自然科學(xué)史在大學(xué)科學(xué)教育中的應(yīng)用問題分析

摘 要：自然科學(xué)史指的是研究科學(xué)的發(fā)展以及規(guī)律、人類科研活動(dòng)的歷史科學(xué)?，F(xiàn)階段，在實(shí)際的大學(xué)科學(xué)教育過程中，大部分教師并不重視自然科學(xué)，對(duì)于科學(xué)的思想史以及其中的人文性并不了解。此篇文章通過研究自然科學(xué)史的含義以及研究開展教學(xué)時(shí)普遍產(chǎn)生的問題，進(jìn)而提出具有合理性的方案與解決策略，期望借助于自然科學(xué)史從而使大學(xué)生對(duì)其有一定的了解，進(jìn)而對(duì)于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)提供一定的幫助與支持。

關(guān)鍵詞：自然科學(xué)史;學(xué)科教育;科學(xué)思想史;科學(xué)人文性

一般來說，自然科學(xué)史具有兩層意義：其一，“一階科學(xué)史”指的是描述發(fā)生在時(shí)間軸以前的科學(xué)歷史事件;其二，“二階科學(xué)史”又被稱作是“科學(xué)編史學(xué)”主要是歷史故事中所產(chǎn)生的觀點(diǎn)的思考與闡釋，而這其中支配上述故事的觀點(diǎn)又可以叫做“編史學(xué)綱領(lǐng)”。1895年，奧地利的著名物理學(xué)家、哲學(xué)家馬赫曾表示，所有的科學(xué)教育都應(yīng)該尊重科學(xué)的歷史與哲學(xué)。1904年，法國物理學(xué)家、哲學(xué)家保羅？郎之萬則明確表示，自然科學(xué)教育應(yīng)該以重視史學(xué)教育為基礎(chǔ)。1996年，美國頒布的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中，首次把“科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)”作為提升科學(xué)素養(yǎng)的核心項(xiàng)目，并指出，借助科學(xué)史進(jìn)行教育工作，能夠在一定程度上保證學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)有更深入的了解，進(jìn)而提升其的科學(xué)素質(zhì)。而且，在本科生的課程教學(xué)過程之中仍然存在著較大的不足。

一、教師缺乏對(duì)自然科學(xué)歷史的人生

教師自身對(duì)于自然科學(xué)史的認(rèn)識(shí)存在不足之處，不重視自然科學(xué)史。在實(shí)際開展本科教學(xué)的過程中，大部分老師固執(zhí)己見，認(rèn)為傳授重點(diǎn)應(yīng)該是具體的知識(shí)。因此，將大部分時(shí)間放在對(duì)于具體知識(shí)的理解和訓(xùn)練上，并沒有向?qū)W生介紹有關(guān)于自然科學(xué)史的相關(guān)知識(shí)與內(nèi)容，而這對(duì)于擴(kuò)寬學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)面有較大的局限性，無法使學(xué)生養(yǎng)成開創(chuàng)性思維，導(dǎo)致學(xué)生并不了解自然科學(xué)史，無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。在實(shí)際的知識(shí)授課上，一旦與所處時(shí)代的政治、信息信息脫軌，將會(huì)直接導(dǎo)致所學(xué)知識(shí)點(diǎn)不具有連貫性，而作為受教育者主體，學(xué)生也無法真正熟練使用好知識(shí)點(diǎn)，并且，這對(duì)于開創(chuàng)性思維的培養(yǎng)有阻礙作用。舉一個(gè)實(shí)際例子，X射線、放射性以及電子的產(chǎn)生，借助現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，研究所使用的設(shè)備與操作流程較為單一。但是，在十九世紀(jì)這些發(fā)現(xiàn)被稱為是世紀(jì)之交物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。

二、教師教學(xué)重點(diǎn)不突出，無法深刻講解出自然科學(xué)的精髓

教師把教學(xué)重點(diǎn)放在講述科學(xué)史故事上，沒有理解其中的科學(xué)思想史，向?qū)W生講述呆板的知識(shí)無法吸引學(xué)生的注意力，反之，通過向?qū)W生講述一個(gè)個(gè)生動(dòng)活潑的故事則往往會(huì)吸引學(xué)生的注意。但是，與其他故事不同，科學(xué)故事不具有多樣性與連續(xù)性，大部分故事之間并不具有聯(lián)系。因此，這就需要老師引導(dǎo)學(xué)生挖掘理論知識(shí)涉及到的思想史，從而研究不同的時(shí)代、不同的概念之間的關(guān)系以及其中所涉及的邏輯聯(lián)系?？v觀科學(xué)史上所有的概念思想，其中最熱門的概念思想競爭無疑不是討論微觀粒子的性質(zhì)，究竟是粒子性還是波動(dòng)性。牛頓（1643—1727）、惠更斯（1629—1695）、托馬斯？楊（1773—1829）、菲涅耳（1788—1827）、沃納？卡爾？海森堡（1901—1976）、埃爾溫？薛定諤（1887—1961）以及阿爾伯特？愛因斯坦（1879—1955）等大部分著名學(xué)者都圍繞這一問題提出了個(gè)人的觀點(diǎn)，對(duì)于微觀粒子的本質(zhì)進(jìn)行了一定的說明。經(jīng)過接近三個(gè)多世紀(jì)的爭論，微觀粒子究竟是粒子性還是波動(dòng)性的問題終于得到了一個(gè)合理的解釋，最終被定義為 “波粒二象性”。

