劉琪

（陜西師范大學(xué)出版總社中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考編輯部，西安，710062）

在很早以前人們就開(kāi)始關(guān)注科學(xué)史對(duì)科學(xué)教育的作用和意義[1]。近年來(lái)興起的HPS 教育倡導(dǎo)在科學(xué)教育中進(jìn)行科學(xué)史、科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)方法的教學(xué)，反映了人們對(duì)科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的重視。HPS教育已成為當(dāng)前國(guó)際科學(xué)教育研究的前沿性課題之一，全球各國(guó)在科學(xué)教學(xué)與改革方案中也對(duì)它給予了充分的關(guān)注，并誕生了不同的融合模式[2]。不管是從打通科學(xué)與人文的角度，還是從認(rèn)知發(fā)展的角度，我們都相信合理地將科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)可以有效地促進(jìn)學(xué)生深度理解科學(xué)概念、方法及本質(zhì)，關(guān)注科學(xué)理論與時(shí)代背景的關(guān)聯(lián)性[3]。然而，我國(guó)教師培訓(xùn)體系中往往缺失科學(xué)史部分的內(nèi)容，在中等教育中主要是用科學(xué)史進(jìn)行簡(jiǎn)單的事實(shí)介紹和課堂引入，對(duì)科學(xué)史的利用還停留在淺表層面，而高等教育中又存在課程開(kāi)發(fā)不足、不成系統(tǒng)、普及度低等現(xiàn)象[4]，以實(shí)驗(yàn)科學(xué)為導(dǎo)向的教育風(fēng)氣和資源配置傾斜等種種因素的限制導(dǎo)致科學(xué)史在教學(xué)中難以有效地被利用，發(fā)揮出其應(yīng)有的內(nèi)在功能?！度耸侨绾螌W(xué)習(xí)的》一書(shū)中指出，我們對(duì)內(nèi)容的處理水平建立在自身對(duì)內(nèi)容本身的理解水平之上，建立在我們期望達(dá)成的教育目的之上[5]。因此，要想解決上述問(wèn)題，在教學(xué)中用好科學(xué)史，首先需要從認(rèn)識(shí)層面開(kāi)始慢慢拓展、深入，從對(duì)科學(xué)史本身的認(rèn)識(shí)和期望用它達(dá)到的教育目的入手，在廣度和深度上做細(xì)致的挖掘，思考、探索科學(xué)史融入科學(xué)教學(xué)的路徑，并讓這種融入從一開(kāi)始的樸素的呈現(xiàn)變得更具科學(xué)性、創(chuàng)造性、深入性、豐富性。下面具體闡述加深科學(xué)史認(rèn)識(shí)并將其融入教學(xué)的啟示。

