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系統科學(xué)研究對中小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)的訴求探析的論文
論文摘要：系統科學(xué)反映了人類(lèi)思維科學(xué)和認知方法論的無(wú)限性、多層次性和綜合性特征。從系統科學(xué)研究方法的角度，審視當前中小學(xué)科學(xué)教育，強調注重形成開(kāi)放、綜合、可持續的科學(xué)教育觀(guān)。
論文關(guān)鍵詞：系統科學(xué)、科學(xué)教育、科學(xué)素養、研究性學(xué)習
歷史和時(shí)代的發(fā)展充分表明，公民的科學(xué)素養已經(jīng)成為社會(huì )進(jìn)步的基本因素，是國家興旺昌盛的根本。所以從教育的社會(huì )功能角度看，提高公民的整體科學(xué)素養是中小學(xué)科學(xué)教育的根本目的之一。但是我國從1992年開(kāi)始的對公民科學(xué)素養的調查顯示，我國公民的科學(xué)素養與發(fā)達國家相比，存在明顯的差距，并且在一段時(shí)間內處在徘徊不前的狀態(tài)。造成這種狀況的原因是多方面的。從科學(xué)教育課程與教法角度來(lái)反思，主要存在2個(gè)問(wèn)題：1）靜態(tài)的片面的課程觀(guān)，即過(guò)分強調課程的相對穩定性；2）課程實(shí)施基于教師為中心，進(jìn)行單向的知識傳授，更多強調確定性知識。
科學(xué)素養應包括科學(xué)知識、科學(xué)過(guò)程與方法、對科學(xué)本質(zhì)的理解、科學(xué)態(tài)度情感與價(jià)值觀(guān)、科學(xué)技術(shù)與社會(huì )的關(guān)系等方面。這些因素之間相互作用，相互聯(lián)系，構成科學(xué)教育的立體畫(huà)面。雖然自新的課程標準出臺以來(lái)，在師生關(guān)系、知識與生活經(jīng)驗聯(lián)系、研究性學(xué)習等方面的研究與探討日漸豐富起來(lái)，但是在科學(xué)教育觀(guān)念的形成上，仍然停留在個(gè)別學(xué)科教育研究層面上，對科學(xué)的認識、對科學(xué)教育的認識、對科學(xué)本質(zhì)的理解，還都缺乏深度。這些都深刻地影響了我國的基礎科學(xué)教育。本文基于現代科學(xué)研究的中心之一——系統科學(xué)研究的思維，對中小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)念進(jìn)行反思，旨在把握中小學(xué)科學(xué)教育改革的正確方向。
1系統科學(xué)研究與現代科學(xué)觀(guān)的基本特點(diǎn)
現代科學(xué)觀(guān)是對基于經(jīng)典決定論科學(xué)思維模式而產(chǎn)生的科學(xué)觀(guān)的反思，是對科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)知識以及科學(xué)方法的哲學(xué)性思考，是對科技與社會(huì )現實(shí)關(guān)系、人與自然關(guān)系的重新表述。
在經(jīng)典科學(xué)的影響下，科學(xué)觀(guān)一度籠罩在機械論或二元論的思想下，它過(guò)于重視數學(xué)和實(shí)驗方法在認識世界和創(chuàng )造世界中的作用，認為科學(xué)是對客觀(guān)事實(shí)的真理性反映，與科學(xué)“之外”的價(jià)值無(wú)關(guān)，是中立的，由此造成真理與德行、價(jià)值與事實(shí)、倫理與實(shí)際需要的分離。但是從系統科學(xué)來(lái)看，人類(lèi)文明的發(fā)展是一個(gè)多方過(guò)程，科學(xué)也就是一個(gè)多面體，它既遵循科學(xué)研究本身的規范，又受到社會(huì )環(huán)境、文化資源以及研究者自身價(jià)值取向等多方面的影響，因而其活動(dòng)及知識體系中完全的價(jià)值中立是不存在的[1]。
系統科學(xué)強調研究的對象的開(kāi)放性。系統科學(xué)在突破基于經(jīng)典科學(xué)而形成的觀(guān)念時(shí)，揚棄其平衡、對稱(chēng)、封閉的局限。熱力學(xué)、相對論、量子力學(xué)以及非線(xiàn)性科學(xué)的出現，向人們展示了一個(gè)開(kāi)放的遠離平衡態(tài)的世界[2]。說(shuō)揚棄，是因為現代科學(xué)觀(guān)既強調普適的研究規范，同時(shí)也強調個(gè)人研究風(fēng)格，強調決定論與非決定論、精確性與非精確性、必然與偶然的統一。
