科学、世界观和教育1.docx
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1、科学、世界观和教育1科学,即从前的“自然哲学”,一直是文化的一个动态组成部分,它受文化的影响,同时也在影响文化,因此,科学和世界观是相互联系的,好的科学教育应当帮助学生理解这种相互关系2O农业科学家休高奇(HUghGaUCh)撰写了一篇具有前瞻性的文章,题为科学和教育(2009),并投稿于科学、世界观与教育(Matthews2009b)。在这篇文章中他认为:无论是从有神论还是无神论的角度出发,科学与世界观的关系,对科学家、科学教师以及一般文化来说,都是当今所有问题中最重要的(GaUCh2009)。许多人对这些问题非常感兴趣,比如:上帝是否存在?世界是否有意志?是否存在对世界产生因果影响的精神实
2、体?人类是否有精神灵魂将他们与动物区分开来?是否所有的祈祷都能得到回应?自然因果过程能否被打断?对于教师和学生来说,知道科学是否能以某种方式回答这些问题,或者科学是否应对这些问题保持沉默是很重要的。暂且假定,关于科学本质的知识应当是弄清楚科学是否可以回答这些问题。高奇对一些科学家、哲学家和教育家的意见进行了调查,不出所料,在科学合理的范围内,不同群体对此问题并未达成一致。重要的一点,高奇还详细记录了美国科学促进会(AAAS)和美国国家研究委员会(USNRC)关于定义科学特征的意见书,以及他们是如何谈论科学和世界观的。他提出了AAAS和NRC都认同的科学事业的7大支柱,分别息支柱1:实在论,科学
3、努力去理解的物质世界是真实的。支柱2:预设,科学预设这个世界是有规律的,是可以理解的。支柱3:证据,科学需要证据来支撑结论。支柱4:逻辑,科学的思考遵循规范的、固定的逻辑。支柱5:局限性,科学在理解世界方面存在一定的局限。支柱6:普遍性,科学是大众的,欢迎来自各种文化背景的人。支柱7:世界观,科学可以帮助建立有意义的世界观。高奇认为,这7大支柱在一定程度上等同于一个流行观点:超自然的研究不属于科学范畴。这是由已故的斯蒂芬古尔德(StePhenJ.Gould)(Gould1999)提出并且得到普遍认可的“互不重叠的权威”(non-overlappingmagestria,NOMA)的观点。然而,
4、高奇发现这与美国科学促进会的观点并不一致,因为,该协会坚称“我们生活的宇宙尽管不以目的论为导向,但却是有方向的。”对于高奇来说,这是对犹太教一基督教一伊斯兰教基本世界观的否认,即世界既不是无目的的,也不是无终极导向的。这种论断与NOMA相反,认为科学不是独立于世界观的。他提出并捍卫了相关论点:“科学在它的预设和方法上是独立于世界观的,但一般而言,科学证据或者实证证据会有世界观的输入。方法论的考量揭示了这种可能性,而历史回顾证实了它的现状。”(Gauch2009,p.679)对科学教师和课程编写者而言会出现以下基本问题,这些问题交由教育家、历史学家和科学哲学家解决: 世观由什么组成? 世界观如何
5、冲击本体论、认识论、道德和宗教信仰?又是如何被本体论、认识论、道德和宗教信仰修正的? 如果有世界观信仰的话,在科学的实践活动中,它被预设为什么? 在学习科学的本质(NatUreofScience,NOS)和与科学有关的世界观时,哪些是重叠的? 科学方法的合理范畴是什么?科学方法应该用于历史问题中吗?特别是涉及圣经和经文的历史问题。 学习科学的世界观应该在科学教学中占多大比例? 科学教学应该告知学生世界观还是不让他们接触世界观?学生只是“跨界者”吗?他们是应该从拥有某一特定世界观的文化中转移到科学课堂上,只为“学会”工具性或技术性的知识,然后再回到他们“原本”的文化中去,而不受科学世界观的影响吗
6、?科学教学科学史和科学哲学的贡献与科学教育相关的项目我们做了什么决策?在这些科学教育项目中,学生并没有认可或接受对世界的科学观点,仅仅是为了工具性或者考试的目的而学习吗?学生学习科学类似于人类学研究,他们不需要相信或接受他们学习的内容,只要能够掌握公式并在考试中给出正确答案就可以了吗?正如本书涉及的所有主题,很明显这些问题的答案不是来源于学习理论、课堂管理技能或者教师教育项目中大部分标准化的内容,而是需要历史和哲学素养。科学、哲学和世界观:历史上的发展2009年,在达尔文(DarWin)物种起源出版150周年的庆典上,科学、文化和世界观相互影响的观点得到了广泛认可。国际上,通过大众期刊、学术座
