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摘要：青岛市初中物理学科“用中国古代科学家方法进行物理探究建模”的课题研究是教育部“十一五”子课题。将中国古代科学家在创造发明和发现中所运用的充满睿智的科学方法作为理论基础，本着费耶阿本德“怎么都行”的方法论，通过演绎法，就可以建构出许多思维过程不同的探究模式。本篇介绍其中运用陶弘景“怀疑——反驳”方法所建构的“怀疑——反驳探究模式”，从而为物理教师的探究教学和学生的探究学习提供一种新的思维过程和探究工具。
主题词：物理探究教学，中国古代科学家，陶弘景，科学方法，怀疑——反驳探究模式。
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)01(b)-0000-00中国古代科学家在科学技术方面取得的巨大成就，离不开他们超凡的科学思想和科学方法。陶弘景就是这样一位出色的科学技术大师和科学方法大师，他的科学思想和方法对于我们今天的物理探究教学仍然有着重要的启发作用。
1陶弘景与“螟蛉义子”
陶弘景（456—536），南北朝南朝齐、梁时期著名药物学家、化学家。
陶弘景是集道教、炼丹、医药于一身的著名科学家，他的“一事不知，深以为耻”的治学精神，一直为后人所称赞。
有一种细腰蜂叫蜾蠃。我国古代有个说法：蜾蠃只有雄的，没有雌的。它飞到菜地里，偷偷把螟蛉的幼虫衔回自己的窝里抚养，不多久，螟蛉就变成和蜾蠃一摸一样，成了蜾蠃的儿子了。在科技不发达的古代，人们都相信这种说法，并且，还把领养的儿子叫做“螟蛉子”。从《诗经》时代（《诗经》最早记载这个传说）到南北朝，这种说法流传了近千年。
有一天，陶弘景的一个朋友认为他知识渊博，就来问他关于蜾蠃养螟蛉子的事情。陶弘景对此问题也非常怀疑，但一时答不上来，只好去查书。可是，发现不论古代还是当代的书，全都是一样的说法。他想：“我何不亲自去看个究竟呢？”陶弘景通过自己的观察，发现原来，蜾蠃也有自己的后代，螟蛉是被蜾蠃衔来给自己的后代当作粮食的，哪有什么“螟蛉义子”！
通过这件事，陶弘景得到一条经验：不能人云亦云，最好要亲自观察。他用这样的科学态度，对中药学进行了研究，写成了一部医药学名著《神农本草经集注》。
2方法的启示
陶弘景破解“螟蛉义子”的故事，基本过程可描述如下：
螟蛉义子传说——怀疑——亲自观察看到不同的现象——反驳螟蛉义子传说——得出蜾蠃有雌雄、有后代以及把螟蛉当粮食的新结论。
这一方法可以用下列图示表示：
怀疑——反驳——证伪
这种“怀疑——反驳”方法，可以使我们用怀疑的眼光、在否证过程中找到问题的答案。
3怀疑——反驳探究模式
将上述“怀疑——反驳”方法运用到探究教学中，就形成了“怀疑——反驳探究模式”。
3.1怀疑——反驳探究模式的思维程序：
问题——怀疑——反驳——证伪（证实）——解决问题
3.2对上述思维程序的有关说明：
（1）问题：提出研究问题的某种观点。
（2）怀疑：假设这种观点是错误的。
（3）反驳：设计并进行实验，反驳上述观点。
（4）证伪（证实）：若实验现象与观点相符，则证实观点正确；若与观点不符，则否证上述观点，并由此实验现象引出新的问题。
（5）解决问题：对于证实的观点，总结出规律；对于证伪的观点，由证伪过程中引出的新问题，进一步研究得到新结论。
4怀疑——反驳探究模式应用案例
下面通过两个案例，体会这种模式在初中物理探究教学中的运用：
4.1案例1：探究“固体的熔化过程”。
●问题：根据日常经验，学生提出观点：固体在熔化过程中，吸收热量，温度一定升高。
●怀疑：让学生假设这种观点是错误的，持着去证伪它的想法进行下面的研究。
●反驳：设计并进行反驳实验：分别用海波、松香进行熔化过程实验，力图通过实验现象证伪上述观点。
●证伪（证实）：通过实验发现：海波熔化过程中，吸收热量但温度不变，从而证伪了上述观点。但是，松香熔化时，吸收热量温度升高，又证实了观点。
●解决问题：基于上述的矛盾，引入晶体、非晶体的概念。从而完整得出固体的熔化规律。
4.2案例2：探究“牛顿第一定律”。
