教育認(rèn)識論、本體論和認(rèn)識論的區(qū)別
19世紀(jì)下半葉，初等義務(wù)教育逐漸在美國流行起來，以自然科學(xué)知識為主要內(nèi)容的科學(xué)教育在學(xué)校課程中也取得合法地位。美國教育開始擺脫歐洲形式主義教育傳統(tǒng)的影響，進入教育理論和實踐創(chuàng)新的時期。進入20世紀(jì)，隨著社會變革的加速和中等教育的普及，科學(xué)教育經(jīng)歷一系列的變化和改革，如進步主義、要素主義、結(jié)構(gòu)主義。這三個階段的科學(xué)教育，建立在實證主義認(rèn)識論的基礎(chǔ)之上。在當(dāng)前背景下，科學(xué)教育的認(rèn)識論要從“實證主義”（positivism）轉(zhuǎn)向“反映主義”（reflectivism），探索科學(xué)教育新模式。
一、從“進步主義”到“結(jié)構(gòu)主義”
進步主義教育是20世紀(jì)上半期盛行于美國的一種教育哲學(xué)思潮，源于反對傳統(tǒng)形式主義教育的運動，主要觀點包括以兒童為中心的學(xué)生觀、以生活為內(nèi)容的課程觀、以解決問題為方法的教學(xué)觀等。在科學(xué)教育領(lǐng)域，進步主義運動的代表人物是克雷格（G.S.Craig）和杜威（J.Dewey）。
作為首位獲得科學(xué)教育博士學(xué)位的學(xué)者，克雷格發(fā)展了小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式，強調(diào)將一般原理和通用法則作為科學(xué)教育的知識目標(biāo)，經(jīng)驗、活動和科學(xué)方法是實現(xiàn)這些目標(biāo)的手段。克雷格的科學(xué)教學(xué)模式影響美國科學(xué)教育長達30年之久。作為實用主義哲學(xué)的代表人物，杜威旗幟鮮明地提出“兒童中心”的思想，強調(diào)科學(xué)教學(xué)必須從學(xué)習(xí)者已有的經(jīng)驗開始，達到對科學(xué)概念和原理的充分理解。他贊同將科學(xué)方法作為科學(xué)教育的主要目標(biāo)，總結(jié)出反省思維的“五步法”。進步主義運動是科學(xué)教育發(fā)展的一個重要時期，此時自然主義傾向逐漸減弱，以科學(xué)知識和科學(xué)方法為目標(biāo)的現(xiàn)代科學(xué)教育的雛形已經(jīng)出現(xiàn)。
在20世紀(jì)中葉，作為一種傳統(tǒng)主義、保守主義的教育哲學(xué)流派，要素主義反對進步主義一味地強調(diào)兒童的興趣和需要的做法，強調(diào)知識的客觀性、系統(tǒng)性、邏輯性和順序性，關(guān)注科學(xué)事實、科學(xué)概念、科學(xué)定律、科學(xué)原理的學(xué)習(xí)。這一觀點試圖將科學(xué)教育的重點轉(zhuǎn)向科學(xué)知識本身，為20世紀(jì)60年代美國科學(xué)課程改革重視學(xué)科知識打下輿論基礎(chǔ)。
美國60年代的科學(xué)教育改革是在結(jié)構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下開展的。由于對結(jié)構(gòu)理解的不同，出現(xiàn)兩種觀點相異的課程觀，主要代表人物是布魯納（J.Bruner）和施瓦布（J. Schwab）。布魯納將科學(xué)知識看成靜態(tài)、分學(xué)科的知識體系，重視科學(xué)知識與科學(xué)方法的內(nèi)在聯(lián)系，認(rèn)為只有經(jīng)過親身探索獲得的知識才是最有價值的，倡導(dǎo)通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)來掌握科學(xué)知識。施瓦布反對把科學(xué)知識當(dāng)作給學(xué)習(xí)者，強調(diào)把科學(xué)視為一個尋求證據(jù)、揭示自然規(guī)律的漫長過程，主張引導(dǎo)學(xué)習(xí)者通過一系列的科學(xué)探究（scientific inquiry）活動去體驗科學(xué)過程，使用科學(xué)方法，形成科學(xué)觀念。
從實施結(jié)果看，布魯納過于強調(diào)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，忽略兒童的經(jīng)驗和興趣，致使大部分課程難以被學(xué)生接受。施瓦布則將科學(xué)探究能力解析為一系列“過程技能”，認(rèn)為這些技能可以通過練習(xí)來獨立發(fā)展，無須得到概念的支持，這使科學(xué)教育走入另一個誤區(qū)。
從認(rèn)識論角度看，進步主義運動和結(jié)構(gòu)主義課程改革是建立在邏輯實證主義的基礎(chǔ)上的。邏輯實證主義（Logical positivism）也稱邏輯經(jīng)驗主義（Logical empiricism），主要觀點是：科學(xué)知識是客觀、實證和線性積累的，由有意義的命題組成，而判斷命題是否有意義，在于是否能夠用邏輯分析和經(jīng)驗實證的方法判斷真?zhèn)巍Ｔ谶壿媽嵶C主義的認(rèn)識論中，如果一個命題能用邏輯分析的方法加以證明，這個命題具有邏輯意義；如果一個命題能被經(jīng)驗事實加以證實，這個命題具有經(jīng)驗意義；如果一個觀點既不能用邏輯分析證明，也不能用經(jīng)驗事實證實，這個命題就是無意義的，必須排除在科學(xué)知識之外。
