科学思想及其科学教育功能

蔡铁权, 谢佳莹

(1.浙江师范大学 物理与电子信息工程学院,浙江 金华 321004;2.浙江师范大学 教师教育学院，浙江 金华 321004)

0 引 言

鉴于科学观念在科学教育中的重要价值，笔者在文献[1]中探讨了科学观念的概念界定，梳理了不同历史时期特定的科学观念，阐述了科学观念在科学教育中的价值表现.对科学观念的理解离不开对科学思想的研究，科学思想的发展与科学观念的形成具有内在的一致性，从本质上看，科学思想史也是科学观念史.今天，当我们把科学观念确立为中小学科学教育中的学科核心素养时，就必须对科学观念形成的渊源作出追溯，这就自然地需要对科学思想发展历史进行回溯，也无可置疑地把科学思想作为当前科学教育改革中不可或缺的核心要素.如果我们认同“不熟悉科学思想的历史，就无法洞悉科学的本质”[2]这一说法，那么，科学思想自然就成为科学教育和科学教育改革的关键，成为公众科学素养提高的突破口.从这样的视角出发，我们对科学思想的内涵和本质、科学思想在西方的演进及中国固有的科学思想传统作出概览，并在此基础上，对科学思想与科学学科核心素养之间的关系，对科学思想的科学教育功能等作出论述，为我们面临的科学教育改革提供借鉴.

1 科学思想的内涵与本质

对科学思想的内涵界定，不同的学者有不同的认识，我们基本认同林德宏的观点：科学思想是指自然科学的理论思想和自然科学中的哲学思想.自然科学中的理论思想，即自然科学的基本概念、基本观点和基本理论；自然科学中的哲学思想，主要是关于科学和自然界的一般理论思想，包括科学观、科学方法论、自然观、科学研究及传播与应用的社会观.科学思想是自然科学成果和哲学之间的联系纽带[3].笔者又融合了其他学者的见解和自己的认识，可以这样认为:科学思想是自然科学、社会科学与人文学科的融合，内涵丰富、深刻，功能复杂、多样，只有理解了科学思想，才能真正地理解科学、理解科学教育.本文正是从这样的认识出发，纵向概括中西方科学思想的发展脉络，揭示出其中与科学教育改革和发展具有内在联系的因素，阐释其蕴涵的科学教育功能.

科学成果是科学思想的载体，而科学思想是科学成果的灵魂，是科学成果核心深处的并主宰着科学成果的凝聚体.但科学思想不是空穴来风或神来之笔，而是由科学知识转化而成的，是依据科学活动而得到的，是在科学研究过程中形成、升华出来的.科学思想又是人类思想的核心，先进思想的形成必须从科学思想开始，在公众的科学素养提升和我国的科普及科学传播中，科学思想都居于重要的地位.

从科学思想的定义来看，科学思想作为认识自然科学的理论思想，就是人类认识自然界的思想观念和思维方法，包括在对事物进行研究时必要的思维模式和方法，研究物质世界的结构、性质、运动状态和变化规律时所使用的语言、符号和概念，以及如何观察外在世界，运用有限的概念、公设和规律，推理演绎成严密的理论体系，运用实证的方法检验理论的正确性与可信度，并上升为人类对自然界的统一的认识、观点和信念.总之，科学思想是科学的核心，是科学教育的关键，是科学教育改革的要素之一.

2 西方科学思想的演进

科学思想有一个漫长的历史发展过程，只有深刻地理解了这一过程，才有可能理解今天的科学思想.

