1、愛因斯坦與藝術(shù)說數(shù)自然筆記重點分析一、知識概述愛因斯坦與藝術(shù)是夾敘夾議型的議論文，通過探討愛因斯坦與藝術(shù)的關(guān)系，揭示科學與藝術(shù)的互補性與統(tǒng)一性，指出造就一個杰出的科學家需要有廣闊深邃的文化背景。作者高屋建瓴地看待科學、藝術(shù)、哲學三者間的關(guān)系，從哲學、美學的角度全方位地看世界；他以愛因斯坦與藝術(shù)的密切關(guān)系為例，論證科學與藝術(shù)是人類智慧的兩個方面，它們相輔相成，不可分割。研究數(shù)學、物理學和天文學的人當擁有這般審視天地之大美的心胸，這才是自然科學研究的最高目標。只有懷著這一崇高目標的人才有可能做出偉大貢獻。文章的觀點具有高度前瞻性，這一觀點形成于五六十年代作者在北大求學期間，并在21世紀得到充分發(fā)展

2、。這一觀點針對工業(yè)革命以來，人們將學科專業(yè)越分越細、觀察世界的視角越來越窄的弊病，為知識界、教育界正確認識世界和科學部署學科專業(yè)提供了思路，也為莘莘學子如何正確對待專業(yè)知識學習提供了理論依據(jù)。說數(shù)是一篇科學散文，介紹的對象是數(shù)學。而數(shù)學向來是思辨的科學，素以抽象艱深著稱。其實，數(shù)學之思辨基于邏輯公理系統(tǒng)，如能按部就班循序而進，就可以化難為易。抽象源于實際，而又應用于實際，如能從其原型說數(shù)，就可以具象思維來理解抽象原理，而這顯然就是作者寫作說數(shù)所作的嘗試。既然數(shù)學中蘊含著真理，就一定能從中發(fā)掘出美。而詩與數(shù)學相似，好詩就如清澈的水晶那樣晶瑩剔透、流光溢彩，數(shù)學的邏輯公理系統(tǒng)也是通體透明、一塵不沾

3、。東方和西方古代的哲人都曾探求過宇宙的秘密，仰觀俯察，嘔心瀝血。古希臘以及西洋近代哲人如何探究宇宙的奧妙，我們且不去說，單說充滿智慧的中國古代哲人，他們是如何以獨特的“默而識之”的韌勁去解讀宇宙萬物的秘密的。四時運行，萬物繁衍，時隱時現(xiàn)，秘而不宣。然而，它們是美麗的，有著永恒的美麗的精神。這種精神的美，得靠人類的智慧去揭示、表述和傳播，讓它們的靈光照耀人間。這是完全可以做到的。散文家楊文豐所著的這4篇散文，處處閃現(xiàn)著學識與智慧的靈光。讀藍地球，感受到生命的回歸，新生的美麗。蔚藍生命和青春的色彩，使所有活著的生物得到喜悅。讀“晨昏線”寓言，我們讀出了對人類生存、命運的精辟啟示。楊文豐的自然筆記，

4、看似自然描述，但實際上寫的是宇宙萬物的辨證規(guī)律。二、重難點概述（一）愛因斯坦與藝術(shù)1、寫作背景趙鑫珊：20歲那年，我讀到日本物理學家、諾貝爾獎金獲得者湯川秀樹寫的一本物理書；在扉頁上，作者用莊子的一句名言作為題記：“判天地之美，析萬物之理?！边@給了我的精神雙重的震撼。第一重震撼當然是這句格言本身所具有的氣魄。研究數(shù)學、物理學和天文學的人當擁有這般審視天地之大美的心胸，這才是自然科學研究的最高目標。只有懷著這一崇高目標的人才有可能作出偉大貢獻。為什么在我國的高等院校數(shù)學、物理教科書的扉頁上，不把莊子的這句格言寫上去呢?寫了，會拔高廣大理工科學生的心胸，并造就一個中國的愛因斯坦。第二重震撼，我是從

5、一位外國人，而且是二位杰出的理論物理學家那里第一次知道莊子這句格言的。從那以后，我就沒有放松過從中華古詩文中吸收營養(yǎng)。我尤其欣賞唐詩。科技進化一年一個樣，但人性的進化很慢，幾千年不變。唐詩的每句話都依然讓我們那么感動，就像是今天寫的一樣。它是我們民族的思想感情寶庫。去年有位研究生去加拿大，臨行前問我需要帶哪些書。我說，至少要帶兩本：新華詞典和唐詩三百首。不管你原先學什么專業(yè)，也不管你身在何處，即便是到了南極、北極，只要你肚子里有幾首唐詩，你便是“正宗”的中國人。這是另一種“護照”，無形的護照。2、全文共18段，分為三部分：第一部分：第1至4段。作者借愛因斯坦回顧幼年往事和經(jīng)歷來切入文章，指出愛

