Ще се опитам да обясня защо вероятно не разбираме толкова много, колкото си мислим. Бих искал да започна с четири въпроса. Това не е някакъв културен номер за сезона. Това е вътрешна шега, между другото. Но всъщност тези четири въпроса са такива, които дори хора с доста познания в науката намират за доста трудни. Това са въпроси, които съм задавал на телевизионни продуценти в областта на науката, на публика на научни педагози - тоест, преподаватели по науки - а също и на седемгодишни деца, и намирам, че седемгодишните се справят далеч по-добре от останалата публика, което е донякъде изненадващо.
I'm going to try and explain why it is that perhaps we don't understand as much as we think we do. I'd like to begin with four questions. This is not some sort of cultural thing for the time of year. That's an in-joke, by the way. But these four questions, actually, are ones that people who even know quite a lot about science find quite hard. And they're questions that I've asked of science television producers, of audiences of science educators -- so that's science teachers -- and also of seven-year-olds, and I find that the seven-year-olds do marginally better than the other audiences, which is somewhat surprising.
И така - първият въпрос... може да искате да си го запишете - или на парче харитя, физически, или на виртуално парче хартия в главата си - за хората, които гледат от къщи: и вие може да опитате. Едно малко семенце не тежи почти нищо, а едно дърво тежи много, нали? Мисля, че всички ще се съгласим за това. А откъде взема дървото материала, от който е направен този стол? Откъде идва целият този материал? (Почуква)
So the first question, and you might want to write this down, either on a bit of paper, physically, or a virtual piece of paper in your head. And, for viewers at home, you can try this as well. A little seed weighs next to nothing and a tree weighs a lot, right? I think we agree on that. Where does the tree get the stuff that makes up this chair, right? Where does all this stuff come from? (Knocks)
Следващият въпрос е: можете ли да запалите една малка крушка с батерия, крушка и едно парче жица? А бихте ли могли един вид, да нарисувате... няма нужда да рисувате... диаграмата, но бихте ли могли да начертаете диаграмата, ако тябваше да го направите, или просто бихте казали, че това всъщност не е възможно?
And your next question is, can you light a little torch-bulb with a battery, a bulb and one piece of wire? And would you be able to, kind of, draw a -- you don't have to draw the diagram, but would you be able to draw the diagram, if you had to do it? Or would you just say, that's actually not possible?
Третият въпрос е: защо през лятото е по-горещо, отколкото през зимата? Мисля, че вероятно можем да се съгласим, че през лятото е по-горещо, отколкото през зимата - но защо? И последно - бихте ли могли... можете някак да скицирате, ако искате - да скицирате план-диаграма на слънчевата система, показващ формата на орбитите на планетите? Бихте ли могли да направите това? Ако можете, просто надраскайте схема.
The third question is, why is it hotter in summer than in winter? I think we can probably agree that it is hotter in summer than in winter, but why? And finally, would you be able to -- and you can sort of scribble it, if you like -- scribble a plan diagram of the solar system, showing the shape of the planets' orbits? Would you be able to do that? And if you can, just scribble a pattern.
Добре. Децата получават представите си от... не от учителите, както учителите често си мислят, а всъщност от здравия разум, от опита си в околния свят, от всички неща, които се случват между тях и връстниците им и възпитателите им, родителите им - целият този опит. Един от великите експерти в тази област, разбира се, беше - благословен да е - кардинал Уолси. Много внимавайте какво вкарвате в главите на хората, защото след това е практически невъзможно да се промени, нали? (Смях) Всъщност, не съм съвсем сигурен как е умрял той. Дали накрая е бил обезглавен, или обесен? (Смях) Тези въпроси, които, разбира се, сте разбрали правилно и не сте обсъждали, и така нататък, а аз... знаете ли, обикновено избирам хора, които да унижа, но не и в този случай.
OK. Now, children get their ideas not from teachers, as teachers often think, but actually from common sense, from experience of the world around them, from all the things that go on between them and their peers, and their carers, and their parents, and all of that. Experience. And one of the great experts in this field, of course, was, bless him, Cardinal Wolsey. Be very careful what you get into people's heads because it's virtually impossible to shift it afterwards, right? (Laughter) I'm not quite sure how he died, actually. Was he beheaded in the end, or hung? (Laughter) Now, those questions, which, of course, you've got right, and you haven't been conferring, and so on. And I -- you know, normally, I would pick people out and humiliate, but maybe not in this instance.
