吳俊明+張磊
摘要:要對科學(xué)作深入的了解,必須從了解科學(xué)本質(zhì)觀開始。介紹了科學(xué)的各種界定及分界標(biāo)準(zhǔn);討論了科學(xué)的本質(zhì)及其歷史概括、科學(xué)本質(zhì)觀的分類和結(jié)構(gòu),以及科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育的必要性和現(xiàn)實(shí)意義??茖W(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育不能孤立地進(jìn)行。精心設(shè)計(jì)科學(xué)本質(zhì)養(yǎng)育的內(nèi)容和過程、改進(jìn)養(yǎng)育的實(shí)施策略、提高教師的科學(xué)哲學(xué)修養(yǎng)、同步培養(yǎng)科學(xué)精神和品性等是搞好科學(xué)本質(zhì)養(yǎng)育的基本策略。
關(guān)鍵詞:科學(xué)觀念;科學(xué)的界定;科學(xué)的本質(zhì);科學(xué)本質(zhì)觀;科學(xué)教育
文章編號:1005–6629(2016)3–0003–07 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
3 科學(xué)的本質(zhì)與科學(xué)本質(zhì)觀
3.1 對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識
對科學(xué)所作的多種多樣的界定涵蓋了人們對科學(xué)的豐富的認(rèn)識,這些認(rèn)識主要有:
科學(xué)必須實(shí)事求是,需要讓結(jié)論建立在證據(jù)基礎(chǔ)上,需要可以重復(fù)驗(yàn)證;
科學(xué)探究是提出假說,再加以驗(yàn)證,最后得出結(jié)論的過程;
科學(xué)研究需要恰當(dāng)?shù)姆椒?,已知的方法未必能解決問題,科學(xué)是邏輯推理及人類想象和創(chuàng)造力的結(jié)合,科學(xué)研究還需要創(chuàng)造性;
理性思考和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是科學(xué)研究的重要的基本方法,但它們也有局限性;
科學(xué)知識具有暫定性,可以被修改甚至被推翻,但是在一定時(shí)間內(nèi)會處于穩(wěn)定的地位;
科學(xué)是解釋現(xiàn)象的一種嘗試,帶有主觀性,是無法絕對客觀的,科學(xué)家應(yīng)努力識別并避免偏見;
科學(xué)既尊重經(jīng)過驗(yàn)證的事實(shí),又會對原有的理論發(fā)起挑戰(zhàn)[31];
科學(xué)研究需要清楚、誠實(shí)的報(bào)道;科學(xué)知識的應(yīng)用可被判定好或壞,而科學(xué)知識本身沒有好壞之分;
科學(xué)家必須時(shí)常進(jìn)行自我反省,需要對現(xiàn)存理論的合理性進(jìn)行批判性思考;科學(xué)觀點(diǎn)受社會和文化因素的影響,是不斷發(fā)展變化的;
科學(xué)是社會傳統(tǒng)的一部分……
實(shí)際上,上述內(nèi)容涉及多個方面和層次,盡管其中有的可能難以肯定屬于本質(zhì)屬性,仍足以判斷科學(xué)本質(zhì)是一個復(fù)雜的知識系統(tǒng)。
本質(zhì)主義認(rèn)為:任何事物都有與復(fù)雜多變的現(xiàn)象相對不變的本質(zhì),而且本質(zhì)是唯一的,是屬于事物自身的,不是外部強(qiáng)加的,也不依賴于外部的任何關(guān)系而存在;人能夠透過現(xiàn)象認(rèn)識事物的本質(zhì),科學(xué)研究的終極目標(biāo)就是克服一切困難把握事物的本質(zhì);人對事物本質(zhì)的認(rèn)識就是真理,其他的都是偽知識??梢姡举|(zhì)主義信仰本質(zhì)的存在并致力于本質(zhì)的揭示和追求。但是,20世紀(jì)以來,面對現(xiàn)實(shí)世界的相對性、復(fù)雜性、不確定性和非完全性,傳統(tǒng)哲學(xué)家探究的不變本質(zhì)受到普遍的懷疑和否定。例如,整體論者認(rèn)為,本質(zhì)主義只適用于認(rèn)識簡單事物,對于復(fù)雜事物(例如人體生命)而言,一旦被分割,將會因此喪失許多信息而失真。事物的復(fù)雜程度越高,由分割引起失真的程度就越嚴(yán)重,因此,應(yīng)該從整體的角度來把握復(fù)雜事物。反本質(zhì)主義認(rèn)為,本質(zhì)主義肯定事物的本質(zhì)永遠(yuǎn)不變,認(rèn)為研究者可以克服一切困難,通過研究能夠認(rèn)識本質(zhì)并最終獲得“終極真理”即本質(zhì)是“荒唐可笑”的:世間萬物可能是像洋蔥那樣,現(xiàn)象和本質(zhì)、形式和內(nèi)容之間并沒有清晰的分界線,它們可能共同融合于“洋蔥瓣”之中,研究者若一瓣一瓣地剝下去,最后可能什么也找不到。