HPS教育對(duì)科學(xué)教育的作用探析——教育論文

一． HPS教育的內(nèi)涵

    HPS教育最早是科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)(History and Philosophy of Science)的英文縮寫詞，但近年來在建構(gòu)主義指導(dǎo)思想下，西方一些科學(xué)教育專家倡導(dǎo)了一種新的科學(xué)教育的課程與教學(xué)模式。這種模式要求把科學(xué)社會(huì)學(xué)納入到HPS教育中，于是HPS就變成了科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)(History of Science, Philosophy  of Science，Sociology of Science)的簡稱。學(xué)者們將這3個(gè)詞組的首個(gè)字母組合在一起即HPS。HPS教育主要是對(duì)公眾進(jìn)行科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會(huì)學(xué)等方面的教育，讓公眾在歷史、哲學(xué)、社會(huì)學(xué)的語境中理解科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)他們的理解科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，以使科學(xué)教育能真正地，有效地提高公民科學(xué)素養(yǎng)。 

二．HPS教育的內(nèi)容

1.科學(xué)史教育

    縱觀當(dāng)代世界范圍內(nèi)的科學(xué)教育改革實(shí)踐，將科學(xué)史融入科學(xué)教育已成為一大趨勢。20世紀(jì)初，薩頓(George Sarton)開始在哈佛大學(xué)教授科學(xué)史。1946年,哈佛大學(xué)校長科南特(J. B. Co-nant)出版了《關(guān)于科學(xué)的理解》專著,他在書中提出為使學(xué)生深刻地理解科學(xué)事業(yè)和科學(xué)家,應(yīng)在科學(xué)教育中開設(shè)科學(xué)史課程。20世紀(jì)50年代末,科學(xué)教育家克拉普菲爾(L.E. klopfer)擴(kuò)展了科南特的科學(xué)案例史法的思想,編寫了《科學(xué)史事例》,經(jīng)過實(shí)踐后,又在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改,在國際上產(chǎn)生了重要影響。科學(xué)史進(jìn)入科學(xué)教育，正是時(shí)代發(fā)展的呼喚?！睹绹?06計(jì)劃》、《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》都要求在科學(xué)教育中包括科學(xué)史內(nèi)容，用歷史的觀點(diǎn)分析科學(xué)事業(yè)，促使公眾對(duì)科學(xué)做整體的理解。

2.科學(xué)哲學(xué)教育

    科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)教育內(nèi)容重要的一部分，科學(xué)哲學(xué)通過對(duì)科學(xué)本質(zhì)的哲學(xué)思辨，使公眾變得理性并樹立正確的科學(xué)觀，英國國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和美國的《科學(xué)素養(yǎng)的基準(zhǔn)》都對(duì)科學(xué)本質(zhì)做了具體的規(guī)定?？茖W(xué)方法與科學(xué)精神則是形成良好科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ),所有的學(xué)生,都應(yīng)該了解有關(guān)科學(xué)的發(fā)展以及所引起的相應(yīng)文化變革。

    通過科學(xué)哲學(xué)的學(xué)習(xí)，公眾可以理性的理解。任何事情都有其兩面性，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)也會(huì)起到負(fù)面效應(yīng)，有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致人類致命性的后果。同樣是科技產(chǎn)物核能，如果應(yīng)用到人類的生活當(dāng)中，可以給人類帶來巨大的能量，但如果應(yīng)用到戰(zhàn)爭和侵略，哪這種科學(xué)技術(shù)給人類帶來的只能是悲劇，甚至是毀滅性的災(zāi)難。不管帶來什么樣的結(jié)果，就其本質(zhì)原因不是科學(xué)技術(shù)本身的問題。

