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基于哲學視域的科學教育探討論文
近年來，作者在全國數十所項目學校進行了大量的實踐考察，發現這些優質學校的課堂教學也同樣存在諸多發人深省的問題:過于強調課本上客觀的科學知識，忽視學生的個體知識，從而割裂了教育與生活;教學方法方面，過分強調教法而忽視學法，導致學生的主體性不強，難以掌握一些重要的科學探究方法;在教學目標方面，強調知識本身的積累，忽略知識背后的思想、文化，導致科學精神與人文精神的分離.同時，也很難遇見教師對知識的再創造和批判性思維，往往追求標準答案，為了應試而教、為了應試而學.從而整個教學過程缺乏原本應有的生機與活力.這些背后蘊藏著深刻的科學哲學根源.
1科學知識教育:走向學生個性化的動態生成
關于科學知識的生成過程，近代哲學家與教育學者們爭論不休.邏輯實證主義試圖把一切經驗科學還原為物理科學，實現科學的統一在邏輯實證主義者眼中，科學知識應當是獨立統一的，一切經驗科學都可以被證實和檢驗，即科學知識應當是永恒不變的.科學哲學企圖擺脫歷史主義而用邏輯分析方法達到像我們今天的科學結果那樣精確、完備、可靠的結論。正是這種根深蒂固的觀念對基礎教育只重視知識教育產生了持久而深刻的影響.然而這種觀點是不符合人類科學知識的發展歷程，并且有悖于經驗科學的發現規律.
相較于邏輯實證主義孤立、靜態的科學發展思想，波普爾以動態的眼光和發展的思想提出了更為世人所接受的“批判理性主義”.他認為，一切定律和理論本質上都是試探性、猜測性或假說性的，都是一種對自然界的普遍性的猜測，而猜測總是從問題開始的.所以他明確指出，科學只能從問題開始，并且“應當把科學設想為從問題到問題的不斷進步—從問題到愈來愈深刻的問題”.一種科學理論只不過是解決一個科學問題的一種嘗試，每當理論陷入了這些困難或矛盾之中便又產生了問題.正是由于問題‘才激勵我們去學習，去發展我們的知識，去實驗，去觀察”.從他的整個思想來看，波普爾所強調的是，要我們從錯誤中學習，不應當抱著對絕對真理的占有態度來看待科學，不要為我們的知識而沾沾自喜或自命不凡，而應當永遠保持著對真理的渴求和探索.
英國著名的化學家和思想家波蘭尼提出“個體知識”和“緘默知識”等概念，他指出“人類有兩種知識.通常所說的知識是用書面文字或地圖數學公式來表述的，這只是知識的一種形式.還有一種知識是不能系統表述的，例如我們有關自己行為的某種知識.”它強調的是主體在科學知識形成過程中的積極的、主動的、內在的、個性的因素.與波普爾一樣，波蘭尼認為科學活動的起點是問題，只有當一個問題是真正的問題時，科學研究才能取得成功.筆者認為科學知識教育應當是動態的發展過程，人們在不斷地探索中完善科學知識體系.這個過程并不像邏輯實證主義提出的那樣是靜止的，而應當是波普爾和波蘭尼倡導的那樣，科學知識永遠是前進的，我們應當用動態的、發展的眼光來對待.在發展的視域中我們才能夠看到科學知識的未來.
2科學方法教育:超越邏輯方法的多維方法體驗
一般來說邏輯思維包括，比較、分類，歸納、演繹以及分析與綜合等.在基礎教育科學教學中，較之形象思維能力、抽象思維能力以及創造性思維能力，邏輯思維能力我們強調得最多，因為學生的科學概念源自教師和編者，他們是按照邏輯上的安排，而很少是根據實際獲得知識的方式來闡述的.這種方式的優點在于，讓學生在較短時間內掌握比較系統的科學知識.然而這里出現了一個我們很容易忽視卻非常嚴重的問題:邏輯推理不能導致新發現.因為邏輯推理在研究工作中的作用不是做出事實性或者理論性的發現，而是證實、解釋并發展它們，并形成一個具有普遍性的理論體系.如此學生科學研究方法方面的訓練就成了紙上談兵.
培根曾說“人類主要憑借機遇或其它，而不是邏輯，創造了藝術和科”,“現存的邏輯方法僅有助于證實并確立那些建立在庸俗觀念基礎上的謬誤，而于探求真理無補，因而弊多利少.”現代哲學家席勒對于邏輯在科學中的運用有過精辟的論述，“對科學行動步驟進行邏輯分析，實在是科學發展的一大障礙…邏輯分析沒有去描述科學實際發展所憑借的方法，并且沒有得出…可用以調整科學發展的規則，而是任意按照自己的偏見，重新安排了實際的行動步驟，用求證的過程代替發現的過程.”科學論文的寫作以及教科書的編排所普遍采用的方法，助長了人們對邏輯學家觀點的信賴.通常采用的那種邏輯上必然的提出結果的方法，既不是按照時間先后，又不是詳盡地說明實際進行研究的經過.
