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论大学的科学史教育

2012-08-15肖恩玉李志勇

河北大学成人教育学院学报 2012年3期
关键词:科学史人文科学

李 涛,肖恩玉,李志勇

(1.河北大学 宋史研究中心暨历史学院;2.河北大学 外国语学院 ,河北 保定 071002;3.河南科技大学 农学院,河南 洛阳 471003)

论大学的科学史教育

李 涛1,肖恩玉2,李志勇3

(1.河北大学 宋史研究中心暨历史学院;2.河北大学 外国语学院 ,河北 保定 071002;3.河南科技大学 农学院,河南 洛阳 471003)

人文文化和科学文化是人类文化存在的两种形态。两种文化一开始并不是相互隔离的,而专业化的教育模式和对理性的过度崇拜造成了两种文化长期分裂。我国目前自高中起实施的文理分科教育和大学阶段的专业化教育,加深了两种文化之间的鸿沟,也成为制约当代大学生综合素质提高的重要因素。如何实现大学教育的文理沟通,科学史教育是一个重要途径。这是由科学史学科本身具有沟通科学和人文的性质所决定的。

人文文化;科学文化;科学史

中世纪后期,随着知识积累的不断增加,为了使知识得到更好的传播,专门研究知识的机构——真正意义上的现代大学开始形成。15世纪欧洲的文艺复兴运动将人们的思想由“天国”转向“现实”,人们从神学的禁锢中解脱出来,开始向“知识王国”大踏步地前进,思想得到空前解放。在文艺复兴背景下催生出来的18世纪英国的工业革命,加速了知识分化的进程,大学的专业化教育也开始形成,一些曾遭到教会禁锢的自然科学知识走进了课堂,并逐渐成为现代大学的一种主要教育模式,同时,也使原本融为一体的人文文化和科学文化开始日益分裂。专业化教育以精、专、细为特点,对人才的培养曾起到过积极的作用,但随着科技和社会的发展,其弊病也日益显露出来。对专业化教育进行系统反思并进行积极改革探索最有代表性的大学是哈佛大学,它提倡进行通识教育,并把科学史作为实现通识教育的重要手段。值得一提的是,解放前的大学曾以“通才教育”为主导思想,但在1949年新中国成立后,我国的高等教育照搬前苏联的教育模式,由原来的“通才教育”改为“专业教育”。为了适应这一形势,我国的高中教育也采取了文理分科的教学方式,一直延续至今,科学和人文融合的理念在当前的高等教育中并未得到很好的体现。随着时代的发展,这种模式已成为制约大学生综合素质提高的一个重要因素。究其原因,笔者认为,这与大学的科学史教育的缺失不无关系。而要改变这一状况,实施科学史教育是一个重要途径,这是科学史学科所具有的科学和人文性质所决定的。

一、分科教育与两种文化的隔裂

1959年英国著名学者斯诺在剑桥大学的一次演讲中明确提出,现代社会中存在着相互对立的两种文化——科学文化和人文文化,前者以文学知识分子为代表,后者以科学家,尤其是物理学家为代表。两种文化的对立并不是一开始就有的。文艺复兴时期,科学文化和人文文化(人文主义与理性主义)都反对至高无尚的神权,十分推崇人的理性。要冲破宗教神学的束缚,需要唤醒人的理性。历史地看,近代科学是在欧洲文艺复兴的人文背景下催生出来的。这一时期造就了一些文理兼通的人物,如达芬奇,集建筑师、解剖学者、艺术家、工程师、数学家、发明家于一身。他无穷的好奇与创意使得他成为文艺复兴时期典型的艺术家,而且也是历史上最著名的画家之一。但到了后期,当人们看到科学所产生的巨大的力量时,转而将科学推崇至极,便出现反对理性的人文浪潮,科学文化和人文文化的对立随即出现,并在之后的发展中愈演愈烈。斯诺从教育角度分析两种文化分裂的原因时指出:“一是我们对专门化教育的盲目信任,这在我们心目中根深蒂固……二是我们的社会定型化倾向。这种倾向似乎在加强而不在削弱,这也更能消除经济的不平等,教育方面尤其是这样。这也就是说,文化分裂的情况一旦形成,所有的社会力量不是力求使之缓和,而是越来越加强。”[1]近代科学在“还原主义”的影响下,十分崇尚化整体为部分,将高级变低级,化复杂为简单。这种科学发展的模式,使人们在获得精准的知识方面无疑具有极大的优越性,但人们却变得越来越看不到整体的世界,也越来越迷失自我,最终陷入了“存在的遗忘”。