6、因斯坦之天才偉業(yè)與藝術(shù)、哲學不無關(guān)系，而美學界、科學界和教育界目前對此的研究卻是一個盲點。作者指出“愛因斯坦與藝術(shù)”這個話題有兩重意義：揭示科學與藝術(shù)的互補性和統(tǒng)一性，加深對藝術(shù)本質(zhì)的認識。這也是作者寫作本文的意圖。為了能夠說明科學、藝術(shù)和哲學是愛因斯坦人生的三大支柱，作者分別選取代表音樂的小提琴莫扎特奏鳴曲，代表科學的歐幾里得幾何，代表哲學的康德的純粹理性批判等事例展開敘述。三個方面的事例使讀者充分意識到僅僅將愛因斯坦定位為科學家是不全面的。第二部分：第5至16段。這是文章的主體部分，通過愛因斯坦熱愛音樂、崇尚文學的生動事例，證明科學與藝術(shù)是互補的、統(tǒng)一的。這部分分為兩個層次：第5至8段為第

7、一層：主要敘述了愛因斯坦在從事科學研究過程中，仍對音樂和文學有偏愛，在科學研究遭遇瓶頸的時候，藝術(shù)往往可以幫助他廓清迷霧，開拓想象空間。作者選取了三個角度展開敘述愛因斯坦對音樂的癡迷：他欣賞西方古典音樂，認為對所酷愛的音樂家巴赫的任何評論都是褻瀆與不敬；不僅僅是欣賞，在科學思想領(lǐng)域迷津密布的時候，他往往親自操“弓”上陣，借琴弓突出重圍；此外，他更是常常與志同道合的普朗克共奏物理學界的高山流水之音。愛因斯坦對于文學的熱愛與對音樂的熱愛相差無幾。在列舉了愛因斯坦所熱愛的作家群之后，作者選取了他青年時代與友人朗誦海涅作品的事例，引用愛因斯坦比較高斯與陀思妥耶夫斯基對于他的影響后者更重要的評論，這些都

8、直接地論述了愛因斯坦對于文學藝術(shù)的重視。文章集中大量事例充分論證了觀點科學與藝術(shù)可以相通互補，但作者沒有停留在事實的介紹與再現(xiàn)上，而是將思考的觸角向更深處延伸：“愛因斯坦如此重視文學藝術(shù)的作用，對我們搞教育和自然科學的人來說，不是可以引起深思么?”文學藝術(shù)究竟有哪些作用值得當下的人們思考？第9至16段，為第二部分的第二層：主要探求愛因斯坦熱愛文學藝術(shù)的原因，揭示科學與藝術(shù)的價值；并且指出兩者之間具有互為促進、統(tǒng)二于一體的關(guān)系。這一層劃分為三個小層次。第9至11段為第一個小層次，分析愛因斯坦之所以執(zhí)著追求科學與藝術(shù)，是“出于精神生命的需要，出于他的人生觀和世界觀，出于一種死生之地，存亡之道，不可

9、不察的必要性”。第9段首句語氣堅定有力，“絕不僅僅是”不啻于當頭棒喝，追求文學藝術(shù)不應該是娛樂消遣，而應該是精神境界的提升。排比句的運用使作者的觀點得以強調(diào)突出。第10段借愛因斯坦自己的論述對第9段的觀點加以闡發(fā)。愛因斯坦將安逸享樂的“豬欄理想”與對藝術(shù)科學目注神馳的人生作比較。第11段作者將愛因斯坦與虛擲光陰之人作比較，更將比喻融合其間，指出人生無止境地從事科學、藝術(shù)活動方是一種莫大的精神安慰。第12至14段為第二個小層次，分析愛因斯坦熱愛文學藝術(shù)的第二個原因，他之所以認為文學藝術(shù)具有永久的魅力，是因為文學藝術(shù)還有著重要的倫理價值提高人們的精神境界，在這一點上，文學藝術(shù)的作用往往勝過科學。這

