觀察日常生活不叫科學方法，教育改革不能誤入歧途｜科技袁人

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導讀

要培養科學精神，最好的辦法就是去學科學、用科學、研究科學，而不是用一些粗淺的東西來代替。

什麼叫科學精神、科學方法、科學教育？如果有人跟你說，觀察身邊的一草一木、從日常生活中歸納科學原理就是科學方法，你覺得怎麼樣？

實際上，這種觀點即使不算完全錯誤，也至少是水準太低。因為真正的科學研究完全不是這麼做的，它們是基于對科學理論的深入了解和對科學實驗的精心設計來做的。要培養科學精神，最好的辦法就是去學科學、用科學、研究科學，而不是用一些粗淺的東西來代替。

我讀過一篇非常有啟發的文章《葉企孫與中國科學課程改革核心難題》，作者是華東師範大學課程與教學研究所周勇教授。此文回顧了一場史詩般艱辛的曆程，就是科學教育如何在中國紮根。

大多數人可能沒有意識到清末民初時中國的落後程度。1912年民國成立時，中國教育界連一個能接近西方前沿的科學家都找不到，開發科學課程與教科書的都是科學外行。他們編出來的教科書、科普雜志對國内學子來說，不僅連可靠的科技應用知識都學不到，還誤入歧途。是以此文說，當時的中國科學課程改革是“連賽道都找不準”。

中國第一個現代意義的科學教育團體叫做“中國科學社”，是1914年由正在康奈爾大學化學系求學的任鴻隽（1886 - 1961）聯合農學系的胡适（1891 - 1962）、數學系的胡明複（1891 - 1927）等人成立的。然而他們都還是大學生，是以也無法從科學前沿出發優化科學課程。他們能夠想出的科學課程改革方案，僅是把李鴻章以來的以翻譯、學習科技應用知識為主，改成“介紹整個的科學思想”，“以成所謂思想革新之大業”。這看似比之前進步了，但其實同樣是盲人摸象、不得要領。

例如胡适作為影響最大的新教育領袖，還把所謂以“大膽假設、小心求證”的自由科學方法來“整理國故”，視為和“牛頓自然科學”一樣的“科學”，号召教育界大力發展。想想當時西方已經在爆發量子力學、廣義相對論的革命，我們這邊卻連人家的前沿都不知道，這差距有多大！

胡适

做不出一流基礎自然科學研究，隻能泛談一般自由的科學方法，是1917年以來興起的中國科學課程改革主流新潮輿論。1927年，任鴻隽終于意識到這樣不行，必須要有人切實上司教育界做出一流的數理化基礎自然科學研究。于是他開始提請教育界讨論為中國科學教育尋找“領袖人才”。“他不但自己能有特殊的問題，提出硏究，并且對于和他相近的學科，也能指出發展的路徑。他能利用他的學識經驗，在短時間内，把硏究事業理出一個頭緒，造成一個間架，而讓他人慢慢去做底細的工作。”

任鴻隽

然而任鴻隽覺得，當時中國找不到這樣的科學教育領袖，惟有到外國去請。隻是“不易請到”，因為“到中國來，絕對沒有自己工作的希望，純粹是一種犧牲”。這是一種多麼沉痛的絕望！

然而曆史的車輪在這裡開始轉動。任鴻隽不知道，在兩年前的1925年，大陸科學教育界已迎來一位領袖人才，他就是水準世界一流的實體學博士葉企孫（1898 - 1977）。

葉企孫

1918年，葉企孫考取清華學堂的庚子賠款留美公費生，進入芝加哥大學。1920年，進入哈佛大學讀博士。他曾專門梳理清華1909 - 1916年派出的283名留學生各學什麼學科，結果發現專業選擇前五位的依次是：理财38人、化工31人、文學29人、土木工程28人、法政22人，天文算學隻有4人，實體亦隻有2人。可見，中國科學教育品質不高，就是因為很少有人願意攻讀基礎理科，導緻理科課程改革常被外行主導。從這個故事也可以看出，葉企孫早早就決心彌補中國基礎理科缺失。

1921年，葉企孫用X射線方法獲得了普朗克常數當時最精确的測量值，被國際學術界沿用了16年。1923年，葉企孫憑高壓對磁導率影響的研究取得博士學位。如果他繼續留在哈佛，可能會跟他的導師布裡奇曼（Percy Williams Bridgman，1882 - 1961）一起由于對高壓實體學的貢獻獲得諾貝爾獎。但求學清華時，葉企孫就曾批評衆多學子不顧“祖國以巨萬金供給留學生”，不知“謀祖國之福”，是以即使回國後一時可能無法繼續研究，葉企孫也依然選擇于1924年回來為國效力。

