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探索

文章来源: 作者: 发布时间:2017年02月27日 点击数: 字号:

探索

  1.定义和内涵

  不断探索,就是在未知的领域里,凭借自己的兴趣爱好、凭借自己的发现和寻找进行学习,多方寻求答案,解决疑问。

  探索来源于兴趣,但不是“三分钟热度”。爱因斯坦说,兴趣是最好的老师。一旦产生了兴趣,就会产生弄清楚事物来龙去脉的冲动。当这种冲动不是昙花一现,而是指引着一个人坚持不懈地去努力寻求原因时,就成了真正的探索:

  诺贝尔物理学奖得主、美国加州理工学院物理系教授费曼天性好奇,自称“科学顽童”。他在普林斯顿大学念研究生的时候,研究蚂蚁怎样通报信息的故事,充分说明了这个称号对他名副其实。

  为了弄清楚蚂蚁怎样找到食物的,又是如何通报食物在哪儿的,他着手做了一系列实验。如找个地方放上些糖,看蚂蚁需要多长时间能够找到,找到之后又如何告诉同伴。然后用彩色笔跟踪画出蚂蚁看待的路线,看究竟是直的还是弯的。通过这些实验,他发现蚂蚁是嗅着气味回家的。后来,当他发现蚂蚁成群结队地“光顾”自己的食品柜时,他运用自己发现的规律成功地改变了蚂蚁们先进的路线,保住了自己的食品。

  探索还来源于怀疑。没有疑问,就没有探索。对于别人提出来的观点,不假思索地接受,也会埋葬探索的机会:

  科学世家的“小公主”、居里夫妇的女儿伊伦-约里奥-居里,与丈夫一起获得1935年的诺贝尔化学奖。她小时候非常好动,淘气得像个男孩子,但是自从参加由母亲居里夫人及其好友朗之万、佩兰等人制订的合作教育计划,她的淘气变成了对未知事物强烈的爱好和探索精神。有一次,物理学家朗之万给孩子们出了一个问题:把一条金鱼放进一个装满水的鱼缸里,然后把溢出来的水接在另一个缸子里,结果却发现这些水的体积比金鱼的体积小,为什么?

  孩子们七嘴八舌议论纷纷。伊伦没有参加讨论,而是在想浮力定律---浸在水中的物体所排开水的体积应当与物体体积相等。可是这个定律怎么到了金鱼身上就不灵了呢?又想,朗之万是知识渊博的大物理学家,总不会是他弄错了吧?

  一回到家,她就去妈妈这个怪问题。居里夫人想了想后,笑笑说:“伊伦,你动手做一下,试试看就知道了。“伊伦一定要弄出个究竟,想证实自己的想法是正确的。于是好从实验台上取了个缸子,又弄了条金鱼,开始做实验,结果竟然是溢出的水体积与金鱼的体积一样。

  “奇怪呀!为什么朗之万说体积不相等呢?”伊伦想了半天,最后好像下了很大的决心。

  第二天一上课,她就质问朗之万,为什么给他们提出一个错误的结论,并详细地描述了自己的实验经过和结果。朗之万听完,赞赏地笑了:“伊伦,你是个聪明的孩子。通过这个小谎言,我想告诉孩子们---科学家说的话不一定就对,只能相信事实,严谨的实验才是最可靠的证人。”

  探索的兴趣不因外界的关注与否而受到加强或者减弱。并不是所有人都关注的事情才有价值,有时候“真理掌握在少数人的手中”。“随大流”很容易,但是能够“耐得住寂寞”,坚持做少数人就难了:

  迄今为止,一生中两次获得诺贝尔化学奖的科学家只有一位,他就是桑格。桑格是英国科学家,分别于1958年和1980年获得诺贝尔化学奖。虽然获得了如此“傲人”的成就,但是可能很多人都想不到,桑格在中学时代远远不是什么“天才”或者“神童”,他的成绩甚至属于“平庸”一类,而且在获得工作机会的过程中也曾经差一点因为“平庸”被拒之门外。

