前 言
化学教育伴随着化学发展的历史,有着漫长的进程,在各个不同时期有 着不同的特点。当今世界,化学已经渗透到社会生活和生产的各个方面,化 学与人们的生存休戚相关。在这种新的形势下,如何开展化学教育,成为国 际国内化学教育界共同关注的问题。以史为鉴已是共识,开展化学教育史的 研究无疑可以提供有益的启迪。
1992 年末,我承接了《化学教育史》的撰写任务。为了保证能按时脱稿, 由本人拟订写作提纲,撰写前言和绪论,最后统一修改、补充、完善全书并 定稿;张培富同志撰写古代化学教育、中世纪化学教育、近代(17—18 世纪) 化学教育和现代化学教育部分;李三虎同志撰写近代(19 世纪)化学教育部 分和 19 世纪化学家小传;张镇同志撰写中国化学教育史部分。我们在现有条 件下,在可能收集到的有关资料的基础上,完成了这本书的撰写工作。应当 说,这不过是初步系统地写了一本世界化学教育史,尚有这样或那样的不足。 例如,现代欧洲化学教育史部分仍较粗略;亚洲的日本国在化学教育方面比 较发达并有其特色,未能写进书中;中国化学教育史部分也较单薄等。这些
方面有待进一步掌握翔实的第一手资料,尚需做许多扎实的工作。 本书的最后安排了一章化学教育家小传。这样做,主要是考虑到通常写
化学家传的作品较多,而写化学教育家传的著作甚少。化学教育的关键是教
师,化学教育家是化学教师中的杰出人物。对于化学教育家来说,不仅要记 录他们在化学专业上的成就,还要记载他们在化学教育上的贡献,以便世人 全面向他们学习。我们还可以从对不同时期化学教育家成就的相互比较中, 窥见化学教育内涵的变化和发展。为此,我们按历史顺序列举不同时期有代 表性的化学教育家。关于中国的化学教育家,也不可能一一写入书中,只按 出生时间的先后,以及化学的主要学科门类,分别选写一位代表人物。
这本书能与读者见面,一则考虑“丛书”的整体性,二则在于引玉。限
于作者水平,书中疏漏和不妥之处实难避免,切望专家学者及广大读者赐教, 以便有机会再版时修改、补充。
在写作过程中得到不少同志的帮助,一并致谢。特别要感谢《化学通报》
编辑部主任王治浩同志,他为本书撰写了 12 位中国化学教育家小传,对本书 给予了很大支持。还要真诚地感谢在英国的王琪女士帮助查阅并寄来有关资 料,从而使本书得以顺利完成。
在成书过程中,作者参考了化学史、教育史方面的著作以及有关化学教
育的论著等,对有关的作者特在此表示衷心感谢。 广西教育出版社的何醒、卢少湲编辑不断给予作者热情的鼓励,也在这
里表示深深的谢意!
张家治
1995 年 5 月于山西大学
序
刘知新
化学教育作为科学教育的一个分支,以其特有的功能在实现第一流人才 培育及普遍提高全体公民的文化科学素质这一使命中,起着重要作用。众所 周知,化学教育正是在化学科学、技术与社会,以及学校教育、社会教育等 这些大教育环境中,不断发展的。应当说,化学科学的进展与科技教育的发 展推动了化学教育的繁荣和更新;学校教育与社会教育的扩展、改革和不断 完善,为化学教育提供了培育良才的广阔天地。总之,社会的进步,科学技 术的发展,教育的普及与提高,为化学教育的产生、发展和繁荣并发挥其多 种教育功能提供了智能源泉与人才基础。应当强调指出:化学教育与其他学 科教育一样,在大教育系统中发挥着维系事业兴衰、人才延续等多种功能。 这些教育功能可概括为:简约有效地将人类的文明遗产传授给受教育者的传 输功能;按社会的需要培养人才的塑造功能;用最经济的人力、物力和时间 造就大批合格人才的高效功能;以及超前为社会的进步和革新培养适用人才 的变革功能。
中华人民共和国的化学教育,自 1949 年至今,从基础教育、职业技术教 育、高等教育到继续教育,不论在规模上还是质量上,都取得了令人瞩目的 成就。全国各级各类学校的广大化学教育工作者为此付出了辛勤的劳动,创 造并积累了丰富的教育教学经验,这是我国和世界教育科学的珍贵财富。但 毋庸讳言,由于受历史的制约和人所共知的原因,我国化学教育理论研究工 作起步较晚,人员较少,机构又不够健全,对于教育实践中提出的诸多重大 命题,以及国际上普遍关注的某些学术研究前沿课题,尚未从理论上给出回 答,或未从理论与实践结合的高度上进行深入探研,理论来源于实践,理论 一经群众掌握就会变成巨大的物质力量。化学教育理论也是如此。本人作为 一名老化学教育工作者,有幸从 50 年代中期就参加中国化学会组织的有关化 学与化学教育的学术研讨活动,从 1979 年至今一直亲身参与中国化学会化学 教育委员会及中国教育学会化学教育研究会(1983 年起始)计划和组织召开 的多次全国高、中等学校化学教育经验交流会、学术研讨会、课程和教材研 讨会、化学实验教学经验交流会等。每次会议的论文均有数十篇,甚至百多 篇,其中不少优秀论文已在国内期刊发表。从国际上看,IUPAC(国际纯粹化 学和应用化学联合会)从 1970 年开始,已加倍努力于谋求改进世界各国的化 学教育,并与 UNESCO(联合国教科文组织)协同召开过 13 次 ICCE(国际化 学教育会议),出版了若干部化学教育论文集和论著。另外,世界各国的化 学教育家在各自的研究领域,都笔耕不辍地为国际化学教育理论做奉献。1981 年据 64 个国家的不完全统计,各国创办的化学教育(教学)期刊就有 168 种。文苑书林,浩瀚得很!但是,由于各种原因,国际上大量论文、资料难 以为我国广大化学教育工作者检索、利用;国内的诸多专题研究论文和著述, 似多局限于就某些论题的研究或偏重于适应教材建设的需要,对于化学教育
学——化学教育理论体系的几大构成,尚未见到系统论述的著作面世。 为了建构具有我国特色的化学教育理论、反映国内外当前的研究水平,
以促进我国教育改革,面向现代化,面向世界,面向未来,广西教育出版社 组织出版了这套《学科现代教育理论书系》中的化学现代教育理论丛书。本 丛书各册的第一作者和统稿人都是在该领域学术有成的专家。全体作者均本
着理论联系实际的原则,力求从化学教育规律来阐释和探研有关的理论与学 术前沿课题。当然,作为化学教育理论著述,本丛书也完全可以作为大学后 继续教育或化学教育高级学位研修用书,各册(《化学教育史》除外)论述 的重点虽侧重于基础教育阶段的化学教育理论问题,但是,从教育规律的普 遍适用性这一层面来看,这些结论对于大学或大学后教育,以及中专、中技 等化学教育实践,可供借鉴之处当不是个别的。
本丛书共 6 册,简要介绍如下:
《化学实验论》以辩证唯物主义认识论、自然科学方法论、现代教学论 为指导,论述化学实验的构成、意义和作用,剖析各类化学实验及其功能, 探研化学实验与发展学生思维的关系,从宏观与微观的视角揭示化学实验及 其方法论的深刻涵义。
《化学课程论》从化学课程的设计与化学教材编制的现实出发,探研不 同课程论思想在化学课程开发的实践中运行与演变的规律及趋向,阐释、论 述我国化学课程、教材建设中的基本经验与理论问题。
《化学教学系统研究》运用系统论的观点阐发、研讨化学教学的构成要 素及其相关领域的原理或范型,从多视角考察、概括化学教学系统的结构和 功能及其运作圭臬。
《化学学习论》从化学学习系统与学习原理的高度探研化学学习过程、
模式和方法,对化学学习能力与学习机制进行剖析,探索深入开展学科心理 研究的某些基本课题。
《化学教育测量和评价》基于化学教育目标论阐发和研讨化学教育测量
与评价的基本理论、方法和技术问题,对认知、情感和动作技能领域的化学 教育测评等作了新的探索。
《化学教育史》以历史唯物主义和辩证唯物主义为指导,对化学教育产
生的历史背景、化学史各时期的化学教育的演进,以及近、现代化学教育的 发展等进行了研究、概括。以史为鉴,明古鉴今。
本丛书写作注意了:科学性,力求准确、完整、系统;新颖性,取材努
力反映时代气息,体现教育改革精神;实用性,各册在介绍有关理论和研究 前沿的同时,均力求结合实例给读者以解决实际问题的思路与方法。
本丛书在成书过程中得到不少同行的关心,并参阅、借鉴了不少国内外
学者的研究成果,在此一并表示诚挚的感谢!衷心希望本丛书面世以后能够 得到化学教育界的专家和广大读者的关注与指教,祈使这套丛书在加快、深 化化学教育的改革和发展,发展大学后继续教育和活跃化学教育学术研究等 方面,发挥它应有的作用。
1995 年 10 月于北京师范大学
总 序
顾明远