三、教師對(duì)大學(xué)生講解自然科史時(shí)缺乏深度

教師對(duì)于學(xué)生年齡、心理、思維以及思想的成熟性不具有較多的了解，最終使得其在講解自然科學(xué)史時(shí)缺乏深度。一般來說，受到地域、年齡的影響，不同的學(xué)生，其的身體素質(zhì)、心理甚至是思維發(fā)展都有較大差異。因此，教師在授課之前，應(yīng)該首先統(tǒng)計(jì)班級(jí)內(nèi)部所有學(xué)生的年齡，通過問卷調(diào)查的方式，統(tǒng)計(jì)所有學(xué)生的心理與思維發(fā)展情況，通過分析這些數(shù)據(jù)，從而設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，使所有的學(xué)生都能夠?qū)ψ匀豢茖W(xué)史有所了解。在教授大一學(xué)生課程時(shí)，可以將重點(diǎn)放在介紹有關(guān)于科學(xué)史的故事方面，使學(xué)生對(duì)于科學(xué)史有初步的了解，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如果教授對(duì)象為大四的學(xué)生，應(yīng)該側(cè)重于科學(xué)思想史的了解，在了解自然科學(xué)史的基礎(chǔ)之上，保證學(xué)生能夠接受一定的科學(xué)啟蒙與訓(xùn)練。一般來說，“科學(xué)史觀”屬于自然科學(xué)史的最高層面，主要是站在哲學(xué)的角度了解自然科學(xué)的歷史，一般來說都是將其作為研究生階段的教學(xué)內(nèi)容，按照不同的情況從而確定科學(xué)史觀的級(jí)別[1]。

四、教師對(duì)于科學(xué)缺乏人文性的了解

自然科學(xué)的發(fā)展對(duì)于社會(huì)的提高有較大的幫助，是學(xué)習(xí)所有知識(shí)的基礎(chǔ)。在最近的二十年間，航天技術(shù)、材料、醫(yī)學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)科技等都經(jīng)歷了較大的變革， 通過科學(xué)技術(shù)手段，人的認(rèn)識(shí)能力得到了較大的提高。而且，現(xiàn)代自然科學(xué)的知識(shí)證廣泛運(yùn)用到了其他領(lǐng)域，為人類認(rèn)識(shí)和改造世界提供了工具與手段。隨著生活節(jié)奏與生活水平的提高，科技的高速發(fā)展同時(shí)也帶來了一定的危害：塑料的用量逐漸增加，最終導(dǎo)致地下水的污染，影響農(nóng)作物的生長，進(jìn)而導(dǎo)致有毒污染氣體大量排放。這說明人在應(yīng)對(duì)科技快速發(fā)展的同時(shí)，不能夠合理處理好人與自然之間的關(guān)系。究其原因在于，人在開展科研活動(dòng)時(shí)，并沒有重視科學(xué)的人文性。我國科學(xué)院大學(xué)哲學(xué)系孟建偉教授指出，鉆研科學(xué)的精神本身也屬于人文精神，或者可以將其視作人文精神的重要構(gòu)成部分。在上課的過程中，教師可以借助于向?qū)W生傳授自然科學(xué)史的方式，分析其中所蘊(yùn)含的人性，通過科學(xué)人文性的方式向?qū)W生傳授知識(shí)，保證大學(xué)生的身心健康[2]。

五、總結(jié)

為保證學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展，教師人文素質(zhì)需得到一定的培養(yǎng)。教師在教學(xué)之前應(yīng)該先找出自然科學(xué)史在科學(xué)教育過程中存在的不足之處，通過有效的分析與研究，找出合適的解決方案。在教學(xué)過程之中，還應(yīng)該充分挖掘科學(xué)史中的教育資源。而且，還應(yīng)該注重自然科學(xué)的人文性，具體情況具體分析，找出其中蘊(yùn)含的教育策略與合理方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]結(jié)合自然科學(xué)史和哲學(xué)專題多方位提高《電磁學(xué)》教學(xué)效果[J]. 薛霆. ?高教學(xué)刊. 2018（12）.

[2]“大本營”對(duì)少數(shù)民族地區(qū)的指導(dǎo)和幫助——中科院自然科學(xué)史所與廣西民族大學(xué)的科技史情緣[J]. 萬輔彬. ?科學(xué)新聞. 2017（11）.

作者簡介：

周浩澤，出生年月：1997/04/24，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：浙江省舟山市，學(xué)歷：本科，研究方向：物理.