（教育史专业论文）中国近现代科学教育与当代中小学科学教育改革研究.pdf

摘要 科学教育的发展是一个动态的历史性的过程，今天的科学教育，正是由过去的科学 教育不断改革发展而来的。研究和了解中国科学教育发展的历史，探讨它的发展规律， 可以起到借鉴历史、吸取经验和教训，少走弯路，事半功倍的作用。 本论文从历史的角度出发来探讨科学教育改革。通过对中国近现代科学教育发展历 史的系统性的梳理，对中国近现代不同历史阶段科学教育特点的分析，剖析当代中小学 科学教育改革的现状，揭示中国近现代科学教育对当代中小学科学教育改革发展的启示 和借鉴意义，指出当代中小学科学教育发展中有待解决的主要问题，为中小学科学教育 改革的发展指明方向。 全文共分为三大部分，共有七章。 第一部分( 第一章) ：阐述科学概念在中国的传入、发展、演变过程，分析中国古 代科学教育的发展过程和特点。 第二部分( 第二章至第六章) ：是重点部分。从明末清初时期、洋务运动时期、维 新运动时期、五四运动时期、国民政府时期这五个阶段梳理中国近现代科学教育的发展 嬗变的过程，并且分析各个阶段科学教育的特点。 第三部分( 第七章) ：分析中小学科学教育发展的现状，借鉴历史的经验和教训， 指出当代中小学科学教育改革应该转变观念，重视科学教育的地位和作用；改革科学教 育的评价方式：改革科学教育的课程结构：为科学教育提供政策和法律的保障；注重科 学精神，培养科学的研究人才。 关键字：中国近现代；科学教育；当代中小学；改革 a b s t r a c t n l es c i e n c ee d u c a t i o nd e v e l o p m e n ti sad y n a m i ch i s t o r i c a l p r o c e s st o d a ys c i e n c e e d u c a t i o nc o m e sf r o mt h ep a s ts c i e n c ee d u c a t i o nb yp r e c i s e l yr e f o r m i n ga n dd e v e l o p i n g i t m a ym o d e lh i s t o r yt h a ts t u d ya n du n d e r s t a n dt h ed e v e l o p m e n th i s t o r yo fc h i n e s es c i e n c e e d u c a t i o na n dd i s c u s si t sl a w o f d e v e l o p m e n t t h et h e s i se m b a r k e do nt h eh i s t o r yt od i s c u s st h es c i e n c ee d u c a t i o nr e f o r m t h r o u g h c o m b i n gs y s t e m a t i c a l l y t h e d e v e l o p m e n th i s t o r yo fc h i n e s em o d e ms c i e n c ee d u c m i o n ， a n a l y s i st h ec h a r a c t e r i s t i c so fc h i n e s em o d e r ns c i e n c ee d u c a t i o ni nd i f f e r e n th i s t o r i c a ls t a g e a n d a n a l y z e d t h ep r e s e n ts i t u a t i o no f c o n t e m p o r a r ye l e m e n t a r ya n dm i d d l es c h o o l sr e f o r m si n s c i e n c ee d u c a t i o n p r o m u l g a t e dt h ee n l i g h t e n m e n ta n dt h em o d e l s i g n i f i c a n c e p o i n t e do u tt h e m a i n p r o b l e m sw a i t i n gf o rs o l v i n gw h i c h a r ei nt h ed e v e l o p m e n t o f c o n t e m p o r a r ye l e m e n t a r y a n dm i d d l es c h o o l ss c i e n c ee d u c a t i o n i n d i c a t e dt h ed e v e l o p m e n td i r e c t i o nf o rt h ee l e m e n t a r y a n d l i d d l es c h o o l ss c i e n c ee d u c a t i o nr e f