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中国的科学教育何以成为科学主义观念教育
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中国的科学教育使受教育者对科学产生了什么样的看法呢？通过下面的分析，可以发现，中国的科学教育使受教育者对科学产生了科学主义的看法。这里我仅以学校科学教育为例加以说明。
不言而喻，学校的科学教育应该体现科学的内涵。科学的内涵包括解释层面、精神层面、器物层面和社会层面。“解释层面”就是科学知识部分，“精神层面”包括科学研究方法、科学思想、科学认识和应用活动所体现出来的科学精神，它是科学得以发生和发展的内在要素。正是这几方面的结合，产生了科学知识，确认并解释着自然。然而，科学不止这些。科学对自然的认识成果还可以转化为技术，用来变革自然，为人类服务。这是“器物层面”的科学。而且科学是一把“双刃剑”，在极大地推动社会发展的同时，造成了一些负效应。了解这点，对于正确地认识科学非常重要。这是科学的“社会层面”。因此，完整的科学教育应该包括这四个层面。完整的科学素养构成也应该包括这四个层面。
上述四个方面不是分离的，而是有着紧密联系的。这种紧密联系体现在科学研究和应用的具体活动过程之中，全面完整地展示出科学发展的画卷。完善的科学教育就应该向学生展示这样的画卷，体现历史和逻辑的统一以及科学的四个层面的统一。如此，科学教育就不仅仅单纯向学生灌输现有的科学知识，更重要的是向学生展现科学研究活动的历史过程，让学生充分了解和理解历史上的科学研究者在从事科学研究的过程中，运用了什么样的科学研究方法，产生了什么样的科学思想，做出了什么样的科学发现，创立了什么样的科学理论，并且这些科学理论又是怎样发展和应用的，应用的后果怎样。经过这样的科学教育之后，学生就可在追踪前辈科学家科学研究活动的足迹过程中，从四个层面统一的角度去理解科学。这对于培养学生的科技创新能力和增强他们的社会责任感，具有十分重要的意义。因为，学生学习科学的过程与科学家所从事的科学研究活动只有量的差别而没有本质的差别。只有将科学家所进行的科学研究活动转化为学生的研究性学习，才能使被教育者了解科学知识、掌握科学方法、具备科学思想、体会科学精神、领会科学研究和应用的社会价值，然后在此基础上发扬科学精神，更好地认识和改造自然。
但是，针对上面的教育思想，考察目前我国的科学教育，就可发现存在较大的缺陷。具体表现在以下几方面：
（1）从教材看，文革后，我们的教材编写转向“以知识体系为中心”。按照循序渐进、系统化的原则，选取了经过长期实践筛选、积累下来的科学知识。这对于体现科学知识的系统性，使师生在有限的时间内学习更多的科学知识，更有效的解决学科内的理论问题很有好处。然而，照此编排的科学知识体系舍弃了科学发展的具体过程，展示的是一个个成熟的、静止的、无疑的科学知识，缺乏科学知识发展的历史性、渐进性和探索性，从而也就失去了科学研究工作者在研究过程中对科学研究方法的探索以及科学精神的展现。实际上科学知识的创立是一个过程，目前科学各学科课本上所介绍的那些成熟的科学知识是由历史上的科学工作者应用一定的科学研究方法，发扬一定的科学精神，经过艰苦的探索，一步一步完善、演变、发展而来。舍弃这一点对于完善科学教育，提高学生的科学素养十分不利。
（2）从教学看，由于现在教科书中的科学知识是一个个确定了的、正确的知识点的结合而非科学发展的历史展现，教学过程成了知识点的传授与学习过程。学生在学习的过程中根本体会不到科学知识的来龙去脉，体会不到课本上的科学知识并非科学工作者一蹴而就，而是经过无数前人艰苦探索，经历一次次失败、一次次完善而获得的，是科技应用于社会并受社会推动的结果。这样，学习过程成了被动接受的记忆过程，成了一种程式化的努力。结果是，尽管学生掌握了一些科学知识，但是没有在了解科学发展及其应用的过程中体会科学的研究方法、科学思想、科学精神以及科学对于社会发展的意义。
（3）从应试教育看，强化了上述状况。长期以来，应试教育在我国初等教育中占据主导地位。在高考、中考考试中得高分
