稻堆里的“未知洞口”
[倪闽景]: 我是上海科技馆馆长倪闽景。我曾经是一名物理老师,做了十几年的应试教育,非常成功,也因“优则仕”做了教育行政官员,然后又做了十几年的减负,却很失败。到现在为止,我们的孩子们还是那么辛苦。现在到上海科技馆,我每天想的就是让我们孩子们能够有时间来科技馆玩,因为我知道“玩”对孩子的成长太重要了。
讲到玩,我小的时候最喜欢玩的一个事情,就是在浙江老家秋天收割以后,在一个个稻堆里掏洞。这个洞掏进去,有的时候会摸到一把稻谷,有的时候会摸到一窝鸟蛋,有的时候会摸到一只惊慌失措的田鼠,更有的时候会摸到“限量版盲盒”——一条蛇。这个过程所带来的未知与惊险刺激,我到现在还能深深感受到。
直到我上大学的时候,读了科学哲学家卡尔·波普尔的一本书《猜想与反驳》。他说,科学的理论标志不是它能够被证明是对的,而是它可以被证明是错的。如果一个理论永远无法被证伪,那它肯定不是科学。这让我突然明白,我小时候稻堆里的洞其实是一个隐喻:我们这个世界里既有符合因果关系的规律,也有以混沌为特征的无序;有能被我们感知和想象的现象,也有超乎我们所有极限的时空存在。创新,不就是在已知世界的边缘,勇敢地去触碰那些不确定的、可能出错但也可能发现新东西的未知领域吗?
国家发展逻辑的转变
[倪闽景]: 但是我们今天的教育,正在把孩子们所有的“洞”用水泥填起来,做成一条笔直的水泥跑道。从好小学、好初中、好高中到好大学,然后对我们的孩子们说:“跑!拼命地跑!不要往两边看,不要问为什么。你只要跑在前面你就赢,跑在后面你就输。”
大家都感到这是不对的,但我们为什么忍受了这么长时间?因为在过去几十年里,我们的应试教育是一个成功的教育,我们都是应试教育培养出来的。几十年前,我们国家和西方发达国家差距太大,整个国家发展的逻辑是**“模仿追赶”**。应试教育与“模仿追赶”的逻辑是绝配——全中国的孩子读一样的教材,考一样的考卷,把最会考试、甚至能考满分的人挑出来送进好大学,因为他们百分之百学得会。这个逻辑非常成功,支撑了我们国家几十年来快速的发展,甚至让我们认为“分数面前人人平等”已经成为一个终极的正义。
但是跑着跑着,我们突然发现前面没人领跑了。面对暗物质、核聚变等前沿领域,我们和西方发达国家一样处于未知的状态。因此,我们国家的发展逻辑已经从“模仿追赶”转型为**“创新驱动”**。我们要通过创新来带动国家的发展,甚至引领世界的发展,成为并跑者和领跑者。在这个转折点上,我们一直引以为傲的应试教育逻辑已经不再成立。创新到了我们这个时代是一个必答题,是我们所有人的责任。我们需要理清什么是创新、创新是如何发生的,以及拔尖创新人才到底是如何涌现的。
创新的三种途径
[倪闽景]: 创新只有三个途径。
第一种途径叫**“神经元搭错涌现新思想”**。学习是通过刺激在脑内形成神经元回路,代表学会了某个知识。但我们的大脑神经元是活的,在睡觉、深思熟虑或做白日梦时,它们会“搭错线”,构建出前所未有的回路。这代表大脑涌现了一个新念头。虽然大部分念头可能是错的,但如果是对的,就代表涌现了创新的新思想。
第二种途径是**“多样的行动产生新发现”。自然界隐藏着很多奥秘,如果你做了一个别人没做过的趣味实验,就可能发现前所未有的新现象。比如1669年,德国汉堡的商人布朗特想发财,去研究炼金术。他发现自己的尿液是黄色的,而黄金也是黄色的,便“脑筋搭错”认为尿液里有黄金。他收集了上万人的五千升尿液,在教堂地下偷偷提炼。虽然没练出黄金,但他却发现了一种在黑暗中发蓝光的物质——磷(白磷)。一个唯利是图的商人因此逆袭成为世界顶尖的发现者。全球至今只有118种元素,他便发现了其中一种,他干的工作和获得两项诺贝尔奖的居里夫人**没有任何两样。
