《新科學(xué)讀本珍藏版:如何在太空安家》出版后,因全新的時(shí)尚裝幀和圖文并茂、四色印刷及很有吸引力的價(jià)格而受到讀者歡迎。在原有8本基礎(chǔ)上,新添加兩本!缎驴茖W(xué)讀本珍藏版:如何在太空安家》通過(guò)生動(dòng)有趣的故事,圖文并茂的彩色裝幀把孩子引導(dǎo)到一個(gè)色彩斑斕,神奇美妙,生動(dòng)有趣的科學(xué)世界。閱讀此書,如沐春風(fēng),如飲甘露。少了些枯燥的數(shù)字和材料堆積,多了些欣賞美文的感動(dòng)和愉悅;少了些空洞的說(shuō)教和面目可憎的死板,多了些旖旎風(fēng)光和引人入勝的故事;少了些鼠目的功利和零亂的信息,多了些深刻思考和廣博的知識(shí)。
《新科學(xué)讀本珍藏版:科學(xué)并非絕對(duì)正確》不同于市面上流行的科普讀物,這本融通科學(xué)與人文的讀本極大地突出了科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法,突出了科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)聯(lián),突出了科學(xué)情感、態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng),綜合地展示了科學(xué)的豐富內(nèi)涵,拓寬了科學(xué)教育的視野,因而有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)與人類社會(huì)、自然環(huán)境等重大問(wèn)題進(jìn)行思考,把科學(xué)教育從“題海戰(zhàn)術(shù)”中解放出來(lái)!
教育問(wèn)題是一個(gè)為全民所關(guān)心的問(wèn)題。家長(zhǎng)關(guān)心孩子的成長(zhǎng),孩子作為受教育者自然對(duì)當(dāng)下教育存在的問(wèn)題有著更深切的直接感受。教育的問(wèn)題又是多方面的、極為復(fù)雜的問(wèn)題,很難通過(guò)一兩項(xiàng)具體的措施得以解決。但當(dāng)我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)時(shí),又無(wú)法一時(shí)同步地解決所有相關(guān)的問(wèn)題,因而一些具體改革性工作在某種程度上還是必要的。這套面向青少年的《新科學(xué)讀本》,就可以說(shuō)是這樣的努力之一。
一個(gè)重要的背景,是人們對(duì)于“兩種文化”之分裂的關(guān)注。
如果不談更為久遠(yuǎn)的歷史,至少自20世紀(jì)中葉以來(lái),在國(guó)際背景中,教育(包括科學(xué)教育和人文教育在內(nèi))改革發(fā)展的一個(gè)重要的方向,就是努力縮小長(zhǎng)期以來(lái)被人為地割裂開來(lái)的在科學(xué)文化與人文文化之間的鴻溝。這樣的努力一直延續(xù)至今,在近年來(lái)國(guó)際上許多重要的教育改革文獻(xiàn)中,我們都可以非常清楚地看到這種努力的具體體現(xiàn)。
在中國(guó),近年來(lái)隨著基礎(chǔ)教育改革的深入,新課程標(biāo)準(zhǔn)的制訂也在相當(dāng)程度上體現(xiàn)出了類似的傾向,這種傾向特別體現(xiàn)在對(duì)于科學(xué)探究、科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系等方面的強(qiáng)調(diào),而且明確提出了科學(xué)教育對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀方面的作用。
在如今這樣一個(gè)科學(xué)和技術(shù)已經(jīng)深深地影響了人類社會(huì)生活和思想文化的時(shí)代,作為一個(gè)理想的公民,具備適當(dāng)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)已是重要的前提條件之一。這里講公民,講科學(xué)素養(yǎng),一層含義是說(shuō)我們進(jìn)行科學(xué)教育的目的并不只是為了培養(yǎng)科學(xué)家,特別是在基礎(chǔ)教育階段,科學(xué)教育應(yīng)是一種面向全體學(xué)生的教育,從絕對(duì)數(shù)量來(lái)說(shuō),所培養(yǎng)的對(duì)象在其未來(lái)的發(fā)展中更大的可能是從事科學(xué)研究之外的工作。