费曼所说的巴西科学教育的弊端,与中国是何其的相似啊。
费曼被戴森(《全方位的无限》及《宇宙波澜》的作 者)评为本世纪最聪明的科学家,他的一生多采多姿,从 也没闲着。他在理论物理上有巨大的贡献,以量子电动力 学上的开拓性理论获诺贝尔物理奖,在物理界有传奇性的 声誉。
举一却不知反三 关于巴西的教育方面,我碰到过一些很有趣的经验。 我教的一班,都是预备以后以教书为职业的学生。事实上, 在那个时候的巴西,受过高深科学训练的人大概也找不到 其他工作。这批学生已经修过很多物理课,我教的是他们 在电磁学方面学过的最高级课程:“麦克斯韦尔方程式” (Maxwell's equations)。 里约大学的建筑分散在城中各地:我的课就被安排在 一幢滨临海湾的大楼中。 我发现一个很奇怪的现象:有时我问一个问题,学生 马上就答得出来。但下一次我问同样的问题——至少在我 看来是同样的题材、同样的问题——他们却答不出来了! 例如有一次,我谈到偏振光,拿了些偏光镜给他们。 偏光镜的特性,在于它只让电矢量(electric vector) 在某一方向的光通过。我向学生说明,根据偏光镜的光暗 度,就可得出光的偏振方向。 我们一手拿着一片偏光镜,一前一后地放在眼前,然 后转动其中一片。这样一来我们知道能够通过两片偏光镜 的光一定具备同样的偏振方向——换另一种说法,我们看 到的,是第一片及第二片偏光镜皆容许通过的光。但接下 来我问他们,如果只有一片偏光镜时,我们怎样分辨出偏 振方向呢?他们茫然一片。 我也晓得这问题不易回答,脑筋要很灵活才行,于是 我给他们一点提示:“看看从外面海湾反射的光。”仍然 没有人说半句话。 我再说:“有没有听过布儒斯特角(Brewster Angle)?” “有!布儒斯特角就是当光从一种具备某个折射率的 介质反射出来,而正好完全偏振化的角度。” “当光这样被反射出来时,它的偏振方向如何?” “这光的偏振方向是跟反射平面成直角。”我自己还 要想一想呢,但他们却背得滚瓜烂熟!他们甚至还知道那 个角度的正切值等于折射率! 我说:“然后呢?” 还是没有回答。他们才刚刚告诉过我说,从具备某个 折射率的介质——就像外面海湾的水——反射出来的光是 偏振光;他们甚至还告诉了我光的偏振方向呢! 我说:“看看海湾,透过偏光镜来看。好,现在转动 偏光镜。” “噢,这是偏振光!”他们大叫起来。 研究了很久以后,我才明白,原来我的学生把什么都 背得很熟,但完全不理解自己在背些什么。当他们听到“ 从具备某个折射率的介质反射出来的光”,他们完全不晓 得这就是指“水”之类的东西。他们不晓得“光的方向” 就是当你看着一些东西时的方向,诸如此类。因此当我问 “什么是布儒斯特角”时,我就好像在向一台电脑问问题, 而刚好敲对了关键字眼而已。但如果我说“看看海水”, 就什么反应也没有了——在他们的记忆里头,没有“看看 海水”这一条呢! 学生个个“讲光抄” 后来我到工学院里看他们上课。上课的形式大概是这 样的:“两物体……是相等的……如果相同力矩……造成 ……同等的加速度。两个物体是相等的。”如果相同力矩 造成同等的加速度。”学生全部坐在那里,把每个字记下 来。而当教授重复那句话时,他们逐字检查,确保没有写 错。接下来他们又默写下一句话,一直这样下去。我是唯 一知道那位教授在说些什么的人,他的意思是指具备相同 “惯性矩”的物体,而这并不好懂。 我实在搞不懂他们这样能学到什么东西。这位教授在 谈惯性矩,却不会讨论一下,如果一件重物挂在门边,而 你要把门推开有多困难;但如果你把这件重物挂在接近门 轴之处,推门便轻松得多——完全没有类似的讨论! 