一本科學(xué)教學(xué)理論研究的力作
——評(píng)《科學(xué)教學(xué)通論》

母小勇

(蘇州大學(xué) 教育學(xué)院， 江蘇 蘇州 215123)

從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，世界發(fā)達(dá)國(guó)家都致力于科學(xué)教育理論的創(chuàng)新和科學(xué)教育改革。特別是美國(guó)聯(lián)邦教育部和全國(guó)性著名教育科學(xué)組織在美國(guó)大財(cái)團(tuán)的支持下，先后搞了幾套雄心勃勃的面向未來(lái)的教育改革計(jì)劃，其中最著名的是由美國(guó)促進(jìn)科學(xué)協(xié)會(huì)制訂的《美國(guó)2061計(jì)劃》。該“計(jì)劃”的目標(biāo)是用新的教育思想和教育內(nèi)容培養(yǎng)美國(guó)的兒童，使他們適應(yīng)2061年哈雷彗星再次接近地球時(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生活的巨大變化。但是，1991年美國(guó)公眾的科學(xué)知識(shí)水平的調(diào)查顯示：接受調(diào)查的一半成年人不知道地球繞太陽(yáng)一周要花一年時(shí)間，不到7%的美國(guó)成年人可以按照最一般的定義被稱作有科學(xué)知識(shí)的，只有13%的成年人有理解科學(xué)過(guò)程的最低水平，甚至有40%的人不同意“占星術(shù)終究不是科學(xué)”這種說(shuō)法[1]。我國(guó)前些年也出現(xiàn)過(guò)令人瞠目的現(xiàn)象：那么多高學(xué)術(shù)水準(zhǔn)的、接受過(guò)高等教育的學(xué)者、教授和知識(shí)分子卷入迷信活動(dòng)，而且其中也不乏理工科的。嚴(yán)格地說(shuō)，這些人并不真正懂得科學(xué)。因此，我國(guó)公眾的科學(xué)認(rèn)識(shí)水平之低也是可想而知的，我國(guó)的科學(xué)教育與科學(xué)課程值得反思。

在眾多的科學(xué)教育研究中，袁維新教授的研究是系統(tǒng)的、深入的和創(chuàng)新的。他先后主持了“基于建構(gòu)主義的科學(xué)教學(xué)改革研究”、“科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的理論與實(shí)踐研究”、“科學(xué)概念發(fā)展的學(xué)習(xí)與教學(xué)模式與策略研究”、“科學(xué)史與科學(xué)教學(xué)結(jié)合的理論與實(shí)踐研究”等課題的研究，并在此基礎(chǔ)上完成了《科學(xué)教學(xué)通論》(人民出版社，2013年)這部專著。

通觀這部專著，讓人耳目一新。本書成功地嘗試從歷史到現(xiàn)實(shí)、從理論到實(shí)踐、從宏觀到微觀對(duì)科學(xué)教學(xué)中的重大問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的理論探討，在科學(xué)教學(xué)的理論基礎(chǔ)、科學(xué)教學(xué)的教育價(jià)值、科學(xué)教學(xué)的范式轉(zhuǎn)型、科學(xué)探究教學(xué)、科學(xué)概念教學(xué)、科學(xué)本質(zhì)教學(xué)、科學(xué)史教學(xué)和科學(xué)問(wèn)題解決教學(xué)等方面，進(jìn)行了卓有成效的研究，提出了許多獨(dú)到的見(jiàn)解。

