自然科学教育中的经典研读与创新思维培养

宋神秘，钮卫星



自然科学教育中的经典研读与创新思维培养

宋神秘1，钮卫星2

（1.上海中医药大学 基础医学院，上海 201203；2.上海交通大学 科学史与科学文化研究院，上海 200240）

摘要：目前自然科学教育中的创新思维培养存在一种忽视历史的缺陷，而自然科学经典对创新思维现场的还原有利于弥补这一点；自然科学经典主要从原料和产品、加工程序、精神气质等三方面还原创新思维现场；这一特性使得自然科学经典区别于教科书的训练作用，以情境的潜移默化方式促进创新思维的培养。

关键词：自然科学经典；创新思维；自然科学教育；哥白尼；伽利略；牛顿

1　引言

钱学森之问“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”，每年一度诺贝尔奖评选之际中国人都要在创新人才培养上自叹反省，这个令教育界、学术界以及其他社会各界焦手烦心的问题至今也没能得到解决，甚至有效的解决方法也仍处于探索之中。

创新命题早在上个世纪就在我国提出，创新是我们国家和全体社会面临的重大课题，国家要发展，社会和个人要进步，都离不开创新。创新思维作为创新的一个重要内容和目标也成为多年来理论和实践研究的对象。教育、哲学、科学等社会各界从体制、机制、文化、课程体系各方面进行了探索，这些探索也取得了一定物质、精神上的成果，如素质教育的推广、学术论文数量的大幅度增加、校园文化氛围的塑造等等，但这些探索相对于创新的目标来说，仍然不具有显著的效果，表现为只有措施没有成效，或者只有量的增长不见质的提高等等。创新对于当前的社会来说，仍是一个需要深入探索的命题。

当代自然科学教育中对自然科学经典的忽视，导致许多青少年，甚至他们的老师缺乏对科学历史、科学背景的了解，而这一缺陷妨碍了学术科研中创新思维的有效培养。初看起来，自然科学经典是历史的过去的东西，而学术科研中的创新属于未来的新生的事物，似乎这是一对矛盾体，但新事物是建立在对旧事物的理解和突破的基础上的，即使是在哲学层面，重视自然科学经典，也有利于培养学术创新思维，而且从历史的角度，存在许多事实证据支持这一论断，本文将对这一问题进行深入分析和探讨。

2　创新思维培养现状

在培养创新思维的探索中，有的注重机制的建设，如重视大学软硬环境的《创新型大学建设问题研究》［1］、《高校科研创新能力问题与对策研究》［2］，有注重文化角度的《我国创新型国家建设的人文社会纬度研究》［3］，也有从哲学角度进行探讨的《科学创新的哲学研究》［4］，甚至是具体课程设置的《普通物理实验课程标准的研究》［5］等等，但这些探索都是从现世或未来的角度关注创新问题，而没有反观过去，尤其是历史上堪称创新典型的那些经典著作，从这些创造辉煌的经典中探索培养创新思维的新思路。

现代自然科学教育中，自然科学经典被浓缩成一个个既定的科学知识被介绍给学生，教科书中少量提及的科学经典，也只是书名、时间和作者生平的简单罗列。这些知识在教授过程中，远非自然科学经典的原始内容，而是局限在当代自然科学体系所承认的科学方法和科学形式框架下，学生接触到的是定理、公式、数值和解题方法。以牛顿力学三定律为例，在目前可见的大学物理教材中，笔者任意挑选了三种，《大学物理学》［6］，《普通物理学》［7］，《大学物理基础》［8］，这三种出自不同出版社和编者的教科书，均按照“定律陈述——定律或公式说明——解题步骤——应用”的编写体例来展示牛顿力学三定律，在该部分内容中，这些教科书着重于定律的应用甚至就是如何解题，书中应用大量篇幅展示例题及其解法，而定律的介绍和阐述只占据相当小的一部分，仅有的一部分也往往与公式的演绎推导有关。因此，科学在学生心目中总“是一堆现行课本中的事实、理论和方法的总汇”［9］的形象。

