科學(xué)史科學(xué)教育論文

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一、科學(xué)史能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解

1.科學(xué)史與科學(xué)的動(dòng)態(tài)性和發(fā)展性

科學(xué)是一種動(dòng)態(tài)、不斷進(jìn)步和持續(xù)變化的過(guò)程，而并非是一成不變的，即科學(xué)是一種動(dòng)態(tài)過(guò)程，而不僅僅是一種產(chǎn)品．有了這些科學(xué)史內(nèi)容，學(xué)生就容易理解教科書(shū)中所呈現(xiàn)出的科學(xué)不是靜態(tài)的，而是隨著社會(huì)發(fā)展不斷變化的，現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)只是科學(xué)發(fā)展歷程中的特定階段的成果，在將來(lái)還有可能發(fā)生變化和得到進(jìn)一步發(fā)展．因此，科學(xué)史的主要作用是為學(xué)生展示一種關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的完全不同的觀點(diǎn)，而不僅僅是讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)當(dāng)前的科學(xué)理論、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)理解科學(xué)的本質(zhì)．例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“光合作用”時(shí)，如果沒(méi)有相關(guān)科學(xué)史的介紹，學(xué)生所獲得的知識(shí)只是該領(lǐng)域當(dāng)前的研究成果，至于這些成果是如何獲得的，以及還有哪些有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題，學(xué)生很難獲取這方面的信息，這將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“光合作用”的認(rèn)識(shí)只是停留在靜態(tài)的層面，無(wú)法認(rèn)識(shí)到科學(xué)的發(fā)展過(guò)程，進(jìn)而限制其思維發(fā)展．經(jīng)由科學(xué)史的學(xué)習(xí)，如果學(xué)生將來(lái)從事相關(guān)領(lǐng)域的研究，他們的研究視野在某種程度上會(huì)得到拓寬，而這反過(guò)來(lái)又會(huì)影響該學(xué)科的發(fā)展．因此，從這一點(diǎn)上講，科學(xué)史對(duì)學(xué)生理解科學(xué)的動(dòng)態(tài)和發(fā)展性本質(zhì)，以及科學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展都將是有益的．

2.科學(xué)史與科學(xué)研究方法

科學(xué)的發(fā)展過(guò)程總是依賴于研究方法的不斷更新，根據(jù)其發(fā)展的不同階段所依賴的技術(shù)及其相應(yīng)的成果，可以將其視作是基于實(shí)證研究的發(fā)展過(guò)程．在科學(xué)教育中，學(xué)生不僅應(yīng)該學(xué)習(xí)已知的科學(xué)知識(shí)，還應(yīng)該經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程．這種探究過(guò)程既包括科學(xué)家曾經(jīng)實(shí)施的實(shí)驗(yàn)或教師設(shè)計(jì)的類似實(shí)驗(yàn)，也包括教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)史資料的分析．不管采用何種形式的探究，其根本宗旨是訓(xùn)練學(xué)生的探究能力和解決問(wèn)題的能力．當(dāng)前的科學(xué)課程雖然強(qiáng)調(diào)科學(xué)過(guò)程技能的訓(xùn)練，學(xué)生可能有機(jī)會(huì)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程并學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作能力，但是對(duì)于這些科學(xué)過(guò)程技能在科學(xué)知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程中扮演何種角色并未進(jìn)行深入思考．因此，這種課程只是以脫離情境的方式教給學(xué)生科學(xué)過(guò)程技能，未能向他們提供認(rèn)識(shí)和探討科學(xué)本質(zhì)的機(jī)會(huì)．而強(qiáng)調(diào)依托特定情境的教學(xué)正說(shuō)明了科學(xué)史在這方面所特有的教育價(jià)值．通過(guò)展示科學(xué)史中不同研究方法的研究成果，可以使學(xué)生感受到科學(xué)方法對(duì)于科學(xué)發(fā)展的重要性．同時(shí)，學(xué)生還可以比較各種不同的研究方法，理解各自的優(yōu)點(diǎn)及其局限性，從而為其科學(xué)思維的發(fā)展搭建平臺(tái)．例如，在教授高中生物學(xué)中“DNA是主要遺傳物質(zhì)”時(shí)，教師可以先向?qū)W生展示艾弗里的肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生充分理解該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和目的，然后得出初步結(jié)論“R型和S型肺炎雙球菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子”．基于這一結(jié)論，再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考“這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢?”教師可以直接呈現(xiàn)格里菲斯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和赫爾希的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)，通過(guò)討論和引導(dǎo)，確定遺傳物質(zhì)主要是DNA．在這一教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析相關(guān)的科學(xué)史材料，使他們逐漸理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則．這對(duì)他們更加深刻地理解科學(xué)的本質(zhì)是必不可少的．在教學(xué)中，教師還可以根據(jù)科學(xué)史設(shè)計(jì)特定的教學(xué)活動(dòng)，并非將科學(xué)史內(nèi)容像講述歷史故事那樣直接呈現(xiàn)給學(xué)生．例如，在上面的教學(xué)內(nèi)容中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析完艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)一步思考“這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢?”接下來(lái)，教師不要急于展示格里菲斯和赫爾希的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而是讓學(xué)生以小組為單位嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)回答這一問(wèn)題，教師為他們提供必要的教學(xué)支持，例如，通過(guò)問(wèn)題串引導(dǎo)逐步思考解決方案．通過(guò)這種基于科學(xué)史特定設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，既可以使學(xué)生理解科學(xué)研究的設(shè)計(jì)原則，還可以訓(xùn)練他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決問(wèn)題的能力．

