科學(xué)本質(zhì)的年齡階段性對科學(xué)教育啟示論文

　　[摘要]科學(xué)的本質(zhì)特征在很多方面形成的基本共識為學(xué)校進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育提供了可能性�？茖W(xué)的本質(zhì)特征具有兩面性，不同年級學(xué)生對其有不同程度的理解。學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)具有循序漸進(jìn)性，隨著(zhù)年齡層次的增長(cháng)，學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解越來(lái)越接近科學(xué)的本來(lái)面貌，因此，學(xué)生們對科學(xué)的本質(zhì)的理解具有年齡階段性。在科學(xué)教育中，對學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)的要求也應該注意年齡階段性，應該通過(guò)不同的方式讓不同年齡階段的學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)觀(guān)有不同程度的把握。

　　[關(guān)鍵詞]科學(xué)本質(zhì)觀(guān)；年齡階段性；科學(xué)教育

　　對科學(xué)的本質(zhì)的認識、理解就是科學(xué)本質(zhì)觀(guān)。關(guān)于科學(xué)的本質(zhì)，一直存在著(zhù)爭論，但大多數人相信的確存在著(zhù)科學(xué)的本質(zhì)問(wèn)題�？茖W(xué)教育界經(jīng)過(guò)討論后一致認為，科學(xué)的本質(zhì)的構成成分應該是學(xué)�？茖W(xué)課程中基本的、中心的內容。隨著(zhù)科學(xué)教育的發(fā)展，對科學(xué)的本質(zhì)的描述越來(lái)越多地出現在國家文件和科學(xué)課程文件中。

　　一、科學(xué)的本質(zhì)特征的兩面性

　　科學(xué)的本質(zhì)特征具有兩面性和復雜性，對于科學(xué)的本質(zhì)的同一特征存在著(zhù)后現代相對主義傾向和現代現實(shí)主義傾向兩種觀(guān)點(diǎn)，有些觀(guān)點(diǎn)甚至是針?shù)h相對的。后現代相對主義傾向描繪的特征更適于人文社會(huì )科學(xué)和藝術(shù)創(chuàng )作，現代現實(shí)主義傾向描繪的特征更適于自然科學(xué)。對美國的《國家科學(xué)教育標準》和《科學(xué)素養的基準》中有關(guān)科學(xué)本質(zhì)的論述進(jìn)行整理和提煉，可以發(fā)現許多對反映科學(xué)本質(zhì)的兩面性的說(shuō)法。

　　實(shí)際上，對科學(xué)本質(zhì)的基本特征的理解不應該把兩種傾向的觀(guān)點(diǎn)完全對立起來(lái)，科學(xué)的發(fā)展本身就是這兩個(gè)方面的辯證統一，科學(xué)本質(zhì)的基本特征就是一個(gè)矛盾的統一體，正如《面向全體美國人的科學(xué)》中所說(shuō)的：

　　雖然科學(xué)家反對能獲得絕對真理的概念，并認為其中不確定性是事物本性的一部分，但絕大部分知識都具有持久性。

　　科學(xué)的本質(zhì)是通過(guò)觀(guān)察驗證。但是，科學(xué)理論只適用于已經(jīng)觀(guān)察到的現象是不夠的，理論還應能適用于那些創(chuàng )立理論時(shí)尚未觀(guān)察到的現象，也就是說(shuō)，科學(xué)理論應具有預見(jiàn)性。

　　科學(xué)研究和其他工作一樣，要借助于能帶來(lái)知識的信息和觀(guān)點(diǎn)，這一般要通過(guò)具有相關(guān)學(xué)科專(zhuān)長(cháng)的人來(lái)實(shí)現。但是，在科學(xué)史上，著(zhù)名的權威也曾多次出現過(guò)錯誤。