一、能看到科學(xué)史中大量的人物與事件素材

從字面上理解，人們?nèi)菀装芽茖W(xué)史理解為科學(xué)的歷史，許多教師結(jié)合自身學(xué)習(xí)歷史的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為科學(xué)史是一系列人物和事件在時(shí)間上的簡(jiǎn)單堆積，對(duì)歷史的認(rèn)識(shí)還停留在對(duì)基本史實(shí)的記憶層面。因此，在教學(xué)中只能是適時(shí)引入具體的科學(xué)事件和人物，進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹和背景資料補(bǔ)充，吸引學(xué)生的注意力，增進(jìn)其學(xué)習(xí)興趣。然而，即使我們只是關(guān)注碎片化的事件和零星的人物（如在教學(xué)中提出一些重大的事例，分析一些簡(jiǎn)要的思想，介紹一些核心的人物），也應(yīng)進(jìn)行教學(xué)上的深挖。這是因?yàn)閺恼J(rèn)知科學(xué)的角度看，科學(xué)史中大量的人物與事件素材有助于我們有效組織教學(xué)，原因有二：第一，情感體驗(yàn)?zāi)軌蚣由钣洃浐蛯W(xué)習(xí)效果。研究表明，多感官參與和深層次的情感體驗(yàn)?zāi)茏屓藢?duì)所學(xué)內(nèi)容印象深刻，更快更牢固地掌握相關(guān)知識(shí)。美國(guó)著名傳記作家艾薩克森曾說(shuō)：“科學(xué)史是通向理解創(chuàng)造力和想象力的應(yīng)用的唯一正確道路，它發(fā)現(xiàn)了個(gè)體性格的力量，歷史是在這些個(gè)體互動(dòng)中創(chuàng)造的。”[6]哈佛校長(zhǎng)柯南特也很重視對(duì)科學(xué)史上個(gè)案的研究，他的著作《理解科學(xué)：以歷史的方法》就是很好的例子。對(duì)青少年來(lái)說(shuō)，意象的力量大于概念，與其對(duì)他們進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)教，不如為他們呈現(xiàn)有血有肉的人物形象，用一些具體的事例感染他們，避免傳達(dá)科學(xué)精神與態(tài)度成為空洞的教學(xué)目的。第二，故事思維有助于大腦組織對(duì)問(wèn)題的理解?！稙槭裁磳W(xué)生不愛(ài)上學(xué)？》一書(shū)中提到，我們的大腦傾向于用故事思維理解與掌握問(wèn)題[7]，所以，科學(xué)史中多樣、生動(dòng)的故事在吸引學(xué)生興趣的同時(shí)，還能幫助學(xué)生構(gòu)建對(duì)具體問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

由此可見(jiàn)，在實(shí)際教學(xué)中，如果教師想要用好科學(xué)史中的素材，就需要關(guān)注素材能帶給學(xué)生的情感體驗(yàn)，注重體現(xiàn)其中的故事思維。挖掘人物思想的演進(jìn)過(guò)程及人物的曲折經(jīng)歷，以具體、形象的實(shí)例作為教學(xué)素材，把科學(xué)史相關(guān)教學(xué)的實(shí)施與學(xué)生興趣、認(rèn)知矛盾、時(shí)事動(dòng)態(tài)、熱點(diǎn)問(wèn)題等關(guān)聯(lián)起來(lái)，同時(shí)借助多媒體的生動(dòng)演示，擺脫枯燥、單一的文字呈現(xiàn)方式，以強(qiáng)化學(xué)生記憶，增強(qiáng)教學(xué)效果。例如，北京四中靳豪老師的展示課《世紀(jì)回眸看制堿》就利用科學(xué)史中侯德榜先生的經(jīng)歷和相關(guān)事件組織教學(xué)，很好地體現(xiàn)了情感體驗(yàn)和故事思維對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用，在學(xué)科教學(xué)中滲透了德育教育，給聽(tīng)課的學(xué)生和老師都留下了非常深刻的印象。

二、能發(fā)現(xiàn)科學(xué)史中動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程

能發(fā)現(xiàn)某一個(gè)具體科學(xué)問(wèn)題解決的過(guò)程是不同觀點(diǎn)的交鋒、融合、替代過(guò)程，能看到問(wèn)題的解決通常會(huì)涉及多位科學(xué)家，也伴隨著認(rèn)識(shí)的進(jìn)階和發(fā)展的曲折。有了這樣的認(rèn)識(shí)我們就能增進(jìn)學(xué)生對(duì)具體科學(xué)問(wèn)題的理解。

