书城社会科学教师的28个怎么办-教师如何激活学生潜能
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第21章 培养学生的创新能力(5)

日本丰田汽车公司,就非常推崇“追问到底”。比如,公司的某台机器突然停了,抓住这个问题.就可以展开一系列的追问:问:“机器为什么不转动了?”

答:“因为保险丝断了。”

问:“为什么保险丝会断?”

答:“因为超负荷而造成电流太大。”

问:“为什么会超负荷?”

答:“因为轴承枯涩不够润滑。”

问:“为什么轴承不够润滑?”

答:“因为油泵吸不上润滑油来。”

问:“为什么油泵吸不上油来?”

答:“因为油泵产生了严重磨损。”

问:“为什么油泵产生了严重磨损?”

答:“因为油泵未装过滤器而使铁屑混入。”

一问到此,问题的原因也就找到了。如此发问可谓环环紧扣,步步深入。

有位喜爱发明的小姑娘,看到爸爸脸色不好,就问妈妈:“爸爸为什么脸色不好?”妈妈说:“因为昨夜没有睡好。”“为什么没睡好?”“因为你爸爸一张珍贵的邮票找不到了。”“邮票为什么找不到了?”“因为你爸爸抽屉里放的东西太多太乱,可能不小心夹带在书里带出去丢掉了。”小姑娘弄清了事情的原委,就动起了脑筋,经过几天的思考,帮爸爸设计了一个“抽屉保险柜”,就是在办公桌抽屉里设置一个可放贵重物品的柜中柜,这样一些贵重物品就不会因疏忽等原因而丢失了。这样一个简单实用的小发明因小姑娘的好问而诞生了。

“打破砂锅问到底”,看似简单,其实并不容易。一个疑问出现了,有好奇心、思维敏锐的人,可能会眼睛一亮;思维迟钝的人,往往视而不见。再者,同样是追根问底。有的人可能会抓住问题的本质,连连设问,如层层剥竹,直至水落石出;有的人可能是东问西问,不着边际,结果是徘徊复徘徊,一无所获。朋友们不妨运用此法,抓住生活中常见的问题追问一下试试。

“不务正业”的发明

列文虎克于1632年出生于荷兰德尔夫特。他很小时,就失去了父亲。他的性格内向,看上去有点呆里呆气。他的学习成绩很一般,并没有表现出什么超人的天赋。

列文虎克觉得母亲起早摸黑忙着干活,自己又不是一块读书的料,便中途辍学。经别人介绍,列文虎克来到一家眼镜店学手艺。店里形形色色的镜片引起了列文虎克浓厚的兴趣。于是,列文虎克勤勤恳恳地跟师傅学习磨制镜片的手艺。可不久,他被店老板辞退了。后来,列文虎克在德尔夫特市政府谋了个差事,找到了一个固定的职业,可以维持家庭的生计了。

列文虎克依然对镜片非常着迷。他喜欢在工作之余,到眼镜店看看,跟别人聊聊有关镜片的话题。一次,他听人说:“阿姆斯特丹眼镜店不但磨制眼镜片,而且也磨制放大镜。放大镜可以将东西放得很大,将肉眼看不清楚的东西看得清清楚楚。”列文虎克听了这一番话,被放大镜的魅力深深吸引住了。他连忙向亲戚朋友借了一笔钱,直奔阿姆斯特丹。

在阿姆斯特丹,他看到了放大镜。可放大镜的放大性能并没有像别人说的那么好。列文虎克有点失望。他买下一块放大片,自己磨制镜片。他在不耽误本职工作的同时,抓紧一切可利用的时间,不停地磨。

1665年,列文虎克终于研磨成了一块直径只有3毫米的小凸透镜。他在铁匠师傅的帮助下,动手制成了一个金属支架。这样,用凸透镜看东西就方便了。

不久,他听一位研制镜片的师傅说,如果把两块镜片叠在一起,放大倍数会提高许多。列文虎克一试,果然如此。他就在原来凸透镜装置上,加了一块透镜,并将两镜片用圆筒套起来,在支架中间设计了一个旋钮,以调节两个镜片间的距离。为了解决光线问题,他在透镜的下方装上一块铜板,上面钻了一个孔,使光线反射到被观察的东西上。这样,一种新式的显微镜诞生了。