o m l t h e r ea r et h r e e p a r t s ，i n c l u d i n gs e v e nc h a p t e r s n l ef i r s tp a r t ( f i r s tc h a p t e r 、e l a b o r a t e dt h ep r o c e s so f t h ec o n c e p to fs c i e n c ew h i c hw a s s p r e a d i n g ，d e v e l o p i n ga n de v o l v i n gi nc h i n a ，a n a l y z e dc h i n as c i e n c ee d u c a t i o nd e v e l o p i n g p r o c e s sa n d t h ec h a r a c t e r i s t i ci na n c i e n tt i m e s t h cs e c o n d p a r t ( s e c o n dc h a p t e rt o s i x t h c h a p t e r ) i s t h e k e yp a r t c o m b e dt h e d e v e l o p m e n ta n de v o l u t i o np r o c e s so fc h i n e s em o d e ms c i e n c ee d u c a t i o nf r o mf i v es t a g e s w h i c hw a st h ee n do ft h e m i n gd y n a s t ya n dt h eb e g i n n i n go ft h eq i n gd y n a s t y , t h e w e s t e r n i z a t i o nm o v e m e n tp e r i o d , t h er e f o r mm o v e m e n tp e r i o d ，t h em a y4 t hm o v e m e n t p e r i o d , t h en a t i o n a lg o v e r n m e n tp e r i o d a n da n a l y z e dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fs c i e n c e e d u c a t i o ni ne a c hs t a g e t h et h i r dp a r tr s e v e n t hc h a p t e r ) a n a l y z e dt h ep r e s e n ts i t u a t i o nt h a ti st h ee l e m e n t a r ya n d m i d d l es c h o o l ss c i e n c ee d u c a t i o nd e v e l o p m e n t m o d e l e dh i s t o r y e x p e r i e n c ea n dl e s s o n s ， p o i n t e do u tt h a tt h ec o n t e m p o r a r ye l e m e n t a r ya n dm i d d l es c h o o l ss c i e n c ee d u c a t i o nr e f o r m s s h o u l dt r a n s f o r mt h ei d e a ，v a l u et h es t a t u sa n dt h ef u n c t i o no fs c i e n c ee d u c a t i o n ，r e f o r mt h e a p p r a i s a lw a yo fs c i e n c ee d u c a t i o n ，r e f o r mt h ec u r r i c u l u ms t r u c t u r eo fs c i e n c ee d u c a t i o n ， p r o v i d et h ep o l i c ya n dt h el e g a ls a f e g u a r df o rt h es c i e n c ee d u c a t i o n , p a yg r e a ta t t e n t i o nt o s c i e n t i f i cs p i r i lr a i s et h es c i e n t i f i cr e s e a r c ht a l e n t e dp e r s o n k e y w o r d s ：m o d e mc h i n a ；s c i e n c ee d u c a t i o n ；c o n t e m p o r a r ye l e m e n t a r ya n dm i d d l e s c h o o l s ；r e f o r m i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：龟超国日期：堕墨丛 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学 位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：豳 日期：避点! 