要准确系统地理解科学教育


    刘晨明   

    科学教育是人类用科学(指自然科学)知识来武装自己,培养和造就科学技术人才,提高全民族科学素质,增强社会的科学能力的社会活动。也是科学知识的再生产和人类科学化的过程。在科学技术日新月异,知识经济迅猛发展的今天,我们要落实科教兴国的战略,培养和造就二十一世纪的一代新人,实现中华民族伟大复兴的宏伟目标,特别需要注意和加强科学教育。

    由于受传统教育和应试教育的影响,人们往往把科学理论与科学知识等同起来,从而曲解了科学知识的含义,导致了人们对科学教育的偏颇理解。在化学、物理、生物、数学等自然科学知识的含义,导致了人们对科学教育的偏颇理解。在化学、物理。生物、数学等自然科学的学科教学中,人们往往偏重科学理论的学习,而轻视了科学知识其它内容的教育。实际上科学知识不仅仅是指科学理论,科学思想、科学态度、科学精神、科学实践技能、科学审美等方面的知识也都属于科学知识的范畴。因此,科学教育也不仅仅是指科学理论教育,还包括科学思想教育、科学方法教育、科学态度教育、科学精神教育、科学实践技能培养、科学道德教育和科学审美教育等诸多方面。准确地理解科学教育的含义有利于提高科学教育的质量,有利于提高公民的科学素质和社会的科学能力。

    一、科学理论教育

    科学理论是经过实践检验的真理,是科学认识的结果,它是科学知识的重要组成部分。科学理论是用概念、判断、推理等思维形式来反映客观对象的本质及变化规律的系统化知识体系。这个知识体系包括客观现象、科学事实、科学概念、科学原理、科学定律、科学假说、运算公式等构成要素。

    科学理论教育是科学教育的重要组成部分,但不是科学教育的全部内容。也就是说科学理论教育包括客观现象的获得、科学事实的概括、从感性认识上升到理性认识的科学抽象、提出科学假说、对科学假说的验证、形成科学概念、建立理论体系过程。科学理论教育要向学生系统地传授科学理论知识,使他们系统地掌握某一门科学的基础理论。通过科学理论教育可以发展学生的智力(即注意力、观察力、记忆力、思维力、想象力),培养他们的各种能力(如学习能力、创新能力、认识能力、表达能力等),为形成科学思想奠定坚实的基础。通过深刻的思维达到对客观事物的理性认识,理解有关的概念、原理、定律、定理等知识,形成该门科学的体系结构。把握该门科学的学科思想,为灵活运用该门科学知识打下基础。

    二、科学思想教育

    科学思想即辩证唯物主义自然观,是对自然界客观事物的正确反映,是人们对自然界客观事物的理性认识。它是世界观的重要组成部分。

    科学思想教育就是使学生逐步形成辩证唯物主义自然观,学会用辩证唯物主义自然观去认识客观世界,奠定遵循客观规律来改造世界的基础。进行科学思想教育,一是要使他们认识自然界是客观存在的,自然界的客观事物都是按照一定的规律发展变化的,各门科学就是从不同的角度来揭示它的发展变化规律;二是使他们知道自然界发展变化的规律是可以认识的,即使有一些客观现象人们暂时还不能认识,但随着科学的发展和人类认识能力的提高,将来人们总是可以认识的,使他们相信科学破除迷信;三是在科学实践的活动中,使他们逐步体会人类认识客观自然界过程的无限性和阶段的有限性,领会科学理论的相对性;四是使学生认识到人与自然要和谐相处,利用自然而不能破坏自然,保护人类自身的生存环境是全人类第一重要的任务;五是树立正确的科学技术观,正确地认识科学技术对人类生存的重要作用等等。只有进行科学思想教育,才能使学生逐步形成科学思想,达到认识的质的飞跃。

