小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀現(xiàn)狀及思考

黃思源

摘 要：小學(xué)生要形成科學(xué)素養(yǎng)就需要理解科學(xué)的真實內(nèi)涵、邊界和獨特性。只有還原出科學(xué)最為本源的面貌，學(xué)生才會去關(guān)注真理的自主自足和內(nèi)在推演。文章以北京市朝陽區(qū)11個學(xué)區(qū)共21所小學(xué)學(xué)生的調(diào)查問卷為基礎(chǔ)，分析小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀在不同維度上的認識，從而思考當(dāng)前科學(xué)教育的不足并提出應(yīng)對策略。

關(guān)鍵詞：小學(xué)生；科學(xué)本質(zhì)；調(diào)研；思考

小學(xué)生心目中的“科學(xué)家形象”是科學(xué)本質(zhì)的重要體現(xiàn)。本文以小學(xué)生心目中的“科學(xué)家形象”為切入點，通過小學(xué)生對“科學(xué)家”的外在表現(xiàn)和反映，揭示小學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，從而探明其科學(xué)教育所存在的問題，希冀為北京市朝陽區(qū)科學(xué)教育提供參考。

一、科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵

深入思考科學(xué)的本質(zhì)，會使我們的科學(xué)教育不違背其內(nèi)在邏輯規(guī)律，不人為地偏離教育的目的。

1.透過科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)看科學(xué)本質(zhì)

在教育學(xué)中，素質(zhì)是指人在先天的生理基礎(chǔ)上，通過后天的環(huán)境的影響和教育訓(xùn)練所獲得的、內(nèi)在的、相對穩(wěn)定的、長期發(fā)揮作用的身心特征及其基本品質(zhì)結(jié)構(gòu)[1]。這是著眼發(fā)展中的素質(zhì)而言的。在這點上，素質(zhì)與素養(yǎng)的含義非常接近?！度窨茖W(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2006—2010—2020 年）》提到，“科學(xué)素質(zhì)一般特指公民應(yīng)具備的科學(xué)素質(zhì)，主要包括了解必要的科技知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想、崇尚科學(xué)精神，并具有一定應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。”我國在新頒布的《全日制義務(wù)教育科學(xué)（3～6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到：“科學(xué)素養(yǎng)是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識及其對社會與個人的影響，知道基本的科學(xué)方法，認識科學(xué)本質(zhì)，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具備一定的運用它們處理實際問題，參與公共事務(wù)的能力?！睆囊陨蟽蓚€文件中可以見出，科學(xué)教育一方面要融入日常生活經(jīng)驗、社會文化；另一方面要追究事物的“自己”。即Lederman所提出的科學(xué)本質(zhì)：①科學(xué)知識受社會和文化的影響；②科學(xué)知識沒有絕對性；③科學(xué)知識來源于經(jīng)驗；④科學(xué)知識受先前知識經(jīng)驗的影響；⑤科學(xué)知識涉及觀察和推理[2]。

2.透過科學(xué)形象、科學(xué)家形象看科學(xué)本質(zhì)

受文化傳統(tǒng)的影響，中國教育注重分數(shù)教育、技能型教育，這種教育的一個消極后果是樹立了許多不正確的科學(xué)形象。首先是將科學(xué)理論固定化、僵化，使學(xué)生以為科學(xué)理論是亙古不變的永恒真理；其次是將科學(xué)理論神圣化、教條化，以為科學(xué)的東西是毋庸置疑的、神圣不可侵犯的；最后是將科學(xué)技術(shù)化、實用化、工具化，忽視了科學(xué)的文化功能和精神價值。久而久之，學(xué)生在新知識面前，逐漸形成了這樣的觀念：這就是真理，學(xué)習(xí)它、記住它，而不知道這個理論源于哪些問題，有多少解決問題的方案，也不知道這種理論是否錯誤，最終不自覺地剝奪了學(xué)生的懷疑和批評精神。再談科學(xué)家形象，科學(xué)家可分為從事自然科學(xué)相關(guān)研究的專家學(xué)者，或從事社會科學(xué)相關(guān)研究的專家學(xué)者。在諸多科學(xué)神話中，科學(xué)家被廣泛地看作曠世奇才或是離奇的低能人。比如，牛頓煮雞蛋結(jié)果把手表煮進去的“有趣”故事，不僅僅是歪曲了科學(xué)家的形象，也對培養(yǎng)科學(xué)人才帶來了很多不利的因素。尤其是小學(xué)階段的科學(xué)教育，學(xué)生正處于起步階段，他們往往會按照公認的科學(xué)家形象規(guī)范自己。而實際上，真正的科學(xué)家不僅增長人類的自然知識，而且傳播一種在思想上獨立思考、有條理的懷疑的科學(xué)精神，傳播一種在人類生活中相當(dāng)寶貴的協(xié)作、友愛和寬容精神，是最富有人性的。

