科学技术史融入高校思政课教学案例探析

李桂林 张翮

摘 要：高校思想政治理论课改革创新应善于从其他学科和课程中挖掘思政教育素材。科学技术史作为沟通科技和人文的桥梁，其学科资源中蕴藏着丰富的思政教育素材。将科学技术史融入高校思政课教学，能够促进知识传授效率提高、能力培养效果提升、价值塑造效度提级，切实提升教学效果。本文以“马克思主义基本原理”课程为例，在阐释“对立统一规律”“感性认识与理性认识的辩证关系”“真理的绝对性和相对性”等教学重难点的过程中，分析探讨科技史案例的融入及实效的发挥，为高校思政课教学改革提供借鉴。

关键词：高校思政课 科学技术史 马克思主义基本原理 教学案例

习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈会上谈到推动思想政治理论课改革创新时，强调“要挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资

源”［1］。这一重要指示不仅为课程思政建设提供了根本遵循，也为思政课改革创新指明了方向。高校思政课应善于从其他课程中挖掘思政教育素材，有机融入课程教学，努力做到因材施教，切实提升教学效果。“科学技术史是研究人类科技活动发展历史的一门文理交叉性学科。”［2］科学技术史（以下简称“科技史”）被公认为沟通科技与人文的重要桥梁，能够兼顾不同学科背景的学生，其学科资源中蕴藏着丰富的思政教育素材。将其融入高校思政课，能够促进知识传授效率提高、能力培养效果提升、价值塑造效度提级，更好地发挥思政课落实立德树人根本任务的关键课程作用。［3］“马克思主义基本原理”课（以下简称“‘原理课”）教学内容包含大量抽象的哲学原理，其中不乏“对立统一规律”“感性认识与理性认识的辩证关系”“真理的绝对性和相对性”等学生困惑的“集中爆发区”。笔者以上述“原理”课重难点内容为例，分析探讨科技史融入高校思政课教学的具体案例。

一、以科技史案例阐释对立统一规律

对立统一规律是“原理”课的教学重难点，其内容抽象，对思维的要求高，学生普遍反映难以掌握。对立统一规律是唯物辩证法三大规律之一，是其实质和核心，揭示了事物发展的源泉和动力。唯物辩证法的另外两大规律實质上都是对立统一规律的展开。量变与质变规律体现了量变与质变的对立统一，否定之否定规律体现了肯定与否定的对立统一。因此，理解和掌握对立统一规律具有重要意义。

（一）矛盾运动推动事物变化发展

对立统一规律也称为矛盾规律，矛盾具有对立和统一两种基本属性，分别称为斗争性和同一性。这两种属性相互联结、相辅相成，构成事物的矛盾运动，推动事物的变化发展。学生普遍对“矛盾运动推动事物变化发展”感到难以理解，而单纯的理论分析往往无法奏效。此时，恰当选用科技史案例加以阐释，能够将抽象的原理具象化，降低学生的理解难度。例如，用数学史上三次重大危机的案例，可以帮助学生理解科学理论内部蕴含的矛盾运动推动科学的发展。

第一次数学危机由无理数的发现而引起。古希腊的毕达哥拉斯学派认为万物皆可用整数或整数之比表示。而无理数既不能表示为整数，也不能表示为整数之比，动摇了“万物皆数”的基本信条，引发了第一次数学危机。这场危机直接导致比例论的建立和发展，促使欧几里得几何学诞生，推动了古代数学的发展。第二次数学危机由微积分学中的无穷小问题引起。牛顿和莱布尼茨创立微积分时，对“无穷小量”的概念没有严格界定，引起了“无穷小量”究竟是零还是非零的广泛争论，动摇了微积分学的基础，引发了第二次数学危机。为了解决这场危机，柯西等人创立了极限论，极大地推动了近代数学的发展。第三次数学危机由集合论悖论的发现引起。19世纪末20世纪初，整栋数学大厦的基础建立在集合论之上，而“罗素悖论”揭露了集合论无法回避的内部矛盾，动摇了整个数学的基础，引发了第三次数学危机。此次危机推动了数理逻辑向公理集合论和证明论发展，提升了现代数学的发展水平。