师范院校中有一门必修课,叫做教材教法。它是一门培养教师技能的专 业课程,但是历来不受人们所重视。在一些专业学科的教师、专家们的眼里, 似乎教材教法不过是剖析中小学的教学大纲和教科书,教会师范生如何去上 好一堂课,没有什么学术性。他们认为,上好一堂课,保证教学质量的关键 主要是有高的学术水平。这是一种误解。但是这种误解不是没有缘由的。原 因之一是,这些专家们不懂得,教育既是一门科学,又是一门艺术,只有高 深学问,不懂教育规律,没有掌握教育教学的艺术,课就上不好,或者事倍 功半。原因之二是,过去的教材教法课确实存在着不少问题,它只分析现有 的教材,不对学科、课程以及教育教学的规律进行研究。因此要解决这个问 题,除了改变专家们的误解以外,更重要的是研究这门学科的发展,提高学 科的理论水平。我认为,师范院校的教材教法不能只分析一门课如何讲授, 更重要的是要研究、分析一门科学的发展历史和现状,以及其发展的内在逻 辑,结合学生的认知特点,遵循教育规律,把它组织成一门学科。学科并不 等于科学。一门科学要变成学校里的学科,需要经过一番改造。改造的理论 就是一门学问,本身也应该是一门学科。这门学科是跨学科的,它既要研究 某门学科的科学规律,例如数学教材教学既要研究数学教学规律,又要研究 教育规律,要把两者有机地结合起来,从这个意义上来讲,教材教法的名称 显得落后了。因此把它改为学科教学论或学科教育学是适宜的。
讲到这门学科还有一段历史,不得不讲一讲。我国学位制度建立之初,
在教育学门类中就设有教材教法作为二级学科培养研究生,授予学位。但是 它的评议因为涉及文理各学科,因此分散在文理各学科评议组中。由于教材 教法主要是研究学科教学的理论,文理各学科评议组的专家们认为难以对他 们作出评议。这样这门学科的授权问题就处于无人评议状态。1983 年在国务 院学位委员会召开第二届博士、硕士授权点学科评议组会议期间,我向当时 教育学评议组召集人刘佛年教授提出,把教材教法的硕士授权点拿到教育学 组来评议,并把名称改为学科教学论,以提高对它的学术要求,从而提高它 的学术地位。这个提议得到刘佛年教授的支持和学位委员会的批准,并在以 后专业目录调整时把教材教法正式更名为学科教学论。从此学科教学论有了 较大的发展。至今全国已有硕士授权点 19 个,培养了硕士研究生数百名,出 版的专著也有几十部。这是十分可喜的现象。 学科名称的更改是十分容易的事,要把它发展成一门真正的学科并非易事。 当时有人提出改为学科教育学,我们认为时机还不成熟,首先要把学科的教 学理论研究好。教育学是一个更广泛的概念,它涉及到教育系统内部各个领 域,而学科教学论主要涉及教育系统中教学方面的理论,即使把这部分研究 透彻,成为一门学科也是不容易的。当然,有的学者愿意把它称为学科教育 学,如果确已研究成熟,这无疑是对教育科学发展的一个贡献。
把教材教法改造成为学科教学论是一次理论上的飞跃。教材教法过去只 是教育学中的一个部分。学科教学论则变成了教育科学中的一个重要分支学 科。这种飞跃有没有根据,具备不具备条件呢?1988 年我在为《语文教育学》 写序时就说,已经具备了必要的条件。这是因为:第一,近几十年来教学论、 课程论、心理学、教育测量学、教育评价学等学科有了新的发展,它为学科
教学论的建立奠定了理论基础;第二,我国改革开放以来引进了国外的各种 教学理论,开拓了我们的视野,启迪了我们的思想;第三,我国有一批长期 从事教材教法研究的学者,他们在师范院校有长期的教育实践,积累了丰富 的经验,并且有较高的理论修养,这是建立学科教学论的组织基础。应该说,
1978—1988 年这门学科的建设是有成绩的,不仅培养了众多研究生和出版了 多部专著,而且学科体系基本上建立起来了。更为可喜的事是不少专家都在 关心这门学科的建设。得到各学科的专家的重视是至关重要的。因为学科教 学论这门学科毕竟是跨学科的,文理各专业学科是它的基础。
近些年来,许多学者把学科教学论又提高到学科教育学的高度来研究, 这又是一次飞跃。学科教育学不仅要研究学科的教学理论问题,而且要从教 育学的基本原理出发,从培养人的高度来讨论学科教育的问题。它不仅要揭 示学科教学的教学规律,还要揭示学科教学培养人的规律。学科教育学不仅 要讨论该门学科如何设置课程,如何编制教材,如何选择教学方法,如何组 织教学,更重要是要分析本门学科在培养人的整体工作中的地位和作用,并 从这个角度出发研究课程、教材、教法,研究它与其他课程的关系,与学校 中其他教育活动的关系等等。
广西教育出版社组织全国学科教育理论工作者和实际工作者编写一套 大型丛书《学科现代教育理论书系》,我认为正是时候。这刚好是十多年来 的一次大总结,大检阅。证明学科教育学这门新兴学科已经在中国大地上成 长起来。我当然不可能通览这套丛书,但是从编辑出版计划中的书目可以看 到,它涉及语文、数学、物理、化学、外语等中学教学计划中的主要学科, 每门学科又分教学论、课程论、学习论、实验论、教育测量与评价等专著, 有的学科还著有教学艺术论及其他更细的内容,真是丰富多彩。作者群中有 老一代的学科教育学专家,也有年轻一代学者。我认为,这套丛书的意义, 不仅在于它总结了十多年来我国学科教育学研究的成果,而且在于它展示了 学科教育学发展的广阔前景,在于它培养了年轻一代学者。这是从教育理论 战线上来讲的。至于对我国教育的实际来讲,这套丛书的出版一定有利于我 国广大教师业务水平的提高,有利于教育质量的提高。我预祝出版的成功。
1996 年春节
出版说明
这套丛书,从 1991 年 3 月出版第一批第一本《数学学习论》算起,至今 已有 6 个年头了。如果从 1988 年年初开始数学教育理论丛书的组稿活动算 起,则有 9 年之长。如今,数学、物理、化学、语文、外语,五个主要学科 的教学理论丛书,已配套成龙,每个学科 6 本共 30 本,取名为《学科现代教 育理论书系》。洋洋洒洒几千万字,构成了基础学科的基本理论研究,也构 成了我社的基本骨干工程和基本的教育理论出版特色。
以近十年的时间建构一整套力求具有中国特色的教育理论丛书,其间的 曲折、甘苦,自然一言难尽。但从反映教改成果、服务教学改革来看,又当 义不容辞。从建构教育出版社的出版个性、出版文化来考虑,更有深刻意义, 有重大价值。在改革开放的新历史时期,出版社靠什么来支撑?靠什么去竞 争?靠什么求发展?用什么作奉献?答案可以有很多,对策可以开列不少。 但根本的应少不了这么两条:一靠骨干工程,二靠名牌精品。骨干工程是出 版社的战略布局,名牌精品是出版社的灵魂生命。两者的完善结合,构成了 出版社的质量、信誉、知名度和文化品位,它是出版社存在的基础,竞争的 手段,持续发展的后劲,文化积累的主体,向人民奉献优秀文化的根本保证。 本着这样的认识,这样的追求,我们出版了这套丛书。当然,还有另外
几套别的系列。
我们期待着读者的鉴定。 我们迎接着市场的检验。 我们也渴望着教育界、理论界的支持。
我们将一如既往地努力,千方百计奉献更多的精品,给教育,给民族,
给将来。
广西教育出版社
本书内容提要
本书是有关世界化学教育史的著作,力求对化学教育的孕育、萌芽、发 展和繁荣的历史作出系统的阐述。书中提出了化学教育史的分期原则,并据 此重点阐明各个时期先进国家化学教育的形式和内容。在写作方法上内史与 外史相结合,以便阐明各个不同时期在具体社会历史背景下,在化学学科发 展所达到的水平等条件下,化学教育的发展状况。同时注意史论结合,分析 各个时期化学教育的特点,以资借鉴。书中还专门对中国的化学教育史进行 了研究和探讨。书中设一章介绍一些中外化学教育家在化学教育上的功绩。 书后还附有化学教育史大事摘引,便于把握化学教育发展的线索。
本书可供有关专业的教师、研究生、大学生及教育工作者参考。
化学教育史
绪 论
化学知识是人类进化过程中,在人类的生活实践和生产实践中,经过不 断积累、总结、再实践、再总结而形成的,它是人类文化的一个不可或缺的 重要组成部分。伴随着化学知识的继承、传播与交流,构成了化学教育的种 种形式。而化学教育的内容、规模、方式以及直接制约化学教育的机构和制 度等,均与当时当地的具体历史条件密切相关,诸如社会发展状况、生产力 水平、科学技术水平、经济、政治、宗教、民族、文化、教育、地理等。作 为化学知识继承、传播与交流的手段和媒介的化学教育,要比化学本身更加 社会化。
化学教育史与教育史、化学史、社会历史等既有着直接的联系,又有区 别。化学教育史是在化学知识发展的过程中建立起来的。它是一种自然科学 与社会科学之间的交叉学科,有其自身的对象、内容和特点。
从传授知识的角度看,化学知识从哪里开始,化学教育也就从哪里开始。 化学成为科学则是从近代在欧洲开始的。正规的化学教育也就从近代开始发 展起来。事物的发展总是从低级向高级、从不成熟到成熟、从不完善不规范 发展到比较完善比较规范,化学教育的发展也不例外。
由于化学教育是在大的历史背景下产生和发展的,同时化学教育史又与
化学史相伴,故化学教育史的分期一方面与化学史的分期基本一致,另一方 面还需与教育史、社会历史的分期相参照。我们将化学教育史划分为古代化 学教育、中世纪化学教育、近代化学教育和现代化学教育四个时期。对中国 化学教育的分期,结合中国的实际,划分为古代、近代和现代三个时期。这 样分期便于从内容上反映各个不同时期化学教育发展的特点。
