史丰收速算法与科学思维和创新人才

      史丰收速算法有几句比较经典的表述，叫做从高位算起，不列运算程式，不用计算工具，一口报出正确答案，这也是它的四个主要特点，这本身就突破了一些传统的思维和模式，具有科学创新性和发明创造性，其主要体现在于下述四个方面：

一是，速度快于计算器，展示了人脑的无限潜力。我们国家有着悠久的计算历史，在长期的计算实践中，古人以极高的智慧发明了算盘这一计算工具，使计算能力和计算速度大大提高。近现代以来又产生了电子计算器，使人们的计算能力和计算速度发生了质的飞跃。在计算方面，人脑不如算盘，算盘不如计算器，是一个基本的普遍的现象。而史丰收的计算速度以及经过史丰收速算法系统学习培训並达到一定程度的人计算速度则明显快于算盘，並超过了电子计算器。可以说，史丰收速算法的发明和推广，证明了在计算方面人脑可以超过电脑，展示了人脑在计算思维、智慧开发方面蕴含的巨大的潜能，对今天我们发挥人脑作用，进行思维科学研究具有积极的启示意义。

二是，能激发学习兴趣，使计算不再枯燥和令人生畏。计算是一项非常枯燥、烦琐且令人生畏的事情，而对于学习和运用史丰收速算法的少年儿童，则表现出较强的学习兴趣和较高的专注力。连续多年全国和各地的“史丰收速算法少儿大奖赛”，每场几百名5-12岁的儿童兴趣盎然，神情专注，思维敏捷，速度惊人，在他们看来，计算这个枯燥的事情变得不再枯燥，而且充满乐趣。

三是，开发大脑潜能，使人的思维能力得到锻炼和提升。大脑越用越活，而史丰收速算法就如同开发大脑的钥匙和工具，在轻松的状态下用脑，防止脑子的懒惰和退化，使人思维更加活跃，学习史丰收速算法后，家长、老师和学生普遍反映，学习兴趣、理解能力和学习成绩都得到提高。

四是，通过这种特殊的思路和创造，为科学思维和创新思维提供了一种启示和借鉴。这是最重要的。一个成果本身是有限的，但是它的启示是无限的，可以借鉴运用到別的科学研究，运用到我们的学习、工作和社会实践中去。

      说史丰收速算法是科学思维的产物和创新思维的成果，是因为有下述三个方面的理由：

一是，它是从对传统计算理论与方法的大胆怀疑开始的。科学是从怀疑开始的，如果一味的盲从、简单的接受，那么科学的生机就会受到限制。传统计算是从低位算起，从后向前进位，得出计算结果，几千年来，古今中外都是这样计算。史丰收敢于对传统提出怀疑，怀疑这一计算理论和方法的唯一性、绝对性、在上小学二年级的时候就向老师提出，能不能从前向后算、使读、写、算一致起来，这可以算是他发明的最初动机和开端。无数事实证明，只有具备科学思维，特别是创新思维的人，才敢于怀疑传统、挑战传统、超越传统。哥白尼提出的“日心说”就是对流传一千多年的“地心说”的怀疑、挑战和超越。法国著名的哲学家笛卡儿的“我思故我在”就是一个系统全面怀疑的理论，唯一不怀疑的是正在思考着的自己，所以说“我思故我在”。孟子说过一句话，叫“尽信书不如无书”，就是说不要完全的、盲目的、教条的相信书上的说法和传统的东西。

二是，它是计算规律独辟蹊径的新发现。世界上的规律很多，我们没有了解、没有探知的规律太多了。就计算规律来说，传统的乘法九九口诀表，我们一直背了几千年，这是古人发现的计算规律，但计算规律决不止这一个，史丰收速算法的乘法29句口诀，就是探索和发现的一个新的计算规律，包括它的指算，也是把人的手当作计算工具和相应的计算规律的新发现。所谓科学思维、创新思维，就是符合规律的思维，就是对规律的新发现、新认识和我们对已有规律的更全面的认识和把握。史丰收速算法符合这一特点，而且通过史丰收速算法的启示，今后可能还会发现新的、更好的计算规律。

