科学史范文10篇

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科学史

科学史范文篇1

在当代西方的科学史文献中,象“历史的辉格解释”(thewhiginterpretationofhistory),或“辉格式的历史”(whighistory)这样一些术语(相应的形容词和名词还有Whiggish,Whiggism和Whiggery)是极为常见的。事实上,在范围更大的历史学界,这些术语也是重要的日常用语。它们涉及到历史研究中一些本质性的问题,是历史学家们区分某种历史研究方法与倾向的重要判据。多年来,历史学家们一直就有关的问题争论不休。而对于科学史的研究来说,这更是一个重要的,不仅仅是理论性的,而且也与科学史研究的实践密切相关的问题。

一、概念的提出

在英国历史上,曾有过两个对立的政党:辉格党(Whig)和托利党(Tory)。辉格党即是自由党的前身,它提倡以君主立宪制代替神权****,站在资产阶级和新贵族的立场上拥护国会,反对国王和天主教。

19世纪初期,属于辉格党的一些历史学家从辉格党的利益出发,用历史作为工具来论证辉格党的政见。1827年,作为辉格党人的英国著名历史学家哈兰(H.Hallam)出版了其代表作《英国宪政史》,在其中,他提出英国自古以来就有一部不成文的宪法,一向就是主权在民的,并高度赞扬1688年的“光荣革命”,歌颂君主立宪制。这部著作成了一部具有深远影响的英国近代史,也开创了一代辉格史学。因为它“虽然完全避免了党派热情,却自始至终地充满了辉格党的原则。”另一位有代表性的辉格党的历史学家麦考莱(T.B.Macaulay)则更明确地指出,在很长的时间中,“所有辉格党的历史学家都渴望要证明,过去的英国政府几乎就是共和政体的;而所有托利党的历史学家都要证明,过去的英国政府几乎就是****的。”但就历史学后来发展的主要趋式来说,辉格党的历史学似乎更占了上风。直至20世纪,象屈维廉(G.M.Trevelyan)这样的英国自由主义历史学家,在其著作的倾向和历史观方面,也继承了这种辉格党人的史学传统。

1931年,英国历史学家巴特菲尔德(H.Butterfield)出版了《历史的辉格解释》一书。在这部史学名著中,巴特菲尔德将“辉格式的历史”(或称“历史的辉格解释”)的概念作了重要的扩充。巴特菲尔德开宗明义地指出,就这本书来说:

所讨论的是在许多历史学家中的一种倾向:他们站在新教徒和辉格党人一边进行写作,赞扬使他们成功的革命,强调在过去的某些进步原则,并写出即使不是颂扬今日也是对今日之认可的历史。

可以说,这就是巴特菲尔德所提出的广义的辉格式历史的定义。在这里,他已远远超出了原来狭义的辉格史学所涉及的英国政治史的范围,进而考虑历史学研究中更为一般和更具有普遍性的倾向,涉及到历史研究和所谓通史之间的关系,也涉及历史作为一种研究而带有的局限。巴特菲尔德认为他并不是在讨论历史哲学的问题,而是在讨论历史历史学家的心理学的一个方面。也就是说,他所抨击的历史的辉格解释并不是辉格党人特有的,它比思想上的偏见更微妙,是一种任何历史学家都可能陷入其中而又未经检查的心智习惯。即使那些为托利党政见辩护的历史学家们,就其研究方式的实质而言,也是这种广义“辉格式”的。巴特菲尔德还更加明确地指出:

历史的辉格解释的重要组成部分就是,它参照今日来研究过去……通过这种直接参照今日的方式,会很容易而且不可抗拒地把历史上的人物分成推进进步的人和试图阻碍进步的人,从而存在一种比较粗糙的、方便的方法,利用这种方法,历史学家可以进行选择和剔除,可以强调其论点。

照此分析,辉格式的历史学家是站在20世纪的制高点上,用今日的观点来编织其历史。巴特菲尔德认为,这种直接参照今日的观点和标准来进行选择和编织历史的方法,对于历史的理解是一种障碍。因为这意味着把某种原则和模式强加在历史之上,必定使写出的历史完美地会聚于今日。历史学家将很容易认为他在过去之中看到了今天,而他所研究的实际上却是一个与今日相比内涵完全不同的世界。按照这种观点,历史学家将会认为,对我们来说,只有在同20世纪的联系中,历史上的事件才是有意义的和重要的。这里的谬误在于,如果研究过去的历史学家在心中念念不忘当代,那么,这种直接对今日的参照就会使他越过一切中间环节。而且这种把过去与今日直接并列的做法尽管能使所有的问题都变得容易,并使某些推论显而易见(且带有风险),但它必定会导致过分简单地看待历史事件之间的联系,必定会导致对过去与今日之关系的彻底误解。

那么,究竟应如何看待过去与今日之关系呢?巴特菲尔德认为,历史学家不应强调和夸大过去与今日(一个时代与另一个时代)之间的相似性,相反,他的主要目标应是去发现和阐明过去与今日之间的不相似性,并以这种方式扮演一个在我们和其它各代人之间的中介者。为了要获得对历史真正的理解,历史学家所要做的:

……不是要让过去从属于今日,而是……试图用与我们这个时代不同的另一个时代的眼光去看待生活。假定路德、加尔文和他们那代人只不过是相对的,而我们这个时代才是绝对的,这样做是不能获得真正的历史理解的;要获得这种理解只能是通过充分承认这样一个事实,即他们那代人与我们这代人同样正确,他们争论的问题象我们争论的问题一样重要,他们的时代对于他们就象我们的时代对于我们一样完美和充满活力。

因此,如果我们把今日变成一种绝对,而相比之下所有其他各代人都仅仅是相对的,那么,我们就正在失去历史所能教给我们的关于我们自己的更真实的观点,我们就不能认识那些我们在其中也仅仅是相对的事物,我们就失去了发现的机会,在历史的长河中,不能发现我们自己、我们的观点和偏见位于何处。换言之,我们就无法认识到,我们自己如何不是完全自主或绝对的,而只是伟大的历史过程的一部分;我们就无法认识到,在事物的运动中,我们自己不仅是开拓者,而且也是过客。

在这样的观点看来,历史更本质的价值就在于恢复过去具体生活的丰富性与复杂性。历史学家的工作不应是对在时间和空间中发生的事情给出哲学的解释,不应是由过去而推断出某种结论。相应地,巴特菲尔德否认可以以因果联系的方式讲述历史。或许更一般地,历史可以假定这样一种因果关系:是整个过去导致了复杂的今日,它包括过去运动的复杂性、纷繁的争论和错综交织的相互作用等等。但是当历史学家真正去追溯过去时,他就会发现相互作用的网络是如此复杂,以致于不可能指出过去(比如说16世纪)任何一件事是20世纪今日任何一件事的原因。因此,历史学家所能做的,只不过是以某种可能性去追溯从一代人到另一代人之间事件的序列关系,而不是试图描绘交错直至第三代和第四代人的原因与结果的极为复杂的图表。历史学家本质上是一个观察者,他象旅行家一样,向我们这些不能去访问一个未知国家的人描述那个国家,他只讨论确定的、具体的、特殊的事情,他不应过分关心哲学和抽象的推理。简而言之,

作为最后的手段,历史学家对所发生的事情的解释不是作一番一般的推理。他解释法国大革命,是通过精确地发现发生了什么事情。如果在任何时候我们需要进一步的阐述,那么他所能做的一切就只是把我们带入更加详细的细节,让我们确切地看到实际发生了什么事情。

巴特菲尔德强调,只有通过一段实际的研究,以微观的方式看待历史中的某一点,才能真正使历史变革背后复杂的运动具体可见。这种对人类变化的复杂性的展示,对人类任何给定的行动或决定之最终后果的不可预见特征的展示,是人们可以从细节中学到的唯一教益。

然而,越来越深入细致的研究将带来另一个问题,这就是巴特菲尔德反复强调的节略问题。由于历史中的内容无限丰富,要把所有事实都充分讲授的历史实际上是无法写出的,所以任何一部历史著作都必然是节略的。在巴特菲尔德看来,对于所有的历史,当它们变得更加节略时,必定就成正比地更倾向于辉格式。“在某种意义上,历史研究的全部困难都来自有关节略的根本性问题。”历史学家的困难是,他必须节略,而且必须在不改变历史的意义和特殊信息的情况下节略。辉格史学家的错误在于,它们是为了今日的缘故而研究过去,这个理论基础为他们提供了一条穿越历史复杂性的捷径,使他们很容易发现在过去什么东西是重要的(实际上却只是以当代的观点来看是重要的),从将节略的问题变得容易了。他们基于某种固有的原则去进行选择和剔除,去组织历史故事,使历史运动中相互作用的复杂性被极度压缩,直到使历史运动看上去象一简单的进步运动为止。这样一种节略的历史可能会讲述一个完全不同的故事。所以说,辉格式的历史并不是一种真正合理的节略。

那么到底应该怎样进行节略呢?巴特菲尔德指出,节略就是对复杂性进行节略。它不仅是写入什么或省略什么的机械性技艺,而是在不丧失总体性和主旨的前提下如何有机地压缩细节的问题。在节略时,历史学家不应按照某种原则来选择事实,不应插入一种理论。巴特菲尔德要求历史学家应具有一种能看到重要的细节和发现事件之间的关系与影响的天赋,以及领悟使历史过程得以起作用的整体模式的天赋。遗憾的是,除了这些一般性的原则和模糊的天赋概念之外,巴特菲尔德对此问题的解决并未提出什么具体可操作的措施。正是这一弱点成为巴特菲尔德所提倡的反辉格式历史不能贯彻到底的重要原因。此外,巴特菲尔德在该书中还以较大的篇幅讨论了在历史研究中进行价值判断和道德判断的问题。他认为这两种判断都是历史学家所应回避的。

巴特菲尔德一生著述甚丰,除了为数众多的专题性历史研究著作(主要是关于18世纪英国政治史和欧洲近代史的著作)之外,侧重史学理论方面的有《基督教与历史》(1949)、《人类论述其过去:史学史研究》(1955)、《乔治三世与历史学家》(1957)等专著,及“历史与马克思主义方法”(1933)等论文。不过,其中最有影响的还是《历史的辉格解释》一书。该书很快就被认为是史学理论方面的一本经典名著,多年来一直不断重印。巴特菲尔德的这部著作内容本身虽然只涉及政治史与宗教史,但它的影响则波及整个历史学界。“辉格式的历史”一词成了历史学界进行史学批评的标准专业用语。在很长的时间中,几乎没有什么历史学家愿意成为(或被人称为)辉格式的历史学家。在科学史界,巴特菲尔德的这种影响尤为强烈。

二、历史的辉格解释与科学史

正如我们在前一章中所讲到的,从科学史这一学科的发展来看,如果不考虑最初期那些萌芽性的科学史著作,大致可以说从18世纪开始出现了早期的科学史(严格地讲只是学科史)著作。与启蒙运动和近代科学的兴起相伴,这个时期的科学史著作反映了对科学与进步的强烈信念,把科学看作是社会进步的源泉。当然,此时从事科学史工作的多为科学家,科学史这门学科尚不成熟。到20世纪初时,科学史研究出现了从学科史到综合性科学史(通史)的转变,有了少数职业科学史家,科学史学科自身的价值标准也开始确立。然而,当时科学史界对科学史所持的看法,基本上就是巴特菲尔德所批评的辉格式的的观点。例如,科学史学科重要的奠基人萨顿,就曾在他的几部著作中,以定义、定理和推论的形式反复地强调他的科学观和科学史观:

定义:科学是系统的、实证的知识,或在不同时代、不同地方所得到的、被认为是如此的那些东西。

定理:这些实证的知识的获得和系统化,是人类唯一真正积累性的、进步的活动。

推论:科学史是唯一可以反映出人类进步的历史。事实上,这种进步在任何其它领域都不如在科学领域那么确切,那么无可怀疑。

正因为如此,萨顿在他的科学史研究中,很自然地把炼金术、占星术和自然巫术当作伪科学而不予考虑,他还把盖伦的生理学理论斥为空想和荒唐,并以此为理由拒绝讨论它们。这些作法当然是与萨顿本人所坚持的实证主义观点相一致的。实际上,在科学史这门学科发展的初期,实证主义的科学史观占据了统治地位,相应地,在科学史研究中,辉格式的倾向也相当极端,相当普遍。

大约从50年代起,情况逐渐有了改变。在专业科学史学家当中,极端的辉格式研究倾向开始消失。对此,英国科学史家怀耳德(C.B.Wilde)提出三个主要的原因:第一,历史学家已经表明一种研究法的优越性,即从各个方面努力重组以前的思想家面临的各种问题,而不是以事后认识到的好处作为标准去评判过去;第二,科学的实证主义哲学的衰落,致使那种认为科学知识的现状在任何绝对的、认识论的意义上,都比早期的知识形式更优越的信仰难以维持下去了;第三,历史学家已经表明,已比被取代的、在现代科学家看来可能是荒唐可笑的许多观念,在早期的科学发展中却发挥了重要作用。

巴特菲尔德对于辉格式历史研究法的批评,无疑在科学史界产生了深刻的影响,但在某种意义上来说,这是一种外来的影响。大约也是在萨顿的时代,科学史中另一种研究传统的出现,是科学史界接受反辉格观点的内在基础。正如怀耳德在第一条理由中表明的,象法国哲学家和科学家科瓦雷有关笛卡尔、伽利略等人的一系列研究,就是根据过去时代本身具有的术语去解释过去的典范。这种研究传统尤其在美国科学史界影响巨大,而它恰恰正是反辉格式的。后来,象医学史家佩格耳(Q.Pagel)1967年在他研究哈维的生物学思想的著作中,则更清楚地指出:

……对于历史学家,就是要颠倒进行科学选择的方法,并要在原来的与境(context)中重新叙述其英雄人物的思想。这样,科学的和非科学的这两套思想的表现,将不是通过简单的并列或彼此无关的表述,而是作为一个有机的整体,在这个整体中,它们相互支持,相互确证。

此外,60年代初以后,象科学史家耶茨(D.F.Yates)对科学革命和炼金术关系的研究,以及众多学者对牛顿的炼金术手稿的研究等,也都是科学史界反辉格式研究传统的典型表现。

更有代表性的是,美国科学史家和科学哲学家库恩1968年在为《国际社会科学百科全书》撰写的条目“科学的历史”中,有这样一段话,它表明了西方科学史界对这种新的研究传统的普遍接受:

内部编史学的新准则是什么呢?在可能的范围内……科学史家应该撇开他所知道的科学,他的科学要从他所研究的时期的教科书和刊物中学来……他要熟悉当时的这些教科书和刊物及其显示的固有传统。

在西方,随着科学史研究的职业化和研究队伍的不断壮大,新一代的科学史家更多地接受人文科学的训练,相应地,新的研究传统和新的价值标准得以巩固。正象有人注意到的那样,这新一代专业工作者在称呼他们认为过了时的科学史著作时,喜欢用的最粗鲁的词汇之一,就是说那些著作是“辉格式的”。

三、问题与争论

在《历史的辉格解释》一书出版了近20年后,巴特菲尔德本人也对科学史产生了兴趣。1950年,他在一篇题为“科学史家与科学史”的文章中,仍坚持反辉格式倾向的重要性:

……实际上,我相信已经证明,有时更有用的是要学习早期科学家们未起作用的某些东西以及错误的假说,是要去考察某一特定时期内在智力方面难以克服的特殊障碍,甚至是要去追溯已走入了死胡同但对科学总体进步有其影响的科学发展的过程。正如在所有其它历史形式中一样,在科学史中错误的作法,就是总把当代放在人们的心目中作为参照的基础,或是设想在世界史中17世纪科学家的地位将取决于他看上去与氧气的发现有多么接近的问题。