  桑格从小受到父亲和哥哥的影响,喜欢生物学。他经常和哥哥去野外采集和制作动植物标本,一起读生物方面的科普书籍。因为热爱生物学,并将大部分精力投入其中,他的生物学知识远远比同龄的伙伴多。但是当时学校里并不考生物学,所以他的生物学对提高自己的成绩并没有什么作用。他的学习成绩一直很“平庸”,而且他内向的性格,也使得他在学校里很少能引起老师和同学的注意。他小到大,在学校里得过的唯一奖励就是“全勤奖”,从来没有显示出过人的才华。

  1939年他毕业于剑桥大学,1940年英国剑桥分子生物学实验室主任佩鲁兹在聘请他聘到自己领导的实验里工作之前,征求过一些权威人士和一些一般人士的意见。那些人对桑格的评价正面的不多,也没表示出多少赞美的。当佩鲁兹选择桑格的时候,还有很多人感到不可思议,觉得不应该选这么一位没什么影响和资历的年轻人到如此有名的实验室。

  那么桑格究竟用什么打动了佩鲁兹呢?原来佩鲁兹主要看中了这位年轻人的闯劲和思想解放,还有他的化学专业背景,这都是剑桥分子生物学实验室所需要的。桑格虽然并不突出,但是他的思维很有原创性,在硕士论文里提出了博士课题都很少具有的创意和思想。

  探索的问题来源于对周围世界的观察。它们可能会在教科书里出现,但并不是每个问题都能从教科书里找到答案。更为重要的是,越具有原创价值的观察,越无法从教科书里找到答案,这时候需要进行思维的冒险和全心的投入。而且必须注意到的是,越是原创的探索,需要付出的时间和耐心会越多。

  昆虫对于大多数人来说并不陌生,但对昆虫进行研究性观察的人并不多。著名的昆虫学家法布尔的成功,就源于他对昆虫进行了原创的研究性观察:

  有一次,他走在路上,突然看到许多蚂蚁在搬运几只死苍蝇。他觉得这是观察和研究蚂蚁生活习性的好机会,于是便不顾地上是不是干净,趴在地上专心致志地一口气观察了四个小时,手脚都麻了都丝毫没有觉察。

  还有一次,几个农妇早上去摘葡萄的时候看见法布尔躺在路上,眼睛盯着一块石头出神。下午回来的时候,看到他竟然还那里躺着。她们不由得惊呼:“天啊!我们该为他祷告了。”她们怎么也不明白,他怎么能看一块石头看了整整一天,怀疑他是不是疯了。其实他是在观察石头上的昆虫。

  就是靠这么顽强地持久观察和探索,法布尔才完成了其巨著《昆虫记》。

  有些探索存在危险。尽可能全面地了解自己的行为可能存在的危险,对于进行科学探索和保证自己和周围人的安全十分重要:

  休伯尔于1981年获得诺贝尔生理学与医学奖。与获得这个巨大的荣誉不同的是,他还曾经差点把自家院子炸上天,制造了一起不大不小的“恐怖事件”。

  休伯尔15岁的时候,他在自家地下室里配制了一种粉末,为了进行实验,他还专门来到比较空阔的院子里,把盛着粉末的纸盒放在草地上,小心翼翼地划了一根火柴,投到了纸盒里。哪料到他的手还没来得及离盒子远一点,那些粉末就爆炸了。休伯尔完全被吓傻了,他的手和脸都像被炭涂过一样。他的父母从屋子里跑了出来,他便开始向父母解释是怎么回事。话还没说完,院子外面传来了警笛声。原来是邻居听见巨大的爆炸声,以为遭到了恐怖分子袭击而报了警,没想到是虚惊一场。休伯尔的父母满脸尴尬地向警察和邻居道歉。

  休伯尔知道事情闹大了,一直耷拉着脑袋,等候父母的暴风雨般的责打。而且对他来说最糟糕恐怕还不是责打,而是往后再也不能做自己心爱的实验了。没想到,送走众人后,父母没有责打他,更没有禁止他继续做科学实验,只是很严肃地告诉他:“以后要想做科学实验,就必须遵循科学规则,绝对不能想当然,否则会造成比今天的状况更加严重的后果。”

