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从授受到建论知识观的转变与科学教学范式的重建从授受到建构论知识观的转变与科学教学范式的重建 袁维新 202005-11-6 下午 08:12:07 【摘要】知识观是科学教学的认识论基础。由于受客观主义知识观的影响，传统科学教学是一种以知识授受为特征的客观主义科学教学范式。当前，由于客观主义知识观向建构主义知识观的转型，引起了科学教学范式由注重授受向强调建构的转变，主要表现为：科学教学目标由知识的掌握转变为科学素养的培养；科学教学内容由单一性、确定性转变为问题性、生成性；科学教学方式由知识传授转变为科学探究；科学教学评价从终结性转变为过程性。【关键词】客观主义知识观 建构主义知识观 科学教学范式 授受 建构知识观是科学教学的认识论基础，知识观的发展变化，必然会引起科学教学范式的转变与重建。20世纪以来，特别是20世纪末以来，人类社会的知识观念和知识状况正在发生深刻的变化和经历一次重大的转型。确切地说，当前，传统的客观主义知识观正在向当代的建构主义知识观转型。本文拟从知识观的转变角度对当代科学教学范式重建作点探讨。一、客观主义知识观关照下的传统科学教学范式(一)客观主义知识观的特征众所周知，在科学教学领域中长期占主导地位的是客观主义知识观。这种知识观认为，“所谓知识，就它反映的内容而言，是客观事物的属性与联系的反映，是客观事物在人脑中的主观映象。”知识是“人类认识的结果。它是在实践的基础上产生又经过实践检验的对客观实际的反映。”从上述几个权威性的定义来看，人们对科学知识的本质的确是从“客观性”上定位的。这种认为科学知识是客观的、可靠的、稳定的观点，长期以来一直左右着科学教学的理论与实践。哲学来源来看，客观主义知识观可分为理性主义知识观和经验主义知识观。理性主义知识观以唯理论为哲学基础，其主要代表人物有笛卡儿(RDescartes，1596-1650)、斯宾诺莎(nSpinoza，1632t677)、康德(IKant，1724-1804)、黑格尔(GW.FJeeel，17701831)等。早在古希腊哲学家柏拉图时代，知识就被认为是人类理性的产物。柏拉图认为，感性世界是不可靠的，只有理念世界才是真正的知识世界。笛卡儿的“我思故我在”，将理性思维置于重要地位，明确了知识是如何产生的、知识与主体的关系，即只有通过理性思维才能获得可靠的知识。康德虽然承认感性直觉的意义，但却认为经验之所以可能，仅仅是由于给与感觉以组织的、具有普遍性的“自我意识”或“统觉”。他说：“如果不能被接纳到意识里边，那么，一切直观对于我们就等于什么也没有，就跟我们毫不相干。它们可以直接或间接进入意识，只有这样，才可能有知识。”黑格尔认为，直觉的确信、知觉、悟性等等是各自包含了应当扬弃的矛盾的辩证法的诸阶段，最终应当在绝对理念上统起来。概而言之，理性主义认为，一切知识均源于理性所显示的公理。理性主义的知识观把知识当作外在于主体的客观存在，学生的学习就是要获得这些客观知识。与理性主义知识观相对的是经验主义知识观。经验主义认为，一切知识均起源于经验。人们是从对个别现象的感知经由归纳的途径获得般原理的认识的。经验主义知识观以哲学上的经验论为其理论基础，其代表人物有培根(PBacon，15611624)、洛克(JLocke，16321704)、贝克莱(GBerkeley，16851753)、休谟(DHume，17111776)等。经验主义强调经验和感觉的重要性。培根指出，“一切自然的知识都应求之于感官。”洛克则认为，“我们的一切知识都在经验里扎着根基，知识归根到底是由经验而来的。”总之，经验主义的基本观点是：(1)知识的来源是现实的生活，而不是间接经验和书本知识；(2)知识获得的方式是从个别到一般，而且只有以这种方式获得的知识才是可靠的。