第1章古代的物理教育

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1、第一章古代的物理教育 距今大约 100 多万年以前，在我国领土上有最原始的人群我们的祖先开始， 他们为了自身的物质生活和维持人类生存的需要，就必须把生产活动的经验， 其 中包括使用和制造生产工具的经验，传授给下一代。 众所周知， 物理知识广泛存 在于生活和生产之中， 又与使用和制造生产工具息息相关。所以在传授生产活动 经验的过程中， 也同时把其中属于物理学的内容进行了传授，这就是物理教育的 起源。诚然，这时的物理知识是他们的直接经验，其传授是在集体生产和集体生 活中以口耳相传、 示范模仿的形式进行的， 是与生产劳动和实际生活结合在一起 的，是直接为当时的生产和生活服务的。 此后，随着生产工具的

2、改良和生产技术的不断进步，物理知识也通过代代相 传而不断地积累， 不断地丰富。 据我国考古工作者发现， 到了中国奴隶社会的殷 商时期， 青铜工业、冶铸技术的水平已大有提高。 如殷墟出土的“司母戊大方鼎” 就重达 875 千克。可见，若当时没有一定的力学和热学知识，以及运用的技能， 是绝对制造不出来的。 我国到了 2400 多年前的春秋时期，已有文字可考的含有物理知识的著作 墨 经，它是墨家进行私学教育的教材，其中，不仅在教学内容上，已有力学和光 学方面的知识， 而且在教学方法上， 也已运用了自然观察法， 这是物理实验的起 源。 春秋以后，中国进入了封建社会，在长达2000 多年的封建社会里，学

3、校教 育虽然有了进一步的发展，特别在医学、算学、天文、历法等自然科学方面，在 唐代已出现了世界上最早的实科学校，比欧洲1214 世纪产生的分科大学， 早了 500 多年。然而，总的说来，学校教育都是重人文科学、轻自然科学，尤其 是鄙视生产知识和生产技术的。因此，不论官学、私学、书院，都是普遍地以修 习经史、古文或诗词歌赋为手段，以求取功名为目的，以致到鸦片战争期间，造 成了“独是科名声利之习， 深入人心，积习难返，士子所岌岌皇皇者， 唯是之求” 的局面。所以在中国古代， 物理学始终没有从哲学、 自然科学中分化出来成为一 门独立的科学。 但是，中国是世界文明古国，在古代，不仅有丰富的科技教育遗产

4、，而且也 培养了众多的科学家、 发明家和大批的能工巧匠， 他们发展了中国的手工业和文 化艺术，也曾使中国的科学技术在相当长的一段历史时期内居于世界的领先地 位。我们从他们的学说中， 可以了解当时的物理知识和教育思想，从他们的创造 发明中，也可以有力地印证当时运用物理知识的水平。因此，研究这一方面的内 容，在我国物理教育改革向新的广度和深度进发的今天，也有值得借鉴之处。 第一节古代传授物理知识的途径 中国在夏代建立学校的基础上，经商、周、秦、汉、隋的发展，至唐代就 形成了从中央到地方的一整套的学校体制，并对各级各类学校的教师名额、 学生 人数、招生对象、教学内容等等，都作了详细的规定。但由于中国

5、封建社会的政 治制度、教育制度和经济基础的制约， 所以直至 18世纪 60 年代近代学校创设之 前，物理知识的传授，主要都是通过下列途径进行的。 一、手工业科技教育 在手工业的生产技术中， 广泛地存在着物理知识的应用。因此，家族或师傅 在把他们所掌握的专门知识与技能，传授给子孙或徒弟的过程中， 同时也就把其中包含的应用物理知识的经验进行了传授。但由于中国手工业科技教育的主要形 式，是家业世传和学徒制，而这两种形式的教育，其共同点，都是没有教材的言 传身教，即一边教、 一边学、一边干。所以，虽有在实践中教学容易掌握的优点， 也有既不易流传推广，更难于把经验上升到理论的缺点。 二、著书立说 在古代

6、，也有一些哲学或科技著作中， 包含了一些物理知识， 例如墨经、 考工记 等等，因而随着这种著作或学说的流传，同时也传授了有关的物理知 识。这种传授的途径和方法， 其优点是传授不受时间和地点的限制，但其缺点是 既没有一定的要求，也很难于掌握。 三、聚徒讲学 在古代，学有专长的士子，自春秋兴起私学以来，就有以各自不同的哲学、 政治、经济、社会观点和不同的知识领域，对招收的弟子进行教授的。在这种聚 徒讲学的教学内容中， 有时也有属于物理知识的内容。例如：春秋时期的墨家学 派，在进行教学过程中，就含有物理知识的传授，又如明末清初的颜元，在他创 办的漳南书院中， 也曾设有水学、 火学等科目， 里面也含有

