让孩子有点“骄傲”的理由
“我比爸爸进步10年。”这是女儿打击我的时候经常爱说的一句话。
很不幸，我是大约在20岁之后才知道伽利略的名字，在我年轻的时候，老师们也不知道现在很多孩子知道的事情，这也算是一种进步吧。
不过，在这种进步之后也有一些退步，比如说，现在生活在城市里的孩子就缺乏自发的对星空的兴趣，那里灰蒙蒙的一片夺走了孩子一半的世界。
伽利略肯定比我们的孩子要幸福得多，那时候，夜空是那样的迷人。这使他不但对天文学作出了巨大的贡献，而且对数学也贡献不小。
他们生活在17世纪。
伽利略在1564年米开朗基罗死的那天出生于比萨，是佛罗伦萨破产贵族之子。十七岁，他的双亲送他到比萨大学去学医。他被悬挂在高高的天花板上的大铜灯弄得心烦意乱。为了点起来方便，常要把这灯拉到一边，然后，放开它，由它以逐渐减小的振幅来回摆动。他用脉搏计时，发现了：摆动的周期与摆动的弧的大小无关。关于这段美丽的传说还有各种各样的版本。那个教堂也因为伽利略成了旅游圣地，而蜂拥而来的人们要看的只是一盏吊灯。
后来，又通过实验证明了：摆动的周期也与振子锤的重量无关，那么和什么有关呢？只与摆长有关。
孩子学钢琴，家里有一个节拍器，孩子并不喜欢这个节拍器，因为，节拍器一旦启动，她自由发挥的余地大大缩小，这么大的孩子对于约束有一种本能的反感。不过，我还是用节拍器来演示伽利略的钟摆原理，因为，我再也找不出更合适的东西来证明这件事——单摆等时原理。
这是一个茶杯大小的德国制造的节拍器，非常精确。我和孩子轻而易举地就得出了伽利略在400年前得出的结论。
做完这个实验——对于孩子来说就是一个游戏——女儿骄傲地蹦到沙发上开始发表她的科学发现。
“第一，单摆的振动周期与摆幅没有关系。”说完，她故意又把节拍器的摆锤来回扒拉了几下。
“第二，单摆的振动周期跟摆的质量无关。”女儿骄傲地拿起我们试验用的加重摆锤的一小块磁铁晃了晃。
“第三，单摆的振动周期只与摆长有关。”
说完，女儿向着我这个唯一的听众鞠了一个躬，然后，一下子从沙发上跳了下来，扑进我的怀里。
上面的单摆第三定律在后来被惠更斯进一步论证，定量描述成另外的两个单摆定律，这样，加起来单摆定律一共是4条，但是，对于孩子来说，有这3条已经足够了。有了这3条，在解释钟表构成、时间计量、时差以及很多令孩子困惑的问题时已经足够了。
“你说说，伽利略取得这个科学发现的过程可以归纳成几个词？”
等到孩子的喜悦心情稍微平复下来之后，我继续引导她。
“不是伽利略，是小毛头。”孩子马上抗议。
“好，好，就是小毛头。”我马上妥协，以换取孩子的积极性。
“先要仔细看。”孩子想了想说。
“对，这叫观察，第一是要注意观察。”
“对，观察。然后是试验，对吧，爸爸。 ”
“对，不过，你要是把它们叫做思考可能更合适一点。”
“好吧，就是思考吧。”
“那后来呢？ ”我引导地问。
“发表呀！”发表似乎更能让她兴奋。
“没错，发表确实是一个环节，可是在发表之前还要经过验证和总结。”
“噢，那就是8个字，观察、思考、验证和总结。”孩子马上又接了一句“那发表呢？ ”
“就科学研究来说，发表属于另外一个阶段，就好像写作业和交作业不是一回事一样。 ”
据说，伽利略对科学的浓厚兴趣就是由这个问题引起并进一步激发他的，伽利略的故事非常适合做为孩子科学启蒙教育的教材。二十五岁时，伽利略被聘任为比萨大学数学教授。据说在他任教授时，就落体问题进行了公开实验。故事是这么说的：当着一群学生、专家和牧师的面，他从斜塔顶上往下降落两块金属，一块的重量为另一块重量的十倍。亚里士多德说，重物体比轻物体降落得快；实际情况与之相反，两块金属同时落地。
尽管目睹伽利略的实验，也未能动摇这个大学的其他教授对亚里士多德的观点的信仰。该大学的权威们认为：伽利略对亚里士多德的粗野无礼不可容忍，因而对他持不欢迎态度，迫使伽利略不得不于1591年辞去其教授职位。这个故事很好地说明了对权威不要迷信的道理。
后来，伽利略又任帕多瓦大学教授，该校有比较好的探讨科学的气氛。在那里工作了将近十八年，伽利略继续他的实验并担任教学工作，得以留名千古。
