用故事還原人物，用理性思索歷史——以“近代科學之父牛頓”為例

鄭遠（南京市第十二中學，江蘇南京210011）

用故事還原人物，用理性思索歷史
——以“近代科學之父牛頓”為例

鄭遠（南京市第十二中學，江蘇南京210011）

科學史，人物，故事

一、設計思路

科學史向來是中學歷史教學的冷門。這種現(xiàn)象背后反映了學術研究專業(yè)化的趨向。那么，在課堂教學中，涉及科學家的內(nèi)容該如何處理呢？2013年，朱可老師在《歷史教學》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，中學歷史老師要發(fā)揮自身學科特點，對教學內(nèi)容進行取舍，引導學生對科學人物進行歷史思考。不過，在教學實踐中，究竟該如何實現(xiàn)呢？一種思路是設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？盡管學生在物理課上都學習過牛頓的科學理論，但他們了解如此科學成就是在何種社會背景之下誕生的嗎？牛頓之于當時，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，筆者得出一個結論，那就是：大多數(shù)學生，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。基于以上思考，筆者設計了人教版高中選修四“近代科學之父牛頓”一課，旨在拋磚引玉，敬請方家批評指正。

二、教學過程

（一）走近牛頓——走上神壇的科學家

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。后來誰當政？他的結局又如何？

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中跳躍。他正在測量順風時的成績比逆風時的成績好多少，以便弄清風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。

圖1

圖2

圖3 ：伽利略做自由落體實驗

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，還有諸多科學家。除了這些科學家，還有思想家，比如這位：

圖4 ：弗朗西斯·培根

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)，標準的“別人家的孩子”。但是，在當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?！?/p>

——艾利夫：《牛頓新傳》

（學生看完哈哈大笑，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校長的堅持之下，牛頓的母親同意讓他去考大學。于是，1661年，牛頓以優(yōu)異的成績被劍橋大學錄取。

意圖：這段教學中，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，一是為了復習回顧已學知識，二是為了引導學生明確時空觀念。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。教材的學思之窗中有一段少年牛頓在風中做實驗的材料，正好拿來為課堂教學服務。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，引導學生思考少年牛頓探索自然的初步方法以及近代科學演變發(fā)展的長期性。

2.大學時光

師：牛頓的大學生活并非一帆風順。1664年，彗星劃過天際，人們紛紛嘀咕：災難將至。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，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。

圖5 ：巴羅教授

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)學教授的席位讓給了牛頓。于是，26歲的牛頓成為劍橋大學有史以來最年輕的教授之一。

——王志艷：《尋找牛頓》

（學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研究中。他把目光投向了光學領域。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。

圖6 ：牛頓制成的第一架反射望遠鏡。鏡筒長0.15米，直徑0.025米，性能卻堪比長達數(shù)米的折射式望遠望，并大大改善了后者成像模糊的問題。

師：不但你們這么想，當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會的會員。同學們估計對這個組織比較陌生。我們來看看介紹。

英國皇家學會（Royal Society）是英國資助科學發(fā)展的民間組織。于1660年由查理二世批準成立，并于1662年、1663年、1669年領到皇家的各種特許證。今天，英國女皇是學會的保護人。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。

——摘編于英國皇家學會官方網(wǎng)站

師：同學們思考一下，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：那學會組織的成立以及宗旨的確立體現(xiàn)了國家何種導向？

生：國家希望人們重視科學，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能獨領風騷，難怪這里成為啟蒙運動的發(fā)源地。我們再把目光轉向同時期的中國。

師：同學們談談，康熙對待西方科學的態(tài)度是怎樣的？

生：他對科學感興趣。但是，他沒有向民間推廣，更沒有學習其中的科學精神。

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，當時英國確實對科學非常重視。難怪有人感慨：牛頓真是幸運??！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)過文藝復興，牛頓所處的那個時代是一個重視關注現(xiàn)實生活的時代，而不是只關心神學的中世紀。

師：沒錯。還有呢？

生：牛頓之前已有科學家進行了諸多科學探索。

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呢？

生：個人的努力，社會的環(huán)境，他人的幫助。

師：你們總結得很好。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

圖7 ：哈雷

《自然哲學的數(shù)學原理》可能是從古至今最偉大的科學巨著，它的起源可追溯到當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、煉金術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，則首推天文學家哈雷。

——邁克爾·懷特：《最后的煉金術士：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)學才能解決這一難題。牛頓成功地計算出了結果，并在哈雷的勸說下進一步總結推廣，集成了一部皇皇巨著——《自然哲學的數(shù)學原理》。

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。

在自然哲學中……總是應當先用分析的方法，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論。師：牛頓用什么方法進行研究？生：實驗、觀察、歸納、綜合。

——牛頓：《自然哲學的數(shù)學原理》

師：他用什么形式呈現(xiàn)其研究成果？生：數(shù)學。

師：以上方法有何進步之處？

生：可以較為準確地描述自然，并能在一定程度上預測自然。

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?！币策@是因為牛頓在科學上卓越的成就，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鍵時期，通過投影儀與教師講解相結合的方式講述故事，在此基礎之上引導學生思考牛頓的成長與社會背景之間的關系。從課堂效果上來看，學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，本課的目標達成了一大半。

（二）回望牛頓——復雜多面的普通人

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)。結果，胡克是對的，牛頓也采用了這個觀點，但在《自然哲學的數(shù)學原理》中，他把涉及胡克的引用統(tǒng)統(tǒng)刪除。畢竟牛頓是學術泰斗，胡克被壓得到死也沒能翻身。牛頓當上英國皇家科學院長時，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，而他留下的有關煉金術的手稿竟超過100萬字。

3.虔誠的神學家

牛頓認為他在數(shù)學方面的發(fā)現(xiàn)：日心說和萬有引力，和神學是相輔相成的。牛頓的目標是用數(shù)學來證明基督教的合理性以及源頭。牛頓在《光學》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，他認為宗教和科學是不矛盾的。在那個時代，化學還沒有誕生。正是在煉金術的爐火中，西方人窺見了化學的門徑。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，這不就是我們學習歷史的目的之一嗎？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，我們能談談該怎么評價他嗎？

生：不好說，太復雜了。

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，不能一句話把結論說死了。

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

意圖：這些材料所反映的基本都是西方史學界的主流觀點了。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巨人。為了盡可能地還原這個人物，讓學生得到較全面的歷史認識，筆者設計了以上環(huán)節(jié)。當然，也有老師認為在這里可以引導學生思考科學和宗教的關系。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學生關注歷史人物的復雜性以及評價歷史人物的方法。當然，這一目標不可能通過一節(jié)課就完全達成，但離不開每節(jié)課教學中的滲透。

三、感悟與思考

隨著新課程改革的深入以及高考命題風格的轉變，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，其中不乏學術論著中的理論探討，但呈現(xiàn)給學生的是支離破碎的史料。這些離學生的生活太遠了。就算學生有興趣去探究，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)律的學問。歷史真正耐看的，不是結局，而是過程；不是意義，而是故事。哪怕面對高三學生，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學生翱翔于歷史的天空，做一個有故事、有智慧的人。

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0457-6241（2017）07-0032-06

鄭遠，中學一級教師，江蘇省南京市第十二中學歷史教師，主要從事歷史教學的生活化研究。

【責任編輯：王雅貞】

2017-02-15