我的科學(xué)教育情結(jié)

時(shí)光荏苒，不知不覺之間，人生已過了花甲之年?；厥淄?，一生從事中學(xué)科學(xué)教育，但對(duì)科學(xué)教育的認(rèn)識(shí)，竟是通過課程改革才得以逐步深入。

一、從科學(xué)的實(shí)用價(jià)值出發(fā)，選擇了專業(yè)方向并熱愛上了科學(xué)教育事業(yè)

從小開始，我對(duì)科學(xué)的興趣就比較廣泛。進(jìn)入高三時(shí)，從科技資料上得知，美國(guó)人完成了葉綠素的人工合成。此時(shí)我國(guó)正鬧災(zāi)荒，我天真地以為人工合成葉綠素能為工業(yè)化生產(chǎn)糧食開辟前景，便決定報(bào)考北大生物系的六年制本科。但是沒過多久，我從事科學(xué)研究的美夢(mèng)就被“文化大革命”徹底粉碎了。

畢業(yè)后，我作為“修正主義苗子”被分配到浙江省麗水地區(qū)云和縣。上面規(guī)定只能分到縣以下單位，于是我又從縣城步行40多里翻越一座大山，渡過甌江來到大源公社。這個(gè)公社方圓百里，卻只有4 000余人。不通公路，沒有電燈，需要自己種菜，甚至沒有糧站。在一座泥土壘成的房子里，面對(duì)8名小學(xué)附設(shè)初中班的學(xué)生，我開始了教學(xué)生涯。我深知當(dāng)時(shí)條件下他們只有掌握科學(xué)知識(shí)才能擺脫貧困，于是我全身心地投入工作，自己動(dòng)手制作科學(xué)實(shí)驗(yàn)器具，帶領(lǐng)學(xué)生與農(nóng)民一起測(cè)量規(guī)劃山地、水渠和電站。

1974年8月，我調(diào)到溫州師專平陽(yáng)分校數(shù)理科任教物理。幸好自己在北大學(xué)過2年的高等數(shù)學(xué)和物理，再去學(xué)了拖拉機(jī)和電工，加上努力鉆研，總算在數(shù)理教研組站穩(wěn)了腳跟，后來還擔(dān)任了數(shù)理科教研組長(zhǎng)。

1978年，溫州師范學(xué)院籌建，從各縣抽調(diào)優(yōu)秀教師。經(jīng)過上級(jí)部門的考察后，我進(jìn)入溫州師范學(xué)院生物科。1980年，因高考要恢復(fù)考生物，組織決定讓我回到地區(qū)教育局教研室任生物教研員。走馬上任，到各縣聽了幾十節(jié)課后，發(fā)現(xiàn)農(nóng)村生物教師的基礎(chǔ)十分差，于是從1981年開始，我在教育學(xué)院籌建了生物教育專業(yè)，在5年里，我們辦了2期短訓(xùn)班、2期高師函授班、1期面向全省的高師脫產(chǎn)班，同時(shí)還為溫州市的老教師舉辦現(xiàn)代生物化學(xué)及遺傳進(jìn)化系列講座，為溫州及兄弟地市培養(yǎng)了一批生物教學(xué)骨干。

從科學(xué)的實(shí)用價(jià)值出發(fā)，我熱愛上了科學(xué)教育事業(yè)。大家也看到了我的成績(jī)，1983年我被浙江省教育廳破格晉升為高校講師，還被評(píng)為1985年度溫州市勞動(dòng)模范。

