王偉群

（蘇州大學材料與化學化工學部，江蘇 蘇州 215123）

近年來各國的科學課程標準，都把“理解科學本質”作為科學教育的重要任務，把HPS（歷史、哲學和科學）作為一種重要的教學策略，認為這樣可以促進學生對科學內容的更深刻理解，發(fā)展高階思維技能并獲得對科學本質的充分理解。

一、科學教師哲學素養(yǎng)現(xiàn)狀

盡管科學教育研究人員十分強調HPS在科學教學的作用，認為會具有顯著的教育效果：可以提高學生對科學的興趣，培養(yǎng)對歷史和哲學的積極態(tài)度，支持科學的概念和過程的學習，發(fā)展論證技能以及傳達關于社會、認識論和方法論的真實觀點的科學特征，但理科教師對此的態(tài)度并不是最積極，在教學中的應用也是有限的。雖然有一些理科教師會將歷史視為提高過程技能和說明真實科學的工具，但他們似乎缺乏專業(yè)知識、認識論背景和信心，從而很難使HPS支持概念學習并反思科學的背景和本質［1］。

在我國理科教師的素養(yǎng)中，同樣存在著這樣的問題。筆者在差不多十年的在職教育碩士課程教學中問過同樣的問題：“你認為哲學對你的科學教學有幫助嗎？”除了極少數(shù)教師說哲學對他的教學起過作用外，大部分教師們回答的觀點不外乎三類：

1.科學教學與哲學無關

科學和哲學是風馬牛不相及的兩門學科?？茖W是關于自然的學科，研究物；哲學是關于人文的學科，研究人?？茖W用實驗說話，哲學更多是思辨說理，這是關系不大的兩門學科。因此，哲學對科學教學影響不大。

2.哲學對科學教育無用

哲學是關于世界的本質、發(fā)展最根本規(guī)律的學科，有“放之四海而皆準”的普遍規(guī)律，如“世界是物質的”“物質的運動是永恒的”，科學能給這些規(guī)律以佐證，所以會在教學中給相關內容進行辯證唯物主義的觀點的提升，但這些哲學規(guī)律在科學教學中的用途并不大，一是這些規(guī)律不會是考試的考點，二是這些規(guī)律對科學教學沒有太大的幫助，學生不會因為知道“世界是物質的”，就更容易知道金剛石由碳原子構成的。

3.哲學在科學教育中難用

哲學都是關于世界觀和價值觀的學問，很深奧，難理解，教師們認為哲學修養(yǎng)不高，盡管在大學的時候學過一些知識，包括課程標準也有“情感態(tài)度價值觀”的教育，很想在教學中加以運用，但平時教學難以達到這樣的高度。

無論上面的哪種觀點，都表明理科教師對哲學的了解是片面的、或是粗淺的，甚至有些神秘化。造成這種情況影響因素很多，主要原因應該是與我國的哲學教學和科學教學割裂有關。首先，我國傳統(tǒng)的教學注重知識，不僅科學教育重視知識，哲學教學也是重視知識，在很多科學教師眼中哲學只是理論，是規(guī)律，即只是知識。其次，我國中學較早就開始文理分科，過早的分科，使得理科生人文素養(yǎng)偏弱，文科生科學素養(yǎng)偏弱，文理相融的人才更少，這也就導致理科教師對歷史、政治（包含哲學）知之甚少，且教他們學哲學的教師也是只懂哲學不熟悉科學。這樣科學與哲學的不相融也就成為必然。再次，科學哲學是將科學和哲學相融的一門學科，我國科學哲學的研究群體相對弱勢，在科學教育中幾乎沒有發(fā)聲的機會，更難說有引領作用。教師職前幾乎沒有學過這類課程，職后也很少會主動接觸這類知識。

