HPS教育与科学课程改革
- 格式：pdf
- 大小：192.53 KB
- 文档页数：7
三 关于科学本质教学的经验与教 训
从科学课程发展的角度看 前面提到的西方科学 教育专家编写出了不少贯穿科学史或科学哲学思想的 科学课程 其中著名的课程和教材有科南特编写的 哈 佛实验科学案例研究 1957 施瓦布主编的 BCSC 生物课程 1963 克劳普福编写的 中学科学案例 史 1969 卢瑟福等主编的 哈佛设计物理学
8
比较教育研究
２０００ 年第 ６ 期
R.H.Emlis 对科学哲学和科学教学作了全面评述 他说 除了一些例外 科学哲学家对于科学教育问 题表现出明显兴趣的并不多 [13]达西尔则在 1985 年 发表的一篇题为 科学教育与科学哲学 25 年互不 相干的发展 的论文中也指出 西方国家在科学课程 改革中由于有关学科之间缺乏交流而失去了良好的合 作机会 从而也失去了为科学课程改革提供坚实的理 论基础的机会
在美国 杜威同样表达了科学教育对人的启蒙的
希望 科学教育的独特作用不在于获得尽可能多的科
学知识 而在于它可以改变人的自然倾向 达到了这
一目的 则表明学生掌握了科学本质或具有科学精
神 在 民主主义与教育 一书中 杜威写道 我
们过早地接受 他人 意见和断言的倾向 我们对推
迟判断的厌恶情绪 表明我们自然倾向于中断检验的
２０００ 年第 ６ 期
比较教育研究
ＨＰＳ 教 育 与 科 学 课 程 改 革
丁邦平∗ 首都师范大学比较教育研究中心 北京 100089
［内容提要］科学史 科学哲学和科学社会学 ＨＰＳ 在科学教育中的作用 是当前国际科学教育界 十分关注的一个科学课程改革的热点问题 这个问题之所以重要 就因为它关系到科学教育中的一个 关键问题 如何改进学生对科学本质的理解 培养其科学精神 提高其科学素养 本文首先从科学教 育史的角度探讨了这个问题的来龙去脉 其次分析了当前国际科学教育界关注它的原因 最后考察了 以往课程改革在这方面的经验教训
science studies 的三个分支学科 它们共同担负 起阐述科学的本质 提高科学教育质量的使命
很久以前 一些著名科学家和教育家就倡导在科 学教育中进行科学史 科学本质或科学方法的教学 但这个问题重新受到国际科学教育界的高度重视 并 以 HPS 教育的形式再次进入科学课程中 则是近年 来的事 当前 科学教育学者们关注科学史 科学哲
1970 等等 这些课程都体现了西方自由传统的 精神和原则 然而 尽管它们都是有益的尝试 但愿 意使用它们的教师却并不多 正如克劳普福说的 这 些课程在科学教育大地上留下的痕迹并不多 [14]
学和科学社会学对科学教育的作用与以往迥然的不同 之处 首先体现在其国际性上 80 年代末期成立的 国际科学史 科学哲学与科学教学研究小组 迄今已 举办了三次 HPS 与科学教学的国际会议 1992 年创 办 的 国 际 学 术 刊 物 科 学 与 教 育 Science Education 专门刊登科学史 科学哲学和科学社会学 与科学教育有关的论文 据统计 在 1988 1998 年 期间 以科学史 科学哲学和科学教学为主题在学术 期刊上发表的论文计有 300 余篇 1988 1992 年期 间 有关的学术期刊出了 6 次专刊探讨这个主题 [2] 由此可见 HPS 教育已成为国际科学教育研究中一 个前沿性课题
于概念结构 正是通过这种概念结构我们才能够提
出有效的问题 通过有效的问题 我们才知道应当寻
找什么资料 做什么实验取得这些资料 一旦得到资
料 这种概念结构就会告诉我们如何解释它们 如何
处置它们才能获得知识 最后 知识本身还是以概念
所提供的术语来形成的 [10]
此外 这种把科学本质等同于概念和知识结构的
关于科学的本质 在不同的历史时期人们用不同 的术语来表达 并且受到不同学科理论的支持 科学 教育中对科学本质的执着追求 经受了依据教育学 哲学和心理学所作的批评 并继续不断地传授关于科 学和科学研究的本质的假设 这种探讨自 19 世纪科 学进入学校课程时起就不曾间断过 [4]19 世纪末 当 英 国 科 学 教 育 家 化 学 家 阿 姆 斯 特 朗 H. E. Armstrong 大力倡导科学教育时 就曾强调要使学 生理解科学的本质 不过 在他看来 科学的本质主 要体现于科学方法之中
工作 不仅如此 他还是一个热情洋溢的人 对自己
独特的工作满怀信心 [8]
以上几段引文从不同侧面说明了两点 1 上述
7
２０００ 年第 ６ 期
比较教育研究
各国教育家对科学教育中的科学本质问题都是极为关
注的 从科学进入学校课程以来 它就是科学教学始
终追求的一个重要目标 2 科学教育仅仅强调传授
科学知识和发展学生的一般能力 如我国长期以来所
19 世纪末期 德国哲学家兼科学家马赫 E.
