科学教育与艺术教育相互促进

科学求真，艺术求美；科学，在物质世界探秘，艺术，在精神世界寻幽。德文machtsichtbar 似乎清楚地表达它们的配合 追求，即“使看不见的工具被瞥见”。正如李政道先生所说：“事实上如一个硬币的两面，科学与艺术泉源于人类运动最高尚的部门，都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义”。 科学与艺术相互启迪，从而发生无限的缔造力；在告竣康健的人格、成就有价值的人生中，科学与艺术具有同等提升作用。

一、科学巨擘与艺术泰斗，都有艺术情怀与科学素养 爱因斯坦是举世公认的科学巨擘。

1905年，爱因斯坦以其天才般的睿智，在两条基本假设下，建设“狭义相对论”，颠覆牛顿的绝对时空观。爱因斯坦还是一个造诣很深的艺术家，这一点很少人知晓；对爱因斯坦与艺术的关系，也险些很少人去关注。作为科学家中的艺术家，爱因斯坦是很有造诣的小提琴家，还能弹一手好钢琴，经常同普朗克在一起演奏贝多芬的作品。最意味深长的是，钢琴演奏者是量子论首创人普朗克，小提琴演奏者则是相对论首创人爱因斯坦，而量子论和相对论配合构筑二十世纪物理学的两大支柱。艺术为科学家提供攀缘科学巅峰的灵感，给科学家带来庞大的缔造力，这是一段科学与艺术完美联合的韵事。

达芬奇则是古今罕有的艺术泰斗，其名画《蒙娜丽莎》所描画的神秘微笑，几百年来令世人所仰慕，他的作品既展现高明的艺术体现技巧，又科学地运用透视学、光学与剖解学原理，惟妙惟肖，生动自然，洋溢着人文主义的思想光线，其绘画技巧及透视学、剖解学原理等至今还被广泛地借鉴和运用。作为雕塑家、修建家和科学家，他比哥白尼更早提出“日心说”，他最早提出直升机的设想，他绘制的人体剖解素描泛起在后世的医学课本中，他对植物的组织结构与分类的研究成为植物学的先导。是科学的视野与情操，把达芬奇推升到凡人不行企及的艺术巅峰。

在爱因斯坦和达芬奇心目中，艺术和科学之所以具有永恒的魅力，是因为它们是无限的、永远也没有止境的外在世界。爱因斯坦说，物理给我知识，艺术给我想象力，知识是有限的，想象力是无限的。正是艺术和科学有机融合，给了他们无限的缔造力。两位巨人，分属差别的时代，他们所留下的思想改变人们对世界的看法、光耀科学与艺术的天空。科学与艺术的融合在两位巨人的身上获得最完美的体现，而科学与艺术的融合源于科学教育与艺术教育联合。

二、科学与艺术，都展现表观的多样性与内质的统一性

当我第一次看到《老妇少女图》时，看到的是微翘的鼻子、低垂的睫毛、恬静的脸庞，心中不禁连呼：好美啊。再定睛细看时，又是一位老太婆，形容枯槁、神色黯淡。同一副图像，给人以差别的美感与震撼，这就是画家的意境，这就是艺术。

其实，这种现象存在于一切艺术之中，或者说，存在于一切诗之中。无论是“晓看红湿处，花重锦官城”的喜悦，还是“感时花溅泪，恨别鸟惊心”的悲愤，同是诗人对春的感受；抑或是“晴空一鹤排云上，便引诗情到碧霄”的浪漫，还是“枯藤老树昏鸦、古道西风瘦马”的落寞，都是人们对秋的明白。春秋未易也，感受全非也，但都是真实、合理的秋景。世界的富厚多彩，或许就体现于这种表观的多样性与内质的统一性之中吧。

科学中也存在这种多样性和同一性吗？即令严谨如物理学，谜底也是肯定的。相对论告诉我们，同一个物理历程，差别的视察者可以有差别的视察效果，张三看到差别所在一前一后先后发生两个事件，李四看到两个事件同时发生，只要它们听从洛仑兹变换，这些视察效果就都是正确和合理的。人类对光的认识也是如此，人们对光的研究起源很早，但对其本质的认识履历了一个较漫长的历程。光究竟是波还是粒子？牛顿的“微粒说”与惠更斯的“颠簸说”组成关于光的两大基本理论。光的颠簸说与微粒说之争从17世纪初开始，至20世纪初以光的波粒二象性了结，历经三百余年。

