论科学教育研究与科学教育改革

袁倩倩 201322010205

摘要：近年来，科学教育逐渐受到国内专家学者的重视，社会对加强科学教育的呼声也越来越高。本文以介绍科学教育的多种涵义为开端，阐述了我国教育体制大环境下科学教育所具有的不同层次，以及各自遇到的困难，并结合我和社会实际，有针对性地提出了科学教育改革的方向。

关键词：科学教育，困境，改革方向

随着我国科学技术的发展和社会的进步，科学教育在社会中所起到的作用越来越重要。越来越多的有识之士在反思我国教育弊端，倡导教育改革的同时，都在大力呼吁强化科学教育，使其能为我国接下来的建设提供人力保证，培养更多具有创新能力的人才。在国际上，科学教育研究早已成为一个迅猛发展、日益重要的领域。各国对科学教育都有不完全一致的定义，这种差异来自于不同国家教育体系的不同，但究其根本，科学教育的要义，无外乎培养科学精神，理解科学历程，培育科学兴趣。在讨论科学教育研究和科学教育改革之前，首先我们应该了解什么是科学和科学教育。

‌“科学‌”一词是源于中世纪拉丁文‌“sciatica‌”。英文‌“science‌”、德文‌“Wissenschaft‌”、法文‌“science‌”都是由此衍生而来，但对其理解却各有不同。英美国家的science着重指自然科学（natural science），尤其是数理化这些具有较高数学化程度的学科。而在德国，Wissenschaft‌的含义较广，包括自然科学、社会科学和人文科学。在中国，科学一词最初被引进时着重指自然科学，更具体的就是物理、化学、生物这类对具体事物加以研究的学科，是与中国古老神鬼迷信思想针锋相对的一个概念。但随着与西方的交流逐渐增加和学科不断发展形成，现在 “科学”也包含社会科学人文科学。但当以“科学教育”这个词组出现时，这其中“科学”的含义又大概被限定在自然科学范围内，更具体地以现有学科加以诠释，就是天地理化生。

对于“科学教育”的概念，国内学者说法不一。以下列举出四个实例。“科学教育涉及个人需要、社会问题、就业准备以及学术深造基础四个领域，因此是一种向学生传授用于日常生活和未来科技世界的科学知识，教育学生如何处理科学与社会问题，让学生具有在今后择业所必需的科学技术基础与继续学习科学所必备的理论基础的教育。”¹

“科学教育是一种通过现代科学技术知识及其社会价值的教学，让学生掌握科学概念，学会科学方法，培养科学态度，且懂得如何面对现实中的科学与社会有关问题做出明智抉择，以培养科学技术专业人才，提高全面科学素养为目的的教育活动。”²“科学教育是关注科学技术时代的现代人所必需的科学素养的一种养成教育，是将科学知识、科学思想、科学方法、科学精神作为整体的体系，使其内化成为受教育者的信念和行为的教育过程，从而使科学态度与每个公民的日常生活息息相关，让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。”³“科学教育是以全体青少年为主体,以学校教育为主阵地,以自然科学学科教育为主要内容,并涉及技术、科学史、科学哲学、科学文化学、科学社会学等学科的整体教育,以期使青少年掌握自然科学的基本知识和基本技能,学会科学方法,体验科学探究,理解科学技术与社会关系,把握科学本质,养成科学精神,全面培养和提高科学素养;并通过培养具有科学素养的合格公民,发展社会生产力,改良社会文化,让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。”⁴

可以看出，四种对科学教育的解释，有一个共同点，那就是这种教育的重点不再只是知识和技能，以往不受重视的方法、态度、素养正式被提出，成为科学教育的重点和最大目标。在笔者看来，目前国内环境下，科学教育有三个层面，各个层面都有不同的特点，面临不同的问题，对其研究和改革也都有不同的侧重点。以下将分层面予以详细的阐述。