因此,反本質(zhì)主義認(rèn)為本質(zhì)問題是一個虛假的哲學(xué)問題,不承認(rèn)本質(zhì)的存在,拒斥現(xiàn)象和本質(zhì)的二元區(qū)分,認(rèn)為終極本質(zhì)觀可能只是一種信仰,而非真實(shí)的存在。反本質(zhì)主義還質(zhì)疑本質(zhì)主義對現(xiàn)象-本質(zhì)認(rèn)識的線性化和簡約化,認(rèn)為本質(zhì)主義先驗(yàn)地把事物劃分為現(xiàn)象和本質(zhì)兩部分,將事物的本質(zhì)與事物的現(xiàn)象一一對應(yīng),在線性化認(rèn)識事物的同時(shí)試圖從紛繁蕪雜的現(xiàn)象中找到號稱本質(zhì)的東西,以“本質(zhì)”的東西取代或忽略現(xiàn)象和“非本質(zhì)”的屬性,把一切事物歸結(jié)為“科學(xué)方法”處理的題材,“渴望共性,蔑視個性”,是不合理的[32]。
反本質(zhì)主義是一種后現(xiàn)代的哲學(xué)觀點(diǎn),有其合理的一面,它提示我們,在認(rèn)識和處理復(fù)雜事物,認(rèn)識和處理一般與特殊、認(rèn)識與實(shí)踐、人文與科學(xué)之間的關(guān)系時(shí)需要對具體問題作具體分析。
科學(xué)家在看待科學(xué)的本質(zhì)上存在廣泛差異,科學(xué)本質(zhì)的多樣性觀點(diǎn)是不可回避的事實(shí)[33]。
3.2 科學(xué)觀發(fā)展的歷史概括
人類對科學(xué)的認(rèn)識是逐步充實(shí)、豐富、深入、變化和發(fā)展的。根據(jù)歷史資料,亞里士多德大概是最早提出科學(xué)的概念的(不過,他是用“自然哲學(xué)”一詞來表示對自然世界的研究的,他所使用的“科學(xué)”一詞涵義與現(xiàn)代所謂的科學(xué)并不相同)。亞里士多德認(rèn)為,分析學(xué)或邏輯學(xué)是一切科學(xué)的工具;哲學(xué)是廣義的科學(xué),是經(jīng)過理性思考的知識,研究哲學(xué)意味著從研究特定現(xiàn)象提升為研究事物的實(shí)質(zhì)。他把科學(xué)看成是一種精神成果,認(rèn)為科學(xué)是知識的范疇之一[34]。他的科學(xué)著作內(nèi)容涉及天文學(xué)、動物學(xué)、胚胎學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)等古希臘人已知的各個學(xué)科,簡直就是一本百科全書[35]。后來,在漫長的中世紀(jì),科學(xué)被宗教統(tǒng)治、壓制,科學(xué)和科學(xué)觀的發(fā)展處于停滯狀態(tài),造成亞里士多德的科學(xué)觀在人類歷史中延續(xù)了很長時(shí)間。
直到歐洲文藝復(fù)興運(yùn)動解除了宗教對人類思想的長期禁錮、資本主義在歐洲興起,促進(jìn)人們對科學(xué)的認(rèn)識和思考,上述狀況才得到改變。在這個背景下,近代自然科學(xué)的鳴鑼開道者、英國近代唯物主義哲學(xué)家和思想家弗朗西斯·培根在17世紀(jì)初發(fā)表的《學(xué)術(shù)的偉大復(fù)興》中提出:科學(xué)的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)事物運(yùn)動的規(guī)律和規(guī)定性(“形式”),從而獲得行動上的自由,以便征服自然。科學(xué)的真正的與合理的目的在于造福于人類生活,用新的發(fā)明和財(cái)富豐富人類生活。他還認(rèn)為:人們要了解世界,就必須首先去觀察世界、收集事實(shí),然后再用歸納推理手段從這些事實(shí)中得出結(jié)論。他指出科學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué),并且首次總結(jié)出科學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)方法——?dú)w納法,對近代科學(xué)發(fā)展起了指導(dǎo)作用。他認(rèn)為經(jīng)院哲學(xué)阻礙了當(dāng)代科學(xué)的發(fā)展,極力批判經(jīng)院哲學(xué)和神學(xué)權(quán)威,為自然科學(xué)的發(fā)展掃清道路。培根最早闡述了科學(xué)的目的、性質(zhì)和正確的發(fā)展途徑,表述了近代科學(xué)觀[36]。弗朗西斯·培根的科學(xué)觀是自從亞里士多德以來最有影響的科學(xué)觀,是人類科學(xué)觀發(fā)展歷程中的一個里程碑。endprint
