教材科普化的先驱费曼
美国物理学家理查德费曼,1965年因在量子电动力学方面的贡献与施温格(Julian.Schwinger),朝永振一郎一同获得诺贝尔物理学奖。
费曼是什么人?他与爱因斯坦、霍金并称为二十世纪三大理论物理奇人。除了物理学上的贡献,费曼还是个教育家。他一生致力于物理教育的改革。他对当下流行的物理学教科书颇有微词,决心在教材改革方面做出尝试。于是亲自动手编写了一套物理教科书,这就是著名的《费曼物理学讲义》。这套书影响甚广,被翻译成几国文字,成了名副其实的畅销书。
《科学美国人》这样赞誉:“尽管这套教材深奥难懂,但是它的内容丰富而且富有启发性。在它出版25年后,它已经成为讲师、教授和低年级优秀学生的学习指南。”费曼自己则在前言中写道:“我讲授的主要目的,不是帮助你们应付考试,也不是帮你们为工业或国防服务。我最希望做到的是,让你们欣赏这奇妙的世界以及物理学观察它的方法”。
那么这套书的特点是什么呢?毫不夸张地说,这本书开教材科普化之先河。简言之,它不像教材,或者说它已经超越了物理教材的范围,更像是高级的科普。这套书向你展示的不仅仅是物理的内容,它想你展示的是一个优秀的物理学家处理问题的方式,你如何切入问题,如何定性分析,如何判定你的结果是否正确。这本书会告诉你什么才是真正的物理。很多书讲授物理是干巴巴的,而费曼的方式则极其生动,当然费曼本身就是个传奇人物。
这本书究竟影响多大无法估计。但是他的的确确影响了一个人,或者说,影响了这个人的职业取向。这个人也是一个名人,他就是贾埃弗(Ivar Giaever,1929-)。
1973年的诺奖获得者有三个人,除了大名鼎鼎的江崎玲于奈,还有约瑟夫森,另外一个人就是贾埃弗。三位科学家共同荣获诺贝尔物理学奖的原因是他们对“隧道现象”的研究做出了杰出的贡献。
这里的贾埃弗也是一个传奇人物。首先,他中学和大学的物理学习成绩极差,经常游走在及格不及格的边缘。1973年他获得诺奖后,他的祖国挪威的一家报纸以醒目的标题报道说:“昔日的物理学考试几乎不及格者、台球和桥牌能手荣获诺贝尔物理学奖”。另外,他是非物理专业出身。1948年他考入挪威工学院,读机械工程,1952年毕业。第二,绝大多数诺贝尔奖得主的工作单位是大学和国立研究所,而贾埃弗当时从事隧道效应研究时是企业员工,他的单位是美国通用电气公司。不过,贾埃弗的兴趣却在物理。有一个故事,说明了他对物理学理论的热爱程度。据说贾埃弗偶然发现了费曼的大作《费曼物理学讲义》,爱不释手,晚上睡觉都枕在头下,一有时间就拿出来看。一时间,这套书俨然成了贾埃弗生活的“伴侣”。
目前中国高等教育面临的最大问题是学生学习兴趣的下降。所以改革的首要目标是要提高学生学习的兴趣。古人云,授之以鱼不如授之以渔,授之以渔不如授之以欲。这里的“欲”就是培养其吃鱼之兴趣。有了兴趣,没有方法可以发明方法,“渔”就不是问题了。现有教材理论性强,但理论联系实际不够,难以激发学生兴趣。所以,费曼当年的尝试今天对我们仍然具有重要的启发意义。