科學教育要從小扎根

洪蘭〈天下文化〉BOOKZONE網站專欄2004/6/4

我國的科學教育從五四運動時開始談起,距今快要一百年了,但是現在看來,我們國民的科學精神並沒有比一百年前的老祖宗好到哪裡去:飛機出了事,交通部長不先追究飛安問題,反而去搬動辦公室的桌椅換風水;這次大選結束,有好幾位立法委員入閣,報載同黨的立法委員一窩蜂搶著要空出來的辦公室,認為那幾間風水好,才使他們升官。所謂「上行下效」,連在上位者尚且如此,更不用說一般老百姓了,像是最近的基本學力測驗,一大堆家長到寺廟求神拜,看了令人感嘆萬分。我們不是教孩子,自己的前途掌握在自己手中嗎,為什麼還要去廟裡祈求協助?如果鬼神受了香火就保庇我們,那他們算不算收賄?我們應該教孩子,只要盡了力,成敗沒有關係,考上了大學,沒有人管你高中念哪個學校,拿到了博士,沒有人管你大學是念哪間私校。

從根本做好科學教育

現在有很多青少年罹患憂鬱症,容易鑽牛角尖去自殺,這跟我們未能打開他們的視野,提昇他的境界有關。科學教育最基本的精神是實事求是,因為這點沒做到,連帶生命教育也賠上了。教育是國家的根本,不論科學教育、生命教育,它的目的是相通的,都在替國家培養可用的國民,因此在這國家快速沈淪之際,我們應該追根究柢,從根本去看如何做好我們的科學教育。

目前科學教育冠冕堂皇的話已太多,那些定義、教條、口號很炫麗,但卻於事無補。辦教育如同蓋房子,只有從最基層打椿起,切切實實的往上砌牆,這幢房子才不會倒。科學教育的根本精神在求真,它的必要條件是邏輯性思考與獨立判斷能力,實行法是反証法。科學精神其實就是一個態度,一個一絲不茍、實事求是的敬業態度,所以科學的精神其實也是我們教育國民的基本精神--求真、求善、求美。

台灣人缺乏求真的態度

求真就是不和稀泥,應該怎麼做就怎麼做,不抄小路,不走捷徑,當這個精神發揮到極至時,「雖千萬人吾往矣」的勇氣會自然湧現,因為心中看到的是真理,真理是不能妥協的,人最後面對的是自己的良心。伽利略在接受教會審判,好不容易逃過火刑免去一死,走出教堂時仍然輕聲說:「可是地球的確是繞著太陽轉」。這種求真的態度目前在台灣很缺乏,整個社會風氣是得過且過,不講究是非。二十年前美國加州曾經發生過一個車禍,一輛汽車在高速公路行駛時輪胎突然脫落,彈跳到下面一層的高架公路上,擊中一名警官汽車的擋風玻璃,造成該名警員的死亡,事後追究責任時,發現是中國城一家修車廠的技工在安裝輪胎時,沒有按照規定鎖五個螺絲帽,只鎖了三個,因為他認為這樣就夠了,他還覺得美國人笨,浪費時間和力氣去做虛工,殊不知輪胎在高速旋轉時螺絲易鬆弛,如果鎖五個,還有二個作後備保障安全,不會發生意外。

這種馬虎不敬業的態度在我們生活中隨處可見。我去過很多中小學演講,到現在為止,還沒有爬過那一個學校的樓梯是等距的,總是高高低低不一樣間距。國立中正大學在我回國教書時是個全新的大學,但尚未驗收便漏雨,尤其我的辦公室,雨水竟然倒灌,後來發現是窗枱並未依照規定向外傾斜,使雨水流出,反而是向內傾斜,所以雨水倒灌。

只重表象,科學無法深根

如果我們不能從小訓練孩子求真、求是的態度,談科學教育則有如鏡花水月,因為沒有根基的高樓是不長久的。澳洲人把油加利樹叫「寡婦製造者」(widow maker),因為它常無預警倒下,壓死底下做工的人,使妻子變成寡婦。我初去美國時不了解這麼高大的樹怎麼會無預警倒下,覺得那句話可能是誇大其詞,直到有一天,停車場旁的油加利樹倒下,壓壞了底下遮蔭的車子,我看到翻倒露出來的樹根時才驚訝到它的淺。我的老師意味深長的說:「淺根的樹,再大的蔭我不敢去遮;沙灘上的城堡,再雄偉我不敢去住」。要想科學救國,必須先訓練孩子實事求是、一絲不茍的求真精神。愛迪生曾說:「沒有血汗就沒有靈感」(no inspiration without perspiration),天下沒有不勞而獲的事情,為求快速成長,種了根不深的大樹,一時枝葉繁茂,看起來綠葉成蔭,但是終究要付代價。現在整個社會已太浮華了,只重表象,不看實際,讓敢玩弄數字敢吹牛的人得逞,這個現象沒有糾正過來,科學是無法生根的。

另一個我們目前很缺乏的是反証的科學方法。在科學上,我們是先假設兩者無差異(H0),然後再推翻虛無假設(null hypotheses),也就是說,找到一千隻烏鴉都是黑的,並不能証明「天下烏鴉一般黑」這個命題,但是只要找到一隻烏鴉是白的,便推翻了虛無假設,証明了那句話不成立。反証是個非常有力的証明方式,當然,科學最重要的是問對問題,在問問題前先要有足夠的背景知識才能設立假設。

從生活中培養求真的態度

普通常識一直是國民知識水準的一個指標,諾貝爾物理獎得主李察費曼就曾經說過:「科學不過是普通常識的延伸」,科學是建立在普通常識上的,如果一個國家的國民會去相信綠豆湯抗煞,而且相信午夜子時熬的綠豆湯才有效,造成大家晚上不睡覺,市面上一豆難求,那麼這個國家是已經病入膏肓,我們真的是需要好好檢討我們的科學教育了。

教育本來不應該與生活脫節,現在各個國家都在談知識經濟,假如國民連基本的普通常識都沒有,我們怎麼去拼經濟呢?那不是自欺欺人嗎?沒有知識怎麼去做獨立思考?沒有邏輯性思考如何去作關鍵性判斷?在我們要求學生有科學精神之前,我們必須先替他們把基本常識根基打好,使他們有判斷的依據。也就是說,全民閱讀的習讀必須在小學時就養成,他們才能踏著基本常識的鷹架往上,去求判斷和思考的能力,如果沒有根,舉辦再多的科展也只是曇花一現,無法成長茁壯!

對中國人來說,這一百年來追求「德先生」和「賽先生」可以說是失敗的,因為我們只學到了皮毛,根並不扎實。既然知道無根之樹不會活,要活樹,只有從根救起,在生活上培養孩子腳踏實地求真的生活態度,在教育上培養孩子閱讀的習慣,增廣他的見聞作為思考判斷的依據,更重要的是我們要打開孩子的胸襟,摒除偏見,讓數據說話,使他可以看到數據背後的意義,強辯硬掰的國民是不可能成為科學家的!

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