科学教育是一种以传授基本
科学知识为手段(载体),以
素质教育为依托,体验科学
思维方法和科学探究方法,培养科学精神与
科学态度,建立完整的科学
知识观与价值观,进行科研
基础能力训练和科学技术应用的教育。
概念
“科学教育是指传授科学技术知识和培养
科学技术人才的
社会活动。”“科学教育是一种有目的地促进人的科学化的活动。”“科学教育是培养科学技术人才和提高民族
科学素养(包括科学知识、
科学观念、科学的价值观、科学方法、科学精神和科学道德等)的教育。”“科学教育涉及
个人需要、
社会问题、就业准备以及学术深造基础四个领域,因此是一种向学生传授用于日常生活和
未来科技世界的科学知识,教育学生如何处理科学与社会问题,让学生具有在今后择业所必需的科学技术基础与继续
学习科学所必备的理论基础的教育。”[1]“科学教育是一种通过
现代科学技术知识及其
社会价值的教学,让学生掌握
科学概念,学会科学方法,培养科学态度,且懂得如何面对现实中的科学与社会有关问题作出明智抉择,以培养科学技术专业人才,提高全面科学素养为目的的教育活动。”[2]“科学教育是关注科学技术时代的现代人所必需的科学素养的一种
养成教育,是将
科学知识、
科学思想、
科学方法、科学精神作为整体的体系,使其内化成为
受教育者的信念和行为的教育过程,从而使
科学态度与每个公民的日常生活息息相关,让科学精神和
人文精神在现代文明中交融贯通。”[3]
[1]
袁运开,
蔡铁权主编.科学
课程与教学论〔M〕.浙江:
浙江教育出版社,2003:70.
[2]顾志跃.科学教育概论〔M〕.北京:
科学出版社,1999:16.
[3]中国科学院.《
2001科学发展报告》〔M〕.北京:科学出版社,2001:187.
历史
古代科教
- **中国**:早在先秦时期,
墨家就注重对
自然科学知识的传授,涉及力学、光学、数学等领域,如《
墨经》中记载了许多科学原理。此外,古代的算学、天文学等知识也通过官方教育机构和民间私学等途径进行传播。例如,汉代的
太学设有
算学课程,培养了一批数学人才。
- **西方**:古希腊时期,
毕达哥拉斯学派研究数学和哲学,并传授相关知识。亚里士多德在生物学、物理学等方面有诸多研究和教学活动。在古埃及和古巴比伦,也有关于天文学、几何学等知识的传授,主要用于农业生产和建筑等实际活动。
近代科教
- **西方**:文艺复兴时期,科学开始摆脱宗教的束缚,
哥白尼的
日心说、
伽利略的物理学研究等推动了科学的发展,同时,学校教育也逐渐增加了科学课程。17世纪,牛顿发现万有引力定律等科学成就,进一步推动了科学教育的发展。18世纪的
工业革命,使得科学技术与生产实践紧密结合,对科学教育的需求大增,欧洲各国纷纷建立专门的科学院校和技术培训机构。
- **中国**:明清时期,西方科学知识开始传入中国,如
利玛窦等传教士带来了天文、数学等知识。但由于封建制度的限制,科学教育并未得到广泛发展。直到
洋务运动时期,创办了京师同文馆、福州船政学堂等新式学堂,开始系统地教授西方科学技术知识,包括
数学、
物理、
化学、
机械制造等课程。
现代科教
- **西方**:20世纪以来,科学技术飞速发展,
相对论、
量子力学等理论的提出,以及
计算机技术、
生物技术等领域的突破,使得科学教育的内容和方法不断更新。各国都高度重视科教,将科学教育纳入国民教育体系,从小学到大学都有完善的科学课程设置。同时,科学研究与教育紧密结合,高校和科研机构成为科技创新和人才培养的重要基地。
- **中国**:新中国成立后,大力发展科学教育事业,建立了完整的教育体系,普及了初等教育,发展了高等教育和职业教育。在科学研究方面,取得了“
