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，请允许我称之为“有机晶体”，当我们突然发现它具有这些运动能力时，我们的头脑里不定会闪现什么奇妙的新想法和新问题呢！最大的新问题将是，“所有这些是如何发生的？”主要的新想法就是对于目的的适应概念，动物体绝不是由不相连的部分构成的，而是由有机关联的器官共同组成的。让我们以这种视角，再来考虑一下龙虾的尾巴。形态学教导我们，一系列体节是由相同的部分组成的，尽管经过各种各样的修饰，但从中依然可以看出同样的结构构造。但是，如果我以生理学的角度看同样的部分，我看到的就是一个非常完美的运动器官，借助于它，龙虾轻快地推动着自己的身体前进或后退。
但是，这个奇妙的推进器是如何运转的呢？如果突然杀死一只龙虾，将它所有的软体部分剔除，我将发现剩下的外壳没有丝毫生机，再也不能驱动自己，就像磨坊内的机器不再与蒸汽机或水车连接那样陷入停顿。但是如果将龙虾剖开，只将内脏取出来，让白色的肉体维持原状，我将看到龙虾会弯曲起来，尾巴伸展如初。如果将龙虾的尾巴切掉，将再也看不到它有任何的自发运动。但是，如果将虾肉的任何一部分收紧，就可以看到它会出现一种非常奇怪的变化，每一条纤维都在变短变粗。通过这种所谓的收缩动作，纤维末端连接的部分当然更接近了。根据连接端部与不同环节运动中心的关系，尾巴会弯曲或伸展。仔细观察新剖开的龙虾，我们将很快发现所有的运动都是同一个原因造成的，就是肉质纤维（fleshy fibre）的缩短和变粗，术语上这些肉质纤维被称为肌肉。
于是，这里就出现了一个最重要的事实：龙虾的运动来源于肌肉的收缩。但是，为什么有时肌肉会收缩，而有时不收缩呢？为什么当龙虾想伸展尾巴的时候，会有一整组肌肉收缩，而当它想弯曲尾巴的时候，是另一组肌肉收缩呢？它的动力到底是来自何处，来自何方，受何控制？
实验为我们解惑答疑是自然科学发现真理的最好手段。原来在龙虾的头部有一小块特别的组织，被称为神经。同样材料构成的神经索直接或间接地将龙虾的脑和肌肉连接在一起。现在，如果这些连接神经被切断，脑虽然还是完整的，但在被切断神经的体节之下，我们称之为随意运动的能力则被摧毁了。另一方面，如果神经索保持完整，而将脑损坏，随意运动的能力同样也消失了。因此结论必然是，这种运动的能力来源于脑，并通过神经索进行传输。
在比较高等的动物中，这种传输的现象已经得到研究，神经所具有的特殊能量通过改变分子的电位状态被释放。
如果我们能准确地估计这些改变的意义，如果我们能通过测量其等效的电量或热量获得神经力的具体作用量值，如果我们能确定神经和肌肉的作用所依靠的分子排列或其他的条件（毫无疑问有朝一日科学定能做到），生理学家在此领域将完成他们的终极目标，亦即成功解决动物的原动力和自然界中其他形式力的关系。如果动物所有功能都像上述那样得到成功的解决，那么生理学就到达了圆满，通过生理学家所建立起的规律，结合周围的环境条件，将能推导出形态学和分布学的真实情况。
研究这些低等动物的每一个片断都将使我们进入这一宏大的思想领域，像我前面简要向你们展示的那样。但我相信，前面我所讲的不仅仅能促使你形成关于动物学研究范围和主旨的概念，而且用一个不完美的例子向你们展示了我的观点————这是教授科学、实际上也是任何自然科学最好的方法，亦即最重要的是通过将学生的注意力固定在特定的事实上，来教授真正的和实用的知识。同时还必须通过随时参考所有特殊事实所阐明的一般原理，来扩大学生的视野和全面性。龙虾可以作为整个动物界的模型，它的解剖学和生理学向我们展示了生物学的一些最伟大的真理。那些亲自观察到我所描述的事实，倾听我向他们解释各种关系，并明确地领会其中内容的学生，就具备了相当的动物学知识。尽管数量上可能有限，但这些知识是货真价实的，它们比那些通过阅读曾经获得的知识更有价值。这就是说，他所掌握的动物学知识是真正的学问而不仅仅是道听途说。