列文虎克只是个普普通通的人,早年是个辍学生,竟然业余也能搞发明,让人大树信心。类似这种“不务正业”的发明,在青少年中十分普遍,因为青少年绝大多数都是在校学生,学习是其主要任务,从事发明创造难免受到“不务正业”之类的责难。北京八中的中学生徐建酷爱无线电,渴望发明创造,在提高学习成绩和发明制作这对矛盾中,他常常受到师长、父母善意的规劝。徐建在抓紧时间学习的同时,仍然没有丢掉发明的梦想。在中学时期,先后发明成功了“带熔丝及熔断指示的电源插头”、“磁带式收音头”、“彩扩自动曝光仪”等。其中他发明的“卡拉0K音乐伴奏器”还于1988年5月获得了国家专利。

“不务正业”,对许多人来说是批评、是责难,纵观发明家、创造者的历史,他们在踏上发明之路的时候,也大都遭遇过类似的嘲讽和误解。可贵的是,他们没有停下过探索的脚步。于是,他们成功了。

拓展想像的空间

想像是人类特有的一种智能。事实上在人类所拥有的诸多能力中,几乎没有什么能与想像力所匹敌。你身上可能分文无有,疾病和伤残可能把一个人困厄在病榻和轮椅上,尽管这样也不会对人的想象力构成什么大的障碍,凭借着你的想象力依然可以天马行空,云游八方。想像力所拥有的空间不仅恢弘宇宙,而且对我们每一个人都是公平的,也就是说,不分尊卑贵贱,你都可以尽情地展开想像的翅膀,去领略想像世界的无穷魅力。

可是,一些高中生与小学生在想像力方面所表现出的差异却非常耐人寻味。一位高中英文教师在黑板上画了一个小粉笔点,问同学们这是什么?过了几秒钟有个同学答道:“是黑板上的一个粉笔点。”课堂里一片静谥,没有人为此再补充什么。而在前些时候,这个英文老师曾把同一个问题带给幼儿园的孩子们,孩子们叽叽喳喳,一口气作了近百种不同的回答,如鱼眼睛、星星、石子、一滴墨水、米粒等等。思维学家研究了这个问题,他们提交的报告说,我们的教育制度倾向于教育学生去寻找“标准答案”,当然,这类“标准答案”仅有一个。学生们在每天的测验和练习中,所有的心智都是在寻求这个“惟一”。对某些只有一个正确答案的数学问题来说,寻找惟一正确的答案也许是对的,但生活中的大多数问题并非如此。幼儿园与高中相差约十年,高中生在这十年中学会了寻找正确答案,固化了思维模式,同时就丧失了寻找一个以上的正确答案的能力。正向一位教育家所说:“孩子们入学时像个问号,结业时却像个句号”。这种应试教育的弊端,使许多中小学生付出了想像力退化的代价。1999年的高考作文题目是“假若记忆力可以移植”,我把这个题目说给上初中的儿子和外甥听,要他们说出记忆力移植后的种种猜想,起初他们的注意力在寻求一个可能存在的答案上,在知道这个“答案”根本不存在之后,想像力渐渐活跃起来。他们为科学家的记忆力可以植入他人的大脑兴奋不已,同时也担心国家机密会因这种“移植术”而受到威胁。他们甚至设想通过这种“移植术”去搞清我驻南斯拉夫大使馆被炸的真相。我们的讨论持续了一个半小时,大家还语犹未尽。由此可见,想像力极易受到束缚,而一旦冲破其桎梏,想像力便可能思如泉涌,一泻万里。

