理科课堂教育价值

一、理科课堂中价值教育的内涵

价值教育的范围很广，在文科课堂中谈价值教育很容易被人理解，但在理科课堂中谈价值教育的实施却是一个容易让人费解的话题。这种费解可能来自于对关键词“价值”、“理科”的不解。

（一）价值教育与“价值”就“价值”概念本身而言，人们并不陌生，其内涵简要地说就是“客体满足主体需要的程度”。一种物品或社会服务，其满足人们需要的程度越高，它的价值就越大；反之，它的价值就越小。这一理解经常出现在经济学领域，同时也是很多哲学家对价值内涵的一种界定，如有学者就认为，价值学就是研究“有用没用”的学问。［1］但是，在教育学与伦理学领域，“价值”概念的内涵出现了重要变化。比如，“当伦理学家批评一些公众人物缺乏正确的‘价值信念’的时候，或者当教育学家提出‘应该从小培养青少年学生良好价值品质’的时候，他们所说的‘价值’概念根本不可能在‘有用性’意义上得到理解，而只能被理解为‘主体满足需要的正当性原则’。”［2］比如尊重、关爱、平等与公平等是大家最为熟识的“正当性原则”，这即为价值教育中的“价值”。价值教育就是把这些“满足主体需要的正当性原则”通过教学活动，以直接或间接的方式，内化为受教育者的价值观念、价值态度，最终使受教育者建立起基于正确价值原则的生活方式。所以，价值教育是一种完整教育活动的一个组成部分，它所关注的不是学生有关事实性知识、程序性知识的获得，而是学生价值观念和价值态度的形成、价值理性的提升、价值信念的建立及基于正确价值原则的生活方式的建立。［3］毫无疑问，理科课堂中的价值教育应从属于价值教育，但其价值教育中的“价值”具有一定的特殊性，它的特殊性是由理科的知识属性所决定。

（二）理科课堂中价值教育的“价值”内涵及其特殊性“理科”是一个大家比较熟识的概念。在学术界，大家一般把中小学阶段的理科教育等同于科学教育，如有学者认为，科学教育“指的是自然科学教育或理科教育。”［4］如果从知识属性判断，理科的教学内容是以自然科学知识体系为主要内容，属于自然科学范畴。所以，中学理科教学内容是中学科学教育的重要内容，理科教学作为中学科学教育的代名词是恰当的。理科课堂中价值教育的“价值”一词又该做何理解？既然价值教育中的“价值”是指主体在实践行动中应当遵循的正当性原则，是个体行为的指南与依据，那么据此定义出发，理科课堂中价值教育的“价值”，应当是指从事理科学习或理科研究活动应当遵循的正当性原则，这些价值原则显然是任何一个个体进行科学研究或理科学习活动应当遵循的重要行为指南，它们侧重于科学思维方式、科学态度及相应的科学价值观。笔者认为，一个优秀的理科学习者或研究者应具有的价值品质包括：独立思考、认真分析、解决问题的好习惯；逆向思维与质疑精神和能力；有序思考问题、认真细致解题的好习惯等。当这些价值品质内化为个体的信念后，就会成为指引个体成功地进行理科学习或从事相关研究活动的价值观。新课程改革以来，新的课程目标设置中明确提出了情感、态度与价值观目标，这一目标恰是价值教育所关注的价值目标，它是课堂教学中实施价值教育的重要目标载体。所以，理科课堂中的价值教育是指在理科教学活动中，通过直接或间接的方式，达成理科相应的情感、态度与价值观目标的过程，情感、态度与价值观目标在价值教育中被称为价值目标。

