第一篇:物理學伯樂的潛科學分析
物理學伯樂的潛科學分析
朱聰聰
(浙江理工大學應用物理學專業2008級1班,I08690139)
摘要:科學新思想和科學新人才由“潛”到“顯”的轉化,都有一個由萌發、孕育到成熟的成長過程;同時,也有一個被科學界或社會承認和容納的過程。科學史表明,能否識別和扶持科學新思想和科學新人才,是關系到科學事業能否順利發展的大問題。一般說來,那些滿腔熱情地識別和扶持科學新思想和科學新人才的人,就是通常所謂的善識千里馬的科學伯樂
關鍵詞:潛科學 科學伯樂 名師高徒 諾貝爾
1.諾貝爾獎的引路人
查閱近百年來諾貝爾物理學獎獲獎人員名單,我們不難發現,有師徒關系的比例高達40%以上,而美國居然在60%左右。如果從師徒關系所屬的類型來看,可分為有親緣關系的和非親緣關系的兩種。前者為數不多,但也屢見不鮮。如:因對貝克勒爾發現的輻射現象作出卓越貢獻而于1903年獲獎的皮埃爾·居里和瑪麗·斯可羅多夫斯卡·居里就是夫妻關系。還有四起父子雙雙或父子先后榮獲諾貝爾物理學獎的事例,他們分別是湯姆生父子、布拉格父子、玻爾父子和西格班父子。此外,這種親緣紐帶甚至還延伸到兄妹輩的旁枝上。如1933年因發現了原子理論的新形式而獲諾貝爾物理學獎的狄拉克,同榮獲1963年物理獎的匈裔美國科學家維格納的妹妹結了婚,等等。而后者,即師徒之間不存在任何親緣關系的則占絕大多數。但是,無親緣關系決不意味著沒有親情關系,甚至師徒關系之間的至情勝似親緣。這是由于師徒間有著一種近乎父子關系的深情,這在不少導師身上都得到了充分的驗證。為了培養和造就物理學英才而嘔心瀝血、默默耕耘、甘為人梯、樂于奉獻者大有人在。其中有的導師曾培育了數名物理學精英。如:1938年諾貝爾物理學獎得主費米,曾為美國培養了六名獲獎者而功蓋全美洲。分別于 1922 年、1939 年榮獲諾貝爾物理學獎的N·玻爾和勞倫斯各自培養了四名獲獎者,等等。在這當中,還表現出一種奇趣的多代延續現象,即形成一種所謂的“連環狀”獲獎模式。如先后于 1923 年、1936 年和 1960年分別榮膺諾貝爾物理學獎的密立根、安德森與格拉澤,后者依次是前者的學生。即格拉澤是安德森的學生,而安德森又是密立根的學生。這里特別值得一提的是,有許多獲獎者的指導教師本人是沒有摘取諾貝爾獎這一桂冠的著名物理學家,在他們身上所體現出的那種閃光的紅燭精神更是難能可貴,令人可敬可佩。如杰出的物理學家、罕見的全才亥姆霍茲,雖然與諾貝爾獎無緣,但他卻以其高尚的人品、淵博的學術水平、深刻的科學思想影響和造就了一大批 19 與 20世紀之交的物理學英才,他們當中有因發現奇異 “能量子”而于1918 年獲獎的普朗克,有因發現熱輻射定律而于1911年獲獎的維恩,有因對光學精密儀器及用之于光譜學與計量學研究所作的貢獻而于1907年獲獎的邁克爾遜。與此同時,亥姆霍茲還以他為主要創始人和領導者的柏林熱物理學派的研究直接導致了量子力學的產生。如此等等,不一而足。所以,精博的導師是諾貝爾物理學獎的引路人。
2名師手下出高徒
物理學史表明,精博的導師是“杰出成就的誘發者”,榮獲諾貝爾獎的訣竅之一就是有名師的指導。那么,名師手下為什么能出高徒呢?下面,我們通過一些物理史料的分析,或許可以窺見一斑。2.1名師的優勢
名師有很多突出的優勢,其主要表現在:
第一、名師閱歷資深,經驗豐富,是集知識權威、導師權威于一身的科學泰斗。如被
譽為“帝國的科學首相”的普朗克就具有這種優勢。他融科學研究與教學研究于一體,集科學家與教育家于一身,既出成果,又出人才。他不僅創立了標志著量子理論誕生的“能量子”概念,而且在他執教的 40余年中,大約有 20 多人在他指導下獲得博士學位。其中,勞厄和玻特成為諾貝爾獎獲得者,石里克則成了著名的哲學家。同時,還以他豐碩的教學科研成果—能量守恒定律》、《熱力學講義》、《熱輻射——《理論》、《理論物理學概論》等教科書而聞名于世。
第二、名師站得高,看得遠,思得深,始終站在當代尖端科學的前沿陣地上,掌握該領域的最新信息和發展動態,具有深邃的洞察力和敏銳的直覺,并精心指導學生,選擇緊跟時代脈搏的前瞻性科研課題,進行科學探索活動,往往導致了突破性的重大科學發現。如,“科學上的鱷魚”盧瑟福,他總是“永遠處在波浪的峰顛上”(伊夫語),善于在研究的突破口上選擇課題,指導學生刻苦攻關拼搏奮斗,終于在原子物理學領域內取得了系列舉世矚目的成果:放射性理論的創立,原子核模型的構建,以及元素人工蛻變的實現等。
第三、名師不僅謙虛寬容,而且嚴格要求,尊重學生的志趣,充分發揮學生的個性特長,做到量才錄用,人盡其才。例如,1945年,年輕的楊振寧來到芝加哥大學,拜費米為師,攻讀博士研究生。起初,由于受費米的影響,楊振寧想從事實驗物理學的研究。但楊振寧并不擅長做實驗,經常手忙腳亂地闖漏子。當時他所在的實驗室有一句笑話:“哪里有爆炸聲,哪里就有楊振寧。”這時,美國著名的理論物理學家—氫彈之父”泰勒 ——“了解楊振寧的情況,他發現楊振寧的特長是進行理論研究,于是勸楊振寧改變研究方向。楊振寧經過了兩天的深思熟慮,接受了泰勒的建議。此后,楊振寧的研究生學業主要是師從泰勒完成的。由于泰勒為楊振寧的個性發展和創造性的發揮提供了適宜的土壤和環境,這就為楊振寧 1957 年摘取諾貝爾物理學獎的桂冠夯實了基礎。
第四、名師都具有一種居于統帥和核心地位的科學精神——唯實求真的理性精神,永不滿足的進取精神,敢為天下先的批判、開拓創新精神,鍥而不舍的拼搏精神,無私奉獻的獻身精神,誨人不倦的人梯精神,互助合作的協作精神。這種求真、至善、臻美的理性精神和人文精神的交融,是科學探索活動中價值標準與行為規范的總和,是人類科學發展過程中積淀下來的獨特的意識、氣質、品格和情操。毋庸置疑,如果離開了科學精神,科學就會退化成毫無生氣的經驗總結。科學 精神既是諾貝爾獎得主成功的支柱,也是名師出高徒的關鍵所在。例如,科學如果喪失了創新精神,就不可能有新的理論和假說的誕生,科學將永遠停留在一個水平上。如 1958 年諾貝爾物理學獎得主塔姆提出的核子理論,是批判性地吸取費米構建的 衰變理論、并以此機 理為基礎經過創新性思維而建立的。因為在費米看來,中子在轉變成質子的過程中放出了一個電子和一個中微子,而塔姆的理論卻認為,是核力將核子—中子和質子束縛在原子核內的。核力,是以核子吸收和放出微粒子為條件的,但不是電子和中微子,而是另一些粒子,其中有一種叫π介子。塔姆這個關于核力與核子吸收和放出粒子的學說,后來又在湯川秀樹那里得到了長足的發展。湯川解釋說,核力是通過與核子有強相互作用的某種粒子間的交換來實現的。1949 年,美國首次用加速器產生了π介子。至此,湯川的介子預言真正得到了實驗的論證,湯川也因此而榮獲了該年度的諾貝爾物理學獎。又如,1956年,當精確的實驗結果把“τ —θ”疑難 尖銳地擺到物理學家們面前時,正是李政道和楊振寧敏銳地審察了從未被人懷疑過的宇稱守恒定律的適用范圍,大膽提出了弱相互作用中宇稱不守恒的假說,從而導致了一個榮膺 1957年諾貝爾獎的物理學新理論的創立。
