基于科學(xué)史的研究性教學(xué)模式對(duì)于科學(xué)教育的啟示

徐琳琳

[摘 要]科學(xué)史融入其他學(xué)科的教育方式，在發(fā)達(dá)國家的高等教育實(shí)踐中早已實(shí)施，并獲得了極大的成功。而在我國的教育實(shí)踐中，科學(xué)史始終處于缺位狀態(tài)，并未得到應(yīng)有的重視。而學(xué)生必須在歷史的脈絡(luò)中學(xué)習(xí)知識(shí)，才能使知識(shí)獲得更長久的價(jià)值。因此，以研究的方法將科學(xué)史引入教育， 將充分發(fā)揮科學(xué)史的教育功能，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)史；研究性教學(xué)；科學(xué)教育

[中圖分類號(hào)]G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1009 — 2234（2015）10 — 0166 — 02

早在上世紀(jì)九十年代，國內(nèi)一批知名大學(xué)就開始了研究性教學(xué)改革。如清華大學(xué)的Student Research Training，浙江大學(xué)的Student Research Training Program。研究性教學(xué)所體現(xiàn)的教育理念為，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位，以教學(xué)理念的創(chuàng)新推動(dòng)教學(xué)方式創(chuàng)新，形成一套有利于培養(yǎng)學(xué)生研究意識(shí)和創(chuàng)新能力的教學(xué)新機(jī)制?！?〕另一方面，我國目前尚未找到一門可融入不同學(xué)科背景的課程，而在國際上這樣的課程早已存在，即科學(xué)史?？茖W(xué)史融入其他學(xué)科早已存在西方國家的教育實(shí)踐中。比如美國，早在上世紀(jì)九十年代就頒布了《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，這一標(biāo)準(zhǔn)使民眾從幼兒園開始一直到大學(xué)都接受了科學(xué)史教育，科學(xué)史完全納入教育體系，成為民眾接受科學(xué)教育，普及科學(xué)知識(shí)的基本途徑。歐洲國家也一樣，科學(xué)史作為科學(xué)教育普及課程以及科學(xué)素養(yǎng)提高課程幾乎在所有大學(xué)開設(shè)。

一、我國教育實(shí)踐中科學(xué)史的缺位

在我國，由于對(duì)科學(xué)教育功能理解的偏差，以及科學(xué)史本身不受重視，將科學(xué)史引入教育的實(shí)踐活動(dòng)十分有限，至今仍停留在片段隨意引用的狀態(tài)，這導(dǎo)致以下問題：第一，科學(xué)史的教育作用被用于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣或立志從事科學(xué)研究上。第二，科學(xué)史教育往往定位在介紹科學(xué)家的奇聞異事，缺乏深入探討方法論上的意義、缺乏對(duì)引起文化變革的反思以及對(duì)人類價(jià)值觀的影響。第三，科學(xué)史用于培育愛國主義精神，即知道我們輝煌燦爛的文明，激發(fā)愛國主義情感，形成一種愛國主義科學(xué)史觀。然而，這種愛國主義科學(xué)史往往受意識(shí)形態(tài)的影響，有可能掩蓋了一些過失和錯(cuò)誤。而科學(xué)先驅(qū)要打破舊范式，建立新范式，是一件十分艱難的事情。因此，這種愛國主義的科學(xué)史往往是歪曲的歷史，有失客觀。

隨著科學(xué)價(jià)值的凸顯，科學(xué)已經(jīng)成為人類的一種思維方式、行為方式、甚至存在方式。因而，僅掌握科學(xué)知識(shí)并不能帶來更多的知識(shí)，更為重要的是要具備科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)。十九世紀(jì)中期，英國科學(xué)促進(jìn)會(huì)主席阿蓋爾公爵就指出：在教育中，要注重科學(xué)方法的學(xué)習(xí)而不單單是給學(xué)生提供科學(xué)結(jié)論，尤其要注重科學(xué)史的學(xué)習(xí)，科學(xué)史可以使學(xué)生在另一種文化中獲得知識(shí)，只有使學(xué)生擁有寬廣的視野，才能使科學(xué)知識(shí)獲得更加持久的價(jià)值?！?〕

二、以研究的方式引入科學(xué)史

哲學(xué)家孔德首先提出應(yīng)將科學(xué)史引入教育，他提出了一個(gè)以實(shí)證的科學(xué)知識(shí)為主體的通識(shí)教育構(gòu)想，這將有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。二十世紀(jì)初，科學(xué)史家薩頓將科學(xué)史引入哈佛大學(xué)，并延續(xù)了孔德的教育理念?！?〕