二、從對(duì)科學(xué)精神和科學(xué)方法重要性的認(rèn)識(shí)出發(fā)，投身綜合科學(xué)課程改革

1988年，浙江省啟動(dòng)義務(wù)教育課程改革，決定在初中開設(shè)綜合科學(xué)課程，引起了教育界的爭(zhēng)議。我當(dāng)時(shí)在溫州中學(xué)任校長(zhǎng)，得知此事后很感興趣。一是感到我們的科學(xué)教育效率不高，難以培養(yǎng)出富有開拓精神的人才。特別是1983年，我受邀在溫州電大任教自然科學(xué)史。在講課過程中一個(gè)問題經(jīng)常觸動(dòng)我的神經(jīng)：中國(guó)有燦爛的古代文化，但當(dāng)近代自然科學(xué)崛起時(shí)，仍能有一席之地的只有中醫(yī)藥學(xué)。我認(rèn)為這是由于我們對(duì)自然現(xiàn)象的研究缺乏理性思維，不善于將經(jīng)驗(yàn)上升為理論，更難以將個(gè)別的概念、命題綜合成邏輯體系，從而創(chuàng)建新學(xué)科。因此，我國(guó)與世界科技的差距，除了實(shí)驗(yàn)條件、管理體制等落后外，還有一個(gè)重要方面，就是人的思維素質(zhì)。教育要面向現(xiàn)代化、促進(jìn)人的發(fā)展，我們必須讓學(xué)生從小就懂得科學(xué)方法，學(xué)會(huì)科學(xué)思維。二是覺得當(dāng)時(shí)的科學(xué)課程缺乏科學(xué)精神教育，而這對(duì)一個(gè)人來說是非常重要的。1966年“文化大革命”開始時(shí)，江青帶“中央文革小組”成員到北大來煽風(fēng)點(diǎn)火。他們約見了我，要我談?wù)剬?duì)運(yùn)動(dòng)的看法。在我說了自己的一些觀點(diǎn)后，江青和康生讓我到全校師生員工大會(huì)上去講。我對(duì)他們說，作為向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)思想，我可以隨意談，但到那樣的場(chǎng)合講，我覺得自己的準(zhǔn)備不夠，一些觀點(diǎn)的證據(jù)尚不充分，思考也不夠深入。后來一些知情者都說我當(dāng)時(shí)作為20剛出頭的學(xué)生，能回絕這樣的誘惑真是不容易。但我知道正是嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、平等交流這些科學(xué)精神救了我，使我不致頭腦發(fā)熱。這個(gè)親身經(jīng)歷使我認(rèn)識(shí)到在科學(xué)教育中，科學(xué)精神、科學(xué)方法與科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技能同等重要，而綜合科學(xué)課程正是在前一方面優(yōu)于分科課程。三是1987年，我曾隨溫州教育代表團(tuán)赴日本考察基礎(chǔ)教育，對(duì)日本的教育現(xiàn)代化深感震撼，知道為了提高公民的科學(xué)素質(zhì)，初中實(shí)施綜合科學(xué)課程已成為國(guó)際上的改革潮流。

總之，從自己多年的經(jīng)歷中，我深切體會(huì)到課程現(xiàn)代化是教育改革的根本，沒有體現(xiàn)素質(zhì)教育理念的課程，就不可能有真正意義上的素質(zhì)教育。因此，盡管很多人勸我，新中國(guó)成立以來的中小學(xué)課程教材改革總是無功而返、苦海無邊，我還是決意一試，接過了浙江省自然科學(xué)課程主編的重?fù)?dān)。由于一些人對(duì)綜合科學(xué)課程改革不理解，社會(huì)壓力很大，課程改革試驗(yàn)也幾次面臨下馬的危險(xiǎn)。在最困難的時(shí)候，我只能鼓勵(lì)同伴：“我們的工作代表了科學(xué)教育改革的主流方向，即使被否定了，10年后會(huì)有人重新發(fā)現(xiàn)我們的工作，在我們的基礎(chǔ)上接著干。”在國(guó)家教委、省委、省政府、各級(jí)教委領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)專家以及廣大校長(zhǎng)教師的支持下，自然科學(xué)課程改革終于取得了初步成功，成為國(guó)內(nèi)第一套通過國(guó)家審定、在一個(gè)省范圍使用的綜合科學(xué)課程，在全國(guó)產(chǎn)生了較大影響。

自然科學(xué)課程第一次把提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為課程的總目標(biāo)，當(dāng)時(shí)我們對(duì)其中教育理念變化的認(rèn)識(shí)是從“掌握科學(xué)”（即掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能）發(fā)展為“理解科學(xué)”（即對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解、對(duì)科學(xué)過程和方法的理解以及對(duì)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)的理解）。這也反映出我主要是從對(duì)科學(xué)精神和科學(xué)方法重要性的認(rèn)識(shí)出發(fā)，才投身綜合科學(xué)課程改革的。對(duì)我的工作，組織和教育界同仁給予了充分肯定。1994年我被評(píng)為浙江省特級(jí)教師，從1999年起享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼，2001年被評(píng)為全國(guó)模范教師。