它反对由一般演绎为特殊，也就是说，认为知识是纯粹经验的产物而不是理性的产物。综上所述，尽管经验主义和理性主义知识观在知识获得的途径和方法上有明显差异，但两者对知识本质的看法上却是一致的，它们“都把寻找普遍的、确定性的、客观的或绝对的知识作为认识的根本目的。”所以我们统称为客观主义的知识观。(二)客观主义知识观与传统的科学教学范式基于客观主义知识观的传统的科学教学是一种“知识授受式”教学范式，这种科学教学范式具有以下特征：1科学教学目标的单一性和工具性传统的科学教学以客观主义知识观为基础，因而，把科学教学目标定位于单一的认知领域，认为科学教学就是掌握人类积累下来的精确的科学文化知识，这些知识是对客观事物本质与规律的“反映”，对所有的人和所有的社会都是有百利而无一害的。因此，科学教育是为受教育者的未来生活做准备的。是为社会培养科技人才服务的工具。客观地说，这种科学教学目标观不是完全没有道理的。它在有效地组织理科教学，充分发挥教师的主导作用，在短时间内提高学生的科学知识与技术水平方面有着不可否认的作用。然而，随着时代的发展，人类社会已经进入知识经济时代，社会对人的素质的要求越来越高。为此，科学教育改革日益彰显对人的呼唤的主题，培养人的科学素养、科学精神、科学世界观、科学情感等正在成为当代科学教育目标的新取向。因此，如果仍然囿于客观主义知识观的视野，势必导致科学教育的种种弊端，导致受教育者人格分裂和科学素养的低下。2科学教学内容的绝对性和封闭性以客观主义知识观为基础的传统科学教学认为，科学教学内容是一种确定的、封闭的知识系统，是存在于教科书中的科学知识的集合体。科学知识可以被发现，但不能被创造；科学知识可以被传递与接受，但不能被建构。基于这种认识，传统理科教材内容在编排上存在以下两个特点：一是课程内容按学科门类划分为多个孤立的和缺乏横向联系的科目，内容的安排注重学科内部知识的逻辑性和线性积累性；二是对外部世界中的关系脉络一概用一致的确定性的符号体系来描述。这种课程内容的编排不可避免地会产生以下两种弊端：第一，造成了科学教育内容的封闭性。学生生活的外部世界被分解得支离破碎，学生面对的是单一的封闭的科学世界，不能有效地与生活世界沟通，难以使学生对生活世界形成完整的认识。学生学到的仅仅是脱离真实情境的书本上抽象的知识，难以实现知识迁移，难以培养学生解决实际问题的能力；第二，造成了科学教育内容的绝对性。学生面对的科学世界是确定性、绝对正确的客观知识(符号体系)，教学不过是执行某种程序按部就班地把知识输入到学生的头脑中，其间不允许有断裂、突变、分岔、偶然性和错误发生，这种对客观世界的确定性的解释不利于培养学生的问题意识和批判性思维能力。3科学教学方式的机械性和被动性以客观主义知识观为基础的传统科学教学认为，科学教学内容是确定的、系统的知识，在科学课程的实施中，教师的职责是忠实地传递知识，学生则是被动地接受知识，而不能参与知识的发现与建构。从学的方式来看，科学课程的学习方式就是“读书”，就是记往教师传授的或书本上的科学知识。正如弗洛姆指出的，这种学习方法“不是把学过的东西硬塞进记忆里，就是小心翼翼地保存他们的笔记本。”这种学习方式不可避免地会产生以下两种弊端：第一，导致学生的机械学习。学生从理论到理论的“学科学”，失去了感性经验的支掌，必然导致学习的表面化，不利于学生理解科学概念；第二，导致学习的被动性。从教的方式来看，传统科学教育以书本为中心，教师的主要任务是传授书本上已成定论的知识，学生则被动地接受这些知识。总之，由于传统科学教育关注的是教师如何教，如何高效地传递书本知识，忽视了学生如何学，如何探究知识发生过程和自主建构认知结构，从而不利于培养学生的实践能力和创新精神。4科学教学评价的片面性和终结性传统的科学教学以客观主义知识观为基础，因而，把科学教学标准定位于单一的认知领域；传统科学教学强调教师的外部评价，忽视学生的自我评价。