3.科學(xué)史與科學(xué)事業(yè)

科學(xué)的發(fā)展過(guò)程是不同時(shí)代諸多科學(xué)家、社會(huì)學(xué)家等多個(gè)研究群體共同努力的過(guò)程，是一項(xiàng)人類事業(yè)．科學(xué)史正是反映這一科學(xué)本質(zhì)的重要教學(xué)媒介之一．科學(xué)史材料一方面可以呈現(xiàn)眾多科學(xué)家在同一研究領(lǐng)域的不同研究成果，例如，在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的研究過(guò)程中，至少涉及歐文頓(E.Overton)、戈特(E.Gorter)和格倫德?tīng)?F.Grendel)、弗雷(L.D.Frye)和埃迪登(H.Edidin)、桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)等科學(xué)家的重要研究貢獻(xiàn)．這可以使學(xué)生意識(shí)到當(dāng)前的科學(xué)成果是現(xiàn)代科學(xué)家在前人研究的基礎(chǔ)上的修正和完善，這將影響他們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)．作為社會(huì)中的個(gè)體，任何科學(xué)家都需要與同行及其研究成果有直接或間接的交流，只有在這種交互作用下，才有可能取得新的科學(xué)研究成果．另一方面，科學(xué)史還能使學(xué)生意識(shí)到某些科學(xué)家對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的抵制，這也是科學(xué)社會(huì)學(xué)家和科學(xué)史學(xué)家所研究的重要主題．此外，將科學(xué)史恰當(dāng)?shù)卣系娇茖W(xué)課程中還能展示在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中所經(jīng)歷的困境和曾經(jīng)受到的批評(píng)．科學(xué)研究、科學(xué)家的研究動(dòng)機(jī)等相關(guān)內(nèi)容，不僅可以用來(lái)解釋科學(xué)的本質(zhì)和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還應(yīng)呈現(xiàn)其不足之處．這也是科學(xué)得以持續(xù)不斷發(fā)展的原動(dòng)力所在．因此，對(duì)于科學(xué)是一項(xiàng)人類事業(yè)這一觀點(diǎn)的理解，將有助于學(xué)生更加充分地理解科學(xué)的本質(zhì)，這是科學(xué)史無(wú)可替代的教育價(jià)值．

二、科學(xué)史能促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變和知識(shí)建構(gòu)

人們每時(shí)每刻都在通過(guò)觀察構(gòu)建和重構(gòu)他們對(duì)于自然界的看法，即意義建構(gòu)．學(xué)生的學(xué)習(xí)也是一種類似和持續(xù)的意義建構(gòu)過(guò)程．通常認(rèn)為這種心理過(guò)程從本質(zhì)上講與專業(yè)人員構(gòu)建新知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程是相似的．知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程是人類形成共同意義的復(fù)雜過(guò)程．如果能夠很好地理解一個(gè)人是如何獲取和組織知識(shí)的，那么就能夠理解該學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者所構(gòu)建的知識(shí)結(jié)構(gòu)．在科學(xué)教育領(lǐng)域，許多研究者開(kāi)始嘗試運(yùn)用各種教學(xué)材料或教學(xué)策略來(lái)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程．例如，皮亞杰(Piaget)提出的臨床訪談研究法(clinicalinterview)、凱利(Kelly)的方格分析法(repertorygrid)和諾瓦克(Novak)的概念圖法等．后來(lái)，人們又提出運(yùn)用科學(xué)史教學(xué)的方法來(lái)幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)．

