高中物理必修课若干问题教学研究.docx
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高中物理必修课若干问题教学研究
高中物理必修课若干问题教学研究--三维课程目标与概念、原理、规律和方法的教学
张维善（北京教育学院，教授）
一、三维课程目标的提出是在科学教育本质和精髓认识上的一次质的飞跃。
（一）为什么要提出三个维度的课程目标？
1．杨振宁谈中国物理教育的喜与忧
中国的基础物理教育讲就按部就班，承上启下，教给学生的知识比较系统，比较完整，漏洞较少。
就此而言，中国大多数的中学毕业生要比美国的中学毕业生要强。
尽管中国的教育使学生的知识比较系统和完整、逻辑比较严谨，较少漏洞，但中国的教育是填鸭式的，老师不希望不喜欢学生的想法与自己有相背之处。
久而久之，学生也就只习惯于接受而不习惯于思考，更不习惯于怀疑和考证。
他们仅仅以拥有前人的知识而自豪。
然而，仅仅积累了知识就是懂得科学了吗？
2．费恩曼谈什么叫懂科学
我的确懂科学。
因为我不仅懂得物理学的知识，更重要的是我了解科学的思想方法，懂得科学对待知识的态度，知道科学进步的源泉，受过科学思维的训练，对科学的价值有自己认识，并立志献身于发展科学的事业。
3．庞加莱谈物理学是什么？
在物理教学中，要使学生懂得物理学就要引导学生首先认识什么才是物理学！
对此，庞加莱说：
物理学是由一系列事实、公式和法则建立起来的，就像房子是用砖砌成的一样。
但是，如果把一系列事实、公式和法则就看成是物理学。
那就犹如把一堆砖看成房子一样。
不，物理学比组成它的事实、公式和法则要深刻的多！
4．几位大师讲话的诠释
（1）物理学以其概念、原理和规律所组成的科学知识，提示了自然界物质的基本运动形式、物质的结构及其相互作用的诸多真理而且这些知识在人类社会发展进程中展现出重要的作用和无限的活力。
所以，物理学的科学知识是物理学的重要组成部分。
因此，培根说：
“知识就是力量。
”但他同时也指出：
“知识并不把它们本身的用途交给我们，如何运用这些知识就是知识以外的，知识以上的一种智慧。
”
智慧是什么？
它就是对“正确的思维方式”和“可操作的研究方法”的把握，而思维又是方法的灵魂。
卢瑟福说：
“方法总是随着思想产生的。
”
这就涉及到物理学的第二个方面。
（2）在一代又一代的物理学家获取科学知识的过程中，也积累凝练和升华了人类的科学思维方式和研究方法，正是这些思维方式和研究方法架起了一座座通往新的科学高峰的金桥，推动着物理学的发展和进步。
所以，科学过程中的思维方式和研究方法也是物理学的重要组成部分。
（3）正是这些获取的科学知识、凝练和升华的思维方式和研究方法构成了人类科学文化的基础，成为人类思想、观念进步的伟大阶梯。
因为它们不断改变着人们的自然观世界观和生活方式。
这就是科学文化的意义。
所以，科学文化同样是科学的重要组成部分。
5．结论
物理学就是科学知识、科学过程和方法以及科学文化的统一，或者说、科学知识、科学过程和方法以及科学文化才是物理学的完整内涵。
因此，物理课程就应关注从科学知识、科学过程和方法以及科学文化的三个维度进行教学，使学生把握物理学的完整内涵，全面提高科学文化素质。
课标中提出的课程目标，即“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”就是物理学完整内涵在物理教育中的反映。
、推而广之，可以说三维课程培养目标的提出，是我国在科学教育的本质和精髓的认识上的一次质的飞跃。
（二）课程目标中三个维度的关系
1.知识与技能的教学是三维课程目标的基础。
2.只有有了较好的知识与技能的教学，才能有真正意义的过程和方法的教育。
3.只有有了较好的知识与技能的教学和过程与方法的教育，才可能有真实可信的情感、态度和价值观的教育。
（三）三维目标在教学中应注重什么？
1.知识的教学要注重科学性；技能的教学要注重规范性。
2.从培养人才的目标出发，学生更为需要的与其说是作为研究结果的赤裸裸的知识，不如说是研究方法和研究能力。
离开引向研究结果的发展本身去把握结果，就几乎等于没有结果。
