爱因斯坦的物理教育思想

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爱因斯坦的物理教育思想

作者:蒋从元 陈红英

原载:《物理教学探讨》2006年第8期

爱因斯坦是20世纪的科学巨匠，诺贝尔物理学奖获得者，毕生致力于物理学的研究和教育工作。在1999年世纪之末，新千年之际，世界不少大众传播媒体将爱因斯坦评为“世纪风云人物”，对于他作为一名物理学家对物理学作出的卓越成就，早已经同他的相对论一样闻名于世，然而爱因斯坦作为一名优秀物理教师及其深邃的物理教育思想，却鲜为人知。爱因斯坦早年当过家庭教师，创立相对论后在多所大学担任物理学教授，到过世界许多著名大学讲学，主持过多期相对论高级计论班，培养了一大批世界一流理论物理人才，从他从事物理教师的工作过程中，我们可以挖掘出他对物理教育有不少精辟的独到的见解，希望能对我们今天的物理教育工作者拓展视野，培养高素质的创新人才有所裨益。

1　兴趣和爱好是最好的老师
现代教育学和心理学研究表明：人的各种活动，都是由动机引起的，学生进行学习也是由一定的动机支配的，学习的动机就是通常我们说的学习的动力。表现为学习的愿望、兴趣、爱好等。对学习过程起着积极的推动作用，学习动机中最现实，最活动跃就是兴趣。科学史一再昭示我们：许多成功的科学家取得伟大成就的重要原因之一，就是来自于浓厚兴趣和强烈的求知欲望。爱因斯坦也是如此。他说：“我从事科学研究完全出于一种不可遏制的想要探索大自然奥秘的欲望，另无其它动机。”“我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底地追究问题罢了。”他对一位物理同行说过：“空间时间是什么，别人很小时候就搞清楚了，我智力发充迟，长大了也没搞清楚，于是一直揣摩这个问题，结果就比别人钻得深一些。”当他对比在大学里和专利局里做研究工作，哪里个能做出更大贡献时，他说：“因为学校生活把一个年轻人置于一种被动地位，不得不骈写大量科学论文，结果可能趋于浅薄，而专利局工作，如果他对科学感兴趣，就可以在本职工作之外埋头研究所爱好的问题不必提心，努力毫无结果。”爱因斯坦正是对人们司空见惯牛顿时空观的好奇，充满了兴趣，并提出了疑问，经过长时间自己思考，提出了新的时空观，即相对论时空观，创立了狭义相对论。进一步揭示了时间和空间的相互联系，把牛顿的经典力学大大向前推进一步。爱因斯坦对自己在小学、中学、大学受到的教育进行了深刻反思，提出了：“教育应当使提供的东西让学生视为宝贵的礼物来接受，而不作为艰苦任务来承担。”得出了：“兴趣，爱好是最好的老师”的论断，这一论断与当今世界流行“愉快教育”理论是不谋而合的。可以说，兴趣和爱好是支撑学生真正跨进知识大六的第一步，也是关键的一步，学校和我们教育工作者的基本职责，就是在知识和兴趣之间为学生架起一座桥梁。

2　想象力和创造性思维能力经知识更重要
传统的教育把学校看作是传授知识的场所，在这里都是最大限度地把知识传授给学生，学生把知识记住，就算术学习成功。对此爱因斯坦提出了批评，他认为“知识是死的，学校要为活人服务”。在他的《自述》中写道：“我为了考试，不论愿意与否都得统统把这些废物塞进自己的脑袋，这种强制结果使我有些畏缩不前，以致我通过最后考试后整整一年对科学问题的任何思考都感到扫兴”。这些都是对我们传统教育的批评。爱因斯坦希望教师在他本职工作上成为艺术家，注意培养学生自学能力，独立精神，师生间能够相互尊重，能够自由探讨。特别是高等学校，尤其要注意培养学生想象力，创造性思维能力，探索新的问题的能力。因为人们解决世界上未知问题时靠的是思维，而不是靠搬书或书本知识。爱因斯辈子对学校有好的印象只有瑞士阿劳州立中学补习的那一年，在它的《自述》中写道：“这所学校培养了我的独立精神和创造精神，正是阿劳中学，孕育了狭义相对论的土壤”。爱因斯坦进一步阐述了知识和创造性思维能力的关系，他认为科学家在探索自然界的奥秘时，多少有点像一个人猜设计得很巧妙的字谜一样，需要的大胆想象力创造性思维能力。联想到创立广义相对论过程，他应用牛顿理论对伽俐吃力的自由落体实验进行分析后，悟出等效原理，最大的突破在于他大胆地猜出了万有引力是一种几何效应，把物理规律的本质看作几何，猜测出物质的存在会引起时空弯曲，这是其它任何人完全不敢想的事，只有他才具有这种奇特想象力，这种奇特想象力本身就是一种创造思维能力。

3　讨论是最好的学习方式
在学习方式上，爱因斯坦最推崇讨论式。爱因斯坦20多岁时，喜欢与些志同道合的朋友一起，一边喝咖啡，一边讨论问题，他把这种聚会取名为“奥林比亚科学院”，他们的聚会从1902年开始到1905年底结束，爱因斯坦在1905年发表的几篇论文思想，几乎都是在这些聚会上讨论形成的。几十年后索洛文回忆起这段难忘生活，仍津津乐道。他说：“讨论重要问题时，争论可以延续数日之久，中午，我们常到爱因斯坦专利局门口等他下班出来，我们继续讨论前一天的问题。”爱因斯坦回忆说：“我们下班途中的谈话引人入胜，无与伦比，人世沉浮对我们似乎不存在”。

4　注重理论联系实际
爱因斯坦自身研究注意理论和实验、实践相结合，同时强调：重要的教育方法就是鼓励学生去实践。1896年至1900年间爱因斯坦在苏黎世工业大学的数学物理师资班读大学期间经常不去上课，而是在自己住的小阁楼里阅读基尔霍夫，赫姆霍兹、赫兹等物理大师的著作，下午放学后去实验室，验证白天自学到的知识，他认为从来没有一个真正有用的理论是靠单纯的思辨可以发现的。
在他的《自述》中这样写道：我的大学时代大部分时间是在实验室中度过的。据说有一次，一位青年向爱因斯坦请教成功的秘决，爱因斯坦写下了下面著名公式A =X+Y+Z，然后解释说：A代表成功，X代表实验、实践。Y代表正确的理论和方法。Z代表少说空话。这里爱因斯坦已涉及到一个十分重要的教育原则，即理论必须和实验相结合。