研究的界定
近代科學教育不同於古代教育，也不同於現代科學教育。古代科學是近乎於粗糙的、不系統的知識領域，其典型代表“四藝”，即科學知識的教學多是古代科學家腦子裏思索的問題，更多帶有臆測的性質；近代科學在學科體系上是完備的，它呈現出高度分化的特徵，現代科學則在高度分化的基礎上又呈現高度綜合的特徵，同時又出現了大量的邊緣性學科，現代科學所呈現的多樣性是近代科學所難以迄及。因此有必要對近代英國科學教育作出一個界定，以便明確近代科學教育所涉及的主要領域和界限。
1922年由英格蘭一家出版社編輯的《教育百科辭典》（Encyclopaedia and Dictionary of Education）中有記載：“科學一詞從知識的意義講，很長時間被用來概括全部學習的科目，但在過去的2-3個世紀中，這一詞語一般地限制在兩種涵義中的一種：一是，作為可應用於幾乎一切領域的現象的研究和調查的一般方法；二是，作為只包含自然現象研究的各個方面的術語，即自然科學。”本文所論及的科學教育測重於第二方面的涵義。因為從近代英國主要的科學教育思想家和教育改革家所提出的觀點和主張來看，例如：培根提出的百科全書式科學教育計畫、哈特裏蔔和威爾金森提出的現實性的教育改革建議、斯賓塞提出的科學課程體系，另外，還有各教育委員會所發佈的宣導科學教育的報告，其中，“科學教育”幾乎全部是作為“自然科學教育”的同等範疇運用的，例如，1867年英國協會（The British Association）發佈關於科學教育報告，這份報告對科學知識和科學訓練作出區分，科學知識包括天文學，自然歷史，自然哲學等，科學訓練包括實驗物理學，化學，植物學等。到1938年史彭斯委員會（The Spens Commission）發佈關於中等教育的報告，其中一份有關被調查的中學裏開設科學課程狀況的普察報告。普遍開設的科學課程包括：現代數學、地理學、化學、物理學和新發展起來的取代植物學的生物學，以及各種實驗室課程。
還需一提的是著名科學家赫胥黎（Thomas Henry Huxley）所提出的科學教育的概念，其涉及的範圍寬泛得多。因為他把科學教育當作傳統教育的對立面來論述，因此，科學教育亦被賦予了自由教育概念的實質。他堅持科學教育不能等同於自然科學教育，“除了自然科學外，還有其他的文化形式”，為了科學而扼殺文學與美學與為了文學而削弱科學一樣都不能算是一種完整而全面的科學文化。
近代科學教育是產業革命發展的必然產物，如果沒有大量的科學知識在社會中的傳播，如果沒有重多的技術發明與革新，英國的工業革命是不可能發生的。此外，古典文科教育雖然有益於一種高貴和優雅傳統的延續，但是，科學教育承擔了古典文科教育所不可能容納的職責和功能，那麼，科學教育發展成為一種體現科學精神的、全新教育可謂是理所當然的。
近代英國科學教育的歷史發展大體上經歷了兩個階段，一是前工業革命時期，主要以培根、洛克和其他一些科學活動家為代表，對自然主義科學教育觀的闡述、設想及對當時學校教育提出的改革建議；二是工業革命發展和完成時期，功利主義科學教育觀的產生並獲得廣泛的社會影響力，其主要代表人物是近代科學教育思想家、科學家斯賓塞和赫胥黎。
本文側重於對近代英國自然主義教育觀對推動學校教育變革的意義進行詮釋。作為推動文明進步的社會改造活動的一部分，就自然主義教育思潮興起而言，其與伴隨近代自然科學發展而獲得新生的自然哲學所宣導的時代變革主張息息相關。
二、自然哲學興起與概念分析
