加强教育教学科学性的建设

潘希武

通常讲，教育是科学也是艺术。所谓科学，意味着一定条件或具体情境下存在可以重复验证的规律。由于教育是一种极其复杂的活动，到目前为止，我们还没有建立起教育的科学模型，即没有构建起某种特定的教育活动与学习效果之间的明确的函数模型。甚至说，我们也难以对复杂的特定条件或具体情境设计出大数据采集所需要的参数，自然就不好判断具体教与学之间可能的数学关系。正因为如此，我们习惯于把目前难以说清楚的教育活动说成是教育的经验或艺术。当然，教育也存在一定的艺术性，因为教育广泛存在科学所无法把握或指导的情感活动;而且，科学也无法为教学奠定明确无误的流程或细节规定，教师语言或情感仍然需要艺术性的发挥。

但是，教育不能停留于说不清的经验和艺术，奠定教育的科学基础是必要的。哪些教育活动应当是科学的或建立在科学基础之上，以及科学基础意味着什么或科学的限度在哪里，是值得讨论的，这对于教育发展、教师专业发展以及学生发展都是有益的。

教育教学活动的科学性

无疑，教育发展规划，包括人口预测与学位建设、学校布局、学校空间建设标准、师生比、班级规模、教育经费投入以及课程设置等，都需要科学设置和配备。存在疑问或需要探讨的是教育教学活动如何建立在科学的基础之上，即要从根本上回答具体的教育教学方式方法采用的科学依据何在，教学效果或学生素养发展是否能够进行科学检测并获得其有力支撑，从而减少经验型的教学以及未经科学检测或经不起科学检测的教学方式。

教育教学活动的科学性体现为三个方面，一是教育教学建立在学生身心发展规律和认知规律之上，这取决于脑科学或学习科学等学科的进步;二是教育教学方式方法在达到特定教学目标上本身具有科学性，即是通往目标的科学途径;三是教学效果，主要是学生综合素养发展，经过科学的评价工具的检测获得量化的效果。

科学的学生综合素养评价体系包括量化指标及问卷、试卷、操作、观察等工具，尽管每一种工具的科学性还有待完善或验证，比如不同内容的试卷测试体现为不同的结果，但并不妨碍我们对评价结果的整体判断，原因在于评价指标总是有限的，需要追问的是指标本身是否科学。教育教学科学性的难点在于其是否符合学生身心發展和认知发展规律以及方式方法本身是否科学。身心发展、认知发展以及教学方式方法的科学性都需要加强建设。

建立科学的知识体系

从已有的科学研究来看，关于人的发展的不同领域的科学知识体系建设存在一定差异。从运动生理学和医学的发展水平看，身体发展与健康领域已经建立起了一套科学知识体系，而且应用到教育领域。美国早期学习标准围绕大肌肉运动、小肌肉运动、身体健康和安全四个子领域，建立起身体发展与健康领域的学习指标体系。当然，关于身体及其健康的认知还有待科学的进一步发现，体育教学或训练方式的科学性也有待更深入的研究。

儿童心理发展领域也已经建立了一套科学的知识体系，包括心理试验方法的采用及临床诊断技术的产生。研究表明，儿童不同时期的感觉知觉、注意力、语言、记忆、思维的发展都有自己的规律或特点;儿童不健康心理表现的心理机制产生也获得科学的解释。然而，人的心理活动毕竟十分复杂，心理科学研究还十分有限，但并不妨碍我们应用基本的心理学知识，把握儿童心理发展特点，实施更科学的教育。运用儿童心理发展科学，探索实施科学的教育方法，促进儿童的感官发展与心理健康发展，而不仅仅是矫正儿童的心理健康问题，仍然需要教育科学的探索。

