[關(guān)鍵詞]科學(xué)史，人物，故事

一、設(shè)計思路

科學(xué)史向來是中學(xué)歷史教學(xué)的冷門。這種現(xiàn)象背后反映了學(xué)術(shù)研究專業(yè)化的趨向。那么，在課堂教學(xué)中，涉及科學(xué)家的內(nèi)容該如何處理呢？2013年，朱可老師在《歷史教學(xué)》上發(fā)表的文章給人很大啟發(fā)。朱老師認為，在處理一節(jié)課時，中學(xué)歷史老師要發(fā)揮自身學(xué)科特點，對教學(xué)內(nèi)容進行取舍，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)人物進行歷史思考。不過，在教學(xué)實踐中，究竟該如何實現(xiàn)呢？一種思路是設(shè)計為問題探究的形式。這樣做固然能保證歷史思維達成，但學(xué)生的情感體驗將大打折扣，并且其對歷史的解釋將會進一步碎片化。能否找到一種方法，寓歷史思考于歷史體驗之中呢？于是筆者問了自己三個問題：雖然大部分學(xué)生對牛頓的成就非常熟悉，但他們明白牛頓是如何成長起來的嗎？盡管學(xué)生在物理課上都學(xué)習(xí)過牛頓的科學(xué)理論，但他們了解如此科學(xué)成就是在何種社會背景之下誕生的嗎？牛頓之于當(dāng)時，之于今人，之于未來，究竟意味著什么？經(jīng)過對以上三個問題的思考，筆者得出一個結(jié)論，那就是：大多數(shù)學(xué)生，甚至大多數(shù)歷史老師，印象中的牛頓，只是一個被符號化的牛頓，一個靜態(tài)的、毫無生氣的雕像。沒有多少人會對一個雕像產(chǎn)生真正的、持久的興趣。沒有興趣，就不會產(chǎn)生思考。沒有思考，我們就會甘于接受陳見定論。這樣的話，無論是批判性思維，還是核心素養(yǎng)，都只能是空談。因此，筆者想，我們或許首先應(yīng)該讓歷史人物的形象豐滿起來，盡力去還原歷史人物的本來面目。對于歷史人物而言，最好的史料就是他的人生經(jīng)歷。憑借此，我們不但能知曉他的成就，而且能跟隨他的成長體會他的情感，更能在“神入”歷史的過程中考查其所處的社會環(huán)境對其成長的影響，繼而思考其存在的歷史意義，并努力做出恰如其分的評價?；谝陨纤伎?，筆者設(shè)計了人教版高中選修四“近代科學(xué)之父牛頓”一課，旨在拋磚引玉，敬請方家批評指正。

二、教學(xué)過程

（一）走近牛頓——走上神壇的科學(xué)家

1.少年時代

師：牛頓于1642年出生于這棟位于英國林肯郡烏爾普索村的兩層小樓里（圖1）。通過圖2，大家可以看到在地圖上被標(biāo)成深灰色的那塊（淺灰色上方）就是林肯郡。弄清楚空間概念后，問大家一個問題，牛頓出生的時候，英國是哪位國王在位呢？

生：1640年英國革命爆發(fā)，那1642年的時候應(yīng)該是查理一世在位。

師：對的。這位國王的下場如何呢？

生：1649年，查理一世被處以死刑。

師：是的，那年牛頓7歲。后來誰當(dāng)政？他的結(jié)局又如何？

生：克倫威爾，后來任護國主，實行獨裁統(tǒng)治，1658年去世。

師：克倫威爾去世那一天，按照傳記作家的記錄，暴雨傾盆、風(fēng)雨交加，牛頓在干什么呢？我們來看一段文字。

1658年，英國政壇發(fā)生一場震動全世界的大事：英吉利共和國的“護國主”克倫威爾在一個風(fēng)雨交加的夜里病逝了。而在這一天夜里，16歲的牛頓卻一次又一次地在暴風(fēng)中跳躍。他正在測量順風(fēng)時的成績比逆風(fēng)時的成績好多少，以便弄清風(fēng)速對人類行動的影響。

