理查德费曼的成就

河南温县2022-09-08  23

诺奖得主理查德·费曼:我是怎么判断教科书好坏的

文/理查德·费曼

出自费曼经典之作:一个好奇者的冒险生活(内容已删除)

原标题:以封面判断一本书的好坏

01

20世纪60年代初,我的许多朋友仍在政府中担任顾问。同时觉得自己没有社会责任感,尽可能的拒绝了华盛顿的邀请。当时这样做需要一些勇气。

当时我正在给大一新生上物理课。课后,协助我演示的汤姆·哈维(Tom Harvey)说:“你得看看数学课本是怎么回事!我女儿在学校学了一堆乱七八糟的东西!”

我当时也没放在心上。

但是第二天,我接到了诺里斯先生的电话,他是帕萨迪纳一位著名的律师,当时是州教育委员会的成员。他问我是否愿意加入州课程委员会,该委员会正在为加州挑选新的教科书。因为州政府规定所有公立学校的所有教科书都必须由州教育委员会挑选,所以成立了一个特别委员会来检查这些书籍并给出选择的建议。

当时很多书都采用了一种新的教算术的方法,他们称之为“新数学”。因为平时只有学校老师和管理人员看这些书,所以这次想找一个懂数学实际应用的人帮忙评估。毕竟这样的人知道最后的结果是什么,知道教数学的目的是什么。

当时,我为不与政府合作而感到内疚,所以我同意加入这个委员会。

不久,我开始收到出版商的来信和电话。他们会说这样的话,“我很高兴知道你加入了委员会,我们真的需要懂科学的人……”或者“委员会里有一个科学家太好了,因为我们的书是以科学为导向的……”但在我看来,他们也会说这样的话,“我们想向你解释我们的书……”以及“我们非常乐意以任何方式帮助你评估我们的书……”。我是一个追求客观的科学家。由于学生最后拿到的只是教材(老师的是教学手册,他们也参与评价),所以出版社多余的解释只会混淆视听。所以我不想和任何出版社沟通。我的回答永远是:“你不用解释,我相信书本身就能讲故事。”

我代表大部分洛杉矶,但不包括洛杉矶。洛杉矶的代表是一位非常友好的女士,她叫怀特豪斯夫人,来自洛杉矶学校系统。诺里斯先生建议我和她见个面,了解一下委员会做了些什么,是如何运作的。

怀特豪斯夫人首先告诉我下次会议要讨论什么(他们已经开过会了,之后我也加入了)。"自然数将在会上讨论."我不知道它是什么意思,后来我知道它是我称之为整数的东西。他们给所有的概念取了新的名字,所以一开始我遇到了很多麻烦。

她还告诉我委员们一般是如何给课本评分的。他们会收到每本书的许多样本,寄给他们所在地区的教师和管理人员,然后收集他们对这些书的评论。因为我不认识老师,也不认识管理员,而且我觉得可以通过看书来判断书的好坏,所以我决定把所有的书都自己看。(在我所在的区域,也有人想看这些书,希望有机会表达自己的观点。怀特豪斯夫人主动提出把他们的报告和她的放在一起,这样他们会感觉好一些,我也不用担心他们的抱怨。他们真的很满意,我也没惹什么麻烦。)

几天后,书库有人打电话来说:“费曼先生,我们准备送你一本书。有300磅(约136公斤)。”

我吓傻了。

“没事了,费曼先生。我们会找人帮你读的。”

我不知道怎么看对我来说:要么自己看,要么不看。我在楼下的书房立了一个专门的书架(那些书堆了5米多高),然后开始阅读下次开会要讨论的所有书籍。讨论将从小学课本开始。

这个工作比较费力,我一直在地下室忙。我妻子说那段时间就像住在火山上一样。沉默一段时间后,突然“轰隆隆!”火山爆发了。

原因是那些书很糟糕,漏洞百出,而且不整洁。他们想严谨,但采用的例子不恰当(比如用路上的车解释“集合”的概念),细节经不起推敲。定义不准确。一切都有点模糊——他们不够聪明,无法理解什么是“严谨”。他们假装在教他们不懂的东西,但实际上这些内容对孩子是没有用的。

我知道他们想要什么。很多人认为苏联发射了Sputnik Putnik后,我们落后了,于是请数学家们出谋划策,如何用有趣的现代数学概念来教数学。目的是为了引起那些认为数学很无聊的孩子的兴趣。

例如:为了展示不同的可能性,他们会讨论不同的进位系统——五进位、六进位等等。对于能看懂十进制的孩子来说,还是挺有意思的,至少是有趣的思维训练。但是这些教材要求所有的孩子至少学习两种进位制!然后,可怕的问题是:“请把下面的七位数转换成五位数。”把一种二进制转换成另一种是没有意义的。如果能做到,可能还挺有意思的;做不到也没关系,因为没用!