●问题：通过日常经验，提出亚里士多德的观点：有力作用在物体上，物体就运动；没有力作用在物体上，物体就静止。
●怀疑：首先假设这个观点是错误的。
●反驳：让学生通过实验反驳上述观点。学生实验举例如下：
小车运动，不推它之后，它还要继续前进一段距离。
●证伪：按照提出亚里士多德的观点，小车应该立即静止而不能向前运动。因此，实验现象与亚里士多德的观点相违背。由此，否证了亚里士多德的观点。
由上述实验也同时得出：物体在不受力时也可以运动。由此提出新问题：物体在不受力时如何运动？
●解决问题：进一步让学生研究新问题：设计斜面实验，通过逐渐逼近实验，理想化推理，结合考虑静止情况，最终得到牛顿第一定律。
5有关说明
5.1“怀疑——反驳探究模式”告诉我们一种抱着怀疑批评的眼光研究问题的方法：对于观点，首先假定它是错误的，然后用这种态度和眼光去实验反驳、证伪观点。若证伪了观点，则由此引出新问题继续研究；若证实了观点，则观点上升为结论和规律。
5.2批判理性主义科学哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper，1902-1994）的“猜想与反驳方法论”的一般过程是：提出问题——猜想——反驳——新的问题。可见，“怀疑——反驳探究模式”与波普尔的思维方法基本一致。但是，陶弘景的方法是首先主动地假定观点错误、主动地怀疑其正确性，从而使后面的证伪反驳探究过程更加积极。从这一点来看，陶弘景的方法在证伪主义上比起波普尔更加成熟。
5.3从怀疑、反驳（证伪）的角度去考虑问题，为我们提供了一种反证法和逆向思考过程，既可以通过反驳去证伪，又可以通过反驳失败而去证实。而且，通过对问题的证伪，既可以否定旧的观点或理论，又可以提出新的问题，得到新的结论。
可见，这种模式是以批判理性主义“猜想与反驳”方法论为基本思路，包含了“反证法”、“逆向思考法”和“证实与证伪相结合方法”等多种科学研究方法。从而。让学生持着怀疑的态度，去反驳和证伪已有的观点，从而发现新的问题，得出结论。因此对于培养学生的多元化思维有着积极的作用。
参考文献：
[1]中共中央宣传部宣传教育局，教育部基础教育司，科技部政策法规与体制改革司组织编写.中国古代100位科学家故事.北京：人民教育出版社、学习出版社联合出版发行，2006.
[2]查有梁.教育模式.北京：教育科学出版社，1999.
[3]张之沧.科学哲学导论.北京：人们出版社，2004.
主题词：物理探究教学，中国古代科学家，陶弘景，科学方法，怀疑——反驳探究模式。
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)01(b)-0000-00中国古代科学家在科学技术方面取得的巨大成就，离不开他们超凡的科学思想和科学方法。陶弘景就是这样一位出色的科学技术大师和科学方法大师，他的科学思想和方法对于我们今天的物理探究教学仍然有着重要的启发作用。
1陶弘景与“螟蛉义子”
陶弘景（456—536），南北朝南朝齐、梁时期著名药物学家、化学家。
陶弘景是集道教、炼丹、医药于一身的著名科学家，他的“一事不知，深以为耻”的治学精神，一直为后人所称赞。
有一种细腰蜂叫蜾蠃。我国古代有个说法：蜾蠃只有雄的，没有雌的。它飞到菜地里，偷偷把螟蛉的幼虫衔回自己的窝里抚养，不多久，螟蛉就变成和蜾蠃一摸一样，成了蜾蠃的儿子了。在科技不发达的古代，人们都相信这种说法，并且，还把领养的儿子叫做“螟蛉子”。从《诗经》时代（《诗经》最早记载这个传说）到南北朝，这种说法流传了近千年。
有一天，陶弘景的一个朋友认为他知识渊博，就来问他关于蜾蠃养螟蛉子的事情。陶弘景对此问题也非常怀疑，但一时答不上来，只好去查书。可是，发现不论古代还是当代的书，全都是一样的说法。他想：“我何不亲自去看个究竟呢？”陶弘景通过自己的观察，发现原来，蜾蠃也有自己的后代，螟蛉是被蜾蠃衔来给自己的后代当作粮食的，哪有什么“螟蛉义子”！
通过这件事，陶弘景得到一条经验：不能人云亦云，最好要亲自观察。他用这样的科学态度，对中药学进行了研究，写成了一部医药学名著《神农本草经集注》。
2方法的启示
陶弘景破解“螟蛉义子”的故事，基本过程可描述如下：
