張永杰

摘? 要： 科學技術史課程的思政教育作用較為顯著，可挖掘出很多思政教育元素。文章分析了《科學技術史》上一些重量級科學技術專家們的事跡、一些重大科學技術事件的發(fā)展過程及科學技術演進規(guī)律，挖掘出其中的思政教育元素，歸納為榜樣動力元素、學習指導元素、規(guī)律認知元素等三大類，并以類別細分的方式介紹了各思政元素的具體運用。

關鍵詞： 科學技術史; 課程思政; 思政元素

中圖分類號： G712? ? ? ? ? 文獻標志碼： A? ? ? ? ? 文章編號： 1671-2153（2020）05-0077-05

科學技術史適合高職各專業(yè)的學生學習，其與思想政治教育的協(xié)同效應較顯著，在思想政治理論課、通識教育課程、專業(yè)教育課程等三位一體思想政治教育體系中占有重要地位?？茖W技術史在內(nèi)容上突顯文理交叉，是一座富含思政元素的礦藏，經(jīng)過科學探礦和合理開采后能為可持續(xù)推進課程思政改革提供持久動力[1]。其對高職生的學習精神、學習動力和學習方法等的形成有很大的輔助作用。

科學技術史對文理交叉的復合型人才培養(yǎng)具有積極的作用。教師講課時要側(cè)重于講解科學技術專家們的人生經(jīng)歷及成就、科學技術事件的發(fā)展過程及演進規(guī)律、對當代人的啟迪等。

一、榜樣動力元素

通過科學技術史課程的學習，高職生能以眾多科技專家們?yōu)榘駱?，錘煉堅強的個人意志，逐步養(yǎng)成良好的心理品質(zhì)，激發(fā)自身深層潛力。

（一）艱苦奮斗和百折不撓的榜樣

很多科學技術巨人是在極端困苦的條件下，發(fā)揚百折不撓的探索精神，甚至以獻出生命為代價，才獲得科學技術成果。在了解科技專家們遭遇過的困難、挫折、失敗后，學生們才感到獲得成功實屬不易，在學習和研究時才愿意付出更多的時間和精力，不再因為失敗而氣餒。

開普勒為后人留下了寶貴的精神財富和教育素材。學生在學習中學物理時已知道開普勒提出了行星運動三定律，被稱為“天空立法者”。但很多學生并不知道他的一生是在極端艱難的條件下度過的，長期漂泊、生活貧困以及來自教會的迫害等不斷困擾著他，在花甲之年他還長途跋涉去索要20余年的欠薪，卻不幸病死在途中。開普勒的勤奮、堅韌、執(zhí)著和頑強等精神品質(zhì)很值得當代高職生學習。

很多發(fā)明和創(chuàng)造都是經(jīng)歷數(shù)百次、甚至上千次的失敗后才獲得到成功的。例如瑞典人諾貝爾于1876年秋發(fā)明烈性炸藥、美國人愛迪生于1879年發(fā)明白熾燈、美國人萊特兄弟于1903年試飛飛機成功等，特別是諾貝爾在試驗炸藥過程中付出了慘痛的代價，其弟弟和幾名助手被炸死，其父親也被炸傷。

（二）獻身精神的榜樣

科學技術史上涌現(xiàn)出很多科技巨人為堅持或探尋真理而獻出寶貴生命的案例，高職生從中能學習到他們的忘我斗爭精神，并能領悟出一些為人處事的哲理和準則。（1）麥哲倫、達伽馬等雖出身于貴族，在大航海時代里卻依然冒著生命危險進行航海探險，其中麥哲倫于1521年在菲律賓被土著人殺害。（2）解剖學家塞爾威特因堅守的觀點與當時流行的蓋倫觀點相抵觸而被教會于1553年燒死。（3）布魯諾堅持并推廣哥白尼的“日心說”而被教會于1600年用火刑燒死。（4）1633年伽利略被羅馬宗教裁判所判處終身監(jiān)禁，在失去人身自由、雙目失明的情形下堅持力學研究。

