從科學(xué)本質(zhì)的角度反思高中物理新課程目標(biāo)

1 引言

把科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)教育的目標(biāo)是20世紀(jì)80年代以來(lái)世界各國(guó)科學(xué)教育改革的一個(gè)基本方向。在我國(guó)新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革中，也把科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)教育目標(biāo)納入理科各科的課程標(biāo)準(zhǔn)中。2003年教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》明確指出：“高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門(mén)基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！笨墒?，該課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的理解不夠全面。國(guó)外對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的研究都一致認(rèn)為，科學(xué)的本質(zhì)是科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要內(nèi)容。在歐美多個(gè)國(guó)家的課程文件中，都對(duì)科學(xué)的本質(zhì)作了明確的闡述。遺憾的是，在我國(guó)的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中并沒(méi)有提及科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容，更沒(méi)有明確將理解科學(xué)本質(zhì)作為課程目標(biāo)的內(nèi)容，勢(shì)必將影響最終教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。立足于當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)觀的基礎(chǔ)，筆者嘗試著對(duì)《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的課程目標(biāo)進(jìn)行反思與探討。

2 對(duì)科學(xué)本質(zhì)教育目標(biāo)的忽視

在《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的第一部分前言對(duì)課程性質(zhì)表述的最后一點(diǎn)是“為學(xué)生的終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。”可見(jiàn)，高中物理教育的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)觀，即要讓學(xué)生正確而全面地理解科學(xué)的本質(zhì)。可是，在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中緊接著的第二部分課程目標(biāo)中，無(wú)論是總目標(biāo)還是具體目標(biāo)，都沒(méi)有將科學(xué)本質(zhì)教育明確列入其中?？茖W(xué)本質(zhì)教育不應(yīng)該是一個(gè)隱性的目標(biāo)，應(yīng)該作顯性的說(shuō)明。比如，目前強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，而科學(xué)探究的本質(zhì)包括許多方面，如科學(xué)探究的七要素之間的關(guān)系，猜想與假設(shè)的區(qū)別，假設(shè)需要多少實(shí)證才能證明，假設(shè)與理論的關(guān)系，什么是科學(xué)的解釋?zhuān)裁词鞘芸貙?shí)驗(yàn)，評(píng)估對(duì)探究的意義等等。如不作明確的說(shuō)明，很多物理教育工作者對(duì)此存在著個(gè)人不同的理解，無(wú)形中將影響學(xué)生的科學(xué)觀，很容易令最終的教學(xué)結(jié)果與已定的教育目標(biāo)之間產(chǎn)生巨大的偏差。又如，在情感、態(tài)度與價(jià)值觀的課程具體目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)“具有判斷大眾傳媒有關(guān)信息是否科學(xué)的意識(shí)”，那就是要對(duì)“科學(xué)是什么”、“科學(xué)不是什么”、“科學(xué)能做什么”，“科學(xué)不能做什么”等問(wèn)題進(jìn)行回答。然而，如果學(xué)生對(duì)科學(xué)的本質(zhì)沒(méi)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，那么他們?nèi)绾螀^(qū)分科學(xué)與偽科學(xué)？這一課程目標(biāo)又如何實(shí)現(xiàn)呢？因此，為了讓學(xué)生全面理解科學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能、科學(xué)的過(guò)程性、科學(xué)的歷史性、科學(xué)的社會(huì)性，在課程目標(biāo)中增加科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容是很有必要的。

3 對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解存在偏差

《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程目標(biāo)中雖未對(duì)科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容有明確的表述，但其中有部分表述涉及到科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容?？墒牵@些表述在部分程度上對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解存在著偏差。

對(duì)科學(xué)探究，課程總目標(biāo)中有如下表述：“學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題?！逼渲须[含的意思為探究是一種科學(xué)研究的方法，是一種可以學(xué)習(xí)和掌握的方法。然而，無(wú)論在那個(gè)學(xué)科中都不存在著科學(xué)探究的方法?？茖W(xué)家們?cè)谧骺茖W(xué)研究中，對(duì)如何確立研究對(duì)象，如何開(kāi)展研究，重視文獻(xiàn)資料還是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用什么實(shí)驗(yàn)方法，如何應(yīng)用基本理論，對(duì)結(jié)果如何進(jìn)行科學(xué)解釋等等是沒(méi)有一個(gè)固定的模式的。離開(kāi)了具體的科學(xué)研究，科學(xué)探究就難以表述。沒(méi)有固定的、簡(jiǎn)單的、放之四海皆準(zhǔn)的科學(xué)探究方法，更談不上學(xué)習(xí)和運(yùn)用科學(xué)探究方法?？茖W(xué)探究只是一種過(guò)程。盡管不同的科學(xué)家研究問(wèn)題的方式、途徑和手段不同，但一般都經(jīng)歷了這樣一個(gè)過(guò)程：形成問(wèn)題，建立假設(shè)，制定研究方案，檢驗(yàn)假設(shè)，作結(jié)論，這個(gè)過(guò)程才稱(chēng)之為科學(xué)探究。注重讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究這個(gè)過(guò)程，目的是為了讓學(xué)生在其中體會(huì)和理解科學(xué)探究強(qiáng)調(diào)的是邏輯、想象以及以證據(jù)為基礎(chǔ)的思維來(lái)形成并修正科學(xué)解釋、識(shí)別和分析各種模型、交流并捍衛(wèi)自己得出的科學(xué)結(jié)論，即從科學(xué)認(rèn)識(shí)論的角度讓學(xué)生理解科學(xué)和科學(xué)探究的本質(zhì)。

