尤曼斯的科学教育思想及实践研究

王文礼

（江南大学教育学院，江苏无锡 214122）

爱德华·利文斯通·尤曼斯（Edward Livingston Youmans，1821-1887）是一名科学教育家、科学传播者、科学教科书的编写者、《大众科学月刊》（Popular Science Monthly，PSM）的创办者和编辑、《国际科学书系》（International Scientific Series，ISS）的主要策划者、斯宾塞哲学的信奉者（Spencerian）。迄今为止，国外学者对尤曼斯的研究众多，但是国内学者关于尤曼斯的研究较少，少数几篇文章主要是关于尤曼斯的科学传播的研究，对尤曼斯的科学教育的研究甚少。

一、身残志坚的教育家

尤曼斯于1821 年出生在美国纽约市科伊曼斯（Coeymans），他的父亲是一名机械师，母亲是一名教师，从小就受到良好的家教。尤曼斯在上学的时候就是一名非常热爱学习的学生，受到一名教师非常大的影响。这名教师谆谆教诲他：“头脑需要激发，而不是告知。”在13 岁时，尤曼斯就是一名具有探索精神的小“科学家”，他要求父母为他买美国科学家康斯托克（Comstock）著的《自然哲学》（Natural Philosophy）一书，这样他可以使用自制设备来尝试书中的试验。父母答应了他的要求，尤曼斯按照该书进行科学实验，并将这些试验讲给他的小伙伴听，这些为他后来成为一名科学教育家、科学传播者提供了一个较早的、良好的开始。不幸的是，尤曼斯在13 岁的时候患上眼炎，但是他仍然坚持不懈地读书，这样加剧了他的病情。当他的朋友对这件事情发表评论的时候，他回答道：“我宁愿成为一个盲人，而不是一个无知的人。”[1]在17 岁的时候，尤曼斯的眼病严重恶化，导致几乎失明，直到30 岁左右，情况才有所好转。在这期间，他身残志坚，虽然眼睛近乎失明，不能阅读普通版本的书籍，但是他还是通过各种途径学习科学知识，例如他的姐姐伊莱扎·尤曼斯（Eliza Youmans）和他的朋友将各种书籍读给他听。为了让尤曼斯学到更多科学知识，伊莱扎·尤曼斯甚至参加科学家们举办的化学讲座，进入美国物理学家、科学家托马斯·安蒂塞尔（Thomas Antisell，1817-1893）的实验室学习应用化学，这样她能更好地给她的弟弟讲授化学知识。尽管尤曼斯的双眼几乎失明，但是他却求知若渴，通过不断学习和锻炼，他的记忆力和想象力得到较好的发展，他能记住和思考他听到的知识。

尤曼斯在纽约的一所医院看眼病的时候，得到一位名医的细心照料，病情有所好转，使他感受到了科学的神奇和力量，于是就下定决心将传播科学作为自己一生的职业、志业和追求。为了求知，尤曼斯还进入佛蒙特大学学习医学，并获得了医学博士学位（M.D）。尤曼斯一生笔耕不辍，著作众多，涉及的内容广泛，种类繁多。尤曼斯在1846年出版他的第一部著作《禁酒的科学基础》（The Scientific Basis of Prohibition）。1850 年，尤曼斯在学习农业化学的时候，编写了一本《化学图表》（Chemical Chart），这为他赢得了荣誉。1851 年他又编写并出版了一本《化学教科书》（Class-Book of Chemistry），从那个时候开始，他一生都致力于普及科学。[2]尤曼斯在1854 年出版《酒和人的本质》（Alcohol and the Constitution of Man）和《化学地图集》（The chemical Atlas），1857 年出版《家庭科学手册》（The Handbook of Household Science），1864 年出版《力的联系和保持：一系列阐释》（The Correlation and Conservation of Force：A Series of Expositions），1867 年出版《现代生活需要的文化》（The Culture Demanded by modern Life），1883 年出版《斯宾塞对美国人的影响和美国人对斯宾塞的影响》（Herbert Spencer on the Americans and the Americans on Herbert Spencer）等。

二、尤曼斯的科学教育思想

（一）尤曼斯的科学教育思想产生的背景

与许多教育家一样，尤曼斯的科学教育思想不是凭空产生的，有其鲜明的时代背景。尤曼斯的科学教育思想产生的背景是科学教育开始进入美国中小学，科学技术发展突飞猛进，斯宾塞的科学教育思想的传播等。

1.科学教育开始逐渐进入美国中小学。在19世纪的早期，美国的中小学很少开展科学教育。美国当时主要是一个农业社会，正在开始初步城市化。儿童把更多的时间花费在农作方面而不是去学校读书。当时在小学中开展的所谓的科学教育主要是说教（didactic），要求学生记忆事实，以支持宗教教义。[3](P24)

1821 年波士顿建立古典英语学校（English Classical School of Boston），主要为12-15 岁的男孩设计的，旨在培养商人和工匠，三年的课程强调英语写作、数学、社会研究（Social Studies）和科学。3年后改成英语中学（English High School）。[4](P163-164)1 821 年波士顿古典英语学校的建立通常被教育史学家认为是美国免费公立中学诞生的时间。[5](P128)1821 年波士顿古典英语学校的建立也是科学课程进入美国基础教育的一个标志性事件。在此之前美国的文实中学（Academy）虽然也开设有科学课程，但是开设的科目比较少，教学时间也比较短。

