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我國中學(xué)學(xué)科教育中曾經(jīng)強(qiáng)調(diào)雙基教學(xué),把科學(xué)教育目標(biāo)具體化為使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,并由此發(fā)展出精講多練的教學(xué)法,這正是傳統(tǒng)教育思想的集中體現(xiàn)。這種教育思想裨上反映了人們對科學(xué)教育價(jià)值和功能的認(rèn)識(shí)。在50~60年代,人們認(rèn)為科學(xué)教育的本質(zhì)和功能是使學(xué)生認(rèn)識(shí)自然,獲得利用自然、改造自然的能力,培養(yǎng)有文化的勞動(dòng)者。
到了70年代末和80年代初,我國出現(xiàn)了科技人才的斷層。當(dāng)時(shí),黨和政府提出了到本世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的宏偉目標(biāo),可是,現(xiàn)代化建設(shè)面臨的最大困難是,科人才奇缺。所以,培養(yǎng)現(xiàn)代化建設(shè)人才就成了國家的當(dāng)務(wù)之急,也成了教育界第一等重要的任務(wù)。在這樣的情況下,發(fā)展智力,培養(yǎng)能力便理所當(dāng)然的成為科學(xué)教育的重要目標(biāo),在這個(gè)時(shí)期,科學(xué)教育的價(jià)值和功能被理解為培養(yǎng)更多的科學(xué)家和工程師,以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需求。
隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,基礎(chǔ)教育的價(jià)值和功能被確定為提高全體國民的素質(zhì)??茖W(xué)教育的價(jià)值和功能便相應(yīng)地被明確為提高國民的科學(xué)素質(zhì)。這是建國以來教育思想的一次重大的根本性的變化。但對什么是科學(xué)素質(zhì)以及如何培養(yǎng)國民的科學(xué)素質(zhì)等問題,迄今還沒有形成共識(shí)。從課程編制的角度考慮,筆者認(rèn)為以下問題是科學(xué)教育應(yīng)該研究的問題。
(一)初中理科教育的目的主要不是培養(yǎng)未來的學(xué)科專家,而是使所有受教育者具備最基本的常識(shí)、能力和情感。教育的結(jié)果要引起理念和行為上的變化。
(二)科學(xué)素質(zhì)的核心是科學(xué)理念。科學(xué)理念是人對自然筇科學(xué)的基本看法,包括正確的自然觀、科學(xué)觀、科學(xué)思想和科學(xué)認(rèn)識(shí)論,表現(xiàn)為科學(xué)精神、科技意識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建科學(xué)認(rèn)知的框架,確立行為取向和態(tài)度。因此,科學(xué)理念是一個(gè)人參與科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)活動(dòng)的基本支撐點(diǎn),對人的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)有決定性的導(dǎo)向作用。初中科學(xué)課程,不能無視這一點(diǎn)。
(三)科學(xué)教育要使學(xué)生具有認(rèn)識(shí)世界、解決問題的科學(xué)基本能力,這種能力包括:1、對重要的科學(xué)事實(shí)、概念、原理的理解;2、把相關(guān)的科學(xué)知識(shí)運(yùn)用于日常生活的能力;3、進(jìn)行科學(xué)探究的能力;4、能理解科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn),并能據(jù)此進(jìn)行判斷;5、能正確理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的關(guān)系,并關(guān)心其發(fā)展。
(四)一個(gè)人的科學(xué)理念和科學(xué)基本能力不是憑空而來的,是在對具體的科學(xué)知識(shí)、技能和方法的學(xué)習(xí)與實(shí)踐活動(dòng)過程中,通過內(nèi)化、升華而逐漸形成、發(fā)展起來的。任何科學(xué)問題的認(rèn)識(shí)和解決,任何科學(xué)思維和實(shí)踐的活動(dòng),都必須以一定的知識(shí)和技能為基礎(chǔ),其結(jié)果又表現(xiàn)為新的知識(shí)和技能的獲取。在這樣的循環(huán)過程中,一個(gè)人對客觀世界的認(rèn)識(shí)便越來越豐富,能力水平也越來越高。同時(shí)逐步建立起對自然和科學(xué)穩(wěn)定的興趣、觀點(diǎn)和態(tài)度,并最終上升為科學(xué)理念。
