邵容與

（北京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究院，北京 100875）

在我國(guó)基礎(chǔ)教育各學(xué)科中，科學(xué)課程相較其它領(lǐng)域在落實(shí)核心素養(yǎng)上面臨更嚴(yán)峻的“育智不育人”的困境?？茖W(xué)素養(yǎng)的落實(shí)被應(yīng)試要求和追求“高、尖、深”的競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)所裹挾，長(zhǎng)期存在重知識(shí)、輕能力、重理論、輕實(shí)踐的問題[1]，在科學(xué)精神、態(tài)度和價(jià)值觀教育上存在明顯短板。一線學(xué)科教育實(shí)踐中也存在質(zhì)疑聲：理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究的素養(yǎng)是否可教，什么樣科學(xué)課程能夠落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)？在落實(shí)共同必備的素養(yǎng)這一價(jià)值導(dǎo)向下，施瓦布的科學(xué)課程觀對(duì)于我國(guó)基礎(chǔ)教育科學(xué)課程的定位、開發(fā)與實(shí)施具有啟示意義。

我國(guó)基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育是作為全面發(fā)展教育的一部分而彰顯其育人價(jià)值的[2]，科學(xué)課程是為了人的全面發(fā)展而培養(yǎng)學(xué)生獲得共同必備的素養(yǎng)，而非培養(yǎng)特定領(lǐng)域的專門人才。我國(guó)研究者探討了科學(xué)素養(yǎng)的落實(shí)需要何種教師知識(shí)[3]、教材[4]、學(xué)習(xí)方式[5]，但學(xué)校教育教學(xué)活動(dòng)以課程為依據(jù)，目前尚未有研究討論如何從課程的定位和開發(fā)、實(shí)施的方式探討科學(xué)核心素養(yǎng)落實(shí)路徑。就這一問題，施瓦布基于通識(shí)教育科學(xué)課程開發(fā)和實(shí)施的實(shí)踐形成了系統(tǒng)的科學(xué)課程觀。盡管這些觀點(diǎn)最初實(shí)踐于高等教育階段，但也為后續(xù)施瓦布在美國(guó)學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的改革立場(chǎng)、觀點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)，其以人的發(fā)展為目的、重視共同必備的素養(yǎng)與我國(guó)核心素養(yǎng)制定落實(shí)的價(jià)值導(dǎo)向是一致的。因此，本文基于對(duì)施瓦布科學(xué)課程觀的闡釋與反思，從發(fā)展學(xué)生共同必備素養(yǎng)的視角思考科學(xué)課程的定位及其開發(fā)與實(shí)施的問題。

一、科學(xué)課程如何定位：基于三對(duì)關(guān)系的思考

科學(xué)課程的定位事關(guān)其在人的發(fā)展中扮演何種角色，決定了科學(xué)課程的內(nèi)容、載體及實(shí)施方式，是施瓦布科學(xué)課程觀的核心。以往我國(guó)學(xué)者基于對(duì)探究概念的把握，總結(jié)了施瓦布探究式課程開發(fā)與教學(xué)模式[6]；但探究是作為方法服務(wù)于科學(xué)課程定位的。施瓦布從三對(duì)關(guān)系思考科學(xué)課程的定位，即科學(xué)課程與總體課程體系的關(guān)系、科學(xué)課程與專業(yè)科學(xué)研究的關(guān)系、科學(xué)課程與具體學(xué)科的關(guān)系。通過對(duì)這三對(duì)關(guān)系的論述，施瓦布明確了科學(xué)課程如何區(qū)別于概論課程和專業(yè)前置課程，在培養(yǎng)共同必備的素養(yǎng)上發(fā)揮獨(dú)特的育人價(jià)值功能。

（一）科學(xué)課程與總體課程體系：為共同必備的素養(yǎng)彰顯特殊的育人價(jià)值

科學(xué)課程與總體課程體系的關(guān)系是定位科學(xué)課程育人功能要解決的首要矛盾，也是施瓦布認(rèn)為通識(shí)教育得以從一種整體的形式化表達(dá)轉(zhuǎn)向具體的內(nèi)容和實(shí)踐必須回應(yīng)的問題。施瓦布認(rèn)為，“當(dāng)把整個(gè)通識(shí)教育劃分為不同的部分，并賦予各個(gè)部分不同的任務(wù)和職責(zé)時(shí)，通識(shí)教育就獲得了具體的內(nèi)容和可能的實(shí)踐意義”[7]35。這劃分意味著對(duì)教育不同的部分賦予特殊的育人價(jià)值和功能，是施瓦布探討課程育人價(jià)值的邏輯起點(diǎn)。

