立冬篇：立冬发现妙射线——创新精神培养
专家：杨忠健
每年11月8日左右为立冬，习惯上把立冬这个节气作为冬季的开始。1895年11月8日，正值立冬，这一天，伦琴发现了X射线。
伦琴1845年3月27日生于德国小城勒内普。他从小就立志当一名造福人类的科学家。伦琴大学毕业后，成为博士。一天午夜已经12点了，他还在实验室研究阴极射线。这时他的夫人来到实验室，突然，伦琴惊讶地发现荧光屏上清晰地显示出夫人一只手的骨骼影象。他们马上将之洗成照片。伦琴认为，这既然是一种未知的射线，就称为X射线吧。4天后，医院运用这项成果，用这种射线观察患者的手掌，顺利地取出了刺入手掌中的一根铁针，从而有力地证明了X射线的实践价值。1901年是诺贝尔奖创办的第一年，伦琴由于发现X射线，荣获了首届诺贝尔物理学奖。1923年2月10日，伦琴逝世。
2004年三位美国理论物理学家因发现强相互作用中的渐近自由(asymptotic freedom)获得诺贝尔物理奖。加州大学圣巴巴拉分校的格罗斯(David Gross)、加州理工学院(California Institute of Technology)的波利泽和麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的维尔切克于1973年完成了这一重大发现。他们的理论工作解释了为什么高能夸克的行为像自由粒子。100多年来，凡获得诺贝尔自然科学奖的科学家，都是最具创新精神的人，他们的成果对人类具有伟大的意义。
在本篇中，我们说的话题是家庭中创新精神的培养，而创新精神的培养，正是素质教育的重点。
1、怎样理解袁隆平先生的灵感公式？
我家小玲最近写了一篇作文：“我学习经验中很重要的一条是善于思索，不懂就问。我认为我自己是学习的主人，所以要发挥自己学习的主动性、积极性。如果我不懂老师的解释，或者有些原理还不清楚时，我就会请求老师再讲一遍。如果老师提出了问题，我经过思考后，就很愿意举手回答，以检查自己是否正确。课堂参与的意义不仅在于弄清疑问，还锻炼我思维的敏锐性。我不太愿意为应付考试而死记硬背一些概念，我认为高分应该扎根于透彻理解的土壤之中。有时候，一道题做不出来，可以把它分成两个或更多的部分，而这些部分是可以解出来的，这样整个题也接迎刃而解了。我觉得这是个非常有用的思考问题的方法。星期天，我一个人在家，同学约我去打羽毛球，我的羽毛球拍子却在五斗橱后拿不出来。而柜子又太重了，我也搬不动。这时，我想起了那个化整为零的方法，就把抽屉一只只搬走，柜子就轻了，我再挪了一下柜子，羽毛球拍子便被我取出来了。” 请评价一下这篇作文。
小玲的作文体现了她具有创新思维的萌芽，这是非常可贵的。创新是人类的特性，是人类进步的灵魂。从钻木取火、结绳记事到现代的飞船登月、电脑网络，每一项人类的科学成果都离不开创新。2003年，有一个对儿童想象力和创造力的大型调查，对象为欧美和亚洲十几国的儿童，测试结果，中国大陆孩子的想象力是最差的。这应引起家长的高度警觉与重视。
创新能力是创新精神的重要组成部分。人的创新能力就像市场投资一样，是将人的能力和精力投入新的高质量的思想中，花最小的代价，创造最有价值的产品。一个人能否发挥其创新能力，受到6个因素的影响。这6个因素分别是：智力、知识、认知风格、个性特征、动机和环境。创新能力充分发挥的关键是这6个因素的投入和它们之间的凝聚方式。智力是创新能力的一个重要来源；知识是创新能力产生的重要条件；认知风格是对智力和知识的整合；个性是创新能力发展的重要保证；动机是创新能力形成的动力源；环境是创新能力形成的客观条件。
“杂交水稻之父”、科学家袁隆平先生曾经提出过一个著名的公式：
灵感=f（经验?知识?追求?思索）。
我们知道，灵感是创新的核心，这个公式揭示了灵感产生的内部条件。
