学生对科学本质认识的年龄阶段性对科学教育的启示

1、学生对科学本质认识的年龄阶段性对科学教育的启示摘要科学的本质特征在很多方面形成的根本共识为学校进展科学本质教育提供了可能性。科学的本质特征具有两面性，不同年级学生对其有不同程度的理解。学生的科学本质观具有循序渐进性，随着年龄层次的增长，学生对科学本质的理解越来越接近科学的本来相貌，因此，学生们对科学的本质的理解具有年龄阶段性。在科学教育中，对学生的科学本质观的要求也应该注意年龄阶段性，应该通过不同的方式让不同年龄阶段的学生对科学本质观有不同程度的把握。关键词科学本质观；年龄阶段性；科学教育对科学的本质的认识、理解就是科学本质观。关于科学的本质，一直存在着争论，但大多数人相信确实存在着科学的本质

2、问题。科学教育界经过讨论后一致认为，科学的本质的构成成分应该是学校科学课程中根本的、中心的内容。随着科学教育的开展，对科学的本质的描绘越来越多地出如今国家文件和科学课程文件中。一、科学的本质特征的两面性科学的本质特征具有两面性和复杂性，对于科学的本质的同一特征存在着后现代相对主义倾向和现代现实主义倾向两种观点，有些观点甚至是针锋相对的。后现代相对主义倾向描绘的特征更适于人文社会科学和艺术创作，现代现实主义倾向描绘的特征更适于自然科学。对美国的?国家科学教育标准?和?科学素养的基准?中有关科学本质的阐述进展整理和提炼，可以发现许多对反映科学本质的两面性的说法。实际上，对科学本质的根本特征的理解不

3、应该把两种倾向的观点完全对立起来，科学的开展本身就是这两个方面的辩证统一，科学本质的根本特征就是一个矛盾的统一体，正如?面向全体美国人的科学?中所说的：虽然科学家反对能获得绝对真理的概念，并认为其中不确定性是事物本性的一部分，但绝大部分知识都具有持久性。科学的本质是通过观察验证。但是，科学理论只适用于已经观察到的现象是不够的，理论还应能适用于那些创立理论时尚未观察到的现象，也就是说，科学理论应具有预见性。科学研究和其他工作一样，要借助于能带来知识的信息和观点，这一般要通过具有相关学科专长的人来实现。但是，在科学史上，著名的权威也曾屡次出现过错误。二、学生对科学本质认识的年龄阶段性作为科学哲学家

4、、科学历史学家和科学社会学家就是要认识科学事业的复杂性和多面性，但对于学生就不应该完全如此，因为学生对科学本质的理解与年龄相关。比方，年龄较小的学生凭经历描绘结果，而年龄较大的学生更注意通过实验验证理论或发现有关的机理。在校学生学习科学不可以反映科学家们的所有科学活动，向初学科学的人特别是中小学生提供哲学上非常准确但又不过分复杂的关于科学的本质的描绘是不合情理的。因此，对科学的本质特征的两面性的理解要与科学教育的年龄阶段性相适应，例如，科学的相对真理性不应是小学阶段的儿童所需要理解的，对于初中阶段的学生也应只让其初步理解，因为他们还没有才能区分和理解什么是客观、什么是主观、什么是真理，以及它们

5、的互相关系。学生们对有些复杂的抽象的概念在理解上的欠缺，会随着时间的流逝和经历的积累而逐渐减少，孩子们长大后，会像人类对自然科学的认识过程一样从绝对化到相对化，逐步认识科学的局限性。正基于此，美国?国家科学教育标准?对三个年龄阶段的学生提出了不同的科学本质的标准；?科学素养的基准?分得更细，对4个年龄阶段完毕时要求知道的科学的本质做出了规定。笔者对上述两个文献对科学的本质的同一构成因素的各年龄阶段的要求进展了整理研究后发现，对同一个科学的本质的构成因素的要求，年龄层次越高，越趋向于后现代相对主义倾向的观点。例如对“科学的相对性的理解，?科学素养的基准?要求：到2年级完毕时，学生们应该知道“在不

