改进科学教育的学理探索

　　科学教育在中国长期、大面积发展滞后，遇到的不仅是内容、方法、管理与评价体制机制问题，更深层原因在于科学精神与原理未能在教育学理中得到适合其本质特征与需要的整体性体现。教育学科学化的积极主张和行为与在内容、概念、逻辑等本质层面忽视、缺乏科学精神的现象共存，众多对科学教育的研究聚焦于规划与行动，少有学理层面的探索，使教育学理缺乏抽象、系统、深刻的科学原理与精神，对科学性体现不明确、不精准、不均衡、不协调，成为科学教育长期落后的深层理论根源。从科学向度探索教育学理是在确认教育的复杂性难以用学科范式完整准确阐述，又不可完全科学化的基础上，选择集成方式从科学、人文多向度形成系统多样性阐释，探索更加符合科学本质、精神，而非仅局限于科学形式的改进与完善路径。教育学理在科学向度上亟需借助更充分的怀疑态度、实证原则、实验方法向高精尖探索和拓展，以提升效能，使之具有不断更新与进步的机能，能够随着快速发展的科技进步和认知水平提升而不断完善，增强探索的科学性，使教育学理探索更好地为科学

　　本文为 2023 年度中国教育科学研究院中央级科研院所基本科研业务费专项资金项目“教育学理探索的科学向度”（GYJ2023001）的成果之一。

　　在二十届中央政治局第三次集体学习会上，习强调，“要在教育‘双减’中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体”[1]。2023年，教育部等十八部门联合印发了《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》。对做好科学教育的加法，已有不少人从操作层面提出建议，但科学教育在相当长的时期相对落后，不仅局限于内容、教育教学过程、方式方法、教育体制机制、教育管理与评价的问题，仅从具体操作层面改进是不够的，因为教育思想观念、教育学理是影响教育行为更根本的因素，它们以通透、弥散、统摄的方式直接影响到科学教育各方面的实施。

　　从严复等人积极传播科学起，中国科学教育已有一百多年的历史。明确当下科学教育遇到的问题，需要厘清的关键概念，依据大量实地调查做出基本判定。

　　科学教育：科学教育是指诱导并促进学习者在科学领域学习与成长，形成热爱科学的态度，增长科学知识，增强科学能力，进而提升科学素养，养成科学人格的各类活动，包括游戏、实验、课堂教学以及不同个体自主形成的个性化方式，包含但不特指教育学的科学教育专业、学科、课程。

　　教育学理：教育学理是指阐述教育事实之间内在关联的原理、法则和逻辑，具有通用性，不同于将教育设定为学科而产生的教育基本理论。随着科学进步和对教育认知的不断全面、深刻，教育学理会有更加精准的表述以及对原有表述的校正。科学普及程度和发展水平直接决定着特定社会生活中教育的内容、方法，以及对教育原理、法则、规律、逻辑的认知，科学进步需要更新教育概念、观念，以科学深化对教育的认知，探索出教育新理。

　　科学向度：确认教育是复杂巨系统连续体，鉴于教育学建立以来学科化与科学化的曲折艰难，很难用学科范式系统完整阐释教育学理，且教育学理难以完全科学化，而要通过科学与人文、哲学、艺术、生活等不同向度，遵从各不相同的原理、法则与逻辑，运用集成范式才能完整阐明多样性的教育学理。科学向度是探明教育学理的向度之一，具有与其他向度不同的独特性原理、法则和逻辑，但与其他向度不相互否定，而是共同阐释教育的多面性、复杂性。

　　什么是教育：教育的概念随着时代不断变化，科学进步是其中一个变化因子。陶行知说“生活即教育，社会即学校”[2]。“‘教育’是什么？按照杜威先生的说法，教育是继续经验的改造（continuous reconstruction of experience）。我们个人受周围的影响，常常有变化，或是变好，或是变坏。教育的作用，是使人天天改造，天天进步，天天往好的路上走；就是要用新的学理，新的方法，来改造学生的经验。”[3]科学进步必然引发生活内容与方式改变，进而引发生活逻辑、人生观、价值观变化。相应地，教育概念需要有与科学进步相关联的变化，科学的发展对教育概念、观念、学理的探索产生新的需要，拓展概念、更新观念与丰富思想才能从深层次满足、回应与解决科学教育长期存在的各种问题，使教育学理实现对科学、技术进步共生共融的同步发展。

