格主識:自開格以來,曾接到好些識與不識的朋友來信指教,讓我受益匪淺。其中有位鄭文炫網友,曾就本人「老鼠屎與醬缸」、「人人都該學科學」、「城市傳奇」,以及「為什麼斑馬不會得胃潰瘍」等貼文,陸續來信提出他的看法,不吝同我分享。我感於他對知識的熱愛,以及對生命的達觀,因此徵得他的同意,把一些文章陸續貼在這裡,請網友賞閱。
潘先生尊鑒:
前信感謝賜覆。今日擬回應先生的兩篇大作議題:〈人人都該學科學?〉與〈科學該怎麼學?〉會斗膽回應這兩個議題,乃因如先生之輩對於普及科學知識有熱情,但諸位都是專家,談的全是「專家的」意見,而諸位口中的「人人」、「該怎麼學」,對象指的是我們這些門外漢,或許諸位也該聽聽我們這些門外漢的心聲,了解我們學習科學的困境所在。如此,當有助諸位能採取更科學的方式,有效地教育大眾。
為了方便討論,有必要將我的「學識背景」做個交代,讓先生知曉。按現在介紹年齡的時尚說法,我乃五年二班生。國中畢業時,理化知識很差,尚搞不懂原子為何物;不會寫化學反應式,始終弄不清為何 A 加 B 之後會反應出 C 加 D 來。雖然伽利略已證明自由落體的速度與物體本身的重量無關,可我就是不解,因為明明紙張落地的速度較慢啊!同學跟我說,那是有空氣阻力的緣故,可我仍想不透。以這樣的資質,國中畢業後能混個職校念就不錯了(我讀新竹高商)。念完職校僥倖考上二專,這是我的最高學歷。到社會作事後,尚能不忘自修,亂看雜書。天下文化公司推出科普書時,雖也陸續買了一些,但多半是充門面用的,很少翻閱。另外,因為「先天不良」,未能打好外文基礎,我只看中文版的書籍。以上,交代完我的「學識背景」之後,可以放膽地寫了,因為就算寫錯,也值得原諒,到底我是科學的門外漢。不過,仍願我寫的東西,屬言之有物,而非自以為是,胡言亂語。
三年前我因病退職,鎮日無事,除了胡思亂想以外,聊藉讀書打發時間。也因而有機會把那些科普書好好看一看。雖說是「普通級」的著作,但要真能了解書中奧義,還真不容易。畢竟如先生文中所言「唯鐵與血,方能入知識之門。」再則,本身的科學基礎知識不夠,要去躐等理解那些看似簡單的科普知識,仍屬緣木求魚之舉。換個角度看,這也是科普著作的為難處,因為其作者無法掌握讀者的知識程度,而採用「適宜的」因材施教寫法。教科書就不然,其目標讀者的程度可以設定。所以,雖然讀得還算用功,可成績有限。心想,這樣不行。於是五個月前,借來國中理化課本全套四冊與高一的「基礎理化」課本兩冊,從頭學起。以十四天光陰念完,並抄寫了數十張的筆記。其中有不解之處,則向家堂兄請教(他是科學家,清大兼任教授)。
我會去念國中理化,除了上述原因之外,另有一目的:我想弄清楚,當年那些東西我為何學不來?而這也是今日要與先生探討的問題重心。
科學講究證據,有什麼說什麼,非懸空臆想,看似具體,但對外行人而言,其實很抽象。先生大作中點出:「科學方法不是人的良知良能」,其實何止科學方法如此,整個科學概念皆如此,甚至於根本違逆人的天性認知。先生為生物學行家,當知我們那些已演化出大腦的「列祖列宗」,一直處在榛狉荒莽、害敵環伺的環境中討生活,感官直覺反應要夠靈敏,才有「適應力」,如此歲月,悠悠數億年。終於進化至科技文明,這是近五千年內的事。縱然如此,所謂的科技思想,仍不出人類的直觀經驗範疇。進一步將直觀經驗向理論轉化以探索有無普適定理或原理在現象背後起作用,那是科學革命(約起自西元 1550 年)以後的事,歷史尚不足五百年。所以,科學乃文明之產物,與人類大腦幾億年的演化史相較,時間比例短得很,非直觀經驗式的科學思維根本違逆人性。我想,這正是一般人學科學的「先天不足」處。不獨科學,讀任何抽象化的理論書籍,總教人頭疼,原因可能也在此。
