第一篇:物理学伯乐的潜科学分析
物理学伯乐的潜科学分析
朱聪聪
(浙江理工大学应用物理学专业2008级1班,I08690139)
摘要:科学新思想和科学新人才由“潜”到“显”的转化,都有一个由萌发、孕育到成熟的成长过程;同时,也有一个被科学界或社会承认和容纳的过程。科学史表明,能否识别和扶持科学新思想和科学新人才,是关系到科学事业能否顺利发展的大问题。一般说来,那些满腔热情地识别和扶持科学新思想和科学新人才的人,就是通常所谓的善识千里马的科学伯乐
关键词:潜科学 科学伯乐 名师高徒 诺贝尔
1.诺贝尔奖的引路人
查阅近百年来诺贝尔物理学奖获奖人员名单,我们不难发现,有师徒关系的比例高达40%以上,而美国居然在60%左右。如果从师徒关系所属的类型来看,可分为有亲缘关系的和非亲缘关系的两种。前者为数不多,但也屡见不鲜。如:因对贝克勒尔发现的辐射现象作出卓越贡献而于1903年获奖的皮埃尔·居里和玛丽·斯可罗多夫斯卡·居里就是夫妻关系。还有四起父子双双或父子先后荣获诺贝尔物理学奖的事例,他们分别是汤姆生父子、布拉格父子、玻尔父子和西格班父子。此外,这种亲缘纽带甚至还延伸到兄妹辈的旁枝上。如1933年因发现了原子理论的新形式而获诺贝尔物理学奖的狄拉克,同荣获1963年物理奖的匈裔美国科学家维格纳的妹妹结了婚,等等。而后者,即师徒之间不存在任何亲缘关系的则占绝大多数。但是,无亲缘关系决不意味着没有亲情关系,甚至师徒关系之间的至情胜似亲缘。这是由于师徒间有着一种近乎父子关系的深情,这在不少导师身上都得到了充分的验证。为了培养和造就物理学英才而呕心沥血、默默耕耘、甘为人梯、乐于奉献者大有人在。其中有的导师曾培育了数名物理学精英。如:1938年诺贝尔物理学奖得主费米,曾为美国培养了六名获奖者而功盖全美洲。分别于 1922 年、1939 年荣获诺贝尔物理学奖的N·玻尔和劳伦斯各自培养了四名获奖者,等等。在这当中,还表现出一种奇趣的多代延续现象,即形成一种所谓的“连环状”获奖模式。如先后于 1923 年、1936 年和 1960年分别荣膺诺贝尔物理学奖的密立根、安德森与格拉泽,后者依次是前者的学生。即格拉泽是安德森的学生,而安德森又是密立根的学生。这里特别值得一提的是,有许多获奖者的指导教师本人是没有摘取诺贝尔奖这一桂冠的著名物理学家,在他们身上所体现出的那种闪光的红烛精神更是难能可贵,令人可敬可佩。如杰出的物理学家、罕见的全才亥姆霍兹,虽然与诺贝尔奖无缘,但他却以其高尚的人品、渊博的学术水平、深刻的科学思想影响和造就了一大批 19 与 20世纪之交的物理学英才,他们当中有因发现奇异 “能量子”而于1918 年获奖的普朗克,有因发现热辐射定律而于1911年获奖的维恩,有因对光学精密仪器及用之于光谱学与计量学研究所作的贡献而于1907年获奖的迈克尔逊。与此同时,亥姆霍兹还以他为主要创始人和领导者的柏林热物理学派的研究直接导致了量子力学的产生。如此等等,不一而足。所以,精博的导师是诺贝尔物理学奖的引路人。
2名师手下出高徒
物理学史表明,精博的导师是“杰出成就的诱发者”,荣获诺贝尔奖的诀窍之一就是有名师的指导。那么,名师手下为什么能出高徒呢?下面,我们通过一些物理史料的分析,或许可以窥见一斑。2.1名师的优势
名师有很多突出的优势,其主要表现在:
第一、名师阅历资深,经验丰富,是集知识权威、导师权威于一身的科学泰斗。如被
誉为“帝国的科学首相”的普朗克就具有这种优势。他融科学研究与教学研究于一体,集科学家与教育家于一身,既出成果,又出人才。他不仅创立了标志着量子理论诞生的“能量子”概念,而且在他执教的 40余年中,大约有 20 多人在他指导下获得博士学位。其中,劳厄和玻特成为诺贝尔奖获得者,石里克则成了著名的哲学家。同时,还以他丰硕的教学科研成果—能量守恒定律》、《热力学讲义》、《热辐射——《理论》、《理论物理学概论》等教科书而闻名于世。
第二、名师站得高,看得远,思得深,始终站在当代尖端科学的前沿阵地上,掌握该领域的最新信息和发展动态,具有深邃的洞察力和敏锐的直觉,并精心指导学生,选择紧跟时代脉搏的前瞻性科研课题,进行科学探索活动,往往导致了突破性的重大科学发现。如,“科学上的鳄鱼”卢瑟福,他总是“永远处在波浪的峰颠上”(伊夫语),善于在研究的突破口上选择课题,指导学生刻苦攻关拼搏奋斗,终于在原子物理学领域内取得了系列举世瞩目的成果:放射性理论的创立,原子核模型的构建,以及元素人工蜕变的实现等。
第三、名师不仅谦虚宽容,而且严格要求,尊重学生的志趣,充分发挥学生的个性特长,做到量才录用,人尽其才。例如,1945年,年轻的杨振宁来到芝加哥大学,拜费米为师,攻读博士研究生。起初,由于受费米的影响,杨振宁想从事实验物理学的研究。但杨振宁并不擅长做实验,经常手忙脚乱地闯漏子。当时他所在的实验室有一句笑话:“哪里有爆炸声,哪里就有杨振宁。”这时,美国著名的理论物理学家—氢弹之父”泰勒 ——“了解杨振宁的情况,他发现杨振宁的特长是进行理论研究,于是劝杨振宁改变研究方向。杨振宁经过了两天的深思熟虑,接受了泰勒的建议。此后,杨振宁的研究生学业主要是师从泰勒完成的。由于泰勒为杨振宁的个性发展和创造性的发挥提供了适宜的土壤和环境,这就为杨振宁 1957 年摘取诺贝尔物理学奖的桂冠夯实了基础。
第四、名师都具有一种居于统帅和核心地位的科学精神——唯实求真的理性精神,永不满足的进取精神,敢为天下先的批判、开拓创新精神,锲而不舍的拼搏精神,无私奉献的献身精神,诲人不倦的人梯精神,互助合作的协作精神。这种求真、至善、臻美的理性精神和人文精神的交融,是科学探索活动中价值标准与行为规范的总和,是人类科学发展过程中积淀下来的独特的意识、气质、品格和情操。毋庸置疑,如果离开了科学精神,科学就会退化成毫无生气的经验总结。科学 精神既是诺贝尔奖得主成功的支柱,也是名师出高徒的关键所在。例如,科学如果丧失了创新精神,就不可能有新的理论和假说的诞生,科学将永远停留在一个水平上。如 1958 年诺贝尔物理学奖得主塔姆提出的核子理论,是批判性地吸取费米构建的 衰变理论、并以此机 理为基础经过创新性思维而建立的。因为在费米看来,中子在转变成质子的过程中放出了一个电子和一个中微子,而塔姆的理论却认为,是核力将核子—中子和质子束缚在原子核内的。核力,是以核子吸收和放出微粒子为条件的,但不是电子和中微子,而是另一些粒子,其中有一种叫π介子。塔姆这个关于核力与核子吸收和放出粒子的学说,后来又在汤川秀树那里得到了长足的发展。汤川解释说,核力是通过与核子有强相互作用的某种粒子间的交换来实现的。1949 年,美国首次用加速器产生了π介子。至此,汤川的介子预言真正得到了实验的论证,汤川也因此而荣获了该年度的诺贝尔物理学奖。又如,1956年,当精确的实验结果把“τ —θ”疑难 尖锐地摆到物理学家们面前时,正是李政道和杨振宁敏锐地审察了从未被人怀疑过的宇称守恒定律的适用范围,大胆提出了弱相互作用中宇称不守恒的假说,从而导致了一个荣膺 1957年诺贝尔奖的物理学新理论的创立。