三、從第一代綜合科學(xué)課程的不足出發(fā)，參與主持國(guó)家科學(xué)課程改革

在對(duì)浙江省的自然科學(xué)課程開發(fā)過程進(jìn)行總結(jié)時(shí)，我有以下認(rèn)識(shí)：綜合科學(xué)課程改革的困難不在學(xué)生，而在課程編制、教師和教學(xué)管理。從我國(guó)的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，初中實(shí)施綜合科學(xué)課程的正確策略應(yīng)該是分步到位，即在開始時(shí)課程結(jié)構(gòu)只能以知識(shí)體系為主，雖然它也要重視能力的培養(yǎng)，因?yàn)榫帉懭藛T和教師都不能逾越學(xué)科知識(shí)統(tǒng)攝這一難關(guān)。這個(gè)課程策略使綜合科學(xué)課程在浙江省取得了成功。但是浙江省的這個(gè)成功是初步的，可以稱之為第一代綜合科學(xué)課程。

那么，第二代綜合科學(xué)課程應(yīng)該是什么樣的呢？正在我開始對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行思考時(shí)，國(guó)家基礎(chǔ)教育階段第八次課程改革啟動(dòng)了。1999年1月，我受聘為教育部基礎(chǔ)教育課程改革專家工作組專家，2000年擔(dān)任國(guó)家科學(xué)（7—9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）研制組副組長(zhǎng)。我認(rèn)為，從科學(xué)文化的角度看素質(zhì)教育，就是要提高國(guó)民的科學(xué)文化素質(zhì)。

此外，我還認(rèn)為第二代綜合科學(xué)課程在內(nèi)容上應(yīng)當(dāng)具有以下特點(diǎn)。首先，它的設(shè)計(jì)要關(guān)注自然科學(xué)各分支學(xué)科的統(tǒng)一性，引導(dǎo)學(xué)生逐步領(lǐng)悟自然界的事物是相互聯(lián)系的，是一個(gè)具有統(tǒng)一性的系統(tǒng)。為此，必須構(gòu)建跨學(xué)科的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系。

其次，要重視通過科學(xué)探究對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合。我認(rèn)為在近代科學(xué)建立時(shí)，觀察和實(shí)驗(yàn)是獲取經(jīng)驗(yàn)材料的基本方法，歸納是廣泛使用的整理經(jīng)驗(yàn)材料的一般科學(xué)方法。但是，科學(xué)史上還存在另一種方法論模式，就是“問題—假設(shè)—檢驗(yàn)—表達(dá)”，我們可簡(jiǎn)稱為“假設(shè)—檢驗(yàn)”模式。而且在20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展中，它已成為占主導(dǎo)地位的方法論。新中國(guó)成立后我們對(duì)此注意不夠，才會(huì)出現(xiàn)對(duì)孟德爾遺傳學(xué)和愛因斯坦相對(duì)論等進(jìn)行批判的笑話。本次課程改革提倡探究，實(shí)際上就是要對(duì)這種模式給以肯定。所以，提倡探究，就是要使學(xué)生更好地理解科學(xué)認(rèn)識(shí)模式的多樣性和統(tǒng)一性。

再者，科學(xué)是知識(shí)與探究過程、方法的統(tǒng)一體?？茖W(xué)既是一個(gè)知識(shí)體系，又是一個(gè)探究過程。知識(shí)與探究二者之間是互為前提、密不可分的辯證關(guān)系。

最后，關(guān)注對(duì)科學(xué)本質(zhì)的教育，是當(dāng)前的一種國(guó)際趨勢(shì)。需要注意的是：對(duì)科學(xué)的本質(zhì)，從不同的角度可以有不同的理解。例如，從科學(xué)的社會(huì)功能和價(jià)值出發(fā)，科學(xué)的本質(zhì)是創(chuàng)新；從理論與實(shí)踐的關(guān)系出發(fā)，科學(xué)的本質(zhì)是科學(xué)理論的預(yù)見能力；從科學(xué)的內(nèi)容出發(fā)，科學(xué)的本質(zhì)是具有真理性、系統(tǒng)性、可驗(yàn)證性（可重復(fù)性）、發(fā)展性和批判性的知識(shí)體系；從科學(xué)的過程和方法出發(fā)，科學(xué)的本質(zhì)是探究。