19世紀(jì)下半葉,馬克思和恩格斯運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義,站在歷史的高度考察自然科學(xué),深刻地揭示自然科學(xué)是“人的本質(zhì)力量的公開揭露”[37],幫助人類“從理論上征服自然”[38],認(rèn)為科學(xué)是“腦力勞動的產(chǎn)物”,是“社會發(fā)展的一般精神成果”,生產(chǎn)是科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),科學(xué)是“人的生產(chǎn)力發(fā)展”所表現(xiàn)的一個方面、一種形式[39],“是一種在歷史上起推動作用的、革命的力量”[40]。馬克思和恩格斯闡明了科學(xué)與社會的關(guān)系、科學(xué)與歷史的關(guān)系,使人類的科學(xué)觀發(fā)生了革命性的變化,是人類科學(xué)觀發(fā)展歷程中的新的重要里程碑。
20世紀(jì)下半葉以來,許多學(xué)者分別從哲學(xué)、歷史、社會學(xué)、文化學(xué)等角度繼續(xù)對什么是科學(xué)進(jìn)行探索;人們逐步認(rèn)識到:科學(xué)不僅是一種知識體系,它也是一個過程、一類方法、一種活動;科學(xué)是生產(chǎn)力(或生產(chǎn)力因素),是一種社會建制,是一種文化;科學(xué)是人與自然的對話;是知識體系和知識生產(chǎn)的的實(shí)踐活動的統(tǒng)一。人類的科學(xué)觀有了進(jìn)一步的發(fā)展[41]。
如同歷史已經(jīng)顯示的那樣,今后科學(xué)活動的不斷發(fā)展和變化,會使人們對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識進(jìn)一步發(fā)展和變化,對科學(xué)的界定也會相應(yīng)變化。
3.3 當(dāng)今科學(xué)本質(zhì)觀的分類
科學(xué)本質(zhì)問題至今仍然受到哲學(xué)家的關(guān)注,學(xué)者們還在不斷提出各種各樣的看法,也仍然沒有一個公認(rèn)的結(jié)論。為了厘清對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識,有必要對有關(guān)看法進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸悺T鯓硬攀沁m當(dāng)?shù)姆椒??筆者認(rèn)為,適當(dāng)?shù)姆诸惙椒☉?yīng)該有利于厘清、整合和深化對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。從這個思路出發(fā),不妨逐步擴(kuò)大視界、拓展維度,對各種科學(xué)本質(zhì)觀作如下分類[42]:
(1)從靜態(tài)看,科學(xué)是人類認(rèn)識世界和改變世界的經(jīng)驗(yàn)知識的理論概括,是結(jié)合精神因素和物質(zhì)因素于一體的系統(tǒng)化、理論化的實(shí)證知識體系(其中也包括科學(xué)活動的方法知識體系)。
(2)從動態(tài)看,科學(xué)認(rèn)識隨著實(shí)踐的深入和擴(kuò)展而不斷豐富和發(fā)展,原來不成熟的、錯誤的認(rèn)識逐漸地被成熟的、正確的認(rèn)識取代。從相對微觀的角度看,科學(xué)是探究的過程,似乎是一種“方法”。但是,“更宏觀的考察使我們能夠把科學(xué)看成是一種過程,它包含著方法,但也有不可簡化為方法論規(guī)則的那些方面”[43]。單憑科學(xué)方法“不夠解釋整個科學(xué)在長期中的進(jìn)展情形,必須一談相當(dāng)于科學(xué)戰(zhàn)略的某些事情,才能完成這幅圖景”[44]。
(3)從社會現(xiàn)象看,從近代以來,科學(xué)是社會分工的一種專門職業(yè),一種特殊部門,一種社會組織形式,一種社會建制,一種社會事業(yè),一種新興的社會產(chǎn)業(yè)。早在20世紀(jì)50年代初,貝爾納就指出:“科學(xué)建制是一件社會事實(shí),是由人民團(tuán)體通過一定組織關(guān)系,聯(lián)系起來,辦理社會上某些業(yè)務(wù)。[45]”
(4)從活動性質(zhì)看,科學(xué)是人類反映外部世界、探索客觀事物奧秘以獲取知識的認(rèn)識活動,是實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))活動和理論研究活動的辯證統(tǒng)一;科學(xué)又是一種物質(zhì)性的社會活動,是現(xiàn)代社會中的一種獨(dú)立的精神生產(chǎn)活動,是一種社會勞動,是一種生產(chǎn)力因素。
