西方歷史語境下的科學(xué)革命教學(xué)

“科學(xué)革命”是一個典型的西方歷史概念。一則，“科學(xué)革命”這個歷史事件發(fā)生在西歐。二則，“科學(xué)革命”的概念由西方史學(xué)家創(chuàng)造與發(fā)展。法國科學(xué)史家亞歷山大·柯瓦雷在20世紀(jì)30年代撰寫和發(fā)表的論文《伽利略研究》中創(chuàng)造了它，后來英國歷史學(xué)家赫伯特·巴特菲爾德在其著作《近代科學(xué)的起源，1300—1800》中把“科學(xué)革命”作為核心概念進(jìn)行論述，從而使這一概念廣為人知。

柯瓦雷被認(rèn)為是研究16、17世紀(jì)天文學(xué)和物理學(xué)變革的專業(yè)科學(xué)史家，他“最初提出概念的時間范圍很窄，定義也很明確……被認(rèn)為發(fā)生于1600年之前和之后的幾十年間，包括伽利略和笛卡兒……柯瓦雷進(jìn)而拓寬了它的時間范圍，使其科學(xué)革命概念最終涵蓋了從哥白尼到牛頓的整個時期”。①在他之后，“科學(xué)革命”的時間跨度和學(xué)科研究范圍被不同程度地拓展了。如巴特菲爾德的敘述時間是14—19世紀(jì)的500年，“巴特菲爾德……以純正的迪昂方式聲稱，沖力理論及其廣泛應(yīng)用‘代表著科學(xué)革命的第一階段。接著，敘述集中于16、17世紀(jì)的天文學(xué)和力學(xué)成就，‘它在整個運(yùn)動中占據(jù)著關(guān)鍵位置。解剖學(xué)和生理學(xué)專設(shè)一章……化學(xué)是概述截止于1800年的原因之一”。②隨著1962年美國科學(xué)史家托馬斯·庫恩《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書出版，“諸科學(xué)革命”的概念流行開來，“它代表一種關(guān)于科學(xué)發(fā)展進(jìn)程的哲學(xué)觀念……科學(xué)是跨越式發(fā)展的，而不是一點(diǎn)點(diǎn)增加。諸科學(xué)革命被認(rèn)為是以某種頻率發(fā)生甚至是規(guī)律性發(fā)生的”。③“科學(xué)革命”則成為“諸科學(xué)革命”的一個特定時期而存在，“‘科學(xué)革命代表科學(xué)史上一個片段的歷史觀念，表示歷史上有一個很難精確確定年代的時期（但幾乎總是包括17世紀(jì)初的幾十年）”。④

人教版八年級下冊《歷史與社會》（以下簡稱教材）借用了西方史學(xué)界“科學(xué)革命”的概念編寫課文（敘述框架基本上借鑒了柯瓦雷的“科學(xué)革命”），以幫助學(xué)生了解17世紀(jì)發(fā)生在西歐的這個影響科學(xué)發(fā)展走向、推動近代科學(xué)誕生的大事。但如果仔細(xì)閱讀西方科學(xué)革命的相關(guān)著作、對這一概念做深入考察的話，會發(fā)現(xiàn)教材及相應(yīng)的教學(xué)參考書對這一概念的解讀與西方史學(xué)界有很大不同。

1.關(guān)于“科學(xué)革命”的內(nèi)涵比較

（1）教材教參的科學(xué)革命觀：科學(xué)反抗宗教而獨(dú)立發(fā)展

從教材的編寫看，科學(xué)與宗教之間的對立非常明顯?！肮畔ＥD科學(xué)家托勒密提出了‘地心說，認(rèn)為地球靜止不動，處在宇宙的中心，眾星圍繞地球做圓周運(yùn)動。后來，宗教神學(xué)家采納這一觀點(diǎn)，并認(rèn)為這是上帝的安排?！匦恼f成為統(tǒng)治西方1000多年的正統(tǒng)理論?！雹俑绨啄岬摹啊招恼f否定了教會的權(quán)威，改變了人們對自然、對自身的看法”。②從而開啟了科學(xué)革命的序幕?；蛟S是為了凸顯這種對立，教材列舉了宣揚(yáng)宇宙無限論的布魯諾遭受教會火刑和伽利略受宗教審判的事件，還配了插圖。教學(xué)參考書則解讀得更加明確，“哥白尼的‘日心說理論與‘地心說背道而馳，超出了當(dāng)時大多數(shù)人的認(rèn)識，也與宗教神學(xué)相抵觸，一開始就遭到各方面的反對……伽利略……的發(fā)現(xiàn)消除了人們對哥白尼日心說的懷疑，動搖了基督教神學(xué)的宇宙論，為以后牛頓提出萬有引力定律鋪平了道路”。③因此，科學(xué)革命之后，“各種各樣的神學(xué)偏見在科學(xué)面前煙消云散?？茖W(xué)受到推崇，科學(xué)知識得到普及”。④

由此推論，教材中科學(xué)革命的內(nèi)涵可表述為：科學(xué)擺脫了宗教神學(xué)的束縛獲得了獨(dú)立發(fā)展?？茖W(xué)革命的革新性特征則是“重視發(fā)揮人的創(chuàng)造力、重視探索，重視實(shí)驗(yàn)科學(xué)”。⑤

