科学教育中的科学方法教育问题～

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1、科学教育中的科学方法教育问题〜对科学方法的重视促成了一批有关科学方法、科学哲学等专著的问世。然而，对于科学教育来说，科学方法的引入却是20世纪后半叶的事，20世纪前半叶的科学教育只有科学知识的教育。一、科学教育中科学方法教育理念的凸现综观20世纪科学教育的历程，我们可以粗略地把它划分为三个阶段，即知识本位、方法本位和人本位阶段。在知识本位阶段，科学教育的重心在科学知识本身。教师们信奉斯宾塞的名言一“科学知识最有价值”。美国学者卡尔•罗杰斯在考察了澳大利亚一个土著居民部落以后阐明了传授知识对人的生存价值：“怎样找水源、怎样追踪猎物、怎样在荒无人迹的沙漠中不迷失方向……在一种敌意的和相对无变化的环

2、境中，教授知识，为它提供了生存之路。”①科学教育局限于科学知识的教育情况在60年代初受到了挑战。人们发现，社会在科学技术的影响下变化加速起来，一个人终身享用在校习得的知识已不再可能。“对现代人来说，如果只有一个真理的话，那么，这就是他生活在一个不断变化的环境中……现在教给学生的物理学，10年之后将会过时……化学、生物学、遗传学、社会学都处于这种不断变化之中，以至今天作岀的定论，到人有时间和精力应用这些知识的时候，几乎必定被更改了。”②社会变化加速的现实，促使教育家思考在科学方法和科学知识之间谁的价值更深远，结论多倾向于前者。许多科学家、教育家反思科学教育中存在的重知识、轻方法问题。物理学家奥斯

3、特瓦尔特(OStwarla)指出：“虽然用现在的教授方法很成功地讲授了在其现今发展状态中的科学知识，但是，杰岀的和有远见卓识的人不得不一而再地指岀时常出现在当前我们的青年科学教育中的一个缺点，这就是缺乏历史感和缺少关于作为科学大厦基础的一些重大研究的知识。”③更有学者直截了当地说：“我们必须很快地改变我们对教育的概念，今天所教的80%—90%都应放在科学方法、教育方法、学习方法、推理方法、搜集资料的方法、从事实中做结论的方法以及分析事实和综合事实的能力上。”④“科学知识最有价值”的科学教育理念让位于“方法比知识更重要”，科学教育从以科学知识为重心转向以科学方法为重心。美国60年代科学课程改革明

4、显地反映出这一特征。科学教育中“人本位”观念的兴起，是教育家对本世纪70年代中期以后科学技术双刃剑带来的社会问题反思的结果，科学教育中的伦理道德、价值观教育被提到重要议事日程。面对科学技术发展给人类带来的负面影响，教育家们蟠然醒悟:科学教育不能仅仅是“颈部以上”的教育，它应该包括更完整的人的教育。至此，科学教育从单一科学知识教育演变为包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神、科学价值观、科学史等复合的科学素养教育。值得一提的是，科学方法的教育不再是仅对精英而言，而成为对所有学生的普遍要求，因为没有科学的思维习惯,“公民就很容易成为教条主义和胡言乱语的骗子们的牺牲品，用简单方法解决复杂问题”。

5、⑤本文仅选择科学方法的教育问题作专门论述。二、科学方法教育现状综述综观世界各国的科学教育，不难发现，科学方法的教育明显加强了，这表现在以下诸方面：（一）在课题目标上很多国家和地区在考虑制定科学课程的目标时，都将科学方法列为目标之一。例如，日本近期公布的理科改善的基本方针之一为“通过有目的、有意识的观察、实验，培养科学的调查研究能力和态度，同时养成科学的见解和思考方法”。美国近期颁布的国家科学标准则将作为探索过程的科学列为科学教育的八大内容之一，专门制定了作为探索过程的科学教育标准。该标准强调了要培养学生进行科学探索的能力和对科学探索的理解力。标准指出：“各个学科、所有年级的学生都应该有机会进行

6、科学探索并且培养进行探索性思维和探索性活动的能力，包括提出问题、制定调查研究计划并付诸实验、利用有关工具和技术收集数据、对证据与解释之间的关系进行批判性的逻辑思考、构造和分析其他解释方法以及科学论点的交流等。”⑥课程目标上的这些变化和半个世纪前的科学课程目标相比，的确有了很大的变化。为了将培养学生的科学方法意识和运用科学方法的能力落到实处，很多国家还针对不同年段的学生提出不同的要求。如英国国家科学课程标准，从设计实验程序、获得证据、分析证据并得出结论、评价证据等4个方面规定了每一年级的学生应当学习的层次。科学方法目标的具体化、层次化为科学课程的实施提供了便利，它使科学方法的教育不再停留在口号上

7、。课程目标上的这些变化和半个世纪前的科学教育课程目标相比，的确有了很大变化。（二）在教材的编写上科学方法以各种形式嵌入在教科书中：1.在不改变以科学知识为教材逻辑主线的情况下，插入有关科学方法知识的内容。例如，俄罗斯教学论专家列尔涅尔主张，在阐述牛顿第一定理时，可以插人如下一些内容：“惯性定理实质上是由伽利略概述出来的。牛顿定理的基础是脑子里的试想。脑子里的试想被用于科学中，通常呈现为两种形式:原