三是，它是逆向思维和发散性思维的成功运用。为什么说它是逆向思维？因为传统的计算方法是从后向前算，而他这个速算法是从前向后算，刚好是相反的，所以是一种典型的逆向思维。再一个他的指算，属于典型的发散性思维，手的功能不仅是能写字，能用筷子吃饭、能拿东西，而且也可以当成计算器。大家如果有兴趣研究的话，手还可能开发出新的功能，这就是发散性思维。常规的思维往往是顺向的、单向的，这就是我们碰到问题想不通、办法少的主要原因、任何事情往往朝着相反的方向想一下，多向的、发散性的思考一下，这个办法行不通，其他的办法行不行，可能思路就会豁然开朗，可能就会找到新的路子，展现出更多更好的办法。

      现在大家往往都比较注重结果，而忽视了过程，其实，过程有时更重要，更为丰富、生动，更能加深对结果的理解，史丰收速算法发明过程，对今天的青少年在学习知识，培养科学思维和创新思维方面的启示，主要有四个方面：

（一）好奇心是学习与思考的牵引器和驱动力。好奇心就是人们对未知的一种探究，对不了解的事物想去了解的这样一种心理状态，它是我们学习的内在动力，也是创新人才的重要特征，因为只有好奇心才能激发兴趣，才能深入进去，才能倾注你的热情，才能为此付出时间和精力，史丰收就是一个充满好奇心的人，50多岁仍然保持着一颗天真的童心，对许多事物都怀有好奇，遇事喜欢打破沙锅问到底，特别是对数字的好奇，一直牵引着、驱使着他去探索、去创新、去发明、事实上，许多科学家，特别是一些世界级的大科学家，都有着极强的好奇心，牛顿对苹果为什么能从树上掉下来产生了好奇，并因此发现了万有引力定律，瓦特也是对日常生活中再平常不过的从水壶中冒出蒸汽这一现象产生好奇，发明了蒸汽机原理，培根说“知识是一种快乐，而好奇则是知识的萌芽”，孔子也说过同样意思的一句话，叫做“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，学习发明都是这样，如果你把它作为快乐的事情，你就不会感到有压力，效果就会事半功倍。

（二）想像力是知识的翅膀和思维的风帆。人类社会的发展进步，有许多都是从想像开始的，想像超越现实，最后往往变成现实，又在新的现实基础上进行更高的想像，女娲补天、后羿射日、敦煌飞天，都是古人美好的丰富的想像，假如没有飞离地面的想像，就没有今天的飞机、火箭和太空船，要让知识能够飞越障碍，自由翱翔，要让思维能够乘风远航，不受局限，就必须借助想像力，史丰收本人就是一个极富想像力的人，小时候小朋友觉得最难学的是数学，怎么能使数学变得不再难学，怎么能够不带计算工具就能进行复杂运算，怎么使计算不再那么枯燥，这应该是他最早的一种想像，这种想像的萌发也催生了他发明的想法，我们现在学习知识，运用知识，乃至创造知识，想像力都是十分重要的，想像力是由此及彼，由点到面、由近到远、由现实到超越现实的这么一个联系、联想的思维过程，对于想像力爱因斯坦有一段话说得非常精彩，他说“想像力比知识更重要，逻辑会把你从A带到B，而想像力能带你去任何地方”，这就是想像力的神奇和伟大，它超越了逻辑，它使我们的思维有着更为广阔的天地。

