时间：2024-01-25 15:55:13
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学史的概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
为什么在科学飞速发展的今天，学生的科学素养却每况愈下？为什么学生了解的科学知识似乎越来越多，却缺少对科学知识的探究欲望？为什么学生似乎掌握了某些科学知识，却缺乏对知识的应用能力？
信息爆炸时代让小学生过早地体验了信息时代的便捷，与此同时带来的弊端是：忽略了对知识本质的探索经历，即追本溯源的历史过程。科学史是科学教育的重要资源。缺乏科学史的渗透的知识信息向学生呈现的是经过提炼和纯化的科学成品，所记录的是一系列科学认识过程的终点，略去了理论体系的产生及演变过程，学生对于知识的学习多半停留在了解层面，并没有引起深层觉思。
一、科学史之问：为何我总是犹抱琵琶半遮面
目前，科学史教育在科学课程中并没有受到应有的重视，传播媒介的丰富更是凸显了这一现象。对此，我做了以下几点原因分析：
1、科学史在教材中的呈现形式单薄。通过对苏教版《科学》教材进行分析可知，科学史知识在教材内容中占有一定的比例，这是有利的一面。然而不足之处则体现为：引入数量有限，且形式多为“小故事一笔带过”、“图片展示”、“补充阅读”等点缀信息，并没有做到真正的渗透，让学习者感觉似乎是可有可无的。
2、教学目标没有明确科学史的重要性。我国的新课程将教学目标分为知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度。三个目标之间彼此相融，形成一个整体的知识学习系统。我认为，情感态度与价值观在其中起到了贯穿和推动学习过程的重要作用，而科学史知识正是这一过程的催化剂。然而，现行的教学目标中针对科学史知识的课堂教学组织形式，并没有给出合理化建议，学生对科学史知识的掌握程度也缺乏明确的制定。
3、有限的课时量“排挤”了科学史的地位。由于科学课程的学习以探究活动为主，因而在教学中，教师将主要的时间和精力投入到探究的情境设置、材料准备、环节掌控等，科学史知识的引入空间变得非常有限，与课时量有所冲突。在实际教学中，教师常常科学史知识作为补充阅读资料或是一语带过，没有与科学知识形成较好的融合，发挥其独到的教育价值。
二、科学史之益：我是一笔被雪藏的财富
科学史是科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映，是人类认识自然和改造自然的历史，是科学本质教育的重要资源。
1、科学史教育可以激发学生的探究动机。科学史料中充满着科学发现的传奇故事、科学发现的有趣情节等，如：阿基
米德在浴缸中洗澡时发现了浮力定律、牛顿被一只苹果砸中脑袋由此想到地球引力、战国时期的墨子从墙壁上的景物倒像发现了著名的“小孔成像”……将这些有意义的科学史内容通过各种形式呈现给学生，能够激发他们对科学学习产生兴趣，吸引他们投入探究科学的热情，定会摩擦出更多创新思维的火花。
2、科学史教育有利于帮助学生用发展的视角理解科学知识。“向学生详细追溯一项发现的全部历史，向学生指明发明者在探索真理的道路上遇到的各种各样的困难，以及他们怎样战胜它们、避开它们，最后，又怎样趋近于那从未达到的目标，再没有比这种做法更适合于启发学生的批判精神、检验学生的才能了”（G.sarton）。在小学科学课堂中，引入一些概念与理论的发展，培养学生用发展的视角去理解概念，这样的知识才是全面的、系统的、发展的，有助于他们养成用发展的眼光看问题的哲学视角。
3、科学史教育有助于授人以“渔”。科学真理的发现和科学概念的建立依赖于一定的研究方法，科学探究最终要落实在解决问题的方法上。科学教育的理念和关键不仅是教会知识和概念，更是科学研究的思维方式和方法设计等能力，这正是训练孩子思维的过程。科学史能够使科学方法变得清晰，具体到人类的所有思考和行动。因此，科学教育应结合科学史，展现科学家探索知识的行为及其批判性的思维方式，使学生从中领悟一些科学探究的方法。
三、科学史之治：下马看花才能细品芬芳
作为一线的科学教师，我们应该主动担起科学史教育的重任，在教学中做一些积极大胆的尝试和改变。
拓宽延伸教学内容，将科学史有机渗透。实践表明，科学教育中“穿插”科学史，不仅是低效的，有时反而起到了干扰和误导。例如：苏教版《科学》五年级上册《昼夜交替》一课中介绍了古人对昼夜交替现象的探索历史：从托勒密的“地心说”介绍到哥白尼的“日心说”为止。这段资料容易让学生产生误解，认为“日心说”是关于昼夜交替现象研究的最终结果，所以，教师所要做的就是为学生拓展一些更加客观详实的科学史的资料，向学生说明，在哥白尼当时所处的时代背景和科学技术水平下，他是正确的，我们不能拿现在的观点去衡量他当时的对与错。2、亲历知识的发生历程，让教学由结论走向过程。
科学是不断追求真理、修正错误，以及完善创新的发展过程，学生探索科学的过程与科学家的探究本质上是一致的。在科学课堂上，教师尽可能让学生亲历科学家从事科学探究的过程，将科学史上的一些经典的实验搬到课堂，如：比萨斜塔上两个铁球同时落地、牛顿的三棱镜分解太阳光实验、拉瓦锡的探究空气成分的实验等。
关键词：学法；生物学概念；生物科学史；总结
古人云：授人之鱼，只供一饭之需；教人之渔，则终生受益无穷。可见教师必须注重学法指导，让学生“学会学习”，以提高学习能力，达到叶圣陶先生所说的“教是为了不教”，“自求得之”的目的。中学生物教学面临教材内容多，课时少等问题，这就促使并要求生物教师更加高效率、高质量地进行教学。在教学中渗透学法指导，利用“学法”这一杠杆，提高教学质量。下面，就生物学科如何渗透学法指导谈谈笔者在教学实践中的几点做法。
一、加强生物学概念教学，指导学生加强对概念的理解
在高中生物教学中．加强概念的教学是一项非常重要的教学内容。可以说，高中生物课的教学，就是对生物概念的教学；高中生物课的学习，就是对生物概念的学习。学生对概念掌握正确与否．直接关系到对生物学知识的理解应用．以及今后的创造性活动。
概念是反映思维对象特有属性或本质属性的思维形式。概念包括内涵和外延两个基本特征。概念的内涵是指反映在概念中的思维对象的特有属性或本质属性，又叫概念的含义。概念的外延是指具有概念所反映的特有属性或本质属性的对象．又称概念的适用对象。教师在教学中，一定要通过各种手段帮助学生理清概念的内涵与外延，即概念的含义和使用范围。只有当学生真正地把握了概念的内涵和外延时，才能够运用概念去解决问题，从而达到教学目的。
对于一些概括性高、较抽象的概念，教学中如果直接切入概念，则不利于学生的理解和掌握。教师可以先用丰富的实例使学生掌握相关的概念，然后从中总结出它们的共同特点，得出新概念。如无性生殖是一个概括性较高的概念，教学时可以先用丰富的实例使学生掌握分裂生殖、出芽生殖、营养生殖等概念，然后启发学生尝试着从中总结出它们的共同特点：不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体。通过这种方式得到的无性生殖的概念能让学生举一反三．理解深刻。
二、重视相关生物科学史教学，指导学生学会科学的思维与方法
在过去的生物教学中，科学史没有得到足够的重视，传统的科学史教育．往往是把科学史作为一种知识附加在科学教学内容上，而新的高中生物课程在这方面有了明显的改进。在《课标》第四部分“实施建议”中．明确提出“注重生物科学史的学习”．首次提出知道生物科学发展史上的重要事件的要求．反映出新课程对知识的“来龙去脉”的重视。事实上，生物科学史不仅仅是生命科学发展历程中的一系列人物和事件．更重要的是它蕴含着丰富的科学思想、科学方法、科学的世界观以及科学精神和科学态度等内容，具有很高的教育价值。生物科学史的知识不仅可以让学生体验到科学家们的探索精神与科学态度．而且它也是学生开展探究活动的极好素材，从中可以领会科学的思维与方法。
在过去的科学史教学时，教师一般都以讲故事的方式进行。实践证明，这种科学史的教学方法是低效的。对科学史实施探究教学，有利于学生了解科学研究的历史及科学本质。在教学中，教师可以引导学生假想自己就是当时的科学家．让学生大胆地去提出问题．想办法解决问题并得出结论．让学生真正的成为学习的主体。比如，《光合作用的探究历程》是必修一中的重要内容，笔者按照时间顺序将一些光合作用发现史中重要的科学实验作为背景资料呈现给学生．设置一些问题串让学生分组讨论．分析实验现象并提出自己小组的推断．在此基础上引导学生提出进一步想探究的问题等，再与前人所得结论进行比较。通过对这段科学史的探究学习，学生不仅了解光合作用知识的来龙去脉，经历人类探究光合作用的漫长过程，牢固掌握了相关知识，还学会了如何依据资料作出科学结论。
三、灵活应用图表，指导学生善于总结
生物这门学科与其他的理科相比，内容虽然不是很多，但都比较零散，需要记忆的知识点也比较多。这就要求学生要对支离破碎的知识进行梳理归纳，使之条理化，从整体上或实质上把握具体知识，减少学习上的盲目性，提高学习效率。所谓读书要从“从薄到厚”到“从厚到薄”，强调的就是学习过程中要善于归纳，精于总结。
关键词：高中生物；科学史；教学；问题；对策
中图分类号：G423.07 文献标志码：B 文章编号：1673-4289（2011）12-0015-03
生物科学史教育能够使学生理解科学的本质，体验科学研究的方法，感悟科学探究的精神，因此，高中生物新课程非常重视生物科学史教育。《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称课标）明确了要“重视生物科学史的学习”，在其内容标准中多处明确提出了生物科学史的具体教学要求。但是，在新课程实施过程中生物科学史教学仍然出现了一些问题和困惑，需要我们探寻原因，研究对策，以更好促进生物科学史教学。
问题一：目标单一、大材小用
【案例呈现】
案例1：在进行《遗传因子的发现》教学时，教师介绍了孟德尔的豌豆杂交实验，但目的仅仅是为了把分离规律和自由组合规律讲清楚，而没有引导学生关注豌豆杂交实验的内在逻辑和实验的关键点，让学生理解孟德尔豌豆杂交实验所蕴藏的思想方法。
