科學(xué)教育改革探析

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[摘要]作為一個研究領(lǐng)域的科學(xué)文化，具有豐贍的內(nèi)涵和明顯的特征，不僅深刻地內(nèi)蘊于科學(xué)，而且潛移默化地浸潤了人的思想和心理。以此為依據(jù)對科學(xué)教育實施多維度觀照，可以形成廣闊的視野和豐富的內(nèi)涵，從而為今天我國的科學(xué)教育改革提出可供參考的思考。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)；科學(xué)文化；科學(xué)教育；教育改革

一、科學(xué)文化的內(nèi)涵與特征

科學(xué)文化內(nèi)涵豐贍、深邃，外延闊大、模糊，是一個難以定義的概念。李醒民是這樣描述科學(xué)文化的：科學(xué)文化是人類文化的一種形態(tài)和重要構(gòu)成要素，是人類的諸多亞文化之一。科學(xué)文化是科學(xué)人在科學(xué)活動中的生活形式和生活態(tài)度，或者是他們自覺和不自覺地遵循的生活形式和生活態(tài)度?？茖W(xué)文化以科學(xué)為載體，蘊涵著科學(xué)的稟賦和稟性，體現(xiàn)了科學(xué)以及科學(xué)共同體的精神氣質(zhì)，是科學(xué)的文化標(biāo)格和標(biāo)志。與藝術(shù)、宗教等亞文化相比，科學(xué)文化的歷史要短得多，但是它在數(shù)百年間的影響卻如日中天。科學(xué)文化深刻地內(nèi)蘊于科學(xué)，并若隱若現(xiàn)地外顯于世人。因此，它的一些組分已經(jīng)潛移默化地浸淫了人們的思想和心理，塑造了時人的思維方式和心理定勢，乃至成為人性不可或缺的要素。它還有一些組分比較隱秘，需要研究者加以發(fā)掘和闡釋，才能被人們在理智上領(lǐng)悟，在行動中效法，從而進一步彰揚科學(xué)的文化意蘊和智慧魅力，促進人和自然的和諧，推動人類社會的進步和人的自我完善。[2]袁江洋認(rèn)為：科學(xué)文化是人們關(guān)于科學(xué)的信仰、信念、觀念以及相關(guān)的探索實踐經(jīng)由制度化或習(xí)俗化而形成的一個有機的整體，就其本屬性而言，科學(xué)文化是一種具有普遍主義特征的理性文化。[3]李醒民在同一篇文章中，論述了科學(xué)文化的特征。這些特征的揭示，不僅有利于我們深入理解科學(xué)文化的內(nèi)涵，也為我們從科學(xué)文化的視角觀照科學(xué)教育改革提供了依據(jù)，因為科學(xué)教育必須彰顯科學(xué)文化的本質(zhì)和特征?？茖W(xué)文化的特征包括：科學(xué)文化的對象和內(nèi)容是實在的而非虛幻的；科學(xué)文化是最有效的研究真實世界的途徑和知識生產(chǎn)的理想形態(tài)，是富有啟發(fā)性的文化；獨創(chuàng)性是科學(xué)文化的獨特要求和鮮明標(biāo)識；科學(xué)文化是尤為強烈的理性的和實證的文化；懷疑和批判是科學(xué)文化的生命，也是科學(xué)文化發(fā)展的內(nèi)在動力；科學(xué)文化具有普遍性、公有性和共享性；科學(xué)文化具有自主性、主動性和非歷史性；科學(xué)文化是理解和詮釋多元化的競技場，是爭論和辯駁制度化的語境；可靠性（即可信性）的聲譽在科學(xué)文化中是首要的個人資產(chǎn)，同行評議是科學(xué)文化的關(guān)鍵制度；科學(xué)文化具有某些倫理道德的蘊涵，尤其是誠實第一；科學(xué)文化在更大的程度上是有機的、生物的現(xiàn)象；科學(xué)文化的發(fā)展是在理性主義和經(jīng)驗主義、客觀主義和主觀主義、理想主義和功利主義的張力中為自己開辟道路的。當(dāng)我們以歷史的眼光觀察西方文明的發(fā)展時，科學(xué)文化可謂源遠(yuǎn)流長。正如高克羅杰（StephenGaukroger）指出的，當(dāng)自然哲學(xué)在智識領(lǐng)域中重新給自己定位，自然哲學(xué)家取得了一種新的權(quán)威，開始有獨一無二的資格來從事任何一種研究或者至少是提出一些認(rèn)識標(biāo)準(zhǔn)。正是在這里，而不是在別處，出現(xiàn)了科學(xué)的現(xiàn)代地位的文化起源。[4]科學(xué)文化是推動科學(xué)與社會文化發(fā)展的重要力量。

