新時代中國科技史教育的路徑探析

彭 攀，蔡 甜

（武漢理工大學馬克思主義學院，湖北武漢 430070）

我國一直以來實施科教興國戰略，在黨的二十大報告中，習近平總書記強調教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐，要求加快建設教育強國、科技強國、人才強國，推進科教融匯［1］?？萍嫉倪M步需要人才，人才的培養依靠教育，那么推動科技向前發展則需完善科技文化教育，其最根本的就是學習理解科技的歷史。因此，我們需重視科技史教育，用科學的精神去追尋本質，促進社會主義先進文化的發展，建設新時代中國特色社會主義。

一、科技史教育的重要性

（一）啟發學習思維方式

科技史并不是單純的人、物和故事的記錄，在科技的史實中，透過科技故事我們能夠學習到一個科學團隊在研究中的溝通與協作，看到科學家對科學的探索與求證精神，從而啟發我們的學習思維方式。作為具有社會屬性的人，在這個講究科學合作的時代，溝通合作是非常必要的，一個科學成果的誕生離不開團隊成員之間的合作與努力，正如青蒿素的問世，是屠呦呦的團隊在其帶領下，各成員共同努力的成果?？萍嫉臍v史能夠幫助我們跳出思維的禁錮，在參考別人的觀點的同時，換個角度看科學。在科學的歷史中不僅能夠學習科學知識，了解科學人物與背景，還能夠從中得到一些啟發，讓我們轉換思維方式，增強團隊協作意識。

（二）培養持續的求知欲和探索欲

在現代科學文化教育中，大多學生不了解科技史也能通過掌握精準的公式以及概念來解決理論問題。盡管近年來課程改革的重點放在了推動培養高素質的科學人才上，但在課堂上，舊的教育模式并未改變，不論是教師教學知識的輸出，還是學生對知識的接受，“灌輸”的教學方式顯然更加直接快速，而這種教學方式很容易導致學生對科學探索失去好奇心，中斷他們的求知欲。如在物理課上，教師教授學生“力”的計算公式，以及力的作用是相互的，僅有少數學生知道，當時的科學家付出了超出常人百倍的努力和時間，只為論證這條在現在看似簡單的定理。課堂上學生學到的僅僅是教師傳授的解題公式和方法，而不理解其具有歷史性的理解方式［2］，單純地掌握關于“力”的一個概念和單位問題，卻不追溯“力”產生的過程，更不知牛頓在發現“力”的研究過程中經歷的各種艱辛及其經歷的無數次的探索和失敗。在課堂上，教師演示了“力”的推導過程，學生看似理解了，但還是未做到本質性的理解，更不用說學習到科學精神的本質所在。因此，只有當學生真正地了解并學習了科技史，他們才會積極主動地去探索，培養持續的求知欲和探索欲。帶著對科學的好奇，學生能夠深刻地理解科學的意義以及什么是真正科學的精神，而不僅僅是掌握一個概念或解題方法，這也是科技史教育的真正意義所在，它不僅僅是為了提高學生的學習興趣，培養高素質人才，更重要的是引導其對科學精神的理解，更好地傳播科技文化。

（三）對科學知識的學習具有循序漸進的連續性

不論是第一次工業革命，還是經典物理學，每個科技時代的開啟都離不開前人的經驗總結，學習科技史會讓學生以一種求知的態度去循序漸進地了解、學習科學知識。正如牛頓力學的產生，基于牛頓所生活的時代背景，不論是當時的科學技術還是從事科學研究的條件相比于現代都不夠成熟，受到各種條件影響，牛頓在研究“力”的時候會遇到很多未知的科學問題，那么他怎樣才能解決這些科學問題并繼續自己的研究呢？這就需要他在探索實踐和研究過程中掌握科學發展的大背景，且能利用當時科學技術發展的現實條件來使自己的科學研究得以繼續，并在此基礎上取得重大發現。而不論是對科學背景和歷史的了解，還是對科學研究和探索的過程都離不開對科學的求知態度和科技史的學習。通過學習科學的歷史，牛頓掌握了豐富的科學歷史知識并在經歷了不斷的實踐探索之后，建立了以當時科學發展條件為基礎的牛頓力學。

