科學文化：兒童科學教育的靈魂

[摘要]我國當前的科學教育嚴重地扼殺了兒童的好奇心，未能很好地培養兒童對科學文化的理解與接受。這一方面可以歸因于我國傳統文化本就缺乏科學文化的基因，而當初從西方引進科學教育時也忽視了科學文化的教育，另一方面受科學文化與人文文化對立觀念的影響，我國科學教育一直重知識技能的傳授而輕科學文化素養的培育。今后我國兒童科學教育應充分重視科學文化的宣傳，才能真正促進國民科學素養的提高。

[關鍵詞]科學教育；科學文化；人文文化

“為什么點燈啊?”“因為天黑了。”“為什么天黑啊?”“因為太陽落山了。”“為什么太陽落山了?”……這是我們經常聽到的小孩子與大人之間的對話。這一個又一個的“為什么”反映了小孩子那種天生的好奇心理，而且留心觀察，就會發現小孩子幾乎對所有的事物都很好奇，最喜歡向父母問“為什么”，有時甚至會問得大人不知該如何回答才好。但隨著年齡的增長，孩子們提出的“為什么”卻在漸漸減少。我們常見的情境是幼兒園的小朋友嘰嘰喳喳地向老師問個不停，小學生也會不時舉手向老師發問，而到了初中、高中，發問的學生就越來越少，以致于大學的課堂上不但無人發問，而且即使老師發問，也無人回答。隨著年齡的增加、知識的增多，本來可以讓孩子們自由探索和發問的領域會越來越廣，為什么孩子們年齡越大反倒問題越少呢?面對這一司空見慣，然而卻是不合情理的現象，或許我們的教育，特別是科學教育需要好好反省自己了。

一、當前兒童科學教育存在的問題

一個對花、鳥、魚、蟲、山川、河流、房屋處處感到新奇，纏著大人問個不停的小孩子，為什么長大之后對周圍的這一切不再有任何的探索熱情了呢?看一下我們典型的科學課堂或許就會明白其中的原因。情景一：老師嚴肅地在黑板上講解著一元二次方程，要求學生一定要按照步驟，整齊、規范地解答，絕不可跳過某一步，否則要扣分。學生只好一個個認真地在本子上按老師的示范一絲不茍地寫著；情景二：老師費力而工整地在黑板上畫著一個個的實驗裝置圖，同時講解題目中每一問的標準答案，要求學生一定要用語規范、表述完整；情景三：面對試卷上一個又一個的化學方程式、元素符號、一連串的制取、收集裝置，大多數學生都是眉頭緊鎖、面色凝重，手中的筆也因手心不，斷出汗而握不緊了……我們的孩子就是在這樣的科學課堂洗禮下，不斷長大，一步步踏進更高學府的。他們記住了一個又一個的概念、公式，學會了解一道又一道繁難的題目；他們能按題目的要求，在最快最短的時間內作出最正確的反應。這與赫胥黎1868年批判英國古老大學時描繪的情形沒有什么差別。他說：在這些古老大學里，“學生們被訓練去獲得各種考試的第一名，就像一些馬被訓練去贏得一個獎杯一樣。”

這就是我們的孩子所接受的科學教育，從教育目標、內容、方法到評價都非常狹窄。如科學教育的目標似乎就是為了在大大小小的考試中取得＝好成績；科學教育的內容就是教科書上的知識點和習題；教學方法就是教師講學生聽的滿堂灌，以及無休止的習題訓練；評價方式就是紙筆測驗，家長與教師只關心學生的名次是前進了還是后退了。原本豐富多彩的科學教育就這樣被一步步地狹窄化了。德國學者雅斯貝爾斯早就指出：“象填鴨般地用那些諸如形而下之‘器’的東西，塞滿學生的頭腦，而對本真存在之‘道’卻一再失落而不顧，這無疑阻擋了學生通向自由精神之通衢”。可見，我們目前正在進行的科學教育只是一種沒有靈魂的、形而下的科學教育而已。對造成這種現狀的原因進行剖析，筆者以為重要的原因是我們的科學教育缺失了科學文化這一科學教育的核心與精髓，由此實施的科學教育必然只是舍本逐末的科學教育而已。

二、對科學文化的考察

自有人類以來，文化就開始成為人類生活和存在的一種重要樣態。在人類漫長的發展史上，產生了很多對人類有深遠影響的文化形態，如宗教和藝術。在各種文化形態中，科學文化出現最晚，但自產生之日起，它對人類所產生的影響卻是其他文化所無法比擬的。德國哲學家卡西爾曾斷言：“科學是人類智力發展中的最后一步，并且可以被看成是人類文化最高最獨特的成就。”那么，什么是“科學文化”呢?

