晚清時期京師大學堂師范館的科學教育

白天鵬

一、引言

晚清以降，西學東漸，西方的自然科學知識不斷涌入中國，洋務運動至戊戌變法幾十年的歷史積淀，使得近代師資的培育同科學教育的開展融為一體，密不可分。1897年，南洋公學設立師范院時，已嘗試將數學、格致納入其中，直到20世紀初葉清政府興辦京師大學堂師范館，各個門類的科學知識才全面正式地成為師范教學的主要內容。一些早年就讀于京師大學堂師范館的學生對此曾有回憶：“有一天有人問我那時候讀的是什么課程，即有人插嘴說，大概多部分是經典。我們所讀的書并不如此，現代科學是占最大成分的，全部課程在所謂‘奏定學堂章程’及‘欽定學堂章程’兩書內均有記載?！盵1］京師大學堂師范館的出現是中國近代科學教育史與科學傳播史上的標志性事件，它帶動了近代中國師范生的科學教育向著規(guī)范化、系統化、制度化方向轉變。當下，學術界關于京師大學堂師范館的學術成果較為豐富①，但有關師范生科學教育領域的專題研究卻寥寥無幾，以至于諸多與師范館科學教育相聯的基本史實未能厘清、辨明。故本文選取京師大學堂師范館這一個案，力爭在考辨史料、訂正訛誤的基礎之上，揭示清末大學堂師范生科學教育的歷史原貌、運行特征及其深遠影響。

二、京師大學堂師范館科學教育的創(chuàng)立

京師大學堂創(chuàng)辦于戊戌變法之際。它在成立早期便已開始實施科學教育，因開辦時間短暫又遭逢庚子事變而中途裁撤，未能取得顯著成效。然經此事變，清政府深感國勢凌夷，遂于戰(zhàn)后迅即開啟新政，希冀于進一步學習西方先進的科學技術來維持自身統治。那么，如何規(guī)復京師大學堂的科學教育自然成為官方新政舉措中的重要內容。1902年1月，清廷下令重新舉辦京師大學堂，任命張百熙為管學大臣，全權負責重建工作，大學堂科學教育的籌備隨之進入實質性階段。

張百熙本人是倡導發(fā)展科技的。在他看來，戊戌時期的京師大學堂“不過略存體制，仍多未盡事宜”[2］，其間雖設置仕學、中學、小學三級架構，但在科學教育方面一直存有格局偏狹、體制簡陋的弊病，此番重辦大學堂，不可沿襲先前舊制，敷衍外觀，而要重新布局，有所創(chuàng)舉，“是今日再議舉辦大學堂，非徒整頓所能見功，實賴開拓以為要務”[2］。此“開拓”方針即表現為京師大學堂著手組建師范館，招收師范生，向師范生們開設較為系統的自然科學類課程。換言之，將科學知識的傳授作為造就師范人才的基礎與核心，這既是大學堂科學教育于晚清時期不斷向前發(fā)展的客觀需要，也是張百熙“辦理學堂首重師范”[3］之理念的直接體現。因此，他到職后，立即將創(chuàng)建師范館及其科學教育視為大學堂復學工作的重中之重，認真督辦。

