關鍵詞教育改革科學教育科學社會學科學知識
科學不能脫離社會，科學教育不僅僅是讓學生獲得知識，更重要的是獲得科學方法，增強科學精神，理解科學知識的社會價值。S.M.Nashon等人認為，科學史、科學哲學和科學社會學對於科學教師的培養和科學教學是必要的。通過歷史、社會和政治背景，學生可以理解知識是如何發展的、如何建立的以及如何應用於解決公共問題。通過這種更深入的理解，學生可以更廣泛、更現實地體會到建立知識本質的思想。[1]科學社會學應該在科學教育中占有壹席之地。然而，目前國內對科學社會學與科學教育關系的研究關註甚少，在國外似乎也不是科學教育領域的熱點問題。即使是科學社會學本身，其發展過程也不是壹帆風順的。
我們在這裏提出這個問題，是因為我們認為科學教育不能忽視科學社會學，科學社會學在科學教育中有很多功能。同時希望引起對這個問題的重視，科學社會學的內容也可以參與到科學教師的培養和培訓中。
首先，科學社會學對每個人都至關重要。
關於科學史在科學教育中的地位和作用，Blache在1974的《科學》雜誌上發表文章，提出“科學史應該定位在X層面？”問題。因此，D.Allchin模仿Blache的做法，於2004年在《科學教育》雜誌上發表了《科學社會學是否應該定位在X層面？報紙。在這篇論文中，阿琴直截了當地指出，科學社會學應該定位在“E”級:對每個人都至關重要。經過多方面的詳細說明，阿爾欽提出教師要明確區分科學本質中的標準化元素和描述性元素，在科學教學中得到充分滿足。當代對科學本質特征的理解表明，科學知識是會犯錯誤的，學生應該理解科學家為什麽以及如何犯錯誤。科學教師需要對科學的本質采取壹種新的觀念，這種觀念必須包括標準化和描述性。科學家是如何工作的？他們什麽時候工作？為什麽他們有時會分裂？可能的結果是什麽？我們如何認識他們？科學家如何改正自己的錯誤？這些問題都有可能在學生的學習活動中被模仿。2.每門科學課程都應該包括壹些社會案例，這些案例基於科學中的錯誤以及科學家後來是如何認識和克服這些錯誤的。阿琴引用了1929年諾貝爾醫學獎獲得者C .艾克曼的案例。他是如何證明腳氣病是由於缺乏壹種食物因素引起的，從而提出了營養缺乏癥的概念，並由此發現了維生素B1。在這個過程中，他不斷經歷著從錯誤到成功的曲折過程。阿琴指出:“我認為沒有錯誤地教授科學，就像沒有疾病地教授醫學或者沒有犯罪活動地教授法律壹樣。”結果是脫離實際。科學工作不是理想化的。在科學中，性別失衡可能會導致錯誤，以及欺騙、文化價值觀、理論偏見和數據顯示不均勻。在校學習的學生也是如此。我們都需要從過去的錯誤中吸取教訓。擾亂科學社會學家的錫拉巖，自然是可怕的。它必須被抑制，科學的文化期望將被降低。對此理解不當，就會誤解科學的終極目標。另壹方面，讓理性信仰的捍衛者感到不安的相對論性的Charybdis漩渦同樣是不可接受的。為了在理想主義的科學主義的“錫拉礁”和懷疑的相對主義的“卡裏底斯漩渦”之間謀劃部署，避免陷入“腹背受敵”的境地，我們必須采取雙重的科學本質觀。31科學社會學應該定位在X層面嗎？絕對不是，但也不應該定位於科學哲學。科學的本質必須包括規範性和描述性兩個要素，這兩個要素應該明確地相互聯系並仔細區分。通過結合錯誤的原因，我們試圖建立的可靠知識和科學哲學的原則，我們使用科學社會學來理解科學的真正實踐。[2]柯林斯(H.M.Collins)在論文中詳細論述了科學家和科學教師如何應用科學社會學，並尖銳而諷刺地指出:正如我們所知，壹個矛盾的命題是，壹個神話並不是教授科學本身就成功了，最好不要思考而只是簡單地接受知識和發展技能，這壹點得到了極大的贊賞，就像。好在理科老師已經學會假裝接受知識是自我發現，這是壹種高超的欺騙手段，我覺得不會太快被拋棄。[3]
