■刘兵

清华大学人文学院科学史系教授、中国科协－清华大学科学技术传播与普及研究中心主任、中国科学技术史学会常务理事、中国图书评论学会副会长

随着2022年4月《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》的正式颁布，关于新课标的讨论又变得热闹起来。在这当中，在《义务教育科学课程标准》中的一个概念，也即“科学的本质”（或“科学本质”），是非常值得关注的。它在新课标中不同的地方多次出现。我们可以将其被提及之处一一列举如下：

1．“课程性质”部分：“义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程”。

2．“课程目标”的“总目标”部分：“初步认识科学的本质”。

3．“核心素养”部分：“科学观念……也包括对科学本质的认识，如对科学知识的可验证性、相对性、暂时性的认识，”“态度责任是在认识科学本质及规律，理解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上，逐渐形成的科学态度与社会责任”。

4．“教学提示”部分：“引入科技史的素材，帮助学生体会科学本质”，“1～6年级……初步了解科学的本质”，“7～9年级，……进一步认识科学的本质”。

5．“教材编写建议”部分：“合理选择科技史素材。教材要结合科学探究和实践活动，合理选择科技发展史中具有深远影响的重大事件、经典实验、重要理论和思想、代表性人物，以及中国古代和近现代科技成就，让学生理解 科学本质，体会科学思想，学会科学方法，形成科学态度。”

对科学本质之理解的分歧和争论

既然在课程性质和课程目标中就提及要认识科学的本质，而在作为课程标准所强调的课程“旨在”要培养的核心素养中，在教学提示里也反复涉及对科学本质的认识，这个问题的重要性是显而易见的。它不仅限于对某个核心素养的培养的意义，而且是贯穿于以核心素养为基础的各项课程目标，是一个更为上位的概念。这对于让学生从整体上、全面地理解科学具有特别重要的意义。由于这种对科学整体性的“本质”之理解，也让科学本质成为一条贯穿、融合在整个科学课程教学中的主线，除了是一个在构成科学的各学科之间的“跨学科”概念之外，也是一个跨越科学和人文社会科学的“跨学科”概念。

由于新课标并没有明确地对之给出一个“定义”，尽管可以理解为也表明了科学课标对之的理解是具有开放性的，但这在一定的程度上会影响到使用者对此概念的明确理解，因而，是有必要对之进行一些分析讨论的。

可以说，科学本质是当代科学教育中被突出关注的核心问题之一。大约从上个世纪中叶开始，国际上开始注意科学教育中“科学本质”（the nature of science）的概念，尽管与此相关但并未明确提及此概念的研究可以追溯到更早的时间。直到上世纪80年代以后，尤其是伴随着美国“2061计划”中明确地在对科学素养培养的要求中提出对科学本质理解以来，国际国内对于在科学教育中的科学本质问题的研究形成热潮，至今，对于在教育中要传达的对于科学本质之理解的内容，既有一些共识，也存在着部分的分歧和争论。

例如，1989年，美国科学促进协会在《面向全体美国人的科学》（2061计划）中提出，应该从科学的世界观、对科学探究的认识和对科学事业的认识这三个维度来理解科学本质。科学的世界观：世界是可被认知的；科学理念是会变化的；科学知识的持久性；科学不能为所有问题提供完整答案。对科学探究的认识：科学需要证据；科学是逻辑和想象的结合；科学解释和预见；科学家要努力鉴别，避免偏见；科学不仰仗权威。对科学事业的认识：科学是一项复杂的社会活动；科学由学科内容组成，由不同机构研究；科学研究中有着普遍接受的道德规范；科学家在参与公共事务时，既是科学家也是公民。

到了2013年，在美国的《下一代科学教育标准》（ The Next Generation Science Standards，简称NGSS）中，又提出了理解科学本质的8个基本方面： 科学研究要使用多种方法，科学知识是以经验证据为基础的，科学知识在新的证据下不断修正，科学的模型、定律、解释方法和理论可以解释自然现象，科学是一种认知方式，科学假定在自然系统中存在某种轶序和一致性，科学是一项人类的事业，科学致力于解决有关自然和物质世界的问题。

类似的在其他权威性的研究中，还有更多不同的说法。有人甚至通过在8种权威的国际科学标准文献的比较分析，从中总结出来其对于科学本质的一致性看法，居然可达14条之多。这里就不一一列举了。

关注本质，理解科学是什么

澳大利亚的科学教育家马修斯（M．R．Matthews）曾讨论过相关的不同观点，把对科学本质的研究总结区分为规范研究和实证研究两类，并提出用“科学的特征”（feature of science， FON）来取代科学的本质（nature of science， NOS）的设想。

了解在科学课程中关于科学本质问题的争议和复杂性，形成对科学本质的认识，对教师的教学来说显然是有益处的。只有这样，科学教师才能在教学的各环节中充分意识到其教学内容与科学本质的关联性，才可能在教学实践中有效地达到对科学本质的教育目标的要求。除了有助于对学生科学素养的培养之外，也为教师的科学教学提供了更大的发挥空间。

作为结论，就个人的认识而言，大致可以说在科学教育中，关注对科学本质的教育就是要让学生“形成对于‘科学是什么’的总体性理解”。这包括：科学的特点是什么，科学知识是如何被研究出来的，科学有什么功能，科学的规范是什么，以及科学的价值和社会影响等内容。最后值得提及的是：人们对科学本质的认识，是随着科学哲学、科学史、科学社会学、科学伦理学等学科的研究和发展而不断得到深化的。这也是科学教师在个人发展中所应追求的充实人文素养的方向。

编辑 周晓飒

（原标题《聚光灯 158期｜科学教育关注“科学本质”是对人文素养的追求》）

编辑 张克 审读 吴剑林 二审 张雪松 三审 刘思敏