中学之科学教育
去年孟禄博士来我国调查教育,于其终结时,尝诏吾人曰:“中国各级教育之成绩,以中学校为最不及,中学校各科目之成绩,又以科学为最不良。”信夫,此不独孟氏一人之私见,实全国教育界之公评也。今当新学制萌芽之始,吾人欲谋中学校科学教育之改善,不可不探本溯源,以求解决之道。兹篇别为三段:(一)中学校科学教育之关系,(二)中学校科学教育之方法,(三)中学校科学教育之课程。请依次论述之。
(一)中学校科学教育之关系 中等教育之目的当注重七端:(甲)健康,(乙)基本智识,(丙)家庭智识,(丁)职业智识,(戊)公民智识,(己)德性,(庚)余暇之善用;就中除基本智识(即言语书算等)一项外,余皆与科学教育有重大关系,试申言之。
(甲)关于健康者 人有病而后乞灵于医药,纵幸而获愈,损失已不少,则何如预防病源之为愈;此卫生之道,所以当注重也。所谓卫生之道,括有个人卫生与公共卫生两项,而均以科学为之基础;故中学校之科学教育,对于健康问题,宜加注意,且视为必修科目,置诸初级中学之课程中。
(乙)关于家庭智识 科学可以增进家庭生活之能率与幸福,凡普通理科、生物学、物理学、化学等,对于家庭生活之适当组织效用与维持,皆有确定之贡献。中学校所训练者,皆为将来之优秀国民,亦即组织模范家庭之分子,尤不可不有相当之科学教育,以供应其对于家庭所需之智识也。
(丙)关于职业智识者 科学教育对于职业之贡献,计有两端:一为职业的指导,一为职业的准备。以前者而论,科学教育当使学者了解世间之工作种类,俾为选择职业之助。以后者而论,如物理学、化学、生物学等,于其教学时苟能注重应用方面,则无一不可为职业之准备。
(丁)关于公民智识者 社会幸福仰赖于科学者至巨,如自来水、电灯、铁道、电报以及种种便利人生之设备,何一非科学之所赐与?凡此设备,多属于地方之公共事业,而支配此项事业者,即一般公民也,故公民之科学智识愈进,则社会之幸福愈增,此科学教育当注重也。
(戊)关于德性者 科学之研究,可以养成求真之观念,且增进吾人对于因果律之信赖心,故凭藉科学以研究人生种种问题者,其获得正当之解决较易。
(己)关于善用余暇者 吾人应付余暇时间较应付劳作之时间尤难。依现今趋势,劳作时间已渐减短,尤以经过中学教育者为甚。对此余暇时间,应付稍一不当,为害殊烈,故所谓正当消遣之方法,殆较其它课程尤重要。以吾人所知者,科学之研究,实予人以最良之消遣方法,凡曾研究生物学、动物学或植物学者,殆无往而不有消遣之道,大好自然界无异乐境,特未尝研究者不免辜负之耳。
(二)中学校科学教育之方法 自来我国科学教育方法之缺憾,由于重形式而不求实用,唯其如是,故于种种教材,只求系统之分明,与定义之具备,而于功能上应用上绝鲜注意,教者既以此为尽其能事,学者则嫌其艰涩无味不切实用,遂亦视之如具文。查中学校各科目中,最为学生注意者,莫如外国语文,此无他,以其有切身关系,故研究之动机较强耳。然科学的教材,果能介绍得宜,则其引起研究动机之力,亦何至视外国语文稍逊?或谓我国中学之科学教授法向来直接取法夫日本,即间接取法夫德国,盖皆注重系统的讲演式者。然德国以科学著称,日本亦复不弱,此又何故?不知德之收效实以其有良好教师,表面上虽采系统的讲演式,实际上仍兼重应用与功能,随时施行发问法,以引起生徒研究解决,而增进其了解之力也。今中国教师程度较浅,只知采取其形式,不克实施其精神,故一般学生成绩不良,自在意中,即所谓良好学生,亦仅记忆若干学名门类或公式而巳。
美国中学之科学教育,本不如德国注重系统之甚,然观其最近趋势,则更倾向于应用及功能方面。急进派之教育家,至欲以设计教学法遍行于中学之全体理科教材,而尽弃前此之系统式教学法。其稍稳健者,则拟分别办理:于初级中学教授普通理科而应用连贯的与设计的方法,于高级中学则将理科中各科目分别教授,而渐求系统之分明焉。
