自然科學教育中的經典研讀與創新思維培養

宋神秘，鈕衛星

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自然科學教育中的經典研讀與創新思維培養

宋神秘1，鈕衛星2

（1.上海中醫藥大學 基礎醫學院，上海 201203；2.上海交通大學 科學史與科學文化研究院，上海 200240）

摘要：目前自然科學教育中的創新思維培養存在一種忽視歷史的缺陷，而自然科學經典對創新思維現場的還原有利于彌補這一點；自然科學經典主要從原料和產品、加工程序、精神氣質等三方面還原創新思維現場；這一特性使得自然科學經典區別于教科書的訓練作用，以情境的潛移默化方式促進創新思維的培養。

關鍵詞：自然科學經典；創新思維；自然科學教育；哥白尼；伽利略；牛頓

1　引言

錢學森之問“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”，每年一度諾貝爾獎評選之際中國人都要在創新人才培養上自嘆反省，這個令教育界、學術界以及其他社會各界焦手煩心的問題至今也沒能得到解決，甚至有效的解決方法也仍處于探索之中。

創新命題早在上個世紀就在我國提出，創新是我們國家和全體社會面臨的重大課題，國家要發展，社會和個人要進步，都離不開創新。創新思維作為創新的一個重要內容和目標也成為多年來理論和實踐研究的對象。教育、哲學、科學等社會各界從體制、機制、文化、課程體系各方面進行了探索，這些探索也取得了一定物質、精神上的成果，如素質教育的推廣、學術論文數量的大幅度增加、校園文化氛圍的塑造等等，但這些探索相對于創新的目標來說，仍然不具有顯著的效果，表現為只有措施沒有成效，或者只有量的增長不見質的提高等等。創新對于當前的社會來說，仍是一個需要深入探索的命題。

當代自然科學教育中對自然科學經典的忽視，導致許多青少年，甚至他們的老師缺乏對科學歷史、科學背景的了解，而這一缺陷妨礙了學術科研中創新思維的有效培養。初看起來，自然科學經典是歷史的過去的東西，而學術科研中的創新屬于未來的新生的事物，似乎這是一對矛盾體，但新事物是建立在對舊事物的理解和突破的基礎上的，即使是在哲學層面，重視自然科學經典，也有利于培養學術創新思維，而且從歷史的角度，存在許多事實證據支持這一論斷，本文將對這一問題進行深入分析和探討。

2　創新思維培養現狀

在培養創新思維的探索中，有的注重機制的建設，如重視大學軟硬環境的《創新型大學建設問題研究》［1］、《高校科研創新能力問題與對策研究》［2］，有注重文化角度的《我國創新型國家建設的人文社會緯度研究》［3］，也有從哲學角度進行探討的《科學創新的哲學研究》［4］，甚至是具體課程設置的《普通物理實驗課程標準的研究》［5］等等，但這些探索都是從現世或未來的角度關注創新問題，而沒有反觀過去，尤其是歷史上堪稱創新典型的那些經典著作，從這些創造輝煌的經典中探索培養創新思維的新思路。

現代自然科學教育中，自然科學經典被濃縮成一個個既定的科學知識被介紹給學生，教科書中少量提及的科學經典，也只是書名、時間和作者生平的簡單羅列。這些知識在教授過程中，遠非自然科學經典的原始內容，而是局限在當代自然科學體系所承認的科學方法和科學形式框架下，學生接觸到的是定理、公式、數值和解題方法。以牛頓力學三定律為例，在目前可見的大學物理教材中，筆者任意挑選了三種，《大學物理學》［6］，《普通物理學》［7］，《大學物理基礎》［8］，這三種出自不同出版社和編者的教科書，均按照“定律陳述——定律或公式說明——解題步驟——應用”的編寫體例來展示牛頓力學三定律，在該部分內容中，這些教科書著重于定律的應用甚至就是如何解題，書中應用大量篇幅展示例題及其解法，而定律的介紹和闡述只占據相當小的一部分，僅有的一部分也往往與公式的演繹推導有關。因此，科學在學生心目中總“是一堆現行課本中的事實、理論和方法的總匯”［9］的形象。

