“科学探究”教学的哲学思考

“科学探究”教学的哲学思考摘要：驾驭“科学探究”教学的复杂性，避免探究教学在实施过程中的泛化和异化，需要教师站在比科学探究本身更高的层次上，以一种反思与超越的视角来研究和认识。从科学哲学的视角，以辩证的观点来看，探究始于“问题”，但不是“简单问题”；“假说”是探究中的“复杂性”要素，不是必需的；实验是“假说”真理性的根本判据，但不是绝对和充分的。

关键词：科学探究教学；科学哲学；问题；假说；验证

在新一轮基础教育课程改革中，我国理科教育对“科学探究”教学表现出极大的关注和热情。无论在课改试验区还是非试验区，无论是理论研究或是教学实践都进行着努力探索，并取得一定成效。然而笔者以为，当前人们在“科学探究”教学的研究与实践过程中存在一种偏向，即更多的是从课程与教学论视角将它作为一种教学模式或学习方式来研究，而很少将它作为一种认识过程，从科学认识论与方法论即科学哲学的视角进行探讨。应该说，科学探究教学作为一种教学模式，它的实施需要从课程与教学论角度对其特质作分析与研究，包括科学探究教学的教学目标、教学过程、教学原则、教学策略以及师生角色等等，以区别于知识接受教学。这将有利于转变广大教师的教育教学观念，提高教师实施探究教学的自觉意识和教学能力。然而，我们不能忽视的是，科学探究教学作为“通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神”［1］的一种学习方

式，必定表现出科学探究自身所固有的复杂性。在科学探究教学中如何把握和处理这种复杂性，显然不是通过教学模式或学习方式的研究所能解决的，它需要我们站在比科学探究本身更高的层次上，即科学哲学的高度，以一种反思与超越的视角来研究和认识，才能驾驭。因为只有从哲学的高度来提升教师对科学探究的认识，才能为教师驾驭探究教学奠定一个更加全面的科学认识论基础。这既是实施探究教学的基本前提，也是避免探究教学泛化和异化的有效措施。本文试图从科学认识论与方法论的视角对科学探究教学所构成的基本要素（问题、假说、验证）进行分析和反思，期望对探究教学研究的深化起到抛砖引玉的作用。

一、探究始于“问题”，但不是“简单问题”

探究始于“问题”，这已经成为科学探究教学实施中的一个基本信念。没有明确的问题，探究将变得盲目而没有方向。因此，探究教学强调培养学生提出问题和发现问题的意识和能力。然而是否所有的问题都能引起科学探究？这就需要我们作进一步思考。当代科学认识论研究表明，就性质而言，科学探究中有两类问题，一类是“科学问题”，另一类是“简单问题”。“简单问题”并非指容易解决的问题，而是指源于好奇与无知，或某种疑虑与求知欲而提出的问题（也称无知问题），它往往来自直接观察或生活常识，表现为对观察对象“是什么”的描述再加上一个问号而形成。例如，“发烧病人的额头上为什么要盖一条湿毛巾？”“覆杯实验中的水为什么不会倒出来？”“刹车时人为什么容易向前倾倒？”。由于“简单问题”仅表达了对现象的好奇、无知或

疑惑，大多缺乏确定性和深刻性，犹如水上浮萍，漂移不定，因此，它对科学探究没有实质性意义，也难以成为科学探究的真正起点。那么怎样的问题才能真正成为科学探究的起点呢？科学发现论认为“科学发现的起点是对科学发现具有奠基意义的第一步”“一个问题要与科学发现发生必然联系，就必须与发现本身所提供的知识发生某种必然的联系”“就必须对现有知识提出质疑”。［2］(67)这就是说若要使问题真正成为科学探究的起点，就需要将问题指向已有的知识，将两者联系起来，使问题从现象的描述触及现象的本质；将完全无知的问题转化为具有某种抽象性、渗透一定知识理论的、有所知又有所不知的问题──“科学问题”。例如，在上述“覆杯实验”例子中，就要将“水为什么不会倒出来”的简单问题指向力、压强、平衡等相关的知识背景，并将它们联系起来，从而将问题转化为诸如“水不倒出来与受力什么关系”“什么因素决定了水的平衡”“什么力平衡了水的重力”等等。显然这些问题不仅表述了对现象的疑惑，而且还渗透着理论，触及问题的本质，成为有所知又有所不知的问题，这就为探究“覆杯实验”的设计提供了导向。所以，作为科学探究真正起点的问题不是以常识眼光提出的无知问题，而是能为探究设计提供导向的有所知的问题，它产生于好奇、无知或疑惑为基础的进一步思索和追问；其实质是“有所知而求知”。一个训练有素的科学家是能够迅速将“简单问题”转化为“科学问题”的能手，其转化的基础就是将问题指向现有理论（包括假说），对现有理论有所触动、冲击和质疑。科学认识论关于科学探究中问题性质的研究对探究教学的启示如下。