科學(xué)史在教學(xué)中的引入可以采取探究課題的方式，使學(xué)生體會(huì)科學(xué)探索的魅力。即以科學(xué)家思維方式為基本出發(fā)點(diǎn)，重溫科學(xué)家提出問題、分析問題以及最終將問題解決的科研思路，這將使學(xué)生獲得科研能力，提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終達(dá)到具備創(chuàng)新精神的目標(biāo)，這是研究性教學(xué)的一個(gè)重要標(biāo)志。學(xué)生通過將本專業(yè)課程與科學(xué)史課程相融合的學(xué)習(xí)方法，得以深入學(xué)習(xí)，即學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)科研能力的飛躍?！豆鹜ㄗR(shí)教育紅皮書》認(rèn)為：對(duì)于那些知識(shí)儲(chǔ)備豐富且具備科研潛質(zhì)的學(xué)生，科學(xué)史的教育可以采取討論班的方式，這樣可以使學(xué)生打破學(xué)科壁壘，拓寬學(xué)術(shù)視野，獲得科學(xué)哲學(xué)素養(yǎng)，為他們進(jìn)入學(xué)術(shù)前沿打下基礎(chǔ)，這樣的結(jié)果是其他課程難以實(shí)現(xiàn)的?！?〕

因此，從以單純的講課、傳授知識(shí)為目標(biāo)，轉(zhuǎn)化為激發(fā)學(xué)生提出更多的新問題，培養(yǎng)學(xué)生的“問題意識(shí)”為目標(biāo)。即在教學(xué)活動(dòng)中，將科學(xué)史中的一些理念和方法融入教學(xué)，以本學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合科學(xué)史所提供的方法論來探討問題，從而獲得知識(shí)，提升能力，這是一種新型的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方法。包括：第一，以教材為基礎(chǔ)，深入研究知識(shí)形成的脈絡(luò)，收集相關(guān)材料組成研究性問題供學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生概括出解決問題的思路；第二，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，將相關(guān)學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通，形成良性的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；第三，引導(dǎo)學(xué)生拓寬知識(shí)領(lǐng)域，向縱向橫向延伸知識(shí)體系，獲得自學(xué)能力?！?〕

科學(xué)與人文融合在西方國家已成為一種基本的教育模式，科學(xué)史是連接科學(xué)與人文的重要工具，通過科學(xué)史教育能夠使學(xué)生獲得對(duì)待科學(xué)的正確態(tài)度，熟知科學(xué)的雙刃劍效應(yīng)，具備良好的科學(xué)素養(yǎng)，能夠使他們?cè)诿媾R問題時(shí)自覺地運(yùn)用科學(xué)思維方式來解決。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)該具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，通曉科學(xué)發(fā)展所帶來的人類文化學(xué)上的意義，正確看待科學(xué)歷史人物的作用，而這種教育不應(yīng)只局限于科學(xué)專業(yè)的學(xué)生?！?〕如，托勒密體系因被哥白尼體系所取代而被認(rèn)為是不科學(xué)的，理應(yīng)被丟棄。然而，托勒密的《至大論》是希臘古典和希臘化時(shí)期數(shù)理天文學(xué)的集大成者，托勒密體系代表了古典時(shí)期最偉大的數(shù)理科學(xué)成就，非常系統(tǒng)而又完整的處理了那個(gè)時(shí)期所能觀測(cè)到的天文數(shù)據(jù)，具有對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的容納和調(diào)節(jié)能力，完全是現(xiàn)代科學(xué)方法的特征，具有歷史學(xué)上的意義值得我們學(xué)習(xí)。因此，一個(gè)優(yōu)秀的科學(xué)家往往具備哲學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)史的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生獲得形而上學(xué)的思考，增進(jìn)駕馭知識(shí)的能力。

三、科學(xué)史的教育價(jià)值

薩頓認(rèn)為，科學(xué)史不能僅僅停留在現(xiàn)象的描述上，而應(yīng)該更加注重對(duì)懷疑精神的培養(yǎng)，了解科學(xué)家對(duì)問題不斷糾錯(cuò)的過程，理解科學(xué)的歷史就是批判的歷史，進(jìn)而獲得科學(xué)精神。同時(shí)，科學(xué)史應(yīng)使人們注重真理戰(zhàn)勝黑暗的過程，從而使人們主動(dòng)去追求真理，進(jìn)而獲得思想上的解放。〔7〕將科學(xué)史融入教育中，可以充分發(fā)揮其潛在的教育價(jià)值。