值得注意的是,1949年,巴特菲尔德出版了一部重要的科学史著作--《近代科学的起源》。这部著作虽然主要是根据二手文献写成的,可是由于它成功地把科学史结合到一般的历史中去,从而得到广泛的称赞,成了一本经典的科学史名著。但正如许多人都注意到的,这本书在写法上却正是他所强烈批评的那种辉格式的写法。因为他致力于要发现科学的起源,他并未试图在一个时代的总体构成中(即社会的、智力的乃至政治的构成中)去理解这个时代的科学。更令人惊讶的是,他预先便知道这种起源在何处(即在17世纪的科学革命中),所以他描述的只是能够表明在17世纪的科学中带来了近代对物理世界的看法的那些成分。例如,他根本就没有提到帕拉塞尔苏斯、海尔梅斯主义和牛顿的炼金术。他并未意识到自己正在撰写一部显然是出色的辉格式的历史!同样地,在1944年出版的《英国人及其历史》一书中,他也同样采取了辉格式的撰写方法。体现在巴特菲尔德身上的这种明显的自相矛盾表明,即使是他本人在其历史研究实践中,也难以完全贯彻他自己的理论主张。因而,70年代中后期以来,人们对反辉格式研究传统的问题再次进行反思,这就是很自然的事了。

美国科学社会学家和科学史家默顿在1975年便提出:“或许,在编史学中有半个世纪之久的关于辉格式原则的禁忌,已远远超越了反对那种赞扬式的当代主义的目标……对于历史,或许已经到了要求反对反辉格式倾向的时候了。”比这更早一点,美国科学史家布拉什(S.G.Brush)也曾指出,由于科学史家支反辉格式传统的接受,他们热心于把科学理论同前些个世纪的哲学与文化运动联系在一起,因而开始降低了在这些理论中技术性内容的重要性,但正是这些技术性内容才使这些理论在现代科学中有意义。这样做的结果,是在历史学家和科学教师的目标之间形成了一道鸿沟。然而,对反辉格式研究方法更为系统的反思和对巴特菲尔德的批评,主要还是出现在1979年巴特菲尔德去世之后,它们一方面来自一般历史学家,另一方面来自科学史家。

历史学家的反思与批评有的涉及《历史的辉格解释》这本书本身,如指出它严重地空洞,缺少有力的历史例证等。有的则涉及历史研究中带有根本性的问题,如威耳逊(A.Wilson)和艾什普兰特(T.G.Ashplant)认为,巴特菲尔德正确地辨认出了在历史著作中普遍存在的与原来时代不符的模式,但他未能恰当地指出这种错误的实质和令人满意的补救办法。他们认为,此错误的真正根源是以当代为中心(present-centredness),即历史学家对过去的认识(更不用说理解)根本地依赖于历史学家的概念框架,历史学家对来自当代的“感性定向”的利用,迫使他们曲解过去。他们还进一步指出,任何编史学从来都不是中立的,这种以当代为中心不仅仅是个别历史著作的问题,它也是历史这一学科自身的结构,是在历史研究的过程中所固有的,因此,历史的推论在本质上就是有问题的。

由于巴特菲尔德提出的问题与科学史研究关系更为密切,所以在对其观点和影响的反思中,科学史家们尤为活跃。1979年,美国生物学史家赫尔(D.L.Hull)率先打出了“捍卫当代主义”的旗号。他承认某些类型的当代主义(presentism)是人们所不希望和应该取消的,但是,他却要捍卫在科学史中另外一些类型的当代主义:阅读出当代的含义、当代的推理原则,以及将经验的知识用于过去更早的时期。他认为,在这三种情况下,当代的语言、逻辑和科学不仅对于探索过去是必不可少的,而且对于将探索的结果与历史学家们同时代的人进行交流也是必不可少的。赫尔指出,对于历史学家,不论是在对过去的重构中,还是在向其读者就这种重构进行解释时,当代的知识绝对都是至关重的。由于历史学家在当代所处的地位,他必须要在对过去重构利用一切可用的证据和工具,即使这些证据和工具对于他所研究的那个时代的人们是无法了解的。此外,他还必须与当代的读者交流这些重构。历史学家对他自己的时代的了解总是要比对他所研究的时代的了解要多,而他的读者就更是如此了。这里,赫尔显然是从目前西方史学界较为流行的将历史视为人类的建构,因而否认绝对历史真理的观点来捍卫当代主义的。

1983年,英国科学史家霍尔对于科学史界反辉格的倾向也提出了自己系统的、具有代表性的看法。霍尔指出,《历史的辉格解释》一书没有给出任何正面的观点。它虽然告诉我们历史不应是什么样的,但却没有讲历史可以是什么样的。巴特菲尔德的看法是,历史学家对历史上所发生的事情的解释不是通过一番一般的推理,而是通过对更加细节性的内容加以阐述。霍尔则认为。,他不相信历史学家通过“可变焦的显微镜”所看到的“具体事实”会自动非理论化地变成“解释”。他认为在此问题上巴特菲尔德由于一种“似是而非的归纳主义”而落入陷阱。更重要的是,巴特菲尔德把辉格式的历史等同于对今日与成功的认可,相应地,辉格式的科学史就成了对科学成功的记录,它采用当代的科学知识作为标准。霍尔旗帜鲜明的指出,在自然科学中,确实有某些东西是正确的,而另一些则是错误的。在科学的发展中,从亚里士多德到阿维森纳到奥卡姆到哥白尼到伽利略……他们并不仅仅是努力要与他们所批评的前辈有所不同,而是要比这些前辈更加正确。正确与错误在当代科学的发展脉络中是非常本质和重要的东西。它们并不是历史学家发明的,而是存在于文献中的。霍尔与赫尔类似地指出,科学史家无法避免已具有的优越的知识。一般历史学家对其研究对象的正确与错误可以有自己的看法,但也许并不存在正确的答案,可是科学史家却总是知道正确的答案是什么。总之,霍尔认为,由于科学毕竟是进步的,所以以辉格史观为根据的科学史研究是很难怀疑的,辉格式的进步观点不可避免地要确立在科学史中。当然,霍尔也并不赞成极端的辉格式倾向,他认为,赞扬或夸大科学成就,或为了当前占优势地位的科学成就而进行宣传鼓动,这些肯定不是科学史家所要做的事。

另外还有一些科学史家指出,伴随着科学史研究的职业化和极端的反辉格式倾向,科学史带有了一种排它性。科学史家对科学发展脉络前后细节的关心是正确的,但当这种关心扩展到一种偏执的程度进而排斥了最核心的内容时,就使广大对科学发展自身有兴趣的读者疏远了科学史。广大科学家和对科学感兴趣的人在历史方面的这种集体性记忆缺失是可怕的,因为科学没有了其历史,就好象人没有了记忆。哈里森(E.Harrison)还谈到,在另一个极端,反辉格式的倾向利用了无知的长处,把当今那些对过去无用的东西抛开(正象库恩要求科学史家要忘记他们所知道的科学那样)。而在利用无知的长处时,反辉格倾向就变成了一种自命不凡的形式,即科学史家具有了一种目光短浅的优越感,无视今日科学的成就。

80年代中期,美国科学史家柯恩(I.B.Cohen)在其研究牛顿的著作中,站在比较公允的立场讨论了这一问题。一方面,他指出:“我当然不提倡辉格式的科学史……毫无疑问,坏的、无用的或没有成果的思想同好的、有用的或富有成果的思想都是许多变革得到的结果。”另一方面,他同样明确地指出:“我认为牛顿的关于炼金术的见解或他的神学信念并不值得我们象注意他的《原理》那样一页一页地仔细研究。例如,倘若牛顿没有撰写《原理》,学者们会象现在这样对牛顿的炼金术的‘创造精神’感兴趣吗?”

纵观科学史家对此问题的反思,一个共同点就是,认为极端反辉格式的研究方法是不可能的,也是有问题的,但他们也不赞成极端辉格式的倾向,而是赞同两者的有机结合。克拉(H.Kragh)在其1987年出版的《科学编史学导论》中的观点似乎是结论性的。(克拉在其书中使用的术语是“与过去时代不符的”(anachronical)科学史”和“按过去时代进行研究的”(diachronical)科学史。这两者含义大致相当于辉格式的和反辉格式的科学史(克拉本人也这样认为)他认为,科学史不仅仅是历史学家同过去这两者间的关系,而是历史学家、过去和当代公众三者间的关系。反辉格式的历史将不能起到与公众交流的作用,它将倾向于仅仅走向细节,被动地对历史资料进行描述,而忽略了分析和解释。因此,彻底反辉格式的科学史不能满足人们对历史通常的要求,它也许能真正代表过去,但它也将是古董式的,除了少数专家之外,大多数人都难以接近。作为一种方法论的指南和对辉格式历史的解毒剂,反辉格式的编史学是必不可少的,但它只能是一种理想。历史学家无法将他们从自己的时代中解放出来,无法完全避免当代的标准。在对一特殊时期进行研究的初期,人们无法按那个时代自身的标准作评价和选择,因为这些标准构成了还未被研究的时代的一部分,它们只能逐渐得以揭示。为了要对所研究的课题有任何观点,人们就不得不戴上眼镜,不可避免地,这副眼镜必然是当代的眼镜。克拉的结论是:在实践中,历史学家并不面临在反辉格式的和辉格式的观点之间的选择。通常两种思考方式都应存在,它们的相对权重取决于所研究的特定课题。历史学家必须具有象罗马神话中守护门户的两面神(Janus)一般的头脑,能够同时考虑彼此冲突的辉格式与反辉格式的观点。

四、小结

限于篇幅,本章对有关辉格式科学史问题各方观点的述评是很粗线条的,未能就一些更细节性的问题(如“为什么没有……?”这种历史问题在反辉格式的科学史中的位置等等)进一步展开讨论,也没有利用各家著作中广征博引的大量科学史乃至一般历史的具体事例。但是,即使从这样一种概括性的回顾中,我们仍可总结出一些初步的结论。

首先,我们可以看到,巴特菲尔德的确提出了一个在历史研究中(特别是在科学史研究中)十分重要的理论问题。虽然在不同的阶段人们对此问题的看法各有不同,但对此问题提出的意义和重要性却是一致肯定的。

其次,经过几十年的思考与实践,人们对此问题的认识不断深入。目前比较一致的看法是,在科学史中,既不能采取极端辉格式的研究方法,也不能因此而走向另一个极端,去采用极端反辉格式有研究方法。我们应在这两种倾向之间保持一种适度的平衡,或者说保持某种“必要的张力”,也许只有这样,才可能带来对科学史的真正理解与把握。

再次,西方科学史研究的发展经历了从辉格式的到反辉格式的再到两者统一的过程。这是一个自然的发展过程。对反辉格式观点的全面接受,也是发展中必不可少的一个阶段。我们并不能因为现在人们已认识到在某种程度上辉格式的研究方法在科学史中无法避免,就可以心安理得地采取辉格式的研究方法。这正如萨顿等人的科学史观现在在西方虽已不再为人们普遍接受,但它对科学史学科地位的确立却曾起到过不可替代的作用一样(科学史学科在我国的发展恰恰缺少这一阶段)。就科学史研究未来在我国的发展而言,对这些问题的思考将是很有借鉴意义的。

在西方,目前撰写科学史著作的主要有两大类人:一类是职业科学史家,另一类是对科学史感兴趣的科学家。如上所述,虽然近年来人们对辉格式倾向的问题有了重新认识,但伴随着科学史研究工作的职业化,专业科学史家的研究传统仍主要是倾向于反辉格式的。而对科学史有兴趣的科学家,由于没有受过正规的历史训练,再加上所受的科学文化教育这一背景的影响,则有较强的辉格式倾向。

科学史范文篇2

【关键词】生物科学史;生物科学素养;核心概念

提高每个高中学生的生物科学素养是课程标准实施的核心任务。通过学习生物科学史对提高学生的科学素养是很有意义的。我们发现,很多学生在新课学习中一知半解,对生物学的核心概念只知其一不知其二,缺乏对生物学内容和方法的深入了解,没有情感态度价值观的体验,更无从谈起如何应用生物学。这一现象说明我们的学生在生物科学素养上还有待提高。新课程改革要求生物教学以学生发展为本,以学生为教学主体,以学生实践训练为教学主线,以学生能熟练应用所学知识技能解决实际问题为教学目标,启发引导学生自主学习、合作学习、探究学习。在新一轮“7选3”的课程改革背景下,如何适应新课程改革,将科学史的教育融入日常教学,需要我们在实践中积极进取、勇于创造和探索。本课题就是通过学习生物科学史来提高学生的生物科学素养,走出“头痛医头,脚痛医脚”的误区,从根本上提高学生的生物科学素养。

一、研究生物学核心概念的发展史,掌握生物学核心知识

生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。学生应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。高中生物中存在大量的核心概念,通过对书本原有的发展史或教师提供相关发展史中重要内容的分析,学生对相关核心概念会有深入而细致的理解,掌握核心概念就水到渠成。典例:提供细胞膜的流动镶嵌模型建立过程中的相关实验,学生就能自主分析细胞膜的成分和特点。材料一:①1859年,E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,越容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,越不容易穿过膜。你从以上实验中能得出什么结论?学生结论:细胞膜的组成成分中可能含有脂质。材料二:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,然后用蛋白酶处理,细胞膜被破坏。你从以上实验中能得出什么结论?学生结论:细胞膜的组成成分中含有蛋白质。教师补充:后来现代研究应用化学手段分析表明质膜的主要成分是脂质和蛋白质另外还有少量糖类。组成膜的脂质中磷脂含量最多。材料三:科学家将人红细胞的细胞膜中的脂质分子抽提出来,并将它在空气—水界面上铺成单分子层,发现该单分子层的表面积相当于原来红细胞表面积的两倍。这说明了什么?学生结论:细胞膜由两层磷脂分子构成。指导学生阅读书本中关于细胞膜中磷脂分子、胆固醇和蛋白质的运动情况。材料四:冰冻蚀刻电子显微法显示的细胞膜图学生结论:蛋白质镶嵌、覆盖、贯穿在磷脂双分子层中。材料五:人鼠细胞杂交实验(带不同荧光标记的细胞融合后荧光的变化)学生结论:细胞膜上的蛋白质分子可以运动,细胞膜具有流动性。这些材料的提供帮助学生对流动镶嵌模型有了更加深刻的理解,对细胞膜的特点有了更深入的掌握。另外如酶的概念,书本中关于酶本质的探索能帮助学生深入理解酶的本质,而不是简单的记忆。教师提供光合作用的简单发现史能够帮助同学们深入理解光合作用的总反应式,区分光反应过程和碳反应过程的重要步骤,从中分析得出能量转换的形式,并且理解各内外条件对光合作用的影响。高中生物课堂中应该给学生提供机会,让他们了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。只有深入了解生物学知识,学生才具有在现实生活中运用知识的能力。

二、分析生物科学史中呈现的思维与方法,学习科学探究方法与技能

科学探究是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识,领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。科学思维的方法包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握也应该掌握的技能。一个人一旦掌握了这些技能,无论对当前的学习还是今后从事工作都终身受益。高中生物内容中有着丰富的体现科学思维和方法的素材。以“证明DNA是遗传物质”的发现史和孟德尔的分离定律为例分析科学方法与技能。学生在学习孟德尔的遗传实验过程中,体会到假说演绎法的本质,并能将这个方法应用到实验中去。科学探究更重要的是在于它的过程而不完全是结果。要让学生学会科学探究的一般方法,亲身体会科学家是如何困惑于问题,如何假设问题的“答案”。考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力。

