您所在的位置:首页 > 老栏目 > 科研 > 科技教育研究所
建构主义对科学教育理论的贡献与局限(一)

引言

20世纪80年代至今,建构主义思潮在国际教育界影响巨大,带来了教育观念上的重大发展。但同时由于过分扩大其适用范围,也带来了许多负面影响,因此近年来建构主义在西方已有降温趋势。然而激进的建构主义思潮在我国仍然在膨胀,其批判、怀疑、解构的态度以一种偏激的、弥漫化的形式渗透到教育学的各个领域,并且开始对教育实践产生复杂的不良影响。

在国际上,“建构主义一直没有逃脱过批评”。而且国外在进行哲学层次上的讨论的同时,也进行了大量的深入实际的教育心理学和教学过程的研究,而我国似乎主要停留在前者。我国目前以建构主义为指导思想的基础教育改革,不少流于形式,有些甚至走向了传统模式的另一个极端:放任学生自由“建构”。有些活动课、研究性学习能“放”不能“收”,丧失了教育的标准。

从国际上的研究报道来看,与激进的建构主义思想相一致的某些教育实践上的尝试,没有得到实践上的肯定,如70年代对综合理科课程的过热推崇,在90年代已作了调整。最令人瞩目的是,美国1995年版的《国家科学教育标准》(下文简称《标准》),“已完全抛弃”了1993年版中的建构主义的观点,采取“科学的探究”作为科学教育的基本理念和方法。另一方面,已有研究指出,后现代主义思潮对教育的负面影响已经显现,反科学的极左观念已经在西方年轻一代人的心目中形成。

本文以对建构主义的理论分析为基础、以国际上已有的科学教育研究成果和实践经验为根据,对建构主义在教育哲学、教育心理学和教育实践上的贡献、局限性和不妥之处进行初步探讨,并结合我国目前科学教育改革中的问题,提出一些粗浅的个人观点。

一、对建构主义教育哲学的反思

建构主义作为后现代主义这个更广泛范畴的社会政治思潮的一部分,是与20世纪70年代以来西方世界后工业社会的反物质主义、反科学主义的思潮分不开的。西方高度发达的物质世界伴生了特殊的社会问题,激起不少学者从社会学、政治学角度呼吁防止科学的滥用和对人性关怀的忽视,因此不少学者将建构主义与女权主义和改革主义相提并论:“建构主义在某种意义上代表着一种关怀……,关怀自我形象,关怀人类发展,关怀职业尊严,关怀人民”。因此建构主义最初在教育上的影响主要限于文学、艺术等人文学科课程研究范围,但后来“它逐渐地扩张到它的适用范畴之外,成为一种教学理论、一种教育理论、甚至是一种关于思想源泉的理论、一种不仅关系到个人的知识,而且是整个科学知识的知识论”;更有甚者认为:“在人类探索的意义上,在人类赋予为了生存和适应所进行的所有活动的意义上,建构主义提供了一个全方位的视野”。

在西方科学教育界最初引进建构主义的切入点是20世纪60年代科学课程改革运动的失败,并认为失败的原因中有两条与科学主义认识论相关,一条是天真的经验主义科学观;另一条是对儿童认知能力的机械性的和限制性的解释。按照激进的建构主义认识论观点,客观世界是不能被人真实地反映的,人所认识的世界图像是按照人的己有的认知图式,有目的地建构的。因此,由于不同的人有不同的认知图式,或不同的旧有经验,所以对同一种事物的认知会产生不同的建构方式与结果。从哲学上看,这种观点与主观唯心主义的不可知论相同,而与科学精神是相违背的,也是与当代科学教育的目标相悖的。本文在此不再对科学精神的内涵做更多的科学哲学上的讨论(科学教育界较有力的讨论有Osborne, J. F. 1982;Suchting, W. A. 1992;Philips, D. C. 1995;Nola, R. 1997;Slezak, P. 2000),而是从现实出发,看看当前国际上科学教育认识论的变化趋势如何。

最新版美国《标准》中明确规定了“科学教师就是科学界在课堂上的代表”;还把确定为科学教育的目标和手段的“科学探究”定义为“是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。那么科学界对科学性质的认识如何呢?《面向全体美国人的科学》中明确指出,科学家们相信“世界是可被认知的”,“运用智慧和借助扩展感官功能的仪器可以发现宇宙间各种特性的规律”,“即使无法获得尽善尽美和绝对正确的真理,要说明这个世界及其怎样运转,得到日益精确的近似真理还是可以做到的”,因此,虽然科学理论是会变化的,“但绝大部分知识具有持久性”。其实,科学之所以在19世纪末赢得它在教育中的位置,正是由于这种独特的客观、有条理的质疑和探究精神的教育价值。

建构主义在哲学上的积极意义在于,强调了从前许多科学哲学家提出过的科学知识的相对真理性。这对于20世纪下半叶西方社会中恶性膨胀的科学主义来讲,尤其具有重要的现实意义。它在教育上的意义可以理解为,把科学看成为永无止境的探索,而不是一成不变的真理。这无论对科学知识学习本身来讲,还是对普通意义上的人的素质的培养,尤其是创新能力的提高都具有重要意义。然而,真理过头一步就成为谬误。激进的建构主义在许多具体的科学教育问题上采取的消极、否定、怀疑的态度,无论从教育的积极向上的原则,还是从科学教育的追求真理的精神上看,都是弊大于利的。