案例2：在进行《细胞的多样性与统一性》一节“细胞学说的建立过程”这一内容的教学时，有教师在简单地解释细胞学说的三个要点后，以讨论题引导学生阅读细胞学说建立过程的资料，其目的也仅仅是由此引导学生认识细胞的统一性，而没有真正分析细胞学说的建立过程所蕴含的科学发现的模式，揭示科学的本质。
【原因探析】
上述两则案例虽然在教学中都利用了生物科学史，但是目标定位在落实知识，科学史只是用于辅助学生理解相关知识的材料，而没有让学生真正深入到科学史教育中，获得方法和情感的体验。这种情况在课堂教学中具有一定的普遍性。有调查表明，教师对生物科学史的教育价值持肯定态度，但是多数教师却是为了学生更好地学习知识而引入科学史材料[1]。然而，生物科学史的教学有知识目标但不限于知识又几乎是业内的共识。课标指出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。”近年来有关生物科学史教育的文章提出：教学中引入生物科学史能够提高学生的学习兴趣，使其积极主动地参与教学；展示知识发现的过程，帮助学生深刻理解知识；展现科学精神，培养学生的科学素养；展示科学研究方法，培养学生的科学探究能力；帮助学生理解科学研究的继承性、永不终结性和科学的人文内涵，帮助学生领会创新思维的重要性[2][3][4][5]。那么，为什么教学实践中还会出现目标过于单一的问题呢？
产生上述问题的原因，固然有考试评价指向的问题，也与部分教师对于如何深入挖掘生物科学史的教育价值认识不够有关。“科学史是客观真理发现的历史、人的心智逐步征服自然的历史。它描述漫长而无止境的为思想自由，为思想免于暴力、专横、错误和迷信而斗争的历史。”[6]由此看来，“科学史”是可以从历史事实、知识形成、思想发展、精神自由等多个角度去解释的。在面对生物科学史的素材时，我们往往习惯于从事实的历史和知识形成的历史这个角度去引述，却疏于从思想与方法的历史、社会的历史这样的角度去挖掘科学史的教育价值。
【对策研究】
教学中，我们应该引述生物科学史的事实和知识形成过程，但又不满足于仅仅转述事实和讲解知识，而是对这些事实再做分析或解释，从中提炼出科学家所用的研究方法，挖掘出其中所蕴含的思维品质、思想观念，如此基于事实但又不局限于事实。这样的课堂，就既有历史事实，又不局限于介绍事实，而是从事实中挖掘思想和精神营养；它能说明生物学知识，但不以知识为唯一目标，而是在促进知识理解的同时，让学生因读科学史而深刻、明智。例如，在案例1中引进孟德尔的科学发现，在用来促进知识理解的同时，还应该引导学生关注以下几点：孟德尔选择了合适的实验材料，引进了数学统计的方法，提出了天才的假设，进行严密的演绎以及巧妙进行测交实验验证推论，这些科学方法的运用是他获得成功的重要影响因素；同时，孟德尔的潜心探索（8年耕耘）、扎实实践在他获得成功中也起到了重要作用。
在案例2“细胞学说建立过程”这一科学史教学中，要用好教科书中的资料，尤其注意资料中几个小标题所传达的关于科学发现模式的信息，并给学生足够的时间讨论资料分析后的几个问题。然后，总结在细胞学说建立过程中，科学与技术、理论思维与科学实验的关系，理解科学发现的模式，揭示这一历史过程所蕴含的科学本质。
因此，进行科学史教学时，不仅要关注和确定知识目标，同时也应该深入分析确定过程与方法、情感态度价值观方面的目标。只有目标明确且全面，才能在科学史教学过程中不仅帮助学生掌握知识，还能让学生体验科学方法，感悟科学研究的历程。
问题二：拔高拓宽、加重负担
【案例呈现】
在《DNA的复制》这一节，关于“DNA半保留复制的证据”这部分内容，有如下一个教学案例。在学生进行了关于DNA如何进行复制的猜测后，教师提出：那我现在给你一些实验材料，你设计一个实验验证一下你的假设到底哪种正确。实验材料有：含14N的DNA的大肠杆菌若干、含15N的DNA的大肠杆菌若干……随后出现的教学情境是，学生一片茫然，不知所措。
【原因探析】
从学生的反应可见，让学生设计这样复杂的实验脱离了他们的实际。教材安排这部分内容已明确其属于“选学”，有关内容不要求学生记住，更不要求学生应用。让学生设计实验，其教学要求的层次定位是“应用”，这显然超出“选学”甚远，属于过度拔高教学要求的做法。
与上述过度拔高教学要求类似的，教学中还有一种面面俱到、过度拓宽教学要求的做法。其典型表现是：教科书课文中出现的生物科学史内容，教师因担心其中的历史事实会考到而不敢有丝毫大意，每个事件都要细细讲解而不敢遗漏。在这样的课上，由于面面俱到，教师教得累，学生学得累，不必要地加重了学生的学习负担。
【对策研究】
教学中，对生物科学史素材的应用，既需要到位，但又不可越位而过度拔高和拓宽。因此，要适当定位，就要分析针对具体的生物科学史内容其合理的教学要求是什么。
某个具体的生物科学史事实，可能是课程的内容要素，也可能仅仅是教学素材。教学时这两类情况的教学要求不同，重点也不一样。前者的历史事实既是手段也是目标，要让学生能够概述其历程，并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住，而是作为“脚手架”，以增进学生对结论性知识的理解，并进一步促成对科学的本质的理解。怎样判断某一生物科学史材料是作为教学素材还是作为课程内容要素呈现的？判断依据是课标中具体内容标准是否有明确的要求。例如在高中生物教材中作为课程内容要素的科学史有，细胞学说的建立过程、人类对遗传物质的探索过程、植物生长素的发现等。而仅仅作为素材的科学史有，细胞膜结构的探索历程、促胰液素的发现、稳态概念的提出和发展等。
问题三：材料粗放、教学吃力
【现象点击】
教师在教科书所提供的生物科学史材料之外又做了较多的扩展，课堂上用PPT一屏一屏地展示历史上科学家如何进行研究，对背景、材料、方法、结果、结论作详细、具体的介绍。学生则忙于阅读，接受诸多人名、年代、研究事实的信息轰炸，却没有时间深入思考。这样的课堂里，由于素材补充过多，教学费时、费力，而结果却是师生迷失于历史琐碎事实的泥潭中。
【原因探析】
科学史教学不是求多求全，而是求精。有些教师认为新课改既然要求教师要学会用教材教，要积极开发课程资源，因此就认为多补充一些课外教学资源会有助于教学的提升。于是很多教师就很认真地查资料，课堂上尽可能地给学生多呈现资料，或是干脆替换教材中的科学史资料。而教师在选材时又没有考虑所选资料的价值、意义等教育因素，简单的资料累积只会加重学生的学习负担，还不能很好地让学生得到科学方法的熏陶和科学思维的训练。
【对策研究】
教师在课堂上展示给学生的，应该是从众多史料中精选出的必要的、易于理解的，且有主线贯穿的历史资料，因为在课堂上有限的时间内，使用概括性的、简明扼要的材料往往更为有效。换言之，课堂里出现的科学史材料，应该是先行者加工过的材料，而不是原始的历史事件。教科书对所介绍的生物科学史已经做了精加工，教师要补充史料，应该在理解教科书的基础上作必要的扩展，而不是热衷于历史素材的量的扩张。
比较成功的生物科学史教学案例，其共性是：教师提供的科学史材料精炼，有内在的线索贯穿，所提问题环环相扣、层层深入，还原了知识的形成过程，促进了知识的理解或科学方法的掌握。学生学习过程中，有资料的阅读，有挑战性问题引领。学生既理解了知识，又提升了科学思维能力，还体验了科学的开放性。例如，生物膜结构的探索历程，从1895年欧文顿研究植物细胞膜通透性实验开始，到1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，近80年的时间里有多位科学家做了很多复杂的探索工作。研究过程中，假说被一次又一次提出又一再修正，最终流动镶嵌模型得到普遍认可。
问题四：理解偏颇、评论失当
【案例呈现】
在“光合作用的探究历程”教学过程中，在讲到海尔蒙特实验时，有教师提出：“从实验设计的原则来看，海尔蒙特的实验结论是否完全正确？”然后让学生展开讨论。最后，师生一起总结出，“海尔蒙特的实验设计不符合单一变量原则”，“应该设计单一变量实验确定水、矿物质、空气在植物生长中的作用”。
【原因探析】
对科学家的实验进行恰当的评述，确实有益于培养学生的批判性思维和实验设计能力。但是，本案例中的质疑本身却让人质疑：其一，很难设置单一变量实验分别研究空气、水和矿物质在植物生长中的作用；其二，这个实验是一个析因实验，不一定遵循单一变量原则。
【对策研究】
历史是客观的，但是，对历史的理解却可能是主观的。因此，我们在评述历史时，要用历史的眼光，全方位理解历史，在理解的基础上对历史上科学家的工作作恰当评述。评述时，我们应该对历史持有“温情与敬意”的情感[7]。
笔者认为，对于生物科学史上一些科学家认识的局限性，在教学中不一定都要着眼于对此进行“批判行思维”，而是可以更注意着眼于以下两个方面来挖掘其教育价值。其一，学生看到历史上科学家认识的局限性，可以认识到早期的科学家在解释自然现象时与他们一样有类似的前概念，从而增强他们转变概念的积极性与动机[8]。其二，引导学生认识科学的开放性，从而深刻理解科学的本质。
生物科学史中沉淀了众多科学家对生命世界探索的精彩片段。良好的生物科学史教学，应该是从中选择了恰当的材料，运用了恰当的手段，达到了最佳教学效果，让学生似乎身临其境从而获得众多启示的教学。托克维尔曾说：“当过去不再照亮未来时，人心将在黑暗中徘徊。”那么，在中学生物课堂里，生物科学史不但应该在场，而且应该“照亮学生的未来”。
参考文献：
[1]张仁玉.高中生物科学史教学现状研究[D].东北师范大学，2009：42-45.
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[3]王荐.把生命科学史引入中学生物学教学[J].课程・教材・教法，2002，(1):52-54.
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[5]刘本举.例析科学史的教育功能与教学实践[J].生物学教学2006，（2）：22-24.
[6][比利时]萨顿．科学的生命[M]．刘，译.北京：商务印书馆，1987：3-24．
[7]钱穆.国史大纲・凡读本书请先具下列诸信念[M].北京：商务印书馆，1996：1.