1.科學(xué)史有利于學(xué)生基于真實(shí)情境建構(gòu)知識(shí)

當(dāng)前的科學(xué)教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)是“辯護(hù)知識(shí)”的過(guò)程，并且驗(yàn)證已知的內(nèi)容，而對(duì)于科學(xué)知識(shí)是如何產(chǎn)生的則關(guān)注不夠．科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)包含了兩個(gè)方面，“辯護(hù)知識(shí)”是其中之一，強(qiáng)調(diào)我們已經(jīng)知道了哪些知識(shí);另外一個(gè)方面是“發(fā)現(xiàn)知識(shí)”的過(guò)程，主要突出已知的知識(shí)是如何知道的．在科學(xué)課程中融入科學(xué)史內(nèi)容，能夠幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展過(guò)程中不同事件之間的相互聯(lián)系，而學(xué)生往往容易忽視或意識(shí)不到這一點(diǎn)．例如，在化學(xué)課程中，在講到阿爾弗雷德•維爾納(AlfredWerner)的配位理論(co-ordinationtheory)時(shí)可以為學(xué)生提供如下科學(xué)史材料:19世紀(jì)上半葉，確定分子重量的唯一方法是測(cè)量蒸汽密度．直到后來(lái)法國(guó)化學(xué)家Raoult和荷蘭化學(xué)家Van’sHoff對(duì)溶液依數(shù)性的研究，人們才發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一種可靠的方法可以用來(lái)測(cè)定非揮發(fā)性化合物的分子質(zhì)量．因此，人們通過(guò)分析揮發(fā)性物質(zhì)Fe2Cl6認(rèn)為CoCl3含有Co2Cl6組分，瑞典化學(xué)家Blomstrand從而推測(cè)鈷氨絡(luò)合物是二聚體．直到1890年丹麥化學(xué)家S.M.Jorgensen和1892年美國(guó)化學(xué)家J.Petersen通過(guò)冰點(diǎn)和測(cè)量金屬氨合物(Blomstrand最初將其分子式二等分)溶液的電導(dǎo)率，推演出單體分子量．既然根據(jù)配位數(shù)6提出的八面體構(gòu)型是Werner理論的基本假定，那么如果沒(méi)有Jorgensen對(duì)Blomstrand分子式的二等分(例如，將Co2Cl6•12NH3二分為Co2Cl6•6NH3)，也就不會(huì)產(chǎn)生配位理論了．通過(guò)閱讀和分析這些材料，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到配位理論的提出并不是一蹴而就的，需要不同時(shí)代的眾多科學(xué)家不斷地修改和完善．融入科學(xué)史的科學(xué)課程能以更加真實(shí)的情境呈現(xiàn)科學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不再將科學(xué)視作偉人創(chuàng)造的完全獨(dú)立的事件，而是能夠?qū)⑦@些事件有機(jī)地聯(lián)系在一起，從科學(xué)發(fā)展的邏輯視角認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)展過(guò)程，有利于其理解科學(xué)知識(shí)的構(gòu)建，并將其整合到自己的認(rèn)知框架中．此外，在科學(xué)課程中引入科學(xué)史不僅是介紹科學(xué)家個(gè)人或他們的研究成果，而更重要的是展示科學(xué)知識(shí)的不斷積累過(guò)程．這種真實(shí)的知識(shí)產(chǎn)生背景對(duì)于學(xué)生構(gòu)建科學(xué)知識(shí)是一種有效的情境支持．

2.科學(xué)史有助于揭示學(xué)生的前科學(xué)概念，并促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變