根據(jù)邏輯實證主義認(rèn)識論，科學(xué)方法就是從經(jīng)驗出發(fā)，通過分析和演繹得出規(guī)律性的通則。顯然，這是施瓦布倡導(dǎo)的科學(xué)探究的基本過程。在這一過程中，研究者首先根據(jù)已有的知識提出一系列假設(shè)，然后設(shè)計和開展實驗獲得必要的數(shù)據(jù)，并通過分析數(shù)據(jù)對各種假設(shè)進行檢驗（如被證實，則接受；如被證偽，則拒絕）。與經(jīng)驗主義認(rèn)識論只注重對實物和現(xiàn)象的感知不同，邏輯實證主義認(rèn)識論既重視經(jīng)驗實證，也重視邏輯分析，集中表現(xiàn)在遵循“假設(shè)—檢驗”模式的科學(xué)探究過程中。
從進步主義運動和結(jié)構(gòu)主義課程改革的實踐看，有以下三個問題值得思考：（1）科學(xué)教育是立足于兒童的經(jīng)驗和需求，還是立足于科學(xué)知識本身的邏輯結(jié)構(gòu)？（2）是不是所有的科學(xué)知識都可以并且應(yīng)該采用探究學(xué)習(xí)的方式來獲得？如果不是，需要補充哪些學(xué)習(xí)方式？（3）兒童的日常經(jīng)驗經(jīng)常和科學(xué)概念與原理不一致，甚至存在矛盾和沖突，如何處理兩者間的關(guān)系？20世紀(jì)70年代以來，正是這三個問題推動著科學(xué)教育理論和實踐的發(fā)展，在相關(guān)理論的背后，蘊含著對“實證主義”認(rèn)識論的反思和批判，而“反映主義”認(rèn)識論受到越來越多的關(guān)注。
二、有意義學(xué)習(xí)理論與概念轉(zhuǎn)變理論
20世紀(jì)70年代，奧蘇貝爾（D.P.Ausubel）從有意義學(xué)習(xí)（meaningful learning）的角度出發(fā)，重新解釋了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，將其納入一個更大的學(xué)習(xí)方法體系。奧蘇貝爾認(rèn)為，有意義學(xué)習(xí)的實質(zhì)，是在新知識與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)觀念間建立非人為的和實質(zhì)性的聯(lián)系。這一論斷既給出有意義學(xué)習(xí)的定義，也明確了機械學(xué)習(xí)（rote learning）與有意義學(xué)習(xí)的兩條標(biāo)準(zhǔn)。
奧蘇貝爾從學(xué)習(xí)內(nèi)容的角度將學(xué)習(xí)分為表征學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)和命題學(xué)習(xí)三種類型，從學(xué)習(xí)方式的角度將學(xué)習(xí)分為接受學(xué)習(xí)（reception learning）和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)（discovery learning）兩種形式。他的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)與布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)在含義上是不同的。布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者像科學(xué)家那樣思考問題，通過參與探究發(fā)現(xiàn)基本的原理或規(guī)則；奧蘇貝爾所解釋的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，不僅包括科學(xué)探究，而且包括運用、問題解決、創(chuàng)造等活動形式。顯然，奧蘇貝爾沒有將科學(xué)學(xué)習(xí)的方法局限于科學(xué)探究，不僅提出多種發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式，而且強調(diào)有意義接受學(xué)習(xí)在科學(xué)教育中的重要作用。