這種被割裂出來的定理、公式和解題方法，由于脫離了它原始的理論體系和背景框架，老師在講授過程中，只能采用單一的或相對簡單的邏輯化體系進行闡釋和傳播，這種闡釋和傳播方式由于以既定的理論前提作為框架，其結果往往是演繹應用而非思維啟發。在這種知識結構和傳授方式的訓練與熏陶下，學生演繹應用能力也許很強，但缺少聯想、整體思維能力和創造性，而這些恰恰是創新思維需具備的要素。正如錢三強先生在1991年所說的“我們的教師在對學生進行教育的時候往往是應用經過幾次消化了的材料來講授，或者把已有的知識系統歸納，形成簡明扼要的理論體系，這當然是必要的，但是這樣的教學方法，往往會使學生對科學概念的產生和發展引起誤解，以為什么結論都可用數學推導出來，失去了對觀察和實驗的興趣。……今天我們科學界有一個弱點，這就是思想不很活潑，這也許跟大家過去受的教育有一定關系。”［10］

觀察、實驗、歸納在目前的自然科學教育中仍被視作主要的科學方法加以廣泛、深入采用。培根的歸納主義科學方法認為科學始于觀察，科學認識的過程是觀察、測量和實驗，以獲得經驗性的知識，然后通過歸納程序，上升到定理和理論。而波普爾的證偽主義認為科學始于問題，通過觀察和實驗對試探性假說不斷進行確證與證偽，以獲得暫時正確的定理和理論。科學哲學關于科學方法的爭論到目前為止仍在持續中，這告誡人們這些科學方法的欠完備性，科學方法并不是唯一的，不存在任何一種萬能的科學方法，科學方法是多元的，豐富的，既有實驗的、理性的、邏輯的方法，也有非實驗的、非理性的、歷史的乃至系統思維方法。［11］在創新思維的培養過程中，學生的動手實踐能力和實驗水平固然是一個重要途徑和方法，但這種能力必須與理論的、心理的、人文的、歷史的知識和素質相互配合，否則培養出的只是機械的實驗操作人員，而非具有深厚理論功底和卓越見識的科研人員。

而且，在自然科學課程教育的閱讀方面，美國學生的閱讀量要比中國學生大得多，它的一個基本內容就是經典著作的閱讀，美國學生，尤其是本科生通常都比較扎實地閱讀過許多重要的經典原著。［12］但中國學生長期以來基本不接觸原著，而是代之以“概論”，許多學生大學四年期間從沒認真讀過任何經典原著。這種差別的后果是思想深刻與膚淺的差別，中國學生長期以來被認為比較缺乏深刻思考問題的能力，就是因為沒有親自接觸過深刻的思想，都是道聽途說的多，人云亦云，［13］反映在學術研究和創新中，做出來的東西也多是“山寨”和模仿。

對比中國和西方，不僅在科學的尖端領域，中國培育出的杰出人才不多；而且西方科學家和學者，包括那些在具體學科領域卓有建樹的人，他們不僅創造出專業學科領域內的科學發現和發明，往往還能對科學整體和人類社會及其思維的一般性問題發表高屋建瓴、具有前瞻性和指導性的思考和見解，例如印度裔美籍物理學家和天體物理學家錢德拉塞卡，1983年因在星體結構和進化的研究獲諾貝爾物理學獎，天文學中有以他名字命名的錢德拉塞卡極限。除專業領域的研究外，他還在對牛頓、伽利略等具體科學發現的分析基礎上，對科學方法和科學研究進行美學和哲學上的思考和探討，并出版《真與美——科學研究中的美學與動機》一書，詳細討論這些問題。而中國學者在本專業領域之外，也往往會對社會問題進行關注，但他們大多把注意力集中在某個具體的非其專業能力所及的個別事件和領域內，其言論多成為媒體的炒作之物，而不能對大眾產生積極的引導作用。這種能力和素質不僅是創新思維的一個組成部分，而且也是形成創新思維的思想和文化前提。

