《格物入門》與《格物測算》的物理學內容探析

摘 要：美國傳教士丁韙良撰寫的《格物入門》和《格物測算》為我國較為薄弱的物理學引入了很多新知識、新科學、新文化，對我國物理學的研究和發展起到了一定的推動作用，且展現了在獨特的歷史階段之下中西文化交流和沖撞的一面，盡管丁韙良頗具爭議。本文在此主要對《格物入門》和《格物測算》對物理學發展的影響和對中國自然科學發展做出的貢獻進行一定的研究分析。

關鍵詞：《格物入門》 《格物測算》 丁韙良 物理研究

丁韙良作為美國傳教士，擁有獨特的思維。丁韙良認為，中國國民所經歷的教學和接受的知識在幾千年的文化洗禮下一直被純文學、儒家倫理道德和忠君思想所局限，因而一直注重文學方面的發展，而在自然科學等方面相對落后于西方國家，所以在《格物入門》和《格物測算》中，丁韙良一直強調物理和自然科學的重要性，這一主題貫穿始終。

一、編者丁韙良的簡介和對“格物”的理解

丁韙良出生于美國牧師之家，經過重重困難完成學業之后，申請來到中國傳教，1864年在北京創辦了一所學堂，很有可能在此期間完成了《格物入門》的創作。其后，丁韙良一直在京師同文館從事執教工作，直到1894年辭職回國。丁韙良其人一直是頗受爭議的角色，主要原因是1900年左右在戰爭期間，他擔任侵略軍的翻譯，參與了搶劫活動，卻沒有悔改之心，并且為侵略者制定了“以華制華”的侵略方案。綜上可以看出，丁韙良是一個為我國物理學的發展做出了重要貢獻的學者，同時也是一個的侵略者，是具有爭議的角色。

所謂“格物”，公認的概念中，指的是清朝末年研習西學之人對物理、化學等理科學科的總稱。丁韙良認為，中國人在經過幾千年的儒家文化和傳統思想的熏陶之后，對于自然科學也就是“格物”的理解遠遠遜于西方各國，所以在《格物入門》和《格物測算》中，丁韙良一直強調物理和自然科學的重要性。

二、丁韙良及其教學方式對我國教育事業發展的貢獻

首先，在此筆者談一下丁韙良對于我國清末教育做出的貢獻，其主要是從事京師同文館的執教工作，在此期間，丁韙良對于京師同文館的健全、發展以及教學等方面發揮了重要作用。一方面丁韙良接受的是正統的西方教育，西方的教育經歷決定了其在學校的建設、課程的安排以及學校的日常管理等問題上要領先于國人；另一方面，經過研究考證，丁韙良對京師同文館天文算學館的建立起到了很大的作用。

其次，在物理學教學方面，丁韙良引進了與我國傳統的單純朗讀背誦等記憶性學習完全不同的學習方法。丁韙良很注重學生對于物理等自然科學本質的了解，且在教授自然科學和物理學等知識時加入了歷史內容，使枯燥的知識變得生動有趣，易于學生理解。在此筆者舉例說明：在課業中教授學生了解電池構造問題時，他會同時為學生講授電池發展的歷史；在講授弗蘭克做風箏實驗驗證雷電產生的同時也會講授某國科學家做相同實驗結果遭雷劈導致死亡的實例。從上述例子中可以看出，丁韙良教學的特色之一是運用自然科學歷史進行科學知識的輔助講解。在教學中加入科學發展史的教學方法，可以引發學生學習的興趣，在完成課業的同時也讓學生了解到更多的歷史和人文知識，對于學生的全面發展起到了積極的作用。

通過以上兩點可以看出，丁韙良無論對于我國教育事業的發展，如健全京師同文館、輔助建造天文算學館，還是對于創造全新的教學方法，改善傳統教學方式，都做出了積極的貢獻。

三、《格物入門》和《格物測算》的著作特點

（一）《格物入門》和《格物測算》書籍簡介

《格物入門》和《格物測算》經考證是丁韙良在京師同文館執教期間編寫的兩本物理學書籍，也是京師同文館物理學方面的兩部教材。其中，《格物入門》在當時的影響力非常大，曾經擺上過皇帝的書案，而且著名作家魯迅也曾認真學習過。《格物測算》則是對《格物入門》中的測算知識進行進一步的擴展研究而寫成的另一部書，本書的主要特點是數學和物理相結合。學習《格物測算》需要在學習《格物入門》的基礎上進行，即將西方自然科學知識理論的講解和算術應用題的演練結合起來，這要求學生要具有相當水平的數學知識和理論，數理結合的先進特點使得《格物測算》在我國后來的物理學研究中始終占有一席之地。