從學(xué)習(xí)機制角度看，奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論強調(diào)“同化”（assimilation）過程，但忽視學(xué)習(xí)的另一側(cè)面——“順應(yīng)”（accommodation）過程，即當(dāng)新知識與學(xué)習(xí)者原有的觀念存在矛盾，學(xué)習(xí)者不得不通過改變原有觀念來適應(yīng)新知識的過程。在科學(xué)教育中，觀念的轉(zhuǎn)變往往發(fā)生在學(xué)習(xí)者原有概念（也稱“前科學(xué)概念”或“前概念”）存在錯誤的情況下。大量研究發(fā)現(xiàn)，科學(xué)教學(xué)往往只關(guān)注科學(xué)概念（如物體落地的速度與重量無關(guān)）的傳授，但科學(xué)概念的傳授不能自動地校正兒童原有的前概念或錯誤觀念（如重的物體會更快地落地）。在教學(xué)之后，兒童往往仍然頑固地堅持原來的錯誤觀念。也就是說，兒童沒有“順應(yīng)”正確的科學(xué)概念，或者說，沒有將前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。
針對這一現(xiàn)象，研究者從不同的角度探討了影響概念轉(zhuǎn)變的條件和機制。波斯納（G. J. Posner）等于1982年提出“概念轉(zhuǎn)變模型”（conceptual change model），解釋了概念轉(zhuǎn)變的條件及個體的知識背景對概念轉(zhuǎn)變的影響。波斯納等認(rèn)為，原有概念（前概念）發(fā)生轉(zhuǎn)變必須滿足以下四個條件：（1）對原有概念的不滿；（2）新概念的可理解性；（3）新概念的合理性；（4）新概念的有效性。此外，概念轉(zhuǎn)變還受到個體知識背景的影響。波斯納等將個體的知識背景稱為“概念生態(tài)”（conceptual ecology），包括反例、類比與比喻、其他領(lǐng)域的知識、一般信念與觀點等方面。
在實證主義認(rèn)識論的影響下，波斯納等認(rèn)為，科學(xué)概念在可理解性、合理性、有效性等方面優(yōu)于個體的前概念，并以學(xué)習(xí)者對前概念和科學(xué)概念的認(rèn)識與評判，來描述概念轉(zhuǎn)變的過程。然而，大量研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者的一些前概念往往根植于一個穩(wěn)定的概念生態(tài)中，難以轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。針對這一現(xiàn)象，心理學(xué)家直接考察個體概念生態(tài)的結(jié)構(gòu)和特點，并以此為基礎(chǔ)解釋概念轉(zhuǎn)變的機制。
弗斯萊特（S.Vosniadou）在發(fā)展心理學(xué)關(guān)于兒童樸素理論研究成果的基礎(chǔ)上，從框架理論（framework theory）和具體理論（specific theory）的角度解釋了概念轉(zhuǎn)變的機制。弗斯萊特認(rèn)為，兒童的原有概念根植于對它們起約束作用的框架理論和具體理論中。其中，框架理論是個體所具有的本體論和認(rèn)識論的前提，由兒童的樸素理論發(fā)展而來；具體理論是對具體事物的信念或心理模型，在特定問題情境中受框架理論的約束而生成。弗斯萊特認(rèn)為，學(xué)習(xí)者錯誤的心理模型容易轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，但心理模型背后的框架理論則很難轉(zhuǎn)變。因此，僅僅促成心理模型的轉(zhuǎn)變，并沒有實現(xiàn)完滿的概念轉(zhuǎn)變，需要進一步促進學(xué)生對自己的本體論和認(rèn)識論概念進行反思，才能引發(fā)概念的根本性轉(zhuǎn)變。
齊（M.T.H. Chi）等從“本體論類別”（ontological categories）的角度解釋了概念轉(zhuǎn)變的機制[5]，將概念分為物質(zhì)、關(guān)系和過程三種最根本的本體論類別，每種類別概念下逐級衍生出更為具體的子類別概念。在這一概念體系中，同一類別下的概念間的轉(zhuǎn)變稱為“分支轉(zhuǎn)移”，不同類別下的概念間的轉(zhuǎn)變稱為“主干轉(zhuǎn)移”。顯然，分支轉(zhuǎn)移較易實現(xiàn)，主干轉(zhuǎn)移較難實現(xiàn)。
弗斯萊特和齊等的理論雖然放棄了科學(xué)知識本身的邏輯結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而從兒童心理結(jié)構(gòu)的角度探討概念轉(zhuǎn)變的層次，但沒有提出促進深層次概念轉(zhuǎn)變的有效方法。究其原因，是這些理論沒有從根本上突破實證主義認(rèn)識論的束縛。具體地說，這些理論仍然相信科學(xué)知識是客觀、可實證和線性積累的，強調(diào)通過一個預(yù)設(shè)的教學(xué)活動，將學(xué)習(xí)者的前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。在這一背景下，舍恩（D.Schon）提出的“反映性實踐”（reflective practice）理論，受到人們的關(guān)注。
（作者單位：北京師范大學(xué)科學(xué)傳播與教育研究中心）
（微信編輯：吳楠）
（全文請移步《中國教師》總第275期）
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