2.2名师的作用
由于名师在社会中担当着多种角色,因而具有多种功能,发挥着各种举足轻重的作用: 第一、学派领袖和楷模的作用。名师往往是学派的首领,而学生往往是学派的成员。这样的组合形式便使师生关系得到延续、巩固和加强,使名师的作用在空间上扩大、在时间上
延长。另外,名师严于律己、宽以待人、为人师表,以身作则,不仅以渊博的知识魅力吸引学生,而且以崇高的人格品德感染学生,具有示范、表率和榜样作用。如统计资料表明,在美国 1972 年以前众多的获奖人员中,属于物理学派内部师徒相承的最长历史延续了整整五代,约半个世纪。又如,1921 年卡皮察从十月革命后战火纷飞的前苏联踏入卡文迪什实验室,拜实验学派领袖卢瑟福为师。卢瑟福清晰的科学思维,精巧的实验设计,超人的直觉,坦荡诚恳的胸怀,爱生如子的亲情,无一不使卡皮察为之敬佩和折服。在频繁的交往中,两人心心相印,很快成了莫逆之交。从此,在卢瑟福的精心培养与治学风范的表率、影响下,卡皮察很快成为卡文迪什实验室的一名干将。特别是后来卡皮察被召回自己的祖国后,又受到了卢瑟福在实验设备方面的鼎立资助和精神上的巨大鼓励,使重新奋起的卡皮察一举成了前苏联赫赫有名的“低温物理学之父”。对于恩师,卡皮察曾深有体会地说:“卢瑟福的成功激发了我的热情、自信心和对目的不断执著的追求。他确实使我感到了自己的力量。不断的成功使我壮志凌云,振翅翱翔,科学工作更使我如痴如狂,兴趣盎然。”
第二、学科带头人与导师作用。名师是学生 进行科学研究的带头人,是学生走上科学道路的领路人和向导,能使学生看清攀登科学高峰的阶梯和成才的路标,少走弯路,直接进入尖端科学前沿领域,有利于学生作出显赫的成果。同时,名师能因材施教,根据学生的知识背景、智能特点等实际情况及时给予具体、有效的指导,做到有的放矢。如 N·玻尔与他的恩师卢瑟福合作研究原子结构而一举成名的经历,就典型地再现了名师的学科带头人与导师作用。难怪N·玻尔称卢瑟福为科学史上“最伟大的人物之一”,“我的第二个父亲”。
第三、权威与伯乐的作用。名师都是科学权威,德高望重,不仅拥有一定的权利,更重要的是具有很高的威信和威望。跟名师学习会使学生感到无比的自豪和骄傲,这样就会增强创新意识、坚定创新信心、提高创新勇气,非常有助于科学研究获得成功。同时,由于名师具有良好的素质、重要的岗位和优越的条件,所以能够在全世界范围内及早发现、及时提拔和着力培养科学人才,真正做到慧眼识英才,精心育栋梁,起到了科学伯乐的作用。例如,在20 世纪 20 年代这个现代物理学的“黄金时代”,在以剑桥、哥本哈根、哥廷根为顶点的三角区内,物理学以魔术般的速度迅猛的发展着。其根本原因在于卢瑟福、玻尔、玻N· 恩和弗兰克所起的权威与伯乐的作用。尤其是在卢瑟福和N·玻尔所推崇的“有教无类”的教育思想的指导下,分别在剑桥和哥本哈根聚集了一大批不受国籍、种族、性别和信仰所限制的各有所长的物理学英才。譬如在为卢瑟福所赏识和招募的一群“孩子”中,中子发现者查德威克擅长管理,卡皮察是强 磁场设计方面的奇才,考克饶夫具有非凡的科学与技术洞察力,达尔文则富有敏锐而深邃的数学审美力,狄拉克那独一无二的逻辑能力堪称出类拔萃。也正是卢瑟福的 精心培育与激励,他们中的绝大多数人都荣膺了诺贝尔物理学奖。
第四、鼎立推荐子弟的作用。名师大多是科学共同体的主要成员,在科学组织中担任重要职务,社会交往面大,因而具有推荐作用。一是对学生取得的科研成果具有推荐作用,如论文容易发表、著作容易出版等,从而使学生的科研成果能尽快得到社会承认;二是对学生本人具有推荐作 用,如工作安排、科学组织的加入、科学基金的获得、科学奖励的提名等,从而能使学生的才能得 到充分的发挥。例如,1921 年,由于恩师索末菲的极力推荐,泡利才得以应邀为德国百科全书撰写相对论的数学部分。这篇长达250页综述至今仍被认为是相对论方面的经典著作之一,曾被译成多国文字的单行本,受到了物理学界众多著名学者的高度评价。其中索末菲称赞泡利简直是“神乎其神”; 而爱因斯坦则写道:“读了这篇成熟的、构思宏伟 的著作,谁也想不到作者竟是一个仅 21 岁的青 年。思想发展之融会贯通,数学推理之精湛; 物理洞察之深刻,系统表达之流畅,文献知识之广博,题材处理之完备,历史评价之恰当——简直不知道最值得称赞的是什么!”以至于在泡利加入美国国籍后的 1946 年,当时已年老多病的爱因斯坦,还刻意指定与他学术观点截然不同的哥本哈根学派的主要成员泡利,作为他在研究所中的后继者,并称泡利为他的“精神上的
儿子”。
2.3 优化的组合
名师与高徒的结合是一种理想的优化组合。
第一、名师与高徒的结合不是轻而易举形成的,而是经过了严格的双向选择,即通过“生择 师”和“师择生”这种互择机制组成的。如上文提及的若不是卢瑟福赏识卡皮察当年的机智,以及他将工程与科学紧密结合的才能破格收留他,那有日后因在低温物理学领域的基本发明和发现 而于1978 年获得诺贝尔物理学奖的卡皮察。
第二、名师与高徒的结合是“强—强联合”,即名师与高徒组成的系统的要素、结构和功能都是优化的。这主要包括合理的分层结构、年龄结构、专业素质结构等。除了如上述的卢瑟福和他的学生查德威克、卡皮察、考克饶夫、狄拉克等是强强联合外,其他的诸如拉比与其弟子兰姆和库什等也结合成了一个合理、优化的组织机构。以致后人用一棵树来形容他们所共同推进的分子束方法的发展,称之为“拉比树”,并且拉比本人和他的两个学生兰姆、库什分别于1944年和 1955 年先后登上了诺贝尔物理学奖的领奖台。
第三、名师与高徒之间的关系不仅是教与学的关系,而且还是相互学习和共同提高的合作关系。他们之间的结合既是稳固的,又是可以实现优势互补与资源共享的。师生相互尊重、心理相容、共同讨论、自由争鸣、互相启发、集思广益、相互竞争、协作攻关,从而能早出成果,多出成果。如哥本哈根给物理学界留下的最深刻的印象是它的“平等、自由的讨论和相互紧密地合作的浓厚的学术氛围。”
毫无疑问,物理学领域中的名师能出高徒,其他学科领域乃至一切科学技术领域中的名师 同样能出高徒。名师固然重要,但名师这个外因只能通过学生这个内因而起作用,因此学生本身的素质和努力则更为根本。在实施科教兴国和科技强国的今天,随着人们对知识需求的日益剧 增,中国需要大量的名师带出更多的高徒。为此,要尽快制定和实施我国的名师工程计划,既要充分调动和有效发挥已有名师的作用,又要高度重视和大力培养新的名师,并创造条件使名师带出更多的高徒。
3物理科学泰斗的执教风范与教育观
