“由科學而達至修養(yǎng)”，是德國古典大學的一條核心原則。在德國賢哲看來，科學本身具有涵養(yǎng)品質(zhì)和促進修養(yǎng)的作用，是修養(yǎng)的必由之路。今天，我們不妨重溫一下這個原則，借此修正我們對科學和科學素養(yǎng)的看法，增加對體驗式學習和情境化育的關(guān)注。

我們現(xiàn)在對科學素養(yǎng)的理解和期許主要反映在世界主要國家和國際組織遴選的“核心素養(yǎng)”框架中。中國在借鑒國外經(jīng)驗、參考各類“核心素養(yǎng)”框架的基礎(chǔ)上，立足本國傳統(tǒng)和現(xiàn)實，開發(fā)出自己的“核心素養(yǎng)”指標體系，界定了本國學習者需要具備的科學素養(yǎng)。不同國家和國際組織對科學素養(yǎng)的認知和界定并不相同，培育和發(fā)展的側(cè)重點存在差異。中小學生究竟需要什么樣的科學素養(yǎng)，怎樣培育和發(fā)展這些素養(yǎng)，仍然值得探討。

一、科學素養(yǎng)界定的異同

2016年9月13日，中國學生發(fā)展“核心素養(yǎng)”框架發(fā)布，主要從科學精神和技術(shù)能力兩方面界定科學素養(yǎng)?？茖W精神包括“崇尚真知、尊重事實和證據(jù)、追求清晰邏輯”的理性精神、“具有問題意識、能夠獨立且縝密地思考和判斷、多角度且辯證地分析問題，能夠做出選擇和決定”的批判質(zhì)疑精神和“具有好奇心和想象力、不畏困難堅持探索的精神、能夠大膽嘗試、積極尋求解決問題的有效方法等”的探究精神。技術(shù)能力則指“理解技術(shù)與人類文明的有機聯(lián)系，具有學習掌握技術(shù)的興趣和意愿；具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M行改進與優(yōu)化等”方面的能力。[1]

在此之前，澳大利亞于1992年遴選出七個“核心素養(yǎng)”指標，其中有四項涉及科學素養(yǎng)：（1）收集、分析與組織信息的能力；（2）交流信息的能力；（3）解決問題的能力；（4）運用技術(shù)的能力。第一項重點關(guān)注對信息進行定位、篩選和排序的能力。具備該能力者能夠選擇所需信息，可以有效的方式將其呈現(xiàn)出來；能對信息本身、來源以及獲取方法進行評估；還要具備信息檢索和獲取技術(shù)，在獲取信息時了解自身本性和期望，了解自身受信息和信息安置目標影響的性質(zhì)和期望。第四項要求學習者對技術(shù)運用有很強的理解力，不僅要具備使用技術(shù)系統(tǒng)、過程和設(shè)備方面的能力，而且要對技術(shù)掌握和運用充滿信心，能夠應(yīng)對周圍環(huán)境和個人體能的變化，能夠解釋和利用技術(shù)使用目標，應(yīng)用科技理論與經(jīng)驗，在使用技術(shù)的過程中能夠擔當社會和倫理責任。[2]

兩相比較，中國的“核心素養(yǎng)”框架似乎缺乏澳大利亞強調(diào)的“社會和倫理責任”。實則不然，中國對“人文底蘊”的強調(diào)已經(jīng)囊括了這一點，只是缺乏清晰的表述。兩者的區(qū)別在于，澳大利亞明確地將科學素養(yǎng)稱作科學技術(shù)素養(yǎng)，并且突出了科學素養(yǎng)與信息技術(shù)的關(guān)系，從信息技術(shù)角度界定科學素養(yǎng)，要求學習者掌握信息技術(shù)，能夠使用高科技設(shè)備，以求得未來生活和職業(yè)生涯的幸福美滿。