关键词：科学技术史 历史科学 内史 外史
广义的历史是所有人的生活历程。科学探索和技术创造活动是人类生活的一个重要方面。在很大程度上，正是由于技术和科学的产生，才使人类的生活和其它动物的生活产生了质的区别。技术的历史反映着人类生存和发展状况的变化轨迹；科学的历史同人类精神、思想和世界观的进步密切相关。因而，科学技术史是人类历史的一个重要部分。自然科学史作为一门独立学科，兴起较晚。但是，由于科学理性的巨大力量和科学技术发展对人类社会前进的深刻影响，科学技术史研究逐渐成为人类文化史、社会发展史别引人注目的内容。
1 科学技术史与历史科学
科学技术史本质上是一门历史科学，它描述的是科学和技术从生产到发展的史实，是自然科学和应用科学的历史。它是历史学领域中发展较晚、具有特殊性质的一个分支，是一门位于自然科学、技术科学与社会科学交叉接壤位置的边缘学科。美国著名科学史家萨顿（G.SONTON.1884-1956）曾经指出，历史学发展中最早的领域是政治史、军事史，以后才是经济史，最后才是文化史。在文化的历史研究中，宗教史是最早出现的，然后是艺术史，出现最晚的则是对科学的历史研究。出现这样的研究顺序是很正常的，这是因为系统的观察、实验与严密的逻辑体系相结合的近代科学产生于文艺复兴运动之后的17世纪。在这之前，历史的其他分支早已有人进行了认真地研究了。经过18世纪英国产业革命的技术机械化、19世纪欧美国家实现的技术科学化和科学理论化之后，从经济在市场竞争和科学技术的带动下获得飞速发展的史实中，人们逐渐认识到科学、技术对社会发展的深刻影响。马克思、恩格斯正是通过对资本主义和对科学技术历史的考察，才明确提出：科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量，是最高意义上的革命力量。马克思、恩格斯的这一科学论断，又经历了为世纪社会实践的检验，人们进一步认识到科学技术作为生产力的构成要素日益发挥了关键能动的作用。正是这种日渐深化的认识，科学技术的历史研究在历史学中的重要地位才逐渐被置于它应有的位置。
历史学家之所以拒科学史于门外的原因很多，主要的原因可以归纳为：
第一，研究对象不同。历史学家首先注意的是人与人之间的关系。科学史则是研究人与自然的关系，研究人类认识自然、适应自然、利用自然和改造自然的历史。其实，历史学研究的深人，要求历史学家的视野从战争、政治和帝王将相的范围内跳出去，向文学、艺术、宗教、经济等领域延伸，把文化和思想的发展也包括进去。这种新的历史观就必然会促进历史学的发展。当然，科学史的发展也是其中。科学史的发展不仅从内容上是对历史学的重要补充，而且它将人们的历史观从人与人的关系扩展到人与自然、人类在自然界的地位和能动作用等更广阔的领域。
第二，研究内容的差异。由于研究对象的不同，科学史家常需阅读的是一些科学著作，这些科学著作则往往专业语言很强，对于多数只是在中学阶段接触过自然科学的历史学家来说就很难看懂。这样一代传一代，造成一些历史学家对科学史越来越生疏。
事实上，科学技术史，从它的内容来看，从事自然科学，技术研究的学者较熟悉；若从研究的对象和范畴来看，他更倾向于社会科学。但是无论是自然科学、技术科学的学者，还是社会科学的学者，研究科学技术史都有自己的某种局限，这正是科学技术史作为边缘学科的一个特点。
2 科学技术史研究中的内史与外史
在科学史研究中，所谓内史（internal history），主要研究某一学科本身发展的过程，包括重要的事件、成就、仪器、方法、著作、人物等等，以及与此相关的年代问题。所谓外史（external history），则侧重于研究该学科发展过程中与外部环境之间的相互影响和作用，以及该学科在历史上的社会功能和文化性质；而这外部环境可以包括政治、经济、军事、风俗、地理、文化等许多方面。
内史外史问题，也不免要牵涉到上面所谈到的三种科学史研究方法。其实传统的编年史方法正是以前作纯内史研究的不二法门，国内以往大量的科学史论著都证明了这一点（然而真正的深湛之作，却也不能不适度引入思想史方法），而成功的外史研究则无论如何不能不借助于社会学的方法。
从内史到外史，并非研究对象的简单扩展，而是思路和视角的重大转换。就纯粹的内史而言，是将科学史看成科学自身的历史（至少就国内以往的情况看来基本是如此）；而外史研究要求将科学史看成整个人类文明史的一个组成部分。由于思路的拓展和视角的转换，同一个对象被置于不同的背景之中，它所呈现出来的情状和意义也就大不相同了。
我们可以简单归纳外史研究的三重动因：
第一，科学史研究自身深入发展的需要。
第二，科学史研究者拓展新的研究领域的需要。
第三，将人类文明视为一个整体，着眼于沟通自然科学与人文科学。
前两种动因产生于科学史研究者群体之内，第三种动因则可能吸引人文学者加入到科学史研究的队伍中来——事实上这种现象近年在国外已不时可见。
3 科学史的三种研究方法
科学史研究，与其它学术活动一样，是一种智力活动，有它自己的“游戏规则”；按照学术规则运作，这就是科学史研究应有的方法，同时也就使科学史研究具有了意义。而比较有成效的方法，至少已经有3种。
第一种是实证主义的编年史方法。这种方法在古代史学中早已被使用，也是现代形态的科学史研究中仍在大量使用的方法，在目前国内科学史界则仍是最主要的方法。在中国，这种方法与当年乾嘉诸老的考据之法有一脉相承之处。编年史的方法主要是以年代为线索，对史事进行梳理考证，力图勾画出历史的准确面貌。此法的优点，首先是无论在什么情况下都不可能不在一定程度上使用它。其弊则在于有时难免流于琐碎，或是将研究变成“成就年表”的编制而缺乏深刻的思想。
第二种是思想史学派的概念分析方法。这种方法在科学史研究中的使用，大体到20世纪初才出现。这种方法主张研究原始文献——主要不是为了发现其中有多少成就，而是为了研究这些文献的作者当时究竟是怎么想的，重视的是思想概念的发展和演化。体现这种方法的科学史著作，较著名的有1939年柯瓦雷（A.Koyre）的《伽利略研究》和1949年巴特菲尔德（H.Butterfield）的《近代科学的起源》等。巴特菲尔德反对将科学史研究变成编制“成就年表”的工作，认为如果这样的话：
我们这部科学史的整个结构就是无生命的，它的整个形式也就受到了歪曲。事实已经证明，了解早期科学家们遭受的失败和他们提出的错误的假说，考察在特定时期中看来是不可逾越的特殊的知识障碍。甚至研究虽已陷入盲谷，但总的来说对科学进步仍有影响的那些科学发展的过程，几乎是更为有益的。
思想史学派的概念分析方法以及在这种方法指导下所产生的研究成果，在国内科学史界影响很小。至于国内近年亦有标举为“科学思想史”的著作，则属于另外一种路数——国内似乎通常将“科学思想史”理解为科学史下面的一个分支，而不是一种指导科学史研究的方法。
与上述两种方法并列的，是20世纪的第三种方法，即社会学的方法。1931年，前苏联科学史家在第二届国际科学史大会上发表了题为“牛顿《原理》的社会经济根源”的论文，标志着特有的科学史研究方法的出现。这种方法此后得到一些左翼科学史家的追随，1939年贝尔纳（J.D.Bernal）的《科学的社会功能》是这方面有代表性的著作。而几乎与此同时，默顿（R.K.Merton）的名著《十七世纪英国的科学、技术与社会》也问世了（1938年），成为科学社会学方面开创性的著作，这是以社会学方法研究科学史的更重要的派别。
以上三种方法，从本质上说未必有优劣高下之分，在使用时也很难截然分开。至于思想史和社会学这两种方法相互之间的关系和作用，可以有如下的认识：
思想史和社会史方法作为科学发展的两种解释，有它们各自独到的地方，但也都有不足之处。这些不足之处虽已被广泛而且深入地讨论过，但是一种新的对内史和外史的更高层次的综合尚未出现，也许，以新的综合取代它们根本就是不可能的，也许在理解科学的发展方面，它们都享有基础地位，唯有两者的互补才能构成一部完整的科学史。
总之，科学技术史是一个复杂的多面体，对它的描述常常可以有许多侧面或采用多种方法。取向侧重的不同，其描述就会有不同的面貌和内涵。假若几个取向都能兼顾到，这当然很好，是较全面的。但是，在实际操作中，不仅是几个取向难以兼顾，有时甚至连一个取向也难以做好。对于科学技术史研究起步较晚的中国，情况更是如此。
参考文献：
[1]曹天予.魅力与危险——对科学史后现代主义观的反思.自然辩证法通讯，1993.3.
[2]吴国盛.走向科学思想史.自然辩证法研究，1994.2.
关键词：生物科学史科学素养措施
随着我国新课程改革如火如荼的进行，在日常教学中如何提高学生科学素质，加强学生的科学素养成为了教育界非常关注的问题，如何科学的利用科学史教育是其中很重要的一环。各个学科都有各自光辉的发展历程，生物科学作为理科科学教育中的重要一环，也不例外，虽然生物科学历史并不长，但在塑造具有良好科学素养的人才方面有着得天独厚的条件和优势，那就是启发和想象、改革和开创、综合和总结的广泛应用。
1.关于科学素养
有科学素养还包括一些特定门类的能力。具体来说包括六个方面：（1）有科学素养就意味着一个人对日常所见所历的各种事物能够提出、能够发现、能够回答因好奇心而引发出来的一些问题。（2）有科学素养就意味着一个人已有能力描述、解释，甚至预言一些自然现象。（3）有科学素养就意味着一个人能读懂通俗报刊刊载的科学文章，能参与就有关结论是否有充分根据的问题所作的社交谈话。（4）有科学素养就意味着一个人能识别国家和地方决定所赖以为基础的科学问题，并且能提出有科学技术根据的见解来。（5）有科学素养的公民应能根据信息源和产生此信息所用的方法来评估科学信息的可靠程度。（6）有科学素养还意味着有能力提出和评价有论据的论点，并且能恰如其分地运用从这些论点得出的结论。
如何加强和改善生物科学史的教育，如何让同学领会到科学家的精神和科学的方法，如何把科学史教育与其它知识的学习紧密联系起来，这是我们目前面临的首要问题。
2.1生物科学史概念的界定：
生物科学史是指生物科学（即生命科学）发生和发展的具体过程，以及这个过程的实质及其内在的发展规律。但是在中学阶段，我们对生物科学史的学习不是对整个生物科学的发展历程进行研究，我们关注的仅仅是在这个过程中与我们的学习内容密切相关的一些重要的、典型的、具有经典意义的一些实验探索和从中所能得到的结论，以及这些实验和所得结论之间所存在的因果关系，同时启发和体会科学探索的精神，侧重与教学实践相结合。
2.2科学史教育的内涵：
美国著名的科学史家萨顿说过：“一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具，无论有形或无形，由一系列人物创造出来，以解决他们遇到的某些问题。每种工具和方法都是人类智慧的结晶。”揣摩科学前辈探究的过程，实质上是学习科学方法，领悟探究本质的过程。对科学方法的学习，对探究本质的理解，为教学中探究活动的开展提供了科学理论的指导和依据，反过来，探究活动为实践科学方法提供切实的锻炼机会，巩固科学方法的学习，两者互相促进，体现了理论与实践相结合的模式，正是科学素养的体现，对提高学生科学素质有重要意义。
2.3日常教学中加强科学史教育的具体策略
2.3.1利用生物学家的生平和事迹，对学生进行科学精神和价值观的教育。
