大家好,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。教而优则仕,于是我做了教育行政长官,做了十几年的减负,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,让我们的孩子们能够有时间来科技馆玩儿。因为我知道,玩儿对孩子的成长太重要了。
讲到玩儿,我小的时候最爱玩的一件事情,就是在浙江老家,秋天收割以后,去掏一个个稻堆里边的洞。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,有的时候会摸到限量版“盲盒”——一条蛇。
这个过程中,那种未知和惊险带来的刺激,我到现在还能深深感受到。我到大学的时候,读了科学哲学家卡尔·波普尔的一本书,叫《猜想与反驳》。他说科学的标志,不是它能够被证明是对的,而是它可以被证明是错的。如果有个理论,它永远无法被证伪的话,那它肯定不是科学。
这让我突然明白,我小时候那些稻堆里的洞是一个隐喻。我们这个世界里边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。创新不正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那个未知领域吗?
但是,我们今天的教育把孩子们所有的洞用水泥糊起来,做了一个笔直的水泥跑道:好小学 ➡️ 好初中 ➡️ 好高中 ➡️ 好大学,然后让我们的孩子们拼命地跑,不要往两边看,不要问为什么,只要跑在前面就是赢,跑在后面就是输。
大家都感到这是不对的,但是我们为什么会忍受了这么长时间?我要告诉大家,在过去几十年来,我们的应试教育是个好的教育,我们都是应试教育培养出来的。因为在几十年前或者一百年前,我们国家和发达国家差距太大,我们整个国家的发展逻辑是模仿追赶,而应试教育和模仿追赶的国家发展逻辑是绝配。
应试教育就是我们全中国的孩子读一样的教材,考一样的考卷,然后把最会考试的人挑出来,送到好大学。最好他能考满分,说明他100%都学得会。
这个逻辑时间太长了,它非常成功,支撑起我们国家几十年来的快速发展,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。
但是我们跑啊跑,跑到现在,突然发现前面没人领跑。什么暗物质,什么核聚变,我们不知道的,发达国家也不知道,所以我们整个国家的发展逻辑已经从模仿追赶转型到创新驱动。
我们要通过创新来带动国家的发展,甚至引领世界的发展,我们也成为并跑者、领跑者。而这个时候,我们一直引以为傲的应试教育的逻辑已经不再成立,创新到了我们这个时代是一个命题,是我们所有人的责任。
在这个转折点上,我觉得今天要理一下什么是创新,创新是怎么发生的,以及拔尖创新人才到底是怎么涌现的这两个关键问题。
那么,什么是创新呢?创新只有三个途径,第一个途径是神经元搭错,涌现新思想。什么叫学习呢?学习就是通过刺激,在我们大脑里形成一个一个神经元的回路,这个回路代表你学会了一个知识。
但是我们的神经元非常有意思,在我们睡觉的时候,或者在做白日梦的时候,它是会搭错的。它可能会搭一个前所未有的回路,这个时候就代表你的大脑涌现了一个新的念头。这个念头大部分情况下都是错的,但是如果是对的话,那就代表涌现了一个创新的新思想。
第二个途径就是多样的行动产生新发现。这个自然世界有很多奥秘隐藏在那里,你做了一个非常有意思的实验,别人没有做过,你可能就能发现一个前所未有的新现象。
德国有一个商人叫布朗特。在1669年的时候,他想发财,又想偷懒,他就研究炼金术。他一直在冥思苦想,有一天他突然想到,尿液是黄颜色的,黄金也是黄颜色的,他脑筋搭错,想到尿液里可能有黄金。于是他搜集了5000升的尿,肯定不是他一个人的,可能是上万人的。他在一个教堂底下偷偷摸摸地炼,最后肯定没有炼出黄金,但是他炼出了一种在黑暗环境里发出蓝光的物质,他把它叫做白磷。