這些觀點(diǎn)得到大家的肯定，2001年標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）由教育部頒發(fā)。隨后，我參與主持標(biāo)準(zhǔn)解讀的編寫，并被教育部聘為國(guó)家中小學(xué)教材審定委員會(huì)初中、小學(xué)科學(xué)教材審查委員，負(fù)責(zé)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)義務(wù)教育階段（3—9年級(jí)）科學(xué)教材的評(píng)審。之后，我又參與了標(biāo)準(zhǔn)修訂，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)于2012年由教育部頒發(fā)。2002年，我被北京師范大學(xué)科學(xué)教育研究中心聘為兼職教授，2009年當(dāng)選為中國(guó)教育學(xué)會(huì)科學(xué)教育委員會(huì)副理事長(zhǎng)。

四、從探究的文化價(jià)值出發(fā)，思考科學(xué)課程的本土化

正當(dāng)我們?cè)诳茖W(xué)課程中大力提倡探究時(shí)，2002年發(fā)生了清華大學(xué)學(xué)生的傷熊事件。這個(gè)學(xué)生在生活中產(chǎn)生了一個(gè)問題：把酸倒進(jìn)熊的嘴里，它會(huì)怎樣？于是他買了鹽酸和動(dòng)物園門票，實(shí)施了這個(gè)探究計(jì)劃，結(jié)果受到了人們的一致譴責(zé)。這件事引起我的思考：按中國(guó)傳統(tǒng)的行為規(guī)范，它不會(huì)發(fā)生，因?yàn)橹腥A傳統(tǒng)文化是以倫理道德為核心的；類似事件在西方國(guó)家一般也不會(huì)發(fā)生，因?yàn)樗麄冇凶诮痰牟劬?，還有深入人心的動(dòng)物保護(hù)法規(guī)?？梢?，探究在文化上有其片面性，我們?cè)谔岢骄?、努力?shí)現(xiàn)人文精神科學(xué)化的同時(shí)，還需實(shí)現(xiàn)科學(xué)精神的人文化。

歷史告訴我們，中國(guó)是一個(gè)有著幾千年傳統(tǒng)文化的國(guó)家，在歷史的每一個(gè)重要的關(guān)頭，發(fā)生的每一個(gè)重大社會(huì)變革，都不能不面對(duì)這個(gè)悠久的傳統(tǒng)。而且中華傳統(tǒng)文化以兼收并蓄見長(zhǎng)，任何先進(jìn)文化，都應(yīng)該能夠被中華文化同化。正是基于這種認(rèn)識(shí)，我提出了科學(xué)課程本土化的問題。

我認(rèn)為，自然科學(xué)的核心問題是人與自然的關(guān)系。對(duì)人與自然的關(guān)系，中國(guó)古代有一些原創(chuàng)性的思想，集中反映在對(duì)天人關(guān)系的探究上。在古代典籍中，對(duì)天人關(guān)系的研究形成了“天人之分”“贊天地之化育”“與天地參”“天人合一”等觀點(diǎn)。

首先是對(duì)待自然的態(tài)度。以孔子為代表的儒家是不信神的，《論語·八佾》中說：“祭如在，祭神如神在?！本褪钦f，神只存在于人們的想象之中。法家的荀子則在《天論》中提出，要“明于天人之分”和“制天命而用之”，從而成為在中國(guó)歷史上第一個(gè)認(rèn)為自然與人各有其責(zé)，主張人與自然相分的學(xué)者。

對(duì)明確“天人之分”后，應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)自然和利用、改造自然的問題，中國(guó)傳統(tǒng)文化持“贊天地之化育”和“與天地參”的觀點(diǎn)。《四書·中庸》寫道：“惟天下至誠(chéng)，為能盡其性；能盡其性，則能盡人之性；能盡人之性，則能盡物之性；能盡物之性，則可以贊天地之化育；可以贊天地之化育，則可以與天地參矣。”所謂“天地之化育”指自然界所衍生、演化、培養(yǎng)的萬物。對(duì)自然萬物，我們要認(rèn)識(shí)，但態(tài)度是“贊”，具有審美的意蘊(yùn)。在現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)自然已普遍用愛欲代替征服欲，將自然作為美的對(duì)象來欣賞，作為與人平等之物來愛護(hù)。因此，科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)從這樣的觀念出發(fā)，教育學(xué)生以“贊天地之化育”的立場(chǎng)去認(rèn)識(shí)自然、尊重自然。至于“與天地參”，荀子在《天論》中明確指出了它的含義及其對(duì)人類的意義：“天有其時(shí)，地有其財(cái)，人有其治，夫是之謂能參。舍其所以參，而愿其所參，則惑矣！”就是說，自然有其規(guī)律，如果不能掌握自然規(guī)律，又想利用自然，那是不可能的。從現(xiàn)代觀念理解，就是人既不能違背自然規(guī)律，也不能聽任自然的擺布和支配。人類可以也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)、掌握、運(yùn)用自然規(guī)律，以保持、發(fā)展人與自然的動(dòng)態(tài)和諧關(guān)系。

