亞歷山大·史密斯 (英語:Alexander Smith ,1865年9月11日—1922年9月8日),是一位生於英国 苏格兰 、後在美國 執教的化學家 和教育家 。他就讀愛丁堡大學 和慕尼黑大學 ,1889年獲哲學博士 學位,並擔任愛丁堡大學化學系助教。1890年夏季,史密斯有意到美國工作,獲當地的瓦伯西學院 任命為化學和礦物學教授;此後,他先後在1894年和1911年分別轉到芝加哥大學 和哥倫比亞大學 任教。他亦撰寫了一系列的化學教科書,闡述教學的指導方針。除了化學教育 外,史密斯也進行了關於二酮 、安息香縮合反應 、無定形硫 等題材的學術研究,並在1911年出任美國化學學會 主席。
早年生平及教育
史密斯在1865年9月11日生於蘇格蘭 愛丁堡 納爾遜街4號,自小便對科學研究表現出不同常人的興趣。當史密斯還是三、四歲時,他對一隻小鳥產生興趣,便在百科全書 裡找到這種小鳥的圖片,要求家人讀出百科全書上的描述而未果,於是花了幾天時間自己閱讀。史密斯在10歲入讀愛丁堡學院 ;當時,他的拉丁文 和希臘文 成績不佳,在法語 、簿記 和速記 則有優秀的表現。
1882年,史密斯入讀愛丁堡大學 ,師從亞歷山大·克倫·布朗 (化學 )、喬治·克里斯托爾 (數學 )和彼得·泰特 (自然哲學 )。他結識了日後成為物理化學家 的同窗詹姆斯·沃克爾 ,兩人的友誼可能令史密斯對物理化學產生興趣。雖然史密斯主修化學,但他把不少時間投入到天文學 上,並出版了四篇小有名氣的天文學論文。但是,他顧慮到前途的問題,認為在英國從事天文學研究不能維持生計。因此,在1886年以理學士 學位畢業後,史密斯進入慕尼黑大學 ,繼續修讀化學,師從阿道夫·馮·拜爾 。
在慕尼黑大學求學期間,史密斯專攻有機化學 ,同時也透徹地學習無機化學 與分析化學 ;他在萊納·路德維希·克萊森 的指導下,於阿道夫·馮·拜爾的實驗室裡工作。當時,史密斯對1,3-二酮 進行研究,這項研究對解決一些與乙醯乙酸酯類 之縮合反應 和互變異構體 有關的問題作出了貢獻,引起克萊森和其他化學家的注意。1889年,史密斯以哲學博士 的學銜畢業。
工作和貢獻
化學教育
任教經歷
獲得哲學博士學銜後,史密斯回到家鄉愛丁堡,成為愛丁堡大學化學系助教 ,負責進行定性分析 ,也開了一個有機合成 的課程。為愛丁堡大學工作一年後,史密斯認為要在英格蘭 和蘇格蘭得到升等,需時都可能較長;因此,他在1890年夏季來到美國 ,希望能在當地找到更好的職務。
史密斯致函相熟的化學家威廉·諾伊斯 ,希望能在美國覓得一份穩定的工作。碰巧,諾伊斯在幾天後收到瓦伯西學院 教員約翰·默爾·庫爾特 的來信,請求推薦該校化學系主任人選,諾伊斯便向庫爾特推薦了史密斯。瓦伯西學院與基督教 長老宗 有關聯,而長老宗即發源於史密斯的家鄉蘇格蘭,再加上史密斯本身有優秀的個人特質,使得該校在面試時對他留下良好的印象,因而聘他為化學和礦物學 教授 。在史密斯任教期間,瓦伯西學院修讀化學的本科生增加了超過一倍。
1894年,史密斯在約翰·內夫 的邀請之下轉到芝加哥大學 任教,以協助這所新成立大學的發展;他入職時是一名助理教授 ,在1898年升任為副教授 ,1903年升為教授,並成為普通化學 與物理化學主任。來到芝加哥後,史密斯的研究領域由有機化學轉為無機化學和物理化學,這有助於芝加哥大學化學系的多元化發展;他在任內大力宣傳物理化學,並協助推動芝加哥大學首個系統化的物理化學課程。他亦在1901年至1911年期間擔任初級學院 的院長 ,負責管理理科 學生。
史密斯是全國教育協會 一個附屬委員會的主席,曾在1899年發佈了一份中學化學課程大綱,此為全美國中學化學教育的基礎。
