科学素养与人文的内涵.docx

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科学素养与人文的内涵

科学素养与人文的内涵

早在20世纪80年代国际社会对科学教育进行的反思，就强调今后的科学教育应该对科学知识与科学研究过程有更广泛的理解，这种理解要扩展到对科学技术的社会功能的进一步认识；要比过去更强调要打破科学与人文学科的截然区别、相互对立的传统，代之以科学的人文主义．这就涉及：

“学生需要具备怎样的‘对科学技术的理解程度’，才能适应社会，求得自身的发展?

”等问题，而这些问题要求我们正确理解科学素养和人文的内涵．

一、何谓“科学素养”

20世纪70年代出版的《韦氏大词典》对“素养”（1iteracy）一词的解释是：

anabili．tytoreadashortsimplepassageandanswerquestionsaboutit（阅读-小段简单文字并能就其相关的问题进行回答的能力）（Webster’sThirdNewInternationalDietionary，1976）．可见，“素养”的原意指人们参与读写交流所应具备的读写技能的最低水平．随着科学与技术的进步，在社会生活中越来越要求人不仅要能够读、写简单的书信文字，而且要能够读懂诸如产品使用说明书、列车时刻表、合同协议书之类的东西．人们越来越意识到，普通公民理解科学技术并将其应用到自己的社会生活中去，具有非常重要的意义．于是，“素养”概念很自然被扩展为“人必须具备的适应现代化社会所需要的知识与技能的最低水平”．由于其中赋予了“对科学与技术的最起码的理解”这样的内涵，于是就有了“科学素养”的说法．又因为，当传统的文化习俗对人们施加影响时，这种对“科学与技术的理解”可以帮助人们超越原有的文化习俗，进而共同创造更新、更有力量的文化形式．所以“科学素养”概念包括了人们对科学技术的知识乃至国家经济的发展、个人生活质量与社会责任、科学技术文化的塑造等多方面的思考．

1．国际科学教育界对科学素养的界定

20世纪80年代，美国科学促进协会的教育长官詹姆斯·卢瑟福提出2061计划，旨在为与科学素养相关的科学教育改革规划一个长期的、规模宏大的前景．其核心著作——《面向全体美国人的科学》将“科学素养”定义为“应理解科学核心概念和原理；熟悉自然界，认识自然界的多样性和统一性；能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法”．并从以下维度来理解科学素养：

熟悉自然界并认识到它的多样性和整体性；理解科学的基本概念和原理；意识到科学、数学和技术相互依赖的某些方式；知道科学、数学和技术是反映人类力量和弱点的事业；形成科学的思维方法；运用知识和思考方法来解决个人和社会问题．

1996年，美国国家研究理事会又推出了《美国国家科学教育标准》，其中定义了一般科学素养：

作为探究活动的结果，学生应该培养对自然科学的基本概念的理解力和自然科学研究中的能力．其中的内容标准还提出了科学与技术之间重要的联系，个人和社会的观点以及科学的历史和科学的本质．

至此，国际科学教育界比较一致的观点是：

（1）科学（和技术）素养最好被界定为对自然界和被改造了的世界从名义上的到有用的、概念的和程序的以及多元的理解的连续统一体．

（2）科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解．具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题．他们能够描述、解释和预言自然现象．

（3）科学素养有不同的程度和形式，人的一生中科学素养都在不断发展和深化，而不仅仅局限于在校期间．

2．我国科学教育界对科学素养的理解

中国科学技术协会在他们对公众进行科学素养调查的报告（1996）中写道“目前对于公众科学素养的评估没有公认的统一的客观标准．对过去的评估标准，专家们的看法并不一致．但是，在这个领域内长期从事研究的各国专家和学者们普遍认为：

科学素养的概念并不是指对科学已经达到一种很好的理解程度，而是指一种基本的程度．因此，我们认为，我们过去曾经使用过的、国际普遍承认的标准仍能在一定程度上反映我国公众的科学素养水平．按照这个指标体系的设定，公众应当做到：

①对科学知识（术语和概念）的基本理解；②对科学的研究过程的基本理解；③科学技术对社会影响的基本理解程度．如果做到以上三点，就可以被认为具备了基本科学素养的水平”．

可以说，这代表了我国科学教育界对科学素养内涵的认识和理解．

近年来，在我国科学教育界对科学素养的探讨十分活跃．有人把科学素养分为：

①科学知识，技能和科学方法；②科学能力；③科学观；④科学品质四个方面来阐述．也有人把科学素养结构划分为知识结构、智力结构和非智力结构．著名学者梁英豪先生论述科学素养的构成就归类为十个方面：