这种被割裂出来的定理、公式和解题方法，由于脱离了它原始的理论体系和背景框架，老师在讲授过程中，只能采用单一的或相对简单的逻辑化体系进行阐释和传播，这种阐释和传播方式由于以既定的理论前提作为框架，其结果往往是演绎应用而非思维启发。在这种知识结构和传授方式的训练与熏陶下，学生演绎应用能力也许很强，但缺少联想、整体思维能力和创造性，而这些恰恰是创新思维需具备的要素。正如钱三强先生在1991年所说的“我们的教师在对学生进行教育的时候往往是应用经过几次消化了的材料来讲授，或者把已有的知识系统归纳，形成简明扼要的理论体系，这当然是必要的，但是这样的教学方法，往往会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为什么结论都可用数学推导出来，失去了对观察和实验的兴趣。……今天我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这也许跟大家过去受的教育有一定关系。”［10］

观察、实验、归纳在目前的自然科学教育中仍被视作主要的科学方法加以广泛、深入采用。培根的归纳主义科学方法认为科学始于观察，科学认识的过程是观察、测量和实验，以获得经验性的知识，然后通过归纳程序，上升到定理和理论。而波普尔的证伪主义认为科学始于问题，通过观察和实验对试探性假说不断进行确证与证伪，以获得暂时正确的定理和理论。科学哲学关于科学方法的争论到目前为止仍在持续中，这告诫人们这些科学方法的欠完备性，科学方法并不是唯一的，不存在任何一种万能的科学方法，科学方法是多元的，丰富的，既有实验的、理性的、逻辑的方法，也有非实验的、非理性的、历史的乃至系统思维方法。［11］在创新思维的培养过程中，学生的动手实践能力和实验水平固然是一个重要途径和方法，但这种能力必须与理论的、心理的、人文的、历史的知识和素质相互配合，否则培养出的只是机械的实验操作人员，而非具有深厚理论功底和卓越见识的科研人员。

而且，在自然科学课程教育的阅读方面，美国学生的阅读量要比中国学生大得多，它的一个基本内容就是经典著作的阅读，美国学生，尤其是本科生通常都比较扎实地阅读过许多重要的经典原著。［12］但中国学生长期以来基本不接触原著，而是代之以“概论”，许多学生大学四年期间从没认真读过任何经典原著。这种差别的后果是思想深刻与肤浅的差别，中国学生长期以来被认为比较缺乏深刻思考问题的能力，就是因为没有亲自接触过深刻的思想，都是道听途说的多，人云亦云，［13］反映在学术研究和创新中，做出来的东西也多是“山寨”和模仿。

对比中国和西方，不仅在科学的尖端领域，中国培育出的杰出人才不多；而且西方科学家和学者，包括那些在具体学科领域卓有建树的人，他们不仅创造出专业学科领域内的科学发现和发明，往往还能对科学整体和人类社会及其思维的一般性问题发表高屋建瓴、具有前瞻性和指导性的思考和见解，例如印度裔美籍物理学家和天体物理学家钱德拉塞卡，1983年因在星体结构和进化的研究获诺贝尔物理学奖，天文学中有以他名字命名的钱德拉塞卡极限。除专业领域的研究外，他还在对牛顿、伽利略等具体科学发现的分析基础上，对科学方法和科学研究进行美学和哲学上的思考和探讨，并出版《真与美——科学研究中的美学与动机》一书，详细讨论这些问题。而中国学者在本专业领域之外，也往往会对社会问题进行关注，但他们大多把注意力集中在某个具体的非其专业能力所及的个别事件和领域内，其言论多成为媒体的炒作之物，而不能对大众产生积极的引导作用。这种能力和素质不仅是创新思维的一个组成部分，而且也是形成创新思维的思想和文化前提。

3　自然科学经典对创新思维现场的还原

自然科学经典内容丰富，不仅包含了被教科书收纳的科学知识；也展现了这些自然科学知识发生或发展的过程，呈现出科学的本质；同时还体现出人文历史精神、宽容精神、批判精神等精神气质。这些内容组成创新思维过程的原始现场。

