观点丨沈章明：今天如何“由科学而达至修养”

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我们现在对科学素养的理解和期许主要反映在世界主要国家和国际组织遴选的“核心素养”框架中。中国在借鉴国外经验、参考各类“核心素养”框架的基础上，立足本国传统和现实，开发出自己的“核心素养”指标体系，界定了本国学习者需要具备的科学素养。不同国家和国际组织对科学素养的认知和界定并不相同，培育和发展的侧重点存在差异。中小学生究竟需要什么样的科学素养，怎样培育和发展这些素养，仍然值得探讨。

一、科学素养界定的异同

2016年9月13日，中国学生发展“核心素养”框架发布，主要从科学精神和技术能力两方面界定科学素养。

科学精神包括“崇尚真知、尊重事实和证据、追求清晰逻辑”的理性精神、“具有问题意识、能够独立且缜密地思考和判断、多角度且辩证地分析问题，能够做出选择和决定”的批判质疑精神和“具有好奇心和想象力、不畏困难坚持探索的精神、能够大胆尝试、积极寻求解决问题的有效方法等”的探究精神。

技术能力则指“理解技术与人类文明的有机联系，具有学习掌握技术的兴趣和意愿；具有工程思维，能将创意和方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化等”方面的能力。

在此之前，澳大利亚于1992年遴选出七个“核心素养”指标，其中有四项涉及科学素养：（1）收集、分析与组织信息的能力；（2）交流信息的能力；（3）解决问题的能力；（4）运用技术的能力。第一项重点关注对信息进行定位、筛选和排序的能力。具备该能力者能够选择所需信息，可以有效的方式将其呈现出来；能对信息本身、来源以及获取方法进行评估；还要具备信息检索和获取技术，在获取信息时了解自身本性和期望，了解自身受信息和信息安置目标影响的性质和期望。第四项要求学习者对技术运用有很强的理解力，不仅要具备使用技术系统、过程和设备方面的能力，而且要对技术掌握和运用充满信心，能够应对周围环境和个人体能的变化，能够解释和利用技术使用目标，应用科技理论与经验，在使用技术的过程中能够担当社会和伦理责任。

两相比较，中国的“核心素养”框架似乎缺乏澳大利亚强调的“社会和伦理责任”。实则不然，中国对“人文底蕴”的强调已经囊括了这一点，只是缺乏清晰的表述。两者的区别在于，澳大利亚明确地将科学素养称作科学技术素养，并且突出了科学素养与信息技术的关系，从信息技术角度界定科学素养，要求学习者掌握信息技术，能够使用高科技设备，以求得未来生活和职业生涯的幸福美满。

此后，西方主要国家和国际组织在界定科学素养时普遍遵循这些原则。从1997年到2002年，经济合作与发展组织进行了“素养的界定与遴选”。他们更加强调技术，要求学习者“在平时生活与学习中注意使用技术手段，运用信息与通信技术获得信息”，以便能够“互动地使用工具”。他们对科学素养的界定不如澳大利亚全面，也不如欧盟全面。

欧盟随后发布的《终身学习的核心素养：欧洲参考框架》（2004）将数字化素养单列。

科学技术素养指“掌握、使用和运用有关自然界的知识和方法论，它包含对人类活动造成的变化的理解，以及作为一个公民应担负的责任”；

数字化素养被定义为“个人能充满自信并采取批判性的态度去使用信息社会的各种技术，具备信息通信技术方面的基本技能”。

欧盟还从知识、技能和态度三个方面详细解释科学技术素养和数字化素养的内涵。尽管如此，也还没有超出澳大利亚界定的科学素养概念范畴。其他国家和国际组织大多如此，例如联合国教科文组织也有科学技术素养和数字素养之分；美国则重点强调信息素养、媒体素养、通信技术素养和创新素养等。

由此可见，世界主要国家和国际组织对科学素养的关注重点多不相同，但是普遍关注技术素养，特别关注信息技术素养或数字化素养，对于人文精神在科学素养中的作用罕有表述。这与“核心素养”指标的结构化表述有关，又受到当代主流科学观的影响。

二、科学素养培育的历史困境

自17世纪开展启蒙运动以来，西方世界日渐崇尚理性和客观知识。为了帮助自然科学摆脱神学的纠缠，笛卡尔等人将身与心、物质与精神割裂开来，一者为神学所研究，一者为科学所研究。“是”与“应当”“事实”与“价值”二分，科学无需证明它的事实与宗教的价值一致，自然界成为自然科学处理的“事实领域”，成为现代工业社会赖以寄存的“大资料库”和“大原料库”。科学专注于“是”和“事实”，取得了巨大的发展。

