科學(xué)理論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系范文
時(shí)間:2023-10-25 17:24:01
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篇1
[關(guān)鍵詞] 教學(xué)效能感 個(gè)人教學(xué)效能感 一般教學(xué)效能感 教學(xué)歸因方式
一、前言
教師教學(xué)效能感是構(gòu)成教師素質(zhì)的一個(gè)重要方面。教師教學(xué)效能感是教師根據(jù)自己以往的經(jīng)驗(yàn)及對(duì)教育理論的了解,確認(rèn)自己能有效地完成教學(xué)工作,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種信念,包括一般教育效能感和個(gè)人教學(xué)效能感。一般教育效能感是指教師對(duì)教與學(xué)的關(guān)系、對(duì)教育在學(xué)生發(fā)展中的作用等問題的一種信念;個(gè)人教學(xué)效能感是指教師對(duì)自己教學(xué)能力的一種信念。教師教學(xué)歸因是指教師對(duì)自己或他人已完成的教學(xué)活動(dòng)的結(jié)果進(jìn)行分析,形成因果性解析的過程,在以往研究中,主要集中在中小學(xué)教師和其它專業(yè)教師。而高校思想政治理論課教師與中小學(xué)教師存在工作任務(wù)、工作目的等許多不同點(diǎn),那么,高校思想政治理論課教師教學(xué)歸因方式與他的教學(xué)效能感的關(guān)系又會(huì)是怎樣的?這就是本文的研究目的。
二、研究方法
1.研究對(duì)象
本研究采取方便取樣的方式,被試來自湖南大部分大專院校的思想政治理論課教師,共發(fā)放問卷160份,回收問卷139份,回份率86.89%,其中有效人數(shù)120名,有效率為86.35%。男、女人數(shù)與自然分布成一定比例。
2.測量工具
《教師教學(xué)效能感量表》是俞國良等人1995年修訂的。量表的Cronbach Alph同質(zhì)性系數(shù)為0.77,分半信度為0.84。各項(xiàng)指標(biāo)基本符合心理測量學(xué)的要求,可以作為評(píng)估教師教學(xué)效能感的工具?!督處熃虒W(xué)歸因方式量表》采用北京師范大學(xué)發(fā)展心理研究所辛濤等編制的。各項(xiàng)指標(biāo)基本符合心理測量學(xué)的要求,可以作為評(píng)估教師教學(xué)歸因方式的工具。
三、結(jié)果與分析
回歸分析:
以積極歸因和消極歸因?yàn)轭A(yù)測變量,分別以個(gè)人教師教學(xué)效能感和教師一般效能感為因變量,進(jìn)行了多元逐步線性回歸分析。剔除決定系數(shù)(R2)較小的模式,多元線性逐步回歸分析的結(jié)果如表1和表2所示。
從回歸分析的結(jié)果可以看出,教學(xué)成敗歸因方式的四個(gè)變量全部進(jìn)入一般教學(xué)效能感回歸方程,其預(yù)測力為56.2%,解釋量大,且F檢驗(yàn)顯著;進(jìn)入個(gè)人教學(xué)效能感回歸方程的變量有內(nèi)部原因(成功)、外部原因(失敗)、外部原因(成功),其預(yù)測力為28.5%,F檢驗(yàn)顯著。
四、討論
1.教學(xué)效能感與成功取向的歸因的關(guān)系
回歸分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)思想政治理論教學(xué)取得成功時(shí),如果思想政治理論教師將其歸因?yàn)樽约航虒W(xué)能力強(qiáng)和自我努力的結(jié)果,那么這種歸因傾向會(huì)使教師對(duì)自己的教學(xué)工作和自我做出積極的評(píng)價(jià)和肯定,獲得一種自我滿足的積極愉快的情緒體驗(yàn),從而增強(qiáng)自我能力的信心,提高教學(xué)動(dòng)機(jī)水平,教師會(huì)對(duì)教學(xué)工作產(chǎn)生較高的興趣和熱情,其教學(xué)效能感必然較高。同時(shí),這種自我歸因會(huì)增強(qiáng)思想政治理論教師再次教學(xué)成功的期望,會(huì)積極主動(dòng)為下次成功付出更多努力.特別是,當(dāng)思想政治理論教師通過自己的努力使學(xué)生得到了發(fā)展時(shí),那么他會(huì)認(rèn)為教育能對(duì)學(xué)生的成長產(chǎn)生重要的影響;學(xué)生能否取得成功與教師自身原因不可分;通過教育,學(xué)生是可以產(chǎn)生積極的正向改變的。思想政治理論教師獲得這種教育體驗(yàn),會(huì)堅(jiān)定教育在學(xué)生的發(fā)展中起著主導(dǎo)作用的信念,這樣必定會(huì)提高他們的一般教學(xué)效能感??傊?如果將成功歸因于能力強(qiáng)等內(nèi)部原因,就會(huì)體驗(yàn)到一種自豪感和自信感,就會(huì)促使自己再接再厲(努力行為),提高教學(xué)效能感。自然就會(huì)提高教學(xué)效果;反之,如果將成功歸因于運(yùn)氣好等外部原因,就會(huì)感到僥幸不在乎,就不會(huì)再作努力(懶惰行為),自然就會(huì)降低教學(xué)效果。因此,建議高校思想政治理論課教師,不論成功與失敗都要進(jìn)行積極的歸因,不可做出不利于自我效能感的歸因,即端正心態(tài),換一個(gè)角度看問題。
2.教學(xué)效能感與失敗取向的歸因的關(guān)系
回歸分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)思想政治理論課教師面對(duì)教學(xué)失敗的情況下,歸因于外部原因?qū)ζ鋫€(gè)人教學(xué)效能感、一般教學(xué)效能感具有預(yù)測作用;歸因內(nèi)部原因?qū)ζ湟话憬虒W(xué)效能感具有預(yù)測作用。這觀點(diǎn)與谷生華1999年研究的《教師教學(xué)歸因芻論》觀點(diǎn)相同,與單玉濤2005年《山東省中學(xué)思想政治理論教師教學(xué)效能感及相關(guān)因素的研究》碩士論文觀點(diǎn)相背。這表明,當(dāng)思想政治理論教學(xué)失敗時(shí),思想政治理論教師認(rèn)為失敗是由于自己的內(nèi)部原因造成的,會(huì)對(duì)自己的教學(xué)能力產(chǎn)生懷疑,降低教學(xué)的自信心,缺乏下次成功的期望,而放棄繼續(xù)努力,經(jīng)常地失敗容易使教師對(duì)教學(xué)失去興趣,并缺乏改進(jìn)提高的動(dòng)機(jī),這樣就必然會(huì)降低教師的個(gè)人教學(xué)效能感。而趨向于將教學(xué)的成敗歸因?yàn)閷W(xué)生、運(yùn)氣等外控因素的思想政治理論教師,這種失敗就會(huì)增強(qiáng)行為的堅(jiān)持,會(huì)再作努力。所以,對(duì)于教師的成績多肯定、多表揚(yáng),少批評(píng)。
五、結(jié)論
在一般教學(xué)效能感中,責(zé)任意識(shí)對(duì)一般教學(xué)效能感起正向作用,情緒敏感性卻對(duì)一般教學(xué)效能感起負(fù)向作用;在個(gè)人教學(xué)效能感中,外向性和責(zé)任意識(shí)都對(duì)個(gè)人教學(xué)效能感起正向作用。
參考文獻(xiàn):
[1]孫衛(wèi).環(huán)境因素、教學(xué)歸因?qū)χ行〗處熃虒W(xué)效能感影響的研究.山東師范大學(xué),2003.
[2]谷生華.教師教學(xué)歸因芻論[J].上海教育科研,1999,(1):40-43.
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[4]單玉濤.山東省中學(xué)思想政治理論教師教學(xué)效能感及相關(guān)因素的研究.山東師范大學(xué),2005.
