【课程论的名言】“整体论”和“还原论”对分科教育的影响

我国在1977年恢复高考后，为了分类人才选拔，在高中阶段实行了文理分科制度。30多年来，该制度一直是教育相关各方争论的焦点。一方面，可以有效、选择性地培养社会建设所需的人才，在一定程度上减轻学生的负担。但是另一方面，它带来的学科之间的分裂、人文精神培养的丧失、应试技巧的过分强调，一直呼吁人们取消文理分科的声音。2014年9月3日，国务院印发了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》，根据意见，高中不再划分文理科，考生的总成绩由统一高考的语文、数学、外语三科成绩和高中学业水平考试三科成绩组成，再次引发了社会对文理分科课题图的热烈讨论。

本文作者认为，文理分科制度的实施固然与我国社会主义初级阶段特殊的政治经济条件密切相关，但从根本上说，它是西方科学主导下现代科学发展的必然结果，对科学未来的发展方向和知识生产模式的变化有着重要的影响。文理分科的根源在于西方科学史主导的“复原论”思想。因此，本文将仅从人才培养和科学技术发展方面，从科学哲学上的“还原论”和“整体论”的角度，对文分课题图进行理论分析。

一、“整体论”与“还原论”的哲学结合

“整体论”和“复原论”是科学哲学中的一对相对概念，两者都是对科学研究方法倾向的概括。

还原论主张，对于复杂的研究对象，可以分解对象，将其分解为相对简单的组成部分，利用最简单的物理定律或数学公式研究各组成部分，了解其性质和原理，将所有部分的原理加在一起，得到整个对象的原理。“复原论”最典型的代表是机械论。比如研究一辆汽车，可以分解成发动机、离合器、油箱、变速器等简单部分，发动机可以分解成各种齿轮、螺丝、杠杆、涡轮等。

例如，西医、西医将人体分为消化系统、呼吸系统、循环系统等多种系统。每个系统分为各个器官，每个器官由细胞组成。每个细胞都由细胞壁、细胞质和细胞核组成。这样下去可以将人体恢复到最简单的结构。人生病的话，有“头痛、脚痛、脚”，如果某个部分出现问题，则单独考察哪个部分。这些都是还原论的典型思想。

相反，整体论不把研究对象看作可分解部分的机械总和，而是看作不可分割的整体。各部分通过相互复杂的连接和合作，构成了相对独立、具有一定性质的实体。我们无法通过研究其组成部分的性质来掌握整个对象的性质。我们要从整体上看对象，分析其协同关系和整体性质。整体论是生物学家最先提出的，因此在生物学中也最为突出。例如，所有生物都由自然的碳、氢、氧、氮等元素组成，但机械地聚合等量的碳、氢、氧、氮不能构成一个生物个体。生物是各元素、各细胞、各器官相互协调的活有机体。从医学的例子来看，中医走的是整体论的路线，与西方的正相反。不把人体分成一个器官，而是看成一个统一的整体，强调阴阳的协调，强调经脉的畅通，强调寒热的平衡，与西医形成鲜明的对比。

还原论和整体论争论的焦点主要集中在以下几个方面。

第一，关于各部分之间的关系。还原论认为分解后的每个部分都是孤立的对象，每个部分和其他部分之间没有任何联系，所以不考虑其他部分，独立研究每个部分就可以了。中学物理学中的隔离法就是这一观点的典型例子。整体论认为，整体的所有部分都是相互联系的，大家共同构成了不可分割的整体，所以不能单独研究每个部分，但要注意每个部分和其他部分之间的联系，重点研究它们之间的相互作用和协同作用。数学的运筹学是这一观点的典型例子。

第二，关于整体功能和部分功能之间的关系。还原论的观点是，用最简洁的话概括，整个功能等于部分功能的总和。因此，它可以确保还原论者通过对各部分功能的机械求和来获得整个对象的功能。整体论认为整个功能不等于部分功能的总和，一般大于部分功能的总和。例如，夜间街道上有霓虹灯构成的图案，单独看每个灯管的发光效果不知道到底起什么作用，只有一起看所有灯管才能看到它们构成的绚丽多彩的图案。

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• 第三，关于研究工具。

还原论将对象还原为最基本、最简单的结构，使其具有理想模型的性质，因此可以依据物理定律和数学公式对其进行研究。而整体论则认为研究对象是极其复杂的，是不能够简化和抽象的，因此理想化的数学模型不能够完备地描述复杂对象，传统的数学物理工具也就不能被用来研究整体对象，我们需要一套新的可以依赖的工具，二十世纪之后逐步发展起来的混沌理论、动力系统等等就是这方面尝试的成果。

• 第四，关于物理世界中各事物之间的作用关系。

物体之间的作用(function)是有规律的，物理学着重研究这些作用规律。还原论认为这种作用关系是线性的，用数学式子表达就是：

这一关系表明独立对象的作用可以进行叠加，这也是“整体功能等于部分功能之和”这一观点的由来。而与此相反，整体论者则认为这种作用关系的是非线性的，即：

二、两种思想与科学和教育的关系

尽管这两大思想方法彼此之间激烈交锋，互不相让，但是可以明显地看出，科学自诞生之日起，一直到二十一世纪的今天，都始终受还原论思想的主导。而我们中学阶段实行的分科教学和大学里以学科为依据的院系设置，也都是还原论思想主导的结果。

