嚴肅vs.趣事
“科學知識是創造的,還是發現的?”我與美國一位非常著名的物理學家有過探討。
討論那么“嚴肅”的問題,還是先聊些我們的趣事。
(資料圖片僅供參考)
50年前,我們在合山電廠已惺惺相惜——他電焊工,我機械工。我倆曾帶笛子和口琴,欲挑戰一地下演唱會。擂主太強,抱吉他自彈自唱……我等口琴掉地,惹人側目。我們都考上77級,但他去了外省。他請其父把我推薦給廣西最著名的劇作家。1982年,他突然出現在我面前:成了李政道的首屆100名Caspea公派留美物理學博士候選人。我得過且過,他暨今已在世界頂級刊物,如Nature Materials等,發表了300余篇論文。
前些天,我發電郵:“有個問題想請教您這個物理學家:科學知識是創造(或說發明)的,還是發現的?知識可以創造嗎?人文科學的知識可以創造嗎?”
過一會,他回郵:“我的看法,自然科學研究客觀規律和現象,只能是發現。牛頓沒有發明萬有引力,只是發現和描述了這一定律,其運行與是否被牛頓發現無關。人文科學屬于主觀認識的范疇,發明和想象空間無限……”
此問題我想了很久;他言簡意賅,如當年的電焊,極具穿透力和凝固力。
也怪不得都半個世紀了,我還惺惺相惜——說個“理”還拉上科學家背書!
要怪只能怪諾貝爾獎“重理輕文”——年年給科學家發獎,有教育學、社會學、人類學、語言學、哲學、史學、法學……這學那學在諾獎外溜達的“門外漢”什么事?!
迷惑了很久的爭論
自然規律、科學知識是被人發現的,不是被人創造的。科學知識不是用來創造規律的,是用來發現規律的。水的分子式H?O,人類出現前已存在,不是人類創造的,是人類發現的。
教學有三個層次:1.教思維;2.教方法;3.教知識。不澄清這個迷惑,我們就不知道該敬畏“發現知識”還是盲從“創造知識”?我們就不知道科學思維到底要“思維”什么?我們就會以為:科學教育就是去傳播被人類創造的科學知識,于是,教育就可人為地閉門造車。
最近的熱門話題:“一杯水能給你家提供一年的電力”——被科學家“發現”的新科學知識。
2022年12月13日,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室宣布:首次在核聚變反應中實現能量的凈收益(產出能量比輸入多)。盡管過程不過一秒鐘,但據說,不亞于第一次工業革命時瓦特“發現”蒸汽動力的井噴式“科學知識”。
是芝加哥大學或哥倫比亞大學首先發現核裂變?人們有爭論,但人類發現的核裂變知識:不僅造出原子彈,還造出商用核電站。至于,核聚變怎么發電?需要探索和發現系列科學知識:如,核聚變發電的前提,必須有能承受瞬時達上億攝氏度的容器;然而,人類尚未發現能制造這種容器的材料。再如,如何解決能量增益Q值大于1?LLNL在核聚變實驗中,輸入2.05兆焦耳的能量,產生了3.15的聚變能量,增益為135%,但尚未能將激光的耗能算進去,因此也有人認為:Q值只是理論上大于1。急需人類發現的科學知識還很多,很多……
我們常說“攻克科學難關”,其實,要“攻克”的是發現新的科學知識和新的科學規律,而不是創造科學知識去“攻克難關”。
有科學家估計:還要30年時間,核聚變才能造福人類。換言之,要30年,人類才能“發現”能用于商用發電的核聚變知識。就像萬有引力恒古已有,所需要的能造福人類的核聚變科學知識早已存在,只不過人類尚未發現而已。
我也曾以為:通過知識碰撞可“創造”新科學知識,如,雜交出良種。但,良種是“良”不是“新”——去“發現”早已存在的可通過雜交合成“良種”的知識。看似“創造”,實為“發現”。
我多次強調:創造性無法教,只能培養,因為違背教育規律,越教孩子越沒有創造性!同樣,科學知識不能創造,只能發現,因為違背自然規律,越“創造”越“山寨”!
