王立铭
把科学带回家
2017-07-04
本文来自公众号
“
把科学带回家
把科学带回家
”
给孩子最好的科学教育
王立铭
王立铭
浙江大学教授，国家青年千人计划入选者，毕业于北京大学和加州理工学院，神经生物学专家、科普作家。
他曾出版过《吃货的生物学修养》和《上帝的手术刀》，获得过
“
文津图书奖
”
。
私底下，他是两个可爱女儿的父亲。怎么给孩子讲科学，怎么保护孩子们的好奇心，又怎么锻炼他们的科学思维方式，他会有特别的见解。
“
爱因斯坦说，
“
我没有特别的天才，我只有强烈的好奇心。
”
让我们想象，当一只猪看到一颗苹果从树上掉下来，它会兴奋地把苹果吃掉，然后去寻找下一颗苹果。而当一个人看到苹果从树上掉落，他会提问自己为什么，并为这个问题的答案苦思冥想、上下求索。
回望人类的历史，我们从一种最寻常的动物，跃升为整个生态系统的主宰者，并正在成为新的
“
造物主、创世神
”
。如果说有什么隐秘而强大的力量，一直在推动我们实现这种种演进，拓展认知的边界，那一定是我们特有的好奇心与求知欲。
今天，王立铭教授来与我们一起探讨如何面对孩子的
“
十万个为什么
”
，如何科学地指导孩子去探索问题背后的答案。
”
“
为什么？
为什么？
”
一个人类独有的问题
凡是带过娃的爹妈都知道，娃到了两三岁，追问
“
为什么
”
就成了每日例行的功课。对什么东西都好奇、对什么事情都感兴趣的宝宝当然是爹妈的心头好，但是说真心话，能完美处理
“
为什么
”
的爸爸妈妈可能不会太多。
这倒是不能怪我们
——
很多时候，孩子们的
“
为什么
”
简直无穷无尽，而且能从所有我们完全意想不到的角度冒出来！
“
为什么
”
这个问题，看起来和很多同样来自孩子们的问题长得差不多
——
比如
“
这是什么
”“
我们在哪儿
”“
现在几点了
”“
出什么事情啦
”
。以至于新闻学、教育学乃至警察破案的过程中都会经常把它们相提并论（比如著名的
Five W’s: What, Who, Where, When, and Why
）。
但是实际上，
“
为什么
”
这个
W
，和其他几个
W
有着非常深刻的区别。
一个最显著的差别可能是，其他四个
W
都是可以通过观察得到直接的回答的
——
小朋友们在很小的时候就可以告诉爸爸妈妈，
“
刚才我在公园里和三个小朋友一起玩捉迷藏了
”
，或者
“
昨天晚上月亮很圆
”
。
但是这个
“
为什么
”
就不是观察本身能解决的，它追问的是隐藏在事物背后的一些东西：可以是事件的先后顺序，可以是事物的因果关联，也可以是每个人的动机和行为。
在问出这个问题的一瞬间，我们就知道，我们的宝宝们已经在关注世界万事万物背后的联系和逻辑了。
或者反过来说，在宝宝们问出
“
为什么
”
这个问题的时候，他们小小脑瓜里隐藏着这样的一个预设前提：我相信这个世界的万事万物一定不是乱七八糟胡乱组合的，它们背后一定有各种各样的奇妙联系。
其实说来有意思，整个人类的文明史，其实可以看成是反复追问
“
为什么
”
的历史。
今天我们已经知道，在生物学范畴里，人类的遗传物质构成与我们的近亲黑猩猩大猩猩们相差无几。黑猩猩们甚至还能掌握人类引以为豪的语言和文字，制作工具更是不在话下。
能够认识到
“
我
”
的存在
——
所谓自我意识
——
的动物除了人还有长长一串：黑猩猩、大猩猩、海豚、鲸鱼、大象等等。
AI
在各种棋类项目上已经完胜人类高手，即便是在诸如德州扑克和星际争霸这样的复杂决策行为中的表现也开始爆炸式发展。
如果在今天坚持要选一个客观指标，给人类一个万物之灵的心理慰藉的话，我会选提问
“
为什么
“
的能力。这代表的是人类对现状的不满足，代表的是我们对万事万物背后隐含逻辑的永久追逐。