此案例中，三次数学危机的发生无一不是数学理论内部矛盾运动的外在表现，而危机的解决也是矛盾运动的结果。无理数的发现、“无穷小量”的概念争议、“罗素悖论”的提出，既是数学理论内部矛盾运动的外在表现，又为数学理论的革新提供了机遇，其解决有力推动了数学的发展。通过此类案例分析可以向学生展示，科学理论的内部矛盾对理论的发展具有重要影响，发现和正确处理矛盾运动导致的危机，进而将其解决，能够推动科学理论向更高层次发展，日趋完备，以此阐释由矛盾的同一性和斗争性相结合而构成的矛盾运动推动事物变化发展，更具解释力和说服力，有助于提升教学实效。

（二）矛盾的特殊性要求具体问题具体分析

相较于对矛盾普遍性“无处不在，无时不有”的形象表述，统编教材对矛盾特殊性的阐述要抽象得多。各个具体事物的矛盾有所不同，具体到每一个矛盾的各个方面在发展的不同阶段上都有自己的特点。事物的不同性质正是由矛盾的特殊性所决定的。因此，只有具体分析矛盾的特殊性，才能抓住事物的本质和规律，从而找到正确的解决矛盾的方法，推动事物发展。毛泽东指出：“马克思主义的最本质的东西，马克思主义的活的灵魂，就在于具体地分析具体的情况。”［4］学生对矛盾的特殊性的内涵理解不到位，也就难以理解具体问题具体分析的道理所在。科学技术研究要常态化面对和解决具体问题，中外科技史上有大量案例可用于阐释矛盾的特殊性，从而引导学生思考和理解为何要具体问题具体分析。屠呦呦受中医药典籍《肘后备急方》相关记载的启发而发现青蒿素是一个经典案例。

1969年1月，屠呦呦所在的中医科学院中药研究所参加五二三任务，参与研发抗疟疾中药。屠呦呦等人经过反复筛选，逐步将研究重点聚焦于中药青蒿，但提取物的抑制率始终不理想。在研究遭此困境之时，屠呦呦想到从中医古籍中获取灵感。在查阅东晋葛洪《肘后备急方》中有关“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”的截疟记载时，她受到“绞”字的启发，瞬间领悟到这很可能是提取过程要避免高温的提示，于是重新设计提取方法，改用低沸点溶剂乙醚，通过回流或冷浸法低温提取，然后用碱溶液除掉酸性部位来制备样品。1971年10月4日，屠呦呦实验获得标号为191号的青蒿乙醚中性提取物样品，首次显示对鼠疟原虫抑制率达到100%。后续研究发现，中药青蒿中的抗疟有效成分青蒿素受热易分解，因此必须低温提取。屠呦呦等人先前提取实验的屡次失败，正是由于没有认识到青蒿素的这一特性。当这一特性被认识到，并采取了相应措施，问题便迎刃而解。这也是发现青蒿素的关键。

在此案例中，屠呦呦等人实验获得中药青蒿提取物抑制率不达标的主要原因是提取物中抗疟有效成分浓度过低。屠呦呦在查阅中医古籍的过程中，注意到东晋葛洪《肘后备急方》中关于中药青蒿用药方法的与众不同之处。［5］在中医药传统的用药方法中，煎煮法无疑是最常用的方法之一，而葛洪却指出要“绞取汁”，这让屠呦呦领悟到可能是常用的高温提取方法会破坏中药青蒿的有效成分，于是改用乙醚进行低温提取，终获成功。由此可见，提取方法是发现青蒿素的关键。而提取方法的改良，正是屠呦呦等人通过具体分析认识到青蒿素对高温不稳定的特殊性，从而采取正确方法解决矛盾的结果。

二、以科技史案例阐释感性认识与理性认识的辩证关系

感性认识与理性认识的辩证关系也是“原理”课的教学重难点，教学内容主要包括感性认识与理性认识的辩证关系原理及感性认识上升到理性认识的基本条件。其中某些原理与许多学生的固有观念冲突较大导致难以被理解，因此需要借助恰当的案例加强

