科學(xué)史教育的工具化問題及其修正

錢玲　張大海

摘 要：科學(xué)史融入生物學(xué)課程對提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有重要的意義。但現(xiàn)實中，科學(xué)史教育的工具化問題嚴(yán)重，科學(xué)史教育經(jīng)常被置于知識教學(xué)的附屬地位，其核心價值未得應(yīng)有的挖掘，本文分析了科學(xué)史教育的核心價值，并就修正科學(xué)史教育工具化問題提出了有關(guān)教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：科學(xué)史；工具化問題；科學(xué)本質(zhì)

中圖分類號： G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1992-7711（2018）02-015-2

一、科學(xué)史教育的工具化問題及其成因

1.科學(xué)史教育的工具化問題

近年來，隨著國內(nèi)教育界對科學(xué)史教育價值的發(fā)現(xiàn)與重視，越來越多的生物教師將科學(xué)史引入教學(xué)中。然而，調(diào)查顯示，科學(xué)史教育的工具化問題嚴(yán)重，大多數(shù)科學(xué)教師受學(xué)科本位的影響，認(rèn)為科學(xué)教育的目的就是傳授目前科學(xué)共同體所公認(rèn)的科學(xué)知識與方法，在教學(xué)中引入科學(xué)史的主要甚至惟一目的就是為了加強知識教學(xué)，即僅將科學(xué)史作為知識教學(xué)的輔助工具。例如，在中學(xué)生物教材中，達(dá)爾文被描述成進(jìn)化論的始祖，而拉馬克的進(jìn)化學(xué)說只被簡單提及，至于華萊士對自然選擇學(xué)說的貢獻(xiàn)則完全被忽略。如果教師僅按教材內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，很可能將學(xué)生的理解引入歧途。

2.科學(xué)史教育工具化的原因分析

科學(xué)史教育工具化現(xiàn)象首先源于教師對科學(xué)教育目標(biāo)的狹隘理解。傳統(tǒng)的科學(xué)本質(zhì)觀認(rèn)為：科學(xué)知識是永恒的真理，只要讓學(xué)生習(xí)得了這樣的知識，再加上正確的研究方法，他們就能夠繼續(xù)更為深入的認(rèn)識這個世界，并改造和征服世界。因此，在傳統(tǒng)的科學(xué)教育中，惟一的或者重要就目標(biāo)就是傳授科學(xué)知識，充其量再加上掌握科學(xué)方法，在這一觀念影響之下，科學(xué)史教育淪為知識教學(xué)的工具這一現(xiàn)象也就不難理解了。

出現(xiàn)這一現(xiàn)象的另一個原因則是教師科學(xué)史知識的缺乏，國內(nèi)外已有研究表明：理科教師在科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)方面的修養(yǎng)普遍不高，很少對某一科學(xué)研究案例中蘊含的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神進(jìn)行深入的分析，因而無法將之以合適的形式轉(zhuǎn)化為有效的教學(xué)資源，并與學(xué)生進(jìn)行深入的探討。

二、科學(xué)史教育工具化問題的修正

1.對科學(xué)史教育核心價值的重新審視

基于以上分析，要想改變科學(xué)史教育的工具化現(xiàn)狀，首先有必要對科學(xué)史教育的核心價值進(jìn)行認(rèn)真的梳理和分析。

科學(xué)教育的目標(biāo)不再只是傳授現(xiàn)成的科學(xué)知識和技能，而是用科學(xué)文化涵養(yǎng)學(xué)生的心智和人格，全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從而讓科學(xué)與人文一起成為個人和社會生活的兩翼。

2.科學(xué)史教育有利于知識與方法的學(xué)習(xí)

關(guān)于科學(xué)知識的教學(xué)，科學(xué)史教育的價值集中體現(xiàn)在學(xué)生的前概念轉(zhuǎn)變上，即證明了科學(xué)從一個歷史時期到下一個歷史時期的轉(zhuǎn)變機制類似于一個心理發(fā)生階段到下一個心理發(fā)生階段的轉(zhuǎn)變機制。學(xué)生的許多前概念與科學(xué)史相平行，教師若通過將目前公認(rèn)的科學(xué)理論同已被拋棄的理論相對比，可有效促進(jìn)學(xué)生的前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變。

3.科學(xué)史教育有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)

科學(xué)的本質(zhì)不在于已經(jīng)被認(rèn)識的真理而在于探索真理，每一種被普遍接受的理論和法則都隱含著科學(xué)家的科學(xué)探究精神和科學(xué)方法的運用，不論知識如何變化，這種探究精神和科學(xué)方法卻是始終不變的，它們才是科學(xué)的本質(zhì)。

4.科學(xué)史教育有利于提升學(xué)生的人文素養(yǎng)

開展科學(xué)史教育，可以促使學(xué)生更好的理解、評價、欣賞科學(xué)事業(yè)，激發(fā)及探究科學(xué)的欲望和勇氣，培養(yǎng)其不畏困難的意志品質(zhì)。

