论科学教育研究与科学教育改革(1)(2)

第一次科学教育改革基本上是从翻译国外中小学科学教材开始的，作为我国自己编写的新科学教材的素材，其理论基础是美国著名心理学家和教育改革家布鲁纳的学科结构课程理论。第二次科学教育改革主要涉及两个方面，一是重视了小学科学教育，如由人民教育出版社刘默耕先生主持，引进了哈佛大学小学科学教育专家兰本达的“探究一研讨”教学法，并系统地编写了小学1～6年级的自然(科学)教材；二是在中学阶段改进了统编教材，使原先引进的过于理论化、抽象化和高难度的科学教材内容逐渐变成适合我国国情和学生需要的科学教材，这实际上是由20世纪80年代国际化到90年代本土化的一次转换。这次改革虽然不乏历史意义和贡献，但鲜有深化且缺少突破，只能说是修修补补而已。第三次科学教育改革的背景不同于前两次。一方面，我国市场经济和现代化事业进一步发展，改革开放随着我国成功地加入WTO进一步向前推进，为新一轮科学教育改革提供了社会需求和动力；另一方面，90年代以来新一轮国际科学教育改革在发达国家方兴未艾，为我国科学教育改革提供了良好的国际背景。1997年，中国科学技术协会与美国科学院签订了科学教育合作备忘录，为两国科学教育合作提供了有利的合作机制，其重要成果之一是合作建立了科学教育网站，翻译出版了美国科学教育改革的重要文献，如《国家科学教育标准》(1999)，等等。此后，国家教育部组织一批科学教育专家和教师编写出全日制义务教育《科学(3～6年级)课程标准》(实验稿)和《科学(7～9年级)科学课程标准》(实验稿)，由此拉开了新一轮科学教育改革的序幕。此外，我国教育部和科学技术协会还从法国引进了“做中学”幼儿园和小学科学教育项目，在全国许多大中城市的幼儿园和小学里进行基于“动手做”的探究式科学教育的实验。

从科学教育改革的主体来看，第三次改革不同于以往历次科学教育改革。首先，这次科学教育改革开始有一些科学家参与进来，如中国科协的科技专家、中国科学院和中国工程科学院的一些院士、大学(特别是师范大学)理科院系的一些教授都参与了这次科学教育改革，只是这些主体的参与的深度和广度还不够。第二，自20世纪80年代起，我国学科教育研究逐渐兴起，其中物理、化学、生物、地理等理科成长起来一批学科教育专家，成为第三次科学教育改革的重要参与者，为新一轮科学教育改革做出了贡献，是我国第一批受过专业训练的科学教育研究者。第三，广大的中小学科学教师也成为中坚力量。特别在小学科学教育改革中，一大批优秀的科学教师在改革中脱颖而出，茁壮成长。

但我们也发现，这三次科学教育改革都存在一个共同的问题，即每次科学教育改革在理论准备上都明显不足，原因在于缺乏有计划、有组织、系统而深入的科学教育研究。迄今为止，我国教育行政管理部门、高等学校和教育理论界都尚未重视科学教育研究。虽然我国各级各类教育研究人员成千上万，但专门进行科学教育研究的人员却寥寥无几，即使包括上文提到的理科各学科的科学教育专家也仍然为数不多。长期以来，我国的科学教育改革是在整个基础教育改革的总格局下进行的，只考虑采用教育的一般理论作为课程与教学改革指导思想，没有也不可能采用科学教育学的学科领域的理论。

一个学科或学术领域的形成和发展，虽则首先要看社会对它是否需要，但也必须意识到这种社会需要是否为人们所认识。从上文的分析中可以看出，由于缺乏科学教育理论研究，我国的科学教学与课程改革、中小学科学教师的培养和在职科学教师的专业发展都受到极大的制肘。比如，1978年以后，我国的基础科学教育课程从内容上说是国际化和现代化了，但在课程设计、开发和实施方面，在科学教学和评价方面，都远远没有实现现代化和国际化。证据之一是，我国幼儿园与中小学的科学课程与教学的方式和方法仍然是以传统的讲授法为主，探究式教学方式并没有在课堂上得到实施。这种情况基本上至今为止依然如故。证据之二是，尽管我国近30年来，九年义务教育的普及率比较高，小学、初中和高中普遍开设科学课程，但据近些年的公民科学素养监测发现，我国公民的科学素养水平仍然不高。从普及科学教育、提升国民的科学素养的意义上说，我国以往的科学教育不能说是成功的。证据之三是，我国在科技研究上和工农业生产中科技创新水平远远低于发达国家，甚至在某些领域不及印度等亚洲发展中邻国。证据之四是，我国近代以来进行学校科学教育虽有百余年的历史，并且建立了系统的科学与技术体制，但公民的科学精神仍然比较缺乏。不但一般社会大众，就是科技人员中也有不少缺乏科学精神的。近年来，科技界与科学哲学和科学史学界关于科学文化之争、关于中医存废之争，等等，其中的某些观点从一个侧面反映了“唯科学主义”在我国社会中仍然根深蒂固，而这实质上乃是缺乏科学精神和对科学本质理解片面的一种表征。