施瓦布認(rèn)為，科學(xué)課程的定位主要通過三種方式呈現(xiàn)，第一是科學(xué)課程與人文、社會(huì)知識(shí)的聯(lián)系。不同性質(zhì)類別的知識(shí)內(nèi)容廣泛，而且在起源和應(yīng)用方式上也大相徑庭，但是在通識(shí)的意義上知識(shí)表現(xiàn)出普遍的聯(lián)系性，因此僅憑學(xué)習(xí)的主題、方法和目的上區(qū)別人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)就不能認(rèn)識(shí)到這些課程對(duì)于人的某種能力素養(yǎng)的發(fā)展起到的交互性作用。在通識(shí)教育的體系中，任何一種課程都是“混合物”。例如，科學(xué)著作的文本既是科學(xué)作品，也是包含了豐富人文精神的藝術(shù)品，可以同時(shí)作為科學(xué)課程和人文課程的材料；再如模型的思想既出現(xiàn)在自然科學(xué)，也服務(wù)于特定社會(huì)科學(xué)的課程內(nèi)容?？茖W(xué)課程與其他課程的聯(lián)系使得不同性質(zhì)類別的知識(shí)對(duì)人的發(fā)展起到交疊促進(jìn)的作用，科學(xué)的方法和主題在其他領(lǐng)域也得到鞏固。

第二種體現(xiàn)方式是明確科學(xué)課程特殊的育人價(jià)值功能。不同領(lǐng)域課程的核心區(qū)別是方法論意義上的，科學(xué)課程的作用是遵照適合科學(xué)研究的主要規(guī)律來傳遞知識(shí)，并給予學(xué)生相應(yīng)的實(shí)踐和指導(dǎo)。例如從數(shù)據(jù)計(jì)算而產(chǎn)生普遍整理的過程雖然在人文和社會(huì)科學(xué)中有所體現(xiàn)，但是主要是出現(xiàn)在自然科學(xué)中的。對(duì)于同樣的材料例如科學(xué)論文，人文科學(xué)是從藝術(shù)作品的視角將其視為有關(guān)人類、時(shí)代、文化和趨勢(shì)的結(jié)論的證據(jù)，而科學(xué)課程則將其視為一種探究過程的呈現(xiàn)。施瓦布將自然科學(xué)界定為“是一個(gè)尋找數(shù)據(jù)、論證的活動(dòng)，它由產(chǎn)生普遍真理并探討普遍真理產(chǎn)生原因的數(shù)據(jù)資源的一個(gè)主題所引起”[7]44。人文和社會(huì)的知識(shí)以及科學(xué)研究的主題在科學(xué)課程中被這個(gè)核心所統(tǒng)攝，服務(wù)于對(duì)科學(xué)結(jié)論的理解、思考和判斷能力的發(fā)展。科學(xué)課程特殊的育人價(jià)值功能也決定其在知識(shí)的選用與組織、課程的實(shí)施方面都將遵循與其他課程相異的方式。

第三種體現(xiàn)方式是科學(xué)課程體現(xiàn)的通識(shí)教育的整體原理。這個(gè)觀點(diǎn)把科學(xué)課程置于學(xué)校課程體系的整體中來認(rèn)識(shí)其內(nèi)部的聯(lián)系與差異，進(jìn)而體現(xiàn)科學(xué)課程對(duì)通識(shí)原理的一種獨(dú)特表達(dá)。施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程“關(guān)注科學(xué)本身，對(duì)科學(xué)的處理既感性又富于理性，當(dāng)然也不失其科學(xué)性?？茖W(xué)課程能夠賦予人們關(guān)于世界的知識(shí)，也能夠?yàn)槿藗兣行缘乩斫馊祟惖闹R(shí)提供一種指導(dǎo)性的基礎(chǔ)”[8]52。這種課程不是以培養(yǎng)特定學(xué)科的專家為目的，而是希望通過篩選特定的主題并采用探究式學(xué)習(xí)的方法達(dá)到三個(gè)目的：即構(gòu)建批判理解人類文明成果的基礎(chǔ)、理解人類科學(xué)探索的方法與成就、培養(yǎng)長(zhǎng)期自我學(xué)習(xí)的能力。施瓦布認(rèn)為這些特征使得科學(xué)課程體現(xiàn)了通識(shí)教育的基本特征，將科學(xué)的知識(shí)和方法視為學(xué)生終身發(fā)展的能力基礎(chǔ)而不是一種特定專業(yè)學(xué)習(xí)的前置。

