第一个是一切原动力都来自于对自然探索的好奇心;
第二个是要勇于对“权威观点”提出质疑,通过学习其本质和规律去验证它。
夏普莱斯此前的采访中表示,他非常喜欢海洋,从五岁持续到上大学,他都非常喜欢走到大海,捕鱼、观察海洋生物:
七岁的时候,我有一条小划桨船,还有一个发动机,就可以出海。我父母不太喜欢,但我从自然中学习。我很好奇这些生物的都叫做什么,这也是一个自然科学家萌生好奇的起点。和很多中国孩子一样,我会出去翻开石头,观察里面的蝾螈、螃蟹之类的生物。我对自然的好奇,其实是对生命起源的好奇。
在美国,亲近自然的人正在快速减少。尤其疫情期间,虽然孩子们有很多时间,却没有太多机会去探索。我很建议孩子们,多去到户外寻找小生命,多探索。
我在研究所就读期间,上过一位先生教的课,他非常了解如何指导我们去了解生命的起源。他曾经说,无论如何必须先有起点和方向,从原子生命开始,一切必须以此为基础。保持探索心,从事与兴趣爱好相关的职业,更容易获得成功,所以要找自己感兴趣的事情。这是成功唯一的方式,不是不切实际、急于求成,而是日积月累的方式。
卡尔·威曼(Carl Wieman)
主动提问,把有趣带进学习里
卡尔·威曼(2001年诺贝尔物理学奖得主)
来源:少年商学院《诺奖科学家给孩子做了个理科启蒙网站,全球上亿青少年的学习》
卡尔·威曼毕业于麻省理工学院,现在担任斯坦福大学的物理学教授,曾获得被媒体誉为“教育界的诺贝尔奖”——2017年的WISE教育项目奖,得奖理由正是创办了PhET网站。
PhET为免费网站(有中文版),6-18岁中小学生均可观看与互动。为什么要创办这个网站呢?这就要提到威曼教授对理科学习的见解了。当他还是一名大学助教的时候,就发现很多孩子花了十七年的时间学习,来到实验室,却根本不敢也不能做实际的项目,甚至无法真正理解什么是物理学……
威曼认为,这完全是学习方式出了问题。打个比方,学烹饪的徒弟们拜师学艺,如果厨师仅仅是大讲特讲理论知识,却不让学徒多煮几次,到最后,学徒只能成为“理论的巨人”,什么菜都做不好。
学习也是这样的——孩子们在课堂上学到的东西,普遍缺乏和实际生活的联系,那么尽管学得再好,在考试时、在生活中,都很难做到举一反三、灵活运用。
因为他们学的都是“死”的知识,是书本上由别人归纳出来的,他们无法将知识融会贯通,变成思维方式。尽管真的能解决问题,也只能按部就班,很少会有创新。
这种僵化的思维方式,是学理科最忌讳的。因此,威曼教授认为,要学好理科,就必须做到这三点:
1. 不能死记硬背,要把知识变活,掌握背后的思维方式;
2. 学习的过程要足够有趣,参杂很多生活情景,激发孩子的好奇心;
3. 遇到问题时,要主动提问,并且及时解决。
遵循这三大原则,他下决心创办了PhET这个新型课堂,让孩子从探索中找到知识的乐趣,真正激发内在驱动力。
穆罕默德·尤努斯(Muhammad Yunus)
以想象力驱动,去发现生命的意义
穆罕默德·尤努斯(2006年诺贝尔和平奖得主)
来源:中国教育三十人论坛《诺奖得主:教育是改变人生,改变世界》
“许多学校因为培养了大批顺利进入职场的年轻人感到自豪,但这并不是教育的根本目的,教育的目的不是培养准备好工作的年轻人,而是培养准备好人生的年轻人。”中国教育三十人论坛第七届年会上,诺贝尔和平奖获得者、孟加拉国经济学家、格莱珉银行创始人穆罕默德·尤努斯(Muhammad Yunus)在专题演讲上如是说。以下是演讲节选:
教育,就是对人生的准备。但是,我们并不是这样认为的。我们以短期的视角让教育满足暂时的需要,这就是现在的教育。教育成为一种学习历史事件、数字公式、方法论等等的过程。学习这些很重要,我并不低估其重要性。但是,要考虑我们学习的目的是什么,为什么我们要记住这些日期和公式。就像做一道菜,我们有许多很熟悉的配料、各式各样的香料、种类繁多的食物,但我们没有把它们烹调成能滋养我们食物的能力。