7、属于流体力学和热学 范畴的物理知识的传授。但这种私学，时聚时散，时办时停，所以只是断断续续 地传授了一些其中与物理学有关的内容。 诚然，传授物理知识的上述途径， 是在当时的社会历史条件下的产物，属于 物理教育发展史上的孕育过程。 第二节古代有关物理教育的思想 中国自远古以来，在教育发展的漫长历史过程中，积累了丰富的教育经验， 涌现了众多的教育家和实践家，形成了自己独具的特点和优良的传统。其中，特 别是古代的教育思想， 它不仅是中国教育史上的一份极为宝贵的教育遗产，而且 在世界教育史上，也占有显著的地位，在日本、东南亚、朝鲜及后来的美国，都 产生了深远的影响。 这里仅就墨翟、 王充的教育思想和唐

8、代的教育思想，作一择 要的介绍，并简要联系当前的物理教育。 一、墨翟的教育思想 墨翟（约公元前 468 年376 年）是春秋战国之际代表小手工业者和劳动人 民的思想家、政治家，墨家的创始人（墨翟像见插页图1）。墨家的成员大多来 自生产第一线，墨经是他们发掘墨翟思想的著作。 其中，关于教育思想方面， 也有一些影响较大的值得我们注意的论述。 1. 教育的目的和内容 墨翟的教育目的， 是培养有实际知识与技能， 有“兼爱”的品德和能够“爱 利万民”的“贤士”或“兼士”。所以在教育内容上， 除了诗书以外， 还注重生 产知识与技能、军事知识与技能的传授。 2. 关于认识过程的思想 墨翟把知识分为闻知（传授

9、而得的知识）、说知（类推的知识）、亲知（亲 身经历而得的知识） 三种。他特别重视亲知， 这对物理教学中要重视观察和实验 具有启发性。 墨翟还对认识的过程作了研究， 其中具有特色和代表性的， 是他的“知的四 要素和三表说”。墨翟认为，人的认识形成有四个要素：这就是经上里说的：“知，材 也。”“知材”是指人的认识能力，是所以知的主观条件。“虑，求也。”“虑 求”是人的求知欲望。 “知，接也。”这里的“知”仅指人同外界接触形成的感 觉。同时，墨子还把各种感觉器官概称为“五路”，即通过“过物”的接知，是 由眼、耳、鼻、舌、身五种感觉器官形成的感性认识：“ （古智字）， 明也。”“智 明”是指人们对事物

10、深刻而明确的认识，是由“过物”到“论物”， 即由感性认 识上升为理性认识。 显然在这里， 墨子认识事物的出发点， 是承认客观事物的存 在，并承认它是第一性的东西，人的意识是客观存在的反映，是第二性的。 那么，人的认识是否正确呢？他提出“言必立仪”，即他认为还需要有衡量 的标准。他在非命上里写道：“言必有三表（即三个标准），何谓三表？墨 子言曰：“有本之者，有原之者，有利之者。”这就是说既要依据史籍上的古 人的间接知识， 还要用众百姓耳目所接触的实际经验予以验证，并要把它用于实 际，观察是否于国家百姓有利。 墨子在教育中提出了这三个检验认识是否正确的 标准，并用来教导学生获得知识，判断是非，对今

11、天的物理教育，仍具有很大的 积极意义。 3. 教学理论 墨家根据墨子的教学思想和他们自己的认识和经验，阐述了教学理论， 这主 要体现在他们提出的虽不全面，但有特色的教学原则上，主要的有： (1) 因材施教，“不叩必鸣”。对于因材施教，墨家认为：“子深其深、浅 其浅、益其益、尊其尊。”即要根据学生的不同水平，采用不同的教材、不同的 教学方法。“不叩必鸣”是当儒家之徒公孟子对墨子说到“君子恭己以待，问焉 则答，不问焉则止，譬如钟焉，叩则鸣，不叩则不鸣”的儒家态度时，墨子便明 确表态，“虽不叩必鸣”。 墨子主张对来求教的固然要教，对不来求教的也要主 动去教，即教师应有以教人为己任的精神。 由于学生，