另外，對(duì)于科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，課程總目標(biāo)中表述如下：“了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用，認(rèn)識(shí)人與自然、社會(huì)的關(guān)系，有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和全球觀念?！笨偰繕?biāo)強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)與社會(huì)的“互動(dòng)”作用。遺憾的是，在具體目標(biāo)中則將此解釋為“了解并體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，……”。從互動(dòng)理解變成了僅認(rèn)識(shí)科學(xué)對(duì)社會(huì)單方面的作用。由此導(dǎo)致了在第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，凡是提到科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系，都是這樣的表述：“認(rèn)識(shí)（或了解或說(shuō)明）……（理論和技術(shù)）對(duì)生活、社會(huì)發(fā)展所起的作用”，“認(rèn)識(shí)（或了解或說(shuō)明）……（理論和技術(shù)）對(duì)生活、社會(huì)產(chǎn)生的正面和負(fù)面影響”等等，完全忽略了社會(huì)對(duì)科學(xué)的影響?？茖W(xué)與社會(huì)有關(guān)千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，尤其在當(dāng)今世界中，科學(xué)的社會(huì)性表現(xiàn)得更加突出。社會(huì)制度、政治因素、經(jīng)濟(jì)利益、科學(xué)倫理道德等，對(duì)科學(xué)的影響是難以忽視的?？茖W(xué)作為一項(xiàng)事業(yè)，有其社會(huì)屬性。只讓學(xué)生體會(huì)和理解科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響，是對(duì)科學(xué)社會(huì)性的片面理解，不利于學(xué)生形成正確而全面的科學(xué)觀。

4 對(duì)課程目標(biāo)實(shí)施的影響?yīng)?/p>

4.1 對(duì)教材編寫(xiě)的影響?yīng)?/p>

由于《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中沒(méi)有明確提出科學(xué)本質(zhì)的教育目標(biāo)，更沒(méi)有對(duì)科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容加以顯性說(shuō)明，所以，其隱含的認(rèn)識(shí)和模糊的表述，將影響教材的編寫(xiě)。

首先，可能令教材中的語(yǔ)言文字透露出：科學(xué)知識(shí)完全是由觀察決定的，科學(xué)知識(shí)是一套客觀的陳述，科學(xué)知識(shí)是真理；科學(xué)家在對(duì)世界的觀察和描述中努力排除人的主觀因素；科學(xué)家嚴(yán)格按照科學(xué)的方法進(jìn)行科學(xué)探究，通過(guò)科學(xué)探究得到的知識(shí)是由事物本身而不是由科學(xué)家做出的選擇決定的；認(rèn)為科學(xué)定律和科學(xué)理論都是對(duì)于客觀自然復(fù)制性的發(fā)現(xiàn)等等。無(wú)論是科學(xué)世界觀、科學(xué)探究還是科學(xué)事業(yè)方面，都缺乏對(duì)當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)的理解。

其次，影響主題內(nèi)容和認(rèn)識(shí)過(guò)程、方式的設(shè)計(jì)。如果編寫(xiě)人員將知識(shí)是什么、知識(shí)有什么用擺在首位，對(duì)其形成方式、合理性等等不夠重視，那么就會(huì)令學(xué)生認(rèn)為這些科學(xué)理論是絕對(duì)真理、永恒不變的，從而使學(xué)生形成錯(cuò)誤的科學(xué)世界觀。如果認(rèn)識(shí)過(guò)程、方式的設(shè)計(jì)對(duì)觀察和推論、定律和理論等科學(xué)基本概念不加以區(qū)分，就容易讓學(xué)生形成“知道的就是看見(jiàn)的”、“看見(jiàn)的就是知道的”，“科學(xué)認(rèn)識(shí)是對(duì)自然世界的真實(shí)的反映”等認(rèn)識(shí)。同時(shí)，對(duì)學(xué)生正確理解科學(xué)探究的意義、科學(xué)理論的形成方式等也會(huì)產(chǎn)生障礙。