如对于科学实验，高中阶段乃至大学阶段的学生所做的实验基本上是在重复别人已经做过的成熟实验。实验的选取是典型的和标准化的，实验仪器、实验对象、实验步骤基本上是按部就班的。学生只要按葫芦画瓢、标准化地进行实验就行了。当然，这对于学生了解某一实验实施的过程以及掌握基本的实验操作技能必不可少。但是，这样机械的实验教学不能充分发挥学生的主观能动性，给学生造成了一种假象，即认为科学实验不过如此，只要按步骤进行就行了，不需要理论的渗透。如此，学生就不能体会到一个原创性实验的艰辛，不能体会到我们今天所做的实验是前人经过长时间探索而完善起来的，很少意识到在实验过程中是需要我们开拓创新，充分发挥自己的主观能动性的。更体会不到科学探索、科学发现的乐趣。其实，重复别人的实验只是重复性劳动，探索性的实验才是创造性劳动。创造性劳动比重复性劳动更具创造性、开拓性，更具科学认识的价值。可以说，科学上的重大发现无不是在探索性实验的基础上完成的。探索性实验是一个复杂的过程，需要实验者不仅掌握与实验相关的理论知识，而且要掌握高超的实验技能；不仅要知道怎样做实验，而且要知道为什么做实验以及怎样更好地做实验；不仅需要实验者必须具有坚实的专业基础知识和操作仪器技能，而且还需要实验者勇于开拓创新，充分发挥主观能动性，以不屈不挠、坚忍不拔的精神取得成功。
就拿合成氨的反应来说，反应原理是简单的，就是利用3份氢和1份氮反应得到2份氨。但是实行起来非常复杂，以致德国化学家哈伯从1901年到1911年，历经2万多次的实验以及无数次的挫折和打击，最后才获得成功。
他先是按照传统的做法，让氢气和氮气在常温常压下进行反应，没有得到氨气。他又给混合气体通电火花，结果只有微量的氨生成。这给了他启发，他想，既然电火花产生暂时的高温能够生成少量的氨，那么用强热的方法也许可以得到较多的氨。顺着这个思路，他采取了高温加热的方法，但是实验仍然不够理想。怎么办呢？哈伯从当时化学发展的新领域——物理化学的研究中得到启发。他想：合成氨的反应可能是一个可逆反应，存在化学平衡的问题，必须从化学平衡角度去拓展思路。
这种思路是正确的，但是实验起来却不是一帆风顺。1904年哈伯在常压和
在此之后的一段时间，哈伯的合成氨实验没有取得进展。正当哈伯为此苦恼的时候，他的助手给他送来了一份法国科学院的院刊，上面登载了一篇文章，谈到法国化学家勒夏忒列在用高温高压方法合成氨时反应器爆炸的事故。
看到这篇报道后，哈伯深受启发。他分析了正反两方面的经验教训，决定从加高压和选择高效催化剂入手，提高合成氨的产率。终于于1909年7月，在500℃～
对照上面的案例，我们学校的科学教育在涉及合成氨的反应时，对这一段历史是很少阐述的。结果只能是学生不能了解合成氨实验的探索历程以及体现其中的实验方法、实验思想以及实验者的科学探索精神。
对于科学理论，相似的情况也出现了。目前科学教育向学生展示的是成熟的、正确的科学理论，没有向学生展示这一理论是怎么来的。实际上，目前科学学科教科书上向学生所介绍的科学理论不是科学家一下子就创立的，而是经过许许多多科学家不懈的努力，经过猜测、验证、反驳，抛弃旧的假说，发展完善旧的假说而来的。这是科学理论创立和发现的途径。完善的科学教育应该完整地展现这一途径。
如对于酸碱的定义，是随着人们对酸碱的认识而变化的。在17世纪以前，人们对酸碱的认识还处于十分模糊的低级阶段，只能够凭借感性经验，根据所接触到的酸碱物质，体验它们的物理化学性质。那时的化学家们认为，有酸味的是酸，有滑腻感的是碱。
这种对酸碱的定义确有一定道理，如对于大多数酸的稀溶液而言，它们确有酸味。而对于碱，它们中的一部分也和草木灰溶液那样有滑腻感。但是，上述定义只是跟着感觉走，显然是不严格、不科学的。如现在称之为酸的，并非都有酸味，也有苦味的，如苦味酸，甜味的、如甘氨酸、水杨酸，还有臭味的，如石碳酸等等。同样，也并非所有的碱都具有涩味和滑腻感。相反，一些不是碱的物质却具有类似特性。
到了17世纪末，根据相关实践，波义耳提出了朴素的酸碱理论：“凡物质的水溶液能溶解某些金属，而且能使石蕊试液变红的，跟碱接触失去原有特性的物质叫做酸；凡物质的水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，并使石蕊试液变蓝，跟酸接触后失去原有特性的物质叫做碱。”
这一酸碱定义显然要比前面的酸碱定义正确全面，但是，它仍然是有问题的。如将三氯化铁溶于水，发生了水解反应，能够使紫色石蕊试剂变红，溶液呈酸性，与某些金属也能发生反应，并且能够与碱反应。从酸的定义看，它应该是酸。但我们知道，它是由强酸和弱碱形成的盐，属于盐类。溶于水后成为酸性盐溶液而非酸溶液。
