科学教育的启蒙传统.docx

科学教育的启蒙传统为了更好地酬将历史与哲学融入当代科学教学-有时我们也称之为科学本质的教学(natureofscience,NOS)的原因，追溯到欧洲I启蒙运动时期是很有帮助的。为了扩充我们在自然世界与社会环境方面的知识、促进文化和社会生活更好地发展，尽管与教育的启蒙传统发展并不同步，在科学家、哲学家和历史学家参与教育方面，科学史和科学哲学融入科学教学与传统的教育启蒙运动有很多共同之处。欧洲启蒙运动18世纪启蒙运动哲学家约翰洛克(JOhnLocke)(16321704)>巴鲁赫斯宾诺莎(BarUChSpinozaX16321677)>伏尔泰(VOltaire)(16941778)>让达朗贝尔(JeanD,Alembert)(1717-1783)>丹尼斯狄德罗(DeniSDiderot)(1713-1784)>尼古拉斯德孔多塞(NiCOlaSdeCondorcet)(17431794).于连,德拉美特利(JuliendelaMettrie)(17091751)、大卫休谟(DaVidHume)(1711-1776),后期的本杰明富兰克林(BenjaminFranklin)(17061790)>约瑟夫普里斯特利(JoSePhPriestley)(17331804)、托马斯杰斐逊(ThomasJefferson)(17431826)和伊曼努尔康德(ImmanUelKant)(17241804)等人都从17世纪新科学的巨大成就中深受启发。18世纪的启蒙运动是17世纪科学革命的重要成果。以赛亚伯林(ISaiahBerlin)曾经这样评价道：“18世纪的天才思想家们所具备的智力、正直、洞察力、勇气和对真理的无私热爱直到今日都是其他时期的科学家无可匹敌的。他们所处的时代，是人类历史上最充满希望的时期之一。”(Berlin1956,p.29)我们有充分的理由称它为“理性时代”。早期现代哲学家和启蒙运动时期的哲学家相信时代的进步，他们认为，怀揣理性、秉承杰出的自然科学家如伽利略（Galileo）、惠更斯（HUygenS）和牛顿（NeWtOn）的方法可以使社会生活和社会结构越变越好，人们可以有更加幸福、充实的人生。这些人对社会改革的热忱是不同的（牛顿反对罗马天主教徒进入剑桥大学），他们对一个好的国家的构想也是不同的，然而，他们有着共同的核心信仰：言论自由、结社自由、受教育权、政教分离，其中包括法律（亵渎神明不应该定为犯罪，其他法律方面的分离更难实现）、教育（教会不应该垄断或控制教学）和国家事务（不应当使用宗教测试来决定公务人员的聘用或升职）的分离。很多启蒙运动哲学家持有关于哲学、宗教和政治的不同观点'，关于中立和激进的划分上并没有太严格的区别?。尽管如此，下面的观点或许会被认为是启蒙运动的核心条款3：1 .普世主义：所有正常人具有相似的本性，因此，他们都有获取知识的能力，并且都要受伦理道德的约束。普世主义关于“法律和人权”的部分是由普世主义关于“自然法则和科学解释”的部分发展而来的2 .客观性：事实上，无论特殊还是一般，都存在着客观的对与错。3.合理性：原则上，人类饰有根据事实真相判定命题对错的能力。4.经验论：决定事实真相的时候需要凭借感官证据。5 .科学主义：为获得社会、政治、道德和宗教方面的知识，在社会、政治、道德和宗教领域的研究中需要遵循新的自然科学方法。6 .反天启论：自然神学方法是神学方法中唯一合理的方法，有关上帝的知识被限制为能够从经验和自然界中推理得出的知识。由此，推理用于判断假定的启示。7 .自然主义：由科学揭示的事实是世界上唯一的真实存在，并能够用来解释事件，这其中不一定可陵蕴含唯物主义。需要否定神话与迷信。8 .实用主义：伦理规范的制定要依据个人和社会实用性，而不依据宗教或它们对来世的影响，同样也不依据任何假定本体论背景。9 .乐观主义：通过合理推理和正确引导，人类和社会能够也应该得到改善。10 .独立性：牧师或宗教权威在判定世界、道德、政治、甚至宗教真理上没有特殊的方法，仅仅跟随独裁主义的权威声明远远不够，遵循正确方法的个人推理才是至关重要的。历史学家玛格利特雅各布(MargaretJaCob)完美地诠释了新科学运动对形成欧洲社会早期启蒙运动的贡献：“公民社会的建立或者说国家之间，以及国外、国内相对自由交流区的建立要归功于科学。