近代小學科學教育專家吳家煦的成長及其啟示

鄧小泉

(南通大學教育科學學院，江蘇南通 226019)

由于學科性質和地位使然，能夠在小學科學教育發展史上留名的學者相當少見，產生重要影響力的專家則更是屈指可數。吳家煦就是一位曾經十分活躍的小學科學教育專家，自稱是1912-1927年間中國科學教育界“粉墨登場的一名主角”，被英國皇家學會的科學雜志譽為“中國科學教育的開創者”[1]。他的成長歷程，匯集了民國前期小學科學教育發展的幾乎所有主題，彰顯了小學科學教師發展的基本路徑。

一、接受現代科學專業教育

吳家煦，字和士，號雙人、冰心，出生年份不詳，上海市文史研究館的館員材料中只載明其故于1962年，他本人提交的履歷均未列年份，根據相關信息推斷其大約生于1884年。

吳家煦出身于有“吳中第一世家”之稱的洞涇吳氏。據《蘇州名門望族》載，其曾祖吳鐘駿系道光壬辰科狀元，曾任國子監祭酒、禮部侍郎、浙江學政、福建學政等職；祖父吳清彥系道光己酉舉人，曾任刑部員外郎；長兄吳家杰是蘇州第一批赴日留學生；六弟吳家高考取赴美公費留學，曾任教唐山交通大學；堂兄吳梅系近代曲學泰斗。[2]該書未載其父母信息。另有學者指出，其父系吳清彥三子吳國樺，母潘氏“正一品蔭生花翎四品銜分部員外郎儀鳳女”。[3]

吳家煦曾接受過良好的傳統教育，光緒十八年(1892)考中秀才，時年僅8歲，如果屬實則堪稱神童。他同樣也較早地開始接受現代新式教育。他在個人履歷中自述“蘇州中西小學堂、江蘇高等學堂(當時稱學堂)畢業后入南潯潯溪公學為師范生”。[4]盡管這個說法不夠準確，卻透露出他青少年時接受現代新式教育的信息。我國至1898年維新變法后才開始有學堂之稱，彼時蘇州并無中西小學堂之名，只有中西學堂，由江蘇巡撫奎俊于1900年創辦，1904年改名為江蘇高等學堂[5]，因此其所述中西小學堂極有可能是教會小學。至于南潯潯溪公學，則位于浙江湖州吳興縣南潯鎮，由當地富翁龐青城于1901年斥資創辦，聘葉瀚任總教習。葉瀚曾赴日本考察教育并購置中小學教科書和模型儀器等，可見潯溪公學已經開設有科學類課程。1902年潯溪公學爆發學生退學風潮后，吳家煦隨葉瀚至上海啟秀編譯局編譯圖書，后又隨葉瀚胞弟葉瀾(即葉清漪)至日本留學。在日本期間，吳家煦先入清華學校學習日語，后入早稻田大學會計科，再入師范博物科學習。不過，吳家煦在早稻田大學參加的可能是講習班之類的學習，因為他去日本是1902年的事，而1904年他已經回國在吳中公學社擔任生物學和生理學教員了，在兩年內取得學歷和學位的機率微乎其微。但無論如何，吳家煦無疑接受過從中等到高等的現代科學教育，而這在20世紀初的中國是十分難得的，同時也是他以后從事科學教育的立身之本。

二、編撰科學教學用書

1907年，吳家煦被中國圖書公司編輯所長沈恩孚薦任理科編輯主任，此后他歷任民國第一圖書公司總編輯、中華書局理科主任兼小學圖書部部長、商務印書館博物部編輯，從事編輯工作長達13年，其間曾任愛國女學校董兼校長及多所學校校董。

吳家煦編撰的圖書以科學類教學用書為主。在中國圖書公司期間，編撰了《高等小學格致課本》《高等小學新理科教科書》和《中學植物學教科書》，應南洋中學之托編撰“國文理科共同用之文學化理科讀本，專供中學及育材小學之用”，還為國民書局和鴻文書局編有小學理科用書多種。[4]在中華書局期間，編撰有《小學理科教科書教授法》《新式理科教科書》《實用理科講義》《新制植物學教本》《新制動物學教本》《新制礦物學教本》《新制物理學教本》和《新式理科筆記冊》等，同時承擔了《中華大字典》理科和史地部分的編寫工作。在商務印書館期間，編撰有《實用教科書·生理衛生學》《實用教科書·礦物學》《新法理科教授書》《新法理科自習書》和《新制礦物學教本》等。