(五)初中科學(xué)課程的內(nèi)容不應(yīng)過于形式化、專業(yè)化。那樣的課程難以聯(lián)系實(shí)際,不易引起學(xué)生的興趣,不利于培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)需要,對科學(xué)有一定了解的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人;還會(huì)使學(xué)生的思維和視野過早地受到學(xué)科的局限,不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。因此,應(yīng)突出能在認(rèn)知發(fā)展上起“先行組織者”作用的基本概念,增加科學(xué)過程、科學(xué)方法與科學(xué)史的內(nèi)容。
(六)不能把科學(xué)與技術(shù)混淆,也不能以為通過對科學(xué)的學(xué)習(xí)就能提高科技水平和能力,教育要適應(yīng)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,初中科學(xué)課程應(yīng)實(shí)施科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相結(jié)合的教育,即STS教育。STS教育主張科學(xué)為大眾,強(qiáng)調(diào)合作和參與,強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的兼容。其基本精神是要把科學(xué)教育與當(dāng)前的社會(huì)生活、生產(chǎn)的發(fā)展結(jié)合起來,要求科學(xué)技術(shù)能夠更好地為人服務(wù)。
二、以辯證唯物主義的自然觀為指導(dǎo)
如何看待人與自然的關(guān)系?60年代后生態(tài)學(xué)研究的繁榮是自然科學(xué)的一大發(fā)展,并被迅速引進(jìn)到社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,建立了社會(huì)生態(tài)學(xué)等交叉學(xué)科。但是,隨之而來的人本主義和自然主義的復(fù)蘇應(yīng)該引起我們的重視。人本主義是一種從生物學(xué)意義上解釋上的學(xué)說,德國哲學(xué)家費(fèi)爾巴是其主要代表。費(fèi)爾巴哈認(rèn)為,世界上除了自然以外,再?zèng)]有其他東西,人是自然界的一部分,是自然界的最高表現(xiàn)。他說:新哲學(xué)(指他本人的哲學(xué))將人連同作為人的基礎(chǔ)的自然當(dāng)做哲學(xué)唯一的、普遍的、最高的對象--因而也將人類學(xué)連同生理學(xué)當(dāng)做普遍的科學(xué)。[1]自然主義則試圖用自然原理來解釋社會(huì)現(xiàn)象,如用自然規(guī)律、氣候條件、地理環(huán)境、種族特點(diǎn)等來解釋社會(huì)發(fā)展。恩格斯曾指出:這各歷史觀“是片面的,它認(rèn)為只是自然界作用于人,只是自然條件到處在決定人的歷史發(fā)展,它忘記了人也反作用于自然界,改變自然界,為自己創(chuàng)造新的生存條件?!盵2]
近年來發(fā)展迅速的“行為科學(xué)”和“社會(huì)生物學(xué)”正是這些思潮的產(chǎn)物。行為科學(xué)把動(dòng)物筆為學(xué)的知識(shí)向社會(huì)領(lǐng)域推廣,把一切社會(huì)現(xiàn)象都還原為行為,把行為作為研究社會(huì)的基礎(chǔ);社會(huì)生物學(xué)以生物學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)來探索社會(huì)學(xué)現(xiàn)象。如果從行為科學(xué)和社會(huì)生物學(xué)出發(fā)來說明人與自然相統(tǒng)一,并以此為中心概念建立科學(xué)課程體系,結(jié)果必然會(huì)如同19世紀(jì)的社會(huì)達(dá)爾文主義用進(jìn)化論和生存斗爭來說明來解釋社會(huì)現(xiàn)象一樣,把學(xué)生和思維引入歧途。