篇2
論文摘要:科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的研究揭示出,科學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在著一個(gè)修辭學(xué)的層面。文章通過對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的理論依據(jù)、制約境遇、操作規(guī)則、勸導(dǎo)力量等內(nèi)容的探討,論述了科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的修辭問題。
自從20世紀(jì)70年代中期拉圖爾、伍爾加開始運(yùn)用人類學(xué)的田野調(diào)查方法對(duì)美國salk研究所進(jìn)行觀察研究以來,科學(xué)實(shí)驗(yàn)就成為了科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)(ssk)的重要研究內(nèi)容。他們從對(duì)實(shí)驗(yàn)室的詳細(xì)考察中獲取豐富的資料,描述了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的分工及操作的流程,描述了科學(xué)知識(shí)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)被建構(gòu)出來的過程,進(jìn)而提出了實(shí)驗(yàn)室“事實(shí)”的社會(huì)建構(gòu)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的決策負(fù)荷、知識(shí)生產(chǎn)過程的情境制約、知識(shí)生產(chǎn)過程的市場定位等許多非常新穎而深刻的理論觀點(diǎn)。通過ssk對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程、筆錄和論文的分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)室成員手稿、通信、談話等的研究,可以發(fā)現(xiàn),在科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的建構(gòu)過程中,還存在著一個(gè)不為人注意的修辭學(xué)層面,科學(xué)家運(yùn)用勸導(dǎo)和說服性的文學(xué)技巧來獲得科學(xué)實(shí)驗(yàn)的成功是一個(gè)共性的問題。文章擬就這一問題進(jìn)行簡要探討。
一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的理論依據(jù)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家根據(jù)其研究目標(biāo),利用一定的儀器、設(shè)備,對(duì)自然現(xiàn)象加以控制、模擬,排除干擾,突出主導(dǎo)因素,在有利的條件下進(jìn)行科學(xué)研究的一種方法,其目的一是為了探索和發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象和規(guī)律,二是為了對(duì)理論成果的正確與否進(jìn)行檢驗(yàn)。人們一般認(rèn)為,科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種純粹理性和中立的實(shí)踐活動(dòng),其中不摻雜任何非科學(xué)的成分。但事實(shí)上,由于種種原因,科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)從別的領(lǐng)域中借鑒理論和方法成果的現(xiàn)象,其中,科學(xué)實(shí)驗(yàn)與修辭學(xué)的結(jié)合就是一個(gè)非常明顯的例證。之所以說在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中也存在修辭學(xué)的操作空間,是由以下幾點(diǎn)決定的:
第一,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主觀性特征。科學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然是一種理性活動(dòng),但就其要人為地控制和改變科學(xué)研究對(duì)象以獲取感性材料的過程而言,它并不完全等同于科學(xué)抽象、綜合分析等理性思維活動(dòng),而是也具有感性活動(dòng)的特征,它要借助于儀器設(shè)備把抽象的理性活動(dòng)物化為感性形態(tài)參與的認(rèn)識(shí)活動(dòng)。如果保持絕對(duì)的客觀性和中立性,科學(xué)實(shí)驗(yàn)就不能改變自然現(xiàn)象的基本形態(tài)和運(yùn)動(dòng)的原有進(jìn)程,這樣客觀對(duì)象的許多特征和屬性就無法顯示出來為人們所認(rèn)知。所以,科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須干預(yù)研究對(duì)象,在變革自然的過程中接受來自自然的各種信息。科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以簡化和純化研究對(duì)象,讓所要的結(jié)果以典型、純粹的形式表現(xiàn)出來;它可以強(qiáng)化和激化研究對(duì)象,造成自然界中無法直接控制而在生產(chǎn)過程中又難以實(shí)現(xiàn)的條件;它可以加速和延緩自然條件下研究對(duì)象演進(jìn)的過程,以模擬的方式再現(xiàn)和重演時(shí)過境遷的自然現(xiàn)象。所以,科學(xué)實(shí)驗(yàn)受到實(shí)驗(yàn)者主體思想的支配,科學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透著實(shí)驗(yàn)者理論的指導(dǎo),對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋具有較大的主觀性和相對(duì)性,所有的這一切,都體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)者主觀性和能動(dòng)性的一面,有助于做出在常規(guī)條件下難以達(dá)到的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明。而且,實(shí)驗(yàn)者本人所具有的世界圖景、科學(xué)信念、理論框架、符號(hào)語言對(duì)其實(shí)驗(yàn)的影響也是不言而喻的,獨(dú)立于包括修辭學(xué)在內(nèi)的各種理論之外的中立性實(shí)驗(yàn)是不存在的。
第二,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的社會(huì)性特征??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)并不完全是一項(xiàng)個(gè)人化的事業(yè),而是科學(xué)共同體的集體成果,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程、作用和結(jié)果必須結(jié)合其賴以生存的社會(huì)環(huán)境來加以認(rèn)識(shí)??茖W(xué)社會(huì)學(xué)家拉圖爾曾經(jīng)用“行動(dòng)者一網(wǎng)絡(luò)”( actor -network)理論來概括科學(xué)實(shí)驗(yàn)的這種社會(huì)性特征,他認(rèn)為,科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是一個(gè)互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這一網(wǎng)絡(luò)首先指生產(chǎn)科學(xué)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)環(huán)境形成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、不可分割的整體,構(gòu)成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)語境。其次,“行動(dòng)者一網(wǎng)絡(luò)”指實(shí)驗(yàn)室與其之外的社會(huì)的關(guān)聯(lián),科學(xué)家與政府、企業(yè)、出版商、公眾等共同編織成自然一社會(huì)之網(wǎng)亦即科學(xué)實(shí)驗(yàn)的社會(huì)語境。再次,“行動(dòng)者一網(wǎng)絡(luò)”也指上述兩個(gè)層面之間的雙向互動(dòng),實(shí)驗(yàn)室通過科學(xué)建構(gòu)塑造社會(huì),社會(huì)以其特有方式資助和支持實(shí)驗(yàn)室。在他們看來,科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上構(gòu)成了一種特殊的社會(huì)實(shí)踐,在這種實(shí)踐中,誰是科學(xué)的權(quán)威,誰的方法和判斷應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶鹬?,誰的證據(jù)應(yīng)當(dāng)視為可信的,都與科學(xué)家的社會(huì)地位和屬性聯(lián)系在一起,對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修辭學(xué)的改造就是要維護(hù)自己所服務(wù)的意識(shí)形態(tài)、權(quán)利和地位。
第三,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的審美性特征。隨著科學(xué)研究的發(fā)展,對(duì)真理的探索和對(duì)審美的追求日益呈現(xiàn)出內(nèi)在統(tǒng)一的趨勢,正由于科學(xué)和美學(xué)之間的這種內(nèi)在統(tǒng)一性,在科學(xué)研究的過程中逐漸形成了一系列的審美原則和特征?!翱茖W(xué)中的審美判斷是植根于主觀和社會(huì)的因素之中的??茖W(xué)家習(xí)得的審美標(biāo)準(zhǔn)的意義是社會(huì)過程中的一部分”??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)研究活動(dòng)的一部分,當(dāng)然也要求具有審美性的特征,這主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:首先是對(duì)稱性,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,如果對(duì)實(shí)驗(yàn)的諸種成分如概念、公設(shè)、變量等施加一個(gè)變換而不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)本身及結(jié)果產(chǎn)生變革性的影響。其次是模型性,科學(xué)實(shí)驗(yàn)總是通過各種形式實(shí)行模型化原則,建立對(duì)象系統(tǒng)的簡化模型來研究真實(shí)的對(duì)象系統(tǒng)。再次是形象化,要求一個(gè)實(shí)驗(yàn)是可形象化的,就是要求一個(gè)實(shí)驗(yàn)是可用圖像表現(xiàn)的,可以用圖像或虛構(gòu)的形式來解釋自然現(xiàn)象。最后是簡單性,科學(xué)家要遵循“思維經(jīng)濟(jì)原則”,他們往往是選擇那些容易進(jìn)行的而且?guī)в懈筮m用性的實(shí)驗(yàn),而不是最有理論意義的實(shí)驗(yàn)。事實(shí)上,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的審美性特征不僅為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的修辭學(xué)提供了探索方向,提出了進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭評(píng)價(jià)和選擇的參照標(biāo)準(zhǔn),也為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的建構(gòu)提供了方法論的準(zhǔn)則。
第四,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的偶然性特征。在實(shí)驗(yàn)室中,科學(xué)家所做出的各種選擇并不是理性推理的必然結(jié)果,要想找到幾個(gè)參數(shù)來描述科學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇的深層原因是不可能的,這些選擇只能是因地而異、偶然發(fā)生的事件(locally situated occasion)??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)研究在一定程度上是機(jī)會(huì)主義的,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備、圖書資料等資源決定了實(shí)驗(yàn)的主題選擇、問題分析、過程結(jié)構(gòu)等,科學(xué)家對(duì)實(shí)驗(yàn)的某一方面的更改,有時(shí)就是因?yàn)榭晒├玫膶?shí)驗(yàn)資源這樣一些非決定性的、非主導(dǎo)性的、偶然性的緣故?!皩?shí)驗(yàn)室內(nèi)的許多決定都來自并沒有事先計(jì)劃到的選擇和地方背景的標(biāo)準(zhǔn),而不是來自遵循一系列理性程序??茖W(xué)家會(huì)使用放在身邊的設(shè)備,而不是去建造一個(gè)或是購買一個(gè)新的。他們之所以決定采用某些測量是因?yàn)樗鼈內(nèi)菀祝皇且驗(yàn)樗鼈冊(cè)诶碚撋献钣幸饬x。’
二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的制約境遇
當(dāng)代科學(xué)社會(huì)學(xué)家卡林·諾爾一塞蒂納是對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)的社會(huì)學(xué)研究的杰出代表,她堅(jiān)持一種建構(gòu)主義的觀點(diǎn),注重對(duì)行動(dòng)之中的科學(xué)的描述,力圖考察科學(xué)家在廣泛的社會(huì)文化背景中是如何建構(gòu)知識(shí)的。她在其著名的《制造知識(shí)—建構(gòu)主義與科學(xué)的與境性》一書中認(rèn)為:“對(duì)實(shí)驗(yàn)室的研究已經(jīng)表明,科學(xué)對(duì)象不僅技術(shù)性地在實(shí)驗(yàn)室中被創(chuàng)造出來,而且符號(hào)性、政治性地被建構(gòu)。”閉也就是說,科學(xué)的發(fā)現(xiàn)不是理性研究的結(jié)果,而是偶然事件的產(chǎn)物,即個(gè)別實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用、個(gè)別材料的偶然使用,以及實(shí)驗(yàn)室中科學(xué)家之間,有時(shí)是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)科學(xué)家與實(shí)驗(yàn)室外科學(xué)家相互磋商和協(xié)調(diào)的產(chǎn)物,售科學(xué)實(shí)驗(yàn)中充滿了修辭的因素。在塞蒂納看來,實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施實(shí)驗(yàn)或者知識(shí)過程得以發(fā)生的物質(zhì)環(huán)境的寓所,它構(gòu)成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭最直接的制約境遇??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室可以從兩個(gè)角度來進(jìn)行界定,一方面,實(shí)驗(yàn)室可以稱為“知識(shí)作坊," ( workshop),它指一種為了知識(shí)的制造而擁有各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的地方;另一方面,實(shí)驗(yàn)室又可以被稱為“事實(shí)工廠”(fact factory),它不僅產(chǎn)生創(chuàng)新性的知識(shí),而且要在選擇的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新的科學(xué)對(duì)象和科學(xué)事實(shí)??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的儀器是按照實(shí)驗(yàn)原理的要求構(gòu)造的,實(shí)驗(yàn)使用的材料是依據(jù)實(shí)驗(yàn)者的目標(biāo)預(yù)先準(zhǔn)備好的,就連實(shí)驗(yàn)室的物理環(huán)境也是精心設(shè)計(jì)的,只有通過這一切,才能達(dá)到科學(xué)家所預(yù)先設(shè)想的目標(biāo),產(chǎn)生出新的科學(xué)事實(shí)來。在實(shí)驗(yàn)室中,我們看不到描述主義所稱的“自然”,相反,“自然”是被排除在外的?!坝捎诳茖W(xué)研究的產(chǎn)品是特殊的人在特定時(shí)間、特定場合建構(gòu)的,這些產(chǎn)品包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋;換言之,科學(xué)家是在有條件限制的情況下進(jìn)行研究的。這樣,實(shí)驗(yàn)室中的選擇不僅依賴于所研究的內(nèi)容,也依賴于具體的研究環(huán)境。