3　自然科學經典對創新思維現場的還原

自然科學經典內容豐富，不僅包含了被教科書收納的科學知識；也展現了這些自然科學知識發生或發展的過程，呈現出科學的本質；同時還體現出人文歷史精神、寬容精神、批判精神等精神氣質。這些內容組成創新思維過程的原始現場。

3.1科學知識是創新思維的原料和產品

自然科學經典中的科學知識并不像教科書以確定的方式給出，新知識必須在一定的知識和觀念背景下被闡述，對舊知識的描述是必不可少的步驟，否則新知識無法被接受，甚至是被理解。更為重要的是，這些經典著作并不止于介紹幾個具體的公式或定理，它所要解決的是有關某個領域的整個理論體系或全部知識圖景，這樣具體的科學知識才有一定意義所在，這一特性幾乎在所有的科學經典著作中都可以看到。

錢德拉塞卡在《真與美——科學研究中的美學與動機》中提及了牛頓對《自然哲學的數學原理》（以下稱《原理》）一書的寫作，“他不滿足于就事論事地闡述他的發現。遠遠不止這樣，他似乎想要把他的發現置于他能建立并看作一個整體的整個科學領域的環節中。牛頓這種態度在他那個時代并不是例外。開普勒本來可以滿足于闡述他的行星運動定律而不及其他，但是他卻決定寫《新天文學》。伽利略本來可以止于宣布他的偉大發現，但是他顯然感到迫不得已，寫了《關于兩種新科學的對話》。開普勒、伽利略和牛頓的傳統傳給了拉普拉斯和拉格朗日。”［14］

牛頓的《原理》一書并不只有牛頓三大定律而已，書中還闡釋了與這幾個定理、公式相關的整個物理學甚至整個科學世界的圖景。在萬有定律的基礎上，地球上的所有事物及其運動，以及太陽系內行星及其衛星的行為，物理學范圍的所有知識前景，都可以在這本書中找到答案。這種科學圖景不僅為創新思維提供了一個目標范例，而且提供了一個宏大的視角和立足點，引導人們在最基礎和最深層的問題上進行思維創新。

1936年赫欽斯在改革芝加哥大學教育的過程中，出版了《美國高等教育》，其設定的理想課程包括閱讀“西方世界的偉大名著”，甚至包括“數學”方面的名著，他十分推崇古典名著的教育價值，希望在名著閱讀過程中抽繹出學科發展史中的最重要問題及基本觀念，供學生理解和研討，［15］這種閱讀不僅能培養學生的閱讀能力，還能發展其思考能力和寫作能力。在美國大學的現代課程教育中，經典閱讀同樣是一個基本內容，哈佛大學“核心課程”的自然科學部分，不一定要求全面掌握某學科如生物學的發展歷史，但對于“進化論”，則必須從《物種起源》中了解其發生、解決、發展的關鍵節點和觀念，只有透徹了解這些觀念和知識，才能具備從事生物學研究和創新的知識基礎。

自然科學經典包含大量的對舊科學知識和科學世界舊圖景的描繪和闡釋，哥白尼在《天體運行論》中雖然提出了描繪宇宙體系的日心說新理論，但在具體的定量描述中，他仍運用了地心說體系中的本輪均輪模型，此外他極力反對托勒密體系的對點理論，堅持古希臘的天體勻速圓周運動，用舊的理論模型架構他的新理論。這種對舊科學知識的繼承和發展提示人們進行思維創新時可資利用的原料。

3.2科學發現、發展的過程是創新思維的加工程序

科學發現、發展的過程多種多樣，大大豐富于科學哲學提煉出的那些方式方法，理性的、邏輯的和情感的、人文的思維過程均在自然科學經典中有所體現。

伽利略在《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》（《以下稱《對話》》一書中，專門設置了辛普利邱一人物，代表亞里士多德學說的維護者，與沙格列陀、薩爾維阿蒂以對話的形式進行辯論。先由沙格列陀或薩爾維阿蒂提出問題，然后逐步進行論證。在討論地球的周日運動時，薩爾維阿蒂運用了7條證據支持周日運動，這7條證據跨越物理學和天文學的范疇，包括與著名的封閉船艙思想實驗有關的運動相對性原理，行星的自西向東和周日自東向西的視運動，以及各行星運動周期長短與軌道大小的對比等等，論據充實、論證有力。但整個論證過程并非全部以邏輯架構，如“要知道一般都公認，自然界能通過少數東西起作用時，就不會通過許許多多的東西來起作用。”［16］這種帶有哲學或神學色彩的論斷也不時出現。