一般说来,化学教育的先进程度与一个国家的综合国力相适应。综合国
力强的国家,其化学教育也相应地比较先进,而不是各国都处在同一水平上。 书中对各个时期化学教育的介绍采取一般与重点相结合的原则,即在一般介 绍的基础上,重点介绍发达国家的化学教育。这样可以描绘出化学教育发展 中教育发达国家的运行轨迹。
在内容的安排上采取厚今薄古的原则,古代的化学教育主要是实用化学
的经验、技艺的传授,有了文字以后,才有了有关的著作和记载,以辅助化 学知识的传授。这一时期化学教育的形式比较单一,因此所写古代篇幅小, 内容少。随着化学知识的增多,化学工艺的进步,社会的发展,教育的改革, 化学教育内容不断扩充,各个不同时期所写内容占用的篇幅渐大,由少、粗、 略到多、细、详,由简单到复杂,力求符合历史的与逻辑的一致。
中国化学教育史写在书的最后,这是出于以下两点考虑:其一,中国是 世界上历史悠久的文明古国,许多科技工艺包括化学工艺在古代居领先地 位。由于长期封建社会的自给自足,虽然唐代有了对外交往,但基本上还是 封闭的国家。19 世纪中叶以后才吸收了西方的化学及其他科学知识,却又沦 为半封建半殖民地国家。这样一个大国经过几千年走到这一步天地,是有其 特殊性的,有必要单独写一写。其二,1949 年全国解放后,中国走上独立自 主的道路,按照自己的国情建设有中国特色的社会主义,成为当今世界发展 中国家有代表性的大国,具有自己新的特色。化学教育已经与国际社会相互 交流,正在走向现代化。系统研究中国的化学教育史,对于进一步改革中国 化学教育有借鉴作用。
下面对各个不同时期的化学教育作扼要说明。
古代(5 世纪前)不存在科学意义上的化学,也没有专门从事化学活动 的阶层、职业和人员。古代化学主要是与生活直接有关的、在生产实践活动 所涉及到的化学工艺和技术,属于实用化学。例如制陶、酿造、染色等。实 用化学发达的国家,一般都是文明古国。工匠们在实践中积累了一定的化学 经验知识,这些经验知识通过家族关系、师徒关系传授和继承。其传授方式 主要通过言传身教、边传授边操作的形式来实现,其传授、教育的内容不仅 仅限于经验和技艺,还涉及道德等内容。在自然知识方面还涉及到数学、几 何、天文等。与化学知识相关的学说主要散见于各种自然哲学的论著中。炼 金术出现后,其知识和经验的传授仍然依靠实际操作的师徒关系,晚些时候 才出现炼金术的著作。古代各文明古国的化学教育大体相近,有关化学知识 的传授具有鲜明的实用性、直观性、经验性和地域性,同时具有层次低、发 展慢、手段简陋,所传授的知识容易流失等特点。
中世纪(5—17 世纪中)欧洲的化学教育与古代相比,有所发展。中世 纪基督教垄断了科学和教育,所兴办的各类学校,包括大学在内都掌握在教 会手中。神学、经院哲学是其主要课程。初、中等学校学习内容的世俗部分 不超过“七艺”(文法、修辞、辩论术、音乐、算术、几何、天文),其中 尤以前“三艺”为重点。大学里设有医学分院,在讲授的医学知识中涉及某 些相关的化学知识。这是在学校里最早出现的化学,对近代化学教育产生了 影响。
这个时期炼金术已成为欧洲化学的重要发展形式之一,主要由有知识的
僧侣阶层把持。实用化学有了发展,其知识的传授仍靠师徒关系。手工业“行 会”的建立强化了这种“艺徒”制度,使之成为维持和发展生产以及传授技 艺的制度。然而行会艺徒制度的技术保密传统带有封闭性。
从 14 世纪下半叶到中世纪后期,文艺复兴运动和宗教改革运动对科学和
教育改革产生了深远影响。这个时期的化学仍然依附于医药、矿物、冶金等 知识,尚未成为独立的学科。但是化学工艺进步不已,出现了很多实用化学 工艺书籍。因此,相比古代实用化学活动,从事者已不仅仅是工匠阶层了。 当时的学校里尽管还没有专门的化学教师和化学课程,但是到了 16 世纪末, 终于出现了第一本真正的化学教科书。这就是德国医生兼教师的李巴尤斯
1597 年出版的《炼金术》,它后来长期被用作化学教材。
中世纪化学教育的主体仍是实用化学知识的传授,但与古代化学教育相 比较,由于知识阶层的参与,使化学教育在某种程度上增加了学术性、理论 性和系统性,并且开始有了正式的教科书,从而使知识不易流失。由于基督 教的介入,使化学教育带有更多的宗教神秘色彩,背离理性,脱离实际,囿 于空谈。由于行会艺徒制度的建立,强化了原有的教学形式,但另一方面使 化学教育有了更强的保密性和保守性,增加了等级性和狭隘性,这些在一定 程度上阻碍了化学教育的发展。
近代化学教育时期从 17 世纪到 19 世纪可分为两个阶段,即 17—18 世纪 为一个阶段,19 世纪为另一个阶段。资本主义教育形成于 17—18 世纪,同 时自然科学也有较大发展,这一发展并非得益于科学教育,相反这个时期的 科学在教育中几乎没有什么地位。学校的中世纪模式积重难返,人文主义思 潮更倾向于经典和人文知识,而忽视科学知识。直到 19 世纪中叶前,科学家 主要靠自学获得科学知识。另外,一些科学机构(科学院所、学会等)担负
起了科学教育的任务。化学在 17 世纪中叶才获得独立学科的地位,但还未能 发展到开展专门的学校教育。这个时期的化学家或是从医药方面改换门庭而 来,或是完全出于个人兴趣和爱好而自学成才。到 18 世纪,首先在大学里的 医学院开始出现专门化学知识的讲座。讲授者多为医学、解剖学和动植物学 等方面的教授。但是值得注意的是,这个时期已经出版了不少化学著作,包 括化学教科书在内。
19 世纪的科学与以往相比,得到了迅猛发展,化学的体系在这个世纪建 立起来。资产阶级政权已基本从教会手中夺回了对教育的领导、管理和支配 权,各级教育都有了很大发展。高、中等学校都加强了科学知识的讲授。教 育改革自下而上进行,重点是中等教育的改革,也波及高等院校。但是化学 教育在这个世纪的发展主要限于高等教育,到了 20 世纪,中等学校才逐渐有 了系统的化学教育。
近代化学教育能够进入大学,主要是由于近代工业革命的需要、化学自 身的发展以及大学教育的改革等因素促成的。这一时期的化学教育进步较 大,有了许多新的特点。其一,在大学里设立了专门的化学教授职位,结束 了长期以来化学知识的传授依附于其他学科的局面。其二,大学开始培养未 来的专门化学人才,招收专攻化学的学生。化学课程的设置从一门总的化学 课程开始分门别类,按照循序渐进的原则有计划地进行系统教学。其三,在 大学里建立了化学教研室和教学实验室等化学教学的机构和设施,并且实行 了导师制,从而完成了从私人实验室的师徒关系向教学实验室的师生制的过 渡。19 世纪涌现出以李比希(Justus vonLiebig,1803—1873)为代表的、 由师生共同组成的许多著名化学学派,在化学教育上发挥了巨大作用。其四, 教学过程体现出化学学科的实验性特征,实行教学与生产相结合、基础与应 用相结合。其五,出版发行了化学教科书、化学专著、化学刊物等多种类型 的化学资料,丰富了化学教育的内容。
20 世纪的化学进入现代时期。科学技术发展的速度一日千里,各类专门
人才的需求量与日俱增。西方许多国家意识到教育事业的重要,尤其是科学 教育,因此教育问题一直是人们关注的大问题。它关系到一个国家的富强程 度,化学教育是其中的一个重要方面。美国、苏联、欧洲的一些国家代表了 现代化学教育发展的水平和特点。这些国家在理工科高等院校中普遍设立了 化学系、化工系和化学化工学院等专业化教育体制。其教学内容和重点也在 不断改革。第一次世界大战前,化学教育基本上处于自主发展状态,教学内 容侧重于化学基础知识,重点仍是“英才”教育。第一次世界大战后,人们 深感科学教育与国家利益攸关,各国在教育改革中把科学教育的改革作为重 要方面。化学教育的对象、内容、方法等都发生了广泛的变革。首先,在中 等学校确定专门的化学教师,化学作为一门单独的自然科学课程,实施大众 化的化学教育;其次,教学内容也不仅仅限于化学基础知识,还特别发展了 化学的职业教育;再次,在教学方法上对满堂灌的做法提出异议。
经过第二次世界大战,各国教育进入重建和发展阶段。高等学校的化学 教育层次多样化,有大学专科、大学本科、研究生等多种形式,培养造就了 各类高级人才。为了扩大中等化学教育,大力发展高等师范教育,从而使化 学教育在中等学校(包括公立和私立)、技术学校、职业学校等各类学校中 得到更加广泛的普及,为更多的少年创造了接受化学教育的条件。与此同时, 克服了原有中等教材和课程中的缺点(知识陈旧,或者过分重于功利,或者
太专业化等)。新的课程设计和教科书的编写,完整、及时地吸取了现代化 学化工的成果。化学教育的社会功能也显得较以前突出,主要表现在化学教 育的文化功能和经济功能日益显著。
