科學教育需要科學史嗎？

格雷姆·古戴等

摘 要 本文認為通過與科學史的密切合作，將會有助于科學教育培養未來的職業科學家和引導廣大公眾了解科學的本質。首先，本文將會說明把科學史引入課堂能夠提升科學專業學生的學習經驗，從而有助于把他們培養成更有作為的職業科學家。其次，當前關于“智慧設計”的爭論引發了諸多針對兒童在學校課程中應該學習何種科學的重大問題，本文探討了在這樣的形勢下科學史家如何能為普通公眾的科學教育提供支持。最后，本文通過考察未來將要開展的工作，表明科學史怎樣才能更符合一般教育的興趣和要求，這些遠遠超出了科學史家通常所處的封閉的學術研究領域。

如果我們每個人都學習科學史，這是否有助于我們拯救地球？或許如此①。了解地球上的科學史是否會有益于了解其他的地外文明？可能不行。是否有諾貝爾獎獲得者宣稱科學史是他們創造性成功的秘密？好吧，到目前為止還沒有。因此科學史很可能并不像有些人很夸張地宣稱的那樣是萬能的靈丹妙藥?？紤]到這些情況，科學史家肯定不能僅僅為了個人滿足而沉浸于自己的學科中?？梢哉f研究科學史有巨大的好處并能與他人分享，特別是學習本專業的歷史對于科學專業的學生會大有裨益。這樣說既不是老生常談，也不是偏袒自私的修辭。不過要證明這一點，科學史家需要良好的、客觀的和充分的理由來為本學科的教育價值進行辯護。在下文中，我們提供了一些這樣的理由。

首先，至少有一位諾貝爾物理學獎獲得者已經發現了在大學預科的科學課程中介紹科學史的好處?？夏崴埂ね栠d（Kenneth G. Wilson）①與康斯坦斯·巴斯基（Constance Barsky）合作，對在這一階段引入歷史教學的影響進行了長達十多年的研究。他們認為科學史有助于學生將科學作為一項事業去思考和提出問題，通過探討不同主題的各個分支和概念，使學生理解科學的研究對象和方法。特別是他們建議關注工程史等主題，指出在科學和技術中存在著大量的相互協作的再設計過程，可以幫助理解引入新的人造物帶來社會經濟變革的方式和原因。更普遍地說，他們認為科學史的知識和理解可以使未來的科學工作者更好地預測和應對快速的全球化進程帶來的挑戰，為改變我們的未來做更充分的準備②。

順著這一脈絡，本文的其余部分以肯定的方式回答了我們開頭提出的問題。它闡明了科學史在培養未來的職業科學家和教育廣大公眾這兩方面給科學教育帶來的好處。我們將明確地從實用的角度和對科學友好的方式來考慮科學史如何能夠促進學生學習科學，乃至于可能幫助培養學生成為更好的科學家，以及科學史的影響能夠發揮到多大程度。在考察科學史在教育未來的科學家中扮演的角色之后，我們將會討論科學史家在公眾教育中所能發揮的作用，特別是在當今這個時代，至少在美國，科學教育正受到所謂的智慧設計的爭論的挑戰。最后，我們建議對科學史學習和教育做更多的研究和討論，為那些常常不得不捍衛自己日常工作的教育者提供幫助；沿著這一思路，我們進一步論證科學史的價值應該超出純粹學術研究的領域。

一 對大學生科學史課堂教學情況的回顧

對于我們從實用的角度和對科學友好的方式來考慮問題可能有兩種反對意見。科學史家整天忙于對科學專業學生的大班教學，在他們看來，學生一般不僅喜歡學習科學史，而且明顯還會從中受益，這是一個很簡單的常識。但是它僅僅對那些具有直接的日常教學經驗的人來說才是一個顯而易見的事實。那些對我們在課堂教育中所投入的精力毫不了解的懷疑論者可能會提出有關機會成本的問題：學生花時間學習其他東西是不是可能更有收獲？當有那么多其他有價值的、能夠拓寬思維的學科可以滿足科學專業學生的人文教育的要求，而且學生的課程已經排得很滿時，為什么還要花時間來學習科學史？我們承認通過科學史培養的分析能力也可以通過學習其他的歷史課程獲得。然而，我們相信通過科學史培養而成的關于科學的理解和知識具有非常重要的特殊形式，不可能用任何其他手段以如此有效的方式獲得。