20世纪的物理学可谓群星灿烂,人才辈出。大师们不仅各自以在物理学的某个领域中所取得的突破性重大成果而彪炳史册;还以其丰富而深邃的科学教育思想和执著教坛的风范而举世瞩目。他们既是著名的物理科学泰斗,又是伟大的教育家。现拟就后者作一简要的论述。
3.1为师如父——闪光的红烛精神
不少诺贝尔奖得主将教学活动作为自己事业的重要组成部分,在他们看来,学富则师、行高则范,甚至将教育事业视为自己的天职。他们不仅以伟大而高尚的人格影响着学生,而且以渊博的知识、诲人不倦的治学精神和与学生亲密无间的关系,直接引导了自己的弟子走向成才之路。这在物理学史上有着许许多多可歌可泣的生动事例。
费因曼是一位热衷于教坛的物理学家。当年他任教期间的加州理工学院的副院长古德斯坦曾赞扬费因曼也许是他那一代和我们这一代中最伟大的教师。费因曼曾断言:“我不相信,如果不教书我还能过得下去。”并宣称他决不接受一个不再从事教学的职位,即使有人给他弄到了一个很舒适的位置,他也坚决不干。古德斯坦还提到,在费因曼眼里,课堂就是舞台,而教师则是演员,他不但要对情节和角色负责,而且也要对道具和效果负贵。因此,费因曼治学严谨,备课认真,一丝不苟。即使是他非常熟悉的课程也要花费很多心血反复备课。他擅长以深人浅出的才能,妙趣横生的教学用语,把一个枯燥无味的物理概念或假设“包装”
得非常精美,让学生在轻松愉快中获取物理知识。他于20世纪60年代出版的三卷本《费因曼物理学讲义》充满着智慧和隽语、思路清新而别致,含意深刻,迥不犹人,文字完全口语化,娓娓而谈,引人人胜。它对于物理学工作者来说,堪称是一部永久性的不可多得的经典著作。有人甚至称《讲义》超过了费因曼对物理学所作的其他贡献,说他(它)是一位伟大的老师的老师。费因曼在加州理工学院工作的35年中,他正式开设的课程达到34门之多,此外,还讲授了许多非正式的课程。
在物理学史上,普朗克也是一位无怨无悔地执着于教育事业的学界楷模。从1880年起到1926年退休,普朗克先后在慕尼黑大学、基尔大学和柏林大学执教,分别主讲了力学、流体力学、电动力学、光学、热力学和分子运动论等课程,深受学生的好评。如印度物理学家玻色曾经表示,听了普朗克的讲课之后,才知道物理学是那样一个理论体系,在该体系中,整个的课题可以从统一的立脚点并根据最少的假说来加以展开。普朗克还以他丰硕的教学科研成果而闻名于世。他的早期著作——《能量守恒定律》、《热力学讲义》、《热辐射理论》、《理论物理学讲义八篇》是不只一次地再版的教科书。特别是他那套享有世界盛名的成卷教科书《理论物理学概论》曾有过各种文字的译本,因此对当时世界各国所培养出的众多青年理论物理学家起了至关重要的作用。在40余年的教学生涯中,普朗克先后培养出来了20多名哲学博士,其中劳厄等人后来获得了诺贝尔物理学奖,石里克成了著名的哲学家,另外一些人成了很有成就的物理学家。
卡皮察指出:“科学史告诉我们,一位杰出的科学家不一定是一位伟人,而一位伟大的导师则必须是伟人”。名垂青史的“科学上的鳄鱼”卢瑟福(按:当年卡文迪许实验室给卢瑟福的雅号,意为一往无前、知难而进、穷追不舍)就是一位伟大的人和伟大的教师。他不仅具有清晰的科学思维,精巧的实验设计,超人的直觉,严密的科学组织能力和卓越的领导才能,而且胸怀坦荡诚恳、作风民主、发现和使用人才的技艺高超。对待成绩,卢瑟福从来不把任何一项重大的科学成就计在自己的账上,而且在他的论文、讲义和讲演中却每每提到研究和担任实验的工作人员的名字,即使有些人的贡献不大,他也认为他们的工作对于整个实验的成功和理论发展有帮助。在这一点上,卢瑟福的老师J.J.汤姆逊也是如此,他总是把他所知道的和所能够想到的全部告诉学生,甚至把他自己所设计的方案与方法无代价地给与学生,而在汤姆逊指导下的研究生论文,绝大多数都是用研究生的姓名发表的。
卢瑟福的学风民主,他善于把一个研究集体组织得像一个和睦的大家庭。对不同国籍、不同信仰、不同性格和能力的研究生、助手以及学生,都能做到平等对待,负责到底,直到将他们引向成功之路。卢瑟福对待学生和助手的实验选题上,从不把自己的思想和观点强加于他们,完全尊重他们的特长和爱好。对于弟子自己制定的实验计划,卢瑟福的态度是:“我从不劝阻别人进行的实验,即使他们找不到正在期待的东西,也可以找到其他的东西呀!”如果他的学生一时定不下来实验选题,他就为其创造条件,并作耐心等待,他所有的学生都乘兴而来,载誉而归。卢瑟福同学生之间的友谊与合作,远远超出了“伯乐与千里马”的范围。如玻尔称卢瑟福为科学史上“最伟大的人物之一”和“我的第二个父亲”。而卡皮察却深有体会地说:“当你和他辩论时,他鼓励你尽量说出和坚持你自己的观点”,“卢瑟福的
成功激发了我的热情、自信心和对目的不断执着的追求。他确实使我感到了自己的力量。不断的成功使我壮志凌云,振翅翱翔,科学工作更使我如痴如狂,兴趣盎然。”
玻尔对于来到他身边的每一位年轻人在各个方面都十分关爱。例如当年21岁的克喇末,几乎身无分文地来到哥本哈根,在玻尔的帮助与教导下,使他由原先的对原子的一无所知,最后到对其做出了重大贡献。
3.2、流芳百世——深邃的教育思想
毫无疑问,上文提及的诺贝尔奖获得者之所以培养出大批的科学精英,除了与他们甘为人梯的园丁风范、严谨的治学精神密不可分以外,还与他们丰富而独特的教育思想息息相关。因此,努力挖掘和研究诺贝尔奖得主的科学教育观,对当前我国高校培养适应知识经济时代需要的新型人才,意义十分深远。
3.2.1“渗透法”和“通识教育”可使学生博采众长
杨振宁在考察了中国与美国的教育方法以后指出,美国教育制度倡导的是自由式的教育方法,其特点是:“学生常常在乱七八糟之中把知识学了进去,„„许多很优秀的学生,其知识体系中的漏洞是非常之多的,而且正确和谬误常常纠缠在一起。”虽然学生在学习的时候对所学的内容往往还不太清楚,然而就在这种不太清楚的过程中,已经一点一滴地学到了很多东西。这是一种体会式的学习方法,也叫”渗透法”。而中国传统教育强调的是按部就班的教育方式,即老师循循善诱、学生亦步亦趋的所谓“透彻法”。在杨振宁看来,“渗透法”与“透彻法”各有其优势和欠缺之处。“渗透法”培养出来的学生通常有较强的独立思考能力与创新意识,他们易于掌握多学科的知识,能在混乱的思维中孕育出真理,并且在从学习阶段转人研究阶段时,他们能很快达到科学的前沿。但是,这些学生的基础一般比较差,如果与中国学生相比较,他们就十分明显表现出后劲不足。而“透彻法”教育出来的学生奉行“知之为知之,不知为不知,是知也”这样的信念。基础知识很扎实,无法容忍“令人不快的一知半解状态”。但是其不足之处是其知识面很窄,容易使人变得谨小慎微。在比较了这两种教育法的优劣后杨振宁强调:“一个研究生最重要的是训练独立思考的能力,而不是一个只会专门做一件事的人”,“如果使每一个人学得都有自己的想法,怎么办呢?譬如物理学,美国有一本杂志,头五页是报道各方面的最新动态,我建议留学生每期都去看看,即使看不懂,也要看看。这种学习方法我叫它‘渗透法’。中国传统的学习方法是一种‘透彻法’。懂得透彻很重要。但是若对不能理解的东西,就抗拒,这不好。渗透法学习的好处,一是可以吸收更多的知识,二是对整个的动态,有所掌握,不是在小缝里,一点一点地学习。”
