前几天在夏季达沃斯,一个特别的早餐会上,主办方要我给一些年轻的科学家讲一讲,如何给公众讲好科学,这些受邀的科学家都是很有杰出成就的,但是不太擅长对公众讲故事,因此主办方希望一位科幻小说家能帮到他们。
我大致给他们讲了这样一段意思:
其实讲故事和写科研论文是一回事。
为什么这么说呢?
什么是故事呢?每一个故事也就是“有一个难题,然后解决它”,这就是最小故事。
例如有一个大美女遇到危险,超人来解救她。这就是一个难题,一个解决方案,一个最小故事。再比如老公出轨,老婆想办法毒死小三。这也是一个难题,一个解决方案,一个最小故事。好故事都有锁和钥匙。
那什么是科研呢?每一个科研项目也是“有一个难题,然后解决它”。这就更不用说了。为了解决“生产更高效”的问题,人们发明蒸汽机。为了破解“电和磁的来源”问题,麦克斯韦发现了他的经典方程组。为了证明“哥德巴赫猜想”难题,现在人们还在努力。
再细致一点说呢?故事和科研论文的结构也是一样的。
故事要先讲述难题,然后讲其他人如何说,如何做,然后讲主人公如何说,如何做,再讲实践和结局——喜剧就是解决了难题,悲剧就是没解决。例如有一个大美女被困在山上,其他人各种尝试都束手无策,此时超人才灵机一动想到办法。
科研论文的结构是什么呢?
科学问题——故事困境;
文献综述——别人怎么说怎么做;
本文模型——超人的灵机一动;
结果与讨论——实践抱得美人归。
由此可知,要想把科学对公众讲好,就需要把这个“难题——破解”的故事讲好。很多科普的问题在于,只讲了科技本身——破解难题的钥匙,没有讲这个科技到底是要解决什么问题,也就是锁。没有锁,只拿出来一把钥匙,是没人能听懂的。
最后我说:↓
对于公众来说,只有当问题能听懂,才会关心答案。所以,我们可能得用80%的精力讲述自己研究中的20%,也就是问题,用20%精力讲述自己研究中的80%,也就是自己的工作。
我们从前研究天体物理的时候,80%的精力都放在改善CCD的接收效率,以及用统计算法弥补CCD的不足。
可是我能给大家讲CCD改进技术吗?对公众这是没意义的,你怎么讲,公众也不会爱听。你需要告诉公众的,是你为什么要做这件事:为了接收宇宙中最稀少的高能光子,破解黑洞之谜。
你要先花时间讲“谜”,你做的事才有意义。
为什么要讲这些呢?主要是想说,我们这么多年的学习,都是“只给钥匙,不给锁”的学习。
回想我们上学时,学一个科学知识,顺序一般是:讲述一个概念,给出定义公式,熟悉应用场景,反复练习使用,记住。
例如学习压强。概念是“物体所受的压力与受力面积之比叫做压强”,单位是“牛/平米”,公式是P=F/S,应用场景是计算大气压汞柱高度,反复做题,考试。
学生内心os:这都是些什么……
这样的学习几乎不会引起兴趣。因为其中没有疑问。没有疑问就没有好奇,没有好奇就没有兴趣。
兴趣是从哪儿来的呢?不外乎是有个想知道答案的问题。
那让人有兴趣的方式应该是怎么讲呢?
还是以压强为例。我们在生活里经常会不小心被纸划破,举着划破的手指和纸,就可以问一问孩子:“咦,人为什么会被纸划破呢?纸这么软,又不是刀子,怎么会被纸划破呢?你相信人会被纸划破吗?”小孩子很可能会表示惊讶:“不会吧?”
在人的直觉里,被划破总是和尖锐和硬的刀联系在一起的,孩子小时候也学会躲避刀。但是纸怎么也能把人划破呢?