如果让我在这个部门教你们动物学，我会用一种大体上与我今晚采取的相同的方式讲授课程。我会选择一种淡水海绵，一种淡水水螅虫或水母，一种淡水贻贝，一种龙虾和一种鸟禽，作为动物界五个主要分支的代表。我会非常完整地解释它们的结构，以及它们所阐明的动物学主要原理。在对此进行非常仔细和完整的研究后，我会感到各位已经有了坚实的基础，这时我将带领你们以同样的方式去研究同样的从本类群选出的代表性类型，但不一定是非常精细。接下来我将引导你们将注意力放在教学大纲中列举的主要类型的特殊种类和这里提及的其他事实上。
这就是我大体上的计划。前面我已经向各位解释了获取和交流动物知识的最好模式，你们还可以进一步向我询问提供相关信息的方法细节。
我自己觉得自然科学中最好的训练模式是医学院所采用的解剖学中所蕴含的方法。这些方法包含三个基本要素：演讲、演示和检验。
首先，演讲的目的是引起学生的注意，能够激发他们的热情。我确信，口头的演讲和优秀教师的个人魅力可以产生无法取代的巨大影响。第二，演讲具有双重作用，在引导学生抓住主题要点的同时，促使他关注整个主题，而不仅是他感兴趣的部分。最后，在学习过程中必然会遇到一些难点，而演讲为学生提供了寻找答案的机会。
对于那些想从演讲中获取最多益处的学生，以下几点必须注意。
我有一种强烈的印象，一个演讲越是正规，讲授的效果就越差。演讲过于流畅使得你无暇体味其中的道理。如果漏掉一个词或短语，你就不知其所以然。而当你回过神来时，演讲者已经转到其他话题上去了。
近几年我在给学生授课时采用的方式是，将几个小时的课程内容浓缩成几个命题，慢慢地说让他们记下来，每读一个，后面附上一段自由的注释，用以展开和阐释这些命题，解释术语，通过讲授者一点一点画出的简单示意图扫除所有的难点。通过这种方式，你无论如何都能确保学生有一定程度的参与。如果他不得不记笔记的话，那么他就不会在离开教室时一无所获；除非一个学生天生愚钝、机械，否则他不会做着笔记、听着讲解，还学不到任何东西。
学生们经常会向老师提出我需要读什么书？我的回答是，“什么书都不需要，只需全面详细地记笔记，努力将所讲的内容彻底搞清楚，有什么搞不懂的就马上来找我，我宁愿你不要因读书转移自己的注意力。”一个好的讲座课程必须包含学生能当场吸收的全部内容，老师必须时常记得他的责任是开发（feed）智力，而不是填鸭。事实上，我相信一个学生在从一个讲座课程中获得透彻掌握之前，形成将注意力集中在一系列界定明确的事实上的习惯，是十分重要的一步。
但是，无论讲座如何精彩，无论阅读面多么广泛，这也只是伟大的实证科学教育的工具————演示的辅助手段。我之所以孜孜不倦，乃至于狂热坚持自然科学作为一种教育手段的重要性，就是因为如果进行适当的引导，对任何分支学科的研究，对我来说，就像是在填补一个其他教育方式留下的空缺。我对于文学有着极大的敬意和热爱，但再也没有比我看到文学训练不被作为一种非常卓越的教育方式更令我难过了。事实上，我希望有更多的人从事文学，但是我不能对这一事实熟视无睹，亦即在那些具有纯文学修养和那些有着坚实科学训练的人士之间存在的巨大差异。
我想我找到了这种差异的原因，在文字的世界中，学问（learning）和知识（knowledge）是一体的，书本是二者的源泉。但是在科学世界中，如生命科学中，学问和知识是截然不同的，知识的来源是对事物的研究，而不是对书本的阅读。
通过阅读，通过在写作和谈话中的实际练习即可获得文学素养，但并非我是在有意夸大，科学素养的形成却是绝不能由此获得的。正相反，不论是训练还是知识，科学教育带给人们的最大好处，依赖于学生的头脑与事实直接接触的范围，依赖于他的学习习性直接诉诸于自然的程度，依赖于他通过对事物具体形象特征的认识程度，这将是人类永远不能用语言来表达的。我们看待自然和谈论自然的方式岁岁有异年年不同，但一旦事实被发现了，例如一种因果关系被确认了，它们将再也不会发生改变更不会消亡。正相反，这个事实就会形成一个固定的中心，根据围绕着它的自然关系将会聚集更多的其他事实。
