理科师范生幼稚科学本质观形成机制的文化根源探讨

1、理科师范生幼稚科学本质观形成机制的文化根源探讨 公民对科学本质的理解 , 即科学究竟是什么学界称为“科学 本质 观是科学素养的重要内容。 这是因为仅仅记住一些科学知 识, 甚 至科学方法的知识是远远不够的 , 只有理解了科学精神及其内 涵与实质 , 理解它区别于其他知识类型如文学艺术的特点 , 才能在科 学和民主日益 渗透于生活和工作的今天 , 更好地作出个人和社会决策 从而更好地参与 未来民主社会和现代化建设。因此 , ?国家中长期教 育改革和开展规划纲要 (2021-2021 年) ?明确提出提高全民的科学素 质的目标。对于科 学本质观的教育价值 , 国内外科学教育界并不存在 争议 ,但对

2、于教授什 么样的科学本质观 , 仍然存在争议。 而且 , 英国和 美国的主流观点不同 科学教育界和专业科学家之间也存在分歧。但 无论分歧如何 ,不能因噎 废食 , 有关学生和科学教师的科学本质观现 状调查方兴未艾 , 而且成为 各个国家制订科学素养教育目标的重要依 据。综合各家理论 , 本研究将 科学本质定义为 “客观性、“证据意识、 “实验思想、“科学 过程、“科学交流等五个方面。国际上一些跨 文化的科学本质观调 查研究结果显示 , 中国科学教师和学生的科学本 质观出现众多的难以解 释的矛盾现象 , 例如教师和学生在开放式问卷 和访谈中表达的大量的观点难以归入如上所述的西方学者提出的科学本质

3、观的五个维度框架中且他们的得分远远低于由选择题或判断题组成的标准化问卷的测试得分。 这种难以归类的矛盾现象尽管也在对美国被试的调查中出现过但其数量明显较少, 而且他们在访谈中的得分一般高于其在标准化问卷中的得分。还有研究发现 , 中国科学 教师在难度较大的方面 (后现代科学概念 得分比美国科学教师高 , 而 在较简单的方面 经典科学概念 较美国教师低。其次 , 中国外乡的研 究和实践说明 , 中国科学教 师和学生重知识轻方法和本质 ; 后现代科 学观对中国文化环境下的科学 教育有负面作用 , 因此科学素养的培养 效果低下。这些发现告诉我们 , 中国科学教师和学生的科学素养具有 特殊性。 近年来

4、在认知心理学领域 大量的关于中西方思维方式的研究 结果也证明了这一点。也就是说 , 研 究中国科学教师和学生的科学本 质观及其影响因素 , 不能不联系中国人 的习惯思维方式 :“中庸思维。 此外,从研究方法上看 , 问卷调查方法 显然对于科学本质观的调查存 在较大困难 , 难以真实测量出学生科学本 质观。 原因之一是 , 问卷难以 防止亚洲人的“中庸填写行为和社会 期许效应的影响 ; 之二是测量 复杂概念时 , 其定义往往难以统一 , 故 导致题目容易存在 “歧义现象。 而科学本质观的测量同时具备这两 个弱点。因此 , 本研究采取定量与 定性相结合的方法。 定量的问卷调 查可以进一步验证前人的

5、发现及科 学本质观与中国人的思维方式 以 “中庸为代表 的关系 ;定性的访 谈可以在问卷调查的根底上深入 探讨中国教师或学生对于科学认识 的真实的内涵。 本研究基于科学本 质观的定义编制了问卷和确定访谈 主题。科学本质观问卷分为两个局部 题目多采用科学和非科学之间 的区别、 实验思想的考察以及反映科学客 观性的问题。 访谈提纲是以 中国文化为背景设置了 9 个访谈话题 , 各 个话题之间层层递进、相互 联系。访谈内容的评判标准聚焦于访谈对象 是否采用“科学的方式 辩护其主张 , 以到达深度探测他们对科学本质 的认识 ,而非聚焦于他们是否能说出所谓成熟的、正确的科学本质知识。研究对象选取 30