在波义耳之后，拉瓦锡进一步修正并发展了波义耳理论。他总结了许多实验事实以后认为：“氧”才是酸碱的灵魂。因此，他果断地提出一切非金属氧化物溶于水生成酸，例如二氧化硫溶于水生成亚硫酸，二氧化碳溶于水生成碳酸等。同理，他把一切金属氧化物溶于水叫做碱，如氧化钾和氧化钠溶于水，生成苛性钾和苛性钠溶液。根据这种理论，人们认为氧是酸的要素，故把氧称为“酸素”，日文中至今还沿袭这种称呼。
拉瓦锡的理论风行了一个世纪之久，但它仍存在漏洞。1811年英国化学家戴维从实验中明确盐酸组成中不含有氧，但是它仍然呈酸性。在此基础上，他认为氢是组成酸的基本元素。根据这一定义，酸的组成不一定非得含有氧，含有氧的可称为含氧酸，不含氧的可称为无氧酸。
1887年瑞典化学家阿伦尼乌斯提出电离理论，从电离理论出发，提出酸是在水溶液中电离产生氢离子（Ｈ＋）的物质，碱是在水溶液中电解产生氢氧根离子（ＯＨ－）的物质。这就给了酸碱比较正确的定义。
但是，根据上述定义，只要能电离出H+的就是酸，这点仍是不准确的。一些物质，如磷酸氢二钠Na2HPO4，既能够在水溶液中电离出氢离子，又具有酸性。按理说应该是一种酸，但是，它还含有Na+，并且电离出的阳离子并非全部是氢离子，所以它不是酸。
之后，人们又在进一步认识的基础上，提出了各种各样的酸碱理论，推动人们对酸碱的进一步的认识。
但是，我们的科学教育在涉及酸碱理论时，就很少向学生展示酸碱理论的变迁，而是直接向学生介绍成熟的酸碱理论。如此就使学生发现不了酸碱理论建立的方法以及其中所经历的艰辛，体会不到酸碱理论的真理相对性。从而把教科书上的酸碱理论当成真理的化身，当成教条来接受。这种情况不是个别的，而是普遍存在的，对于培养学生的理论思维能力和树立正确的科学观十分不利。
也正是由于上述几方面的原因，学生不能通过学校科学教育去体会在具体的科学研究活动过程中，科学家们对待科学的态度、工作的作风、所遵循的价值观人生观，体会不到科学家们的成长历程，从而也就不能体会到科学家们科学精神的可贵和重要，从而也就不能具备良好的科学精神，尤其是科学的理性批判精神。
至于科学对社会的影响，正面的教育比较多，而科学所产生的负面作用介绍的就比较少。这对于学生正确全面认识科学的社会作用是很不利的。
总之，通过上述的科学教育，学生一般更多地具有下列一些观念：科学家是客观的、理性的，没有任何想象力的；科学认识是没有信念基础的；科学概念是明确的，科学理论是正确的、不容置置疑的；对于某一现象的理论解释是唯一的、明确和正确的；科学观察是不渗透理论的；科学事实都是准确的，确定的；科学方法是固定的和程式化的，对于获取确实的知识是有效的；科学实验对理论的检验是确定的、无疑的；科学与技术是无关的；未来的科技进步能够解决人类所面临的重大问题；关于科技产生的负效应，科技本身没有欠缺，是人们滥用科技的结果等。综合这些观念，它们更多地体现了科学主义的内涵。就此而论，上述的科学教育成了科学主义观念的教育。这也是目前我国许多科技工作者持有科学主义观念的原因。因为他们也是通过我国的学校教育成长起来的。
科学主义的观念是对科学的一种错误的看法，将科学理想化了，不符合科学的发展及其应用的实际状况。它的盛行虽然能够容易使人对科学
怎样改变这种教育状况呢？针对上面几点，需要我们进行研究，推进科学学科教材改革，改革教学方式，提高学生的科学素质。一条有效的途径是在通晓理科教科书科学知识体系结构以及知识点的基础上，应用相关学科如科学技术史、科学哲学、科学方法论、科学思想史、自然科学的哲学问题、科学技术与社会等知识，构建新的教材，以体现科学四个层面的统一的知识体系。这样的知识体系力图通过在阐述科学家的活动、科学事件的发生、科学理论以及科学实验的发展、科学的社会应用的基础上，阐明科学发展的脉络，展现科学家科学活动的实况，反映他们的成功及失败的教训，凸现科学方法、科学思想、科学精神在科学研究中的作用。不仅如此，它还将科技的社会应用及其社会对科技的影响恰当地嵌入在科学发展历程中，以体现科学的“技术层面”和“社会层面”。这对于完善科学教育体系结构，弥补传统科学教育的缺陷，提高受教育者的科学素养，具有十分重要的理论意义和实践意义；对于正确地发展科学、恰当地应用科学也有十分重要的价值。
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