远在公元前6世纪的古希腊，哲学家们就开始对自然进行思考，提出了他们对自然的独特看法，这种看法就是自然哲学思想.这些自然哲学思想中，就有着深刻的科学思想内涵.米利都学派试图用自然因素来解释自然现象；毕达哥拉斯学派认为“万物皆数”，将自然本质数学化，提出了数学天文学；爱利亚学派从实体的角度考察事物的形成和变化，由基本的元素或物质微粒解释宏观经验现象；柏拉图(Plato)主张真正的知识只能通过对抽象理念的哲学深思才能获得，试图通过数学研究来探求事物的本质，他认为：“只有概念性思维才是真知，所有其他认知方式——感性直观和表象都不能提供科学层面上的确信”[4].在柏拉图这里，概念性思维被提升为关于世界的客观洞见，思想的力量已经初见端倪；亚里士多德(Aristotle)强调从事物的本质探求事物的终极原因和目的，广泛的、直接的、对科学本能的兴趣使他立即采用了观察的方法，并把经验观察和理念的辩证法最大限度地结合起来.对亚里士多德而言，一个理念最完美的定义一定展现了这个事物的原因以及这个事物自身的内在确定性，他不仅是最具思辨色彩的思想家，亦是一位精确的和永不倦怠的观察家，是世界上最博学的人之一[5].古希腊的哲学家们对自然的认识蕴涵了十分深刻的科学思想，到了文艺复兴时期，通过这种对自然认识的提倡和升华，孕育了近代科学革命.

中世纪基督教文化继承了自然科学知识与古希腊哲学思想相结合的学术传统，亚里士多德的学说被视为基督教文化的理论权威和知识基础.同时，中世纪基督教文化包含了各种异端思想材料，经院哲学内部的论争促进了观察、实验和归纳研究的深入，打破了人们对抽象观念的信仰，使思想的自由在实证自然科学的基础上得到发展，促进了近代科学思想的产生.吴国盛[6]认为，近代科学是希腊文明和基督教文明相融合的产物，这种融合为文艺复兴及近代科学的最终诞生奠定了制度基础(大学)和观念基础(经院哲学)，在这个意义上，吴国盛断言“没有基督教就没有近代科学”.科学思想的渊源是悠长的，而没有源就没有流，源远才会流长.

1543年，哥白尼(Nikolaus Copernicus)发表了《天球运行论》，书中研究出一系列详细的行星模型，构建出一个真实的相互关联的体系，哥白尼的创造性观点既是旧传统的顶峰，又是新传统的开端.正是从他这里开始，开普勒(Johannes Kepler)、伽利略(Galileo Galilei)和牛顿(Isaac Newton)等人才能前赴后继，不断地想象他们的新世界.由此开始，哥白尼的工作改变了邻近学科，并逐渐地改变了哲学家和知识分子的世界.在这场革命中，哥白尼占据着不可动摇的中心地位[7].

16—18世纪，科学思想是以牛顿力学机械论的形成和流行为代表的.1687年，牛顿的划时代巨著《自然哲学的数学原理》出版，牛顿所取得的成就对于他的大部分同时代人甚至他的直接继承者来说，是极其具有挑战性的[8].由于牛顿力学的空前成功，力学成了带头学科、基础学科、主导学科，力学的理论与思想普遍化了.随着古代自然生存转向近代技术生存、农业文明转向工业文明，古代的有机论转向了近代力学机械论，人类由崇拜胚种转向了崇拜机器.

19世纪科学成果层出不穷、影响深远.物理学中的能量理论、热力学三定律和电磁学理论，化学中的原子论、元素周期律和有机化学的发展理论，生物学中的进化论、细胞学说和遗传学理论，等等.这一时期的科学思想可以借用爱因斯坦(Albert Einstein)的话来概述：“上一世纪(指19世纪)所有的物理学家，都把古典力学看作是全部物理学的甚至是全部自然科学的牢固的和最终的基础”[9].当时，整个物理学界都坚信物理学的基础是建立在力学之上不可动摇的，包括麦克斯韦(James Clerk Maxwell)的电磁学理论也是建立在力学的基础之上的，形成了盛行一时的力学世界观.

