科學觀是科學教育的理論基礎，它影響著科學教育的價值取向

科學觀是科學教育的理論基礎，它影響著科學教育的價值取向。從歷史的角度來看，科學觀是一個動態的發展過程，科學的發展會推動人們對科學觀認識的深化，而對科學觀的全面深入了解又極大地促進了科學教育朝更合理、更科學的方向發展。總體來說，人們對於科學的認識經歷了一個由知識到文化的轉向，這是一個對科學的認識從靜止到動態發展的過程，從關注客體的知識到關注主體的人的過程。與此相應，科學教育也應從片面的、關注知識的科學知識教育轉向關注人的科學文化教育。

一、以傳統科學知識哲學為理論基礎的科學教育

傳統科學哲學以邏輯實證主義為代表，邏輯實證主義是一種典型的科學知識哲學，它將科學看作並且等同於知識的體系。用石里克(M.Schlicklisten)的話來說，「每一門科學都是一個知識體系，即真的經驗命題的體系」。科學知識以「事實」為基礎，能夠得到經驗的證實，是最高級的也是唯一的知識，科學就是真命題的集合，科學被看作並且等同於靜態的勻質的知識實體。以傳統科學知識哲學為理論基礎的科學教育是一種科學知識教育範式，這種科學教育從根本上說就是以知識為中心而不是以人為中心的教育，其主要特徵包括以下幾個方面。

(一)將科學教育目標定位於單一的認知領域

傳統的科學知識哲學科學觀把教育目標定位於單一的認知領域，認為科學教育就是為了讓學生掌握人類積累下來的精確的科學知識。因為這些知識是對客觀事物本質與規律的「反映」，對所有的人和所有的社會都是有百利而無一害的，因此，受教育者一旦掌握了這些科學知識，就能終生享用。總之，科學教育是為學生的未來生活作準備的，是為社會培養科技人才服務的工具。客觀地說，這種科學教育目標觀不是完全沒有道理的。它在有效地組織科學教育、充分發揮教師的主導作用、短時間內提高學生的科學知識與技術水平方面有著不可否認的作用。然而，隨著時代的發展，人類社會已經進入知識經濟時代，社會對人的素質的要求越來越高。為此，科學教育改革日益彰顯對人的呼喚的主題，培養人的科學素養、科學精神、科學世界觀、科學情感等正在成為當代科學教育目標的新取向。因此，如果仍然囿於科學知識教育，勢必導致科學教育目標的偏倚，進而導致受教育者人格的分裂和科學素養的低下。

(二)將科學教育內容看作是確定的知識系統

傳統的科學知識哲學科學觀認為，科學教育內容是一種確定的、封閉的知識系統，是存在於教科書中的科學知識的集合體。科學知識可以被發現。但不能被創造；科學知識可以被傳遞與接受，但不能被建構。基於這種認識，傳統理科教材內容在編排上存在以下兩個特點：一是課程內容按學科門類劃分為多個孤立的和缺乏橫向聯繫的科目，內容的安排注重的是學科內部知識的邏輯性和線性積累性；二是對外部世界中的關係脈絡一概用一致的確定性符號體系來描述。這種課程內容的編排不可避免地會產生以下兩種弊端：第一，造成了科學教育內容的封閉性。學生生活的外部世界被分解得支離破碎，學生面對的是單一的封閉的科學世界，不能有效地與生活世界溝通，難以使學生對生活世界形成完整的認識。學生學到的僅僅是脫離真實情境的書本上的抽象知識，難以實現知識遷移，難以培養解決實際問題的能力；第二，造成了科學教育內容的絕對性。學生面對的科學世界是確定性、絕對正確的客觀知識(符號體系)，教學不過是執行某種程序，按部就班地把知識輸入到學生的頭腦中，其間不允許有斷裂、突變、分岔、偶然性和錯誤發生，這種對客觀世界的確定性的解釋不利於培養學生的問題意識和批判性思維能力。