1864年，麦克斯韦运用其数学天才在对前人和他自己的研究事情举行综合后，建设麦克斯韦电磁场方程组，并据此预言电磁波的存在，并凭据电磁波的流传速度即是光速得出光是一种电磁波，从而完成物理学的电、磁、光的一次大综合。1887年，德国科学家赫兹用实验证实电磁波的存在，这也就证实光具有波的特性。赫兹在实验中还发现光电效应，即在光的照射下物体会释放出电子。厥后爱因斯坦用光量子理论完美的解释这一效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。光既是波，又是粒子，在流传时体现出颠簸性，在与物质相互作用时体现出粒子性，这就是光的波粒二象性。

这种性质不仅光有，任何物质都有。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。凭据这一假说，电子也会具有干预干与和衍射等颠簸现象，这被厥后的电子衍射实验所证实。《老妇少女图》不正是物质的波粒二象性的最好诠释？

杨振宁教授出书一本著作《基本粒子简史》时，将荷兰人艾舍尔所画《骑士图》选作封面。这幅画在反射加上明暗交换操作下保持稳定，使物理学家着迷，因为它展现自然界的秘密，有正物质就有反物质，有正粒子就有反粒子。顾名思义，反粒子是一般粒子的镜像。每种反粒子和与它相应的粒子有相同的质量，可是电荷相反。正电子、反质子等在20世纪陆续被发现。 科学与艺术，都体现大千世界，体现大千世界之现象，如寒暑、晴晦、风雨、光声等。科学用艺术的手法，艺术用科学的眼界，都展现大千世界表观的多样性与内质的统一性，展现大千世界诸种现象背后的纪律与意义。

科学与艺术，都体现大千世界，体现大千世界之现象，如寒暑、晴晦、风雨、光声等。科学用艺术的手法，艺术用科学的眼界，都展现大千世界表观的多样性与内质的统一性，展现大千世界诸种现象背后的纪律与意义。

三、科学与艺术，都缔造美、体现美，都用美改善人

科学与艺术既差别而又相互关联，它们在审美方面交会。科学与艺术都仰慕与神往美，都钩起人们对留住美、再现美、缔造美的欲望。

科学家与艺术家感受美的角度、留住美的方式或许差别，但享受美与再现美的意愿是相通的。或许艺术家欣喜的是色彩斑斓，用巧妙的线条与色彩组合，结构成漂亮的画卷，从而再现美并让美万古流传，让同代人与厥后者从美中获得愉悦。而科学家则基于对美的盼望，探索物理手段，如发现分光器件或照相机等，实现美的重现与美的再缔造。今天，人们在享受富厚物质生活的同时，精神生活也获得极大富厚。置身于演唱会的现场，看那美仑美奂的灯光陪同着婀娜多姿的舞蹈，看客们真分不清哪些是艺术家的缔造哪些是科学家的构想。

实际上，在当今世界，物质文明与精神文明高度蓬勃，科学与艺术的分界渐趋模糊，科学探索插上艺术的翅膀，艺术缔造增加科学的视域，不仅会使科学探索与艺术缔造带来更多的结果与更大的成就，而且会让我们的物质生活与精神生活平添更大的兴趣，从而让我们拥有越发康健快乐的人生。

科学与艺术都缔造美，体现美，因为科学与艺术都具有追求美的动因，作为多样性与统一性的综合体，都具有缔造美与再现美的欲望和行动力。因为都缔造美、体现美，科学与艺术都用美改善生活的基调与品质，都用美增强人的心智，陶冶人的情操，提升人的道德与精神，使人获得全面的改善。

教育的应然目的与功效，是“改善人”，是促进“人的心智力的生长”、是促进“人的明白力与判断力的生长”与“人的理性气力、道德气力与精神气力的最充实生长”。促进明白力与判断力的生长，是科学教育的应然目的与功效；促进道德气力与精神气力的生长，是艺术教育的应然目的与功效。科学教育与艺术教育相互促进，同等重要，不止是对于科学与艺术两大领域，而是对于全部领域。