三、了解生物科学史中事件的发生过程,形成科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学史就是一部科学家的思想史。这个过程中展示了科学家们不同观点间的争论和实验不断证明的过程。哲学认为,事物是客观存在的,不以人的主观意志为转移。生物科学需要养成质疑、求是、创新的科学态度。酶的发现史中,李比希和巴斯德之间争论发酵是酵母细胞还是细胞内的物质造成。最终毕希纳用实验证明了李比希的观点。这些探究科学问题中的争论和思考是科学研究过程中存在的正常学术交流,能够不断推动生物科学向前进步。说明实验科学需要有强有力的证据来证明假说。同时也使得同学们体会到即使是当时的微生物方面的权威,巴斯德的观点也有可能是错误的,科学是不断在进步和发展的。学习生物科学史中的这些事件,科学家百折不挠的精神,探究过程的艰辛,对培养学生的精神品质有一定的帮助。笔者在开设选修课时,设置“生物学家的科学史”这一研究性学习。学生以小组的形式完成,进行了一定的分工合作。这个过程中不仅培养了学生收集和处理信息的能力,还使得学生在收集资料的过程中感受到科学研究过程中克服困难,坚持不懈的精神。例如孟德尔小时候家境贫寒,有时他甚至整天饿着肚子听课,依靠做家庭教师的收入,总算修完了一定的学业。后来做了修道士,仍在教堂后面的空地上进行他的实验。不顾别人的冷嘲热讽,十多年的研究结果一直到去世后才被人们接受,这样的境况下仍能坚持自己的探究之路。在开设的“植物向光性实验研究实践”中,学生以小组为单位进行实验研究,进行观察、记录、整理实验结果、定期汇报等过程,不仅使得学生学习科学的观察方法,而且要养成实事求是的科学态度。实验中出现的意外情况,实验失败总结经验都属于宝贵的财富。科学的世界观认为世界是能够被认知的,科学知识是不断变化的科学知识的主体具有连续性和稳定性。把科学态度与价值观目标和科学知识目标有机地结合在一起激发学生学习的动力。它不像知识一样学生可以直观学习,所以需要在日常教学中通过资料收集和活动来体验与内化。

参考文献:

[1]《普通高中生物课程标准(实验)》,人民教育出版社,2003年4月第1版

[2]马扎诺等.有效的课堂教学手册,教育科学出版社,2008年11月第1版

[3]童富勇.浙派名师新课程课例精编,2005年7月第1版

[4]张大也.新课程背景下进行生物学史教学的意义,生物学教学,2009年第1期

科学史范文篇3

一、一部非逻辑和多因素作用的历史

在费耶阿本德看来,整个科学史如同人类史一样,是最优秀的科学史家和科学哲学家都难以想象的那样丰富多彩,那样充满机敏、智慧和生气,那样的离奇古怪和难以捉摸。整个科学史都是由无数个人的意识、意志、热情、想象以及其他一切精神活动或社会活动共同支配的。正是从这种认识出发,费耶阿本德才批判了过去一些科学哲学家把科学史简单化、孤立化、静止化和片面化的形而上学的倾向与做法。他说,科学史是充满复杂、混乱和错误的。一件事物的创造和对该事物的一种正确观念的充分理解的创造常常处于同一过程,而且这一过程不结束,它们是不能分开的。这个过程不是,也不可能是由一个完全确定的研究纲领或理性逻辑来指引的,它包含着各种可能的研究纲领实现的条件,指导这个创造过程的东西宁可说是一种含糊的冲动、兴趣和热情。先是这种热情产生具体行为,继而是行为反过来又创造环境和解释过程成为“理性过程”所必须的思想观念。

费耶阿本德说:“从伽利略时代到20世纪,哥白尼观点的发展就是我想描述的这种形势的一个完美的例子。人们先是从一种强烈的信念开始,这个信念与当代的理性和经验背道而驰,而在同样是非理性的其他信念中却得到支持,然后开辟了新的研究方向,创造了新型的仪器,‘证据’也以新的形式与理性相关,直到产生一种思想体系,其丰富程度足以对其他任何特殊部分提供独立的论据,而且是易变的,只要需要这些论据,就足以发现它们。”[1](P26)但是这种曲折复杂的过程并不是一种零乱分散的孤立事件的堆积和偶然思想的展示与延伸。无论是整个科学发展史,还是某一具体学科或理论,甚至具体概念的发展都是各种条件和因素紧密联系、相互作用的结果。

既然整个科学史中的各种因素、条件,乃至各种人物共同构成了一个不可分割的相互作用的过程,它们都对科学认识作出了贡献,那么要勾绘出科学发展演化的完整模式或基本轮廓,就不能只把注意力集中到纯粹的科学理论、科学概念的发展主线上,或者人类认识史的某个特殊阶段上,或者某些突出的科学家身上;而要从人类最原始的活动、启蒙观念和思维方式开始,不能人为地割断历史。比如“地动说”,并不是哥白尼个人的天才发明,而是早在古希腊时代就由毕达哥拉斯派的阿利斯塔克提出。只是由于这种见解与人们的日常经验和直观不相符合,它才被人们反对和遗忘。在被另一种相反的见解排斥长达2000多年之后,才在哥白尼时代再次复兴。“地动说”的复活并不是因为哥白尼拥有某些新的重大发现,而是基于哥白尼对阿利斯塔克的“中心火学说”的坚定信念;基于对毕达哥拉斯派所宣传的“宇宙的中心不是地球,而是太阳,地球只是环太阳而行的星星之一”的观念的好奇心。

从阿利斯塔克到哥白尼的2000多年间,由于人们对亚里士多德和托勒密体系的无限信仰,其间虽然也不时有少数人怯生生地反对亚里士多德的主张,响应阿利斯塔克的“地动”主张,但是由于强大的宗教势力和人们的日常经验将其抬高到神圣不可侵犯的地位,因而使日心说的主张一直没有市场。由于哥白尼率先基于好奇心而引起的对研究地动说的向往,才导致他把毕生精力都献身于这一学说。因此没有古希腊哲学家大胆离奇、模糊不清的幻想,是不会发生哥白尼革命的。从这个意义上讲,哥白尼革命并不是基于托勒密体系日益增多的反常,最后由量变引起质变的结果,主要在于一定社会背景下,某种偶然奇特的作用,或某个集团、个人的兴趣、意志和好奇心的作用。当然更主要的在于这种革命的核心内容早在古代就以一种胚芽形式出现在古人的奇思怪想中;经过长期的逐渐萌发,才最终由微小的影响和暗淡的火花逐渐蔓延成为炽烈的火焰,产生巨大影响,导致人们的认识发生质的飞跃。因此科学革命的发生也同政治革命一样都经历了一个漫长的酝酿萌发过程。

不过科学革命毕竟和政治革命不同。激烈爆发的政治革命可以在相对短暂的时间内完成使命,而科学革命则不同。比如哥白尼开创的天文学革命至少经历了一个世纪,直到牛顿时代才算完成。其间,布鲁诺、布谷、开普勒、伽利略等著名科学家无不作出永载史册的贡献。但是他们的贡献并不完全像一般科学史家了解的那样,尤其是伽利略对新天文学体系的确立所作的奉献,是明显地不同于众所周知的历史所作的说明。他既没有主张要发现新事实以支持地动说,也没有提及任何反驳地心说的观察。相反,他强调哥白尼和托勒密一样都被事实所反驳。他赞扬的是阿利斯塔克和哥白尼处在极端困境中,一直没有放弃自己的学说和信念。比如哥白尼面对许多愚蠢而恶意的迫害总是报之以微笑,认为“天地的运行丝毫也不会因为这些笨蛋们的嘲弄或尊敬而受到影响。”[1](P215)他赞扬他们一直是用反归纳的方法、非经验的方法进行科学探索活动。因此伽利略并不是主要依靠经验取胜,而是主要取决于他的机巧、宣传、说服和各种迂回曲折的方法。当然也不能完全否定证据的作用,但在伽利略那里并不主要是证据的威力,而是理性和非理性的各种实践方式联合作用的结果。

费耶阿本德把天文学演化历史的模式扩展到科学史,认为整个科学史也都是这样一个迂回曲折的发展过程。为此,他对波普尔、库恩、拉卡托斯的科学模式都进行了批判和矫正,认为他们的模式都各有其片面性,都不完全符合科学史的本来面貌。

二、科学知识增长的多元化模式

费耶阿本德在论及科学知识增长的问题时,首先对波普尔的科学知识增长的模式进行了批判。他认为科学理论不是始于问题,而是始于人的活动。问题不仅是人的意识活动的结果,而且不能脱离表达它的概念而单独存在。术语、概念是不能离开客观对象,离开人的实践活动而主观自生的。因此宁可说科学始于游戏,正是游戏常常是产生新思想、新理论或新问题的温床。当然这些所谓的新理论在游戏中出现时,通常是不规则的,含有矛盾的,与事实的关系也是含糊不清的,但是它能够得到改进和发展。

关于库恩的科学革命的模式,费耶阿本德认为其最大困难是不能说明革命为什么会带来科学范式的变化?其次是没有说明新理论究竟从何处产生,新理论能否像政治革命那样很快推翻旧理论取而代之?其三是常规科学和非常规科学的界限是否存在?同一领域同时并存的两种对立理论在科学史上大量存在。如光学中的微粒说和波动说,地质学中的均变说和灾变说,生物学中的达尔文主义和非达尔文主义,天文学中的天体演化说和宇宙大爆炸说等,无论是过去还是现在都谈不上哪一种属于常规科学,哪一种属于非常规科学。这恰恰证明费耶阿本德所主张的多元对立的科学理论同时并存的观点是符合科学发展演化的史实的。

与上述观点相反,费耶阿本德对于拉卡托斯的科学发展模式却比较欣赏。在拉卡托斯看来,不论是用一个进化的研究纲领取代一个退化的研究纲领,还是只保留一个退化的研究纲领都是合法行动。因为一个退化的研究纲领同样有可能东山再起,有着不可估量的前程,因此给它一个间歇时间,允许其潜能展现,是明智之举。但是,这种引进时间的标准当与“时间限定”联系在一起的时候,也可能会产生曾经反对朴素否证主义的证据来反对研究纲领。因为如果允许等待一段时间的话,那么为什么不能再等一等?这样一来,拉卡托斯捍卫的标准就成为一句空话。一方面,人们不知道在什么样的“限定时间”运用这一标准,另一方面,人们完全可以用产生它的理由来反驳它自身。

在此基础上,费耶阿本德描绘了一幅科学知识增长的新模式。在他看来,科学进步的起点或科学与非科学相互区别的起点是:一个对含有大量经验内容的理论感兴趣的科学家或一位想尽可能了解他的理论的各个方面的科学家,将首先是想方设法把自己感兴趣的理论与其他理论进行比较,而不是与经验事实或研究资料进行比较。而且这种比较是为了修正而不是为了抛弃在比较、竞争中失败的理论。根据“理论增生原则”,参加比较、竞争的理论、假说越多越好。人们可以从任何地方以任何方式获得这些理论,它们可以来自过去的神话、童话、宗教传说,也可以来自现代人的各种偏见;它们可以来自专家学者的研究,也可以来自外行的奇思异想。而且所有这些可供选择的假说、猜测在竞争中都处于同样地位。

那么人们将如何进行合法的比较和选择呢?第一步,必须保持新的理论、假说直到它被必要的科学所补充;必须在它面临清楚明白的反驳事实时,保留它;并试图解释为什么保留它的原因,证明反驳它的“事实”与之不相关,或者是人们的幻觉。但是不能只用单一的理由来支持这样的解释。因为科学史上常常发生的是:一个新时期的开始往往是通过一种向后的运动将人们带回到一个早期阶段。在那里,理论更含糊、更少经验内容。这种倒退运动恰恰不是一种偶然事故,而是具有一定的功用。它是人们欲推翻现状的实质;它给人们提供了详细发展主要观念和思想的时间与自由,而且也是为了发现必要的辅助性学科。然而怎样才能说服或诱导更多的人离开一种论证充分、似乎不可反驳的、经验上是成功的理论体系,而使他们转过来忠心于一个不成熟的、甚至是荒唐的假说呢?怎样才能使人们相信一些所谓理论导致的现状的成功仅仅是表面的、而不是实质性的呢?

费耶阿本德说,显然要使人们接受新思想、新观念,就必须通过其它途径而不是经验事实或论据,它将需要引进非理性手段。例如说服、情感、为此目的的假说,以及求助于各种偏见。这样做,主要是为了把握一种只不过是盲目信念的东西,直到发现辅助性学科、事实、证据,转变这种信念成为合理正确的知识。在这种说服和转变的过程中,把过去明显相关的证据推到一边,通过为此目的的联系把新资料引入,科学的经验内容被大量减少。开始时,可能没有人注意这种新理论,它也没有什么实用价值,因此也没有什么发明和观念给予支持。但只要有部分合理性能够得到部分人支持,就足以开始一种新倾向。而一旦形成新倾向,就意味着从证据向后退了一步。这后退的一步实际是前进的一步,因为它摆脱了牢固束缚、高度证实和粗俗描述的理论体系的专制之后,接着便是更为一般或抽象的推测取代被反驳的理论,产生新的推测,并通过对这些推测进行验证来确立新的观念或理论。

当然,在科学史上,任何新观念、新理论也都要有充分的酝酿和生长成熟的时间。任何旧观念、旧理论也都要在历史的不断前进中经过许多阶段才被取代。那么在科学史上,当各种观念、思想、理论、假说都处于相同竞争地位时,如何选择才能开辟科学发展的新方向?是否仅仅凭着科学家的兴趣和爱好?或者正如费耶阿本德自己所表述的,“我以我高度的特质和个性的方式选择自己感兴趣的东西,部分因为我的兴趣每周每天都在变化,部分因为我相信人类和科学将会从每一个从事自己事业的人那里受益。”[2]

只要全面考察费耶阿本德关于选择标准的论述,就可以看出,他虽然把兴趣、爱好作为选择的一个标准,但却不是决定选择的关键因素,因为在其背后还存在着如下因素:那些能够推动科学进步的选择往往不是以现实看来似乎牢不可破、证据确凿的理论学说作为选择的出发点的,而是从正在产生或正在复兴、发展着的东西,哪怕它现实似乎还不巩固,似乎没有可靠的证据、观念支持的假说、推测开始的。也正是基于此种观点,费耶阿本德才特别强调要从历史上被人们遗忘的、证据不足的、离奇荒诞的推测、假说中去寻找新的理论、学说的起点。因为正是在这些“胡思乱想”中,而非经由科学实验所获得的感性经验中,充满了人的智慧,集中地展现了人的发明创造能力和思维的能动性。

三、多种因素的相互渗透构成科学发展的动力

费耶阿本德不仅从辩证法高度分析了科学发展的过程、科学知识增长的模式,还从方法论和认识论角度探索了科学进步的原因。对此,他不仅批判了传统方法论把科学进步归结为某种始终如一的思维模式,还着重批判了拉卡托斯把科学史分为内史和外史两个孤立部分的形而上学观点;认为这种划分完全是人为地把一个有机过程割裂开来,没有认识到科学作为一个各部分有机联系、不可分割的整体,其中每一种理论、故事和神话通过竞争,都可以对人类意识的发展产生作用;其中每一个人,不论是专家或外行、职业者或业余者、老实人或说谎者都对人类的文化事业作出了贡献。另外,处于任何一个时代的科学家对科学的态度,对理论进行的选择和发展,或者他的发明创造,都必然取决于自己的兴趣,取决于社会法则、社会哲学,以及本人对时代精神持有的见解。

那么一位科学家如何才能使自己选择的理论获胜呢?费耶阿本德认为存在无数种方式和途径,要借助多种力量和原因。特别是其竞争对手被多数人接受或信仰的时候,他需要去逐渐扩大自己的影响和领域,需要组织最有生气的知识分子队伍,以便打败一个由天才的富有想象力的科学家支持的研究纲领。他需要借助更有创造性的天赋才能和洞察社会背景以及对手的心理活动的更卓越的能力,才可能使他的研究纲领获得成功。

