（高等教育学专业论文）科学知识转型视野中的科学教育变革.pdf

摘要 一个国家的科技进步与创新能力，很重要的一点是依赖于国民的科学素养， 而提高国民科学素养的关键在于学校中的科学教育。 科学知识是科学教育的逻辑基础。虽然我国的科学教育把主要的精力放在传 授科学知识上，但传授什么样的科学知识和怎样传授科学知识却依然值得反思。 不同的科学知识观影响科学教育观。因此，准确地把握科学知识的性质对科学教 育的有效实施至关重要。本文回顾了经典科学知识观时代到后现代科学观时代人 们对科学知识性质的不同认识。经典科学知识观认为科学知识具有“客观性”、“普 遍性”、“实证性”、“中立性”、“累计性增长”等性质；而后现代科学知识观则认 为科学知识呈现的是。建构性”、。情境性”、。相对性”、“价值关涉性”、。非理性 生成方法”、“批判性增长方式”、“文化性”等特性。 结合我国科学教育的传统和现状，笔者认为，长久以来由于受经典科学观的 影响，对科学知识性质的认识过于狭隘和落后，使得我国科学教育出现了一些危 机和弊病：重科学轻人文、重社会价值轻个人发展、分科导致各学科之间的分裂、 非科学的科学教育方法以及科学精神的缺失等。它制约国人科学素养的整体提升 和国家未来科技水平。 笔者以后现代科学知识观为理论基础，提出了如下对策：转换科学教育观念， 以后现代科学知识观为理论基础重新认识和把握科学知识的性质。通过建立多元 化科学文化观、注重个人科学探索的需求、加大综合科学课程的开发与应用、建 构科学的科学教育观、关注科学精神的培养等来促进学生科学素养的综合提高， 达到我国科技水平的持续飞跃发展。 关键词：科学知识：科学教育；逻辑基础 a b s t r a c t n a t i o n a la d v a n c eo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya n di n n o v a t i v ec a p a c i t yd e p e n do n t h el e v e lo fn a t i o n a ls c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n t t h ek e yo fi m p r o v i n gn a t i o n a l s c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n ti ss c i e n c ee d u c a t i o ni ns c h 0 0 1 s c i e n t i f i ck n o w l e d g ei st h el o g i cb a s i so fs c i e n c ee d u c a t i o n a l t h o u g hi nt h e s c i e n c ee d u c a t i o ni nc h i n a , w h a tc o u n t sm o s ti st h ei m p a r t m e n to fs c i e n t i f i c k n o w l e d g e ，i m p a r t i n gw h a tk i n do fs c i e n t i f i ck n o w l e d g ea n dh o w t oi m p a r ts c i e n t i f i c k n o w l e d g ed e s e r v er e f l e c t i o n t h ed i f f e r e n tv i e w so fs c i e n t i f i ck n o w l e d g ee f f e c to n v i e wo fs c i e n c e e d u c a t i o n t h e r e f o r e ，i t i s v e r yi m p o r t a n t t ot h ee f f e c t i v e i m p l e m e n t a t i o no ft h es c i e n c ee d u c a t i o nt h a tp r o p e rg r a s po fs c i e n t i f i ck n o w l e d g e i n t h i sp a p e r , t h ed i f f e r e n tv i e w so fp e o p l eo nt h ep r o p e r t i e so fs c i e n c ek n o w l e d g ef r o m t h ea g eo f c l a s s i c a ls c i e n c ev i e wt ot h ea g eo f p o s t m o d e r ns c i e n c ev i e ww a sr e v i e w e d c l a s s i c a ls c i e n c ev i e wh o l d st h a ts c i e n t i f i c k n o w l e d g