费城中心中学（Central High School of Philadelphia）建立于1836 年，是宾夕法尼亚州的第一所中学，是费城的公立学校体系中的至高荣誉，也是美国仍在办学的第二古老的公立中学。[6]在19 世纪费城中心中学与当时其它的许多中学注重古典课程和英语学习不同，它强调让所有的学生学习英语语言、英语文学、科学课程。[4](P165)此后，美国的中小学都陆续开设科学课程，开展科学教育活动。

2.科学技术的进步。第一次工业革命是指18世纪从英国发起的以蒸汽机为代表的技术革命，它开创了以机器代替手工劳动的新时代。美国在1776 年建国之初，科学和技术还落后于当时的主要资本主义国家，但是随后在19 世纪美国科学和技术的发展取得了让世人惊叹的成就。1830 年美国成功修建了巴尔的摩——埃利科特的密尔（Ellicotts Mills）的15 公里铁路线，并成功通车，该段铁路是巴尔的摩到俄亥俄州铁路线的一部分，是美国第一条铁路线。在1830-1835 年间，美国又修建了多条铁路线，到1835 年底美国已经拥有超过一千公里通车使用的铁路线。罗伯特·富尔顿（Robert Fulton）在1807 年成功建造了世界上第一艘可以使用的以蒸汽机作为动力的轮船——“克莱蒙特号”（Clermont）。[7]美国科学家约瑟夫·亨利（Joseph Henry，1797-1878）在1835 年发明机电续电器（electromechanical relay），该发明是后来美国发明家塞缪斯·摩尔斯（Samuel F.B.Morse）和英国科学家查尔斯·惠特斯通（Charles Wheatstone）爵士分别发明实用电报的基础，等等。

3.斯宾塞的科学教育思想的影响。赫伯特·斯宾塞(Herbert Spencer，1820-1903)是一名英国哲学家、社会学家、生物学家、人类学家和教育家。斯宾塞最著名的思想是“适者生存”，这是他在读了达尔文的《物种起源》一书后，在1864 年著的《生物学原理》（Principles of Biology）中表达出来的。在教育问题上，他提出了“什么知识最有价值？”的问题，他认为“一致的答案就是科学。”“为了直接保全自己或是维护生命和健康，最重要的知识是科学。为了那个叫做谋生的间接保全自己，有最大价值的知识是科学。为了正当地完成父母的责任，正确指导的是科学。为了解释过去和现在国家生活，使每个公民能合理地调节他的行为所必需的、不可或缺的钥匙是科学。”[8](P43)

不像大多数哲学家在哲学界之外影响甚小，斯宾塞的影响是全方面的，尤其是在科学教育方面，他的科学教育思想对全世界的影响非常大。在1870-1880 年斯宾塞在全球获得了无以伦比的巨大声望，这通过他的作品的销量就可以表现出来。斯宾塞可能是第一个，也可能是历史上唯一的在活着的时候就销售了超过百万部作品的哲学家。在美国，他的影响同样巨大，尽管关于他的作品在当时有大量的盗版存在，他的授权出版商阿普尔顿（Appleton）在1860-1903 年就销售368,755 部斯宾塞的作品。[9]尤曼斯这个时期正在阿普尔顿公司工作，深受斯宾塞的科学教育思想的影响，走上了宣传和普及科学教育的道路。1860 年，尤曼斯在拜读斯宾塞的多卷本《综合哲学》（Synthetic Philosophy）——将所有知识综合到进化论系统中的宏大尝试——的内容简介之后，主动要求做斯宾塞在美国的代理人。1861 年，尤曼斯在伦敦与斯宾塞会面，回到纽约后他开始在美国宣传宏大的斯宾塞主义的进化发展观。[10]

（二）尤曼斯科学教育思想的内涵

在19 世纪美国学界掀起了一场关于“古典教育”（Classical education）和“现代教育”（Modern education）的价值孰重孰轻的大讨论，这次论战事关科学教育在中小学和大学中的地位和命运，是美国科学教育发展史的一个大事件。

在这次论战中，“古典教育”是指包括阅读、书写、较低层次的数学和古典语言，以及较高层次的希腊语和拉丁语。“现代教育”课程包括科学、历史、英语文学（English Literature）和现代语言。