我国中学之科学教育,在今日情势之下,与其仿德制之形式而无相当教员以实现其精神,则毋宁取法于美国之稳健派,先应用而后系统,较为适当。兹编之作,即本此旨而阐明之耳。上所论者,仅关于科学教育方法大纲,今请就教材实验施教种种问题,而为较详尽之讨论,计开:
(甲)关于教材之性质 欲求教材性质之适宜,当注意四项原则:(一)唯自动而后能长进;(二)唯兴趣可引起注意而使自动成为事实;(三)唯深知所向目的对于个人之价值,而后可以维持兴趣;(四)唯有用之问题或设计可以引出一种目的,而使个人或一般人认识其未来之价值。此即一般教育之精义,而尤为初级中学科学教育之要旨也。
(乙)关于教材之运用 考思想之自然层序,分为五级:(1)因发现一种需求,致不得不将某问题解决;(2)将可能之说明与臆断尽量提出;(3)就可能之说明,从事试验与讨论;(4)将最可能之说明为充分之证实;(5)将本题之特殊研究与其它状态比较,俾获得有用之新成绩。今欲图教材运用之合夫自然,固不得不以此程序为根据焉。
(丙)关于教材之选择 选择教材,当以其对于人生之关系为根据,具体言之,将有下列之三条件:(1)当根据于日常经验,及与有关系之需要;(2)当循序渐进,先易后难,俾合于生徒之理解力;(3)各部工作,当集于一中,庶几一事之结果可供他事之利用。
(丁)关于实验之方法 我国学校教授科学向鲜实验,其从事实验者缺憾亦甚多,举其大者,可得数端:(1)实验目的,仅以证明生徒已知之规律,而不求触类旁通;(2)实验内容,仅限于教科书所载,致生徒缺乏兴趣;(3)实验所得之论据,即为最后之目的,不再有他种效用,故不为生徒重视;(4)实验皆依样画葫芦,不予生徒以活动之余地。今欲矫其弊,当使实验室变为活泼之研究所,使人人就其心得,藉器械之助,而各有发展,始不失实验之本旨。
(戊)关于教室者 科学教育,既采用新方法,则讲读之目的与功用,将有大变动。从前听讲记诵及片段的答问,将一变而为全级生徒之讨论,使人人对于讨论之资料,得以直接贡献之,组织之,及利用之于此项讨论中,教师只任指导鼓舞及顾问之责,而畀生徒以表示意见之最大机会。此项讲读时间,又为课外种种动作之所从出,凡实验室家庭图书馆及旅行中之工作,皆发源于是,或集中于是。
(己)关于互助者 从前一教室中,唯教师能自动,生徒悉被动,唯教师能支配,生徒悉被支配,故其事倍功半。今后之科学教育,则师生之间宜互相为助,俾矫前弊;且不仅师生而已,即家庭社会与学校之间,亦当彼此互助。具体言之,即教师应时时导其生徒参观社会上各种组织,如农场、果园、工厂、商店等,并就各家庭之特殊状态而加研究,然欲实行是举,又不得不有赖于社会家庭之相互助也。
(三)中学科学教育之课程 欲制定一种课程,当先决必修科与选修科之原则。我国中学校课程,向采必修主义,不问生徒之性质志愿,率强令修习一律之科目,其为失当,自不待言。今反动趋势,又转而倾于选修方面,几以为无一科目不可随生徒之意者。余则以为此当分别办理,凡关于普通之科学智识,势非必修不可;其程度较高,性质较专者,始可选修。查初级中学生徒于普通之科学智识尚多欠缺,自以必修为宜;及进至高级中学,科目程度较高,然后参照性质分别必修选修二项;盖小学所得之科学智识,至为简单,初中期内不可不将此具体而微之智识,扩而充之,俾成一较大之圆周,及高中期内更由此较大之圆周而发射于各方面。兹本此旨,试拟中学校科学教育之六年程度如左。
兹再将上开各科目之目的内容程度各项略为叙述于后:
(一)普通理科 普通理科之目的有二:其一,就生徒环境之现象及事业而加研究,以能辨别因果及触类旁通为度;其二,使生徒涉猎科学之广大范围,而为将来专攻某部分之预备。其内容则包括动物学、植物学、矿物学、物理学、化学、地文学各科之要素;其编制在融会贯通以求实用,而不在系统之分明。兹试就关于水之一问题,开具细目,以示其编制内容之一斑,例如: