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本章题目为“通向常规科学之路”，这涉及两个事物，一个是常规科学，一个是道路。
什么是常规科学？如何通往常规科学呢？
01
常规科学在书上有定义。
常规科学是指坚实地建立在一种或多种过去科学成就基础上的研究，这些科学成就为某个科学共同体在一段时间内公认为是进一步实践的基础。（P8）
其中的关键词是“某个科学共同体在一段时间公认”，这说明常规科学就是“范式”。
常规科学有两个基本特征。
一是空前地吸引一批坚定的拥护者，使他们脱离科学活动的其他竞争模式；
二是无限制地为重新组成的一批实践者留下有待解决的种种问题。
简而言之，主要就是两个方面，有人跟，有事做。有人跟，大家形成共识，进而形成模式，有事做，能够以共识为基础开展科学研究。
以共同范式为基础进行研究，就必然承诺同样的规则和标准，反过来，科学实践又加强了这种承诺。
形成范式，是任何一个科学领域发展成熟的标志，发展成熟就是常规科学了。
但是，发展成熟之前呢？范式确立之前呢？如何才能通往常规科学呢？
02
作者选择以物理光学的历史为例进行追溯。
20世纪，光学范式是光子，具备波粒二相性，代表人物是普朗克、爱因斯坦。
19世纪，光学范式是横波运动，代表人物是扬和菲涅尔。
18世纪，光学范式是物质微粒，代表人物是牛顿。
这些光学范式的转变，就是科学革命，从一种范式通过革命向另一种范式过渡。
再往前追呢？
如果刚才是从一座山峰绵延向另一座山峰，经过牛顿之后再往前，便是一片平原。
从远古到17世纪，存在着大量关于光的本质的解释，大家都在建造理论基础，选择观察和实验，各自从自己最强的角度进行解释。
千帆竞渡，众神混战。
这个看起来混乱的探索阶段，是属于科学的阶段么？参与探索的是科学家么？
答案是肯定的，这些人都科学家，从事的也是科学工作，那这一阶段，科学家在做什么呢？科学工作有什么特征呢？
这个时期是极其艰难的探索，其艰难在于缺乏引领、缺乏方向、缺乏方法，所谓探索更多的是随机活动。
科学的起手式是搜集事实，可是，搜集什么样的事实，观察什么样的现象呢？并没有什么绝对的标准、选择、评判，只能是找到什么算什么。这样的事实堆中，有信手可得的，有神秘莫测的，有常规的，有偶然的。其中真正有用的信息，足以支撑起理论的信息，却呈现出某种相似性。
众多的理论汇聚在一起形成十分详尽的叙述，但仍然缺少“对后来科学家有重要启发的细节”。书中用了”遗漏“，其实并不是故意遗漏，而是缺乏相应的理论，根本“无法发现”，视而不见。
直到某个非常偶然的情况下，搜集到某个事实，这个事实最大的特点就是“没有受到先已建立的理论指导”，这才足可以明确地宣告容许第一个范式突现。
当然，这个事实带来的也只是某个理论，这个理论因为自身的特征而确实优于它的竞争对手，最终脱颖而出，被同时期的科学家们所接受。
一统江湖，霸主继位。
这便是“通向常规科学之路”。从漫无目的的搜集事实，到依据事实形成各种理论，再到各种理论相互竞争，直到最独特的事实被发现，带来解释力最强的理论，最终结束了无休止的争论，范式突现。
03
在常规科学确立的过程，有过几种相关科学著作，科学理论著作、科学原典、科学教科书、科学论文，它们分别有什么样的作用呢？
在群雄逐鹿的时代， 科学家通过什么样的方式表达自己的理论或发现？靠什么来表明自己的理论或发现最有说服力，自己的解释最合理、最科学？
这个时期，科学家主要是在写书，书籍或是书信，既在精心地编制自己的理论大厦，也在积极地和同行直接对话，进行理论交流。
这些理论著作相互竞争，某一个时刻，某本著作脱颖而出，终结了同行之前的争论，为同时期的科学家所共同接受，规定了此研究领域的合理问题和研究方法。这本著作便是这个领域的科学原典，就是我们在《教师阅读地图》当中所说的学科的根本书籍。如富兰克林《关于电.....的实验》或达尔文的《物种起源》。
科学原典出现后，科学家不再需要反复重新建立这个领域，不需要从第一原理出发并为引进的每个概念进行辩护。这项工作留给写教科书的人去做了。
科学原典确立了范式，但毕竟刚刚诞生一门专业或学科，力量薄弱，为了继续发展、完善，扩大影响，科学团体会发行专门刊物，建立专家学会，争取列入学校课程。
总之，还是之前列出点两个基本动作，吸引学术继承人，拓展研究领域，这都需要科学教科书的引导。
专门编制而成的教科书，主要是为以后将参与实践而成为特定科学共同体成员的学生准备的。他们要加入的共同体，进入的学术圈，“其成员都是从相同的模型中学到这一学科领域基础的，他尔后的实践将很少会在基本前提上发生争议”。
所以，教科书的内容通常是什么呢？
教科书上通常阐发的是公认的理论，列举出该理论许多的或所有的成功应用，并把这些应用与示范性的观察和实验进行比较。
教科书代表的是统一范式形成后科学共同体的承诺，学生通过教科书习得科学研究的路径。待成熟之后，成为科学共同体的一员了，他可以通过论文的形式发表他的理解。 这些论文通常只写给专业同事们读，成为主要的领域内研究交流途径。
总结：
通往常规科学之路，可以从两个角度来描述：
- 从科学发展角度来看，从漫无目的的搜集事实，到依据事实形成各种理论，再到各种理论相互竞争，直到最独特的事实被发现，带来解释力最强的理论，最终结束了无休止的争论，范式突现。
- 从科学著作角度来看，从理论著作，到科学原典，再到科学教科书，最后是科学论文。
04
科学教科书包含了科学共同体确定和发现或创造出来的科学知识，只有结论、定律和公式。在通往这些结论路上的那些曾经失败者的观点、理论、实验都消失不见了。
的确，那些观点已经被证明是错误的了，但仍然有局部的、片面的合理之处。更重要的，作为尚未真正理解固定结论的学生极有可能形成同样的观点。也就是说，要想让学生真正理解科学结论，靠直接灌输，背记结论，套用公式，统统都是没有太大帮助的。
需要从学生那些杂乱的“错误”理解当中，在老师的引领下，在实验的直接观察下，通过逻辑思考，竞争出正确的理解。
这便是学生大脑当中的“通往常规科学之路”。
这条路所处的阶段在怀特海看来是认识事物的“浪漫阶段”。各种题材出现，“其本身包含着种种未经探索的可能联系，孩子们好像懵懂地面对着若隐若现的大量内容”。这时，学生们处于对事实的直接认知中，只是偶尔对事实进行系统化分析。
只有从这种纷繁复杂的局面中进行有序整理，才能通往理解的精确阶段。如果我们的科学教育把这段“浪漫”给阉割掉，那么我们就会直接面对一个空白的大脑，又何来形成“理解”的希望呢？