三、关于阅读材料

课本上有一个标题为《爱因斯坦谈伽利略的贡献》的阅读材料。作者的问题是：这篇材料放在这里是否恰当?首先，这一章的内容是牛顿运动定律，牛顿的贡献才是学生首要了解的内容。并且，在前一章的阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》(14)中已经对伽利略科学研究的方法作了比较完整的介绍，似乎没有必要在这里再对伽利略的贡献进行笼统的说明。作者在实际的教学实践中用了一段教师教学用书(15)上关于牛顿生平的资料作为学生的阅读材料，这一段材料间要、明白、清楚，学生对它的反应良好。而且，这样的做法也同时弥补了在课堂教学中讲述牛顿贡献上的不足。

另外，《物理学的进化》这本书主要是出自英费尔德的手笔，爱因斯坦只是列出了一个关于本书的写作大纲。因而，这本书的文字并不严格地等于爱因斯坦的思想。爱因斯坦写本书的目的主要是为了解决英费尔德的生活问题。因而我们并不能把这一本书看作是一本严谨的科学著作，它只是一本一般性的科普读物。而在文章的最后，用“毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它”作为对伽利略的发现的重大意义的评价是否妥当?对于爱因斯坦来说，由于他是一个深信物理概念是人的思维自由创造(16)的理论物理学家，因而他论述伽利略贡献的视角就会同历史学家的视角不一样。事实上，伽利略是如此丰富的一个天才。我们完全可能从他的详细观察力、深刻的直觉把握力、娴熟的数学技巧、精湛的实验技能的任何一个方面来谈论他对科学的贡献。况且，爱因斯坦在不同的阶段、不同的场合对伽利略贡献的论述也是有区别的：“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识;一切关于实在的知识，都是从经验开始，又终结于经验。用纯粹逻辑方法所得到的命题，对于实在来说是完全空洞的。由于伽利略看到了这一点。尤其是由于他向科学界谆谆不倦地教导这一点。他才成为一代物理之父——事实上也成为整个近代科学之父”。(17)“常听人说，伽利略之所以成为近代科学之父，是由于他以经验的，实验的方法来代替思辨的、演绎的方法。但我认为，这种理解是经不起严格审查的。任何一种经验方法都有其思辨概念和思辨体系;而且任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细的考察之后，都会显露出它们所由产生的经验材料。把经验的态度同演绎的态度截然对立起来，那是错误的，而且也不代表伽利略的思想。”(18)当然，作者在这一篇文章不是为了研究伽利略的贡献问题，只是想表明，《物理学的进化》中的这一片段放在这里当作阅读材料的不恰当性。

再次，在这段引文中出现了“直觉”这个概念。可是，什么是“直觉”?也许这对于任何一个人来说都是一个很难回答的问题。并且，作为与直接观察结果相对应的直觉及直觉的观点也是有重大区分的。对此，不要说对于高一的学生，就是许多教师可能也很难把握。因而，很难说这篇阅读材料会给学生留下怎样的印象。作者的多虑之处是：我们不能由于与爱因斯坦有关的这一段文字而把直觉打入死胡同。因为正如拉格朗日所认为的那样(19)：伽利略在力学方面从经常看到的现象中发现规律是有超凡的天才的。伽利略的这种天才难道与他的直觉毫无关系吗?事实上，“我们所认识的，都是同时凭直觉和推论获得的，即通过感觉和知性相结合的使用而获得的。”(20)“科学的发展有时不是靠逻辑的思维和推理，而是一种理性的直觉。逻辑是证明的工具，理性直觉是发现的工具。(21)”杨振宁也说过：“我曾对中国科技大学的同学们提出过‘三P’：Perception，Persistence，Power，意思是：直觉，坚持，力量。要有科学的直觉意识去创造，用坚持不懈的努力去奋斗，以扎实的知识力量去克服困难。(22)”直觉是人对存在的一种最基本的表象能力，它是人的意识基础中一个不可分割的内核，它也与人的判断力有关：“直觉的最奇妙的地方，莫过于它既低于概念和结论，又高于概念和结论。因为，它所指向的，是一幅全新的图像。直觉不是被动性而是繁殖性的。直觉既然有些神秘、不可捉摸，所以，它的光辉，往往决定于其所欲理解的真实世界。没有真实的世界，直觉可能永远处于休眠状态，即深藏在心灵世界的某个角落。(23)”因而我们不能简单地说直觉是对的还是错的。并且教育的目的何不是为了使学生最终获得一种良好的与直觉有关的综合判断力呢?