实验科学的发展需要志愿团体并且需要在独立受众的引导下进行实践检验，不管它原来的组成是绅士还是寡头政治。”(Jacob1998,p.242)启蒙运动哲学家(和自然哲学家)相信新科学的方法应该用于解决当代那些看似棘手的社会、政治、宗教、哲学和文化问题，并希望在处理自然世界的问题时也能够产生同样明显的成效。让勒朗达朗贝尔相信“正确睡”的作用正是如此他认为，如果碱学家偷渡?晒班牙，他们清晰、理性的思维将会广泛传播，并动摇宗教法庭(HankinS1985,p.2)的地位。在这一点上显然是感性支配了理性。1759年，达朗贝尔在写作的时候很好地捕捉到了18世纪许多知识分子的思想和热忱：“我们的世纪被称为最卓越的哲学世纪新哲学思维方法的发现和应用，伴随着探索发现产生的热情、宇宙勾画出的景象，给人们的思想带来兴直所有这一切都使得思想变得生机勃勃，如河坝裂开后奔涌的河水，席卷了整个自然界。”(Cassirer1932/1951,p.3-4)此外，还有很多头脑清醒的思想家认为：17世纪的欧洲社会远不及理想中的“伊甸园”。至少以下这些证据可以证实整个社会正遭受可怕弊病的攻击$:伽利略的高产时期，惨不忍睹的三十年战争(ThirtyYearsWar)(1618-1648)席卷了整个欧洲一包括德国、法国、意大利、西班牙、葡萄牙和荷兰，甚至波及西印度群岛和南美洲。在德国，人们普遍认为接近德国人口总数15%到20%的天主教徒和新教徒被屠杀。对天主教和新教教会异教徒的酷刑、火刑和绞刑在公开的宗教战争结束之前持续7长达几个世纪的时间。1834年，西班牙宗教法庭绞死的最后一名异教徒是一名信仰自然神论的教师(BUrman1984,p.207)。随着宗教战争和狂热的宗教审判，巫术也席卷了欧洲，并在法国、瑞士、德国、苏格兰地区引发了极为严重的流血事件。在1591年一1680年的90年间，瑞土沃州有3,371名妇女从事巫术，最终都被处死(Koenigsberger1987.p.136)O牛顿定律发表五年后，马萨诸塞州发生了塞勒姆(Salem)女巫审判案。截至1773年底，牛顿定律发表将近100年，苏格兰基督长老教会重申其在巫术上的信仰，而在19世纪早期，信奉天主教的西班牙成为欧洲最后一个在火刑柱上烧死女巫的国家。庆幸的是，包括一些宗教社会改革家在内的很多人(如果把一些不合时宜的人也算在内)，认为社会应当向着更好的方向发展。就连西班牙宗教审判官阿朗佐萨拉萨尔德弗里亚斯(AIonZOSalazerdeFrias)也曾怀疑女巫的盛行甚至存在。1612年(伽利略发明望远镜后的第2年)，他写了一份颇有先见之明的报告：“我确信在当前这种情况下，着实没有必要颁布新的法令或者进一步延长现存法令。更进一步说，目前公众的心理已经存在病态现象，任何波动性的事件都将是有害的，还会助长恶行。从经睑中我推断，在'不存在女巫或者巫术这种事情可以公开讨论或撰写之前，缄默才是最好的方法。”(Burman1984,p.182)6然而，后蒙运动哲学家有意识地想要了解事情的起因，并进一步改善这种“公众心理的病态现象”，这是这位宗教审判官的原话。在过去半个世纪，关于教育高于启蒙运动的价值及其与启蒙思想的联系存在着持续不断的争议。许多研究者特别是女权主义者、建构主义者、后现代主义者和多元文化论者一一谴责启蒙运动及启蒙运动的价值和哲学假说。迈克尔彼得斯(MiChaelPeters),一位颇具影响力的杂志和丛书编辑，是此类言论的主要代表。彼得斯受福柯(FOUCaUlI)和其他后现代主义者的影响，主张一种新的教育哲学：“最重要的是要重新审视主体哲学'(人，而非学科)，将主体中心理性作为支撑现代教育理论和现代通识教育基础的一部分这一系列的哲学研究可能会质疑现代'教育主体'的方式。这种教育主体'建立在欧洲普世主义和理性主义基础之上，而这两者又得到了传承于启蒙运动的高度个人主义设想的支持。由于意识到了西方种族主义的危害和对差异性的批判性理解，这种教育哲学将会提供组成主观性的方法-这种方法将在论述与实践水平上认可并重新定义代表与权力之间的关系。”(Peters1995,pp.327-328)不管一个人对该种说法了解多少，很明显，对于这种说法而言HPS是十分恰当贴切的。这也正是本书的主要论题为诸多类似的论辩加以说明。