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实验和科学方法可以通过很多途径教给学生，而不只是在科学课上。丹尼尔。卡尼茨是我大学时的一个朋友。他是一个富于创新精神的初中和高中社会科学课教师。想让学生们理解美国宪法吗？你可以让他们一章一章地读，然后在课堂上讨论——但是，很不幸，这会使他们大多数人睡着的。或者你愿意试试卡尼茨的方法：你禁止学生读宪法。然而，你安排学生两人一组代表一个州，参加制宪会议。你事先向这13个小组就他们所代表的州或地区的特殊利益作简要的指点。比如南卡罗莱那的代表将被告知棉花的重要性，奴隶贸易的必要性和合理性，工业化的北方所造成的威胁，等等诸如此类。13个代表团聚集在一起，教员给予些许指点，但主要是依靠他们自己，经过几个星期写下了一部宪法。然后他们读真正的宪法。学生们把发动战争的权利留给了总统。1787年的代表们将这项权利交给了国会。为什么？学生们使奴隶获得了自由。原先的制宪会议却没有。为什么？这样做需要教师做更多的准备，学生做更多的工作，但这次经历是令人难以忘怀的。如果每个公民都有一次类似的经历，很难不认为地球上的国家将会具有更好的政治形态。
为了改善教师的培训、工资和实验室，我们需要更多的钱。但是在整个美国，学校公债的发行通常被否决。没有人建议将财产税用于军事预算，或农业补贴，或清理有毒废弃物。为什么偏偏是教育？为什么不支持教育从地方和州级别的一般税收中获得资金？向那些工人特别需要经过技术培训的企业征收特别教育税怎么样？
美国学校儿童做的作业并不够。美国的标准学年有180天，与此相比，韩国是220天，德国是230天，日本是243天。在这些国家当中有几个国家的学生星期六也上学。美国的高中学生每周平均花费3。5小时做作业。花在学习上的时间，课内或课外的，大约是每周20小时。日本五年级学生平均是33小时。日本，只有美国一半的人口，却每年培养相当于美国两倍的高学历的科学家和工程师。
在高中的四年中，美国学生在数学、科学和历史等科目上用去的时间不到1500小时。日本、法国、德国学生则花了两倍的时间。美国教育部1994年的一份报告指出：
传统的教学日必须符合所谓的“学校新任务”的一整套需要——对个人安全、消费者的事务、艾滋病、生态保护与能源、家庭生活和司机培训的教育。
这样，由于社会教育的缺乏和家庭教育的不当，高中学生每天只有三小时用于核心的学术科目。
人们普遍抱有这样一个观念，即科学对普通人来说“太难了”。这一点我们可以通过统计资料看出来。只有大约10％的美国高中学生曾经选修物理课。什么使科学突然间变得“太难了”？为什么对于那些比美国做得好的国家的公民来说，科学就不是太难？美国人在科学、技术革新和努力工作方面的天赋消失了吗？美国人曾经为他们的发明家感到极大的骄傲，他们首创了电报、电话、电灯、唱机、汽车和飞机。今天除了计算机，所有的一切都成了昨日黄花。所有那些“美国佬的独创性”哪去了？
大多数美国儿童并不笨。他们学习不刻苦的部分原因是他们很少能通过努力学习得到实际的利益。现在对普通年轻人来说，词汇技巧、数学、科学和历史方面的能力（实际上是了解基本的知识）并不能使他们在高中毕业后的最初八年中增加收入——他们中的许多人从事服务业而不是在工业企业工作。
在经济中的生产性部门，情况则不同了。比如，面临破产危险的家具厂——不是因为没有顾客，而是因为没有几个初级工人懂简单的算术。一家主要的电子公司报告说该公司80％的工作申请者不能通过五年级的数学考试。美国每年已经损失了大约400亿美元（主要是在生产能力的损失和补习教育的花费方面），因为工人们在很大程度上不能读、写、计数和思考。
