- 35 -内容提要： 本文回顾世界范围内科学教材融入科学史的发展及其研究，介绍了一个专门用于科学教材中科学史内容的分析量表，对我国科学教材中融入科学史研究提出了建议。
关键词：科学教材；科学史；发展；研究
如何在科学课程中融入科学史是科学教育发展中一个传统的而又不断变化的课题。科学课程融入科学史表现在各个层面：教育理念上的倡导，课程标准中的规定，教材中的融入和课堂教学中的体现。科学教材中的融入是一个中间环节，它既是教育理念、课程标准的具体体现，又是对教师在课堂教学上融入科学史的提示和指导。
我国尽管在基础教育改革中，教育理念和课程标准中都倡导科学史教育，但对于科学教材编写中如何贯彻这一思想缺乏深入细致的研究。回顾世界范围内科学教材融入科学史的发展及其研究，将有助于我们按课程标准中的理念编写科学教材，更好地指导教师在课堂教学中融入科学史，最终实现教育理念、课程标准、教材与教学的统一。
一、对科学教材中融入科学史的发展回顾
从世界范围看，对科学史教育的关注可以说是伴随着科学课程的产生而产生，并随着科学课程的发展而发展，在不同时期，呈现出不同的特点。
世纪中叶，科学课程首先正式成为高
19等教育体系中的重要组成，随后才进入基础教育课程体系。科学教材中融入科学史也是首先出现在高等教育中。随着有些科学家和科学教育家（如德国的麦驰、法国的郎之E.万、美国的科南特）、科学史家（美国的萨顿、西格里斯特、霍顿）或教育组织（如英国科学促进协会）大力倡导科学史的教育。世纪末世纪初，一些高等学校科学课程1920在科学史方面有了发展，一些历史主题（如科学概念的发展，科学家的工作和生活，科技发明对工业发展的意义）被收录在科学课程中。(1)
最有代表性和影响力的主要有两套教材：年科南特主编的《哈佛实验科学1948中的案例研究》和年霍顿．1952(G Holton)编写的一部面向文科学生的物理学教材——《物理科学的概念和理论导论》，后者被誉为科学教育中的一块里程碑。
(2)
高校对科学教育中科学史教育的关注逐渐影响了基础教育，从世纪中叶到年代2070的二十多年里，以美国科学教育为代表，在各个理科课程中都出现了很有影响的注重科学史教育的教材，科学史与科学课程融合研究的重心从理念的探讨转移到课程的设计。最有代表性的有三套教材。世纪年代2050末，科学教育家克拉普菲尔扩展了科南特的科学史案例法的思想，为高中学生专门编写了《科学史事例》，并于年在美1960-1961国的个州的多所中学进行了所谓26100 教学法的试验，收到了良好的效果。HOSC 之后，进行了修改并于年出版。1964(3)
1963
国外对科学教材中融入科学史的研究评介
上海师范大学 马勇军
年由美国著名的生物学家，科学教育家施瓦布主持设计了著名的中学生物课程BSCS
，该课(Biological Science Curriculum Study)
程在突出探究学习的同时，也极为重视科学史教育。(4)从年开始，在美国自然科学
1962
基金会的资助下，由霍顿和一些教育学家、中学教师及科学史家参与了“哈佛物理教学改革计划”，并于年出版了一套利用科
1970
学史内容，具有明显人文取向的中学物理教材——《哈佛物理教程》。到年代中期，
70
约有的学生使用了这部教材。
15%(5)“教材不仅叙述了研究结论而且展示出它们是怎样获得的；课程不仅仅依赖于文本，还有一系列的实验安排（其中包括模拟历史上的实验）”。(6)“哈佛物理教程”课程的诞生，在科学教材中引入科学史的运动在世纪
2060年代达到顶峰。
虽然库恩把科学史引入科学哲学，但科学教育与科学史和科学哲学在年代以前彼
80
此缺乏必要的联系。年，美国《科学教
1985
育》杂志上的一篇文章“科学教育和科学哲学：二十五年的互不往来”在科学教育界引起强烈反响。(7)人们开始意识到，科学哲学、科学史学和科学教育的分离状况。许多学者开始呼吁科学教育要吸收当代科学哲学和科学史学的研究成果，注意对学生进行科学本质的教育。教育（对科学史
HPS
、科学哲学和科学教学(History)(philosophy)