阐释。

（一）感性认识与理性认识的相互依存

感性认识与理性认识的相互依存包括两个方面：一是理性认识依赖于感性认识，二是感性认识有待于发展和深化为理性认识。此部分内容哲学概念较多，部分原理与学生日常经验不一致，如理性认识对感性认识的依赖等。讲述并分析达尔文创建生物进化论这一科技史经典事件，能够较为完整地阐释感性认识与理性认识的相互依存，帮助学生理解和掌握相关原理。

1831年12月27日，达尔文以博物学家的身份登上英国海军“贝格尔号”舰，随船前往南美洲进行科学考察，测绘水文地图并完成环球各地的时间测定。在环球航行途中，达尔文如饥似渴地观察并收集各种动物、昆虫、化石等，并把观察结果详细地记录在自己的航海日志里。在南美洲，他看到有关生物的地理分布以及现存生物和古代生物的地质关系的某些事实，被深深打动。在加拉帕戈斯群岛，他收集了来自不同岛屿的地雀样本，它们彼此相似又有细微不同，这种现象触发了他的思考。1836年10月2日，达尔文结束历时5年的航行返回英国，随后开始了长达20余年的动植物实验，对培育的动植物进行持续观察和记录。1859年11月24日，達尔文出版了划时代的巨著《物种起源》，创建了以共同祖先学说和自然选择学说为主要内容的生物进化论，为现代生物学奠定了理论基础，在人类思想史上产生了广泛而深远的影响。

一方面，理性认识依赖于感性认识。人们必须先通过实践获取感性认识，才能进一步上升到理性认识，认识的感性阶段是不可跨越的。达尔文如果不通过“贝格尔号之航”及其后20余年对动植物持续的培育和观察，积累大量丰富的感性经验，形成感性认识，就不可能在此基础上形成关于物种起源和变化等方面的理性认识，进而创建生物进化论。另一方面，感性认识有待于发展和深化为理性认识。感性认识是认识的初级阶段，以事物的现象和外部联系为内容，还未达到对事物的本质和规律的认识。因此，我们必须将其进一步上升到理性认识，才能把握事物的本质和规律，从而更好地满足实践的需要。如果达尔文停留在基于有关物种起源和变化等方面的事实形成感性认识，而不以其为基础，借助抽象思维透过现象看本质，将感性认识上升到理性认识，就无法把握其中的规律，进而创建生物进化论，那将对科学发展造成无法估量的损失。

（二）感性认识上升到理性认识的基本条件

感性认识上升到理性认识的基本条件，即感性认识与理性认识的辩证关系原理的方法论，也包括两个方面的内容。其中，通过投身实践获取丰富且合乎实际的感性材料是感性认识上升到理性认识的基础，比较容易理解。但运用理论思维和科学抽象对感性材料进行加工就比较抽象，需要相关案例辅助阐释。天文学家第谷和开普勒的故事能给予学生关于感性认识上升到理性认识所需条件的启发。

丹麦天文学家第谷是一位“天才观测家”。他20余年如一日追踪记录行星的运动轨迹，观测数据精度达到当时的巅峰，是望远镜时代来临前最为精确的记录。可是，第谷不善抽象思维和数学运算，始终无法发现行星运行的规律。第谷离世后，他的学生和助手、德国天文学家开普勒继承了他的天文观测资料。开普勒拥有一流的抽象思维能力和出众的数学才华。通过计算，他很快注意到第谷的观测数据与哥白尼体系和托勒密体系都不符合。在第谷留下的观测资料中，关于火星运行轨道的数据是最丰富的，且其与哥白尼体系下的理论数据偏差最大。依照第谷留下的数据，他尝试用偏心圆轨道编制火星运行表，发现仍然存在较为明显的偏差。经过深入思考和反复尝试，他推算出火星的真实轨道是椭圆，而太阳就处在其中一个焦点上。最终，开普勒发现了行星运动的规律，提出行星运动三大定律，极大地推动了天文学的发展，被称为“天空立法者”。