过程的教学要注重真实性，要把历史的追问与现代审视结合起来；方法的教学要注重典型性。
要认识什么才称得上是科学思维方法。
3.情感态度与价值观的教学要注重可信性和开放性。
要把科学改变社会历史进程、科学改变人类生存和生活方式，科学改变人类的自然观、世界观和思维观念结合起来，并展现科学大师的感召力。
使前辈科学大师成为青年学生心中的楷模。
二、融三维目标于概念、原理、规律和方法的教学之举例。
（一）关于质点的教学
1.课题的性质涉及科学思想方法、概念的科学性和理想模型的意义：
2.几种版本教材关于质点教学的叙述
（1）1957年人教版
固体做平动的时候，它的各个点的运动是相同的。
因此，在研究固体的平动时，我们只要研究它的任何一个点的运动就可以了，在这里是不用考虑到它的大小和形状的。
在力学中，如果研究一个物体的运动时可以不考虑它的大小和形状，那么，为了使问题简化起见，我们就可以用一个点来代替这个物体。
这种用来代替一个物体的点叫质点。
（2）1979年人教版
一个物体，如果它的各个部分的运动情况都相同，那么只要知道它的任何一点的运动，就可以知道整个物体的运动。
在这种情况下，可以把整个物体当作质点来看待。
一辆在公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点来看待。
……………
任何物体都有一定的大小和形状、如果物体的大小和形状在所研究的现象中起的作用很小，可以忽略不计，我们就可以把物体看作是一个没有大小和形状的物体，即质点。
（3）1983年人教版
物体都是有大小和形状，在运动中的物体中各点的位置变化一般说来是各不相同的，所以要详细描述物体的运动，并不是一件简单的事情。
可是，在某些情况下，却可以不考虑物体的大小和形状而使问题简化。
在这些情况下，我们可以把物体看作一个有质量的点，或者说用一个有质量的点来代替整个物体。
用来代替物体的有质量的点叫做质点。
在什么情况下可以把物体当作质点，这要看具体情况而定。
举例来说，当我们研究地球的公转时，由于地球的直径（约1.3×104千米）比地球和太阳之间的距离（约1.5×108千米）要小得多，因而可以忽略地球的大小和形状把它当作质点。
可是研究地球的自转时，我们却不能忽略地球的大小和形状，当然不能把地球当作质点了。
一个平动的物体，它的各个部分的运动情况都相同，它的任何一点的运动都可以代表整个物体的运动，在这种情况下，也可以把整个物体当作质点看待。
一辆在平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时候，就可以把汽车当作质点。
当然，假如我们需要研究汽车轮胎的运动，由于轮胎的各部分的运动情况不同，那就不能把它看成质点了。
（4）1996年人教版
研究物体的运动，第一步是确定物体的位置。
物体都有一定的大小和形状，物体的不同部分在空间的位置并不相同，在运动中，物体的各部分的位置变化一般来说也是各不相同的。
所以要详细描述物体的位置及其变化，并不是一件简单的事情。
但是，在某些情况下，却可以不考虑物体的大小和形状而使问题简化。
一列火车从北京开往天津，当我们讨论火车的运行速度或运动时间这类问题时，由于列车的长度比北京到天津的距离小得多，就可以不考虑列车的长度。
当我们讨论地球的公转时，由于地球的直径（约1.3×104千米）比地球和太阳间的距离（约1.5×108千米）小得多，也可以不考虑地球的大小和形状。
在这些情况下，我们可以把物体看作一个有质量的点，或者说，可以用一个有质量的点来代替整个物体。
用来代替物体的有质量的点叫做质点。
一个物体可否视为质点，这要看问题的具体情况而定。
研究一列火车两地间运行，如前所述，可以把列车视为质点。
如果研究列车通过某一标志所用的时间，就必须考虑列车的长度，而不能把列车视为质点了。
（5）教科版
在机械运动中，我们可以根据要解决问题的具体情况，将研究的对象简化。
当研究物体运动时，被研究物体的形状、大小在讨论的问题中可以忽略，就可以把整个物体简化为一个有质量的几何点来看待，这个用来代替物体的有质量的点称为质点…….