（2）西方史學(xué)家的科學(xué)革命觀：科學(xué)研究內(nèi)部的跨越式發(fā)展

庫恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中指出：“中世紀(jì)的物理學(xué)和宇宙論被認(rèn)為完全基于亞里士多德的自然哲學(xué)，它與17世紀(jì)的新科學(xué)互不相融。事實(shí)上，亞里士多德的自然哲學(xué)被視為新科學(xué)誕生的主要障礙。只有推翻它，科學(xué)革命才可能取得成功。”⑥這也是大部分西方學(xué)者的觀點(diǎn)。另一位美國歷史學(xué)家戴維·林德伯格在論述“科學(xué)”的概念時說：“到目前為止，我一直用‘科學(xué)一詞來指我們歷史研究的對象，然而現(xiàn)在應(yīng)該引入替代性的術(shù)語‘自然哲學(xué)……古代和中世紀(jì)學(xué)者在研究自然界時，如果關(guān)注的是物質(zhì)性的因果關(guān)系而不是數(shù)學(xué)分析，就會使用‘自然哲學(xué)這個術(shù)語?！雹甙创死斫?，亞里士多德的自然哲學(xué)屬于“前科學(xué)”范疇，與“近代科學(xué)”相對應(yīng)，但兩者在研究方式上有區(qū)別。因此，科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)是科學(xué)研究內(nèi)部發(fā)生的一次“斷裂”，即科學(xué)研究實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展與革新。

關(guān)于科學(xué)革命的革新特征，雖然西方史學(xué)家觀點(diǎn)并不一致，但主要趨向于以下幾種。

自然的數(shù)學(xué)化。在亞里士多德的學(xué)科分類中，物理學(xué)與數(shù)學(xué)之間界限嚴(yán)格，兩者不能逾越。亞里士多德主要采用“四因說”（即形式因、質(zhì)料因、動力因與目的因）來構(gòu)建解釋自然現(xiàn)象的普適性框架，認(rèn)為世界是和諧有序的，所有事物均朝著本性所決定的目標(biāo)發(fā)展。早期科學(xué)史家柯瓦雷、愛德華·揚(yáng)·伯特等都把“自然的數(shù)學(xué)化”作為科學(xué)研究方式轉(zhuǎn)變的核心。即伽利略、開普勒、牛頓等科學(xué)家恢復(fù)了古希臘柏拉圖及畢達(dá)哥拉斯主義的傳統(tǒng)，把幾何學(xué)（數(shù)學(xué)）應(yīng)用于物理學(xué)研究，即科學(xué)研究從“質(zhì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲俊钡难芯?，使自然從一個“大約的”世界變成一個“精確的”世界。這是科學(xué)革命最初的、也是最核心的革新性特征解釋。

機(jī)械論哲學(xué)。英國科學(xué)史家A. 魯珀特·霍爾前期把用“物質(zhì)和運(yùn)動”這兩個概念來處理自然現(xiàn)象的研究方法稱為機(jī)械論，后期則把機(jī)械論等同于微粒自然觀，即羅馬詩人盧克萊修在其長篇哲理詩《物性論》中宣揚(yáng)的伊壁鳩魯?shù)脑诱?，認(rèn)為世界由無生命的、不可分割的原子所構(gòu)成，它們在虛空中相互碰撞、隨機(jī)運(yùn)動。17世紀(jì)的科學(xué)家、哲學(xué)家們，如伽利略、笛卡爾、波義耳和牛頓等繼承與發(fā)展了機(jī)械論哲學(xué)，用無機(jī)論取代了亞里士多德有機(jī)的宇宙論體系。

實(shí)驗(yàn)科學(xué)。在中世紀(jì)觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，英國思想家弗朗西斯·培根認(rèn)為研究自然需要對自然進(jìn)行拷問，提倡人為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，即用發(fā)現(xiàn)型實(shí)驗(yàn)研究自然。盡管培根本人并不是一個真正的實(shí)踐家，但還是有很多科學(xué)家進(jìn)行了這樣的實(shí)驗(yàn)研究。如17世紀(jì)醫(yī)生哈維對狗進(jìn)行解剖和觀察，發(fā)現(xiàn)了心臟的功能及血液循環(huán)的規(guī)律，修正了羅馬醫(yī)生蓋倫認(rèn)為血液從肝臟和心臟流出沒有回流的謬誤。這種以發(fā)現(xiàn)為目的實(shí)驗(yàn)不同于亞里士多德的三段論證明，使人們更好地發(fā)現(xiàn)和掌握自然規(guī)律，并讓自然為人類服務(wù)。雖然柯瓦雷等科學(xué)史家強(qiáng)調(diào)自然的數(shù)學(xué)化，但并不排斥實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證數(shù)學(xué)推論的重要工具。

2.關(guān)于中世紀(jì)思想家的價值觀的不同觀點(diǎn)

中世紀(jì)思想家們的世界觀與價值觀如何？教參在介紹科學(xué)革命時有這樣一段論述：“在自然科學(xué)發(fā)展的同時，誕生了幾位卓越的科學(xué)思想家。如意大利唯物論和無神論者、 反對宗教蒙昧主義的偉大思想家布魯諾……”①這是否符合歷史事實(shí)？西方史學(xué)家又是如何認(rèn)為的？

