教育最大的挑战,是“发现新的思维方法”
2010年,英国曼彻斯特大学教授安德烈·盖姆,因为得到了单层的石墨,也就是石墨烯,而获得了当年的诺贝尔物理学奖。
那是一种科学家曾经认为不会存在的二维物体,它不但是人们获得的最薄的物质,也是最坚固的物质。人们预计,石墨烯将来有可能应用在各种新鲜的电子设备上。
也许你们会想,盖姆教授得付出多大的努力、得使用多特别的仪器,才能让自己获得这一殊荣啊?
答案恰恰相反。
他用的是最便宜的工具——透明胶带。他用透明胶带粘在石墨的顶层,再撕下来。这样就会有碎片脱落,粘在胶带上。这时碎片仍然相对很厚,盖姆就对折胶带,再粘一次,得到更薄一些的碎片。重复这个过程10~20次,就得到了10层薄的石墨薄片。最后,在此基础上,他得到了石墨烯。
盖姆用透明胶带剥离石墨薄片的做法,被学术界命名为“透明胶带技术”。这样一个听上去不够“高科技”的技术,却帮助他获得了科学界曾经认为不可能得到的材料。
此前,一位中国人曾有机会分享盖姆的荣誉。他是盖姆新招的博士生,盖姆让他把一块石墨打磨出小薄片来,越薄越好。
这位中国博士生,用一台精密的打磨仪器工作了整整三个星期。然后,他拿着打磨出来的石墨薄片见盖姆。盖姆用显微镜观察了一下,这个薄片大约有10微米,也就意味着大约有1000层碳原子。
盖姆问他:“你还能弄得更薄一点吗?”
中国博士生回答说:“那样的话,我需要一块新的石墨。”
盖姆提供的石墨叫做“高定向热解石墨”,大约300美元一块。听他这么一说,盖姆的话就不那么中听了,他对中国博士生说,你不需要为了一个薄片而把整块石墨都用光啊。中国博士生则回敬道:“你这么聪明,那你自己干啊!”
博士生的话说到这个份上,盖姆作为导师别无选择,只好亲自上阵。
他没有在中国博士生面前丢脸。小小的透明胶带,就解决了中国博士生认为不可能解决的问题。
盖姆与中国博士生的差别在哪里?是知识的多寡吗?
恐怕不是。
他们的差别,正在于各自思维方法的高下。
这位中国博士生,成长在处处有标准答案的教育系统之中。在这个教育系统中,学生学习的过程就像是一个“建超市”的过程。他们没有选择地把大大小小需要考试的东西搬进自己的“超市”。然后考试的时候,对着一个“提货单”进行提取。学习好的学生,就是对存货进行细致存储,并在存储之前进行清晰分类的学生,这样,在提取的时候就比较方便,也容易取得很好的考试成绩。
然而,当遇到没有标准答案的新情况、新问题时,拥有“超市型”知识的学生便一筹莫展了。
真正的智慧,掌握在那些拥有自己“工具箱”的人手里,就如盖姆教授那样。他们有自己的方法体系,遇到问题,能够从不同的角度理解它,也能够创造性地解决它。