第三种途径是**“组合现象创造新发明”。布莱恩·阿瑟在《技术本质》中指出,技术无论多么简单或复杂,都是应用了一种或几种现象之后“乔装打扮”出来的。技术实际上是现象的组合,有时甚至和科学没有直接关系。比如望远镜的发明者不是科学家,而是荷兰眼镜工坊的负责人汉斯·里波尔**。1608年,他发现把两块透镜叠在一起能把远处看得非常清楚,从而发明了望远镜。当时荷兰议会因为这个原理太简单而拒绝授予他专利,但望远镜却彻底改变了世界。第二年,伽利略对其进行改进,制成了天文望远镜去观测月球。
这三种创新途径——脑筋搭错涌现新思想、乱做实验发现新现象、组合拼搭产生新发明,都和考试成绩没有任何关系。我甚至怀疑布朗特当年考试是最后一名,因为第一名的人不会厚着脸皮去跟别人说“给点尿吧”。在创新面前,满分已经没有意义了。华裔物理学家、诺贝尔奖获得者丁肇中说过:“据我所知,在获得诺贝尔奖的90多位物理学家中,还没有一位在学校里经常考第一的,经常考倒数第一的却有好几位。”所以,如果你的孩子考最后一名,家长可以放松一点,你的孩子也有可能获得诺贝尔奖。
拔尖人才是涌现的
[倪闽景]: 伟大是不可以被计划的。有人会问,是不是考试考得好在创新方面没用,那智商高有用吗?美国心理学家路易斯·特曼从1921年开始进行了一项长达几十年的追踪研究。他挑选了1500名平均智商高达151(最高达200)的11岁孩子,追踪调查了50年。成年后,这批高智商的孩子确实成就很高、收入丰厚且身体健康,但非常遗憾的是,他们中没有一个人成为举世公认的天才。
这说明,拔尖创新人才的产生与考试成绩、智商没有必然关系。我们从小看着一个孩子聪明,就断言他将来能成为拔尖创新人才,这就像在太平洋上看到一朵漂亮的气旋就断言它会变成台风一样,是瞎扯的。因为成为台风不单由气旋自己决定,还与它走过的路径及环境变化有关。一个聪明的孩子最终能否成才,与他的成长经历、甚至与他的同桌都有关系。拔尖创新人才是涌现出来的。
如果还不理解,我举个例子。比如今天现场有两百人,我在现场藏了一个不知道长相和位置的宝贝。我们以前的做法是发一张考卷,让考第一名的人去找;但实际上,是让第一名去找容易找到,还是让所有人分头去找更容易找到?显然是所有人去找更容易找到。而最终找到宝贝的那个人,就是拔尖创新人才。当然,成为拔尖创新人才需要具备基本的知识和能力,否则宝贝在眼前你也会错失。
那么,我们是不是就可以完全躺平、顺其自然了?不对。所有最终成为拔尖创新人才的人,无论聪明与否,都有一个共同的特点:自主、专注、坚韧。这六个字是所有创新人才的共性,而这三项素养是可以通过后天培养的。即使考试最后一名,只要不抛弃、不放弃,有自己的兴趣爱好并不断钻研,成为拔尖人才的可能性依然非常大。
重构科学教育的路径
[倪闽景]: 那么,我们今天如何培养拔尖创新人才,出原创性成果为国家和人类作贡献?我有五个建议。
第一,寄希望于每一个孩子。每个孩子都有可能成为拔尖创新人才,包括班里最调皮捣蛋、考最后一名的孩子。我们小时候社会发展慢,努力学习知识就够了。但现在,个人学习速度已远低于世界知识的增长速度。为此我们不断给孩子增加学习内容和难度,导致孩子们负担越来越重。这不仅是中国,也是全球科学教育面临的难题。实际上,教育培养的是能力和思维,搭建的是能够容纳新知识的空框架。“有空的才是教育”。能力是可以迁移的,我们没有必要学那么多死知识。