“當(dāng)時，無神論尚不是一個實(shí)際的概念。雖然它作為一種理論立場是存在的，但沒有人或很少有人實(shí)際相信它。任何歐洲人，只要不是作為猶太人被關(guān)在一個特殊的地方，都會以基督教作為所有思想和行動的標(biāo)準(zhǔn)?！雹凇案坏贋跛贡鹊芽▋焊翡J地看到，現(xiàn)在只需要一小步，就立即可以把與我們的身體松散模糊地關(guān)聯(lián)在一起的思想著的東西從宇宙中剔除。無意中或者是疏于覺察，笛卡兒距離一種唯物論的世界圖景已經(jīng)不很遙遠(yuǎn)，在這一世界圖景中，不朽的靈魂和擁有絕對權(quán)力的上帝再也沒有了位置。笛卡兒不是斯賓諾莎，但富蒂烏斯看到，可以說斯賓諾莎若隱若現(xiàn)——到一定時候必定有人會從笛卡兒的學(xué)說中引出無神論推論，這些推論可能連作者本人都沒有意識到?！雹畚鞣绞穼W(xué)家的觀點(diǎn)很明確：在基督教占統(tǒng)治地位的中世紀(jì)歐洲，盡管人們離“無神論”只有一步之遙，但卻終究還沒有達(dá)到這一步。主要活動于17世紀(jì)上半葉的機(jī)械論者“笛卡爾”尚不是“無神論者”，更何況是生活于16世紀(jì)末的布魯諾。并且，英國歷史學(xué)家耶茨1964年出版的《布魯諾與赫爾墨斯主義傳統(tǒng)》一書表明，布魯諾是一位具有強(qiáng)烈魔法色彩的赫爾墨斯主義者，“耶茨引證了布魯諾對哥白尼日心宇宙圖的使用。在布魯諾手中，這幅圖變成了一種魔法的秘密文字，它不再是對數(shù)學(xué)論斷的圖示，而是象征符號或護(hù)身符”。④

因?yàn)檫@種差異的存在，筆者在廣泛閱讀相關(guān)書籍的基礎(chǔ)上對科學(xué)革命進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

語境論是西方的史學(xué)理論，“懷特認(rèn)為語境論即是主張將事件放在發(fā)生的語境中就可獲得相應(yīng)的解釋，語境可以揭示事件在發(fā)生的根源、過程及與其他歷史事件之間的特殊勾連”。⑤而西方的科學(xué)史研究具有濃厚的語境研究傳統(tǒng)，“柯瓦雷是一個真正注重語境的科學(xué)史家”。⑥美國著名的伯納德·科恩教授是位典型的語境主義科學(xué)編史家，他“在廣義語境基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了內(nèi)史進(jìn)路、外史進(jìn)路和綜合進(jìn)路的統(tǒng)一分析……所謂內(nèi)史主要指在理論語境中研究科學(xué)知識發(fā)展的歷史，外史主要從社會、歷史文化等語境中研究科學(xué)史”。①筆者比較認(rèn)同這種研究方法，因此對“科學(xué)革命”的教學(xué)也需兼顧對它的內(nèi)外語境的考察。

1.考察西歐的社會語境，尋找科學(xué)革命生成的動因

科學(xué)革命為什么沒有發(fā)生在哲學(xué)之鄉(xiāng)的古希臘、注重數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的伊斯蘭世界以及科技成就斐然的古代中國？這與中世紀(jì)西歐特有的生活圖景是分不開的，為此，筆者設(shè)計(jì)了以下情境幫助學(xué)生走進(jìn)歷史現(xiàn)場理解。

（1）情境1：

材料1：熱爾貝是早期最著名的教區(qū)總教堂學(xué)校教師之一，他講授七藝，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)初步的數(shù)學(xué)和天文學(xué)知識……12世紀(jì)末，出現(xiàn)了相當(dāng)于今天“大學(xué)”的“聯(lián)合體”（教師與學(xué)生的組織）。13世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里士多德的“自然哲學(xué)著作”（《物理學(xué)》《論靈魂》《論天》等）被引入“大學(xué)”，成為自然哲學(xué)研究的教科書，構(gòu)成大學(xué)教育的核心。

——摘編自[美]愛德華·格蘭特：

《近代科學(xué)在中世紀(jì)的基礎(chǔ)》

材料2：托馬斯·阿奎那于13世紀(jì)在亞里士多德和耶穌之間成功地鍛造了一種聯(lián)盟。在羅馬天主教教義中，這甚至和彌撒的核心部分有非常緊密的聯(lián)系：葡萄酒和餅實(shí)際變成了耶穌的血和肉。用“變體”這個不折不扣的亞里士多德概念來描述它并非毫無道理：雖然酒和餅的偶然性沒有變化，但實(shí)體本身已經(jīng)改變。在一神論宗教的歷史上，如果沒有能用理智理解的理由，就無法贏得大多數(shù)有教養(yǎng)人的支持。

——摘編自[荷]H. 弗洛里斯·科恩：

《世界的重新創(chuàng)造：近代科學(xué)是如何產(chǎn)生的》

在閱讀材料1、2的基礎(chǔ)上，筆者要求學(xué)生指出大學(xué)教授亞里士多德自然哲學(xué)的目的是什么。很顯然，教會需要對神職人員進(jìn)行教育，用亞里士多德的自然哲學(xué)理論捍衛(wèi)基督教的教義，吸引更多的人信奉基督教。這樣科學(xué)與宗教之間的關(guān)系就被學(xué)生關(guān)注到了。這一時期教會促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)維護(hù)了基督教會的統(tǒng)治。

