科學哲學三大范式與拔尖創新人才培養機制嬗變

摘 要：在教育領域，如何有效培養拔尖創新人才是全球性的挑戰。從科學哲學的視角出發，邏輯實證主義、先驗理念論及批判實在論三種科學研究范式對于培養拔尖創新人才機制具有一定的影響。這三種科學哲學范式在課程導向、學制導向、教學方式導向等培養拔尖創新人才機制中都有具體應用，涉及知識生成、教育目標和教學方法三個方面。三種拔尖創新人才培養機制有各自的優勢、劣勢和適用情境，教育者可根據教育對象選擇或設計最適合的培養機制。

關鍵詞：科學哲學；邏輯實證論；先驗理念論；批判實在論；拔尖創新人才培養機制

中圖分類號：G424" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2097-0692（2023）06-0054-08

一、問題的提出

21世紀，高等教育面臨著如何有效培養拔尖創新人才的挑戰。這是一項核心議題，因為它涉及學生的個人發展、社會的經濟發展，以及科技的進步。而要設計和實施有效的教育機制，必須全面深入地理解和分析高等教育的復雜性。科學哲學則為探尋解決方案提供了一個有益的理論框架，可以幫助高等教育深入理解人才培養機制的本質，并為設計和實施更有效的拔尖創新人才培養機制提供理論支持。

科學哲學是一門專注于科學知識、方法和價值觀本質、性質的學科。它旨在探討科學是什么、為什么有效，以及如何在現代社會中發揮科學的作用。在教育的各個領域，無論是教學方法、課程設計，還是學生評估和教師專業發展等，都受到科學哲學的影響。科學哲學提供了理解和解釋教育現象的框架，從而更有效地指導教育研究與實踐。科學哲學也為教育研究提供了一個批判和反思的工具，不斷挑戰與更新教育理念和實踐[1]5-8。

具體來說，科學哲學的主要內涵包括本體論、認識論和方法論三個主要部分。本體論（ontology）關注實在（reality）的本質與結構，它涉及的問題包括什么是實在、什么可以被認為是實在，實在的種類、不同實在的種類之間有何關系等。在教育領域，這主要關涉對知識、能力和價值的理解。認識論（epistemology）關注知識的本質、起源、構成、獲取和驗證等問題，它涉及的問題包括什么是知識、什么可以被認為是知識，如何獲取知識，以及如何知道或不知道某件事等。這主要關涉科學研究的基礎假設問題。在教育領域，這主要關涉學習理論和評估方法。如果用一個最簡單的表述來區分本體論和認識論，那么前者關注的是“有什么”，而后者關注的是“怎么知道”。至于方法論（methodology），是指一個系統的、理論化的研究方法，關注如何規劃和設計研究，以及如何選擇和應用適當的研究方法。其中包括數據收集和分析的方法，以及解釋和驗證研究結果的方法。簡單來說，方法論就是關于如何進行研究的理論。方法論是科學研究中的重要部分，因為它有助于研究者確保研究結果是有效和可信的[1]16-22。

科學哲學在解答問題的漫長過程中，形成了多種不同的理論范式。根據科學哲學家羅伊·巴斯卡（R.Bhaskar）的劃分，其中的邏輯實證論（logical empiricism）、先驗理念論（transcendental idealism）及批判實在論（critical realism），與拔尖創新人才培養緊密相關[2]21-62。三種科學哲學范式共同對課程導向[3]、學制導向[4]和教學方式導向[5]21-22三種拔尖創新人才培養機制起到了影響[6]。

第一，課程導向拔尖創新人才培養機制的核心主張是廣泛開設通識教育，是一種側重課程改革的機制。從早期希臘的博雅教育[7]，到19世紀英國教育家紐曼（H. Newman）提倡的通識教育[8]18-62，再到美國耶魯大學、芝加哥大學和哈佛大學的通識教育課程設置的學術史[9][10]40-47[11]32-60，這段發展歷程就是一個人才培養機制的發展史。主張通識教育的代表人物羅伯特·赫欽斯（R. M. Hutchins）認為，這種課程改革可以拓寬學生的視野，提升他們的批判性思維[12]59-87。