科學知識的學習應該與學生的日常生活和社會實踐聯系起來。科學發展要經歷錯誤的磨難，所以學生在科學教育中也需要經歷錯誤的挫折，才能理解科學。單純的灌輸知識，給出道理，學生是無法完全接受，真正理解的。科學教育應該讓學生面對真正的科學和真正的實踐。在課程思想史上，杜威早已提出了學科知識的社會化和生活化，為“學校學科”概念的確立奠定了堅實的基礎。在概念重建運動中，威廉·F·皮納爾(William F.Pinar)認為，教師在課堂中，與他的學生壹起，通過“復雜的對話”將“學科知識”與主體性和社會性有機融合，並通過跨學科的探究和批判性思維尋求“學科知識”的主體意義(自我實現)和社會價值(社會民主化)，從而重建教育中的公共領域和私人領域。這就是“概念重構後的課程開發”。[4]顯然，科學社會學與科學課程和科學教育密不可分。
第二，科學受社會影響
有時候，在人們眼裏，科學家所從事的研究似乎遠離了塵囂，科學家也似乎可以不吃人間煙火。例如，對於伽利略·伽利雷同時代的壹些人來說，他和他的繼任者們所從事的都是毫無意義的消遣，因為他們看著球從斜面上滾下來，而沒有註意到壹些真正有價值的問題，比如改進造船方法，這可能會發展貿易，提高海軍的實力。幾乎與此同時，荷蘭顯微鏡學家簡·斯瓦默達姆(Jan Swammerdam)也成了壹些有遠見的批評家嘲笑的對象。他們認為，他總是專註於他的“微小動物”，也就是微生物，真的很難理解，因為這顯然是在無意義的事情上浪費精力。當查理二世了解到大氣壓力的基礎研究時，他可能會嘲笑“稱空氣”的荒謬。在他看來，與自然哲學家應該關註的“重大問題”相比，這不過是孩子的遊戲和無聊的消遣[5]。但事實是，科學的利益中心不僅是由科學的內在發展力量決定的，也是由社會力量決定的。雖然上述研究看似與社會關系不大，但實際上這些最初的問題都是出於軍事和經濟的需要。比如外彈道學，討論的是火炮和炮彈離開炮管後的運動規律，即討論的是運動軌跡以及火炮和炮彈的速度與空氣阻力的關系。當然，自由落體的研究是必不可少的，伽利略斜面運動實驗的社會意義就凸顯出來了。伽利略在他的名著《兩種新科學之間的對話》中討論了彈道軌跡的軌跡，他還明確表示，這項研究得到了久負盛名的佛羅倫薩兵工廠的支持。[6]
在當今大科學時代，科學成果的評價不能完全由科學界來決定，而是由大眾對壹項科學發現的認可，可以改變科學家對這項發明的輕視。對青黴素發現價值的科學評價就是壹個極好的案例。1928年，英國的A.Fleming爵士在他的實驗中發現了青黴素及其對某些細菌的抑制作用。從生物學或微生物學的角度來看，這壹發現只是壹種生物的拮抗作用，並沒有太大的創新意義。所以壹開始對這個發明的科學評價並不太高。後來隨著提純和工業化青黴素生產技術的發展，青黴素在第二次世界大戰中為挽救大量傷病員的生命發揮了巨大作用，使得公眾對青黴素的發現給予了高度評價，甚至有人認為是青黴素而不是原子彈贏得了戰爭。社會的認可反過來影響了科學界對青黴素發現的態度，以至於在1945年，弗萊明最終被授予了自然科學的最高獎項:諾貝爾生理醫學獎。此外，科學中的睡美人現象也是存在的，這說明科學界的成員更傾向於在常規的科學範式中進行研究。因此，這壹現象非常值得科學社會學關註和研究。[7]
科學發展除了自身的規律，還會受到社會的制約。科學界既不是象牙塔，也不是天堂。科學教育不能是封閉的教育，要關註社會的各種問題。在國外，近年來在科學教育中興起的SSI(社會科學問題)運動已經成為科學教育中的壹種重要思潮。[8]利用學生在現實生活中面臨的問題，通過證據的收集和對話，有助於了解科學的社會和人文水平、科學的價值和科學的局限性，學會如何用科學知識進行思考，成為具有理性判斷和批判性思維能力的未來公民。這種教育思潮與科學的這種社會特性有很大關系。
第三，真知超越國界。