材料3：哲學(xué)家們似乎論證了上帝不可能另外創(chuàng)造宇宙（亞里士多德已經(jīng)證明多個宇宙是不可能的）;上帝不可能在沒有一個基體的情況下創(chuàng)造一種偶然性（如沒有紅色的東西而創(chuàng)造出紅）。所有這些命題都在1277年受到了譴責(zé)。巴黎主教艾蒂安·唐皮耶等人的立場是，決不能允許亞里士多德和哲學(xué)家們限制上帝的行動自由和能力，上帝可以做任何不包含邏輯矛盾的事情，包括創(chuàng)造出多個宇宙和無基體的性質(zhì)。

——摘編自[美]戴維·林德伯格：

《西方科學(xué)的起源（第二版）》

材料4：上帝的絕對全能概念就成為一種便利的工具，由它可以引入一些微妙的假想問題，他們經(jīng)常可以催生新的回答……許多人由此認(rèn)識到，事物也許與亞里士多德哲學(xué)所設(shè)想的狀況完全不同。

——[美]愛德華·格蘭特：

《近代科學(xué)在中世紀(jì)的基礎(chǔ)》

筆者要求學(xué)生閱讀材料3，思考督教會與亞里士多德的自然哲學(xué)之間的關(guān)系發(fā)生了什么變化，其實(shí)質(zhì)是什么。學(xué)生發(fā)現(xiàn)基督教會與亞里士多德在“世界是否永恒”等問題上發(fā)生了沖突。實(shí)質(zhì)是亞里士多德主義者的這些學(xué)說限制了上帝的全能和自由，影響了基督教的權(quán)威。通過閱讀材料4，學(xué)生了解到基督教會對亞里士多德學(xué)說譴責(zé)所帶來的積極影響，催生了人們對亞里士多德學(xué)說權(quán)威的懷疑，創(chuàng)設(shè)了有利于新科學(xué)產(chǎn)生的宗教環(huán)境。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)有利于還原中世紀(jì)科學(xué)與宗教之間的復(fù)雜關(guān)系，讓學(xué)生理解基督教與亞里士多德主義、基督教與新科學(xué)之間并不是純?nèi)坏穆?lián)合或?qū)龟P(guān)系，從而打破學(xué)生思維的單一性。

材料5：開普勒的確支持哥白尼主義，相信上帝是一位把精確的數(shù)學(xué)關(guān)系植入世界的神圣的幾何學(xué)家，這一信念使他強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，天文學(xué)理論必須極其精確地描述天界。“看哪，自然的構(gòu)造多么巧妙！這一切不可能出自偶然，必定有一個上帝為我們安排了所有這一切，我們是按照他自己地形象創(chuàng)造出來的”。17世紀(jì)出版了數(shù)十部包括這些內(nèi)容的論著，其中許多都是從事新自然認(rèn)識形式的人寫的。

——摘編自[美]瑪格麗特·J. 奧斯勒：

《重構(gòu)世界：從中世紀(jì)到近代早期歐洲的

自然、上帝和人類認(rèn)識》

材料6：“上帝是通過自然的運(yùn)作來創(chuàng)造其他事物的，自然的運(yùn)作是上帝運(yùn)用的工具?！笔聦?shí)上，對物理世界的研究使我們理解了“上帝的力量、智慧和善”。尋求次級原因非但沒有否認(rèn)，反而確證了初級原因的存在和尊嚴(yán)。

——[美]戴維·林德伯格：

《西方科學(xué)的起源（第二版）》

中世紀(jì)從事新自然認(rèn)識的人研究自然的目的是什么？在這個問題的思考中，學(xué)生開始意識到，中世紀(jì)從事新科學(xué)研究的人大部分都是基督教徒，他們對上帝的信仰并未減退，宗教信仰是他們從事新科學(xué)的重要動力之一。在中世紀(jì)從事新科學(xué)研究與信仰基督教并不矛盾，因?yàn)樯系蹌?chuàng)造世界是第一因的，即上帝創(chuàng)造世界時賦予了自然自行運(yùn)行的規(guī)律，因此自然的運(yùn)作是第二因的，從事新科學(xué)研究的人們研究自然規(guī)律恰恰是為了揭示上帝的偉大。由此，學(xué)生在基督教與科學(xué)復(fù)雜關(guān)系解讀下，在感受科學(xué)家們“狂熱”追求、揭示上帝賦予的自然之道過程中明白了宗教動因是科學(xué)革命得以發(fā)生的重要因素之一。

（2）情境2：

材料7：15、16世紀(jì)，西歐獲得了亞里士多德和柏拉圖的原始希臘文本，還獲得了畢達(dá)哥拉斯學(xué)派、原子論、懷疑論、斯多亞派、新柏拉圖主義等傳統(tǒng)文本。同樣，歐幾里得、阿基米德、托勒密等希臘學(xué)者的純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)著作要么第一次為歐洲所知，要么第一次以未經(jīng)曲解和篡改的方式現(xiàn)身于世。隨著這場運(yùn)動的發(fā)展，原先嘗試恢復(fù)古代科學(xué)文本的努力不知不覺間變成了對文本原始內(nèi)容較為獨(dú)立的闡釋。哥白尼對古代行星理論的“恢復(fù)”——無論是接受托勒密的遺產(chǎn)，還是從畢達(dá)哥拉斯主義微弱的日心傳統(tǒng)中尋找支持，他的工作都清晰地反映了人文主義背景。