第二，學制導向拔尖創新人才培養機制的重點是向天才兒童開放的彈性學制，是一種側重學制改革的機制。杜威（J. Dewey）和霍林沃斯（L. S. Hollingworth）等早期研究天才兒童的學者不斷強調為天才兒童提供與其能力相適應的教育理念，并形成了一個學派[13]1-16[14]。這一學派的主張還得到了“最近發展區”（Zone of Pr-

oximal Development）理論的強力支持 [15]79-91。主張學制改革的代表學者如杰弗里·瓦爾什（J. D. Walsh）認為，彈性學制可以讓天才兒童的特殊教育需要得到滿足，讓這個最具有創新能力的群體在最適合他們的學習速度和強度的環境里更好地開發潛力[16]。學制導向的拔尖創新人才培養機制影響了包括我國在內的全世界許多國家，促使一大批天才兒童的天分得到了更充分的開發[17-18]。

第三，教學方式導向的拔尖創新人才培養機制推廣的“學生中心”教學方式，是側重教學方式改革的機制[19]162-163，其核心主張是改革傳統教學。主張“學生中心”教學方式的重量級教育學家邦克（C. J. Bonk）認為，這種教學方式的特點在于更加重視學生的主動參與和實踐，強調學生自我發現和探究的學習過程，更能滿足個體和社會的能力需求[20]249-273，有一天將會取代“教師中心”教學。

在綜述巴斯卡區分的科學哲學三大范式及三種拔尖創新人才培養機制后，本研究將探討這些范式如何影響人才培養機制，適應學習環境的動態性、學習者特性及教育目標。同時，本研究將評估各培養機制的優劣和適用場景，旨在為教育者提供在培養創新人才方面的理論指導。

二、邏輯實證論的科學研究范式

（一）邏輯實證論的教育內涵

邏輯實證論也被稱為邏輯經驗主義，是20世紀初在哲學領域興起的一種研究范式，代表人物有韓佩爾（C. G. Hempel）和石里克（M. Schlick）。

邏輯實證論作為一種核心科學哲學范式，強調觀察和實驗的重要性，主張只有可觀察和可證實的陳述才有意義。它強調科學知識的客觀性、確定性和基于經驗事實的可預測性，追求規律性和一致性，同時避免主觀偏見和價值判斷。其核心在于知識的可重復性和可驗證性，即“可復制性”原則，這也是它在自然科學研究中占據重要地位的原因[21]20-49。

在本體論上，邏輯實證論主張實在是客觀存在的，可被科學的觀察和實驗所理解。邏輯實證論者認為，實在可以被直接或間接觀察，是可以被描述的。這種描述是客觀的，可以用事實和數據來支持[22]333-400。在認識論上，這個范式主張所有的知識都源自感官經驗和邏輯分析，因此強調觀察與實驗在科學研究中的重要性。它主張唯有可以經驗驗證的知識才是有意義的，由此否定了形而上學和抽象思維的有效性。此外，邏輯實證論者也相信，通過邏輯和數學工具，能夠將觀察到的現象轉化為可驗證的科學理論，從而追求對世界的客觀理解[23]161-292。邏輯實證論的方法論核心在于，科學知識的獲得主要依賴于感官經驗和邏輯推理，認為科學理論必須可以被觀察和被經驗驗證，否則就缺乏意義。這個觀點排斥形而上學與其他不能通過經驗證明的理論[24]60-78。

