黄全愈:知识是创造的,还是发现的?

2023-01-12 07:32:11 来源: 搜狐教育

严肃vs.趣事

“科学知识是创造的,还是发现的?”我与美国一位非常著名的物理学家有过探讨。

讨论那么“严肃”的问题,还是先聊些我们的趣事。


(资料图片仅供参考)

50年前,我们在合山电厂已惺惺相惜——他电焊工,我机械工。我俩曾带笛子和口琴,欲挑战一地下演唱会。擂主太强,抱吉他自弹自唱……我等口琴掉地,惹人侧目。我们都考上77级,但他去了外省。他请其父把我推荐给广西最著名的剧作家。1982年,他突然出现在我面前:成了李政道的首届100名Caspea公派留美物理学博士候选人。我得过且过,他暨今已在世界顶级刊物,如Nature Materials等,发表了300余篇论文。

前些天,我发电邮:“有个问题想请教您这个物理学家:科学知识是创造(或说发明)的,还是发现的?知识可以创造吗?人文科学的知识可以创造吗?”

过一会,他回邮:“我的看法,自然科学研究客观规律和现象,只能是发现。牛顿没有发明万有引力,只是发现和描述了这一定律,其运行与是否被牛顿发现无关。人文科学属于主观认识的范畴,发明和想象空间无限……

此问题我想了很久;他言简意赅,如当年的电焊,极具穿透力和凝固力。

也怪不得都半个世纪了,我还惺惺相惜——说个“理”还拉上科学家背书!

要怪只能怪诺贝尔奖“重理轻文”——年年给科学家发奖,有教育学、社会学、人类学、语言学、哲学、史学、法学……这学那学在诺奖外溜达的“门外汉”什么事?!

迷惑了很久的争论

自然规律、科学知识是被人发现的,不是被人创造的。科学知识不是用来创造规律的,是用来发现规律的。水的分子式H₂O,人类出现前已存在,不是人类创造的,是人类发现的。

教学有三个层次:1.教思维;2.教方法;3.教知识。不澄清这个迷惑,我们就不知道该敬畏“发现知识”还是盲从“创造知识”?我们就不知道科学思维到底要“思维”什么?我们就会以为:科学教育就是去传播被人类创造的科学知识,于是,教育就可人为地闭门造车。

最近的热门话题:“一杯水能给你家提供一年的电力”——被科学家“发现”的新科学知识。

2022年12月13日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室宣布:首次在核聚变反应中实现能量的净收益(产出能量比输入多)。尽管过程不过一秒钟,但据说,不亚于第一次工业革命时瓦特“发现”蒸汽动力的井喷式“科学知识”。

是芝加哥大学或哥伦比亚大学首先发现核裂变?人们有争论,但人类发现的核裂变知识:不仅造出原子弹,还造出商用核电站。至于,核聚变怎么发电?需要探索和发现系列科学知识:如,核聚变发电的前提,必须有能承受瞬时达上亿摄氏度的容器;然而,人类尚未发现能制造这种容器的材料。再如,如何解决能量增益Q值大于1?LLNL在核聚变实验中,输入2.05兆焦耳的能量,产生了3.15的聚变能量,增益为135%,但尚未能将激光的耗能算进去,因此也有人认为:Q值只是理论上大于1。急需人类发现的科学知识还很多,很多……

我们常说“攻克科学难关”,其实,要“攻克”的是发现新的科学知识和新的科学规律,而不是创造科学知识去“攻克难关”。

有科学家估计:还要30年时间,核聚变才能造福人类。换言之,要30年,人类才能“发现”能用于商用发电的核聚变知识。就像万有引力恒古已有,所需要的能造福人类的核聚变科学知识早已存在,只不过人类尚未发现而已。

我也曾以为:通过知识碰撞可“创造”新科学知识,如,杂交出良种。但,良种是“良”不是“新”——去“发现”早已存在的可通过杂交合成“良种”的知识。看似“创造”,实为“发现”。

我多次强调:创造性无法教,只能培养,因为违背教育规律,越教孩子越没有创造性!同样,科学知识不能创造,只能发现,因为违背自然规律,越“创造”越“山寨”!

