缺席的科學史教育

原文連結:中国科学报


2018年年底,在國際學術期刊《自然》和《科學》分別發布的兩個年度榜單中,因世界首例基因編輯嬰兒而飽受爭議的賀建奎都位列其中。

這件轟動世界的負面事件,是因為忽視了重要的倫理考量,為了不確定的利益讓人類面臨未知風險。這也帶給國內學術圈一次群體式的自我警示:一方面,科學試驗需要更加嚴格的倫理規範審查;另一方面,更讓人看到了使“科學人性化”的教育缺失。

那麼,應該成為一個什麼樣的科學家,乃至成為一個什麼樣的人?

實際上,真正有價值的教育是科學文化和人文文化通融的教育。現代科學史之父喬治·薩頓提出,科學史即是聯結這兩種文化的橋梁。早在近一個世紀以前,哈佛大學就確立了科學史教育作為大學通識教育的核心地位,但在國內,科學史教育卻是先天不足,更發育不良。


事關“把學生培養成什麼人”

沒有人懷疑科學技術向人類社會發展所展示的無與倫比的力量,但愛因斯坦卻說,“這個工具在人的手中究竟會產生些什麼,那完全取決於人類所嚮往的目標的性質。只要存在著這些目標,科學方法就提供了實現這些目標的手段。可是,它不能提供這些目標本身”。他那時就意識到,改善世界的根本並不在於科學知識,而在於人類的傳統和理想,那些關乎全人類共同的價值判斷和選擇。

一旦目標錯了,那些不在意人類公平正義的“科學狂人”,就會讓科技本身喪失價值,甚至產生負價值。愛因斯坦就是站在人類文明與歷史的長河中間,來看待科學的。這種胸襟與眼光,與作為科學家的科學貢獻,同等重要。柯南特是美國政府二戰期間以及戰後制定原子彈政策的重要人物,同時也是哈佛大學的校長。他見證了科學技術的飛速發展如何深刻地影響世界、改變世界的進程,因此深切地感到憂慮,社會急遽變化帶來人們意志不統一,社會無法形成共同的價值觀。

1945年,他領導哈佛的學者發表了著名的《自由社會的通識教育》學術報告。

中國科學技術大學人文與社會科學學院科技史與科技考古系教授石雲里表示,當時這份報告的核心就是要解決“把學生培養成什麼人”的問題。

報告中說:真正有價值的教育,應該在每個教育階段都持續地向學生提供進行價值判斷的機會,否則就達不到理想的教育目標。無論是中學生、大學生,還是研究生,不僅應該從數學意義上,還應該從道德倫理層面上判斷事物的“正確”和“錯誤”。除非他們在生活中感受到了這些具有普遍意義的思想和理想的重要性——它們是人類生命中深刻的驅動力,否則他們很可能作出盲目的判斷。要想學會正確的價值判斷,必須基於對事物之間的有機聯系的理解和認識,這也是通識教育的基本理念。

然而,從這個觀點來看,報告認為,當時自然科學教育的最大弊病就在於,它由一些專門領域的課程組成,主要目標在於訓練將來的專家,而很少施惠於普通學生。在這些課程中,學生的大多數時間都被用來學習科技概念和發展科技技能,系統地習得科學從過去傳承而來的事實和理論。相比之下,科學事業的性質、該領域的基本概念、該學科的歷史發展、該學科內重要文獻以及該學科與其他興趣和活動領域的相互關系,卻很少得到關註。

自然科學本身不僅包括專業的知識和技能,還包括概念間的相互關系、世界觀以及人性和知識的看法,也包括科學史,以及科學經典。但在教育中,這些方面幾乎被完全忽略。

“通識教育要求學生具備科學素養和科學精神,而科學史探究歷史上的科學,離不開對科學概念的說明、對科學方法的講解、對重要科學規律的闡釋。科學知識、科學理念、科學方法、科學精神等是科學史與生俱來的有機構成。”上海交通大學科學史與科學文化研究院教授關增建解釋,把科學史作為通識教育課程體系中的核心課程,應該成為教育界的共識。

到了20世紀中後期,科學史課程正式全面納入美國的高等教育與基礎教育體系。

邊緣化的科學史學科

在石雲里看來,我國現行的學校教育中正面臨這個最重要的問題——“培養什麼人”。我們缺乏好的人文主義教育,把學生培養成同時具有道德理性與科學理性的公民。他提到,中國早期的大科學家,比如竺可楨、錢臨照等,在西方科學史蓬勃興起的時候接觸了科學史教育,並意識到科學史的重要性,他們也成為了國內最早的科學史家。儘管那時的科學史帶有明顯的理科色彩,但作為錢臨照的學生,石雲里依然深受其人文精神的觀照。

科學史的教育究竟能為學生帶來什麼?

