对现代科学教育的思考

教育是把自然人改造为“真正自由的人”,成为一个有思想的人,一个有德行的人,一个对社会有用的人。

前　言

每一民族都有自己的文化传统,它影响着人们的思维方式和思想方法,从而影响着这一民族的教育和科学的发展。科学创造、科学发现、科技创新是靠受过教育的人实现的。因此,今天的教育将在很大的程度上影响甚至决定着受教育者明天的创造才能和成就。

我们的教育,要使学生明白,“学”不仅是一种谋生的手段,“学”是要把自己的学识贡献给国家和社会,为人民服务,使国家更强盛,使社会更美好。此外,还要把“学”视为生命存在的一种方式,使自己的生命变得更为丰富,成为一个大写的人,真正的人,使民族的优秀文化得以传承延续下去。

自1980年起,我多次访问美英俄等国,走访了一些学校和研究所。作为一个教师,我当然关心教育问题。下面我对中国与西方(以美国为例)现代教育的一些特点进行分析和比较,看看能给我们什么启示。

一、科学与教育——目的与目标

科学是人类对客观世界(自然界、人类社会与人的思维)的规律性认识,以及由这种规律性的认识建立的知识体系。科学知识是人类认识的成果和结晶。科学不仅是一种推动社会进步的驱动力,也是代表着一种实事求是、追求真理的思维方式和生活态度,新世纪公民必备的文化素质。

教育是人类维系社会、发展自身的一种公益性的社会行为,是一个国家、一个民族最根本的事业。教育是把一个“生物的人”在一定的文化、社会背景下,按照国家和民族的需求和方针,培养成一个“社会的人”。教育的基本属性决定了其为公益事业,不应以营利为目的。教育是社会平等链条上的第一环,不应将教育出让给市场。从根本上讲,教育作为一项公益事业,国家要确保教育权的落实。这种旨在提高国民素质的社会行为应该由国家统筹并实施,需要国家负担的必须由政府承担下来。

教育的目的和使命是开发人的智力,培养人的能力,影响人的思想和行为,促进人的社会化,从而推动生产的发展和社会的进步,并使人自身得到不断的提高和发展,逐步成为马克思和恩格斯所说的“真正自由的人”。

教育的重点并不仅仅是学习和传承知识,更不是把学习知识功利化而作为一种工具(或谋利,或谋财,或谋权)。学习知识是服务社会的一种手段,但知识给予人们的主要是文化的传承,人文精神的学习,使自己的思想和人格趋于完善,使社会更加进步。因此,教育不仅关系到学习技能,还涉及尊重生命和人格尊严的价值观。

我们以往的教育缺乏对人的生存和人的本体发展的重要性的认识。教育的确离不开政治和经济并要为它们服务。但教育既不是政治斗争的工具,也不是经济增长的工具。教育是人的权利和义务,只有人个体得到发展,才能为政治经济服务。

恩格斯说:“人类来源于大自然的事实注定了人永远也不可能完全摆脱兽性,所以问题永远只能在于摆脱得多些或少些,在于兽性和人性程度上的差异。”这里,恩格斯认为人的初始是“自然人”,有“兽性”,逐利、争夺、占有、逃避监督是其本性。当前,种种愚昧、落后、迷信及欺骗等恶行说明人的“兽性”没有得到抑制,教育没有到位。当然,问题不仅仅在教育身上。

恩格斯的话说明了教育的必要性、目的和本质。教育是把自然人改造为“真正自由的人”,成为一个有思想的人,一个对社会有用的人,一个有德行的人。一个人,至少要约束自己做正事,不做坏事,遵守法律和制度。

简言之,教育的目的是使受教育者“成人”,是由一个“自然人”转化为“文化人”或“社会人”,而教育的内容是“做人”,使人变得更有能力,更有理想。教育不仅仅使自己变得美好,使自己能发挥巨大的潜能,同时使整个社会变得更为美好。

科学教育的目标不仅在于传播科学知识,更在于培育创新人才,在于培育德、智、体、美、能全面发展又有个性充分发展的一代新人,帮助他们树立正确的人生观和健全的社会价值观,提高国民科学素质和国家民族的创造力和竞争力,培养适应全球化知识经济时代的产业大军、科技创新人才和社会栋梁。

二、浅谈美国的科学教育

在讲这一问题前,先讲一个小故事。2000年3月,我在美国加州硅谷San Jose参观了一个技术创新博物馆(The Tech Museum of Innovation)。这个博物馆不仅是当代的先进科学技术与技术创新的展览馆,而且是一个科学普及的教育场所,使各种不同背景和不同年龄的人能体会到科学技术的进步,体会到科技对人类和生活的影响,引起他们对科技探索的兴趣。博物馆内几乎所有的项目都有让你亲身实践或亲自操作的机会。它的一个最主要目的,是向青少年灌输科学思想,使他们亲近科学,成为未来的科学与技术创新的专家。我回国后,中国科技馆在北京已开幕。我参观后,给我的印象是并不比美国的逊色,当然最先进的科技内容(如San Jose的“技术创新博物馆”展览了一条刚淘汰的芯片生产线等),让参观者动手的机会及参与博物馆创新项目的人远不如美国的多。

那天,在我离开“技术创新博物馆”时,发现博物馆内美国专利局有一个专门的场所,向公众介绍申报专利的知识。在那里,有一群人围着一个六七岁的孩子。这个孩子在参观了一个项目后,对父亲说,他也有一个想法,想报一个专利,他父亲就把他领到美国专利局的办事处那里。一位女工作人员十分认真地倾听这个孩子的想法,说她可为他代写专利申请书,并一点一点记下孩子的描述。周围的人很安静,没有一个人耻笑孩子的幼稚。这件事使我感想很多,这在我国是很难想象的。我们的思想观念是,一个六七岁的小孩子,什么知识也没有,还要想报专利,简直是胡闹。家长首先会阻止,专利局的人不可能热情接待他,周围的人也会耻笑他。在我国,至少在我这一辈,非常可能的是,只要孩子一提出来,家长就会说他胡闹,他的思想(无论成熟不成熟)立刻就被扼杀在摇篮里。

