楊季冬　王后雄

摘要： 科學(xué)解釋是一種重要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生科學(xué)解釋能力是科學(xué)教育的一個(gè)重要目標(biāo)，在我國(guó)科學(xué)教育中應(yīng)當(dāng)給予關(guān)注。這不僅因?yàn)樵诳茖W(xué)發(fā)展中，科學(xué)解釋有著重要地位，而且學(xué)生通過(guò)科學(xué)解釋能夠促進(jìn)知識(shí)理解、提升探究質(zhì)量、培養(yǎng)高階思維、發(fā)展核心素養(yǎng)。通過(guò)分析國(guó)際的測(cè)評(píng)框架和許多國(guó)家及地區(qū)的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，也發(fā)現(xiàn)科學(xué)解釋受到各方關(guān)注。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)教育; 科學(xué)解釋; 核心素養(yǎng); 國(guó)際理念

文章編號(hào)： 1005-6629（2019）5-0003-06 ? ? ? ? ? ?中圖分類號(hào)： G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

科學(xué)解釋在科學(xué)活動(dòng)中有著重要的作用，它可以是科學(xué)探究的目的，可以是科學(xué)理論的應(yīng)用，也可以是科學(xué)知識(shí)形成的一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)科學(xué)解釋研究的主陣地是科學(xué)哲學(xué)，不同的哲學(xué)家持不同的科學(xué)哲學(xué)觀便會(huì)對(duì)科學(xué)解釋有著不同的理解，他們重點(diǎn)是從邏輯結(jié)構(gòu)及語(yǔ)用學(xué)角度進(jìn)行研究，因此他們對(duì)科學(xué)解釋的本體討論是深入的、復(fù)雜的。而作為科學(xué)教育者，則一般站在較為寬松的哲學(xué)立場(chǎng)上定義科學(xué)解釋[1]，進(jìn)而重點(diǎn)關(guān)注在課堂場(chǎng)域之中教學(xué)主體的科學(xué)解釋行為、能力等。科學(xué)解釋的基本內(nèi)涵是解釋者通過(guò)理論或方法來(lái)闡述自然現(xiàn)象背后的原因或發(fā)生過(guò)程。

不論是科學(xué)研究，還是科學(xué)教育中，科學(xué)解釋都扮演了重要角色，然而我國(guó)科學(xué)解釋的相關(guān)文獻(xiàn)并不多見(jiàn)?？梢?jiàn)，在我國(guó)科學(xué)教育的研究領(lǐng)域?qū)Υ俗h題的關(guān)注度較低。因此，需要先行對(duì)科學(xué)教育中關(guān)注科學(xué)解釋的必要性進(jìn)行探討。

科學(xué)解釋能夠推動(dòng)科學(xué)事業(yè)發(fā)展，促進(jìn)公眾理解科學(xué)，是一類重要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)要利用科學(xué)解釋、進(jìn)行科學(xué)解釋，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)展。而了解相關(guān)國(guó)際理念，有助于我們搞好科學(xué)解釋的教學(xué)。由此，本文將從科學(xué)發(fā)展、科學(xué)學(xué)習(xí)、國(guó)際理念三個(gè)視角對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行闡述，其具體聯(lián)系如圖1所示。

1 ?科學(xué)發(fā)展視角

科學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)本體研究，也離不開(kāi)科學(xué)哲學(xué)的探索，而科學(xué)解釋在這兩方面都有著重要地位。

1.1 ?科學(xué)進(jìn)步與科學(xué)解釋密切相關(guān)

科學(xué)最重要的目的之一就是試圖解釋周圍所發(fā)生的一切[2]。有時(shí)科學(xué)家出于實(shí)際目的從而尋求解釋，例如我們想知道是什么原因?qū)е氯蜃兣?，從而采取一些有用的措施。而有時(shí)則是出于好奇，想了解我們的世界。在提供解釋上，雖然宗教、文學(xué)、哲學(xué)等也在為之努力，但無(wú)疑科學(xué)取得了巨大的成功。

