三、关于科学本质教学的经验与教训
从科学课程发展的角度看,前面提到的西方科学教育专家编写出了不少贯穿科学史或科学哲学思想的科学课程,其中著名的课程和教材有科南特编写的《哈佛实验科学案例研究》(1957)、施瓦布主编的《BCSC生物课程》(1963)、克劳普福编写的《中学科学案例史》(1969)、卢瑟福等主编的《哈佛设计物理学》(1970),等等。这些课程都体现了西方自由传统的精神和原则。然而尽管它们都是有益的尝试,但愿意使用它们的教师却并不多。正如克劳普福说的,“这些课程在科学教育大地上留下的痕迹并不多”。[14]
为什么以往把科学史和科学哲学纳入科学课程的改革都见效甚微呢?
这有多方面的原因:第一,以往的科学课程改革只顾及课程本身,而对实施课程起关键作用的教师却关注不多。例如在60年代学科结构运动中,只有少数参与新科学课程编写的教师得到过培训,大多数理科教师都没有机会学习和领会新科学课程与教学的理论,至于职前教师教育更是很少了解当时进行的科学课程改革的实际状况。
第二,以往关于科学本质的教学实践只是作为主流科学教育的一个附加的或补充的内容,提供科学本质的内容是为了增加学生的文化知识或增强他们对人文知识的兴趣,然而由于多数理科教师缺乏这方面的知识背景或兴趣,他们往往忽视了这一附加的或补充的内容。
第三,更重要的是,对于大多数理科教师来说,科学被看成是已经确立的知识体系,充其量只需要作很少的论证。因此他们主要关心的是传授科学知识,即关注“我们所知道的”(what),而不是“我们如何知道的”(how)问题。
第四,一些经验性研究表明,理科教师在教学过程中,他们所考虑的教学重点不在科学本质方面。霍德森(D.Hodson)对新西兰理科教师的研究结果显示,教师的课题决策有三个方面,按照其重要程度依次为:(1)课题管理和组织原则;(2)考虑概念获得和概念发展;(3)最后才是考虑到科学和科学活动的本质问题。霍德森的结论是,“即使教师对科学和科学探究有清晰而连贯的观点,他们也未必始终如一地依据那些观点来认真进行实验教学。”[15]李德曼(N.G.Lederman)所做的一项相似的研究也证实,“教师的科学本质观并不必然地影响其课堂实践。”[16]总之,这些经验性研究表明,理科教师首先考虑的是成功地管理课堂秩序,其他考虑都在其次。
第五,即使是标榜“过程方法”(process approach)的革新的科学课程也存在着理论上的缺陷。例如,英国80年代中期推出的两种注重科学过程的教材——《沃维克过程科学》(Warwick Process Science)和《过程中的科学》(Science in Process),虽然都面向所有学生,并且以培养学生的科学能力并把这些能力应用到解决日常问题为目的,但顾及了科学过程或认知的规则却忽视了知识内容或“认知的意义”。所以,孟克(M.Monk)和奥斯本(J.Osborne)批评这些课程从认识论上来看并不完整。[17]
总而言之,无论是传统的注重科学知识的科学课程,还是一味强调科学过程的科学课程,它们都未能解决好既使学生获得知识,又培养其能力的问题。看来,科学课程发展的辩证法应当是把内容(知识)和过程(方法)二者结合起来。