这就是我们与西方科技发达国家之间在传统文化观念上的差异。孩子的想法可能很幼稚、很可笑,但他周围的人首先是鼓励,并不认为他是幼稚可笑的。这样,从很小的年纪起,孩子的心灵上就可以感受到创新之有趣。

中西方文化传统的不同导致教育方法也不同,在家里,我们的家长什么都愿意为孩子做,多替他做一些,孩子便少辛苦一些,学习时间便可多一些。西方的家长比较鼓励孩子自立,比方说,孩子不小心,走路摔倒了,不是立马过去扶他起来,而是鼓励他自己站起来。在学校里也一样,我们的老师希望把自己懂的知识全都教给学生,把所有问题都讲到了,唯恐漏掉一点,有时甚至越俎代庖,帮学生把事情都做了。而他们的老师“少讲多练”,课程很多内容变成了课下作业,让学生自己去学,培养学生的独立能力。此外,我们两国的教育方式上也有很多差异。美国小学教师给一、二年级小学生布置的家庭作业的题目为:“气泡”,要求学生回到家中和父母亲一起把气泡做出来,第二天把气泡制作过程在课堂上讲出来,还要把所见到的在空气中飞舞的气泡的样子形象地描述出来。美国十几岁的孩子写作文:《美国的过去、现在和将来》《你对第二次世界大战的看法》等,也是与社会实践紧密联系的。因此,他们从小受到的教育比较宏观,而我们的孩子从小学一年级到六年级翻来覆去写的是:“难忘的一件事”“最尊敬的人”“我最喜欢的某某某”“我的理想”等。这种不关注社会,不知道社会需要所培养的“自我”,思想是极度狭隘的。这样的人成长起来,无论做什么都很难考虑自己的责任。

2002年我曾读了高钢著《遭遇美国教育》中的一篇文章:《域外传真: <独立宣言>有什么局限?》。写的是美国一位历史课老师向大学生布置作业,注意,他们是对大学生布置的一个普通作业,完成后可得到3个学分的作业。

请看这位历史课老师对学生布置作业的要求:

1.到图书馆任意寻找10本关于美国历史的著作。

2.用自己的语言分别写出这10本著作的内容概要。

3.从每部书中选择你认为印象最为深刻的描写,做5张卡片,一共要做50张!卡片上要注明作者、书名、出版机构、年代和版本。

4.由这些书中选择自己认为对美国历史发展进程起到过重要作用的10位人物,对每个人物写上一段几百字的评论。

这一作业规定四周内完成。一位年轻的华裔大学生为了回答老师的问题,在图书馆和互联网上找到《独立宣言》的原文和评价《独立宣言》的各种文章,一边阅读,一边作笔记。这位华裔大学生完成了上述的作业,并写了一篇文章,题目是《我们今天离托马斯·杰斐逊有多远》,文章充满了现实批判精神。

如果对比中美教育,自然各有特点,我就不细说了。但美国的小学、中学直到大学,一直都在培养一种非常重要的思维品质——那就是独立思考。他们的学校,经常鼓励孩子们在思考中质疑权威,鼓励他们的挑战精神。另外,学校十分重视人文教育,孩子无论将来干什么,首先应该是个思想健全的“人”,老师培养孩子们对人、对己、对事有一个明确的价值观,这是很重要的。当一个青年学人在成长的过程中,他所受到的教育就是只有理性地看待前人,才能更确切地了解前人的建树,认识前人的价值,看清前人的局限,由此生发的对前人的评价才能更加客观。美国的学生并不是我们想象的“一天到晚玩”“学习很轻松”。我在美国时,当看到一些中小学生的作业,很是吃惊。例如,一个高中学生的作业是写一篇“公民权利”研究论文。要求:在3到5页纸之间,打印出来,要双空行,至少用3种资料来源(如网上,书籍等),至少有5句引文。论文中要求对比以下四人Booker T.Washington(布克·华盛顿),W.E.B.Du Bois(杜波依斯),Martin Luther King,Jr.(马丁·路德·金),Malcolm X(马尔科姆·Ⅹ)关于黑色美国(Black America)的观点,并把贴切的材料纳入论文中。然后,讨论他们关于黑色美国的观点,要把你的想法写进去。还要把你的引文或材料的来源列出来,比如某某网页,某某书等。

可以想象,如果不好好读美国历史著作、不列颠百科全书和《美国读本》这类的原始文献,外加网络搜索,是写不出来的,工作量是不小的。

同样,也是高中学生的作业,要求写一篇关于《南北战争》的研究论文,老师的提示是:

1.你是否同意林肯总统关于美国不能存活除非它全部解放或全部奴役的声明?请解释。

2.为什么北方白人反对奴隶制,南方白人拥护奴隶制,但他们都感觉他们在为自由而战?请解释。

3.自由对于黑人意味着什么?请解释。

4.林肯总统和格兰特将军表示在内战后,南方不应被粗鲁地对待。为什么这是一个聪明的政策?请解释。

5.在内战期间,女人开始担任很多以前男人的工作。你能对由于内战造成的社会、经济和政治冲突的问题做出怎样的概括?

