科学课强调工程实践的历史渊源

新科学课程标准新增加了工程技术这一维度，NGSS下一代科学标准更是把工程实践作为科学学科的有效方式，今天在读《科学教学—科学史和科学哲学的贡献》的时候想到这样一点：

没有单摆的研究就没有现代科学

年轻的伽利略在比萨大学短期学习医学时,使用单摆制作简单的诊断仪器来测量脉搏,这种仪器就是脉搏摆。在伽利略时代,医生认识到脉搏非常重要,但无法客观地测量脉搏,更不用说准确地测量了。伽利略巧妙而又简单地解决了此问题:他把吊锤悬挂在短线上,再把短线固定在刻度板上,让摆运动,然后从悬挂点开始沿着刻度板移动手指(这样可以有效缩短摆长),直到摆的摆动与病人的脉搏跳动频率一致。因为摆动周期仅取决于摆长,与摆动幅度和吊锤重量无关,所以短线长度就为脉搏提供了客观且可重复的测量标准。这种测量能用于医生和病人之间的交流,并能作为记录保存。

伽利略的工程实践完美支撑着物理科学理论

从伽利略开始的现代科学，伽利略的新科学有其工程或实践根源:，因为伽利略既是巧匠也是实验主义者，他把物理引入了。他设计了脉搏摆、罗盘，测温器，望远镜。伽利略早期对单摆的研究他用机器工作,所以对机器十分熟悉,并确保这些机器使用了单摆

单摆的历史渊源对科学教学极其重要的价值

教师可以用脉搏摆来开展一堂有价值的认识论课的教学(学生很容易制作)。最初,像脉搏这样主观的东西被用来测量时间的流逝—把一些事件(特别是在音乐中)说成花费多少脉搏跳动的时间。通过使用伽利略的脉搏摆,这种主观测量变成了受外部、客观、公共支配的测量(受制于脉搏摆线的长度)。这向客观精确的测量迈进了一小步,17世纪及随后几个世纪的科学发展都依赖于该进步。

单摆的故事为讨论将个人心理与观察者的社会生活相联系这一观察过程(包括视觉、感知、观看、察觉和领会)提供了机会,这也是“物体知觉”和“命题知觉”之间的区别。伽利略不断看到周围的人没有看到的东西,甚至被称为“山猫”的莱昂纳多·达·芬奇也没有看到伽利略看到的东西。 

亚里士多德学派的经验主义和现代科学的理性实验主义，都是极其重要的教学材料，经验主义符合人的认知体系，理性主义发挥了人的探寻能力和发现意识，在教育中允许经验主义，并利用经验主义来制造冲突，因为物理学的从这一方面来说，从物理学的角度来说，常识往往是不可靠的。那么研究科学不研究科学不仅仅是指研究科学的对象，而且也要研究与科学相关的科学。