“古典教育”的支持者认为人文教育（liberal education）的目的是发展人的心智才能（intellectual faculties），发展人们对古典文化和教育的欣赏力。科学教育是一种狭窄的实用主义的、低质量的、旨在通过职业和专业准备让学生挣更多钱的教育。“古典教育”会使学生更加高雅和慷慨，而“现代教育”则导致粗俗和物质主义。1828 年的《耶鲁报告》（Yale Report）是耶鲁大学的教师们写的一份报告，表明他们坚定支持古典课程。《耶鲁报告》坚持认为：因为耶鲁的主要目标是培养受过良好教育和全面发展的人，所以他将继续面向全体学生开设课程，课程的核心是拉丁语和希腊文学。在《耶鲁报告》发布之前，在美国全国的高校中出现了一个更加开放的选修课运动。该报告也是对当时社会上批评拉丁语和希腊语是一个“死的语言”的回应。《耶鲁报告》将古典教育描述为：“有用的，不仅仅为学生的高雅品味的形成打好坚实的基础，也为学生提供在现代社会的文学中出现的基本思想，通过对学生进行古典教育，他们不仅能够获得现代作家的原创思想；也是自我发展心智才能的最有效的学科形式……学生的所有思维能力都被开发和利用；不仅开发学生的记忆、判断和推理能力，而且开发和改进学生的品味和想象力……最合适的问题是什么样的学科课程最能传播精神文化，让学生掌握他们自己学科的最多知识，为学生的专业发展打下最坚实的基础。古老的语言具有这样的明显优势。”[11]

针对有些人认为教育应该为人的工作做准备的思想，《耶鲁报告》这样论述道：“高等教育的伟大目标，不是为未来的职业做准备，而是增强和平衡人们的心智能力、自由的和综合的观点、良好的性格，不使他们的思想经常走向极端。”

当时人们对“古典教育”的批评主要集中在：教育的目的是使人们更好地为适应他们现在生活的时代做准备，尤其当前世界的发展主要是由科学发现和技术进步来推动的。[11]“古典教育”的课程明显不适应当前科学技术迅速发展的世界。所以，美国的许多学者、专家支持“现代教育”，尤其是科学教育的发展。

尤曼斯是科学（现代）教育的坚定支持者。他认为科学教育能为学生提供更高形式的心智训练，现代社会需要一种新的教育——科学教育。尤曼斯认为科学和科学教育非常重要，他借助于19 世纪英国著名哲学家、经济学家、逻辑学家密尔（J.S Mill，1806-1873）的理论，认为：“科学是最优秀的，因为科学的构成是相互联系的思想。”

美国在内战后，科学技术的进步对人们的生活影响越加全面和深刻。科学成功获得了较高的社会地位，其它的所有形式的智力活动都向其屈膝。科学在这个时期成为中心舞台。“这种存放在一个阴凉、干燥的环境中的高度消毒的、抗细菌的（科学）知识，很多已经渗透到每一个人文和社会学科。”“科学瓦解了古老的神学宇宙，重新定义了时间和空间的界限，重新定位了人们对所有终极问题的认识，对所有的传统思想进行了怀疑——政治思想、社会思想、神学思想和哲学思想等。”[12]

尤曼斯认为：现代社会需要一种新的教育，即科学教育。在过去，“有大量的形而上学的知识，被看作是教育的有效的基础，但是很少有关于心灵规律（laws of mind）的科学性的积极的知识。现代社会的主流文化起源于超过800 年前迷信的中世纪。尤曼斯列举一个证据：现代社会是一个复杂、多元的社会，因此需要不同形式的知识。这一观点能被进一步分为三部分：（1）现代社会在本质上是一个科学/技术的社会；（2）现代社会拒绝被动地服从权威；（3）这种拒绝取代了过去人们直接学习自然的思想。美国哲学家和历史学家约翰·菲斯克（Jone Fiske，1842-1901）在1899 年审视了19 世纪的科学，做出相同的判断。“当我们仰望宏伟的科学大厦……当我们思考无机化学和有机化学几乎是持续不断的横扫……我们必须承认这个事实，但是我们的思想不能接受这个，我们对此感到犹豫。当我们将当前快速、连贯的进步与古代没有结果的炼金术进行对比的时候，一件事情就凸现出来……我们看到了自由质疑、有效的、强调每一个步骤都需要核实调查方法的重要性。科学不仅将人类带进了一个新世纪，将古代世界抛在后面，也通过独特的方法论（实证的方法）取得了巨大的成就。”[13](P4)

科学教育是如此重要，但是科学教育在当时美国学校的课程中并没有受到应有的重视。[14]当时甚至许多有文化的人将科学仅仅看作为有趣，而不是更有意义，有些人还对科学有强烈的厌恶态度。例如，在1864 年哈弗福德学院（Haverford College）的教授爱德华·德林克·科普（Edward Drinker Cope）在教授自然科学的时候，遇到一些古典教育传统的维护者的抵制和破坏。在这样的背景下，尤曼斯在1867 年编写并出版了《现代生活需要的文化》，再次阐述现代生活需要什么样的教育和文化的问题。《现代生活需要的文化》是顶尖科学家的论文集。尤曼斯在书中解释了人们为什么有必要学习科学，理解科学？他认为人们之所以需要学习科学，是为了成功适应现代生活。“在当前包括所有年级的教育的众多缺陷中，一个最严重的问题是缺乏对自然的学习。在我们的学校课程中，最重要的是给予科学学科一个较大的空间，这个问题，随着时间的流逝，越来越多的人感到非常有必要进行思考。在一个过多的语言习得和机械背诵的地方，我们需要更多的思考；在一个被动地接受仅仅来自书籍和教师权威的地方，需要更多地培养学生的独立判断能力；在一个教师武断地向学生教授不相关学科的地方，需要将不同学科的知识以一个更加理性的方式和更加相关的秩序组织起来；在我们当前学校系统中存在一些不相关的、过时的、缺乏实践的课程学习，因此需要向学生传授更多的、当前的、活生生的、实用的真理。在确信我们当前的教育体系存在一定程度的缺陷之后，我们需要让一些最著名的思想家对美国的当前教育体系进行批评，来呼吁在学校中加大科学教育的内容。而当前这些观点常常以讲话和凌乱的观点的形式出现的，在这样的背景下，搜集一些最重要的关于科学和科学教育的文章的意义凸显出来——它将对当前美国教育的发展有所裨益，所以我编写了这本书。”[15]