（一）首先，第一层面主要面向中小学的，以培养科学兴趣、形成科学态度为目标的基础教育，教育内容以天地理化生为主。这个层面的教育非常的具体，仍然以传授内容为主，目的是让学生学到一些东西和形成一些思想，其主要阵地是在学校内。这个层面的科学教育与传统的天地理化生课程相比，侧重点不再是繁琐的公式、深奥的原理、娴熟的解题技巧，难度应该降低，绝不能让学生因为理解困难而导致对科学教育的抵触的心理。这个阶段的科学教育，在一定程度上可以认为是素质教育的代表，其与应试教育大环境的冲突，也是其所面临的最大困境。如何让科学教育能在中小学顺利扎根，成长？在香港，科学教育是与汉语、英语、数学、体育等并重的一个教学领域，但在国内，在应试教育的大环境下，科学教育不能得到应有的重视。这一层面科学教育的另一个困境，就是缺少专业的师资力量和设备。经常由非专业的老师来代课，教学形式也以书本讲授为主，为了迎合考试的形式，还无可避免地要加入记忆和背诵的内容;受场地和设备的限制，缺少让学生动手实践，亲自探索的过程，学生与科学之间始终隔着一层卷子纸，这就沦为了传统的应试教育，背离了科学教育的宗旨。

针对这一层面面临的两个困境，科学教育改革应关注以下两个方面：

是要寻找到科学教育与传统应试教育的良好切入点：科学教育强调科学精神，动手能力，创新能力，可以用兴趣小组、作品展示、技能比赛等形式，让学生有机会展露自己的科学素养，并从中得到与考出优秀成绩同等的成就感和满足感，这是内在满足；外在方面，对具有较强创新能力的学生在招生时给予一定倾斜照顾，无论对科学教育的发展，还是对下一阶段人才的培养，都是有益处的。当前各种评优加分之所以饱受诟病，是因为很多人投机取巧，将这条鼓励创新之路走成了邪门歪道，甚至忽视了基础文化课的学习，舍本逐末。但这个机制本身并没有问题。

二是要培养专业的科学教育老师，完善科学教育设施和场地。虽然科学教育有意强调观念、素养和思想，但是对于教授科学教育这门课的老师来说，这是一项职业，是一项专业，需要专门的课程设置和实践环节，才能培养出合格的科学教育老师，而不是随便找一个非专业的老师来代课。科学教育老师要有广博的知识面，能够回答中小学生经常能遇到的科学问题，能够引导学生从浅显简单的科学现象中去体会科学的精神，教会他们用科学的手段去解决自己遇到的问题，这种更具启发性和延伸性的教学，是大大有别于传统的物理化学生物教学的。设施和场地方面，要尽可能给学生提供能自己动手的机会，哪怕是最简单的动手操作，也能激发学生的创造力。

（二）第二个层面，是在大学阶段，以跨专业，特别是跨文理科的辅修为主要形式，以培养多学科兼收并蓄，文理科融会贯通的综合性人才为目的的素质教育。现今高等教育培养的人才都是严格按专业分类的，主要有文科与理工科之分。这来自我们建国以来一直借鉴的苏联模式。文科生和理工科生自动划界，形成了两个阵营，两个世界。学生的视野基本囿于本领域，对另一个领域不仅隔膜甚而鄙薄，缺少对未知领域的敬畏和好奇，只留下了自以为是的傲慢和对别种学科的偏见。而只在本专业内打转，缺少其他类型文化知识的补充和熏陶的学生，其创新意识，创新能力和创新作为是很有限的⁵。这一层面的教育相较第一个层面，并不是以传授知识为重点，而是更加重视不同学科体系之间的内在联系，期望以其他学科的引入和整合，实现激发本专业创新能力的目标。音乐给了爱因斯坦无尽的灵感和启发，让他在物理世界的探索收获连连，我国近代出现的几个大师也都是打破了学科的分野才让自己的创造力飞扬。为什么我们现在的大学难以培养出大师，一个重要的原因是过于壁垒分明的学科分界，殊不知所有的学科在最高层次上是相通的，且是相辅相成的。这种不同学科间内在影响和激励的效应虽然尚没有科学定论，但其存在是不容置疑的。目前我国已经有很多高校开始推行大平台专业设置，即某些具有共同基础的专业在大一大二期间不分开教学，让所有专业的学生都能参加全部基础课的教学，赋予他们更广的知识面，让他们对自己即将学习的专业有更全面的了解，甚至是让他们在完成大平台内全部基础教学之后再选择专业进行深造^[6]。这种大平台专业设置较传统的入学即分专业相比，已经更接近科学教育的真谛，但是目前仍然受文理科这种更大分类标准的限制。理想的大学科学教育应该是跨越文理分科，让学生能接触完全不同的领域，彻底换一个脑筋，这对于解放他们的创造力是非常有益的。这一层次的科学教育改革面临的困境，主要是大学阶段学习依然紧张，考试成绩和很多事情挂钩，比如评奖评优，升学，出国，就业等，在这样的层层压力之下，很少有学生愿意，或者很少有学生能够进行这种大跨度的学习，或者即便学习了，也是以获得一个辅修证书为目的，浅尝辄止。归根结实，依然是充斥了功利性。解决这一问题，只靠大学是不行的，需要全社会的努力，社会要改变对人才的评价标准，企业也要有新的人才评价体系。但这个过程可能会很漫长，特别是在我国每年大学毕业生超过600万的大背景下，依靠成绩、证书来选拔人才，也许不是最理想的，但依然是最高效的方式。