费耶阿本德说,科学的方向最初是由人的创造性想象决定的。但是为了争取更多的群众,他也需要表演某些理性主义者的游戏,并利用社会规律作为暂时的杠杆。这样,他才可能理性地打败那些适合于其他理性主义者的进步主张。换句话说,要使某种理论、学说、信念胜利,就要利用知识分子和新生阶级的社会力量,使用各种宣传手段扩大该种理论、学说的影响。这样一来,在费耶阿本德那里,社会、政治、心理因素,以及人的各种行为因素都成为促进科学发展的动力,动力是不分内因和外因的,各种因素都是相互渗透在一起而在科学史这个不可分割的统一过程中起作用的。比如,伽利略捍卫哥白尼学说的胜利,是与使用许多“非理性”手段紧密相关的,而所有这些手段在拉卡托斯的研究纲领中都是“外部因素”。“然而若没有这些外部因素就无法理解一次重大的思想革命的发生。就没有任何理由主张我们的职业思想体系比亚里士多德的更好,也不能理解从亚里士多德的科学到近现代科学的职业思想体系之间转化的机制。我们只能说亚里士多德的思想体系之后接着的便是近现代的思想体系。”[1](P209)如果要探索究竟是什么信念、行为和态度使科学从一种形式转变成另一种形式,立即就看出:实现一种新的职业意识形态是转变的实质。然而拉卡托斯的有关科学的内史和外史之分却限制了这种答案。因为任何一种科学的特定内部史只有当其外部史在每一种转变的关节点上拥有破坏特定方法论的补偿作用时,它才能完全成为可能。

费耶阿本德说,对于望远镜光学的无知,对于哥白尼学说的信仰,以及一大批亚里士多德主义的反对者和其他经院哲学的敌人的存在,都是使一种新的职业意识形态转变成为一种更广泛的社会现象及最终转变成一门新科学成分的必要因素。比如,当我们集中于哥白尼主义的内部史时,就会注意到一种内容的增加似乎是与这种新的职业意识形态的原理相一致的。但是当我们把外部史或“mob心理学”增加到资料中去时,就会注意到科学“内史”的一致性常常是科学外部遭受大量破坏作用的结果。这些破坏作用是科学得以发生和发展所必须的,而且它们属于科学自身,不属于其它领域。因此拉卡托斯的有关科学内史和科学外史的区分只会阻碍有关科学变更和生成真相的研究。无视外部作用只会使人们根据一些对科学进步不是必须的标准来虚构一个主观的历史,而不是科学自身发展演化的客观真实的历史。

为此,费耶阿本德非常强调“实践主义”,认为一切个人、团体,乃至整个文明都可以通过相互学习,而使科学获益。“罗马天主教可以通过学习佛教获益,内科医生可以通过学习《内经》或者与非洲的女巫医生交朋友获益。……科学家可以从非科学的方法和观点中获得好处。”[3]在辩证法看来,正是各种因素的“相互作用消除了一切绝对的首要性和次要性”,消除了割裂整体的形而上学,避免了各种人为制造的主观因素。

费耶阿本德不仅从各种因素的相互作用方面论证了科学进步的动因,还从科学进程中的矛盾和不均衡的角度阐述了科学进步的机制。他在反驳逻辑经验主义者把科学进步的机制区分为科学发现的逻辑和科学辩护的逻辑时说,他们常常讲科学只研究命题,不研究陈述与句子,然而这种程序却忽视了科学是一个复杂的、不均衡的历史过程。它既含有未来思想体系含糊、不连贯的预测以及高度思辨的理论体系,又含有古老、僵化的思想形式。科学中发生的许多冲突都是由历史发展的参差不齐和所获资料不均衡性引起的。正是这种不均衡性导致矛盾冲突推动新理论取代旧体系的科学革命。

在这个问题上,费耶阿本德反对库恩的有关科学革命的范式论和格式塔心理学。他从马克思的《哲学的贫困》和《政治经济学批判导言》中吸取了生产力和生产关系、经济基础和上层建筑之间的矛盾运动是推动人类社会前进的根本动力的思想,来说明科学的进步也主要是由日益增加的科学资料和旧的理论体系之间的矛盾冲突所推动。没有这种矛盾运动就没有新理论对旧理论的取代。他说:科学史上“是不存在这样一种既是有用、进步的,又是与逻辑要求一致的独一无二的科学或生活方式的。每一门科学都含有与事实和其它理论不一致的,而且当详细分析时就会揭露出矛盾的理论。只有在一种所谓始终如一的科学——逻辑的原则中的一种教条主义信念,才会使我们无视这种状况。”[1](P212)然而站在人类学角度进行研究的科学史家则相反,他们的许多研究都已经表明“科学总是充满着漏洞和矛盾的”。这些矛盾往往是由于理论的不断增生导致的不同理论或新旧理论之间的竞争和人的选择作用所引起。它完全类似于生物界中由繁殖过剩引起的生存竞争和自然选择作用。为此,费耶阿本德特别强调各种社会因素以及人的心理、兴趣、爱好、知识背景等因素在理论选择中的作用;认为正是这些杂多的因素构成推动科学发展的主要动力。

【参考文献】

[1]P.Feyerabend.AgainstMethod[M].London.1979.

科学史范文篇4

1在科学教育中要重视人的作用

自然科学发展的一个基本特点是科学知识的积累和历史继承性。由于自然现象纷繁复杂,只有在继承前人业已获得的知识基础上前进,人们对自然规律的认识才能从比较肤浅和零散发展到比较深刻和系统,从比较片面发展到比较全面。因此,科学决不是哪一个时代的产物,而是人类社会整个历史时期内不断积累起来的知识和智慧的结晶。正是在这个意义上,经典力学的创始人牛顿评价自己:“我之所以比别人看得远些,只是因为站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因为科学具有积累的特征,在一个相当长的时间内,在科学教育中忽视人的作用、忽视科学史是一个普遍现象。但是,如同不可否认杰出人物在历史中的突出作用。在科学发展史中,科学家的作用同样是很重要的,而科学家在追求真理时所表现的奉献精神、在科学研究中的甘辛劳动与科学精神,科学家的成功与失误、科学家的成长与发展道路、科学家的品德力量……所有这些给人的启迪与教育,甚至超过了科学内容本身。正因为如此,许多著名科学家都十分重视科学发展中人的作用,爱因斯坦说:“联系科学的发展来追踪理论的形成具有特殊的魅力。”〔3〕诺贝尔奖获得者、反粒子的主要发现者之一塞格雷则说:“不过,我相信:物理学同样有一个丰富的组成部分,是关于人的。”〔4〕因此,在科学教育中,在以科学内容、科学方法为主的前提下,联系科学史进行德育绝不是强加的“政治任务”,而是科学教育中不可割舍的重要组成。

2科学道德教育是核心内容

通过科学史进行德育,可以涉及许多方面:辩证唯物主义的世界观、科学道德、科学精神、科学作风等,其中科学道德是核心。爱因斯坦在评价居里夫人的功绩时说得好:‘我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教师生涯使我们懂得:“善教者,使人继其志。”因此,在科学道德教育中,我们突出了如下几个方面:

(1)造福人类的献身精神

纵观整个科学史,我们看到:优秀科学家,总是把献身科学、造福人类做为自己的崇高目的。诺贝尔曾毫迈地说:“我是世界的公民,应为人类而生。”美国发明家爱迪生则说:“我的人生哲学是工作,我要揭开大自然的奥秘,并以此为人类造福。我们在世的短暂的一生中,我不知道还有什么比这种服务更好的了。”〔6〕他俩的话是众多优秀科学家为造福人类、献身科学誓言的代表。

正是这种造福人类的崇高目的,激起了科学家不怕牺牲自身一切的献身精神。在自然科学的各个领域,留下了许多感人肺腑的故事。居里夫人、诺贝尔为科学献身的光辉事迹是大家熟知的。美国动物学家卡尔·施密特(K.Schmidt,1890—1957)为科学献身的感人事迹却罕为人知:他在实验室观察一条美洲毒蛇时,不幸被蛇咬伤,由于种种原因,他无法逃脱死神的袭击,在生命最后弥留之际,他没有留下其他遗言,却以惊人的毅力记下了毒蛇咬伤自身的反应:“体温很快升到39.5℃”,“胃剧痛”,“燥热、耳鸣”,“睁开眼睛时,眼皮疼……”,“四小时了,我的伤口、鼻、嘴开始出血……”,“我看不见体温表了,情况非常严重……”,日记最后的几句话是“血从鼻子和嘴里淌出来,疼痛消失了,软弱无力,我想开始脑充血了。”这篇带血的日记,是后人鉴别、诊断蛇毒的珍贵资料,也是他为科学献身的壮丽史诗。

造福人类的崇高目的,也激起了科学家对人类正义事业的高度责任感。他们力求科学发展符合全人类的根本利益,随时预防消极后果的出现,敢于旗帜鲜明地反对帝国主义战争,敢于反对法西斯主义。众所周知:居里夫人和爱因斯坦都是著名的反法西斯战士。在第一次世界大战中,居里夫人曾亲赴前线抢救伤员。1939年,爱因斯坦在获悉铀核裂变的消息后,为防止希特勒抢先制出原子弹,他与费米、齐拉特等科学家一道写信给美国总统罗斯福,建议美国研究原子弹。正是在这一建议下,美国政府组织了“曼哈顿工程”。

(2)报效祖国的爱国主义精神

热爱祖国是一种巨大的精神力量,是几乎所有优秀科学家都具有的一种纯洁的、永恒的感情。微生物学的奠基人——法国科学家巴斯德说得好:“科学固然没有国界,但科学家应该把所有的力量,献给他的祖国。”〔7〕

正是这种爱国之情,使他们为了祖国的繁荣富强,奋进拼搏,立志向上,一当做出成就后,又会以其成就、发明、发现为国争光。大家知道,居里夫人发现第84号元素后,即命名为钋(Po,Polonium),以纪念她的祖国波兰(Poland)。其实,元素周期表中还有不少元素是以发现者的祖国命名的,如“锗”(Ge,Germanium)的命名即德意志(Germany),“钌”(Ru,Ruthenium)源自俄罗斯的拉丁名Ruthenia,“钫”(Fr,Fra-neium)源自France,为以法国为荣的意思。

也正是这种爱国之情,使他们把祖国的利益看得高于一切。为了祖国的尊严与荣誉,他们可以忍辱负重,直至效命疆场。前苏联科学家科罗廖夫,是著名的喀秋莎大炮的设计者。是他,在1957年大胆采用捆绑式火箭,成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,可他当时是一名因肃反扩大化而被错罚的“囚犯”。1961年当他为苏联设计第一艘载人宇宙飞船时仍被监外“保护”。这种忍辱负重为祖国做出杰出贡献的科学家,难道不值得我们敬仰讴歌吗?第二次世界大战中,诺贝尔物理奖获得者约里奥·居里在巴黎被沦陷的危急时刻,毅然加入法国共产党,不惜牺牲生命献给保卫法兰西的伟大斗争。他一方面想尽一切办法不让德国人有效地使用回旋加速器作核裂变研究,另一方面又秘密领导地下抵抗运动,并利用实验室装配武器与炸药供给抗德特工队……,他这种强烈的爱国主义精神,是法兰西民族的骄傲。

热爱祖国是我国科学家的光荣传统。解放前,不少科学家怀着“科学救国”、“工业救国”、“教育救国”的激情,“以学勾践卧薪尝胆、为中华富强而奋发”的爱国壮志,为“中华崛起”而跨洋过海留学,学成之后又纷纷回国办厂、兴学。候德榜、詹天佑、茅以升、李四光、竺可祯、吴有训、严济慈、周培源、苏步青、钱三强、钱伟长、卢嘉锡、童第周、高士其……是这些人的杰出代表。周培源为使所学报效祖国,不仅自己开出了“弹道学”课程,还选送自己的得意门生何泽慧到德国从师于弹道学权威Cranz教授、亲送王大珩到“南京弹道研究所就业”,促使王大珩毕生把自己所学应用于国防事业。〔8〕当五星红旗在神州大地升起后,他们中许多人抛弃优厚的生活待遇、完善的科研条件,想尽一切办法冲破重重险阻,回到新生的人民共和国。张文裕、赵忠尧、钱学森、华罗庚、吴仲华……是这些人的杰出代表。在社会主义建设中,他们中有的人甘愿“隐姓埋名一辈子”〔8〕,如曾为原子弹、氢弹的创制作出重大贡献的王淦昌、彭桓武、郭永怀、邓稼先、于敏、周光召、王承书曾经好几十年在人世间“消失”,为了赞誉以他们为代表的中国核武器专家,人们说:“为了核武器研究,原子能研究所是满门忠孝。”〔9〕对于他们的组织者,曾以发现铀的四分裂而著称于世的核物理学家钱三强,有人说:他是中国的奥本海默。而他们中的大多数人,则根据社会主义建设的需要,自觉调整自己的科研方向,或自觉到最艰苦的地方去创业。如:华罗庚搞优选法与统筹法,蔡希陶重橡胶生产与科研,蒋筑英专攻应用光学,彭加木献身新疆塔里木盆地……在改革开放的今天,一大批学有所成的年轻科学家,又效法师祖,不为优厚的物质待遇所动,甘愿回到贫穷的祖国,立志为中华民族争光,韦珏、陈章良……是这些人的杰出代表。总之,我国科学家热爱社会主义祖国,为了祖国的繁荣富强、毕生对事业执著追求的高尚精神,是学生的榜样与学习楷模。

(3)敢于冒险、敢于创新的开拓精神

人们在向未知领域探索的过程中,各种习惯势力、已有的学说与传统的观念,常常会严重束缚人们的思想,只有具备敢于冒险、敢于批判、敢于创新的开拓精神,才有可能冲破习惯势力的阻挠、传统观念的束缚、完善或修正原有的学说,开辟新领域,创造新天地。

钱三强在回顾自己的科学生涯时,曾向中国物理学界提出:“在科学中没有禁区,没有绝对权威,也没有千古不易的定论和所谓的‘终极真理’。”〔10〕许多杰出科学家,正是基于不迷信,敢于闯禁区,才取得重大突破,作出主要贡献的。哥白尼、伽里略、伽罗瓦、拉瓦锡、达尔文、孟德尔、巴甫洛夫爱因斯坦、海森伯、杨振宁、李政道等都是敢于突破旧的束缚,从而取得重大突破的著名科学家。J.J.汤姆逊在卢瑟福获诺贝尔奖庆祝会上说“在能移对科学做出的一切贡献之中,观念的突破是最伟大的。”〔11〕李政道、杨振宁推翻宇称守恒律,就是这种观念突破的重大发现。大家知道,一个对称原理产生一个守恒定律是物理学中的“金科玉律”,其中左右对称导致宇称守恒律。至本世纪50年代,在亚原子领域,种种实验表明:θ介子与τ介子具有相同的质量、自旋、电荷与寿命,应为同一种Κ介子。但在衰变中却显示它们的宇称不相同,与其它实验矛盾,这就是著名的θ-τ之谜〔12〕。坚信宇称守恒的绝大多数物理学家对此迷惑不解,而深受中国传统文化熏陶的两位年轻的中国科学家杨振宁、李政道,也许受了中国古代阴阳太极图的启示,敢于“冒天下之大不韪”,提出在弱相互作用中宇称不守恒及实验验证的建议,以中国女科学家吴健雄为首的实验小组成功地证实了这一发现,李—杨因此获1957年度诺贝尔物理学奖。