首先，動(dòng)態(tài)的過(guò)程能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并產(chǎn)生探究興趣。從動(dòng)態(tài)的發(fā)展過(guò)程理解科學(xué)，我們必然會(huì)追根溯源，首先關(guān)注的必然是起點(diǎn)，讓學(xué)生了解我們思考與探究的真正問(wèn)題是什么。原始的問(wèn)題很重要，原因有二：第一，要想了解一套思想體系的本質(zhì)到底是什么，我們必須回到思想的出發(fā)點(diǎn)來(lái)看，而這個(gè)出發(fā)點(diǎn)往往是一個(gè)原始的問(wèn)題[8]。同理，我們要了解科學(xué)的本質(zhì)或科學(xué)中某個(gè)具體事物的本質(zhì)，一定要先在科學(xué)史中找到原始的問(wèn)題；第二，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，學(xué)生才會(huì)有思考探索的動(dòng)力和興趣。例如，著名數(shù)學(xué)家羅素，從小就對(duì)數(shù)學(xué)感興趣，經(jīng)常刨根問(wèn)底式地思考公理為什么無(wú)法證明，我們?yōu)槭裁匆邮芄?？這個(gè)問(wèn)題促使他閱讀名家名著，努力鉆研并進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)學(xué)在概念和邏輯上的還原[9]。原始的問(wèn)題對(duì)教學(xué)很重要，這是因?yàn)檎J(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的研究成果已經(jīng)證實(shí)問(wèn)題解決模式對(duì)教學(xué)有效[10]。因此，許多教師已經(jīng)在教學(xué)中用問(wèn)題鏈、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)等方式提高學(xué)生參與課堂的積極性。另外，《研究是一門藝術(shù)》一書(shū)中還提到：“解決難題最佳的時(shí)機(jī)就是發(fā)現(xiàn)難題的時(shí)候。”[11]可見(jiàn)，以科學(xué)史帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不僅僅具有引發(fā)學(xué)生興趣和提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的作用，對(duì)促進(jìn)學(xué)生自主解決問(wèn)題也至關(guān)重要。

其次，能幫助學(xué)生獲得解決問(wèn)題的方法/工具百寶箱。有文獻(xiàn)指出，帶領(lǐng)學(xué)生像科學(xué)家一樣研究與思考問(wèn)題，能有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維[12]，但只是簡(jiǎn)單地提出問(wèn)題讓學(xué)生去解決，學(xué)生很有可能毫無(wú)頭緒，甚至花費(fèi)了大量的時(shí)間卻收效甚微，這時(shí)方法與工具的重要性就凸顯出來(lái)了，而科學(xué)史恰好能為學(xué)生提供解決問(wèn)題的方法/工具百寶箱。在這里需要特別指出的是，科學(xué)史中包含的“方法”和“工具”是多樣多維的：首先，是指科學(xué)家們處理科學(xué)問(wèn)題的科學(xué)方法的集合，比如我們常常會(huì)用到的歸納、演繹、邏輯推理等。其次，是指其他領(lǐng)域（如技術(shù)、哲學(xué)）思想方法和工具的引入。在思想方法上，我們不難找到科學(xué)從其他領(lǐng)域借鑒新思想、新成果的例子。例如，有美國(guó)哲學(xué)家蒯因提出的還原論思想，對(duì)自然科學(xué)體系產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，人們?cè)噲D利用它把問(wèn)題拆解、還原到更基本的層面，如把生物學(xué)問(wèn)題還原為分析水平的化學(xué)問(wèn)題，把化學(xué)問(wèn)題還原為更基本的物理原理[13]。在工具上，技術(shù)對(duì)科學(xué)的影響更加突出，望遠(yuǎn)鏡對(duì)天文學(xué)發(fā)展的影響和顯微鏡對(duì)化學(xué)和生物學(xué)的影響不言而喻。再次，是指歷史思維的探究模式和解讀矛盾論點(diǎn)的系統(tǒng)方法，即從歷史事件中把握規(guī)律，從歷史觀點(diǎn)中分析解釋，從歷史脈絡(luò)中整合梳理的能力，分析與綜合不同觀點(diǎn)的邏輯推理能力。由于科學(xué)史中往往會(huì)出現(xiàn)人們對(duì)問(wèn)題的不同看法，因此，要想從史實(shí)中梳理出頭緒，形成自己的見(jiàn)解，需要學(xué)生學(xué)會(huì)整合、分析與綜合。在科學(xué)史上，一些重大的科學(xué)成就不是簡(jiǎn)單通過(guò)一種方法解決一個(gè)問(wèn)題，而是在綜合分析、整理前人的認(rèn)識(shí)與方法后提出的更有規(guī)律性、本質(zhì)性的理論。例如，拉瓦錫對(duì)氧氣性質(zhì)的揭示和門捷列夫提出的元素周期律/表，他們都是在總結(jié)前人實(shí)驗(yàn)和理論成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析與綜合的方式，提出了更有普適性、更接近事物本質(zhì)的理論體系。教學(xué)中已有教師開(kāi)始關(guān)注歷史的視角和方法。例如，白建娥老師關(guān)于元素周期律的教學(xué)設(shè)計(jì)[14]就引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注元素周期律發(fā)現(xiàn)和完善化學(xué)史中的邏輯聯(lián)系，體現(xiàn)出“事實(shí)—相關(guān)人物群—主要論點(diǎn)的交鋒—學(xué)科問(wèn)題的整體把握”的歷史認(rèn)識(shí)線。

