朱崇軍

(江蘇省灌云縣教育局教研室,江蘇灌云 222200)

“高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)物理學(xué)自身及其與文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)互動(dòng)發(fā)展的時(shí)代性要求,肩負(fù)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重任”[1].物理學(xué)史在這方面能發(fā)揮很大的作用,因?yàn)闅v史研究不僅僅在于“重建事件的獨(dú)特情境以及事件的原因,在這個(gè)過程中,還要努力形成普遍化認(rèn)識:關(guān)于恒久不變的現(xiàn)象的普遍化認(rèn)識,以及行為的情境條件、過程和行動(dòng)模式的普遍化認(rèn)識”[2].皮埃爾?迪昂指出:“準(zhǔn)備使學(xué)生接受物理學(xué)假設(shè)的合理、可靠的和富有成效的方法是歷史方法.追溯在理論形式首次被勾勒出來時(shí)經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容自然增長經(jīng)由的轉(zhuǎn)化;描述常識和演繹邏輯以分析這一內(nèi)容和模仿這一形式直到一個(gè)適應(yīng)另一個(gè)的長期合作;為了給予學(xué)習(xí)物理學(xué)的人以這門科學(xué)十分復(fù)雜的和活生生的正確而明晰的觀點(diǎn),這是最佳的途經(jīng),甚至必定是唯一的途徑”[3].于是,“通過有關(guān)事實(shí)了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”[4]進(jìn)入了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,根據(jù)這個(gè)要求,人民教育出版社出版的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書＜物理＞》在這方面已作出了較好的安排.但教科書畢竟不是史學(xué)著作,教科書總會(huì)存在著一些不可避免的缺陷,正如科學(xué)史家托馬斯?庫恩所說“教科書似乎經(jīng)常這樣暗示:科學(xué)的內(nèi)容是惟一地由書中各頁所述的觀察、定律、理論所呈現(xiàn)的.這些書幾乎始終無例外地被理解為,科學(xué)方法只是由收集這些教科書資料所使用的一起各種操作技巧,連同把這些資料與教科書的理論概括聯(lián)系起來所使用的邏輯運(yùn)作,二者湊合在一起的結(jié)果而已.這樣一種科學(xué)觀大大影響了我們關(guān)于科學(xué)的本質(zhì)及其發(fā)展的理解”[5].要達(dá)到“通過有關(guān)事實(shí)了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程”并不是一件簡單的事情,正如亞歷山大?柯瓦雷所說,“要想用短短幾句話說清楚牛頓科學(xué)的世界觀的誕生、成長以及衰落的歷史,這顯然是不可能的,即便要列出一個(gè)牛頓著作的比較完整的清單,也同樣會(huì)使人一籌莫展”[6].同樣對物理學(xué)史作命題考查特別是用選擇題來考查,我們很難將試題編制完善.

科學(xué)史識的局限和對史學(xué)思想方法的隔膜,可能會(huì)使我們認(rèn)為編制史學(xué)類試題是一件簡單的事,因此試題所產(chǎn)生的作用也就往往達(dá)不到我們預(yù)期的目的.

例.關(guān)于萬有引力定律,下列說法中正確的有

(A)萬有引力定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的規(guī)律.

(B)萬有引力定律的理論基礎(chǔ)是開普勒三定律.

(C)萬有引力定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是伽利略的理想實(shí)驗(yàn).

(D)萬有引力定律是牛頓在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過歸納總結(jié)出來的.

(E)萬有引力定律是牛頓通過猜想、理論推導(dǎo),再經(jīng)過月—地檢驗(yàn)得到的.

答案:(B)、(E).

好的史學(xué)類試題產(chǎn)生的積極效果應(yīng)該能夠促進(jìn)學(xué)生記憶史學(xué)知識、認(rèn)識研究方法、有利于好的思維習(xí)慣的形成,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外閱讀,擴(kuò)展科學(xué)史的視野,進(jìn)而培養(yǎng)對科學(xué)的情感,形成正確的價(jià)值觀.但中學(xué)生的物理學(xué)史知識主要來自于所使用的課本,所以試題的主要來源也是課本,否則它就失去了公正性、公平性.這是史學(xué)類試題編制所受的最大約束.