脑科学研究成果为教育教学提供了科学依据

对人的发展的科学认识，最需要突破的是认知发展的研究。认知是脑和神经系统的心智产生的活动或过程。脑科学或脑神经科学关注人的认知发展。认知科学是一门新兴的交叉学科，与纳米技术、生物技术、信息技术一起被认为是21世纪最重要的带头学科。揭开人类认知奥秘，对改进人类生存方式以及其他相关学科的发展都具有重要的基础性意义。教育要真正成为科学，最为关键的依赖或基础在于认知科学的突破性进步。当然，人的意识毕竟异常复杂，破译人类心智规律任重道远。

尽管如此，人类应用脑成像技术，对大脑的结构和功能已经有了科学的揭示，研究表明，大脑结构的不同区域，具有不同的学习功能。北京师范大学教授薛贵认为，脑科学对学习力的定义包括三个方面。即大脑的结构对应于特定的学习，比如大脑的感知觉平层和颞叶对应于系统的知识学习;大脑外侧前额叶对应于注意力、记忆力、思维力、反应力等认知能力的学习;大脑内侧前额叶对应于学习动力的激发和保持。根据大脑结构的分工，包括不同学习的分工、情绪的工作规律等，以及不同年龄的大脑发育特点，采用什么样的教与学方式，就成为一个科学的问题。比如，学习分享与表达更能激活脑神经，有利于知识的深入理解;活动式教学更有利于促进学生的感官发展和身体经验的学习;问题探究涉及情境、跨学科知识或综合性知识与方法的运用，通过刺激大脑神经元，实现神经元的强联结，促进学生心智结构完整发展。应当说，还有很多脑科学研究成果为教育教学提供了科学依据。对教育教学而言，如何吸收脑科学研究成果，探索科学的教学方式方法，是教育学本身要加强研究的问题。比如，活动式教学、项目式学习或探究性学习，究竟如何开展才是科学的，有没有一个科学的流程或模型？或者说，虽难以建立起一个模型，但是否可以确定科学的教学若干环节或要点。

当然，有些领域并非完全是个科学问题。人的情感和生活问题似乎是科学不好回答和解决的。同样，艺术的鉴赏和想象，虽需要具备一定的知识基础，但主要还是情感与作品的共通及其审美意象的想象问题;人的道德发展更非为某种知识发展的问题，主要是个体与他者关系中的自我认知问题，说到底是自我的情感摆放问题。道德发展具有心理机制，也有相关的科学揭示，但个体意识究竟如何形成特定的世界观、人生观和价值观，仍有待科学的发现。因此，人的艺术发展和道德发展，虽具有相关的科学知识，但科学无法解决人的想象、情感和道德问题。进一步说，艺术教育和道德教育虽然在理论和实践上都具有一定的模式或方式，但主要以提供某种体验或实践环境或者情感关怀作为主要教育方式，很难探索到某种科学的教学规律。尤其是人的道德成长环境复杂，道德教育本身存在着偶然性。尽管如此，艺术和道德的发展及其教育，仍然存在一定意义上的科学性问题。

教育应建立在科学的基础上，一是要深化对人的发展的科学认识，其中最亟待突破的是对人的认知规律的研究。科学研究是无止境的，或许我们对大脑的研究还只是冰山一角，但不能否认已有认知规律研究的科学性及其对教学的指导意义。二是要加强教育教学方式方法科学性的研究。三是加强教育评价科学性的研究和建设。这是教育教学科学性建设的三个支柱，其中，关于人的发展的科学认知是教育教学科学性建设的基础，缺乏科学认知，教育教学科学性就无从建设;科学的教育评价工具及测试系统是教育教学科学性建设的根本依据，缺乏科学评价体系，教育教学科学性无从获得科学检验或验证;难点或需要研究的是教育教学方式方法的科学性建设问题。应用脑科学、神经科学、心理科学等研究成果，依托教育评价，探索教育教学改革是教育工作的重要任务，最需深入探索的不是课程内容设置，而是国家课程的创造性实施，即教学方式的变革问题。

教育需要有经验的积累，更需要有科学的指导，并按科学推进教育教学改革，尽管科学尚不能回答人的发展的所有知识问题，但至少要为教育教学找到某些相对确定的科学方式，而不是完全的经验总结。教育教学方式改革需要科学的解释与支撑。