2.2名師的作用
由于名師在社會中擔當著多種角色,因而具有多種功能,發揮著各種舉足輕重的作用: 第一、學派領袖和楷模的作用。名師往往是學派的首領,而學生往往是學派的成員。這樣的組合形式便使師生關系得到延續、鞏固和加強,使名師的作用在空間上擴大、在時間上
延長。另外,名師嚴于律己、寬以待人、為人師表,以身作則,不僅以淵博的知識魅力吸引學生,而且以崇高的人格品德感染學生,具有示范、表率和榜樣作用。如統計資料表明,在美國 1972 年以前眾多的獲獎人員中,屬于物理學派內部師徒相承的最長歷史延續了整整五代,約半個世紀。又如,1921 年卡皮察從十月革命后戰火紛飛的前蘇聯踏入卡文迪什實驗室,拜實驗學派領袖盧瑟福為師。盧瑟福清晰的科學思維,精巧的實驗設計,超人的直覺,坦蕩誠懇的胸懷,愛生如子的親情,無一不使卡皮察為之敬佩和折服。在頻繁的交往中,兩人心心相印,很快成了莫逆之交。從此,在盧瑟福的精心培養與治學風范的表率、影響下,卡皮察很快成為卡文迪什實驗室的一名干將。特別是后來卡皮察被召回自己的祖國后,又受到了盧瑟福在實驗設備方面的鼎立資助和精神上的巨大鼓勵,使重新奮起的卡皮察一舉成了前蘇聯赫赫有名的“低溫物理學之父”。對于恩師,卡皮察曾深有體會地說:“盧瑟福的成功激發了我的熱情、自信心和對目的不斷執著的追求。他確實使我感到了自己的力量。不斷的成功使我壯志凌云,振翅翱翔,科學工作更使我如癡如狂,興趣盎然。”
第二、學科帶頭人與導師作用。名師是學生 進行科學研究的帶頭人,是學生走上科學道路的領路人和向導,能使學生看清攀登科學高峰的階梯和成才的路標,少走彎路,直接進入尖端科學前沿領域,有利于學生作出顯赫的成果。同時,名師能因材施教,根據學生的知識背景、智能特點等實際情況及時給予具體、有效的指導,做到有的放矢。如 N·玻爾與他的恩師盧瑟福合作研究原子結構而一舉成名的經歷,就典型地再現了名師的學科帶頭人與導師作用。難怪N·玻爾稱盧瑟福為科學史上“最偉大的人物之一”,“我的第二個父親”。
第三、權威與伯樂的作用。名師都是科學權威,德高望重,不僅擁有一定的權利,更重要的是具有很高的威信和威望。跟名師學習會使學生感到無比的自豪和驕傲,這樣就會增強創新意識、堅定創新信心、提高創新勇氣,非常有助于科學研究獲得成功。同時,由于名師具有良好的素質、重要的崗位和優越的條件,所以能夠在全世界范圍內及早發現、及時提拔和著力培養科學人才,真正做到慧眼識英才,精心育棟梁,起到了科學伯樂的作用。例如,在20 世紀 20 年代這個現代物理學的“黃金時代”,在以劍橋、哥本哈根、哥廷根為頂點的三角區內,物理學以魔術般的速度迅猛的發展著。其根本原因在于盧瑟福、玻爾、玻N· 恩和弗蘭克所起的權威與伯樂的作用。尤其是在盧瑟福和N·玻爾所推崇的“有教無類”的教育思想的指導下,分別在劍橋和哥本哈根聚集了一大批不受國籍、種族、性別和信仰所限制的各有所長的物理學英才。譬如在為盧瑟福所賞識和招募的一群“孩子”中,中子發現者查德威克擅長管理,卡皮察是強 磁場設計方面的奇才,考克饒夫具有非凡的科學與技術洞察力,達爾文則富有敏銳而深邃的數學審美力,狄拉克那獨一無二的邏輯能力堪稱出類拔萃。也正是盧瑟福的 精心培育與激勵,他們中的絕大多數人都榮膺了諾貝爾物理學獎。
第四、鼎立推薦子弟的作用。名師大多是科學共同體的主要成員,在科學組織中擔任重要職務,社會交往面大,因而具有推薦作用。一是對學生取得的科研成果具有推薦作用,如論文容易發表、著作容易出版等,從而使學生的科研成果能盡快得到社會承認;二是對學生本人具有推薦作 用,如工作安排、科學組織的加入、科學基金的獲得、科學獎勵的提名等,從而能使學生的才能得 到充分的發揮。例如,1921 年,由于恩師索末菲的極力推薦,泡利才得以應邀為德國百科全書撰寫相對論的數學部分。這篇長達250頁綜述至今仍被認為是相對論方面的經典著作之一,曾被譯成多國文字的單行本,受到了物理學界眾多著名學者的高度評價。其中索末菲稱贊泡利簡直是“神乎其神”; 而愛因斯坦則寫道:“讀了這篇成熟的、構思宏偉 的著作,誰也想不到作者竟是一個僅 21 歲的青 年。思想發展之融會貫通,數學推理之精湛; 物理洞察之深刻,系統表達之流暢,文獻知識之廣博,題材處理之完備,歷史評價之恰當——簡直不知道最值得稱贊的是什么!”以至于在泡利加入美國國籍后的 1946 年,當時已年老多病的愛因斯坦,還刻意指定與他學術觀點截然不同的哥本哈根學派的主要成員泡利,作為他在研究所中的后繼者,并稱泡利為他的“精神上的
兒子”。
2.3 優化的組合
名師與高徒的結合是一種理想的優化組合。
第一、名師與高徒的結合不是輕而易舉形成的,而是經過了嚴格的雙向選擇,即通過“生擇 師”和“師擇生”這種互擇機制組成的。如上文提及的若不是盧瑟福賞識卡皮察當年的機智,以及他將工程與科學緊密結合的才能破格收留他,那有日后因在低溫物理學領域的基本發明和發現 而于1978 年獲得諾貝爾物理學獎的卡皮察。
第二、名師與高徒的結合是“強—強聯合”,即名師與高徒組成的系統的要素、結構和功能都是優化的。這主要包括合理的分層結構、年齡結構、專業素質結構等。除了如上述的盧瑟福和他的學生查德威克、卡皮察、考克饒夫、狄拉克等是強強聯合外,其他的諸如拉比與其弟子蘭姆和庫什等也結合成了一個合理、優化的組織機構。以致后人用一棵樹來形容他們所共同推進的分子束方法的發展,稱之為“拉比樹”,并且拉比本人和他的兩個學生蘭姆、庫什分別于1944年和 1955 年先后登上了諾貝爾物理學獎的領獎臺。
第三、名師與高徒之間的關系不僅是教與學的關系,而且還是相互學習和共同提高的合作關系。他們之間的結合既是穩固的,又是可以實現優勢互補與資源共享的。師生相互尊重、心理相容、共同討論、自由爭鳴、互相啟發、集思廣益、相互競爭、協作攻關,從而能早出成果,多出成果。如哥本哈根給物理學界留下的最深刻的印象是它的“平等、自由的討論和相互緊密地合作的濃厚的學術氛圍。”
毫無疑問,物理學領域中的名師能出高徒,其他學科領域乃至一切科學技術領域中的名師 同樣能出高徒。名師固然重要,但名師這個外因只能通過學生這個內因而起作用,因此學生本身的素質和努力則更為根本。在實施科教興國和科技強國的今天,隨著人們對知識需求的日益劇 增,中國需要大量的名師帶出更多的高徒。為此,要盡快制定和實施我國的名師工程計劃,既要充分調動和有效發揮已有名師的作用,又要高度重視和大力培養新的名師,并創造條件使名師帶出更多的高徒。
