吴有训:我有责任使科学在中国生根

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  江西高安县黄沙乡石溪村,自古就是钟灵毓秀的宝地。此地有一个关于栎树结果的传说。据说每当这棵树结满一百个果实的时候,当地就会诞生一位大人物。唐朝时,栎树长出了一百颗果实,“怪杰”王勃在这里诞生;宋代时,栎树再次结果,当地便出了个史学大家刘恕,继司马光之后编修了《资治通鉴》;明代此树重生,此地出了个探花吴山,编著《治河通考》,治河护堤,惠泽百世。到了19世纪90年代末,这棵千年古栎树又结出了一百颗果实,人们纷纷猜测是不是又有大人物出现。
  1897年4月26日,石溪村一位普通家庭妇女生下第二个儿子,取名吴有训。她不曾想到,正是这个小时桀骜不驯凡事总要动手一试的儿子,会成为20世纪中国乃至世界核物理学发展的重要参与者与推动者,以及新中国物理学科建立发展的先驱与奠基人。吴有训24岁时跨洋赴美,入芝加哥大学,师从著名物理学家康普顿教授,他思维缜密,严谨刻苦。对自己导师提出的“康普顿效应”反复实验,最终加以证实。康普顿教授后来能获得诺贝尔奖,吴有训功不可没。在当时留洋成为一种风气的情况下,吴有训毅然归国,手执教鞭,奖掖后进,为新中国培养了王淦昌、钱三强、钱伟长、杨振宁等一大批国内外物理学界知名人才。新中国物理学科建设及科学教育事业的进步,吴有训厥功至伟。
  教学相长 锋芒初露
  “青年师表”。
  ——方毅为吴有训题词
  
  吳有训在中学时对实验非常着迷。一遇到可以由学生自己动手的实验,他便当仁不让地抢上前动手。有一次,学校购进了一批新的实验设备,其中有一台仪器缺少一张台子安放,吴有训看到后,利用课余时间,不声不响地捡来一些木料,很快便钉成了一张高矮合度、宽窄相宜的木台子。当时的校长胡刚复先生一直在注意着这名学生的举动,他非常喜欢这个学生的性格:做事精细、勤于思考,于是额外允许他在课余时间里单独进实验室开展自己想做的任何实验。这个特殊待遇使吴有训对物理学问题的认识水平和实践技能达到了“远非其他同学所能及”[1]的境界。作为吴有训的老师,胡刚复是一位好老师,正因为他对学生并不求全责备,而是注重发掘学生的专长,激励其去充分发展专长,才得以育天下英才。
  吴有训受当时中学教育影响之深,在他日后的教学方式上可见一斑。
  1920年7月,23岁的吴有训从南京高等师范学校毕业,8月份,他就被母校——江西省立南昌第二中学聘为数理教员。
  在中学教学之初,吴有训独特的教学方法以及教学思路就初露端倪。他讲课从来不带讲稿,从不做单调枯燥的灌输,以避免学生对学习产生反感,所以能取得良好的效果。他总是以一个问题或者一个小实验为开始,问题解决了或者实验原理讲清楚了,这节课就结束了。通常,一个问题就能引发学生的思考;而一个实验就能清楚地展示一个原理。吴有训有一种能够把握学生接受水平的敏锐嗅觉,能因材施教,有针对性地对学生加以指导,讲解生动形象,深入浅出。
  教学伊始吴有训就能驾轻就熟当然与他的教学天赋有一定的关系,但很大一部分要归功于他在中学受教育的经历。吴有训受陶行知先生影响颇深。在他入学的第二年,陶行知先生留美归来,在中国首次提出要以“教学法”代替过去的“教授法”,陶先生认为:第一,先生的责任不是教书而是教学,即教会学生怎样学;第二,先生的教法,必须根据学生的学法来决定,即教师要围着学生转,先搞清学生怎样才能学会,然后再来决定自己该怎样教;第三,先生不仅要把自己的教法和学生的学法联系起来,而且要把自己的学问和学生的学习联系起来。也就是先生应该一面教,一面学习,不断丰富自己的学问,而绝不是靠贩卖一些现有知识就可以使学生终生受用不尽。
  教学法是师范生的公共课,吴有训日后在教学方面的独特建树,与陶行知先生新型教育学理论的熏陶,以及其他先生新型教学实践造成的影响密不可分。而且,这样一套理论的普适性使得吴有训在日后大学课程的教学中同样游刃有余。
  南高师的教育虽然没有完全摆脱旧时代经院式的理学传统,但是它拥有一批具备顽强民族自主精神,而又喝过洋墨水的留学博士。在思想上,他们崇尚民主,提倡自由;在教学内容上,他们注重科学和国用;在教学方法上,他们主张既不沿用旧法,又不简单的“仪型外国”,而要创造出一套师生之间教学相长、互相沟通、相互促进的新模式。吴有训在南高师开阔了眼界。
  其风谨严 其身以正
  我一生中最得意的学生是吴有训和阿尔瓦雷兹,始终分不出谁的天分高。
  ——康普顿
  