总之,我看的书都没有提到算术在科学中的用途。如果有(因为大多是抽象的废话),也只是买邮票之类的。

最后,我找到一本书,上面说,“数学在科学中有很多应用。我们举一个天文学的例子,天文学是恒星的科学。”翻到下一页,上面写着,“红星的温度是4000摄氏度,黄星的温度是5000摄氏度……”——目前为止还不错。书中继续写道:“绿色恒星的温度是7000摄氏度,蓝色恒星的温度是10000摄氏度,紫色恒星的温度是——(一个很大的数字)。”虽然没有绿色或紫色的恒星,但其他恒星的数据都相当准确。这么准,但已经是问题了。所有的问题都一样:都是不知道自己在说什么的人写的,所以总会有一些小错误,无一例外。如果写教材的人都不知道自己写的是什么,怎么能指望教好呢?我看不懂,也不知道为什么,但是这些书就是太可怕了,太可怕了!

不过话说回来,我对这本书还是比较满意的,因为这是第一本提到数学应用于科学的书。温度部分我有点不满意,但也不是很不满意,因为刚刚好——只是例子不对。

接下来是练习部分。上面写着,“约翰和爸爸出去看星星了。约翰看见两颗蓝星和一颗红星。爸爸看到一颗绿色的星星,一颗紫色的星星和两颗黄色的星星。约翰的父亲看到的星星的总温度是多少?”——我又惊又怒,我的火勃然大怒。

我的妻子将在楼下谈论“火山”,这只是一个例子。问题依然存在,荒谬从未停止!把两颗星的温度加起来没有任何意义。没有人会这样做,除非是为了计算恒星的平均温度,但那也不是为了计算所有恒星的总温度!太糟糕了。这只是让学生练习加法,而作者自己应该不知道他在说什么。就像一些有几个排印错误的句子,突然出现一个完全倒着写的句子。书上的数学是这样的,让人绝望!

02

接下来,我去参加了第一次会议。其他成员对一些书给出了自己的评分,并询问我的评分。我的评分经常和他们不一样,他们会问:“你为什么给那本书这么低的评分?”

我会说那本书有什么问题,在某某页,我有所有的笔记。

他们发现我就像一个宝库:我会详细的告诉他们所有的书哪里好哪里不好,我的成绩都是有道理的。

我问他们为什么对一本书评价这么高,他们会说:“说说你对这本书的看法。”我永远也不会知道他们到底是怎么得分的。相反,他们总是问我的想法。

在讨论一本书时,他们问我的意见。这本书是一家出版公司提供的三本书之一。

我说:“这个我没收到,其他两个都可以。”

有人又重复了一遍:“你觉得第三本书怎么样?”

“我说他们没给我发那份,所以没办法说。”

负责书库的人也在现场。他说:“对不起,让我解释一下。因为当时书还没写完,所以没发给你。我们有个规定,必须在某个时间之前签到,那家出版公司晚了几天。所以当时收到的都是封面,内页全是空白色。该公司给我发来消息,解释说希望委员会能继续考虑这套书,尽管第三套会晚几天。”

其实那个空白皮书是几个委员评的!他们不敢相信这本书竟然是空白的,因为已经分级了。而且空白皮书的评分比其他两本书略高。书上没有一句不影响成绩的。

我觉得出现这种情况主要是体制和工作方法的原因。很多人拿到这本书的时候,还在忙着别的事情,没有在意。他们觉得,“反正很多人都在看这本书,我看不看都不会有什么影响。”所以我做了一个随机的分数——至少有些人是这样的。不是所有人,但有些人会。所以当报告被收回时,我不知道为什么这本书的报告比其他书少(比如一本有10个报告,而这本只有6个)。所以,把收到的分数平均一下,因为没收到的报告不算,所以你还是会得到一个合理的数字。但是在平均的过程中,忽略了一个重要的事实,这本书根本没有内容。