美国国家科学委员会对美国139家高技术公司的调查表明，造成研究和开发衰退的主要国家政策有：（1）缺乏处理问题的长期战略；（2）对未来科学家和工程师的培养重视太少；（3）在“防务”方面投资太多，而在民用研究和开发方面则投资不足；（4）对大学之前的教育重视不够。无知养育无知。对科学的恐惧会传染的。
在美国，最喜爱科学的人是年轻、富有、受过大学教育的白人男子。但是在下一个十年美国四分之三的新工人将是妇女、非白人和移民。如果不能唤起他们对科学的积极性——我无意歧视他们——那将不仅是不公正，而且是自毁长城的愚蠢行为。这将使经济发展得不到急需的熟练工人。
非裔美国人和拉美学生与60年代相比在标准化的科学考试中有了很大的进步，但进步仅限于他们。美国高中毕业生中白人和黑人在数学上的差距仍然很大——两到三个等级；但美国高中白人毕业生和其他国家如日本、加拿大、英国或芬兰的学生之间的差距则是上述差距的两倍（美国学生落后）。如果你没有什么动机，而且只受到很少的教育，你就不会懂得很多——这一点也不奇怪。父母受过大学教育的城市郊区非裔美国人和父母受过大学教育的城市郊区白人在大学中的成绩一样好。据某些统计资料，一个穷孩子如果报名参加头脑启蒙计划，将来他找到工作的机会将增大一倍；如果完成了飞跃计划，那么他上大学的可能就增加了四倍。如果我们是严肃的，我们就会知道该做什么。
学院和大学又怎样呢？明显应该采取的步骤是：依靠教学成功来提高声望；根据学生在标准化、双盲测试中的表现决定教师的提升；教师的工资应该接近他们在企业工作的工资；更多的奖学金、助学金和实验室设备；富于想象力和启发性的课程和教材，其中优秀的教员应发挥主要作用；实验课程是每个人毕业所必修的；对传统的偏离科学的倾向予以高度重视。我们还应该鼓励学术上最好的科学家将更多的时间用于公共教育——教材、讲座、报纸和杂志文章、电视节目、在大学一二年级中开设怀疑式思维和科学方法的必修课也许值得尝试。
神秘主义者威廉。布莱克盯着太阳说他看到了大使，而其他人，更世俗一些，“只看见一个颜色大小像金畿尼的物体”。布莱克真的在太阳中看到了天使，还是某种知觉和认识错误？我知道没有照片显示太阳上有这种东西。布莱克看到了照相机和望远镜看不见的东西吗？还是这种解释更多地存在于布莱克的头脑之内而不是之外？现代科学对太阳本质的解释难道不是更奇妙吗：太阳里没有天使或金币，它是一个巨大的球体足以容纳100万个地球，在它的核心，看不见的原子核挤在一起，氢变成氦，氢中潜藏了数十亿年的能量释放出来，地球和其它行星被它温暖和照亮，同样的过程在银河系其他地方重复了4000亿次。
从头开始构造一个人所需的蓝图、详细的阐述和工作指令如果用英语写下来可以装满1000卷百科全书。而你的每一个细胞都有一套这样的百科全书。类星体是如此遥远，以至我们所看到的它发出的光在地球诞生之前就踏上了星系际的旅程。地球上的每个人都是数百万年前的同样的东非猿人祖先的后裔，这使我们都成为表亲。
无论何时我想到这些发现，都会有一种激动的感觉。我的心跳加快，难以抑制。科学是一种惊讶和欣喜。每一次宇宙飞船从一个新世界旁边飞过，我都会感到惊奇。行星科学家们自问：“哦，是这样？我们怎么没有想到？”但是，自然总是比我们所能想象的更为微妙，更为错综复杂，更为精致。考虑到我们人类明显的缺陷，令人惊讶的是我们竟在探索自然秘密的道路上走了这么远。
在获得发现或顿悟的时刻，几乎每个科学家都体验过一种肃然起敬的惊讶。科学——纯粹的科学，不是为了任何应用而是为了其本身的科学——对于那些实践它的人以及时不时地来瞧一瞧有什么最新发现的人来说，具有深刻的情感内容。
像侦探故事一样，构建关键问题，辨别可能的解释，甚至取得科学发现的进