尤曼斯认为：“或许人们已经形成的对科学最正确的认识是：科学是知识增长的最高阶段。”[16](P373)在这个物质的世界，科学能产出巨大的经济力量，通过科学我们能用最小的力量获得最大的物质利益，科学也对人们的心灵世界产生巨大的影响。当我们掌握了物理教育法则的时候，我们拥有了解决智力教育（mental education）问题的非常关键的数据，这些步骤是开展富有启蒙性的道德教育的必不可少的准备。使用同样的方法，人们掌握了关于有机体的知识，知道了生物如何可以得到最好的发展规律，这些都为人们理解一些异常的现象提供了有价值的线索。这种（科学）知识不仅为所有阶层的人类实践活动提供指导，而且在哲学上也指导人类，决定了人们是否用道德的、宗教的、社会的、美学的、人种学的或历史的视域来看待自己，他们必然发现在这个生物的、心理学的神秘法则中他们自身是同等重要的、必不可少的，也能单独解释他们所进行研究的学科的本质。[16](P409-410)

随着对科学教育研究的不断深入，尤曼斯逐渐认识到作为一个公开教学的方式——演讲（lecture）在科学教育中的重要性。但是过去人们常常把演讲仅仅看作是为了迎合大众娱乐的一个工具。为此，他宣传演讲对科学教育发展的重要性，邀请或促进赫胥黎、斯宾塞、贝恩（Bain）等人来美国进行演讲，为他们在美国的演讲成功做出了很大的贡献。尤曼斯为了让更多的人参加这些科学家的演讲，制作了大量精美的海报，并将这些海报图案制作为一名饥肠辘辘的人和法国牛排、薯条在一起的画面，宣传效果良好。尤曼斯致力于科学大众化，他反复陈述在科学大众化中遇到的一个困难——关于科学的教学是缺乏灵感的。“重复语言（Verbigeration）在科学教育中占据统治地位，教师是通过记忆和背诵来教授科学，而不是让学生直接研究对象本身。”[12]

尤曼斯在30 岁的时候，开始恢复了视力，这使他可以实现多年来在公众场所通过演讲向公众传播科学知识的梦想。尤曼斯在纽约举办了自己的第一场演讲，演讲的主题是关于有机体和空气的关系。此后他还举办了“日光化学”和“生命动力”为主题的讲座，成为第一位向公众阐述节约能源和力之间相互关系原理的科学家。尤曼斯对通过演讲这种方式向民众传播科学知识热情高涨，他到美国各地巡回演讲，足迹遍布美国东西海岸，他还深入美国上百个小镇演讲，甚至还去加拿大进行演讲。

尤曼斯在全国各地演讲的主题内容广泛，包括关于阳光的作用、太阳和星星的化学、太阳对我们星球上的生命的影响、太阳光的属性、古代哲学和现代科学的比较、酒对人类的生理影响等，这在当时美国的一些地区很受欢迎，因为当时美国的禁酒运动正处于高潮时期。他常常在演讲中使用包括插图和展示等方法，向他的听众传播当时通常存在于实验室或大学的知识。[17]这使得演讲更为生活、形象和具体，尤曼斯的演讲颇受民众欢迎。1859 年的一天晚上，他在俄亥俄州的阿什特比拉（Ashtabula）进行演讲，正赶上一场非常大的暴风雪，天气十分恶劣。一名学校教师冒着暴风雪驱车10 英里来到报告厅听尤曼斯的演讲。尤曼斯为他在这样恶劣的天气还来听他的报告感动，并向他道歉。这位年轻的男教师说：“我宁愿放弃500 美元，也要在今天晚上来这里听你的演讲，而且还要再次听你的演讲。”[18]美国哲学家、历史学家约翰·福斯科（John.Fiske）这样评价尤曼斯：“作为一名演讲者，他的天赋是所有人中最高的。即使尤曼斯讲的是一个最普通、最平常的故事，也非常浪漫，让所有人产生非常大的兴趣，让人兴奋。在演讲中，他忘记了自己，他使用简单、直接、慷慨激昂的语言来表达自己的思想，充满了真诚、激情、欢乐，他全身心投入，人们听他的演讲是一件非常舒服的事情。”[12]