——王志艷：《尋找牛頓》

師：你們16歲的時候做過類似的事嗎？

（學(xué)生普遍笑著搖頭）

師：我們從中肯定能看出少年牛頓樂于思考，勤于探索的精神。但大家想過沒有，牛頓探索自然用的是什么方法？

生：先做實驗，然后記錄數(shù)據(jù)進行分析。

師：沒錯，這后來成為近代科學(xué)最顯著的特征。這種方法是牛頓獨創(chuàng)的嗎？在牛頓之前，有沒有人使用過這個方法？大家請看這張圖。

生：伽利略也做過實驗，研究過自由落體運動。

師：沒錯，除了伽利略，還有諸多科學(xué)家。除了這些科學(xué)家，還有思想家，比如這位：

知識的進展，只有在我們累積了大量的實驗，并能從其中發(fā)現(xiàn)自然的原因和原理時，才可以期待。

——培根：《新工具》

師：上述材料給你們什么認識？

生1：近代科學(xué)的創(chuàng)立不是某一個人的功勞。

生2：時勢造英雄。牛頓是在特殊的社會背景下成長起來的。

生3：近代科學(xué)并不是一瞬間出現(xiàn)的，是一個長期形成的過程。

師：你們能認識到這些，很棒。不過，社會背景和前人的積累固然重要，但牛頓的努力也是不可或缺的。至少你們沒有像他這樣沉醉于科學(xué)研究吧。

生：確實如此。

師：雖然在我們今人看來，少年牛頓這樣的行為簡直是天才兒童的表現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)的“別人家的孩子”。但是，在當(dāng)時的烏索普爾村的村民看來，牛頓還真不是什么人才。

牛頓的母親為牛頓拙劣的農(nóng)業(yè)技能晝夜苦惱。家里的仆人也看不起牛頓，說：“這人一無是處，只配上大學(xué)?！?/p>

——艾利夫：《牛頓新傳》

（學(xué)生看完哈哈大笑，覺得不可思議）

師：大家別只忙著笑，雖然確實比較好笑。我們想想，為什么牛頓的母親和仆人都看不起他？

生：牛頓不會干農(nóng)活。

師：是啊。不過在牛頓的舅舅和中學(xué)校長的堅持之下，牛頓的母親同意讓他去考大學(xué)。于是，1661年，牛頓以優(yōu)異的成績被劍橋大學(xué)錄取。

意圖：這段教學(xué)中，首先介紹牛頓的出生地和出生時間，將它們與必修一知識相聯(lián)系，一是為了復(fù)習(xí)回顧已學(xué)知識，二是為了引導(dǎo)學(xué)生明確時空觀念。其次，少年牛頓的故事很多，課堂時間有限，不能每個都講，唯有精選。教材的學(xué)思之窗中有一段少年牛頓在風(fēng)中做實驗的材料，正好拿來為課堂教學(xué)服務(wù)。不過僅用這一段材料是不夠的。于是，筆者對這段材料進行了挖掘，通過補充課外材料將其和少年牛頓所處時代的歷史背景相聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生思考少年牛頓探索自然的初步方法以及近代科學(xué)演變發(fā)展的長期性。

2.大學(xué)時光

師：牛頓的大學(xué)生活并非一帆風(fēng)順。1664年，彗星劃過天際，人們紛紛嘀咕：災(zāi)難將至。幾天后，瘟疫開始在歐洲大陸蔓延。幾周后，疫情蔓延至英國。劍橋大學(xué)不得不提前舉行畢業(yè)典禮。于是，1665年，22歲的牛頓畢業(yè)，回到家鄉(xiāng)躲避瘟疫。他在家鄉(xiāng)住了18個月。不過在這18個月里，他取得了很多空前的成果。因此，后人將這一段時間稱為“奇跡的18個月”。正在牛頓埋首于科學(xué)研究時，倫敦城中燃起了熊熊大火。大火燒毀了半個倫敦城?？赡苁且驗榇蠡饸缌瞬【?，火災(zāi)后的倫敦逐漸擺脫了瘟疫的折磨。牛頓也得以回到劍橋大學(xué)，成為了一名研究員。很快，改變他人生軌跡的又一件大事發(fā)生了。

1669年，牛頓的老師——巴羅教授有感于牛頓杰出的才華，主動將盧卡斯數(shù)學(xué)教授的席位讓給了牛頓。于是，26歲的牛頓成為劍橋大學(xué)有史以來最年輕的教授之一。

——王志艷：《尋找牛頓》

（學(xué)生看完這段材料后非常驚訝）

師：對于牛頓而言，巴羅教授是一位良師。有了教授職位的保障，牛頓可以心無旁騖地投身于科學(xué)研究中。他把目光投向了光學(xué)領(lǐng)域。他要制造一臺天文望遠鏡。