（三）創(chuàng)新精神的榜樣

當代高職生可以學習前人研究問題的方法和思路，應用到自己的學習和工作中，培養(yǎng)自己的科技創(chuàng)新能力。

科技專家們能獲得很多科技成果，在于其擁有超強的觀察力、思考力和想象力?？萍紝＜覀冄芯繂栴}的方法和思路對當代高職生有很大的啟迪作用。（1）1583年伽利略在比薩教堂里觀察到蠟燭架擺動很有規(guī)律性而創(chuàng)造出擺鐘。（2）1609年5月伽利略偶然間聽到一則消息“荷蘭人發(fā)明了一種能望見遠景的幻鏡玩具”，他便很快仿造、創(chuàng)新出2架望遠鏡指向星空。（3）18世紀下半葉英國人瓦特對蒸汽機進行了20多年的持續(xù)探索和改進，最后獲得成功，到1790年瓦特的蒸汽機完全取代了老式的紐可門蒸汽機。（4）1831年10月法拉第在做電磁感應實驗時發(fā)現(xiàn)電流。

（四）創(chuàng)業(yè)精神的榜樣

科學技術史上有一些科技成果被成功商業(yè)化的事例，通過學習讓高職生看到自古以來科技成果轉(zhuǎn)化一直在進行，促進學生積極利用新技術、新思維來創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)。（1）瓦特蒸汽機商業(yè)化。瓦特通過技術成果商業(yè)化，才使得改進蒸汽機的工作得到資金支持，最后他也變得很富有。（2）汽船應用于航運。1806年美國人富爾頓在美國建造了一條平底船、裝備上一臺蒸汽機，1807年始這條叫“克勒蒙特號”的蒸汽船開始了蒸汽機在船運上的歷史，并為富爾頓帶來了豐厚的收入。（3）奔馳汽車公司的發(fā)展和壯大。德國人奔茨于1885年研制成三輪汽車，1893年奔茨創(chuàng)建奔茨汽車公司，開始生產(chǎn)四輪汽車，人類的汽車工業(yè)從此興起。（4）瑞典人諾貝爾一生擁有255項專利發(fā)明。他開設了約100家公司和工廠，積累了巨額財富;1895年他立遺囑將其遺產(chǎn)的大部分作為基金設立5個獎項，即諾貝爾獎。

（五）逆境成才的榜樣

此類事例有助于激發(fā)高職生的自尊、改變其自卑的心理狀況，從而為他們努力學習、刻苦鉆研提供源動力。一些科技專家們立足于社會基層，經(jīng)過不懈的努力、持續(xù)的探索和創(chuàng)新后，獲得很多重大科技成果，成為世界級工匠。在高職生畢業(yè)后絕大部分人同樣將在社會的基層打拼，這類案例啟示他們雖然從基層做起，但經(jīng)過不懈的奮斗，人生也會出彩的。（1）北宋平民畢昇發(fā)明活字印刷術。他初為印刷鋪工人，專門從事手工印刷工作，他在印刷實踐中深知雕版印刷術有很大的缺陷，于是認真總結(jié)了前人的經(jīng)驗，完成了此項發(fā)明。（2）紐可門、瓦特等均出身于工匠，他們對蒸汽機的實用化做出了重大貢獻。（3）18世紀美國人富蘭克林成為物理學家和政治家，他的成就數(shù)不勝數(shù)。富蘭克林僅接受過2年正規(guī)學校教育，隨后在小印刷所當了近10年的印刷工人，在此期間他經(jīng)常在晚上把書店的書拿回家閱讀，第二天早上再歸還，他通過這種學習方式學習了大量的知識。

二、學習指導元素

（一）激發(fā)興趣

高職生的好奇心、求知欲、興趣和愛好等構成了有利于其創(chuàng)造的內(nèi)部動機，據(jù)此他們將逐漸形成積極的情感態(tài)度，進一步促使他們學習和鉆研教材上的知識。

在學習科學技術史的過程中，當高職生把每項科學技術的發(fā)展過程從頭到尾總結(jié)和梳理順后，他們會感嘆古代人的智慧和艱辛：原來當代教科書上那些結(jié)論早在幾千年前都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)了。例如，在初中物理上學生已學習過阿基米德的偉大貢獻，但對其所處的時代、工作環(huán)境和全面貢獻等了解較少。通過學習科學技術史學生將知道阿基米德生活在古希臘時代，他和中國的秦始皇嬴政、漢高祖劉邦等是同時代的人，他在物理學、機械應用、幾何學等方面都有很多成就，學生在中學階段學過的很多幾何學方面的知識也是由他發(fā)現(xiàn)的。