在全国各地的演讲充满着艰辛，尤曼斯过度劳累使他的眼睛肿胀发炎，后来还患上了风湿病和重感冒以至于不得不退出他所钟爱的演讲事业。尤曼斯在长达20 多年的时间里开展了无数次的科学演讲，他在美国公众的心中播撤下科学思想的种子，促使他们逐渐形成科学思维，是他们科学教育的启蒙者。1873 年，布法罗一家报纸称，尽管尤曼斯是以科学家而著称，但他作为一名公认的科学教育家也是相当成功的。[19]

三、尤曼斯的科学教育实践

尤曼斯不仅是科学教育的理论家，还是科学教育的实践者。

（一）编写关于科学教育的教科书

1.编写《化学图表》。尤曼斯站在中学生的角度思考：如何才能使学生更好地理解化学现象？为此，他根据当时流行的二元理论或多元理论画了一幅很大的图表来显示化合作用（chemical combination）。后来他将这些化学方面的图表结集出版，取名为《化学图表》。《化学图表》是通过一个彩色的正方形代表一个化学成分，然后将这些正方形综合在一起，通过汇聚线来显示，最后形成的图表代表化合物。他又根据不同成分的特征涂上不同的颜色，例如氯为绿色，碳为黑色，硫为黄色等。当一个单一的颜色被指定代表化合物的一个成分，人们一眼就看出它的准确成分。他根据各个成分的质量按照相应的比例画出不同的面积，因此人们通过眼睛就能观察到各个成分的质量。代表氢气的正方形是最小的，代表碳的正方形比氢的正方形大六倍，代表氧气的正方形比氢的正方形大八倍，代表氯的正方形比氢的正方形大35 倍。

尤曼斯又将他创作的图表大量制作成5 英尺×6 英尺的大小，装裱在卷轴上，拿到市场上销售。《化学图表》一经问世，就受到了学校和师生的欢迎，销售非常火爆。因为它在学校使用效果良好，所以被美国的学校使用了很多年，并获得了耶鲁大学的西利曼（Silliman）教授、宾夕法尼亚大学的黑尔（Hare）和罗格斯（Rogers）教授、英裔美国科学家、哲学家、物理学家、化学家约翰·威廉·德雷珀（John William Draper，1811-1882）教授、佛蒙特医学院的托马斯·安蒂塞尔教授等人的推荐，此外，当时一些著名的化学家也对《化学图表》进行了推荐，可谓好评如潮。

一些出版商说《化学图表》这本书与他1851年出版的《化学教科书》非常匹配。“这是化学教科书第一次这样完成，虽然地理、地质学、天文学等学科的教科书之前都有了图和表……但是《化学图表》第一次采用这种新的、有价值的插图的方式来编写。它旨在通过彩色的图表来描述化学的成分，这么多关于面积、结构的事实和数据，在当时科学教育中是比较少见的。《化学图表》通过视力作为媒介，能让学生很容易掌握化学知识，并长时间留在记忆中。它对教师、学生和家庭的帮助都是非常大的。”

《化学图表》用图表的方式解释了基本的化学原理、化合物、盐、矿物和更重要的有机物体，不同的颜色代表各种成分的原子量和比较熟悉的化合物的成分，这在当时的美国乃至全世界都是一个创新的举动。阿萨·格雷（Asa Gray，1810-1888）是19 世纪美国最著名的植物学家，他说：“在我看来，《化学图表》是将复杂的问题简单化了，通过《化学图表》的帮助，在我们普通学校普通班级的学生从少数的课程中就能获得更多的关于化学的原理和法则的知识，比花了几个月的时间学习没有这些图表的教科书的效果更好。”纽约普通学校的督学也证明了这一点：“我认为没有其它的图表像《化学图表》那样好，《化学图表》的出现，使得教师可以像教授地理和天文学一样用图表进行化学教学。我将真诚地将其推荐给学校委员会、教师和学习者。”[12]《化学图表》在当时广受欢迎，甚至当科学家不再相信二元理论后，人们也没有修订这些图表，因为新的理论也需要借助图表的方式来表达。

2.编写《化学教科书》。因为尤曼斯编写的《化学图表》很受读者和学生的欢迎，这让他萌发了编写一本化学教科书的想法。通过调研当时美国学校使用的化学教科书，尤曼斯发现当时的大多数化学教科书都将知识放在错误的位置上，忘记了揭示儿童的能力发展的次序和科学中事实的次序，而这些对学生刚开始学习科学教育是非常必要的。于是尤曼斯开始搜集大量的相关书籍，当时他的视力仍然很差，几乎失明，于是让他的姐姐读给他听，但是他还觉得不够用，他又去纽约大学听约翰·威廉·德雷珀教授的讲座。终于尤曼斯在1851 年编写出一种全新类型的教科书——《化学教科书》(A Class-Book of Chemistry)。在这本教科书中，他尝试改变自己的写作风格，减少枯燥的、关于技术部分的内容来满足读者的需要。他尝试通过准确的阐述，来赢得初学科学教育者们的注意和兴趣。《化学教科书》对教师教授科学有无价的帮助，因此很快成为一些学校的教材。