总之,在 20 世纪新的历史条件下,现代化学教育表现出许多新的特点: 化学教育的层次和形式多样化;化学教育手段不断更新,增设电教视听设施 等;教学方法加强了启发性、针对性和实效性;教学内容上既传授基础知识, 又注重能力和方法的培养;在教学中既体现化学传统的实验性和经验性,又 体现当代化学发展的理论性;化学教育一方面趋于普及,另一方面也注意尖 子人才的培养,还由于知识更新快,特别加强了继续教育;化学教育功能社 会化,与其他科学教育、社会教育、职业教育趋于协调统一;80 年代以来增 加了环保观和未来观,化学教育的思想水平跃上一个新的台阶。
本世纪 60 年代末、70 年代初,化学教育又有两大发展: 其一,出现了国际化学教育会议(International Conferenceon Chemical
Education)共同讨论有关化学教育重大问题的现象。会议由国际纯粹与应用 化学联合会(IUPAC)、联合国教科文组织和会议东道国的化学组织共同协办, 并于 1971 年在意大利的 Frascati 首次召开,以后每两年召开一次,到 1992 年已经召开了 11 次国际会议。会议议题涉及普及化学教育、中等化学教育、 高等化学教育、继续化学教育、教材改革、如何采用现代多种媒体的教育手 段、提高教学质量以求得教学效果最优化等问题以及化学的教学计划如何适 应不同文化、不同对象等等诸多大家共同关心的问题。
其二,国际化学奥林匹克(IChO)于 1968 年在捷克斯洛伐克首次举办,
以后每年举办一次,参加国逐年增多,遍及欧、美、亚各大洲的国家,到 1995 年已经举办 27 次(其中 1971 年未举办)。这一化学教育活动引起了国际化 学教育界的重视。1989 年在加拿大 Waterloo 大学举行的第十届国际化学教 育会议上,对于通过国际化学奥林匹克竞赛培养化学尖子人才给予很大关 注。这对于促进中等学校教育质量的优化有着积极的作用。我国选手每次参 赛均名列前茅,为国争光。
中国的化学教育与欧美诸国不尽相同,它有着自己走过的道路。古代化
学教育持续时间很长,从原始社会经奴隶社会、封建社会到 19 世纪 30 年代。 如果从中国开始出现学校的夏商周算起,至清道光二十一年(1841 年),也 有约 4000 年之久。在这段漫长的时期内,中国的化学教育谈不上既有化学知 识的系统讲授,又有实验操作的真正意义上的化学教育,而只是化学工艺经 验的继承和传授。这种化学教育的方式与世界其他文明古国相似,区别之处 在于中国的实用化学工艺,从时间上说早于其他国家,从水平上说许多方面 领先于其他国家。例如制陶、陶瓷、冶炼、造纸、火药、医药、炼丹等。同 时在这段时期内也有许多包含化学知识的著作流传于世。例如 2 世纪魏伯阳 的《周易参同契》等著作、4 世纪葛洪的以《抱朴子内篇》和《外篇》为代 表的一批著作、5—6 世纪陶弘景的《名医别录》等著作、11 世纪沈括的《梦 溪笔谈》等著作、16 和 17 世纪李时珍的《本草纲目》和宋应星的《天工开 物》等名著,在一定程度上配合了化学教育的进行。然而其教育方式基本上
还是简单原始的。 尽管中国古代有着辉煌的科技历史,但是由于中国社会的、政治的、文
化的和历史的原因,近代科学是由西方传入的,化学也不例外。中国近代化 学教育从 1840 年后至本世纪 20 年代前期,大半个世纪里,发展缓慢,仅仅
处在起步阶段。又经过近 30 年,化学教育发展才有了一定的规模,基本走上 正轨,但与国外相比较,仍然是初步的。1949 年后的 17 年中,中国的化学 教育得到人民政府的重视,进入了大发展时期。中等学校化学教育、中等化 学专业教育在全国有了合理的布局。高等院校和大学专科也有很大发展,从 数量上、质量上基本适应了社会发展的需要。各院校均设置了化学系或与化 学有关的专业。同时国家制定了一整套有关的教育方针、政策和制度。在全 国总的教育形势下,化学教育缩小了与发达国家之间的差距。
文化大革命期间,全国的学校教育停滞下来。“文革”后期,小学、中 学、大学先后复课,到 1977 年才恢复正常,这期间谈不上发展。
1976 年粉碎“四人帮”,拨乱反正,特别是在 1978 年以后,这是一个 新的蓬勃发展时期,各方面都在改革,化学教育重新走上正轨,并在改革的 大潮中,参加到国际化学教育改革的行列中去。
第一章 古代化学教育
古代化学教育是人类化学教育发展的最早时期,它是指公元 5 世纪前这 一时期内化学教育发展的状况。古代的数学、几何、天文学、力学及医学等 先期已有了相当的发展。然而化学的情况却不尽然,它在整个古代时期的发 展基本处于描述性知识的水平上,是依附于生活生产和其他学科(如哲学、 医学等)而生存、发展的。原始社会主要进行的是非形式的教育或依附生活 的教育——家庭教育。正规的学校教育发端于阶级社会。学校教学内容长期 以来主要以读、写、算和人文学科为传统,作为辅助的自然科学知识也仅限 于算术、几何、天文、历法、医学等科目,化学则难登学校大雅之堂,却与 幻术、占星术、巫术等有往来之嫌。
早在旧石器时代,原始人就已认识并学会了利用火——这是人类最早利 用的一种自然力,也是人类广泛进行化学反应的第一个发现,它标志着化学 史的发端,构成了化学发展的基础。此后实用化学的发展,包括烧制陶瓷、 冶炼金属、利用能源等无不建筑在火的使用基础上。由此可知,化学作为一 门学问是和人类历史一样悠久的,并从此始终伴随和影响着人类社会历史的 发展。
化学从一开始就是一种社会生活和生产活动,是人类生活生产知识的组
成部分。因此,化学教育一开始就融会于整个社会教育之中,属于社会教育 的一部分,并且基本以家庭教育的形式出现。
古代化学没有什么科学传统而言,它只能从工匠传统或传统哲学家(早
期的祭司)中去追寻自己的历史根源。这两种传统大部分时候是各自独立的。 通过工匠将实用化学的经验和技能一代代传下来,使之不断发展;通过哲学 家把人类化学理想和思想流传下来并发扬光大。当这两种传统合二为一,理 论和实践结合为一体时,就产生了古代化学发展的最高形式——炼金术。亦 即,古代化学教育一分为二为工匠的实用化学教育和哲学家的“理论化学教 育”,并最终在炼金术那里统一起来。
第一节 实用化学教育的起源
古代化学活动除中国外,是从两河流域的美索不达米亚和古老的埃及开 始的,其形式主要是实用化学,包括冶炼金属、制造玻璃等,其活动主体是 工匠阶层,他们在有关的化学生产、生活活动中积累和掌握了一定的经验性 实用化学知识。虽然这个时期已发明了文字,但它主要由庙宇里的祭司来掌 握。因此,工匠们在化学工艺上的发明大多靠口头传授。特别是当这些工艺 发明成为谋生或发财的手段时,它们的传授就转为秘密的形式,主要是通过 家族关系,特别是父子关系,在实际的操作过程中“言传身教”,世代相传。 另外,也出现过金属工匠阶层组成的不公开的同业会,目的是维持本行业的 利益,特别是要保守金属冶炼与制作的秘密,但也起到过教育作用①。如这个 时期有人发明了在贱金属上镀金来冒充黄金的方法,它很长一个时期是作为 一项化学工艺上的秘密来传授的②。
然而,这种不借助于文字书写的“言传身教”式的原始化学教育形式带 有很多弊端:
(1)传授范围有限,不利于化学知识的传播,妨碍了化学和生产的发展;
(2)囿于一家之见,缺乏交流,显得保守而难于有新的突破;
(3)保密不公开、不借助文字的传授方式易受各种主客观因素的冲击和 影响,最终导致化学工艺发明的失传和化学规律的重复认识与发现;
(4)这种形式对后来的化学教育的发展带来消极影响;
(5)不借助文字的传授方式造成了后人对当时化学和化学教育发展状况 了解的困难,很难达到详尽可靠的认识。
人类文化的进程几乎一直伴有神学、宗教的因素。在远古时代,人们为
解释当时理性所不能说明的周围世界和作用于人的各种外力,创造了神话及 其中的神鬼,为此就从部落里分离出一批专门以领会神意和役使神鬼为业的 人,产生了各种巫医、术士和祭司。特别是随着文明程度的提高,祭司这一 等级变得越来越特殊和专业化,其生活和活动的场所——庙宇成为当时城邦 的政治、经济和文化中心,其中在庙宇里和庙宇周围就有从事各种实用化学 活动的工匠,也许他们的活动从属于庙宇,这些工匠与庙宇祭司过从甚密, 由此某些祭司从工匠那里获知他们的制作工艺并总结成重要的化学知识,以 文字形式记载并流传下来,这是我们了解当时化学教育内容的一条重要线 索。不过,这些流传下来的书稿分为两类,一类写得晦涩难解,杂乱无章, 充斥双关语和缩写词,显然这是出于有意保密的考虑,以防书稿万一落入外 人之手,不致泄露其中描述的制作方法。另一类书稿则与此相反,内容写得 十分明白,可能这些制作方法不必担心会经由行会成员之手外传,因而无需 保密。这两种记载方法在以后的时期中都各有许多实例。由此可见,祭司们 的工作对化学知识的继承和化学教育的发展有着重要意义。事实上,人类历 史上的正式教育——学校,最早正是由庙宇里的祭司创办的。在这些庙宇学 校中主要传授读写知识,但有些学校也讲授数学、天文、医学等这些人类最 古老的自然知识,甚至还讲冶金术①。教学方式是师徒传授式的,学生观察老