①科学知识；②技能；③科学方法和思维；④价值观；⑤解决社会及日常问题的决策；⑥创新精神；⑦科学、技术、社会及其相互关系；③科学精神；⑨科学态度；⑩科学伦理和情感．就科学素养应努力使学生达到

：

①知道什么是科学知识；②能够运用科学概念进行探讨；③能够根据客观事实分析、处理问题；④能够运用科学知识积极参与科技活动，进行科学探究；⑤能够认识到科学技术的两面性；⑥知道如何利用科学技术的正面效应，为人类社会造福；⑦坚持真理，勇于批判和质疑；⑧乐于与人合作交流；⑨热爱生活，勇于奉献；⑩敢于创新，勇于探索；⑩认识人与自然、社会的关系，以不断追求真理为生活的目的，有可持续发展意识和全球观念．

综合国内外科学教育改革的发展趋势以及专家们对科学素养内涵的阐释，我们不难理解，为什么包括物理课程在内的“新课标”要提出，以提高每个学生的科学素养为总目标；以科学探究（过程、方法与能力），科学知识与技能，科学情感、态度与价值观，科学、技术与社会的关系四个方面为课程的分目标．

二、关于“人文”

“人文”一词最早出现于中国的《易经·贲》：

“刚柔交错，天文也；文明为止，人文也．关乎天文以察时变，关乎人文以化天下．”简言之，天文泛指客观上的、严肃的科学；人文泛指人主观上的、文明的教化．

我们对“人文”有如下的理解：

1．“人文”是一种思想、精神

“人文”即人的思想、精神，亦即人对自然和社会各种事物的情感、态度与价值观．

过去，中国的礼仪、中庸、仁爱和西方的自由、平等、博爱的主张，和当代倡导的尊重个性、珍惜生命、关注人生、建立公正和谐的社会的主张均是人文思想的体现．一句话，主张一切工作都以人为出发点，以人为归宿点，以人贯穿于各方面及其始终的思想，即人文思想．

著名学者季羡林在分析和归纳中国的优秀民族传统时说，一是爱国，二是骨气爱国“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”．有骨气，“富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈”．这是中华民族的人文精神，他的人格是高尚的，这种评价就体现了人文精神．

2．“人文”与“科学”相通相融

从追求目标上讲，科学要回答“是什么”和“为什么”，是求真．越符合客观世界及其规律就越真，越科学．但是，科学活动本身不能保证其应用与发展是否有利于人类进步、国家富强、民族繁荣、人民幸福．人文要回答“应该是什么”和“应该如何做”，是求善．越符合人民的利益就越善，越人文．但是，人文活动本身并不能保证其能否建筑在客观世界规律的基础之上，从而是否真正有利于社会，造福于人民．显然，善为真导向，真为善奠基，两者相融，才能构成正确的追求目标，即求真务善,同时实现的完美．科学求真，敢于面对现实，承认客观，尊重规律；人文求善，勇挑重担，高度负责．尊重客观规律会有高度负责相伴；高度负责也会有尊重客观规律相随，这就体现出科学与人文共同奠定正确的追求基础，科学承认与尊重客观，人文关心他人与外界；一个能面对现实，一个能终极关怀，两者结合，势必是正确对待自己，对待他人，对待客观，对待自然．这种相通相融，共同构成“我·人·物·自然”的正确关系．科学与人文相通相融还体现在共同形成正确的创造性的整体思维上．逻辑思维是这一整体思维的正确性的基础，形象思维是这一整体思维的创造性的主要源泉．严密的逻辑思维，它保证思维的前后一致及正确性；开放的形象思维，它保证思维不受传统观念的束缚，具有创新性．一切有卓越成就的科学家、文学艺术家，莫不是两种思维兼备．

3．对“人文科学”的认识

“人文科学”源出拉丁文，意指人性、教养．14～16世纪欧洲文艺复兴时期，泛指那些研究同“神学学科”相对立的、以人或自然为对象的“世俗学问”．后又发生演变，“人文学科”狭义指拉丁文、希腊文、古典文学的研究；广义指对社会现象和文学艺术的研究．到了近代，人们把经济学、政治学、社会学、法学、史学、语言学、心理学、民族学等一类专门研究并阐明各种社会现象及规律的学问统称社会科学，而把文学、艺术类的学问排除在外．后来，“人文科学”一词多用于表示文学、语言、艺术、历史、哲学等研究．