在張百熙的主持下，大學堂首先就師范館科學科目教學人員的任用進行了大刀闊斧的整頓。張百熙果斷辭退了庚子事變前舊有各科教習，堅持在嚴格遴選、擇優(yōu)而用的原則下，從國外特別是日本引進受過學術訓練的理工科人士。后經日本學者服部宇之吉與東京高等師范學校校長嘉納治五郎的協助，京師大學堂聘請了太田達人、氏家謙曹等一批擁有學歷出身的專業(yè)人員來師范館負責科學課程的講授。這些日籍科學教習被聘用后在師范館中的地位舉足輕重，受到了京師大學堂的高度重視，這可以從他們每月領取的薪俸金額上反映出來(表1)。以1905年2月為例，大部分日籍科學教習當月的薪酬除去房屋津貼外為京足銀266兩4錢，只有西村雄二相對略少，卻也達到了222兩。反觀其他教職人員的薪俸，人文學科類如經學、史學、國文等科教習僅為70兩，英、法、俄、日等外語教習為100兩，教務提調為100兩，庶務提調與齋務提調均為70兩，即便是擔任學堂總監(jiān)督②的張亨嘉的薪水也不過200兩。通過對比可見，大學堂給予科學教習們的待遇是相當優(yōu)厚的，其目的就在于以高薪聘才的方式來保證師范館科學教學的質量，促進師范生科學教育的發(fā)展。而這些日籍科學教習也的確不負眾望，他們對待教學工作恪盡職守，在各項實驗實習活動中，悉心指導學生調查研究，且身體力行，“短衣芒鞋步行數十里，雖清晨薄暮未嘗不辭勞苦”[4］。在授課過程中，他們力求做到深入淺出，明了易懂。正因為如此，他們才贏得了師范生們的認可：“教科學的教員，亦慎重選聘，借用客卿，倒不是流氓商人混飯吃的一流人物?！盵5］

表1 師范館日籍科學教習之主要成員及其薪資

科學教育的開展離不開各種實驗器材的配備與使用。戊戌時期，京師大學堂初步置辦過一些教學、實驗所需的儀器裝置，但這些器具在義和團與八國聯軍的戰(zhàn)火中損失殆盡。師范館籌辦伊始，張百熙即主張大量購置實驗器材與教學設備，滿足不同門類科學教學的需求，“至儀器一項除算學家所用以測量，圖學家所用以繪畫外，如水、火、氣、力、聲、光、電……不特每門皆有器具全副，即隨時試驗材料藥水等項，學生愈多則購用愈繁，學問愈精則考驗愈數，此類尤不可省”[6］。由于彼時國內缺乏制造實驗設備的能力，京師大學堂師范館不得不在國外挑選、采買。與同期西方國家相比，日本售賣儀器設備的價格普遍低廉，于是自1902年起，師范館分不同批次，陸續(xù)從日本購進“學堂需用各種儀器及地質、礦化、原質、動植物標本、地圖之類應用若干……”[7］至1907年，京師大學堂已建成了可供師范生使用的化學實驗室五處二十一間，物理儀器室與化學儀器室兩處共有六間，化學藥品材料室三處共有八間，暗室兩間，天平室三間，動物標本室、植物標本室、礦物標本室三處共十三間。[8］在晚清時期全國教育經費十分緊張的局面下，京師大學堂能保有如此實驗規(guī)模，實屬不易。

師范館成立之前，清廷尚未建立起完整的教育體制，各省的中小學堂未能普遍建立，因此師范館招錄的首批學生主要是在全國各地的舉人、貢生、監(jiān)生等知識分子中拔取。這些考生一部分是在京師本地直接參加招生考試，另有一部分是由地方督撫從各自轄區(qū)內初試挑選出優(yōu)秀者，選派至大學堂參加復試，以定去取。應考者多為傳統士子，考慮到他們的中學功底已經具備，京師大學堂在招考過程中十分強調對考生科學知識水平的考驗。早在1902年8月，京師大學堂便制定了師范館入學考試科學科目的基本規(guī)則，“算學、比例、開方、代數六問”，“物理及化學六問”，“中外地理學十二問”。[9］各省舉行的師范生選拔性初試，也都遵照京師大學堂的要求，將科學科目列為必考之項，“如算學、物理、歷史、輿地，條對詳明，方為及格……由本省督撫學政逐加考驗合格，咨送來京”[10］。許多省份于選送考生的履歷材料中還特地附上了該考生理科學習狀況的評定，供師范館參酌錄取。如東北奉天地區(qū)選送的考生閻毓秀、鄒大庸等人的材料中便有以下評語：“依奉結得民籍廩生閻毓秀，委系學有根柢，講求西學，于算學、聲、光、電、化并圖繪等類皆入門徑，年歲合格，并無冒濫等弊，所具印結是實”；“依奉結得民籍增生鄒大庸，委系學有根柢，講求西學，于算學猶入門徑，年歲合極，并無冒濫等弊，所具印結是實”。[10］京師大學堂將各地方選派師范生的名額編制為大省7名、中省5名、小省3名。然而，部分偏遠省份像甘肅、新疆等地，科學教育非常落后，應考者對自然科學知識的了解極度貧乏，無法達到師范館的入學標準，選派名額只好空缺。在傳統舊學功夫相差無幾的前提下，考生們理解掌握自然科學知識的深度廣度，顯然成為其能否入學師范館的關鍵因素。

