科学探究、科学素养与科学教育～

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1、科学探究、科学素养与科学教育〜在我国当前素质教育课程改革的大潮中，“科学探究”、“科学素养”与“科学教育”成为倍受瞩目的语汇。这些语汇昭示了我国科学教育领域的"范式转型”。厘清这些语汇各自的内涵及其相互关系，是促进我国科学教育健康发展的理论前提。一、科学探究是什么回答“科学探究是什么”，先须回答“科学是什么”。美国最重要的科学研究组织之一“美国研究理事会”(NationalResearchCounci1)在总结“美国科学院"、“美国工程院”及其他组织的众多研究成果后,对当代科学、科学研究和科学教育的新趋势做了如下概括：1.由强调“科学即探索与

2、实验”，到更强调'‘科学即辩护(argument)与解释”。2.由强调获得答案，到更强调运用证据和策略发展或修正解释。3.由强调为科学问题提供答案，到更强调交流科学解释。4•由强调运用实验结果来终结探究，到更强调将实验结果运用于科学辩护与解释。5.由强调学生个体和学生小组只是分析和综合资料，不为科学结论辩护，到更强调学生小组经常为辩护科学结论而分析和综合资料。5.由强调演示和证明科学内容的活动，到更强调研究和分析科学问题的活动。6.由强调脱离情境的探究技能(processskills),到更强调将探究技能置于情境之中。7.由强调观察或推理等单

3、个的探究技能，到更强调控制、认知、程序等多元探究技能。8.由强调极少从事研究以省出时间学习大量科学内容，到更强调从事更多研究以发展关于科学探究和知识的理解、能力与价值观。10•由强调在一节课内的研究，到更强调将研究延伸到几节课的时间中。11.由强调学生向老师私下交流思想与结论，到更强调学生与其同学公开交流思想与工作。12.由强调管理材料和设备，到更强调管理思想和信息。上述这些浓缩的概括所反映的是科学家视野中的科学、科学探究和科学教育的“形象”的变化首先，当今时代对科学的新的理解是：科学即基于证据的思想、解释与辩护。这一“科学观”既继承了“启蒙

4、运动”以后近三百年以来科学与技术思想发展的历史传统，又体现了当今信息时代科学与技术思想发展的新特点、新趋势。“启蒙运动”以来,人们对科学的理解大致经历了四个阶段。在“启蒙运动”时期，科学既以“理性自由”为基础,又是“理性自由”之体现。正如德国著名哲学史家卡西尔所言：”'理性'成了18世纪的汇聚点和中心，它表达了该世纪所追求并为之奋斗的一切,表达了该世纪所取得的一切成就。”这种追求“理性自由”的热情，“有如一条河流冲决堤坝，在大自然中朝四面八方急流勇进，汹涌地扫荡挡住它去路的一切。”而所谓“理性”，“是一种引导我们去发现真理、建立真理和确定真理

5、的独创性的理智力量。”“理性”的核心是“实证精神”，自然科学是这种精神的集中体现“理性”的基本功能是分析还原与综合重建，其中“分析精神”是基础。正是由于追求“理性自由”成为一种时代精神，以实证精神、分析方法和数学计算为特点的新的方法论系统确立，具有真正现代意义的科学由此诞生。显然，此时的科学等同于"理性自由”与实证探究。这是对科学的理解的第一阶段。然而，“启蒙时期”所崇尚的“理性”本质上是感官经验的组合与联结。用卢梭的话说，几种感觉组合成简单观念,几个简单观念组合成复杂观念，由此构成人的“理性”。这样，“理性”就具有机械、静态、可还原的特征。

6、“理性”来源于外部客观世界在感觉经验中的反映、印刻。由此导致的第一个结果是：使人的心灵和感觉器官成为被动的“受纳器”。同时，“理性的知识”的代表当然是科学，而科学是经由感觉经验而把握的事物的本质、规律、规则、原理，它所体现的是“客观世界”(主要是“自然世界”)的“真理”。这样，科学作为真理的化身，最终变成了静态的“物”，成为了可以传递和储存的对象。这种对科学的理解是"启蒙理性”的必然结果。从对应的历史时期来看，西方“启蒙运动”以后，流行于十九世纪中后期的科学观大致如此，这构成了对科学的理解的第三个阶段。当前，我国科学教育中普遍存在的把科学知识

7、当作传递、灌输和内化的对象的做法,其背后的哲学根源之一即是这种受"启蒙理性”支配的科学观。当历史发展到十九世纪末、二十世纪初，“启蒙理性”的被动性已获得充分展露。人们日益深切地感受到，这与“启蒙运动”原初倡导的以批判、质疑、判断为特征的“理性自由”渐行渐远，人类社会迫切需要“再一次启蒙”O如果说原初的"启蒙”是从封建迷信中获得解放的话，那么这次“再启蒙”则要从“启蒙理性”的被动性中获得救赎。就科学与科学教育而言，人们一方面坚持“启蒙运动”以后关于科学与科学教育的经验本性的立场，一方面按弃经验的被动性，基于科学实验重建经验的本质，经验(expe

8、rience)因而变成实验(experiment),经验的本质是人对置身于其中的环境、自然、世界的主动反思、探究与问题解决科学由此成为“探索与实验”。这是对科学的理