新興自然科學早期興起於15世紀末期，以哥白尼和牛頓引領的新天文學革命為標誌，不僅對古代思辯的科學體系進行顛覆性的突破，而且，應用科學實驗向世人證明，認識和追求真理的新方法歸功於普遍懷疑的方法。在那一個歷史時期，許多科學家與哲學家均對新科學方法產生了濃厚興趣及參與到深層次探討之中，包括工業革命早期的培根（Francis Bacon，1561-1626）、笛卡爾（Rene Descartes，1596-1650）；以及19世紀以後的功利主義哲學家穆勒（J. S. Mill，1806-1873）。培根著有《新工具》、《新大西島》等名著，對科學歸納法進行頌揚，其意義可作兩點概括：其一，將感覺論作為批判經院哲學的有力武器，將人類知識的基礎和認識的起點從思辨轉向感知；其二，以科學歸納法取代不適當的推理方法，將其作為消除謬誤，獲得真知的新工具。笛卡爾在1637年發表了《方法論》一書提出了歸納法的四條基本原則，指出認識的真理性具有或然性的問題等。
概括而言，在17至18世紀末期，時代精神尚未發展到其成熟階段，卻鮮明體現了科學精神的時代特性：即宇宙萬物皆受到永恆不變之自然法則的支配，空疏無用的思辨、演繹方法及神學都無助於獲得對自然法則的認識，簡言之，認識源於感知，結合理性思考、大膽預測和質疑、通過科學實驗的實證，獲得自然規律的抽象性認識，藉以創造和增大人類幸福等，以《新工具》為代表的新觀念“就像滿載新時代唯物主義、經驗主義、功利主義花粉的風橫掃歐洲大陸的文化和思想界，在那裏，信奉和探討自然哲學成為上層知識份子的時尚”。
19世紀之前的自然科學尚未完全從自然哲學中分離出來而獲得分類發展，而是呈現出為科學發展收集資料的早期特徵——零散性、依附性、擴散性等。自然哲學作為近代自然科學所獲重大成果之集大成的知識體系，不間斷地從迅速發展的自然科學成就中汲取營養，不僅充實豐富了已有的哲學認識，而且獲得了“熱門學科”之立身之本。例如，美國學者布魯貝克對現代大學首創“自然哲學”教席之時代意義作出如下評價：“赫爾大學可謂是世界第一所著名的現代大學。有為數不少革新特徵證明該大學對這個稱謂當之無愧。首要的革新就是開辦‘自然哲學’教席，在這裏，亞裏士多德的哲學第一次失去它的正統地位（Orthodoxy），而被基於現代科學和數學先進成果之上的自然哲學研究搶了風頭（Supersede），大學的知識精神在一句大學箴言中獲得表達，那就是‘無理則無物’（Nothing Without Sufficient Reason）”。與此相應，這一時期，自然哲學、自然神論、泛神論、機械唯物主義及啟蒙學派等為代表的思潮統稱為自然主義哲學流派，雖然社會和教育改革的意見紛紜，但是在至少兩個方面達成普遍共識：一是，批判經院哲學和神學體系，宣導追求平等的宗教改革主張；二是，宣導理性原則和普遍懷疑的方法，為科學時代培育新精神的奠定初步基礎。
其一，批判經院哲學
自然主義哲學早期思潮其伴隨科學實驗的興起而產生，在文藝復興時期獲得滋養，發展成為與人文主義思潮（以上帝為本讓位於以人為本）並駕齊驅的另一支重要力量：即以上帝研究為中心讓位於以自然研究為中心，進而，推動自然哲學等新興學科獲得長足發展。
15、16世紀的自然哲學家的著名代表如大畫家、學者達.芬奇、科學家布魯諾；法國學者蒙田（Michel Eyquemde Montagne，1533-1592）；17世紀的泛神論哲學家斯賓諾莎（Benedict Spinoza，1632-1677）、近代英國科學學者和社會活動家包括培根、笛卡爾、赫爾伯特（1583-1648）、洛克、托蘭德、以及普列斯特利等，他們的科學成就和學術主張將自然神論和自然哲學從各個方面推向深入。