按照關增建的觀點,歷史意識是一種高級的思想體驗,只有具備歷史意識的人,他的知識結構才是健全的,才會用發展的眼光看問題。科學的學科劃分越來越細,導致從事科學的人也越來越自我“囚禁”於自己的小天地不可自拔。

“而具有科學史素養的科學家則可以看到別人看不到的那一大片森林。”石雲里說。

遺憾的是,老一輩科學家隱退之後,科學史學科發展更加邊緣化,更不用說科學史教育功能的發揮。清華大學科學史系主任吳國盛解釋,中國的科技史界過去半個多世紀,主要關註中國古代科技史,研究方法基本上是以現代科學的分科模式為框架,而且對西方科技史研究很少,因此,在教授科學通史方面缺乏學術基礎。這與國際上科學史學科為通識教育而生是不同的。此外,石雲里也提到,中國的科技史學科一直以來就是重研究,而輕教育功能。

如今,在推動通識教育的背景下,一些有條件的高校開始把科學史課程列入通選課程目錄中,比如北京大學、清華大學、上海交通大學等。“所謂有條件,意思就是校內有開課老師。”吳國盛說,有些學校自己沒有老師,但認識到科學通史課程的重要性,也會從校外聘請老師。“學校是否在通識教育中列入科學史課,沒有一定之規,教育部也沒有強制性要求。許多搞通識教育很積極的國內名校,並沒有將科學通史納入,原因還是缺乏合適的師資。”在吳國盛看來,這也是科學史無法成為通識教育課程體系基礎課程的根本原因。

吳國盛告訴《中國科學報》,在高校,科技史學科就是一個弱小學科,全國只有12個博士點,18個碩士點,特別是,在國內名校里,科技史學科嚴重缺失。比如,C9高校中,只有清華大學、北京大學、上海交通大學、中國科技大學有博士點,其餘5所都沒有碩士點。再如,2016年加入高校通識教育聯盟的十校中,只有清華和北大有科技史的博士點,其餘八校也沒有碩士點。

關增建還特別提到,近兩年由於教育部啟動的學科評估,規定理學要整體打包參加評估,科技史作為理學學科也必須參加評估,於是,許多學校為了不讓弱小的科技史學科拉低評估分數,就主動放棄了這個學科點。這裡甚至包含了許多“985工程”名校,比如浙江大學、北京師範大學、北京理工大學、東北大學、華東師範大學、武漢大學、中國農業大學等。不合理的學科評估著實給科學史學科發展澆了一盆冷水。

“高校沒有科技史學科點,那就基本上意味著沒有辦法開科學通史課程。大學如果不開科技史課程,它所培養的學生也就不懂得科技史,這些學生到學校去任教,自然也沒有辦法教科技史。”吳國盛認為,“未來還是希望更多的高校領導重視科技史學科,開設科技史專業,只有這樣,才能從根本上解決師資問題。”

科學史教育應是終身教育

石雲里說,他常常在有關人文主義教育的分享中收到這樣的提問,科學史教育如果只是從大學起步,是不是太遲了?

他每一次的回答都是肯定的。

“在薩頓看來,將歷史精神與科學精神結合,強調人類、文化、自然和知識的統一性,這樣的教育是應該貫穿終身的。”石雲里表示。

早在1985年,美國就啟動了中小學課程改革工程——“2061計劃”,以期幫助所有美國人提高他們的科學、數學及技術素養,而科學史教育正是其中的一項重要內容。

《科學發展》2013年6月|486期:美國教改 2061 計畫(點圖下載 PDF)

最近,國內的一部分高中、初中甚至小學,也開始逐漸意識到科學史在科學教育中的重要性,願意嘗試在教學中開設科學史課程。

今年9月,中國科學技術大學科技史與科技考古系和昆山市第一中學簽訂了合作框架協議,正式啟動了科學史課程基地項目。未來,將在專業咨詢、教材編撰、科學史展示以及師資培訓等方面提供全面的支持。

一個月前,吳國盛受邀參與了杭州市教育局舉辦的中學科學教師培訓,探討科學史納入中學科學教育的實踐。不過,石雲里也坦言,不同於專業課程的教學,科學通史教育最終需要傳達給學生什麼內容,仍是值得探討的。

科學通史教育的內容、方法並沒有完全統一的、僵化的標準。比如,科學史專業本身的一些經典內容是可以用來做通識課程的,而清華大學科學技術與社會研究所教授劉兵認為,科學通史教育還應該強調科學的社會功能,科學知識社會學與STS的教育。

也就是說,除了對科學方法、科學態度、科學思維習慣、科學觀的培養,加深對科學本質的理解,還包括對科學與技術之差別的認識;科學技術在社會生活方面的影響;科學技術內容之具體應用的認識;對於人與自然的關系、可持續發展概念的認識;對於社會責任感的培養;以及在理解科技本質基礎上作出合理決策的能力的培養。


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關於「Ethan」

我是高英倫,79 年次,桃園人,現居住於台北士林。台大物理系、化工系學士,目前就讀於台大電子工程學研究所,未來希望能朝向關於固態物理、半導體物理的研究前進。自 2008 年開始接高中物理家教工作,現已接過至少 65 位家教學生。教過國高中數學、物理、化學與大學的微積分與普通物理學。目前以教大學普通物理為主。關於物理教學研究,我興趣是物理史及其哲學,以及它們在教育上的應用。
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