7、谈会、报纸文章、博物馆展览、书籍和电视纪录片,公众可以了解学者早已认识到的事情:即物种起源不仅通过自然选择对物种的起源做出了新的诠释,而且它也引发了现代世界观的改变,对人类在自然界中的地位做出了新的解释3。达尔文的进化自然主义,后来又通过现代遗传学得到巩固和加强4,除了基督教原教旨主义者、穆斯林和一些坚信本土文化的人,进化论已经融入大多数现代世界观中5。早在2005年,在爱因斯坦(EinSteiiI)”相对论发表”100周年的庆典上,公众就能看到和欣赏到科学对世界观的贡献。爱因斯坦理论也许不如达尔文理论那般清晰和引人注目,然而随着1905年爱因斯坦三篇论文的出版,一些重要的事情发生了。物理哲学
8、家弗里茨罗尔利希(FritzRohrlich)评论道:“量子力学的发展引发了本世纪最大的概念性革命,这也许是人类经历的最大变革。它可能已经超越了哥白尼革命、达尔文革命以及广义相对论对我们思想产生的影响。量子力学促使我们重新思考我们对自然界现有的一些根深蒂固的想法。”(Rohrlich1987,p.136)古代世界尽管达尔文和爱因斯坦是科学影响哲学和文化最新和最广为人知的案例,这些影响可以追溯到西方自然哲学的起源。在科学、哲学、形而上学和世界观之间一直存在着相互影响。古典科学(自然哲学)、希腊唯物主义者以及原子论者泰勒斯(Thales)、阿那克西曼德(AnaXimalIder)、留基伯(LeUC
9、iPPUs)、德谟克利特(DemoCritus)、伊壁鸠鲁(EPiClInis)、阿那克萨戈拉(AnaXagorOS)等人一直在与柏拉图(PlatO)和亚里土多德(AriStotIe)的二元论、目的论以及目的论导向的世界观进行斗争。卡尔波普尔(PoPPerI963,ChaPter5)注意到前苏格拉底学派与其二元论、目的论的哲学反对者(主要是柏拉图和亚里士多德)之间存在着早期自然主义者和唯物主义科学传统的斗争,最终后者取得了胜利,前者经过将近2,000年,归入了“前苏格拉底学派”,或者说成为了哲学的热身运动,或雅典人冒险的目标。然而在小范围内,他们的声誉已经恢复To一位代表性的希腊哲学历史学家对
10、原子论者留基伯和德谟克利特做出了如下评论:“原子论者通过提出原子论、关于运动的理论、事物第一性和第二性的区别和更为重要的自然进程是机械的这些观点,以及对自然进程是机械的这一观点的坚持,大大促进了现代科学世界观的形成。”(Allen1966,p.15)阿那克西曼德将雷声解释为一种声音,它不是由上帝或精神创造的,而是风粒子相互摩擦产生的。这很好地代表了唯物主义或自然主义的解释系统与前科学之间的分歧6。然而说到这些,需要记住,留基伯、德谟克利特、伊壁鸠鲁及其他古代原子论者的唯物主义思想与日常观察到的动物生活和人类经验很难协调-对二者来说,意图、意志和目的论都是无所不在的。无论古代(与现代)唯物主义思
11、想的优点是什么,似乎都不太容易包含动物和人类的生活,而亚里士多德的分类和系统似乎更加合理且令人满意。正如一位当代遗传学者观察到的:“作为科学系统的亚里士多德学派,它的分崩离析始于文艺复兴时期,并在物理学领域获得了成功。然而在生物科学领域,亚里士多德学派一直持续到达尔文革命,而达尔文革命直到现在仍在继续事实上,仍有大量的现代生物学家支持亚里士多德在生物学上的观A。”(Montalenti1974,p.4)对波普尔及其他许多人来说,这场科学革命是“时光倒流”,重温了唯物主义本体论、非目的论、机械的因果关系(VitZthUm1995,Chapter2)o沃利斯萨奇廷(WalIiSSUChting)描
12、述了西方科学和哲学摇篮中的这些冲突:“尽管柏拉图和亚里士多德之间有许多不同,但后者在一些根本方法上继续了前者的工作,比如为科学和目的论的世界现提供了形而上学的基础。基督教吸收了柏拉图哲学思想中的某些元素但它哲学上的制高点在托马斯主义中主要还是更接近亚里士多德。原子论基本是一种边缘化的存在直到它被伽利略(GameO)恢复。”(Suchting1994,p.45)原子论与科学革命17世纪,科学革命在欧洲爆发彼时欧洲的文化、学术和宗教生活都渗透着亚里士多德的哲学思想,人们通过亚里士多德的著作去了解和判断本体论、认识论、道德和神学信念?。尽管新亚里士多德经院哲学对亚里士多德学说的理解并不完整I但它在中
