科学与艺术
教学要求
一、了解科学与艺术的相同之处，懂得科学与艺术是不可分的，理解科学、艺术、创造力、真理等标志人类文明进步的重要概念及其相互关系。
二、学习本文以事例为主，摆事实、讲道理的论证方法。
三、分析文章清晰的论证过程，学习作者严谨的论述语言。
课文分析指导
一、内容解读
李政道先生多年致力于倡导科学与艺术的结合，他认为两者的本源是一致的，它们都来源于人类的社会实践，来源于人类的智慧与创造；科学与艺术的融合必将促进、加速文化的进展，而且是人类文明发展的必然规律。作为一名科学家，李政道站在科学的立场看艺术，充分思考和研究后，提出了“艺术与科学”结合的构想。他告诉人们，无论是正在从事科学或艺术事业的人，都要具备创造精神和提高创造力，要以追求真理的普遍性作为自己奋斗的目标。这样，我们的科学和艺术才会有大的发展。
科学与艺术是意识形态相对的两大门类，作者论述艺术与科学的两大相同点，共同的基础是人类的创造力，追求的目标都是真理的普遍性。围绕这个中心，作者进行了具体的论证。
文章可分为三部分：
第一部分（1段）开门见山，提出中心论点：“艺术和科学的共同基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。”科学与艺术是意识形态相对的两大门类，作者慧眼独具地谈到了艺术与科学的两大相同点：“共同的基础”—“人类的创造力”，“追求的目标”—“真理的普遍性”。
第二部分(2-10段）紧承上文，对中心论点加以具体论证。可以分为两层：
1. (2-6段）谈艺术的“创造力”和“真理的普遍性”。
作者首先强调艺术的基础是“人类的创造力”。他指出，只有用创新的手法，才能创造出真正的艺术珍品，也才能唤起人们深藏在内心的情感，并用李白和苏轼两个不同时代的诗人咏月的诗句及莎士比亚作品加以佐证，说明有创造力的艺术作品其生命力可以穿越时空，可以唤起不同时代的人们的意识或潜意识中深藏的、对外部世界既已存在的内心情感。作者指出，这种“情感越珍贵，反响越普遍，跨越时空、社会的范围越广泛，艺术就越优秀”。让人们明白，艺术创造力虽不是人人都有，但有创新的艺术珍品超过时空限制的美好的情感表现，接受者欣赏者多能产生共鸣，而且唤起的反响越强烈越普遍，接受和欣赏的人越多越广泛，表现这种情感的艺术就越优秀，越具有“真理的普遍性”。
2. (7-10段）谈科学的“创造力”和“真理的普遍性”。
作者首先指出，就像“艺术家的创造”一样，科学家运用人类的智慧，创造性地将自然界的现象通过“新的准确的抽象”，“结晶”为自然定律，强调了人对于科学的“创造力”。接着指出，“科学技术的应用形式会不断发生新的变化，但其科学原理并不随这些应用而改变”，这就是说原理定律一旦抽象概括出来，它的覆盖面是极广的，它的应用形式再多再发展，也只是它的应用形式，它本身是不会变的，并且列举了“迈克耳孙和莫雷在1887年做的光速实验”和“普朗克在1900年发现的黑体辐射公式”等事例，说明科学原理虽然艰深，少有常人能够理解，但科学原理的应用则普遍进人每一个人的生活。对于科学来说，解释的对象越多，应用得越广泛，就越具有“真理的普遍性”。
第三部分（11-12段）综合论述科学与艺术在“普遍性”和情感智慧方面的异同。
11段，作者首先指出科学与艺术在“普遍性”方面不完全相同：科学家追求的普遍真理性，是人类对自然现象的抽象与总结，是植根于科学家以外的外部世界的，科学家和整个人类只是外部世界的一个组成部分；而艺术家追求的普遍真理性，则是植根于整个人类的。同时作者强调，科学与艺术在“普遍性”方面尽管存在着差异，但也有着很强的关联，很自然地过渡到下一段的论述。
