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教育应建立在科学的基础上——专访中国科学院院士、同济大学原校长裴钢

时间:2019-12-27作者:王湘蓉 王楠来源:教育家杂志

裴钢,研究员,1981年于沈阳药科大学获学士学位,1984获硕士学位,1991年获 美国北卡大学生物化学和生物物理学博 士学位,其后在美国杜克大学进行博士 后研究。1995年应聘担任中科院和德国 马普学会共同支持的青年科学家小组组 长。1999年当选中国科学院院士。2001 年当选发展中国家科学院(TWAS)院士。 2000年至2007年任中科院上海生命科学 研究院院长。2007年至2016年任同济大 学校长。曾担任国家重点基础研究发展 计划(973计划)第四届、第五届专家顾 问组成员等;现任“干细胞及转化研究” 国家重大科学研究计划专家组召集人, 中国细胞生物学会名誉理事长,中药全 球化联盟副主席,《Cell Research》杂志 主编等。

 

教育应建立在科学的基础上——专访中国科学院院士、同济大学原校长裴钢

 

怀三分侠气,存一点素心,这句话形容裴钢院士怕是妥帖的。他的文字自带“尽在杯中”的旷达,还裹着些诗人的浪漫,他读《白香词谱笺》曾写下这样一句话:“山河往事词中历,婉约豪放入心来。”就这么轻轻地一笔,云淡风轻。而作为科学家,他又是客观严谨的。 他说,科学实际上是认知客观世界和主观世界。

裴钢的研究领域小到“细胞”,他的精神世界却大到生命万象。他可以从“生生不息的繁衍能力”这一生物学基础来认识生命,也可以从“生命到底是不是可以认识的”这一哲学角度来思考生命。他的世界,有着平常人平常事的日常生活。但是, 从他的思想深度却可以晓悟科学家在未知的荆棘丛中探索的精神高度:科学研究的过程就像登一座没有顶的山峰,登完一段就要继续下一段,因此要永远憧憬下一段旅程,保持对下一段旅程的渴求。

裴钢有着那一代人独特的阅历,他的人生和时代的车轮一起辗转向前,经过“农业大学”“工业大学”两所“社会大学”的淬炼,他对世界与生命的关系、天与人的关系的认识似乎更为深沉;恢复高考后,国内外的学习、科研经历,以及中科院上海生命科学研究院7年院长、同济大学9年校长的历程,他的生命体验也更为丰富,他的人生带着些策马奔腾、逐波踏月的激荡。

作为国内外细胞信号转导研究领域的知名专家和“中国脑计划”专家组召集人, 近年来,裴钢开始审视我国的基础教育,尤其关注“儿童青少年脑智发育”。那么,大学校长眼中的教育应该有着怎样的理想状态,我们的采访就此展开。

 

教育要关注范围更广、更复杂的教育科学的研究

 

教育是人类最重要的活动,随着人类的发展,教育越来越重要。“中国脑计划”中教育具有举足轻重的地位,“儿童青少年脑智发育”是其中的重要项目,是“中国脑计划”中有别于其他国家脑计划的一个亮点。

学界普遍认为,脑科学与教育的结合是未来教育发展的大方向,也是历史发展的一个大趋势。21世纪是关于人的科学,特别是对人的意识、智力、智能等方面的科学研究是关键点。探索脑的奥秘通常被认为是人类认识自然的“最后的疆域”,对于脑的研究几乎集中了当前科学发展的所有前沿领域。而脑的发育、进化、存储等问题,这些都与教育密切相关。

在脑发展的不同阶段,接受不同的教育内容、学习方法和思维方式,所呈现的教育结果不尽相同。裴钢认为,脑科学的基础研究在历史维度更深层面地影响着教育发展,因为脑是人的重要学习器官。同时,他也谨慎地指出,研究教育不能仅局限于生命科学领域,要关注范围更广、更复杂的科学——特别是教育科学。

理论上科学有一个所谓的客观标准,那就是越到微观的科学,比如数学、物理、化学,大家的观点基本上是一样的,而上升到环境、精神、医学等宏观层面,比如在环境科学中讨论地球究竟有没有变暖时,往往争议就很大。科学讲究证据,讲究重现性,讲究规律寻找和科学精神的弘扬。

裴钢笑道,科学很强大,尽管刚开始科学的火苗很小很小,我们几乎看不到,但很快便会星火燎原,燃遍整个地球和宇宙,应该它是事实,是规律。“ 要遵循规律办教育,所以教育要建立在科学的基础之上,成为真正的教育科学,这是当前首要的任务。”

 

脑科学不能完全覆盖教育科学,教育科学是交叉科学

 

教育科学是什么?一直以来缺少明确的定义,教育科学的“度”也没有统一的标准。21世纪,在基因组科学包括神经科学后面最重要的科学是行为科学,而教育科学和行为科学有着密切的关系。因为人的行为,主要由先天基因和后天环境决定的,环境最大的要素就是教育。

教育能成就一个人才,也可能会毁掉一个人才,在关注脑科学与教育的研究中,不能忽略另一个关键点,就是要把教育科学和行为科学、社会科学结合起来。裴钢认为, “脑科学作为教育科学的重要部分,是当前科学发展的最前沿领域,但脑科学不能完全覆盖教育科学,教育科学是包含更多学科的交叉科学”。