我们认为，社会科学认识的是社会．而社会是由人构成，因此说到底，认识社会也就是认识人．另一方面，文学艺术表达人的思想感情，是人性的展示．二者都以“人”为中心；都肯定人的价值、人的能力和人的精神力量，都理性地认识由人组成的社会．因此，从广义上讲，“人文”涵盖社会科学是合理的．

4．关于“文化”

从中国的《易经·贲》中“关乎人文以化天下”，人们引申出“文化”概念，可见人们对“文化”的最早期最简单的理解，就是文明的教化．在西方，“文化”源自拉丁语，意指人在改造外部自然使之适应于满足食住等需要的过程中，对土壤、土地的耕耘、加工和改良．19世纪中叶，英国学者泰勒提出：

“所谓文化或文明乃是包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗，以及包括作为社会成员的个人而获得的其他任何能力、习惯在内的一种综合体．”

到了近代，学术界达成的共识，狭义的“文化”，指社会的意识形态，以及与之相适应的制度和组织机构；广义的“文化”，指人类社会历史实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和．20世纪80年代中期，中国思想界围绕“文化”界定，进行过一次大讨论．当时的《中国青年报》曾经有如下概括：

“一个人，一个群体、一个国家对于环境的变迁所采取的应变态度，这些应变态度可供选择的程度和范围，以及这些可供选择的态度之间的关系的丰富性、系统层次的复杂性，称文化．”

我们比较赞同的是解世雄老师后来对文化的界定：

“文化是一种生活经验总结出来的知识积累；一种物质设备，包括生活、生产用的产品和为探索物质世界奥秘而制成的设备仪器；一种观念形态，包括对物质世界的探索中创造和形成的思想、方法、精神和价值标准；一种知识体系，包括语言文字符号及对语言文字符号赋予的特殊意义．”

5．关于“人文素养”

对“新课程标准”的学习，人文学科（指语文、历史、美术等）的老师们对“人文素养”的理解，常用在本学科学习上表现出的“比较稳定的、最基本的、适应时代发展要求的学识、能力、技艺和情感态度价值观”来界定本学科的素养．华中师大雷实教授围绕这一界定归纳“语文素养”的新认识：

（1）提出了适应现代社会发展的基本人文素养要求．如尊重和理解多元文化，吸取人类优秀文化营养，关心文化的变革和发展，提高文化品位．

（2）突出了适应现代社会发展的语文能力要求，体现了语文教学的新认识．如注重语文应用、审美、探究能力的发展；培养批判性的阅读能力，指出“阅读教学应该是学生、作品、编者、教师之间的平等对话”；注重写作的个性化表达和内容的实用价值；体现了现代社会对“口语交际”的高度重视．

（3）力求在学生的学习方式上有所突破，提倡自主、合作、探究的学习方式，要求书本学习与生活学习相结合．

（4）大力提倡发展性评价，促进每个学生在语文学业的发展．

从上边的阐释，我们不难理解，基本的“语文素养”是从“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”这三个方面来界定的．

对“人文素养”，我们认为可以如下理解：

（1）对人文知识与能力的基本理解．比如，对世界各民族在环境变迁中所采取的应变态度、所总结的知识积累、创造的物质设备、形成的观念形态和知识体系等多元文化所表现出一定程度的尊重和宽容；对人类优秀文化所表现出一定程度的兼收并蓄．

（2）对人文学科方面的应用、审美、探究的过程和方法的基本理解．比如，对文学艺术源于生活又高于生活，有一定的认识和体验等．

（3）对人、自然、社会的基本理解．比如，对“人类只能选择与自然和谐，以及努力推进社会和谐的建设，人类社会才得以发展”有一定程度的认识．而人文素养高者，一定是关心变化和革新，有批判精神和团结精神，富于责任感和思想自主的人．

三、中学物理教师的思考

从上边对科学素养、人文内涵与外延的阐述，值得我们中学物理教师思考的问题很多．

1．怎样从物理教育角度审视科学素养，

对物理课程的价值和功能，“新课程标准”有所描述．

在义务教育阶段，物理课程的价值主要表现在以下几个方面：

（1）通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣．

（2）通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界、理解世界．

（3）通过科学探索，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度．

（4）通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新．

（5）通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观．

高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础．”