三、師范館科學教學的實施

京師大學堂師范館于1902年12月17日正式開館。開館之初，京師大學堂要求全體師范生統一接受科學教育，不做區(qū)分，即按照先前擬定的籌辦計劃，任何一名師范生均須修習數理化、地理、博物等科，修習的內容也基本一致。此法實行僅一年有余，便被重新改動。京師大學堂師范館基于優(yōu)化教學資源，提高教育實效的目的，對課程結構與教學內容進行了一定幅度的調整、細化與充實，于1904年初改行分科類教學。師范館開始將所授課程劃分為四類學科，把科學課程集中于第三類、第四類學科內專門實施。這兩類學科各有側重，“第三類系以算學、物理學、化學為主；第四類系以植物、動物、礦物、生理學為主”[11］(表2、表3)。先前已入學就讀的，包括日后陸續(xù)招收的師范生被對應地編為四類，第三類、第四類師范生就此成為大學堂師范館科學教育的主要對象。

表2 師范館第三類學科科學課程設置基本情況

表3 師范館第四類學科科學課程設置基本情況

師范館規(guī)定，分類科的修業(yè)年限為三年，四類師范生在進入分類科選擇某類學科修讀之前，還必須經過一年時間的公共科學習以夯實基礎，因入分類科后四類學業(yè)各有專重之處，“而其中有緊要數事各類皆所必需，故于第一年未分類以前公同習之”[12］。公共科內設置的科學課程門類雖不多，僅有算學與辨學(邏輯學)兩門，但二者的課時量卻超過其他人文類課程。公共科內除去外語與體育之外，人文類課程主要是中國文學、群經源流、人倫道德，此三門課程每周課時合計為6小時，而算學一門課的每周課時就已達到6小時，辨學課的課時則為3小時。

師范館科學教學的具體實施是以日籍教習對課程的講解、指導為中心展開的。各門科學課程的講義均由負責該課的教習自行編寫選定。課堂上，日籍教習先用日語講授課程內容，翻譯人員再以中文復述，學生們結合講義加以理解。值得一提的是，師范館的科學教學非常注重實驗操作。師范館改行分類教學之前，教習們已時常采用實驗演示來輔助授課，并因之為外界所關注，甚至一度成為媒體報道的熱點。類如，“京師大學堂新添衛(wèi)生講堂，是日下午三點鐘至五點鐘演說一起解剖之理，并有全體儀器如真人形，一一剖開，肝膽畢見。是日總、正、分、助各教習、兩館學生、總辦提調各職、事員供事等，堂中容三百五十一人”[13］等。師范生進入分類科修讀后，實驗的環(huán)節(jié)與內容有增無減。在師范館的眾多課程中，生物課最為突出，因為學堂規(guī)定該門課程的教學目標就是讓學生們學會經由各種實驗來掌握生物學理論，要對爬行類、魚類、兩棲類、鳥類、哺乳類動物進行解剖、分離，以了解不同類別動物的組織器官與其作用原理。常規(guī)性實驗先是教習將解剖前的動物向學生簡要展示，有時會對動物的生理特點做一定的分析講述，學生們如有疑問可各自提出，教習一并回答，之后才將動物麻醉，從其腹部剖開，“叫學生看清各組織的形狀位置及互相聯系，隨后再將其各組織一件一件取出，讓大家觀察清楚”[14］。學生們將動物的組織器官繪圖后，作為課程作業(yè)上交。除了解剖分離實驗外，師范館還有顯微鏡實驗，即訓練師范生使用顯微鏡來觀察研究各類動物組織與阿米巴蟲、鼓藻、硅藻、細菌等微生物?！叭梭w生理各部的組織，同樣須用顯微鏡觀察，才能了解它的作用。植物除研究其形態(tài)外也須研究它的組織，因此亦得用顯微鏡觀察實驗?！盵14］一般情況下，由教習將制成的玻片樣品固定好，再指導師范生調節(jié)螺旋、伸縮鏡筒進行觀察。為了提升課堂效果，使學生們能夠熟練操作，師范館還將顯微鏡(兩人共用一臺)、畫圖儀器盒、解剖器、丁字尺、三角板等發(fā)給學生，允許其自由使用、練習，放假前夕再返還京師大學堂保存。這在晚清時代教育行業(yè)當中是相當少見的。