（二）重視數(shù)學

當前很多高職生感覺微積分太抽象，理解積分過程很有難度，甚至很多人因此放棄學習大學數(shù)學課程。

很多學生在上小學時就已知道英國人培根的很多名言，例如“知識就是力量”。當高職生學習到培根有關數(shù)學的論述后，他們一定會改變對數(shù)學課程的看法，例如數(shù)學教育非常重要、經(jīng)驗材料必須用數(shù)學來加以整理和論證、任何一門科學都不能離開數(shù)學等。近代科學巨人開普勒、伽利略、牛頓等，雖然在天文學或物理學上做出了巨大貢獻，但他們都曾當過數(shù)學教師，他們的數(shù)學理論知識都非常豐富，其中牛頓還創(chuàng)立了微積分（流數(shù)術）。

科學技術史上展現(xiàn)出一些科技專家們由于缺乏數(shù)學知識和工具而錯過了重大定律或定理的發(fā)現(xiàn)。以下一些重大科學發(fā)現(xiàn)事件啟示同學們要下苦功夫把大學數(shù)學學好。（1）據(jù)科學技術史上評述開普勒僅看到了萬有引力定律的影子和提出了積分思想，牛頓由于發(fā)明了微積分（流數(shù)術），才計算出萬有引力定律公式，被確認為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)者。這則史話讓同學們倍感學習微積分是很有必要的。（2）英國物理學家焦耳擅長做試驗，但由于數(shù)學不好，僅提出了能量守恒定律，并沒有給出計算公式。德國物理學家赫姆霍茲則立足于力學基礎之上，追尋各種能量轉(zhuǎn)換過程中的數(shù)學表述，最終被確認為能量守恒定律的創(chuàng)立者。（3）法拉第自學成才，不熟悉數(shù)學，他只能定性地用文字表述了電磁感應現(xiàn)象，不能給該理論予以數(shù)學式子表示，是數(shù)學天才麥克斯韋完成了這項工作，并且補充了更多的內(nèi)容，從而奠定了電磁場理論的基礎。

（三）安慰與鼓勵

科學技術漫長而曲折的發(fā)展歷史，讓高職生不會為自己短期不能理解一些科技成果而擔憂。因為一些結(jié)論是經(jīng)過數(shù)百年、甚至上千年的演進變化才形成的，理解起來一定很有難度的，從而讓高職生獲得很多的心理安慰，他們需要經(jīng)常認真鉆研教材、查閱書籍、多做教材上的習題和作業(yè)，才能逐步理解并掌握定理、定義和公式等。

（四）重視文化和思想的學習

文化促進了科學技術發(fā)展。近代自然科學產(chǎn)生于“歐洲文藝復興運動”后期，該運動為近代科學技術大發(fā)展營造了文化氛圍。高職生都熟知這一時期涌現(xiàn)出的那些大師，諸如畫家達·芬奇、哲學家培根、詩人但丁等，通過學習科學技術史學生將對這些大師有更全面的了解。例如達·芬奇是博學者，在近代自然科學很多領域他都有較高的成就，他還曾當過軍事工程師、建筑師、雕刻家和音樂師等;培根不僅是哲學家，他還在數(shù)學、天文學、地理學、化學、醫(yī)學、邏輯學等方面有很多成就，并開創(chuàng)了實驗科學。

“啟蒙運動”傳播了科學思想。17世紀于英國開始的“啟蒙運動”，是傳播科學思想的過程。科學思想從英國傳播到法國，又傳播到德國和其他國家，是歐洲近代第二次思想解放運動。大文豪伏爾泰是 “啟蒙運動”的領航者。

（五）認識社會環(huán)境的作用

只有在穩(wěn)定的社會環(huán)境里，科學技術才能快速發(fā)展，科技成果產(chǎn)出才會豐富。戰(zhàn)亂時代，社會環(huán)境動蕩，對科學技術及專家們沖擊太大，致使科技成果較少。這啟示同學們只有在社會環(huán)境、個人學習環(huán)境和心態(tài)等都較穩(wěn)定的條件下，才能獲得更多的學習成果，才能促使自己快速的成長和發(fā)展。（1）高職生熟知唐詩、宋詞、唐宋八大家等，教師講課時要指出由于唐朝、宋朝等朝代存在的時間較長、社會相對穩(wěn)定，因此經(jīng)濟、文化和科技等都得到很大發(fā)展，科技成果相對較豐富。（2）公元5世紀至15世紀歐洲中世紀時期，饑荒、瘟疫和戰(zhàn)爭等無處不在，人類從希臘科學文明和羅馬統(tǒng)治的高峰跌落，歐洲科學技術發(fā)展較緩慢，直到文藝復興運動時才開始復蘇。（3）中國明朝中后期以來有兩個時期中華大地上戰(zhàn)亂不斷，中國社會生產(chǎn)力及科學技術發(fā)展遭到了很大的破壞。一是明末清初幾十年間;二是從1840年鴉片戰(zhàn)爭開始到1949年新中國成立的100多年間。