吳家煦編撰的科學教學用書，數量繁多，種類豐富。形式上，既有師生共用的教科書，也有教師單獨使用的教學參考書和教本，還有學生使用的筆記冊和自習書。內容上，既有植物學、動物學、礦物學、物理學和生理衛生學的單科性教科書，也有涵蓋多學科的綜合性教科書。使用范圍上，既有小學，也有中學和師范學校。在他所編的圖書中，以《高等小學格致課本》影響最大，該書1913年經江蘇省教育會圖書審查會討論決定采用為江蘇省教科書。[6]

自清末《欽定學堂章程》明確提出小學設置理科課程以后，實施科學教育開始正式提上小學的議事日程。當時的中國發展小學科學教育，一無師資，二無課本，更沒有課程標準，可以立即著手準備的只有教科書，這就使得當時小學科學教育的實施效果幾乎全系于教科書了，因此有人稱“欲使一國之教育有進步，在多設學校，欲使教育有成效之可睹，在辦理學校者之熱心，而辦理學校者所挾之利器，即教科書是矣。”[7]吳家煦在這樣的時節參加小學科學教學用書的編撰工作，等于直接將他置身于當時小學科學教育的前沿。

清末在小學設置科學課程的做法仿自日本，早期的小學科學教科書也多直接從日本翻譯或編譯而來，隨后才逐漸走上自編的道路。吳家煦精通日語，又曾在日本留學且所學專業就是博物師范科，因此在編撰小學科學教學用書方面有著得天獨厚的優勢。豐富的科學教學用書編撰實踐，使得吳家煦學會從不同的立場和視角，去分析把握中國科學教育發展面臨的理論與實際問題，也使得他的視野更加開闊，對小學科學教育的理解更加深刻。

三、開展科學研究和學術交流

教育者只有成為研究者，才有可能成為專家。吳家煦沒有把自己關在室內埋頭編撰教科書，而是從如何發展、推廣和改進小學科學教育的角度出發展開了深入的研究。他的研究主要包括理論研究和調查研究兩個方面。

在理論研究方面，吳家煦主要聚焦中國當時發展科學教育面臨的實際，重點研究了四個問題。

一是小學設置科學課程的必要性問題。就現有可見文獻來看，最早論述小學科學課程必要性的，當屬吳家煦。他指出，從教育領域來看，中國因應“上下交困、實業不振”困境的辦法只有軍國民教育和實業教育兩種，“欲提倡實業，不得不先提倡理科”。[8]“理科教授之改良，必當自小學始，所以端基礎固根本，此識者所公認也。”[9]針對小學低年級是否設置科學課程的百年難題，吳家煦主張“應自一年級授起”[10]，并設法將該建議提交全國教育會聯合會審議，為1923年《新學制中小學課程標準綱要》規定從小學一年級起設置自然課程起到了積極推動作用，體現了一位科學教育工作者研究的前瞻性和深刻性。

二是科學教育的價值認識問題。清末民初官方對小學科學教育的認識基本都定位于實用。吳家煦研究認為，理科和理科教育確實具有實用價值，但同時還具有培養人的價值。他指出，理科的真價值應該是“養成人類利用自然物的知識、獨立創造的能力”，只有堅持這種價值，才可以發揚理科的精神，因為“有了利用自然物的知識，當然不會受自然勢力的束縛；有了獨立創造的能力，當然可以見利而取、見害而避；在天擇物競的淘汰場里，當然是個占優勝的、進化的。”[11]吳家煦在肯定科學教育具有工具性價值的同時，揭示其本體性價值，啟示人們要看到科學教育既有助于促進國家強大、民族振興，又有利于促進人的個體發展。

