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【关注】杨振宁说,你们用你们的知识打造了一个金丝笼子,学生想调皮都无从下手

2015-12-21 人民教育


小编说社会、学校都想要培养具有创新能力的学生,但具有创新精神的人具有哪些人格特质?教育领域的创新成果具有哪些特征?听听清华大学的金涌院士和北师大的刘坚教授怎么看待这些问题。
金涌:中国工程院院士“你们用你们的知识打造了一个金丝笼子”




优秀的教育创新成果应该具有什么特征?经过反复的讨论,我们提出以下四个特征


我们今天只谈一个事,就是创造


我们怎么培养一个人,赋予他创造的能力?其实创造能力人人皆有,可是创造的行为不是人人都具备的。创造需要知识、需要经验,可是一个人虽然很有学问,但他可能是个“百科大字典”,一辈子也没有什么创造性的成果。创造也不等于天才,一个人可以非常聪明,可是一辈子也没有什么创造行为。创造力是需要磨练的,需要培养自己的这种能力、这种人格特质。这种人格特质表现在想象力、联想力、观察力等方面。


在讨论之前我先说一个事。杨振宁先生到清华大学教学半年以后,在一次教学会上说:我听了各位教授的课,觉得你们都学识渊博,你们用你们的知识打造了一个金丝笼子,非常地完美。学生要想调皮,要想提点什么怪问题都无从下手,你已经把他完全封闭了。这样的教学方法可能适合于初等教育、中等教育,对清华大学这样一个学校,这种教育方式是摧残人才的。




教育的两种模式

教育有两种模式,一种模式就是亚里士多德的分析法、逻辑法,通过逻辑思维非常缜密地分析,有助于非常快地系统地掌握知识,可是它封闭了学生的思想,不利于学生的创新。还有另外一种方法:培根的归纳法。培根的归纳法并不强调逻辑思维,它是通过案例给出来的,从基础的层次逐级升级,最后达到普遍的真理。


比如说,你要给学生讲表,你可以讲A工厂的表有什么特点,B工厂的表有什么特点,C工厂的表有什么特点,将来这个学生如果要做一个类似的东西,他可以从不同的案例里找到灵感,集大家所成,创造出新的东西来。当然还有另外一个方法,就是所谓的“动物法”,借助形象化思维从一个思维方式“跳跃”到另一个,这种像动物一样的跳跃性的思考也非常得重要。一个教师讲课的时候应该三种方法并用,这样才能使学生有创新能力。


一个具有创新精神的人具有怎样的人格特质?


首先是想象力

我们举一个关于超水平想象的例子。人类第一次比较精确地计算出地球的直径是在什么时候?也许是在文艺复兴时代。但在我国的春秋战国时代,埃及的一个图书馆馆长就进行了探索。他在看到日食后,猜想日食上面的影子是地球的投影,由此,他想到了测量地球的直径。他到了埃及最南边的阿斯旺,有一天太阳在天顶时,他把这一天的日子记下来。第二年的这一天,他在自己的家乡亚里山大港测量太阳光和天顶的直角夹角。据此,他计算出了地球的直径。这是一种超水平的想象,完全通过想象解决了一个非常大的难题。


其次是联想力。

联想力和想象力有什么不同?举个例子:哥德巴赫在中国非常有名,哥德巴赫猜想是怎么出来的?是这样的:哥德巴赫写了一封信给欧拉,说我发现凡是大于5的奇数都可以拆分成三个素数的和,比如7可以拆分成3+3+1,他问欧拉:到另外无限大以后,这个是不是还对?欧拉立刻回信,说:你的猜想很不错,我发现凡是大于4的偶数,都可以拆分成两个素数的和。比如6可以拆成1+5,8可以拆成3+5。这两个假设就构成了哥德巴赫猜想。哥德巴赫是通过想象得到的,而欧拉是受了启发,联想出来的。


第三是变通力。

变通力就是一个人必须非常灵活,要会用新的视角、新的方法去看待新问题。


上世纪30年代,科学家玻特发现用α粒子轰击铍,会打出一种强度不大而穿透力很强,在磁场中不偏转的射线,他将它称为“可能是γ 射线之类的东西”。两年以后,约里奥•居里和伊伦娜•居里夫妇(居里夫人的女婿和女儿)让一个学生重复一下,发现石蜡不仅不吸收“铍射线”,而且从石蜡中打出了质子。


当时约里奥•居里没有什么特别颠覆性的感觉。但消息发布在杂志上以后,卢瑟福非常震惊,他觉得这个实验不是做错了就是解释错了。之后他的学生查德威克弄清楚铍辐射原来是一种中性粒子流,卢瑟福十二年前的预言终于被证实,又一个基本粒子——中子,出现在人类的面前。1935年查德威克独获了诺贝尔物理奖,而约里奥•居里由于思想非常地守旧,和诺贝尔奖失之交臂。


