也许是文化传统的关系，中国教育界盛行的依然是分数教育、技能型教育。这种应试教育的一个消极后果是培育了不少科学神话，树立了不正确的科学形象，形成了对科学不正确的看法。首先是将科学理论固定化、僵化，使学生以为科学理论都是万古不变的永恒真理；其次是将科学理论神圣化、教条化，使学生以为科学的东西都是毋庸置疑、神圣不可侵犯的；最后是将科学技术化、实用化、工具化，忽视了科学的文化功能和精神价值。不用说，试图破除种种科学神话，纠正不正确的科学形象，正是本书的重要使命。
当代科学的专门化、专业化带来了高等教育严重的分科化。学问先分文理，理科再分成数理化生，以及更细致的二级学科、三级学科，等等。分科教育很显然是为了造就专门人才，但在中学和大学低年级，通才教育是更有实际意义的。只有少数人将来会成为科学家，但即使对于他们，狭窄的专门训练也不利于培养创新意识和创造潜力。大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握科学的方法、树立恰如其分的科学形象，以便在这个科学时代理智地对待科学、对待社会、对待生活。
在教科书中纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前，学生逐渐形成了这样的观念：这就是真理，学习它，记住它。久而久之，历史性的、进化着的科学理论被神圣化、教条化。人们不知道这个理论从何而来，为什么会是这样，但我们仍旧相信它是真的，因为它是科学。这种教条的态度明显与科学精神格格不入，但却是目前的科学教育导致的一个普遍的态度。学生不知道一个理论源于哪些问题，有多少种解决问题的方案，以及为什么人们选择了其中一种并称之为科学理论；学生也不知道这种理论是可质疑的，并非万古不变的教条，也许自己经过思考就能对伟大科学家的解决方案提出异议。所有这一切，在以灌输知识为目的的教学中肯定得不到应有的反映。它不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神，而怀疑和批判精神对于科学发展恰恰是不可或缺的。我们经常看到，人们对科学理论永远怀着一种崇敬心理，似乎只要是科学的，就一定是正确的、好的。这种心态无论对于理解科学理论的真正价值，还是理解该理论的条件性和局限性都没有益处。
在我的印象中，达尔文的进化论一直享受着真理的地位。达尔文之后，生物学界对进化论的发展在普通教育界一直是模糊的，仿佛它已进入了绝对真理的行列。久为传颂的是达尔文主义所经受的诘难以及对这些诘难所做的成功驳斥。那是在1860年的英国牛津，达尔文的《物种起源》刚刚在上一年出版并引起广泛的注意和争论，学术界内部亦有分歧。达尔文主义的著名斗士赫胥黎坚定地捍卫进化论，遭到牛津大主教威尔伯福斯的讥讽。他责问道：“赫胥黎先生，我恳请指教，你声称人类是从猴子传下来的，这究竟是通过您的祖父，还是通过您的祖母传下来的呢？”面对这恶意中伤，赫胥黎从容不迫地先从科学事实方面进行驳斥，然后说：“我曾说过，现在我再重复一次，一个人没有任何理由因为他的祖父是一个无尾猿而感到羞耻。如果有一个祖先使我在追念时感到羞耻的话，那么他大概是这样一个人，他多才多艺而不安分守己，他不满足于他在自己的活动范围内所取得的令人怀疑的成功，要插手于他不真正熟悉的科学问题，结果只是以一种没有目的的辞令把这些问题弄得模糊不清，而且用一些善辩的，但是离题的议论，以及巧妙地利用宗教上的偏见，把听众的注意力由争辩的真正焦点引到别的地方去。”
这段故事一直被当作捍卫真理的典范来传颂，然而，如果从进化论本身的缺陷以及面临的发展的角度来看，威尔伯福斯主教的责问有相当重要的科学意义。他实际上表达了这样一个问题：是否“存在一种通过特殊遗传积累有利变异的能力，它与竞争规律以及所出现的有利变异一起在自然界中积极地起作用”。达尔文生活的时代，细胞学说刚刚建立，遗传学尚在萌芽阶段，这样的“能力”，也就是在进化中起作用的遗传因子，尚未被发现，主教的讥讽中所包含的有意义的问题实际上无法得到回答。今天，进化论已经过了新达尔文主义，进入了综合进化论时期，威尔伯福斯的问题可以回答了，其作为恶意中伤已变得毫无力量，而这恰恰是生物学的进步和进化论本身的发展所带来的。
科学理论不是一成不变的，它是发展的、进化的。几乎没有什么比科学史更能使人认识到这一点了。不仅如此，自然科学各个分支领域相互联系，这在按学科分块的教科书中肯定得不到体现，而科学史却能够给出一个综合。我想举热力学第一定律为例，说明科学史何以能够体现科学的统一性。这个定律又称为能量守恒定律。就我自己的经验，从教科书中我始终未能获得关于这个定律的完整理解，因为它涉及的面太广了。从历史上看，它首先来自运动不灭原理，虽然古代哲学家们已经提出过运动不灭的思想，但只有给出了运动的量度，运动不灭原理才可能成为一个科学原理并诉诸应用。有意思的是，运动的量度一开始就出现了分歧，有人把质量与速度的乘积作为运动的量度，也有人认为运动量应由质量与速度的平方的乘积来标度。经过长时间的争论和力学本身的发展，人们在18世纪发现了机械能的守恒定律。
能量守恒原理的最终确立有赖于更多领域里相关研究的出现。首先是对热与机械运动相互转换的研究。当时，人们连热究竟是怎么一回事都不清楚。开始人们以为热也是一种物质，一种特殊的、看不见的、无重量的流体，仿照物质守恒原理，有人还提出了热质守恒原理。这个原理可以用来解释热平衡过程。例如，热水和冷水混合，热水中的热质多，跑一部分到冷水中，结果温度降低了。可是，美国人本杰明·汤普森（又称伦福德伯爵）在德国从事炮膛钻孔实验时，发现只要不停地钻，几乎可以不停地放出热。这么多热从哪里来呢？若用热质守恒说根本解释不通，这促使人们研究热量与做功之间的关系，并定量测定其转化系数。这一工作的最终完成，也就是能量守恒定律的正式确立。
第二是化学和生物学上的研究。德国化学家李比希设想，动物的体热和活动的机械能可能来自食物中包含的化学能。此外，俄国化学家赫斯发现了化学反应过程中的能量守恒定律。
第三是电学和磁学的研究。德国物理学家楞次研究电流的热效应，发现通电导体放出的热量与电流强度的平方、导体的电阻以及通电时间成正比。这在今天被称为焦耳-楞次定律，这一定律直接导向能量守恒定律的精确形式。
现在各路人马都在奔向一个伟大的定律。在提出或表述能量守恒定律的科学家中，有德国医生罗伯特·迈尔，他几乎是从哲学上明确地推导出这个定律的；有德国物理学家赫尔姆霍茨；有英国物理学家焦耳，他是在测量热功当量的过程中发现这一定律的；还有法国工程师卡诺、英国律师格罗夫、丹麦工程师柯尔丁。这么多人大致在同一时间提出同一科学定律，真是科学史上罕见的事情。
如果不了解科学史，我们无法理解“能量”这一概念的普遍性，它在全部自然科学中的地位，它对于人类理解自然现象的意义。“能量”概念提醒我们自然科学的统一性，提醒我们不要深陷在各门学科的技术细节中，忘记了自然科学的根本任务是为人类建立一个关于外在世界的统一的整体图像。在学科分化愈演愈烈的今天，人们尤其需要这种统一的图像。