6.构造一个争论,运用历史证据来支持或反对下面的观点:美国内战是地区差别不可避免的结果。

我们从这几位老师布置的这类作业可以看出,它并没有一个“标准答案”,给学生一个可以完全自由发挥的空间。当然,发挥的只是你的思想,你的文字描写,但是对你完成作业的基本方法和投入的工作量是严格要求的。

这些老师深刻的用心还在于,让孩子们在完成这个作业的过程中锻炼阅读能力、概括能力,思考能力、写作能力,熟悉学术研究中的资料收集、归纳整理和综合分析的技术。这可能对孩子们的一生都有用。孩子们的想象力和创造力,可能就是在这样的作业中一次一次、一点一滴被开掘出来的。

由此可见,美国学生的学习也不是轻松的,这样的作业对大学生确实是不小的负担。在完成这种作业的过程中,学生要阅览比教科书上丰富得多的资料,面对图书馆浩如烟海的书籍资料,学生们会留下一个深刻的印象,教科书的内容太有限了,知识的海洋在小小的课堂之外,由此慢慢转化为乐趣,由老师“要我学”转化为“我要学”。而且,这种没有“标准答案”的作业方式也杜绝了作弊的可能性。我在美国加州“San Jose”和“Cupertino”的图书馆里经常看到一些家长带着孩子借书,不是几本书,而是几十本,有时借的书实在太多了,只能用筐载车装了。心里不禁感叹,如果我的同胞也这样爱读书有多好啊!

我认为,这种教育方式是值得我们借鉴的。西方教育在小学阶段就鼓励孩子自己上图书馆查阅资料,并发表独立见解的论文,这种思考并文字化的过程就是一个训练思维和掌握知识的过程,不仅可以训练大脑整理知识,而且可以启发智慧,随之而来的还有心灵上的滋润和精神上的激励。当老师布置这些关于“南北战争”“独立宣言”的作业时,要学生评价华盛顿、托马斯·杰斐逊、林肯等伟人的功绩和局限时,绝不是让孩子简单地肯定或否定这些先人的业绩,而是让孩子们解放思想,开动脑筋,活跃思维。在这个过程中更深刻地了解历史上的伟人们建造的宏基伟业,感受这些历史伟人的不同凡响之处,从而激发孩子们为社会、为人类进行全新创造的内心冲动。……当孩子在阅读各方专家学者对一个事物不同角度的描述与分析时,不仅会打开眼界和思路,而且会发现,对同一件事情,人们会有完全不同的看法,这个世界就是如此的复杂,每个人的观点可能都有他的道理。因此,孩子们就不会轻易相信什么“绝对权威”,同时也不会随便忽视“一家之言”的价值。

如果将它与我们的教育比较,则我们的学生们更多的时间与精力是在仰视前人、模仿前人、复制前人或者说敬畏前人,而不是俯视前人、思考前人、质疑前人,因此也就难以积蓄起超越前人的力量。我们的学生的创造能力不及他们,也许,我们之间的差距大概就在这里。

这就是不同民族之间思想观念的差异。中美文化与教育的差异都是历史形成的,是很难一下子改变的,但是,各民族都有自己的特点和优缺点,承认差异,才能互相沟通,取长补短,共同提高。

中美两国的教育工作者都在研究青少年的教育问题。美国教育界为他们的孩子成绩差、基础不扎实而苦恼:美国孩子在小学和中学阶段,考试成绩在下降,有一段时间,在世界上的排名仅在第28位或30位,落后于所有的斯堪的纳维亚国家、瑞士、法国和德国。美国教育界认为,问题是多方面的:负担过重的教师没有时间来继续学习;教材过于强调学习现成答案而不是探讨问题,学生的主要精力被用在记忆上而牺牲了敏锐的观察和思维力;重视记忆零碎的信息而不是强调理解学习的内容;重背诵轻论证等。一句话,就是认为美国现行教育制度不利于科学素养的培养。1985年,美国的教育界和科学界于哈雷彗星飞临地球之际启动了旨在面向21世纪人才培养,全面提升公民科学素养,致力于中小学课程改革的跨世纪的“2061计划”。该“计划”坚信,适应21世纪需要的科学素养是美国新生代的希望。此项计划之所以取名“2061计划”,是因为在2061年的时候,哈雷彗星将再次莅临地球上空。照美国人的意思,那是不想让再次飞临地球的彗星看美国人的笑话。言下之意,在2061年美国人在各方面特别是教育仍稳居世界头把交椅。

中国的基础教育有自己的特点和长处,但也有我们自己的问题。美国教育界苦恼的问题,我们也存在,有些更严重。我们现在还有不少孩子甚至连学都上不起,国民义务教育还没有完全普及,还存在一字不识的文盲,实在是令人悲伤。当前,我国教育界担心的问题是学生被沦为背书机器和考试机器;并认为目前这种教育体制过分注重书本知识和事实记忆,不可能培育学生的创造性。我们的教育(学校和家庭的教育)仍然有意无意地在培育和强化服从的思维方式和不能“犯上”的行为准则,以成人的思维来限制、规范孩子,不允许孩子有一点点出格的行为,使他们的自由意志和创造力难以生长。科学创造需要敏锐的观察力、丰富的想象力和冲破传统的灵感。因为敏锐的观察力是把握事物本质特征的基础,想象力则比知识更重要,它把握事物发展的内在联系,是知识进化的源泉,而具有批判精神的灵感则是冲破传统的创造。对不懂的好奇、对未知的探索,是创新的不竭动力,唯有创造力极强的人才能在科学上做出贡献。因此,在青少年时代,十分重要的是鼓励和培养想象力、观察力、探索未知的勇气和批判精神。基础教育应当以启发学生的好奇心作为重要任务,这是原始创新的直接动力。针对这一问题,我国教育界及时提出了发展“素质教育”来代替“应试教育”,以培养创造力作为素质教育的核心,这是完全正确的。

另外,我们不要忽视中美在课程设置和教学方法上的差别,正是这些差别遏制了杰出人才的成长,使青年学子在青少年时代失去迅速发展的机会。高等学校首要考虑的是学生的独立思考和创造能力的培养,当然还有健全的心态和面对困难的勇气。中国人和犹太人,被世界上公认为最聪明、最有智慧的人,从来不缺乏创造的能力,而中国学者当前极需要加强的,是自信精神、怀疑精神、批判精神、独立思考精神和敢于对权威质疑的精神。只要我们树立信心,勇于创造,自觉追求,就一定能够振兴中国的科学和文化,从深厚的传统文化沃土中生长出参天的思想之树,造就出一大批文化大师、科学大师。我深信,在21世纪50年代,即中华人民共和国成立100周年之际,中国科学技术必将全面复兴,进入世界科学技术的核心和前列地位,成为世界科学技术活动中心之一。

