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当绘画反映科学教育

2018-04-13刘夕庆

知识就是力量 2018年4期
关键词:笛卡儿瓦特弗洛伊德

1852年12月27日,法拉第在皇家研究院講授电磁学,大英帝国阿尔伯特王子和维多利亚女王的丈夫出席听讲,众多名流贵妇也都参与了此次科学教育活动

科学家投身科学教育

1831年,法拉第在电磁学领域取得了一系列开创性的突破,进而蜚声世界。他成功研制了世界上第一个变压器;一个月之后,他又研制出世界上第一台电动发电机。

中国近代物理学泰斗、科学教育大家吴大猷站在黑板前讲授量子物理学(绘图 / 刘夕庆)

除了研究和发明,法拉第还热心于科学教育事业。他曾在皇家研究所发起了两个系列的公众演讲活动(一是周五晚间的科学研讨会,二是圣诞节的少年科学讲座),现在此类活动仍是该研究所的特色。在电磁学领域的研究中,法拉第是最先创立“力场”概念的科学家,但由于他本人青少年时期家境穷困、正规教育缺失而无法做到用数学方法精确地阐释自己的发现。可能正因为如此,他对科学教育才更加热衷,最终成为了一名热情洋溢的科学演讲者(见上图)。

法国著名哲学家、物理学家、数学家笛卡儿,因将几何坐标体系公式化而被称为“解析几何之父”,同时他也被誉为“近代科学的旗手”。他首创了一套完整的哲学体系,“我思故我在”就是出自于他的哲学名言;他第一次明确地提出了动量守恒定律:物质和运动的总量永远保持不变。

笛卡儿不仅是一位大科学家和大哲学家,还履行了科学教育的义务。1649年,他应瑞典女王克里斯蒂娜的邀请成为了宫廷自然哲学家(即现在的自然科学家),承担起教授女王科学知识的任务。1649年9月笛卡儿来到斯德哥尔摩为其讲课,由于每天时间定在清晨5点,打乱了他多年来晚起的习惯,再加上身体孱弱,不适应高纬度寒冷气候,几个月后就因肺炎辞世了。

笛卡儿是法国人的骄傲,法国以各种方式纪念他。巴黎第五大学以笛卡儿的名字命名,学校以他的科学探索精神为指导,特别注重科学教育与科研实践。

吴大猷是著名华人物理学家、教育家,被誉为“中国物理学之父”。20世纪初,作为最早从美国获得博士学位并学成归国人员中的一员,吴大猷将量子力学等最先进的物理观念介绍到了国内,以教育中国渴望现代科学的年轻人朝着世界科学水平迈进。

吴大猷把毕生奉献给了科学研究和教育事业,为中国科学发展、尤其是中国近代物理学做出了重大贡献。然而,他对于科学发展的最大贡献却来自于培养了众多科技人才。他培养的几位学生家喻户晓:李政道和杨振宁成为了华人最早的诺贝尔奖得主,研究生黄昆在固体物理学的发展上也做出了世界性的卓越贡献……

 画家库斯·斯通根据瓦特表妹讲述的故事而创作的油画:蒸汽机的发明者瓦特从小就在大人的鼓励和教育下发展自己的科学好奇心,用餐时,他瞧着从茶壶里冒出的蒸汽在银调羹上凝结成水滴,感到非常惊奇

科学名家受益于科学教育

瓦特,1736年出生于苏格兰西部格里诺克一个工人家庭,他从小就饱受贫穷和疾病的折磨,没有受过完整的正规教育。十几岁时到伦敦学习机械制造。1756年,瓦特回到了苏格兰,想自己创业,但因学徒年限不够,只得在格拉斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在学校里,瓦特认识了著名的物理学家布莱克,从他那里得到并自学了许多热学知识。与此同时,他在思考如何改进当时已有的纽可门蒸汽机。直到1790年后,瓦特改进的蒸汽机因效率显著,取代了所有的纽可门蒸汽机,成为当时可用于一切动力机械的万能“原动机”。自此以后,蒸汽机改变整个世界的时代正式到来了,它使英国工业革命进入了新高潮。