教师的外部评价常常是通过结果评价(终结性评价)进行的，即教师按照教学目标的要求，编制一定的检测题，通过对教学结果的检测(常常是考试分数)进行反馈评价。一句话，这种评价注重教学结果，注重教师的主导作用。这种评价虽然有时也能了解教学情况，促进教学目标的达成。但其缺陷也是显而易见的。它具有片面性和终结性，难以对学生的学习过程进行评价；它排除了学生自我评价和自我控制自己学习的可能性，不利于学生主体性的发展。二、建构主义知识观与科学教学范式的重建随着知识研究的深入，人们开始对知识的客观性和普遍性提出了质疑。知识社会学家、科学哲学家、后现代思想家从不同角度提出的建构主义思想，对客观主义知识观提出了挑战。传统的客观主义知识观认为，科学知识是科学家利用客观的观察和方法所发现到的真理，而且真理是不容推翻的。作为一种知识观，建构主义的观点与此相反，建构主义认为，科学知识的获得是科学家根据现有的理论(原有知识)来建构科学知识，建构主义强调科学知识是暂时性的、主观的、建构性的，它会不断地被修正和推翻。(一)建构主义知识观的特征建构主义思想源于科学哲学家库恩、拉卡托斯和费耶阿本德等人的科学哲学理论，皮亚杰的发生认识论，维果茨基的心理发展理论和布鲁纳的认知结构理论。针对理性主义知识观和经验主义知识观割裂主体与客体关系的缺陷，建构主义提出了自己独特的知识观。其主要观点包括：1知识具有主观性和相对性建构主义首先彻底的否定了知识的客观性，第一次在客观主义知识观上打开一条缺口，从而促使人们对科学知识本质的认识发生了根本的变化。“在建构主义看来，知识不再是纯粹客观性的。可以将科学知识看成由假说和模型所构成的系统，这些假说和模型是描述世界可能是怎样的，而不是描述世界是怎样的。这些假说和模型之所以有效并不是因为它们精确地描述了现实世界，而是以这些假说和模型为基础精确地预言了现实世界。”正如波普尔(Popper，KR)指出的，由于人们根本就不可能获得完全证实或证明的知识，所有的知识都是一种“暂时的”理论，都是对现有问题的“猜测性解释”，因此都是有待进一步检验和反驳的，或者说向进一步检验和反驳开放的。所以根本就不存在建立在确定性基础上的知识进化和积累，有的只是猜想和反驳，其中“混杂着我们的错误、我们的偏见、我们的梦想、我们的希望。”换句话说，知识是相对的。知识不是对现实的纯粹客观的反映，不是对现实绝对正确的表征，它只不过是人们对客观世界的一种解释、假说或假设。它不是问题的最终答案，它必将随着人们认识程度的深化而不断地变革、升华和改造，并随之出现新的解释和假设。2知识具有个体性和情境性建构主义认为，知识与知识发生的情境紧密相连。知识内容与学习问题是对现实世界的抽象与提炼，而学习情境则是要还原知识产生的背景，恢复其原来的生动性、丰富性。情境学习(situatedlearning)理论认为，“知识具有情境性，而且是被利用的文化背景及活动的部分产物，知识是在情境中通过活动而产生的。”与情境学习理论相一致，建构主义也十分强调知识与学习的情境性，强调把学习的知识与一定的真实任务(authentictask)情境挂起钩来。首先，将学习置于真实的、复杂的情境中，会导致学习者对知识和技能的不同的理解，从而使学习能适应不同的问题情境，在实际生活中能有更为广泛的迁移。其次，将学习置于知识产生的真实的情境中，学生的学习将经历类似专家解决问题的探索过程，这就能促使学生主动探索、自己解决问题，从而实现对知识的自主建构。建构主义认为，知识具有个体性。知识不可能以实体的形式存在于个体之外，尽管语言赋予了知识一定的外在形式，并且获得了较为普遍的认同，但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解。真正的理解只能由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来，这取决于一个人特定的知识经验背景。