Едно малко семенце тежи много, а по същество всички тези вещества, 99 процента от тези вещества, идват от въздуха. Гарантирам, че около 85 процента от вас, или може би по-малко в TED, биха казали, че идват от почвата, а някои хора, вероятно двама от вас, биха дошли да спорят с мен после и да кажат, че всъщност идват от почвата. Ако това беше вярно, из страната щяха да обикалят камиони, пълнещи градините на хората с почва - би било фантастичен бизнес. Но всъщност не правим това. Тази маса идва от въздуха. Взел съм си всички изпити по биология в Британия с наистина добри оценки, но все пак излязох от училище с мисълта, че тези вещества излизат от почвата.
A little seed weighs a lot and, basically, all this stuff, 99 percent of this stuff, came out of the air. Now, I guarantee that about 85 percent of you, or maybe it's fewer at TED, will have said it comes out of the ground. And some people, probably two of you, will come up and argue with me afterwards, and say that actually, it comes out of the ground. Now, if that was true, we'd have trucks going round the country, filling people's gardens in with soil, it'd be a fantastic business. But, actually, we don't do that. The mass of this comes out of the air. Now, I passed all my biology exams in Britain. I passed them really well, but I still came out of school thinking that that stuff came out of the ground.
Второ - можете ли да запалите малък фенер с батерия и парче жица? Да, можете, и след секунда ще ви покажа как се прави това. А сега - имам някои доста лоши новини - имах един видеоклип, който смятах да ви покажа, който за съжаление... звукът не работи в тази зала, затова ще ви опиша по истински монтипайтънски начин какво се случва в това видео. Във видеото група изследователи отиват в Масачузетския технологичен институт в деня на дипломирането. Избрахме МТИ, защото очевидно той е много далеч оттук и не бихте имали нещо против, но нещата стават горе-долу по еднакъв начин в Британия и на западното крайбрежие на САЩ и им зададохме тези въпроси - зададохме тези въпроси на дипломанти по науките, а те не можаха да им отговорят. И така - много хора казват: "Бих бил много изненадан, ако ми кажете, че това идва от въздуха. Това е много изненадващо за мен." И това са дипломанти по науките. И приключваме - за да съкратим - с: "Ние сме най-великият научен университет в света", защото британците обичат високомерието. (Смях) И когато зададохме този въпрос на дипломирани инженери, те казаха, че това не може да се направи. А когато им дадохме батерия, парче жица и крушка и попитахме: "Можете ли да го направите?" Те не можаха. Нали? Това не е по-различно от Имперския колеж в Лондон, между другото, не е някаква антиамериканска кампания.
Second one: can you light a little torch-bulb with a battery bulb and one piece of wire? Yes, you can, and I'll show you in a second how to do that. Now, I have some rather bad news, which is that I had a piece of video that I was about to show you, which unfortunately -- the sound doesn't work in this room, so I'm going to describe to you, in true "Monty Python" fashion, what happens in the video. And in the video, a group of researchers go to MIT on graduation day. We chose MIT because, obviously, that's a very long way away from here, and you wouldn't mind too much, but it sort of works the same way in Britain and in the West Coast of the USA. And we asked them these questions, and we asked those questions of science graduates, and they couldn't answer them. And so, there's a whole lot of people saying, "I'd be very surprised if you told me that this came out of the air. That's very surprising to me." And those are science graduates. And we intercut it with, "We are the premier science university in the world," because of British-like hubris. (Laughter) And when we gave graduate engineers that question, they said it couldn't be done. And when we gave them a battery, and a piece of wire, and a bulb, and said, "Can you do it?" They couldn't do it. Right? And that's no different from Imperial College in London, by the way, it's not some sort of anti-American thing going on.
Или нещо подобно. А причината това е важно е, че плащаме много, много пари, за да обучаваме хората, и поне да го правим както трябва. Има също и някои обществени причини да искаме хората да разбират какво се случва при фотосинтезата. Например, половината от въглеродното уравнение е колко отделяме, а другата половина от въглеродното уравнение, тъй като съм много съвестен като попечител на Кю, е колко поемат нещата, а те поемат въглероден двуокис. Това всъщност правят растенията, за да преживеят. И, за финландците сред публиката, ако има такива - това е финландска игра на думи, ние - и буквално, и метафорично - се пързаляме по тънък лед, ако не разбираме тези неща. А ето как става това с батерията и крушката. Толкова е лесно, нали? Разбира се, всички го знаехте. Но ако не сте си играли с батерия и крушка, ако само сте виждали диаграма на електрическа верига, може и да не успеете да го направите, и това е един от проблемите.