三、中美现代教育特点的比较分析

1.教育传统

中方:教育传统从小鼓励服从——灌输教育;美方:教育传统从小鼓励自由——启发教育。

中方:重视教育是中国文化的特质,父母亲望子成龙,不惜牺牲自己的一切培养孩子成才。但中国长期实行的是计划经济,计划经济强调的是安排和服从,需要的是具有归属性人格的人。中国的传统教育方式,就是靠老师的“灌”和“填”加上学生的“记”和“背”进行的,教育者信奉“读书破万卷,下笔如有神”的方法,认为“巧”是来自于“熟”,没有捷径可走。“种瓜得瓜、种豆得豆”的思维传统成为家长督促学生勤学苦练的强大动力。因此,鼓励模仿重于创造。20世纪80年代以来,中国已由传统的“灌输教育”逐步发展到“应试教育”,而且愈演愈烈。从中小学到大学培养的是应试能力:“贝多芬”(会背就能多得分)。孩子们以考上大学特别是重点大学作为自己的奋斗目标。判断好孩子的标准是成绩好、听话、老实,让老师、家长满意。

我国传统教育的影响是人的社会责任感强,“修身、齐家、治国、平天下”是中国知识分子的传统。社会责任感强对大多数青少年成长的影响是好的(从小有志向,要报效祖国等),也使不少人成才。但传统教育的影响对青年人思想束缚较大,在社会现实的种种怪象的影响下,在愚昧的服从意识的教育下,造成有些孩子从小就双重人格,说一套做一套。此外,我国的现行教育造就了一批高分数、低素质、应考型的孩子,他们记住大量碎片化的、零星的、死板的“知识”,毁掉了不少原本可以具有高素质的孩子。

美方:市场经济讲的是竞争和选择,需要的是具有自主性人格的人,能够在市场经济的游戏规则中生存和发展的人;进行的是“启发教育”,用“尊重”“启发”的观念来引导学生,教导学生如何提出问题、独立思考、运用知识解决问题,鼓励质疑和提问,培养学生的自信心以及分析问题的能力和方法。

美国的教育传统从小就鼓励孩子最大限度地发展自己的能力和兴趣,实现自己的目标。孩子的创新意识从小就加以培养,长大后敢于向权威质疑和挑战,孩子的脑海中没有犯上的意识。

美国教育的影响是自由度大,“自生自长”,思想束缚少。美国学生思想单纯,很少有“两面派”,说一套做一套的。以我们的“标准”来判断,美国小孩太喜欢玩,学习不那么刻苦,似乎也没有报效国家的远大理想,学习基础也不如中国孩子扎实。

2.思维方式

中国学生:习惯顺向思维;美国学生:常做跳跃式思维。

中方:学校的严格训练培养了学生的严谨精神,线性思维是后天训练的,是中国学生的特点,但恰恰少了一点悟性。背诵是中国学生的主要学习方法,好的一面是主要的,不好的一面是次要的。不通过自己理解而“死记硬背”固然不可取,但把一切归罪于背诵并没有找到问题的根源。事实上,大部分中国学生是理解后记忆的。

中国学生喜欢从本本中找依据,唯书唯上,极少能重新定义概念,形成自己的科学思维,也很少有人会想到去另辟蹊径。教师喜欢“标准答案”,学生照着做可得高分。学生的个性被扼杀,思维不活跃,没有自由想象的时间和空间。浅尝辄止、急功近利是当代青年学人的最大问题。

美方:思维似乎不够严谨,比较活跃,常常出格,会打破旧的格局,比较会“出题”,好自己动手。教师不强调学生“死记硬背”,常要求学生记住各种实例和案例。教师有些鼓励学生“胡思乱想”,学生喜欢乱闯乱碰,海阔天空,除非他们认为前人的思路对自己有帮助,否则会向完全不同的方向发展。

3.思想心态

中国学生:好学谦逊,不够自信;美国学生:思想解放,自信张狂。

中方:中国学生学习刻苦,勤奋踏实,表现谦虚,依赖家庭、老师,满足于书本知识,不愿做冒风险的事情,不愿“犯上”、争论和挑战。谦逊和依赖带来了胆怯和缺乏自信的副产品。

美方:美国学生思想解放,有冒险精神,能合群。自信心强,愿干自己喜欢的事,且不畏艰难困苦,但看起来有点自高自大,好高骛远,大有“舍我其谁”的感觉。大胆和自信带来了张狂和傲慢的副产品。

4.教学目的

中方:重基础知识扎实,读书的目的似乎仅是装知识;美方:重独立思考和创新能力培养,读书的目的主要是学能力。

中方:高等学校的教学注重学习各种基础知识与理论,循序渐进,重继承轻批判。学生的基础知识较为扎实,机械的计算能力强。学习勤奋有余,成绩不错,激情不足,面对新事物总有畏缩心理。

从教育模式上说,我国是“以知识为中心”来建构课程与教学体系,它有三个特点:“教师中心、教材中心、课堂中心”,以培养善于考试的人为目标,把基础知识与基本技能及其解题训练和考试分数作为中心,注重对“语文、数学、英语”这三门主课的系统学习与训练。

从教学方式上说,我国大学教育实际进行的是“原理教育”,似乎只要学会了原理,就能找到分析问题、解决问题的万能钥匙;对“实践教育”重视不够。老师希望把自己懂的知识都教给学生,把所有问题都讲到了,讲课便成为知识的灌输。课程通常都以一本教科书为准,讲完就没有了。教学方法“讲多练少”,以注解式、证明式为主。学生的任务主要是理解老师讲的,只要具有解释问题的能力、作题能力就行,而没有让学生思考,将学生的创造潜能发挥出来,让他们自己去解决问题。中国学生的自学能力和实践能力培养不够。中式教育培养的是抠书本的能力,读书的目的主要是装知识。其结果是,学生的基础知识虽然普遍比较扎实,但束缚了思想和思维,丧失了培养创新意识的乐趣。