20世纪是科学革命的世纪，是科学思想发生根本转型的世纪.20世纪之初，出现了物理学的两大革命——相对论与量子论.20世纪40年代以后，科学新思想接踵而至：计算机问世，宇宙大爆炸理论出现，复杂系统论建立，信息科学突飞猛进，DNA双螺旋结构模型提出，地质板块构造学说问世，耗散结构理论、超循环理论、混沌学、协同学理论、突变理论先后诞生，非线性科学理论形成，弦理论、宇宙膨胀、遗传信息、系统自组织理论及黑洞辐射、高维空间、虚粒子、虚时间等猜想纷纷亮相[10].20世纪的科学思想以追求统一性和探索复杂性为主流，风起云涌，激荡澎湃.

时至21世纪，随着希格斯子的发现、引力波被探测、中微子质量的确证、黑洞照片的问世、暗物质和暗能量研究的不断发展，等等，21世纪的科学成果将更加激动人心，21世纪的科学思想将会出现更大的发展和突破.

3 中国科学思想的传统

著名科学史家席泽宗[11]早就呼吁要重视对中国科学思想史的研究，并认为这对实现我国科学技术的现代化具有十分重要的意义，对科学家来说，学习科学思想史是提高理论思维能力的一个重要途径.当然，科学教育、提高公众科学素养、科学普及和传播都缺少不了科学思想的内容.

中国古代究竟有没有近现代意义上的科学，有没有科学思想，本文不拟具体论证，但从这样的观点来认识，是不失公允的：即中国古代有些传统的学术思想当时并未影响或导致科学发展，但在后来以至现代，对科学研究有启发和引导作用、对整个科学发展体现出思想价值的，就应作为是科学思想[12].

撰写了皇皇巨著《中国科学技术史》的英国学者李约瑟(Joseph Terence Montgomery Needham)在其科学思想史卷第二卷中这样写道：“……也许，最现代化的‘欧洲的’自然科学理论基础应该归功于庄周、周敦颐和朱熹等人的，要比前人至今所认识到的更多”[13].由中国科学院院士席泽宗[14]主编的《中国科学技术史·科学思想卷》，用洋洋洒洒84万字，系统地论述了从我国远古到东周初年、春秋战国、秦汉、魏晋南北朝、隋唐、宋元、明清之际的科学思想，是当代我国有关科学思想史的集大成之作，也是权威之作.

中国科学思想具体有哪些传统？概括地说，大致有下列内容：1)道.道的本意为道路，引申有规则、法则、规律、方法等含义，也表示言论.道家学说建立使“道”字成为表示宇宙万物本原和规律的哲学范畴，而儒家则重在讨论道的社会规范内涵.2)气.气是构成天地万物的基本质料，以精微无形、绝对连续的状态存在，它运动不息，不生不灭，是自然万物相互作用的中介.古人以气为基础，形成了一副物质的、运动的、连续的、混沌一体的宇宙图像.这是中国古人长期持有的基本自然观.3)阴阳.古人认为，阴阳代表了包括人类在内的宇宙万物所具有的两种基本属性或本质，阴阳的相互作用与消长变化决定万物的运动变化.但阴阳论对事物的描述往往是笼统的、模糊的，有一定的思辨性.4)五行.通过对木、火、土、金、水这5种物质之间相生相克的逻辑关系的描述，五行反映了有机联系性、周期演化性、多元制约性、整体系统性的基本思想内涵，并被广泛运用而渗透于古人认识活动的各个方面.5)天人关系.天人合一与天人相分是互补的两个方面.近代以来，发生了多次“天人关系”的学术争论，发表了不少观点相左的论文和专著.但在中国文明发展和科学进步的历史上，这两种思想都发挥了重要的作用.6)宇宙演化思想.古代的宇宙演化理论有道演化说、太一演化说、太极演化说、元气涡旋运动演化说、宇宙膨胀及周期演化说，等等.这些理论中不乏比较有价值的，但大多具有思辨性，并带有宗教神学色彩.7)循环演化观念和物质不灭思想.循环演化观念是古代一种重要的自然观或宇宙观，近似地揭示了一部分事物运动的规律性，在科学史上有较大意义，反映了古人对物质不灭这一科学原理所达到的认识水平.8)自然化生观念和有机论宇宙观.古人认为，不同的生物之间，以及不同的金属或矿物之间，都可以由一物转化为另一物，且彼此具有关联性，这是一种有机的自然观.中国古人在认识世界的过程中，要求把握事物的整体，侧重研究事物的行为、功能和结构，强调人的思想和行为与自然相统一.中国古代的自然感应观念、自然规律观念也可以纳入这种思想中.9)动植物资源保护思想.在先秦时期，国家设有专门的组织及律令保护动植物资源，保证自然资源的可持续利用，而且形成了一种良好的社会文化氛围.道家的生态伦理思想和超越意识也体现出类似的观念.10)技术观.道家主张天道自然，所以反对技术的发明和应用.儒家重视工匠的技术活动，提倡发展技术来满足国家的需要.但是，儒家对工匠技术的价值认定在于功利实用，因而反对“雕琢文采”和“奇技淫巧”之作.墨家主张各种技术发明，以利民实用为上，技术活动以节俭实用为目的，技术行为必须遵从规范.11)先秦时期的逻辑思想.名家、墨家和儒家都有初步的逻辑思想，但以名辩为中心，且未形成一门独立的学科.12)宋明理学的格物致知.早期，格物致知是士人实现修、齐、治、平政治抱负的先决条件，到了宋代，被赋予了一定的认识论意义，具备“探赜索隐,穷几洞冥”的精神.在明清西学东渐中，格物致知的观念在西方科学技术的传入及其在中国兴起的过程中发挥了积极的作用.13)明清经世实学.经世实学思潮提倡批判精神、求实学风、经世思想和启蒙意识，是对古代实用性传统的延续，对于推动社会进步和科技发展具有积极的作用[15-24].

