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新世纪初中科学课程的教育哲学研究(1)(2)

2017-08-12 02:28 　　五、课程的科学认识论
　　从认识论的角度看，科学是通过一定的方法进行研究与探索的过程。科学课程应让学生了解科学的过程。
　　（一）科学探索的起点
　　科学探索从观察开始，这是近代时期唯物主义经验论者的一个重要的观点。他们认为，科学认识的基本程序是通过观察、测量和实验，获得经验事实性的知识，然后从经验事实中，通过归纳与假说，上升到定律，再逐渐形成理论。基本认识程序是：事实--定律--理论。这一观点由英国哲学家弗兰西斯。培根首先提出的，它在历史上起过积极的进步作用而且影响深远。迄今为止，我国初中科学课程的科学认识论基本上采用这个观点。
　　20世纪30年代，英籍科学哲学家波普尔提出，不是假说来自观察，而是观察来自假说。如海王星和冥王星的发现，就是根据牛顿万有引力定律进行计算被证实的，这种发现又反过来证实万有引力定律的科学性。波普尔主张科学认识的程序是：问题--试探性假说--批判与检验。那么假说又是从哪里来的呢？波普尔认为，它来自爱因斯坦所说的“自由创造”或“创造的直觉”。但在认识论上唤起人们对科学创造精神的重视。
　　当代许多科学哲学家的观点介科二者之间，如有人主张科学探索程序是从观察中提出问题，为解决问题而提出假说，为检验假说而进行实验，最终形成理论。实际上，科学探索的程序可能是多元而不是单线的。然而，有一点是大家都赞同的，就是科学探索从问题开始。没有问题，就引不出假说，就不知道要观察什么和怎样观察，要收集什么材料和怎样整理这些材料。正是在这个意义上，爱因斯坦指出：“提出一个问题比解决一个问题重要。”我们的科学课程应让学生了解科学探索的起点，学习如何发现问题并提出问题。

