科学教育浅论

1 科学内涵的准确界定

科学是系统的实证的知识。《辞海》给科学下的定义是:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系。”这是科学概念的最基本内涵。目前, 对科学的理解可以概括为以下三点:第一, 科学是一种特殊形式的社会活动, 即知识生产活动, 是一种创造性智力活动。第二, 科学是知识体系。科学知识体系是一个动态系统, 随着实践的发展而不断变化。第三, 科学不仅是知识生产活动和知识体系, 而且是社会发展的实践力量。科学作为实践力量, 通过被人们掌握、利用而发展, 起到改造客观世界的作用。在汉语中, “科学”既指自然科学, 也指人文科学和社会科学。在英语中, “科学”则指自然科学。我们现在讲的现代科学主要是指现代自然科学。

知识就是力量, 科学技术是第一生产力。英国经瓦特改进的蒸汽机的普遍应用, 产生了工业革命;法拉第电磁感应等重大科学发现, 将人类引进了电气化时代;在美国, 由于巴丁·肖克莱、布莱顿等发明的晶体管, 为人类开创了一个新时代;在中国, 由于袁隆平等一批科学家育成的杂交水稻品种, 就使千百万人摆脱了饥饿的威胁。虽然科学不能解决人类所有需要解决的问题。但正是科学的物质力量和科学思维的普遍化才形成现代的物质生活和精神生活。因此, 美国著名科学史家乔治·巴顿说:“科学史是唯一可以反映出人类进步的历史。”

2 科学精神的全面理解

科学精神是科学整体架构的核心和灵魂。科学的整体架构, 主要由科学知识、科学思想、科学方法和科学精神构成。其中科学知识和科学思想是科学架构中的硬件;科学方法, 尤其是科学精神, 则是软件, 是在科学实践活动中形成的一种唯实求真的崇高精神力量。它在科学的整个架构中, 居于统帅和灵魂地位, 是科学的灵魂。也有的学者将科学的整体架构分解为科学知识体系、科学研究方法、科学社会建制和科学精神四大结构板块, 科学精神是位居另三者之上的一种体现“哲学和文化意蕴”之板块。科学精神的内涵一般包含有以下三个要素。

第一, 怀疑的意识。怀疑意识是科学精神的起点。在科学研究的过程中, 人们把可重复性实验作为最基本的标准, 以确认科学的发现和科学理论的准确性, 也借此把科学理论同科学假说、科学猜想以及伪科学区分开。如没有怀疑的意识, 就不需要可重复性的观测和实验了。科学的假说和猜想是从已有的科学知识和科学的理论出发做出的推论, 但如果没有得到可重复性实验的证明, 或者是可重复观测事实支持, 始终会受到其他假说和猜想的挑战。尽管科学史上不乏用偏见和恶意对待新学说的例子, 但如果新学说一经提出, 不需检验就要求获得承认, 那就肯定不是科学。

第二, 批判的理性。科学精神中批判的理性本质上是一种反思和超越, 而不是简单的否定, 也不是彻底否定。因为被理性批判的对象本身不但是一个基础, 也是一个目标, 批判的理性是科学精神的主要体现。从科学发展的历史看, 伽利略对亚里士多德的超越, 无不是以批判的理性为主导, 以新学说超越或取代旧学说的。科学探测的疆域总是伸向未知, 因而科学的前进总是要求超越现有的理论。批判的理性正是科学发展的灵魂, 失去了批判的理性, 科学就失去了创新的生命力。

第三, 谦恭的心态。在研究未知和探索未来的科学活动中, 研究者还应具有谦恭的心态。科学理论和科学理性在自然面前必须意识到自然奥秘的无穷性、多层次性和多维度观察的可能性, 为自己的着眼点恰当定位, 使目前的结论留有余地以便给科学的新发现留下位置。同时, 科学家经常是在试错的情况下向正确的方向推进的, 不能排除错误和失误的可能性。因此谦恭是必要的。而且科学成果一旦应用于社会之后, 常常会产生科学家没有料到或无力控制的负面效应, 例如原子科学的研究成果和DDT杀虫剂的合成就是这样。科学家应自觉地承担一种社会责任, 自愿的接受社会对科学活动的评价甚至选择。

对于科学的文化渊源, 爱因斯坦曾有过深刻总结。他说, 自然科学的发展是以两个伟大的成就为基础的:一个是希腊哲学家发明的形式逻辑体系;另一个是近代以来建立起来的以系统的实验观察发现因果关系的实验方法。这两个成就与逻辑思维的发展以及重视自然和经验哲学的传统是一脉相承的, 它们为科学精神的形成提供了直接的文化基础。

3 科学教育的正确把握

在中国现代化的进程中, 以科学精神为主要内容的文化的现代化是个关键因素。为此必须大力搞好科学教育。良好的国民科学素养已成为现代社会健康、高效运行的基本前提。这一点正越来越多地得到国际社会的普遍认同。科学普及作为提高国民科学素质, 发挥人力资源优势的重要手段受到了各国政府普遍关注, 被视为实现国家战略目标的有效措施。

从培养科学精神的角度看, 我国学校教育存在诸多缺陷。从我国基础教育的课程安排来看, 我国的科学课程教学实际上是一种缺乏科学精神的知识教育。主要包括: (1) 科学课程的内容过于理论化、抽象化, 不利于学生产生学习兴趣及建立必要的自信心。 (2) 过度强调知识积累的量和采用灌输式教学法, 不利于学生形成独立性和自主精神。 (3) 追求统一答案而缺乏对异议或差异的欣赏与容纳, 不利于学生拥有求异思维及科学的宽容精神。 (4) 过度采用高重复率的机械化训练, 不利于学生保持好奇心和探索精神。 (5) 教学过程缺乏对存疑的宽容和对置疑的强调, 不利于培养学生的质疑意识和批判精神。 (6) 教学要求缺乏弹性, 没有给想象和冒险留下空间, 不利于学生发挥想像力和开拓精神。

科学的主要功能是认识客观世界, 把握事物的本来面目、揭示自然界的奥秘则是科学探索的目的, 而在这种追求真知的过程中所需要的各种必备素质就构成了科学精神。发达国家的科学教育内容除科学知识、科学思维方式、科学研究方法外, 还包括科学与技术的关系、科学与社会的关系、科学的历史发展。科学与技术的关系注重的是自然界与人类社会的关联。科学与社会的关系注重的是科学对社会的影响, 以及文化、社会和历史等因素对科学发展的影响。科学史注重的是如何将科学看作人类正在进行的并不断变革的经历。国外的科学教育之所以强调有关科学史、科学社会学等方面的教育, 其目的在于使学生在了解科学知识和科学观念的历史演进过程中, 理解科学的本质和精神。我国的科学教育应建立在培养提高学生“科学精神”这一重要理念上, 重视科学方法的掌握、科学精神和科学态度的培养及科学探究能力的形成, 尤其是激发学生对科学的兴趣与好奇心。最终目标是使学生在进行科学研究的过程中, 自然而然地形成科学态度和科学素质, 以提高解决问题的能力。

摘要：科学教育至关重要, 本文从以下几个方面做了些介绍, 以便共同提高!

关键词：知识,精神,奥秘