二、哲學對科學教育的價值

在把握世界的各種基本方式中，哲學與科學從古至今都有密切的關系，也有不少相似性。哲學對科學、哲學對科學教育的發(fā)展有獨特的價值。

1.哲學與科學

在西方，哲學的英文起源于希臘文philosophia，其中philem的意思是追求，sophia的意思是智慧，最初哲學的意思就是“追求智慧”。在古希臘人那兒，哲學是一種追求智慧的高尚職業(yè)，囊括了一切人類的智慧活動。因此人類創(chuàng)造的宗教、藝術、倫理、文學，包括科學，都是哲學研究的成果。

近代哲學發(fā)生了“認識論的轉向”，把反省人類意識及其與世界的相互關系作為出發(fā)點，在思維和存在的關系中尋找二者的統(tǒng)一性，成為“追求認知真理的科學”，這時的哲學把自己的位置放在一切學科之上，高高在上的位置使得一切都不在哲學中。不過笛卡爾等的唯理論和培根等經驗論深深地影響著當時的科學研究。唯理論依據(jù)數(shù)學演繹法，將思維獨立于感官經驗之外，通過思維把握超經驗的東西。經驗論則以實驗、觀察為基礎，通過歸納的方法，知識只限于感官經驗中的東西。在這些哲學觀念的指導下，從哲學中分離出來的科學，認為“我們頭腦中出現(xiàn)的理性與我們在世界中觀察到的秩序，這兩者之間有著一種深層的一致。”［2］把自己的任務限定在“通過經驗證明和邏輯證明”探究自然界固有的變化規(guī)律，從“地心說”到“日心說”，從蓋倫的“人體學說”到維薩留斯的《人體結構》和哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)，從“燃素說”到“燃燒的氧化學說”……一個個古代樸素的物質觀在科學實驗和數(shù)理邏輯中還原出不一樣的面貌。在科學實驗和自然考察基礎上形成的牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》，拉瓦錫的《化學綱要》和達爾文的《物種起源》，構成了近代自然科學的理論框架。

從現(xiàn)代到后現(xiàn)代，哲學的二次轉向是“實踐轉向”和“語言轉向”。無論是馬克思主義哲學的“實踐轉向”還是西方哲學的“語言轉向”，都超越了近代認識論的主觀與客觀的二元對立，從思維與存在統(tǒng)一的現(xiàn)實基礎（實踐）或文化中介（語言）出發(fā)，去回答和解決思維和存在的關系問題。正是這次轉向，使得哲學從包容所有學科到深入到每一具體學科。雖然哲學不去解決各種具體問題，但形成一種鮮明的態(tài)度，一種對現(xiàn)實的批評和反思。“愛智的哲學，不是既定的知識，不是現(xiàn)成的結論，不是實例的解說，不是枯燥的條文，而是追究生活信念的前提，探尋經驗常識的根據(jù)，反思歷史進步的尺度，探索評價真善美的標準”［3］。

從這個角度說，每個人都是有一些樸素的哲學素養(yǎng)，往往都有自己的對生活的觀念，有對事物知根尋源的天性，有自己評判事物的標準。但如果說是針對某一事物的、特殊的哲學素養(yǎng)，或者說是專業(yè)的哲學素養(yǎng)，那就需要以一種哲學態(tài)度和哲學的思維去面對。

2.科學教師的哲學素養(yǎng)

科學家愛因斯坦深諳哲學對科學作用：“如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求，那么，哲學顯然就可以被認為是全部科學之母。”［4］面對科學教育，哲學的態(tài)度和思維同樣有重要價值，這種哲學態(tài)度和思維是科學教師基本的哲學素養(yǎng)。

（1）哲學的歷史感與“面向文本”

哲學有著深厚的歷史情懷，總是在研究歷史文本中回顧、總結和反思，凝練著人類思想精華。任何一種哲學理論，都是人類對歷史認識的結晶，沉淀著人類智慧。每個時代的哲學都會以巨大的歷史尺度去考察、去批判、去吸收、去發(fā)現(xiàn)。哲學對歷史的態(tài)度，哲學用歷史的方法研究問題的方式，可以讓我們從科學的歷史、科學教育的歷史中獲取智慧。庫恩的《科學革命的結構》，就讓我們從科學史上某些重大的科學成就所形成的科學內在機制和社會條件，以及由這種機制和條件構成的思想和信念的基本框架，看到范式和科學共同體在科學演變中的作用。也有很多教師會利用科學史進行科學教育，師生對科學史的考察、批判、吸收、發(fā)現(xiàn)，就是科學教師所需的哲學素養(yǎng)。