最后，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。從理解層面看，認(rèn)知科學(xué)告訴我們，記憶與理解事物的核心是建立它與已有經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，而且這種聯(lián)系越牢固、越豐富，記憶和理解就越持久、越深入。因此，科學(xué)史中豐富的素材和發(fā)展線索可以幫助我們建立與發(fā)展這種聯(lián)系，必然會(huì)促進(jìn)我們對(duì)具體問(wèn)題和科學(xué)概念的理解。從應(yīng)用層面看，認(rèn)知科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，專家更傾向于用大概念、大觀點(diǎn)思考問(wèn)題，而新手通常只是記憶、回憶、求解，進(jìn)行公式運(yùn)算。因此，通過(guò)大概念引導(dǎo)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合有效的方法處理問(wèn)題，對(duì)提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力有重要意義。正如《人是如何學(xué)習(xí)》中所言：“培養(yǎng)對(duì)學(xué)科的整體理解，而不是只是具體學(xué)科問(wèn)題的理解，對(duì)于孤立部分的強(qiáng)調(diào)，能夠系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的常規(guī)知識(shí)，但是沒(méi)有教育學(xué)生理解知識(shí)的全貌，而掌握知識(shí)的全貌才能保證整合知識(shí)結(jié)構(gòu)和了解知識(shí)應(yīng)用的情境?！盵15]劍橋大學(xué)的教師對(duì)物理考試的改革體現(xiàn)了這一思想在教學(xué)實(shí)踐中的嘗試：“一個(gè)老師拿到試題，想看到的不是數(shù)字，而是學(xué)生對(duì)物理的理解。不但數(shù)字不重要，而且公式也不重要，重要的是對(duì)基本物理概念的理解和對(duì)物理學(xué)原理本質(zhì)的把握。理性的思路應(yīng)該是從最基本的物理假定入手，首先羅列與問(wèn)題相關(guān)所有的（半導(dǎo)體理論）假定，根據(jù)具體情況加以分析，每一個(gè)假定、每一種情況、每一次選擇、每一層因素都要完整地展開(kāi)討論，從而將最終導(dǎo)出的正確物理公式用于計(jì)算。”[16]由此可見(jiàn)，要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維就需要引導(dǎo)他們關(guān)注學(xué)科的整體脈絡(luò)，關(guān)注概念在學(xué)科歷史發(fā)展中的演進(jìn)過(guò)程，而這一目標(biāo)的達(dá)成，顯然離不開(kāi)科學(xué)史。

總之，恰當(dāng)運(yùn)用科學(xué)史，科學(xué)學(xué)習(xí)就應(yīng)從對(duì)知識(shí)本身的學(xué)習(xí)，上升到思維技巧和策略的訓(xùn)練，再上升到對(duì)有效信息的有序組織（從對(duì)歷史的解讀中梳理出有意義、有價(jià)值的信息模塊），最后上升為意義構(gòu)建，讓學(xué)生深刻地體會(huì)到學(xué)到了什么、如何深入、如何應(yīng)用、學(xué)有何用。

