如何培养科学思维？诺奖得主带给我们的教育启示

妮妮安

每到年底，学术界最令人期待的大事件就是诺奖得主的揭晓啦！
随着奖项逐一颁布，那些潜心耕耘的世界级大牛也被大家熟知。得奖那一刻的风光背后，是他们数十年如一日的精进投入。
今天，我们跟随诺奖得主的脚步，看看他们是如何成长的。他们的成长经历，能给我们带来哪些启发呢？



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思维习惯：保持好奇心&勇于质疑

K.巴里·夏普莱斯（2022年、2001年诺贝尔化学奖得主）

2022年，K.巴里·夏普莱斯和另外两位化学家获得诺贝尔化学奖。这是他第二次获得诺奖。早在2001年，他就已经将诺贝尔化学奖收入囊中。
获奖后，夏普莱斯教授接受了媒体的采访，他在采访中表达了两个观点。第一，是一切原动力都来自于对自然的探索的好奇心。
夏普莱斯教授分享了他的成长故事。他非常喜欢海洋，从童年到上大学，他都非常喜欢走到海边翻开石头观察里面的蝾螈螃蟹之类的生物。也正是因为他对自然十足的好奇心，激发了他的探索欲，最终在化学领域获得荣誉。
第二个观点，是要勇于对“权威观点”提出质疑，通过学习其本质和规律去验证它。
勇于质疑 “权威”在科学研究领域十分重要。亚里士多德曾实验发现，重的物体如石头、铁块下落地更快，而轻的物体如羽毛下落地更慢，因此得出“物体下落的快慢由它的重量大小决定” 的结论。而这个结论因为亚里士多德当时显著的地位而被世人信奉了两千多年，直到伽利略的出现。
科研领域的有些观点被认为是权威神圣的、不可质疑的，被业内人士坚定地追捧着，但长久以来都得不到实际进展。因此，必须要有人对“权威观点”提出质疑，该领域甚至整个社会才会有实质性的进展和发展。



把知识变“活”，把有趣带进学习里

卡尔·威曼（2001年诺贝尔物理学奖得主）

卡尔·威曼毕业于麻省理工学院，现在担任斯坦福大学的物理学教授。在多年的教学生涯中，他发现很多学生花了十几年的时间学习，来到实验室，根本不敢也不能做实际的项目，甚至无法真正理解什么是物理学……
威曼认为，这完全是学习方式出了问题——学生们在课堂上学到的东西，都是书本上由别人归纳出来的，缺乏与自己实际生活的联系，那么尽管学得再好，在考试时、在生活中，都很难做到举一反三、灵活运用。
这种僵化的思维方式，是学理科最忌讳的。因此，威曼教授认为，要学好理科，就必须做到这三点：

• 不能死记硬背，要把知识变活，掌握背后的思维方式；
  
• 学习的过程要足够有趣，参杂很多生活情景，激发孩子的好奇心；
  
• 遇到问题时，要主动提问，并且及时解决。
  

遵循这三大原则，他下决心创办了PhET这个理科启蒙网站，让孩子从探索中找到知识的乐趣，真正激发内在驱动力。



把抽象概念转换成具体现实

理查德·费曼（1965诺贝尔物理学奖得主）

理查德·费曼在世时是世界上最有名的科学家之一，他曾分享了父亲对他的影响。
费曼的父亲对科学很有兴趣，也是费曼的科学启蒙老师。有一次父亲给费曼念到恐龙，书里说，“恐龙的身高有 25 英尺， 头有 6 英尺宽。” 父亲停顿了念书，对费曼说，“唔，让我们想一下这是什么意思。这也就是说，要是恐龙站在门前的院子里，那么它的身高足以使它的脑袋凑着咱们这两层楼的窗户，可它的脑袋却伸不进窗户，因为它比窗户还宽呢！”
就这样，书中的抽象概念变成可触可摸，有实际意义的东西。因此费曼从小就学会了用转换的方法读科学读物，想到书中的动物在实际生活中的场景，就令他非常兴奋。这种乐趣激励着他一直在科学领域不断探索，最终有所建树。



鼓励孩子大胆试错

迈克尔·莱维特（2013年诺贝尔化学奖得主）

“教育要鼓励孩子们大胆尝试、大胆犯错，真正的科学往往在犯错中找寻到真理之光。”2013年诺贝尔化学奖得主、美国斯坦福大学教授迈克尔·莱维特在演讲时表示，一定要意识到“尝试”、“犯错”的重要性，错误才能让我们真正理解可进步之处。
这位73岁的生物物理学家说，世界在快速发展，信息洪流席卷每个个体，我们从不同来源接受信息，需要有质疑和辨别的能力——这就是学习的关键，教学很重要的一个目的是让学生拥有分辨真伪的能力。关键不是获得真理，而是有发掘、了解真理的能力。
“因此，尝试是非常必要的。每个人都想通过教育拥有完美人生，但完美人生不是标准化的，可以在不同方面实现更好的自己，不是每个人都要成为学者。应该让学生尝试不同学科，找到最适合和感兴趣的，终身投入学习。教育应该是惠及人生的。”



大笑与幽默带来超强生命力

约翰·古迪纳夫 （2019年诺贝尔化学奖得主）

当约翰·古迪纳夫教授获诺贝尔奖的消息传来，所有教授的学子们都炸开了锅普天同庆！而此时的教授，正在伦敦领取另一个学术奖项。我们无法想象一个97岁的老人，仍然能常常往返世界各地进行学术交流，但约翰·古迪纳夫教授就是这样一个奇人。
他那大笑的力量给他带来了超强的生命力，使这位伟大的学者成为了电池世界里的传奇。
他的学生曾回忆到，第一次感受到教授身心合一的大笑魔力，是他们来到学校的第一天。当时他们正穿过走廊去见约翰教授，忽然传来一阵非常响亮的大笑声，打破了整个走廊的寂静！
“哈——哈——哈——哈——哈——”这是一个男性的笑声，像用尽了全身所有力气在大笑，在走廊里不断回响，以至于整层楼都能听到这异常豪迈的笑声。
这也是古迪纳夫教授的人生态度。不管遇到什么挫折，大笑而过。这份乐观帮助他成就了梦想，并成为他长寿健康与保持活力成就科学伟业的秘诀。



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“台上一分钟，台下十年功”。
每一份成功的背后，都是智慧、汗水、心态、教育的集合。我们不要求每一个孩子都成为诺贝尔奖得主，我们只希望每一个孩子都能找到内心的热爱，为自己的热爱坚持不懈，获得生命的主动权和价值感。
正如2006年诺贝尔和平奖得主穆罕默德·尤努斯所说的，“教育是发现我是谁，发现生命的意义，我可以在我的生命中做什么，我希望创造一个怎样的世界。”

汐嘉

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