教育的目的不是培养准备好工作的年轻人,而应是培养准备好人生的年轻人,要对自己人生做好准备。当你面对的是整个世界的时候,你可以决定你想成为怎样的人。就像在你跳入大海前,要知道大海是怎么样的,要选择怎样的方向,才能最终到达你想抵达的彼岸。这,才应该是教育的目的。而不是仅仅得到一份工作,消耗你的人生,谋求晋升空间,争取某个职位,等着领退休金。
工作不是人生。工作只是人生很小的一部分,只是为了维持生存而已。人生是更大的事情。但是,人类被截断在做更大的事情之外。工作是很微小的东西。人生本来有许多的可能性,如果你认为工作就是人生,那就意味着你把自己塞入一个狭小的空间里,让自己适应这个狭小的空间。这太令人遗憾了。
人类生来具有巨大的、无限的创造力,并且年轻人就有这样的创造力。教育应该增强这种创造力,让年轻人知道可以在哪里发挥创造力来改变世界。然而,这并不是年轻人们正在做的。他们只是想要找份工作,因为这是教育教给他们的:只要努力学习考高分,就可以找到好工作。年轻人具有无限的创造能力,他们要做的是意识到自己具有这种能力。如今,我们甚至不被告知年轻人具有这种能力。年轻人有巨大的能量,就像阿拉丁神灯的精灵一样。这一代的年轻人有机会以一种他们的方式创造世界,他们的想象力会引导他们。这与工作无关,与创造相关。
通过书本告诉你应该做什么,这不是教育。教育是发现我是谁,发现生命的意义,我可以在我的生命中做什么,我希望创造一个怎样的世界。如果我们相互认同想要创造的世界的面貌,就能成为一股力量,并且实现它。想象力是一种力量,如果我们想象,就会发生;如果我们不想象,就不会发生。想象不会消耗你任何的东西。但是,我们从不在课堂上讨论想象力。我们不被允许讨论,更不会被要求去想象。我们只看到课本,不需要想象,只需要学习书本上的内容。
我不介意去读书,但我希望去想象,而书本不能替我去想象。我不需要跟随其他人的步伐。每个人都是独一无二的存在。教育允许我成为独一无二的人,这是一种教育的本质。
理查德·费曼
把概念转换成具体现实
费曼(1965诺贝尔物理学奖得主)
来源:少年商学院《诺奖得主费曼谈教育:父亲是如何从小启发我的科学思维的?》 ;艾科思科学教育《费曼教授:“这样的教育患了癌!”》
理查德·费曼在世时是世界上最有名的科学家之一,费曼的父亲是个商人,但对科学很有兴趣,也是费曼的科学启蒙老师。在自传《你好,我是费曼》中,费曼是这样描述的,凡读到的东西都把它转换成某种现实。
我学习过绘画,又多读了些书,但我仍是个严重偏科的人,知识面不广。我的智力有限,只能把它用在特定的方向。
在我出生之前,父亲曾对母亲说:“如果是个男孩,就让他当科学家吧。”当我还是坐婴儿椅的小婴儿时,有一天,父亲带回一些浴室用的小瓷砖,不过是残次品,颜色花花绿绿。我们拿着玩,父亲把它们在小餐椅上排成一条直线,像多米诺骨牌一样,然后我从一端一推,它们就全倒了。
过了一会儿,我会帮着把它们立起来。很快,我们开始摆出更复杂的形式:两片白一片蓝,两片白一片蓝,依次排列。母亲看到后说:“你就随他去吧,如果他想摆蓝色的瓷砖,就由着他摆蓝色吧。”
可父亲说:“不行,我想让他知道什么是模式,以及模式的有趣之处,这也是初等数学的一部分。”就这样,他从我很小的时候就开始告诉我,世界是什么,世界有多奇妙。
我家里有一套《大英百科全书》。父亲常常让年幼的我坐在膝头,给我念《大英百科》。比如,我们正在读关于恐龙的内容。有可能正读到霸王龙,里面的内容大概是这样的:“这只恐龙有二十五英尺高,脑袋有六英尺宽。”
父亲会停下来说:
“来,让我们看看这句话是什么意思。也就是说,如果它站在我们家的院子里,一伸脖子就能够到窗户。”(当时我们在二楼。)“但它的脑袋太大,没法从窗户探进来。”
“来,让我们看看这句话是什么意思。也就是说,如果它站在我们家的院子里,一伸脖子就能够到窗户。”(当时我们在二楼。)“但它的脑袋太大,没法从窗户探进来。”
每念到一处,他都会想尽办法跟现实联系起来。
就是这样,所教的概念变成可触可摸、有实际意义的东西。
对于鸟的认识,费曼的父亲这样教:
