| 人文因素融入基础科学教育 |
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科技日报 2001-11-09 记者：我国基础科学教育课程改革试点已于今年秋季开始，并将逐步全面推广。您作为国家教育部课程改革课题组核心成员并具体参与了物理学课程标准和教材的改革工作，请您谈一谈这次基础科学教育课程改革将体现一种什么样的精神理念。 刘兵：我只能从个人的理解来说。总体上讲，我认为这次基础科学教育课程改革在观念上变化非常大，比如，从注重面面俱到更多的知识到更注重学生探究能力的培养，更关注将人文的因素渗透到其中，体现到其中，注重在学习中激发学生的情感。这样一种变化与以往传统有很大不同，当然，具体的不同，更多的要在课程标准中去体会。 记者：这是我国第一次制定基础科学教育课程标准吗？ 刘兵：是的，但现在是实验稿，还不是最后的定稿。课程标准对教学不仅提出了最基本的一些要求，而且还有一些规定，包括有什么内容的标准，教学要达到什么目标，怎样实施内容标准以及达到这些目标的建议等等。我认为，这次教学改革，特别是科学类的，比如，物理、科学等课程的改革，是在一个国际大背景下做的，参考了一些发达国家基础科学教育标准，吸取了人家一些先进的经验。 记者：观念的变化，体现在教育方式上有什么根本的不同？又有什么益处？ 刘兵：过去基础科学教育注重的是具体科学知识的传授，就像过去的科普一样。学校的教育和我们说的科普，大致分别属于正规教育和非正规教育。但从观念上讲，本质都是类似的。过去，强调的是要教给学生越来越多的具体的知识，而这种纯粹教授知识的做法目前已经不是一种主流的做法。知识是不可能教得完的，知识始终不断在更新。对科学精神、科学方法的培养，是以前我们的教育中关注不够的。基于新观念的科学教育方法的好处很多，学生在学校不仅仅是只学了一些具体的知识，还至少可以对科学有一种更全面更深刻的理解。以物理课程标准为例，对学生的思想方法、思考方式有一个基本设想、基本理念，注重全体学生的发展，提倡学习方式的多样化，强调素质，尽量改变学科本位，而不是像过去那样很狭窄，除了物理以外，什么都不涉及，另外，虽然是教授物理，但是强调从生活走向物理，从物理走向社会。这个理念就体现了不是那种先建立一个纯粹的逻辑体系，然后教授越来越多的具体知识的做法。 从“两种文化”到 S TS 记者：我们的基础科学教育改革是在一个什么样的国际大背景下做出的？ 刘兵：由于科学研究和科学教育重视专门化的东西，使得大多数科学家也越来越重视研究更专门和更带技术性的问题，研究的深度日益增加而其范围却日益缩小。20世纪50年代末，英国学者斯诺（ C．P．Snow）指出，在“科学文化”和“人文文化”之间存在着一条相互不理解的鸿沟，而这种文化的分裂对社会则是一种损害，一种损失。他认为产生文化分裂的主要原因之一，就是我们对专业化教育的过分推崇，从而，要改变文化分裂的现状，唯一的方法就是要改变现有的教育制度和教育方法。 当代科学技术的发展对教育的内容、方法、观念及人才的培养都提出了新的要求，现代社会需要更多的是有现代观念、有一定专长、也了解其他领域知识的通才。只了解很窄的领域，不论是领导科学工作，还是参与制定科学政策或政府其他政策的讨论等等，都是不够的。科学技术越专业化，越可能使得人们沉迷于技术的发展中，而只看到很窄的方面，甚至忽视了科技发展可能带来的负面影响。正是在时代发展的要求下，近年来，国际上许多国家对其基础科学教育的内容与标准都进行了各种形式的改革。这些改革的特色之一，就是将“科学、技术与社会”（ S TS）的思想内容融入到基础科学教育之中，即在科学教育中增加人文思想、人文色彩。 记者：您长期关注国外基础科学教育改革中注入人文因素的问题，请您简要介绍一下国外这方面的情况。 刘兵：在科学教育中引入人文的内容，早期是从科学史教学开始的。因为面对斯诺提出的问题，许多科学史家和教育家都将科学史视为联结科学文化和人文文化之间的一座重要的“桥梁”。 