从众多诺贝尔物理学奖金获得者所取得的事业成就,尤其是创新的成果来衡量,我们可以得出一个结论:即“通才取胜”。相反,文化单一,知识狭窄,没有比较选择的余地,就无法发挥人的潜能素质的“知识综合效应一诱导功能。”势必导致思路单
一、固定、僵化。在这方面,爱因斯坦曾有过深刻的教训。1905年,他成功地创立了狭义相对论以后,接着准备向着纵深发展。当他考虑引力问题时,却遇到了数学知识的严重缺乏给他带来的不可逾越的障碍,而不得不中止研究工作。直到数学家格罗斯曼帮助他系统学习了黎曼几何和张量分析之后,才使他重新踏上了通往广义相对论的伟大征途。爱因斯坦后来在《自述》中回忆这件事时深有感触地说:“数学在我求学时代并不太使我感兴趣,因为我天真地认为对于一
个物理学家来说,掌握好基本的数学概念就够了。我认为数学里其余的部分对于认识自然是并不重要的奢侈品。这个错误后来我只好痛心地承认了。”
爱因斯坦是一个不满足甚至无法容忍单一文化的人,他声称:“我学物理,爱好哲学”,“在科学思维中,永远存在着诗歌的因素。真正的科学和真正的音乐要求同样的思维过程”,“陀思妥耶夫斯基比任何科学家给我的都多,胜过高斯!”早在青少年时期,他就广泛接触了各种不同的文化:自然科学的通俗著作,牛顿、安培、亥姆霍兹、彭加勒等科学家的著作;贝克莱、休漠、斯宾诺莎、莱布尼兹、康德、阿芬那留斯、马赫等各派哲学家的著作;以及一些文学名著和东方文化。他还拉得一手好提琴,酷爱德国古典音乐,尤其是莫扎特的作品。他从这些不同的文化中,努力汲取自己所需要的营养,博采众长,但从不定于一尊。正因为爱因斯坦在综合度量自身所具备的各种素质,各种条件的战略高度上,做到“博学多才,通而后专”。所以他就能够在物理学发展的不同时期,抓住最佳的机遇,运用最佳条件和最佳环境,准确地选择最佳课题,在诸多领域中作出了杰出的贡献。
爱因斯坦的成功告诉我们,科学创造是一种复杂的精神劳动,它需要多方面的知识和正确的方法。只有对学生进行“通识教育”,循序渐进,博采众长,才能使他们视野开阔,只有知识广博,思想活跃,才能使学生见人之未见,言人之未言。一般来说,脑海中的文化因子越多,文化品种越多,越有可能通过随机碰撞产生新的组合,激发创新的概念。相反单一的文化,狭窄的知识,没有比较选择的余地,就无法形成发散式的思维。而这种单
一、团定、僵化的思维方式就不可能取得重大的科研成果。因此,爱因斯坦告诫每个学生对人类共同创造的科学文化遗产,都应当积极地去“领受它,尊重它,增进它。”即倡导一种博采众长的“通识教育”。杨振宁在给学习物理的学生的多次谈话中都强调不要把自己禁锢在狭窄的知识范围内,教导他们“培养博览群书的习惯是很有益的(尽管也许不是绝对必要)。”并指出“要扩大知识面,„„一个人兴趣比较广,可以应付整个学术界前沿方面的千变万化的新情况,从亚洲地区训练出来的年轻人应该特别注意把兴趣放得广一些。”
3.2.2培养“兴趣”、重“个性”发展、不以分数论英雄
兴趣是一个人对客体的选择性态度,是在需要的基础上形成的。需要有生理方面和心理方面的,当需要得到满足时,就产生情绪的快感,这种选择性的态度,称作兴趣。学生学习动机中最现实、最活跃的成份是认识兴趣,也叫求知欲。发展积极兴趣,对提高学习效率十分重要。相反,“没有兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望”(教育家乌申斯基语)。爱因斯坦在对传统的教育进行了反思,并结合自己的亲身经历,提出了“兴趣和爱好是最好的教师”这一精辟的论断。无疑,这是十分深刻而又具有极其重大的现实意义的。
学校的教学,要激发学生的兴趣,使之努力学习,这应当是各级教育的一个重要原则。辩证唯物主义认为,外因要通过内因才能起作用。学生兴趣爱好的广度和深度,将直接影响着学生学习动机的稳定性和深刻性。广泛而稳定的兴趣,可以使学生对各方面学习表现出积极性,能开阔他们的眼界,使其知识丰富;而专门化的稳定兴趣,可以使学生深人某方面的学习,勇于探索,从而爆发出创造性的智慧。因此,教师应注意适时地培养学生这两个方面的学习兴趣。一般而言,先有普遍的学习兴趣,然后在此基础上培养专门的兴趣。所以爱因斯坦主张:“教育应当使所提供的东西让学生成为一种宝贵的礼物来领受,而不是作为一种
艰苦的任务要他去负担。”在爱因斯坦看来,当一个人对某种学习产生兴趣时,总是积极主动而且心情愉快地去进行学习,不觉得学习是一种艰苦的负担。有兴趣的学习不仅能使人全神贯注,积极思考,甚至会达到废寝忘食的地步。人在充满兴趣的状态下所学习的一切,常常掌握得迅速而牢固。相反,“缺乏兴趣的死啃书”,将使学习变得枯燥无味,乃至最终将导致学习欲望的丧失殆尽。所以爱因斯坦指出:“对于学校来说,最坏的事是,主要靠恐吓、暴力和人为的权威这些方法来进行工作。”丁肇中也曾深有感触地说:“最重要的是要看对自己所从事的工作有没有兴趣,„„这不能有任何强迫„„比如搞物理实验,因为我有兴趣,我可以两天两夜、甚至三天三夜在实验室里,守在仪器旁,我急切地希望发现我所要探索的东西。”故而,兴趣和爱好是鼓舞学生踏人学习大门的第一步,也是关键的一步。学校教育的最基本职责,就是要在知识和学生之间架起兴趣的桥梁。
卢瑟福指出:“教育的方向应当能使一个人找到并追求他为自己制定的目标。他在自己的工作中十分愉快,除去一个人自己之外,没有哪一个人能做出使他得到满足的工作选择。”即卢瑟福认为,每一个人身上都蕴藏着一份特殊的才能和立即可以支取的能力。那份才能和能力犹如一个熟睡的巨人,等待着我们去唤醒他,发现他,“开发”他。因此,“我们只能用蝎力保证使真正有才能的科学者们继续他们工作路线的方法,在进行这种将来的发现中,起我们的作用。这种工作路线应当显出有对现有知识作出重要增长的希望。”在这种思想的支配下,卢瑟福在科学教育活动中,特别注意观察每个学生在研究中所表现出来的创造性研究能力,并鼓励个性发展,他宁愿一个人按他自己的想法去工作,而不愿把他们的思想置于自己的指导之下,当他一旦发现了学生的那一种创造性研究能力,他就会做各种事情来将它极大地发挥出来。在具体指导学生选择研究方向时,卢瑟福总是在尊重学生个性发展的基础上,利用自己宽广的知识面来启发和帮助学生选好课题。并且宣布:“每一个人都可以通过一定的方式来表现自己”,“不仅允许学生们研究自己的课题,而且鼓励他们作各种尝试,想方设法深人研究那些一时看来好像徒劳无益的课题。”(卡皮察语)而当学生一旦自己认定了研究的课题,卢瑟福就给他们创造条件,鼎力扶助。他的学生因此而评论说:“卢瑟福是那样的关心帮助学生,尊重个性发展,即使是一个平凡的人,在这里学习研究几年后,也会找到自己的科研目标,并成长为一流的科学家。”因为在卢瑟福看来,学生的个性发展是培养他们的创造性的重要因素。只有个性得到充分的发展,学生的潜能才能得到充分的挖掘和发挥,探索求知的欲望才能最大限度的得到调动和满足,才有可能在今后的科研活动中发现新问题,并孕育出真正的科学创造。为此,他要求科学教育应树立多样性的思想,创造良好的氛围,为学生个性的发展和创造性的发挥提供适宜的土壤和环境。而作为教师,在科教指导中,首先应尊重学生的个人意愿和志趣,并在这个前提下,用自己的知识和能力为学生创造条件,帮助他们尽快地达到目的。