鸢 学位论文作者毕业后去向 工作单位 通讯地址 指导教师签名： 日期：避：当：“ 电话： 邮编： 引言 科学是联系人类和自然的通道，而教育是发展科学的重要途径，两者是相互联系、 相互制约的统一关系。科学教育就是这两者以及社会生产力发展到一定阶段的产物。当 前越来越多的国家和地区关注和重视科学教育，学者们也纷纷对其进行深入的研究和探 讨。 目前，学者们对科学教育的研究多是基于某一侧面的研究。如主要集中在现代科学 教育的具体实施情况以及新一轮的科学教育改革方案上，通过研究和审视科学教育的目 标和科学教育课程的弊端，设计新的科学教育标准和新的科学课程。还有一些研究者把 目光集中在对国外科学教育改革的研究上，主张仿照国外的科学教育改革的模式和体 制。 普遍来看，目前，在一定程度上脱离本国的历史，已经成为科学教育研究和改革中 存在的一个重要的问题。和人类社会的其它事物一样，科学技术的发展是有着一定的历 史继承性的。同样，科学教育的发展也是一个动态的历史过程，今天的科学教育，正是 由过去的科学教育不断改革发展而来的。研究和了解中国科学教育发展的历史，探讨它 的发展规律，将可以起到借鉴历史、吸取经验和教训，少走弯路，事半功倍的作用。 以知识经济、信息社会为基本特征的2 1 世纪，依靠的是教育和科技的进步。中国 作为发展中国家，现代化的起步比较晚，与发达国家的差距是有目共睹的，而造成这种 差距的主要原因，就是教育和科技的落后。因此，我国要发展经济，提高综合国力和国 际竞争能力，首要发展的就是科技和教育，实施“科教兴园”的战略。而科技的进步和 人才的培养，都离不开教育，尤其是科学教育。科学教育是发展科技和知识经济的基础 手段。科学教育在我国虽然不是什么新生事物，但是在实践中却缺乏完整的认识和经验， 缺乏系统的理论指导。 科学教育促进生产的发展和社会的进步，但同时必须承认，科学教育的发展也不可 能脱离开一定的社会条件，换句话说，它受到社会的经济、政治、思想、统治阶级施行 的政策等各种条件的制约。通过对中国科学教育发展的历史的梳理，正确理解科学教育 发展与社会条件的关系，毫无疑问，对于促进科学教育的发展是十分重要的。 建国以来，我国的科学教育在一定程度上有所发展，教育的成绩比较显著，特别是 在改革开放之后，经过不断的探索和实践，中国科学教育的发展模式和管理体制经历了 多次的改革和创新。但是，在改革的过程中，也暴露出了各种各样现实存在的问题，尤 其是中小学的科学教育。 本论文通过对中国近现代科学教育的历史性分析，剖析了当代中小学科学教育改革 现状中所存在的问题，具有一定的反思意义。同时，本论文提出的借鉴意义将对今后新 一轮的中小学科学教育改革有一定的启迪。另外，本论文主张进一步的发展科学教育， 提高科学教育的切实可行性，对于提高全民的科学素质，实施科教兴国的战略目标具有 一定的价值。科教兴国战略的实施，离不开有效的科学教育，国家的强盛、综合国力的 提高，也离不开作为基础教育基本内容的科学教育。本论文对我国尽快建立适合新世纪 发展要求的科学教育体系，制订国家科学教育目标和标准，具有重要的参考价值。 第一章绪论 一、科学的概念 追溯历史，可以看到科学对每一时期的人类生活和社会面貌都带来了巨大的影响。 科学给人类提供知识、技能和方法，构成了人类认识自然和改造自然的力量。了解、认 识科学的概念和特点，对我们研究科学教育发展的历史具有十分重要的意义。 “科学”一词，一般说是来源于中世纪拉丁文“s c i e n t i a ”。英文“s c i e n c e ”，德 文“w i s s e n s c h a f t ”，法文“s c i e n c e ”都是由此演变而来，其本义为“学问”、“知识”。 科学在西方最早并没有取得独立的地位，而是包含在哲学之中，称为自然哲学。直 到近代，科学家为了和哲学有所区别，才将科学从哲学中分离出来。随着科学事业与高 等教育事业的发展，科学一词被越来越多的人使用。几个世纪以来，人们一直想给科学 下一个定义，来解释科学究竟是怎么样的。可是，至今没有一个公认的结论。 提起科学，多数人视科学为关于自然现象的有条理的、系统化的知识体系，反映了 人们对自然、社会和思维等领域客观事实和规律的认识。或者说是对于表达自然现象的 各种概念之间关系的理性研究。也有人反对把科学看成知识体系，认为科学是指知识的 加工过程。知识并不是科学，而是科学的产物。“科学”是一个动态的过程，而不是静 态的知识。还有人认为前两种定义都只从一个方面反映科学的本质，因而都是片面的。 科学不仅是知识体系，而且应该包括动态的知识加工过程。 事实上，知识本身并不等于科学的全部。从科学史的发展来看，科学的直接职能是 不断探求和系统总结关于客观世界的知识，是人类活动的一个范畴。