可以說(shuō)對(duì)科學(xué)解釋的追求推動(dòng)了科學(xué)發(fā)展，而科學(xué)的發(fā)展則會(huì)為我們提供強(qiáng)有力的科學(xué)解釋。在科學(xué)史中，重要的成果都體現(xiàn)了上述兩方面。燃燒是自然界中發(fā)生的一個(gè)重要現(xiàn)象，正是人類希望解釋燃燒現(xiàn)象，從而產(chǎn)生化學(xué)史上的第一個(gè)理論——燃素說(shuō)，該理論不僅解釋了燃燒現(xiàn)象，而且還成功地解釋了許多其他化學(xué)現(xiàn)象，因此，它作為統(tǒng)一理論一直延續(xù)到18世紀(jì)末。隨著新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)現(xiàn)象層出不窮，燃素說(shuō)的解釋日漸乏力，面臨全面的危機(jī)。然后拉瓦錫（A.L. Lavoisier）根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，給出了正確解釋，建立了氧化學(xué)說(shuō)。也正是氧化學(xué)說(shuō)能夠科學(xué)地解釋大量的化學(xué)事實(shí)，因此拉瓦錫將其擴(kuò)展成為一個(gè)普遍性理論，并使用至今。再比如科學(xué)家對(duì)化學(xué)鍵的研究也與“解釋”密不可分。眾所周知，原子依靠化學(xué)鍵形成了分子，路易斯（G.N. Lewis）是較早對(duì)化學(xué)鍵進(jìn)行了解釋，并提出了路易斯理論，即著名的八隅體規(guī)則的。路易斯理論雖然能夠解釋一些事實(shí)，但其缺陷也十分明顯，比如不能解釋分子的立體結(jié)構(gòu)，不能解釋不符合“八隅體規(guī)則”的穩(wěn)定分子，也無(wú)法解釋電荷排斥的兩個(gè)電子能夠形成電子對(duì)。此后，德國(guó)化學(xué)家海特勒（W. Heitler）和倫敦（F.London）應(yīng)用量子力學(xué)求解氫分子的薛定諤方程揭示了共價(jià)鍵的本質(zhì)，提出了化學(xué)鍵的價(jià)鍵理論。鮑林（L.Pauling）則在此后提出雜化軌道理論，解釋了多原子分子的幾何構(gòu)型，推動(dòng)了價(jià)鍵理論的發(fā)展。由于價(jià)鍵理論不能有效地解釋如He ?+2的形成、氧分子順磁性，因此20世紀(jì)30年代馬利肯（R.S.Mulliken）和洪特（F.Hund）又提出一種新的理論——分子軌道理論。分子軌道理論和價(jià)鍵理論成為解釋分子結(jié)構(gòu)的兩大不同分支。由此可見(jiàn)，許多科學(xué)理論的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)解釋。

1.2 ?科學(xué)哲學(xué)對(duì)科學(xué)解釋密切關(guān)注

科學(xué)解釋是科學(xué)哲學(xué)中的核心問(wèn)題之一，幾乎所有的科學(xué)哲學(xué)大家都對(duì)科學(xué)解釋進(jìn)行過(guò)研究，梳理他們的觀點(diǎn)能反映出科學(xué)解釋之于科學(xué)活動(dòng)的重要性。

從古希臘時(shí)期的米利都學(xué)派開(kāi)始，人們就試圖用自然因素而不是神話故事來(lái)解釋世界。之后各流派也都是對(duì)實(shí)在、本質(zhì)進(jìn)行探討，認(rèn)為這些是解釋現(xiàn)象世界的原因。亞里士多德繼承了這一觀念，并對(duì)科學(xué)解釋進(jìn)行了一些學(xué)理分析。亞里士多德科學(xué)方法論的要害在于演繹與歸納，而科學(xué)解釋在其中則是一個(gè)必要環(huán)節(jié)，即通過(guò)歸納獲得解釋性原理，再通過(guò)解釋性原理演繹被解釋的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象，如圖2所示。亞里士多德更多的是強(qiáng)調(diào)理性、邏輯，而非經(jīng)驗(yàn)。在伽利略與牛頓等人的工作下，科學(xué)解釋與實(shí)驗(yàn)科學(xué)相結(jié)合，用經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與數(shù)學(xué)來(lái)獲取普遍定律，這對(duì)科學(xué)解釋理論來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要突破。