螟蛉义子传说——怀疑——亲自观察看到不同的现象——反驳螟蛉义子传说——得出蜾蠃有雌雄、有后代以及把螟蛉当粮食的新结论。
这一方法可以用下列图示表示：
怀疑——反驳——证伪
这种“怀疑——反驳”方法，可以使我们用怀疑的眼光、在否证过程中找到问题的答案。
3怀疑——反驳探究模式
将上述“怀疑——反驳”方法运用到探究教学中，就形成了“怀疑——反驳探究模式”。
3.1怀疑——反驳探究模式的思维程序：
问题——怀疑——反驳——证伪（证实）——解决问题
3.2对上述思维程序的有关说明：
（1）问题：提出研究问题的某种观点。
（2）怀疑：假设这种观点是错误的。
（3）反驳：设计并进行实验，反驳上述观点。
（4）证伪（证实）：若实验现象与观点相符，则证实观点正确；若与观点不符，则否证上述观点，并由此实验现象引出新的问题。
（5）解决问题：对于证实的观点，总结出规律；对于证伪的观点，由证伪过程中引出的新问题，进一步研究得到新结论。
4怀疑——反驳探究模式应用案例
下面通过两个案例，体会这种模式在初中物理探究教学中的运用：
4.1案例1：探究“固体的熔化过程”。
●问题：根据日常经验，学生提出观点：固体在熔化过程中，吸收热量，温度一定升高。
●怀疑：让学生假设这种观点是错误的，持着去证伪它的想法进行下面的研究。
●反驳：设计并进行反驳实验：分别用海波、松香进行熔化过程实验，力图通过实验现象证伪上述观点。
●证伪（证实）：通过实验发现：海波熔化过程中，吸收热量但温度不变，从而证伪了上述观点。但是，松香熔化时，吸收热量温度升高，又证实了观点。
●解决问题：基于上述的矛盾，引入晶体、非晶体的概念。从而完整得出固体的熔化规律。
4.2案例2：探究“牛顿第一定律”。
●问题：通过日常经验，提出亚里士多德的观点：有力作用在物体上，物体就运动；没有力作用在物体上，物体就静止。
●怀疑：首先假设这个观点是错误的。
●反驳：让学生通过实验反驳上述观点。学生实验举例如下：
小车运动，不推它之后，它还要继续前进一段距离。
●证伪：按照提出亚里士多德的观点，小车应该立即静止而不能向前运动。因此，实验现象与亚里士多德的观点相违背。由此，否证了亚里士多德的观点。
由上述实验也同时得出：物体在不受力时也可以运动。由此提出新问题：物体在不受力时如何运动？
●解决问题：进一步让学生研究新问题：设计斜面实验，通过逐渐逼近实验，理想化推理，结合考虑静止情况，最终得到牛顿第一定律。
5有关说明
5.1“怀疑——反驳探究模式”告诉我们一种抱着怀疑批评的眼光研究问题的方法：对于观点，首先假定它是错误的，然后用这种态度和眼光去实验反驳、证伪观点。若证伪了观点，则由此引出新问题继续研究；若证实了观点，则观点上升为结论和规律。
5.2批判理性主义科学哲学家卡尔·波普尔（Karl Popper，1902-1994）的“猜想与反驳方法论”的一般过程是：提出问题——猜想——反驳——新的问题。可见，“怀疑——反驳探究模式”与波普尔的思维方法基本一致。但是，陶弘景的方法是首先主动地假定观点错误、主动地怀疑其正确性，从而使后面的证伪反驳探究过程更加积极。从这一点来看，陶弘景的方法在证伪主义上比起波普尔更加成熟。
5.3从怀疑、反驳（证伪）的角度去考虑问题，为我们提供了一种反证法和逆向思考过程，既可以通过反驳去证伪，又可以通过反驳失败而去证实。而且，通过对问题的证伪，既可以否定旧的观点或理论，又可以提出新的问题，得到新的结论。
可见，这种模式是以批判理性主义“猜想与反驳”方法论为基本思路，包含了“反证法”、“逆向思考法”和“证实与证伪相结合方法”等多种科学研究方法。从而。让学生持着怀疑的态度，去反驳和证伪已有的观点，从而发现新的问题，得出结论。因此对于培养学生的多元化思维有着积极的作用。
参考文献：
[1]中共中央宣传部宣传教育局，教育部基础教育司，科技部政策法规与体制改革司组织编写.中国古代100位科学家故事.北京：人民教育出版社、学习出版社联合出版发行，2006.
[2]查有梁.教育模式.北京：教育科学出版社，1999.
[3]张之沧.科学哲学导论.北京：人们出版社，2004.