（六）增強自信心

在中國科學技術史中可探尋到馬克思主義與中國傳統(tǒng)文化契合的價值，增強學生對中國傳統(tǒng)文化、馬克思主義中國化等的認同[2]，提高高職生的愛國主義教育效果，增強民族自豪感和社會責任感。

中國古代四大發(fā)明改變了世界文明的進程，馬克思也曾給予非常高的評價。張衡、張仲景、祖沖之、蔡倫、沈括等中國古代科技專家們曾為世界科學技術的發(fā)展做出過偉大貢獻。新中國成立后，國家大力發(fā)展科學技術，先后獲得系列的重大科技成果，如1964年試爆原子彈成功、1967年試爆氫彈成功、神州飛船載人飛天、屠呦呦獲諾貝爾獎等等。高鐵、掃碼支付、共享單車和網(wǎng)購等當代中國新發(fā)明正在改變著全世界。

三、規(guī)律認知元素

自從人類社會出現(xiàn)始，人類都在試圖弄清社會條件、生產(chǎn)水平、科學文化與科學技術發(fā)展的關系及發(fā)展過程中的規(guī)律。

（一）應用驅(qū)動創(chuàng)新

很多科技成果是在社會生產(chǎn)、生活和戰(zhàn)爭等的應用驅(qū)動下才發(fā)明、創(chuàng)造和進步的。數(shù)學、醫(yī)學、天文學等首先出現(xiàn)在人類社會中，主要是因為這3大學科與人類社會的生存和發(fā)展有著密切的聯(lián)系。例如，古埃及人為測量尼羅河泛濫后的土地而創(chuàng)造與發(fā)展了數(shù)學和幾何學。古埃及人還創(chuàng)造了人類歷史上最早的太陽歷（每年365天），太陽歷是古埃及人從對天狼星偕日升、尼羅河周期泛濫等的長期觀察中總結(jié)出來的。

（二）量變到質(zhì)變

科學技術的發(fā)展是一個由量變到質(zhì)變的過程。后人在繼承和發(fā)展前人研究成果的基礎上，經(jīng)過很多挫折和失敗，一步一步走向成功。這是一個持續(xù)進步的過程，新事物的誕生是人類集體智慧的結(jié)晶[3]。這啟示高職生要認真學習教師們傳授的知識，再經(jīng)過積極思考，才能提高自身的科技創(chuàng)新水平。

蒸汽機成為改造世界的動力，是經(jīng)過100多年的實驗研究和理論探索才得到的。在礦井排水問題的刺激下，蒸汽機產(chǎn)生了，從1674年開始先后由巴本、賽維利、紐可門、瓦特等多人的探索和改良，于1782年才得到廣泛的應用。

牛頓的經(jīng)典力學體系是建立在眾多前輩大師們工作基礎之上的。哥白尼、伽利略、開普勒、惠更斯、費爾馬、波義耳、巴羅等人的研究，為牛頓經(jīng)典力學體系的建立奠定了基礎，其中伽利略和開普勒的研究成果尤為重要。

（三）學習運用數(shù)據(jù)

從一些史料可知在2000多年前人類已開始應用相關數(shù)據(jù)于科學技術工作了。學生將會明白當下的“大數(shù)據(jù)”僅是個時代性名詞，是相對于當前的數(shù)據(jù)存儲條件和數(shù)據(jù)處理能力而言的，數(shù)據(jù)的科研作用，古人早已在實踐。

古希臘人曾在天文學上運用進行探索的例子。喜帕恰斯是古希臘最偉大的天文學家，他生活的年代相當于我國西漢前期，他在構建日月和行星運動幾何模型時，采用了古巴比倫幾個世紀以來保存的觀測數(shù)據(jù);并且喜帕恰斯也留下了大量的觀測資料，后人在定出行星的各種周期與參數(shù)時，利用了他的觀測結(jié)果。

我國古代天文歷法中也有運用數(shù)據(jù)進行探索的例子。南朝的何承天利用他舅父徐廣40多年的觀察材料和他自己40年的觀察研究資料，得出了赤道歲差每100年差1度的結(jié)論。我國二十四節(jié)氣時間節(jié)點很準確，是我國古代人通過長期觀察太陽周年運動，認知一年中時令、氣候、物候等方面的變化規(guī)律，并不斷修正與完善的結(jié)果。

