科学史、科学哲学与科学教育间的和谐关系.docx

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1、科学史、科学哲学与科学教育间的和谐关系在我们认知自然世界和社会世界的过程中，科学已然成为贡献最大的因素。通过与宗教、世界观、经济与技术之间的相互作用，科学成为影响文化的主要因素。从食品生产加工、制药、娱乐、战争、工业、繁殖、交通运输、住宿、宗教、太空探索，到人类的自我认知和世界观人们在宇宙和自然界中的位置全都受到科学的深入影响。通常这些影响是正面的，但有时也会是负面的。理解科学中的“平衡图表”是至关重要的，而这种理解必须借助科学史和科学哲学(historyandphilosophyofscience,HPS)的知识。本章节将会提到一些基本原理，正是这些原理构成了现今科学史、科学哲学和科学教育(

2、SCieIlCeteaching,ST)或者我们称之为“HPS&ST项目”之间的和谐关系。这个项目中应当包含： 通过科学教学中的理论、课程与教学法问题，历史学家与哲学家参与科学； 通识教育的发展以及对历史和哲学组成部分的认知对于这类教育来说 明确良好的科学技术教育所需的基础哲学内容； 认同HPS可以帮助改善科学教育中存在的一些普遍的、众所周知的问题； 能够意识到HPS是通过科学学习进一步解决个人与社会生活中的重大问题的必要条件；同时也要意识到，要想满足众多新兴国家与地方性科学课程的具体需求,科学史与科学哲学的知识是必需的。哲学家、历史学家参与科学教育早在35年前，罗伯特恩尼斯(RobertEn

3、IIiS)曾就科学哲学和科学教学方面已有的文献进行了阐述。在他的阐述中列出了科学教师在课堂、办公室经常会遇到的六个问题，而这些问题通过科学哲学家与科学史学家的思考与研究得以阐明。这些问题分别是： 科学方法的特点是什么？ 实证主义批判性思维由什么构成？ 科学学科的结构是怎样的？ 科学解释是什么？ 在科学家的工作中，价值判断扮演了怎样的角色？ 如何更好地对科学理解进行测评？长久以来，这些问题影响着科学教师自身以及与其相关的教育培训。然而，恩尼斯的调查结果却不容乐观：”除一些椒牖况外，科学哲学家对科学教育中出现的这些问题没有表现明确的关注（EnrliS1979,p.138）,然而令人欣慰的是，近几十

4、年来，这些领域之间已经出现了一定程度的交叉。不仅科学教育理论，更重要的还有科学课程、课堂教学法，都通过HPS被人们所了解。（这些主题被合并称为HPS&ST。）本书将从以下几个方面进行阐述： 概括支持HPS在科学教育中的地位的理由； 通过回顾学校科学课程的发展史，确立“HPS教学法”与其他科学教学法的不同地位； 对前人将HpS与科学教育进行衔接所做的努力进行评估，分析其中啕徽训：详细阐述一些研究案例。比较HPS与“专业”教学法（或称为“技术”教学法）对科学教学与课程发展的影响，并对此进行评估。审视在科学教育中可以通过HPS进行解读和阐述的一些典型的教育学论辩实例一包括建构主义理论、女权主义、多元

5、文化主义、世界观以及科学本质等；概MPS对科学教师教育发展的贡献。我们希望本书可以激发科学史学家和科学哲学家对教育的兴趣，同时也希望激发科学教师对历史学和哲学的兴趣，特别是那些负责培训科学教师的教育工作者。恩尼斯在20世纪70年代末指出，只有一些战后历史学家和哲学家在科学教育方面有所著述，而这其中就包括了迈克尔马丁(MiChaelMartin)O马丁曾就哲学与科学教育方面发表了一系列论文(1971,1974,1986/1991),并撰写了畅销书科学教育的概念(1972)o40年前，撰写过这个主题的科学哲学家和科学史学家还包括斯蒂芬布拉什(St印henBrush)(1969)罗伯特科恩(RObe