因此，在科学教学中，教师最大的责任在于要在学生心目中刻下最基本的，不容争辩的科学事实。这不仅要用语言将之记录在他们的心中，还要通过触手可及的感知全面地记录在他们的眼中、耳中和触觉中。以这样一种全面的方式，让每一个词或每一条规律都能在未来唤起用来演示规律的事实或术语的生动图解。
现在，只能依靠持续的演示来完成这项重要的工作，也许演讲将起不到完美的效果。但演讲可以独立进行，面对每一个学生进行说明，教师应该尽力让学生们自己观察，而绝不是仅仅向它们展示一些事情。
我已经充分地认识到，在进行有效的动物学演示方面还存在很大的应用上的困难。解剖动物不是一件完全令人愉快的事，这不仅需要花费很多的时间，而且也不是轻易就能获得足够的标本。植物学家在此具有很多优势，他们所需的标本比较容易获得，并且整洁而卫生，可以在私人住所内或其他地方进行解剖，因此我相信植物学比它的姊妹学科更容易入门，更好教授。但是，无论是困难还是容易，要想学好动物学，演示和解剖都还是必须做的。如果没有了它，我们就不可能获得真实可靠的动物学知识。
然而，如果学生不做实际的解剖学习，仅通过演示标本和制样也能让他们学到很多东西。由于需求很多，组织这样的主题收藏很可能并不是件十分困难的事，而这也能满足所有的基本教学要求，并且成本也不高。即使没有这些，如果动物收藏品能够根据所谓的“典型原理”（typical principle）向公众开放，也能起到很好的效果。也就是说，如果展示给公众的标本是经过挑选的，公众还是能从中学到很多东西，而不是像今天这样迷失在动物的多样性中。例如，大英博物馆（British Museum）的鸟类大厅具有两三千种鸟类标本，有时有些物种的标本多达五六份。这些标本看上去非常漂亮，实际上有些可以说是精美绝伦。但我敢说，除了专业的鸟类学家外没有人能从这些收藏中获得什么信息。当然，几万个普通观众中也没有一个能在浏览完所有标本后，会变得比他们来之前对鸟类的一些本质特性有了更深入的了解。但是如果在大厅的某个地方做些样本，如以鸡为例，对鸟类的主要结构特征和发育模式进行说明；如果以一些典型属为例，对鸟类的主要骨骼变异，不同年龄阶段羽毛的变化，筑巢的模式等进行展示；如果那些被研究者独占的标本也能拿出来展示给公众，我想这些收藏的标本定会对科学教育起到事半功倍的作用。
我最后要提到的是老师的杀手锏————考试。这是一种现在了解得十分透彻的教育方式，以至于不需要我进一步详述。我坚持认为书面和口头测验都是不可缺少的，而且通过要求描述标本，可能补充演示的不足。
由于时间有限，这就是我关于如何才能最好地获得和交流动物学知识的回答了。
在此还有一个我知道实际上有许多人都倾向于要提的问题。这就是为何要鼓励教师们去获取这些或别的自然科学分支的知识呢？试图将自然科学称为初等教育的一个分支有何价值呢？是否存在这样的可能，那些这样做的教师将会丧失获取更重要但却没有吸引力的知识呢？即使他们对一些科学知识的有效性没有偏见，但试图将这些知识灌输给学生又有什么用呢？要知道他们的真正责任是学会如何阅读、如何写作和如何计算。
这是一些经常遇到或将要经常遇到的问题，主要来自于人们对于自然科学价值和其真正地位的深切无知，这种情况在受到高等教育人群和精英阶层中大量存在。但是，我不敢确信这些问题能得到令人满意的答复，尽管它们已经被一遍又一遍地回答过了，将来终有一天，那些受过文科教育的人会因为提出这样的问题而羞红了脸，我也会为我今天晚上的这一观点而感到羞耻。毫无疑问，完成初等教育是你们主要和非常重要的任务；也毫无疑问，任何阻碍你忠实地完成你的责任的事情都是一种罪恶（evil）。如果我认为你所获取的自然科学的基本知识，你与学生间进行这些知识交流，与你的正当责任有任何的冲突，我将是第一个反对你去做这类事情的人。