而且，辛普利邱在書中被塑造成一個愚鈍、可笑的人物，面對薩爾維阿蒂或沙格列陀的雄辯論證，總是軟弱無力，只是偶爾引出一些亞里士多德的觀點，以作批判的對象。大多數情況下，他只能提出“你在引用這一句話時，漏掉了一小句特別對我們目前討論極其重要的話，漏掉的一小句是‘同樣好地’。所以必須考察，這兩種假說能不能在各方面都‘同樣好地’適用。”［17］這種迂腐可笑的問題。伽利略以這種文學性的手法設置該人物的形象和對話，在氛圍和觀念上大大增強了其學說的力度，加強了其相對于亞里士多德物理學的優越性。

同樣，以開普勒發現行星運動第二定律的過程為例。開普勒為了搞清楚偏心問題，開始研究行星的運動速度不均勻這一現象，他證實了行星在遠日點和近日點的速度大致與行星到太陽的距離成反比，但是他把這個結論加以推廣，認為行星的速度與離開太陽的距離成反比，而這是一個錯誤結論，在此基礎上，他重新開始利用第谷的火星觀測資料研究火星運動。

首先他需要確定任意時刻的火星位置，但當時的數學無法解決這一問題，他采取了一種近似法。以任意一點為圓心，太陽在離開圓心一定距離的位置上，火星圍繞太陽在圓上作偏心圓運動，根據上面得出的錯誤結論，火星在圓上任意位置的速度與火星到太陽的距離成反比，因此可得出火星在圓上從一點運動到另一點所需的時間是動徑火星到太陽距離的總和。其次根據阿基米德的定理，動徑之和就是扇形的面積，但是該結論的前提是太陽必須位于圓心位置。而開普勒卻大膽地認為太陽在偏心的位置時該結論也成立。于是給出了動徑掃過的面積與時間的正比關系，即開普勒第二定律。從開普勒的發現及推導過程來看，這是一個從假設到推理都十分粗糙甚至存在錯誤的過程，但卻得出了具有開創性意義的天文學定律。

而牛頓的《原理》則與以上兩者完全不同，它很好地繼承了古希臘的公理化體系，以定義、定律、引理、推論、命題構架全書內容。全書先給出8個定義，然后提出并論證了著名的三個定律，并通過42個命題解決了新物理學的一系列數學、物理、天文學問題。每個命題或推論先提出問題，然后進行幾何、代數、物理的論證，部分情況下，針對具體事例進行論證。如命題41，先解決“由三個給定觀測點求沿拋物線運動的彗星軌道”［18］問題，再以詳盡的篇幅討論了1680年彗星的軌道問題，以詳實的觀測數據、運算方法、證明過程給出了如何運用牛頓物理學研究彗星軌道問題的實例。

由科學家本人撰寫的經典著作即使并非科學發現或發明的原始發現過程，它也充分地反映了科學家本人對問題的思考過程，這些過程無疑都是創新性的，一方面因為它們都開創了新的領域，另一方面由于它們在思考問題的方式方法上都具有鮮明的特色。值得注意的是，創新并不一定與好的或正確的結果相聯系，而是一種狀態，科學發現、發明的創新思維是一種流動的動態發揮，科學發現或發明只是它的偶然的結果而已，科學的本質更在于一種探索和思考的過程而非結果。

3.3科學精神是滲透在創新思維過程之中的精神氣質

科學精神是在對科學真理探索和對科學本質的認識不斷深化的過程中，孕育出來的推動科學進步的價值觀和心理取向。［19］科學精神包含探索精神、執著追求的精神、嚴謹求實的精神等等，但滲透在自然科學經典創新思維過程中的科學精神主要體現在人文歷史精神、批判精神和寬容精神。