这时候就可以思考,到底是什么力量划破了皮肤?这时候可以对比刀片和纸,于是可以猜想,也许起关键作用的不是材质,而是锐利,也就是薄。
于是可以猜想,当力量非常集中,透过很薄的面传过来,那就可以有很大的杀伤力。这时候再引入压强这个概念,就是杀伤力的衡量,面积越小,压强越大。因为纸薄,哪怕力量弱,也很有杀伤力。
这是在生活中真实给四岁孩子讲压强的案例,实践证明,孩子很感兴趣。
“为什么人会被纸划破呢?”这就是一把锁,有了锁,有了开锁的过程,才有钥匙的意义。没有受困的美女,超人在天上飞来飞去是很傻的。
如果我们学习的所有知识,酸碱中和、汉谟拉比法典、齿轮与皮带,都不是一上来就给定义和概念,而是给一把锁,知识作为钥匙出现,那么一切都可以是有意思的。
为什么是这样呢?为什么知识需要一把锁呢?
这涉及到我们人类根深蒂固的心智结构:我们会被什么事物吸引。
还记得在大学里旁听格非老师的小说课,他让我们思考:在《一千零一夜》里,反复会出现的一个情境是:有一扇不允许打开的门,门里有秘密,但是最终总是被打开,各种奇遇和灾祸也总是伴随而来,为什么会这么写?格非老师说:人类永不遏止的好奇心,这是值得我们反复思考的事情。
我们会被什么事物吸引呢?一个谜题。这可能是一扇不让你打开的门,可能是一个谜语,可能是玩游戏的一关,可能是报纸上的填字游戏,可能是男女朋友手机上一则模糊的短信,可能是一集留下悬念的口水电视剧,可能是小说里主人公的身世之谜,可能是语言的起源,可能是黎曼猜想。
科学家发现,婴幼儿从三四个月大,就开始对没见过的场面和盖住的盒子感兴趣,这是人类好奇心的最早展现。从进化心理学的角度,这是上百万年的基因选择,在生死存亡的大草原上,对未知之谜不够警醒的基因,都已经被吃掉了。
我们每一天都在被锁吸引,渴望钥匙。这就是为什么我们爱看武侠小说,不爱上学了。武侠小说里每一本都抛出秘笈和身世之谜;而上学却只是背答案。
这就涉及到教育的精髓之所在了:我们要传递给孩子的,究竟是什么?
当我们反思我们在学校学习的知识,会发现,它们曾经都是谜题的答案,都是锁的钥匙。所有那些二项式定理、引力和浮力、碱基的性质、音韵、古罗马的制度,在它们产生的时候都是为了解决某个难题,经过了很多人千辛万苦的努力和求索,终于锻造出的钥匙。
就好比层层叠叠岔路丛生的迷宫,前人经过前赴后继的数代努力,总算接力成功,找到光明的出口,这个过程简直令人心潮澎湃、热泪盈眶了,而在我们的课本里,却总是直接带孩子到出口,说:看,这叫出口。
孩子只会瞪着眼说:so what……
我们到底想让孩子学习什么呢?想让孩子记住那一把把钥匙的长相吗?能记得住吗?全天下每一把钥匙长得都不一样,那些细微的锯齿,哪一个不重要?全都重要,错一个锯齿就开不开锁。
但是,记住全天下的锯齿,就是我们要让孩子经过这些年教育得到的东西吗?如果只是让他们记住钥匙,换了锁就傻眼了啊。
我们要培养的,是他们开锁的能力啊。
如果我们能让孩子学会的是,如何思考并解决一个难题,那么他可能小学遇到数学题,中学思考物理问题,大学思考工程问题,工作思考商业问题,过程都是一样的,解锁的方法也有许多相通之处。
人类的发展,就是发现一个又一个新锁,通过聪明才智解开每一把新锁,每一次的解锁过程,都把人类文明推向新的高度。
解决问题的能力,才是我们需要通过教育让孩子锻炼的能力。
这些话听起来像老生常谈,具体落地是可操作的吗?当然是,我举几个我自己的例子,然后说一说这种理念的教育,如何在生活中落地。
