杜祖贻 科学方法、科学态度与国民质素的关系
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杜祖贻
单位:美国密西根大学  香港中文大学

    科教科普的三层次

    百余年来,中国先后有中体西用、废科举、兴新学、五四及现代化等历史浪潮,都以科学救国为主导思想,可是效果不彰。近二十年社会安定,经济好转,又重新以科学教育和科学普及为社会发展纲领。

    至于此次全面推动科教的努力能否成功,端视乎所求的目标是否明确、策略是否适当、力量能否集中、以及能否清除打击科教科普的障碍。本文作者在此指出科学教育有三个深浅不同的层次,并讨论不同层次的科教效果。低层次的科学教育,仅着力于科学课程的学习和考核标准的提高;中层次的科学教育,除学科的学习和考试之外,还加上科学技术的应用;高层次的科学教育,则着重科学方法的训练和科学态度的养成:藉以改善国民的质素,要使人人都成为理智、明辨、勤奋和自信的新生力量。

    许多发展中国家正在急求进步,都寄望于科学教育。这些国家的学校,大量增加数理学科的课程、甚至越级施教、同时不断提高考试的要求 (注一)。 在这种情况下,个别一些学生的成绩,也可以达到先进国家的标准;比如在某些国际数理学科的测试比较中,考生的排次可以很高;也有某些大学倾其资源,集中培植小量尖端人才,然后自称为本国的 MIT或本国的剑桥。它们苦心训练出来的科学优才生,也自然为外国的一流学府招引而去。这一来,反而对其国家造成严重人才流失的恶果。因此,这些国家虽然推动科教科普,因不得其法而得不到预期的进步,仍然滞留在半发展的阶段:半文盲的国民仍占大多数,迷信的风俗仍改不过来,国民的个人平均收入只等于先进国的百分之二左右 (如某国仅为670美元) (注二)。很明显地,科学教育发挥不出应有的作用,主因是它们所推行的科学教育的层次太低,对科教的功能了解不足,以为能制造少数的「骄人成绩」的学子,就是科教的终极目标,而事实上,这种科教对国家的建设无大实益。

    再看所谓先进发达的国家,如北美西欧诸国及亚洲的日本,其科学教育属于第二层次即中层次的类型。这些国家的科教课程完备、设备优良,训练充足;所以他们的各行各业人才,堪称鼎盛。近世的发明和创新,多出其手。这些国家人口总数不多,却能垄断世界的知识产权,拥有全球大部份的财富;人均收入在三万五千美元至七万美元之间。不过整体来说,它们的科学教育仍未进入最高的层次。普遍而言,他们的国民仍欠缺充份的科学人生态度和足够的理智判断能力。因此在这些社会中仍经常发生许多个人的悲剧(注三)、社会矛盾以及国家困厄。如二次大战时科技强国德意志和日本,由于领袖的狂妄和人民的盲从,不能客观地科学地审察世界的大势 (注四),贸然进行军事侵略,起初尽管席卷欧西和东亚,结果不免溃败覆亡。当前仍有一些世界大国,受到宗教偏激的人物左右国家的政治、立法、军事和外交,以为可以用高科技、施大压力便可以主导世界,也因作出错误判断而使国家陷于苦战的泥淖中 (注五)。

    人类是不断进步的。有识之士已领悟到科学教育必须推行得更加彻底、必须超越低层和中层,而进入科教科普的最高层次。那就是利用科学教育有系统地、更积极地去改善国民的质素,要训练全民用科学知识与科学方法去解决问题 (注六):包括学习问题、工作问题、生活问题以至道德问题;要凭事物的因果关系去分辨是非、以客观理智的态度去谋求个人福利、去与他人合作,共同建设法治的、进步的国家和共存共荣的大同社会。