三是科學教科書的使用問題。民國時期，圍繞小學科學教科書的使用發生了一場長達二十多年的爭論，廢除、使用和改善教科書等多種觀點爭論不休。[12]作為教科書編撰者的吳家煦沒有固守自己的利益立場，而是立足改進和加強中國小學科學教育的實際，提出了“活用教科書論”并成為該觀點的主要代表。他主張，教師要根據教學需要，編列觀察實驗細目，按照時令順序采用，對教科書進行適當增刪，[13]增刪要以是否具有地方特色為標準。[14]吳家煦“活用教科書論”的積極意義，在于提醒教師不能死抱課本不放，一味照本宣科，而要善于把課本內容與學生實際及本土鄉情緊密結合起來。

試驗地位于宜春市袁州區洪江鄉，地處明月山國家級風景名勝區、國家森林公園內玉華山保護區內，海拔600 m左右，土壤肥沃的溝谷，生境區年平均氣溫 14 ℃，有效積溫4 161 ℃，極端低溫-9.2 ℃，年降雨量1 857 mm，年平均相對濕度在85%以上。

四是科學課程的教法問題。吳家煦研究科學教法經過了三個遞進發展階段。第一階段主張理科教學要加強觀察與實驗，認為觀察與實驗是理科教學的出發點，“缺之則無絲毫理科之價值”[8]。第二階段主張采取自動主義和自習主義，強調以觀察與實驗為基礎，發揮學生的自主性。第三階段主張使用設計教學法，認為設計教學法的核心在于設計，“恰好是適應理科目的的教學法”，所以理科不能不用設計教學法。[11]他還結合學科特點提出了小學理科教學運用設計教學法的四步過程，為該教法的運用提供了明確指導。吳家煦關于小學科學教學法的主張，盡管都不是他的首倡，卻是當時最全面、最深刻的論述。他的教法主張，也會隨當時教育領域的思潮演進而不斷更換，但這并不意味著他是隨波逐流，反而顯示出他與時俱進、不斷創新的優良品質。無論他的教學法主張如何改變，他都始終強調發揮學生的主觀能動性，強調觀察與實驗，反對注入式的教學法。

調查研究是吳家煦十分重視的一種方法。他最早的專家身份其實是博物科學家。他于1904年編撰的《中國植物圖譜》，1914年發表的近代中國最早研究真菌的論文[15]和第一篇研究植物志的論文[16]，都是采用的調查法。著名植物學家錢崇澍稱贊他的研究“調查積而廣之，非持(提)供教科之材料而已，實開學者獨立研究之門。”[17]

吳家煦的調查研究幾乎達到了一種高度自覺的程度。當教科書用廢之爭在民國初期剛剛興起時，他迅即組織開展了中小學理科教學是否采用教科書的調查研究，調查研究的結果為他的“活用教科書論”提供了實踐依據。當他認識到舉辦講習會培訓教員應當先確定“講習會之科目教程及改良要點等”時，便立即通過江蘇省教育會向省教育廳申請設立臨時理科視察員，“專赴各縣調查小學理科現狀”。[18]該申請幾經周折終獲省長公署允可，于1919年任命吳家煦為臨時算術理科視察員，[19]1920年改為省理科指導員。此后直至1927年，江蘇省教育廳雖幾經人事變動，吳家煦始終擔任該職且逐漸成為省教育廳的專門職員，開展了廣泛深入的調查研究，幾乎跑遍了江蘇全省的每一個縣。他每到一地，必先了解各地各校的教育規模和理科教育經費落實情況，必定深入學校進入課堂聽課。他調查研究的重點，主要聚焦于小學理科的教學時間、教學器械(含標本和掛圖等)、教學方法、學校園建設，以及理科研究會的成立情況等方面。由此可以發現，他的許多理論觀點直接來源于調查研究。經過廣泛深入的調查研究，吳家煦已經全面掌握了江蘇理科教育的整體概況，對理科教育發展有了系統性的認識和思考，這為他提出科學教育的系統性改進方案奠定了基礎。

