針尖上的天使--亞歷山大·卡蘭德
不久前,我接到一個教物理的同事的電話,問我是否愿給一考題的打分作一個仲裁。我說可以,但我不明白為什么需要我幫忙。他說他要給一個學生做的物理題答案判零分,而學生認為這不公平,聲稱如果該評分體制的建立不是與學生作對的話,他就該得滿分。導師和學生同意將此爭議交給一位無私的裁決者,于是選擇了我。
我去了那位同事的辦公室,看了那道考題:“說明怎樣才能用氣壓表來測定一棟高層建筑物的高度。”那考生答道:“把氣壓表拿到此樓頂,在表上系一根長繩,將氣壓表降至街上,然后提起來,測量繩子的長度。繩子的長度就是該樓房的高度。”
我大笑,告訴同事必須承認這個學生確實有得滿分的強有力的證據,因為他完全正確地回答了問題。另一方面,如果給他滿分,就可能陷入兩難的處境,因為如果給該生滿分,這意味著該生在物理課程取得了高分。而高分就應證明該生在物理學習方面的能力,但答案卻無法證實這點。“那么,如果您是我,您會怎么做呢?”吉姆問我。
我建議這個學生再次嘗試回答這個問題。我的同事同意了我的建議,對此我并不感到意外,令我感到意外的是,那個學生也同意了。
我給了他六分鐘的時間回答這個問題,并提醒他必須用一些物理知識。他坐下來,拿起筆。顯然在努力思考,但是五分鐘過去了,他還一個字沒寫。我問他是否放棄,他說不。什么都沒寫是因為:他對這個問題有很多答案,他只是在想最佳答案。我道歉說打擾了他,并請他繼續。在最后一分鐘里,他匆匆寫出了他的答案:把氣壓表拿到建筑物最頂層,倚著樓扔下表,用跑表計算其降落時間,然后用公式計算建筑高度。
這時,我問我的同事他是否愿放棄。他讓步了,我給了那學生幾乎一個滿分。
在離開同事辦公室的時候,我想起那個學生說他還有其它解法,便感到好奇。于是我問他還有哪些解法?!鞍。?,”他說,“有很多種方法,都可以利用這只表得出一棟高樓的高度。例如,你可以在一個大晴天把它拿到戶外并測量表高和影長,還有該大樓的影長,使用一個簡單的比率,就可以測定該樓的高度。這個方法的好處是不用把氣壓計扔下去而摔碎?!?/P>
“好,”我說道“還有其它方法嗎?”
“有,”那學生說道,“有一種人們會喜歡的非常基本的測量方法,因為它很簡單直接,該方法是,你拿著氣壓表開始爬樓梯。在你爬樓梯時,你在墻上標出氣壓表的長度,然后再數這些記號,你會以氣壓表為單位得到樓高,一種非常直接的方法。這個方法的唯一缺點是用不了太多物理知識?!?/P>
“當然,如果你想用一種更復雜的、真正用物理學知識的方法,可以把表系到繩子的一端,讓他像個鐘擺一樣,然后確定街面上和樓頂的擺值。通過兩個擺值的差別,原則上可以算出樓高。”
最后,他推斷道:“還有很多其它辦法來解題。也許,現實生活中最好最實用的辦法是把表拿到地下室并敲主管人的房間。等他開門后,你對他說:‘我這兒有一個精致的氣壓表。如果你告訴我這棟高樓的高度,我就把它送給你!”
這時,我問那個學生是否真不知道這個問題的常規答案。他笑了笑,承認他知道,但是他說他已厭倦了標準問題和標準答案,他不知道為什么總是強調那些固定的規則而不是創造性的思考。因此忍不住對那些對蘇聯人造衛星驚慌失措的美國課堂開個小玩笑。那一刻,我突然想起了一個問題:一根大頭針上可以放幾個跳舞的天使?我們老師們總是責備學生回答錯誤。或許我們應該反問自己,我們是否一直在尋求正確的答案?