    三、科学方法教育

    科学方法是在科学活动中,科学活动主体正确反映客观事物的本质和变化规律所使用的主观手段。它是人们揭开自然界奥秘的钥匙,认识和改造客观世界的有用工具。

    按照科学方法适用的普遍性,目前人们大体上把科学方法分为三个层次:一是个别领域和学科中采用的特殊方法,如化学中的比色法、光谱分析法和层析法,生物学的解剖法等;二是自然科学的一般方法,它包括感性认识阶段的观察方法和实验方法,理性认识阶段的分析与综合、归纳与演绎、逻辑与历史统一、假说与理论等方法,由感性认识上升到理性认识的科学抽象等方法;三是适用于所有科学领域的哲学方法,主要包括对立统一、质量互变、否定之否定等唯物辩证法的规律,以及原因与结果、形式与内容、现象与本质、可能与现实、必然与偶然、个别与一般等唯物辩证法的范畴。另外,系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、耗散结构等现代科学方法也被广泛应用。与科学理论知识相比,科学方法知识具有更大的稳定性和更普遍的适用性。

    科学方法教育也是科学教育重要组成部分。进行科学方法教育,要在科学教育的活动中向学生有意地传授科学方法,使他们能在科学活动过程中自觉地运用科学方法来解决科学认识问题。由于科学方法是获得科学理论的手段,学生掌握了科学方法就具备了获得科学知识的本领,因此掌握科学方法往往比掌握科学理论还重要。另外,科学方法作为思维和行动的方式,学生一旦掌握了它就能使自己的科学实践活动遵循科学研究的程序,增强科学实践的自觉性,避免科学实践的盲目性,提高科学活动的效率。进行科学方法教育要注意实验,注重研究过程。只有在科学实践的活动中,通过使用科学方法解决具体问题,才能有效地理解科学方法。

    四、科学态度教育

    态度是人对事物的看法和采取的行动。科学态度是更为具体的态度,它是人们从事科学活动应具有的稳定的行为倾向。按照目前人们的认识,科学态度的外延包括“严谨认真一丝不苟、谦虚谨慎善于合作、独立思考追求新知、关心社会关心环境、不怕困难勇于实践”等内容。

    在科学教育过程中对学生进行科学态度教育具有十分重要的意义。随着社会的发展,科学态度不仅仅是人们从事科学活动应具有的稳定行为倾向,已经成为现代公民科学文化素质的重要组成部分,迁移到社会活动的各个领域。能否用科学态度来对待和处理问题,可以成为判断人才素质高低的一个重要标准。在现代社会中人们无论从事什么行业,不仅需要具备一定的科学文化知识,还必须具有严肃认真一丝不苟、不怕困难勇于实践、独立思考追求新知、谦虚谨慎善于合作的科学态度,这样才能很好地胜任本职工作。科学态度也是学生们获得知识发展能力的重要保证。学生只有具备了科学态度,才能从周围的客观世界发现问题,并努力开动脑筋寻找解决这些问题的方法,使自己的能力得到锻炼,知识得到丰富。因此,理科各学科的教学大纲几乎都提出了要培养学生的科学态度。

    五、科学精神教育

    科学精神是从事科学实践和科学教育工作的意识、思维活动和一般心理状态,即应当具备的基本精神。它包括客观精神、理性精神、实证精神和创新精神。

    客观精神是指在科学活动中,承认科学研究对象的客观实在性和客观规律的存在,承认科学理论是对客观物质世界及其规律性的正确反映,自觉地避免主观意志对科学研究和教育活动的干扰,它要求人们坚持辩证唯物主义物质观的基本原理,克服唯心主义对科学发展的影响;理性精神是指在科学活动中,不断探索各种自然现象的内部规律,追求合理性或合规律性,使感性的、经验的认识不断上升为理性的认识,它要求人们坚持辩证唯物主义认识的基本原理,克服经验论对科学发展的影响;实证精神是指在科学活动中,把科学实验看作检验理论和学说的决定性因素,而实验本身又要求可以重复,不受认识主体特性的干扰,它是要求人们坚持辩证唯物主义的真理观,把科学实验作为检验科学认识真理性的唯一标准;创新精神是指在科学活动中,不受现有观念和成果的束缚,把追求新知作为根本目的。创新精神的实质是要坚持辩证唯物主义的发展观,遵循唯物辩证法否定之否定的规律。

