科学史与公众：通识教育的价值与成果

提高受教育者的人文素质，实现现代科学教育与人文教育的有机结合，是一项非常复杂的系统工程，仅就学科建设而言，重视实施科学史教育是必需而且有效的手段之一。如前所述，中外科学史家和教育家普遍认为，在沟通科学文化和人文文化的问题上，科学史能够起到很好的桥梁作用。

2.4.3.1　科学史涉及领域宽、学科跨度大、覆盖范围广，是通识教育的理想课程

科学史是一门涉及许多学科、不同领域的交叉型学科，而本质上它又是一门历史科学。它以人类与自然界对话的历史为研究对象，所以它的内容必然会涵盖自然科学、人类思想、社会历史、地理经济、哲学政治、文学艺术、宗教习俗乃至法律和军事等方方面面。这种大跨度、高集成、全方位和纵横方向的极大延伸等特性，是任何一门学科所不能比拟的，这些特性就注定了科学史所特有的桥梁作用。例如，讲到近代自然科学的产生，就必然要涉及中世纪的神学统治及其经院哲学，就不可避免要联系到文艺复兴。谈及人类对地球形状和大小认识，就必然要涉及亚里士多德的论证和空间观念的第一次大进步以及埃拉托色尼（Eratosthenis）的定量测算，就不可避免要联系到哥伦布发现新大陆和麦哲伦环游世界的成功。地圆说被证明，又必然广开了资本主义的活动场所，促使手工业工场迅速兴起……就这样，一连串各个领域的知识顺着科学史的逻辑链条接踵而至。

可见，沿着科学史这座桥梁行走，能够使学生高效率地获得诸多学科的综合知识，文化素质的提高是显而易见的。应该看到，这绝不单纯是知识在量上的简单堆积，而是不同学科、事件、人物之间的互相联系、启迪与借鉴，是思维开阔的飞跃。有了开阔的思维，解决问题时则左右逢源，即便在“山重水复疑无路”时仍然能寻觅到“柳暗花明又一村”。

而且，从目前来看，科学史几乎是高等学校的学生在课堂上系统地接受其专业以外的其他科学技术知识及其发展历史的教育的唯一机会。科学史教育，不但使理工科专业的学生能够比较系统地了解整个科学技术知识体系的内容、结构及其深刻的发展历程，而且还使他们由此了解到自己所学专业在整个科学技术知识体系中的位置、作用以及本专业与其他邻近科技领域内各学科间的关系，这在很大程度上有助于他们对自己所学专业进行更深入的理解。

科学史是一个涉及科学知识的全景和贴近科学发展前沿的窗口。它在向学生广泛介绍科学技术知识，从而强化学生的知识结构，开拓其知识视野的同时，带动学生科学思想的活跃，可以促进学生跨学科学习和研究的兴趣的形成和能力的提高。科学史教育还通过向学生介绍跨学课研究的前沿课题和成果，从而为部分学生日后的研究生教育阶段打下基础，将其引导到更适合自身、更有兴趣、前景更广泛的专业选择上去。

2.4.3.2　科学史有助于培养历史意识

科学史联结中外，纵贯古今，横跨文理，包罗万象，内容十分十富，这既为教师的讲授提供了丰富的素材，也为教师思想的驰骋提供了足够的空间，当然也向教师高屋建瓴总揽全局深入浅出地讲解提出了挑战。科学史内容的博大精深与课时的有限及学生学业的繁重构成了一对矛盾，这一矛盾如果解决不好，不但不能实现在通识教育中开设科学史课程的初衷，甚至还会产生消极影响。为此，在讲授科学史课程的过程中，必须突出主线，简明扼要。

