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系統(tǒng)科學(xué)研究對(duì)中小學(xué)科學(xué)教育觀的訴求探析的論文
論文摘要：系統(tǒng)科學(xué)反映了人類思維科學(xué)和認(rèn)知方法論的無限性、多層次性和綜合性特征。從系統(tǒng)科學(xué)研究方法的角度，審視當(dāng)前中小學(xué)科學(xué)教育，強(qiáng)調(diào)注重形成開放、綜合、可持續(xù)的科學(xué)教育觀。
論文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)科學(xué)、科學(xué)教育、科學(xué)素養(yǎng)、研究性學(xué)習(xí)
歷史和時(shí)代的發(fā)展充分表明，公民的科學(xué)素養(yǎng)已經(jīng)成為社會(huì)進(jìn)步的基本因素，是國家興旺昌盛的根本。所以從教育的社會(huì)功能角度看，提高公民的整體科學(xué)素養(yǎng)是中小學(xué)科學(xué)教育的根本目的之一。但是我國從1992年開始的對(duì)公民科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查顯示，我國公民的科學(xué)素養(yǎng)與發(fā)達(dá)國家相比，存在明顯的差距，并且在一段時(shí)間內(nèi)處在徘徊不前的狀態(tài)。造成這種狀況的原因是多方面的。從科學(xué)教育課程與教法角度來反思，主要存在2個(gè)問題：1）靜態(tài)的片面的課程觀，即過分強(qiáng)調(diào)課程的相對(duì)穩(wěn)定性；2）課程實(shí)施基于教師為中心，進(jìn)行單向的知識(shí)傳授，更多強(qiáng)調(diào)確定性知識(shí)。
科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)過程與方法、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解、科學(xué)態(tài)度情感與價(jià)值觀、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系等方面。這些因素之間相互作用，相互聯(lián)系，構(gòu)成科學(xué)教育的立體畫面。雖然自新的課程標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以來，在師生關(guān)系、知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系、研究性學(xué)習(xí)等方面的研究與探討日漸豐富起來，但是在科學(xué)教育觀念的形成上，仍然停留在個(gè)別學(xué)科教育研究層面上，對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)、對(duì)科學(xué)教育的認(rèn)識(shí)、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，還都缺乏深度。這些都深刻地影響了我國的基礎(chǔ)科學(xué)教育。本文基于現(xiàn)代科學(xué)研究的中心之一——系統(tǒng)科學(xué)研究的思維，對(duì)中小學(xué)科學(xué)教育觀念進(jìn)行反思，旨在把握中小學(xué)科學(xué)教育改革的正確方向。
1系統(tǒng)科學(xué)研究與現(xiàn)代科學(xué)觀的基本特點(diǎn)
現(xiàn)代科學(xué)觀是對(duì)基于經(jīng)典決定論科學(xué)思維模式而產(chǎn)生的科學(xué)觀的反思，是對(duì)科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)知識(shí)以及科學(xué)方法的哲學(xué)性思考，是對(duì)科技與社會(huì)現(xiàn)實(shí)關(guān)系、人與自然關(guān)系的重新表述。
在經(jīng)典科學(xué)的影響下，科學(xué)觀一度籠罩在機(jī)械論或二元論的思想下，它過于重視數(shù)學(xué)和實(shí)驗(yàn)方法在認(rèn)識(shí)世界和創(chuàng)造世界中的作用，認(rèn)為科學(xué)是對(duì)客觀事實(shí)的真理性反映，與科學(xué)“之外”的價(jià)值無關(guān)，是中立的，由此造成真理與德行、價(jià)值與事實(shí)、倫理與實(shí)際需要的分離。但是從系統(tǒng)科學(xué)來看，人類文明的發(fā)展是一個(gè)多方過程，科學(xué)也就是一個(gè)多面體，它既遵循科學(xué)研究本身的規(guī)范，又受到社會(huì)環(huán)境、文化資源以及研究者自身價(jià)值取向等多方面的影響，因而其活動(dòng)及知識(shí)體系中完全的價(jià)值中立是不存在的[1]。