另一個反對意見更有挑戰性：科學史把科學專業的學生教壞了，它很危險，根本就不應該學。這個表面上看起來很古怪的主張是三十年前史蒂芬·布拉什（Stephen Brush）在他經常被人引用的文章《科學史是否應該被定為X級？》（Should the History of Science Be Rated X？）中首次提出的。該文考察了源自某些不知姓名的歷史學家的一個主張，以往科學家的行為可能為科學專業學生的職業生涯提供一個壞的榜樣；更糟糕的是，歷史真相可能使他們懷疑科學的誠實。然而，布拉什實際上從未援引那位歷史學家或者科學家的任何具體主張，說科學專業學生不應該學習科學史，以免給他們帶來可怕的不利影響①。

布拉什提出的兩個最重要的主張并沒有引申出這么極端的預言。首先，他引用了1967年對科學教師的一項調查，他們普遍認為科學史并不是科學課程要包含的一門“合法課程”；但是也沒有跡象表明課外學習科學史因此就是非法的。布拉什還引用了托馬斯·庫恩的評論，歷史研究可能使科學專業學生偏離最富有成效的研究工作；但這不過是對一種可能結果的悲觀看法，因為庫恩并不否認其他此類學生至少可以從科學史中得到某種好處②。

總而言之，布拉什在1974年的結論是，對于任何想要提倡理想的科學行為的人來說，科學史顯然不是一個合適的資源，他建議假如你要為科學家樹立榜樣，你最好還是在小說里找①。如今人們越來越關注科學造假、非人道和科學的責任，這樣的計劃也許得求助于大量的應用倫理學出版物。但是現在也可以說，布拉什擔心的問題不再是一種假設。美國文化中的兩個最近的現象已經突顯出兩種對科學史敵意的來源，或者至少是在教育以及更為普遍的公共文化這兩個領域對特定形式的科學史充滿敵意。

十年前，“科學戰爭”（Science Wars）中的幾位科學家表示他們擔心某些對科學的學術研究正在培養一種有害的相對主義，它對科學造成破壞，并且腐化了科研工作者。最近社會認識論者史蒂夫·富勒（Steve Fuller）介入基斯米勒訴多佛學區案（Kitzmiller v. Dover Area School District）②，他試圖以歷史化的方式對待科學中智慧設計的案例，使科學家再次譴責對科學史的不當使用，將其（雖然只是富勒自己的歷史版本）用于破壞科學的權威③。然而，今天很少有哪位認真負責的科學史老師需要擔心這樣的差評：我們有誰積極地將宣揚相對主義或者破壞科學權威作為我們課程的明顯目標（或者隱含目標）？這種結果有時可能是科學專業學生解釋他們課堂閱讀材料時出現的意外副作用。但是它給科學帶來的危險也不會超出一個常見的現象，至少有這樣一些學生，他們是如此熱愛科學史課程，以至于他們放棄了科學而專門去研究科學史④。而且，誰又知道這是不是會給科學帶來損害？

但是，如果我們能既不教給學生那些不負責任的科學史，也不教給他們太多，而且還不教得太好，以免我們把所有的科學專業學生變成科學史工作者，那么我們能給科學專業學生帶來哪些積極的好處？最明顯的是，他們能學到在科學課程中很難獲得的重要技能①。 這些技能包括從課堂精讀中獲得的對一手文獻（例如達爾文的《物種起源》）的閱讀和解釋能力。學生能培養批判性思維的自信心，對二手研究成果進行評價。而且，他們能學到在思想上不依賴于二手材料的一個方法，就是學會明智而審慎地依靠其他更可信的權威，特別是一手材料。最終，他們能學會表達、整理和保護一個令人信服的論點，這正是寫作大論文要求的能力。當然，也可以說這些技能通過學習其他歷史也能獲得，例如環境史或者政治史；也許這些學科至少對某些科學專業學生來說讓他們更感興趣。但是對于那些想繼續從事本專業研究的學生來說，還有比幫助他們從已經了解的科學進而延伸到與他們的職業發展密切相關的歷史領域更好的培養技能的方式嗎？