除了開展科學研究，吳家煦還積極參加各種學術交流，他的學術交流主要集中在科學與教育兩大領域。科學交流方面，吳家煦于1913年發起組建了中華博物研究會，“以發明全國之博物區系、增進學識、改良教材、發達實業為宗旨”。[20]1919年，中華博物研究會與中華博物調查會合并組建為中華博物學會，由袁希濤任會長，吳家煦和陳寶泉任副會長。該研究會成員以博物學專家為主，團結了當時全國博物學領域的大部分學者，各部主任都是極負盛名的科學家，如薛德焴、秉志、彭世芳、錢崇澍、翁文灝、丁文江、湯爾和等[21]。在1915-1927年間，吳家煦還全程參加了當時的科學名詞審查活動，并分別擔任化學和植物學兩組主席[4]。科學名詞審查活動對促進中國科學事業的發展十分有利，受到科學界的廣泛關注和積極響應，匯聚了當時全國各領域的優秀科學家，起到了十分重要的學術交流作用。

教育交流方面，吳家煦加入了中華職業教育社成為首批永久特別社員，后又當選為研究部職員。不過，對吳家煦影響最大的教育團體還是江蘇省教育會。江蘇省教育會的前身是1905年成立的江蘇學會，是我國近代以來創辦最早、影響最大的地方性教育社團，江蘇省內主要教育學者基本均被囊括在內。1914年，吳家煦在江蘇省教育會第十次常年大會上當選干事員兼會計，自此直至1927年連續14年擔任都擔任干事員。在這14年間，他經常向教育會年會提交各種提案和建議，是江蘇省教育會的活躍分子。

吳家煦不但積極參加各種學術團體和交流活動，還自己主動創建教育團體、開展交流活動。1914年，他依托江蘇省教育會發起成立了理科教授研究會，該會以“研究理科之教材教法，以期教授之進步”為宗旨[22]，是團結江蘇全省理科教員的學術團體，也是我國當時小學科學教育領域影響最大的教育團體。為推動全省理科教育的深入發展，吳家煦提倡、組織并推動各縣也成立理科研究分會，因此陸續有松江、南通、如皋、常熟、揚州、儀征、金山、寶山和崇明等數十縣成立了研究會，他自己多次參加這些研究分會的成立儀式以示鼓勵與支持。接著，他又以省教育會理科研究會為基礎，成立江蘇省各縣理科研究會聯合會。這些多領域、多層次的研究會，在培訓教師、選用教科書、編寫本地教學大綱、改進教學方法和改善教學條件等方面發揮了重要作用，直接促進了小學科學教師的發展。

四、組織推動科學教育改進

吳家煦不是一個僅僅停留于專業研究和思想認識的書齋學者，更是一個勇于且善于推動落實的實踐家。他充分利用江蘇省教育會理科教授研究會總干事和江蘇省教育廳理科指導員的雙重身份，為自己搭建了一個全國獨一無二的、促進理科教育發展的廣闊舞臺。在這個舞臺上，他構建了一個“調查研究——提出方案——推動改進——督查落實”的小學科學教育改進的實踐模式。

在吳家煦看來，影響中國理科教育的因素主要有價值認識、課程設置、教科書、師資和教學實施等五個方面，在價值認識、課程設置和教科書等問題解決以后，剩下的就是師資和教學實施了，因此這也就成為他改進小學科學教育實踐的主要方向。