卢瑟福注重学生个性发展的观点是十分正确的。例如,1945年,年轻的杨振宁来到芝加哥大学,拜1938年诺贝尔物理学奖获得者费米为师,攻读博士研究生。起初,由于受费米的影响,杨振宁想从事实验物理学的研究。但杨振宁并不擅长做实验,经常手忙脚乱地闯漏子。当时他所在的实验室有一句笑话:“哪里有爆炸声,哪里就有杨振宁。”这时,美国著名的理论物理学家、“氢弹之父”泰勒(Taylor)了解杨振宁的情况,他发现杨振宁的特
长是进行理论研究,于是劝杨振宁改变研究方向。杨振宁经过了两天的深思熟虑,接受了泰勒的建议。此后,杨振宁的研究生学业主要是师从泰勒完成的。在杨振宁看来,泰勒是一个“明师”。因为他从泰勒那里了解到了一个科学家的创新性思维是怎样产生的又是如何论证的。
杨振宁还根据自己在美国求学时的亲身经历,认为在不同的遗传素质和不同文化背景下成长起来的人,能力和专长有很大的差异。如美国培养出来的大学生动手能力很强,实验的本领特别大,而理论物理念得不太好,而中国以及中国台湾、香港等地区培养出来的学生由于重视理论,考试考得非常厉害,而培养实验、动手能力和大胆创新精神等观念建立得很晚。又如“有些人很有设计计算机程序的天赋,„„他们编写非常复杂的程序的能力是惊人的”,“有许多年轻人喜欢收集、分类和整理各种东西’,“有人天生就是组织者”。因此,我们应该建立起这样一种观念:不能以分数论英雄,对于有特殊才能的学生应该尽可能地给他们各种机会,让他们展示天赋,并不断地加以培养和发展。
有许多荣获诺贝尔奖的科学家在学生时代并不是成绩突出的优秀学生。如出生于涌现出许多著名学者家庭的朱棣文,他的父亲是台湾中央研究院的院士,他的母亲、姨妈、叔叔等也是留美的博士,他的六个兄弟和堂兄弟都是毕业于美国名牌大学的博士,甚至有的还是双博士。惟独朱棣文由于学习成绩差,只能就读于一个不知名的大学。在朱棣文写给中国青少年的来信中说:“年轻时的我,在这个家族中只能算是一只‘黑羊’(意为‘败家子’、‘害群之马’)。我在学校里相当努力,但与我的哥哥相比,却显得十分平庸。因为他曾创造了我们所在学校的最高累积分的纪录,而我虽然花了不少气力,但从提高成绩的角度来看,我的学习方法不是很有效。有时,我的兴趣会聚焦于学校的某一门课程上,并且特别投人。在我的母亲看来,我的努力只是花在了一些不重要的细节上,这不是分配学习时间的好办法。但是,从后来发展的情况来看,吃透细节和聚焦某一课程的能力,使我受益匪浅”。结果表明,就是这只学习成绩不佳的“黑羊”,后来却比他的那些获得名牌大学博士头衔的哥哥们更有“出息”,于1997年荣膺了诺贝尔物理学奖。因此,作为学生自己,不必过分看重一时的学习成绩,作为老师与家长,千万不能以分数论英雄。因为这样做的结果,不仅造成了学生为了追求高分而长期囿于书本。使培养出来的人才普遍缺少知识创新意识和精神,压抑了一些特殊人才的出现,而且容易造成对那些特别搜长动手的人持歧视的态度。
3.2.3鼓励学生独立思考、独立判断、发挥想象
传统教育完全是依靠学校把最大量的知识传授给成长中的一代。教师只要能将知识授与学生,便是尽了教学之能事;学生能将知识记住,就算是学习的成功。现在的学生提不出问题,一些权威、老师不允许提出问题。在这样的背景下怎么能培养出有思想的人才呢?对此,爱因斯坦提出批评说:“知识是死的,学校却要为活人服务。”他在《自述》中写道:“人们为了考试,不论愿意与否,都得把所有这些废物统统塞进自己的脑袋,这种强制的结果使我如此畏缩不前,以致我在通过最后的考试以后整整一年对科学间题的任何思考都感到扫兴。“他由衷地希望教师在他的本职工作上成为一种艺术家,启发学生进行创造性的思维,让学生真真切切地感受到“观察和理解的乐趣,是大自然的最优美的礼物。”因为“有了精确的实验和观测作为研究的依据,想象力便成为自然科学理论的设计师”(英国物理学家廷
德尔语)。因此,爱因斯坦强调指出:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”
爱因斯坦还从科学研究的高度来阐述这一观点。他认为科学家在探索自然界的奥秘时,多少有一点像一个人猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由。把科学概念的形成看作是“思维的自由创造”,即概念(或原理、定律)不能从直接经验通过逻辑过程(“归纳”、“推导”„„等)产生,而只有通过非逻辑过程(“直觉,、“猜测”、“想象”等)创造出来。如爱因斯坦在分析粒子之间的相互作用和电磁场的一系列行为时说:“要整理和理解现象,重要的不是物体的行为,而是位于物体之间的某种行为,即场的行为。这种行为必须用大胆的科学想象力,才能完全领会。”正是从这个意义上,爱因斯坦在《物理学的进化》一书中写下了这样一段至理名言:“提出一个间题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数学上的或实验上的技能而已。而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”爱因斯坦的许多重大理论成果,就是凭着他“奇特的想象力”,对旧理论体系大胆地提出了挑战,创立而成的。从某种意义上而言,科学的想象力本来就是一种创新,而“出色的科学家是善于想象的”(卢瑟福语)。所以,爱因斯坦指出:“学校的目标应当是培养有独立行为和独立思考的人”,“发展独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位”。他一再强调高等教育必须重视培养学生具备会思考、探索问题的本领。反复告诫青年人学习要善于思考、思考再思考。
