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HPS教育与科学课程改革

[内容提要]科学史、科学哲学和科学社会学（HPS）在科学教育中的作用，是当前国际科学教育界十分关注的一个科学课程改革的热点问题。这个问题之所以重要就因为它关系到科学教育中的一个关键问题：如何改进学生对科学本质的理解，培养其科学精神，提高其科学素养。本文首先从科学教育史的角度探讨了这个问题的来龙去脉，其次分析了当前国际科学教育界关注它的原因，最后考察了以往课程改革在这方面的经验教训。

[关键词]科学教育HPS教育科学课程科学本质

一、导言

HPS原先是“科学史和科学哲学”的英文缩写词，但近年来有些科学教育专家把科学社会学也纳入其中，于是HPS就变成了“科学史、科学哲学和科学社会学”（HistoryPhilosophyandSociologyofScience）的缩写词了。[1]把科学史科学哲学和科学社会学的有关内容纳入科学课程中以提高科学教育的质量，是近年来国际科学教育界高度重视的一个课程理论课题。科学史、科学哲学和科学社会学是科学学（sciencestudies）的三个分支学科，它们共同担负起阐述科学的本质提高科学教育质量的使命。

很久以前，一些著名科学家和教育家就倡导在科学教育中进行科学史、科学本质或科学方法的教学，但这个问题重新受到国际科学教育界的高度重视，并以HPS教育的形式再次进入科学课程中，则是近年来的事。当前，科学教育学者们关注科学史、科学哲学和科学社会学对科学教育的作用与以往迥然的不同之处，首先体现在其国际性上80年代末期成立的国际科学史、科学哲学与科学教学研究小组，迄今已举办了三次HPS与科学教学的国际会议。1992年创办的国际学术刊物《科学与教育》（ScienceEducation）专门刊登科学史、科学哲学和科学社会学与科学教育有关的论文。据统计，在1988－1998年期间，以科学史、科学哲学和科学教学为主题在学术期刊上发表的论文计有300余篇。1988-1992年期间有关的学术期刊出了6次专刊探讨这个主题。[2]由此可见，HPS教育已成为国际科学教育研究中一个前沿性课题。

80年代末以来，对HPS教育的关注也反映在一些国家科学课程与教学改革中。美国的《2061计划》（1989）、《科学素养的基准》（1993）、《国家科学教育标准》（1996）、加拿大一些省的科学课程（1991）、英国国家课程中科学课程部分（1988）、荷兰中学物理PLON课程（1988）、挪威的核心课程（1994）、丹麦的科学技术课程（1990）以及西班牙的新科学课程等，都对HPS课程与教学有明确的要求。此外，科学史和科学哲学课程也已成为上述国家培养理科教师课程的一部分。在美国有些学区，学完这门课才能取得教师证书。西班牙和丹麦最近也为理科师范生开设了这门必修课。

国际科学教育改革为何都强调HPS教育呢？它对提高科学教学质量有何助益呢？要回答这些问题还得从科学教育史谈起。

二、关于科学本质教学的历史回顾

在国际科学教育文献中，“科学精神”（scientificspirit）一词并不常见，这似乎有点奇怪。是否在现代科学兴起的西方国家不注重科学精神呢？答案当然是否定的。其实西方学者对“科学精神”的理解大都蕴涵于“科学的本质”（natureofscience）这一术语中。澳大利亚科学哲学家马修斯（M﹒R﹒Matthews）在下面一段引文中虽然也提到“科学精神”一词，但仍把它囊括在科学本质的论述之中。他写道：“科学的本质很久以来就是理科教师和课程专家们所关心的问题，自19世纪初期科学开始在学校课程中取得一席之地以来，人们一直希望学生不仅要懂得科学，而且要通过内化科学精神和懂得与欣赏科学的本质，使科学教学对文化品质和个人生活产生有益的影响。显然，要实现人们这一合理的长期存在的期望，必须依靠教师和课程专家们理解科学方法和认识论（即一些科学本质的知识）。”[3]

关于科学的本质，在不同的历史时期，人们用不同的术语来表达，并且受到不同学科理论的支持。科学教育中对科学本质的执着追求“经受了依据教育学哲学和心理学所作的批评，并继续不断地传授关于科学和科学研究的本质的假设。这种探讨自19世纪科学进入学校课程时起，就不曾间断过。”[4]19世纪末，当英国科学教育家、化学家阿姆斯特朗（H.E.Armstrong）大力倡导科学教育时，就曾强调要使学生理解科学的本质。不过，在他看来，科学的本质主要体现于科学方法之中。

19世纪末期，德国哲学家兼科学家马赫（E.Mach）也对学生明确提出了理解科学本质的要求。他说：“每一个年轻学生都要切身感受一些数学和科学的发现，并达到其最终的逻辑结果。这种学习材料自然主要与科学名著选读联系起来，这样教师就可以使少数有影响的、简明易懂的‘科学’思想在学生头脑里生根，使其深