恰如马克斯·韦伯所言，“自然科学，例如物理学、化学或天文学，有一个不证自明的预设：在科学所能建构的范围内，掌握宇宙终极规律的知识是有价值的。所以如此，不但是因为这样的知识可以促进技术的进步，而且当获取这样的知识被视为一种‘天职’时，它也是‘为了自身的目的’。”人们崇尚理性和客观知识，相信道德中立就是科学的原则，不愿意让人文精神渗透到科学中来。更何况，几次科学革命带来一系列激动人心的技术发明，提升了人类的智慧、创造力和生产力。科学技术成为第一生产力，人类坐享科学成果，凭借科学的威力而获得随心所欲的快意，更没有多少人愿意倒退回来，思考“应当”和“价值”问题。

当代主流科学观崇尚道德中立原则，西方主要国家和国际组织在界定科学素养时对科学素养中的人文精神重视不足。不过，有学者相信，西方科学观偏向道德中立并不会产生大问题，因为西方政教分离，科学层面讲道理中立，宗教则可以滋育灵魂，安顿人心，“净化、调整和节制人们在平等时代过于热烈地和过于排他地喜爱安乐的情感”。由此反观中国的“核心素养”框架，首先强调人文精神正是明智之举。自近代引进科学以来，中国人普遍接受了西方科学观，国内却没有西方那样的宗教来滋养心灵，只有立足传统，强调人文精神，才能有所补救，养成健全人格。

晚清以降，中国知识精英纷纷提倡科学，有意无意间接受了道德中立原则。蔡元培等人却相信另一种科学观。1918年12月10日，时任北京大学校长的蔡元培为《北京大学月刊》撰写发刊词，主张以哲学统领科学，提醒素来讲求科学的“治自然科学者”不要“局守一门，而不肯稍涉哲学，而不知哲学即科学之归宿，其中如自然哲学一部，尤为科学家所需要”。事实也的确如此，笛卡尔、莱布尼茨、怀特海、罗素，还有马赫、彭加勒等，是第一流科学家，也是有名的哲学家。

蔡元培的这种科学观念主要来自德国。以洪堡为代表的德国贤哲对科学的理解有些特别，他们在新人文主义意义上使用“科学”这个概念，认为它是“还未完全解决的问题”，“始终处于研究状态中”，“一切知识都用来培养性情，以至于理解、知识以及思想精神上的创造不是通过外在环境，而是通过内心的精确、和谐和美丽散发魅力”。这就意味着，在18世纪末期的德国，“科学不是一种客观的、经验的存在，而是真理、道德乃至神性的统一，是一种价值的存在，所以从事科学不仅是致知，同时也意味着体验，让科学‘出乎其心、入乎其内’。正是在这种意义上，科学才具有修养身心、变化行为甚至示范生活方式的作用。”

受到这种科学观影响的蔡元培要求北京大学作纯粹的学问，希望那些不想求得人格健全与共和精神的学习者不要来北京大学，而可以去专门学校接受职业教育，“入法科者尽可肄业法律学堂，入商科者亦可投考商业学校，又何必来此大学？”这番话有其现实针对性，当时的大学被求学者当作升官发财的跳板，各级各类学校也不能完成健全人格养成的任务。1924年，梁漱溟带着失望的心情离开了北京大学。在他看来，“当时的学校教育，至多是讲习一些知识技能而已，并没有顾及到学生的全部人生道路。”此前一年，张君劢在《晨报》副刊上撰文，批评现代教育以社会分工为目标，完全忽略了“全人格之活动”和“全人格之发展”。十几年后，情况依然如此。1941年3月，钱穆在重庆《大公报》发表《改革大学制度议》，指出现代教育“仅仅注重于智识之传授，无当于人格之锻炼，品性之陶冶，识者讥之，谓此乃一种智识之裨贩”，大学如百货商店，教师售卖各自的知识技能，求学者也只是各求一偏，“各筑垣墙，自为疆境”，“治历史者可以不知哲学；治哲学者可以不问政治。如此以往，在彼自以为专门之绝业，而在世则实增一不通之愚人。

张君劢、梁漱溟、钱穆等人看到了现代学校教育对全面人格养成的忽视，希望学校教育能够更定制度，重整学风。然而，制度更定容易，学风整顿却异常艰难。蔡元培作为北大校长，可以从容更定制度，却无法遽然改变人们对科学的误解和偏见。时至今日，“局守一门”还是学校中的常见“景观”。大学如此，中小学的情况也并不理想。学校教育最擅长的还是基础知识和基本技能的传授，如何培育和发展跨学科素养，依旧是个难题。欧盟在公开发布的官方文件中坦承，成员国在发展学生“核心素养”的具体实践中，特别注重母语沟通、外语沟通、数学素养和基础科学素养等方面的培育与发展，具有跨学科特性的“核心素养”却难以得到培育和发展，既无法有效落实于课程与教学，也无法得到有效的监控与测评。言下之意，基础科学素养只能在具体学科的学习中得以培育和发展。这样的科学仍是“局守一门”的科学，并不具备跨学科特性。