具體而言,在對(duì)科學(xué)事實(shí)和知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)的過程中,實(shí)驗(yàn)者主要受到了以下幾方面因素的影響:一是選擇決定。科學(xué)家在進(jìn)行某種實(shí)驗(yàn)和解釋,對(duì)科學(xué)事實(shí)建構(gòu)時(shí),是滲透著選擇和決定的因素的,這包括測試手段選擇、物理環(huán)境選擇、實(shí)驗(yàn)時(shí)間選擇等等。例如一位操作結(jié)構(gòu)測量數(shù)據(jù)程序的科學(xué)家,他的任務(wù)是選擇一種函數(shù),這一函數(shù)已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成在兩種形式的統(tǒng)計(jì)曲線之中取其一的選擇。他最終選擇了后者,因?yàn)楹笳呓忉尯捅硎銎饋砀鼮槿菀滓恍?,這一點(diǎn)是符合修辭學(xué)的簡單性原則的??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的選擇性,同樣包括了實(shí)驗(yàn)工具、樣品等實(shí)驗(yàn)條件的選擇,而這些選擇則是在選擇決定標(biāo)準(zhǔn)(decision criterion)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,選擇某些標(biāo)準(zhǔn)就意味著選擇與其相適應(yīng)的描述工具和方法。這些選擇決定標(biāo)準(zhǔn)必然包括簡單性、可比性、精確性等準(zhǔn)則,也是修辭學(xué)所追求的目標(biāo)。二是商談協(xié)調(diào)。實(shí)驗(yàn)室中的選擇不是與個(gè)體的決定相關(guān)聯(lián),而是社會(huì)商談(negotiation)的結(jié)果,實(shí)驗(yàn)室中科學(xué)家的實(shí)際推理活動(dòng)也是在大量商談基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。這里的商談,不僅是科學(xué)家之間的磋商,而且還包括與科學(xué)家之外的有關(guān)人員磋商;不僅是書面的建議,而且包括直接的面對(duì)面的接觸。其中尤為重要的是,科學(xué)家特別是同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的科學(xué)家必須相互交流自己的觀點(diǎn),彼此了解他人的想法,直到形成關(guān)于實(shí)驗(yàn)的一致意見??茖W(xué)家接受一種實(shí)驗(yàn)解釋而不是其他解釋的程度,是社會(huì)互動(dòng)或社會(huì)磋商過程的結(jié)果,亦即成員們交換觀點(diǎn)且相互之間試圖進(jìn)行說服、勸說和施加影響,在這一過程中,這些觀點(diǎn)可以得到修改、摒棄或加強(qiáng)??茖W(xué)知識(shí)是通過磋商過程而確立起來的,即在社會(huì)互動(dòng)過程中通過對(duì)文化資源的解釋而確立的。那么,通過科學(xué)磋商所確立的結(jié)論就不是對(duì)自然界的確定性解釋。相反,它們是處于特定文化和社會(huì)背景中的具體的行為者群體所認(rèn)為適當(dāng)?shù)闹鲝?。三是話語互動(dòng)??茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)也是參與者之間書面話語交流的產(chǎn)物,“科學(xué)的交流基礎(chǔ)構(gòu)成了科學(xué)家的活動(dòng),這種活動(dòng)是被其他人的論點(diǎn)所定向和維持的話語互動(dòng)(discursive interaction)的一種形式。這種社會(huì)和符號(hào)的基礎(chǔ)在具體的實(shí)驗(yàn)室商談中變得最為明顯,這種商談標(biāo)志著對(duì)科學(xué)研究成果的高度選擇性的建構(gòu)和解構(gòu),并且導(dǎo)致了對(duì)知識(shí)連續(xù)的重新建構(gòu)”。困關(guān)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)性話語背后往往隱藏著一種相同的修辭模式,它們都不使用共同科學(xué)框架中的正式的科學(xué)論證,而是采用非正式的交流方式并試圖列舉事實(shí)以支持那些與他們相一致的結(jié)論,以便加強(qiáng)自己的觀點(diǎn)和批駁對(duì)手。四是前在成果。科學(xué)家所讀的是其他人的實(shí)驗(yàn)成果或研究計(jì)劃,他們擁有的是以前科學(xué)研究已經(jīng)確立的知識(shí)體系,他們從測量中所獲得的是在特定的交流境遇中才有意義的圖表??茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中建構(gòu)的,是一種穿插于同他人話語互動(dòng)的研究領(lǐng)域之中的結(jié)果,這些話語的具體成形可在該領(lǐng)域的權(quán)威性著作中找到,但它也是通過實(shí)驗(yàn)室中人們的注釋和符號(hào)性處理所構(gòu)成的。五是利益資源??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的完成,不僅是科學(xué)家之間的合作,而且包括更廣泛的社會(huì)關(guān)系??茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)工作不僅與其同事和其他科學(xué)家有關(guān),而且與經(jīng)紀(jì)人、工商界、出版社、政府管理者等有關(guān),由于這些原因,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主題、內(nèi)容和程序都可以進(jìn)行修改。通過這些措施,科學(xué)家希求獲得職位、項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)等方面的利益和資源,而這一切對(duì)科學(xué)家的自身發(fā)展和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的維持來講是不可缺少的。上述這幾個(gè)方面的內(nèi)容可以說構(gòu)成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的制約境遇,科學(xué)家必須在特定的境遇之中,通過恰當(dāng)?shù)男揶o論辯方式,來說服他人相信自己的實(shí)驗(yàn)以及解釋是更為優(yōu)越的。
三、科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的操作規(guī)則
按照科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)者的看法,科學(xué)活動(dòng)的過程不僅包括傳統(tǒng)所認(rèn)為的發(fā)現(xiàn)的境遇和辯護(hù)的境遇,而且包括接受的境遇。也就是說,科學(xué)家不僅要以個(gè)體或集體的形式發(fā)揮其創(chuàng)造性思維來做出科學(xué)發(fā)現(xiàn),而且要對(duì)其科學(xué)理論進(jìn)行邏輯性的證實(shí)和社會(huì)性的評(píng)價(jià)。而科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是能在這三個(gè)境遇中都發(fā)揮作用的有效方法,科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是科學(xué)理論的先導(dǎo),而且也是檢驗(yàn)科學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)科學(xué)理論的模型由于其預(yù)言與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常接近而得到證實(shí)。開展科學(xué)研究、經(jīng)驗(yàn)證實(shí)和測度評(píng)價(jià)都是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容,但是,從修辭學(xué)的角度講,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù),還是要在上述五項(xiàng)境遇制約的基礎(chǔ)上,消除各種可能的障礙,控制選擇的平衡,使得對(duì)一種實(shí)驗(yàn)的選擇比另一種實(shí)驗(yàn)更有吸引力,并且增加或降低有關(guān)其他可選擇變量的重要性。用齊曼的話來講,科學(xué)的目標(biāo)就是在最大可能的領(lǐng)域上達(dá)到理性意見的一致,但是,“觀察的意見一致可能性和意見一致性,在科學(xué)中不能認(rèn)為是理所當(dāng)然的。必須有意地通過巧妙的實(shí)驗(yàn)、高明的技巧和所有批評(píng)論爭的資源去尋求”。
在《制造知識(shí)》一書中,塞蒂納曾經(jīng)概括了作為科學(xué)推理典型特征的五種解釋方法規(guī)則,在科學(xué)修辭學(xué)看來,它們同樣可以成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭操作的準(zhǔn)則。第一,“無限懷疑”的規(guī)則,這要求科學(xué)家要對(duì)已有的科學(xué)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果保持懷疑的態(tài)度,不輕信和盲從任何權(quán)威性的甚至是判決性的實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)和社會(huì)語境選擇特定的物質(zhì)、成分和儀器,選擇實(shí)驗(yàn)測試的時(shí)間和取樣的數(shù)量,選擇實(shí)驗(yàn)的方法論,例如構(gòu)成的簡單性與復(fù)雜性、嚴(yán)格的可比性與間接的可比性等等,努力追求最簡潔、最完美的實(shí)驗(yàn)。第二,“一無所知”的規(guī)則,這要求科學(xué)家用現(xiàn)象學(xué)加括號(hào)的方法將自己已有的知識(shí)暫時(shí)擱置在一旁,從較遠(yuǎn)的間距和全新的角度來獲得、審視、保存和傳播一種對(duì)已有科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果的理解,將檢驗(yàn)和判定理論的權(quán)力完全交付給科學(xué)實(shí)驗(yàn),避免“觀察所滲透的理論”可能對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響。第三,“參照標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)則,這要求科學(xué)家在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用帶有自己偏好的各種儀器設(shè)備、物理環(huán)境、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、測量手段、數(shù)據(jù)符號(hào)等條件時(shí),要根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)所要求的成本、簡單性、可行性、精確性、有效性等標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行選擇,盡量使這些條件為科學(xué)共同體所集體公認(rèn),以保證自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報(bào)告能夠?yàn)橥兴邮?。第四,“普遍適用”的規(guī)則,這要求科學(xué)家所操作的科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以由不同的實(shí)驗(yàn)者在不同的時(shí)空中進(jìn)行且得到相同的結(jié)果?!翱茖W(xué)合理性被認(rèn)為是由重復(fù)性來保證的,理由是科學(xué)共識(shí)建立在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上,經(jīng)驗(yàn)事實(shí)來自實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)又是可以由任何科學(xué)共同體中能勝任的成員來重復(fù)進(jìn)行的。第五,“開誠布公”的規(guī)則,這要求科學(xué)家必須就其科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程、內(nèi)容和結(jié)果進(jìn)行交談和公布,因?yàn)閷?duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解,不可能僅僅通過觀察而獲得。要想獲悉隱藏在實(shí)驗(yàn)室背后的基本原理,必須閱讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告,傾聽科學(xué)家之間的問答和交流。對(duì)科學(xué)家來說,事物的原始意義包含在他們的實(shí)驗(yàn)室推理之中,而對(duì)其他科學(xué)家和公眾來講,關(guān)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的交談是獲取信息的主要來源。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的修辭不僅體現(xiàn)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作過程中,而且發(fā)生于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果陳述中??茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家通過研究科學(xué)史上的許多著作發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)際從事科學(xué)研究的方式,和將它寫出來發(fā)表的方式這兩者之間有著實(shí)質(zhì)性的不同。一方面,科學(xué)論文結(jié)構(gòu)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的修辭性偏離。與實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)中大量產(chǎn)生的變動(dòng)不居的推理相比,科學(xué)論文所呈現(xiàn)的是通過詞句、段落、篇章等結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出來的遵循一定規(guī)范的高度理性的流動(dòng)。科學(xué)論文對(duì)實(shí)驗(yàn)程序的顛倒,不是表達(dá)不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果,而是論文結(jié)構(gòu)的修辭策略的一部分,正是通過這樣的修辭操作,科學(xué)論文才具有了可以使人信服的邏輯性和條理性。另一方面,科學(xué)論文內(nèi)容對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的修辭性偏離。在清晰明確的表面之下,被科學(xué)論文所隱藏的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可能比它所告訴人們的東西還多。科學(xué)論文不僅有意“遺忘”了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)際內(nèi)容,而且在很大程度上運(yùn)用了未被讀者注意到的修辭策略。