对中国科学思想传统如何评价？我们可以参考一些意见然后作出判断.李约瑟[25]认为“从公元前1世纪到公元15世纪，在把人类的自然知识应用于人的实际需要方面，中国文明要比西方文明有效得多”.农、医、天、算代表了中国古代的科学技术成就的主要内容，因此，吴文俊[26]说过，“中国传统数学的特点，主要表现在它的独创性、社会性以及特有的东方色彩，联系实际、注重计算是我国古代数学的优良传统”.董光璧[27]的研究结论是：发生在20世纪下半叶的当代科学思想的三大转向，即从物质论到信息论，从构成论到生成论和从公理论到模型论，恰好与中国科学传统的三特征契合，这或许昭示着中国科学思想传统的未来意义.而爱因斯坦[28]认为西方科学的发展是建立在希腊哲学家发明的形式逻辑体系和文艺复兴时期形成的实验传统之上的.马来平[29]认为，中国历代知识界“经世致用”观念和强烈的“参与意识”，导致中国缺少纯粹、强烈的以“求真”为目的的科学研究.科学并不排斥致用性，以致用为目的也可以激励人参与科学活动的热情，但是，只以致用作为科学目的，难以使人始终保持相对独立的、冷静的、理智的科学理性精神，反而会受到由致用性产生的多方面的束缚与局限，影响科学家研究的自主性，尤其在基础科学的研究中放弃对重大理论研究的关注，而失去重大理论创新的机会.当然，重要的是能够汲取我国传统科学思想中的优点，同时又吸收西方科学思想的精华作为现代科学技术发展的借鉴，尽快提高我国科学技术的水平，实现伟大复兴的中国梦.

4 科学思想与科学学科核心素养

从科学思想丰富的内涵和中西方的传统来看，多方面与科学学科核心素养相关，或者说，科学学科核心素养的培养可以从科学思想的宝库中汲取各种养料和启示.