生：這有什么稀奇的。伽利略就制造過啊。

師：是的。不過伽利略制造的是折射式望遠鏡。為了提高清晰度，只能加長鏡筒長度。這就給實際使用造成了不便。牛頓想改變這一狀況。

師：大家對比一下兩種望遠鏡的數(shù)據(jù)。有什么感想？

生：牛頓真是太牛了。

師：不但你們這么想，當(dāng)時的國王查理二世也這樣感慨：太神奇了，太神奇了！艾薩克真是一個天才！

師：憑此成就，牛頓成為了英國皇家學(xué)會的會員。同學(xué)們估計對這個組織比較陌生。我們來看看介紹。

英國皇家學(xué)會（Roya]Soclety）是英國資助科學(xué)發(fā)展的民間組織。于1660年由查理二世批準(zhǔn)成立，并于1662年、1663年、1669年領(lǐng)到皇家的各種特許證。今天，英國女皇是學(xué)會的保護人。自誕生至今，其口號一直是一句簡短的話：不要迷信任何人說的話。

——摘編于英國皇家學(xué)會官方網(wǎng)站

師：同學(xué)們思考一下，這句口號暗示認識世界的方法是什么？

生：自己獨立思考、自主判斷。

師：沒錯。不過我該憑借什么思考呢？總不能空想吧。

生：基于觀察實驗之后得出的數(shù)據(jù)。

師：沒錯。這體現(xiàn)了什么精神？

生：理性。

師：那學(xué)會組織的成立以及宗旨的確立體現(xiàn)了國家何種導(dǎo)向？

生：國家希望人們重視科學(xué)，并希望人們都具備理性精神。

師：說得太好了。難怪英國的近代科學(xué)能獨領(lǐng)風(fēng)騷，難怪這里成為啟蒙運動的發(fā)源地。我們再把目光轉(zhuǎn)向同時期的中國。

師：同學(xué)們談?wù)?，康熙對待西方科學(xué)的態(tài)度是怎樣的？

生：他對科學(xué)感興趣。但是，他沒有向民間推廣，更沒有學(xué)習(xí)其中的科學(xué)精神。

師：是的。不過，康熙這樣做也有其社會背景，也不完全是其個人意志的體現(xiàn)。其中細節(jié)我們這節(jié)課不深究。相對于古老的中國，當(dāng)時英國確實對科學(xué)非常重視。難怪有人感慨：牛頓真是幸運啊！那么，我們思考一下，除了政府的重視，牛頓的幸運還體現(xiàn)在哪些方面呢？

生：經(jīng)過文藝復(fù)興，牛頓所處的那個時代是一個重視關(guān)注現(xiàn)實生活的時代，而不是只關(guān)心神學(xué)的中世紀(jì)。

師：沒錯。還有呢？

生：牛頓之前已有科學(xué)家進行了諸多科學(xué)探索。

師：是啊，所以牛頓說“我站在巨人的肩膀上”。還有呢？

生：我覺得牛頓的老師巴羅教授給了他很多幫助。

師：嗯，確實如此。除了巴羅教授的幫助，如果沒有牛頓的舅舅和中學(xué)校長，牛頓可能一生都要在農(nóng)村里干農(nóng)活了。這樣看來，一個人的成長跟哪些因素有關(guān)呢？

生：個人的努力，社會的環(huán)境，他人的幫助。

師：你們總結(jié)得很好。稍后，我們又將看到一個人。他的到訪再一次影響了牛頓的人生軌跡。

3.人生巔峰

《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》可能是從古至今最偉大的科學(xué)巨著，它的起源可追溯到當(dāng)年倫敦的一間時尚咖啡館里。雖然這本書的內(nèi)涵是由縈繞在牛頓腦中各種數(shù)學(xué)、煉金術(shù)和宗教的想象力所醞釀出來，它卻是經(jīng)過別人不斷催促，才來到這個世界的。如果一定要指出扮演這個促成者角色的人物，則首推天文學(xué)家哈雷。

——邁克爾·懷特：《最后的煉金術(shù)士：牛頓傳》

師：你們對哈雷有什么了解嗎？

生：知道，哈雷彗星的發(fā)現(xiàn)者。

師：是的，研究天體運動的哈雷發(fā)現(xiàn)了彗星運行的規(guī)律。但是不懂微積分的他無法算出彗星運動的軌道。于是，他拜訪牛頓，希望借助牛頓的數(shù)學(xué)才能解決這一難題。牛頓成功地計算出了結(jié)果，并在哈雷的勸說下進一步總結(jié)推廣，集成了一部皇皇巨著——《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。