筆者首先強調邏輯思維的弊端并不是表明邏輯不重要，相反邏輯思維能力對學生扎實的基礎知識掌握來說，意義確實非同尋常的.這里我們是希冀教師們要知道對于科學發現、學生的創造性來說，僅僅只有邏輯思維能力是遠遠不夠的.達爾文曾說他的經驗告訴他:在科學研究中只是演繹推理是不能信賴的.“我必須從大量事實出發，而不是從原理出發，我總懷疑原理中有謬誤.”
我們可以看出，除了邏輯思考之外，有很多非邏輯的因素在科學理論創建中起著至關重要的作用.首先是好奇心，好奇心不過是一種追求知識的欲求，因此應該給予鼓勵.給予鼓勵，不僅因為它是一種良好的現象，而且因為它是自然賦予他們的一種絕好的工具，可以祛除他們生來的無知.然而這種神圣的好奇心，往往被教育得銷聲匿跡了.其次是形象思維，形象思維是反映和認識世界的重要思維形式，錢學森就曾建議“把形象思維研究作為思維科學的突破口”.再次是基于邏輯和形象的創造性思維，如賴爾地質學理論及馬爾薩斯人口學說為進化論的創造提供了靈感.正如費耶阿本德所說“一切方法論，甚至最明顯不過的方法論都有局限性”.認為任何單一的方法論規則都是約束科學家創造性的“緊箍咒”和抑制科學發展的桎梏。科學的發展不是依靠某一種科學研究方法，在科學教學中為學生提供綜合性的科學研究方法的訓練是教育應有之義.如果教師采用多元的教學方法，培養學生對周邊事物進行觀察，大膽作出假設，并充分進行聯想與分析，那么學生獲得的才會是生動的，可以在生活中運用自如的知識
3科學思想、文化教育:由隱性走向顯性
科學教育的最終目的是要讓學生生成科學的思想和正確的觀念，知識教育如果想上升到思想的高度，那么中間就不得不經歷文化教育的過程.強調文化教育，并不意味著要排斥知識教育，相反在文化教育中知識依然是重點.只不過這里所說的“知識教育”己經不再是那種切斷其文化命脈的機械、教條、刻板的知識教育，而是一種極富文化內涵、充滿文化精神而生氣勃勃的知識教育.”
自然科學的進步就是人們不斷地探秘世界的歷程，具有豐富的文化性.它不僅取得了豐碩的實踐成果，同時還為我們提供了豐富的思想、方法、思維范式等.以化學為例，化學是創造的科學，更是和諧的科學.化學的旨向不應只是創造人們需要的新物質，而更應該是為人類生命質量的提升做出貢獻.相應地，化學教育不應僅僅局限于讓學生學習和掌握己有的知識，而應致力于讓學生受到包括知識在內的整個文化的全面熏陶，從而不僅成為舊知識的占有者，更成為新知識的創造者、學科文化的傳播者.正如懷特海指出，我們需要造就“既有文化又掌握專門知識的人才，專業知識為他們奠定起步的基礎，而文化則像哲學和藝術一樣將他們引向深奧高遠之境一。
4科學教育的未來走向:生態化的教育教學觀
科學知識是不斷發展、完善、變化的，它隨人們認識自然界的深入程度而不斷完善，永無止境.因此，在教學活動中教師所擁有的知識，并不一定是絕對的、至高無上的.作為教師應當持有開放的知識觀，清楚的認識到自己所能理解的只不過是有限科學知識的一小部分.對待學生的態度應虔敬真誠，能包容學生的不足，能將學生的錯誤轉化為珍貴的教學資源.同時要理解真理的相對性和時代局限，諸如亞里士多德的部分錯誤理論統治了歐洲近千年，而哥白尼日心說的尼桑，經歷了生命和鮮血的洗禮.
教學中教師應鼓勵學生多樣化的表達，構建具有生態性的知識體系.讓學生充分了解到我們所擁有的知識并不是機械靜滯的，而是不斷發展的.這樣教師在教學活動中就不容易固步自封，照本宣科已然不行.如此學生的主體性發展反而促進了教師的專業發展.正如《學記》云:“學然后知不足，教然后知困.知不足然后能自反也，知困然后能自強也.”可見教學相長，絕不是一句空話，而是需要每位教師盡全力營造的一種良好氛圍.鼓勵學生動腦動手，發現新知，師生共同探討，學習效果提升的同時，教學也到了完善.從而形成一種良性循環，達成生態化的教學境界.
如果教師只是單純地告知學生甲烷的結構是正四面體并要求記憶，那么學生心中一定不會信服，只是屈從知識和教師的權威罷了.上述案例很好地詮釋了一種生態化的教學范式.教師能珍重學生的好奇心和批判意識，不憤不啟，整個教學過程在多元主體的互動，分析與探討中進行的，最后再由教師進行總結與升華.教師是引導者、促進者，教與學相交輝映，以一種開放的視野來探討相關對科學知識，還原了科學教育的真實面目.
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