牛頓是一個(gè)偉大時(shí)代造就的一個(gè)偉大人物,科學(xué)史中的牛頓研究強(qiáng)調(diào)更多的是牛頓綜合的意義.“1687年,牛頓發(fā)表了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》.這部巨著總結(jié)了力學(xué)的研究成果,標(biāo)志了經(jīng)典力學(xué)體系初步建立.這是物理學(xué)史上第一次大綜合,是天文學(xué)、數(shù)學(xué)和力學(xué)歷史發(fā)展的產(chǎn)物,也是牛頓創(chuàng)造性研究的結(jié)晶”[7].圖1[8]從形式上能大致反應(yīng)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程和牛頓的創(chuàng)造性綜合(牛頓的綜合的本質(zhì)意義在于:“自然之書是用微粒符號和微粒語言寫成的,這一點(diǎn)同玻義耳一樣;然而,把它們結(jié)合在一起并賦予整本書意義的句法卻純粹是數(shù)學(xué)的,這一點(diǎn)又同伽利略和笛卡爾一樣”[9].).

圖1

單就萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程來說,也絕不像試題(B)、(E)選項(xiàng)所說的那么簡單.“1666年牛頓從開普勒第三定律推出,行星維持軌道運(yùn)行所需要的力與它們到旋轉(zhuǎn)中心的距離成平方反比關(guān)系.……到了80年代,胡克、雷恩和哈雷都獨(dú)自發(fā)現(xiàn)了這一關(guān)系.但他們都沒能證明其逆命題:在平方反比于距離的力作用下,行星必做橢圓運(yùn)動(dòng).只有牛頓給出了這一數(shù)學(xué)證明.即使確認(rèn)了橢圓軌道與平方反比作用力之間的這種互推關(guān)系,也并不等于發(fā)現(xiàn)了萬有引力.萬有引力的關(guān)鍵在于‘萬有',它是一種普遍存在的力”.[10]有人問牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的,他回答說:“靠不停的思考.”[11]也許我們更應(yīng)該記住牛頓的兩句名言[12]:“如果我比別人看得遠(yuǎn)些,那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募绨蛏?”和“我不知道世人怎樣看我,但我自認(rèn)為我不過是像一個(gè)在海邊玩耍的孩童,不時(shí)為找到比常見的更光滑的石子或更美麗的貝殼而欣喜,而展現(xiàn)在我面前的是全然未被發(fā)現(xiàn)的浩瀚的真理的海洋.”因?yàn)閺倪@兩句名言中,可以窺見多么博大深邃的精神境界.

單一化、平面化、簡單化的態(tài)度只能制造神和神話,這不是科學(xué)史的研究態(tài)度,當(dāng)然也不是科學(xué)的態(tài)度,這也就不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與形成.要編制好史學(xué)類試題,我們要靠不停的思考、不停的實(shí)踐和廣博的閱讀,甚至還需要科學(xué)哲學(xué)思想的指導(dǎo).

1 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京:人民教育出版社,2003.1

2 [法]沃爾夫?qū)?布列欽卡著,楊明全譯.教育知識的哲學(xué).上海:華東師范大學(xué)出版社,2006.153

3 [法]皮埃爾?迪昂著,李醒民譯.物理學(xué)理論的目的和結(jié)構(gòu).北京:華廈出版社,1999.302

4 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京:人民教育出版社,2003.16

5 [美]托馬斯?庫恩著,金吾倫譯,科學(xué)革命的結(jié)構(gòu).北京:北京大學(xué)出版社,2003.1

6 [法]亞歷山大?柯瓦雷著,張卜天譯.牛頓研究.北京:北京大學(xué)出版社,2003.1

7 郭奕玲.物理學(xué)史.北京:清華大學(xué)出版社,1993.26

8 郭奕玲.物理學(xué)史.北京:清華大學(xué)出版社,1993.37

9 [法]亞歷山大?柯瓦雷著.張卜天譯.牛頓研究.北京:北京大學(xué)出版社,2003.8

10 吳國盛.科學(xué)的歷程.北京:北京大學(xué)出版社,2002.213

11 郭奕玲.物理學(xué)史.北京:清華大學(xué)出版社,1993.37

12 吳國盛.科學(xué)的歷程.北京:北京大學(xué)出版社,2002.216