  1921年,吴有训赴美留学,入芝加哥大学,跟随康普顿教授学习核物理。甫入校,吴有训就以扎实的物理学理论功底和高超的实验才能引起了康普顿的重视。到1924年,吴有训已经成为康普顿教授的得力助手与合作者。为了拿出确凿证据证明康普顿的“X射线量子散射理论”,吴有训每天坚持在实验室工作十三四个小时,连吃饭也都是请实验室里的佣工送到工作台上草草了事。就这样,在短短一年里,他用废了20多根X射线管,对X射线的熟稔程度可想而知。有一次,同班同学劳伦斯不小心碰闭了X光机开关,他自己不知道,左看右看总找不到散射现象。吴有训远远地就给他指出,你的X光机已关闭。劳伦斯伸手一摸,开关果然处于“OFF”状态。劳伦斯佩服之余问道:“你是怎么知道的?”吴有训回答说:“我能感觉到。”劳伦斯不信,要测试他。让吴有训一走进暗室立即说出X光机是否在工作。结果每一次实验,吴有训都能说得准确无误。于是,劳伦斯逢人便说:“吴有训能看见X光。”其实,他是没有看到吴有训在这方面所下的苦工夫。
  1926年,29岁的吴有训因为学业优秀,研究工作出色,提前一年获得了博士学位。举行毕业仪式那天,康普顿教授亲自为吴有训颁发了证书,并为他举行了盛大的宴会。宴会结束后,康普顿教授向吴有训表达了挽留之意:“正之,你们国家很穷,又是连年战争,没有搞科学实验的条件,像你这样的科学家回去施展不了自己的才华,还是留在我这里吧,继续当我的助手,我将给予你优厚的条件,而且我可以告诉你,我的另一个研究课题是宇宙射线的效应。”
  一个星期后,吴有训决定遵从自己内心长久以来的想法,向老师递交了“辞呈”,他说:“中国的问题绝不是在国外拥有一两位拔尖的科学人才就能够解决的,也还不是靠我这一代人能够解决的。我回国,肯定主要是教书。中国必须有千千万万了解世界、懂得科学的人才,然后方可以谈得上进步。为了这个,我不得不做出牺牲,因为,毕竟我是一个中国人。”“毕竟我是一个中国人”,看起来平凡无奇的一句话,却充沛有力,充分体现了这名以爱国作为终身事业并为之奋斗不止的科学教育家的拳拳爱国之心。从那时起,在长达20年的教育生涯中,吴有训矢志不渝,为中华教育事业的发展奔走呼吁,作出了卓越的贡献。也正是因为这句话,康普顿教授改挽留为送行,对这个大洋彼岸的中国学生满是敬佩。
  不倦诲人 教亦有道
  吴有训先生一生献身事业勤奋不已,直到生命的最后时刻,仍念念不忘为后来者铺路,充分反映了他“自古贤良惜新秀”的崇高的精神境界,这种可贵的品格,很值得我们敬佩和学习。
   ——王淦昌
  