尤曼斯将自己的写作风格迎合了初学科学教育的人们的水平和能力。《化学教科书》中的插图主要来自于人们日常生活中的现象，例如农业、烹饪、洗衣、制造等。解释这些插图的原则就是将其应用到人们普通的、熟悉的事务中。例如，氧气就不是简单的用于称量和分析的事物，它成为生命的维持者和破坏者。《化学教科书》改变了过去化学教材的内容互相不联系，一些内容细节像漂浮在半空中一样的做法。它呈现的每一个事实都与一定的法则相关，都有其内在的逻辑联系。在340页的篇幅中，《化学教科书》分析了当前无机化学的实质，以及对有机植物、动物生命的新的对待方式。从总体上来看，《化学教科书》读起来像一本当前的评论类书籍。在每一页的下面，现代的教科书常常采用这样的思想，出现3 个或4 个问题，如果学生回答正确的话，代表已经掌握了这一页的内容。“通过教科书呈现化学的最吸引人的方面，如果尤曼斯的努力能产生效果的话，在很大程度上将促进人们对化学的兴趣，这样作者的最高目标将达到了。”[12]

《化学教科书》具有许多方面的创新之处。《化学教科书》的扉页就陈述到它是为学术界和学校使用的，表明了尤曼斯编写该书的目的是为了普通大众——为了大众阅读。他挑战了当时占主流的思想——化学不能激发普通大众的兴趣或化学不能作为普通教育的一个分支来成功教授。“化学如何为所有人类的工业过程进行立法，化学的操作如何与我们日常经验相联系，化学如何解释生命和死亡的条件，化学如何阐释上帝管理世界的崇高计划，对这些问题不解释清楚，就一点也不难理解，为什么过去人们普遍都对化学缺乏浓厚的兴趣。”[12]

《化学教科书》很快被很多所美国中小学，甚至大学批准成为教材。一名评论者说：“据我们所知，在化学教科书方面，没有哪一所学校或个人编写的化学教材像《化学教科书》那样在每一个方面都吸引我们。《化学教科书》被设计为是对化学科学的优美、通俗的介绍，以通俗读物的方式赢得了学生的注意和参与的兴趣。”《科学美国人》（Scientific American）杂志认为：“这样一本教科书呈现了人们需要的当前化学的情况，而且用一种清晰的、综合的方式，用一种适合大多数人的写作方式，远远超过了人们对它的预期……能清晰地编写出一部优秀科学教科书的人数是很少的，作者就是其中一个。”作为美国顶尖名校的哈佛大学一次就购买了二百本《化学教科书》。美国著名法学家奥利弗·温德尔·霍姆斯（Oliver Wendell Holmes，1841-1935）给尤曼斯写了一封表扬信，恭喜他编写出这么优美的教科书。

《化学教科书》在美国的畅销和多次再版、重印也说明了该书的质量高，以及为人们所深深喜爱的程度。尤曼斯分别在1858 年、1863 年、1875年和1890 年修订《化学教科书》，共售出150,000本，这几乎是一个天文数字，在当时是一个非常大的成就。美国历史学家约翰·福斯科高度评价尤曼斯的《化学教科书》：“在当时，人们认为化学教材并不比一个对偶然发生的事情的论述更能激发人们对科学的热情。但是尤曼斯的化学教科书是鲜活的。”[1]尤曼斯编写的《化学教科书》被本杰明·西利曼(Benjamin Silliman)教授评为化学领域中最权威的四部书之一,发行量大约达到150,000 本,奠定了尤曼斯作为科学作家的良好声誉。[13](P72-73)

3.编写《化学地图集》。《化学图表》和《化学教科书》的成功，激励了尤曼斯写作并出版更多的书籍，在1854 年他又编写和出版了《化学地图集》（The chemical Atlas）。尤曼斯在《化学地图集》中更多应用了图表，占了13 个版面，使用了16 种颜色，100 个四开页面，并采用了优美、解释性的凸版印刷字体。基础化学、地理化学、一系列同质的化合物、食物的氮化原则和非氮化原则、异构现象（isomerism）、复合基（compound radicals）等理论在《化学地图集》中都做了解释。合并、呼吸、透视力和光的化学过程（太阳能动力）在该书中也采用图表的方式呈现出来。这在当时是极其富有原创性和独创性的。

4.编写《家庭科学手册》。尤曼斯在出版《化学教科书》的同时，又计划编写一本针对家庭的科学手册，因为他相信科学能帮助家庭减轻单调、乏味、繁琐的工作。尤曼斯于1865 年出版发行了《家庭科学手册：热、光、空气、食物和清洁的阐释》（The Handbook of Household Science:A Popular Account of Heat,Light,Air,Aliment and Cleansing），其主要目的是在全美国人群中传播科学知识，普及最新科学的实际应用。《家庭科学手册》仔细研究了科学实际应用到热、光、住宅的通风和与健康和经济有关的食品等。因为普通大众对《家庭科学手册》的需要比较旺盛，尤曼斯后来又增加了它的内容，后来他的弟弟威廉·杰·尤曼斯继承了他的未竟事业，编写了一部综合的《家庭百科全书》（Household Cyclopedia）。