当一个人有了一定量的知识以后，创造力就与知识的量关系不太大了。当然这也是相对而言，如果知识的量实在太少，根本就不可能迸发出创造的火花，也不可能有创造。有一个死线理论：水库中的存水在死线以上者，可以用于发电、灌溉等，而在死线以下的水是没有用的。人的知识、人的素质也有一条死线，如果知识太少，没有超过死线，是不可能有什么大创造、大手笔的。科学家钱伟长说：“以前有个学生曾问我，怎么才能学得好？我说，你先自己看书，开始肯定有很多东西弄不懂，不懂就记下来。然后继续看书；那些不懂的地方，学到后来自己就懂了。你把已弄懂的部分划掉，这些部分就成为你的知识了。这个学生后来一直坚持用这种方法学习，现在已经是中国科学院院士了。”文化大革命中，有人说知识越多越反动；现在又有人说知识不重要，高分低能。其实，古人王充说：“人有知能，则有力矣”近人培根说：“知识就是力量”。在知识经济的21世纪，没有知识，哪来创新？
美国加州作出决定，将本州铝合金制成的红色路标一律换为橙色，并奖励提供经济实用方法的人。结果一位工程师获得这项奖励。他发明了一种半透明的黄漆，用它刷在红色的字上，路标上的字就变成了橙色，这大大地节约了开支。如果这位工程师没有光学、颜色学等物理知识，就不可能有此项发明。所以，一定量的知识奠定了创新的基础，轻视知识，又想创新，是南辕北辙。
在上面的公式中，还有“追求”这个因子，说明创新需要人去奋斗，去追求。著名学者钱钟书先生说：“人性中皆有悟，必工夫不断，悟头始出。如石中皆有火，必敲击不已，火光始出。”
2、如何培养孩子思维的流畅性和变通性？
我的孩子上小学低年级的时候，有一次考语文，要求看图写字，图上是星星和月亮，结果孩子写了“黑夜”两个字，老师当然判为错。我告诉孩子，考试要答标准答案，不要自作主张，否则自己吃大亏。我说的这个比较实用，但与培养创新精神似乎不符，生活中应该怎样解决这个矛盾？
您说的确实是个矛盾。告诉孩子在考试中答题要规范，这非常重要。然而，这并不妨碍家长指导孩子发展求异思维。思维分为求同思维和求异思维：求同思维就是从一个维度进行概括；思维中的求异就是从多维度进行概括，这样的思维比较灵活。
流畅性是求异思维的一种表现，可以用单位时间内由一个项目联想的别的项目的数量来衡量。人的思维速度越快，效率就越高。在信息时代，思维速度是一项极为重要的指标，迟缓有时会误事。学生考试和做其他事情一样，都是有时间限制的。学生在相应的考试中想要考个好成绩，就得强调思维速度。家长对孩子的学习任务要有时间限制。
例如问铅笔用途，1分钟内，孩子只能答用途为写字者，说明他思路不广；而1分钟内回答铅笔可以写、画，烧火，做秤杆，调电子表，做尺子，做筷子，做指挥棒，当武器，当礼物者，思维十分流畅。
思维变通性，可用由一个项目所联想到的别的项目的种类多少来衡量。这里不看重项目数量，看重的是种类的不同。看问题从多种角度，想事情有几条思路，都需要一个人思路开阔，而不是一条道走到黑。
思维变通谓之“活”。于右任先生书法出众，大家经常向他索字，结果影响了他的工作，于先生便不肯为人写字。他的一个老友多次苦求，于先生实难拒绝，就为他写了“不可随处小便”6字，认为老友也无法将这几个字挂起来。数日后，老友把裱好的字拿来给于先生看，已经变成“小处不可随便”这样一句格言，于先生很佩服老友的变通思维。
变通性是创造力在行为上的一种表现。具有变通性思维的人，遇到事情能举一反三，做到触类旁通，因而能产生超常的构思。可以说，一切发明创造，都离不开变通性思维。家长应从小就培养孩子思维的变通性。对于孩子有时候提出的怪问题，做的怪事情，得的怪结果，想的怪主意，不要不分青红皂白，一概指责；而是要分析对错，因势利导。有时，当一个人只有一个念头时，他那个念头也许是最危险的念头。
在数学学习中，家长可以鼓励孩子一题多解，然后找出最简洁的解法。在孩子写作文的过程中，如果思维变通，文章就新颖，立意就不俗。比如写雪，可以写堆雪人，打雪仗，写雪的晶莹洁白，写瑞雪兆丰年；但也可以从反面写雪：雪用洁白的外貌掩盖了世间的污秽，雪见不得阳光，雪仗风势，耀武扬威，使万物凋零，突出人不怕冰雪的顽强精神。“大雪压青松，青松挺且直”。这文章就会别具一格，令人耳目一新。