美方:美国学校从中小学到大学重视教会学生学习的方法,掌握逻辑思维的方式,而不是告诉学生怎么去做。重独立思考,重创造力、想象力的培养,轻视机械式的学习方式,重视“实践教学”;给孩子们一个鱼竿,让他们自己去发现鱼,把鱼钓上来,并改良鱼饵、鱼竿以及钓鱼的方式。基础知识的积累主要靠学生自己学习,故要求学生自学多,有问题自己想办法解决,自己在深度和广度上延伸。学生阅读能力强,自主意识强,愿意在自己想做的和适合自己做的事情上投入更多的精力,干事胆子大。而设天才班的教育,则使聪明的、悟性强的孩子越来越拔尖,天资弱一些的孩子越来越落后,美国的教育部门并不回避两极分化现象的存在。

美国的“教育模式”,是一种“以能力为中心”来建构的课程与教学体系,它的三个特点:“学生中心、活动中心、经验中心”:以培养善于自我实现的人为目标,注重“独立生活能力、体育艺术能力、科学探究能力”这三大能力的训练;主张学习与教育要满足儿童的内在需要,以兴趣为中心,反对压抑学生们想象力与创造力的死记硬背,强调从做中学,强调学生多参加体育活动与实践活动,要以解决问题为中心多动手做项目,努力培养兴趣、体力、观察力与解决实际问题的各种能力。

从教学方式上说,相对中国的教育而言,讲课时间短,教师很少给学生讲解知识点,通常只在最后提纲挈领地把知识点做一总结而已,而是不断提出各种各样的问题,“少讲多练”,课堂间师生互动较多,以提问式、研讨式为主。引导学生自己得出结论。学生的阅读、思考和写作的量很大,但很少被要求去背诵什么东西。课程很多内容变成了课下作业,让学生自己去学。课程都不是以一本教科书为准,而是布置大量相关的阅读材料,有深有浅。学生需要很多时间在实验室做实验或自己查资料学习。教师注重教导学生能提问题而不是仅仅记住内容,发挥学生的创造潜能,锻炼学生的自学能力。美式教育培养的是解决问题的能力,读书的目的主要是学能力。

5.人文教育

中方:重视不够,专业知识深,但知识面窄;美方:重视“文理交融”,知识面广。

中方:理工科学生进校后主要学专业知识。专业知识深而知识面窄,而对专业领域之外的知识或常识了解太少。“文理分驶”“重理轻文”造成理工科学生的文化底蕴不强。不少理工科学生只知道片断的事实,缺乏综合的才能,想象力不丰富。语文写作训练到大学阶段便终止了,造成思想表达和思路上的“枯竭”。

美方:无论公立或私立学校,重音、体、美,而轻数、理、化。大学前两年不分专业,重视“文理交融”,理工科学生每学年必须选修两门人文学的课程,使学生有一个较为宽广的知识面。学生的阅读面广,常识丰富。人文教育使学生不仅具有丰富的想象力,而且也有从事各类职业的综合能力及适应性,也有助于提高自身的创造性素质。

6.创新思维

中国博士生:研究工作亦步亦趋,不敢标新立异;美国博士生:注重研究能力自我培养,敢于向权威挑战。

中国博士生:强调博士制度的研究性,博士学位论文要求有创新性。研究方法和创新思维的训练缺乏,依赖性较大,难于形成创新心理和探索精神。论文工作跟着人家亦步亦趋,东张西望看别人在干什么,好跟着去做。不愿或不信自己能向权威质疑和挑战,最希望自己研究的结论是权威结论的延伸或补充。

美国博士生:强调博士制度的研究性,博士学位论文要求有原创性(originality),注重培养学生的研究能力,特别是独立工作能力。指导教师只定方向和研究内容,其余放手让研究生自己干。美国学生敢于寻找重要问题去解决,也敢于提出问题质疑并向权威挑战,思想上没有什么负担。一般说来,美国博士生的研究条件(实验室设备与科研经费)优于中国研究生。

7.考核、淘汰制度

中方:严进宽出,考核、淘汰制度不够健全;美方:宽进严出,有一套比较严格的考核、淘汰制度。

中方:进大学不容易,层层考试过关斩将。但只要进了大学门,拿学位容易,而且是学位程度越高似乎越容易。在我国,博士学位论文答辩不获通过而被淘汰是极其个别的现象。中期考核大都流于形式走过场;考核不规范,各行其是,没有把它视为博士生培养质量把关的手段。由于考核、淘汰制度不健全或不重视,培养质量就难于保证。中国博士学位获得者中有为数不少“充数”者,造成国外对中国博士学位的“鄙视”。此外,我国的学制缺乏弹性,往往到时间便一刀切。

美方:进大学相对容易。大学有严谨的质量控制体系,取得学士、硕士学位相对容易,但获得博士学位并不容易。在美国的较好院校,当了博士生,并不能保证都拿到博士学位。西方国家的大学包括俄罗斯在内,最后按期获得博士学位的比例约为30%~50%。一般来说,博士生进入论文阶段前有一次2~3天的综合考试,它包括候选资格考试(candidacy exam)和综合考试(comprehensive exam)。在一些名牌大学,此类综合考试的淘汰率为30%~40%,如此之高的中期筛选和淘汰率保证了博士生的培养质量。学制弹性化,有时获得博士学位的时间长达7~8年。

一般在比较中国和美国的基础教育时,普遍承认中国的传统教育的优点就在于学生掌握的知识系统、扎实,应付常规事物尤显其长。中国的基础教育讲求扎实的训练,强调规范、循序渐进,使我们的孩子有比较坚实的根底,考试成绩尤其突出。因此,中国学生的基础知识扎实,模仿能力和技能比较强。中国的教育由于文化传统重继承轻批判,最不愿冒犯先人;而早期的教育阶段对创新能力培养的薄弱,造成中国学生的科学研究基础滞后,缺乏创新意识和批判性思维以及超过前人的雄心。过于注重经验、实用与急功近利的影响至今仍然存在。