如果没有HPS,那些教育主张只能散发热量，却无法散发太多光芒。启蒙传统17世纪的英格兰伴随着英国皇家学会的成立，见证了波义耳(Boyle)胡克(HOoke)、牛顿及许多成就稍逊于他们的人物取得的科学成就'。这种新科学所孕育的思想和观点成为迅速崛起的欧洲启蒙运动的基础。18世纪早期，英格兰成为欧洲的导师。正如一位历史学家所述：“18世纪30年代到40年代实际上，英语几乎成为欧洲大小事务的必须几乎到处都在歌颂和崇拜牛顿和洛克”(Israel2001,p.515)o17世纪的科学革命如同一粒种子，萌发出18世纪启蒙运动的枝Y,最终孕育出它在哲学、神学、政治和教育领域的果实。机械力学、天文学、钟表学、医药学等其他领域的科学成果也同样举世瞩目。随着德国利奥波第那科学院(1652)、英国皇家学会(1660)、法国皇家科学院(1666)的建立，这些“自然哲学”逐渐走向制度化。然而，正如种子的成长需要充足的营养和良好的环境，没有人相信伽利略望远镜或牛顿万有引力定律与欧洲启蒙运动之间的因果关系，但是如果没有17世纪的科学革命，启蒙运动是不可能在那时那地发生的。大卫休谟在英国历史中这样描述牛顿：“有史以来最伟大、最珍贵的天才，从没有人像他这般装点和引领了人类的进步。"(HIIme17541762/1828,Vol.IV,p.434)。当然，这是一个英国人对英国人的评价，但休谟所说的牛顿在17世纪科学领域的杰出地位同样也是大众的观点。牛顿曾在写给罗伯特胡克(Robel1Hooke)(1676年2月5日)的信中说过这样F名言：“如果说我看得远，那是因知站在巨人的肩膀上”。而这些巨人就包括了伽利略、开普勒(KePIer)和惠更斯。原(NeWtOn1713/1934).光学(NeMon1730/1979)为现代科学的发展奠定了基础，并为启蒙运动点亮了明灯。牛顿自身也是这样一个巨人，在他的原理出版后的十年间，约翰洛克(JOhnLoCke)写了五部启蒙运动主要读本(Locke1689/1924,1689/1983,1690/1960,1693/1996)以及教育漫话(LOCkC1693/1968)0牛顿认为，如果把新科学的方法应用到其他领域将会产生深远的影响。正如他所说的那样：“如果自然哲学的所有组成部分都遵循这种方法，那么自然科学最终将得以完善，道德哲学的范围也将因此得以扩大”(Newton1730/1979,p.405).牛顿将科学方法应用到历史问题研究中，他锲而不舍地对圣经进行了详细的研究，此后经扩展，于1728年牛顿逝世后出版了巨著古代王国编年史。他一丝不苟地钻研圣经的多个译本，从中寻找原作者的证据并评价不同的译本；他利用他认为科学的和批判性的方法研究圣经、教堂历史和神学。这些研究让他相信三位一体的教义起源于希腊早期教会的腐朽思想，但是他非常聪明，保留了这些亵渎神明的看法，没有将它们发表。牛顿对圣经的诠释和对神学的研究远远超出了其对自然哲学的研究。不幸的是，在这些领域中，没有那么多“巨人的肩膀”可以让他站在上面8。正如在第七章中我们将提到，在牛顿神学作品影响下的50年，约瑟夫普里斯特利(JoSePhPriestley)也将同样的方法应用于同样的索材并得出了同样的结果。但是，与牛顿不同，普里斯特利的哲学与社会信仰促使他将这些异端观点公开发表。早在米勒论自由发表50年前，普里斯特利就在争取自由的基本权利。他认为，自由表达和公开论辩是全部知识领域发展的先决条件一这些领域涵盖了科学、宗教、历史、政治以及其他-W普里期特利关于“开放社会”的主犍早件尔波普尔(KarlPOPPel)150年。大卫休谟在他著名的人性论中，以副标题“将推理实验法引入道德主体的尝试”呼应了牛顿的期望(HUme1739/1888)o1782年，法国启蒙运动的主要哲学家尼古拉斯德孔多塞(17431794)在法国科学院发表获奖感言：“道德(社会)科学”最终将“遵循相同的方法，通过同样精准的语言，达到与自然科学同等程度的确定性"(COrIdorCet1976,p.6)o许多改革者认为，如果牛顿的研究手段与方法能够得到广泛应用，那么牛顿伟大的科学成就极有可能在自然哲学以外的领域得到复制。而这种思潮在17世纪欧洲的大环境下显得不足为奇。很多人希望新科学中的经验能够对文化、社会和个人生活等方面产生持续影响，教育在促使这些经验由院校流向公民中承担着重要的责任。