因此,我們在科學(xué)課程中講人與自然的關(guān)系時(shí),要避免犯人本主義和自然主義的錯(cuò)誤,應(yīng)該幫助學(xué)生建立辯證唯物主義的自然觀。一方面,要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和改造自然的過程中推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展和人類自然的進(jìn)步;另一方面,又要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)人是自然生態(tài)系統(tǒng)的一員,人在改造自然的過程中一定要遵循自然規(guī)律,要不斷調(diào)節(jié)自己與自然的關(guān)系,使兩者趨于和諧統(tǒng)一。我們應(yīng)當(dāng)使學(xué)生就人與自然的關(guān)系建立一種既積極能動(dòng),又唯物辯證的觀點(diǎn)。以此為基礎(chǔ),讓學(xué)生建立正確的生態(tài)觀、環(huán)境觀、資源觀和人口觀。
三、堅(jiān)持歷史唯物主義的人類發(fā)展觀
60年代,西方社會(huì)面臨日益激化的各種社會(huì)矛盾和日益尖銳的全球問題的困擾,工業(yè)污染嚴(yán)懲能源危機(jī)頻頻發(fā)生,南北差距加大。在這種情況下,產(chǎn)生于第一次世界大戰(zhàn)末的存在主義哲學(xué)迅速流行,成為西方的主要哲學(xué)流派。存在主義脫離人的社會(huì)性來考察人性,認(rèn)為人在選擇和創(chuàng)造本質(zhì)時(shí)是“絕對自由”的,它不受社會(huì)關(guān)系的總和,是由社會(huì)實(shí)踐和社會(huì)條件以及所處的社會(huì)地位決定的這個(gè)基本原理。同時(shí),存在主義對人類發(fā)展前景又充滿了悲觀主義,它把人生建立在虛無的基礎(chǔ)上,認(rèn)為人的存在只是一種變幻莫測的意識(shí)沖動(dòng),只有死亡才是不可避免的。
存在主義是西方社會(huì)各種矛盾和危機(jī)的產(chǎn)物。60年代初的西方社會(huì)危機(jī),使一些人對人生的意義和價(jià)值失去信心,對人類的命運(yùn)和前途感到憂慮,但又找不到出路,存在主義剛好反映了人們的這種心理。因此,存在主義盛行時(shí),其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了單純的哲學(xué)范圍而波及西方社會(huì)精神生活的各個(gè)方面。70年代初,托夫勒的《未來的沖擊》(1970年)和《經(jīng)濟(jì)痙攣》(1975年),羅馬俱樂部的《增長的極限》(1972年)等影響很大的著作都反映了這種社會(huì)思潮。這個(gè)時(shí)期的國外中學(xué)科學(xué)課程不可避免地受到了存在主義哲學(xué)的影響,其表現(xiàn)以生態(tài)悲觀主義最為突出。它們在講述生態(tài)、環(huán)境、資源、人口等人類面臨的緊迫問題時(shí),都有很強(qiáng)的危機(jī)感。有一定的危機(jī)感這是好事,但講過了頭,就會(huì)走向歷史唯心主義。對這個(gè)問題,我們要有清醒的認(rèn)識(shí)。
我們認(rèn)為,人類通過生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)勞動(dòng),不斷加工改造自然物,賦予它們新的、非自然的社會(huì)屬性,創(chuàng)造了工具、農(nóng)田、建筑物、合成材料、人造天體等人工自然物。同時(shí),以人工自然物為基礎(chǔ),又形成了寵大的人工生態(tài)系統(tǒng),如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)等。這樣,就在原生自然的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生出人類生產(chǎn)與原生自然融為一體的人工自然。這是社會(huì)的進(jìn)步,也是自然的進(jìn)化。由于過去人類在物質(zhì)資料生產(chǎn)和人類自身生產(chǎn)中的自發(fā)性和無政府狀態(tài),在創(chuàng)造人工自然的過程中也產(chǎn)生了一些消極因素,造成了一些不良后果。例如,對自然資源的過分消耗,生產(chǎn)和生活廢棄物對環(huán)境的污染,某些地區(qū)出現(xiàn)了人口過度增長等。然而,隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類社會(huì)的進(jìn)步,人工自然必將產(chǎn)生更大的變革。人類必將逐步消除其消極因素,發(fā)揮其積極作用。目前,建立自然保護(hù)區(qū),保護(hù)野生動(dòng)植物,合理采伐森林和進(jìn)行漁獵,控制人口增長,優(yōu)生優(yōu)育等,都是積極有效的措施。因此,生態(tài)悲觀主義是沒有道理的。實(shí)際上,從70年代后期開始,事態(tài)的發(fā)展便證明了人類是能夠解決這些社會(huì)危機(jī)的。因此,在西方哲學(xué)界,存在主義從60年代后期開始衰落,70年代后,已不再有大的影響。
