魔鬼出没的世界 作者:[美]卡尔·萨根-第40章
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我不认为科学难于讲授的原因是人们对接受科学没有准备，或是由于科学仅仅产生于侥幸，或总的来说，我们的脑力还不足以掌握它。相反，我所看到的一年级学生对科学的巨大热情以及来自残存的采猎部落的证据都雄辩地证明：科学倾向深深地埋藏在我们之中，不论是在任何时间、任何地点，还是任何文化中。它已经成为我们生存的手段。它是我们与生俱来的权处。当我们由于漠不关心、漫不经心、无能为力或对怀疑主义的恐惧而使孩子们对科学失去信心，我们就是剥夺了他们的权利，拿走了他们用以管理未来的工具。
第十九章 世上没有傻问题
所以我们不停地提问，一次又一次，直到一捧土堵住了我们的嘴——难道这就是答案吗？
海恩里希。海涅《拉撒路》（1854）
在东非200万年前的岩石记录中，你能发现我们祖先所设计和使用过的一系列劳动工具。他们的生活依赖制造和使用这些工具，当然这是石器时代早期的技术。曾几何时，专门制作的石头被用来戳刺、切削、剥离、切割、雕刻。尽管制造石制工具有很多种方法，值得一提的是，在一个特定的地点，在漫长的时期内，工具都是以同样的方法制造的——这意味着数十万年前一定存在教育体制，即使主要是学徒制度。尽管相似性容易被夸大，但很容易设想有相应的围着缠腰布的教授和学生、实验课程、测验、不及格、毕业典礼和研究生教育。
如果在很长的历史时期内，这种培训没有发生改变，传统就被完整地传递给下一代。但是如果需要学习的东西变化得很快，特别是在一代人的时间内发生，这就很难搞清楚教什么和怎样教。于是，学生就会抱怨内容不恰当；对年长者的尊敬就会减少。教师们对教育标准的降低和学生们变得无精打采感到绝望。在一个处于转变中的世界，学生和教师都需要教给自己一门重要的技巧——学会如何学习。
除了儿童之外（他们还不懂得是不是该问一些重要的问题），我们没有谁会花费很多时间去想：为什么自然是这个样子？宇宙是怎么来的，或它是否一直那样存在？如果时间某一天会倒流，结果将会出现在原因之前吗？是否存在人们认识的极限。甚至有些儿童，我遇到了那么几个，想知道黑洞是什么样子？物质的最小部分是什么？为什么我们记得过去而不是将来？为什么有宇宙？
不时的，我会非常幸运地给幼儿园或一年级的班级讲课。其中很多孩子是天生的科学家——尽管好奇的倾向多一点，怀疑主义的倾向少一点。他们很好奇，爱动脑筋，引起思考的。有洞察力的问题滔滔不绝。他们显示出极大的积极性。我被问一些连续的问题。他们从没听说过什么叫“傻瓜式的问题”。
但是当我和高中高年级的学生交谈时，我发现情况不同了。他们记住了“事实”，但总的来说，发现的喜悦，事实背后的灵魂，已经离开了他们。他们失去了大部分好奇心，仅获得了很少一点怀疑主义。他们担心提出“傻瓜”问题；他们愿意接受不充分的答案；他们不提连续的问题；在教室里他们不时斜着眼瞥一下，判断他们的同学是否赞同；他们上课时把带来的问题写在一张纸上，他们偷偷地检查，等待着轮到他们，却疏忽了这时他的同学们正在集中讨论什么问题。
从一年级到十二年级一定是发生了什么，它不仅是青春期的问题。我猜测它部分是因为来自同学的不许杰出的压力（除了在体育运动中）；部分是因为社会教给人们的短期满足；部分是由于一种印象即科学和数学不会使你能买一辆跑车；部分是因为对学生的期望太低；部分是因为理智地讨论科学和技术——甚至学习本身——很少有回报或榜样。那些少数仍然保持兴趣的孩子被贬低为“傻子”、“小丑”或“书呆子”。
但是还有些别的原因：我发现许多成年人讨厌孩子提出科学问题。为什么月亮是圆的？孩子也许会问。为什么草是绿的？梦是什么？你能挖多深的洞？世界的生日是哪一天？为什么我们有脚趾头？大多数老师和家长以生气或嘲弄的态度对待这些问题，或者迅速地转到别的东西上面：“你希望月亮什么样，方的？”孩子们不久便认识到这种问题惹恼了大人。再有几次像这样在经历，就又有一个孩子离开了科学。为什么成年人在不到六岁的孩子面前要装作无所不知，我感到实在难以理解。承认我们不知道某些东西又怎么了？我们的自尊心竟如此脆弱吗？
而且，这其中有许多是科学领域中的深奥问题，有几个尚未得到完全解决。月亮是圆的与重力是一种将物体拉向任何世界的中心的向心力及岩石的强度有关。草是绿的因为它含有叶绿素，当然——我们都在高中的时候被灌输过这个答案——但是为什么植物含有叶绿素？这看起来很愚蠢，因为太阳输出的峰值能量是在光谱的黄色和绿色部分。为什么全世界的植物要抵制能量最丰富波长部分的阳光呢？也许是由于地球古代生物史上的意外冰冻。但是我们对于草为什么是绿的仍有某些东西不清楚。
