“居里夫人的科学课”给我们的启示
一百多年前,由玛丽·居里发起,一群朋友在两年内(1907-1908年)对他们十几岁的孩子进行了一次特殊的教育尝试。在少量教科书的帮助下,这些家长分别承担了主要的教学课程。他们采用了一种全新的方式让他们的孩子通过实验学习科学。这所后来被称为“合作班”的“学校”给老师和学生留下了美好的回忆……”居里夫人的长女埃琳娜·八神·居里在讨论普通科学教育时,经常提到这种方法或强调“合作”在唤醒科学功能中的作用。玛丽12539;居里夫人的孙女、法国科学研究中心名誉主任埃琳娜·朗吉万·八神为《居里夫人的科学课——居里夫人教孩子们学习物理》一书写了一篇前言,其中就有这样一段记述。
“有一天,我祖父决定收拾地窖,尤其是他的妹妹伊莎贝尔12539;肖安娜留下的一盒纸。我被黑色活页夹的内容吸引住了。这是伊莎贝尔在玛丽·居里谈论基础物理时做的笔记。所以我爷爷给了我这个活页夹笔记本。”伊莎贝尔的笔记后来被编辑出版为“居里夫人的科学课——居里夫人教孩子们物理”。伊莎贝尔的侄孙,法国勃艮第大学的教授雷米·朗之万讲述了这本书出版的传奇故事。
中国工程院院士、前教育部副部长禹卫将此书从法国带回中国:“法国巴黎的居里夫人博物馆并不大,只是一座小楼,也是居里夫人最终开展研究工作的实验室。博物馆的工作人员向我推荐了这本书,它记录了一个世纪前一个科学巨人进行的科学教育实践。我立刻觉得这是一本值得推荐在中国出版的书……”
在中国科协常委、科学技术与人文专业委员会主任张开勋的提议下,中国科协青年科技教育专业委员会近日召开了“居里夫人的科学课——居里夫人教儿童物理”座谈会。
珍贵的科学基因和珍贵的教育遗产
居里夫人的科学课——居里夫人教孩子们物理——的价值在于它记录了珍贵的科学基因,这是一份难得的教育遗产
张开勋强调,实验是认识物质世界的最佳方式。那时,居里夫人教她的孩子们做一系列关于基本物理量及其因果关系的实验。她的智慧是使用简单而经济的经典仪器来探索前沿科学。例如,一个带阀门的玻璃球被用来测量空气和水的比重。比如玩游戏或变魔术——往水中加入糖、油和酒,替换实心和空心物体,复制阿基米德的浮力原理,等等。这对我们今天的青年科学教育无疑具有重要意义。
“居里夫人教授儿童科学的智慧不是凭空而来的,而是来自科学家对科学研究的深刻理解和热爱。居里夫人生活在核科学时代。当贝克勒尔的铀辐射研究遇到最大的困惑时,居里夫妇的研究克服了这个障碍——他们采用了皮埃尔·居里和他的兄弟杰克·居里于1880年发明的压电应时静电计测量方法,将贝克勒尔的铀辐射研究从定性提升到定量。在科学研究中,定性分析揭示了事物的本质,而定量分析往往会导致新的发现,从而使人们对事物的本质有更深的理解。”
张开勋说,科学家肩负着两个沉重的负担。一是探索自然规律,为人类增添新知识。第二,传播科学,代代相传科学文明。目前,我国青少年的科学教育往往停留在意义和兴趣的层面,很少进入科学的殿堂进行理性的实证思考。因此,居里夫人在科学教学中的科学精神和人文精神应该得到大力弘扬。
最高水平的科学研究与初等教育相关联。
100多年前,居里夫人观察了女儿的小学教育,并逐渐形成了自己的看法。首先,阅读和写作训练花费了太多时间。第二,科学课程缺乏实践。居里夫人向她的朋友们提议:“让我们亲自教孩子们。”
“就在那之前——1906年4月19日,玛丽·居里的丈夫皮埃尔·居里在一场车祸中丧生。面对这场突如其来的人为灾难,居里夫人“被打败了,感到无法面对未来”。她开始给皮埃尔·居里写信。她每天都写信,写那些无法寄出的信。皮埃尔·居里曾经告诉玛丽·居里:“即使我不在这里,你也必须继续我的工作。居里夫人按照丈夫的指示继续工作。其中之一是教育孩子。”
居里夫妇创下了三项诺贝尔奖的记录:1903年,玛丽·居里和皮埃尔·居里获得了诺贝尔物理学奖。1911年,玛丽·居里获得了诺贝尔化学奖。1935年,玛丽·居里的女儿和女婿伊琳娜·居里和八神·居里获得了诺贝尔化学奖。那一年,伊琳娜·居里是一名10岁的小学生,她参加了“合作班”课程。
中国科普作家协会副主席、原《科学技术日报》副主编王志华说,阅读《居里夫人的科学教程》,研究居里夫人的教育思想,可以使我们深刻思考和理解以下四个概念:学习、学习、学习和探究。“边学边学”是传统学习,边学边学是探究学习。“边学边学”和“边学边学”是我们的终身学习和学习生活。边问边学是传统学习。边问边学是探究式学习。“边问边学”和“边问边学”是我们的终身学习和学习生活。
