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第17章 牛顿:好奇、兴趣与启蒙教育

“牛顿简介”

牛顿(1643—1727),人类历史上出现过的“最伟大、最有影响的科学家”,英国物理学家、数学家、天文学家。在爱因斯坦以前,他的理论奠定了经典物理学的基础。他在1687年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系,被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”,由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点,并成为现代工程学的基础;他还创立了微积分,为近代自然科学研究和工程技术的发展提供了有力的数学工具;他分解了日光,发现了光色的秘密;他总结出机械运动的三大基本定律,为解决繁多的机械运动问题奠定了基础。

母亲耐心的鼓励和支持

小时候的牛顿总喜欢提一些千百奇怪的问题,母亲总是耐心地、不厌其烦地回答。母亲相信,孩子之所以提问,说明他想了解未知的东西,正是勤于思考的表现,父母要培养孩子“求知”的兴趣并给予鼓励。

有一次,牛顿问母亲:“风车为什么会转?”

母亲回答:“那是风的力量推动着它转。”

牛顿又问:“风是哪里来的?”

母亲告诉他:“你看,水不是从高处往低处流吗?空气也是这样的。有的地方气压高,有的地方气压低,大气从气压高的地方流向气压低的地方。空气一流通,那就是风了。”

后来,牛顿在学校里做的第一件作品,就是带有独创性的风车。这虽然让同学们讥笑了好一阵子,母亲却鼓励和支持他探索事物底蕴的创造精神。

牛顿对科学越来越有兴趣了。一天,他拿着一个小东西跑到外祖母面前:“姥姥,你看这个,这是太阳钟。”姥姥一看,原来牛顿手上捧着一块木板,中间钉着钉子,钉子的四周画着一条条放射线条。外祖母明白了:在太阳的照耀下,钉子的影子停在哪条线上,就可以看出时间了。外祖母惊奇地问:“这是谁教你的呀?”

“是我自己想出来的。”牛顿笑嘻嘻地回答。后来,他的科学小品经常得到同学和老师的好评。人们问他母亲:“你是怎样帮助和教育孩子的?”母亲回答说:“孩子层出不穷的怪问题,蕴藏着他极其宝贵的求知欲和探索精神,我们做父母的只能做助燃剂,不能当水龙头。对孩子的问题,一要耐心回答,二要力求正确回答。这样,孩子才能不断进步。”

舅舅的启蒙教育

后来,牛顿母亲改嫁了,小牛顿只得由外祖母和舅舅抚养。在这个阶段,他的外祖母和舅舅给了他很好的启蒙教育,这对牛顿后来的成长起到了至关重要的作用。

牛顿到外祖母家不久后,他的舅舅来了。舅舅很聪明,还能做一手漂亮的木工活,这次是外祖母叫来做木箱的。家里种了不少苹果,要是不装在箱里设法保存而坏了,那就太可惜了。舅舅很喜欢小牛顿,以往每次来都要逗他玩上一阵。可是今天他的活挺忙,和牛顿打了个招呼就直接进了仓库。

牛顿一声不吭地跟在舅舅后面进了仓库。只见舅舅抱来一捆木板,在上面画好墨线,就用锯子“哧哧”地锯起来。木板锯好后,他取出铁锤和钉子,把它们固定起来。不一会儿,几只整齐的苹果箱就做好了。舅舅一边干活,一边时不时看下站在一旁的牛顿,生怕碰伤他。令他惊奇的是,牛顿注视着他双手的动作,一副全神贯注的样子,他心里有些好笑,就故意问小牛顿:“嘿,小家伙,你是不是也想试试?这玩意可不好玩。”

牛顿没有回答,只是羡慕地看着舅舅手里的工具。他曾在仓库里看到过一把铁锤和几盒铁钉,却不知道是干什么用的,没想到竟能做出这么有用的东西。舅舅干完活,带上工具回家了。牛顿马上跑到仓库的角落里,把那只铁锤和几盒钉子翻出来,模仿舅舅的样子,把钉子一排排密密麻麻地摆在苹果箱子的上面,认真钉起来。

外祖母送走了舅舅,正想回房间,忽然听到仓库里传来“咚咚”的声音。她来到仓库门口一看,地上撒着一大片铁钉,牛顿钉得正欢呢。牛顿看到外祖母来了,央求她给自己买把木锯。外祖母对这个失去父亲又离开母亲的外孙一直很是疼爱,尽管不大放心还是答应了他。

锯刚一买回来,小牛顿就急不可待地带着锯去找舅舅,让他教自己使用,直到天已经黑下来,才恋恋不舍地离开。

自从牛顿学会使用一些简单的工具后,只要有空,他就躲在仓库里敲敲打打的。渐渐地牛顿的技巧愈来愈熟练了,做出来的东西也越来越精巧。他的房里已经塞满了自己亲手做的工具箱、书架、玩具箱等。外祖母开玩笑地称他“小木匠”。

牛顿的舅舅受过较好的教育,他看到牛顿既聪明又好学,觉得孩子这样在家里可能会荒废了学业,应该让牛顿去接受正规的教育。于是,他劝告牛顿的母亲,应该让这孩子继续读书,完成未尽的学业,以便将来能进剑桥大学。他的母亲是个软心肠的人,听了弟弟的话觉得有理,便答应了。舅舅又嘱咐他好好念书,争取考上大学。

受舅舅的鼓励,牛顿下定考取大学的决心,他开始拼命地学习起来。

1661年,牛顿终于考上了剑桥大学三一学院。剑桥大学是英国最高学府,培养了许许多多著名人物。英国最有名望的教授差不多都聚集在这里。青年们为能考取这所学校而感到无限光荣。

来到剑桥大学的第一天晚上,牛顿躺在床上久久不能入睡,他默默地发誓,要在这里奋斗一番。他首先对数学产生了兴趣。在这里他看到了一些从来没见过的书,其中有一本《欧几里得几何学》最令他喜爱。他看完之后,觉得这书虽好,但过于简单,还不够解渴。数学是牛顿在大学里最喜爱的功课之一,他花费的气力也比别的功课要多。夜晚,当同学们都已进入梦乡的时候,他的房间仍亮着灯,这是他在用心攻读呢。经过三年的努力,他的数学成绩全班名列前茅。这为他后来创立微积分数学打下了良好的基础。

“教育心得”

兴趣是成功的源泉。牛顿在科学和实验方面,从小就喜欢别出心裁的做些小工具、小发明、小试验;专心是做好事情的基础。而牛顿对于科学研究的专心到了痴迷的程度。兴趣和态度是孩子成长过程中需要家长特别注意培养和发掘的,兴趣是做事和学习的天然动力,态度则能保证做事和学习的效率。