將科學史納入科學專業學生的課程之中，這里有一個案例或許更有說服力。通過學習他們專業的歷史，這些學生能夠了解在相關研究領域的亞文化中與更廣泛的文化背景中他們職業的起源和發展。進而擴展開來，學生可以熟悉各自領域的主要人物：除了偶爾引用的一些權威或者以某人命名的定律以及常數之外，可以了解達爾文、法拉第或者居里夫人，他們是如何在生活和工作中創造出經典的。同樣，他們可以通過歷史來學習本專業中一些基本方法的起源，由此獲得鮮活生動的印象；某些以別的方式學習可能只是一些枯燥的事實，用這種方式至少會更容易記住。最后，但并非最不重要的一點是，學生可以熟悉他們領域中的重要機構、形成時期和主要成就，這一過程有助于學生形成對本專業的認同，可能比簡單地學習和重復教科書的內容和標準實驗更有效。

可以說，最重要的是只有通過學習科學史才能獲得對廣泛而復雜的科學的理解。這里歷史發揮的關鍵作用是指出科學變革中的復雜性。大多數科學教科書對此毫無幫助，而且很不準確，培養了一種科學的各個學科呈靜止狀態的形象，好像它們是已經完成而且完全確定的。或許不難理解，這樣一種全面的過分簡化是為了適應學生的需求和能力，在教學上需要“整理”科學的呈現方式所導致的結果。但是面對由教材構成的一個鐵板一塊的龐然大物，學生很難想象他們能在科學上做出什么貢獻，這又有什么好奇怪的呢？

相比之下，通過學習科學史，把科學看作一種不斷變遷和創新的過程，可以培養他們對自己的期望，想象自己如何能夠在未來的科學變革中做出貢獻，特別是在與醫學和技術的互動中找到機會。而且，如果學生的期望能夠更好地與科學的開放性相適應，他們將更容易理解那些隨著新的課程學習階段必然會經常（也因此令人困惑地）不得不丟棄的模型和理論的不完備性和不可靠性。通過學習歷史，許多科學將會變得容易理解，而科學家在時間緊迫的科學課程中很難做到這一點。

然而，持懷疑態度的讀者會對科學史在科學教育中具有獨特價值的主張提出一些質疑。它們是否僅僅只是一些熱情而非有經驗支持的主張？它們看起來也許只和一個理想化的世界相關，其中教育的目標和教師的價值在實踐中可以完全實現，但是在現實中它們能否經常獲得成功？很顯然，我們也很少考慮這些可能的情況，教師完成目標的能力有所不同，而且科學專業的學生在面對自己不熟悉學科的陌生信息時接受能力也有差別。為了檢驗這些主張的合理性以及實現的可能性，未來我們需要對科學專業的學生學習科學史的過程進行研究①。我們還需要培養一些比較能力，來跟蹤那些學習過科學史的科學家，看一看科學史會給他們長期的職業發展帶來什么好處。最重要的是，我們需要科學史家之外的人來參與和解釋這些研究。為什么持懷疑態度的學生要相信那些告訴他們需要學習科學史的科學史家的證詞，畢竟這樣是符合科學史家的自身利益的？因此科學史家需要與科學家合作，以確保科學課程中需要包含科學史的主張不被誤認為是他們自己一廂情愿的想法。

上文概述了科學史教學對科學專業學生的價值，這與威爾遜和巴斯基的觀點基本一致，下面讓我們看一個具體的領域，其中歷史學家和科學家之間的互動對于科學教育有著明顯的益處。

二 科學史在教育激進主義中起的作用

我們認為歷史學家將進一步有助于科學教育的一個特殊領域，是幫助對抗各種反進化論者對科學教育的攻擊，無論他們是相信年輕的地球的觀點，或者是智慧設計論的信徒。目前它可能只是一個美國特有的問題，但是它很可能演變成為一個需要教育學家和科學家關注的全球性的問題。作為歷史學家，針對美國的特殊情況，我們既要關注歷史也要關注科學，并且我們要問自己，在目前美國公共教育的困境中我們能做什么來支持科學教育事業。簡而言之，我們應該問自己，科學史在阻擊創世論對科學教育的突然襲擊和進一步提升科學教學的質量這兩條戰線上能發揮什么作用？