三、能夠體現(xiàn)出科學(xué)史是人對(duì)特定歷史的研究工作

如果說(shuō)前面的認(rèn)識(shí)建立在我們完全相信看到的史實(shí)，對(duì)主流史料一致接納的基礎(chǔ)上，那么這一認(rèn)識(shí)就啟發(fā)我們批判地看待歷史了，有了這一認(rèn)識(shí)我們會(huì)認(rèn)為有必要引入一些學(xué)校教育體系外的素材、第一手的歷史文獻(xiàn)資料等，跳入更廣闊的歷史空間去重新調(diào)整對(duì)問(wèn)題和人物的認(rèn)識(shí)：能夠意識(shí)到歷史本身不代表事實(shí)本身，能夠看到教材和主流輔助材料只代表人們對(duì)問(wèn)題理解的眾多觀點(diǎn)中的一種，能看到歷史長(zhǎng)河中還有許多觀點(diǎn)和事件有待人們發(fā)現(xiàn)他們的價(jià)值，能看到一些被強(qiáng)化的事實(shí)和論斷也有偏頗、夸大之處，能通過(guò)更豐富、多樣的材料修正、調(diào)整曾經(jīng)被我們理想化、簡(jiǎn)單化、線性化的人和事。例如，傳統(tǒng)的教學(xué)材料中，強(qiáng)調(diào)愛(ài)迪生發(fā)明了電燈，讓我們進(jìn)入了電器時(shí)代，但了解了更多的史料內(nèi)容后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)如果沒(méi)有特斯拉對(duì)交流電應(yīng)用的研究成果，我們離大范圍使用電器還有很長(zhǎng)的路要走。通過(guò)介紹特斯拉對(duì)交流電的研究經(jīng)歷，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)人類能使用電燈，不只是需要探索燈絲使用的材料，還需要探究如何應(yīng)用電，如何在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)電的遠(yuǎn)距離傳輸。帶著這一認(rèn)識(shí)組織相關(guān)教學(xué)，一方面能拓寬學(xué)生視角，有利于激發(fā)學(xué)生的批判性思維，發(fā)展其自身對(duì)科學(xué)問(wèn)題與事件的看法；另一方面能引起學(xué)生研究科學(xué)史的興趣，認(rèn)識(shí)到科學(xué)史的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。

但這一認(rèn)識(shí)本身也引起了教師新的擔(dān)憂：在教學(xué)中要利用科學(xué)史，除了要考慮學(xué)生的前認(rèn)知、教學(xué)時(shí)間的安排，還需要結(jié)合具體學(xué)科的特點(diǎn)和教學(xué)方面的知識(shí)再加以選擇、修正、加工，相當(dāng)于是進(jìn)行二次加工，這可能會(huì)導(dǎo)致教師教的“科學(xué)史”并非真正的“科學(xué)史”[17]。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到科學(xué)史本身也是人類思考加工的產(chǎn)物，如果始終抱著懷疑的態(tài)度，將無(wú)法在科學(xué)史中開(kāi)展研究，更難以推進(jìn)其在教育中的應(yīng)用。因此，在應(yīng)用科學(xué)史組織教學(xué)時(shí)，我們需要反復(fù)考查應(yīng)用的內(nèi)容和所做的處理是否與學(xué)科本質(zhì)一致，是否與教學(xué)目的一致，對(duì)于在現(xiàn)階段能經(jīng)得起考驗(yàn)的概念、結(jié)論進(jìn)行充分利用；而對(duì)于那些原始的、有缺陷的概念需要進(jìn)行甄別：判斷哪些是容易讓學(xué)生產(chǎn)生迷思概念、需要剔除的，哪些是有助于概念理解的、幫助實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的。

