從科學本質的角度反思高中物理新課程目標

1 引言

把科學素養作為科學教育的目標是20世紀80年代以來世界各國科學教育改革的一個基本方向。在我國新一輪的基礎教育課程改革中，也把科學素養作為科學教育目標納入理科各科的課程標準中。2003年教育部頒布的《普通高中物理課程標準（實驗稿）》明確指出：“高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程，與九年義務教育物理或科學課程相銜接，旨在進一步提高學生的科學素養。”可是，該課程標準中對科學素養的理解不夠全面。國外對科學素養的研究都一致認為，科學的本質是科學素養的一個重要內容。在歐美多個國家的課程文件中，都對科學的本質作了明確的闡述。遺憾的是，在我國的《高中物理課程標準》中并沒有提及科學本質的內容，更沒有明確將理解科學本質作為課程目標的內容，勢必將影響最終教育目標的實現。立足于當代科學本質觀的基礎，筆者嘗試著對《高中物理課程標準》中的課程目標進行反思與探討。

2 對科學本質教育目標的忽視

在《高中物理課程標準》中的第一部分前言對課程性質表述的最后一點是“為學生的終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。”可見，高中物理教育的目標之一是培養學生正確的科學觀，即要讓學生正確而全面地理解科學的本質。可是，在《課程標準》中緊接著的第二部分課程目標中，無論是總目標還是具體目標，都沒有將科學本質教育明確列入其中。科學本質教育不應該是一個隱性的目標，應該作顯性的說明。比如，目前強調科學探究，而科學探究的本質包括許多方面，如科學探究的七要素之間的關系，猜想與假設的區別，假設需要多少實證才能證明，假設與理論的關系，什么是科學的解釋，什么是受控實驗，評估對探究的意義等等。如不作明確的說明，很多物理教育工作者對此存在著個人不同的理解，無形中將影響學生的科學觀，很容易令最終的教學結果與已定的教育目標之間產生巨大的偏差。又如，在情感、態度與價值觀的課程具體目標中強調“具有判斷大眾傳媒有關信息是否科學的意識”，那就是要對“科學是什么”、“科學不是什么”、“科學能做什么”，“科學不能做什么”等問題進行回答。然而，如果學生對科學的本質沒有一個清晰的認識，那么他們如何區分科學與偽科學？這一課程目標又如何實現呢？因此，為了讓學生全面理解科學的結構與功能、科學的過程性、科學的歷史性、科學的社會性，在課程目標中增加科學本質的內容是很有必要的。

3 對科學本質的理解存在偏差

《高中物理課程標準》的課程目標中雖未對科學本質的內容有明確的表述，但其中有部分表述涉及到科學本質的內容。可是，這些表述在部分程度上對科學本質的理解存在著偏差。

對科學探究，課程總目標中有如下表述：“學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。”其中隱含的意思為探究是一種科學研究的方法，是一種可以學習和掌握的方法。然而，無論在那個學科中都不存在著科學探究的方法。科學家們在作科學研究中，對如何確立研究對象，如何開展研究，重視文獻資料還是實驗發現，采用什么實驗方法，如何應用基本理論，對結果如何進行科學解釋等等是沒有一個固定的模式的。離開了具體的科學研究，科學探究就難以表述。沒有固定的、簡單的、放之四海皆準的科學探究方法，更談不上學習和運用科學探究方法。科學探究只是一種過程。盡管不同的科學家研究問題的方式、途徑和手段不同，但一般都經歷了這樣一個過程：形成問題，建立假設，制定研究方案，檢驗假設，作結論，這個過程才稱之為科學探究。注重讓學生經歷科學探究這個過程，目的是為了讓學生在其中體會和理解科學探究強調的是邏輯、想象以及以證據為基礎的思維來形成并修正科學解釋、識別和分析各種模型、交流并捍衛自己得出的科學結論，即從科學認識論的角度讓學生理解科學和科學探究的本質。

另外，對于科學與社會的關系，課程總目標中表述如下：“了解科學與技術、經濟和社會的互動作用，認識人與自然、社會的關系，有可持續發展意識和全球觀念。”總目標強調的是科學與社會的“互動”作用。遺憾的是，在具體目標中則將此解釋為“了解并體會物理學對經濟、社會發展的貢獻，……”。從互動理解變成了僅認識科學對社會單方面的作用。由此導致了在第三部分內容標準中，凡是提到科學、技術與社會的關系，都是這樣的表述：“認識（或了解或說明）……（理論和技術）對生活、社會發展所起的作用”，“認識（或了解或說明）……（理論和技術）對生活、社會產生的正面和負面影響”等等，完全忽略了社會對科學的影響。科學與社會有關千絲萬縷的關系，尤其在當今世界中，科學的社會性表現得更加突出。社會制度、政治因素、經濟利益、科學倫理道德等，對科學的影響是難以忽視的。科學作為一項事業，有其社會屬性。只讓學生體會和理解科學對社會的影響，是對科學社會性的片面理解，不利于學生形成正確而全面的科學觀。

4 對課程目標實施的影響

4.1 對教材編寫的影響

由于《高中物理課程標準》在課程目標中沒有明確提出科學本質的教育目標，更沒有對科學本質的內容加以顯性說明，所以，其隱含的認識和模糊的表述，將影響教材的編寫。

首先，可能令教材中的語言文字透露出：科學知識完全是由觀察決定的，科學知識是一套客觀的陳述，科學知識是真理；科學家在對世界的觀察和描述中努力排除人的主觀因素；科學家嚴格按照科學的方法進行科學探究，通過科學探究得到的知識是由事物本身而不是由科學家做出的選擇決定的；認為科學定律和科學理論都是對于客觀自然復制性的發現等等。無論是科學世界觀、科學探究還是科學事業方面，都缺乏對當代科學本質的理解。