但自20世纪中期以后,现代科学技术综合化、整体化、社会化的发展趋势日益明显,使得以“还原主义”为原则的近代科学越来越不适应现代科学技术发展的要求。另外,随着人类文明向纵深方向的发展,人们也愈来愈意识到科学技术并非万能,它虽创造了巨大的物质财富,却并非也同时带来相应的精神财富。换言之,科学技术的迅速发展并未给我们带来真正的幸福,反而使人类面临更多、更复杂的生存问题。爱因斯坦曾敏锐地指出:“我们的问题不能由科学来解决,而只能由人自己来解决。”[2]科学已不再是一种单纯的知识体系和技能体系,它更多地包含了许多社会、历史的因素。这些都在客观上要求科学文化和人文文化的融合。因科学技术发展所导致的“科学至上论”、“科学万能论”已让人类付出惨重的代价。2011年,日本因东北地区特大地震所导致的海啸,最终酿成了重大的核泄漏事故,是继前苏联切尔诺贝利核泄漏事故以来人类历史的又一次严重的核灾难,其产生的危害,根据有关专家的分析要延续上百年。这是对人类对自我理性能力崇拜的一种重大打击,使人们不得不再次重新审视人类对科学技术的利用,也给人类的核能利用敲响了警钟。从历史上来看,以研究、认识与掌握客观实际及其本质与规律为目标的科学文化,其自身的发展并不能保证科技发展的方向是正确的,造福于人类和社会,而是总出现这样或那样的偏差,如果得不到及时的纠正,就会给人类带来巨大的危害。这是由科学技术的惯性所决定的,一旦科学技术充分物化为现实的生产力,人们就很难控制它的进程,就像在高速公路行驶的汽车一样,要想一下子踩住煞车使其停下来十分困难。因此,我们一开始就要使其前进的方向正确,或一发现其有偏向时,就及时纠正。为了使科学技术朝着正确的方向前进,不能缺少人文文化的引导,科学的发展必须突出人文关怀,科学的发展应引入人文的因素,时时关心科技发展对人类和社会所产生的影响。人文文化是人类在实践活动和文化创造过程中,对人的存在、生活意义、终极目标与历史使命进行探索与思考所形成的思想观念、价值观和理论体系。人文文化体现在人类求善、求美的过程中。它在人与外在自然世界的两极中,侧重于人类自身,以人的价值本身来决定对某种东西的关注程度。[3]