黑格爾曾說：“‘熟知往往并非‘真知?！睋Q言之，一切理所當(dāng)然的東西都逃避了理性的反思，反而成為一種盲目的東西。在基礎(chǔ)教育中，我們對科學(xué)的本質(zhì)還缺乏認識。一方面，從人文意義上來說，科學(xué)不只是一些方法的、技巧性的東西，它是一種文化，它面對自然，以理性的態(tài)度看待自然，它深入人性，在科學(xué)活動中弘揚誠意、合作，具有為真理而不屈不撓的獻身精神；另一方面，從科學(xué)的社會角色上來說，不可以將科學(xué)視作一種手段，一種為達到他種目的而采取的手段，比如發(fā)展經(jīng)濟、擴展領(lǐng)土、掠奪資源、侵略戰(zhàn)爭，等等。相反，科學(xué)本身就可以作為目的，即“為科學(xué)而科學(xué)”。這兩個方面對中國人而言都是比較缺乏的認識，即“科學(xué)本質(zhì)”。

二、調(diào)研內(nèi)容與特點

調(diào)研以科學(xué)家形象測試（Draw A Scientist Test，DAST）為理論基礎(chǔ)，通過問卷調(diào)研的方式，對北京市朝陽區(qū)小學(xué)學(xué)生進行信息收集。問卷內(nèi)容包括小學(xué)生對科學(xué)家性別、年齡、工作的認識，以及了解科學(xué)家的主要途徑和成為科學(xué)家的意愿等問題。調(diào)研共回收問卷1522份，有效問卷1513份，有效率99.4%。參調(diào)學(xué)生男女比例大致相當(dāng)，男生767人，女生746人，以四年級學(xué)生為主。

1.性別意識：相對理性且男性居多

北京 朝陽區(qū)小學(xué)生對科學(xué)家性別的認知較為理性，在1513名小學(xué)生中，認為科學(xué)家男女都一樣的有979名，超過一半（64.71%），但依然有460（30.40%）名學(xué)生認為科學(xué)家主要為男性，只有74名學(xué)生認為科學(xué)家是女性，占比較小（4.89%）。從學(xué)生性別上看，男生對科學(xué)家性別的選擇偏向于男性，女生則偏向于女性，整體上看認為科學(xué)家男女都一樣的占絕大多數(shù)（見表1）。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，各類學(xué)校的學(xué)生對科學(xué)家性別的認識與整體情況相當(dāng)，持有理性想法的學(xué)生都超過半數(shù)，其中，區(qū)科技教育示范校理性選擇占比最高。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，各學(xué)區(qū)學(xué)生對科學(xué)家的性別的理性認識以勁松學(xué)區(qū)占比最高（見表2）。

2.年齡范圍：寬泛且以中年為主

本問卷調(diào)研中，將20～60歲以上的年齡劃分了五個年齡區(qū)間，采用多項選擇的方式讓小學(xué)生選擇其中一項或多項年齡區(qū)間說明其認為科學(xué)家應(yīng)當(dāng)所處的年齡段。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，朝陽區(qū)小學(xué)生對科學(xué)家年齡的認知相對寬泛，在20歲至60歲以上均有一定比例的分布。其中，以40～49歲年齡段的最多，其次是30～39歲年齡段。從學(xué)生性別上看，學(xué)生對科學(xué)家年齡的認識與整體分布趨同，在各年齡段均有分布，且40～49歲年齡段最多（見表3）。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，各類學(xué)校的學(xué)生對科學(xué)家年齡的認識大體相似，其中，區(qū)科技教育示范校的學(xué)生選擇30～39歲年齡段的最多。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，各學(xué)區(qū)學(xué)生對科學(xué)家年齡的認識大體相似，其中，幸福村、酒仙橋?qū)W區(qū)的學(xué)生選擇30～39歲年齡段的最多（見表4）。endprint

3.從事活動：認知抽象并缺乏認識

在選擇科學(xué)家從事活動時，小學(xué)生大多選擇了“做實驗”“搞發(fā)明創(chuàng)造”“細心觀察”等選項，也有一些學(xué)生選擇了更為具體的“討論研討會”“野外冒險”等。從學(xué)生性別上看，男、女生對科學(xué)家活動的認識大體相當(dāng)，且與整體認識趨同。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，各類學(xué)校的學(xué)生對科學(xué)家活動的認識大體相似，其中，獲金鵬團與科技教育起步學(xué)校的學(xué)生對科學(xué)家活動的認識首選“搞發(fā)明創(chuàng)造”，科技教育起步學(xué)校的學(xué)生選擇“討論研討會”及“野外冒險”的占比更大一些（見表5）。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，各學(xué)區(qū)的學(xué)生對科學(xué)家活動的認識大體相似，其中，望京與安貞學(xué)區(qū)的學(xué)生選擇“討論研討會”與“野外冒險”的占比更多一些（見表6）。

