貝爾納科學(xué)教育思想及其現(xiàn)實價值

朱珠 施威

南京信息工程大學(xué)科技史研究院

所謂科學(xué)教育，即“通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識及其社會價值的教學(xué)，讓學(xué)生掌握科學(xué)概念、學(xué)會科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度……提高全面科學(xué)素養(yǎng)為目的的教育活動”[1]16。J.D.貝爾納（1901－1971）是科學(xué)學(xué)的主要創(chuàng)始人、理論奠基者及科學(xué)教育的倡導(dǎo)者，被譽為“科學(xué)應(yīng)用于社會的實踐者”[2]，其于1939年出版的《科學(xué)的社會功能》為該學(xué)科的形成奠定基礎(chǔ)。貝爾納提出，“當科學(xué)界同一切能夠理解它功能的、志同道合的社會力量配合起來的時候”[3]28，科學(xué)就能夠改變一切，而實現(xiàn)這一目標的途徑便是科學(xué)教育。貝爾納率先強調(diào)了科學(xué)教育在整個科學(xué)發(fā)展過程中的重要作用，開拓性地對英國科學(xué)教育發(fā)展狀況進行研究，深入探析科學(xué)教育及科研、科普工作中的問題，并分別從科學(xué)教育的目的、科學(xué)教學(xué)的方法、科學(xué)課程的設(shè)置和科學(xué)教學(xué)成果的評價機制等方面提出了頗具前瞻性的方案。

早在《科學(xué)的社會功能》出版之時，我國竺可楨、吳學(xué)周、任鴻雋等學(xué)者便對貝爾納及其科學(xué)理論給予了一定關(guān)注，但貝爾納學(xué)說在當時并未引起足夠重視。而經(jīng)歷77年之久，貝爾納科學(xué)教育思想仍具先進性，深入探究該學(xué)說有利于完善我國現(xiàn)有的科學(xué)教育體制，培養(yǎng)真正具備科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神的創(chuàng)新型人才。

一、貝爾納的科學(xué)教育思想

貝爾納將科學(xué)教育理論與整個科學(xué)學(xué)思想體系有機結(jié)合，成為其科學(xué)學(xué)思想內(nèi)容的重中之重。

（一）科學(xué)教育的目的

在貝爾納看來，科學(xué)教育的目的是向人們“提供已經(jīng)從自然界獲得的系統(tǒng)知識基礎(chǔ)，并且有效地傳授過去和將來用來探索及檢驗這種知識的方法”[3]340。然而，科學(xué)方法的傳授并未在科學(xué)教育中得到貫徹實施，學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)造力也未得到良好的培養(yǎng)。學(xué)生“要全盤接受教師和教科書所教的東西并且在教師要求之下把它復(fù)述出來”。[3]122由此，貝爾納提出，科學(xué)教育“要保證大家不僅從現(xiàn)代知識的角度對世界有全面的了解，而且能懂得和應(yīng)用這種知識所根據(jù)的論證方法”[3]344?？梢?，科學(xué)教育的真正目標不在于獲取基礎(chǔ)的科學(xué)知識，而是在此基礎(chǔ)上掌握科學(xué)方法并應(yīng)用于實踐?？茖W(xué)知識是科學(xué)活動的產(chǎn)物，其可變性無法體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)，唯有獲取探索科學(xué)知識的方法，才是實現(xiàn)一切目標的先決條件。現(xiàn)今，科學(xué)技術(shù)對社會的影響漸深，唯有懂得科學(xué)方法的公民，才能在實際問題中做出最優(yōu)抉擇。

（二）科學(xué)教學(xué)的方法

貝爾納指出，科學(xué)教育必須在教學(xué)形式和方法上進行改革。他反對以教師為中心的拘謹?shù)闹v課，倡導(dǎo)以科研作為教學(xué)方法的有生氣的課程。