（二）科學(xué)課程與科學(xué)研究：基于多樣化特征平衡廣度與深度

在通識(shí)的意義上，施瓦布探討了科學(xué)課程與科學(xué)研究的關(guān)系，并由此從課程意義上思考內(nèi)容選用與組織形式的問題。科學(xué)課程試圖尋求一種概論和預(yù)備課程的均衡，關(guān)注問題作為基本要素對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的資料觀點(diǎn)的統(tǒng)攝?！安煌陚洹辈⒉皇钦n程內(nèi)在邏輯的缺陷，更重要的是在有限的內(nèi)容負(fù)載中體現(xiàn)多種事實(shí)和理論的聯(lián)系。因此，科學(xué)課程既要體現(xiàn)科學(xué)的基本方法論，又要受到課程容量的限制，要解決這個(gè)矛盾，施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程的特征是具有多種不同尋常的主題并且強(qiáng)調(diào)其相互關(guān)系[7]38-39。

為什么科學(xué)課程要強(qiáng)調(diào)主題的多樣性？施瓦布認(rèn)為其原因包括科學(xué)研究中的一個(gè)哲學(xué)問題和兩個(gè)科學(xué)問題，對(duì)應(yīng)科學(xué)本質(zhì)學(xué)說、科學(xué)研究不同方法論和不同學(xué)科探究模式的多樣性[8]77。哲學(xué)問題首先是科學(xué)的本質(zhì)問題，涉及對(duì)于某種特定性質(zhì)的問題需要何種來源的數(shù)據(jù)以及何種方法來得到結(jié)論。在對(duì)科學(xué)史的回顧中施瓦布意識(shí)到科學(xué)的哲學(xué)問題要求課程的設(shè)計(jì)者認(rèn)識(shí)到科學(xué)教學(xué)的不固定性和不完善性，應(yīng)當(dāng)通過不同視角的多種學(xué)說來呈現(xiàn)科學(xué)對(duì)于因果關(guān)系解釋方面的多樣性，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生對(duì)于科學(xué)研究辯證和批判的思考能力。

第二個(gè)科學(xué)問題是科學(xué)學(xué)說對(duì)于科學(xué)實(shí)踐的影響，涉及不同的理論對(duì)于科學(xué)研究基本假設(shè)和問題的影響。例如在相對(duì)論誕生以后，牛頓力學(xué)并非完全失去了假設(shè)的合理性基礎(chǔ)，而是被限制于一種特定的情境中。這種理論變革反映了科學(xué)探究模式的真實(shí)變化，使得原來一種理論框架下的假設(shè)和方法論都面臨重構(gòu)。施瓦布認(rèn)為這種演變使得科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)考慮新的學(xué)說所產(chǎn)生的新的術(shù)語和規(guī)則。

第三個(gè)科學(xué)問題來自于不同主題或?qū)W科研究方法的多樣性。施瓦布舉例物理學(xué)研究經(jīng)常使用“理想”（ideal）物體的方式，把真實(shí)物質(zhì)特性在測(cè)量中的可變性構(gòu)建成抽象的模型，進(jìn)而完成測(cè)量和推理，而生物學(xué)研究則無法用這種方式應(yīng)對(duì)生理環(huán)境的多樣性。由于學(xué)科研究邏輯和方法的不同，科學(xué)課程必須在主題和內(nèi)容上呈現(xiàn)多樣性。施瓦布認(rèn)為：“科學(xué)探究具有共性，但是每個(gè)探究也都有自己的特點(diǎn)。這些是有關(guān)類別及其成員的顯而易見的道理。它們不是爭(zhēng)論的要點(diǎn)。要點(diǎn)在于找到存在于不起作用的兩個(gè)極端之間的教育學(xué)的實(shí)踐意義——當(dāng)幫助分析和評(píng)論出現(xiàn)于學(xué)生面前的專門的科學(xué)研究時(shí)，作用于學(xué)生大腦的那一個(gè)”[8]63。

（三）科學(xué)課程與具體的學(xué)科：學(xué)科主題作為課程的線索

施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程需要一種思想串聯(lián)各個(gè)主題從而形成一種結(jié)構(gòu)或者圖畫，以反映熟悉和公認(rèn)的世界模型[7]38。主題或者說問題是科學(xué)課程的基本單元，而科學(xué)探究的方法成為貫穿科學(xué)課程的線索，由此能夠?yàn)閷W(xué)生提供深層次且豐富的體驗(yàn)。學(xué)科知識(shí)本身不是學(xué)生發(fā)展的目的，施瓦布把物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都視為科學(xué)課程培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)的線索。