系統科學(xué)注重運用綜合的方法。方法論是對科學(xué)認識活動(dòng)的形式及方式的看法。經(jīng)典科學(xué)觀(guān)與機械論哲學(xué)息息相關(guān)，經(jīng)典科學(xué)所使用的語(yǔ)言是分析的，研究方法上具有因果預測性、線(xiàn)性序列性的特征�，F代科學(xué)的哲學(xué)基礎為有機論，認為整體以及所有其他部分都包含在每一部分當中，提出“完整的整體”的觀(guān)點(diǎn)，且并不排斥分析方法，而是包含并超越分析的方法，即應用綜合整體的方法對復雜對象進(jìn)行研究。因而與信息化時(shí)代相對應的思維科學(xué)和方法論的形式和內容，必然是系統科學(xué)思維和方法論。
2系統科學(xué)教育觀(guān)的形成與特點(diǎn)
現代教育觀(guān)的形成不僅是現代思潮的產(chǎn)物，更是現代科學(xué)觀(guān)的教育訴求�？茖W(xué)觀(guān)應該體現在科學(xué)的基礎教育中，特別是科學(xué)課程改革。因為課程改革的目的是實(shí)現特定的教育目的，但不管什么樣的教育目的，轉變教育的對象是中心的環(huán)節之一。從系統科學(xué)研究的特點(diǎn)來(lái)看，轉變的對象應該是全面的，不僅僅有學(xué)生心靈，也有教師的認識與行為。所以系統科學(xué)研究思路為課程改革提供了一種可供選擇的方案，也為認識和解決教育現存問(wèn)題提供了一種方法論�？傮w上來(lái)說(shuō)，與系統科學(xué)研究特征相對應，教育系統應該也強調系統的開(kāi)放性、自組織性、創(chuàng )造性，注重課程過(guò)程，強調不確定性，重視師生互動(dòng)。
2、1系統的科學(xué)教育必須是開(kāi)放的將整體教育作為一個(gè)系統來(lái)研究是必要的，但正由于這個(gè)系統的復雜性，人們在教育研究與教學(xué)實(shí)踐中常采用分析的方法，即將教育系統分解為多個(gè)較為封閉的系統，進(jìn)而分別分析處理。這種做法與經(jīng)典科學(xué)研究是契合的。但是從系統科學(xué)的角度來(lái)看，今日主導教育領(lǐng)域的線(xiàn)性的、序列性的、易于量化的秩序系統觀(guān)（有清晰的起點(diǎn)和明確的終點(diǎn)）應該向更為復雜的、多元的、不可預測的系統或網(wǎng)絡(luò )觀(guān)轉變。在遠離平衡態(tài)的開(kāi)放系統中，有序必然會(huì )產(chǎn)生，因為這是人類(lèi)的自組織過(guò)程。所以一個(gè)系統開(kāi)放并不可怕，開(kāi)放不會(huì )導致不可避免的亂，相反在一定的條件下，系統在局部乃至全局會(huì )自組織成有序結構�，F代教育應該提倡這種開(kāi)放的教育系統觀(guān)，將系統的自組織看作系統發(fā)展的重要機制�？茖W(xué)教育系統作為教育的一個(gè)子系統，同樣也必須是開(kāi)放的，不僅不能從教育中剝離出來(lái)，而且還要與教育系統外的科普、科學(xué)研究等有機聯(lián)系起來(lái)。那種普通教育中教物理的教師不管數學(xué)和化學(xué)，更不管語(yǔ)數外的情況，從系統教育觀(guān)來(lái)看是不合適的。同時(shí)，科學(xué)教育也要走出校園，請科學(xué)研究者參與其中，甚至利用網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放特性，將我國的基礎科學(xué)教育置于全球的背景之中。
2、2系統的科學(xué)教育允許存在不確定性科學(xué)性不等于確定性，從系統科學(xué)研究的角度來(lái)看，復雜系統即便是處于自組織狀態(tài)，個(gè)體行為也是有漲落的。所以不可能達到教育的轉變是確定的。首先不確定之一就是教育目的。多元的教育目的是開(kāi)放的教育系統觀(guān)念的內在要求，“和而不同”的教育觀(guān)既強調個(gè)體的社會(huì )性又強調個(gè)體的差異性，只不過(guò)它在個(gè)體的發(fā)展要求上，更強調教育個(gè)體的整體發(fā)展性（即人的全面發(fā)展性）。所以系統的科學(xué)教育觀(guān)不會(huì )割裂科學(xué)知識與培養能力的關(guān)系，它不會(huì )把個(gè)體的科學(xué)能力提高置于固定的、先驗的跑道上。相反，科學(xué)教育的每一個(gè)參與者都是教育的有機組成，教育是主體與客體、課程與人、教師與學(xué)生等動(dòng)態(tài)整合的過(guò)程。所以在科學(xué)教育的效果評估上，要充分考慮到不確定性。