由于不同的人具有不同，的知识经验背景，看到的是事物的不同方面，因此，对于世界的理解和赋予意义由每个人自己决定，而不存在唯一标准的理解。3知识具有社会建构性科学知识不仅是个人建构的，而且是社会建构的。社会建构主义认为，知识不仅仅是个体在物理环境的相互作用中建构起来的，社会性的相互作用同样重要，甚至更加重要。社会建构主义的先驱维果茨基认为，人的高级心理机能的发展是社会性相互作用内化的结果。“个人的认知结构是在社会交互作用中形成的，发展正是将外部的、存在于主体间的东西转变为或内化为内在的、为个人所特有的东西的过程”。德赖弗(RDriver，1995)依据建构主义观点，分析了科学知识建构过程的三个方面：个人建构(personal construction)、人际建构(interpersonal construction)、和大众建构(public construction)。因此，知识是活动、情境和文化的产物，是学习者相互对话与协商的产物。总之，建构主义知识观认为不存在普遍、永恒的知识，任何知识都具有个体性、社会性、情境性和相对性(主观性)。显然，这种知识观是对传统的基于客观主义的理科课程和教学理论的巨大挑战。根据建构主义知识观，科学教育中不能把知识作为预先决定了的东西教给学生，不应要求学生死记硬背知识，而应由他们自己来主动建构，以自身的经验为背景，为分析知识的合理性，完成对新知识的建构。(二)建构主义知识观与科学教学范式的重建知识观是科学学习与科学教学的认识论基础。随着建构主义知识观的建立，“人的学习的建构本质、社会协商本质和参与本质也越来越清晰地显现出来，而支持知识获得的传统教学的课堂隐喻也遭到广泛质疑，这就要求重建新的科学教学范式，这种新型科学教学模范式强调知识的建构，因而可称之为建构主义科学教学范式。科学教学范式的重建，必然引起科学教学范式由注重授受向强调建构的转变，主要表现为：1科学教学目标：变知识的掌握为科学素养的培养传统的科学教学把教学目标定位于掌握科学知识，建构主义知识观下的现代科学教学则把教学目标指向学生多方面的科学素养。为什么要将科学教学目标由知识的掌握转变为科学素养的培养?建构主义认为，单纯的科学知识(科学事实、科学概念和原理)是一种不完美的知识(scienceasimperfectknowledge)，”这种不完美性主要表现在知识是不断发展的，知识是暂时性，没有一劳永逸的知识。科学知识的这种不完美性告诉我们，比起科学知识来，科学精神和科学方法具有更高的价值。科学教学与其说是让学生掌握科学知识，不如说是通过知识的建构过程，让学生理解和掌握科学的探究过程与科学方法，从而全面提高学生的科学素养，这才是科学教学的基本价值所在。坚持建构主义的科学知识观，必然要求将科学教学目标定位于通过科学知识的建构过程，促进学生的科学世界观、科学精神、科学方法和科学情感都发生积极的变化，从而全面提高学生的科学素养。在国际上，经过半个世纪的发展，“国际科学教育界普遍认为，在基础教育，尤其是义务教育阶段，科学素养教育应是学校理科教育的重要目标”。根据建构主义知识观，基础教育阶段科学教育的核心目标是培养学生的科学素养，而科学素养至少包括科学知识、科学技能、科学观念、科学精神和科学审美能力等五个方面。科学观念、科学精神、科学审美能力是以往我们的理科课程教学所忽视的，实际上，无论作为科技工作者还是合格的公民，这些素养是必不可少的。科学教育培养的不仅仅是工具化了的人，更应该是有知识、有思想、有能力、有情感、能创新的合格公民。2科学教学内容：减少单一性和确定性，增加问题性和生成性在传统的客观主义知识观影响下，人们一般将课程看作是“教学内容”，而教学内容就是一系列知识与技能的集合体。这种教学内容有两方面的弊端：其一，教学内容是单一的书本知识。学生面对的是单一的和孤立的科学世界，难以使学生对他所生活的世界形成完整的认识；其二，教学内容是按一定逻辑体系编排的具有确定性的知识体系。