“科学”不仅包括 获得新知识的活动，而且还包括这个活动的结果，即知识体系；科学这种知识体系还可 以物化为社会生产力。科学是人对客观世界的认识，是反映客观事实和规律的认识；科 学是反映客观事实和规律的知识体系；科学是一向反映客观事实和规律的知识体系相关 活动的事业。他们分别侧重的是科学的对象、科学的知识形态和科学的社会建制。简言 之，科学是知识体系和由知识体系所转化的生产实践活动的统一。可见，对科学含义的 理解与对其知识特性的认识密切相关，但同时又不能把科学单纯地归结为知识。 并非任何知识都具有科学理论价值，只有那些被时间证明了的，能够反映客观事物 内在本质联系的知识，才能最终纳入科学知识的理论体系。但是，科学的客观性不是机 械的、完全脱离主题的、照相式的。科学要依赖于实验和经验，其对象是经验事实，但 作为知识体系来说，科学并不仅仅停留在经验上，科学还要使用严密的、逻辑的、理性 的方法，对经验材料进行整理，即马克思所说的“科学是实验的科学，科学就在于用理 性方法去整理感性材料。州”通过这样的整理，经验的观察材料才能形成一种严密的逻辑 体系，亦即有系统的科学理论形态，而不是只限于对观察事实的记录。 我国的辞海认为，科学是“关于自然、社会和思维的知识体系。它适应人们生 3 产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展，是实践经验的结晶。每- - i 1 科学通常都只是研 究客观世界发展过程的某一个阶段或某一种运动形式”。“科学的任务是揭示事物发展的 客观规律，探求客观真理，作为人们改造世界的指南。”自然科学是“研究自然界的物 质形态、结构、性质和运动规律的科学。包括数学、物理学、化学、天文学、气象学、 海洋学、地质学、生物学等基础学科，以及材料科学、能源科学、空间科学、农业科学、 医学科学等应用技术科学，是人类改造自然的实践经验即生产斗争经验的总结。它的发 展取决于生产的发展，并反过来推动生产的发展。”0 1 对科学还有一种更广义的理解就是把科学看成是一种对待事物的基本态度与方法， 与迷信、盲从相对立，即科学精神与科学态度。而目前科学教育界普遍认为完整的“科 学”定义应包括三个重要组成部分：科学态度、科学探究的过程及方法、科学探究的成 果( 科学知识体系) 。 然而那些分歧对中小学的科学教育而言，并非至关重要。上述认识反映了人们对“科 学”概念理解的深化与发展。科学自身随着人类的不断实践与探索也是无止境地在发展， 人们对“科学”概念的理解也会越来越深入，越来越完善。这种难以定义的状况，正好 说明了科学的博大和无限的生机。 二、从“格致”到“科学” 在近代中国的历史上，“格致”和“科学”一直并用。这是一个极为特殊的现象， 为揭示近代中国“科学”概念及其含义，就必须对“格致”及其与“科学”的关系作 进一步思考。 起初“格致”并不是把物质世界作为研究对象，也不是指科学的研究方法。“格致” 一词是经过了不断地演化后才具有“科学”涵义的。“格致”是“格物致知”的简称。“格 物致知”源于礼记大学。其中有这么一段话：“大学之道：在明明德，在亲民，在 止于至善。古之欲明明德于天下者，先治其国。欲治其国者，先齐其家。欲齐其家 者，先修其身。欲修其身者，先正其心。欲正其心者，先诚其意。欲诚其意者，先致其 知。致知在格物，物格而后知至，”。1 大学是一部议论如何修身、治国的政治伦理 哲学著作。它提出的“三纲领”( “明明德”、“亲民”、“止于至善”) 和“八条目”( 格物、 致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下) ，被奉为宝典。八条目中的最后一条， 即所谓致知在格物，指学者的下手工夫，其“格物”一义，在大学中并未有详细的 说明。 朱熹在大学章句中为格物作了解释。认为：“所谓致知在格物者，言欲致吾之 知，在即物而穷其理也。州4 3 他对于“格物致知”的解释与科学的原理和含义有一定的相 通之处，尤其是他所谓积累和贯通以及推类的方法论，类似于近代科学的归纳和演绎。 之后，叶适、吴钦顺、王廷翰等对“格物致知”作了唯物主义的、客观化的解释，使之 与近代科学有了进一步的联系。他们认为“格物”就是要从实处着手，才能获得实际知 识。所采用的方法是人用耳目感官接触、观察客观世界万事万物产生、发展、变化的原 因和规律。 明清之际，随着经世致用的实学思潮逐渐形成，朱之瑜、王夫之、颜元等一批学者 创造性地改造了“格物致知”的内容，将经世致用的实学内容引进了对“格致”的解说 之中。他们提倡“实理实学”，主张“为学当有实功，有实用”。并且将自然科学的实验 方法( 质测) 引入到对“格物致知”的解释中，对其进行了客观化的改造。 中国传统的封建学术文化一直是儒家思想占统治地位。而儒家思想很少涉及生产技 术和自然知识的研究和传授，注重“游文于六经之中，留意于仁义之际”，哺1 认为科学技 术是“奇技淫巧”，会坏人心智，不利于安邦治国。明末时期，意大利耶稣会传教士利 玛窦来华，深知儒家文化强调以修身养性为主，为了使在儒家文化占统治地位的中国能 够接受西方的科学技术，他借用了儒家的经典语言“格致”来表达“科学技术”一词， 他说：“夫儒者之学，亟致其知，致其知当由明达物理耳。”