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物理學教「鋼鐵俠」出人頭地,科學入門不必先背公式

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物理學教「鋼鐵俠」出人頭地,科學入門不必先背公式
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物理學教「鋼鐵俠」出人頭地,科學入門不必先背公式

2018年02月24日 06:28 最後更新:02月25日 12:22

SpaceX創辦人馬斯克公開表示,成功開創多項事業全賴物理學所賜。基本上,他在四個行業取得突破性成就︰PayPal是網上金融服務,Tesla是電動汽車,SolarCity是新能源公司,SpaceX研發低成本太空運輸等。

我的中學同學可能太忙,沒有深入看新聞故事,新春見面時問我︰「讀物理真係可以做到Iron Man?」(賣座電影《Iron Man》是以馬斯克這位「改變世界的科技狂人」為原型)回想上世紀七十年代,母校以數理科聞名,理科生選擇出外留學很有優勢,雖然我們是中文學校。中三分文、理組,對學生很重要,可惜見到物理課用英文版Physics,盡是公式、方程式,令我們很洩氣,加上數學成績不達標,結果都當上文科生。

馬斯克生於南非白人家庭,受西方式教育,長大後到美國讀經濟學、物理學,過程自主自由,沒有追求名校與學位的功利,他的學習心得另樹一幟。馬斯克接受TED訪問時說(https://youtu.be/0JQXoSmC1rs),物理學提供一套很好的思維方式,令他獲益良多。他沒有大拋學術行話,只強調活用物理學的「第一原理」(First Principle)而不是遵從大家常用的「類比方法」(Analogy),結果是令他有顛覆性的創新。

馬斯克的創業經驗提供elon-musk-book-cover了實例︰他開發Tesla電動汽車時,多數人認為不可能成功,因為電池成本高踞不下;當他提出SpaceX計劃時,專家認為太空運輸的成本就是那麼昂貴,所以難以再進一步。事實真的如此嗎?馬斯克決定以「第一原理」思考回應,從頭開始計算,找出汽車電池原來可以重新組合開發、火箭製造過程可以優化改造,從而令成本大幅下降。假如採用類比思考方法,以上項目只能循過往軌跡慢慢前行。

老同學說︰「物理學原來精深博大又貼地,不過,入門何需先記公式?」這是一個好問題。「物理的書都充滿了複雜的數學公式。可是思想及理念,而非公式,才是每一物理理論的開端。」——愛因斯坦。馬斯克運用物理的思想和理念,開啟他的創新科技理論,並獲得成功,印證愛因斯坦言論正確。這套思維若能引用到現實的中小學裡,尤其用於改革數理科的教與學,必然成就更多科技人才,未來有更多「鋼鐵俠」出現不是夢。

 黃秉華




黃秉華

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

馬斯克 facebook圖片

馬斯克 facebook圖片

全球現役運力最強火箭「獵鷹重型」 facebook圖片

全球現役運力最強火箭「獵鷹重型」 facebook圖片

北京時間2月7日凌晨,美國SpaceX公司成功試射全球現役運力最強火箭「獵鷹重型」,創辦人馬斯克成為超級偶像,國內反應強烈:「為什麼不是中國?」「我們要用多少年才能趕超美國?」有分析指,中國要等到十二年後的「長征九號」才能追趕得到今天「獵鷹重型」。不過,中美相差的不是技術,也在於文化方面。

馬斯克大學讀物理、經濟學,後來加入dot com浪潮,創辦了包括PayPal等知名IT公司等,這種人才中國是不是愈來愈多嗎? 不是。馬斯克是探險家,可與哥倫布、麥哲倫相提並論,這方面中國是缺少的。

馬斯克篤信人類可以移民火星,所以投資火箭計劃,過去十幾年,在不斷失敗與備受質疑之下,只顧完成他的試驗;十五至十七世紀歐洲,哥倫布、麥哲倫等航海家相信地球是圓的,預期往西航行同樣可達印度展開貿易,所以出現「大航海時代」,結果發現了新大陸。這種探險精神令西方強大,反觀近代中國的發展不如人家。

英國漢學家李約瑟有一個著名的「李約瑟難題」研究︰「中國近代科學為什麼落後?」原來不只缺乏探險精神,「把唸書的範圍定義好了」的科舉選拔制度更加為害至深。從何說起?因為家長、學生習慣追求功利式學習,把答案記下來,考試答對了就可以。

有位教育界朋友對我講︰「香港抑或內地對於狀元、學霸這種傳統教育產品依然很羨慕,因此時下的STEM教育,還很多路要走。」大家談起來,覺得馬斯克走紅,可以成為STEM的正面教材。

撇開馬斯克射火箭的探險精神,他對於日常教學,也很有見地。他說︰「教學以實驗為主,資料與工具為次。」了解內燃機原理,最好把它拆開,然後再組裝起來。拆裝過程中,你自然知道如何使用螺絲批等工具。反過來,你先上一堂關於螺絲批的課,你只能死記,效果會很差。

STEM著重學習機械人和各種實驗,因為孩子需要有親自實踐的機會,得以從錯誤中學習,用尋根究底方式爭取知識,而不是習以為常的「考試求分數」。馬斯克從小在這種學習環境之下磨練成長,後來他更活用物理學來解決創業問題,這個話題很有啟發性,下次再談。