霍金的意义_时间简史_的教育学启示
读
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主持人:何宗焕
书
霍金的意义
的教育学启示———《时间简史》
何宗焕
进入对于像我这样《时间简史》的普通读者来说,有不小的困难。
在我的头脑中,宇宙、时间,这是两个有无比丰富内涵的词。当然,我的理解带有更多的人文色彩,作为科学家,霍金的阐释立足于物理学但又远远超越了物理学。
残疾的霍金有无与伦比的头脑,其丰富的思想,深刻的见解,严谨而清晰的思路,机智而幽默的语言,为读者展示了一幅奇妙的宇宙图像,我们不能不为他精神的瑰丽所倾倒。
阅读,也许是进入《时间简史》的惟一通道。但却像一《时间简史》四通八达的个地下迷宫,纵横交错、
路径,甚至还有陷阱、暗道和“此路不通”的死胡同。进入这个迷宫,你除了惊异还是惊异。
好在聪明的霍金为我们设计了许多出口,你可能难以领略整个地下迷宫的神奇和奥妙,但不论从那个出口出来,你都会有所收获。
就像我,虽然对时间隧道、宇宙变迁,依然如雾里看花,隔靴搔痒,但我还是发现了霍金的矛盾或者说
霍金的辩证法。
在这本享誉全世界的著作中,霍金提出了很多矛盾和对立的东西,比如说,选择和必然、想像和逻辑、确定和不确定、情感和理智、幽默和严肃、个性和习惯、质疑和理解、直觉和论证、体验和经验,等等。在科学家身上,在科学的发展历程中,这些矛盾和对立得到了和谐的统一,这是不是一种奇特的现象?霍金说,这就是科学的辩证法。而这些,对于教育来说,有更深刻的启示和意义。
宇宙从何而来,又将向何处去?宇宙有边界吗,有开端吗?如果有的话,在这边界之外是什么,在这开端之前又发生了什么?
也许,小时候,望着头顶上浩瀚的星空,我们每个人都产生过这样的想像和联想,甚至还会想得更多,想得更远。或许,我们都问过大人,问过老师。大人们觉得我们的问题太离奇了,太可笑了,这算什么问题呢?怎么会冒出这些奇特的念头呢?他们用嘲笑的眼光望着我们,以他们自己的无知来面对孩子们的无知。这真的很可笑。老师则把书本上现成的答案告诉我们:“宇宙无始无对好奇心特重的孩终,无边无际。”
子来说,这样的答案只能激起他们更大的好奇,更大的幻想。但教科书就此打住了,没有更深入更明白的说法。
这些奇特的想像和好奇,随着年龄的增长在我们的头脑中慢慢地湮灭了,消失了。但是,霍金没有。他把小时候离奇的想像带到了他成长以后的科学研究中,并以这些想像为起点,最终成就了他的名山事业。
想像高于逻辑
逻辑或者说论证在科学世界中的崇高地位是毋庸置疑的。说到科学,无论是理论科学还是实验科学,人们首先想到的肯定是逻辑、论证、演绎等非常严肃甚至非常刻板的东西,除了这些,还需要什么呢?更进一步说,科学除了训练人的逻辑能力还能做别的什么呢?
霍金告诉我们,科学除了逻辑,除了论证,还需要想像,而且想像的作用和地位远高于逻辑和论证。
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有人说,《时间简史》回答了人类童年时期的关切。这话很有道理。从屈原的《天问》开始,人们不是一直在关注这些问题吗?
就在本书中,霍金还有很多更奇妙大胆的想像。他想像人以超光速飞行会看到什么;他想像宇宙停止膨胀后会坍缩成什么样子;他想像在不同时空之间旅行需要架设一座怎样的桥;他甚至想像,如果时间倒流,打碎的杯子的碎片重新聚合起来离开地板跳回到桌面上去……种种奇思妙想,简直匪夷所思。看完《时间简史》,我的最大的感受是,如果没有这些超乎常人的想像,还会有霍金的宇宙图像吗?
有人说,你如果能感觉到智慧还在你身边,那是因为早年那个想像世界未遭受教育无情的浩劫,让你经历了懂得爱护和发展想像的那种教育,你经历了这样的受教育过程。
这不知是对我们的教育的褒奖还是贬损。因为环顾四周,令人倍感悲哀的是,我们的教育(包括教师)好像总是有意无意地扼杀孩子们的想像力和好奇心,孩子们逐渐成长起来,他们的想像力反而越来越贫乏了。有这样一个故事。幼儿园里,老师在黑板上画了一个“○”,问孩子们这是什么,孩子们的小手举得如森林一般,他们的答案超过三十种。但是在大学生的课堂上,面对这个“○”,大学生们面面相觑,他们不知老师的用意是什么,因而无所适从。这是学生的思维出了问题,还是我们的教育出了问题呢?