調(diào)查反映的情況是小學(xué)生對科學(xué)家的活動理解基本上是基于直覺的認識，由于缺乏科學(xué)教育的影響，他們對于科學(xué)家所從事活動的本質(zhì)特征尚沒有充分理解。小學(xué)生傾向于認為科學(xué)家的活動主要體現(xiàn)為“做實驗”“搞發(fā)明創(chuàng)造”和“細心觀察”，小部分學(xué)生認識到科學(xué)家活動中有“討論研討會”和“野外冒險”，說明他們還沒有注意從科學(xué)家探究解決問題的角度表達對其工作的認知。

4.媒介傳播：電影與電視媒體為主

小學(xué)生了解科學(xué)家的途徑最多的是“電影或電視”，其余依次是“學(xué)校教育”“新媒體”“印刷媒體”“父母親友影響”及“其他”，其他途徑主要體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)及課外書籍。從學(xué)生性別上看，男、女生了解科學(xué)家的途徑相似。其中，男生了解科學(xué)家的途徑更集中一些，而女生則更寬泛一些。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，各類學(xué)校的學(xué)生對了解科學(xué)家的途徑與整體情況大體相似，其中，獲金鵬團的學(xué)校學(xué)生了解科學(xué)家的首要途徑是“學(xué)校教育”（見表7）。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，各學(xué)區(qū)學(xué)校的學(xué)生對了解科學(xué)家的途徑與整體情況大體相似，其中，八里莊、幸福村與和平街學(xué)區(qū)的學(xué)生了解科學(xué)家的首要途徑是“學(xué)校教育”（見表8）。

5.職業(yè)選擇：普遍愿意成為科學(xué)家

科學(xué)家形象對學(xué)生是否選擇從事與科學(xué)相關(guān)職業(yè)有著重要影響，本次調(diào)研中，表示“非常想”“想”成為科學(xué)家的共計1191人（78.72%），表達“不想”“非常不想”成為科學(xué)家的共計140人（9.25%），表示“不知道”的共計182人（12.03%）。從學(xué)生性別上看，男生在成為科學(xué)家的意愿上比女生更強烈，其中，83%的男生有成為科學(xué)家的意愿，74.26%的女生有成為科學(xué)家的意愿。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，區(qū)科技教育示范校的學(xué)生對成為科學(xué)家的意愿最高（82.67%），其余依次是獲金鵬團學(xué)校（77.58%）、市科技教育示范校（73.68%）、起步學(xué)校（69.23%）（見表9）。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，十八里店學(xué)區(qū)的學(xué)生成為科學(xué)家的意愿最高，達到95.89%，酒仙橋、八里莊、幸福村、呼家樓、勁松、望京、和平街等學(xué)區(qū)其次，占80%左右，東壩學(xué)區(qū)最低，只有58.33%（見表10）。

6.文化心理：空泛理想回歸人心本位

關(guān)于成為科學(xué)家的原因，學(xué)生們普遍認為科學(xué)家能夠為社會做貢獻，此外，認為科學(xué)家還能夠為國家發(fā)展服務(wù)、有興趣愛好、能夠改變生活等，整體呈現(xiàn)由大到小、由外到內(nèi)的趨勢。從學(xué)生性別上看，男、女生成為科學(xué)家的原因相似，都是以“為社會做貢獻”和“為國家發(fā)展服務(wù)”等宏觀原因為主。從不同榮譽類別的學(xué)校上看，除宏觀原因外，市科技教育示范校和科技教育起步學(xué)校在“有興趣愛好”的個人原因方面占比較高（見表11）。從不同學(xué)區(qū)的學(xué)校上看，除宏觀原因外，垂楊柳學(xué)區(qū)和東壩學(xué)區(qū)的學(xué)生以“有興趣愛好”及“改變生活”等個人原因為主（見表12）。

三、基于北京市朝陽區(qū)小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀調(diào)研的思考

科學(xué)本質(zhì)的問題在今天顯得格外重要，小學(xué)生只有正確領(lǐng)會科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法，樹立恰如其分的科學(xué)本質(zhì)觀，才能在這個科學(xué)時代理智地對待科學(xué)、對待社會、對待生活。小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀調(diào)研所反映的基本特征，值得我們對科學(xué)教育的深層次問題展開思考。

