用故事还原人物，用理性思索历史——以“近代科学之父牛顿”为例

郑远（南京市第十二中学，江苏南京210011）

用故事还原人物，用理性思索历史
——以“近代科学之父牛顿”为例

郑远（南京市第十二中学，江苏南京210011）

科学史，人物，故事

一、设计思路

科学史向来是中学历史教学的冷门。这种现象背后反映了学术研究专业化的趋向。那么，在课堂教学中，涉及科学家的内容该如何处理呢？2013年，朱可老师在《历史教学》上发表的文章给人很大启发。朱老师认为，在处理一节课时，中学历史老师要发挥自身学科特点，对教学内容进行取舍，引导学生对科学人物进行历史思考。不过，在教学实践中，究竟该如何实现呢？一种思路是设计为问题探究的形式。这样做固然能保证历史思维达成，但学生的情感体验将大打折扣，并且其对历史的解释将会进一步碎片化。能否找到一种方法，寓历史思考于历史体验之中呢？于是笔者问了自己三个问题：虽然大部分学生对牛顿的成就非常熟悉，但他们明白牛顿是如何成长起来的吗？尽管学生在物理课上都学习过牛顿的科学理论，但他们了解如此科学成就是在何种社会背景之下诞生的吗？牛顿之于当时，之于今人，之于未来，究竟意味着什么？经过对以上三个问题的思考，笔者得出一个结论，那就是：大多数学生，甚至大多数历史老师，印象中的牛顿，只是一个被符号化的牛顿，一个静态的、毫无生气的雕像。没有多少人会对一个雕像产生真正的、持久的兴趣。没有兴趣，就不会产生思考。没有思考，我们就会甘于接受陈见定论。这样的话，无论是批判性思维，还是核心素养，都只能是空谈。因此，笔者想，我们或许首先应该让历史人物的形象丰满起来，尽力去还原历史人物的本来面目。对于历史人物而言，最好的史料就是他的人生经历。凭借此，我们不但能知晓他的成就，而且能跟随他的成长体会他的情感，更能在“神入”历史的过程中考查其所处的社会环境对其成长的影响，继而思考其存在的历史意义，并努力做出恰如其分的评价。基于以上思考，笔者设计了人教版高中选修四“近代科学之父牛顿”一课，旨在抛砖引玉，敬请方家批评指正。

二、教学过程

（一）走近牛顿——走上神坛的科学家

1.少年时代

师：牛顿于1642年出生于这栋位于英国林肯郡乌尔普索村的两层小楼里（图1）。通过图2，大家可以看到在地图上被标成深灰色的那块（浅灰色上方）就是林肯郡。弄清楚空间概念后，问大家一个问题，牛顿出生的时候，英国是哪位国王在位呢？

生：1640年英国革命爆发，那1642年的时候应该是查理一世在位。

师：对的。这位国王的下场如何呢？

生：1649年，查理一世被处以死刑。

师：是的，那年牛顿7岁。后来谁当政？他的结局又如何？

生：克伦威尔，后来任护国主，实行独裁统治，1658年去世。

师：克伦威尔去世那一天，按照传记作家的记录，暴雨倾盆、风雨交加，牛顿在干什么呢？我们来看一段文字。

1658年，英国政坛发生一场震动全世界的大事：英吉利共和国的“护国主”克伦威尔在一个风雨交加的夜里病逝了。而在这一天夜里，16岁的牛顿却一次又一次地在暴风中跳跃。他正在测量顺风时的成绩比逆风时的成绩好多少，以便弄清风速对人类行动的影响。

——王志艳：《寻找牛顿》

师：你们16岁的时候做过类似的事吗？

（学生普遍笑着摇头）

师：我们从中肯定能看出少年牛顿乐于思考，勤于探索的精神。但大家想过没有，牛顿探索自然用的是什么方法？

生：先做实验，然后记录数据进行分析。

师：没错，这后来成为近代科学最显著的特征。这种方法是牛顿独创的吗？在牛顿之前，有没有人使用过这个方法？大家请看这张图。

图1

图2

图3 ：伽利略做自由落体实验

生：伽利略也做过实验，研究过自由落体运动。

师：没错，除了伽利略，还有诸多科学家。除了这些科学家，还有思想家，比如这位：

图4 ：弗朗西斯·培根

知识的进展，只有在我们累积了大量的实验，并能从其中发现自然的原因和原理时，才可以期待。

——培根：《新工具》

师：上述材料给你们什么认识？

生1：近代科学的创立不是某一个人的功劳。

生2：时势造英雄。牛顿是在特殊的社会背景下成长起来的。

生3：近代科学并不是一瞬间出现的，是一个长期形成的过程。

师：你们能认识到这些，很棒。不过，社会背景和前人的积累固然重要，但牛顿的努力也是不可或缺的。至少你们没有像他这样沉醉于科学研究吧。

生：确实如此。

师：虽然在我们今人看来，少年牛顿这样的行为简直是天才儿童的表现，标准的“别人家的孩子”。但是，在当时的乌索普尔村的村民看来，牛顿还真不是什么人才。

牛顿的母亲为牛顿拙劣的农业技能昼夜苦恼。家里的仆人也看不起牛顿，说：“这人一无是处，只配上大学。”