(5)從歷史角度看,科學(xué)是一種文化,是一種由歷史淀積而成的生存方式:科學(xué)活動及其成果,科學(xué)對待事物的基本態(tài)度和方法(包括應(yīng)有的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度在內(nèi))是各歷史時(shí)期人類文化的重要內(nèi)容。
其中,第(1)、(2)類較明顯地包含著微觀的認(rèn)識,第(3)、(4)、(5)類分別從空間和時(shí)間角度拓展了視野,是宏觀的認(rèn)識。
袁維新認(rèn)為[46],從科學(xué)哲學(xué)的視角,可以粗略地把科學(xué)本質(zhì)觀分為傳統(tǒng)的科學(xué)本質(zhì)觀與現(xiàn)代的科學(xué)本質(zhì)觀兩類,傳統(tǒng)的科學(xué)本質(zhì)觀主要有經(jīng)驗(yàn)主義(歸納主義)科學(xué)本質(zhì)觀、實(shí)證主義科學(xué)本質(zhì)觀、理性主義科學(xué)本質(zhì)觀和邏輯實(shí)證主義科學(xué)本質(zhì)觀;現(xiàn)代的科學(xué)本質(zhì)觀主要有證偽主義科學(xué)本質(zhì)觀、后實(shí)證主義科學(xué)本質(zhì)觀、歷史主義科學(xué)本質(zhì)觀和建構(gòu)主義科學(xué)本質(zhì)觀。這種分類對于認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)觀的思想淵源是有意義的,但比較抽象和粗糙。
有人分別介紹不同科學(xué)本質(zhì)觀的出處或作者的觀點(diǎn)。例如,分別介紹美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會在《面向全體美國人的科學(xué)》等書中闡述的科學(xué)本質(zhì)觀、《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的科學(xué)本質(zhì)觀、N. G. Lederman對科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵的界定、McComas等人根據(jù)對8個國際科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于科學(xué)本質(zhì)部分所作分析最終統(tǒng)整出的14項(xiàng)高度重疊性的科學(xué)本質(zhì)觀點(diǎn)等等。這實(shí)際上只是羅列,并不是分類,不能起到分類應(yīng)有的作用。
3.4 當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)觀的結(jié)構(gòu)
當(dāng)代科學(xué)已經(jīng)成為人類特殊和復(fù)雜的活動,有其特定和多樣的動機(jī)、目的、功能、價(jià)值,有其復(fù)雜的運(yùn)行過程、機(jī)制、結(jié)果、內(nèi)部和外部聯(lián)系,成為一個越來越復(fù)雜的系統(tǒng),其體量也越來越大,這決定了科學(xué)的本質(zhì)具有很強(qiáng)的復(fù)雜性,決定了科學(xué)本質(zhì)觀會具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu):從不同的層面、不同的側(cè)面和視角(例如從靜態(tài)的外部表現(xiàn);動態(tài)的目的、過程和結(jié)果;微觀的內(nèi)部機(jī)制;宏觀的功能、外部聯(lián)系和相互作用,以及不同的領(lǐng)域、范疇等等),會發(fā)現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的不同內(nèi)容。上面對科學(xué)本質(zhì)觀的分類,也從特定角度反映了科學(xué)本質(zhì)觀的結(jié)構(gòu)。
袁維新提出,科學(xué)知識本質(zhì)觀、科學(xué)認(rèn)識論本質(zhì)觀和科學(xué)探究本質(zhì)觀是當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)觀的要素與結(jié)構(gòu),并概括和介紹了比較有代表性的魯巴和安德森(Rubba & Andersen)的科學(xué)知識本質(zhì)觀、萊德曼(Lederman)的科學(xué)認(rèn)識論本質(zhì)觀和科萊特與奇爾伯特(Collette & Chiapetta)的科學(xué)探究本質(zhì)觀[47]。筆者認(rèn)為,對當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)觀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,是認(rèn)識當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)時(shí)不能回避的,是必要的和有價(jià)值的,但對要確定科學(xué)本質(zhì)觀的要素和結(jié)構(gòu),尚需要作深入的思考和討論。
4 科學(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育
科學(xué)素養(yǎng)是人在先天遺傳素質(zhì)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過教育與實(shí)踐養(yǎng)成和發(fā)展的、內(nèi)在的、穩(wěn)定的、能長期發(fā)揮作用的,跟認(rèn)識自然、利用自然和保護(hù)自然有關(guān)的內(nèi)在品質(zhì)??茖W(xué)素養(yǎng)由意識層面、認(rèn)知層面、情感層面和行為層面等要素構(gòu)成。其中,意識層面(或稱精神層面)的科學(xué)觀念、科學(xué)思想、科學(xué)精神包括了對科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)價(jià)值、科學(xué)技術(shù)與人類和社會的關(guān)系以及科學(xué)倫理等認(rèn)識在內(nèi),是上位的,它們指導(dǎo)認(rèn)知層面、情感層面和行為層面,是更為基本的品質(zhì)[48]。提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育的根本目標(biāo),對科學(xué)本質(zhì)的理解是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。所以,進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解十分必要,是科學(xué)教育的重要目標(biāo)之一。endprint
4.1 科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育的價(jià)值和必要性
科學(xué)本質(zhì)的教育價(jià)值首先在于有利于學(xué)生形成正確的科學(xué)觀,能初步識別科學(xué)與非科學(xué),并為識別科學(xué)與偽科學(xué)奠定基礎(chǔ)。其次,有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判精神、求是精神和求真、求實(shí)精神,領(lǐng)會科學(xué)的精神。再次,有利于學(xué)生領(lǐng)會、理解科學(xué)的方法與過程,培養(yǎng)他們崇尚科學(xué)、熱愛科學(xué)的積極情感和態(tài)度。
不注重科學(xué)觀念、科學(xué)思想、科學(xué)精神的“科學(xué)教育”是沒有靈魂的教育,不是真正的科學(xué)教育。而科學(xué)本質(zhì)觀乃是科學(xué)觀念、科學(xué)思想、科學(xué)精神的養(yǎng)育基礎(chǔ)、養(yǎng)育之本,搞好科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育是重中之重。
4.2 科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育的現(xiàn)實(shí)意義
為什么現(xiàn)在又要討論科學(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育?其主要原因是:陳舊、錯誤的科學(xué)觀以及舊的教育思想、教學(xué)模式嚴(yán)重地干擾了我國學(xué)校的科學(xué)教育教學(xué),使之出現(xiàn)了較大偏差,亟待從科學(xué)本質(zhì)觀著手予以糾正。當(dāng)前存在的主要問題是:
4.2.1 以僵死的、程式化的探究教學(xué)取代科學(xué)本質(zhì)的養(yǎng)育
不少人認(rèn)為,實(shí)行探究教學(xué)就是進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育,而他們所實(shí)行的“探究教學(xué)”是讓學(xué)生按照“由課本或教師提出問題——學(xué)生猜測答案——按照課本或教師預(yù)定方案實(shí)驗(yàn)——順利地得出跟課本一致的結(jié)論”這個固定程式進(jìn)行的。在他們看來,科學(xué)本質(zhì)的養(yǎng)育很簡單,沒有曲折、疑難、挫折、爭辯等等,只要如此操作一番,就可以自然地達(dá)到目的了。