善于独立思考,这是爱因斯坦从小就养成的良好习惯,他在《我是怎样创立相对论的》一文中写道:“还是在孩童时代,我就在想这个问题了,当时我知道迈克尔逊实验的奇怪的结果,我很快得出结论,如果我们承认迈克尔逊的实验结果是事实,那么地球相对于以太运动的想法就是错的,这是引导我走向狭义相对论的最早想法。”“经过十年沉思以后,我从一个悖论中得到了这样一个原理,这个悖论我在16岁时就已经无意中想到了;如果我们以速度C(真空中的光速)追随一条光线运动,那么我就应当看到,这样一条光线就好像一个在空间里振荡着而停滞不前的电磁场,可是,无论是依据经验,还是按照麦克斯韦方程,看来都不会有这样的事情。”正是对这一从牛顿力学到麦克斯韦电磁场理论的基本概念中提取出来的悖论的独立思考中,使爱因斯坦在了解到“目的在揭示以假想的以太为参照的特许运动状态的物理实验”失败之后,以卓越的见识和非凡的勇气对旧的概念和理论进行了抉择,导致了自洽的新理论的创立,这就是我们今天所熟悉的狭义相对论。同样爱因斯坦也是通过对”如果有人凑巧在一自由下落的升降机里,那么会发生什么变化呢?”这一间题的长期沉思和准确判断,导致了广义相对论的创立。
3.2.4科学方法的训练重于知识的传授
卢瑟福指出:“研究的机会不应该只局限于教师,而应该在任何时候都尽可能扩大到表现出具有一个起源性研究者能力前景的先进学生。说得好一些,一个实验室采用这个方法,会使一个沉闷的高等学校,变成一个生气勃勃的机构。”因此,他一贯主张将实验与教学有机地结合,并以科研促进教育质量的提高。这种机制的创立才是大学发展的主要途径。卢瑟
福之所以以持这样的见解,一方面是他认为实验是理论的依据,另一方面通过实验可以培养学生敏锐的洞察力和构想物理图象的能力。一个研究人员和学生的优劣关键取决于他们求实精神和构思新思想和图象的能力,所以他试图通过实验去达到训练学生的目的。玻尔则十分重视理论与实验的有机结合,在这一点上他与他的老师卢瑟福不同。卢瑟福的观点主要是根据实验来了解自然界,利用理论解释实验事实,而不太注重理论探索,甚至对此抱有偏见。玻尔是同时具有理论探索与实验研究两个方面的目的。诚如玻尔在建立研究所的申请报告中所陈述的那样:“为了使理论物理体现出科学研究中主观因素的重要性,有必要让学生们在老师的指导下有机会作独立运算,并通过示范和对实际模型的独立研究,熟悉那些在基础物理现象中往往是抽象、数学上又是复杂的理论,且能在头脑里形成一个清晰的图象。”正是因为玻尔深刻地认识到了理论研究与实验探索相辅相承的关系,并在教学科研中注重二者的结合,才使得研究所的青年人尽快地掌握了物理学研究的方法,并在物理学发生重大变革时期,作出了一系列的重大突破,奠定了量子力学的基础。
在学习方式上,卢瑟福和爱因斯坦都十分推祟讨论式。如同卢瑟福所说:“科学研究必须广泛交流,那种只见树木不见森林的狭隘态度,是发展科学的严重障碍。再也没有比那些只顾自己鼻子底下一点事情的更可悲的了。”在这两位科学巨匠看来,科学的创新,创新人才的培养,都必须走出狭窄的学科领域,开展大跨度的学术交叉,冲破传统的学术壁垒,进行广泛民主的学术交流,在卢瑟福一生中,他经常与数学家、理论物理学家、化学家等进行真诚的交流,以活跃思想、补尝自己的不足,而爱因斯坦年轻时,喜欢约一些志同道合的同事在一起,讨论间题。
为了给学生创设开展学术交流、学科交叉的良好环境,卢瑟福组织开展了不拘形式的各种独具风格的学术交流活动。如每天下午五点的茶时漫谈会,各学科领域的教授、研究人员、学生都以平等的地位参加。卢瑟福更是每天照例出席,大家都以活跃的情绪畅所欲言,讨论各学科的新旧问题,互相帮助解决研究中的困难,并无私地交流各自的最新研究成果和新发现。卢瑟福甚至邀请人们去他的实验室演示他的当天第一次发现的东西。这些不同年龄、不同学科、不同层次的科学工作者在相聚交谈之中,在悠闲的思想交流之中,常常会进发出智慧的火花,为取得突破性的科研成果莫定了坚实的基础。这种活动形式被认为是卡文迪许实验室一天中“最好的时刻”。它对活跃学术思想、交流科研情况起了很大的作用,尤其是青年学生更是受益匪浅。有许多外国学者专门为了参加茶时漫谈会而来到卡文迪许实验室,学习活跃学术思想的方法。
其它的诸如爱因斯坦领导的“奥林匹亚”聚会,以玻尔为首的哥本哈根讨论文,都能使学生开阔视野、启迪思维,突破传统学科领域的界限,博采众长,兼收并蓄其他学科领域的观点和方法,并在比较交叉、融合过程中找到新的突破点,从而导致对传统知识体系或学科分类提出新的挑战。所以,为科学教育创造一个良好的学术交流和学科交叉的育人环境,对科学人才的创新能力培养是极有好处的。如我国已故的著名物理学家周培源等当年曾有幸参加过爱因斯坦主持的相对论讨论班(1936-1937年),周先生回忆当时情景时说:“在讨论班中,爱因斯坦热情地鼓励青年人的工作,真诚地提出意见,同时也能虚心听取青年人对他的工作的意见,做到教学相长.集思广益。”
诺贝尔科学奖得主之所以能够取得突破性的重大成果,并非偶然,虽然与他所处的时代背景、机遇、个人的天赋和拼博进取的不懈努力息息相关,但同他所采取的科学方法的正确与否也紧密关联。对于科学方法的重要性,卢瑟福曾多次评论说:“在关注物理潮流的迅速发展过程中,我已经变得越来越对扩大我们自然知识的科学方法的力量留下了深刻的印象„„在过去的几年中,我们的知识增长得这样快,这种发展在很大程度上是由于研究这个普遍性间题的新而有力的方法的发展所引起的。”卢瑟福是一个掌握了教育真谛的老师,正因为他深知“授人以鱼,不如教人以渔”的道理,致使他在科研组织和科学教育的过程中,一直把科学方法的训练摆在了首要位置上。他不仅要求实验室上上下下要高度重视科学方法的开发和运用,而且他本人一旦认识到某种科学方法的优势,就身体力行,并以此影响(或要求)他的助手和学生。如他传授给学生的实验方法、深邃的洞察力、敏锐的直觉力和追求科学简单性等方法,都给学生后来的科学创造活动带来了很大的影响,并以此造就了卡文迪许实验室大批具有创新素质的高科技人才。卢瑟福曾宣称:“科学的进步在很大的程度上,取决于对科学研究的激励并指导他们用科学的方法沿着成果的路线前进的卓越能力的人的出现。这种类型的人是很少的,但是对于研究组织和导师来说,却是本质的。”
