编者注
前几天是教师节，我们恰好分享一位极其卓越老师的著作《发现的乐趣》，作者——理查德·费曼。
作为20世纪的天才物理学家，诺贝尔奖获得者，费曼的成就有多大我们就不多做赘述，但费曼让这么多人所熟知，甚至着迷的是他的另一面。
费曼是一个极其有趣，终身保持着强烈童心和好奇心的人，他对任何事物都能拥有热情的人，他开锁超过锁匠水平；学画画办成了个展；自学西班牙语、葡萄牙语、日语到交流水平甚至可以念稿演讲；学打鼓、巴西乐器达到专业表演级别。
如果你读过他的自传《别闹了，费曼先生》，你会被他的幽默风趣深深打动，被他的好奇心所感染。
同时，费曼也是一名大师级的老师，被称为“伟大的解释者”，因为能以简单直观的方式向几乎所有人解释复杂的科学知识备受尊敬。根据他在加州理工学院的授课音频整理出版的《费曼物理学讲义》广受好评。
比尔·盖茨深受其教学方法和实践所鼓舞，他称费曼为“我从未遇到过的最伟大的老师”。
天才可以有很多，但费曼只有一个，我们今天选取《发现的乐趣：费曼演讲、访谈集》中的一篇：
1966年4月，费曼在全国科学教师协会（NSTA）大会上发表了一次演讲——《科学是什么》。在演讲中，他指导同行们如何去教学：教会学生像科学家那样去思考；教会他们用好奇的眼光、开放的心胸，最重要的是，用怀疑的态度去观察世界。
这个演讲也要归功于费曼的父亲，他是一位制服销售员，是他教会费曼如何去看这个世界的。以下转载自《发现的乐趣》，祝开卷有益！
感谢德罗斯先生给我这个机会，让我加入科学教师的大会。我也是一名科学教师。我的教学经验仅限于给研究生上物理课，而这种教学经验让我明白了一件事情：我自己并不知道该如何去教学生。
你们是真正的教师，在基础教育领域从事一线教学工作。你们指导新教师，安排课程是你们的专长，但我相信，你们也不清楚如何当好一名科学教师，要不然你们就不用费那么大劲跑这儿来参加这个会议了。
“科学是什么”——这个题目不是我选的，这是德罗斯先生给我出的演讲题目。但是我想说的是，我认为“科学是什么”根本不能等同于“怎么教科学”，我必须提醒你们注意这一点。
……
科学是什么？我想起了一首小诗：
一只蜈蚣十分快乐，直到一只蟾蜍来开玩笑说：“嗨，你哪只脚先走，哪只脚后走？”
蜈蚣很困惑，但始终想不透最终，它心神不定，掉进阴沟却不知道该先迈哪条腿逃走
我这一辈子都在做科学工作，也知道科学是什么，但是要我到这里来告诉你们“科学是什么”就像是要蜈蚣说出“哪只脚先走，哪只脚后走”，这个我做不到。而且这首诗的类比修辞也让我发愁，我担心回去后我不知道该怎样做研究了。
在这次演讲前，已经有各路记者千方百计打听这次演讲稿的内容，而我不久前才着手准备，所以他们不可能打探到什么结果，但是我现在看到他们全都冲出去发稿子，估计题目会是这样：“费曼教授把NSTA的主席比作癞蛤蟆。”
要把“科学是什么”讲清楚有难度，而我又不喜欢哲学化的表述，那么，今天我要用一个很不寻常的方法来表达我的观点。
我要告诉你们，我是怎么理解科学的。说起来有那么一点点孩子气。在我还很小的时候就是这么理解的，可以说从一开始它就进入了我的血液。
我要告诉你们，对科学的这种理解是怎样潜移默化地改变我的。这听起来像是我会告诉你们怎么去教学，但是这不是我的本意。我是想通过讲述“我是怎样学会理解科学的”来告诉你们“科学是什么”。
这都是父亲教我的，他让我知道了“科学是什么”。据说——我没有亲耳听到——我母亲怀我的时候，我父亲说：“如果是个男孩，我会把他培养成一个科学家。”
他是怎么做到的呢？他从来没有对我说过这样的话：你应该做个科学家。他自己也不是科学家，他是个商人，一个制服公司的销售经理，但他喜爱科学，经常阅读这方面的东西。
我很小的时候——这是我记得的最早的一件事情——那时我还需要坐在高脚的儿童餐椅上吃饭，父亲晚饭后会和我玩一个游戏。
他从长岛市不知什么地方买回来大堆的旧的浴室地板砖，长方形的。我们把瓷砖一个接一个立起来，摆成很长的一条。接着，父亲允许我推倒最后一块瓷砖，然后我们看着整条瓷砖长龙倒下去。很好玩。
再后来，游戏升级了。那些瓷砖有不同的颜色，他要求我按顺序放一块白的，然后两块蓝的，接着再放一块白的和两块蓝的，就这样把所有的瓷砖摆好——我也许想先放一块蓝色的，但按他的要求必须先摆一块白色的。