二、理科课堂实施价值教育的必要性与价值追求

理科教学不仅要使学生掌握理科的基础知识、基本技能，还应使学生吸取科学的思想、养成表达清晰、思考有条理的理性思维方式，使学生具有求真求实的态度和锲而不舍的精神。

（一）从学习的角度看，理科课堂实施价值教育是为了养成个体完整的科学素养在众多对科学素养概念的分类和定义中，影响最为深远的为米勒的定义。米勒于1983年提出了科学素养的三维模式，即认识和理解一定的科学术语和概念的能力；对科学研究的一般过程和方法有所了解，具备科学思维的习惯，在日常生活中能够判断某种说法在什么条件下才有可能成立；全面正确理解科学技术对社会的广泛影响，能够对个人生活及社会生活中出现的科学技术问题做出合理的反应。［5］米勒提出的科学素养的三维模式，得到了学术界的广泛认同。如果对其科学素养的三个维度再作进一步的归类，依据三个维度的内涵、性质来判断，上述三个维度实际上可以归为两个领域，一个是认知领域，也即是知识学习目标，通常是指科学的事实、概念、原理、规律等的学习目标，比如米勒维度一与维度二的部分内容；另一是情意领域，也即指向科学的情感、态度与价值观的学习，比如维度二中的部分内容与维度三。认知领域是传统的知识教学关注的对象。情意领域则是价值教育关注的对象，也就是说，价值教育的目的在于达成科学教育的情感素养，最终目的在于培养学生的科学精神。仅重视知识教学，离开科学精神培养的科学教育是不完整的科学教育，科学精神是理科教学实施价值教育的最终目标与追求。科学素养包括两个领域，一是认知领域，也即科学知识；另一是情感领域，也即科学精神。要培养一个人的科学素养，认知素养与情意素养既相互依附，又相互独立，二者缺一不可。科学精神是指存在于科学共同体中从事科学研究应具有的精神气质，它是一套约束与指导科学工作者的价值观和规范的综合，这恰恰是本研究所提出的理科价值教育中的价值的内涵。但是，我国传统的理科教育只注重事实性知识与程序性知识，关注知识的形式化的演绎。在绝大多数的理科教学中，教师把科学知识当做教条传授给学生，忽视了科学知识发现的过程，有的只是着眼于应付考试的解题能力和解题技巧，这样培养出的理科学生具有的是残缺不全的科学素养。他们虽然熟练地掌握了科学的知识和技能，但却未必真正理解了科学，甚至对科学以外的东西，如社会、人，以及科学与社会及人的关系等，一无所知。这种人是片面发展的人，是单方面的“工具人”、“物理人”、“经济人”。［6］笔者认为，理科课堂中的价值教育应致力于如下几个方面。首先，要有助于学生实现完美的科学生涯，为终身学习、工作奠定良好的基础。其次，要服务于社会和生活的需要，要协助学生解决有关科学的社会问题。再次，其最终追求要在于培养受教育者完整的科学素养。

（二）从教学的角度，理科课堂实施价值教育是为了实施完整的科学教育理科知识如数学大多是由一些“公理”、“定理”、“法则”、“公式”等“硬”知识组成，这些内容本身并不蕴涵情感、态度与价值观因素，但它们都是人类探索自然、追求真理的知识结晶，其中不仅凝聚着前人的智慧和创造才华，也蕴含着前人对科学的执着追求、百折不挠和献身事业的高尚精神。所以，科学知识不仅表现为一定的理论体系，而且还内含着方法论规则、世界观的价值与伦理学规范。或者说科学不仅有具体的科学事实、定律和理论，而且还有深层的哲学和文化内涵。倡导理科课堂中的价值教育，试图改变人们“学化学就是掌握化学知识，学物理就是掌握物理知识”的观念，唤醒理科教师在关注科学知识传授的同时，还要关注探寻科学知识的过程与方法，更应关注科学的价值观与科学精神的形成与培养。理科课堂教学不应仅局限于公式、定理等单纯的科学知识讲解，还要向学生揭示蕴含于科学知识中的科学思想和科学思维方式，实现科学知识与科学文化的双重传递。这一认识已受到有识之士的重视并在一些国家的教育政策中得到体现。简言之，理科课堂实施价值教育的价值追求可以概括为：恢复科学教育的本来面目，实施完整的科学教育，培养受教育者全面的科学素养。