  1928年,吴有训前往歆慕良久的清华大学,他长达二十多年的教育之路于此发轫,在中学时候重视实践、学思结合、一专多能的教育理念也在这里得到继承。
  吴有训初到清华物理系时,全系只有三名教授,其他两人分别是叶企孙和萨本栋,物理系还属草创时期。吴有训主动请缨教授普通物理学课程,他认为,因为物理学的基础性和理论性强,不容易为一般人所了解,要一个青年选定物理学作为他一生的工作和奋斗目标是比较困难的,为了打好学生的基础,在学生进大学时,必须让他们先把普通物理这一课学好。普通物理学是一门重头课,课堂大、学生多,每班分两组,同一课题的内容,每次要讲两遍,教师是很辛苦的,但吴有训总有办法使讲课引人人胜,把学生带人繁花似锦的物理园地。他上课嗓门大,准备充分,选材精练扼要,科学性和逻辑性强,说理深入清楚。
  关于吴有训讲课时的情形,清华大学物理系1928级学生赫崇本回忆说:我们当时已经知道吴先生做过一些很重要的工作,称得上是一位有成就的物理学家了,大家猜测着他会不会在一堂课上讲出一些深奥难懂的道理来,但没料到开课后,吴先生首先提出了一个似乎颇为简单的问题:皮球落地后为什么能反弹起来?大部分同学回答说是因为皮球有“弹性”,但这个“弹性”到底是什么呢?没有人能说出个所以然来。吴先生让大家认真地想一想,并启发性地问:皮球自己能弹起来吗?就这样,吴有训耐心地使大家都明白了这是因为地面的“反作用”所致。[2]通过这个例子,吴有训告诉年轻的学生们这样的道理——学习精密科学的人,一开始就应养成用科学的语言描述事物的习惯,只有这样,才能保证思维的清晰和条理性,将问题分析透彻。吴有训就是这样,在教学中注重基本概念,注重启发学生从简单的事实中悟出较深刻的道理。清华物理系第七届学生,后来的全国政协副主席钱伟长也回忆说:吴老师讲课与众不同,从不带讲稿,不是照本宣科,而是每堂课讲一个概念从历史的发展讲起,讲人们怎样从不全面的自然现象和生产经验中,得到一些原始的往往是不确定的概念;然后从积累的生产经验中发现矛盾,又从人们控制的有意安排的实验中,来分辨这些矛盾概念的正确和错误,从而得出改进了的概念;在进一步的实验中,又发现这种概念的不完备性和矛盾,再用人为的实验进一步验证和分辨其真伪。这种人类对物理学界的认识,以及利用这种认识来提高我们的生产水平和满足生产需要的各种事实,激发同学们对知识的追求和探索,使同学们掌握学习的正确道路。听这样的课,真是最高的科学享受。
  注重基本概念的理解和基本问题的解决,善于启发学生从简单的事实中悟出最深刻的道理,是吴有训一贯的教学主张。他曾在后来撰写的一篇科学教育论文中总结道:“理学院的训练,力矫高调以及空虚之弊,一方面对于课程不尚高深和数量,唯求切实与彻底,基本原理和事实的了解,问题的解决,为施教重要的部分……个人觉得,这个原则不但可以适用于理科的各个学科,大学任何院系的训练均不能违反这个原则。否则,该一院系必系未上轨道,必须改进。”[3]
  吴有训特别注重因材施教,力促学生各自成器。他根据自己的经验,提议分为四种情况对学生进行智能和习性的鉴别,并分别进行有针对性的教育。他在《理学院》一文中指出:
  (一)在理科的任一学门中,真正的好学生,不是教成的。(二)有一类学生,天资非常高,可是工作起来,有些浮而不实;另一类学生天资不是很高,可是工作按部就班,非常切实。一般比起来,后一类学生的成就,不但不会亚于前者,且常常较前者更为高。(三)有些学生,对于用脑的工作,表现不差,或者不行,唯对于动手的工作,特别灵巧,这类学生也可对实验的学科,有很大的成就。(四)一个学生可以对算学很是不行,可是卻不能断定他对生物或者地质绝无成就。这一类的事实,颇值得学者和教者注意。
  从上面这段论述中不难看出,在吴有训的眼里,几乎没有没出息的学生,关键看先生怎样区别不同情况,进行正确的引导,让他们分别走上适合发挥各自特长的正确轨道。
  吴有训还重视为祖国科学建设事业的全面发展培养人才。比如,当陈新民入学后,吴有训认定他在化学上有更大的潜力,说服他进入化学系,日后陈新民果然在冶金化学方面卓有建树。20世纪30年代国内缺乏气象、地质方面的人才,吴有训便鼓励学生去听气象和地质的课程,并要求一些同学出国后转学这些学科,像物理系的学生翁文波、赵九章、傅承义、赫崇本等,都是在他的鼓励下走上了地质、地震、海洋、气象科学行列的,也都成为我国在这些方面有巨大贡献的科学家。
  吴有训讲课非常重视用演示实验来帮助学生理解讲课内容,也很重视用自制的简易仪器讲解难懂的概念。钱三强回忆说,有一次吴先生作了一次公开的课外讲演,讲的是《振动与共振》。他在讲堂上拉一根很长的绳子,在等距离地位垂下一根短线系着一个用过的大号干电池,一共挂了八节电池(短线一般长)。他讲了一段时间后,就作表演,首先在横线垂直方向推动第一节电池,于是第一节电池开始作单摆运动,不一会儿摆动逐渐减弱了,而第二个电池则开始自动地摆动起来,以后第三、第四个电池又逐渐摆动起来。他就用这样最普通的器材生动地显示复杂的简谐运动和共振现象。
  30年代清华物理系出来的学生几乎都是像王淦昌、钱三强那样科学作风极严谨、动脑动手能力高超的学生,无不是在与各国留学生的竞争中脱颖而出,在科学上有创新成就的佼佼者。仅以抗战前清华物理系的9届毕业生而论,一共50余人,没有一个“废品”。其中王淦昌、施士元、钱伟长、王大珩、周同庆、胡宁、陆学善、赵九章、钱三强、何泽慧、李正武、陈芳允、于光远、彭恒武等22位后来分别成了中科院的学部委员或国际知名学者,为推动中华人民共和国乃至国际科学事业的发展,作出了重大贡献。半个多世纪之后回顾这段历史,必须承认,一代宗师吴有训在中学教学阶段就形成的“理论与实验并重,动脑与动手结合,身教言教并用”的教育思想的优越性;必须承认,这个教育理念有其恒久的重要意义,永远不会过时。
  为国招贤 阔斧鼎新
  我是中大出身,当然想把中大办好,尤其是首都所在地,更要把它办好,可我搞不来,整天满脑子中大,废寝忘食,体重减轻了20多磅。
   ——吴有训
  