科学研究强调观察和实验的重要性,而激进建构主义则夸大客观观察的困难性,认为观察的结果不能够反映客观存在。科学家们则认为正是因为观察容易发生偏差,容易受从前的经验和概念所左右,所以观察的方法需要经过专门的训练,使观察者尽可能准确地反映客观世界。而且科学是不断进步的,错误的观察会被后来的观察所纠正,如众所周知的“地心说”被“日心说”所取代。这就是“日益精确”的科学家的认识论。

激进的建构主义教育哲学的另一个组成来源于对库恩的科学社会学理论的特殊理解,认为库恩所说的“范式”革命,正是科学理论人为建构的社会表现形式。其实社会学的理论不能简单地用于解释认识论的观点。库恩的“范式”理论并不包含激进的建构主义认识论或反实证主义方法论的东西,它是对科学共同体(scientist community)中特殊的权力控制现象的一种描述,这与科学家个体的认知过程是不同时、空的问题。范式不是由某个人的认知构建的,这里个体之和不等于总体。又好比不能用鸡蛋的圈层结构来解释地球的圈层构造一样。“范式”的形成首先要有规范,要有一致的行动准则,那就是在相信世界终究是可知的前提下,采取观察—假说—检验的实证模式。社会团体力量会干扰个人的认识过程,但这种力量是在变化的,而且围绕着一个平衡点在变化,并不是相对主义的无所谓对错的变化。

有些激进的建构主义者还认为,科学史与科学社会学证明了科学理论的最终裁判者是科学共同体。但实际上这只是暂时的,最终的裁判者是自然界自己。库恩还指出了“范式”的转变有时是通过科学家之间的代际转移来实现的,这实质上反映的是相当于今天所谓的学霸行为所导致的结果,而与知识论无关。而且随着科学共同体自身的科学素养的进一步提高,这种情况会逐渐改善。而且,不能由成人世界科学活动的某些暂时的非理性现象而得出学生的学习过程非理性的必然性;甚至进一步误认为,既然科学是科学家共同体共同建构的理论体系,所以学生的科学知识也必然是与教师谈判的结果。11)

此外,应该指出,“范式革命”描述的是科学探索前沿的东西,是反映了最新的科学知识产生的曲折过程。但这些曲折不是必须要在今天的一个基础教育学科的课程里反映出来。已有研究证明,整个科学课程内容结构,好比一个从底到上装满从老到新的科学知识的柱体容器。在科学史上经过长期检验的相对稳定的知识,往往被后来的新知识压缩到容器的底部,适用于早期学习阶段;而科学前沿的具较大不确定性的东西位于顶部,适用于晚期学习阶段。这个柱体容器的四壁是具有无数细小的孔隙的,那些经不住实验或逻辑检验的知识,都先后依次被排出柱体容器。根据这个模式,“范式革命”的历史可以作为科学史的一个部分加入到科学教育的课程中,但它不适于基础教育阶段的教学。此外,来之于教学实践的研究也表明了目前的大部分高中生还不能真正理解科学知识的相对真理的性质。12)而且,在学生的认知“最近发展区”没有达到认识真理的相对性水平的时候,过分超前的科学教育是否会导致违背科学理性的不求甚解、人云亦云的不良思维习惯,值得研究。例如,我们说“植物长高了3cm”,是否还需要告诉学生这是在牛顿时空体系里测量的结果,如果在爱因斯坦体系中测量,其结果将完全不同?如果需要告诉的话,应该怎样讲解?应该在什么学习阶段?学生们必须已经具备了哪些经验和知识?被建构主义者经常引证的潘斯纳等人提出的科学史上范式变化的内容可以帮助学生转变错误概念的观点,是基于对大学生在学习狭义相对论的案例研究的基础上提出的,(13)正如他自己后来指出的那样,他的研究不能简单地推出一般的认知心理学上的理论。(14)而建构主义的错误正是在于把科学新理论的产生过程与学生学习科学知识的性质相混淆。(15)

在方法论层面上,建构主义对科学方法论的攻击主要是归纳法,并引证波普尔、拉卡托斯等对归纳法的讨论。其实二位科学哲学家是对科学逻辑的哲学讨论,是告诫人们这些方法的欠完备性,并不是说要摒弃归纳法的应用。好比虽然我们知道应该给每个孩子以不同的教学内容和方法,但不可能摒弃班级授课制。即便反对归纳法的哲学家查尔默斯,在他的《科学究竟是什么》一书中也承认“我并不主张从此得出这样的结论:观察陈述在科学中不起任何作用。…… 我只是论证,归纳主义者赋予观察陈述在科学中的作用是不正确的”。归纳与演绎的相对重要性问题是一个重要的科学哲学问题,但不是基础科学教育内容所能包含的问题。后科学主义的思想似乎应该是高层次的科学教育所关心的问题。