1911年,史密斯離開芝加哥,來到纽约 的哥倫比亞大學 ,出任該校的化學系主任。他積極參與審查入學考試 的工作,並在托馬斯·亨特·摩爾根 的請求下擔任一個委员会的主席,負責審查化學系的入學要求。在1913、1914年間,史密斯曾考慮離開哥倫比亞大學,轉到普林斯頓大學 擔任同等職級的教職,從而讓自己的子女有更大的生活空間;他還為此搜尋過普林斯頓 住屋的資料。不過,他擔心自己不能完成當初到哥倫比亞大學任教的目的,最終放棄了離任計劃。到了1919年秋季,史密斯因健康問題而被迫退休。
教學主張和風格
史密斯是教育家 。他認為,如果一個人缺乏基本的數學和科學教育,就可能會對自己身處的世界一無所知,不能夠明白自己在自然世界和工業社會 遇到的一切事物。史密斯對化學教育的主張分為兩點,第一點是讓學生獲取知識、並能夠明白正在进行的事,第二點是讓學生發展思考、辨别和归纳推理 的能力,進而用自己的觀察所得來推理。基於個人經驗,他堅定相信小班教學 系統,又認為應以教科書 而非課堂講解來指引學生。史密斯關於化學教育的想法在他身處的年代並不尋常。
化學家詹姆斯·沃克爾讚揚史密斯是卓越的化學教師 ,又認為他可能為美國的化學教育帶來了革命性轉變。另一位化學家爱德华·卡尔文·肯德尔 則形容,盛年时期的史密斯是一名無與倫比的化學教師。
供職於愛丁堡大學時,史密斯的教學方式已經表現出一些特質,這些教學特質令日後的他備受讚譽。他當時任教有機合成課程,講課時轻松而流暢,直覺地知道如何讓聽眾保持注意力,非常能刺激聽眾的興趣,而且懂得篩選要點、並令聽眾對要點留下深刻印象。
來到美國執教後,史密斯費煞思量,構思如何向不同類型、目的、年齡、程度的學生傳授化學知識。他也很注重如何為首年學習化學的學生選題和授課。威廉·諾伊斯形容,在瓦伯西學院任教時的史密斯講課細緻而有力,是一名成功的教師。
撰寫教科書
1908年出版的《高等教育的普通化學》(General Chemistry for Colleges ),由史密斯撰寫
史密斯撰寫了一系列的化學教科書,闡述了他教學的指导方针。他的著作在美國和英國大受歡迎,也有中文 、俄語 等多個外語翻譯版本問世。
1899年,史密斯的著作《普通化學實驗室大綱》(A Laboratory Outline of General Chemistry )出版,他此後繼續撰寫了多本教科書。同年8月,芝加哥教师学院院長羅素請求史密斯撰寫教科書《中學化學和物理教學》(The Teaching of Chemistry and Physics in the Secondary School )中關於化學的部分,而埃德溫·霍爾 則負責撰寫關於物理的部分;此書於1902年由朗文出版社 出版,被認為是把史密斯關於化學教育的主張具体化,在科学文献 中佔有獨特位置。
1903年9月,史密斯在威斯康辛州 葉凱士天文台 開始撰寫《無機化學入門》(Introduction to Inorganic Chemistry )一書,作為對應《普通化學實驗室大綱》的理論書籍;他在1905年7月完成校訂工作,並在1906年2月出版此書。此書的風格受化學家威廉·奧斯特瓦爾德 影響,對每個主題的物理化學層面作出正確的理解;此外,書上清晰而有邏輯地介紹無機化學的基本原則,而非羅列孤立的事實,又充分介紹了關於溶液 和化學平衡 的現代理論。《無機化學入門》對美國化學教育的教學方式帶來了革命性的影響,馬上得到英語世界 讀者的认可,在出版約八個月後售出了超過6,000本,並譯為多種語言(包括俄語、德語 、意大利語 和葡萄牙語 )。
史密斯也撰寫了《高等教育的普通化學》(General Chemistry for Colleges ,出版於1908年)、《初級化學課本》(Textbook of Elementary Chemistry ,出版於1914年)等多本教科書。這些教科書均具有思想獨創性,而且表述得很有條理。