實(shí)證主義的孔德認(rèn)為，人的思想發(fā)展分為神學(xué)階段、形而上學(xué)階段和科學(xué)階段。在神學(xué)階段人們通過(guò)神的力量來(lái)解釋萬(wàn)物，在形而上學(xué)階段人們以抽象觀念來(lái)解釋萬(wàn)物，在科學(xué)階段人們只是借助觀察、推理來(lái)解釋現(xiàn)象世界，因此其科學(xué)解釋有著實(shí)證意味。另一位實(shí)證主義的代表人物穆勒在提出其“歸納五法”中，也發(fā)展了科學(xué)解釋理論。其獨(dú)特貢獻(xiàn)在于區(qū)分了對(duì)單個(gè)事件的解釋和對(duì)定律的解釋，認(rèn)為它們本質(zhì)上都是因果解釋，這一區(qū)分得普遍認(rèn)同。

之后坎貝爾、石里克、波普爾都對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行過(guò)討論，但是一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在了1948年。亨普爾與奧本海默發(fā)表了《解釋的邏輯研究》，提出了第一個(gè)科學(xué)解釋模型，即演繹-定律模型（DeductiveNomological Model， D-N模型），提出“演繹即論證”的科學(xué)解釋觀，形成了邏輯實(shí)證主義對(duì)科學(xué)解釋的解釋。其后，科學(xué)解釋成為了科學(xué)哲學(xué)中的一個(gè)核心問(wèn)題，不斷有人在亨普爾的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展、改良、批判，從而形成一片繁榮的研究景象。

科學(xué)哲學(xué)的歷史主義建立在批判邏輯實(shí)證主義的基礎(chǔ)之上，其代表人物圖爾敏認(rèn)為科學(xué)哲學(xué)不應(yīng)與科學(xué)史、科學(xué)實(shí)踐相脫節(jié)，認(rèn)識(shí)到科學(xué)解釋在科學(xué)實(shí)踐中的基礎(chǔ)作用，將解釋看作科學(xué)理論的本質(zhì)特征。庫(kù)恩繼承圖爾敏的觀念，并將科學(xué)解釋與范式結(jié)合起來(lái)，認(rèn)為科學(xué)解釋是在范式指導(dǎo)下的活動(dòng)，范式?jīng)Q定了需要解釋的現(xiàn)象，也決定了解釋的準(zhǔn)則。

隨后，語(yǔ)用學(xué)科學(xué)解釋繼承并發(fā)展了科學(xué)解釋的歷史主義，其中代表人物是范弗拉森和阿欽斯坦。范弗拉森通過(guò)強(qiáng)調(diào)語(yǔ)境的作用，一定程度上克服邏輯實(shí)證主義的一些問(wèn)題，同時(shí)也掀起了科學(xué)哲學(xué)上對(duì)科學(xué)解釋討論的另一個(gè)高潮。

2 ?科學(xué)學(xué)習(xí)視角

促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展是一個(gè)永恒的話題，在學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)中融入科學(xué)解釋有以下幾個(gè)主要作用。