在12段里，作者指出：艺术和科学都需要智慧，而发展智慧又需要情感因素。并用两个反问句强调二者相互依存的关系，从而阐明“科学和艺术的关系是同智慧和情感的二元性密切相连的”。在此基础上，作者得出一个充满哲理的结论：“科学和艺术是不可分的”，就“如一个硬币的两面”，准确而科学地诊释了科学与艺术的关系。
二、写作特点
1.本文主要采用举例论证的方法。在这篇文章中，李政道先生旁征博引，结合中国古诗词、西方戏剧艺术与科学理论等诸多典型例证，加以高屋建领的精辟分析，全面而有力地说明了科学与艺术的关联性。
本文2至4段中举了李白的《把酒问天》和苏轼的《水调歌头》，说明不同朝代的不同作者写同一题材—咏月，虽然有相似和不同，却同样感动着不同时代的人们；第5段又举了莎士比亚的例子，说明中外同理。这些事例拉近了文章所要阐述的抽象概念与读者已有的生活经验之间的距离，生动而有力地说明了自己的观点：艺术珍品具有“真理的普遍性”。
第10段举了“迈克耳孙和莫雷在1887年做的光速实验”和“普朗克在1900年发规的黑体辐射公式”的事例，论证了科学技术的应用形式会不断发生新的变化，但其科学原理并不随这些应用而改变。并让我们明白，科学原理虽然艰深，少有常人能懂，但科学原理的应用则普遍进人每一个人的生活。而且“科学原理应用越广泛，在人们社会生活中的表现形式也越多样化”。既用典型事例证明了科学的普遍性，也对读者进行了一次近代知识的教育。
2.条分缕析，层次分明，逻辑性强。
在本文中，作者首先提出论点：艺术和科学的共同基础是人类的创造力，它们追求的目标是真理的普遍性。然后分别论述“艺术”和“科学”的两个方面，而对这两个方面的论述又都是先论述创造力，再论述普遍性，最后再综合论述艺术和科学的相同点。这种条理分明的结构有助于我们更好地把握文章内容。
3.议论与说明相结合的表达方式。
文章在议论的同时穿插了许多说明性文字，如对自然定律的说明、对物质基本结构的说明等；而且文中所举的一些例子，也都带有一定的说明性。如：“一个是迈克耳孙和莫雷在1887年做的光速实验，另一个是普朗克在1900年发现的黑体辐射公式。前者是爱因斯坦狭义相对论的实验依据，后者为量子力学奠定了基础。正是有了相对论和量子力学，20世纪的科技发展，如核能、原子物理、分子束、激光、X射线技术、半导体、超导体、超级计算机等等，才得以存在。”由于这些科学术语或原理离一般人的生活较远，读者不易理解，作者在严谨的逻辑推理中用准确的语言对其加以科学的说明，既帮助读者更好地理解文章所论证的道理，也使本文在词语的运用上具有平实、准确、严谨的特点。这是我们写作时应该学习和借鉴的。
重点难点分析
本文内容深刻，概念较抽象。作者的观点与学生的认知经验很难处于一个可以平等交流的平台。因此，本文的教学重点应该放在引导学生理清作者的论证思路，理解文中所举事例与中心论点之间的关系之上；教学的难点则应注意帮助学生深人理解作者严谨准确的论证语言，进而较好地理解把握科学与艺术两者的关系。
教学建议