此后，西方主要國家和國際組織在界定科學素養(yǎng)時普遍遵循這些原則。從1997年到2002年，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織進行了“素養(yǎng)的界定與遴選”。他們更加強調(diào)技術(shù)，要求學習者“在平時生活與學習中注意使用技術(shù)手段，運用信息與通信技術(shù)獲得信息”，以便能夠“互動地使用工具”。他們對科學素養(yǎng)的界定不如澳大利亞全面，也不如歐盟全面。歐盟隨后發(fā)布的《終身學習的核心素養(yǎng)：歐洲參考框架》（2004）將數(shù)字化素養(yǎng)單列。科學技術(shù)素養(yǎng)指“掌握、使用和運用有關(guān)自然界的知識和方法論，它包含對人類活動造成的變化的理解，以及作為一個公民應(yīng)擔負的責任”；數(shù)字化素養(yǎng)被定義為“個人能充滿自信并采取批判性的態(tài)度去使用信息社會的各種技術(shù)，具備信息通信技術(shù)方面的基本技能”。歐盟還從知識、技能和態(tài)度三個方面詳細解釋科學技術(shù)素養(yǎng)和數(shù)字化素養(yǎng)的內(nèi)涵。盡管如此，也還沒有超出澳大利亞界定的科學素養(yǎng)概念范疇。其他國家和國際組織大多如此，例如聯(lián)合國教科文組織也有科學技術(shù)素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)之分；美國則重點強調(diào)信息素養(yǎng)、媒體素養(yǎng)、通信技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新素養(yǎng)等。[3]

由此可見，世界主要國家和國際組織對科學素養(yǎng)的關(guān)注重點多不相同，但是普遍關(guān)注技術(shù)素養(yǎng)，特別關(guān)注信息技術(shù)素養(yǎng)或數(shù)字化素養(yǎng)，對于人文精神在科學素養(yǎng)中的作用罕有表述。這與“核心素養(yǎng)”指標的結(jié)構(gòu)化表述有關(guān)，又受到當代主流科學觀的影響。

二、科學素養(yǎng)培育的歷史困境

自17世紀開展啟蒙運動以來，西方世界日漸崇尚理性和客觀知識。為了幫助自然科學擺脫神學的糾纏，笛卡爾等人將身與心、物質(zhì)與精神割裂開來，一者為神學所研究，一者為科學所研究?！笆恰迸c“應(yīng)當”“事實”與“價值”二分，科學無需證明它的事實與宗教的價值一致，自然界成為自然科學處理的“事實領(lǐng)域”，成為現(xiàn)代工業(yè)社會賴以寄存的“大資料庫”和“大原料庫”?？茖W專注于“是”和“事實”，取得了巨大的發(fā)展。

恰如馬克斯·韋伯所言，“自然科學，例如物理學、化學或天文學，有一個不證自明的預(yù)設(shè)：在科學所能建構(gòu)的范圍內(nèi)，掌握宇宙終極規(guī)律的知識是有價值的。所以如此，不但是因為這樣的知識可以促進技術(shù)的進步，而且當獲取這樣的知識被視為一種‘天職時，它也是‘為了自身的目的。”[4]人們崇尚理性和客觀知識，相信道德中立就是科學的原則，不愿意讓人文精神滲透到科學中來。更何況，幾次科學革命帶來一系列激動人心的技術(shù)發(fā)明，提升了人類的智慧、創(chuàng)造力和生產(chǎn)力?？茖W技術(shù)成為第一生產(chǎn)力，人類坐享科學成果，憑借科學的威力而獲得隨心所欲的快意，更沒有多少人愿意倒退回來，思考“應(yīng)當”和“價值”問題。

當代主流科學觀崇尚道德中立原則，西方主要國家和國際組織在界定科學素養(yǎng)時對科學素養(yǎng)中的人文精神重視不足。不過，有學者相信，西方科學觀偏向道德中立并不會產(chǎn)生大問題，因為西方政教分離，科學層面講道理中立，宗教則可以滋育靈魂，安頓人心，“凈化、調(diào)整和節(jié)制人們在平等時代過于熱烈地和過于排他地喜愛安樂的情感”。[5]由此反觀中國的“核心素養(yǎng)”框架，首先強調(diào)人文精神正是明智之舉。自近代引進科學以來，中國人普遍接受了西方科學觀，國內(nèi)卻沒有西方那樣的宗教來滋養(yǎng)心靈，只有立足傳統(tǒng)，強調(diào)人文精神，才能有所補救，養(yǎng)成健全人格。endprint

晚清以降，中國知識精英紛紛提倡科學，有意無意間接受了道德中立原則。蔡元培等人卻相信另一種科學觀。1918年12月10日，時任北京大學校長的蔡元培為《北京大學月刊》撰寫發(fā)刊詞，主張以哲學統(tǒng)領(lǐng)科學，提醒素來講求科學的“治自然科學者”不要“局守一門，而不肯稍涉哲學，而不知哲學即科學之歸宿，其中如自然哲學一部，尤為科學家所需要”。[6]事實也的確如此，笛卡爾、萊布尼茨、懷特海、羅素，還有馬赫、彭加勒等，是第一流科學家，也是有名的哲學家。