我国自高中起实施的文理分科教育,延至大学阶段的专业教育,是制约大学生综合素质提高的重要因素,这一直是人们争论的焦点。过早进行文理分科教育,理科的学生不再学习政、史、地,文科的学生不再学习理、化、生,到了大学阶段,文理科的学生都基本不接触对方的领域,结果导致文科的学生不了解一些基本的自然科学知识,如不知道光年是长度单位,科学思维的训练严重不足,科学精神缺失;理科的学生不知道一些简单的人文常识,人文素养严重短缺,如不知道巴尔扎克是何人等现象广泛存在,这些严重地制约着学生的全面发展。或许有人说不知道巴尔扎克,不知道光年是长度单位,并不影响我们的现实生活,但是,谁曾想过其潜在的影响?试想,如果未来中华民族复兴的使命由这些不具备最基本文理素养的人来担负,那会是怎样一种景况?纵观中国高等教育100余年的曲折发展历程,培养出一大批文理兼容的大师级人物,如钱学森、钱伟长、李四光、华罗庚、杨振宁、苏步青和陈省身等。而值得深思的是,这些人所受的中学和大学教育都在我们还未引进前苏联分科教育模式之前的二十世纪四五十年代。斯诺所指出的“人文学者对科学的傲慢、科学家对人文的无知”文化危机目前依然存在,且在高考的指挥棒下有愈演愈烈之势。反观那些为人类文明做出杰出贡献的人物,如马克思不仅在哲学、经济学等人文领域卓有建树,在数学方面也颇有功底。爱因斯坦虽在物理学领域卓著超群,但在哲学、艺术等领域也力挫群雄,他的小提琴演奏甚至达到专业化水平。起草美国《独立宣言》的杰佛逊,集科学家、数学家、天文学家于一身。法国数学家拉佛阁的文学修养甚至超过了文科生,他所偏爱的作家包括“在沉重和苦难中拉人生之纤”的陀斯妥耶夫斯基。对于这种文理分科教育的模式,著名科学家钱学森曾尖锐地批评指出:“科学和艺术是相通的。我虽然不赞同当下中国要培养出多少大师,但人为地搞文理分科,对培养面向未来的人才,可以说有百害无一利!”[4]爱因斯坦曾在一次演讲中郑重地告诫道:“如果你们想使你们一生的工作有益于人类,那么你们只懂得应用科学本身是不够的。关心人的本身,应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标;关心怎样组织人的劳动和产品分配这样一些尚未解决的重大问题,用以保证我们科学思想的成果会造福于人类,而不至成为祸害。在你们埋头于图表和方程时,千万不要忘记这一点!”[5]

二、文理融合的科学史教育途径

在当今的大学教育中,如何实现文理科之间的沟通和融合?笔者以为广泛地开展科学史教育是一个重要途径。科学史作为人类文明史的一个重要组成部分,是研究科学发生和发展的历史的一门学问,立足于从历史的角度研究诸多科学事实本身及其相互间的关系。[6]科学史不仅对理解科学的本质及其发展规律具有重要价值,对促进科学文化和人文文化的交流与融合也具有不可替代的桥梁作用。这主要表现在以下两个方面。

首先,科学史是人文文化和科学文化结合点,具有科学和人文双重属性。科学史研究的是历史上的科学和技术及其与社会的互动关系。具体说来,它描述的是人类在认识和探索自然的过程中所积累的各种知识,对这些知识既有综合性的描述,也有分门别类的描述,包括不同时期、不同地域、不同学科门类的科学知识。它通过丰富的历史资料,以严谨求实的态度阐明人类科学知识的发生和发展的历史过程,探索各个不同时期、不同地域、不同学科门类所做出的各种不同的发明和发现、科学思想、科学家的活动、科学概念和科学学说的历史演化、科学知识的传播以及科学与经济、政治、文化等其它社会因素的相互作用,总结和概括人类探索自然的过程所得出的成功经验及其失败的教训,揭示科学发展的历史规律。科学史如同经济史、政治史、文学史和艺术史一样,本质上也是一门历史学科,它属于人文科学研究领域,具有浓厚的历史感。它描绘人类物质文明演进的进程,也内在地积淀着人类的精神成果。著名科学史学者萨顿出于对科学的深入考察和深刻理解,认为科学史是一种有道德教育意义的学问,它的研究对象是科学及其发展,但它传达给人们的信息却是人道主义或“新人文主义”的。科学的求真、至善、臻美的最高目的内化为一种“持续的努力”,这种“持续的努力”赋予科学以人性,有了这种“持续的努力”,“才使人性在文明一步一步的实现过程中得到完全的胜利”。[7]科学技术不仅仅只具有工具价值,也有其他价值,如伦理和道德价值、批判精神、合作精神、开放精神等。如果科学教育只注重科学的工具价值,而忽略其他价值,就会使教育偏离正确的轨道,影响学生的全面发展。例如DNA分子双螺旋结构模型的建立就是众多科学家相互帮助、精诚合作的结果,体现了合作精神。它既是一种科学精神,也是一种人文精神。假如沃森和克里克不曾从数学家格里菲斯、生物化学家查伽夫、化学家鲍林和多诺休那里得到启发和帮助,假如沃森和克里克也不曾合作,也许就没有他们今天令人瞩目的成就。克里克事后也说不相信沃森和他自己能够单独完成这个发现。正是因为他们具有谦逊、团结协作的精神,才使国籍不同、性格各异的科学家,为了共同的科学事业,为了能攻克遗传物质DNA的结构难关而团结协作并最终取得成功,开辟了分子生物学的新纪元。通过这段科学史实的教育,促使学生意识到,不仅处理社会问题需要团结合作的精神,科学研究也同样需要团结合作的精神。这在科学技术日益国际化的今天,表现尤为突出。