在生活里,我把知识、思考融到聊天里,无论在任何时候,都是可以和孩子聊聊知识。这种闲聊并不是刻意预备的,而是在生活所有角落里,发现引起思考的问题。生活中的每个角落其实都有锁,缺的只是开锁的意识。
例如,游泳的时候,女儿在游泳池里,能把我抱起来,我会问她:“为什么在陆地上不能把妈妈抱起来,但是在水里能把妈妈抱起来?”这就是一个锁,引起开锁的欲望。此时再问“为什么有的东西能漂在水面上,有的东西会沉到水底?”可以观察、可以对比,最终的钥匙是浮力。
例如,滑滑板车的时候,女儿喜欢在楼梯口上下坡,我会问她:“为什么你能滑下坡,但滑上坡滑不上去?”这是另一个锁,她答不上来,就想知道答案。我会再问她:“人跳起来,为什么都会落下来?”并让她去对比“滑下坡”和“跳起来下落”有什么共同点,有什么起作用,最终的钥匙是重力。
例如,看到鸟和飞机的时候,我会问女儿:“你觉得飞机为什么能飞起来?”她说,因为飞机有翅膀。我于是又问:“那你觉得为什么火箭没有翅膀也能飞起来?”这同样是一把锁,她答不上来了,就会一直追着我问为什么。然后我就给她解释喷出的气体有什么用。钥匙是牛顿第三定律。
在下面的音频里,我和女儿讨论了太阳系八大行星。女儿知道八大行星都绕着太阳转,我于是问她:“你觉得为什么八大行星不会撞到一起去呢?”
这个问题是她没想过的,也就是一把锁,她于是自己开始了思考与开锁的过程,她会反问我很多好问题:“如果行星的轨道歪了会怎么样?”“为什么土星的环里的石头不会掉到土星上?”这些都是千金不换的好问题,也是一个孩子努力开锁的过程。

真正的学习,一定是从问题开始的。甚至要从发现问题开始。发现问题的能力,有时候超过了解决问题的能力。全世界最伟大的革新者,往往都是发现了别人没有发现的好问题。会问问题,会分析和拆解问题,知道从什么样的角度切入解答问题,就已经成功了一半。
此后才是学习的开始,有了锁,才有开锁的过程。学习就是去理解,前人都为了这把锁做了哪些努力。换到我们最初的故事里,就是科研文章要写文献综述,超人的故事要讲众人束手无策。
此时开始可以提出原创性的想法,“这个问题我想可能是这样的”,“我觉得可以这样做”,这是在学习基础上的创造性发挥,也是自我思考的起步。这一步一定是在深刻理解锁是什么,别人都为了开锁做了哪些努力的基础上,才能完成的。
如果一上来没有锁,直接给了知识,一个人是根本不知道怎样提出创新的,因为他根本不知道那些知识是为什么而产生,是怎样产生的,也就不知道自己还能做什么创新改进知识。
什么是创造力?基于对问题和前人努力的深刻理解,提出自己独到的解决方案。这就是创造力,这也是自我生成。
最后一步是实践。也就是验证自己的猜想是否正确,或者试一试自己的方案能否成功。这一步需要收集资料、需要动手能力、需要耐心锻炼、需要不断精进的精神。只有这一步,才涉及我们常说的刻苦拼搏。
到了这个阶段,又会有新的问题,进入新的循环。
只有真正经历这个过程,人才会获得真正可迁移的思考能力。我们的教育常常是跳过了第一步,也跳过第三步。既不抛出值得探究的好问题,引发思考,也不让学生提出原创见解,锻炼创造力。
直接是第二步和第四步:学习前人都怎么说,怎么做,然后重复重复练习练习,只想记住前人的解法。结果导致学生在毫无兴趣的情况下吃苦,却仍然不知道为什么吃苦,吃苦之后能做什么。
背下来千把钥匙,解不开一把新锁。
只有从问题进入的学习,只有带着思考与原创的学习,才是真正让人有所提升的学习。这个过程中获得的是解决问题的能力——教育最本质要传达的可迁移能力。
上面画的这个最小cycle就是童行学院的学习观。
我为什么要创办童行学院呢?
