自然科学

第十八章　自然科学

人们所有对于自然科学的迫切需要和研究方法都源自对自然的热爱。目前过于组织化的自然科学课程正将我们置于某种危险之中——科学教学正在剥夺儿童对于自然的自发热爱，且使人一点点地远离自然。对自然的研究不仅能满足我们对知识的需求，同时也能满足我们情感的需要，甚至是对宗教的渴望。自然科学课程必须诉诸儿童的实际兴趣，它应时刻与儿童的日常生活保持紧密联系。而在现代城市生活中，儿童已被迫远离了那种以己为师的自然学习的环境，在某种人造环境的影响之下，他们的心智发展脱离自然，他们对自然感兴趣的阶段被打断，而属于成年人的兴趣被提前安插在他们身上。自然科学课程的作用就是使儿童回到自然中去，弥补其成长中跨越的兴趣阶段，儿童与自然之间的联系比我们所了解的要多得多。因此，自然科学课程应被视为教育的基石之一。科学、艺术、文学及宗教是学校课程的四个主要分支，且每类课程都能从自然研究中寻找到起源。因此作为课程目标之一，每类课程都必须培养儿童对自然的热爱。这是此后一切兴趣的基础，且如果个体对自然的热爱没有在童年获得，到了高年级也无法再获得。

对这一观点的重视是当前课程中对自然学科兴趣的加强的原因。在低年级，这一变化已经发生；但在中学、师范院校以及大学当中，改变才刚刚开始。教学的方向要与自然的兴趣及对自然的热爱保持一致。近些年，为儿童写的自然类书籍快速增长，就是教育中自然观念不断生长的最好证明。

在向儿童教授自然课程时，必须遵循人类种族认识自然的顺序与步伐。因此，在儿童的科学学习中，应先从神话与现实中的科学入手，再学习一般性、理论化的科学，最后接触精密、严谨的纯科学。对年幼的儿童来说，神话与现实两个世界是并行存在的。在若干年里，儿童都会为自然中的现实方面所强烈吸引。他们都是年轻的实用主义者，对那些可以利用的东西很感兴趣。因此，自然课程很容易就能激发儿童的兴趣，这一兴趣能够减少日益增长的各种限制、终日久坐以及学校制度化之害，而将自由活动的精神融入学校工作之中。

与无生命体相比，我们往往对生命体更感兴趣。人类对于动物和花草树木怀有最深切的情感，其次才是星星、天气、季节、岩石和水晶等。到目前为止，自然教育中尚待开发的重要领域就是动物研究。在儿童成长的特定阶段，他们与动物而非与成人更加接近。人类祖先在动物驯化中的大量心理反应已通过遗传，储存在我们的头脑之中，只要以正确的顺序加以运用即可。女性驯化动物的本能比男性要强，这一点在儿童身上也能看到，这正是自然课程得以开展的基础。

在当前的主流学校教学中，我们太过低估年幼儿童学习自然课程的能力。在最初阶段，地理课程首先应当成为自然教育的主要科目，引导儿童走到户外去认识自然环境和各种人类活动，并将这种兴趣延伸至更广阔的自然和人类生活领域。然而，现实中的地理课程却主要依靠教材来呈现，内容的编排缺乏连贯性，且忽视了种族遗传的认识顺序及儿童的兴趣阶段。面对包罗万象的美国地理，只有找到其中的内在联系，才能将其优势显露出来。地理课必须被视为一种激发多学科兴趣的工具。为此，我们需要为儿童提供一些与地理学相关的各门科学的启蒙读物。如天文学领域的概要性读物和有关地球的故事就十分重要，后者不仅涉及自然风光、海岸、山脉、河流和沙漠等，对于矿藏与采矿业、侵蚀和气象现象等也有呈现，因而可作为古生物学和地质学的入门读物。植物学的引入也十分重要，它会向儿童讲述人类祖先的活动，介绍关于林业和木材使用、植物栽培以及农业的历史。小学动物学课程应当体现自然历史乃至经济学、材料学的基本观点，涉及不同种族及其生活方式；公民课则应以培养积极、智慧的公民为要旨。

在教学中，地图、图表和示意图的使用只会让儿童远离自然事物，因而少用为妙。[1]地理课程教材也只是作为学习的参考，而不适合细致研究。收集自然界的大量图片并将之呈现于儿童眼前固然重要，但一定要将儿童的兴趣中心引向真实的户外生活。

如果将遗传顺序（基因包含的内在秩序）作为教育教学工作的基础，那么就要关注青少年自然兴趣的重新恢复。不论是相关的神话或实践，还是概括性的理论都应被置于首要的位置，而对于形式化和精确的过分追求则只能放在次要的位置。以科学自身为目的的纯科学探索是在种族发展晚期才出现的，因此在儿童成长过程中也应晚些出现。精密分析与形式研究则应属于发展的最后阶段。在遗传顺序中首先出现的是神话性和情感性的事物。太阳和月亮的神话以及民间传说以一种理念性的形式呈现，必定优先于所有机械性和科学性的解释。随后在实践层面的主要考虑应是日常生活与自然的联系。自然研究必须在田野中进行，而非在实验室里。在接下来的应用阶段，如何将科学高效地应用于卫生保健、机械装置、商业及手工业当中是个重要问题，儿童必须了解各种自然力如何为人类所利用并创造价值。最后出现的才是立足科学自身的纯科学探索，此时科学已从神话、遗传以及实用的考虑中解放出来，科学发现的唯一动机来自对真理的热爱。

