魔爪文学

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第166章 实验教学（第1页）

“万物皆有理”的墨迹在致知堂的黑板上尚未干透，格物书院的教学便以一种令所有学子目瞪口呆的方式，从理论宣言迅坠入了烟火气十足的实践海洋。云湛彻底摒弃了传统书院摇头晃脑的死记硬背与经义注疏，他的信条是：理，需亲手去“格”；知，要实践中“致”。

数学院的第一堂正式课，不在室内。云湛将三十名被分到数学院和格物院（初期合并授课基础）的学子带到书院后山一片相对平整的坡地。这里视野开阔，可以望见远处的海平线与近处的溪流。

没有算筹，没有《九章》，只有几捆标有刻度的麻绳（用不同颜色布条标记长度单位）、一些削尖的木桩、几副用木板和钉子粗制的直角三角板（“矩”）、以及一些用来标记位置的小石块。

“今日，我们不学算经歌诀。”云湛指着眼前的坡地、溪流和对面的小山，“我们要丈量这片土地——估算它的面积，测算小溪的宽度，目测对面小山的高度。”

学子们面面相觑，丈量土地？这不是官府胥吏或田户丈手的事吗？与学问何干？

云湛不解释，直接分组。他将学生分成六组，每组下绳、桩、三角板。“目标一：用你们手中的工具，尽可能准确地量出这片坡地东西与南北的最大长度，并估算其大致面积。方法不限，但每一步测量，需记录数据，并说明理由。”

起初是一片混乱。有人拿着绳子胡乱比划，有人对着三角板呆，有人试图用脚步丈量却很快迷失方向。云湛并不直接指导，只是穿梭于各组之间，偶尔提问：“你们如何确定这条边是直的？”“用脚步丈量，如何保证每一步大小相同？”“面对不规则形状，如何估算面积？”

渐渐地，在尝试与讨论中，一些朴素但有效的办法开始出现。一组学生用木桩和绳子拉出了相互垂直的基准线（利用简易三角板反复校正）；另一组则用“割补法”，将不规则坡地近似为几个三角形和矩形分别测量计算；还有一组试图利用相似三角形原理，通过测量地面上一个较小直角三角形的边长，来推算远处不可直接到达的距离。

过程中错误百出：绳子拉不直，角度量不准，计算频频出错。但云湛允许甚至鼓励犯错，只要他们能说出错在哪里，如何改进。当第一组勉强报出一个带着巨大误差的面积数字时，云湛没有批评，而是让所有组停下，集中讨论这个结果是如何得出的，其中哪些步骤可能引入误差，有没有更好的办法。

阳光逐渐炽烈，汗水浸湿了学子们的衣衫，但最初的不解与茫然，逐渐被一种专注的、解决实际问题的兴奋所取代。他们开始真正理解“测量”的意义，开始意识到“数”与“形”是如何与现实世界紧密相连的。

下午的课程移到了新建的、尚显空旷的“格物工坊”。这里没有神龛，只有简陋的木工台、铁砧、以及一些云湛让人提前准备的稀奇古怪的器材：几根粗细长短不一的木棍、麻绳、大小不等的石块、几个滑轮、还有几架用木片和竹条制成的简易天平。

“今日，我们格‘力’。”云湛言简意赅。他让学子们随意摆弄那些木棍、绳子和石块，尝试用不同的方式，将较重的石块撬起或吊起。

很快，工坊里响起了此起彼伏的呼喝声和木石碰撞声。有人直接用蛮力去搬，面红耳赤；有人将木棍垫在石头下，现省力一些；有人无意中将木棍一端抵在另一块石头上，另一端下压，竟然轻松撬起了大石！

“为何如此？！”云湛抓住这个瞬间，让成功的学生演示，并让所有人围拢观察。他引入“支点”、“力臂”、“重臂”的描述，虽然没有严格的定义，却让学子们通过亲手调整支点位置、改变施力点，直观地感受到“力臂越长越省力”的规律。他又引入滑轮，演示定滑轮与动滑轮的区别，让学生们尝试组合使用，看谁能用最小的力吊起指定的重物。