12、尤其是学习有困难的学生， 往往自己提不出问题，应该说，这种精神特别对于物理教师，是更应该具备的。 (2) 以名举实，察类明故。这是墨家在名实关系中的辩证法，更为可贵的是 他们还在此基础上， 提出“以取验名”的观点， “取”就是动手行动。 已认识到 行动可以检验认识。 (3) 以本约末，量力所至。这是墨家对教学的要求，可以概括为：其一、博 乎道术，无务杂知。其二、深浅适度，繁简得当。其三、同方而取，不择小溪。 (4) 言行一致，合其志功。墨子说“士虽存学，而行为本焉。”他在教学中 强调知行一致，志功统一，即考察言行的效果，既要看主观的志，又要看结果的 功。所以，他提出“言必信，行必果；强力而行，

13、不敢怠倦；意志锻炼，强化意 志；合其志功，明辨志功。”要求学生说话要能实行， 不能实行的话就不要多说。 也要求学生严格锻炼自己，培养坚强的意志。他说：“志不强者智不达。”“雄 （勇）而不修者，其后必惰。”这些教学理论对于注意开发学生的非智力因素、 强调理论与实践统一的物理教育，有一定的积极意义。 此外，墨子还重视社会环境在教育中的作用。例如，他以染丝为例，来比喻 人格受环境的影响而变化，他说：“染于苍则苍，染于黄则黄，所入者变，其色 亦变。”因此他主张选择良好的环境和仁义的朋友。 二、王充的教育思想王充（公元 27 年97 年）是我国汉代伟大的唯物主义思想家和教育家（王 充像见插页图 2）。他

14、好博览而不守章句，非常勤学，因此能“博通众流百家之 言”。王充所著的论衡，内容十分丰富，可称是中古时期我国的一部百科全 书，在教育思想方面，他对理学教育中虚妄、繁琐、僵化的弊端进行了大胆而深 刻的揭露批判，提出了一些很有价值的论述。 1. 教育的价值 王充认为教育的价值在于能够陶冶儿童的本性，发展人的才能，通过教育， 可以使人们“学问日多，简练其性，雕琢其材。”培养既能“知大圣之意”，又 能“晓细民之情”的人才，而且这样的人才，应该还是“其身简练，知虑光明， 见是审非”的。可见，他的教育目的就是培养“为国为事”的贤人君子。 2. 教学原则 王充对教学和学习有其独特的见解，表现出与众不同的远见卓

15、识。 (1) “以心原物”。王充认识到只凭感觉还不能揭示事物的本质，可能产生 假像或错觉。他说：“夫以耳目论，则以虚象为言，虚象效，则以实事为非。是 故是非者不徒耳目，必开心意。”说明王充已认识到由于人的生理条件的限制， 所以听觉、视觉之所及是有一定限度的， 许多事物不能直接经验， 即便直接经验， 也往往会产生假像失真。因此，还要经过演绎推理，即理性思维的过程，王充称 此为“以心原物”。王充在此基础上，又提出了“效证”的观点，他说：“事莫 明于有效，事莫定于有证。”认为判断是非、真假，还应该经过事实的验证才能 相信。 (2) 主张循序渐进，提倡“勤学不舍”。王充主张学习必须立志发奋，力学 不辍

16、，才有成功的希望，他说：“河冰结合，非一日之寒，积土成山，非斯须之 作。”并指出“学不宿习”，“其进锐者退速。”要求人们不要一曝十寒，企图 一蹴而就，而要踏踏实实地循序渐进地学习。 (3) 反对“信师是古”，主张“极问”。王充认为学习要有创造、有新意， 要追根求源，务求甚解。 (4) 提倡“博达疏通”，主张“学为世用”。王充说：“海不通于百川，安 得巨大之名？夫人含百家之言，犹海怀百川之流也。 ”善于学习的人， 应该“其 于道术，无所不包。”方能才高智大，又说：“人有知学，则有力矣。”“圣人 作经，贤者传记，匡济薄俗，驱民使之归实诚也。”可见他已不仅意识到知识的 力量，而且认为获得知识的目的，是治世救民。在物理教学中要扩大知识面，要 有利于改造社会、教育学生，其中不无继承和发展之处。 三、唐代的教育思想 唐代是我国历史上封建经济最繁荣时期，也是封建主义教育发展的鼎盛时 期。所以，唐代积累并创造的培养科技人才的宝贵经验，曾使我国在古代人才群 体中大放异彩。因此，唐代的教育思想具有独特的意义，也带有一定的普遍性， 很值得我们重视。 1. 教育思想 (