本書豐富了我國(guó)科學(xué)教育教學(xué)理論，拓展了科學(xué)教學(xué)研究的深度。本書作者對(duì)國(guó)內(nèi)外各種關(guān)于科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)教育價(jià)值、科學(xué)教育范式、科學(xué)探究、科學(xué)概念教學(xué)、模型建構(gòu)教學(xué)、科學(xué)本質(zhì)教學(xué)、科學(xué)史教學(xué)、科學(xué)創(chuàng)造力教學(xué)和科學(xué)問(wèn)題解決教學(xué)的觀點(diǎn)與策略進(jìn)行了客觀的分析；依據(jù)科學(xué)哲學(xué)闡述了科學(xué)的本質(zhì)，探討了科學(xué)觀轉(zhuǎn)變與科學(xué)教學(xué)范式重建的問(wèn)題；以科學(xué)的社會(huì)(工具)價(jià)值與科學(xué)的人文價(jià)值為線索，對(duì)科學(xué)的價(jià)值與科學(xué)教育價(jià)值進(jìn)行了多元分析；運(yùn)用學(xué)習(xí)心理學(xué)理論，論述了科學(xué)教學(xué)范式如何從科學(xué)文化與科學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)出發(fā)，擺脫過(guò)分強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)接受、忽視科學(xué)活動(dòng)體驗(yàn)的傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)從授受向建構(gòu)、從探究向理解的轉(zhuǎn)變；基于概念重建教學(xué)模式和建構(gòu)性教學(xué)模式，提出了“學(xué)科學(xué)”、“做科學(xué)”和“理解科學(xué)”的三層面科學(xué)教學(xué)新范式。作者認(rèn)為，科學(xué)教育目標(biāo)應(yīng)該定位于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)該將科學(xué)教育內(nèi)容從科學(xué)知識(shí)擴(kuò)大到科學(xué)文化，應(yīng)該將科學(xué)教育方式由授受轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)探究。英國(guó)科學(xué)家貝爾納(J.D.Bernal)早就指出：“科學(xué)是一種研究描述的過(guò)程，是一種人類活動(dòng)，這一活動(dòng)又和人類其他的種種活動(dòng)相聯(lián)系，并且不斷和它們相互作用?！盵2]一位美國(guó)學(xué)者認(rèn)為：“人們通常都把科學(xué)定義為組織化的知識(shí)體系。但是，科學(xué)除了事實(shí)、原理、定律、理論和假說(shuō)等內(nèi)容之外，還包括了觀察、實(shí)驗(yàn)、沉思、想象、預(yù)言，以及獲得知識(shí)的其他手段等活動(dòng)過(guò)程。甚至還涉及好奇、客觀、誠(chéng)實(shí)和驚異等特殊的態(tài)度和感覺(jué)?！盵3]這表明，科學(xué)作為一種文化或人類活動(dòng)，是以科學(xué)的語(yǔ)言、符號(hào)所記錄和表達(dá)的科學(xué)理論體系及其形成過(guò)程，是以物質(zhì)形態(tài)存在的生產(chǎn)和生活工具，是以觀念形態(tài)存在的科學(xué)品質(zhì)。

本書倡導(dǎo)凸顯科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)教育教學(xué)。作者認(rèn)為，科學(xué)的本質(zhì)包含三個(gè)方面的內(nèi)容：作為科學(xué)探究的科學(xué)、作為科學(xué)態(tài)度與精神的科學(xué)和作為科學(xué)知識(shí)的科學(xué)。查爾默斯曾經(jīng)深刻地指出：“理論被解釋為人類智力試圖解決以前的理論遇到的問(wèn)題，并且對(duì)世界或宇宙某些方面的行為作出適當(dāng)?shù)慕忉尪杂蓜?chuàng)造的、思辨的、嘗試性的推測(cè)或猜測(cè)。思辨的理論一旦被提出，就要受到觀察和實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格的、無(wú)情的檢驗(yàn)。經(jīng)不起觀察和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的理論必須淘汰，為進(jìn)一步的思辨的推測(cè)所取代。”[4]但科學(xué)認(rèn)識(shí)也并非完全由主觀約定，而是主觀與客觀的統(tǒng)一；可是，夸大科學(xué)的絕對(duì)真理性，將科學(xué)外推至任何事物(特別是社會(huì)生活事物和關(guān)于人本身的事物)并企圖控制這些事物則也是相當(dāng)有害的。庫(kù)恩的范式理論在客觀上起到了消解關(guān)于科學(xué)絕對(duì)真理觀的作用。科學(xué)追求真，但科學(xué)的“真”并不是無(wú)條件的，我們承認(rèn)科學(xué)的“真”是在一定的語(yǔ)境下、一定的事物中、一定的程度上的，因?yàn)槿魏慰茖W(xué)理論和原理都有其適用條件。因此，科學(xué)的本質(zhì)主要反映在其發(fā)展過(guò)程中的四個(gè)矛盾或矛盾兩極的張力之中，那就是“靜”與“動(dòng)”、“證實(shí)”與“證偽”、“真理”與“約定”、“實(shí)用”與“實(shí)在”之間的矛盾或張力。作者認(rèn)為，教學(xué)中凸顯科學(xué)本質(zhì)，就可以防止傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)對(duì)人的異化，就可以闡釋與守護(hù)科學(xué)的本來(lái)意義，就可以塑造一種人文化的獨(dú)特的人格氣質(zhì)。凸顯科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)，有利于學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)觀，有利于學(xué)生理解科學(xué)的方法與過(guò)程，有利于學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)本質(zhì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自由探索精神，有利于學(xué)生形成科學(xué)道德?？梢?jiàn)，本書提出的觀點(diǎn)與策略與科學(xué)本身具備的“靜”與“動(dòng)”、“證實(shí)”與“證偽”、“真理”與“約定”、“實(shí)用”與“實(shí)在”等本質(zhì)特征是完全一致的。