2.1 ?促進(jìn)學(xué)生知識(shí)理解

發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)概念有意義理解對(duì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)至關(guān)重要。有意義的理解科學(xué)概念并不是對(duì)它們死記硬背，而是在不同的信息片段間建立聯(lián)系，而運(yùn)用現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)來(lái)解釋現(xiàn)象便是如此。建構(gòu)科學(xué)解釋需要將依據(jù)與事實(shí)相聯(lián)系，而這些依據(jù)往往便是“理論”“假設(shè)”“模型”等，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)解釋的過(guò)程中能對(duì)這些詞語(yǔ)的科學(xué)意義產(chǎn)生理解，同時(shí)也會(huì)比較它們的含義與日常生活中有何不同[3]。學(xué)生在構(gòu)建解釋的過(guò)程中也會(huì)對(duì)當(dāng)前科學(xué)中的主要理論和模型進(jìn)行深入了解，如分子動(dòng)理論、玻爾理論等，學(xué)生將體會(huì)到這些理論如何解釋數(shù)據(jù)、如何解釋觀測(cè)的現(xiàn)象。在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，從對(duì)常見(jiàn)現(xiàn)象的解釋出發(fā)，學(xué)生學(xué)習(xí)某種科學(xué)理論，進(jìn)而再用科學(xué)理論解釋其他的現(xiàn)象則可以加深對(duì)理論的理解，這符合“實(shí)踐-認(rèn)識(shí)-再實(shí)踐-再認(rèn)識(shí)”的哲學(xué)認(rèn)識(shí)論。還有研究認(rèn)為科學(xué)概念的深入理解與轉(zhuǎn)化需要語(yǔ)言的支持[4]，而不論是口頭解釋還是書(shū)面解釋這都是語(yǔ)言參與，因此這也說(shuō)明科學(xué)解釋有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的準(zhǔn)確理解。

2.2 ?提升科學(xué)探究質(zhì)量

科學(xué)探究能使學(xué)生體會(huì)科學(xué)家進(jìn)行研究的過(guò)程，幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程。桑多瓦爾（Sandoval）和瑞瑟（Reiser）在其研究中把科學(xué)解釋作為科學(xué)認(rèn)識(shí)論的一個(gè)重要的方面。他們提倡在探究活動(dòng)中學(xué)生應(yīng)為解釋現(xiàn)象而努力，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生所采用的解釋形式。這有利于讓學(xué)生在探究活動(dòng)中注意解釋的認(rèn)知特征，也為學(xué)生的探究提供了認(rèn)知目標(biāo)。在科學(xué)探究中構(gòu)建令人信服的科學(xué)解釋需要有明確的因果關(guān)系和數(shù)據(jù)的支撐。在探究活動(dòng)中，學(xué)生注意發(fā)展符合標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)解釋，他們將更多地了解科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)的心理習(xí)慣[5]。在該過(guò)程中學(xué)生也將體會(huì)到科學(xué)知識(shí)是如何建立的，這使他們今后能更好地成為科學(xué)知識(shí)的消費(fèi)者，并能更好地判斷社會(huì)上的偽科學(xué)。此外，還有研究表明，解釋驅(qū)動(dòng)探究是以建構(gòu)解釋的實(shí)踐活動(dòng)為核心，驅(qū)動(dòng)學(xué)生探究活動(dòng)的展開(kāi)，它能夠促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念理解水平的提高[6]。

2.3 ?培養(yǎng)學(xué)生高階思維

高階思維可以看作一系列復(fù)雜、非線性、不規(guī)則思維的集合體[7]，比如批判性思維、創(chuàng)造性思維等，都屬于高階思維。高階思維不是知識(shí)本身，不具備可傳遞性，因此要培養(yǎng)學(xué)生的高階思維必須要讓學(xué)生參與相關(guān)的能動(dòng)活動(dòng)。在此，以批判性思維和創(chuàng)造性思維為例來(lái)說(shuō)明構(gòu)建科學(xué)解釋如何能培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。學(xué)生通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí)或者實(shí)驗(yàn)操作，針對(duì)現(xiàn)象構(gòu)建科學(xué)解釋，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有不同理解，從而產(chǎn)生學(xué)生獨(dú)特的觀點(diǎn)，能夠通過(guò)推理產(chǎn)生自洽的認(rèn)知，這本身就是一種創(chuàng)造行為。而對(duì)于一個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生諸多解釋，即存在競(jìng)爭(zhēng)解釋時(shí)，學(xué)生通過(guò)相互評(píng)估、判斷、反駁，對(duì)不同主張進(jìn)行辨別，從而發(fā)展批判思維。在構(gòu)建科學(xué)解釋的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生既能發(fā)揮主體性，也能發(fā)揮主體間性，從而使學(xué)生一系列的高階思維能夠得到培養(yǎng)。

2.4 ?發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)