三、由科学而达至修养的路径

无论是西方主要国家和国际组织的“核心素养”框架，还是他们的中小学科学教育，都普遍强调客观和经验，追求格物致知，努力把握真理，而不太强调洪堡主张的“出乎其心、入乎其内”，忽视了基于现实情境的体验。有学者认为，蔡元培并没有完全接受洪堡的科学观念，他在把“科学”概念引入北京大学的时候，“剥离了‘科学’概念中的哲学涵义，纯然从实证和经验的角度去理解‘科学’。”此言未必正确，不过，拿过来描述当代科学教育倒是比较恰当。

几年前曾经发生扶手电梯绞死人的悲剧，相关视频惨不忍睹，却可以让我们反思科学教育、科学素养以及观察体验的重要性。如果最先发现电梯踏板故障的那位营业员具备观察力，知道扶梯上有紧急制动按钮而且可以关停电梯，她就不会去请示领导，更不会任由悲剧发生。如果她能够想起来找一块板子搭在电梯踏板上，电梯绞杀人的悲剧同样不会发生。

这个惨痛的教训告诉我们，科学不只有技能，过度重视知识与技能学习的教育并不一定能够赋予学习者自主行动的能力，更不一定能够养成“社会和伦理的责任感”。日常教学中，教师应该注重情境教学，将学习内容、方法、过程和目标情境化；学习者应该保持对情境的敏感性，在情境中学习，习得相应的知识和能力。这种学习本质上是一种创造或再创造，而不只是接受客观知识和训练基本技能的过程。在情境中学习，学习者能够逐步养成观察事物的习惯，可以提升观察力，习得抓取数据的能力，数据的抓取又可以让观察训练变得切实而有趣味。获得数据之后，学习者可以锻炼排比、分析以及结构化数据的能力。根据托宾·哈特等的知识金字塔理论，结构化的数据就是信息，再用这些信息指导行动，就习得了知识。具备相应的知识，虽然尚未达成相应的“理解”，没有形成独特的观看模式，但是在这个过程中，学习者通过对自身观察角度、观察力训练、观察力强弱等要素的随时反思，又能够提升元认知能力，增强自主学习能力。

当下，亟须重视体验，讲求情境化育。能够做到情境化育，科学素养的培育便相对简易，跨学科培养也就不是难事。举例而言，数学学科的学习不能将三角形等同于教材或黑板上的图形，而应该是生活中具体存在的物体形状和痕迹；作文训练不只是课堂上的阅读和冥想，而应该将学习目标明确到生活片断的撷取和剪裁之中；修身课程也不应泛泛讨论安全知识、技能和案例，而应该让学习者置身情境之中，寻找解决问题的有效工具和方法，习得解决问题的能力。根据洪堡的观点和德国教育的经验，学习者一旦习得了在具体情境中解决问题的能力，他的品质就会得到相应的改变。

“由科学而达至修养”，是德国古典大学的一条核心原则。在德国贤哲看来，科学本身具有涵养品质和促进修养的作用，是修养的必由之路。今天，我们不妨重温一下这个原则，借此修正我们对科学和科学素养的看法，增加对体验式学习和情境化育的关注。这也合乎本国的传统。中国传统思维也是“具体性”与“整体性”思维，中国传统科学也不是解剖式的，而是从哲学和人文角度关注研究对象的整体性和个性。最迟从《大学》文本的出现开始，中国人就强调格物致知，由此追求身心合一、天人合一。到了宋代，经过新儒家代表朱熹的阐扬，这种观念深入人心。人们格物致知，注重整体观，接受事物的混杂性，绕过身心、道器二元论的陷阱。“不仅格物致知的过程需要通过思考来完成，这个过程所获得的知识事实上就是内在自我与外在世界的涌现。自我与他人、主体与客体，都在思考中融为一体。因此学习的实践依托于每天由开放心智相佐的身体的亲历亲行。它指向了学习过程中身体与心智的交融。”

体验式学习，情境化育，简便易行，真可谓大道至简，只是实施起来需要格外的努力和谨慎，也需要自信心和意志力。

【作者：沈章明，华东师范大学国际与比较教育研究所，副教授】

【责任编辑：黄蜀红】

【来源：《中国德育》2017年第18期】

【微信编辑：崔倩倩】

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