在這個(gè)意義上，施瓦布再次強(qiáng)調(diào)了多樣性的意義。由于不同主題和學(xué)科研究的多樣性，科學(xué)課程也應(yīng)該保持主題和內(nèi)容的多樣性，施瓦布認(rèn)為“當(dāng)對(duì)科學(xué)的思考超越了一般性的想法而體現(xiàn)在具體的研究領(lǐng)域時(shí)，比如在具體的科學(xué)探究實(shí)例中，科學(xué)本質(zhì)的一致性和確定性就通過不同的觀點(diǎn)顯示出來”[8]74。

二、科學(xué)課程如何開發(fā)與實(shí)施：遵循探究的邏輯

探究是施瓦布科學(xué)課程觀的核心，也是施瓦布對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)[9]，這一觀點(diǎn)影響了施瓦布對(duì)科學(xué)課程的知識(shí)性質(zhì)、載體和實(shí)施方式的認(rèn)識(shí)。

（一）科學(xué)課程的知識(shí)性質(zhì)：為了理解科學(xué)本質(zhì)的方法性知識(shí)

一般來說，科學(xué)知識(shí)被按照學(xué)科邏輯劃分為物理、化學(xué)、生物知識(shí)是基礎(chǔ)教育階段的常規(guī)做法。但是這種劃分造成了科學(xué)知識(shí)與實(shí)際問題情境的割裂，也使得科學(xué)的共性被忽視。施瓦布認(rèn)為科學(xué)方法的本質(zhì)是歸納法，而科學(xué)課程承擔(dān)教會(huì)學(xué)生理解科學(xué)結(jié)論和知識(shí)本質(zhì)的任務(wù)，這其中的“知識(shí)”并不是研究的主題或問題本身，而是科學(xué)方法賴以保持其多樣性本質(zhì)特征的基礎(chǔ)。換言之，科學(xué)課程教授的并不是原理本身，而是支持原理被提出、發(fā)展或者批判的過程。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程需要教授給學(xué)生四種知識(shí)，分別是分類學(xué)、測(cè)量科學(xué)、原因科學(xué)和類別科學(xué)的知識(shí)，這些知識(shí)成為理解和評(píng)價(jià)結(jié)論的重要基礎(chǔ)，而沒有這類知識(shí)，則“科學(xué)結(jié)論只有一半的價(jià)值，或者僅比誤解好一點(diǎn)而已”[8]75。

1.分類學(xué)

施瓦布認(rèn)為，分類系統(tǒng)是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)和顯著、積極的特征；分類學(xué)方法通過確定物質(zhì)領(lǐng)域的成員的本質(zhì)特征來定義一系列類別，進(jìn)而明確了不同物質(zhì)領(lǐng)域現(xiàn)象的位置和關(guān)系[8]65。理想的分類學(xué)具備本質(zhì)特征的觀點(diǎn)、對(duì)不同物質(zhì)領(lǐng)域的界定以及對(duì)物質(zhì)領(lǐng)域成員詳盡和排斥的分類屬性。分類學(xué)知識(shí)是學(xué)生得以認(rèn)識(shí)課程中不同主題聯(lián)系和差異的基礎(chǔ)，也是后續(xù)開展探究過程中學(xué)生把握并運(yùn)用問題屬性的前提。

2.測(cè)量科學(xué)

測(cè)量科學(xué)（measurement science）是一種探究描述模式，以呈現(xiàn)假設(shè)、測(cè)量結(jié)果的變化以及隨之發(fā)生的相關(guān)性[8]67。由于施瓦布將自然科學(xué)視為對(duì)特定數(shù)據(jù)作為證據(jù)進(jìn)行歸納的科學(xué)，測(cè)量成為揭示科學(xué)規(guī)律最重要的工具。此外，測(cè)量科學(xué)還涉及學(xué)生對(duì)于“理想物體”進(jìn)行抽象建構(gòu)和分析的能力，有助于為學(xué)生建立對(duì)變量之間普遍聯(lián)系的關(guān)系的認(rèn)識(shí)。

3.原因科學(xué)