Mach 也对学生明确提出了理解科学本质的要求
他说 每一个年轻学生都要切身感受一些数学和科
学的发现 并达到其最终的逻辑结果 这种学习材料
自然主要与科学名著选读联系起来 这样 教师就可
以使少数有影响的 简明易懂的 科学 思想在学生
头脑里生根 使其深思熟虑 [5]
关于科学本质的主张
鲁宾逊认为 在苏联人造卫星上天以后 美国学
校里 充满着科学工具以及包装精美的实验练习材
料 让学生积极进行实验活动并给他们提供充分的阅
读材料 不再有啥问题 [11]他的博士论文的出发
点在于回答以下两个问题 1 学生在进行了这些
活动 阅读并讨论了所读的材料后 是否真正提高了
他们对 科学的理解
国际科学教育改革为何都强调 HPS 教育呢 它 对提高科学教学质量有何助益呢 要回答这些问题 还得从科学教育史谈起
二 关于科学本质教学的历史回顾
在国际科学教育文献中 科学精神 scientific spirit 一词并不常见 这似乎有点奇怪 是否在现代 科学兴起的西方国家不注重科学精神呢 答案当然是 否定的 其实 西方学者对 科学精神 的理解大都 蕴涵于 科学的本质 nature of science 这一术语 中 澳大利亚科学哲学家马修斯 M ﹒R﹒Matthews 在下面一段引文中虽然也提到 科学精神 一词 但 仍把它囊括在科学本质的论述之中 他写道 科学 的本质很久以来就是理科教师和课程专家们所关心的 问题 自 19 世纪初期科学开始在学校课程中取得一 席之地以来 人们一直希望学生不仅要懂得科学 而 且要通过内化科学精神和懂得与欣赏科学的本质 使 科学教学对文化品质和个人生活产生有益的影响 显 然 要实现人们这一合理的 长期存在的期望 必须 依靠教师和课程专家们理解科学方法和认识论 即一 些科学本质的知识 [3]
过程 我们满足于肤浅的和急功近利的应用 科学
是对这些自然倾向及其所带来的恶习的防卫 它是
人为的 即获得的艺术 而不是自发的 是习得的
而不是天生的 这一事实表明 科学在教育上具有独
特的 极为重要的地位 [6]
差不多在杜威发表 民主主义与教育 的同时
英国政府在一份题为 教育中的自然科学 的报告 即
汤姆逊报告 中 更为明确地提出在科学教学中应当
学方法教学的书 在他看来 一个成功的理科教师应
当是这样的人 他知道自己的本门学科 读了大
量其他学科方面的书籍 知道如何教学 能够流
畅地表达 擅长操作 精于逻辑 具有哲学家
的气质 熟悉科学史 能够与一群孩子一起坐下来
给他们讲解关于天才科学家 如伽利略 牛顿 法
拉第和达尔文 的观察和判断误差 他们的生活和
倡导的那样 是很不全面的 科学教育要真正起到
教育 的作用 而不仅仅是训练的作用 从根本
上提高科学教育的质量 就不能不让学生深入理解科
学的本质 亦即注重科学精神的教育
但是 对科学本质的追求并不是一蹴而就的事
因为人们对科学本质的认识不仅有不同的观点 而且
在不断深化
例如 60 年代初期 美国科学基金会 NSF
80 年代末以来 对 HPS 教育的关注也反映在一 些国家科学课程与教学改革中 美国的 2061 计划