本课教学可首先引导学生通过默读了解文章内容，引导学生在默读过程中根据自己的具体情况对文章局部进行重点关注、反复阅读，使学生能快速把握文章主要内容，提炼出文章论点；然后通过合作探究，理清文章思路。而后可通过问题的设置（如：找出点明艺术的“创造力”和“真理的普遍性”的句子，并谈谈如何理解它们；什么是科学的“创造力”和“普遍性”，如何理解它们，找出科学与艺术在“普遍性”方面的“异”，说说它们的关系；说说“科学和艺术的关系是同智慧和情感的二元性密切相联的”表现等等），引导学生对一些关键语段进行朗读、讨论、探究，在感受和理解文章严谨的论证语言的过程中，加深对文章思想内容的理解和把握。
思考与练匀参考答案
一、本题旨在引导学生深人阅读文本，更好地理解和把握文章思想内容。
参考答案：艺术与科学有两大相同点：共同的基础是人类的创造力，追求的目标都是真理的普遍性。
二、此题意在帮助学生理解议论与说明相结合的表现手法在文中的作用并学会运用。
参考答案：文章在议论的同时穿插了许多说明性文字，如对自然定律的说明、对物质基本结构的说明等；而且文中所举的一些例子，也都带有一定的说明性。如：“一个是迈克耳孙和莫雷在1887年做的光速实验，另一个是普朗克在1900年发现的黑体辐射公式。前者是爱因斯坦狭义相对论的实验依据，后者为量子力学奠定了基础。正是有了相对论和量子力学，20世纪的科技发展，如核能、原子物理、分子束、激光、X射线技术、半导体、超导体、超级计算机等等，才得以存在。”由于这些科学术语或原理离一般人的生活较远，读者不易理解，作者在严谨的逻辑推理中用准确的语言对其加以科学的说明，既帮助读者更好地理解文章所论证的道理，也使本文在语言的运用上具有平实、准确、严谨的特点。这是我们写作时应该学习和借鉴的。
三、本题旨在引导学生运用所学知识阅读文中重点段落，进一步学习理解举例论证这一方法的作用。
参考答案：本文2至4段中举了李白的《把酒问天》和苏轼的《水调歌头》，说明不同朝代的不同作者写同一题材—咏月，虽然有相似和不同，却同样感动着不同时代的人们。这些事例拉近了文章所要阐述的抽象概念与读者已有的生活经验之间的距离，生动而有力地说明了自己的观点：艺术珍品具有“真理的普遍性”。
四、本题旨在引导学生学会将课本知识拓展延伸到生活之中，搜集一些科学与艺术相结合的事例，帮助学生进一步理解课文内容。同时学会通过查阅资料、观察生活等方式来学习语文。
本题没有固定答案，学生可以充分发挥自己的能力，也可相互合作共同完成。所搜集的事例或故事只要能够说明科学与艺术相结合即可。（例如：“戏法人人会变，各有巧妙不同”，杂技、魔术、戏法里有许许多多物理、化学、心理学的原理。）
相关资料
一、作者简介
李政道，美籍华裔物理学家。1926年11月25日生于上海，原籍江苏苏州。1944-1946年先后就读于浙江大学、西南联合大学。1946年人美国芝加哥大学物理系研究院学习，1950年6月获哲学博士学位。1953--1960年历任美国哥伦比亚大学助理教授、副教授、教授，1960-1963年任普林斯顿高等研究院教授，1964年至今任哥伦比亚大学费米物理教授，1984年至今任哥伦比亚大学教授。李政道教授曾获诺贝尔物理学奖(1957)、爱因斯坦科学奖(1957)、法国国立学院布德埃奖章(1969, 1977)、伽利略·伽利莱奖章(1979)、意大利共和国最高骑士勋章(1986)、埃·马诺瑞那爱瑞奇科学和平奖（1994)等。他是美国艺术和科学院院士（1959)、美国国家科学院院士(1964)、意大利林琴科学院院士(1986)、台湾“中央研究院”院士(1957)和中国科学院院士(1994)。李政道教授关于弱相互作用中宇称不守恒定律以及其一些对称性不恒的发现，是极为重要的划时代贡献，为此，李政道教授和杨振宁教授共获1957年诺贝尔物理学奖。