6、rtCohen)(1964)、耶胡达艾尔卡纳(YehudaElkana)(1970)、赫伯特费格尔(HerbertFeigD(1955)、菲利普弗兰克(PhiIiPPFrank)(1947/1949)、杰拉尔德霍尔顿(GeraldHolton)(1975,1978)诺雷泰柯尔特格(NOrettaKoertge)(1969)恩斯特内格尔(EmStNagel)(1969,1975)以及伊斯雷尔舍夫勒(ISraelScheffler)(1973)0值得庆幸的是，这种忽视哲学、历史与科学教育之间关系的情况已经有所改善。在过去的几十年间，很多科学哲学家和科学史学家2已经开始致力于解决科学教学中存在的各种

7、各样的问题，包括理论问题、课程问题、教学法问题，等等。哲学家与史学家对科学教育的关注促成了科学与教育期刊中相关专题的讨论3,并促成了一些文集的出版，例如历史、哲学与科学教学(MalIheWSI991)、科学、世界观与教育(MattheWS2009)、认识论与科学教育(TayIor&Ferrari2011)、生物哲学：教育工作者的伙伴(KamPOUrakiS2013)以及共3卷76章的历史、哲学和科学教学研究国际手册(MattheWS2014)。恩尼斯提出的六个问题一直存在，但通过阅读上述文献的主题，我们就可以发现，这些问题并没有覆盖HPS&ST领域的所有主题。哲学家对教学法问题的解决、课程讨论

8、和相关理论的辩驳做出了贡献。这些辩驳包括科学的女权主义批判、多元文化主义与科学、建构主义理论评价、环境伦理学、科学本质、科学与宗教等诸多方面。本书的一个主要论点认为，上述问题并非科学教师课程之外的或者附加的问题，科学哲学其实是科学教学的重要组成部分，学生在经意或不经意间从老师那里获得这些科学哲学知识。问题的关键在于怎样将这些问题明确地识别出来，以及如何明确地处理这些哲学问题。显然，哲学与历史学的融入对完善这些讨论发挥了作用，而脱离了HPS的作用，上述这些理论问题就不可能被人们了解或得到有价值的讨论。科学史和科学哲学的相互作用本书认为，科学哲学需要认识到科学史的重要性，反之亦然。伊姆雷拉卡托斯(

9、ImreLakatos)曾明确地表述过它们之间的关系。他认为，“脱离了科学史的科学哲学是空洞的，脱离了科学哲学的科学史则是盲目的(LakatoS1978,p.l02)o这个观点遭到了一些学者的强烈反对，他们认为哲学应该占据一个更加独立的地位，汉斯赖兴巴赫(HansReichenbach)就是其中一位。赖兴巴赫在他经典的关于科学中“发现情境”与“辩护情境”的区分上明确表达了这一观点。对赖兴巴赫而言，哲学只涉及辩护情境，而历史、社会学与心理学涉及发现情境(Reichenbach1938)。关于科学史和科学哲学之间关系的定位备受争议，专家们就前者对后者的重要性持有不同的看法。希拉里帕特南(HiIaI

10、yPUtnanI)曾一度声称科学史与科学哲学是“不相干的(SUPPeI977,p.437)。极具影响力的实证主义科学哲学家鲁道夫卡纳普(RUdOIfCamap)曾经将自己形容为“一个超乎想象的去历史化的人(SUPPeI977,p.310)。卡纳普的学生威拉德范奥曼奎因(WilIardvanOrmanQUine)也发表过类似的看法，在他颇具影响力的关于认识论的文集中没有任何历史参考文献(QIlineI960)。另一方面，对于那些试图将科学史从科学哲学中分离出去的人来说，同样也存在着诸多问题：抛却哲学假设后，我们该如何定义科学史?没有了方法适当的前概念，我们该如何区分科学史中的有用部分和无用部分?