(三)將科學教育方式等同於忠實地授受科學知識

傳統的科學知識哲學科學觀認為，科學教育的內容是確定的、系統的知識，在科學課程的實施中，教師的責職是忠實地傳遞知識，學生則是被動地接受知識，而不能參與知識的發現與建構。從學的方式來看，科學課程的學習方式就是「讀書」(讀科學教材)，就是記往教師傳授的或書本上的科學知識。正如弗洛姆(E.Fromm)指出的，這種學習方法「不是把學過的東西硬塞進記憶里，就是小心翼翼地保存他們的筆記本」。這種學習方式不可避免地會產生以下兩種弊端。第一，導致學生的機械學習。學生從理論到理論地「學科學」，失去了感性經驗的支撐，必然導致學習的表面化，不利於學生理解科學概念。第二，導致學習的被動性。從教的方式來看，傳統科學教育以書本為中心，教師的主要任務是傳授書本上已成定論的知識，學生則被動地接受這些知識。總之，由於傳統科學教育關注的是教師如何教，如何高效地傳遞書本知識，忽視了學生如何學，如何探究知識發生過程和自主建構認知結構，從而不利於培養學生的實踐能力和創新精神。

從上述分析可以看到，以傳統科學知識哲學為理論基礎的科學教育，存在的主要問題是重知識、輕文化，重接受、輕創造，對科學的理解僅停留在書本上，缺乏科學探究過程的深切體驗與對科學本質的深入理解，是一種科學知識教育範式。傳統的科學知識教育缺乏對科學精神的培養，使學生有知識而無文化。由此可見，在傳統的科學知識哲學科學觀的影響下，科學教育變成了追求高效率地傳授科學知識的機械勞動，教師心目中有教書而無育人，有知識而無生命。學生被當成需要加工的原料而不是鮮活的生命個體來看待。科學教育由於過度強調科學知識技能、忽視情感態度，過度強調科學的工具價值、忽視科學的育人價值，造成個體人格失衡，最終使教育與社會發展和人的發展相脫節，使作為教育對象的學生成為「單向度的人」。

二、科學觀的文化轉向

20世紀60年代以來，傳統的科學哲學經歷了一次非常重要的轉向，不再局限於對科學作傳統的知識論、方法論或認識論的研究，而是將科學視為一種文化，即「文化的轉向」，從而出現了新的科學哲學――科學文化哲學。

科學文化哲學所持的立場大致是一種文化學和人類學的立場，其根本標誌就是對科學的人文理解，將科學作為人類的一種文化活動，其中心是創造知識的人，而不是被人創造的知識。波普爾(K.Popper)是科學哲學家中第一個有自覺意圖建構文化哲學體系的人，他的科學哲學實際上就是科學文化哲學。波普爾認為，科學理論都是試探性的假說，而且永遠是試探性假說。因而我們必須從錯誤中學習，通過經驗批判和理性批判細心地尋找錯誤，進而排除錯誤，逼近真理。但錯誤總是伴隨著認識，伴隨著科學。這是一個永無止境的過程。這樣，那種認為自然科學等同於全部真命題的集合的觀念就很難成立了。自波普爾以後，從科學歷史主義到新科學歷史主義，科學哲學家們大都具有比較強烈的科學文化歷史意識。例如，歷史主義科學哲學家瓦托夫斯基(M.w.Wartofskv)更明確地指出人們對科學理解所存在的「二律背反」：「一方面我們知道科學是理性和人類文化的最高成就；另一方面我們同時又害怕科學業已變成一種發展得超出人類的控制的不道德和無人性的工具，一架吞噬著它面前的一切的沒有靈魂的兇殘機器。」郾瓦托夫斯基認為，科學哲學的實質內容是把科學思想的概念和模式當作人文主義理解的對象而進行闡釋。「達到科學的人文理解就是在自身中實現和認識到由科學本身所例證的那種概念理解的模式；去影響一個人自己的理解與科學所顯示出的那種理解之間的和睦關係，這就使得我們有可能認識科學思想的充分的人文主義。」