下课后,我问一个学生:“你抄了那么多笔记——接 下来你会怎样处理它们?” “噢,我们要好好地读,”他说:“然后考试。” “怎么考法?” “很容易的,我现在就可以告诉你其中一道考题。” 他看着笔记本说:“‘在什么情形之下两个物体是相等的?’ 答案是,‘两物体是相等的,如果相同力矩造成同等的加 速度。’”因此你瞧,他们有办法考过试,“学”会了所 有的东西,但除了背下来的东西之外,什么也不会。 我又跑去参观工学院招生入学考试。入学考试采取的 是口试形式,我获准列席旁听。有一个学生表现实在出色: 他有问必答!主考官问他逆磁性是什么,他回答得完美无 暇。接下来他们问:“当光以某个角度穿过一块有厚度的 物体,折射率为N时,这光会怎么样?” “它会从另一边出来,跟入射光平行——出现位移。” “位移有多大?” “我不知道,但我可以计算出来。”立刻把它算出来 了。他表现得很棒,但到了这时候,我对什么都开始怀疑 了。 口试完毕,我走到这个优秀的年轻人那里,自我介绍 说我来自美国,现在想问他一些问题,而这不会影响到他 的考试成绩。我问的第一个问题是:“可以举一个逆磁物 质的例子吗?” “举不出来。” 我再问:“如果这本书是用玻璃做的,我透过它看桌 子上的东西。那么当我把书倾斜的话,我看到的影像会怎 么样?” “它会被反射,便射角度是书本转动角度的两倍。” 我说:“你确定你没有把我的问题跟平面镜搞混了?” “没有搞混。” 刚刚在考试时,他才告诉过我们说,光会出现位移, 跟入射光平行;因此事实上,影像会移到旁边,但不会转 个角度。他甚至还计算出影像会平移多远呢!但他没意识 到一块玻璃就是具有折射率的物质,他的计算更可以直接 应用在我的问题上。 不能问问题 我在工学院还教过一门数学物理课,有一次我想说明 如何应用“试误法”来解题目。这是一般学生很少学习的 技巧,因此我首先举一些简单的算术例子,示范怎样用这 方法。然而令我震惊的是,在大约80个学生之中, 只有8 个人交出第一次的指定作业。因此我在教室里特别强调, 他们必须动手尝试,而不只是坐在那里看我计算。 下课之后,学生派了一个小代表团来见我,并且说我 不了解他们的学习背景,事实上他们不用做那些习题也可 以学习,他们早已学过算术,这些东西都在他们程度之下。 于是我继续讲课,而无论后来教得多深或多复杂,他 们什么作业也不做!我当然晓得原因是什么:他们根本不 会做! 我无法推动他们做到的另一件事,是问问题。终于, 一个学生告诉我其中的原因:“如果我在课堂上问你问题, 之后大家都会跑来说:‘你为什么浪费大家的时间?我们 的目的是学东西。但你却打断他,问他问题。” 这是一种打压别人的坏风气。事实上大家全都不懂, 但他们表现出一副很懂的样子,以把别人比下去。他们全 在假装明白课程内容,如果有学生偶然承认有些事情不够 清楚,问问题,其他人便立刻摆出高高在上的样子,表现 出一切都很清楚明白,并告诉他:“你在浪费其他人的时 间。” 我跟他们说,大家一起做功课、讨论问题都是多么有 用的方法;但他们也不要那样做,因为他们认为,开口问 别人是很丢脸的事——真是可怜可悲!他们努力学习了不 少,人也很聪明,但他们让自己陷入这种可笑的心理状态。 这真是种奇怪的、完全没有意义的“教育”! 一点成效都没有 学年终了时,学生请我做一次演讲,谈谈我在巴西的 教学经验。他们说,听众将不只是学生,很多教授、政府 官员都会跑来听讲,于是我先要求他们答应我畅所欲言。 