3.1科学知识是创新思维的原料和产品

自然科学经典中的科学知识并不像教科书以确定的方式给出，新知识必须在一定的知识和观念背景下被阐述，对旧知识的描述是必不可少的步骤，否则新知识无法被接受，甚至是被理解。更为重要的是，这些经典著作并不止于介绍几个具体的公式或定理，它所要解决的是有关某个领域的整个理论体系或全部知识图景，这样具体的科学知识才有一定意义所在，这一特性几乎在所有的科学经典著作中都可以看到。

钱德拉塞卡在《真与美——科学研究中的美学与动机》中提及了牛顿对《自然哲学的数学原理》（以下称《原理》）一书的写作，“他不满足于就事论事地阐述他的发现。远远不止这样，他似乎想要把他的发现置于他能建立并看作一个整体的整个科学领域的环节中。牛顿这种态度在他那个时代并不是例外。开普勒本来可以满足于阐述他的行星运动定律而不及其他，但是他却决定写《新天文学》。伽利略本来可以止于宣布他的伟大发现，但是他显然感到迫不得已，写了《关于两种新科学的对话》。开普勒、伽利略和牛顿的传统传给了拉普拉斯和拉格朗日。”［14］

牛顿的《原理》一书并不只有牛顿三大定律而已，书中还阐释了与这几个定理、公式相关的整个物理学甚至整个科学世界的图景。在万有定律的基础上，地球上的所有事物及其运动，以及太阳系内行星及其卫星的行为，物理学范围的所有知识前景，都可以在这本书中找到答案。这种科学图景不仅为创新思维提供了一个目标范例，而且提供了一个宏大的视角和立足点，引导人们在最基础和最深层的问题上进行思维创新。

1936年赫钦斯在改革芝加哥大学教育的过程中，出版了《美国高等教育》，其设定的理想课程包括阅读“西方世界的伟大名著”，甚至包括“数学”方面的名著，他十分推崇古典名著的教育价值，希望在名著阅读过程中抽绎出学科发展史中的最重要问题及基本观念，供学生理解和研讨，［15］这种阅读不仅能培养学生的阅读能力，还能发展其思考能力和写作能力。在美国大学的现代课程教育中，经典阅读同样是一个基本内容，哈佛大学“核心课程”的自然科学部分，不一定要求全面掌握某学科如生物学的发展历史，但对于“进化论”，则必须从《物种起源》中了解其发生、解决、发展的关键节点和观念，只有透彻了解这些观念和知识，才能具备从事生物学研究和创新的知识基础。

自然科学经典包含大量的对旧科学知识和科学世界旧图景的描绘和阐释，哥白尼在《天体运行论》中虽然提出了描绘宇宙体系的日心说新理论，但在具体的定量描述中，他仍运用了地心说体系中的本轮均轮模型，此外他极力反对托勒密体系的对点理论，坚持古希腊的天体匀速圆周运动，用旧的理论模型架构他的新理论。这种对旧科学知识的继承和发展提示人们进行思维创新时可资利用的原料。

3.2科学发现、发展的过程是创新思维的加工程序

科学发现、发展的过程多种多样，大大丰富于科学哲学提炼出的那些方式方法，理性的、逻辑的和情感的、人文的思维过程均在自然科学经典中有所体现。

伽利略在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（《以下称《对话》》一书中，专门设置了辛普利邱一人物，代表亚里士多德学说的维护者，与沙格列陀、萨尔维阿蒂以对话的形式进行辩论。先由沙格列陀或萨尔维阿蒂提出问题，然后逐步进行论证。在讨论地球的周日运动时，萨尔维阿蒂运用了7条证据支持周日运动，这7条证据跨越物理学和天文学的范畴，包括与著名的封闭船舱思想实验有关的运动相对性原理，行星的自西向东和周日自东向西的视运动，以及各行星运动周期长短与轨道大小的对比等等，论据充实、论证有力。但整个论证过程并非全部以逻辑架构，如“要知道一般都公认，自然界能通过少数东西起作用时，就不会通过许许多多的东西来起作用。”［16］这种带有哲学或神学色彩的论断也不时出现。