一个唯利是图的商人,逆袭成世界顶尖科学家。到现在为止,全球只有118种元素,其中一种就是他发现的。他干的工作和获了两块诺贝尔奖金牌的居里夫人没有任何两样。
第三种创新,就是把现象进行组合,创造新发明。布莱恩·阿瑟在他的《技术的本质》一书里说了一句话:技术,无论多么简单,或者多么复杂,都是应用了一种或者几种现象之后乔装打扮出来的。技术实际上是把现象做组合,甚至和科学没有关系。
比如说望远镜的发明者,不是科学家,而是荷兰的一个眼镜工坊的负责人,叫汉斯·李波尔。1608年,他发现用两块透镜叠在一起,远处的景物看得很清楚,于是发明了望远镜 。
他去申请专利,结果荷兰当时的议会说这太简单了,不允许他申请专利。但是望远镜改变了我们这个世界,第二年,1609年,伟大的科学家伽利略稍微做了改进,发明了天文望远镜,去看月球。
所有的创新只有这三种,要么是脑筋搭错,涌现新思想;要么你乱做实验,出现一个前所未有的现象;要么是你把这个东西和那东西拼搭出来,出现一个全新的发明。
而这三种创新的途径,和考试成绩没有任何关系。我甚至怀疑这个布朗特考试肯定是最后一名,因为考第一名的人不会厚着脸皮让别人给一点尿,最后一名很有可能。所以在创新面前,满分已经没有意义了。
华裔诺贝尔奖获得者,物理学家丁肇中说过一句话,他说据我所知,在获得诺贝尔奖的90多位物理学家中,目前还没有一位是在学校里经常考第一的,经常考倒数第一的却有好几位。
我们的家长,孩子考最后一名的,你放松一点,未来你的孩子有可能是诺贝尔奖获得者。这是真的,这是国家发展逻辑的转变,因为伟大不可以被计划。
有人说,考试考得好在创新方面没有用,那智商高呢?我告诉大家,美国心理学家路易斯·特曼从1921年开始,做了一个长达几十年的研究。到现在,他的后继者依然在做这样的研究。
在1921年,他挑了1500名高智商的孩子,平均年龄11岁,平均智商高达151,最高的达到200。他跟踪了50年,这批高智商的孩子成年后成就很高,收入更高,而且很健康。但是非常遗憾的是,这一批被选中的孩子当中,没有一个成为举世公认的天才。也就是说,没有一个是拔尖创新人才。和考试成绩没有关系,和智商没有关系,那么拔尖创新人才是怎么来的呢?
我们说这个孩子从小好聪明,他将来会成为拔尖创新人才,那是瞎扯。就好比说太平洋上有一朵小风,它转得好漂亮,将来这就是个台风,那是瞎扯。因为成为台风不是单由它自己决定的,和这个风走过的路径、各种非常丰富的变化有关。就像我们的孩子,这个孩子很聪明,但是成为拔尖创新人才还和他的成长经历有关,甚至和他的一个同桌都有关。
拔尖创新人才是生成的,是涌现的。如果你还不理解的话,我举个例子你就明白了。今天我们现场有200个人,我在现场埋了一个宝贝,这个宝贝在哪里,不知道,长什么样,不知道,但它肯定在,就好像这个自然世界一定是有宝贝在那一样的。
我们以前怎么做呢?发一张考卷,大家都做,你考第一名,就让你去找。是这样的方法更容易找到呢,还是让我们所有人去找更容易找到呢?那一定是所有人去找更容易找到,而找到的那个人,就是拔尖创新人才。当然,成为拔尖创新人才要有基本的知识,基本的能力,否则这个宝贝在你眼前你也不知道它是宝贝。
有人说,我觉得就躺平好了,顺其自然,不要培养了。不对,所有最终成为拔尖创新人才的,有的很笨,有的很聪明,但是他们有共同的特点:自主、专注、坚韧。任何一个拔尖创新人才,都拥有这六个字。
无论成绩好坏,这三个素养都是能够培养的。比如说我考试最后一名,但是我不抛弃不放弃,我有自己的兴趣爱好,我不断地坐那儿研究,那么我最终成为拔尖人才的可能性非常大。
讲到这里,我觉得我们可以来回答今天最重要的一个问题,就是今天我们如何来培养拔尖创新人才,出原创性的成果,为国家的发展做贡献,为人类的发展做贡献。