科學文化哲學的科學觀表現為以下幾個特徵。第一，關注「人」。傳統科學知識哲學的科學觀是典型的科學知識論，而科學文化哲學的科學觀是將科學視為人類的一種文化活動，因此它更關注創造知識的人，是以人為中心或以人為本的科學哲學。第二，關注科學的文化背景。科學文化哲學試圖尋找科學知識背後的文化背景和文化根源，從文化的角度來審視科學。傳統的科學哲學排斥形而上學，科學被認為是「價值中立」的，而當文化進入科學領域後，價值自然也進入了科學的領域，實現了從單一的科學理性到多樣的價值理性的轉變。科學不再是冰冷的理性而是富有人性了。第三，關注人創造科學知識的過程。科學知識的創造過程是一個體現科學精神、體現人文氣息的鮮活的過程，科學作為人類的一種文化活動，既有歷史性又有人文性，科學文化哲學實現了從關注知識的抽象的邏輯模式到關注創造過程的轉變，實際上是在試圖揭示科學的人文性。科學文化哲學突破了狹隘的知識論視野，將科學放到整個人類文化背景中考察，凸顯科學的人文蘊含，將科學與人文的對立消弭於無形之中，指引了科學教育的發展。

總之，一方面，科學文化哲學的著眼點不再從邏輯出發，為科學去構造一個又一個的邏輯體系，相反，它試圖真正把握科學歷史和現實的實際過程，探究在歷史上究竟有什麼樣的文化因素，通過什麼樣的方式和途徑，在促使或推進科學的產生、成長和發展；在現實中又有什麼樣的文化因素，通過什麼樣的方式和途徑，在推動著科學的變化和變革。另一方面，科學文化哲學不再僅僅鎖定在科學認識論和方法論的邏輯範疇，相反，它更關注整個科學發現和創造過程中人的因素和文化因素，在它那裡，整個科學發現和創造的文化過程不僅涉及認識論和方法論，更重要的是還涉及本體論，即具有洞察力和創造力的人。只有透徹地理解人(創造者)及其所蘊含和展現的全部的人性和文化，才能深刻地把握科學認識論和方法論的精髓，才能真正起到科學認識論和方法論的作用。

三、以科學文化哲學為理論基礎的科學教育

傳統科學知識哲學的科學觀否定了科學自身的人文價值，將科學理解為一種狹隘的知識體系。科學文化哲學通過對科學的歷史的、文化的思考，多維度、多層面地揭示了科學的人文價值。它對科學的哲學反思與超越撥開了科學教育的迷霧，指引著科學教育挖掘自身的人文蘊含，彰顯自身的人文價值。我們認為，以科學文化哲學為理論基礎的科學教育是一種關注學生全面發展的科學文化教育範式，它有利於發展學生的科學素養。科學文化包括科學知識、科學方法和科學精神。科學知識是人們認識客觀世界的物質成果，是科學勞動的果實和產品，負載著科學方法和科學精神，是科學文化的基礎。科學方法最能夠體現出科學思維的過程與品質，是科學文化最主要的表現形式。科學精神是科學家共同體在追求真理的科學活動中，將科學知識、方法內化後所形成的獨特的精神氣質，是科學文化的核心與精髓。由此可見，所謂科學文化教育，就是以學生髮展為本的教育，就是全面發展學生科學素養的教育，它不僅關注科學知識教育，更加關注科學方法教育和科學精神培養，其主要特點體現在如下幾個方面。

(一)將科學教育目標定位於發展學生的科學素養

傳統的科學知識哲學科學觀把教育目標定位於掌握科學知識。科學文化哲學科學觀反對科學知識的客觀性與確定性，認為知識不過是人們對客觀世界的一種解釋、假設或假說，它不是問題的最終答案，它必將隨著人們認識程度的深入而不斷地改變，不斷地出現新的假設和解釋。科學文化哲學科學觀強調對科學的多元理解，重視科學的人文性、發展性、動態性、情境性以及意識形態特徵，無疑凸顯了科學的文化價值。這啟示我們科學教育目標不應要求學生僅僅停留在掌握科學知識層面，還要培養學生合理的科學觀念和科學精神，使其了解科學的社會功用及其負面影響，具備對科學技術進行社會決策的責任感和素養。經過半個世紀的發展，「國際科學教育界普遍認為，在基礎教育，尤其是義務教育階段，科學素養教育應是學校理科教育的重要目標」。根據科學文化哲學的科學觀，基礎教育階段科學教育的核心目標是培養學生的科學素養，而科學素養至少包括科學知識、科學技能、科學觀念、科學精神和科學審美能力等五個方面。科學觀念、科學精神、科學審美能力是以往我們的理科課程教學所忽視的，實際上，無論作為科技工作者還是合格的公民，這些素養都是必不可少的。科學教育培養的不是工具化了的人，而應該是有知識、有思想、有能力、有情感、能創新的合格公民。