在初中科學(xué)課程中,我們應(yīng)該基于上述的認(rèn)識(shí),向?qū)W生講人與自然的關(guān)系,講保護(hù)環(huán)境立歷史唯物主義的人類發(fā)展觀。
四、課程的科學(xué)本體論概念
建國后我們的科學(xué)課程一直非常強(qiáng)調(diào)對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育。這種教育主要包括6項(xiàng)內(nèi)容:1、世界的物質(zhì)性;2、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍性;3、運(yùn)動(dòng)形式與物質(zhì)層次的對應(yīng)性,也即各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的特殊性;4、自然界由簡單到復(fù)雜,從低級到高級的演化;5、演化采取量變到質(zhì)變和否定之否定的形式;6、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和深化的原因是事物內(nèi)部以及事物與外部條件之間的矛盾(內(nèi)因和外因勢利導(dǎo)。從科學(xué)本體論的角度看,這個(gè)哲學(xué)框架突出的是物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)。
自從系統(tǒng)論、控制論、信息論作為新科學(xué)方法論出現(xiàn),并得到文學(xué)應(yīng)用后,人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,自然界的基本屬性,除了物質(zhì)性外,還有系統(tǒng)性。從宏觀來看,宇宙是由各種天體系統(tǒng)組成的系統(tǒng);從微觀來看,分子是原子或離子經(jīng)各種化學(xué)鍵的作用而組成的系統(tǒng);生物體更是與外界環(huán)境有不斷的物質(zhì)、能量和住處交換的復(fù)雜的開放系統(tǒng);至于生態(tài)與環(huán)境問題所涉及的,就是生物或人類與非生物共同構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)。新世紀(jì)的初中科學(xué)課程應(yīng)該的科學(xué)本體論的意義上引進(jìn)系統(tǒng)概念,這樣有助于克服傳統(tǒng)科學(xué)課程的一些認(rèn)識(shí)上的偏差。
(一)關(guān)于事物間的聯(lián)系
系統(tǒng)中諸元素的相互作用,由貝塔朗菲系統(tǒng)方程描述:議程意為自然系統(tǒng)中任何一元素狀態(tài)的變化,是該系統(tǒng)所有元素的函數(shù)(或相互
作用的結(jié)果)。根據(jù)這個(gè)議程,組成系統(tǒng)的諸元素間互為因果關(guān)系。傳統(tǒng)的初中科學(xué)課程非常突出單因素進(jìn)行考察的方法。事實(shí)上,這種方法只適應(yīng)于人工嚴(yán)密控制的簡單系統(tǒng),與我國過去實(shí)行的單一計(jì)劃經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)。而在對大量的、隨處可見的自然事物或其他復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究時(shí),不能只進(jìn)行單因子分析,而要注意元素之間的普遍聯(lián)系和相互作用。這促聯(lián)系和作用常常不是簡單的某元素為因,某元素為界,而是表現(xiàn)為隨機(jī)、統(tǒng)計(jì)的關(guān)系。建立這樣的觀點(diǎn),可以減少看問題的片面性,有利于克服建立在近代科學(xué)基礎(chǔ)上的自然觀機(jī)械論和決定論的弊端。
(二)關(guān)于平衡
一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)獲得穩(wěn)定?首先是元素之間通過相互關(guān)系而形成限制和約束。例如,在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,草食動(dòng)物的數(shù)量限制了肉食動(dòng)物的數(shù)量,而肉食動(dòng)物的捕食反過來又影響草食動(dòng)物的數(shù)量,從而避免了綠色植物被過度地取食。這樣,綠色植物、草食動(dòng)物、肉食動(dòng)物之間就會(huì)達(dá)到某種平衡,生態(tài)系統(tǒng)才能維持。這樣的例子很多,如組成分子的原子之間的相互作用及其平衡是分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。因此,平衡是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提,要避免那種認(rèn)為平衡是相對的,矛盾斗爭引起的不平衡才是絕對的認(rèn)識(shí)偏差。