（三）第三个层面，则是以科学普及为主要目标，在社会上倡导一种崇尚科学、尊重科学的态度，以集中展示、动手实践、社区互动为主要形式，主要场所在学校以外，比如社区，科技馆，博物馆等公共场所。在这个层面上，人的角色会更多样。比如大学生可能会以志愿者的形式走入社区和科技馆，向百姓演示科学实验，普及科技知识。例如在上海科技馆就有一个名叫“小小化学家”的互动项目，在这个项目中，来自各高校化学专业的大学生，会指导少年儿童进行一些简单的科学实验，在这个过程中，大学生发挥了其专业特长，少年儿童增长了对科学的兴趣，而赞助者德国巴斯夫公司则收获了社会责任和企业知名度，这就是一个完美的共赢模式。相较于前两个层面，这第三个层面涵盖范围更广，涉及人群更多，形式更多样，效果更直接，社会收益更高。这个层面的科学教育所面临的最大问题，就是场地和资金限制。现在大学生对投身本专业的志愿者活动热情还是比较高涨的，但是对社区或是特定受众场所来说，腾出一个合适的场地，配置所需的设备可能会是一笔不小的开支，并且这笔支出只能靠自己筹集，这样就很难定期开展形成规模。像巴斯夫这样的大企业虽然有这个财力，但是他们也要考虑赞助活动的影响范围是否够大，深入广大社区，对普通老百姓进行宣传，也许并不是他们认为最好的赞助方向。要在这个层次进行改革，科技馆、博物馆等会是一个比较好的起点。这里有现成的场地，也有收入或经费来购置设备，可以形成固定的科学教育场所，那么就需要配套有专业的科学教育老师。今后的发展方向，应该是以科技馆、博物馆为基地，开展定期的科学教育，形式可以是讲座、参观、动手实验、竞赛等；并以此为依托，向周围的社区辐射，不定期开展送科学进社区活动，实现课内课外，校内校外，全方位立体化的科学教育环境，让科学教育的理念深入人心，并最终影响一代又一代人。

综上所述，科学教育在我国具有不同层次，每个层次面临不同的问题，改革也有不同的努力方向，只要结合我国国情的改革，才能真正发挥作用，提高科学教育的普遍程度和效果，并最终实现我国教育水平的大发展大提高。

参考文献

[1]崔凡.论高校科学教育的实效(J).华北电力大学学报（社会科学版）,2012,6

[2]顾志跃．科学教育概论(M)．北京：科学出版社，1999:16.

[3]李恒川.论高等教育改革视野下的人才培养模式创新(J).扬州大学学报（高等教育版）, 2012, 16(4)

[4]马勇军等.科学教育概念辨析(J).天津：天津市教科院学报

[5]袁运开，蔡铁权主编．科学课程与教学论(M)．浙江：浙江教育出版社，2003:70.

[6]中国科学院．《2001科学发展报告》(M)．北京：科学出版社，2001:187.

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