科學本質(zhì)的三維分析框架及其顯性化課程設(shè)計

何善亮

科學本質(zhì)因其巨大的教育價值吸引了國內(nèi)外科學教育研究者、實踐者和政策制定者的廣泛注意?？茖W本質(zhì)教育不僅涉及人們?nèi)绾卫斫饪茖W本質(zhì)的豐富內(nèi)涵，更涉及到科學本質(zhì)教育的課程及教學實現(xiàn)方式。為此，系統(tǒng)研究科學本質(zhì)的豐富內(nèi)涵，明確倡導科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計，對于我國科學類教材的建設(shè)和關(guān)于科學本質(zhì)的教育具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、科學本質(zhì)的三維分析框架

“本質(zhì)”是指事物本身所固有的、決定事物性質(zhì)、面貌和發(fā)展的根本屬性。[1](p63)與此相應，“科學本質(zhì)”是指“科學”本身所固有的、決定科學性質(zhì)、面貌和發(fā)展的根本屬性。從這一層面上說，科學本質(zhì)探討的是科學本體論的問題，它要求人們回答“科學究竟是什么”的問題，以及對這一問題答案的進一步追問，這也是所有科學研究者、科學教育者及科學學習者在接觸科學領(lǐng)域(科學學科)時首先需要面對的問題。正是對“科學究竟是什么”問題及其答案的進一步追問，例如：科學是如何產(chǎn)生與廣泛傳播的？科學家們所從事的具體工作是怎樣的？這一社會群體與其他職業(yè)群體有什么不同？社會發(fā)展如何引導、促進、規(guī)范或限制科學事業(yè)的發(fā)展？科學活動和文學藝術(shù)、宗教等其他人類活動的不同是什么？科學思想和觀念是被發(fā)現(xiàn)的還是被主觀建構(gòu)的？科學共同體對于某一現(xiàn)象和事件是如何形成共識的？科學怎樣發(fā)揮作用？是什么已經(jīng)或正在影響科學？知識產(chǎn)生的問題是什么？科學中的智力過程是什么樣的？等一系列問題，使得科學本質(zhì)成為一個關(guān)于各種科學的社會學研究(如科學史、科學社會學、科學哲學)和來自于認知科學研究的豐富的、整合性的平臺，“科學本質(zhì)”也成為一個更能描述科學事業(yè)本身的更具有包容性的概念。

人們對科學本質(zhì)的認識深受科學哲學觀的影響。科學家、科學哲學家、科學史學家及科學研究機構(gòu)、科學組織團體就“科學究竟是什么”的科學本質(zhì)問題也一直存在著激烈的爭論，對科學的本質(zhì)特征也有著各種不同的觀點、理解和解釋。例如，美國科學教育研究學者李德曼教授，專門對學生和教師的科學本質(zhì)概念的發(fā)展進行研究，提出了包括“科學知識是暫定性的、會改變的”等七個方面的科學本質(zhì)特征[2]；另一些學者如Moss等人，根據(jù)相關(guān)研究文獻、課程標準和文件，并結(jié)合個人經(jīng)歷和中學生的認知水平，從科學事業(yè)與科學知識兩個方面總結(jié)了科學的本質(zhì)特性[3]；美國下一代科學課標(NGSS)的開發(fā)者則將學生對科學本質(zhì)的基本理解分為八個方面。[4](p97)這些研究極大地豐富了人們對于“科學究竟是什么”問題的認識和理解。

從系統(tǒng)論的視角看，科學本質(zhì)究竟包括哪些成分更是一個值得思考的問題，因為它不僅有助于我們加深對“科學究竟是什么”問題的理解，更有助于我們在科學教學實踐中開展科學本質(zhì)教育，豐富學生對于“科學究竟是什么”這個問題的理解，通過對科學本質(zhì)的教育也可提升學生的科學素養(yǎng)。在這個問題上，美國科學促進協(xié)會在《面向全體美國人的科學》一書中，將科學本質(zhì)觀概括為科學世界觀(實質(zhì)是科學知識的本質(zhì))、科學探究觀(實質(zhì)是科學研究的本質(zhì))、科學事業(yè)觀(實質(zhì)是科學的社會建制問題)等三個基本維度[5](p4-11)，與我國學者李醒民老師對“科學的三維世界”理論闡述[6](p30)具有內(nèi)在的一致性?；谏鲜鲅芯考捌渌嚓P(guān)研究成果[7]，筆者就科學本質(zhì)的構(gòu)成要素及其分析總結(jié)如下(見表1)，將不同學者、不同科學研究機構(gòu)就“科學究竟是什么”的回答納入這個框架下來思考，以期對科學本質(zhì)問題形成比較全面的結(jié)構(gòu)化理解。