当前，我国科学教育研究的社会需要是显而易见的。我国政府早已提出“科教兴国”的战略方针。现在又提出建设创新型国家的战略目标。笔者认为，有效的基础科学教育改革是实现这个方针和这一目标的基础之基础。基础科学教育需要告别传统的“死读书、读死书”的教学方式，需要真正以自主、合作、探究、建构的教学方式与方法教学生生动活泼地学科学、做科学、用科学和理解科学。只有这样，我们才可以真正提高公民的科学素养，才可以在普及科学教育的基础上为高等学校输送真正爱科学、主动学科学、既敢于又善于进行科学创新的大学生和研究生。只有培养了大批具有创新精神和创新能力的科技人才，我国的科学与技术才能推动知识经济的发展，才可能赶超世界科技先进水平。

有效的科学教育改革不仅是当前改革的需要，也是今后我国科学教育改革长远的需要。国际国内的科学教育改革经验业已证明，中小学科学教育改革是随着科技发展和社会与人的发展需要与时俱进，所以，无论是从科学与技术发展的角度考虑，还是从科学教育改革的当下和长远的需要出发，我国都必须尽快形成科学教育研究的学科建制，培养从事科学教育研究和管理的高级人才及科学教育教师。

从2001年开始，国家教育部先后分四批批准了共60所高校设立科学教育本科专业，开始为小学和初中培养能够承担综合科学课教学的科学教师。这是这次科学教育改革催生的教师教育的新专业。但是，我们应当认识到，这些新建立的科学教育专业目前在课程设置和师资上还存在诸多问题，其中一个核心问题是，这些新设置的科学教育专业缺乏高水平的科学教师教育者。科学教师教育者是指既具有科学背景又具有科学教育理论与实践知识的教师教育者。在国外，这样的人才一般都具有科学教育博士学位，是既能进行科学教育研究又能进行科学教育人才培养的高级人才。这样的人才哪里来?需要有条件的研究型大学培养科学教育博士研究生。实际上，不仅这60所设立科学教育本科专业的高校需要科学教师教育者，其他所有进行理科教师培养的高校都需要科学教师教育者。没有这样的专门人才，我国的基础科学教育就难以达到国际一流的水平。

不仅高等院校培养理科教师需要科学教育专家，我们的科学教育改革也需要在各级各类教育研究机构和教研机构配备科学教育专家。比如，各省、市、县的教科院所或教师进修学校需要科学教育研究人员，甚至中小学也需要一批具有科学教育博士或硕士学位的科学教师。这样算起来，我国科学教育专业的博士研究生的需要量是非常大的，至少需要5000人以上。(作为一个参照，美国科学教学研究会的会员是1700人，其中大多数是美国人)。

要培养科学教育研究与科学教师教育的专家，就必须首先建立科学教育二级学科。目前，我国教育学一级学科下设有10个二级学科(教育学原理、课程与教学论、教育史、比较教育学、学前教育学、高等教育学、成人教育学、职业技术教育学、特殊教育学和教育技术学)，科学教育学与所有这些学科都有或多或少的关系，但没有哪一个学科能替代它。如果我们承认科学教育学对科学教育改革和实践的指导和促进作用，我们就需要考虑给予科学教育学独立的学科地位，就需要培养该领域的高级专门人才，就需要尽快形成科学教育学的学科建制(把科学教育学增设为教育学的二级学科，在大学建立更多的科学教育研究中心，成立全国科学教育学会，创办科学教育期刊)。目前，我国个别高校已经开始探索科学教育学博士生的培养，如西南大学2005年开始在教育学一级学科下自主设立了科学教育学二级学科(其专业代码是040120，与教育技术学040110并列)。东南大学博士生培养方案中在生物医学工程一级学科下设立“学习科学”二级学科，方向之一是“儿童学习与科学教育”。另有少数著名师范大学近年来在课程与教学论二级学科里招收物理教育、化学教育和生物教育等学科教育的博士生。我们建议，国务院学位办应当把理科学科教育方向的博士生培养从课程与教学论专业中独立出来，建立新的科学教育学的博士学位点。因为课程学与教学论是两个相互联系的专业，它们与学科教育学及科学教育学虽都有些许联系，但毕竟不是一回事，不能混为一谈。

综上所述，科学教育学是国际上近半个世纪以来发展起来的一门具有交叉性质的教育科学。科学教育学是在历次国际科学教育改革中诞生与发展起来的。科学教育改革的成功需要科学教育研究的支持，科学教育学的发展推动了科学教育改革的发展。我国当前和今后的科学教育改革亟需科学教育研究的学术支撑。我们应当尽快形成科学教育学的建制，把科学教育学增加为教育学的二级学科，在大学建立更多的科学教育研究中心，成立全国性的科学教育学会，创办科学教育期刊，等等。这是我国科学教育改革的必由之路。

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