總體來說，邏輯實證主義在教育中強調事實和數據，目的是傳授已驗證的知識。教師傳遞知識，學生則需理解和記憶。這種方法強調知識的客觀性與普遍性，對知識推進有重要作用[25]11-98。然而，其在教育中的應用存在局限，如可能忽視學生的主觀體驗和創新思維培養，過分強調事實學習，忽略理論理解和知識應用能力的培養。這有助于全面理解邏輯實證論在教育中的應用[26]7-82。

（二）邏輯實證論對拔尖創新人才培養機制的影響

1.邏輯實證論對課程導向拔尖創新人才培養機制的影響

邏輯實證論強調經驗和邏輯的重要性。受到這個科學哲學范式的影響，課程導向的拔尖創新人才培養機制強調豐富的知識和技能，而非特定學科或專業知識。例如，教育家阿特巴赫（P. Altbach）認為，學生可以通過通識教育積累更廣泛的實踐經驗和實際操作能力，并獲取真正的知識[27]11-37。

2.邏輯實證論對學制導向拔尖創新人才培養機制的影響

邏輯實證論強調以觀察、實驗和邏輯推理的方式去獲取和深化知識。這種理念與學制導向拔尖創新人才培養機制所主張的彈性學制，以及培養天才兒童的抽象思維、聯系現象和經驗、理解周圍環境、勇于掌握新概念等能力的主張十分契合[14]。并且，邏輯實證論強調理論與實踐的結合，這種理念在學制改革中體現為，天才兒童通過彈性學制，可以在高難度和速度的學習環境中有效提升能力[28]19-34。

3.邏輯實證論對教學方式導向拔尖創新人才培養機制的影響

在邏輯實證論的影響下，教學方式導向拔尖創新人才培養機制相比傳統教學更加關注兩個方面。其一，數據驅動的決策制定和教學策略優化。邏輯實證論強調基于經驗和觀察的知識獲取方式，這種思想體現在對教學數據和學生反饋的關注上。通過收集和分析這些實證數據，教育者可以更好地理解學生的學習進度和困難，從而調整教學策略[29]7-53。其二，注重實證經驗的學習方式的重要性。在學生中心教學模式中，諸如翻轉課堂和混合式教學等新型教學方式[30]94-186，都以學生通過實際經驗獲取知識為核心[31]229-238。這種理念與邏輯實證論強調的基于經驗和觀察的知識獲取方式吻合。應用邏輯實證論的觀念，可以更有效地提供基于觀察和實踐的知識獲取方式，從而在教學中提升學生的學習效率和實踐能力[32]。

三、先驗理念論的科學哲學研究范式

（一）先驗理念論的教育內涵

先驗理念論又被稱為超驗理念論或超越理念論，是科學哲學中的一種重要研究范式，起源于康德（I. Kant）的哲學體系。在先驗理念論的理論中，世界由主體的理念所構成，因此并非固定不變的。這個范式進一步主張，個體所知道的實在，其實都是通過心智結構進行過濾和解釋之后的結果[33]193-266。

在本體論上，先驗理念論主張，實在并不完全取決于個人的感知，而是由個人的心智而建構出來的，這類似于建構主義的本體論觀點。先驗理念論者還認為，實在是由個體的心智和理念所決定的，這種存在方式包括了個體的感知、理解和解釋[16]。在認識論方面，此范式認為，知識的產生并不是簡單地從外部世界獲取信息，而是需要通過主體的積極參與和思考。因此，知識的產生過程既包括對外部世界的理解，也包括對內心世界的理解[34]75-304。先驗理念論強調主體的先驗結構或概念在知識形成中的重要性，這與邏輯實證論強調經驗占主要地位的主張形成強烈對比[35]234-279。在方法論方面，先驗理念論認為，真實的知識并不能靠經驗而獲得，而必須是由理性或者說是先驗的理念而產生。此范式還強調，個體應當通過邏輯推理、批判性思考等方法，去探索那些不能直接通過感官經驗獲得的知識。因此，這個范式鼓勵深度反思、解析和解釋，以尋求對現象背后本質的理解[36]31-216。