表1.科學本質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)分析框架

上述關(guān)于科學本質(zhì)豐富內(nèi)涵的揭示及其三維分析框架的建立，為我們深入理解科學本質(zhì)和開展科學本質(zhì)教育提供了重要的理論支撐，同時，也為我們思考和落實科學教材編寫如何來凸顯科學本質(zhì)教育提供了邏輯起點。

二、科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計

科學本質(zhì)說明了科學知識是何以產(chǎn)生、發(fā)展以及何以在新的條件下失去合理性的，闡明了科學不單是靜態(tài)的科學知識體系(科學認識活動的結(jié)果與結(jié)論)，同時也是動態(tài)的、具有自我更新功能的科學認識活動(科學探究活動)?？茖W本質(zhì)不僅關(guān)涉人與自然界的關(guān)系，也涉及人與人之間的社會互動，這就決定了科學本質(zhì)教育對于學生形成科學的自然觀、正確的科學觀、科學的探究觀、科學的發(fā)展觀、科學的價值觀及科學的倫理規(guī)范等都具有重要的意義。正是由于科學本質(zhì)所具有的巨大的教育價值，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計才成為科學教育發(fā)展的一種內(nèi)在要求。

當我們轉(zhuǎn)向科學素養(yǎng)的國際評價改革視閾時不難發(fā)現(xiàn)，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計也是科學教育發(fā)展的一種歷史選擇。由經(jīng)合組織(Organization for Economic Cooperation and Development，OECD)統(tǒng)籌的學生能力國際評估計劃PISA(Program for International Student Assessment，PISA)2015測試框架中,所考查內(nèi)容更重視對科學知識建立過程(即科學本質(zhì))的認識，并將“有關(guān)科學的知識”具體化為“程序性知識”和“認知性知識”，特別強調(diào)科學理論、假設(shè)和觀察等科學方法在知識建構(gòu)過程中的具體作用[8]，這就破除了科學知識生產(chǎn)過程的神秘性。這樣的劃分不僅使得科學素養(yǎng)測試更加具有可操作性，也使科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計成為科學教育的時代命題。

從不同類型知識的具體習得方式來看，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計至關(guān)重要。學生以顯性知識的習得方式學習和理解科學本質(zhì)，其超越了傳統(tǒng)的隱性教學滲透與依賴個人自覺(自悟)的教學方法，這不僅使得科學本質(zhì)的學習過程更為彰顯和更加重視，同時也使得學生對科學本質(zhì)的理解更為深刻和更富成效。畢竟，相對于隱性知識的教與學，顯性知識的教與學更加容易確立學習目標和學習任務，也更容易在師生之間、生生之間進行傳達和交流，有利于對學習效果的檢查與評價。

科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計，并非只是人們思維中的一種想象性存在，恰恰相反，在國際科學教育改革實踐中，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計也得到了充分的檢驗。我們知道，在經(jīng)合組織(OECD)統(tǒng)籌的國際學生評估項目PISA中，新加坡的學生表現(xiàn)十分優(yōu)異，科學素養(yǎng)成績多年(次)位于國際前列，反映了其先進的科學教育水平，這也說明了新加坡科學教科書的編寫具有較高的水平。由名創(chuàng)教育(Marshall Cavendish Education)出版的《科學》(《SCIENCE MATTERS》)教科書，是目前新加坡廣泛使用并適用于初中低年級學生(Lower Secondary)的科學教材，其中“科學研究”(“The Scientific Endeavour”)一章旨在加深學生對“科學是什么”、“科學實踐如何進行”、“科學成果如何應用”等科學本質(zhì)問題的理解與思考，這也凸顯了新加坡以“科學本質(zhì)”為明線的教材設(shè)計特色。特別是教科書在結(jié)合導言的“什么樣的態(tài)度有助于科學家理解北極光現(xiàn)象背后的科學？”及“除了北極光，科學還能解釋哪些現(xiàn)象？”等具體問題之后，提出問題讓學生思考：“科學是什么？我們?nèi)绾螐闹車澜绔@取科學知識？科學如何影響我們的生活？科學知識的應用總是給我們帶來益處嗎？”[9](p3)