　　如何教育：有无科学会对教育方式、方法、组织形态、目标、逻辑以及所遵循原则、规律表述带来极为显著的差异。科学融入程度、内在一致性的区别也会表现为以不同的理念、原则、程序、方式、方法进行教育。STEM（科学、技术、工程、数学）教育、MINT（数学、信息科学、自然科学与技术）教育的出现有力地回应了科学在教育的不同状态中直接决定着如何教育。显然，传统的、偏于知识学习、偏重标准答案的教育更倾向于先验论，更加“重教轻学”，更多选择“读中学”（“learning by reading”）的方式 ；而对科学理解与融入较深的教育观念与理论更倾向于经验论，更加重学轻教，更多选用“做中学”（“learning by doing”）的方式，更加注重在体验基础上探索。

　　遵从什么样的学理进行教育：陈元晖先生认为，自然科学发展“才使教育成为培养人的后代，而不是培养神的子民，才使教育成为为现世服务的人生事业，而不是为来世服务的宗教事业。这就有可能使教育的研究成为科学的事业。”[4]简言之，科学的发展才使得教育学理研究成为科学。他进而认为，“教育学如果忽视科学，不与自然科学密切结合……就很难使教育学成为科学。教育学如果不能成为实验的科学，而只是文字上漫画式的描述，这就只能是‘杂感’，而不是科学。”[5]在科学迅猛发展，并在生活中发挥的影响与日俱增的当今，教育学理更需要及时跟上科学的发展而改进完善，充分、精准、透彻地体现科学原理与精神才能有效促进科学教育实行。

　　随着科学迅猛发展，教育中的科学成分日益增加，对科学教育的研究也快速增长，在国际上已经形成了新兴的交叉研究领域，国内近些年来对科学教育的研究也在兴起。2023年11月8日，在中国知网用“科学教育”作为“篇关摘”进行搜索，得到 106770 条结果。对这些 研 究选 题 进行分析不难发现，其中最多的依次为对科学教育教学方式、方法的研究、与各学科融合的研究，其次为对科学教育政策、规划、体系与方案的研究，也可见关于科学教育价值取向的研究。众多对科学教育的研究聚焦于行动，少有学理层面的探索，尤其是从教育学理如何更具科学性上寻求改进科学教育的研究未能见到。

　　中国对科学教育并非不重视，从“学好数理化，走遍天下都不怕”广泛流行，到1978年中央召开全国科学大会提出“科学技术是第一生产力”，再到1995年《中央、国务院关于加速科学技术进步的决定》明确提出“科教兴国”，1996年八届全国人大四次会议明确将科教兴国作为此后15年的基本国策，直至二十大重申“深入实施科教兴国”战略，都可以看出这一点。

　　与政策要求、社会需求和国际科技发展相比，中国科学教育长期、大面积发展滞后，以至出现被“卡脖子”的现象。对此，已经有人从科学教育内容不足、师资短缺、方法不当、理论与实践脱节、知识与问题分离、评价标准单一、管理不善、应试解题倾向超过解决问题需求、趣味性和试验不足等层面进行分析。大量调查事实与案例分析显示，带有惯常性的教育问题和积久的教育实践偏差必然源于教育概念、观念、理论的缺陷。下位的内容、方法，以及中位的体制机制均受到特定教育概念、观念、学理统摄，科学精神与原理未能在教育学理中得到适合其本质特征与需要的充分体现才是科学教育迟滞的深层原因。改进科学教育的起点在于突破概念、观念，弥补理论缺陷，更新观念，丰富思想，改进理论，完善与升级教育学理，才能从根本上推进科学教育更加有效、持续发展。

　　科学教育实践中，不同人的知识结构、对科学的态度、理解水平差异巨大，使得整个人群所持教育学理融入最新科学明显存在不明确、不精准、不均衡、不协调的情况，并直接影响到教育实践。

　　首先是将科学教育窄化为“科学课”。将抓好科学课程当作不断提升、重视、做好科学教育的全部，将科学教育窄化为小学科学课或中学理、化、生等科目，难以跟上日新月异的科学技术发展，难以满足天性不同的个体对科学的不同兴趣与爱好需求，难以培养学生科学探索精神与能力。

