sts教育的含义,何谓sts教育

科学教育人文教育的分野、竞争、对峙、争执一直影响着教育界内外对科学教育的价值判断,从而影响着科学教育的合理展开。科学教育与人文教育都是学生成长所需要的,各有自身的特点与价值,需要进行整合。这一整合论隐含着科学教育缺乏人文关怀的预设,似乎只有人文学科教育具有人文关怀。这一流行的观点广受认可,但它阻碍着对科学教育价值的全面认识,影响到科学教育实践变革的人文走向。如何从这一认识的困惑和价值的迷失中走出来?需要我们从科学的本质出发,历史地认识科学研究活动特点及现代科技成果对人类社会的复杂影响,发现科学研究及科技成果应用所呈现的人文精神。因此,全面地认识科学与人的关系是理解科学教育人文情怀的思想基础,同时还要从教育的本质出发,探讨科学教育如何把科学内蕴的丰富资源转化为教育影响力,以彰显科学教育的人文情怀。

一、科学活动与人类的幸福具有内在关联

首先,科学活动中隐藏着人所需要的精神资源。

科学以物质世界为研究对象,力图把握物质的属性、本质和运行规律,以便人们在社会实践活动中合理地利用和改造物质世界,并建立人与自然之间的和谐关系。科学包括三个维度:科学概念与知识;探究过程与思维方法;科学情感与科学精神。第一维度广受重视,第二维度已引起关注,第三维度则被忽视。物质世界是科学研究的对象,但不可否认的是,科学家在研究活动中养成了科学精神,产生了现代科学文化。科学活动以理性为基础,以怀疑为起点,以批判为武器,以求真为指向,以创新为目标,在宽容的氛围中自由地探索,在公平的制度里独立地思考,从而养成求真的意识、质疑的态度、宽容的心态与独立的人格。以求真来消解虚伪,以创造来克服守成,以独立来摆脱依附,以质疑来取代盲从,以公平来化解等级,以理性来平衡非理性,以科学知识来消除愚昧无知,科学内蕴的这些精神资源不仅是时代发展提出的要求,更是人性发展的需要。科学精神构成了当下科学教育的重要内容。科学教育不仅应该把科学知识、科学方法转化为学生的素养,更应该把科学精神内化为学生的气质和品格。

其次,科学源自人类生存和生活的需要。

历史地看,人类的先祖正是在与自然打交道的过程中,在认识物质世界的活动中,发现自然的奥秘,逐步有了对物质世界的认识。科学的发展引发了科技革命和产业革命,现代工业提高了生产力。科学给人类的生存和生活带来了福祉,展示了广泛意识上的人文关怀。虽然科技产品也带来了一定的副作用,并产生了一定的争议,但科学及其技术力量仍在以自身的逻辑向前发展。这在本质上反映出人类需要科技,同时科技也能满足人的需要。科技给社会带来的福祉无疑是对人类生存与发展的观照,从宽广的意义上凸显了科技的人文关怀。

再次,科学、技术与社会的关联呈现了现代科技的人文向度。

历史地审视近代的科技思潮,1919年“五四”运动中的“科学”旗帜,随后出现的“科玄之争”与“科学救国”思潮,新中国成立后“向科学进军”的号召,改革开放之后“科教兴国”战略以及“科学技术是第一生产力”的论断,都表明了科技发展与人民福祉的内在关联。

总之,科技活动从历史发展的时间维度和国际比较的空间维度都全面呈现了其内在的人文情怀。为此,科学与技术成果及其应用都应该进入科学教育的视野。当下的科学日益超越自身边界,拓展到社会生活的各个领域,因此,无论“科学·技术·社会”(STS)教育,还是“科学·技术·工程与数学”(STEM)教育,都应有人文的向度。

二、科学教育的价值在于促进学生生命的发展

从教育的立场来理解这一点,一方面要依据儿童特点来实施科学教育;另一方面要依据科学探究活动的特点,把科技研究的知识成果和技术成果以及内隐的思维、方法、情感、精神转化为学生发展所需要的课程、教学资源。如果说科学教育中的探究活动侧重于“成事”,那么科学教育中的师生互动、生生互动的人际交往和集体活动侧重的是“成人”。在成事中成人,是科学教育彰显的人文关怀。

现代科学教育同人文学科教育一样,都具有影响人、促进人发展的价值。人文学科教育帮助学生认识“人事”和事理,科学教育帮助他们认识“天地”和规律。通过“教天地人事”来实现“育生命自觉”。科学教育引领学生认识物质世界,重在满足学生对自然界的求知欲、学习核心概念等基本知识,掌握科技工具使用的基本技能、养成以理性为核心的科学精神、发展对自然界或物质世界的审美能力等,如物理教育要“析万物之理、审自然之美”。

