发表于《科学学研究》,2002年,第20卷,第6期,pp.571-577. 

 

基础科学教育研究与建构主义:
中国国内与西方的差异

刘 兵
(清华大学人文社会科学学院,北京,100084)

 

作者简介:刘兵(1958- ),男,汉族,籍贯:辽宁海城,教授、博士生导师,主要研究方向为科学史。
基金项目:基金项目:清华大学人文社会科学学院985重点课题“科学史理论与案例研究”。

摘要:摘要:本文讨论了国内外教育界在理解建构主义与教育研究之关系问题上的差别,分析了“社会建构论”对于基础科学教育改革的意义,与存在的有关问题。
关键词:建构主义;基础科学教育 科学知识社会学 科学史
中图分类号: 文献标识码:

1 引言

  目前,无论是在国外还是国内的学术界,包括教育界,建构主义(或称“建构论”constructivism)都是一个重要的概念,而且,也是非常有影响的学术思潮。例如,用constructivism在网络上的搜索引擎在Google.com上检索时,有11万条结果。用constructionism检索时,也有1万6千条结果。在国外教育界,在科学和数学的教育领域中,建构主义产生了重大的影响。由建构主义研究的重要中心之一英国利兹(Leeds)大学给出的一份1990年的文献目录中,就开列有1000多种著作。在90年代初,也有人估计,在教育类杂志上,当时差不多有2500篇受到建构主义启发的学术研究论文。[1]
  大约在20世纪80年代末至90年代初,据说在美国教育界颇为风行的建构主义学习理论思潮开始传入中国,并倍受教育改革者们的青睐,被当作一种向传统教学方式发起挑战的理论武器。[2]这种说法可以从中国教育研究者们发表的有关论文的数目得以验证。例如,在全国期刊网的中国期刊全文数据库中,以“建构主义”作为关键词检索时,有结果670项,其中,除去极少数其它领域的文章之外,绝大部分都是属于教育研究领域的。但是,在这些论文中,对于建构主义的理解尚有不够全面之处,基本上都是把建构主义作为一种教育理论或学习理论来进行介绍和讨论,至少是在很大程度上忽视了它在此之外的其它含义与影响和建构主义学说的多样性,包括它给在学习过程之外的关于科学知识本身的认识所带来的影响,如来自科学知识社会学以及建构主义科学史的影响等。本文,将就此问题在国内和国外的不同观点作一分析与评论。