(三)關(guān)于信息
任何自然系統(tǒng)都有三要素:物質(zhì)、能量、信息。在比較簡單的系統(tǒng)中,平衡是通過物質(zhì)和能量的交換達(dá)到的(如可變電阻器對電路的調(diào)節(jié)、化學(xué)平衡的還有甚至主要是信息交換(如神經(jīng)調(diào)節(jié))。因此,在系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上可以引進(jìn)信息的概念。
(四)關(guān)于環(huán)境
系統(tǒng)的環(huán)境是指與系統(tǒng)組成元素有直接相互作用而又不屬于這個(gè)系統(tǒng)的事物的集合。例如,一種生物的環(huán)境就是它所處的生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物以及非生物因素的總和。因此,從系統(tǒng)的觀點(diǎn)看,某一層次的系統(tǒng)及其環(huán)境,將組成上面一個(gè)層次的系統(tǒng)。其實(shí),任何一個(gè)系統(tǒng)的存在,都依賴于環(huán)境給它提供的條件。如原子、分子這樣的物質(zhì)系統(tǒng)都只能在一定的環(huán)境條件(溫度、壓力等)下存在,更不要說生物了。由于每一個(gè)自然系統(tǒng)都需要特定的環(huán)境才能存在,所以環(huán)境對系統(tǒng)都調(diào)節(jié)作用并對系統(tǒng)進(jìn)行選擇。
綜上所述,從科學(xué)本體論的角度考慮,初中科學(xué)課程最基本的概念,除了物質(zhì)(包括物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和屬性)和運(yùn)動(dòng)(包括能量)外,還應(yīng)包括系統(tǒng)、信息、平衡、環(huán)境、調(diào)節(jié)和選擇等。
五、課程的科學(xué)認(rèn)識(shí)論
從認(rèn)識(shí)論的角度看,科學(xué)是通過一定的方法進(jìn)行研究與探索的過程。科學(xué)課程應(yīng)讓學(xué)生了解科學(xué)的過程。
(一)科學(xué)探索的起點(diǎn)
科學(xué)探索從觀察開始,這是近代時(shí)期唯物主義經(jīng)驗(yàn)論者的一個(gè)重要的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為,科學(xué)認(rèn)識(shí)的基本程序是通過觀察、測量和實(shí)驗(yàn),獲得經(jīng)驗(yàn)事實(shí)性的知識(shí),然后從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)中,通過歸納與假說,上升到定律,再逐漸形成理論?;菊J(rèn)識(shí)程序是:事實(shí)--定律--理論。這一觀點(diǎn)由英國哲學(xué)家弗蘭西斯。培根首先提出的,它在歷史上起過積極的進(jìn)步作用而且影響深遠(yuǎn)。迄今為止,我國初中科學(xué)課程的科學(xué)認(rèn)識(shí)論基本上采用這個(gè)觀點(diǎn)。
20世紀(jì)30年代,英籍科學(xué)哲學(xué)家波普爾提出,不是假說來自觀察,而是觀察來自假說。如海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),就是根據(jù)牛頓萬有引力定律進(jìn)行計(jì)算被證實(shí)的,這種發(fā)現(xiàn)又反過來證實(shí)萬有引力定律的科學(xué)性。波普爾主張科學(xué)認(rèn)識(shí)的程序是:問題--試探性假說--批判與檢驗(yàn)。那么假說又是從哪里來的呢?波普爾認(rèn)為,它來自愛因斯坦所說的“自由創(chuàng)造”或“創(chuàng)造的直覺”。但在認(rèn)識(shí)論上喚起人們對科學(xué)創(chuàng)造精神的重視。