在教育中的應用，先驗理念論強調，要發掘和培養學生的特殊認知能力，并將教育看作是一種啟發和引導的過程。這個范式重視個性差異和創新能力的培養，傾向于選擇更多的探究性學習、問題導向學習等方法，以激發學生的主動學習與創新思考。但是，它可能較少強調系統的知識學習和實踐技能的訓練[37]，所以更適合強調創新與個性發展的領域，如藝術和社會科學。

（二）先驗理念論對拔尖創新人才培養機制的影響

1.先驗理念論對課程導向拔尖創新人才培養機制的影響

先驗理念論強調知識和理念的重要性，影響課程導向拔尖創新人才培養機制側重培養學生對各種經典知識和概念的理解與掌握。這些經典知識源于邏輯實證的真實，是經過時間的積淀與邏輯的推敲、批判的真理[38]。

2.先驗理念論對學制導向拔尖創新人才培養機制的影響

先驗理念論強調知識和理念的重要性，構成了學制導向拔尖創新人才培養機制的主要發展策略。其借助于學制的彈性，為天才兒童提供超前教育和積極參與的策略，使得天才兒童能夠更深入地理解并掌握各類先驗理念，從而優化自身的認知能力。學制的彈性不僅有助于天才兒童在未來的學習和研究過程中更有效地應用先驗理念，也有可能為他們的創新理念和理論提供支持[39]。

3.先驗理念論對教學方式導向拔尖創新人才培養機制的影響

受到先驗理念論的影響，教學導向拔尖創新人才培養機制強調知識的內在構造和理念的形成。例如，心理學家讓·皮亞杰（J. Piaget）和教育學家馮·格拉賽斯費爾德（E. von Glasersfeld）積極倡導的建構主義教育理論，就主張學生在學習過程中，其認知結構不止于接受知識，而是與環境互動，最后構建出新的知識[5]21-22[19]。教師也要盡力幫助學生達到這樣的深度學習[40]14-27。

四、批判實在論的科學哲學研究范式

（一）批判實在論的教育內涵

批判實在論是一種在哲學和社會科學中廣泛應用的理論框架，由羅伊·巴斯卡（R. Bha-

skar）于20世紀70年代初提出。這種范式主張，實在是客觀存在的，人類可以通過科學方法來認知它，但是這種認知永遠只能是部分和有限的，并且總是以理論、模型、語言和社會實踐為中介的。在羅伊·巴斯卡的觀念中，科學理論的目標是盡可能地去對實在做出解釋[2]143-238。

在本體論上，批判實在論認為，實在是一個多層次、復雜的結構，它既包括可直接觀察和測量的物理現象，又包括不能被直接觀察的實在的深層結構與機制。而實在的表面現象和深層結構，還在許多社會和文化因素的影響下被塑造出來。批判實在論的本體論強調，對實在的理解必須超越表面現象，深入深層結構和機制當中[41]16-103。在認識論上，批判實在論主張，知識的獲得既不僅基于外部的物理現象，也不只在于主觀的想象和理解。它承認科學理論在其建構中不可避免地帶有社會和文化的成分，認為知識的形成是主觀和客觀之間的相互作用。此外，批判實在論也強調知識的不確定性和歷史性，提倡以批判和反思的精神對知識與現實進行深入的理解和質疑[42]158-171。在方法論上，批判實在論主張通過科學的、系統的和嚴謹的方式進行研究，包括實證觀察與實驗方法，但也強調理論的批判性審查和對已有知識的深度反思。批判實在論還重視對科學微世界（Micro world）的辯論與討論，認為這是推動科學進步的關鍵機制。科學家通過這樣的辯論，對自己的觀察結果、理論建構和理論假設進行反復檢驗，并不斷改進[43]73-176。

