學生對科學本質認識的年齡階段性對科學教育的啟示

1、學生對科學本質認識的年齡階段性對科學教育的啟示摘要科學的本質特征在很多方面形成的根本共識為學校進展科學本質教育提供了可能性?？茖W的本質特征具有兩面性，不同年級學生對其有不同程度的理解。學生的科學本質觀具有循序漸進性，隨著年齡層次的增長，學生對科學本質的理解越來越接近科學的本來相貌，因此，學生們對科學的本質的理解具有年齡階段性。在科學教育中，對學生的科學本質觀的要求也應該注意年齡階段性，應該通過不同的方式讓不同年齡階段的學生對科學本質觀有不同程度的把握。關鍵詞科學本質觀；年齡階段性；科學教育對科學的本質的認識、理解就是科學本質觀。關于科學的本質，一直存在著爭論，但大多數(shù)人相信確實存在著科學的本質

2、問題。科學教育界經(jīng)過討論后一致認為，科學的本質的構成成分應該是學?？茖W課程中根本的、中心的內(nèi)容。隨著科學教育的開展，對科學的本質的描繪越來越多地出如今國家文件和科學課程文件中。一、科學的本質特征的兩面性科學的本質特征具有兩面性和復雜性，對于科學的本質的同一特征存在著后現(xiàn)代相對主義傾向和現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向兩種觀點，有些觀點甚至是針鋒相對的。后現(xiàn)代相對主義傾向描繪的特征更適于人文社會科學和藝術創(chuàng)作，現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向描繪的特征更適于自然科學。對美國的?國家科學教育標準?和?科學素養(yǎng)的基準?中有關科學本質的闡述進展整理和提煉，可以發(fā)現(xiàn)許多對反映科學本質的兩面性的說法。實際上，對科學本質的根本特征的理解不

3、應該把兩種傾向的觀點完全對立起來，科學的開展本身就是這兩個方面的辯證統(tǒng)一，科學本質的根本特征就是一個矛盾的統(tǒng)一體，正如?面向全體美國人的科學?中所說的：雖然科學家反對能獲得絕對真理的概念，并認為其中不確定性是事物本性的一部分，但絕大部分知識都具有持久性?？茖W的本質是通過觀察驗證。但是，科學理論只適用于已經(jīng)觀察到的現(xiàn)象是不夠的，理論還應能適用于那些創(chuàng)立理論時尚未觀察到的現(xiàn)象，也就是說，科學理論應具有預見性?？茖W研究和其他工作一樣，要借助于能帶來知識的信息和觀點，這一般要通過具有相關學科專長的人來實現(xiàn)。但是，在科學史上，著名的權威也曾屢次出現(xiàn)過錯誤。二、學生對科學本質認識的年齡階段性作為科學哲學家

4、、科學歷史學家和科學社會學家就是要認識科學事業(yè)的復雜性和多面性，但對于學生就不應該完全如此，因為學生對科學本質的理解與年齡相關。比方，年齡較小的學生憑經(jīng)歷描繪結果，而年齡較大的學生更注意通過實驗驗證理論或發(fā)現(xiàn)有關的機理。在校學生學習科學不可以反映科學家們的所有科學活動，向初學科學的人特別是中小學生提供哲學上非常準確但又不過分復雜的關于科學的本質的描繪是不合情理的。因此，對科學的本質特征的兩面性的理解要與科學教育的年齡階段性相適應，例如，科學的相對真理性不應是小學階段的兒童所需要理解的，對于初中階段的學生也應只讓其初步理解，因為他們還沒有才能區(qū)分和理解什么是客觀、什么是主觀、什么是真理，以及它們

5、的互相關系。學生們對有些復雜的抽象的概念在理解上的欠缺，會隨著時間的流逝和經(jīng)歷的積累而逐漸減少，孩子們長大后，會像人類對自然科學的認識過程一樣從絕對化到相對化，逐步認識科學的局限性。正基于此，美國?國家科學教育標準?對三個年齡階段的學生提出了不同的科學本質的標準；?科學素養(yǎng)的基準?分得更細，對4個年齡階段完畢時要求知道的科學的本質做出了規(guī)定。筆者對上述兩個文獻對科學的本質的同一構成因素的各年齡階段的要求進展了整理研究后發(fā)現(xiàn)，對同一個科學的本質的構成因素的要求，年齡層次越高，越趨向于后現(xiàn)代相對主義傾向的觀點。例如對“科學的相對性的理解，?科學素養(yǎng)的基準?要求：到2年級完畢時，學生們應該知道“在不