蔡元培的這種科學觀念主要來自德國。以洪堡為代表的德國賢哲對科學的理解有些特別，他們在新人文主義意義上使用“科學”這個概念，認為它是“還未完全解決的問題”，“始終處于研究狀態(tài)中”，“一切知識都用來培養(yǎng)性情，以至于理解、知識以及思想精神上的創(chuàng)造不是通過外在環(huán)境，而是通過內(nèi)心的精確、和諧和美麗散發(fā)魅力”[7]。這就意味著，在18世紀末期的德國，“科學不是一種客觀的、經(jīng)驗的存在，而是真理、道德乃至神性的統(tǒng)一，是一種價值的存在，所以從事科學不僅是致知，同時也意味著體驗，讓科學‘出乎其心、入乎其內(nèi)。正是在這種意義上，科學才具有修養(yǎng)身心、變化行為甚至示范生活方式的作用?！盵8]

受到這種科學觀影響的蔡元培要求北京大學作純粹的學問，希望那些不想求得人格健全與共和精神的學習者不要來北京大學，而可以去專門學校接受職業(yè)教育，“入法科者盡可肄業(yè)法律學堂，入商科者亦可投考商業(yè)學校，又何必來此大學？”[6]這番話有其現(xiàn)實針對性，當時的大學被求學者當作升官發(fā)財?shù)奶?，各級各類學校也不能完成健全人格養(yǎng)成的任務(wù)。1924年，梁漱溟帶著失望的心情離開了北京大學。在他看來，“當時的學校教育，至多是講習一些知識技能而已，并沒有顧及到學生的全部人生道路。”[9]此前一年，張君勱在《晨報》副刊上撰文，批評現(xiàn)代教育以社會分工為目標，完全忽略了“全人格之活動”和“全人格之發(fā)展”。[10]十幾年后，情況依然如此。1941年3月，錢穆在重慶《大公報》發(fā)表《改革大學制度議》，指出現(xiàn)代教育“僅僅注重于智識之傳授，無當于人格之鍛煉，品性之陶冶，識者譏之，謂此乃一種智識之裨販”，大學如百貨商店，教師售賣各自的知識技能，求學者也只是各求一偏，“各筑垣墻，自為疆境”，“治歷史者可以不知哲學；治哲學者可以不問政治。如此以往，在彼自以為專門之絕業(yè)，而在世則實增一不通之愚人?！盵11]

張君勱、梁漱溟、錢穆等人看到了現(xiàn)代學校教育對全面人格養(yǎng)成的忽視，希望學校教育能夠更定制度，重整學風。然而，制度更定容易，學風整頓卻異常艱難。蔡元培作為北大校長，可以從容更定制度，卻無法遽然改變?nèi)藗儗茖W的誤解和偏見。時至今日，“局守一門”還是學校中的常見“景觀”。大學如此，中小學的情況也并不理想。學校教育最擅長的還是基礎(chǔ)知識和基本技能的傳授，如何培育和發(fā)展跨學科素養(yǎng)，依舊是個難題。歐盟在公開發(fā)布的官方文件中坦承，成員國在發(fā)展學生“核心素養(yǎng)”的具體實踐中，特別注重母語溝通、外語溝通、數(shù)學素養(yǎng)和基礎(chǔ)科學素養(yǎng)等方面的培育與發(fā)展，具有跨學科特性的“核心素養(yǎng)”卻難以得到培育和發(fā)展，既無法有效落實于課程與教學，也無法得到有效的監(jiān)控與測評。[12]言下之意，基礎(chǔ)科學素養(yǎng)只能在具體學科的學習中得以培育和發(fā)展。這樣的科學仍是“局守一門”的科學，并不具備跨學科特性。

三、由科學而達至修養(yǎng)的路徑

無論是西方主要國家和國際組織的“核心素養(yǎng)”框架，還是他們的中小學科學教育，都普遍強調(diào)客觀和經(jīng)驗，追求格物致知，努力把握真理，而不太強調(diào)洪堡主張的“出乎其心、入乎其內(nèi)”，忽視了基于現(xiàn)實情境的體驗。有學者認為，蔡元培并沒有完全接受洪堡的科學觀念，他在把“科學”概念引入北京大學的時候，“剝離了‘科學概念中的哲學涵義，純?nèi)粡膶嵶C和經(jīng)驗的角度去理解‘科學。”[13]此言未必正確，不過，拿過來描述當代科學教育倒是比較恰當。