3..科學(xué)社會(huì)學(xué)教育

    科學(xué)社會(huì)學(xué)不僅從宏觀上研究了社會(huì)因素對(duì)科學(xué)的影響，而且對(duì)科學(xué)的微觀過程進(jìn)行了探究?？茖W(xué)社會(huì)學(xué)認(rèn)為，科學(xué)既受到社會(huì)價(jià)值的影響，同時(shí)又影響著社會(huì)的價(jià)值。傳統(tǒng)的課程編制原則是以科學(xué)作為其中心和主題，而在科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的基本思想的引領(lǐng)下，我們要打破和廢除這種傳統(tǒng)的課程編制原則，將科學(xué)知識(shí)和社會(huì)學(xué)結(jié)合起來考慮，科學(xué)知識(shí)不僅僅是其本身，更重要的是他對(duì)社會(huì)的影響，只有將二者聯(lián)系起來考慮才是課程編制的合理原則?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)對(duì)科學(xué)課程編制模式的改革，已在當(dāng)代國際教改中得到了體現(xiàn)。     另一方面，科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)很注重社會(huì)關(guān)系和社會(huì)環(huán)境在知識(shí)生產(chǎn)中的作用，注重學(xué)習(xí)主體的差異性等方面。在傳統(tǒng)的教育中往往忽視了學(xué)生的個(gè)性，僅僅關(guān)注學(xué)生的共性，出現(xiàn)了教學(xué)方式單一，教育過程變異成“批量”生產(chǎn)產(chǎn)品的過程。科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)啟示我們?cè)诳茖W(xué)教育中應(yīng)發(fā)掘班集體的潛在力量，對(duì)傳統(tǒng)科學(xué)教育的缺陷進(jìn)行修正。

三．HPS教育在科學(xué)教育中的價(jià)值

3.1理解科學(xué)的本質(zhì)

    科學(xué)本質(zhì)一直是科學(xué)教育改革的焦點(diǎn)。科學(xué)本質(zhì)主要包括兩方面內(nèi)容，即科學(xué)過程和科學(xué)方法。美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)1989年制定的《面向全體美國人的科學(xué)》和1996年美國國家科學(xué)院頒布的《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》都明確提出了解科學(xué)過程和科學(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)建設(shè)的一個(gè)重要方面?？茖W(xué)隨著人類的發(fā)展不斷進(jìn)步和更新，本質(zhì)上具有相對(duì)性和可變性。這種進(jìn)步既體現(xiàn)在“累積式”的量變中，又體現(xiàn)在“革新式”的質(zhì)變中。“地心說”能有效地解釋當(dāng)時(shí)大多天文現(xiàn)象，但最終被“日心說”取代。學(xué)生從教科書中得到的只是科學(xué)成品，而對(duì)于艱辛的科學(xué)過程卻是一無所知，他們看到的是一幅展示著輝煌科學(xué)成品的靜態(tài)的畫卷。這樣就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種心理：科學(xué)的發(fā)展史沒有挫折的、很順利的。通過HPS教育，學(xué)生明白只有經(jīng)過科學(xué)家的不斷努力、艱苦探索，科學(xué)理論才能形成。牛頓經(jīng)典力學(xué)體系是建立在哥白尼、開普勒、伽利略等許多人的努力之上的。達(dá)爾文的生物進(jìn)化理論經(jīng)過了幾十年的艱苦探索才建立起來。

    科學(xué)方法是一種思維方法和操作方式，是人類在認(rèn)識(shí)世界的實(shí)踐活動(dòng)中不斷總結(jié)出來的，同時(shí)也是人們認(rèn)識(shí)自然、獲得新知識(shí)的手段和工具。科學(xué)理論的提出、科學(xué)定律的發(fā)現(xiàn)和科學(xué)體系的形成都需要科學(xué)方法作為支撐。英國學(xué)者梅森在《自然科學(xué)史》中說：“比起任何特殊的科學(xué)理論來，對(duì)人類價(jià)值觀影響最大的恐怕還是科學(xué)的方法論”。國際科普理論學(xué)者一致認(rèn)為，公眾理解科學(xué)，首先要理解科學(xué)方法，把科學(xué)方法運(yùn)用到人們的生活和工作當(dāng)中。科學(xué)發(fā)展史首先是一部思想方法的演變史。伽利略，近代實(shí)驗(yàn)研究的先驅(qū)者，以實(shí)驗(yàn)、歸納與數(shù)學(xué)演繹的方法發(fā)現(xiàn)了他的“新宇宙”。被稱為“幾何之父”的歐幾里德，他運(yùn)用邏輯方法和公理化方法研究形成了其幾何學(xué)體系。通過HPS教育，學(xué)生不僅可以了解到科學(xué)家是怎樣進(jìn)行科學(xué)探索的，而且也會(huì)學(xué)到自己做事的方法方式。