（2）哲學的現(xiàn)實感與“面向現(xiàn)實”

馬克思說：“哲學不是世界之外的遐想，就如同人腦雖然不在胃里，但也不在人體之外一樣。”［5］哲學總是同時代緊密聯(lián)系，不僅表現(xiàn)著產生它的那個時代，構成那個時代的一部分，同時還要積極地面對時代的現(xiàn)實問題，思索并提出解決現(xiàn)實問題的方法?！叭魏握嬲恼軐W都是自己時代精神的精華?！保?］現(xiàn)代科學的迅猛發(fā)展，與它面向現(xiàn)實、解決實際問題的能力密切相關。從生命健康、能源保障、環(huán)境保護，到材料供應……今天的科學是美好生活的基礎。更有無數(shù)優(yōu)秀的科學家以一技之長憂國憂民，關心人類命運發(fā)展。生物學家蕾切爾·卡遜以《寂靜的春天》記錄了工業(yè)文明所帶來的諸多負面影響，展現(xiàn)科學家直面社會復雜問題的思考，直接推動日后現(xiàn)代環(huán)保主義的發(fā)展，也導致STS運動和STS教育的形成和發(fā)展。師生從社會現(xiàn)實問題出發(fā)，分析科學的利弊，利用科學解決社會問題，是科學教師所需的哲學素養(yǎng)。

（3）哲學的邏輯感與“撞擊思維”

邏輯是指從某些已知條件出發(fā)推出合理的結論的過程。邏輯是科學的基本特征，也是哲學的基本思維方式。任何一種真正的哲學觀點，都是在它邏輯化的概念展開過程形成的，都是通過邏輯確定其理論框架體系，都會表現(xiàn)為概念發(fā)展的有機組織。哲學的力量，是一種理論的邏輯力量，這種邏輯力量表現(xiàn)在思維的撞擊和理論的創(chuàng)造：包括理性地自我反省、自我批判，與他人的交流、與他人的思想碰撞，一旦思維縝密、結構清晰，構成完整的邏輯體系，就能形成強大的思想力量。這種思維方式，無論從邏輯的角度，還是從創(chuàng)造的角度，都與科學極其相似，不僅相輔相成，而且給了科學更大的視界。讓師生學會以理性的方式理解自然，以創(chuàng)造的方式利用自然，通過反省保護自然，是科學教師所需的哲學素養(yǎng)。

（4）哲學的境界感與“自我超越”

黑格爾說，“至于哲學和直接知識的說法和區(qū)別，只在于直接知識的所抱的態(tài)度過于狹隘，也就是說是只在于它所采取的反對哲學思考的態(tài)度?！保?］哲學的超越性是通過以人為本、尋根究底、追本溯源實現(xiàn)的。因為“人與其他動物的不同，在于人做某事時，他了解他在做什么，并且自覺地在做。正是這種覺解，使他正在做的事對于他有了意義。他做各種事有各種意義，各種意義合成一個整體，就構成他的人生境界”［7］。這種永無止境的求索，這種思想永遠的開放性，構成了哲學博大的境界感——自我超越?？茖W也有這種境界，從來不給自己設界，“科學知識是可改變的；科學知識并非萬靈丹，能解決所有問題?！薄凹榷ǖ目茖W知識并不具有永久的權威地位，常態(tài)科學會影響科學的研究方向，但必要時仍會產生科學革命?！保?］師生理解這種科學的本質，進而形成不斷求索的精神的力量，是科學教師所需的哲學素養(yǎng)。