当一位大使问联合国秘书长安南成功的秘诀时，安南给他讲了这样一件往事：我至今记得17岁时老师给我们上的一堂课。一天，库奇马寄宿学校的一位老师走进教室，手里拿着一张画有一个黑点的白纸。他问我们：“孩子们，你们看到了什么？”我们齐声回答：“一个黑点！”这时，老师说：“难道你们谁也没有看到这张白纸吗？在今后的生活中你们可不要这样啊！”
创造性思维是灵活、变通、独特的思维。平时家庭生活中，猜谜语、对对联、智力游戏、下棋打牌，解决生活实际问题，做数学趣味题等，也可以培养孩子思维的流畅性和变通性。
3、如何培养孩子的创新精神？
我和丈夫虽都有一份固定的收入，并没有做出很大的成就。孩子学习成绩中等，普普通通。我想问的是，我们这种情况，孩子能有很大的创造性吗？怎样培养孩子的创新精神？
创造力是产生新思想、发现和创造新事物的能力。它是成功地完成某种创造性活动所必须的心理品质。与一般能力的区别在于它的新颖性和独创性，其中的重要成份是发散思维。这种能力既不单凭遗传，也不全靠环境。教育在人的创造能力培养中，可以有所作为，同时其作用也是有限度的。创新精神是人从事创新活动所需的基本心理状态。主要包括创新意识和创新个性。
创新意识：指个体从事创新活动的主观意愿和态度，常表现为总想用新的思路，新的方法去解决问题的探索欲望。
创新个性：指个体从事创新活动时表现出来的稳定的个性心理品质特征，其差异性在一定程度上决定其创新成就的大小。
时代的发展，特别是知识经济时代即将到来，需要我们的孩子从小就培养起创新精神。知识的无国界性，非独占性，无限供应性，使得知识经济必然是全球性的。谁拥有知识谁将是强者。而获取知识，主要取决于教育。前任联合国教科文组织总干事马约尔在世界教育报告中说：“我们给子孙后代留下一个什么样的世界，在很大程度上取决于给这个世界留下一个什么样的子孙后代。”
您的孩子和其他的孩子一样，当然具有创造的潜力。作为家长，您可以用不同的方法试验和开发孩子的创造潜力，鼓励孩子做以下几件事：
——做一件孩子自己从来没有想要做的事情。让孩子利用星期天在家的时候，弄清家里的管线系统，哪些是煤气管道？哪些是供暖气的？哪些是排污水的？它们从哪里进来，又从哪里出去？家里的管线系统有没有危险？有没有不合理的地方需要改进？
——提前自学一些课程。可以让孩子自选一个科目，比老师讲课的进度提前一个星期自己学习，如果孩子可以看懂，他会获得喜悦和自信。还可以鼓励孩子翻阅他从来不敢问津的书籍。例如霍金的《时间简史》。
——做一件自己想做而一直没有动手的事情。例如，鼓励他为自己崇拜的明星写一个传记；提出一个学校附近交通堵塞问题的解决方案；鼓励孩子通过跳蚤市场把自己不用的书籍玩具拿来换取所需要的东西。
——问几个自己不敢问的问题。孩子的许多问题可能是一直想问又怕人笑话的，也可能是自认为别人也说不清楚的问题。例如，猴子是不是一夫一妻制？为什么广告永远不说自己产品的缺点？宗教和迷信是一回事吗？如何与恐怖主义斗争等等。
创新不可贪大，要积少成多，积小成大，由近及远，点滴成河。要把学习搞好，学习文化相对比创新容易，如果连容易的事情都做不好，就想创新，就比较困难。首先要刻苦学习，大发明大创造才有可能。不仅眼光要看得远，而且步伐要走得稳。老老实实，痛下功夫，才可能创新。
4、创新的基础、过程、条件是什么？
我想培养孩子的创新精神，但是我不太了解创新的过程，我觉得创新是很难的事情。需要什么条件才能创新呢？
爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”
创新的起点是不满。人不满足现状，不被已经取得的成绩所陶醉，才会有所发现，有所发明。例如笔的发展历史就是这样：从人类知道用记号或书画方法来发表他的思想起，发明和使用过了种种的笔。最早，人是在石板、龟甲或竹片上书画的，因此他的笔必定用金属之类所制，所以我国古时有“刀笔”之称。后来，削尖的骨头、芦苇、毛笔、羽毛笔、钢笔、铅笔、圆珠笔相继登场，到现在乃有各种电脑输入法代笔。人类对笔的创新还会继续，今后可能会发明一种笔，能把人正在思索的东西直接自动写出来。所以，我们对现实不满，想要有所改变，才有了创新的动力。