2 国内教育研究界的视野、关注点与认识理解

  首先,在国内的科学教育研究界,在引进、介绍和研究建构主义学说时,有这样一种非常典型的观点,认为“当今的建构主义(Constructivism)是皮亚杰等思想的发展,他们强调学习是建构意义的过程,它包含两方面的建构,并强调学习的非结构性和具体情境性以及学习中的社会性相互作用;他们提出了情境性教学、自上而下的教学设计、随机通达教学等教学进程设计思想;在发现学习、接受学习的基础上又提出了支架式教学的教学模式;另外,他们重视通过合作学习和交互式教学而实现的相互作用在学习中的作用,对当今的教学改革很有启发。”[3]可以说,这确实是一种很典型的说法,一方面,它给出了在国内教育领域中研究建构主义的意义,即是把它作为一种可以用来改变国内教育现状和促进教育改革的理论工具,针对以教师讲授为主,学生只是被动地接受知识的教学习惯,把它作为一种“解毒剂”,因为从这种建构主义教育理论的观点来看,教师的教学过程虽然看起来是在“传递”知识,但实际上只是在有意无意地促进学生自己积极地建构知识,特别是“建构意义”的过程而已。另一方面,这种说法的典型性是在于对建构主义理解上的某种以偏概全。有人甚至以全称的描述明确提出:“现代建构主义主要是吸收了杜威的经验主义和皮亚杰的结构主义与发生认识论等思想,并在总结60年代以来的各种数学教育改革方案的经验基础上演变和发展起来的。”[4]当然,以皮亚杰的学说为代表的建构主义学说确实在教育中扮演着非常重要的角色,但在如今形形色色的建构主义理论学说中,这种建构主义的理论只不过是其中的一支。虽然也有人在对国外文献的检索中注意到的一些涉及科学知识社会学及科学史中的社会建构论对科学教育之影响的文献,甚至注意到美国的科学教育的重要文献之一《国家科学教育标准》主要是以建构理论为其指导思想的,但也仍然在论述中没有将这方面的问题进行讨论同,而只集中于关注建构主义在纯教学过程中的意义。[5]或者是,有人虽然注意到了主要的几种不同的建构主义流派,如认知的建构主义、社会建构主义和激进的建构主义等,并有保留地指出了其对于我们教育改革的意义,但却几乎完全忽略了来自科学知识社会学的以及相关的与科学史中建构主义的研究及其对教育的影响。而且在评论中,虽然也谈到建构主义与我们以往强调的客观真理的观念的不同,认为建构主义不再关心知识与客观世界是否一致,是否“真”等,但由于只是关注到了建构主义的学习理论,依然把略去了在我们在教授要学习的知识之前人类对知识自身的“建构”。[6]
  在这样的理解之下,有些研究者即使在谈到社会建构主义(social constractivism)时,也多主要以俄国心理学家维果茨基(L. S. Vygotsky)及其学派的学说为主要来源,认为“社会建构主义是指,个体在社会文化背景下,在与他人的互动中,主动建构自己的认识与知识。与其他建构主义理论一样,社会建构主义也把学习看成是个体自己建构的过程,但它更关注这一建构过程中社会的一面。”[7]这种对社会建构主义的理解显然也只是对众多社会建构主义在学习理论限制下的一种狭义的理解。在这样的理解中,自然会将诸多作为科学哲学、科学社会学和科学史中重要指导思想并富有成果的社会建构主义排除在外。当然,在国内教育研究者中也有极少的例外,像近来在《全球教育展望》上的一篇文章,就也谈到了在科学教育中科学的知识观问题,认为科学知识应当明确地和深信不疑地被看作是个人和社会建构的。理论需要被看作是临时性的,不是绝对的。这和在其它教学方法中把科学知识描绘为客观的,没有疑问的和一成不变的(常常出现在教科书或正式的讲义中)的观点相反,而是把科学知识看作是通过个人的经验探索发现的。[8]可惜的是,像这样的认识与声音实在是太少了。相反,在国内绝大多数研究者中的主流作法,却只是在前面提到的对建构主义片面理解下,将其应用于各种具体的技术性教学手段。