布裡奇曼（Percy Williams Bridgman）

回國後，葉企孫先在東南大學工作，然後由于政治鬥争離去。正好1925年，清華學校啟動試辦大學，葉企孫就回到清華負責創辦實體學系。

葉企孫制定了“重質不重量”的辦學方針，目标就是把學生培養成一流的科學人才。在這樣的目标下，招生很困難，第一屆隻有4個學生，第二屆隻有2個，第三屆隻有1個。但師資更困難，因為教授隻有葉企孫一人。葉企孫隻有自己親自逐年開課，期望能吸引到好學生。

例如王淦昌原本是學化學的，他就是因為在葉企孫的普通實體學課堂上聽得入迷，并在葉先生的“循循善誘下”改選了實體。葉企孫還盡可能抽空為全校學生開講座。任之恭記得自己1926年前往麻省理工學院深造前，曾聽過葉企孫演講，“預言‘波動力學’（該詞當時從未聽到過）将是未來理論實體的主要動力”。後來果然有薛定谔因波動力學于1933年獲得諾貝爾獎，任之恭也是以“時常感到奇怪，葉企孫怎麼能那麼早就預見到事态的發展”。其實葉企孫在哈佛改進高壓實體及電磁實體實驗研究時，就很清楚照其創新發現繼續下去，将開拓哪些新的前沿領域。

堅持到1928年，師資問題終于迎來曙光。葉企孫一下物色到兩位世界一流的科學博士來擔任教授，一位是從東南大學請來的吳有訓，另一位是剛從美國回國的薩本棟。

1929年，王淦昌、施士元等第一屆學生畢業，前往柏林大學、巴黎大學、普林斯頓大學攻讀博士，專業都是最前沿的領域，如射線、原子結構、核變。此前，助教趙忠堯也被送往加州理工學院攻讀博士。1929年起，又有周培源、熊慶來、張子高、任之恭等一流實體學、數學及化學博士陸續加入。葉企孫是以可以在1929年創辦理學院及各科研究所。

令人感佩的是，葉企孫心裡裝的不僅有清華大學實體系，更有全國的實體事業。1933年，施士元從巴黎學成歸國，葉企孫讓他去北京大學。葉企孫還主動“和主持北大理學院的饒毓泰攜手并進”，并委派吳有訓為北大學子“講授普通實體”。1934年，王淦昌從德國學成歸來，葉企孫和吳有訓推薦他去支援1932年才改組成立的山東大學。由于王淦昌對山東大學校長趙太侔“開除抗日遊行的學生不滿”，他1936年應竺可桢之邀，轉赴浙江大學任教。王淦昌“在浙大一呆就是14年，直到新中國成立”。浙大是以成為中國實體學研究與教育後起重鎮，培養了程開甲、錢人元、呂敏、胡濟民等傑出實體學家。

王淦昌

這一系列故事猶如“星星之火，可以燎原”，令人熱淚盈眶。大陸能在短時間内完成兩彈一星的壯舉，要歸功于葉企孫先生等前輩打的人才基礎。了解了我們當初有多麼落後，才能意識到這是多麼偉大的奇迹。

然而我們有兩大遺憾。一是大陸在多次政治運動中對葉企孫先生有嚴重的沖擊迫害，這種荒謬的曆史絕不可以重演。二是現在許多地方的教育改革又有越改越倒退的趨勢。讓我們摘錄一段周勇教授的原文：

中國小科學課程改革領域也像過去那樣，一線主導者常常由科學外行組成，如教育學專家或其他專家，甚至還有教育市場專家，是以依舊容易出現葉企孫時代的中國小科學課程改革走勢乃至運動，即先推出一套措辭不一的由兒童中心、自由探究、科學思想、科學方法、問題解決等概念構成的培養方案，然後把中國小科學課程設計成各式各樣的“兒童生活”科學活動，聲稱如此便可培養卓越的未來科學家，不知道這樣做最多或許可以訓練兒童科學地認識、解決自己熟悉的日常生活問題，而非引導兒童了解掌握基礎自然科學本身的基本知識與實驗能力。

最後，不久前我和我的科大師叔、中國科學院實體研究所研究員曹則賢老師對話時，他說過這樣一段（《卡中國脖子的光刻機出現在荷蘭，很少有人真正知道為什麼 | 科技袁人》）：

你會發現，其實這些具體的東西大概才是我們要向群眾傳達什麼叫科學精神的問題，不能虛頭巴腦的。有一些根本就是名義上是科學界的人，其實這一輩子也沒幹過科學，然後到處給群眾去講，哎呀，我們要向你傳達科學精神。你問他什麼是科學精神？他連個例子都舉不出來。

曹則賢

現在，你明白這話是什麼意思了嗎？