1989 科学素养的基准 1993 和 国家科学 教 育 标 准 1996 加 拿 大 一 些 省 的 科 学 课 程
1991 英国国家课程中科学课程部分 1988 荷
∗ 作者简介 丁邦平 1960-
进行科学史和科学哲学的教学 报告指出 需要
把科学的主要成就及其取得这些成就的方法引进到教
学中 应当要有更多的科学精神而不是干巴巴的事
实 其方法是开设科学史课程
科学史和科学
哲学知识应当成为每个中学理科教师智慧的一部
分 [7]
此外还值得一提的是 70 年前 英国一位名叫
维斯特威 Westaway 的皇家督学写了一本论述科
恩 T.S.Kuhn 在库恩之后 科学史和科学哲学研 究融为一体 变得你中有我 我中有你 正如拉卡托
斯所言 没有哲学的科学史是盲目的 没有历史的
科学哲学则是空洞的 [12]
但是 即使在 60 年代科学课程现代化的 黄金
时期 同时关注科学史和科学哲学的学者也寥寥无
几 布鲁纳 施瓦布 鲁宾逊 克劳普福 L. Klopfer.
思想也可以在鲁宾逊 J.T.Robinson 的研究中发现
鲁宾逊响应布鲁纳和其他学者的号召 把科学课程和
教学建立在对科学本质的根本理解上 他认识到要想
吃羊肉就要先抓到羊 要想教科学的本质 就必须首
先弄清楚什么是科学的本质 他在斯坦福大学完成的
博士论文中研究了具有哲学素养的科学家的著作 尤
其是马基诺 H﹒Margenau 的著作 目的在于丰富
2 科学本质的内容能
够被确定 以便为选择和组织纳入科学课答他自己提出的这两个问题时
也把 科学本质 与 科学结构 当作一回事了 这
在当时以逻辑经验主义为主流的科学哲学家中普遍如
此 不过 科学史在鲁宾逊的书中是找不到的 他在
探讨科学本质时完全不提及科学史 因此 他在讨论
从科学课程发展的角度看 前面提到的西方科学 教育专家编写出了不少贯穿科学史或科学哲学思想的 科学课程 其中著名的课程和教材有科南特编写的 哈 佛实验科学案例研究 1957 施瓦布主编的 BCSC 生物课程 1963 克劳普福编写的 中学科学案例 史 1969 卢瑟福等主编的 哈佛设计物理学
8
比较教育研究
２０００ 年第 ６ 期
R.H.Emlis 对科学哲学和科学教学作了全面评述 他说 除了一些例外 科学哲学家对于科学教育问 题表现出明显兴趣的并不多 [13]达西尔则在 1985 年 发表的一篇题为 科学教育与科学哲学 25 年互不 相干的发展 的论文中也指出 西方国家在科学课程 改革中由于有关学科之间缺乏交流而失去了良好的合 作机会 从而也失去了为科学课程改革提供坚实的理 论基础的机会
在美国 杜威同样表达了科学教育对人的启蒙的
希望 科学教育的独特作用不在于获得尽可能多的科
学知识 而在于它可以改变人的自然倾向 达到了这
一目的 则表明学生掌握了科学本质或具有科学精
神 在 民主主义与教育 一书中 杜威写道 我
们过早地接受 他人 意见和断言的倾向 我们对推
迟判断的厌恶情绪 表明我们自然倾向于中断检验的
２０００ 年第 ６ 期
比较教育研究
ＨＰＳ 教 育 与 科 学 课 程 改 革
丁邦平∗ 首都师范大学比较教育研究中心 北京 100089