大约在1607年，荷兰磨透镜工人约翰·里珀希的一个学徒，在用他师傅的透镜玩时，发现：如果他让两个透镜片保持适当的距离，通过这对透镜片看到的东西变大了。这个学徒的发现引起了他师傅的注意，这位师傅就把两个透镜片放在一个筒子里，做成玩具放在他商店的橱窗里。这玩具被一个政府官员看见了，就买下了它，并献给了拿梭的摩利士王子。作为荷兰联邦军队司令的摩利士王子，看出了这个玩具用作军事上的小型单管望远镜的可能性。
在大约1609年，伽利略得知发明单管望远镜的消息；不久，就做了一个比里珀希的单管望远镜强得多的望远镜。应人们的要求，他到威尼斯显示他的仪器，把它放在该城最大教堂的顶层。威尼斯的议员们有了它，能凭肉眼看到要航行两个多小时才能到达的船只。
伽利略又向威尼斯总督显示其模型，他和摩利士王子一样，认识到此仪器在航行和军事活动中广泛应用的可能性，并且给伽利略增加了颇多的薪金。
伽利略不是望远镜的发明者，但是，他却是利用望远镜取得重大科学发现的第一个人。这个故事可以很好地引导孩子理解同一物体的不同效用和由此产生的不同结果。吗啡在医院可以减轻患者的痛苦，而在吸毒者手里，那是扭曲心灵的毒品。原子能可以为人类提供清洁能源，但原子武器也可以使几十万人死于非命。
伽利略又进一步造了四个望远镜。每一个都比前一个强。第五个望远镜能放大到三十倍。1610年元月7日，伽利略用它观察到：木星东面的两颗小星和西面的一颗小星；次夜，他惊奇地发现：三颗小星都到了这个行星的西面；三夜之后，他又发现了另一颗绕着木星转的小星。他发现了木星的四颗明亮的卫星；他的观察进一步证实了哥白尼的小星体绕较大的星体运转的理论。伽利略用他的望远镜观察到太阳黑点、月亮上的山、金星的相和土星的环。
但是，这些发现只不过再一次引起许多承认亚里士多德的权威的牧师们的强烈反对。亚里士多德曾主张：太阳没有瑕疵，并且，地球，因而人，是宇宙的中心。有一个牧师甚至控告伽利略，说他把木星的四个卫星事先放在望远镜里了。
最后，在1633年，在伽利略发表了一本支持哥白尼理论的著作后一年，他被传唤到宗教裁判所。在那里，一个多病的老人，在拷问的威协下，被迫公开撤回他的科学发现。他的著作被列入禁书目录达200年。伽利略虽然被迫写了“悔过书”，但这位老人的内心是不屈服的。他被允许写“无害的”科学著作，但是1637年就双目失明了，并死于1642年元月。死时，他还是宗教裁判所的被保释回家的犯人。
伽利略写忏悔书的事情要不要告诉女儿，一直是我非常犹豫的一件事情。10岁的孩子还不能了解世界的复杂性。在他们眼里世界上的人只有好人或坏人两种。好人不做错事，而坏人也从来不做好事，这也是孩子容易上当受骗最简单直接的解释。
为了不损害伽利略在孩子心中的形象，我们有必要同时告诉孩子另一个传奇故事，这个故事告诉我们：伽利略在他被迫撤消自己的观点并否认地球的运动后， 轻轻地跺了一下地， 自言自语地说： “地球照样在运动。”
且不讲这个故事有什么根据，它至少向我们说明了伽利略在内心里并没有放弃他的原则；也告诉我们真理永恒，但被人们认识的道路也很曲折的道理。实验与理论之间的和谐这个现代科学精神的揭示，应归功于伽利略。伽利略的一句话常被引用，即：“在科学上一千人的权威也抵不上一个卑贱的人的充分的论据。 ”
伽利略建立了自由落体的力学定律，并为一般动力学奠定了基础；有了这样一个基础，后来的牛顿才有可能建立这门科学。伽利略是认识到真空中弹道抛物线性质的第一个人，首先推出关于动量定律的也是他。第一个现代形式的显微镜和一度很通用的扇形圆规，是他发明的。具有历史意义的是：伽利略所作的陈述，表明他掌握无限集的等价概念。这是康托尔的19世纪集合论中的一个基本观点——它对现代分析数学的发展很有影响。
伽利略一生是一个信奉宗教的人，是一个虔诚的天主教徒。因此，他作为一个科学家由其观察和推理导出的必然结论，和他作为一名忠诚的教徒应该坚信的宗教教义之间的矛盾，总是困扰着他。他总是在科学和教义之间徘徊，这种信仰和现实的冲突无论在东方还是在西方，我们都随处可见。即使是科学家也时常落入这样的处境。
时光飞逝，1642年的满天星辰目睹了伽利略在软禁中死去，1642年的满天星辰还目睹了牛顿的出生。牛顿是孩子十分熟悉的名字，那个砸了牛顿脑袋的苹果在孩子心中的位置比他们吃过的所有的苹果都重要，讲好牛顿是一个挑战。不过，在讲牛顿之前，我们还要先看看其他几个重量级的人物。