與實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)工作相對(duì)比,科學(xué)論文所提供的一般都是經(jīng)過選擇后的剩余( residual)描述,它所提到的每一種實(shí)驗(yàn)材料和研究方法,以及所引用的每一個(gè)數(shù)字,都表明是技術(shù)上合理選擇的結(jié)果。這都說明,科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是在預(yù)先制造好的工具和材料下進(jìn)行,而且包含著決定和商談的鏈條,它要由特殊的實(shí)驗(yàn)者在特定的時(shí)間和場合進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu),其結(jié)果必然包含著研究者特定的興趣和局部的而非普遍有效的解釋。所以,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是個(gè)性化的,和具體的境遇有關(guān),在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中,更往往與超科學(xué)的社會(huì)領(lǐng)域之間有著密切的關(guān)系。所以,對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修辭操作,其目的不是描述外部自然,而是技術(shù)性地制造出合理的、能為更多人接受的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這里的合理性,可以這樣來進(jìn)行界定:它要使科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以在修辭層面上進(jìn)行比較和選擇,它要使科學(xué)觀察和科學(xué)解釋之間達(dá)到一種“好的符合”,它要實(shí)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在操作時(shí)間場合上的恰當(dāng)性、在實(shí)驗(yàn)程序上的正確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果上的可預(yù)測性,它要在對(duì)先前成功方法進(jìn)行尋求和借鑒的基礎(chǔ)上,達(dá)到一種行動(dòng)選擇的自由和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自覺分析,它要滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)賴以存在的利益要求,為自己的選擇提供有理由的依據(jù)。從這一點(diǎn)看,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的修辭操作歸根結(jié)底還是為了促進(jìn)科學(xué)知識(shí)的更好傳播與交流。
四、科學(xué)實(shí)驗(yàn)修辭的勸導(dǎo)力
科學(xué)修辭學(xué)家eman mcmullin曾經(jīng)指出:“科學(xué)中勸導(dǎo)發(fā)揮作用的三個(gè)地方在于:勸導(dǎo)他人相信自己的范式或理論;介紹新人到某個(gè)共同體中;實(shí)驗(yàn)給出共同體賴以立足的可信結(jié)論。一般來說,科學(xué)實(shí)驗(yàn)最主要的作用一是證明或者反駁假說,二是提出新的理論。實(shí)驗(yàn)之所以能有這樣的作用,是因?yàn)樗軌蚝喕?、純化乃至?qiáng)化科學(xué)研究過程,可以通過建立對(duì)象系統(tǒng)的簡化模型來研究真實(shí)的研究系統(tǒng),從而較為容易和便利地發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律,建構(gòu)科學(xué)理論。實(shí)驗(yàn)是理論背后的驅(qū)動(dòng)力,是確證性的首要源泉,考察理論是否正確和確立的關(guān)鍵就在于考慮理論背后的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的確證面前,一切異議都將變得軟弱無力,因而,科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)這一論證手段來捍衛(wèi)自己的科學(xué)理論和解釋是非常合理的。一般來講,所有人都將給予實(shí)驗(yàn)證據(jù)以充分的贊同,在實(shí)驗(yàn)面前,臆想的猜測和假說沒有任何地位,與實(shí)驗(yàn)不一致的異議也不能被人接受,“實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)就是要消除可能性,控制選擇的平衡致使一種選擇比其他的選擇更具有吸引力,并且增加或降低有關(guān)其他選擇變量的重要性”。正是由于這一原因,科學(xué)史上的科學(xué)家都重視對(duì)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用。牛頓就高度偏愛和頻繁使用實(shí)驗(yàn)方法,他不僅制作過日唇、水鐘、透鏡、棱鏡和望遠(yuǎn)鏡等多種力學(xué)和光學(xué)儀器,而且利用它們進(jìn)行了大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀測并取得了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),通過實(shí)驗(yàn)幫助自己的理論獲得了說服力,成功地抵御了來自他人的否定。在某種程度上,牛頓把實(shí)驗(yàn)當(dāng)作一種修辭論辯手段來使用,實(shí)驗(yàn)在這里發(fā)揮了傳統(tǒng)上被賦予修辭學(xué)的職能:在傳統(tǒng)的修辭學(xué)中,修辭者通過省略的三段論來證明反對(duì)者觀點(diǎn)的不充足性,或者提出駁斥其邏輯前提的意見,而在牛頓這里,他提出了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)研究綱領(lǐng),要求通過實(shí)驗(yàn)來完成對(duì)科學(xué)理論的建構(gòu)和探討,通過實(shí)驗(yàn)來防止任何對(duì)其理論的反駁意見。所以,實(shí)驗(yàn)這種傳統(tǒng)認(rèn)為與修辭學(xué)毫不相干的方法,在建構(gòu)、表述和論證牛頓科學(xué)理論的過程中,事實(shí)上發(fā)揮了修辭學(xué)所具有的“找到最好的勸導(dǎo)方式”的功能??梢钥闯?,實(shí)驗(yàn)也是一種能夠給出共同體賴以立足的可信結(jié)論的勸導(dǎo)工具,一種能夠使科學(xué)家和一般受眾信服的論證方式,從而也具有修辭學(xué)的意義,牛頓的實(shí)驗(yàn)方法也就具有修辭勸導(dǎo)的特征:“牛頓把實(shí)驗(yàn)證據(jù)作為判定科學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)以及科學(xué)解釋的規(guī)范和充足原因,也是修辭性的。這些都是說服勸導(dǎo)的手段,都是改變思想觀念的工作。”
篇3
一、假設(shè)與與假設(shè)驗(yàn)證原則
實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)要素是“假設(shè)”;第一項(xiàng)原則是“假設(shè)驗(yàn)證原則”。
通常,科學(xué)探究起源于假設(shè)。假設(shè)亦稱假說,指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實(shí)的論題。假設(shè)一般分為三個(gè)步驟,即:提出假設(shè);作出預(yù)期(或推斷);驗(yàn)證假設(shè)。如果假設(shè)得到證實(shí),預(yù)期得以實(shí)現(xiàn),則假設(shè)或假說就可以轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論,故假說是科學(xué)發(fā)展的基本形式。假設(shè)是科學(xué)發(fā)展的第一個(gè)要素。同理,假設(shè)驗(yàn)證是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要環(huán)節(jié)和應(yīng)遵循的程序準(zhǔn)則,故假設(shè)驗(yàn)證是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一項(xiàng)原則。
二、變量與單一變量原則
實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)要素是“變量”,第二項(xiàng)原則是“單一變量原則”。
變量,亦稱因子,指實(shí)驗(yàn)操縱控制的特定因素或條件。按性質(zhì)不同,通常有以下兩類四種變量,即:1、自變量與因變量。自變量指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱、給定的因素或條件;因變量指實(shí)驗(yàn)中由于自變量而引起的變化和結(jié)果,二者有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的在于捕獲解釋這種前因后果。2、無關(guān)變量與額外變量。無關(guān)變量,亦稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除自變量以外的能影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果的因素或條件;額外變量,亦稱干擾變量,指實(shí)驗(yàn)中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然,額外變量會(huì)對(duì)因變量起干擾作用。
單一變量原則,是處理科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中復(fù)雜變量關(guān)系的準(zhǔn)則之一。它有兩層意思:一是確?!皢我蛔兞俊钡膶?shí)驗(yàn)觀測;二是確保“單一變量”的操作規(guī)范。在初中科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中幾乎都涉及這一原則。
三、控制與平衡控制原則
實(shí)驗(yàn)的第三個(gè)要素是“控制”;第三項(xiàng)原則是“平衡控制原則”。
控制,是處理實(shí)驗(yàn)中變量關(guān)系的又一準(zhǔn)則,指實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格地操縱自變量,以獲取因變量;與此同時(shí),還要嚴(yán)格地均衡無關(guān)變量,以消除額外變量。一句話,通過實(shí)驗(yàn)控制,盡量消除實(shí)驗(yàn)誤差,以取得較為精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
如果說“單一變量原則”主要是對(duì)無關(guān)變量和額外變量的控制而言,而這里的“平衡控制原則”,則主要是對(duì)無關(guān)變量與額外變量的控制而言。意思是說,實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量的因素條件很難避免,只有設(shè)法平衡和抵消它們的影響。常用的方法有:單組實(shí)驗(yàn)法、等組實(shí)驗(yàn)法、輪組實(shí)驗(yàn)法。
四、對(duì)照與實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則
實(shí)驗(yàn)的第四個(gè)要素是“對(duì)照”,第四項(xiàng)原則是“實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則”。
對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的有效手段之一,目的在于消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比,既可排除無關(guān)變量的影響,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。
通常,一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。至于哪一個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組,哪一個(gè)作為對(duì)照組,一般是隨機(jī)決定的。這樣,從理論上說,由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無關(guān)變量的影響是相等的、被平衡了的,故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異,則可以認(rèn)定為是來自自變量的效果,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的。實(shí)驗(yàn)對(duì)照可分為以下四種形式,即:1、空白對(duì)照;2、自身對(duì)照;3、條件對(duì)照;4、相互對(duì)照。
五、捕獲解釋和真實(shí)客觀原則
實(shí)驗(yàn)的第五個(gè)要素是“捕獲”和“解釋”,第五項(xiàng)原則是“客觀真實(shí)原則”。
觀察、實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)即在于捕獲事實(shí)和解釋事實(shí)。捕獲,即捕捉、記錄實(shí)驗(yàn)中的事實(shí)、現(xiàn)象和數(shù)據(jù),用術(shù)語說,即捕捉記錄由自變量帶來的因變量。解釋,即論證、說明實(shí)驗(yàn)中的事實(shí)、現(xiàn)象、數(shù)據(jù),用術(shù)語說,即論證、說明實(shí)驗(yàn)中的自變量與因變量的因果關(guān)系,從而得出結(jié)論進(jìn)行討論。
真實(shí)客觀原則是科學(xué)實(shí)驗(yàn)所必須遵循的基本準(zhǔn)則,即實(shí)驗(yàn)中的捕獲、解釋一定要實(shí)事求是,一切從實(shí)際出發(fā),使獲取的材料(事實(shí)、現(xiàn)象、數(shù)據(jù))盡可能地反映客觀事物的本來面目,不能主觀臆造,不能憑空胡謅,不能片面武斷。所謂事實(shí),有兩類性質(zhì):一類是“客觀事實(shí)”,一類是“經(jīng)驗(yàn)事實(shí)”。實(shí)驗(yàn)即在于捕獲真實(shí)客觀的能反映客觀事物本來面目的經(jīng)驗(yàn)事實(shí),并加以合理的解釋。
六、實(shí)驗(yàn)與觀察的聯(lián)系與區(qū)別
實(shí)驗(yàn)離不開觀察。觀察是在自然條件下研究對(duì)象的方法,或者說觀察是在自然條件下對(duì)研究對(duì)象的事實(shí)現(xiàn)象進(jìn)行捕獲、解釋的方法。實(shí)驗(yàn)是在控制條件下研究對(duì)象的方法,通常包括觀察。觀察與實(shí)驗(yàn)在結(jié)構(gòu)要素和方法要素等方面既有聯(lián)系,有共同之處,又有區(qū)別和差異。其共同點(diǎn)為:都是有主體有目的有計(jì)劃的能動(dòng)活動(dòng);都要使用感官、儀器、設(shè)備等中介手段;都是研究對(duì)象的事實(shí)現(xiàn)象;都在于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行捕獲和解釋。其不同點(diǎn)為:1、觀察以不變革對(duì)象為特征,處于自然常態(tài)條件下;而實(shí)驗(yàn)以變革對(duì)象為特征,處于控制操縱條件下。2、觀察的方法控制變量比較直觀、簡單,觀測比較被動(dòng);而實(shí)驗(yàn)是使用假設(shè)、變量、控制、對(duì)照等中介手段,能使對(duì)象純化、強(qiáng)化,增進(jìn)了可觀測性和可重復(fù)性等。
篇4
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅鴮懖灰?guī)范
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵敢骄炕蛘唑?yàn)證的問題或事實(shí),在實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡姆Q述中,一般采用敘述的形式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型可將實(shí)驗(yàn)分為探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕翘剿餮芯繉?duì)象的屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系;而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕球?yàn)證已知研究對(duì)象的屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系。學(xué)生往往因?yàn)椴幻鞔_實(shí)驗(yàn)?zāi)康木烤挂獙懯裁炊霈F(xiàn)書寫不規(guī)范無法得分的情況。