3.2培養(yǎng)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科學(xué)真理

    庫恩科學(xué)本質(zhì)觀主要體現(xiàn)在他的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中，他認(rèn)為科學(xué)發(fā)展的本質(zhì)就是新舊范式之間的轉(zhuǎn)換，且二者是相互矛盾的、沖突的。所以他說：“在革命之后，科學(xué)家說看到的又是另一個(gè)世界”。并且還以視覺格式塔來論證這種變化。庫恩認(rèn)為科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步不是層層積累的過程，而是常規(guī)科學(xué)與科學(xué)革命不斷交替的過程。常規(guī)科學(xué)是量的積累，科學(xué)革命是質(zhì)的飛躍。這種既同于歸納主義的沒有革命的累進(jìn)主義科學(xué)觀也不同于波普爾不斷革命的科學(xué)觀的科學(xué)發(fā)展模式，是否構(gòu)成客觀意義上的科學(xué)進(jìn)步呢？其進(jìn)步性在哪里？

    庫恩明確指出科學(xué)有進(jìn)步。一方面，新范式更具有生命力，他會(huì)讓人們用一種全新的思維方式看待事物，解決許多新的問題，發(fā)現(xiàn)許多新的情況，在一定程度上改變了人們的價(jià)值觀。另一方面，范式的進(jìn)步是科學(xué)家共同智慧的結(jié)晶，他代表著對(duì)科學(xué)家能力的肯定。庫恩認(rèn)為雖然新的范式比舊的范式更能解決許多新的問題，但這并不代表更接近真理，他只是說明我們?cè)诮鉀Q問題的范式上更進(jìn)一步。這就要求我們?cè)诳茖W(xué)教育時(shí)，認(rèn)清科學(xué)本質(zhì)，不要讓學(xué)生誤認(rèn)為老師傳授的知識(shí)就會(huì)永遠(yuǎn)的真理，是不會(huì)改變的，這樣就容易使學(xué)生導(dǎo)致錯(cuò)誤的、片面的知識(shí)觀，這也是HPS教育要求所在。

3.3重新認(rèn)識(shí)知識(shí)的客觀性，樹立科學(xué)相對(duì)性的思想

    科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)對(duì)科學(xué)知識(shí)的客觀性的否定，使人們對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)發(fā)生了根本性的變化。科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)認(rèn)為自然界在科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)中幾乎不起作用，科學(xué)知識(shí)不是純粹客觀的，科學(xué)知識(shí)不是對(duì)實(shí)在的描述，也不存在確定性與客觀性基礎(chǔ)。而是基于社會(huì)意象而形成的，他即受到信仰、實(shí)驗(yàn)室情境的制約，又受到經(jīng)濟(jì)的、道德的等因素的影響。他是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的預(yù)言，即使有對(duì)事實(shí)的純粹描述，也會(huì)滲入信念、文化等因素。正如波普爾所說的那樣，所有的知識(shí)都是暫時(shí)的，都是對(duì)現(xiàn)有問題的猜測，都需要進(jìn)一步檢驗(yàn)和反駁?？傊?，知識(shí)是相對(duì)的、暫時(shí)的，是人們對(duì)自然界的一種解說，他不是人們所需要的最終答案，他會(huì)隨著人們對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)程度的深化而不斷更新，并會(huì)出現(xiàn)新的假說、解釋。

    科學(xué)范疇內(nèi)所有學(xué)科，從其萌芽、發(fā)展、到相對(duì)成熟，是無數(shù)次范式變遷和不斷的觀念革命的過程。我們現(xiàn)在的許多詞匯，其意義已是今非昔比，其概念和含義已經(jīng)隨著時(shí)代的發(fā)展而發(fā)生了很大的變遷。HPS教育讓人們懂得科學(xué)知識(shí)并不是一成不變的，讓我們用辯證的方法來判斷事實(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)，是批判和拋棄的結(jié)果。今天的科學(xué)知識(shí)是昨天的科學(xué)知識(shí)的發(fā)展和完善，使其能夠更加反映事物的本質(zhì)。同樣，后來的人們也會(huì)批判和繼承我們現(xiàn)在的科學(xué)知識(shí)，建立起更全面、更系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)。

參考資料： 

[1]張晶.HPS(科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)):一種新的科學(xué)教育范式[J]自然辯證法研究,2008年（9）月，84-85.

[2]袁維新.HPS教育與大學(xué)教育改革[J] 現(xiàn)代大學(xué)教育, 2010(1),87.

[3]王慧君,王桂秀.HPS教育及對(duì)我國科學(xué)教育改革的啟示[J].河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(3),69-70。

[4]林長春.美國科學(xué)史教育的演進(jìn)及其啟示[J].外國教育研究, 2004(6),32-35.