从人文角度分析，科学史中蕴涵着丰富的精神养料。在教材中写进科学家的姓名和事迹，不仅是对科学家的一种尊重和褒扬，更是对青年学生的一种教育。这种教育主要是科学家人格力量、科学态度、工作精神和人生观、价值观对学生启发与感召。例如科学家敢于怀疑的科学精神、求真的科学精神和创新的科学精神。学生首先要具有一种怀疑精神，它要求人们凡事都要问个为什么，追问它究竟有什么根据，而不是轻信盲从。摩尔根对基因在染色体上这一真理的证实很好的体现了这种精神。开始摩尔根对当时已经被接受的孟德尔遗传定律是持怀疑态度的，但是他通过自己的研究，以大量的实验为证据，不仅验证了孟德尔遗传定律的正确性，更揭示出基因与染色体的关系，不仅如此，摩尔根进一步研究，还揭示出遗传学第三定律基因的连锁和交换定律，成为遗传学史上里程碑式人物。
2.3.2再现知识的发生过程，变结论式教学为过程式教学。
中学生物学知识是前人科学研究的成果，通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现，可以让学生体验生物学知识的形成过程，从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这样的教学既传授了知识，更培养了学生的科学思维，变被动的学习科学史知识为主动的探索科学史知识，而我们要努力创造条件，选择一些比较简单的科学发现过程，引导同学们尝试着重走发现之路，让同学们直面前辈科学家的探索和困惑、希望和挑战、成功和失败，建立科学史教育的新模式。
2.2.3体会科学成就的取得，引导学生进行科学探究。
提高生物科学素养的教学途径多种多样，但探究性学习是最好的教学策略、方式之一。探究式教学作为一种现代教学模式，它是模拟科学家面对疑难情境，搜集和加工所需要的资料，最后解决问题的过程。每一个知识点的产生过程，就是一个探究的过程。生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史。从科学的本质出发，倡导探究性学习正符合科学本身的特点，通过科学史研究，学生很容易体会出科学探究的重要性。
2.3.4利用科学史“故事性”，培养学生的学习兴趣。
教材中出现的大量材料，有的可以作为新课的引入，有的可以激发学生的学习兴趣，还有的可以提高学生学科知识的理解，教师在教学中要运用合适的方法引导学生仔细阅读、启发学生积极思考，自主发现问题，从而激发学生的求知欲和内驱力。例如色盲症的发现、孟德尔生平介绍、斯帕兰扎尼实验等故事性强的材料都很适合作的课程引入；基因与染色体关系探究过程等史实可以用以激发学生的学习兴趣。
3.小结
科学素养也可简约地概括为一个人的爱科学、学科学、做科学和用科学的水平。用科学应是最高的境界。教师利用科学史教育，提高高中生科学素养和科学素质，使学生具有科学精神、树立科学的态度、掌握科学的方法，学会发现问题、探究问题，今后才能有望在生物科学的领域中更好地发挥自己的才能，成为国家的栋梁之材。
参考文献
[1]《我对“提高生物科学素养”的理解》.朱正威
【关键词】科学史 教师 理科 教学
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1003-8809（2010）12-0095-01
在笔者所在高校曾组织开展的第五届青年教师讲课比赛中，每位参赛老师的讲授都很出彩，但是理工类的高分都出自在理科课程中融入了科学史教学的那些教师。这样的教学往往不那么生硬，不那么枯燥。比如有位老师在讲述“多普勒效应”的时候，引入了多普勒的生平介绍，并且图文并茂地讲解。这位老师灵活运用了科学史，增加了理科教学的趣味性，使课堂教学变得有趣。这样的讲解比纯粹讲解定律定理更容易被学生理解并记忆深刻些。确实，学习科学史可以增加自然科学教学的趣味性，科学史有助于理科教学。
近年来科学史的教育价值重新受到国际科学教育界的高度重视，并以科学史、科学哲学和科学社会学的形式进入科学课程中，成为国际上科学教育改革的一个不容忽视的发展趋势。如美国的“2061计划”选取了科学史上十个意义重大的发现和变革，旨在说明科学知识的发展过程和影响。作为具体实施方案之一的《美国国家科学教育标准》则将科学的历史和科学的本质并为一个标题“要深刻理解科学的本质，必须了解科学发展的历史，从科学发展的历史中学生领悟到科学的本质。”
在我国的科学教育中，科学史教育正在逐渐引起人们的注意，许多问题值得在实践中进一步探讨。比如现在很多中学在积极探讨是否文理分科。再比如高考考试科目的改革，有考试方式为3+X的，也有中学校长推荐优秀学生直接参加高等学校入学面试考试的。这些对学生们文理知识的交互理解和掌握有较高的要求。再有，最近比较热议的 “国考”，其内容涵盖法律、政治、经济、管理、历史、自然、科技等多方面的知识。比如，有道国考题目：
下列对哲学家及其思想的认定不正确的是：
A.老子早于庄子，庄子早于韩非子
B.亚里士多德师从柏拉图，柏拉图师从苏格拉底
C.的实践观同于列宁，列宁的实践观同于马克思
D.尼采的非理性主义源于叔本华，叔本华的非理性主义源于培根
还有道题:
下列关于武器装备的说法不正确的是：
A.核潜艇装备的主要是核武器
B.“歼十”战斗机是国产飞机
C.弩是中国最早发明的
D.AK-47是前苏联研制的一种自动步枪
如果没有对科学史的了解和掌握，是很难正确完成这些考题的。
由此看来，基础科学课程的教学主要是提高学生的科学素养，加深学生对科学概念、科学过程和社会背景的理解。而科学史的学习可以帮助学生把握科学的本质，全面理解科学与人类的关系，能有效提升学生的综合文化素养。科学史的创始人乔治・萨顿说得好，科学史是自然科学与人文科学之间的桥梁，它能够帮助学生获得自然科学的整体形象、人性的形象，从而全面理解科学、以及科学与人文的关系。
科学史的学习可以使理科功课的学习变得有趣。阿基米德在浴盆里发现了浮力定律后，大喊大叫着跑上街道，赤身地告诉每一个人他终于发现了；牛顿在一个炎热的午间躺在一棵苹果树下思考行星运动的规律，结果一个熟透了的苹果掉下来打中了他，使他茅塞顿开发现了万有引力定律……。这些科学传奇故事能诱发学生们对神奇科学世界的向往。
虽然传奇故事往往过于强调科学发现的偶然性和机遇性，但它所能告诉人们的科学思想的逻辑行程和历史行程，对理科学习肯定是有益的。众所周知，经过哥白尼、开普勒、伽利略等许多人的巨大努力之后，牛顿才建立了经典力学体系；达尔文经过几十年的探索才提出了生物进化理论；从19世纪末物理学天空中的“两朵乌云”给物理学家们带来的巨大烦恼，到20世纪初相对论和量子力学的建立，同样是一大批科学精英不畏艰难上下求索的结果。
在理科课程中增加科学史的学习，可以使学生们明白，万事万物都是运动发展的，科学也一样，它植根于特定的文化土壤，在一定的历史条件下产生，并不断向前发展的。亚里士多德“较重物体的下坠速度会比较轻物体的快”的这一观点曾在物理学界一度盛行，而直到十六世纪才最终寿终正寝，被伽利略从比萨斜上掷下两个不同重量圆球的实验。
基于以上，我很赞同这一观点：“科学史有助于理科教学”。
笔者所在的高校是一个理工类较文科类发达的学校，要使理工类课程的教学更上一个台阶，就需要更加注重科学史课程的开展，以及科学史在理工类课程中的灵活运用。授课教师们不仅仅可以在教学中穿插科学史的故事，使用案例教学法，还可以举办科学史的专题讲座，或者开设科学史公共选修课程等。
不过，现今多数理科教学不谈历史，如果有也只是历史方面的点缀，诸如牛顿的生卒年月等。把科学史有机地揉进理科教学中，虽是我们大力提倡的，但做起来很困难，而且效果不好。自然科学本身技术性太强，科学教育必须花大部分精力于训练学生的技能方面，而科学史的引入肯定会分散精力，削弱技能训练。因此，科学史与理科教学整合时，不能用科学史来取科教学。在内容的选取上要做到去粗取精、削枝强干，使科学史线索单一、脉络清晰；要使有限的篇幅和精选的事例，通过学生的参与，折射出科学的全景。
在近代科学的创建时期为新时代高声呐喊的英国哲学家弗兰西斯・培根曾说过，“读史使人明智”。在科学已经无孔不入地渗透在人类生活各个层面的今天，我们不再对我们身边的科学表现出惊奇，我们已经对科学无动于衷，而恰恰在此时，我们需要回顾科学的历史，因为读史使人明智，阅读科学的历史将使科学时代的人们变得深思熟虑、深谋远虑。
参考文献：
1. 吴国盛，科学的历程，北京大学出版社，2007.5
2. 丹皮尔著，李珩译，中国人民大学出版社，2010.4
1人类学中的文化相对主义
文化相对主义观念是现代文化人类学的基础，被学者评价为“人类学给20世纪最重要的思想献礼”〔1〕。文化相对主义之所以获得这么高的评价，是和这一观念出现的背景、在人类学中的地位以及对其它学科的影响分不开的。文化相对主义思想和“历史特殊论”学派相伴而生。20世纪初，西方文化人类学界出现了一个以人类学家博厄斯（Boas）为代表的历史特殊论学派，虽然这个学派的盛行时期是19世纪末到20世纪30年代，但却在整个人类学界产生了重要的影响，直到今天仍然具有相当的地位。其中，历史特殊论和文化相对主义观念是这一学派看待种族和文化问题的基本立场。文化相对主义的观念经过后继发展，成为人类学研究的基本观念之一。
对于文化人类学的研究目标，博厄斯提出了历史特殊论的主张。他认为“每一个民族文化都有其自身的特殊历史，所以，只能根据每个民族的特点来研究文化”，由于“文化现象太复杂，而文化现象越复杂，则它们的规律就越具有特殊性”，因此，“想建立一个适用于任何地方、任何事例，并能解释它的过去与预测未来的概括性结论是徒劳的”〔2〕。虽然博厄斯并没有直接提出文化相对主义，但在他的历史特殊论中，已经包含了这一思想。在博厄斯之后，由他所培养或影响的一批人类学家包括露丝•本尼迪克特（RuthBenedict）等在继承博厄斯思想的基础上进一步发展了文化相对主义的思想。文化相对主义的直接提出者是博厄斯的弟子，美国文化人类学家梅尔维尔•赫斯科维奇（MelvilleJ．Herskovits）。以赫斯科维奇为代表的文化相对主义思想可以表述为：“衡量文化没有绝对或惟一标准，只有相对的标准，每种文化具有独特的性质和充分的价值，否认欧美的价值体系的绝对意义；文化没有先进落后、文明野蛮之别，所以要尊重其他民族的任何一种文化：不能借口某个部落没有独立发展能力而进行干涉；全人类文化有本质上的共同性，只不过这种共性有时通过不同的形式表现出来”〔3〕。
从文化相对主义主要思想的表述中可以看出，文化相对论者认为每一个文化必须从“那个文化”的立场来理解，主张“将文化行为放入具体的历史、环境和社会中加以评估”〔4〕。人类学家本着相对主义的态度，致力于不同文化之间的相互理解，认为不同文化体现了人类生活的不同方式，是人类所选择的不同途径，每一个特定的时期，每一个特定的社会，都有属于它自己的特殊尺度或立场。接受文化相对主义的理念对于克服“我族中心主义”起着重要的作用，形成人类学家研究不同文化背景下人类行为的基础。关于相对主义的若干争论，反映了不同的态度和立场，但是，有一些争论产生于混淆和误解。本尼迪克特通过自己的实际研究，指出，“对文化相对性的承认，有其自身的价值，这些价值未必就是那些绝对主义者哲学理论所宣称的价值。……它激起悲观，是因为它把陈旧的原则完全打乱了，而不是由于它包含着任何内在的困难”〔5〕。真正理解和把握人类学意义上的文化相对主义，需要意识到人类学文化相对主义的本质：
