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科学哲学对科学教育的影响

来源:UC论文网2019-05-18 10:07

摘要:

  [摘要]在当代科学教育的改革发展过程中,作为科学教育理论基础之一的科学哲学对科学教育的理论和实践具有较大的影响。科学哲学的本质包含了科学知识、科学方法和科学态度,这要求教师在科学教学过程中处理好三者之间的关系;科学具有客观真理性、可检验性、主体际性和修正性,科学教师只有深刻理解科学的性质,才能使学生对科学形成真正的认识;而教师唯有建立正确的科学观――世界是可被认知的、科学理念是会变化的、科学知...

  [摘要]在当代科学教育的改革发展过程中,作为科学教育理论基础之一的科学哲学对科学教育的理论和实践具有较大的影响。科学哲学的本质包含了科学知识、科学方法和科学态度,这要求教师在科学教学过程中处理好三者之间的关系;科学具有客观真理性、可检验性、主体际性和修正性,科学教师只有深刻理解科学的性质,才能使学生对科学形成真正的认识;而教师唯有建立正确的科学观――世界是可被认知的、科学理念是会变化的、科学知识的持久性、科学不能为所有问题提供完整的答案,才能有效提高科学教学的质量。


  作者:刘悦栋


  [关键词]科学哲学;科学的本质;科学的性质;科学观;科学教育


  [中图分类号]G40-02[文献标识码]A


  科学哲学(philosophyofscience)是以科学活动和科学理论为研究对象,探讨科学的本质、科学的逻辑结构、科学知识的获得和检验等方面的基本问题,指导科学认识论和科学研究方法论。[1]科学哲学的萌芽可追溯到亚里士多德,其后的伽利略、培根、笛卡尔等人对经典科学的哲学探索,丰富了科学认识论和方法论的研究,独立的科学哲学研究开始逐步形成。科学哲学主要研究三方面的内容:(1)科学的本质,即科学是什么;(2)科学的性质;(3)科学观。科学哲学或多或少始终影响着科学教育,传统的科学哲学和新兴的科学哲学对科学教育都具有不同程度的影响,包括正向和负向的影响。达西尔(R.Duschl)在20世纪80年代中期撰写的一篇题为《科学教育与科学哲学:25年互不相关的发展》的论文中指出,从1960年到1985年,美国的科学教育改革只是科学家、教育家和教师的事情,他们没有接受当时科学哲学的新观点,而科学哲学也没有参与到科学教育改革中来。可见,科学哲学对科学教育的影响是较大的。因此,探讨科学哲学对科学教育的影响具有较大的理论和实践意义。下文将从科学哲学研究的上述三个方面展开其对科学教育的影响的论述。


  一、科学的本质观对科学教育的影响


  因为科学教学中所采用的活动是模仿科学家在探索和发现问题的新答案过程中的实践,那么理解科学自身的本质就显得很重要。然而,科学究竟是什么样的,至今没有一个公认的结论。为了更好地说明科学的本质对科学教育的影响,也为了让科学教师理解科学的本质及在科学教学中体现出科学的本质,作者采用了科学的三个维度划分,即科学是一个包含了科学知识、科学方法和科学态度三向度的活动。


  长期以来,我国的科学教育内容一直把传授和掌握系统的科学知识放在首位,从科学的本质来看,这是片面的,没有反应科学的全貌。[2]从科学本质的三维度来看,科学教育内容应当包括三个方面的内容,即科学知识与能力、探究与思维、态度与精神:(1)科学知识包括:科学事实、科学概念、科学理论、科学模型;(2)探究与思维包括:观察和提出问题、形成假设、实验求证、得出和交流结论;(3)态度与精神包括:求实、严谨、怀疑、创新、坚持、合作。