三、科學教師哲學素養(yǎng)的養(yǎng)成

“科學教師不必從外界把哲學帶入課堂，哲學本身就存在在課堂之中?！保?］科學教師的科學哲學素養(yǎng)有些是科學教師本身固有的，當討論定律、模型、假說、證明、證據(jù)時，如果你能放慢腳步，思考它們從何而來，如何發(fā)展，正確使用的條件是什么，有什么限制，哲學就開始了。只是過去不是從這個角度認識和理解。當然如果你只要求記住知識，只是操練技能，那就還不是哲學，因此很多科學教師還應該進一步加強哲學素養(yǎng)。自覺科學教師的哲學素養(yǎng)及其在科學教育中的價值，可以提高意識的方向性，增強行為的自覺性。

1.為什么教——科學教育價值的思考

在很多人看來，這不是一個問題，認為教科學是由教師個人的職業(yè)所決定的。正因為不少教師缺乏對這個問題深層思考，導致在教學中只會人云是云，在專業(yè)發(fā)展中也沒有方向。但對教師而言，明確為什么而教是一個重要的問題。卓越的教師都會從哲學層面深刻思考，越卓越，越會做深刻思考。新教育實驗的發(fā)起人朱永新在2018年新教育實驗的年會上提出了新教育對科學教育的目標和價值的思考，認為新科學教育對于科學來說，要從源頭上促使對科學認識自身進行反思，從行動上把握著對未來科學創(chuàng)造的方向；新科學教育對于個人來說，要有助于養(yǎng)成科學的生活方式，拓展生命的長寬高，擁有幸福的人生；新科學教育對于國家來說，要有助于建設現(xiàn)代化強國，實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢；新科學教育對于社會來說，要有助于整體團結安定，人民安家樂業(yè)，和諧相處；新科學教育對于人類來說，要有助于推動人類進步，構建人類命運共同體，促進與自然共生，維護世界和平。［10］如果一個科學教師能從這樣的深度理解科學教育的目標和價值時，他的教學怎會只是為了應試，他的專業(yè)發(fā)展怎會沒有動力呢。

2.教什么——科學教學內容的選擇

教什么？對很多教師而言，最重要的是教材上的內容。但事實上，教材只是教學一種資源，是關于教學內容的“顯性知識”，是冰山的一角。一旦知識結合教師個人的學科教學知識（PCK）和生活經歷，通過一定的教學情境組織教學活動，知識可以承載完全不同的內容，或者是科學觀念，或者是科學的思想和方法，或者是情感和價值觀，或者還只是知識，這與教師的哲學修養(yǎng)有極大的關系。

百度翻譯是學生日常使用較為頻繁的免費軟件之一，支持離線翻譯功能，期中收錄了專業(yè)詞典釋義，覆蓋了500萬云端詞條，多種場景的雙語例句，雙語文章等可供學習者使用。傳統(tǒng)的翻譯教學模式中，課堂上教師給出譯例作為示范，課下給出相應練習讓學生完成，這種單純的紙筆練習對于學生翻譯能力及學習主動性上沒有得到有效的鍛煉。將計算機輔助翻譯軟件作為輔助工具引入翻譯教學中，把學生被動地接受狀態(tài)變?yōu)橹鲃拥膶W習狀態(tài)，促成學生獨立思考，自由搭建知識框架，形成探索式的學習方法。

近些年，我國對科學本質的教育越來越重視?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準（2017年版）》把“科學本質”作為物理核心素養(yǎng)“社會責任”中的重要內容，課程目標中就有“正確地認識科學的本質”［11］?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準（2017年版）》在教學建議中要求教師利用生物史進行教學，“重視生物學史和科學本質的學習”［12］。當然，對于科學本質的教學，特別要求教師能自覺提高哲學素養(yǎng)，通過自身的追根溯源，拓展視野，對科學本質有深刻的理解?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》中就有：“開展基于學生化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學，對化學教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求，要求教師進一步增進化學學科理解?；瘜W學科理解是指教師對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結構化的認識，它不僅僅只是對化學知識的理解，還包括對具有化學學科特質的思維方式和方法的理解?！保?3］事實上，也只有對科學本質有深刻的理解，才能從片面的知識教學走出，走向學科的核心素養(yǎng)。