3 国外的某些观点

  在国外对建构主义这样一种热门的论题的研究中,与教育的相关同样是研究者们关注的重要问题之一,但却又不象国内教育研究界那样视野局限。一个典型的例子,是专门研究科学和数学的历史、哲学与社会学对科学教育之影响的刊物《科学与教育》(Science & Education)在1997年所出版的建构主义专号。其中数篇文章就从不同的侧面讨论了建构主义与科学教育的关系,是对科学教育中建构主义之当时的表现的哲学讨论。正如其由著名的建构主义教育理论研究者马修斯(M. R. Matthews)在开篇的导论性评论中所言:“在当代的科学和数学教育中,建构主义产生了重要的影响。在其后现代主义或‘解构主义’的观点中,它在文学、艺术、历史、社会科学甚至神学教育中有重大的影响。在其所有的变体中,建构主义都是被热烈争论的话题。”当然,重要的是注意到其“心理学的影响”以及建构主义的学习观。“这是建构主义最原初的核心,即一种关于信仰如何被得出,而不是关于如何使信仰为真或将其解释为科学知识的心理学理论。从这一核心出发,建构主义已经扩展到把关于认识论、教学、课程设置、教育理论、伦理学、本体论以及形而上学都包括在内的观点。”“但是,即使在其学习理论的核心中,也涉及到认识论……因而从核心出发,建构主义必然要涉及对哲学的考虑,不幸的是,这样的考虑正是科学教师因其训练而没有准备好的东西。当然建构主义有许多变体。为了方便的缘故,这些变体可以分成教育的建构主义、哲学的建构主义和社会学的建构主义。第一种变体自身又可再分为个人的建构主义和社会的建构主义。第二种变体在托马斯•库恩(Thomas Kuhn)的书中有其直接起源,并由近来美国科学哲学联合会的主席巴斯•范弗拉森(Bas van Fraasen)对之做出了最有力量的表述。这种哲学的建构主义在贝克莱的科学哲学中有其根源,并可进一步追溯到古希腊的工具主义哲学。自从亚里士多德以来,这种传统就为科学哲学中的实在论者所反对。社会学的建构主义等同于爱丁堡学派的‘强纲领’,以及他们对科学知识社会学(SSK)的研究。在这种传统中,科学的成长,以及在其理论和哲学承诺中的变化,被人们用社会条件与社会利益的变化来解释,而认知内容和理性的推理的解释力量则打了折扣。这也就是说,某些真实而且合理的东西,并不被爱丁堡纲领的拥护者作看作是构成了一种解释,说明它为什么让人相信。”“需要承认,许多被用建构主义的名义来谈论的东西已经超越了其原来学习理论的领域……建构主义也有助于教育者们意识到科学的人性维度:它的易谬性、它与文化和利益的关联、在科学理论中约定的地位、理论的竞争性质,及其它更多的内容。” [9]
  在另一篇文章中,吉兰(D. R. Geelan)区分了6种不同的建构主义形式,它们分别是:个人的建构主义(personal constructivism)、激进的建构主义(radical donstructivism)、社会建构主义(social constructivism)、社会建构论(social constructionism)、批判的建构主义(critical constructivism)以及与境的建构主义(contextual constructivism)。[10]吉兰还提到,这些视角的每一种,都为我们理解建构主义提供了不同的侧重点。正如有人比喻的,可以把建构主义描述为一个n边的多面体,它的不同的面代表了建构主义的不同形式。这些面中有些是相邻的、相容的,而另一些面则是对立的并处于张力中,但它们仍然是整体的一个组成部分。当然,除了像马修斯和吉兰的分类之外,对于建构主义的谱系也还有其它众多的分类。