他自幼酷爱读书，整天手不释卷，连上卫生间都带着书看，有时手纸没带，书却从未忘带。抗战时期，他辗转到大西南求学，一路上把衣服丢得精光，但书却一本未丢，反而一次比一次多。1946年，20岁的李政道到美国留学，当时他只有大二的学历，但经过严格的考试，竟然被芝加哥大学研究生院录取。三年后便以“有特殊见解和成就”通过了博士论文答辩，被誉为“神童博士”，其时年仅23岁。在科学上早熟的李政道，1956年30岁时便成为著名的哥伦比亚大学教授。
从70年代起，李政道教授为中国的教育事业和科学技术的发展做出了重大的贡献。为了在中国发展高能物理和建立高能加速器，在李政道教授的建议和安排下，自1979年开始，有几十位中国学者到国外学习和培训，他们后来成为建立北京正负电子对撞机(BEPC)、北京谱仪和进行高能物理实验的骨干；1982年，当我国高能物理事业举棋不定的关键时刻，他帮助我国选择了一个既先进又符合国情的Br-PC方案，并促成了中美高能物理合作，使Br-PC工程在选择方案、进行设计和建设中都得到了美国高能物理界的帮助和支持，对撞机能如期建成，并成为当今世界上在c-r物理研究能区唯一的高亮度电子对撞机，并做出了重要的物理结果，这与他的努力是分不开的。
为使年轻人尽快成才，李政道教授除在国内开设长期讲座外，还倡议并创立了中美联合招考物理研究生计划（CUSPEA），在1979-1989年的10年内，共派出915位研究生，并得到美方资助。
1985年，他又倡导成立了中国博士后流动站和中国博士后科学基金会，并担任元全国博士后管理委员会顾问和中国博士后科学基金会名誉理事长。1986年，他争取到意大利的经费，在中国科学院的支持下，创立了中国高等科学技术中心（CCAST)并担任主任，每年回国亲自主持国际学术会议，并指导'C ST开展多种形式的学术活动，对提高科技人员的水平起了重要作用。同时，在北京大学建立了北京现代物理中心；其后，在浙江大学成立了浙江近代物理中心，在复旦大学成立了李政道实验物理中心。他是中国科技大学、北京大学等11所大学的名誉教授。
1994年6月8日当选为首批中国科学院外籍院士。
二、感受李政道—艺术是科学的血脉（左赛春）
为了能从最佳角度捕捉到李政道教授演讲时的镜头，我席地坐在第一排贵宾桌前的地毯上，离他的演讲台只有两米远。这也许是整个会场中离他最近的位置了，李政道教授就这样从镜头深处向我走来。
平生第一次在现实中见到我从小敬慕的李政道先生，感觉这位科坛巨匠比我在任何书刊和网页上所见的照片都更有神采和魅力。他是一位世界级顶尖科学家，却有着诗人的浪漫和艺术家的洒脱。他的演讲可以说是思接千载，可条理性、思辨性却丝毫不乱。让人感觉，跳动在这位75岁的著名科学家胸膛里的，分明还是一颗年轻的心脏。
虽然长期旅居美国，李政道教授的中文仍十分流利，略带江浙口音。他的语速不快，但很有穿透力和感染力，语言十分幽默。他的知识面极广，对深奥的科学现象进行着简约而富有哲理的诊释。李政道说，他研读屈原的名篇《天问》时，发现这是大诗人用诗的形式写就的宇宙学论文，屈原在2500年前就在诗中巧妙运用了几何学和物理学的对称性原理，提出了地球是圆的，可能是个东西、南北不一样长的扁椭圆球体。通过对历史文化的一系列观察，李政道认为：在人类文化发展的历史长河中，科学与艺术始终是交织在一起的，但是必须搞清楚科学与艺术为什么能结合、结合的基础是什么、它们的结合对当代科学、艺术和社会文化发展有什么意义等理论问题。