就現(xiàn)行的科學(xué)教育方法而言，學(xué)校大多沿用中世紀前輩所奉行的傳統(tǒng)，即與原來古典學(xué)術(shù)的教學(xué)法相同，在科學(xué)教學(xué)中以課堂授課或?qū)W術(shù)講演為主。貝爾納指出，科學(xué)教學(xué)不應(yīng)僅限于講課，早期科學(xué)家們使用的“師傅帶徒弟的方式”更應(yīng)受到重視。他強調(diào)，“由已經(jīng)具備工作能力的人們加以監(jiān)督和幫助，再加上通過摸索熟悉情況的非正規(guī)學(xué)習(xí)方法，可能要比安排得最好的一套示范所傳授的科學(xué)方法多得多”[3]129。所以，貝爾納倡導(dǎo)這種師生合作探究并解決未知科學(xué)問題的科學(xué)教學(xué)方式，以此，學(xué)生可在實踐中更好地探究與體驗基本的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度。

（三）科學(xué)課程的設(shè)置

貝爾納通過對科學(xué)教育的反思，發(fā)現(xiàn)其存在缺乏現(xiàn)代性和全面性的弊端，提出科學(xué)課程應(yīng)實現(xiàn)現(xiàn)代化、綜合化和人文化。

首先，由于科學(xué)的不斷進步，科學(xué)教育便必須與時俱進。“在中學(xué)理化中很少有什么知識不是一百年前就知道了的，而且有很多是三百年之前就知道了的”[3]124。貝爾納認為科學(xué)教育應(yīng)努力吸收新的科學(xué)成果，并縮短將其納入教材的周期。其次，由于“非文即理”的觀念，人們認為學(xué)科僅有文科和科學(xué)兩類，眾多學(xué)生在產(chǎn)生興趣前已對科學(xué)學(xué)習(xí)望而卻步。因此，貝爾納倡導(dǎo)不同課程的內(nèi)容應(yīng)相互穿插，形成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使科學(xué)知識蘊含于各門學(xué)科之中，使更多學(xué)生得以接受科學(xué)教育。在此基礎(chǔ)上，也就要求科學(xué)教育的人文化，將自然科學(xué)、社會科學(xué)及人文科學(xué)相結(jié)合，并將如科學(xué)史之類的人文知識穿插于科學(xué)課程和教學(xué)之中，以提升科學(xué)教育的社會人文價值。

（四）科學(xué)教育成果的評價

貝爾納反對“依賴就事論事的考題、依賴死記硬背、或者依賴某種技術(shù)的機械性操作”[3]131的考核制度，大膽主張以科研作為考試的辦法。

科學(xué)教育的目的應(yīng)是讓學(xué)生理解科學(xué)并利用科學(xué)知識解決日常生活問題，而不是為了應(yīng)付考試而死記硬背公式和原理。然而，科學(xué)教學(xué)中局限于考察目的的真理、復(fù)述知識點或包含繁雜計算的考核方式、只圖方便而遏制科學(xué)教育真正目的的考試制度，都扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)并運用科學(xué)知識、科學(xué)精神以及科學(xué)方法的意愿和途徑。因此，科學(xué)教育的評價制度必須進行改革?！爸灰荚囍贫仍獠粍樱覀兙陀肋h不可能有合理的科學(xué)教育”[3]343-344。于是，他開創(chuàng)性地提出將研究性活動納入評價體系，通過考試更好地測評應(yīng)考者在理解和運用科學(xué)方面的真正實力。雖然，就教育現(xiàn)狀來看，考試依舊是最公平公正的方式，但要通過考試對科學(xué)教育的成果給予公正的評價，就要在考試內(nèi)容上進行變革。由此，貝爾納在考試中引入研究性活動的提議不失為一種現(xiàn)實可行的方法。

二、中國科學(xué)教育發(fā)展現(xiàn)狀及其弊端

中國的科學(xué)教育歷經(jīng)百年，已逐步建立起較為完整的科學(xué)教育體系。中國科學(xué)院路甬祥院長指出：“開放的環(huán)境使中國科學(xué)教育的基礎(chǔ)內(nèi)容和基本方法與國際相銜接；科學(xué)教育在中國已有法制、輿論、政府及公眾的基本保障、支持與認同。”[4]但與英、美等發(fā)達國家相比，中國的科學(xué)教育存在于教育目的、教學(xué)方法、課程設(shè)置和評價方式等方面的弊端嚴重制約了其原應(yīng)發(fā)揮的作用，導(dǎo)致公民科學(xué)素養(yǎng)難以得到顯著提升。

