科学史在当代人文素质教育中的意义

伍玉林　姜　静　王大鹏

摘要：科学史融合了人文素质教育的基本点，它包括科学的发展深化人们的认知能力、促成正确的世界观和方法论的形成、构筑人们的行为准则、构建人们健全的人格和高尚的精神世界。人文与科学的分离是理论界讨论的一个热点话题，如何消减这种分离，达到科学的发展历程凝成人文关怀与科学精神的统一，这更应是我们深入研究和探讨的。

关键词：科学史； 人文素质教育； 世界观； 方法

中图分类号： G３22.9；G40-012 文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－９７４９（２００8）０2－００25－０4

联合国教科文组织在《教育——财富蕴藏在其中的报告中》明确提出了教育要围绕四个基本要素：学会认知、学会做事、学会共同生活、学会做人。科学史对于人文素质教育的意义在于科学史的科学价值功能是认知的深化。“科学史不是一门或几门科学的历史，它是所有部门科学的历史，是科学的历史。这样的历史其分量之多大大超过了所有各门科学历史的总和，因为它不仅要解释每一门科学的进步，而且还要解释它与各部门学科的关系。把科学分成许多分支在一定程度上是人为的。事实上，所有各门科学正如同是一株正在生长着的大树的枝条，他们不能独立生存，而只能一起生长。”［1］

科学史的这种统一性说明，每一门科学技术进步都取决于其它各门科学的进步。在当代，科学的综合化的一个具体突出的表现就是科学交叉。科学上的重大突破、新的生长点乃至新科学的产生，常常在不同的学科彼此交叉和相互渗透过程中形成。这种交叉一方面有助于知识的增值；另一方面有助于解决和研究科学发展中的重大问题。

科学交叉具有知识增值的作用，首先在于科学交叉有能力突破学科的局限性，能获得全面正确的认识。因为稍微复杂的客观对象，都是由许多部分、方面通过错综复杂的关系而结成的一个整体，对他们的认识，只有通过多种方法、多种途径才能提高。其次，科学交叉可以同时揭示物质运动形式的多样性，现代自然科学的发展，往往需要同时测量系统的一组参数。这些都是单参数仪器在科学中无能为力。再次，科学交叉由填补了各门科学之间的鸿沟，丰富和发展了原有的概念内涵。科学交叉能够产生新的理论、新的认知和新技术。

如果说科学交叉是从横向说明了科学史对科学认知的拓宽的话，那么从纵向看，则是对这一认知的深化。古老的传统科学对其后世的科学影响是不可低估的，仅以希腊科学的影响为例，就其对欧洲科学的影响而言，从时间上来说首推毕达哥拉斯学派。英国科学史家丹皮尔认为：“在经院哲学中，毕达哥拉斯学派关于几何学、算术、音乐和天文学中的数的秩序的观念，也使得这四种学科成为中古时代的课程。文艺复兴以后，哥白尼和开普勒再次提到数的重要性的见解。他们所强调的主要是太阳中心说的数学上的和谐与简单性，认为这就是太阳中心说所以是真理的最后证据。在我们的时代，阿斯顿的原子整量说，莫斯利的原子序数说，普朗克的量子说以及爱因斯坦关于万有引力等物理事实不过是局部的时空特性的表现的说法，都是毕达哥拉斯哲学的一些见解的复活，只不过在毕达哥拉斯派的哲学中，这些见解比较古老、比较粗糙而已。”［2］另一个有影响的希腊传统是德谟克利特和留基伯的原子论。他们认为不可分割的原子在虚空中旋转以构成万物。法国物理学家伽桑狄机械物理学的建立，英国化学家波义耳化学元素和化学分析的提出，都受到古希腊原子论的启迪。原子论通过波义耳又影响到牛顿，再通过牛顿影响到许多近现代的科学家。无怪乎海森堡认为：“一个人没有希腊自然哲学的知识，就很难在现代物理学中做出进展”［3］。正是在这样的基础上体现出科学史的哲学价值功能是做事的观念和方法；科学的人文价值功能则是科学精神对健全人格的建构和科学家留给后人的人生启迪。

