深圳圓融教育—深圳培訓學校機構有哪些
文/羅清紅
科學與教育總是相伴相生的,教育必須建立在科學之上。科學的基本態度是疑問,基本精神是批判,基本特征是不斷進步,哪怕其他方面都在倒退的時候,科學卻總是在前進,科學是人類進步的第一推動力。科學教育通過對人在思想、精神、態度和方法上的熏陶與培育,從而提升人類非生物本能的智慧,豐富人類非與生俱來的靈魂。科學的力量,體現在對人類思維方式的不斷探索、不斷修正與不斷否定中,并以想象力和實證推翻先前觀念,無限逼近世界實在的新面向,不斷建立宇宙空間的新圖景。學者祝智庭認為,智慧是一種高階思維能力和復雜問題解決能力,智慧的精神內核是道德和價值認同,智慧強調文化、認知、體驗、行為的圓融統整。教育智慧是指教師對于教育教學工作的規律性把握、創造性駕馭和深刻洞悉、敏銳反應以及靈活機智應對的綜合能力。
一、教師應該成為科學精神的信仰者
兩千多年前,孔子去世前呼出來的最后一口氣,會平均地彌散在大氣層中,結合大氣層的體積,地球上每個人平均會吸入10個分子左右,這是先師圣人的氣息,也是古今一脈的傳承。人類總是對自身感到著迷,研究自己的歷史、心理、哲學與神明,大部分知識都以人自身為中心,仿佛人類就是宇宙的中心。科學為我們打開了一扇觀察人類世界以外的窗戶,由此帶來了認識宇宙世界的新空氣。曾經認為地球是平的,世界是靜止的,宇宙很小而且從未改變,人類是一個獨立物種,與其他生物沒有血緣關系……現在,我們認識到了夸克、黑洞、光子、基因、DNA雙螺旋結構以及空間波動的存在……人類像個不斷長大的孩子,發現世界并非只有4%的臥室,還有臥室之外96%的暗物質暗能量,那是我們幾乎一無所知的遼闊世界。為此,蘇格拉底有句名言:我知道自己一無所知。在自然面前,人應該永遠保持謙恭與謙卑,這是智者修煉的基本功。
歐幾里德定義直線外一點有且只有一條平行直線;黎曼則直接從公理上修改,認定直線外一點可以作若干條與已知直線平行的直線,結果形成自洽的黎曼幾何邏輯體系。牛頓經典力學認為時間空間不變,愛因斯坦則整體性顛覆牛頓時空觀,同樣構建起自洽的理論大廈。科學鼓勵首創精神,沒有做不到,只有想不到,創新總在反叛中:初中老師告訴我們負數不能開根,高中老師則告訴我們負數可以開根,于是開出了虛數與復平面,前不久潘建偉團隊用實驗證實了虛數空間的存在,引起了不少人觀念上的沖突。以數學的0為例,小時候,考試就怕得0,疫情期間,大家都盼著得0,0增長,0感染,0病例,到今天才發現,0竟也如此可愛,如此吉祥;又如0/0型是否有意義?基礎教育老師講,此式無意義,高等教育老師講,此式有意義,0/0是不定型等于任意數,這個結論在有些人看來,會不舒服,假如有小學生遇到這樣的困惑,教師該作何引導?0是空, 是宇宙未被觀察前真如狀態的數字煙、概率云和量子海;0是無,無不是什么都沒有,是什么都會有,宇宙從虛空的狄拉克量子海洋中,踢出正反粒子對,進而形成兩個世界,物質世界與反物質世界,物質世界就是宇宙大爆炸無中生有的世界,正負粒子對撞,則是兩個分裂世界的融合過程。
可見,在人類成長的歷史長河中,世界史沒有邊際,有邊際的只是人的思想束縛,凡是認為不可能的事變成可能的時候,人類的智慧就往前走了一大步。真正阻止人類進步的是人類勇氣的界限。
二、教師應該成為現代科學的知情者
一個世紀以來,相對論與量子論在各領域發揮著積極作用和重大影響。沒有相對論,就沒有GPS精確導航,就沒有中國天宮,沒有馬斯克的星鏈,沒有重力透鏡效應下的黑洞照片;沒有量子論,就沒有晶體管、激光、巨磁阻、LED等,就沒有現代科技。是它們徹底改變了現代社會經濟、生活與技術面貌。然而,時至今日,調查顯示,知曉其科學原理者廖廖, 由此導出的有違生活直覺的科學結論,更難成為大眾共識,但這并不影響人們心安理得地享受與傳統觀念沖突的現代科學理論帶來的巨大福利。然而,作為新時代的教育工作者,我們有責任和義務,擁抱科學,拒絕科盲,努力成為科學常識的知情者和守護者。
