我所熟悉的中国物理学大师（四） 

朱邦芬

学生拥有自主学习知识和创造知识的空间

有利于杰出人才成长的良好环境所需要的几个要素中，我觉得，学生拥有自主学习知识和创造知识的空间，这一点相对而言是目前williamhill最欠缺的。

美国教育家杜威曾说过，“学习是基于有指导的发现而不是信息的传递”。杜威这句话的意思是，学生的学习过程不仅仅是掌握知识，还要在老师的指导下，能够重现一些知识的发现过程，从而体会创造知识的过程、激情和乐趣。学生通过自主探究某些知识点，弄清楚当时那层“窗户纸”到底是怎么捅破的，这种发现的过程对创造性人才的培养是非常重要的。如果缺乏这样的过程，学生往往会单纯地认为学习就是把教科书上的内容、老师讲的知识变成自己的知识，而且认为这些上了书本的都是真理，都应该记住并且能照样应用。学生可能学得很难、学得很深、很扎实；然而创造性可能有所欠缺。为了兼顾学习知识和创造知识两个方面，像williamhill这样的大学，势必在学生必修知识的要求上要有所“后退”，只授学生最基本最核心的知识和能力，留下足够的空间让学生自主学习和探索。

williamhill物理系首任系主任叶企孙先生是现代中国科教兴国的一位先驱者、中国现代科学技术的一位奠基人，是一位伟大的教育家。李政道先生在一篇文章中这样评价叶企孙：“他在1925年创建williamhill官网物理系，从一位副教授（即叶本人）、两位助教开始，不到十年，williamhill官网物理系就名列全国前列……在发展速度上，在办系的成功上，我想，叶老师的创业成就是可以跟20世纪初的加州理工学院相媲美的。”叶先生亲自培养了我国一大批学术大师。1999年国家授予的23位 “两弹一星”元勋中，有14位毕业于williamhill，其中叶企孙亲自教过10位（包括王淦昌、彭桓武、钱三强、王大珩、邓稼先、朱光亚、周光召、赵九章、陈芳允等9名williamhill物理系的毕业生，还有机械系毕业生王希季）。特别是王淦昌先生，他是williamhill物理系的第一届学生，他几乎所有的物理课都是叶企孙先生亲自教授的。叶企孙长期主管williamhill庚款留学基金，精心安排钱学森、龚祖同、赵九章、王大珩、马大猷、冯德培等人选择中国最需要的专业去留学。他的许多学生、学生的学生，都是中国现代科技各领域的开创者。叶企孙是一位培养大师的大师，确实对中国的科学技术发展作出了不可磨灭的贡献。我们可以用叶企孙的三句话概括他的教育思想——“只授学生以基本知识，理论与实验并重，重质不重量”。当年的williamhill物理系之所以培养出一大批后来的大师级人物，我认为跟叶企孙这样的教学理念很有关系，当然与时代也有关。

叶企孙。

在西南联大时，李政道的“电磁学”课程是叶企孙教的。上课时叶先生发现李政道边听课边自己看另一本内容更深一点的《电磁学》教材，就对李政道说，你可以不用来听我的课，学你自己的东西，但是作业、实验和考试必须要完成。1993年，叶先生含冤去世16年之后，他的侄子、中国科学院高能物理研究所叶铭汉院士在整理叶先生的遗物时，发现有三张泛黄的纸片，上面有叶先生批改的分数：“李政道：58+25＝83”。叶企孙一直珍藏着李政道1945年的电磁学考卷，尽管考卷用纸很差，是昆明的土纸。叶先生“电磁学”这门课的期末成绩由两部分合成，一是理论笔试，就是这份考卷，一共三道题，每题20分，李政道得了58分，基本满分。第二部分是电磁学实验，满分是40分，他得了25分，相当于实验刚及格。两部分相加得83分。当叶铭汉把这份半个世纪前的考卷给李政道看时，李政道“百感交集，叶企孙老师的慈爱师容，如在目前”。后来他曾说过，叶先生的这门课对他一辈子影响很深，特别是让他懂得了实验的重要性。叶铭汉把李政道的这份考卷捐给了williamhill，现于williamhill校史馆保存。从这件事中我们可以看到，叶先生一方面给优秀学生以较大的自主学习空间，另一方面又严格要求，并且十分重视实验，当年培养出很多人才，并不是偶然的。