［内容提要］科学史 科学哲学和科学社会学 ＨＰＳ 在科学教育中的作用 是当前国际科学教育界 十分关注的一个科学课程改革的热点问题 这个问题之所以重要 就因为它关系到科学教育中的一个 关键问题 如何改进学生对科学本质的理解 培养其科学精神 提高其科学素养 本文首先从科学教 育史的角度探讨了这个问题的来龙去脉 其次分析了当前国际科学教育界关注它的原因 最后考察了 以往课程改革在这方面的经验教训
science studies 的三个分支学科 它们共同担负 起阐述科学的本质 提高科学教育质量的使命
很久以前 一些著名科学家和教育家就倡导在科 学教育中进行科学史 科学本质或科学方法的教学 但这个问题重新受到国际科学教育界的高度重视 并 以 HPS 教育的形式再次进入科学课程中 则是近年 来的事 当前 科学教育学者们关注科学史 科学哲
1970 等等 这些课程都体现了西方自由传统的 精神和原则 然而 尽管它们都是有益的尝试 但愿 意使用它们的教师却并不多 正如克劳普福说的 这 些课程在科学教育大地上留下的痕迹并不多 [14]
学和科学社会学对科学教育的作用与以往迥然的不同 之处 首先体现在其国际性上 80 年代末期成立的 国际科学史 科学哲学与科学教学研究小组 迄今已 举办了三次 HPS 与科学教学的国际会议 1992 年创 办 的 国 际 学 术 刊 物 科 学 与 教 育 Science Education 专门刊登科学史 科学哲学和科学社会学 与科学教育有关的论文 据统计 在 1988 1998 年 期间 以科学史 科学哲学和科学教学为主题在学术 期刊上发表的论文计有 300 余篇 1988 1992 年期 间 有关的学术期刊出了 6 次专刊探讨这个主题 [2] 由此可见 HPS 教育已成为国际科学教育研究中一 个前沿性课题
于概念结构 正是通过这种概念结构我们才能够提
出有效的问题 通过有效的问题 我们才知道应当寻
找什么资料 做什么实验取得这些资料 一旦得到资
料 这种概念结构就会告诉我们如何解释它们 如何
处置它们才能获得知识 最后 知识本身还是以概念
所提供的术语来形成的 [10]
此外 这种把科学本质等同于概念和知识结构的
关于科学的本质 在不同的历史时期人们用不同 的术语来表达 并且受到不同学科理论的支持 科学 教育中对科学本质的执着追求 经受了依据教育学 哲学和心理学所作的批评 并继续不断地传授关于科 学和科学研究的本质的假设 这种探讨自 19 世纪科 学进入学校课程时起就不曾间断过 [4]19 世纪末 当 英 国 科 学 教 育 家 化 学 家 阿 姆 斯 特 朗 H. E. Armstrong 大力倡导科学教育时 就曾强调要使学 生理解科学的本质 不过 在他看来 科学的本质主 要体现于科学方法之中
工作 不仅如此 他还是一个热情洋溢的人 对自己
独特的工作满怀信心 [8]
以上几段引文从不同侧面说明了两点 1 上述
7
２０００ 年第 ６ 期
比较教育研究
各国教育家对科学教育中的科学本质问题都是极为关
注的 从科学进入学校课程以来 它就是科学教学始
终追求的一个重要目标 2 科学教育仅仅强调传授
科学知识和发展学生的一般能力 如我国长期以来所
19 世纪末期 德国哲学家兼科学家马赫 E.