——摘編自[荷]H. 弗洛里斯·科恩：

《科學(xué)革命的編史學(xué)研究》

設(shè)問：文藝復(fù)興運(yùn)動對科學(xué)革命的興起有什么影響？

利用這段資料，筆者引導(dǎo)學(xué)生了解文藝復(fù)興運(yùn)動對科學(xué)革命的推動作用。即文藝復(fù)興時期翻譯古希臘文獻(xiàn)的工作為科學(xué)革命提供了大量的古代科學(xué)研究著作，并引導(dǎo)學(xué)生特別關(guān)注數(shù)學(xué)著作和原子論著作，這些著作為科學(xué)研究提供了“新”養(yǎng)料。由此，筆者在幫助學(xué)生構(gòu)建文藝復(fù)興運(yùn)動與科學(xué)革命的因果聯(lián)系中，讓他們深刻體會推動科學(xué)革命發(fā)生的又一重要力量——文化動因。

（3）情境3：

材料8：17世紀(jì)出現(xiàn)了一種新的意識形態(tài)，它將科學(xué)與科學(xué)以外的一些考慮聯(lián)系起來。對于那些不一定了解科學(xué)是什么的人來說，科學(xué)的思維模式開始充當(dāng)社會教育變革的理想。這些人幫助創(chuàng)立和激勵了非正式團(tuán)體，由此發(fā)展出了倫敦皇家學(xué)會和法國皇家學(xué)院。對他們來說重要的是，這種新科學(xué)——不像某種無所不包的哲學(xué)——能夠充當(dāng)一個中立的平臺，不是用權(quán)威，而是用理論上中立的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來解決紛爭。

——摘編自[荷]H. 弗洛里斯·科恩：

《科學(xué)革命的編史學(xué)研究》

筆者呈現(xiàn)材料8，讓學(xué)生了解由于17世紀(jì)西歐社會對科學(xué)的重視，出現(xiàn)了專門研究科學(xué)的團(tuán)體，這些團(tuán)體為科學(xué)家提供物質(zhì)支持以及這些科學(xué)團(tuán)體所倡導(dǎo)的自由的學(xué)術(shù)氛圍等為科學(xué)革命的發(fā)生提供了沃土。這樣學(xué)生能認(rèn)識到推動科學(xué)革命發(fā)生的動因除宗教和文化外，還有科學(xué)社會團(tuán)體的支持。

通過對科學(xué)革命發(fā)生動因的分析，引導(dǎo)學(xué)生提煉歷史學(xué)習(xí)的方法：把歷史事件和歷史人物放入其特有的時空中進(jìn)行考察，并注重縱向的延伸和空間的拓展。在時間的考察上既要把它放在歷史事件發(fā)生的“當(dāng)時”，也要把它放在相對較長的時段上考察其源流。在空間的考察上要注意構(gòu)建同時期各事件、各主體之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)及相互作用，從多個維度綜合考察、全面思考。

2.立足科學(xué)理論語境，理清事件過程感受革新精神

作為科學(xué)史的一部分，“科學(xué)革命”的學(xué)習(xí)必然要放入科學(xué)理論發(fā)展的內(nèi)部來進(jìn)行考察?；谶@樣的考慮，筆者作了如下設(shè)計(jì)。

（1）傳統(tǒng)的亞里士多德的宇宙觀（圖1）①和物理學(xué)：中世紀(jì)西歐學(xué)術(shù)的權(quán)威

材料9：亞里士多德認(rèn)為宇宙是一個大球，中心是靜止的地球。月球所處的球殼將其分成上下兩個區(qū)域。月亮以上是天界，以下是地界;地界由土、木、火、氣四元素組成，因?yàn)樗屯林?，所以向宇宙中心下落是其本?氣和火輕，所以向外圍上升是其本性。地界有生、死和各種短暫變化。天界完全被第五元素或以太所充滿（沒有虛空），且被分成若干同心球殼，攜帶行星做勻速圓周運(yùn)動，是永恒不變的循環(huán)區(qū)域。

——摘編自[美]戴維·林德伯格：

《西方科學(xué)的起源（第二版）》

材料10：亞里士多德對知識的分類規(guī)定了學(xué)科的界限，這些界限后來支配著大多數(shù)論著、教科書和大學(xué)課程。亞里士多德基于題材把物理學(xué)與數(shù)學(xué)以及神學(xué)區(qū)分開來;由于每一個學(xué)科的題材和原理都不同，亞里士多德得出結(jié)論說，這些學(xué)科是迥然不同的、無關(guān)的。他認(rèn)為把數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理學(xué)是非法的。

——摘編自[美]瑪格麗特·J. 奧斯勒：

《重構(gòu)世界：從中世紀(jì)到近代早期歐洲的

自然、上帝和人類認(rèn)識》

設(shè)問：根據(jù)材料9、10，指出亞里士多德自然哲學(xué)的主張和研究方法是什么？

在材料的閱讀中，學(xué)生大致了解了亞里士多德宇宙論體系和學(xué)科分類主張。在這里筆者特別要求學(xué)生關(guān)注亞里士多德強(qiáng)調(diào)的數(shù)學(xué)與物理學(xué)的不可逾越性以及對后期科學(xué)的規(guī)范和影響，體悟其理論在中世紀(jì)的權(quán)威性和主導(dǎo)地位。同時，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自身生活常識分析“因?yàn)樗屯林兀韵蛴钪嬷行南侣涫瞧浔拘?氣和火輕，所以向外圍上升是其本性”這個觀點(diǎn)，分析得出亞里士多德自然哲學(xué)的研究采用的是常識物理研究方法，也就是根據(jù)人們的直覺對事物進(jìn)行因果解釋的物理學(xué)。

既然亞里士多德是中世紀(jì)的學(xué)術(shù)權(quán)威，那么教材所稱的被教會奉為正統(tǒng)的“托勒密的地心說”要如何解釋？為了解決這個疑問，筆者又出示了以下材料。