种族发展的历史以及对于青年人天性的研究都表明，自然课程的开展首先需要一种自然崇拜的情感作为底色，并以一种尽可能综合的方式引入，即将其与所有人类生活的重大主题和各种前沿学说相联系，并包含具有诗意的和民族特色的综合分析。这是一种将宇宙视为整体的课程视野。

通观自然教学的一切方面，我们发现种族进化的原则才是教学得以开展的基础。在生物学中，遗传、变异、复演、自然选择与人工选择、生存斗争、种族发展历史、古生物学等，所有这些重大主题成为中等学校实用科学课程的重要组成部分。在所有科学当中，宏大的、具有一般意义的主题必先于细小、特殊的主题而出现。(https://www.daowen.com)

当前所普遍实施的科学教学是在对儿童的天性施以暴力。本应以整体方式呈现的科学教学往往在分类进行，先学习拉丁名称，随后进行解剖、分析成为教学常规。过分精确的观察、记忆和对于物体外形的描绘，显微镜的过度使用和对科学公式的过分关注，都在损害儿童对于真实自然的兴趣。此种教学训练将儿童变成了大自然的中立旁观者，而非自然的热爱者和参与者；在儿童本应与自然亲密接触的时刻，却让他们感到自然是那样沉闷而遥远。眼下的自然教学无法给儿童提供一个能够激发他们健全自然兴趣的园地。

宏大的一般性问题可以先于细小的特殊性问题教授的遗传学观点，在生物学研究中也已得到印证。这一思想应渗透到一切科学教学的方法之中，不论在有生命或无生命的自然学科的教学中都要使用。如一切对于人类自身的研究必须始于其血统和最原始的思维、情感模式，始于其艺术形式、生产行业、社会生活与文化的进步以及科学、道德和宗教的发展。

在目前中学所教授的物理学中，由于缺乏遗传学方面的考虑而带来的后果表现为，即使是最好的教学与最专业的课程计划也无法激发学生的学习兴趣，且在整个国家中，该学科的教学质量都处在不断下降之中。物理学是高等教育中所有科学的基础，若能被正确教授，它将是所有学科中内容最丰富的一门课程。而目前的问题恰恰出在物理学的教学方法上，这种方法无异于对青少年本性的暴力攻击——我们正在尝试让中学生去学习大学水平的功课。当学生本应去亲近自然时，却只能埋头于各种数学公式之中。这样的教学包含了太多量化和琐碎的工作，数学的比重太大，力学的分量又太轻。学生需要了解一些基本的力学问题及相关前沿研究，他们渴望了解伟大科学家的故事，希望看到演示实验。总之，他们正处在大众科学的阶段，受控于一种追求实用的本能。科学原则应当更多地被应用于孩子们感兴趣的东西上，并被用来解决他们日常生活中遇到的问题。科学教学应当与学校中其他学科的教学和活动相协调，如手工训练与自然科学的结合就能使年轻人运用科学原理做些实际的事情。在这两个科目之间存在许多可能的联结点。男生通常会对制作实验设备感兴趣，在他们眼中这些设备都具有“魔力”。各式玻璃器皿、温度计、发动机等工具以及机器的制造，将年轻人引向科学原则的中心。摄影活动也应包含在其中，因为不论从实用还是科学的方面来看，这一活动都极有价值。很多物理学原理都能够通过如书籍制作、橡胶工业及其他产业等实用性工作来传授，而这种方式恰恰最能够激发学习动机和兴趣。

另一门需要将进化的观点应用于其中的课程是中学的植物学。这门课程最适合女生。如果能够明智地选择教学方法，那么女生对于植物的了解以及对植物的种植和照料将会激发她们浓厚的科学兴趣。而现实情况并不尽如人意，植物学课程常常围绕着对拉丁文名称的搜集、分类、分析和学习来进行，这就将学生对于真实自然的兴趣与对自然学科中深层问题的思考分离开来，因而缺乏教育价值。这门课程若能以适当的方法教授，则能成为令女生受益最大的课程。

遗传学发展的原则已清晰表明，植物学兴趣的唤起是有序可循的。最初是“民间传说阶段”，从其实践特征来看，这一阶段儿童对于自然的兴趣从照料植物的生长被引向更为明确的方向。想象性与实用性的动机都应当被用来激发教学工作的热情。这是个体欣赏自然生活、拓展精神内涵的良机，同时也能够激发现实生活中的行动力，拓宽个体对于工业和社会生活的兴趣。

植物学研究同样应当从最基本的问题着手，如受精现象，可从开花和昆虫的生命现象入手，进而以一种客观的方式呈现有关性的全部哲学。学习植物学的历史也是必要的，学生需要了解那些为科学做出贡献的伟大物种，把握该学科的重要主题和理论的发展。同时，了解一些关于植物的学问：一方面，认识那些充满神秘色彩的和被赋予了宗教意义的植物；另一方面，要了解与植物有关的一些实际问题，如植物与疾病、生存竞争及工商业生活之间的联系。以上内容的学习都应伴有理论知识的引入。而实验室活动只应占据很小的比重，标本临摹也是一样，因为植物学的教学并不主要依靠标本来进行。实验室里的实验活动也不是主要的，因为植物学的大多数教学活动会在田野中进行。只有如此，大自然才能完整、鲜活地呈现在年轻人面前，而此刻标本、实验等工具、方式就不再重要了。只有将宏大的和自然的方面呈现给年轻人，他们的情感生活才能与大自然保持有机的联系，而这种联系对处于青春期的他们来说是至关重要的。