工坊变成了一个热闹的探索场。最初的嬉笑和蛮干，渐渐被认真的记录、讨论和反复试验所取代。学子们蹲在地上，用炭笔在木板上画着力臂的示意图，争论着哪种arrannt更有效。出身铁匠的李栓如鱼得水，很快理解了杠杆原理，并能举一反三地联想到打铁时大锤挥舞的力学。而好读杂书的柳文渊，则忙着将观察到的现象与自己过去在杂书中看到的零星记载相互印证，激动得满脸通红。

隔日的化学院课程，更是让学子们大开眼界，也捏了一把汗。课程设在通风良好的半敞开棚屋内，云湛严格强调了安全规范。

他没有讲解玄奥的丹汞理论，而是搬出了几个陶罐、瓦盆、导管、以及一些常见的物料：颜色暗沉的硝石（土硝）、木炭粉、还有醋、铁屑等。

“今日，我们看看‘气’。”云湛将硝石放入一个带导管的陶罐中加热。很快，导管口有气体嗤嗤冒出。他用一个底部垫了湿润草木灰的瓦盆收集气体，然后将一根即将熄灭的细小木条伸入盆中。

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木条瞬间复燃，出明亮的火焰！

“哇！”学子们出一片惊呼，下意识地后退半步，又忍不住好奇地凑近。

“此乃硝石受热所生之气，可助燃。”云湛平静地解释，“我们暂称其为‘助燃之气’。”接着，他又演示了醋与铁屑反应产生气泡（氢气，他暂称为“轻气”），以及木炭在空气中燃烧与在封闭容器中燃烧的不同。

每一个演示后，他都要求学子们详细记录所见现象：物料变化、颜色、气味、声音、温度感觉，以及他的操作步骤。然后，他提出问题：“为何硝石之气能助燃，而寻常之气（空气）有时反令火灭？”“铁屑与醋相作用，那气泡是何物？来自铁还是醋？”“木炭燃烧后重量减轻，但若在密闭容器中，总重似乎不变，何故？”

没有现成答案，只有现象和问题。云湛鼓励学子们提出自己的猜想，哪怕再荒诞。“或许硝石之气中有‘火精’？”“铁屑化入醋中，生出轻气？”“燃烧或许……是物与气结合？”各种朴素的、基于观察的假说被提出来，相互辩论。

云湛不立刻评判对错，而是引导他们思考：“如何验证你的猜想？可否设计一个实验？”当有人提出可以试试别的石头能否产生“助燃之气”，或者试试别的酸与铁反应时，云湛便提供有限的材料，让他们在严密监督下小心尝试。

失败是常态，有时甚至弄出怪味或小爆鸣，引来一阵惊笑。但正是在这略带危险和未知的尝试中，一种探究物质变化的兴奋感，在学子们心中生根芽。他们开始用新的眼光看待烧火、生锈、酵这些日常现象。

实验教学的消息，很快传遍了书院上下。其他院的学子心痒难耐，云湛便适时调整，让工学院的学子参与到测量与力学实验中，让他们在设计制作简易器械时，必须考虑尺寸比例和受力分析；也让数学院的学子为化学实验中的数据（如物料用量、温度变化、气体体积的粗略估计）进行记录和简单处理。

暮色中，常常能看到学子们聚在致知堂前，或在宿舍油灯下，热烈地争论着白天的实验，在地上、木板上写写画画。他们的手沾上了泥土、炭灰甚至铁锈，他们的衣衫可能被酸液烧出小洞，但他们眼中的光芒却日渐明亮。

云湛漫步在初具雏形的书院中，听着各处传来的、关于“支点”、“力臂”、“硝气”、“勾股测量”的讨论声，看着那些曾经被视作“呆笨”或“不务正业”的年轻人，如今全身心投入探究的模样，心中充满了欣慰。

死记硬背，或许能考取功名；但亲手“格物”，才能触及真实世界的脉搏。他知道，这条实验教学之路刚刚开始，充满了未知与挑战，但至少，第一批火苗，已在南海之滨，被这前所未有的教学方法，成功地引燃了。它们或许微弱，却真实地跳动着，照亮着一张张充满求知欲的年轻脸庞。

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