材料11：亞里士多德的天球是與地球是同心的，但它無法解釋觀測到的行星距離變化。托勒密是技藝精湛的數(shù)學(xué)模型建立者，在《天文學(xué)大成》中，他用偏心圓和附加的本輪來解釋這些變化。中世紀(jì)的自然哲學(xué)家根據(jù)托勒密的學(xué)說，用三天球折衷化解了這個難題，使亞里士多德宇宙論的基礎(chǔ)得以保存。這種做法顯然并未以地球?yàn)槲锢碇行?，然而它不會引起什么注意，因?yàn)橹惺兰o(jì)的自然哲學(xué)家大都對技術(shù)性的天文學(xué)知之甚少。

——摘編自[美]愛德華·格蘭特：

《近代科學(xué)在中世紀(jì)的基礎(chǔ)》等

通過閱讀材料11學(xué)生明白了，托勒密的天文學(xué)是為“拯救現(xiàn)象”而由神學(xué)家引入亞里士多德的宇宙論體系的，目的是為維護(hù)亞里士多德宇宙論體系的正統(tǒng)地位。雖然托勒密支持地心說，但在他的天文學(xué)體系中，宇宙的真正中心卻不是地球。筆者還讓學(xué)生比較了托勒密天文學(xué)與亞里士多德自然哲學(xué)研究方法的不同，即前者是數(shù)學(xué)天文學(xué)，后者是注重常識的因果解釋的宇宙論。這些知識為學(xué)生理解科學(xué)革命的內(nèi)涵做好了鋪墊。

（2）革命的開端：哥白尼天文學(xué)對亞里士多德宇宙觀的堅(jiān)守與突破

材料12：哥白尼激烈反對托勒密所引入的偏心勻速點(diǎn)。他和古希臘天文學(xué)家都認(rèn)為，行星必須做勻速圓周運(yùn)動。因此，為使行星的繞日軌道所給出的結(jié)果能夠與實(shí)際觀測相一致，哥白尼最終引入了圓周運(yùn)動的組合，這與托勒密的做法幾乎相同。最主要的差別是，托勒密引入圓周運(yùn)動組合主要是為了解釋逆行。如果將代表托勒密體系與哥白尼體系的兩幅圖做一比較，那么我們很難說哪一幅更簡單。

——摘編自[美]I. 伯納德·科恩：

《新物理學(xué)的誕生》

材料13：反對地球運(yùn)動的其他傳統(tǒng)論證同樣基于亞里士多德物理學(xué)。地球運(yùn)動將會導(dǎo)致云和動物等未與地球相連的東西飛離地球表面;自由下落的物體，比如從塔上丟下的石頭，將會落到西邊，因?yàn)榈厍虮砻鏁谒鼈兿路睫D(zhuǎn)動。哥白尼駁斥了這些反對意見，聲稱接近地球表面的物體參與了地球運(yùn)動，因此無論地球是否運(yùn)動，現(xiàn)象都將保持不變。哥白尼并沒有解釋這些物體是如何參與地球運(yùn)動的，但亞里士多德物理學(xué)顯然無法提供恰當(dāng)?shù)慕忉尅?/p>

——摘自[美]瑪格麗特·J. 奧斯勒：《重構(gòu)世界：從中世紀(jì)到近代早期歐洲的自然、上帝和人類認(rèn)識》

設(shè)問：結(jié)合以上兩則材料，分析歷史學(xué)家把哥白尼的日心說界定為“科學(xué)革命開端”的原因。

通過閱讀學(xué)生發(fā)現(xiàn)，哥白尼的日心說既有革新性，又有局限性。哥白尼在批判托勒密學(xué)說的基礎(chǔ)上，運(yùn)用了與其相似的數(shù)學(xué)方法來重構(gòu)天文學(xué)體系——地動日靜說，推翻了亞里士多德的“地心說”，引發(fā)了后人對傳統(tǒng)物理學(xué)的挑戰(zhàn)和重構(gòu)，因此是科學(xué)革命的開端。但由于哥白尼依然堅(jiān)守亞里士多德的“天體做均速圓周運(yùn)動”的學(xué)說原則，且他的學(xué)說并不比托勒密的天文學(xué)體系簡潔，革新性有限，因此不是科學(xué)革命本身。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，旨在讓學(xué)生領(lǐng)悟，任何新事物出現(xiàn)不是突然的，是逐漸脫胎于舊事物的。從而讓學(xué)生學(xué)會用聯(lián)系的眼光更加理性、客觀地看待歷史事物的發(fā)展變化，理解柯瓦雷所說的那種關(guān)于科學(xué)革命的“相對非連續(xù)性”意蘊(yùn)。

（3）伽利略和牛頓：天文學(xué)與物理學(xué)的逐漸統(tǒng)一

材料14：繼1609年伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察月球后，他又發(fā)現(xiàn)了木星及其衛(wèi)星?！澳拘峭鹑缫粋€小型的哥白尼體系模型，四個小物體在其中繞著木星運(yùn)動，就像行星圍繞著太陽運(yùn)動一樣。如此便消解了反對哥白尼體系的一個主要理由……既然木星可以帶著它四顆衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行，為何地球就不能帶著它那顆月亮運(yùn)行呢？”他還在《關(guān)于兩門新科學(xué)的談話》中講到“從運(yùn)動的船桅頂端釋放物體會落在甲板哪個位置”的實(shí)驗(yàn)，亞里士多德的代表辛普里丘認(rèn)為物體會落后于桅桿的位置，而伽利略指出，無論船在運(yùn)動還是靜止，物體都將落在桅桿腳下。他在這本書中提出了一種自由落體的數(shù)學(xué)理論：與流行的看法相反，從高處（比如塔頂）下落的重物和輕物的速度并非與其重量成正比，而是幾乎以相同速度下落……