通过实践获取丰富且合乎实际的感性材料是获得理性认识的基础，因此第谷花费20余年时间精细地观察和记录行星的运动轨迹，积累了大量可靠的感性材料，为获取关于行星运动的理性认识打下了坚实基础。但第谷的抽象思维和数学运算能力偏弱，无法实现感性认识向理性认识的飞跃，始终未能揭示行星运动的规律。而开普勒继承了第谷的观测资料后，运用自身优异的数学运算能力分析观测数据，借助抽象思维对感性材料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里地制作加工，反复推算总结出行星运动三大定律，最终超越了自己的老师第谷，实现了感性认识向理性认识的飞跃。

三、以科技史案例阐释真理的绝对性和相对性

真理的绝对性和相对性亦是“原理”课的教学重难点。“真理的绝对性”“真理的相对性”等哲学概念及相关原理，是学生经常感到困惑的内容。此部分内容是马克思主义真理观的重要内容，对其掌握程度直接决定了学生能否正确看待人类的一切真理性认识，并用以指导自身探索和发现真理。因此，我们有必要通过生动的案例来具象化表达抽象的概念及原理。

（一）真理绝对性的含义

由于真理绝对性中的“绝对”一词，与现实生活中的常用词义相距甚远，学生容易产生误解，往往将其与“完全正确”“无可争议”画上等号，因而认为绝对性与相对性共存会引发逻辑矛盾，陷入思维混乱。其实，真理具有绝对性并不是指真理是百分百正确的，而是包含着两种性质：一个是主客观统一的确定性，另一个是发展的无限性。这两种性质可谓“一静一动”。从静态上看，任何真理都体现着主观符合客观，其包含的客观内容不以人的意识为转移，都与谬误存在原则性界限。从动态上看，人类的认识具有无限发展的潜能，以保证其正确认识无限发展的物质世界，认识的发展过程即无限接近物质世界的过程。这两种性质分别对应了真理的客观性与世界的可知性。肥胖与基因关系的案例，能够用来具体说明真理的绝对性。

科学研究早就证实了肥胖和基因有关。科学家通过实验发现了某些与肥胖有关的基因，并揭示其作用机制。例如，科学研究发现黑皮质素受体4（MC4R）基因和人们饭后产生饱腹感有关，这个基因会发生两种方向相反的突变，导致一些人怎么吃都不觉得饱，就容易胖；另一些人不怎么吃也觉得饱，就不容易胖。研究发现这两类人在人群中大约各占6%。随着研究的深入，更多的肥胖相关基因及作用机制被发现，人们对肥胖和基因的关系认识得越来越清楚。

任何真理都标志着主观符合客观，这是真理绝对性一方面的体现。案例中的实验证明了肥胖和基因的关系，体现了主观认识对客观事物及其规律的符合，即体现了真理的绝对性。同时，真理作为人类的正确认识，具有无限发展的潜能，能随着实践的发展不断接近无限发展的物质世界，这是真理绝对性另一方面的体现。随着科学研究的不断深入，肥胖基因及作用机制被发现得更多、认识得更清楚，推动了人们对肥胖与基因关系的认识不断发展，体现了主观认识对客观事物及其规律的不断接近，動态体现了真理的绝对性。

（二）真理相对性的含义

真理的相对性是指人们在一定条件下对客观事物及其本质和发展规律的正确认识总是有限度的、不完善的。任何真理都具有相对性。列宁曾指出：“人不能完全地把握=反映=描绘整个自然界、它的‘直接的总体，人只能通过创立抽象、概念、规律、科学的世界图景等等永远地接近于这一点。”［6］真理与客观世界本来面目之间的关系，就如同标准双曲线的图像与坐标轴的关系——无限趋近、永远不能达到。两者之间的限度就是真理的相对性，这种限度体现在“一广一深”两个维度上。在广度上，从整体上看，任何真理都只能是对客观世界某一部分、某一阶段的正确认识，有待扩展；在深度上，就具体事物而言，任何真理都只能是对客观对象一定方面、层次、程度的正确认识，有待深化。从广度和深度两个层面分别选用恰当的科技史案例加以阐释，有助于学生完整准确地把握真理的相对性。