吳家煦在科學教育師資方面的改進實踐主要是舉辦理科講習會，開展科學教員培訓活動。他自述每年暑期都要舉辦理科教學講習會，以中小學理科教師為學員。[4]然而，據筆者考證，因缺乏經費，他總共只舉辦了三次省級講習會，其中小學理科2次、初中自然1次。吳家煦對講習會做了精心的設計和組織，我們從1921年暑期講習會的學員日記中可了解其大概情形。這次講習會由吳家煦主持，培訓宗旨為“補充高等小學理科教師之學識，企圖教授法之改良，注重實驗與實習，而以應用為歸宿”[23]，為期共24天，主要安排有：(1)講座，邀請黃炎培、章伯寅、周昌壽等知名學者主講，主題包括《近世物理學之新趨勢》《歐戰后世界各國化學工業》《生物進化之概要》《調查歐美教育所見之理科教育及其注重之點》《野外教授之種種方法》和《理科講授法》等；(2)實驗，這是安排最多的一種培訓方式，采用分組實驗的方式進行，涵蓋了動物、植物、礦物、生理、化學和物理等各個領域；(3)技能操作，如標本制作、顯微鏡使用等；(4)工藝制作，如制作火柴、牙粉、荷蘭水和捕蠅器等；(5)參觀，如氣象臺、博物院、印刷廠和玻璃廠等；(6)采集，組織學員到龍華鎮采集植物，返回后進行識名分科；(7)討論，預先布置學員圍繞理科教育理念、教學法及其改進等問題進行思考，培訓最后一日組織研討。培訓結束后，還要求每人提交小論文和教案各一篇。[24]總體來看，吳家煦組織的講習會目標明確，內容豐富，形式新穎多樣，組織嚴密。不過，實驗、技能操作、工藝制作、采集等應該是教師在課堂中指導學生完成的內容，卻成為了講習會培訓的主要內容，反映出當時的科學教師自身實踐操作能力普遍很弱的實際情況，同時也體現出吳家煦強調科學教育要加強觀察實驗的基本主張。雖然吳家煦組織的全省層面的講習會次數不多，參加的學員人數也很有限，但在他的推動下，各縣各校也開始自行舉辦理科講習會，在一定程度上起到了加強科學教師隊伍建設的作用。

吳家煦說，自己發起成立理科教授研究會的主要目的就是“專事改進中小學理科教育，指導教學法，督促各校注重實驗觀察實習”[4]。因此，他在推進科學教育革新時，就始終緊緊圍繞觀察實驗來展開。如前所述，無論他推介何種理科教學方法，都強調要以觀察實驗為基礎。中國學校發展科學教育普遍存在的一個問題，就是觀察沒有園地和對象，實驗沒有儀器設備。對此，吳家煦結合我國實際提出了諸多對策并通過各種途徑推動落實。針對觀察缺乏園地和對象的問題，他從1911年起就倡議各校設立學校園，放置動物、植物、礦物等，供學生學習觀察之用。[25]當他發現各校自設學校園也有困難時，遂再提議各縣設置公共學校園，并向省教育廳提出建議，由省教育廳發布訓令，要求全省六十縣知事查照辦理。[26]1926年，他進一步建議，各縣市鄉按區設立公眾學校園，每區至少設立一座，取得一定成效。

實驗是科學教學的主要手段之一，實驗離不開儀器設備。由于當時經濟凋蔽、財政窘迫，學校的辦學經費十分拮據，導致不可或缺的理科教學器械極為匱乏，“于是一無設備者有之，略事購置為玻璃櫥內之觀瞻品者有之，茍欲用諸于教授之際，非缺甲即少乙，雖有亦無耳。”[9]民國前期來華考察教育的西方學者指出，設備缺乏已經成為影響中國小學科學教育效果的主要障礙，美國科學家推士甚至強調“以實驗用器不完善，為吾國理科不收效之唯一原因。”[27]

吳家煦先后提出三種方式來解決理科教學設備缺乏的問題。一是明確規定設備費。他以省理科指導員的身份通過省教育廳發布廳令，要求全省六十縣知事將理科設備費列入每年縣教育費預算中，并要求報告當年度的規定金額。[26]他在省內各縣視學指導時，必定要查核理科設備費的規定情況。二是鼓勵自制教具。早在1915年，吳家煦就撰文倡議教師自備教具，認為自制教具既可節省學校經費，又使得教師得以先行試驗，有助于提高教學效果。[9]從1923年起，他發起舉辦中小學自制理科教具展覽會，極大地激發了中小學教師自制教具的積極性，此后全省基本每學期都要舉辦一次。為了加強對展覽會的組織領導，吳家煦又發起成立了自制理科教具委員會，對各校自制教具起到了良好的促進作用，使得自制教具展覽成為江蘇科學教育頗具特色的一項活動，得到教育部的支持且對其他省也產生一定影響。三是設置公共理科實驗室。1921年，吳家煦向省教育會提交《整頓理科教育方案》，其中一條建議就是各縣設置中央理科教室，經教育會議決后函請教育廳通令各縣施行。[28]1923年，吳家煦再次建議將各縣中央理科教室改為小學公共理科實驗室，要求各縣至少需設一所。[26]在他的推動下，一些縣紛紛開始設立公共實驗室。吳家煦的這一做法走在了全國的前列。1924年，江蘇省聯合湖北、吉林等省在全國教育會聯合會上提出了建立公共科學館的建議[29]，而安徽至1935年才發布訓令要求在省會分區設立中小學科學實驗室[30]。