而且，辛普利邱在书中被塑造成一个愚钝、可笑的人物，面对萨尔维阿蒂或沙格列陀的雄辩论证，总是软弱无力，只是偶尔引出一些亚里士多德的观点，以作批判的对象。大多数情况下，他只能提出“你在引用这一句话时，漏掉了一小句特别对我们目前讨论极其重要的话，漏掉的一小句是‘同样好地’。所以必须考察，这两种假说能不能在各方面都‘同样好地’适用。”［17］这种迂腐可笑的问题。伽利略以这种文学性的手法设置该人物的形象和对话，在氛围和观念上大大增强了其学说的力度，加强了其相对于亚里士多德物理学的优越性。

同样，以开普勒发现行星运动第二定律的过程为例。开普勒为了搞清楚偏心问题，开始研究行星的运动速度不均匀这一现象，他证实了行星在远日点和近日点的速度大致与行星到太阳的距离成反比，但是他把这个结论加以推广，认为行星的速度与离开太阳的距离成反比，而这是一个错误结论，在此基础上，他重新开始利用第谷的火星观测资料研究火星运动。

首先他需要确定任意时刻的火星位置，但当时的数学无法解决这一问题，他采取了一种近似法。以任意一点为圆心，太阳在离开圆心一定距离的位置上，火星围绕太阳在圆上作偏心圆运动，根据上面得出的错误结论，火星在圆上任意位置的速度与火星到太阳的距离成反比，因此可得出火星在圆上从一点运动到另一点所需的时间是动径火星到太阳距离的总和。其次根据阿基米德的定理，动径之和就是扇形的面积，但是该结论的前提是太阳必须位于圆心位置。而开普勒却大胆地认为太阳在偏心的位置时该结论也成立。于是给出了动径扫过的面积与时间的正比关系，即开普勒第二定律。从开普勒的发现及推导过程来看，这是一个从假设到推理都十分粗糙甚至存在错误的过程，但却得出了具有开创性意义的天文学定律。

而牛顿的《原理》则与以上两者完全不同，它很好地继承了古希腊的公理化体系，以定义、定律、引理、推论、命题构架全书内容。全书先给出8个定义，然后提出并论证了著名的三个定律，并通过42个命题解决了新物理学的一系列数学、物理、天文学问题。每个命题或推论先提出问题，然后进行几何、代数、物理的论证，部分情况下，针对具体事例进行论证。如命题41，先解决“由三个给定观测点求沿抛物线运动的彗星轨道”［18］问题，再以详尽的篇幅讨论了1680年彗星的轨道问题，以详实的观测数据、运算方法、证明过程给出了如何运用牛顿物理学研究彗星轨道问题的实例。

由科学家本人撰写的经典著作即使并非科学发现或发明的原始发现过程，它也充分地反映了科学家本人对问题的思考过程，这些过程无疑都是创新性的，一方面因为它们都开创了新的领域，另一方面由于它们在思考问题的方式方法上都具有鲜明的特色。值得注意的是，创新并不一定与好的或正确的结果相联系，而是一种状态，科学发现、发明的创新思维是一种流动的动态发挥，科学发现或发明只是它的偶然的结果而已，科学的本质更在于一种探索和思考的过程而非结果。

3.3科学精神是渗透在创新思维过程之中的精神气质

科学精神是在对科学真理探索和对科学本质的认识不断深化的过程中，孕育出来的推动科学进步的价值观和心理取向。［19］科学精神包含探索精神、执着追求的精神、严谨求实的精神等等，但渗透在自然科学经典创新思维过程中的科学精神主要体现在人文历史精神、批判精神和宽容精神。

表示状态转换概率分布，其中，T=O(s′)∩δ-1(q,q′)，O(s′)⊆2O表示在状态s′观测字母的集合，δ-1(q,q′)⊆Σ表示A中从状态q到q′的输入字母的集合；