京師大學堂師范館不但在課堂上頻頻開展各項實驗，而且會根據教學需要多次帶領學生進行實地采集、戶外實習，以培養(yǎng)師范生們的科學實踐能力，其中最具代表性也頗為世人矚目的當屬1905年3月師范生在山東煙臺的臨海實習。這次實習是師范館創(chuàng)辦以來的首次大規(guī)模野外實踐教學活動，相關教職人員精心籌劃，周密布置。京師大學堂為這次活動先是支出了近兩千元的專項經費作為保障，后又與山東當地政府溝通協調，委托地方官員對實習師生們的出行住宿提供便利。山東登萊青膠道、東海關監(jiān)督何彥昇特組織茶會，熱情接待，且親臨教學現場，“輕車簡從至院，瀏覽諸生研究一切”[4］，以示關照與鼓勵。參加臨海實習的學生共有26人，皆為師范館第四類學生，日籍科學教習桑野久任等人帶隊。實習期間，教學分為兩種形式，一種為“在內研究”，教習居于室內按既定教學計劃繼續(xù)生物學、礦物學理論課的講授；另一種為“在外研究”，教習在戶外直接指導學生大范圍實物采集，“或山或海，查驗水陸物產，采集動、植、礦標本是也”[15］。師范館組織的這次煙臺臨海實習前后長達十余天之久，收到了良好的教學效果，使學生們的專業(yè)能力有所長進，“以一星期之日力，制成標本至數百種之多”[4］，更重要的是激發(fā)了學生們對自然科學的研究興趣與思考，激發(fā)他們就學科發(fā)展、課程設置提出自己的觀點。參加實習的師范生姚梓芳事后就曾結合實習體會，主張在京師大學堂成立博物學會，由師范館學生擔任會員以加強學術交流，并建議京師大學堂增設實驗機構，完善實驗條件，“擇沿海適宜之地，南北各設臨海實驗所一處，附屬于京師大學，備置儀器藥品及采集器具，以便研究”[16］。這些意見雖然未能落實，但從中不難看出，師范生們因此對于自然科學學習態(tài)度的提升。

四、師范館科學教育的相關考核

關于師范生入學就讀后科學課程方面的考核，京師大學堂主要是依靠各種筆試來實現的。這些筆試測驗除去學期考試與年終考試外，最為嚴格、規(guī)格最高的便是畢業(yè)考試。京師大學堂師范館的畢業(yè)考試仿照科舉考試中的鄉(xiāng)試，由朝廷委任的主考官會同學務大臣“分內外場，按照所習科目門類詳加考試”[17］。由于師范館實行分科類教學，每類師范生的課程門類各有所屬，參加畢業(yè)考試的科學科目各有不同。第三類與第四類師范生是接受科學教育的重點群體，他們考試的科學科目明顯多于其他兩類學生。據現存的京師大學堂檔案文獻記錄，第三類師范生須參加代數、幾何、物理學、化學、三角、微積分、手工、物理實驗、化學實驗等科目的畢業(yè)測試；第四類師范生考試的科學科目包含植物學、動物學、礦物學、地學、生理學、農業(yè)泛論與作物論、植物學實驗、動物學實驗。[18］這些考試從側面印證了師范館科學課程的設置與教學工作的部署得到了很大程度的落實。