西方科学和哲学的源头可以上溯至古希腊的哲学家泰勒斯，泰勒斯的名言“水是万物的本原”被认为是科学的开端，而这句话便带有着浓重的还原论的色彩。泰勒斯试图将千变万化的大自然还原为最简单的物质，将自然从神话中剥离出来，由此奠定了以还原论为主导的西方科学思维模式的基础。之后的人们都是沿着这条路线继续前进，如阿那克西美尼将世界的本原归结为气，赫拉克利特将世界本原归结为火，而恩培多克勒则是总结前人的成果，认为世界是由水、火、土、气四种元素组成。这些都是古代朴素的唯物主义思想。

古希腊哲学家

到了和苏格拉底同时代的哲学家德谟克利特，古典的唯物主义发展到最高峰。德谟克利特认为，自然中的万物都是由原子构成的，这一思想已经非常明显地体现了还原论的基本观点，即，研究组成事物的最基本、最简单的部分。

而还原论正式成为西方科学的主导思想是在牛顿的经典力学体系建立之后。牛顿提出了关于运动的三个基本定律，而还原论的倾向便是以物理定律为工具来对世界进行研究，因此，牛顿的理论使得还原论成为科学研究的主导范式成为可能，并由此强化了还原论的地位。而反过来，还原论也影响了科学的发展方向。可以说，西方科学界从十七世纪逐渐形成并成熟的机械自然观，是还原论思想发展的最高峰。

牛顿光学

因此，学科的分化便是还原论思想发展的结果。还原论要求把事物分解为各个部分分别加以研究，于是，面对纷繁复杂的大自然，人们就试图把它分解，研究河流湖泊的成了水利学，研究山峦平原的成了地质学，研究花鸟虫鱼的成了生物学，诸如此类。而社会科学也不例外，庞杂的社会是由各种各样的社会关系组成，于是，我们有了专门研究法律的法学，专门研究生产和消费的经济学，专门研究国家治理的政治学。而随着研究的不断深入，学科分化也越来越细，比如在教育领域，教育也是由很多部分组成的，如学费，教育立法，教育观念，教育财政，学校设立、管理等等，于是我们便有了教育经济学，教育法学，教育史学，教育财政学，教育管理学等等学科的划分。

因此，学科分化是还原论思想的具体体现，而分科教学又是学科分化的必然结果。从古代的“七艺”，到现在大学里复杂的院系设置，再到各种科研院所、智库的建立，还原论的思想一直在左右着我们的教育模式。而在基础教育阶段，尽管其知识层次相比于大学要低得多，但是仍然存在以研究对象为依据的学科划分，如小学阶段，除了传授基本技能的数学、语文和英语之外，最先将关于世界的知识划分为自然和社会两科。而到了中学，进一步依据其独立的研究对象进行划分，变成了物理、化学、生物、政治、历史、地理这几个学科，彼此之间互不交叉。而此时，文理分科制度便产生了。

古老的欧洲大学

通过以上讨论可以看出，我们传统的教育模式和科研活动都深受还原论思想的影响。但是，到了二十世纪，科学发展却遇到重大困难，科学研究范式面临挑战，一系列问题不断涌现。特别是量子力学和医学的发展，使人们渐渐意识到，过去那种孤立地、片面地对待研究对象的方法有着重大的缺陷，随着维纳的控制论和香农的信息论的创立，以及贝朗塔菲一般系统论的提出，整体论的思维方法逐渐走入人们的视野。人们发现，对具有某些具有复杂性的研究对象，如生物个体，经济行为或气象系统等等，仅依靠将其分解为部分的方法是行不通的，它的内部之间存在着非常复杂、不可忽略的联系，于是人们开始发展新的科学，系统科学、复杂性科学应运而生，整体论终于获得了它应有的地位。整体论现在已经受到了科学家的普遍重视，人们甚至认为，未来的科学应该是整体论主导的科学。这对科学的影响是不言而喻的，当下方兴未艾的学科协同和跨学科研究便是在这种思想的主导下产生的。一系列跨学科的科研机构纷纷建立，如美国的圣塔菲研究所，是世界上研究复杂性科学的领军机构。而在我国，由钱学森开创的系统科学的“中国学派”也在世界上享有一定声誉。

气象科学是整体论体现得最为明显的学科之一

教育领域同样也在悄悄地发生变革。虽然我国的基础教育由于高考制度的存在始终无法摆脱应试教育的牢笼，但是有些有条件的中学已经开始关注并实践素质教育，尤其是在经济发达的地区，如上海，江苏等地，已经由过去注重单科成绩的考察，转变为对综合素质的考量，还有一些学校开展了诸如“第二课堂”等兴趣学习活动，这都可以看作是由还原论向整体论的转变。