13、世纪和文艺复兴时期的大学中占据着主导地位。经院哲学不但与天主教堂紧密联系,而且在新教神学院和大学中也占统治地位(DiIlenberger1961,Chapter2)。正如一位评论员所观察到的:“中世纪意味着基督教和教堂的绝对统治。经院哲学只能成为服务这种或,治信仰的产物,处于教会权威的监督之下。”(DeWulf1903/1956,p.53)在经院哲学的本体论中,事物是由形式和质料组成的,这是“形式质料说”的教义和准则,也是亚里士多德学派传统的基础。弗雷德里克科普尔斯顿(FrederiCkCoPleSKm)曾恰当地指出,阿奎那(AqUinaS)作为最伟大的经院哲学家,“继承了亚里士多德学派对物质
14、的分析”第橙臊蟒a椭切(Copleston1955,p.83),并且认为:“根据阿奎那的说法,每种物质都是由实体形式和第一质料组成的。原理自身既不是东西也不是实体,两者在一起才是物质实体的组成原则。只有物质实体我们才能够谈论它的存在。,不能说质料存在,而是物质本身存在。”(Copleston1955,p.90)而正是“新科学”最终导致已经建立的中世纪哲学一神学世界观的分解。分解始于1543年哥白尼(COPenliCUS)的天文学著作天体的革命的出版(COPemiCUSl543/1934)1。然而几乎是一个世纪之后,随着1633年伽利略关于两大世界体系的对话(GaIiIeo1633/1953)的
15、正式出版,这种分解发生了戏剧性的变化,50年之后,牛顿的数学原理)(Newton1713/1934)出版。后面这两本书相隔仅仅50年,却包含了科学革命的知识核心,他们形成了伽利略一牛顿范式(G疝Iean-NeWtOnianParadigm,GNP),而这个GNP比任何经济上的国民生产总值(GrossNationalProduct,GNP)都更具影响力。新科学建立了哥白尼学说,即太阳系的日心说,它消除了人类在宗教和文化中处于宇宙中心地位这一特殊思想,它对自然过程做出了机械的、合理的解释。在许多领域中,它挑战并推翻了长期占统治地位的亚里士多德哲学系统,尤其是与罗马天主教神学和道德紧密相关的方面。伽
16、利略一牛顿范例引发了人们对宗教特权在自然和社会所扮演的角色的三三W,o伽利略、笛卡尔(DeSCartes)、惠更斯(HUygens)、波义耳(BOyle)和牛顿的新科学(自然哲学)引发了一场巨大的改变,不仅在科学领域,还在欧洲哲学领域,甚至在宗教、道德、政治和文化领域产生了持续的影响。正如在第二章中概括的,早期的现代哲学家弗朗西斯.培根(FrancisBacon)托马斯霍布斯(ThomasHobbes)约翰洛克(JohnLocke)大卫休谟avidHume)、乔治贝克莱(GeorgeBerkeley)勒内笛卡尔、戈特弗里德莱布尼茨(GottfriedLeibniz)、伊曼努尔康德(ImmamI
17、elKant)都参与早期现代科学的发展并对其突破发挥了重要作用,当然,法国、英格兰、德国和苏格兰启蒙运动中的哲学家后来也同样参与其中,17世纪的科学孕育出18世纪的哲学和世界观。当谈及大范围的思想变革时,随之而来的是不可避免的异常状况和限定条件,在这种情况下,可以说那个时代所有的主要自然哲学家在他们的科学实践、理论建立和阐述中都拒绝了亚里士多德哲学。新的哲学压倒性地转向了宇宙微粒论、机械论和实在论它被称为“机械的世界观”(Diiksterhuis1961/1986,Westfall1971)。在这种新的世界观中,没有实体的位置-亚里士多德哲学用实体来解释这个世界的事件:形式质料说、非物质实体、
18、无遮蔽的自然和潜能、实体形式、目的论过程以及终极因都在哲学的天空中被驱逐了。关于原子论和新科学还有很多东西可说,但就我们目前的目的来看,重述克雷格迪尔沃思(CraigDilworth)的观察就足够了:“隐藏在科学革命之下的形而上学是早期的希腊原子论通过原子论,一个人可以获得隐藏在现象之下的关于物理现实的概念,获得一致的因果关系的现实这使得这场科学革命变得与众不同。伽利略这场科学革命的发起者,第一次给(阿基米德的)实证主义方法论赋予了本体论的支撑。”(Dilworth1996/2006,p.201)天主教教会对原子论的非难原子论哲学的兴衰反映了科学、哲学和文化之间相互交错的关系。人文学科的学生可