自從1859年達爾文的《物種起源》一書出版以來，反進化論已經成為美國社會中一個極有韌性的因素。歷史學家和哲學家有許多機會進入公共領域去澄清或者界定相關的重要問題，提升討論話語的水平。相對而言，哲學家看起來還參與其中（例如，對進化論“只是一種理論”的主張進行討論），而歷史學家的參與度似乎更低。然而，不應該認為歷史學家們對該問題完全不感興趣；這僅僅表明相對而言他們保持著旁觀的態度①。那么科學史學家能給科學教育的公共話語增加些什么？很顯然，他們能夠提供歷史分析，以歷史的視角來看待目前的公共和科學的爭論。同樣重要的是，他們能夠糾正那些通過改寫歷史的方式來誤導公眾對科學的認識的無良做法。

從1968年開始，經過了一系列的司法判決，最終通過愛德華茲訴阿奎拉德案（Edwards v. Aguillard），巧妙地將科學創世論排除在美國公立學校的科學課堂之外。正如歷史學家芭芭拉·佛瑞斯特（Barbara Forrest）在基斯米勒訴多佛學區案中的證詞所述，為了應對這一處境創世論者幾乎是立即重新包裝了他們的著作②。他們放棄了“創世者”的用法，代之以“智慧設計者”，而“創世論”以及和它相關的同源詞都用“智慧設計”來代替。早在150年前，休·米勒（Hugh Miller）將他的那些批評者蔑稱為“反地質學家”，評論他們的著作說，“現如今這些愚蠢荒唐的想法不過是幾個世紀以前那些愚蠢荒唐的想法”的復制品，“在不經意中生產出來，其中當然也有一些小小的變化”③。佛瑞斯特的證詞表明智慧設計創世論就是這樣一個被故意生產出來的復制品，企圖在一個新名字的偽裝下把科學創世論重新塞進學生的課程之中。她的這一歷史證詞對于法官約翰·瓊斯三世做出譴責多佛學區試圖將智慧設計論納入學生的課程之中的判決起到了至關重要的作用。當然，這種形式的公開參與并非沒有危險。富勒由于介入基斯米勒訴多佛學區案的審判而受到來自他所屬的學術團體的嚴厲批評。對很多人來說，富勒的遭遇是因為他進入了一個他的研究專業范圍之外的領域；對于任何考慮進入智慧設計論爭論的法律領域，或者任何其他公共辯論領域的科學史家而言，富勒的經歷都是一個警告①。

反進化論者長期以來對歷史采取一種反復無常的方式，而科學史家處于一種優勢地位可以對它們進行辨別和糾正。總是有一些缺乏證據的主張被不斷提出，例如，馬克思和尼采是達爾文的追隨者，或者圣經地質學家（米勒的“反地質學家”）是19世紀中葉地質學家中的主流②。最近一些創世論者纏上了恩斯特·?？藸枺‥rnst Haeckel），他們古怪地宣稱1859年達爾文公布的思想在某種程度上依賴于1874年?？藸柕摹度祟惼鹪础罚ˋnthropogenie）一書中涉嫌偽造的形象。按照他們的說法，對這種假定的學術不端的揭露將迫使我們不僅質疑達爾文的作品，還要進一步去質疑進化論，更重要的是去質疑該領域隨后的發展。這些缺乏歷史準確性的主張和拙劣的問題在“講授爭論”的旗幟下被試圖塞進課堂，它們集中體現在創世論者的補充教材《探索進化：支持和反對新達爾文主義的論證》（Explore Evolution： The Arguments for and against Neo-Darwinism）一書中③。

歷史學家能做什么來反擊這種明顯濫用歷史的行為？有點奇怪的是，在過去的十多年中反進化論者公然歪曲了有關海克爾的歷史事實，而我們的大部分科學史家一直保持沉默。2005年，三位生物學家出來澄清事實。他們明確指出達爾文實際上并不依賴于海克爾的觀點，而是獲益于從反進化論者馮貝爾（Karl von Baer）那里得到的信息。他們進一步指出創世論者“非常糊涂，或者是有意想混淆這一眾所周知的領域的歷史和意義” ④。

