科学史研究：科学教育及其影响

科学教育是近年来国际教育界普遍关注的热点问题，很多教育学学者从教育学的角度对科学教育的理念、目的、方法、手段、走向等问题进行了探讨。目前国际基础科学教育研究与改革的一个前沿性课题，是如何通过科学教育使学生获得对科学本质的理解，促进学生健康的科学观的形成，从而不仅使学生学到科学知识和基本技能，而且能够培养学生的科学精神和创新能力。而把科学史及其相关的科学哲学、科学社会学融入科学教学当中，是一个非常重要且有效的方法，这一看法在国际教育界已达成共识。很多教学界学者关注到了科学史及其相关科学哲学、科学社会学等在科学教育中的意义，产生了不少专著和论文，这些对研究科学史的教育功能有直接的参考价值，对研究科学史的科学传播功能也有较大的借鉴意义。

20世纪80年代中期，HPS的概念在科学教育界兴起，HPS即History and Philosophy of Science；后来又加入科学社会学，将HPS扩展为HPSS（History Philosophy Sociology of Science）。许多学者积极倡导将HPS/HPSS融入科学教育当中，代表性的人物是澳大利亚科学教育学者马修斯（Matthews）。

马修斯关于将科学史和科学哲学纳入科学课程与教学的主张集中反映在他的专著《科学教学：科学史和科学哲学的作用》和一些发表在以《科学教育》为代表的期刊上的论文当中（1992，1998a，1998b）。从这些专著和论文中可以总结出马修斯认为科学史融入科学教育的意义主要有七个方面：

（1）科学史可以激发学生的学习动机，吸引学生投入科学的探究；

（2）科学史可使教材更具人性化；

（3）借助于探索科学概念的发展与精致化的过程，可促进学生对科学概念的理解；

（4）在理解重要的科学史案例的过程中，可使学生认识科学的本质；

（5）科学史可以使学生了解科学知识的不确定性、可变性，因而目前人们对科学的理解也具有可转变的特性；

（6）科学史可以使学生认识到科学家之间也会发生争论；

（7）科学史能够展现出科学方法的发展历程，使学生对科学方法的本质有更深刻的认识。

除马修斯以外，文德森（Wenderson）、麦克唐纳（MacDonald）、史特克尔（Stecker）、森切斯（Sanchez）、加雷森（Garrison）、劳伟（Lawwill）、霍德森（Hodson）、迈尔拉（Millar）、乔维尔（Driver）、吉尔（Gil）、苏安比（SoIbes）、欧乔罗迪（Oldroyd）、所罗门（Svloman）、达维尔（Duveen）、斯科特（Scott）、梭特兰德（Shortland）、沃德维克（Warwick）等学者都对科学史对于科学教育的意义、影响和渗透进行了研究，他们的观点大致可以归纳为以下几类：(www.xing528.com)

（1）科学史可以帮助学生学习和理解科学知识与方法；

（2）科学史有助于学生理解科学的本质；

（3）科学史能够增加学生对科学、科学家及其工作的兴趣；

（4）科学史能够促进学生与科学与社会关系的理解；

（5）科学史能够提供贯通科学文化与人文文化的桥梁。

教育心理学的研究也为科学史对科学教育的意义提供了支持和依据。迪昂首先注意到了科学史的发展与个体的科学观念发展之间的类同，著名教育学家和心理学家吉恩·皮亚杰（Jean Piaget）在其发生认识论的研究中，更深入地发展了相似的观点。吉恩·皮亚杰认为，发生认识论的基本假定，就是科学的知识演化与相应的心理发展过程之间的并行性（刘兵，1996）。

近年来，我国的科学教育界也对科学史及其相关的科学哲学、科学社会学融入科学教育进行了关注和研究，这些工作主要集中在对西方学者研究成果的介绍和引进，也在一定程度上结合了国内基础科学教育改革的实践情况进行了本土化的研究，代表性学者有丁邦平、袁维新等。首都师范大学的丁邦平教授是最早将HPS这一概念引入国内科学教育界的学者之一，他十分关注HPS融入科学教育的国际动态，在《比较教育研究》《教育研究》《全球教育展望》等刊物上发表了一系列相关的论文（2000，2001a，2001b，2002b），代表性的论文有《HPS教育与科学课程改革》（2000）、《科学元勘与科学教学的两种模式》（2001b）等，并在2002年出版的学术专著《国际科学教育导论》中，对HPS融入科学教育的问题进行了专门论述（2002a）。丁邦平将HPS在科学教育中的作用归纳为四个方面：第一，在科学课程中加入教育的内容，为原来非人文化的科学课程提供了人文化的因素；第二，HPS教育可以起到沟通“两种文化”的作用，因为HPS课程内容可以构成文、理科学生学习的共同基础；第三，把HPS教育纳入科学课程中还有助于克服科学教育中的一些问题，如学生缺乏学习科学的动机、女生不愿学习科学、公众对科学的厌倦和冷漠态度，以及学生对科学在历史、文化和社会中的地位理解不足，等等；第四，是最为重要的一个方面，科学课程中有了HPS的内容可以使学生更好地把握科学本质，对科学树立全面、辩证的认识（丁邦平，2000）。

淮阴师范学院的袁维新教授也是国内科学教育界研究科学史与教育结合问题的代表性学者，他主要对西方科学教育界的研究成果进行了梳理和分析，在《教育科学研究》《自然辩证法通讯》等刊物上发表了多篇论文（2004，2005，2006a，2006b，2006c，2010），对科学史融入教育的历史，科学史的教育价值、教学模式，科学史融入科学教学的原则、方式、策略等问题进行了较有规模和系列的探讨。

此外，广州师范学院的魏冰（1999），华东师范大学的陈小鸥（2005）、胡诚（2006），分别对科学史与科学哲学在科学教学中的意义和应用、中美中学教育中的科学史教育、HPS融入科学课程的教学价值和教学模式进行了研究，他们的研究成果发表在《比较教育研究》等刊物的论文以及硕士学位论文中。

除科学教育界外，国内科学史界也对科学史的教育功能给予了相当的关注。刘兵教授是国内较早关注科学史在科学教育中应用的学者。如前所述，刘兵教授在1996年出版的科学编史学专著《克里奥眼中的科学》一书中，就有一章专门论述科学史教学，分别探讨了科学史与教育结合的发展，科学史教学的目的和意义以及科学史教学的困难，还专门分析了科学史教学中教材和教师的情况。此外，刘兵教授还在《自然辩证法研究》《科学学研究》等刊物上发表了多篇论文，讨论科学史在基础教育改革的意义和影响（1997，2002a，2002b）。在这些论文中，刘兵教授分析了美国的“2061计划”和《国家科学教育标准》当中设立的有关科学史、科学的本质以及科学与社会的相互影响等内容的要求，指出这些著名的教育改革计划中的科学史及其相关内容要求，正是将科学史融入科学教育这一科学教育理念的具体实践；同时分析了我国中学物理教学大纲中的科学史内容，并指出了我国科学教育在这方面与西方的差距。2008年，刘兵教授还与笔者合作出版了专著《科学史与教育》，从科学史与科学教育、人文教育、专业教育三个方面系统梳理了科学史对教育的意义与影响，该书也是刘兵教授多年来对科学史的教育功能的关注和研究的集中体现。