科学教育改革的新思路——博物学

江苏南京市江宁实验小学（211100）邱绮晖

博物学（Hatural History）是一门来自西方的学问，由林奈、布丰等科学家创立，它主张利用分类检索的方法去探寻自然奥秘。在历史的不断发展中，这门学问也在不断沉淀，它主张细致入微地观察和宣扬本土人文知识的特点。这和小学科学培养学生科学素养的目标极为符合，是小学科学教育改革的新思路。

一、什么是博物学

在十八世纪，林奈、布丰等人确立了Hatural History这门学问，日后在民国期间我国学者将其翻译成了博物学这一学名。博物学是一门古老而冷门的学科，不常出现在大众的视野中，不了解的人常将它与自然哲学（Hatura Philosophy）混为一谈，实际不然。

博物学与自然哲学是在对立立场的，自然哲学和博物学的关系可以概括为理性和经验的关系，这一特点从它们的英文名能够很好地理解。博物学偏向“史”（history），自然哲学则偏向“理”（philosophy）。经验和理性在近代科学的博弈一刻不曾停歇，在现代化、科技化的巨大浪潮中，偏向经验的博物学逐渐落了下风，这一学说也随之衰落，逐渐边缘化。

自然哲学、数理科学在现代教育中处于主流地位。人类在摆脱了农业时代向工业时代进发的历史中尝到了理性科学的甜头，理性科学从结果上看高效快速，能够将利益最大化。正因为这样，现代教育更加功利化，为了扩大竞争优势将学生从自然中抽离，大量灌输抽象、编码知识，是出人头地的捷径。各界教育人士也都意识到了这样功利性的教育不能很好地培养学生的独立人格和人性，近年已多次尝试教育改革，希望通过改革让学生能够去功利化地学习生活。而这些教育改革的主旨则恰恰和已经边缘化的博物学不谋而合。博物学就是一门具有自然性、切近性、涉身性、个体性、具体性和本土性特点的学说。

博物学是一门人类向大自然学习的学问。广义上说，博物学就是自然界中各种事物的学问，类似百科全书，不过这样的解释是十分空泛的，因此在研究博物学的时候学者都倾向于去研究狭义上的博物学。狭义上的博物学指的是动物学、植物学、矿物学、生理学的总称。它注重具体事物的具体研究，而不是研究事物的一般本质。同时，它注重采集、命名、分类和检索表的编制工作，在对大自然进行宏观描述的同时研究内在联系，包括思想观念和实用技术，这是一种直接经验，而非数理科学的间接经验。它以观察为主导方法，是人类在日常生活中自然而然学到的知识。在博物学中，万物皆有生命，皆能自我体现。

二、为什么要研究博物学

如今小学科学的主流改革方向是科学、技术、工程、数学的融合（STEM）教育。美国大力推行这一教育方式和美国的发迹史是有极大关联的。高新科技给美国带来极大的经济收益和世界地位，尖端人才也成为美国发展的核心诉求，科技上占据优势地位在一定程度上能够影响一个国家的国际话语权。我国教育界也一直抱有强烈的进取心，这几年在各个领域也都大力推行了STEM的教育理念。这是一个非常好的尝试，仅看科学这一门学科，就有极大的改变。更多的科学教师将目光放在了学生的科学素质培养上，这和新课标的多次改版所想体现的理念是相对统一的。然而，STEM教育实际上更偏向数理科学，也就是理性思维的培养，在实施过程中碰到了很多与中国现有教育水平和科研水平不符的问题，如科研经费紧张，技术对口人才的短缺，科学专职教师数量少专业素养缺乏等。而此时在教育改革中渗透偏向经验的，极具人文性和实用性的博物学精神，则有利于教育找到更好的改革思路。博物学有如下特点和优势。

1.主张观察的学习方法

博物学是一门向自然学习的学问，它主张用观察的方法获得知识，这和小学科学课标中强调的掌握科学方法的要求是十分贴合的。科学课标中明确要求学生学会对自然现象进行观察和实验，并且能够对过程和结果进行陈述。观察是一种通过感官获取信息的方法，不只是视觉，听觉、嗅觉、触觉都可以同时进行信息的提取。学生可以通过这样的以观察为主的学习方法获得直接经验，而非数理科学强调的间接经验，这样学生体验和印象会更深刻。观察法不仅在低年级着重强调训练，而且在高年级仍然适用，如《感官》《花与叶》《骨骼》《大脑》等课，都是由观察法贯穿整个课堂，学生在真实的自然事物中获得知识。值得一提的是观察法同样也可以利用现代便利的观测设备，提高观察的精度和准度。

2.编制检索表，运用归纳和分类的方法

博物学认为人类早期基本上是运用归纳的方法获得对事物共同特征的认识。林奈是最早完成动植物世界体系分类的博物学家，五年级科学教材中出现林奈的形象，他利用不同的花开放时间不同的特点编排了花钟用于计时。实际上他的成就远不止花钟，植物学家至今都在沿用他所确立的检索法对植物进行分类归纳整理，可以说他对生物界进行了分类、重整。博物学最主要的工作就是知识分类，通过分类把握知识的脉络和谱系。小学科学中，分类也是一个必备的技能，在四年级教材中就明确要求掌握分类的基本方法，发现事物的共同特征，例如《食物中的营养》《植物怎样繁衍后代》《光的行进》等课程中分类法都是重要的学习方法。分类可以训练学生归纳整理的技能，同时可以发挥想象力，不局限于固定的答案，减少固有思维的产生。这样，让学生思维更有深度，从而最终达到训练思维的目的。