表示狀態轉換概率分布，其中，T=O(s′)∩δ-1(q,q′)，O(s′)?2O表示在狀態s′觀測字母的集合，δ-1(q,q′)?Σ表示A中從狀態q到q′的輸入字母的集合；

科學與人文的分裂是近現代以來，尤其是19世紀末20世紀初科學飛速發展以后產生的問題。科學最早萌芽于文藝復興時期的人文主義運動，與人文緊密相連。歷史上的科學經典均顯示出與人文的緊密聯系。伽利略的《對話》將對話的形式、文學化的手法運用到邏輯的敘述和論證中，就是明顯的一例。而《天體運行論》的引言很好地反映了當時科學與人文的關系“在人類智慧所哺育的名目繁多的文化和技術領域中，我認為必須用最強烈的感情和極度的熱忱來促進對最美好的、最值得了解的事物的研究……雖然一切高尚學術的目的都是誘導人們的心靈戒除邪惡，并把它引向更美好的事物，天文學能夠更充分地完成這一使命。這門學科還能提供非凡的心靈快樂……”［20］科學不僅提供知識和思想，還能培育人們的情感和心靈。

哥白尼的《天體運行論》雖然是一部天文學專著，但哥白尼把宇宙的中心從地球轉移到太陽，有一個重要的思想前提，那就是古希臘的勻速圓周運動思想，哥白尼認為托勒密的對點體系違反了古希臘這一哲學傳統，希望將天文學引導到更古典的歷史上去，“現在我想到，天體的運動是圓周運動，這是因為適合于一個球體的運動乃是在圓圈上旋轉。圓球正是用這樣的動作表示它具有最簡單物體的形狀，既無起點，也沒有終點，各點之間無所區分，而且球體本身正是旋轉造成的。”［21］而一旦確定了宇宙的中心是太陽，那么在定性上地球和其他行星就可以圍繞同一個中心以勻速圓周運動為基礎進行運行了。哥白尼對古希臘思想的追求充分體現了科學上的歷史精神。

自然科學經典對歷史的態度不僅僅是繼承，更體現在批判精神上。伽利略在《對話》中并不是直接闡述自己的學說和立場，而是充分展示在當時占主流的亞里士多德學說及其論證，包括天體是不朽的，地球是宇宙的中心，地球上的四元素和天體的第五元素，物理學上的自然運動和強迫運動等一系列觀點，然后利用自己的論據進行論證，批駁其謬誤之處，確立自己的觀點。牛頓發現萬有引力定律雖然得益于開普勒的工作，但他在《原理》中直接指出了開普勒的謬誤，在于“三大行星定律對行星運動的“真實”描述；作用在那些天體上的太陽力隨著距離的增加而減弱，而且只是在接近黃道平面處發揮作用。太陽肯定是一個巨大的磁鐵；任意運動的物體由于其“固有的惰性”，一旦動力不再發揮作用，它就會停止運動。”［22］

自然科學經典中的寬容精神，一方面表現在我們稱之為“科學革命”的科學發現并非徹底地反對它的過去或對立面，而是對它的“革命對象”有相當程度的繼承和發展，如《天體運行論》對托勒密天文學方法的大量繼承和運用，其中之一是本輪均輪體系的采用。“哥白尼和他的同代人不僅繼承了《至大論》，還繼承了許多伊斯蘭天文學家和少數歐洲天文學家的天文學成果。”［23］另一方面，從科學的歷史來看，沒有任何一個學說、理論是長期占據主導地位的，而且沒有任何一次“科學革命”完全否定或拋棄了過去的知識和理論，愛因斯坦的相對論并沒有讓牛頓的物理世界全盤覆滅，在許多領域牛頓物理學仍然發揮著相當重要的作用。在某種意義上來說，科學，甚至是我們的文明，無論它現在是怎樣的，都是非常不穩固的。對過去的、錯誤的、被否定的科學知識的容忍，是科學中必然且必需的精神，在科學史之父喬治·薩頓看來，“無論怎樣寬容都不過分”［24］。