　　这类问题源于教育当事人基于赫尔巴特“大百科全书”式的教育理论观念，过于看重课程与课堂教学在科学教育中的作用，忽视个性化的观察、体验、探索对人成长所发挥的作用。科学教育远不只是学科课程教育，也不完全局限于标明或内含科学的课程，而是在内容、方法、逻辑体系、原理上看学生的生活是否融入了科学的观念、精神、原则、原理，语文、历史、数学、音乐、美术等所有学科都有科学精神与素养提升的元素与职责，最终判定标准为能否培养出有较高科学素养的人。完善教育学理才能使科学从一门课程转为生活教育理论视域中完整生活不可或缺的必要元素，才能更好实现科学从教材、书本转向整个生活世界，从“静态课程内容”转向“动态科学探索与创新”，引导学生参与到充满奥妙的真实生活中，发现、研究、解决科学问题。

　　其次，将科学探究弱化为知识传递或固定程式的练习。以知识掌握为中心，轻视学生自主实验、体验与探究，罔顾“实验就是一种有目的、有计划、有组织、有步骤、有创意的把戏”[6]，忽视自主、偶然性发现，难以培养具有探索精神和能力、应对复杂不确定性的人。

　　这类问题是学理上相信先验论、忽视经验论的表现。花费大量时间学知识、练套路，丢弃了在科学兴趣、探索能力养成中发挥着更至关重要作用的自主体验与探索。真正从培养“解题能力”转向培养“解决实际问题能力”，就需要自觉实现从先验论向经验论的转换，确认人类至今并未建立完备的知识体系。教育的职责不只是向未成年人传授知识体系，还要依据经验论更加注重基于亲知的探新，避免将科学探索变成一种固化、程式化、僵化的操作程序，自觉让学生进行真实的科学探究，在一般步骤和流程基础上依据自己的兴趣、见识去探索奥秘。

　　再者，仅将科学教育当作学校教育。由于在学理上受狭隘学校观制约，科学教育存在优质资源不足、不完整、校内外衔接机制不健全等问题。在科学时代单靠学校很难办好科学教育，需要确立“社会即学校”的学校观，重视与社会协同育人，充分利用自然与社会中的科学教育资源。在新的学校观下达到校内外相互沟通，资源高度共享，科学教育才更有成效。

　　可见，由于在教育学理层面未能深刻领会科学本质及其表现与传播形态，甚至未能厘假科学，影响和制约了科学教育以适合的方式有效推进。

　　教育学理需要对科技快速发展认知、适应后才能深入，科学进步使得人们对教育之事的认知不断广博、深刻、全面，不断接近其本质。教育学理研究增加科学理性、实证思考才能更加深刻、抽象、精准地阐释教育，对教育之事背后的教育之理内在关联的复杂性生成更完整、简约的表述。目前这方面明显处于不明确、不精准、不均衡、不协调状况，直接限制科学教育实践。

　　不明确表现为：站在科学立场以实证研究为基础的教育科学研究范式已经是当今中国教育研究的主流范式，在发表论文和大学研究生学位论文中都 有刚性要求 ；站在人文 立场的人将科学化、科学主义、唯科学主义混同起来批判，认为“忽视教育自身的人文特性不仅无法真正消解以往所受政治意识形态的不良影响，又容易导致研究者陷入心智上被西方某些理论俘虏的宿命。”[7]深谙人文的学者与精研科学的学人观点不一，一线教育工作者则心存疑惑。

　　不精准、不均衡、不协调的表现更为多样：首先，阐释教育学理的著述及相关学科对科学表述不充分。在以《教育学》《教育史》为名的著述中关于数理等科学教育的内容较少，不成体系。“以理科教育为代表的科学教育，自1922年起是中国教育极为重视的一个方面，开展的活动也是最为丰富、最有成效的。然而……多本中国教育史著作都未对这段历史做出比较充分、完整的记叙，在讲到教育家的时候，很少提及叶企孙、熊庆来、吴有训、饶毓泰这些在数理教育上功绩卓著的教育家。”[8]对陶行知等教育家在科学教育上的努力也在一定程度上忽视。其次，“教育”概念侧重于人文，轻于科学。对“教育”内涵界定和理解决定着教育实践。随着科学在人的生活与成长中发挥的作用迅速增大，“教育”概念中科学元素并未随之及时增加，以至罔顾科学对人的个性与素养完善发挥不可或缺的作用的事实。再者，教育学理对科学精神体现不充分。陶行知1921年就提出，参与教育革新运动“须具两种精神：一是开辟的精神，二是试验的精神。……有试验的精神，然后对于教育问题才有彻底的解决，对于教育原理，才有充量的发现”[9]。当下教育学理表述中主观臆想多，试验探索不足，难以解释多样的教育事实，难以解决鲜活的问题，满足多样性教育需求。