上述内容中，我们有意在一些动词下加着重号，希望读者注意．初、高中的《物理课程标准》都用尽可能清晰的行为动词，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面对学生的学习结果进行描述．学习结果可以理解成课程目标；而知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面的综合正是人具备什么样的科学素养的体现。

再联系前边我们对科学素养内涵的剖析，我们可以清楚地看到，物理课程的性质、价值与功能都和科学素养紧密联系．因此，无论是初中义务教育阶段，还是高中阶段的物理教育，都把培养目标定位在“提高全体学生的科学素养”上，体现出“新课改”一个崭新的着眼点．

知道了物理课程目标围绕科学素养而定，我们自然会进一步思考：

作为中学物理教师，我们的教育教学活动，主要是围绕物理学科所涵盖的内容来展开的，我们期待学生提高的科学素养在很大程度上体现的是与物理学科相关的内容．本着“不同的学习内容，其科学素养的内涵有不同的侧重点，其分类也可以有所不同”，我们可以思考：

如何界定“物理素养”?

如何设计“物理素养”水平测试题?

如何通过侧重于物理学科的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面的测试评价学生的学习，改进我们的物理教育教学．

2．如何渗透人文思想、倡导人文精神于物理教育教学实践

总体上说，物理学科的价值在于造福社会．在前面我们提到，物理学知识是其他自然科学研究时必须具备的基础知识．现代科技上的每一项工程、每一个设备、每一个工艺，无一不运用到物理知识．物理学基础理论研究的每一次重大突破，往往能促进整个科学技术的发展，引起重大的技术革新和技术革命．这叫物理学进展解决理论问题，技术改革解决实际问题，二者结合使社会受益……如果我们仅停留在上述认识，以此来说明物理学科的价值，那是远远不够的．我们应当站得更高一些，从文化的角度、教育的角度来分析，社会的进步与物理学的发展是密切相关的．

先从文化的角度来分析：

物理学，从一开始，就体现出一种文化．在古代，从石器到弓箭，从竹筏到木船，从刀斧到犁锄以及种田而观天，确定节气和气象等无一不是一种文化，而里边就蕴含有不少生活经验总结起来的物理知识．近代经典物理学的创立、成熟和普及，一直使物理学在文化领域中保持为一门重要的独立学科．现代物理学的发展，在它与其他科学包括社会科学、思维科学的互相渗透互相促进方面，更表现了丰富的文化内涵．人类的文化包括物质设备．在现存的物资设备中，既有大量以物理原理为依据的生活、生产用的东西，又有为探索物质世界奥秘而制成的物理专门设备，还有以传播物理知识为目的的各种仪器．人类的文化也包括观念形态．物理学家们在认识物质世界运动规律的过程中，创造和形成的科学思想、科学方法、科学精神以及价值标准，这些构成了物理文化的观念形态．作为一种崭新的观念，物理文化所表现出的探索、创新、务实、批判的气质，对人们的观念具有很大的影响．人类的文化还包括知识体系．从牛顿力学创立到现在的300多年里，物理学家们创造了庞大的知识体系，无论是经典物理学还是近、现代物理学，都是由若干分支学科组成，各个分支学科也都具有完整的知识体系．人类的文化包括语言符号．作为人类思想重要组成部分的物理学，除了可以应用各民族的语言文字符号定性地表达物理思想外，还应用赋予特殊意义的数学符号、模型定量地反映物理知识．概言之，由从事物理学科学习与研究的人、依物理学知识创造出来的物，以及二者相互作用营造的文化氛围构成了物理文化的基本内容．

当今社会，几乎没有一个科学与技术部门不应用物理学的成果．物理学的发展促进技术的进步，随之带来的是人类社会物质文化的更加丰富多彩．而物理学的发展和技术的进步，同时也促使人的思维方式、思想观念、价值取向、科学意识的更新和进步，促进人的行为包括规范、风俗、习惯、生活制度等方面的改变，从而达到丰富人类社会的精神文化和行为文化．

