劉兵 _ 清華大學(xué)人文學(xué)院科學(xué)史系教授，博士生導(dǎo)師，教育部義務(wù)教育科學(xué)課程標準修訂組核心成員

在2022年4月頒布的《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》（以下簡稱“科學(xué)新課標”）中，有一個重要、但部分科學(xué)教師對之理解還不夠清晰和明確的概念，這就是“科學(xué)的本質(zhì)”（或“科學(xué)本質(zhì)”）。

首先，在“科學(xué)新課標”總論性的“課程性質(zhì)”部分，就有“義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程”這樣的表述，而在“課程目標”的“總目標”部分，則提出要“初步認識科學(xué)的本質(zhì)”。

其次，在“教學(xué)提示”和“教材編寫建議”部分，也都提到了“科學(xué)本質(zhì)”的概念。更重要的是，這次課標的修訂將聚焦學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)作為指導(dǎo)思想，而在“科學(xué)新課標”所設(shè)定的科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐和態(tài)度責(zé)任這四條核心素養(yǎng)，在科學(xué)觀念和態(tài)度責(zé)任這兩條的說明中，也都提到了對“科學(xué)本質(zhì)”的認識。

那么，“科學(xué)的本質(zhì)”究竟是指什么呢？

在“科學(xué)新課標”中，并沒有對“科學(xué)本質(zhì)”給出一個具體明確的定義，甚至也沒有像某些國外類似的科學(xué)教育文獻那樣，直接將“科學(xué)本質(zhì)”作為內(nèi)容標準的單列要求。但結(jié)合“科學(xué)新課標”所要求的素養(yǎng)導(dǎo)向，以及“科學(xué)本質(zhì)”概念在科學(xué)課標各部分的出現(xiàn)，表明了它不僅限于對某個特定核心素養(yǎng)的培養(yǎng)的意義，而是貫穿于以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的各項課程目標，是一個更為上位的概念。

至于“科學(xué)新課標”沒有給出科學(xué)本質(zhì)的明確定義，也可以理解為在科學(xué)課標中對之的表達具有某種開放性。

從上個世紀80年代開始，隨著美國“2061計劃”明確地在科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)中提出對科學(xué)本質(zhì)理解的要求以來，國際、國內(nèi)形成了對科學(xué)教育中的科學(xué)本質(zhì)問題的研究熱潮。但關(guān)于科學(xué)本質(zhì)究竟包括哪些內(nèi)容，學(xué)術(shù)界既有一些共識，也存在著部分分歧和爭論。我們可以先舉幾個有代表性的例子，來看看關(guān)于何為科學(xué)本質(zhì)的權(quán)威說法。

1989年，美國科學(xué)促進協(xié)會在《面向全體美國人的科學(xué)》中建議，應(yīng)該從科學(xué)的世界觀、對科學(xué)探究的認識和對科學(xué)事業(yè)的認識這3個維度來理解科學(xué)本質(zhì)。[1]這實際上是從哲學(xué)、科學(xué)方法論和科學(xué)的社會運行的角度來理解科學(xué)本質(zhì)。

到了2013 年，在美國的《下一代科學(xué)教育標準》（The Next Generation Science Standards，簡稱NGSS）中，又提出了理解科學(xué)本質(zhì)的8個基本方面: 科學(xué)研究要使用多種方法，科學(xué)知識是以經(jīng)驗證據(jù)為基礎(chǔ)的，科學(xué)知識在新的證據(jù)下不斷修正，科學(xué)的模型、定律、解釋方法和理論可以解釋自然現(xiàn)象，科學(xué)是一種認知方式，科學(xué)假定在自然系統(tǒng)中存在某種秩序和一致性，科學(xué)是一項人類的事業(yè)，科學(xué)致力于解決有關(guān)自然和物質(zhì)世界的問題。[2]

除了不同的說法之外，關(guān)于科學(xué)的本質(zhì)，人們也是有一些共識的。曾有人通過對8種比較權(quán)威的國際科學(xué)標準文獻的比較分析，從中總結(jié)出來其對于科學(xué)的本質(zhì)的一致性看法[3]，這些有“共識”的內(nèi)容多達14條之多。但值得注意的是，其中許多或是在我們的課標里沒有被提及，或是在某種程度上構(gòu)成了對我們傳統(tǒng)理解中的科學(xué)觀的“挑戰(zhàn)”。