e h a s t h ep r o p e r t i e so f “o b j e c t i v i t y ”、 a n i v e r s a l i t y ”、“n e u t r a l i z a t i o n ”、“e m p i r i c a t i o n ”a n d “c u m u l a t i v e g r o w t h b u tp o s t m o d e r ns c i e n c ev i e wh o l d st h a ts c i e n t i f i ck n o w l e d g eh a st h e p r o p e r t i e so f “c o n s t r u c t i v e n e s s ”、“c o n t e x t u a ls i t u a t i o n , r e l a t i v i t y ”、 v a l u a b l e n e s s ”、 “c u l t u r a lc h a r a c t e r s ”a n ds oo n b i n d i n gw i mt r a d i t i o na n dp r e s e n ts i t u a t i o no fs c i e n c ee d u c a t i o ni nc h i n a , i n w r i t e r so p i n i o n ，i ta p p e a r ss o m ec r i s i sa n dm a l a d yi nt h es c i e n c ee d u c a t i o ni nc h i n a ： e m p h a s i z i n gt h es c i e n c ea n db e l i t t l i n gt h el i b e r a la r t s ，e m p h a s i z i n gt h es o c i a lv a l u e a n db e l i t t l i n gt h ep e r s o n a ld e v e l o p m e n t ，n o n - s c i e n t i f i cs c i e n c ee d u c a t i o nm e t h o d s ， d e l e t i o no fs c i e n t i f i cs p i r i t i tw i l li n e v i t a b l ye f f e c tt h ew h o l el i f t i n go fs c i e n c eq u a l i t y a n d d e v e l o p m e n tl e v e lo fn a t i o n a ls & t i nf u t u r e t h ea u t h o rp r o p o s e st h ef o l l o w i n gs u g g e s t i o n sb a s i n go nt h ev i e wo fp o s t r n o d e m s c i e n t i f i ck n o w l e d g e ：d e e p e n i n gu n d e r s t a n da n dg r a s po ft h ep r o p e r t i e so fs c i e n t i f i c k n o w l e d g e ，s oa st ot r a n s f o r ms c i e n c ee d u c a t i o ni d e a s w ec a nr e a c ht h es u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t o fn a t i o n a ls & td e v e l o p m e n tl e v e lt h r o u g he s t a b l i s h m e n to f d i v e r s i f i c a t i o no fs c i e n t i f i cc u l t u r ev i e w , p a y i n ga a e n t i o nt 0t h ed e m a n do fs t u d e n t s s c i e n t i f i cr e s e a r c ha n ds oo nt op r o m o t ei n t e g r a t e ds c i e n t i f i cq u a l i t y k e yw o r d s ：s c i e n t i f i ck n o w l e d g e ；s c i e n c ee d u c a t i o n ；l o g i cb a s i s i l l 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名： 丑骛日期：砷年，2 月弓日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 l 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密团。