所有的启蒙运动哲学家都很关注教育，他们希望启蒙思想能在公民心中生根发芽，并结出丰硕的果实°。正是这种教育与教学的义务为他们使用母语写作和演讲、发行出版物供更多读者阅读、参与报纸及期刊的公众论辩、编写英法大百科全书等一系列工作奠定了基础。此外，他们还会撰写明确与教育相关的文章，其中洛克(1693/1996)、康德(1803/1899)和卢梭(R(HISSealI)(1762/1991)的著作在很长一段时间里对教育产生了深远的影响。洛克教育论著的开场白紧紧围绕启蒙运动的时代精神，即人文主义、自由、进步、个体与社会的完整性、对悲观主义宿命论的否定等10:“可以说，在我们遇到的所有人中，根据他们所受的教育，十有八九可以判断出他们是怎样的人，是善良还是邪恶、是有用之才还是平庸之辈。教育使人产生了巨大差异。”(Locke1693/1968,p.114)教育家约瑟夫普里斯特利在近代倡导“全民科学”运动的人当中，约瑟夫普里斯特利不仅是最卓越、最著名的启蒙运动倡导者，还是当代HPS&ST的先驱。1733年，普里斯特利出生于英国约克郡，18(M年卒于美国宾夕法尼亚州；他经历了欧洲启蒙运动最核心的年代，并在其中扮演着重要角色。他极具天赋、博学广闻，在很多研究领域都有开创性和持续性的影响。普里斯特利一生撰写了超过200本著作与文章，涉及的领域主要包括：科学史(尤其是电学和光学领域)、政治理论、神学、圣经批判学、语言论、教育哲学与修辞学以及使他广为人知的化学等”。他不仅在这些领域内具有渊博的知识，更重要的是他对所有知识领域间的相互关联有很深刻的见解。就普里斯特利而言，知识是不能分学科的：他将认识论（感觉论）与本体论（唯物论）相联系，两者均涉及神学（上帝一位论）和心理学（联想主义心理学），而这些内容都反映了他对政治和社会理论的见解（自由主义）。他是一位自觉的、系统的思想家，他一生所有的知识（包括他的整个人生）都具有整体一贯性。普里斯特利宣扬启蒙运动的理念，认为好的教育是对个人和社会都有益的事情。他在适当的教育对象中写道（PrieStleyl791）:“人类社会有史以来发生的任何一场伟大运动都曾经是，也必须是经过漫长艰苦的探索过程，最终成为人类心灵的启迪。”尽管目前有很多重点提倡并广泛传播的教育思想，但是普里斯特利是少有的实践启蒙运动思想的人，他毕生投身于学校、教学和学习中。普里斯特利的教育观点是他系统思想的一个组成部分，他关于神学、哲学、认识论、心理学、社会学理论和科学的观点是一个连贯的整体。他在使用英语教育的国家中名垂史册，尤其在科学教育方面：“在这个国家中，人们常常以受教育的程度对个人进行划分。然而在这些关于教育的主题中，我很遗憾地发现自然科学在这其中发挥的作用很小。如果我们想要为哲学尝试和哲学追求打好基础，人们需要尽早习惯实验和过程的视角，特别是尽早接触探究的理论与实践，将历史上已有的重大发现变成自己真正理解的一部分并从中更多价值。”（Priestley1790,p.xxix）这是历史上首个有据可查的探究式教学之一，更具体地说是历史研究性教学，即遵循前人实验的脚步。从某种程度上说，这也是他撰写第一部光学史（Priestley1772）2和电学史（PriestleyJ767/1775）13的部分原因。他认为，在自然研究中需要以下习惯和技能观察、假设、寻找证据支持或反驳结论、进行对照实验一同时这些方法可以用于其他领域的探究：比如宗教、心灵启示、政治、教会历史，等等。对于普里斯特利和大多数启蒙运动哲学家而言，科学是“受神庇佑的方法，它可以扫除一切错误和偏见，并终结所有宗教专制的权力，甚至包括科学本身。”(Priestley17751777,Vol.I,p.xiv)普里斯特利在达文特里非国教学院接受了良好的批判式教育，在该学院所有学科的学习中，他都受到了活跃的辩论氛围的影响。非国教学院是非国教教徒和一般信徒对英国国教垄断英语学校以及大学教育的一种反击，有不少的人认为这种非国教垄断大学在培养人才和促进英格兰科学发展中扮演着重要的角色，而罗伯特默顿(RobertMerton)就是其中之一(Mertonl9381970,p.119)。一位评论员曾提到：“英格兰非国教徒被排除在国立大学之外。在这样一个作为人口和文明中心的工业化的英格兰中，我们必须寻找新的机构，以期诞生实用的、科学文化引领的新纪元。”