第一，文化相对主义所反对的是绝对主义，而不是普遍主义。文化相对主义思想的核心之一就是承认全人类文化有本质上的共同性，只是这种共同性具有不同的表现形式，这是对多样性和普遍性的承认。因此相对主义所反对的是那些以普遍主义面貌出现的绝对主义，而不是普遍主义，“相对主义和普遍主义在文化研究中并不构成非此即彼的对立，相反，文化相对主义在实践中暴露出来的问题表明，若无普遍主义作为必要的限定和补充，相对主义就会走向极端，演化成绝对主义的另一种形态”〔6〕。也就是说，人类学家所主张的文化相对主义反对极端的相对主义，因为极端的相对主义成了另一种形式的绝对主义。同时，在人类学的具体实践中，“原则上意识到当地文化的价值不会使我们卷入极端的相对主义。如果处于极端的相对主义这一位置，则对所有文化的尊重在民族志的撰述中会沦落为一种荒谬滑稽且极为拙劣的模仿和描述”〔7〕。这一点对于我们如何看待以普适面貌出现的现代西方科学有着重要意义。
第二，文化人类学的相对主义并不是不要标准，而是反对西方标准或唯一标准。这一点所体现的是评价标准的多样性。博厄斯指出，“衡量文化没有绝对的判别标准。尺度是需要的，但不能只有西方文明一个尺度”〔8〕。相对主义不是不要标准，而是认为文化是多元的，真理不止一个，因此评价标准也应当是多样的。这是相对主义给我们的启示之一，正是在上述意义上，下文讨论文化相对主义的科学观及其对科学史研究的影响，并就相关问题进行讨论。
2文化相对主义观念对科学史研究的影响
1）文化相对主义的科学观实际上，在人类学领域中公认的文化相对主义，最初并没有直接涉及到自然科学，以往的人类学家在处理自然科学时总是小心翼翼的。对于早期人类学家比如进化论学者来说，要是有人提出“科学”也可以当作“巫术”一样来研究，他们肯定会惊讶得合不拢嘴，因为在当时他们并不明白“巫术和科学之间的区别仅仅在于象征意义的不同”，并且认为科学和巫术之间的差异是“理性的、真实的，不能加以任何夸饰”〔9〕。随着人类学学者进入到STS研究领域，以及科学哲学、科学史研究者对人类学理论和观念的引入和借鉴，文化相对主义的观念才被带入到对科学的研究之中。科学是唯一的还是多元的，是绝对的还是相对的？这是对科学进行社会、文化研究时必须要回答的问题。文化相对主义的科学观体现在对科学文化多样性的承认，以及对评价标准相对性的倡导。
（1）科学文化的多元性。人类学的一个很重要的特征是对多元性和多元文化的提倡，以及对“他者”或“他文化”的承认和尊重。现代人类学站在相对主义的立场上，反对种族主义，认为“文化必须总是理解成复数的，只可在其特定的背景中才能进行判断”〔10〕。复数文化概念的提出，能够对那些所谓具有普遍合理性的假设做出有益的批判和修正，任何“将单一的文化价值渲染成放之四海而皆准的真理的论调必然遭到它的批判和有力抵制”〔11〕。采用复数的文化形式是要强调，人类学家要用批判的眼光去看待那些被认为是构成这个世界的唯一准则。人类学的复数文化观念并不是显而易见的，尤其是当把这种复数观念应用到科学之上时。在复数文化观念以及批判的眼光之下，人类学提出了人类构建科学体系的多样性，“由于对科学价值的取向不一，人类可以构建的科学知识框架和资料积累的办法以及该积累哪些知识的取向，是可以呈现若干种不同的可能性”〔12〕，现代科学和技术只是当代文化的产物，而其它科学传统则是其它文化的产物，小写的复数“sciences”，开始代替了大写的单数的“Sci－ence”①。复数的科学表明了对文化多样性的承认和对西方科学技术的反思，在文化相对主义的观点之下，也就是要承认并尊重科学文化的多样性和相异性。#p#分页标题#e#
（2）评价标准的相对性。与科学文化多样性相关的就是评价标准的相对性。在人类学看来，文化相对主义的最初原则，就是“理解和判断必须基于当地的背景”，并保持对地方文化的尊敬。当人类学开始把自然科学当作研究对象时，就开始关注西方意义上的科学知识的地位问题，质疑西方科学对其它文化系统的特权地位，以及科学和理性的等同关系。事实上这种质疑也提出了科学的评价标准问题。在传统的描述中，总是用西方的标准来评价其它文化和其它民族中的科学。正如西方学者拉波特（NigelRapport）等人指出的，从西方的立场来看存在下面的观念：我们有科学，而他们有巫术；我们有历史，他们有神话；我们有高科技的农业，他们则是小农经济；我们有牧师，他们有萨满；或者我们有科学，他们有萨满；我们有哲学，他们有信仰；我们有文化，他们没文化；或者我们能书写，他们则是口头传承；我们有剧场，他们有仪式；我们有政府，他们有长者；我们有理性，他们则是前逻辑；我们是个人主义的，他们则是社区的———如此等等〔13〕。
这种对比实际上破坏了文化相对主义最初的原则。当用西方科学的标准去评价其它文化时，是把西方科学当作了普适性的标准。由于提出人类构建科学体系的多样可能性，人类学主张对各种知识体系采取平等看待的态度。科学被看作是众多文化系统中的一种，而不再是“唯一合理的，客观的”真理。所谓评价标准的相对性，是指不能把现代西方科学当作评价其它认知体系的唯一标准。与那种认为现代科学是唯一的，普适的观点不同，从人类学的角度来看，任何以某一种科学框架为标准，去评价甚至排斥其它科学框架的做法都是行不通的。总之，复数文化和复数科学概念的应用，是对绝对唯一标准的挑战，科学知识是人类社会文化的产物，每个民族都有自己的科学———科学知识是多样的，评价的标准是相对的。
2）对科学史研究的影响人类学文化相对主义所带来的科学观的改变，使得科学史研究转变为研究“sciences”的“histo－ries”。以文化相对主义的视角来看，现代科学只是“理解并对我们的存在赋予意义的人类努力的连续体的一部分”〔14〕，科学史研究的对象既包括现代世界中不同的科学文化系统，也包括历史上的各种科学或知识形态。采用文化相对主义的观念，就是要在科学史的研究中平等地看待这些不同的科学文化系统。文化相对主义观念对科学史研究的影响表现为：
（1）文化相对主义观念对西方中心主义的科学史的批判。在西方中心主义以及唯科学主义的观念中，“科学是和迷信以及神秘实践相对立的。科学家是和‘原始’人以及他们自己社会中的门外汉们相对立的。当代的西方科学是和其它文明中———比如中国、印度、伊斯兰的科学相对立的”〔15〕。在这种观念看来，好像西方的科学和其它文明中的科学是没有关系的，或者非西方文明中的科学只在过去存在。这种观点事实上是将不同的科学形态放到进化的序列之中，将西方科学放置到进化的前端，而其它科学文化系统则处于序列的后面。针对这种观念，白馥兰（FrancescaBray）采取了一种文化相对主义和反种族中心主义的态度。她提出，一种批判性的科学史应该探讨科技体系在具体境域中的含义，不以建立比较的等级（并强化种族中心主义的论断）为目的，而是要严肃深入地研究另一种世界的构造。用以衡量科技成就的一般标准要与具体文化联系起来，与西方世界的科学相比，“其他的世界是由其他的方式造成的。过去的社会是如何看待他们的世界以及他们在其中的处境？他们的需要和意愿是什么？科技对于制造和满足这些意愿、对于维持与改造社会结构起了什么作用？这样的问题能够提供探索非西方社会科技的框架”〔16〕。白馥兰在把技术本身当作文化的基础上，提倡在技术史研究中引入人类学视角从而对技术史的多元性进行研究，这也充分反映了她对技术的“标准观念”以及传统技术史研究模式的批判。
（2）对多元科学史的提倡。科学文化的多元性，相应的即是科学史研究的多元性和多样性。文化相对主义观念认为，历史地来看，“不同的文化拥有不同的科学和技术。今天现代的，世界性的科学和技术———也就是在世界各地的大多数大学里教授的科学———只是当今现代文化的产物，正如古希腊科学、印度科学，中国科学等等是它们自身文化的产物一样”〔17〕。在科学史研究中，对上述原则的提倡体现在具体的研究对象、研究实践以及研究成果上。以医学史研究为例，世界上存在着不同医疗体系，比如西方的生物医学、中国的传统中医体系、印度的吠陀传统等〔18〕，这些不同医疗体系的背后，包含着不同的世界观、宇宙观、自然观，以及对于身体、心智、疾病、健康的不同观念和态度。因此，在医学史的研究中，就是要在承认以及平等对待这些医疗体系的前提下，去考察整个体系背后的文化因素。采取这种文化相对主义的开放态度，才能够更加深刻全面地展现人类医疗体系的多元化和多样性。科学史的研究具有文化多元性和多样性的特征，这是文化相对主义科学观的一个体现。印度学者查托帕迪亚雅（Chattopadhyaya）提出，我们必须看到，在一种文化中是“科学”的东西，在另一种文化中却可能是“神秘主义”的东西；当我们说某物是“科学”的时候，在另一种文化中却可能用“神秘主义的”这个说法来描述。这就说明在科学史研究中，要意识到并尊重科学标准的多样性。一个社会中的人在理解另一个时代或同时代其它社会的科学和文化时，若只运用他自己的概念框架，而不顾及另外一个社会中的人们对其科学和文化的理解，他将会遇到严重的交流困难〔19〕。采用文化相对主义立场看待科学史，我们能够将自己从对科学的崇拜中解放出来，那么我们就能尽力地去理解它，能够在“没有愤怒和偏见的情况下，去辨明科学和技术的人类面相”〔20〕。
对多元科学史的提倡，一方面表现为上文所述的科学史本身的多元性和多样性，从另一个层面来看，科学史的叙述方式也不是单一和绝对的，而是多样的，这是文化相对主义在科学史研究中的另一个重要体现。科学的普遍性和唯一性遭到质疑，这种观念在科学史的研究之中体现为对传统历史叙述方式的批判和再考察。科学史的叙述不再只是呈现连续、进步的图像，而是要呈现出一种丰富多样的图景。需要补充说明的是科学知识社会学（SSK）所采取的相对主义立场。虽然科学知识社会学的相关研究不是本文重点讨论的对象，但是有必要提及强纲领的代表人物大卫•布鲁尔（DavidBloor）、巴里•巴恩斯（BarryBarnes）等对相对主义的相关论述以及对科学史案例的讨论。#p#分页标题#e#
几乎所有建构主义者都采取了相对主义的立场，SSK学者一般都承认自己的这一立场。布鲁尔在《科学知识：一种社会学的分析》一书的中文版序言中指出，相对主义所针对的是绝对主义，“作为相对主义它意味着：不相信存在任何终极的和绝对的判断的可能性。如果以更一般的方式来陈述，它意味着不存在任何知识可以宣称具有绝对真理的地位。任何真理性宣称都是相对于历史性的、社会性的、甚至是生物性的偶然性集合而存在。”〔21〕。巴恩斯、布鲁尔等人分析了一些科学史上以及当代的案例，比如N射线的研究工作，中医中的针灸实践，科学史上的占星术，以及医学上的顺势疗法等，并且指出，“无论如何，这些种种努力中所启用的标准和方法，明显地伴随一种历史情境到另一种历史情境发生变化，其结果是：合法科学的样板是历史性变动的”〔22〕。这些可看作是对其相对主义立场的注解。相对主义是SSK研究的核心立场，同时也是SSK遭受各种批评甚至攻击的核心之处，但是在SSK的学者看来，在其研究纲领内部相对主义从来没有真正成为一种争议。布鲁尔认为，“相对主义只不过是绝对主义的对立面，因而确实是更加可取的。至少就它的某些形式而言，我们根据我们的社会经验令人放心的坚持它”〔23〕。这是布鲁尔对相对主义所做的辩护，他所提出的相对主义的对立面是绝对主义的论断和论文的立场也是一致的。