如果要计算一列火车从上海行驶到北京所需要的时间，能否把列车看成一个质点？
若要测定此列车经过南京长江大桥所需的时间，还能把它看成质点吗？
说出你对这个问题的看法，并说明理由。
3.为什么要建立质点这样一个理想模型？
（1）描述实际物体运动的状态的复杂性。
（2）一种不可能的“奢望”
（3）一种特例及其引发的两种思考
（4）一种科学思想方法的产生
根据研究对象和问题的特点，撇开、舍弃次要的非本质的因素，抓住主要的、本质的因素，从而建立一个易于研究的能反映研究对象主要特征的新形象。
这就是建立理想化物理模型的思维方法。
4．质点概念的科学性认识
（1）学者论质点
牛顿三个运动定律中的物体，严格意义上说，应指质点。
质点是宏观物体最简化的模型。
一个物体各个点部位的运动情况有可能完全相同，即每一时刻各点部位的速度、加速度完全相同，位置和轨道平行移动后完全重合，这样的运动称为平动。
物体平动时，各个点部位的运动可以用一个点的运动来表示，于是整个物体的运动可以模型化为一个点的运动，将物体的质量赋予该点，便成质点。
一个物体各个点部位的运动情况也可能彼此不同，但如果考察的是物体某种大范围运动的内容，运动线度远大于物体结构线度，那么可以略去点部位间的运动差异，将物体的运动处理成一个点的运动，物体又模型化为质点。
例如考察地球绕太阳运动时，因地球半径远小于地球到太阳的距离，可以略去地球各部位的运动差异，将地球模型化为位于地球中的质点。
结论之一：
能否把物体看成质点，取决于所研究物体的运动特性，平动的刚体可以模型化为质点。
其具体意义在于，尽管刚体的形状、大小不能忽略，但由于其内各点的运动情况相同，因而可用其上任一点的运动来描述刚体的运动。
结论之二：
能否把物体看成质点，还取决于物体的形状大小对于所研究的问题是否可以忽略。
其具体意义在于可将其视为一个物质点。
（2）质点条件的量化描述
当物体的平动动能EK平>>物体的转动动能EK转时，物体可模型化为质点。
例一：
地球绕太阳运动具有自转时EK平/EK转=104，地球可视为质点。
例二：
斜面上小球的无滑滚动，EK平/EK转=5/2，小球不可视为质点。
理想化物理模型的意义
质点概念的重要性还在于它的建立揭示了“理想化物理模型”在物理学中的必要性，并给出了建立理想化模型的一般原则。
建立理想化的物理模型，是进行科学抽象的一种重要形式，也是一种深刻的科学思想方法。
“理想模型”是一种抽象的理想客体，原则上只能在思维中才能实现。
但没有它，科学将无法面对错综复杂的现实世界。
一句话，没有理想模型，就没有科学。
物理学科学思想方法的精髓在于：
用模型描述自然；用数学表达模型；用实验检验模型。
（二）关于牛顿运动定律的教学
1．课题的性质：
涉及牛顿运动定律的历史追问及其与现实教学的关系
2．问题的提出
牛顿在《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）一书中提出了三条运动定律，它们构成了动力学的基础，在中学物理教学中也具有重要的地位和作用。
但是，在高中物理教学中讲授牛顿运动定律，尤其是第二定律时，并没有按照牛顿第二定律确立时的历史线索进行教学，而是在给出力和质量的单位及量度方法后，通过学生对加速度与力、加速度与质量关系的实验探究中得出了牛顿第二定律。
因此有人认为这样的教学有违史实，尤其掩盖了正是在牛顿第二定律建立的过程中才确定了力和质量的科学内涵，进而建议按照第二定律确立过程中的历史线索重新设计牛顿运动定律的教学。
于是，提出了两个问题，一是现行教学是否真的不可取？
二是如何设计一种按历史线索进行教学的教学结构和线索？
我想，对牛顿运动定律的建立进行一些历史的追问，并探讨一下它与现实教学的关系，对认识上述问题可能是有益的，甚至是必要的。
3．牛顿运动定律的历史追问
（1）第一定律
牛顿在《原理》中所叙述的第一定律的译文是：
“任何物体都保持静止或沿一直线匀速运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