的简称）成为国际科学教(Science teaching)
育界的一个研究热点。年《面向全体美
1989
国人的科学》中提出了要把培养学生对科学历史的了解和科学的历史认识观作为科学教学的重要基础，并建议在科学教育中加入科学史内容。年《科学素养的基准》中更
1993
为具体、详尽地列出了实施科学史教育的内容和相应的教学要求。年出版的美国历
1996
史上第一部《国家科学教育标准》将“科学史与科学本质”作为培养科学素养的核心内容之一。英国的《社会中的科学与技术
》课程计划明确规定“科学教育的(SATIS)
目的之一是显示科学具有人类的面貌”。具体做法是：在教学内容中专辟了一个“科学史实”单元。
因为用什么样的历史材料和用什么样的方式决定了给学生何种科学、科学家和科学实践活动的形象。(8)人们开始不仅关注科学史在科学课程中的量、呈现方式和组织功能，更关注教材中的科学史展示了什么。在教材中“有科学史就比没有好”，(9)“单独用历史方法也能使学生清楚地理解科学真相”(10)等极端观点被质疑。对科学教材中科学史内容的具体分析显得很有必要。
二、对科学教材中科学史内容的研究回顾
分析教材中的科学史内容不但能揭示编写的目的是否和课程标准中目标一致，还能评价和推断那些科学史可能被教，课程提纲中的建议是否实现了。同时，也使教材编写者意识到自己科学史知识的缺陷，认识到在科学教学中应用科学史内容的好处和危险性，从而促进教材编写的改进。
1、科学史进入教材的几个问题
很多学者在分析了科学教材中的科学史后，指出了教材中科学史编写的几个问题。
⑴量和地位问题
在80年代，有人分析了30本葡萄牙的和15本英国的物理和化学课本，发现其中只涉及了很少的科学史内容。(11)90年代，有的学者在分析了西班牙13本物理和化学课本后指出，“在科学教材中科学史并不是一个受欢迎的主题。实际上，在多数教材中没有历史知识，即使出现也很肤浅并且不是主角。”(12)另外，一个对套年级葡萄牙化
410
学教材的分析研究也表明，教材中提及了少量历史事实但是通常出现在正文旁边。(13)
⑵人为解释化的问题（也称为准历史化或辉格式倾向）
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有人通过分析90年代出版的28本美国大学物理教材，发现有歪曲、或忽略与现代物理起源有关的历史事实，说明教材编写者没有足够重视对科学历史的研究。(14)通过对12本巴西和英国的教材中关于原子概念的演化分析，和22本大学新生／大专水平化学课本中处理气体分子运动理论内容和发展背景方式的分析，也发现相似的结果。(15)
除了哈佛项目物理课程，对其它教材中科学史的分析似乎都支持了这样的观点“教材通常只表达一种解释，把问题和不确定性都用这种解释处理，有时把历史发展严重理想化。”(16)人们逐渐认识到，“不论是历史学家还是科学教育家都不能把今天的标准强加于过去，用现在的知识评价过去的科学，或给过去的词汇以现在的含义。”(17)如果这样，“就很有可能歪曲科学的历史，出现准历史现象。”(18)“只展示其辉煌的成功的进步而不知其真相。”(19)
⑶简化的问题
在教材中，科学史内容常被缩减为传记，甚至只有科学家的名字和他提出的理论。“甚至名字或数据是错误的。这是使用第二手资料很容易出现的危险。”(20)
前面提及的对套年级葡萄牙化学教
410
材分析表明，没有一本教材提到历史上的科学争论，科学共同体在科学观念发展中所起的作用都忽略不谈。(21)
简化的历史造成的后果是，“科学发现要么被视为几乎都是琐事，要么被认为几乎都是神话，科学家被作为琐事的解决者或超人，他们能从空气中变戏法，突然提出他们的理论并取得成功。”(22)而理想的教材中“历史部分的处理需要思想开明，能发动、指引学生并共同参与到那些很难甚至不可能找到正确答案的有关科学史主题的讨论中去。”(23)
⑷内史与外史的问题
内史关注的是科学概念的发展，外史关注科学发展的背景，与之相关的技术、经济、宗教等因素。而大部分教材是偏重于内史的介绍。有的学者在分析了教材中科学史的内史与外史呈现取向，指出编写时“需要一种平衡内史和外史”的能力。(24)