法国有个著名导演叫做吕克・贝松的说过一段意味深长的话:“大人们每天考虑的事情太多,他们真正关心的只有自己的生活,他们失去了想像力。如果我说昨晚我去月亮上睡觉了,成年人听了只会嘲笑你,但小孩子就会说,哇!你真走运!”
想像力不只体现在文学艺术创
作中,同样体现在科学实践中。很难设想,没有想像,科学的发展能走多远。
我们需要发展学生的逻辑能力,甚至可以说,学生的逻辑能力越强越好。但应该强调的是,它必须与十分活泼、十分发散的思维能力一起发展,与想像(包括联想、直觉)的培养一起发展。
不记得是谁说的,科学家也像艺术家一样思考和生活。在科学家眼里,数学不只是逻辑,物理也不只是实证,数学和物理都有大美存焉。当然,这种美与想像、联想、直觉密不可分。想像是一种奇特的能力,它是人的天赋,但同样离不开后天的培养培育。人类思想的发展需要逻辑、推理和论证,更需要想像。想像高于逻辑,这是毫无疑义的。
质疑超越理解
我们的教育模式是一种接受教育或者说理解教育的模式。我们特别注重学生对知识的接受和理解,老师关心的是,学生听懂了吗,理解了接受了吗。我们很少关心学生对现有知识的质疑和反思,有时我们甚至对学生的质疑表示反感。如果有学生对某一问题不停地问为什么,老师肯定受不了。我们的经典课堂是这样的:老师条分缕析,解惑释疑,让学生全盘接受,全面理解,到下课铃响,没有一个学生还存有不理解的地方,没有一个学生还有问题,这时老师带着满意的笑容离去。我们的学生很少质疑书本,质疑课堂,更不要说质疑老师。这是和英美学生最大不同的地方。
美籍华裔科学家、诺贝尔物理奖获得者朱棣文曾经直言:“好的教育应该是让你自由寻找那些对你有意义的事情,而不是把人脑当成一个容器,往里填东西;好的教育还在于让人批判地思考,敢于质疑前人,我发现中国学生在这方面表现不
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足。”
理解和接受固然重要,但其实,质疑和反思更重要。
质疑是最重要的科学精神,只有质疑才能超越,才能进步。
一部《时间简史》实际上就是一部对宇宙对时间的认识不断质疑不断超越的历史。亚里士多德认为地球是宇宙的中心,太阳、月亮、星星都绕着它作圆周运动。亚氏的观点被托勒密接受并制成了一个完整的模型,这个模型后来甚至为《圣经》所接纳。地球中心说从此确立了它的统治地位达二千年之久。直到16世纪,哥白尼提出太阳中心说,才推翻了这个观点。1687年,牛顿出版数学的自然哲学原理》,对太阳中心说大胆质疑,牛顿认为太阳也不是宇宙的中心,太阳不过是宇宙中无数恒星中的一颗。牛顿还提出了著名的万有引力定律,为人们认识宇宙打开了巨大的突破口。牛顿的宇宙体系曾被认为是最经典最完美的体系,没有人能超越,也无需超越。直到1905年,爱因斯坦的相对论横空出世,这个经典的神话才被打破了。
叙述至此,霍金深有感慨地说:任何物理理论总是临时性的:你永远不可能将它证明。不管多少回实验的结果和理论相一致,你永远不可能断定下一次结果不会和它相矛盾。……每回观察到与这理论相符的新的实验,则这理论就幸存,并且增加了我们对它的可信度;若有一个新的观测与之不符,则我们只得抛弃或修正这理论。这至少被认为迟早总会发生的,问题在于人们有无才干去实现这样的观测。”霍金的话告诉人们,任何理论、任何权威都可以被质疑,因为这个世界上不存在绝对真理。
“文革”
时有一个著名的口号叫做“怀疑一切”,这个口号在教学上是有益处的。当然,让学生对所学
读《“
命题个个去怀疑一番,显然是不切实际的。但除了质疑还有反思。有人从三个角度解释了反思:返回去思考,倒回去思考;从反面去思考,反向思考;反复的思考。如果能让学生这样去理解所接受的知识,这应该是教学追求的最佳境界。
情感大于理智
不要说科学家都是理智的产物,其实科学家同样十分注重情感体验。
《时间简史》
讲了这样一件事。爱因斯坦在试图建立一个静态的宇宙模型时引入了一个“宇宙常数”。尽管当时爱因斯坦的声望如日中天,尽管他的宇宙模型看起来美轮美奂,但仍然有不少人对这个“宇宙常数”厌恶至极,如骨鲠在喉,必欲除之而后快。他们认为“宇宙常数”是爱因斯坦的主观想像。后来的观测证明,宇宙不是静态的,宇宙正在膨胀,因而这个“宇宙常数”显然是错误的。
我不能不惊异于这些科学家的勇气。他们凭自己的情感———只是因为不喜欢———去否定爱因斯坦。如果他们像常人一样理智地接受爱因斯坦的“宇宙常数”,那还会有更进一步的观测吗?还会有宇宙的膨胀理论吗?