為了克服部分學生認為只有在實驗室才能做科學研究(做觀察)的前概念，新加坡教科書《科學》第1節(jié)(“科學究竟是什么？”)設(shè)計了一個學生采訪海洋生物學家的活動，旨在讓學生逐漸形成如下基本認識：世界是可以被人們認識的，科學是人們對客觀世界的解釋；科學探究是以觀察為基礎(chǔ)的；科學探究要有實證性，猜想正確與否需要實驗和觀察的檢驗。

接著，教科書從科學態(tài)度的視角論述了“科學知識是如何獲取的？”的問題(第2節(jié))。教材先設(shè)計了兩位同學對鴨嘴獸是不是哺乳動物的探究，隨后安排了姆潘巴效應(Mpemba effect，又名姆潘巴現(xiàn)象)，生動形象地展現(xiàn)了姆潘巴在科學探究過程中所表現(xiàn)出的科學態(tài)度： “對科學的客觀態(tài)度；對未知事物的好奇；堅持及堅韌的態(tài)度；包容、開放可接受新鮮事物；誠信求實的態(tài)度；科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。”[9](p7)由于發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象時姆潘巴的年齡與孩子相近，其所研究的內(nèi)容又是孩子喜歡的冰激凌制作問題，因而會讓學習者產(chǎn)生很強的代入感。此外教科書還設(shè)計了科學家是如何做科學的問題，目的是能夠讓學習者更加理解和認同科學態(tài)度在科學知識發(fā)現(xiàn)中的重要作用。

科學態(tài)度在科學知識獲取中固然發(fā)揮重大的作用，但僅此顯然又是不夠的，還需要有一定的科學方法和思維模式的指引。為此，教科書先從生活中“怎樣快速有效地將桌面上的水擦干凈”的實例出發(fā)，向人們介紹科學探究的一般步驟與方法(第3節(jié))：“發(fā)現(xiàn)和提出問題、做出假設(shè)或猜想、證明假設(shè)真與偽(設(shè)計實驗、搜集數(shù)據(jù))、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論(包括用數(shù)學表達結(jié)論)?！盵9](p8-9)而有了這種科學方法的支撐，我們的科學探究活動就可以井然有序地進行。

在科技化、數(shù)字化迅猛發(fā)展的今天，每個人的生活都深受科學技術(shù)的影響，那么，科技對于我們的影響是“利大于弊”還是“弊大于利”呢？在這一部分課程中(第4節(jié))，教科書先介紹了包括“超級胡蘿卜”和潛水艇的科技成果和日常新聞，然后列舉了一些科技利與弊的例子：“抗生素的使用可以幫助治愈疾病，但也增加了耐藥性超級細菌產(chǎn)生的風險；汽車的使用給人帶來了很大的方便，但汽車尾氣的排放也會造成環(huán)境污染；科技的使用使得糧食作物抗蟲抗疾病，但在繁殖過程中這些抗蟲抗病的基因會轉(zhuǎn)移到其他野生植物身上去，這樣野生植物就會與農(nóng)作物去爭奪光和空間從而破壞生態(tài)平衡?！盵9](p14-15)這些源自我們生活中的鮮活生動的例子更容易引起學生的共鳴，并能讓學生切實體會到科技的利與弊。