4.2.2 灌輸教條,忽視行動,膚淺、簡單,缺乏文化自覺
不少人認(rèn)為,科學(xué)本質(zhì)就是對“什么是科學(xué)”的回答,這意味著它是一個具體的知識,只要讓學(xué)生記住標(biāo)準(zhǔn)答案就行了。不僅如此,所有的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容都可以這樣來教。雖然他們在口頭上也強(qiáng)調(diào)知識的實(shí)際應(yīng)用,在制訂科學(xué)教育目標(biāo)時(shí)特別強(qiáng)調(diào)知識及其應(yīng)用能力的培養(yǎng),但實(shí)際上把按照(美其名曰“運(yùn)用”)教科書進(jìn)行知識的傳授與獲得放在第一位,不重視對偽科學(xué)的揭露和批判,也不注意科學(xué)與技術(shù)的區(qū)分和聯(lián)系。記憶成了學(xué)生獲取知識的主要方法,所謂應(yīng)用主要就是用于解題以應(yīng)對考試,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則成了“照譜炒菜”獲得預(yù)定答案的活動,成了應(yīng)付性的點(diǎn)綴。
在科學(xué)課程的設(shè)計(jì)和教材編制方面存在相應(yīng)的情況:科學(xué)教材基本上都在講述科學(xué)的概念和原理,把知識看成是現(xiàn)成的靜態(tài)的結(jié)論,有關(guān)科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)知識是如何形成和發(fā)展的內(nèi)容鳳毛麟角,少得可憐。在我們的教科書中很少介紹有關(guān)的爭議和批評,這是十分反常的。
對于科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)精神的忽視,必然導(dǎo)致科學(xué)思維方式和行為方式的缺失,導(dǎo)致忽視科學(xué)認(rèn)識的歷史,割斷科學(xué)與歷史環(huán)境的聯(lián)系,從而導(dǎo)致科學(xué)文化的缺失。
4.2.3 宣揚(yáng)科學(xué)萬能
對科學(xué)的膚淺認(rèn)識還導(dǎo)致了科學(xué)萬能等一系列錯誤認(rèn)識,例如:科學(xué)方法是唯一合理的認(rèn)識世界的方法;科學(xué)知識和科學(xué)方法都是永遠(yuǎn)正確的;人類運(yùn)用科學(xué)可以控制、征服和戰(zhàn)勝大自然而無所不能,等等。
4.3 當(dāng)前搞好科學(xué)本質(zhì)養(yǎng)育的基本策略
針對我國科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育的現(xiàn)狀,要搞好當(dāng)前的科學(xué)本質(zhì)養(yǎng)育,需要從以下幾方面著手:
4.3.1 精心設(shè)計(jì)科學(xué)本質(zhì)養(yǎng)育的教學(xué)內(nèi)容和過程
前已述及,科學(xué)本質(zhì)觀是對關(guān)于科學(xué)的種種具體認(rèn)識的概括。只有在日常的科學(xué)教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生形成和積累關(guān)于科學(xué)的點(diǎn)滴認(rèn)識和事實(shí)素材,才能為其形成和發(fā)展科學(xué)本質(zhì)觀建立可靠的認(rèn)識基礎(chǔ)。因此,有計(jì)劃地開展科學(xué)本質(zhì)觀養(yǎng)育工作,重視從學(xué)生實(shí)際出發(fā),對科學(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育工作做出具體規(guī)劃,首先有計(jì)劃地讓學(xué)生在事實(shí)素材基礎(chǔ)上初步概括形成關(guān)于科學(xué)的點(diǎn)滴認(rèn)識,然后再形成或加深諸如本文“3.1”節(jié)中列舉的、跟科學(xué)本質(zhì)觀有關(guān)的科學(xué)特質(zhì)的認(rèn)識,為在適當(dāng)時(shí)機(jī)概括科學(xué)本質(zhì)做好準(zhǔn)備,是很重要的。