二、對我國基礎(chǔ)科學(xué)教育的科學(xué)文化觀照

依據(jù)對科學(xué)文化的認(rèn)識，闡述對科學(xué)教育的理解，目的是表達關(guān)于科學(xué)教育改革的愿景。

（一）從科學(xué)知識教育走向科學(xué)文化教育

我們長期從知識的角度來理解科學(xué)，把科學(xué)作為一種知識體系進行教學(xué)。這里的知識包含理論知識和實踐知識，也包括掌握和運用知識的方法、技術(shù)、技巧和技能等。知識教學(xué)在科學(xué)教育中是需要的，科學(xué)文化也離不開科學(xué)知識，但文化還具有動態(tài)的歷史過程，具有人的知識創(chuàng)造的歷程，有知識價值體現(xiàn)的過程。當(dāng)我們以靜態(tài)的知識代替科學(xué)，以功利的觀念來認(rèn)識科學(xué)教育時，也使我們的科學(xué)教育目標(biāo)常常停滯于“了解、理解、應(yīng)用”的層次上，而忽視甚至放棄了“分析、評價、創(chuàng)造”這些重要的高階目標(biāo)，造成教學(xué)目標(biāo)的偏置和淺層次?？茖W(xué)教育的本質(zhì)是一種科學(xué)文化教育。科學(xué)文化教育的關(guān)注點在于包括知識在內(nèi)的整個文化，是以學(xué)生為中心、以學(xué)生為本的教育，是讓學(xué)生受到整體科學(xué)文化熏陶的教育，是培養(yǎng)學(xué)生成為新知識創(chuàng)造者的教育，是接受科學(xué)的理想、信念、精神境界、價值觀、人文觀，繼承科學(xué)優(yōu)良傳統(tǒng)的教育，是激發(fā)起對自然、對生活和對生命熱愛的教育，是深切感受、體悟科學(xué)思想、科學(xué)精神的教育，從而提高學(xué)生的整體素質(zhì)，使其成為具有21世紀(jì)核心素養(yǎng)的人才。

（二）增強科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)文化意涵

2016年4月18日，中國科技部、中央宣傳部《中國公民科學(xué)素質(zhì)基準(zhǔn)》，該文件指出：公民具備基本科學(xué)素質(zhì)一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。近些年中國公民科學(xué)素養(yǎng)不斷提升，2005年我國具備基本科學(xué)素養(yǎng)公民的比例為1.60%，2010年達到3.27%，2015年達到6.20%。[5]中國公眾科學(xué)素養(yǎng)的較快提升與科學(xué)教育的改革與發(fā)展不無關(guān)系。如果我們以科學(xué)文化的內(nèi)涵與特征來觀照，則無論是科學(xué)素養(yǎng)的界定，還是現(xiàn)行科學(xué)教育，都缺少明確的“體現(xiàn)科學(xué)及科學(xué)共同體的精神氣質(zhì)”的內(nèi)容，對科學(xué)文化的精髓——“創(chuàng)造性”的彰顯、對“懷疑和批判精神”的強調(diào)、對“理性”的重視都顯得不夠突出，或者說，科學(xué)素養(yǎng)定義中的科學(xué)文化意涵不足，科學(xué)教育中的科學(xué)文化的味道也同樣變得淡薄了。

