科学课堂上的常见现象不知道一

各位老师，大家好！

    这里是格致教育工作坊，欢迎大家的到来，穿越时空，来享受一碟知识的小菜，让我们一起天天学习，好好向上！今天我们来聊聊科学课堂上的一种常见现象——“不知道”。
    科学课是一门综合学科，这种学科涉及到的面非常的广。天文、地理、物理、化学、生物，尤其是这个生物，边边角角从软体动物到节肢动物再到哺乳动物，从南极洲的企鹅到北极的北极熊，从南美洲的热带雨林到我们身边的小花小草，学生随便提一个问题我们都有可能不知道。当在课堂上遇到不知道我们该怎么办？当我们被学生问住了该怎么办？当我们遇到一个陌生的东西，我们不认识怎么办？尤其当我们课堂上一个科学知识我们自己还没弄清楚我们该怎么办？今天我们就围绕这个话题来做个深入的探讨，关于这个话题我需要用三期的时间来和大家慢慢地进行一个解说。我们从一个伟大的人物开始切入今天的这个话题。
    在2004年11月7日，著名的实验物理学、诺贝尔奖获得者丁肇中先生在南京航空学院作了一场学术报告。照理像他这样的大师在学术报告的最后都有一个互动，让学生们进行提问。其中有一个大学生就向丁教授提出了这样一个问题。关键不是在于学生提的问题是多么的精彩，让人啧啧称赞是丁肇中教授给学生的答案。
    学生问：“您觉得人类在太空能找到暗物质和反物质吗？”
    丁肇中说：“不知道。”
    “您觉得您从事的科学实验有什么经济价值吗？”
    丁肇中说：“我不知道。”
    “您能不能谈谈物理学未来20年的发展方向？”
    丁肇中仍然说：“不知道。”
这就叫做“一问三不知”啊！丁肇中的这个回答让在场的所有听报告的同学们都感到非常的意外。那个学生追问：“您为什么老回答不知道呢？”
    结果丁肇中回答到：“不知道就是不知道，不知道的东西不能回答知道，更不能猜。”
    丁教授的回答掷地有声，赢得了满堂喝彩。别看我讲得这么精彩，我没有亲临现场。我当年在《剪报》上面读到这则故事时，我就把这个报纸剪了下来。当我读到这个故事的时候也忍不住发出一声喝彩：“好一个‘不知道’！”因为在中国，当你说“不知道”的时候往往被看作为孤陋寡闻或者说是无知的表现。但是丁肇中先生在这里的“不知道”却体现着一种做人的谦逊和做科学家治学的严谨态度，不禁让人肃然起敬。
    我昨天好像也谈到这个话题，我们媒体的某著名记者和我们科学家做辩论的时候，每一题都可以夸大其谈，可以煽情、可以飙泪、可以振臂一呼。反观我们那个和他对应的科学家们，说话是支支吾吾、小心翼翼、战战兢兢，为什么？这就是科学家的一个“态度”，他说话要讲证据，他不会大言不惭，把自己不知道的事情讲得天花乱坠。在我们的科学课堂上，孩子们也充满了小问号，他们常常在下课的一瞬间，冲到你跟前，向你提出他心中的那个问题，作为科学老师的我该怎么办？是直接回答？还是搪塞一下？还是将“皮球（问题）”踢回去？就是将这个问题还回去。今天我们就从丁肇中教授的口头禅——“不知道”说开去，让我们来谈谈科学教师在课堂上应对学生提问而应该具备的一种学养。
    我今天先抛出第一个观点：科学求真，“不知道”就是“不知道”！
    其实丁肇中教授大可不必说“不知道”，他完全可以用一些专业性术语、拗口的、专业性很强的词汇概念糊弄过去。或者说一些不沾边际的话搪塞过去，甚至还可以委婉教训一下毛头小子：“这些问题对于你们来说太深奥，一两句话解释不清楚。”可是这位诺奖得主却选择了最老实、最坦诚的回答方式，而且表情自然、诚恳，没有那种明知不说的矫揉造作，更没有什么故弄玄虚，也绝对没有什么“卖关子”。
    我们中国的先哲孔子曾今讲过一句话：“知之为知之，不知为不知，是知也。”他还讲过：“君子于其所不知，盖阙如也。”这两句话精神的本质就是四个字“实事求是”：知道的就是知道的，知道几分就是知道几分，不知道的就是不知道，不妄说。这才是真正的“知”。美国现代物理学家费曼就曾说，科学家总是与疑难和不确定性打交道的。当一个科学家不知道一个问题的答案时，他就是不知道；当他有了大概的猜测时，他的答案也是具有不确定性的；即使这位科学家对自己的答案胸有成竹时，他也会对质疑留有余地。对科学家来说，承认自己的无知，使自己的结论留有被质疑的余地，是科学发展所必须的。科学家只有秉持这样的科学态度，才能不断地去“格物致知”，获得新认识，达到新境界。
    目前广大的科学老师专业性几乎都不强，很多老师是从其他岗位上转过来的，他的学历很少是科学教育专业背景，即使是理工科背景的老师，单就自身知识结构来说，他要么具有物理学知识、要么具有生物学知识、要么具有化学的或天文学的。他只有单一的知识，所以就自身知识的调整与完善本身就是一个挑战。学生物的需要补充物理化学和天文地理，学物理的则需要加强生物类的知识补充。因为小学科学课程涉及生命科学、物理科学、地球空间还有工程技术四大领域，其中生命科学包括细胞学、植物学、动物学、生命循环学、遗传学、进化学和生态学等诸多领域。再来看看物理，物理是科学的基础，包括物质、能量。还有化学。地球空间科学所包含的主题有地理、岩石、矿物、土壤、海洋、天气以及天体与地球和宇宙形成有关的知识。还有目前大家都很陌生的工程实践啊！应该说在小学中没有一门学科比科学课程所涉及的知识领域更宽广、更复杂了。就单凭在中学、师范学里学的这半吊子物理、化学、生物的知识，就能应付学生层出不穷的问题吗？不可能的！
    常言所谓“一事不知，学者之耻”，其本意是在于鞭策学者、教授不断地去求索，不断进步。“吾有知乎哉？无知也。有鄙夫问于我，空空如也。我叩其两端而竭焉。”这段话是《论语》里面，《论语·子罕》篇。其实告诉我们即使是在专业领域内，那种自诩或表现为无所不知的“专家”，他们不仅其学识而且其人品也都是值得怀疑的。在这里我们会对有些人表示怀疑，当然在这个世界上有个人我是很佩服的——方舟子，还有一个跟方舟子一样“打假”的就是那个何作秀，要知道何作秀看起来是无所不知，与丁肇中“三问三不知”相似的在国外还有一个人，他叫帕瓦罗蒂，大家都知道他是意大利的音乐家，高音王！他与多明戈称为世界三大高音歌唱家。有一次在一个大型演唱会上，他演唱时刚到高潮之际，却突然停顿下来。举座哗然，连乐队都停了下来。这时帕瓦罗蒂对着话筒坦诚地对大家说：“我忘词了！”请求大家原谅，希望大家再给他一次表演机会。在一阵沉寂后，全场爆发出热烈的掌声。事后，有人跟帕瓦罗蒂出点子：“当时你完全可以做做口型，不必承认自己忘了词。相信观众肯定会认为是麦克风坏了而不会丝毫怀疑到你身上。”可是帕瓦罗蒂微微一笑，他说：“如果还有下次，我同样会认错。因为事实早晚会被人知道，那对我的声誉影响会更大”。