系統(tǒng)科學(xué)強(qiáng)調(diào)研究的對(duì)象的開放性。系統(tǒng)科學(xué)在突破基于經(jīng)典科學(xué)而形成的觀念時(shí)，揚(yáng)棄其平衡、對(duì)稱、封閉的局限。熱力學(xué)、相對(duì)論、量子力學(xué)以及非線性科學(xué)的出現(xiàn)，向人們展示了一個(gè)開放的遠(yuǎn)離平衡態(tài)的世界[2]。說揚(yáng)棄，是因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)觀既強(qiáng)調(diào)普適的研究規(guī)范，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)個(gè)人研究風(fēng)格，強(qiáng)調(diào)決定論與非決定論、精確性與非精確性、必然與偶然的統(tǒng)一。
系統(tǒng)科學(xué)注重運(yùn)用綜合的方法。方法論是對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的形式及方式的看法。經(jīng)典科學(xué)觀與機(jī)械論哲學(xué)息息相關(guān)，經(jīng)典科學(xué)所使用的語言是分析的，研究方法上具有因果預(yù)測性、線性序列性的特征�，F(xiàn)代科學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)為有機(jī)論，認(rèn)為整體以及所有其他部分都包含在每一部分當(dāng)中，提出“完整的整體”的觀點(diǎn)，且并不排斥分析方法，而是包含并超越分析的方法，即應(yīng)用綜合整體的方法對(duì)復(fù)雜對(duì)象進(jìn)行研究。因而與信息化時(shí)代相對(duì)應(yīng)的思維科學(xué)和方法論的形式和內(nèi)容，必然是系統(tǒng)科學(xué)思維和方法論。
2系統(tǒng)科學(xué)教育觀的形成與特點(diǎn)
現(xiàn)代教育觀的形成不僅是現(xiàn)代思潮的產(chǎn)物，更是現(xiàn)代科學(xué)觀的教育訴求。科學(xué)觀應(yīng)該體現(xiàn)在科學(xué)的基礎(chǔ)教育中，特別是科學(xué)課程改革。因?yàn)檎n程改革的目的是實(shí)現(xiàn)特定的教育目的，但不管什么樣的教育目的，轉(zhuǎn)變教育的對(duì)象是中心的環(huán)節(jié)之一。從系統(tǒng)科學(xué)研究的特點(diǎn)來看，轉(zhuǎn)變的對(duì)象應(yīng)該是全面的，不僅僅有學(xué)生心靈，也有教師的認(rèn)識(shí)與行為。所以系統(tǒng)科學(xué)研究思路為課程改革提供了一種可供選擇的方案，也為認(rèn)識(shí)和解決教育現(xiàn)存問題提供了一種方法論�？傮w上來說，與系統(tǒng)科學(xué)研究特征相對(duì)應(yīng)，教育系統(tǒng)應(yīng)該也強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的開放性、自組織性、創(chuàng)造性，注重課程過程，強(qiáng)調(diào)不確定性，重視師生互動(dòng)。
2、1系統(tǒng)的科學(xué)教育必須是開放的將整體教育作為一個(gè)系統(tǒng)來研究是必要的，但正由于這個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性，人們?cè)诮逃芯颗c教學(xué)實(shí)踐中常采用分析的方法，即將教育系統(tǒng)分解為多個(gè)較為封閉的系統(tǒng)，進(jìn)而分別分析處理。這種做法與經(jīng)典科學(xué)研究是契合的。但是從系統(tǒng)科學(xué)的角度來看，今日主導(dǎo)教育領(lǐng)域的線性的、序列性的、易于量化的秩序系統(tǒng)觀（有清晰的起點(diǎn)和明確的終點(diǎn)）應(yīng)該向更為復(fù)雜的、多元的、不可預(yù)測的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)觀轉(zhuǎn)變。