科学教育有个陷阱:以为科学知识是创造出来的,因此科学教育就是教授可人为创造的科学知识,而不是培养科学思维和科学三要素去发现科学规律。何为反裘负薪:忘却具有“核”能量的科学思维可以寻求、发现、获取、验证(证实或证伪)科学知识。

科学日新月异,但不变的是科学三要素:一、科学之目的(去发现各种规律);二、科学的精神(质疑、独立、唯一);三、科学的方法(逻辑化、定量化、实证化)。

我们往往重“术”轻“道”,重“技”轻“科”。看看洋务运动,只注重结果what(买什么武器)和how(怎么操作武器),至于,why(为什么武器能发射的原理),可忽略不计。这就是,自己能造火药,却去西方买枪炮的迷惑。有人认为第三要素属“技”,但三要素是三位一体的;第三要素是为第一和第二要素服务的手段。没有第一和第二要素的“道”作为导向(去发现科学规律,去质疑科学权威),只专注第三要素,充其量是个技术员,无法成为具有创见的科学家。

以为科学知识可以人为创造,就会对科学教育,乃至基础教育造成伤害!我们必须不断地拓展人类尚未“发现”的未知世界;而不是躺平地享受已知世界的固有“创造”。

人文科学的“发明”和“发现”

科学知识是发现的,不是创造的;那么,人文科学的知识呢?

DIKW体系为:数据(Data)、资讯(Information)、知识(Knowledge)及智慧(Wisdom)。每一层赋予下一层某些特质。其中,知识讲如何使用,智慧讲何时使用。

显然,“何时使用”——从被“创造”(而非被“发现”)的角度看,DIKW体系更适用于人文科学(社会科学)知识,因为它们往往既不唯一又唯一,既有确定性又有不确定性,既可发现又可发明,既可很常规也可很反常……

我曾参与迈大汉语教学的管理。某天,一位后去普渡大学读博的犹太裔学生抱怨:为找一个汉字,连夜翻遍三本课本均无果……

我问:“为啥不翻字典?”

他摇头苦笑:“……堪比翻天书!”

调查300多名学中文的学生,只有两人(一个是奇才,一人曾在日本待两年)用汉语字典,不到0.7%。在Ohio州立大学的23名汉语专业的研究生中,多在学汉语两年后才翻字典。

为啥初学者急需,但工具书不起作用?

华人习得汉语:音à义à形:孩子先知道“xuéxiào”的读音;然后理解“上学的地方”的定义;上学才学写“学校”二字。

外国人习得汉语:音à形à义:先学拼音“xuéxiào”和汉字“学校”,然后是其义。

“形”不仅是老外的难关,华人也狼狈不堪。我曾请三位姓“尹”的华人,通过“形”查自己的姓,因不知“尹”字属“乙”和“尸”字部,姓“尹”者均望“典”兴叹。查“形”,须熟知201个偏旁部首——这无异于强迫“门外汉”破门而入!这是初学者没有“工具书”的第一个原因。

笔画的困扰:在外国学生眼里“口”既可是一画,也可是两画,甚至三画或四画。然而,通过“形”查字典,共分六个步骤,其中部首又与笔画环环相扣,一错全错。这是初学者没有“工具书”的第二个原因。

即便历尽艰辛查到欲找的汉字,又会遇到另一难题:英语单词之间都有间距;但中文是紧紧相连的,学生必须进行词的分切:该字应跟左边或右边甚至左右两边构成词?这是初学者没有“工具书”的第三个原因。

能不能有一种查询系统,让中文基础一穷二白的人,也能便捷地使用汉语字典?

我设计了突破此瓶颈的“断笔码”查字法,让只会26个字母的老外也能像查英语词典一样,在两三分钟内学会使用汉语字典。

这个极具创造性,能快、易、准查寻汉语的字、词的“断笔码”词典,分别由商务印书馆和美国McGraw-Hill出版公司,在中国和美国出版两个版本(并获冠以出版机构名称的殊荣:《商务馆学汉语字典》和《McGraw-Hill’s Chinese Dictionary》)。

