基于哲學(xué)視域的科學(xué)教育反思淺析論文
近年來，作者在全國數(shù)十所項目學(xué)校進行了大量的實踐考察，發(fā)現(xiàn)這些優(yōu)質(zhì)學(xué)校的課堂教學(xué)也同樣存在諸多發(fā)人深省的問題：過于強調(diào)課本上客觀的科學(xué)知識，忽視學(xué)生的個體知識，從而割裂了教育與生活；教學(xué)方法方面，過分強調(diào)教法而忽視學(xué)法，導(dǎo)致學(xué)生的主體性不強，難以掌握一些重要的科學(xué)探究方法；在教學(xué)目標方面，強調(diào)知識本身的積累，忽略知識背后的思想、文化，導(dǎo)致科學(xué)精神與人文精神的分離。同時，也很難遇見教師對知識的再創(chuàng)造和批判性思維，往往追求標準答案，為了應(yīng)試而教、為了應(yīng)試而學(xué)。從而整個教學(xué)過程缺乏原本應(yīng)有的生機與活力。這些背后蘊藏著深刻的科學(xué)哲學(xué)根源。
1、科學(xué)知識教育：走向?qū)W生個性化的動態(tài)生成
關(guān)于科學(xué)知識的生成過程，近代哲學(xué)家與教育學(xué)者們爭論不體。邏輯實證主義試圖把一切經(jīng)驗科學(xué)還原為物理科學(xué)，實現(xiàn)科學(xué)的統(tǒng)一在邏輯實證主義者眼中，科學(xué)知識應(yīng)當是獨立統(tǒng)一的，一切經(jīng)驗科學(xué)都可以被證實和檢驗，即科學(xué)知識應(yīng)當是永恒不變的。“科學(xué)哲學(xué)企圖擺脫歷史主義而用邏輯分析方法達到象我們今天的科學(xué)結(jié)果那樣精確、完備、可靠的結(jié)論。正是這種根深蒂固的觀念對基礎(chǔ)教育只重視知識教育產(chǎn)生了持久而深刻的影響。然而這種觀點是不符合人類科學(xué)知識的發(fā)展歷程，并且有悖于經(jīng)驗科學(xué)的發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
相較于邏輯實證主義孤立、靜態(tài)的科學(xué)發(fā)展思想，波普爾以動態(tài)的眼光和發(fā)展的思想提出了更為世人所接受的“批判理性主義”。他認為，一切定律和理論本質(zhì)上都是試探性、猜測性或假說性的，都是一種對自然界的普遍性的猜測，而猜測總是從問題開始的。所以他明確指出，科學(xué)只能從問題開始，并且“應(yīng)當把科學(xué)設(shè)想為從問題到問題的不斷進步—從問題到愈來愈深刻的問題”。一種科學(xué)理論只不過是解決一個科學(xué)問題的一種嘗試，每當理論陷入了這些困難或矛盾之中便又產(chǎn)生了問題。正是由于問題‘才激勵我們?nèi)W(xué)習(xí)，去發(fā)展我們的知識，去實驗，去觀察”。從他的整個思想來看，波普爾所強調(diào)的是，要我們從錯誤中學(xué)習(xí)，不應(yīng)當抱著對絕對真理的占有態(tài)度來看待科學(xué)，不要為我們的知識而沾沾自喜或自命不凡，而應(yīng)當永遠保持著對真理的渴求和探索。
英國著名的化學(xué)家和思想家波蘭尼提出“個體知識”和“緘默知識”等概念，他指出“人類有兩種知識。通常所說的知識是用書面文字或地圖數(shù)學(xué)公式來表述的，這只是知識的一種形式。還有一種知識是不能系統(tǒng)表述的，例如我們有關(guān)自己行為的某種知識。它強調(diào)的是主體在科學(xué)知識形成過程中的積極的、主動的、內(nèi)在的、個性的因素。與波普爾一樣，波蘭尼認為科學(xué)活動的起點是問題，只有當一個問題是真正的問題時，科學(xué)研究才能取得成功。筆者認為科學(xué)知識教育應(yīng)當是動態(tài)的發(fā)展過程，人們在不斷地探索中完善科學(xué)知識體系。這個過程并不像邏輯實證主義提出的那樣是靜止的，而應(yīng)當是波普爾和波蘭尼倡導(dǎo)的那樣，科學(xué)知識永遠是前進的，我們應(yīng)當用動態(tài)的、發(fā)展的眼光來對待。在發(fā)展的視域中我們才能夠看到科學(xué)知識的未來。