”
第一定律最早是伽里略为反驳亚里士多德学派关于力和运动关系的见解而提出的。
他从两个著名的理想实验得出结论：
“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变。
”这就是说，运动不需要力来维持。
但是他又指出：
“不过，这是只能在水平面上发生的一种情形”，而他所讲的“水平面”是“各部分和地心运动等距离的”球面，所以他所讲的水平面的运动并不是直线运动。
这表明，伽里略关于惯性的表述并不准确。
法国数学家和哲学家笛卡尔基于运动量守恒的思想对惯性运动做出了准确的表述。
他写道：
“运动的本质是，如果物体处在运动之中，那么如果无其他原因作用的话，它将继续以同一速度在同一直线方向上运动，既不停下来也不偏离原来的方向。
”这就突破了伽里略所设想的“水平面”的局限。
与笛卡尔同时代的法国学者伽桑狄也独立地指出：
“在既无吸引又无阻滞的虚空中，物体将沿原来运动的方向永恒地保持其均匀的运动。
”
牛顿的第一定律并非伽里略和笛卡尔的简单综合。
牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为一个力，即把力定义为物体间的相互作用；而伽里略、笛卡尔等都未曾建立起关于力的概念。
此外，人们一般总把静止和运动相区别，但牛顿认为静止和匀速直线运动并无区别。
伽里略也已认识到这一点，但他和笛卡尔一样，在确定各自的惯性原理表述时，都未曾把静止状态包括于其中，而牛顿明确了这一点。
更为重要的是，在牛顿的表述中，直接定义了两个力学的概念。
一个是物体的惯性，它指出物体本身具有保持运动状态不变的属性，而且被他直接说成是物体抵抗运动变化的能力；另一个是力，它指出力是迫使一个物体运动状态发生改变的别的物体对它的作用。
由于静止和运动只有相对于一定的参考系来说才有意义，所以第一定律实际上也定义了一种参考系。
在这种参考系中观察，一个不受力的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变，这就是惯性参考系。
它也意味着，牛顿已经明确，并非任何参考系都是惯性参考系。
牛顿为建立他的力学体系，在挑选作为其基础的运动定律时，曾提出过四条、五条、六条运动定律，最后才确定为三条，但每次他都把惯性定律作为第一条基本定律，这是因为不确定与惯性定律直接联系着的惯性参考系，就无法正确地表述其他定律，因此，第一定律是动力学的出发点，也就是动力学的基石，它应该被看作是一条独立的定律，而不能认为是合外力为零时第二定律的一个特例。
、
总之，第一定律定性地指出了力与运动的关系。
那么，力与运动的定量关系是什么呢？
而这种定量关系的追寻必然又引发出两个问题。
其一是，应该如何量度，或者说怎样确定力的操作性定义？
牛顿把对这一问题的回答留给第二定律去解决；其二是，物体的惯性如何量度？
虽然要真正回答这一问题也不是第一定律所能解决的，但牛顿却还是指出：
“物质的量同物体的惯性成正比。
”可见，牛顿已经把惯性的量度和质量联系起来了。
那么在牛顿看来，物质的量即质量究竟是什么呢？
在《原理》一书中，第一条定义就是：
“物质的量是物质的量度，可由密度和体积共同求出”，并且指出：
“密度相同的物体是指那些惯性与其体积之比是相等的物体”，他还说：
“我在以后不论在何处提到物体或质量这一名称，指的就是这个量。
”这表明，牛顿把“物质的量”、“物体”和“质量”这三个词当作了同义词，而且“惯性”就等同于“质量”。
这种含混显然还需要后辈科学家加以提炼甚至改造，才能形成精确的科学定义。
（2）第二定律
牛顿叙述的第二定律的译文是：
“运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿的直线方向上。
”
第二定律提出的过程没有第一定律那样复杂和曲折。