而美国的基础教育,虽然美国孩子在基础方面差一点,笔算、心算等计算方面的能力较差,但好奇心强,思想束缚少;自信心强,敢于做违反常规的事;创新意识从小得到培养和鼓励,阅读能力强,课外读物读得多,实际动手能力乃至“社会能力”等创造的欲望比较强。而良好的常识、创造的欲望(这两项美国孩子占优),勤奋的钻研、扎实的根底(这两项中国孩子占优),正是所谓“创造性思维”的基础。

如果我们认真考察西方的教育传统,就可以发现,西方的教育禀承了古希腊强调理性训练和人格塑造的理性主义教育思想传统,重视知识的内在价值,教育方式灵活,易于向新事物方向发展,鼓励独立思考和广泛的兴趣,推崇创新、勇敢、自信和大胆质疑,倡导批判性和创造性思考。在近代,这种理性主义的教育传统又在工业革命之后与功利主义的专业教育进行了反复的碰撞,形成了今天西方的高等教育体系。崇尚知识的内在价值的传统始终是大学教育的核心,这就是当代一些科技发达国家具有不断创新能力的源泉和文化底蕴。

四、关于中美两国学生的科学和人文测评

20世纪80年代初,中美两国教育专家互相考察对方的中小学教育。双方的结论是一致的:中国的学生是世界上最勤奋的学生,起得最早,睡得最晚,学习成绩也是世界上最好的。他们(中美教育专家)预测,20~ 30年后,中国在科技和文化方面,必将把美国远远甩在后面。事实上,专家的预言并未实现。这说明中美两国有许多不可比性,当然,原因是多方面的。但不能否认,中国学生的学习成绩就是全世界出类拔萃的,中国的教育和教学方法有其鲜明的特点。

在这里,我想讲一下2009年国际学生评估项目(PISA)测评。PISA测评全球有65个国家和地区参加,美国有2万人参赛,来自1 000多所学校;上海有5 000人参赛。结果是,中国在科学、阅读、数学三项指标均排名第一,而美国科学仅排名第23,阅读排名第17,数学排名第12。这一结果使美国人大呼震惊。美国教育部长大声疾呼改善美国教育,各国教育家、社会学家等讨论中国教育的问题。中国的教育和教学方法突然成为很多人关心的话题。当然,一次测评并不能说明,中国教育优于美国;而且中美参赛人数的代表性有相当的差别,但中国能培养非常优秀的学生毫无疑问。我们为中国学生的PISA测评取得的优异成绩高兴。但PISA测试主要集中于学生对知识的掌握和对别人的提问寻找正确的答案。由此可见,中国的基础教育有自己的特点和长处,尤其是教学方法并不逊于西方国家,使我们的学生在国际测评中大大领先。

2009年,还有一个教育进展国际评估组织对全球21个国家进行调查,其结果是:中国孩子计算能力排名第一,想象力排名倒数第一。这说明,中国教育在知识的获取和解题的能力上确有长处;有长必有短,中国学生在创造性思维方面还有待改进。有专家认为,在中学阶段,过度强调知识的获取和解题能力,可能不利于创造能力的培养。因为创造力的培养需要独立、独特的创造性思维,不仅能解决别人提出的问题,而且自己也能发现问题和提出问题。无论如何,丰富的知识面和解决问题的能力也是激发创造性思维不可缺少的部分。

据我参加北京青少年科技俱乐部活动的体会,北京市一些著名中学十分重视优秀高中学生的培养,如北京四中创办“道元班”,把不同兴趣的同学集合在一起,激发学生的好奇心,并以学生需求设置课程,培养对学习和所研究的事物的兴趣。它以兴趣引领发展,教以做人的规矩,敬业做事与恒心求学,倡导集体主义精神。这种给学生感兴趣的领域以成长的空间,不以高考为终极目的的学习,是一种非常积极的尝试。在课程设置上,道元班除必修+选修外,还开设特修课,进行“研究与交流”“自主与探究”以及课题研究,提倡主动学习。实践表明,道元班的同学,表现是十分优秀的。有的与高校老师合作科研,研究发明了一种无轨电车的转接器;有的研究“社会学”,到矿山拍摄“不能呼吸之痛”;也有一些中学生写作并出版了书名为《格外》《不能逃出的世界》《若鱼若雁》等小说。虽然“道元班”的尝试取得了很大的成功,我的感觉是,该校领导战战兢兢,不敢扩大规模,唯恐班上有一个孩子考不上一流的高校。

北京青少年科技俱乐部则把北京市一些著名中学的高中生选送到我国优秀的科研第一线团队参加“科研实践”活动,训练学生们的观察、探究、实践和表达能力,激发他们的想象力和创造性。试图通过优良科学环境的熏陶,帮助学生发挥科学禀赋,发现自我,走进科学。在大手拉小手的“科研实践”活动中,导师根据学生的基础、能力、兴趣和意向,并根据团队的工作条件,“量体裁衣”,设计出一个适于他发挥想象力和创造性的课题,进行科研实践,写出科学论文。最后,组织专家进行论文答辩和评议。学生们“科研实践”的成果使参与答辩的老师十分惊讶和欣喜。他们的科研实践论文在领悟程度和探究能力、逻辑性、资料掌握和表达能力上都有很大的进步,初步锻炼了逻辑思维能力、创造力、想象力与系统分析能力。通过这一活动,发现了一些“潜在的杰出的科学人才”,即通常所谓的“科学苗子”和“小小科学家”。

我毫不怀疑我国年轻一代的聪明和智慧,我相信,在今后的PISA测评中,他们仍然会遥遥领先于西方技术先进国家的青年。但令我难过和伤心的是,中国的现代青少年在价值取向方面居然远远不及美国青少年。