1.重視科學(xué)家形象的認識

通過“性別認識”“年齡范圍”“從事活動”來看，被調(diào)研學(xué)生大多基于個人的直觀理解，缺乏對科學(xué)家工作的“科學(xué)性”特征的認識，對科學(xué)研究工作的動態(tài)性與復(fù)雜性認識不足，從而出現(xiàn)了籠統(tǒng)性、片面性和不完整性的認識現(xiàn)象。為此，我們首先要對科學(xué)教育進行反思：①改變科學(xué)教育邊緣化的地位；②提升科學(xué)教師的專業(yè)化素養(yǎng)；③教學(xué)中應(yīng)該創(chuàng)設(shè)認識科學(xué)家及其從事范圍的教學(xué)情境；④學(xué)校不應(yīng)以傳遞經(jīng)驗知識為目的，要盡可能展現(xiàn)科學(xué)家所具備的科學(xué)態(tài)度；⑤家庭教育中要以積極主動的態(tài)度調(diào)整書本中科學(xué)家專業(yè)特征的描述，如科學(xué)家在教科書中普遍以男性形象出現(xiàn)的現(xiàn)象等；⑥社會輿論需積極引導(dǎo)，仁和禮構(gòu)成的中國傳統(tǒng)人文結(jié)構(gòu)需要將“自由、科學(xué)”融入其中。

2.技術(shù)助力科學(xué)本質(zhì)認識

本次調(diào)研中，電影、電視和學(xué)校教育是學(xué)生了解科學(xué)家的主要途徑，從側(cè)面也反映了小學(xué)生認識科學(xué)本質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)知識的主要途徑。而傳統(tǒng)的電影、電視等媒介偏向一種唯物主義媒介，仍然是書本上靜態(tài)知識的儲存器，容易將人的主體興趣引向記憶機器。而今互聯(lián)網(wǎng)教育媒介已經(jīng)構(gòu)成了一種無限性教育集合，因此，科學(xué)教育可以借技術(shù)助力小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)認識。以教育技術(shù)引發(fā)學(xué)生的已有知識經(jīng)驗，激發(fā)起學(xué)生的想象力，將教材的意指功能以及它們的物質(zhì)性從靜穩(wěn)的結(jié)構(gòu)中分離出來，還原學(xué)習(xí)的生動性，還原科學(xué)的本來面貌，培養(yǎng)學(xué)生的懷疑和批評精神。結(jié)合調(diào)研現(xiàn)狀，我們可以結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)媒介來思考學(xué)?？茖W(xué)教育之科學(xué)本質(zhì)認識：一是讓新技術(shù)與文化心理融合。如在認識科學(xué)方面，過去我們一直認為科學(xué)是“技術(shù)能力”或者是“高智力”，而今認識發(fā)生變化，知識傳播媒介亦發(fā)生變化，我們需借助技術(shù)重構(gòu)書本知識，建立一個技術(shù)、博物學(xué)（自然志）、理性科學(xué)三者構(gòu)成的數(shù)字科學(xué)譜系，從多個角度來呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)要素。二是讓教學(xué)更具牽引力?；趯W(xué)習(xí)者不同認知發(fā)展階段的規(guī)律，通過技術(shù)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，使之超越紙本靜態(tài)文字所達不到的教學(xué)效果。如想要區(qū)別科學(xué)與常識，可以通過錄制微課，強調(diào)科學(xué)的精確性與邏輯連貫性；如想?yún)^(qū)別科學(xué)與宗教，可以通過App資源，強調(diào)科學(xué)的懷疑和批判精神；如果想?yún)^(qū)別科學(xué)與人文科學(xué)，可以用VR技術(shù)，模仿科學(xué)家在該領(lǐng)域的實踐，強調(diào)科學(xué)的數(shù)學(xué)與實驗特征。三是讓學(xué)生學(xué)習(xí)與生活、職業(yè)建立聯(lián)系?？茖W(xué)教育一方面要融入日常生活經(jīng)驗、社會文化，另一方面要培養(yǎng)熱愛科學(xué)事業(yè)的人才。為此，當(dāng)前的教學(xué)方式必須順應(yīng)新技術(shù)對學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變而改變。教育機構(gòu)可以與游戲公司合作，共同開發(fā)“學(xué)習(xí)+游戲”軟件，無形中把自主學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生，把對科學(xué)感興趣的學(xué)生之人生理想引向科學(xué)職業(yè)的選擇。

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（作者單位：北京市朝陽社區(qū)學(xué)院 朝陽區(qū)教育發(fā)展研究中心）endprint