科學(xué)哲學(xué)家馬赫認(rèn)為：研究歷史的意義在于對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的理解，以及對(duì)未來可能的預(yù)測(cè)。學(xué)習(xí)科學(xué)史的意義不僅僅在于促進(jìn)科學(xué)史本身知識(shí)的增長，而且有利于溝通不同學(xué)科之間的鴻溝，使得學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)、文化的本質(zhì)?？茖W(xué)史對(duì)教育的促進(jìn)作用是多方面的，它有助于學(xué)生對(duì)于科學(xué)概念的理解、科學(xué)思維的形成，同時(shí)，科學(xué)史內(nèi)在價(jià)值本身也值得我們認(rèn)真學(xué)習(xí)。

教育家馬修斯認(rèn)為將科學(xué)史融入教學(xué)的教育價(jià)值主要包括如下幾點(diǎn)：第一，科學(xué)史融入教育可以幫助學(xué)生充分了解科學(xué)概念從設(shè)想到建立的過程，有利于科學(xué)概念的理解；第二，科學(xué)史例是科學(xué)史教育中的重要內(nèi)容，對(duì)學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)起著重要的作用，如李約瑟難題、哥白尼革命、宇宙大爆炸模型的建立等；第三，科學(xué)史可以使學(xué)生明白科學(xué)是可以證偽的。如近代自然科學(xué)是同亞里士多德開火與決裂發(fā)展起來的，因此，亞里士多德自然哲學(xué)很長時(shí)間被科學(xué)史認(rèn)為是負(fù)面的，窒息了西方學(xué)術(shù)發(fā)展。然而，亞里士多德的自然哲學(xué)在當(dāng)時(shí)是具有其合理性的，其為前蘇格拉底哲學(xué)的集大成，成為希臘人留給后人的一筆重要的財(cái)富。一方面維持歐洲學(xué)術(shù)基礎(chǔ)，一方面包含與人類內(nèi)在生存方式所相關(guān)的東西；第四，科學(xué)史可以使學(xué)生明白，意識(shí)形態(tài)往往會(huì)影響科學(xué)家的立場，使之做出并不客觀的判斷。〔8〕

總之，在中國教育體系中應(yīng)汲取西方科學(xué)史教育經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國實(shí)際，將科學(xué)史引入教育，且科學(xué)史教育應(yīng)涵蓋教育的各個(gè)層次，從基礎(chǔ)教育到高等教育缺一不可。尤其在中國高等教育體系中存在著科學(xué)與人文分離的問題，這使得文科生缺乏基本的科學(xué)素養(yǎng)，理科生缺乏人文精神?；诳茖W(xué)史的研究性教學(xué)，有利于將科學(xué)融入教育，使文科生具備科學(xué)精神，正確理解科學(xué)的作用，使理科生知曉科學(xué)對(duì)于文化的作用，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。這對(duì)于彌合科學(xué)和人文之間的鴻溝，進(jìn)而全面提升高等教育質(zhì)量將起到極大的促進(jìn)作用。

〔參 考 文 獻(xiàn)〕

〔1〕教育部.《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》.2005〔Z〕.

〔2〕Jenkins，E.W.“History of Science in School： Retrospect and Prospect in the U.K.”〔J〕.International Journal of Science Education 12（3），1990：274-281.

〔3〕袁維新.論科學(xué)史的教育價(jià)值〔J〕.自然辯證法通訊，2006，（03）：72-77.

〔4〕哈佛委員會(huì).哈佛通識(shí)教育紅皮書〔M〕.李曼麗，譯.北京：北京大學(xué)出版社，2010.174.

〔5〕何傳杰.高等師范院校研究性教學(xué)的實(shí)施與管理研究〔D〕.陜西師范大學(xué)，2010.

〔6〕Michael R.Matthews. Science Teaching—The Role of History and Philosophy of Science〔M〕.Routledge Press.NewYork，1994，3，pref-ace xiv.

〔7〕薩頓.科學(xué)的生命——文明史論集〔M〕.北京：商務(wù)印書館，1987，18.

〔8〕李雁冰，鄒逸.科學(xué)史融入科學(xué)教育的幾個(gè)現(xiàn)實(shí)問題〔J〕.全球教育展望，2012（10）：91-96.

〔責(zé)任編輯：侯慶?！?/p>