|
|
|
|
|
|
|
|
| 聖嚴法師 |
|
|
|
首頁
：居士文章
：轉載
物理學認知的異同—美國大學生與藏傳佛教僧侶
物理學認知的異同——美國大學生與藏傳佛教僧侶 Similarities and Differences In Ideas Generated by Physics Learners——US College Students Vs. Tibetan Buddhist Monks 作者：安迪·約翰遜 Andy Johnson 作者安迪·約翰遜（Andy Johnson）：先進數學和科學教育中心（CAMSE）副主任，黑丘州立大學。中心致力於支持真正的數學和科學學習，由經驗豐富的培訓教師教授和指導各級學生的學習，與學校學院合作，承擔南達科塔州內及其他州的各種教育研究計劃。 1999年獲得聖地亞哥州立大學和加州大學聖地亞哥分校科學教育博士學位。1987年，於亞利桑納州坦佩獲亞利桑那州立大學物理學碩士學位。1984年，於科羅拉多州格登科羅拉多礦山學校獲物理學士學位。 黑丘州立大學：位於美國南達科他州的斯皮爾菲什市（Spearfish），也是該州規模第三大的綜合性公立大學，大學開設了本科和研究生階段的教育。 摘要：過去四年裡，我們使用了基於PER（物理學教育研究）課程教材，對藏族佛教僧人進行了各種物理學主題的教學。通過翻譯，我們聆聽了僧侶們對物理學概念的理解。我們發現他們的理解，與我們在美國課堂中聽到的，有著不少驚人的相似之處。然而，僧人與美國學生認知的相似程度，卻隨課題的變化而有所不同。 例如，雙方對於磁場的理解通常是一致的，而對於色彩疊加的理解，有時僧侶們與美國學生使用的概念有巨大的差別。僧人們說話的方式，也讓我們相信文化背景也部分地決定了，他們最初是如何對物理學中的具體課題進行思考和認知的。此調查報告會引用實例，針對雙方對於物理學認識上的相似與差別給予說明，並嘗試找出其異同的原因。 關鍵詞：文化差異，磁場，色彩，藏族，課程教材 1、引言 物理學教育研究（PER）的成功，很重要的一點在於培養學生的思維和推理論證能力。PER正在建立一套美國學生式的先入之見，以及質疑問題思維方式的知識基礎體系。如此一來，課程開發者可以開發出一些能有效針對學生實際的課程教材。然而，在非西方國家的學生身上，我們幾乎沒做過什麼工作——他們的思考方式和西方學生一樣嗎？美國所開發的PER教材能否成功地應用於不同文化背景者呢？ 我們也許會期望那些非西方文化的學生對物理學有著不同的認知。和美國學生相比，非美國學生在教育背景上的差異，可能導致隱性知識和/或知識鴻溝，與西方學生中普遍存在的差異相比，他們的問題更加特別。文化的差異也可能導致對現實本質的思考和認知方式上的不同，這點在西方學生中並不普遍。最後，一些認知科學家堅信，文化在很大程度上會促成認知。因此，在盲目地假設美國的PER結果是放之四海而皆准的真理之前，我們應該先檢驗一下。 然而，通過探詢/定向實驗法來教授物理學的過程中，有理由相信，非西方文化的學生至少在某些概念上，與西方科學家是相似的。我們相信物理世界不管觀察者的文化背景如何，都應該以同樣的方式運轉。同樣地，所有人類都具有相同的身體和大腦結構，這影響著我們與世界互動的方式。而西方文化正在全世界傳播。本研究未涉及對前述最後一個現象之重要性的描述。 2、課程設置 2000年創建了一個為期一個月的數學與科學的年度研討會——“科學講習班”，這個講習班將來自許多藏傳佛教寺廟的，具有很高威望的藏族僧侶，集聚在一起組成物理學、天文學、認知科學、生物學和數學等講習班。