科学与人文的分裂是近现代以来，尤其是19世纪末20世纪初科学飞速发展以后产生的问题。科学最早萌芽于文艺复兴时期的人文主义运动，与人文紧密相连。历史上的科学经典均显示出与人文的紧密联系。伽利略的《对话》将对话的形式、文学化的手法运用到逻辑的叙述和论证中，就是明显的一例。而《天体运行论》的引言很好地反映了当时科学与人文的关系“在人类智慧所哺育的名目繁多的文化和技术领域中，我认为必须用最强烈的感情和极度的热忱来促进对最美好的、最值得了解的事物的研究……虽然一切高尚学术的目的都是诱导人们的心灵戒除邪恶，并把它引向更美好的事物，天文学能够更充分地完成这一使命。这门学科还能提供非凡的心灵快乐……”［20］科学不仅提供知识和思想，还能培育人们的情感和心灵。

哥白尼的《天体运行论》虽然是一部天文学专著，但哥白尼把宇宙的中心从地球转移到太阳，有一个重要的思想前提，那就是古希腊的匀速圆周运动思想，哥白尼认为托勒密的对点体系违反了古希腊这一哲学传统，希望将天文学引导到更古典的历史上去，“现在我想到，天体的运动是圆周运动，这是因为适合于一个球体的运动乃是在圆圈上旋转。圆球正是用这样的动作表示它具有最简单物体的形状，既无起点，也没有终点，各点之间无所区分，而且球体本身正是旋转造成的。”［21］而一旦确定了宇宙的中心是太阳，那么在定性上地球和其他行星就可以围绕同一个中心以匀速圆周运动为基础进行运行了。哥白尼对古希腊思想的追求充分体现了科学上的历史精神。

自然科学经典对历史的态度不仅仅是继承，更体现在批判精神上。伽利略在《对话》中并不是直接阐述自己的学说和立场，而是充分展示在当时占主流的亚里士多德学说及其论证，包括天体是不朽的，地球是宇宙的中心，地球上的四元素和天体的第五元素，物理学上的自然运动和强迫运动等一系列观点，然后利用自己的论据进行论证，批驳其谬误之处，确立自己的观点。牛顿发现万有引力定律虽然得益于开普勒的工作，但他在《原理》中直接指出了开普勒的谬误，在于“三大行星定律对行星运动的“真实”描述；作用在那些天体上的太阳力随着距离的增加而减弱，而且只是在接近黄道平面处发挥作用。太阳肯定是一个巨大的磁铁；任意运动的物体由于其“固有的惰性”，一旦动力不再发挥作用，它就会停止运动。”［22］

自然科学经典中的宽容精神，一方面表现在我们称之为“科学革命”的科学发现并非彻底地反对它的过去或对立面，而是对它的“革命对象”有相当程度的继承和发展，如《天体运行论》对托勒密天文学方法的大量继承和运用，其中之一是本轮均轮体系的采用。“哥白尼和他的同代人不仅继承了《至大论》，还继承了许多伊斯兰天文学家和少数欧洲天文学家的天文学成果。”［23］另一方面，从科学的历史来看，没有任何一个学说、理论是长期占据主导地位的，而且没有任何一次“科学革命”完全否定或抛弃了过去的知识和理论，爱因斯坦的相对论并没有让牛顿的物理世界全盘覆灭，在许多领域牛顿物理学仍然发挥着相当重要的作用。在某种意义上来说，科学，甚至是我们的文明，无论它现在是怎样的，都是非常不稳固的。对过去的、错误的、被否定的科学知识的容忍，是科学中必然且必需的精神，在科学史之父乔治·萨顿看来，“无论怎样宽容都不过分”［24］。