19、以从该关系中学到一些东西,而自然科学的学生则可以领会它的精髓。17世纪许多对新科学有所贡献的人伽利略、笛卡尔、波义耳、牛顿等人都是基督教教徒,尽管他们与自己的教会之间关系紧张(前两位是罗马天主教教徒,后两位是英国国教徒)。一些信徒拒绝新科学;一些则想要新科学但拒绝与之相关的形而上学;还有一些,诸如约瑟夫普里斯特利(JoS叩hPriestley)等人既接受了新科学又接受了原子论形而上学,并对他们的宗教本体论做出了相应的调整。17世纪的自然哲学家和18世纪启蒙运动的哲学家开始强调唯物主义、机械主义和新科学决定论,这引发了当时多数宗教人士的愤怒和不满,这些人认为这种新出现的世界观是反基督教的、无神论
20、的Io历史学家理查德韦斯特福尔(RichardWeSd11)很好地总结了当时的情况:“自然科学建立在自然秩序的概念之上,自然秩序的概念与物质决定论之间的分界线并非不可侵犯。在17世纪,伴随着现代科学崛起而产生的自然机械论观点,与神迹的主张相矛盾,并对神圣天意的真实性表示质疑。此外,科学包含了自身的真理标准,它不仅否定了古代哲学家的主导地位,而且对圣经的权威性、对基督教的信仰提出质疑。”(Westfall1973,pp.2-3)韦斯特福尔继续说道:“每个问题都可以用不同的方法来解决,以便协调科学和宗教之间的关系。然而一旦协调就意味着基督教的传统形式要发生改变。”(出处同上)对于许多科学专业的学生
21、来说,科学和宗教之间的这些“宏大的历史”协调不断在个体层面上重复进行,而有关历史协调过程的分析和知识则有益于学生和教师14。1615年,尽管伽利略一直被警告不要坚持或讲授哥白尼的地球运动理论,但直到1623年试金石出版之后,伴随对原子论的认同,他才面临宗教方面的严厉指控(RedOndiI988)。反对者们发起了一场运动,对原子论的态度从一般的不安转变为明确的否定。对基督教信仰而言,原子论呈现出一些特殊且严重的问题,其中最基本、最重要的一个问题是罗马天主教、希腊东正教和东仪天主教会关于基督圣餐的教学,即圣餐变体论。圣餐是天主教集会和教堂的神圣核心,而且这个集会不论过去还是现在都是教会祷告的核心。
22、关于认为基督真实存在的信仰,在教会主持下通过牧师的神化形成,几个世纪以来一直是祷告实践和教义权威的重要表现。在过去几个世纪里,如果一个人否认真在论(theRealPresence)将会被判死罪,真在论在宗教法庭上等同于试金石,如果某个人的信仰不明确,那就意味着可怕而痛苦的死亡。历史学家约翰赫德利布鲁克(JOhllHedleyBrooke)赞同宗教对科学所做的积极贡献,也承认原子论产生的问题,”尤其是对于罗马天主教会而言,对基督在圣餐典礼时出现有着不同的看法”(BrOOke1991,p.141)o他写道:“根据亚里士多德质料与形式的理论,可以帮助人们理解面包和酒神奇地转变为基督的身体和血液的同时
23、,是如何保留它们那些可感知的属性的但是正如机械论的哲学家所讨论的,这些可感知的属性依赖于尚不明确的粒子结构,任何内部结构的改变都会产生可识别的效果。假如真的发生改变了,那么这些面包和酒的外观就不再是面包和酒。”(Brooke1991,p.142)原子论者站在哲学的立场上坚持认为,所有合理的解释最终都可以归结为原子的属性和原子的运动及它们之间的相互作用。他们那时的科学受到哲学的限制。显然19世纪对于科学本体论来说,引力和场的加入不是建立在哲学的基础上,而是建立在科学的基础上,看起来只有求助于后者才能使科学解释和过程达成一致。而有关原子论在这之后的历史第九章中已有讨论。哲学是宗教和政治的“侍女”哲
24、学史和科学史之间有着漫长的对话,它们共同成长、互相学习,正如爱因斯坦所认识到的:“认识论和科学之间的互反关系是值得注意的,它们互相依赖。与科学没有联系的认识论是空洞的。而所有我们能想到的没有认识论的科学是原始的、混乱的。”(Einstein1949,p.683)然而,从一开始就伴随着这场对话的是第三方:主要是宗教或政治。个永恒不变的话题是第三方介绍、修正和指导主要对话的权利。当前.,美国和伊斯兰教国家就进化论的地位以及科学是否需要说明人类的起源、灵魂、启示录的权威性等问题存在争议,这是宗教或政治介入哲学和科学对话一个很明确的案例。同样,苏联政府将哲学与李森科遗传学说(Lysenkoistgen
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