我想，你们已经领会到其中暗含的教学智慧，其实这并不深奥——先让他喜欢上一个游戏，然后慢慢往里面加教育的内容！
相比之下，我母亲要感性得多。她开始意识到父亲的良苦用心，她对父亲说：“麦尔，要是这可怜的孩子想放一块蓝的瓷砖，你就让他放吧。”
父亲回答道：“不行，我要他注意上面的图案。这是我现在唯一能教他的，这相当于最基础的数学。”
如果我是在讲“什么是数学”，我想我已经告诉你们答案了。数学就是寻找图案。
我在康奈尔大学时，对那里的大学生群体相当感兴趣。在我看来，那个群体的主体是一大群愚钝的学生，他们上的是家政课之类的东西，只有一小部分学生有点头脑，是可造之才。
我常常坐在校园的咖啡店里，那里有很多学生。我一边吃东西，一边听他们聊天，看看他们嘴中能不能蹦出个把有智慧的词语。有一天，我发现了一件很棒的事情。
我听到两个女孩在闲聊，其中一个向另一个解释：“如果你想得到一条直线，你可以这么做：你起每一行时，你都要向右边走一个固定的距离，也就是说，你每走一行时都要走一个相同的量，那么你就能得到一条直线。”那可是解析几何里一条深奥的原理！她继续说下去，我简直惊呆了。我以前真不知道女性的心智竟然能够理解解析几何（注：当时的社会偏见）。
她继续说：“假设你还有一条线从另一边过来，然后你想计算出这两条线在哪里相交。假设这条线，你每向上移动一个量，它就向右移动了两个量；而另一条直线，每向上移动一个量，它就向右移动三个量，而它们一开始相距20步……”
我听得目瞪口呆。她竟然算出了交点在什么地方！再听下去，我才弄明白她们在谈什么，竟然是一个女孩教另一个女孩怎么织菱形花纹的短袜。
我想就语言和定义的问题说几句，先中断一下我的故事。因为我们必须学习语言。
它不是科学，但这并不意味着：仅仅因为它不是科学，我们就可以不教语言。我们不是在谈怎么教学，我们是在谈科学是什么。知道怎么把摄氏温度转换成华氏温度，这不是科学。这种知识很重要，但它不是严格意义上的科学。
为了与别人交谈，我们必须使用语言，就是这样。你想知道这两者有什么不同，这很好，你要弄清楚我们什么时候在教科学的工具——比如语言，什么时候在教科学本身，这也很好。
为了把这一点说得更清楚些，我要挑一本科学课本，指出一些问题，可能不怎么留情面。这可能有些不公平，因为我相信，不用费什么力气，我同样能在其他书里找到类似的问题来批评一番。
这是一本一年级的科学课本，很遗憾，一年级的第一堂科学课，它就以一种错误的理念来教小学生学习科学——对于科学是什么，教科书自身的理念就是错误的。
书上有几幅图：一只可以上发条的玩具狗，一只手按下发条的按钮，然后这狗就能动。最后一幅图的下面写着一个问题：“是什么让它动起来的？”紧接着是一张真狗的图片，还是这个问题：“是什么让它动起来的？”在这后面，是一张摩托车的图片和同样的问题——“是什么让它动起来的？”就这样一路问下去。
一开始，我以为他们准备向学生介绍科学有哪些学科门类，比如说物理、生物、化学。可事实不是我想的那样。这本书的教学参考给出了这样的答案：“能量让它动起来的。”
能量是个很难捉摸的概念，人们很难正确把握它。我的意思是，能量这个概念，人们如果想要能够正确运用它，想要用能量的概念正确地推导出一些东西，是很难的。
这超出了一年级小学生的接受能力。还不如说“上帝让它动起来的”“意念让它动起来的”或“可移动性让它动起来的”。
我们应该这样来看：那只是能量的定义。我们应该反过来解释。我们应该说“如果某个东西能运动，它里面就有能量”，而不是“使它运动的是能量”。这个差别很微妙。惯性也一样。我来把这个差别说得更清楚一点：
你问一个孩子“是什么让玩具狗动起来的”——假如你问一个正常人这个问题，那你就应该先思考一下。答案是：你拧紧发条，而发条要松下来，于是这个力推动齿轮转动。这是多好的科学课启蒙啊！我们把玩具拆开，看看里头是怎样运转的。
你要观察齿轮的巧妙设计，你要观察棘轮。学一些关于这个玩具的知识，安装玩具的方法，人们能设计出棘轮还有其他东西，由此可见人类的智慧，等等。这样会很好。（那本教科书上的）问题提得很好，答案未免有点缺憾，因为他们想要教给学生的是能量的定义，但是学生什么也没学到。