雖然自然科學經典從原料和產品、加工程序、精神氣質等方面對創新思維現場進行了完好的還原，但創新思維現場是一個整體，創新思維也是一個復雜的系統化過程，科學經典的各方面內容是有機地、系統化地、具體地交織在一起的。每部自然科學經典還原的每一個創新思維現場具有不同的知識、邏輯和表述體系，部分現場甚至是無法再現或重塑的，我們盡力從中獲取可復制、可理論化、系統化的部分。但到目前為止，科學方法多種多樣，任何一種都存在弊端，我們在努力總結、學習、運用已有科學方法的基礎上，還必須挖掘、創新新的方式方法，畢竟沒有任何一種科學方法能確保科學成果的獲得，科學的本質不在于真理而在于真理的探索。

4　自然科學經典以情境的潛移默化方式培養創新思維

自然科學經典不同于教科書。教材編寫方式與我國迫切需要吸收近現代科學知識、并將其快速應用到生產實踐、以改善社會生產生活這種現實需求有關，如某種《大學物理學》教科書第一版序言中就直接寫明，“本書是依據國家教委頒布的‘高等工業學校物理課程教學基本要求’，為了適應當前高新技術的發展，立足于培養跨世紀高等工程技術人才。”［25］這種方式在將科學迅速轉化為技術、應用于實踐方面有著積極的作用。但這種直接著眼于應用的知識傳授和傳播方式也有其嚴重的缺陷性，如今在教育中普遍反映的知識僵化和缺乏創新與整體性思維等問題已追溯到教科書因素。

早在我國第八次課程改革中，大家就意識到以前的教科書以及與之結合的課程教育存在弊端，因此“要改變過去以學科為中心、知識體系為中心的課程體系，建立以促進學生發展為中心的課程體系，這是全方位的改革，是一項系統工程。”“新課程更加關注學習的過程與方法，不僅關心學生獲得什么知識，更應關注學生是如何獲得知識，即用什么方法獲得，知識對學生發展的價值，學生學習過程的感受。課程結構是綜合性、選擇性的，課程標準應是彈性和有空間的，課程內容則是精選能促進學生終身發展的、與學生生活密切聯系的、時代性的有用知識，在教學方式上提倡動手、探究和實踐、合作，評價方式上提倡多元化，結果和過程并重，關注兒童情緒、態度和價值觀的評價。”［26］

教科書遵循相同或類似的程式訓練學生的思維能力，這種邏輯、步驟化、灌輸式的訓練方式，在很大程度上讓具有不同思維層次和特點的學生在同一層面上進行被動思維。對著眼于群體的教育戰略來說，這也許是行之有效的方式，但對每一位個體，這種團體訓練對于創新思維的培養具有極大的阻礙力。科學經典雖然可以總結、抽象出上述與創新思維有關的要素，以資利用和發揮。但科學經典內容豐富，遠非上述分析可以全部囊括，它們組成一個可以無盡開發的知識和智慧寶庫，后人可以從中發現各種對自己有利有用的資源。培養學生對科學經典進行研讀，可以激發主動的學習態度，彌補教科書教育的缺陷。

西方在實施“通識教育”的過程中，已經將經典研讀納入自然科學的課程教育中，成為其基本組成部分，而不是僅僅作為課外閱讀材料。洛杉磯加州大學1998-1999年修訂后的通識教育原則就包括了經典原著學習。波士頓學院的核心課程研究小組于1991年提出的核心課程特征之一就是重視學科歷史，閱讀經典成為實現這一目標的重要手段。美國的通才教育實施至今，使其成為世界上的教育大國，幾乎囊括了70%以上的諾貝爾獎。［27］我國多個高校目前也在進行“通識教育”試驗，但效果還不顯著，在內容、方式、目標方面都存在諸多問題和不適應，將經典研讀納入我國“通識教育”改革的過程中，發揮其在營造創新思維環境，培養學生的閱讀、思考、創造能力方面的作用，應是一個切實可行的辦法。