As if. Now, the reason this matters is we pay lots and lots of money for teaching people -- we might as well get it right. And there are also some societal reasons why we might want people to understand what it is that's happening in photosynthesis. For example, one half of the carbon equation is how much we emit, and the other half of the carbon equation, as I'm very conscious as a trustee of Kew, is how much things soak up, and they soak up carbon dioxide out of the atmosphere. That's what plants actually do for a living. And, for any Finnish people in the audience, this is a Finnish pun: we are, both literally and metaphorically, skating on thin ice if we don't understand that kind of thing. Now, here's how you do the battery and the bulb. It's so easy, isn't it? Of course, you all knew that. But if you haven't played with a battery and a bulb, if you've only seen a circuit diagram, you might not be able to do that, and that's one of the problems.
А защо е по-горещо през лятото, отколкото през зимата? Като деца научаваме, че ако се приближиш до нещо горещо, то те изгаря. Това е много мощен начин за обучение и се случва на доста ранен етап. Като продължение на това си мислим: защо е по-горещо през лятото, отколкото през зимата? Трябва да е, защото сме по-близо до слънцето. Убеден съм, че повечето от вас ще отговорят така. О, всички клатите глави, но само няколко от вас клатят глави много уверено, а други правят нещо такова. Добре. През лятото е по-горещо, отколкото през зимата, защото лъчите от Слънцето се разстилат повече, заради наклона на Земята. А ако смятате, че наклонът ни накланя по-близо - не, не е така. Слънцето е на 93 милиона мили разстояние, а ние се накланяме ето така, нали? Всъщност няма значение, че в Северното полукълбо сме по-далеч от Слънцето през лятото, но това всъщност не променя нещата.
So, why is it hotter in summer than in winter? We learn, as children, that you get closer to something that's hot, and it burns you. It's a very powerful bit of learning, and it happens pretty early on. By extension, we think to ourselves, "Why it's hotter in summer than in winter must be because we're closer to the Sun." I promise you that most of you will have got that. Oh, you're all shaking your heads, but only a few of you are shaking your heads very firmly. Other ones are kind of going like this. All right. It's hotter in summer than in winter because the rays from the Sun are spread out more, right, because of the tilt of the Earth. And if you think the tilt is tilting us closer, no, it isn't. The Sun is 93 million miles away, and we're tilting like this, right? It makes no odds. In fact, in the Northern Hemisphere, we're further from the Sun in summer, as it happens, but it makes no odds, the difference.
А сега - скицираната диаграма на слънчевата система. Ако вярвате, както вероятно е при повечето от вас, че през лятото е по-горещо, отколкото през зимата, защото сме по-близо до Слънцето, сигурно сте нарисували елипса. Това би обяснило всичко нали? Освен че, във вашата - вие кимате - във вашата елипса мислили ли сте си: "Ами какво се случва през нощта?" Между Австралия и тук, нали, имат лято и имат зима, а какво... дали Земята някак се втурва към Слънцето през нощта, а после се втурва пак обратно? Искам да кажа - става нещо много странно и държим тези два модела в главата си, на правилното и неправилното - правим това, като човешки същества, във всички области.
OK, now, the scribble of the diagram of the solar system. If you believe, as most of you probably do, that it's hotter in summer than in winter because we're closer to the Sun, you must have drawn an ellipse. Right? That would explain it, right? Except, in your -- you're nodding -- now, in your ellipse, have you thought, "Well, what happens during the night?" Between Australia and here, right, they've got summer and we've got winter, and what -- does the Earth kind of rush towards the Sun at night, and then rush back again? I mean, it's a very strange thing going on, and we hold these two models in our head, of what's right and what isn't right, and we do that, as human beings, in all sorts of fields.
Ето възгледът на Коперник за това как изглежда слънчевата система като план - доста подобно на това, което би трябвало да имате върху вашето парче хартия. Нали? А това е възгледът на НАСА. Смайващо подобни са. Надявам се, че сте забелязали съвпадението тук. Какво бихте направили, ако знаехте, че хората имат тази погрешна представа, в главите си, за елиптични орбити, причинена от преживяванията ни като деца? Каква диаграма на слънчевата система бихте им показали, за да им покажете, че всъщност не е така? Бихте им показали нещо такова, нали? Това е план, гледан отгоре надолу. Но не - вижте какво намерих в учебниците - това се показва на хората, нали? Тези са от учебници, от уебсайтове - образователни уебсайтове, и почти всичко, което намерите, е такова. А причината да е такова е, защото е смъртна скука да имаш куп концентрични кръгове, а това е много по-вълнуващо - да гледаш нещо от този ъгъл, нали? Нали? А като го правиш под този ъгъл, ако имаш тази погрешна представа в главата си, тогава това двуизмерно представяне на нещо триизмерно ще са елипси. Значи вие... това е боклук, не е ли - както се казва? Значи, с тези умствени модели търсим доказателство, което подкрепя нашите модели. Правим това, разбира се, с въпроси относно расата, политиката и всичко останало, правим го също и в науката. Ние гледаме - просто гледаме - а учените го правят постоянно - ние търсим доказателство в подкрепа на нашите модели, а някои хора просто са твърде способни и готови да осигурят доказателство, подкрепящо моделите.
