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一、讨论素质教育的理论准备 二、课堂教学的素质教育化:解题能力与创新思维的培养 三、走向素质教育的关键:素质教育概论

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下一页:第三部分 走向素质教育的关键

我与自然科学(下)

如果说数学是人类在从世界获得的关于数与形的真理的较少的基础上运用自己的智慧建立的一座金碧辉煌的大厦,那么物理学更多的则是在运用数学与观察结果探索世界的深层面貌。物理学的目的之一便是要探索宇宙的伟大而统一的结构。物理学给我更多的,便是使我感到了更深地贴近自然的美好,形成了探索现象的深层原因的习惯。我对大自然的行为始终有一种很深的好奇与求知欲,即使成天都抱着一本物理书,那也是一种至美的享受。也许,我的这种好奇与求知欲与小时候成天贴近自然的农村生活密切相关,才读初中的我基本上就已经把高中的物理教材看了两遍。力与运动,固体、液体与气体,电场与磁场等等,无不曾引起我的强烈的兴趣。我总爱思索比教材写的更深的东西,比如在不参考其他资料的前提下(这是许多学生甚至老师都不能做到的),我推证出了单摆的周期公式,推证出了平行板电容器的电容的决定式,也从洛伦兹力开始推证出了E = BLv,等等。能推证出这些,是因为我总喜欢让自己的思绪在物理世界的深层结构中自由飞翔。对我来说,尽量想清书上每一句话的为什么,想清物理世界的真正图景,要比做很多的题重要百倍。当然,一些题也为我思考物理提供了不可缺少的背景与提示。

当结识了量子力学与爱因斯坦相对论以后,我对物理的感受便多了一种忧郁的美感。光与微观粒子的行为的怪异使量子力学采取了让人难以理清的方式描述世界,比如有的实验让人们感到粒子竟可以同时在两处存在!相对论以很漂亮的方式将我们带入了一个全新的时空观,只要按照实验假设光相对任何参考系的速度相同,时间与空间就会呈现出让不同观察者感觉不同的情景。对相同一个事件,有人说它这时发生,另一个处于不同运动状态的人却可能说它在另一个时刻发生!但他们都是对的。量子力学与相对论为我的心灵开启了一片神奇的新天地,让现在的我穷尽自己的思想也走不到它的尽头,也让我的心里时常充满了新奇的想像与不尽的疑问,这便是物理给我的美的感受。然而,当我曾经深信的牛顿力学因其局限性而被量子力学与相对论所取代时,我才深深地体会到了一句话,一切的科学都不过是建立在某些基础性的假设上的,就连量子力学与相对论本身也是建立在各自的假设上的,只不过这些假设与当前的观测结果相符合而已。科学其实只是人类企图运用智慧把握世界时的一种愿望与努力,世界的真正面貌却是科学永远也无法彻底把握的!我透过科学看到了一代又一代人贴近大自然的艰辛步伐,于是不由得感到一丝伤感。贴近自然、贴近现实永远是我不懈追求的,而那也是我永远也不可能完全达到的!这些便是我因物理而感到的“忧郁的美感”之中的忧郁。我会不懈追求,于是那种美感便始终会带着一点悲壮的旋律,尽管物理世界永远是美好的。

化学没有给我物理学所给我的那种忧郁,而只是给了我一种单纯的美感,因为化学没有物理那么深刻而壮烈的追求,而只有一种走进自然时的亲切。如果把物理比作一个铁骨铮铮的男子汉,那么化学则更像一位温柔美丽的女子。化学告诉了我物质的分子组成与结构,物质的变化规律及其现象。我学化学时对自己有一个基本要求,即要求思考化学时不能只满足于一些文字与符号,而必须把文字与化学符号转化为相应的情景:考虑微观世界时就必须以相应原子与具有一定结构的分子的运动形式想,考虑宏观问题时就要求所想的与现实世界或实验室里所观察到的情景尽量完全一致。这就从根本上决定了化学带给我的不是枯燥,而是一个缤纷多彩的世界,化学物质本来就是什么颜色、什么状态都有嘛。做化学实验题时,想像着各种变化就在眼前发生,那种感觉真的是倍感亲切。因此,化学对我来说也是美的。