3物理科學泰斗的執教風范與教育觀
20世紀的物理學可謂群星燦爛,人才輩出。大師們不僅各自以在物理學的某個領域中所取得的突破性重大成果而彪炳史冊;還以其豐富而深邃的科學教育思想和執著教壇的風范而舉世矚目。他們既是著名的物理科學泰斗,又是偉大的教育家。現擬就后者作一簡要的論述。
3.1為師如父——閃光的紅燭精神
不少諾貝爾獎得主將教學活動作為自己事業的重要組成部分,在他們看來,學富則師、行高則范,甚至將教育事業視為自己的天職。他們不僅以偉大而高尚的人格影響著學生,而且以淵博的知識、誨人不倦的治學精神和與學生親密無間的關系,直接引導了自己的弟子走向成才之路。這在物理學史上有著許許多多可歌可泣的生動事例。
費因曼是一位熱衷于教壇的物理學家。當年他任教期間的加州理工學院的副院長古德斯坦曾贊揚費因曼也許是他那一代和我們這一代中最偉大的教師。費因曼曾斷言:“我不相信,如果不教書我還能過得下去。”并宣稱他決不接受一個不再從事教學的職位,即使有人給他弄到了一個很舒適的位置,他也堅決不干。古德斯坦還提到,在費因曼眼里,課堂就是舞臺,而教師則是演員,他不但要對情節和角色負責,而且也要對道具和效果負貴。因此,費因曼治學嚴謹,備課認真,一絲不茍。即使是他非常熟悉的課程也要花費很多心血反復備課。他擅長以深人淺出的才能,妙趣橫生的教學用語,把一個枯燥無味的物理概念或假設“包裝”
得非常精美,讓學生在輕松愉快中獲取物理知識。他于20世紀60年代出版的三卷本《費因曼物理學講義》充滿著智慧和雋語、思路清新而別致,含意深刻,迥不猶人,文字完全口語化,娓娓而談,引人人勝。它對于物理學工作者來說,堪稱是一部永久性的不可多得的經典著作。有人甚至稱《講義》超過了費因曼對物理學所作的其他貢獻,說他(它)是一位偉大的老師的老師。費因曼在加州理工學院工作的35年中,他正式開設的課程達到34門之多,此外,還講授了許多非正式的課程。
在物理學史上,普朗克也是一位無怨無悔地執著于教育事業的學界楷模。從1880年起到1926年退休,普朗克先后在慕尼黑大學、基爾大學和柏林大學執教,分別主講了力學、流體力學、電動力學、光學、熱力學和分子運動論等課程,深受學生的好評。如印度物理學家玻色曾經表示,聽了普朗克的講課之后,才知道物理學是那樣一個理論體系,在該體系中,整個的課題可以從統一的立腳點并根據最少的假說來加以展開。普朗克還以他豐碩的教學科研成果而聞名于世。他的早期著作——《能量守恒定律》、《熱力學講義》、《熱輻射理論》、《理論物理學講義八篇》是不只一次地再版的教科書。特別是他那套享有世界盛名的成卷教科書《理論物理學概論》曾有過各種文字的譯本,因此對當時世界各國所培養出的眾多青年理論物理學家起了至關重要的作用。在40余年的教學生涯中,普朗克先后培養出來了20多名哲學博士,其中勞厄等人后來獲得了諾貝爾物理學獎,石里克成了著名的哲學家,另外一些人成了很有成就的物理學家。
卡皮察指出:“科學史告訴我們,一位杰出的科學家不一定是一位偉人,而一位偉大的導師則必須是偉人”。名垂青史的“科學上的鱷魚”盧瑟福(按:當年卡文迪許實驗室給盧瑟福的雅號,意為一往無前、知難而進、窮追不舍)就是一位偉大的人和偉大的教師。他不僅具有清晰的科學思維,精巧的實驗設計,超人的直覺,嚴密的科學組織能力和卓越的領導才能,而且胸懷坦蕩誠懇、作風民主、發現和使用人才的技藝高超。對待成績,盧瑟福從來不把任何一項重大的科學成就計在自己的賬上,而且在他的論文、講義和講演中卻每每提到研究和擔任實驗的工作人員的名字,即使有些人的貢獻不大,他也認為他們的工作對于整個實驗的成功和理論發展有幫助。在這一點上,盧瑟福的老師J.J.湯姆遜也是如此,他總是把他所知道的和所能夠想到的全部告訴學生,甚至把他自己所設計的方案與方法無代價地給與學生,而在湯姆遜指導下的研究生論文,絕大多數都是用研究生的姓名發表的。
盧瑟福的學風民主,他善于把一個研究集體組織得像一個和睦的大家庭。對不同國籍、不同信仰、不同性格和能力的研究生、助手以及學生,都能做到平等對待,負責到底,直到將他們引向成功之路。盧瑟福對待學生和助手的實驗選題上,從不把自己的思想和觀點強加于他們,完全尊重他們的特長和愛好。對于弟子自己制定的實驗計劃,盧瑟福的態度是:“我從不勸阻別人進行的實驗,即使他們找不到正在期待的東西,也可以找到其他的東西呀!”如果他的學生一時定不下來實驗選題,他就為其創造條件,并作耐心等待,他所有的學生都乘興而來,載譽而歸。盧瑟福同學生之間的友誼與合作,遠遠超出了“伯樂與千里馬”的范圍。如玻爾稱盧瑟福為科學史上“最偉大的人物之一”和“我的第二個父親”。而卡皮察卻深有體會地說:“當你和他辯論時,他鼓勵你盡量說出和堅持你自己的觀點”,“盧瑟福的
成功激發了我的熱情、自信心和對目的不斷執著的追求。他確實使我感到了自己的力量。不斷的成功使我壯志凌云,振翅翱翔,科學工作更使我如癡如狂,興趣盎然。”
玻爾對于來到他身邊的每一位年輕人在各個方面都十分關愛。例如當年21歲的克喇末,幾乎身無分文地來到哥本哈根,在玻爾的幫助與教導下,使他由原先的對原子的一無所知,最后到對其做出了重大貢獻。
3.2、流芳百世——深邃的教育思想
毫無疑問,上文提及的諾貝爾獎獲得者之所以培養出大批的科學精英,除了與他們甘為人梯的園丁風范、嚴謹的治學精神密不可分以外,還與他們豐富而獨特的教育思想息息相關。因此,努力挖掘和研究諾貝爾獎得主的科學教育觀,對當前我國高校培養適應知識經濟時代需要的新型人才,意義十分深遠。
3.2.1“滲透法”和“通識教育”可使學生博采眾長
楊振寧在考察了中國與美國的教育方法以后指出,美國教育制度倡導的是自由式的教育方法,其特點是:“學生常常在亂七八糟之中把知識學了進去,??許多很優秀的學生,其知識體系中的漏洞是非常之多的,而且正確和謬誤常常糾纏在一起。”雖然學生在學習的時候對所學的內容往往還不太清楚,然而就在這種不太清楚的過程中,已經一點一滴地學到了很多東西。這是一種體會式的學習方法,也叫”滲透法”。而中國傳統教育強調的是按部就班的教育方式,即老師循循善誘、學生亦步亦趨的所謂“透徹法”。在楊振寧看來,“滲透法”與“透徹法”各有其優勢和欠缺之處。“滲透法”培養出來的學生通常有較強的獨立思考能力與創新意識,他們易于掌握多學科的知識,能在混亂的思維中孕育出真理,并且在從學習階段轉人研究階段時,他們能很快達到科學的前沿。但是,這些學生的基礎一般比較差,如果與中國學生相比較,他們就十分明顯表現出后勁不足。而“透徹法”教育出來的學生奉行“知之為知之,不知為不知,是知也”這樣的信念。基礎知識很扎實,無法容忍“令人不快的一知半解狀態”。但是其不足之處是其知識面很窄,容易使人變得謹小慎微。在比較了這兩種教育法的優劣后楊振寧強調:“一個研究生最重要的是訓練獨立思考的能力,而不是一個只會專門做一件事的人”,“如果使每一個人學得都有自己的想法,怎么辦呢?譬如物理學,美國有一本雜志,頭五頁是報道各方面的最新動態,我建議留學生每期都去看看,即使看不懂,也要看看。這種學習方法我叫它‘滲透法’。中國傳統的學習方法是一種‘透徹法’。懂得透徹很重要。但是若對不能理解的東西,就抗拒,這不好。滲透法學習的好處,一是可以吸收更多的知識,二是對整個的動態,有所掌握,不是在小縫里,一點一點地學習。”