2014年3月,中央电视台《对话》节目邀请中美两国即将进入大学的高中生参与。其中,美国的12名高中生都是今年美国总统奖的获得者,国内的高中生也是被北京大学、清华大学、香港大学等著名大学录取的优秀学生。在价值取向的考察中,主持人出了智慧、权力、真理、财富和美的选项。美国学生几乎惊人一致地选择了真理和智慧。而中国学生除了有一个选择了“美”外,没有一个选择真理和智慧,有的选择了财富,有的选择了权力。中国学生直奔权力和财富这样的价值取向,说明我们文化中的官本位在他们的观念中已根深蒂固,社会上对于金钱的过分热衷追逐深深地影响着他们。这才是中国教育的真正悲哀。

上面我比较了中美两国教育的差异和相同之处,应该说是各有特点。有许多方面,与其说是差异,不如说是由于两国的国情不同而造成的,这里并不存在谁强谁弱的问题。我进行比较的目的,是希望国人能从差异中找到差距,看看是否有可以改进、值得学习之处。我们一直强调“教书育人”,教书的目的是培育人的自身,培养人的素质和能力,开发人的智力,促进人的社会化,从而推动生产的发展和社会的进步,是教育的最高宗旨。分数、排名,远远比不上培养人的素质重要。但现代中国,在升学主义的压力下,教育的育人功能日渐衰退,升学率成了学校教育的最高目标。道理上都知道,但做的都是随波逐流的另一套,这是我国教育的悲哀。

我不希望不做区别,不考虑国情和实际去套用美国的一套。如果以我们投在教育上的经费与美国相比,美国在每一个中小学学生身上大约每年投入上万美元,而我们的希望工程是每年资助人民币1 000元就可以帮助一个失学的孩子上学。我国中小学的基础教育扎实是世界公认的;光凭这一点,应该为我们的广大中小学教师自豪。

五、中国教育：对青年学人的建议

有同学们问我,中国大学生与美国大学生的差异在哪里?我说,我们现在谈一个产品,往往比较硬件和软件。我打一个比方。如果我们将“硬”和“软”来比较人的话,那么,“硬”就是一个人的智商(书本知识、智慧、能力等),“软”就是一个人的情商(价值观、人生观以及为人处世等)。我觉得,我们的大学生在“硬”的方面做得并不差,而美国大学生在“软”的方面做得比较好些。

依我看来,在下面8个“软”的方面,美国大学生似乎做得比我国大学生好一些,我列出来,希望大家思考。

1.自强不息。独立性、自主性、靠自己打天下。自尊自律自信,能严格要求自己。

2.团队合作。合作而不是单干,团结而不是窝里斗,有团队精神。

3.公平竞争。竞争是公平的(Fairplay),不是拆台,不是用卑劣的手段达到自己的目的,使自己取胜;竞争是一种积极的心态,努力向上,不到最后不放弃。

4.结交朋友。有社交能力,不是出于功利目的,而是诚恳友善待人,乐于帮助别人。

5.辩论能力。说话做事合乎逻辑,思维清楚。

6.批判思维。有批判性思维和创造性思维,质疑权威没有思想障碍。

7.沟通能力。学会与人沟通的能力和演讲能力。

8.遵法守纪。知道违法乱纪最后倒霉的是自己。最重要的是“慎独”。

因此,在基础教育阶段和大学教育阶段,科学教育必须克服急功近利的倾向,应该十分注重培养学生的人文素养和人文精神。

下面我想就我国青年学人在学习与科研中遇到的问题提几点建议。

1.重视理性思维

从我国四大发明以来的中国科技可以看出,我国传统文化中“重术轻学”“实用至上”的偏颇是显而易见的,我国古代尚缺乏严谨的理性思维体系。因此,中国人虽有绝顶的聪慧和极强的创造能力,曾有许许多多重大发明和发现,但没有去寻根究底,把它们上升为系统的理论,进一步发展创造。结果往往是中国人创造了,西方人拿去了,发展了。另外,我们的传统太重实用,不鼓励创造性思维,不愿意深入探究看起来似乎“无用或不实用”的问题。这种影响到现在仍然存在着,表现在我们的科学研究中往往是就事论事地解决问题,而不愿意做更深入的思考、总结并从实践上验证和理论上提高、升华。

在大学教育中,首先,我们不要忘记哲学在科技发展的进程中的指导作用是何等的重要。在近代,20世纪初,世界科技中心由经济发达的英国转到经济相对落后的德国,其中一个重要原因是,德国从康德开始,一直到黑格尔、马克思、恩格斯等,在哲学上率先脱离机械论和绝对论的束缚,发展了唯物论和辩证法。爱因斯坦、普朗克、玻尔等科学家都有很高的哲学素养。例如,在发现相对论和量子力学的过程中(广义相对论和量子论都是在德国发现的)都涉及对认识论的哲学讨论。可以这样说,科技进步主要有赖于思维和观念上的创新。

青年学人要在科学思维、科学方法上下功夫,要学一些形式逻辑、科学哲学和自然辩证法,使自己的头脑变得更聪明一些。理性思维就是要求我们在科学研究中严格遵守逻辑规则,采用归纳与演绎、分析与综合等方法去进行推理。青年学人还要像我们先人的“格物致知”所教导的那样:“对事物的原理加以穷究,对事物认识得非常彻底”,有“打破砂锅问到底”的执着探索的求真精神。如果我们进一步发展“整体论”的思维方法,又掌握“还原论”的科学方法,加上我们的民族先天的聪明智慧和悟性,一定能有所发现、有所创造,一定会像我们的祖先那样,再次以其杰出的成就光耀世界。