So, here's Copernicus' view of what the solar system looked like as a plan. That's pretty much what you should have on your piece of paper. Right? And this is NASA's view. They're stunningly similar. I hope you notice the coincidence here. What would you do if you knew that people had this misconception, right, in their heads, of elliptical orbits caused by our experiences as children? What sort of diagram would you show them of the solar system, to show that it's not really like that? You'd show them something like this, wouldn't you? It's a plan, looking down from above. But, no, look what I found in the textbooks. That's what you show people, right? These are from textbooks, from websites, educational websites -- and almost anything you pick up is like that. And the reason it's like that is because it's dead boring to have a load of concentric circles, whereas that's much more exciting, to look at something at that angle, isn't it? Right? And by doing it at that angle, if you've got that misconception in your head, then that two-dimensional representation of a three-dimensional thing will be ellipses. So you've -- it's crap, isn't it really? As we say. So, these mental models -- we look for evidence that reinforces our models. We do this, of course, with matters of race, and politics, and everything else, and we do it in science as well. So we look, just look -- and scientists do it, constantly -- we look for evidence that reinforces our models, and some folks are just all too able and willing to provide the evidence that reinforces the models.
И така, тъй като съм в Съединените щати, ще се заяждам с европейците. Това са примери за нещо, което бих нарекъл лоша практика в науката, един вид центрове за обучение. Тези снимки са от Ла Вилет във Франция и крилото "Добре дошли" на Научния музей в Лодон. Ако погледнете начина, по който са конструирани тези неща, има много посредничество от стъкло, и е много синьо, някак професионално, по онзи начин, нали знаете как Уди Алън излиза изпод чаршафите в онази сцена в "Ани Хол" и кава: "Боже, това е толкова професионално", и че няма... няма страст в него и не можеш да го пипнеш, нали, и, разбирате ли, възнамерявах да е игра на думи. Що се отнася до добрата интерпретация, ще използвам един пример отблизо - Експлораториума в Сан Франциско, където всички неща... демонстрациите и така нататък, са направени от ежедневни обекти, които децата разбират, много е земно - могат да се заемат с тях и да експериментират. Знам, че ако дипломантите в МТИ и Имперския колеж в Лондон са имали батерията и жицата и някои други неща, и са имали възможност да го правят, биха научили как всъщност работи, вместо да си мислят, че следват диаграмите на електрически мрежи и не могат да го направят. Добрата интерпретация е свързана повече с неща, които са веществени, и от моя свят, нали? Неща, които... където няма допълнителна бариера от парче стъкло, или преработен титан, всичко изглежда фантастично, нали? А Експлораториумът прави това наистина, наистина добре - той е аматьорски, но аматьорски в най-добрия смисъл, с други думи - коренът на думата, означаващ любов и страст.
So, being I'm in the United States, I'll have a dig at the Europeans. These are examples of what I would say is bad practice in science teaching centers. These pictures are from La Villette in France and the welcome wing of the Science Museum in London. And, if you look at the, kind of the way these things are constructed, there's a lot of mediation by glass, and it's very blue, and kind of professional -- in that way that, you know, Woody Allen comes up from under the sheets in that scene in "Annie Hall," and said, "God, that's so professional." And that you don't -- there's no passion in it, and it's not hands on, right, and, you know, pun intended. Whereas good interpretation -- I'll use an example from nearby -- is San Francisco Exploratorium, where all the things that -- the demonstrations, and so on, are made out of everyday objects that children can understand, it's very hands-on, and they can engage with, and experiment with. And I know that if the graduates at MIT and in the Imperial College in London had had the battery and the wire and the bit of stuff, and you know, been able to do it, they would have learned how it actually works, rather than thinking that they follow circuit diagrams and can't do it. So good interpretation is more about things that are bodged and stuffed and of my world, right? And things that -- where there isn't an extra barrier of a piece of glass or machined titanium, and it all looks fantastic, OK? And the Exploratorium does that really, really well. And it's amateur, but amateur in the best sense, in other words, the root of the word being of love and passion.