1952年，美国哈佛大学的科学史教授霍尔顿编写了一部面向文科学生的物理学教材———《物理科学的概念和理论导论》，这部教材被称作是科学教育中的一块里程碑。该书的独到之处之一，就是充分而有效地利用了科学史和科学哲学，来向学生阐释物理科学的本质。与这本书相比，影响更大的是于1970年出版的一套为中学教学准备的物理教材———《改革物理学教程》。这部大量利用科学史内容，具有明显人文取向的教程成了在美国有重要影响的物理教材之一。 另一件值得提及的事，是美国科学促进会于1985年开始进行了一项名为“2061计划”的全国性研究，力图彻底改革美国中学的科学教育。1989年，此计划在一份题为“面向所有美国人的科学”的报告中发表了其建议。在此报告中，关于“科学的本质”，涉及到一些科学哲学、科学伦理学和科学社会学的内容。 在进一步的发展中，我们看到，在基础科学教育中，引入的人文内容开始从传统的科学史和科学哲学渐渐扩展到了接近于今天意义上的 S TS的领域。 记者：国外基础科学教育中引入 S TS的动向要点是什么？ 刘兵：我个人认为，可以概括为：对于科学方法的培养；对于科学态度的培养；对于科学思维习惯的培养；对于科学观的培养；还有很鲜明的是，强调对科学和技术之差别的认识；对科学，尤其是技术在社会生活方面的影响；技术对环境的影响；还有对科学本质的强调；对于社会责任感的培养，等等。 从发展的角度来看，在 S TS的内容方面也是一个不断加深的过程，例如对于环境和可持续发展问题越来越明确的强调，等等。 理解科学的本质 记者：我们每个人都能感受到科学发展对当今社会日益产生着越来越重大的影响，从某种意义上说，它甚至直接影响着社会发展的方向、模式，人们的思想、观念，因此在教育中，引导学生认识科学的本质是明智的。您刚才讲到国外基础教育中对科学本质的强调，请您讲讲科学本质的问题，在我们的改革中是否包含了这一内容？ 刘兵：在国际基础科学教育中，目前对于“科学的本质”的看法是一个更加富于理论色彩的例子。曾有国外学者对于在8种国际科学标准文献中总结出来的对于科学的本质的一致性看法，它们分别是：科学知识是多元的，具有暂时特征；科学知识在很大程度上依赖于观察、实验证据、理性的论据和怀疑，但又不完全依赖于这些东西；没有一种普适的科学方法；科学是一种解释自然现象的尝试；理论是变化的；观察渗透理论；科学家要有创造性；科学史既揭示了科学的进化的特征，也揭示了科学的革命的特征；科学是社会和文化传统的一部分；科学和技术彼此影响；科学思想受到其社会和历史环境的影响。 从以上这些关于科学的本质的一致性的观点来看，相比之下，在我们国内，其中的许多观点甚至在学术界也仍不无争议。一般来说，在任何一个社会里，只有成为一种普遍共识的东西才能进入基础教育中。按照这样的判据看，一些我们认为比较激进的观点，在他们那里已经成为某种主流的共识。通过这个例子，可以看出，一方面我们在改革之中，另一方面我们的改革与国外相比还有一些距离。 问题与差距 记者：那么在我们这次基础科学教育改革中是怎样体现 S TS渗透？怎样体现我们的特色的？ 刘兵：我们以往从事基础科学教育的人对科学、技术与社会（ S TS）关注不够。但确实我们又看到，将 S TS引入基础科学教育是国际上的一个动向。若干有代表性的国际的基础科学教育标准，主要要点最一般的讲是引入了一种人文的视角来看待科学和技术，不纯粹关注一个科学自身具体的知识，而是把他放到一个更大的社会文化背景里，研究科学技术领域相互的作用，相互的影响，这样一些要点的引入，使我们对科学的本质、功能、性质、方法对社会的影响、哲学涵义、对我们认识世界的更深刻的寓义，有更深刻的理解。虽然我们有自己的具体情况，注重我们自己的特色，与国外的教学改革方案不尽相同，但在最本质的趋势上是一致的。举一个例子，以往我们不论是讲物理或化学等，都是讲具体的知识内容。