科學教育有個陷阱:以為科學知識是創造出來的,因此科學教育就是教授可人為創造的科學知識,而不是培養科學思維和科學三要素去發現科學規律。何為反裘負薪:忘卻具有“核”能量的科學思維可以尋求、發現、獲取、驗證(證實或證偽)科學知識。
科學日新月異,但不變的是科學三要素:一、科學之目的(去發現各種規律);二、科學的精神(質疑、獨立、唯一);三、科學的方法(邏輯化、定量化、實證化)。
我們往往重“術”輕“道”,重“技”輕“科”。看看洋務運動,只注重結果what(買什么武器)和how(怎么操作武器),至于,why(為什么武器能發射的原理),可忽略不計。這就是,自己能造火藥,卻去西方買槍炮的迷惑。有人認為第三要素屬“技”,但三要素是三位一體的;第三要素是為第一和第二要素服務的手段。沒有第一和第二要素的“道”作為導向(去發現科學規律,去質疑科學權威),只專注第三要素,充其量是個技術員,無法成為具有創見的科學家。
以為科學知識可以人為創造,就會對科學教育,乃至基礎教育造成傷害!我們必須不斷地拓展人類尚未“發現”的未知世界;而不是躺平地享受已知世界的固有“創造”。
人文科學的“發明”和“發現”
科學知識是發現的,不是創造的;那么,人文科學的知識呢?
DIKW體系為:數據(Data)、資訊(Information)、知識(Knowledge)及智慧(Wisdom)。每一層賦予下一層某些特質。其中,知識講如何使用,智慧講何時使用。
顯然,“何時使用”——從被“創造”(而非被“發現”)的角度看,DIKW體系更適用于人文科學(社會科學)知識,因為它們往往既不唯一又唯一,既有確定性又有不確定性,既可發現又可發明,既可很常規也可很反常……
我曾參與邁大漢語教學的管理。某天,一位后去普渡大學讀博的猶太裔學生抱怨:為找一個漢字,連夜翻遍三本課本均無果……
我問:“為啥不翻字典?”
他搖頭苦笑:“……堪比翻天書!”
調查300多名學中文的學生,只有兩人(一個是奇才,一人曾在日本待兩年)用漢語字典,不到0.7%。在Ohio州立大學的23名漢語專業的研究生中,多在學漢語兩年后才翻字典。
為啥初學者急需,但工具書不起作用?
華人習得漢語:音à義à形:孩子先知道“xuéxiào”的讀音;然后理解“上學的地方”的定義;上學才學寫“學校”二字。
外國人習得漢語:音à形à義:先學拼音“xuéxiào”和漢字“學校”,然后是其義。
“形”不僅是老外的難關,華人也狼狽不堪。我曾請三位姓“尹”的華人,通過“形”查自己的姓,因不知“尹”字屬“乙”和“尸”字部,姓“尹”者均望“典”興嘆。查“形”,須熟知201個偏旁部首——這無異于強迫“門外漢”破門而入!這是初學者沒有“工具書”的第一個原因。
筆畫的困擾:在外國學生眼里“口”既可是一畫,也可是兩畫,甚至三畫或四畫。然而,通過“形”查字典,共分六個步驟,其中部首又與筆畫環環相扣,一錯全錯。這是初學者沒有“工具書”的第二個原因。
即便歷盡艱辛查到欲找的漢字,又會遇到另一難題:英語單詞之間都有間距;但中文是緊緊相連的,學生必須進行詞的分切:該字應跟左邊或右邊甚至左右兩邊構成詞?這是初學者沒有“工具書”的第三個原因。
能不能有一種查詢系統,讓中文基礎一窮二白的人,也能便捷地使用漢語字典?