【例1】 為了探究某物質(zhì)(X)的作用,研究者提出了以下實(shí)驗(yàn)思路:
(1) 實(shí)驗(yàn)分組:
甲組:培養(yǎng)液+Y細(xì)胞+3H-Tdr(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水;
乙組:培養(yǎng)液+Y細(xì)胞+3H-Tdr+X(用生理鹽水配制)。
每組設(shè)置若干個(gè)重復(fù)樣品。
(2) 分別測定兩組的CRD(細(xì)胞內(nèi)的放射性強(qiáng)度),求每組的平均值。
(3) 將各樣品在適宜條件下培養(yǎng)合適時(shí)間后,測定CRD,求每組平均值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(要求與說明:答題時(shí)用X、CRD、3H-Tdr表示相關(guān)名詞,Y細(xì)胞是能增殖的高等動(dòng)物體細(xì)胞)請(qǐng)回答:
(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?。
(2) 預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: 。
(3) 實(shí)驗(yàn)中采用3H-Tdr的原因是: 。
答案:(1) 探究X對(duì)Y細(xì)胞增殖(DNA的合成)的影響
(2) 如果乙組CRD明顯高于甲組,說明X對(duì)Y細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用
如果乙組CRD與甲組基本相同,說明X對(duì)Y細(xì)胞增殖無影響
如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對(duì)Y細(xì)胞增殖有抑制作用
(3) 3H-Tdr是DNA合成的原料之一,可根據(jù)CRD變化判斷細(xì)胞增殖情況
1.1 常見錯(cuò)誤
“X物質(zhì)對(duì)細(xì)胞生長的影響”;“X物質(zhì)對(duì)Y細(xì)胞的作用”;“X物質(zhì)對(duì)Y細(xì)胞吸收3H-Tdr的影響”;“X物質(zhì)對(duì)高等動(dòng)物的影響”;“X物質(zhì)對(duì)CRD的影響”;“X物質(zhì)能否促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)CRD的合成”。
1.2 應(yīng)對(duì)策略
實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹幸话銘?yīng)呈現(xiàn)出以下三種信息:
(1) 探究因素(自變量):X物質(zhì)。
(2) 實(shí)驗(yàn)對(duì)象:細(xì)胞。
(3) 觀察目標(biāo)(因變量):增殖情況。
所以探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话憧梢蕴子靡韵赂袷剑禾骄孔宰兞繉?duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象、觀察目標(biāo)的影響。而該題中學(xué)生在答題時(shí)主要沒有準(zhǔn)確找到觀察目標(biāo),出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤指標(biāo)如“細(xì)胞的生長”、“高等動(dòng)物的影響”等。確定觀察目標(biāo)是要根據(jù)題目中所給的信息,通過實(shí)驗(yàn)思路可以看出甲、乙兩組分別為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)變量為X物質(zhì)。但甲乙兩組又同時(shí)加入了3H-Tdr(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷),根據(jù)所學(xué)的知識(shí),3H-Tdr應(yīng)該用于DNA的合成,自然觀察目標(biāo)也就是DNA的合成,或者發(fā)生DNA合成的時(shí)期——細(xì)胞的增殖,所以觀察目標(biāo)也就是因變量為細(xì)胞的增殖。
2 實(shí)驗(yàn)原理書寫不規(guī)范
實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和思路,是實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的科學(xué)理論,同時(shí)也是檢測結(jié)果的理論依據(jù),既體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的整體思路,也包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果出現(xiàn)的原因以及重要實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的根據(jù)等。在答題時(shí)如果學(xué)生不理解何為實(shí)驗(yàn)原理,很難得分。
【例2】 為了驗(yàn)證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下:
① 將正常小鼠隨機(jī)分成A、B兩組,觀察并記錄其活動(dòng)狀況。② A組小鼠注射適量胰島素溶液,B組注射等量生理鹽水。一段時(shí)間后,A組小鼠會(huì)出現(xiàn)四肢無力,活動(dòng)減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動(dòng)狀況無變化。③ A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時(shí)間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動(dòng)狀況無變化。
該實(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請(qǐng)回答:該實(shí)驗(yàn)的原理是什么?
答案:胰島素具有降低血糖的作用。體內(nèi)胰島素含量過高時(shí),引起血糖下降,機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到緩解。
2.1 常見錯(cuò)誤
錯(cuò)將實(shí)驗(yàn)原理寫成實(shí)驗(yàn)原則:如單一變量原則、對(duì)照原則,沒有理解實(shí)驗(yàn)原理的實(shí)質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)原理不完整:如只回答胰島素具有降低血糖的作用。
觀察指標(biāo)闡述錯(cuò)誤:本題中已經(jīng)明確指出以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),但很多學(xué)生還是把觀察指標(biāo)寫成直接檢測血糖濃度。
2.2 應(yīng)對(duì)策略
實(shí)驗(yàn)原理可以從以下3個(gè)方面來書寫:
(1) 自變量作用的科學(xué)依據(jù):實(shí)驗(yàn)中涉及到的科學(xué)依據(jù)必須是經(jīng)人證明的科學(xué)理論,往往來源于書本。如,胰島素能降低血糖濃度;還原糖與斐林試劑加熱時(shí)產(chǎn)生磚紅色的沉淀;淀粉遇碘變藍(lán)。
(2) 因變量獲得的原理。因變量是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果出現(xiàn)的原因,如本題中胰島素含量過高,引起血糖下降,機(jī)體出現(xiàn)活動(dòng)減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補(bǔ)充葡萄糖溶液得到緩解。如在驗(yàn)證甲狀腺具有促進(jìn)動(dòng)物新陳代謝的作用時(shí),甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝,加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解,從而使耗氧量和活動(dòng)量加大。
(3) 因變量檢測的方法:如觀察特異顏色變化、溶液渾濁度、沉淀和氣泡現(xiàn)象;觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化;測量生長發(fā)育速度;測量生化反應(yīng)速度等。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析不到位
實(shí)驗(yàn)結(jié)果是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)出現(xiàn)的,通常伴有一定的現(xiàn)象。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中結(jié)果是在預(yù)料中的,無需再預(yù)測;而探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)該對(duì)應(yīng)假設(shè),分類討論,而且要根據(jù)預(yù)測的不同結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論。以例1第二小題為例,通常有3種可能:如果出現(xiàn)現(xiàn)象①說明自變量促進(jìn)因變量;如果出現(xiàn)現(xiàn)象②說明自變量抑制因變量;如果出現(xiàn)現(xiàn)象③說明自變量與因變量無關(guān)。
3.1 常見錯(cuò)誤
學(xué)生對(duì)結(jié)果的分析不全面,不能把所有的情況都寫出來,可能原因是沒有真正理解題目的要求或者對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與結(jié)論不能正確把握。
在回答時(shí)學(xué)生容易將結(jié)果與結(jié)論的關(guān)系倒置,如“如果X對(duì)Y細(xì)胞增殖(DNA合成)有抑制作用,說明乙組CRD明顯高于甲組”。
3.2 應(yīng)對(duì)策略
篇5
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代教育技術(shù) 科學(xué)教學(xué) 整合藝術(shù)
信息時(shí)代已經(jīng)來臨, 基礎(chǔ)教育改革風(fēng)起云涌, 科學(xué)的教學(xué)理念也在不停的發(fā)生著變化。傳統(tǒng)的科學(xué)教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與傳授。在這種價(jià)值取向下,由于過分強(qiáng)調(diào)了科學(xué)知識(shí)而偏向了物質(zhì)生活價(jià)值,科學(xué)知識(shí)成了教育活動(dòng)中的教條,而過多科學(xué)知識(shí)又會(huì)羈絆人的發(fā)展。然而現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)利用各種教具、學(xué)具、投影、電影、錄像、錄音特別是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等媒體,集光、性、色于一體,直觀形象,新穎生動(dòng),能夠直接作用于學(xué)生的多種感官,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,徹底改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式。
一、現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
現(xiàn)代教育技術(shù)改變了以往“粉筆”+“黑板”的教學(xué)環(huán)境,它可以創(chuàng)設(shè)出精彩、新穎而富有懸念的情景,能激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的好奇心、學(xué)習(xí)興趣和探究積極性。教學(xué)中采用現(xiàn)代教育技術(shù),內(nèi)容形象,顯示方式生動(dòng),直觀性強(qiáng)。現(xiàn)代教育技術(shù)正是支持強(qiáng)大的動(dòng)畫及超強(qiáng)聲音的教學(xué)手段。學(xué)生可通過觀察、視聽及人機(jī)交互,不但可以接收到大量的教學(xué)信息,而且能獲得清晰愉悅的感受,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)參與性,能最大限度地激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。例如:講解運(yùn)動(dòng)的合成和分解一節(jié),利用現(xiàn)代教育技術(shù)課件中的動(dòng)畫演示氫氣球上升,飛機(jī)投彈,立刻吸引了學(xué)生的注意力,把學(xué)生帶入問題情境,從而使學(xué)生帶著急于想探索原因的心情,進(jìn)入學(xué)習(xí)的最佳狀態(tài)。
二、現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)有利于突破教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)
科學(xué)是一門應(yīng)用性、綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,有些知識(shí)單憑課堂講授,學(xué)生感覺抽象,難以理解。利用現(xiàn)代教育技術(shù)課件就可以化抽象為形象,既幫助學(xué)生突破不易理解的難點(diǎn)知識(shí),變難為易;又將學(xué)生帶進(jìn)形象、生動(dòng)、色彩繽紛的教學(xué)情境之中,加深對(duì)事物的理解。例如:在講解電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理時(shí),空洞的理論很難讓學(xué)生理解,這時(shí)可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)課件模擬制作,讓學(xué)生有非常詳盡的了解在學(xué)習(xí)“內(nèi)燃機(jī)”時(shí),把汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過程制成課件,把各部分結(jié)構(gòu)和工作過程配合動(dòng)畫分解并講解,再使其連續(xù)工作,減少了學(xué)生想象的困難,巧妙地突破了教學(xué)難點(diǎn),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過現(xiàn)代教育技術(shù),采用動(dòng)畫模擬,點(diǎn)擊重、難點(diǎn),讓學(xué)生感受極佳的動(dòng)態(tài)效果,則教學(xué)重難點(diǎn)的解決猶如破竹之勢,順利完成。
三、利用現(xiàn)代教育技術(shù)摸擬優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中具有重要作用,學(xué)科學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好的掌握知識(shí)。然而,教材中有許多實(shí)驗(yàn)因條件限制,無法直接演示或演示效果不明顯,如果教師不做實(shí)驗(yàn), 用“ 黑板加粉筆” 的形式完成教學(xué),這對(duì)學(xué)生的筆試也許影響不大,但學(xué)生的觀察、歸納能力并沒有得到培養(yǎng)。借助現(xiàn)代教育技術(shù)就可以較好地解決這個(gè)難題。
1、提高實(shí)驗(yàn)的可見度,增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果
科學(xué)教學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)都是為了給學(xué)生提供觀察的對(duì)象,要求學(xué)生有目的地進(jìn)行觀察。然而有一些演示實(shí)驗(yàn),如:力學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)刻度尺、彈簧秤等測量工具的讀數(shù),電學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種儀表的讀數(shù),在演示時(shí)均可采用電子投影儀直接投影到屏幕上,影像清晰、穩(wěn)定,可見度大、效果好。另外,通過畫面的布局、色彩、動(dòng)畫、音響效果、播放速度等的變化引起學(xué)生的注意,使學(xué)生更形象、更快捷地理解實(shí)驗(yàn),突出和強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)。
2、模擬實(shí)驗(yàn),突破時(shí)空限制
