三、科学价值体系
对于“科学即成果”“科学即过程”两种观点的争论,又有许多学者从科学认识论的角度提出“科学既是成果也是过程”。强调要用动态的观点解释科学,并且要把科学活动的结果(知识)和科学活动的过程(研究)有机地统一起来。作为“活动”的科学比作为“知识”的科学更能使得我们从更广泛的人类活动背景上把握科学的本质属性,它不仅涵盖了活动发生的过程,而且涵盖了活动取得的结果;它不仅涵盖了活动的客体,而且涵盖了活动的主体;不仅涵盖了活动主体的认识因素,而且涵盖了活动主体的非认识因素。美国教育家V.舒密特和V.罗克卡斯特在《用日常事物教科学》一书中也表明了这种观点。他们认为:人们通常都把科学定义为组织化的知识体。但是,科学除了事实、原理、定律、理论和假说等内容之外,还包括观察、实验、深思、想象、预言以及获得知识的其他手段等特殊的态度和感觉。[13]甚至当代许多教育界的学者明确提出,科学不仅是知识体系与获取知识的过程和方法,而且也是一种价值或态度,包括提出问题、相信世界可被认知、实事求是、创新性、合作等。
所以,科学的内涵应包括科学价值体系、科学过程与方法、科学知识三个基本要素,正如科学史专家理查·欧森(Richard Olson)曾对科学下过的定义:科学是一种活动及心智习惯,其目标在于有所贡献,以增进整体知识,而这些知识必须有组织、放诸四海而皆准,并经得起考验。
作为价值体系的科学中包含着科学的世界观。美国科学促进会在《面向全体美国人的科学》一书中提出,科学世界观的内涵应该包括:[14]
1.世界是可以被认知的。世界上万事万物的发生和发展都是有规律的,因而也是可以通过认真、系统的研究加以认识的。科学家们相信,运用智慧和借助扩展感官功能的仪器,可以发现宇宙间各种特性的规律。
2.科学认识/理念是会变化的。研究科学的过程也是一个发掘和获得知识的认识过程,这个过程要依靠仔细的观察,并从观察中创立各种理论。其中,知识变化是不可避免的,因为新的观察可以对现行的理论提出挑战。也就是说在这个过程中,原有知识可能会得到修正和完善,甚至被推翻。在科学界,不管理论新旧,总是不断地对其进行验证、修改,有时会抛弃。科学家认为,即使无法获得尽善尽美和绝对正确的真理,要说明这个世界及其怎样运转的,得到日益精确的近似真理还是可以做到的。
3.科学知识是持久的。虽然科学家反对能获得绝对真理的概念,并认为其中不确定性是事物本身的一部分,但绝大部分知识都具有持久性。连续性和稳定性如同变化一样都是科学的特征,试验性和置信性同在。
4.科学不能为所有问题提供答案。世间有许多事物不能用科学方法检验。
在谈到科学价值体系时,我们主要会涉及科学精神和科学态度等基本观点。科学精神的核心是“求真”,即实事求是和追求真理。
蔡德诚先生提出科学精神的内涵应包括6个方面[15]:客观的依据,这是科学活动的基础;理性的怀疑;多元的思考;平权的争论;实践的检验;宽容的激励。
有关科学态度,美国科学促进会颁布的《2061计划》中,提出儿童通过科学教育应具有如下科学态度[16]:好奇心、尊重事实、批判地思考、灵活性、对变化世界敏感、有尊重生命和环境的觉悟。而美国学者第德利(P.B.Diederich)则列举了18种科学态度[17]:
怀疑:不要对任何事情都认为理所当然,而要问为什么;
信任解决问题的可能性:相信任何问题都是可以解决的;
渴望实验的证实:主张用实验来证明各种想法;
精确:用精确的试验而不是含糊的或感情化的方式表达;
喜欢新事物:对新事物采取支持的态度;
愿意改变意见:在可信的证据面前愿意改变自己的信念;
谦虚:相信很多事情都是难以确定的,因此对未经证实的想法不过于自信;
忠于真理:即使发现自己过去所下的结论是错误的也不感到羞耻,而是忠实于事实;
客观:不是凭自己的喜恶而是用事实来证实一件事;
不迷信:对怪异的事情努力寻求科学的揭示;
渴望知识的完整性:努力寻求知识之间的普遍联系;
保留判断力:对于别人的既定结果不急于表态,而留待自己调查清楚之后;
区分假设和解决问题:知道假设是需要检验的,它不等于解决问题;
假设的觉悟:对一个问题要不断地提出假设;
判断的普遍性:相信通过科学实验得出的判断具有普遍的说服力;
尊重理论:认识到科学理论的重要性;
量化的习惯:喜欢用数字表达事物;
接受概率的观念:认为自然界中很多事物的发生是随机的。
儿童在早期建立的科学概念、掌握的探究技能,以及确立的对科学的态度和价值观念,对其成年后具有的科学素质会有决定性的影响。