很重要的一个原因是:在我自己这么多年学习中,经过了太多曲折摸索的道路。我也有不爱学的过程,中学的物理曾经也让我头昏脑胀;我也有学不会的过程,大学的物理曾经也让我百思不得其解。
但我算是幸运的孩子,因为我曾遇到过好书、好老师。偶尔遇到的兴趣激发让我获得过那种探究的乐趣,我在密布的知识丛林中左冲右撞,最终是凭着自己的好奇竟也领悟了些许原理。
我获得过物理学学位、经济学学位,旁听过文学课程,并获得过文学奖项,在我的求学过程中,我深知什么是让我内心激起学习欲望的动力,也发现了多种学科之间的共通与联系。我知道有哪些知识是可以深入挖掘与理解的,有哪些方法是可以迁移到不同学科的。
而我现在,想把我所有思考的过程与收获,转化为给孩子的成长路径。
我希望搭建一条成长的走廊,让孩子在这里自由探索、发现、思考问题,并把思考探索转化为具有内驱力的主动学习。
我希望每一个知识的学习都是从问题出发,让孩子思索问题,让他们自己给出自己的猜想,再带他们领略人类知识的广博与深厚,最终让孩子站在大师的肩膀上,提出原创性的想法,能够自己向知识的高峰前进,向未来前进。
在童行学院的线下课堂中,我们一贯采取项目制学习的方法,每一个项目都是一个问题,一个要解决的困难,一把锁。
而在这个过程中,每一点素材收集,每一处知识学习,都成为孩子思考与解决问题的一环。而孩子的所有自由表达、创意与思考,都被鼓励,得到反馈,在师生和同伴的互动中获得实践与提升。
在设计月球基地的课上,我给孩子讲解了如何在设计的过程中思考“科技的原则、经济的原则、人的原则”,如何像建筑师一样思考结构,像城市规划师一样思考布局。只有有了问题,知识的学习才是主动的、高效的。
在童行学院的线上课堂中,我们讲思考引导融入到每一节音频课,我们在所有课程创作中设计好问题,也就是抛出“锁“,引发孩子好奇,与音频中的孩子对话,鼓励孩子提出思考,一步一步给出寻找“钥匙”的思考路径。
我们也鼓励收听音频后的互动,期望通过长期持续,让孩子逐渐获得一种比语感更重要的思维感,让他们了解:原来人类的知识和文明,是这样一路思索过来。这对于他们的一生,将奠定最重要的认知基础。

还记得有一天晚上,讨论古代原始人的一个问题,我说“我们不知道原始人是怎样的,你可以提出你的猜想”,我的女儿说“我长大要做研究古代人的科学家,我不要猜想,我想要发现”,而我说,“你先要猜想,经过验证,才可以发现”。
对我来说,如果能让女儿理解,“猜想”是“发现”的前提,“思考”是“学习”的前提,那就是我给她人生的最重要的礼物了。
这一份礼物,我也想通过童行学院,送给天下每一个孩子。
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郝景芳
第 74 届世界科幻大会「雨果奖」得主
作家、经济学家、两个孩子的妈妈
儿童通识教育品牌童行学院创始人
2018年世界青年领袖
2017年财富杂志40位40岁以下的商界领袖
重磅推荐
由郝景芳主讲的童行2018年度大课《世界简史Ⅰ:给孩子的万物起源》升级归来。
这是童行通识启蒙体系推出的第一门主课,引导孩子提问和思考的通识课,是融合科学、人文、艺术的跨学科主干课。以通俗易懂、生动有趣的语言把艰深复杂的跨学科知识掰开揉碎,给孩子娓娓道来。
30个追问事物起源的好问题,每一个都在引领孩子从源头、从本质的角度深入地看问题、看世界。
这门课主要面向6-10岁孩子。欢迎更多对世界充满好奇的孩子跟樱桃舰长一起踏上这趟遨游世界、探究古今的旅程,新的旅程一定会比之前的旅程更精彩,不虚此行。
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