3.复兴中国古代科学

博物学虽然是一个来自西方的概念，但是它的知识体系和分布与中国古代科学不谋而合。博物学中动物学、植物学、矿物学和生理学与中国古代科学的天文、地理、农业、医学是高度一致的。古代人在认识世界的时候大多会专注于自然、人文领域，古代科学知识也渗透到了原始社会生活的方方面面。相对于西方而言，中国有着更加悠久的历史，中国的学术也有着强烈的史学之风，因此中国的传统自然知识用博物学框架进行整理相对于梳理实验科学的框架会更为贴切和自然，也会有中国独特而又鲜明的特点体现出来。

在中国研究博物学，实际上也有着复兴国学的意义。复兴博物学的同时能够更好地展现国学的魅力。在博物学中强调的本地的人文知识，不仅有天文地理医疗百科，而且也有地方风土人情的内容，这同样与小学科学课标中对于情感、态度、价值观的要求相符。学生能够在博物学的思想框架中形成正确的科学价值观，热爱自然，珍爱生命，形成人与自然和谐相处的意识。例如在《火山与地震》《看星座》《有利于生存的本领》等课中，教师都应该及时扩充本地相应的人文背景知识，方便学生更具有真实感地学习相应课程内容。

三、科学课程中可以怎样渗透博物学精神

在小学科学教育中渗透博物学的精神说到底也是在寻找更好的小学科学改革方向。小学科学教学应以培养学生科学素养为目标，在现有的改革中我们已经找到了像STEM教育一样非常明确的改革和学习的方向。博物学虽不属于数理科学，但极具人文性和实用性，对于小学生的科学学习仍具有许多有益且不可替代的指导作用。笔者认为，对于小学科学的改革来说指导思想的学术派系之间的对立并不影响改革方向的选择，我们仍然可以采取取长补短的措施来打造具有中国特色的科学教育风格。

针对以上所提到的博物学学说的特点和优势，笔者列举了以下几种在小学科学课程中渗透博物学精神的可行的方法供以参考。

1.通过科学画进行科学记录，观察学习对象

科学画的最初目的是为了形象地记录和反映观察、研究或学习过的生物对象。在科学传播过程中，如今我们可以在更多的平台和媒介上看到科学画的身影。科学画的优势在于可以解决很多难以用文字表达的问题，可以更容易被公众理解和接受。在小学期间，学生绘制的科学画并不需要过度强调专业性，但是要在科学性和艺术性上进行深挖。科学画的科学性要求绘者能够细心观察所画事物，遵循客观规律，不捏造想象，在观察活动结束后还可以收集课外资料进行科学画内容的补充。这里所说的课外资料并不只是网络图片素材，绘者更应实地考察，全面了解对象，用严谨的态度完成每一幅作品。科学教师应及时鼓励和督促学生完成这一持续性的观察绘画任务，杜绝抄袭现象，且可以与美术教师进行对接，在艺术性上给学生更专业的指导，还原自然的美好，增长学生的自信心和科学热情。

在科学课堂中，教师应引导学生尊重人类认识事物的特点，在动手操作的活动中，尽量少用纯文字的版本，多用科学画进行表达。这类技术实践类型的知识都属于经验知识，通过正确的引导和训练，学生的动手操作能力会有极大提高。

2.尽可能传播地方性知识

科学教师在备课的时候可以更多地考虑本土性的内容，与时俱进，将教材中事例的时间线拉长至当今社会甚至是未来发展方向。本土知识相对现代科技知识处于弱势，具有一定的局限性，为了避免学生只愿意接受功利性强的普适性知识，教师在选择传播本土知识的时候应更注重趣味性和交流性，范围可以扩大到神话、宗教、工业、经济、民间习俗、生活方式等方面，选择合适的贴近生活的本土事例，采取多样的教学手段，增加学生之间对于本土知识的交流和探讨。在有科学团队的情况下可以考虑开设博物类的特色课程，编写地方性知识教材作为科学社团活动的主要内容。

3.尽量组织接触大自然的活动

小学科学教材中虽有数量不少的与自然互动的活动设置，但仍只是冰山一角。现代科学教育主要倡导的是面向未来，主攻高新技术行业，从而忽略了传统和生活。繁忙的学业和不合理的课程安排让学生极少有与大自然亲密接触的体验，这导致了他们对自然和生命也缺少尊重。教师可以安排课后的探究活动，利用假期，在不增加额外学习负担的情况下让学生有一个完成作业的机会和大自然多打交道。科学教材中的活动也由于各种原因如天气、环境等，不能达到很好的教学效果。这个时候借助数字化图像资料、设备等也可以起到很好的辅助作用。现代科技已经越发成熟，一味强调让城市学生回归农村，体验农村生活并不可行，在城市也有着城市独有的自然环境，教师可以带领学生用数字化的方法换种形式亲密接触和观察大自然。如利用识花软件帮助学生认识陌生的植物，并且在使用软件中探索怎样才能识别得更精准，这还涉及了植物的结构知识以及博物学中的检索方法，使学生在完成学习目标的同时也能体验植物图鉴的用法。多次训练后，学生就能够对陌生事物进行具有逻辑性的全面观察了。

生命不息，教育不止，小学科学的改革虽常更常新，但培养全民科学素质的目标一直是坚定不移的。在新冠肺炎的影响下，大多数人认识到了全民科普的重要性。博物学在小学科学课程中的渗透对于当今的教育改革会有添砖加瓦的效果，这门由时间沉淀下来的学说也在逐渐被教育界各方挖掘出来。如今语文、美术等学科中已经有人进行了大胆的融合性尝试，笔者相信，在科学课程中融入博物学的思想理念会有更大的提升空间。