贝尔纳科学教育思想及其现实价值

朱珠 施威

南京信息工程大学科技史研究院

所谓科学教育，即“通过现代科学技术知识及其社会价值的教学，让学生掌握科学概念、学会科学方法、培养科学态度……提高全面科学素养为目的的教育活动”[1]16。J.D.贝尔纳（1901－1971）是科学学的主要创始人、理论奠基者及科学教育的倡导者，被誉为“科学应用于社会的实践者”[2]，其于1939年出版的《科学的社会功能》为该学科的形成奠定基础。贝尔纳提出，“当科学界同一切能够理解它功能的、志同道合的社会力量配合起来的时候”[3]28，科学就能够改变一切，而实现这一目标的途径便是科学教育。贝尔纳率先强调了科学教育在整个科学发展过程中的重要作用，开拓性地对英国科学教育发展状况进行研究，深入探析科学教育及科研、科普工作中的问题，并分别从科学教育的目的、科学教学的方法、科学课程的设置和科学教学成果的评价机制等方面提出了颇具前瞻性的方案。

早在《科学的社会功能》出版之时，我国竺可桢、吴学周、任鸿隽等学者便对贝尔纳及其科学理论给予了一定关注，但贝尔纳学说在当时并未引起足够重视。而经历77年之久，贝尔纳科学教育思想仍具先进性，深入探究该学说有利于完善我国现有的科学教育体制，培养真正具备科学素养和科学精神的创新型人才。

一、贝尔纳的科学教育思想

贝尔纳将科学教育理论与整个科学学思想体系有机结合，成为其科学学思想内容的重中之重。

（一）科学教育的目的

在贝尔纳看来，科学教育的目的是向人们“提供已经从自然界获得的系统知识基础，并且有效地传授过去和将来用来探索及检验这种知识的方法”[3]340。然而，科学方法的传授并未在科学教育中得到贯彻实施，学生的科学思维和创造力也未得到良好的培养。学生“要全盘接受教师和教科书所教的东西并且在教师要求之下把它复述出来”。[3]122由此，贝尔纳提出，科学教育“要保证大家不仅从现代知识的角度对世界有全面的了解，而且能懂得和应用这种知识所根据的论证方法”[3]344。可见，科学教育的真正目标不在于获取基础的科学知识，而是在此基础上掌握科学方法并应用于实践。科学知识是科学活动的产物，其可变性无法体现科学本质，唯有获取探索科学知识的方法，才是实现一切目标的先决条件。现今，科学技术对社会的影响渐深，唯有懂得科学方法的公民，才能在实际问题中做出最优抉择。

（二）科学教学的方法

贝尔纳指出，科学教育必须在教学形式和方法上进行改革。他反对以教师为中心的拘谨的讲课，倡导以科研作为教学方法的有生气的课程。

就现行的科学教育方法而言，学校大多沿用中世纪前辈所奉行的传统，即与原来古典学术的教学法相同，在科学教学中以课堂授课或学术讲演为主。贝尔纳指出，科学教学不应仅限于讲课，早期科学家们使用的“师傅带徒弟的方式”更应受到重视。他强调，“由已经具备工作能力的人们加以监督和帮助，再加上通过摸索熟悉情况的非正规学习方法，可能要比安排得最好的一套示范所传授的科学方法多得多”[3]129。所以，贝尔纳倡导这种师生合作探究并解决未知科学问题的科学教学方式，以此，学生可在实践中更好地探究与体验基本的科学方法和科学态度。

（三）科学课程的设置

贝尔纳通过对科学教育的反思，发现其存在缺乏现代性和全面性的弊端，提出科学课程应实现现代化、综合化和人文化。

首先，由于科学的不断进步，科学教育便必须与时俱进。“在中学理化中很少有什么知识不是一百年前就知道了的，而且有很多是三百年之前就知道了的”[3]124。贝尔纳认为科学教育应努力吸收新的科学成果，并缩短将其纳入教材的周期。其次，由于“非文即理”的观念，人们认为学科仅有文科和科学两类，众多学生在产生兴趣前已对科学学习望而却步。因此，贝尔纳倡导不同课程的内容应相互穿插，形成一个网络系统，使科学知识蕴含于各门学科之中，使更多学生得以接受科学教育。在此基础上，也就要求科学教育的人文化，将自然科学、社会科学及人文科学相结合，并将如科学史之类的人文知识穿插于科学课程和教学之中，以提升科学教育的社会人文价值。

