笔者指导学生做高压实验
在大多数人的印象中,孩子们都充满了好奇心和想象力,但这种印象其实只有一半是对的。
好奇心的确是与生俱来的,它是驱动人类探索自然的原动力,当然也是我们了解科学、学习科学的出发点。
但想象力却并非如此。想象力是源自一个人直接或间接的体验、经历或体会等。让我们放眼全球人类各个文明,无论是古代神话传说和崇拜的图腾,还是现代传奇或是幻想故事,人们想象的所有东西,都能在生活当中找到原型。
中国古代先祖想象龙的形象就是“角似鹿、头似牛、眼似虾、嘴似驴、腹似蛇、鳞似鱼、足似凤、须似人、耳似象”;而在李白的名篇《古朗月行》中对天上月亮的生动描写,也样样都能在生活中找到原型。
《古朗月行》(唐 李白)
小时不识月,呼作白玉盘。又疑瑶台镜,飞在青云端。
仙人垂两足,桂树何团团。白兔捣药成,问言与谁餐?
蟾蜍蚀圆影,大明夜已残。羿昔落九乌,天人清且安。
阴精此沦惑,去去不足观。忧来其如何?凄怆摧心肝。
如果一个人没有丰富的实践体验和经历,是不可能有丰富想象力的。在一个孩子没有丰富的阅读和实践之前,纵有再强烈的好奇心,他(她)的想象力恐怕只能限于把天上的月亮想象成熟悉的蛋糕或是月饼。更糟糕的是,如果没有丰富的经历,其好奇心因为缺乏可供好奇的对象而日渐消磨。因此,要留住与生俱来的好奇心,让它成为不断探索的动力;扩展自己的想象力,让脑海中产生更多惊才绝艳的想法,最重要的就是增加阅历、增加经验和体会。
当然,增加阅历、经验和体会的方式有很多种,可以通过读书来间接获得,也可以通过实践去直接获得。大多数时候由于受到各种条件的限制,我们只能通过读书来获得。不过也必须意识到,如陆放翁在《冬夜读书示子聿》中的名句“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,读书只是走出的第一步,读万卷书还要行万里路,理论实践结合起来,才能拓展想象力的空间。
具体到笔者从事的物理教育工作而言,对于如物理、化学等自然科学还有一层意义:自然科学是从身边的自然现象中来的,而书本上的内容已经进行过一次抽象,相当于进行了一次“信息压缩”。而当我们没有对自然现象有直观的认识时,没有办法“解压缩”,无法依据书本上压缩后的信息想象出自然界中到底发生了什么,自然也就难以理解书本上的东西,这是造成人们觉得自然科学难的一个重要原因。
2021年5月科技周前夕,北京市海淀区海淀科技中心邀请笔者与国家天文台的苟利军研究员,和北京化工大学戴伟博士一起,带着物理、化学、天文等方面的实验、动画、图片等走进中小学,与学生面对面交流,让孩子参与实验。北京市昌平区科委更与教委联手为青少年创造了更多机会,科委邀请二十多位科学家带着百余项科学体验活动进入到教委组织的二十所中小学中,同时通过“童眼看昌平,科学惠我家”等活动鼓励青少年将好奇心应用于身边生活,形成一套立体的激发好奇心和培育想象力、创造力的系列活动。笔者通过亲身参与实际体会到这些有益的尝试,让青少年有机会与科学家面对面交流、观摩甚至亲自参与科学实验等,对孩子们保持住对自然的好奇,并扩展其想象力和创造力,能产生十分积极的作用。
希望这些活动能够进一步优化和推广,让更多青少年能从书本堆里走出来,有机会和科学家面对面,亲自尝试实践活动,建立起直观经验后,再回过头去对照书本上的抽象内容,将理论和实践联系起来,真正成为“具备科学家潜质的青少年群体。”(作者系北京交通大学国家级物理实验教学示范中心教师,光学博士)