  不过,不同的分类只是表明了一些国外的研究者并没有忽视在纯学习理论意义上的建构主义之外其它的建构主义。冯•格拉瑟斯费尔德(von Glasersfeld)可以说是在其本人和他的学派中使皮亚杰的认知心理学线索的建构主义得到了相当程度的贯彻,但即使是对于以他为代表的与学习理论关系密切的激进的建构主义理论的分析中,人们也仍然会注意到其超越个人维度之外的社会维度的表现,因为“激进的建构主义并不否认学习中的社会成分”,而且“显然激进的建构主义确实把社会的成分看成是学习过程中不可缺少的成分”,只是“激进的建构主义的认知学习模式还没有对在学习中的社会-文化成分和个人成分之间的相互作用给出适当的解释而已”。因而这种相互作用需要进一步的研究。[11]这也正如奥格玻恩(J. Ogborn)在其“学习科学的建构主义隐喻”一文中所指出的,“关于学习科学和理解科学,建构主义非常有吸引力的图象,来自把科学知识的本质和学习的本质这样两个非常不同的问题联系起来。”“显然在知识的本质和如何最佳地学习和教授知识之间并无必然的联系,但有一个明显的推论,即学习者需要被教授这种知识的本质。在对这两者应用同一隐喻的意义上,倡导恰当的学习方式的建构主义者经常把这种联系作为必要的东西来对待。”[12]
  在科学教育的改革中,教学方法的改革与创新只是一个方面,尽管在教学的过程中,对于科学知识的本质的教授也是必要的一项内容。但另一方面,像对于课程内容的选择与设置等,也同样是改革的重要方面,在这方面,与来自建构主义科学社会学和科学史研究的结果就关系极为密切了。而且,这种密切的联系在一些重要的基础科学教育改革文献中也有不同程度的体现。例如,1989年,在英国教育与科学部和威尔士事务部新公布的国家规定的中学科学课程设置中,科学史教学有了更进一步的进展。这份法规性的文件,要求学生和教师了解“科学的的本质”。在国家课程设置委员会发表的相应的指南中,甚至出现了“科学是一种人类的建构”这样的典型带有建构主义意味的提法,这样,从法律上,便要求“学生应逐渐认识和理解科学思想随时间的变革,以及这些思想的本质和它们所得到和利用是怎样受到了社会、道德、精神和文化与境的影响,而它们是在这样的与境中发展起来的;在这样做时,他们应开始认识到虽然科学是对经验进行思想的一种重要方式,但却不是唯一的方式。”“科学的本质”就是此课程设置所要求达到的17个目标中的最后一项。[13]至于像美国的《国家科学教育标准》和“2061计划”这样的科学教育改革方案,虽然在叙述上出于某些原因回避了明确地提出“建构”这样的词语,但其中“科学的历史和本质”或“科学的性质”,都是其中重要的内容要求。在其字里行间,也可以看出相近的含义。如在“2061计划”的科学素养基准要求中,就有像“科学的进步与发明在很大程度上依赖于社会其他部分的状况”这样的说法。[14]
  这种在基础科学教育中要求学生学习和认识科学的性质的做法,必然导致对科学与社会之关系、社会对科学发展之影响,或者更明确地讲,社会因素对科学之“建构”作用的关注。这也正如柯柏恩(W. W. Cobern)所说的,他就是要在讨论科学与科学教育的社会建构主义观点时引入社会建构的概念,并论证说,“无论人们对科学知识的性质怎样评论,对科学的学习必定要被看作是一种社会的建构。因而,任何科学课程设置都带有一种社会的视角”。而且,在一种文化研究的意义上,在强调文化的多元性及其对科学发展的意义时,“科学的多元主义就是一种在对科学的社会研究中强纲领的逻辑延伸,它促进了对科学知识和方法的一种激进的社会建构论的看法。”[15]
  简而言之,由以上并不完备的对一些国外的观点的介绍分析中可以看出,在国外的教育研究者们当中,无论是就看法上,还是就实际的教育改革行动中,都并不仅将建构主义的理论与实践限于心理学意义上的学习理论,而是超出了这一界限,除了关注在教授学生学习知识的过程中需要注意的建构主义学习理论之外,也注意到与所教授的知识本身的形成和性质密切相关的另一种意义上的的“社会建构”。