當(dāng)代許多科學(xué)哲學(xué)家的觀點(diǎn)介科二者之間,如有人主張科學(xué)探索程序是從觀察中提出問題,為解決問題而提出假說,為檢驗(yàn)假說而進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終形成理論。實(shí)際上,科學(xué)探索的程序可能是多元而不是單線的。然而,有一點(diǎn)是大家都贊同的,就是科學(xué)探索從問題開始。沒有問題,就引不出假說,就不知道要觀察什么和怎樣觀察,要收集什么材料和怎樣整理這些材料。正是在這個(gè)意義上,愛因斯坦指出:“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題重要?!蔽覀兊目茖W(xué)課程應(yīng)讓學(xué)生了解科學(xué)探索的起點(diǎn),學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)問題并提出問題。
(二)科學(xué)一般方法教育
對學(xué)生來說,初中科學(xué)課程是他們接受嚴(yán)密的科學(xué)教育的開始,在此之前,他們很少有科學(xué)知識(shí)的積累,在獲得這些知識(shí)的過程中,他們發(fā)展起來的主要是經(jīng)驗(yàn)方法和猜測性的思辨。經(jīng)驗(yàn)方法的主要手段是觀察和描述事實(shí),以表象為基礎(chǔ)進(jìn)行粗淺的概括。這在某種程度上也能深化對自然的認(rèn)識(shí),也能深化對自然的認(rèn)識(shí),但也往往會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論,形成所謂“前科學(xué)概念”。他們的狂測性思辨是非常隨意的,從他們喜愛的童話中可看出其思維的特點(diǎn)。它們往往是夸張的、非邏輯的、無時(shí)間序和空間序的。初中科學(xué)課程知識(shí)體系的學(xué)習(xí),要從常識(shí)水平進(jìn)入科學(xué)水平,那么在方法上也應(yīng)該相應(yīng)地從經(jīng)驗(yàn)方法上升到科學(xué)方法論。實(shí)際上哲學(xué)方法論不能代替科學(xué)一般方法,所以我們應(yīng)該結(jié)合有關(guān)內(nèi)容講授觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、模擬、比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合、科學(xué)假說等基本科學(xué)方法。
(三)科學(xué)認(rèn)識(shí)模式
除了讓學(xué)生了解科學(xué)一般方法外,還應(yīng)該有選擇地向?qū)W生介紹一些科學(xué)成果的認(rèn)識(shí)模式。例如,牛頓的認(rèn)識(shí)模式是邏輯方法與實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)合。就力學(xué)而言,他首先抽象出力的概念,然后用推理(歸納和演繹)的方法構(gòu)建力學(xué)體系,更重要的是引進(jìn)教學(xué)方法,最后用公理化方法構(gòu)成體系。他同時(shí)又十分重視實(shí)驗(yàn)的作用,提出“用實(shí)驗(yàn)建立法則”,主張對科學(xué)真理性的判定來自實(shí)驗(yàn)。牛頓的科學(xué)認(rèn)識(shí)模式盡管有其不足,但在科學(xué)史上有很重大的意義。又如,道爾頓創(chuàng)建原子論和達(dá)爾文建立生物進(jìn)化論的科學(xué)認(rèn)識(shí)模式,都是非常具有教育價(jià)值的材料??茖W(xué)認(rèn)識(shí)論的教育可使學(xué)生懂得書本上的知識(shí)是怎樣獲得的,要實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新,應(yīng)該怎樣進(jìn)行工作;同時(shí)讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)認(rèn)識(shí)論去觀察周圍的世界,提出問題,給出假設(shè),并嘗試用實(shí)驗(yàn)去證實(shí)和解答,這樣,就能使學(xué)生裝的學(xué)習(xí)超越單純掌握書本知識(shí)的范疇,開始創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。這對培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造力,具有十分重要的作用。
六、對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)