在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)中，有序必然會(huì)產(chǎn)生，因?yàn)檫@是人類的自組織過程。所以一個(gè)系統(tǒng)開放并不可怕，開放不會(huì)導(dǎo)致不可避免的亂，相反在一定的條件下，系統(tǒng)在局部乃至全局會(huì)自組織成有序結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)代教育應(yīng)該提倡這種開放的教育系統(tǒng)觀，將系統(tǒng)的自組織看作系統(tǒng)發(fā)展的重要機(jī)制�？茖W(xué)教育系統(tǒng)作為教育的一個(gè)子系統(tǒng)，同樣也必須是開放的，不僅不能從教育中剝離出來，而且還要與教育系統(tǒng)外的科普、科學(xué)研究等有機(jī)聯(lián)系起來。那種普通教育中教物理的教師不管數(shù)學(xué)和化學(xué)，更不管語數(shù)外的情況，從系統(tǒng)教育觀來看是不合適的。同時(shí)，科學(xué)教育也要走出校園，請(qǐng)科學(xué)研究者參與其中，甚至利用網(wǎng)絡(luò)的開放特性，將我國的基礎(chǔ)科學(xué)教育置于全球的背景之中。
2、2系統(tǒng)的科學(xué)教育允許存在不確定性科學(xué)性不等于確定性，從系統(tǒng)科學(xué)研究的角度來看，復(fù)雜系統(tǒng)即便是處于自組織狀態(tài)，個(gè)體行為也是有漲落的。所以不可能達(dá)到教育的轉(zhuǎn)變是確定的。首先不確定之一就是教育目的。多元的教育目的是開放的教育系統(tǒng)觀念的內(nèi)在要求，“和而不同”的教育觀既強(qiáng)調(diào)個(gè)體的社會(huì)性又強(qiáng)調(diào)個(gè)體的差異性，只不過它在個(gè)體的發(fā)展要求上，更強(qiáng)調(diào)教育個(gè)體的整體發(fā)展性（即人的全面發(fā)展性）。所以系統(tǒng)的科學(xué)教育觀不會(huì)割裂科學(xué)知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系，它不會(huì)把個(gè)體的科學(xué)能力提高置于固定的、先驗(yàn)的跑道上。相反，科學(xué)教育的每一個(gè)參與者都是教育的有機(jī)組成，教育是主體與客體、課程與人、教師與學(xué)生等動(dòng)態(tài)整合的過程。所以在科學(xué)教育的效果評(píng)估上，要充分考慮到不確定性。
這種不確定性還體現(xiàn)在多元文化的價(jià)值趨向，文化霸權(quán)和話語霸權(quán)的消解。因而要求教育者去搞教育創(chuàng)新（教育成為藝術(shù)而不是匠氣十足），去傾聽處于邊緣地帶的聲音，而不是去重復(fù)根深蒂固的話語或文化。雖然科學(xué)教育的內(nèi)容有其科學(xué)性，但是這是相對(duì)確定的，科學(xué)課程蘊(yùn)含的價(jià)值意味仍然是多元的，學(xué)生對(duì)其理解帶有強(qiáng)烈的主體性，教師對(duì)其解釋也應(yīng)具有多重性。特別在是網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天，學(xué)生獲取信息的渠道空前的多，所以在具體的科學(xué)課程實(shí)施的過程中，信息源是開放的，系統(tǒng)行為具有不確定性，既是參與者的交互行為，也是學(xué)生在認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)離平衡的條件下——表現(xiàn)為干擾、缺點(diǎn)、錯(cuò)誤、困惑——不斷通過耗散而轉(zhuǎn)變的過程，確定的知識(shí)同偶然的、雜亂無章的、隨機(jī)的知識(shí)一起對(duì)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，認(rèn)知結(jié)構(gòu)通過順應(yīng)或同化達(dá)到平衡，通過漲落達(dá)到有序。