其次,作为人类文明一个重要组成部分的科学史所蕴含的教育价值应值得我们重视,这对于培养当代大学生的创新能力、提高大学生的综合素质具有十分重要的意义。世界著名科学家牛顿认为他是“站在巨人的肩膀上”前进的。我们通常所说的推陈出新,指的就是在过去的研究中寻找创新的源头。只有对前人所做出的科学成果和提出的思想方法历史地、辩证地加以汲取、扬弃,才能更有利于开拓创新。翻开人类科学发展的历史,有很多这样的事例。开普勒从他的老师第谷那里继承了30多年辛苦积累的天文观测资料,并笃信表面上杂乱无章的历史数据一定蕴含着规律性,在这种信念的支配下,经过长期的研究和无数次的失败,他终于找到行星绕太阳运行的规律,即著名的开普勒三大定律。现代天文学的创始人哥白尼在意大利曾经仔细研究过古希腊的哲学和天文学著作,因受到其中有关地球运动思想的启发,使他意识到托勒密天文学体系的繁琐,尝试建立更为简洁的宇宙几何模型,经过30多年的努力,他终于完成了巨著《天体运行论》,系统地提出了“日心说”理论。科学史虽是人类文明史的重要组成部分,但历史却往往忽略科学史的存在。著名昆虫学家法布尔曾就历史缺乏对农业科学史的描述时批评说:“历史赞美把人们引向死亡的战场,却不屑于讲述使人们赖以生存的农田;历史清楚知道皇帝私生子的名字,却不能告诉我们麦子是从哪里来的。这就是人类的愚蠢之处!”[8]科学史应该被纳入高等学校的历史教学之中,历史不应该忽略科学的历史,没有科学的历史是不完整的历史。我国著名气象学家竺可桢曾利用中国历史记录中丰富的、连续的气象历史资料,对中国五千来的气候变迁问题进行了研究,取得了创新性的成果,开创了通过历史记载资料来研究气候变迁的历史方法。数学家吴文俊通过对我国古代数学史,特别是宋元时期的数学史进行认真研读,概括出中国古代数学不同于西方数学的机械化特征,并将它与以程序性为特征的现代计算机结合起来,开创了数学机械化研究的新领域,大大提升了中国传统数学思想的价值。天文学家席泽宗曾利用我国古代天象记录准确、丰富、连续的特点,通过对古代新星和超新星观测资料的系统整理和研究,制作出清晰、严谨的古新星新表,为射电天文学和天体演化学的研究提供了十分重要的参考资料,在国际天文学界产生了广泛影响,其成果被引用上千次。天文学家徐振韬、蒋窈窕夫妇也曾利用中国地方志中有关17世纪太阳黑子的气象历史资料论证“蒙德极小期”,取得了突破性进展,引起国际天文学界的广泛关注。这些通过运用历史方法而在科学上取得开创性成果的例子,完全可以成为科学史教学的素材。我们要让历史的“故纸堆”变成科学创新的源头活水。

在西方,有很多国家重视学生的科学史教育,开设科学史课。美国的哈佛大学在20世纪20年代就较为系统地面向各专业的学生开设科学史课程,其科学史的师资队伍也一直保持稳定的增长趋势。在法国的大学教育中,科学史也很受重视。在一些师资条件较好的大学里,科学史一直是理科生一、二年级的选修课。在科学课程中,注重反映历史主题(科学概念的发展,科学家的工作和生活,科学技术发明对工业发展的意义)的内容。近年来,有关科学史教学的大型国际学术讨论会更是频繁举办。