科學(xué)教材中有一些實(shí)驗(yàn)因具有危害性或無法在課堂演示,學(xué)生很難想象出科學(xué)過程。如:常溫液化、低溫超導(dǎo)等在實(shí)際教學(xué)無法演示;分子運(yùn)動(dòng)、固體擴(kuò)散、天體運(yùn)動(dòng)等由于受時(shí)空限制不可能演示;電源短路、人身觸電、噪聲污染等由于有極大危害性也不宜在課堂直接實(shí)驗(yàn)。這些都可借助現(xiàn)代教育技術(shù)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成課件,通過模擬演示,讓學(xué)生生動(dòng)感知,激發(fā)學(xué)生大膽想象,將這些復(fù)雜又不易弄清的內(nèi)容弄明白。
四、現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)可以多方面培養(yǎng)學(xué)生的能力
應(yīng)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的功能可以創(chuàng)設(shè)引入概念的情境、推導(dǎo)規(guī)律的情境、提出能夠逐步深入的問題情境、能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)外化的問題情境,學(xué)生在所設(shè)置的科學(xué)問題情境中主動(dòng)探索主動(dòng)發(fā)現(xiàn),在生與生、師與生的討論與協(xié)商中充分地
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展現(xiàn)相關(guān)的科學(xué)情景,并經(jīng)過比較與鑒別、分析與判斷、改造已有的科學(xué)圖景或建立新的科學(xué)情景,從而完成所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。它能讓學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)行探索和研究,是對(duì)學(xué)生進(jìn)行直覺思維、形象思維與邏輯思維相結(jié)合的思維訓(xùn)練的理想工具?,F(xiàn)代教育技術(shù)課件不僅僅有利于知識(shí)傳授,更重要的是可以用它創(chuàng)設(shè)情境,進(jìn)行能力培養(yǎng)。
1、應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)課件展現(xiàn)科學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力
課件的制作,可以為課堂教學(xué)提供豐富、生動(dòng)的實(shí)際情景,可以把復(fù)雜的科學(xué)過程(多種因素均在變化)暴露無遺,讓學(xué)生通過觀察、聯(lián)想和想象去理解動(dòng)態(tài)的科學(xué)過程,形象地建立起相應(yīng)的過程圖景。這樣一方面能使學(xué)生利用自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)去同化和順應(yīng)當(dāng)前所學(xué)的知識(shí),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)意義上的建構(gòu);另一方面又能在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力,更有利于學(xué)生產(chǎn)生靈感和頓悟。
2、創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)、變化的圖像,培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力
事物總是運(yùn)動(dòng)變化的,事物的變化分為量變與質(zhì)變,其中質(zhì)變是突變,而量變就有一個(gè)過程,并且事物在量變的過程中質(zhì)并不變。因此尋找變化中保持不變的部分,乃是把握事物本質(zhì)的重要方法。如講解“共點(diǎn)力平衡”問題時(shí),可創(chuàng)設(shè)三個(gè)情景:(l)夾在光滑斜面和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的木板之間的小球,當(dāng)木板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球所受斜面支持力、木板所受壓力的變化;(2)光滑斜面向左緩慢移動(dòng)過程中,懸掛在豎直繩上的小球所受斜面支持力、細(xì)繩拉力的變化;(3)細(xì)繩一端拴著一個(gè)小球,小球所受球面的支持力、細(xì)繩的拉力將如何變化。學(xué)生在分析、判斷得到結(jié)論后,不僅得到了三個(gè)共點(diǎn)力動(dòng)態(tài)平衡的圖解法以及使用條件,更重要的是發(fā)現(xiàn)了三個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡,或者是合力的大小方向不變,而且一個(gè)分力的方向不變:或者是合力的大小方向不變而物體受力三角形與結(jié)構(gòu)三角形相似,且對(duì)應(yīng)邊之比保持不變。這正是科學(xué)變化中的幾何關(guān)系的不變性。變化中不變以及在變化中求不變的思想是辯證思維在科學(xué)學(xué)中的重要體現(xiàn),也是科學(xué)學(xué)的靈魂,貫穿于科學(xué)學(xué)始終,應(yīng)用幾何畫板或其他教學(xué)軟件,展現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖景,可以幫助學(xué)生在探索本質(zhì)、尋求真理的過程中逐步培養(yǎng)變化中求不變的意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行哲學(xué)上的思考,從而培養(yǎng)他們?nèi)?、本質(zhì)看問題的基本素質(zhì)。
五、現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)應(yīng)注意的問題
現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)是現(xiàn)代科技、教育發(fā)展的必然結(jié)果,運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)有先進(jìn)和優(yōu)越之處,也確實(shí)對(duì)課堂教學(xué)改革有促進(jìn)作用,但在教學(xué)實(shí)際工作中要處理好現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)手段關(guān)系,不能用現(xiàn)代教育技術(shù)完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)手段。
1、不可替代科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)理論產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ),是科學(xué)理論運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁和中介,所以科學(xué)實(shí)驗(yàn)是不可替代的??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)盡量讓學(xué)生親自操作、親自觀察,讓學(xué)生獲取第一手資料,當(dāng)然對(duì)于一些限于條件不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),用現(xiàn)代教育技術(shù)模擬也是可取的。
如果簡單地把演示實(shí)驗(yàn)搬到屏幕上,就違背了認(rèn)知規(guī)律,只有恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合兩者,將其作為科學(xué)過程的再現(xiàn),結(jié)果的分析,規(guī)律的總結(jié)等,才能取得良好的教學(xué)效果。
2、摒棄“現(xiàn)代教育技術(shù)萬能觀”
計(jì)算機(jī)是否在教學(xué)中使用,應(yīng)完全取決于教學(xué)需求,應(yīng)以服務(wù)教學(xué)為出發(fā)點(diǎn),以最大功效發(fā)揮媒體作用,以達(dá)到最優(yōu)教學(xué)效果為宗旨。計(jì)算機(jī)只是一種教學(xué)媒體,它的角色應(yīng)是輔助教學(xué),而不是替代,不可喧賓奪主。既不能只顧教師對(duì)學(xué)生的灌輸,也不能讓學(xué)生完全脫離教師而單純與機(jī)器交互學(xué)習(xí),否則就會(huì)出現(xiàn)以機(jī)器代替教師對(duì)學(xué)生“滿堂灌”的現(xiàn)象,其危害更大。現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)必須充分體現(xiàn)教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用和學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,這樣才能充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué)中的真正意義。
3、不宜照搬現(xiàn)代教育技術(shù)課件
篇6
關(guān)鍵詞:初中物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能:不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料,驗(yàn)證物理定律,而且能夠提供科學(xué)的思維方法,加深對(duì)基本知識(shí)的認(rèn)識(shí)程度,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。新的課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理論,并要求學(xué)生在新課程的學(xué)習(xí)中應(yīng)以探究性學(xué)習(xí)作為主要的學(xué)習(xí)方式之一。本人結(jié)合初中物理教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些體會(huì)。
一、充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位和作用
《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將義務(wù)教育階段物理教育的目標(biāo)定位為:提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。顯然,這不是面向少數(shù)學(xué)生的精英教育,而是面向全體學(xué)生的大眾教育。然而,在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,相當(dāng)一部分教師只看到實(shí)驗(yàn)對(duì)物理理論的檢驗(yàn)作用,忽視了物理實(shí)驗(yàn)本身就是一種科學(xué)理論的探究過程,把物理實(shí)驗(yàn)僅僅看作是附屬于理論教學(xué)、服務(wù)于理論教學(xué)的輔助手段和工具。教學(xué)過程中的實(shí)驗(yàn),只是為學(xué)生學(xué)習(xí)物理理論提供的感性材料,為理解疑難概念鋪設(shè)的臺(tái)階,而不是物理教學(xué)的必要組成部分。在這種錯(cuò)誤觀念的影響下,不少教師在教學(xué)過程中以講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn)。
其實(shí),物理學(xué)由實(shí)驗(yàn)和理論兩部分組成,物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要活動(dòng),是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。正像其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)理論之間的關(guān)系一樣,物理實(shí)驗(yàn)與物理理論二者相互制約、不可分割。物理實(shí)驗(yàn)需要物理理論作指導(dǎo),物理理論有賴于物理實(shí)驗(yàn)的證實(shí)與檢驗(yàn)而得到完善與發(fā)展。因此說,實(shí)驗(yàn)是理論的必要組成部分,實(shí)驗(yàn)本身就是一種充滿理論的認(rèn)識(shí)過程。要掌握科學(xué)理論就必須開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來發(fā)現(xiàn)物理概念或規(guī)律。《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào):物理科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在義務(wù)教育階段應(yīng)讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗(yàn)等方式,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,逐步學(xué)習(xí)物理規(guī)律,構(gòu)建物理概念,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,進(jìn)而樹立科學(xué)的世界觀。
二、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的位置
探究教學(xué)的代表人物是美國的教育家施瓦布,他認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)上一致。因此學(xué)生應(yīng)象“小科學(xué)家”一樣去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并在探究問題的過程中獲取知識(shí),發(fā)展技能,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時(shí)受到科學(xué)價(jià)值觀及科學(xué)方法的教育,由此發(fā)展自己的個(gè)性。他認(rèn)為教師不能把知識(shí)作為預(yù)先確定的東西,讓學(xué)生被動(dòng)無條件的接受,而應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建起一個(gè)新的更完善的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)體系從而解決問題的過程。探究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生主動(dòng)的獲取知識(shí),體驗(yàn)科學(xué)過程與科學(xué)方法。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以問題為核心的教學(xué),這種教學(xué)方式,為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機(jī)會(huì),與之對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)是開始于問題,推進(jìn)于問題,歸結(jié)于問題。學(xué)生通過搜集、查閱大量的資料,尋求解決問題的途徑;設(shè)計(jì)解決問題的實(shí)驗(yàn)方案;通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、分析,最后獨(dú)自將問題解決。探究性實(shí)驗(yàn)突出了學(xué)生的主體地位和自主活動(dòng),主張學(xué)生自主地去獲取知識(shí).探究性實(shí)驗(yàn)不僅強(qiáng)調(diào)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果和親自經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程的統(tǒng)一,而且更加注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的理解。
三、提高初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)模式
1、創(chuàng)設(shè)問題情境,打開探究之門