设想一下，假如一个学生说：“我不认为是能量让它运动的。”你该怎么把问题讨论下去呢？
我最终想出了一个办法，可以用来检测你究竟是传授了一个思想还是教了一个概念。我们这么来检测：“不要用你刚学到的新词，用你自己的语言复述一下你刚学到的内容。”
“不要用‘能量’这个词，请告诉我，关于那个玩具狗的运动，你现在学会了哪些知识？”如果你说不出来，那么，你除了概念什么也没学到。相关的科学知识你什么也没学到。这也许还不大要紧。
关键是你可能立马不想学习科学了，因为你不得不学习很多定义。用来启蒙的第一堂科学课就是这个样子，这难道没有可能（给科学教育）带来毁灭性的灾难吗？
我认为，在第一堂课上只是为了回答问题去学习一个神秘的词语，这简直太糟糕了。那本书上还有其他例子——“重力使它下落”“你的鞋底磨损了，是因为摩擦力的作用”。鞋子磨损了，是因为它和人行道频繁接触，人行道上坑坑洼洼，很容易磨损鞋子。仅仅扔出“摩擦力”这个专用名词来解释，实在令人提不起兴趣，因为这不是科学。
我父亲也讲过一点跟“能量”有关的事情，在我有点儿理解它之后，他就开始使用“能量”这个词。假如他要给我讲解能量问题，我想他会这么做——他确实做过类似的事情，虽然他举的例子不是玩具狗。
如果他真的拿玩具狗做例子，他会说：“它动了，是因为阳光的照射。”我会说：“不是的。这和阳光的照射有什么关系？它动了，是因为我给它上了发条。”
“那么，我的朋友，你怎么有力气上这个发条呢？”“我吃东西了。”“你吃什么了，我的朋友？”“我吃粮食了。”“粮食是怎么生长起来的？”“因为阳光的照射。”
狗也是这样。汽油呢？也是太阳能的积累：植物吸收太阳能，随后把它储存在地下。其他事物也一样，最终都和太阳有关。你看，同样是自然界的一件事情，我们的教科书上表述得那么死板，这里却讲得这么生动。
我们看到的所有运动着的东西，它们之所以能够运动都是因为阳光的照射。这确实解释了一种能量可以转变为另一种能量。但是孩子也可以不接受这样的解释，他会说：“我认为这不是因为阳光的照射。”然后你可以和他展开讨论。这就是区别所在。
这只是一个例子，说明抛出那些物理学名词和真正教科学的区别。那些物理学名词是必不可少的，我们反对的只是在第一堂课上就讲这些。
学到后面肯定要引入这个名词的定义，告诉你什么是能量，而不是针对“什么让狗动起来的”这样简单的问题。面对孩子，我们应该给出符合他们兴趣的答案：“拆开它，我们来看看里面有什么。”
和父亲在树林里散步时，我学到了许多东西。比如看到鸟，他不会忙着告诉我鸟的名字，而是说：“看，那鸟总在啄自己的羽毛。它老是在啄羽毛。你想想看，它为什么啄羽毛呢？”
我猜想：“是羽毛乱了，它想把羽毛理顺。”父亲会问：“那鸟的羽毛什么时候弄乱的？还有，它的羽毛为什么会弄乱呢？”
“飞的时候。它在地上走的时候，羽毛不会乱。但是飞的时候，羽毛就乱了。”
然后他会说：“照你这么想，鸟刚刚落地时，就会去啄羽毛，而它理顺羽毛之后，在地上走来走去时，就不怎么啄羽毛。好，我们来看看。”
于是我们就过去看，仔细地观察。我观察到的结果是：鸟不论在地面上走了多久，它都会去啄羽毛，就跟它刚刚从空中飞下来时一样。
我猜错了，可是我真的猜不出真正的原因。这时候，我父亲就会告诉我答案：
那是因为鸟的身上有虱子。鸟的羽毛里会掉下来一些小皮屑，那东西是可以吃的，虱子就吃这东西。虱子身上有一点点蜡，那是因为虱子腿部的关节能分泌出这东西。在那里有一只非常小的虫子，它靠吃蜡生活。小虫子能有这么多的东西吃，最后导致它消化不良，因此它排泄出的液状物里就有很多糖分，还有一种微小的生物就靠这糖分生存，等等。
父亲所说的这些，虽然不完全正确，但是这种方法是对的。首先，我学到了“寄生”这个概念，一个生物靠另一个生物生存，这个生物再依赖另一种生物，一直有能依赖的对象。
其次，他接着说，在自然界，只要有可以吃的东西，能维持生命，不管它是什么东西，都会有某种形式的生物找到利用这种资源的方法，而且一点点吃剩的东西都会有别的生物来吃。
我要说的就是，即便观察后，我还不能得到最终的结论，可是，观察得到的结果就是一块金子，这是很有价值、非常神奇的结果。这确实很神奇。