原因（cause）指把一類事物和其他事物關(guān)聯(lián)起來的這類事務(wù)和實(shí)踐的所有知識(shí)[8]68。施瓦布認(rèn)為原因科學(xué)存在于整個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)相互作用和決定的部分，不僅在自然科學(xué)，還在社會(huì)和人文科學(xué)中都廣泛的存在。對(duì)于原因的研究程序和闡釋的問題形成了大相徑庭的科學(xué)種類，學(xué)生必須依托原因科學(xué)的知識(shí)將特定研究的部分與功能和其他的部分與功能關(guān)聯(lián)起來，進(jìn)而發(fā)展一種對(duì)物理、化學(xué)或者生物的組織作為一種系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。隨著學(xué)生所掌握知識(shí)的增加，從原因科學(xué)的角度把部分知識(shí)組成整體知識(shí)就變得愈發(fā)復(fù)雜。

4.相關(guān)（類比）科學(xué)

相關(guān)（類比）科學(xué)是探究模式的重要特征，他試圖在抽象的意義上建立一種能夠直接觀察的機(jī)制，揭示某種物質(zhì)變化“就像那種機(jī)制存在一樣”[8]73。實(shí)驗(yàn)和建模的知識(shí)就是相關(guān)科學(xué)在探究中常用的表現(xiàn)形式。施瓦布認(rèn)為相關(guān)科學(xué)使得問題系統(tǒng)和數(shù)據(jù)獲得現(xiàn)實(shí)中不可能實(shí)現(xiàn)的精確性和完整性，并且簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、節(jié)儉和精確，還能夠在現(xiàn)實(shí)條件限制之外吸收新的變量和數(shù)據(jù)，進(jìn)而將科學(xué)探究提高至更高水平。

（二）科學(xué)課程的知識(shí)載體：原始科學(xué)論著

為了掌握上述為學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)服務(wù)的“方法性知識(shí)”，施瓦布認(rèn)為課程必須在材料的形式和處理材料的方式上都體現(xiàn)探究，由教師和學(xué)生共同參與[10]115。在施瓦布看來，原始科學(xué)論著是探究的例子、結(jié)論的容器和智力活動(dòng)的核心，是最適合于上述目的的材料。

首先，原始科學(xué)論著是人類文明成果的組成部分，作為科學(xué)知識(shí)的載體來說具有象征性的意義。施瓦布認(rèn)為盡管科學(xué)課程不是從藝術(shù)的角度來認(rèn)識(shí)科學(xué)論著，但是科學(xué)論著是復(fù)雜的整體，表現(xiàn)出與科學(xué)其他部分和整體進(jìn)程復(fù)雜的關(guān)系，在內(nèi)容上也堪稱為藝術(shù)品。科學(xué)論著能夠在多個(gè)方面給予學(xué)生在閱讀和反思上的訓(xùn)練，這與原始科學(xué)論著本身作為高質(zhì)量研究成果的特點(diǎn)是密切相關(guān)的。

其次，原始科學(xué)論著是科學(xué)多樣性的載體。施瓦布認(rèn)為，每一篇論文被作為單獨(dú)解決一個(gè)單獨(dú)問題的方法時(shí)顯示出多樣性，如果將這個(gè)多樣性看作形成和解決問題的類型，則十分容易理解[7]45。在演繹、比較和對(duì)照原始科學(xué)論著的過程中，學(xué)生將理解解決問題的科學(xué)方法的優(yōu)劣以及解決方式的多樣化，進(jìn)而學(xué)會(huì)自己閱讀和理解。

再次，原始論著的重要性還在于它是科學(xué)研究的實(shí)例，“是這個(gè)領(lǐng)域部分知識(shí)的負(fù)荷者，它作為科學(xué)研究的實(shí)例‘闡明了它自己’（illustrates itself）”[8]79。施瓦布認(rèn)為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和使用是密切相關(guān)的，他將知識(shí)發(fā)現(xiàn)的探究規(guī)則稱之為“自然法則”，而知識(shí)的使用也同樣以此為指導(dǎo)原則[10]108。原始科學(xué)論著為學(xué)生提供最真實(shí)的、不加潤(rùn)色的、能夠獲得的探究樣品[11]，因而是知識(shí)發(fā)現(xiàn)與使用之間最佳的交集。

最后，原始科學(xué)論著呈現(xiàn)出知識(shí)的可修正特點(diǎn)，使學(xué)生能夠從發(fā)展的視角認(rèn)識(shí)科學(xué)的不確定性。區(qū)別于以結(jié)論為主要內(nèi)容、將自然科學(xué)知識(shí)和方法視為確定的概論課程，施瓦布認(rèn)為學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解應(yīng)當(dāng)基于變化的觀點(diǎn)。因此，施瓦布不僅重視當(dāng)代的科學(xué)論著，還重視近代經(jīng)典科學(xué)論著的重要性。他希望學(xué)生通過不同歷史階段科學(xué)論著的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到探究的過程將對(duì)問題和解決問題的方式本身不斷帶來變革，因而任何一種確定的觀點(diǎn)都應(yīng)該受到挑戰(zhàn)。