從眾多諾貝爾物理學獎金獲得者所取得的事業成就,尤其是創新的成果來衡量,我們可以得出一個結論:即“通才取勝”。相反,文化單一,知識狹窄,沒有比較選擇的余地,就無法發揮人的潛能素質的“知識綜合效應一誘導功能。”勢必導致思路單
一、固定、僵化。在這方面,愛因斯坦曾有過深刻的教訓。1905年,他成功地創立了狹義相對論以后,接著準備向著縱深發展。當他考慮引力問題時,卻遇到了數學知識的嚴重缺乏給他帶來的不可逾越的障礙,而不得不中止研究工作。直到數學家格羅斯曼幫助他系統學習了黎曼幾何和張量分析之后,才使他重新踏上了通往廣義相對論的偉大征途。愛因斯坦后來在《自述》中回憶這件事時深有感觸地說:“數學在我求學時代并不太使我感興趣,因為我天真地認為對于一
個物理學家來說,掌握好基本的數學概念就夠了。我認為數學里其余的部分對于認識自然是并不重要的奢侈品。這個錯誤后來我只好痛心地承認了。”
愛因斯坦是一個不滿足甚至無法容忍單一文化的人,他聲稱:“我學物理,愛好哲學”,“在科學思維中,永遠存在著詩歌的因素。真正的科學和真正的音樂要求同樣的思維過程”,“陀思妥耶夫斯基比任何科學家給我的都多,勝過高斯!”早在青少年時期,他就廣泛接觸了各種不同的文化:自然科學的通俗著作,牛頓、安培、亥姆霍茲、彭加勒等科學家的著作;貝克萊、休漠、斯賓諾莎、萊布尼茲、康德、阿芬那留斯、馬赫等各派哲學家的著作;以及一些文學名著和東方文化。他還拉得一手好提琴,酷愛德國古典音樂,尤其是莫扎特的作品。他從這些不同的文化中,努力汲取自己所需要的營養,博采眾長,但從不定于一尊。正因為愛因斯坦在綜合度量自身所具備的各種素質,各種條件的戰略高度上,做到“博學多才,通而后專”。所以他就能夠在物理學發展的不同時期,抓住最佳的機遇,運用最佳條件和最佳環境,準確地選擇最佳課題,在諸多領域中作出了杰出的貢獻。
愛因斯坦的成功告訴我們,科學創造是一種復雜的精神勞動,它需要多方面的知識和正確的方法。只有對學生進行“通識教育”,循序漸進,博采眾長,才能使他們視野開闊,只有知識廣博,思想活躍,才能使學生見人之未見,言人之未言。一般來說,腦海中的文化因子越多,文化品種越多,越有可能通過隨機碰撞產生新的組合,激發創新的概念。相反單一的文化,狹窄的知識,沒有比較選擇的余地,就無法形成發散式的思維。而這種單
一、團定、僵化的思維方式就不可能取得重大的科研成果。因此,愛因斯坦告誡每個學生對人類共同創造的科學文化遺產,都應當積極地去“領受它,尊重它,增進它。”即倡導一種博采眾長的“通識教育”。楊振寧在給學習物理的學生的多次談話中都強調不要把自己禁錮在狹窄的知識范圍內,教導他們“培養博覽群書的習慣是很有益的(盡管也許不是絕對必要)。”并指出“要擴大知識面,??一個人興趣比較廣,可以應付整個學術界前沿方面的千變萬化的新情況,從亞洲地區訓練出來的年輕人應該特別注意把興趣放得廣一些。”
3.2.2培養“興趣”、重“個性”發展、不以分數論英雄
興趣是一個人對客體的選擇性態度,是在需要的基礎上形成的。需要有生理方面和心理方面的,當需要得到滿足時,就產生情緒的快感,這種選擇性的態度,稱作興趣。學生學習動機中最現實、最活躍的成份是認識興趣,也叫求知欲。發展積極興趣,對提高學習效率十分重要。相反,“沒有興趣的強制性學習,將會扼殺學生探求真理的欲望”(教育家烏申斯基語)。愛因斯坦在對傳統的教育進行了反思,并結合自己的親身經歷,提出了“興趣和愛好是最好的教師”這一精辟的論斷。無疑,這是十分深刻而又具有極其重大的現實意義的。
學校的教學,要激發學生的興趣,使之努力學習,這應當是各級教育的一個重要原則。辯證唯物主義認為,外因要通過內因才能起作用。學生興趣愛好的廣度和深度,將直接影響著學生學習動機的穩定性和深刻性。廣泛而穩定的興趣,可以使學生對各方面學習表現出積極性,能開闊他們的眼界,使其知識豐富;而專門化的穩定興趣,可以使學生深人某方面的學習,勇于探索,從而爆發出創造性的智慧。因此,教師應注意適時地培養學生這兩個方面的學習興趣。一般而言,先有普遍的學習興趣,然后在此基礎上培養專門的興趣。所以愛因斯坦主張:“教育應當使所提供的東西讓學生成為一種寶貴的禮物來領受,而不是作為一種
艱苦的任務要他去負擔。”在愛因斯坦看來,當一個人對某種學習產生興趣時,總是積極主動而且心情愉快地去進行學習,不覺得學習是一種艱苦的負擔。有興趣的學習不僅能使人全神貫注,積極思考,甚至會達到廢寢忘食的地步。人在充滿興趣的狀態下所學習的一切,常常掌握得迅速而牢固。相反,“缺乏興趣的死啃書”,將使學習變得枯燥無味,乃至最終將導致學習欲望的喪失殆盡。所以愛因斯坦指出:“對于學校來說,最壞的事是,主要靠恐嚇、暴力和人為的權威這些方法來進行工作。”丁肇中也曾深有感觸地說:“最重要的是要看對自己所從事的工作有沒有興趣,??這不能有任何強迫??比如搞物理實驗,因為我有興趣,我可以兩天兩夜、甚至三天三夜在實驗室里,守在儀器旁,我急切地希望發現我所要探索的東西。”故而,興趣和愛好是鼓舞學生踏人學習大門的第一步,也是關鍵的一步。學校教育的最基本職責,就是要在知識和學生之間架起興趣的橋梁。
盧瑟福指出:“教育的方向應當能使一個人找到并追求他為自己制定的目標。他在自己的工作中十分愉快,除去一個人自己之外,沒有哪一個人能做出使他得到滿足的工作選擇。”即盧瑟福認為,每一個人身上都蘊藏著一份特殊的才能和立即可以支取的能力。那份才能和能力猶如一個熟睡的巨人,等待著我們去喚醒他,發現他,“開發”他。因此,“我們只能用蝎力保證使真正有才能的科學者們繼續他們工作路線的方法,在進行這種將來的發現中,起我們的作用。這種工作路線應當顯出有對現有知識作出重要增長的希望。”在這種思想的支配下,盧瑟福在科學教育活動中,特別注意觀察每個學生在研究中所表現出來的創造性研究能力,并鼓勵個性發展,他寧愿一個人按他自己的想法去工作,而不愿把他們的思想置于自己的指導之下,當他一旦發現了學生的那一種創造性研究能力,他就會做各種事情來將它極大地發揮出來。在具體指導學生選擇研究方向時,盧瑟福總是在尊重學生個性發展的基礎上,利用自己寬廣的知識面來啟發和幫助學生選好課題。并且宣布:“每一個人都可以通過一定的方式來表現自己”,“不僅允許學生們研究自己的課題,而且鼓勵他們作各種嘗試,想方設法深人研究那些一時看來好像徒勞無益的課題。”(卡皮察語)而當學生一旦自己認定了研究的課題,盧瑟福就給他們創造條件,鼎力扶助。他的學生因此而評論說:“盧瑟福是那樣的關心幫助學生,尊重個性發展,即使是一個平凡的人,在這里學習研究幾年后,也會找到自己的科研目標,并成長為一流的科學家。”因為在盧瑟福看來,學生的個性發展是培養他們的創造性的重要因素。只有個性得到充分的發展,學生的潛能才能得到充分的挖掘和發揮,探索求知的欲望才能最大限度的得到調動和滿足,才有可能在今后的科研活動中發現新問題,并孕育出真正的科學創造。為此,他要求科學教育應樹立多樣性的思想,創造良好的氛圍,為學生個性的發展和創造性的發揮提供適宜的土壤和環境。而作為教師,在科教指導中,首先應尊重學生的個人意愿和志趣,并在這個前提下,用自己的知識和能力為學生創造條件,幫助他們盡快地達到目的。