“科學文化”一詞系舶來品，其對應的英文為“culture of science”(科學之文化)，或“scientificculture”(科學的文化)。前者似乎指稱科學自身內在的、固有的文化屬性。后者除了可作和前者相同的理解外，似乎還包括具有某些科學成分或特征的少數非科學文化。在日常用語中，我們一般對這兩者不加區分，而統稱為“科學文化”。具體來說，所謂“科學文化是科學人(man of science)在科學活動中的生活形式和生活態度，或者是他們自覺和不自覺地遵循的生活形式和生活態度。科學文化以科學為載體，蘊涵著科學的稟賦和稟性，體現了科學以及科學共同體的精神氣質，是科學的文化標格和標志。”和人類的其他文化形態類似，科學文化也可分為器物、制度、觀念三個層次。近代科學革命之后，由于科學日益強大的影響力，科學文化開始引起人們的廣泛關注和研究，如20世紀中期英國學者C.P.斯諾(C.P.Snow)的《兩種文化》一書就對科學文化作了詳盡的論述。其實遠在古希臘時期，這種文化因子就蘊藏于西方文化之中了。

人們公認古希臘文化是西方文化的源頭，而希臘文化起源于米利都學派的自然哲學。這種自然哲學可以說就是當時的科學。故此，也可以說希臘文化起源于科學。“作為西方文化的歷史和邏輯的起點，科學內在于西方文化，同時又作為這種文化的根本精神而影響文化其余形態的發生和發展，而這一切是以古希臘的哲學或者說古希臘自然哲學的科學方面為中介的。”古希臘人熱衷于探究自然，以尋找各種自然現象背后的原因，而且他們這樣做根本不是為了任何功利的目的，正如亞里士多德所說：“他們探索哲理只是為想脫出愚蠢，顯然他們為求知而從事學術，并無任何實用的目的。”在他看來，“求知是人類的本性。”為了能夠對各種自然現象給予理論的解釋和說明，他們找到的一個有效途徑就是通過理性思維，即合乎邏輯的推理來進行論證。在理性思維的引導下，柏拉圖首開西方主客二分的先河，把客觀的本體世界和主觀的主體世界對立起來，從而為科學認識確立了對象。同時，亞里士多德還為理性思維確立了必須遵循的規則——形式邏輯。正是在此基礎上，西方人注重對概念進行嚴格的定義，因為這是邏輯推理的前提，于是也就有了今天眾多的諸如質量、密度、速度、單質、細胞、素數、質數等被嚴格定義的概念。也正是在邏輯的指引下，西方科學為光電效應、蘋果落地、黑體輻射的紫外災難等現象找到了合乎邏輯的解釋，并產生了一個又一個重大的、影響至深的科學發現。此外，“吾愛吾師、吾更愛真理”的懷疑、批判、不崇尚權威的古典民主精神，以及文藝復興以來平等、自由的思想均為西方科學的產生、發展提供了適宜的文化土壤。可以說，正是在這種科學文化思想的催生下，才有了西方近代科學的大發展以及科學教育的繁榮。西方科學文化也孕育了西方科學教育的傳統，如算術、幾何、天文這古老的“三藝”，在西方的教育體系中就一直綿延存在了幾千年。

三、我國兒童科學教育應高度重視科學文化的宣傳與滲透

反觀我國的科學發展與科學教育就會發現我們還十分缺乏這種科學文化的熏陶與支持。首先，我國的傳統文化本就缺乏科學文化的基因，并且從根本上來說是與科學文化相對立的。“天人合一”是我國傳統文化的重要特征，這一基本觀念過分強調了人與自然的統一，而忽視了人與自然的分立和斗爭，忽視了對各種自然規律的主動探尋，也就未能激發起人們研究宇宙與自然的興趣。傳統倫理取向的文化更是使人們求善甚于求真。即便是求真，其最終目的也被規定為“止于至善”，而不是為了達到“真”本身。道德判斷優先，這與科學的求真精神是不統一的。長期的小農經濟、家族意識濃厚、家長制下的權威崇拜心理也使中國傳統社會更重人倫秩序，講究長幼尊卑的名分，這也與科學發展所需的自由、平等、批判精神格格不入。可見，我國傳統文化是缺乏科學文化基因的，也就很難生長出真正意義上的重大科學理論和科學發現。