两弹一星”等重大科技成果。
改革开放以来,提出“科学技术是第一生产力”的论断,实施
科教兴国战略,加大对科技和教育的投入,加强科技创新和人才培养,中国的科教事业取得了举世瞩目的成就,在
航天、
5G通信、
高铁等领域处于世界领先水平。
科教的历史是一个不断发展和进步的过程,它对人类社会的发展和进步起到了至关重要的推动作用。
科学教育的内涵
科学教育的内涵与“科学”内涵的理解紧密相关。从科学教育的发展历史可以看到这一变化。19世纪中叶,英国哲学家和
社会学家斯宾塞的《什么知识最有价值》突出了科学知识的价值,第一个系统阐述了其
科学教育思想,同时,著名科学家
赫胥黎也尖锐地批评传统的
古典教育,强调科学知识的教育。从这一时期看,科学教育主要强调“知识系统”和“
生产力因素”内涵。
科学教育目标
科学
教育目标可以分为促进人发展的目标和促进
社会发展的目标,前者是科学教育本体功能的体现,后者是科学教育外在职能的体现。随着对科学本质的认识越来越清晰和全面,对科学价值的认识日益深刻,科学教育目标也不断发展。
总的来看,科学教育育人目标与科学教育内涵的发展是一致的。从最初的注重知识、技能到关注方法与过程,到关注科学、技术与社会关系、把握科学本质。科学教育育人目标的重心在发生着摇摆和震荡,并不断寻找着平衡与融合,这种平衡与融合集中反映在当代“科学素养”理念的提出与发展,也表现在我国
新课程标准中提出的科学知识与技能、科学方法与过程、情感、态度与价值观三位一体的全面科学教育目标。
科学教育促进社会发展的目标就是要通过培养科技人才,发展科学技术,推动社会进步。我国提出的“科教兴国”就是一个
典型例证。科学教育促进社会发展的目标也是随着社会实践和对科学本质的逐渐认识而发展的,是一个不断反省与进步的过程。这种反思与进步表现在很多方面。
首先,人们最初把科学技术作为一种满足
人类社会征服和改造自然的工具,整个社会崇尚科学知识,培根的“
知识就是力量”成为近现代科学教育的旗帜。后来人们逐渐发现了科学技术带来的负面效应,提出了“科学技术是柄
双刃剑”,开始重新思考科学给人类带来的变化,基于尊重自然、保护人类生存环境,提出了“
可持续发展观”。
其次,表现在从只把科学技术作为发展
物质文明的手段,神化科学,造成信仰危机、
拜金主义,到批判
科学主义,挖掘科学中的
人文精神,再到提倡科学教育中科学精神与人文精神结合的发展过程。
再次,表现在从面向少数人的精英科学教育,到科学为大众的教育,再到
大众教育与
精英教育结合的
发展趋势。
最后,表现在
科学文化领域,从近现代西方科学
文化传统的霸权,到
后现代主义对近现代科学的批判,再到多元科学文化教育的理念。
这些过程充分展示了人们对科学技术与社会发展的理解在不断深化。当今科学教育的
社会功能目标取向已经突破了“
工具理性”,更加关注科学教育应该体现的人文关怀和改善
社会文化的功能。
科学教育与
人的发展和社会发展的关系是科学教育的基本问题。作为本体目标和外在目标的相互关系和相对地位在不同的历史时期和不同
文化背景下存在不同的状态,科学教育的目标也就在人与社会取向之间震荡,大部分时候,两个目标是统一的,处于均衡水平,且往往
共同出现在国家教育文件上。也有一些时候,其中的一个目标会特别凸现出来。譬如,当代“科学素养”无疑是科学教育的主旋律,特别在中国,这里主要有两个原因,一个是建国以来我国教育目标中过多强调社会目标,而对学生发展目标重视不够,另一个原因是在世界范围内的公民科学素养调查中显示,我国公民科学素养偏低。强调科学素养是对的,我们也不能忽略科学教育的社会功能,我国的科学教育改革正是在“科教兴国”的国策下才扬鞭策马的。