高二选2个班开设,主持人:生物教师傅志良、潘慧。
鸡蛋是司空见惯的东西,但决不一览无遗。即使是看上去很单调的课题,实际上也能从中得到丰饶的收获。《礼记·大学》说:“致知在格物,物格而后知至”,意思是说穷究事物的原理而获得知识。明代哲学家、教育家王守仁(王阳明)有一次曾想“格”竹子,面对竹子坐了七天,冥思苦想,想不出一点道理,结果生了一场大病。这实在是他缺乏科学方法的缘故。换了今天,我们完全可以用科学方法“格竹”,事实上“格竹”这一跨学科选题正在我们的视野中,我们一定可以感受到我们因为有现代科学的修养,格起竹来要比王阳明高明得多。
历史上有不少“格”透单调事物的成功例子,只要舍得下苦功夫。
激变论者居维叶(1769~1832)有一位学生美籍博物学家和地质学家阿加西(Louis Agassiz,1807~1873 ),他像大多数学术权威一样,对新生事物本能地抱敌对态度,他坚信宇宙间存在有目的的指导,拒不承认达尔文进化论。尽管如此,他培养研究生的办法对如何搞研究很有启发性。
前哈佛大学校长夏勒(N.Shaler,1841~1906)年轻时是阿加西的研究生。阿加西在大致了解夏勒的的背景与能力后,就让他研究一条鱼,条件非常苛刻,既不许与别人讨论,又不许读有关书籍,要求他在不伤害这条鱼的条件下发现一切能发现的东西。夏勒在鱼面前坐了一个小时,自以为已了解了这条鱼的一切,只等阿加西来垂询。谁知阿加西却睬也不睬,让夏勒面对这条鱼坐了整整一个星期,结果作出了比原先意想中多出百倍的发现。当夏勒兴冲冲向阿加西报告了足足一小时后,只得到了一个词的回答:“不对。”夏勒不得不抛弃以前的笔记,重新研究。又是一星期的工夫,每天工作十小时,得到的结果连夏勒自己也觉惊异,阿加西也满意了。
〖以上材料引自N.Shaler《阿加西先生的教学法》,载《科学的动机》一书,商务印书馆1937年版。〗
我们所推荐的课题《鸡蛋的综合研究》就要求学生以这种精神来研究面前的一个鸡蛋,唯一不同点是先要求研究不损伤鸡蛋(例如不准加热)能了解到什么,然后研究不打破鸡蛋能了解什么,最后才打破它。
在研究一个课题之先,有一个一般的框架。我们可以先建立一个坐标系作为产生研究大纲的备忘录,然后进行选题。可以先介绍许国泰的“魔球”理论,以帮助我们进行富有创造性的选题。
⑴鸡蛋的数学研究
鸡蛋壳作为旋转曲面,卡西尼卵形线,截面、短程线。
⑵鸡蛋的力学研究
鸡蛋壳作为薄壳结构。
怎样在鸡蛋壳上钻一个小圆孔?
生熟鸡蛋的旋转
生熟鸡蛋的沉浮
鸡蛋的杂技
鸡蛋能竖起来吗?
老鼠抱鸡蛋
⑶鸡蛋的物理学研究
生熟鸡蛋(整蛋与剥壳蛋)的透明度
鸡蛋上的“”地震“”冲击波的传递
⑷鸡蛋的化学研究
熟鸡蛋白上的密写术;
鸡蛋壳的化学成分分析;
能通过化学处理把鸡蛋变成方形吗?
臭鸡蛋气味(H2S)的扩散速度;
⑸鸡蛋的生物学研究
观察一个鸡蛋,丰富你的细胞学知识;
⑹鸡蛋的经济学研究
⑺鸡蛋的综合研究
为什么毛茸茸的鸡蛋新鲜,亮锃锃的鸡蛋不新鲜;
草鸡蛋与洋鸡蛋比较
⑻鸡蛋的文学
⑼鸡蛋的烹调
鸡蛋煮几秒钟不嫩不老,恰到好处?
白煮蛋与水“浦”蛋加工的系统论启示;
参考资料:
科学煮蛋(载《科普文摘》1984年第6期p.83)
蒸鸡蛋中的传热学(载《科普文摘》[总]第9期101)
蛋壳之谜(载《科普文摘》1984年第6期p.116)
打蛋问题(载上海辞书出版社《生活与物理》2000p.46)
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