盧瑟福注重學生個性發展的觀點是十分正確的。例如,1945年,年輕的楊振寧來到芝加哥大學,拜1938年諾貝爾物理學獎獲得者費米為師,攻讀博士研究生。起初,由于受費米的影響,楊振寧想從事實驗物理學的研究。但楊振寧并不擅長做實驗,經常手忙腳亂地闖漏子。當時他所在的實驗室有一句笑話:“哪里有爆炸聲,哪里就有楊振寧。”這時,美國著名的理論物理學家、“氫彈之父”泰勒(Taylor)了解楊振寧的情況,他發現楊振寧的特
長是進行理論研究,于是勸楊振寧改變研究方向。楊振寧經過了兩天的深思熟慮,接受了泰勒的建議。此后,楊振寧的研究生學業主要是師從泰勒完成的。在楊振寧看來,泰勒是一個“明師”。因為他從泰勒那里了解到了一個科學家的創新性思維是怎樣產生的又是如何論證的。
楊振寧還根據自己在美國求學時的親身經歷,認為在不同的遺傳素質和不同文化背景下成長起來的人,能力和專長有很大的差異。如美國培養出來的大學生動手能力很強,實驗的本領特別大,而理論物理念得不太好,而中國以及中國臺灣、香港等地區培養出來的學生由于重視理論,考試考得非常厲害,而培養實驗、動手能力和大膽創新精神等觀念建立得很晚。又如“有些人很有設計計算機程序的天賦,??他們編寫非常復雜的程序的能力是驚人的”,“有許多年輕人喜歡收集、分類和整理各種東西’,“有人天生就是組織者”。因此,我們應該建立起這樣一種觀念:不能以分數論英雄,對于有特殊才能的學生應該盡可能地給他們各種機會,讓他們展示天賦,并不斷地加以培養和發展。
有許多榮獲諾貝爾獎的科學家在學生時代并不是成績突出的優秀學生。如出生于涌現出許多著名學者家庭的朱棣文,他的父親是臺灣中央研究院的院士,他的母親、姨媽、叔叔等也是留美的博士,他的六個兄弟和堂兄弟都是畢業于美國名牌大學的博士,甚至有的還是雙博士。惟獨朱棣文由于學習成績差,只能就讀于一個不知名的大學。在朱棣文寫給中國青少年的來信中說:“年輕時的我,在這個家族中只能算是一只‘黑羊’(意為‘敗家子’、‘害群之馬’)。我在學校里相當努力,但與我的哥哥相比,卻顯得十分平庸。因為他曾創造了我們所在學校的最高累積分的紀錄,而我雖然花了不少氣力,但從提高成績的角度來看,我的學習方法不是很有效。有時,我的興趣會聚焦于學校的某一門課程上,并且特別投人。在我的母親看來,我的努力只是花在了一些不重要的細節上,這不是分配學習時間的好辦法。但是,從后來發展的情況來看,吃透細節和聚焦某一課程的能力,使我受益匪淺”。結果表明,就是這只學習成績不佳的“黑羊”,后來卻比他的那些獲得名牌大學博士頭銜的哥哥們更有“出息”,于1997年榮膺了諾貝爾物理學獎。因此,作為學生自己,不必過分看重一時的學習成績,作為老師與家長,千萬不能以分數論英雄。因為這樣做的結果,不僅造成了學生為了追求高分而長期囿于書本。使培養出來的人才普遍缺少知識創新意識和精神,壓抑了一些特殊人才的出現,而且容易造成對那些特別搜長動手的人持歧視的態度。
3.2.3鼓勵學生獨立思考、獨立判斷、發揮想象
傳統教育完全是依靠學校把最大量的知識傳授給成長中的一代。教師只要能將知識授與學生,便是盡了教學之能事;學生能將知識記住,就算是學習的成功。現在的學生提不出問題,一些權威、老師不允許提出問題。在這樣的背景下怎么能培養出有思想的人才呢?對此,愛因斯坦提出批評說:“知識是死的,學校卻要為活人服務。”他在《自述》中寫道:“人們為了考試,不論愿意與否,都得把所有這些廢物統統塞進自己的腦袋,這種強制的結果使我如此畏縮不前,以致我在通過最后的考試以后整整一年對科學間題的任何思考都感到掃興。“他由衷地希望教師在他的本職工作上成為一種藝術家,啟發學生進行創造性的思維,讓學生真真切切地感受到“觀察和理解的樂趣,是大自然的最優美的禮物。”因為“有了精確的實驗和觀測作為研究的依據,想象力便成為自然科學理論的設計師”(英國物理學家廷
德爾語)。因此,愛因斯坦強調指出:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界的一切,推動著進步,并且是知識進化的源泉。嚴格地說,想象力是科學研究中的實在因素。”
愛因斯坦還從科學研究的高度來闡述這一觀點。他認為科學家在探索自然界的奧秘時,多少有一點像一個人猜一個設計得很巧妙的字謎時的那種自由。把科學概念的形成看作是“思維的自由創造”,即概念(或原理、定律)不能從直接經驗通過邏輯過程(“歸納”、“推導”??等)產生,而只有通過非邏輯過程(“直覺,、“猜測”、“想象”等)創造出來。如愛因斯坦在分析粒子之間的相互作用和電磁場的一系列行為時說:“要整理和理解現象,重要的不是物體的行為,而是位于物體之間的某種行為,即場的行為。這種行為必須用大膽的科學想象力,才能完全領會。”正是從這個意義上,愛因斯坦在《物理學的進化》一書中寫下了這樣一段至理名言:“提出一個間題往往比解決一個問題更重要,因為解決問題也許僅是一個數學上的或實驗上的技能而已。而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看問題,卻需要創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”愛因斯坦的許多重大理論成果,就是憑著他“奇特的想象力”,對舊理論體系大膽地提出了挑戰,創立而成的。從某種意義上而言,科學的想象力本來就是一種創新,而“出色的科學家是善于想象的”(盧瑟福語)。所以,愛因斯坦指出:“學校的目標應當是培養有獨立行為和獨立思考的人”,“發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應當把獲得專業知識放在首位”。他一再強調高等教育必須重視培養學生具備會思考、探索問題的本領。反復告誡青年人學習要善于思考、思考再思考。