（二）《格物測算》的寫作特點

上述中筆者提到過，丁韙良是美國來華的傳教士，自小接受的是正統的西方教育，所以在其編寫的書中，西方教學痕跡明顯，比如《格物測算》自始至終采用的提出問題回答問題的方法就是西方傳統教學方法中的一問一答。經研究發現，在西方中世紀前期，也就是柏拉圖時期，柏拉圖傳授知識的方式就是反復向自己的學生進行提問，通過學生的回答來進行問題的反思和講述。且西方教學中始終提倡通過學生之間的辯論來傳授知識，因為問答式和辯論式對于調動學生的積極性，活躍課堂氣氛是十分有益的，同時也能提高學生的學習興趣，加深學生對知識的掌握程度。《格物測算》中用問答方式編寫教材，對于鮮少接觸西方教學的中國學生而言充滿了趣味性，增強了學生學習物理學等自然科學的積極性和主動性。此外，采取問答式的寫作方式，使得作者在編書時可以顯示強大的對自然科學編寫的靈活性和對教課重點的針對性，即作者編寫適合學生而且可以引起學生學習自然科學興趣的知識點，而不受傳統寫作方式和章節目錄的限制，增加了《格物測算》的靈活性趣味性和可讀性，有利于學生進行理解。

（三）《格物入門》和《格物測算》的不同特點

《格物入門》是關于基礎性自然科學的著作，是學習《格物測算》的基礎，同時具有傳播廣泛、影響深遠的特點，而《格物測算》其主要特點則是將西方自然科學的理論知識和數學知識相結合。那么這兩本書在內容方面各自具有什么不同特點呢？筆者在此做一簡單對比。

首先是力學方面，力學在《格物測算》中占有很大的比重，前三卷均為《力學》，力學作為物理學的基礎，丁韙良對其重視是十分正確的，因為對于初次接受物理學的學生而言，打好力學基礎是非常重要的。相對而言，在《格物入門》中，力學僅占其中一卷，從側面可以看出《格物入門》這本教材的重點已經轉移，即從介紹自然科學的基礎知識轉移到對學生分析問題解決問題的實際操作能力的提升中來。

其次，《格物測算》從書名可以看出，教材側重于將“格物”和“測算”結合在一起，即將“格物”的自然科學和“測算”的數學知識應用相結合。而《格物入門》中很明顯是將“格物”和“測算”分開進行講解和編訂，即將每冊的自然科學知識點內容和測算習題分開進行，將習題單獨列為一冊。

最后，《格物入門》中首次將化學卷增訂到教材中，丁韙良這樣編寫的主要原因大抵是當時處于西方第二次工業革命時期，化學工業的發展空前壯大，并且由之而來的一些發明起到了推動社會發展、科學進步的作用。在此基礎上，化學在自然科學中所占的比重越來越大。

（四）《格物測算》具有圖文并茂的特點

丁韙良作為京師同文館的執教在為學生講解教材的過程中會遇到自然科學類的示意圖等，比如電學卷中電路相連的示意圖，采用圖文并茂的形式進行科學講解、習題演練，有助于學生對知識點的理解和掌握，對于初次接受西方自然科學的中國學生來說是必不可少的。而且書中插圖的標志都統一采用中文所用的“甲”“乙”“丙”“丁”來描述，這樣做，可以方便中國學生進行理解。

（五）《格物入門》具有知識更新及時性的特點

在19世紀末期，自然科學界的發展變化可謂日新月異，新的觀點和科學理論不斷涌現。科技的進步在《格物入門》這部教材中的體現就是丁韙良根據科學世界的發展及時增訂修補了很多科學新知識，并于1899年重新刊印《重增格物入門》，及時更新科學發展的新知識點。例如，1985年德國著名物理學家倫琴發現了X射線，作為19世紀末期物理科學發展史上里程碑式的發現，其在重新刊印的《重增格物入門》中得到了充分的體現。

綜上所述，丁韙良在中國六十余年的時間里，對于京師同文館和天文算學館的發展都做出了突出的貢獻，并且在中國傳統的教學中融入了西方先進的教學方式，注重自然科學，為我國較為薄弱的物理學引入了很多新知識、新科學、新文化，對我國物理學的研究和發展起到了一定的推動作用。盡管丁韙良其人頗具爭議，但是其編寫的《格物入門》和《格物測算》展現了在獨特的歷史階段之下中西文化交流和沖撞的一面，對物理學和中國自然科學的發展具有重大的貢獻。

參考文獻：

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作 者：李如財，青海民族大學物理與電子工程學院本科生。

編 輯：杜碧媛 E-mail：dubiyuan@163.com