以下是美国著名物理学家费曼小时候的经历,通过这个案例,我们可以思考如何提高学生的思考力。
当我还是一个小孩子的时候,父亲有一天带回家一堆小瓷片,我父亲把它们弄成像多米诺骨牌似的,然后我推动一块,它们就全倒了。我帮着把小瓷片重新堆起来,这次我们变出了些复杂点儿的花样:两白一蓝,两白一蓝……我母亲忍不住对父亲说:“唉,你让小家伙随便玩不就是了?他爱在哪儿加个蓝的,就让他加好了。”可我父亲回答道:“这不行,我正教他什么是序列,并告诉他这是多么有趣呢!这是数学的第一步。”
我家有一套《大英百科全书》,父亲常让我坐在他的膝上,给我念里边的章节。比如有一次念到恐龙,“恐龙的身高有25英尺,头有6英尺宽。”父亲停下来,对我说,“唔,让我们想一下这是什么意思。这就是说,要是恐龙站在门前的院子里,那么它的身高足以使它的脑袋够着咱们这两层楼的窗户,可它的脑袋却伸不进窗户,因为它比窗户还宽呢!” 我无法想象居然有这么大的动物,觉得兴奋极了,一点也不害怕会有恐龙从窗外扎进头来。就像培养一名科学家,他总是把所教的概念变成可触可摸、有实际意义的东西。我也从父亲那儿学会了“翻译”——学到任何东西,我都要琢磨出它们究竟在讲什么,实际意义是什么。
有一次在公园里,他问我:“瞧,那鸟儿总是在啄它的羽毛,看见了吗?”“是。”我说。他问:“它为什么要这样做呢?”我说:“大概是它飞翔的时候弄乱了羽毛,所以要把羽毛再梳理整齐吧。”“唔,”他说,“如果是那样,那么在刚飞完时,它们应该很勤快地啄,而过了一会儿后,就该停下来了。那让我们来观察一下,它们是不是在刚飞完时啄的次数多得多。”不难发现,鸟儿们在刚飞完和过了一会儿之后啄的次数差不多。我说:“得啦,我想不出来。你说为什么?”“因为有虱子在作怪,”他说,“虱子在吃羽毛上的蛋白质,虱子的腿上又分泌蜡,蜡又有螨来吃,螨吃了不消化,就拉出来粘粘的像糖一样的东西,细菌于是又在这上头生长。”现在,我知道鸟腿上未必有虱子,虱子腿上也未必有螨。但是父亲进行推理和猜想的方法是正确的,只不过还需要进一步研究的证实。
父亲还培养我留意观察的习惯。一天,我在玩马车玩具,在马车的车斗里有一个小球。当我拉动马车的时候,我注意到了小球的运动方式。我找到父亲,说,“嘿,爸,我观察到了一个现象。当我拉动马车的时候,小球往后走;当马车在走,而我把它停住的时候,小球往前滚。这是为什么呢?”他说:“一个普遍的公理是运动的物体总是趋于保持运动,静止的东西总是趋于保持静止,除非你去推它。这种趋势就是惯性。”你瞧,这是很深入的解释,他并不只是给我一个名词。他接着说,“如果从边上看,小车的后板擦着小球,小球相对于地面来说其实还是往前挪了一点,而不是向后走。”我跑回去把球又放在车上,从边上观察。果然,父亲没错——车往前拉的时候,球相对于地面确实是向前挪了一点。
父亲就是这样教育我的。他用许多这样的实例来讨论,没有任何压力,只是兴趣盎然的讨论。这在一生中一直激励我,使我对所有的科学领域着迷,我只是碰巧在物理学中建树多一些罢了。从某种意义上说,我是上瘾了——就像一个人在孩童时尝到什么甜头,就一直念念不忘。(理查德·费曼著,李沉简等译:《你干吗在乎别人怎么想》,中国社会科学出版社1999年)
在很快动作时候的视觉
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活照相机
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演示球形水透镜的聚光作用
这是什么
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插在纸上的针和视觉上的别种错觉
近视眼怎样看东西的
研究凸透镜的成像
用一只眼睛和两只眼睛
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用光具盘演示凹透镜的发散作用
“影子的奇迹”
活的相片
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