剖析新世紀哲學視角下的初中科學課

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從教育史上看，一種新的課程教材價值的大小取決于是否提出了新的教育哲學思想和新的教育目標體系。特別是教育哲學領域的問題，涉及課程改革的根本，是課程教材編制中不能回避的問題。因此，我們力圖辯證唯物主義和歷史唯物主義的指導，對初中科學課程編制中涉及教育哲學的一些問題，作初步的研究和探討。

一、初中科學教育的價值和功能

我國中學學科教育中曾經強調雙基教學，把科學教育目標具體化為使學生掌握基礎知識和基本技能，并由此發展出精講多練的教學法，這正是傳統教育思想的集中體現。這種教育思想裨上反映了人們對科學教育價值和功能的認識。論文百事通在50~60年代，人們認為科學教育的本質和功能是使學生認識自然，獲得利用自然、改造自然的能力，培養有文化的勞動者。

到了70年代末和80年代初，我國出現了科技人才的斷層。當時，黨和政府提出了到本世紀末實現四個現代化的宏偉目標，可是，現代化建設面臨的最大困難是，科人才奇缺。所以，培養現代化建設人才就成了國家的當務之急，也成了教育界第一等重要的任務。在這樣的情況下，發展智力，培養能力便理所當然的成為科學教育的重要目標，在這個時期，科學教育的價值和功能被理解為培養更多的科學家和工程師，以適應現代化建設的需求。

隨著社會和經濟的發展，基礎教育的價值和功能被確定為提高全體國民的素質。科學教育的價值和功能便相應地被明確為提高國民的科學素質。這是建國以來教育思想的一次重大的根本性的變化。但對什么是科學素質以及如何培養國民的科學素質等問題，迄今還沒有形成共識。從課程編制的角度考慮，筆者認為以下問題是科學教育應該研究的問題。

（一）初中理科教育的目的主要不是培養未來的學科專家，而是使所有受教育者具備最基本的常識、能力和情感。教育的結果要引起理念和行為上的變化。

（二）科學素質的核心是科學理念。科學理念是人對自然筇科學的基本看法，包括正確的自然觀、科學觀、科學思想和科學認識論，表現為科學精神、科技意識、科學方法、科學態度和科學道德。在此基礎上構建科學認知的框架，確立行為取向和態度。因此，科學理念是一個人參與科學學習和科學活動的基本支撐點，對人的認識與實踐活動有決定性的導向作用。初中科學課程，不能無視這一點。

（三）科學教育要使學生具有認識世界、解決問題的科學基本能力，這種能力包括：1、對重要的科學事實、概念、原理的理解；2、把相關的科學知識運用于日常生活的能力；3、進行科學探究的能力；4、能理解科學技術的特點，并能據此進行判斷；5、能正確理解科學、技術、社會三者的關系，并關心其發展。

（四）一個人的科學理念和科學基本能力不是憑空而來的，是在對具體的科學知識、技能和方法的學習與實踐活動過程中，通過內化、升華而逐漸形成、發展起來的。任何科學問題的認識和解決，任何科學思維和實踐的活動，都必須以一定的知識和技能為基礎，其結果又表現為新的知識和技能的獲取。在這樣的循環過程中，一個人對客觀世界的認識便越來越豐富，能力水平也越來越高。同時逐步建立起對自然和科學穩定的興趣、觀點和態度，并最終上升為科學理念。

（五）初中科學課程的內容不應過于形式化、專業化。那樣的課程難以聯系實際，不易引起學生的興趣，不利于培養適應現代化社會需要，對科學有一定了解的社會主義建設者和接班人；還會使學生的思維和視野過早地受到學科的局限，不利于創新精神的培養。因此，應突出能在認知發展上起“先行組織者”作用的基本概念，增加科學過程、科學方法與科學史的內容。