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 导师签名： 甚薪 j 启才；碑 日期：砷年，2 月弓日 日期：炒7 年，月；日 1 1 研究背景及意义 第1 章绪论 当前，世界上越来越多的国家把发展科学技术与科学教育作为国家兴旺发达 的根基。在我国，近几年来“科教兴国”、“科技创新”、“人才强国”等字眼争见 报端，但至今，下列两个事实仍然困扰着国人：一是建国5 0 多年来，我们一直与 诺贝尔奖无缘；二是国民的科学素养还很低，2 0 0 3 年中国公众科学素养调查结果 显示：我国公众具备基本科学素养水平的比例仅达到1 9 8 ，尽管比2 0 0 1 年增长 了近0 6 个百分点，但是，与美国、欧盟国家和日本相比仍然落后很多。 造成上述事实的原因自然是多方面的，但教育，特别是科学教育对此负有不 可推卸的责任：刘德华博士在点击学校课程一走在十字路口的科学教育一书 中指出：我国中小学科学教育“强调的是科学教师能够贩卖知识，而不鼓励教师成 为研究者；过多地要求学生记住科学结论，而不希望他们去做活动的探究者；只 要求教师讲透教材，却没有创造条件让他们寻求教材以外的教学资源；重视教师的 权威地位，过分强调教育过程的计划性。却没有认识到科学教育还有非计划的一 面；只希望学生好好读书，却很少鼓励他们去做事。”i l l 我国科学学专家赵红洲也 曾指出：“我国的科学教育历来重视对知识的传授，而忽视对创造能力的培养。我 们的学生都很能考试，但在真正的实际工作中却没有竞争力。”1 2 1 “重知识轻能 力、重概念轻方法、重书本轻实践、重灌输轻探究，内容滞后于科学技术的发展 和社会进步的需求，方法不利于学生科学探究能力的提高，评价不利于学生科学 素养的培养”例这是我国科学教育一直以来所存在的弊病。 一个国家的科技进步与创新能力，很重要的一点是依赖于国民的科学素养， 而提高国民素养的关键在于学校中的科学教育。但由于现代科学是在救亡图存的 特殊背景下传入中国的，所以我国科学教育对科学现成知识的获得、对科学的实 际功用的重视，远远超出了对科学方法、科学态度、科学精神的重视，而且在很 多情况下采取了违背科学理念、科学精神的态度。这也是今天我们在科学教育中 仍然对科学方法、科学态度、科学精神缺乏应有意识的原因。 虽然我们的科学教育把主要的精力放在传授科学知识上，但传授什么样的科 学知识和怎样传授科学知识却依然值得反思。( 这是本研究的出发点) 在社会逐步 进入知识经济社会之时，具有“文化性”、“相对性”、“多样性”、“建构性”、“境域 性”的多元、开放的科学知识观正逐渐取代“客观性”、“普遍性”、“终极性”、“中 立性”的单一、封闭的科学主义知识双，进行着一种后现代意义上的转型。科学知 识观的转型，又导致了人们对传统科学教育观的批判和解构。如何重新建构科学 教育观应首先从理论上探寻，再逐步演变成科学教育改革的现实。后现代知识观 要求我们更新教育理念、转换教学模式。本研究对当前我国科学教育教学领域中 存在的问题进行深刻、审慎的反思，重构科学知识与科学教育的关系，建立起与 后现代科学知识相一致的科学教育体系。从这层意义上来讲，本研究是相当必要 和有价值的。 1 2 文献综述 1 2 1 国外研究 笔者根据目前所收集的国外相关研究资料，从理论与实践两个方面的研究成 果进行综述： 1 2 1 1 国际科学教育的主要理论研究成果 第一，s t s 的科学教育理念 这种理念强调正确理解和处理科学、技术和社会的相互关系，强调科学素养 的培养和公众对科学的理解，强调科学、技术与社会的协调和谐，并以此作为科 学教育价值取向的体现和追求。许多国家把s t s 的理念运用到课程设置当中，提 出以科学、技术与社会之间的关系为中心，强调解决实际问题。而不是片面强调 学科结构。在教学方式上注重探究与体验，体现了科学教育的本质特点。 第二，“以探究为中心”的科学教育理念。 1 9 9 6 年，美国正式公布了“美国国家科学教育标准”，倡导“以探究为中心”的 科学教育方法。1 9 9 8 年美国国家科学资源中心按照“美国国家科学教育标准”发起 了一项称之为“促进科学教育改革的指导和援助计划”，简称“l a s e r 行动计划。 近年来，许多国家都在学习和借鉴美国“以探究为中心”的科学教育理念，变“以知 识体系的科学结论教育”为“以探究为中心的科学过程教育”，并已经成为当今世界 科学教育改革的主流和科学教育的发展趋势。 第三，多元文化科学教育理论 基本观点有三个方面：( 1 ) 对传统的科学知识观的挑战。多元文化科学教育 理论认为，传统的科学知识观是以白人文化为基点的，忽视了其他种族和民族文 化关于科学知识的观点。因此它是种族中心主义的。( 2 ) 对普适主义的批评。普 适主义把科学知识看作是绝对真理，因而不符合当代科学哲学关于科学知识证伪 的原则。文化多元科学教育理论借用当代科学哲学的观点，认为科学知识是不确 定的、暂时性的。也就是说，人们以为可靠的科学知识其实就是人们尚未能够否 证的知识。( 3 ) 提出了多元文化科学观。