① I.D.贝尔纳著,伍况甫等译:历史上的科学,科学出版社 1981 年版,第 62 页。
② H.M.莱斯特著,吴忠译:化学的历史背景,商务印书馆 1982 年版,第 10 页。
① 戴本博:外国教育史(上),人民教育出版社 1990 年版,第 12 页。
师的操作,然后在老师指点下,自己动手,做错了,老师随时纠正。 总的来看,在美索不达米亚和埃及,化学教育的内容是以实用化学为主,
教学方法主要是“言传身教”的师徒式,教育活动主要是在非形式化的作坊 中进行。
第二节 希腊古典时期化学教育
当历史的车轮向前推进时,古代化学中心也开始移向古希腊,开创了古 代化学教育发展的又一个新的时期。古希腊文明的产生直接受到埃及和美索 不达米亚文明的影响,因为希腊具有得天独厚的地理条件,与埃及隔海相望, 与美索不达米亚相邻。但希腊文明并不仅仅是埃及和美索不达米亚文明继承 的产物,而是有着自己的文化体系,希腊广阔而曲折的海岸线使希腊人成为 海上民族,具有航海家的视野和旅行家的感觉与阅历。他们只选择了外来文 化中被认为与他们相干的那些,这包括实践方面一切有用的技术,观念方面 主要是关于宇宙运行的解释,而对那些由解释造成的极其复杂费解的神学和 迷信却加以抛弃。希腊人的世界变得更加不是那样人格化而是更加物质化。 正是在人类的铁器时代,希腊人创建了代表西方文明的古典文化,它的伟大 贡献既在于政治建制(特别是民主制),又在于自然科学(特别是数学及天 文学),他们的理论成为西方人智力发展史的基础。他们对“自然”的解释 影响到化学的每一分支,也同时对化学教育产生影响。
希腊古典时期化学的理论和工艺的发展更趋于分离。在其发展初期更突 出的是它的理论发展,这主要是由自然哲学家做出的。他们惯用的方法是思 辨而不是实验,相比早期脑力劳动者,他们更倾向于唯理和抽象,更远离工 艺技术,采用以一般原则做根据的辩论表达方式,以致力于阐明整个宇宙的 本性为己任。尽管这样,他们所作出的各种广泛的概括和天才的推测,包含 了许多有关物质结构论和元素论的有意义的观点,以及许多现代观念的萌 芽。更为重要的是,它们对随后两千多年各个时期的化学发展产生了深远的 影响。而这些自然哲学家及其观点也影响了当时化学教育的发展。以古希腊 的第一位圣贤泰勒斯(Thales,公元前 640—前 547)为代表形成的爱奥尼亚 学派,就是力图用纯自然术语来解释我们周围世界的复杂变化。他们提出了 很多有见地的关于世界本原的元素论。同时,他们正是利用师生关系来传授 这些化学元素论及其他哲学思想的,从而形成了统一学派。认为万物本原是 水的泰勒斯培养出了认为万物本原是永恒未限定物——阿培隆(apeiron)的 弟子阿那克西曼德(Anaximander,公元前 611—前 545),后者又培养出了 认为万物本原是气的弟子阿那克西米尼(Anaximenes,公元前 560—前 500), 阿那克西米尼又有认为万物本原是“种子”的阿那克萨哥拉(Anaxagoras, 公元前 499—前 428)和认为万物本原是火的赫拉克利特(Heraklitos,公元
前 536—前 470)作为继承人。爱奥尼亚学派是与古希腊的另一著名学派——
毕达哥拉斯学派处于同一时期,只不过后者主要致力于数学的研究与教育, 其学派活动时期也较长,教育体系相对完善,包括低级教育和高级教育,可 以说古希腊的高等教育已萌芽于毕达哥拉斯学派的教育体系中。黑格尔
(G.W.F.Hegel,1770—1831)曾说毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前 580—
前 500)是希腊的“第一位民众教师”。实际上毕达哥拉斯学派也注重世界 本原的研究,在其活动后期,也曾接受了德谟克利特(Demokritos,公元前
460—前 370)和留基伯(Leuci-ppos,约公元前 500—前 400)的原子论的 某些理论①。
最原始的化学论著可追溯到柏拉图(Plato,公元前 428—前 328)的对
① H.M.莱斯特著,吴忠译:化学的历史背景,商务印书馆 1982 年版,第 23 页。
话集《蒂迈欧篇》,它包括无机物和有机物的一些论述,有元素论、化学变 化观等。有学者认为后世的化学思想大都源于此。而柏拉图对自然的解释则 是毕达哥拉斯式和苏格拉底式的,因为他曾师从苏格拉底(Socrates,公元
前 470—前 399)8 年,又拜访过毕达哥拉斯学派的学者。从苏格拉底开始, 希腊哲学发展有了明显的转折,即从急进的唯物主义向后倒退,哲学的主流 从自然转向了伦理道德。然而,苏格拉底却对教育事业做出了很大贡献。教 学不收学费,任何地方都可成为他的教育场所,教学对象不分男女老少、贫 贱富贵,教学方法采用问答法。柏拉图继承了老师的衣钵,但青出于蓝而胜 于蓝。他认为一个普遍的哲学不仅关心人与社会,还必须包括一个关于自然 和宇宙的学说在内。他在雅典的英雄阿加德米(Academos)的园林里创办了 一所学园(Academy),前后维持了将近 1000 年。柏拉图本人在学园辛勤教
学 40 年(公元前 387—前 347),包括化学知识的传授。该学园已比爱奥尼 亚学派和毕达哥拉斯学派的教育体系更完善了,它是现代大学校和学会的始 祖,Academy 一词本身就有“院校、学会、研究院”的含义。柏拉图还形成 了自己一套关于从幼儿到青年的教育学说,包括强调对自然科学知识的教 育、妇女教育、教材之谨慎选择等①。
柏拉图培养的最得意的弟子是亚里士多德(Aristotle,公元前 384—前
323),他是古希腊文化的集大成者。他在希腊科学史上标志着一个转折点, 因为他是最后一个提出整个世界体系的人,而且是第一个从事广泛经验考察 的人。他的思想虽源于柏拉图,却对后世产生了比柏拉图的思想深刻得多的 影响。亚里士多德考虑问题比较注重实际,他的思想几乎影响了两千年间所 有的思想家。他在逻辑学、天文学、物理学、生物学和人文学等方面都做出 了独特的贡献。在化学理论方面,他的四原性(热、冷、干、湿)、四元素
(水、气、火、土)学说一直延续到 18 世纪末期。他提出的第五种更为完善
的元素“以太”,甚至影响到现代。他能区别开机械混合的两种溶液和发生 化学变化而混合的两种溶液。他是第一个提到水银的希腊人。他对有机物颇 有研究。他的这些化学思想在其《气象学》第四卷中有极其详细的阐述,而 这本著作曾被推崇为化学的第一本教科书②。事实上,亚里士多德不仅是一位 逻辑学家、科学家,而且也是一位教育家。他师从柏拉图 20 年之久,柏拉图 死后,他离开了柏拉图的学园,在雅典郊区的一所名叫吕克昂(Lyceum)的 体育馆开办了一所学园,亚里士多德一生多半是在吕克昂度过的。他在这所 学园里从事科学研究和教育,包括化学研究和教育在内,并取得了很大成就, 使得学园名扬天下。作为学园的第三位主持人,亚里士多德的第二代学生斯 特拉图(Strato,公元前 340—前 270),不仅观察自然,还对自然进行实验, 如做了燃烧实验③。与柏拉图学园(Academy)相比,亚里士多德学园(Lyceum) 做了更多的研究工作,但亚里士多德不是自己去做所有的工作,也不像柏拉 图学园那样只同他的同事们进行讨论就算了,而是组织了研究工作。可见, 亚里士多德学园更接近于现代一流大学的原型,或者换句话说,若柏拉图学 园是近代大学的原型,那么亚里士多德学园就是现代大学和研究所的原型。 现在 Lyceum 一词除有“学园”的含义外,还有“会堂、学会、学校、团体”
① 戴本博:外国教育史(上),人民教育出版社 1990 年版,第 126 页。
② H.M.莱斯特著,吴忠译:化学的历史背景,商务印书馆 1982 年版,第 31 页。
③ S.F.梅森著,周煦良等译:自然科学史,上海译文出版社 1980 年版,第 35 页。
等含义。亚里士多德还形成了一套自己的教育理论,比如首次提出教育应“效 法自然”的原理,道德教育应持类似孔子(公元前 551—前 479)的中庸之道 的原则,教育应重视练习、重视实践等,从而使古希腊教育理论发展到了一 个更高的水平。
古希腊早期化学工艺的操持者仍是工匠,他们在玻璃吹制和金属冶炼方 面有了发展,已知道一些化学物质,从事一些简单化学操作,如铅白的制造 等。但这个时期化学工艺更加远离化学理论,一方面是因为这个时期的化学 工艺创新不多,很难引起学者们的注意;另一方面,是因为工匠阶层仍被人 轻视,特别是进入奴隶制社会后又大大强化了。大多作为自由民的学者对低 贱的化学工艺常是不屑一顾的。因此,这个时期化学工艺的总体发展水平并 没有多大提高,实用化学教育也没有体现出什么新的特点。