(Halevy,quoted 1987,p.11)in Brooke剑桥大学的牛顿给了他们启迪，然而这些非国教派人士(天主教徒、犹太人和无神论者)却被剑桥大学拒之门外。相比之下，“自由探索”的思想成为这些非国教学院根深蒂固的座右铭。1758年，25岁的普里斯特利在英国柴郡的南特维奇担任牧师，并在此成立了一所学校。该学校有30个男生和6个女生，其中6个女生独立开班。他在这所学校任教三年，每周上课六天，从早上七点到下午四点,讲授拉丁语、希腊语、英语语法和地理。另外，他还讲授自然哲学，并购买了空气泵、发电机等指导学生使用。因此，可以说普里斯特利是在学校开设实验科学的第一人。在普里斯特利长达30年的一线教学活动中，他撰写了一系列具有深远影响的教育理论和实践书籍。他最有名的著作论面向公民生活的通识教育(PrieStleyl765/1965)就是他在沃灵顿学院任教期间撰写并发表的。该书最初是以小册子的形式发行，后来扩展为长达25页的序言，发表在他的著作历史与政策讲演(PrieStley1788)中。此后共计再版16次，并被译成荷兰语(1793)和法语(1798)译本。1803年该书在美国出版时，普里斯特利在文章前加入这样的批注：“自该文发表以来已经过去了近四十年，很少有人能如我这般将教育作为一项事业来做，我所规划的理论现已由我和他人付诸实践,我相信这就是普世之道。”（Passmore1965,p.289）理论联系实践的原则一直贯穿于普里斯特利的全部工作中，包括他对拉瓦锡（Lavoisier）新氯气理论的反对。虽然他既不是马克思主义者也不是早期实证论者，但是普里斯特利经常对先于实践发展出来的理论、或是脱离了物质实际的理论抱有怀疑态度。他的观点，套用一个后来的说法就是“理论必须在实践中加以证明”。与当代HPS&ST相似的是，普里斯特利主张融合性的课程，他说：“当相互关联的学科被用于阐释同一个规则系统时，那么每篇文章都会受到其相关学科的启迪”（出处同上p.293）,对于一个有序引导的课程也是如此。他提到：“应该率先讨论最简单的事情，并将其作为公理以及处理后续事情的基础。如果不遵循这些科学研究的基本方法，想要获得全面和清晰的观点几乎是不可能的。”（出处同上p.293）在学生的学习与能力方面，普里斯特利将一位在上述方法指导下的学生和下面这位学生进行了对比：“只是随便考虑一些主题，读一些可能恰巧与他的研究相关的文章，将一些偶然记住的内容纳入自己的准则。”（出处同上p.293）他认为，无组织学习的危害在于：“在这种学习中，一些涉及利益的、经常被讨论和书写的观点会被强加在学习者身上。几乎各个学科的作者与演说家都无法避免：很多内容甚至会牵涉到派系和利益。”（出处同上p.293）他主张讨论应当作为学生学习过程的一部分:“难怪现在很多年轻人对自己目前的研究领域关注甚少，因为他们会发现自己关心的学科在前沿话题图中很少被提及和讨论。”(出处同上p.294)重新联系目前的HPS&ST主题，普里斯特利进一步强化了他的观点，即面向公民和生活的通识教育需要提高对学科知识原理的理解：“一个人只是习惯了按照惯例做事，对其他事没有想法，当他遇到不能用习惯方法解决的问题时就会完全失败；而当一个人对全局具有通识认知，他将可以寻找到比前者更好的方法来解决问题。”(出处同上p.295)在沃灵顿学院任教期间，普里斯特利一直坚持采用学生问答的方式教学；他提倡学生自由选修所有科目，包括神学；他确保对待有争议的问题，双方的论点都是可以引证的。沃灵顿的一位学生回忆：“在每堂课的最后，他都鼓励学生表达自己对课程主题的想法，并鼓励学生毫无保留地提出任何与他相反的观点。每当有人提出这类话题的时候他都非常开心他这么做的目的是希望学生不受任何人情绪的影响，鼓励学生自己对事物做出判断与决策。，(Rutt18311832,Vol.1,p.50.lnLindsay1970,p.15)普里斯特利相信，他所倡导并实施的一系列教育管理制度最终会让社会越变越好。他说：“我不得不自以为是地说：我所研究的关于通识教育的问题，很有可能在国家未来的某个时期结出丰硕的果实。”(Passmore1965,p.301)这就是改革者普里斯特利，但在某种意义上，他又被认为是革命家。