科学史科学教育论文(2)

三、科学史能改进学生对科学的学习兴趣和态度

　　科学史材料涉及科学发展和有关科学家的“故事”，能够引起学生的兴趣，为学生建构知识和思考问题提供了线索．同时，学生还能从中体会到科学与个人健康和生活的紧密联系，从而进一步认识到科学作为学校教育课程的重要意义．科学史不仅可以将抽象的科学知识通过案例的形式予以具体化，并呈现给学生；同时，融入科学史素材的教科书能以叙事的方式引导学生思考，符合学生的认知发展规律，从而创造有意义的学习情境，建立起所学内容与其前科学概念之间的联系，这将最终有利于学生构建科学知识和概念的意义，即形成科学知识．此外，这还能帮助学生形成对待科学的积极态度，并进一步激发他们的科学学习，在以科学史为背景所进行的科学家角色扮演活动中这一优势更加突出．例如，生物进化是一个抽象的生物学概念，可以通过科学史材料将其具体化．在生物进化理论的发展过程中，不同时期的不同科学家分别提出了不同的学说，按照时间顺序可以分为三个主要阶段：神创论、拉马克“用进废退”“获得性状遗传”和达尔文自然选择学说．通过展示不同观点提出的背景和不同观点互相“博弈”的过程，可以使学生认识到科学发展的过程会受到社会因素、文化因素、意识形态、科学证据等多方面因素的影响．在这种科学史材料的辅助下，学生的学习兴趣不仅受到背景材料的刺激，同时，他们还能够逐渐形成对科学发展的正确认识，即形成良好的科学态度．澄清和展示科学史的影响可将科学带到生活中去，使学生建立起二者之间的联系，这在传统的去情境化教学中是无法实现的．这种教学方法可以帮助学生学会欣赏科学是植根于特定价值观的过程，例如，客观性、好奇心、对真理的追求、诚实、谦逊和为人类福祉献身等．此外，学生还能意识到科学知识并非像教科书上所呈现的那样客观，而是人类共同努力的成果，既有成功，也充满了失败和挫折．那么，在教学中教师不仅要考虑学生的前科学概念，而且还应考虑学生的情感因素，例如，恐惧、焦虑、希望和期望等．

四、科学史能拓宽学生视野，促进科学与人文的交流

　　科学的发展同时还受到不同哲学、审美、宗教和政治观点，以及社会实践活动等因素的影响．从这一点上讲，科学史又被看做是一种社会和文化现象，因此，科学史学家应该在当时的空间和文化背景中研究科学的发展过程．萨顿认为在旧人文主义者同科学家之间只有一座桥梁，那就是科学史．科学史教育的目的之一在于尽可能填补二者之间的鸿沟．因为即使在科学课程中，坚实的文学艺术基础和强调历史观点也将会迫使具有更多科学头脑的人更细致地考虑人生中非科学的方面．另一方面，由熟悉科学史的人解释科学方法将会使比较有文学头脑的人认识到现代文明精神．也可以说，“向人文科学工作者说明科学发现的内在意义不仅是外在用途，向科学家说明人文科学的深刻人性，从而使他们紧密团结起来．”通过科学史内容的学习，可以帮助学生全方位地认识科学家，科学家不再是天才，而是和他们一样，都是既有优点也有缺点的普通人．由此，学生在学习中会发现有创造性的科学家与有创意的艺术家具有许多共同之处．因此，通过科学史使科学与人文之间建立关联，对于学生理解科学与人文之间的关系是至关重要的．此外，学生在学习过程中会发现直觉和逻辑都是解决问题的合理方法，而且也会发现科学家的性格多种多样，从而使得他们能够对自己的创造力有更好的认识．学生通过科学史可以了解到没有任何一个国家可以垄断科学发现，这使他们能够充分地认识到科学无国界的特征．因此，从这一点上可以看出，科学史可以在科学与人文之间搭建沟通的桥梁．例如，化学家凯库勒研究苯分子式时，从梦境中得到启发，提出了苯环的结构．这种类似于艺术中的想象力和人文因素促成了他的重要研究成果．他曾经说：“……我梦到有一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前快速旋转，仿佛是被一阵灵感惊醒，就是在这个晚上，我形成了苯环结构这一假说．”当然，他成功地提出重要的结构学说并不能完全归功于梦境，这是以其科学知识为基础的，因此并不是偶然的．凯库勒在大学里学习的是建筑专业，后来因为听了化学家李比希的化学课才转而学习化学．他的建筑学修养、化学专业基础和想象力共同促成了苯环结构理论的诞生．因此，科学史在拓宽学生视野，促进科学与人文交流方面有其独特的价值，能使学生用多个角度（人文的视角）认识科学的发展，以全方位地理解科学．

五、结语

　　科学史能将科学概念、理论、自然现象、相关事件等方面与科学家及其当时生活和工作的特定社会文化背景之间建立起联系，可使学生从多个角度全方位地认识科学，因此科学史是一种重要的课程资源，通过选取恰当的科学史材料，整合到科学课程中，为学生展示更加真实的科学全貌．但是，我们应意识到科学史的作用不仅仅是展示科学概念这一有形的成果，也不仅是在课程文本或课堂教学中增加娱乐性的小插曲，还应将人本主义因素和科学的本质整合到学生的科学学习中．因此，在选取科学史素材辅助教学时，应尽量尊重涉及的每位科学家，并以公平和公正的方式传达给学生．在此过程中，这些科学史事实能够帮助学生经历好奇、探索、甚至是疑惑，进而形成充分的理解，因此，它可以帮助学生理解科学概念，进而构建科学知识．运用科学史可以帮助学生构建科学知识，这为科学教育、课程设计和研发、基础教育和教师在职专业发展及其课堂教学实践等方面都提供了一个新思路．如何利用科学史更加有效地促进这些领域的研究，并将研究成果应用于教学实践，都需要系统和深入的研究。