3相关讨论
关键词 学法指导 自主建构 图式 教学策略
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
概念图、思维导图、模型等图式策略已经出现在高中生物课堂。这方面的论述已很多，但大多集中在利用图式讲解知识网络或者课堂小结等方面。调查发现，教师利用现成的图式去讲解，远不及组织学生自主建构图式理解得深刻。学生“亲历”生物图式建构活动，是他们内化知识形成知识网络的必要途径。本课题组成员就如何在高中生物教学中指导学生自主建构图式进行实践研究，试图探索出一套在高中生物教学中指导学生自主建构图式的策略。
1 基于课本内容，指导学生阅读，进行生物模型的建构
高中生物教材中适合采用本方法指导学生自主建构模型的章节颇多。课题组曾经就“人体的内环境与稳态”新授课进行实践研究，组织学生开展建构活动的顺序为：① 教师出示问题，指导学生阅读。② 学生阅读规定内容后讨论并作答。③ 教师对学生的回答及时反馈评价。④ 教师将提炼出的关键术语写在黑板上，并根据师生讨论的结果将相关关键术语连线，在连线上写出连接词。⑤ 随着教学内容的延伸，重复①～④步骤，直至比较完整的模型建构完成。
教师指导学生阅读文本后进行生物模型的建构需要注意以下事项：① 教师需要提前准备好指导学生阅读的问题。这些问题的针对性要强，如果缺乏问题的引导，阅读的效率将降低。② 学生阅读后的讨论环节不可或缺。讨论与交流后，学生彼此之间初步达成共识，即使没有达成共识，或者达成的共识是错误的，也有利于随后的学习。③ 教师要提前设计好板书位置。师生交流环节，教师一边组织学生回答问题，并进行反馈和解释，一边把关键性术语写在黑板上（看似随便的书写，其实是需要教师提前设计好的）。
2 基于生物科学史，充分利用假说，进行生物模型的建构
高中生物教材中适合基于生物科学史进行模型建构的内容有“细胞膜的流动镶嵌模型”“减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型”“DNA分子结构模型”“植物胚芽鞘向光性生长模型”等。课题组曾经就“细胞膜的流动镶嵌模型”“减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型”进行实践研究。基于生物科学史开展模型建构活动的环节为：环节一，教师展示科学史资料，创设问题情境，并设置疑问;学生小组内讨论，提出自己的假说，并在小组内解释、争论;根据讨论结果，小组内成员间合作建构模型。环节二，各小组派出代表分别展示本小组建构的模型，并进行解说;在聆听其他小组的解说后，小组间互相质疑、释疑;小组成员间就产生的认知冲突展开讨论，并完善本组的模型。环节三，教师出示科学家的实验证据，促使学生重新审视本组构建的模型，并进一步修改、完善;教师对各小组建构的模型进行评价，指出其合理的地方，或指出其与科学事实不相符合的地方，提出完善意见。环节四，学生认同教师的评价意见，对本组的模型进一步完善。
基于生物科学史组织学生自主建构模型活动的开展，需要教师扮好主导者的角色。① 教师要把握好展示科学史实的时机。引入科学史实的目的主要是创设科学探究的问题情景，引导学生产生探究的主题，或者引发学生产生认知冲突，促使学生重新审视自己建构的模型。哪一段科学史在何时呈现，教师要根据具体情况适时提供，提供早了或者晚了，都不利于建构活动的开展。② 教师要对科学史实材料精心筛选。科学史实材料可以来自教材，也可以是教材没有列出的其他生物科学史实，教师要根据需要选择补充。③ 教师要保证小组活动的时间和空间。小组活动的时间要充足，空间上要方便学生讨论、交流。④ 教师要保证学生解说、质疑的时间。小组活动结束后，要组织各小组对本组的模型进行解说，允许其他小组成员质疑。⑤ 教师要留出一定的时间，保证小组能够完善本组的模型。⑥ 教师的评价要及时、合理。教师要在学生建构模型的不同阶段给予启发性的、鼓励性的评价，促进小组建构活动的推进。
3 基于学生认知过程，巧设判断与辨析题，促进学生对生物模型的内化
高中生物教材中多个章节的内容都涉及组织学生建构模型。课堂上学生建构起生物模型并非学习活动的终结，因为有一批学生对自己建构的模型理解肤浅，没有掌握模型的本质含义。所以模型建构活动还需要进一步深化，以促进学生对生物模型的内化。课题组曾经就“生态系统的结构和功能”专题复习课进行实践研究。本次模型建构活动包括以下几个子活动：① （情境展示，初建模型阶段）教师提供某地生态农场的相关背景资料;学生分组讨论，将背景资料中提供的相关信息进行整合;学生分组建构该生态系统的物质循环模型。② （展示解说，质疑释疑阶段）学生分组展示、解说本组建构的模型，其他学生质疑，小组内完善本组建构的模型;在建构好的物质循环模型基础上建构能量流动模型。③ （判断与辨析，反馈与评价阶段）基于学生们建构的模型，教师提供判断与辨析题，并组织学生讨论、辨析;教师对学生的辨析及时反馈、评价，促使学生深化对模型的理解，并内化为自己的认知图式;教师利用思维导图升华学生的认知图式。
深化学生对模型的认知，需要注意的事项有：① 组织学生辨析前，教师应给学生留有充裕的时间、空间进行模型的初步建构，这将为学生深化对模型的认知作好准备。② 教师提供的辨析题需要精挑细选。教师要根据以往的教学经验，选择学生学习的盲点、易错点进行组织辨析，使学生对模型的认识不断清晰，促使外在的模型内化为学生自身的认知图式，并渐趋完善。③ 与其他模型建构活动类似，教师要留出充足的时间，组织学生展示、解说、质疑、释疑、完善。在这个过程中，学生一边聆听他人的解说，一边重新审视自己建构的模型，进而不断完善自己的认知图式。
4 聚焦核心概念，关注关键术语，进行概念图、思维导图的建构
高中生物每个章节都涉及核心概念教学。每个核心概念都涉及多个知识点，知识点与知识点之间的逻辑联系复杂。如何围绕核心概念将其涉及的多个知识点整理成知识框架，是所有高中生物教师都在关注的课题。课题组曾经多次在新授课、复习课中尝试探索指导学生自主建构概念图、思维导图的途径。该建构活动的一般顺序为：① 教师指定阅读范围、给出核心概念或中心术语，并列出系列问题，指导学生阅读和思考;学生在阅读过程中找出一些关键术语。② 学生以小组的形式展开讨论，并围绕核心概念或中心术语建构概念图或思维导图。③ 各小组展示本组建构的概念图或思维导图，其他小组质疑;教师恰当反馈信息，及时评价。④ 教师补充学生未找出的关键术语;学生进一步完善本组的概念图或思维导图。
教师围绕核心概念和关键术语，组织学生自主建构概念图、思维导图时需注意的事项有：① 教师给出核心概念或中心术语是必要的。这样，学生的阅读和自主建构才能围绕某个中心展开;教师还需要精心组织系列问题，指导学生阅读。② 学生在阅读过程中找出关键术语，有利于概念图、思维导图的建构;教师补充学生未找出的关键术语，有利于概念图、思维导图的进一步完善。③ 教师不苛求各小组建构的图式相同，只要有道理教师都应鼓励。
5 总结
在高中生物课堂上指导学生自主建构图式，教师应根据不同的教学内容选用不同的策略。这些策略各有特点，但活动中教师的主导作用是相同的：教师应该为学生建构活动提供充裕的时间和空间;教师应该为学生建构活动提供必要的素材;教师要为学生提供解说、质疑、释疑的机会;教师要为学生提供修改、完善图式的机会;教师要允许学生建构的图式有差异。
参考文献：
[1] 洪长根.用套图法复习“人体的内环境与稳态”[J].生物学通报，2011（8）：46-47.
[2] 朱平.运用“假说”开展生物膜模型建构活动的教学实践[J].生物学通报，2011（1）：47-49.
一、高中生物教材中生物科学史领域全面、内容丰富详实
高中生物新的课程标准的目标是：面向全体学生，培养学生的科学素养，培养学生的探究能力.由这个目标制定出的人民教育出版社的教材中涉及了很多的生物科学史.如，必修一：细胞学说建立过程、细胞核的功能、生物膜结构的探索历程、关于酶本质的探索历程、光合作用的探究历程.必修二：孟德尔的豌豆杂交实验（遗传定律发现史）（假说-演译法）、萨顿的推论及摩尔根关于基因位于染色体上的实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA双螺旋结构模型的建构、生物进化学说的发展.必修三：促胰液素的发现、生长素的发现历程等.
二、高中生物教材中生物科学史的教学价值
高中新教材中展示了大量的生物科学史的内容，对于学生科学素养的培养是一个非常重要而且可行的途径.其作用主要体现在以下几个方面：
第一，激发学生对科学的好奇心，帮助学生深刻理解生物学知识.生物学史的内容展示了科学家所处的时代背景，科学家对生命现象的研究过程，各种观点的碰撞和论争过程，同时也蕴含了许多生物科学的基本概念、基本原理、基本规律等生物科学知识.教学中合理地进行生物学史的教学，不但可以增加生物教学的趣味性，激发学生学习高中生物的兴趣，还有助于学生对生物学知识更好的理解和掌握.
第二，体验科学探究的历程，培养学生的科学精神.恩格斯在谈到科学家的科学精神时，曾指出：“怀疑――批判”的头脑是科学家的一个“主要仪器”.在教学中合理地开展生物学史的教学，通过重演和再现知识的发生过程，不仅能使学生了解科学结论的由来，还能使学生体验科学家思维发生发展的轨迹，体验科学知识及其理论体系的演变和完善过程，从而使他们学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识.
第三，有助于训练学生的思维能力，进行科学方法的教育.生物科学史不仅揭示了生物知识的探究历程，更重要的是揭示了科学家在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法，通过让学生体会当时的场景进行探究实验设计和模拟实验，对学生渗透科学方法教育.
三、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径
科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中，只有把认识过程合理地展现出来，学生才能领会科学方法是如何提出的，从什么角度，用什么方法解决问题，从而掌握科学方法.而在当前中学生物课堂教学过程中，很多教师只是把生物史作为一种知识，附加在生物知识教学内容上，而忽略了生物史的科学探究过程，疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育.因此，在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中，我们应从课堂教学的各个环节入手，把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索，组织“探究性学习”，让学生在“体验生物科学史”的过程中，实现对“科学方法”的教育.下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径.