凭借对科学探究及相关精神的理解，他开始在伯明翰讲坛进行演讲,题目是关于“自由探究的重要性及其延伸”：“这就好比我们在一座由谬误和迷信构成的古老大厦下埋藏了一颗颗炸弹，星星之火可能变成熊熊烈焰，最终引发巨大的爆炸：长年累月建造的建筑可能在一瞬间灰飞烟灭，且永远无法再次重建相同的艮基。”(Priestley1785)随着英国在美国独立战争(17751783)中被击败，以及法国大革命(17871789)的萌芽影响到欧洲所有国家和王国，上述这番话并非智者之言；普里斯特利因此被赋予“火药乔”的绰号。1791年，盛怒的“国王和教会”的暴徒洗劫了他的家、图书馆和实验室，迫使他从约克郡逃往美国。由于他与本杰明富兰克林、乔治华盛顿(GeOrgeWashington)约翰亚当斯(JohnAdams)以及托马斯杰斐逊(ThomasJefferson)的个人交情以及这些人对普里斯特利的崇拜，启蒙运动的思想对后殖民地和刚刚独立的美国的公共生活和教育产生了直接影响。丹尼尔布尔斯廷(DanielBoorstin)写道：“继佩恩(Paine)之后,普里斯特利成为世界共和精神最鲜明的象征：当他远在海外时，就己经成为杰斐逊的密切合作者(BoorStin1948,p.l7)。”18、19世纪启蒙思想和教育实践的历史是复杂的，在此不再赘述。值得一提的是，启蒙运动的教育创始者，包括恩斯特马赫(ErnStMach)维也纳学派的实证主义者以及约翰杜威(JohnDewey),在教育主线上始终与当今的HPS&ST一脉相承M。恩斯特马赫：哲学家、科学家与教育家恩斯特马赫(18381916)是19世纪中期传统启蒙运动的主要贡献者之一，也是第一个系统地将IlPS运用到科学教育中的人。不幸的是，他对科学教育的贡献在以英语为母语的国家中几乎被完全忽视了15,这一点着实令人惋惜，因为当前科学教育中理论与实践的发展趋势在很多方面都与马赫当年的观点不谋而合。他关注科学教学的目标、理解的本质以及促进学习的最好途径。希望这部分内容在一定程度上能重现一百多年前在他的讣告中就已经完成的工作：“马赫是一位值得读者，特别是青年关注的教育学家。他不应像普通人那样被逐渐遗忘，而应如同一粒种子，一旦被播种，就永远扎根于物理教学的沃土中，并最终在现实的教学中结出精神的硕果。”(Hofler1916;trans.W.A.Suchting)马赫是19世纪末20世纪初最著名的哲学家和科学家之一。他熟练掌握欧洲多国语言，热爱希腊语和经典拉丁语，他也是著名的物理学家，在电学、气体动力学、热力学、光学、能量原理和机械力学等多个领域都有建树，同时他也是科学史学家、科学哲学家、心理学家、布拉格德国大学校长、奥地利国会议员和散文家。他具有坚强的性格和坚定的信念，是一位社会主义者、保守派中率真的自由人文主义者、奥匈帝国天主教徒。爱因斯坦(EinStein)这样评价马赫：“他用孩童般无忧无虑的眼睛好奇地观察这个世界以及其中蕴含的关系。,(Hiebert1976,p.xxi)。马赫对科学和哲学的贡献时间经历了从达尔文(DarWin)到爱因斯坦整个时代。马赫的著作多达500部，第一部出版于1859年，正是达尔文发表物种起源的年代；最后一部著作出版于马赫去世五年后的1921年，也正是这一年，爱因斯坦发表了相对论：狭义相对论和广文棍岭16o马赫对教育的贡献马赫对科学和哲学的理解都源于他的教育理念。马赫受到德国哲学家、心理学家、教育家约翰弗里德里希赫尔巴特(JOhamIFricdrichHerbart)观点的影响。他将赫尔巴特的理念应用于他的第一个教学任务“面向医学生的物理学”中，在此课程后，他撰写了面向医学生的物理学纲要(1863)。马赫的关注点放在利用“思维活动原则”理解整个物理学的概念模型架构，以对抗物理学的解构主义。马赫长期关注心理学领域。他在15岁时就通读了康德的导言，从那时起就预兆了他后来对实证主义的信仰“对不可捉摸的自在之物'突然有了顿悟”(BlaCklnOre1972,p.ll)o他的教学将教育、心理和科学内容结合在一起。他为在校学生编写了很多科学教材，第一本出版于1886年，并被广泛应用且连续再版。事实上，这个世纪初期欧洲物理学界的很多重要人物都是从马赫的教材中学习科学的。这些教材为科学提供了具有逻辑性和历史性的介绍；他们试图以一种“最质朴、最简单和最经典”的方法，将伟大科学家用于物理学的观察和思考方式呈献给学生（Pyensonl993,p.34）。