科学史属于历史学的范畴，在授课时要充分体现这一点，把科学技术发展的历程揭示出来，以此来培养学生的历史意识。历史意识是一种高级思想体验，只有具备历史意识的人，他的知识结构才是健全的，才会用发展的眼光看问题，才会对人更加宽容、对事更易理解，才会在面对各种问题时，采用更符合时代条件、社会实际的态度去寻找相应的答案。在培养学生的历史意识方面，科学史大有用武之地。科学不是用一个个概念串起来的，也不是用一堆堆成果堆积起来的，而是从活生生实践的历史中走出来的，是一个有机的整体。讲述科学发展的前因后果，有助于学生形成科学的历史观。在这一方面，目前现有的科学史著作，特别是中国科学史著作，很多注重对细枝末节的考证，忽视了对宏观发展过程的把握；注重对具体科学史事件的研究，忽视了对隐藏在具体科学史史实后面的更深层的原因和背景的探讨。缺乏对因果关系的探讨的著作，极容易误导学生的思维方式，使那些缺乏历史感的学生产生一种错觉，认为他们在其他课程中接触到的那些科学概念是先天就有的，或者是科学家造出来的，从而不知不觉形成先验论的思想方法。任何科学知识体系都有其历史的发展演变过程，科学史教育通过揭示这个过程，培养学生的历史意识。

2.4.3.3　科学史有助于培育科学精神和科学方法

大学时期是科学精神形成的重要时期。理工科各专业学科的学习和训练固然对培育科学精神有重要作用，但科学史教育在科学精神的形成上可产生的主导性影响却显得更为突出。

科学精神的一个重要方面是在科学发现和技术发明上不懈的追求精神和创新意识，而一部科学发展的历史则正是科学发现和技术发明不断创新以及科学家、发明家为此贡献毕生的历史。科学技术发展的历史生动地表明：一方面科学技术永远不会停留在已获得的成就和所达到的水平上，而总是不断地对此有所超越、有所创新，科学技术自身的生命力就在于创新；另一方面，科学技术的每一个进步和创新，都需要一代甚至几代科学家为之付出艰苦卓绝的劳动。从古至今，一代又一代的科学家，为了大大小小的创新而贡献毕生精力，包括以牺牲健康甚至生命为代价，科学家们敢于不断发现问题，用新的思想和方法提出问题和解决问题为此而百折不挠的精神有着催人向上、激励追求和创造的感召力。青年学生往往特别关注杰出的科学家奋发创新、锐意进取的精神，这种感召力一旦在年青一代的身心中产生广泛的影响，就会成为他们成长进步的一种精神动力。(www.xing528.com)

科学精神的另一重要表现是严谨、求实的治学态度。这在科学家身上表现得比较突出，也特别容易感染年青一代。把不同时代的各个不同科学技术领域中的各种类型和风格的科学家共有的创新与追求精神集中起来加以评介，可以起到培育科学精神的教育功能。

科学方法是人类在认识世界的实践活动中总结出来的思维方式和操作方式，是人类认识自然的有效手段和工具，在科学研究中被认为是产生知识的“知识”。科学精神是科学素质的灵魂，是思想观念、价值观念和行为准则的综合体现。“工欲善其事，必先利其器”，科学发展的每一步几乎都离不开科学方法的改进。英国学者史蒂芬·F·梅森在《自然科学史》中说“比起任何特殊的科学理论来，对人类价值观影响最大的恐怕还是科学的方法论”。科学的发展史首先是一部思想方法的演变史，从分析、综合、归纳、演绎、类比、逻辑和历史的方法到假说方法、模型方法、系统方法、理想试验方法等，都蕴含在科学探究活动之中，是知识的内核与脉络。伽利略用“实验、归纳与数学演绎结合起来”的方法开创了近代科学史的探索之路，他的方法经牛顿的发挥和推广逐渐成为科学方法的典范。在探索科学的过程中，科学家创造的研究方法对后人的影响有时不亚于他们的科学发现。科学史教育中一个非常重要的内容就是关于科学的历史上科学方法的演变和影响。

2.4.3.4　科学史有助于训练思维能力

科学知识不仅是人类认识世界的结论，而且是人类认识世界的智慧结晶，它本身就蕴含着人类认识的方法和心智操作的方式。现代教学论认为，教学过程的发展功能是指通过教学，有效促进学生智力、能力、情感、意志等心理品质和学生的创新精神的发展，培养学生的认知兴趣和探究能力，即促进学生素质的全面发展与提高。科学史教育能够很好地实现发展价值。因为科学史不仅揭示了人类的认识成果，更重要的是揭示了人类在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法。在科学史教学中通过重演和再现知识的发生过程，把镌刻在教材知识之中的智力因素充分展开，展现科学家思维发生发展的轨迹，从这个意义上说，科学史教育正是学生在知识的获取过程中对历史形成的人类认识能力的再现和重演。这种再现和重演，不仅使学生了解科学结论的由来，而且使学生对人类的认识能力得到复制与积淀，以至发展和提升。正如物理学家M·V·劳厄（M.V.Laue）所说：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力，教育无非是一切已学的东西都被忘掉后仍然留在你心中帮助你解决新问题的那种科学思维能力。”