他们说:“没问题,这是个自由国家。” 到了那天,我带着大学一年级用的物理教科书走上讲 台。他们都认为这本书十分之好,因为书里用了各种不同 字体——重要的东西都用粗黑的字,这些是要牢牢记住的; 较为不重要的用浅一点、细一点的字等等。 立刻就有人说:“你不是要批评这本书吧?写这本书 的人也在场呢,而且每个人都觉得这是本很好的教科书。” “你们答应过我想讲什么,就讲什么!” 演讲厅里全坐满了。首先我把科学定义为“对大自然 现象的理解”,然后我问:“教学生科学有什么好处呢? 当然,如果不注重科学,这个国家就还不够文明……。” 他们全坐在那里点头赞同,我很清楚这正是他们的想法。 然后我话锋一转:“当然,这是十分荒谬的,因为, 我们为什么一定非要追上另一个国家不可?我们应该是为 了一个好理由、充分的理由才教授科学,而不是只因为其 他国家也研究科学。”我谈到科学的应用、科学对于改进 人类生活的贡献——我着实挖苦了他们一顿。 然后我说:“我这次演讲的主题,是要向各位证明, 巴西根本没有在教科学!” 他们明显地激动起来了,全都在想:“什么?没有在 教科学?这话太疯狂了!我们开了一大堆科学课呢!” 我告诉他们,刚到巴西时,令我最震惊的是,看到小 学生在书店里购买物理书。这么多巴西小孩在学物理,全 都比美国小孩更早起步,结果整个巴西却没有几个物理学 家,这真是令人惊讶极了——为什么会这样?这么多小孩 那样的用功,结果却一点成效也没有! 我举例说,这好比一个深爱希腊文的希腊学者,他知 道在他自己的国家里,小孩都不大爱念希腊文。但当他跑 到别的国家,却发现那里的人都在研究希腊文,甚至小学 生也在读,他高兴极了,但在一个主修希腊文学生的学位 考试上,他问学生:“苏格拉底谈到真理和美之间的关系 时,提出过什么主张?”——学生答不出来。然后学者又 问:“苏格拉底在第三次对话录中跟柏拉图说过些什么?” 学生立刻眉飞色舞,以极优美的希腊文,一字不漏的把苏 格拉底说过的话背出来。 可是,苏格拉底在第三次对话录里所说的,正是真理 和美之间的关系呢! 这位希腊学者发现的是,那个国家的学生学习希腊文 的方式,是首先学会字母的发音,然后是字的读法,再后 来是一句及一段地学下去。他们可以把苏格拉底说过的话 倒背如流,却完全不知道那些希腊字是有其意义的。对学 生来说,一切都只不过是些很人工化的声音罢了。从来没 有人把这些声音翻译成学生看得懂的东西。 我说:“当我看到你们教小孩‘科学’的方式时,我 的感觉就跟那希腊学者一模一样。”(很够震撼是不是?) 费曼挑战教科书 我把他们的大一物理教科书举起来,“在这本书里, 从头到尾都没有提及实验结果,除了一个地方。那里谈的 是球体从斜面上滚下来,书中说球体一秒钟移动多远,二 秒、三秒钟又如何等等。但这些数字其实有‘误差’,因 为,如果你看这个图,你会以为自己看的是实验结果,因 为那些数字确实是比理论值大一点或少一点。课本甚至还 讨论怎样修正实验误差——这倒是很好。问题在于,如果 你根据这些数据来计算加速度常数,没错,你可以得出正 确答案。可是假如你真的动手做这个实验的话,由于球体 本身的惯性作用,除了滚动之外它还会转动,因此你会得 到计算答案的5/7,因为有部分的能量消耗在转动上了。 所以,书中唯一的实验‘结果’,也一定是来自一个假实 验。从头到尾就没有人弄一个球让它滚下来,而他们永远 也不会写出那些数据来!” “我还发现其他事情,”我继续说:“随便把书翻开, 手指到哪一行便读那一行,我都可以更进一步说明我意指 为何——证明书里包含的不是科学,而只是生吞活剥地背 诵而已,整本书都是如此。