科学史融入科普教育的现实审视和路径探索_张必胜.pdf

第 39 卷第 1 期2 0 2 3 年1 月自 然 辩 证 法 研 究Studies in Dialectics of NatureVol 39，No 1Jan，2023文章编号:1000 8934(2023)1 0138 07科学史融入科普教育的现实审视和路径探索张必胜，许亚亚(贵州师范大学 教育学院，贵阳 550025)收稿日期:2022 5 29基金项目:国家社会科学基金资助项目“明清西方数学词语汉译用字的历史研究”(21BYY002)。作者简介:张必胜(1980)，贵州思南人，贵州师范大学教育学院教授，博士生导师，主要研究方向:科学史、科学教育、翻译史、教育史;许亚亚(1998)，重庆万州人，贵州师范大学教育学院硕士研究生，主要研究方向:科学教育、科普教育。摘要:科学史融入科学教育的研究引起了学界的普遍关注，而科普教育与科学教育具有内在的相似性，将科学史融入科普教育不仅是一种新的尝试，更是推进科普教育深入开展的积极探索。基于提高全民科学素质的目标，科普教育更凸显其适用性和实施的必要性。科学史与科普教育的内在关系不仅为二者的融合提供可行性，还便于进一步解读科学史融入科普教育的时代意义和原因。另外，科学史融入科普教育也应克服二者发展的相对独立性，遵循一定的原则，从教学、制度和活动等层面探索多样化的融合路径，促进科普教育的广泛开展。关键词:科学史;融入;科普教育;科学教育;科学素质中图分类号:N09;G315文献标识码:A科学教育主要是传播科学知识、教授科学方法、培养科学思维并理解科学精神;科普教育则是普及科技知识、倡导科学方法、传播科学思想并弘扬科学精神，二者具有内在的相似性，并以提高科学素质为目标指向。为了增强全民的科学素质，不仅要关注学生群体，也要面向社会大众，引导其理解科学的本质，并且延伸到涵盖社会、学校和家庭的科普教育，彰显科普教育的广泛适用性。科学史不仅能描述具体的发现，还能阐述科学精神的发展，深刻揭示真理产生和发展的历史、人类反映真理的历史以及人类思想逐步赢得解放的历史，最终觉察到那些永恒的内容。1 科学史融入科普教育有助于公众理解科学，从整体上把握科学发展的进程，摆脱片面掌握科学知识的旧实在论的科学观，跳出传统科学教育的窠臼2，提升国民的科学素质水平。目前，仅有少数研究者关注到科学史运用于科普场馆的展教活动，但仍未直接揭示科学史与科普教育之间的关系，深入挖掘科学史对科普教育实施的潜在价值。鉴于此，首先剖析科学史与科普教育的内在关系，揭示二者融合的时代意义，以期引发社会的广泛关注，随后探究科学史融入科普教育的问题和原因，藉此阐明融合的原则与路径，推进科学史在科普教育领域的深入发展。一、科学史融入科普教育的根据及意义尽管科学史与科普教育作为相对独立的个体，但仍有其内在的联系，阐明二者融合的内在根据便于进一步解读科学史融入科普教育的时代意义，推动科学史在科普教育中的运用和发展。1 科学史融入科普教育的内在根据科学史是人类认识自然经验的历史回顾，它研究内容的丰富性与研究视角的特殊性决定其可以成为科普教育的重要资源。科普教育是面向社会大众实施的提升科学素质水平的普及教育活动3，包含了科学思想和精神的渗透、科学方法的运用以及科学知识的普及等重要内容。结合二者的特点，拟从四个层面剖析内在的关系，为科学史的融入寻求牢固的着力点。其一，科普教育的主要内容之一便是普及科学知识。个体的前概念和科学史是平行的4 37，科学史的融入不仅可以唤醒个体对科学知识产生过程的设想，强化公众对科学概念以及内容的理解，还能丰富科普教育的内容。科学知识是经过科学共831DOI:10.19484/ki.1000-8934.2023.01.016科学史融入科普教育的现实审视和路径探索同体简化总结后呈现给广大民众的产物，科学史的加入有助于公众系统把握科学知识的发展全貌，了解科学概念和理论产生的历史背景、科学家拟解决的关键问题、面临的阻碍和采取的方法，进而加深对知识的理解，助推科学知识的传播。