科學家的科研活動長期以來被認為是“無私的”，這也是默頓(R.K.Merton)提出的科學家行為準則的重要組成部分，科學“無私”的本質是什麽？曹南燕解釋說，知識從壹開始就是群體生活的合作產物，個人知識是群體共同命運、共同活動和克服共同困難的產物。共同的活動需要共同遵守壹些規範。“去利益化”是科學家和科學活動的行為準則，也是遊戲規則。換句話說，通過“科學”追求“利益”需要遵循壹定的規則。其中壹條規則是，不能要求產生的科學知識直接為生產者自己的“利益”服務，因為利益往往導致盲目和偏見。相反，科學界需要在制度層面以“經驗證據”和“邏輯壹致性”為前提，消除個人利益對科學知識產品造成的偏見和錯誤，逐步將科學知識從不可靠的個人知識轉化為更可靠的公共知識。[9]這樣的知識是超越國界和文化差異的，不受地方主義或其他任何東西的限制。正如默頓指出的，文化可能導致不同的解釋方式和對研究結果不同程度的興趣。但是，如果它是可信的知識，它在不同的文化和不同的社會中都是適用的。在壹種文化中具有地方特色的知識在另壹種文化中不壹定適用，但這並不影響思維方法的有效性。[10]這也是著名科學家L .巴斯德的壹句名言:“科學家有祖國，科學無國界”。
在科學發展的漫長過程中，不乏違背這壹規律的愚蠢的強制幹預。比如1933之後，納粹德國根據種族純潔性的信條，在大學和科研機構中強加了這樣壹個政治標準，即必須出生在“雅利安人”家庭，公開認同納粹的目標。事實上，所有達不到這壹標準的人都被排除在大學和科研機構之外。因為這種排斥，大批優秀的科學家被驅逐。這場種族清洗的直接後果是德國科學的削弱。默頓不情願地指出，“在某些情況下，科學家需要接受對科學壹無所知的關於科學職業的政治決定”。但同時強調了科學普遍主義的原則:“紐倫堡的法令不能使哈伯的制氨法無效”，仇英也不能否定萬有引力定律。沙文主義者可以把外國科學家的名字從歷史教科書上刪掉，但這些科學家建立的公式對科學技術來說是必不可少的。不管echt-deutsch或者純美國人最後的成果是什麽，每壹個新的科學進展都是由壹些外國人之前的努力所補充的。" [11]
在科學教育中，“科學的多樣性”和“所有文化的人都對科學做出了貢獻”已經成為科學的基本要素之壹。正如李約瑟所說，“朝生於海”，“世界上只有壹種科學，那就是全球科學。因此，科學家隊伍的擴大會產生越來越好的科學，但不是美國科學、西方科學或男性至上主義科學，更不是女權主義科學，也不會在歐洲古代白人科學的廢墟上產生壹個多元文化的性別或種族科學群體。”[12]
第四，科學是壹種社會活動。
20世紀後期，“大科學”興起，科學成為社會化的事業。比如1942年開始的曼哈頓計劃，有近15萬科技人員參與，耗資20億美元，歷時3年，制造出第壹顆原子彈。始於1961的阿波羅登月計劃，由200家公司和120所大學共同開發，耗資300億美元，最終在1969年實現了人類首次登月的宏偉目標。1985年由美國科學家首次提出，1990年正式啟動，由美、英、法、德、日、中科學家共同參與的人類基因工程，耗資30億美元，歷時15年，旨在對由30多億個堿基對組成的人類基因組進行精確測序，發現所有人類基因，並弄清楚它們在染色體上的位置。該計劃於2003年提前兩年完成。這類項目在很多方面與社會有著復雜的聯系，這也是小科學時代科學英雄的研究。這些項目的啟動更多的取決於對其社會價值的考慮。b .巴伯曾經認為，科學首先應該被看作是壹種社會活動，是人類社會的壹系列行為。從這個角度來看，科學不僅僅是壹片零散的、已被證實的知識，而是壹系列獲得這些知識的邏輯方法。從這個角度看，科學首先是壹種特殊的思想和行為。在不同的歷史時期，人們實現這種思想和行為的方式和程度是不同的。此外，每種不同類型的社會組織在科學中發揮不同的作用，並帶來自己獨特的問題。【13】默頓還認為，重大科學發現是社會合作的產物，因此屬於社會。用科學家的名字科學地命名這些發現，如哥白尼體系、波義耳定律等。，只是壹種值得紀念和紀念的方式。壹、牛頓的名言——“如果我看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上”不僅說明了他受益於公共遺產，也承認了科學成就在本質上具有合作性和選擇性。[14]