杨振宁就把握好科研方向与方法是取得重大成果的关键,也提出了很多精辟的见解。首先,他认为要选好方向,“应该多对新的东西,活的东西,与现象直接有关的东西感兴趣”,“在老的领域中有无数聪明人做了大量的工作,有什么理由你会比他们做得更好呢?这好比淘金矿,当然以淘新金矿为好。这不是说在老金矿中一定淘不出东西,不过淘出东西的可能性比较小。所以我赞成淘新金矿不赞成淘老金矿。”“比较容易研究的间题是新的东西。因为它是新的,还没有很多文章搞得眼花缭乱,这时进去,和实验比较接近,就容易做出新的有意思的结果。”其次,在杨振宁看来,研究问题要从头做起。“1959年我和李政道要讨论W介子,讨论矢量介子的电磁相互作用。我们从头去做,做了一段时间,别人的文章虽然很多,可是很多是不对的。做了一年我们成了这方面最大的专家。温度场是一个很好的方向,如果有人去做,我建议他从头去做,不一定看别人的文章。做了一段时间后再看。如果一开始就跟着别人跑,可能有些最大的问题你不去问了。这好比新到一个城市,如果一开始就跟着别人跑,几次以后,可能还不认识整个城市。如果你自己探索着走,情形可能就不同了。”再次,杨振宁强调要做出好的科研成果,不但要掌握物理学的真精神,而且要有自己的品味:“学一个学科,不只是物理学,不但要掌握它们里面的知识、定理和公理,更要掌握住这些知识、定理和公理的意义及其重要性,等到你觉得这些东西的重要性到一定程度时,你才是真正把这些东西吸收进去了。我想一个思考比较成熟的、念得很好的学生,如果能够在一个早的时候接触到一些风格比较适合或者比较重要的文章,并吸收它们的精神,这对他将来选择正确的问题和正确地解决问题的方法会是有很大的帮助的。”“我想学好别人己经消化好了的知识,这当然是很重要的因素,但要研究工作真正成功,最主要的还是在于把大家当时已有的知识和自己的见解,跟自己的品位结合起来,从而冒出新的方向来,这才是研究工作最重要的一点。”
3.2.5倡导“有教无类”让学生参与起源性科研
卢瑟福科学研究和科研组织的立足点,就是密切注视着科学发展的情况和动向,始终站在科学发展的前沿阵地,不断开展起源性的创新研究。然而,他更极力主张科学研究要不断吸收相当数量的优秀学生,让他们熟悉科学研究的方法和动向,这样不仅有利于科学研究中新思想和新鲜血液的不断注人,而且有利于青年人创新能力的极大提高和充分发挥。因为“每一个学科里,最生气蓬勃、能够决定学科前途方向的,是年轻人”。(杨振宁语)
卢瑟福指出:“任何科学部门对于大学和国家的责任,不应以给学生例行的教育为终点。并且,没有一个大学实验室会满足于抱住过去的知识不放,而应当是一个用起源性的研究获得新知识的中心,一个活跃的中心。”并极力主张让一些具有发展前景的优秀学生参与起源性的科学研究。这一精辟的见解就是卢瑟福一个极有见地的科学教育主张。因为这样做的结果,能让学生身临其境地真实感受到科学的创造,了解到科学发展的动态和科学创造的过程,籍以唤醒他们的创造潜能,激励他们的思想,从而达到强化他们的科学创造意识及创新能力。否则,只重视传授传统知识而忽视科学创造能力的培养,那么科学教育就会缺乏生气,也难以培养出优秀的科学创造人才。物理学史早已表明,一个在科研和科教上富有生气的大学要比只用传统知识培养学生的大学更胜一筹。
卢瑟福努力实践了这一科学教育主张,为了确保科研人员和学生及时了解新的科学思想,始终保持创新意识,凡是他培养的研究生都不留在自己的实验室工作。必要时,在外面工作几年后再回来。在卡文迪许实验室时期,卢瑟福的实验室基本保持16个左右的研究人员,并通过对外学术交流的方法定期进行交流。而学生也是不断地更新。尤为重要的是,卢瑟福极力提倡的让学生参与科学起源性研究的主张,不仅使学生了解到新的科学动态和科学思想,而且培养了学生科学创造能力,为日后的科学创造活动奠定了坚实的基础。
玻尔和卢瑟福都认为,科学是国际性的、没有国界的,人才的培养是为了科学的进步、人类的发展为最终目的的。因此,他们一贯追求“有教无类”的教育思想。凡是与他们保持着广泛联系和密切合作的科学家.以及他们所招收和培养的青年科技人才,均不受国家、种族、性别和信仰的限制。如统计表明,在哥本哈根大学理论物理研究所初创的10年内,来所学习或研究的共有来自17个国家的63位物理学工作者。又如虽然卡皮察和卢瑟福是处在两种不同的社会制度(按:卢瑟福对前苏联和社会主义不甚了解,也不甚赞同),不同年龄,不同风格的人,但卢瑟福却对卡皮察的才华十分欣赏,很快被相互吸引,超越了其他的人,成为莫逆之交。并始终如一地支持、鼓励卡皮察的工作。为卡皮察日后因在低温物理方面的基本发明和发现而荣获1978年的诺贝尔物理学奖奠定了精神和物质两个方面的基础。参考文献
[1] 郭奕玲 沈慧君.诺贝尔物理学奖一百年.上海:上海科学普及出版社.2002:128-131、385-388、390-394、406-416 [2] 杨福家.哥本哈根精神.北京:科学出版社.1985:110-216 [3] 程民治.物理科学泰斗的执教风范和教育观.合肥:巢湖学院学报(综合版).2005:200-224 [4] 罗绍凯 王明泉.物理学的潜科学分析[M].北京: 科学技术文献出版社.1999:1-286
论文的声明
本人的论文是在教师的指导下独立完成。本人郑重申明:除文中已明确注明引用的内容外,本论文不会包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文的由本人亲自撰写,不会出现从他人文献中抄袭的现象。本人完全意识到本声明意味着本人撰写的论文的原创性,如经查证有抄袭事实,同意承担由此导致的一切后果。
本人姓名:朱聪聪
2011年6月8日
第二篇:做自己的伯乐(分析)
做自己的伯乐(分析)
1.千里马渴望伯乐目的是:希望把自己推销出去,以得到自我价值的认可及才能的发挥;
2.为什么只有伯乐才能发现千里马并使它出名?——因为伯乐不仅懂马的优劣而且有巨大的人脉资源、市场营销经验作为支撑,他知道如何采购或培养尖端优势(技术)和稀缺资源(人力、物资)来提高自己集团的竞争力,同时挫败竞争对手,这些东西会给他带来巨大的经济利益和声望,并不断凭此推销自己。所以,千里马和伯乐的交往过程中,伯乐是最大的受益者,千里马成了一个看似重要但其实不重要的角色。而且,往往大部分千里马都十分感激甚至忠诚与伯乐,因为他们长期被埋没、壮志难酬,忽然又被发现、推崇、捧红,这一切的大起大落让它们的心里神经变得脆弱,很容易死心塌地的忠诚,最终变成有一件“良器”,这就是伯乐的“驾驭之术”或叫“御人之术”。因此,伯乐角色才是王道。
3.千里马的劣势及性格弱点:A。有出世之才。此类人一般自视甚高,不屑于用些手段来推销自己。他们会不知不觉中以自己的眼光判断世界,所以会很傻的认为“一定会有伯乐来把自己相中”,而且“要让别人来发现自己”,自己等着就行了。此乃“因小失大、命运如此,难以克服”;B。视野狭小。此类人目光焦点只在自己身上,很难会换位思考,因为他们每次都是正确的,所以无法多角度思维、整体思维;C。缺少合作伙伴。此类人太优秀了,不许用队友也能完成任务,所以合作对他们来说是个很傻的词。所以他会逐渐和其他队友疏远,感情般般。但现在的公司就是善于合作的人,很多企业方案也是团队的成果,个人英雄主义在如今社会(尤其是中国)很不吃香;D。资源短缺,经验不足、社会认可度低。在这个繁华的社会有很多饱学之士在自己的一亩三分地上苦干,而且也十分精明,但他们就是碌碌终生。这只是因为他们缺少一张高级酒会的请柬。这就是条件:你是否被社会认可,你是否被关键的人认可。
