杜威（John Dewey）於 1902 年。

這陣子看到陳瑞麟教授於〈立場新聞〉發佈的〈科學史體制化的想像：科學應該要有歷史教學〉，加上跟臉書〈台灣科學史及科學哲學論壇〉社團網友的討論，不免讓我這位十分投入於研究如何讓物理教育更好的公民十分有感，於是想起了這篇塑造我在科學教育領域的教育哲學觀的好文章。在此跟讀者分享。這是摘錄於美國實用主義哲學家，約翰・杜威（John Dewey，1859-1952），於 1916 年出版的〈Democracy and Education〉（中譯：民主主義與教育）。我參考的中譯本是林寶山翻譯的書，其中的第 205 頁。

課程中的科學

邏輯與心理的方法

我們審慎地應用觀察、反省、試驗的方法，以獲得確定的材料。而如此構成的知識，就是所謂的科學。它所含有明智的、持續的努力以修正現在的各種信仰，除去其中的謬誤，並增加其正確性，最重要的，是要給予它們這種形式，使得種種事實的相互關係，格外明顯。與其他的知識一樣，科學也是改變環境活動的結果。但是科學的知識是控制變因的結果，而不是我們活動的偶然結果，就邏輯上與教育上而言，科學是認知的完備狀態，是認知的最後階段。

總之，科學意涵對任何知識所蘊含的邏輯的了解。邏輯的秩序不是加於已經知道的事物的一種形式，而是已完備的知識的適當形式。邏輯的秩序，是說科學裡面所敘述的知識材料，譬如，動物學家從幾塊骨頭就能重新建構一個動物的型態；同樣地，數學或物理學家也能從數學或物理學中論述的形式、能看出這段論述在真理系統中所站的位置。

對非專家而言，知識的完備形式是阻止人進步的障礙，因為科學裡面所敘述的材料，是以增進知識為目的，所以它與日常生活經驗的材料的關係就隱而不彰。對外行人而言，幾根骨頭不過是稀奇的東西。除非他能夠精通動物學的原理，否則，他想用這幾根骨頭而有所作為，也只能胡闖瞎碰一番。從學習者的立場而言，科學的形式是他所要成就的理想，而不是他的出發點。通常所教給學生的是經過簡化的科學基本原理，結果卻造成科學與有意義之經驗的分離。學生學得的不過是符號，而無從了解其意義。他所獲得的專門知識，卻不能與他所熟悉的事物、工作相關聯——往往他學到的只是一些特殊的字彙。

很多人以為把完備形式的材料教給學生，就能使他們易於學習。如果我們一開始就讓學生不再重蹈專家所曾犯的錯誤，以節省其時間與經歷，那麼這樣做是最自然不過。而這麼做的結果已在教育史上有大量記載。學生開始學習科學所用的教科書，它的教材的主題都是依據專家所編組的，一開始就把專門性質的概念教給學生。在初學階段，就把定律教給學生，卻不指示他們這些定律如何得來。學生學到的是「科學」，而不是「科學的方法」，以用來處理日常經驗所熟悉的材料。大學的教法在沿用研究生的方法、大學的方法又移用於高中，然後再往下移用，只是依次把在高一級學校裡的教材略為刪減，使它變得容易些。

以學生的經驗出發，依時漸進，能從適當的科學處理方法加以發展，這是「心理的方法」，它與專家的「邏輯的方法」有別。心理的方法雖然耗費時間，但能使學生較為了解，並獲得較大的興趣，這就足以彌補時間的損耗，至少學生能夠明白他所學的。此外，學生因為採用科學家達到完備知識所用過的方法來解決其經常遇到的問題，於是他獲得獨立的能力以處理在他經驗範圍內的一切材料，並且避免被僅具有象徵性意義的材料弄得糊裡糊塗、感到索然無味。因為大多數學生並不是要成為科學家，所以使他們明白科學方法的意義，比讓他們抄錄科學家所達成的結果來得重要。對少數要成為科學家的學生而言，也能有較好的預備，比起硬塞進一大堆專門性的與象徵性的資料要好得多。事實上，那些成功的科學家，都是用自己的能力，極力避免因襲傳統教法的人。

