中學(xué)時(shí)代,令我又愛(ài)又恨的一門(mén)課,就是物理學(xué)。
我很喜歡物理(我上大學(xué)后,還持續(xù)閱讀天文學(xué)方面的科普書(shū)),然而,我中學(xué)時(shí)代的物理成績(jī)很糟糕,高一上學(xué)期期末考,出題老師全校大放水,我還是考得慘兮兮。
喜歡一個(gè)學(xué)門(mén)的知識(shí)卻始終無(wú)法搞懂,是很受挫折的事情,雖然我也知道臺(tái)灣的中學(xué)物理教育很失敗,只是背公式、填鴨考試,錯(cuò)不一定全在我,卻還是很無(wú)奈。
大學(xué)時(shí)代很流行費(fèi)曼,雖然我也讀了一些費(fèi)曼寫(xiě)的物理普及讀物,甚至還買(mǎi)了霍金的《時(shí)間簡(jiǎn)史》,卻還是有讀沒(méi)有懂,直到我碰到盧文這本《我在MIT燃燒物理魂》,終于有一本能讓我讀得懂,而且一窺物理定律與你我日常生活世界之間的奇妙關(guān)聯(lián)的佳作。
盧文是MIT的教授,荷蘭人,專(zhuān)攻天文物理,發(fā)表超過(guò)450篇專(zhuān)業(yè)論文。深?lèi)?ài)物理學(xué)的盧文,也非常熱衷于教學(xué),是近年來(lái)MIT在網(wǎng)絡(luò)上最紅的教授,因?yàn)樗奈锢韺W(xué)開(kāi)放課程好得嚇嚇叫,連比爾·蓋茲都深深著迷,還寫(xiě)信向他致敬。
盧文在每一章開(kāi)始,先以一個(gè)簡(jiǎn)單的日常生活現(xiàn)象破題,帶出此一現(xiàn)象與物理學(xué)中的哪些基本觀念有關(guān)系,接著再透過(guò)清楚流暢的文字說(shuō)明,引導(dǎo)我們一步步將此物理學(xué)的基本定理推導(dǎo)出來(lái)(光是這個(gè)推導(dǎo)過(guò)程,就令人折服,因?yàn)槲覀儚男〉酱笏艿奈锢韺W(xué)教育,都只是按照課本的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)定理,如果聽(tīng)不懂,老師就會(huì)直接叫你背起來(lái)),務(wù)求讓讀者能夠理解這些基本物理定理的來(lái)源。
好比說(shuō)第二章,盧文提醒我們,“測(cè)量”是物理學(xué)的根本,“沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有物理”,而他簡(jiǎn)單地介紹了一些測(cè)量的基本觀念后,突然話鋒一轉(zhuǎn),拋出一個(gè)命題,指稱(chēng)他的外婆早就發(fā)現(xiàn)“人站著的時(shí)候,身體比躺著時(shí)候短”,他決定要驗(yàn)證外婆的論點(diǎn),最后還真的發(fā)現(xiàn)外婆所說(shuō)的是真的。最令人發(fā)噱的是,盧文幽默地說(shuō),這樣一個(gè)連他外婆都知道的事情,NASA(美國(guó)國(guó)家航空航天局)卻不知道,過(guò)去NASA研發(fā)的太空裝,上了太空之后,總是被太空人抱怨變得太緊,后來(lái)才知道人在無(wú)重力狀態(tài)時(shí)就像躺下一樣,身體會(huì)變長(zhǎng),后來(lái)太空裝的設(shè)計(jì)才懂得預(yù)留太空人拉長(zhǎng)后的部分。
盧文以一個(gè)外婆都知道的事情,既介紹了測(cè)量的重要性,也談了測(cè)量的基本觀念,還警告大家不重視測(cè)量的后果。
全書(shū)第二到第九章,盧文大體都是以此一手法,鋪陳其介紹物理學(xué)知識(shí),從外婆的常識(shí)談測(cè)量,從你我的體重談力學(xué)與牛頓三大定律,從吸管的長(zhǎng)度談大氣壓力,教我們自制彩虹以介紹光學(xué)原理,從管弦樂(lè)器介紹聲波,從富蘭克林的風(fēng)箏談電學(xué),從人的漂浮談電磁,從減肥談能量守恒定律……從你我熟悉的日常生活議題帶出物理學(xué)的基本定律,教導(dǎo)我們以物理之眼看世界,從全新的角度看我們熟悉的世界。要是我能夠早二十年碰到這本書(shū),也許當(dāng)年的物理學(xué)成績(jī)就不致于慘兮兮了!
第十到十四章,盧文有點(diǎn)私心(應(yīng)該的,他是如此熱愛(ài)天文物理)地介紹自己的研究領(lǐng)域,天文物理學(xué)中的X射線。而我也必須很老實(shí)地說(shuō),雖然我熱愛(ài)天文學(xué),但這部分的閱讀需要相當(dāng)程度的想象力支撐,雖然盧文已經(jīng)盡可能講得淺顯易懂,但對(duì)物理不好的人來(lái)說(shuō),還是會(huì)顯得吃力,得放慢腳步來(lái)讀。
最后一章,盧文談到物理與當(dāng)代藝術(shù)之間的關(guān)系,他表示是當(dāng)代藝術(shù)啟發(fā)了他的物理學(xué)教學(xué),他發(fā)現(xiàn)物理和藝術(shù)一樣,都是從根本轉(zhuǎn)換我們看待世界的方式,兩者都關(guān)心發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。
或許有很多人會(huì)佩服盧文對(duì)于物理教學(xué)的熱情,以及其別出心裁的教學(xué)方法。盧文總是能想出許多令人拍案叫絕的實(shí)驗(yàn),來(lái)解釋其所欲闡述的物理學(xué)觀念。其中尤其以解釋能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)最為驚人,書(shū)中有詳細(xì)描述,還告訴讀者上哪里可以找到這些精彩的影片來(lái)看。
然而,盧文的教學(xué)魅力,之所以能在舉手投足間完全展現(xiàn),主要在于他勤下工夫。即便是教了數(shù)十年的基礎(chǔ)物理學(xué),他每一堂課之前還是要花大量的時(shí)間預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備,反復(fù)練習(xí)。“臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年工”,盧文的物理課之所以能挑旺學(xué)生的物理魂,在于他始終如一的認(rèn)真準(zhǔn)備,他的成就決不是偶然。
這讓我不得不反躬自省一件事情,當(dāng)我們的社會(huì)有那么多成年教師抱怨年輕人程度差,是否也想過(guò),自己在教學(xué)準(zhǔn)備上的態(tài)度其實(shí)也有問(wèn)題?有多少人能像盧文般認(rèn)真?zhèn)湔n?
盧文的物理課,不但引人入勝,還很值得第一線的教育工作者自我省思!