(二)將科學教育內容從科學知識擴大到科學文化

就教育內容而言，科學文化哲學的科學觀要求變科學知識為科學文化。傳統的科學教育內容是一種以結構化、符號化、形式化方式陳述的學科課程。從教育學的角度分析，這種有系統知識結構的學科課程，只能給學生以知識，不能給學生以思想；只能給學生以方法，不能給學生以科學精神。學科課程的根本缺陷在於「抹去了科學產生的文化背景，遮蔽了科學的人文特性，從而使理科課程成為有特性沒有人性的符號系統，損失了科學教育的精神價值」。因此，我們要理解科學，發揮科學教育的文化價值，必須豐富科學課程的文化品性，將科學教育的內容從科學知識擴大到科學文化，具體可從以下幾個方面人手。

首先，設置融合科學史、科學哲學、科學社會學的「大科學課程」。近年來，一種新的科學教育範式――HPS教育正在悄然形成。HPS教育是對「科學史(History of Science)、科學哲學(Philoso-phy of Science)和科學社會學(sociology of Sci-ence)」教育的簡稱。HPS教育旨在擴展科學教育的視野和科學教育的內容，提倡從科學史、科學哲學、科學社會學視角理解科學，篩選、編排科學教

育內容，以期使科學教育有效地全面提高國民的科學素養。

其次，在科學課程與教學中融合科學史。科學史能更加真實、豐富地反映科學家的學術生涯和科學的演變過程，從科學發展的歷史中可以感受到前人在科學研究中所遇到的艱難險阻、表現出的巨大的創造智慧和不畏艱險的奮鬥精神，因而具有極大的教育價值。對於理解科學本質而言，在科學課程與教學中融合科學史，讓學生在特定的歷史背景或框架中學習科學，可以使學生在了解科學概念、定理和理論的發現和演變過程的基礎上，更準確地領悟科學的本質。

再次，開發STS(科學、技術與社會)課程，促進學生理解科學、技術和社會的本質及其相互關係。STS課程的特徵是綜合反映科學、技術和社會的本質及其相互關係，把科學的內容放到社會的背景中來編製。STS課程不僅體現了自然科學、社會科學、人文科學的綜合，而且從科學、技術、社會等方面多視角、全面地向學生描繪科學世界的圖景，從而引導學生更客觀、更全面地認識世界，並在這個基礎上實現對學生的科學素養的培養。

(三)將科學教育方式由授受轉變為對話與建構

從科學教育方式來看，科學文化哲學的科學觀要變授受方式為對話與建構。傳統科學教育方式就是向學生傳授知識，教師的教科學變成了傳授教科書上規定的知識內容，學生的學科學變成了「讀書」，記住教師傳授的或書本上的科學知識，以便獲得測試和考試成功所需要的「正確答案」。科學文化哲學的科學觀認為，科學教育的實質在於創設一定的情境，讓學生在與情境的對話中完成科學知識的建構。根據對話者與環境的關係，科學知識的「對話――建構」一般包括以下四種方式。一是「人與物理環境的對話一建構」，這是一種變革現實的活動性對話―建構，是在人(學習者)與物理環境相互作用中實現對物理現象的變革和知識的建構的過程，這是師生對話一建構的條件之一。二是「人與文本的對話――建構」，包括教師與文本的對話――建構、學生與文本的對話――建構。這是一種意義闡釋性對話――建構，是對文本的理解、闡釋、再發現和意義重建，它也是教學中師生對話――建構的重要條件之一。三是「人與人的對話――建構」，包括教師與學生的對話――建構，學生與學生的對話――建構。這是在人與文本、人與環境對話――建構的基礎上進行的合作性、社會性意義生成過程。四是「人與自我對話――建構」，這是一種反思性對話建構，是個體通過對自身內在經驗和外在世界的反思，實現對知識(關於外部世界)和自我身份的雙重建構過程。

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