4 科学知识社会学、科学史与“社会建构论”

  如果我们粗略地将建构主义分为以皮亚杰式心理认识理论为代表的个体的建构主义,以及以科学知识社会学为代表的群体或社会的建构论的话,那么前者主要强调的是在个体在学习过程中认识的建构是通过认识的主体和被认识的客体(如知识)的相互作用来实现的,而后者,则关注在人类知识本身的建构过程中社会因素的重要作用。大约从20世纪80年代开始,在这里所讲的意义上的社会建构论开始在国际对科学的人文研究领域中产生了巨大的影响,占据了主流地位。
  如果略去更早些时期的背景,我们大致可以说社会建构论成熟于英国的科学社会学界的爱丁堡学派发展起来的“科学知识社会学”(SSK),或者至少它的“强纲领”几乎成为科学知识社会学或社会建构论的代名词。其代表人物布鲁尔(D. Bloor)提出的作为原则用来研究科学知识之形成的“强纲领”,主要有以下四个要点:即
  1,应当从因果关系角度涉及那些导致信念和知识状态的条件(因果性);
  2,应当客观公正地对待真理和谬误、合理性和不合理性、成功和失败(无偏见性);
  3,应当用同一些原因类型既说明真实的信念、也说明虚假的信念(对称性);
  4,应当可以把一种学说的各种说明模式运用于它自身(自反性)。
  虽然抽象地看上去,这四条信念并不复杂,不过如果暂时抛开为保证其学说本身免受质疑但又相对复杂和引起诸多争议的“自反性”之外,其它三条“强纲领”恰恰构成了对科学之研究的“社会建构论”的核心主张。[16]在这样的指导思想下,它修正了以往我们只用外部社会因素来说明科学认识的失败或谬误,而对科学“真理”的认识则只用内部史的方法即可说明的传统研究方法,并具有相当大的颠覆性。也正是在这样的指导思想下,科学知识社会学迅速发展起来,并以大量的具体的历史与现实案例研究为基础,将其影响延伸到多个领域。“到80年代中期,它积累了一些令人印象深刻的经验性案例研究,并开始影响了众多带头的历史学家的工作。”这时,“建构论”这个标签,已经成为科学知识社会学家和受其影响的历史学家们的共同具有的观念。“这个术语把注意力引向一种中心的概念,即科学知识是一种人类的创造,是用可以得到的材料和文化资源来制造的,而不仅仅是对预先给定的和独立于人类行动的自然秩序的揭示。”建构论“更像是一种方法论的取向,而不是一组哲学原则,它系统地将注意力指向作为社会行动者的人类在制造(making)科学知识中的作用。”[17]
  因此,当来自科学知识社会学家们自身的大量案例研究以及在他们的观点对科学史家的影响下而带来的建构主义科学史的研究工作大量问世时,这些工作就从社会学与历史两个角度开始对以往形成的传统的科学观与至科学知识的看法提出了挑战与修正。由于建构主义科学史的具体成果与这些成果产生的影响是一个更加复杂的大问题,笔者将另文论述而不拟在此展开讨论。但至少我们可以意识到的是,“从某种意义上说,科学知识社会学最大的感染力,就是呈请科学家、哲学家、历史学家、社会科学家以及所有生活在科学时代的普通人,对已经习以为常了的科学观进行再思考。”[18] 
  在这种情形下,“如果社会建构论者们的观点是正确的,我们就需要彻底修改我们教给学生的那些有关他们正在学习的学科的系统条理的说法。物理学----以这个在其中争议更加尖锐地出现的学科为例----原来被描述成为是探索在预先存在的自然王国中可以客观地确定的性质与力的真实说明,这个先在的自然王国具有实在性,它独立于人类在任何特定的时代所相信的东西,这种探索是松散地由一种可以合理地捍卫的‘科学方法’所指导的。但现在就不应再这样描述了。”“如果这种或者种更为激进的社会建构论的说明被接受了,在我们的教科书和课堂上,物理学就不再被描述为一种寻求真实地说明外部实在的事业……”。[19]
  这样一来,就使得教育研究者们面临着一种两难的境地。一方面,我们知道科学史对于基础科学教育的重要性。多年以来,科学教育界一直在努力寻求将科学史引入科学教育,近年来,科学哲学和科学社会学的内容也成为基础科学教育改革中人们努力要引入的内容。像那些著名的教育改革方案中设立的有关科学的历史或科学的性质等内容要求,就是这种努力的明显表现。但另一方面,近年来,虽然像有的人所说的,建构主义,或者说社会建构论的科学社会学与科学史研究已经过了其最高峰、最狂热的时期,但现在毕竟它已在相当的程度上渗透到了对科学的人文研究的各个相关领域中,成为流行的观念。不过,关于建构主义的观点,在学术界又是有着相当多的争议的。特别是,“建构主义对科学的看法明显地与几乎所有的科学家和科学教育家们习惯采用的观点有严重的分歧。”“社会建构论的言过其实受到了科学家、哲学家和非建构主义社会学家们的严厉批评,他们论证说,建构主义的计划是荒谬的、自相矛盾的,或在经验上没有根据的。”[20]因此,如何,或者说在什么程度上在基础科学教育中利用或反映建构主义的观点,也就成了有争议的问题。
  不过,其实建构主义只是将问题更加极端化而已。在建构主义的科学社会学和科学史研究成为热点之前,有关传统的科学史在基础教育中的应用也并非没有问题。早在1974年,美国物理学史家布拉什(S. Brush)就曾在《科学》杂志上发表了一篇关于科学史教学的重要文章:“科学史应该被定为X级吗?”。布拉什指出,按照历史学家的说法,科学家的行为方式可能不是学生们的一个好样板。因为这确实涉及到对学生进行什么样的教育的问题, “如果科学教师们想要利用科学史,并且如果他们想要从科学史家的当代著作中获得信息和说明,而不是从一代又一代的教科书的编者那里毫不费力地地获得神话和轶事,那么他就不可避免地要被这种对客观性的怀疑论所影响,而这种怀疑论当前是很流行的。他们将发现,很难抵制历史学家们的论点,特别是如果他们费心去检验这些论点的最初来源的话。”这样,“那些想要利用历史材料来说明科学家是如何工作的科学教师,确实是处于一种尴尬的境地”,他的建议是让那些想向其学生灌输科学家是作为中性事实发现者的传统角色的教师,不要去使用目前由科学史家准备的材料,因为那类材料不适合于他们的目的。[21] 因此,建构主义科学社会学和科学史,只是使类似的矛盾更加尖锐,甚至于将“不宜”的对象从原来仅仅是学生扩大到包括相当一部分科学家和科学教育家在内更大的群体。