在布拉格德国大学任教期间，他开设了“物理教学法”课程。1887年，马赫创刊并与他人合编了世界上第二本公开出版的科学教育杂志物理与化学教学“。他对该杂志的贡献一直持续到1898年他因中风不得不退休。马赫不曾系统性地撰写过任何有关教育理论或实践内容的著作，他的思想在他编写的教材和发表的文章中可见一斑。但是，他有三次演讲涉及教学法主题。其中最系统地提到对待教育与科学教育的一次演讲应当是经典科学与数理科学的教学（MaChI886/1986）,该演讲后来被翻译编入他的通俗科学讲演中。他撰写的另外两篇教学法文章热理论教学（1887）和科学教育中心理学和逻辑学的契机（1890）分别发表在物理与化学教学杂志的第1卷和第4卷。马赫不仅对教育知识和实践感兴趣，他在教育改革中也受启蒙运动思想的启发。最优秀的启蒙运动思想家能够将理论和实践密切结合。正如马克思所说，哲学推理的要点并不仅仅是思考世界，最终是要改变世界。马赫代表教师组织在奥地利议会要求学校课程改革，并致力于转变德国中学存在的“将语言与文学专lk从科学与数学学院中分离出来”的机制。马赫支持建立新型的、融合教育的、文理兼顾的学校。几乎没有科学家对正式教育（学校）和非正式教育（社会公众）表现出如此浓厚的兴趣。很遗憾，马赫的理论被以英语为母语的国家的科学教育者所忽视。对于学校科学教育而言，良好的科学课程与教学要基于以下两大基础：对科学本质和范围的认识以及对教育本质和教育实践的看法。当然，更确切地来说还有一些需要考虑的其他因素-如政治、社会和心理学因素等，此处我们只讨论最显著的因素。人们对科学哲学和教育哲学那些外显或是内隐的思考，都将在很大程度上促进科学课程开设模式的进步。马赫关于科学教育体系建设上的建议，一定程度上来源于他的科学理论和赫尔巴特教育理论。马赫的科学哲学理论（即他对科学本质的观点）主要如下： 科学理论是思潍活动的知识架构，因而与经验相连。 科学并不可靠，科学不提供绝对真理。 科学是在一定历史条件下的智力活动。 想要理解呼理论，就必须先了解其历史发展。马赫的教育理念相当简单且毫无争议；HPS&ST很容易采纳上述理念： 用具体的材料开始教学，使学生完全熟悉讨论的现象。 目标指向对具体主题的认识与理解。 注重教学质量而啜量。 遵循主题的历史发展JI网字。 依据学生的知识水平和能力调懈学。 考虑科学中蕴含的以及衍生出的科学哲学问题。正如个体的观点可以被不断完善，科学概念也是如此，能够被持续不断地修改和完善。与学习者的思想相契合。虽然马赫是一位杰出的理论家并关注教育中的思维活动，但他坚信抽象概念不应该存在于科学课堂，这与黑格尔对哲学的评价是一样的：“青年学生不应沉溺于不成熟的抽象概念，在他们开始着手实践工作前，不能只怀揣单纯的抽象推理的方法，而是应该从生活现象中了解事实。”(Mach1886/1986,p.4)通常从缺口去观察细节，正如阿诺德阿伦斯(AmOkIArons)曾惋t三M三J:“当前物理学教学存在着严重的不平衡，教学中存在着过多地使用公式处理程序化问题，却十分缺乏对现象的思考和推理。”(Arons1988,p.18)马赫的另一个观点认为教学课程的设置趋向于过度饱和。于他而言，教育的基本目的是培养理解力、加强推理能力和提高想象力。而庞大的课程体系阻碍了这些目标的实现：“我认为没有什么比那些学了太多知识的人更可怜的了。他们学到的东西如蜘蛛网一般脆弱不提，但却复杂得足够制造混乱。”(Mach1886/1986,p.367)100年后，这首挽歌仍然在为美国“只有广度，没有深度”的课程设置械马赫认为呈现科学需要融入历史的观点，正如他所说的那样，教学应当遵循发生教学法：“年轻学生通常会从少数数学或科学发现入手，建立自己最终的逻辑推论。而这种选择应当与伟大的科学经典相结合。由此，一些重要的、清晰的现点才可能在思维中*3艮并深入强化。”(Mach1886/1986,p.368)马赫的主要教材中关于力学(1883/1960)、热学(1869)和光学(1922)的部分都是遵循发生教学法来呈现的。马赫意识到学科主题的逻辑性不一定符合呈现方式的逻辑性一这一点为大多数物币而非管理人员所熟知。