淺談物理學史與人文科學

張陳俊

【摘要】：當前，從世界范圍來說，教育已進入了一個新的發展時期，隨著社會信息化步伐的加快和高科技的加速發展，人文學科再度受到重視.這是歷史發展的必然，反映了現代人類從物質追求到精神追求的時代趨勢，也反映了教育從人文化到科學化再走上科學化與人文化兼容互補的歷史發展軌跡.美國物理學家和物理教育家拉比（I.I.Rabi）認為：“只有把科學和人文科學融為一體，我們才能期望達到與我們的時代和我們這一代人相稱的智慧的頂點.”

【關鍵詞】：道德倫理；行為規范；自然科學

物理學史是研究物理學發展的學科，它是物理科學體系中重要的組成部分。物理學史教育是通過傳授物理學史方面的知識，培養學生科學意識、科學精神及科學方法等多方面品質的過程。我在自己數年的教學活動中深刻體會到，物理學史教育是大學物理教學中不可缺少的組成部分。尤其在當前人文素質和學生綜合素質提出了更高的要求，物理學史的教育功能則更加明顯[1]。然而，中國高等教育的發展卻沒有能及時地順應歷史的潮流，所存在的問題越來越明顯.特別是在理工科，輕視人文科學的狹窄的專業教育模式，削弱了從整體上培養全面發展人才的機能.造成學生接受高品位的文化熏陶不夠，文化素養不高，高科技與人格缺陷的矛盾日益突出；學術上視野狹窄，缺乏寬厚的基礎和適應能力，限制了人才跨學科發展的潛力；過強的共性約束，限制了學生積極性、主動性的發揮，缺少自主求知、自我發展和開拓創新的能力.這樣一些問題，將在世界未來的競爭中對中國的前途產生深遠的影響.在高等學校的理工科教育中，雖然仍應以科學教育為主，但人文教育應該有合理的定位并占據基礎性的地位.人文學科的主要功能是“教化”，即繪塑推崇一種正確的價值和意義體系，從而為社會提供一種正確的人文導向，提高學生的文化品位、格調和情致[2].它要設立一種理想人格的目標和典范，引導人們去思考人生的目的、價值、意義，確立正確的人生觀和價值觀，為學生未來的發展奠定深厚的文化根基.在這一過程中，個體通過不斷吸收與內化社會文化（思想品德、價值觀念、行為規范等）一步步走向成熟。

在現代科學教育與人文教育的結合上，科學史是可以起到橋梁作用的一門學科.物理學史本質上是一門歷史科學，它以人類與物理世界對話的歷史為研究對象.所以它必然融合了與物理學有關的自然科學以及與人類思想、社會歷史發展有關的文史哲的多學科知識，是一門自然科學、人文科學、社會科學、思維科學緊密交叉滲透的綜合學科.正是這種特性，決定了物理學史在實施科學教育與人文教育結合中的特殊作用.

首先，人類在這個世界上主要是通過認識自然、改造自然和利用自然而求得自身的生存和發展的，所以包括物理學史在內的科學技術史——人類認識自然、改造自然和利用自然的歷史，才是人類歷史的核心和真諦.科學技術史是人類文化和文明發展的一個重要方面的記錄，是人類文化遺產的一個重要組成部分[3].它使人們對過去感到自豪，對現在懷有責任感，對未來充滿信心.因而在科學教育中，完全有必要把科學認識發展的脈絡、動因、歷史背景和發展規律揭示出來，闡明重要的科學概念、定律和理論的產生與發展過程，介紹科學觀念和研究方法的演化與變革，論述重大科學突破對人類認識和社會發展的巨大影響.既說明科學是人類創造的，是人類創造力的最高級的杰出產品，是人和自然永不停止的對話過程，又說明“科學是一種在歷史上起推動作用的革命的力量”，“是最高意義上的革命力量”，“是第一生產力”.人類文明史既是生產方式發展的歷史，階級斗爭的歷史，也是一種科學活動形態取代另一種科學活動形態的科學進步的歷史.