在二十世紀以前，有一部分人力排萬難，使科學在教育上佔得一席之位。這種努力與所獲得的結果相比是很令人痛心的。斯賓塞（Herbert Sipencer）曾探究什麼知識是最有價值的。他的結論是：從各個觀點而言，科學知識是最有價值的。但是他的辯論無意中假定：科學的知識是可以用現成的形式傳給他人。他忽略了尋常活動的材料變成科學形式所用的種種方法，也忽略科學所恃以成為科學的方法。學校裡面的教法，往往都用相類的計畫，但是並沒有神奇的方法，可以把這些材料以專門的、正確的方法敘述出來。在這種情況下學得的仍是死的知識。這種材料的敘述形式使它與日常經驗的接觸越來越遠。然而，我們不能因此就以為學校裡面不應教科學，因為以這樣教導教材，對學生而言是不科學的。

運用具體的物質，從事實驗室的實習，這雖是根據演繹方法編成的教本上的一大進步，但仍不足以應付教授科學的需要。這種事情雖是科學方法所不可缺少的一個部分，但他們並不能自然地構成科學的方法。物質性的材料可以用科學的器具來運用，但是這些材料與被運用的方法，也許於校外所用的材料與方法不相聯貫。於是在學校裡所處理的只是科學的問題：這種問題必須已有該項科學素養的人才能想到。我們可能只注意到專門方法技能的獲得，沒有顧到實驗室的實習與教材之間的關聯。有時實驗室的教學徒具形式，就如異教徒也有一種儀式一樣。

前面曾經提過，科學的敘述或邏輯的形式包含符號的應用。這句話的意思，當然指一切語言文字的應用。但是就方言而言，我們能從語言符號推知它所代表的事物。因為我們對所熟悉的材料能產生密切的聯想，所以不必再停頓思考這個符號所代表的事物。這個符號不過是用來代表事物或動作的。但是科學上的專門名詞卻別有用處。它不是用來代表經驗中直接應用的事物，而是用來代表認知系統中的事物。當然這種名詞最後仍表示我們常識中的事物。但是已經變成研究科學的名詞，無法立刻從日常環境中指出它們。原子、分子、化學式、數學命題——這些主要是有智慧的價值，而只間接的具有經驗的價值。與其他的工具一樣，只有經由使用才能明白它們的意義。我們不能看了工具就立刻明白其意義，必須把它用在實際的工作、作為求得知識的方法，才能了解其意義。

科學的實用價值是，它能教導我們如何審慎地應用觀察、反省與試驗的方法，以獲得確定的材料。而我深信，所謂的科學素養就是一種持續修正信念的態度。它含有明智的、持續的努力以修正現在的各種信念，除去其中的謬誤並增加其正確性。

以已完備的知識的適當形式，亦即邏輯形式，去作科學教育，顯然是本末倒置。對非專家而言，這種知識的完備形式是阻止人進步的障礙，因為這種完備形式的目的並不是為了傳授與非專業者，而是為了知識進步的方便，是以增進知識為目的。從學習者的立場而言，科學的形式是他所要成就的理想，而不是他的出發點。平常的科學教育，使得學生所獲得的專門知識，無法與他所熟悉的事物、工作相關聯，往往他學到的只是一些特殊的字彙。在初學階段，就把定律教給學生，卻不指示他們這些定律如何得來。學生學到的是「科學」，而不是「科學的方法」，以用來處理日常經驗所熟悉的材料。現階段的科學教育，不過是將研究生的方法沿用到大學去，大學方法又移用於高中，然後再往下移用，只是依次把高一級學校裡的教材略為刪減，使它變得容易些。

倘若實驗室裡面的具體物質與外在環境無關，而只有那些已具備科學素養者才懂得如何使用，那麼這些器具與教材之間的關聯就容易被忽視。這使得有時實驗室的教學徒具形式，就如異教徒也有一種儀式一樣。

這篇文章完全符合我對於在物理教育中，融入物理史與物理哲學的看法。當然，任何有稍微關心物理教育的人都知道，我們的高中物理教育已經有物理史內容。然而，因為我們的重心仍然在熟悉計算工具、方便學生快速成為一名工程師，所以我們的教育意義仍不在於讓學生學習科學的方法，而在於利用科學來成就其他人類活動。因此，僅僅是在現有的物理課程中，蠻橫地塞入物理史或物理哲學，都是非常不合理的做法。換言之，我認為，只有讓高中與大學的物理教育有所變革，從大學端開始重新梳理大學理工教育意義、使教授們重視大學教育、精緻化普通物理教學，才能讓做為義務教育的國高中數理教育脫離「讓學生快速掌握使用科學定律」的軌道，步上「讓學生了解科學的方法」的正軌。

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