可见,人文科学的知识是可以“发现”(华人与外国人习得汉字的规律),并“发明”(断笔码查字法)的。

反常的艺术手法:以美写凄——更凄美

文学的无常,常常让人叹为观止。有了一定年纪,对“夕阳西下,断肠人在天涯”更有感觉。然而,文艺青年时,一个“以美写凄”的反常镜头没齿难忘。

艺术手法是中性的,没有国界的,可为我用,也可为他人所用。就像核裂变可造战争利器,也可造福人类。

70年代初,中国在干部内部放映了三部影片《三本五十六》《啊!海军》《日本海大海战》。

母亲一向谨小慎微,但知道我在悄悄地写电影剧本(后来,还差点上了北影,这是后话),就把票悄悄给我。等到电影院伸手不见五指,我才忐忑地摸进去……刚坐落,就有人亮着电筒来查票。我说:母亲生病,无法退票,我也算“以工代干”(没有干部编制的工人)……。也许不屑于举报,他没赶我出来。

影片的政治糟粕罄竹难书,但《啊!海军》中有些超常的艺术手法,在我心底烙下难忘的“镜头”:

平田一郎小时,常到地主家跟明子小姐姐写作业、蹭米饭……青梅竹马,暗生情窦。

战争爆发,平田一郎参军。许多年后,他因事返乡。

某日,风和日丽,一座吊桥在群山中悠荡。

平田一郎在桥上行走。

一妇女带着一小男孩迎面缓缓走来……

镜头拉近——特写、定格:竟是当年地主家的小姐姐!

平田一郎站住,明子也站住。

平田一郎默默地看着小男孩儿……

明子轻轻地:他……死在战争中了!

平田一郎平静地问小男孩:几岁了?

小男孩伸出三个胖乎乎的指头!

霞光和煦,吊桥悠长。

镜头拉远:三人在吊桥上缓缓远去……

许多年了,记忆中的细节不一定准,但没有一丝凄风苦雨,也没有怨天尤人,甚至没有一抹习习微风,只有美不胜收的镜头——以美写凄,更凄美!

反其道而行之的艺术手法,没有在常识中发现,却在反常中隐现创造。于我,静静的美更凄美……

艺术不需要客观的、不可逆的定律或定式(诸如,古藤老树昏鸦的伤感,鸟语花香的欢快),只需要主观的发现和创造。

批判性思维:“他强由他强,清风拂山岗”

我们说“科学之目的”是发现各种唯一的规律;那么,人文科学(社会科学)的知识就没有发现,没有唯一吗?

其实,外语教学就很特殊,无论是发音和语法,都有严厉的强迫性。可以说,这也是外语教学的唯一或发现。人们不能随心所欲地创造,而是顺应规律。

母语习得的模式:世界à语音à文字

孩子降临“世界”,耳闻、学舌许多语音,如,“学校”“好坏”等;然后,再学习象征这些语音的“文字”(文盲除外)。

外语习得正好相反:始于语音和文字,再到现实世界(有条件的话)。如,我先学hot dog(热狗)的发音和拼写,到美国的现实“世界”,我才知道hot dog与狗无关,也不是“热的狗肉”,而且在这个“世界”里,吃狗肉违法,是要坐牢的。

总之,外语的习得,因没有语言环境,必须强制性地训练发音和规范语法。I am, you are, he is, we are, they are。多烦杂,多别扭,多不科学!为啥不说I is, you is, we is, they is?无论什么人称,不管单数或复数,都用is。多简明、多顺畅,多科学!但语法不讲道理,不行就是不行,别问为什么,问了也白问!其实,母语的约定俗成同样蛮不讲理!不信,你到街上说:“你就是不四不五!”路人一定说:“你才不三不四!有病吧!”对于语言学的霸道天条,批判性思维也得避“君”三舍。

问题是,有些答案不讲“唯一”,但文科教育就不需要科学思维中的“质疑和独立”吗?人非草木,人有批判性思维。尽管面对语言学中的“王道”,有时不得不避“君”三舍;但毕竟人非草木,就算“问了也白问”,也还是得问——只要不盲从,“全盘接受”也是Critical Thinking!

Critical Thinking译成批判性思维,让人以为是“红卫兵”式地反对一切。其实,“她”既需要“质疑”的勇气,又需要“独立”的精神;既要敢于否定,也要勇于肯定,有时还要善于折中。全盘肯定也可以是批判性思维,关键是理性地独立思考,不盲从。

批判性思维是美国孩子从小就培养的童子功!