4.1 促进科学观念的形成

著名的科学思想史家亚历山大·柯瓦雷(Alexandre Koyré)在他的研究中揭示了伽利略(Galileo Galilei)与新柏拉图主义的关系.通过对大量历史文献的解释，他发现导致伽利略新物理学与新天文学诞生的，不是新事实的发现，而是新观念的发现，实验甚至只是为了论证这种新理论.“是思想，纯粹未有掺杂的思想而不是经验或感知觉为伽利略·伽利莱的‘新科学’提供基础”.在讨论从一直运动着的船桅顶下落的球这个著名例子时，当凭经验的亚里士多德学派对手问他：“你做过实验吗？”伽利略自豪地宣告：“不，我不需要做实验，即使没有任何经验我也能断定它是如此，因为它不能不如此”[30].显然，作为近代实验科学的奠基人，伽利略的“新科学”并不是实验的结果，也不是发现了新事实，而是思想，是科学思想的变革，是新观念的发现，这对我们理解科学本质是一个十分精彩的历史事实，对于科学教育中核心素养的重要内容——科学观念的理解，也是非常有力的例证.

科学思想必然要研究自然科学发展的各个阶段上人们对自然界的认识和看法，即自然观念；对自然科学本身的认识和看法，即科学观念.科学教育要实施科学观念的培养，若舍弃科学思想这一途径，就失去了洞察科学观念的视角，无法了解科学观念产生的背景、条件，无法理解科学观念的发展，不知道科学观念对科学与社会进步的影响，不懂得知识的本质问题以及如何认识科学及认识中的主客观关系，不明白科学方法决定着科学理论的结构特征、科学理论成就的大小，不能领会科学理论可靠性和合理性的依据及标准.从这样众多方面来看，科学思想是科学观念养成的必经之路.

科学思想的发展是随着科学概念的形成和发展而展开的，新概念的形成和演进是科学理论成长的核心，科学革命的产生本质是一场概念革命.典型的如量子理论，起源于黑体辐射问题，但在光电效应解释中，把光看成光量子是公然反对已建立的波动理论，这需要革命性的概念变革，当然也是一场科学思想和科学观念的革命性变革.其后，海森堡(Werner Karl Heisenberg)的测不准原理和玻尔(Niels Henrik David Bohr)的互补原理、德布罗意(Louis Victor·Duc de Broglie)的物质波，等等,把这些量子概念简单地追溯到经典物理学，肯定是错误的做法，萨卡德(Paul Thagard)[31]在他的重要著作《概念革命》一书中详尽地阐释了这一主题.而这对我们在科学观念的养成中理解概念转变的重要性是十分必要的.

4.2 促成科学思维的培养

安德森(Philip Anderson)感慨地说：我也感知到一些科学发现，如分形、混沌、神经网络之类的复杂适应系统，正为我们孕育着一场思维方式革命的种子.他指出“从常识得来的关于空间、时间和物质的性质不是其背后理论结构的‘真正’性质.当我们逐渐理解它们的时候，我们认识到了这一点.这让物理学同常识日益疏远，一种对科学家和公众都可能产生灾难性后果的疏远.近代物理学离世俗男女已经非常遥远了”[32].这正是在告示我们，科学发展的结果不仅导致科学思想的革命，也预示着一场思维方式的革命，科学教育中的科学思维培养是迫在眉睫的课题.

伟大科学家的杰出贡献，首先产生于他们独特的科学思想.爱因斯坦是闪耀在20世纪科学天空的巨星，他惊世骇俗的科学成就和他的统一性思想不可分割，这种思想不仅广泛运用于他早期的科学探索，帮助他取得了非凡的成就，而且也引领和统摄了他的其他一系列科学思想，如逻辑简单性、相对性、对称性与几何化等，都是统一性思想的具体原则在不同方向上的具体表述[33].

当代物理学大师杨振宁1954年从局域对称性出发创立了非阿贝尔规范场理论，1956年提出弱相互作用下宇称不守恒及其他重大科学成果.他的科学思想主要是：首先找到一定的对称性，以此为出发点，通过诺特定理推出物理规律，接着在已知对称性和物理规律的认识基础上，进一步达到更大、更深层次上的对称性认识.依次类推，循环往复，形成不断深化的、对自然本质的认识过程[34].