从古希腊的整体教育状况看,在其早期或称为“爱奥尼亚和雅典时期” 主要发展了初等教育,其典型代表是雅典城邦的教育,雅典人把教育下一代 看做是关系到国家前途命运的大事。雅典初级学校包括音乐学校和体育学 校,除音乐和体育外,教学内容也包括读、写、算。它的中等教育是通过青 年人参加各项社会活动来实现的。因此,这个时期的正规学校教育并没有包 括多少自然科学的内容,更谈不上化学教育了。希腊的第一批职业教师出现 于公元前 5 世纪中叶,活动中心也正是在雅典,其主要代表就是历史上所说 的“智者”,他们是一些专门以教授辩论术为职业并收取学费的教师。此外, 他们还致力于文法和修辞学的研究与教学,使辩论术、文法和修辞学这三门 学科得以建立,并成为此后两千多年的教学的重要内容。同时智者也研究和 教授自然科学,包括物质结构论和元素论等化学理论知识。他们也是最早在 教学中使用教学仪器的人,主要是天文仪器和几何仪器。“智者”在其发展 后期随着希腊民主制的消亡而走向衰落。反对“智者”的伊索克拉底
(Isocrates,公元前 436—前 378)于公元前 404 年开办了修辞学校,其目
的是培养演说家和善于从事政治的人,学业年限为 3—4 年,教学内容限于修 辞学、文学、哲学、历史、法律等人文学科,没有包含自然科学知识。但是, 修辞学校成为后来相当长一个时期内的一种重要办学形式。
第三节 希腊化时期化学教育
希腊哲学的古典时期终结于亚里士多德,这很大程度上是亚里士多德最 著名的门生亚历山大大帝(Alexander the Great,公元前 356—前 323)造 成的。亚历山大是位于希腊北部的马其顿国的国王,世界的第一个征服者。 经过历时十年的征讨,不仅统一了希腊本土,还远征到古老的埃及、美索不 达米亚甚至波斯和印度,建立起一个横跨欧、亚、非三大洲的大帝国。它一 方面使得希腊本土开始衰落,雅典也失去以往的政治、文化和科学艺术中心 的地位,另一方面却把希腊文化带到了东方,建立起了“希腊化文化”,这 是指该时期传播于整个近东的共同文化而言。同时,从这个时期开始,希腊 文化多少有一点可能会随着佛教远远传播到中国①,这时的中国正是秦王朝统 一华夏之时。希腊化文化虽说起源于希腊文化,但受东方国家的影响很深, 并且在那里繁荣起来,表现出不同于希腊古典文化的许多特征。它对这一时 期的化学及其教育的发展产生了很大影响。
希腊化时期的学者们在文学、社会科学和哲学等方面没有什么独创,比 古典时代的希腊要逊色得多。在知识普遍衰落中却有一桩例外,即希腊化时 期的自然科学成就远远超过了希腊古典时期,例如欧几里德(Euclid,公元
前 330—前 275)几何体系的创立;阿基米德(Archimedes,公元前 287—前
212)第一个把数学和实验结合起来研究力学;希帕克(Hipparchos,公元前
190—前 125)提出地球是宇宙中心的系统理论,最后经托勒密(C.Ptole- my,
90-168)加以阐述和完善,使得地球中心说成为此后 1500 年间天文学的唯 一权威理论;希罗(Hero,63—150)完全抛弃了鄙视实验操作的思想,对燃 烧现象进行过观察,结果使他的看法十分接近近代化学出现时方才为人们接 受的一些思想。这些科学巨人比起自古以来的人们,或是日后近 1500 年间的 人们要更接近现代科学家的观点。
除了这个时期的科学繁荣外,文化教育设施的发展也促进了化学教育的
进步。希腊化文化的最大中心是亚历山大大帝于公元前 332 年在埃及的尼罗 河口兴建的亚历山大里亚城,它也是希腊化世界的科学中心。亚历山大里亚 城建有两个图书馆和一个博物馆。其中一个图书馆藏书近 70 万册,是希腊化 时期最伟大的图书馆。亚历山大里亚的博物馆(museum)是第一个由国家资 助的学术研究机构,但建馆不久就具有大学性质,它分为文学部、数学部、 天文部和医学部四个部。这四个部既是研究所又是大学的分部。博物馆建有 相对先进而完备的科学研究的设备,其中有动植物园、解剖室、天文仪器和 化学实验室等。博物馆从各地各国延聘人才,成为希腊化世界人才的荟萃之 地。它拥有上百个由国家发给薪金的教师,许多渴望受到良好高等教育的青 年从各国来到这里。据说博物馆的学生有时竟达 14000 名之多。博物馆开设 语音学、修辞学、哲学、文学、数学、天文学、医学等讲座,其持续时间约
有 600 年之久,它在发展科学文化,培养人才,沟通东西方文化诸方面起了 重大的作用,其中也包括促进了化学和化学教育的发展。最早的化学专门论 著就是在亚历山大里亚写成的希腊文的化学纸草书。西方古代化学发展的最 高形式——炼金术也正是发祥于亚历山大里亚这个大熔炉中,它是截然不同 的三大潮流——希腊自然哲学、东方神秘主义和埃及工艺学最后汇合的结
① I.D.贝尔纳著,伍况甫等译:历史上的科学,科学出版社 1981 年版,第 119 页。
果。
长期从事实际制作的工匠随着时光的流逝逐渐受到自然哲学家特别是亚 里士多德的思想的熏陶和影响,有关的化学理论已经应用于工匠们所从事的 化学工艺过程中,这种理论化学和实用化学首次结合的产物是炼金术的诞 生。早期炼金术士的活动大约开始于公元 1 世纪,他们是一批既熟谙亚里士 多德的观点,又讲求实际、技艺精湛、拥有关于金属性质的极其丰富的实践 知识的“化学家”。他们很早就创造了一整套技术名词,这不仅使他们有了 记录所用物品的简捷方法,而且还利用这些名词术语和符号的特定含义来对 公众保守制作过程的秘密。他们也利用占星术符号作为速记法来表示金属, 各种试药都有十分隐晦的名称,这些名称还常因时因地而异,从而形成了庞 大杂乱的名称符号体系,其中的许多技术符号和术语在希腊文字典中根本就 查不到。这就给我们今天了解当时的化学发展状况和化学教育内容带来不少 的困难。
这一阶段的化学教育一方面保持了早期在作坊中师徒相传、“言传身 教”、保守秘密等实用化学教育的特点,另一方面,也表现出一些新的特色:
(1)它吸取了文人墨客招收弟子的教育方式的优点,既注重传统的经验 实用化学工艺知识的传授,又积极引导弟子学习有关化学理论知识,并在实 践过程中把二者有机地结合在一起,相互影响、相互制约、相互促进,开创 了化学教育史上理论学习和实践运用相统一的新型教育方式。
(2)不仅“言传身教”,还借助文字符号进行化学知识的传授,使化学
教育具有了自己特有的书面表述手段,并获得了较高的学术品位,这为化学 教育登大雅之堂提供了必要条件。
(3)弟子跟随师傅一方面学习炼金术的基本知识和技术,另一方面又直
接参与炼金术的研究活动。这种把化学教育和化学研究结合在一起的做法, 使化学教育不仅具有传授和继承知识的功能,而且同时培养了弟子化学研究 的能力,拓展了化学教育直接促进化学自身发展的功能。
(4)上述呈现的新特色都与化学老师或化学师傅(炼金术士)自身素质
的提高不无关系。他们集传统工匠和传统哲学家的优势于一身,从而开创了 化学教育的新局面,使得希腊化时期的化学教育发展成为化学教育史上的一 个转折点。
(5)炼金术士通常都是为富有阶级或神庙服务,因此他们的化学思想和
知识或多或少会影响和传播到上层社会,也间接地扩大了化学教育的对象。 希腊化时期希腊本土的教育开始有了一些变化。音乐学校、体育学校日 益为文学学校所代替,教学内容主要是读、写、算。中等教育方面,文法学 校逐渐成为主要办学形式,教学内容主要是文法、修辞,此外还教授算术、 几何等学科,但仍没有化学知识的传授。高等教育方面,继柏拉图学园和亚 里士多德学园之后,这个时期又出现了伊壁鸠鲁学园和斯多葛派学园。伊壁 鸠鲁(Epi-curos,公元前 341—前 270)是希腊化时期最著名的唯物主义哲 学的代表人物,他于公元前 306 年在雅典创办了伊壁鸠鲁学园,并终身在这 里进行讲学活动。由于学园开设在花园内而被称为“花园”学校。学园生活 十分简朴,经费一部分来自捐助。伊壁鸠鲁继承和发展了德谟克利特的原子 论思想,并通过他的讲学和学生对外发生影响。近代化学原子论的产生直接 或间接地受到了它的影响。与伊壁鸠鲁学园同时兴起的斯多葛派学园,是由 著名学者芝诺(Zeno,公元前 336—前 264)创建的斯多葛学派兴办的学校。
芝诺与伊壁鸠鲁同为当时著名的教师,因芝诺常在雅典的画廊讲学,故这个 学派被称为画廊派,“斯多葛”是古希腊“画廊”(stoic)一词的音译。斯 多葛派在世界本原方面认为,任何现象都有物质根源,根源就是一种气流, 或称灵气,灵气寓于万物之中,能作用于每一物体。这为人们很感兴趣的气 体研究提供了某种根据①。
① F.S.Taylor,The Alchemists,Henry Schuman,New York,1949,6—17.