幾年前曾經(jīng)發(fā)生扶手電梯絞死人的悲劇，相關(guān)視頻慘不忍睹，卻可以讓我們反思科學教育、科學素養(yǎng)以及觀察體驗的重要性。如果最先發(fā)現(xiàn)電梯踏板故障的那位營業(yè)員具備觀察力，知道扶梯上有緊急制動按鈕而且可以關(guān)停電梯，她就不會去請示領(lǐng)導，更不會任由悲劇發(fā)生。如果她能夠想起來找一塊板子搭在電梯踏板上，電梯絞殺人的悲劇同樣不會發(fā)生。

這個慘痛的教訓告訴我們，科學不只有技能，過度重視知識與技能學習的教育并不一定能夠賦予學習者自主行動的能力，更不一定能夠養(yǎng)成“社會和倫理的責任感”。日常教學中，教師應(yīng)該注重情境教學，將學習內(nèi)容、方法、過程和目標情境化；學習者應(yīng)該保持對情境的敏感性，在情境中學習，習得相應(yīng)的知識和能力。這種學習本質(zhì)上是一種創(chuàng)造或再創(chuàng)造，而不只是接受客觀知識和訓練基本技能的過程。在情境中學習，學習者能夠逐步養(yǎng)成觀察事物的習慣，可以提升觀察力，習得抓取數(shù)據(jù)的能力，數(shù)據(jù)的抓取又可以讓觀察訓練變得切實而有趣味。獲得數(shù)據(jù)之后，學習者可以鍛煉排比、分析以及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的能力。根據(jù)托賓·哈特等的知識金字塔理論[14]，結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)就是信息，再用這些信息指導行動，就習得了知識。具備相應(yīng)的知識，雖然尚未達成相應(yīng)的“理解”，沒有形成獨特的觀看模式，[15]但是在這個過程中，學習者通過對自身觀察角度、觀察力訓練、觀察力強弱等要素的隨時反思，又能夠提升元認知能力，增強自主學習能力。

當下，亟須重視體驗，講求情境化育。能夠做到情境化育，科學素養(yǎng)的培育便相對簡易，跨學科培養(yǎng)也就不是難事。舉例而言，數(shù)學學科的學習不能將三角形等同于教材或黑板上的圖形，而應(yīng)該是生活中具體存在的物體形狀和痕跡；作文訓練不只是課堂上的閱讀和冥想，而應(yīng)該將學習目標明確到生活片斷的擷取和剪裁之中；修身課程也不應(yīng)泛泛討論安全知識、技能和案例，而應(yīng)該讓學習者置身情境之中，尋找解決問題的有效工具和方法，習得解決問題的能力。根據(jù)洪堡的觀點和德國教育的經(jīng)驗，學習者一旦習得了在具體情境中解決問題的能力，他的品質(zhì)就會得到相應(yīng)的改變。endprint

“由科學而達至修養(yǎng)”，是德國古典大學的一條核心原則。在德國賢哲看來，科學本身具有涵養(yǎng)品質(zhì)和促進修養(yǎng)的作用，是修養(yǎng)的必由之路。今天，我們不妨重溫一下這個原則，借此修正我們對科學和科學素養(yǎng)的看法，增加對體驗式學習和情境化育的關(guān)注。這也合乎本國的傳統(tǒng)。中國傳統(tǒng)思維也是“具體性”與“整體性”思維[16]，中國傳統(tǒng)科學也不是解剖式的，而是從哲學和人文角度關(guān)注研究對象的整體性和個性。最遲從《大學》文本的出現(xiàn)開始，中國人就強調(diào)格物致知，由此追求身心合一、天人合一。到了宋代，經(jīng)過新儒家代表朱熹的闡揚，這種觀念深入人心。人們格物致知，注重整體觀，接受事物的混雜性，繞過身心、道器二元論的陷阱?！安粌H格物致知的過程需要通過思考來完成，這個過程所獲得的知識事實上就是內(nèi)在自我與外在世界的涌現(xiàn)。自我與他人、主體與客體，都在思考中融為一體。因此學習的實踐依托于每天由開放心智相佐的身體的親歷親行。它指向了學習過程中身體與心智的交融?！盵17]

體驗式學習，情境化育，簡便易行，真可謂大道至簡，只是實施起來需要格外的努力和謹慎，也需要自信心和意志力。

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【沈章明，華東師范大學國際與比較教育研究所，副教授】

責任編輯︱黃蜀紅endprint