來源于語文教學中的“個性化閱讀”，意味著一方面在閱讀過程中呈現出閱讀的個性傾向性和個性特征，另一方面通過閱讀活動構建閱讀的個性傾向性和個性特征，實現閱讀個性的成長與發展。在閱讀中呈現并構建知識與能力，過程和方法，情感態度和價值觀，具有自主性、創造性、探究性、批判性等特性。［28］這種閱讀方法同樣益于創新思維的潛移默化培養，在經典閱讀過程中要尤其注意。自然科學經典不僅在內容、學科趨向上具有特性，在作者行文達意、邏輯論證方面也具有文學、邏輯、思維方面的個人特色，把握、構建這種特性和特色，本身就是創新思維發揮作用的過程，在閱讀中培養創新思維，在思維創新中進行閱讀，將過程培養和目標實現融為一體。

創新思維雖然是我們的培養目標之一，但創新思維不是完成過程后的最終結果，它是過程行進中逐漸形成的一種能力和素質，經典研讀有利于創新思維的行為，但不能僅僅著眼于創新思維，否則將一無所成。經驗研讀是一種閱讀、理解、思考與創造的綜合性過程，創新思維在這一過程中得到鍛煉和發展，并得到某種體現和發揮，因此在經典研讀中過程培養重于目標培養，形成在過程中鍛煉和發展能力的認識和行為模式。

研讀自然科學經典，我們也許并不能立即從中提煉出某種可促進創新思維的方式方法，甚至教科書中簡易顯著的公式定理也要花費大量的篇幅才能闡述清楚。但創新思維不是一天兩天采取某些固定的程式就可以達到的，自然科學經典對創新思維的培養最重要的是體現在潛移默化上，通過背景的闡述、觀點的表達、論據的選擇、論證的架構將創新思維的原料和產品、加工程序、精神氣質這些要素滲透進讀者的思維和情感心理中，以緩慢但卻最有力的情境方式激發創新思維的沖動、培養創新思維的能力和心理。

自然科學經典對創新思維現場的還原，提供了最好的進行創新思維的情境，形態各異的創新過程得以充分展示，身處情境中的讀者一方面不斷地接受與教科書不同的各種創新思維刺激，另一方面時時刻刻可以主動出擊，反復探究、體味創新思維的各種要素，在潛移默化中形成理解、并將理解與對自身的認識相聯系、逐步接受、鍛煉、發展自己的創新思維，創造一種主動培養自身創新思維的慣性，促進自身創新思維能力的提高。

本文分析了自然科學教育中的創新思維培養目前存在的一個缺陷——忽視科學的歷史，這一缺陷使得基于教科書基礎上的科學教育割裂了各種科學知識與發生背景、發展過程以及發展形式的聯系，阻礙了學生對科學發生、發展的過程以及科學本質的理解。而歷史上的自然科學經典從科學知識的原料和產品、加工過程、精神氣質等方面對創新思維現場進行了完好的還原：科學知識既是創新思維過程的原料、也是產品；創新思維不僅以理性的、邏輯的形式體現，也表現為非理性的、人文的、情感的、心理的形式；在創新思維過程中，人文歷史精神、批評精神、寬容精神均滲透其中。這種還原使得自然科學經典不同于教科書的訓練方式，以情境的潛移默化方式有效地培養創新思維。

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（責任編輯：王保寧）

Reading up Scientific Classics and Bring up Innovative Thinking in Scientific Education

SONG Shenmi1，NIU Weixing2
（1.School of Basic Medical Sciences，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 201203；2.School of School of History and Culture of Science，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240）

Abstract：A shortage of ignoring the science history lies in the present scientific cultivation of innovative thinking. And scientific classics can make up it by reappearance of the innovative scenes. Scientific classics reappear the scenes from three aspects: raw materials and products，proceeding and spirits. It's the very characteristic that makes the differences of training effects between scientific classics and textbooks，which makes scientific classics exert a subtle influence of context on the cultivation of innovative thinking.

Keywords：Scientific classics；Innovative thinking；Scientific education；Copernicus；Galileo； Newton

中圖分類號：G642

文獻標識碼 ：A DOI∶10.3969/j.issn.1003-8256.2016.02.009

作者簡介：宋神秘（1982-），上海中醫藥大學基礎醫學院師資博士后，助理研究員，研究方向為天文學史、醫學史、科學技術史；鈕衛星（1968-），上海交通大學科學史與科學文化研究院教授，博士生導師，研究方向為天文學史。