魏寧
據說一百多年前,數學、物理、化學課給人的感覺有點冷冰冰,甚至讓人昏昏欲睡。原因是教師只知道從頭到尾向學生灌輸干巴巴的定義、定理,課堂上全無生氣。于是,西方一些高校的理科教授開始嘗試在課堂上聊一聊這門學科的歷史。沒想到,竟一下子激起了學生的興趣,課堂開始變得津津有味起來,這就是科學史教育的發端。慢慢的,在課堂上聊歷史已經不再是為了取悅學生,而有了更為重要的意義。但直到今天,在信息技術課上似乎還不太容易聽到這門學科的歷史。是因為信息技術學科太年輕,歷史匱乏嗎?答案當然是否定的,下面咱們就看看在課堂上聊歷史的好處。
最早在課堂上聊學科的歷史當然是想讓課堂變得有趣起來,在那些教授的嘴里,大科學家們的發明變得頗具喜劇色彩——阿基米德在洗澡時發現了浮力原理,牛頓被樹上掉下的蘋果砸中而發現了萬有引力定律……同樣,牛頓、伽利略、愛因斯坦們的人生故事也讓科學巨匠變得更有人情味、更真實。
在信息技術領域同樣不乏這樣的人物,如因對博弈論做出開創性貢獻從而影響到人工智能發展的怪才約翰·納什,他極富傳奇色彩的一生甚至還被拍成了電影《美麗心靈》,在2002年一舉獲得了4項奧斯卡獎。從21歲時提出奠定其博弈論大師地位的“納什均衡”理論,到30歲時突然精神失常,再到66歲時奇跡般的從瘋癲中清醒過來,獲得諾貝爾經濟學獎。約翰·納什如過山車般的人生就如同劇本一般,并有著頗為喜劇的結局。
在課堂上聊歷史當然不僅僅是為了吸引學生,因為,歷史、人物還具有勵志作用。愛迪生歷經6000多次實驗后,終于點亮了第一盞電燈;富蘭克林冒著生命危險堅持進行雷電實驗,最終發明了避雷針……這些“勵志故事”無不激勵著孩子們對科學的向往。
在計算機發展史上,也有這么一位“勵志大師”——1978年圖靈獎得主羅伯特·弗洛伊德。提到計算機科學家這個群體,絕大多數人都是受過長時間專門教育的科學精英,弗洛伊德的成長故事絕對另類,是一位完全自學成才的計算機科學家。本是學文科出身的他誤打誤撞當上了一名計算機操作員,給IBM的計算機房值夜班卻勾起了對計算機的興趣,于是,憑借刻苦自學,弗洛伊德終于成為計算機的大高手:26歲開發出世界上最早的ALGOL 60編譯器;31歲發明了驗證程序正確性的“歸納斷言法”,34歲被聘為斯坦福大學教授……
除了趣味性和激勵性,學科歷史最大的價值在于它有助于學生理解學科的本質。因為,讓學生知曉整個學科發展的歷史脈絡比讓他們記住某些固定的結論更能接近學科的本質,就像愛因斯坦和玻爾的一系列尖銳論戰能讓我們更深刻地理解量子力學的本質一樣。
在現代計算機誕生的過程中就曾有過一場“工程師派”和“邏輯學家派”的激烈爭論。那是在ENIAC接近完成時,大家開始討論它的后續機器EDVAC的設計方案。由誰來主導EDVAC的設計就成了一次“論功行賞”的大好時機,“工程師派”的領導者——在ENIAC開發中立下大功的??颂卣J為新機器應該由他來主持設計,因為讓15000根熱真空管共同完成一項工作,這可不是一般人能實現的;但EDVAC的領導者們卻并不這樣看,在他們看來,不管ENIAC有多少工程技術上的突破,它仍然得服從計算機器的邏輯思想,那才是一臺機器運行的幕后法則。因此,他們堅定地在EDVAC設計報告上寫下了邏輯學家派的領導者——馮·諾依曼的名字,這才有我們今天學習到的“馮·諾依曼結構”。事實證明,半個多世紀以來,計算機的基本結構依然是當年馮·諾依曼奠定的。這段歷史無疑能讓學生理解計算機背后的科學原理才是計算機的基礎。
學科歷史是學科教育的一筆財富,它能讓課堂更有趣味、更能激勵人心、更能碰觸到學科的本質,在信息技術課堂上聊聊歷史,何樂而不為呢?