（三）科學(xué)課程的實(shí)施方式：創(chuàng)設(shè)探究的條件

課程的實(shí)施在教育日?；顒?dòng)的情境下主要是教學(xué)的問題[12]。施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程的教學(xué)問題可以總結(jié)為如何探討科學(xué)的多樣化和關(guān)于科學(xué)的多樣化的問題，而科學(xué)課程的多樣化主要取決于科學(xué)的探究本質(zhì)。因此施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程的實(shí)施要?jiǎng)?chuàng)設(shè)探究的條件，使學(xué)生摒棄對(duì)教科書和教師的依賴轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的探究者[13]。

科學(xué)探究教學(xué)的條件首先要依賴于教師角色的轉(zhuǎn)變。施瓦布認(rèn)為科學(xué)課程的教師不能只是比學(xué)生占有更多的結(jié)論性的知識(shí)，而是要具備高水平的探究和反思能力。他引用了杜威實(shí)用主義的智力量表圖，認(rèn)為：“教師必須是學(xué)習(xí)者……教師僅僅掌握擔(dān)當(dāng)一個(gè)教師所必須擁有的知識(shí)技能是不夠的，這只是一個(gè)能干的學(xué)徒；教師僅僅掌握靈活的活動(dòng)方法也是不夠的，這僅僅是在被告知如何去做時(shí)才被動(dòng)地起有效作用的‘雇員’，而不是主動(dòng)工作者；甚至教師僅僅擁有結(jié)構(gòu)性的方法知識(shí)和手段也是不夠的……只有教師把課堂當(dāng)作一種清境和方法來反思整個(gè)教育的時(shí)候，只有教師把課堂當(dāng)作一座實(shí)驗(yàn)室來將反思轉(zhuǎn)化為行為，并檢驗(yàn)反思、行為和結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，他才是一個(gè)‘進(jìn)步的’教師”[14]。在此基礎(chǔ)上，教師還要能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)踐的行動(dòng)和結(jié)果進(jìn)行反思，對(duì)于少部分優(yōu)秀的學(xué)生還要發(fā)展其對(duì)探究過程本事的反思，即批判性的思維。

其次，科學(xué)探究教學(xué)的條件還包括能夠發(fā)展學(xué)生興趣的學(xué)習(xí)環(huán)境。在科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)探究、理性和科學(xué)思維以外，施瓦布還感性地認(rèn)識(shí)到對(duì)教育的研究要從兩個(gè)問題尋找答案：年輕人喜好什么？什么事物既能滿足目前的需要又能帶來持久的滿足？[15]在興趣發(fā)展的情境中，首要的因素是師生的人際關(guān)系，由于探究式教學(xué)本身是開放的、自由的，教師還應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)處理學(xué)生挑釁和組織討論的教學(xué)方法。情境其次還包括學(xué)校的行政組織、教學(xué)的物質(zhì)條件和課程資源的特性，因而科學(xué)課程的實(shí)施并不只是課堂的改進(jìn)和完善，還受到學(xué)校物質(zhì)和組織條件多方面的影響。

三、學(xué)校課程如何落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)：對(duì)施瓦布科學(xué)課程觀的辯證認(rèn)識(shí)

施瓦布的科學(xué)課程觀產(chǎn)生于通識(shí)教育實(shí)踐中，對(duì)當(dāng)時(shí)的教育思想界重新認(rèn)識(shí)科學(xué)課程作為發(fā)展共同必備素養(yǎng)的手段產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。但是，施瓦布的科學(xué)課程觀也存在顯著的局限性，使得他在通識(shí)教育實(shí)踐和學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中都遭遇了難以為繼的困境。我國(guó)在當(dāng)前探索如何通過學(xué)校課程落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)的情境下，應(yīng)辯證地反思施瓦布的科學(xué)課程觀。