三、理科课堂实施价值教育的内容框架

中学理科课堂实施价值教育应有最基本的内容框架，这个框架是理科各学科价值教育的“纲”也即教学中价值目标设定的“纲”。新课程各理科课程标准中有关情感、态度与价值观目标的内容结构为寻找理科价值教育的内容框架提供了参考与依据。新课程理科课程标准是在广泛吸收国外理科教育的先进经验的基础上制定的，它进一步明确了自己的课程理念，那就是“全面提高每一个学生的科学素养”。其中理科课程标准明确提出理科价值目标，也就是情感、态度与价值观目标，并结合具体的学科制定出了具体的内容，各理科课程内容不同，价值目标的表述也不尽相同，但其基本结构相似。新课程关于价值目标①的明确规定是以往理科教学大纲中所不具备的，极大地拓展了科学素养培养的内涵。但各理科标准在关于价值目标的描述中略显散乱，有交叉、重复及层次不够清楚的现象，一线教师操作起来有难度，本研究以新课标物理、化学学科关于价值目标层次的表述为基础，再结合学术界关于科学精神要素及价值教育内涵的界定，寻找理科课堂中价值教育的内容框架。笔者认为，中学理科教学实施价值教育的基本内容框架或结构如下。

1.具有对科学知识、科学研究的兴趣对科学知识、科学研究的兴趣是科学精神的首要成分。美国1996年颁布的《国家科学教育标准》中明确指出，有科学素养就意味着一个人对日常所见所经历的各种事物能够提出、能够发现、能够回答因好奇心而引发出来的一些问题，如科学兴趣、探索科学的冲突。［7］显然兴趣也是美国对科学素养的首要要求。兴趣是学习积极性中最活跃的成分，是渴望获得理科知识而积极参与学习活动的意向。我国新课程各理科课程标准关于理科价值目标的第一个内容均是关于兴趣培养的要求，在物理学科课程标准中，要求培养学生“能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感”。在化学学科课程标准中要求培养学生“保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣”。

2.理性的质疑意识与能力理性的质疑是指对已有的科学认识成果不盲目崇信，而是依据理性的逻辑思维和科学事实加以审视，这是理科教学中重要的价值目标。“科学认识是求知、求是、求真的过程，它要求认识主体不唯上，不唯书，不屈从外来压力，不迷信权威和既有理论，以既有的科学事实为出发点，在理性中生疑、存疑，在实践、实验中质疑、解疑。”［8］科学的基本态度之一是疑问，科学的基本精神之一是批判。理性的质疑还意味着应具有批判意识，它是理性的怀疑的深层内涵。没有批判意识会使理性的怀疑逐渐消失，就会轻信、甚至“迷信”，抑或在观念上或思维方式上逐渐陷入僵化、简单化或趋同化，也就不可能在科学研究过程中做出什么成就。在物理学科课程标准和化学学科课程标准中均有对“理性质疑意识与能力”培养的要求。

3.实事求是的态度实事求是的态度与价值观是科学精神存在的基本依据，体现了科学求真的价值。这一要求也被称为科学共同体成员应遵守的普遍性原则。它是指任何科学研究都应以客观的实践活动为基础，凭科学事实立论并以科学实验和实践作为检验理论正确与否的唯一标准。这一态度也体现在要求科学研究者或学习者应脚踏实地、勤勤恳恳的务实态度上，从点滴做起，扎扎实实地学习，而不是投机取巧，梦想一步登天。实事求是的态度还要求科学工作者必须有坚忍不拔、迎难而上的攻关精神。物理课程标准和化学课程标准中均有对“实事求是态度”培养的要求。

4.超越自我的精神超越自我的精神包括以下内涵。第一，心态上要有超越自我的精神，不能自傲、自大、容不得别人的批评意见。第二，要敢于、勇于让别人赶上，以心悦诚服的态度对待他人、看待他人超越自己的成就。这一要素几乎是所有研究者都应具备的重要科学精神。这既是科学教育的目标，也是学生进行科学学习的动力因素，影响着学生对科学学习的投入、过程与效果。

5.运用科学知识和方法为社会服务的意识与责任感这一要素体现了科学向善的价值，应包括两方面的内容：一是运用科学知识为社会服务的意识与责任感；二是科学的伦理问题。以色列学者雅格曾明确指出：理科（科学教育）应是“致力于科学与社会互动研究的学科，即研究科学对社会的影响及社会对科学的影响”。［9］如在生物学科的学习中，新课标非常强调“理解人与自然和谐发展的意义”，突出“主动参与社会决策意识”的培养；初中物理课标中的第五条与初中化学课标中第六条均是对“运用科学知识、方法分析解决问题意识和能力”培养的要求，新课程这一目标内涵的规定蕴含了为社会服务的意识与责任感的培养。上述五项内容，既是理科价值教育的内容，也是理科价值教育的教学目标。理科教师可以结合本学科具体的教学内容，在传授相应科学知识的同时，有目的、有选择地达成上述价值目标。