一、科学史促成人们世界观的改变和新的开拓性思维方法的形成

哲学既是世界观又是方法论。科学的哲学功能主要就集中在的对人们的世界观的影响和方法论的建构两方面。马克思早就指出，科学进入人们的生活，它比宗教、政治、艺术等意识形态的形式更为有效影响和改变了人的精神世界和思维方式。

就科学史的发展之于世界观的建构效应来看，奥地利哲学家、维也纳学派的创立者石里克曾经在他的著作《哲学与自然科学概念》中有过如下断言：“在统一的科学内部，所谓的自然科学概念——或者准确的说，它们中的基本概念——是这样的概念，通过对它们的澄清，世界观的本质特征才会出现。因此，哲学家只有从自然科学家的世界图景中出发，才能达到他们的世界观”。石里克的这一断言本身虽然还有许多值得商榷的地方，但它至少鲜明地表达了自然科学对人们的世界观具有重大影响这样一种意见。在人类思想史上，那些意义重大的世界观的转变，总是和那些决定科学图景的基本特征深刻的、具有深远影响的自然知识的进展一同发生并受到它的制约。从托勒密的地心说到哥白尼的日心说的转变在人的心灵中引起了极大的震撼，极大地改变着人们世界观，使人们认识到人并不是宇宙的中心，而是宇宙的一分子。达尔文的生物进化论进一步震动了人们的精神世界，改变了人们的世界观，改变了人类对自身与周围世界和其它存在物的真正关系的认识—人只不过是生物进化序列的一个环节而已。

如果我们再考虑一下西方哲学发展历程，我们还会发现哲学不仅始自于人们对自然的思考，而且它的每一个决定性进展和每一种重大的转变，也总是在与对自然的解释的关系之中和数学的精确性的氛围之中发生的。事实上，也只有在这种关联和这种气氛中他们才是可以理解的。柏拉图的哲学就与他的数学和科学素养密切相关，他甚至在他的学园的大门上写下了这样的警句：“不懂几何者不得入内”。持与柏拉图世界观正相反的哲学家德谟克利特也同样具有很好的数学和科学素养。而比他稍后的亚里士多德更以“百科全书式”的学者而闻名于世，他的科学建树也不比他的哲学逊色，现代科学的一些学科甚至就始于他的真知灼见。其他如笛卡尔、斯宾诺莎、莱布尼茨、康德等等，他们的哲学无不与自然科学密切相关联。而休谟则常被作为这方面的反面例证，的确，在自然科学方面，可以说休谟没有作出过任何贡献，而在哲学历史科学方面却取得了许多成就。但是，休谟的例子并不构成自然科学之于世界观建构的真正反例，相反，恰恰是休谟的例子最为令人信服地证明了科学与世界观紧密关系的正确性。因为在休谟的哲学中，没有一处与历史的概念和或历史的方法相关，他的例证和思考的材料大多取自物理学和心理学，而后两者则可以说是分别企图以精确的概念去把握外在的和内在的自然。因此，作为哲学家和历史家的休谟也是从自然科学中获得其哲学的刺激力的。［4］

