《Reconceptualizing the Nature of Science for Science Education》学术书评报告
作者: María Pilar Jiménez-Aleixandre,任职于西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学实验科学教学法系(Departamento de Didáctica das Ciencias Experimentais, Universidade de Santiago de Compostela)。 发表信息: 该文为书评,评述了由 Sibel Erduran 和 Zoubeida R. Dagher 主编的专著《Reconceptualizing the Nature of Science for Science Education: Scientific Knowledge, Practices and Other Family Categories》。该书评发表于2015年9月3日,刊登在期刊《Science & Education》第24卷,页码为1241至1244页。
一、 研究背景与核心议题:科学本质(NOS)的争议与重构
该著作及其书评所探讨的核心领域是科学教育中的科学本质(Nature of Science, 简称NOS)研究。书评指出,NOS是一个充满争议的领域,其复杂而辩证的性质,加之根植于跨学科领域,使得它与科学教育的互动成为一个错综复杂的问题。正如 Stephen Norris 在书中所作序言指出,在科学教育中教授NOS的目标本身就充满了争论,包括是要“教授NOS”(teaching NOS)还是“关于教授NOS的方法”(teaching about NOS),以及在这两者之下又应教授什么内容和如何教授。对此,学者们试图回答一个关键问题,即如 Abd-El-Khalick(2012)所表述的,识别出基于共识的、可被学习且用于课程设计、教学及评估的NOS一般性方面。然而,对这一问题的答案却各不相同,甚至相互对立。正是在此背景下,Erduran 与 Dagher 借助 Irzik 和 Nola(2011, 2014)的框架,大胆地提出了自己的重构方案,旨在“就我们希望科学课程包含哪些科学本质内容实现概念上的清晰”。
本书评将 Erduran 和 Dagher 的著作置于一个更广泛的学术运动中进行考察,即过去十年中,许多学者致力于建立一个涵盖科学的认知(Cognitive)、认知论(Epistemic)和社会(Social)方面的整体模型。这一趋势的代表性工作包括 Richard Duschl(2008)提出的在概念、认知与社会学习目标之间取得平衡的“三重和谐”观点,主张将学习环境设计为认知实践社群,并关注科学作为社会实践。Douglas Allchin(2011)也强调了“整体科学”的本质(nature of whole science),主张将科学的实验/物质、概念和社会脉络交织在一起,并纳入科学家的社会互动、资金角色、动机及认知偏见等方面。Erduran 和 Dagher 的工作正是对这一持续学术努力的实质性贡献,其根本目标是重构我们应当教授的科学本质内容,以期在科学教学中实现更具包容性的科学描绘。
二、 专著框架与内容精要:家庭相似性方法(FRA)模型的拓展与应用
该书共分为八章,可被理解为三大板块:前两章为导论,阐述研究理据;中间五章为核心,专门讨论家庭相似性方法(Family Resemblance Approach,简称FRA)模型的各个类别;最后一章则将前文的论点与可视化工具整合为一个连贯的整体。书评详细阐述了其中的核心内容:
FRA模型的理论基础与拓展:该书的理论基石是 Irzik 和 Nola 提出的家庭相似性方法(FRA)。该模型根植于维特根斯坦的哲学,认为不同的科学学科如同家庭成员,在某些方面彼此相似,但在其他方面则不尽相同。FRA将科学概念化为一个双维系统:认知-认知论系统与社会-制度系统。在 Irzik 和 Nola 的原初框架中,认知-认知论系统包含科学实践(Erduran和Dagher将“探究过程”重命名为“实践”)、目标与价值、方法与方法论规则、以及科学知识四个类别。社会-制度系统则包含专业活动、社会与伦理规范、科学工作的社群面向、以及科学与社会及技术的关系。Erduran 和 Dagher 在此基础上进行了拓展和修改,为了凸显认知、认知论与社会成分的共存与互动,他们设计了一个名为“FRA车轮”(FRA wheel)的可视化模型来表征这一框架。书评特别指出,在目标与价值这一类别上,Irzik 和 Nola 的框架仅将其置于认知-认知论系统中讨论,而书评作者 Jiménez-Aleixandre 则建议,将认知认知系统与社会政治、文化和伦理系统下的目标与价值结合起来进行联合讨论会更有力,且为了指导教学,应努力对二者进行区分。
科学实践与“苯环”启发式工具:在讨论科学实践的第四章,该书做出了一个极为有趣的贡献,即提出了一个基于“苯环”类比的视觉启发式工具(visual benzene ring analogy)。这一视觉表征及其相关的启发式方法被认为有潜力在教师教育中发挥极大作用。不过,书评也中肯地指出,一些代表“碳原子”的标签,如“现实世界”,或许应予修订,以作为认知与认知论科学类别达成更大的一致性。
方法与知识形式的澄清:第五章致力于破除“科学方法”的神话,清晰阐述了科学方法的复杂互动,并用四种可视化图表进行呈现,其中一幅“齿轮”图尤其生动地说明了不同证据类型间的协同作用。第六章则将理论、定律和模型描述为不同形式的科学知识,并强调它们在知识发展中的作用。这一章充分展示了FRA模型既能解释不同科学的相似性,又能解释其领域特殊性的能力。
社会-制度系统与“生成性科学图像”:第七章概述了科学作为社会-制度系统的构成要素,但书评指出,与认知-认知论系统相比,这部分内容似乎不够深入。最后一章则将FRA的各个类别汇聚起来,提出了“生成性科学图像”(Generative Images of Science, 简称GIS)这一术语,用以指代前文提出的可视化工具,并强调了其作为教学工具的目的。作者随后将FRA和GIS应用于两个课程标准实例,展示了其应用价值。
三、 意义、价值与商榷之处
本书评高度肯定了Erduran和Dagher著作的学术价值和实践意义。其主要贡献在于,作者将FRA模型定位为“一个实用的概念工具,用以组织将科学本质的各个方面融入课程”,这一课程实用性是本书最引人注目的贡献之一。本书的潜在受众广泛:科学教育学者和研究生可以从中找到一个超越传统共识列表的全新视角来概念化NOS;教师教育者则可利用书中的理论观点、案例和实例进行教学,尤其是“生成性图像”工具有望成为在科学教育中融入NOS的有力工具。
书评最后提出了一个重要的商榷之处:该书缺失了索引,甚至没有主题索引。对于一部学术著作而言,主题索引是绝对必要的,这影响了读者跨章节追踪特定主题。书评认为,考虑到该书的实用性和作者的质量,出版社应在预期的第二版中弥补这一缺憾。