4.2 對(duì)教師具體教學(xué)的影響?yīng)?/p>

課程標(biāo)準(zhǔn)影響教材的編寫(xiě)，而課程標(biāo)準(zhǔn)加上教材則將影響教師最終的教學(xué)實(shí)施，最終影響高中物理教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

首先，影響教師的教學(xué)設(shè)計(jì)。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)很多時(shí)候是基于教師對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的理解，實(shí)際上就是教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)往往決定了教師帶進(jìn)課堂的知識(shí)，尤其是如何帶進(jìn)。通過(guò)課程標(biāo)準(zhǔn)可以在某種程度上統(tǒng)一教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。但是，目前的課程標(biāo)準(zhǔn)卻忽視了這一點(diǎn)。高中物理課堂中提倡科學(xué)探究的教學(xué)方式，我們?？吹疆?dāng)前探究式的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，往往流于形式化、程序化、淺層化，隱藏其中更深層次的問(wèn)題是教師對(duì)科學(xué)的本質(zhì)，科學(xué)探究的本質(zhì)和意義并沒(méi)有完全理解。國(guó)外有研究者認(rèn)為，學(xué)生之所以具有不充分的、錯(cuò)誤的科學(xué)觀，是因?yàn)榻處煕](méi)有設(shè)計(jì)出用來(lái)傳達(dá)準(zhǔn)確的科學(xué)觀的教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法。

其次，影響教師的教學(xué)語(yǔ)言的使用。目前教育改革，提倡科學(xué)探究的教學(xué)方式，提倡教師在課堂上使用“觀察”、“推論”、“猜想”、“假設(shè)”、“可能是”、“支持”、“提出”等語(yǔ)言。但是，課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)科學(xué)本質(zhì)的教育目標(biāo)沒(méi)有予以明確地說(shuō)明，那么教師對(duì)這些用詞也不加重視和區(qū)分。孰不知，教師運(yùn)用的教學(xué)語(yǔ)言所內(nèi)隱的信息對(duì)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解影響甚大。如果教師運(yùn)用的教學(xué)

語(yǔ)言不太規(guī)范，學(xué)生就會(huì)傾向于認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是真實(shí)的、實(shí)在的、獨(dú)立于個(gè)體經(jīng)驗(yàn)而存在的。教師的教學(xué)語(yǔ)言常常是比教材的語(yǔ)言文字對(duì)學(xué)生還具有更大的影響力。例如，教師在討論原子的結(jié)構(gòu)時(shí)，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)它是一個(gè)模型，學(xué)生就會(huì)傾向于認(rèn)為原子是同桌椅一樣普通的實(shí)體存在，從而導(dǎo)致科學(xué)概念在學(xué)生的觀念中被賦予了普通物體的實(shí)體地位。更有甚者，如果某些教師本身對(duì)這些諸如“觀察”、“推論”等科學(xué)名詞的內(nèi)涵和區(qū)別不清楚，不理解什么時(shí)候可以說(shuō)“支持”，什么情況下可以說(shuō)“成立”。在物理課堂的實(shí)際教學(xué)中，教師就很有可能對(duì)這些話(huà)語(yǔ)不加區(qū)分的使用。比如，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師常用“我們知道什么？”試圖用“知道”涵蓋“觀察”和“推論”，模糊這兩者的區(qū)別和聯(lián)系。這就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的不理解，讓學(xué)生認(rèn)為科學(xué)知識(shí)就是事實(shí)本身。要知道嚴(yán)格規(guī)范的科學(xué)表述才是學(xué)生形成正確科學(xué)觀的必要條件。

5 小結(jié)

綜上所述，科學(xué)本質(zhì)的教育應(yīng)該成為我國(guó)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容。舍此，將會(huì)對(duì)我國(guó)的物理教育產(chǎn)生消極影響。而我國(guó)目前的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)此并沒(méi)有做出明確地闡述，我們建議在《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程總目標(biāo)中，將讓學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)作為目標(biāo)之一，明確列入其中。此外，在課程具體目標(biāo)部分增加科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵，從科學(xué)世界觀、科學(xué)探究、科學(xué)事業(yè)三個(gè)方面對(duì)當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)觀加以顯性說(shuō)明。從而，在課程標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)施建議部分，從教學(xué)、評(píng)價(jià)、教科書(shū)、課程資源的利用與開(kāi)發(fā)等各方面相應(yīng)地增加科學(xué)本質(zhì)教育的相關(guān)建議，以促使課程總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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(欄目編輯鄧 磊)