    科学精神能够体现科学活动的本质特征,也能够决定科学工作者的价值观念、道德观念和工作作风,是科学素质的重要组成内容。进行科学精神教育对于从事科学活动、使用科学方法、实现科学目标都有极其重要的意义。

    六、科学实践能力培养

    科学实践能力是从事科学实践活动应该具备的能力,包括观察能力、实验能力(包括设计实验)、操作能力、制作能力、科学考察能力、科学资料整理能力等内容。

    科学离不开实践活动。不论是科学实验还是科技产品生产,人们都要使用很多科学仪器,支配很多生产工具和劳动资料。科学仪器和生产工具的使用,都要求人们具备娴熟的实践操作技能。因此,科学教育过程中要特别注重培养学生的科学实践操作技能和科学实验能力,提高他们的科学素质,为他们将来从事科学实践和生产实践打下坚实的基础。

    七、科学道德教育

    科学道德是从事科学活动应具有的道德品质。应该包括尊重他人劳动成果、团结协作、热爱科学、勤奋进取、珍惜资源、保护环境、热爱祖国等内容。

    尊重他人劳动成果是最基本的科学道德,可能也是科学家们普遍承认的一个科学道德观点。尊重他人劳动成果的最基本的要求,是“在报道研究成果时,作者对他所参考利用的前人成果以及任何曾经实质上为他研究提供过帮助人,有责任给予应有的肯定和感谢”。把别人的科学研究成果窃为已有是最不道德的行为。在科学活动中能与他人团结协作也是很重要的科学道德。现代社会已经进入大科学时代,不是科学的启蒙阶段。在现代科学活动中科学家个人的作用已经越来越小,更多的科学项目都需要科学工作者的集体合作。团结协作在现代科学活动中的作用也就越来越重要了。因此科学教育必须注意加强科学道德教育。

    八、科学审美教育

    审美教育是人的全面发展不可缺少的重要东西,审美观念是人素质的一个组成部分。在科学教育过程中,从科学研究的对象到探索过程乃至研究手段都浸透着丰富的审美内容。

    自然科学的研究对象-绚丽多彩的自然界就是非常美的,山峰河流、森林草原、岩石矿藏、花鸟虫鱼、奇特现象等自然景观都给人无穷的审美感受,激发学生热爱祖国的情感;均衡对称的美学构成使人感受到大自然鬼斧神工的奇妙,守衡、和谐、韵律、节奏的无穷变化不仅给人以稀奇的美感,更能激发学生强烈的探索兴趣和研究欲望。科学探索过程磨砺人的意志品质,规范人的行为,造就了科学家百折不回的进取精神和献身科学事业的美的心灵。科学探索成功的由衷喜悦更是一般人体会不到的高级审美享受。正如法国著名生物学家巴斯德所说:“当你终于确实明白了某件事物时,你所感到的快乐是人类所能感到的一种最大快乐”。科学探索过程中奇思妙想、科学公式的简洁明了、科学理论的严谨乐章胜过和谐优美的旋律。

    在科学教育过程中,科学教育工作者要充分地挖掘和利用好审美教育的材料,使它能为全面提高学生的素质服务。科学教育工作也要以自身的形象美、语言美、板书绘画美等来陶治学生高尚的审美情操,使学生能够体会到科学教育也是一种审美享受。

    综上所述,科学教育不仅仅是科学理论知识的的教育,而且也是系统地传授各方面科学知识的素质教育。虽然上面把科学教育的内容分八个方面来计论,但在科学教育过程中它们还是融为一个有机的整体,实际上有一些问题也很难把它确切地划分到哪个方面。如求真务实、团结协作、勤奋进取、爱护环境等,都可以从科学态度、科学精神、科学道德等不同角度来认识它。本文分论的目的在于引起人们对科学教育更多内容的关注。正因为如此,文中对科学教育各方面内容的探讨显得不够深入,还有待于通过专题学术讨论争鸣来完成。

    在深化教育改革全面推进素质教育的今天,深刻准确地理解科学教育的含义,对增强科学教育过程的自觉性,减少盲目性,提高科学教育的质量和全民族的科学文化素质具有重要的意义。

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摘自辽宁教育学院学报2001年9月