作者简介：万东升，江苏第二师范学院 教育科学学院，江苏 南京 210013； 魏冰，澳门大学 教育学院，中国 澳门 999078 万东升(1976- )，男，安徽无为人，江苏第二师范学院教育科学学院副教授，南京大学教育学博士，研究方向：科学教育； 魏冰(1966- )，安徽固镇人，澳门大学教育学院副教授、博士生导师，香港大学教育学博士，研究方向：科学教育。

　　内容提要：从英、美两国各自最新的科学教育标准可以看出，他们的科学本质教育具有一定的共性，即都注重科学基本特征的经典实证主义科学本质教学。但美国涉及对科学进行反思的后现代主义科学本质内容较多，而英国较少；英国的科学本质教学内容和要求较为具体和具有可操作性，与之对应的美国较为宏观和具有哲学化特点。中国文化与科学教育的相关性研究表明，中国科学教育不能盲目强调科学主观性、不确定性等后现代主义科学本质教学内容，而应该循序渐进，重视强调理性精神的经典实证主义科学本质内容。

　　关 键 词：科学教育 科学本质 实证主义 后现代主义 文化

　　标题注释：本文是教育部人文社会科学研究青年基金项目“学生科学素养的文化影响机制与教育路径研究”(15YJCZH157)阶段性成果。

　　[中图分类号]G40～059.3 [文献标识码]A [文章编号]1002～8064(2015)06～0083～05

　　科学的本质是科学这门学科区别于其他学科的根本特征，也是区分“科学与伪科学”的标尺，所以理解科学的本质是公民科学素养的重要组成部分。近年来国际科学教育都特别重视科学本质的教学，例如英、美两国分别于2014年和2013年发布的新的国家科学教育(或课程)标准，都将“学生理解科学本质”列为重要的教育目标。我国科学课程也强调和凸显让学生理解科学本质的重要性，例如我国初中科学课程标准(2011年版)规定其课程性质是：“以对科学本质的认识为基础、以提高学生科学素养为宗旨的综合课程”。但科学本质涵盖的内容非常之广，科学哲学界一般将其分为两类：经典实证主义科学本质和后现代主义科学本质。前者强调客观观察、分类、形成模式、客观证据、实验思想等体现理性精神的经典科学本质内容，它使得人类摆脱神话和迷信而崇尚理性，是现代与后现代科学认知的基础；后者则强调科学的相对性、主观性、科学受社会文化的影响以及科学的局限性等对科学反思的科学本质内容。由于文化、经济和社会发展状况不一样，不同国家在选择具体的科学本质教学内容时，侧重点也有所区别。本文将分析英、美两国各自新的国家科学教育(或课程)标准中科学本质教学内容要求，并结合一些关于中国学生或科学教师科学本质观(即对科学本质的理解和认识)的调查研究结果和中国文化的特点，提出中国科学课程应该选择什么样的科学本质教学内容。

　　一、两国《新标准》中科学本质教学的总体要求

　　英国2014年修订完善的最新科学课程标准(简称英国《新标准》)明确科学课程学习计划的三个总体目标：科学知识和概念理解、科学的本质和过程方法、科学的应用。[1]其中第二个目标直接明确提出“科学的本质”，但没有将科学本质单独作为一个目标来进行阐述，而是将科学本质与科学过程和方法融合在一起，通过科学探究帮助学生回答关于他们周围世界的科学问题，以理解科学的本质、过程与方法。学习计划对科学本质与过程方法的总体要求是：“科学本质、科学过程与方法不应当被分开来教，而应该体现‘科学地工作’，但主要聚焦于科学探究，以便学生能够使用各种科学方法去回答科学问题，包括持续的观察、寻找模式、识别、分类、比较与公平实验(控制变量)、使用二手资料。学生应当通过收集、分析和整合资料来回答问题，高年级学生能够熟练讨论科学实验设计和控制变量，才会理解科学的本质”。[2]据此总体要求可以看出，英国《新标准》重视科学证据、科学方法、科学实验控制思想等内容，例如客观观察、分类和比较等基本的科学方法和思想，即注重经典实证主义科学思想体系下的科学本质内容的教学，并将科学本质与科学探究相融合，让学生在探究过程理解科学本质。

