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如何用物理学思维解决问题?

PayPal、特斯拉 和 SpaceX 等公司的创始人 Elon Musk 在成为一名企业家之前,本来想成为一位物理学家。

他曾是斯坦福大学应用物理系的一名博士生,但入学不久后,就退学从商了。

Musk 在各种不同的场合,都宣称把物理学训练他的一种很重要的思维方式带到了创业中。

这种思维方式叫 "first principle thinking",一种解决问题时,只从基础事实出发进行思考的方法。

举一个简单的例子。

Musk 和他的团队在估计第一只 SpaceX 的火箭需要花费多少成本时,他们并没有只是看市场上类似产品的成本。这种类比很多时候是有很大问题的。

他们思考问题的方法是,如果要建造一只火箭,必不可少的部分都有哪些,这些部分又有什么样的基本原材料组成的。

通过这种思维方法,他们发现:他们可能只需要市场价 2% 的成本,就可以建造一只火箭。

这就是 first principle thinking。使用这种方法时,你放弃了使用类比,忘掉你对于这个问题的任何成见,只基于最基本的事实,向上进行思考。

两年前,第一次看到 Elon Musk 的这一段话,我产生了一种深深的共鸣。下面会有两篇文章,是这两年来,我所理解的 "first principle thinking" 在学习和商业上的应用。希望能帮助你,把这个思维模型加入你的思维工具箱。

过去读过李笑来的几本书,和很多文章。但下面这段话,是让我最有共鸣的一段。

我直接摘录如下。

概念是一切知识架构的基石,所谓的“独立思考” 是少有人真正拥有的高级能力,对其最朴素的描述无非是能够独立地、正确地使用正确的概念。

在这一点上,我非常幸运 —— 有个在图书馆工作的母亲。刚上初一的时候,母亲花了几分钟教我如何阅读教科书:

你看,这么厚厚一本书,其实就那么几个概念。

讲一个概念就要花费一个章节的篇幅,从结构上来看,其实讲的都一样,无非是一个接一个的概念,要说清楚它是什么,它不是什么,它和别的概念有什么异同。

然后就是与它相关的方法论。

比如,使用的时候需要注意什么,怎样使用是正确的,怎样使用是错误的,容易发生错误的地方是什么……

这些都弄明白了,一个概念就算是学透了,这些概念都弄明白了,这本书算是看懂了,就这么简单。

这其实是学习任何概念的方法论啊!我就这样“开窍”了 —— 我母亲只不过用了几分钟而已。我小时候学习成绩很好,绝对源自这几分钟的教育。

—— 摘自李笑来《七年就是一辈子》

这是一种很典型的 first principle thinking,一本教科书,或者一切知识架构的基石,其实就是概念。

另一个利用类似思维学习的启发,来源于 可汗学院(Khan Academy)的创始人 Sal Khan. 下面是可汗学院课程的设置方法,以小学数学为例。

Khan 和他的团队,把所有的课程放在了这样一个知识图谱上。

在图谱上,最最基本的是简单的加法,以此不断向上学习,知识点会越来越困难。每一个知识点的学习,都在彻底掌握作为基础的一个或几个知识点之后。

虽然学校里使用的课本,也是使用类型的方法编排。但 Khan Academy 的这种方法,却和学校里有本质上的差异。

在学校里,每一个知识点 / 课程学习完,都会有一个测试。

有一些学生获得60分,有一些学生获得80分,还有极少数学生获得100分。之后,老师就会进入下一个知识点 / 课程的讲解。

但这种方法本质上是非常有问题的。

这就像是建一栋房子,在打地基时,有些学生打了60%,有些打了80%,只有很少一部分学生100%夯实了地基,就开始让这些学生建第一层房子。

同样的,在第一层房子,又只有极少数人完全盖好,又去建第二层……

但在 Khan Academy,学生必须要完全掌握一个知识点,才能进入下一个以此为基础的知识点的学习。这就造成了学生成就的巨大差异。

理论上,没有一个学生是学不好高等数学的。

之所以最后很多人对数学很头疼,是因为基础太差,一层一层传递相乘,直到完全无法理解。

在传统学校教育里,变量是学生掌握的程度,而在 Khan Academy,变量是学习的时间。

第一种方式是为了筛选人,而第二种方式,才是为了教育人。

关于 first principle thinking 在学习上应用的第三个启示,来源于著名的数学家,数学界最顶级的菲尔兹奖得主 Bill Thurston。

Bill Thurston 在给 American Mathematical Society 写的一篇文章中,解释了他解决困难问题的方法:

这是一种很难,但又非常厉害的学习方法。

Bill Thurston 在学习数学时,并不会参考很多别人已经建立的理论,而是通过独立的思考和学习,慢慢形成自己独有的思维模型。

也就是说,他在一定程度上放弃了“类比”,先形成自己的独到理解,然后再学习别人的思维模型。这背后其实也是一种,从基本事实出发,向上思考的方法。

这种方式让他很容易在后来学习别人的思维模型,又保留自己独特的、别人很难具有的洞见。

不得不让人佩服,聪明人玩得,都太高级。

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