擔任美國化學學會主席
史密斯曾與化學工程師 亞瑟·德翁·利特爾 競逐擔任1911年美國化學學會 主席,獲得查爾斯·赫蒂 等會員的支持。另一邊廂,有支持利特爾的會員之所以不投票給史密斯,是因為憂慮美國化學學會日益嚴重的本位主義 思想,以及不滿史密斯把威廉·諾伊斯奉若神明。最終,史密斯成功當選為美國化學學會主席。1911年12月28日,史密斯以主席的身份,在華盛頓 向美國化學學會會員發表演講,這篇演講辭其後刊上1912年2月的《美國化學學會期刊》;他的演講題為〈一位早期的物理化學家——M·W·羅蒙諾索夫〉,涉足了鮮為人知的化學史 題材,是對這個題材的显著貢獻之一。1912年,史密斯的任期結束,主席一職由利特爾接任。
學術研究
史密斯起初是一名有機化學家,他在1889年至1902年間發表的論文全是關於有機化學,例如二酮 、安息香縮合反應 等。來到芝加哥大學授課後,史密斯逐漸改為专注於無機化學;他在1902年後的學術研究均與無機化學或物理化學有關,例如一系列關於無定形硫 的傑出論文。
興趣和性格
史密斯的學識博而深,對藝術 、文學 以及化學外的其他科學分支 感興趣。威廉·諾伊斯認為,史密斯對認識他的人而言是一名尊貴又忠誠的朋友,他機智敏銳、對答機敏、發言精警,因此與人談話時很能夠起启发和激励作用。詹姆斯·沃克爾則形容,史密斯的性格很是吸引人,他談吐詼諧而帶趣味,笑聲开怀而具感染力,總是精力充沛。
家庭
史密斯的祖父和父親都名為亞歷山大,而且同樣從事藝術;他的祖父是雕塑家 ,父親則是音樂家 和歌唱教師 ,另有一名對繪畫感興趣的叔父。史密斯的母親名為伊莎貝拉·卡特·史密斯(Isabella Carter Smith ),祖母名為珍·史都華(Jane Stewart ),外祖母名為安德魯·卡特(Andrew Carter )。
1905年2月,史密斯迎娶薩拉·鮑爾斯(Sara Bowles ),她的祖輩是田納西州 城市孟菲斯 的最早定居者之一,其父曾是軍中的神槍手 、以及一所棉花收購企業的首长。兩人育有一子一女,子女分別對藝術和文學感興趣。威廉·諾伊斯憶述,史密斯是一名仁慈體貼的丈夫和父親。
晚年生活和逝世
在第一次世界大戰 期間,已屆晚年的史密斯不理會醫生的警告,堅持繼續寫作、管理化學系,終於操勞過度。他接受了一次重大手術,並停職休養一年,但其健康狀況仍沒有改善,令他不得不在1919年秋季退休。史密斯亦在晚年變成伤残人士 。
此外,史密斯在晚年也遇到爭議,令他艱辛的工作变得更加困難。1917年,史密斯與同屬美國化學學會的查爾斯·赫蒂發生爭執,在學會內部引起了騷動。作為一名商人,赫蒂批評美國1916年的關稅 徵收方案對美國人民和當地染料產業有害,又認為布料生產商凯撒·科恩對此事有過大的影響力;史密斯對赫蒂的想法提出質疑,赫蒂於是公開反駁了史密斯的來信,又指控他與德國化學企業巴斯夫 有聯繫,正協助該企業在美國申請專利 。史密斯便在學會內醞釀以參與黃色新聞 為由,向赫蒂採取紀律行動;赫蒂的友人則質疑,美國的大學為何要任用史密斯這樣的人。
最終,史密斯日漸虛弱,於1922年9月8日在故鄉愛丁堡逝世。
榮譽
史密斯在1891年獲選為愛丁堡皇家學會 院士,並在1911年成為西班牙物理與化學學會(西班牙皇家化學學會 前身)的榮譽外籍會員。1912年,愛丁堡皇家學會向他頒發基思奖 。此後,史密斯先後在1914年和1915年成為美國文理科學院 和美國國家科學院 的成員。1919年,他獲母校愛丁堡大學授予名譽法學博士 學位。
參考資料
引用
文獻
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