（三）充分發(fā)揮科學(xué)教育的人文內(nèi)涵

科學(xué)在本質(zhì)上是人文的。薩頓的話對此作了最好的闡述：把自然的研究同人的研究對立起來是最愚蠢的事了，……自然界總是存在而且無所不在，把人從自然界中孤立出來是不可能的。自然的研究必然是由人研究的。盡管這種研究是客觀的，并且科學(xué)家們試圖使它盡可能地客觀，但是它仍然是以人類的經(jīng)驗和價值觀來觀察解釋一切的。個人的癖好能夠并且必須被消除，但是人類的天性卻不可能被消除?！瓱o論我們是研究人的歷史還是研究自然的歷史，我們研究的主要目的都是為了人。[6]科學(xué)研究自然，但完全是屬于人和為了人的，體現(xiàn)了科學(xué)深刻的人文意蘊。今天的科學(xué)教育越來越學(xué)科分明，專業(yè)教育越來越“專業(yè)化”，這種被貝爾納譏為“畫地為牢，把科學(xué)囚禁起來”[7]的專業(yè)教育，成為一種無法打破的壁壘，即使在基礎(chǔ)教育階段，綜合課的開設(shè)也阻力重重。中小學(xué)要推行博雅教育，也往往難以達到理想的效果?？茖W(xué)的過于專門化會使科學(xué)人異化，使科學(xué)異化，以致科學(xué)與文化無緣，對人的生活和人性產(chǎn)生負(fù)面影響。在科學(xué)教育中，要把依托于科學(xué)知識體系之上的科學(xué)思想，貫穿于科學(xué)研究活動之中的科學(xué)精神、科學(xué)美感，科學(xué)共同體所遵循的科學(xué)倫理，以及它們對人類的影響等，讓學(xué)生充分地體驗和獲得，這才是完整的科學(xué)教育。

（四）弘揚理性傳統(tǒng)

用理性歸納現(xiàn)象，這是科學(xué)文化的主流，是從哥白尼日心說建立以來的科學(xué)文化傳統(tǒng)。近代科學(xué)的奠基者伽利略（GalileoGalilei）所要求的，是一種理性的自由探索精神，這種探索不受任何非理性的約束和羈絆，常識也好，信仰也好，傳統(tǒng)也好，習(xí)俗也好，一切必須接受理性的批判，合則留，不合則去。正如伽利略在《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中所說的，“依照哥白尼的方法，一個人必須否定自己的感覺”[8]。的確，理性是科學(xué)的源頭活水?？茖W(xué)所揭示的，是事物現(xiàn)象背后的深邃的原因，是事物現(xiàn)象之間隱秘的深刻的聯(lián)系，往往與常識、習(xí)俗以至信仰、傳統(tǒng)不一致甚至相違悖?？茖W(xué)教育必須繼承這份珍貴的遺產(chǎn)，用理性去看待、歸納現(xiàn)象。否則，科學(xué)教育可能會被表面的現(xiàn)象所蒙蔽，被簡單的“觀察”所欺騙，從而背棄真實的科學(xué)原理和規(guī)律。