（一）以實用為主的科學(xué)教育目的

中國近現(xiàn)代的科學(xué)教育思想在19世紀末由西方引進之初，便受中國傳統(tǒng)思想文化的影響，以實用性為主，旨在培養(yǎng)滿足社會需要的人才。因此，學(xué)生接受的是枯燥而千篇一律的應(yīng)試知識，這使本應(yīng)傳授科學(xué)方法、鍛煉科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)精神的有生氣的科學(xué)課堂成為“知識的加工廠、智力的訓(xùn)練所”[5]4，學(xué)生只需將書本上與考試相關(guān)的基礎(chǔ)知識與技能掌握即可，而缺少探索科學(xué)本質(zhì)、實踐科學(xué)方法的機會，學(xué)生也難以真正理解并熱愛科學(xué)。中國這種以實用為目的的科學(xué)教育在阻礙科學(xué)發(fā)展與進步的同時也限制了學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）以單向灌輸為主的科學(xué)教學(xué)方法

時至今日，中國的科學(xué)教學(xué)課堂仍停留在傳統(tǒng)的赫爾巴特教學(xué)方法觀上[5]5，教師使用單向灌輸式的方法進行科學(xué)教學(xué)。因為應(yīng)試教育的需要，教師將科學(xué)家通過長期實驗而獲得的科學(xué)原理或結(jié)論直接教授給學(xué)生，而缺乏學(xué)生在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中不斷失敗與突破創(chuàng)新的體驗過程。同時，習(xí)題也都是程式化的單純?yōu)榭荚嚪?wù)的識記與計算，并未使其真正掌握公式或理論的推導(dǎo)演變過程，這使學(xué)生難以靈活運用所學(xué)知識，扼殺其創(chuàng)新思想。這種循規(guī)蹈矩的灌輸式教學(xué)方式，很大程度上扼殺了學(xué)生對科學(xué)真理的探索欲，制約學(xué)生科學(xué)精神的養(yǎng)成，從而與科學(xué)教育傳授科學(xué)知識和科學(xué)方法的目的背道而馳。

（三）以分科為主的科學(xué)課程設(shè)置

中國的科學(xué)教育，特別是高等學(xué)校的科學(xué)教育，越來越趨向于分科教學(xué)，且大有愈演愈烈之勢。學(xué)校的專業(yè)數(shù)量日益繁多，劃分也更趨于細致化。雖然分科教學(xué)有利于學(xué)生將龐雜繁多的科學(xué)知識分門別類地攝入和吸收，但同時也使學(xué)生忽視了不同學(xué)科知識間的差異與聯(lián)系。另外，進行分科教學(xué)后的科學(xué)課本缺乏現(xiàn)代性，多數(shù)課程極少涉及先進的仍處于研究或發(fā)展階段的內(nèi)容。這樣的課程設(shè)置過于注重學(xué)生對千百年來傳承下來的固定不變的科學(xué)知識的掌握，而忽略了提升學(xué)生對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的關(guān)注與認識。這些科學(xué)課程的設(shè)定者未意識到科學(xué)是與時俱進的，科學(xué)的發(fā)生與發(fā)展離不開年輕科學(xué)家活躍的思維和創(chuàng)新精神，現(xiàn)今的科學(xué)教育限制了本應(yīng)具有創(chuàng)造性和開拓性的年輕學(xué)生的思維,因此這種模式下培養(yǎng)出來的中國科學(xué)家難以問鼎“諾貝爾獎”便不足為奇了。