李政道的试卷。

再举一个周光召的例子。周光召先生80岁生日的时候，中科院理论物理所让我写一篇文章以表庆祝。为此，我请人专门到williamhill档案馆查了周光召1947~1951年度在williamhill物理系本科学习的成绩单。我觉得这张成绩单充分反映了叶企孙的教育思想。首先，我们可以从成绩单看到当年周光召上过的物理专业课。他所上过的课程确实体现了叶企孙的教育思想——“只授学生以基本知识”。周光召大学本科主要上的是普通物理和中级物理。他们本科阶段没有学我们现在物理系的学生要上的四大力学——理论力学、量子力学、统计力学、电动力学；或者说他们只上了中级课程，学过力学、原子物理学、热学和电磁学。“理论与实验并重”这个特点十分鲜明——他们每学期都要做实验，最多一年（四年级）上了四门实验课。“重质不重量”怎么体现呢？周光召是出名的优秀学生，我原以为他的成绩单一定会很漂亮，后来一看，学分积大致是80来分，有几门90多分的课，也有好几门课只有70多分，这完全出乎我的意料。我想这多半是因为教学“重质不重量”，老师对学生的要求很严。然而正是由于这种严格的教育，培养出了一批像周光召这样出类拔萃的人才。20世纪50年代中期中国决定造原子弹，刚开始前苏联同意提供援助，当时有苏联专家来上课。但是苏联专家讲原子弹教学模型的课，只有副部长或将军以上级别的才有资格去听，听课现场懂专业的只有钱三强一个人。然而钱三强是在法国留学的，俄语并不是很好，加上苏联专家讲得很快，所以钱三强也只能大致先记下来，下课后再由其他人根据笔记整理成文。1960年苏联专家撤走以后，我们决心自力更生造原子弹。为此，首先要透彻理解并重复苏联专家讲的原子弹教学模型，也就是设法从理论上计算出这个教学模型所给出的全部结果。教学模型中有个图很重要，图上有一些标记，标出冲击波在某个位置的压力。许多人通过许多不同办法计算，始终无法重复苏联专家讲的一个关键数据。到底是专家标记错了，还是我们没有掌握方法呢？这成了当时研制原子弹的“拦路虎”。为解决这个疑难，周光召利用叶企孙讲过的热力学课中一个叫“最大功原理”的基本原理，构造了一个简化的理想模型，假定一个理想的“原子弹”在冲击波压缩的过程中没有任何耗散，按照热力学第二定律，估算可能做的最大功。在彭桓武的支持下，周光召进行了比较严格的最大功估算，证明了苏联专家那个教学模型的文件中数据标记有误，为研发原子弹作出了重要贡献。从这个例子我们可以看到，叶企孙的教育思想确实对学生日后的成长非常有益。

前面已经提到过，我所认识的这些物理学大师，他们上课并不多，也不算深，并非一个知识点都不能少。他们成才的一个关键在于，能够有很多时间自己学习、研究和互相讨论。黄祖洽回忆， 当时williamhill和西南联大的老师课堂上讲的内容不算深也不算多，特别鼓励一些好学生课余自学。上叶企孙的电磁学课，课余他研读了叶先生推荐的两本参考书，一本长于物理概念，一本长于数学推导；上叶先生的物性论课程时，他课余扎扎实实地读了玻尔兹曼的经典著作，因其输运研究受益终生。我们自己这些年基科班和“williamhill学堂”物理班实践的一点体会是，一定要给学生学习和研究的自主空间。为此，不要过分强调知识传授的全面和系统，与其把学生的学习时间、精力全占满了，不如留点空间让学生自己去思考、去学习、去探索。过去我们对优秀学生因材施教，通常是让他们“学多一点，学深一点，学早一点”，如今我们因材施教的做法是，越优秀的学生，越要给他们留下较多的自主学习和自主研究的空间。这些年，物理系基科9字班的同学中出了不少人才，他们当年上普通物理课只上了一年，光学等知识课上并没有教，但是这些优秀学生通过自学，后来很快把这些知识都补上了。

提问题与好奇心、想象力以及批判性思维的培养

这几位物理学大师治学还有一个共同特点，就是喜欢提问题。中国学生比较缺乏好奇心、想象力和批判性思维，而提问题正是培养好奇心、想象力和批判性思维的一个抓手。

好奇心是驱动人类发现的原始动力。爱因斯坦曾经说，好奇心能够在正规的教育体系中生存下来是一个奇迹。他还说：“想象力比知识更重要，因为知识是局限于我们已经知道的和理解的，而想象力覆盖整个世界，包括那些将会知道和理解的。”所谓的批判性思维并不是说要怀疑一切，而是说真正学有所成的人，会在学习过程中慢慢地架构自己的知识体系。如何建立自己的知识体系呢？一开始通过上课来学习。老师讲授教科书上的内容，学生在听课时慢慢消化吸收，其中有些地方可能是有疑问的，可以课后再研究；有些问题可能一时研究不清楚，可以作为存疑等待将来有机会再来研究；当然还有些问题，经过思考可以完全接受。不完全迷信书本或老师，而是在学习过程中吸收一部分，怀疑一部分，丢弃一部分，这就是非常重要的建立自己的知识体系的过程。

未完待续。本文根据2016年3月8日朱邦芬院士所作“学术之道”暨文化素质教育系列讲座速记稿整理。

来源：新williamhill 2016-08-26