（五）領(lǐng)略科學(xué)的文化形態(tài)的魅力

作為文化形態(tài)的科學(xué)主要以兩種形式發(fā)揮其文化力量，即革故鼎新?？茖W(xué)自誕生之日，就擔(dān)當(dāng)起破除迷信、革除陋習(xí)、更新觀念、解放思想的角色。科學(xué)給予我們以永恒世界的信念或世界模式，這才使人類可以坦然面對自然界的一切現(xiàn)象和災(zāi)異。布朗（RobertHanburyBrown）明確指出：“現(xiàn)代科學(xué)給我們講述的有關(guān)我們自己和世界的知識比以往已知的任何社會都要多。如果我們要明智地利用這些知識的話，我們就必須學(xué)會把科學(xué)作為我們文化的一個寶貴組成部分來看待，而不僅僅把它視為物質(zhì)進步的動因?！绻覀兓蚨嗷蛏俚孛芮凶⒁曇幌滤峁┑摹澜缒Ｊ健脑?，我們將會看到，它將會打開廣闊的眼界，培植著重大的價值，并引導(dǎo)我們采取新的思維方式。”[9]科學(xué)使我們借助科學(xué)方法，探索和把握自然的知識或真理。這也如布朗所指明的：“科學(xué)的主要文化功能之一就是回答有關(guān)自然界的問題，并向我們證明世界是它現(xiàn)在這個樣子，而不是我們樂于想象或偏愛的那個樣子。按照這種做法，科學(xué)就作為我們與實在的本質(zhì)聯(lián)系起作用。假如我們不堅持這種聯(lián)系，那么就不再有‘自然的真理’，也不再有‘公共的真理’；只有‘你的真理’和‘我的真理’，我們便處于在事實與虛構(gòu)、科學(xué)與巫術(shù)之間失去區(qū)別的危險。”[10]科學(xué)價值豐富了人們的價值觀，科學(xué)的賦義特征給整個世界和人類增添了意義?？茖W(xué)及其衍生的技術(shù)給了人類以巨大的物質(zhì)利益，但科學(xué)作為一種文化形態(tài)和文化力量，更具有本原的價值和意義，科學(xué)教育中對這種“形而上”的一時難以物化的層面必須有清醒的認(rèn)識，將科學(xué)的深層的文化形態(tài)融入科學(xué)的日常教育之中。

（六）科學(xué)價值構(gòu)成現(xiàn)代人的價值

科學(xué)的價值是多樣的，這里著眼于其構(gòu)成現(xiàn)代人的價值，主要表現(xiàn)為現(xiàn)代人對真理的熱愛和對真知的追求?？茖W(xué)家潛心于對自然的研究，在很大程度上是出于對真理的熱愛和對真知的追求，這也正是我們學(xué)習(xí)科學(xué)的出發(fā)點?？茖W(xué)價值所構(gòu)成的現(xiàn)代人的價值主要有：認(rèn)知價值。人獲得他生活于其中的世界的知識是人的智力需求和實際需要。對事實的尊崇和客觀性取向。正如拉波波特（AnatolRapoport）指出的：內(nèi)在于科學(xué)實踐中的倫理原則是：相信存在客觀的真理；相信存在發(fā)現(xiàn)它的證明法則；相信在這一客觀真理的基礎(chǔ)上，一致同意是可能的和合乎需要的；一致同意必須通過獨立達到這些信念，通過審查證據(jù)而不是通過強迫、個人論據(jù)或訴諸權(quán)威來完成。[11]合理性要求。默頓（RobertK.Merton）認(rèn)為四種價值，即普遍性、公有性、祛利性和有組織的懷疑主義，構(gòu)成現(xiàn)代科學(xué)的精神氣質(zhì)；巴伯（Ber-nardBarber）把這些方面合并到合理性這個壓倒一切的理想中去。[12]對創(chuàng)造性的推崇。這里既意指對科學(xué)創(chuàng)造者的創(chuàng)造性的推崇，也包括對創(chuàng)造性成果的領(lǐng)會者的再創(chuàng)造的推崇。自由、寬容、人道和非暴力。每個人都可以自由地進入科學(xué)共同體，科學(xué)理論不斷發(fā)展變化，但依然尊重不再擁有其信念的人，真、善、美是人的最崇高的理想和始終不渝地追求的終極目標(biāo)。這些來自科學(xué)價值所構(gòu)成的現(xiàn)代人的價值，在基礎(chǔ)科學(xué)教育中同樣構(gòu)成了科學(xué)教育的價值，是科學(xué)教育需要體現(xiàn)的重要的教育價值追求。