（三）批判精神是培养科学理性和独立人格的利剑与阶梯。应该说，现代社会是比较缺乏批判精神的，什么叫批判精神？批判精神就是对以前和现有的知识，理论、经验、方法，不是全盘接受，绝对认可、盲目顺从的，而是审视的、怀疑的、甚至是否定的这么一种态度和思维，它使我们不教条、不盲目、不盲从，从而具有科学理性和独立人格，事物都有不完善性，事物都处在发展变化之中，任何事物都有它值得否定的地方，哲学上有否定之否定规律，否定之否定就是一种批判精神，从史丰收本人的批判精神来说，就是对计算的传统方法，老师讲授、思维惯性、公众认可的怀疑、审视，乃至到部分的否定，这对一个当时的少年来说需要极大的勇气和魄力。

（四）勤奋是通向聪明、通向天才、通向成功的铺路石。人有先天差异，不承认先天差异不是唯物主义者，但是放大，夸大先天差异，更不是唯物主义者，起码实际情况不是这样，过去有一句话叫“天才＝聪明+勤奋”，就是说先天差异只是潜在的，就如同电脑，再好的电脑，再高的配置，你不去使用它，它只是一种潜在的功能，只有在使用中才能体现出它的功能和作用，史丰收少年成才，是一般人眼中的“天才”、“神童”，其实，真正成就他的是超越常人的勤奋，12岁到14岁这三年时间他没日没夜的演算，家里的墙上，地上甚至身上都写满了数字，这至少说明，有再强的好奇心，再丰富的想像力，再深刻的批判精神，没有勤奋是不可能成功的，《中庸》里边有一段话，“人一能之，己百之；人十能之，己千之，果能此道矣，虽愚必明，虽柔必强”，这就是说我们古代的圣人并不是认为自己天赋好，比别人聪明，更不是生而知之，而是认为自己“笨、愚、柔”，别人下一份功夫，我下一百份功夫，如果真的能做到这样，就是很笨的人都会变得很聪明，很柔弱的人都会变得很坚强。

      数字、计算、数学，在我们的日常生活当中经常遇到，既是一门基本的、重要的知识和学科，同时又与其他知识、人的思维、人的成才成功有着非常重要、非常密切的关系。这从以下几个方面可以说明：

（一）世界是由数字组成的，认识世界从数字开始。世界是由数字组成的，这是古代西方一个哲人说过的话，仔细想一想非常有道理，时间和空间的概念是由数字表述的，事物的大小、多少、发展变化也可以用数字来描述。古希腊著名的思想家、哲学家、数学家毕达哥拉斯，最早悟出万事万物背后都有数的法则在起作用，认识到无论是解释外在物质世界，还是描写内在精神世界，都不能没有数字。我国古代伟大的哲学家老子说，道生一，一生二，二生三，三生万物，现代社会数学的作用更加重要，每个人须臾不可离开，因此，要认识这个世界，就要首先了解和认识数字。

（二）宇宙万物是通过计算来认识和描绘的。无论是古希腊天文学家托勒密创立的地心说，还是波兰天文学家哥白尼创立的日心说，都是通过观测和计算来建立自己的学说体系，没有观测和计算，就没有今天太阳系的概念，也就没有现在的这种宇宙图景的概念，可以说，宇宙间星体大小、距离远近、运行轨迹都是通过计算算出来的；宇宙的形成、地球的出现、人类的诞生，它的时间节点以及演化过程也是通过计算获得的；天体运行、地球变化、人类活动，同样可以通过计算来认识和描绘。大家都知道阿基米德的浮力定律，知道他是一个伟大的物理学家，其实他还是一个伟大的数学家，他写的《数沙者》就是一本重要的算术著作。