虽然自然科学经典从原料和产品、加工程序、精神气质等方面对创新思维现场进行了完好的还原，但创新思维现场是一个整体，创新思维也是一个复杂的系统化过程，科学经典的各方面内容是有机地、系统化地、具体地交织在一起的。每部自然科学经典还原的每一个创新思维现场具有不同的知识、逻辑和表述体系，部分现场甚至是无法再现或重塑的，我们尽力从中获取可复制、可理论化、系统化的部分。但到目前为止，科学方法多种多样，任何一种都存在弊端，我们在努力总结、学习、运用已有科学方法的基础上，还必须挖掘、创新新的方式方法，毕竟没有任何一种科学方法能确保科学成果的获得，科学的本质不在于真理而在于真理的探索。

4　自然科学经典以情境的潜移默化方式培养创新思维

自然科学经典不同于教科书。教材编写方式与我国迫切需要吸收近现代科学知识、并将其快速应用到生产实践、以改善社会生产生活这种现实需求有关，如某种《大学物理学》教科书第一版序言中就直接写明，“本书是依据国家教委颁布的‘高等工业学校物理课程教学基本要求’，为了适应当前高新技术的发展，立足于培养跨世纪高等工程技术人才。”［25］这种方式在将科学迅速转化为技术、应用于实践方面有着积极的作用。但这种直接着眼于应用的知识传授和传播方式也有其严重的缺陷性，如今在教育中普遍反映的知识僵化和缺乏创新与整体性思维等问题已追溯到教科书因素。

早在我国第八次课程改革中，大家就意识到以前的教科书以及与之结合的课程教育存在弊端，因此“要改变过去以学科为中心、知识体系为中心的课程体系，建立以促进学生发展为中心的课程体系，这是全方位的改革，是一项系统工程。”“新课程更加关注学习的过程与方法，不仅关心学生获得什么知识，更应关注学生是如何获得知识，即用什么方法获得，知识对学生发展的价值，学生学习过程的感受。课程结构是综合性、选择性的，课程标准应是弹性和有空间的，课程内容则是精选能促进学生终身发展的、与学生生活密切联系的、时代性的有用知识，在教学方式上提倡动手、探究和实践、合作，评价方式上提倡多元化，结果和过程并重，关注儿童情绪、态度和价值观的评价。”［26］

教科书遵循相同或类似的程式训练学生的思维能力，这种逻辑、步骤化、灌输式的训练方式，在很大程度上让具有不同思维层次和特点的学生在同一层面上进行被动思维。对着眼于群体的教育战略来说，这也许是行之有效的方式，但对每一位个体，这种团体训练对于创新思维的培养具有极大的阻碍力。科学经典虽然可以总结、抽象出上述与创新思维有关的要素，以资利用和发挥。但科学经典内容丰富，远非上述分析可以全部囊括，它们组成一个可以无尽开发的知识和智慧宝库，后人可以从中发现各种对自己有利有用的资源。培养学生对科学经典进行研读，可以激发主动的学习态度，弥补教科书教育的缺陷。

西方在实施“通识教育”的过程中，已经将经典研读纳入自然科学的课程教育中，成为其基本组成部分，而不是仅仅作为课外阅读材料。洛杉矶加州大学1998-1999年修订后的通识教育原则就包括了经典原著学习。波士顿学院的核心课程研究小组于1991年提出的核心课程特征之一就是重视学科历史，阅读经典成为实现这一目标的重要手段。美国的通才教育实施至今，使其成为世界上的教育大国，几乎囊括了70%以上的诺贝尔奖。［27］我国多个高校目前也在进行“通识教育”试验，但效果还不显著，在内容、方式、目标方面都存在诸多问题和不适应，将经典研读纳入我国“通识教育”改革的过程中，发挥其在营造创新思维环境，培养学生的阅读、思考、创造能力方面的作用，应是一个切实可行的办法。