、原因分析
2
研究者也提出了产生这些现象的几个原因：
⑴课程标准的不具体性对科学史融入科学教材的影响
尽管课程提纲中指出这些目标可以通过讲科学历史事件的方式完成，但是大都没提出科学史融合和呈现的方式，也没提到如何去评价他们对科学本质和科学历史的了解。而“评价会给学生一个清楚的信息：在这个学科中科学历史是多么重要。”(25)“这种信息对于教师和教材编写者也同样重要，他们会迫使自己把科学史内容增加到科学教学和科学教材中。”(26)没有具体的建议和评价措施，是科学史内容少和在科学教材中没有地位的原因之一。
⑵科学史融入目标的差异
对教材中为什么融入科学史的理解，决定了编写科学史的方式和倾向性。因为，“每个用于教学目的的科学史介绍都应当根据教学目标选择内容。”(27)而科学教学目标有时会和融入科学史相矛盾，正如有的学者指出：“科学教学处理最困难的事情就是平衡两个看上去矛盾的需要――传递给学生稳定可靠的知识储备的需要和为他们能在变化的背景下理解它们的物理知识作准备的需要，也就是教授科学知识和进行科学本质教育的需要。”(28)在正常科学教科书中注入一些科学史知识的方法与传统是易调和的，不会引起教师消极反应。但是，这种方法不足以实现理解科学本质的教学目标。为了让学生能理解科学是怎样在内部和外部因素的影响下发展的，就需要整个科学教科书中都用历史视角组织，或在介绍一些科学概念和原
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理时，展示它们真正的历史发展。而这样做却与传统科学教学目标产生矛盾。
⑶教材容量和教学时间的限制
有的学者指出，“把科学史内容加入到已经很拥挤的科学课程”(29)中不是一件容易的事，教材的篇幅不允许科学史的展开。“科学课程一般都想教给学生大量的科学知识，时间因素是历史方法的一个限制。”(30)
⑷科学哲学观的问题
有的学者认为：在教材中不适当的科学史处理方式不是因为空间的有限，而是因为缺少科学史和科学哲学的框架(framework。
)
三、介绍一个对科学教材中科学史融合的分析量表
前面所介绍的“大部分教材分析并没有很严格的结构，没有用正式的统计表来分析教材中的科学史内容。另外一些研究虽然有明确的问题或项目，专门用来指导教材中的历史内容分析。但是在研究中缺乏一种分析的方法。”(31)所以发展了一种
Laurinda Leite
工具表，来分析评价教材中的科学史内容，希望这种工具也能对教师选择教学材料和进行课堂教学有用。
他首先根据要分析的内容和维度，参考来自文献的资料，设计了个相关尺度，它
8
们分别是：历史材料的类型和组织、使用的材料、历史知识的正确性和精确性、与历史知识相关的背景、历史内容的地位、科学史内容的学习活动设计、课本的内部一致性和科学史的参考书目。前四个尺度集中于课本中包含的科学史知识，第和第条是说明课
56
本赋予科学史的角色；第个尺度是在科学
7
史方面教材的连贯性；第个尺度考虑与科
8
学史内容相关的参考书目。(32)
在此基础上，设计它们的
Laurinda Leite
下位尺度，进一步细化。在个相关尺度
8
中，只有“历史知识的正确性和精确性”没有下位尺度。这样，制成分析
Laurinda Leite
量表的第一个版本，他先用这个版本做了5本教材分析，并据需要调整形成第二个版本，一年以后，又用第二个版本来分析相同教材中的历史内容。这次分析是他和其他科学教育者分别进行的，在比较结果之后对个别下位尺度进行了修正，并经讨论形成了最终的分析量表。
科学教材中历史内容分析表(33)
尺度和下位尺度（主要解释）
——关于科学家
描述的科学家生活
传记数据（至少有名字，出生和死亡时间）
个人特征（感情、性格、气质等）
故事／趣闻轶事（例和谁结婚，被谁斩首等）
表达的科学家形象
极好的／天才（有才智的、聪明的，最重要的）
平凡的（考试不及格，为生存而工作）
——关于科学发展