畢業(yè)考試成績的評定規(guī)則如下：滿分為100分，各科成績平均分數80分以上者名次為最優(yōu)等，70分以上者為優(yōu)等，60分以上為中等，60分以下為下等(即不及格)，若平均成績在80分或70分以上，而某單科成績不及70分或60分，考生的名次、等第須由原屬等級向下一級或下兩級降等。大部分師范生經過自身刻苦努力，都能夠在畢業(yè)考試中取得比較理想的成績。這里以京師大學堂師范館1908年12月舉行的畢業(yè)考試為例試作說明。參加當年考試的師范生共計206人，平均成績名列優(yōu)等與最優(yōu)等的考生占到總人數的49%，平均成績?yōu)橹械燃耙陨系目忌伎側藬档?8.5%，留堂補習者僅有3人。就分數排名而論，師范館的考生呈現出了兩種趨向，均與科學教育有關。一方面，以自然科學為主課的學生(即第三類、第四類師范生)在高分值區(qū)間占有絕對數量優(yōu)勢。該次畢業(yè)考試平均成績最終排名為最優(yōu)等的師范生共有23人，其中第三類、第四類師范生所占比例達到74%，遠遠超過第一類、第二類師范生。鑒于這些師范畢業(yè)生出類拔萃，京師大學堂組建分科大學時曾允許其報考科學類本科專業(yè)。1910年3月，京師大學堂農科大學首次錄取的17人中有14人是自師范館畢業(yè)的第四類師范生。另一方面，因某一門或某幾門科學科目的考試分數低于規(guī)定標準，致使名次降等的情況在師范生中亦有出現。這種降等基本是由最優(yōu)等降至優(yōu)等、優(yōu)等降至中等兩部分人群構成的。是年，畢業(yè)考試平均成績?yōu)樽顑?yōu)等的學生原本有35名，但有6人因算學、植物學、動物學等科目成績低于70分被降為優(yōu)等，有2人因動物學科目考試分數不滿60分被降為中等，而因文科類成績低于70分導致名次降為優(yōu)等的考生僅有4人。兩相比照，受理科成績影響降等的學生占同批降等總人數的83%。按平均成績排名，原本列為優(yōu)等的師范生應有142人，但其中有61人是因為某科學科目的考試分數低于60分被降為中等，降等率達43%；另有14人因人文類科目成績不及60分被降為中等，只占同批降等總人數的19%。在所有降等考生中，受動物學科目影響而降等的學生數量最多，有47人；受農學科目影響的學生最少，僅有1人，其余受算學、地學、植物學等科目影響的學生人數分別是15人、19人、21人(表4、表5)。由各類降等統計數據可知，京師大學堂有相當一部分師范生在學習效果上還殘留著重人文輕科學的偏科現象，這與往日形成的學習習慣有直接關聯，也昭示出晚清時代師范生的科學教育仍處于一個由邊緣向中心、由弱勢到強勢的轉型過程。在這個轉型過程中，科學教育內部一直存在著師范生對于不同門類的科學知識掌握程度不均衡的問題。

表4 1908年師范館畢業(yè)考試自最優(yōu)等降至優(yōu)等與中等的師范生(受科學科目成績影響)

表5 1908年師范館畢業(yè)考試自優(yōu)等降至中等的師范生(受科學科目成績影響)

畢業(yè)考試后，清廷根據師范生的個人成績進行封賞?？既∽顑?yōu)等、優(yōu)等及中等的學生均被授予師范科舉人，最優(yōu)等生以內閣中書補用并加五品銜，優(yōu)等生以中書科中書補用，中等生以各部司務補用。在獎勵師范畢業(yè)生的同時，清廷也向京師大學堂的外籍教習們頒發(fā)了寶星勛章，以表達對其勤勉教學的充分肯定。師范館的日籍科學教習氏家謙曹、矢部吉禎、桑野久任等多人被授予三等第一寶星勛章，“該教員、管理員等訓迪不倦，董率有方，不無微勞，足錄造具各該員履歷清冊，請核予獎敘前來……以示鼓勵”[19］。日籍教習一直是師范館教學師資的主干力量，他們對京師大學堂科學教育的發(fā)展建設起到了不可替代的推動作用，而寶星勛章的頒授既是清政府對他們個人的表彰，也是對師范館科學教育辦學工作的首肯與支持。