正如案例顯示，科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)并不是線性的，而是在不斷探索和糾錯的過程中完善的。也就是科學(xué)知識不是一人一時所造，而是科學(xué)家群體在漫長研究歲月中的智慧結(jié)晶。然而教學(xué)實踐中教師往往單純地強調(diào)空氣的組成及含量，忽視知識形成的過程，比如空氣成分探究的實驗設(shè)計思想。在學(xué)生的印象中只能夠留下靜止的常識和數(shù)據(jù)，而對于科學(xué)知識的發(fā)展，未知物質(zhì)的探究沒有達到動態(tài)的把握。在向?qū)W生傳遞科學(xué)知識的時候，我們應(yīng)基于發(fā)生學(xué)的視野，憑藉科學(xué)史實，引導(dǎo)學(xué)生動態(tài)化地生成知識。
2、科學(xué)方法教育：超越邏輯方法的多維方法體驗
一般來說邏輯思維包括，比較、分類，歸納、演繹以及分析與綜合等。在基礎(chǔ)教育科學(xué)教學(xué)中，較之形象思維能力、抽象思維能力以及創(chuàng)造性思維能力，邏輯思維能力我們強調(diào)得最多，因為學(xué)生的科學(xué)概念源自教師和編者，他們是按照邏輯上的安排，而很少是根據(jù)實際獲得知識的方式來闡述的。這種方式的優(yōu)點在于，讓學(xué)生在較短時間內(nèi)掌握比較系統(tǒng)的科學(xué)知識。然而這里出現(xiàn)了一個我們很容易忽視卻非常嚴重的問題：邏輯推理不能導(dǎo)致新發(fā)現(xiàn)。因為邏輯推理在研究工作中的作用不是作出事實性或者理論性的發(fā)現(xiàn)，而是證實、解釋并發(fā)展它們，并形成一個具有普遍性的理論體系。如此學(xué)生科學(xué)研究方法方面的訓(xùn)練就成了紙上談兵。
培根曾說“人類主要憑借機遇或其它，而不是邏輯，創(chuàng)造了藝術(shù)和科學(xué)”，“現(xiàn)存的邏輯方法僅有助于證實并確立那些建立在庸俗觀念基礎(chǔ)上的謬誤，而于探求真理無補，因而弊多利少�！爆F(xiàn)代哲學(xué)家席勒對于邏輯在科學(xué)中的運用有過精辟的論述，“對科學(xué)行動步驟進行邏輯分析，實在是科學(xué)發(fā)展的一大障礙…邏輯分析沒有去描述科學(xué)實際發(fā)展所憑借的方法，并且沒有得出…可用以調(diào)整科學(xué)發(fā)展的規(guī)則，而是任意按照自己的偏見，重新安排了實際的行動步驟，用求證的過程代替發(fā)現(xiàn)的過程。”科學(xué)論文的寫作以及教科書的編排所普遍采用的方法，助長了人們對邏輯學(xué)家觀點的信賴。通常采用的那種邏輯上必然的提出結(jié)果的方法，既不是按照時間先后，又不是詳盡地說明實際進行研究的經(jīng)過。
筆者首先強調(diào)邏輯思維的弊端并不是表明邏輯不重要，相反邏輯思維能力對學(xué)生扎實的基礎(chǔ)知識掌握來說，意義確實非同尋常的。這里我們是希冀教師們要知道對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)、學(xué)生的創(chuàng)造性來說，僅僅只有邏輯思維能力是遠遠不夠的。達爾文曾說他的經(jīng)驗告訴他：在科學(xué)研究中只是演繹推理是不能信賴的�！拔冶仨殢拇罅渴聦嵆霭l(fā)，而不是從原理出發(fā)，我總懷疑原理中有謬誤。”
我們可以看出，除了邏輯思考之外，有很多非邏輯的因素在科學(xué)理論創(chuàng)建中起著至關(guān)重要的作用。首先是好奇心，“好奇心不過是一種追求知識的欲求，因此應(yīng)該給予鼓勵。給予鼓勵，不僅因為它是一種良好的現(xiàn)象，而且因為它是自然賦予他們的一種絕好的工具，可以祛除他們生來的無知。然而這種神圣的好奇心，往往被教育得銷聲匿跡了。其次是形象思維，形象思維是反映和認識世界的重要思維形式，錢學(xué)森就曾建議“把形象思維研究作為思維科學(xué)的突破口”。再次是基于邏輯和形象的創(chuàng)造性思維，如賴爾地質(zhì)學(xué)理論及馬爾薩斯人口學(xué)說為進化論的創(chuàng)造提供了靈感。正如費耶阿本德所說“一切方法論，甚至最明顯不過的方法論都有局限性”。認為任何單一的方法論規(guī)則都是約束科學(xué)家創(chuàng)造性的“緊箍咒”和抑制科學(xué)發(fā)展的詮釋�？茖W(xué)的發(fā)展不是依靠某一種科學(xué)研究方法，在科學(xué)教學(xué)中為學(xué)生提供綜合性的科學(xué)研究方法的訓(xùn)練是教育應(yīng)有之義。如果教師采用多元的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生對周邊事物進行觀察，大膽作出假設(shè)，并充分進行聯(lián)想與分析，那么學(xué)生獲得的才會是生動的，可以在生活中運用自如的知識。