一個(gè)可以參照的標(biāo)準(zhǔn)是,《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》將學(xué)?茖W(xué)教育的目標(biāo)規(guī)定為4項(xiàng),即培養(yǎng)學(xué)生能夠:1.由于對(duì)自然界有所了解和認(rèn)識(shí)而產(chǎn)生充實(shí)感和興奮感;2.在進(jìn)行個(gè)人決策之時(shí)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用科學(xué)的方法和原理;3.理智地參與那些圍繞與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的各種問(wèn)題舉行的公眾對(duì)話和辯論;4.在工作中運(yùn)用一個(gè)具有良好科學(xué)素養(yǎng)的人所應(yīng)有的知識(shí)、認(rèn)識(shí)和各種技能,因而能提高自己的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率。美國(guó)人認(rèn)為他們?cè)O(shè)定的這些目標(biāo)勾畫出來(lái)的是具有高度科學(xué)素養(yǎng)的社會(huì)的一個(gè)大致輪廓。美國(guó)人的目標(biāo)有他們的特色,但其中不乏值得我們借鑒和參考之處。
雖然中國(guó)的教育改革呼聲甚高,也有了像新課標(biāo)制訂和新課標(biāo)教材的編寫使用這樣一些具體的措施,包括在這些措施背后所蘊(yùn)含的諸如溝通兩種文化等觀念的普及,但在現(xiàn)行的體制下,現(xiàn)實(shí)地講,僅僅依靠學(xué)校教育中體制化的科學(xué)類課程教育,還是很難達(dá)到前面提到的那些目標(biāo)的。因?yàn)槲覀冸m然現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育,但畢竟不可能在很短的時(shí)間內(nèi)徹底擺脫應(yīng)試教育的傳統(tǒng),也由于許多其他條件和因素的限制,在學(xué)校體制化的、正規(guī)教育的有限課時(shí)內(nèi),也難以容納過(guò)多的但對(duì)于理解科學(xué)、認(rèn)識(shí)科學(xué)卻是十分重要的內(nèi)容。
與此同時(shí),在與學(xué)校的正規(guī)教育相對(duì)應(yīng)的、傳統(tǒng)中被稱為“科普”的領(lǐng)域,長(zhǎng)期以來(lái)主要的工作大多屬于非正規(guī)教育的范疇。在這個(gè)領(lǐng)域中,從思想內(nèi)容、傳播理念,到具體形式和內(nèi)容,近些年來(lái)也有了相當(dāng)迅速的發(fā)展。其中,國(guó)內(nèi)科普的發(fā)展也受到了像國(guó)外的“公眾理解科學(xué)”等領(lǐng)域的工作的影響,受到了來(lái)自像科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)史、科學(xué)社會(huì)學(xué)等對(duì)科學(xué)的影響。這些發(fā)展,與正規(guī)基礎(chǔ)科學(xué)教育中的趨勢(shì)是大致相同的,但又比傳統(tǒng)的正規(guī)教育更加靈活,能夠更及時(shí)地汲取來(lái)自科學(xué)人文研究前沿的一些新成果、新觀念。
如果能夠把更靠近傳統(tǒng)的、正規(guī)的基礎(chǔ)科學(xué)教育的長(zhǎng)處,與以非學(xué)校正規(guī)教育為主的科普(或稱“公眾理解科學(xué)”、“科學(xué)文化傳播”或干脆簡(jiǎn)稱“科學(xué)傳播”)教育的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,顯然對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提高是大有益處的。這也正是我們編輯這套《新科學(xué)讀本》的意義之所在。