牛頓對“力”的認識過程是建立在當時科學發展的大背景下的，與科學的歷史密不可分，它具有整體性、系統性以及實踐性，這也進一步說明了科技史教育的重要性?，F在人們所接受的科學知識以及科學定律是提前已經預設了其權威性、正確性，人們只需明白其符號所要表明的意思即可，這種非歷史性的理解具有獨斷性和非系統性，不利于學生學習態度的培養，更抹殺了學生自主學習的能力和創造力，所以科技史之于現代科技文化教育的可持續性發展、科技文化的傳播以及科技的進步是非常重要的。

二、科技史教育的精神價值與教育作用

科技史具有重要的精神價值與教育作用，正如學生在學習科學知識的過程中，不僅僅是對科學知識認知理解的構建，更需要從中學習其科學精神，樹立正確的價值觀，起到教育作用，其主要表現在以下三個方面。

第一，對科技史的學習和研究探索過程，就是科學精神的發揮，從歷史的故事中使其精神潛移默化地進入學生的腦海［3］。通過學習和研究科技史，能對人們起一種熏陶的作用，提高公民科學素質，讓整個社會的文明水平達到一個更高的層次。真理具有相對性，隨著歷史進程的不斷發展，科學定律也會隨著時代的發展而不斷完善，愛因斯坦和居里夫人等偉大的科學家，他們不會把接受的觀點看成永久不變的規律，這種對于科學的精神和品德都是值得我們學習的，他們都是對時代和歷史進程具有深刻影響的偉大存在。

第二，科技史的學習使學生的思維更加開闊和活躍，具有啟迪作用，有助于科學精神的傳播?？萍际肥侨祟悓嵺`超越自我的探索史，在探索過程中，每一個科學成果的誕生都是其最好的印證。在學習科技史的過程中，能讓學生體會到當時科學成果以及理論形成的艱辛過程和成果獲得的不易，從本質上理解科學的思想，同時培養了學生的探索欲和求知欲，學生在自主學習的過程中也能夠提高自身的思維能力以及動手能力。

第三，科技史有利于弘揚愛國精神，對科技文化的傳播發揮著重要作用?？茖W無國界，但科學家有自己的祖國［4］，科學家并不是一群沒有政治觀點和情感的特殊群體，而科學史的學習能夠幫助他們了解科學發展史背后的故事，例如“二戰”中的民族主義是核武器發展的動力，這些歷史能夠讓科學家識別發展科學成果的利弊，使得科學變得更加具有人情味，更能夠弘揚愛國主義精神；通過學習和研究科學的歷史，了解東方科學的實踐性、實用性與西方科學的理性、邏輯性，看到了科學的力量對人類的影響是多么巨大。

雖然科技史不是其他理論性學科的必修課，但我們還是需要去了解科學的歷程，科技史構建了特殊的人類文明史，科學和技術兩大要素在人類文明史的進程中是不可或缺的重要元素。它不僅僅是為科學服務，更是肩負著為其他與科學相關學科服務的重任。作為一門特有的學科，它充滿朝氣與魅力，更是一門藝術，這也是它的社會功能在精神價值上的體現。

三、中國科技史教育現狀及其成因

（一）中國科技史教育現狀分析

近年來，我國針對教育特別是科技史教育進行重大改革，2006 年國家制定并實施《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020）》中要求，加強科學教育研究和科學教育中的教材建設，以及加強中小學生的教育基礎設施建設［5］，從而進一步培養學生的科學精神和創新意識；2018 年，教育部發布實施《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，在本科教學中開設專門課程，鼓勵支持非本專業學生跨專業選修科學技術史［6］，明確科學技術史教育的重要性和目標，并明確了科技史教育的內容和方法；2021 年6 月，國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035 年）》，強調科學素養的重要性，針對不同人群展開了科學素質提升行動；2023 年2月，習近平總書記在中共中央政治局第三次集體學習時強調，要在教育“雙減”中做好科學教育加法，激發青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年群體［7］；2023 年5 月，教育部等十八部門聯合印發了《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，要求重視體系化設計安排，助力不同階段有機銜接。各地要根據各學段側重點，推動中小學科學教育向各級各類教育有機發展延伸。注重普通高中、職業教育階段科學類相關課程的聯系與融合。鼓勵本科階段開設《科學技術史》選修課。強化研究生階段科技創新能力培養，引導學生掌握科學研究方法和創新思維。要開展形式多樣的家庭科普活動，加強國家科技計劃對科學教育相關領域研究的支持，設立一批試點區校、基地，發揮示范引領作用，定期開展全國青少年科學素質監測，及時宣傳工作進展和成果，積極營造良好改革氛圍［8］，推動了科技史教育的發展。

