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HPS教育与科学课程改革(六)

如果说,早期为数不多的关心科学本质的学者还只是针对理科学生的话,那么80年代和90年代的科学教育学者提出 HPS 教育则是针对所有学生的。这就反映了普及科学教育的时代要求。在当前科学教育改革中,有关科学本质的知识都写进了“科学素养“的定义中。正如梅奇椎(Y.Meichtry)所说的那样:“在过去30年里,文献中所报告的科学素养的定义普遍强调理解科学本质的重要性。[19]事实上,90年代以来,美国在科学教育改革中已经把理解科学的本质列入科学教学的目标之一(如表1所示)

1. 得克萨斯州3年级科学和7年级生命科学的宗旨与目标

3年级科学

宗旨与目标:3年级科学学习旨在使学生理解生命科学、物质科学(即物理和化学)和地球科学的基本概念,重点是物质科学的概念。3年级科学课程与教学围绕以下四个基本目标加以组织。

1.问题解决——使学生获得发现生命世界与非生命世界里的问题,并尝试解决这些问题的能力(50%的教学时间用于问题解决)

2.科学知识——使学生获得以下领域的知识:动植物、物质能量、机械和声音、地球、大气和影响地球上生命的天体、良好的健康与营养习惯(25%的教学时间用于科学知识)

3.科学本质——使学生理解科学知识的历史发展,获取生命科学、物质科学和地球科学等领域的知识的手段(15%的教学时间用于科学本质)

4.科学技术与社会——学生要理解他们获得的各门科学的知识可以怎样运用于他们的个人生活中(l0%的教学时间用于科学技术社会)

7年级的生命科学

宗旨与目标:学习生命科学旨在使学生对从最简单的到最复杂的生命的复杂性有所了解,生命科学课程围绕下列四个基本的科学教学目标组织起来。

1.科学知识——学生获得生物有机体的基本形式及其与环境互动的知识(35%的教学时间)

2.问题解决——学生获得发现自然界不平衡现象发生时产生的问题,并尝试解决这些问题的能力(35%的教学时间)

3.科学技术与社会——学生理解他们关于生命有机体的知识可以怎样运用于他们的社区和他们的个人生活中,以提高人类的福祉(15%的教学时间)

4.科学本质——学生了解生命有机体知识的历史发展情况以及获取这些知识的手段(15%的教学时间)

资料来源Koballa,Jr., Tet al(1993).Curriculum reform Texas The Science Teacher,p.42.

除了从提高科学教育质量方面需要重新重视科学本质问题外,其他方面的学术问题也推动了科学教育必须关注科学本质问题。例如,在美国神创科学(Creation Science) 与进化论的斗争,就必须对“什么是科学本质”这一问题作出明确的回答。[20]同样,当前关于多元文化科学的争论也要求人们必须回答“什么是科学的本质”。与此同时,女性主义者也对现代西方科学提出了挑战和批评,女性主义者指责在西方科学认识论中普遍存在着性别偏见,他们要求科学教育改革的呼声也使得科学本质问题在科学教育中不可回避。

尤其值得关注的是,重新对科学本质问题的高度重视还与建构主义的兴起密切相关。建构主义对传统的科学观提出了严峻的挑战,这在建构主义的早期著作——如诺福克( J. D. Novak) 的《教育理论》一书中就表达得非常清楚。在这本书1986年版的序言中,诺福克说:“在哲学界,哲学家们一致认为,实证主义的认识论既不是一种有说服力的观点,也不是一种有创见的观点……现在正在兴起的认识论观点是建构主义,它是建立在库恩图尔敏及其他人的思想之上的。”[21]英国建构主义科学教育学者里兹大学的迪瑞福(R Mvg)也宣称:“建构主义不把真理看作是感觉印象与现实世界之间的吻合,而把它看作是我们的感觉印象与我们的观念之间的吻合,真理的权威性存在于我们每个人之中。”[22]

作为当代西方科学教育的一个主流理论,建构主义以其旗帜鲜明的科学本质观影响着科学教育改革和实践。它把科学本质问题凸现于科学课程与教学之中,旨在培养学生的理性怀疑精神和科技创新能力。如果说以往只有少数科学课程注重在科学史和科学哲学内容中融入科学本质的讨论,而大多数科学课程只是以隐性课程的形式(例如:教科书的内容、教师的语言和教学行为等)承载着科学本质的教育任务的话,那么建构主义则明确提出,要在科学课程中进行显性的科学本质教学。用里兹大学教授李奇(J. Leach) 的话来说:“倘若认为发展学生对科学本质的理解是科学教育的一个确定目标,而不是科学教育的潜在结果,那么,就必须找出我们所希望促进的科学本质的特性。”[23]

五、结束语

中国现代科学是本世纪初从西方引进的一个世纪以来,现代科学已经在中国古老的大地上结出了辉煌的科技文明之果。然而,我们也必须清醒地看到,中国科学和科学教育在21世纪的进一步发展还面临着巨大挑战。正如中国科学院院长路甬祥所指出的那样,“现代科学精神还没有在中国扎根。”[24]从一定的意义上来说,我国理科教师是否具备当代科学精神,是否理解科学本质,是关系到中国未来的科技能否赶超世界先进水平的根本性问题。正是在此意义上,研究 HPS 教育不仅是必要的,而且是迫切的和必不可少的。