——艾利夫：《牛顿新传》

（学生看完哈哈大笑，觉得不可思议）

师：大家别只忙着笑，虽然确实比较好笑。我们想想，为什么牛顿的母亲和仆人都看不起他？

生：牛顿不会干农活。

师：是啊。不过在牛顿的舅舅和中学校长的坚持之下，牛顿的母亲同意让他去考大学。于是，1661年，牛顿以优异的成绩被剑桥大学录取。

意图：这段教学中，首先介绍牛顿的出生地和出生时间，将它们与必修一知识相联系，一是为了复习回顾已学知识，二是为了引导学生明确时空观念。其次，少年牛顿的故事很多，课堂时间有限，不能每个都讲，唯有精选。教材的学思之窗中有一段少年牛顿在风中做实验的材料，正好拿来为课堂教学服务。不过仅用这一段材料是不够的。于是，笔者对这段材料进行了挖掘，通过补充课外材料将其和少年牛顿所处时代的历史背景相联系，引导学生思考少年牛顿探索自然的初步方法以及近代科学演变发展的长期性。

2.大学时光

师：牛顿的大学生活并非一帆风顺。1664年，彗星划过天际，人们纷纷嘀咕：灾难将至。几天后，瘟疫开始在欧洲大陆蔓延。几周后，疫情蔓延至英国。剑桥大学不得不提前举行毕业典礼。于是，1665年，22岁的牛顿毕业，回到家乡躲避瘟疫。他在家乡住了18个月。不过在这18个月里，他取得了很多空前的成果。因此，后人将这一段时间称为“奇迹的18个月”。正在牛顿埋首于科学研究时，伦敦城中燃起了熊熊大火。大火烧毁了半个伦敦城。可能是因为大火杀灭了病菌，火灾后的伦敦逐渐摆脱了瘟疫的折磨。牛顿也得以回到剑桥大学，成为了一名研究员。很快，改变他人生轨迹的又一件大事发生了。

图5 ：巴罗教授

1669年，牛顿的老师——巴罗教授有感于牛顿杰出的才华，主动将卢卡斯数学教授的席位让给了牛顿。于是，26岁的牛顿成为剑桥大学有史以来最年轻的教授之一。

——王志艳：《寻找牛顿》

（学生看完这段材料后非常惊讶）

师：对于牛顿而言，巴罗教授是一位良师。有了教授职位的保障，牛顿可以心无旁骛地投身于科学研究中。他把目光投向了光学领域。他要制造一台天文望远镜。

生：这有什么稀奇的。伽利略就制造过啊。

师：是的。不过伽利略制造的是折射式望远镜。为了提高清晰度，只能加长镜筒长度。这就给实际使用造成了不便。牛顿想改变这一状况。

师：大家对比一下两种望远镜的数据。有什么感想？

生：牛顿真是太牛了。

图6 ：牛顿制成的第一架反射望远镜。镜筒长0.15米，直径0.025米，性能却堪比长达数米的折射式望远望，并大大改善了后者成像模糊的问题。

师：不但你们这么想，当时的国王查理二世也这样感慨：太神奇了，太神奇了！艾萨克真是一个天才！

师：凭此成就，牛顿成为了英国皇家学会的会员。同学们估计对这个组织比较陌生。我们来看看介绍。

英国皇家学会（Royal Society）是英国资助科学发展的民间组织。于1660年由查理二世批准成立，并于1662年、1663年、1669年领到皇家的各种特许证。今天，英国女皇是学会的保护人。自诞生至今，其口号一直是一句简短的话：不要迷信任何人说的话。

——摘编于英国皇家学会官方网站

师：同学们思考一下，这句口号暗示认识世界的方法是什么？

生：自己独立思考、自主判断。

师：没错。不过我该凭借什么思考呢？总不能空想吧。

生：基于观察实验之后得出的数据。

师：没错。这体现了什么精神？

生：理性。

师：那学会组织的成立以及宗旨的确立体现了国家何种导向？

生：国家希望人们重视科学，并希望人们都具备理性精神。

师：说得太好了。难怪英国的近代科学能独领风骚，难怪这里成为启蒙运动的发源地。我们再把目光转向同时期的中国。

师：同学们谈谈，康熙对待西方科学的态度是怎样的？

生：他对科学感兴趣。但是，他没有向民间推广，更没有学习其中的科学精神。

师：是的。不过，康熙这样做也有其社会背景，也不完全是其个人意志的体现。其中细节我们这节课不深究。相对于古老的中国，当时英国确实对科学非常重视。难怪有人感慨：牛顿真是幸运啊！那么，我们思考一下，除了政府的重视，牛顿的幸运还体现在哪些方面呢？