（四）以應(yīng)試教育為主的評價方式

目前，在中國實行如高考這一考試制度評判學(xué)生學(xué)習(xí)成果頗具公平性，但未能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。首先，試題的制定者為確立統(tǒng)一公正的評判標準，不愿也不敢嘗試將開放性或動手性的試題劃入考核體系，反而會將機械化、程式化的內(nèi)容納入考核范圍。教師為使學(xué)生取得更優(yōu)異的成績，將一味地引導(dǎo)、逼迫學(xué)生在既定的求學(xué)、備考之路上行進?？茖W(xué)教育所倡導(dǎo)的科學(xué)方法、科學(xué)精神便因與考試需求相悖而被忽略甚至遺忘。同時，中國實行的普及教育旨在照顧普通學(xué)生，智力稍差或“偏才”、“怪才”會因此失去升學(xué)機會。這種考試形式使大部分通過死記硬背取得優(yōu)異成績的學(xué)生得以延續(xù)按部就班、死記硬背的方式，雖然對科學(xué)研究毫無興趣，卻能在更高層次的學(xué)校取得學(xué)位。而那些無法滿足考試需求的學(xué)生，或是對科學(xué)學(xué)習(xí)徹底喪失興趣，或是獨自在科學(xué)研究的道路上摸索。由此看出，中國現(xiàn)行的科學(xué)教育評價方式無法培養(yǎng)出真正具備科學(xué)素養(yǎng)并進行科學(xué)研究的人才。

三、貝爾納科學(xué)教育思想的現(xiàn)實意義

貝爾納在《科學(xué)的社會功能》一書中，細致描述了英國科學(xué)教育制度的發(fā)展及科學(xué)教育的現(xiàn)狀，而我國現(xiàn)今的科學(xué)教育模式、教學(xué)方法、課程設(shè)置及評價體系等與書中所述情況極為相似。因此，貝爾納提出的科學(xué)教育觀點對中國的科學(xué)教育極具啟示作用和借鑒意義。

當前，國際基礎(chǔ)科學(xué)教育研究與改革的一個前沿性課題，是如何通過科學(xué)教育使學(xué)生獲得對科學(xué)本質(zhì)的理解，從而不僅學(xué)到科學(xué)知識和基本技能，而且具有科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。[6]32近年來，我國科教興國戰(zhàn)略及素質(zhì)教育得到廣泛提倡與實施，對于貝爾納在科學(xué)課程設(shè)置中提出的應(yīng)實現(xiàn) “現(xiàn)代化”、“綜合化”和“人文化”的目標，一條現(xiàn)實可行的途徑便是大力推行科學(xué)史教育，把科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)融入科學(xué)課程，在向?qū)W生灌輸歷史知識和科技成果的同時，打破文理隔閡，這有助于促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀和價值觀，使其具備一定的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。

（一）促進對科學(xué)本質(zhì)的認識

科學(xué)的本質(zhì)在于科學(xué)探究。所謂科學(xué)探究，是指科學(xué)家們用以研究自然界獲得科學(xué)證據(jù)、提出各種理論的過程、方法，以及科學(xué)家的科學(xué)探究精神。[7]科學(xué)是在不斷修正、不斷進步、不斷發(fā)展的動態(tài)發(fā)現(xiàn)，而永恒不變的科學(xué)真理根本不存在?？茖W(xué)知識只是一種假設(shè)和猜想，它具備真理性但并不永遠正確?？茖W(xué)方法的本質(zhì)與科學(xué)知識相同，不是純客觀的，而是多元化的、豐富的，既有實驗的、理性的、邏輯的方法，也有非實驗的、非理性的、歷史的方法乃至系統(tǒng)思維方法。[6]33在接受系統(tǒng)嚴密的科學(xué)教育之前，人們往往把科學(xué)視為神圣的、真理性的、一成不變的，而事實上他們這種對于科學(xué)本質(zhì)的認識是模糊的、有偏差的。

科學(xué)課程使學(xué)生開始掌握基本的科學(xué)方法，而科學(xué)史課程正是其初步學(xué)習(xí)和理解科學(xué)知識、科學(xué)方法的平臺。通過學(xué)習(xí)科學(xué)史上的各種案例，了解各大科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn)與演變過程，學(xué)生得以體會到：所有的科學(xué)理論都不是最終的真理，都會隨著時代發(fā)展而不斷改進而逐漸完善合理；任何科學(xué)理論都是在科學(xué)家反復(fù)實驗研究論證后形成的，都離不開嚴謹?shù)目茖W(xué)方法和科學(xué)精神；在科研過程中，科學(xué)家對同一現(xiàn)象往往會各抒己見。面對這種情況，他們會努力修正和完善自己的研究方法來消除分歧以得出正確結(jié)論。這類認識是普通的科學(xué)課程無法給予的，唯有科學(xué)史課程中各類生動的科學(xué)研究案例，才能使學(xué)生體會科學(xué)知識和科學(xué)方法的獲得過程。