其次，在物理教學中，應使學生正確認識物理學的進步對人類社會發展的重大作用，從而激發起對物理學的興奮感情，確立頑強學習刻苦鉆研物理知識的決心.一個有效的方法就是使學生對物理學發展的歷史有所了解，對物理學上的重大突破在人類認識史上所產生的震撼人心的沖擊以及在人類社會發展史上所引起的重大技術變革有所了解.特別是近代以來歷次物理學重大進展通過技術革命為中介轉化為直接生產力，從而推動了社會經濟發展，并最終引發社會革命，推動人類社會從農業社會到工業社會，從蒸汽時代進入電力時代、電子和原子能時代、以至現今的信息時代的生動歷史，更會使學生深刻了解科學技術的巨大社會功能[4].

第三，從另一方面看來，科學技術的進步也帶來了一些人們當初不曾料到的負面效應，如環境污染、生態失調、自然資源過度消耗等；原子能的實際應用，最初是以毀滅性的殺人武器的形式出現的.這些都表明了科學技術的“雙刃劍效應”.對這些史實的了解，必將增強學生的社會責任感，使他們“學會關懷”，關懷社會，關懷全球的發展，關懷人類的命運，關懷人類社會的持續發展問題.

第四，物理學的發展與哲學的關系是非常緊密的，追根溯源，物理學的發展一開始就是與哲學結合在一起的.亞里士多德的《物理學》，就是一部自然哲學的著作.古希臘、羅馬的畢達哥拉斯、德謨克利特、柏拉圖、伊璧鳩魯、盧克萊修，中國古代的老子、莊子、墨子，近代西方的培根、洛克、笛卡爾、康德、黑格爾等眾多先哲，都以對自然哲學（科學）問題的深入思考和探討，為他們的哲學體系澆鑄上時代和超時代的特征，而他們的思想體系在當時和后世的科學思想中都留下了不滅的印記.本世紀以來，彭加勒、普朗克、羅素、愛因斯坦、玻爾、狄拉克、普里戈金、霍金等思想大師們，結合現代物理學的發展從哲學的高度上所闡明的廣泛綜合的思想，對物理學和全部現代自然科學的探討與發展都具有深刻的影響.現代物理學的發展，提出了許多尖銳的哲學問題，進一步推動了自然科學與哲學的結合，它們之間的界限越來越模糊和消失了.正如愛因斯坦所說：“如果把哲學理解為在最普通和最廣泛的形式中對知識的追求，那么，顯然，哲學就可以被認為是全部科學研究之母.可是，科學的各個領域對那些研究哲學的學者們也發生強烈的影響，此外，還強烈地影響著每一代的哲學思想.”物理學史對物理學理論的本質、物理世界圖景的變革以及對物理學大師們科學思想的揭示，必能提高學生的哲學素養，特別是加深理解各種哲學思想的科學基礎和科學思想的內涵.

第五，還應該指出，科學作為人類文化的有機組成部分，它的產生、發展與人類社會的整個文化背景都有著不可分割的聯系，科學思想與文學藝術、宗教神學、道德倫理等人類文化是緊密相關的.中國古代的一些物理學和自然科學知識，就往往在古人的神話傳說、詩詞歌賦、經典史籍、筆記雜說、戲曲傳奇、小說野史中記載下來的.把這些科學史的內容引入教學，也會使學生受到濃烈的文化熏陶[5].

總之，人類認識和社會實踐的發展都已表明，自然科學（包括物理學）與人文科學不是走向兩極化，而是日益交叉滲透.這一不可逆轉的歷史走向，決定了科學史（包括物理學史）在“科學-人文”教育中的重要地位.在現代物理教育中，應該充分發掘和發揮物理學史的這種人文教育功能.

參考文獻：

[1] 王立.論物理學史在素質教育中的功能[J].漢中師范學院學報，2002，20（2）：64-68.

[2] 白旭燦.淺談物理學對培養學生是的作用[J].洛陽高等?？茖W校學報，2001，11（1）

[3] 蔡志凌.物理學史與情感態度、價值觀的培養[J].理科教學探索，2004

[4] 李瑩.高中物理教學中物理學史教育的理論與實踐研究 東北師范大學，2009，5：334-339

[5] 薛雷紅、石永先.準歷史法的中學物理教學設計[J].教育實踐與研究，2008，（11 ）.57～58