中国近现代科学教育的改革历程及思考

中国近现代科学教育的改革历程及思考

李双玲,孙铭钟

杭州师范学院学报2005年第1期

摘 要:通过对近现代以来我国科学教育发展的历史考察,从文化的角度分析我国在科学教育中存在的主要问题,提出了科学教育应确定的价值和目标,并就如何改进科学教育的课程和教学进行了探讨。

关键词:科学;科学教育;科学文化;科学素养

中国的科学教育经历了从无到有，从功利主义到科学精神的发展过程。洋务运动时期以实用主义为目的的科学教育虽为近代中国培养了大批实用型人才,但尚未形成制度化的内容。从《奏定学堂章程》开始,我国的科学教育才真正走上制度化的轨道。虽然我国的科学教育起步较晚,但期间也经历了多次变革。每次变革都为后一次的变革提供了经验和思考。从我国近现代科学教育的改革历程中,我们不难发现,传统的科学教育存在着诸多问题:注重科学知识传授,追求严密的学科结构,知识偏深、偏难,科学课程与社会和生活相脱离,学生学习兴趣低下等。如何使科学教育摆脱填鸭式教育的枷锁?怎样树立正确的科学教育观?科学教育如何培养学生的科学素质?科学教育目标应如何确立?针对这些问题,本文进行了思考。

一、 中国近现代科学教育的历史回顾

我国近现代科学教育是与近现代教育制度一起从西方引进的。鸦片战争之后,无人怀疑西方的“坚船利炮”,主张“师夷长技”。魏源提出 “师夷长技以制夷”的著名论点,认为应虚心学习西方文化,特别是科学技术。洋务派则抱着强兵救国的愿望兴建了一大批以军事为目的,包括科技教育的学堂。至此,科学教育以实用为目的进入到我国的教育体制中,科学课程如算学、绘图、军事、炮法、地舆图说、数学、天象测量、驾驶诸法、化学格物等也得以教授。科学与技术在近代第一次被国人所接受。但它只是一种工具。 制度化的科学教育源于1914年颁布并实行的《奏定学堂章程》。该章程规定普通中

学学制五年,科学课程设置为博物、物理及化学两门。其中博物包括植物、动物、人体生理卫生、矿物。

民国以后,科学课程在学校中的地位不断得到加强。在1912年颁布的《普通教育暂行办法》中,虽然科学课程仍设置为博物、物理化学两门,但教学内容按不同学科进行教授,注重分科教学。

1922年11月,受国内外教育思潮特别是杜威教育思想的影响,科学教育呈现出新的特点,即提倡民主与科学,尊重人的个性发展,强调儿童本位。具体举措有:高中增设科学概论课,包括科学发达史、当代科学大势、科学精神和科学方法;初中课程分为六大门类,即社会科、言文科、算学科、自然科、艺术科和体育科,自然科内容包括物理、化学、生物,生理卫生内容归入体育科中。科学教育模式既有分科教学,也有综合教学,但更侧重于综合教学。例如,当时自然科的教材编写形式就有两种:一种是三门学科教材(物理、化学、生物)分别编写,另一种是三门学科混合成一门课程,合编为一本教材。当时的合科教材与实际生活的联系比较密切,有的还通过各科知识的学习,总结出自然科学研究的一般方法,有许多可取之处。但各科知识比较分散,系统性不强。又由于教材涉及面宽,内容广泛,对教师的要求高,这些因素使合科科学课程的实施遇到了困难。因此,在随后的三四十年代,科学教育出现了分科教学和综合教学各领风骚的局面。

自20世纪初近代教育制度建立至新中国成立之前,我国中学科学课程有时采用合科制,有时采用分科制,但总的看来,以实施分科为主。科学课程缺乏内容的整合;学生的基本知识结构和学科能力不够扎实。

新中国成立以后,科学课程仍以分科为主。1953—1956年人民教育出版社编写了初中《物理》《化学》《自然地理》《植物学》《动物学》以及《人体解剖生理学》(高一用)等教材。这一套科学课程教材,从体系上看,属于学科中心课程,实施后弊端很多,如学生课业负担过重,教材与实际生活相脱节。从20世纪70年代开始,学科中心课程在国际上受到了普遍的抨击。一是它过于强调特定学科的知识结构,造成学科之间的隔离,难以适应现代科学发展中各学科综合、交叉和渗透的趋势。二是它过于强调理论知识,削弱了实用知识和实用技能以及科学方法的传授,不能满足学生走上社会后的需要。三是这种学科体系适于部分语言和数学逻辑智能较高的学生学习,多数普遍学生难以适应,从而影响了他