首先,孩子要学会运用批判性思维的区分“事实”或“观点”的 “清道夫”。

这是我从朋友(庞沁梅)那里“盗”来的图。德国哲学家路德维希·维特根斯坦用此图表示“看到”(事实)和“看作”(观点)的差别。

美国小学一年级也用“童画”的图,来培养孩子分辨“事实”或“观点”的教学活动。

左边的说:Hey, look! A duck!(看呐,鸭子!)

右边的反驳:That’s not a duck. That’s a rabbit!(那不是鸭子,是兔子!)

对话极有意思:角度不同,结果不同。

要拿起批判性思维的利器,首先要分清“事实”和“观点”;否则,批判性思维非得乱成一锅粥。

事实:能证明是真还是假的陈述:如,烟台是海滨城市。

观点:表达某种信念、感觉和看法的陈述:如,烟台太美了!

很“真实”和“感觉很真实”,很能迷惑人。

我曾在直播中,列出七个陈述,请家长分辨“事实”和“观点”。他们的弹幕,让人有“乱云飞渡”的感觉……

“事实”有真实或虚假之分;“观点”也有正确或谬误之别。

批判性思维难以一文尽释;但在批判性思维中,到底“知识”是“事实”或“观点”,这是本文的文眼,不得不阐释。

自然规律或科学知识既可看作“事实”,也可看成“观点”。但人文科学(社会科学)的“知识”,不能一概而论。

科学知识和人文科学的知识涉及“真善美”三方面。

科学知识讲“真”——真实的事实,或能验证的“真”知识;人文科学的“善”讲道德念中善良、值得称道的东西;至于“美”则是价值判断和审美理念中值得人们追求、欣赏的东西。

关于“真”是可通过一定手段反复验证的科学知识。如“一个水分子由一个与两个氢原子共价键合的氧原子组成”——这可以是批判性思维的观点,也可以是事实。但,无论是“观点”和“事实”,两者只能被发现,不能创造!我们可以向虔诚的犹太人学习:鼓励孩子对上帝进行批判性思维——鼓励孩子通过批判性思维去独立思考、去理性质疑、去冷静分析:为什么这些科学知识(观点和事实)是正确和真实的。

关于人文科学的“善”和“美”,人们可以创造“观点”;但“事实”则是既可“发现”也可“创造”的。如,(创造)观点——改革开放非常伟大;(创造或发现)事实——如数家珍地列举改开的伟业。

人文科学(社会科学)很复杂,需要考验学生的批判性思维。

若隔壁老王坚称:“烟台是现代化城市”。我们就要搜集有关“现代化”的证据,去证实他的陈述是不是“真实”的“事实”。

如隔壁老王又说:“烟台是美丽的海滨城市”。这就是参杂了“观点”和“事实”的陈述。

老王这个观点可见仁见智。“美丽”否?可争论!但“海滨城市”是事实陈述的关键,也是批判性思维的落脚点。

观点可见仁见智,但若质疑隔壁老王的“观点”,批判性思维的聚焦点应是“事实”的真伪,从而辨别其观点是否真的值得“见仁”或“见智”。哪怕隔壁老王一派胡言,《九阳真经》曰:“他强由他强,清风拂山岗”——用“事实”鉴证他的“观点”。

参杂“观点”和“事实”的陈述,才是考验孩子批判性思维的“磨刀石”。

自然科学的知识不是我们想创造就能创造的,必须经年累月地培养孩子的科学精神去发现各种规律。

人文科学的知识(或见解)往往可见仁见智:有时是既不唯一又唯一(如,发音和语法),既有确定性又有不确定性(如,摇滚版京剧),既可发现又可发明(如,断笔码查字法),既可很常规也可很反常(如,以美写凄)……

最后,给喜爱STEAM的孩子的批判性思维抛砖引玉:假如S(科学)T(技术)E(工程)充满了被“发现”的科技知识,A(艺术)M(数学)则充满了可“创造”的知识。然而,M(数学)知识是被“发现”还是被“创造”的?为什么诺贝尔奖没有数学奖?诺奖该不该设数学奖?T(技术)E(工程)除了被“发现”的知识,是否也有能“创造”的知识?

当然,不管是自然科学或人文科学,批判性思维都是孩子“逢山开路,遇水架桥”取经路上的“金箍棒”!

编辑:Edt_58

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