5.科學(xué)史教育有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判精神

批判精神的實質(zhì)是一種理性探索精神，它對于現(xiàn)有的認(rèn)識都要問一個“為什么”，都要追根溯源，看看是否有科學(xué)依據(jù)，依據(jù)是否充分，而不是盲目的迷信和崇拜。因此，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史教育，可以培養(yǎng)學(xué)生的批判精神。

三、科學(xué)史教育工具化問題的改進(jìn)策略

為改進(jìn)科學(xué)史教育的工具化問題，充分發(fā)揮科學(xué)史教育的核心價值，教學(xué)中至少應(yīng)從以下三個方面作出努力：

1.重視被科學(xué)史上出現(xiàn)過而現(xiàn)今被認(rèn)為是錯誤的科學(xué)理論

現(xiàn)代科學(xué)教材的知識體系大都與成功的科學(xué)案例相關(guān)，它必然重視被當(dāng)今科學(xué)界認(rèn)可的理論及這些理論是如何被發(fā)現(xiàn)或證明的，而對科學(xué)史上那些存在過甚至一度被公認(rèn)為正確的“錯誤”的理論很少提及，更少在教學(xué)中證偽。然而，任何一個曾經(jīng)流行的科學(xué)理論必然是建立在一定的科學(xué)實驗之上、符合某種科學(xué)的證明模型，例如關(guān)于細(xì)胞分化的原因研究過程中魏斯曼提出的“細(xì)胞分化是由于遺傳物質(zhì)丟失的結(jié)果”的觀點，看起來既符合邏輯推理，又有具體例證，因而被當(dāng)時的學(xué)術(shù)界所普遍接受，雖然這些理論存在著缺陷，但它能夠啟發(fā)后來更為進(jìn)步的理論或模型，在教學(xué)中應(yīng)給予足夠的重視，引導(dǎo)學(xué)生理解這些理論從被接受到被揚棄的過程才是科學(xué)史對科學(xué)本質(zhì)和概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)意義所在。

2.重視將科學(xué)爭議轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源

科學(xué)的進(jìn)步必然伴隨著科學(xué)家之間的交流、辯護(hù)和爭論，科學(xué)爭議常常引發(fā)人們對一些重要的、難以解決的科學(xué)和哲學(xué)問題的思考，無數(shù)的科學(xué)爭議為課堂討論提供了多種科學(xué)模型及課堂教學(xué)策略，例如《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》提供的15個科學(xué)史案例（如生物進(jìn)化論、疾病的性質(zhì)等）都包含了各種爭議，由于每種科學(xué)理論都經(jīng)歷了從智力模型（科學(xué)家頭腦中形成的模型）到表述模型（科學(xué)家通過實驗證明并加以闡述的具體模型）再到一致性模型（被當(dāng)時科學(xué)界承認(rèn)的模型），直到歷史模型（由于新理論的提出而被替代的模型）的演變，這樣，探究每一種科學(xué)理論和它的證實或證偽的實驗之間的邏輯關(guān)系就具有明顯的課程意義，這一方面有助于其對科學(xué)本質(zhì)的理解，另一方面有助于其發(fā)展批判性思維。

3.重視把握核心概念演化的歷史脈絡(luò)

目前教材中選擇的科學(xué)史往往是以片段的形式零星地分散于教材之中，如果教師在教學(xué)時只是依據(jù)教材將這些科學(xué)事件作為孤立的事件向?qū)W生進(jìn)行展示，不但不利于學(xué)生全面而深刻的理解核心概念，而且容易使學(xué)生產(chǎn)生“只要經(jīng)過一段時間就一定會產(chǎn)生更新且更正確的科學(xué)理論”的錯覺。例如，遺傳學(xué)中最基本的概念“基因”就經(jīng)歷了從經(jīng)典遺傳學(xué)里的遺傳因子，到生化遺傳學(xué)里有遺傳效應(yīng)的DNA片段，再到現(xiàn)代遺傳學(xué)里的順反子的非常復(fù)雜的演變過程，如果在教學(xué)中，能夠有機會讓學(xué)生從歷史的維度全面的了解這一概念的演變，不但將有助于學(xué)生對這一概念的深入理解，而且有助于其正確的科學(xué)本質(zhì)觀的形成。因此，有學(xué)者采用所謂“大歷史策略”進(jìn)行分子遺傳學(xué)的教學(xué)，即在正常教學(xué)的同時，讓學(xué)生閱讀教師編寫的包含十個互相關(guān)聯(lián)的對分子生物學(xué)核心理論形成具有重要貢獻(xiàn)的科學(xué)史事件的輔助讀本。結(jié)果證明，經(jīng)過一個學(xué)期的教學(xué)，實驗組在知識、對科學(xué)的態(tài)度以及對科學(xué)本質(zhì)的理解方面顯著優(yōu)于對照組。endprint