生：原來這本書是在這樣的背景下寫出的啊。

師：是的，這本書成書比較曲折。若不是旁人的一再勸說，為人孤僻低調(diào)的牛頓本來不愿發(fā)表。此書一經(jīng)出版，科學(xué)界轟動了。很快，該書又在大眾中流行起來。一時之間，牛頓的名聲扶搖直上，逐步走上自己的人生巔峰。那么這本書為什么影響如此之大呢？我們來讀一段原文。

在自然哲學(xué)中……總是應(yīng)當(dāng)先用分析的方法，然后才用綜合的方法。這種分析方法包括做實驗和觀察，用歸納方法從中作出普遍結(jié)論。

——牛頓：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》

師：牛頓用什么方法進行研究？

生：實驗、觀察、歸納、綜合。

師：他用什么形式呈現(xiàn)其研究成果？

生：數(shù)學(xué)。

師：以上方法有何進步之處？

生：可以較為準(zhǔn)確地描述自然，并能在一定程度上預(yù)測自然。

師：是的。這就是牛頓方法，這就是他對人類最大的貢獻，這也是他所有成就中影響最深遠之處。正如愛因斯坦所說：“在他以前和以后都還沒有人能像他那樣地決定著人類的思想、研究和實踐的方向。”也這是因為牛頓在科學(xué)上卓越的成就，英國人才會以隆重的葬禮將他安葬在威斯敏斯特大教堂中，并塑像供后人瞻仰。

意圖：課堂時間有限，不可能詳盡梳理牛頓的一生。故而筆者選擇了牛頓一生中三個關(guān)鍵時期，通過投影儀與教師講解相結(jié)合的方式講述故事，在此基礎(chǔ)之上引導(dǎo)學(xué)生思考牛頓的成長與社會背景之間的關(guān)系。從課堂效果上來看，學(xué)生對牛頓的生平很感興趣。從牛頓人生經(jīng)歷的細節(jié)中，他們也得出了不少出乎筆者意料的感悟。至少，對于他們而言，牛頓已經(jīng)不再是一個冷冰冰的歷史人物。從這個角度上說，本課的目標(biāo)達成了一大半。

（二）回望牛頓——復(fù)雜多面的普通人

師：以上我們通過故事回顧了牛頓作為科學(xué)家的一生。不過，因為種種原因，牛頓的形象一直很單一，甚至趨于神化。直到英國經(jīng)濟學(xué)家凱恩斯在拍賣會上購得了牛頓未公開的手稿，牛頓不為人知的一面才漸漸浮出水面。

1.老辣的權(quán)力斗爭者

牛頓提出引力的大小不隨距離而改變，但胡克寫了好幾封信來反駁，簡潔明了地認為引力的大小和距離的平方成反比，并提出了很多支持觀點的論據(jù)。結(jié)果，胡克是對的，牛頓也采用了這個觀點，但在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，他把涉及胡克的引用統(tǒng)統(tǒng)刪除。畢竟牛頓是學(xué)術(shù)泰斗，胡克被壓得到死也沒能翻身。牛頓當(dāng)上英國皇家科學(xué)院長時，胡克已經(jīng)死了，這還不夠，牛頓下令將胡克的實驗室和胡克圖書館全部解散，所有的成果研究資料，實驗儀器被分散銷毀，畫像也不留——所以現(xiàn)在也沒人知道胡克究竟長什么樣。

2.狂熱的煉金術(shù)愛好者

1650年前后的牛頓，沉溺于劍橋圖書館內(nèi)的早期英格蘭煉金術(shù)士藏書中，不能自拔。每年的春季六周和秋季六周，他完全沉浸在煉金術(shù)的研究之中，實驗室的爐火幾乎未曾熄滅過。牛頓投入了近30年的時間，從事長生不老藥和貴金屬提煉的研究和實驗，而他留下的有關(guān)煉金術(shù)的手稿竟超過100萬字。

3.虔誠的神學(xué)家

牛頓認為他在數(shù)學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)：日心說和萬有引力，和神學(xué)是相輔相成的。牛頓的目標(biāo)是用數(shù)學(xué)來證明基督教的合理性以及源頭。牛頓在《光學(xué)》中寫道：“從自然現(xiàn)象中難道看不出有一位上帝嗎？他無實體卻生活著，有智慧，而且無所不在?！?/p>

