论科学精神与价值
对于科学教育有一种颇为流行的观念，即认为科学教育只有工具性价值而没有人文价值，人文精神似乎只能在人文学科的教育中培养，科学教育与人的精神世界发展无关。但也有人认识到，科学教育与人的思想和个性品质发展相关联，提出将德育渗透到科学教学之中。无论是“科学教育＋人文教育”的整合模式，还是德育工作的“渗透”观念，都有一个共同的基点，即有一个先在的预设，认为“价值与事实”分离，科学与价值无涉。但是，当我们走进科学研究世界内部再来审视科学教育的问题时，看到的又是另一番景观，给人一种“风景这边独好”的感觉。视界的变换给人带来的是新的教育观念，科学教育不仅具有功利性价值，而且内在地蕴涵人文价值。与人文学科教育相比较，科学教育的人文价值具有自身的特点，是人文学科不能替代的。科学教育中的人文资源是构建新时代的新人文精神所不可缺少的东西。
无论是历史还是现实，人们最初认识到的或最看重的是科学的工具性价值，希拉里•普特南说：“科学在一般文化中的崇高声望要极大地归功于科学的工具性的巨大成功。” 科学及技术所取得的惊人的物质成就，遮蔽了科学对人的精神世界的影响，爱因斯坦指出：“科学对于人类事物的影响有两种方式，第一种方式是大家都熟悉的：科学直接地、并且在更大的程度上间接地产生出完全改变了人类生活的工具。第二种方式是教育性质的——它作用于心灵。尽管草率看来，这种方式好像不大明显，但至少同第一种方式一样税利。”恩•卡西尔则将科学的精神价值推到了一个更高的层面，他说：“科学是人的智力发展的最后一步，并且可以被看成是人类文化最高、最独特的成就„„在我们现代世界中，再没有第二种力量可以与科学思想的力量匹敌。它被看成是我们全部人类活动的顶点和极致，被看成是人类的最后篇章和人的哲学的最重要的主题。”恩•卡西尔之见固然有唯科学主义的倾向，但不可否认的是，科学作为一种文化，其内在的精神资源是丰富而具有特质性的。
理性是科学的灵魂，理性根植于人性之中，古希腊人认为人是理性的动物。面对自然界，人的理性发挥得淋漓尽致。巴伯指出：“在人类社会中，科学的幼芽扎根于人类那根深蒂固的、永不停息的尝试之中，试图靠运用理性的思考和活动来理解和支配他生活在其中的这个世界。”在巴伯看来，科学必须既是理性的又是经验的， 即只有当理性运用于经验的目的时，科学才存在。科学的理性使人类开始从对自然界的迷茫和盲目崇拜中走出来，
1科学理性对宗教神学的冲击解放了人的思想。近代科学的发展使理性不仅体现在科学的知识层面，而且体现在科学的方法论层面。现代科学理性还投射到了科学研究的规范上。R •默顿概括了科学家必须遵守的四条基本规范。总之，无论是面对自然界、面对科学活动过程，还是研究结果，人的理性精神始终处于主导地位。科学理性内在于科学之中，也表现为科学共同体的规范意识。
科学的本质特征在于它的批判性，波普尔认为，有没有批判态度是判断前科学与科学的分界岭，前科学充斥教条信仰和教条思维，而日益增长和成熟的经验培养出一种批判的态度，教条态度比批判态度更原始，因为批判必须有被批判的对象，即业已存在的有影响的教条信仰。科学中的批判精神表现在三个层面：其一，当理性运用于经验时，就开始了对经验的批判。真正的科学从经验开始，但是所有的科学都要求超越经验，并从经验中演绎出更为普遍的真理，批判的结果是科学认识超越日常的经验。其二，是对前科学时期的批判，例如近代科学对中世纪时期宗教观念的批判，达尔文对上帝创造人类观念的批判。其三，是对科学界之内的已有认识成果的批判，如爱因斯坦对牛顿时空观的批判。