这涉及到什么是科学这一根本性问题。 多元文化科学教育的专家们认为，西方传统的关于科学的定义过于狭窄，它完全 排斥了多元的观点，因而既有害于科学教育，也不利于科学本身的发展。多元文 硕士学位论文 化科学教育学者虽然不否认起源于西方的现代科学是当代科学的主流，但他们认 为西方科学只是多元文化中关于对自然界思考的一种方式，其他文化( 如阿拉伯 文化、中国古代文化以及其他民族文化) 中也有科学思想或理论。 1 2 1 2 国际科学教育的主要实践研究成果 2 0 世纪8 0 年代以来，为提高综合国力，培养2 1 世纪需要的人才，世界各国 都加大了科学教育实践探索。其主要的表现是：【4 】 第一，提高小学科学教育的地位，并把中小学科学教育衔接和统一起来 目前世界上已有1 4 0 多个国家和地区在基础教育阶段开设自然科学领域的综 合性课程( 如综合理科、科学等) 。科学课程逐渐取代传统的理、化、生、地等分 科教育而走进各国中小学的课堂，科学教育在中小学得到衔接和统一。 第二，既强调科学教育质量的提高，又注重科学教育的普及 美、英、法、日、俄等国都在持续地进行课程改革，各国在强调科学教育质 量的同时，又注重科学教育的普及。如英国政府把科学作为义务教育期间三门核 心课程之一，美国提出了( 2 0 6 1 计划一普及全体美国人的科学教育和国家科 学教育标准等。以及6 0 年代以来的s t s 教育模式，也是注重普及科学教育和 提高科学教育质量的一个重要措施。 第三，更新科学课程与教学目标，提高学生的科学素养 科学教育改革的一个重要方面是更新科学课程与教学目标。而更新科学课程 与教学目标是与对科学素养的研究分不开的。在对科学素养的具体阐述中，科学 教育的目的和目标就变得清晰，并且易于为进行课程实施的教师所掌握。 第四，凸现技术教育的重要性，确立科技教育的课程理论框架 现代科学教育在内容上注重与技术教育的融合，凸现出技术教育的重要性， 具体确立了科技教育的课程理论框架。如( 2 0 6 1 计划专门用了一章的篇幅阐述 技术的性质，明确指出“普及科学基础知识包括科学、数学和技术，已经成为教 育的中心目标”。国家科学教育标准也再次强调在普通中小学进行技术教育。 第五，加强科学教育理论研究，重视以理论指导科学课程改革 近几十年来，科学教育作为一个研究领域己经在欧美等发达国家形成。这些 国家建立了综合性的科学教育研究会，如美国有全国科学教学研究会、全国科学 教师联合会，还有国际性组织，如国际科学教育联合会；大学建立了科学教育本科、 硕士、博士专业或科学教育的专门研究机构，并已培养出大批科学教育研究人员 和教育专家，如美国许多大学都有科学教育系或科学教育研究中心，德国基尔大 学还设有一个科学教育研究所；出版了多种科学教育杂志，如美国的科学教育， 英国的国际科学教育杂志等；出版了大量的科学教育专著，如中小学科学 教学的新方向等。以上所列的书刊涉及到科学教育理论与改革的方方面面，对 科学知识转型视野中的科学教育变革 当前的科学教学改革和实践具有重要的指导作用。 第六，倡导教师作为研究者，注重提高教师的知识水平和教学能力 普及科学教育和提高科学教学质量，关键在于要有一支训练有素的科学教师 队伍。科学教育改革在师资培养上倡导教师作为研究者，注重提高教师的知识水 平和教学能力。如美国在科学教师的职前培训中重视两个方面，一是在教师教育 中加强对未来的科学教师进行科学基础教育；二是强调对科学学习过程的理解。 1 2 2 国内研究 2 0 世纪8 0 年代中期以来，许多学者深入开展了科学教育的相关理论研究与 实践探索，研究内容主要集中在以下几个方面： 第一，关于科学教育体制的研究 1 9 8 5 年中共中央关于教育体制改革的决定中，明确提出，解决科学教育 中存在的问题根本出路在改革。1 9 6 8 年，中华人民共和国义务教育法出台， 为科学教育的发展和实施，提供了法律保障。1 9 9 3 年，中共中央、国务院颁布中 国教育改革和发展纲要，在总结建国以来，特别是十一届三中全会以来教育改革 和发展经验的基础上，分析了教育工作面临的形势，提出了9 0 年代乃至2 1 世纪 初我国教育事业的奋斗目标，科学教育体制改革步入了新阶段。1 9 9 5 年江泽民同 志在全国科技大会上，发出实施科教兴国战略的伟大号召。此后，在关于国民 经济和社会发展“九五”计划和2 0 1 0 年远景目标纲要，党的十五大、十六大报 告，十六届三中、四中、五中全会中，都把科教兴国战略作为我国发展经济的大 政方针确定下来。还制定了中华人民共和国科学技术普及法、国家中长期科 学和技术发展规划纲要( 2 0 0 6 2 0 2 0 年1 和全民科学素质行动计划纲要。 第二，关于科学教育模式的研究 2 0 世纪8 0 年代中后期，提出了素质教育的新思潮。科学教育作为素质教育 的重要组成部分，也由“精英教育”向“大众教育”转变。为此，在教育途径上 从传统的学校课堂教学单一模式，走向学校、家庭、社会三位一体的现代教育体 系，构建科学教育的立体网络。在学校教育中，一方面，科学课程越来越多地进 入了学校教育的内容，科学教育在整个课程体系中的比重越来越大：另一方面， 通过校内外的一些科技实践活动，对学生进行科学教育。如课外科技兴趣小组、 科技竞赛、科技下乡、实用技术推广等。