如何教出有邏輯力的孩子

本書特色 　　聽說地球有一天會消失，是真的嗎？ 　　世界上有解決不了的問題嗎？ 　　為什麼1＋1＝2呢？ 　　為什麼畫作有好壞之分呢？ 　　沒有辦法讓每個人都能變成有錢人嗎？ 　　日常生活中司空見慣的事情，對孩子來說其實充滿疑問，面對好奇心旺盛的孩子提出的各種問題，該如何正確地回答孩子，正是本書探討的重點。 　　本書不是一般的教養書，是以日常生活中常見的問題，從科學的角度切入，透過孩子的疑問，鍛鍊「思考力」，讓孩子學習理科的思考方式。

　　賴以威、蒲世豪

Step 1 重新審視問題本身 第1小時 為什麼要說「為什麼」呢？ 問題1 為什麼1＋1＝2呢？〡發現與規則 問題2 為什麼沒有直線的彩虹呢？〡名目類與自然類 第2小時 無論什麼問題都能用科學來回答嗎？ 問題3 世界以前是一塊大陸地嗎？〡科學倫理 問題4 為什麼氣球能在天空飛呢？ 〡「全部」與「無論怎樣」的差異 問題5 世界上有解決不了的問題嗎？〡宇宙的形狀 第3小時 只要「自然」就是好的嗎？ 問題6 大野狼會吃兔子，這不算壞事嗎？ 〡自然主義的謬誤 問題7 心地好與心地壞相比，有得還是有失？ 〡弱肉強食的謬誤 Step 2 在身邊運作的力量與法則 第4小時 什麼是邏輯？ 問題8 胖虎：「大雄在說謊！」 大雄：「胖虎說得沒錯！」 到底哪一個人在說謊呢？〡說謊者悖論 問題9 「莫比烏斯環」是什麼？〡反•說謊者悖論 第5小時 社會有辦法真的平等嗎？ 問題10 什麼是「國民應盡的義務」？ 〡「權利」與「義務」的關係 問題11 沒有辦法讓每個人都能變成有錢人嗎？ 〡「全部的人」與「任誰」的差異 第6小時 藝術的力量 問題12 為什麼畫作有好壞之分呢？〡藝術的評量 問題13 小孩子不能看殘酷的故事嗎？〡虛構作品的效用 問題14 為什麼《山羊郵差》中， 白山羊與黑山羊不斷寄信、回信都不會結束呢？ 〡沒有基礎的對話 第7小時 自然的力量 問題15 為什麼麻雀停在電線上不會被電到呢？ 〡科學理論中心的電 問題16 為什麼用墊板摩擦頭髮後，墊板拿起來， 頭髮也會跟著飛起來呢？ 〡萬有引力與靜電 Step 3 將思考範圍擴大後…… 第8小時 人類與地球的未來 問題17 聽說地球有一天會消失，是真的嗎？〡生物演化的剩餘時間 問題18 人類能住在火星上，是真的嗎？〡從人到宇宙人 第9小時 空間與時間的可能性 問題19 什麼是曲速航行？ 〡物體瞬間移動與資訊瞬間移動 問題20 如果有時光機，無論過去還是未來都能去嗎？〡祖父悖論

推薦序 用念研究所的方式教育小朋友 數感實驗室共同創辦人‧長庚大學電子系助理教授 賴以威 　　做學術研究最重要的是讀論文。和新研究生第一次開會時，我都會試著告訴他們正確的讀論文態度～ 　　「請抱持著『質疑』的心態去讀每一篇論文。」 　　這論點不是我發明的，是當年我進研究所時，指導教授告訴我的第一件，或許也是最重要的一件事。 　　「每篇論文都有不完整之處，如果你一味相信論文，就沒辦法做出新研究。」 　　多數的研究生（包括當年的我）聽到都會有點難以相信，但現在回頭看，這段話絕對正確。從研究假設、理論分析、實驗設計、實驗結果的解讀，只要你願意花時間，絕大多數論文都有可以挑出來討論的地方。然而，這不代表那些論文不好，是研究與知識進展本來就是這樣：從假設出發，經過一次次的質疑與改正、然後繼續前進，宛如生物演化，最後變成我們公認的真相。 　　科學的基礎不是相信，而是「質疑」。 　　本書作者用一句話精煉了我方才所說的一切。本書從某個角度來看，也可以視為一本教導孩子如何「做研究」的手冊。 　　有一派教育論點是，比起深入某項專業知識，更重要的是培養小孩子在情意及思考方面的能力。白話一點的說法是，比起超齡學會三角函數，懂得「正確地」問為什麼，懂得靠著與自己對話，找出一個合理的答案，這種做研究的能力是更重要的。 　　比方說，剛才提到要質疑看似合理的現象，但質疑不是沒道理的亂問，也不是一味批判。是要有所依據，在質疑的同時試著回答自己提出的問題（哪怕答案是錯誤的），這才是具有建設性的質疑。 　　遇到問題時，要懂得將一個問題拆解成更細的小問題，然後一步步搞懂自己的「問題」具體是落在哪個小問題之中。這樣的思考方式在現代有一個很流行的說法，叫做「運算思維(computational thinking)」，但回歸到原點，都是在邏輯這個大框架底下。 　　每個人都同意「授人以魚，不如授人以漁」這樣的教育觀點。但真正執行起來又不太容易，畢竟我們過去以來的教育並沒有特別針對方法、思考的學科，學校教育又被考試綁架，光是傾倒知識給學生都來不及了，遑論有充裕的時間去細心檢驗學生是否有學會思考。好比說學數學，我們都認為數學是訓練邏輯的重要工具，但太多時候數學變成國文，訓練我們背各種千奇百怪的公式，公式口訣反而成了唯一的創意發揮之處。 　　我自己也是進入研究所後，才從做研究中慢慢地，一步步學會該如何獨立思考，如何用不同的視角去看同一個問題，運用邏輯思考找到最能接受的答案，或至少推翻以前認為絕對的正確。 　　公式會忘記，三角函數以後會學，唯有邏輯思考，是該從小就讓小朋友培養的能力。