10、一層中作者援引與愛因斯坦有過交往的其觀點在愛因斯坦心目中引起強烈共鳴的卡夫卡的見解“把文學藝術(shù)看成是探索世界秘密的決定性手段”，表明科學和藝術(shù)都是企圖表示未知世界的，并且互為補充。而這一點也正是愛因斯坦與藝術(shù)具有密切關(guān)系的深厚根源。13段上承12段進行總結(jié)。14段則通過音樂方面的肖邦，繪畫方面的凡高和文學方面的陳子昂在抒情達意方面是科學所無法比肩而立的比較，照應13段。第15、16段為第三小層次，分析愛因斯坦熱愛文學藝術(shù)的第三個原因，指出愛因斯坦之所以認為科學和藝術(shù)值得追求，是因為它們體現(xiàn)了一種絕對和諧之美，其產(chǎn)生的美感是相通的。例如幾何命題與交響樂，絕對和諧之美不僅表現(xiàn)在科學本身而且表現(xiàn)在追

11、求科學美的科學家身上。當然，相通的前提在于兩者均要以豐富的想象力作為心理背景。第三部分是文章的最后兩段。這一部分是文章的結(jié)語部分，指出寫作本文的現(xiàn)實意義。針對“我國為什么不能造就出一個愛因斯坦”這一問題；指出造就人才需要有廣闊而深邃的文化背景，藝術(shù)能拓展你的文化背景，豐富你的想象力，提高你的審美感和精神境界，再次點明了文章的中心論點。3、愛因斯坦藝術(shù)世界的具體表現(xiàn)：6歲，學小提琴；(藝術(shù))13歲，愛上莫扎特；還愛上了幾何學和康德哲學；(科學、哲學)音樂方面：他，推崇西方古典音樂，尤其酷愛巴赫、莫扎特、貝多芬的作品他，造詣于小提琴優(yōu)美、和諧、充滿想象力催化科學創(chuàng)見和思想閃光他，傾心于鋼琴扣人心弦

12、描繪物理學優(yōu)美的圖景旨在說明“科學的美和藝術(shù)的美是相通的，是世界最高最美的兩個側(cè)面。”文學方面：他，推崇文學，熱愛莎士比亞、歌德、海涅、陀思妥也夫斯基和肖伯納；共鳴卡夫卡他，朗誦海涅的哈爾茨山游記他，崇拜陀思妥也夫斯基：“陀思妥也夫斯基給予我的東西比任何科學家給予我的都要多，比高斯還多！”他，極力推崇文學藝術(shù)認為確信宣稱看來旨在說明愛因斯坦已將文學當作精神生命的需要，并深深懂得了文學的倫理價值，從而也證明了科學與藝術(shù)“是兩個無限的、永遠也沒有終點的世界”，需要不斷去追求。進一步揭示科學與藝術(shù)之間緊密而深遠的內(nèi)在關(guān)系，也揭示了這位科學巨匠酷愛音樂和文學的緣由。4、探求寫作主旨主旨：倡導科學精神的

13、同時，人文精神也不可或缺，打造科學巨擘，固然要拒絕自身的先天不足，歸根結(jié)底還是社會要提供適宜的土壤和空氣。（二）說數(shù)1、作者簡介沈致遠(1929)，江蘇溧陽人。1956年考入浙江大學，1959年留校任教。1980年應邀赴美，先后在紐約理工大學等處擔任研究科學家、教授。后轉(zhuǎn)入工業(yè)界，在杜邦公司任杜邦院士，從事高溫超導電子學及無線電通訊等方面的研究。他在物理、電子、激光、微波等領(lǐng)域發(fā)表論文40多篇，主要專業(yè)著作有：微波技術(shù)，高溫超導微波電路。個人擁有1l項美國專利。近年來，沈致遠致力于提倡科學文藝，從事科學散文及科學詩創(chuàng)作。其中集結(jié)成書的有體驗美國和科學是美麗的科學藝術(shù)與人文思維等，其科學散文廣受

