【中華百科全書●教育●科學教育】

楊籍富

【中華百科全書●教育●科學教育】

 

科學教育（ScientificEducation），是科學與教育的結合。

 

科學教育有兩個意義，一個是關於科學的教育，特別是自然科學的教育，這屬於科學的領域；

 

一個是依科學方法而設施的教育，例如依照生理學的研究、生物學的觀察，及理化的實驗等方法，以決定如何教學這些科學，這屬於教育的範圍。

 

於此所謂科學，是以有系統的方法所獲得的有條理的知識。

 

科學方法，一般地說，所有假設、證驗、歸納、分析、演繹、比較、反覆實驗、重複觀察，都有嚴格的程序，都要合於邏輯的規律，而不是憑空的幻想，故而科學方法是有系統的，不是雜亂無章的。

 

特殊地說，每一門科學都有它特別注重的研究方法，例如生物學注重觀察，理化注重實驗等。

 

所謂有條理的知識，就是有一貫性和層次分明。

 

例如在分類的科學上，所分之類不能相互重出，必須相互排斥，還要窮盡其種類；

 

又如生物分為動物和植物兩界，而植物界按其層次由高而低是門、綱、目、科、屬、種。

 

有條理的知識才是科學知識。

 

科學和教育在西方，各有其發生、演進、發展的歷史，二者本來沒有關聯，而且在十七世紀，大學和教會都排斥科學，義大利的科學家布魯諾（GiordanoBruno，西元一五四八～一六○○年）和蓋利略（Galileo，一五六四～一六四二），都吃盡了苦頭，受盡了迫害。

 

十七世紀以後，教會威權漸漸式微了，大學研究、講學的自由空氣漸漸濃厚了，科學也跟著蓬勃地發達起來了。

 

科學導致了世界形勢的變化和人類生活的改觀，教育家便因利乘便，一方面力求教育的普及和教學方法的改進；

 

一方面促使?

 

育內容的充實，以適應生活的需要。

 

於是科學便在學校課程中占了重要的地位，而科學教育這個觀念和名詞便產生了。

 

十八世紀是科學教育興起的時期。

 

法國的盧梭（Rousseau，一七一二～一七七八）寫了一本書「愛彌兒」（Emile），主張教育回到自然。

 

瑞士教育家裴斯太洛齊（J.H.Pestalozzi，一七四六～一八二七）主張實物教學（ObjectTeaching）和感官印象（Sense-Impression），為教育的金科玉律；

 

認為教育的程序應由具體到抽象，而實物的觀察先於語言的記憶。

 

實物教學演變為近世初等教育的自然研究（NatureStudy）。

 

中學的科學教育，十七、十八世紀時日耳曼人佛蘭克（Franke）曾經創設一個學院（Institution），特別注重科學的教學。

 

隨著日耳曼諸邦產生了不少科學學校（RealSchool）。

 

法國在大革命以後，重視科學。

 

一八五九年，普法兩國正式承認中學的科學課程。

 

英國則在十九世紀中葉以後才重視中學科學教學。

 

美國於一七五○年開始，創正了一批公立書院（Academics），為科學教育之始。

 

富蘭克林（BenjaminFranklin，一七○六～一七九○）於一七五一年在費城創立一所書院，以實用教育為其目標。

 

其中有一課程為自然哲學（NaturalPhilosophy），自然哲學中的一部分演變為現在的物理，另一部分含有地球科學（EarthScience）的內容。

 

後來中學取代了書院而以科學為課程的一部分；

 

逐漸地，中學科學課程成了大學入學必試的科目。

 

我國古來沒有科學教育。

 

到了清光緒二十九年（一九○三），開辦學校，奏定的章程中，於中小學設理科和格致科，這是我國科學教育之始。

 

廣義的科學教育，包括大學的科學研究，中小學的自然課程，和職業學校的大部分課程；

 

狹義的，也就是普通意義的科學教育，則專指中小學的科學課程及教學。

 

而所謂科學，則偏重甚至專指自然科學。

 