3.怎么教——科學教學過程的實施

很多教師會認為，兒童沒有深層思考問題的能力，教“科學本質”這樣抽象的內容，是很難的。但越來越多的心理學和認知科學研究分析，兒童的思考能力遠比我們想象的要強。他們會問“車為什么會跑？”“為什么樹葉春天是綠色的，而到秋天是紅色的？”對自己和周圍世界充滿好奇，也會不斷地問“我是哪里來的?”“我真的比小狗聰明嗎？”其中很多問題非常富有哲理。兒童天生是科學家，也是個哲學家。當然，在這個過程中，大部分家長和教師只滿足于讓他們知道“是什么”，漸漸地，他們不再好奇，不再發(fā)問。怎樣讓兒童保持對自然的好奇，善于思考，關鍵是教師是否有能力引導兒童發(fā)現(xiàn)身邊的問題，激發(fā)探索的興趣，在探索實踐中學習辨別、分析、綜合、評價、創(chuàng)造，在堅持不懈中追求真善美。但兒童不是科學家，探究有時難免會出錯?！白鹬貎和?，尊重他到底”“保持兒童的天性”“用知識把兒童的天性武裝起來”，是杜威對于教學的重要觀念。當然他認為這對教師而言并不容易，這“立刻對教師的時間、思想和生活提出巨大的要求，這個方法需要時間，需要經常運用，需要遠見卓識……意味著高尚的品德和淵博的學識”。［14］

江蘇如東縣縣級機關幼兒園吳海燕在2018年新教育年會的教育敘事《蜘蛛日記》中，讓我們看到只要教師在教育場陪伴著、扶持著，兒童就是個科學家，就是個哲學家：

孩子們對蜘蛛越來越感興趣。上午孩子們在跑道上奔跑，又一雙敏銳的眼睛發(fā)現(xiàn)了一只蜘蛛，細細的蛛絲連接著輪胎的兩側，蛛網上還掛著早晨的露水，大家都急切地想把它帶回教室。小睿的手最快，一把捂住了蜘蛛，著急地喊：“吳老師，你快點，快點呀！”于是，我們班多了一只養(yǎng)在布丁瓶里的小客人，我們一起貼心地給小客人的房子上扎了透氣孔，又將客人的新居穩(wěn)穩(wěn)地放在柜子上。孩子們一下子圍了過來，七嘴八舌地討論著：“蜘蛛住在這里舒服嗎？”“蜘蛛能說話嗎？”“這里的蜘蛛為什么不吐絲啊？”“蜘蛛吃什么呀？這樣它會餓死吧！”“蜘蛛為什么會死？”。

孩子們在和蜘蛛進一步接觸過程中迫切需要進入蜘蛛生活的環(huán)境，為了使他們能及時有效地發(fā)現(xiàn)蜘蛛的秘密，觀察蜘蛛的生活習性等，在孩子們有需求時，教師會適時提供多種材料以及資源支持，讓孩子們根據(jù)探索的要求自主選擇需要的物品或者其他資源。如：在為蜘蛛挑選居住場所時，孩子們中間發(fā)生過幾次激烈的爭吵：第一次用紙疊成三角狀的收納容器中盛裝的蜘蛛不一會兒就逃脫了，第二次使用玻璃缸盛裝的蜘蛛也在不太嚴實的蓋子旁逃脫，第三次使用密封的玻璃罐盛裝的蜘蛛不一會兒就悶死在罐子里，所以在這一次為蜘蛛挑選容器時，當孩子們提出需要為蜘蛛準備結識又透氣的容器時，我為他們提供了布丁瓶，并準備了錐子扎上透氣孔，在孩子們無法操作的存在安全隱患的活動中教師進行了高效的支持。