（二）编写《国际科学书系》

尤曼斯不仅向美国人介绍世界著名科学家的作品，也致力于向美国之外的人们普及科学知识，并也取得了非常大的成就。尤曼斯后来成为了阿普尔顿（D.C .Appleton &Co）出版社的一名顾问。主要因为尤曼斯的影响，该出版社在美国国内向普通大众第一次介绍了许多欧洲科学家们的著作和思想。这些欧洲科学家们包括贝恩（Bain）、巴克尔（Buckle）、卡彭特（Carpenter）、达尔文（Darwin）、格罗夫（Grove）、迈克尔·法拉第(Michael Faraday)、德国物理学家赫尔姆荷茨(Helmholtz)、赫胥黎（Huxley），等等。“每个人都知道阿普尔顿出版社是美国出版伟大的英国科学家作品的出版社。”

1867 年尤曼斯与英国物理学家威廉·罗伯特·格罗夫（William Robert Grove）、赫尔曼（Hermann）合作编写了《力的联系和保持：一系列阐释》，由阿普尔顿出版社出版发行，就是其出版的这类图书的早期代表作。作为普及科学教育的主要促进者，尤曼斯在这本书中向人们介绍了科学教育的全新概念，例如关于迈克尔·法拉第的条目是这样解释的：“它是我们的官能感知到的物理科学中的最高法则。”尤曼斯是美国第一个编写解释科学的相关概念的作者。[12]

在持续多年推荐新的科学家的作品之后，尤曼斯有了编辑出版《国际科学书系》（International Scientific Series，ISS）的想法。他产生了王尔德悖论（Wildean paradox）的困惑——为什么一个人拥有越多的科学知识，但是他阐释科学知识的能力就越糟糕？为了解决这个悖论，他坚持认为：要想让人们更好地掌握科学知识，就需要编写出最好的关于科学阐释的作品。他始终牢记他写作的对象是针对普通读者的。

在1871 年尤曼斯开始了推动编写《国际科学书系》。在尤曼斯的策划下，许多世界顶尖的科学家参与《国际科学书系》的编写，奉献他们的专长。《国际科学书系》包括众多领域的科学，在所有达成了协议的国家内发行，每一卷的复制出版权将由达成协议的各个国家拥有，但是美国要保留国家版权。尤曼斯被阿普尔顿出版社委派为编写《国际科学书系》的全权代表。他去伦敦、巴黎、柏林进行了调研，他的工作日程被调查和计划填满，毕竟编写出通俗的科学百科全书并不是一件轻松的工作。许多科学家对这个建议提出了怀疑，一些人害怕自己不能写出通俗的科学读本，一些人因为太繁忙，没有时间编写该书，还有一些美国人抱怨说该书系中的美国科学家太少了，欧洲科学家人数太多了。面对这些困难，尤曼斯并不畏惧，想方设法克服这些困难，最终在他的不懈努力之下，《国际科学书系》得以出版和发行。

英国著名的物理学家约翰·廷德尔（John Tyndall，1820-1893）是《国际科学书系》中第一本书《水的形成》（Forms of Water）的主编，该书于1872 年出版。波士顿期刊（Boston Journal）正面评价了《国际科学书系》：为了编写出高质量的《国际科学书系》，出版者们进行了充分的准备，采取了一些措施来保证该书的质量，花了很大的功夫对这些世界上最优秀的科学思想进行最新的调研。美国历史学家约翰·福斯科对英国著名经济学家、政治社会学家、公法学家白芝浩（Bagehot，1826-1877）主编的《国际科学书系》中的第二本书《物理学和政治学》(Physics and Politics) 评价颇高，并认为“《国际科学书系》的质量和受公众的欢迎程度远远超过预期”。赫伯特·斯宾塞负责编写《社会学研究》（The Study of Sociology,1873），是《国际科学书系》的第五本书，而尤曼斯是他的最忠实信徒之一。英裔美国科学家约翰·威廉·德雷珀主编的《宗教和科学之间的冲突历史》（The History of the Conflict Between Religion and Science，1872），是《国际科学书系》的第12 本著作，也是最受人们欢迎的书籍，该书卖出近两万册，是《国际科学书系》出版的最成功的书籍之一。该书在英国发行了12 版并被译成法语和德语。[20]

《国际科学书系》在英国、法国、意大利、德国、俄罗斯和美国出版和发行，产生了非常大的影响，促进了科学的传播和普及。《国际科学书系》之所以能够邀请一大批科学家参与编写，并在多个国家顺利出版是因为尤曼斯等人依据这样的思想——从《国际科学书系》在全球的销售收入中付钱给作者，以保证作者的写作积极性。尤曼斯还非常重视读者的反馈，并根据读者的反馈来修改自己的工作，这使得他的科学普及工作开展得非常好。