其次，影響主題內容和認識過程、方式的設計。如果編寫人員將知識是什么、知識有什么用擺在首位，對其形成方式、合理性等等不夠重視，那么就會令學生認為這些科學理論是絕對真理、永恒不變的，從而使學生形成錯誤的科學世界觀。如果認識過程、方式的設計對觀察和推論、定律和理論等科學基本概念不加以區分，就容易讓學生形成“知道的就是看見的”、“看見的就是知道的”，“科學認識是對自然世界的真實的反映”等認識。同時，對學生正確理解科學探究的意義、科學理論的形成方式等也會產生障礙。

4.2 對教師具體教學的影響

課程標準影響教材的編寫，而課程標準加上教材則將影響教師最終的教學實施，最終影響高中物理教育目標的實現。

首先，影響教師的教學設計。教師的教學設計很多時候是基于教師對課程標準和教材的理解，實際上就是教師對科學本質的認識。教師對科學本質的認識往往決定了教師帶進課堂的知識，尤其是如何帶進。通過課程標準可以在某種程度上統一教師對科學本質的理解。但是，目前的課程標準卻忽視了這一點。高中物理課堂中提倡科學探究的教學方式，我們常看到當前探究式的課堂教學設計，往往流于形式化、程序化、淺層化，隱藏其中更深層次的問題是教師對科學的本質，科學探究的本質和意義并沒有完全理解。國外有研究者認為，學生之所以具有不充分的、錯誤的科學觀，是因為教師沒有設計出用來傳達準確的科學觀的教學過程和教學方法。

其次，影響教師的教學語言的使用。目前教育改革，提倡科學探究的教學方式，提倡教師在課堂上使用“觀察”、“推論”、“猜想”、“假設”、“可能是”、“支持”、“提出”等語言。但是，課程標準中對科學本質的教育目標沒有予以明確地說明，那么教師對這些用詞也不加重視和區分。孰不知，教師運用的教學語言所內隱的信息對學生對科學本質的理解影響甚大。如果教師運用的教學

語言不太規范，學生就會傾向于認為科學知識是真實的、實在的、獨立于個體經驗而存在的。教師的教學語言常常是比教材的語言文字對學生還具有更大的影響力。例如，教師在討論原子的結構時，沒有強調它是一個模型，學生就會傾向于認為原子是同桌椅一樣普通的實體存在，從而導致科學概念在學生的觀念中被賦予了普通物體的實體地位。更有甚者，如果某些教師本身對這些諸如“觀察”、“推論”等科學名詞的內涵和區別不清楚，不理解什么時候可以說“支持”，什么情況下可以說“成立”。在物理課堂的實際教學中，教師就很有可能對這些話語不加區分的使用。比如，在實驗教學中教師常用“我們知道什么？”試圖用“知道”涵蓋“觀察”和“推論”，模糊這兩者的區別和聯系。這就會導致學生對于實驗的不理解，讓學生認為科學知識就是事實本身。要知道嚴格規范的科學表述才是學生形成正確科學觀的必要條件。

5 小結

綜上所述，科學本質的教育應該成為我國物理課程標準的核心內容。舍此，將會對我國的物理教育產生消極影響。而我國目前的《高中物理課程標準》對此并沒有做出明確地闡述，我們建議在《高中物理課程標準》的課程總目標中，將讓學生理解科學的本質作為目標之一，明確列入其中。此外，在課程具體目標部分增加科學本質的內涵，從科學世界觀、科學探究、科學事業三個方面對當代科學本質觀加以顯性說明。從而，在課程標準中的實施建議部分，從教學、評價、教科書、課程資源的利用與開發等各方面相應地增加科學本質教育的相關建議，以促使課程總目標的實現。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（實驗）［M］.北京：人民教育出版社.2003.4

［2］AAS.Science for all Americans: A Project 2061 Report on Goals in Science［M］. New York: Oxfoed University Press.1990

［3］魏冰.科學素養教育的理念與實踐［M］.廣州：廣東教育出版社.2006.2

［4］(德）漢斯·波塞爾著.李文潮譯.科學：科學是什么［M］.上海：上海三聯書店.2002.5

［5］殷正坤，邱仁宗.科學哲學引論［M］.武漢：華中理工大學出版社.1996.3

［6］袁維新.科學的本質與科學本質教育［J］.課程·教材·教法.2004年第7期.第68~73頁

［7］劉克文.試論科學的本質及其在科學教育中的價值［J］.教育科學.2003年4月.第18~20頁

［8］梁永平.對我國《科學課程標準》中科學本質教育目標的反思與建議［J］.教育理論與實踐.2006年第6卷.第31~33頁

［9］梁永平.理科教師的科學本質觀對科學教育的影響［J］.山西師大學報（社會科學版）.2006年1月.第33卷第1期.第31~33頁

［10］P.A.Rubba and W.L.Harkness. Examination of Preservice and In-Service Secondary Science Teachers’ Beliefs about Science-Technology-Society Interaction.［J］. Science Education.1993.7

［11］James T.Robinson.Science Teaching and the Nature of Science［J］. Science Education.1998.7. Page:617~634

(欄目編輯鄧 磊)