来源于语文教学中的“个性化阅读”，意味着一方面在阅读过程中呈现出阅读的个性倾向性和个性特征，另一方面通过阅读活动构建阅读的个性倾向性和个性特征，实现阅读个性的成长与发展。在阅读中呈现并构建知识与能力，过程和方法，情感态度和价值观，具有自主性、创造性、探究性、批判性等特性。［28］这种阅读方法同样益于创新思维的潜移默化培养，在经典阅读过程中要尤其注意。自然科学经典不仅在内容、学科趋向上具有特性，在作者行文达意、逻辑论证方面也具有文学、逻辑、思维方面的个人特色，把握、构建这种特性和特色，本身就是创新思维发挥作用的过程，在阅读中培养创新思维，在思维创新中进行阅读，将过程培养和目标实现融为一体。

创新思维虽然是我们的培养目标之一，但创新思维不是完成过程后的最终结果，它是过程行进中逐渐形成的一种能力和素质，经典研读有利于创新思维的行为，但不能仅仅着眼于创新思维，否则将一无所成。经验研读是一种阅读、理解、思考与创造的综合性过程，创新思维在这一过程中得到锻炼和发展，并得到某种体现和发挥，因此在经典研读中过程培养重于目标培养，形成在过程中锻炼和发展能力的认识和行为模式。

研读自然科学经典，我们也许并不能立即从中提炼出某种可促进创新思维的方式方法，甚至教科书中简易显著的公式定理也要花费大量的篇幅才能阐述清楚。但创新思维不是一天两天采取某些固定的程式就可以达到的，自然科学经典对创新思维的培养最重要的是体现在潜移默化上，通过背景的阐述、观点的表达、论据的选择、论证的架构将创新思维的原料和产品、加工程序、精神气质这些要素渗透进读者的思维和情感心理中，以缓慢但却最有力的情境方式激发创新思维的冲动、培养创新思维的能力和心理。

自然科学经典对创新思维现场的还原，提供了最好的进行创新思维的情境，形态各异的创新过程得以充分展示，身处情境中的读者一方面不断地接受与教科书不同的各种创新思维刺激，另一方面时时刻刻可以主动出击，反复探究、体味创新思维的各种要素，在潜移默化中形成理解、并将理解与对自身的认识相联系、逐步接受、锻炼、发展自己的创新思维，创造一种主动培养自身创新思维的惯性，促进自身创新思维能力的提高。

本文分析了自然科学教育中的创新思维培养目前存在的一个缺陷——忽视科学的历史，这一缺陷使得基于教科书基础上的科学教育割裂了各种科学知识与发生背景、发展过程以及发展形式的联系，阻碍了学生对科学发生、发展的过程以及科学本质的理解。而历史上的自然科学经典从科学知识的原料和产品、加工过程、精神气质等方面对创新思维现场进行了完好的还原：科学知识既是创新思维过程的原料、也是产品；创新思维不仅以理性的、逻辑的形式体现，也表现为非理性的、人文的、情感的、心理的形式；在创新思维过程中，人文历史精神、批评精神、宽容精神均渗透其中。这种还原使得自然科学经典不同于教科书的训练方式，以情境的潜移默化方式有效地培养创新思维。

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（责任编辑：王保宁）

Reading up Scientific Classics and Bring up Innovative Thinking in Scientific Education

SONG Shenmi1，NIU Weixing2
（1.School of Basic Medical Sciences，Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 201203；2.School of School of History and Culture of Science，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240）

Abstract：A shortage of ignoring the science history lies in the present scientific cultivation of innovative thinking. And scientific classics can make up it by reappearance of the innovative scenes. Scientific classics reappear the scenes from three aspects: raw materials and products，proceeding and spirits. It's the very characteristic that makes the differences of training effects between scientific classics and textbooks，which makes scientific classics exert a subtle influence of context on the cultivation of innovative thinking.

Keywords：Scientific classics；Innovative thinking；Scientific education；Copernicus；Galileo； Newton

中图分类号：G642

文献标识码 ：A DOI∶10.3969/j.issn.1003-8256.2016.02.009

作者简介：宋神秘（1982-），上海中医药大学基础医学院师资博士后，助理研究员，研究方向为天文学史、医学史、科学技术史；钮卫星（1968-），上海交通大学科学史与科学文化研究院教授，博士生导师，研究方向为天文学史。