“
为什么？
为什么？
”
四种迥然不同的回答
好了，你论证了这么多
“
为什么
”
背后的重大意义，你还没真的解答我们的疑惑啊！面对宝宝们的十万个为什么，爸妈们到底怎么回答
“
为什么
”
才好呢？
在人类的文明史上，我们的祖先尝试过用各种各样的方式来回答
“
为什么
”
的问题。为了方便我们的讨论，我把这些方式粗略地归纳成四种：不可知的，宗教的，不应知的，科学的。
说来也有意思，爸爸妈妈们回答
“
为什么
”
的方式，恰好能一一找到对应。
不可知式的回答一般是这样的：对不起，我不知道。这个问题超出我能力范围。哦，实际上也超过我们全体人类的能力范围。很明显，这个回答的内涵是，别胡思乱想了少年，接受现实吧，这世界就是这个样子的。
宗教式的回答则一般是这样的：
“
这一切都是神的旨意
”
。这个回答的内涵是，世界上大多数事情都是一种超自然的神秘力量为我们安排好的，我们老实服从就是。
不应知式的回答呢？一般是这个样的：这个问题啊，它不在我们的世界体系里，你就压根不应该提出这样的问题。这个回答的内涵是，你压根就不该对此事产生任何想法，好奇心是有罪的。
现在我们回头想想，当孩子问
“
为什么
”
的时候，我们有多少次在试图用不可知式的、宗教式的、不应知式的回答来应付他们？
你也许看到了。不管是在文明史上还是在家庭里，三种回答方式其实都是在给人类的认知探索设置边界，给原本一个开放结局的、多线程的问题设置人为的障碍。
一个障碍是圈定了我们心智的活动范围
——
你的脑子就老老实实呆在这里就好，
“
别想太多没有用的事情
”
，在此之外是人类无法理解的永恒黑暗，或者是人类压根不该关心的问题。
另一个障碍则是给出了许多问题的终极答案
——
不管是水变成冰还是星辰运动，是为什么挨批评还是为什么不能睡觉前吃糖，这一切都会有一个权威答案（来自神，来自书本，或者来自爹妈），请你不要随意怀疑和置喙。
能克服这两个认知障碍的，是科学式的回答。
如果让我用一句话概括一下什么叫科学式的回答的话，我觉得也许是这样的：
“
为什么？
为什么？
”
“
我不知道。但是我们可以知道，我们必将知道，我们必须知道。
我不知道。但是我们可以知道，我们必将知道，我们必须知道。
”
当然了，估计没有爹妈会真的教条到用这句其实约等于什么都没说的废话来搪塞孩子们的十万个为什么。但是从我这个模板回答里，大家也许可以发现，科学式的回答有两个鲜明的特性，迥异于不可知式的、宗教式的、不应知式的回答。
首先，在科学式的追问和回答中，没有人为设置的心智活动范围。这世界上没有什么问题是不能被问的，也没有什么问题是不应该被问的。水为什么结冰，天空为什么是蓝色的，吃糖为什么会蛀牙，只要它涉及到世界上确实存在的事物，就都是一个好问题，也配得上一个有诚意有意义的回答。
第二，在科学式的问答中，没有绝对的权威，没有无所不能的神（以及他们人间的代言人）准备好了所有问题的现成答案。面对
“
为什么
”
的追问，我们第一反应是
“
不知道
”
。而如果有一个人敢说
“
知道
”
，他/她收获的一般而言也不是鲜花掌声，而是怀疑（
“
他凭什么说他知道？
”
）。只有当一个声明得到反复的逻辑梳理和实验检验，我们才会开始觉得，哦，看来这个问题确实可以
“
知道
”
。
那为什么科学式的回答会有着三种传统方式没有的力量呢？
有一个流传甚广的漫画很好地说明了这种力量（当然，这组漫画的本意是调侃一下广大努力搬砖的科学工作者的）：
漫画原作者：
Matt Might
我不知道。但是我们可以知道，我们必将知道，我们必须知道。
带着这句回答，在过去的几百年里，我们离开了神话和宗教编织的舒适摇篮，放弃了
“
不可能知道
”
和
“
不应该知道
”