相對論告訴我們,物體運動速度越快,時間越慢,可見,你的時間不等于我的時間;運動讓長度變短,可見,你的空間不等于我的空間。運動讓時間變慢,讓長度變短,時間和空間會因為運動而編織成“時空四維”。每個人的運動不同,也就意味著每個人的時空尺度不同,從這個意義上講,這個世界上,每個人都擁有自我不同的獨立時空世界,雖然它們之間的區別非常小,但這一定是無法提出質疑和挑戰的大于零的真實存在。可見,每個人都在自己的時空尺度里獨自行走一生,每個人必須為自己的行為負完全責任,與他人無關。另一方面,相對論告訴我們,物體的質量越小,速度越快,時間越慢。光子靜質量為零,從而換取光速前進,讓時間停止,光子即時長途奔襲,依然不忘初心,保存光源原初信息;與此相似,人的發展何嘗不是這樣?有的人思慮太重,計較太多,因“質量”太大而進步緩慢,有的人則敢于拋棄私心雜念,戒除貪嗔癡,明明德,止于至善,把自己活成一束光,因而青春永駐、精神永存。
量子力學感覺與我們的生活關系不大,其實它已誕生超過100多年。量子是物質與能量的最基本單元。在物理學中,無論是物質還是能量,如果我們不斷往下細分,就會發現,它有一個最小的不可分的一個單元。就像我們上臺階走樓梯,只有第1、2、3級臺階,而不會有1.5級、2.5級臺階,那是不穩定的,也是沒辦法存在的。這種離散的,必須有正整數的物理學概念就叫量子。
愚公移山告訴我們,愚公想要到山的另一側,他要么登上山頂再下山,要么把山鏟平。然而,如果我們把整個尺度縮小到十萬分之一(10的負5次方米),進入到量子力學主導的世界,愚公就可能直接隧穿過去而無需翻山越嶺,或鏟平山脊。量子力學發生在我們日常相空間以外的世界,它的行為與日常行為不一樣,不代表它是錯的,只是我們不熟悉而已。一個物體非常小,根據量子力學,我們就無法確知它的位置,它沒有絕對位置,它會既在這里,又在那里,有時還可同時出現在兩個地方。可見,我們熟悉的經典世界與不甚熟悉的量子世界,在物質運動上存在著非常不一樣的規律。微觀領域,是允許一個物體同時處于多種狀態的,這就像一個量子人可以同時既在成都又在北京,就像孫悟空的分身術,這在宏觀世界里是匪夷所思的,但在微觀世界里,這卻是真實存在的。
當相對論與量子論在各自領域混得風生水起的時候,五個小BUG卻讓兩者兵戎相見,產生了不可調和的矛盾沖突:時空筆直與彎曲矛盾、小尺度上不兼容、確定性悖論、超光速問題和信息是否守恒。所幸的是,首位華人菲爾茲獎獲得者丘成桐,以卡拉比-丘成桐六維弦論,瞬間冰釋了相對論與量子論的世紀恩仇,宇宙因從時空四維提升到十維而分外和諧。
宇宙十維由經典世界(時空四維)與微觀世界(卡拉比-丘成桐六維弦,也稱六度空間)共同構成。卡-丘空間是10的負30次方厘米(電子的十萬兆分之一) 。怪事可能發生,而且必將發生,微小、隱藏的維度可能就是怪事之一,它可能存在邊緣性的宇宙,一處卷折在宇宙側邊之外的地域,超出我們的感官覺知。卡-丘空間最簡單的特性是“緊致性”,就像是被揉起來的紙團會往內彎曲,但卷縮的方式有非常精確的規定,一個緊致空間中沒有無窮長或寬的區域,緊致空間可以用有限塊花布縫制成的被子來覆蓋。如果你站在緊致空間的表面上,朝固定方向一路往前走,有可能會走到出發點。卡-丘空間卷曲是如此之小,以至于我們四維世界的居民對此毫無感知,但是它卻無處不在,系附在我們空間的每一點上,只是我們的身體太碩大,無法走到它的空間里面去逛逛而已。但這并不表示我們和這些不可見的六維空間沒有互動,當我們四處散步或是甩甩肩膀時,都會經過這些隱蔽的空間而不自覺。我們行進時,對卡-丘流形的短暫侵擾會相互抵消,比起四維領域中的行徑,顯得無足輕重。我們可以把它理解成x軸是四維,y軸是隱藏的六維。每個人都在十維空間中,帶著這樣一個坐標軸在行走一生。卡-丘空間的出現,客觀上造成了宏觀世界與微觀世界,貝爾不等式在客觀定域的宏觀經典世界里嚴格成立,但在非局域微觀的量子世界里卻不成立,這就證明不存在隱變量,量子世界微觀粒子之間的作用是超距超光速,宇宙間一對微觀糾纏粒子,會糾纏在一起,信息瞬間可達,宇宙從根本上是一個整體,是不可分割的。這或許回應了王陽明龍場悟道“心外無物,萬物一體”的內生邏輯。