發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)意味著課程的“知識(shí)本位”要轉(zhuǎn)向“素養(yǎng)本位”，關(guān)鍵問(wèn)題是如何將知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)?？茖W(xué)解釋本身就被認(rèn)為是科學(xué)素養(yǎng)之一（如PISA測(cè)試），換句話說(shuō)一個(gè)具備科學(xué)素養(yǎng)的公民應(yīng)該能夠科學(xué)地解釋現(xiàn)象，因此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)解釋的能力就是在發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在我國(guó)科學(xué)素養(yǎng)被具體化為物理核心素養(yǎng)、化學(xué)核心素養(yǎng)、生物核心素養(yǎng)，那么發(fā)展學(xué)生科學(xué)解釋能力的同時(shí)是否有助于這些學(xué)科核心素養(yǎng)的形成呢？以化學(xué)學(xué)科為例，化學(xué)核心素養(yǎng)分為了五個(gè)維度[8]，其中“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”這一核心素養(yǎng)要求學(xué)生“建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象”，而在建立認(rèn)知模型的過(guò)程中也會(huì)涉及到基于證據(jù)的推理;“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”中提到，“認(rèn)識(shí)科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)”，這與前文所述有一致之處，即科學(xué)解釋是科學(xué)探究的一個(gè)重要目的;“宏觀辨識(shí)與微觀探析”則涉及通過(guò)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)解釋宏觀現(xiàn)象等等。由此可以看出科學(xué)解釋可以作為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的一個(gè)抓手，將“素養(yǎng)為本”的理念落到實(shí)處。

3 ?國(guó)際理念視角

在國(guó)際科學(xué)教育浪潮中，一些國(guó)際測(cè)評(píng)框架、許多國(guó)家及地區(qū)的課程文件進(jìn)行了更新，但它們都對(duì)科學(xué)解釋給予關(guān)注。

3.1 ?國(guó)際科學(xué)測(cè)評(píng)關(guān)注科學(xué)解釋

由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）組織的PISA測(cè)試在歷次科學(xué)素養(yǎng)測(cè)量中都將“科學(xué)地解釋現(xiàn)象”作為評(píng)估能力之一。在其2015年的評(píng)價(jià)和分析框架中明確提到科學(xué)在文化上的成功在于其提供一些解釋性的理論，從而改變了我們對(duì)自然界的看法，一個(gè)具有科學(xué)素養(yǎng)的人應(yīng)當(dāng)具備科學(xué)解釋的能力，指出“科學(xué)地解釋現(xiàn)象”是指認(rèn)識(shí)、提供、評(píng)價(jià)各種自然與技術(shù)現(xiàn)象的解釋?？茖W(xué)的解釋現(xiàn)象的能力要求學(xué)生在特定情況下回憶適當(dāng)內(nèi)容知識(shí)，并用它來(lái)解釋感興趣的現(xiàn)象。這些知識(shí)也可以用來(lái)在缺乏相關(guān)知識(shí)或數(shù)據(jù)的情況下產(chǎn)生初步的解釋性假設(shè)。一個(gè)具備科學(xué)素養(yǎng)的人能夠利用標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)模型簡(jiǎn)單地解釋日?，F(xiàn)象（如抗生素為什么不殺死病毒），并利用這些預(yù)測(cè)現(xiàn)象。這種能力包括描述現(xiàn)象并預(yù)測(cè)可能發(fā)生的變化過(guò)程。此外，它還包括識(shí)別適當(dāng)?shù)拿枋觥⒔忉尯皖A(yù)測(cè)[9]。

而另一項(xiàng)大規(guī)模的國(guó)際測(cè)評(píng)TIMSS同樣也對(duì)科學(xué)解釋給予了關(guān)注?！?019科學(xué)框架》是TIMSS針對(duì)2019年科學(xué)測(cè)評(píng)發(fā)布的最新框架，其中主要部分是四年級(jí)與八年級(jí)學(xué)生的測(cè)評(píng)內(nèi)容。TIMSS將認(rèn)知維度分為了解、應(yīng)用、推理，而“解釋”則被歸入應(yīng)用之中，被描述為使用科學(xué)概念或原理為觀察或自然現(xiàn)象提供解釋。比如在八年級(jí)生命科學(xué)中提到“解釋主要器官和主要器官系統(tǒng)在維持生命中的作用”，化學(xué)中提到“解釋溫度、攪拌和表面積（溶質(zhì)與溶劑接觸面積）如何影響溶質(zhì)溶解的速率”，地球科學(xué)中提到“解釋節(jié)約用水的重要性，并描述確保人類有充足淡水的方法”等[10]。而以下題目則是TIMSS對(duì)學(xué)生科學(xué)解釋能力的測(cè)試實(shí)例：