由此可以看出，利玛窦把格 物、致知、穷理当作科学方法。 利玛窦之后入华的传教士同样以“格致”为招牌，吸引中国的士大夫，传播西方的 学术思想。比如介绍天文学的书称作空际格致，介绍采矿冶金的书称作坤舆格致。 到康熙朝时，“西学中源”论大行其道，一些中国士大夫认为西方的许多自然科学源于 中国，使大量的西方科学知识在“格致”的名义下，被纳入以康熙皇帝名义主编的大型 丛书中。 在近代中国，最早使用“格致”一词指科学技术的是冯桂芬和李鸿章。冯桂芬在采 西学议中认为西方书籍“如算术、重学、视学、光学、化学等，皆得格物至理”。他 提倡大量翻译西方的科学技术书籍来传授给中国的学生。李鸿章为强调重视西方科学技 术，于1 8 6 3 年奏请设立上海广方言馆，并且在该馆匾额题写了“格致堂”。 随着西方炮舰打开中国的大门，“格致”这个词逐渐与s c i e n c e 划了等号，被爱好 西学的中国士子所接受。1 8 7 6 年有了上海“格致书院”，内设博物房( 陈列馆) 、格致房 ( 讲格致学说) 和储书房。开设的课程有化学、矿物等。京师大学堂也设立了“格致馆”。 达尔文被称为“格致家”。牛顿的自然哲学的数学原理被译为数理格致。那 时在上海还出现了中国最早的科技期刊，名之日格致汇编。 三、“科学”在中国的出现 东方各国使用“科学”一词较早的是日本。1 9 世纪末期，日本产业革命兴起，人 们开始重视技术，也自然提到科学。1 8 6 2 年，日本幕府派遣首批文科留学生赴荷兰，在 莱顿大学学习的西周。接受了孔德学科分类思想。回国后，他参与组织进步学术团体“明 六社”，介绍西方文化。他按孔德的观点在学校讲授百学连环，强调要由哲学家建立 百科学术统一观，而且探讨学术的精微也要全凭各科学术的专家。有学者研究认为1 8 7 4 年，西周在明六杂志上发表文章，第一次用日文汉字把s c i e n c e 翻译成“科学”， 。西周( a m a n en i s h i ，1 8 2 9 - - 1 8 9 7 ) ，日本近代哲学的开创者和奠基人。两周是第一位将英语p h i l o s o p h y 译为哲学 的日本学者，参阅中国大百科全书，哲学i i ，中国大百秘全书出版社，1 9 8 7 年，第9 7 6 页。 5 寓意“分科之学”的含义。随后，以福泽谕吉为代表的一批日本学者在传播西方科学 时把“s c i e n c e ”也翻译成“科学”，即“分科之学”。明治维新之后开始在大学使用。 1 9 3 0 年以后，兴起产业合理化运动，科学这个概念在闩本得到广泛应用。 在中国，“科学”一词最早出现在甲午战争之后。甲午战争的失败使中国的有识之 士充分地意识到民族危机和亡国灭种的紧迫性，开始全方位地向西方学习，并向邻国日 本寻求救国的良方。1 8 9 7 年1 0 月，梁启超在上海创办“大同译书局”，出版了康有为编 著的日本书目志，其中列有科学入门和科学之原理两书目。梁启超在1 8 9 7 年1 1 月1 5 同时务报上做了介绍称：该书”一册，卷二，理学门”中列有：“科学 入门，普及舍泽。科学之原理，本村骏吉著。”康有为在此将日文汉字的科学直接翻译 为中文，这是在中文词汇中较早见到的“科学”一词。1 8 9 3 年，康有为在翻译介绍日本 的书目时首先使用了“科学”这个词。并且在1 8 9 8 年6 月进呈光绪帝的请废八股试 帖楷法试士改用策论折中多处用了“科学”一词：“夫以总角至壮至老，实为最有用 之年华，最可用之精力，假以从事科学，讲求政艺，则三百万之人才，足以当荷兰、瑞 典、丹麦、瑞士之民数矢。“”“从此内讲中国文学，以研经义、国闻、掌故、名物，则 为有用之才；外求各国科学，以研工艺、物理、政教、法律，则为通方之学。州铂从以上 这些言论中可见，康有为使用的“科学”含义似与传统经学相对立。1 8 9 6 年前后的中国 一代文人，资本主义理论的介绍者，著名科学理论翻译家严复在翻译天演论和原 富这两部名著时，把“s c i e n c e ”译成“科学”，过后更多的学者如蔡元培等都使用了 “科学”这一词。2 0 世纪以后，特别是“五四”时期，陈独秀等先进人物提出了“德先 生”( 民主) 和“赛先生”( 科学) 的口号，积极倡导民主和科学，使“科学”的概念从 此在中国得到了广泛的传播。 用“格致”一词来代替“科学”，一方面反映了近代中国人向西方学习先进的科学 技术的决心，促进了西方科技在具有强大儒学传统的近代中国的兴起和发展，在一定程 度上减轻了近代中国对学习西学科技的阻力。 但另一方面由于“格致”概念的使用，使经学“格致”中的其他含义尤其是伦理道 德修养的含义带入近代“科学”概念之中，成为近代科技含义的衍生物，影响了近代中 国人对“科学”概念的准确理解。在面临着社会形态被动转性的近代中国，提倡“格致” “科学”的很多思想家本身，并不懂得自然科学。近代中国人力图广泛引进西方科技， 但在具体科学尚未真正发展的情况下，科学在一部分思想家那里却被迅速推进到无所不 能、无所不及的境地，成为一种“道”，一种偶像。这与“格致”概念的使用及“格致” 原义的遗留和渗入科学，有着不可忽视的传承关系。在传统儒学尚未被完全打破的近代 中国，传统士人自然会对名为“格致”的科学，做出一些道德修养的理解。