縱觀新加坡《科學》教科書關(guān)于“科學研究”的整章設(shè)計，我們可以發(fā)現(xiàn)，教科書是圍繞科學知識的本質(zhì)(世界是可認識的；科學知識是相對的不斷發(fā)展著的)、科學研究(探究)的本質(zhì)(研究過程需要科學方法做指導；科學態(tài)度也是十分重要的，它不僅是研究的動力源泉，也是研究堅持下去的力量；科學部分來源于系統(tǒng)的觀察、實驗和分析，部分來源于人類的想象和創(chuàng)造等)、科學事業(yè)的本質(zhì)(認識到科學、技術(shù)與社會的關(guān)系；明白科學的利與弊等)這三個維度來進行編排的。這與前文對于科學本質(zhì)的三維分析框架是完全一致的。

三、科學本質(zhì)顯性化課程設(shè)計的實現(xiàn)途徑

在明確了科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計的基本路向之后，人們不得不思考的問題是，在教科書編寫過程中，我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計？這不僅涉及到有關(guān)科學本質(zhì)的理論研究成果，也關(guān)涉科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計的具體內(nèi)容和話語方式，以及對學生科學本質(zhì)學習進階過程的分析(不同年齡學生的身心發(fā)展水平)。

(一)要以科學本質(zhì)的相關(guān)研究成果為指導

如果說科學教育發(fā)展使科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計成為一種歷史必然和時代選擇的話，那么，科學本質(zhì)的研究成果則為科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計提供了現(xiàn)實的可能性。事實上，前文中闡述的科學本質(zhì)的三維分析框架，對于我們開展科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計具有重要的指導作用。

從科學知識的本質(zhì)維度來看，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計必須堅持科學是一種假說的科學觀。因為從歷史的眼光看，無論是邏輯實證主義者還是否證主義者、歷史主義者抑或科學知識社會學派；也不管他們強調(diào)的是通過歸納累積形成可證實真理的科學發(fā)展方式，還是認為科學是在不斷修正過程中才能逐步得到完善，或者是形而上學的共同約定，或者是表現(xiàn)出一定偶然性、非正式性和情景性的社會建構(gòu)，但科學知識的本質(zhì)依然是一種猜測和假說。因為說到底，科學世界絕非自然界本身，它們是人類主觀構(gòu)建和社會建構(gòu)的結(jié)果，而這種個體建構(gòu)以及共同構(gòu)建的結(jié)果自然只能是假說、共識或約定，而非真理本身。因此，我們應堅持從傳統(tǒng)的、樸素的、真理的科學觀走向假說的科學觀，強調(diào)科學的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性。

從科學研究的本質(zhì)維度來看，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計首先需要強調(diào)科學知識發(fā)展的三項必要條件：客觀證據(jù)與理性思維基礎(chǔ)；主觀建構(gòu)與個人創(chuàng)造色彩；社會交流與公開評判機制。正是基于這三項必要條件，才使得科學知識本身更加可信和可靠，也使得科學研究能夠煥發(fā)出無限的活力，同時還使科學發(fā)展具有自我糾正、更新和自我完善的機制。其次，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計更需要強調(diào)基于證據(jù)的科學推理及其在科學理論建構(gòu)中的關(guān)鍵作用。這一科學推理過程也許并不存在什么邏輯的道路，或者只能通過構(gòu)造性的嘗試去摸索，這也恰恰說明了科學發(fā)展更需要人的創(chuàng)造性貢獻。

從科學事業(yè)的本質(zhì)維度來看，科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計需要從科學、技術(shù)、工程、環(huán)境、社會等要素之間相互關(guān)系的角度來進行思考，凸顯科學的社會性維度、科學研究合作及研究共同體、科學家的特殊身份與社會職責、科學的利與弊、科學與道德、科學前沿與人類生活等科學事業(yè)主題，讓學生逐漸體會到當代科學技術(shù)發(fā)展與社會發(fā)展和個人生活的緊密聯(lián)系。

(二)要以科學探究和科學史為重點關(guān)注內(nèi)容

科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計不能在科學教科書中簡單地呈現(xiàn)科學本質(zhì)的教條與要義，它必須要與具體的科學性知識有機結(jié)合起來，方能使科學本質(zhì)教育更富有生命力。這里的有機結(jié)合，既可以是以“科學本質(zhì)”為“明線”去結(jié)合科學“內(nèi)容性知識”(如本文中前述新加坡初中《科學》教科書“科學研究”一章設(shè)計示例)，也可以是(或者說更應該是)以科學“內(nèi)容性知識”為“明線”去結(jié)合“科學本質(zhì)”的相關(guān)知識。但無論是哪種結(jié)合方式，都離不開以下三點：一是基于科學內(nèi)容性知識的學生科學探究學習活動設(shè)計；二是讓學生在特定的歷史背景或框架中學習科學；三是科學教科書的文本話語方式的轉(zhuǎn)換。