（四）科学教育成果的评价

贝尔纳反对“依赖就事论事的考题、依赖死记硬背、或者依赖某种技术的机械性操作”[3]131的考核制度，大胆主张以科研作为考试的办法。

科学教育的目的应是让学生理解科学并利用科学知识解决日常生活问题，而不是为了应付考试而死记硬背公式和原理。然而，科学教学中局限于考察目的的真理、复述知识点或包含繁杂计算的考核方式、只图方便而遏制科学教育真正目的的考试制度，都扼杀了学生学习并运用科学知识、科学精神以及科学方法的意愿和途径。因此，科学教育的评价制度必须进行改革。“只要考试制度原封不动，我们就永远不可能有合理的科学教育”[3]343-344。于是，他开创性地提出将研究性活动纳入评价体系，通过考试更好地测评应考者在理解和运用科学方面的真正实力。虽然，就教育现状来看，考试依旧是最公平公正的方式，但要通过考试对科学教育的成果给予公正的评价，就要在考试内容上进行变革。由此，贝尔纳在考试中引入研究性活动的提议不失为一种现实可行的方法。

二、中国科学教育发展现状及其弊端

中国的科学教育历经百年，已逐步建立起较为完整的科学教育体系。中国科学院路甬祥院长指出：“开放的环境使中国科学教育的基础内容和基本方法与国际相衔接；科学教育在中国已有法制、舆论、政府及公众的基本保障、支持与认同。”[4]但与英、美等发达国家相比，中国的科学教育存在于教育目的、教学方法、课程设置和评价方式等方面的弊端严重制约了其原应发挥的作用，导致公民科学素养难以得到显著提升。

（一）以实用为主的科学教育目的

中国近现代的科学教育思想在19世纪末由西方引进之初，便受中国传统思想文化的影响，以实用性为主，旨在培养满足社会需要的人才。因此，学生接受的是枯燥而千篇一律的应试知识，这使本应传授科学方法、锻炼科学思维、培养科学精神的有生气的科学课堂成为“知识的加工厂、智力的训练所”[5]4，学生只需将书本上与考试相关的基础知识与技能掌握即可，而缺少探索科学本质、实践科学方法的机会，学生也难以真正理解并热爱科学。中国这种以实用为目的的科学教育在阻碍科学发展与进步的同时也限制了学生的全面发展。

（二）以单向灌输为主的科学教学方法

时至今日，中国的科学教学课堂仍停留在传统的赫尔巴特教学方法观上[5]5，教师使用单向灌输式的方法进行科学教学。因为应试教育的需要，教师将科学家通过长期实验而获得的科学原理或结论直接教授给学生，而缺乏学生在科学发现过程中不断失败与突破创新的体验过程。同时，习题也都是程式化的单纯为考试服务的识记与计算，并未使其真正掌握公式或理论的推导演变过程，这使学生难以灵活运用所学知识，扼杀其创新思想。这种循规蹈矩的灌输式教学方式，很大程度上扼杀了学生对科学真理的探索欲，制约学生科学精神的养成，从而与科学教育传授科学知识和科学方法的目的背道而驰。

（三）以分科为主的科学课程设置

中国的科学教育，特别是高等学校的科学教育，越来越趋向于分科教学，且大有愈演愈烈之势。学校的专业数量日益繁多，划分也更趋于细致化。虽然分科教学有利于学生将庞杂繁多的科学知识分门别类地摄入和吸收，但同时也使学生忽视了不同学科知识间的差异与联系。另外，进行分科教学后的科学课本缺乏现代性，多数课程极少涉及先进的仍处于研究或发展阶段的内容。这样的课程设置过于注重学生对千百年来传承下来的固定不变的科学知识的掌握，而忽略了提升学生对于现代科学技术的关注与认识。这些科学课程的设定者未意识到科学是与时俱进的，科学的发生与发展离不开年轻科学家活跃的思维和创新精神，现今的科学教育限制了本应具有创造性和开拓性的年轻学生的思维,因此这种模式下培养出来的中国科学家难以问鼎“诺贝尔奖”便不足为奇了。

（四）以应试教育为主的评价方式

目前，在中国实行如高考这一考试制度评判学生学习成果颇具公平性，但未能全面反映学生的学习成果。首先，试题的制定者为确立统一公正的评判标准，不愿也不敢尝试将开放性或动手性的试题划入考核体系，反而会将机械化、程式化的内容纳入考核范围。教师为使学生取得更优异的成绩，将一味地引导、逼迫学生在既定的求学、备考之路上行进。科学教育所倡导的科学方法、科学精神便因与考试需求相悖而被忽略甚至遗忘。同时，中国实行的普及教育旨在照顾普通学生，智力稍差或“偏才”、“怪才”会因此失去升学机会。这种考试形式使大部分通过死记硬背取得优异成绩的学生得以延续按部就班、死记硬背的方式，虽然对科学研究毫无兴趣，却能在更高层次的学校取得学位。而那些无法满足考试需求的学生，或是对科学学习彻底丧失兴趣，或是独自在科学研究的道路上摸索。由此看出，中国现行的科学教育评价方式无法培养出真正具备科学素养并进行科学研究的人才。