說(shuō)到“新科學(xué)”的概念,其實(shí)早就有人用過(guò)。其中最有名者,莫過(guò)于哲學(xué)家維柯的經(jīng)典名著《新科學(xué)》,但維柯是在將歷史、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)都包括在內(nèi)的非常廣義的意義上使用“科學(xué)”的概念的。我們還可以注意到,20世紀(jì)上半葉,美國(guó)著名科學(xué)史家、當(dāng)代科學(xué)史學(xué)科的奠基者薩頓,曾大力地倡導(dǎo)一種將科學(xué)與人文結(jié)合起來(lái)的人文主義,或者用他的說(shuō)法,即科學(xué)的人文主義,他也將之稱為“新人文主義”。類似地,在我們這里,我們使用“新科學(xué)”來(lái)命名這套讀本,也是努力將長(zhǎng)期以來(lái)處于嚴(yán)重分裂狀態(tài)中的科學(xué)與人文相結(jié)合,力圖在介紹傳統(tǒng)的具體科學(xué)知識(shí)的同時(shí),將更多的與科學(xué)知識(shí)相關(guān)的人文背景、社會(huì)環(huán)境、思想文化等“外部”因素結(jié)合進(jìn)來(lái),以一種人文立場(chǎng)來(lái)觀察和了解科學(xué)。這與前面所講的國(guó)際潮流和國(guó)內(nèi)教育改革趨勢(shì)也是一致的。
近些年來(lái),國(guó)內(nèi)出版了許多有關(guān)上述內(nèi)容的書籍和刊物,其中不乏精品,但由于這些精品散見(jiàn)在大量不同類型的書籍和報(bào)刊中,不利于普通讀者在有限的時(shí)間內(nèi)最有效率地閱讀,而且考慮到面向在校學(xué)生(當(dāng)然此套書的讀者對(duì)象絕非僅限于在校學(xué)生,它的潛在讀者范圍應(yīng)該大得多),我們從大量的書籍報(bào)刊中,選出了這套讀本的內(nèi)容。
在《聆聽(tīng)大自然的呼吸》《生命的顏色》《地球還會(huì)轉(zhuǎn)多久》《科學(xué)家不能做什么》這幾卷中,除了有關(guān)科學(xué)知識(shí)、科學(xué)的方法、科學(xué)家的責(zé)任、科學(xué)與非科學(xué)方面的內(nèi)容外,也經(jīng)常從一種相對(duì)廣義的層面來(lái)理解科學(xué),甚至包含了一部分民俗、風(fēng)物、游記、科學(xué)文藝等內(nèi)容。在這幾卷中,博物學(xué)是一個(gè)非常突出的主題,這既是對(duì)于長(zhǎng)期以來(lái)正在逐漸喪失中的與數(shù)理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)不同的博物傳統(tǒng)的一種恢復(fù)和強(qiáng)調(diào),也更適合孩子們拓展眼界、關(guān)注自然的需要。
在《世上沒(méi)有傻問(wèn)題》《智慧的種子》《絕妙的錯(cuò)誤》《科學(xué)是美麗的》這幾卷中,編者強(qiáng)調(diào)的是,選擇那些有利于讓學(xué)生理解知識(shí)的創(chuàng)造過(guò)程,強(qiáng)調(diào)充滿好奇心的思維,傳達(dá)科學(xué)家們是如何在從事科學(xué)研究中動(dòng)態(tài)地思考的文章,以避免學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生把書本上靜態(tài)的知識(shí)當(dāng)做唯一的科學(xué)知識(shí)的誤區(qū),讓學(xué)生能夠理解何為‘智慧”、何為‘餞功”、何為“成就”、何為“有意義的生活”。在選文上更為注重理性思考,關(guān)注科學(xué)與其他領(lǐng)域,特別是科學(xué)與社會(huì)的復(fù)雜關(guān)系,力圖讓孩子們更為整體、更為全面地理解科學(xué)。
當(dāng)然,這里所注重的,并不是要求學(xué)生讀懂每一句話、每一個(gè)字,并不要求學(xué)生在閱讀之后“記住”多少具體知識(shí)。許多問(wèn)題也不存在唯一“正確”的答案。最重要的,是讓學(xué)生通過(guò)閱讀去獨(dú)立地思考,在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上形成自己對(duì)于科學(xué)的理解。
清華大學(xué)教 劉兵
一 誰(shuí)是迄今最偉大的科學(xué)家?
誰(shuí)是迄今最偉大的科學(xué)家?/[美]阿西莫夫
培養(yǎng)一名科學(xué)家/[美]費(fèi)恩曼
啟蒙/[美]弗爾邁伊
懷念吳健雄/李政道
二 如果哈代知道了
“他的頭型完全變樣了!”/[英]達(dá)爾文
一個(gè)數(shù)學(xué)家的自白/[英]哈代
如果哈代知道了/[英]戴森
父親之風(fēng)/熊秉明
三 綠化銀河
想象與變革/[英]霍金
漂泊者/[美]薩根
在太空安家/[美]里吉斯
綠化銀河/[英]戴森
十萬(wàn)年前與十萬(wàn)年后/[英]戴森
四 恐龍愚蠢嗎?