(4)追求真理、坚持真理的务实精神

爱因斯坦说:“对真理和知识的追求并为之奋斗,是人的最高品质之一。”〔18〕古今中外的优秀科学家,在探索自然界奥秘、寻求纷繁复杂的自然现象的本质与规律时,在追求真理、坚持真理、捍卫真理的过程中,总是表现出巨大的勇气、坚强的信念和崇高的气节。这是科学家品德力量中又一伟大之处。

一般地说,人们在揭示自然界奥秘、把握客观事物契机、在追求真理、发现真理的过程中,既要有敢于冒险、敢于创新的开拓精神,又要为此长期积累、储备,要有毅力,要有恒心。巴斯德有一句名言:“机遇只偏爱有准备的关脑。”澳大利亚科学家W.I.B.贝弗里奇在所著《科学研究的艺术》一书中,例举了机遇在新发现中作用的实例近30个,〔14〕无一不说明了这点。

一般地说,新生事物的出现总不是一帆风顺的,而科学家在追求真理,发现真理时,更需愈越重重障碍或阻隔。他们既要有非凡的勇气与开拓精神,又要有对新发现、新发明的坚定信念,以及敢于坚持真理,为真理不屈不挠,奋不顾身的坚强斗志。在科学史上,许多优秀科学家为坚持和捍卫真理或遭受挫折,或付出沉重代价、以至生命的例子比比皆是。布鲁诺、伽里略因支持与宣传日心说,而惨遭罗马教廷的杀害与监禁;赫胥黎为坚持与捍卫达尔文的生物进化论,与英国天主教势力奋战了25年;孟德尔的遗传规律被宗教界视为异端邪说,直到他死后35年才被承认与传播;法国青年数学家伽罗瓦19岁时为群论所做的奠基性研究受到科学史上少有的冷遇与压制,直至他死后14年才公之于世……。

在科学探索的道路上,没有“常胜将军”,失误与错误是经常发生、难以避免的。可贵的是,许多优秀科学家,不仅能在作出发现前,严格试验、寻找错误,杜绝错误;作出发现后,有了错误,也能及时纠正,甚至对于自己长期坚持的思想,在新的事实面前,也勇于放弃。这种勇于修正错误的可贵精神与坚持真理的坚定信念是一致的,也是科学家取得成功的一个重要因素。

(5)淡泊名利的无私精神

以造福人类作为科学研究目的科学家,必然具有淡泊名利的无私精神。在科学史中,许多成绩卓著的科学家大都具有这一美德。居里夫人对待财富的态度是大家熟知的:她发现镭以后,许多商人企图以高价购买生产镭的专利,居里夫人则回答:“没有人应该由镭致富,镭是一种元素,它是属于全世界的。”〔15〕在科学史上这种例子还很多:伦琴发现的X射线、富兰克林发明的一种新式火炉、戴维发明的矿山安全灯、我国化学家黄鸣龙的黄鸣龙还原法……都放弃了专利,诺贝尔用自己全部财富设立奖金,以奖励全世界对科学与和平事业作出杰出贡献的人,而许多诺贝尔奖获得者则不把奖金据为己有:居里夫人把两次奖金全部用于科学实验和购买公债;伦琴把全部奖金献给维尔茨堡大学,用以促进科学研究;瑞利把奖金的一半赠给卡文迪许实验室……。爱因斯坦淡泊名利的美德更值得后人敬仰。他拒绝每分钟1000美元的电台演讲,却同意将1905年发表的30页的《论动体的电动力学》论文重抄一遍拍卖,将所得650万美元全部捐献支援法西斯战争。他曾婉言谢绝就任以色列总统,死前立下遗嘱:不发讣告、不举行葬礼,骨灰秘密保存,不建坟墓,不立纪念碑。他于1955年4月18日1时25分逝世,下午4时即火化。

在通过科学史宣扬科学家品德力量时,客观地、恰如其分地评介少数科学家不道德行为等负面现象也是有益的。例如:斯塔克效应是一个在原子物理、量子力学、量子化学等课程中均出现的课题。在讲完斯塔克效应的微观机制后,我们说:德国科学家斯塔克因此获1919年诺贝尔物理奖,但自此以后他走上了背离科学、追逐名利的道路。英国科学家韦伯在《诺贝尔物理学获奖者》一书中评价他差不多与所有同事都争吵过,唯独勒朗德一人除外,后者因对犹太人的“教条物理学的痛斥得到了斯塔克的支持……。1947年斯塔克72岁时,因追随希特勒被判刑4年。”斯塔克后来在回忆录中歼悔了自己的过失。从学生震惊、惊异的神态,我们知道这段话不是多余的!

3“有机结合”对教师提出于更高要求

既然人是科学发展中的重要因素,在科学教育中也就必须是有机地进行德育教育,而不是生搬硬套、东拼西凑,也不能喧宾夺主,为讲史而讲史。只有这样,才能产生共鸣、才能在学生心灵深处引起振撼,才能使学生终生受益。为要有机地进行德育教育,就对教师提出了更高的要求。

首先,教材要率先改进。大家知道,教材是教学指导思想、培养目标、课程基本要求的具体体现,是教师组织教学内容、进行教学的基本依据,也是学生从该课程获取教益的主要根源。因此,一本好的教材,不仅要精炼、准确的表达本课程的科学内容,而且还要从科学发展的角度,从做人、长智慧、长能力的角度出发编写。近年来,国内外一些行家已在这些方面作了成功的尝试。如美国著名物理学家E.U.康登著的《原子结构》,我国物理学家、中科院院士杨福家著的《原子物理学》都是受到大家欢迎的这种教科书。笔者在自己主编的《结构化学基础》一书中也作了这样的努力。

科学史范文篇5

一、科学史是人类文明史的一个部分

李约瑟在SCC第一章序言中指出:“现在,已经有越来越多的人认识到,科学史是人类文明史中一个头等重要的组成部分。”(〔2〕,p.1)科学史的发展既影响文明史的进程,也受文明史的制约。因此它的研究不能孤立地进行,而必须具备统观人类文明的广阔视野。这可以说是李约瑟研究科学史的指导思想。

按照英美文化学及科学史的传统,“文化”与“文明”在其广义上可以混用,而科学技术作为一个组成部分则包含在其中。在文化学方面,泰勒(EdwardBurnettTylor,1832-1917)对“文化”概念作了基础性的开拓。他指出:“文化或文明,就其广泛的民族学意义来说,乃是包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何人作为一名社会成员而获得能力和习惯在内的复杂的整体。”(〔3〕,p.99)显然,科学作为知识被排到了第一位。这个经典定义在西方具有深远的影响。继泰勒之后,弗雷泽(J.Frazer1854-1941)进一步从进化的角度提出了“巫术——宗教——科学”的发展模式,在西方科学史中引起广泛地共鸣。比如,李约瑟关于中国古代科学技术主要起源于道教的观点,便与弗雷泽的影响有关。(参见〔4〕,p.304)继弗雷泽之后,马林诺斯基(BronislawKasparMalinowski,1884-1942)进一步完成了文化学从古典研究到现代研究的转折,他从泰勒的广义文化着眼,打开了跨学科研究文化动态发展的大门,揭示了文化功能的整体性。精通自然科学与人文科学的马林诺斯基对于开拓科学史家的视野起了积极的作用。

在科学史方面,萨顿(GeorgeSarton,1884-1956)的五卷本《科学史导论》给李约瑟留下了深刻的印象。李约瑟指出,“它是一部卓越的巨著”,并且“将永远是指引这方面研究的宝库,同时也是提供资料的百科全书。”(〔2〕,p.42)《科学史导论》在内容上包括三大系列:一,总概述(以年代为序)二,不同文明概述(犹太、穆斯林、印度、中国等)三,各门科学发展概述(数、理、化、生等)。显然,这是一个既有“总”又有“分”;既有“块”又有“条”的庞大体系结构。萨顿自称:“我这部《科学史导论》可以毫不夸张地说是人类文明的首次概观”。“我努力勾划出一幅文明图,它尽可能地全面和精确,却又足够简单;尽量避免不必要的细节,尽量浓缩,而又不有损于全面的看法。”(〔5〕,p.159)在这个设计的背后包含着他的科学史观:“简言之,按照我的理解,科学史的目的是,考虑到精神的全部文化和文明进步所产生的全部影响,说明科学事实和科学思想的发生和发展。从最高的意义上说,它实际上是人类文明的历史。”(〔6〕,p.29)

李约瑟高度评价萨顿的《科学史导论》还因为:“在一切关于科学史的著作中,它是最先详细地谈到许多中国科学家和他们的成就的。……当然,该书采用的百科全书式的方法无法对世界的这一部分的科学发展给出一个连续的史实。”(〔2〕,p.42)萨顿不能做到的事李约瑟做到了。SCC正是一部专门系统介绍中国古代科学文化的百科全书。在内容上它包括四大部分:第一部分,导论。它介绍了中国的地理、历史、语言以及科学文化传播、交流的概况。第二部分,科学思想史。它从哲学的角度概述了各家传统对科学发展所起到的作用。第三部分,各门科学史。它按数、理、化、生的顺序依次介绍了科学和技术的发展及成就。第四部分,结论。它集中探讨了中国科学技术发展的社会、文化背景。可以看出,前三个部分与萨顿的“三大系列”具有某种对应关系。仿佛李约瑟的SCC是萨顿《科学史导论》的一种缩影。第四部分则表明了,李约瑟在把科学史当作文明史来研究这一点上比萨顿有过之而无不及。这种写法在某些专业科学史家看来或许太过于广泛。然而李约瑟却不这么看,他认为:“在这部交响乐中并没有一个多余的音符。”(〔4〕,p.1)这正好表明了其科学史观的人文主义特点。

关于SCC基本设想,李约瑟指出:“它的对象是一切有一定文化程度的人们。不管他们是不是科学家,只要从全人类文明史的角度对科学史、科学思想史、技术发展史,特别是对欧亚两洲的发展的对比情况感兴趣就行了。因而本书的意图是使内容广泛到不遗漏重大史实的程度。可又并不是象学术杂志上的论文那样详尽无遗,对最细微的情节都详加考证……。”(〔2〕,p.6)这些话就象从萨顿口中说出的一样!这种广而不泛、精而不繁的风格正好能够达到他们把科学史当作文明史来加以阐明的目的。

李约瑟是成功的。SCC的出版在世界上引起了巨大的反响。(参见〔7〕,p.23~p.24)比如,英国评论家皮肯(LanrencePicken)把它誉为:“由一个人所独立进行的历史综合与沟通各国文化的最伟大的前所未有的举动。”法国科学史家华德(P.Huard)认为:“李约瑟把科学和技术戏剧性地溶化在汉学中……这部书可以说是划时代之作。”德国科学史家卡罗(OttoKarow)指出:“李约瑟在西方科学领域内开创了一个新的至今不为人所知的领域——中国文化史,为此他应得到我们的感谢。”美国著名汉学家富录特(L.CGoodrich)感叹道:“李约瑟的阅历及其思想之透彻,使人对他的研究及其结论产生最大的敬意。正是这样一部书在改变着所有以后的中国思想史和整个世界范围内的思想史。”从上述评论可见,SCC的确不是一部通常含义的“中国科学技术史”,而是一部中国古代科学文化的壮丽史诗!

二、科学史具有沟通文理的两栖特性

李约瑟认为,科学史不仅是文明史的组成部分,也是沟通科学与人文、社会的重要桥梁。因此,科学史的作者必须具备多方面的良好素养。在这一点上李约瑟本人是非常杰出的:他在剑桥大学先后得到哲学与科学两个博士学位;他在英国先后荣获皇家科学院和文学院两个院士的称号……正如鲁桂珍博士所指出的:“他的特点之一就是‘多面性’,就在于他从不肯从他生活中摈除多种形式的人类经验的任何一个方面。”(〔8〕,p.1)这种难得的“多面性”是其科学史观的心理基础。因此,我们可以从个性发生与发展的角度来考察其科学史观的形成。

斯诺(CharlesPercySnow,1905-1980)在其《两种文化》中指出:“整个西方社会的智力生活已日益分裂为两个极端的集团。……一极是文学知识分子,另一极是科学家,……二者之间存在着互不理解的鸿沟。……他们对待问题的态度全然不同,甚至在感情方面也难以找到很多共同的基础。”(〔9〕,p.3~p.4)此说虽然过于极端,但也反映了部分的现实。李约瑟的家庭正好是这样一个缩影。他的父亲专长医学,曾在苏格兰的阿伯丁大学任教,后成为一名专职医生。他的母亲善长音乐,特别是作曲,有不少作品在社会上流传,其中有一首(《我的黑玫瑰》)差点被选为爱尔兰的国歌。父母性格不同,缺乏共识,管教孩子也没有默契。比如,父亲要李约瑟早认字,母亲为此大发雷霆……类似这样的当面争吵可以说是家常便饭。可见李约瑟从一开始就生活在“两种文化”的冲突之中。

鲁桂珍博士在《李约瑟的前半生》一文中精辟地分析到:“父母性格的分歧到底对李约瑟产生了什么影响呢?一个敏感的少年的心灵,在力求达到它自己的平衡过程中,可能无意识地从这边吸收一些因素,又从另一边吸收另一些因素,实际上也正是如此。……可以想象,这孩子企图连结这两块陆地的努力,使他的心灵形成了永远是在搭桥的状态之中,永远谋求调和,谋求使分裂的东西结合起来。”(〔8〕,p.13)确实,李约瑟的一生可用两个字来概括,那就是“搭桥”。

回顾自己的成长过程,李约瑟写到:“我自小就继承了一种颇为灵感性的禀赋,即理论与浪漫性的结合。”(参见〔10〕,p.21)开始“我深为父亲的治学精神所感动,所以有意识地模仿父亲。但是后来我又觉得从母亲那里也受益匪浅。”(参见〔1〕,p.563)在父亲的影响下李约瑟考进了剑桥大学,并有幸成为世界著名科学家霍普金斯(FrederickGowlandHopkins,1861-1947)的学生。在霍普金斯的诱导下,李约瑟改变了原来打算要走的医学道路,转而研究生物化学并取得了成果。在母亲的熏陶下李约瑟多才多艺:背诗、唱歌、跳舞、拉琴……可别以为这只是工作之余的雅兴,其中所包含的审美价值观反过来也影响他的科研风格。即他不满足于象父亲那样在狭窄的领域中埋头钻研,而更喜欢以广阔的视野去思考问题。三卷本的《化学胚胎学》和大部头的《生物化学与形态发生》明显带有广泛综合的特点。实际上这也是一种“搭桥”:前者把化学与胚胎学连结起来开创了新的学科;后者把微观的生化过程与宏观的形态发生连结起来更是生物学中的一大创举。

以广阔的视野看问题,使得李约瑟的科学研究总伴随着哲学的思考。从1925年到1942年,李约瑟编著并出版的哲学著作有:《科学、宗教与现实》、《人,一部机器》、《唯物主义与宗教》、《秩序与生命》。同期撰写并发表的哲学论文有:“生物化学的哲学基础”、“机械论生物学与宗教意识”、“生物学中的有机论”、“生物学哲学的最新发展”、“哲学与胚胎学”、“物质、形态、进化与我们”。从以上论著可见,李约瑟的哲学思想有一个从倾向机械论到倾向有机论的转变。李约瑟在生物与化学之间搭桥,开始受到机械论的驱动,但后来却被有机论所征服。这一转变为他日后“皈依”中国文化奠定了重要的思想基础。