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　　（二）科学一般方法教育
　　对学生来说，初中科学课程是他们接受严密的科学教育的开始，在此之前，他们很少有科学知识的积累，在获得这些知识的过程中，他们发展起来的主要是经验方法和猜测性的思辨。经验方法的主要手段是观察和描述事实，以表象为基础进行粗浅的概括。这在某种程度上也能深化对自然的认识，也能深化对自然的认识，但也往往会导致错误的结论，形成所谓“前科学概念”。他们的狂测性思辨是非常随意的，从他们喜爱的童话中可看出其思维的特点。它们往往是夸张的、非逻辑的、无时间序和空间序的。初中科学课程知识体系的学习，要从常识水平进入科学水平，那么在方法上也应该相应地从经验方法上升到科学方法论。实际上哲学方法论不能代替科学一般方法，所以我们应该结合有关内容讲授观察、实验、调查、模拟、比较、分类、归纳、演绎、分析、综合、科学假说等基本科学方法。
　　（三）科学认识模式
　　除了让学生了解科学一般方法外，还应该有选择地向学生介绍一些科学成果的认识模式。例如，牛顿的认识模式是逻辑方法与实验方法的结合。就力学而言，他首先抽象出力的概念，然后用推理（归纳和演绎）的方法构建力学体系，更重要的是引进教学方法，最后用公理化方法构成体系。他同时又十分重视实验的作用，提出“用实验建立法则”，主张对科学真理性的判定来自实验。牛顿的科学认识模式尽管有其不足，但在科学史上有很重大的意义。又如，道尔顿创建原子论和达尔文建立生物进化论的科学认识模式，都是非常具有教育价值的材料。科学认识论的教育可使学生懂得书本上的知识是怎样获得的，要实现知识创新，应该怎样进行工作；同时让学生运用科学认识论去观察周围的世界，提出问题，给出假设，并尝试用实验去证实和解答，这样，就能使学生装的学习超越单纯掌握书本知识的范畴，开始创造性的学习。这对培养学生的探究精神和创造力，具有十分重要的作用。 （科教作文网http://zw.nseAc.com）
　　六、对科学本质的认识
　　笔者认为，对科学本质的认识应该成为课程的重要内容。对初中学生来说，这方面的教育要达到两个目的：一是将科学与非科学或反科学的东西相区别；二是对科学有一个正确的认识，建立正确的科学观。
　　（一）如何区别科学与非科学
　　逻辑经验主义者认为，科学的特点表现为理论体系的逻辑性和经验的可证实性。20世纪80~90年代，我国曾发生过一场涉及面颇广的“水变油“骗局。在总结教训时，人们注意到两点：一是不能用表演代替实验，二是不能以直观（水加入某种物质燃烧后，水没有了，表演者说都烧掉了）替代理性分析。说到底，就是在逻辑经验主义提倡的理论体系的逻辑性和验的可证实性这两个方面犯了错误。
　　（二）什么是科学
　　传统的教科书给予学生的是这样的认识：科学就是真理，科学是已被人类发现的关于自然规律的知识体系，只要学好它，我们就无所不能了。这种观念严重束缚学生的思想，杨振宁教授在对中美学生作比较时，认为中国学生的一大不足是“胆子太小，觉得书上的知识是天经地义的，不能够随随便便地加以怀疑”。[3]事实上，科学或科学活动本身总是存在不足的，今天认为是正确的东西，明天也可能会发现它的错误。所以，我们不能将科学定义为真理性的知识，只能定义为对真理不得性知识追求。波普尔提出：凡是可证伙的理论体系才是科学的。[4]当然，他所指的证伙并不是逻辑上或事实上已被证伙，而是说在逻辑上或经验上有可能被证伙。这种理论强调了科学的批判性，强调一切现行科学理论如同牛顿力学一样都是暂时的。
　　逻辑实证主义和波普尔的理论均有其不足，20世纪50年代以后发展起来的历史学派，认为科学的目的不是去追求永恒的真理，而是解决面临的问题。笔者并不主张要在初中科学课程中讲述逻辑经验主义、证伙主义或历史主义的观点，而是说，我们在向学生介绍科学知识时，应该讲述科学的特点和价值。同时，不应该把一切理论都作为绝对真理呈现，而应注意现代科学哲学思想的渗透，让学生形成科学理念。我们在前面已经讲到，科学理念才是科学素质的核心。
　　七、实现科学课程本土化
　　从科学教育的价值观来看，科学课程除了教给学生科学知识、科学技能和科学方法外，更重要的是要培养他们正确的科学思想。而是说在我国古代的科学思想中，“天人合一”是个极具代表性的命题，其哲学基础是“和合”观念。在长期探讨中，对它形成了不同的解释，其中所表现的科学思想比较复杂，便不乏真知灼见，特别突出的就是人与自然和谐发展的观念。春秋时，思想家范蠡认为，天道就是日月运行和四时代谢所表现的自然规律，认为“夫人事必将与天地相参，然后乃可以成功”。庄子说：“人与天一也”，“有人，天也；有天，亦天也”。他认为天是自然，人是自然的一部分，因而天与人是合一的。唐代刘禹锡进一步提出了“天人交相胜”的观点，认为自然界和人类社会各有自身的规律，它们的作用也不相同，有时人胜天，有时天胜人。正是在这种科学思想指导下，古人很早就重视环境保护，如秦之前，就有“春三月，山林不登斧；夏三月，川泽不入网罟，以成鱼鳖之长”的记载。1975年12月在湖北云梦发掘的秦代古墓中出土了大量竹简，其中记载的“田律”应是世界上第一个环境保护法规，伐林木、渔猎等都作了规定并有处罚措施。此外，许多方的古建筑，包括北京的四合院，都有许多关于人与环境关系的考虑。当然，“天人合一”并非现代的可持续发展战略中人与自然和谐发展的概念。可持续发展是对人与自然关系认识的历史发展结束结果，其中经历了农业文明、工业文明和后工业文明的阶段，而“天人合一”的社会基础是农文明对自然环境的高度依赖。 
　　况且中国传统文化学问中化而为一，导致对科技成果过于人文化的筛选，以及对科技价值观的压抑。然而，从所周知，近代科学的直接渊源在西方，中国古代的四大发明也好，近代科技成就也好，均未能形成系统。19世纪当代科学被相进到我国时，洋务派人士提倡“中学为体，西学为用”，企图把近代科学纳入 中国封建文化体系之内，以至五四运动打起“科学”的旗号，以近代科学理性和实证，批判中国的旧文化。此后，二元对立思维一直主导思想界，以至近代学校的科学课程与中国文化传统相脱节，便成为一个无法改变的事实。我国中学科学教育已近百年，而未能做到本土化。建国以来，中学科学教学一直强调爱国主义教育，但收效不大，根源可能就在此。毛泽东同志在《新民主主义论》中指出：“清理古代文化的发展过程，剔除其封建性的糟粕，吸收其民主性的精华，是发展民族新文化提高民族自信心的必要条件。”我们之所以提出科学课程本土化的问题，其目的就在毛泽东同志指出的：一是为了发展民族新文化，二是提高民族自信心。这件事的可能性如何？当前，可持续发展即人与自然和谐发展的思想已成为全人类发展的指导思想。1988年1月，在巴黎召开的诺贝尔奖获得者会议发表的宣言指出：“果人类要在21世纪生存下去，必然回头2500年，去吸收孔子的智慧。”笔者认为，如果吸取“天人合一”思想，以它作为科学课程的科学指导思想，在这个基础上实现科学课程的本土化，应该是一件可能完成也应该完成的事。中西文化合璧的过程将带来全新的初中科学课程，它既继承以观察、实验为基础，形式逻辑思维为框架，以追求理论的简单性为美学标准的近代科学认识传统，又具有重视经验直觉认识的内省体验认识，采用多元逻辑思想形式，多侧面、多层地把握世界的动态性和有机统一性的中国传统科学认识特点。  （科教论文网 lw.nSeAc.com编辑发布）
　　历史验告诉我们，决定课程教材改革能否成功主要有三个要素：一是改革方案是否缜密、科学；二是能否为广大教师、学生和家长所接受；三是各有关部门是否支持。哲学体系是课程的核心。如何辩证唯物主义和历史唯物主义为指导，确定初中科学课程所涉及的教育哲学问题的定位，是课程编制的一项先导性、基础性的工作。谨以此文求教于同仁。

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