用石蜂做實(shí)驗(yàn)/[法]法布爾
天牛/[法]法布爾
恐龍愚蠢嗎?/[美]古爾德
業(yè)余研究者的螞蟻實(shí)驗(yàn)/[美]費(fèi)恩曼
培養(yǎng)一名科學(xué)家
[美]費(fèi)恩曼
我的一個(gè)朋友是位藝術(shù)家,他和我常常在一個(gè)問(wèn)題上看法不同。他會(huì)拿起一枝花,說(shuō):“看這花多漂亮!蔽液芡,可緊接著他會(huì)說(shuō),“我作為一個(gè)藝術(shù)家,可以看到一枝花是多么美麗?赡銈兛茖W(xué)家總是把它分解支離,弄得干巴、枯燥無(wú)味!蔽矣X(jué)得他有點(diǎn)頭腦不清。
首先,他所領(lǐng)略的美也同樣能被我和其他人看到。盡管在藝術(shù)美學(xué)上我不如他那么訓(xùn)練有素、品味細(xì)致,但是一朵花的美麗我總還是會(huì)欣賞的吧!其次,我從這朵花里領(lǐng)略的比他要多得多。我能想見(jiàn)花里邊的一個(gè)個(gè)細(xì)胞,它們也很美。美不僅存在于肉眼可見(jiàn)的度量空間,而且也存在于更細(xì)微的度量空間。在這微量空間中,細(xì)胞有著精妙復(fù)雜的功能和過(guò)程;ǖ钠令伾谶M(jìn)化史上的功能是吸引鳥兒替它們傳播花粉,這也意味著鳥兒必須能看見(jiàn)顏色。這就又提出了一個(gè)新問(wèn)題:我們的美感是不是在其他低等一點(diǎn)的動(dòng)物那里也有呢?這些有趣的問(wèn)題都是在有了科學(xué)知識(shí)之后才能提出的,它們?cè)谝曈X(jué)美感之上又增加了一層神秘和奇妙,讓人更驚嘆不已。我覺(jué)得科學(xué)只會(huì)增加并豐富美,絕不會(huì)減少它。
我一直是個(gè)相當(dāng)一門心思做科學(xué)的人,尤其在年輕的時(shí)候更是心無(wú)旁騖。在那時(shí)候,我既無(wú)時(shí)間也無(wú)耐心來(lái)學(xué)習(xí)人文方面的東西。大學(xué)課程有人文方面的必修課,我也是絞盡腦汁逃避。一直到我年紀(jì)比較大了,比較放松了,我才有了些閑暇,學(xué)了點(diǎn)繪畫,做了些閱讀。盡管如此,我還是非常專門的一個(gè)人,沒(méi)有廣博的知識(shí)。我只有很局限的智力,只好把它用在某一個(gè)特定的方面。
在我出生前,我父親對(duì)母親說(shuō):“要是個(gè)男孩,那他就要成為科學(xué)家。”當(dāng)我還坐在嬰孩椅上的時(shí)候,父親有一天帶回家一堆小瓷片,就是那種裝修浴室用的各種顏色的玩意兒。我父親把它們疊壘起來(lái),弄成像多米諾骨牌似的,然后我推動(dòng)一邊,它們就全倒了。
過(guò)了一會(huì)兒,我又幫著把小瓷片重新堆起來(lái)。這次我們變出了些復(fù)雜點(diǎn)兒的花樣:兩白一藍(lán),兩白一藍(lán)……我母親忍不住說(shuō):“唉,你讓小家伙隨便玩不就是了?他愛(ài)在那兒加個(gè)藍(lán)的,就讓他加好了!