科学教师固然要尽可能成为“科学界在教育中的代表”,具备基本的科学研究素养,但与科学家不同,科学教师是在教育场景中,更应该关注学生个体生命的整体存在,指导学生如何有效探究物质世界,提供平台让学生体验探究的曲折与艰辛、失败与成功,学会思考,养成科学精神,建构知识,掌握技能。为此,科学教师应正确认识到学生个体的独特性和整体性,既充分尊重学生间的差异,也注重调动学生各方面的体验,促进他们的成长。面对班级群体,科学教师还要理解学生群体的向师性和独立性。总之,教师对学生个体生命与发展的认识、理解和尊重,从学生的角度去理解他们的经验结构和学习困难,给他们提供学习科学成功的机会,这些都是科学教育应有的人文关怀。

三、走向人文关怀的科学教育变革

科学教育无论对整个人类社会还是学生生命个体,都蕴含着强烈的人文情怀。要实现科学教育促进人发展的价值,需要科学教育有创新性的变革。目前,无论小学的科学教育还是中学的理科教育,都在逐步重视对科学探究、科学思维与方法、科技前沿成果的理解,努力追求课堂教学变革与校园科技文化活动结合、学校科学教育与校外科技实践活动的结合以及科学教育与其他学科的融合,在不同程度上反映了科学教育的人文情怀。但在高质量这一首要任务的统领下,科学教育仍有改进和创新的必要。

第一,科学教育要关联学生的生活世界。科学源自生活的需要,学生需要消除模糊和错误的认识从而建构科学观念,并解决生活世界中的真实问题。生活世界不仅为学生提供了学习科学的意义基础,满足了学生的好奇心,同时也激活了学习动力。科学教师应动态地把握生活世界时空范围的拓展。科学与生活的关联不仅仅反映在课堂的导入阶段,也应渗透于课堂教学的全过程,甚至渗透到校园科技文化活动与校外科技实践活动。科学教育如同科学一样源自生活,但也需要超越生活,最后回归生活。例如,小学生需要意识到土壤与生活的关联,才有外部和内部的诱因去探究土壤的结构,乡村和城市小学生关于土壤的生活经验是不同的,乡村教师要意识到学生有独特的生活经验优势,并把不同于城市高科技工业资源和科研机构资源的乡村中宝贵的生物资源与环境资源优势发挥出来,形成乡村独特的科学教育,使学生更加了解和热爱自己生活的土地。

第二,科学教育要走进科学研究世界。学生学习科学的过程与科学家的研究过程具有同质性。科学教育应重视典型的科学探究活动,在设计教学活动时留有空白,把教学的计划性与非计划性、节约原则与“浪费”原则结合起来,让学生像科学家一样思考。在探究的过程中运用科学的思维与方法,掌握科学探究的技能。在校园文化活动中,邀请科学家分享自己的生活与研究活动,鼓励学生参与科技创造发明活动,带领学生走出校园,走进科学家的研究场所或科技工作者的专业场域,组织学生阅读反映科学创新活动的科普文献,利用现代科技手段直观科学研究的真实过程,组织学生参观现代高科技农业与高科技工业园区,这些丰富多彩的活动都能让学生感受科技对人类生活的关怀。

第三,科学教育要引导学生体验科学精神。科学家在持久的研究活动中会形成理性与求真、批判与创新、独立与自由、公平与宽容等科学精神。科学精神是新时代人文精神的有机构成,是科学家长久积累养成的精神,也是学生精神生命力的重要源泉。科学教师要有意识地引导学生去体验科学精神。

第四,科学教育需要融入社会科技事件。现代科技的爆炸式发展,对人类生活产生了全面的影响,为此需要提升学生的是非判断力和社会责任感。针对现代社会时常发生有争议的科技事件,从试管婴儿的成功到婴儿的基因编辑;从江河污染到温室效应;从阿尔法狗到ChatGPT,都可以组织学生从不同利益主体的立场、不同学科的视角去审视事件的不同层面,让学生学会多元思考如何利用科技趋利避害,把科学与人生、科学与社会关联起来,在探究科技的社会功用时以人类的福祉和个体的幸福生活为标准,让科技温暖人生。

第五,科学教育需要融入科学发展的历史。科学发展史是人类文明史的主线之一。历史上的科学家以及他们的科学发现及其对时代的影响,科学家的挫折、失败、错误都是科学教育的重要内容。理解科技史有助于理解科学的本质、科学与人类的内在联系,揭示科学富含的人文内涵。但是,科学进步的历史就是遗忘科学自身的历史,现代科学家几乎不用去学习牛顿的《自然哲学的数学原理》,而现代文学家必定要学习古典的名篇名著。现代科学教育如果忘记了科学史,只关注现成的结论,学生就会感到科学知识仿佛是从天下掉下来的,这些知识只是需要记住的教条。因此,学生学习科学,需要追问科学发现从何而来,欣赏到科学史上不断闪现的理性之光,研究历史上的科学家、科学发现及其引发的社会进步,学生会从更广阔的时空欣赏科学,赞叹科学的人文情怀。

(作者刘德华系湖南师范大学教授,博士生导师;蒋乐薇系湖南师范大学教育学原理专业研究生)

《人民教育》第7期

作者:刘德华 蒋乐薇

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