我想到这个是因为我看到了课程委员会里发生的事情:只有60%的这个空白皮书的成员报告,而其他的书占了80%或者90%。当他们平均60%的报告时,他们得到的分数和80%到90%的报告一样好。发现空白本被评分后,都有些尴尬,但却让我更加自信。原来委员会的大部分精力都花在了发放样书和收集报告上,甚至在看书之前,就去参加出版社的研讨会,听他们吹嘘。在委员会里,我是唯一一个看完所有书的人,除了出版社的书,我没有得到任何信息,因为最终进入学校的只有这些书。

判断一本书的好坏,是应该自己认真读,还是粗略看完就相信别人写的报告?

03

最后,促使我彻底退出委员会的是,第二年我们必须选择科学教科书。我想科学方面的书可能会不一样,就挑了几本书看。

结果完全一样。有些书第一眼看上去很好,但接下来就会很糟糕。比如有一本书,开头有四张图:第一张是发条玩具;接下来是一辆汽车;然后一个男孩在骑自行车;最后说点别的。每张图的底部都写着:“它是怎么移动的?”

我想,“我知道教学的目的。谈论力学,玩具中的弹簧是如何工作的;谈论化学,汽车的引擎是如何工作的;谈谈生物学,肌肉是如何工作的。”

这很像我和父亲的对话:“是什么让它动了?万物运动的原因是太阳。”下面的讨论很有意思。

"不,玩具会动是因为它们上了发条."我说。

"发条装置是怎么上紧的?"他问。

“我把它拧上了。”

“那你是怎么动的?”

“我吃过了。”

“因为有太阳,食物才会生长。所以是太阳让万物运动。”这就引出了一个概念:运动只是太阳能的转换。

翻到下一页,答案是,对于发条玩具来说,“能量让它动起来”。对于一个骑自行车的男孩来说,“能量使它移动”。对于一切事物来说,是“使其运动的能量”。

这么说毫无意义。假设有一个叫“哇,哇,哇”的东西来定义普适原理,你可以说“哇,哇,哇,哇,哇,哇,哇,哇,哇,哇,哇!”这不反映任何知识。孩子学不到东西,就是一句话!

他们本来应该做的是看看发条玩具,看看里面的弹簧,研究弹簧和轮子的原理,而忽略“能量”。等孩子对玩具的实际操作有了一定的了解后,再讨论能量的一般原理。

甚至“能量使其运动”这句话也不完全正确,因为一旦停止,也可以说是“能量使其停止”。他们实际上是在说,集中的能量被转化为更分散的形式,这是能量非常微妙的一个方面。在这些例子中,能量既不会增加也不会减少,而是从一种形式变为另一种形式。当一个物体处于静止状态时,能量转化为热量,成为普遍的无序状态。

但是所有的书都有一个共同的问题:它们说的东西是无用的、杂乱的、模棱两可的、令人费解的、不正确的。有人能从这些书中学习科学吗?我不知道,因为这本书根本不是关于科学的。

于是,看了这些离谱的书,和以前数学书上的问题一模一样,我可以预见我的火山又要爆发了。我读完了所有的数学书,感到筋疲力尽,对我所有的努力都是徒劳感到沮丧。我无法忍受再多一年的痛苦,所以我辞职了。

过了一段时间,听说课程委员会要向州教委推荐《能量让它动起来》这本书,于是我做了最后一次努力。委员会的每次会议都允许公众发表意见,所以我站出来说为什么我认为那本书很糟糕。

在我之后加入委员会的人说:“这本书得到了某某飞机公司65名工程师的认可!”我不怀疑那家公司有优秀的工程师,但这65位工程师的能力肯定有高有低——肯定有能力较弱的人!同样的问题又出现了。如果那个公司能选拔一些优秀的工程师,让他们好好看看那本书,结果会比现在好很多。

我不敢说我比那65个人聪明,但我绝对是他们中比较聪明的!

我无法让他相信这本书最终得到了委员会的批准。

——以上摘自理查德·费曼的自传体作品集《费曼经典:一个好奇者的冒险生活》。

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