概括地說，批判實在論在教育學中的應用，強調教師和學生間的對話、學生在學習過程中的主動性及對現實世界的批判性思考和理解。這種范式認為，教育應當是一種互動的、批判性的過程，學生通過這種過程逐步建立起對世界的理解，形成批判性思維，這對于他們未來的社會生活是最有價值的[44]17-37。

（二）批判實在論對拔尖創新人才培養機制的影響

1.批判實在論對課程導向拔尖創新人才培養機制的影響

批判實在論強調批判性思維和主觀性，這與課程導向拔尖創新培養機制的目標——培養具有獨立思考能力和創新視野的人才高度契合。教育家帕特里夏·甘普特（P. J. Gumport）早已強調，通識教育能使人從無知的束縛中跳脫出來，具備閱讀、寫作和交談能力，熟悉人類歷史和不同文化，理解科學方法，以及欣賞藝術、定量推理和批判性思維[45]181-200。基于批判實在論，課程導向拔尖創新人才培養機制主張，不必區分專業，只要學生全心投入自己感興趣的通識課程中，即可培養能力[46]。

2.批判實在論對學制導向拔尖創新人才培養機制的影響

批判實在論強調批判性思維和主觀性，這與學制導向拔尖創新人才培養機制所關注的教育改革，如設立天才班、允許天才兒童提早入學或跳級等措施和理念不謀而合[39]。通過這些措施，教育者可以更好地滿足天才兒童的學習需求，并引導這批天才兒童在高速度和高難度的教學下，進行批判性思維鍛煉[47]。

3.批判實在論對教學方式導向拔尖創新人才培養機制的影響

在批判實在論的影響下，教學方式導向拔尖創新人才培養機制強調學生是知識的主動思考者[48]23-46，鼓勵學生對知識和現實進行深度的理解與批判性思考[49]46-62。在這個過程中，教師是引導者，應該把教學目標放在學生思維、情感、人際交往等全方位能力的發展上[50]347-384。

五、結論

基于上述分析，本研究對三種拔尖創新人才培養機制的優勢與局限性和適用情境進行對比分析。而分析的焦點將集中在，這三種機制的知識生成、教育對象及教育方法設計，對科學哲學三種范式中的本體論、認識論和方法論的應用。

（一）知識生成：知識的生成包含知識來源和知識的不確定性兩個層面

1.知識的來源

在課程導向的拔尖創新人才培養機制中，知識主要來源于專家設計的標準化課程體系，強調權威性和一致性。在學制導向的拔尖創新人才機制中，知識來源更多元，結合獨立研究和探索性學習，適應學生個性化需求。而在教學方式導向的拔尖創新人才機制中，知識生成依賴學生的主動探索和實踐，教師作為指導者支持學生自我發現和反思。

2.知識的不確定性

在課程導向的拔尖創新人才培養機制中，知識來源較為確定和客觀，依賴已認定的事實與理論，如STEM領域的數學公理、物理定律，強調科學方法的邏輯一致性和可復制性。相比之下，在學制導向的拔尖創新人才機制中，知識確定性降低，鼓勵學生進行獨立研究和創新實踐，挑戰現有理論，培養創新和批判性思維。而在教學方式導向的拔尖創新人才機制中，知識的確定性更低，強調學生自主發現問題和建立知識框架，接納知識的不確定性和變動性，以此培養創新精神和批判思維能力。

（二）教育對象：教育的對象涉及學生的角色和學生的多樣性

1.學生的角色

在課程導向的拔尖創新人才培養機制下，學生主要是知識的接收者，強調理解、掌握和應用教師和教材的知識。在學制導向的拔尖創新人才機制中，學生成為獨立研究者與創新者，鼓勵探索和挑戰現有理論。而在教學方式導向的拔尖創新人才機制下，學生不僅創造知識，還自行設計和負責自己的學習，強調自主性與自我指導能力。