5 若干结论与分析

  结合上述讨论,在这里,我们可以初步地得出如下的结论与分析。
  1, 在国内和国外,建构主义(建构论)都是在教育研究领域中被讨论的热门话题。
  2, 建构主义实际上包括了各种不同类型的理论。
  3, 教育界对建构主义的讨论中,国内和国内的情况有所不同。国内教育研究者主要集中关注的是认知心理学类型的建构主义学习理论,以及将这种建构主义学习理论应用于各种具体的教学方法,而将另外一类来源于科学知识社会学并影响到科学史的社会建构论几乎完全忽视。比较之下,国外关于建构主义与教育之关系的研究中,则对于后一类社会建构论也有相当的关注。
  4, 就与基础科学教育的关系来说,第一类认知心理学类型的建构主义学习理论,主要与教师教授和学生学习已被设定要教授和学习的科学知识的过程相关;而第二类源于科学知识社会学及相应的科学史研究的社会建构论,则与对要教授和学习的科学知识的性质的认识和理解相关,它密切地关系到教学内容的设置和对所设置的内容在更深层次上的理解。
  5, 在国际上,社会建构论已经成为在对科学的人文研究各个领域中颇具影响的主流观点之一,但对之也存在有广泛的争议。相应地,对于它在基础科学教学中的体现,也是一个很有争议但却又值得注意和研究的问题。
  6, 国内教育研究界对社会建构的忽视,也与国内对科学的人文研究之普及的欠缺有关,众多的教育研究者并不了解这种在国际上渐成主流的在科学观上的变化与研究进展。与此同时,虽然近来国内的基础教育改革已经在强调对于科学、技术与社会(STS)内容的引入,但传统的科学观仍然占据着主导的地位,传统中强调科学知识的客观性的唯物主义仍有根深蒂固的影响。这也在相当的程度上,使广大的科学家和教育工作者难以接受社会建构论的许多见解。
  7, 尽管有上述的困难与问题,但包括科学社会学、科学哲学和科学史以及在这些领域中体现出来的建构主义思想在内的STS,仍是在基础科学教育改革中需要注意的内容,问题只是应该深入研究怎样以适当的方式来引进和吸收它们,并使之成为理想的基础科学教育不过分割的有机组成部分。

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The Research of Elementary Science Education and the Constructivism: Differences between China and Western

LIU Bing
(STS Institute, School of Humanities and Social Sciences, Tsinghua University, Beijing 100084)

Abstract: In this paper, the difference of understanding about relationship of constructivism and education study between domestic and western education researchers has been discussed. The meaning and problems of applying “social constructivism” to the reform of elementary science education has been analyzed too. 

Key words: constructivism; elementary science education; SSK; history of science

 

 

2003年11月8日加入