四、理科课堂实施价值教育的路径理科课堂中的价值目标是一个非常特殊的教学目标，特殊性在于它是一个情意目标，或是一种观念与态度。作为一种心理过程，它的达成具有极大的复杂性，我们很难判断受教育者是在什么时候、借助什么事件形成了某种价值目标。所以，探索实施价值教育的路径非常困难。借助达成价值目标的载体，笔者认为，理科课堂中的价值教育可以通过如下三种路径来实施。

（一）通过蕴含丰富价值目标内容的教学教学内容按其蕴含价值目标的程度可分为三类：一类是含显性价值目标的教学内容；一类是含隐性价值目标的教学内容；一类是不含价值目标的教学内容。通过蕴含丰富价值目标的教学内容实施价值教育这一路径显然针对的是前两类内容。对于理科而言，在新课程改革后，理科教材内容的设置已把价值目标作为教学内容选择、设置的重要依据，所以，新课程理科教学内容中有大量蕴含丰富价值目标的教学内容。可以通过如下途径实施价值教育。1.通过教授理科教材中的科学史科学史是激发学生学习动力，培养学习兴趣、献身精神与养成科学态度的生动材料。美国的《国家科学教育标准》极为重视科学史教育，将“科学史与科学本质”作为培养科学素养的核心内容之一。我国的新课程教材也大量增加了理科课程中有关的科学史及其相关的科学哲学内容，这些内容在教材中一般以阅读材料的形式出现在每一节、章的后面。这些内容虽然在教材设计中被放在“正规”教学内容之后，作为课后学习、阅读的材料，从价值教育的角度，这些内容完全可以融入正常的教学中，也可以在课堂上进行专题学习。从理科价值目标的培养看，通过科学史及相关的理科知识的教学，可以达成以下价值目标。第一，激发兴趣，培养学习动机。科学史往往选取的是有意义的轶闻趣事，学生非常乐意学习，能够有效地激发学生学习理科的积极性。第二，有利于培养学生的质疑精神。科学史的实例可以激发学生进行科学探索的热情、勇气与欲望，也有益于培养学生的批判、质疑精神。美国学者萨顿曾说：“英雄们一砖一瓦地建造了科学大厦，他们经受多少痛苦和斗争，表现出多大的坚忍不拔。这些事情，如果青年们知道得更多一些，不是将以更大的勇气和热忱工作么？不是将对科学怀有更深的尊敬么？”［10］第三，有利于形成严谨的科学态度以及为社会服务的责任感。科学史的发展往往是不平坦的，焦耳测定热功当量用了40年，法拉第探究电磁感应用了10年。通过对科学史的学习，让学生真正体会到“在科学上从来就没有平坦的大道，只有不畏艰难、勇于攀登的人才有希望达到光辉的顶点。”此外，让学生通过对与社会生活相关的理科知识的学习，体会科学知识的巨大力量，形成社会服务的责任感与意识。2.通过与社会生活紧密结合的内容的教学理科教学有一个重要的价值目标，即为社会服务的意识与责任感。新课程标准中如初中数学是这样描述的：“初步认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的重要作用”；初中物理课标规定：“有将科学服务于人类的意识”。在理科课堂上，教师通过教授与社会生活紧密结合的教学内容，恰当地与社会生活相联系，可以有效达成上述价值目标。除了教材中明确设置与社会生活紧密结合的教学内容外，还有一些理科知识与社会生活的联系，需要教师去挖掘、发现。这需要教师具有一定的价值教育意识与价值挖掘能力，才能有效地实施。教师把社会生活中的问题恰当地融入课常教学中，在教师的引导下，既能培养学生学习理科知识的兴趣，也能培养他们用学到的理科知识解决社会生活中问题的责任与意识。