正因為科學是壹種社會活動，隨著科學日益制度化，它與其他社會系統的關系也變得更加密切。以科學為基礎的各種技術和壹個科學概念的局部傳播，產生了巨大的社會力量，推動了我們的歷史，極大地影響了世界各民族之間建立的關系。相反，當今社會的各種危機和問題不能只歸咎於科學，社會的所有成員都必須對社會和政治問題承擔壹定的責任。英國科學家埃裏克·阿什比(Eric Ashby)說得對:“停止戰爭是壹個迫切的現實問題，需要通過政治手段解決(如果能徹底解決的話)，而不是通過電子版的《堂吉訶德》。”[15]
小科學精英主義時代已經過去，大科學時代需要科學界人士的合作。科學教育中有效的合作學習可以培養具有合作意識、習慣和能力的人。學習可以看做是個人身份的改變，即從壹個法律上的邊緣參與者變成社區的核心成員。科學教育需要培養大家關註社會，有高度的社會責任感。
動詞 （verb的縮寫）科學是壹個文化過程。
我們生活在壹個因為物質福利而對科學越來越依賴的時代，但如果只是這樣認識科學，那就是壹種極度功利和唯物主義的態度。“科學是女神，不是擠奶的奶牛！”[16]科學本身就是壹種文化，是人類文化的壹部分。在科學發展的過程中，當科學家做出他們的偉大發現時，他們不可避免地受到時代文化和觀念的影響。在他著名的關於理解科學的演講中，J.B .柯南特描述了高度概括和系統化的概念在科學中的作用。他稱這些想法為“概念方案”。科南特認為，沒有適當的概念圖式，科學研究要麽是盲目的，要麽是無效的。大氣壓力的測量就是壹個很好的例子。亞裏士多德和伽利略未能從實驗現象中得出正確的結論，是因為他們持有“自然厭惡真空”的觀念。在亞裏士多德的自然哲學中，真空，即沒有任何物質的空間，是不可思議的。當水泵的使用已經非常普遍的時候，之所以能把水抽上來，是因為按照亞裏士多德的概念，自然界是不允許真空的，活塞向上抽動留下的縫隙必須馬上被水填滿。但這個解釋經不起質疑，水可以無限提高嗎？事實表明，水只能泵到大約33英尺高，不能再高了。伽利略並沒有否定亞裏士多德的想法，所以他猜測對真空的排斥力不是無限的而是有限的，是可以測量的，但是這個問題的解決方法留給了托裏拆利(E.Torricelli)、帕斯卡(B.Pascal)和波義耳(R.Boyle)。他們持有另壹種觀點，認為空氣有重量，是壹種彈性介質。因此，他們為同壹個實驗現象設計了更合適的概念圖式，從而解決了水泵的問題，得到了大氣壓力的科學概念。A.L .拉瓦錫對燃燒的化學本質的科學解釋為現代化學奠定了最重要的基礎之壹，因為他拋棄了古代的燃素說來解釋燃燒過程，而采用了氧化還原的概念圖式。科南特認為，科學史，尤其是現代科學史，可以按照科學中概念圖式的更大發展和經驗的更大弱化來書寫。[17]這種概念圖式的形成和傳承不僅與科學本身的發展有關，還與當時的社會文化背景密切相關。“科學受到文化和社會價值觀的影響”是當代對科學本質理解的壹個重要進展。[18]
對於科學文化與人文文化的關系，斯諾提出了“兩種文化”的問題。索卡在20世紀末挑起了壹場“科學戰爭”，其實質是關於科學本質或科學知識的爭論。科學是壹個文化過程，科學文化和人文文化應該有壹個對話和融合，而不是對抗，並被深深的鴻溝隔開。在科學教育中，迫切需要協調人與自然、社會的和諧，促進人的發展和社會的進步。這個不能裁剪到適合鞋子，而且是壹個完美的圓。這也不是壹夜之間的提升。而是在相互借鑒的基礎上，使兩種文化完美互補。[19]
自20世紀70年代以來，壹些科學社會學家將他們的研究轉向科學的內容，這導致了科學知識社會學的出現。這些研究強調科學知識的文化基礎和壹系列其他問題，本文不討論。
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