生：经过文艺复兴，牛顿所处的那个时代是一个重视关注现实生活的时代，而不是只关心神学的中世纪。

师：没错。还有呢？

生：牛顿之前已有科学家进行了诸多科学探索。

师：是啊，所以牛顿说“我站在巨人的肩膀上”。还有呢？

生：我觉得牛顿的老师巴罗教授给了他很多帮助。

师：嗯，确实如此。除了巴罗教授的帮助，如果没有牛顿的舅舅和中学校长，牛顿可能一生都要在农村里干农活了。这样看来，一个人的成长跟哪些因素有关呢？

生：个人的努力，社会的环境，他人的帮助。

师：你们总结得很好。稍后，我们又将看到一个人。他的到访再一次影响了牛顿的人生轨迹。

3.人生巅峰

图7 ：哈雷

《自然哲学的数学原理》可能是从古至今最伟大的科学巨著，它的起源可追溯到当年伦敦的一间时尚咖啡馆里。虽然这本书的内涵是由萦绕在牛顿脑中各种数学、炼金术和宗教的想象力所酝酿出来，它却是经过别人不断催促，才来到这个世界的。如果一定要指出扮演这个促成者角色的人物，则首推天文学家哈雷。

——迈克尔·怀特：《最后的炼金术士：牛顿传》

师：你们对哈雷有什么了解吗？

生：知道，哈雷彗星的发现者。

师：是的，研究天体运动的哈雷发现了彗星运行的规律。但是不懂微积分的他无法算出彗星运动的轨道。于是，他拜访牛顿，希望借助牛顿的数学才能解决这一难题。牛顿成功地计算出了结果，并在哈雷的劝说下进一步总结推广，集成了一部皇皇巨著——《自然哲学的数学原理》。

生：原来这本书是在这样的背景下写出的啊。

师：是的，这本书成书比较曲折。若不是旁人的一再劝说，为人孤僻低调的牛顿本来不愿发表。此书一经出版，科学界轰动了。很快，该书又在大众中流行起来。一时之间，牛顿的名声扶摇直上，逐步走上自己的人生巅峰。那么这本书为什么影响如此之大呢？我们来读一段原文。

在自然哲学中……总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法。这种分析方法包括做实验和观察，用归纳方法从中作出普遍结论。师：牛顿用什么方法进行研究？生：实验、观察、归纳、综合。

——牛顿：《自然哲学的数学原理》

师：他用什么形式呈现其研究成果？生：数学。

师：以上方法有何进步之处？

生：可以较为准确地描述自然，并能在一定程度上预测自然。

师：是的。这就是牛顿方法，这就是他对人类最大的贡献，这也是他所有成就中影响最深远之处。正如爱因斯坦所说：“在他以前和以后都还没有人能像他那样地决定着人类的思想、研究和实践的方向。”也这是因为牛顿在科学上卓越的成就，英国人才会以隆重的葬礼将他安葬在威斯敏斯特大教堂中，并塑像供后人瞻仰。

意图：课堂时间有限，不可能详尽梳理牛顿的一生。故而笔者选择了牛顿一生中三个关键时期，通过投影仪与教师讲解相结合的方式讲述故事，在此基础之上引导学生思考牛顿的成长与社会背景之间的关系。从课堂效果上来看，学生对牛顿的生平很感兴趣。从牛顿人生经历的细节中，他们也得出了不少出乎笔者意料的感悟。至少，对于他们而言，牛顿已经不再是一个冷冰冰的历史人物。从这个角度上说，本课的目标达成了一大半。

（二）回望牛顿——复杂多面的普通人

师：以上我们通过故事回顾了牛顿作为科学家的一生。不过，因为种种原因，牛顿的形象一直很单一，甚至趋于神化。直到英国经济学家凯恩斯在拍卖会上购得了牛顿未公开的手稿，牛顿不为人知的一面才渐渐浮出水面。