　　二、學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)認識的年齡階段性

　　作為科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)歷史學(xué)家和科學(xué)社會(huì )學(xué)家就是要認識科學(xué)事業(yè)的復雜性和多面性，但對于學(xué)生就不應該完全如此，因為學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解與年齡相關(guān)。比如，年齡較小的學(xué)生憑經(jīng)驗描述結果，而年齡較大的學(xué)生更注意通過(guò)實(shí)驗驗證理論或發(fā)現有關(guān)的機理。在校學(xué)生學(xué)習科學(xué)不能夠反映科學(xué)家們的所有科學(xué)活動(dòng)，向初學(xué)科學(xué)的人特別是中小學(xué)生提供哲學(xué)上非常精確但又不過(guò)分復雜的關(guān)于科學(xué)的本質(zhì)的描述是不合情理的。因此，對科學(xué)的本質(zhì)特征的兩面性的理解要與科學(xué)教育的年齡階段性相適應，例如，科學(xué)的相對真理性不應是小學(xué)階段的兒童所需要理解的，對于初中階段的學(xué)生也應只讓其初步了解，因為他們還沒(méi)有能力辨別和理解什么是客觀(guān)、什么是主觀(guān)、什么是真理，以及它們的相互關(guān)系。學(xué)生們對有些復雜的抽象的概念在理解上的欠缺，會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的流逝和經(jīng)驗的積累而逐漸減少，孩子們長(cháng)大后，會(huì )像人類(lèi)對自然科學(xué)的認識過(guò)程一樣——從絕對化到相對化，逐步認識科學(xué)的局限性。

　　正基于此，美國《國家科學(xué)教育標準》對三個(gè)年齡階段的學(xué)生提出了不同的科學(xué)本質(zhì)的標準；《科學(xué)素養的基準》分得更細，對4個(gè)年齡階段結束時(shí)要求知道的科學(xué)的本質(zhì)做出了規定。筆者對上述兩個(gè)文獻對科學(xué)的本質(zhì)的同一構成因素的各年齡階段的要求進(jìn)行了整理研究后發(fā)現，對同一個(gè)科學(xué)的本質(zhì)的構成因素的要求，年齡層次越高，越趨向于后現代相對主義傾向的觀(guān)點(diǎn)。例如對“科學(xué)的相對性”的理解，《科學(xué)素養的基準》要求：

　　到2年級結束時(shí)，學(xué)生們應該知道“在不同的地方進(jìn)行同樣的科學(xué)研究，一般就采用相同的方法�！边@里的關(guān)鍵詞是“一般”和“相同”，這明顯是現代現實(shí)主義的觀(guān)點(diǎn)；

　　到5年級結束時(shí)，學(xué)生們應該知道“科學(xué)研究可以采用許多不同的形式�！边@里的關(guān)鍵詞是“可以”和“不同”，這是介于現代現實(shí)主義傾向和后現代相對主義傾向之間的觀(guān)點(diǎn)；

　　到8年級結束時(shí)，學(xué)生們應該知道“科學(xué)研究沒(méi)有固定的步驟，但通常包括一些共同內容�！边@里的關(guān)鍵詞是“沒(méi)有”“通�！焙汀肮餐瑑热荨�，這明顯是后現代相對主義的觀(guān)點(diǎn)；

　　到12年級結束時(shí)，學(xué)生們應該知道“研究?jì)热莺脱芯糠椒ㄓ胁煌�的傳統，但有些共同信念�！边@里的關(guān)鍵詞是“不同”“有些”和“共同信念”，這與前一個(gè)階段相比更具有后現代相對主義傾向，因為關(guān)鍵詞“有些”比“通�！备�具有不定性；而關(guān)鍵詞“共同信念”比“共同內容”更加不具體和抽象，“共同信念”是指科學(xué)所有領(lǐng)域的進(jìn)步都依賴(lài)于智慧、勤奮的工作、想象力、甚至機遇，而“共同內容”是指搜集相關(guān)事例，運用邏輯推理和想象提出假設，對所收集到的事例進(jìn)行解釋和判斷。

　　因此，學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)具有循序漸進(jìn)性，隨著(zhù)年齡層次的增長(cháng)，學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解越來(lái)越接近科學(xué)的本來(lái)面貌。 三、科學(xué)本質(zhì)教育的年齡階段性

　　根據前面的論述，筆者認為，科學(xué)教育的不同年齡階段對學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)的要求應該是不一樣的，總的一個(gè)原則是應該與學(xué)生的生活密切相關(guān)。對學(xué)生來(lái)說(shuō)，科學(xué)本質(zhì)的定義應該便于他們接受、理解，并且與他們的日常生活密切相關(guān)，應該明確地把學(xué)生或公民對科學(xué)的認識與依據科學(xué)所做出的決定聯(lián)系起來(lái)，這樣也能得到科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)歷史學(xué)家和科學(xué)社會(huì )學(xué)家的一致認可。

