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最近開始看《十六、七世紀(jì)科學(xué)、技術(shù)和哲學(xué)史》(簡稱科學(xué)史),頗有興趣,讓我感興趣的最大一點在于這本書比較客觀的論述了近代科學(xué)產(chǎn)生的復(fù)雜歷程。其中涉及到幾乎所有的值得紀(jì)念的人物以及其所作的貢獻(xiàn),尤為難得的是,這本書不僅羅列了結(jié)果,更多的在于闡述那些歷史人物發(fā)明創(chuàng)造的要點。比如,哥白尼提出日心說,我們都知道這個結(jié)果,但是為什么哥白尼會提出日心說,他靠什么證明他的理論的正確性。除了大量的更精確的觀測之外,本書用哥白尼提出的很簡單的平面幾何方法證明了如果地球為中心,那么將得到很多不可思議的矛盾,和很多常見的現(xiàn)象不符合。這是用反證法的典型案例。從哥白尼到布魯諾再到伽利略、牛頓等人,中間的演變過程讓現(xiàn)代人覺得很符合常理。反觀我們的教科書,僅僅是告訴我們他們做了什么,除此之外讓我們感覺到這些人已經(jīng)高高在上,和過去我們曾經(jīng)迷信過的神仙沒有什么差別,這會造成新的崇拜和迷信,對于被教育者來說更是一種難以逾越的信心障礙。這涉及到我們對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的繼承問題,可以這么說,我們僅僅繼承了知識,沒有繼承到思想。下面是我感覺到的我們的教科書的各種問題:
一、只有結(jié)果,沒有過程;
我們的教科書往往是告訴我們什么東西該是什么樣的規(guī)律,但是缺少這些規(guī)律創(chuàng)造的過程。我們學(xué)到伽利略,只學(xué)到了伽利略的重力實驗,但是這僅僅是他做的眾多重力實驗中的一個例子。還有很多關(guān)于實驗分析的例子,并沒有說明。比如,伽利略還做了大量的斜坡實驗,由于伽利略缺少精確的計時工具,自由落體速度太快,無法做定量分析,因此他重點在于降低速度,同時還通過降低速度,減少了空氣的阻力影響。在這些實驗中,他考慮到了摩擦力和空氣的影響。最終他提出了幾個很關(guān)鍵的觀點,就是勻加速度的運動規(guī)律;從一定高度落下的球體的末速度與高度有關(guān),與斜坡的坡度無關(guān)等。這些實驗簡潔明了,而且反映了伽利略考慮到自己的工具的缺陷,巧妙的設(shè)計實驗思路的超強能力。另外,伽利略的數(shù)學(xué)歸納能力和分析能力都是非常好的,在他的所有實驗中都展示了他高超的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。可以肯定的說,如果伽利略有更精密的測量工具,他在力學(xué)研究上一定會有更好的結(jié)果。即便如此,他依然做出了令人欽佩的成果。
二、只有當(dāng)時,沒有前后;
我們的教科書往往只挑最精華的部分來描述,那些前面的歷史鋪墊,和后續(xù)的作用,很少有涉及。這是一種不科學(xué)的歷史觀,對于理解科學(xué)的進(jìn)步尤其有害。在任何一個科學(xué)的進(jìn)步上,都不存在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越于那個時代基礎(chǔ)的發(fā)明。每一個科學(xué)的進(jìn)步,既有其歷史的原因和合理性,也有其局限性。教科書不能明確的描述前因后果,是不能讓學(xué)生真正理解并從中獲得收獲。比如學(xué)習(xí)牛頓三定律,上來就是教條式的三定律,至于這三定律從何而來,為什么偏偏是牛頓總結(jié)出來的,統(tǒng)統(tǒng)沒有說明。實際上,在伽利略時代,很多思想就已經(jīng)成型,牛頓只能算是個集大成者,而科學(xué)史則客觀的描述了從亞里士多德、托勒密、哥白尼、伽利略和牛頓的漫長的認(rèn)識過程。這些過程不僅僅表現(xiàn)在知識的不斷進(jìn)步,更多的是科學(xué)新方法的誕生,新工具的發(fā)明,隱藏于其中的更是艱難的思考和突破過程。割裂了過程,很多結(jié)果變得非常難以在第一時間接受,好比硬生生的塞給人一個陌生的東西。在這樣的教科書體系下,只有記憶。而課本上的習(xí)題,也往往是就事論事的鍛煉一下書本中所學(xué)的內(nèi)容,根本沒有啟發(fā)學(xué)生去思考,或者教會學(xué)生去思考。