2.學生的多樣性

在課程導向的拔尖創新人才培養機制下，學生多樣性受限，因為這種機制強調統一的課程和評估標準，可能忽視學生個別差異。學制導向的拔尖創新人才機制更尊重學生的多樣性，允許個性化和靈活性，為不同需求的學生提供定制化學習環境。教學方式導向的拔尖創新人才機制則充分重視學生的多樣性，倡導個性化學習路徑，考慮學生的不同背景與能力，以實現真正個性化的學習體驗。

（三）教育方法：教師在運用教育方法時需要考慮到靈活性與多樣性

1.教學方法的靈活性

課程導向的拔尖創新人才機制教學方法靈活性較低，傾向于傳統、結構化的方法，如講課和標準化測試。學制導向的拔尖創新人才機制提供較高靈活性，適應天才兒童的特殊需求，采用小班教學、跳級等策略。教學方式導向的拔尖創新人才機制則使靈活性最大化，鼓勵教師根據學生需求調整方法，如項目式學習和混合式學習。

2.教學方法的多樣性

課程導向的拔尖創新人才機制多樣性較低，重視標準化教學，如講座和小組討論。學制導向的拔尖創新人才機制多樣性較高，使用創新與個性化方法，如項目式和深度學習。教學方式導向的拔尖創新人才機制多樣性最高，鼓勵采用多種教學策略，如翻轉課堂和協作學習。

基于上述梳理，本研究將三種拔尖創新人才培養機制各自的優勢、局限性和適用情境整理如下（見表1）。

通過上述對于課程導向、學制導向和教學方式導向三種拔尖創新人才培養機制分析，本研究從知識生成、教育對象和教育方法三個方面，把課程導向、學制導向和教學方式導向三種培養機制的獨特優勢和局限及適用環境加以呈現。在選用和應用這些機制時，教育目標、學生特性、資源條件等多種因素需要被充分考慮與綜合權衡。盡管如此，要進一步理解這些機制的優勢、局限及其應用條件的關鍵，還需要深入探究其依賴的科學哲學基礎。這一基礎對于理解知識、明確學習目標及設計和實施教學策略等方面，都有深遠影響。科學哲學由此成為這些機制在人才培養中發揮效能的核心因素。從科學哲學的視角繼續剖析三種拔尖創新人才培養機制，透視其哲學本質，包括其在本體論、認識論和方法論等方面的內涵，能夠更好地理解教育改革，進而為教育者在選擇和設計拔尖創新人才培養機制時，提供一個全面的理論參考。然而，鑒于理論與實踐之間存在的差距，未來研究還需深入探索如何在具體教育環境中應用科學哲學的理念，從而把創新人才培養的教育成效最大化。

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The Three Paradigms of Philosophy of Science and the Evolution of High-caliber Innovative Talents Cultivation Mechanisms

Chen Ruiteng

（College of Education and Psychology， Minnan Normal University， Zhangzhou Fu Jian 363000）

Abstract：A global challenge in education is the effective cultivation of high-caliber innovative talents. From the perspective of the philosophy of science， these three scientific research paradigms， namely logical positivism， a priori idealism， and critical realism， have certain impact on the mechanism for cultivating high-caliber innovative talents. These paradigms are applied in specific ways in mechanisms of curriculum orientation， system orientation， and teaching methods orientation， involving knowledge generation， educational objectives， and teaching methods. This paper presents the strengths， weaknesses， and applicable scenarios of these three mechanisms， providing educators with a reference when selecting or designing the most suitable mechanism for cultivating high-caliber innovative talents.

Key words：philosophy of science; logical empiricism; prior idealism; critical realism; mechanism for cultivating high-caliberinnovative talents

【責任編輯：劉北蘆" " 責任校對：劉振宇】

收稿日期： 2023-08-28

基金項目： 福建省社會科學規劃基金項目（FJ2021T018）

作者簡介： 陳睿騰，男，臺灣苗栗人，閩南師范大學副教授，高等教育學博士，碩士研究生導師，主要從事教育學理論研究。