描述发展的类型
提到一次科学发现（一次发现或历史上的概念被提到）
描述一次科学发现（描述这次发现中发生的事）前两者都不提这次科学发现的前后事件
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提到的是不太明确的过程（提到不太相关的两个或更多的时期或发现）
描述的是线性的、平坦的发展（科学发展是连续的、定向的、直线的进步）
描述真实的发展（写进科学在发展中由于不同意见产生的前进和后退，包括争论）科学发展中谁是可信赖的人
孤立的科学家（作为个人从事科学发现的科学家）
科学家小组（为同样目标一起工作的两个或多个知名科学家）
科学共同体（可负责意外事件的一批同时代的科学家）
用于表示科学史知识的材料
——科学家照片
——机器和实验室设备照片（曾经被过去的科学家使用或发明的）
——原始文献／原文（科学家自己写的，也可能是翻译的）
——历史上的实验（曾经属于或被过去科学家做过的）
——二手资料（文章、模型、不是科学家自己也不是教材作者画的设备图）
——教材作者写的文章（关于某个主题或科学家的论文）
——其它（如邮票、诗歌和绘画）
科学史知识的正确性和精确性
与科学发展相关的背景
——科学的背景（与内容相关的科学或数学的历史材料）
——技术的背景（与内容相关的技术的历史材料）
——社会的背景（与生活条件和时代公认价值观有关的历史材料）
——政治的背景（与时代政治有关的历史知识）
——宗教的背景（与时代宗教信仰有关的历史知识）
科学史内容的地位
——在科学教与学中历史内容的角色
基础的（作为学习的内容因素）
补充的（至少对部分学生来说，是作为拓展的或随意的内容）
——目标人群
所有学生（当科学史具有基础内容身份时）
尖子学生（当把科学史作为拓展材料时）
自愿者（当作者认为它是随意材料或放在正文旁边的文字）
科学史内容的学习活动（让学生更多地做而不是阅读）
——活动的性质（在学习中的角色）
强制性的（要求所有学生做）
自由的（自愿去做的）
——活动水平（从活动目的和预计困难说明的角度）
正常（不说活动目的或预计困难）
加深（被认为是促进进一步学习）
——活动方式（要求做的或要求完成的）
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这个分析量表是对科学教材中融入科学史内容分析的一大进步，它是一个指导定性内容分析的合适工具，它会提醒分析者应该分析的条目。这些项目也可以作为定量分析的出发点，但是它需要发展一套合适的量化方案。譬如说不仅记下教材中某一条目是否出现而且记录它出现多少次，譬如数一数科学家的图像等。
这种定性（或半定量）的分析量表对研究教材和教师处理教材都有用，它能用来分析教材中历史内容的作用和局限性，讨论要把正确的科学和科学家形象传达给学生需要包含哪些内容。实际上，统计表提供给非科学史专家的教师一个机会去意识到该主题的多样性。这样做会成为促进教师反省它们使用的材料和教学的行为，使教师更好地判断和选择。统计表对教材编写者也有相似的作用，因为它能帮助他们分析编写的教材中的科学史内容体现价值、如何呈现或决定教材中的科学史内容来自哪里。
四、国外研究对我国该方面研究的启示
由于我国从一开始设置科学课程，就把科学教育主要定位于“救国”和“实用”，作为“没有实用价值”的科学史自然得不到重视，但由于我们历来重视历史，科学史也曾一度在中学作为一门单独的课程开设，但其主要目的是了解科学发展历史。
年代至年代中期，我国对于科学史
5060
教育已经有一定程度的重视。在各类教育大纲中对化学史教育有明确的要求，教科书中也有一定体现。年龚育之先生认为，科
1961
学教育同科学历史的结合是贯彻理论联系实际原则的一个重要方法，强调科学史应该为教学服务。(34)但此时把科学史教育的目标主要集中在爱国主义、献身精神等思想品德方面。
文革期间，科学教育受到了严重破坏，走向畸形，科学史更是遭到了批判。在年这段史无前例的“文化大革1966-1976