例1 ?（八年級(jí)）像鷹這樣的猛禽無(wú)法在沒(méi)有植物的環(huán)境中生存。請(qǐng)解釋原因。

例2 ?（四年級(jí)）一塊磁鐵固定在一個(gè)塑料小車頂部。Sarah想用另一個(gè)磁鐵來(lái)推動(dòng)小車（見(jiàn)圖3、圖4）。

她用哪種方式拿磁鐵能推動(dòng)小車？

解釋你所選擇的答案。

3.2 ?各國(guó)及地區(qū)科學(xué)課程關(guān)注科學(xué)解釋

美國(guó)于2011年頒布的重要科學(xué)教育文件《K-12科學(xué)教育框架： 實(shí)踐、跨學(xué)科概念與核心觀念》，將1996年頒發(fā)的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》著重倡導(dǎo)的“探究”轉(zhuǎn)向“實(shí)踐”[11]，并將構(gòu)建科學(xué)解釋視為8項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐能力之一。該框架指出，“科學(xué)是為了增進(jìn)人類對(duì)世界的理解，而科學(xué)理論的發(fā)展提供了解釋，旨在闡述特定的自然現(xiàn)象，預(yù)測(cè)未來(lái)的事件，對(duì)發(fā)生的事情做出推論。……理論不僅僅是猜測(cè)，其重要價(jià)值在于能為多個(gè)事件提供解釋”[12]?？茖W(xué)解釋是將科學(xué)理論與具體觀察或現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)的描述，框架將該實(shí)踐能力分述成了八條具體目標(biāo)，以及相關(guān)的學(xué)習(xí)進(jìn)階。在此基礎(chǔ)上，美國(guó)于2013年頒布《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》，將這些目標(biāo)與具體學(xué)科內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了融合。

英國(guó)于2014年發(fā)布了《英國(guó)國(guó)家課程框架文件》，在其科學(xué)課程中多次表達(dá)科學(xué)解釋的重要性。在科學(xué)學(xué)習(xí)目的部分指出，“通過(guò)建立一個(gè)重要的基礎(chǔ)知識(shí)和概念的主體，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)識(shí)到理性解釋的力量，……他們應(yīng)該被鼓勵(lì)去理解科學(xué)如何被用來(lái)解釋正在發(fā)生的事情，預(yù)測(cè)事物的行為，并分析原因”。從該表述中可看出他們要求學(xué)生既要領(lǐng)悟科學(xué)的理性解釋的作用，也要具備科學(xué)解釋的能力。而在具體各階段描述中也多次提到解釋，比如在階段3（Key Stage 3，類似我國(guó)初中階段）“分析與評(píng)價(jià)”中要求學(xué)生能夠“給出合理解釋，包括解釋與預(yù)測(cè)、猜想相關(guān)的數(shù)據(jù)”，在階段4（Key Stage 4，類似我國(guó)高中階段）“發(fā)展科學(xué)思維”中要求學(xué)生能夠“解釋日常生活和技術(shù)中的科學(xué)應(yīng)用”[13]。

澳大利亞高中各科學(xué)課程中都提到了科學(xué)的解釋作用。在其物理課程原理中指出“物理是一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)，它正努力解釋宇宙中所有的自然現(xiàn)象。它的力量在于使用相對(duì)較少的假設(shè)、模型、定律和理論來(lái)解釋各種各樣的現(xiàn)象?！瓕W(xué)生要研究統(tǒng)一的物理概念如何解釋不同的現(xiàn)象……”在物理對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)中則提出要讓學(xué)生理解多樣的現(xiàn)象能夠被解釋。在化學(xué)課程的培養(yǎng)目標(biāo)中則指出： （1）要讓學(xué)生明白在他們所處的不斷變化的世界中化學(xué)在解釋現(xiàn)象時(shí)的有用性;（2）了解解釋化學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的理論與模型[14]。而類似的情況也出現(xiàn)在其生物與地理的課程目標(biāo)中。