11、这就好比在书写科学史之前我们先要知道什么是科学。如果没有这样的观念，那么我们可能更适合去研究占星术、命理学或者集邮，而不适合去研究化学或者地理。正如许多非此即彼的问题一样，答案可能就潜藏在某个中间点上。科学史与科学哲学的关系应当是相互作用的，大量的科学史证据被用以辅助处理哲学、政治和宗教事务。众所周知，伽利略(Galileo)被认为是“哲学界的及时雨”(CrOmbieI981),因为跟随伽利略的脚步，每位方法学家都能够领悟出自己热衷的不同的方法论。目前，历史只是处于择优挑选的被动地位，而科学史反过来改善或改变哲学的情况却并不多见。关于托马斯库恩(ThOmaSKuhn)哲学变革的故事，出于偶然，

12、开始于他在哈佛大的受科学史课程，这也是近代以来历史改造哲学的著名案例。施匕以后，哲学开始用于书写历史与此同叱哲学也能够被历史研究改势。这场关于历史地位的论辩最终被认定为具有科学哲学性议题的色彩或许此时会有人冲动地站出来说那些关于现实主义、实证主义、因果、解释、理想化、真实、虚伪以及理性的争论都已经被解决了，但事实上,一些关于哲学与历史学之间相互作用的问题还有待商议。显然，科学史在科学哲学中的定位需要进一步说明。有关科学本质、理论评价或者科学本体论的阐述，如果不提及伽利略、牛顿(NeWtOn)、开普勒(KepIer)拉瓦锡(LaVoiSier)、达尔文(DarWin)、孟德尔(Mendel)马赫

13、(MaCh)、爱因斯坦(EinStein)以及他们所引发的科学争论，就会显得非常奇怪。然而不幸的是，科学哲学课程常常将这些科学史的问题忽略掉。通常来说，学生在通读卡纳普、内格尔、波普尔(Popper)库恩、拉卡托斯、费耶阿本德(Feyerabend)劳丹(LaUdan)、范弗拉森(VanFraassen)等学者关于科学方法论的论辩时，都会把这些人关于亚里士多德(AriStOHe)、伽利略、惠更斯(HUygenS)和牛顿的历史解读视若真理，从而导致自己更像是这场学术竞技中的旁观者。我们应当思考，一门课程应当如何设敢.能提高学生对科学传统的鉴别能力，使他们进行更深层次的思考?课程一旦脱离了历史，就

14、会演变成教学问答的模式。科学教师和学生己经对这些名人有所耳闻，想要进一步了解这些名人在科学本质或其他由科学引发的哲学问题的讨论中的身份，这种模式就会显得特别奇怪5,ffi三E镇欢洲f统辘浮模比科学与通识教育当代HPS与科学教育的和谐关系部分建立长期边缘化的自由主义或懵景主义科学教育传统的复苏。而这T专统在近一百年内因恩斯特马赫、皮埃尔迪昂(PierreDUhCm)、阿尔弗雷德诺思怀特黑德(AlfredNorthWhitehead)、弗雷德里克韦斯塔韦(FrederiCkW.Westaway)、霍姆亚德(EJHolmyard)、珀西纳恩(PerCyNunn)詹姆斯科南特(JameSConant)

15、、约瑟夫施瓦布(JOSePhSchwab)、马丁瓦根沙因(MartinWagenSChein)、沃尔特荣格(WalterJung)、杰拉尔德霍尔顿(GeraIdHolton)等科学家和教育学家的帮助得以发展。一般来讲，教育学中的自由主义传统认为亚里士多德描述的真善美是每个人都应该尽力去培养的理想品质。换言之，我们说知识是求真，道德是求善，艺术和创作是求美。教育应当对一个人的知识、道德观、行为习惯、审美和能力的发展起到帮助。对自由主义教育家而言，教育不只是求职应聘前的准备，更重要的意义在于，无论对于个人还是他们的文化，教育都有助于促进道德和认知的发展。自由主义传统包含很多教育条款6:其一，教育需要引导儿童学习包括学术科目在内的最优秀的文化传统，通过这样的方式，他们可以理解特定的学科主张和理论，同时也能更好期三解学科本身包括方法论、假设、局限性、历史等等。其二，在年级水平划分适当的基础上，特定学科之间以及这些学科与伦理、宗教、文化、经济、政治之间的相互关系应当得到认可，并加以研究。自由主义传统试图克服知识的碎片化。其三，教育应当受到伦理道德的引领，这一点不仅适用于课堂，也适用于广义上的各种形式的教学。也就是说，伦理道德的适用范围既可以是邻近的，也可以是较远的。自由主义传统坚持认为，科学教育不应仅仅是科学领域中的教育与训练，虽然这种教育训练是必要的，但还应当是关于科学的教