我国台湾地区的很多高校,自20世纪70年代以来为本科生相继开设科学史课程。目前,大陆的许多高校,如南开大学、清华大学、上海交通大学、中国科技大学、西北大学等,也为本科生开设科学史课程。这些原本是硕博阶段的课程慢慢开始渗透到本科生的教育中,科学史教育的重要性已逐渐为广大教育工作者所认识,其文理沟通的功能也越来越广泛地得到认可。不过,科学史作为一门学科的建立,以及对科学史和教育关系的探讨和理论实践,还是源自西方,我国的科学史教育起步较晚。虽然目前情况有所改善,但科学史还是一个很边缘化的学科,存在不少问题,主要表现在以下几个方面。第一,科学史在通识教育中的重要作用未得到正确认识,很多大学没有为本科生和研究生开设科学史课程。第二,科学史的学科定位不明确。第三,科学史的师资明显不足。第四,缺乏具有通用性的科学史教材。要改变科学史被边缘化的趋势,首先,必须明确科学史的目标定位,正确认识科学史的价值和功能,在人才培养的模式上,要由传统的“知识型”向“素质型”转变;其次,科学史教育要充分体现人文价值,实现科学与人文的交互融合。

从沟通科学文化和人文文化的功能上来讲,科学史具有哲学和其他社会科学所不备的优势。从当前社会对人才的需求而言,专业型的人才已开始慢慢让位于综合型的人才,而科学史所具有的人文和科学的双重属性适合了当前社会对人才的需求,对提高学生的综合素质具有明显的意义。科学史说明了科学知识的产生和发展的过程,同其他历史学科一起共同描绘着人类文明的多彩画卷,体现着人类对真、善、美的追求。科学史对学生理解科学的本质、提高人文素养、展示科学方法的精髓、培养怀疑和批判精神等方面都具有重要价值和意义,应该成为当代大学生素质教育不可或缺的一个重要组成部分,应该引起广大教育工作者足够的重视。我们要借鉴和汲取国外科学史教育的有益经验,充分发掘科学史的教育价值,让科学史在两种文化的交融和全面提高大学生的素质过程中发挥重要作用。

[1][英]斯 诺著,纪树立译.两种文化[M].北京:三联书店,1994:16-17.

[2][5]许良英等.爱因斯坦文集(第三卷)[M].北京:商务印书馆,1979:56,73.

[3]高瑞泉等.人文精神寻踪[J].读书,1994 (4):73-81.

[4]孙瑞灼.高中文理分科该不该取消[N].中国教育报,2009-02-16(8).

[6]魏屹东.科学史研究为什么从内史转向外史[J].自然辩证法研究,1995(11):27-32.

[7][8][美]萨顿著,陈恒六等译.科学史和新人文主义[M].北京:华夏出版社,1989:67,89.

[9]Jack R.Harlan.Crops and Man [M].American Society of Agronomy,1975:1.

On College Education of Scientific History

Li Tao,Xiao En-yu,Li Zhi-yong

Human culture and scientific culture are two forms of culture.The two cultures are not seperated at first.However,our country’s current professional education pattern and excessive worship for rationality lead to their seperation.Moreover,present educational separation pattern of arts and science since high school education has widened the gap between them and so that it has limited comprehensive quality of contemporary college students.Then,how does it realize communication of arts and science at college stage?The education of scientific history could be an important approach.This is because it is decided by inherent property of the discipline of scientific history.

human culture;scientific culture;scientific history

G85

A

1008-6471(2012)03-0113-05

2012-03-16

本文系2012年教育部人文社会科学研究青年项目“中国口述科技史研究”(编号:12YJC770031)的研究成果。

李涛(1978-),男,河南信阳人,教育部人文社会科学重点研究基地河北大学宋史研究中心暨历史学院副教授,博士,主要研究方向为科学史和科学哲学。

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