尤其是在科 举制度尚未被取消之前，作为经典中的经典，大学无疑是必读、必考之书，这也成 为部分思想家、知识者将科学引领进社会人生领域的强大社会基础和文化基础。同时， 用古代儒学术语来代称“科学”，必然又会在另一部分保守的中国人那里成为“古已有 。福泽谕吉( 1 8 3 4 1 9 0 1 ) ，日本明治维新前后一位西方近代文明的启蒙者和伟大的教育家。 6 之”的证明，影响着对科学技术的学习和引进。 英国的李约瑟曾经说过：“一种概念传入后，到底发生什么样的反映，取决于当地 文化的特性。”n 1 “科学”的概念在中国的遭遇就是如此。由于中国传统文化具有强大 的惯性，同时，在中国近现代的特殊历史背景下，近代“科学”一经出现，就在中国产 生了特殊的影响。 四、科学教育的内涵 相对于社会学科、人文学科而言，传统的科学教育是指物理、化学、生物等自然科 学学科教育的统称。随着科学技术的飞速发展，科学教育与社会、经济、政治和文化的 联系日益密切，逐渐地打破了传统的学科边界。科学教育的内涵不断丰富，外延不断扩 大。要有效地实施科学教育，必须正确地理解科学教育的内涵。 从目前国内外学术界对科学教育的理解来看，一般认为，科学教育是系统传授数学、 自然科学知识，实现人的科学化的教育活动。有的认为，科学教育主要是指各级各类学 校进行的数学和自然科学教育。如日本教育学大事典指出科学教育是指初等、中等 学校阶段的自然科学教育。即在任何学校阶段和家庭、社会所进行的自然科学和数学的 教育。有的认为，科学教育是一项传授科学知识、培养科技人才的社会活动，是一种潜 在的科学能力。有人认为科学教育是指传授科学技术知识和培养科学技术人才的社会活 动：或认为科学教育是一种有目的地促进人的科学化的活动”；或认为是“培养科学技 术人才和提高民族科学素养( 包括科学知识、科学观念、科学的价值观、科学方法、科 学精神和科学道德等) 的教育；或认为科学教育是从科学发展的角度出发，研究科学教 育与科学发展的关系。如果从s t s 的角度来认识，还可以将其定义为科学教育涉及个人 需要、社会问题、就业准备以及学术深造四个领域，因此是一种向学生传授用于日常生 活和未来科技世界的科学知识，教育学生如何处理科学与社会问题，让学生具有今后择 业所必须的科学技术基础与继续学习科学所必备的理论基础的教育。目前学术界将科学 教育定义为：“科学教育是一种通过现代科学技术知识及其社会价值的教学，让学生掌 握科学概念，学会科学方法，培养科学态度，且懂得如何面对现实中的科学与社会有关 问题作出明智抉择，以培养科学技术专业人才，提高全民科学素养为目的的教育活动。” ”。也可以定义为：“科学教育是关注科学技术时代的现代人所必须的科学素养的一种养 成教育，是将科学知识、科学思想、科学方法、科学精神作为整体的体系，使其内化成 为受教育者的信念和行为的教育过程，从而使科学态度与每个公民的日常生活息息相 关，让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。“”。 中学科学课程试图超越学科的界限，统筹设计，整体规划，强调各学科领域知识的 相互渗透和联系整合。这样的课程，有助于学生从整体上认识自然和科学，根据统一的 科学概念、原理和各领域知识之间的联系来建立开放型的知识结构；有助于学生知识的 迁移和学习能力的发展；有助于对学生科学探究能力培养的总体安排，使学生得到全面 。s t s ( s c i e n c et e c l l l l o l o g y s o c i e t y ) 是科学、技术、社会的英文缩写。 7 的科学方法的训练；有助于学生较为全面地关注和分析与科学技术有关的社会生活问 题，获得对科学、技术与社会关系的理解。中学科学课程的基本理念是：全面提高每一 个学生的科学素养，面向全体学生，立足学生发展，体现科学本质，突出科学探究，反 映当代科学成果。中学科学课程显示出鲜明的科学教育特点，具有强烈的时代色彩。 科学教育的定义不是绝对一成不变的，是不断地随着科学在整个人类社会中地位作 用的变化而变化的。综合上述的观点，笔者在本论文中将科学教育内涵界定为三个方面 的内容：一是科学知识的教育，二是科学方法的教育，三是科学精神的教育。 五、中国古代科学技术教育概观 ( 一) 中国古代科学的历程 英国著名学者李约瑟曾经在他的著作中国科学技术史中指出：“中国在公元前3 世纪到1 3 世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，而且“远远超过同时代 的欧洲，特别是1 5 世纪之前更是如此”。“”我们的祖先创造了许多领先世界的科学技术 成就，使我国的科学技术在1 5 世纪以前一直处于世界的领先地位，为我国古代科学教 育的发展奠定了科学基础。 春秋战国时期是中国古代科学的奠基时期。奴隶制度向封建制度的转化，使科学技 术得到了发展。许多的科学知识和学说，在这一时期形成了初始的状态和特征。冶铁术 的发明，促进了社会生产力的发展，并为后世冶铁术的发展开辟了道路。土壤学、生物 学等和农业生产密切相关的知识得到了初步的总结。考工记和墨子是手工业生 产技术规范化的标志，同时也是我国古代经验科学出现的标志。