（七）科學(xué)教育既要防止科學(xué)主義，也要克服反科學(xué)主義

科學(xué)主義萌生和成長于17世紀(jì)，它是伴隨著科學(xué)建制化和近代科學(xué)的孕育和誕生出現(xiàn)的，并隨著科學(xué)革命的大功告成而得以確立。18世紀(jì)成為科學(xué)主義高揚和凱旋的世紀(jì)。19世紀(jì)是科學(xué)世紀(jì)，也是科學(xué)主義逐漸從社會思潮走向觀念體系的世紀(jì)。進入20世紀(jì)，維也納學(xué)派在其邏輯經(jīng)驗論中，把科學(xué)主義的觀念體系理論化和系統(tǒng)化，推向哲學(xué)思想的巔峰。二戰(zhàn)后二十多年，科學(xué)被置于中心的世界觀導(dǎo)致教條主義的科學(xué)主義。到了20世紀(jì)后半葉，科學(xué)主義的聲勢在西方變得相當(dāng)有限了。而且，自20世紀(jì)60年代以來，對科學(xué)的新浪漫主義批判與反文化、反科學(xué)的社會思潮和群眾運動，向科學(xué)發(fā)起了猛烈的攻擊。反科學(xué)主義是指反對科學(xué)主義的意思，這可以追溯到休謨（DavidHume）對經(jīng)驗歸納法和經(jīng)典因果性的批判，康德（ImmanuelKant）關(guān)于人為自然立法的觀念以及為信仰、道德、自由意識保留地盤的做法；而在反對邏輯實證主義的科學(xué)主義的斗爭中，反科學(xué)主義（如法蘭克福學(xué)派、生態(tài)主義、女性主義、科學(xué)論學(xué)派等）才真正大顯身手。科學(xué)教育要正確認(rèn)識科學(xué)和科學(xué)的功能，正確看待科學(xué)家的研究和研究成果，要堅定地捍衛(wèi)科學(xué)的正當(dāng)性和合法性，尊崇科學(xué)，正確理解科學(xué)和技術(shù)的關(guān)系及所產(chǎn)生的負(fù)面影響，正確對待各種形式的思潮，既不能掉進科學(xué)主義的泥沼，也不能闖入反科學(xué)主義的陷阱。

（八）懷疑和批判精神是科學(xué)前進的動力，是科學(xué)教育的主旨

懷疑和批判是破舊和革故的清道夫，又是立異和鼎新的助產(chǎn)士。脫胎于西方文化傳統(tǒng)的懷疑精神，在科學(xué)中經(jīng)過錘煉和磨礪后，又以嶄新的姿態(tài)反作用于文化和人的心智，彌散于社會生活方式和時代精神之中，成為人的價值取向。當(dāng)然懷疑和批判精神應(yīng)是有根據(jù)、有條理的，不是簡單的懷疑一切，批倒一切。懷疑以批判性的分析為前提，批判又以懷疑為先導(dǎo)，貝爾納說得對，“在科學(xué)中，批判一詞并不是不贊同的同義詞，批判意指尋求真理”[13]。批判精神與實證和理性精神是相依的，體現(xiàn)了科學(xué)的精神。波普爾（KarlPopper）指出，批判態(tài)度就是自由討論理論以發(fā)現(xiàn)弱點并加以改善的傳統(tǒng)，是合理的和理性的態(tài)度。批判精神的真諦是理解而非攻擊。[14]科學(xué)中的寬容和開放精神是科學(xué)文化的重要特征。正是這種寬容精神，使科學(xué)能包容犯錯，允許科學(xué)中的不同意見，為學(xué)術(shù)上的爭鳴留下足夠的空間。而且，科學(xué)上的進步和發(fā)展常常是建立在對舊有理論的質(zhì)疑和批判之上的。在科學(xué)教育中，沒有質(zhì)疑的態(tài)度，就不可能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，不可能深入思考和探究。沒有批判的態(tài)度，只會接受現(xiàn)成的知識，就會失去創(chuàng)造和前進的活力。沒有寬容和開放的精神，就不可能容忍學(xué)生犯錯，在科學(xué)探究中就無法進行正常的爭辯和充分的論證。基礎(chǔ)教育新課程改革提出的核心素養(yǎng)強調(diào)了批判性思維。批判性思維是建立在良好判斷的基礎(chǔ)上，使用恰當(dāng)?shù)脑u估標(biāo)準(zhǔn)對事物的真實價值進行判斷和思考。這種素養(yǎng)在科學(xué)教育中的養(yǎng)成必須建基于懷疑和批判、寬容和開放精神之上，舍此別無他途。