14、好評。2、課文導讀“數(shù)”往往給人枯燥乏味、抽象單調(diào)的感覺，本文卻道前人之未道，使“數(shù)”走下神壇，變得平易近人，豐富多彩，閃爍著智慧的美麗光芒。文章從易到難，由少到多，自簡單至復雜，使人有漸入佳境之感。文章按照人類認識數(shù)的歷史進程形象地說明了數(shù)學世界由創(chuàng)立到壯大的過程。按照從自然數(shù)說到負數(shù)和零，再到分數(shù)、無理數(shù)、虛數(shù)和復數(shù)，最終談及有待探索的數(shù)學空間，如文中所示。文章不僅將知識進行了梳理，還指出數(shù)與生活息息相關(guān)，數(shù)來源于生括，又能解決現(xiàn)實生活中的難題，進而帶領(lǐng)讀者走進數(shù)的奇妙世界。自然數(shù)是數(shù)學的起點，原型“自然數(shù)的實物原型可能是十個手指”；負數(shù)解決了小數(shù)不能減大數(shù)的困難，原型與人類早期的商業(yè)借貸

15、活動有關(guān)；零是數(shù)之基礎(chǔ)、進位、運算，原型是一無所有或四大皆空；分數(shù)原型與生活中的平分活動有關(guān)，比如“三人平分一個西瓜，每人得三分之一”，這解決了不能整除的困難；無理數(shù)的代表是圓周率，作用是表示無法用整數(shù)或分數(shù)來表示的數(shù)字；虛數(shù)原型是虛功，解決負數(shù)開平方的難題；復數(shù)的原型是交流電，反映了微觀粒子本性的實質(zhì)問題。3、數(shù)學一向以枯燥乏味之面目示人，而沈致遠卻獨辟蹊徑，大作翻案文章，認為“數(shù)學天地充滿了詩情畫意”，他是如何向我們昭示數(shù)學之美的?文章當中的修辭格和各種說明方法就更使文章妙趣橫生，引人入勝，感受到數(shù)原來也那么詩情畫意。設(shè)問：如“對數(shù)的尋求是否到此為止呢?數(shù)學家并不滿足，繼續(xù)孜孜以求，尋找尚

16、未發(fā)現(xiàn)的新數(shù)，果然被他們找到了”“虛數(shù)和復數(shù)有沒有實際的原型呢?乍看似乎虛無飄渺，復雜得很。其實虛數(shù)和復數(shù)都有原型”提出問題，引起注意，啟發(fā)思考。反問；“負數(shù)也是有原型的，欠債不就是負資產(chǎn)嗎?”“零代表無，沒有無何來有?”通過反問加強了語氣。比喻(打比方)：“負數(shù)和正數(shù)分列左右如雁翅般排開，零居中央，頗有王者氣象”，“從實數(shù)軸上的雁翅排開，發(fā)展到復平面上的眾星捧月，無論數(shù)的概念怎樣擴大，零的特殊地位始終不變”。前者把零比喻成其中的國王，生動形象地說明了零在數(shù)字中的重要性，把負數(shù)和正數(shù)比作雁翅，將正數(shù)、負數(shù)的不斷延伸與對稱排列的狀態(tài)完整呈現(xiàn)。后者用“雁翅排開”和“眾星捧月”分別比喻數(shù)軸、復平面，

17、生動形象地說明了復平面上的水平直線是實數(shù)軸，負數(shù)正數(shù)分列左右，零居中央，與之相垂直的是虛數(shù)軸，它上面的點則是虛數(shù)，而復平面上的其余任何的點則為復數(shù)。引用(引資料)：“零的原型是什么?是一無所有還是四大皆空?”引用佛家語錄，頓使文章增色不少，令人忍俊不禁。作者還引用自己的關(guān)于數(shù)字的兩首小詩圓周率和零贊，其中還寓有比喻，“數(shù)學家稱之為無理數(shù)詩人贊之為有情人道是無理卻有情天長地久有時盡此率綿綿無絕期”，引用、化用前人詩句，生動形象地說明了圓周率難以窮盡的特點，使文字生動活潑，韻味無窮，引起讀者興趣。“難怪你這樣美像中秋夜的一輪明月”，用中秋明月比喻零，取其形似；“成十倍地賜予別人”，月亮把光芒灑向大

18、地，正如零舉足輕重、無私奉獻的重要性，并寓有擬人的手法。作比較：“北京圖書館里浩如煙海的藏書所包含的信息雖然極多，但仍是有限的，而圓周率卻包含著無限的信息，怎能不令人驚嘆!”把圓周率難以窮盡的特點與北京圖書館藏書豐富但卻有限的信息作比較，突出圓周率所代表的(無理數(shù))的特點。舉例子：“有些數(shù)就根本無法以整數(shù)或分數(shù)來表示，最著名的就是圓周率”以圓周率作為實例，化抽象為具象，形象地說明無理數(shù)的特點?！柏摂?shù)之引入解決了小數(shù)不能減大數(shù)的困難，例如12一1。”直觀生動地說明負數(shù)的實際應用。“人們將分數(shù)化為十進位小數(shù)以后，發(fā)現(xiàn)有兩種情況：一種是有限位小數(shù)。例如l/20.5；另一種是無限循環(huán)小數(shù)，例如l303