能带给我们的虚假满足，我们开始过得胆战心惊，我们一次又一次承认自己的渺小和无知。但是，这仍然是唯一一种能够让我们获得全新的知识，并且用它去改变自己和世界的办法。
“
为什么？
为什么？
”
一个科学家的回答
嗯，我是一个科学家，更是一个别人嘴里的
“
女儿奴
”
。和女儿在一起时干的最乐此不疲的事，应该就是兴致勃勃的回答彼此的
“
为什么
”
了。
在我看来，孩子们的
“
为什么
”
，标志着一个神圣的时刻。这一刻标志着他们不再满足于对外在世界的观察和接受，开始认真探究万事万物背后的逻辑。带着这个问题，我们细心观察，给万事万物分类，比较它们之间的差别和联系，猜测和验证它们之间的因果。
我始终认为，人类数千年认识自己认识世界的漫漫征程，开始于孩子们每一个
“
为什么
”
的天真追问。
当然了，我好像并没有真的期待女儿长大以后会和她老爸一样做个科学家。不过我同时觉得，每个人都应该学着像一个科学家一样去思考，因为这是唯一一种能够为我们带来全新知识和经验，帮助我们看清谎言与真相的办法。
在一个科学家看来，任何一个问题都值得认真回答，也不存在一个绝对正确的权威能回答我们所有的疑惑。承认我们的无知，开动我们的逻辑思维，小心地怀疑和检验我们的想法，是获得新知的不二法门。
首先，别怕说
“
不知道
”
。很多爸爸妈妈在回答宝宝问题的时候，会有一种希望能尽可能给出确定性答案的心情，生怕回答得不够让孩子满意，或者生怕回答的出了错。如果自己不知道答案，可能还会互联网上、书本里去找答案，希望能解答宝宝心中的困惑。
但是其实爸爸妈妈们都知道，只要不停地追问
“
为什么
”
，或早或晚，一个好奇宝宝就会触及人类知识的边界。而且请相信我，这个边界会到来的非常快！
人类目前的知识体系还是相当粗陋狭窄的。就算是像太阳为什么会发光，发烧为什么会觉得冷，人类为什么会有头发这些看起来每个宝宝都会问的问题，真追求起来，我们还真没有什么非常可靠的答案！
但是这并没有什么可怕的，承认自己的无知，承认整个人类的无知，正好是探索和发现的原动力。
还有，别轻易给出一个
“
标准
”
答案，哪怕这个答案在你看来非常浅易。你一定不希望，在孩子心目中或多或少扮演了一个无所不知无所不能的终极权威或者上帝的角色吧？
我们说过，科学式的问答本质上是一个承认不知道
——
宣称知道
——
怀疑和检验知道
——
进一步知道的过程。和自己的孩子做做这样的游戏是件挺有智力挑战的事情。有时候不妨反问一句，
“
你觉得为什么呢？
”
相信我，你会听到许多匪夷所思的回答。
最后呢，在合适的场合，也许我们还可以带着孩子一起，对自己的想法进行怀疑和检验的工作。当然，这不是建议大家都去装备一个现代化的实验室。这项工作完全可以是纯思维的。比如说，对于
“
眼睛为什么能看到东西？
”
这个问题，如果我们猜测一个
“
也许是因为眼睛能发光照亮东西
”
的答案，那么一个简单的推理就可以推翻它：既然如此，那么在一间窗帘紧闭没有灯光的房间里我也应该能看到东西啊？这项工作当然也可以让爸爸妈妈和孩子们一起动手。比如，如果我们真的想看看
“
吃糖为什么会长细菌？
”
，也可以和孩子一起做个简单的小实验。
科学可能永远也不会战胜宗教和道德式的回答和自我安慰，它当然也从未尝试过取代艺术、取代感情、取代人类的传统生活方式。但是毫无疑问，是它让我们更深刻地理解自己和自己所处的世界，让我们登上月球飞向宇宙，让我们发明出战胜疾病的方法。
所以，好好珍惜孩子们每一个天真的
“
为什么
”
吧！
下期预告：
“
科学奶爸
”
王立铭下周将为大家带来
“
科学思维
”
系列的第二篇
——
相关性和因果性。且听他给大家讲讲，让娃上天价幼儿园和英语能力进步之间，到底有没有因果关系。