（三）数学知识是各种知识的基础。人类很早就认识到数学知识的重要，古希腊的三位文化巨人苏格拉底、柏拉图、亚里斯多德，他们都是著名的思想家、哲学家，也是著名的科学家、数学家，他们都把数学知识作为建构自己的知识体系的基础。我国古代儒家教授学生的六艺，就包括礼、乐、射、禦、书、数六个方面的内容，可见数学知识在很早就受到古人的高度重视，翻开世界思想史，科学史，我们就会发现历史上许多重要的思想家、哲学家、科学家都是著名的数学家，笛卡尔既是著名的哲学家也是著名的数学家，牛顿是伟大的物理学家，同时也是伟大的数学家，他的代表作是《自然哲学的数学原理》。甚至一些艺术家，像著名的达芬奇，就对数学有着深入的研究，可以说，数学知识是各种知识的基础，要学好其他知识，首先要学好数学知识，现在初、高中阶段的三门主要课程是语、外、数，这种设计和规定是很有道理的。

（四）数理逻辑是重要的逻辑思维方式。逻辑的种类很多，有形式逻辑、自然逻辑、辩证逻辑、朴素逻辑、数理逻辑等，数理逻辑是近代发展出来的，它是精确化，数位化的形式逻辑，过去研究问题、分析事物往往定性分析多，定量分析少，分析要深入，就要从定性分析转向定量分析，而定量分析就是运用数学方法进行推理证明的逻辑分析。数学推动了数理逻辑的形成，数理逻辑也将推动数学的更大发展。世界数学大会提出，21世纪是数学的世纪，理由就在于此，而且更为重要的，数学逻辑是联系人脑和电脑的媒介，现在关于人脑、电脑这两脑的关系，越来越受到人们的关注，数理逻辑为我们提供了较好的解决方案，既提高人的思维能力又提高电脑的运算能力，把两者有机的联系和统一起来。因此可以说，数字计算数学是了解世界、认识宇宙、获得知识的重要途径和金钥匙，既是自然科学的前提和基础，也是人文科学的途径和方法。因而，认识数字、精通计算、学好数学是现代社会的基本要求，是现代人的基本素质，可以受用终生、受益无穷。

     史丰收速算法发明于上世纪七八十年代，在国内国际引起轰动，也是这个时候，当时主要是对速算法和速度的惊奇，以及它的实用性。当代作用主要是开发人类智慧，激发大脑潜能，防止因过度依赖电脑引起人的计算等基本能力和大脑思维功能等的退化。未来的意义主要在于对科学思维、创新思维、创新人才的培养与启发。为什么这么说，主要基于这么三点：

一是，电脑永远不能也不应代替人脑。我们现在处在电脑时代，智慧化时代、资讯化时代，这是我们这个时代的主要标志，电脑给我们带来了极大的方便，其好处大家都感受得很深，但是带来的挑战和问题是什么呢？我觉得最大最重要的是过分依赖电脑，带来人脑的懒惰和退化。现在凡是电脑能代替的，人们都不愿意自己去做。人是有惰性的，对人类来说，思想的惰性、思维的惰性是最可怕的，这意味着人类活力的减弱、能力的退化、创造力的消失，这绝不是危言耸听。机器不用是会生锈的，人过分依赖工具是会变笨的，过去的人为什么心灵手巧，有那么多手工艺大师，那么多精妙绝伦的手工艺产品，原因就是把人自身的作用发挥到极致。假如都流水线、机器化、标准化了，那就将是另外一种情形。其实，史丰收速算法和电脑就有着密切的联系，我国著名数学家华罗庚在上世纪八十年代时就对史丰收说，你的速算法应用到电脑上会使电脑的计算速度提高一圈，一圈就是十倍。且不说这个设想能不能实现，电脑技术发展得越来越快是肯定的，在电脑越来越普及，越来越高智慧化的过程中，由于过分依赖电脑引起人脑的懒惰和退化将是一直伴随着我们的一个巨大的挑战和威胁，人们为什么喜欢用电脑，因为它方便、简单、轻松、不费脑力，具有人脑不具备或无法达到的功能，而动脑则是一件很麻烦，很有负担，甚至是很痛苦的事情，正因为这样，造成了人类对电脑的过分依赖。但不管怎样，电脑是人创造出来的，电脑是人脑的产物，人脑的辅助，人脑的工具，从思维特点看。人脑思维是主动性思维，创造性思维，而电脑思维则是被动性思维、程式性思维，所以，这两个思维是有分工的，是不能相互替代的，但可以发挥各自特点和优势，相互结合、相得益彰。因此，在电脑时代，我们要高度关注和切实防止因过度依赖电脑而引起的人脑懒惰和退化，加强人脑智慧开发，实现人脑与电脑的同步升级，这就需要加强多方面知识的学习，多动脑，勤用脑，善使脑，培养科学思维和创新思维。史丰收速算法上世纪九十年代初在香港三联书店出版时，书名定为《开发智能的奇迹》，这或许有市场运作的考虑，但更主要的是独到的眼光、恰当的定位和超前的理念。