科學是現代生活不可缺少的一環，它是「工業的指導者，疾病的征服者，收獲物的增加者，宇宙奧祕的探索者，自然定律的啟示者，和永遠企求真理的引導者」（美國國家科學院銘言）。

 

因此，教育應讓中小學生了解科學，運用科學。

 

小學生富於可塑性，好奇心強，但長於對具體事物的認識，短於對抽象理論的了解。

 

應該把活的動物和植物帶到教室裏，讓他們接近觀察，而且帶他們到校外去觀察自然，到博物館去看標本模型，以印證他們在自然課本中所學到的東西，這樣便會產生鮮活印象和深刻的了解，並發生濃郁的興趣。

 

我國小學的自然科，其目的在灌輸、啟發小學生關於自然現象的基本知識，使他們能夠了解、欣賞、探索及利用自然，並獲得生活適應的普通知能。

 

其教學，則記憶重於理解，觀察重於實驗，具體重於抽象。

 

中學科學課程已經分化為專門科目了，每一課程有獨特的目標。

 

以我國情形來說，國中的自然科學有生物、物理和化學。

 

依照部定課程標準，生物部分，目標有四：一、培養學生接觸自然、觀察、採集、研究之興趣，並培養愛護自然之情操。

 

二、使學生認識人類日常接觸之生物環境。

 

三、使學生了解生物與人生之關係。

 

四、使學生明瞭動植物之主要形態與生活現象之大概。

 

高中生物課程的目標更多樣化了：一、啟發學生了解生物上科學方法的運用。

 

二、了解生物基本性質的一致性與類型的分歧性。

 

三、了解生物的構造與機能間的密切關係。

 

四、了解生物個體的發生過程。

 

五、了解生物的遺傳與演化。

 

六、了解生物與環境的相互關係。

 

七、認識生物學上以往的重要成就。

 

國中物理的目標有三：一、輔導學生了解科學方法，培養研習物理之技能與興趣。

 

二、奠定物理學之自學基礎，針對學生性向，因材施教，以發揮其潛能。

 

三、培養科學之態度，及活用物理知識、科學方法之習慣，以應用於學生日常生活及事務之處理。

 

高中物理則分自然學科組及社會學科組，而深淺不同。

 

以自然學科組言，其目標為：一、培養學生嚴慎的科學態度及熟練的科學方法，奠定其從事進一步研究科學的基礎，和處理問題之能力。

 

二、啟發學生從觀察、實驗、操作等各種活動中，培養其鑑賞力、創造力與研究與趣。

 

三、使學生了解科學發展之過程與趨勢，並和其他科學之關係。

 

國中化學和高中自然學科組的化學，目標略有出入，前者的目標有四：一、指導學生用觀察及實驗方法，獲得化學基本知識，進而應用於日常生活中，使其隨時隨地發生自動學習的濃厚興趣。

 

二、鼓勵學生在日常生活中，發掘與化學有關的問題，並運用科學方法謀求解決，以培養其思考能力及科學態度。

 

三、輔導學生設計簡易化學實驗，並製作所需簡單器材，以培養其製作技能，發揮其創造潛力。

 

四、介紹與日常生活有關的人造化學物品，以引起學生改善環境，征服自然的願望。

 

高中自然學科組化學的目標是：一、從實驗活動了解化學重要理論及系統知識，以為進一步研習之基礎。

 

二、從化學理論之建立過程，使學生了解科學方法之應用。

 

三、培養學生獲得處理化學問題之能力，以適應現代生活之需要。

 

高中尚有地球科學課程，其目標在認識地球在宇宙中的環境，及其物質構造、營力和歷史，以培養科學的精神，增進創造的能力；

 

了解人類生活和地球科學之間的密切關係，以啟發從事地球科學研究及工作的興趣。

 

科學教育必須使用科學方法去研習自然科學的課目，以取得科學的知識，培養科學的精神、態度、能力與興趣，促進科學與生活的結合。

 

（馬起華）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=5467