這種不確定性還體現在多元文化的價(jià)值趨向，文化霸權和話(huà)語(yǔ)霸權的消解。因而要求教育者去搞教育創(chuàng )新（教育成為藝術(shù)而不是匠氣十足），去傾聽(tīng)處于邊緣地帶的聲音，而不是去重復根深蒂固的話(huà)語(yǔ)或文化。雖然科學(xué)教育的內容有其科學(xué)性，但是這是相對確定的，科學(xué)課程蘊含的價(jià)值意味仍然是多元的，學(xué)生對其理解帶有強烈的主體性，教師對其解釋也應具有多重性。特別在是網(wǎng)絡(luò )發(fā)達的今天，學(xué)生獲取信息的渠道空前的多，所以在具體的科學(xué)課程實(shí)施的過(guò)程中，信息源是開(kāi)放的，系統行為具有不確定性，既是參與者的交互行為，也是學(xué)生在認識遠離平衡的條件下——表現為干擾、缺點(diǎn)、錯誤、困惑——不斷通過(guò)耗散而轉變的過(guò)程，確定的知識同偶然的、雜亂無(wú)章的、隨機的知識一起對學(xué)生的認知結構產(chǎn)生影響，認知結構通過(guò)順應或同化達到平衡，通過(guò)漲落達到有序。
2、3系統的科學(xué)教育觀(guān)念強調交互的教育過(guò)程系統在開(kāi)放的狀態(tài)下，系統中的各種元素要形成自組織，必需相互作用。用于師生關(guān)系，則主張教師與學(xué)生之間處于一種平等互動(dòng)關(guān)系。系統教育觀(guān)主張課程應該通過(guò)參與者的行動(dòng)和交互作用形成，課程實(shí)施的過(guò)程就是自組織和轉變的過(guò)程。作為個(gè)體的教師是開(kāi)放的，他不僅對教育系統外是開(kāi)放的，對學(xué)生也要是開(kāi)放的。所以在競爭日趨激烈的今天，教師在調整好與外界的關(guān)系同時(shí)，也要帶著(zhù)開(kāi)放的態(tài)度，依據不同的教育對象尋求恰當的教育途徑，將學(xué)生帶入對真理的日益深入的理解之中，同時(shí)自己也從學(xué)生處獲得更多有益教育的信息。作為學(xué)生，要通過(guò)反思和自組織來(lái)促進(jìn)個(gè)體的全面發(fā)展。交互性正是對傳統單向傳遞知識的教育過(guò)程觀(guān)的審視，是對教育活動(dòng)基本屬性的揭示。
開(kāi)放的教育、不確定的因素與互動(dòng)的本質(zhì)這些都要求科學(xué)教育以提高學(xué)生科學(xué)學(xué)習能力水平為己任，并使更多的學(xué)生對科學(xué)學(xué)習產(chǎn)生興趣，這是可持續發(fā)展觀(guān)念的一種體現。
3科學(xué)學(xué)習能力的培養是科學(xué)素養自組織的動(dòng)力
學(xué)生的科學(xué)素養提高過(guò)程是個(gè)體在外界的作用下的一個(gè)自組織過(guò)程，尋找到這種自組織的動(dòng)力是關(guān)鍵。著(zhù)名理論物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者費恩曼（richardp、feynman）說(shuō)過(guò)：“科學(xué)是一種方法，它教導人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現在了解到什么程度，如何對待疑問(wèn)和不確定性，證據服從什么法則，如何去思考事物，作出判斷，如何區別真偽和表面現象�！彼曰A教育課程改革應該強調科學(xué)探究，強調讓學(xué)生親歷科學(xué)，在體驗中學(xué)習，從而培養學(xué)生的科學(xué)能力。
探究學(xué)習方式的提倡，意在改變傳統單純接受式的被動(dòng)學(xué)習方式。學(xué)生不是被動(dòng)地記憶科學(xué)的結論，而是經(jīng)歷這種結論得到的過(guò)程和懂得獲取的方法�？茖W(xué)家對自然現象的認識是透過(guò)現象，抽取有關(guān)運動(dòng)的本質(zhì)，并且合理近似，提煉出反映事物本質(zhì)屬性的內在的客觀(guān)規律的各種“概念”和“定律”來(lái)。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)探究來(lái)完成的，而探究的基本的環(huán)節是相通的。在基礎科學(xué)教育中，提倡的探究學(xué)習方式的主要環(huán)節與科學(xué)研究的是相互一致的�？茖W(xué)探究強調知識獲取中的體驗，強調過(guò)程與方法，所以“做中學(xué)”是對我國傳統科學(xué)教育的糾偏。
綜上所述，現代科學(xué)研究，特別是系統科學(xué)研究的思維特征對科學(xué)教育的訴求是要開(kāi)放、綜合與可持續。因而要提高公民的科學(xué)素養，就必須注意基礎科學(xué)教育的課程改革及其教育方法改進(jìn)環(huán)節。
參考文獻
[1]羅國忠、后現代科學(xué)觀(guān)及其對科學(xué)教育的啟示[j]、中國教育學(xué)刊，2006（11）：45—47
[2]胡崗、隨機力與非線(xiàn)性系統[m]、上海：上海教育出版社，1994
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