（六）不能把科學與技術混淆，也不能以為通過對科學的學習就能提高科技水平和能力，教育要適應技術飛速發展的時代，初中科學課程應實施科學、技術、社會相結合的教育，即STS教育。STS教育主張科學為大眾，強調合作和參與，強調科學、技術與社會的兼容。其基本精神是要把科學教育與當前的社會生活、生產的發展結合起來，要求科學技術能夠更好地為人服務。

二、以辯證唯物主義的自然觀為指導

如何看待人與自然的關系？60年代后生態學研究的繁榮是自然科學的一大發展，并被迅速引進到社會科學領域，建立了社會生態學等交叉學科。但是，隨之而來的人本主義和自然主義的復蘇應該引起我們的重視。人本主義是一種從生物學意義上解釋上的學說，德國哲學家費爾巴是其主要代表。費爾巴哈認為，世界上除了自然以外，再沒有其他東西，人是自然界的一部分，是自然界的最高表現。他說：新哲學（指他本人的哲學）將人連同作為人的基礎的自然當做哲學唯一的、普遍的、最高的對象--因而也將人類學連同生理學當做普遍的科學。自然主義則試圖用自然原理來解釋社會現象，如用自然規律、氣候條件、地理環境、種族特點等來解釋社會發展。恩格斯曾指出：這各歷史觀“是片面的，它認為只是自然界作用于人，只是自然條件到處在決定人的歷史發展，它忘記了人也反作用于自然界，改變自然界，為自己創造新的生存條件。”

近年來發展迅速的“行為科學”和“社會生物學”正是這些思潮的產物。行為科學把動物筆為學的知識向社會領域推廣，把一切社會現象都還原為行為，把行為作為研究社會的基礎；社會生物學以生物學知識為基礎來探索社會學現象。如果從行為科學和社會生物學出發來說明人與自然相統一，并以此為中心概念建立科學課程體系，結果必然會如同19世紀的社會達爾文主義用進化論和生存斗爭來說明來解釋社會現象一樣，把學生和思維引入歧途。

因此，我們在科學課程中講人與自然的關系時，要避免犯人本主義和自然主義的錯誤，應該幫助學生建立辯證唯物主義的自然觀。一方面，要讓學生認識和改造自然的過程中推動了社會的發展和人類自然的進步；另一方面，又要讓學生認識人是自然生態系統的一員，人在改造自然的過程中一定要遵循自然規律，要不斷調節自己與自然的關系，使兩者趨于和諧統一。我們應當使學生就人與自然的關系建立一種既積極能動，又唯物辯證的觀點。以此為基礎，讓學生建立正確的生態觀、環境觀、資源觀和人口觀。

三、堅持歷史唯物主義的人類發展觀

60年代，西方社會面臨日益激化的各種社會矛盾和日益尖銳的全球問題的困擾，工業污染嚴懲能源危機頻頻發生，南北差距加大。在這種情況下，產生于第一次世界大戰末的存在主義哲學迅速流行，成為西方的主要哲學流派。存在主義脫離人的社會性來考察人性，認為人在選擇和創造本質時是“絕對自由”的，它不受社會關系的總和，是由社會實踐和社會條件以及所處的社會地位決定的這個基本原理。同時，存在主義對人類發展前景又充滿了悲觀主義，它把人生建立在虛無的基礎上，認為人的存在只是一種變幻莫測的意識沖動，只有死亡才是不可避免的。

存在主義是西方社會各種矛盾和危機的產物。60年代初的西方社會危機，使一些人對人生的意義和價值失去信心，對人類的命運和前途感到憂慮，但又找不到出路，存在主義剛好反映了人們的這種心理。因此，存在主義盛行時，其影響遠遠超出了單純的哲學范圍而波及西方社會精神生活的各個方面。70年代初，托夫勒的《未來的沖擊》（1970年）和《經濟痙攣》（1975年），羅馬俱樂部的《增長的極限》（1972年）等影響很大的著作都反映了這種社會思潮。這個時期的國外中學科學課程不可避免地受到了存在主義哲學的影響，其表現以生態悲觀主義最為突出。它們在講述生態、環境、資源、人口等人類面臨的緊迫問題時，都有很強的危機感。有一定的危機感這是好事，但講過了頭，就會走向歷史唯心主義。對這個問題，我們要有清醒的認識。