由此可见,历史上许多以发明创新见长的大家(包括法拉第、爱迪生和当代的比尔·盖茨、乔布斯等),有时是在所谓没有经过正规教育或学习不全面、不充分的情况下,边创造发明、边有的放矢地自学以获得成功的。他们的历程验证了创造学上的一条规律:知识性学习永无止境,但创造有时候需要“拒绝”无休止的、生吞活剥式的知识学习,否则结果会适得其反。

英国公众一直有着接受科学教育的良好传统,这是一幅1853年在英国伦敦水晶宫恐龙模型中进行科学聚会并进行科学教育活动的版画

作为卓越的奥地利心理学家、精神分析学派的创始人,弗洛伊德于1899年出版了《梦的解析》。此书标志着精神分析心理学的正式形成。1919年成立的国际精神分析学会,使得以弗洛伊德为首的精神分析学派最终定型,由此他也奠定了现代心理医学模式的新基础,并为20世纪西方人文学科提供了重要理论支柱。

弗洛伊德的启蒙教育是由父母在家实施的,他的父亲是一位善良、老实的羊毛商人,母亲长相漂亮,但性格急躁。9岁时,小弗洛伊德进入著名的利奥波德地区学校读书。高中时,因受一位朋友的影响,弗洛伊德想成为一名律师,但毕业后峰回路转,他进入了维也纳大学医学专业。在这里,他受到了达尔文进化论思想的影响,并认真阅读了一些经典哲学著作,从第三年起,他开始了生理学学习和实验。1881年,弗洛伊德获得医学博士学位。

就这样,在老师与朋友的支持下,原本受到压抑的弗洛伊德,在接受过多方面科学教育后,找到了人生方向。从此,他尽情地学习,不断地扩展科学知识领域——文学、历史、宗教、神话都有涉猎,并认真地思考与想象。终于,他痴迷于以语言织就的科学知识网络之中,最后成为了世界级的心理学家。

公众接受科学教育

欧几里得是伟大的古希腊数学家,被称为“几何之父”。他的数学巨著《几何原本》是西方数学乃至世界科学演绎体系的基础,被公认为是人类历史上最成功的数学教科书。

希腊人斯托贝乌斯(约公元500年)记述了这样一则故事:随着当时欧几里得的名声越来越大,来拜他为师、学习几何的人也越来越多,以至于在当时成为一种时髦,有时一些不热爱数学的人也来凑热闹。一个年轻人曾这样问欧几里得:“老师,学习几何会让我得到什么好处?”欧几里得思索了一下,请仆人拿了点钱给这位学生,并说道:“给他三个钱币,因为他想在学习中获取

实利。”

现在我们认识到,接受科学教育是一项长期而严谨的人生必经之路,是人类社会文明的优良传统,不可能一蹴而就,更不可能以功利之心对待。

伽利略是意大利文艺复兴运动时期伟大的数学家、物理学家、天文学家,是近代实验科学的奠基人之一。历史上,伽利略首先在科学实验的基础上融汇贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识;他还从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。他推翻了以亚里士多德为代表的,依靠主观思考和纯推理方法做出的科学结论,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,因此被称为“近代科学之父”。其工作为牛顿力学理论体系的建立奠定了基础。为了让人们相信自己发现的科学真理,伽利略对上至总督、下至平民百姓都担负起了科学知识的教育和普及工作。

科学教育是一个国家或民族科学发展的基础。通过上述画中中外科学教育的经典故事,我们仿佛产生了一种被带入感——看到诸多科学史上赫赫有名的大家或在接受科学教育中成长,或在对他人进行科学知识传授中体现自身科教价值,青少年一代是不是应该有所感触呢?

(责任编辑/岳萌)

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