（九）科學(xué)影響人生，科學(xué)教育培養(yǎng)正確、科學(xué)的人生觀

科學(xué)文化反映了科學(xué)人在科學(xué)活動中的生活形式和生活態(tài)度，即反映著科學(xué)人的人生觀?？茖W(xué)滿足了我們精神的急切需求，有助于人擺脫物質(zhì)的牽累，使人的精神生命充實和勃發(fā)?？茖W(xué)幫助我們形成健康的生活方式，有利于我們?nèi)说赖厣??？茖W(xué)有助于我們更好地認(rèn)識自己，因為科學(xué)的出現(xiàn)，給我們提供了比較全面、比較深刻地認(rèn)識自己的可能性?？茖W(xué)使我們的生活更有興趣和意義，從而促進人生境界的提升。科學(xué)有助于滌蕩人性的污垢，純潔人的靈魂，培養(yǎng)人的良好素質(zhì)，樹立健全的人生觀，促進人的全面發(fā)展?？茖W(xué)使人向往美好，向往發(fā)展，向往未來，因此，科學(xué)使人樂觀向上，催人奮發(fā)上進。新文化運動的先哲們在科學(xué)與人生觀問題上不乏高見，王星拱曾說過：“科學(xué)是憑藉因果和齊一兩個原理而構(gòu)造起來的；人生問題無論為生命之觀念、或生活之態(tài)度，都不能逃出這兩個原理的金鋼圈，所以科學(xué)可以解決人生問題?！彼终f：“智慧之維持生活與改良生活，在經(jīng)常的狀況之下，總要比本能高千萬倍?？茖W(xué)為智慧發(fā)達之最高點?！盵15]科學(xué)文化反映了先哲們對人生的態(tài)度，科學(xué)文化可以確定人生觀，科學(xué)教育中我們就要利用科學(xué)文化的這一功能，培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、科學(xué)的人生觀，使他們精神振奮、充實勃發(fā)、樂觀奮發(fā)，純潔健康地成長。

（十）創(chuàng)新與創(chuàng)造力是核心素養(yǎng)的重要構(gòu)成

在當(dāng)前世界的課程改革浪潮中，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已是各國關(guān)注的焦點；而創(chuàng)新意識、創(chuàng)新進取、創(chuàng)造力與創(chuàng)新技能、創(chuàng)造力與批判性精神、創(chuàng)新思考、敢于冒險等創(chuàng)新與創(chuàng)造力方面的詞匯也成為各國關(guān)注的核心素養(yǎng)的內(nèi)容，無論是國際組織，還是發(fā)達國家和地區(qū)，無不如此。[16]毫無疑問，創(chuàng)新與創(chuàng)造力也成為我國新一輪課改的關(guān)鍵詞。獨創(chuàng)性是科學(xué)文化的重要特征之一。齊曼（JohnZiman）說過：“科學(xué)是對未知的發(fā)現(xiàn)。這就是說，科學(xué)研究成果總應(yīng)該是新穎的。一項研究沒有給充分了解和理解東西增添新內(nèi)容，則無所貢獻于科學(xué)?！盵17]顯然，創(chuàng)造性是科學(xué)文化的重要指標(biāo)。從科學(xué)文化的獨創(chuàng)性特征來觀照科學(xué)教育，科學(xué)教育要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造力與創(chuàng)新技能是題中的應(yīng)有之義，這也正與當(dāng)前課程改革中所大力倡導(dǎo)的核心素養(yǎng)內(nèi)涵完全一致。我國實施科教興國戰(zhàn)略，必須增強我們自己的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)在教育，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是科學(xué)教育責(zé)無旁貸的任務(wù)，這就決定了創(chuàng)新教育是當(dāng)前科學(xué)教育的首要任務(wù)。

三、結(jié)語

從科學(xué)教育本身來論證科學(xué)教育的改革與發(fā)展，常令人有“不識廬山真面目”之感，科學(xué)文化確實不失為一個很好的視角，有他山之石的功效。科學(xué)教育的本質(zhì)是科學(xué)文化教育，從科學(xué)文化的視角觀照科學(xué)教育，使我們能從更寬廣的視角、以更豐富的內(nèi)涵去思考今天的科學(xué)教育改革。

作者：蔡鐵權(quán) 單位：浙江師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所