有许多更好的回应可以不使孩子觉得他们问深奥的问题是一个大错误。如果我们对答案有想法，我们可以试着解释。即使是一次不完全的尝试也会起到消除疑虑和鼓励的作用。如果我们不知道答案，我们可以查百科全书。如果我们没有百科全书，我们可以带着孩子去图书馆。或者我们可以说：“我不知道答案，也许没有人知道答案。也许等你长大的时候，你会成为第一个发现答案的人。”有天真的问题、乏味的问题、表述不当的问题，以及在不恰当的自我批判之后提出来的问题。但是每个问题都表明他渴望理解这个世界。这绝不是傻瓜式的问题。聪明的、好奇的孩子是国家和世界的财富。他们需要得到照顾、呵护和鼓励。但是仅仅鼓励是不够的，我们必须给他们关键的进行思考的工具。
“官方消息”，一份报纸的头条写道：“我们在科学方面的名声坏透了。”在对世界许多地区17岁孩子的代数测验中，美国排名倒数第一。在同样的测试中，美国孩子平均正确率是43％，而日本相应的成绩是78％。在我的成绩单上，78％非常好——大致相当于C＋，或甚至B－；43％是F。在化学测验中，13个国家中只有两个比美国差。英国、新加坡和香港的成绩高得几乎超出了标准；加拿大的18岁学生有25％与美国高中高年级学生选出的1％的人知道的化学知识一样多。（他们在上第二门化学课，并且大多数人是在“高级”班）。明尼阿波利斯20个最好的五年级班被日本仙台的20个班级全部超过，被台湾台北的20个班级中的19个超过。韩国的学生在数学和科学的各个方面远远超过了美国学生，在排行榜上不列颠哥伦比亚省（加拿大西部）的13岁学生（在某些方面他们比韩国人还要好）超过了美国学生。在美国的孩子中，有22％的人说他们不喜欢学校，在韩国只有8％。然而，三分之二的美国人说他们“擅长数学”，但只有四分之一的韩国人这么说。
这种美国普通学生的低迷的倾向偶尔被杰出学生的表现所抵消。1994年，在香港举行的国际数学奥林匹克竞赛上，美国学生取得了史无前例的好成绩——在代数、几何和数论方面击败了来自68个国家的360名学生。他们之一，17岁的杰瑞米。本评论说：“数学问题是逻辑填字游戏。没有什么规律——完全是创造性的和艺术性的。”但是这里我所关心的不是产生新一代的一流科学家和数学家，而是公众的科学文化水平。
美国63％的成年人不知道最后一只恐龙在第一个人产生之前就死去了；75％的人不知道抗菌素杀死的是细菌而不是病毒；57％的人不知道“电子比原子小”。民意测验显示大约一半美国人不知道地球围绕太阳转而且转一圈要一年。我能在康奈尔大学我的本科生班里找到一些聪明的学生，他们却不知道星星在夜晚升起和落下，甚至不知道太阳也是一颗星星。
由于有了科幻小说、教育体系、美国航空航天局，以及科学在社会中扮演的角色，美国人应该比普通人更了解哥白尼学说。中国科学与技术协会1993年的一次民意测验显示，像美国一样，中国有不超过一半的人知道地球绕太阳一年转一圈。这显然意味着，在哥白尼学说产生了四个半世纪之后，地球上的大多数人仍然在内心深处认为：我们的星球固定不动地处于宇宙的中心，因而可以骄傲地认为我们很“特别”。
这些是关于“科学素养”的典型问题，结果是令人震惊的。但是它们衡量的是什么？对权威见解的记忆。他们应该被问的是我们怎么知道——抗菌素可以区别微生物，电子比原子“小”，太阳是地球围绕着一年转一圈的星星。这样的问题更能真实地衡量公众对科学的理解，测试的结果无疑会更令人沮丧。
如果你将《圣经》中的每一个字都当做真理，那么地球一定是平的。对《古兰经》来说也是如此。宣称地球是圆的意味着你是一个无神论者。1993年，沙特阿拉伯最高宗教机构，舍克。阿卜杜尔－阿齐兹。依恩。巴兹，发布了一项法令或文告，宣布：地球是平的，任何人认为地球是圆的就是不信仰真主并将受到惩罚。在许多嘲弄之中，由公元2世纪克拉格－埃及天文学家克劳蒂斯。托勒密搜集的，证明地球是球形的清楚的证据通过阿拉伯和穆斯林的天文学家传播到西方。到了9世纪，他们把托勒密的阐述地球是球形的书叫做阿尔玛格斯特——“最伟大的”。