1.利用生物科学史创设情境，激发学生科学探究的兴趣
“兴趣是最好的老师”.上课伊始阶段，教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生，一方面能可以激发他们的学习兴趣，创设学习情境，更重要的是让学生切身感受什么是科学发现，怎样提出问题，并在他们脑海中留下深刻印象.教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式，再现生物学现象，然后启发鼓励学生提出问题.在学习“植物生长素的发现”时，教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片，再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考，提出问题“植物向光性的原因是什么？”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢？”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步.
2.沿着科学史的发展轨迹，体会科学研究的方法――假说、演绎推理法
在生物科学史中，一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法，生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究.针对上面所提的问题，教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想，并请他们用自己的方式进行表达.然后教师再引入科学史中达尔文的假说，让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设，再思考自己所做的假设是否合理，这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究，并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法――假说法.假说的结论是否正确呢？我们如何来验证？自然地引出詹森和拜尔的实验，从不同角度验证达尔文的假说.然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论：尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部，弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀.提出假说：尖端产生的刺激可能是一种化学物质.该假说是否正确呢？科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验：让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了，从而验证了假说的正确性.生长素的发现，是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶，通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法，又在这一过程中，体验了科学家的探索精神，在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神，使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法，从而实现渗透具体科学方法教育的目的.
3.模拟科学史中的实验探究过程，学会科学研究的方法――实验法
关键词：科学史；应用型本科；科学课程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0162-02
近年来，我国高等教育界开始关注和研究应用型本科人才的培养。应用型本科院校办学定位在培养高级应用型人才，多数借鉴国外应用科技大学的成功培养模式，在理论认识和教育实践方面目前还都处于摸索阶段。由于培养的是应用型人才而非学术型人才，着重培养学生的实际应用能力，学生毕业后主要从事一线生产和管理工作，因此也就产生了在培养过程中融入科学史这样以提高科学素养和培养创新意识为目的的课程教育问题。
一、科学史的作用
科学史是一门较新的学科，科学史教育在培养学生获得科学素养方面能起到关键的作用。由于它比较全面和深刻地揭示了科学本身以及与其内外相关的因素，因此有利于学生了解每项科学成果产生的曲折经历，体会到科学家探索科学奥秘的艰辛，激发他们投身科研、服务大众的激情。具体来说，科学史可以帮助人们理解科学和认识科学的应用，具有一般普及性教育方面的功能。同时，科学是由不同文化中不同的人来创造的，科学是人类共同努力的结晶，许多人对科学传统或传承做出了贡献。从“地心说”到“日心说”的演变可以看出，科学的革新要打破传统的认识，并且获得大多数人的认同，曾经是一件十分困难的事情。科学史可以作为科学决策的基础依据，研究科技政策史，有利于科技政策的开发和创新，引导教育政策的制定和改进，为社会培养更多的人才。对于高校学生来说，通过科学史的教学，不仅能学到具体的科学知识，而且还能学会使用科学的方法来进行自身学科的学习和研究，开阔视野，更能把握科学的概念和方向。
二、应用型本科人才的特点
按照人们在生产过程中所发挥的作用不同，可以将人才划分为理论学术型和应用型两大类。通常，社会发展是从科学到技术再到生产的过程，是发现、创新、应用和生产的过程。理论学术型人才，富有创新和研究能力，在经济社会发展中承担发现和创新的重任；应用型人才，把发现和创新变成实践，主要承担应用和实际生产的任务。从提高生产效益和工艺水平上讲，应用型人才的作用更为直接和显著。按照生产活动过程中的创新程度、解决问题的复杂度，还可以将应用型人才再划分为工程型、技术型和技能型。应用型本科人才应该主要定位在工程型和技术型人才上。工程型人才主要依靠所学专业的基本理论知识和技能，将科学原理和学科知识转化为设计方案或图纸；技术型人才主要从事产品开发、生产管理和经营等活动，将设计方案与图纸转化为产品。他们也就是社会上常说的工程师和技术员。应用型人才在拥有“应用”特征的同时，还应该拥有“高素质”的特征。在知识方面，高素质体现在知识的广度和知识的深度。在知识广度上，他（她）们不仅要有一定的理论知识，同时还要有较强的实际技能；不仅要有广博的专业基础知识，还需要有扎实的应用性知识；另外，还要有一定的人文和财务管理方面的知识。在知识深度上，他（她）们要从“够用”和“实用”的基本要求逐步向“基础扎实、增强后劲”转变，要从掌握职业技能和技术操作的基本要求向掌握完整和系统的专业知识体系转变。在能力方面，高素质体现在他（她）们不仅要有一定的实践操作能力，还要有较强的创新能力。在以技术规范为基础，具有从事某种岗位的职业技能和实践运用能力的同时，这些人才还要具有应用知识进行技术创新和二次开发的能力，不断适应市场的需求，制造出符合实际的产品或服务。
三、应用型人才培养过程中进行科学史教育的必要性
应用型人才培养过程中进行科学史教育其基本出发点包括三个方面：首先符合国家应用型人才的素质要求，其次满足新世纪工程师教育的要求，最后适应科技发明与发现的多层次性要求。
（一）国家对应用型人才的素质要求
应用型本科人才应该具有一定的科学素养品质，包括：良好的科学态度、正确的科学判断力、较强的思维能力。拥有良好的科学态度，对待事情要善于正确运用科学的观点去判断，不能盲从或目无一切；对待问题要善于从抽象角度出发，用科学的观点去解释和解决问题，要有较强的思维能力。应用型本科人才属于国家高级技术类人才，担负着技术转化和应用的职责，应该是生产力水平提高的主体力量，其对待技术问题的看法，也即技术观，可能会影响到社会整体的科学素质。
（二）新世纪工程师教育的要求
科学家是发现一个已经存在的世界，而工程师是创造一个不曾有过的世界；科学家的任务是认识自然，工程师的作用是与自然协调地发展人类社会。新世纪的工程师面临着技术高速发展、全球化、计算机普及以及信息交流迅速的大环境，对新世纪工程师教育的要求影响到工程师的培养效果。在创造性上，科学家强调原创，谁先发表，谁就是领先，就是原创；工程师则不一样，在纽约建一栋结构复杂的大楼和在上海盖一栋结构复杂的大楼，两者地基条件不同、设计方案不同，不能说谁比谁强，都是技术上的创新。对新世纪工程师来讲，不一定要原创，可以是创新，也可以是不同条件下的新的实践。因此，对新世纪工程师教育的一个要求，就是要强调创新。在快速变化的时代，应用知识解决现有的新问题，解决问题的方法有工程师自身的因素也有历史传承的因素，科学史是一个良好媒介，研究技术发展史，可以更快更好地跟上时代的步伐。
对新世纪工程师教育的另一个要求，就是把知识要求放在能力要求的后面。因为知识发展很快，想把所有的知识传递完，没有足够的时间，怎么办？只有把学生的能力训练出来。因此，对学生来讲，知识、能力和素质都非常重要，但不是一个层次的东西，能力比知识重要，素质比知识更重要，这是新时代对工程师教育三个层次方面的要求。还有，对新世纪工程师的一个要求，就是对技术的热情。没有对技术的热情、对本专业的热爱，是不可能做出任何成果的。科学史的教育和熏陶，正好能传达这些思想。在无数科学家和工程师的成功与失败中，引领了一代又一代学子献身科技事业，不断提高自身的技术能力和技术热情。
（三）科技发明与发现的多层次性要求
科技发明与发现并不是理论学术型人才和科学家的专利，在社会经济生活的各个方面、不同层面都有发明和发现的因素，应该说科技发明与发现具有多层次性。工厂车间生产工艺的革新和施工现场的实际操作方法变革等，都会在日常的生产中出现，这些多数都是应用型人才服务的领域。高尖端科技的研究由高尖端理论型人才去解决；常规民用科技的开发与革新，显然离不开应用型层次的人才。应用型人才在培养过程中也需要灌输创新意识和传授创新方法，这些也需要科学史教育作为辅助的手段。
四、应用型人才培养过程中进行科学史教育的途径
（一）开设科学史通识课
在应用型本科人才的培养初期，开设科学史通识课程。具体学习方式可以采用传统课堂授课、专题讲座和在线自学等多种形式。科学史通识课的学习效果，可以采取写学习报告或专题论文的方式进行评价。通过让学生在学习的早期就了解有关科学史的系统理论知识，为后期学习各自专业课程和研究打下良好的基础。
（二）将科学史融入专业课程教学中
将科学史融入专业课程教学中，所强调的是针对各学科的特点进行教学设计，在教学的过程中将历史上科学家或工程师们所产生过的争论、质疑和错误等呈现在学生面前，使得学生了解到目前该问题的解决方法的由来、优缺点以及发展方向等，在高一层面上让学生对所学知识和理论有着深刻的认识，为下一步应用或创新打下扎实的基础。以土木工程类专业的桥梁工程课程教学为例，该课程的内容包括桥梁的设计、施工与养护等。就桥梁材料而言，目前有钢筋混凝土桥梁、预应力混凝土桥梁、钢桥梁以及新型材料桥梁，各种材料桥梁的特点和构造很多，学生一时难以完全掌握。通过教学设计，在讲述桥梁材料分类的过程中，可以添加桥梁材料演变历史的讲解，让学生知晓不同材料的桥梁在不同时期出现的原因和应用方法，了解当时的技术水平和桥梁设计理论的发展过程，增加学习兴趣，提高学习效果。在学生做课程设计的过程中，要指导学生带着科学史的观点，分析自己所做的课程设计与前人的科技成果有无不同之处、有无改进之处和有无实际价值之处，让学生在完成课程和课程设计以及获得学分的同时，得到知识的积累和思维的提升，这样有助于实际工作能力的提高。
（三）适当地进行科学训练
在应用型本科人才的培养过程中，根据学生的实际状况，适当地进行科学训练。科学训练是针对小部分学生群体，在不影响正常学习的情况下进行的。科学训练采取的方式可以是开展科技大赛或设计大赛等。通过各种竞赛对学生进行科学强化训练，快速提高学生的科技水平，对学生今后在工作中发挥创造力有很大益处。
五、结语
在应用型本科人才的培养过程中需不需要进行科学史教育，回答是肯定的。这样做符合国家应用型人才的素质要求，满足新世纪工程师教育的要求，并且适应科技发明与发现的多层次性要求。对学生进行科学史教育，可以更好地提高学生的科学素养，培养学生的创新意识，拓宽专业视角，提高全民族的整体素质。
参考文献：
[1]江哓原.科学史十五讲[M].北京大学出版社，2006.
[2]蔡敬民，魏朱宝.应用型本科人才培养的战略思考[J].中国高等教育，2008，（12）.
[3]陆勇，童鹰.论科技史教育与提高理工科大学生综合素质的关系[J].武汉科技大学学报，2005，7（2）：76-79.