6、位大学三年级和四年级的理科师范生 ,他们作为理科教育 科学教育 专业的高年级的大学生 ,是未来的科学教师 , 因此可以假设他们的科 学 素养水平不会比其他大学生更低。研究发现 , 理科师范生对“科学 客观 性、“证据意识、“实验思想、“科学过程、“交流在科学研 究中的作用、 “合作和竞争的作用的认识以及对“迷信的甄别等 7 个方面与经典科学本质观不一致。 第一 , 对科学客观性的认识。本研究 发现占总人数的 93.3%的访谈对象在“心物不分 、“辨证的客观知 识 观、 “幼稚的变化真理观和“模糊的科学客观性等错误观念类 型 中同时持有两种或两种以上类型。第二 , 对证据的认识。 100%的访谈

7、 对象持有“有用即科学、“神奇即科学、“个体经验即科学 和 “存在即科学的经验性证据观 , 并以此来区别科学和非科学。 43% 的访谈对象持有从书本和权威理论那里寻找“权威证据的观念 , 只有 1 人能够局部地意识到通过实验获得证据的观点, 且多数访谈对象同时持上述两种不同的证据观。第三 , 对实验思想的认识。分别有 93.3% 和 76.7%的访谈对象持有“实践思维和“模糊的实验概念, 即缺乏实验控制的概念 ;少量访谈对象在遇到研究者的反问和反驳时, 逐步意识到自己的错误。 第四, 对科学的过程和方法的认识。 96.7%访谈对象 认为根据最终效果或是否到达目的来判断科学和非科学的过程 , 不

8、关注 主试提供的科学和非科学过程实例之间的差异和矛盾。同时本研究 还发现局部访谈对象持有消极无为的科学研究观念。第五, 对“交流在科 学研究中的作用 的认识 ,分别只有 30%和 36.7%的访谈对象认识 到获得一致性客观知识和“科学累积性的作用 , 且这些访谈对象还持有与这些认识相互矛盾的其他认识。第六 , 对“合作和竞争的 作用 的认识。多数访谈对象持有“常规互助目的的合作观和“功 利性目的 的竞争观。第七 , 对迷信的甄别。分别由 30%和 70%访谈对象是显迷 信者和准迷信者 , 没有访谈对象是科学无神论者 相关观念概念定义 请见附录。基于上述研究发现 ,可以初步看出 ,访谈对象主 要

9、按照中 国文化中传统思维来理解和看待 7 个方面科学本质的调查 主题, 且对同 一个主题的认识存在着大量矛盾的观念。 这些认识和观念反映出中国理 科师范生以一种独有的、 不同于西方文化体系中的思 维方式来理解、 诠释科学本质 , 而这种理解方式导致了诸多前人研究 中大量存在的按照 西方科学本质观定义制订的问卷测不准中国人的 科学本质观的结果。尽 管被调查理科师范生拥有的“知识使他们能 够答复问卷中的一些问 题 ,但只能说明他们有 “知识 ,而大量基于臆 想的、个人经验的、矛 盾的、模糊不确定的观念的存在 , 反映出访谈对象缺乏科学思维和和科 学信仰。从发现还可以进一步推论 , 理科师范生的主观

10、和客观不分或者 是人与知识的一体化以及他们漂移不定的信念 ,影响着他们对“客观性 、“证据、“实验思想等概念的形 成。他们对这些科学本质 相关概念的认知机制实际上有一个文化转换过程:通过“我 或“人 这个“转换器 ,将客观性、证据、实验 等科学概念转换成 “主观臆想 、“权威与经验、 “实践思维、 “实际效果与“和 谐互助等中国文化语境下的观念。而且这些观念与中 国文化的代表 “中庸的概念化特征相对应 , 如“天人合一、 “阴阳转换、合情合理、“注重后果、“看人论事、“静观其变和“和不同等。这就是说 ,在中国文化环境中 , 许多学生对科学的理解有 别 于西方人的理解。显然 ,本研究发现说明了中国文化的独特性, 因此 中国科学素养教育需要外乡化的方案。事实上 , 中国文化中的人和知 识的 一体化、只有主体而没有外在于人的客体 , 以及求同存异的和谐 观等对 克服科学无限制扩张和破坏环境等负面影响方面具有很大的 积极作用。 基于上述发现 , 本研究提出如下建议。中国的科学本质教学目标应优先开展学生对“客体和“客观的理解。 使学生在面对 客观世界而不是 人际关系的时候将“主体和“人心的习惯思维