　　为了适应新的科学教育改革需要，2013年美国发布的《下一代科学教育标准(NGSS)》(简称美国《新标准》)，其中对科学本质进行了单独的阐述和总体规定，美国的《新标准》规定了八条科学本质的教学内容[3]：科学研究使用各种方法；科学知识以实证证据为基础；根据新的证据科学知识有可能修改；科学模型、定律、机制和理论解释自然现象；科学是认识世界的一种方式；科学知识假设自然系统中有次序和一致性；科学是一种人类的努力；科学针对人造和物质世界的问题。美国关于科学本质内容的这八条表述，是相互联系，而非割裂的，其中一些具有明显的后现代主义科学本质特征，例如，“根据新的证据科学知识有可能修改”、“科学是一种人类的努力”，反映出科学知识的可变性和科学是一种人类努力所蕴含的创造性和主观性，但也没有丢弃经典科学本质的内容，例如，“科学以实证证据为基础”、“科学知识假设自然系统中有次序和一致性”。所以美国《新标准》对科学本质教学内容的总体要求涵盖面较广，不再停留于科学探究的过程与方法层面，而是突出强调功能性科学本质内容，这种综合的科学本质内容可以折射出，美国在强调经典科学本质内容基础上，突出发展科学具有主观性、暂时性等带有后现代主义特征的科学本质内容。

　　二、两国《新标准》中各学段的具体要求

　　英国《新标准》将学生的学习分为四个关键阶段：K1、K2、K3、K4(其中K2阶段又分为上、下两段)，各关键学习阶段的科学本质教学内容都融合在各阶段的科学教育分目标中，本文对英国《新标准》中各关键学习阶段具体科学教育目标和要求进行了梳理，整理出体现科学本质教学内容的要求和目标，见表1[4]。

　　根据科学本质教学内容的总体要求，英国《新标准》对各个关键学习阶段的具体要求呈逐步加深趋势，K1和K2(上)学段要求学生留意身边简单的现象和提出问题，并引导进行简单的观察分类和分组以及进行简单的比较，并没有要求能够提出科学问题，也没有要求能够进行控制变量的对比实验。到了K2(下)和K3学段，学生能够提出科学问题并就其进行相关的科学探究活动，这些探究活动不只是停留在观察、分类和分组，而是要求能够进行控制变量的公平实验来收集、记录和处理数据，并能够知道科学理论将由于新的证据而发生改变。到了K4学段学生要能够使用模型和理论去解释自然现象，并对原因提出进一步的假设，知道科学进步总体过程，并理解科学的历史发展及其应用，让学生从历史、社会的角度来理解和应用科学，强调功能性科学本质内容。

　　美国《新标准》将科学课程教学划分为四个学习阶段：K-2、K3-5、初中和高中。并将科学本质的八个大的方面分别按照这个四个学段学习要求进行了细化，分别提出了每个学段对八个科学本质教学内容的要求。[5]低学段学生要能理解科学的方法、科学问题、科学观察、自然世界具有规律性等科学基本特征，例如科学研究始于问题，科学家通过观察来寻求自然世界规律；科学家寻求因果关系来解释自然现象；科学知识有助于人们认识世界；科学假定自然现象可以重复发生。而到了高年级的学段，要学生从反思科学的角度理解科学与社会、科学的历史发展过程以及科学能做什么不能做什么等问题，例如科学的决策不仅仅受制于科学本身而且还受文化的影响、科学与技术及社会的关系等。同时还强调科学知识的蕴含着人类的想象、科学理论是如何变化的等。

　　三、英、美两国科学本质教学内容特点的比较分析

　　通过对两国《新标准》中科学本质教学要求的比较，可以发现英美两国关于科学本质教学内容所具有的共同特点以及差异性。

　　(一)科学本质教学内容的“两面性”

　　两国的《新标准》，都强调经典科学本质教学内容(特别是英国)，即科学基本特征的教学，并在此基础上突出了一些强调科学的历史发展以及与社会、文化的联系等后现代主义科学本质，突出功能性科学本质内容。两国各自的《新标准》关于科学本质教学内容的表述呈现出“两面性”：既有经典实证主义科学本质内容，又有后现代主义科学本质内容，尤其是美国更明显。

　　以美国为首的西方科学教育关于科学本质内容“两面性”的陈述，实际上暗含着“以经典实证主义科学本质为基础，逐步发展到后现代主义科学本质”，即其“两面性”陈述实际上表达出其科学本质教学内容的全面性。一方面他们并没有抛弃科学基本特征的经典实证主义科学本质内容的教学，另一方面，由于科学技术带来的负面效应问题在西方大国更加明显，以及人类社会面对日益复杂非单一的物质世界，需要权衡社会、文化和政治等各方面的影响，因此全面的科学本质观念在西方更受重视。美国科学教育对科学素养目标已经突破科学知识层面到达科学方法层面，且向着价值观和科学伦理问题等对科学进行反思层面发展，[6]即后现代主义科学本质观的教育目标。