科學(xué)知識(shí)可以分為果性知識(shí)(ready-madescienceknowledge)和過(guò)程知識(shí)(science-in-the-makingknowledge)．其中，果性知識(shí)是指科學(xué)事實(shí)或?qū)陀^現(xiàn)實(shí)的陳述，是無(wú)可爭(zhēng)議的，也與產(chǎn)生這種知識(shí)的特定情境無(wú)關(guān)．而過(guò)程知識(shí)則是具有爭(zhēng)議性和不穩(wěn)定性的知識(shí)．學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程知識(shí)的過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)構(gòu)建的過(guò)程，需要提供具有吸引力的情境，以使他們有機(jī)會(huì)參與小組討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)行口頭和書(shū)面交流，解決問(wèn)題，并進(jìn)行持續(xù)的個(gè)人反思．學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過(guò)程中，他們的某些觀點(diǎn)與前范式時(shí)期科學(xué)家的觀點(diǎn)(pre-paradigmaticthinking)有可能是相似的．而學(xué)生持有的某些前科學(xué)概念或錯(cuò)誤概念與歷史發(fā)展過(guò)程中某個(gè)時(shí)期的認(rèn)識(shí)是類似的，這就使得科學(xué)史成為預(yù)測(cè)學(xué)生在構(gòu)建概念過(guò)程中可能遇到的困難的一個(gè)有用的工具．例如，在光合作用的研究歷程中，科學(xué)家曾一度認(rèn)為構(gòu)成植物體的主要物質(zhì)來(lái)源于土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這種觀點(diǎn)在現(xiàn)在看來(lái)是錯(cuò)誤的．而低年級(jí)學(xué)生在接受正式教學(xué)之前也存在類似的觀點(diǎn)，這就是學(xué)生所持有的前科學(xué)概念．如果教師能夠充分理解科學(xué)概念是如何演變和發(fā)展的，那么他們就能夠預(yù)測(cè)學(xué)生在學(xué)習(xí)這些概念時(shí)可能遇到的困難，這可以幫助教師在備課時(shí)將這些因素考慮在內(nèi)，設(shè)計(jì)有效的教學(xué)活動(dòng)和創(chuàng)建有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)．在這種情況下，這種困難不能視為學(xué)生學(xué)習(xí)真正的障礙，而應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為有意義學(xué)習(xí)的有效工具．科學(xué)史可以提供恰當(dāng)?shù)乃夭模哉故究茖W(xué)知識(shí)的修正與完善、排斥與重述，及其相對(duì)性并依賴于當(dāng)時(shí)的社會(huì)等研究背景．與自我評(píng)判個(gè)人所持有的前科學(xué)概念相比，學(xué)生更容易先評(píng)判科學(xué)發(fā)展史上的科學(xué)知識(shí)或模型．這也為學(xué)生繼續(xù)意識(shí)到自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中存在的前科學(xué)概念，進(jìn)而創(chuàng)造認(rèn)知沖突奠定了良好的基礎(chǔ)．例如，教師可以通過(guò)提問(wèn)的方式，讓學(xué)生說(shuō)出自己對(duì)“構(gòu)成植物體的主要物質(zhì)來(lái)自于哪里?”這一問(wèn)題的觀點(diǎn)，暴露其前科學(xué)概念．然后，再通過(guò)討論和分析科學(xué)史材料，讓他們分析歷史上科學(xué)家所持有的觀點(diǎn)，通過(guò)討論，逐漸理解自己原有認(rèn)識(shí)是不科學(xué)的，而且還與科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物的過(guò)程是相似的，從而幫助其建立科學(xué)概念，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變．同時(shí)，還能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)具有普遍性，通過(guò)材料分析，可以形成科學(xué)概念．由此看來(lái)，學(xué)生概念的發(fā)展過(guò)程與科學(xué)史中科學(xué)概念的演變過(guò)程是平行的，科學(xué)史教學(xué)可以幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念和構(gòu)建科學(xué)概念．