总之，作为一个统一的知识系统的科学向我们提供了一个完整的世界图景，通过这个世界图景的意义分析我们可以达到我们的世界观。

就科学史与方法论的关系而言，一方面，一部科学史就是一部科学方法产生和发展的历史；另一方面，随着科学的发展，科学方法与哲学方法相互影响并逐渐融为一体。

在近代科学史上的第一阶段（即搜集和积累材料的阶段），学科之间处于几乎完全孤立的状态，以此相适应，把整体分解成部分，深入考察的分析方法居于统治地位，影响到哲学方法则把自然界的事物孤立起来，看作是静的东西、死的东西。到十九世纪近代科学史的第二阶段（即综合整理材料、并概括上升为理论的阶段），情况发生了根本性的变化，以往由于分析方法所形成的严格的单值性已被明显表现出来的多值性所取代。这时同一对象可以同时被几种方法从不同的侧面进行研究，或者同一种方法被用来研究不同的对象。前者如用力学、物理学的方法研究化学产生了化学热力学；后者如光谱分析方法，在物理学中可以用于研究原子核外电子系的结构，在化学中可以用确定物质的结构和化学成分的关系，在天文学中通过测量天体光谱线的红移，来测定天体的视线方向的运动速度。十九世纪自然科学的新发展向人们展示了一个重要的哲学思想—自然界是普遍联系的。这一思想随着二十世纪的到来表现得更加明显。二十世纪以来，随着横向交叉科学的出现，尤其是贝塔朗菲为了开辟整体论研究法的道路而提出的一般系统论，打破了无生命界、生物界和人类社会的界限，找出其中共同起作用的基本定律和原理，解决了分析与综合、还原论与整体化之间的矛盾，促使科学方法与哲学方法的融合，将人类认识事物的思维方法向前推进了一大步，即从孤立的缺乏联系的认识方法向揭示事物之间普遍联系和建立整体性的认识方法跨越了一大步。例如，爱因斯坦的相对论，开创了关于整体的多维立体思维方式，科学地揭示了事物中得各个要素（物质、运动、时间、空间）不能脱离事物总体而独立存在的基本性质。系统论的核心在于科学认识和哲学认识的整体性，它启示人们运用系统方法研究和思考问题，突破传统科学方法和哲学方法思维方法的局限性，废除单一化、一刀切的旧思想方法，建立起多维性、创造性和开放型的新思维方法。［5］

二、科学的历史进程突显出人们基本的行为伦理准则——集体主义和普遍性原则

科学的发展是一项集体的事业。正像一座不朽的丰碑，建成它需要数世纪，为此每个人必须携带一块石料，在某些情况下，这块石料需要耗费人的毕生精力。因此，这使我们感到科学需要必要的合作，需要我们和我们同时代人同心协力，甚至需要我们的祖先和我们的后继者共同奋斗。在这一过程中，每个人只不过是一个战士，仅仅是整体的一小部分。正是人们共同感到的这种纪律，造就了军人的精神，把农民的粗俗的灵魂和冒险家的无耻的灵魂改造成为他们能够具有各种各样的英雄主义行为和献身精神。在不同的条件下，科学的历史发展能够导致类似的行为。这种投入到为人类的利益而集体努力奋进的工作，促使了人性的完善，显现出人性的可爱。科学本身的发展也需要人们在时代的课题面前协同努力，在历史的长河中前赴后继。纵览几千年的科学史，无论是中国人、希腊人还是阿拉伯人，都曾创造出令人眩目的古代文明，也无论是英国人、法国人还是德国人，都曾在近代科学中一度占据中心位置而对之做出过巨大贡献。从希腊文明和中国古代科技对于近代科学的巨大影响，从开普勒在第谷的天文观测资料的基础上建立行星运动三定律，牛顿又在开普勒和伽利略工作的基础上建立牛顿力学，麦克斯韦电磁学立足于法拉第实验定律，现代遗传学重新发现孟德尔定律等一系列科学史事实，我们可以体察人类智力接力的承继性，牛顿因而感叹：他所以能看得更远，是因为站在了巨人的肩膀上。

科学的发展在本质上是一种人文事业，而对科学的追求，科学的价值形成，科学所要求的团队精神等都充满着人文关怀。

科学的历史发展突显出人们另一个基本的行为准则是普遍性原则。科学以普遍性为目的，使特殊利益服从普遍利益，这是一条很重要的伦理准则。科学在特殊事实面前，将要认识普遍的规律，它要追求越来越广阔的概括。乍看起来，这似乎只不过是一种智力习惯，但是智力习惯也有它的道德影响。在这一过程中，科学的研究使人们变得不去更多的注意特殊的、偶然的东西，因为你对它不感兴趣，那么你将自然而然的认为它几乎没有什么意义，不把它看作是值得追求的目标，甚至不屑一顾。作为这种高瞻远瞩的结果，可以说，科学的发展使得人们变得有远见了，人们不会再盯着微不足道的琐事了，由于人们不再理会这些琐事，它们就不会成为人们生活目标的障碍。于是人们自然而然地就会发现自己已经倾向于使特殊利益服从普遍利益。

科学的历史进程展示日新月异的现象，科学使人们与比人们自己更伟大的某些事物联系起来。在科学发展向人们所提供的伟大视野背后，它引导人们猜测一些更伟大的东西，在追求这种景象的乐趣中，人们达到了忘我的境界，从这意义上说，科学史高尚的。尝到这种滋味的人，即便是远远的看到自然规律先定和谐的人，它也会比其他人善于自处，不去理会他的渺小的、个人的利益，因为他知道有比他自己更重要的价值，这正是人们建立伦理学的基础。