善于獨立思考,這是愛因斯坦從小就養成的良好習慣,他在《我是怎樣創立相對論的》一文中寫道:“還是在孩童時代,我就在想這個問題了,當時我知道邁克爾遜實驗的奇怪的結果,我很快得出結論,如果我們承認邁克爾遜的實驗結果是事實,那么地球相對于以太運動的想法就是錯的,這是引導我走向狹義相對論的最早想法。”“經過十年沉思以后,我從一個悖論中得到了這樣一個原理,這個悖論我在16歲時就已經無意中想到了;如果我們以速度C(真空中的光速)追隨一條光線運動,那么我就應當看到,這樣一條光線就好像一個在空間里振蕩著而停滯不前的電磁場,可是,無論是依據經驗,還是按照麥克斯韋方程,看來都不會有這樣的事情。”正是對這一從牛頓力學到麥克斯韋電磁場理論的基本概念中提取出來的悖論的獨立思考中,使愛因斯坦在了解到“目的在揭示以假想的以太為參照的特許運動狀態的物理實驗”失敗之后,以卓越的見識和非凡的勇氣對舊的概念和理論進行了抉擇,導致了自洽的新理論的創立,這就是我們今天所熟悉的狹義相對論。同樣愛因斯坦也是通過對”如果有人湊巧在一自由下落的升降機里,那么會發生什么變化呢?”這一間題的長期沉思和準確判斷,導致了廣義相對論的創立。
3.2.4科學方法的訓練重于知識的傳授
盧瑟福指出:“研究的機會不應該只局限于教師,而應該在任何時候都盡可能擴大到表現出具有一個起源性研究者能力前景的先進學生。說得好一些,一個實驗室采用這個方法,會使一個沉悶的高等學校,變成一個生氣勃勃的機構。”因此,他一貫主張將實驗與教學有機地結合,并以科研促進教育質量的提高。這種機制的創立才是大學發展的主要途徑。盧瑟
福之所以以持這樣的見解,一方面是他認為實驗是理論的依據,另一方面通過實驗可以培養學生敏銳的洞察力和構想物理圖象的能力。一個研究人員和學生的優劣關鍵取決于他們求實精神和構思新思想和圖象的能力,所以他試圖通過實驗去達到訓練學生的目的。玻爾則十分重視理論與實驗的有機結合,在這一點上他與他的老師盧瑟福不同。盧瑟福的觀點主要是根據實驗來了解自然界,利用理論解釋實驗事實,而不太注重理論探索,甚至對此抱有偏見。玻爾是同時具有理論探索與實驗研究兩個方面的目的。誠如玻爾在建立研究所的申請報告中所陳述的那樣:“為了使理論物理體現出科學研究中主觀因素的重要性,有必要讓學生們在老師的指導下有機會作獨立運算,并通過示范和對實際模型的獨立研究,熟悉那些在基礎物理現象中往往是抽象、數學上又是復雜的理論,且能在頭腦里形成一個清晰的圖象。”正是因為玻爾深刻地認識到了理論研究與實驗探索相輔相承的關系,并在教學科研中注重二者的結合,才使得研究所的青年人盡快地掌握了物理學研究的方法,并在物理學發生重大變革時期,作出了一系列的重大突破,奠定了量子力學的基礎。
在學習方式上,盧瑟福和愛因斯坦都十分推祟討論式。如同盧瑟福所說:“科學研究必須廣泛交流,那種只見樹木不見森林的狹隘態度,是發展科學的嚴重障礙。再也沒有比那些只顧自己鼻子底下一點事情的更可悲的了。”在這兩位科學巨匠看來,科學的創新,創新人才的培養,都必須走出狹窄的學科領域,開展大跨度的學術交叉,沖破傳統的學術壁壘,進行廣泛民主的學術交流,在盧瑟福一生中,他經常與數學家、理論物理學家、化學家等進行真誠的交流,以活躍思想、補嘗自己的不足,而愛因斯坦年輕時,喜歡約一些志同道合的同事在一起,討論間題。
為了給學生創設開展學術交流、學科交叉的良好環境,盧瑟福組織開展了不拘形式的各種獨具風格的學術交流活動。如每天下午五點的茶時漫談會,各學科領域的教授、研究人員、學生都以平等的地位參加。盧瑟福更是每天照例出席,大家都以活躍的情緒暢所欲言,討論各學科的新舊問題,互相幫助解決研究中的困難,并無私地交流各自的最新研究成果和新發現。盧瑟福甚至邀請人們去他的實驗室演示他的當天第一次發現的東西。這些不同年齡、不同學科、不同層次的科學工作者在相聚交談之中,在悠閑的思想交流之中,常常會進發出智慧的火花,為取得突破性的科研成果莫定了堅實的基礎。這種活動形式被認為是卡文迪許實驗室一天中“最好的時刻”。它對活躍學術思想、交流科研情況起了很大的作用,尤其是青年學生更是受益匪淺。有許多外國學者專門為了參加茶時漫談會而來到卡文迪許實驗室,學習活躍學術思想的方法。
其它的諸如愛因斯坦領導的“奧林匹亞”聚會,以玻爾為首的哥本哈根討論文,都能使學生開闊視野、啟迪思維,突破傳統學科領域的界限,博采眾長,兼收并蓄其他學科領域的觀點和方法,并在比較交叉、融合過程中找到新的突破點,從而導致對傳統知識體系或學科分類提出新的挑戰。所以,為科學教育創造一個良好的學術交流和學科交叉的育人環境,對科學人才的創新能力培養是極有好處的。如我國已故的著名物理學家周培源等當年曾有幸參加過愛因斯坦主持的相對論討論班(1936-1937年),周先生回憶當時情景時說:“在討論班中,愛因斯坦熱情地鼓勵青年人的工作,真誠地提出意見,同時也能虛心聽取青年人對他的工作的意見,做到教學相長.集思廣益。”
諾貝爾科學獎得主之所以能夠取得突破性的重大成果,并非偶然,雖然與他所處的時代背景、機遇、個人的天賦和拼博進取的不懈努力息息相關,但同他所采取的科學方法的正確與否也緊密關聯。對于科學方法的重要性,盧瑟福曾多次評論說:“在關注物理潮流的迅速發展過程中,我已經變得越來越對擴大我們自然知識的科學方法的力量留下了深刻的印象??在過去的幾年中,我們的知識增長得這樣快,這種發展在很大程度上是由于研究這個普遍性間題的新而有力的方法的發展所引起的。”盧瑟福是一個掌握了教育真諦的老師,正因為他深知“授人以魚,不如教人以漁”的道理,致使他在科研組織和科學教育的過程中,一直把科學方法的訓練擺在了首要位置上。他不僅要求實驗室上上下下要高度重視科學方法的開發和運用,而且他本人一旦認識到某種科學方法的優勢,就身體力行,并以此影響(或要求)他的助手和學生。如他傳授給學生的實驗方法、深邃的洞察力、敏銳的直覺力和追求科學簡單性等方法,都給學生后來的科學創造活動帶來了很大的影響,并以此造就了卡文迪許實驗室大批具有創新素質的高科技人才。盧瑟福曾宣稱:“科學的進步在很大的程度上,取決于對科學研究的激勵并指導他們用科學的方法沿著成果的路線前進的卓越能力的人的出現。這種類型的人是很少的,但是對于研究組織和導師來說,卻是本質的。”