此外，科学教育还借助现代科学技术特 别是大众传媒的作用发挥着越来越重要的作用。如广播电视、报刊杂志、网络等。 第三，关于科学教育课程与内容的研究 科学教育的核心是课程，因为课程集中、具体地体现了科学教育的目标，是 培养人才，提高全民科学素养的载体。现代科学教育的课程形式是s t s 教育和综 合科学课程。我国s t s 教育实旄的正式提出是在1 9 8 5 年1 0 月，中央教科所受联 合国教科文组织委托，举办了中国理科教师能力问题研讨会，正式提出。科学、 技术与社会教育”在中国的实施问题。此后，我国的不少中学开始在理科教育中 渗透s t s 精神，开设选修课、专题讲座和课外科技活动等不同形式进行s t s 的 教育实验，以适应科学技术文化日新月异的变化发展。弥补传统课堂教学的不足， 把与社会生活、生产密切相关的新知识引入课堂。【5 j 香港是最早推行现代初中综合科学课程并取得成功的地区，始于2 0 世纪7 0 年代中期。大陆综合科学课程的试验始于1 9 8 7 年东北师范大学附中先行组织专家 教师编写了综合性的自然科学基础，并着手教学试验。1 9 8 8 年国家教委确立 浙江省和上海市率先改革中小学的教学计划、各种教学大纲和教材，以期在解决 中小学科学教育中的几个突出问题上有所突破。此后，上海市规定7 - 9 年级的科 学教育分科制与合科制( 开设理科) 并存；浙江省在初中阶段全面推行综合理 科性质的自然科学课程。9 0 年代，北京、广东等地也陆续开展综合理科的教 学试点工作并取得了一些成功经验。正是在这些改革试点的基础上，1 9 9 5 年教育 部在面向2 1 世纪教育振兴行动计划中提出了建立2 1 世纪基础教育课程体系， 并组织各个方面专家展开了新课程计划和课程标准的研制工作。2 0 0 1 年6 月教育 部颁发基础教育课程改革纲要( 试行) ，明确规定了新一轮基础教育课程结构， 在小学高年级和初中阶段开设科学课程，并已全面启动新课程的实验工作。 相对于我国中小学的科学教育改革，高等师范院校的步伐较落后。始于1 9 9 7 年，湖南省怀化师专实施培养专科学历初中综合师资改革。此后综合理科专业在 全国各省市的师范院校陆续落户。2 0 0 0 年，在长春师范学院开设了综合理科本科 师资的培养试点；2 0 0 1 年教育部正式批准重庆师范学院建立首个“科学教育”本 科专业，2 0 0 2 年开始招生。至此，经教育部批准设立科学教育( 本科) 专业的高等 院校已有5 4 个，如重庆师范大学、西北师范大学、上海师范大学等。港台地区高 校的科学教育专业建设较早，在2 0 世纪9 0 年代初就已经有所成绩，从台北师范 大学的科学教育专业课程结构可以窥得一二，其课程结构己较为合理。 综上所述，国内外相关研究成果为本研究提供了丰富的资料和参考价值。由 于我国现代科学和科学教育制度基本上都是1 9 世纪末期和2 0 世纪初期开始从西 方引进的，2 0 世纪六七十年代以来，有关科学知识转型和科学教育改革的研究多 为国内学者翻译、它们与西方科学和科学教育一致的地方很多，包括受西方唯科 学主义思潮的影响。但已有研究中仍存在不足之处：( 1 ) 大多数已有研究都是以 经典科学知识观为理论基础提出科学教育的变革策略，无论怎么改都不可能有革 命性的成功。要进行深入的或实质性的变革，就必须从科学教育的逻辑基础出发； ( 该内容笔者将在后面一章进行深入讨论) ( 2 ) 大多数学者把科学教育的质量等 问题归结为：传统的科学教育过于重视科学知识的传授而忽略了其他科学素养的 目标培养。( 试问：究竟是因为过于注重科学知识的传授还是因为对科学知识性质 科学知识转型视野牛的科学教育变革 的错误认识? ) 因此。有必要从科学知识的角度分析目前我国高校科学教育存在 的问题以及探讨变革的策略。 1 3 研究内容及方法 l - 3 1 研究内容 本研究中的科学教育主要是指学校科学教育。 本研究对科学知识与科学教育的关系进行了分析，回顾经典科学观和后现代 科学观的科学知识性质。结合我国科学教育的传统和现状，探析目前科学教育存 在弊病及原因，并提出一些促进科学教育变革的策略。主要内容包括：第一章绪 论。阐述科学教育研究的背景和意义，述评科学教育的研究现状，提出研究的内 容和方法。第二章从逻辑与历史等角度进行相关性分析，探讨科学知识与科学教 育之间的关系。第三章回顾经典科学观和后现代科学观的科学知识性质。第四章 结合我国科学教育的传统和现状，探析目前科学教育存在弊病及原因。第五章提 出一些促进科学教育变革的策略。 1 3 2 研究方法 本研究主要采用文献法、理论研究法等研究方法。 ( 1 ) 文献法。笔者利用报刊图书资料和电子文献检索系统查阅中外有关文献， 搜集与科学知识转型有关的资料，通过对已有文献的分析整理，使本研究以前人 的研究成果为基础，又能进一步深化、拓展已有的研究，实现一定程度的创新。 ( 2 ) 理论研究法。在本研究中，笔者立足于目前我国高校科学教育的现状并 运用掌握的文献资料，通过逻辑分析、系统分析、思辨等对科学知识的转型及科 学教育的变革问题进行比较深入的理论阐述。 第2 章与科学教育相关的几个基本概念 科学知识与科学教育之间存在着密不可分的内在关联。