以广阔的视野看问题,在科学与哲学的结合点上,李约瑟步入了一个新的领域——科学史。在这方面对他帮助最大的是著名科学史家辛格(CharlesSinger1876-1960)。辛格是牛津大学医学、科学和文学三个博士学位的获得者,精通医学史、解剖学史、生物学史和科学通史。他的夫人也是一位科学史家。李约瑟有幸通过剑桥大学的化学史家帕廷顿(JamesRiddickPartinton,1886-1965)的介绍认识了辛格夫妇,以后便成为辛格家的常客。在那里李约瑟读到了大量的科学史著作,包括丹皮尔(WilliamCecilDampier,1867-1952)的《科学史——及其与哲学和宗教的关系》和萨顿的《科学史导论》。在那里李约瑟还同辛格夫妇讨论了许多的问题,他们保持着终生的联系和友谊。

在辛格的帮助下李约瑟开始在科学史方面初露锋芒:从1925年到1942年,先后出版了《插图本生理学与生物化学史》、《胚胎学史》、《近代科学的背景》等专著;先后发表了“生物化学的最新发展”、“从胚胎学史看科学发展的限制因素”、“十七世纪英国的科学技术与社会”等论文。为其日后写作SCC打下了良好的基础。从以上论著可见,李约瑟科学史的兴趣有所改变:即从“专史”到“通史”;从“内史”到“外史”;从“科学与哲学、宗教”到“科学与社会”。其中关键性的影响来自1931年在伦敦召开的第二届国际科学史大会。李约瑟协助辛格(主席)筹备并参加了这次大会。会上苏联代表的发言给人以耳目一新的感觉,特别是著名物理学家、莫斯科物理研究所所长赫森(BovisHessen)的报告《牛顿‘原理’的社会经济根源》给李约瑟留下了深刻的印象,进一步开阔了他科学史研究的视野。1937年鲁桂珍等中国留学生的到来,以其毫不逊色的才华使李约瑟为之震动,由此产生了了解中国文化、比较东西方科学发展的念头。1942—1946年的援华之行,使李约瑟有机会与许多中国科学家、社会科学家深入地接触,从而加速了他科学史观的形成,甚至改变了他后半生的道路。

三、科学史东西方比较的三个问题

在李约瑟看来,科学史不仅是连结科学与人文的桥梁,而且也应当成为沟通东西方文化的桥梁。SCC正是这样一座雄伟的桥梁。它充满着东西方比较的色彩,通过比较令人信服地说明了“近代科学实际上包含了旧世界所有民族的成就,”,“不同文明的古老的科学细流正象江河一样奔向现代科学的大海。”(〔7〕,p.195)具体来说,李约瑟的功绩在于提出并初步回答了以下三个问题:第一,古代中国人对科学技术的发展到底有多少贡献?第二,近代科学为什么没有在中国产生?第三,现代科学革命中的“有机自然观”是否根植于中国?整部SCC正是围绕着这三个问题而层层展开的。

回答第一个问题是李约瑟写作SCC的主要动机,在“本书的计划”中李约瑟强调说:“我们试图回答这样一个问题:在历史上各个世纪中,中国人对纯科学和应用科学究竟作出了什么贡献。”(〔2〕,p.41)提出这个问题基于这样的现实:一方面以往西方人写的科学史,受“欧洲中心论”的影响而很少提及东方人的贡献;另一方面中国人受儒家正统的影响,看重社会伦理,轻视自然科学,因此,不但没有写自己的科学史,而且在正史中也很少记载科学发现的事实。值得一提的是,萨顿虽然承认“光明从东方来。”(〔6〕,p.116)但其所指的却并非远东。而冯友兰对中国的了解虽然透彻,可还是断言“中国没有科学”。(参见〔7〕,p.266)李约瑟竟然不受其影响,也可算是一个奇迹。

李约瑟的最大功绩在于,从大量被儒家学者视为“异端”或“杂著”的文献中;甚至于从人们完全意想不到的地方(比如民谣、诗歌、绘画、雕像等)发现并收集了大量有价值的资料。它们足以表明中国人在许多方面都“走在那些创造出著名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面……并在公元三世纪到十二世纪之间保持了一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”(〔2〕,p.1)英国记者坦普尔(RobertTemple)利用李约瑟收集到的资料,并在其指导下写成通俗读物《中国——发现与发明的摇蓝》。其中列举出中国古代科技的“100个世界第一”,让世人能在SCC尚未完成时便得以先睹为快地领略其中的点点滴滴。其实“100”只不过是一个有份量而引人注目的数字,作者的结论是:“在现代世界赖以存在的重大发明创造中有一半来自中国。”(参见〔1〕,p.503)这一点连中国人本身也感到惊讶。

第二个问题的提出以第一个问题的解答为逻辑前提。即“为什么直到中世纪中国还比欧洲先进,后来却会让欧洲人执了先鞭呢?”(〔7〕,p.7)李约瑟认为这是“比较科学史的领域中最诱人的一个问题”。也是“文化与文明史中一个最大的问题”。(〔7〕,p.56,p.36)正因为如此,李约瑟在他所有涉及SCC的演讲、报告和著述中不厌其烦地一再发问,而且又常常不急于作答。因为这个问题广泛涉及地理、水文、经济、政治、学术和习俗等众多的相关因素。要理出一个头绪决非易事,恐怕第七卷(结论)的出版也未必能够解决这个问题。所以被称之为“李约瑟难题”(Needhampuzzl)

或许李约瑟的真正功绩不在于给出一个最终的答案,恰恰在于提出了这个问题。半个世纪以来,它一直吸引着人们不断加入讨论的行列。尽管问题的表述及本身的合理性引起了一些疑议。(参见〔11〕,p.35~p.44)但即使是批评者也还承认:“李氏难题实际上已成为中国科学史这门学科的一面号召性的旗帜”,它“日益成为联系多学科学者进行中西科学史比较研究的纽带和桥梁”,并“成为促进东西方两大文化体系之间真正了解与沟通的一个文化生长点”。(参见〔11〕,p.35p.43)笔者认为,李约瑟的前两个问题是不可分割的,它们构成一把锋利的“双刃剑”:一面横扫“欧洲中心论”;另一面直砍“中体西用说”。其结果不仅使西方人,而且使中国人都大开眼界,进一步认识了对方,也反省了自己。这一功绩是不可磨灭的。

第三个问题与前两个问题都有关系。李约瑟认为,东方古代科学的繁荣与西方近代科学的腾飞,同两地自然哲学的传统差异有关。具体来说,中国的“有机论”与欧洲的“原子论”在科学发展过程中分别扮演过重要的角色,也各有其发展与传播的过程。问题是这些古老的传统与现代科学的关系如何?李约瑟有如下的概说:“中国的这种有机自然主义最初以‘通体相关的思维’体系为基础,公元前三世纪已经由道家作出了光辉的论述,又在十二世纪的理学家那里得以系统化。早期‘近代’自然科学根据一个机械的宇宙假设取得胜利是可能的——也许这对它们还是不可缺少的。但是知识的增长要求采纳一种其自然主义性质并不亚于原子唯物主义而却更为有机的哲学的时代即将来临。这就是达尔文、弗雷泽、巴斯德、弗洛德、斯佩晕、普朗克和爱因斯坦的时代。当它到来时,人们发现一长串的哲学思想家已经为之准备好了道路——从怀特海上溯到恩格斯和黑格尔,又从黑格尔到莱布尼兹——那时的灵感也许就完全不是欧洲的了。也许最现代的、‘欧洲的’自然科学理论基础应该归功于庄周、周敦颐和朱熹等人的,要比世人至今认识的更多。”(〔4〕,p.538)

李约瑟首次为我们勾划出一条有机自然主义东西接轨而连续发展的线索。其中包含着一个重要的猜测:“莱布尼兹在哲学史上起了一个桥梁建筑师的作用”,(〔4〕,p.529)应该承认李约瑟的猜测是有根据、有道理的,只不过有机自然主义由东到西的传播未必是一条“单通道”。然而有一点是可以肯定的,李约瑟的这种“寻根意识”在倡导现代观念的科学家中引起了不小的共鸣。他们纷纷把目光转向东方以寻求新的灵感和启迪。在国内有人把它称之为“李约瑟现象”。(〔12〕,p.49)

最后,必须指出的是,上面三个问题的提出和解答都与李约瑟的科学史观密切相连。首先,李约瑟坚信古代科学的发展必然在文化整体中留下痕迹,一种伟大的古老文明中不可能没有科学。问题是怎样把它们挖掘出来?其次,李约瑟坚信近代科学的兴衰必然有其相应的社会、文化背景。不深入探讨这一背景就不能理解科学发展本身。问题在于怎样从中理出一个头绪?再次,李约瑟坚信现代科学的革命有其古老的思想渊源。任何伟大的自然哲学传统都不会轻易地丧失其生命力。问题是怎样从眼花liáo@①乱的丛林中寻得其根,从而发扬光大?李约瑟以其卓越的研究,为我们树立了光辉的样板。

参考文献

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[7]潘吉星主编:《李约瑟文集》,辽宁科技出版社,1986年。

[8]李国豪、张孟闻、曹天钦主编:《中国科技史研究》,上海古籍出版社,1986年。

[9]斯诺:《两种文化》,纪树立译,三联书店,1994年。

[10]张孟闻编:《李约瑟博士及其〈中国科学技术史〉》,华东师大出版社,1989年。

科学史范文篇6

1在科学教育中要重视人的作用

自然科学发展的一个基本特点是科学知识的积累和历史继承性。由于自然现象纷繁复杂,只有在继承前人业已获得的知识基础上前进,人们对自然规律的认识才能从比较肤浅和零散发展到比较深刻和系统,从比较片面发展到比较全面。因此,科学决不是哪一个时代的产物,而是人类社会整个历史时期内不断积累起来的知识和智慧的结晶。正是在这个意义上,经典力学的创始人牛顿评价自己:“我之所以比别人看得远些,只是因为站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因为科学具有积累的特征,在一个相当长的时间内,在科学教育中忽视人的作用、忽视科学史是一个普遍现象。但是,如同不可否认杰出人物在历史中的突出作用。在科学发展史中,科学家的作用同样是很重要的,而科学家在追求真理时所表现的奉献精神、在科学研究中的甘辛劳动与科学精神,科学家的成功与失误、科学家的成长与发展道路、科学家的品德力量……所有这些给人的启迪与教育,甚至超过了科学内容本身。正因为如此,许多著名科学家都十分重视科学发展中人的作用,爱因斯坦说:“联系科学的发展来追踪理论的形成具有特殊的魅力。”〔3〕诺贝尔奖获得者、反粒子的主要发现者之一塞格雷则说:“不过,我相信:物理学同样有一个丰富的组成部分,是关于人的。”〔4〕因此,在科学教育中,在以科学内容、科学方法为主的前提下,联系科学史进行德育绝不是强加的“政治任务”,而是科学教育中不可割舍的重要组成。

2科学道德教育是核心内容

通过科学史进行德育,可以涉及许多方面:辩证唯物主义的世界观、科学道德、科学精神、科学作风等,其中科学道德是核心。爱因斯坦在评价居里夫人的功绩时说得好:‘我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教师生涯使我们懂得:“善教者,使人继其志。”因此,在科学道德教育中,我们突出了如下几个方面:

(1)造福人类的献身精神

纵观整个科学史,我们看到:优秀科学家,总是把献身科学、造福人类做为自己的崇高目的。诺贝尔曾毫迈地说:“我是世界的公民,应为人类而生。”美国发明家爱迪生则说:“我的人生哲学是工作,我要揭开大自然的奥秘,并以此为人类造福。我们在世的短暂的一生中,我不知道还有什么比这种服务更好的了。”〔6〕他俩的话是众多优秀科学家为造福人类、献身科学誓言的代表。

正是这种造福人类的崇高目的,激起了科学家不怕牺牲自身一切的献身精神。在自然科学的各个领域,留下了许多感人肺腑的故事。居里夫人、诺贝尔为科学献身的光辉事迹是大家熟知的。美国动物学家卡尔·施密特(K.Schmidt,1890—1957)为科学献身的感人事迹却罕为人知:他在实验室观察一条美洲毒蛇时,不幸被蛇咬伤,由于种种原因,他无法逃脱死神的袭击,在生命最后弥留之际,他没有留下其他遗言,却以惊人的毅力记下了毒蛇咬伤自身的反应:“体温很快升到39.5℃”,“胃剧痛”,“燥热、耳鸣”,“睁开眼睛时,眼皮疼……”,“四小时了,我的伤口、鼻、嘴开始出血……”,“我看不见体温表了,情况非常严重……”,日记最后的几句话是“血从鼻子和嘴里淌出来,疼痛消失了,软弱无力,我想开始脑充血了。”这篇带血的日记,是后人鉴别、诊断蛇毒的珍贵资料,也是他为科学献身的壮丽史诗。

造福人类的崇高目的,也激起了科学家对人类正义事业的高度责任感。他们力求科学发展符合全人类的根本利益,随时预防消极后果的出现,敢于旗帜鲜明地反对帝国主义战争,敢于反对法西斯主义。众所周知:居里夫人和爱因斯坦都是著名的反法西斯战士。在第一次世界大战中,居里夫人曾亲赴前线抢救伤员。1939年,爱因斯坦在获悉铀核裂变的消息后,为防止希特勒抢先制出原子弹,他与费米、齐拉特等科学家一道写信给美国总统罗斯福,建议美国研究原子弹。正是在这一建议下,美国政府组织了“曼哈顿工程”。

(2)报效祖国的爱国主义精神

热爱祖国是一种巨大的精神力量,是几乎所有优秀科学家都具有的一种纯洁的、永恒的感情。微生物学的奠基人——法国科学家巴斯德说得好:“科学固然没有国界,但科学家应该把所有的力量,献给他的祖国。”〔7〕

正是这种爱国之情,使他们为了祖国的繁荣富强,奋进拼搏,立志向上,一当做出成就后,又会以其成就、发明、发现为国争光。大家知道,居里夫人发现第84号元素后,即命名为钋(Po,Polonium),以纪念她的祖国波兰(Poland)。其实,元素周期表中还有不少元素是以发现者的祖国命名的,如“锗”(Ge,Germanium)的命名即德意志(Germany),“钌”(Ru,Ruthenium)源自俄罗斯的拉丁名Ruthenia,“钫”(Fr,Fra-neium)源自France,为以法国为荣的意思。

也正是这种爱国之情,使他们把祖国的利益看得高于一切。为了祖国的尊严与荣誉,他们可以忍辱负重,直至效命疆场。前苏联科学家科罗廖夫,是著名的喀秋莎大炮的设计者。是他,在1957年大胆采用捆绑式火箭,成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,可他当时是一名因肃反扩大化而被错罚的“囚犯”。1961年当他为苏联设计第一艘载人宇宙飞船时仍被监外“保护”。这种忍辱负重为祖国做出杰出贡献的科学家,难道不值得我们敬仰讴歌吗?第二次世界大战中,诺贝尔物理奖获得者约里奥·居里在巴黎被沦陷的危急时刻,毅然加入法国共产党,不惜牺牲生命献给保卫法兰西的伟大斗争。他一方面想尽一切办法不让德国人有效地使用回旋加速器作核裂变研究,另一方面又秘密领导地下抵抗运动,并利用实验室装配武器与炸药供给抗德特工队……,他这种强烈的爱国主义精神,是法兰西民族的骄傲。