  父母的宽容和通情达理,使得这次事件不仅没有给他造成不可挽回的损失,而且让他明白了严肃认真的科学精神的重要性。

  探索有时候也需要献身精神。“不入虎穴,焉得虎子”,所以有的时候进行探索,需要“明知山有虎,偏向虎山行”。不过有一点要特别强调:需要献身的探索并不是鼓励不顾危险,一味蛮干,而是同样要进行必要的防护,做到尽可能地周密安排,危险的发生只是由于太多复杂的因素和变数的存在,而无法完全避免罢了。

  英国著名女人类学家古道尔从小喜欢生物。中学毕业后,她对研究黑猩猩产生了强烈的兴趣。后来她不畏艰险,只身深入热带森林,在森林中工作了十年之久。正是这种热爱,使她长期地、深入地对黑猩猩的生活行为进行了观察和研究,获得了极其宝贵的第一手资料。用这些资料,她写出了《人类的近亲》《我在黑猩猩中的生活》等著作,为人类学的研究做出了宝贵贡献。

  动物学家齐伊-亚当森从26岁起深入到东非肯尼亚的热带丛林中,到69岁在一次观察野生动物时遇害为止,一共在那里度过了43个春秋。她以亲手捕获和驯养的一头小狮子“爱尔莎”为题材,写了《野生的爱尔莎》一书,内容真实动人。

  2.培养要点

  要培养不断探索的习惯,首先要对周围某些事物、现象,对听到、看到观点、看法有浓厚的兴趣。如果周围的任何事物和现象都引不起你的丝毫兴趣,不能令你有所感触,不能让你心动,那就不可能产生真正的探索:

  安培是法国物理学家,出生于里昂。他发现右手定则和安培定律,创立了分子电流学说。他在电磁学中发现了一些重要原理,为电动力学奠定了初步基础。后人把电流强度单位定为“安培”,以纪念他的功绩。

  安培智力超群,在幼年时就非同凡响。在五六岁时,他便表现出非凡的记忆力。有一天,安培的父母亲在家里议论半个月来的收支情况。他父亲拿着账簿,向他母亲报一笔一笔的收入。安培不让爸爸报下去了,他要报给妈妈听。小安培没有去拿账簿,就随口把几十笔收入和总数一股脑儿报了出来。父亲惊呆了,他立即翻看账本,发现儿子报的数与账面上记的丝毫不差。原来,小安培以前听他爸爸与别人说过这些账目,他自己又看过一次账本,这样就把账记住了。

  从此以后,爸爸便着力培养小安培的记忆力和计算力。过了不久,小安培在计算方面便又表现出非凡的天赋。一般的加、减、乘、除运算,他不需要列算式,用口算很快就解决了。他帮助父亲算账时,父亲这边报算数,他那边脱口而出,其答案准确无误。

  安培13岁时就能够理解难度极大的锥曲线的原理了。18岁时,他通晓了拉丁语、意大利语和希腊语。他潜心研究数学和物理学,整天手不释卷。他自学了狄德罗等编著的20卷法文版《百科全书》,不知熬了多少不眠之夜。安培20多岁时,便受聘担任了物理学教授。

  培养不断探索的习惯,还需要有自己的相应探索工具和场所。特别对于实验科学来说,有一个雏形实验室十分重要,而对于动手制作来说,一些的手工工具也必不可少:

  圣诞节快到了,别人家的孩子都在吵闹着要圣诞礼物,可12岁的小约翰一声不吭,只在家里摆弄那些瓶瓶罐罐。他也盼望得到一份礼物,一份很特殊的礼物。

  圣诞节越来越临近,约翰的父亲一直没有提起圣诞礼物的事。

  圣诞节的前一天,约翰实在捺不住性子了,他拉着爸爸的衣袖问: “爸爸,您给我买的圣诞礼物呢?”