如我国传统代数理论的发展历史悠久，但要深刻理解其内容，便要厘清“代数”这一专业术语的来龙去脉，掌握其演变历史，才能挖掘蕴涵的数学理论的本质与思想5，这足以体现科学史的价值所在。其二，科学方法的普及和倡导是科普教育的重中之重，是公众理解科学的重要体现，也是指导公众解决问题的关键手段。科学方法是在科学研究过程中产生知识的“知识”，是人类认识自然、揭示科学问题的有效手段和操作方式，是科学思维和实践规律的重要体现4 174，其中的复杂性和抽象性不言而喻。科学史在某种程度上讲也是科学方法的发展历史，其中涵盖了典型的科学方法，为此，科学史的融入将凸显科学方法形成的曲折过程以及倡导科学方法的必要性。“工欲善其事，必先利其器”，在具体普及科学方法时，透过科学史便于了解科学方法产生和发展的背景知识和探究轨迹，从源头上剖析科学方法的适用范围和局限性，从而增强对科学方法的理性认识，摆脱传统经验式与伪科学的处事方式，增进科学处理公共事务的本领，积极倡导科学方法的运用。其三，科学思想的传播也是科普教育的重要内容之一。科学思想是科学发展得以持续推进的内在动力，也是科学家展开理论思考、科学探究和逻辑推理的基础。在某种程度上，科学史亦是科学思想的发展、演变历史，每一个科学理论体系建构的背后都蕴藏着新的科学思想，而科学思想又主要源于科学实践活动。如徐光启与利玛窦在翻译几何原本 的实践中为我国引入了西方逻辑演绎的科学思想6，并为传统数学注入了新的数学理论体系，即具有两千年历史的公理化理论7。此时，从科学史出发是了解科学实践活动的便捷途径，藉此获悉科学思想的发展动态和具体细节，更能彰显科学思想在实践中的关键作用。其四，科普教育的核心任务是弘扬科学精神。科学精神是科学工作者利用科学方法认识自然世界、积极探索宇宙奥秘、追求真理的产物，也是支撑科学家不畏艰难险阻、持之以恒开展科研工作的精神力量。任鸿隽曾高度赞扬科学精神，并将其视为“科学发生之源泉”，同时也是科学家的“人志”。通过科学史可以发现丰富的科学精神，比如批判怀疑的创新精神、积极探索的求知精神、实验验证的求实精神和无私奉献的牺牲精神。8 其中，都蕴涵着深厚的人文底蕴。科学精神的培育和弘扬是科技发展和社会进步的强大推动力量，远胜过普及科学知识产生的影响力。2 科学史融入科普教育的时代意义科学史与科普教育的内在关系为二者的融合提供了着力点，并且揭示科学史融入科普教育的时代意义可以激起社会的广泛关注，逐渐认同二者融合的价值，助推科普教育的有效开展。一是普及科学的知识和方法，深入理解科学本质，提升国民的科学素质。在科普教育的过程中，科学史便发挥着让不懂科学的外行人理解科学的作用。9 同时，引导并帮助公众真实贴近科学本质，趋向提升公众科学素质的教育目标。一方面，科学史的参与注重科技成果的创造过程，有效弥补重结果轻过程与细节普及的缺陷，加强科普教育的理论深度，体现探究科学本质的内涵，有效避免伪科学陷阱。另一方面，丰富的科学史内容与科普教育目标的内在耦合性促使公众通过学习历史框架来把握科学的整体性，不再拘泥于科技知识的简单传播，而是深刻体会背后蕴藏的科学思想和精神，积极利用科学方法探究科学本质，掌握科学发展的全貌。二是树立科学的思想，辩证看待科学与社会的关系，追求二者的和谐发展。部分认同内史论的科学史家将科学视为抽象的、理性的，甚至是至高无上的智力活动，摆脱了当前社会、政治和经济环境的制约，仅注重科学自身的独立发展，关心在历史中科学事实前后的逻辑联系。4 14然而，科学的发展是不可能完全被置于隔绝社会影响的真空状态，科学史的再现有利于社会大众在科学发展的过程中领悟并理解科学思想。为此，科学史融入科普教育能够加深公众对科学与社会关系的认识，将科技发展置于复杂的社会背景和文化中去，拉近与人类社会生活与生产的距离，并且有利于公众运用理性的科学思想关涉未来的科技政策，增强参与公共事务的能力，保持对科技成果的敬畏之心，让科技真正成为造福人类的工具，以此促进人与科技、社会的和谐发展。