创新的基础是积累。知识经验的积累是创新的准备，创新是积累的结果。创新的“灵感”是不会从天上掉下来的，也不会在头脑中自生。先有“山重水复疑无路”的努力和困惑，才可能有“柳暗花明又一村”的机遇和幸运。一篇给人启发的文章，一次饶有兴趣的活动，一场激烈交锋的讨论，一句充满哲理的话语都可能成为“灵感”的催生婆。蜜蜂积累花粉，酿造花蜜。如果没有花粉，它就“难为无米之炊”。小学生的学习就是积累，不学而创，如沙滩上盖高楼，是不可能的。
创新的过程是思索。智慧之门，要用思索的钥匙去打开。积累的材料只有加以分析、综合、演绎、归纳，才能从中提炼出规律性的东西和独特性的产品。如果只收集，不思索，只能成为一个材料保管员。哈雷发现哈雷彗星的周期就是在别人和自己观察到的丰富的天文材料的基础上研究的结果。
创新的条件是借鉴。他山之石，可以攻玉。要创新就不能无视已有的先进经验和成果，而且要结合具体情况认真借鉴，有所突破。借鉴不是照搬，齐白石说：“似我者死，学我者生。”就是这个意思。玻尔从中国古代太极图的阴阳互补中借鉴思路，提出了量子力学的互补原理。林和靖从前人诗句“竹影横斜水清浅，桂香浮动月黄昏”中得到启发，写出“疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏”的千古咏梅绝唱，其实他仅仅改动了两个字。
5、为什么说奇过则凡？
现在有些人非常浮躁，把与别人不同就说成一定是创新。某电视剧中宋朝人唱的竟然是元曲，让人哭笑不得。我觉得，孩子不能学习这种“创新”。您的意见呢？
我同意您的说法，因为真理再过一步就是谬误。古人说：“奇过则凡。”意思是，太过奇异的东西反而成了平凡之物。有些脱离实际的怪异想法并不能算是创造。例如，有人发明了方形西瓜，由于便于运输，受到市场欢迎，这是创新。就有人依此制造了方形月饼，虽然别具一格，然而没有销路，失败了。因为月饼是在全家团圆的中秋节食用的，取团圆之意，做成方形就没有什么人去买了。您所举的例子，在电视剧中，宋代的人唱起了汤显祖的曲子，还有的电影说秦始皇“保国护民”，是对历史的严重歪曲，还不如“关公战秦琼”呢，确实让人感到十分虚假和无理，这根本不能算创新。
如果你向东我就一定向西，你赶鸭子我就撵鸡，你反对我就拥护，你坐地铁我就打的，如此一味地剑走偏锋，这不仅不是创新，而且会在生活中吃亏。
牛顿说：我比别人看得更远一点，无非是我站在巨人的肩膀上。一些人还没有基本的知识和训练，就想搞出创新发明，他们忽视了继承的重要性。一些中学水平的人声称证明了哥德巴赫猜想，要求报刊发表。其实，用初等的、一般的方法去证明这个问题，就像用手工去加工飞机精密零件；又像用石头去打月亮。这些行为，只能是浪费时间、精力和金钱。中小学生可以创造，但一定是建立在学习扎实的基础上。
有一些家长把“头脑急转弯”问题当作创新精神去训练孩子。“树上8只鸟，开枪打下1只，还有几只？”不是7只，而是1只都没有！——所有剩下的鸟听到枪声不都吓跑了吗？难道这能培养创新精神？思维的作用就是解决问题。几乎所有“头脑急转弯”问题都包含两个问题。“你在思考问题甲，而我却在问问题乙。”如果把问题直接提出来，恐怕所有的孩子都不会答错。在这里，真正转弯的是问题，不是思维。因此，此类问题不但不能让孩子的思维得到训练，而且会让孩子形成“指鹿为马”的习惯，造成学习成绩的下滑。
当前有些人片面理解个性、创新，特别浮躁，反对学生进行刻苦学习。就像30年前的反潮流“英雄”说的：“我是中国人，何必学外语？”主张“我是文学偏才，不用学数理化。”而把批评他们的人都说成是“喧哗的庸者”、“没有文化只有文凭的庸人”。在加入了WTO的中国，学习一切优秀的人类文化是十分必要的。让我们记住“奇过则凡”。
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