開普勒應用數(shù)據(jù)于科學技術，提出“行星運動三大定律”，并給出了計算公式。開普勒認真研究了第谷生前對行星20多年的觀測資料，得出軌道定律、面積定律和周期定律等，提出星體之間存在著萬有引力。

（四）理解相關概念和規(guī)律

有助于高職生理解一些重大的科學技術相關論述。如科學技術是第一生產(chǎn)力，是從科學技術發(fā)展史的研究中得出的必然結(jié)論;科學發(fā)展觀是科學技術發(fā)展規(guī)律的理論概括。

有助于高職生理解一些科技發(fā)展規(guī)律。從近代開始科學走在技術的前面、科學為技術發(fā)展提供理論指導;一項科技發(fā)明若缺少科學原理的正確指導，通常是難以取得成功的，例如內(nèi)燃機的發(fā)明：首先依賴于確立起來的大致符合實際的理論和原則，再據(jù)以實踐指導及不斷探索，最后才獲得成功[3]。

有助于高職生理解正在進行的第四次科技革命。學生已廣泛關注到正在中華大地上進行的科技革命浪潮，這與前3次科技革命相比僅是驅(qū)動方式不相同而已，“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)技術、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等技術要素，類似蒸汽機、電力、計算機等。第四次科技革命同樣是應用驅(qū)動技術革新。

通過學習前三次科技革命的發(fā)展過程，學生將會感受到每次科技革命都推動了社會向前發(fā)展。同時，讓他們看到科技革命雖然是用一種新技術代替另外一種老技術，但很多基礎理論知識從古至今都是用到的。高職院校以技能與技術教育為主，但不可忽視基礎理論知識的教學，要讓學生牢固掌握基礎知識。

（五）理解負面影響因素

通過科學技術史課程的學習，高職生將會了解到科學技術雖然促進了社會、經(jīng)濟和政治等的高度發(fā)展，但也帶來了很多人間悲劇。如在第一次世界大戰(zhàn)、第二次世界大戰(zhàn)、海灣戰(zhàn)爭中，最先進的科學技術被用于制造各種先進武器，用于相互殘殺，破壞了社會發(fā)展和人類文明。

人們在享受著科學技術帶給人類豐富的物質(zhì)和精神生活的同時，也面臨著環(huán)境破壞和生態(tài)危機等帶來的種種威脅。諸如大片森林被毀壞、大量物種滅絕、土地荒漠化、溫室效應導致自然災害頻發(fā)、酸雨和核放射污染事件等。

科學技術正在去技術化、裝備普遍傻瓜化。隨著人工智能相關技術的應用與推廣，許多行業(yè)中機器人正在逐漸代替人類。當前高職生學習過程越來越依賴電腦、手機等設備，越來越依賴網(wǎng)絡信息等技術手段，他們不用再努力學習與思考了，相應地，其學習壓力減少很多，但卻致使其邏輯思維能力急劇下降。

（六）糾偏與勘誤

科學技術史課程能培養(yǎng)高職生具有理性的、思辨的、嚴謹?shù)目茖W精神，進一步促使他們在創(chuàng)新氛圍中敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新和有所創(chuàng)新。

伽利略在比薩斜塔上拋下兩個質(zhì)量不等的小球做自由落體試驗。雖然在中小學課文或科普知識上都曾描述過該試驗的過程，但經(jīng)過科學考證伽利略并沒有在比薩斜塔上做過該試驗，或許當年他在其他地方做過該試驗。

1752年富蘭克林曾做過著名的“風箏實驗”：在雷雨天氣里，放飛風箏引雷電，給地面上的萊頓瓶充電。作為流傳已久的經(jīng)典傳說，很多人深信不疑。但據(jù)《科學技術史》書上的解釋，富蘭克林根本做不成該試驗的。

科技專家獨自創(chuàng)造出來的科技成果。很多中小學教材和科普知識上經(jīng)常展示一些科技巨人及他們獲得的成就，通過學習科學技術史的學習，學生將清楚：科學技術的發(fā)展及演進是群眾集體智慧的結(jié)晶。

四、結(jié)語

科學技術史是高職院校重要的通識課程。開設該課程相當于搭建了涵養(yǎng)德性的平臺，在綜合素質(zhì)的培養(yǎng)中浸潤了價值和道德，實現(xiàn)了培養(yǎng)職業(yè)技能和職業(yè)精神的高度融合[4]。

參考文獻：

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