    科学态度、方法与国民质素的改善

      中华民族正处于一个很关键的时候,国家的经济建设和教育蓬勃开展,可是学识专精和视野广博的人才仍然不多,所以不断出现「尝试错误」的种种困境,滋生出严重的浪费、贪污和破坏等恶劣现象。加上一些大国又声称中国为竞争的对手,无论在经济、外交、科技、军事各方面,都采取包围的政策,在此情形之下,国人必须发愤图强。希望将来人民的质素不断改善,社会制度日上正轨,国家富足而有余力惠及他国,国人才智日高而有发明贡献于世界,则国际对中国的顾忌与敌视,自可化解于无形,而中国亦将成为世界和平的中流砥柱。否则未来百年的形势,实在不容乐观。

    因此,改善中华民族的国民质素是急不容缓的事。庞大的人口既是优势,也是负累。根据各国人民各种现况数字的比较,无论寿命、体力、生活习惯或教育程度,中国人虽比南亚和非洲国家的人民优胜,但仍远不及先进国家 (在此处要说明一下:五百年前,中国仍是世界最先进发达国家之一,因此,现在中国的地位应称为「重新发展」的国家,以别于过去未曾发展,近数十年才起步的「发展中国家」或「迟发国家」)。国家虽有第一流的人才,可是人数不多;国家经济增长虽然迅速,但国民每人平均收入仍然很低,甚至连前苏联控制下的东欧小国也不如 (中国人每年个人平均收入仅得1700美元,波兰人8262美元,匈牙利人12100美元,捷克人14500美元)。此外,国内各地的治安问题、僭建问题、农民问题、医疗问题、陋俗问题、文物破坏问题、环境污染问题等等,都与国民质素欠佳有关,这不是政治宣传或法律行动所能制止的,要解决这些问题,必须从教育着手。因此,必须从速建立一个准确的、简明的、以科学知识为基础的教育体系去改变这一代的人,去培育下一代的人。希望能在十年,二十年间,彻底地改进全民的健康、智慧、道德,使中国人能成为世界上的模范民族。

    当前以推行科学教育,以求达到强民富国的目标。这个政策是正确的。因为科学知识和方法最可靠也最有用的,其原因是:

    一.科学知识的领域,涵盖了自然界和人界:上自天文宇宙,下至万物生态;从学习到成长,到过去到未来。而且这许多学问之间,也能互相贯通。比如说,传统的人文学科,也因科学方法的推展而与自然科学建立了新的学术关系。

    二.科学方法的特点,在于不断求证与自我更新。因此,科学绝不抱残守缺、固步自封。科学就是人类知识进步的动力。

    三.科学具有知识的力量,同时也具有道德的力量。科学知识与方法,使我们获得充份的智慧去解释变易现象,使人能克服自然,这是科学的知识力量;同样地,科学知识和方法,也使我们对人与人、人与社会、和人与自然等的问题看得更清楚,我们凭借科学的知识,把问题的因与果的关系审察明白之后,便可以作出合理的判断。这就是科学的道德力量的发挥了。我们在知识辅导之下,能选择对自己有好处,对他人有好处,对整个社会都有好处的选择去做。科学的推理能使我们了解到损人利己的行为会损害社会大众,当社会大众受害,作为社会的一员,自己受害是迟早的事。无知的人多自私,原因是这些人看不出个人与社会的密切关系。反之,有知识的人,较乐于服务公益,既是利他,也是利己,其实就是客观科学的推断的结果。科学与客观二词在此互通,因为客观的推理和科学的推理是相符合的,都是尊重事实,重视因果,也就是不迷信,不妄断。人民接受科学的训练,自能养成科学的、客观的态度,知道怎样去增益个人的学习能力、选择健康的生活习惯、以及作出明智的道德判断。科学教育普及,使人人得益,国民的质素就大为提高,这就是我们要推行的高层次的和彻底的科教和科普。

    清除科教科普的障碍

     要利用有限的时间与资源,去获取科教科普的最大效果,首先须将抗拒科教科普的几种障碍尽量清除:

