1852年12月27日,法拉第在皇家研究院講授電磁學(xué),大英帝國阿爾伯特王子和維多利亞女王的丈夫出席聽講,眾多名流貴婦也都參與了此次科學(xué)教育活動(dòng)
1831年,法拉第在電磁學(xué)領(lǐng)域取得了一系列開創(chuàng)性的突破,進(jìn)而蜚聲世界。他成功研制了世界上第一個(gè)變壓器;一個(gè)月之后,他又研制出世界上第一臺(tái)電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
中國近代物理學(xué)泰斗、科學(xué)教育大家吳大猷站在黑板前講授量子物理學(xué)(繪圖 / 劉夕慶)
除了研究和發(fā)明,法拉第還熱心于科學(xué)教育事業(yè)。他曾在皇家研究所發(fā)起了兩個(gè)系列的公眾演講活動(dòng)(一是周五晚間的科學(xué)研討會(huì),二是圣誕節(jié)的少年科學(xué)講座),現(xiàn)在此類活動(dòng)仍是該研究所的特色。在電磁學(xué)領(lǐng)域的研究中,法拉第是最先創(chuàng)立“力場”概念的科學(xué)家,但由于他本人青少年時(shí)期家境窮困、正規(guī)教育缺失而無法做到用數(shù)學(xué)方法精確地闡釋自己的發(fā)現(xiàn)??赡苷?yàn)槿绱?,他對科學(xué)教育才更加熱衷,最終成為了一名熱情洋溢的科學(xué)演講者(見上圖)。
法國著名哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家笛卡兒,因?qū)缀巫鴺?biāo)體系公式化而被稱為“解析幾何之父”,同時(shí)他也被譽(yù)為“近代科學(xué)的旗手”。他首創(chuàng)了一套完整的哲學(xué)體系,“我思故我在”就是出自于他的哲學(xué)名言;他第一次明確地提出了動(dòng)量守恒定律:物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的總量永遠(yuǎn)保持不變。
笛卡兒不僅是一位大科學(xué)家和大哲學(xué)家,還履行了科學(xué)教育的義務(wù)。1649年,他應(yīng)瑞典女王克里斯蒂娜的邀請成為了宮廷自然哲學(xué)家(即現(xiàn)在的自然科學(xué)家),承擔(dān)起教授女王科學(xué)知識(shí)的任務(wù)。1649年9月笛卡兒來到斯德哥爾摩為其講課,由于每天時(shí)間定在清晨5點(diǎn),打亂了他多年來晚起的習(xí)慣,再加上身體孱弱,不適應(yīng)高緯度寒冷氣候,幾個(gè)月后就因肺炎辭世了。
笛卡兒是法國人的驕傲,法國以各種方式紀(jì)念他。巴黎第五大學(xué)以笛卡兒的名字命名,學(xué)校以他的科學(xué)探索精神為指導(dǎo),特別注重科學(xué)教育與科研實(shí)踐。
吳大猷是著名華人物理學(xué)家、教育家,被譽(yù)為“中國物理學(xué)之父”。20世紀(jì)初,作為最早從美國獲得博士學(xué)位并學(xué)成歸國人員中的一員,吳大猷將量子力學(xué)等最先進(jìn)的物理觀念介紹到了國內(nèi),以教育中國渴望現(xiàn)代科學(xué)的年輕人朝著世界科學(xué)水平邁進(jìn)。
吳大猷把畢生奉獻(xiàn)給了科學(xué)研究和教育事業(yè),為中國科學(xué)發(fā)展、尤其是中國近代物理學(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。然而,他對于科學(xué)發(fā)展的最大貢獻(xiàn)卻來自于培養(yǎng)了眾多科技人才。他培養(yǎng)的幾位學(xué)生家喻戶曉:李政道和楊振寧成為了華人最早的諾貝爾獎(jiǎng)得主,研究生黃昆在固體物理學(xué)的發(fā)展上也做出了世界性的卓越貢獻(xiàn)……
?畫家?guī)焖埂に雇ǜ鶕?jù)瓦特表妹講述的故事而創(chuàng)作的油畫:蒸汽機(jī)的發(fā)明者瓦特從小就在大人的鼓勵(lì)和教育下發(fā)展自己的科學(xué)好奇心,用餐時(shí),他瞧著從茶壺里冒出的蒸汽在銀調(diào)羹上凝結(jié)成水滴,感到非常驚奇
瓦特,1736年出生于蘇格蘭西部格里諾克一個(gè)工人家庭,他從小就飽受貧窮和疾病的折磨,沒有受過完整的正規(guī)教育。十幾歲時(shí)到倫敦學(xué)習(xí)機(jī)械制造。1756年,瓦特回到了蘇格蘭,想自己創(chuàng)業(yè),但因?qū)W徒年限不夠,只得在格拉斯哥大學(xué)謀得了一個(gè)機(jī)修工的職位。在學(xué)校里,瓦特認(rèn)識(shí)了著名的物理學(xué)家布萊克,從他那里得到并自學(xué)了許多熱學(xué)知識(shí)。與此同時(shí),他在思考如何改進(jìn)當(dāng)時(shí)已有的紐可門蒸汽機(jī)。直到1790年后,瓦特改進(jìn)的蒸汽機(jī)因效率顯著,取代了所有的紐可門蒸汽機(jī),成為當(dāng)時(shí)可用于一切動(dòng)力機(jī)械的萬能“原動(dòng)機(jī)”。自此以后,蒸汽機(jī)改變整個(gè)世界的時(shí)代正式到來了,它使英國工業(yè)革命進(jìn)入了新高潮。
由此可見,歷史上許多以發(fā)明創(chuàng)新見長的大家(包括法拉第、愛迪生和當(dāng)代的比爾·蓋茨、喬布斯等),有時(shí)是在所謂沒有經(jīng)過正規(guī)教育或?qū)W習(xí)不全面、不充分的情況下,邊創(chuàng)造發(fā)明、邊有的放矢地自學(xué)以獲得成功的。他們的歷程驗(yàn)證了創(chuàng)造學(xué)上的一條規(guī)律:知識(shí)性學(xué)習(xí)永無止境,但創(chuàng)造有時(shí)候需要“拒絕”無休止的、生吞活剝式的知識(shí)學(xué)習(xí),否則結(jié)果會(huì)適得其反。
