《科学教学——科学史和科学哲学的贡献》由澳大利亚新南威尔士大学教育学院荣誉副教授迈克尔·马修斯著;北京师范大学生命科学学院教授、博士生导师,中国教育学会生物学教学专业委员会理事长刘恩山老师领衔翻译。该书主要阐述了科学史和科学哲学如何为科学教育中长期存在的理论、课程和教学法等问题提供解决方案。通过论述如何将科学史和科学哲学融入科学课堂,呈现科学史和科学哲学经典教学案例,助推科学课堂提质增效。
大家一定听过有关科学史的一些故事:年轻的牛顿坐在树下看书,一个苹果从树上掉落砸到了他的头,于是他发现了万有引力;17岁的伽利略在教堂做礼拜,一阵微风吹过,教堂里的灯随风摆动,于是他发现了单摆运动定律……古往今来,有很多这样以讹传讹的科学史充斥着我们的视野,甚至出现在我们的教材之中。不知道大家有没有认真想过,历史上是否真的发生了这些巧合? 几千年来,一定有很多人被落下的重物砸到,有很多人看到过摆动的重物,为什么他们都没有发现这些规律呢? 科学上的这些重大发现仅仅是巧合、想象力和观察力的问题吗? 答案是否定的。这些重大科学定律的发现,还包含了更深层次的问题,即认识论的问题,或者说定律是如何被发现的。牛顿发现万有引力、伽利略发现单摆运动定律的过程是复杂的。我们绝不能把科学史看作一连串简单的巧合,我们对科学史的认识不应避开严肃复杂的科学知识,我们需要理解科学史中真实发生的事情,而这种融入科学史的教学法对学生而言是极具吸引力的。
带着对科学史的好奇,我开始了本书的编辑出版工作。书中关于科学史和科学哲学方面的知识让我大开眼界、受益匪浅。正如作者所说,了解关于科学史和科学哲学的知识,让我们在学习“科学知识”的同时,也有机会了解“关于科学的知识”。很多学习文科的人常常会觉得科学学科很乏味,认为学校的理科课程总是在做题,但人类努力认识科学的历史一点也不枯燥,自然科学有其丰富的哲学内涵和文化韵味,科学家们关于复杂科学理论的争辩妙点频出、引人入胜。如果科学老师们有幸读到这本书,他们可以在自己的课堂中融入关于科学史和科学哲学的教学,这不仅能加深学生对科学的理解,而且能促进学生更好地理解科学本质,正如书中所说,关于科学史和科学哲学的教学能让学生“在忘记单摆周期方程很长时间之后记起跟科学本质相关的重要东西”。
我愿意把这本花费了我两年之久精心编辑出版的《科学教学——科学史和科学哲学的贡献》推荐给一线的科学老师和从事科学教学相关研究的教研员们。科学教师需要了解他们所教学科的科学史和科学哲学方面的知识,并通过在课堂中融入这些知识丰富其教学,这不只是激发学生对科学学科的热爱,我们更希望老师们能点燃学生内心日后从事科学领域相关工作的星星之火。
科学史和科学哲学是当前国际科学教育领域的一个研究热点,但很多推动世界进步的科学史和科学哲学并未被纳入学校课程,因为它们常常被认为太过专业或难度太大。将科学史和科学哲学融入科学课程,有助于增加学校学科之间的合作,实现综合教学目标,助力学生发展核心素养,为科学教学的发展带来新的契机。
(作者为外研社高级编辑,有多年中小学科学教材、思维教材、师训类图书编辑工作经验)