充分思考和研究后，李政道提出了“科学与艺术”结合的构想：第一，科学与艺术的本源是一致的，两者都来源于人类的智慧与创新；第二，科学与艺术追求的目标都是真理的普遍性，艺术是用人类的想象、人类的创新手法唤起人们意识里的情感，这种情感越真挚，表现的艺术就越优秀，反响就越普遍，就越能够跨越时空。科学是用创造性的思维和劳动对自然界进行研究与探索；第三，科学与艺术是人类不同的文化范畴，是紧密结合在一起的，是一个硬币的两面，科学中有艺术，艺术中有科学，它们的结合和交流符合自身的发展需要，符合人类文化发展的规律；第四，科学与艺术结合有利于科学、艺术和整个社会文化的繁荣和发展，因为，科学可以因艺术情感的介人更富有创造性，艺术可以因吸取科学智慧而更加绚丽多彩。
艺术和科学是人类永恒的话题。历史上伟大的艺术家、哲学家、科学家大都是具有博大人文精神的思想家，他们都是超功利、超时空，追求生命真谛的实践者和体验者，他们都具有美好的情感和创造美好情感的才能。正如李政道教授所说：“科学的目标是准确的回答和求解，但是科学家不可能找到所有的答案，也没有最终的答案，只能增加答案，而增加答案和了解客观世界的动力是美好的情感，没有情感就没有创造力，这和创造艺术的动力完全相同。”
聆听李政道的理论，有如沐春风之感。当演讲结束，他在我的镜头中由清晰变得模糊，而科学与艺术在我心中却越发清晰起来。
（选自2001年11月1日《经济日报）））
三、李政道：科学与艺术相结合的“红娘”（施宝华）
去岁金秋，我国科学界和艺术界的名流汇聚在首都炎黄艺术馆，就杰出物理学家李政道教授主编的《科学与艺术》大型画册出版进行座谈。
画坛大师昊冠中操着浓重的江苏口音激动地说：“我年轻时上浙大也是学自然科学的，后来才走上艺术的道路。可是，我一直以为，科学和艺术是不搭界的。后来，李政道教授回国，经常同我聊天。他认为，科学与艺术都源于人类的创造，都追求着真理的普遍性，都追求真、善、美。科学与艺术是相通的，密不可分的，是‘一个硬币的两面’。他还出了题目，让我们创作。通过实践，我逐渐接受了李先生的观点。科学和艺术的本质是一致的，只是后来社会分工把它们分开了。现在，科学与艺术之间已经架起了桥梁，我们就可以同科学家合作，携手开辟科学与艺术结合的新天地。所以，今天，我们应该感谢李政道先生，是他充当了科学与艺术结合的‘红娘夕，是他鼓励我们画界的同仁致力于‘科学画’的创作。……”
吴冠中先生的话引来了一片掌声。在会上，科学家朱光亚、甘子钊，画家华君武、袁运甫、刘巨德也作了精彩的发言。
吴冠中先生将李政道教授喻为科学与艺术结合的“红娘”，非常贴切，它生动地反映了李政道教授多年来孜孜不倦地为促进科学与艺术的沟通所作的贡献。
李政道教授是获得诺贝尔奖的杰出物理学家，在科学疆场上驰骋了半个世纪，成就显赫，饮誉世界。他虽久居海外，但却有着殷殷炎黄情，对中国的历史和传统文化十分钟爱，且常以学者的目光去探询历史文化的底蕴，每每提出独特见解。他研读屈原的《天问》发现，这位写下了不朽诗篇的大诗人对自然界有惊人的洞察力和卓越见地。他认为《天问》是这位大诗人运用几何学原理，通过精确的推理，以气势磅礴的诗句写就的我国最早的宇宙学论文。李政道列举诗中的内容来证明他的这个独特见解。屈原《天问》中有这样两段：“九天之际，安放安属？隅限多有，谁知其数？……东西南北，其修孰多？南北顺堕，其衍几何？”李政道解释说，诗中的“九天”是指天球的九个方向：东方为苍天（啤天），东南方为阳天，南方为炎天（赤天），西南方为朱天，西方为颖天（昊天、成天），西北方为幽天，北方为玄天，东北方为变天，中央为钧天。