    这种不懂装懂的事情我们科学老师做了不少。很多时候我们科学老师在学生心目中是无所不知无所不能啊。我的职业是老师，而且我现在是个特级教师。可是自从女儿上学之后，我这个老爸的话就开始失效了，而她回击我最厉害的武器就是：“我们老师说的……”而身为教师的自己也常常拥有这样一种优越感。我记得清清楚楚有这样一件事情，曾经我看过这样一个类似的版本，我看过的那个故事版本是一个生物学。但是我今天说的这件事情是我亲身经历的。我当年第一次工作是在一个新河湾小学，新河湾小学马路的北面叫曙光机械厂，是个军工厂，里面有很多很厉害的工程师。我们学校也有很多曙光厂的学生，有一次有个学生问我一个关于岩石的问题，那个时候我却对这种岩石并不了解。于是我让这个学生回家问他老爸，因为他爸是曙光厂里专门搞地质的，在大学里学的也是地质学。第二天，这个孩子带来了一封信。拆开一看，在信里，孩子的父亲详细地阐述了他儿子向我请教的岩石知识，他防止他儿子的拓展性提问。信中末尾还明确提出，此举是为了维护老师的威信和尊严，因为他儿子是个极具挑战性的孩子，专门佩服无所不知的老师。我非常感谢这位父亲，他用心良苦！真的！他珍惜的是我们老师的形象，但是我更珍惜的是自己的形象啊!因为我知道对于这个孩子来说我今天能够蒙过去，却不能应付这个孩子下一个非常刁钻的“问题”，因为我不是一个“百事通”！于是我就把那个孩子喊过来，我就把孩子父亲的信交给那个孩子，让他来阅读，他不懂的，我再对信里的内容做了个补充和解说，这个孩子满意而归。
    其实，教师是不可能回答得了孩子的每一个问题的。为什么呢？我给大家来看一些数据。
    1、今天已知的科学的量太过于庞大了。科学中大约有超过50000个不同的研究领域，有超过120000种技术杂志正在发行，据统计，每人必须以每小时400万字的速度阅读才能跟上所有科学的发展步伐。也有人预测，到2020年世界的知识量每73天增长一倍。面对这么多的已知的科学知识，被孩子问一些自己不知道的题目是不足为奇的。孩子经常拿一些恐龙来问你：老师这是什么恐龙啊？我跟你讲那些恐龙我真的说不出来。
    2、今天所认为的科学事实在不久的将来都有可能会过时。我们今天所知道的，几年后或许会被不同的内容所取代。你看在1956年，生物老师坚持让学生记住的事实：人的正常细胞的染色体（24对），可是在1956年后，人们发现人体染色体是46而不是48。对于这种事实性的错误，我们能做些什么呢？只能改正！还有那个八大行星九大行星的变革，对不对？
    3、科学的概念还会随着时间发展改变。科学调查往往导致先前的已被接受的理论被抛弃或者说被另一个理论所采纳，今天教科书告诉学生，光是具有粒子性和波动性这叫做波粒二象性。可是这一理论历史才仅仅只有90年，此前光一直被认为仅仅是波而不是一种粒子。我们刚刚说的随着冥王星的出局，太阳系的九大行星变成了现在的八大行星。还有板块理论，以前大家都认为大地是不动的，可是现在认为地球上大洲和大洋是存在于运动板块上面，这个理论才多少年？30年！此前的观点认为大洲、大洋、大地是永恒的、不变的。面对这些你会发现无论你研究和学习了多少科学知识，总是不够的。所以对学生说“不知道”是必然的结果。
     有一次，有个学生在上完课对我说，我们数学老师说，您上知天文，下知地理……我听了先是一喜，没想到我有这么好的评价。但紧接着就是一个忧虑啊，我有那么博大精深的知识吗？不可能！科学家有这么博大精深的知识吗？不可能！还有那么多数不尽的科学奥秘还没有被发现呢？人类迄今为止所认识到的宇宙只不过是宇宙奥秘大海中的一滴水而已，又从何谈起“上知天文，下晓地理”呢？于是那天我用我国科学启蒙教育家刘默耕先生的一句话回答这个学生：“老师哪有那么厉害，你们看的书、看的科学方面的电视动画片比我多，你们知道的知识加起来肯定比我多。”我想，这应该是老师在学生心中的“权威”形象吧。其实老师这样一种形象，更有利于培养学生不迷信权威、不盲从的科学精神。
    好了，关于不知道，今天先聊到这里，让我们一起自我迭代，好好学习，格致教育工作坊每天都在这里等你。