第二,推动教育多样化。如果每个孩子的想法和爱好都一样,那即使有一千万个孩子,也只相当于一个人,是无法产生创新的。我们现在的十二年基础教育却在把孩子们变得一模一样。我当物理老师时,曾有一个高三女孩写了14页关于相对论和黑洞的文章来问我,认为爱因斯坦错了。我当时说了一句让我后悔终生的话:“不考的,不要问。”现在几乎所有老师都这么回答,但这也许扼杀了一个“女爱因斯坦”。创新需要多样化的大脑和行动,创新不怕愚蠢,就怕相同。
为什么我们搞了多年的拔尖班、少年班都不太成功?因为把最聪明的孩子聚在一起,反而丢失了教育的多样性。教育多样化才是拔尖创新人才涌现的基本方法,要让孩子变得与众不同,学不一样的内容,去不一样的科技馆,做不一样的研学,甚至采用不一样的学习方法。比如瑞典的十八岁高中辍学生特森,他被OpenAI录取成为最年轻的科学家。他发明了一种基于AI的**“逆向学习法”**,不急于知道答案,而是要把原理搞明白,打破了从基础知识一层层往上学的传统学术路径。他用这种方法塑造了不一样的大脑,极具创新力。
第三,包容犯错。正确答案只有一个,错误却有无穷多个。错误才是创造。诺贝尔化学奖获得者迈克尔·莱维特说过,优秀的科学家有90%的时间在犯错,顶尖科学家有99%的时间在犯错。但在我们这里,孩子丢了一分就像留下人生污点一样严重。考99分和98分其实没有两样。学霸做的是努力不扣分,而我们要的“创霸”需要经常搭错脑。因此,我们的中高考必须改革。如果只改考试科目、难易度和赋分方法,永远是分分计较,无法破题。真正的改革必须是基于一定分数基础上的多样化录取。
第四,增强实践性。让孩子动手做实验,是人与世界互动、不断生成新认知的过程。石墨烯之父、诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆,曾在磁场里把水变悬浮并放入一只青蛙,因此获得2000年“搞笑诺贝尔奖”,他勇敢地去领了奖。2010年,他又因为在撕胶带时发现留下的石墨,经过几十万次捏撕,最终获得了单原子层的碳分子膜(石墨烯),从而获得真正的诺贝尔物理学奖。做一百道题不如做一个实验。家长可以让孩子回家做有趣的动手实验,比如用100颗瓜子搭出最高的建筑,这和只做题完全不同。
第五,寻找学科学习和非正式学习的平衡点。有些地方觉得没有科技馆就无法开展科学教育,或者官员习惯了应试教育,只靠建实验学校、挂牌子来应付,这没有用。科学教育不是高科技器材教育,越是按部就班按按钮的高科技器材,离真正的科学教育越远。自然世界就是最好的博物馆,生活就是最丰富的实验室。在农村地区,每一朵鲜花、每一块泥土、每一个晴朗的星空都是最珍贵的教育资源。我们可以多开展像“上海昆虫图谱计划”这样的活动,发动了几十万人找昆虫,发现了三千七百多种昆虫,其中很多新昆虫还是孩子发现的。“科学家是一种行为,而不是职业”,每个孩子都可以成为科学家。
学科教育搭建结构化思维,非正式学习(去科技馆、听报告、阅读科普)点燃多样化梦想,两者结合,孩子才能心灵健康、眼睛明亮。现在的家长以为开车送孩子上学、陪着写作业就是陪伴,但没有生活体验就没有生活的意义。真正的有效陪伴是激发孩子的驱动力。
为创新而生的未来
[倪闽景]: 去年我遇到两个孩子,他们跟我分享了一个秘密。他们想知道鸡蛋下蛋时是大头先出来还是小头先出来。他们拍了四个小时视频,终于拍到了大头先出来,但也发现个别鸡小头也会先出来,虽然还不知道为什么。这就是生活的意义。
人工智能将替代所有把人作为工具的工作,唯有热情和热爱不可替代。我们的孩子未来不是为了工作而生存,而是为创新而生。他们将来会在深海创设巨大的地下城市,在月球上让鲜花盛开。而此时此刻,我们要做的是鼓励每一个孩子,勇敢地守护和探索他们自己心中那个“稻堆里的洞”。谢谢大家。