  父亲没有马上回答,他慈祥地看着儿子,指指桌子上的瓶瓶罐罐,反问道:“乖孩子,你这是干什么呀?”小约翰狡黠地笑了:“好玩呗!”

  老范恩想了想,对小约翰耸了耸肩,两手一摊,说: “孩子,放心吧!爸爸会给你礼物的。”

  小约翰兴奋地眨了眨眼,冲着他爸笑着说:“爸爸,那我可等着啦!”

  老范恩虽然爽快地答应了儿子的要求,但心里犯嘀咕:我的小约翰在搞什么名堂?一有时间就摆弄些瓶瓶罐罐,不是这个瓶子里的水倒进那个瓶子里,就是那瓶子里的水倒进这个瓶子里,还掺合些颜料粉,摇呀摇的,脸上带着几分欣喜,瞧他劲头还很足!老范恩思忖着,自言自语道:“我该送些什么样的礼物给我的孩子呢?” 老范恩慢步走到窗前,他看到了窗边的书架,突然眼睛一亮,“对,也许它可以帮我的忙。”

  父亲走到书架旁,随手抽出了一本书,“嗯,可不可以送他一本书呢?”他寻思着,顺眼一看---居里夫人故事集》。翻了翻,一行文字跃入了他的眼帘:“经过长期的艰辛的实验操作,居里夫人终于露出了幸福的微笑---镭,诞生了!”“实验操作?”看着看着,他似乎突然明白了什么,“噢,对了!我的小约翰是不是也想搞这些玩意儿?”他越想越高兴,拍了拍自己的脑袋瓜:“嗨,有了。”

  小约翰一直耐着性子等爸爸的礼物,可是他总在家里忙乎着。圣诞树、圣诞糖果虽然早就准备好了,然而却总不曾听到他说: “这,就是给你的圣诞礼物!”约翰差点要埋怨爸爸不守诺言了。

圣诞的钟声终于敲响了,客厅里灯火辉煌。约翰的爸爸妈妈身着节日盛装,一人捧着一个很精巧的木盒子,庄重地放在客厅里。约翰心想:“这是些什么东西啊?”父亲神秘地对他说:“孩子,你不是等着我们给你圣诞礼物吗?这就是给你的特殊礼物。”说着,把两个木盒子递给发愣的小约翰。约翰好奇地接过盒子,急忙打开看:“啊,一套化学试验仪器!”他不禁叫了起来,圆圆的眼珠闪闪发亮。他高兴极了。父亲吻了吻他的前额,郑重地问他:“满意吗?孩子!”约翰高声答道:“这正是我需要的,真是棒极了!”  

第二年,约翰过生日时,父亲又送上一份特殊的礼物---一座特制的小工棚实验室。小工棚内配备了工作台、煤气和自来水管等一整套的实验用品。那天,约翰见了,高兴极了。他跑到爸爸面前,撒娇地搂着爸爸的脖子吻了又吻,说:“爸爸,您真伟大!” 于是,这个小工棚就成了约翰的第一个实验室。

  在爸爸的启发诱导下,约翰渐渐与科学结下了不解之缘。1982年,他获得了诺贝尔生理与医学奖。

  培养不断探索的习惯,需要不断丰富自己的信息资源。信息资源,既包括人的方面的资源,也包括知识方面的资源。遇到一位能够看到你潜力的伯乐,他能带你走上一条成功的道路:

  与弗兰克同获1924年诺贝尔物理学奖的赫兹,小时候受到了叔叔的有益影响。赫兹的母亲在教育孩子方面很有一套,经过仔细观察,她发现孩子对诗文等文学方面的知识接受能力不强,但对数理方面的知识却有深厚的兴趣,接受能力也特别强。于是,她想到了赫兹的叔父,当时著名的电磁学家海因里希-鲁道夫-赫兹,希望儿子能多多跟叔叔学习知识,开发他在这方面的潜能。