第四个是交叉组合能力。

爱因斯坦对交叉组合能力给了非常高的评价,说交叉组合是创造思维的本质特征。


脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现过程,就是多学科交叉的结果。量子力学家薛定谔上世纪40年代在剑桥大学做了一个科普报告,主题是“生命是什么”。他认为一个大分子的三维排序可能是遗传基因信息传递的物质基础,即,信息传递是通过物质结构传递到子代去的,这使生物学研究到达了分子层次。但当时所有的遗传学家都不感兴趣,他们还在染色体层次做工作。


物理学家和化学家有所感悟,一个化学家把DNA打碎,发现它由四个碱基组成。美国人鲍林在研究蛋白质结构时知道,蛋白质有螺旋形的片断,因此估计DNA结构也是螺旋形的。他找了当时做物质结构实验的研究组——富兰克林和威尔金斯,但是没有谈妥,鲍林的实验就停止了。


这时英国科学家沃森和克里克也在搭模型,他们的模型是三条螺旋线。之后他们找到了富兰克林的合作者,搭了两条螺旋模型,但是他们犯了一个错误:同碱基配对。研究碱基的科学家告诉他们不可能出现这个情况。他们重新做了假设,认为只有两种配对方法是稳定的,也就是A和T配、C和G配,这样在两条螺旋线之间形成了一个梯子。DNA的结构模型就这样诞生了。


第五是要有敏锐的观察力。

英国科学家弗莱明是研究葡萄球菌的。葡萄球菌是一种致命的细菌,伤口感染了葡萄球菌就会得坏血病。有一天他在一个大培养皿中安置了葡萄球菌,下班的时候忘了关窗户,第二天回来后看见,葡萄球菌突然死了一大群。他立刻查原因,发现杀死葡萄球菌的是青霉菌的代谢球菌,就是青霉素。


后来有人问他,你是怎么发现葡萄球菌可以被青霉菌的代谢产物杀死的呢?他说他不知道。别人研究后发现,在他的实验室的上一楼层也有一个实验室,那个教授专门研究青霉菌,恰恰那天他也没有关窗户,青霉菌就从他的窗户里飞到了弗莱明的实验室中。这是一个非常偶然的现象,可是这个现象被弗莱明抓住了,成就了一个大发现,造福了人类。很多成功不是那么有逻辑的,不是靠逻辑思维出来的,而是靠抓住了机会。


最后我们讲坚持力。

一般来讲一个科学家是很难有赌徒心理的。一个领域大的科学发现出现以后,就会认为这个领域可能已经研究得差不多了,不愿意再在里面投入精力了。这种心理实际上是要不得的。只要你有见地,有判断能力,就应该继续钻研。

刘坚:中国新课程研究院院长中国教育创新成果的SERVE模型


优秀的教育创新成果应该具有什么特征?经过反复的讨论,我们提出以下四个特征


第一是具有正确的价值观。

每一个教育成果的创造者,每一个教育创新成果的传播者,每一个教育创新成果的使用者都应该首先思考这个成果是否符合青少年心理发展规律,是否体现了育人为本?我们相信好的教育创新成果可以将好的教育理念传递给每一所学校、每一个教师、每一个学生。


第二是有明确的标准规则。

标准是适用于特定范围的共同规则,一项优秀的教育创新成果,必定有其内在的标准。能否提炼出广泛适用于某类特定对象或者解决某种现实问题的专业标准,是衡量一项教育创新成果是否优秀的基本指标。如果某个成果只是在特定的限域内使用,不能提炼成为针对某类特定、对象、特定问题的解决方案,这样的成果就不能被推广,不能被复制,不能惠及广泛的教师。


第三是系统的解决方案。

好的教育创新成果应该有明确的适用范围、适用对象、适合解决的问题,它不是包治百病。我们经常听到很多的成果拥有者说:我们解决教育的所有问题。这是值得追问的。我们认为真正的好的成果一定是有针对性的,针对特定的年龄段、特定的性别、特定的阶段、特定的环境等等。同时,它要有成体系的问题解决路径、有效的应用指导以及能够提升成果使用效果的综合性服务、系统的解决方案。


第四是成功的实践案例。

一个好的教育创新成果,如果没能在实践中真正生根开花,没有产生现实的效果,不能称为好的实践成果。同时,好的实践案例,也是我们推广、应用、支撑创新成果的一个重要途径,它可以最大限度地实现教育创新成果的具象化和可视化,能够为大家所认知。


基于以上四点,大概可以称之为一个优秀的教育创新成果。


这四个要素恰好可以合成一个英文单词,SERVE(服务)——服务于教育、服务于每一所学校、服务于每一个教师和学生。这就是我们提出的中国教育创新成果的SERVE模型。我们希望通过这样一种方式,形成共同的标准、共同的准则,不断地提升教育创新成果发掘、培育、遴选过程的专业品质。同时在基础教育领域能够负责任地发出中国声音。


素材来源:本文根据作者在首届中国教育创新成果公益博览会上的发言录音整理,未经作者审阅。微信编辑:郭双


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