“看见那鸟儿了么?”他说,“那是只斯氏鸣禽。”他接着说:“在意大利,人们把它叫做‘查图拉波替达’,葡萄牙人叫它‘彭达皮达’,中国人叫它‘春兰鹈’,日本人叫它‘卡塔诺·特克达’。
你可以知道所有的语言是怎么叫这种鸟的,可是终了还是一点也不懂得它。你仅仅是知道了世界不同地区的人怎么称呼这只鸟罢了。我们还是来仔细瞧瞧它在做什么吧——那才是真正重要的。”
于是,费曼很早就学会了“知道一个东西的名字”和“真正懂得一个东西”的区别。
费曼父亲培养了费曼留意观察的习惯。一天, 费曼在玩马车玩具。马车的车斗里有一个小球。当拉动马车的时候,费曼注意到了小球的运动方式。于是他找到父亲说:“嘿,爸,我观察到了一个现象。当我拉动马车的时候,小球往后走;当马车在走,而我把它停住的时候,小球往前滚。这是为什么呢?”
“这,谁都不知道。”费曼父亲说道,“一个普遍的公理是运动的物体总是趋于保持运动,静止的东西总是趋于保持静止,除非你去推它。这种趋势就是惯性。但是,还没有人知道为什么是这样。”
这是很深入的理解,他并不只是给了费曼一个名词。
费曼父亲接着说:“如果从边上看,小车的后板擦着小球,摩擦开始的时候,小球相对于地面来说其实还是往前挪了一点,而不是向后走。”于是费曼跑回去把球又放在车上,从边上观察。果然,父亲没错——车往前拉的时候,球相对于地面确实向前挪了一点。
费曼的父亲就是这样教育他的。他用许多这样的实例来讨论,没有任何压力, 只是兴趣盎然的讨论。
这些实例在一生中一直激励着费曼,使他对所有的科学领域着迷,只是碰巧,费曼在物理学中建树多一些罢了。从某种意义上说,费曼就像是上瘾了——就像一个人在孩童时尝到什么甜头,就一直念念不忘,一直在找那种奇妙的感受。尽管不是每次都能找到,却也时不时地能做到。
费曼指出,科学教育,并不是抛出一堆知识论点,告诉你“你就照这个规律做下去”,而是让你理解“为什么会出现这个规律”。
费曼提到了科学的应用,科学对于改进人类生活的贡献。他想说的很明确:科学教育,首先的目的应该是让学生成为一个更好的人,拥有更加开阔的思维模式,拥有自己解决问题的能力,而不是某种形式主义。
02
情绪能力
“锂离子电池之父”John Goodenough
大笑与幽默带来超强生命力
John Goodenough (2022年诺贝尔化学奖得主)
来源:积极教养派《97岁诺贝尔奖得主建议我们这样教育孩子……》
第一次感受到身心合一的大笑的魔力,是我们刚来到美国的第二天。我们拖着被时差折腾得异常疲惫的身体,去德州大学见我先生的博士后导师、诺贝尔化学奖得主——“锂离子电池之父”John Goodenough先生。
从电梯里出来,我们转弯走进了一条走廊,走廊里是一个个教师办公室。神奇的是,当我们在寂静无声的走廊里行走,浏览每个办公室门口贴着的教师的名字,心中充满着对未知的期待与焦虑时,忽然传来一阵非常响亮的大笑声,打破了整个走廊的寂静。
“哈——哈——哈——哈——哈——”这是一个男性的笑声,听得出来是用尽了全身所有力气在大笑,每一句“哈”的后面都有稍微的停顿,然后又延绵很久,在走廊里不断回响,以至于整层楼都能听到这异常豪迈的笑声。
不管遇到什么挫折,大笑而过。这或许就是教授的处事哲学,帮助他成就了梦想,并成为他长寿健康、保持活力、成就科学伟业的秘诀。
教授96岁时曾摔了一跤,把腰上的一根骨头摔断了,不过手术后两周教授就重新回到了办公室上班。
我能想象教授在办公室里,必定会对着前来探访他的人哈哈大笑说:“哈——哈——哈——哈——你们来了!太好了!” 这种惊人的强大内心,让教授有足够的能量对抗挫折、失落、逆境、疾病、衰老,让他用无限的生命力成就着一番又一番的成就。
他曾在接受采访的时候,说:“我想解决汽车的问题。我想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到这一天。我今年96岁,还有时间。”说完后,教授开始了他招牌式的极具感染力的哈哈大笑。
正是这种大笑,这种对工作用心用力的爱,这种对人类未来发展的憧憬,使这位伟大的学者成为了电池世界里的传奇。
格雷格·塞门扎
失败了,就从头开始!