我碰到过许多被进化论所触怒的人，他们宁愿认为自己是上帝的手工艺品而不愿相信自己是通过物理和化学作用经过漫长的历史时期从软泥中产生的。他们不愿意费力去了解进化论的证据：这些证据与此无关，他们希望什么是真的，就相信什么是真的。只有9％的美国人接受现代生物学的核心发现即人类（和所有其它物种）是从更为古老的物种经过自然的演替过程缓慢地进化而来的，在这个过程中不需要上帝的干预。（当仅仅被问到他们是否接受进化论时，45％的美国人说是的。在中国相应的数字是70％。）当电影《侏罗纪公园》在以色列上映的时候，遭到了一些犹太教教士的谴责因为它接受了进化论并宣扬恐龙生活在1亿年前——而在每一个犹太新年和犹太人婚礼上都会宣称，宇宙只有不到6000年历史。进化论的最清楚的证据可以在我们的基因中发现。但是具有讽刺意味的是，进化论仍被某些人，他们自己的DNA恰恰证实了进化论，所攻击——在学校、在法庭、在教科书出版社中，以及在我们可以给别的动物施加多大痛苦而不跨过伦理的界限这个问题上。
在大萧条时期，教师们享有工作的稳定性，不错的工资待遇并受人尊敬。教书是一个令人羡慕的职业，部分是由于人们普遍认为学习是摆脱贫困的出路。今天情况大不相同了。从事科学（和其它学科）教学的人常常不胜任工作并缺乏创造性，而且令人吃惊的是，他们在自己的科目中仅受过一点或没有受过训练，对讲授科学方法缺乏耐心而急于传授科学发现——而且有时他们自己也不能区分科学和伪科学。那些受过训练的人常常是在别的地方找到了工资更高的工作。
孩子需要亲身体验实验方法而不只是读读书本。我们可以被告知蜡烛燃烧可以用蜡的氧化来解释，但是如果我们看到把一个钟形的广口瓶罩在蜡烛火焰上，直到燃烧产生的二氧化碳包围了烛芯挡住了氧气，烛焰开始闪烁然后熄灭，我们就会得到一个更为鲜明的印象。老师可以教给我们细胞中的线粒体是如何像火焰燃烧蜡一样氧化食物，而如果我们在显微镜下观察这一过程就会得到完全不同的感觉。我们可以被告知某些生物体的生命活动需要氧气而另一些则不需要，但是只有当我们用一个除去氧气的钟形广口瓶来检验这个说法，我们才会真正开始理解它。氧气对我们有什么用处？为什么没有氧气人就会死？空气中的氧气是怎么来的？这种供应的可靠性怎么样？
实验和科学方法可以通过很多途径教给学生，而不只是在科学课上。丹尼尔。卡尼茨是我大学时的一个朋友。他是一个富于创新精神的初中和高中社会科学课教师。想让学生们理解美国宪法吗？你可以让他们一章一章地读，然后在课堂上讨论——但是，很不幸，这会使他们大多数人睡着的。或者你愿意试试卡尼茨的方法：你禁止学生读宪法。然而，你安排学生两人一组代表一个州，参加制宪会议。你事先向这13个小组就他们所代表的州或地区的特殊利益作简要的指点。比如南卡罗莱那的代表将被告知棉花的重要性，奴隶贸易的必要性和合理性，工业化的北方所造成的威胁，等等诸如此类。13个代表团聚集在一起，教员给予些许指点，但主要是依靠他们自己，经过几个星期写下了一部宪法。然后他们读真正的宪法。学生们把发动战争的权利留给了总统。1787年的代表们将这项权利交给了国会。为什么？学生们使奴隶获得了自由。原先的制宪会议却没有。为什么？这样做需要教师做更多的准备，学生做更多的工作，但这次经历是令人难以忘怀的。如果每个公民都有一次类似的经历，很难不认为地球上的国家将会具有更好的政治形态。
为了改善教师的培训、工资和实验室，我们需要更多的钱。但是在整个美国，学校公债的发行通常被否决。没有人建议将财产税用于军事预算，或农业补贴，或清理有毒废弃物。为什么偏偏是教育？为什么不支持教育从地方和州级别的一般税收中获得资金？向那些工人特别需要经过技术培训的企业征收特别教育税怎么样？
美国学校儿童做的作业并不够。美国的标准学年有180天，与此相比，韩国是220天，德国是230天，日本是243天。在这些国家当中有几个国家的学生星期六也上学。美国的高中学生每周平均花费3。5小时做作业。花在学习上的时间，课内或课外的，大约是每周20小时。日本五年级学生平均是33小时。日本，只有美国一半的人口，却每年培养相当于美国两倍的高学历的科学家和工程师。
在高中的四年中，美国学生在数学、科学和历史等科目上用去的时间不到1500小时。日本、法国、德国学生则花了两倍的时间。美国教育部1994年的一份报告指出：
传统的教学日必须符合所谓的“学校新任务”的一整套需要——对个人安全、消费者的事务、艾滋病、生态保护与能源、家庭生活和司机培训的教育。
这样，由于社会教育的缺乏和家庭教育的不当，高中学生每天只有三小时用于核心的学术科目。
人们普遍抱有这样一个观念，即科学对普通人来说“太难了”。这一点我们可以通过统计