在各门学科中,最能牵动我的感情的学科便是生物学了。几十亿年的进化使每一种生命都有着极为复杂而又和谐统一的结构,这种结构中有着太多迷人的奥秘,最深奥的意识现象就隐藏在其中。我渴望知道现在无法从自然科学的角度解释的意识现象的本质,渴望知道多高等的动物便开始有了意识,以使人的博爱的范围更明确。于是,生命科学便有了一种我永远也无力抗拒的吸引力。有学说认为,宇宙从整体上不停地在从有序向着无序演化,使宇宙最终会几乎只剩下无规则的热运动;但生命从一开始便是向着高度有序的方向演化,生命的每一时刻、每一部分几乎都组织得完美无缺。生命的这种截然不同的演化方向,似乎是大自然为了某种对和谐的追求而有的伟大的杰作。学习生物的每一个层次,如化学组成、细胞结构、个体行为、生态系统,都可以感到使生物得以存在与延续的那些非常巧妙的东西。

我爱生物学,还因为它的主要研究对象之一便是人自身。对许多人的爱,对人的生老病死的关心,使我对生物有着难以言说的感情。疾病、衰老与死亡,一直让我的内心感到一种深深的忧伤。当先学了人的免疫机制,因人的免疫系统的完美而着迷,再看到有关艾滋病毒攻击人的免疫细胞T淋巴细胞的图片时,我的心受到了很大的刺激,为着人类仍无法征服它而伤心难过。书上还有许多关于人类疾病的图片,如患有遗传病的畸形儿童的照片。我不敢看这些图片,看着我就会很痛苦,很不舒服;但我却又忍不住想看,想把那种痛苦深深地铭刻在心里,因为这样才能更深刻地感受到人脆弱的一面,从而更好的理解珍爱生命的意义,更深地关爱身边的每一个美好的生命。

是的,生物学让我有了更深更广博的爱。在每一株花草树木或每一种小动物身上,我都能感到一种不息的生命活力,都能想到它们体内的高度有序的化学变化等生理活动,也都能感受到大自然的行为的某些伟大的法则。于是,每当走进大自然,我都会倍感亲切,就连对于生命的枯萎与死亡,我也会因感到它是自然界生命的延续所必需的而将它溶入自己的心灵。这时,我的感情才由社会范围扩大到了整个世界。对大自然有多深的美感,对大自然就有多深的感情。

我的中学校园的路边栽着一行月季,我曾一直将那一朵朵月季花视为自己最纯洁美丽的恋人。红色的花瓣带着的似乎透明的纯白色,恰好给月季花增添了一层梦幻的色彩,至少我觉得它很能激起我的充满感情的想像。一场雨下来,花朵上挂着晶莹的水珠,就像是一滴滴真情的泪水。月季常常让我联想到自己生活中的清纯柔美的女子,联想到自己对别人、对自然的种种感情。我可以静静地欣赏与爱恋月季,而不用担心生活中的流言蜚语与种种压力;也可以为每一朵月季——包括因受伤而不完美的月季与已开始枯萎的月季——送去欣赏与关爱,而不必担心现实生活中多情的人因“专一”的感情要求而将受到的深重的伤害。我深爱着月季,但我从懂得爱开始便从不愿摘下一朵,因为爱不一定要占有,如果你的占有会让其很快枯萎,那么你就不应该占有它。尽管有些月季花开放在不可触及的地方,但我依然爱它们,欣赏它们。微风吹过,月季轻轻地摇曳在风中,也轻轻地摇曳在我心里。有时生活中的伤痛涌上心头,我便将额头轻轻地靠在月季花上,然后在它怀里静静流泪……