中国科学技术博物馆前馆长王嵎生在他的演讲中说,“合作班”挤满了老师。玛丽·居里教授物理学,她已经是诺贝尔奖获得者了。化学课由物理学家和化学家让·佩林教授,她后来在1926年获得了诺贝尔物理学奖。数学是由著名物理学家保罗·朗之万教授的。这些人的名字在20世纪的科学史上光芒四射。
王嵎生引用了法国科学院院士伊夫12539的话。卡莱尔在《居里夫人的科学课》的序言中说:“没有人比她更致力于科学研究(玛丽·居里)。她是科学研究前沿的斗士,也是未知领域的探索者。然而,她有时会把前沿放在一边,教孩子们最基本的物理知识来驱使他们去探索。以玛丽·居里、保罗·朗之万和让·佩林为代表的最高科学研究界与初等教育建立了联系。"
王嵎生说爱因斯坦和居里夫人20年来有着崇高而真诚的友谊。在纪念玛丽·居里的一次演讲中,爱因斯坦说:“如果玛丽·居里的道德力量和热情只有一小部分存在于欧洲知识分子之中,欧洲将面临一个更加光明的未来。”
北京大学的钱教授认为,居里夫人在科学教学中有三个境界。首先,她指导学生在任何地方练习时使用他们的手和大脑。第二,直接攻击科学的本质,使学生能够理解科学原理的简单性;第三,它能真正引导学生形成科学的思维习惯。
世界历史教学中的居里夫人
应研讨会组织者的邀请,北京市第二中学高级教师朱光赞以“居里夫人在世界历史教学中的作用”为典型案例,介绍了她将科学教育融入历史教学的探索:“从2002年开始,我每学年都将居里夫人纳入世界历史教学之中:“居里夫人,一位获得过两次诺贝尔奖的非凡女性”(这一历史课案例于2002年出版)。具体方法是在课前组织学生自愿组成几个小组,收集居里夫人“受罪”、“留学生涯”、“重大科学发现”和“高尚品质”的资料和图片。把它组织成小文章;与这些图片一起,它们将被制成一个特殊的软件“科学家传记”在这个过程中,学生们学到了:
由于对放射性的研究和发现以及镭的成功分离,居里夫人成为第一位两次获得诺贝尔奖的科学家。
钋和镭的发现极大地促进了放射性物质的研究,也开辟了核物理甚至医学研究的新领域。据说当时一克镭的价格是75万法郎。然而,居里夫妇没有申请提取镭的专利权。他们无私的奉献使镭工业在全世界迅速发展。
居里夫人将生活融入到一项崇高的科学事业中,并努力攀登崎岖的探索之路,直到生命的尽头。
“科学史是人类历史的重要组成部分,应该是历史教学的重要组成部分。在宏大的历史背景下讲述科学的历程,可以更深刻地阐释科学的人文意义,让学生更深刻地感受伟大的人类精神。”朱光赞说:“因此,我尝试将科学教育融入历史教学。首先,在每堂历史课的前5分钟,学生们将做一个演讲“本周历史——自然科学成就”;其次,我们应该从历史教科书中挖掘自然科学和技术创新的成果。教师的责任是引导学生提前探索重大科学发现和技术发明背后的科学思想、科学思维方法和科学精神,以课题的形式,引导科学家解决科学技术问题。”
今天的科学教育缺少什么
20世纪20年代,中国著名物理学家严济慈在法国求学期间,曾在居里夫人的实验室里学习和工作。1930年底,他以北平研究院物理研究所所长的身份回到中国,并在居里夫人的热情指导和支持下,开始建造放射实验室和镭研究所。后来,在他的推荐下,中国三位杰出的放射化学和核物理科学家——郑·张达、钱三强和杨承宗——先后进入居里实验室,后来在居里夫人的女儿和女婿——伊琳娜·居里和八神庵·居里的主持下进入居里实验室学习和从事研究。”中国科普作家协会副主席、原科普出版社总编辑陶金特地将严济慈的著作《居里夫人和居里夫人》带到会议厅,讲述居里夫人对我国科学发展和科学家培养的贡献。
陶金说现在我们国家的一些理科学生甚至一生都“讨厌”数学和物理。这难道不应该影响我们的教育,尤其是科学教育吗?他说,目前我国有相当一部分科技人员不能做科普工作,因为科普比写专业论文需要更多的基本技能。
中国科学院院士、清华大学教授陈南贤指出,在当今知识快速增长的时代,师范院校毕业的教师不能胜任科学教育的重要任务。中国的教学大纲缺乏丰富的典型教案,而新华书店的书架上大多放满了教具。
禹卫在会上介绍了她在法国巴黎居里夫人博物馆推出《居里夫人的科学课程——居里夫人教儿童物理》一书的原因。她建议中国科学家应该重视下一代的科学教育。她说居里夫人有时间进行科学教育。我们的科学家和技术人员怎么会没有时间呢?
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