　　形成并使用内含充足科学元素的全称教育概念才有可能更接近教育本真，使科学教育不受限于教育概念与教育学理的残缺。对学理层面影响到包括科学教育在内的教育健全发展问题需要深刻、系统认知，真正推进科学教育的起点在于确立包含而非排除、忽视科学的全称教育观念，提升科学教育在整体教育中的权重，构建包含科学向度的教育学理体系。

　　在教育学理研究中未能完整、准确理解及运用科学本质与精神，仅使用科学名词，孤立、过度强调科学的一点或某些特征，误解科学化，使用违背科学常理的唯实证、过度量化均为误用科学。教育学理对科学的使用常常定位为工具，而非真正对真理有追求、对自然和人的天性有好奇、对规律探索有渴望。甚至有人极端地认为“科学必量化，不量化非科学”，教育学唯有向自然科学看齐才能成为“线]，或将科学等同于实证，此类做法本质上是缺乏科学精神，甚至有反科学的倾向。

　　近40年，教育课题、研究报告与论文数量巨大，但科学性不足、形式化倾向明显，解决实际问题显得苍白无力，没有解决社会高度关注的学业负担、学生体质问题，对包括科学教育在内的教育行动难以发挥实效。在科学不足的特定文化中生活的人对真理的追求欲望较弱，对自然的好奇较低，对是否需要依据科技进步及时完善教育学理的紧迫感不强，使得快速发展的科技与更新完善不及时的教育学理之间存在需精细考察才见得到的差距。学科研究教育学理就受到学科不能容纳人类学问多方向的快速发展而逐渐积累产生的“学科茧房”效应局限，未能依据科学迅速发展及时融入立体多面的科学思想、原理与方法，对自然规律的认知和融合不足，尤其是对人的天性及其成长规律认知不足，对科学发展影响到人的生活与成长认识不足，使教育学理长期存在的科学元素不足的缺陷随着科学发展日显突出。

　　正因为此，教育学理新的突破还得依靠科学，应开放门户吸收最新的科学成果，学会用前沿科学的逻辑与方式思考教育问题，重构、充实、丰富、发展教育学理自身。

　　对于教育学理的本质，罗廷光等人认为，教育学是一门科学，符合科学的四个条件，以教育事实和教育问题为研究对象，探求教育上的原理与方法 ；有自身一贯的系统 ；使用观察法、实验法等自然科学上的方法 ；目的在于求得普遍性、永久性的规范。[11]历史表明，长期限于科学与非科学之争对于教育的巨复杂性的理解过于片面，也未能为科学教育良性发展提供充分有效的学理依据，需要另辟新径。

　　确立科学向度探索教育学理是在确认教育的复杂性难以用学科范式完整准确阐述，转而选择集成方式从科学、人文多向度形成系统多样性阐释。承认教育学理不可完全科学化，但需探索更符合科学本质、精神而非仅局限于科学形式的改进与完善路径。对教育学理科学向度探索的目标不仅在于科学需要怀疑，实证、实验就向更细、更专业化方向分化出怀疑教育学、实证教育学、实验教育学等更多分支学科；也不应忽视教育学理的人文与价值特征，将它仅定位为科学研究，或者简单界定“教育科学是用科学的方法对教育问题做系统研究的学问，目的在于分析问题增加效率”[12]，而是试图通过科学向度探索与人文和价值探索更为深刻与广博地融入、集成，找出现有学理存在的问题，探明新的学理发展空间、表述方式，校正错误，建立更有效地服务个体成长发展的学理体系。

　　教育概念的内涵在科学发展的不同时代显然不同。在科学越来越成为人们生活不可剥离的背景与不可缺少的部分，并发挥着越来越重要的作用。当今，亟待将长期沿用但尚不完整的教育概念转变为与时代同步的全称、完整的教育概念，使各方教育当事人对教育的理解充实为包含最新科学的更完整的教育。通过科学向度的探索，在确实证据基础上，将原有“教育”的小概念扩充、调整、加深为内含新科学教育的大概念，从而降低概念和学理对新科学教育的不包容或。

　　突破原有的教育学研究范式，充实进更为完整的包含最新科学内容、逻辑和精神的教育学理，以人本、完整的教育概念，借鉴和运用多学科新理论对教育学理进行多向度研究，建构新的教育学理理论、体系、方法。摆脱思想、内容选择、分析评论自由度大小的限制，通过多样性的求证接近规律与线. 使教育学理探索更接近科学探索过程