布魯諾從懷疑論出發，通過泛神論論證客觀自然是認識真理的源泉。布魯諾否定人格神的上帝的存在，反對經院哲學之煩鎖、空疏、無用的研究方法。他說：“經院哲學家們的那些抽象論證，就象一頭驢子在想證明人變成驢子好，還是驢子變成人好，這種研究是多麼荒誕可笑。”伴隨伽裏略、刻蔔勒、牛頓的偉大科學成就通過一個又一個的著名實驗而廣為人知，“人們遂深信宇宙萬物是永恆的和固定的，都受到機械運動規律的支配，因此，深信運用力學原理可以說明一切”。正如培根所宣導的：哲學的任務不是別的，就是解釋自然，駕馭自然而造福人類。由此，他發出了著名的“知識就是力量”的科學時代的最強音。
法國學者笛卡爾是機械唯物主義的主要代表人，“同培根一樣，笛卡爾也是歐洲哲學史上的一位劃時代的人物”，他宣導理性原則，即用人類理性評判一切的原則，培育了整個歐洲的近代哲學。17世紀後半期，笛卡爾哲學在歐洲得到了廣泛傳播，笛卡爾哲學教席在歐洲各國大學取代了柏拉圖、亞裏士多德的傳統地位。理性懷疑方法和機械自然觀是笛卡爾抨擊經院哲學兩大法寶。
其二，理性原則與科學實驗是自然哲學兩大法寶
就理性（原則與方法）的源起而言，其發生於13世紀那場貫穿整個中世紀思想演變的、最長久的哲學辯論的過程之中，即唯名論和唯實論的爭論。學者鄧斯.司各脫、威廉.奧卡姆、羅吉爾.培根，他們都是法蘭西斯僧團的成員，是主張唯名論的著名代表人，司各脫的哲學貢獻在於發展了阿維洛伊的雙重真理說，提出“理性與信仰”的雙重性的著名命題，他認為人的理性是有限的，不可能用理性來證實宗教的神秘性；原則上，他認為信仰的真理與理性的真理沒有衝突。由此在神學統治一切中世紀的歐洲，為早期科學實驗的發展爭取了可行性空間。
羅吉爾.培根作為英國經驗主義哲學的鼻祖，他明確指出認識真知的最大障礙莫過於因人們的認識容易滑向驕妄虛誇而導致人們包括自己的潛在的無知，由此，為了獲得真知需要排除障礙及沿著正確道路、應用正確的方法：“沒有經驗，任何東西都不可能充分被認識”，即說明理性來源於感性認識，並且須通過經驗來證實。經驗對培根哲學來說是最關鍵的術語，他把人類經驗劃分為兩類，一類通過感官獲得的感覺和直觀認識而形成的“自然的經驗”；一類通過借助科學儀器和工具進行實驗而獲得的經驗，稱之為“科學實驗”或“實驗的經驗”，他認為“科學實驗”高於“自然經驗”。由此可見，羅吉爾.培根的哲學主張對實驗科學興起產生關鍵而深遠影響。
總之，在羅吉爾.培根看來，感性認識通過感官知覺獲得的認識，即真理的直觀；直觀認識並非都能夠帶來正確認識，必須通過推理和經驗加以論證，很顯然，理性認識在這裏是一個收集和分析感性資料，進而通過推理及抽象出的原則和概念的思維過程。
2、理性—自然之概念分析
綜上所述，理性概念在自然哲學家和啟蒙學者那裏是被頻繁運用的術語，而且在兩個方面思想家們的意見獲得統一：一是理性是人類特有的（區別於動物）的才能，主要用來幫助人們獲得對自然事物的本質和規律的認識，因此是一項人類的理論思維能力；二是理性作為感性認識相對立的範疇，以感性認識為認識起點，通過事實的分析和推理等思維活動而獲得理論知識的理解。因此，正如同感性認識時常伴有認識偏差，理性認識也會因為假相和謬誤的存在而發生錯誤，因此，需要經驗和科學實驗予以實證。總之，“理性原則”作為17世紀先鋒思想，本身帶有鮮明的主張思想自由和獨立思考的傾向。
自然概念作為自然哲學的研究對象和人類認識的基礎來源，19世紀前葉工業革命早期，自然哲學家相關自然概念所獲得普遍共識的幾種規定包括：