五、師范館科學教育的深遠影響

京師大學堂于1909年師范生畢業(yè)之后停辦了師范館，轉入本科教學，師范生的科學教育工作由新成立的京師優(yōu)級師范學堂承繼接辦。師范館在其存在的六七年間，培養(yǎng)出了三百余名師范生，其中絕大多數被派往全國各地的中學堂、初級師范學堂擔任教員。這些師范畢業(yè)生分赴各省任教，有效緩解了當地科學教育師資匱乏的壓力。他們作為各門課程的主講教師，在工作中嚴格遵循科學教學的要求，“凡教理化者，在本諸實驗得真確之知識，使適于日用生計及實業(yè)之用”，“凡教博物者，在據實物標本得真確之知識……細審植物、動物相互之關系，及植物、動物與人生之關系”。[20］把在大學堂師范館學習期間接受到的科學知識，一層一層傳遞下去。進入民國后，一些優(yōu)秀的京師大學堂師范生已經成長為杰出的科學教育家與科研工作者，比較知名的有如物理學教育家何育杰、化學教育家俞同奎、數學教育家馮祖荀、工程教育家華南圭、昆蟲學家鄒樹文、農學家吳宗栻等。他們在各自的學科領域從事著開創(chuàng)性的工作，設立新專業(yè)新課程、編寫科學教材、創(chuàng)建實驗室、出版科學刊物、組織科學團體，為日后中國科學技術事業(yè)的進步奠立了重要的人才基礎。

師范館是京師大學堂內成立時間最早、存在時間最長的教學部門，是京師大學堂科學教育的主要載體，大學堂的預備科遲至1904年12月才正式成立，因此師范館在一定程度上為預科生科學教育的開展積累了寶貴的實踐經驗。京師大學堂還在借鑒師范館第四類學科的基礎上，創(chuàng)立了博物實習科，專門培養(yǎng)制造生物標本、器具模型的中學教員。可以說，師范館科學教育的開辦為京師大學堂的整體發(fā)展注入了生機與活力。與此同時，它在全國范圍內產生了良好的示范效應，也推動了國內其他師范學?？茖W教育工作的展開。受京師大學堂師范館的影響，國內許多地區(qū)開始建立優(yōu)級、初級師范學堂，相繼開設了不同門類的科學課程。如，北洋師范學堂籌辦之初便準備設立數學理化類學科與博物類學科，“各人認定一類專習，三年畢業(yè)，給予出身”[21］；兩湖師范學堂也先后開辦了理化專修科與博物專修科；江蘇師范學堂則參照師范館第三類、第四類學科的規(guī)制，設置理化科、博物科、數學科三類，將數學獨立為一科，集中講授“代數幾何三角微分積分初步”[22］。以京師大學堂師范館科學教育的興辦為契機，直隸、浙江、廣東、山西、四川、陜西、福建、湖南等地接連組建師范學堂，并將科學教育的實施作為辦學的主要任務。師范生的科學教育又是與基礎教育相互支撐、相互匹配的。京師大學堂師范館與其他師范學堂為清末民初中小學的科學教學輸送了合格的師資力量，從而帶動了全國中小學堂的廣泛建立與其科學教育的普遍實施。各地學堂有序開展科學教學活動，初等小學堂、高等小學堂紛紛設立算術、地理、格致等科學課程，中學堂教授博物、地理、物理、化學等相關內容，教學目標則是使學生們理解自然界的各種現象、變化規(guī)律及其對人類社會的作用。這些實踐表明，在京師大學堂師范館科學教育的引領與沖擊之下，傳統教育的樊籬得到了突破，近代中國的科學教育逐步走上了體系化、規(guī)范化的道路。

京師大學堂師范館科學教育的開辦促進了清末民初科教事業(yè)的發(fā)展，師范生已然成為自然科學傳播的重要主體，他們在中央與地方、地方與地方之間多層次流動，提升了科學知識從教員到學生再到普通民眾的傳播效率，大大擴展了科學教育的輻射范圍。加之師范館的各種教材在市面上發(fā)行流通，其結果不僅使民眾于知識層面有所收獲，更為關鍵的是引發(fā)了人們對傳統觀念的反思與變革。師范館科學教育普及的內容，還原了物質世界的本來面目，對舊有思想形成了嚴重的沖擊。