——摘編自曼紐爾

《艾薩克·牛頓的畫像》、艾利夫《牛頓新傳》

師：同學(xué)們，看完后有何感想？

生：沒想到。有點毀三觀的感覺。牛頓不是偉大的科學(xué)家嗎？為什么還會迷信宗教和長生不老？而且，人品居然這么差？

師：信仰宗教是個人精神上的選擇，與科學(xué)水平高低沒有必然聯(lián)系。而且，大家可以看到，他認為宗教和科學(xué)是不矛盾的。在那個時代，化學(xué)還沒有誕生。正是在煉金術(shù)的爐火中，西方人窺見了化學(xué)的門徑。同時我們也看到，牛頓的人品確實并不好。不過，這就是他的本來面目的一部分，這不就是我們學(xué)習(xí)歷史的目的之一嗎？難道你們喜歡接受那個神化的牛頓嗎？

生：只是一時無法接受。

師：這是自然。不過你們要用自己的眼睛和頭腦考察歷史，認識事物。在知曉了牛頓的多面之后，我們能談?wù)勗撛趺丛u價他嗎？

生：不好說，太復(fù)雜了。

師：那你們用什么思路去評價他呢？

生：具體情況具體分析吧。分階段、分方面，總之，不能一句話把結(jié)論說死了。

師：是的，還要注意結(jié)合當(dāng)時背景。最關(guān)鍵的，要客觀地評價一個歷史人物，除了課堂上學(xué)到的，你們還要在課外占有更多的史料，這樣才能形成較準(zhǔn)確的歷史解釋。

意圖：這些材料所反映的基本都是西方史學(xué)界的主流觀點了。不過，在中國，這些認識還沒有深入人心。談到牛頓，人們印象中往往都是那個高大全的科學(xué)巨人。為了盡可能地還原這個人物，讓學(xué)生得到較全面的歷史認識，筆者設(shè)計了以上環(huán)節(jié)。當(dāng)然，也有老師認為在這里可以引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)和宗教的關(guān)系。這樣做未嘗不可，但筆者認為此問題過大，且容易沖淡主題，故而略去。除此之外，筆者還希望借此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注歷史人物的復(fù)雜性以及評價歷史人物的方法。當(dāng)然，這一目標(biāo)不可能通過一節(jié)課就完全達成，但離不開每節(jié)課教學(xué)中的滲透。

三、感悟與思考

隨著新課程改革的深入以及高考命題風(fēng)格的轉(zhuǎn)變，能力立意、素養(yǎng)立意正逐漸深入人心。歷史教師也愈加重視對學(xué)生歷史思維培養(yǎng)。這是正確的。不過，需要注意的是，或許出于對培養(yǎng)歷史思維的偏激理解，很多歷史課堂已經(jīng)漸漸失去了歷史課的味道。這種傾向最顯著的表現(xiàn)就是老師將歷史課變成了史料考證分析課。在這樣的課堂上，史料滿堂灌，概念滿天飛，其中不乏學(xué)術(shù)論著中的理論探討，但呈現(xiàn)給學(xué)生的是支離破碎的史料。這些離學(xué)生的生活太遠了。就算學(xué)生有興趣去探究，難度也太大。其實，什么是歷史？簡單地說，歷史就是過去的故事，而歷史學(xué)就是通過對這些故事的研究抽象出人類社會發(fā)展規(guī)律的學(xué)問。歷史真正耐看的，不是結(jié)局，而是過程；不是意義，而是故事。哪怕面對高三學(xué)生，老師不妨在課堂上講講故事，把歷史課堂的歷史味找回來。這樣，一則激發(fā)學(xué)生興趣，二則提供更多生動的史料，供師生討論中激蕩思維，提升能力，養(yǎng)成素養(yǎng)。當(dāng)然，講故事只是手段，不是目的。尤其對高中生而言，課堂上的講故事必須與思歷史緊密地結(jié)合起來才能發(fā)揮功效。用故事還原人物，用理性思索歷史，在深入淺出之中帶領(lǐng)學(xué)生翱翔于歷史的天空，做一個有故事、有智慧的人。

[作者簡介]鄭遠，中學(xué)一級教師，江蘇省南京市第十二中學(xué)歷史教師，主要從事歷史教學(xué)的生活化研究。

[責(zé)任編輯：王雅貞]