  30年代中期,清华大学物理系已经是群英荟萃。在叶企孙和吴有训的主持下,陆续聘请了周培源、赵忠尧、任之恭、霍秉权等年轻有为的物理学家到校任教,大家团结协作,同舟共济。一时间,清华物理系成了当时中国屈指可数的物理学教育和研究的中心之一。1937年7月7日,日本帝国主义在卢沟桥发动了侵华战争。清华大学与其他大学一样无法正常办学,校方根据广大师生的意见,再经与其他院校反复商议,决定南迁昆明,并与北京大学、南开大学合并,联合筹建西南联大。国家兴亡,匹夫有责,吴有训主动提出担任西南联大物理系主任,继续培养国家需要的人才,以实际行动报效祖国。师资力量缺乏、教学环境恶劣,接踵而来的困难,都没能削减吴有训坚持办学的意愿。
  1945年10月,吴有训接到了调任的命令,这是蒋介石亲自签署的委任状,要求吴有训出任中央大学校长。斟酌再三,他勉强接受了这项任命。与此同时,他为自己定下了“办教育而决不沉浮官场”,以及“合则留,不合则去,决不苟同”的原则。按照这一原则,吴有训开始了大刀阔斧的革新。他声明自己绝不当“学府皇帝”,坚决摒除“听差制度”和学校行政机关化的倾向,实行决策民主化。他在用人方面坚持大公无私,在未摸清底细之前,教务、总务和训导三长以及各院院长、各系主任一律维持不变,并放手让他们分别担起责任,发挥主观能动性去开展工作。
  但吴有训的努力,在当时指鹿为马的黑暗统治下,并不能收到很好的效果,自己反而因一身正气受到宵小之辈的嫉恨与排挤。所谓办世界一流大学,研制中国的自卫核弹等宏图大计,均已成泡影,报国无门,报校无门。在这种情况下,所谓的“校长”已失去原本意义。1947年10月底,吴有训向当时的所谓“教育部”呈送第14份辞呈,果断地辞去校长一职,出国去了。
  新中国成立后,吴有训在中国共产党开明方针的指引下,得以大力施展平生所学,倾注所有热情,用积年的心血,为新中国近代物理学科事业的产生和发展奠定了最初的也是最坚固的基础。二十多年的教学生涯,吴有训培养了一大批物理人才,他因材施教,循循善诱,遴选与培养并重,动手与动脑并举,在此过程中形成的“注重基本概念的理解和基本问题的解决,善于启发学生从简单的事实中悟出最深刻的道理”“实践出真知”等的教育理念被以后的物理学科及其他学科教育奉为圭臬,在今天仍然有其独特而实用的重要意义。科学教育家吴有训,不愧为物理学界的泰斗,不愧为流芳垂范的一代名师!
  
  附录:评价吴有训
  我个人在1942年发表了一篇关于中微子探测问题的文章,吴有训先生看到后很是赞赏,并亲自代为请求范旭东奖金。对此我感到十分惭愧,我的工作实在微不足道,可吴老师给我以莫大奖励,这激发我更加勤奋地学习和工作。吴有训老师在政治上也是我们这些学生的榜样,他热爱祖国,十分敬佩毛主席,高度评价中国共产党为中国人民作出的伟大功绩。他总是借各种机会尽力宣传人民中国的各项成就,新旧社会的巨大差别,以及中国共产党的国际主义精神。他善于辞令,发音宏亮,博得外国人士的钦佩与赞扬。
  ——王淦昌《记吴有训老师培育我的二三事》
  吴有训先生是中国近代物理学研究的先驱者和奠基者、杰出的教育家和科学研究组织者,康普顿-吴有训效应的证实者,是后辈学习的楷模。
   ——贺贤土
  
  参考文献:
  [1][3]江西省政协文史资料研究会.吴有训[M].北京:中国文史出版社,1990:126、124-218.
  [2]王大明.作为科学教育家的吴有训[J].自然辩证法通讯.1987,(1):49.
  (作者单位:1.中国传媒大学文学院 2.北京师范大学文学院)
  (责任编辑:谭烨)
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