其次，我國在引進西方科學教育時未能高度重視其科學文化之維。進入近現代以來，我國開始引進西方的科學和科學教育。由于當時我國正處在一種內外交困的特殊形勢下，國人更為看重西方近代科學在發展了幾百年之后所產生的附屬產品——發達的物質文明也就不足為怪。也就是說，國人當時更看重西方科學文化中“形而下”的部分，如具體的科學知識、科學方法、科學手段、科學組織、物化的科學成果等，而對屬于科學文化“形而上”部分的科學思想、科學信念、科學精神、科學審美、科學倫理等價值觀念則置若罔聞。由此，我們僅僅學到了西方科學文化中“形而下”的部分，而且受當時國情與條件的制約，即便是對西方科學文化中“形而下”部分的學習和引進也是不全面的。加之當時“中學為體，西學為用”的思潮占據了主流地位，新中國成立后，由于缺失科學文化的底蘊，我國的科學教育一直以來只是把科學視為“有用”的知識、方法和技術手段，學生只需掌握這些工具就可以了。

再次，受一種流行看法的影響，我國科學教育一直未能充分重視科學文化的建設。這種流行的觀點認為科學求真，涉及的是事實判斷；人文求善，涉及的是價值判斷。科學文化與人文文化之間由此被人為地劃了一道難以逾越的鴻溝，尤其是在斯諾明確提出“兩種文化”這一論斷之后。但其實在人類早期的文化中，并無所謂的科學文化和人文文化的對立。只有在科學作為一種文化形態發展充分，從哲學母體中獨立出來后，人們才把這一部分文化形態稱之為科學文化，余下的稱之為人文文化。由此可知，科學文化本就與人文文化同出一源，“科學在本質上是人文的”。美國科學史專家薩頓對此進行了詮釋：“自然的研究必然是由人研究的。盡管這種研究是客觀的，并且科學家們試圖使它盡可能的客觀，但是它仍然是以人類的經驗和觀察來解釋一切的。個人的癖好能夠并且必須被消除，但是人類的天性卻不可能被消除。科學不過是自然界以人為鏡的反映。在某種意義上我們是在研究人，因為我們只能通過人的大腦才能理解自然；然而，我們同樣也可以說我們一直是在研究自然，因為沒有自然我們無法理解人。無論我們是研究人的歷史還是研究自然的歷史，我們研究的主要目的都是為了人”。為了人和屬于人，始終是科學最本質、最深層的價值訴求與歸屬。

受事實、價值二分思維模式的影響，當前我們往往過于強調科學與科學教育求真的方面了，而認為求善、求美是人文教育的事情，以致于有“科學教育教人做事、人文教育教人做人”的說法。當下備受熱議的科學教育與人文教育的融合，就是要求科學的求真與人文的求善互補。這看似在彌補科學教育的不足，實際上是把我國科學教育中存在的缺陷進一步固化了。這種截然的二分法必然只會使兒童在科學學習中只見到冷冰冰的、板著同一副面孔的概念、原理、定律、公式，而感受不到任何溫度、激情與美，即使學得再好的學生也很難從內心的情感深處去貼近科學、喜愛科學。為改變這種現狀，筆者以為我們的科學教育不僅僅要求真，更要認識到僅僅求真的科學教育遠遠不是完整的科學教育。缺少了“揚善”和“達美”追求的科學教育必然是殘缺的、水平不高的，也是難以培養出創新型人才的。

科學實際上存在著兩個維度，即文化精神的維度與世俗實用的維度，也就是通常所說的理性傳統與功利傳統。余英時教授曾尖銳地指出：“中國‘五四’以來所向往的西方科學，如果細加分析即可見其中‘科學’的成分少而‘科技’的成分多，一直到今天仍然如此，甚至變本加厲。”我國由于片面發展了科學的功利之維，致使科學教育也自始至終以功利為導向，而忽視了其中暗含的文化因子。科學文化所具有的求實、尚真、不迷信權威的精神正適宜于構建崇尚理性與和諧的社會。盡管已經經歷了幾十年的艱苦奮斗與求索，從精神氣質來看，我們的民族還普遍缺乏理性的精神。這可能是因為科學在中國沒有經歷像西方那樣同宗教反復斗爭，使人們不斷經受精神洗禮的過程。不僅如此，我國的科學發展受多次政治運動的影響，至今還未能完全打破政治權威的束縛。針對這一歷史現實，筆者以為我們當前的科學教育更應重視讓兒童理解科學，使科學文化在我國扎根，進而轉化為我們民族的精神氣質。

自20世紀中葉以后，強調科學文化精神已經成為世界科學教育的主要趨勢，科學教育已經從斯賓塞、赫胥黎時代功利主義的學科知識型科學教育進入到了注重學生理解與探究的科學教育新階段，我們的科學教育從幼兒園階段開始就應緊跟這一世界趨勢，為提高我國國民的科學素質奠定扎實的基礎。