因为第一定律是为纠正一个古老的绵延近两千年的错误且顽固的见解，它经历且必然会经历一个漫长的演进过程，而第二定律可以认为是牛顿在解决自己提出的第一定律中尚未解决而又需要解决且在头脑中有了一定思考的问题，即如何解决力和运动的定量关系的问题。
它是第一定律顺理成章的延伸。
为此，牛顿接受并发展了笛卡尔关于运动量的思想，把“运动（量）”一词定义为物体的质量m和速度
的乘积，即
构成了一个矢量；进而他用“运动（量）的改变”表征“运动状态的改变”，这样他就延续第一定律的思想，顺理成章地把“力”和“运动（量）的改变”联系起来，从而提出了力和运动量改变之间的一种表述，即他的第二定律。
实际上，第二定律所表述的力和运动（量）改变之间的正比关系可看作是牛顿为建立他的力学理论体系的一种选择。
这种选择在当时看来是以追求简单化为原则，也是为了保持这种关系中的矢量性质，它真正的优越性在经过后辈物理学家的提炼和改造后才更加显现出来。
这就是牛顿为确立第二定律所作的工作，也就是说，他并未给出我们今天所知道的第二定律的表达式。
根据牛顿在《原理》中对其他具体问题的分析时所表露的思想，如他曾指出重量（力）与物体的质量和自由落体加速度的乘积成正比等，可以判定他在第二定律表述中的“运动的变化”一语应理解为“运动量对时间的变化率”，于是第二定律应该可以写为
考虑到牛顿及其后相当长的时间内，人们认为物体的质量与其速度无关，在《原理》出版后63年，牛顿逝世后23年，1750年瑞士科学家欧勒给出了如下的第二定律的表达式
应该指出，
（1）式和
（2）式都是对物体只受一个力的情况说的。
在一个物体同地受到几个力的作用时，它们和物体的加速度是什么关系呢？
实验表明：
这几个力的作用效果跟等于它们矢量和的那样一个力的作用效果一样。
这一结论叫做力的叠加原理，至此，式
（1）和式
（2）中的F应理解为一个物体受到的合力。
事实上，第二定律的牛顿表述只在一定程度上给出了力和运动的定量关系，还没有解决力和质量（惯性）的量度问题。
力和质量的量度问题的是在从1750年欧勒的工作直到1876年马赫和麦克斯韦的工作中完成的。
欧勒、马赫、麦克斯韦在这方面的工作可综述如下：
根据式
（2）可知，以不同外力F1和F2作用于同一物体上，它们分别产生的加速度为a1和a2，并必有
如要选定F1为单位力，则其他力的量度便可确定。
可见，如果说第一定律给出了力的定性概念或定性定义，则第二定律就由此给出了力的操作性定义，即力的度量可以由它对某一物体所产生的加速度与指定的单位力对同一物体所产生的加速度的比值来定义，这样就把力的量度用一套实验程序表达了出来。
类似地，设想同样的外力分别作用在以m1和m1来表征其质量的两个物体上，其加速度a1和a2，则根据
（2）式有
即在相同外力作用下，物体的质量和加速度成反比，质量大的物体产生的加速度小，难于改变其运动状态，也就是它的惯性大。
因此可以说，质量是物体惯性大小的量度。
这样定义出来的质量就叫做惯性质量。
这里，质量一词已不同于含混不清的物质的量了。
在上式中，如果选定m1为质量单位，则其他质量的量度便可确定，因此第二定律原则上也给出了质量的量度程序。
关于质量的这种定义，马赫的说法是：
两个物体经过相互作用所获得的加速度的负比值等于它们的质量的反比；麦克斯韦的说法是：
一个确定的力先后对两个物体施加作用时所获得的加速度比值等于它们质量的反比。
应该指出的是，基本物理概念的建立总是同相应的物理定律分不开的。
力的定义和质量的定义就同第二定律的内容分不开。
但是，我们也不能把第二定律纯粹归结为质量或力的定义，从而抹杀了归根结底还是建立在实验事实基础上的第二定律的实质物理内容。
至于
（2）式中比例系数的数值，则与相关物理量的单位选择有关。
例如，欧勒就曾把质量单位选为1克，加速度的单位选为1厘米/秒2，并选定作用于质量为1克的物体上并使其产生1厘米/秒2加速度的力为“一个单位力”，且称之为“1达因”，于是式
（2）中的比例系数k就等于1。
这就是曾长期使用过的“厘米·克·秒”单位制。