6、同的地方進展同樣的科學研究，一般就采用一樣的方法。這里的關鍵詞是“一般和“一樣，這明顯是現(xiàn)代現(xiàn)實主義的觀點；到5年級完畢時，學生們應該知道“科學研究可以采用許多不同的形式。這里的關鍵詞是“可以和“不同，這是介于現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向和后現(xiàn)代相對主義傾向之間的觀點；到8年級完畢時，學生們應該知道“科學研究沒有固定的步驟，但通常包括一些共同內(nèi)容。這里的關鍵詞是“沒有“通常和“共同內(nèi)容，這明顯是后現(xiàn)代相對主義的觀點；到12年級完畢時，學生們應該知道“研究內(nèi)容和研究方法有不同的傳統(tǒng)，但有些共同信念。這里的關鍵詞是“不同“有些和“共同信念，這與前一個階段相比更具有后現(xiàn)代相對主義傾向，因為關鍵詞“有些比“通常更

7、具有不定性；而關鍵詞“共同信念比“共同內(nèi)容更加不詳細和抽象，“共同信念是指科學所有領域的進步都依賴于智慧、勤奮的工作、想象力、甚至機遇，而“共同內(nèi)容是指搜集相關事例，運用邏輯推理和想象提出假設，對所搜集到的事例進展解釋和判斷。因此，學生的科學本質觀具有循序漸進性，隨著年齡層次的增長，學生對科學本質的理解越來越接近科學的本來相貌。三、科學本質教育的年齡階段性根據(jù)前面的闡述，筆者認為，科學教育的不同年齡階段對學生的科學本質觀的要求應該是不一樣的，總的一個原那么是應該與學生的生活親密相關。對學生來說，科學本質的定義應該便于他們承受、理解，并且與他們的日常生活親密相關，應該明確地把學生或公民對科學的認

8、識與根據(jù)科學所做出的決定聯(lián)絡起來，這樣也能得到科學哲學家、科學歷史學家和科學社會學家的一致認可。(一)小學階段在小學階段，讓兒童認識現(xiàn)代科學的理性、漸進性和普遍性是最重要的，不應該讓學生理解科學的后現(xiàn)代相對主義傾向的觀點，應該教給他們現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向的經(jīng)典的客觀真理的科學主義觀念，讓他們在幼小的心靈充滿著對科學的向往、對科學家的崇拜，激發(fā)起他們學習科學的興趣。(二)初中階段在初中階段，可以適當?shù)刈寣W生理解一些后現(xiàn)代相對主義傾向的科學本質觀，引導學生逐步認識科學的本質。仔細解讀我國?科學課程標準(79年級)?要求學生認識的科學的本質一些特征，可以看出，這些科學的本質特征雖然包含了科學本質的后現(xiàn)代

9、相對主義傾向的觀點，但主要還是科學本質的現(xiàn)代現(xiàn)實主義傾向的觀點。筆者認為，對于學習科學的新手(特別是小學生)，過分地強調后現(xiàn)代相對主義傾向的科學本質觀，對學生進展科學教育是不利的，對于學生進展科學研究方法的學習更是不利的。(三)高中階段對于根底教育的最后階段即高中階段的學生來說，他們的對客觀世界的認識和區(qū)分才能已根本成熟，例如，高一學生的科學本質觀偏向于后現(xiàn)代相對主義科學本質觀，尤其在科學具有暫時性、創(chuàng)造性與主觀性方面。因此，高中生所認識或理解的科學的本質相對較多的應是后現(xiàn)代相對主義傾向的科學本質觀(但不是全部)、科學本質的兩面性以及科學的本質特征的辯證統(tǒng)一性?？茖W本質觀的年齡階段性決定了科學

10、本質教育的年齡階段性，也就是說，在科學教育中，應該通過不同的方式讓不同年齡階段的學生掌握不同的科學本質觀，正如美國?科學素養(yǎng)的基準?對學生的科學本質觀的要求中所說的：(幼兒園至二年級)在形成科學世界觀之前，這些早期主動參與的科學經(jīng)歷，可以產(chǎn)生自然界統(tǒng)一信念的一個方面：同一性；(三年級至五年級)當孩子們繼續(xù)對這個世界展開調查時，通過著重解釋不一致性，使一致性的前提得到強化；(六年級到八年級)讓學生開始涉及諸如科學知識的延續(xù)性問題，特別是科學的可變性問題，并非為是過早。應該讓學生既知道科學知識的量變，又知道質變；(九年級到十二年級)專題研究可以使學生有時機來考察如科學理論和科學理論的局限性等問題；考察不同的科學形成的不同的知識特性；并考察