学科的逻辑性和教学法的逻辑性并不完全相同，正如马赫同时代的伙伴实证论者皮埃尔迪昂(PierreDuhem)所述：“帮助学生接受物理学假说最合理有效的方法是历史性方法对于如此复杂而又组织灵活的一门学科来说，为了给那些学习物理的人一个正确且清晰的观点，这是最好的甚至也是唯一的方法。”(Duhem1906/1954,p.268)HPS&ST并非必须遵循历史结构教学法，然而这是它的首选：追寻前人脚步，感念前人成就。该专题将在第四章(课程历史)、第六章(单摆)和第七章(光合作用)详细展开论述。实证主义传统实证主义维也纳学派最开始被称为恩斯特马赫学派。维也纳学派认为他们通过使用科学知识和科学思维促进社会与文化的发展，是启蒙运动的阐释者与先驱。这是兴起于19世纪中后叶欧洲的一场社会、文化与哲学运动，最初起源于孔特(Cointe)、斯宾塞(SPenCer)和马赫。正如一位评论员所说：“逻辑经验主义介入了启蒙思想传统并致力于其发展,尤其是致力于其复兴"(UebeI1998,p.418)'0o它以一种看似略有不同的方式(逻辑实证主义和逻辑经验主义)，在整个20世纪中叶持续主导着西方哲学界。过去的50年间，对实证主义的批判从四面八方纷至沓来，尤其在教育领域被批判和刻意回避。在教育中被贴上“实证主义”的标签，就仿佛在其他地方被贴上了“恐怖主义”的标签。一位杰出的科学教育家写道：”意识形态(实证主义)导致了对阶层、种族、性别和本性的支配。,(Tobin1998,p.196)o进一步说，这些致命的影响已经风行了很长一段时间：“实证主义已经扎根于科学和科学教育领域，从近代科学诞生和达芬奇时代起就己经如此。"(Tobin1998,p.209)。其他教育者已经很少提及实证主义。然而，这些评论是毫无根据的。下面将会进行论述，他们利用并设计了“乡下实证主义"(villagepositivism)的画面，迈克尔弗里德(MichaelFriedman)的观点充分表明：“过去15或20年间，对逻辑实证主义起源的学术调查逐渐揭示，这样一幅质朴的实证主义运动画面遭到了严重的曲解。将实证主义者放到当时的知识背景下来看，我们对逻辑实证主义和知识意义的理解必须从根本上改变-它是叫外时代的一场科发展革命，同样也是一场哲学发展革命。因此，在我们所处的这个时代，对逻辑实证主义兴衰的研究需要从根本上改进。”(Friedman1999,p.xv)我们有必要重温教育的目的，然而，教育工作者常常忙于其他工作，以至于无暇顾及哲学。这是本书将会不断提到的内容，如果他们能够在哲学上花费更多的心思，那么每一堂课就能够在哲学(或者历史、心理、社会、政治)范畴内设计得更加严谨合理。实证主义者和早期逻辑经验主义者都参与了传统启蒙运动。他们相信人类生活、医药、社会制度和文化组成，如艺术、音乐和文学等方方面面都存在着进步的可能性19。他们对19世纪20年代维也纳短暂的社会主义春天做出了贡献。他们意识到这些进步完全依赖于教育，包括正式教育(中小学、大学、研究所)和非正式教育(著作、报纸、期刊、广播和公园街角的临时演说)。随后他们遭到了兴起的纳粹主义的迫害，全部逃离或移民到了土耳其、英国、美国和其他一些地方。20世纪20年代，受马赫影响的维也纳学派的莫里茨施利克(MOritZSchlick)(18821936)、鲁道夫卡纳普(RudolfCamap)(18911970)、奥图纽拉斯(OttoNeurath)(l8821945).菲利普弗兰克(PhiIiPPFrank)(1884T966)和原英国科普作家阿尔弗雷德艾耶尔(AIfredJ.Ayer)(1910-1989)的工作形成了一定的实证主义哲学范式，被称为“逻辑实证主义”。两位实证主义奠基人菲利普弗兰克和赫伯特费格尔(HerbertFeigl)在教育学著作中称，平民主义者和教育家对实证主义的解释与现实是完全不同的。这就提出了一个问题：为何会出现如此巨大的差异？菲利普弗兰克菲利普弗兰克于1884年出生于维也纳，1966年卒于马萨诸塞州的剑桥。1907年，他在维也纳大学师从路德维希玻尔兹曼(LudwigBoltzmann),获得了理论物理博士学位。1907年，23岁的弗兰克在经验和因果律(Frank1907/1949)上发表了第一篇论文，描述了他后来的哲学关注点结构学、方法论和科学史的延伸和哲学反思。在维也纳学派的会议中，他形成了自己后期学术生涯的风格对目标的严谨性以及对不同观点和传统思想的开放