相對于傳統(tǒng)的“授受式”的科學教學，科學體驗活動是學生獲得科學本質(zhì)深層次理解的重要通道。因此，以科學內(nèi)容性知識為載體，為學生學習設(shè)計科學探究活動，構(gòu)成了科學本質(zhì)顯性化課程設(shè)計必須遵循的基本原則。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是因特網(wǎng)及虛擬技術(shù)極大地促進了學生對科學的學習，也在某種程度上解決了學生生活經(jīng)驗相對不足、科學新知學習難以找到適宜的生長點和固著點的問題；但是，在微觀事物放大處理、抽象事物具體展示、真實事物虛擬模擬等過程中，使用科學模型的科學教學永遠都不能代替真實的探究體驗，甚至有可能使學生誤解科學現(xiàn)象和事物的本來面目。另外，在豐富學生真實探究體驗的過程中，教科書的科學探究學習活動設(shè)計需要改變機械的、呆板的、線性的程式化的編排方法，以消除學生簡單化理解和處理復雜探究活動的弊端，恢復科學探究過程內(nèi)在擁有的問題性、計劃性、靈活性、創(chuàng)造性與反思性等特征及批判性思維能力要求。為此，教科書在設(shè)計科學探究活動時不僅要有穩(wěn)態(tài)的探究( stable inquiry )設(shè)計(亦即在一定的科學原理指導下，利用某種常規(guī)研究方法分析和研究某個科學問題或科學現(xiàn)象)，而且要有更具開放性和創(chuàng)新性的動態(tài)的探究( fluid inquiry) 活動[10]，從而更好地體現(xiàn)科學的本質(zhì)。

與科學性知識的探究學習不同，要重視科學史內(nèi)容的選擇與合理編排，讓學生在特定科學內(nèi)容性知識的歷史背景或框架中學習科學，這是構(gòu)成科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計必須遵循的又一個原則?？茖W本質(zhì)貫穿在科學發(fā)展的歷史進程之中，在科學教科書中融入科學史的相關(guān)內(nèi)容，可以使學生在了解科學事實和科學實驗、理解科學概念、科學規(guī)律(定律、定理、法則、公式等)、科學理論(科學思想、科學觀念)建構(gòu)與演變的基礎(chǔ)上, 以及在對科學方法改進和實驗技術(shù)進展把握的基礎(chǔ)上，能夠更準確地體悟科學的動態(tài)發(fā)展圖景。然而，在現(xiàn)行使用的科學教科書中，科學史內(nèi)容不僅數(shù)量少，而且大多分布在課程正文的邊角上, 是學生可看可不看的閱讀性材料，既沒有對科學本質(zhì)學習的明確引導，也普遍缺少與科學本質(zhì)相關(guān)的學習任務設(shè)計，因而難以實現(xiàn)科學史的科學本質(zhì)觀教育價值。因此，在科學教材編寫時應該將科學史中較為典型的事件和經(jīng)典的實驗選擇出來并放在正文中，同時還需要有選擇性地采擇歷史上不同科學家的思考、觀點、研究結(jié)果，甚至是科學家所走過的彎路與出現(xiàn)的錯誤，以及科學家之間的相互爭論和彼此質(zhì)疑，生動展現(xiàn)科學發(fā)展過程的真實圖景及其社會影響，以彰顯科學發(fā)展過程中所蘊含的科學本質(zhì)要素。[11]在具體呈現(xiàn)科學史內(nèi)容時，教科書編寫還必須考慮適合的話語敘述方式，并配套設(shè)計相應的學習任務，只有這樣，才能有助于實現(xiàn)科學本質(zhì)、科學內(nèi)容性知識及科學態(tài)度教育共贏的科學素養(yǎng)發(fā)展目標。