们学习科学课程的兴趣,并造成了课业负担过重。对此,我国许多专家认为有必要调整科学教育课程的内容和要求,加强中学的科学教育及其与社会和技术的联系,以适应我国当前改革开放的形势。

从1988年开始,浙江省作为课程改革的试点,进行了自然科学课程改革的新尝试,以“自然科学”课程取代原物理、化学、生物课程,并涵盖地理课程中的自然地理部分内容。这是我国第一个通过国家审定,在一个省范围内使用的初中综合科学课程。这一课程的特点是:1、课程目标得以扩展。开始把培养学生的科学素养作为课程总目标,而不只是关注科学知识的多少;2、STS(science education, scientific technology, society)思想有所渗透。科学教育课程涉及到科学、技术和社会的多个领域;3、超学科内容体系的构建;4、实践活动得到加强。浙江省自然科学课程的改革取得了一些经验,在减轻学生课业负担、扩大学生综合思考问题的能力上进行了有益的尝试。但改革也遇到了许多困难和问题。从理论框架来看,浙江省编写的这套教材的结构与体系带有明显的拼盘式的痕迹,还不是真正意义上的综合课程。

二 中国科学教育改革的历程对当前科学教育改革的启示

我们通过对我国近现代科学教育及科学课程的考察,重新思考今天的科学教育与科学课程,需要着重从以下几方面进行改革。

(一) 树立正确的科学教育观

科学教育需要有正确的科学教育观的指导,我国在科学教育中长期存在的问题表明,不正确的科学教育观严重地影响了我们的科学教育。这些不正确的观念有:

1、唯科学主义的科学教育观。所谓唯科学主义的科学教育观就是把科学等同于绝对的、颠扑不破的真理来认识,没有意识到科学的相对性,缺乏对科学的怀疑精神和批判精神。对科学的崇信在现代科学极不发达的中国确乎有一定的价值,那就是使国人认识到科学技术的重要性。然而对科学的过分推崇却又滋生了唯科学主义文化观。唯科学主义文化观也就必然渗透到科学教育中。由于对“科学”缺乏理性的分析,我国在科学课程与教学中从来不讨论科学的局限性、科学的本质和精神,以及科学技术与社会互动等重大问题。一味强调科学的客观性、标准化和不可更改性,科学教育未能很好培养学生的怀疑精

神、批判精神和创新精神。

2、社会本位的科学教育观。所谓科学教育的社会本位论,是指在整个科学教育过程中科学教育的出发点和归宿是完全从整个社会需要考虑的。它与我国长期以来学校教育确立以社会为本位,忽视学生个体需要和个性培养的传统分不开。诚然,科学教育不能不顾及社会需要,但完全着眼于社会需要而忽视学生个人的需要(兴趣、对个人生活有用的科学知识、就业的考虑等),就不免失之偏颇,结果不利于学生对科学产生应有的兴趣,并最终无助于公民科学素质的提升。对于普通教育来说,正确的课程和教学目标应当体现社会要求与学生个体需要的统一。

社会本位论在科学教育目标上体现十分明显。一是为高等学校输送科学人才(精英教育),二是为劳动力市场培养有技能的劳动者。然而,实际上科学教学的目标主要是为上一级学校做学术准备,科学教学强调的是基本理论而忽视了为学生就业培养基本的应用技能,更没有在课程目标中考虑成长中的学生个体所需要的科学知识和能力(如保健知识、了解自己的知识、成长与发展的心理学知识、现实生活中解决问题的能力等)。

3、工具主义的科学教育观。从历史上我们不难发现,“科学教育”的引进与“救国”有着不可分割的关系。在20世纪20年代发生的“科玄论战”中,无论是“科学派”还是“玄学派”,其本质都是把科学作为一种工具来理解。即使“玄学派”的张君励也认为:”既因科学进步而大受益处,,中国惟有在这种方针之下,才能复兴中国的学术,才能针砭思想懒惰的病痛。”

新中国成立以来,尤其是改革开放以来,科教兴国是国家的一个重要的发展战略。”经世致用”仍然是科学教育的重要的价值取向。这就导致科学教育中把科学知识的传授、科学方法的训练与人的培养相分离,常常以“技术人”来代替“人”我们应该看到,科学技术作为“第一生产力”是兴国的直接、根本因素,而教育则是“百年树人”,急功近利往往导致对教育本身的伤害。因此,科学教育作为一种教育活动是直接指向人的。科学教育的着眼点应是体现育人的需要。