  母亲开始经常带赫兹去叔叔家,让他有机会接受叔父的影响和教育。经过几次接触,叔父发现了赫兹在数理方面的特殊才能,很乐意从繁忙的工作中挤出时间来对赫兹进行系统的早期启蒙教育。赫兹也非常喜欢叔父,对叔父的教诲也认真接受,知识方面长进很快,对数理科学的浓厚兴趣也得到进一步发展,掌握了一些初步的数理逻辑方法。

  尽管赫兹的叔父年仅37岁就英年早逝,但他已经成为赫兹心中的榜样,并在赫兹一生的发展中直到了巨大的作用。

  同样遇到一条有价值的信息,也可能打开你的思维之门,走向成功。现代遗传学的奠基性工作---DNA分子双螺旋结构的最终确立,就是从不同的角度解释一张DNA分子衍射图谱中获得的:

  沃森和克里克致力于DNA分子结构的研究已经相当长的时间了,但是始终无法得到满意的解释。他们最初预测DNA分子是三螺旋结构,但无论如何也得不出正确的计算结果。后来,他们偶然得到了一位物理学家拍摄的一张DNA分子的衍射图谱。对于物理学家来说,她并没有考虑这份衍射图从生物学的角度来看会有什么价值。而对沃森和克里克来说却是意外的收获,因为通过对衍射图数据的计算,可以从几个参数来证明它们决定了DNA分子螺旋情况。经过计算,他们俩最终建构出了DNA分子的双螺旋结构,并且发表了短短一千多字的论文。正是这短短一千字多字的论文所阐述的重大发现,使他们俩后来一起荣获了诺贝尔生理与医学奖。

  爱因斯坦用一个圆代表一个人拥有的知识。他说,圆越大,你的知识就越多,而同时圆接触到的外界也越大,未知也就越多。所以,丰富自己的信息资源,能够使自己从更广博的角度来认识周围的世界,提出更多问题,扩大自己的探索空间,提高探索的深度。

  培养不断探索的习惯,要有对新事物的开放心态。迄今为止,最年轻的中国科学院院士卢柯是目前我国纳米领域的领头人。他走上研究纳米技术的道路似乎出于偶然,而这个偶然背后,却是对新事物的开放心态。

  有一天他正好没有什么事情,听别人说有个外国专家要作纳米技术方面的演讲,于是就抱着听听看的态度顺便去听了报告。没想到,越听越上瘾,越听越觉得有意思,后来干脆转向了纳米技术的研究。正是由于这一转向,既为他打开了一个前所未有的广阔空间,也为他获得巨大的成功提供了可能。

  3.自我评估

  评估自己的探索习惯,可以通过下面一些问题进行:

  你能够列举出自己感兴趣的问题吗?列举得越多越好。

  对于上面你列举出的问题,你试过去解答它们吗?用什么方法去尝试的?有多少最终获得了满意的答案?

  你提出过创新性的想法吗?这些想法中有哪些得到了别人的赞赏,哪些别人不以为然?

  你有时候会被一件偶然的现象所吸引,并且长时间的观察和研究这个现象,直到得到满意的解释为止吗?

  你和别人争论过对一些热点社会现象的看法吗?你的争论有没有鲜明的特色?

  你常常喜欢动手做实验来验证别人的某些观点或者在学校里学习的知识吗?

  对社会上流传的热门专业,各种媒体每年评出的“十大科技新闻”,新闻里报道的最新发现之类的消息,你是否留意?有没有通过各种手段,如搜索互联网、报刊、杂志,或者咨询老师等深入了解这些信息?

  你身边有引领你发展潜力和发挥优势能力的人吗?

  你进行过探险活动吗?遇到过真正的危险吗?那些危险是否本可以避免的?

  你曾经因为进行某些探索,例如拆卸家里的闹钟之类的某件物品而遭受过父母的训斥吗?训斥之后,你依然故我,还是变得不再敢做这些事,以至于现在也没有什么动手的兴趣了呢?

  你常常关注一些对提高学习成绩似乎一点用处也没有的信息吗?如果别人认为你不务正业,你是什么态度?

  你到陌生的地方进行过探险吗?在探险的时候,你是否有种莫名的恐慌?还是觉得到处都是能引起惊奇的事物和现象?

 

 

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