4.社会现状:人才济济,伯乐难求。
天下千里马多的是,不管是纯种还是杂种,反正很饱和,不缺你一个。谁晓得伯乐什么时候会看上你,再说了,有人在暗地里阴你一下,就算你是希伯来战马也会挂掉。所以,现实逼迫自己主动推销自己。用另一种观点来看,就是:从“出口原料“升级到“加工——设计——营销——售后——媒介”一体化出口,这样效率与目的就可暂时达到。5.做自己的伯乐,就是要我们去适应环境。
做自己的伯乐,就是要充分认识自己的实力并挖掘自己的潜力。
做自己的伯乐,就是要站在一个合适的高度来内观自己。
第三篇:高一物理学情分析
学情分析
高一学生大多数年龄在15-17岁之间,属于青年初期或学龄晚期。高中学生随着年龄的增长和知识的增多有明显的独立性和兴趣倾向,学习自觉性和独立性比强,具有一定的思考能力和自学能力。但是他们还是由初中上来入校不久,初中教材选取的内容浅显而直观,由初中高中物理学科的跨度比较大,学生不适应。在掌握复杂的抽象概念时他们仍需要具体形象的支持。
刚进高中的学生一般都有要把功课学好的满腔热情,对许多生活中的现象充满好奇,并且力图寻找原因。但他们对于高中物理的难度高、较抽象的特点缺乏思想准备和心理接受能力,高一的学生虽然在年龄上已划分到青年初期,其实在心理发展的程度上更接近于初中生。教师应注意在学生一开始学习中感受到老师的信任和期望,树立信心,激发求知欲,明确学习目标,产生愉快主动的学习热情,增强学习的内驱力,使学习兴趣转化为学好物理的志趣,达到并提高学生学好物理的自觉性。
亚里士多德曾根据自己的生活经验推断“重的物体一定比轻的物体下落得快”,同样学生大多数也有这样的认识。教学中通过实验和推理,对生活实际建立正确的认识。学生在学习了运动学中的匀变速直线运动规律,从已有的知识去学习新的知识,有助于认识新知识,一般能从理论上加以分析和概括,把学到的理论知识用于实际,用理论去解释具体现象和认识新事物。
第四篇:物理学情调查情况分析
物理学情调查情况分析
本学期我担任初三1、4两个班物理教学工作,总体看,我认真落实教学工作计划,狠抓教学质量,认真完成各项材料和各项任务,同时积极探索,改变教学方法。课堂教学中,扎扎实实抓好物理概念、物理规律等基础知识的教学,注意讲清物理概念的定义、含义及特性等。但通过这次考试也反映出我的教学中存在一些不足的地方。
主要问题
1.少数学生基本知识掌握不扎实,不能灵活应用物理知识分析和解决实际问题,再有是学习的自信心丧失,平时学习没有一点热情,成绩很差。
2、部分学生审题不清,解题不规范,存在一定的随意性,在评卷过程中发现,由于不良的学习习惯,语言不规范,推理不严密,导致丢分占了不少的比例。
3、部分学生有物理是薄弱学科的情况,他们物理思维不够灵活,物理解题能力特显薄弱,综合应用物理知识解决问题的能力急待提高。
4.学生对科学探究的各个要素的运用仍不得要领,面对探究性试题感到束手无策,如实验题中一些物理量之间关系分析、推导、说理失分严重。
对前一阶段教学的反思
1、对后进生物理学习关注的不过,对他们的要求偏低,使他们学习物理动力和压力不足,导致对基本概念、基本公式的都掌握的不牢固。
2、对学生学习过程中的活动重视不够,对有关实验内容中的操作要领不了解。在平时教学中的养成训练不够,教师总舍不得把课堂上的时间让给学生,让他们进行审题、作图、计算、实验操作、文字表达等方面的基本技能训练。在今后的教学中,能让学生说的、做的,教师一定不要代替,要多给学生表达、板演的机会,让学生不仅仅想说、敢说,还要会说、善说,不仅仅想做、敢做,还要会做、善做,把基本技能的训练落到实处。
3、物理思维方法的培养做得不到位,学生分析问题、解决问题的能力有所欠缺。
4、对生活物理关注不够,知识掌握的“应试”成分太多,对实际问题的解决不能触类旁通。教学中应提醒学生身边生活处处有物理知识,注意身边的物理现象。要把物理知识从具体的情景中抽象出来,再还原到具体情景中去。因此,在平时教学中,要防止从概念到概念,从规律到规律,从练习到练习的教学方法,要密切联系学生所熟悉的生活、生产、科技的实际,要将物理知识情景化,物理情景理性化。让学生的头脑中不再是枯燥的公式、概念和规律,而是随时能够将复杂问题简单化,简单问题情景化,情景问题理性化。
5、综合运用知识的能力不强,不能灵活运用数学手段解决物理问题。学生在综合应用题上失分严重,这反映了我们对学生审题、作图、计算、提问质疑、猜想假设、设计实验、评估、信息收集和处理、分析归纳、综合运用以及方法迁移等方面的培养还远远不够。在今后的教学中应有针对性训练,切实把方法的训练和能力的培养,作为重要的教学内容重视起来
第五篇:初中物理学情分析
初中物理学情分析
一、学情及教情分析:
学生经历了一年的物理学习,应该掌握了一些物理知识,学习了一些学习物理的方法,但学生学习物理的热情可能不如上学年,学生也开始出现分化,有些学生可能要掉队,对此教师需要从教学方法、教学组织等方面进行努力,引导学生增强对物理的学习兴趣,同时更要注重对学生学习物理方法的引导,尽量避免学生死记硬背式的学习。另外本册书重点是力学。
二、九年级物理教学目标
1、掌握物理中的基本概念、基本规律。
2、掌握实验探究的基本技能
3、能运用物理规律解释生活中的一些简单的物理现象
4、激发学生学习物理的兴趣、培养学生科学的学习态度、学习方法及关心自然、关心社会的情感。
三、教学措施
1、认真学习教学大纲,潜心挖掘教材内容,深入钻研教法,力争备好每一节课。
2、物理课堂教学严格遵循:“以学为本、以学定教、以教定导、当堂巩固、稳步提高”的教学指导思想。
为了更好的搞好物理教学,学习新的教法及结合以往的教学经验,我组课堂教学实施“五分钟检测、学生展示、跟踪反馈”三段式教学。
3、利用晚自习或课下及时给与个体或集体的反馈。同时督促学生把不够明确的及时复习巩固。同时要求学生把每次检测卷和跟踪卷中出现的问题都作为每次的作业整理在学案上或检测卷上。(注重个体的矫正与差异)
四、实验教学
加大实验教学力度,除完成大纲规定的实验教学外,还要适当进行创新性实验教学,增加一些身边实验来提高学生的学习兴趣,比如,把演示实验尽量变成学生实验。
实验要求:
1、要填好实验通知单,做好实验的同时做好实验记录卡和报告册。
2、实验进行前,每一位教师要多做几次演示实验,增加熟练程度,确保实验的顺利进行。要想让学生做好,自己首先要做好。同时在做学生实验时,实验的班级要邀请没有物理课的教师进行协助完成,保证实验课的学习效率和效果。
3、实验中要细心指导,耐心引导,正确诱导,保证学生养成良好的实验习惯,为中考中取得优异的实验成绩做最充分的准备。