以上三种科学教育观从某一侧面来看虽都有其合理性,但没有正确理解和认识科学教育的价值,是片面的。正确的科学教育观首先应是把人的科学素养的培养和提高作为其

根本任务。它是面向大众的科学教育,而不是只培养少数的“科学家”;其次,科学教育并不等于科学知识和科学方法的教育,完整的科学教育应包括科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观和科学精神的教育尤其是要凸现对学生的科学精神的培养。既要有求真、求实的态度,又要有怀疑、批判和创新的精神;第三,科学教育也要处理好社会需求与个人需要的关系,使两者得到有机的统一。在这一点上我们可以从美国的科学教育的经验中得到启发1996年美国颁布了《国家科学教育标准》,其中关于中小学科学教育的培养目标是:学生能够:1、由于对自然界有所了解和认识而产生真实感和兴奋感;2、在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理;3、理智地参与那些与科学技术有关的各种问题的公众对话和辩论;4、把科学知识、理解和技能运用于职业生涯中,以增强经济生产的能力。从以上这些科学教育目标看,美国的科学教育基本上把社会要求与个人需求统一起来了。我们所倡导的科学教育观在价值取向上就是把这两者有机地结合在一起。

(二)确立以培养学生的科学素养为目标的科学教育

尽管不同的人对科学素养的具体内涵的解释有所不同,但近来的观点都跳出了把科学素养只是简单视为科学知识或科学方法的思维框架。“科学素养”的提出是对传统的科学教育的目标定位——科学知识、科学方法的狭隘的理性主义价值观的修正。对中小学而言,科学教育的目标不只是培养科学家或某一领域的专门人才,而是面向全体学生,使他们接受基本的科学素养的教育,即使学生在科学知识、科学方法、科学态度以及科学精神等方面得到全面的教育。

科学素养的养成应当具体体现在科学课程、科学教育和科学评价等各个方面。我国科学教育历来只在科学知识与能力两个层面做文章,缺乏对科学教育不同层面目标的分析和确定。所以在进行科学教育时,不仅要关心学生应掌握哪些知识,而且还要更多地考虑到一个适应未来社会的人应当具有的多方面的科学素养,如科学精神、科学过程和方法,运用科技知识于日常生活中,关心科技对社会发展的影响,学会学习新科技知识的能力等。

(三)科学教学观的建构

1、改变传统的教学模式,倡导启发式教学和探究式教学等。建构主义认为科学知识是学

生主动建构的,因此它强调以学生为中心的科学教学。建构主义认为教师不再是知识的“给予者”,而是学习的促进者。学生不是“白板”,也不是任凭教师雕塑的材料(所谓玉不琢,不成器)。学生能否理解和运用某一科学概念或原理,关键在于要在问题情境中促进学生积极主动地思考。建构主义认为学习科学是一种创造性活动。要培养学生的创新能力,首先需要培养学生的理解力。所谓“温故而知新”、“举一反三”正是这个意思。其次,创新能力需要在学习中进行自由探究活动中培养,建构主义为学生提供了自由探究的时空。再次,创新还需要发挥学生的集体智慧。所以探究式学习、合作学习便成为教学的主要策略。

2、以问题为纽带,促进学生探究能力的发展。

创造力是人人具有的天然禀赋。创造始于问题。问题意识、问题能力可以说是创新意识、创新能力的基础。教育家陶行知曾说过,创造始于问题。有了问题才会思考,有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思路的可能。找到问题的关键在于在没有问题的地方发现问题,在没有机会的地全国的政治、经济、文化中心。

第三个时期,是元明清时期。这一时期,由于先后受蒙、满民族的统治,杭州继续受到北方文化及蒙、满民族文化的一些影响,但相对于前一个时期的文化转型而言,这些影响并没有改变自南宋以来业已定型的杭州地域文化的基本面貌。

而在杭州地域文化形成的过程中,起到重要作用的因素,则可概括如下:一是在数量上占优的北方移民及其文化水平、经济和政治地位较高的人口结构;二是在人口的压力下,人们生活方式的多样化。这也是杭州手工业发达、商业繁华的一个重要原因,而手工业发达和商业繁华的都市环境,又反过来塑造了杭州人群的性格特征;三是南宋统治所面临的严峻形势,这一政治军事上的压力,迫使统治阶层必须以一种务实的态度来处理有关政治、经济、军事、外交方面的问题。在以上诸因素的作用下,形成了杭州地域文化刚柔相济义利兼顾,矜持而务实,智巧而淳厚、勤奋而又不失从容的基本特征。这也正是杭州地域文化的底蕴所在。