理查德·魏卡特（Richard Weikart）是發現研究所（Discovery Institute）的一名高級研究員，該研究所是推動和資助各種宣傳智慧設計論的活動的主要機構。魏卡特把對海克爾的搶占又向前推進了一步。在他的《從達爾文到希特勒：德國的進化倫理學、優生學和種族主義》（From Darwin to Hitler： Evolutionary Ethics， Eugenics， and Racism in Germany）一書中，該書的書名就很挑釁，魏卡特暗示達爾文和海克爾要為他們死后很久發生的事件負責。和舊的創世論者的主張相一致，我們被要求去拒絕現代科學理論，因為它們的早期版本曾經被濫用。不像他們對?？藸柕呐咛W的主張那樣，魏卡特有關經由海克爾建立起來的從達爾文到希特勒的聯系已經被科學史家反復研究，并且發現它確實缺乏證據。眾多評論都指責魏卡特對他掌握的豐富的原始材料做了選擇性的處理，忽略了政治、社會、心理以及經濟因素在達爾文之后發展起來的納粹的優生學和種族主義中發揮的關鍵作用。由于在達爾文自然主義和納粹暴行之間沒有明確和獨特的聯系，很難推斷出它們兩者之間存在著因果關系；因此，正如羅伯特·理查茲（Robert J. Richards）所說的：“因為納粹的罪行而譴責達爾文只是一種充滿武斷和偏見的評論?！雹?/p>

科學史家尼克·霍普伍德（Nick Hopwood）在他對?？藸柕呐咛W圖像研究中敏銳地指出：“很難期望歷史研究能夠搭建起跨越意識形態分裂深淵的橋梁，從而解決最近關于?？藸柕膱D像的爭論?！睔v史學家的確很難期望看到他們的研究改變反進化論者的主張。但是霍普伍德也正確地指出，“有很多更有價值的問題值得討論” ，我們愿意承認作為職業科學史家幫助糾正科學教材中錯誤的歷史信息是我們必須履行的一項義務②。這樣做我們并不是說學生不應該了解有關?？藸栐旒俚闹鲝垼h非如此，而是應該將他的工作放在一個恰當的歷史框架內考察。

當我們展望未來，思考科學史家怎樣才能幫助科學家保衛他們的教育特權時，去考慮一下發現研究所的那些宏大計劃是非常必要的。在20世紀90年代中葉，該研究所的一份資助文件中，闡明了它的目標是在20年內讓“智慧設計論滲透到我們的宗教、文化、道德和政治生活之中”③。面對這樣一種前景，大部分歷史學還應該對此采取一種中立的甚至是漠然的立場，讓反進化論者為了他們自己的文化目標繼續歪曲歷史嗎？在創世論將自身重新包裝為“智慧設計論”以及在所有領域里拒絕自然主義的做法面前，人們只需要考慮一下“智慧設計論”將會使歷史變成什么樣子，就將認識到這件事情的影響遠遠超出了科學、科學史和科學教育的領域。它將給歷史實踐作為一種開放性的批評話語與科學教育作為一項理性批判的事業都造成明顯的損害。在這種情況下，任何一位關心科學和歷史的完整性的歷史學家能拒絕對科學家提供支持嗎？

三 結語

對本文標題所提出的問題，它的答案無疑是肯定的，科學教育至少在兩方面需要科學史。將科學史作為科學課程的一部分，戰略性地運用它對抗不當的外在壓力，保衛科學課程的自主性，能夠而且事實上也已經幫助了為未來幾十年我們的學校、學院和大學里的學生提供更好的科學訓練。但是，正如我們所指出的那樣，科學史家還有很多事情可以做，而且的確應該去做。我們需要為科學史所能帶來的教育功效提供更可靠和更廣泛的證據。我們還需要更加緊密地與科學家進行合作，阻止可能會滲透到科學課程中的對歷史的濫用。這兩件事情將讓科學史家忙碌上幾十年，但是我們仍將不僅歡迎對沿著這些思路進一步提出的建議展開討論，而且還將歡迎對我們的學科在21世紀如何能夠讓科學教育從中獲益的其他可能途徑進行討論。