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。

  1. 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。

  1. 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。