怎么办?第一,寄希望于每一个孩子。换句话说,就是每一个孩子都有可能成为拔尖创新人才,在你班级里边,那个最调皮捣蛋的、考试考最后一名的,他也有可能。
那么我们现在和以前培养还一样吗?我告诉大家,不一样。我小的时候,这个社会发展还很慢,我只要努力学习,那我的知识就越来越丰富。所以大学毕业生会受到各个单位的欢迎。
但是当下我们每个人的学习速度已经远低于世界知识的增长速度。那我们怎么办呢?我们就不断增加学习的内容,增加学习的难度,所以我们的孩子现在越来越难。这不仅仅是我国面临的难题,也是全球科学教育面临的难题。这个世界发展太快,我们跟不上,我们要让孩子学更多。
实际上,什么叫教育?教育培养的是能力和思维,它是搭的一个一个知识的框架,它是空的。将来我学完以后,可以到其他地方继续学习,容纳新的东西。
如果我们认为这个东西也重要,那个东西也重要,我告诉大家,我们现在网络太强大了,我们老师手里的练习卷子是无穷无尽的,他想把他所有的卷子都让我们的孩子做完,我们的孩子做到10点不够,做到12点还不够,甚至要通宵。我们希望把它塞满了,实际上这不是教育,有空的才是教育。
什么叫能力?能力是能够迁移的知识。我们没有必要学那么多知识,比如行动也是一种能力。比如我用面粉可以做一个无锡的泥人,这个技能学会了,如果我只会做泥人,那么它只是个知识,但是我用这个泥还可以做其他的事,那么它就变成能力了。所以我们要寄希望于每个孩子,让我们的孩子们形成的是能力和思维框架。
第二个,要推动教育多样化,每个孩子都有可能成为拔尖创新人才,但是如果每个孩子想的都一样,爱好都一样,那么我们中国,一年有上千万个孩子出生,都是一样的,就像一个人一样,那还是不利于创新的。要让我们每一个孩子变得不一样,但是我们现在的教育,通过12年基础教育,是让孩子们变得都一样。
有件事我到现在还非常遗憾,我做物理老师的时候,有一个高三的女孩,写了一篇14页的文章,是关于相对论和黑洞的。她说爱因斯坦错了,然后来问我。我说了一句后悔终身的话:“不考的不要问。”
我告诉大家,现在几乎所有的老师都是这么回答的,但是这个回答,实际上也许扼杀了一个女爱因斯坦。因为创新需要多样化的大脑和行动,创新不怕愚蠢,就怕相同。
为什么我们做了这么多年创新拔尖班,少年班,都没有成功?这些是最聪明的孩子。到现在为止,有的地方还在搞什么班,它注定失败,为什么,因为把最聪明的孩子聚在一起,丢失的是教育多样性。
我举个例子你们就能明白。我做过初二的物理老师,在教能量守恒定律时,大家都知道,能量不可能凭空产生,也不可能凭空消失,它只能从一个物体转移到另外一个物体,或从一种形式转化为另外一种形式,而能的总量保持不变。
最聪明的孩子老早就懂了,不讲也懂,这个时候班里边一个最笨的孩子举手说:“倪老师,那既然是这样的话,为什么会有能源危机呢?”我说这个问题问得很好,我就让那个最聪明的摇头晃脑的同学来回答。他说:“老师,我也不知道。”
大家明白吗,教育多样化,才是拔尖创新人才涌现的基本方法,而让我们的孩子变得不一样,与众不同,就要让他们学不一样的内容,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。
有一个瑞典的高中辍学生,叫Gabriel Petersson,被Open AI录取,成为最年轻的科学家。他用了一种全新的学习方法,叫逆向学习法。每次出来一个东西,他不是要知道答案,而是要把这个原理搞明白。他不是按照我们原来的学习方法,从基础知识开始,逐渐地一层一层,通过学术学习的方法来形成。正因为他用这样的方法,形成了不一样的大脑,所以非常有创新力。
有人说,他这样学,没有很好的学术基础,不是老犯错吗?请大家注意,第三个建议就是包容犯错。因为正确答案只有一个,但错误却有无穷多个。正确的不是创造,错误才是创造。