热爱祖国是我国科学家的光荣传统。解放前,不少科学家怀着“科学救国”、“工业救国”、“教育救国”的激情,“以学勾践卧薪尝胆、为中华富强而奋发”的爱国壮志,为“中华崛起”而跨洋过海留学,学成之后又纷纷回国办厂、兴学。候德榜、詹天佑、茅以升、李四光、竺可祯、吴有训、严济慈、周培源、苏步青、钱三强、钱伟长、卢嘉锡、童第周、高士其……是这些人的杰出代表。周培源为使所学报效祖国,不仅自己开出了“弹道学”课程,还选送自己的得意门生何泽慧到德国从师于弹道学权威Cranz教授、亲送王大珩到“南京弹道研究所就业”,促使王大珩毕生把自己所学应用于国防事业。〔8〕当五星红旗在神州大地升起后,他们中许多人抛弃优厚的生活待遇、完善的科研条件,想尽一切办法冲破重重险阻,回到新生的人民共和国。张文裕、赵忠尧、钱学森、华罗庚、吴仲华……是这些人的杰出代表。在社会主义建设中,他们中有的人甘愿“隐姓埋名一辈子”〔8〕,如曾为原子弹、氢弹的创制作出重大贡献的王淦昌、彭桓武、郭永怀、邓稼先、于敏、周光召、王承书曾经好几十年在人世间“消失”,为了赞誉以他们为代表的中国核武器专家,人们说:“为了核武器研究,原子能研究所是满门忠孝。”〔9〕对于他们的组织者,曾以发现铀的四分裂而著称于世的核物理学家钱三强,有人说:他是中国的奥本海默。而他们中的大多数人,则根据社会主义建设的需要,自觉调整自己的科研方向,或自觉到最艰苦的地方去创业。如:华罗庚搞优选法与统筹法,蔡希陶重橡胶生产与科研,蒋筑英专攻应用光学,彭加木献身新疆塔里木盆地……在改革开放的今天,一大批学有所成的年轻科学家,又效法师祖,不为优厚的物质待遇所动,甘愿回到贫穷的祖国,立志为中华民族争光,韦珏、陈章良……是这些人的杰出代表。总之,我国科学家热爱社会主义祖国,为了祖国的繁荣富强、毕生对事业执著追求的高尚精神,是学生的榜样与学习楷模。

(3)敢于冒险、敢于创新的开拓精神

人们在向未知领域探索的过程中,各种习惯势力、已有的学说与传统的观念,常常会严重束缚人们的思想,只有具备敢于冒险、敢于批判、敢于创新的开拓精神,才有可能冲破习惯势力的阻挠、传统观念的束缚、完善或修正原有的学说,开辟新领域,创造新天地。

钱三强在回顾自己的科学生涯时,曾向中国物理学界提出:“在科学中没有禁区,没有绝对权威,也没有千古不易的定论和所谓的‘终极真理’。”〔10〕许多杰出科学家,正是基于不迷信,敢于闯禁区,才取得重大突破,作出主要贡献的。哥白尼、伽里略、伽罗瓦、拉瓦锡、达尔文、孟德尔、巴甫洛夫爱因斯坦、海森伯、杨振宁、李政道等都是敢于突破旧的束缚,从而取得重大突破的著名科学家。J.J.汤姆逊在卢瑟福获诺贝尔奖庆祝会上说“在能移对科学做出的一切贡献之中,观念的突破是最伟大的。”〔11〕李政道、杨振宁推翻宇称守恒律,就是这种观念突破的重大发现。大家知道,一个对称原理产生一个守恒定律是物理学中的“金科玉律”,其中左右对称导致宇称守恒律。至本世纪50年代,在亚原子领域,种种实验表明:θ介子与τ介子具有相同的质量、自旋、电荷与寿命,应为同一种Κ介子。但在衰变中却显示它们的宇称不相同,与其它实验矛盾,这就是著名的θ-τ之谜〔12〕。坚信宇称守恒的绝大多数物理学家对此迷惑不解,而深受中国传统文化熏陶的两位年轻的中国科学家杨振宁、李政道,也许受了中国古代阴阳太极图的启示,敢于“冒天下之大不韪”,提出在弱相互作用中宇称不守恒及实验验证的建议,以中国女科学家吴健雄为首的实验小组成功地证实了这一发现,李—杨因此获1957年度诺贝尔物理学奖。

(4)追求真理、坚持真理的务实精神

爱因斯坦说:“对真理和知识的追求并为之奋斗,是人的最高品质之一。”〔18〕古今中外的优秀科学家,在探索自然界奥秘、寻求纷繁复杂的自然现象的本质与规律时,在追求真理、坚持真理、捍卫真理的过程中,总是表现出巨大的勇气、坚强的信念和崇高的气节。这是科学家品德力量中又一伟大之处。

一般地说,人们在揭示自然界奥秘、把握客观事物契机、在追求真理、发现真理的过程中,既要有敢于冒险、敢于创新的开拓精神,又要为此长期积累、储备,要有毅力,要有恒心。巴斯德有一句名言:“机遇只偏爱有准备的关脑。”澳大利亚科学家W.I.B.贝弗里奇在所著《科学研究的艺术》一书中,例举了机遇在新发现中作用的实例近30个,〔14〕无一不说明了这点。

一般地说,新生事物的出现总不是一帆风顺的,而科学家在追求真理,发现真理时,更需愈越重重障碍或阻隔。他们既要有非凡的勇气与开拓精神,又要有对新发现、新发明的坚定信念,以及敢于坚持真理,为真理不屈不挠,奋不顾身的坚强斗志。在科学史上,许多优秀科学家为坚持和捍卫真理或遭受挫折,或付出沉重代价、以至生命的例子比比皆是。布鲁诺、伽里略因支持与宣传日心说,而惨遭罗马教廷的杀害与监禁;赫胥黎为坚持与捍卫达尔文的生物进化论,与英国天主教势力奋战了25年;孟德尔的遗传规律被宗教界视为异端邪说,直到他死后35年才被承认与传播;法国青年数学家伽罗瓦19岁时为群论所做的奠基性研究受到科学史上少有的冷遇与压制,直至他死后14年才公之于世……。

在科学探索的道路上,没有“常胜将军”,失误与错误是经常发生、难以避免的。可贵的是,许多优秀科学家,不仅能在作出发现前,严格试验、寻找错误,杜绝错误;作出发现后,有了错误,也能及时纠正,甚至对于自己长期坚持的思想,在新的事实面前,也勇于放弃。这种勇于修正错误的可贵精神与坚持真理的坚定信念是一致的,也是科学家取得成功的一个重要因素。

(5)淡泊名利的无私精神

以造福人类作为科学研究目的科学家,必然具有淡泊名利的无私精神。在科学史中,许多成绩卓著的科学家大都具有这一美德。居里夫人对待财富的态度是大家熟知的:她发现镭以后,许多商人企图以高价购买生产镭的专利,居里夫人则回答:“没有人应该由镭致富,镭是一种元素,它是属于全世界的。”〔15〕在科学史上这种例子还很多:伦琴发现的X射线、富兰克林发明的一种新式火炉、戴维发明的矿山安全灯、我国化学家黄鸣龙的黄鸣龙还原法……都放弃了专利,诺贝尔用自己全部财富设立奖金,以奖励全世界对科学与和平事业作出杰出贡献的人,而许多诺贝尔奖获得者则不把奖金据为己有:居里夫人把两次奖金全部用于科学实验和购买公债;伦琴把全部奖金献给维尔茨堡大学,用以促进科学研究;瑞利把奖金的一半赠给卡文迪许实验室……。爱因斯坦淡泊名利的美德更值得后人敬仰。他拒绝每分钟1000美元的电台演讲,却同意将1905年发表的30页的《论动体的电动力学》论文重抄一遍拍卖,将所得650万美元全部捐献支援法西斯战争。他曾婉言谢绝就任以色列总统,死前立下遗嘱:不发讣告、不举行葬礼,骨灰秘密保存,不建坟墓,不立纪念碑。他于1955年4月18日1时25分逝世,下午4时即火化。

在通过科学史宣扬科学家品德力量时,客观地、恰如其分地评介少数科学家不道德行为等负面现象也是有益的。例如:斯塔克效应是一个在原子物理、量子力学、量子化学等课程中均出现的课题。在讲完斯塔克效应的微观机制后,我们说:德国科学家斯塔克因此获1919年诺贝尔物理奖,但自此以后他走上了背离科学、追逐名利的道路。英国科学家韦伯在《诺贝尔物理学获奖者》一书中评价他差不多与所有同事都争吵过,唯独勒朗德一人除外,后者因对犹太人的“教条物理学的痛斥得到了斯塔克的支持……。1947年斯塔克72岁时,因追随希特勒被判刑4年。”斯塔克后来在回忆录中歼悔了自己的过失。从学生震惊、惊异的神态,我们知道这段话不是多余的!

3“有机结合”对教师提出于更高要求

既然人是科学发展中的重要因素,在科学教育中也就必须是有机地进行德育教育,而不是生搬硬套、东拼西凑,也不能喧宾夺主,为讲史而讲史。只有这样,才能产生共鸣、才能在学生心灵深处引起振撼,才能使学生终生受益。为要有机地进行德育教育,就对教师提出了更高的要求。

首先,教材要率先改进。大家知道,教材是教学指导思想、培养目标、课程基本要求的具体体现,是教师组织教学内容、进行教学的基本依据,也是学生从该课程获取教益的主要根源。因此,一本好的教材,不仅要精炼、准确的表达本课程的科学内容,而且还要从科学发展的角度,从做人、长智慧、长能力的角度出发编写。近年来,国内外一些行家已在这些方面作了成功的尝试。如美国著名物理学家E.U.康登著的《原子结构》,我国物理学家、中科院院士杨福家著的《原子物理学》都是受到大家欢迎的这种教科书。笔者在自己主编的《结构化学基础》一书中也作了这样的努力。

其次,“有机地结合”,要求教师改进教学方法,从探讨问题、发现问题的角度讲课。我国著名科学家钱伟长在给青年学生谈治学经验时,十分推崇吴有训教授的物理课,吴先生就是这样讲课的,他的课在我国老一辈物理学家的脑海中留下了难忘的印象,事实上,许多有经验的深受学生欢迎的教师也是这样讲课的,在讲完光的二象性后,我们说:静止质量为零,通常显示波动性的光具有粒子性,现在能否反过来想:静止质量不为零,通常显示粒子性的实物粒子也具有波动性?你有过这样的想法吗?你能提这样的问题吗?正当不少物理学家为光的二象性迷惑不解的时候,一个刚从历史学研究转向物理学的法国年轻人德布洛意大胆地提出实物粒子也有波性的假设,并继续作了深入的工作,德布洛意因此获1929年度诺贝尔物理奖。从学生惊喜和专注的眼神,我们知道,这段话在学生心灵深处撞起了火花。

其三,“有机地结合”,要求教师要多投入、多付出。具体地说,要求教师要认真学习科学史,特别是要对本学科的发展史有较深入的了解。为此,还要博览群书,要多读一些科学家的传记,讲演或书信集,要勤动笔做摘录,要做有心人,当然,在高校评职称重科研、轻教学的现实面前,这样做是“不合算”的,是做“无用功”,但当我们在课堂上看到学生们赞许的眼光、专注的神态、爽朗开心地微笑,当我们想到自己有幸置身于科学的殿堂。有幸站在大学的神圣教坛得天下英才而教,我们又有什么理由不认真的投入与付出呢?

参考文献

〔1〕何伯珩,《在理科教学中进行科学史教育的探索》,高等理科教育,1994年,第3期,30~36页。

〔2〕H.W.Turnbull,TheCorrespendenceofIsaacNewton,Vol.1,Cambridge(1959),P416.

〔3〕〔13〕许良英等译,《爱因斯坦文集》(1),商务印书馆,1977年,第177、190页。

〔4〕E.塞格雷著,《从X射线到夸克—近代物理学家和他们的发现》,上海科技文献出版社,1984年,第3页。

〔5〕赵中立,许良英编译,《纪念爱因斯坦文集》,上海科技出版社,1979年,第37页。

〔6〕姚炎祥、刘叙和、赵清爽,《科技人才修养十二讲》,红旗出版社,1984年,第11页。

〔7〕ReneVallery—Radot著,丁柱中译,《巴斯德传》,中华书局,第5页。

〔8〕彭桓武、何泽慧、王大珩,《缅怀周培源老师》物理,1994(23)年第3期,第188~189页。

〔9〕王春江著,《裂变之光·记钱三强》,中国青年出版社,1990年,第203页。

〔10〕秋埔,《物理学家成功秘诀再探》,现代物理知识。1993年第1期,第4页。

〔11〕阎康年,《诺贝尔奖对中国人应该有缘》,现代物理知识,1993年第2期,第3页。

〔12〕杨振宁,《物理学中的宇称守恒及其他守恒定律》,杨振宁演讲集,南开大学出版社,1989年,第220~221页。

科学史范文篇7

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。

科学史范文篇8

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。

科学史范文篇9

1在科学教育中要重视人的作用

自然科学发展的一个基本特点是科学知识的积累和历史继承性。由于自然现象纷繁复杂,只有在继承前人业已获得的知识基础上前进,人们对自然规律的认识才能从比较肤浅和零散发展到比较深刻和系统,从比较片面发展到比较全面。因此,科学决不是哪一个时代的产物,而是人类社会整个历史时期内不断积累起来的知识和智慧的结晶。正是在这个意义上,经典力学的创始人牛顿评价自己:“我之所以比别人看得远些,只是因为站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因为科学具有积累的特征,在一个相当长的时间内,在科学教育中忽视人的作用、忽视科学史是一个普遍现象。但是,如同不可否认杰出人物在历史中的突出作用。在科学发展史中,科学家的作用同样是很重要的,而科学家在追求真理时所表现的奉献精神、在科学研究中的甘辛劳动与科学精神,科学家的成功与失误、科学家的成长与发展道路、科学家的品德力量……所有这些给人的启迪与教育,甚至超过了科学内容本身。正因为如此,许多著名科学家都十分重视科学发展中人的作用,爱因斯坦说:“联系科学的发展来追踪理论的形成具有特殊的魅力。”〔3〕诺贝尔奖获得者、反粒子的主要发现者之一塞格雷则说:“不过,我相信:物理学同样有一个丰富的组成部分,是关于人的。”〔4〕因此,在科学教育中,在以科学内容、科学方法为主的前提下,联系科学史进行德育绝不是强加的“政治任务”,而是科学教育中不可割舍的重要组成。

2科学道德教育是核心内容

通过科学史进行德育,可以涉及许多方面:辩证唯物主义的世界观、科学道德、科学精神、科学作风等,其中科学道德是核心。爱因斯坦在评价居里夫人的功绩时说得好:‘我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教师生涯使我们懂得:“善教者,使人继其志。”因此,在科学道德教育中,我们突出了如下几个方面:

(1)造福人类的献身精神

纵观整个科学史,我们看到:优秀科学家,总是把献身科学、造福人类做为自己的崇高目的。诺贝尔曾毫迈地说:“我是世界的公民,应为人类而生。”美国发明家爱迪生则说:“我的人生哲学是工作,我要揭开大自然的奥秘,并以此为人类造福。我们在世的短暂的一生中,我不知道还有什么比这种服务更好的了。”〔6〕他俩的话是众多优秀科学家为造福人类、献身科学誓言的代表。

正是这种造福人类的崇高目的,激起了科学家不怕牺牲自身一切的献身精神。在自然科学的各个领域,留下了许多感人肺腑的故事。居里夫人、诺贝尔为科学献身的光辉事迹是大家熟知的。美国动物学家卡尔·施密特(K.Schmidt,1890—1957)为科学献身的感人事迹却罕为人知:他在实验室观察一条美洲毒蛇时,不幸被蛇咬伤,由于种种原因,他无法逃脱死神的袭击,在生命最后弥留之际,他没有留下其他遗言,却以惊人的毅力记下了毒蛇咬伤自身的反应:“体温很快升到39.5℃”,“胃剧痛”,“燥热、耳鸣”,“睁开眼睛时,眼皮疼……”,“四小时了,我的伤口、鼻、嘴开始出血……”,“我看不见体温表了,情况非常严重……”,日记最后的几句话是“血从鼻子和嘴里淌出来,疼痛消失了,软弱无力,我想开始脑充血了。”这篇带血的日记,是后人鉴别、诊断蛇毒的珍贵资料,也是他为科学献身的壮丽史诗。