Значи, децата не са празни съдове, нали? Както би казал Монти Пайтън, малко е като Тайния печат на лорда да се говори така, но това ще рече, че децата не са празни съдове. Те идват със свои собствени идеи и свои собствени теории, и, освен ако работите с тях, тогава няма да можете да ги промените, нали? Вероятно и аз не съм променил вашите представи за това как действа светът и Вселената. Но това се отнася със същата сила за въпроси като продажбата на нови технологии. Например, ние сме... в Британия се опитваме да правим дигитално превключване на цялото население към дигитални технологии за телевизия. И едно от трудните неща е, че когато хората имат предубеждения за начина, по който работи всичко това, е доста трудно те да се променят. Ние не сме празни съдове - умствените модели, които имаме като деца, продължават да съществуват и когато вече сме възрастни. Лошото образование всъщност носи повече вреда, отколкото полза. В тази страна и в Британия магнетизмът е разбиран по-добре от децата, преди да са ходили на училище, отколкото след това. Същото важи и за гравитацията - две концепции, така че... това е доста унизително, като... разбирате ли, ако сте учител и гледате "преди" и "след", това е доста притеснително. Справят се по-зле на тестове после, след обучението. И ние заговорничим, подготвяме тестове, или поне в Британия, така че хората да ги минават. Нали? Правителствата се справят много добре. Потупват се сами по гърба. Нали? Ние заговорничим, и всъщност ако вие... ако някой беше подготвил тест за мен, когато се явявах на изпитите си по биология, за да разбере наистина - да види дали съм разбрал - повече от това просто да събереш нишесте и йод заедно и да видиш как посиняват, а наистина да разбираш, че растенията са взели масата си от въздуха, тогава може би щях да се справя по-добре в науката. Най-важното е да накараш хората да артикулират своите модели.
So, children are not empty vessels, OK? So, as "Monty Python" would have it, this is a bit Lord Privy Seal to say so, but this is -- children are not empty vessels. They come with their own ideas and their own theories, and unless you work with those, then you won't be able to shift them, right? And I probably haven't shifted your ideas of how the world and universe operates, either. But this applies, equally, to matters of trying to sell new technology. For example, we are, in Britain, we're trying to do a digital switchover of the whole population into digital technology [for television]. And it's one of the difficult things is that when people have preconceptions of how it all works, it's quite difficult to shift those. So we're not empty vessels; the mental models that we have as children persist into adulthood. Poor teaching actually does more harm than good. In this country and in Britain, magnetism is understood better by children before they've been to school than afterwards, OK? Same for gravity, two concepts, so it's -- which is quite humbling, as a, you know, if you're a teacher, and you look before and after, that's quite worrying. They do worse in tests afterwards, after the teaching. And we collude. We design tests, or at least in Britain, so that people pass them. Right? And governments do very well. They pat themselves on the back. OK? We collude, and actually if you -- if someone had designed a test for me when I was doing my biology exams, to really understand, to see whether I'd understood more than just kind of putting starch and iodine together and seeing it go blue, and really understood that plants took their mass out of the air, then I might have done better at science. So the most important thing is to get people to articulate their models.
Домашното ви е... нали знаете, как крилото на един самолет създава издигане? Очевиден въпрос, и сега ще имате отговор в главите си - а тогава вторият въпрос за това е, уверете се, че сте обяснили как така самолетите могат да летят с главата надолу. А-ха, нали. Вторият въпрос е - защо морето е синьо? И всички вие имате в главата си представа за отговора. А защо е синьо в облачни дни? А, разбирам. (Смях) Винаги съм искал да кажа това в тази страна. (Смях) И накрая - моят призив към вас е да позволите на себе си, на своите деца и на всеки, когото познавате, някак да си играе с нещата, защото, разбирате ли, точно чрез игра с нещата, които знаете, допринасяте към другото си обучение. Това не е заместване, а просто важна част от ученето. Много благодаря. А сега - о, о, да, давайте тогава, давайте. (Аплодисменти)
Your homework is -- you know, how does an aircraft's wing create lift? An obvious question, and you'll have an answer now in your heads. And the second question to that then is, ensure you've explained how it is that planes can fly upside down. Ah ha, right. Second question is, why is the sea blue? All right? And you've all got an idea in your head of the answer. So, why is it blue on cloudy days? Ah, see. (Laughter) I've always wanted to say that in this country. (Laughter) Finally, my plea to you is to allow yourselves, and your children, and anyone you know, to kind of fiddle with stuff, because it's by fiddling with things that you, you know, you complement your other learning. It's not a replacement, it's just part of learning that's important. Thank you very much. Now -- oh, oh yeah, go on then, go on. (Applause)