事实上,甚至我现在就敢在各 位面前,当场随便翻到书中任何一页,读给大家听,证明 我的说法。” 我念道:“摩擦发光(Triboluminescence): 当晶 体被撞击时所发的光……” 我说:“在这样的句子里,是否就是科学呢?不!你 只不过是用一些字说出另一些字的意思而已,一点都没提 到大自然——没有提到撞击什么晶体时会发光,为什么会 发光。各位有没有看到过任何学生回家试做个实验?我想, 他没有办法做,他根本不知道该怎样做。” “但如果你写:‘当你在黑暗里拿把钳子打在一块糖 上,你会看到一丝蓝色光。其他晶体也有此效应,没有人 知道为什么。这个现象被称为摩擦发光。’那么就会有人 回家试着这样做,那就是一次与大自然相遇的美妙经验。” 最后我说,实在看不出在这种一再重复下去的体制中, 谁能受到任何教育。大家都努力考试,然后教下一代如何 考试,大家什么都不懂。“不过,”我说:“我一定是搞 错了。在我教的班里有两个学生表现很好,另外有一位我 认识的物理学家也是在巴西受教育的。因此,看来虽然制 度很烂,有些人还是有办法成功的。” 哈,当我讲完之后,负责科学教育的一位部长站起来 说:“费曼先生刚刚说的全是些让我们坐立难安的事情, 但看起来他是真心热爱科学,而且他的批评也很具诚意。 因此,我觉得我们应该听他的。来这里之前,我早已知道 我们的教育体制有病;但我现在才发现我们患了癌!”—— 说完随后坐下。 那让其他人也获得了畅所欲言的自由,空气里顿时洋 溢着兴奋的气氛、每个人都站起来提出建议。在演讲前学 生早就组成一些委员会,把我的讲稿油印出来,他们也推 动其他委员会做其他事情。 然后,发生了些完全出乎我意料之外的事情。有一个 学生站起来说,“我就是费曼先生提到的两个学生之一。 但我从来没有接受过巴西的教育,我是在德国受教育的, 我今年才刚到巴西。” 另外那个优秀的学生也说了些差不多的话。而我提到 过的教授呢,居然也站起来说,“我是在巴西接受教育, 但那是在战争期间。当时,幸好所有教授都没有留在学校, 我所有的东西都是靠自修学来的。严格说来,我也不是在 巴西的制度之下受的教育。” 我完全没有预期会那样。我知道他们的体制很糟糕, 但百分之百的糟糕——那真是惨不忍睹! 由于我的巴西之行受到美国政府某个计划的赞助,因 此美国外交部要我就巴西经验写篇报告,我就把我的演讲 内容写出来。后来透过一些渠道,知道外交部有些人的反 应是:“这显示出,送这样天真的人去巴西是多么的危险。 这个笨蛋只会给我们添麻烦,他根本不了解其中的问题。” 刚好相反!我觉得外交部这位仁兄才真够天真:就因 为他看到大学里开了一大堆课、也有种种说明,就以为看 到了真相!
我把这本书发到家园上来了:
http://www.21manager.com/dispbbs.asp?boardid=10&id=53999&star=1#134161
不愧是老顽童写的书。
看了以后印象最深的是,第四部里边费曼的诺贝尔版“追女秘籍”哦(这么说应该没有不敬吧)!
这是最让我目瞪口呆的交友秘籍了,不过我可没有胆量尝试。
(秘籍内容不能写在这里,否则就不叫广告了,嘻嘻)。
有空看看这本书吧。
好文章!!!
希望能有我国教育部门的人看到这篇文章,并且尽快地改变一下我国教育,特别是高等教育的烂体制!!!
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