公元前3世纪，古希腊数学家欧几里得的著作《几何原本》的开篇给出了五条公理和五条公设。后世数学家对第五条公设提出了质疑，认为其无论在语句的长度还是在内容上，都不太像条公设，反倒像条可以证明的定理。自公元前3世纪起至公元19世纪初，数学家们尝试了各种可能的方法，企图证明第五公设，但都遭到失败。俄国数学家罗巴切夫斯基从1815年起着手研究第五公设。起初，他也试图给出第五公设的证明。不久之后，受到前人和自己的失败的反面启示，他意识到可能第五公设根本就无法证明。于是，他便转而论证第五公设不可证，由此发现了一个崭新的几何世界，公布了自己发现的非欧几何——罗氏几何。1854年，德国数学家黎曼又发现了另一种非欧几何——黎氏几何。实践证明，欧氏、罗氏、黎氏三种几何学各自认为的三角形内角和的结论都是正确的。欧氏几何反映的是地面上狭小范围内的空间特征，罗氏几何反映的是宇宙的空间特征，黎氏几何反映的则是非固体物质形态的空间特征。

此案例体现了真理在广度上具有相对性的哲学原理。任何真理都只是对客观世界的某一阶段、某一部分的正确认识，人类已经达到的认识的广度总是有限的。只有在适用范围内，真理才能正确反映客观事物的本质和规律。这正体现了真理在广度上的相对性。

100多年前，科学家发现女性的性染色体为XX型，男性的性染色体为XY型，认为性染色体的不同决定了性别差异。人们很快就发现，性染色体为XY型的胎儿仍然有可能发育为女性，北欧某些地区曾大批出现过这样的案例。30多年前，人们发现决定男性性别的关键并不是Y染色体本身，而是其上的人类性别决定基因（SRY），这个基因缺失或表达受到抑制，男性特征就不能正常显现。北欧某些地区发生的异常现象，正是因为当地居民爱吃的鱼受到了严重的化学污染，SRY基因表达受到抑制。近年来人们又发现，SRY基因并不是决定性别的唯一关键基因，SOX9基因同样在性别决定中起着至关重要的作用。科学家们还基于在某些物种繁衍过程中观察到的现象做出预测，即Y染色体的退化，将导致新的性别决定系统。可见，人们对性别决定的认识，只有进行时，没有完成时。

此案例体现了真理在深度上的相对性。任何真理都只能是对客观对象一定方面、层次、程度的正确认识，深度总是有限的。人类经过千百年的探索，终于在100多年前获得了关于性别决定的真理性认识。随着人类性别决定反常现象的出现和科学家的深入研究，人们逐渐认识到性染色体并不是决定性别的直接因素，性别决定基因——SRY基因才是。而研究进一步揭示了决定人类性别的关键基因并不止SRY基因一种，SOX9基因也发挥着关键作用，甚至Y染色体的退化会导致新的性别决定系统。这一认识发展的过程生动展现了人们对性别决定认识逐渐深化而不断接近其内在规律的过程，这个过程永远不会完结，体现了真理在深度上的相对性。

参考文献：

［1］ 习近平. 思政课是落实立德树人根本任务的关键课程［J］. 求是，2020（17）：14-15.

［2］ 国务院学位委员会第六届学科评议组. 一级学科博士、硕士学位基本要求：上册［M］. 北京：高等教育出版社，2014： 247.

［3］ 张翮. 文理交融共育人：科学技术史融入高校思政课教学的价值与路径探析［J］. 文教资料，2022（17） ： 98-100.

［4］ 毛泽东选集：第1卷 ［M］. 北京：人民出版社，1991： 312.

［5］ 张大庆，黎润红，饶毅. 继承与创新：五二三任务与青蒿素研发［M］.北京：中国科学技术出版社，2017： 66.

［6］ 列宁全集：第55卷 ［M］.北京：人民出版社，2017： 153.

基金项目：安徽省质量工程思想政治理论课教研重点项目“科学史学科资源融入高校思政课的路径研究” （2020szjyxm091），蚌埠医学院人文社会科学研究重点项目“青蒿素发现的科学方法论及其获诺贝尔奖的科学社会学研究” （BYKY17139skZD），教育部高校示范马克思主义学院和优秀教学科研团队建设项目“优秀中青年思想政治理论课教师择优资助计划” （19JDSZK151）。