三、科學(xué)史能改進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和態(tài)度

科學(xué)史材料涉及科學(xué)發(fā)展和有關(guān)科學(xué)家的“故事”，能夠引起學(xué)生的興趣，為學(xué)生建構(gòu)知識(shí)和思考問(wèn)題提供了線索．同時(shí)，學(xué)生還能從中體會(huì)到科學(xué)與個(gè)人健康和生活的緊密聯(lián)系，從而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)作為學(xué)校教育課程的重要意義．科學(xué)史不僅可以將抽象的科學(xué)知識(shí)通過(guò)案例的形式予以具體化，并呈現(xiàn)給學(xué)生;同時(shí)，融入科學(xué)史素材的教科書(shū)能以敘事的方式引導(dǎo)學(xué)生思考，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，從而創(chuàng)造有意義的學(xué)習(xí)情境，建立起所學(xué)內(nèi)容與其前科學(xué)概念之間的聯(lián)系，這將最終有利于學(xué)生構(gòu)建科學(xué)知識(shí)和概念的意義，即形成科學(xué)知識(shí)．此外，這還能幫助學(xué)生形成對(duì)待科學(xué)的積極態(tài)度，并進(jìn)一步激發(fā)他們的科學(xué)學(xué)習(xí)，在以科學(xué)史為背景所進(jìn)行的科學(xué)家角色扮演活動(dòng)中這一優(yōu)勢(shì)更加突出．例如，生物進(jìn)化是一個(gè)抽象的生物學(xué)概念，可以通過(guò)科學(xué)史材料將其具體化．在生物進(jìn)化理論的發(fā)展過(guò)程中，不同時(shí)期的不同科學(xué)家分別提出了不同的學(xué)說(shuō)，按照時(shí)間順序可以分為三個(gè)主要階段:神創(chuàng)論、拉馬克“用進(jìn)廢退”“獲得性狀遺傳”和達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)．通過(guò)展示不同觀點(diǎn)提出的背景和不同觀點(diǎn)互相“博弈”的過(guò)程，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展的過(guò)程會(huì)受到社會(huì)因素、文化因素、意識(shí)形態(tài)、科學(xué)證據(jù)等多方面因素的影響．在這種科學(xué)史材料的輔助下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不僅受到背景材料的刺激，同時(shí)，他們還能夠逐漸形成對(duì)科學(xué)發(fā)展的正確認(rèn)識(shí)，即形成良好的科學(xué)態(tài)度．澄清和展示科學(xué)史的影響可將科學(xué)帶到生活中去，使學(xué)生建立起二者之間的聯(lián)系，這在傳統(tǒng)的去情境化教學(xué)中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的．這種教學(xué)方法可以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)欣賞科學(xué)是植根于特定價(jià)值觀的過(guò)程，例如，客觀性、好奇心、對(duì)真理的追求、誠(chéng)實(shí)、謙遜和為人類福祉獻(xiàn)身等．此外，學(xué)生還能意識(shí)到科學(xué)知識(shí)并非像教科書(shū)上所呈現(xiàn)的那樣客觀，而是人類共同努力的成果，既有成功，也充滿了失敗和挫折．那么，在教學(xué)中教師不僅要考慮學(xué)生的前科學(xué)概念，而且還應(yīng)考慮學(xué)生的情感因素，例如，恐懼、焦慮、希望和期望等．