哲学需要想像,文学需要想像,科学需要想像,就连爱情也需要想像。一切包含创意的思维,都需要想像。法国著名作家儒勒·凡尔纳所拥有的想像力是许多人难以忘怀的。他在无线电尚未发明之前,已想到了电视;在离莱特兄弟制成第一架飞机50多年前,他竟画出了直升飞机的草图;在其《月亮旅行记》中,他用优美的文笔,讲述了乘坐炮弹到月球去的设想。事实证明,几乎一切发明创造都是想像孕育的产儿。

想像能力需要开发,想像空间需要拓展。当你在做想像力训练的时候,一旦觉得到了无计可施江郎才尽的境地,最好对自己说:“我一定还能再想出一个更好的主意来。”法国哲学家艾米·查提尔告诫我们:“当你只有一个点子时,这个点子再危险不过了。”

寻找规律的“线头”

200年前,英国人运进澳洲5只母牛、3只公牛。想不到牛大量繁殖后,牛粪长年累月结成硬块,大面积覆盖草原。同时,粪堆又成为蝇类繁殖的温床,热带蝇类大量吸吮家畜的血液,传播疾病。因此,牛粪就成了发展畜牧业的一大灾害。于是,那里的科学家们就关心起牛粪来了。

科学家通过观察到的上述事实,开始刨根问底,他们分析:为什么遍布草原的袋鼠的粪便不见成堆,而外来牛的粪便却总是成堆结块,造成灾害呢?

科学家通过调查,终于搞清了,原来当地有一种屎壳郎,特别喜欢袋鼠的粪便。屎壳郎以它为食,把袋鼠粪滚成球团,推进它们栖身的坑内,然后把土爬平,在里面生儿育女。这样,袋鼠粪就散布到各处地下成了肥沃草原的好肥料。但是,澳洲的屎壳郎对牛粪不感兴趣,见了牛粪动也不动。

科学家发现了屎壳郎的这一规律,便开始寻找对牛粪感兴趣的屎壳郎。他们跑遍了南美、非洲和亚洲中部等接近澳大利亚自然条件的地区,先后观察研究了不下几百种屎壳郎,终于如愿以偿,找到了一些既适应澳大利亚自然条件,又对牛粪有兴趣的屎壳郎,引进之后,大力繁育放养,很快使牛粪的灾害得到了解决。由此可见,若不是澳大利亚科学家从观察分析中找出问题规律的“线头”——澳洲屎壳郎只喜欢袋鼠的粪便,是不可能马上找到问题的解决办法的。

与此形成鲜明对照的有这样一件事。在一个动物园里,有一位勤奋的工作人员,他按照人的生活习惯,以为给动物把环境打扫干净,动物就会感到舒服,不会传染疾病。不料,没过几天,有的动物不吃东西了,有的死了。那位动物管理员大吃一惊!后来才知道,动物和人不同,各有其独特的生活习性,有的需要在住处有自己的大便,有的要经常闻到自己的尿味才感到安全。那位动物管理员没抓住其中规律的“线头”,才好心办了错事。

科学的内涵有两个:事实和规律。科学的学术思想也有两个:探索未知和寻求规律。科学精神也有两个:实事求是和按规律办事。对广大青少年而言,我们认识世界和改造世界,最基本的任务就是寻求事物内在本质的必然联系,获得规律性的认识,并从中抽出一根“线头”来。至此,方能叩开发现和创造的大门。

人为什么想创造?一般来说,人总是随着习惯的规律行事,遵循着生物的本能劳作,肩负着生活的重担而随波逐流。大文豪萧伯纳说过:“人们懒于思考,一年中超过两三次者不多。我本人之所以获得世界声誉,只不过因为我每星期都思考一两次罢了。”人们的确懒于思考,但是内在的需求总是驱动着我们从事创造,当然这也是因人而异的。

心理学家马斯洛对人的需要进行了分类,把人的需要划分为生理的需要(食物、水和性)、安全的需要(平安、秩序和稳定)、爱和尊严的需要(自尊心和成就感),以及自我实现的需要(创造发明和最大限度发挥自己的潜能)。由此可以断定,人可以依据不同的理由,依据眼前的种种特殊需要,从事发明创造。如在第一、二次世界大战期间,远程大炮、坦克、雷达、潜水艇等近百种新式武器“应运而生”。象原子弹这类高科技武器,也是因为美国的战略利益加速研制而成。可以设想,没有战争的需要,没有血与火的硝烟,这些武器是不可能那么集中而又迅速地在那个时期问世的。