第四节 古罗马时期化学教育
古罗马是由意大利的拉丁部落联合其他部落始建于公元前 8 世纪,经历 了罗马的王政时期(约公元前 8 年—前 6 世纪末)、罗马的共和时期(公元
前 509 年—前 30 年)和罗马的帝国时期(公元前 30 年—公元 5 世纪)的兴 衰过程。从公元前 3 世纪中叶开始,罗马奉行对外扩张政策,在公元前 2 世 纪征服了随着亚历山大帝国出现的那些王朝而攫得地中海海上霸权后,罗马 人越来越意识到希腊文化的优越性,开始大量吸收希腊的科学文化和教育成 果。但罗马人自己在科学上没有做出多大贡献。他们没有能吸取希腊人在科 学理论和科学实践之间所达到的一定程度的统一性,他们把希腊科学的内容 搬过来,但没有吸取希腊科学的方法。罗马人卢克莱修(Titus Lucretius Garus 约公元前 99—约前 55)在其著作《物性论》中保留了早期原子论的内 容,但没有保留它的精神,没有加上什么新的东西。老普林尼(Pliny the Elder,23—79)在其 37 卷的《自然史》中广征博引了大量的化学事实和观 察的结果。罗马人的这些科学著作或以哲学为主,如《物性论》;或以经验 的总汇为主,如《自然史》。罗马人也没有吸收希腊科学的全部内容,如数 学对他们的吸引力就很小。
从希腊化时期继承而来的炼金术,在罗马时期逐渐走向神秘化,脱离实
际愈来愈远。特别是到了公元 4 世纪,东方神秘主义日益高涨的浪潮开始向 炼金术袭来。占星术、巫术和各种神秘主义哲学按照自己的方式把炼金术大 肆发挥,他们使用的是化学术语,而内容却几乎和化学毫不相干,把流传下 来的炼金术情况弄得更加模糊混乱。大约公元 300 年左右,潘诺波里的左世 摩斯(Zosimos of Panopolis,约 250—?)所编著的一部 28 卷的炼金术百 科全书,对当时的化学发展做了综合性描述,但已有了很多迷信成分和大量 的哲学臆测。在公元 292 年,罗马皇帝戴克里先(Diocletian,约 245—约
316)曾下令将埃及的炼金术著作全部焚毁,因为伪造黄金想必当时已成为一
个严重的问题,说明公众已普遍对炼金术产生怀疑。“化学”一词就首先出 现在戴克里先发布的焚毁炼金术著作的告示中①。希腊化炼金术富有创造性的 时代大约就终结于这个时期。化学在古罗马时期开始走下坡路,曾达到古代 化学教育巅峰时期的希腊化化学教育也随之趋于衰落。
罗马人的包括化学在内的科学及其教育的衰落与罗马人重实用轻理论的
精神有关。他们以富有贵族和所保护的平民为基础的经济制度过于根深蒂 固,不能有效地利用科学。罗马人的贡献主要是在组织领域里——如建立公 共的医疗机构、筑路、铺设渠道、采用旧历法和提出构成近代资本主义法典 基础的罗马法等。罗马的上层阶级虽然采用了希腊文明的装饰品,却看不起 希腊文明。对罗马人影响最大的哲学是斯多葛派的哲学。斯多葛主义最初倾 向唯物主义,以后逐渐走向唯心主义。与希腊化时期相比,罗马时期的斯多 葛主义更偏重于宗教伦理思想,抛弃了自然哲学思想。到了中世纪,斯多葛 派的学说演变成为基督教教义的一部分。
尽管这一时期的化学教育未获得长足的进展,但它在地域方面却有了很 大的扩展,这一点是十分重要的,也许是古罗马时期化学教育最重要的特点 所在。随着罗马帝国的政治权势日益衰微,产生于公元 1 世纪的基督教会在
① J.R.柏廷顿著,胡作玄译:化学简史,商务印书馆 1979 年版,第 24 页。
整个希腊化世界渐居统治地位,基督教徒兴办的修道院和神学院逐渐成为学 术中心。早期基督教会是在希腊化文化中发展起来的,使用的是希腊语,亚 里士多德的观点被用作解决各种问题的方法。传教士所到之处,希腊化的学 术文化就接踵而至。公元 5 世纪,由于发生纯属神学性质的激烈争论,基督 教会发生分裂,分为正统派和反对派。其中最重要的一个反对派在叙利亚建 立起了自己的教会——景教,它在叙利亚和波斯迅速传播,成为这两个地区 基督教的主要教派。景教徒创办了不少很有声望的神学院,在传播希腊化文 化方面起了很大作用。神学院的全部课程都用叙利亚语进行讲授,教科书自 然也必须用这种语言编写。景教徒们研究学问全靠希腊文的手稿,所以必须 把它们翻译过来。除了纯属神学性质的著作以外,这些手稿还包括有哲学、 数学、天文学和医学方面的各种论著,同时还包括为数甚多的炼金术手稿。 亚历山大里亚的炼金术经由叙利亚语的介绍,传进了仍保有大量希腊化文化 的美索不达米亚和波斯,并迅即受到这些古老马其顿大帝国领土的理所当然 的欢迎。也正是通过这个途径,才使希腊化传统的化学教育得以继承和发展。 古罗马时期的普通学校教育,也受到希腊化教育的影响。罗马征服了地 中海沿岸各国后,大批的希腊教师来到罗马以开办学校作为谋生之道。罗马 的第一所中学性质的学校就是由希腊人安德罗尼库(L.Andronicus,公元前
284—前 204)开办的,从此罗马逐步形成以希腊学校为模式的并带有罗马民
族本身特点的学校系统。中等学校起初主要是希腊文法学校,教授希腊语和 希腊文学,自公元前 100 年出现第一所拉丁文法学校后,就逐渐成为主要的 中等学校,教授拉丁语和拉丁文学。文法学校的科目还包括地理、历史、数 学和自然科学,但这些学科的内容大都较为肤浅,更谈不上专门的化学知识 教育。文法学校的目的之一就是为学生进入修辞学校做准备。修辞学校属高 等教育,入学年龄为 16 岁,它是为准备担当公职的贵族和骑士(巨商大贾) 子弟开设的。修辞学校也是先有希腊修辞学校,公元前 1 世纪中叶建立起拉 丁修辞学校,后逐步取代了希腊修辞学校。修辞学校所学科目有修辞、雄辩 术、法律、数学、天文、几何、历史、伦理和音乐。进入罗马帝国时期,政 府逐步掌握了教师的任免权,规定学校教师名额,由国库支付其薪俸。给予 教师以某些特权,如免税、免服兵役等。罗马图书馆也是这个时期建立的, 它后来成为罗马大学的基础。帝国时期还存在一些专业性质的学校,如法律 学校、医学校、建筑学校和机械学校等,这是为适应罗马相对发达的实用学 科而设立的。这些学校的教学多半采取学徒的方式,学生向有名的实际工作 者学习,教学方法注重实践。由上可见,罗马的普通学校教育基本没有容纳 化学教育,而那些专业性质的学校倒是与当时的化学教育(主要是炼金术) 在形式、性质、方法等方面相近。
到公元 3 世纪,罗马帝国爆发了全面危机,经济衰退,阶级矛盾激化。 公元 4 世纪起,则依靠强化军事独裁统治,残酷镇压奴隶和一切被压迫人民 来维持其处于风雨飘摇中的奴隶制度。公元 395 年,帝国正式分裂为二,即 西罗马帝国和东罗马帝国。西罗马帝国于公元 476 年随外族入侵而灭亡。至 此,结束了古罗马化学教育的发展。
第五节 古代化学教育的特点
由前面几节的历史追溯可得出古代化学教育具有以下几个方面的特点:
(1)古代化学教育是迄今化学教育史上时间跨度最长的一个时期。从水 平上看,它又是迄今化学教育水平最低的一个时期。从地位来看,它是人类 化学教育之母,正是从古代化学教育经中世纪化学教育的过渡而孕育了近现 代化学教育。
(2)古代化学教育主要是非形式化教育,即在学校之外实施的教育,采 用师傅带徒弟的办法,包括家庭教育、行会教育、作坊教育等形式。从这个 角度看,它比同期的宗教伦理、语文、音乐、历史等人文社会学科的教育要 落后,甚至也比属同一部类的数学、天文、地理、力学等自然学科的教育要 落后,也无法与医学这类实用专科教育相媲美。古代化学教育基本与学校教 育相脱节。
(3)古代化学教育虽可分为实用化学教育和理论化学教育,但主要是工 匠阶层的实用化学教育。这种非学校的实用化学教育,一方面使化学教育一 开始就与人类生活生产密切相关,与生产劳动实际相结合,从做中学,在学 中做,注重经验知识的传授与学习;另一方面,却使化学教育带有很多局限 性,如保守性、不易交流与发展、易受外在的主客观因素的冲击等。实用化 学教育与理论化学教育的长期分离,很大程度上也阻碍了化学教育的进步。