楊振寧就把握好科研方向與方法是取得重大成果的關鍵,也提出了很多精辟的見解。首先,他認為要選好方向,“應該多對新的東西,活的東西,與現象直接有關的東西感興趣”,“在老的領域中有無數聰明人做了大量的工作,有什么理由你會比他們做得更好呢?這好比淘金礦,當然以淘新金礦為好。這不是說在老金礦中一定淘不出東西,不過淘出東西的可能性比較小。所以我贊成淘新金礦不贊成淘老金礦。”“比較容易研究的間題是新的東西。因為它是新的,還沒有很多文章搞得眼花繚亂,這時進去,和實驗比較接近,就容易做出新的有意思的結果。”其次,在楊振寧看來,研究問題要從頭做起。“1959年我和李政道要討論W介子,討論矢量介子的電磁相互作用。我們從頭去做,做了一段時間,別人的文章雖然很多,可是很多是不對的。做了一年我們成了這方面最大的專家。溫度場是一個很好的方向,如果有人去做,我建議他從頭去做,不一定看別人的文章。做了一段時間后再看。如果一開始就跟著別人跑,可能有些最大的問題你不去問了。這好比新到一個城市,如果一開始就跟著別人跑,幾次以后,可能還不認識整個城市。如果你自己探索著走,情形可能就不同了。”再次,楊振寧強調要做出好的科研成果,不但要掌握物理學的真精神,而且要有自己的品味:“學一個學科,不只是物理學,不但要掌握它們里面的知識、定理和公理,更要掌握住這些知識、定理和公理的意義及其重要性,等到你覺得這些東西的重要性到一定程度時,你才是真正把這些東西吸收進去了。我想一個思考比較成熟的、念得很好的學生,如果能夠在一個早的時候接觸到一些風格比較適合或者比較重要的文章,并吸收它們的精神,這對他將來選擇正確的問題和正確地解決問題的方法會是有很大的幫助的。”“我想學好別人己經消化好了的知識,這當然是很重要的因素,但要研究工作真正成功,最主要的還是在于把大家當時已有的知識和自己的見解,跟自己的品位結合起來,從而冒出新的方向來,這才是研究工作最重要的一點。”
3.2.5倡導“有教無類”讓學生參與起源性科研
盧瑟福科學研究和科研組織的立足點,就是密切注視著科學發展的情況和動向,始終站在科學發展的前沿陣地,不斷開展起源性的創新研究。然而,他更極力主張科學研究要不斷吸收相當數量的優秀學生,讓他們熟悉科學研究的方法和動向,這樣不僅有利于科學研究中新思想和新鮮血液的不斷注人,而且有利于青年人創新能力的極大提高和充分發揮。因為“每一個學科里,最生氣蓬勃、能夠決定學科前途方向的,是年輕人”。(楊振寧語)
盧瑟福指出:“任何科學部門對于大學和國家的責任,不應以給學生例行的教育為終點。并且,沒有一個大學實驗室會滿足于抱住過去的知識不放,而應當是一個用起源性的研究獲得新知識的中心,一個活躍的中心。”并極力主張讓一些具有發展前景的優秀學生參與起源性的科學研究。這一精辟的見解就是盧瑟福一個極有見地的科學教育主張。因為這樣做的結果,能讓學生身臨其境地真實感受到科學的創造,了解到科學發展的動態和科學創造的過程,籍以喚醒他們的創造潛能,激勵他們的思想,從而達到強化他們的科學創造意識及創新能力。否則,只重視傳授傳統知識而忽視科學創造能力的培養,那么科學教育就會缺乏生氣,也難以培養出優秀的科學創造人才。物理學史早已表明,一個在科研和科教上富有生氣的大學要比只用傳統知識培養學生的大學更勝一籌。
盧瑟福努力實踐了這一科學教育主張,為了確保科研人員和學生及時了解新的科學思想,始終保持創新意識,凡是他培養的研究生都不留在自己的實驗室工作。必要時,在外面工作幾年后再回來。在卡文迪許實驗室時期,盧瑟福的實驗室基本保持16個左右的研究人員,并通過對外學術交流的方法定期進行交流。而學生也是不斷地更新。尤為重要的是,盧瑟福極力提倡的讓學生參與科學起源性研究的主張,不僅使學生了解到新的科學動態和科學思想,而且培養了學生科學創造能力,為日后的科學創造活動奠定了堅實的基礎。
玻爾和盧瑟福都認為,科學是國際性的、沒有國界的,人才的培養是為了科學的進步、人類的發展為最終目的的。因此,他們一貫追求“有教無類”的教育思想。凡是與他們保持著廣泛聯系和密切合作的科學家.以及他們所招收和培養的青年科技人才,均不受國家、種族、性別和信仰的限制。如統計表明,在哥本哈根大學理論物理研究所初創的10年內,來所學習或研究的共有來自17個國家的63位物理學工作者。又如雖然卡皮察和盧瑟福是處在兩種不同的社會制度(按:盧瑟福對前蘇聯和社會主義不甚了解,也不甚贊同),不同年齡,不同風格的人,但盧瑟福卻對卡皮察的才華十分欣賞,很快被相互吸引,超越了其他的人,成為莫逆之交。并始終如一地支持、鼓勵卡皮察的工作。為卡皮察日后因在低溫物理方面的基本發明和發現而榮獲1978年的諾貝爾物理學獎奠定了精神和物質兩個方面的基礎。參考文獻
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論文的聲明
本人的論文是在教師的指導下獨立完成。本人鄭重申明:除文中已明確注明引用的內容外,本論文不會包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品及成果的內容。論文的由本人親自撰寫,不會出現從他人文獻中抄襲的現象。本人完全意識到本聲明意味著本人撰寫的論文的原創性,如經查證有抄襲事實,同意承擔由此導致的一切后果。
本人姓名:朱聰聰
2011年6月8日
第二篇:做自己的伯樂(分析)
做自己的伯樂(分析)
1.千里馬渴望伯樂目的是:希望把自己推銷出去,以得到自我價值的認可及才能的發揮;
2.為什么只有伯樂才能發現千里馬并使它出名?——因為伯樂不僅懂馬的優劣而且有巨大的人脈資源、市場營銷經驗作為支撐,他知道如何采購或培養尖端優勢(技術)和稀缺資源(人力、物資)來提高自己集團的競爭力,同時挫敗競爭對手,這些東西會給他帶來巨大的經濟利益和聲望,并不斷憑此推銷自己。所以,千里馬和伯樂的交往過程中,伯樂是最大的受益者,千里馬成了一個看似重要但其實不重要的角色。而且,往往大部分千里馬都十分感激甚至忠誠與伯樂,因為他們長期被埋沒、壯志難酬,忽然又被發現、推崇、捧紅,這一切的大起大落讓它們的心里神經變得脆弱,很容易死心塌地的忠誠,最終變成有一件“良器”,這就是伯樂的“駕馭之術”或叫“御人之術”。因此,伯樂角色才是王道。
3.千里馬的劣勢及性格弱點:A。有出世之才。此類人一般自視甚高,不屑于用些手段來推銷自己。他們會不知不覺中以自己的眼光判斷世界,所以會很傻的認為“一定會有伯樂來把自己相中”,而且“要讓別人來發現自己”,自己等著就行了。此乃“因小失大、命運如此,難以克服”;B。視野狹小。此類人目光焦點只在自己身上,很難會換位思考,因為他們每次都是正確的,所以無法多角度思維、整體思維;C。缺少合作伙伴。此類人太優秀了,不許用隊友也能完成任務,所以合作對他們來說是個很傻的詞。所以他會逐漸和其他隊友疏遠,感情般般。但現在的公司就是善于合作的人,很多企業方案也是團隊的成果,個人英雄主義在如今社會(尤其是中國)很不吃香;D。資源短缺,經驗不足、社會認可度低。在這個繁華的社會有很多飽學之士在自己的一畝三分地上苦干,而且也十分精明,但他們就是碌碌終生。這只是因為他們缺少一張高級酒會的請柬。這就是條件:你是否被社會認可,你是否被關鍵的人認可。