三、科学史对人们精神世界的完善和升华

科学史的人文价值，是指科学的发展在人的精神境界完善与发展中的影响与意义。科学史是人类活动、人类智力发展的历史。在这一历史发展过程中凝聚和升华了的人类精神就是科学精神。科学精神是人类的基本精神，它对于完善人的精神境界，促进人的全面发展，建构理想人格起着重要作用。科学精神主要包括求实精神、理性精神、批判精神、创新精神和发展精神等等。科学精神是科学主体所共有的价值观念、思维方式和行为准则的总和，是一种规范性的理性文化，是人类理性精神的集中体现。科学精神是科学家的本然精神，是科学家的良心，是全人类的应然精神，是全人类的宝贵精神财富。人是一种有精神和精神生活的生命存在，科学精神是适应人类精神生活的需要，并与人类精神生活本性相吻合。正因为如此，科学精神才构成人类精神世界中的基本内容。科学精神虽然不能成为人之为人的标志，但它至少可以成为文明人之所以为文明人的标志尺度之一，并对人的精神世界的建构发挥重要作用。第一、完善人民的精神世界。人的精神世界是一个复杂的有机构成系统，其中，理性世界是主导性的。人是理性的，但并不等于说人天生就是理性的。理性的发生和发展离不开科学的发展，因为科学是理性的，科学精神是一种理性精神，科学活动是一种理性活动。在科学活动中，通过科学和科学精神内化为人的内心活动的指导原则，它就能深化认识，净化思想，凝炼精神，塑造灵魂，实现思维方式的现代化，促进价值观念的自我更新。同时，科学作为真善美的载体，还能美化人的心灵，实现精神境界的审美化和道德化。第二，建构理想的人格形态。科学和科学精神对人的发展的伟大作用之一，表现在人的基本精神面貌的形成上。科学主体在长期的科学认识和科学实际实践活动中，逐渐形成理性化的人格气质、实事求是的态度、坚韧不拔的意识、积极创新的勇气等等。这不仅是科学主体必须具备的基本素质，也是理想人格应有的特征。第三，提倡科学精神，可以抵御伪科学。科学精神的核心是求实创新，它是由科学本身的性质所决定并在长期科学实践中形成的传统，为追求和捍卫真理而献身，为服从真理而果断修正错误，严肃认真的责任意识，坦诚无谎的光明态度，以及开拓精神、批判精神等等，都是科学的求实创新精神的具体体现。而那些伪科学构造者们的各种行为表现，比如有意掩盖事实真相、自我吹嘘、伪造名誉头衔以哄抬身价，拒绝批评和检验等是与科学精神不相容的。弘扬科学精神，揭露和抵御伪科学，既是科学本身发展的需要，也是完善人的健康的精神世界的一个重要方面。

另外，科学史特别关注科学家的生活和思想。科学史对科学家的研究，就是要从科学家本人的生活经历和时代背景中追溯其思想的来龙去脉。我们不能把科学思想与科学家的科学经历和人生体验割裂开来。对科学家的研究，是当今科学史研究的核心领域，一些著名科学家如牛顿和爱因斯坦的传记，迄今已不下百部。科学史对科学家的研究，无疑为人文主义传统增添了丰富的内容。人们了解科学家的生平、思想、了解他们走过的道路，就可以学习和借鉴他们的治学态度、指导思想和研究方法，从他们成功的因素中获得启示，从他们失败的原因中吸取教益，从而激励人们的献身精神、提高理论思维水平和科学研究的艺术。

参考文献

［1］萨顿.科学的历史研究［M］.北京：科学出版社，1990：154.

［2］丹皮尔.科学史［M］.北京：商务印书馆，1975：52－53.

［3］海森堡.物理学和哲学［M］.北京：商务印书馆，1981：221.

［4］菲利普·弗兰克.科学的哲学［M］.上海：上海人民出版社，1985.

［5］许良英等编译.爱因斯坦文集（第１卷）［M］.北京：商务印书馆，1977.

［责任编辑：张俊华］