問題 為什麼沒有直線的彩虹呢？ 回答 彩虹的英文為「rainbow」， 是「雨之弓」的意思。 因此將弓形的光稱為「彩虹」。 回應兒童的方式 　　 或許說明彩虹呈現的原理，解說顏色分成同心圓狀的構造才是正統的回答方式。不過當回應以及聆聽的人欠缺預備知識時，就難以採用【物理角度的回答】，此外，詢問的人通常也不希望聽到物理上的說明吧！ 　　 彩虹的英文為「rainbow」，有「雨之弓」的意思。這樣的回答方式是從語言的約定成俗、訴諸規則的作法，所以屬於【規範性的回答】。 　　 當然也有【反問型回答】。像是「你會問為什麼會是○○呢？表示你覺得○○是正確的吧！所以你覺得沒有橫向直線的彩虹囉？」的作法更能促使思考。 　　 不過真的沒有直線的彩虹嗎？事實上應該可以說「有」。 那種現象稱為「水平環」，日本每年會觀測到數十次這樣的現象。一般的彩虹會出現在太陽的相反側，不過這種現象卻出現於太陽相同的方向，幾乎呈現水平狀。 　　 嚴格來說，虹是光線在水滴上產生折射、反射的大氣光象。水平環也是呈現彩虹色的大氣光象，不過光線不是在水，而是在冰產生折射，所以與虹並非同類。 　　 雖然這麼說，對兒童而言，因為認定帶有彩虹顏色的大氣光象就是「虹」，所以比起形狀，會以顏色為優先，想到「虹」這個日常名詞吧！ 日常生活中即使同樣具彩虹顏色，但那些物體卻存在各種不同的原理。 　　 虹屬於自然現象，並非人工產生。也就是說，人類無法以法律或規則加以定義。是人類後來「發現」，不同於人類為存在於自然界的物體。 　　 哲學上將人類所定義、創造的事物稱為「名目類（nominal kind）」；與人類無關地存在，單純被人類發現的則稱為「自然類（natural kind）」。 　　 名目類的例子，如律師、大學、單軌電車、偶數、等邊三角形、1+1等。自然類的例子為鯨魚、地球、病毒、雷、鑽石、水滴等。或許有人會說地球不是「類」，而是「個別物體」，不過請以成員只有一個的「類」來思考（因為在邏輯學上統一的作法較為方便）。 　　 名目類以本質決定，也就是明確決定出「一定要有的性質」、「不應該有的性質」（被定義）。 　　 「發現律師並不是在法律事務所工作的人，而是治療牙齒的人！」這樣的說法很奇怪吧！就算說「偶數其實不能被2除盡！」也沒有人會認同是項大發現吧！ 　　 就像1+1=2的定義，「律師」或是「偶數」也被下了定義。 相較之下，人類並不知道自然類的本質，不是由人類決定具有怎樣的性質，必須透過探究、發現。 　　 因而存在「發現地球不是平的，而是球狀！」、「知道鯨魚不是魚，而是哺乳類」、「了解水滴是由很多分子聚集而成」想必往後也將不停地更新那些「本質」吧！ 　　 關於名目類，雖然不至於會有字典的內容全出錯的狀況，不過自然類卻有可能出現連字典、教科書、百科全書全都出錯的新發現。 彩虹當然與霧、雷相同，屬於自然類。所以人們可以說一般所看到的彩虹幾乎都呈現拱形，而不能決定「彩虹就是呈現拱形」。因為自然類（自然現象）必須透過觀察才能得知。 如果觀察到直線的彩虹，就表示「發現」直線彩虹。名目類的本質是隨著定義（規則）而生，自然類的本質卻無法擅自決定規則，所以敞開心胸接受各種可能性就顯得很重要。 人類訂定名目類本質，因此人類也需負起責任遵守這樣的規則（定義）；而超乎人類可決定的自然類本質，則應該以謙虛且抱持著隨時都可接受新發現的態度面對。 不過就如同之前所說，水平環的顏色雖然類似虹，原理卻與一般拱形的虹不同，所以與「虹」屬於不同分類。也就是說，即使發現「有水平的彩虹！」也會被糾正為「其實不能稱為虹」。 如果將虹定義成「虹是光線在空氣中的水滴上產生折射、反射，而呈現多種色帶的現象」，就會回到最初「虹必定是同心圓或是半圓等的拱形」的定義吧！ 「虹」屬於自然類，因為由人類決定分類方法，所以帶著類似名目類的性質。 或許之後會發現合乎定義卻呈現水平的虹，也就是可能發現「光線並不是透過冰，而是透過水滴反射的水平的虹」。如果是這樣，原因出自水滴或是冰就顯得不重要，而「也將水平環納入『虹』的一種」，進而修改「虹」的定義！ 雖然「虹」如名目類被定義，不過基本上仍是屬於自然類，無法單純以外觀判定。