正是有鉴于此,在享有指导美国跨世纪科学教育改革“圣经”之誉的《面向全体美国人的科学》一书中,美国科学促进协会把理解科学的以下三方面本质作为科学素养教育目的的重要组成部分:l)科学世界观--世界是可以认识的、科学观是可变的、科学知识是持久的、科学不可能解决所有问题;2)科学探究方法一一科学讲究证据、科学是逻辑与想象相结合的产物、科学作解释和预测、科学试图确定和避免偏见、科学反对权威;3)科学事业的本质--科学是一种复杂的社会活动、科学被分成专门领域并在不同情况下进行研究、科学研究中存在着普遍的伦理原则、科学家既作为专家又作为公民参加公共事务。显然,理解科学的相对性在美国的科学素养教育目的中占有重要地位。
近年来,科学的本质也成为我国科学哲学界争论的焦点之一,学者们正围绕科学在本质上到底是相对静止的理论体系、动态的科学活动,还是二者的“总和”开展讨论。不管能否达成共识,科学的相对性问题是个不容忽视的事实。笔者认为,从根本上说,“科学是相对的”这种看法是符合马克思主义真理观的:任何科学知识都是对特定历史条件下某种自然现象的反映,科学真理既是绝对的又是相对的,科学处在不断变化发展过程中。我国教育界对此应给予高度重视,并作出积极回应。
二、科学教育忽视科学相对性的危害
从教育发展历程来看,直到近代19世纪科学才以各门独立学科的形式进入学校,并逐渐在课程上取得稳固的地位。从世界范围来看,在一百多年的学校科学教育史上,“中小学的理科教学计划基本上是阅读和讲解,学生用教科书来学习科学知识和原理,而无论在中学和小学,非常有益的实验活动都很少。” 尤其是在20世纪以前,“大体上,科学只作为一套现成的知识和技能来教的。”这种脱离科学发展实际、将科学教育等同于科学知识教育、忽视科学相对性的科学课程和教学对科学、学生和社会的发展都产生了不利影响。
1.使学生形成错误的科学现。
表现在:1)绝对化的科学知识观。由于传统科学教科书介绍和解释了公认的科学理论,说明了这些理论的许多或全部运用,教学时又用示范性的观察和实验作证明,从而给学生这样一种暗示:书中所描述的各种规则、定律和理论已经完美地表述了科学内容,只要从教科书中还没有涉及到的地方人手,就可以进入科学前沿。学生在毫不怀疑地接受这些“科学真理”,将来从事科学研究时,感到没有必要证明所使用的每一个概念都合理,也不会积极开辟和确立新的研究领域。2)错误的科学方法论。传统科学课程编制采用成功模式,即选入教科书中的内容只涉及部分科学家的部分工作,而这部分工作又很容易被看成是取得了教科书中的科学成就,却忽略科学家所走的弯路和所犯的错误。也就是说,教科书在反映科学成就时很少考虑历史,是抛弃科学发现与进步的真实背景,只是吸取成果。具体教学时,因种种原因许多教师也是照本宣科。结果使学生认为,科学方法实际上就是那些收集教授科学材料以及对材料进行概括和推理的观察、实验等方法,正确地运用它们就会获得书中的结果,他们将来从事科学研究时自然也会认定或选择这些方法,误以为它们能保证研究成功,一定取得预期结果。3)片面的科学发展观。由于传统课程和教学没能反映科学知识的相对性和科学发现的真实过程,使科学变相为一堆事实、理论和方法的总汇。用库恩的话来说:科学的发展成了一点一滴的进步,各种货色一件一件地或者一批一批地添加到那个不断加大的科学技术知识的货堆上。这样使学生形成科学仅以累积方式向前发展的看法,而看不到科学发展中也有诸如“地心说”、“燃素说”等被完全推翻这种质变性的革命,因而是片面的。
2.压抑了学生的创造性。
由于科学教科书力图向学生提供某一领域公认的科学概念、定律和理论,科学教师在具体的课堂教学中又特别强调这些科学知识和数学公式如何重要,结果使学生陷入死记科学概念和定律、机械套用公式解题的努力中。习题的正确解答又反过来为教科书和教师课堂教学的有效性提供了证明。这种做法的直接后果是:学生乃至教师都坚信掌握和理解教科书中的内容不仅是必要的,而且是足够的,从而阻碍了学生主观能动性的发挥,严重压抑了学生的怀疑精神、批判精神和创新精神。正如《学会生存》一书批评所说:“传统的科学教学很少致力于把课堂知识和科学实践联系起来……。这种旧的课程计划很难启发科学活动中的创造性、直观、想象、激励与怀疑的态度。”