这种具有确定性和一致性的知识体系，不利于培养学生的批判意识、批判能力和创造性。与客观主认知识观相反，建构主义知识观认为，科学教学内容不是给定的，而是动态生成的，是学生在与自然的对话中主动建构的，因而科学课程按期内容必定是一种师生共同参与生成新知的过程，是一种师生共同建构和创生意义的体验性过程，是一个师生积极合作和对话交流不断实现“视界融合”的过程。这种动态生成的科学课程内容应具有探究性，应减少单一性增加问题性，减少确定性增加情境性，提供探究的空间与资源，以促进学生进行科学探究，进而培养学生的探究能力和创新精神。确切地说，科学教学内容实质是一种基于问题与情境的探究活动项目。因此，科学教材应为学生提供问题情境。科学探究活动是从问题开始的，教师应为学生创设问题情境，这种问题情境不是教师凭空想象的产物，而是教师依据教材创设的。一个好的问题应该满足以下几个条件：(1)问题必须能引出与所学领域相关的概念原理。在设计问题时，首先要确定学生需要获得的基本概念和原理，由此出发设计要解决的问题。(2)问题应该是结构不良的(illstructured)、开放的(open-ended)、真实的问题，应该有足够的复杂性，包含许多相互联系的部分，而每一部分又是很重要的。(3)问题应该是实际(realworld)问题，是基于现实生活中的问题，从而能够与学生的个人经验与生活密切相关。(4)问题能引起学生的学习兴趣，从而激励他们去探索。(5)问题能鼓励学生作出可检验的预测，并随着问题解决的进行自然地给学生提供反馈，让他们有效地进行评价。(6)问题能促使学生进行合作学习，在协作学习中共同建构知识。3科学教学方法：变知识传授为科学探究传统的科学教学在客观主义知识观影响下，把科学教学过程看作是一种将科学知识作为现成结论直接“告诉”给学生的知识传授一接受过程，学生对科学课程的学习方式是被动接受式学习。建构主义对此持反对态度，主张科学教学的实质就是创设情境，促进学生自主地建构知识的意义。建构主义主张科学教学应以多样化活动为平台，开展探究性学习(inquirylearning)。建构主义强调的是自主探究和小组合作探究的学习方法，即通过学生自主的科学探究来建构知识，通过学习者之间的密切合作讨论和交流来建构知识。自主探究一般是指学生在教师的指导下，通过一定的情境和途径，选择研究主题，通过主动的探索、发现和体验获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。探究式课堂教学特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养自学能力，力图通过自主探究引导学生学会学习和掌握科学方法。为此，教师要创造条件鼓励学生自己去探究。小组合作探究是指学生在小组中从事探究学习活动，并以他们小组的表现为依据获得奖励和认可的课堂教学技术。它要求学生在36人组成的异质性小组中一起从事学习活动，共同完成探究学习任务。小组合作探究学习鼓励学习者通过合作、讨论、争论来分析问题、解决问题，同时又有所分工，分别就某个子问题做出更多的钻研，而后再汇总各方面的信息，运用到探究活动中。在合作探究过程中，学生之间常常要进行协商，通过头脑风暴的方法相互启发，共同得到新的假设和探究结果。而后，各小组要向其他小组报告自己的探究过程与结果，相互交流，相互评论，最终达到智慧共享、共同建构知识和提高元认知能力的目的。4科学教学评价：变终结性为过程性传统的科学教学评价基于客观主义知识观，注重目标取向评价。这种评价重视评价的甄别功能，强调终结性评价。建构主义认为世界是多元的，每个学生都是独一无二的个体，教学不能用绝对统一的尺度去衡量学生的学习水平，教学评价不仅要发挥其甄别功能，更要注重发挥评价的促进学生发展的功能，因而倡导形成性评价或过程性评价。正如Catherine，AP和Tru