科学史教育的工具化问题及其修正

钱玲　张大海

摘 要：科学史融入生物学课程对提升学生的科学素养有重要的意义。但现实中，科学史教育的工具化问题严重，科学史教育经常被置于知识教学的附属地位，其核心价值未得应有的挖掘，本文分析了科学史教育的核心价值，并就修正科学史教育工具化问题提出了有关教学策略。

关键词：科学史；工具化问题；科学本质

中图分类号： G632 文献标识码： A 文章编号： 1992-7711（2018）02-015-2

一、科学史教育的工具化问题及其成因

1.科学史教育的工具化问题

近年来，随着国内教育界对科学史教育价值的发现与重视，越来越多的生物教师将科学史引入教学中。然而，调查显示，科学史教育的工具化问题严重，大多数科学教师受学科本位的影响，认为科学教育的目的就是传授目前科学共同体所公认的科学知识与方法，在教学中引入科学史的主要甚至惟一目的就是为了加强知识教学，即仅将科学史作为知识教学的辅助工具。例如，在中学生物教材中，达尔文被描述成进化论的始祖，而拉马克的进化学说只被简单提及，至于华莱士对自然选择学说的贡献则完全被忽略。如果教师仅按教材内容进行教学，很可能将学生的理解引入歧途。

2.科学史教育工具化的原因分析

科学史教育工具化现象首先源于教师对科学教育目标的狭隘理解。传统的科学本质观认为：科学知识是永恒的真理，只要让学生习得了这样的知识，再加上正确的研究方法，他们就能够继续更为深入的认识这个世界，并改造和征服世界。因此，在传统的科学教育中，惟一的或者重要就目标就是传授科学知识，充其量再加上掌握科学方法，在这一观念影响之下，科学史教育沦为知识教学的工具这一现象也就不难理解了。

出现这一现象的另一个原因则是教师科学史知识的缺乏，国内外已有研究表明：理科教师在科学史和科学哲学方面的修养普遍不高，很少对某一科学研究案例中蕴含的科学思想、科学方法和科学精神进行深入的分析，因而无法将之以合适的形式转化为有效的教學资源，并与学生进行深入的探讨。

二、科学史教育工具化问题的修正

1.对科学史教育核心价值的重新审视

基于以上分析，要想改变科学史教育的工具化现状，首先有必要对科学史教育的核心价值进行认真的梳理和分析。

科学教育的目标不再只是传授现成的科学知识和技能，而是用科学文化涵养学生的心智和人格，全面提升学生的科学素养，从而让科学与人文一起成为个人和社会生活的两翼。

2.科学史教育有利于知识与方法的学习

关于科学知识的教学，科学史教育的价值集中体现在学生的前概念转变上，即证明了科学从一个历史时期到下一个历史时期的转变机制类似于一个心理发生阶段到下一个心理发生阶段的转变机制。学生的许多前概念与科学史相平行，教师若通过将目前公认的科学理论同已被抛弃的理论相对比，可有效促进学生的前概念向科学概念转变。

3.科学史教育有利于学生理解科学的本质

科学的本质不在于已经被认识的真理而在于探索真理，每一种被普遍接受的理论和法则都隐含着科学家的科学探究精神和科学方法的运用，不论知识如何变化，这种探究精神和科学方法却是始终不变的，它们才是科学的本质。

4.科学史教育有利于提升学生的人文素养

开展科学史教育，可以促使学生更好的理解、评价、欣赏科学事业，激发及探究科学的欲望和勇气，培养其不畏困难的意志品质。

5.科学史教育有利于培养学生的批判精神

批判精神的实质是一种理性探索精神，它对于现有的认识都要问一个“为什么”，都要追根溯源，看看是否有科学依据，依据是否充分，而不是盲目的迷信和崇拜。因此，对学生进行科学史教育，可以培养学生的批判精神。

三、科学史教育工具化问题的改进策略

为改进科学史教育的工具化问题，充分发挥科学史教育的核心价值，教学中至少应从以下三个方面作出努力：

1.重视被科学史上出现过而现今被认为是错误的科学理论

现代科学教材的知识体系大都与成功的科学案例相关，它必然重视被当今科学界认可的理论及这些理论是如何被发现或证明的，而对科学史上那些存在过甚至一度被公认为正确的“错误”的理论很少提及，更少在教学中证伪。然而，任何一个曾经流行的科学理论必然是建立在一定的科学实验之上、符合某种科学的证明模型，例如关于细胞分化的原因研究过程中魏斯曼提出的“细胞分化是由于遗传物质丢失的结果”的观点，看起来既符合逻辑推理，又有具体例证，因而被当时的学术界所普遍接受，虽然这些理论存在着缺陷，但它能够启发后来更为进步的理论或模型，在教学中应给予足够的重视，引导学生理解这些理论从被接受到被扬弃的过程才是科学史对科学本质和概念转变的教学意义所在。

2.重视将科学争议转化为教学资源

科学的进步必然伴随着科学家之间的交流、辩护和争论，科学争议常常引发人们对一些重要的、难以解决的科学和哲学问题的思考，无数的科学争议为课堂讨论提供了多种科学模型及课堂教学策略，例如《美国国家科学教育标准》提供的15个科学史案例（如生物进化论、疾病的性质等）都包含了各种争议，由于每种科学理论都经历了从智力模型（科学家头脑中形成的模型）到表述模型（科学家通过实验证明并加以阐述的具体模型）再到一致性模型（被当时科学界承认的模型），直到历史模型（由于新理论的提出而被替代的模型）的演变，这样，探究每一种科学理论和它的证实或证伪的实验之间的逻辑关系就具有明显的课程意义，这一方面有助于其对科学本质的理解，另一方面有助于其发展批判性思维。

3.重视把握核心概念演化的历史脉络

目前教材中选择的科学史往往是以片段的形式零星地分散于教材之中，如果教师在教学时只是依据教材将这些科学事件作为孤立的事件向学生进行展示，不但不利于学生全面而深刻的理解核心概念，而且容易使学生产生“只要经过一段时间就一定会产生更新且更正确的科学理论”的错觉。例如，遗传学中最基本的概念“基因”就经历了从经典遗传学里的遗传因子，到生化遗传学里有遗传效应的DNA片段，再到现代遗传学里的顺反子的非常复杂的演变过程，如果在教学中，能够有机会让学生从历史的维度全面的了解这一概念的演变，不但将有助于学生对这一概念的深入理解，而且有助于其正确的科学本质观的形成。因此，有学者采用所谓“大历史策略”进行分子遗传学的教学，即在正常教学的同时，让学生阅读教师编写的包含十个互相关联的对分子生物学核心理论形成具有重要贡献的科学史事件的辅助读本。结果证明，经过一个学期的教学，实验组在知识、对科学的态度以及对科学本质的理解方面显著优于对照组。endprint