本書注重對(duì)當(dāng)前科學(xué)教學(xué)改革和發(fā)展問(wèn)題的探討，實(shí)現(xiàn)了教育理論與教學(xué)實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一。作者除了對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)理論進(jìn)行深入的探索，還特別強(qiáng)調(diào)對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)中的實(shí)踐問(wèn)題及其解決對(duì)策的分析。作者對(duì)科學(xué)探究學(xué)習(xí)與教學(xué)、科學(xué)概念學(xué)習(xí)與教學(xué)、科學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)、科學(xué)本質(zhì)教學(xué)、科學(xué)創(chuàng)造力教學(xué)、問(wèn)題解決學(xué)習(xí)與教學(xué)等科學(xué)教學(xué)關(guān)注的實(shí)踐問(wèn)題，提出了具體的、可操作的建議和教學(xué)要點(diǎn)，并有大量教學(xué)案例支持，能有效地指導(dǎo)科學(xué)教師的課堂教學(xué)實(shí)踐。在提出概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略時(shí)，作者認(rèn)為，揭示學(xué)生的前科學(xué)概念的策略，是實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的前提；引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突的策略，是實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的契機(jī)和動(dòng)力；解決學(xué)生的認(rèn)知沖突的策略，是實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。對(duì)于培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)造力，作者提出了培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生的好奇心；鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑問(wèn)難；培養(yǎng)學(xué)生的批判精神；培養(yǎng)學(xué)生的哲學(xué)思維；加強(qiáng)思維訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維；鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生大膽想象，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造想象等教學(xué)策略。

我認(rèn)為，袁維新教授的這本新作是在他深入思考、不斷實(shí)踐的過(guò)程中“干”和“做”出來(lái)的。在理論上，本書努力突破了傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)的客觀主義認(rèn)識(shí)論，確立了建構(gòu)主義認(rèn)識(shí)論，并以此為基礎(chǔ)重建科學(xué)教學(xué)本質(zhì)觀、科學(xué)教學(xué)內(nèi)容觀和科學(xué)教學(xué)過(guò)程觀。在實(shí)踐上，本書提出了多樣的科學(xué)教學(xué)模式與策略，能有效地指導(dǎo)科學(xué)教師的課堂教學(xué)實(shí)踐?？傊?，本書是一本理論與實(shí)踐結(jié)合、歷史與現(xiàn)實(shí)貫通、繼承與創(chuàng)新同在的力作。

[1] [美]杰拉耳德·霍耳頓.科學(xué)與反科學(xué)[M].范岱年，陳養(yǎng)惠，譯.南昌：江西教育出版社，1999：186.

[2] [英]貝爾納.歷史上的科學(xué)[M].伍況甫，等，譯.北京：科學(xué)出版社，1983：684.

[3] V.Schmidt，V.Rochcastle:Teaching science with Everyday Things[M].McGrawhill Book company，1982.

[4] [英]A.F.查爾默斯.科學(xué)究竟是什么[M].查汝強(qiáng)，譯.北京：商務(wù)印書館，1982：47.