英國公眾一直有著接受科學(xué)教育的良好傳統(tǒng),這是一幅1853年在英國倫敦水晶宮恐龍模型中進(jìn)行科學(xué)聚會(huì)并進(jìn)行科學(xué)教育活動(dòng)的版畫
作為卓越的奧地利心理學(xué)家、精神分析學(xué)派的創(chuàng)始人,弗洛伊德于1899年出版了《夢的解析》。此書標(biāo)志著精神分析心理學(xué)的正式形成。1919年成立的國際精神分析學(xué)會(huì),使得以弗洛伊德為首的精神分析學(xué)派最終定型,由此他也奠定了現(xiàn)代心理醫(yī)學(xué)模式的新基礎(chǔ),并為20世紀(jì)西方人文學(xué)科提供了重要理論支柱。
弗洛伊德的啟蒙教育是由父母在家實(shí)施的,他的父親是一位善良、老實(shí)的羊毛商人,母親長相漂亮,但性格急躁。9歲時(shí),小弗洛伊德進(jìn)入著名的利奧波德地區(qū)學(xué)校讀書。高中時(shí),因受一位朋友的影響,弗洛伊德想成為一名律師,但畢業(yè)后峰回路轉(zhuǎn),他進(jìn)入了維也納大學(xué)醫(yī)學(xué)專業(yè)。在這里,他受到了達(dá)爾文進(jìn)化論思想的影響,并認(rèn)真閱讀了一些經(jīng)典哲學(xué)著作,從第三年起,他開始了生理學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。1881年,弗洛伊德獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。
就這樣,在老師與朋友的支持下,原本受到壓抑的弗洛伊德,在接受過多方面科學(xué)教育后,找到了人生方向。從此,他盡情地學(xué)習(xí),不斷地?cái)U(kuò)展科學(xué)知識(shí)領(lǐng)域——文學(xué)、歷史、宗教、神話都有涉獵,并認(rèn)真地思考與想象。終于,他癡迷于以語言織就的科學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)之中,最后成為了世界級(jí)的心理學(xué)家。
歐幾里得是偉大的古希臘數(shù)學(xué)家,被稱為“幾何之父”。他的數(shù)學(xué)巨著《幾何原本》是西方數(shù)學(xué)乃至世界科學(xué)演繹體系的基礎(chǔ),被公認(rèn)為是人類歷史上最成功的數(shù)學(xué)教科書。
希臘人斯托貝烏斯(約公元500年)記述了這樣一則故事:隨著當(dāng)時(shí)歐幾里得的名聲越來越大,來拜他為師、學(xué)習(xí)幾何的人也越來越多,以至于在當(dāng)時(shí)成為一種時(shí)髦,有時(shí)一些不熱愛數(shù)學(xué)的人也來湊熱鬧。一個(gè)年輕人曾這樣問歐幾里得:“老師,學(xué)習(xí)幾何會(huì)讓我得到什么好處?”歐幾里得思索了一下,請仆人拿了點(diǎn)錢給這位學(xué)生,并說道:“給他三個(gè)錢幣,因?yàn)樗朐趯W(xué)習(xí)中獲取
實(shí)利。”
現(xiàn)在我們認(rèn)識(shí)到,接受科學(xué)教育是一項(xiàng)長期而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜松亟?jīng)之路,是人類社會(huì)文明的優(yōu)良傳統(tǒng),不可能一蹴而就,更不可能以功利之心對待。
伽利略是意大利文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)時(shí)期偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家,是近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人之一。歷史上,伽利略首先在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融匯貫通了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)三門知識(shí),擴(kuò)大、加深并改變了人類對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的認(rèn)識(shí);他還從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等。他推翻了以亞里士多德為代表的,依靠主觀思考和純推理方法做出的科學(xué)結(jié)論,開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué),因此被稱為“近代科學(xué)之父”。其工作為牛頓力學(xué)理論體系的建立奠定了基礎(chǔ)。為了讓人們相信自己發(fā)現(xiàn)的科學(xué)真理,伽利略對上至總督、下至平民百姓都擔(dān)負(fù)起了科學(xué)知識(shí)的教育和普及工作。
科學(xué)教育是一個(gè)國家或民族科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。通過上述畫中中外科學(xué)教育的經(jīng)典故事,我們仿佛產(chǎn)生了一種被帶入感——看到諸多科學(xué)史上赫赫有名的大家或在接受科學(xué)教育中成長,或在對他人進(jìn)行科學(xué)知識(shí)傳授中體現(xiàn)自身科教價(jià)值,青少年一代是不是應(yīng)該有所感觸呢?
(責(zé)任編輯/岳萌)