對(duì)人與自然關(guān)系的最高境界，中華傳統(tǒng)文化認(rèn)為是“天人合一”。從歷史上看，對(duì)人與自然關(guān)系的認(rèn)識(shí)，人類經(jīng)歷了一個(gè)曲折的過程。從敬畏自然到利用自然，直至改造自然、征服自然，到20世紀(jì)末終于建立了可持續(xù)發(fā)展的觀念。可持續(xù)發(fā)展觀念的提出既是人類思想史上的一個(gè)重大轉(zhuǎn)折，又是對(duì)中華民族傳統(tǒng)文化中關(guān)于人與自然關(guān)系的科學(xué)思想的回應(yīng)。我們可以用現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的理念揚(yáng)棄“天人合一”思想，作為科學(xué)課程的基本科學(xué)理念。

2011年4月，馬來西亞全國(guó)華文獨(dú)中工委會(huì)課程局邀請(qǐng)我擔(dān)任他們的初中科學(xué)教材主編。他們希望馬來西亞華人后裔使用的科學(xué)教材，既要傳授科學(xué)知識(shí)、技能、過程方法和培養(yǎng)科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度，又要能傳承中華傳統(tǒng)文化。教材編寫已于當(dāng)年8月啟動(dòng)，將于2014年1月起在馬來西亞所有華文中學(xué)使用。

回顧自己在科學(xué)課程改革過程中的4次國(guó)際交流，感觸良多。第一次是1991年，中國(guó)教育國(guó)際交流協(xié)會(huì)在上海舉辦“課程發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步”國(guó)際研討會(huì)，我受國(guó)家教委指派在理科組作了《關(guān)于編制初中自然科學(xué)課程的若干思考》的報(bào)告，介紹了我們的編制思路，意味著我國(guó)綜合科學(xué)教育開始融入世界。第二次是2000年，聯(lián)合國(guó)教科文組織在北京召開“科學(xué)與技術(shù)教育研討會(huì)”。中國(guó)代表團(tuán)共8人，4人被指定在會(huì)上報(bào)告，我的報(bào)告內(nèi)容是《關(guān)于中國(guó)大陸的綜合科學(xué)課程改革》，標(biāo)志著我們的綜合科學(xué)教育已可以與西方發(fā)達(dá)國(guó)家交流。第三次是2009年，美國(guó)借奧巴馬訪華之機(jī)提出雙方各派6名頂級(jí)專家，進(jìn)行中美中學(xué)科學(xué)教育交流。起因是美國(guó)政府感到中國(guó)大陸的科技水平發(fā)展很快，希望借此機(jī)會(huì)了解中國(guó)青少年的科技教育狀況。對(duì)話共包括5個(gè)話題，我負(fù)責(zé)的是第4個(gè)話題——如何讓全體學(xué)生接受高水平的科學(xué)教育。在交流中，我感受最深的就是平等氣氛，說明代表世界上科學(xué)教育最高水平的美國(guó)人，也已注意到中國(guó)中學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展。第四次就是為馬來西亞編寫教材，其意義在于一直作為科學(xué)教育輸入國(guó)的我們，終于開始輸出我們的科學(xué)教育理念了。這4次經(jīng)歷使我感到這一輩子選擇了基礎(chǔ)教育，真是選對(duì)了。正是基礎(chǔ)教育課程改革，使我不斷深化對(duì)科學(xué)教育的認(rèn)識(shí)。我要感謝所有支持、關(guān)心過我的人以及共同奮斗的人，沒有大家的支持、關(guān)心和努力，這些工作不可能完成，我的認(rèn)識(shí)也不可能進(jìn)步。從某種意義上可以說，我的經(jīng)歷反映了時(shí)代的進(jìn)步。

（作者單位：浙江省溫州市教育教學(xué)研究院）

（責(zé)任編輯：金鈺）