2700年前印度創造了一個字“梵”,梵就是自然,是大海,是無邊無際的“一”,是高維世界。我們從“梵”里來,生活一圈后,又回到梵里去。在海洋里,我們是一個整體,接著一陣風,卷起了一堆浪花泡沫,然后又跌落下去,全都又都回到海洋里去。通達高維世界,需要排除雜念,練就冥想靜修的功夫,猶如物理學的超導現象,唯有把環境溫度降至絕對零度附近,讓萬物歸于靜寂,電流方可以暢通無阻;類似的,人的冥想內修達到寂靜之態,意識流就可以直達高維,思如泉涌,享受靈感的激蕩、心流的愉悅。教育需要動的魄力,更需要靜的定力,方能開悟啟智。
三、教師應該成為集群智慧的擺渡人
墨西哥有10多億只帝王蝶,每年冬天都在同樣的幾棵樹上過冬。它們每年2月就要向北飛,要飛過上萬公里,到美國、加拿大,然后往回飛,10月再回到樹上過冬。動物這樣的遷徙行為并不奇怪,奇怪的是,在這八個月的旅程中,每只帝王蝶個體的平均壽命卻只有短短兩個月,也就是說往返需要經過四代帝王蝶的接力賽才可以回到原點。它們沒有GPS,沒有指南針,團隊能順利完成接力賽,說明帝王蝶群體涌現出了共享意識,組成了超個體。某只帝王蝶在某個時間死掉,就像人的細胞隨時會死掉一樣,人不會因為某個細胞死亡而失去個人意識,可見,帝王蝶正是因為超個體集群而讓智慧意識永存。
人類因為互聯網有了共享意識,人機一體的時代,社會也會構成一個超個體,技術的進步,這個超個體會更加緊密地聯系在一起,人機互動,人人聯網,也許政治的,種族的,性別的差異都會逐漸減低,也許超個體是人類意識的未來。當下AI支持下的個性化學習,是社會超個體意識的基礎工程。
在AI支持下,未來的學習環境由個人的興趣與能力決定,按照自己的速度學習不同科目。傳統學習環境時間是不變量,學習成了不確定的變數;智能設備支持下的定制化學習,時間成為受學生自我控制的變數,學習成為穩妥的常數。在學校班級里的深入思考往往不被待見,因為需要要整齊劃一地進度均值,正確答案只有一個,因此不鼓勵學生打破砂鍋問到底,如我在馬路邊撿到一分錢,兩列火車總是相遇問題,生活中很難遇到。事實上,在生活中孩子知道的比老師還多,年輕人知道的比老年人多,我們是裝著知道,孩子與年輕人是裝著不知道。純粹知識層面,老師不一定比孩子多,因此教育要從“教”向“育”方面轉變。傳統課堂老師總是讓學生在課堂上找正確答案,總是希望從聰明的學生那里聽到正確答案,未來大部分時間,可能沒有正確答案,沒有標準答案,我們要一起去尋找答案、創造答案。教育不遵循學生內心的激情,久而久之,就會扼殺孩子們與生俱來的創造本能。
學習者是我們的委托人,是我們的顧客。要與他們建立聯系,就需要主動走進他們,而不是期待他們來找我們。教育工作者必須付出更多努力去理解和利用新型學習方式,才能獲得學習者的青睞,教育工作者必須應對各種顛覆性力量,如移動設備,社交網絡,基于云的學習,各種學習APP,創客運動,大規模開放在線課程,游戲學習,翻轉學習,個性化學習,混合交互式學習,流媒體視頻和虛擬學習環境等等。信息化把教師從重復性勞動中解放出來,讓教師能夠與學生進行更多更復雜的人性和情感上的互動。
未來教育就是要訓練孩子怎么面對挑戰,把握機遇不斷學習。音樂激發靈性,舞蹈訓練節奏,繪畫可以體驗創意和想象力,在運動中學會包容,明確團隊責任,面對失敗,挫折,積累敗熵逆商,提高抗打擊能力。未來教育要從純知識性機械訓練,走向從五育并舉,從五育并舉走向深度的五育融合。教師無疑是這場AI技術賦能下,群體教育智慧的擺渡人。
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羅清紅個人簡介
成都市教育科學研究院 院長
教育部基礎教育教學指導專委會委員
中國教育學會學術委員
中國人工智能學會中小學教育專委會副主任委員
四川省正高級教師(二級教授)
四川省學術技術帶頭人
四川省物理特級教師
四川省十大杰出青年
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