(4)古代理论化学教育主要是由自然哲学家来把持,并且大多是在他们
主持的高等学园中进行。尽管这些所谓的化学理论比起实用化学具有较高的 抽象性、概括性,但通常是依附于哲学理论而存在,是由直观猜测而提出来 的,因此理论化学教育往往脱离实际,与实际化学过程相去甚远,很难产生 现实的社会价值。
(5)古代化学教育在炼金术时期达到它的巅峰期,其中一个最重要的方
面就是理论教育和实用教育第一次获得统一。这使得化学教育扩大了影响范 围,发挥了更大的社会效益。在这种化学教育过程中,炼金术士既是熟知各 种化学理论的学者,又是掌握着丰富的操作经验和技术的技师;既是老师又 是研究者。作为弟子既是学生也是化学活动和研究的直接参与者,同时从理 论和实践两个方面去掌握化学知识。
(6)古代化学教育经历了从师徒口授、言传身教到利用文字符号和书面
材料进行化学知识传授的过程。这个过程的转变对化学教育具有十分重要的 意义,它使得化学教育提高了学术品位,为化学教育步入学校之门提供了必 要条件。
(7)从古代化学教育的兴衰史可以看出,化学教育的发展从一开始就受 到多方因素的制约,包括社会的发达程度、社会的需求水平、普通教育发展 水平、科学技术和文化整体水准、地区地理环境等。任何一种因素的高低优 劣都直接对古代化学教育产生影响,或者说,古代化学教育发展的自主性比 较差。
(8)综观古代化学教育,在这样一个漫长的历史过程中,它的发展速度 极其缓慢,水平较低,从地域分布来看,其发展也极不平衡,主要集中在少 数国家和地区。古代化学教育的中心几次发生转移,由古埃及和美索不达米 亚转向古希腊的雅典,由雅典转向亚历山大里亚城,由亚历山大里亚转向罗 马,由罗马又转向了中东地区。从今天的化学教育观来看,由于古代化学教
育具有零散、不系统、不自觉、不规范等特点,有的学者不承认古代化学教 育的存在也在所难免。确实,古代化学教育在经历了炼金术的巅峰时期后就 走向衰落,但是衰落不等于无。
第二章 中世纪化学教育
中世纪化学教育是指从公元 5 世纪起,到 17 世纪上半叶,这一段时期化 学教育的发展状况,时间跨度一千多年,处在古代化学教育向近代化学教育 的过渡时期。这一时期既包括西欧化学教育的早期和文艺复兴时期两个阶段 的发展,也包括这一时期阿拉伯化学教育的发展。
5 世纪西罗马帝国的灭亡,标志着西欧开始由奴隶社会向封建社会过 渡。传统上把这个时期称为“黑暗的世纪”,因为在西欧封建社会的历史中, 基督教会成为一种举足轻重的政治力量,它打击异己,迫害异教徒,人民处 于水深火热之中。它不仅在各国拥有巨大的政治势力,而且它本身就是最大 的封建主,它在各国拥有的土地不下于各国土地的三分之一。也有学者把这 个时代称为“信仰时代”,因为在这个时代惟对上帝的无条件信仰为是。基 督教会在意识形态上居于独尊的地位,特别是代表官方哲学的经院哲学成为 学术主流,支配着其他精神活动的地位与作用,包括科学在内的人类理性或 被扼杀,或处于奴婢地位,理性服从于信仰,科学服务于神学,学校教育的 目的是维持教会的统治地位。古希腊—罗马文化被基督教文化所取代,封建 的生产方式把对实用科学的需要缩减到最低程度,这种情况一直延续到这一 时代的后期。到公元 11 至 13 世纪末,基督教会进入它的全盛时期,与此同 时,西欧封建社会的阶级矛盾也更加突出,对人民的统治也更加专横暴虐。 可想而知,本来脆弱的化学教育在这种社会条件下的生存就显得更加困难 了。
然而,正当西欧处于最黑暗时期的时候,东方的阿拉伯、印度和中国却
经历着其文明发展的巅峰,特别是在科学技术及其教育方面。公元 622 年, 发生了穆罕默德(Mohammed,570—632)从麦加前往麦地那的逃亡事件。这 一年成为伊斯兰教的纪元元年,标志着伊斯兰教的诞生,从此,穆罕默德通 过《古兰经》很快把该教传遍了整个阿拉伯世界,到穆罕默德逝世的公元 632 年,过去是一盘散沙的阿拉伯各个部落,已大部分在伊斯兰教的旗帜下团结 起来。他们随后迅速灭亡了一些非阿拉伯国家,如叙利亚、埃及、波斯和遥 远的西班牙,并入侵印度、君士坦丁堡等。到 8 世纪中叶,已建立起一个地 跨欧、亚、非三大洲的阿拉伯大帝国。阿拉伯帝国在征服东罗马帝国所属地 区以及波斯后,就接受了当地的先进生产关系,形成了封建主义的生产关系, 使其农业发展甚为迅速,手工业十分发达,阿拉伯商人的足迹遍及欧、亚、 非,从事着频繁的海外贸易。帝国的强盛、经济的发达,为阿拉伯国家的科 学、文化和教育的发展提供了肥沃的土壤。他们注重吸收各文明古国的文化。 伊斯兰教并不像基督教那样不能容忍异教意识形态的存在。它在征服叙利亚 和波斯之后,便通过叙利亚和波斯的景教徒们的工作吸收希腊文化。伊斯兰 教徒的学者致力于希腊著作的翻译、注释和研究工作,把希腊的哲学、医学、 数学、物理学和炼金术等由叙利亚文或希腊文译成阿拉伯文,却对希腊文学 和历史等方面无特别兴趣。伊斯兰教徒们还进而学习了印度和中国的文化。 历代伊斯兰教国的国王(阿拉伯称为“哈里发”,意思是先知穆罕默德的继 承人)和贵族大都不干涉学术活动,甚至支持和资助对文明古国文化的继承 和吸收。阿拉伯国家吸收了各文明古国的文化,进而创造出新的阿拉伯文化。 阿拉伯炼金术正是建立在希腊化炼金术和中国炼丹术基础之上的,从而开创 了阿拉伯的化学教育。
西罗马帝国灭亡之后,东罗马帝国继续存在了约一千年之久。它的首都 君士坦丁堡是古希腊移民城市拜占庭的旧址。它的领土包括小亚细亚、叙利 亚、埃及、美索不达米亚等地区。这里的基督教会从未像西欧的基督教会那 样成为独立于世俗政权之上的政治势力。虽然它也排斥古希腊文化,如焚烧 过亚历山大里亚的图书馆,封闭过雅典学园,但它发达的经济需要世俗的文 化教育,即使当希腊文化在西欧已无人过问、无人知晓时,拜占庭帝国依然 流行着柏拉图、亚里士多德等贤人学者的著作。而且由于它的领土包括埃及、 叙利亚、美索不达米亚,故而它又吸收了东方文化,使其文化具有综合东西 文化的特点。特别值得一提的是,在阿拉伯帝国公元 7—8 世纪对东罗马帝国 领地进行征服时,只有君士坦丁堡挡住了这次入侵而未沦入敌手,因而能保 持古希腊文化的本来面目达 700 年之久,否则希腊学术就会因为当时的西欧 无意接受它而湮没无闻。这对欧洲文化史来说相当重要,而从化学教育史的 角度看,其重要程度要略逊一筹,因为古希腊的化学文献已被译为阿拉伯文, 但古希腊的文学和历史等文献并无阿拉伯文译文。正是如此,东罗马帝国的 化学及其教育水平就大大高于同时期的西欧。
从公元 14 世纪开始,在欧洲掀起了一场文艺复兴运动。策源于意大利的 这场运动首先是由于像佛罗伦萨、威尼斯、热那亚和米兰等城市国家的经济 发达、政治独立的结果。由于生产力的发展,在封建社会内部出现了资本主 义生产萌芽,欧洲社会从 14 世纪开始就逐步向资本主义社会过渡。代表资产 阶级利益的人文主义者则利用古希腊—罗马文化作为武器,向封建主义及其 意识形态发起猛烈进攻。中世纪的神学、经院哲学在古典文化面前变得黯然 失色,同时适应资本主义经济和社会生活的新的世俗文化逐步建立起来。到
16 世纪,文艺复兴运动则在英、法、德、荷兰、比利时等国蓬勃发展。由于
罗马教会的黑暗、腐败和残忍,终于引发了 16 世纪欧洲的宗教改革运动,其 实质是资产阶级要把基督教改变成适合资产阶级需要的宗教。然而,也许更 有意义的是 16 世纪开始的科学革命,它以哥白尼(N.Copernicus,1473—
1543)提出日心说为代表,标志着近代科学开始了它的历史进程。相比希腊
人,特别是经阿拉伯人和基督教神学者所圣典化了的思想体系来说,科学革 命带来的科学观念的改变,比政治和宗教观念的改变要大得多。在这样的大 背景下,化学及其教育在这个时期正处于由古代和中世纪的传统向近代化学 及其教育过渡的发展阶段。
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