可我父親回答道:“這不行。我正教他什么是序列,并告訴他這是多么有趣呢!這是數(shù)學(xué)的第一步!蔽腋赣H就是這樣,在我還很小的時(shí)候就教我認(rèn)識(shí)世界和它的奇妙。
我家有一套《大英百科全書》,父親常讓我坐在他的膝上,給我念里邊的章節(jié)。比如有一次念到恐龍,書里說(shuō):“恐龍的身高有25英尺,頭有6英尺寬!备赣H停頓了念書,對(duì)我說(shuō):“唔,讓我們想一下這是什么意思。這也就是說(shuō),要是恐龍站在門前的院子里,那么它的身高足以使它的腦袋湊著咱們這兩層樓的窗戶,可它的腦袋卻伸不進(jìn)窗戶,因?yàn)樗却皯暨寬呢!”就是這樣,他總是把所教的概念變成可觸可摸、有實(shí)際意義的東西。
我想象居然有這么這么大的動(dòng)物,而且居然都由于無(wú)人知曉的原因而滅絕了,覺(jué)得興奮新奇極了,一點(diǎn)也不害怕會(huì)有恐龍從窗外扎進(jìn)頭來(lái)。我從父親那兒學(xué)會(huì)了“翻譯”——學(xué)到的任何東西,我都要琢磨出它們究竟在講什么,實(shí)際意義是什么。
那時(shí)我們常去卡次基山,那是紐約市的人們伏天避暑消夏的去處。
孩子的父親們工作日都在紐約干活,周末才回家。我父親在周末帶我去卡次基山,在漫步于叢林的時(shí)候給我講好多關(guān)于樹林里動(dòng)植物的新鮮事兒。其他孩子的母親瞧見(jiàn)了,覺(jué)得這著實(shí)不錯(cuò),便紛紛敦促丈夫們也學(xué)著做?墒沁@些丈夫們不理她們。她們便來(lái)央求我父親帶他們的小孩去玩。我父親沒(méi)有答應(yīng),因?yàn)樗臀矣幸环N特殊的關(guān)系,不想讓別人夾雜進(jìn)來(lái)。于是,其他小孩的父親也就只好帶著他們的小孩去山里玩了。
周末過(guò)去了,父親們都回城里做事去。孩子們又聚在一起時(shí),一個(gè)小朋友問(wèn)我:“你瞧見(jiàn)那只鳥兒了嗎?你知道它是什么鳥嗎?”
我說(shuō):“我不知道它叫什么!
他說(shuō):“那是只黑頸鶇呀!你爸怎么什么都沒(méi)教你呢?!”
其實(shí),情況正相反。我爸是這樣教我的:“看見(jiàn)那鳥兒了么?”他說(shuō),“那是只斯氏鳴禽!保ㄎ夷菚r(shí)就猜出其實(shí)他并不知道這鳥的學(xué)名。)他接著說(shuō),“在意大利,人們把它叫做‘查圖拉波替達(dá)’,葡萄牙人叫它‘彭達(dá)皮達(dá)’,中國(guó)人叫它‘春蘭鵜’,日本人叫它‘卡塔諾·特克達(dá)’。你可以知道所有的語(yǔ)言是怎么叫這種鳥的,可是終了還是一點(diǎn)也不懂得它。你僅僅是知道了世界不同地區(qū)的人怎么稱呼這只鳥罷了。我們還是來(lái)仔細(xì)瞧瞧它在做什么吧——那才是真正重要的。”(我于是很早就學(xué)會(huì)了“知道一個(gè)東西的名字”和“真正懂得一個(gè)東西”的區(qū)別。)
他又接著說(shuō):“瞧,那鳥兒總是在啄它的羽毛,看見(jiàn)了嗎?它一邊走一邊在啄自己的羽毛!
“是!蔽艺f(shuō)。
他問(wèn):“它為什么要這樣做呢?”
我說(shuō):“大概是它飛翔的時(shí)候弄亂了羽毛,所以要啄著把羽毛再梳理整齊吧!
“唔,”他說(shuō),“如果是那樣,那么在剛飛完時(shí),它們應(yīng)該很勤快地啄,而過(guò)了一會(huì)兒后,就該緩下來(lái)了——你明白我的意思嗎?”
“明白!
他說(shuō):“那讓我們來(lái)觀察一下,它們是不是在剛飛完時(shí)啄的次數(shù)多得多!
不難發(fā)現(xiàn),鳥兒們?cè)趧傦w完和過(guò)了一會(huì)兒之后啄的次數(shù)差不多。我說(shuō):“得了,我想不出來(lái)。你說(shuō)道理在哪兒?”
“因?yàn)橛惺釉谧鞴,”他說(shuō),“虱子在吃羽毛上的蛋白質(zhì)。虱子的腿上又分泌蠟,蠟又有螨來(lái)吃,螨吃了不消化,就拉出來(lái)黏的像糖一樣的東西,細(xì)菌于是又在這上頭生長(zhǎng)。”
最后他說(shuō):“你看,只要哪兒有食物,哪兒就會(huì)有某種生物以之為生!
……