高中新教材中展示了大量的生物科学史的内容，对于学生科学素养的培养是一个非常重要而且可行的途径．其作用主要体现在以下几个方面:第一，激发学生对科学的好奇心，帮助学生深刻理解生物学知识．生物学史的内容展示了科学家所处的时代背景，科学家对生命现象的研究过程，各种观点的碰撞和论争过程，同时也蕴含了许多生物科学的基本概念、基本原理、基本规律等生物科学知识．教学中合理地进行生物学史的教学，不但可以增加生物教学的趣味性，激发学生学习高中生物的兴趣，还有助于学生对生物学知识更好的理解和掌握．第二，体验科学探究的历程，培养学生的科学精神．恩格斯在谈到科学家的科学精神时，曾指出:“怀疑———批判”的头脑是科学家的一个“主要仪器”．在教学中合理地开展生物学史的教学，通过重演和再现知识的发生过程，不仅能使学生了解科学结论的由来，还能使学生体验科学家思维发生发展的轨迹，体验科学知识及其理论体系的演变和完善过程，从而使他们学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识．第三，有助于训练学生的思维能力，进行科学方法的教育．生物科学史不仅揭示了生物知识的探究历程，更重要的是揭示了科学家在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法，通过让学生体会当时的场景进行探究实验设计和模拟实验，对学生渗透科学方法教育．
二、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径
科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中，只有把认识过程合理地展现出来，学生才能领会科学方法是如何提出的，从什么角度，用什么方法解决问题，从而掌握科学方法．而在当前中学生物课堂教学过程中，很多教师只是把生物史作为一种知识，附加在生物知识教学内容上，而忽略了生物史的科学探究过程，疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育．因此，在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中，我们应从课堂教学的各个环节入手，把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索，组织“探究性学习”，让学生在“体验生物科学史”的过程中，实现对“科学方法”的教育．下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径．
1．利用生物科学史创设情境，激发学生科学探究的兴趣
“兴趣是最好的老师”．上课伊始阶段，教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生，一方面能可以激发他们的学习兴趣，创设学习情境，更重要的是让学生切身感受什么是科学发现，怎样提出问题，并在他们脑海中留下深刻印象．教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式，再现生物学现象，然后启发鼓励学生提出问题．在学习“植物生长素的发现”时，教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片，再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考，提出问题“植物向光性的原因是什么?”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢?”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步．
2．沿着科学史的发展轨迹，体会科学研究的方法———假说、演绎推理法
在生物科学史中，一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法，生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究．针对上面所提的问题，教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想，并请他们用自己的方式进行表达．然后教师再引入科学史中达尔文的假说，让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设，再思考自己所做的假设是否合理，这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究，并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法———假说法．假说的结论是否正确呢?我们如何来验证?自然地引出詹森和拜尔的实验，从不同角度验证达尔文的假说．然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论:尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部，弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀．提出假说:尖端产生的刺激可能是一种化学物质．该假说是否正确呢?科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验:让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了，从而验证了假说的正确性．生长素的发现，是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶，通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法，又在这一过程中，体验了科学家的探索精神，在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神，使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法，从而实现渗透具体科学方法教育的目的．
3．模拟科学史中的实验探究过程，学会科学研究的方法———实验法
生物学是一门以实验为基础的科学，生物学史中科学家的实验都包含着一定科学方法，在科学史的教学中，通过让学生模拟生物学史中典型实验并对设计原理、思路、试验方法和结论进行分析，让学生学会科学家的科学研究方法，渗透科学方法教育．在生长素的发现这一生物学史的教学中，除了需要学生学会达尔文的实验设计方法和做出实验设计分析外，温特的实验也是一个培养学生进行实验科学研究的典例，因此在温特探究实验的教学中，可以结合前面科学家的假说(尖端产生的刺激可能是一种化学物质)，先让学生自己设计，然后相互讨论分析所设计实验的可行性，再和温特的实验设计做比较，分析实验的原理、对照的意义、实验设计的注意点，然后根据实验现象得出结论．通过这一实验设计的训练、操作和详尽分析不但加深了学生对这一知识的再认识，也使他们较好地掌握了实验这一科学研究方法．另外，我们还可以通过让学生设计验证植物激素极性运输的实验帮助他们对对照实验这一科学方法进行了较好的巩固．
HPS教育是英国科学教育学者孟克和奥斯本提出的，就是把科学史、科学哲学和科学社会学（history，philosophy and sociology of science缩写为HPS）的有关内容引入中小学科学教育，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力。这一模式以建构主义理论为基础，其理论核心是：“给学生提供活动的时（思维时间）空（思维空间），让主体主动构建自己的认知结构，培养学生的创造力。”
科学史的内容正是对科学结论产生、发展的背景和历史经过的重现，强调学生知识的主动建构，在高中生物教学中引入科学史教育有助于实现知识、能力、情感、态度与价值观的三维目标的统一。
2 HPS教学模式
HPS教学模式的程序包括以下6个环节，如图1所示。
2.1 演示现象
教师可以演示某一自然现象，播放一段视频或讲述一个科学史故事等方式，吸引学生的注意力。如在学习伴性遗传时，教师先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事，以引起学生的好奇心，同时激起学生利用科学史进行探究的欲望。
2.2 引出观点
教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点或解释，鼓励学生各抒己见，培养学生的发散思维和科学研究的热情。
2.3 学习历史
在这一环节，教师的做法是：（1） 介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例，作为学生研究的参照系；（2） 举例说明当时其他科学家所持的不同观念；（3） 引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件，使学生认识到科学认识的时代制约性；（4） 按日期和事件简要地总结历史上的研究。
2.4 设计实验
学生分组讨论由学生和科学家提出的各种观点的正确性，并从中选择某种观点，设计实验进行检验。这一环节不仅可以激发学生的想象力和创造力，而且使学生认识到：① 对同一自然现象可能有不同的解释；② 可以用实验检验这些观点（假设）。
2.5 展示科学观点和实验检验
由教师讲解当代的科学观念，即介绍教科书上对这一自然现象的解释，从而为学生实现观念转变提供思想基础。这时，教师的讲解增加了学生的认识，实现由原有的错误观念向科学观念的转变。
2.6 总结评价
教师通过对学生的活动进行总结和评价，提高学生的探究能力，帮助学生更深刻地理解科学探究的本质、历史上科学家的探究过程和科学观念。
3 HPS教学模式在生物课堂教学中的应用
我国《高中生物课程标准》中明确提出：“要注重生物科学史的学习”。科学史教育可以在加深知识理解的同时，让学生领悟到科学思想、科学方法和科学的人文性，领悟到科学的本质，从而培养学生的科学素养。HPS教育模式即是科学史教育的一种模式。
教学案例分析：“生物膜的流动镶嵌模型”。
3.1 教学目标
（1） 知识目标：简述细胞膜的结构和功能。
（2） 能力目标：尝试提出问题、做出假设，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要严谨的推理和大胆的想象，并通过观察和实验进一步验证和完善。
（3） 情感、态度与价值观目标：探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用；探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。
3.2 教学重点与难点
教学重点：对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容。
教学难点：尝试建立生物膜模型的过程。
3.3 教材分析
“生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第四章“细胞的物质输入和输出”的第二节，主要包括科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史和生物膜的流动镶嵌模型两部分内容。其中对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容是教学重点，尝试建立生物膜模型的过程是教学难点。教材为学生提供大量充分有效而有序的素材，以问题的形式启发引导学生做出假设、构建模型、设计实验，让学生感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。
3.4 教学过程
（1） 演示现象。
教师活动一：播放实验录像：①台盼蓝染色酵母菌，死的细胞会被染成蓝色，活的细胞不着色；②显微注射器将伊红注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细胞，却不能很快逸出。
学生活动一：明确细胞膜具有重要功能。
设计目的：渗透生物学结构与功能相适应的观点，激发学生探究细胞膜结构的欲望。
（2） 探究：循着科学家的足迹研究问题。过程是教师提供情境资料学生构建模型课件展示科学家的实验过程。
教师活动二：19世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验，发现脂溶性物质比非脂溶性更容易通过细胞膜进入细胞。这说明细胞膜的成分中有什么物质？
学生活动二：细胞膜中含有脂质分子。
设计目的：引入欧文顿以惊人的耐心进行上万次的实验，学生从中感受到科学工作者对真理的热爱与锲而不舍的追求，进而能从中领悟到科学精神的真谛。
教师活动三：科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来，加入蛋白酶，细胞膜被分解。这说明膜中还有什么成分？
学生活动三：细胞膜中含有蛋白质分子。
教师活动四：1917年，朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱，经过推挤排列成了单层，而且每个磷脂分子的头部浸入水中，尾部浮于水面。
学生活动四：根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型。
教师活动五：图片展示组织细胞生活的环境：内外都是以水为溶剂的液体。
学生活动五：根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境，猜想并构建磷脂分子的排布模型。
教师活动六：1959年，罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片，看到了暗－亮－暗的三层结构，并认为：生物膜为三层统一的静态结构。
学生活动六：根据罗伯特森观察的结果构建蛋白质在磷脂双分子层中排布方式的模型。
教师活动七：冰冻蚀刻电子显微法观察到：蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层的三种排布方式。
学生活动七：根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。
教师活动八：1970年，弗雷和埃迪登将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。这说明细胞膜的结构特点是什么？
学生活动八：细胞膜具有一定的流动性。
设计目的：上述活动的目的主要是渗透以下思想：① 让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，培养学生的探究能力；② 现代技术对生物学的推动；③ 要勇于质疑，勇于向权威挑战；④ 生物学每步前进都是以实验为基础的；⑤ 实验材料的正确选择至关重要；⑥ 科学需要大胆想象与推理。
教师活动九：桑格和尼克森在继承创新中提出了“生物膜的流动镶嵌模型”。
学生活动九：总结流动镶嵌模型的基本内容。
设计目的：培养学生归纳总结能力，理解科学理论的建立过程，是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
（3） 总结评价。
教师活动十：生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？请谈谈你的看法。
学生活动十：小组讨论，发表见解：人类对自然界的认识永无止境，对膜的研究将更加细致入微……
设计目的：① 培养学生交流能力和合作的能力；② 培养学生不断思考探究的热情。
4 HPS教学模式在生物学教学中的作用
将科学史与科学哲学的学习与当前的科学概念和理论的学习有机地融合在一起，有利于学生领悟科学思维方式和培养科学方法，接受科学精神教育，为原来非人文化的学校科学课程提供了人文化的因素，同时可以构成文、理科学生学习的共同基础。
整个教学过程是一个问题解决的探究过程，因而有利于培养学生的提出问题、解决问题能力和创新能力，并使学生正确认识科学技术对社会发展的推动作用。
HPS教学模式充分发挥学生的主体性地位，促使其自主学习、合作学习、建构知识相结合。
科学家设计的巧妙实验往往令学生赞叹，同时学生也会认识到科学家和常人一样也会犯错误。
教师把科学史介绍作为生物教学的一个环节，可以使学生在心理上、情感上、事实上接近科学，设身处地感受以往科学家的探究与思考，激发学生的想象力，形成正确的科学观念。
5 教师利用HPS教学模式的注意点
教师要利用贴近学生实际生活现象，为学生提供情境，激起学生的好奇心，引导学生去探究，去发现生命世界的奥秘。
教师要考虑学生现有的知识、能力和水平，应根据学生的具体情况，由浅处入手，层层深入，创设情境，开展教学。