在民國前期從事科學教育工作的十多年間，吳家煦孜孜不倦追求的主要是中國科學教育的革新，他把推進革新的重點放在加強觀察實驗方面，無論是教師培訓，還是明列經費、自制教具和設置公共實驗室，他所要解決的仍然是觀察實驗儀器設備缺乏的問題。但有了儀器設備，并不一定意味著觀察實驗就能加強，吳家煦對此有著清醒的認識。為了引導學校和教師重視實驗教學，激發學生開展實驗的興趣，1922年-1926年，吳家煦帶領理科教授研究會連續舉辦了五屆實驗競賽會，吸引了江蘇省內許多學校參加。在他的推動和影響下，上海、金山等縣也陸續舉辦縣級實驗競賽會。川沙公立小學因參賽“迭獲優獎”而受到鼓舞，多次舉辦校內實驗競賽會。[31]舉辦實驗競賽會，讓學生真正動手做實驗，既激發了學生的好奇心和好勝心，又使學生強化了科學知識、提高了實踐能力，確實能夠取得一舉多得的功效，這種做法在100年前的中國是十分難得可貴的。但我們也應認識到，思想認識不轉變，教育觀念不革新，再豐富精美的儀器設備，也不能改變小學科學教育弱化的局面。

五、吳家煦成長的啟示

吳家煦的成長有其特殊的個體優勢。首先是家庭條件和環境。他的家庭是江南名門望族、書香門第，能供幾位子弟出國留學，這樣的條件在20世紀初的中國是極為罕見的，也正因為如此，才使得吳家煦接受了良好的現代科學教育。其次是編撰科學教學用書。盡管吳家煦在早稻田大學所學專業是師范博物科，但他在早期所從事的研究主要還是科學研究，只有當他開始編撰科學教科用書以后，才開始關注科學教育的問題，這樣的人生經歷也非常人所能擁有。第三是發起成立理科教授研究會和擔任省理科指導員。不僅在100年前的民國，即使是在21世紀的今天，也沒有人能夠同時具備這樣的兩個平臺。

吳家煦的成長也有其普遍的現實意義。一要有豐厚的學養。作為我國早期的博物科學家，吳家煦接受過良好的傳統教育和現代科學專業教育，掌握了較為系統的科學知識，積淀了較為深厚的科學素養，為他成長為小學科學教育專家打下了堅實的專業基礎。二要開展科研與交流。吳家煦具有極其強烈的科研意識，在人生逆境時利用時間開展博物研究，編撰教學用書時開展理論研究，推動科學教育改進時開展調查研究，研究已經成為他發現問題、認識問題和解決問題的主要路徑。不僅如此，他還積極開展學術交流，獲得了常人所難以企及的平臺，他的許多思想主張也正是在交流中受到啟發才提出來的。三要參與課程開發。吳家煦參與編撰科學教學用書，能夠充分接觸和認識當時小學科學教育發展的許多實際問題，把住小學科學教育發展的脈搏，等于站在了小學科學課程改革的前沿。四要勇于實踐，甘于奉獻。吳家煦不是一個書齋型學者，而是一個務實的實踐者。只要他認為是對發展科學教育有效的辦法，他都會積極提出解決方案，建議推進并反復督查。他的這種實踐干勁源自于他的奉獻精神和對科學教育的極大熱情。他“向日以推進科學教育為己任”，“耗費了許多心血，犧牲了不少金錢(以前為了進行各種科學教育事業，每年的俸給收入要用去三分之一)”[1]。具有這樣的投入精神，成為專家自是勢在必然。