他們的年齡從25歲到45歲不等，並且都獲得了佛學研究學位，相當於理學碩士或博士學位。這個講習班的目的旨在幫助僧人了解西方科學，並找到藏傳佛教與西方科學的鏈接點。最終目的之一是要將科學教育引至僧侶課程。 美國PER社團的一些成員：斯坦麥提斯·沃孔斯（Stamatis Vokos）, 蘭德·哈靈頓（Rand Harrington）, 亨特·克魯斯（Hunter Close）, 杜威·迪克斯塔（Dewey Dykstra）, 安迪·傑克遜（Andy Johnson）, 梅爾·薩貝拉（Mel Sabella）, 埃莉諾·克魯斯（Eleanor Close）, 以及艾德·普拉瑟（Ed Prather），應邀為僧侶們教授物理課。本文以該研討小組於2006年1月和2007年1月所授的課程內容為依據，討論兩種學生在學習物理學時產生認知概念的相似之處與差別。 我們采用問詢式的課程資料，幫助僧人們認識學習西方科學的實驗和論證基礎，並幫助他們從西方的觀點出發，對物理學科的各個領域建立完整、健全的認知。僧人們以小組為單位，通過譯成藏文文本的定向問詢式方法來學習討論。在西藏，還會不定期舉辦全體研討，西藏學校的老師負責翻譯。討論話題涵蓋了過去4年中學習的透鏡成像、熱與溫度、色彩疊加、磁場與磁性材料、以及波和聲音。在我們看來，課程開展得非常好，似乎表明西方課程資料可適用於東方的佛學專業的學生。 不過，我們對僧侶們使用這些西方課程教材的可行性產生了懷疑。對此，我們有兩大疑問： 1）當僧侶使用翻譯過的PER教材和課程結構的時候，他們對其內容的理解，能否達到和西方學生差不多的程度？ 2）藏族人是否具有或建立起有別於我們在西方學生中所發現的認知？如果有，我們能否找到其根源？以及，對現今課程教材帶來怎樣的問題？ 我們並不想正兒八經地去評判僧人的思維能力，但我們應保持耳聰目明，收集盡可能多的實用數據。這篇文章所述內容是課堂上關於的磁場和色彩章節的問題，以下為某一時段的具體內容。 3、觀察 3.1教授僧侶學習磁場 在僧侶的學習中，我們選擇了《物理學和日常思考》（PET）材料中的磁場這一章節。 這一單元的一些內容，旨在區別電和磁，解釋鐵磁體磁化與未被磁化的條件，並從類磁疇實體存在的方面，解釋磁體間的相互吸引和排斥。課堂上學生們通過實驗，以及定向問詢所設置的仔細思維推導出這種模型。 （1）對僧侶們建立的模型進行分類 通過磁場章節的學習，對於磁體或鐵釘內部何種物質產生磁感效應，學員們須就此闡述自己的想法。美國學生們所畫的模型圖趨向於磁場模型的“標准類別”，這種類別是之前已被證實的。而僧人們的圖形與現有類別十分類似，並且，他們對於這一章節中的其他小節的理解，也普遍與那些美國初級入門的物理學學生相吻合。主要區別在於，可以看到僧侶們所繪圖形比同樣小組的美國學生們高級那麼一點點。 表一顯示了本章學習的三個階段中最普遍的模型——開始、中間和結束。 表一、僧侶和美國大學生繪制的解釋磁場的圖表
Point In The Unit 單元節點 Tibetan Buddhist Monks 藏傳佛教僧人 US College Students 美國大學生 Day 1 of Unit (Explaining how a magnet sticks to a metal cabinet or refrigerator) 單元第一天（解釋磁體如何粘在鐵盒或冰箱上） Midpoint of Unit (Explaining the two - ended behavior of a magnetized nail) 單元的中間（解釋磁化鐵釘的兩端特性） Final Proposed Models (Explaining all of the observed behaviors of magnetized and unmagnetized nails, including a cut nail) 最終提交的模型（解釋所有觀察到的磁化和非磁化鐵釘特性，包括方釘） （2）討論 僧人們推導模型的方法，幾乎嚴格遵循了美國學生的方式！