筆者認(rèn)為,對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)應(yīng)該成為課程的重要內(nèi)容。對初中學(xué)生來說,這方面的教育要達(dá)到兩個(gè)目的:一是將科學(xué)與非科學(xué)或反科學(xué)的東西相區(qū)別;二是對科學(xué)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí),建立正確的科學(xué)觀。
(一)如何區(qū)別科學(xué)與非科學(xué)
邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者認(rèn)為,科學(xué)的特點(diǎn)表現(xiàn)為理論體系的邏輯性和經(jīng)驗(yàn)的可證實(shí)性。20世紀(jì)80~90年代,我國曾發(fā)生過一場涉及面頗廣的“水變油“騙局。在總結(jié)教訓(xùn)時(shí),人們注意到兩點(diǎn):一是不能用表演代替實(shí)驗(yàn),二是不能以直觀(水加入某種物質(zhì)燃燒后,水沒有了,表演者說都燒掉了)替性分析。說到底,就是在邏輯經(jīng)驗(yàn)主義提倡的理論體系的邏輯性和驗(yàn)的可證實(shí)性這兩個(gè)方面犯了錯(cuò)誤。
(二)什么是科學(xué)
傳統(tǒng)的教科書給予學(xué)生的是這樣的認(rèn)識(shí):科學(xué)就是真理,科學(xué)是已被人類發(fā)現(xiàn)的關(guān)于自然規(guī)律的知識(shí)體系,只要學(xué)好它,我們就無所不能了。這種觀念嚴(yán)重束縛學(xué)生的思想,楊振寧教授在對中美學(xué)生作比較時(shí),認(rèn)為中國學(xué)生的一大不足是“膽子太小,覺得書上的知識(shí)是天經(jīng)地義的,不能夠隨隨便便地加以懷疑”。[3]事實(shí)上,科學(xué)或科學(xué)活動(dòng)本身總是存在不足的,今天認(rèn)為是正確的東西,明天也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它的錯(cuò)誤。所以,我們不能將科學(xué)定義為真理性的知識(shí),只能定義為對真理不得性知識(shí)追求。波普爾提出:凡是可證伙的理論體系才是科學(xué)的。[4]當(dāng)然,他所指的證伙并不是邏輯上或事實(shí)上已被證伙,而是說在邏輯上或經(jīng)驗(yàn)上有可能被證伙。這種理論強(qiáng)調(diào)了科學(xué)的批判性,強(qiáng)調(diào)一切現(xiàn)行科學(xué)理論如同牛頓力學(xué)一樣都是暫時(shí)的。
邏輯實(shí)證主義和波普爾的理論均有其不足,20世紀(jì)50年代以后發(fā)展起來的歷史學(xué)派,認(rèn)為科學(xué)的目的不是去追求永恒的真理,而是解決面臨的問題。筆者并不主張要在初中科學(xué)課程中講述邏輯經(jīng)驗(yàn)主義、證伙主義或歷史主義的觀點(diǎn),而是說,我們在向?qū)W生介紹科學(xué)知識(shí)時(shí),應(yīng)該講述科學(xué)的特點(diǎn)和價(jià)值。同時(shí),不應(yīng)該把一切理論都作為絕對真理呈現(xiàn),而應(yīng)注意現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)思想的滲透,讓學(xué)生形成科學(xué)理念。我們在前面已經(jīng)講到,科學(xué)理念才是科學(xué)素質(zhì)的核心。
七、實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程本土化
從科學(xué)教育的價(jià)值觀來看,科學(xué)課程除了教給學(xué)生科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技能和科學(xué)方法外,更重要的是要培養(yǎng)他們正確的科學(xué)思想。而是說在我國古代的科學(xué)思想中,“天人合一”是個(gè)極具代表性的命題,其哲學(xué)基礎(chǔ)是“和合”觀念。在長期探討中,對它形成了不同的解釋,其中所表現(xiàn)的科學(xué)思想比較復(fù)雜,便不乏真知灼見,特別突出的就是人與自然和諧發(fā)展的觀念。春秋時(shí),思想家范蠡認(rèn)為,天道就是日月運(yùn)行和四時(shí)代謝所表現(xiàn)的自然規(guī)律,認(rèn)為“夫人事必將與天地相參,然后乃可以成功”。莊子說:“人與天一也”,“有人,天也;有天,亦天也”。他認(rèn)為天是自然,人是自然的一部分,因而天與人是合一的。唐代劉禹錫進(jìn)一步提出了“天人交相勝”的觀點(diǎn),認(rèn)為自然界和人類社會(huì)各有自身的規(guī)律,它們的作用也不相同,有時(shí)人勝天,有時(shí)天勝人。