我設計了突破此瓶頸的“斷筆碼”查字法,讓只會26個字母的老外也能像查英語詞典一樣,在兩三分鐘內學會使用漢語字典。
這個極具創造性,能快、易、準查尋漢語的字、詞的“斷筆碼”詞典,分別由商務印書館和美國McGraw-Hill出版公司,在中國和美國出版兩個版本(并獲冠以出版機構名稱的殊榮:《商務館學漢語字典》和《McGraw-Hill’s Chinese Dictionary》)。
可見,人文科學的知識是可以“發現”(華人與外國人習得漢字的規律),并“發明”(斷筆碼查字法)的。
反常的藝術手法:以美寫凄——更凄美
文學的無常,常常讓人嘆為觀止。有了一定年紀,對“夕陽西下,斷腸人在天涯”更有感覺。然而,文藝青年時,一個“以美寫凄”的反常鏡頭沒齒難忘。
藝術手法是中性的,沒有國界的,可為我用,也可為他人所用。就像核裂變可造戰爭利器,也可造福人類。
70年代初,中國在干部內部放映了三部影片《三本五十六》《啊!海軍》《日本海大海戰》。
母親一向謹小慎微,但知道我在悄悄地寫電影劇本(后來,還差點上了北影,這是后話),就把票悄悄給我。等到電影院伸手不見五指,我才忐忑地摸進去……剛坐落,就有人亮著電筒來查票。我說:母親生病,無法退票,我也算“以工代干”(沒有干部編制的工人)……。也許不屑于舉報,他沒趕我出來。
影片的政治糟粕罄竹難書,但《啊!海軍》中有些超常的藝術手法,在我心底烙下難忘的“鏡頭”:
平田一郎小時,常到地主家跟明子小姐姐寫作業、蹭米飯……青梅竹馬,暗生情竇。
戰爭爆發,平田一郎參軍。許多年后,他因事返鄉。
某日,風和日麗,一座吊橋在群山中悠蕩。
平田一郎在橋上行走。
一婦女帶著一小男孩迎面緩緩走來……
鏡頭拉近——特寫、定格:竟是當年地主家的小姐姐!
平田一郎站住,明子也站住。
平田一郎默默地看著小男孩兒……
明子輕輕地:他……死在戰爭中了!
平田一郎平靜地問小男孩:幾歲了?
小男孩伸出三個胖乎乎的指頭!
霞光和煦,吊橋悠長。
鏡頭拉遠:三人在吊橋上緩緩遠去……
許多年了,記憶中的細節不一定準,但沒有一絲凄風苦雨,也沒有怨天尤人,甚至沒有一抹習習微風,只有美不勝收的鏡頭——以美寫凄,更凄美!
反其道而行之的藝術手法,沒有在常識中發現,卻在反常中隱現創造。于我,靜靜的美更凄美……
藝術不需要客觀的、不可逆的定律或定式(諸如,古藤老樹昏鴉的傷感,鳥語花香的歡快),只需要主觀的發現和創造。
批判性思維:“他強由他強,清風拂山崗”
我們說“科學之目的”是發現各種唯一的規律;那么,人文科學(社會科學)的知識就沒有發現,沒有唯一嗎?
其實,外語教學就很特殊,無論是發音和語法,都有嚴厲的強迫性。可以說,這也是外語教學的唯一或發現。人們不能隨心所欲地創造,而是順應規律。
母語習得的模式:世界à語音à文字
孩子降臨“世界”,耳聞、學舌許多語音,如,“學校”“好壞”等;然后,再學習象征這些語音的“文字”(文盲除外)。
外語習得正好相反:始于語音和文字,再到現實世界(有條件的話)。如,我先學hot dog(熱狗)的發音和拼寫,到美國的現實“世界”,我才知道hot dog與狗無關,也不是“熱的狗肉”,而且在這個“世界”里,吃狗肉違法,是要坐牢的。
總之,外語的習得,因沒有語言環境,必須強制性地訓練發音和規范語法。I am, you are, he is, we are, they are。多煩雜,多別扭,多不科學!為啥不說I is, you is, we is, they is?無論什么人稱,不管單數或復數,都用is。多簡明、多順暢,多科學!但語法不講道理,不行就是不行,別問為什么,問了也白問!其實,母語的約定俗成同樣蠻不講理!不信,你到街上說:“你就是不四不五!”路人一定說:“你才不三不四!有病吧!”對于語言學的霸道天條,批判性思維也得避“君”三舍。
問題是,有些答案不講“唯一”,但文科教育就不需要科學思維中的“質疑和獨立”嗎?人非草木,人有批判性思維。盡管面對語言學中的“王道”,有時不得不避“君”三舍;但畢竟人非草木,就算“問了也白問”,也還是得問——只要不盲從,“全盤接受”也是Critical Thinking!
Critical Thinking譯成批判性思維,讓人以為是“紅衛兵”式地反對一切。其實,“她”既需要“質疑”的勇氣,又需要“獨立”的精神;既要敢于否定,也要勇于肯定,有時還要善于折中。全盤肯定也可以是批判性思維,關鍵是理性地獨立思考,不盲從。
批判性思維是美國孩子從小就培養的童子功!