诺贝尔化学奖获得者迈克尔·莱维特说过一句话,优秀的科学家90%的时间在犯错,顶尖科学家99%的时间在犯错。但是对我们来说,如果你的孩子丢了一分,就像留下了一个人生污点这样严重。你考99分,他考98分,有什么两样吗?没什么两样。学霸做的是努力不扣分,而我们要的创霸,是经常搭错脑。
所以我们现在的中高考一定会改的,如果我们的中高考只改考试科目、考试难易程度、考试的赋分方法的话,永远是分分计较,这样的改革是无法破题的。它一定是基于一定的分数基础上的多样的录取。
第四个,增强实践性,就是让孩子动手。做实验是人和世界之间的互动,它是有生成性的。
有一个物理学家叫安德烈·海姆,他是“石墨烯之父”,他2000年获得了搞笑诺贝尔奖,到了2010年,获得了诺贝尔物理学奖。
他在他的纸篓里边看到了一个胶带,这个胶带上留下了石墨,然后他通过几十万次地粘粘粘,最后获得了单原子层的碳分子膜。这是人类第一次获得了稳定的二维晶体结构,他也因此获得了诺贝尔奖。
所以,做100道题不如做几个实验。家长可以让孩子做个有趣的实验,用100颗瓜子搭出最高的建筑,你会发现,做几分钟和做几个小时、做一天完全不同。因为我们的深度思维,那是需要有时间的。如果你一天时间都在研究,你会发现匪夷所思的各种情况。深度思维的特点就是在行动中手和头脑共同作用才会形成。它不是预设的,因为这个自然世界有无数的很多我们都不是预设的。
第五个,到了现在,我经常会碰到一些家长说,你们上海科技馆真好,我们那里没有,所以我们没法学科学。有些教育行政官员也不知道怎么来做科学教育,他们做应试教育很行,但是做科学教育不会,所以他们的做法往往就是建一批实验学校,挂几个牌子,就认为做好了。
这没用。科学教育不是高科技教育,不是买一些高科技的器材放在那里就好。高科技器材往往不是科学教育,因为要么是只有几个人能做,大部分人没法做,要么是家长做、老师做,要么是你按一个按钮就得到结果了,学生根本没有看到现象,没有过思考。
自然世界就是最好的博物馆,生活就是最丰富的实验室。哪怕在农村地区,每一朵鲜花、每一块泥土、每一个晴朗夜空,都是最珍贵的教育资源。比如你可以回答出来鸟的翅膀为什么会这么美,但是你再问,连问三个为什么,全世界的人都不知道。
我给大家推荐一个活动,大家知道无锡有多少种昆虫吗,肯定没人知道。上海有多少种昆虫,几年前都不知道,我们现在推了一个上海昆虫图谱的计划,发动了几十万人在上海找昆虫,在什么地方,什么时候出现。
第一年找到2000多种,去年达到3788种。有很多新的昆虫是孩子发现的。
最后一点,我觉得可能也是我们所有家长和教育工作者最纠结的,那学习怎么办,考试怎么办。
要寻找学科学习和非正式学习的平衡点,我们的语文、数学、化学、物理,通过长时间的学科教育,搭建的是一个结构化的思维,形成的是基础的能力;而非正式学习,到科技馆来,来听一席的报告,阅读,看科普电影,都是点燃孩子多样化的梦想,形成多样化大脑的过程。只有这两者结合在一起,我们的孩子才会心灵健康,眼睛明亮。
我们认为现在的孩子很幸福,早上爸爸妈妈用车送到学校进行学科学习,放学车子接回家里继续学科学习,但是他们没有生活的体验。没有生活的体验,就没有生活的意义。你以为在陪伴孩子,但那是无效的,真正的有效陪伴,是激发孩子的驱动力。
去年我在参加一个活动的时候认识一个小孩。这个小孩告诉我一个秘密,她说:“你知道鸡蛋下蛋的时候是大头先出来,还是小头先出来吗?”我说不知道,她说我给你看视频。
她拍了4个小时,终于拍到鸡蛋的大头先出来。但是她说:“我拍了好多,发现有的时候也有个别鸡蛋是小头先出来,我还不知道为什么,你知道吗?”这叫生活的意义。
人工智能将替代所有把人作为工具的工作,唯有热情、热爱不可替代。我们的孩子将不是为工作而生,而是为创新而生,我们的孩子,将来会在深海创设巨大的地下城市,我们的孩子将来会让月球上开满鲜花,而现在,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。