四、能從科學(xué)史中獲得更廣闊的世界圖景

從科學(xué)史中獲得的廣闊圖景能使人們發(fā)現(xiàn)真實(shí)問(wèn)題解決的綜合性和復(fù)雜性，能認(rèn)識(shí)到科學(xué)史在培養(yǎng)多樣化、個(gè)性化人才方面不可低估的作用。具體來(lái)說(shuō)：首先，通過(guò)科學(xué)史看到科學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系，既有輸入也有輸出；看到真實(shí)世界中的問(wèn)題往往是復(fù)雜的，它的解決依賴于多學(xué)科的互動(dòng)、協(xié)作。不同的學(xué)科提供給我們不同的世界圖景，按照理查德·德威特的拼圖式世界觀，代表不同領(lǐng)域知識(shí)與理解的拼圖及它們之間的聯(lián)系可以幫助我們形成對(duì)世界的整體認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)作為其中的一塊拼圖，其本身構(gòu)成了人們對(duì)世界的部分認(rèn)識(shí)，同時(shí)它與其他領(lǐng)域也有聯(lián)系與互動(dòng)?？茖W(xué)影響著我們對(duì)其他關(guān)聯(lián)事物的判斷與把握，其他領(lǐng)域也反過(guò)來(lái)影響科學(xué)發(fā)展的路徑和方式。而這恰恰是科學(xué)史關(guān)注的內(nèi)容，廣義的科學(xué)史包括科學(xué)社會(huì)學(xué)、科學(xué)傳播、科學(xué)與宗教等內(nèi)容[18]，通過(guò)科學(xué)史我們能看到科學(xué)作為一個(gè)學(xué)科體系與其他體系（人文、社會(huì)、宗教）之間的滲透、交織、對(duì)抗、互促，進(jìn)而了解不同觀點(diǎn)形成背后的歷史原因，既了解社會(huì)背景、學(xué)術(shù)環(huán)境、哲學(xué)思維等對(duì)科學(xué)活動(dòng)的影響，也了解科學(xué)對(duì)哲學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的作用。

當(dāng)前，人文與科學(xué)以及純科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)之間存在難以跨越的鴻溝，而這種問(wèn)題被歸結(jié)于教育，歸結(jié)于因?qū)I(yè)化而導(dǎo)致的割裂，這是人類智力資源的損失。現(xiàn)在分學(xué)科的教育模式使學(xué)生缺乏一種系統(tǒng)的整合能力，學(xué)生對(duì)世界的理解是被割裂的，認(rèn)知難以超越學(xué)科本身，形成系統(tǒng)、完整的科學(xué)觀、世界觀。而科學(xué)史恰好可以使這一問(wèn)題得到改善，我們能從歷史的脈絡(luò)中發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的融合與細(xì)化，各學(xué)科的關(guān)系以及其與整體的關(guān)系。從?？剖返疥P(guān)注系統(tǒng)整體的科學(xué)通史，了解不同學(xué)科的促進(jìn)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的相互促進(jìn)、科學(xué)社會(huì)的密切關(guān)系都需要有較為寬泛的知識(shí)。因此，在科學(xué)教育中，教師應(yīng)把這一認(rèn)識(shí)滲透到教學(xué)中并傳達(dá)給學(xué)生，因?yàn)檫@一認(rèn)識(shí)可以使學(xué)生對(duì)科學(xué)本身的認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)從拼圖式到熔爐式的升級(jí)，即從簡(jiǎn)單的整合、分類、梳理到重新組織信息，從單一的科學(xué)問(wèn)題的解決中跳脫出來(lái)，看到世界發(fā)展的趨勢(shì)與面臨的問(wèn)題，形成科學(xué)、多維的世界觀。從科學(xué)史中看到的多學(xué)科聯(lián)系能讓我們意識(shí)到真實(shí)世界中的問(wèn)題往往是復(fù)雜的、多因素的，問(wèn)題的解決不僅需要從完善、調(diào)整抽象、理想化的科學(xué)模型，更要從多學(xué)科中借鑒思路與方法。有文獻(xiàn)[19]通過(guò)利用科學(xué)史實(shí)施STEM 熱點(diǎn)教育模式，反映了科學(xué)史在促進(jìn)多學(xué)科融合方面的積極作用。