　　对教育学理科学向度探索的理想归宿不是建立一门孤立于已有教育学科的科学教育学，而是对旧有教育学体系进行多向度更新和升级，使科学教育有更大空间更适恰地融入其中。基本假定是教育学理以人文与科学为两大根基，已有教育学体系中科学基础不足、不牢、不扎实 ；所以需要在科学向度进行符合现代科学探索性质和特征的独立思考、怀疑、实证、实验等更加深入的探索，亟需增强并整体体现科学精神、科学态度、科学方法、科学思维，重新表述教育基本规律、原理、原则，更新方法、内容，生成新的主题，形成将科学向度教育学理融入其中的新的学理体系，并使教育学理积极接近科学向度的探索，使用综合性、集成性教育学理研究与表述方式，获得更为丰富的科学知识，反哺原有的教育学理。

　　将科学精神和原理整体性融入教育学理科学教育长期重视不足、效果不佳的深层原因在于使用的是未跟上科技发展步调的学理，必须探索改进理论方向、方法，探明科学教育发展走向、核心价值、基本规律、有效方式；必须通过学理探索、纠偏引导更多教育当事人将科学教育更有效地开展起来。强调整体性是为了避免孤立、片面，依据科学的本质与特征向高精尖探索和拓展，使教育学理自身具有不断提升效能、更新与进步的机能，随着快速发展的科技进步和认知水平提升而不断完善，增强科学性，更好地对科学教育实践发挥作用。科学精神和原理的整体性融入主要体现在以下方面 ：

　　怀疑的态度。科学始于怀疑、质疑，好奇心和质疑精神是科学研究的持久原动力，科学向度探索教育学理也需要始于怀疑、质疑。被不断复制的教育理论正确吗？怀疑不仅是一种态度，也是一种思维和能力，有怀疑才会去寻找新证据，进行新论证，得出新结论，这是教育学理随着科学发展不断更新、完善、升级的过程。社会、同行包容

　　并保护怀疑和质疑，相关管理与评价激励不压制质疑，鼓励教育学人敢于质疑，不因质疑而被歧视或受到伤害，并能将质疑使用于教育学理的每个微小改进，就是在教育学理探索中更充分地体现科学态度与精神，才能形成催生创新、孕育进步的良性土壤，才能逐渐增加教育学理探索的科学成分。实证的原则。孤立实证与唯实证都是伪科学，都可能导致教育的人本性不足，对人的成长发展完整性与深刻性的忽视和傲慢。以实证为原则对已有教育学理进行科学、可信的检验是教育学理向科学向度探索与拓展的主要方式。教育学理并不都能或都必须经过实证，但又的确有太多需要却没有通过实证检验的内容充斥于各种教育著述，降低了教育学理的流畅性与效能。坚持实证原则不断汰去其中虚、伪、劣，筛选出事实、规律、真理，摒弃教条和所谓的绝对、终极。通过实证验证和反馈不断逼近人成长发展真实的内在机理、规律，才能保障教育学理探索具有前沿性与创新性，整体不断更新与进步。

　　实验与试验的方法。实验、试验方法在一百年前就被引进了中国教育，但它在教育学理中总体上运用不充分、不均衡，还存在名不副实现象。试验与实验方法在教育探索

　　中的使用不同于自然科学，它们的对象是带有主体性、能动性的人，而非完全客观的物，在使用时需要明确试验与实验对象也是参与主体，需要依据个体成长的特征做更为严格的挑选或设置更多的条件。正因如此，使用试验或实验探索教育学理成为一些人的畏途，而形式化地使用客观上阻滞了教育学理向科学向度探索的进程。简言之，沿着科学向度走向更深，才能使教育学理变得更多样、更丰富，增强科学性，才能从根源上服务于每个人的多样性成长发展，更有效地改进科学教育，并以科学的方式重新规划教育，更新课程内容，培养学生科学思维与科学精神。（本文来自《教育科学研究》）

　　建立于1921年，陶行知为主任干事，蔡元培、黄炎培、熊希龄、郭秉文等为董事，梁启超、孟禄等为名誉董事，主要成员还包含胡适、陈鹤琴等，作为当时中国最大的教育救国社团，有效地推动了中国教育专业化、科学化、世界化进程。

　　2011年恢复重建的中华教育改进社现有社员三百余人，已形成有志教育改进者相互切磋和激励的社群，专业化的第三方智库。