Mach 也对学生明确提出了理解科学本质的要求
他说 每一个年轻学生都要切身感受一些数学和科
学的发现 并达到其最终的逻辑结果 这种学习材料
自然主要与科学名著选读联系起来 这样 教师就可
以使少数有影响的 简明易懂的 科学 思想在学生
头脑里生根 使其深思熟虑 [5]
关于科学本质的主张
鲁宾逊认为 在苏联人造卫星上天以后 美国学
校里 充满着科学工具以及包装精美的实验练习材
料 让学生积极进行实验活动并给他们提供充分的阅
读材料 不再有啥问题 [11]他的博士论文的出发
点在于回答以下两个问题 1 学生在进行了这些
活动 阅读并讨论了所读的材料后 是否真正提高了
他们对 科学的理解
国际科学教育改革为何都强调 HPS 教育呢 它 对提高科学教学质量有何助益呢 要回答这些问题 还得从科学教育史谈起
二 关于科学本质教学的历史回顾
在国际科学教育文献中 科学精神 scientific spirit 一词并不常见 这似乎有点奇怪 是否在现代 科学兴起的西方国家不注重科学精神呢 答案当然是 否定的 其实 西方学者对 科学精神 的理解大都 蕴涵于 科学的本质 nature of science 这一术语 中 澳大利亚科学哲学家马修斯 M ﹒R﹒Matthews 在下面一段引文中虽然也提到 科学精神 一词 但 仍把它囊括在科学本质的论述之中 他写道 科学 的本质很久以来就是理科教师和课程专家们所关心的 问题 自 19 世纪初期科学开始在学校课程中取得一 席之地以来 人们一直希望学生不仅要懂得科学 而 且要通过内化科学精神和懂得与欣赏科学的本质 使 科学教学对文化品质和个人生活产生有益的影响 显 然 要实现人们这一合理的 长期存在的期望 必须 依靠教师和课程专家们理解科学方法和认识论 即一 些科学本质的知识 [3]
过程 我们满足于肤浅的和急功近利的应用 科学
是对这些自然倾向及其所带来的恶习的防卫 它是
人为的 即获得的艺术 而不是自发的 是习得的
而不是天生的 这一事实表明 科学在教育上具有独
特的 极为重要的地位 [6]
差不多在杜威发表 民主主义与教育 的同时
英国政府在一份题为 教育中的自然科学 的报告 即
汤姆逊报告 中 更为明确地提出在科学教学中应当
学方法教学的书 在他看来 一个成功的理科教师应
当是这样的人 他知道自己的本门学科 读了大
量其他学科方面的书籍 知道如何教学 能够流
畅地表达 擅长操作 精于逻辑 具有哲学家
的气质 熟悉科学史 能够与一群孩子一起坐下来
给他们讲解关于天才科学家 如伽利略 牛顿 法
拉第和达尔文 的观察和判断误差 他们的生活和
倡导的那样 是很不全面的 科学教育要真正起到
教育 的作用 而不仅仅是训练的作用 从根本
上提高科学教育的质量 就不能不让学生深入理解科
学的本质 亦即注重科学精神的教育
但是 对科学本质的追求并不是一蹴而就的事
因为人们对科学本质的认识不仅有不同的观点 而且
在不断深化
例如 60 年代初期 美国科学基金会 NSF
80 年代末以来 对 HPS 教育的关注也反映在一 些国家科学课程与教学改革中 美国的 2061 计划
1989 科学素养的基准 1993 和 国家科学 教 育 标 准 1996 加 拿 大 一 些 省 的 科 学 课 程
1991 英国国家课程中科学课程部分 1988 荷
∗ 作者简介 丁邦平 1960-
进行科学史和科学哲学的教学 报告指出 需要
把科学的主要成就及其取得这些成就的方法引进到教
学中 应当要有更多的科学精神而不是干巴巴的事
实 其方法是开设科学史课程
科学史和科学
哲学知识应当成为每个中学理科教师智慧的一部
分 [7]
此外还值得一提的是 70 年前 英国一位名叫
维斯特威 Westaway 的皇家督学写了一本论述科
恩 T.S.Kuhn 在库恩之后 科学史和科学哲学研 究融为一体 变得你中有我 我中有你 正如拉卡托
斯所言 没有哲学的科学史是盲目的 没有历史的
科学哲学则是空洞的 [12]
但是 即使在 60 年代科学课程现代化的 黄金
时期 同时关注科学史和科学哲学的学者也寥寥无
几 布鲁纳 施瓦布 鲁宾逊 克劳普福 L. Klopfer.
思想也可以在鲁宾逊 J.T.Robinson 的研究中发现
鲁宾逊响应布鲁纳和其他学者的号召 把科学课程和
教学建立在对科学本质的根本理解上 他认识到要想
吃羊肉就要先抓到羊 要想教科学的本质 就必须首
先弄清楚什么是科学的本质 他在斯坦福大学完成的
博士论文中研究了具有哲学素养的科学家的著作 尤
其是马基诺 H﹒Margenau 的著作 目的在于丰富
2 科学本质的内容能
够被确定 以便为选择和组织纳入科学课答他自己提出的这两个问题时
也把 科学本质 与 科学结构 当作一回事了 这
在当时以逻辑经验主义为主流的科学哲学家中普遍如
此 不过 科学史在鲁宾逊的书中是找不到的 他在
探讨科学本质时完全不提及科学史 因此 他在讨论