获取这样的科学知识和进行这些知识的交流确是在削弱你的用处吗？或者我可以这样问，对你来说，没有这些帮助，可能会降低你的用处吗？
初等智力教育的目的何在？据我的理解，第一个目标是训练年轻人学会用这些工具，从转瞬即逝的现象中学到知识；第二个目标是让他们知晓，根据经验所获得的掌控事物运行的基本规律，这样他们就不会成为他们本来可以控制的事物的毫无保护、毫无抵抗力的牺牲品。
教授一个孩子读母语和其他语言，与那些从来没有让他们与同伴进行口头交流的人相比，他就可能接触到更多更广的知识。教他学习书写，这是与其他人进行交流的手段，交流的范围因此可以无限地扩大，这样他可以记录和储存他获得的知识。向他传授初等数学知识，他就能理解数和形之间的所有关系，这些关系是复杂的社会中人与人交往的基础，他借此能够进行一些实际的演绎推理。
所有的这些阅读、写作和计算都是智力工具，必须优先进行学习，彻底掌握。只有如此，年轻人才能够生活，而生活应当是一个不断在知识和智慧上有所积累的过程。
另外，初级教育尽力向孩子教授那些正确的知识。应该向他们教授崇高的道德规范，他所处的宗教信仰，相关的历史和地理知识，告诉他们世界上伟大的国家都位于世界何处、它是什么样的、是如何变成这样的。
毫无疑问，所有这些都是极佳的精彩内容，非常适合教授给孩子们，若在初级智力教育计划中遗漏任何一点我都会感到非常遗憾，这是一个尽可能完善的系统。
但如果我对此予以充分的注意，一种奇异的思想油然而生。我认为1500年前，罗马市民中任何小康之家的孩子所学习的内容是同样的：用他们自己的语言和希腊语进行阅读和书写，学习数学基本原理以及当时的宗教、道德、历史学和地理学知识。此外，我坚信，如果把这样一个受过教育的信仰基督教的罗马男孩送到我们的一所公立学校中，他会有一种如鱼得水之感。在所有他必须学习的新事实中，没有人会提到一个与他所处时代不同的宇宙模型。
当然，4世纪的文明和19世纪的文明之间确实存在一些巨大差异，当时的思考习惯和思想状况与现在的差距很大。
是什么造成了这种差异呢？我将毫不畏惧地说，是最近两个世纪自然科学的巨大发展。
现代文明建立在自然科学的基础上，没有它的馈赠，在不久的将来，我们国家将难保在世界上的领导地位。只有自然科学能够使得智慧和道德的力量，而不是野蛮的力量更强大。
整个现代思想都沉浸在科学中，它深入到我们最好的诗人的作品中，甚至一些对科学不屑一顾和有所轻视的学者也在不知不觉中受到了科学精神的熏陶，其最好的作品也受到科学方法的影响。我深信人类历史上最伟大的智力变革正在通过科学的力量慢慢地发生。它让人们知道最终依赖的是观察和实验，而不是权威；它教会人们评估证据的价值；它正在创造一个牢固的活生生的信念，即存在永恒的道德和自然法则，完全服从这些法则是人类最高的目标。
而你们所有的那些老套的教育系统都对此只字不提。自然科学所使用的方法，以及面临的问题和困难，也会经常吸引那些最贫穷的孩子，但我们的教育却让他们对当今科学的方法和事实一无所知。现代世界充满了大炮，我们却让我们的孩子手持古代角斗士的盾和剑去迎战。
如果我们不对这种可悲的状况进行弥补，我们的后代将谴责我们。不仅如此，如果我们能够再活20年，我们的良知也将谴责自己。
我坚信唯一的弥补方法是将自然科学的主要内容纳入到初等教育中来。我已经竭力向你们展示了在我从事的自然科学中如何弥补这一内容。我只能补充一点，我在期望这一天，我们国家的每一位教师都成为真正的科学知识的中心，这必将是我们国家历史中的崭新时代。
在此，我恳求你们记住我讲的最后一句话。作为一个老师，我将说仅仅从书本中学习自然科学是错误的。除非你想做一个骗子，否则自己首先要真懂，然后才能去教学生。科学的真正知识，无论多少，都意味着是通过个人的身体力行而获得的。