三是弘扬科学精神，发扬科学的人文性，弥补931自然辩证法研究第 39 卷第 1 期科普教育中科学精神的缺失。科学史融入科普教育将体现科学的人文性，理解科学作为“特殊人类事业”的定位，不能将其置身于人类之外进行发展。10 当下的科学实践活动都是由“人”开展的，当理解科学的起源和发展时，便会凸显蕴涵的人文性，认识这一活动的本质是满怀激情的人的活动，任凭你详尽的拆解，最终都会留下个人化的东西11，进而揭示人类和科技发展关系的正确指向以及其中蕴藏的科学精神。显然，关注科普教育中科学史的人文性在一定程度上避免将科学作为与人类文化无关的工具这一倾向的随意发展，丧失社会伦理的约束，趋向非人性化的发展态势。从而，二者的融合便能将科技发展束缚在有人性的价值观和规范中去，以谋求社会对其的有效约束，构建现代科学的精神特质12，弘扬科学的人文性、无私利性和公有性，实现科普教育中科学性和人文性的统一。二、科学史融入科普教育的问题及原因厘清科学史融入科普教育的根据和意义后，需要深入探讨二者融合的问题以及原因，发挥科学史在科普教育中的关键作用，实现科普教育的本体价值和附加价值，提升国民的科学素质水平，助推国家的创新发展。1 科学史融入科普教育的问题在科学史层面，主要存在科学史的工具价值取向和“辉格式历史解释”的困境;在科普教育层面，主要面临实施范围有限、师资配置不足且素质有待提升以及科普产业发展不成熟等境遇，致使二者的有效融合遭受质疑。(1)科学史的工具价值取向科学史拥有丰富的内涵和功能，并且在科学史的价值层面，有学者曾从理论角度剖析科学史为科学、素质教育、学术和现实服务的价值。13 通过多方面的分析，为科学史实践价值的体现提供了参考。目前，在基础教育阶段科学史主要运用在科学教育中，科学教师简单地引入并阐述科学家的逸闻趣事或研究过程，发挥科学知识传递时外裹的“糖衣”作用，注重科学史充当教学手段的实用价值而忽视其内在价值的实现。14 这一过程缺乏对重点历史事件真伪的思辨和判断、关键过程的寻根究底，容易导致科学史在科学教育中被简化、篡改或歪曲，不利于培养学生的历史意识和批判意识。正如在高中生物教材中就轻描淡写摩尔根辛苦培育白眼果蝇的曲折过程极易传达科学发现是偶然之举的错觉。显然，这种仅关注科学史表面的作用而忽视其丰富内涵的现象体现了科学史的工具价值取向，从而将其置于教学的附属地位，弱化科学史的教育价值。此外，尽管部分科技馆中存在历史展品，但主要是发挥吸引参观者注意力和激发兴趣的功能，缺少深入讲解科学史的相关教育活动。15 仍未突破工具价值取向，充分体现科学史的应然价值。(2)科学史“辉格式历史解释”在科学史融入科学教育的过程中，难以摆脱对科学史研究的价值取向问题，即基于不同取向将产生不同的结论，若将科学史融入科普教育仍面临同样的问题。史学家巴特菲尔德提出了“辉格式历史解释”，即以现代科学为基准和参照去审视和衡量历史的科学成果。16 为了更好地让公众理解科学发展的全貌和演变过程，采取批判“辉格式历史解释”的路线更恰当，避免“时代错位”，努力恢复原初的历史面貌。但是，对于科学史的解读，人们时常表现出“辉格式”倾向，习惯从当前的视角和参照去评判历史事件，阐述历史事件对现下科学发展做出的贡献，并认为没有产生当前科学知识的理论是错误的。这种错误的历史解读绕开了历史研究中真正的问题，消解了历史的复杂性并提供了简捷的通道，不利于公众系统把握科学发展的艰苦历程、认清科学家的真实形象，被零散的、片面的、缺乏体系和逻辑的科学史片断所误导，认同现代科学知识即真理和绝对权威，忽视科学成果的问世是历经数代科学家殚精竭虑的结果，不仅包含推动科学发展的人，也涵盖了为科学发展奠基、提供数次失败尝试和丰富经验的人。科学史的“辉格式”解读将违背科普教育的初心，难以精准指向核心的科学发展问题，极易被科学知识亘古不变的永恒主义倾向和以偏概全的伪科学观念误导，加大理解科学本质的难度，不利于公众科学素质的提升，弱化科学史在科普教育中的价值，制约二者的深度融合