首先,孩子要學會運用批判性思維的區分“事實”或“觀點”的 “清道夫”。
這是我從朋友(龐沁梅)那里“盜”來的圖。德國哲學家路德維希·維特根斯坦用此圖表示“看到”(事實)和“看作”(觀點)的差別。
美國小學一年級也用“童畫”的圖,來培養孩子分辨“事實”或“觀點”的教學活動。
左邊的說:Hey, look! A duck!(看吶,鴨子!)
右邊的反駁:That’s not a duck. That’s a rabbit!(那不是鴨子,是兔子!)
對話極有意思:角度不同,結果不同。
要拿起批判性思維的利器,首先要分清“事實”和“觀點”;否則,批判性思維非得亂成一鍋粥。
事實:能證明是真還是假的陳述:如,煙臺是海濱城市。
觀點:表達某種信念、感覺和看法的陳述:如,煙臺太美了!
很“真實”和“感覺很真實”,很能迷惑人。
我曾在直播中,列出七個陳述,請家長分辨“事實”和“觀點”。他們的彈幕,讓人有“亂云飛渡”的感覺……
“事實”有真實或虛假之分;“觀點”也有正確或謬誤之別。
批判性思維難以一文盡釋;但在批判性思維中,到底“知識”是“事實”或“觀點”,這是本文的文眼,不得不闡釋。
自然規律或科學知識既可看作“事實”,也可看成“觀點”。但人文科學(社會科學)的“知識”,不能一概而論。
科學知識和人文科學的知識涉及“真善美”三方面。
科學知識講“真”——真實的事實,或能驗證的“真”知識;人文科學的“善”講道德念中善良、值得稱道的東西;至于“美”則是價值判斷和審美理念中值得人們追求、欣賞的東西。
關于“真”是可通過一定手段反復驗證的科學知識。如“一個水分子由一個與兩個氫原子共價鍵合的氧原子組成”——這可以是批判性思維的觀點,也可以是事實。但,無論是“觀點”和“事實”,兩者只能被發現,不能創造!我們可以向虔誠的猶太人學習:鼓勵孩子對上帝進行批判性思維——鼓勵孩子通過批判性思維去獨立思考、去理性質疑、去冷靜分析:為什么這些科學知識(觀點和事實)是正確和真實的。
關于人文科學的“善”和“美”,人們可以創造“觀點”;但“事實”則是既可“發現”也可“創造”的。如,(創造)觀點——改革開放非常偉大;(創造或發現)事實——如數家珍地列舉改開的偉業。
人文科學(社會科學)很復雜,需要考驗學生的批判性思維。
若隔壁老王堅稱:“煙臺是現代化城市”。我們就要搜集有關“現代化”的證據,去證實他的陳述是不是“真實”的“事實”。
如隔壁老王又說:“煙臺是美麗的海濱城市”。這就是參雜了“觀點”和“事實”的陳述。
老王這個觀點可見仁見智。“美麗”否?可爭論!但“海濱城市”是事實陳述的關鍵,也是批判性思維的落腳點。
觀點可見仁見智,但若質疑隔壁老王的“觀點”,批判性思維的聚焦點應是“事實”的真偽,從而辨別其觀點是否真的值得“見仁”或“見智”。哪怕隔壁老王一派胡言,《九陽真經》曰:“他強由他強,清風拂山崗”——用“事實”鑒證他的“觀點”。
參雜“觀點”和“事實”的陳述,才是考驗孩子批判性思維的“磨刀石”。
自然科學的知識不是我們想創造就能創造的,必須經年累月地培養孩子的科學精神去發現各種規律。
人文科學的知識(或見解)往往可見仁見智:有時是既不唯一又唯一(如,發音和語法),既有確定性又有不確定性(如,搖滾版京劇),既可發現又可發明(如,斷筆碼查字法),既可很常規也可很反常(如,以美寫凄)……
最后,給喜愛STEAM的孩子的批判性思維拋磚引玉:假如S(科學)T(技術)E(工程)充滿了被“發現”的科技知識,A(藝術)M(數學)則充滿了可“創造”的知識。然而,M(數學)知識是被“發現”還是被“創造”的?為什么諾貝爾獎沒有數學獎?諾獎該不該設數學獎?T(技術)E(工程)除了被“發現”的知識,是否也有能“創造”的知識?
當然,不管是自然科學或人文科學,批判性思維都是孩子“逢山開路,遇水架橋”取經路上的“金箍棒”!