（一）啟示

1.課程結(jié)構(gòu)方面：開發(fā)跨領(lǐng)域和學(xué)科的綜合課程

目前我國(guó)學(xué)校的科學(xué)課程主要是以學(xué)科的方式開展的，知識(shí)界限涇渭分明。區(qū)隔是現(xiàn)代科學(xué)產(chǎn)生的基礎(chǔ)，但也在某種程度上忽視了知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，也使得科學(xué)學(xué)習(xí)與真實(shí)的問題情境脫離。在目前已經(jīng)實(shí)行新高考的一些區(qū)域里，有相當(dāng)一部分學(xué)生難以適應(yīng)在真實(shí)的問題情境中綜合使用不同學(xué)科知識(shí)解決真實(shí)的問題挑戰(zhàn)，也促使學(xué)校反思科學(xué)課程的結(jié)構(gòu)問題。從施瓦布的觀點(diǎn)來看，科學(xué)、人文和自然的課程是這三類知識(shí)比例不同的混合物，其他類別知識(shí)的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生在聯(lián)系和差異的辯證關(guān)系中認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)及其方法論。在目前我國(guó)學(xué)科課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，學(xué)校應(yīng)基于學(xué)情，利用綜合實(shí)踐活動(dòng)、校本課程等學(xué)校自主的時(shí)空間開設(shè)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的以真實(shí)問題情境引導(dǎo)的跨學(xué)科科學(xué)課程以及更廣義的跨領(lǐng)域綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，在知識(shí)相互聯(lián)系的情境中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.課程內(nèi)容方面：重視方法性知識(shí)的教育

我國(guó)核心素養(yǎng)體系中科學(xué)精神的發(fā)展要求學(xué)生掌握科學(xué)基本方法，用科學(xué)思維方式認(rèn)識(shí)事物，能夠批判質(zhì)疑，但目前我國(guó)學(xué)校教學(xué)日常話語中所指的“知識(shí)”主要是施瓦布所說的結(jié)論性知識(shí)，即不同的學(xué)科主題科學(xué)研究的“被視為有確定性”的結(jié)果。從施瓦布的觀點(diǎn)來看，僅憑學(xué)習(xí)結(jié)論性知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)是靜止、分隔的而非發(fā)展和普遍聯(lián)系的，由此科學(xué)課程會(huì)從一種探究過程淪為庸俗的對(duì)既定知識(shí)與方法重復(fù)和枯燥的訓(xùn)練。施瓦布提出的分類、測(cè)量、原因和相關(guān)四種方法性知識(shí)的分類既有助于轉(zhuǎn)變教師對(duì)科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)觀念的認(rèn)識(shí)，也有助于在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的狀況作出更準(zhǔn)確的判斷。

3.教材方面：重視科學(xué)原始論著材料的使用

根據(jù)王策三先生提出的“兩次倒轉(zhuǎn)”的理論，教學(xué)的知識(shí)應(yīng)當(dāng)具備先進(jìn)性，但是也是一個(gè)需要通過教師的設(shè)計(jì)重新演繹科學(xué)探究發(fā)現(xiàn)的過程?？茖W(xué)原始論著的教育價(jià)值在于，其不僅是探究過程真實(shí)的原始記錄，同時(shí)具有豐富的人文、社會(huì)知識(shí)的價(jià)值，有助于學(xué)生從科學(xué)史的視角，認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)在探究中演進(jìn)、發(fā)展的過程。我國(guó)2020年發(fā)布的各科新教材也已經(jīng)以備注、閱讀材料的形式，圍繞主要知識(shí)內(nèi)容模塊，補(bǔ)充其問題的提出、證據(jù)的獲得與分析的原始過程，以加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究歷史進(jìn)程的理解。在我國(guó)科學(xué)課程尤其是以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展的這類科學(xué)課程中，適當(dāng)?shù)厥褂每茖W(xué)原始論著將有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)多樣性的理解及學(xué)習(xí)科學(xué)方法性知識(shí)在真實(shí)問題情境中的使用，進(jìn)而發(fā)展批判思考和探究的能力。

4.課程實(shí)施方面：為學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)有利條件

當(dāng)前我國(guó)科學(xué)教師已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到在科學(xué)教育中鼓勵(lì)學(xué)生采用自主探究、討論等多種學(xué)習(xí)方式的重要性，施瓦布的觀點(diǎn)則啟示學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的發(fā)生是依賴于環(huán)境條件的。在環(huán)境因素中，教師是最重要的一部分，探究式學(xué)習(xí)的發(fā)生既要求教師從知識(shí)的掌握者轉(zhuǎn)向?qū)W生的引導(dǎo)者，同時(shí)要求教師能夠妥善處理學(xué)生的偏差、挑釁等行為，從認(rèn)識(shí)和交往兩個(gè)方面對(duì)教師提出了新的要求。此外學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的發(fā)生可能還需要學(xué)校打破常規(guī)的課堂時(shí)間規(guī)劃，為學(xué)生提供探究活動(dòng)所需的物質(zhì)和資源條件，這些要求不僅需要學(xué)校提供必要的資源，還需要區(qū)域?qū)用嬉揽空呓y(tǒng)籌保障。