裴钢颇为幽默且形象地解释了决定人行为的先天基因和后天环境,他举例, “龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”这是遗传的因素,中国还有句古话:近朱者赤近墨者黑,这又体现出社会环境对人产生的影响。他进一步指出,德、智、体、美、劳是培养全面发展的人的基本准则,是教育科学重点研究的内容。“德”涉及人的善恶感,“己所不欲勿施于人”“勿以恶小而为之,勿以善小而不为”,德育教育是社会公德教育;“智”不排斥情感教育、责任教育的培养,智育与“脑科学”研究紧密相关;而“体”与生命科学相关,涉及身体、生理的发展;“美”包括音乐、美术等,培养学生对“美”的理解和鉴赏,从而促进人个性的充分发展和人格的完善,这涉及行为科学及脑科学;“劳”包含体能教育,动手能力培养,也包含善恶教育,譬如“不劳动者不得食”。

教育既要进行定性、定量分析,又要对教育结构、内部关系进行考量。从德智体美劳五育并举可以看出,教育走向科学化形成教育科学,是与自然科学、行为科学、人文社会科学等相交叉的。因此,教育科学是包含脑科学、哲学、美学等各方面在内的交叉科学。裴钢指出,“教育科学不可能完全是定量的,也有可能是定性的,存在模糊的地带。”

 

教育科学研究需达成共识,新的教育理念和传统教育方法要同时兼顾

 

教育能否建立在科学的基础上,这是一个大命题,学界存在着很大的争议。有感于学术派别争执不下的局面,裴钢表示,教育科学是一个庞大的领域,短期内还无法给出一个权威性的解释,对于教育科学的理解要“百花齐放、百家争鸣,不盲从于权威、一家独大”。

裴钢认为,从人类发展的历史长河来审视,可以看到人类思想是多样的,但具体到对某个领域的研究,比如随着智能时代的到来对教育科学的研究,有必要在一定的时间内形成共识,然后开展行动。

通过裴钢的阐述,我们不难理解, 智能时代的教育,更需要对教育科学进行深入研究,并将研究成果应用到教育实践层面上,筑起教育科学通向教育实践的桥梁,将新的具有指导意义的研究方法和传统教育方法相对接。

人工智能发展到今天,已经势不可挡。在人工智能的环境下,教育领域必然发生一场广泛而深刻的变革。老师怎么教、学生怎么学不可能不考虑智能时代的发展,这就 迫切地需要设计出科学合理的人工智体课程体系,培养学生的“人工智能思维”。

虽然老一套的课堂教学方式有待改进, 但人工智能无法完全取代传统的教学方式,人的教育还需要感性的情感作纽带,正所谓“亲其师,信其道”。裴钢认为, “如果人工智能取代人,对人的教育还有什么必要?社会发展,人是关键因素,智能时代人的发展,素质教育更为重要”。

裴钢总结素质教育包含两层含义,一方面是因材施教,教会能力,促进人的全面发展;另一方面是培养社会责任感。2012年,北大中文系教授钱理群在一场研讨会上提到,现在的大学,可能培养了一些精致的利己主义者。裴钢深以为然, 一些聪明人在顶尖学校接受良好的教育,获得能力、本领和社会关系都为自己服务,而忘却了社会责任感。“这是教育最大的失败,这和教育科学没有关系。”裴钢认为,教育不仅要培养高智商、有能力的人才,更要培养有高度社会责任感,能向善、行善,能够为大家、为社会、为人类做好事情的年轻才俊。

裴钢的论述也从另一个方面提示我们,教育教学要与时俱进,基于现代实证科学的研究固然重要,但不能彻底抛弃个人智慧的感性经验和对学生德性的培养。因此, 对教育科学的研究应该具备基本的共识:在教育科学指导下的教育实践,新的教育理念和传统教育方法要同时兼顾。

 

要重新审视基础教育,明晰教育科学的研究目的

 

从历史的发展看教育变迁,裴钢认为,我们历来重视教育,原因有其积极的一面,也有消极的一面。在中国几千年传统的大背景下,求知的意义源于“万般皆下品,唯有读书高”,只有读书才能出人头地。传统教育注重经世致用人才的培养,倡导“学而优则仕”,有志之士认为只有做官才能实现人生价值和抱负。将脑科学以及其他前沿科学领域中的成果引入教育,尤其是基础教育,有必要对教育目的和受教育的意义有更为明晰的认识,这样才能让教育科学的研究更为清晰。

裴钢格外重视基础教育,通过近些年的观察,他发现很多科学家在后来的研究中很难有所突破,原因在于基础教育阶段一些基本的东西没有掌握好。“实际上,后劲不足被落下了,还是因为前面一直没搞明白,总有一个疙瘩没解开,拖到高中、大学,到后面越剩越多。基础教育做不好,基础科学就做不好,基础教育和基础科学做不好的话,中国的基础也不会好。”

他认为, 目前的应试教育风气很重,虽然培养出的学生基本功扎实,但弊端也很明显,“对已知的事实,在熟练掌握的情况下能够对答如流,但是面对未知的情境,学生就犯了难。”一次演讲中,裴钢很犀利地指出:“学校教育中很大的败笔就是总要有一个标准答案,答对了老师就给个高分,实际上这个世界上哪有那么多固定答案呢?”