（二）通过挖掘理科教学内容中内隐的价值目标理科课程中还存在着大量表面上不含价值因素的教学内容，比如一些“公理”、“定理”、“法则”与“公式”等，但它们都是人类探索自然、追求真理的知识结晶，凝聚着前人对科学的执着追求、百折不挠和献身事业的高尚精神，教师可以在讲授这些内容时，穿插一些知识背后的故事与价值观，“知识无情人有情”，通过这种赋予价值目标的办法，同样可以实施价值教育。理科课程中存在大量内隐价值目标的教学内容，挖掘内容背后的价值目标就成为实施价值教育的关键。细化解读教学内容中的三维目标，已成为高效课堂的条件与保障，这一工作已在我国部分地区的学校开始实施。就理科课堂实施价值教育的难易程度而言，挖掘教学内容内隐的价值信息实施价值教育是一个比较困难的路径，因为价值目标比较隐蔽，需要教师主动、积极地挖掘，它对教师价值品质要求较高。

（三）通过蕴含价值目标的教学活动这一路径来自于理科价值目标的特殊性。理科价值目标如质疑精神、实事求是和严谨的态度等，皆是一个人在活动过程中或科学研究过程中才体现出来的。所以，通过蕴含价值目标的教学活动实施价值教育是理科课堂价值教育的重要路径。这些蕴含价值目标的教学活动可分为三类。

1.借助实验教学实验教学是理科教学的重要内容，也是价值教育的重要载体。中小学理科教学实验可分为探究性实验、验证性实验与模仿性实验。无论什么实验，实验教学的本质都是通过模拟情景，再现、还原某一科学探究的过程，让学生积极主动地获取科学知识，领悟科学研究方法的活动，在还原这一过程中，让学生体会科学探究的全部价值观。

2.借助探究式教学活动探究式教学是新课程倡导的重要教学方式，在理科教学活动中，从价值教育的角度来看，探究式教学本质上与实验教学相类似，它也是通过模拟科学活动，通过活动来获得科学知识，同时体验科学精神，形成科学的价值观。初中物理课程标准中是这样描述探究式教学的：“科学探究既是学生学习的目标，又是重要的教学方式。旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究转化……从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”需要说明的是，有一些实验如探究性教学实验，本身就是探究味较浓的教学活动。无论是实验教学或是探究式教学，理科课堂可以达成以下价值目标。第一，严肃认真的科学态度。科学探究和科学实验需要认真观察，细心操作，任何疏忽都有可能导致结果的失误甚至是整个实验的失败，因此，可以通过科学探究或实验的过程，让学生体验严肃认真的科学态度对科学的意义与价值，尝试形成严肃认真的科学态度。第二，实事求是的科学价值观。科学研究来不得半点虚假。准备再好的实验、探究活动，也可能由于出现误差而不能达到实验的预期结果，在这种情况下，要教育学生如实地填写实验报告，并认真分析出现误差的原因，养成实事求是的科学价值观。第三，创新的精神与意识。实验可分为验证性实验与探究性实验，这些实验方法和步骤并不是唯一的，因此从提出问题到做出假设，制订计划、实施计划，每一步都需要学生开动脑筋，提出自己的见解和思路，鼓励学生进行创新，有意识地进行创新精神与意识的培养。第四，合作的意识与能力。历史上许多科学成就来自于团队的力量，是集体力量和智慧的结晶，理科教材中的探究、实验内容，是需要合作才能完成的，我们可以通过这种合作性的探究、实验过程，培养学生的合作意识与能力。

3.在师生互动中达成价值目标如果师生互动中蕴含着价值目标，同样可以通过成功的师生互动培养学生相应的价值原则，达成价值目标。比如，学生在课堂学习中，做出了具有创新意蕴的行为，教师可以即时鼓励与评价这种行为，通过教师的即时鼓励与评价，可以让学生明确自己行为的意义与价值，强化与坚定做出这种行为的意识，进而可以内化为相应的价值观。这种达成价值目标的师生互动往往是随机发生的，偶然性较强，通过这种形式实施价值教育至少需要有两个条件：一是教师有足够的教学智慧，二教师有较强的价值教育意识、价值理性与能力。需要强调的是，通过内容实施价值教育与通过活动实施价值教育，二者不是截然分开的，在通过内容实施价值教育活动时，同样可以设计教学活动实施价值教育；在通过活动实施价值教育时，同样也可以选择恰当的、富有价值目标的教学内容来进行。