三、只有勝者,沒有敗者;
我們的教科書往往給出那些最終一劍封喉的結(jié)果,卻沒有那些在發(fā)現(xiàn)這些客觀規(guī)律的前赴后繼的失敗者,實際上,在科學(xué)的早期,失敗者的經(jīng)驗也是彌足珍貴的。他們提供了大量的基礎(chǔ)實驗數(shù)據(jù),比如第谷,盡管與行星運動規(guī)律擦肩而過,但是他建立的天文觀測工具和發(fā)現(xiàn)并支持開普勒進(jìn)行天文后繼研究都是非常重要的。這些所謂與普適定律擦肩而過的所謂失敗者并沒有在科學(xué)史上被人遺忘,僅僅是在我們的教科書中簡單的提了一下而已。這種根深蒂固的成王敗寇的思想至今還影響著我們進(jìn)行新的科學(xué)研究。我們往往過多的關(guān)注成功者,而很少去關(guān)注可敬的所謂沒有成功的人。正如牛頓所說,他的功勞都是站在巨人的肩上才取得的,這些巨人不僅僅包括那些劃時代的人,也包括那些為劃時代的成果奠定基礎(chǔ)的人。
四、只有技術(shù),沒有思想;
我們的教科書往往只給出技術(shù),忽視這些技術(shù)中的思想。這給我們一個印象,那就是我們可以僅僅埋頭于技術(shù),可以不管其他所謂的思想。這是一種唯技術(shù)論,也是非常糟糕的教育模式。造成的結(jié)果就是我們只能掌握現(xiàn)有的技術(shù),而不能創(chuàng)造新的技術(shù)。一個缺少思想的人,是不會創(chuàng)造的,因為任何的創(chuàng)造,絕對不是簡單的邏輯推廣,而一定是思想的創(chuàng)新和突破。比如哥白尼想到的運動的相對性這就是思想的進(jìn)步,與技術(shù)無關(guān),如果沒有這些思想的突破,是不可能有后來的成果。而牛頓則開創(chuàng)了分析綜合的高峰,他在數(shù)學(xué)工具的使用和發(fā)明上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出前人,當(dāng)然如果當(dāng)時的觀測數(shù)據(jù)和觀測儀器沒有達(dá)到一定的高度,再多的綜合能力也無法得到印證。這種方法上的創(chuàng)新沒有思想的輔助也是讓人不可思議的。
五、只有神仙,沒有偉人
沒有思想的傳承,還讓我們變成了盲目的崇拜者??梢院敛豢鋸埖恼f,我們的學(xué)生經(jīng)過我們的教科書的教育,絕大多數(shù)不會認(rèn)為那些耳熟能詳?shù)拿指覀冇惺裁搓P(guān)系,那是在天上的,并不是凡人。具有這樣的想法,就會阻礙我們超越他們。我們已經(jīng)在內(nèi)心深處擺放了太多的神一般的人物,心靈被窒息,難以擺脫。實際上,那些所謂的神仙并非萬能,只是我們沒有看到他們的創(chuàng)造的合理性,只感覺到了不可思議,才會將這些不可解釋的問題歸功于神秘,并將他們神秘化。這種神秘化的后果就是我們的科研作風(fēng)缺少一種突破精神,因為我們不會認(rèn)為我們能夠超越神圣。
從科學(xué)史這本書可以看出,我們國家在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)教育中還存在大量的缺陷。教科書中存在上述種種傾向需要克服,同時我們還能強烈的感覺到,我們對于自16世紀(jì)以來的科學(xué)進(jìn)步的很多環(huán)節(jié)理解的不夠深入。要想解決這個問題,我們需要系統(tǒng)全面的引入自亞里士多德開始,所有的那些偉人們的原著。那些原著雖然在今天的眼光看比較原始,但是其中蘊含的思想、過程和方法,都是那些斷章取義的知識所不能替代的。試想,如果我們的中學(xué)和大學(xué)圖書館都能看到這些偉人的原著翻譯本,我們就能在學(xué)習(xí)的第一時間明白那些知識創(chuàng)造的過程,理解在創(chuàng)造的過程中的艱難和各種條件,更多的我們還能夠感受到這些前輩們可歌可泣的追求精神。我們的科研之所以缺少創(chuàng)造力,并不是我們知道的知識不夠多,也不是我們掌握的現(xiàn)代科學(xué)技巧不夠多,而是我們太缺少歷史,缺少思想,更多的還在于缺少科學(xué)的精神。
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