4.3 提供科学探究的范例

具有杰出成就的科学家，其科学思想无不具有独创性、批判性，敢于挑战权威，敢于否定、质疑前人的已有结论和成果，勇于提出自己别具一格的思想观点.从伽利略到牛顿，从麦克斯韦到霍金(Stephen Hawking)，无不如此，这为我们培养学生的批判性思维提供了大量精妙绝伦的案例.科学家取得他们特殊科学贡献时的科学思想及探索历程，为科学教育中的科学探究提供了光辉的典范，树立了指路的明灯，是最理想的榜样和值得仿效的楷模.

4.4 树立科学态度的榜样

1955年发表的3个著名科学家宣言，即《哥廷根宣言》《罗素-爱因斯坦宣言》与《迈瑙宣言》，特别是《罗素-爱因斯坦宣言》的发表，促成了一个国际性会议——帕格沃什科学与世界事务会议，并引发了一场著名的科学家国际和平运动——帕格沃什运动.《罗素-爱因斯坦宣言》向全人类发出的“记住你们的人性，忘掉其他”的呼吁，是人类永恒的格言，而且表明了“科学家们能够为解决因科学发展引起的复杂问题作出重大贡献”.帕格沃什运动始终强调科学家的伦理和道德责任，保证科学技术用于人类的利益[35].这并不是说帕格沃什运动就能解决重大的国际争端和冲突，而是它充分凸显了科学家的科学精神和理性思维，体现了强烈的社会责任感和对国际义务的担当，反映了科学家对全人类命运的关心、对科学技术作用的正确态度，全面地展现出科学家崇高的思想境界.这对于培养学生的科学态度和责任素养是极好的教材，是极其生动有力的素材，其本身也是科学思想中极其辉煌的内容.

5 科学思想的科学教育功能

“学科教育，只传授知识、技能，不讲思想，其结果是学生抓不住问题的本质，这对培养创造性思维非常不利”[36].这是史宁中教授说的数学教育.实际上任何一门学科教育都是如此.科学思想具有多方面的科学教育功能，随着科学教育改革的推进和在科学教育过程中的不断发掘，这种教育功能将逐渐丰富和全面.

5.1 科学思想有利于培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观

科学思想有利于学生从科学的角度认识世界，了解自然，理解人生.在科学教育的长期培养下，学生注重事实观察，反对纯粹主观臆造；主张理论与客观事实一致，反对脱离事实的理论建构和违背理论的纯粹经验观察；提倡追求真理，反对一切形式的谬误和弄虚作假；追求科学的真善美，反对各种各样的假恶丑；拥护先进、进步和发展，反对落后、倒退和衰败；赞成科学，抵制迷信.科学思想使人明智、理性、睿智，使人的思想得到升华，心灵得到净化，素养得到提升.

科学思想有利于弥合科学文化与人文文化、东方文化与西方文化之间的分裂.早在20世纪50年代，斯诺(Charles Percy Snow)就提出了两种文化的问题，到20世纪90年代，西方出现科学之战(science war)，我国在20世纪之初也出现过科玄论战，20世纪90年代，科学主义与人文主义之争爆发.科学思想是科学和哲学之间的桥梁，是连接科学文化与人文文化之间的纽带.这是一个宏大的议题，将另行撰文详细阐述.

自我国近代以来，东西之争、古今之议从未间断，科学无国界，不同的民族和各种文化都为科学的发展作出过贡献，近现代我国不断学习国外的先进科学技术，同时也为科学技术的发展不断奉献出我们的成果[37].

科学思想有利于提高我们的民族自尊与文化自信.在本文的第3部分,笔者梳理了中国科学思想的传统，相对于西方的科学思想，我国的科学思想传统具有自己的特色，从对当代科学的贡献与启示来看，一点也不逊色于西方文化中的科学思想，而且还具有独特和先见之处.正如诺贝尔奖获得者、耗散结构理论的创立者普里高津(Ilya Prigogine)[38]指出的：“中国文明对人类、社会与自然之间的关系有着深刻的理解.……中国的思想对于那些想扩大西方科学的范围和意义的哲学家和科学家来说，始终是个启迪智慧的源泉”.这正可以激励年青一代奋发图强，尽快发展我国的科学技术，使我国真正成为社会主义强国.