天文学从原始的定性描 述向定量化方向发展，古四分历以及对曰、月、五星运动和恒星位置的研究成果，为后 世历法开辟了先声。数学的十进位制和筹算制度得到不断完善，为后世计算数学体系的 形成打下了基础。“百家争鸣”成为这个时期科学发展的动因和显著特点。 三国两晋南北朝时期，出现了一批在中国科学历史上占有重要地位的科学家。刘徽、 祖冲之、张子信发展充实了数学、天文学体系。贾思勰。的齐民要术，是农学体系成 熟的标志。王叔和。的脉经、皇甫谧。的针灸甲乙经、陶弘景。的神农本草经集 注等，分别从不同的侧面充实和丰富了中医药学的体系。裴秀。提出制图六体，为中 国古代创立了地图学的基本理论。制瓷、冶炼、纺织、机械、炼丹等方面也有很高的造 诣，为唐代高度发达的封建文明奠定了科学基础。 隋唐时期，国家的统一为大规模的科学活动提供了条件，有利于科学技术的推广， o 贾恩碍，齐郡益都( 今山东寿光南) ，生卒年月不详。他是中国北魏末期( 公元六世纪) 杰出的农业科学家。 罾王叔和，名熙，晋朝高平( 今山西高平) 人，生于东汉建安十五年，即公元2 1 0 年。在中医学发展史e ，他做出了 两大重要贡献，一是整理伤寒论，一是著述脉经。 8 皇甫谧，幼名静，字士安，白号玄晏先生。安定朝那( 今甘肃灵台县朝那镇) 人。生于东汉建安二十年( 公元二一 五年) ，卒于两晋太康三年( 公元二八二年) ，活了六十八岁，他一生以著述为业。在医学史和文学史上都负有盛名。 秘陶弘景，南朝齐粱时期道教思想家、医学家。字通明，自号华阳隐居。丹阳秣陵( 今南京) 入。 。裴秀( 公元2 2 4 2 7 1 年) ，字秀彦，是我国西晋杰出的地图学家。被誉为我国古代地图学之鼻祖，与欧州学者托勒 密，并称为世界古代地囤史上东西方相辉映的两颗灿烂明星。 8 如医药和农具、纺织新工艺的推广，促进了生产力的发展。同时，也促进了我国和各国 之f 日j 的科学文化交流，丰富了我国的科学技术知识，刺激了造船、纺织、造纸、陶瓷等 手工业生产的生产规模和生产技术。对人类文明作出重大贡献的科学发明在这个时期相 继问世，如雕版印刷术、火药等。隋唐时期，中国科学技术体系已经达到成熟的阶段。 科学的教育和普及，为宋元时代科学技术发展达到高峰准备了条件。 宋元明时期，科学技术达到了高度发展的阶段，出现了大批在火器制造、数学、天 文学、农学、机械制造、水利、造船、海运等多个方面的科学家，如科学家沈括，具有 世界先进水平的专业数学家朱世杰，首创活字印刷术的毕异等等，糁宋元时期的科学技 术推进到了高度发展的阶段。同时，也说明，某一个时期科学的较大发展和创新，同前 一代的发展是密切相关的。 ( 二) 中国古代科学技术教育的发展 1 先秦时期的科学教育 正式的学校，产生于奴隶制国家建立之后的夏。孟子说：“夏日校，殷日序，周 日庠；学者三代共之，皆所以明人伦也。”夏代学校的教学内容现已经很难考证，据 推测大体包括礼乐和射御两个方面。夏之后，商代是靠宗教和军事统治的国家，这就决 定了学校教学内容以宗教和军事为主，礼乐教育也比较发达。从甲骨文和古籍所载来看， 商代学校还要进行读、写、算教学。西周的学校以“六艺”为基本课程，“六艺”包括 礼、乐、射、御、书、数。反映出教育思想已涵盖德、智、体、美等几个方面的因素。 但是，西周的学校教育对生产知识和科学技术极不重视。因为当时学校的任务是培养统 治者，所以百工技艺就自然不被列进课程内容。 春秋战国时期，政治、经济和文化的急剧变化给社会带来了剧烈的震荡。此时官学 趋衰，私学骤兴，形成官学与私学并存的局面。诸子百家纷纷立学设教，其中对教育有 较大影响的是儒、墨、道、法四家。当时儒墨两家被称为显学。孔子整理订正的古代文 化典籍诗、书、礼、乐、易、春秋，是我国第一套比较完整的教科书。乐 后来亡佚，其余五书称为“五经”。墨子被认为是我国古代也是世界古代伟大的科学家 之一，墨经是墨家进行私学教育的教材。在教学内容上已有力学和光学方面的知识， 而且在教学方法上，也已运用自然观察法，这是物理实验的起源。可惜墨学在汉代独尊 儒术之后，渐渐消退，以至对整个古代教育的影响甚微。 2 秦汉后的封建社会时期的科学教育 秦统一全国后，在教育上采取“以法为教”、“以吏为师”的学吏制度。秦始皇三十 四年( 公元前2 1 3 年) 以后，开始编写全国统一的识字课本。 公元前1 3 6 年，汉武帝接受董仲舒、公孙弘等人的建议，“罢黜百家，独尊儒术”， 规定以五经作为策士铨才的标准。五经即诗、书、礼、易、春秋，就是以 儒家典籍向人们灌输儒家教义，包括儒家的宇宙观、人生观和伦理道德观念，以达到所 谓“成德达材”、“化民成俗”的目的，从而为其统治服务。此时，只有宫廷学校开设天 文、数学等科学教育课程。而在此后的两千多年的封建社会里，五经基本垄断学校课程， 严重阻碍了科学教育的发展。 9 到了三国时期，私学兴盛。当时私学的教学内容多以儒家经学为主，但也有些私学 兼教天文、历法等。南北朝的情况大抵相似，只有少数私学涉足“算术、天文”。 隋唐时期是我国封建社会的鼎盛阶段，政治、经济、文化都达到了空前的繁荣和昌 盛，教育也有了长足的发展，其中包括科学技术教育。隋统一中国后，鉴于魏晋南北朝 时期，玄、佛、道相继兴起，儒学一度衰微的历史，开始重新重视儒学。科学技术教育 方面，在中央官学新刨了算学等专科学校。