我们的思维活动,同样受动机因素的推动和制约。对任何事情都提不起精神的人,或者稍遇挫折就丧失信心和热情的人,是很难在思维活动中有所建树的。在从事创造性思维活动时,那种孜孜不倦的兴趣、百难不折的韧性和生机勃勃的热情是最珍惜的动机因子。当年拿破仑在忙着为他的帝业指挥战争时,几乎在一年的时间内,每天仅睡3个小时,但他乐此不疲;爱迪生在实验室里,往往一干就是几天几夜,饿了渴了,就拿面包开水应付。他们可谓把动机因素发挥到极致。

当然,动机因素也有个“度”的问题。进行创造性思维活动,动机因素弱了,创造的激情“隐而不发”,就采摘不到丰硕的创造之果:倘若动机超过了一定的极限,往往也会“欲速则不达”。心理学家形象地把动机强度与活动效果之间的这种关系用“钟型曲线”来描述。动机强度很低时,活动效果很差;随着动机强度的增加,活动效果也逐渐提高,并在动机强度适度时达到最优水平;但此后动机强度再增加,则活动效果会转而下降。由此我们可以获得两点启示:一是创造思维需要动机为媒;二是把动机效果调节到最佳点。才能把思维活动引领到最优水平。

观察出智慧

在达尔文登上那条“光荣的小船”出发考察之前,他还是一名神学院的学生。“所有物种都是上帝的孩子”,这种思想成为达尔文的主宰。

1835年,达尔文乘船远航来到了太平洋上的加拉帕戈斯群岛。在20多天的考察中,最吸引达尔文的是一种名叫地雀的鸟的嘴巴。这个群岛上地雀的嘴巴有明显区别的就有4种,此外,还有一些过渡类型的。善于观察的达尔文甚至还发现,同样是地雀属的鸟儿,在不同的岛上,其嘴的长短和粗细都各不相同,尽管这些岛的相互距离都很近。

达尔文据此展开了深深的思考,开始对上帝产生了怀疑。“上帝为什么要这样煞费苦心地在不同的岛上把鸟嘴创造成粗细长短各不相同的形状?”达尔文思考的结果是“物种在环境条件的长期影响下慢慢产生了变异”。

于是“进化论”诞生了。

达尔文的成就是划时代的。他的成功最为主要的是得益于他极为细致、敏锐的观察能力。在那次著名的环球考察之前,英国海军部向剑桥大学要的是一位博物学家,达尔文作为一名神学院的学生破格得到推荐,是因为亨斯洛教授对他的赏识。他认为,达尔文虽还不是一个博物学家,但他是“最合乎条件的”,因为达尔文“具有充分的条件可以去搜集、观察和注意博物学中任何值得注意的事”。显而易见,与众不同的观察能力,不仅是促成达尔文这次考察的机缘,而且也正是他运用这种能力孕育了进化论思想。

达尔文小时候就有观察力过人的天赋,这种天赋在他的童年和整个青年时代又得到了淋漓尽致的发挥,这构成了他一生成就的基础。达尔文把自己的成功归纳为三条:在长期思考问题方面,有无限的耐心;在观察和收集事实资料方面,勤奋努力;还有相当好的创造发明本领和合理的想法。达尔文既有善于观察的眼光,又有善于思考的头脑,因而他跑在了世人的前面。

暗示能创造奇迹

一位四年级的小学生沮丧地回到家里,猛地扑到母亲怀里“哇”的大哭起来。他哽咽着说:“妈妈,老师说我是个笨蛋,他不要我去上学了。”

那位母亲不禁一愣,片刻后,她坚毅地捧起孩子那流泪的脸蛋。迅捷地说:“孩子,你比任何一个孩子都强,我亲自教育你。”经过一番安慰,那个孩子很快破涕为笑,安静下来。