長久以來，在中國人的觀念中，天道與人道、自然與人文是融為一體的。二者融合的方式就是以人道統合天道，把外在的物質世界視作人類意志的延伸體。代表自然界之“天”已經衍生為君權政治的附庸，所謂“王者配天，謂其道”[23］。自漢代起，自然規(guī)律便被視為政治統治的合法依據，人類社會秩序與自然秩序的同一性得到空前強調：

天之道，春暖以生，夏暑以養(yǎng)，秋清以殺，冬寒以藏，暖暑清寒，異氣而同功……圣人副天之所行以為政，故以慶副暖而當春，以賞副暑而當夏，以罰副清而當秋，以刑副寒而當冬，慶賞罰刑，異事而同功，皆王者之所以成德也，慶賞刑罰與春夏秋冬，以類相應……天有四時，王有四政，若四時，通類也，天人所同有也。

四政者，不可以易處也，猶四時不可易處也。[23］

這種“天人一氣，天人一理”[24］的思維范式直至清代依舊流行，為士大夫、知識分子所接受。同治初年，直隸州知州楊廷熙就曾穿鑿附會自然界的氣候變化來表達自己的政治觀點：“臣聞天垂象見吉兇，故圣人常因天道以警人事。今年自春及夏，久旱不雨，屢見陰霜蔽天，御河之水源竭，都中之疫病行，本月初十日大風晝晦兩時之久，此非尋常之災異也……然天象之變，必因時政之失……”[25］但是這種流傳甚久的天人感應世界觀卻在近代科學教育的沖蕩中走下神壇，漸漸瓦解。以京師大學堂師范館為首的晚清各級各類教育機構傳播介紹的科學知識重新闡釋了自然現象，給近代國人帶來了一個全新的宇宙與世界。它與昔日的描繪迥然不同，沒有皇權、王道的影子與人格化的附會，打破了人們“天人感應”“天人合一”的刻板認識，比如教材課本對以往認知錯誤的直面駁斥與直接糾正：

地形如球，今日已無疑義，然在民智未開之時，皆誤認地球為平面體，四周大洋延長無際，士大夫且有執(zhí)天圓地方之古說，以爭訟者甚或逞種種之臆說，謂天外有天，鬼神怪物居之。[26］

古稱雄虹雌霓，是海上蜃氣所成者，謬也。太陽光線由雨點之上半射入下半射出，則成虹，反之則成霓。日光七色合之則為白光，故采虹或變?yōu)榘缀?，不足為異，占驗家以白虹貫日為不祥，大謬。采虹變白虹之理，可以光學喻之，今試以七色之紙分黏極速機輪之輞……[27］

這些言說進一步觸動了人們的思想觀念，剝除了覆在物質世界表層的意志性、人格化的神圣外衣，解構了傳統的天道觀。它將人的自主性、能動性從天道、天理中解放出來，產生了啟發(fā)民智、呼喚理性自覺的社會效應，一步步導向個體覺醒。這些科學常識在古今中西交匯的特殊歷史時段，拉開了人們反思傳統、變革傳統的序幕。北京大學校長蔣夢麟在追憶少年時代的學習生活時，就曾形象地描述了他接受科學教育后心靈受到的震撼：

后來先生又告訴我，閃電是陰電和陽電撞擊的結果，并不是電神的鏡子里發(fā)出來的閃光，雷的成因也相同，并非雷神擊鼓所生，這簡直使我目瞪口呆。從基本物理學我又學到雨是怎樣形成的，巨龍在云端張口噴水成雨的觀念只好放棄了。了解燃燒的原理以后，我更放棄了火神的觀念。過去為我們所崇拜的神佛，像是烈日照射下的雪人，一個接著一個融化。這是我了解一點科學的開端，也是我思想中怪力亂神信仰的結束。[28］