二是，现在的英国可能就是二三十年后的中国。英国曾经是世界上最早、最发达的资本主义国家，经济、文化、科技、教育都十分发达，而现在的英国在有些方面已经陷入了这种现代化特别是电脑时代的困惑之中，英国现在出现什么情况？有一半的成年人计算能力不及小学低年级学生，大部分中、小学生离开了计算器就无法进行计算，已经严重影响了英国人正常的工作，生活和交往，引起了英国官方和社会各界的担忧和重视。英国数学计算能力中心统计，因为英国人计算能力差而造成的经济损失每年达200亿英镑，占到GDP的1.3%。英国政府为解决这一问题，采取了一些办法，一是明令禁止小学低年级学生使用计算器；二是大学生毕业后当数学老师每人奖励7800英镑，而且数学学得好的大学生就业机会是一般学生的三到四倍；三是对一部分成年人进行基本计算能力培训，2013年，英国25所顶尖中小学的校长，到浙江宁波考察数学教学，当一名学生用传统的九九乘法口诀表，很快计算出72除以3等于24时，25名校长震惊了，他们为中国学生的计算能力而惊叹不已。2014年英国教育大臣率领数学考察团到上海学习中国九九乘法表的教学方法，同时签订了协议，上海派去60个数学老师去英国支教，英国每年向中国派出60个数学老师来进修学习，这就是现在的英国。这是由什么原因造成的？电脑时代造成的。英国是一个绅士国家，很注重知识修养，英国人对自己的阅读、表达和认知能力不如人就感到很羞愧，他就用时间用精力来加强阅读，提高自己的能力，而对于计算，他们认为电脑时代可以代替人脑进行运算，所以学校包括小学教学也没有必要让学生反复演练提高运算速度和准确率，这样就造成了目前这种情况，而我们国家已经出现了这种苗头，随着电脑的进一步普及，随着这种趋势的加强，如果我们对这一问题不提早引起重视，加以引导，二三十年后的中国也可能就是现在的英国。

三是，人脑的思维潜力巨大，取之不尽、用之不竭。人类进化过程中，最主要的标志和最重大的飞跃不是人学会了直立行走，也不是懂得了制造和使用生产工具，而是获得了健全的大脑，拥有了高级的思维。这就是人区别于动物的根本标志。世界上最重要的资源，我觉得并不是土地、矿产、空气、水，而是人的大脑，是人的思维、人的智慧、人的创造。现在这个时代，是一个比智慧，比创意的时代，智慧和创意从哪里来？从大脑中来、从思维中来、史丰收速算法被联合国教科文组织称为世界教育科学史上的奇迹，主要是针对开发大脑潜力而言的。美国富而顿学院心理系有这么一段话：我们人类的悲剧，不是恐怖的地震和连年的战争，甚至原子弹投向广岛，而是千千万万的人活着又死去，却没有意识他们身上存在的巨大的潜能。这个潜能就是科学思维和创造性思维，就是推动人类社会前进的创新型人才，如果我们每个人都能把自身的潜能发挥出来，创新型社会和创新型国家就会早日建成，民族振兴的梦想就会早日实现。