其次，通過(guò)科學(xué)史滿足學(xué)生未來(lái)發(fā)展的需求，激發(fā)學(xué)生成為更好的自己。教育的目的是培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)發(fā)展、終生成長(zhǎng)的人，那當(dāng)今學(xué)生面臨怎樣的發(fā)展局面呢？第一，世界處于不斷的變化中，在技術(shù)呈指數(shù)發(fā)展的今天，許多領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，因此未來(lái)社會(huì)對(duì)人才的需求也更多樣化、復(fù)合化[20]。第二，終身專注于一個(gè)行業(yè)的人越來(lái)越少，人們?cè)絹?lái)越傾向于選擇與自身興趣相關(guān)而不是所學(xué)專業(yè)相關(guān)的職業(yè)。因此，《Range》[21]一書(shū)中提到培養(yǎng)專業(yè)人才的教育模式難以幫助學(xué)生適應(yīng)未來(lái)發(fā)展，滿足工作需要，具備多領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的人更容易適應(yīng)這種不斷變化中的世界，在真實(shí)環(huán)境中有更好的遷移能力，更容易實(shí)現(xiàn)自我目標(biāo)。第三，學(xué)科之間的帶有開(kāi)放姿態(tài)的雙向交流，能夠誕生全新的成果或更深入的見(jiàn)解，因此，重大的突破往往發(fā)生于多學(xué)科交叉或?qū)W科邊緣地帶。所以，跨行業(yè)、交叉領(lǐng)域、新興領(lǐng)域等有很大的人才缺口。

雖然科學(xué)的重要性已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，但從上面對(duì)世界發(fā)展格局的分析中可以看出，單一的學(xué)科是滿足不了學(xué)生終身發(fā)展與成長(zhǎng)需要的。神經(jīng)學(xué)家認(rèn)為，大腦中的連接能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，催生更快、更優(yōu)的學(xué)習(xí)效果，也讓我們有能力關(guān)聯(lián)其他感興趣的領(lǐng)域。這一結(jié)論告訴我們，像科學(xué)史這樣的綜合性課程能夠給學(xué)生個(gè)人發(fā)展提供的最寶貴的東西，不只是具體的知識(shí)和方法，不只是在科學(xué)領(lǐng)域本身發(fā)揮作用，而是希望通過(guò)它刺激大腦產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，讓科學(xué)、科學(xué)史與學(xué)生感興趣的多個(gè)領(lǐng)域發(fā)生關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生在感興趣的領(lǐng)域成才，幫助學(xué)生適應(yīng)變化，深層次地實(shí)現(xiàn)自我。

五、能發(fā)掘科學(xué)史的文化內(nèi)涵

丹納在《藝術(shù)哲學(xué)》[22]中提到藝術(shù)的精神內(nèi)核是民族性、時(shí)代性，準(zhǔn)確生動(dòng)展示民族性和時(shí)代性的作品往往會(huì)成為亙古流傳的好的藝術(shù)品。同理，在科學(xué)領(lǐng)域，一流的科學(xué)成果也反映出了對(duì)民族性和時(shí)代性的深度把握，科學(xué)史作為人類文明歷史中的一部分，其文化指向除了弘揚(yáng)科學(xué)精神、培養(yǎng)愛(ài)國(guó)熱情，更應(yīng)引導(dǎo)科學(xué)工作者發(fā)掘我們民族的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，把握民族特色和時(shí)代特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己身邊出現(xiàn)的問(wèn)題運(yùn)用科學(xué)文化知識(shí)有所作為，只有這樣才能創(chuàng)造出真正有價(jià)值的科學(xué)成果。

首先，認(rèn)識(shí)古典文明之美?！稓v史的教訓(xùn)》中寫(xiě)道：“我們今天所傳承的遺產(chǎn)比此前任何時(shí)候都更為豐富……如果歷史有進(jìn)步可言，那不是因?yàn)槲覀兩聛?lái)時(shí)比前人更健康、更美好、更聰明，而是因?yàn)槲覀兘瞪诟S厚的遺產(chǎn)之中，被更高的底座托起，以此前知識(shí)和藝術(shù)的全部成就為基，隨著它上升。所謂歷史，就是遺產(chǎn)的創(chuàng)造和記錄，而所謂進(jìn)步，就是它的拓展、保存、傳承和使用?！盵23]可見(jiàn)，歷史是文化積累的產(chǎn)物，是文明生長(zhǎng)的根基?！犊茖W(xué)的歷史研究》[24]一書(shū)中提到科學(xué)史的教學(xué)意義是“說(shuō)明科學(xué)的意義，它的功能，它的方法，它的邏輯的、心理的和社會(huì)的含義，它的深刻的人性，以及它對(duì)于思想的凈化和我們文化的整體化的重要意義”，這表明科學(xué)史教育的目的之一是為了讓我們發(fā)現(xiàn)人類文明的歷程，讓年輕的心靈面對(duì)古代文明之美。我國(guó)的歷史文化長(zhǎng)河中蘊(yùn)含著大量的科學(xué)知識(shí)，許多一線教師也在教學(xué)中開(kāi)始引入和關(guān)注古代著作中的相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生感受我國(guó)古人的智慧。