總的來說，近些年來出臺的關于科技史教育的政策文件和實行的業內改革，對于推動科技史教育的發展起到了積極的作用。但由于對科技史教育的重要性和作用認識還不夠全面，科技史教育仍然存在一些問題和弊端，如科技史教育資源不足、教材質量不高、教師隊伍不穩定等。雖然科技史教育已經進入了快速發展期，教育機構和科技博物館等科技史教育資源得到了充分利用，但目前仍存在科技史教育課程設置不夠科學、科技史教育與科技創新脫節等問題?？傮w表現在以下方面。

第一，在教材編寫方面，科技史教育的內容覆蓋面較窄。中小學教材的編寫上雖有改進，插入了科學歷史故事，引導學生了解科學原理的實踐以及生成過程，增加學習的趣味性，但科技史部分占比較小，且教材內容更多地側重于人物故事的敘述或者科學成果的展示，內容較為分散。第二，在實踐活動方面，學生課后也缺少思考與感悟，學習效果不佳。雖然越來越強調綜合素質教育，重視學生科學的興趣培養，且教師在課堂上加以引導，課后要求學生動手，豐富學生的課內外實踐活動，采取這一系列措施讓學生真正地去熱愛科學，培養他們的探索實踐能力，以推動現代科技文化教育實現更好發展，但是由于學生本身知識基礎薄弱，教材內容又不成體系，教學資源相對匱乏，學生能在課本上學習到的科技史知識有限，因此取得的成效較小。第三，在科技史教育的專業教師人才培養方面，由于科技史的教學地位不被重視，從事科技史教學工作的教師專業不對口，缺乏科技史的專業基礎，且沒有接受過系統化教育培訓，教學方法和手段相對單一，這些就直接影響了教學的質量。

（二）中國科技史教育現狀成因分析

從以上論述與對中國科技史教育現狀的分析可以看出，中國的科技史教育存在的各方面問題制約了現代科技文化教育的發展，更阻礙了科技文化的傳播。而產生這些問題的原因有以下幾點。

首先，對于教材編寫存在的不合理之處，從側面反映出教育界對科技史教育還不夠重視。盡管近幾年出臺的相關政策一再強調科技史教育的重要性，但貫徹落實卻不到位，科技史也僅僅作為選修課程存在于各高校，對于科技史教育的價值認識還不夠深刻。其次，受現實條件和教育大環境影響，教師以課本為基礎的講授方式，致使學生接受和獲取科技歷史知識的渠道單一，上課內容乏味，能夠利用的科技史課內外教輔資源也相對匱乏。課堂學習滿足不了學生需求，課后思考時間不夠充足，學生往往是邊學邊忘，更談不上與實際運用相結合。最后，缺乏具有專業科學素養的教師隊伍，欠缺設立科技史特長教學班，學校在人才和教學硬件設施上跟不上，國家科技史教學的標準不統一，以及大多數學生還未形成良好的科學教育意識，多方面的原因造成了我國科技史教育前進的步伐緩慢，更阻礙了科技文化的傳播。這些最終都歸咎于科技史的教學地位沒有得到真正提升。

科學技術史的學習既是實踐探索的過程，也是思維訓練提升的過程，科學技術史與科技文化教育的相互融合，才能更好地促進科學教育體系的構建與發展，從而培養各方面優秀的全能型高素質人才，增強我國綜合國力，為我國全面建設社會主義現代化提供人才支撐。