我們認為，人類通過生產勞動和社會勞動，不斷加工改造自然物，賦予它們新的、非自然的社會屬性，創造了工具、農田、建筑物、合成材料、人造天體等人工自然物。同時，以人工自然物為基礎，又形成了寵大的人工生態系統，如農田生態系統、城市生態等。這樣，就在原生自然的基礎上，產生出人類生產與原生自然融為一體的人工自然。這是社會的進步，也是自然的進化。由于過去人類在物質資料生產和人類自身生產中的自發性和無政府狀態，在創造人工自然的過程中也產生了一些消極因素，造成了一些不良后果。例如，對自然資源的過分消耗，生產和生活廢棄物對環境的污染，某些地區出現了人口過度增長等。然而，隨著生產和科學技術的發展，人類社會的進步，人工自然必將產生更大的變革。人類必將逐步消除其消極因素，發揮其積極作用。目前，建立自然保護區，保護野生動植物，合理采伐森林和進行漁獵，控制人口增長，優生優育等，都是積極有效的措施。因此，生態悲觀主義是沒有道理的。實際上，從70年代后期開始，事態的發展便證明了人類是能夠解決這些社會危機的。因此，在西方哲學界，存在主義從60年代后期開始衰落，70年代后，已不再有大的影響。

在初中科學課程中，我們應該基于上述的認識，向學生講人與自然的關系，講保護環境立歷史唯物主義的人類發展觀。

四、課程的科學本體論概念

建國后我們的科學課程一直非常強調對學生進行辯證唯物主義教育。這種教育主要包括6項內容：1、世界的物質性；2、物質運動的普遍性；3、運動形式與物質層次的對應性，也即各種物質運動形式的特殊性；4、自然界由簡單到復雜，從低級到高級的演化；5、演化采取量變到質變和否定之否定的形式；6、物質運動和深化的原因是事物內部以及事物與外部條件之間的矛盾（內因和外因勢利導。從科學本體論的角度看，這個哲學框架突出的是物質和運動。

自從系統論、控制論、信息論作為新科學方法論出現，并得到文學應用后，人們進一步認識到，自然界的基本屬性，除了物質性外，還有系統性。從宏觀來看，宇宙是由各種天體系統組成的系統；從微觀來看，分子是原子或離子經各種化學鍵的作用而組成的系統；生物體更是與外界環境有不斷的物質、能量和住處交換的復雜的開放系統；至于生態與環境問題所涉及的，就是生物或人類與非生物共同構成的復合系統。新世紀的初中科學課程應該的科學本體論的意義上引進系統概念，這樣有助于克服傳統科學課程的一些認識上的偏差。

（一）關于事物間的聯系

系統中諸元素的相互作用，由貝塔朗菲系統方程描述：議程意為自然系統中任何一元素狀態的變化，是該系統所有元素的函數（或相互作用的結果）。根據這個議程，組成系統的諸元素間互為因果關系。傳統的初中科學課程非常突出單因素進行考察的方法。事實上，這種方法只適應于人工嚴密控制的簡單系統，與我國過去實行的單一計劃經濟相適應。而在對大量的、隨處可見的自然事物或其他復雜系統進行研究時，不能只進行單因子分析，而要注意元素之間的普遍聯系和相互作用。這促聯系和作用常常不是簡單的某元素為因，某元素為界，而是表現為隨機、統計的關系。建立這樣的觀點，可以減少看問題的片面性，有利于克服建立在近代科學基礎上的自然觀機械論和決定論的弊端。