一是，自然即實體、實體即自因：即自然或大自然是唯一和無限的實體存在，神所擁有的一切神聖力量，實則等同於自然界的偉大造化；神學家們所宣揚的屬於上帝的神聖屬性，實則成為能夠為自然科學所認識和理解的自然屬性；二是，宇宙萬物受到自然規律的支配，自然界是服從機械力學原理的、有規律運轉的一部大機器；三是，“感性認識”前所未有的被公認為人類全部知識的基礎，當時流行的感覺論、白板論都是帶有明顯的唯物主義傾向的認識論，走向了時代思想的最前沿。古典文科教育極為重視思維訓練被稱之為思辨傳統，近代科學教育思想的興起始於對思辨傳統的背離，從根本上講就是宣導一切知識來自於感性認識。洛克提出了“白板論”，他認為人心沒有天賦觀念，不能從中獲取關於事物最複雜的抽象的觀念，人心既有理解力又有理解力的抽象作用，總是首先通過認識和組合最簡單的觀念，而從中獲取關於事物最複雜的抽象的觀念。正如科茨對於科學時代所呈現的科學原則的總結：“這些人誠然要從可能最簡單的原理中去尋找萬物的原因，但是他們從不把未經實證的東西當作原理”。
三、自然主義教育觀的一般特點
自然主義教育觀的宣導核心思想可以追溯到中世紀文藝復興時期產生的新思想，其伴隨著自然哲學和人文主義思潮的興起而產生，17世紀新興自然科學的大發展，為自然主義教育觀及學校改革思潮注入強勁的持續發展的動力，直到19世紀自然科學進入高度分化的發展階段之前，自然主義教育思潮成為引領當時學校教育改革實踐的主流思想。
概括而言，自然主義教育觀主要表現為幾方面的理論特徵：
其一，宣導“教育遵循自然”的原則主張
現代教育理論體系的奠基人誇美紐斯（Johan Amos Comenius，1592-1670）把“自然適應性”原則作為其教學理論的主導原則，對當時和後世的教育改革思想產生重大影響。誇美紐斯在其《大教學論》一書中說：“改良學校的基礎應當是萬物的嚴謹秩序，教導的嚴謹秩序應當、並且只能以自然的作用為借鑒”。他還引用西塞羅的話說：“在自然的指導之下，迷途是不可能的”。誇美紐斯認為人類具有發展的潛能，教育的任務在於遵循自然，誘發人類的知識、道德與虔信的種子，以達到教育的目的。為此，他提出模仿自然秩序的數十項教育原則：例如“自然遵守適當時機”即人類教育應從兒童時期開始；一天中的早晨最宜於讀書；“自然的形成進展是從普遍到特殊”，即學生應先學習運用感官、然後運用記憶、再後運用理解、最後運用判斷；“自然並不躍進，它只一步一步地前進”，即教學鬚根據學生的情況量力而行、循序漸進，並且應按照學生的年齡特徵，採用適當的方法。
概括來講，“自然適應性”原則可作兩方面詮釋，一是，教育應該順應兒童的天性，按學生的年齡特徵施以適當的教育，即適當的教學遵守學生能力發展的次遞；二是，適當的教育須適應學生的個性差異，即因材施教的原則應用。
其二，泛智主義是影響學校科學教育改革的航向的關鍵要素
無論是時代流行的感覺認識論、泛智學校的構思、還是知識可以增大人類幸福的信念（如“知識就是力量”）、以及百科全書派宣稱的“教育萬能”論等，此類思潮在一定程度上反映了泛智主義的理想對社會改革思想產生了深刻影響。泛智思想是文藝復興以來興起於近代歐洲社會的一種教育改革觀念，其要旨是“把一切有用的知識教給一切人”。培根、洛克、百科全書派學者狄德羅、愛爾維修等都對教育在人的形成中所起的重大作用進行高度評價，教育萬能論的偏頗之處在所難免，然而，這一思潮通過教育改變人性，以達社會進步之目標的理想思路，對後世的教育功能（社會成層）探討，及義務教育的推廣與普及都產生了積極影響。
綜上所述，自然主義教育觀以“遵循自然秩序”為出發點，在教育原則、培養目標、教學內容和方法等方面向傳統教育的壓制發起挑戰：宣導以尊重人的天性自然為中心的新教育取代壓抑人性的舊教育；以培養社會有用之才為目標的新教育取代只會培養出呆讀死記的無用之人的舊教育；宣導用新興科學知識充實學校課程的新教材替代充斥著神學經典的舊教材；以實物教學、實驗教學和歸納方法為代表的新教學法取代文法解釋等舊教學法等，不僅成為當時批判經院教育和創辦新型學校的主力軍，而且為民主化、大眾化的現代學校教育制度成型奠定了初步的基礎。