我想起了另一个人,俄罗斯19世纪伟大的思想家赫尔岑。
在俄罗斯历史上,赫尔岑属于影响了一个时代的巨人,其思想和血性直接来源于十二月党人。赫尔岑在他的名著《往事与随想》中写道,十二月党人被镇压后,“我参加了祷告式,我当时只有14岁,隐没在人丛中,……我发誓要替那些被处死的人报仇,要跟这个皇帝、跟这个神坛、跟这些大炮战斗到底”。赫尔岑的老师———书中作者称他为“老布肖”———平时总是训斥他:“你不会有出息的。”可当他了解到赫尔岑
的精神世界后,禁不住说:“我的确以为您不会有出息,不过您那高尚的情感会挽救您。但愿这些情感在您身上成熟并且巩固下来。”
读书至此,我就想,倘使这位老师是个怯懦而又世故的人,他对赫尔岑的倾诉不予理睬;倘使他是一个愚昧而又迂腐的人,按着官方立场来解释那场起义和镇压,用官方意识对赫尔岑的高贵激情给予挫伤和清洗,那么,还会有后来的赫尔岑吗?从这个意义上说,是“老布肖”———
这位目睹过法国大革命的老师———造就了赫尔岑。
我要说的是,不要忽视学生的情感培养和情感体验,不要总是让理智去作出选择和判断,情感有时比理智更重要。情感的表现是好恶,是兴趣,是思想倾向。如果没有健康的情感,人类的良知、正义感和献身精神就会丧失殆尽,人就会变成冷血动物,变成机器。没有情感,或者不尊重情感,只会培养出伪君子、告密者和阿谀奉承的人。
幽默胜过严肃
阅读《时间简史》,霍金鲜明而刺激的语言,让人耳目一新。而尤其令人称奇的是,在霍金残疾的躯体里,竟然蕴藏着那么丰富的幽默元素。虽然这是一本描述宇宙演化的专著,大爆炸、黑洞、时间箭头、宇宙视界、红移等专有名词,让许多外行人难以理解,但正如一位书评家所说:“霍金先生无疑具有教师天赋,轻松幽默,擅长以日常生活的隐喻来诠释极其复杂的主题。”他机智而清晰地阐释宇宙物理的奥秘,让我们获得一种阅读的美感享受。
他在论述宇宙的不确定性原理时说:“上帝不掷骰子。”
他说没有任何东西能逃离黑洞时引用了但丁的诗句:“从这里进去的人必须抛弃一切希望。”
他在谈到宇宙膨胀的能量来源
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时说:“都说没有免费午餐,但是宇宙是最彻底的免费午餐。”
我常常思考,幽默的力量来自哪里?为什么有人批评我们的老师不懂幽默,没有幽默感,一副“语言无味,面目可憎”的学究模样?
《时间简史》
如果真的写得枯燥得像今天大多数学术著作那样,其实也无可厚非,因为如此高深如此专业的东西,就如阳春白雪,能真懂的人并不多。但是霍金,虽然他除了头脑能动,其他都不能动了,却仍然有那么幽默的语言,那么生动形象的比喻,
这就是大师的过人之
处———他不愿示以呆板。
英国科学家像许多普通英国人一样,以绅士风度著称,给人以刻板严肃的印象。他们以严谨的治学品质获得过不少诺贝尔奖,但几乎没有人知道,英国还有一个“搞笑诺贝尔奖”。“搞笑诺贝尔奖”就是要让科学家们能够从镜子里看看另一个自己。看来,英国科学家其实也是一群非常有趣味的人,也就是我们常说的性情中人,他们除了严谨的治学态度,还有丰富的幽默精神。
幽默是什么?幽默是一种智慧,它能化腐朽为神奇,化枯燥为生动,化呆板为活泼;幽默是一种心态,它能润滑僵硬的人际关系;幽默更是深厚的人文素养,这里深藏着的是人性的烛光。
斯宾塞曾说:“科学本身就有诗意。”难道教育不是如此吗?难道课堂不是如此吗?我们的老师不是不懂幽默,他们没有幽默感,只是因为还没有领略到教育的诗意和课堂的诗意。枯燥单调的课堂,其诗意到哪里去寻找?这当然不是一眼就能发现的,正如幽默感不是一下子能培养的一样。这里有一点很关键,那就是,你应该是一个有趣味的人,能够用心去面对教学、面对课堂、面对学生。
(《时间简史》霍金著
湖南科
学技术出版社2002年第一版)