至於國中生更有一層困難,即大腦可能尚未發育成熟,增添了構建抽象思維的艱難度,以致再怎麼用功也是枉然。研究兒童認知發展有非凡成就的皮亞傑(Jean Piaget)的這段話我們應當謹記:「我驚訝地發現,即使是最簡單的推理作業……對十一、二歲的正常兒童而言都有著成人所意想不到的困難。」在此,容我說件個人經驗。國小一年級時,有個考題問:把鹽巴放入清水內,水的重量會如何?我認為鹽巴入水,就溶化「不見了」,故水的重量不變。這個答案當然不對,可是對於老師公佈的答案:重量加重,我的小腦袋怎麼就是轉不來。有意思的是,前一陣子我將這個故事告訴舍妹婿,他也不能理解。注意,並非小時候的他不能理解,而是現下這位年逾卅,擁有高職學歷的大人不能理解。我比皮亞傑還驚訝,向他解釋其中緣由,他仍一臉茫然。我相信他是真的無法理解鹽巴雖然「溶化了,卻並非不見了」的道理。這件事給我啟示很大,有些人或許真的無法跟他「說理」。若真如此,那就頗能呼應先生文中之言:「全民科學教育是神話。」
威爾遜 (E. O. Wilson) 在《知識大融通》書中提醒各學科的學者,對於人性要有生物學上的科學性認識,實乃真知灼見。Paul R. Ehrlich在《Human Natures》書中說:「映入腦海的世界觀受生物演化感覺接受器的影響,同時更進一步受頭腦本身的生物演化特性造成的偏見的影響。人類的神經系統幫助自己建造所相信的『真實』的確『在那裡』,這些系統的特性無可避免地會影響我們對世界的偏見,進而造成人性的偏見。」有了這些與生俱來的偏見,學任何需要「深思」的東西,都有妨礙。譬如,人眼所見的光譜,與蜜蜂就不同,人類對光的經驗感受只是人類的「偏見」,並非光的本質。
當年,雖然同學跟我說,紙張落地較慢係受空氣阻力影響之故,但我的感官經驗偏見卻先入為主地主導了我的思維:空氣乃無形無色,「空的」狀態,何來阻力?別以為這僅屬國中生會犯的感官經驗偏見,受過訓練的科學家也未必高明多少。不信請看證據,國中理化課本中對於大氣壓力的解釋是這樣的:「大氣層的壓力就是由於大氣層的重量,壓在地球表面上所引起的。」這個解釋如果正確,就無法解釋:為何密閉室內的氣壓居然與室外的一致,按理,室內之外的氣壓已被屋頂、牆壁隔離,室內的氣壓應較室外的為低才對。顯然課本的解釋錯誤。後來我讀科學史時發現,這個錯誤解釋其來有自。原來以前的科學家就是這麼認為,延續至今。而這個有歷史淵源的解釋,也是受了人類感官經驗偏見所誤。(註:氣壓與空氣中的分子運動有關,並非什麼「大氣層的重量」。)
科學知識那麼抽象,違逆人類的感官經驗、本性,學起來不夠具體,當然學習時就有困難度。但這也並非不能克服。先生文中提到了微積分,我就舉個人經驗來說。專一時也修過微積分,但成績鴉鴉烏(我們高職生的數學基礎原本就差),修完一年課程,仍不識微積分為何物。三年前自修經濟學,不得不懂微積分,遂找出舊書重看,這回居然懂了。因為「抽象的」微積分應用在具像的經濟現象上,抽象的也化作具體了,終於聽得懂微積分到底在說些什麼。讀高一的「基礎理化」時,要用到三角函數與向量數學。三角函數以前就沒學通過,向量則未學過。但當我拿起高中數學來看,居然也看懂了,因為其有實用性,不再抽象了。諾貝爾物理獎得主費曼(R. P. Feynman)表示過,物理學家看待數學的方式與數學家不同。在我看來,豈止物理學家如此,其他學科的人士看待數學的方式也定與數學家不同。我們的數學教育一向將之當作獨立科目在教,好似與世隔絕那般,缺乏「實用性」,變得很抽象,學子學起來自然感到困難。不獨數學如此,任何學科只要抽象化了,學的時候都增添困難度。我是商校畢業的,感受特深。那些商學科目都是實務性的,但老師卻當做理論在教,教與學雙方皆欠缺實務經驗(那些老師一畢業就教書,無工商業的工作經驗),難怪我們做學生的學習時相當痛苦。就業之後,實際接觸課本講的東西,實有「不過爾爾」之感。可我們當年念得多辛苦。