在对大自然的理解、思索与热爱中,我渐渐理解了爱因斯坦、罗素等人的人生境界。爱因斯坦绝不是只关心科学。对人类苦难的同情,对世界和平的渴望,贯穿了爱因斯坦的一生。没有博爱与对世界和谐的追求,爱因斯坦就不会再是爱因斯坦。作为哲学家与数学家的罗素自己说过:“对爱情的渴望,对知识的追求,对人类苦难无法遏制的同情,是支配我一生的三种单纯而强烈的感情。”他们对科学的感情与对人类的博爱是分不开的,因为他们的心灵在现实生活中有着太多因社会的苦难而感到的伤痛,在面对科学时,他们不可能不在科学的深邃、清晰与和谐中寻求精神安慰与感情支撑。在科学中,他们实际上找到了自己的精神家园,感到了在现实生活中难以感到的和平与安宁。生命科学不仅有科学的共性,而且它研究的还是与人密切相关的生命,于是它总能牵动我的深情。在生活中,我能感到每一草一木都在给我的心灵注入爱,都在提醒我用爱去面对生活。

也许,无论生活的路将有多么的曲折与坎坷,生命科学都将是我的一生的感情归宿。

自然科学像最好的朋友一般给了我太多的东西,以致连我自己也说不清它到底给了我多少。因为,当一种思想从各个角度深入了你的意识之后,它便会以一种难以察觉的模糊的方式影响你的思维与生活。概括地说,它让我学会了以科学的态度去面对生活,学会了反思与冷静,也学会了更多地去理解别人,因为科学首先就是要尽全力理解世界。每当我在伤痛中想采取什么冲动的举动,科学的精神总会让我打消这种念头,并以最合适的方式去面对生活。因为科学的重要特征之一就是要摆脱直观性,不能感觉怎样就要怎样。在自然科学中,我时常会获得一种至美的心境,悠远、激动、迷醉而又凄美。科学也联系着要解决的现实问题,因此也联系着往事、心伤、希望与美好前景,当然也有种种忧虑。于是,科学便时常有力地敲打着我的心扉。自然科学通过哲学的桥梁影响我的,我实在是已不能清楚地数出来了。

有时当别人空泛地问我理科的学习方法的时候,我只得随便说一点来应付。因为,许多人学自然科学只是为了考试的需要,问得太空泛,我会想到太多难以表达的东西,比如自己在科学中的追求与种种感受,因此无力向他们真正说清自己学习时的感想。

中国的中学教学基本上还是功利主义的,从老师到学生,再到高考,都带着一种功利主义的色彩。许多老师成天只知道教考点,这自然是功利主义的。许多学生只是为了高考而学习,这自然也好不到哪儿去。而在高考中,现在所考的不过是要求你把一些有用的知识记得很熟,用得很熟,而好的思维方式、对知识的探索、对科学的感情与高的思想境界却几乎都显得毫不重要,似乎中国现在只关心用别国已得出的科研成果来搞经济建设。这种考试不是功利主义的还会是怎样的呢?功利主义既为教育的发展提供了原初的动力,也给真正的有关科学的教育带来了阻碍。许多大科学家都是不很在乎功利的。功利主义不会有助于老师与学生理解科学的精髓,因为功利色彩太浓的师生通常只满足于想清考试要考的东西,而对于更深层与重要的东西,他们却不闻不问。

但是,虽然我清楚提高思想境界是提高学习效果的根本途径,直到现在我却仍不能真正让功利色彩浓的人明白放弃功利对学好自然科学的重要意义。于是,我只得一次一次地重申许多伟大的科学家早已有过的观点,并写下了这篇《我与自然科学》。学习在英语中的翻译为study,但study一词在表达学习时同时还有“研究”的意思,学习就是为获取知识与真理而进行的研究。但汉语中没有能与study准确对应的词汇,翻译的人就将它拆成了“学习”与“研究”两个意思。而汉语中的“学习”、“读书”等词汇竟都只是在强调一种浅层的东西,学习似乎只需要把别人的观点记住就行了,有人甚至劝别人说“你是来学知识的,又不是来搞研究的”!要让中国人理解学习需要自己去研究还真有些困难。可是,学习本来就需要对真理的渴望与探索,需要带着审美追求与感情追求。但自然科学的精神现在在中学是很少被理解与接受的,于是我对自然科学也便多了一种复杂的感情。它是美的,也是受冷落的!我时常只得拥入它的怀里,带着忧伤的心境甚至泪水与它相互安慰……

 

2005年7月

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