  科学的本质要求科学教师教学时,一定要处理好三个方面的关系。只有把三者有机地结合起来,才能够让学生真正地认识科学的本质。但在实际的课堂教学中,某些教师并没有真正把握好三者的关系,存在着两种误区。第一,简单地把科学教育看成是知识的传授。这种情况在我国未进行新课改之前较为普遍。例如,我国历次颁布的教学大纲中,教育目的尤其强调基础知识和基础能力的培养,强调基础知识的实际应用。与科学教育相关的科学教科书的主要篇幅都在讲述科学的概念和原理,伴随学生的作业就是记忆、理解、掌握和运用科学知识,然后在考试中得到检验。第二,简单地把科学教育看成探究,仅仅注重探究的形式,而忽略了科学知识的获得。这种情况在新课改的背景下较为普遍,几乎已经把探究看成衡量科学课成败的唯一标准。《全日制义务教育科学(3~6年级)课程标准(实验稿)》强调的是,让探究成为科学学习的主要方式,而非唯一的方式。庞丽娟教授撰写的《论科学的本质与科学教育》指出,强调科学探究并不意味着所有的科学教育都只能和必须通过探究的方式进行。科学教育的方式是多种多样的,取决于教学内容和学生已有的认知发展水平。


  科学的本质说明了科学知识是如何产生和发展起来的,广大教师应当深刻地理解科学本质,并把科学的本质渗透到科学教学中去。在中小学科学教育中,使学生认识科学的本质,并把它作为科学教育的重要目标已成为国内外科学教育改革的大趋势。[2]


  二、科学的性质对科学教育的影响


  在科学课程的学习中,科学的性质应该是很重要的内容。它有助于学生对科学有更深一步的理解,树立科学的世界观。科学具有客观真理性、可检验性、主体际性、修正性。


  客观真理性强调科学是在观察和实验的基础上形成的对客观世界的正确反映。它的内容与客观存在的过程或现象相联系。这要求科学教师在科学教学中,一定要从实际出发,教师及学生的想法观念一定要有所依据,而不是胡乱的猜想、臆断。科学的可检验性强调科学必须在可控条件下可以重复接受实验的检验。科学的这个性质说明了科学命题的结论不是笼统的、有歧义的一般性论述,而是个别确定、具体的命题。它们在可控条件下可以重复接受实验的检验,具有可检验性。科学的主体际性强调科学命题是主体之间达成的共识,科学命题敢于面对持相反意见者的批判。科学的主体际性要求科学课必须重视探究中的交流与表达环节,重视小组间的各种不同意见。科学的可错性是创造它的人易犯错误之本性的反映,但是从实质上看,科学的可错或暂定,在于科学认识的理论结果与不断出现的经验事实发生了不可调和的矛盾,从而导致科学家不得不修正或抛弃已有的理论。[3]科学的可错性表明在科学教学中学生的错误观点是不可避免的,但只要学生的观点是对现实的事物或者过程的正确思考,并且具有一定的解释力,那么我们就可以认为学生的观点是相对正确的。


  因此,在科学教育中,教师一定要对科学性质有深刻的理解和把握。只有这样,才能使学生对科学有一个真正的认识,才能使学生认识到科学具有的性质,从而培养学生正确的科学观念和科学素养。


  三、科学观对科学教育的影响


  科学观是指人们对科学对象、科学过程的本原和本体的见解或意识,即对科学对象持有的整体观点。科学观不同于上述的科学的本质与科学的性质,它更多地体现出教师或者学生对整个自然界所持有的看法。有科学知识不一定有正确的科学观,没有正确的科学观,即使有科学知识,也可能陷入迷信,甚至是伪科学。所以,建立正确的科学观对于学生和教师至关重要。正确的科学观包括:世界是可被认知的,科学理念是会变化的,科学知识的持久性,科学不能为所有问题提供完整答案。


  但有些教师并没能真正地把握科学观。浙江师范大学课程与教学研究所蔡铁权教授指出,不少教师对科学究竟是什么还没有真正理解,绝大多数教师对科学还处于一种盲目崇拜的状态;同时又有人采取激烈的建构主义科学观,认为科学不是客观真理,而是科学家头脑中建构的产物。教师在科学观方面的误区至少有以下几个方面:第一,把科学看作真理的同义语,认为科学是不可错的;第二,认为科学可以解决一切问题,有科学主义的倾向,完全排斥人文学科的教育价值;第三,认为科学是人们头脑中建构的产物,具有相对性。


  因此,在科学教学中,科学观的教育是至关重要的。只有从根本上改变教师的科学观,才能够真正有效地提高科学教育质量。

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