我认为有一点很重要——至少对我来说很重要：如果你想教导别人去观察，你得让他知道，通过观察他会发现美妙的东西。我就是在观察时懂得了科学是什么。科学需要耐心。
如果你看了，你仔细观察了，你确实用心了，你会得到巨大的回报。所以，当我更大一些的时候，我会不辞辛苦地研究问题，一个小时接着一个小时地工作，坚持数年如一日——有时一干就是很多年，有时候时间短一些。
其中有很多工作都失败了，很多东西都进了废纸篓，但时不时会有灵光一现，问题有了新的突破，那是我童年时就懂得期待的东西——观察得到的结果。
因为我知道观察是值得花费精力的。
……何谓科学，我想，它可能是这样一回事：在这个星球上，生命进化到了一个阶段，智慧生物出现了——不仅仅是指人类，也包括那些能嬉耍的动物，它们能从这些活动里学到一些东西。
但在这个阶段，每个动物只能从自身的经历中学到东西。它们又渐渐进化，直到某些动物学习能力变得更强，不仅能更快地从自己的经历中学到东西，还能从别的途径学习，比如通过观察其他动物的经历，或是有别的动物给它亲身示范，或是它能够模仿另一个动物。
于是就有了这样的可能性：所有的动物都可能学到这些经验，但是这种经验的传承没有效率，而且掌握这些经验的动物可能会死掉，至于学到了这些经验的动物，也许在它能够把经验传授给其他动物之前就死掉了。
问题是，有没有可能学得更快一些——学习的速度能超越遗忘的脚步？那些碰巧学到的东西，可能因为学习者的记忆力不好，也可能因为学习者或发明者的死亡而被遗忘。
也许，就出现了这样一个阶段，某种动物的学习效率提高到了这样一个程度，突然之间整件事情有了一个崭新的面目：某个动物学会了一些事情，紧接着就传授给另一个动物，它再接着传授给下一个动物，它们传授知识的速度如此之快，足以使这些知识不会在这个种群内消失。于是整个种群的知识就有可能积累起来。
这种现象被称为世代累积性（time-binding）。我不知道是谁发明的这个词，不管怎么说，刚才说的那一个种群的动物，他们中的一些现在就坐在这儿，想把这个经验和那个经验结合起来，每一个都努力向另一个学习。
一个种群拥有自己种群的记忆，拥有代代相传积累起来的知识，这是自然界的一个新现象。但是，这也有一个弊端，因为有可能传递错误的东西——对这个种群没有好处的思想。这个种群有思想，但有些思想不一定有益。
于是我们又到了这么一个时期，思想非常缓慢地累积起来，不仅包含实用和有用的东西，还混杂着大量形形色色的偏见和千奇百怪的信仰。
后来，人们发现了一个避免这种弊病的方法。那就是存疑。
人们不确定流传下来的东西是否真的正确，想重新亲自验证事情的真相，不想盲目相信学到的东西。这就是科学：经过重新检验的知识才是可信的，而不是一味相信前人留下来的知识。我就是这么看待科学的，这是我能给出的最好的定义。
为了提高大家的兴致，我想说说大家都很熟悉的事情。宗教人士传教的时候，他们不是对人们说教一次就完事的——他们要反复说教。
我想，向人们传授科学知识也有必要这么做，运用不同的方法，孜孜不倦地激励人们学习科学，让大家记住科学的意义所在，不仅教孩子们，还要教成人，教每个人。我们这样做，不仅仅是为了让自己成为更好的公民，或者更有能力去控制大自然；我们这么做还有别的意义。
那就是学习科学造就了我们的世界观。我们重新验证知识，从中可以发现自然的美与神奇。也就是说，我刚刚向大家提到的那些事情的神奇和美妙：物体之所以运动，是因为阳光的照耀。这个说法很深刻，很奇异，也很美妙。
这些都是很美妙的事情，科学的世界里到处是这些美妙的东西。它们很有启发性，也可以用来启发他人。
……
说到底，人不可能有来生。每一代人都会从自己的经历中发现一些东西，他们必须把这些发现传给下一代，但是这种知识的传递必须在继承和扬弃之间保持微妙的平衡，以免我们人类（现在人类已经知道自己容易犯以讹传讹的错误）把错误的知识强塞给下一代。但是我们人类确实把自己积累的智慧传递了下去，还有那些也许称不上智慧的“智慧”。
在传承先辈的知识这个问题上，我们很有必要教学生一种技能：如何在“取其精华”和“去其糟粕”两者之间保持一种平衡，这需要相当高超的技巧。科学的各个学科门类在其发展过程中都有过这样的教训：认为先辈大师们字字珠玑、说的都是绝对真理，这样的信念是很危险的。