2、3系統(tǒng)的科學(xué)教育觀念強(qiáng)調(diào)交互的教育過程系統(tǒng)在開放的狀態(tài)下，系統(tǒng)中的各種元素要形成自組織，必需相互作用。用于師生關(guān)系，則主張教師與學(xué)生之間處于一種平等互動(dòng)關(guān)系。系統(tǒng)教育觀主張課程應(yīng)該通過參與者的行動(dòng)和交互作用形成，課程實(shí)施的過程就是自組織和轉(zhuǎn)變的過程。作為個(gè)體的教師是開放的，他不僅對(duì)教育系統(tǒng)外是開放的，對(duì)學(xué)生也要是開放的。所以在競爭日趨激烈的今天，教師在調(diào)整好與外界的關(guān)系同時(shí)，也要帶著開放的態(tài)度，依據(jù)不同的教育對(duì)象尋求恰當(dāng)?shù)慕逃緩剑瑢W(xué)生帶入對(duì)真理的日益深入的理解之中，同時(shí)自己也從學(xué)生處獲得更多有益教育的信息。作為學(xué)生，要通過反思和自組織來促進(jìn)個(gè)體的全面發(fā)展。交互性正是對(duì)傳統(tǒng)單向傳遞知識(shí)的教育過程觀的審視，是對(duì)教育活動(dòng)基本屬性的揭示。
開放的教育、不確定的因素與互動(dòng)的本質(zhì)這些都要求科學(xué)教育以提高學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)能力水平為己任，并使更多的學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，這是可持續(xù)發(fā)展觀念的一種體現(xiàn)。
3科學(xué)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)自組織的動(dòng)力
學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提高過程是個(gè)體在外界的作用下的一個(gè)自組織過程，尋找到這種自組織的動(dòng)力是關(guān)鍵。著名理論物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者費(fèi)恩曼（richardp、feynman）說過：“科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現(xiàn)在了解到什么程度，如何對(duì)待疑問和不確定性，證據(jù)服從什么法則，如何去思考事物，作出判斷，如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象�！彼曰A(chǔ)教育課程改革應(yīng)該強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生親歷科學(xué)，在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力。
探究學(xué)習(xí)方式的提倡，意在改變傳統(tǒng)單純接受式的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式。學(xué)生不是被動(dòng)地記憶科學(xué)的結(jié)論，而是經(jīng)歷這種結(jié)論得到的過程和懂得獲取的方法�？茖W(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)是透過現(xiàn)象，抽取有關(guān)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，并且合理近似，提煉出反映事物本質(zhì)屬性的內(nèi)在的客觀規(guī)律的各種“概念”和“定律”來。這個(gè)過程是通過探究來完成的，而探究的基本的環(huán)節(jié)是相通的。在基礎(chǔ)科學(xué)教育中，提倡的探究學(xué)習(xí)方式的主要環(huán)節(jié)與科學(xué)研究的是相互一致的。科學(xué)探究強(qiáng)調(diào)知識(shí)獲取中的體驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)過程與方法，所以“做中學(xué)”是對(duì)我國傳統(tǒng)科學(xué)教育的糾偏。
綜上所述，現(xiàn)代科學(xué)研究，特別是系統(tǒng)科學(xué)研究的思維特征對(duì)科學(xué)教育的訴求是要開放、綜合與可持續(xù)。因而要提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，就必須注意基礎(chǔ)科學(xué)教育的課程改革及其教育方法改進(jìn)環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
[1]羅國忠、后現(xiàn)代科學(xué)觀及其對(duì)科學(xué)教育的啟示[j]、中國教育學(xué)刊，2006（11）：45—47
[2]胡崗、隨機(jī)力與非線性系統(tǒng)[m]、上海：上海教育出版社，1994
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