新加坡學(xué)生在PISA和TIMSS測(cè)試中都表現(xiàn)優(yōu)異。其《化學(xué)大綱大學(xué)預(yù)科H1》中指出，“教學(xué)大綱的目的是發(fā)展學(xué)生在宏觀現(xiàn)象、微觀互動(dòng)和符號(hào)表征之間的化學(xué)能力，以此聯(lián)系和解釋自然界”，在學(xué)習(xí)目標(biāo)中明確提出“要發(fā)展學(xué)生思維方式來(lái)解釋現(xiàn)象……聯(lián)系宏觀、微觀、符號(hào)表征來(lái)解釋和預(yù)測(cè)化學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”。在學(xué)生評(píng)價(jià)方面，大綱分為“知識(shí)理解”與“操作、應(yīng)用與評(píng)價(jià)信息”。在“知識(shí)理解”中，大綱規(guī)定的知識(shí)內(nèi)容會(huì)以六個(gè)行為動(dòng)詞來(lái)表述，“解釋”是其中之一（其余五個(gè)為定義、陳述、命名、描述、概述）。在“操作、應(yīng)用和信息評(píng)價(jià)”中，則要求學(xué)生“對(duì)現(xiàn)象、模式、關(guān)系給出合理解釋”[15]。而在其余級(jí)別（如H2）、其余學(xué)科（如物理、生物）的大綱中也都有此情況，可見(jiàn)新加坡對(duì)學(xué)生科學(xué)解釋能力十分重視。

我國(guó)香港地區(qū)2015年更新了高中科學(xué)教育課程文件，包括物理、生物、化學(xué)、綜合科學(xué)、組合科學(xué)。以《組合科學(xué)課程與評(píng)估指引（中四至中六）》為例，其評(píng)估目標(biāo)分為物理、化學(xué)、生物三個(gè)部分來(lái)表述，物理部分所需評(píng)價(jià)學(xué)生的能力之一為“應(yīng)用物理知識(shí)、概念和原理來(lái)解釋現(xiàn)象和觀察結(jié)果，并解決問(wèn)題”，化學(xué)部分所需評(píng)價(jià)學(xué)生的能力之一為“應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，解釋觀察所得和解答為接觸的難題”，生物學(xué)部分所需評(píng)價(jià)學(xué)生的能力之一為“應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)、概念及原理，解釋現(xiàn)象和觀察結(jié)果，以及解答問(wèn)題”?？梢?jiàn)，香港地區(qū)將科學(xué)解釋作為學(xué)習(xí)完科學(xué)課程后學(xué)生需要形成的一種必備能力。除此以外，還強(qiáng)調(diào)學(xué)生在科學(xué)探究學(xué)習(xí)中科學(xué)解釋的重要作用[16]。

綜上所述，從科學(xué)發(fā)展、科學(xué)學(xué)習(xí)、國(guó)際理念三個(gè)視角出發(fā)，發(fā)現(xiàn)關(guān)注科學(xué)解釋既有利于科學(xué)事業(yè)發(fā)展，也有利于學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)，還有利于我國(guó)科學(xué)教育在改革浪潮中穩(wěn)步前進(jìn)。由此可見(jiàn)，我國(guó)科學(xué)教育應(yīng)對(duì)科學(xué)解釋給予關(guān)注。然而從現(xiàn)實(shí)來(lái)看，在我國(guó)目前的科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)茖W(xué)解釋的研究并不多見(jiàn)，因此，將科學(xué)解釋融入科學(xué)課堂既需要相關(guān)教師具有相關(guān)意識(shí)，也需要研究人員做好相關(guān)的本土化研究，從而發(fā)揮科學(xué)解釋在科學(xué)教育中的巨大作用。

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