4.社會現狀:人才濟濟,伯樂難求。
天下千里馬多的是,不管是純種還是雜種,反正很飽和,不缺你一個。誰曉得伯樂什么時候會看上你,再說了,有人在暗地里陰你一下,就算你是希伯來戰馬也會掛掉。所以,現實逼迫自己主動推銷自己。用另一種觀點來看,就是:從“出口原料“升級到“加工——設計——營銷——售后——媒介”一體化出口,這樣效率與目的就可暫時達到。5.做自己的伯樂,就是要我們去適應環境。
做自己的伯樂,就是要充分認識自己的實力并挖掘自己的潛力。
做自己的伯樂,就是要站在一個合適的高度來內觀自己。
第三篇:高一物理學情分析
學情分析
高一學生大多數年齡在15-17歲之間,屬于青年初期或學齡晚期。高中學生隨著年齡的增長和知識的增多有明顯的獨立性和興趣傾向,學習自覺性和獨立性比強,具有一定的思考能力和自學能力。但是他們還是由初中上來入校不久,初中教材選取的內容淺顯而直觀,由初中高中物理學科的跨度比較大,學生不適應。在掌握復雜的抽象概念時他們仍需要具體形象的支持。
剛進高中的學生一般都有要把功課學好的滿腔熱情,對許多生活中的現象充滿好奇,并且力圖尋找原因。但他們對于高中物理的難度高、較抽象的特點缺乏思想準備和心理接受能力,高一的學生雖然在年齡上已劃分到青年初期,其實在心理發展的程度上更接近于初中生。教師應注意在學生一開始學習中感受到老師的信任和期望,樹立信心,激發求知欲,明確學習目標,產生愉快主動的學習熱情,增強學習的內驅力,使學習興趣轉化為學好物理的志趣,達到并提高學生學好物理的自覺性。
亞里士多德曾根據自己的生活經驗推斷“重的物體一定比輕的物體下落得快”,同樣學生大多數也有這樣的認識。教學中通過實驗和推理,對生活實際建立正確的認識。學生在學習了運動學中的勻變速直線運動規律,從已有的知識去學習新的知識,有助于認識新知識,一般能從理論上加以分析和概括,把學到的理論知識用于實際,用理論去解釋具體現象和認識新事物。
第四篇:物理學情調查情況分析
物理學情調查情況分析
本學期我擔任初三1、4兩個班物理教學工作,總體看,我認真落實教學工作計劃,狠抓教學質量,認真完成各項材料和各項任務,同時積極探索,改變教學方法。課堂教學中,扎扎實實抓好物理概念、物理規律等基礎知識的教學,注意講清物理概念的定義、含義及特性等。但通過這次考試也反映出我的教學中存在一些不足的地方。
主要問題
1.少數學生基本知識掌握不扎實,不能靈活應用物理知識分析和解決實際問題,再有是學習的自信心喪失,平時學習沒有一點熱情,成績很差。
2、部分學生審題不清,解題不規范,存在一定的隨意性,在評卷過程中發現,由于不良的學習習慣,語言不規范,推理不嚴密,導致丟分占了不少的比例。
3、部分學生有物理是薄弱學科的情況,他們物理思維不夠靈活,物理解題能力特顯薄弱,綜合應用物理知識解決問題的能力急待提高。
4.學生對科學探究的各個要素的運用仍不得要領,面對探究性試題感到束手無策,如實驗題中一些物理量之間關系分析、推導、說理失分嚴重。
對前一階段教學的反思
1、對后進生物理學習關注的不過,對他們的要求偏低,使他們學習物理動力和壓力不足,導致對基本概念、基本公式的都掌握的不牢固。
2、對學生學習過程中的活動重視不夠,對有關實驗內容中的操作要領不了解。在平時教學中的養成訓練不夠,教師總舍不得把課堂上的時間讓給學生,讓他們進行審題、作圖、計算、實驗操作、文字表達等方面的基本技能訓練。在今后的教學中,能讓學生說的、做的,教師一定不要代替,要多給學生表達、板演的機會,讓學生不僅僅想說、敢說,還要會說、善說,不僅僅想做、敢做,還要會做、善做,把基本技能的訓練落到實處。
3、物理思維方法的培養做得不到位,學生分析問題、解決問題的能力有所欠缺。
4、對生活物理關注不夠,知識掌握的“應試”成分太多,對實際問題的解決不能觸類旁通。教學中應提醒學生身邊生活處處有物理知識,注意身邊的物理現象。要把物理知識從具體的情景中抽象出來,再還原到具體情景中去。因此,在平時教學中,要防止從概念到概念,從規律到規律,從練習到練習的教學方法,要密切聯系學生所熟悉的生活、生產、科技的實際,要將物理知識情景化,物理情景理性化。讓學生的頭腦中不再是枯燥的公式、概念和規律,而是隨時能夠將復雜問題簡單化,簡單問題情景化,情景問題理性化。
5、綜合運用知識的能力不強,不能靈活運用數學手段解決物理問題。學生在綜合應用題上失分嚴重,這反映了我們對學生審題、作圖、計算、提問質疑、猜想假設、設計實驗、評估、信息收集和處理、分析歸納、綜合運用以及方法遷移等方面的培養還遠遠不夠。在今后的教學中應有針對性訓練,切實把方法的訓練和能力的培養,作為重要的教學內容重視起來
第五篇:初中物理學情分析
初中物理學情分析
一、學情及教情分析:
學生經歷了一年的物理學習,應該掌握了一些物理知識,學習了一些學習物理的方法,但學生學習物理的熱情可能不如上學年,學生也開始出現分化,有些學生可能要掉隊,對此教師需要從教學方法、教學組織等方面進行努力,引導學生增強對物理的學習興趣,同時更要注重對學生學習物理方法的引導,盡量避免學生死記硬背式的學習。另外本冊書重點是力學。
二、九年級物理教學目標
1、掌握物理中的基本概念、基本規律。
2、掌握實驗探究的基本技能
3、能運用物理規律解釋生活中的一些簡單的物理現象
4、激發學生學習物理的興趣、培養學生科學的學習態度、學習方法及關心自然、關心社會的情感。
三、教學措施
1、認真學習教學大綱,潛心挖掘教材內容,深入鉆研教法,力爭備好每一節課。
2、物理課堂教學嚴格遵循:“以學為本、以學定教、以教定導、當堂鞏固、穩步提高”的教學指導思想。
為了更好的搞好物理教學,學習新的教法及結合以往的教學經驗,我組課堂教學實施“五分鐘檢測、學生展示、跟蹤反饋”三段式教學。
3、利用晚自習或課下及時給與個體或集體的反饋。同時督促學生把不夠明確的及時復習鞏固。同時要求學生把每次檢測卷和跟蹤卷中出現的問題都作為每次的作業整理在學案上或檢測卷上。(注重個體的矯正與差異)
四、實驗教學
加大實驗教學力度,除完成大綱規定的實驗教學外,還要適當進行創新性實驗教學,增加一些身邊實驗來提高學生的學習興趣,比如,把演示實驗盡量變成學生實驗。
實驗要求:
1、要填好實驗通知單,做好實驗的同時做好實驗記錄卡和報告冊。
2、實驗進行前,每一位教師要多做幾次演示實驗,增加熟練程度,確保實驗的順利進行。要想讓學生做好,自己首先要做好。同時在做學生實驗時,實驗的班級要邀請沒有物理課的教師進行協助完成,保證實驗課的學習效率和效果。
3、實驗中要細心指導,耐心引導,正確誘導,保證學生養成良好的實驗習慣,為中考中取得優異的實驗成績做最充分的準備。