——摘編自[美]I. 伯納德·科恩：《新物理學(xué)的誕生》

材料15：伽利略承認(rèn)《圣經(jīng)》中的一些章節(jié)如果按字面解釋似乎與哥白尼宇宙論相矛盾，最明顯的段落可見于《約書亞書》：神命令太陽停下來以延長白天，從而使約書亞有足夠的時間贏得一場戰(zhàn)斗。伽利略認(rèn)為《圣經(jīng)》不可能說虛假的東西，但它常常使用比喻性的語言。伽利略援引神的道和神的作品這兩本書的隱喻指出：“承認(rèn)這一點(diǎn)，我認(rèn)為在討論物理問題時，我們不應(yīng)從《圣經(jīng)》經(jīng)文的權(quán)威開始，而應(yīng)從感覺經(jīng)驗(yàn)和必要的證明開始。因?yàn)樯袷サ摹妒ソ?jīng)》和自然想象都是從神的道出發(fā)的，前者是圣靈的口授，后者則是神的命令的忠實(shí)執(zhí)行者?！彼Q，理性與信仰并不矛盾，如果得到正確解釋，反倒是相互支持的。

——摘編自[美]瑪格麗特·J. 奧斯勒：《重構(gòu)世界：從中世紀(jì)到近代早期歐洲地自然、上帝和人類認(rèn)識》

在這兩段材料的閱讀中，筆者引導(dǎo)學(xué)生理清了兩個問題。其一，伽利略的研究支持哥白尼學(xué)說的內(nèi)在邏輯：木星攜帶衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)證明地球攜帶月球運(yùn)轉(zhuǎn)是可能的，落體實(shí)驗(yàn)證明地球上的物體隨地球運(yùn)動，駁斥了人們對哥白尼日心說的懷疑。其二，是伽利略與教會沖突的實(shí)質(zhì)問題：即遵循什么原則解釋《圣經(jīng)》以及誰是解釋《圣經(jīng)》的權(quán)威的爭論。然后讓學(xué)生感受伽利略的創(chuàng)新、不懼權(quán)威和堅(jiān)持自然真理的精神，滲透歷史的育人功能。

材料16：牛頓撰寫的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》建立在力的概念的基礎(chǔ)之上。他運(yùn)用發(fā)明的流數(shù)法（微積分）導(dǎo)出了引起軌道運(yùn)動的力，計(jì)算了開普勒第二定律所要求的面積。并考察了幾種不同吸引力的數(shù)學(xué)特征，特別是關(guān)注那種與相互吸引的物體之間距離的平方成反比的力。他表明宇宙萬物之間有一種萬有引力，因?yàn)檫@種萬有引力可以解釋其他理論無法解釋的幾種現(xiàn)象。

——摘編自[美]瑪格麗特·J. 奧斯勒：《重構(gòu)世界：從中世紀(jì)到近代早期歐洲的自然、上帝和人類認(rèn)識》

設(shè)問：牛頓與伽利略的研究有什么聯(lián)系？牛頓為什么被歷史學(xué)家稱為“科學(xué)革命的集大成者”？

這段材料把牛頓與伽利略的工作聯(lián)系起來。學(xué)生通過閱讀明白，牛頓利用、修正伽利略的力學(xué)概念，論證天體運(yùn)行的規(guī)律，這打破了亞里士多德的天地二分的界限，最終完成了天文學(xué)和物理學(xué)的統(tǒng)一。而牛頓的成就是建立在伽利略和開普勒等人研究的基礎(chǔ)上的，他的萬有引力定律的提出擊潰了亞里士多德的宇宙論和物理學(xué)，完成了科學(xué)革命，所以是“集大成者”。

最后，筆者讓學(xué)生歸納牛頓和伽利略研究方法的特點(diǎn)，理解新科學(xué)注重觀察和實(shí)驗(yàn)，善于運(yùn)用數(shù)學(xué)原理來解決物理學(xué)和天文問題等特點(diǎn)，從而理解科學(xué)革命的革新性特征。

3.比較中西文本語境差異，學(xué)會辨析多元?dú)v史解釋

“語境論在這里一方面實(shí)踐了以歷史性的敘述結(jié)構(gòu)組織和安排材料，運(yùn)用‘現(xiàn)場與‘線索的勾連突出歷史運(yùn)動中的處于低谷或巔峰狀態(tài)下事件的不同意義;另一方面，它也暗示出理解聚焦于同一時間框架內(nèi)的某種共時性關(guān)系的可能，通?？梢詮臅r間脈絡(luò)中截取歷史過程中的某一片段，對其包含的諸多因素或情形進(jìn)行結(jié)構(gòu)性、關(guān)系性的表現(xiàn)?！雹贇v史文本便是融合了歷時性與共時性敘述結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。因此，歷史文本是歷史語境的另一種表現(xiàn)形式。筆者認(rèn)為歷史文本既有歷史著作、歷史教材，也可包括教師用摘編的歷史文字、圖片等材料構(gòu)建起來的整個課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生是通過接觸歷史文本來了解歷史的，所以帶領(lǐng)學(xué)生了解中西方歷史文本語境的差異，可以讓他們更深刻地領(lǐng)悟歷史學(xué)習(xí)的方法。為此，筆者作了如下設(shè)計(jì)。

