一名物理學家的教育歷程
四、重點、難點的學習與目標完成過程
1.【提問】本文在材料處理上有什么特點?
【明確】本文布局謀篇重點突出,詳略得當。在整體上,作者并沒有從童年到小學到初中到高中,按時間順序敘事,而是通過童年的兩件趣事和高中時建立實驗室的事例,突出他成長為一名“物理學家”的“教育歷程”,并不旁及其他成長的經驗;在局部上,如高中階段,作者看了許多統一場理論方面的書,并常常去斯坦福大學的物理圖書館,相關的理論書籍是怎樣啟發、引導他研究的,這里肯定有許多精彩的故事,但是作者只是一筆帶過,重點放在制造“自己的原子對撞機”上,其中具體的數據敘述得很詳盡,讓人體會到作者嚴謹、踏實的性格,以及內在的成為物理學家所需要的基本素質。
2.【提問】本文體現了怎樣的科學精神?
【明確】本文三個主要部分,并不是簡單地敘述成長的故事,而是具有深刻的科學精神內涵,可以從中看到哪些方面的“教育”對成為優秀科學家最為重要。
(1)想像力:科學是需要想像力的,想像力能帶來創造力。作者正是從對鯉魚世界的想像中,認識到人類觀察空間的局限性,間接感悟到高維空間存在的可能。由感性的想像上升到理性的創造,體現了創新意識和探索精神。
(2)樂趣:科學不應該是枯燥的,而是應該充滿樂趣的。探尋自然的奧秘,對真正的科學工作者來說,是和自然做的近似于捉迷藏的“游戲”,也是人生的“境界”。“游戲”使他們樂此不疲,充滿激情,不受外界的誘惑和干擾;而“境界”使他們不顧功利,不畏強權,只求真理。
(3)實驗精神:丁肇中說過:“現代學術的基礎就是實地的探察,就是我們現在所謂的實驗。”“科學發展的歷史告訴我們,新的知識只能通過實地實驗而得到,不是由自我檢討或哲理的清談就可求到的。”(《應有格物致知精神》)有了想像力,有了樂趣,那只是成為科學家的最基礎的因素,不去踏踏實實地做實驗,就不能得到基本數據,假說就不能確立。一味地空想,不去做基礎工作,不可能達到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論,雖然還停留在紙面上,但是科學家們已經在做許多基礎的實驗工作,努力使理論得到證明。即使如科學家霍金靠睿智的頭腦創建黑洞理論,也要有數學和天體物理學的實驗基礎,也不是空想出來的。
3.【提問】“鯉魚科學家”對“世界”的認識是怎樣的?
【明確】主要有以下幾點:(1)“水池之外看不見的世界沒有科學意義。”(2)“它們為睡蓮自己能夠運動而困惑不解”——它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。(3)“鯉魚科學家”的“消失”和“重現”——它們認為是“奇跡”,是“可怖的事情”,而不肯去探究原因。(4)“鯉魚科學”的“傳奇故事”,真實地證明另一個世界的存在,而它們卻認為“胡說八道”,荒謬絕倫,違背它們的“自然規律”。
4.【提問】作者想通過“鯉魚科學家”對世界的認識說明什么?
【明確】說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學家”有相似之處。(1)人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”,只要“超出我們的理解力”的自然存在,他們就“拒絕承認”。(2)“科學家發明像力這樣一些概念……”,是因為他們只愿意承認“那些看得見摸得著的事物”,不肯改變思考問題的方式。(3)“不能在實驗室里便利地驗證”的理論,他們就加以“鄙視”,表現出思想上的保守和固執。