5.2 科学思想有利于创新人才的培养

科学思想中有成就的科学家、一流科学大师创造的杰出案例不胜枚举.可以直接学习他们的经验或吸取教训，吸纳他们走向成功的科学认识论和方法论，掌握他们取得伟大科学成就的有效方法，追踪他们高超的思维模式、奇思妙想，效仿他们的高尚情操、献身科学的崇高人格，从中理解科学本质，把握科学发展的规律和趋向，开阔眼界，活跃思维，树立雄心，不断创新.

思想比知识更重要.杨振宁[39]曾说过，1982年在意大利埃利启会议上，狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac)与杨振宁谈到爱因斯坦对物理学最重要的贡献时，狄拉克认为是爱因斯坦引入的时空对称思想.尽管广义相对论的提出是异常深刻和富有独创性的，但时间和空间的对称对以后物理学的发展将会产生更大的影响.在狄拉克看来，爱因斯坦的物理思想对物理学的贡献无疑比物理知识更重要.学生在物理学习中，学会一些物理学的概念、规律、原理和理论是需要的、必要的，但要揭示和领会其中蕴含的物理思想，才能获得对物理世界的根本认识，这是物理教育的本质所在.教学元素周期律，不是让学生去记忆背诵，而是要抓住原子量这个关键概念，通过探讨原子量与元素性质之间的相互关系，帮助学生达到对化学元素的本质性的认识，理解门捷列夫(Дмтрий Ивнович Менделéев)得出元素周期律的科学思想，才是真正把握元素周期律的真谛[40].

5.3 科学思想的演化规律与个体成长的发展过程具有逻辑一致性

目前义务教育阶段科学学习的内容大体上相当于古代科学的内容.学生的认知水平和思维特征也接近于古代人们对自然的看法和他们的科学观念.这种类似，为我们确定基础科学的教育目标、课程内容和教学方法提供了相当好的坐标.这个阶段的学生总是会以自己的经验和常识为依据去理解书本中的知识、认识书本以外的世界，而科学的概念和原理却与经验和常识相距甚远.在科学教育中，过多或过分强调经验情景的创设及列举日常生活的例子来比附，甚至认为这样的教学可以帮助学生理解深奥的概念，将抽象理论形象化，这其实是极大的误会，是对学生的误导.

高中阶段科学学习的内容则相当于近代科学的前期内容，重视观察和实验，挑战权威和宗教信仰，提倡怀疑和创新精神，注重理性思维的培养，逐渐向整体综合转化.高中阶段，学生已初步具备独立思考能力，而且思想活跃，富有朝气和勇气，亟需在科学教育中加以主动思想方法的引导与点拨.但是，这种引导和点拨必须遵从科学思想演化的规律，符合学生的认知能力和已有的知识经验，任何一种超越规律的行为和急于求成的功利做法只会适得其反.

6 结 语

科学是一个历史发展的过程，科学思想也是一个历史发展的过程，并在发展的过程中不断前进，不断地纠正不足，不断地走向真理.科学思想研究成果如何运用于科学教育，或者说科学教育如何更好地利用科学思想及其研究成果，需要科学教育工作者去努力.本文的写作一方面是笔者对科学思想长期的关注和兴趣所在；另一方面也是长期对科学教育进行研究和在科学教育实践中不断思考所致.诚然，西方科学思想有悠久的传统，有丰富的内容，由此导致西方科学技术的近现代发展；中国悠久的科学思想传统也有其独特之处，这一传统为当代科学技术的发展提供了有益借鉴.科学思想与科学学科的核心素养具有内在的关联，二者在本质上是一致的，所以，科学思想具有多方面的科学教育功能，为科学教育改革和发展提供启示.同时，这也对科学教师的专业素养提出了要求，值得在科学教师的职前培养和职后培训中加以重视.

要破解中国基础科学课程改革的核心难题，有多方面的因素，科学思想不是唯一的途径，但确是不可缺省的要素之一.