今天，我们一般都选用国际单位制中，即把作用于质量为1kg的物体上并使其产生1m/s2的加速度的力选定为“一个单位力”，且称其为1牛顿（N），比例系数也就等于1了。
于是，我们一般都把牛顿第二定律写成
（3）第三定律
第三定律进一步描述了力的相互作用的性质。
由此，明确了力是物体间的一种相互作用，每一个力都有它的施力者和受力者，有作用力就必有反作用力，两者互相依存，等大而反向，即
此外，还可以在第二定律的基础上，从第三定律直接导出在物理学中具有普遍性或说普适性的动量守恒定律，我们也可以反过来说，牛顿第三定律是用力的语言表达的动量守恒定律。
回顾历史我们可以看到，牛顿正是通过分析惠更斯、笛卡尔等人对碰撞问题的研究得到的动量守恒定律来得到他的第三定律的。
在某种意义上，我们甚至可以说先有了动量守恒的事例，后有牛顿第三定律。
在《原理》一书中，牛顿所叙述的第三定律的译文是：
“对于每一个作用，总有一个相等的反作用与之相反；或者说，两个物体对各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。
4.科学定律的确立过程与现实教学的关系
首先，我们应该认识到，物理学发展史是物理学本身的重要组成部分。
完全脱离开物理学发展史去讲授物理学的概念、原理和规律，不仅不能从前辈物理学家的科学思维方式和研究方法中得其精髓有所借鉴，而且对概念、原理和规律的理解和认识也必将失之肤浅和表面。
但是，现实的物理教学不可能、不必要也不应该完全重复历史，而要对物理学史进行剪裁。
这种剪裁就是要选取科学问题提出、深化和解决过程中的关键情节，做出主要贡献的物理学家的科学思维方式和研究方法的精华、所得科学结论的深刻内涵，并把它们熔于现实的物理概念、原理、规律及其意义的教学之中。
其次，上述对物理学发展史的剪裁当然不能歪曲历史。
但是，历史上的许多科学发现，随着科学的发展，不断地得到新的补充，新的阐释，甚至是一种新的改造。
因此，在把物理学发展史引入物理教学中时，还要用发展的观点进行现代审视。
也就是说，即使是剪裁过的历史，在一定程度上也不是历史的重述，而可以成为一种新的教学结构和教学线索。
例如，当年焦耳的所做的大量实验不过是为了测量热功当量，但今天我们所有教科书中已经超越了焦耳的视野，而把焦耳实验看作是热力学第一定律的实验基础。
第三，在不违背物理概念、原理和规律的科学内涵的前提下，这种新的教学结构和教学线索的确立还应该照顾到学生的认知水平和已有基础，不必过分追求数学上的严密和理论体系在逻辑上的严谨，而应更加注重物理思想的清晰和物理图像的鲜明。
事实上，在我们当前的教学中，这种历史追问和现实教学关系的认识已经有所体现。
例如在讲授万有引力定律时，我们的确追寻了科学天文学的起步，追寻了地心说到日心说的演进过程，讲授了开普勒的研究及其行星运动定律，也引入了牛顿关于苹果与月亮的思考，回顾了月地检验和卡文迪许引力常量的测定，这就把科学问题的提出、深化和解决过程中的关键情节，作出主要贡献的物理学家的思维方式和研究方法的精华、万有引力定律的内涵都展现出来了。
但是，在得出万有引力的推导过程中，现实教学并没有采用牛顿在《原理》一书中采用的利用几何学求极限的方法去得出太阳对行星的引力公式，而是选择在圆周运动的特殊情况下，直接利用了牛顿第二定律的现代形式。
这种作法，既撇开了用几何学求极限的繁琐与困难，又与学生已有的认知基础和认知水平相衔接，而且也不违反科学性原则。
应该说，这就是适合于现实教学实际的一种新的教学结构和教学线索。
5.牛顿运动定律的教学结构与线索的一些试探性方案
（1）第一定律的教学结构与线索
①从各种学生可接受的方式，例如从爱因斯坦和英费尔德的《物理学的进化》一书中的叙述：
“有一个基本问题，几千年都因为它太复杂而含糊不清，这就是力和运动的问题”引出亚里士多德的观点。
②讲述伽利略的理想实验和所得的结论，并给出必要的评论，指出其不足之处。
③
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