造福人类的崇高目的,也激起了科学家对人类正义事业的高度责任感。他们力求科学发展符合全人类的根本利益,随时预防消极后果的出现,敢于旗帜鲜明地反对帝国主义战争,敢于反对法西斯主义。众所周知:居里夫人和爱因斯坦都是著名的反法西斯战士。在第一次世界大战中,居里夫人曾亲赴前线抢救伤员。1939年,爱因斯坦在获悉铀核裂变的消息后,为防止希特勒抢先制出原子弹,他与费米、齐拉特等科学家一道写信给美国总统罗斯福,建议美国研究原子弹。正是在这一建议下,美国政府组织了“曼哈顿工程”。

(2)报效祖国的爱国主义精神

热爱祖国是一种巨大的精神力量,是几乎所有优秀科学家都具有的一种纯洁的、永恒的感情。微生物学的奠基人——法国科学家巴斯德说得好:“科学固然没有国界,但科学家应该把所有的力量,献给他的祖国。”〔7〕

正是这种爱国之情,使他们为了祖国的繁荣富强,奋进拼搏,立志向上,一当做出成就后,又会以其成就、发明、发现为国争光。大家知道,居里夫人发现第84号元素后,即命名为钋(Po,Polonium),以纪念她的祖国波兰(Poland)。其实,元素周期表中还有不少元素是以发现者的祖国命名的,如“锗”(Ge,Germanium)的命名即德意志(Germany),“钌”(Ru,Ruthenium)源自俄罗斯的拉丁名Ruthenia,“钫”(Fr,Fra-neium)源自France,为以法国为荣的意思。

也正是这种爱国之情,使他们把祖国的利益看得高于一切。为了祖国的尊严与荣誉,他们可以忍辱负重,直至效命疆场。前苏联科学家科罗廖夫,是著名的喀秋莎大炮的设计者。是他,在1957年大胆采用捆绑式火箭,成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星,可他当时是一名因肃反扩大化而被错罚的“囚犯”。1961年当他为苏联设计第一艘载人宇宙飞船时仍被监外“保护”。这种忍辱负重为祖国做出杰出贡献的科学家,难道不值得我们敬仰讴歌吗?第二次世界大战中,诺贝尔物理奖获得者约里奥·居里在巴黎被沦陷的危急时刻,毅然加入法国共产党,不惜牺牲生命献给保卫法兰西的伟大斗争。他一方面想尽一切办法不让德国人有效地使用回旋加速器作核裂变研究,另一方面又秘密领导地下抵抗运动,并利用实验室装配武器与炸药供给抗德特工队……,他这种强烈的爱国主义精神,是法兰西民族的骄傲。

热爱祖国是我国科学家的光荣传统。解放前,不少科学家怀着“科学救国”、“工业救国”、“教育救国”的激情,“以学勾践卧薪尝胆、为中华富强而奋发”的爱国壮志,为“中华崛起”而跨洋过海留学,学成之后又纷纷回国办厂、兴学。候德榜、詹天佑、茅以升、李四光、竺可祯、吴有训、严济慈、周培源、苏步青、钱三强、钱伟长、卢嘉锡、童第周、高士其……是这些人的杰出代表。周培源为使所学报效祖国,不仅自己开出了“弹道学”课程,还选送自己的得意门生何泽慧到德国从师于弹道学权威Cranz教授、亲送王大珩到“南京弹道研究所就业”,促使王大珩毕生把自己所学应用于国防事业。〔8〕当五星红旗在神州大地升起后,他们中许多人抛弃优厚的生活待遇、完善的科研条件,想尽一切办法冲破重重险阻,回到新生的人民共和国。张文裕、赵忠尧、钱学森、华罗庚、吴仲华……是这些人的杰出代表。在社会主义建设中,他们中有的人甘愿“隐姓埋名一辈子”〔8〕,如曾为原子弹、氢弹的创制作出重大贡献的王淦昌、彭桓武、郭永怀、邓稼先、于敏、周光召、王承书曾经好几十年在人世间“消失”,为了赞誉以他们为代表的中国核武器专家,人们说:“为了核武器研究,原子能研究所是满门忠孝。”〔9〕对于他们的组织者,曾以发现铀的四分裂而著称于世的核物理学家钱三强,有人说:他是中国的奥本海默。而他们中的大多数人,则根据社会主义建设的需要,自觉调整自己的科研方向,或自觉到最艰苦的地方去创业。如:华罗庚搞优选法与统筹法,蔡希陶重橡胶生产与科研,蒋筑英专攻应用光学,彭加木献身新疆塔里木盆地……在改革开放的今天,一大批学有所成的年轻科学家,又效法师祖,不为优厚的物质待遇所动,甘愿回到贫穷的祖国,立志为中华民族争光,韦珏、陈章良……是这些人的杰出代表。总之,我国科学家热爱社会主义祖国,为了祖国的繁荣富强、毕生对事业执著追求的高尚精神,是学生的榜样与学习楷模。

(3)敢于冒险、敢于创新的开拓精神

人们在向未知领域探索的过程中,各种习惯势力、已有的学说与传统的观念,常常会严重束缚人们的思想,只有具备敢于冒险、敢于批判、敢于创新的开拓精神,才有可能冲破习惯势力的阻挠、传统观念的束缚、完善或修正原有的学说,开辟新领域,创造新天地。

钱三强在回顾自己的科学生涯时,曾向中国物理学界提出:“在科学中没有禁区,没有绝对权威,也没有千古不易的定论和所谓的‘终极真理’。”〔10〕许多杰出科学家,正是基于不迷信,敢于闯禁区,才取得重大突破,作出主要贡献的。哥白尼、伽里略、伽罗瓦、拉瓦锡、达尔文、孟德尔、巴甫洛夫爱因斯坦、海森伯、杨振宁、李政道等都是敢于突破旧的束缚,从而取得重大突破的著名科学家。J.J.汤姆逊在卢瑟福获诺贝尔奖庆祝会上说“在能移对科学做出的一切贡献之中,观念的突破是最伟大的。”〔11〕李政道、杨振宁推翻宇称守恒律,就是这种观念突破的重大发现。大家知道,一个对称原理产生一个守恒定律是物理学中的“金科玉律”,其中左右对称导致宇称守恒律。至本世纪50年代,在亚原子领域,种种实验表明:θ介子与τ介子具有相同的质量、自旋、电荷与寿命,应为同一种Κ介子。但在衰变中却显示它们的宇称不相同,与其它实验矛盾,这就是著名的θ-τ之谜〔12〕。坚信宇称守恒的绝大多数物理学家对此迷惑不解,而深受中国传统文化熏陶的两位年轻的中国科学家杨振宁、李政道,也许受了中国古代阴阳太极图的启示,敢于“冒天下之大不韪”,提出在弱相互作用中宇称不守恒及实验验证的建议,以中国女科学家吴健雄为首的实验小组成功地证实了这一发现,李—杨因此获1957年度诺贝尔物理学奖。

(4)追求真理、坚持真理的务实精神

爱因斯坦说:“对真理和知识的追求并为之奋斗,是人的最高品质之一。”〔18〕古今中外的优秀科学家,在探索自然界奥秘、寻求纷繁复杂的自然现象的本质与规律时,在追求真理、坚持真理、捍卫真理的过程中,总是表现出巨大的勇气、坚强的信念和崇高的气节。这是科学家品德力量中又一伟大之处。

一般地说,人们在揭示自然界奥秘、把握客观事物契机、在追求真理、发现真理的过程中,既要有敢于冒险、敢于创新的开拓精神,又要为此长期积累、储备,要有毅力,要有恒心。巴斯德有一句名言:“机遇只偏爱有准备的关脑。”澳大利亚科学家W.I.B.贝弗里奇在所著《科学研究的艺术》一书中,例举了机遇在新发现中作用的实例近30个,〔14〕无一不说明了这点。

一般地说,新生事物的出现总不是一帆风顺的,而科学家在追求真理,发现真理时,更需愈越重重障碍或阻隔。他们既要有非凡的勇气与开拓精神,又要有对新发现、新发明的坚定信念,以及敢于坚持真理,为真理不屈不挠,奋不顾身的坚强斗志。在科学史上,许多优秀科学家为坚持和捍卫真理或遭受挫折,或付出沉重代价、以至生命的例子比比皆是。布鲁诺、伽里略因支持与宣传日心说,而惨遭罗马教廷的杀害与监禁;赫胥黎为坚持与捍卫达尔文的生物进化论,与英国天主教势力奋战了25年;孟德尔的遗传规律被宗教界视为异端邪说,直到他死后35年才被承认与传播;法国青年数学家伽罗瓦19岁时为群论所做的奠基性研究受到科学史上少有的冷遇与压制,直至他死后14年才公之于世……。

在科学探索的道路上,没有“常胜将军”,失误与错误是经常发生、难以避免的。可贵的是,许多优秀科学家,不仅能在作出发现前,严格试验、寻找错误,杜绝错误;作出发现后,有了错误,也能及时纠正,甚至对于自己长期坚持的思想,在新的事实面前,也勇于放弃。这种勇于修正错误的可贵精神与坚持真理的坚定信念是一致的,也是科学家取得成功的一个重要因素。

(5)淡泊名利的无私精神

以造福人类作为科学研究目的科学家,必然具有淡泊名利的无私精神。在科学史中,许多成绩卓著的科学家大都具有这一美德。居里夫人对待财富的态度是大家熟知的:她发现镭以后,许多商人企图以高价购买生产镭的专利,居里夫人则回答:“没有人应该由镭致富,镭是一种元素,它是属于全世界的。”〔15〕在科学史上这种例子还很多:伦琴发现的X射线、富兰克林发明的一种新式火炉、戴维发明的矿山安全灯、我国化学家黄鸣龙的黄鸣龙还原法……都放弃了专利,诺贝尔用自己全部财富设立奖金,以奖励全世界对科学与和平事业作出杰出贡献的人,而许多诺贝尔奖获得者则不把奖金据为己有:居里夫人把两次奖金全部用于科学实验和购买公债;伦琴把全部奖金献给维尔茨堡大学,用以促进科学研究;瑞利把奖金的一半赠给卡文迪许实验室……。爱因斯坦淡泊名利的美德更值得后人敬仰。他拒绝每分钟1000美元的电台演讲,却同意将1905年发表的30页的《论动体的电动力学》论文重抄一遍拍卖,将所得650万美元全部捐献支援法西斯战争。他曾婉言谢绝就任以色列总统,死前立下遗嘱:不发讣告、不举行葬礼,骨灰秘密保存,不建坟墓,不立纪念碑。他于1955年4月18日1时25分逝世,下午4时即火化。

在通过科学史宣扬科学家品德力量时,客观地、恰如其分地评介少数科学家不道德行为等负面现象也是有益的。例如:斯塔克效应是一个在原子物理、量子力学、量子化学等课程中均出现的课题。在讲完斯塔克效应的微观机制后,我们说:德国科学家斯塔克因此获1919年诺贝尔物理奖,但自此以后他走上了背离科学、追逐名利的道路。英国科学家韦伯在《诺贝尔物理学获奖者》一书中评价他差不多与所有同事都争吵过,唯独勒朗德一人除外,后者因对犹太人的“教条物理学的痛斥得到了斯塔克的支持……。1947年斯塔克72岁时,因追随希特勒被判刑4年。”斯塔克后来在回忆录中歼悔了自己的过失。从学生震惊、惊异的神态,我们知道这段话不是多余的!公务员之家

3“有机结合”对教师提出于更高要求

既然人是科学发展中的重要因素,在科学教育中也就必须是有机地进行德育教育,而不是生搬硬套、东拼西凑,也不能喧宾夺主,为讲史而讲史。只有这样,才能产生共鸣、才能在学生心灵深处引起振撼,才能使学生终生受益。为要有机地进行德育教育,就对教师提出了更高的要求。

首先,教材要率先改进。大家知道,教材是教学指导思想、培养目标、课程基本要求的具体体现,是教师组织教学内容、进行教学的基本依据,也是学生从该课程获取教益的主要根源。因此,一本好的教材,不仅要精炼、准确的表达本课程的科学内容,而且还要从科学发展的角度,从做人、长智慧、长能力的角度出发编写。近年来,国内外一些行家已在这些方面作了成功的尝试。如美国著名物理学家E.U.康登著的《原子结构》,我国物理学家、中科院院士杨福家著的《原子物理学》都是受到大家欢迎的这种教科书。笔者在自己主编的《结构化学基础》一书中也作了这样的努力。

其次,“有机地结合”,要求教师改进教学方法,从探讨问题、发现问题的角度讲课。我国著名科学家钱伟长在给青年学生谈治学经验时,十分推崇吴有训教授的物理课,吴先生就是这样讲课的,他的课在我国老一辈物理学家的脑海中留下了难忘的印象,事实上,许多有经验的深受学生欢迎的教师也是这样讲课的,在讲完光的二象性后,我们说:静止质量为零,通常显示波动性的光具有粒子性,现在能否反过来想:静止质量不为零,通常显示粒子性的实物粒子也具有波动性?你有过这样的想法吗?你能提这样的问题吗?正当不少物理学家为光的二象性迷惑不解的时候,一个刚从历史学研究转向物理学的法国年轻人德布洛意大胆地提出实物粒子也有波性的假设,并继续作了深入的工作,德布洛意因此获1929年度诺贝尔物理奖。从学生惊喜和专注的眼神,我们知道,这段话在学生心灵深处撞起了火花。

其三,“有机地结合”,要求教师要多投入、多付出。具体地说,要求教师要认真学习科学史,特别是要对本学科的发展史有较深入的了解。为此,还要博览群书,要多读一些科学家的传记,讲演或书信集,要勤动笔做摘录,要做有心人,当然,在高校评职称重科研、轻教学的现实面前,这样做是“不合算”的,是做“无用功”,但当我们在课堂上看到学生们赞许的眼光、专注的神态、爽朗开心地微笑,当我们想到自己有幸置身于科学的殿堂。有幸站在大学的神圣教坛得天下英才而教,我们又有什么理由不认真的投入与付出呢?

参考文献

〔1〕何伯珩,《在理科教学中进行科学史教育的探索》,高等理科教育,1994年,第3期,30~36页。

〔2〕H.W.Turnbull,TheCorrespendenceofIsaacNewton,Vol.1,Cambridge(1959),P416.

〔3〕〔13〕许良英等译,《爱因斯坦文集》(1),商务印书馆,1977年,第177、190页。

〔4〕E.塞格雷著,《从X射线到夸克—近代物理学家和他们的发现》,上海科技文献出版社,1984年,第3页。

〔5〕赵中立,许良英编译,《纪念爱因斯坦文集》,上海科技出版社,1979年,第37页。

〔6〕姚炎祥、刘叙和、赵清爽,《科技人才修养十二讲》,红旗出版社,1984年,第11页。

〔7〕ReneVallery—Radot著,丁柱中译,《巴斯德传》,中华书局,第5页。

〔8〕彭桓武、何泽慧、王大珩,《缅怀周培源老师》物理,1994(23)年第3期,第188~189页。

〔9〕王春江著,《裂变之光·记钱三强》,中国青年出版社,1990年,第203页。

〔10〕秋埔,《物理学家成功秘诀再探》,现代物理知识。1993年第1期,第4页。

〔11〕阎康年,《诺贝尔奖对中国人应该有缘》,现代物理知识,1993年第2期,第3页。

〔12〕杨振宁,《物理学中的宇称守恒及其他守恒定律》,杨振宁演讲集,南开大学出版社,1989年,第220~221页。

科学史范文篇10

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。公务员之家