19、33 33”使有限位小數(shù)與無限循環(huán)小數(shù)的特點易于把握?！捌鋵嵦摂?shù)和復數(shù)都有原型：電工學中利用復數(shù)表示交流電，虛數(shù)代表虛功，使得電工學計算大為簡化?！敝庇^具體地說明了虛數(shù)和復數(shù)的特點及在生活中的原型和應用。下定義：“零和自然數(shù)以及帶負號的自然數(shù)統(tǒng)稱為整數(shù)?！睖蚀_地解釋整數(shù)的內(nèi)涵和外延?！坝辛藷o理數(shù)以后，原來的整數(shù)和分數(shù)統(tǒng)稱為有理數(shù)?！睖蚀_地解釋了有理數(shù)的內(nèi)涵和外延。（三）自然筆記1、作者簡介楊文豐(1957)，廣東科學技術(shù)職業(yè)學院中文系教授，中國作家協(xié)會會員，散文家。已出版散文集、寫作學和創(chuàng)造學著作等10部(4部合作)，曾獲國家科普獎二等獎、散文獎、省和部級教材獎等。2、作者以細致的科學觀察和廣

20、遠的藝術(shù)想象生動描述了地球的色彩，空氣的流動，以及光照、降雨的作用和異象。他憑卓越的想象力，以美妙而豐富的聯(lián)想，華麗而靈動的筆觸，將自然界種種令人嘆為觀止的瑰麗雄奇的景觀，描繪得美輪美奐，在傳授自然科學常識的同時，又給讀者以無限美好的享受。作者用小標題的形式結(jié)構(gòu)全文，對象明確，每一段落既保持了全文一以貫之的文風，寓科學性于文學性之中，又各具特色，豐富多彩的內(nèi)容和豐富多彩的表達形式融為一體，具有很強的可讀性。一位自然科學家有如此美妙的文筆，令人贊嘆。3、文章結(jié)構(gòu)第一部分：“藍地球”。第l段指出圍繞地球的大氣層是藍色的；第23段介紹大氣的藍色是陽光與空氣相遇而成；第4段表達了在藍色天宇下人類能和平

21、安寧生活的美好愿望。第二部分：“晨昏線寓言”。第1段說明晨昏線是白天與黑夜在地球表面上的交界線；第2段指出由于自然因素的復雜，晨昏線對光與暗的劃分并不均勻；第3段揭示晨昏線的社會意義：昭示光明與黑暗永遠共存的道理。第三部分：“包容一切的空氣”。第13段首先說空氣的無處不在；第45段以“古老”而又“年輕”說明了空氣的無時不在；第67段以“勤勞”的“園丁”和“永恒的流浪者”解讀了空氣對地球的意義；第812段揭示空氣是平凡而偉大的。第四部分；“蒲福風級”。第19段介紹了風的級別；第10段說明現(xiàn)已編出現(xiàn)代性與傳統(tǒng)性相結(jié)合的蒲福風級表；第11段則聯(lián)想到人類社會的森嚴等級。4、每一部分闡釋旨要藍地球：由于

22、太陽光的波長不同，遇到空氣中的微型物質(zhì)形成散射和漫射，形成“藍地球”。在這一段，作者將比喻和比擬手法運用得爐火純青，把光學的一些知識描寫得靈動飄逸，使七色陽光、空氣與地球具有了人格化的含義?！俺炕杈€”寓言：白天和黑夜在地球表面上的交界線。作者在這里的用意并不僅僅局限于解釋自然現(xiàn)象，他還從晨昏線引申出了光明與黑暗相互依存、互有攻守的哲理，由于有自然宇宙的大境界作鋪墊，因此，文章極具感染力。包容一切的空氣：空氣無處不在，她的特征和作用。以比喻領(lǐng)起每一段，非常形象地描述了空氣與地球的關(guān)系，與人類的關(guān)系，也使文章對包容一切的空氣的神情贊美顯得水到渠成，合情合理，字里行間充滿了人類對“空氣”的贊美和感恩。蒲福風級：英國海軍大將蒲福1805年以海陸之上的