解決了一個問題，接著學生有更多的問題提出……

（1）學生任意挑選3種天氣現(xiàn)象，設計天氣符號，提醒學生按照之前獲得的認識，盡量做到正確、簡潔、美觀。

（2）集體交流：選擇同一個天氣現(xiàn)象但設計樣式不同的作品進行展示，讓其他學生猜猜是什么天氣？討論設計好在什么地方？

（3）總結與追問：同一個天氣現(xiàn)象，大家設計的作品都不一樣，怎樣才能統(tǒng)一？

（4）給出標準的氣象符號，再次讓學生猜測表示是什么天氣，說明為什么這樣猜。

（5）讓學生將標準的氣象符號與自己的設計比較，發(fā)現(xiàn)有什么相似之處？有什么不同？

（6）討論：標準的氣象符號有什么特點。

在這個過程中，學生興奮異常，當他們最終認識標準的氣象符號時，會產生是自己一起與同學創(chuàng)造的自豪感，同時也明白了，科學符號的創(chuàng)造過程實際上是一個商討、確立標準、共同認可的社會活動過程。

4.學得怎么樣？——科學教學評價的改革

分數(shù)很多教師認為是評價學生學習最重要的標準。最新的理科（物理、化學、生物）課程標準強調把發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)作為學科教學的最重要目標，這些核心素養(yǎng)，無論是物理的“物理觀念、科學思維、實驗探究、社會態(tài)度和責任”［11］，生物的“生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任”［12］，還是學科特色明顯的化學的“宏觀辨識和微觀探析、變化觀念和平衡思想、證據(jù)推理與模型認識、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任”［13］，哪一個是可以用簡單的分數(shù)可以衡量的？只要稍微做深入一點的思考，就會發(fā)現(xiàn)這樣的評價是不合理的。因此新課程積極倡導“教、學、評”一體化，促進每個學生學科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。如化學課程標準就有：“緊緊圍繞化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和化學學業(yè)質量標準來確定化學學習評價目標，注重過程性評價和結果性評價的有機結合，靈活運用活動表現(xiàn)、紙筆測驗和學習檔案評價等多樣化的評價方式，倡導學生自評、同伴互評與教師評價相結合，充分發(fā)揮評價促進學生化學學科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的功能”［13］。但不管怎么樣，在中國的文化背景中，分數(shù)是繞不開的坎，只要有學校存在，有選拔人才的機制存在，分數(shù)一定存在。關鍵是教師在教學中如何看待分數(shù)。

江蘇省中學化學特級教師、人民教育家培養(yǎng)對象張援教授總是這樣告誡年輕教師（根據(jù)張援老師講座錄音整理）：

分數(shù)是一件急事，影響著學生的眼前發(fā)展，我會重視。但我有自己的化學教育觀，認為除了分數(shù)，還有一些更重要的事情需要化學教師去做，那就是培養(yǎng)學生的好奇心，執(zhí)著地做自己喜歡做的事情。我認為這是化學教育的最高境界。因為這種執(zhí)著一旦延續(xù)下去，你的學生可能會沿著這條路一直走下去。然而我們埋下的是一顆種子，你就要有耐心等待，或許它將來就會發(fā)芽，成長為參天大樹。即使不是參天大樹，他也是幸福的，有所收獲的。從來沒有一種堅持會被辜負的，努力在短時間內是沒有效果的，不會給我們帶來直接財富，但是有一件100%的事情會發(fā)生，那就是你會成長，你成長以后，一定是有收獲的。

40年前美國人自認發(fā)生教育危機時，查爾斯·西爾貝曼就意識到：“教師教育的中心任務是為教育的使命感或教育哲學（如果可以的話），這就意味著培養(yǎng)教師嚴肅、深入和持續(xù)思考他們行為的目的和結果的能力，并思考行為如何影響目的且又如何被目的影響，此處的行為是指他們的課程、教學方式、課堂和學校體制、測試和評分過程?！保?］科學教師哲學素養(yǎng)的自覺養(yǎng)成，必然增強科學教師的使命感，全面提升自身素養(yǎng)，進而整體改善科學教育的質量。