格雷格·塞门扎(2019年诺贝尔生理学或医学奖得主)
来源:中国教育报《诺奖得主的“育儿经”》
2019年诺贝尔生理学或医学奖得主格雷格·塞门扎、威廉·凯林,2006年诺贝尔化学奖得主罗杰·科恩伯格,在接受央视新闻专访时,同时表达了面对失败的态度。
谈起科研路上的痛苦时刻,格雷格·塞门扎回忆起读博时的一段经历。当时参与的科研项目接连两次失败,他非常沮丧,只好求助心理医生。“医生说我抑郁是有道理的,就感觉没那么糟糕了。”听了医生的话后,他去实验室继续奋战,第三次,项目终于成功了。“失败不是悲剧,是要克服的挑战,要接受事情不会一帆风顺。”塞门扎强调,“失败了,就从头开始!”
威廉·凯林认为,做科研要对结果有开放的心态。很多有创造性的发明,非常可能获得诺奖,但科学家在研究过程中没有看到预期的结果,就放弃了。“实验结果就是结果,不能特别强调期望的特定结果,要让数据自己说话。”
在科恩伯格看来,科学并不总是好玩的,但能给人带来一生的满足感。“我导师曾说,科学当中重要的事情是每天的失败。但失败后,我不会灰心,相信总有一天会有很重要的发现。”
为提高孩子的竞争力,中国很多父母会让他们从小学就开始学数学、英文,孩子的假期也被兴趣班安排得满满当当。对此,科学家们都强调,家长的初衷是好的,但需要给孩子充足的空间去培养创造性和好奇心。“孩子在竞争的环境中,一定程度上没太多选择。核心问题在于怎样去平衡。”塞门扎说,“要给他们主动探寻问题、大胆试错的机会,而不是直接告诉他们答案是什么。”
凯林建议家长不要太强调分数,他直言自己就不是学霸,是大器晚成:“我就被哈佛拒收了,如果不能很早达到高峰,那就一步步努力提升自己。”塞门扎也认为,不管在哪里上学,总会有很多机会,关键在于能否为你所用。
03
行为方式
迈克尔·莱维特(Michael Levitt)
创新教不出但可引导得来,鼓励孩子大胆试错
迈克尔·莱维特(2013年诺贝尔化学奖得主)
来源:澎湃新闻《诺奖得主莱维特:教育是惠及人生的,要鼓励孩子大胆试错》
我出生在南非的一个犹太人家庭,我的母亲很重视教育,所以对于我的管理比较严格,在我小的时候,会指导我做一些事,某些时候是有些“虎妈”的感觉。
但我的母亲是一个智慧的家长,当我还是一个少年时,我母亲给我买了一本杂志叫《科学美国人》,我当时在《科学美国人》上看到了很多非常高质量的论文。这是在那个年代唯一彩印的杂志,如果科学家想要在杂志上发彩色论文,《科学美国人》是当时唯一一个可以实现色彩的期刊。
在其中就有一个重要的发现提到:其实生物学或者物学背后重要的分子或者DNA、蛋白质这些东西,都是有很明确的形状的。这让我非常感兴趣,因此研究了“计算结构生物学”。其实每个人的人生中都充满了随机性,都是有很多的运气成分在里面,我也不例外,我很幸运拥有这样一位母亲,引导我走上了我感兴趣的科研之路。……
家长不可能代替孩子去成长,要放手让孩子去做事,去犯错。人从失败当中学到的,要比从成功当中学到的