    第一个障碍是肤浅的科教观念。今天,许多人 (学生,学生的父母,甚至一些教师) 仍然以为学习科学是为了考试升学,在数理化生等学科得到好成绩便是成功的科教。当年我在香港中学念书,为了前途便集中精神去为数理各科的考试作准备,唯一的目的是争取分数。那时,学生们学了生物学生理学而不知营养为何物;学了植物学而五谷不分;学了声光电热而不知怎样去修理家中最简单的电器,学了几何三角代数微分而不知有何用途。这种科教,对我们的适应能力和创造能力并没有任何帮助。

   第二个障碍是科学与人文学科相对抗的错误观念。其实在方法上,自然科学与人文学科是相通的,因为凡是可靠的学问,都以客观求证为准则。如前所述,科学并不代表绝对真理,而是不断更正、累积、重组、进步的发现和发明的过程。科学与人类文明的进步不可分,它既是传统的一部份,也是传统的承继者和新生的力量的开发者。它唯一的对抗者是独断与迷信。

    第三个障碍是教条主义与个人崇拜。中国有文字记载以来便是专制的阶级社会,所以人民习惯了服从权威 (政治的、文化的、道德的、甚至学术的) 的指示,如圣旨、命令、训示等等,结果,一般而言国人并不擅长于独立思考与存疑征信。在大学里也看到过份崇尚权威的现象。其实,学哲学的人,没有必要仍然崇奉二千年前或二百年前的名人为永远宗匠。学科学的人,也不必以能追随某得奖人,某大师而不可一世。须知学问的范畴甚广,得一门专长,固然可喜可佩,但年青学子若满足于某人某派的成就,以门户自限,而不转益多师,以求青出于蓝,这种心理状态对知识的更新与科学的发展,并无好处。

   以上是一些对科教科普很不利但普遍的现象。今天特别提出来,让大家反省,然后同下决心,设法清除这些障碍。       

    科教科普的设计与实施

    当前的国情,可幸也存在一些对推行科教科普有利的因素:中国是一个人本位文化的国家。虽有种种民间和外来的信仰,却从来没有最重要的、一个至高无上、拥有绝对真理的唯一真神这类的观念。因此,中国人的心理是比较开朗的。假如能及时清理历史遗留下来的许多过时教条、空洞口号和思维陋习,那么,国人从事学术探讨和科学研究的自由度当比欧美诸国的人更大。诚然,欧美诸国拥有大量非常优秀的科学家和规模宏大的大学与科研机构,但其宗教势力仍然异常雄厚,影响其立法、司法和行政的独立、也压抑了学术自由。近发事例如干细胞研究,在美国许多地区便受到禁制;又如进化论,亦为宗教团体所不容,使科学教育受到严重的打击。此时,中国并没有这些问题,可是也不能保证这种局面永远不变。将来如有更多接受洋教洗礼的留学生回流当权,宗教与科学对立的局面便会形成,一如南韩的文教,五十年经一大变,差不多成为一个基督教国,就是一例。

    还有,中国的教育家和科学家,对文化社会和教育怀有强烈为国为民的热忱 (这是一般的印象,并无客观数据)。他们所表现的人格与志趣和所作出的牺牲和贡献,真是令人敬佩和感动的。「先天下之忧而忧,后天下之乐而乐」正是中华知识分子的传统。当社会国家需要他们的时候,科学家们和教育家们,无论是老年的、壮年的或青年的,都会愿意为改善国民质素的科教科普事业效力的。

    为求及早推行全面的彻底的科学教育及其普及计划,以期在十年、二十年内提高全民的质素,谨提出几点建议,供大家讨论:

    第一、首先肯定科教科普的基本原则。科教科普计划的设计,本身也必须遵循科学的守则,即是不随便立项、不私心自用、不独断、不固执。务求客观、务实、理智,必须以知识为基础,不断谋求进步。其次,所制定的目标要明确清楚,策略要一贯但又灵活。项目的轻重、主次和先后要合理。资源、力量要集中,检讨要公平和具建设性。

