卡爾·威曼認為他成功的重要因素是獨立思考的能力和廣泛的興趣愛好。(作者提供)

作為諾貝爾獎和一丹教育學獎的獲得者,卡爾‧威曼認為,良好的環境、優秀的師長、獨立思考的能力和廣泛的興趣愛好是他取得碩果的主要因素。

作者﹕黃顯華 (2020年12月5日於《灼見名家》發表)

2001年,卡爾‧威曼(Carl Wieman)獲得諾貝爾物理學獎;2020年他又獲得一丹教育學獎,是第一位同時獲得這兩個獎的學者。

威曼在獲得諾貝爾物理學獎後寫了一篇自傳,紀錄了他的成長過程和學術成就奮鬥史。他認為培養獨立精神的寧靜環境、能夠點燃科學興趣的師長、具有獨立思考和廣泛興趣等,是促成他能夠獲得豐碩成果的因素。

培養獨立精神的寧靜環境

威曼小時候的光陰都是在俄勒崗州的森林中渡過。他認為自己獨立的精神是在遠離其他居所的環境中建立的。每一個星期,他有機會去一次位於遙遠市鎮的公共圖書館。圖書館本來規定每人每次最多可以借五本圖書,可能是出於父母親的要求,威曼每次都可以借出大量書籍。那時他的家裏沒有電視機,所以很羨慕有電視機的朋友。威曼長大後回想,慶幸那段日子沒有機會看電視,反而更得益於享受閱讀。

點燃科學興趣的師長

威曼讀中學一年級時,遇到一個初入行的科學教師。當時同學們的家庭都是從事伐木和農耕,學習並不是他們最優先的追求。基於這樣的限制,威曼覺得這位教師也頗受到困擾。不過,這位教師依然很用心培養學生的科學精神,並點燃起威曼對科學的興趣,特別是對原子的結構和周期表的性質,促進他繼續追求化學性質和分子反應方面的知識。

威曼一個中學好朋友的父親在大學任教數學。這位數學教授在一個暑假期間,每天用上數小時為他的兒子和威曼講解基礎幾何學。面對廣闊的數學領域,一個真正數學家的啟迪是非常有啟發性的。

威曼的哥哥與這位好朋友常常和威曼一起建構、研究和修理各種任務和玩具,這些經驗培養威曼的自信心和自力更生的能力。

自省能力強 興趣廣泛

念高中的時候,威曼的成績可算不錯;可是,由於他未能事事聽從老師的要求,所以並不是最優秀的學生。雖然對科學有興趣,可是,最吸引威曼的科目卻是文學和寫作。在七年班到九年班的日子裡,威曼熱衷於下棋;其後,他投入於學習和打網球。

威曼在高中的成績雖然並不是最優秀,但卻足以成功入讀麻省理工學院。他後來懷疑學院收取他,是因為他們有興趣收錄一個真正在俄勒崗州原始森林長大的學生,並認可他在棋藝和網球上的成就。其實,威曼的家庭教育背景也不錯,祖父是芝加哥大學的著名神學教授,而父母都是大學畢業生。

在自傳中威曼展示很強的自省能力,他認為自己投入及專注某一種活動時容易忽略其他,這種態度一方面是他的強項,同時也是他的弱點。

讓更多人了解物理學的有趣和實用

多年以來,除了投身於物理學研究之外,他也用了不少時間去改善物理學本科課程的教學工作。他嘗試採用不同的課程,找出學生理解或不理解物理的原因。他特別關心那些不會以物理學為事業的學生,怎樣改善他們學習物理的方法。這樣,他希望讓更多人覺得物理學易明、有趣和實用。

香港中文大學和新鴻基地產在2008年5月21日合辦「新鴻基地產諾貝爾獎得獎學人傑出講座系列」,邀請了威曼教授以「二十一世紀的科學教育:用科學工具來教科學」為題,分享其真知灼見。講座吸引約三百名中大的教職員、學生和校友、政商界及教育界人士,以及公眾參與,反應非常熱烈。

在過去500年,科學憑藉實驗對理論與實踐的驗證,發展突飛猛進;相對地,由傳統和教條主導的科學教育似乎原地踏步。關於學習的研究顯示,傳統的科學課堂和考試令許多老師無法準確掌握學生的學習情況,甚至產生嚴重的判斷錯誤。在講座中,他論述了傳統教學方式成效不彰的原因,並介紹嶄新科學教學方法的優勝之處,以及以上結論如何符合認知科學的發現。

 

參考文獻

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2001/wieman/biographical/

 

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