在這方面,國外一些做法可以作為我們的借鑒。例如,英國國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,學(xué)生在每個學(xué)段學(xué)習(xí)的知識、技能和理解都包括科學(xué)探究、生命過程和生物、物質(zhì)及其性質(zhì)、物理過程4個相同的領(lǐng)域。在“科學(xué)探究”這一領(lǐng)域,課程標(biāo)準(zhǔn)在每一學(xué)段都從“科學(xué)中的觀點(diǎn)與證據(jù)”、“調(diào)查技能”兩個方面提出了相應(yīng)的教學(xué)要求,“調(diào)查技能”主要側(cè)重于如何“做科學(xué)”,“科學(xué)中的觀點(diǎn)與證據(jù)”則主要側(cè)重于“如何看待科學(xué)”或“理解科學(xué)”,即有關(guān)科學(xué)本質(zhì)的教育。表1列出了各學(xué)段“科學(xué)中的觀點(diǎn)與證據(jù)”的教學(xué)要求[49]。
這些教學(xué)要求是根據(jù)學(xué)生的發(fā)展水平提出的,在不同學(xué)段對這些觀點(diǎn)的教學(xué)要求有所不同,體現(xiàn)了科學(xué)本質(zhì)教育的階段性和連貫性。
再如,國際文憑組織(IBO)專門編制了一份入門介紹材料《科學(xué)的本質(zhì)》。其中包含5個部分:1.什么是科學(xué)和科學(xué)探索;2.理解科學(xué);3.科學(xué)的客觀性;4.科學(xué)的人文性;5.科學(xué)素養(yǎng)和公眾理解科學(xué)。每一部分列出數(shù)量不等的要點(diǎn),提示教師和學(xué)生在有關(guān)章節(jié)教學(xué)中予以注意。這種做法也頗有借鑒價(jià)值[50] *。
4.3.2 改進(jìn)養(yǎng)育的實(shí)施策略[51]
為了搞好科學(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育,有人提出開設(shè)有關(guān)的顯性課程或?qū)iT課程(例如“科學(xué)本質(zhì)”課程,融合科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)的“大科學(xué)課程”,“融合科學(xué)本質(zhì)的綜合性科學(xué)課程”等等)。我們認(rèn)為,這些提議有灌輸之嫌,也不符合我國中學(xué)的實(shí)際情況、缺乏現(xiàn)實(shí)性,在對科學(xué)課程擠壓加大的大勢下是難以行得通的。從我國中學(xué)教育的實(shí)際出發(fā),應(yīng)該實(shí)實(shí)在在地重視采取和用好下列措施:
4.3.2.1 讓學(xué)生在解決問題的科學(xué)實(shí)踐活動中認(rèn)識和體驗(yàn)科學(xué)的本質(zhì)
人類對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識是在科學(xué)實(shí)踐活動中得以形成和發(fā)展的,學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識不應(yīng)該是例外。這里所說的科學(xué)實(shí)踐活動主要是指科學(xué)探究活動,不是科學(xué)應(yīng)用活動。這意味著,需要開展和搞好科學(xué)探究教學(xué)。
科學(xué)探究教學(xué)活動應(yīng)該是科學(xué)研究過程的精致“重演”,既包含發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)研究方案、收集并研究資料、得出結(jié)論、表達(dá)和交流結(jié)果等重要的常規(guī)環(huán)節(jié),又要從具體課題的實(shí)際出發(fā),靈活機(jī)動。探究教學(xué)活動的目的不僅是得出結(jié)論、學(xué)習(xí)方法過程,更重要的是通過真實(shí)的探究過程對科學(xué)有進(jìn)一步的了解。endprint
為了搞好科學(xué)探究教學(xué),既要善于利用富有典型性的經(jīng)典探究案例,又要注意選擇學(xué)生熟悉、具有真實(shí)性的實(shí)際案例,特別注意能讓學(xué)生在辨明“似是而非”中提升認(rèn)識、“振聾發(fā)聵”的反面案例(例如“重物落得快”和“運(yùn)動需要力來維持”的爭論;范海爾孟、波義耳和拉瓦錫等人關(guān)于水變土的實(shí)驗(yàn)及解釋、對燃燒現(xiàn)象的解釋、拉瓦錫的呼吸實(shí)驗(yàn)、哈維血液循環(huán)說的確立、有機(jī)質(zhì)腐敗“自然發(fā)生”說的否定,以及發(fā)生在20世紀(jì)的“聚合水”事件和低溫核聚變事件[52]等),實(shí)行多樣化探究活動與示范性經(jīng)典探究案例結(jié)合。要堅(jiān)決扭轉(zhuǎn)探究教學(xué)“照譜炒菜”或者“表演”、“走過場”、“重技能,輕思考”等形式主義、表面主義的做法,重視對過程方法的思考,而不只是重視對過程方法的體驗(yàn),更不是追求獲得預(yù)期的結(jié)論;注重引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化對探究的問題、過程、方法、證據(jù)以及結(jié)論等要素的反思,重視質(zhì)疑、批判與反??;努力改進(jìn)和完善、優(yōu)化探究教學(xué)模式。同時(shí),也注意引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。