裴钢对基础教育的重视也反映在教育规律上,“学知识,要研究怎么学,学了以后怎么延伸,把这些弄明白了,我觉得是事半功倍的。”裴钢建议, 在国家大的教育体系中,应重点办好基础教育。“要用科学的方法,让基础教育发展得更好”。

教育贯穿着历史、当下和未来,它不是一段孤程,而是一条完整发展下来的链条,与社会方方面面联结在一起,形成纷繁复杂的关系结构。教育不能完全割断历史,其已成为一个民族文化发展的重要组成部分,渗透在了人们的骨骼、血液里,改变着人们的思维、生活方式,约定俗成地规矩人们的一言一行。正如裴钢所言,我们几千年的教育传统,其教育目的在当下和未来还需要再清晰,培养什么人、怎么培养人、为谁培养人,这应该是教育科学研究的目的所在。

 

脑科学要落到课堂上,让大家都懂很重要

 

脑科学落地课堂要做好各方的衔接,当前实验室做的脑科学研究不接地气,在老师眼中,脑科学项目没有改变教育和课堂教学。家长看来,无益于孩子学习成绩的提升,也没有挖掘出学生长远发展的动力和潜能。

现阶段脑科学研究与教育的目标不一致,脑计划中“儿童青少年脑智发育”项目提出要有明确出发点和落脚点,都应该以教育为主。裴钢指出, 脑科学在课堂落地,要让学校的老师们懂,要让家长懂,也要让学生自己懂,做好教育科学的科普很重要。

裴钢强调,“中国脑计划”以及许多前沿科学领域中的成果,需要在祖国大地的教育实践中来落实。当初提出“儿童青少年脑智发育”项目的时候,裴钢就在思考三个问题:

第一,我们中国人常说“学好数理化,走遍天下都不怕”,有没有道理?有没有证据?

第二,我们说德智体美劳全面发展,到底德智体美劳之间有什么关系?体美劳对脑智发展有什么关键作用,对人的全面发展有什么作用?

第三,现在学习英文从娃娃抓起,甚至从胎教抓起,到底有没有科学依据?什么样的儿童更适合早期多语言教育?

这三个问题,具体都指向了教育科学研究。目前“中国脑计划”正筹划大规模队列研究,主要针对6—12岁儿童青少年人群,运用多学科综合方法,深入研究其大脑发育。裴钢指出:“儿童青少年的脑智发育要拿出一个符合国际影响、国际水平,符合伦理规范的大规模青少年(脑智)发育队列。这件事尤为紧迫。”

记者从相关资料了解到,国际上很多国家对儿童青少年的脑智发育给予了很高的关注,相关研究进展迅速。欧盟的IMAGEN项目,旨在了解影响青少年大脑功能和心理健康的生物和环境因素,以助未来研究出更好的预防策略和治疗方法。该项目中近1600名14岁青少年接受了DNA样本分析以及脑部核磁共振扫描等一系列智力测验,以期发现与智力有关的大脑结构差异情况。

2015年,美国国立卫生研究院(NIH)发布人脑发育ABCD计划,最终目标是追踪10万个从9岁到10岁孩子10年成长的数据,以探索物质滥用、运动损伤、观看电子屏幕的时间、睡眠习惯,以及其他的情况如何潜在地影响了大脑的成长,或者大脑又是如何影响这些。 但是,以上各国的项目对脑功能没有系统的研究,尤其在脑与基础教育相结合方面没有相关联的研究。

裴钢坦言,到目前为止,世界上科学发展还是西方贡献较大,但在新兴领域, 比如在教育科学领域,东西方能不能有同样的贡献、甚至东方有更大的贡献?旋即,他又补充道, 中国长期缺乏科学的思想和科学精神,振兴教育科学,任重而道远。“教育科学的发展,要用历史和未来做考量,这并不比振兴其他学科容易,要拿出万里长征的精神。”

教育科学是需要关注细节的,需要一个一个问题的突破,改变教育现状更需要静水流深,而非大波大澜。教育科学之路的探索,无异于在满天的星斗下寻找一颗小小的芥子,虽烟尘茫茫、困难重重,但这是对认知生命进而认识大千世界规律的寻找,裴钢对教育科学的追寻仍然有着执著的理想。

“新竹争春时,老松笑看之;百年风雨后,依然是我师。”读着裴钢的诗,有风过疏竹、雁过寒潭的淡泊,有遍阅自然万物后而生发找寻和敬畏的本然。 置身于茫茫苍穹之下,越是大千世界物华纷杂,越需要一种松、竹、梅、兰的情结,这是科学家的心境。万物虽广仍有边界,而 科学家的精神和舍我其谁的使命感,正推波助澜着人类的发展,松竹为师,情怀隽永。

刊于《教育家》杂志2019年9月刊 总第192期

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