三、贝尔纳科学教育思想的现实意义

贝尔纳在《科学的社会功能》一书中，细致描述了英国科学教育制度的发展及科学教育的现状，而我国现今的科学教育模式、教学方法、课程设置及评价体系等与书中所述情况极为相似。因此，贝尔纳提出的科学教育观点对中国的科学教育极具启示作用和借鉴意义。

当前，国际基础科学教育研究与改革的一个前沿性课题，是如何通过科学教育使学生获得对科学本质的理解，从而不仅学到科学知识和基本技能，而且具有科学精神和创新能力。[6]32近年来，我国科教兴国战略及素质教育得到广泛提倡与实施，对于贝尔纳在科学课程设置中提出的应实现 “现代化”、“综合化”和“人文化”的目标，一条现实可行的途径便是大力推行科学史教育，把科学史与科学哲学、科学社会学融入科学课程，在向学生灌输历史知识和科技成果的同时，打破文理隔阂，这有助于促进学生对科学本质的认识，培养学生的科学观和价值观，使其具备一定的科学素养和科学精神。

（一）促进对科学本质的认识

科学的本质在于科学探究。所谓科学探究，是指科学家们用以研究自然界获得科学证据、提出各种理论的过程、方法，以及科学家的科学探究精神。[7]科学是在不断修正、不断进步、不断发展的动态发现，而永恒不变的科学真理根本不存在。科学知识只是一种假设和猜想，它具备真理性但并不永远正确。科学方法的本质与科学知识相同，不是纯客观的，而是多元化的、丰富的，既有实验的、理性的、逻辑的方法，也有非实验的、非理性的、历史的方法乃至系统思维方法。[6]33在接受系统严密的科学教育之前，人们往往把科学视为神圣的、真理性的、一成不变的，而事实上他们这种对于科学本质的认识是模糊的、有偏差的。

科学课程使学生开始掌握基本的科学方法，而科学史课程正是其初步学习和理解科学知识、科学方法的平台。通过学习科学史上的各种案例，了解各大科学理论的发现与演变过程，学生得以体会到：所有的科学理论都不是最终的真理，都会随着时代发展而不断改进而逐渐完善合理；任何科学理论都是在科学家反复实验研究论证后形成的，都离不开严谨的科学方法和科学精神；在科研过程中，科学家对同一现象往往会各抒己见。面对这种情况，他们会努力修正和完善自己的研究方法来消除分歧以得出正确结论。这类认识是普通的科学课程无法给予的，唯有科学史课程中各类生动的科学研究案例，才能使学生体会科学知识和科学方法的获得过程。

（二）培养科学态度和科学精神

科学教育的目的是传授科学方法、培养科学态度和科学精神，而在科学教育中融入科学史课程则是达成这一目的最有效的途径之一。科学态度基于对科学本质的理解，包括“严谨认真一丝不苟、谦虚谨慎善于合作、独立思考追求新知、关心社会关心环境、不怕困难勇于实践”[1]63-65等内容。科学精神是在对科学真理探索和对科学本质的认识不断深化的过程中，孕育出来的推动科学进步的价值观和心理取向[8]，其中便包括勇于批判、大胆创新、严谨求实等。

首先，科学史本身就是一部自由探索的历史，科学家们不断追求真理的执著精神及其在科学研究中自由开放、独立思考的科学态度在这一历程中也多有体现。其次，科学史课程可使学生认识到科学研究是个不断发展、进化的过程，有助于学生逐渐具备怀疑批判精神。不确定性是科学精神强调的重点，强调科学精神就是强调怀疑的、批判的精神，而这对于科学发展来说是不可或缺的。[9]9向学生展现科学的发展史，使他们体验科学理论的发展和完善过程，能够培养他们学会以发展的、怀疑的眼光审视现有科学知识，从而为将来的理论创新开辟道路。另外，科学史中由科学家不断创新和论证的案例，同样能够引导学生大胆创新，并用实验和理论论证观点，培养其创新思维与严谨态度。

将科学史引入乏善可陈的科学教育课程体系，让学生们在领略科学史实的同时，逐渐形成尊重科学事实、敢于质疑权威的科学精神。同时，通过介绍科学史不断破旧立新的发展过程，激发学生对于某一学科领域的好奇心及探究欲，并以此支持其后续的科学课程和科学研究。学生在学习历史事件的过程中可以切身体会甚至亲历前人的科研过程，使其在进行系统的科学课程学习前对科学家的研究思路与方法具备初步认知，感受科学研究的魅力所在。

社会进步与科学发展都依赖科学教育，教育是使科学不断进步的重要途径和手段之一。当今世界，国与国之间的经济差距，实际上是科学技术的差距，从根本上说都是教育的差距。教育对科学技术的发展具有举足轻重的作用，发展教育是发展科学技术的根本措施。除此之外，贝尔纳对科学教育的论述还涉及科学教学方法、科研工作、科学交流和社会科学的关系、科学与文化等诸多科学教育问题。他精辟的论述和科学性的预见对于半个世纪后的中国科学教育仍有着现实意义和借鉴作用。