四、科學(xué)史能拓寬學(xué)生視野，促進(jìn)科學(xué)與人文的交流

科學(xué)的發(fā)展同時(shí)還受到不同哲學(xué)、審美、宗教和政治觀點(diǎn)，以及社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等因素的影響．從這一點(diǎn)上講，科學(xué)史又被看做是一種社會(huì)和文化現(xiàn)象，因此，科學(xué)史學(xué)家應(yīng)該在當(dāng)時(shí)的空間和文化背景中研究科學(xué)的發(fā)展過(guò)程．薩頓認(rèn)為在舊人文主義者同科學(xué)家之間只有一座橋梁，那就是科學(xué)史．科學(xué)史教育的目的之一在于盡可能填補(bǔ)二者之間的鴻溝．因?yàn)榧词乖诳茖W(xué)課程中，堅(jiān)實(shí)的文學(xué)藝術(shù)基礎(chǔ)和強(qiáng)調(diào)歷史觀點(diǎn)也將會(huì)迫使具有更多科學(xué)頭腦的人更細(xì)致地考慮人生中非科學(xué)的方面．另一方面，由熟悉科學(xué)史的人解釋科學(xué)方法將會(huì)使比較有文學(xué)頭腦的人認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代文明精神．也可以說(shuō)，“向人文科學(xué)工作者說(shuō)明科學(xué)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)在意義不僅是外在用途，向科學(xué)家說(shuō)明人文科學(xué)的深刻人性，從而使他們緊密團(tuán)結(jié)起來(lái)．”通過(guò)科學(xué)史內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生全方位地認(rèn)識(shí)科學(xué)家，科學(xué)家不再是天才，而是和他們一樣，都是既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)的普通人．由此，學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)造性的科學(xué)家與有創(chuàng)意的藝術(shù)家具有許多共同之處．因此，通過(guò)科學(xué)史使科學(xué)與人文之間建立關(guān)聯(lián)，對(duì)于學(xué)生理解科學(xué)與人文之間的關(guān)系是至關(guān)重要的．此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)直覺(jué)和邏輯都是解決問(wèn)題的合理方法，而且也會(huì)發(fā)現(xiàn)科學(xué)家的性格多種多樣，從而使得他們能夠?qū)ψ约旱膭?chuàng)造力有更好的認(rèn)識(shí)．學(xué)生通過(guò)科學(xué)史可以了解到?jīng)]有任何一個(gè)國(guó)家可以壟斷科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這使他們能夠充分地認(rèn)識(shí)到科學(xué)無(wú)國(guó)界的特征．因此，從這一點(diǎn)上可以看出，科學(xué)史可以在科學(xué)與人文之間搭建溝通的橋梁．例如，化學(xué)家凱庫(kù)勒研究苯分子式時(shí)，從夢(mèng)境中得到啟發(fā)，提出了苯環(huán)的結(jié)構(gòu)．這種類似于藝術(shù)中的想象力和人文因素促成了他的重要研究成果．他曾經(jīng)說(shuō):“……我夢(mèng)到有一條蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前快速旋轉(zhuǎn)，仿佛是被一陣靈感驚醒，就是在這個(gè)晚上，我形成了苯環(huán)結(jié)構(gòu)這一假說(shuō)．”當(dāng)然，他成功地提出重要的結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)并不能完全歸功于夢(mèng)境，這是以其科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的，因此并不是偶然的．凱庫(kù)勒在大學(xué)里學(xué)習(xí)的是建筑專業(yè)，后來(lái)因?yàn)槁?tīng)了化學(xué)家李比希的化學(xué)課才轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)化學(xué)．他的建筑學(xué)修養(yǎng)、化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)和想象力共同促成了苯環(huán)結(jié)構(gòu)理論的誕生．因此，科學(xué)史在拓寬學(xué)生視野，促進(jìn)科學(xué)與人文交流方面有其獨(dú)特的價(jià)值，能使學(xué)生用多個(gè)角度(人文的視角)認(rèn)識(shí)科學(xué)的發(fā)展，以全方位地理解科學(xué)．

五、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)史能將科學(xué)概念、理論、自然現(xiàn)象、相關(guān)事件等方面與科學(xué)家及其當(dāng)時(shí)生活和工作的特定社會(huì)文化背景之間建立起聯(lián)系，可使學(xué)生從多個(gè)角度全方位地認(rèn)識(shí)科學(xué)，因此科學(xué)史是一種重要的課程資源，通過(guò)選取恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)史材料，整合到科學(xué)課程中，為學(xué)生展示更加真實(shí)的科學(xué)全貌．但是，我們應(yīng)意識(shí)到科學(xué)史的作用不僅僅是展示科學(xué)概念這一有形的成果，也不僅是在課程文本或課堂教學(xué)中增加娛樂(lè)性的小插曲，還應(yīng)將人本主義因素和科學(xué)的本質(zhì)整合到學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)中．因此，在選取科學(xué)史素材輔助教學(xué)時(shí)，應(yīng)盡量尊重涉及的每位科學(xué)家，并以公平和公正的方式傳達(dá)給學(xué)生．在此過(guò)程中，這些科學(xué)史事實(shí)能夠幫助學(xué)生經(jīng)歷好奇、探索、甚至是疑惑，進(jìn)而形成充分的理解，因此，它可以幫助學(xué)生理解科學(xué)概念，進(jìn)而構(gòu)建科學(xué)知識(shí)．運(yùn)用科學(xué)史可以幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)知識(shí)，這為科學(xué)教育、課程設(shè)計(jì)和研發(fā)、基礎(chǔ)教育和教師在職專業(yè)發(fā)展及其課堂教學(xué)實(shí)踐等方面都提供了一個(gè)新思路．如何利用科學(xué)史更加有效地促進(jìn)這些領(lǐng)域的研究，并將研究成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，都需要系統(tǒng)和深入的研究。

作者：王健 單位：北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院