在科学教育活动中， “科学知识”是一个最基本、最普遍的现实存在，是构成科学教育活动的晟基本 的单位；“科学知识”内在地蕴涵着科学教育对象的一切矛盾或一切矛盾发展的“胚 芽”，展示具体而丰富的未来趋向；“科学知识”不仅是科学教育理论体系的起始 概念，也是它的历史起始对象；另外，不同的科学知识观也非常明显地产生着不 同的科学教育观以及科学教育的方方面面。 2 1 科学知识与科学知识转型 2 1 1 科学知识 关于知识的理论，一直是人们感兴趣的问题，然而人们对“科学知识的性质” 迄今都没有统一而令人信服的意见：争论仍在继续。 古希腊哲学家从倾向于唯理主义的认识论出发。制定了科学认识是理性以及 抽象概念形式对事物本质的认识的原理，建立了知识的可证明性、精确性和必然 性等规范，创立了科学方法论，从而奠定了科学赖以发展的坚实基础。在柏拉图 的理解中，科学知识是绝对的无条件的真理，此看法在 国家篇中的“两类知 识和两重世界”的划分中得到明确表达。亚里士多德曾说；“所谓科学知识是指只 要我们把握它就能据此知道事物的东西。”在亚里士多德的观点中，科学研究的 目的在于揭示事物存在的本原和原因，在他看来，科学知识应是演绎的体系并具 有可证明的品格，科学知识是普遍必然性的真理。这样，追求绝对确定性和自明 性的知识从古希腊哲学的成熟之时就开始就融入到西方文化的内在本质中。 在近代，哲学思考的中心是认识论问题，由于科学知识的重要性日增，这种 思考的主要对象是科学知识。自然科学知识是人类知识的典范，它是最精确的、 最可靠的知识。培根的一句名言“知识就是力量”，也充分肯定了知识尤其是自然 科学知识对人类进步的重要作用。当时成熟的科学知识形态主要有数学( 主要是欧 几里德几何学与算学) 、牛顿物理学，它们构成了知识论思考的基本对象。理性主 义者如笛卡尔、斯宾诺莎等以数学为知识范本，认可天赋的先验知识的存在，将 演绎推理解释为理想的获取知识的方法，并以必然性和确定性作为科学知识的本 质属性。经验主义者如培根、洛克等则以物理学这一经验科学为知识范本，他们 否认天赋知识的存在，突出归纳法的作用。不过在科学知识的属性上，仍然与理 性主义者一样，将必然性和确定性视为知识的根本属性。 科学发展至今，不同的科学观产生着不同的科学知识观。目前，大多数人公 认的科学知识的定义有如下：( 1 ) 科学知识是运用范畴、定理、定律等思维形式 反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体烈6 】；( 2 ) 科学知识是关于自然界、 社会和思维发展规律的知识体系，是在人们社会实践的基础上产生和发展的，是 实践经验的总结f 7 】；( 3 ) 科学知识是人类在改造自然的活动与调整和改革社会关 系的活动中长期实践经验的总结【8 】：( 4 ) 科学知识是科学家为解决科学问题而提 出的尝试性的、探索性的理论假设。( 除此之外，科学界还有众多关于科学知识的 不同解释，这里就不一一赘述，只选取其中比较具有代表性的) 2 1 2 科学知识转型 如同科学是个开放的概念，随着时代的发展而不断变化，对科学知识的性质、 特征、来源和增长方式，人们也有了逐渐深化和不同的看法。知识型，也称知识 范式，是关于知识状况的概括。知识转型就是知识范式的转变。以科学尤其是物 理学与人文学作为组织框架，可将西方思想的发展史划分为3 个大范式：前现代 ( p r e m o d e m ) 、现代和后现代( p o s t m o d e m ) 。 9 1 这种范式的变迁，基本反映了人类 知识转型的历史顺序。前现代包括从有记载的西方历史到1 7 、1 8 世纪的科学与 工业革命之前的这一时期。前现代的知识范式是形而上的知识范式。从1 8 世纪开 始，到整个1 9 世纪直至2 0 世纪上半叶，科学知识型日趋成熟，代替了形而上学 控制着人们的整个精神生活。科学知识在促进人类文明进步的同时，也给社会带 来了深刻的精神危机和社会危机，传统的形而上学知识、历史知识、道德知识等 人文知识受到相对贬抑。由于人文知识和具有人文性质的社会知识的缺乏或滞后， 人们在认识自我与认识社会方面明显乏力，在物质财富空前增加的同时，人们感 到生活意义的模糊和价值的迷失。科学技术的进步导致人们对于自然的破坏、生 态危机严重危及人类生存。两次世界大战也因科学技术的进步给人类造成前所未 有的毁灭性灾难。从2 0 世纪5 0 年代开始，“操心”的后现代思想家看到了这一问 题的严重性，对科学知识的质疑促成人类历史上又一次知识的转型。 我们现在正处于科学知识转型时期，在这一时期，科学知识的客观性、普遍 性、价值中立性开始遇到挑战。而我国科学教育深受科学知识范式的关于科学知 识的性质、科学知识的标准、科学知识的增长与创新方式等的影响与制约，由此 带来很多问题。笔者主要研究经典科学知识观到后现代科学知识观的转型( 本研 究中经典科学知识观与现代科学知识观大致对应) 。本文将主要聚焦于在科学知识 转型的背景下，我国科学教育存在的弊端及对策探讨。关于经典科学知识观与后 现代科学知识观将在第三章中详细论述。 碗士学位论文 2 2 科学教育含义辨析 2 2 1 科学教育内涵 科学教育的内涵与“科学”内涵的理解紧密相关，从科学教育的发展历史可 以看到这一变化。