問題與疑問是探究式學(xué)習(xí)的起點(diǎn),也是探究式學(xué)習(xí)的一個(gè)基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué),必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境,讓學(xué)生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。例如,在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”時(shí),教師用多媒體向?qū)W生展示冬天原野里的大霧,房屋上的白霜,樹枝上的冰凌;展示火爐燒水時(shí)水壺上冒出白氣,茶杯上的白氣遇冷變成小水滴等現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的” “白氣又為何會(huì)變成水滴”等一系列物理問題情境,讓學(xué)生在問題情境中產(chǎn)生疑問,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。創(chuàng)設(shè)物理問題情境是探究式課堂教學(xué)的良好開端。
2、鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測和想象,激發(fā)學(xué)生的潛力
猜測、想象是人在大腦中對(duì)已有的表象進(jìn)行加工創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程。作為一種能力,它是創(chuàng)造性素質(zhì)的主要組成部分。創(chuàng)造性想象是異想天開,其產(chǎn)品往往是新奇獨(dú)特的,有些是現(xiàn)實(shí)中根本不可能存在的。但正是它們,把人們帶進(jìn)了科技創(chuàng)造發(fā)明的大世界。在物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,老師可以在適當(dāng)時(shí)候給學(xué)生一個(gè)猜測想象的機(jī)會(huì)。例如在實(shí)驗(yàn)前猜測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在完成探究實(shí)驗(yàn)后對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一次想象運(yùn)用。
探究“固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后,我要求學(xué)生做課外小實(shí)驗(yàn):燒杯、試管內(nèi)部裝有冰,將試管放入燒杯中,用酒精燈給燒杯中的冰加熱,當(dāng)燒杯中的冰沒完全熔化之前,試管中的冰會(huì)熔化嗎?
在實(shí)驗(yàn)之前,我要求學(xué)生大膽猜測實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)后,大多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的猜測是錯(cuò)誤的。這時(shí)我給他們分析其中的原因,讓學(xué)生明白剛才的猜測想象缺乏科學(xué)根據(jù),因此是錯(cuò)誤的。
實(shí)踐證明,培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效方法。在培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力過程中,學(xué)生的活動(dòng)應(yīng)該是科學(xué)的、積極的,最終要把他們引向科學(xué)的創(chuàng)造。
3、實(shí)驗(yàn)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生自己探究,注意教師角色的定位
指導(dǎo)性的探究實(shí)驗(yàn)是常見的探究式教學(xué)模式。探究的課題往往是給定的,教材中也會(huì)給出探究的指導(dǎo)方案,只需教師在探究過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)給予必要的指導(dǎo)。例如:在教學(xué)“探究電流的大小與電壓、電阻的關(guān)系”一節(jié)時(shí),教材明確地給出了探究的課題,實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格,同時(shí)也給出了學(xué)生指導(dǎo)性很強(qiáng)的思考題目等。在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生回顧電壓表和電流表的使用,回顧控制變量法,強(qiáng)調(diào)電路的連接要正確,要準(zhǔn)確讀數(shù)、記錄、認(rèn)真分析,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣學(xué)生才能理解到探究性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和其中所蘊(yùn)涵的科學(xué)方法。
探究性教學(xué)并非是摒棄傳統(tǒng)教學(xué),而是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上選擇出一些具有探究價(jià)值的教學(xué)題材,在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn),探究物理規(guī)律,重視對(duì)物理教學(xué)過程的探索,從而使學(xué)生的認(rèn)知過程進(jìn)行積累。探究性教學(xué)意在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的求實(shí)態(tài)度,真正體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)性學(xué)科的特點(diǎn),因此,在初中物理教學(xué)中有必要進(jìn)行探究性教學(xué)的嘗試。
參考文獻(xiàn):
篇7
一、探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
近幾年來,各級(jí)政府和教育行政部門花大力氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器、電教設(shè)備的配套建設(shè),這為我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但在實(shí)際教學(xué)的過程中,由于長期受應(yīng)試教育思想的影響,往往由于教學(xué)任務(wù)重,時(shí)間緊,許多學(xué)校卻還是穿新鞋走老路,學(xué)生并沒有完全利用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行相應(yīng)的探索實(shí)驗(yàn),學(xué)生仍是旁觀者,新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求并沒有真正得到落實(shí),嚴(yán)重桎梏了學(xué)生的全面發(fā)展。
雖然近幾年開始了初中學(xué)業(yè)升學(xué)實(shí)驗(yàn)考查,但也只是對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。在日常常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),有些教師對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的各個(gè)環(huán)節(jié),一般通過教師講述,或是利用現(xiàn)代教學(xué)手段播放探究實(shí)驗(yàn)的多媒體課件,而對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程:實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、問題的提出、結(jié)果的假設(shè)和猜測、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定以及實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)進(jìn)行都由教師包辦完成;要不就是采取教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容先講解后示范,再讓學(xué)生去照方抓藥,如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)偏差,教師會(huì)馬上予以糾正,這就使得學(xué)生根本沒有在學(xué)習(xí)的過程中充分發(fā)揮自主能動(dòng)性,更談不讓合作、探究學(xué)習(xí)。也造成了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)雖有興趣,卻只停留在表面,而對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容卻感覺枯燥無味,這樣的教學(xué)也很難達(dá)到《新課標(biāo)》培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,科學(xué)方法和素養(yǎng),合作交流的良好習(xí)慣及科學(xué)創(chuàng)新的新要求。也導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用效率低下,教育資源嚴(yán)重浪費(fèi)。面對(duì)科技迅速發(fā)展的21世紀(jì),只有加強(qiáng)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué),才能培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動(dòng)手能力和科學(xué)思維的學(xué)生。這種能力也是日后成為合格勞動(dòng)者所必需的勞動(dòng)技能素質(zhì)的基礎(chǔ)。所以我們必須走出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的藩籬,建構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新理念。
二、探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)對(duì)策
在新課程改革的過程中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,不能為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn),要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,認(rèn)真貫徹新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求,改變以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究及動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
1.教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,努力實(shí)施探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在課程改革中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變講述式實(shí)驗(yàn)教學(xué)為探究實(shí)驗(yàn)教學(xué),積極學(xué)習(xí)新的探究式教學(xué)理論,盡可能讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),在充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室教育資源的同時(shí),通過自制教具或讓學(xué)生把身邊不起眼的東西變成進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的好器材,讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣、挫折和成功,感受合作與交流的重要性,而且教師在心理上給學(xué)生以支持和精神上的鼓勵(lì),在學(xué)生探究過程出錯(cuò)時(shí)不能一味斥責(zé)批評(píng),扼殺他們創(chuàng)新求異的個(gè)性,而且要給予恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和鼓勵(lì),對(duì)有新意的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要給予表揚(yáng)。
2.營造良好氛圍,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的熱情
心理學(xué)家告訴我們:人的能力的開發(fā)是有關(guān)鍵時(shí)期的,如果在關(guān)鍵期內(nèi)失去了發(fā)展和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),以后會(huì)對(duì)該種能力的培養(yǎng)和開發(fā)就非常困難,甚至?xí)斐山K生的遺憾,一生無法彌補(bǔ)。在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,教師要確立學(xué)生的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,積極實(shí)施新課程理念,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。著名教育家布魯諾言說過:“學(xué)習(xí)的最好刺激,乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣?!倍鴮?duì)學(xué)生來說,科學(xué)實(shí)驗(yàn)有著強(qiáng)大的吸引力。因此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,應(yīng)注重學(xué)生的突發(fā)奇想,暢所欲言,讓他們實(shí)驗(yàn)的過程中邊思考,過討論,邊實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣。例如:在《壓力壓強(qiáng)》教學(xué)時(shí),就可以利用雞蛋做實(shí)驗(yàn)。首先讓學(xué)生根據(jù)自己已有的知識(shí)回答:雞蛋握在手中易碎還是在碗邊輕輕一敲易碎?根據(jù)學(xué)生的回答教師在進(jìn)行相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)。整個(gè)過程中學(xué)生積極參與、動(dòng)腦思考很容易說明:雞蛋緊握在手中時(shí),受力面積大,壓強(qiáng)?。欢谕脒呡p敲時(shí),受力面積小,壓強(qiáng)大??梢?,壓力的作用效果不僅與壓力大小有關(guān),還與受力面積大小有關(guān)。這樣既說明了物理道理,也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.注重探究實(shí)驗(yàn)的問題與猜想
愛因斯坦說過:“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要?!睔v史實(shí)驗(yàn)也告訴我們,科技的進(jìn)步都是從發(fā)現(xiàn)、提出問題開始的。因此在探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,我們要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí),通過教材中的“說一說,做一做,思考與討論”等內(nèi)容,讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題并提出猜想,激發(fā)探究的欲望,從而培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、觀察力、想象力和實(shí)驗(yàn)探究能力。例如:在“植物的向性”教學(xué)時(shí),讓學(xué)生自己通過實(shí)驗(yàn)探究得出含羞草的向觸性敏感部位之前,先讓學(xué)生提出相應(yīng)的問題和猜想,然后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。對(duì)基礎(chǔ)差,膽子小的學(xué)生,教師應(yīng)激勵(lì)其多提問,不管提出的問題怎樣,也要對(duì)其給予積極性的肯定。
4.加強(qiáng)隨堂探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的能力