（二）關于平衡

一個系統的結構結構獲得穩定？首先是元素之間通過相互關系而形成限制和約束。例如，在一個生態系統中，草食動物的數量限制了肉食動物的數量，而肉食動物的捕食反過來又影響草食動物的數量，從而避免了綠色植物被過度地取食。這樣，綠色植物、草食動物、肉食動物之間就會達到某種平衡，生態系統才能維持。這樣的例子很多，如組成分子的原子之間的相互作用及其平衡是分子結構穩定的基礎。因此，平衡是系統結構穩定的前提，要避免那種認為平衡是相對的，矛盾斗爭引起的不平衡才是絕對的認識偏差。

（三）關于信息

任何自然系統都有三要素：物質、能量、信息。在比較簡單的系統中，平衡是通過物質和能量的交換達到的（如可變電阻器對電路的調節、化學平衡的還有甚至主要是信息交換（如神經調節）。因此，在系統概念的基礎上可以引進信息的概念。

（四）關于環境

系統的環境是指與系統組成元素有直接相互作用而又不屬于這個系統的事物的集合。例如，一種生物的環境就是它所處的生態系統中的其他生物以及非生物因素的總和。因此，從系統的觀點看，某一層次的系統及其環境，將組成上面一個層次的系統。其實，任何一個系統的存在，都依賴于環境給它提供的條件。如原子、分子這樣的物質系統都只能在一定的環境條件（溫度、壓力等）下存在，更不要說生物了。由于每一個自然系統都需要特定的環境才能存在，所以環境對系統都調節作用并對系統進行選擇。

綜上所述，從科學本體論的角度考慮，初中科學課程最基本的概念，除了物質（包括物質的結構和屬性）和運動（包括能量）外，還應包括系統、信息、平衡、環境、調節和選擇等。

五、課程的科學認識論

從認識論的角度看，科學是通過一定的方法進行研究與探索的過程。科學課程應讓學生了解科學的過程。

（一）科學探索的起點

科學探索從觀察開始，這是近代時期唯物主義經驗論者的一個重要的觀點。他們認為，科學認識的基本程序是通過觀察、測量和實驗，獲得經驗事實性的知識，然后從經驗事實中，通過歸納與假說，上升到定律，再逐漸形成理論。基本認識程序是：事實--定律--理論。這一觀點由英國哲學家弗蘭西斯。培根首先提出的，它在歷史上起過積極的進步作用而且影響深遠。迄今為止，我國初中科學課程的科學認識論基本上采用這個觀點。

20世紀30年代，英籍科學哲學家波普爾提出，不是假說來自觀察，而是觀察來自假說。如海王星和冥王星的發現，就是根據牛頓萬有引力定律進行計算被證實的，這種發現又反過來證實萬有引力定律的科學性。波普爾主張科學認識的程序是：問題--試探性假說--批判與檢驗。那么假說又是從哪里來的呢？波普爾認為，它來自愛因斯坦所說的“自由創造”或“創造的直覺”。但在認識論上喚起人們對科學創造精神的重視。

當代許多科學哲學家的觀點介科二者之間，如有人主張科學探索程序是從觀察中提出問題，為解決問題而提出假說，為檢驗假說而進行實驗，最終形成理論。實際上，科學探索的程序可能是多元而不是單線的。然而，有一點是大家都贊同的，就是科學探索從問題開始。沒有問題，就引不出假說，就不知道要觀察什么和怎樣觀察，要收集什么材料和怎樣整理這些材料。正是在這個意義上，愛因斯坦指出：“提出一個問題比解決一個問題重要。”我們的科學課程應讓學生了解科學探索的起點，學習如何發現問題并提出問題。

（二）科學一般方法教育

對學生來說，初中科學課程是他們接受嚴密的科學教育的開始，在此之前，他們很少有科學知識的積累，在獲得這些知識的過程中，他們發展起來的主要是經驗方法和猜測性的思辨。經驗方法的主要手段是觀察和描述事實，以表象為基礎進行粗淺的概括。這在某種程度上也能深化對自然的認識，也能深化對自然的認識，但也往往會導致錯誤的結論，形成所謂“前科學概念”。他們的狂測性思辨是非常隨意的，從他們喜愛的童話中可看出其思維的特點。它們往往是夸張的、非邏輯的、無時間序和空間序的。初中科學課程知識體系的學習，要從常識水平進入科學水平，那么在方法上也應該相應地從經驗方法上升到科學方法論。實際上哲學方法論不能代替科學一般方法，所以我們應該結合有關內容講授觀察、實驗、調查、模擬、比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合、科學假說等基本科學方法。