正是在這種科學(xué)思想指導(dǎo)下,古人很早就重視環(huán)境保護(hù),如秦之前,就有“春三月,山林不登斧;夏三月,川澤不入網(wǎng)罟,以成魚鱉之長”的記載。1975年12月在湖北云夢發(fā)掘的秦代古墓中出土了大量竹簡,其中記載的“田律”應(yīng)是世界上第一個(gè)環(huán)境保護(hù)法規(guī),伐林木、漁獵等都作了規(guī)定并有處罰措施。此外,許多方的古建筑,包括北京的四合院,都有許多關(guān)于人與環(huán)境關(guān)系的考慮。當(dāng)然,“天人合一”并非現(xiàn)代的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中人與自然和諧發(fā)展的概念??沙掷m(xù)發(fā)展是對人與自然關(guān)系認(rèn)識(shí)的歷史發(fā)展結(jié)束結(jié)果,其中經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明和后工業(yè)文明的階段,而“天人合一”的社會(huì)基礎(chǔ)是農(nóng)文明對自然環(huán)境的高度依賴。
況且中國傳統(tǒng)文化學(xué)問中化而為一,導(dǎo)致對科技成果過于人文化的篩選,以及對科技價(jià)值觀的壓抑。然而,從所周知,近代科學(xué)的直接淵源在西方,中國古代的四大發(fā)明也好,近代科技成就也好,均未能形成系統(tǒng)。19世紀(jì)當(dāng)代科學(xué)被相進(jìn)到我國時(shí),洋務(wù)派人士提倡“中學(xué)為體,西學(xué)為用”,企圖把近代科學(xué)納入中國封建文化體系之內(nèi),以至打起“科學(xué)”的旗號,以近代科學(xué)理性和實(shí)證,批判中國的舊文化。此后,二元對立思維一直主導(dǎo)思想界,以至近代學(xué)校的科學(xué)課程與中國文化傳統(tǒng)相脫節(jié),便成為一個(gè)無法改變的事實(shí)。我國中學(xué)科學(xué)教育已近百年,而未能做到本土化。建國以來,中學(xué)科學(xué)教學(xué)一直強(qiáng)調(diào)愛國主義教育,但收效不大,根源可能就在此。同志在《新民主主義論》中指出:“清理古代文化的發(fā)展過程,剔除其封建性的糟粕,吸收其民主性的精華,是發(fā)展民族新文化提高民族自信心的必要條件?!蔽覀冎蕴岢隹茖W(xué)課程本土化的問題,其目的就在同志指出的:一是為了發(fā)展民族新文化,二是提高民族自信心。這件事的可能性如何?當(dāng)前,可持續(xù)發(fā)展即人與自然和諧發(fā)展的思想已成為全人類發(fā)展的指導(dǎo)思想。1988年1月,在巴黎召開的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者會(huì)議發(fā)表的宣言指出:“果人類要在21世紀(jì)生存下去,必然回頭2500年,去吸收孔子的智慧?!惫P者認(rèn)為,如果吸取“天人合一”思想,以它作為科學(xué)課程的科學(xué)指導(dǎo)思想,在這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程的本土化,應(yīng)該是一件可能完成也應(yīng)該完成的事。中西文化合璧的過程將帶來全新的初中科學(xué)課程,它既繼承以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),形式邏輯思維為框架,以追求理論的簡單性為美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的近代科學(xué)認(rèn)識(shí)傳統(tǒng),又具有重視經(jīng)驗(yàn)直覺認(rèn)識(shí)的內(nèi)省體驗(yàn)認(rèn)識(shí),采用多元邏輯思想形式,多側(cè)面、多層地把握世界的動(dòng)態(tài)性和有機(jī)統(tǒng)一性的中國傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識(shí)特點(diǎn)。
歷史驗(yàn)告訴我們,決定課程教材改革能否成功主要有三個(gè)要素:一是改革方案是否縝密、科學(xué);二是能否為廣大教師、學(xué)生和家長所接受;三是各有關(guān)部門是否支持。哲學(xué)體系是課程的核心。如何辯證唯物主義和歷史唯物主義為指導(dǎo),確定初中科學(xué)課程所涉及的教育哲學(xué)問題的定位,是課程編制的一項(xiàng)先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性的工作。謹(jǐn)以此文求教于同仁。
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