科學教育所帶來的種種影響與效應，即使在今天也仍然具有十分重要的現實意義?？茖W技術愈是高度發(fā)達，科學理性愈需要大力闡揚，因為人類文明的進步不單單取決于人對自然的把握能力，更是與人理解、認知自我的程度密切相關。理性自覺是人類探知主體本性、明確自身價值與尊嚴的基本前提，正是具備了理性意識與科學精神，人類才能在擺脫蒙昧、知識創(chuàng)新的過程中對客觀世界、主觀世界進行系統審視，對自然科學本身展開辯證思考，進而實現個體自由充分之發(fā)展，而不至于被湮沒與異化。

六、結語

盡管京師大學堂師范館科學教育的影響深遠且意義重大，但其整體水平極其落后的事實是無法掩飾的。師范館開辦科學教育六七年間存在的種種弊病始終未能有效克服，其根本缺陷便在于教育程度低下，教育內容膚淺?？茖W教育在近代中國起步較晚，起點較低，因基礎性教育缺失嚴重，師范館缺乏充足的優(yōu)質生源，只好降低招生考試中科學科目考題的難度，以致考卷中出現了“攝氏寒暑表與華氏寒暑表之區(qū)別若何”，“物體之燃燒，其理若何”之類的簡易題型。[29］即使如此，錄取率仍然不足兩成(師范館于1902年10月首次舉行招生考試，錄取了56人，報名應考者370人，錄取率僅為15%，充分顯示了師范館科學教育面臨的困境)。京師大學堂在正常的教學工作中不得不把大量的時間與精力用于提升師范生的自然科學基本素養(yǎng)，這嚴重削弱了師范館科學教育的培養(yǎng)效果。名為優(yōu)級師范，實則肩負著初級師范的科學教育普及工作，師范館的教學進度緩慢滯后，科學教學的深度難以盡快提升。京師大學堂也曾因此向朝廷與民間強烈呼吁基礎教育的重要意義，敦促各地投入人力、物力廣開中小學堂，“故一年之內，各省必將高等學堂暨府廳州縣中小學堂一律辦齊，如有敷衍遲延，大學堂屆期請旨嚴催辦理”[30］。然而，培才育人是一個長久的過程，更何況科學教育的發(fā)展環(huán)環(huán)相扣，次第分明，“非循序漸進，積歲月之力不為功”[31］，不可能躐等而上，一蹴而就。當然，不僅京師大學堂師范館，清末國內其他地區(qū)的師范教育機構(如浙江兩級師范學堂、四川通省師范學堂、兩江師范學堂、山東全省師范學堂、兩廣師范學堂等)建立前期在開辦科學教育時，都曾因生源問題降格以求。為了擺脫這種全局性的困境，清廷學部準許各省的優(yōu)級師范學堂變通入學辦法，于學堂內部先行設立補習班，考取初級師范簡易科的畢業(yè)學生入班補習，“課程酌照初級師范后三年科目辦理，期限定以三年，期滿時考試及格，準升入優(yōu)級師范公共科肄業(yè)”[32］?？紤]到如此變通會對教育水準構成影響，學部又特別聲明此類補習學生受學力限制，只能升學，“不得援案請獎”[32］。應該說，教育水平的淺薄與低下是清末師范生科學教育的共性特征。由此折射出，科學教育同社會有機體中的其他各項因素緊密依存，相互制約，只有提升綜合實力，推動社會各領域全面協調發(fā)展，科學教育事業(yè)才可能行穩(wěn)致遠。晚清新政時期，京師大學堂師范館科學教育的開辦便是生動的詮釋。

注釋：

① 有關京師大學堂師范館的代表性論著有：鄭師渠.論京師大學堂師范館[J].北京師范大學學報(人文社會科學版)，2002(5)：5-18；阮春林.淺析京師大學堂師范館的創(chuàng)設[J].歷史教學，2004(4)：21-25；周寧之.近代中國師范教育課程研究[M].教育科學出版社，2017；申國昌.中國師范教育發(fā)展史[M].科學出版社，2021；閔鐘.何以為師：近代中國高等師范課程研究(1902-1949)[D].福建師范大學博士論文，2021；等等。

② 自1904年開始，京師大學堂的最高負責人由管學大臣改稱為總監(jiān)督。