一、科学本质与科学探究的历史背景

王晶莹（以下简称王）：在中国大陆新一轮的课程改革中，科学本质和科学探究作为重要的科学教育目标提出，这一教育目标在国际科学教育界已经达成共识。那么国际教育界最早提出科学本质的教育目标是什么时候，这一目标又是怎样发展的？先请你对这一问题做一简要概述。

李德曼教授（以下简称李）：好的。科学本质是科学教育中一个永恒的话题，这一目标是针对学生学习科学而提出的，距今正好有一百年的历史。1907年在科学和数学联合中心（Central Association of Science and Mathematics Teachers）首次提出“在科学教育中应当强调科学方法及过程”,但是那时还没有相关的研究出现。^[1]直到1957年，Maed和Metraux首次调查了学生对科学家的看法，即《高中生关于对科学家的形象认识》^[2]。1963年， Cooley和Klopfer利用他们的TOUS问卷（Test on Understanding Science）调查了高中生对科学的认识，这是科学教育领域中第一次对关于科学本质观议题的研究。^[3]我的研究是从20世纪80年代开始的，1983年在雪城大学的博士论文《与学生科学本质相关的课堂变量研究》，就是我最初的研究成果。^[4]1990和1993年的美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science Research Council[AAAS]）及1996年全美研究委员会（National Research Council[NRC]）皆强调了科学本质和科学探究在学校科学教育中的重要性。

王：在美国科学教育发展史上有过很多次改革，而目前的改革（1990年美国科学促进会与1996年的科学教育标准）与以往有着明显的区别，最为核心的就是科学本质和科学探究作为认知目标而提出。你也曾指出学生很难在做科学和探究活动中理解科学本质和科学探究，^[5]你能就这一问题做一下解释吗，你认为什么方法能最好地发展学生的科学本质观及对科学探究的认识？

李：我认为目前的科学教育改革与以往改革的最大区别是强调学生理解有关科学本质和探究的知识，比如探究方面的变化就是学生不是仅仅掌握一系列与探究相关的技能，而是发展他们对探究的理解。但我认为目前科学教育改革中对科学本质和科学探究的强调与以往一样影响不大，在教师专业发展方面没有过多关注教师对科学本质和科学探究的理解。这一问题可能源于人们认为科学本质及科学探究同传统学科内容不同，其实我们应该将科学本质、科学探究与原子结构、 ph值、光合作用等同对待。实际上，课程标准和其他的改革文件将科学本质和科学探究定位在“为科学内容提供有意义的情境”这一层面。但是科学教育领域的研究表明，学生很难在“做科学”和探究活动中理解科学本质和科学探究，教师必须采用特殊的方法帮助学生反思他们的活动，这是学生理解科学本质和科学探究的最好方法。另外，还可以通过科学史的方法进行科学本质的教育。

王：从您的介绍中，让我想到杜威和施瓦布，杜威曾经强调“从做中学”，并且他们两个都在芝加哥，而您也是，并且同施瓦布一样也是生物的背景，您可以介绍一下杜威、施瓦布以及您关于探究的看法吗？