（三）创办《大众科学月刊》

在整个19 世纪的美国，对科学教育的普及做出重大贡献的是尤曼斯于1872 年5 月创办了《大众科学月刊》(Popular Science Monthly)杂志。他起初将《大众科学月刊》看作向美国公众传播斯宾塞的《社会学研究》（The Study of Sociology）的一个平台。尤曼斯给斯宾塞写信说：“我们需要的是您的内容广泛的、有组织的思想”。斯宾塞也支持《大众科学月刊》的工作，陆陆续续为《大众科学月刊》撰写了91 篇稿件，尤曼斯还邀请斯宾塞来美国讲学，1882 年他还在纽约为斯宾塞结束在美国的旅行组织了一个宴会。但是很快《大众科学月刊》就转向支持和传播科学的自主性和文化可信性。尤曼斯之前在一家阿普尔顿周刊（weekly Appleton's Journal）担任编辑，他说服他之前的同事来到《大众科学月刊》工作。《大众科学月刊》很快成为传播科学教育思想的重要阵地，致力于传播达尔文、赫胥黎、路易·巴斯德（Louis Pasteur）、亨利·沃德·比奇（Henry Ward Beecher）、查尔斯·桑德尔·皮尔斯（Charles Sanders Peirce）、威廉·詹姆斯（William James）、托马斯·爱迪生、约翰·杜威、杰姆斯·麦基恩·卡特尔（James McKeen Cattell）等人的科学教育思想。

作为《大众科学月刊》的创办者，尤曼斯没有为《大众科学月刊》设任何限制：它发表文章的范围是广泛的、令人激动的，传播科学知识的目标是“下一个文明的伟大工作”，通过教育保持共和国的自我改进的传统。《大众科学月刊》的目标受众“不是文盲，而是普通的受过教育的人群，他们愿意自学科学”。尤曼斯的努力取得了比较大的成功，美国的中产阶级在19 世纪下半叶如饥似渴地学习科学知识，这些通过《大众科学月刊》的发行量不断攀升体现出来。1886 年，《大众科学月刊》共卖出18，000 本，在当时对一份售价比较高、学术性的期刊来说，已经是一个非常高的数字了。

《大众科学月刊》之后虽然经过多次所有权转让，有起有伏，但是总体上发展良好，对美国科学教育的传播发挥了非常大的作用。时至今日，一百多年过去了，《大众科学月刊》仍然存在，仍然致力于向大众传播普及型的科学知识，并且越办越好，其影响已经超出美国本土，在全球范围产生一定的影响。《大众科学月刊》已经获得58 项奖励，包括获得美国杂志编辑协会（American Society of Magazine Editors）在2003 年为其颁发的“卓越奖”，在2004 年为其颁发的“最佳杂志奖”。今天《大众科学月刊》已经翻译成为超过30 种语言、在超过45 个国家发行的刊物。[21]《大众科学月刊》已经成为全球科学普及类期刊中最著名的期刊之一，发表世界上顶尖科学家的文章。

四、结语

尤曼斯所处的时代是科学技术发展突飞猛进的时代，这是一个科学比以往任何一个年代都更能影响人类利益的时代。美国历史学家默尔·柯蒂（Merle Curti，1897-1996）教授认为：“美国知识分子所拥有的知识和普通民众所拥有的知识之间的鸿沟比世界上其他国家和地区都要窄，这可能是美国思想史（American intellectual history）的独特特征。”[22](P593)如果这是真实的，那么这主要是由于尤曼斯的贡献。尤曼斯拥有19 世纪人们普通的信念——在普通大众中传播知识和进行公开教学。为了大众的利益，他使用科学来宣传民主的概念，他成为了那个时代的著名人物，成为美国的甚至是世界的“面向民众的科学传播者”。帕默尔（Palmer）认为：“尤曼斯在美国科学教育的发展中扮演着非常重要的角色。尤曼斯在科学教育中的伟大之处在于他为儿童编写了带有优美的插图和图表的教科书，他出版了他那个时代的关于化学概念的各种解释的书籍，尽管他只是部分阐释。他与国际科学家广泛接触，出版和发行了《大众科学月刊》，所有这些都增进了民众对科学的理解。”

尤曼斯是一名残疾人，从17 岁开始他的双眼几乎失明，到30 岁的时候病情好转，持续了13 年之久，但是这一时期他仍然没有停止学习，反而更坚定了追求科学知识，传播科学知识的伟大理想。他依靠持之以恒、刻苦努力的自学，再加上虚心向当时的科学家、教育家等人请教，甚至为了继续追求科学，他又进入大学读书。功夫不负有心人，经过多年坚持不懈的努力，他克服了诸多正常人无法想象的困难，最后成为一名伟大的科学教育家、科学普及工作者。他的一生都在追求科学，传播科学，普及科学，他对科学教育的发展，科学知识的传播，科普工作的推进都做出了巨大的贡献，他将自己的一生都奉献给了科学教育事业。尤曼斯是身残志坚的典范，他的一生所作所为值得后人铭记、敬仰和学习。美国化学历史学家温德姆·戴维斯·米尔斯（Wyndham Davies Miles，1916-）认为：“在美国科学教育发展史上尤曼斯是一个伟大的人物。尽管他犯有残疾，视力不佳，缺乏正规教育，但是他的成就达到了一个让人吃惊的高度。尤曼斯虽然不是一名科学的创造者，但他是一名科学的传播者和解释者，是美国培养的最优秀的人才之一。”[18]