再从教育的角度来分析：

科学技术的进步，使人们物质生活水平不断提高的同时，也使人们感到现代生活中需要较多的物理知识．为了适应这种需要，不少人会自发乃至自觉地去钻研并运用物理学知识．物理学的内容本身就揭示了世界的物质性、物质运动的多样性、运动规律的可知性与运用规律改造自然的能动性．物理学的概念、规律、体系、结构、方法，处处体现着物质运动在存在方式与变化过程中的对立与统一、量变与质变、肯定与否定，体现着随时可以从中引出丰富的辩证唯物主义教育．同时，物理学的内容能激发人对大自然的热爱；物理学发展史能启迪人敢于质疑，培养追求真理、热爱科学的品质；物理学在我国古代的成就和现代的发展能激起人的爱国主义热忱；物理实验能够培养学生尊重科学、实事求是的态度及不怕失败、追求真理的毅力和爱护仪器、善于同别人合作等良好品质．总之，物理学的内容、方法和发展过程蕴含着丰富的材料，可以使学生获得良好的思想教育和品德教育．此外，物理学揭示了在物质的存在和运动中，在大量繁杂、无序的表面现象背后，有着简单、和谐、对称的本质．反映这些本质的规律，能通过技术途径给社会带来巨大的福音．在教学中有意识地展示物理学的这些特点，能诱发学生感受到科学美．物理学家在自己的研究中，以美启真，求美至真的实践成果能使学生感受到美的力量，进而学习创造美、鉴赏美，这一切给物理教育落实美育提供了可能性．再有，以实验为基础的物理学，要求学习者会使用各种测量工具、调试各种仪器仪表、排除各种故障、防止与处理各种异常现象等等．这对提高人的肢体反应上的灵敏、准确、和谐，锻炼人的观察、思维、动手能力，培养人具有某些技能技巧，帮助人在实际劳动中全面考虑和具体处理问题等，都是极其重要的．这一切，给物理教育落实劳动技术教育提供了可能性．重要的还有，物理学的科学结论来源于它特有的科学方法，形成了特有的科学推理和科学实验．物理教育的中心环节是物理教学．物理观察与物理实验的教学，培养着学生的观察、实验能力；物理概念和规律的教学，培养着学生的思维能力；物理知识的应用则主要使学生应用物理知识解决问题的能力得到提高．渗透在这一切知识教学内容中的物理方法教学，主要丰富着学生对物理科学方法的认识和理解．这种实际状况，提供了物理教育发展思维素质的可能性．

总之，使人在德、智、体、美、劳各方面获得全面发展的教育过程中，物理学所具有的教育功能是其他学科难以替代的．

鉴于物理学在认识自然界、认识宇宙、推动科技进步和经济发展中的重要作用，以及它丰富的成果在培养人的科学思想、科学方法、科学精神和品质等方面具有的特殊文化价值和教育功能，我们说，物理学的发展与社会进步密不可分．

通过上述分析，我们可以认识到，物理学蕴含多么丰富的人文教育教学资源．关键在于我们如何利用这些资源，在我们的物理教育教学实践中渗透人文思想，倡导人文精神．比如，我们可以思考：

怎样通过物理学史讲述或别的途径于我们的教育教学中?

许多杰出的物理学家，把追求真理放在第一位，把由此而带来的荣辱遭遇放在第二位的无私品格；他们为追求“物理美”而倾注热情；为报效祖国而拒绝利诱；为造福社会而呼吁和平；为倡导社会公正而主张知识信息共享……只要我们认真收集整理上述素材，我们随时都可以用来充实我们的教育教学内容，让我们同学生们一起感动，从而获得情感、态度、价值观方面的体验．

关于物理教育与人文教育相融合的问题，我国不少学者在近期都有一些真知灼见比如，华东师范大学的朱铉雄教授在他撰写的《物理教育展望》一书（华东师范大学出版社，2002年第1版）中就指出，在物理教育中可以通过回归自然、回归社会、发展个性来使之与人文教育相融合．所谓回归自然，即是在物理教育中，让学生广泛接触自然，了解我们生活的地球空间，从自然的消极和积极的反馈中了解自然界对人类及其活动的承受限度，从小培养学生树立人类善待自然、与自然协调发展的正确态度，以正确的价值观引导物理学乃至其他科学技术的学习和应用；所谓回归社会，即是通过优化物理实验教学和物理研究性学习等，让学生体验人际间应有的合作、理解、关心、同情、责任感，学会与人和谐共处、相互合作，以融入社会成为其中一员；所谓发展个性，即营造一个合适的物理教学环境，让学生从中体验知识，发挥自己所有的理性力量和感性力量，以使他们不仅从“求真”角度掌握科学知识，而且从“求善”、“求美’’的角度来体验科学知识的道德价值和精神价值，进入自主、自由的学习境界，从而使自己的个性得到较好的发挥．

读者只要关注相关的论述，是可以从学者们的论述中获得许多有益的启示的．