在此單元一開始，磁場的模型和概念千變萬化，但美國和藏族學生都以相同的頻率，不斷地提出自己對於磁場多樣化理解的模型。在本章結束時，兩組學生提出的磁場模型都與磁疇模型極為相似。 此外，我們通過翻譯聽了僧侶關於磁場的研討對話，我們聽到的概念與我們在美國課堂上聽到的相差無幾。因此，在使用磁場章節這一單元材料時，我們並未發現其內容在僧人和美國學生中有太大的差別。 3.2教授僧侶學習色彩 我們采用作了些修改的《CPU光線和色彩》的第四循環章節。本單元的目標，主要包括區別重疊的光波色彩（色彩疊加）與重疊濾光片（色彩抵消），通過使用RGB和CMY色彩制訂構成體系，來預測和了解當兩種不同色彩的光波疊加在白色屏幕上會產生什麼結果；當光透過濾光片時，光的色彩會發生什麼變化，以及當觀察其他顏色的光線照射到有色表面時，預測所觀察到的顏色。 （1）僧人對色彩的認知 就像引言中所介紹的，僧侶的確就色彩章節給出了自己特定的概念定義，且所用時間進度和美國學生差不多。然而，他們談及的兩個特別觀點著實令我們驚訝。 在色彩單元中的一個節點，一位僧人就色彩疊加原理的不同推理思路，與指導老師進行了探討。僧人考慮的問題是：“當綠色和紅色濾光片重疊時，我們會看到什麼顏色？”該僧人給出了自己的推理方式：“所有的顏色都有黑色和白色的特點，但是綠光所含白色成分較之黑色而言多一些，相反，紅光所含黑色成分較之綠色而言多一些”。僧人繼續用黑色和白色特性的理論來推測出哪種顏色——紅色或綠色——應該更為普遍。 在推測過程中，這位僧人僅考慮到顏色及其屬性，而沒有考慮到光。美國學生亦是如此。然而，我們誰也沒聽說過有人使用“色彩的黑白特性”來推理。在此之前，西方 除了對色彩的推理有所不同之外，僧人們對光明和黑暗也有著不同的理解。以下的描述——其中的一部分在不同場合下被大量不同的僧侶們反復提到。藏族僧侶說，光和黑暗兩者都是存在的，只是他們在互相競爭或對抗。光是看見物體所必須的，而黑暗則是隱藏物體。白天，光的威力較強；夜間，黑暗則較強。陰影和黑暗是不一樣的，因為你在陰影處能看見物體，而漆黑一片的黑暗中你什麼也看不到。 當一個藏族僧侶進入一間漆黑的房間，她可能會說：“我唯一能看到的就是黑暗。”（言下之意黑暗是可以被看見的東西）。開燈之後，她大概會說：“光把黑暗打回去了，所以，現在我又能看到東西了。”我們的課程教材中，完全沒有提到黑暗是種物質這個概念，至今也仍懸而未決。 僧人們尤為喜歡以西方人的觀點來研究色彩，因為對於色彩的觀察，是現實世界和心智兩者之間邊界的一種現象。僧侶們更感興趣於感性認識。因此，在色彩章節的總結階段，他們強烈要求西 （2）討論 西藏僧人對於光和色彩的認識有不同的概念，這在西方學生課堂上是不曾觀察到的！這也許可以解釋為文化背景的不同吧。 例如，藏族人有著與西方定義的RGB/CMYK顏色體系有著很大差別的色彩體系。藏族人教育的最初層面，（有部法，Vaibhasika dharma）是關注物理現象的客觀的描述和解釋。他們將色彩定義為原生色與衍生色： 原生色（藏族的主要顏色）包括：藍、黃、白、紅。 衍生色（藏族的次要顏色）包括：雲、煙、原子、塵/朦胧、黑暗、陰影、陽光與彩虹的色彩、以及ngangwa色（無法翻譯）（校對義工：可能為藏語發音，網上有一個解釋為橄榄油色）。 