一名物理學家的教育歷程
(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!薄翱茖W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!保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。
5.【提問】課文中閱讀多維空間歷險故事和統一場理論書籍兩小段內容,對“教育歷程”的敘述有什么作用?
【明確】課文的重點是童年趣事和建立實驗室,這三個事例已經把“教育歷程”完整地勾畫出來。而夾雜在其中的兩個小事例,主要起補充和銜接的作用。歷險故事加深作者對高維空間的想像,激發興趣;而閱讀統一場理論書籍,既表現高中階段作者求知的熱情,也銜接起由理論到實驗的探究過程。
6.【提問】作者說“我決定要對這一問題刨根問底,縱然為此而必須成為一名理論物理學家也在所不辭!痹谧髡咝闹小袄碚撐锢韺W家”應該是怎樣的人?
【明確】理論物理學家的工作是抽象、枯燥的,受實驗條件的限制,自己的學說很難得到實驗的證明,甚至可能到死也得不到成就。這樣的人必須耐得住寂寞,必須有奉獻精神!霸谒晦o”意味著“理論物理學家”道路的艱辛。
7.【提問】作者建立實驗室的事例,對我們現實生活有怎樣的意義?
【明確】科學是建立在基礎實驗之上的,科學理論要經過實驗的檢驗才能得到論證。實驗不是簡單的操作,要有理論指導,要有實驗的設計,要有策劃組織能力,要有耐力和恒心等等,實驗考驗的是實驗者的綜合能力。而我們當前存在的問題是,重視理論,輕視基礎實驗,表現為動手能力和實踐能力差,思想上浮躁,急功近利。對教育而言,重知識,輕能力的現象很普遍。這些都是一名理論物理學家重視實驗給我們現實生活的啟迪。