3、科學(xué)思想、文化教育：由隱性走向顯性
科學(xué)教育的最終目的是要讓學(xué)生生成科學(xué)的思想和正確的觀念，知識教育如果想上升到思想的高度，那么中間就不得不經(jīng)歷文化教育的過程。強調(diào)文化教育，并不意味著要排斥知識教育，相反在文化教育中知識依然是重點。只不過這里所說的“知識教育”己經(jīng)不再是那種切斷其文化命脈的機械、教條、刻板的知識教育，而是一種極富文化內(nèi)涵、充滿文化精神而生氣勃勃的知識教育�！�
自然科學(xué)的進步就是人們不斷地探秘世界的歷程，具有豐富的文化性。它不僅取得了豐碩的實踐成果，同時還為我們提供了豐富的思想、方法、思維范式等。以化學(xué)為例，化學(xué)是創(chuàng)造的科學(xué)，更是和諧的科學(xué)�；瘜W(xué)的旨向不應(yīng)只是創(chuàng)造人們需要的新物質(zhì)，而更應(yīng)該是為人類生命質(zhì)量的提升做出貢獻。相應(yīng)地，化學(xué)教育不應(yīng)僅僅局限于讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握己有的知識，而應(yīng)致力于讓學(xué)生受到包括知識在內(nèi)的整個文化的全面熏陶，從而不僅成為舊知識的占有者，更成為新知識的創(chuàng)造者、學(xué)科文化的傳播者。正如懷特海指出，我們需要造就“既有文化又掌握專門知識的人才，專業(yè)知識為他們奠定起步的基礎(chǔ)，而文化則像哲學(xué)和藝術(shù)一樣將他們引向深奧高遠之境一。
4、科學(xué)教育的末來走向：生態(tài)化的教育教學(xué)觀
科學(xué)知識是不斷發(fā)展、完善、變化的，它隨人們認識自然界的深入程度而不斷完善，永無止境。因此，在教學(xué)活動中教師所擁有的知識，并不一定是絕對的、至高無上的。作為教師應(yīng)當持有開放的知識觀，清楚的認識到自己所能理解的只不過是有限科學(xué)知識的一小部分。對待學(xué)生的態(tài)度應(yīng)虔敬真誠，能包容學(xué)生的不足，能將學(xué)生的錯誤轉(zhuǎn)化為珍貴的教學(xué)資源。同時要理解真理的相對性和時代局限，諸如亞里士多德的部分錯誤理論統(tǒng)治了歐洲近千年，而哥白尼日心說的涅桑，經(jīng)歷了生命和鮮血的洗禮。
教學(xué)中教師應(yīng)鼓勵學(xué)生多樣化的表達，構(gòu)建具有生態(tài)性的知識體系。讓學(xué)生充分了解到我們所擁有的知識并不是機械靜滯的，而是不斷發(fā)展的。這樣教師在教學(xué)活動中就不容易固步自封，照本宣科己然不行。如此學(xué)生的主體性發(fā)展反而促進了教師的專業(yè)發(fā)展。正如《學(xué)記》云：“學(xué)然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強也�！笨梢娊虒W(xué)相長，絕不是一句空話，而是需要每位教師盡全力營造的一種良好氛圍。鼓勵學(xué)生動腦動手，發(fā)現(xiàn)新知，師生共同探討，學(xué)習(xí)效果提升的同時，教學(xué)也到了完善。從而形成一種良性循環(huán)，達成生態(tài)化的教學(xué)境界。
如果教師只是單純地告知學(xué)生甲烷的結(jié)構(gòu)是正四面體并要求記憶，那么學(xué)生心中一定不會信服，只是屈從知識和教師的權(quán)威罷了。上述案例很好地詮釋了一種生態(tài)化的教學(xué)范式。教師能珍重學(xué)生的好奇心和批判意識，不憤不啟，整個教學(xué)過程在多元主體的互動，分析與探討中進行的，最后再由教師進行總結(jié)與升華。教師是引導(dǎo)者、促進者，教與學(xué)相交輝映，以一種開放的視野來探討相關(guān)對科學(xué)知識，還原了科學(xué)教育的真實面目。
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