如果要對科學(xué)本質(zhì)給出一個比較現(xiàn)實的定義或者解釋的話，可以這樣說：在科學(xué)教育中，關(guān)注對科學(xué)本質(zhì)的教育就是要讓學(xué)生“形成對于‘科學(xué)是什么’的總體性理解”。這也就是說，在科學(xué)教育中，要讓學(xué)生理解科學(xué)的特點是什么、科學(xué)知識是如何被研究出來的、科學(xué)有什么功能、科學(xué)的規(guī)范是什么，以及科學(xué)的價值和社會影響等內(nèi)容。對于教師來說，要達到這樣的教學(xué)目標，就需要超越傳統(tǒng)只注重傳授科學(xué)知識的認知，應(yīng)該需要對以科學(xué)為對象的人文研究有一定的了解和掌握。

例如，在科學(xué)哲學(xué)這個學(xué)科中，對于何為科學(xué)、科學(xué)與非科學(xué)的劃界、科學(xué)研究的邏輯和方法等問題，都有著長期的研究積累，而這些問題，對于從哲學(xué)的角度來理解科學(xué)究竟是什么，是極有啟發(fā)性的。又如，在前面提到對科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的國際“共識”中，有一條是“觀察滲透理論”。這本來就是上個世紀60年代在科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域中提出的重要學(xué)說，對于讓人們理解作為近現(xiàn)代科學(xué)之重要基礎(chǔ)之一的“觀察”，以及對于“觀察”與已有理論的關(guān)系，對于“眼見為實”是否為真等問題，也都是非常重要的。盡管在我國目前的課標中還沒有專門提及，但若要真正理解科學(xué)的基礎(chǔ)、研究方法等相關(guān)問題，對這樣的科學(xué)哲學(xué)學(xué)說有了解顯然也是有意義、有價值的。

從科學(xué)史學(xué)科的角度來看，最新版的科學(xué)課標中提及科學(xué)史的地方比前一版有明顯的增加?！敖虒W(xué)提示”和“教材編寫建議”部分提到科學(xué)史時，更是直接將其與科學(xué)本質(zhì)聯(lián)系起來。的確，應(yīng)該說，從對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的角度來說，在科學(xué)教學(xué)中引用科學(xué)史的資源是便于體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的方式之一。課程內(nèi)容中，科學(xué)革命就是科學(xué)史研究的重要主題之一。但需要注意的問題是，有效地利用科學(xué)史進行教學(xué)，是以對科學(xué)史有較深刻的理解為前提的，因為科學(xué)史有著不同的類型，教師具有良好的科學(xué)史素養(yǎng)才有可能對科學(xué)史和科學(xué)史素材作出合理的選擇。

科學(xué)社會學(xué)也是一樣。作為科學(xué)本質(zhì)的一些核心內(nèi)容，像科學(xué)的社會運作模式、科學(xué)的規(guī)范等，早就是科學(xué)社會學(xué)研究的問題。而像科學(xué)課標中所要求的對于科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的關(guān)系的認識，實際上也是與科學(xué)社會學(xué)密切相關(guān)的延伸領(lǐng)域STS（Science, Technology and Society或Sciece and Technology Studies）關(guān)注研究的核心問題。

類似地，還可以提到許多其他的以科學(xué)為對象進行人文社會科學(xué)研究的學(xué)科，它們也都與科學(xué)教育中關(guān)注的科學(xué)本質(zhì)聯(lián)系密切。這也就是說，對科學(xué)本質(zhì)的理解和把握，需要視野寬廣的跨學(xué)科準備。

由于我國傳統(tǒng)的對科學(xué)教師的專業(yè)培養(yǎng)，對于以科學(xué)為對象的人文研究這部分內(nèi)容重視不夠，因此，在這方面有所改進，以及對現(xiàn)有教師進行必要的“補課”，是在科學(xué)教學(xué)實踐中落實科學(xué)課標中科學(xué)本質(zhì)教育目標的迫切需求。