4.3.2.2 強(qiáng)化教學(xué)對話與討論
對話與討論有助于啟發(fā)和提升學(xué)生的認(rèn)識,特別適用于科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)。中學(xué)生(特別是高中生)對哲學(xué)思考已經(jīng)開始具有興趣,在圍繞有關(guān)科學(xué)本質(zhì)問題的對話與討論中,除了引導(dǎo)學(xué)生思考“是什么”、“為什么”、“怎么樣”等基本問題外,還可以就事物的本體*、方法、過程和認(rèn)識論等特別提出“你已經(jīng)知道(或確定)什么?”、“你為什么知道(或能確定)?”、“你是怎么知道(或確定)的?”、“我們的思考可靠嗎?”、“我們還可以怎樣思考?”、“有沒有反例?”、“有沒有例外?”、“怎樣應(yīng)對意外情況?”等等具體問題,引導(dǎo)學(xué)生通過對話與討論進(jìn)一步認(rèn)識科學(xué),同時(shí)又要注意有序深化,不操之過急,注意揭露和批判偽科學(xué)。
4.3.2.3 注意滲透、融合科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)知識
科學(xué)本質(zhì)的養(yǎng)育不能脫離科學(xué)知識的學(xué)習(xí)孤立地進(jìn)行。科學(xué)本質(zhì)涉及科學(xué)的歷史、哲學(xué)與社會等方面,在學(xué)生可以理解的程度上,在科學(xué)課程與教學(xué)中融合科學(xué)史,讓學(xué)生在有事實(shí)依據(jù)的歷史背景或情境中學(xué)習(xí)科學(xué),有利于學(xué)生在獲得科學(xué)知識的同時(shí),了解科學(xué)概念、定理和理論的發(fā)現(xiàn)和演變的邏輯過程,進(jìn)而歷史地看待科學(xué)知識和科學(xué)方法,領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。
4.3.3 重視教師科學(xué)哲學(xué)修養(yǎng)的提高
為了促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識,在科學(xué)教學(xué)中,教師不但要有“學(xué)科學(xué)(learning science)”、“做科學(xué)(doing science)”意識,還要有很強(qiáng)的“理解科學(xué)(understanding science)”意識;不能只關(guān)注“學(xué)生知道什么”,更要關(guān)注“學(xué)生如何知道”、“學(xué)生有沒有可能犯錯誤”。
我國科學(xué)教師的職前、職后教育中都沒有科學(xué)哲學(xué)類課程,目前的科學(xué)課程與教學(xué)論教材也很少涉及這方面的內(nèi)容,致使科學(xué)教師對科學(xué)以及科學(xué)的本質(zhì)、價(jià)值、方法、過程、發(fā)展等問題的認(rèn)識比較膚淺,存在著缺失甚至錯誤。一些教師孜孜不倦地灌輸科學(xué)結(jié)論、進(jìn)行題海訓(xùn)練,甚至宣揚(yáng)非科學(xué)、偽科學(xué),嚴(yán)重影響了對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)育,卻還自以為在為科學(xué)教育嘔心瀝血。針對這種現(xiàn)實(shí),有必要在教師職前、職后教育中增加科學(xué)哲學(xué)方面的內(nèi)容,大力提高教師的科學(xué)哲學(xué)修養(yǎng)。
4.3.4 同步培養(yǎng)科學(xué)精神和品性
前已述及,科學(xué)活動的成效對其主體的精神追求和某些品性都有特別的要求,這種特殊的規(guī)定性在科學(xué)的界定中應(yīng)該得到反映。反過來,要真正了解科學(xué)的本質(zhì),形成正確的科學(xué)本質(zhì)觀,必須了解并初步具備科學(xué)精神和一些重要的科學(xué)品性(他們常常通過優(yōu)秀科學(xué)家的言行表現(xiàn)出來)??茖W(xué)本質(zhì)觀的養(yǎng)育不能孤立地進(jìn)行,這是需要我們予以足夠注意的。
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