1 9 世纪中叶，英国哲学家和社会学家斯宾塞的什么知识最有 价值突出了科学知识的价值，第一个系统阐述了其科学教育思想，同时，著名 科学家赫胥黎也尖锐地批评传统的古典教育，强调科学知识的教育。从这一时期 看，科学教育主要强调“知识系统”和“生产力因素”内涵。 美国教育家杜威从关注经验出发主张科学教育不只是让学生学习科学知识， 更要重视科学方法的掌握，从一定程度上克服了斯宾塞科学教育思想的缺陷，强 化了“方法体系”的科学内涵。 2 0 世纪5 0 年代，人们开始对进步教育进行反思，著名的 哈佛报告揭开 了科学教育改革的序幕，指出了在科学教学中存在着某些被忽视的领域，如科学 史在科学教育中的地位以及科学与社会的关系等，开始全面关注科学内涵。随后 布鲁纳的科学教育改革重视科学知识的结构，提倡发现法，突出了科学的“探究 过程”内涵。 随着科学技术的发展以及引发的许多社会问题，开始有越来越多的科学家、 哲学家和社会学家加入到科学教育研究队伍中。2 0 世纪7 0 年代兴起了s t s 教育， 强调科学教育对科学技术与社会关系的认识教育；2 0 世纪8 0 年代以后更多地关 注科学史、科学哲学和科学社会学( 英文缩写h p s ) 对科学教育的作用，h p s 已 经成为国际科学课程研究中的一个前沿性课题1 1 0 】。2 酆。这些都表现了对科学“社 会建制”和。精神文化”内涵的重视。 随着后现代主义思潮的兴起，传统的科学教育观也受到了很大冲击。尽管有 些后现代主义观点有失偏颇，但作为对现代主义的批判和解构，它使人们注意到 了传统科学教育中对科学理解的片面和偏差，使科学的内涵进一步真实和完善， 从而使得科学教育的内涵也更加全面。如对科学价值的质疑，对科学共同体的深 刻评析，对科学主义的批判，对科学教育中人文精神的强烈呼唤都是当前科学教 育中所关注的重大问题。 2 2 2 科学教育目标 科学教育目标可以分为促进人发展的目标和促进社会发展的目标，前者是科 学教育本体功能的体现，后者是科学教育外在职能的体现。随着对科学本质的认 识越来越清晰和全面，对科学价值的认识日益深刻，科学教育目标也不断发展。 总的来看，科学教育育入目标与科学教育内涵的发展是一致的。从最初的注 重知识、技能到关注方法与过程，到关注科学、技术与社会关系、把握科学本质。 科学知识转型视野中的科学教育变革 科学教育育人目标的重心在发生着摇摆和震荡，并不断寻找着平衡与融合，这种 平衡与融合集中反映在当代“科学素养”理念的提出与发展，也表现在我国新课 程标准中提出的科学知识与技能、科学方法与过程、情感、态度与价值观三位一 体的全面科学教育目标。 科学教育促进社会发展的目标就是要通过培养科技人才，发展科学技术，推 动社会进步。我国提出的“科教兴国”就是一个典型例证。科学教育促进社会发 展的目标也是随着社会实践和对科学本质的逐渐认识而发展的，是一个不断反省 与进步的过程。这种反思与进步表现在很多方面。 首先，人们最初把科学技术作为一种满足人类社会征服和改造自然的工具， 整个社会崇尚科学知识，培根的。知识就是力量”成为近现代科学教育的旗帜。 后来人们逐渐发现了科学技术带来的负面效应，提出了。科学技术是柄双刃剑”， 到现在开始重新思考科学给人类带来的变化，基于尊重自然、保护人类生存环境 提出了。可持续发展观”。 其次，表现在从只把科学技术作为发展物质文明的手段，神化科学，造成信 仰危机、拜金主义，到批判科学主义，挖掘科学中的人文精神，再到提倡科学教 育中科学精神与人文精神结合的发展过程。 再次，表现在从面向少数人的精英科学教育，到科学为大众的教育，再到大 众教育与精英教育结合的发展趋势【l l 】。 最后，表现在科学文化领域，从近现代西方科学文化传统的霸权，到后现代 主义对近现代科学的批判，再到多元科学文化教育的理念【1 0 】( 2 3 8 ) 。 这些过程充分展示了人们对科学技术与社会发展的理解在不断深化。当今科 学教育的社会功能目标取向已经突破了“工具理性”，更加关注科学教育应该体现 的人文关怀和改善社会文化的功能。 科学教育与人的发展和社会发展的关系是科学教育的基本问题。作为本体目 标和外在目标的相互关系和相对地位在不同的历史时期和不同文化背景下存在不 同的状态，科学教育的目标也就在人与社会取向之间震荡，大部分时候，两个目 标是统一的，处于均衡水平，且往往共同出现在国家教育文件上。但也有一些时 候，其中的一个目标会特别凸现出来。譬如，当代“科学素养”无疑是科学教育 的主旋律，特别在中国，这里主要有两个原因，一个是建国以来我国教育目标中 过多强调社会目标，而对学生发展目标重视不够；另一个原因是近几年在世界范 围内的公民科学素养调查中显示，我国公民科学素养偏低。强调科学素养是对的， 但我们也不能忽略科学教育的社会功能，我国的科学教育改革正是在“科教兴国” 的国策下才扬鞭策马的。 2 2 3 科学教育外延 科学教育的外延是指科学教育的范围。科学教育的外延又可以从活动范围、 知识范围和时空范围三个角度界定。 首先，应该确定什么样的活动属于科学教育。传统的科学教育是指物理、化 学、生物等自然科学学科教育的统称，是相对社会科学和人文学科教育而言的i i “。 这种定义与“科学”外延是非常符合的，看似很合理。但我们要分析一下，这样 的外延界定是否周密。 