材料17：文藝復(fù)興發(fā)現(xiàn)了人性之美，宣揚(yáng)尊重人的價值;科學(xué)革命顯示了人的力量，證明人類能夠發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識宇宙的規(guī)律;啟蒙運(yùn)動倡導(dǎo)人的解放，號召人們掙脫教會和封建專制制度的束縛，敢于運(yùn)用自己的理性去判斷和思考。

——人民教育出版社等：《歷史與社會（八年級下冊）教師教學(xué)用書》

設(shè)問：根據(jù)材料指出，編者認(rèn)為文藝復(fù)興、科學(xué)革命和啟蒙運(yùn)動之間有什么內(nèi)在聯(lián)系和共同特征？

通過閱讀，學(xué)生發(fā)現(xiàn)三者的內(nèi)在聯(lián)系是：它們都是發(fā)現(xiàn)人的價值的活動，而且是一個在文化、自然和社會領(lǐng)域不斷挖掘人性力量的遞進(jìn)活動。由于學(xué)生剛剛學(xué)過文藝復(fù)興，知道其是在反對宗教神權(quán)的基礎(chǔ)上提出來的，因此學(xué)生很快就領(lǐng)悟到，編者是把這三者放在反抗宗教神權(quán)的主線上來論述的，即科學(xué)革命是中世紀(jì)人們在自然界發(fā)起的反抗宗教神權(quán)的活動之一。

接著筆者讓學(xué)生閱讀教材，并列舉教材用于構(gòu)建這種觀點(diǎn)的材料。通過這個環(huán)節(jié)讓學(xué)生認(rèn)識教科書文本的編寫與編者理念之間的密切關(guān)聯(lián)，進(jìn)而讓他們理解，文本的編寫者往往會為了“追求完美的終極解釋”而根據(jù)自己預(yù)設(shè)的目的選擇材料來敘述歷史。讓初中學(xué)生初步領(lǐng)悟：歷史的本質(zhì)是一種歷史解釋。

接著筆者繼續(xù)出示：

材料18：迪昂通過追溯數(shù)個世紀(jì)以來科學(xué)家工作中的不同表述來撰寫歷史，他已經(jīng)感受到了“科學(xué)傳統(tǒng)之鏈”的敏銳感覺的引導(dǎo)。但在康德、孔德和馬赫關(guān)于近代早期科學(xué)產(chǎn)生的構(gòu)想中，我們沒有看到這種意識的痕跡。對于這些哲學(xué)家來說，17世紀(jì)只是標(biāo)志著錯誤科學(xué)和正確科學(xué)之間的劃分……在每一種情形中，過渡都顯示為突然完成，沒有任何準(zhǔn)備或中間階段。自從歷史學(xué)在19世紀(jì)成熟之后，把歷史時間理解為在相對連續(xù)性和相對非連續(xù)性之間取得恰當(dāng)?shù)钠胶庖恢笔菤v史學(xué)家的任務(wù)。

——摘編自[荷]H. 弗洛里斯·科恩：《科學(xué)革命編史學(xué)研究》

設(shè)問：西方的歷史學(xué)家與哲學(xué)家們就“近代早期科學(xué)產(chǎn)生”這個問題爭論的焦點(diǎn)是什么？這種爭論表明科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)是什么？

在閱讀中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，西方歷史學(xué)界就“近代早期科學(xué)產(chǎn)生”的爭論焦點(diǎn)是：科學(xué)的發(fā)展在時間上是連續(xù)的還是斷裂的，還是相對連續(xù)或是相對斷裂的？持科學(xué)發(fā)展斷裂或者相對斷裂的歷史學(xué)家認(rèn)為科學(xué)中發(fā)生了革命，而這場革命的實(shí)質(zhì)是正確科學(xué)取代傳統(tǒng)的錯誤科學(xué)。

筆者追問學(xué)生，在中西方的“科學(xué)革命”觀中老師是遵循哪一理念來上課的？學(xué)生馬上意識到，課堂是基于西方史學(xué)界對科學(xué)革命的理解而組織的。接著筆者引導(dǎo)學(xué)生思考：教材與西方史學(xué)界對“科學(xué)革命”闡述有很大差異，我們應(yīng)如何對待這種差異？學(xué)生經(jīng)過討論逐漸明白：首先對歷史文本的閱讀需深入考察歷史編撰者的思想價值觀及其編撰歷史的主觀目的;其次，對同一個歷史事件需要進(jìn)行多方閱讀，比較不同歷史學(xué)家對同一歷史事件的不同解釋，然后在不同的歷史解釋中選擇自己認(rèn)為比較合理的歷史解釋，或者融合幾種不同解釋中相對合理的觀點(diǎn)而形成新的自己的歷史解釋。最后筆者引導(dǎo)學(xué)生討論怎樣的歷史解釋才是“合理”的？學(xué)生經(jīng)過商量得出了以下結(jié)論：合理的歷史解釋是基于歷史事實(shí)的，是在考查歷史事件、歷史人物所處的內(nèi)外語境（歷史事件本身及歷史人物所處的外在社會環(huán)境）及追溯歷史概念源流的基礎(chǔ)上得出的。

【作者簡介】朱悅，中學(xué)高級教師，浙江省海寧市鵑湖學(xué)校歷史教師。

【責(zé)任編輯：王向陽】