2.4.3.5　科学史教育为提高学生的科研能力提供了一个广泛的基础

现代科学技术的一个重要特征是多种科学技术学科之间在思想、理论、方法乃至工具上的相互渗透和影响。在这种形势下，纯粹的单一领域研究的可能性日渐缩小，纯粹的单一领域的研究能力也日渐薄弱。因此，对科学技术各领域的知识、理论和研究方法进行较为系统和全面的了解，越来越成为现代科学技术研究能力中的必备因素。现代科学技术研究，即使课题本身不是跨学科的，其研究方法却往往显示出某种程度的跨学科的综合特征，DNA双螺旋结构的发现就是一个典型的例子。虽然课题本身属于分子生物学，但它的成功却是物理学、化学、生物学多个领域的科学家共同努力的结果；而且，无论从哪个领域进入这个课题的研究者，几乎都要具备两种或两种以上的学科知识以及相应的能力。因此，科学史教育可以作为培养现代科学研究所必需的综合知识和能力的一种“启蒙教育”。能力并不是知识的简单积累和叠加，但必须建立在相当数量的知识储备的基础之上，所以现代科学技术研究所要求的综合能力，也就不能不在一定程度上依靠于广泛的综合科技知识。在这个意义上，作为通识教育的科学史教育在现代科学教育中的地位就显得更加重要。

2.4.3.6　科学史教育通过体现科学精神和人文精神的交融培育学生的整体素质

科学史教育在整体上从各个方面和诸多层次上体现着深刻的人文精神。科学家对科学研究的执着信仰，对宇宙奥秘的思索和追求的巨大热情，他们在探索道路中所付出的高昂的精神代价和生命代价，以及科学认识和认识过程本身的迷人光彩等，无不深刻体现着人类的心灵、情感和理智对真、善、美的渴望、追求和理解。也正是通过对自然界的探索中所反映出的对真、善、美的渴望、追求和理解，科学家和发明家不仅以他们特有的方式创造性地表现了人的自身存在价值和人的认识的特殊价值，而且还不断地开发着人与自然界之间对象性关系中的“共存价值”，这又是人对自身价值的一种超越。在这个意义上，科学史把科学精神融入了人文精神，体现了科学价值和人文价值的统一。

科学界在发展科学的过程中，逐渐形成了一些共识，例如从自然本身出发来解释自然的信念，不迷信、不盲从的理性批判意识；注重实验、讲求实证的实践精神等。这就是我们所说的科学精神，科学精神是科学的灵魂。作为通识教育的科学史教育，其过程本身就包含着对科学精神的弘扬。

作为通识教育的科学史教育，在整个教育过程中也充满着人文精神。科学活动处理的是人与自然的关系，活动的主体是人，因此，要发展科学技术，科技工作者首先要处理好人的关系。这些关系，就包含了人文因素在内。所谓人文精神，从某种意义上说，主要体现在人能否正确对待自我，对待他人、社会和自然。这些因素既是科学能否发展的前提，更是人类社会肌体是否健康的关键。科学正是在自身的发展过程中，逐渐认识到了人文精神的重要性。一部科学发展史，实际上就是一部人类不断完善自己、发展自己、提升自己，使自己从“自在”状态过渡到“自为”状态的历史，这正是人文精神的体现。作为通识教育的重要组成部分的科学史教育，对此应该有充分的反映，以期使学生通过学习，能够正确对待自己和他人，学会与人合作共事，对群体、社会和国家建立应有的责任感。

此外，在科学史教育的内容中，处处体现着科学技术的发展与每个时代的社会发展的深刻联系，表明了科学技术作为一种社会建制在人类社会及其历史发展中的地位和作用，展现了科学技术在每个时代与政治、经济、哲学、宗教、艺术乃至战争等各种社会意识形态和社会行为之间种种微妙、复杂的关系。这一方面表明，任何时代的科学技术都是以特定的人文精神为背景的；另一方面也表明，人类社会每个历史时期的人文精神都不可避免地有科学精神的嵌入。