而在高等教育领域，这一转变趋势更加明显，最显而易见的变化是理学下面增设了系统科学这一学科门类，将系统科学与数学、物理等并列为研究自然的基础学科，专门从整体层面研究复杂现象，而它的招生对象也不只局限于理科生，而是具有多方面的学科背景。整体论要求系统而全面的看待问题，而在现在学科分化十分深入的情况下，全面看问题就意味着打破学科的壁垒。就大学的基本功能而言，无论是教学还是科研，掌握多方面知识，注重事物之间的联系就成为大学人才培养的目标和原则。在教学层面，美国大学首倡“通识教育”，而后我国大学中也普遍开始实行，在一些条件比较好的大学，对全校所有学生进行一些基本学科的通识性教学已经非常普遍。并且，大学开设了品种丰富的选修课，同时鼓励学生跨院系、跨专业、跨门类选课，甚至采取提高学分要求的手段强迫学生多选修一些不同门类的课程。近来还兴起一些院校模式，对学生不进行专业划分，而是进行多学科混合培养，最后学生根据兴趣自己选择合适的方向专攻，例如北大的元培学院，清华的数理基地班等等。在科研层面，学校越来越重视交叉学科的发展，纷纷建立跨学科的研究机构，鼓励跨院系甚至跨院校的研究活动。几乎所有的大学都在向着综合性大学转变，纷纷扩充自己的专业。而国家在2011年启动了“高等学校创新能力提升计划”，针对某些具体问题，将所有涉及的学科的科研人员召集起来，进行联合攻关，这可以看做是国家层面或政策层面对整体论思维方法的认可。

因此，整体论的思维正逐步成为科学发展的新方向，而我们的教育，特别是高等教育的发展，也一定要适应这一新趋势。

三、对高中文理分科制度的探讨

上文已经指出，文理分科的根源是还原论思想主导了科学的发展，因此，在讨论文理分科的利弊时不能脱离这两大思想的框架。

从还原论的角度来看，文理分科确实是适应了传统的科学发展趋势，符合人类的认识规律和思维模式。一方面，对于中学阶段的学生，无需对所谓的“高深知识”进行深入理解，因此获得对我们世界的知识只需采用传统的分科模式，从相互独立的几个方面进行教学就已经足够。尤其是文科和理科所研究的对象不同，思维模式不同，因此可以独立且有区别地对待。另一方面，从效率角度来看，文理分科也有它的优势，毕竟文科和理科被当成两个独立的单元，缺失一方并不影响另一方，因此采取文科分科制度就能极大的节约人才培养的时间和成本，并在一定程度上减轻了学生的负担，而且学科专门化有利于培养高精尖的人才，因此，我国实行了三十多年的文理分科制度从还原论的角度来看确实有其存在的价值。

但是，随着科学研究的范式从还原论转向整体论，从未来人才培养的角度来看，文理分科制度的弊端也日益显现。整体论要求从以整体的视角看待研究对象，这就对学校的人才培养目标提出两点要求，第一是是学生具有多方面的知识，第二是使学生具备综合思维的能力，第二点是更为重要的一点。对于第一点，由于中学知识的局限性，暂时可以不必做严格要求，但是对于更为重要的第二点，文理分科制度就显然不能满足了。分科制度不仅造成了学科的割裂，更造成了思维模式的分离。理科生具备的是精确严谨的逻辑思维和抽象思维，文科生具备的是综合想象的形象思维和具象思维，两种思维模式没有高下之分，都是一名未来的人才应该具备的，但是文理分科就造成了这两种模式的分类，理科生做事不能很好的总揽全局，爱钻牛角尖，而文科生缺乏严谨思维的训练，很多场合下看待问题没有条理，逻辑混乱，这种状况对科学研究无疑是有百害而无一利的，因此应该从中学就开始纠正这种趋势。

另外，整体论指导下的大学知识的发展也暴露出高中文理分科教学的弊端。如今的学科已经越来越综合。例如，自然辩证法专业就是在理科知识基础上的哲学研究，而社会学中也越来越多的引入定量研究，尤其是对于热门的经济学、金融学，已经很难说清楚它们到底是文科还是理科，纵观一些处在国际前沿的学科，无一不是文理融合。而国内学术界追赶国际先进水平的步伐，在很大程度上受阻于这种综合思维能力的缺失。比如，经济学专业文理兼收，但是很多文科生就对经济学中大量使用的数学工具无能为力，只能从事外围研究，无法进入到核心领域。而对于一些纯粹理科领域，由于学生缺乏形象思维，研究也只中无法取得突破。另外，一名合格的学生所具备的素质始终是大家争论的焦点，理工科院校的学生常常抱怨学校里确实人文精神，而文史学校的学生又被人诟病不具备基本的科学素养，这些都是与整体论思想相违背的。

综合来看，理科学科更偏向于还原论模式，而文科学科更偏向于整体论模式。二者互相配合才能培养出二十一世纪所需要的人才。如果割裂开来，理科学生虽然只具备还原之后的材料而不能将其拼接组合，而文科学生虽然具有整体论的思维却没有材料进行填充，犹如空中楼阁。因此，仅从还原论和整体论的角度分析，文理分科制是弊大于利的。

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