四、融合科技史與科技文化教育的路徑

對于我國科技史教育各方面存在的不足，需加強科技文化教育與科技史的融合，其融合路徑從以下幾個方面入手。

（一）提高科學文化素養，培養科學精神

以重視科學本質教育為基礎，注重培養學生對科學的探索興趣，激發對科學史的學習動力，提高學生的科學文化素養，培養學生的科學精神。不論是政策標準的制定、教師的教學還是教材的編寫，都應以科學本質教育為基礎，正確把握科學知識的本質和科學探究的本質兩個方面，讓學生能夠深入理解什么是科學精神、科學態度、科學知識、科學方法。學習科學技術背后的精神和態度，能夠讓學生專注于自己熱衷的事情，有利于培養學生的求知欲和探索精神，學習科學的知識和方法，提高學生的科學素養以及思維邏輯和解決問題的能力，這些也正是我國綜合素質教育改革的初衷和現代科學發展所需要的，更加促進了我國科技文化教育事業的發展。

（二）培養科技史教育專業人才，壯大教師隊伍

加強科技史教育專業人才的培養和教師隊伍的建設，提升教師自身的專業素養與科學素養。在現代科技文化教育中，應培養具有豐富科學歷史知識和科學素養的專業人才，特別是關于科技史教育教師隊伍的建設方面。一方面，教師應該提高自身的科學素質能力，轉變教學理念，幫助學生理解科學知識的建構本質，而不是憑借自身的講授不斷地向學生灌輸權威的事實，要做到授人以魚，更要授人以漁。另一方面，學習是一個終身的過程，教授科技史的教師不僅需要學習科技史，更應該了解與科技相關的一些理工科常識，這樣才能夠更加全面和清楚地給學生講好科學的故事，傳播科技文化，弘揚科學精神。

（三）教學方式多樣化

采取多樣化教學方式，擴充科技史教學內容。首先，教師在課堂上應避免直接的科學知識概念輸出，利用科技史實引導學生，增強課堂趣味性，例如采用情景教學讓學生參與到課堂中，提升體驗感，采用人物線索教學讓學生探尋歷史，根據線索建立聯系，鼓勵學生嘗試，提高學生的學習興趣；其次，因材施教，根據實際情況結合國外的科學教育模式，探尋適合國內的教育模式，如分小組合作的形式，確保每一個學生能夠參與其中，引導學生主動嘗試發掘科學的歷史；再次，課后要求學生去思考和感悟，學會提問與反思，培養學生自主探索和思維能力，學生從科技史中學習到的不僅是科學知識，更能深刻理解到科學精神以及科學家的精神品質；最后，科技史的教學不能僅限于傳統的教學和課堂上，還可以利用多媒體放映的形式進行課堂展示，通過聲音和畫面更加真實還原歷史情景，也可以利用地方的科技史資源，多渠道對歷史內容進行補充，還可以通過線下參觀博物館、科技館或者進行實地考察等形式加深學生對科學發展歷史以及科技成果的了解，讓他們能夠感受到科技的力量，激發他們熱愛之情，培養他們的科學和創新的精神，從而達到傳播科技文化的目的。

（四）多方借鑒，完善教學標準

借鑒歐美等西方國家科技史教育的先進經驗并結合自身情況，制定科技史教學標準，重視科技史的教學地位，加強科技史教材建設和管理，完善科技史教育評價體系。單獨設置科技史欄目，作為一門學科，它不是為了服務于環境和技術教育，更重要的是為了科技文化教育本身的可持續性發展以及傳播和吸收優秀的科技文化。所以，對于科技史的素材選擇需全面，不只側重于科學人物的介紹或者是故事的敘述，要針對不同學習階段學生的接受能力設置與之相適應的科技史課程，更重要的是要對科技史引入的效果進行標準考核，使得科技史教育在科技文化教育中功能發揮的作用得以量化。

五、結語

科技史教育作為科技文化傳播的重要渠道，是發展社會主義先進文化的基石，在新時代新征程科教興國戰略的新內涵中，科技文化教育的地位日益突出，對于科技史的學習更是十分必要，它能夠培養全能型優秀人才，促進社會主義先進文化以及科學本身的長久可持續性發展，提高國家綜合競爭力。面對技術和知識全球化的大趨勢，我們理應以更加開放的心態和更多的學術自信，加快國際化進程［9］,把科技史與現代科技文化教育相互融合，并以此帶動學科建設和人才培養，培育創新文化，弘揚科學家精神。同時，在堅守中華文化的立場上，加強中外科技文化教育的交流與合作，深化文明交流借鑒，推動中華文化更好地走向全世界。