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第四章一上来，延续了第三章的问题，如果常规科学的目的不是为了去发现重大的实质性的新事物，那么为什么还要去致力于这些问题的研究呢？
01
从第三章来看，范式成立之后的这种扫尾工作仍然是有意义的，它们扩大了范式的应用范围和精确性。
但是，光靠这个“意义”不足以让无数科学家耗尽一生。那些科学家面对常规科学所表现出来的热情和专注究竟从哪里来的呢？
常规科学不能仅有“常规”，其中必然包含着某种可以创造、发现、发明的地方，否则科学家们不会为此投入生命，只会“对这些活动不屑一顾”。
那常规科学里哪里会有这样的地方？这里，库恩用了一个隐喻：常规科学即解谜。
我们知道范式形成之后，并不是立刻就完成了所有的工作。范式此时只是一间毛坯房，距离豪华大厦的结果还远着呢。
这说明常规科学里仍然有许许多多的未解之谜，包括概念之谜，理论之谜、工具之谜、方法论之谜，这都等待着“解谜者”的出现。
可是要让这个“谜”具有吸引力，必须满足一些条件。
可以借常见的拼图来理解。
一个拼图之所以能吸引人，是因为第一，这个拼图确定有解，散落的碎片一定有属于它的位置，每一个空白的位置也一定有一个最佳解答。如果没有答案，那就不必浪费时间和精力了。常规科学对于其继承人也有如此相似的承诺。
第二，提供谜面的同时限定好了规则，“以限定可接受解的性质和获得这些解所采取的步骤”。我们可以在拼图上的空白处画上一幅图案，或是自行填个形状。这可能比谜底更好看，更创新，但这样的答案不是“解”。
范式在提供谜面的同时，也提供了相应的解谜规则和步骤。范式引领之下的概念，理论、工具、方法论，既是有待解开的谜面，也是用来解谜的规则。
比如， 某种特定光谱测试仪，就是现有规则，如果作为探索者，我们不满足于它现有的测试，想让它测试的范围更广，这就是“谜面”。要改变原有仪器的量度，那就必须与某种理论联系起来，这种理论能够预见到类似的结果。这就是解谜可用的规则。
第三，每个拼图都有一幅完整的预设图案。范式会勾勒出一幅专业领域的概况图，告诉专业实践者世界是什么样的，他的科学又是什么样的。
这三点确保了拼图之谜的趣味，也展示出范式中未解之谜的迷人之处。科学家们可以满怀信心地集中钻研由这些规则和现有知识为他界定好的深奥问题。他个人所接受的挑战就是为未解之谜求得一个解。
他坚信只要他有足够的才智和努力，就能在解谜中获得成功，而这个谜在他之前还没有人能解或解得不好。这是每个科学家内心最大的信念，也是“专注与热情”的源泉。
02
科学具有如此魅力，吸引人类顶尖大脑的投入，我们的基础科学课程，也可以做到吗？我们的基础科学课如何吸引到学生的“专注与热情”呢？
这依然有赖于两点，一是少年们天生的好奇心、探索精神，二是科学本身的魅力。
如果不是一颗对未知世界的好奇心，科学根本无法推进。 如钻木取火，若木棍和石块间的摩擦，产生火花这一现象不被好奇，不使得人们去反复试验，并发现火产生的办法，可能人类还要继续茹毛饮血的日子。 好奇为常规科学开启一扇又一扇大门，让人们迈向求证之路。
好奇并非都存在价值，也不是每一次好奇都能产生科学的诱因，只是当好奇被常规科学的范畴所包含，被那些研究者所接纳时，所好奇的事物才会被正式归入研究行列，而这样的好奇也才真正被启发价值。 或许，有些好奇能找出发现，有些好奇却是无疾而终，因此好奇若要纳入被认同的常规科学序列，其本身就需具备足够的价值属性。这些价值属性同样是吸引研究者们愿意去为之默默耕耘的重要原因。
所以，一方面，科学教育应该善于抛出谜面，引导学生去解谜。重视解谜要甚于解题，千万不要将科学教育局限在解题里。 有价值的问题会激发学生的好奇，而只要对问题的好奇心闪烁着，这门学科的火苗就始终燃烧。
另一方面，要用适宜的教学过程将用于研究探索的概念，理论、工具、方法带给学生，将他们的头脑武装起来，让他们能满怀信心地去钻研那些深奥的问题。
当学生们的头脑中充满着为什么，被好奇所占据，当学生们愿意为了那份好奇去钻研，去投入，那便是最好的科学教育。
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