（三）科學認識模式

除了讓學生了解科學一般方法外，還應該有選擇地向學生介紹一些科學成果的認識模式。例如，牛頓的認識模式是邏輯方法與實驗方法的結合。就力學而言，他首先抽象出力的概念，然后用推理（歸納和演繹）的方法構建力學體系，更重要的是引進教學方法，最后用公理化方法構成體系。他同時又十分重視實驗的作用，提出“用實驗建立法則”，主張對科學真理性的判定來自實驗。牛頓的科學認識模式盡管有其不足，但在科學史上有很重大的意義。又如，道爾頓創建原子論和達爾文建立生物進化論的科學認識模式，都是非常具有教育價值的材料。科學認識論的教育可使學生懂得書本上的知識是怎樣獲得的，要實現知識創新，應該怎樣進行工作；同時讓學生運用科學認識論去觀察周圍的世界，提出問題，給出假設，并嘗試用實驗去證實和解答，這樣，就能使學生裝的學習超越單純掌握書本知識的范疇，開始創造性的學習。這對培養學生的探究精神和創造力，具有十分重要的作用。

六、對科學本質的認識

筆者認為，對科學本質的認識應該成為課程的重要內容。對初中學生來說，這方面的教育要達到兩個目的：一是將科學與非科學或反科學的東西相區別；二是對科學有一個正確的認識，建立正確的科學觀。

（一）如何區別科學與非科學

邏輯經驗主義者認為，科學的特點表現為理論體系的邏輯性和經驗的可證實性。20世紀80~90年代，我國曾發生過一場涉及面頗廣的“水變油“騙局。在總結教訓時，人們注意到兩點：一是不能用表演代替實驗，二是不能以直觀（水加入某種物質燃燒后，水沒有了，表演者說都燒掉了）替性分析。說到底，就是在邏輯經驗主義提倡的理論體系的邏輯性和驗的可證實性這兩個方面犯了錯誤。

（二）什么是科學

傳統的教科書給予學生的是這樣的認識：科學就是真理，科學是已被人類發現的關于自然規律的知識體系，只要學好它，我們就無所不能了。這種觀念嚴重束縛學生的思想，楊振寧教授在對中美學生作比較時，認為中國學生的一大不足是“膽子太小，覺得書上的知識是天經地義的，不能夠隨隨便便地加以懷疑”。事實上，科學或科學活動本身總是存在不足的，今天認為是正確的東西，明天也可能會發現它的錯誤。所以，我們不能將科學定義為真理性的知識，只能定義為對真理不得性知識追求。波普爾提出：凡是可證伙的理論體系才是科學的。當然，他所指的證伙并不是邏輯上或事實上已被證伙，而是說在邏輯上或經驗上有可能被證伙。這種理論強調了科學的批判性，強調一切現行科學理論如同牛頓力學一樣都是暫時的。

邏輯實證主義和波普爾的理論均有其不足，20世紀50年代以后發展起來的歷史學派，認為科學的目的不是去追求永恒的真理，而是解決面臨的問題。筆者并不主張要在初中科學課程中講述邏輯經驗主義、證伙主義或歷史主義的觀點，而是說，我們在向學生介紹科學知識時，應該講述科學的特點和價值。同時，不應該把一切理論都作為絕對真理呈現，而應注意現代科學哲學思想的滲透，讓學生形成科學理念。我們在前面已經講到，科學理念才是科學素質的核心。