（二）反思

1.重視科學(xué)課程與學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)情境的結(jié)合

盡管施瓦布強(qiáng)調(diào)探究情境的重要性，但是他所說的情境主要是指專業(yè)科學(xué)研究的情境，在這種觀點(diǎn)下，科學(xué)課程主要成為科學(xué)文獻(xiàn)的研讀與討論課，探究過程也主要依托于實(shí)驗(yàn)室開展，應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題則被排除在課程以外。在實(shí)施過程中，學(xué)生普遍感到這門課程過于困難，已經(jīng)超出了研究的范疇，這個(gè)問題在學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中也頻繁出現(xiàn)。施瓦布同樣將科學(xué)課程等同于原始科學(xué)探究過程的簡(jiǎn)化、還原，強(qiáng)調(diào)興趣但只強(qiáng)調(diào)認(rèn)知發(fā)展方面的興趣，科學(xué)課程始終與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)生的情境分離。目前我國(guó)課程改革也出現(xiàn)了過于強(qiáng)調(diào)高階思維、深度學(xué)習(xí)的傾向，以鼓勵(lì)學(xué)生參與專業(yè)研究活動(dòng)為風(fēng)尚，就從根本上偏離了科學(xué)素養(yǎng)作為共同必備素養(yǎng)的定位，使其成為少數(shù)拔尖創(chuàng)新學(xué)生的素養(yǎng)。這種趨勢(shì)是值得反思的。

2.重視學(xué)科知識(shí)在科學(xué)課程中的基礎(chǔ)地位

在對(duì)科學(xué)課程內(nèi)容的認(rèn)識(shí)上，施瓦布過于重視過程性知識(shí)的地位，即一般教學(xué)實(shí)踐話語中所說的“能力”的概念，而相對(duì)忽視了學(xué)科基本概念、原理作為學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的作用。科學(xué)課程重視批判性，鼓勵(lì)學(xué)生以歷史發(fā)展的眼光看待科學(xué)探究是正確的，但并不意味著一個(gè)領(lǐng)域沒有共同的知識(shí)基礎(chǔ)。尤其考慮到施瓦布的科學(xué)課程觀主要用于通識(shí)教育和基礎(chǔ)教育，大部分學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到達(dá)能夠質(zhì)疑、批判科學(xué)前沿成果的程度；學(xué)科的一般原理、普遍共識(shí)反而是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維的重要基礎(chǔ)。落實(shí)素養(yǎng)與鞏固學(xué)科基礎(chǔ)并不矛盾，相反，重視學(xué)科知識(shí)在課程中的基礎(chǔ)地位是為了更好地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使其不成為無源之水、無本之木。

3.重視素養(yǎng)導(dǎo)向的教材研究與建設(shè)

在施瓦布的科學(xué)課程觀中，教材沒有得到應(yīng)有的重視，尤其是在發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的要求下，教材編寫是一項(xiàng)重要且艱巨的工作。施瓦布認(rèn)為主要依靠科學(xué)論著的學(xué)習(xí)和教師的引導(dǎo)就能促使探究式學(xué)習(xí)的發(fā)生，但實(shí)際上大多數(shù)學(xué)生無法完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師也缺乏開展教學(xué)活動(dòng)的依據(jù)和參考。施瓦布對(duì)原始科學(xué)論著的價(jià)值認(rèn)識(shí)是正確的，但是原始論著中對(duì)探究的還原、對(duì)科學(xué)史的呈現(xiàn)等教育價(jià)值完全可以通過教材編寫，以結(jié)合學(xué)生智力發(fā)展的階段和教師的需求進(jìn)行更好的整合。

綜上，學(xué)校課程要落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)，在當(dāng)前課程改革深化的歷史階段和全球化的背景下已經(jīng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是課程定位、目標(biāo)、內(nèi)容、教材、實(shí)施方式等要素整體優(yōu)化改進(jìn)的結(jié)果。其中，施瓦布的科學(xué)課程觀對(duì)于當(dāng)前學(xué)校落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)最重要的啟示還是在于，科學(xué)課程不能脫離培養(yǎng)共同必備素養(yǎng)的定位。在開展各種課程建設(shè)舉措的同時(shí)，課程工作者應(yīng)始終把握科學(xué)課程在人的全面發(fā)展中獨(dú)特的育人價(jià)值和功能。