李政道说，在上面所引的第一段诗中，屈原进行了以下推理：假定天空的形状是半球，若地是平的，天地交接处必定会充满奇怪的边边角角。到底是什么东西放在那里呢？它又属于什么呢？宇宙的这种非解析几何形状不太合理，因此，这种东西是不可能存在的。屈原就此推论说：地和天是不可能互相交接的，地和天可能都是圆球形，天像蛋壳，地像蛋黄，各自都能独立转动。
李政道接着说，上面所引的第二段诗，说明屈原又进一步推论：地球的形状也许不是纯圆球形，它的东西直径与南北直径之间哪个更长一些呢？这就是说，赤道圆周与极径圆周哪个更长呢？
李政道从物理学家的角度分析说，屈原是准确地运用了几何学和物理学的对称性原理。这位生活在公元前4世纪的大诗人不仅爱国忧民，还对自然界进行极富想象力的探寻和思考。他在两千五百多年前就曾提出这样的科学设想：地球是圆的，而且可能是个东西、南北不一样长的扁椭圆球体。这真是个令人惊奇的科学推断！15世纪哥伦布作环球探险证实了地圆说。16世纪，哥白尼提出日心说。直到近代，科学家们才测量出赤道半径为6 378公里，极半径为6 357公里—地球确是一个东西长、南北短的扁椭圆球体。
李政道在台湾“中央研究院”讲学时，看到了一片甲骨。这片甲骨上的刻文记录了当时发生的一次新星爆发的情况。文中有“新大星并火”的字眼，所谓“新星”就是爆发的一种变星体，它会使星的亮度在几天至一个月内增强一万至十万倍，如“火”一样。李政道特别指出，甲骨文“新大星”中的新字右边一撇被刻成了一个箭头，且指向一个奇特的方向。这种具有极高艺术性的象形文字表达出了极为珍贵的科学发现。李政道说，在这片甲骨之后契刻的另一片甲骨上则记录着，这颗“新星”的亮度已明显下降了。两片甲骨记录了这一“新星”的爆发过程，表明在古老的文字中，就有了艺术化的科学发现的表达，生动地说明科学与艺术之间有着密切的关系。
李政道以物理学家的独特视角审视了中国文化中的许多现象，逐步形成了对科学与艺术关系的新认识。他认为，艺术，例如诗歌、绘画、雕塑、音乐等，是用创新的手法去唤起人们的意识或潜意识中深藏着的、已经存在的情感。情感越真挚，唤起就越强烈，反响就越普遍，反映这种情感的艺术就越优秀。科学，如天文学、物理学、化学、生物学等，是对自然界现象进行的新的准确的概括和抽象。科学家的概括和抽象阐述越简单，应用就越广泛，科学发现和创造就越有价值。
李政道进一步认为，艺术家对情感表达的创造，科学家对自然规律的揭示有个共同特点：它们都源于人们的智慧和创造力，都追求真理的普遍性。不同的是，科学家追求的普遍性是他所揭示的自然规律的普遍适用性，它的真理性植根于科学家以外的世界，而艺术家追求的普遍性虽然也是外在的，但植根于整个人类，没有时间和空间的界限。
从这个观点出发，李政道再去审视历史文化中科学与艺术的关系就更清楚了：科学和艺术在人类历史初期是融合在一起的，只是随着社会的发展和分工的细化才逐渐被分开。这种“分开”既有其进步的一面，也有其不利的一面，使从事科学的人对艺术一窍不通或者仅仅作为业余爱好，而从事艺术的人，对科学也往往全然无知。这种绝然分割的局限思维对各自从事的科学或艺术事业无疑是个损害。如果我们的科学家能了解艺术，那么丰富的艺术的创造和情感的丰富，可以帮助科学家的科学发现和创造；而我们的艺术家如果了解科学，那么科学知识和创造精神也可以激发他们的艺术创造力。
（洗自2001年5月27日《科学时报》，有删节）