现在我们关于科学和技术与社会的关系，有一个重要的理念，就是可持续发展的概念，或者说是绿色的概念，这种可持续发展的概念，并不是原来具体的物理知识，或科学知识，但这又是被人们普遍关注的、应该渗透在教育的各个方方面面的，结合着物理教育或其它学科的教育，我们能不能把这样一种观念体现在其中？我认为，这是一个非常典型的 S TS渗透的例子。比如，在物理课程标准中，一级主题分成三大块，讲到第三块能量时，最后有一个能源与可持续发展，把很新的科学和技术以及与社会应用可能会带来什么问题，我们应该用什么方法来解决，未来发展的问题等等放在一起讨论，体现出综合性，这些都是很好的认识。 记者：应该说这种科学教育改革方案对科学教师提出了更高的要求，他们自身就应该具有很好的科学史、科学哲学的素养以及人文的情怀。我国的教育管理部门、教师有这样的储备吗？您认为需要采取什么措施加以改进？ 刘兵：现在这样一种改革，可能在推广起来以后，仍然有很多教师、很多基层工作者在理解和吃透这方面需要一个培训、学习的过程。随着改革进一步的发展，我认为，特别是像 S TS渗透这种问题，需要有关学界的人的学术积累和学术研究更深入的发展，否则如果没有那样一种基础，这种加入、这种渗透就是很肤浅、很表面的。 我们学术界 S TS研究的力量与国外相比还比较薄弱，体现在我们对于现有成果的评价，如何转化为通俗的基础教育的内容，有先天不足。同时由于学界这种 S TS研究的欠缺、局限，导致了我们在转化过程中，以及转化体现在教学标准和教材以后，会出现教师们、基层具体从事工作的人们怎样把握和理解的问题。有大量的培训、宣传、普及工作要去做。立足于 S TS渗透，学界要及时以合适的方式将最新的研究成果普及到社会各界，尤其是教育界。再者，更广大基层教育工作者对这些传播普及的东西有一个接受、吸收、消化以及体现在教学中的过程，而不是说教育改革方案一出来就万事大吉了。 专家简介 刘兵，1958年生，博士生导师。主要研究方向为：科学史、科学技术哲学。现为上海交通大学科学史与科学哲学系学术委员、兼职教授，内蒙古大学兼职教授，河北大学新闻传播学院兼职教授，中国科学技术史学会常务理事，中国自然辩证法研究会理事，中英澳哲学暑期学院中方委员会委员，《科学大师传记丛书》（东方出版中心）主编，《大美译丛》（吉林人民出版社）主编等。出版《克丽奥眼中的科学———科学编史学初论》、《著名超导物理学家列传》、《触摸科学———刘兵学术自选集》等5部专著，《超导史话》等4部科学史普及著作，《正直者的困境———作为德国科学发言人的马克斯·普朗克》等5部译著。发表论文100余篇。 物理课程标准（摘录） 关于课程目标中“情感态度与价值观”部分的要求： 1，能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2，具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。乐于参与观察、实验、制作、调查等科学活动。 3，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。 4，养成实事求事、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 5，有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。 6，初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。有可持续发展的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 7，有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感。 摘自《全日制义务教育物理课程标准》（实验稿），中华人民共和国教育部制订，北京师范大学出版社2001年7月出版。 |
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