此外，當藏傳佛教僧人們開始辯論時，他們的第一個話題就是關於顏色的。結果就是，藏傳佛教僧侶都精通於用傳統的藏傳的概念來思考關於顏色的問題。然而我們的確還沒有發現，藏傳佛教的寺院裡存在教授“白色與黑色特性”見解的可能性。 教授僧人們色彩時，我們無意中遇到了一種文化背景知識。在進入僧侶科學講習班之前，僧侶們就把這種知識發展得很好了。當然，僧人們的確都解決了課程上的主要問題，並且他們提出的“常規公認概念”的確與美國學生所提出的極為相近。 與色彩章節不同的是，僧人們並沒有在寺院裡廣泛學習過磁場。在之前的幾年中，他們也聽過研討小組的許多物理學講座（但並非是上述提及的那些PER成員所講）！很大可能大多數僧人都聽聞到過電荷，少許僧人也曾學過磁疇。顯然，在磁學章節的學習中，僧人試圖把這些知識運用到課程中去，結果就像我們在美國學生的課堂上看到的一樣。 也有可能，基於我們課堂上的觀察，少部分僧侶已經學習過磁場內容。幾乎沒有人能將他們所學的有關磁場的概念和知識，靈活地運用到課堂上。這也再次說明了，那些由德高望重的藏族佛學大師，甚至是享有盛譽的物理學學家所講的學習講座，都無法對學習者產生多大的作用。 4、結論 現在，我們可以對我們當初的疑問給予嘗試性的回答： 問題1：西藏僧人對於物理學的理解是否或多或少與西方學生相似呢？ 問題1回答：看上去似乎如此。但是，還需要更詳細地深入研究。達到此目標之前，僧人們可能應采取其它的方式。 問題2：藏族人是否具有，或建立起有別於我們在西方學生中所發現的認知？ 問題2回答：這取決於以前的學習經歷。 藏族僧侶們並沒有在寺院裡廣泛學習過磁場，所以他們試圖運用之前聽過的講座上的知識。然而，由於藏傳佛教寺院中學習過特定色彩推理的文化重要性，僧人們對於光的疊加理論層面的推理，的確有著顯著的不同，至少，在他們學習西方教材之前是這樣。 有關色彩的白色與黑色特性，以及黑暗是一種“物質”這種認知，源於傳統的西藏教育和藏族的文化。我們無法證實是否現有的課程資料足以保證大多數僧人，將會轉變到光和色彩的新認知上並且運用這種新的認知。事實上，我們也沒想要他們放棄他們對於光和彩色的原有概念，因為我們科學講習班課程研究的目的，只是為了給他們介紹西方推理方式並使其有意義，而不是強行向他們灌輸新的思維方式。 參考文獻（略） 來源：物理學教育研究會議，AIP會議論文集，1064卷，26-29頁（2008年）。 智悲翻譯中心 譯者：袁吉文 校對：圓慧、耶西桑吉 編輯：圓唐 注1：CPU是全稱為“The Constructing Physics Understanding in a Computer-Supported Learning Environment project,”即：“計算機協作學習環境項目中構建物理學理解”中的前三個字的首字母，即構建物理學理解，該項目是美國國家科學基金於1995-2000年間設立的，該項目開發了大量的課程材料和計算機程序，旨在幫助學生建立完整健全的物理學知識（Goldberg, 1997; Goldberg, et. al. 1999; 可查閱http://cpuproject.sdsu.edu )。） 注2：RGB色彩模式是采用色彩疊加原理，使用紅、綠、和藍三種顏色作為基本色彩來構建任何其他色彩；CMY色彩模式是采用色彩抵消原理，使用青、洋紅、黃色三種顏色構建任何其他色彩，在打印系統中還使用黑色K共四種顏色來構建其他色彩稱為CMYK色彩模式，之所以用K表示，是因為B也可能表示藍色。
上一篇：節後口腔潰瘍藥膳食療
|