四、关于习题

课本上对这一节的内容安排了五个习题。可是，在作者看来(24)，这五个题目中只有第一个是从不太严格的意义上来说是可做的，而其余四个均是不恰当的。其中第二题、第三题中的c.小题及第四题是属于非惯性系中的动力学问题。其实，我们从课本上第三章第八节《惯性系和非惯性系》这一内容后面习题的缺乏就可以看出作者在处理这一内容上的贫乏与混乱性。而第三题中的a.和b.小题则是关于牛顿第二定律的应用题，也就是说只能用牛顿第二定律而不能用牛顿第一定律来解释。第三题中的d.小题则应当放在第五章第二节《运动的合成和分解》里面。至于第五题，则是一个文不对题的题目，作者已经非常明确地指出了这一点。为此，作者在具体的课堂教学实践中设计了下面几个习题。结果表明，学生的接受性较好。

1.用亚里士多德的四因说解释你认为感兴趣的一件事

2.关于伽利略的理想实验，下列说法中正确的是 ( )

A. 只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去

B. 这个实验实际上是永远无法做到的

C. 利用气垫导轨，就能使实验成功

D. 是想象中的实验，建立在大自然是和谐的观点之上

3.你认为如果时间不均匀，空间不对称，则这个世界将是一个怎样的情形?

4.下列关于惯性的说法中，正确的是

A. 不用力踏自行车，自行车会渐渐停下，所以惯性就逐渐消失

B. 惯性与物体质量的大小无关，与物体是否运动无关。与物体速度是否变化无关

C. 当物体处于静止状态或做匀速直线运动时，表现出了惯性

D. 当物体做变速运动时，没有表现出惯性，因而此时惯性不存在

参考文献：

(1)全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修)物理 第一册，人民教育出版社，2000，3，2版，45。

(2)[英] 罗宾·柯林伍德。自然的观念。华夏出版社，1999，1，2版，195。

(3)〔德〕黑格尔。哲学史讲演录，第二卷。商务印书馆出版，1996，6，1版，269。

(4)苗力田主编，亚里士多德全集，第二卷《物理学》。中国人民大学出版社，1991，11，1版。

(5)邹荣。质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集。中国广播电视出版社，2000，11，1版，454。

(6)同(2)，112。

(7)〔英〕伊萨克·牛顿。自然哲学之数学原理。陕西人民出版社，2001，1，1版,18。

(8)罗杰·S·琼斯。普通人的物理世界。江苏人民出版社，1998，5，1版，56。

(9)爱因斯坦文集，第一卷。许良英、李宝恒、赵立中、范岱年编译。商务印书馆出版，1976，1，版，351。

(10)〔英〕卡尔·皮尔逊。科学的规范。华夏出版社，1999，1，1版，305。

(11)同(2)，1。

(12)同(9)，320。

(13)同(2)，109。

(14)同(1)，39。

(15)全日制普通高级中学(试验修订本·必修)物理 第一册，教师教学用书。人民教育出版社。2000，3，2版，74。

(16)同(9)409。

(17)同(9)313。

(18)同(9)583。

(19)谢帮同 世界经典物理学简史。辽宁教出版社 1988，3，1版，22。

(20)同(2)129。

(21)文池主编。在北大听讲座。新世界出版社，2000，6，1版，33。

(22)漆安慎 杜婵英。力学。高等教育出版社。1997，7，1版，扉页。

(23)同(21)，76。

(24)同(5)。

 

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