但是批判的目的是创新，创新是科学生存和发展的生命力，没有批判的精神就无法创新，没有创新，批判就失去了意义。科学活动中内在的批判精神与创新意识，正是摧毁愚昧、迷信、盲从等腐朽精神的锐利武器，在批判与创新的过程中，不但取得了科学理论上的突破，认识了自然界，而且也冲击了旧有的不合理的观念与错误认识，使人获得了一定程度上的思想解放。巴格莱说，科学知识对人类的重要意义在于“使人类从欺诈、恐惧、迷信、过失中解放出来。人类正变得聪明起来，不再是一切算命大仙的牺牲品了。人类从巫师和巫医的诡计欺骗中解放出来的重要意义，和人们从残暴帝王压榨下解放出来的意义是一样的。”
科学研究活动中强调公平，在科学真理面前人人平等，评判科学认识正确与否，科学成果价值大小的不是外界权威，而是科学界内部同行的认定，不是外在的诸如出身、权力、金钱、宗教信仰、政治态度等非科学因素，而是科学实验。科学要求普遍地、重复地进行验证。这种公平精神不同于中世纪在上帝面前的人人平等，也不是资产阶级革命时期提倡的“人人生而平等”。现代科学的发展使人类长期追求的公平由“水中月、镜中花”状态逐步变为现实。因此，“只是在这时，人们才看到，在世界上到处都还是一片不公平的汪洋大海的时候，科技领域已开始构筑起人类公平的真正锚地。人们也才真切地感受到公平是科技文化的一个突出特点。”科学中的公平精神造就了人的宽容意识， 在科学研究中，不仅允许不同学术观点的存在，而且允许实验、允许失败、允许发表不同的意见。强调尊重少数，保护少数，不搞少数服从多数。科学中的宽容，为新的科学理论出现提供了舆论上的“保护伞”。
科学中的开放精神表现在科学的进步过程中。其一是面向研究主体的开放，也即“无论种族、肤色或宗教信仰，人都可以成为一名科学家。” 台湾学者吴大猷在谈到爱因斯坦和玻尔的争论时，指出：“一种真正的科学态度要求一种开放的精神。科学只有通过对现存状况作连续不断的重新考察，甚至对那些似乎把确立的理论作连续不断的重新考察，并且寻求新思想，才能获得进步。”
因此，科学教育应指向科学发展的历史世界，从历史发展的进程中去领悟科学的人性意义，“向学生详细追溯一项发现的全部历史，向学生指明在发明者道路上经常出现的各种各样困难，以及他怎样战胜它们、避开它们，最后，又怎样趋近于那从未达到的目标” 19世纪达尔文的进化论所揭示出来的自然界演化发展的规律，更加直接地影响了人类社会精神文化的领域。但是，在科学教育中，我们关注的重心往往是科学知识的系统传授，而科学作用于人的精神领域这一重要方面被忽视了。因此，科学教育应树立一个新的理念，科学教育应指向科学发展的历史世界，打破历史事实的硬壳，展现历史事实内在的人文意义，凸现科学教育对整个人类精神领域的巨大影响，使学生认识到科学与人类的精神生活密切关系。
科学教育与科学世界的分离之结果使培养出来的学生厌恶整个科学。这是值得科学教育工作者反思的地方。改变这一被动局面，需要科学教育观念的转变，即科学教育要指向科学研究世界。这里强调的是要让学生了解一些与他们的生活有密切关系的研究领域，同时也要了解科学家的精神世界及其活动。让他们与科学家对话，让他们有多种了解的渠道，并为他们参与一些准科学的实验活动、准创造发明活动提供物质的条件与方法的指导。
21世纪的科学教育应有新的理念，不能将学生封闭在科学知识教育的城堡中，而应取一种开放的观念，让科学教育与科学发展的历史世界相连接，从后者获取无尽的精神资源；也与生活世界相联系，使科学教育有活水源头，有意义的基础。这样的开放观念与开放体系的构建将把科学与人的生存、发展真正连接起来，从而使科学更富有人性，使科学教育的价值得到实现。