2.要有自信心和潜心于学术的专注

如上所述,我们的教育虽说培育了我们的学生好学谦逊的美德,但却带来了胆怯和缺乏自信两个副产品。直到目前,中国科技界似乎依然弥漫着一种缺乏自信的气氛,往往一讲到科技领域的事,既不相信自己,也不相信国人的能力,唯国外的马首是瞻。当谈到新理论、新思想、新产品、新技术和新工艺时,先问国外有吗,先查查看国外有吗。国外有,赶快跟着干,跟着干没错。听到的往往是力不从心的喟叹:“我们能跟上就不错了。”今天的中国人怎么啦?中国人怎么没有志气了?如果我们的研究方式总是沿着现有的思路和与西方相似的模式,一直跟着人家走,对自己缺乏自信,是很难赶上或超过人家的。

其次,当代我国的青年学人并非缺乏创新的才能、聪明和智慧,也并非缺少科学研究的条件,当前主要的问题是潜心学术的专注程度不够。我们天天大呼创新和创造,却不问创新和创造从何而来。其实,人的创造能力和创新才能是研究学问非常专注、非常投入而积累的一种效益。只有把思维强烈聚焦到所研究的事物上,才有可能激发出创新的火花。

青年学人要破除迷信,树立自信,积极进取,心无旁骛,专注于学术,相信自己的智慧和创造力。在科技领域,我们确实与技术先进国家有差距,但我们应该有信心和雄心,只要努力,一定会赶上并超过他们。

3.敢于“标新立异”,敢于向权威质疑

在学术研究上,首先要崇尚理性怀疑。理性怀疑是指科学不承认绝对的权威和永恒的真理,科学家可以对科学进行自由的质疑和批判。理性怀疑促使科学家时常对经验证据(自己的或他人的)进行先行的检验,不受经验数据的自我欺骗和被动欺骗。对科学来说,怀疑大概是通向成功最初的一步。中国传统的灌输教育使学生一直受到既不能、也不敢挑战权威的熏陶和束缚,习惯于被动接受知识,而缺乏怀疑精神。不敢怀疑的后果是,不敢提出问题,不敢提出自己的想法,更不敢“标新立异”,故很难有原始性创新。

“不愿挑战权威”的思想是科学研究的大忌。这里,权威泛指前人、长者、老师、书本、现存的理论和方法等。我国研究生论文的普遍弱点就是跟着别人脚步走,而所谓“创新”,大都是对前人有一点“修正”,有一点“补充”,有一点“改进”,十分满足于自己的结果与权威一致。而不敢提(不愿提或是提不出)自己的创造,自己的思想,自己的创见,自己的概念,自己的方法,自己的定义,等等。当然,这一弱点不仅学生有,在我国科技工作者身上包括我自己在内,都不同程度地存在着。因此,直到现在,中国科学界依然推崇“经验和正宗”的原则,不但缺少冒险性的改革和探索,甚至因为怕“犯上”,对权威错误的结论“顶礼膜拜”。2003年SARS的病原体确定的过程就是一个典型的例子,其教训值得我们记取。

美国Science杂志在评论2003年的SARS之战时指出,“中国(内地)科学家失去了一次崭露头角独一无二的机遇”。SARS最先在中国发生,但首先发现病原体——冠状病毒并公布于世的却不是中国(内地)科学家。早在三月份第一个星期,我国军事科学院的一个研究小组就有了初步的证据,冠状病毒与SARS有关,这一发现早于中国香港科学家几个星期。但是,当时国内统一的口径是,致病原是衣原体。这个假说是由中国最权威的专业机构——中国疾病预防控制中心和权威人士提出的。显而易见,中国人失去机会的主要原因是“小人物”不敢挑战“大人物”和权威人士。面对一种衣原体的真伪,医学界竟然有相当多的人以不能“犯上”来约束自己的真知灼见和行为,更何况这些人并非都是小人物,而是有相当地位和话语权的教授、学者。因为什么呢?因为衣原体是某院士定的,是权威机构定的,并且是领导同意对外公布的。《科学时报》的一篇评论文章中说:“科学界在权威面前的集体失语就不仅仅是科学界的悲哀,而且是对实事求是、自由、公正、平等和独立的科学精神的最大嘲弄。”批评得很深刻,但我真感到很难过。

中国自古以来就是“礼仪之邦”,有论辈分、讲礼教的社会传统,在千百年来的三纲五常的熏陶下,不能“犯上”已成为规范人们行为的准则;挑战权威、“犯上”被视为对长者、对先人、对老师的大不敬;“标新立异”被视为大逆不道;加上习俗上权威是不容挑战的,社会也不容权威被挑战。这种思想长期影响着一代又一代中国知识分子,思想负担是沉重的;因此,需要全社会努力,真正创造出“百花齐放,百家争鸣”的学术环境和氛围来。

我认为,青年学人要在学术上、科学研究上有所建树,无非就是这么几条:怀疑、批判、创造。因之,我们要在自己的研究工作中要敢于怀疑,敢于批判,敢于创造,敢于“标新立异”、向任何类型的权威提出质疑、向现存的理论和方法挑战。当然,我们要学习权威,尊重权威,但也要质疑权威,从而超越权威。在这一点上,我们的学生要向美国的学生学习,破除危惧权威的思想负担,但不要学他们的狂妄,更不要以批判为名来炫耀自己,哗众取宠。我们要在校园内,在教学和科学研究的每一个环节中,推崇创新,倡导批判性和创造性思考,树立自信和敢于大胆质疑的精神,创造培育杰出人才的氛围和环境。只有这样,才有创新和创造性的工作,科学技术和社会才能前进。

结束语

“中西交融,传承拓新”。科学创造,需要继承和发扬祖国的优秀文化,汲取先进的哲学思想,学习世界优秀文化和先进的科学技术;崇尚理性思维和怀疑态度,开拓新的领域与科学途径;需要对事物的原理寻根究底,探索和追求事物的客观真理。让我们共同努力,迎接未来更大的挑战!

【注释】

[1]本文是2011年4月在北京理工大学论坛的演讲,曾以“公民教育的思考”为题发表于《科学中国人》2011年第4期11—16页。