唐代中央官学也设置算学专科学校，学习内 容为财政收支、历法、天文及较复杂的计算技术，修业年限7 年。同时还设置了医学专 科学校。 元代在地方官学中设置了社学、医学和阴阳学。社学是当时较为普及的教育形式， 主要是加强对农民的封建道德教化和农桑耕种技术的教育。但没有固定的课程和严格的 教学制度。医学和阴阳学属于科技教育类，前者专学医，后者学习天文学和术数。 明代中央官学仍保持有医学和阴阳学。清代中央官学建立算学馆，是研究自然科学 的学校。康熙五十二年( 1 7 1 3 年) ，选八旗子弟学习算法，乾隆四年( 1 7 3 9 年) ，将算 学馆隶属于国子监，称国子监算学。 ( 三) 中田古代科学技术教育的特点 1 科学技术教育不受重视 在中国古代社会，科技内容在官学与私学课程中虽有所反映，但重视程度不够。中 国古代文化，特别是占主导地位的儒家文化，在价值观上，都是以伦理道德标准为首位。 在选择、认可、使用文化知识和教育内容时，主要根据道德教育的目的与任务来确定。 虽然隋唐以后也设置了一些与自然科学相关的专科学校，并颁布了一些科技教材，但其 地位远不能与儒家经典相比。六艺中，只有“数”属自然科学方面的内容。但从教育整 体来看，不是学习的重点，也不受人重视。这是中国古代科学教育的一个显著特点。 2 多种形式进行科学技术教育 我国古代科学技术教育虽然没有在教育中占主导地位，但是却培养出一代又代杰 出的科学家，为科学的发展作出了巨大的贡献。正如英国著名科学史家李约瑟指出的： “中国古代数千年积累科学技术伟大成就，对世界的文明发展，做出了巨大的贡献。要 是没有这种贡献，就不可能有我们西方文明的整个发展历程。”科学教育与科学成就之 间形成了巨大的反差。追究其中的原因，同我国科学教育的形式有关。 我国古代社会实施科学技术教育的基本形式大致上有官学和私学两种。国家利用集 中统一的政治上的优势( 尤其是封建社会) ，以学校科学技术教育、职官科学技术教育 的形式，积极推动科学技术教育的发展。天、算、农、医是我国古代科学技术教育的主 要内容。这些学科的教材大体上都由朝廷组织编订颁行，如算经十书、黄帝内经、 伤寒论、本草纲目等。实旌科学技术教育所用的科学仪器，也由朝廷组织创制。 但是，官学没有使科学技术教育形成自身完整的独立体系，在一定程度上限制了科学技 术教育的发展。 中国古代私学科学教育的途径主要有两种：一种是在社会生产和生活过程中言传身 授的“师傅带徒弟”的形式。在农业、手工业和畜牧业生产技术中，广泛地存在着科学 】0 知识的应用。因此，家族或师傅在把自己所掌握的专门知识与技能，传授给子孙和徒弟 的过程中，同时也就传授了其中所包含的应用科学知识。另一种是民间科学家立学设教、 聚徒讲学。古代有专长的士子，可以在私学中讲授科学知识的内容，如明末清初的颜元， 在他办的漳南书院中，就曾设有水学、火学等科目。 另外，广泛地著书立说也为科学技术教育的发展提供了大量的科学教材。中国古代 有不少科技著作，其中有些达到了相当高的水平，如春秋战国时期的墨经、考工记、 汉代的论衡、汜胜之书，南北朝的齐民要术，宋代的梦溪笔谈，明代的农 政全书、本草纲目、天工开物、乐律全书、徐霞客游记等等。 3 包含在其他学术教育中 中国古代的学术具有综合性的特点。例如儒学具有多种内容，它不仅讲君臣父子、 天道人伦、也包括有自然科学的内容。有人统计，在诗经中，涉及到的动植物达3 3 4 中，谷物2 5 种，蔬菜3 8 种，药物1 7 种。从动植物种类划分，有草类3 7 种，花果1 5 种，树4 5 ，鸟类4 2 种，兽类4 1 种，虫类3 1 种，鱼类1 6 种。春秋中记载日食有3 7 次，还有哈雷慧星的记载，而且相当准确。儒家经典尚且如此，其他类的著作中科技知 识就更多了。如战国末期秦相吕不韦的门客所编的吕氏春秋( 公元前2 3 9 年) 中的 上农、任地、辩土和审时四篇，主要论述农业生产的重要性和农业生产中 因时、因地制宜、充分发挥人的作用等问题。因此，古代学术的综合性的特点在一定程 度上也弥补了科学技术教育的不足，促进了中国古代科学技术教育的发展。 第二章明末清初时期的科学教育启蒙思想 一、科学教育启蒙思摄的主要内容 明末清初时期，由于明朝和清朝政权的交替，使近代科学在中国的发展一时受到了 影响。但是，由于西学的传播和明清几位皇帝的提倡，西方近代科学知识开始传入我国， 科学教育也在一定程度上有所发展。 ( 一) 传教士和西方的科学文化知识的传入 明末清除之际，西方传教士来华达到了5 0 0 入左右，其中有著名的数学家、天文学 家、地理学家等，他们将西方的科学文化知识传入中国，促进了中国近现代科学教育的 发展。 传教士传播西方文化的一个重要途径就是翻译科学书籍。翻译的书籍有4 0 0 多种， 涉及了宗教、哲学、心理学、论理学、政治、军事、法律、教育、历史、地理、数学、 天文学、测量学、力学、光学、生物学、医学、药学、农学等多个方面的学科的知识。 其中，科学技术类的书籍占了一半以上。公元1 5 8 2 年意大利传教士利玛窦( m a t t e o r i c c i ，1 5 5 2 一1 6 1 0 年) 来到中国，翻译编著了几何原本、乾坤体义、测量法义、 万国舆图等二十多种自然科学图书，大量介绍了西方的