　�。ㄒ唬┬�學(xué)階段

　　在小學(xué)階段，讓兒童認識現代科學(xué)的理性、漸進(jìn)性和普遍性是最重要的，不應該讓學(xué)生了解科學(xué)的后現代相對主義傾向的觀(guān)點(diǎn)，應該教給他們現代現實(shí)主義傾向的經(jīng)典的客觀(guān)真理的科學(xué)主義觀(guān)念，讓他們在幼小的心靈充滿(mǎn)著(zhù)對科學(xué)的向往、對科學(xué)家的.崇拜，激發(fā)起他們學(xué)習科學(xué)的興趣。

　�。ǘ�）初中階段

　　在初中階段，可以適當地讓學(xué)生了解一些后現代相對主義傾向的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)，引導學(xué)生逐步認識科學(xué)的本質(zhì)。仔細解讀我國《科學(xué)課程標準（7－9年級）》要求學(xué)生認識的科學(xué)的本質(zhì)一些特征，可以看出，這些科學(xué)的本質(zhì)特征雖然包含了科學(xué)本質(zhì)的后現代相對主義傾向的觀(guān)點(diǎn)，但主要還是科學(xué)本質(zhì)的現代現實(shí)主義傾向的觀(guān)點(diǎn)。筆者認為，對于學(xué)習科學(xué)的新手（特別是小學(xué)生），過(guò)分地強調后現代相對主義傾向的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育是不利的，對于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的學(xué)習更是不利的。

　�。ㄈ�）高中階段

　　對于基礎教育的最后階段即高中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的對客觀(guān)世界的認識和辨別能力已基本成熟，例如，高一學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)偏向于后現代相對主義科學(xué)本質(zhì)觀(guān)，尤其在科學(xué)具有暫時(shí)性、創(chuàng )造性與主觀(guān)性方面。因此，高中生所認識或理解的科學(xué)的本質(zhì)相對較多的應是后現代相對主義傾向的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)（但不是全部）、科學(xué)本質(zhì)的兩面性以及科學(xué)的本質(zhì)特征的辯證統一性。

　　科學(xué)本質(zhì)觀(guān)的年齡階段性決定了科學(xué)本質(zhì)教育的年齡階段性，也就是說(shuō)，在科學(xué)教育中，應該通過(guò)不同的方式讓不同年齡階段的學(xué)生掌握不同的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)，正如美國《科學(xué)素養的基準》對學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)觀(guān)的要求中所說(shuō)的：

　�。ㄓ變簣@至二年級）在形成科學(xué)世界觀(guān)之前，這些早期主動(dòng)參與的科學(xué)經(jīng)歷，可以產(chǎn)生自然界統一信念的一個(gè)方面：同一性；

　�。ㄈ�年級至五年級）當孩子們繼續對這個(gè)世界展開(kāi)調查時(shí)，通過(guò)著(zhù)重解釋不一致性，使一致性的前提得到強化；

　�。�六年級到八年級）讓學(xué)生開(kāi)始涉及諸如科學(xué)知識的延續性問(wèn)題，特別是科學(xué)的可變性問(wèn)題，并非為是過(guò)早。應該讓學(xué)生既知道科學(xué)知識的量變，又知道質(zhì)變；

　�。ň拍昙壍绞�二年級）專(zhuān)題研究可以使學(xué)生有機會(huì )來(lái)考察如科學(xué)理論和科學(xué)實(shí)踐的局限性等問(wèn)題；考察不同的科學(xué)形成的不同的知識特性；并考察已有科學(xué)的確定性和對這種確定性的突破之間的緊張關(guān)系。

　　可以用《科學(xué)素養的基準》中的一句話(huà)對這個(gè)問(wèn)題作個(gè)結論：“在低年級時(shí)，無(wú)須對這些問(wèn)題（筆者注：指科學(xué)事業(yè)）進(jìn)行清晰的討論，但是，隨著(zhù)學(xué)習不斷進(jìn)步，應越來(lái)越多地涉及這些問(wèn)題。到學(xué)生畢業(yè)時(shí)，他們應能自如地用通用的語(yǔ)言談?wù)摽茖W(xué)事業(yè)的本質(zhì)，并且能夠理解新聞中討論的科學(xué)問(wèn)題�！�

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