6、同的地方进展同样的科学研究，一般就采用一样的方法。这里的关键词是“一般和“一样，这明显是现代现实主义的观点；到5年级完毕时，学生们应该知道“科学研究可以采用许多不同的形式。这里的关键词是“可以和“不同，这是介于现代现实主义倾向和后现代相对主义倾向之间的观点；到8年级完毕时，学生们应该知道“科学研究没有固定的步骤，但通常包括一些共同内容。这里的关键词是“没有“通常和“共同内容，这明显是后现代相对主义的观点；到12年级完毕时，学生们应该知道“研究内容和研究方法有不同的传统，但有些共同信念。这里的关键词是“不同“有些和“共同信念，这与前一个阶段相比更具有后现代相对主义倾向，因为关键词“有些比“通常更

7、具有不定性；而关键词“共同信念比“共同内容更加不详细和抽象，“共同信念是指科学所有领域的进步都依赖于智慧、勤奋的工作、想象力、甚至机遇，而“共同内容是指搜集相关事例，运用逻辑推理和想象提出假设，对所搜集到的事例进展解释和判断。因此，学生的科学本质观具有循序渐进性，随着年龄层次的增长，学生对科学本质的理解越来越接近科学的本来相貌。三、科学本质教育的年龄阶段性根据前面的阐述，笔者认为，科学教育的不同年龄阶段对学生的科学本质观的要求应该是不一样的，总的一个原那么是应该与学生的生活亲密相关。对学生来说，科学本质的定义应该便于他们承受、理解，并且与他们的日常生活亲密相关，应该明确地把学生或公民对科学的认

8、识与根据科学所做出的决定联络起来，这样也能得到科学哲学家、科学历史学家和科学社会学家的一致认可。(一)小学阶段在小学阶段，让儿童认识现代科学的理性、渐进性和普遍性是最重要的，不应该让学生理解科学的后现代相对主义倾向的观点，应该教给他们现代现实主义倾向的经典的客观真理的科学主义观念，让他们在幼小的心灵充满着对科学的向往、对科学家的崇拜，激发起他们学习科学的兴趣。(二)初中阶段在初中阶段，可以适当地让学生理解一些后现代相对主义倾向的科学本质观，引导学生逐步认识科学的本质。仔细解读我国?科学课程标准(79年级)?要求学生认识的科学的本质一些特征，可以看出，这些科学的本质特征虽然包含了科学本质的后现代

9、相对主义倾向的观点，但主要还是科学本质的现代现实主义倾向的观点。笔者认为，对于学习科学的新手(特别是小学生)，过分地强调后现代相对主义倾向的科学本质观，对学生进展科学教育是不利的，对于学生进展科学研究方法的学习更是不利的。(三)高中阶段对于根底教育的最后阶段即高中阶段的学生来说，他们的对客观世界的认识和区分才能已根本成熟，例如，高一学生的科学本质观偏向于后现代相对主义科学本质观，尤其在科学具有暂时性、创造性与主观性方面。因此，高中生所认识或理解的科学的本质相对较多的应是后现代相对主义倾向的科学本质观(但不是全部)、科学本质的两面性以及科学的本质特征的辩证统一性。科学本质观的年龄阶段性决定了科学

10、本质教育的年龄阶段性，也就是说，在科学教育中，应该通过不同的方式让不同年龄阶段的学生掌握不同的科学本质观，正如美国?科学素养的基准?对学生的科学本质观的要求中所说的：(幼儿园至二年级)在形成科学世界观之前，这些早期主动参与的科学经历，可以产生自然界统一信念的一个方面：同一性；(三年级至五年级)当孩子们继续对这个世界展开调查时，通过着重解释不一致性，使一致性的前提得到强化；(六年级到八年级)让学生开始涉及诸如科学知识的延续性问题，特别是科学的可变性问题，并非为是过早。应该让学生既知道科学知识的量变，又知道质变；(九年级到十二年级)专题研究可以使学生有时机来考察如科学理论和科学理论的局限性等问题；考察不同的科学形成的不同的知识特性；并考察