命”期间，科学史材料成了被批判的对象，被污蔑为“崇洋媚外”和“洋奴哲学”，致使科学史教育受到灭顶之灾。(35)我国学校的
指导阅读（提出历史文本中的问题）
查找文献（让学生从科学发展的历史中查找知识并写论文）历史数据分析（分析过去科学家获得的数据）
做历史上的实验（重复过去科学家做过的实验）
其它（如记忆历史知识）
科学史在教材中编排的内部一致性
——均匀性（贯穿在各章节中同样的材料类型和整合方式）——异质性（在各章节中用不同类型的材料和整合方式）
用历史方法组织的章节很少
章节中有很少用历史方法组织的部分
部分章节中，有一些科学史的部分
部分章节中提到一点历史内容
章节和片断中都没有科学史内容
教材中出现的科学史参考书目
——专门的科学史书
——有历史知识的科学书（尽管不是专门的科学史书）
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科学史教育一度被迫中断。
世纪年代初，我国学校科学教育中2080的科学史教育得到恢复。80年代后形成新的研究热潮。科学课程标准中明显加强了对科学史教育的关注，如《科学》（年级）7-9课程标准中提出了科学史进入科学课程的五种方式：作为引入新知识的背景材料、作为例题和习题、作为相关资料插入、作为拓展性阅读材料和作为科技活动素材。很多理科教材也都以较大的篇幅介绍了科学结论发现的历史和一些著名科学家的生平事迹，相关研究也有增长趋势。年，侯新杰博士的2004论文“物理学史与物理教学结合的理论与 实践研究”中也出现了对教材中科学史内容的具体分析。
但是，从整体来说，我国对科学教材中科学史的融合问题还缺乏实证的和精细的研究，缺少合适的思路、方法和工具，的分析量表给我们一种启示和Laurinda Leite 借鉴。当然，由于在科学教育中融入科学史教材的复杂性，我国科学教育现状和中国人的思维习惯，这个量表显然不能直接应用，但我们可以改进和发展研究的方法，把这方面的研究提高到一个新的水平。
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龚育之．关于自然科学发展规律的几个问
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题．上海：上海人民出版社，，
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．
p91-94
彭蜀晋，林长春．科学教育论．成
(35)[M]
都：四川人民出版社，，．
2002p376
（上接页）
45放名新教师工作年后的教学经
51
验影片，题目为《第年：一名教师的旅
1
程》，主要揭示新教师在第年工作中的体
1
验，包括工作期待、挫折、负担、问题与成功。下午新教师参观示范课堂。⑶第三天，新教师学习计算机应用教学，并参观示范性课堂教学。⑷第四天，新教师分组与指导教师进行交流，并返回学校听取学校报告。
在月份，学区所有新教师还专门进行
10
为期天的继续教育会议，在新教师工作的5
第年，每个星期六新教师还进行入门指导1
培训。在普林斯乔治镇学区，关于新教师的专业支持手段十分丰富，主要有：系统入门指导计划，包括连续性的培训会议、正式的指导教师计划、学校导师制、新教师网络课堂、专业图书馆和教学资源中心等等。
美国新任教师的入门指导计划具有不同的模式。有的强调教师准备，有的强调新教师的评价体系，有的强调指导教师的作用。有效教师是学生成就高产出的重要因素，教师专业学习必须得到应有的关注，这种关注应当贯穿教师的职业生涯，尤其在教师进入职场时更应重视。新任教师的培养和培训具有自身的独特性，其专业发展也是一个复杂的过程。为了促进新教师的专业成长，发展其专业知识和技能，成为实践性和技术性的熟练教师，借鉴美国有关的经验，我国必须尽快制定一系列政策并采取必要的手段加强新任教师的成长研究和实践，探索大学与中小学的合作模式，让新教师走向专业发展之路。
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