(三)要基于學生的身心發(fā)展水平進行科學設(shè)計

科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計必須考慮學生的不同身心發(fā)展水平，循序漸進地開展科學本質(zhì)教育，這是科學本質(zhì)概念自身的兩面性(科學本質(zhì)的社會層面和個人層面)和復雜性(例如科學本質(zhì)的三維分析框架)所決定的。

就科學本質(zhì)的認識而言，社會層面的科學本質(zhì)認識體現(xiàn)了一種辯證發(fā)展的觀點，并且處于不斷的發(fā)展之中。在由科學哲學家、科學歷史學家或科學社會學家等學者所組成的社會群體中，他們對科學本質(zhì)的同一特征往往具有相互矛盾又相互統(tǒng)一的理解，也就是同時存在后現(xiàn)代相對主義傾向和現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向(傳統(tǒng)科學本質(zhì)觀)的兩種觀點，其中有些觀點出現(xiàn)了針鋒相對的情況。例如，科學知識一方面表現(xiàn)出暫定性的特征，另一方面也表現(xiàn)出其穩(wěn)定性的傾向?？茖W發(fā)展的革命性與連續(xù)性特征、科學認識的分歧與一致的統(tǒng)一，也是同樣的道理。這就要求我們在理解科學知識、科學探究和科學事業(yè)等科學本質(zhì)維度及具體內(nèi)容時，需要秉持全面的、辯證的、發(fā)展的、動態(tài)的思維方式，靈活處理科學本質(zhì)的相關(guān)問題，并以此為目標參照，有效落實科學本質(zhì)教育。

與社會層面的科學本質(zhì)認識不同，個人層面的科學本質(zhì)認識與個體年齡及其身心發(fā)展水平緊密相關(guān)。例如，年齡較小的學生僅憑個體生活經(jīng)驗描述自己所觀察到的結(jié)果，而年齡較大的學生則更注重應用假設(shè)和實證思維，強調(diào)通過實驗驗證自己的猜想和假設(shè)，他們更關(guān)注事實及證據(jù)的使用，或者是探索科學理論。因此，從發(fā)展的視角看，科學本質(zhì)教學不應該也不可能一蹴而就，而是需要采用循序漸進的思路進行課程設(shè)計。例如，對于小學生來說不應該講授科學的相對真理性問題，因為兒童很難理解，而對于初中生則可讓其有些初步的了解。[12]隨著學生經(jīng)驗的不斷積累和對科學探究體驗的不斷深入，他們對一些抽象概念、科學方法和科學事業(yè)的理解也會逐漸豐富而具體,并逐步認識到科學發(fā)展的本質(zhì)內(nèi)涵、辯證性、局限性以及與社會發(fā)展的互動關(guān)系等問題。

正是基于上述原因與考慮，美國的《科學素養(yǎng)的基準》、《科學素養(yǎng)的導航圖》、《下一代科學教育標準》(NGSS)，以及反映國際科學教育改革實踐和研究新經(jīng)驗的《以大概念理念進行科學教育》[13](p34-35)等相關(guān)文獻，對學生理解科學本質(zhì)的要求都是采用分層進階的思路。例如，在《下一代科學教育標準》(NGSS)中，對于“科學探究運用多種方法”這個科學認識原則，對在K-2、3-5、初中、高中等不同學段結(jié)束時有著不同的水平要求：2年級結(jié)束時期望學生明確“科學探究從問題開始；科學家使用多種方法認識自然界”；而5年級結(jié)束時則期望學生明確“問題決定研究方法；科學探究使用各種各樣的方法，工具和技術(shù)”等。[4](p98)所有這些都意味著科學本質(zhì)的顯性化課程設(shè)計需要考慮不同學生的身心發(fā)展水平。

需要說明的是，科學本質(zhì)顯性化課程設(shè)計思想依然需要日常的科學教學來貫徹與落實，需要科學本質(zhì)的顯性化教學實踐來實施，因而對科學教師的專業(yè)素養(yǎng)特別是科學教師有關(guān)科學本質(zhì)的系統(tǒng)理解提出了新的挑戰(zhàn)，這就需要他們通過不斷學習來戰(zhàn)勝困難、迎接挑戰(zhàn)。

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