高考作文中蕴含的科学思维与科技力量

2018-06-14 10:19来源:光明网-时评频道 A+ A-

  作者:张田勘

  2018年的高考结束了,无论考生还是旁观者都认为,全国Ⅱ卷的作文难度太大:二战期间,为了加强对战机的防护,英美军方调查了作战后幸存飞机上弹痕的分布,决定哪里弹孔多就加强哪里,然而统计学家亚伯拉罕•沃尔德力排众议,指出更应该注意弹孔少的部位,因为这些部位受到重创的战机,很难有机会返航,但这部分数据常被忽略。事实证明,沃尔德是正确的。要求考生结合材料分析进行写作。

  这个作文题目被一些专业人士着实称道了一番,因为其要考的是逻辑常识,而逻辑常识已经从中学语文教学中消失了30年,也从未在高考语文试题中出现过。

  形式逻辑到底是文科还是理科的内容也许有争论,但是趋于共性的认知是,无论学文学理,都应当学形式逻辑。它的重要性早就由爱因斯坦道出:“西方科学的发展是以两个伟大成就为基础的,那就是:希腊哲学家发明的形式逻辑体系,以及(在文艺复兴时期)发现通过系统的试验可能找出因果联系。”

  英国学者李约瑟在其编著的《中国科学技术史》中提出,尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?这个问题在1976年被美国经济学家肯尼思•博尔丁称之为“李约瑟难题”。对这个难题的回答有多种答案,但每种答案都离不开一个要素,中国人缺少逻辑思维,也因此难以发展出现代科学和工业革命。

  如果学过逻辑常识,不仅能写好今年全国Ⅱ卷的这篇命题作文,还能写出体现科学思维的精彩文章。历史上的这个事件是,美国军方在统计作战飞机受损情况时发现,在飞机的各种不同部位的平均弹孔数是不一样的,其中发动机部位弹孔数最少,为1.11,机身最多,为1.73。按照这个统计结果,当时军方有人提出是在机身部位加固机身。但是沃尔德认为,弹孔最少的发动机部位才是最需要加强的,因为飞机弹孔的统计只统计了平安返回的战机,那些被击落的飞机没能飞回来,因此不能反映飞机受损的实际情况。

  这个情况既与逻辑分析有关,也与统计学有关,称为“幸存者偏差”,也就是在统计观察时,缺少被击落的飞机的数据,因此仅靠幸存飞机身上的弹孔数据来判断飞机什么部位最应该被加强,并不科学。实际上,这个问题也能回应2017年法国高考作文题:仅凭观察是否足以认知?

  带有趋向性的答案是,仅凭观察不足以认知,因为如果没有逻辑常识,人们就经常会陷入“幸存者偏差”,造成分析结论和决策的错误。

  有了逻辑推理,解决问题就有了方向上的正确性,但是,如何解决最后的问题,还需要实际的分析和数理能力。沃尔德以统计学来证明,飞机发动机是最需要加固的地方。既然击落的飞机无法飞回来,沃尔德又是如何获得被击落飞机的数据来计算出发动机部位是最应加固的地方呢?这才是科技解决问题的力量所在。

  沃尔德使用了一些建立在真实调查之上的虚拟数据。他调查了某几次美军参与轰炸行动的400架飞机,返回的有359架。通过对返航飞机和已知飞机的各部位面积及各部位中弹次数,沃尔德虚拟了几组数据,得出发动机是最致命部位的结论,只要被击中一发子弹,就有39%的几率坠毁。这个结论显然与常识相符,因为发动机受损不能工作了,飞机也只能坠毁。

  这个结论的得出,既是大数据的成果,也是虚拟统计的结果,当然,虚拟统计也是建立在实际数据之上的。这为今天人们的科学行为和预测提供了一个坚实的基础,要根据从形式逻辑衍生的穆勒5法(科学归纳法)和科赫法则(穆勒5法在生物医学中的应用)等来分析和解决问题,才能避免“幸存者偏差”,获得最接近真实和客观规律的结论和答案。

  因此我们可以说,高考作文中出现逻辑常识相关的题目是一个好的开始,这对于提高中国学生的科学思维,重视科技力量大有裨益。(张田勘)

[责任编辑:王营]
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