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科学教育中若干认识论问题的探讨 【摘要】本文首先探讨了作为科学教育之契机的认知矛盾和科学概念形成中示例的作用。在此基础上，重新审视了科学教育的价值。 　　二、科学教育中的示例及其效度　　三、科学教育的价值：自然认识的形成与健全人格的塑造? 　　科学教育中的常识与实验　　科学教育的目标一般规为学习者掌握科学探究的方法，形成科学的基本概念和法则。那么，这种知识获得的过程是怎样的，是首先必须明确的。学习者的这种知识获得过程往往是同历史上的科学革命现象作比较加以考察的。科学教育中的学习过程同科学革命的相似性之所以受到注目，是基于这样一个历史认识：在科学革命前后，把握科学现象的意识框架发生了巨大的变化。科学革命这一术语输入科学教育之前，学习者并不是处于白纸状态进入学校的。例如，皮亚杰（J．Piaget）的研究表明，数、量、时间、空间之类的科学的基本概念是伴随儿童的成长自然发生所形成的过程。维果茨基（L．S．Vygotsky）也论述了教学过程中拥有生活概念的儿童是如何形成科学概念的。皮亚杰所说的自然发生的科学的基本概念，在初等科学教育中起着重要的作用。儿童倘若没有关于量与空间的自然发生的概念，小学的科学教育恐怕难以顺利展开。不过，学习者除了这种自然发生的概念之外，也存在通过日常生活中失败与成功的经验而形成的生活概念。维果茨基认为，生活概念缺乏系统性，对于学习者来说，是不自觉、不随意的。而且，同教学过程中学习的科学概念往往是对立的、矛盾的。在小学的科学教学中，如何形成同生活概念相对立的非自然发生的科学概念，是我们教师面临的一个课题。T．Kuhn）对于谓之范式转换的科学革命的理解，一旦从科学史、科学哲学的领域输入科学教育，便展开了建构主义的科学教育论。自那时以来，在范式转换的框架中考察科学教育的倾向越来越强。种种建构主义的科学教育尽管有所差异，但一个共同的声音就是，要具体地把握学习者所拥有的旧范式。概括说来，存在如下的旧范式：　　??先人观　　基于日常生活所形风的概念、知识。甚至在生活上是有用的。　　?非科学概念　　创始说和神秘宗教的教义之类。　　．学习者从科学繁育之外获得的信念．　　同科学知识相矛盾。　　传业术语的错误理解　　力、能之类的科学概念作为日还用语，　　在同科学概念相矛盾的意义和背景中使用。　　这些旧范式总称为常识。常识是统括地把握经验世界的现象，能够作出其说明的拥有整合性的概念体系。例如，运动着的物体，为了维持它的运动，常常必须沿着运动的方向施加某种力。--这种先人观即便在大学生中也是存在的相当顽固的常识。如果说科学教育就是从常识水准上升到科学知识水准的范式转换，那么，我们面临的课题就是如何使得学习者的概念引起革命性变化。参考科恩以来的科学史、科学哲学的研究，可以发现，引发概念变化的条件是：现行的概念系统矛盾和不足；新概念有可能理解；新概念看来是千真万确的；新概念可以揭示充实的研究步骤。这里，就第一个条件考察一下概念变化的认识论问题。实验。实验是在学习者的面前引起日常生活中不可能经验到的现象。违背学习者常识的实验结果，将造成学习者意识中的认知失衡状态，摆脱这种认知矛盾状态求得解放的需求，就成了学习的动机。不过，这种认知矛盾状态终究是学习的契机，倘若不及时加以指导，陷入失衡状态的常识由于原本缺乏逻辑体系，容易凭借就事论事的理由重新恢复均衡状态。意识到范式转换的科学教育的研究，可以说就是旨在揭示两个问题--如何形成这种认知矛盾状态，然后又如何加以指导--的智力行为。　　在教学过程中引发认知矛盾状态之后，紧接着的指导可以分为两种：以假设实验教学为代表的教学指导体系；建构主义的科学教育所体现的非教学的指导体系。假设实验教学是日本的板仓圣宣基于科学史研究的独特的认识论考察展开科学教育的出色的教学理论。假设实验教学批判了以往科学教育中进行的实验仅仅做做看，不过是教师让学生观看某种现象而已。教师从数次（多数场合只有1次）的实验出发，就靠单纯枚举的归纳法进行推理，把结论塞给学生。这种批判触及了当时教学问题的核心。它针对旧式的实验观，阐述了所谓实验，是就未知的事件，质问自己是如何思考的。在若干对立的见解中能否决定哪一个是正确的。……自己即便明白但对方有疑问时，能够说服之。对于实验的这种界定，不限于假设实验教学这一教学理论的框架，而且清晰地表明了实验的特质。不过，假设实验教学中的实验尤其重视质问自己是如何思考的。亦即，基于自己的假设作出预想。没有预想就进行实验，如同历来的实验那样仅仅是做做看。基于常识的预想跟实验结果不同，学习者就会经验到智力的紧张状态，发现构成自己的常识的概念系统存在问题。假设实验教学中，必须有意识地使基于科学上明确概念的科学逻辑与常识性、直觉性逻辑的对立，使学生致力于吸收科学的逻辑与