1.老辣的权力斗争者

牛顿提出引力的大小不随距离而改变，但胡克写了好几封信来反驳，简洁明了地认为引力的大小和距离的平方成反比，并提出了很多支持观点的论据。结果，胡克是对的，牛顿也采用了这个观点，但在《自然哲学的数学原理》中，他把涉及胡克的引用统统删除。毕竟牛顿是学术泰斗，胡克被压得到死也没能翻身。牛顿当上英国皇家科学院长时，胡克已经死了，这还不够，牛顿下令将胡克的实验室和胡克图书馆全部解散，所有的成果研究资料，实验仪器被分散销毁，画像也不留——所以现在也没人知道胡克究竟长什么样。

2.狂热的炼金术爱好者

1650年前后的牛顿，沉溺于剑桥图书馆内的早期英格兰炼金术士藏书中，不能自拔。每年的春季六周和秋季六周，他完全沉浸在炼金术的研究之中，实验室的炉火几乎未曾熄灭过。牛顿投入了近30年的时间，从事长生不老药和贵金属提炼的研究和实验，而他留下的有关炼金术的手稿竟超过100万字。

3.虔诚的神学家

牛顿认为他在数学方面的发现：日心说和万有引力，和神学是相辅相成的。牛顿的目标是用数学来证明基督教的合理性以及源头。牛顿在《光学》中写道：“从自然现象中难道看不出有一位上帝吗？他无实体却生活着，有智慧，而且无所不在。”

——摘编自曼纽尔

《艾萨克·牛顿的画像》、艾利夫《牛顿新传》

师：同学们，看完后有何感想？

生：没想到。有点毁三观的感觉。牛顿不是伟大的科学家吗？为什么还会迷信宗教和长生不老？而且，人品居然这么差？

师：信仰宗教是个人精神上的选择，与科学水平高低没有必然联系。而且，大家可以看到，他认为宗教和科学是不矛盾的。在那个时代，化学还没有诞生。正是在炼金术的炉火中，西方人窥见了化学的门径。同时我们也看到，牛顿的人品确实并不好。不过，这就是他的本来面目的一部分，这不就是我们学习历史的目的之一吗？难道你们喜欢接受那个神化的牛顿吗？

生：只是一时无法接受。

师：这是自然。不过你们要用自己的眼睛和头脑考察历史，认识事物。在知晓了牛顿的多面之后，我们能谈谈该怎么评价他吗？

生：不好说，太复杂了。

师：那你们用什么思路去评价他呢？

生：具体情况具体分析吧。分阶段、分方面，总之，不能一句话把结论说死了。

师：是的，还要注意结合当时背景。最关键的，要客观地评价一个历史人物，除了课堂上学到的，你们还要在课外占有更多的史料，这样才能形成较准确的历史解释。

意图：这些材料所反映的基本都是西方史学界的主流观点了。不过，在中国，这些认识还没有深入人心。谈到牛顿，人们印象中往往都是那个高大全的科学巨人。为了尽可能地还原这个人物，让学生得到较全面的历史认识，笔者设计了以上环节。当然，也有老师认为在这里可以引导学生思考科学和宗教的关系。这样做未尝不可，但笔者认为此问题过大，且容易冲淡主题，故而略去。除此之外，笔者还希望借此引导学生关注历史人物的复杂性以及评价历史人物的方法。当然，这一目标不可能通过一节课就完全达成，但离不开每节课教学中的渗透。

三、感悟与思考

随着新课程改革的深入以及高考命题风格的转变，能力立意、素养立意正逐渐深入人心。历史教师也愈加重视对学生历史思维培养。这是正确的。不过，需要注意的是，或许出于对培养历史思维的偏激理解，很多历史课堂已经渐渐失去了历史课的味道。这种倾向最显著的表现就是老师将历史课变成了史料考证分析课。在这样的课堂上，史料满堂灌，概念满天飞，其中不乏学术论著中的理论探讨，但呈现给学生的是支离破碎的史料。这些离学生的生活太远了。就算学生有兴趣去探究，难度也太大。其实，什么是历史？简单地说，历史就是过去的故事，而历史学就是通过对这些故事的研究抽象出人类社会发展规律的学问。历史真正耐看的，不是结局，而是过程；不是意义，而是故事。哪怕面对高三学生，老师不妨在课堂上讲讲故事，把历史课堂的历史味找回来。这样，一则激发学生兴趣，二则提供更多生动的史料，供师生讨论中激荡思维，提升能力，养成素养。当然，讲故事只是手段，不是目的。尤其对高中生而言，课堂上的讲故事必须与思历史紧密地结合起来才能发挥功效。用故事还原人物，用理性思索历史，在深入浅出之中带领学生翱翔于历史的天空，做一个有故事、有智慧的人。

G63

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0457-6241（2017）07-0032-06

郑远，中学一级教师，江苏省南京市第十二中学历史教师，主要从事历史教学的生活化研究。

【责任编辑：王雅贞】

2017-02-15