     第二、科教科普须由科学家和教育家去主导,并由政府部门配合推行。因此须先邀请有文化意识的科学家和有科学思想的教育家,以他们的经验、才识,经过交流研讨,以个人或组别提出对发展科教科普与改善国民质素的具体意见;同时委任深具真知卓见的科学界、学界和教育界代表,为全民科教作整体的策划,并咨询实业界、财经界及政府有关部门的专家,完成科教科普与国民质素的长期策略,这包括科教科普的目的、课程、方法,考核、科研、改进等各方面的方案。

    第三、设立全国性的科教科普的专责组织,仍由科学界及教育界为主导。组织之下设课程设计、教学设计、教具设计、教师培训、考察辅导、科技研究、出版宣传、学术交流等部门,俱选聘有文教理想的优秀人才参加工作。    

    第四、科普科教的课程设计,必须考虑到学生学习的时间因素,不应因科教科普而影响其它学习的时间分配。科教的内容,贵精不贵多,在适当的教学方法与充足的教学设备配合之下,自能获取理想的教学效果。科教的课程须不断修正:重复的、不准确的和不重要的可以省去。利用节省下来的宝贵时间,在学科学习的过程中加入科学观念的灌输、科学态度的培养、以及科学方法的锻练,使学生觉得学习并不只是为了考试,而是有乐趣、有意义的学习过程。至于科普,除了缺乏科教的地区要从速以开发之外,一般学校还可以利用课外活动和假期,鼓励师生合作设计关于〈科学与人类文明〉、〈科学知识与生活问题〉、〈真伪科学的鉴别〉、〈科学与迷信〉、〈科学与宗教〉、〈科学常识游戏的设计〉、〈科学与文艺创作〉、〈科学与发明〉等活动,并可将成果在学校办个小型公开展览,也可收成人教育之效。

    第五、要精编科学课本。课本的优劣,决定科教的成效。相信国内已颁定了课程标准,而且已有修订课本的机制。我们建议未来的课本加上精要的附录,如图表、书目、索引等,藉以激发学生作联系性的思考。

    第六、要培植科教科普的师资。大部份的教师都是敬业的,国家对教育专业一定要重视,对教师 (无论是大专、中小学及幼儿园都一样)要尊重,并给他们诚恳的支持,不然怎能期望他们为社会作育人才呢?教育当局必须改善他们的教学环境,减轻他们非专业的工作负担,容许他们有较充裕的时间去思考准备,与同业交流经验。负责科教科普的部门,应安排暑期科教进修课程及科教实验与研究的项目,鼓励教师参加;也要出版科教科普的参考数据及自习课程,利用邮政、广播、电视等途径,协助教师自修。

    由于高等教育普及只是近年的事,所以许多第一线教育工作者的正规学历不高,他们的社会和经济地位也并不优越。因此,他们的职责和能力也每每为人所轻视。这是很不幸的事情。这几年我在香港负责多项与儿童生理、心理与学习有关的大规模科学研究,除了大学的教授、医院的医师和政府的专家外,我们并邀请了学校的教师以平等地位参加科研工作。一如所料,这些只具学士学位或教师证书的教师们,同样地有高度的热诚、丰富的经验、明敏的才智,为科研计划作出可观的贡献。因此,国内教师的能力,也是不容低估的。科教科普要成功,教师们的参与和他们的士气是有绝大关系的。

    因此,我们建议:科教科普发展的整个过程都必须有教师代表参与其事。科教科普的计划虽由中央发动而及于地方,由专家带领而下达学校,但如有教师为中坚分子,自然也为广大教师所认同,而更能发挥科教科普的功效了。

    第七、要善用出版及其它传媒。近年,国内书刊出版如汗牛充栋,可是言不及义的占据了大部?场,而益智文化的,连生存也有问题。一本好书,由于销路有限,就是大学出版社也不一定愿意牺牲一个可以套现的书号去为它出版。至于期刊杂志的情况,更不正常,低级趣味的如雨后春荀,相反的,学术性和科学性的刊物却连一个刊号也不易得,这种反常情形,必须设法改变过来。