（二）培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

科學(xué)教育的目的是傳授科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，而在科學(xué)教育中融入科學(xué)史課程則是達成這一目的最有效的途徑之一?？茖W(xué)態(tài)度基于對科學(xué)本質(zhì)的理解，包括“嚴謹認真一絲不茍、謙虛謹慎善于合作、獨立思考追求新知、關(guān)心社會關(guān)心環(huán)境、不怕困難勇于實踐”[1]63-65等內(nèi)容?？茖W(xué)精神是在對科學(xué)真理探索和對科學(xué)本質(zhì)的認識不斷深化的過程中，孕育出來的推動科學(xué)進步的價值觀和心理取向[8]，其中便包括勇于批判、大膽創(chuàng)新、嚴謹求實等。

首先，科學(xué)史本身就是一部自由探索的歷史，科學(xué)家們不斷追求真理的執(zhí)著精神及其在科學(xué)研究中自由開放、獨立思考的科學(xué)態(tài)度在這一歷程中也多有體現(xiàn)。其次，科學(xué)史課程可使學(xué)生認識到科學(xué)研究是個不斷發(fā)展、進化的過程，有助于學(xué)生逐漸具備懷疑批判精神。不確定性是科學(xué)精神強調(diào)的重點，強調(diào)科學(xué)精神就是強調(diào)懷疑的、批判的精神，而這對于科學(xué)發(fā)展來說是不可或缺的。[9]9向?qū)W生展現(xiàn)科學(xué)的發(fā)展史，使他們體驗科學(xué)理論的發(fā)展和完善過程，能夠培養(yǎng)他們學(xué)會以發(fā)展的、懷疑的眼光審視現(xiàn)有科學(xué)知識，從而為將來的理論創(chuàng)新開辟道路。另外，科學(xué)史中由科學(xué)家不斷創(chuàng)新和論證的案例，同樣能夠引導(dǎo)學(xué)生大膽創(chuàng)新，并用實驗和理論論證觀點，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維與嚴謹態(tài)度。

將科學(xué)史引入乏善可陳的科學(xué)教育課程體系，讓學(xué)生們在領(lǐng)略科學(xué)史實的同時，逐漸形成尊重科學(xué)事實、敢于質(zhì)疑權(quán)威的科學(xué)精神。同時，通過介紹科學(xué)史不斷破舊立新的發(fā)展過程，激發(fā)學(xué)生對于某一學(xué)科領(lǐng)域的好奇心及探究欲，并以此支持其后續(xù)的科學(xué)課程和科學(xué)研究。學(xué)生在學(xué)習(xí)歷史事件的過程中可以切身體會甚至親歷前人的科研過程，使其在進行系統(tǒng)的科學(xué)課程學(xué)習(xí)前對科學(xué)家的研究思路與方法具備初步認知，感受科學(xué)研究的魅力所在。

社會進步與科學(xué)發(fā)展都依賴科學(xué)教育，教育是使科學(xué)不斷進步的重要途徑和手段之一。當今世界，國與國之間的經(jīng)濟差距，實際上是科學(xué)技術(shù)的差距，從根本上說都是教育的差距。教育對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有舉足輕重的作用，發(fā)展教育是發(fā)展科學(xué)技術(shù)的根本措施。除此之外，貝爾納對科學(xué)教育的論述還涉及科學(xué)教學(xué)方法、科研工作、科學(xué)交流和社會科學(xué)的關(guān)系、科學(xué)與文化等諸多科學(xué)教育問題。他精辟的論述和科學(xué)性的預(yù)見對于半個世紀后的中國科學(xué)教育仍有著現(xiàn)實意義和借鑒作用。