至於是否「人人都該學科學?」這個問題也能延伸這麼問:人人都該學文學?學歷史?學法律?……自然言人人殊,不可能有統一的答案。但我認為,身為文明人對於幾門「基礎學科」必須有起碼的知識程度。它們是:理化、生物學(重點在分子生物學及演化論)、經濟學。這些「基礎學科」有個共同點:很務實。而這個務實性正是理解我們生活環境萬事萬物何以如此的有用利器,讓我們得以儘量免受上述所提到人性偏見所誤。對於理化、生物學先生比我高明太多了,我無顏置喙。經濟學則可略說,其有「社會科學的后冠」之譽,地位類似數學。經濟學的概念經發展之後,攻城掠地,侵入許多學科的領域,致有「經濟學帝國主義」之稱。雖然遭遇批評,但也反證了其實用性之廣泛程度。
多一點科學知識(含社會科學)總是好的,還能避免不幸。即以貴母校「竹中」的教學為例,辛志平校長的「三育並重」教育理念很對,但執行至後來卻產生了偏差。我那個年代前後的竹中生,不少人因體育、音樂不及格被迫留級。(體育不及格必定留級,音樂課屬於智育的一門,50分以下必留級;50多分的,與其它智育學科合併計算,達三科者留級。)老師「鐵面無私」執行嚴格,連校長都說情不得。這種「恐怖性」,嚇得若干竹中老師的公子都不敢念竹中,只好負笈台北。我曾與竹中老師、校友討論過這個問題,他們也不知道體育、音樂老師的嚴格究竟是對、是錯?總隱約覺得人有學習的潛力,可以逼出來。而我卻認為,那些老師錯了。讓學生「均衡發展」是對的,但不能強求每個人都要達到一定程度,因為天生我才,稟賦各異(格主注)。愛因斯坦的體育很差,若念竹中,恐怕畢不了業。有人基因缺陷,音樂智能弱,要他學好音樂,打死都不可能(我就是這樣)。再說,在當今工商業高度發達的社會中,各人要能適應環境,靠的是專才,並非全才。只有專才方能讓其找到合適的「生態區位」(niche)。即使缺乏專才,樣樣不如人,但只要其中有輸人較少之處,即為其「比較利益」之所在,依經濟學的「比較利益法則」(law of comparative advantage)證明,這就是其求生技能的強項。提倡「意義治療法」的V. E. Frankl說得好:「成熟意指每次只選擇一種應該去實現,值得去實現的潛能,對其他的潛能則棄之如敝屣。」凡事過猶不及,過度強調「均衡發展」未必正確。
我的科學知識來源全靠中文版書籍,這有很大的不便性與不當性。碰到劣譯是其一,術語不統一是其二。這恐怕也是一般人學科學的共同困難處。加上社會上謬種流傳,種種偽科學的噪音甚囂塵上,量變可以產生質變,教我們這些科學門外漢,分不清真假,很容易踏入偽科學的陷阱。(其實別的學科同樣偽學充斥,誤人不少。)
好了,說得這麼軂軂長,再不收住就過分了。寫這些對我來說有整理思路之功,然對先生而言,則屬喧擾。抱歉,抱歉。(註:「軂軂長」是台語,意味話多。)
讀者 鄭文炫 敬啟 2008.1.2
格主注:在此我得為辛校長及教音樂的蘇老師說幾句公道話。辛校長的辦學理念是「五育並重」,因此音樂、美術、體育、工藝等副科,也一體重視。再者,我不認為當年竹中要求全才,最多只是讓學生不偏食罷了。當年竹中各科都考核嚴格,不獨音樂美術為然;像學期總平均只要有 75 分以上,就可享受學費減免,但一班也沒有幾位,由此可見一斑。