其次，認(rèn)清現(xiàn)實(shí)使命?？茖W(xué)觀點(diǎn)是在一定的時(shí)代背景下誕生的，因?yàn)樯鐣?huì)、文化、政治等其他因素的影響，科學(xué)結(jié)論本身往往也帶有時(shí)代的烙印。然而，歷史不僅僅屬于過(guò)去，還屬于現(xiàn)在和未來(lái)，《羅輯思維》中提到：“讀歷史不是為了知道未來(lái)，而是為了理解現(xiàn)實(shí)，并對(duì)未來(lái)保持想象力?！盵25]因此，我們學(xué)習(xí)科學(xué)史不僅是要從史實(shí)中感受古人的智慧，在新時(shí)代背景下，更要思考我們這個(gè)時(shí)代面臨的問(wèn)題是什么，我們國(guó)家和民族擅長(zhǎng)什么、需要什么，我們要從科學(xué)史中找到在科學(xué)發(fā)展變化中的規(guī)律，找到解決當(dāng)今問(wèn)題的新辦法，找到科學(xué)史對(duì)未來(lái)教育的意義，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，而不是盲目跟風(fēng)國(guó)外的研究方向。這不僅是增強(qiáng)國(guó)家科研創(chuàng)新實(shí)力的需要，也是提高全球科研成果質(zhì)量、完善科研評(píng)價(jià)體系的大勢(shì)所趨。莫頓宣言中的十大科學(xué)成果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中就指出要重視區(qū)域性、民族性的研究成果[26]，說(shuō)明科學(xué)評(píng)價(jià)導(dǎo)向也在逐步向關(guān)注民族性、解決地域性問(wèn)題的研究成果傾斜。

雖然我們已經(jīng)在一定程度上認(rèn)識(shí)到了科學(xué)史對(duì)科學(xué)教學(xué)的意義，但我們不應(yīng)只滿足于模糊的印象和大致的輪廓，我們可以通過(guò)不斷補(bǔ)充、深化對(duì)科學(xué)史的認(rèn)識(shí)，逐步挖掘其對(duì)教學(xué)不同方面的具體意義和融合方式。有意識(shí)地深化對(duì)科學(xué)史的思考是突破教學(xué)困局的關(guān)鍵。從認(rèn)知的角度來(lái)說(shuō)，我們對(duì)科學(xué)史的理解程度決定了我們?cè)诮虒W(xué)應(yīng)用中的目的和應(yīng)用遷移的可能性，這樣的努力為學(xué)生提供了更多元的思考維度、更豐富的學(xué)習(xí)素材，使科學(xué)學(xué)習(xí)變得既富有成效又充滿樂(lè)趣。雖然多層次、有深度的認(rèn)識(shí)能給我們安排組織教育教學(xué)帶來(lái)更多的啟示，但實(shí)際教學(xué)中仍應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況與教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)靈活選取認(rèn)識(shí)角度、深度，以落實(shí)對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)為準(zhǔn)，而不是一味地求大求全。我們需要做更細(xì)致、深入的思考，而不是滿足于框架式的套用；我們需要有更整體的把握，而不是局限于具體的問(wèn)題；我們需要發(fā)掘更多的關(guān)聯(lián)性，而不是停留在簡(jiǎn)單的因果關(guān)系上?？茖W(xué)史在教學(xué)上的應(yīng)用從理論層面到具體落實(shí)還需要我們進(jìn)行更多的實(shí)踐和反思，我們依然任重而道遠(yuǎn)。