物理、化学、生物等自然科学学科教育当然属于科学教育。但从逻辑上分析， 能够体现科学教育内涵的活动都应当属于科学教育的活动，因此，我们应该从科 学教育的内涵而不是从科学的外延来确定科学教育的外延。 凡是涉及各门自然科学( 包括综合科学) 知识、技能、方法的教育，科学探 究过程与应用过程体验的教育，加强科学技术与社会关系理解的教育，理解科学 本质、培养科学精神的教育活动( 包括理论学习和实践) 都应该属于科学教育。 其次，要确定什么样的学科知识教育属于科学教育的范畴。不论实施哪个方 面的科学教育，都需要以知识为载体，但这里学科知识已经突破了传统自然科学 学科内容，这里有两个主要原因，一是因为现代科学发展呈现高度分化基础上的 高度融合，不仅自然科学内部出现了许多交叉学科、边缘学科和综合学科，科学 与技术也不断渗透和融合，而且自然科学和社会科学也呈现这种态势，还出现了 一些新兴的横断学科。二是因为要想深刻把握科学本质，就要。跳出科学之外”， 用历史的、哲学的、文化学的和社会学的观点研究科学。所以，科学教育的知识 外延是根据科学的发展和对科学本质的认识而不断扩展的。 说到科学教育外延的扩展问题，应该特别把科学教育、科技教育和技术教育 加以区分。尽管“科学教育与技术教育联姻或相互渗透形成了今日国际科技教育 既分亦合的新态势”【1 0 l0 6 0 。但是科学教育与技术教育都有各自的特征和功能， 应该还是独立的研究领域，不能相互代替。在科学教育中进行的技术教育是为了 更好地认识科学本质和培养应用科学能力、体验科学、技术与社会的关系。不能 因为科学教育中融入技术教育就把科学教育和科技教育混为一谈，科技教育应当 是科学教育和技术教育的总称。 此外，每个人每时每刻都可能接触、体验、学习、应用和评价科学，因此要 研究科学教育，还应明确科学教育在时间和空间两方面的规定。从这个角度，可 以分为广义的科学教育与狭义的科学教育。广义的科学教育指在人生的各个阶段， 包括学校在内的整个社会中进行的科学方面的教育。狭义的科学教育往往指学校 的科学教育。更狭义的科学教育则指科学课程的教育。 2 3 关于科学教育逻辑基础的探讨 科学教育作为社会中专门承担培养科学人才、发展科学的价值性事业，其发 展与变革无疑应该具备必须的逻辑性基础。这是因为科学教育的的整体性发展是 一个多方面、多层次、多维度的系统工程，是一个需要教育各个方面都应该扎扎 实实地为之努力的事业。而要推动科学教育的整体性发展与变革，则应该积极地、 实实在在地革除和克服现行科学教育中的弊端和落后现象。如果不能真正、实在 地消除现实科学教育领域中的弊端和落后现象，不能真正地克服和化解科学教育 领域中的一个个具体的矛盾和问题，那任何先进的教育理念或者教育理想，都只 能是一句空话。 科学教育的活动是一个整体性的系统活动，是需要由科学教育理论、科学教 育制度、科学教学过程等各个方面相互紧密结合的逻辑性过程。任何环节、层面 上违背规律或任何教育要素的不良状态都会对整个科学教育事业发展和进步产生 消极性影响。这种科学教育活动过程中的严密的逻辑性和有机性，就是科学教育 事业的科学性，而科学教育事业科学性的不可忽视和不可随意改变性，就是科学 教育事业的神圣性。所以，理解和尊重科学教育事业的活动的逻辑性基础，是保 证科学教育正常发展和进步的前提。 笔者认为，“科学知识”作为科学教育理论体系的逻辑基础是可能的。理由如 下： 第一，在科学教育活动中，“科学知识”是一个最基本、最普遍的现实存在， 是构成高等教育活动的最基本的单位。无论是欧洲工业时代的科学讲座，还是从 现在的科学课堂的角度看，学生学习的是科学知识，教师传授的是科学知识；从 课外的角度看，学生把获得的科学知识应用于实践，并在实践中创造新的科学知 识；从科研的角度看，无论是教师或者学生，掌握科学知识是从事科研的前提， 而科研的过程也是发现和创造科学知识的过程。所以科学知识是高等教育活动中 接触到的最大量、最一般、最普遍、最常见的东西，是产、学、研、教的基本内 容，也是对科学教育现象的最高抽象，是构成科学教育本质的核心因素。 第二，“科学知识”作为逻辑基础符合逻辑与历史相统一的原则。“科学知识” 不仅是科学教育理论体系的起始概念，也是它的历史起始对象。研究与近现代大 学有历史渊源的中世纪大学，我们发现当时的科学教育都是在科学技术的推动下 而出现的特殊产物。那里的师生群体按一定的方式联系在一起，传授和讨论科学 知识。科学知识材料，处于任何科学教育系统的目的和实质的核心。不仅历史上 如此，不同的社会也同样如此。 第三，“科学知识”内在地蕴涵着科学教育对象的一切矛盾或一切矛盾发展的 “胚芽”，展示具体而丰富的未来趋向。按照学科发展的基本规律，由科学知识可 硕士学位论文 以引申出科学教育理论体系的全部内容。根据学科分类和社会分工需要进行专门 科学知识教学活动的基本单位构成分科：按照什么样的方式有效的进行科学教育， 研究其规律和原则顺理成章；经过逻辑基础和一系列的逻辑中介，最后到达理论 体系的逻辑终点：科学教育目的，也就是为什么要进行科学教育。由此，科学教 育理论体系逻辑行程可以清晰的构建如下：科学知识分科科学教育 科学教育规律科学教育原则科学教育目的。 第四，科学知识观的冲突是造成诸多科学教育理论分歧的重要原因之一。科 学知识观即人们对科学知识的