七、實現科學課程本土化

從科學教育的價值觀來看，科學課程除了教給學生科學知識、科學技能和科學方法外，更重要的是要培養他們正確的科學思想。而是說在我國古代的科學思想中，“天人合一”是個極具代表性的命題，其哲學基礎是“和合”觀念。在長期探討中，對它形成了不同的解釋，其中所表現的科學思想比較復雜，便不乏真知灼見，特別突出的就是人與自然和諧發展的觀念。春秋時，思想家范蠡認為，天道就是日月運行和四時代謝所表現的自然規律，認為“夫人事必將與天地相參，然后乃可以成功”。莊子說：“人與天一也”，“有人，天也；有天，亦天也”。他認為天是自然，人是自然的一部分，因而天與人是合一的。唐代劉禹錫進一步提出了“天人交相勝”的觀點，認為自然界和人類社會各有自身的規律，它們的作用也不相同，有時人勝天，有時天勝人。正是在這種科學思想指導下，古人很早就重視環境保護，如秦之前，就有“春三月，山林不登斧；夏三月，川澤不入網罟，以成魚鱉之長”的記載。1975年12月在湖北云夢發掘的秦代古墓中出土了大量竹簡，其中記載的“田律”應是世界上第一個環境保護法規，伐林木、漁獵等都作了規定并有處罰措施。此外，許多方的古建筑，包括北京的四合院，都有許多關于人與環境關系的考慮。當然，“天人合一”并非現代的可持續發展戰略中人與自然和諧發展的概念。可持續發展是對人與自然關系認識的歷史發展結束結果，其中經歷了農業文明、工業文明和后工業文明的階段，而“天人合一”的社會基礎是農文明對自然環境的高度依賴。公務員之家

況且中國傳統文化學問中化而為一，導致對科技成果過于人文化的篩選，以及對科技價值觀的壓抑。然而，從所周知，近代科學的直接淵源在西方，中國古代的四大發明也好，近代科技成就也好，均未能形成系統。19世紀當代科學被相進到我國時，洋務派人士提倡“中學為體，西學為用”，企圖把近代科學納入中國封建文化體系之內，以至打起“科學”的旗號，以近代科學理性和實證，批判中國的舊文化。此后，二元對立思維一直主導思想界，以至近代學校的科學課程與中國文化傳統相脫節，便成為一個無法改變的事實。我國中學科學教育已近百年，而未能做到本土化。建國以來，中學科學教學一直強調愛國主義教育，但收效不大，根源可能就在此。同志在《新民主主義論》中指出：“清理古代文化的發展過程，剔除其封建性的糟粕，吸收其民主性的精華，是發展民族新文化提高民族自信心的必要條件。”我們之所以提出科學課程本土化的問題，其目的就在同志指出的：一是為了發展民族新文化，二是提高民族自信心。這件事的可能性如何？當前，可持續發展即人與自然和諧發展的思想已成為全人類發展的指導思想。1988年1月，在巴黎召開的諾貝爾獎獲得者會議發表的宣言指出：“果人類要在21世紀生存下去，必然回頭2500年，去吸收孔子的智慧。”筆者認為，如果吸取“天人合一”思想，以它作為科學課程的科學指導思想，在這個基礎上實現科學課程的本土化，應該是一件可能完成也應該完成的事。中西文化合璧的過程將帶來全新的初中科學課程，它既繼承以觀察、實驗為基礎，形式邏輯思維為框架，以追求理論的簡單性為美學標準的近代科學認識傳統，又具有重視經驗直覺認識的內省體驗認識，采用多元邏輯思想形式，多側面、多層地把握世界的動態性和有機統一性的中國傳統科學認識特點。

歷史驗告訴我們，決定課程教材改革能否成功主要有三個要素：一是改革方案是否縝密、科學；二是能否為廣大教師、學生和家長所接受；三是各有關部門是否支持。哲學體系是課程的核心。如何辯證唯物主義和歷史唯物主義為指導，確定初中科學課程所涉及的教育哲學問題的定位，是課程編制的一項先導性、基礎性的工作。謹以此文求教于同仁。