    至于电视、广播、文化博览等设施,都是寓教育于娱乐的最佳媒介。总之,学校教育之外,国民的余暇,也是他们延续教育的重要一环,科教科普也应该善用这些工具。

    至此,须作一总结:

    一、中华民族正处于关键的时刻,亟须从速设法改善人民的质素,以期实现强民富国的理想。

    二、科教科普是改善国民质素最可靠的途径。

    三、 今日中国的科学教育停留在低层次的水平;要振兴中华,必须更弦易辙,超越读书考试的低级科普,以彻底的科教科普作为今后发展的准则。

    四、 教科教普须重视科学方法的训练与科学态度的养成,这与国民质素有密切的关系。

    五、要善用有限的资源去获取全民科教的成果;使中国的庞大人口,在短期内蜕变为智德兼备、健康勤奋的公民。

    六、要清除科教科普的几个大障碍。

    七、科教科普须由具有文化认识的科学家和具有科学态度的教育家为主导,并由政府部门支持,进行正确的、全面的、开明的科教科普的设计、课程、方法、考核、与配备。

    八、要利用出版、传媒及人民的余暇活动,去推行全民科教科普的工作。

   附注

    注一  2003年亚太经济合作组织 (Asian Pacific Economic Cooperation  APEC),召集16个会员国家的代表参加科学科技的教学策略创新计划。除了课程、教学、考核外,还有改良教学方法与应用科技能力的训练。在此项活动中,日本居领导地位。详情待查。

    注二  这种现象在美国的大学最常见。所谓发展中国家的留学生如中、印、菲律宾等,甫到校即设法申请为移民,然后成为公民。其中较优秀的分子。其能独树一帜、独当一面的固然有;但许多人才却屈就低职。有在本国任外科主治医师的,到了外国只当医学实验室的技术员,整天在解剖白鼠。类似的情形比比皆是。这些人的祖家,医师本就缺乏,忍痛离弃本国,竟又学非所用,真是令人惋惜不已。

    注三  课本得来的知识和考试取得的成绩,不一定就能发挥知识的作用。比如在生理卫生课,学生早就知道吸烟会致癌,可是许多人仍因吸烟而致死;书说暴食成痴肥,可是欧美学童体重超标的愈来愈多。学过或然率的人都知道逢赌必输,但欧美赌场,生意兴隆,还要到海外开店。可见许多人上科学课而未能了解其生活意义。知而不行,疾患、死亡、破产、贫困也就不可避免。

    注四  指当时轴心国军国主义的罪行。他们拥有科技的力量,却没有科学的态度和方法去作策略的判断,不能理智地去省察其侵略行动所能产生的恶果,因而造成人类历史上史无前例的灾祸。

    注五  美英要打击游击的恐布分子,不惜动员大军,先后攻占阿富汗和伊拉克,生灵涂炭。此后冤冤相报,将无了期。

    注六 无论研习那一门科学,其探究的过程都是客观的、理智的、以事实为根据的、以验证因果关系为准则的。当我们查出问题的因,自可将产生好果的因保全和应用,而将产生恶果的因消除和迁避。因此科学的方法,不但用于科学的研究,也可用于解决人生问题、社会问题和道德问题。能如此,就是优良国民质素的表现。

 

参考文献

 

杜祖贻.  To, Cho-Yee.  Social Application and Moral Significance of Science Education,  Presidential Address 1981 .  Hong Kong:  Hong Kong Association for Mathematics and Science Education.  1981.

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杜祖贻.〈数理教学的语言问题和中学文理分组问题〉(1982会长演辞)。1982年《香港数理教育学会周年大会致词》。香港:香港数理教育学会。1982。

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杜祖贻.〈中国语文在国际接轨趋势中的学术语言地位〉。宋健主编,《中国科学技术回顾与展望》。北京:中国科学技术出版社。2003。

 

(来源:2006年3月18-19日中国科协?清华大学科技传播与普及研究中心科学技术传播与普及学术研讨会论文集 )



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