在新課教學(xué)過程中,為了達(dá)到一定的教學(xué)目的,在教師的組織和引導(dǎo)下,由學(xué)生自主地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)去探求知識(shí)或獲取必要的感性認(rèn)識(shí)的教學(xué)活動(dòng),稱為“隨堂實(shí)驗(yàn)”,可由教師示范完成,也可由學(xué)生探究協(xié)作完成。例如在進(jìn)行歐姆定律的教學(xué)時(shí),我把它設(shè)計(jì)為隨堂探究實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生利用所需的器材,自行探究電壓、電流、電阻三者的關(guān)系,收到了很好的效果,在整個(gè)過程中,教師應(yīng)給予學(xué)生一定的幫助,在知識(shí)方面進(jìn)行引導(dǎo)補(bǔ)充,但切忌越俎代庖,讓學(xué)生自己去摸索,去嘗試,去反思、交流和總結(jié),成為探究實(shí)驗(yàn)真正的主人,當(dāng)實(shí)驗(yàn)成功時(shí),學(xué)生感受著一種自行探究的樂趣,更重要的是他們學(xué)會(huì)了在遇到問題時(shí)怎樣發(fā)揮自己的聰明才智,去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題。也培養(yǎng)了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究能力和終身學(xué)習(xí)的能力,發(fā)展了學(xué)生的思維。
5.充分開展靈活多樣的課外實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
在教學(xué)中我們要結(jié)合教學(xué)實(shí)際,積極開展課外實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。例如:在進(jìn)行物質(zhì)pH酸堿度的測定教學(xué)時(shí),教師可提前把PH試紙發(fā)放給學(xué)生,讓學(xué)生自己回家測定一些常見物質(zhì)的PH,如洗潔精、汽水、唾液、自來水、橘子汁、牛奶、肥皂水等。再如在《電磁鐵》教學(xué)中,就可以讓學(xué)生在課外利用身邊的廢棄物品,根據(jù)課本上的自制電磁鐵的方法進(jìn)行制作,最后進(jìn)行比較看誰制作的電磁鐵磁性最佳。在整個(gè)過程中,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地利用日常生活中各種各樣有用的廢品,如“醫(yī)用輸入管、廢電池、礦泉水瓶、吸管、塑料袋、易拉罐等”去設(shè)計(jì)探究并完成課本內(nèi)的探究性實(shí)驗(yàn)。這樣不僅提高了學(xué)生的環(huán)保意識(shí),也發(fā)展了學(xué)生的發(fā)散思維,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、觀察能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。
6.不定期地開放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)
篇8
1. 利用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的自適應(yīng)性特點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象具有自身獨(dú)特的自適應(yīng)特點(diǎn),這是區(qū)別于其它科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要特點(diǎn)。也就是說,在實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)對(duì)象會(huì)隨實(shí)驗(yàn)的條件,如時(shí)間、地點(diǎn)、光照、溫度、PH值等變化而發(fā)生適應(yīng)性的變化。根據(jù)這一特點(diǎn),設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能,也認(rèn)識(shí)了生命現(xiàn)象的復(fù)雜性,提高了實(shí)踐的應(yīng)變能力。
“植物細(xì)胞的葉綠體觀察”實(shí)驗(yàn),主要目的是通過觀察來認(rèn)識(shí)生命特征,提高實(shí)驗(yàn)技能。其實(shí)驗(yàn)對(duì)象——蘚類(或黑藻等),在強(qiáng)光和黑暗處理情況下,葉綠體在細(xì)胞內(nèi)的分布發(fā)生變化,是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)生命的自適應(yīng)性特點(diǎn)的好素材。本實(shí)驗(yàn)屬基本技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn),從操作程序上來分析,并不十分復(fù)雜,時(shí)間上也不需要太久,因此創(chuàng)設(shè)問題情境(即分別強(qiáng)光下和黑暗處理裝片,葉綠體的分布有什么變化),巧妙地為顯微鏡操作的程序性知識(shí)提供了不同的變式練習(xí),既達(dá)到基本技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的,又有效促進(jìn)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)生物實(shí)驗(yàn)對(duì)象這一自適應(yīng)性的特點(diǎn)。這種源于教材又高于教材的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)思路是克服傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”式教學(xué)弊端的有效手段。
2. 利用生命科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué) 生物學(xué)的研究過程,一方面,生物科學(xué)指導(dǎo)著生物技術(shù)設(shè)計(jì),促進(jìn)生物技術(shù)的提高;另一方面,生物技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)的完善,體現(xiàn)了科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系?!爸谱鱀NA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”實(shí)驗(yàn),在高中生物教學(xué)中,可以通過探究使學(xué)生理解科學(xué)理論與技術(shù)設(shè)計(jì)的這種關(guān)系,同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有效地參透了STS教育。
DNA結(jié)構(gòu)屬分子水平,無法在顯微鏡下觀察到,那么沃森和克里克在科學(xué)并不發(fā)達(dá)的年代(20世紀(jì)40~50年代),又是如何根據(jù)DNA分子由4種脫氧核苷酸組成的已有認(rèn)知,構(gòu)建出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的呢?實(shí)驗(yàn)前教師提供以下科學(xué)知識(shí)①富蘭克林的DNA的X射線衍射照片和有關(guān)說明;②威爾金斯否定三鏈螺旋結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);③克里克和約翰o格里菲斯的堿基配對(duì)的能量計(jì)算結(jié)果;④化學(xué)家多諾休的關(guān)于堿基形狀和氫鍵親和性的理論等等。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽設(shè)想,構(gòu)建出各種結(jié)構(gòu)模型,又不斷地運(yùn)用有關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),在不斷失敗的基礎(chǔ)上成功地構(gòu)建出正確的模型。教師強(qiáng)調(diào)“體驗(yàn)前人利用模型科學(xué)探究”的過程,強(qiáng)調(diào)了模型方法的重要性,同時(shí)也助于學(xué)生理解了科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用關(guān)系。
3. 利用生物學(xué)技術(shù)解決生物學(xué)問題,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué) 解決生物學(xué)問題,是提高生物學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容,也是落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)涵。生物學(xué)問題的解決,可以有多種技術(shù)手段,有物理學(xué)方面的技術(shù)、化學(xué)方面的技術(shù)及生物學(xué)技術(shù)等。而運(yùn)用生物學(xué)技術(shù)解決生物學(xué)問題,是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解生物學(xué)科特點(diǎn)和提高生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的一種重要教學(xué)策略。
“觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟在教材上詳細(xì)呈現(xiàn),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒什么新鮮感,實(shí)驗(yàn)操作也是“循規(guī)蹈矩”,限制了學(xué)生的主體性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。因此可以通過創(chuàng)設(shè)問題“(顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉細(xì)胞)這些小小的細(xì)胞,我們能測定它的細(xì)胞液的濃度嗎?”來引起學(xué)生思維,啟動(dòng)探究。測定濃度的方法,學(xué)生已經(jīng)掌握了一些方法,但對(duì)于這么微小的細(xì)胞卻顯得困惑。這時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析一下“細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)原理。學(xué)生便可根據(jù)已有認(rèn)知,以及教材實(shí)驗(yàn)的方法步驟,創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出各種方案:有的認(rèn)為先利用高濃度的外界溶液使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離, 然后加清水引流稀釋,直到剛好發(fā)生復(fù)原來測定細(xì)胞液的濃度;有的認(rèn)為應(yīng)該先配置一定濃度梯度的外界溶液,然后依次觀察不同梯度溶液下的細(xì)胞質(zhì)壁分離情況來確定濃度;也有的指出應(yīng)先配置一個(gè)較高濃度的溶液和較低濃度的溶液,觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離情況,然后取中值的方法逐步測定細(xì)胞液濃度等等。
通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生沒有按照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)操作,真正體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)作為解決問題的載體。更重要的是通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生明確了可以運(yùn)用生物學(xué)自身的技術(shù),進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),來解決生物學(xué)問題,有效地落實(shí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程目標(biāo)。
4. 分析生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、監(jiān)控變量,實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué) 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具有很大的開放性,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量往往非常復(fù)雜,這就要求學(xué)生掌握對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原理,認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,找出引起不同結(jié)果的實(shí)驗(yàn)變量,從而真正掌握實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。
篇9
一、課堂演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)
我國高中化學(xué)課程的根本理念是:立足于立足于學(xué)生習(xí)慣現(xiàn)代生活和未來社會(huì)飛速開展的需求,著眼于提升21世紀(jì)新社會(huì)公民的科學(xué)素養(yǎng),以及構(gòu)建“知識(shí)與技能”和“過程與方法”還有“情感態(tài)度與價(jià)值觀”互相交融的高中化學(xué)課程目標(biāo)系統(tǒng)。通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要目的的多種探究、研究活動(dòng),使我們的學(xué)生能夠親身體會(huì)科學(xué)研究的整個(gè)過程,激發(fā)起學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)力源泉強(qiáng)化對(duì)于科學(xué)探究的認(rèn)識(shí),推進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變,培育學(xué)生的立異精力和實(shí)踐才能,為將來走向社會(huì)做好鋪墊。 因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)也由原來的教師課堂演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),這樣不僅使每一個(gè)學(xué)生都能清楚地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記憶更加深刻,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究的過程和實(shí)驗(yàn)成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。通過不同學(xué)生的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題,以便于互相討論解決問題,還能培養(yǎng)學(xué)生的組裝儀器的能力和思維能力。例如,在鈉的性質(zhì)的教學(xué)時(shí),我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室上課,邊實(shí)驗(yàn)邊教學(xué),學(xué)生興趣高,能非常清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)的過程和現(xiàn)象,關(guān)于鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象的解釋討論激烈,通過提問檢測,課堂效果非常好。
二、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)
多年以來,教科書中的實(shí)驗(yàn)一直是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性以及研究性實(shí)驗(yàn)之間都有千絲萬縷的關(guān)系,有著無法替代的作用,關(guān)鍵是怎樣才能有效地發(fā)揮它們的作用。不得不承認(rèn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是一種非常重要而且非常有效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,把驗(yàn)證性試驗(yàn)帶到中學(xué)化學(xué)中可以使學(xué)生了解科學(xué)研究的作用與方法,認(rèn)識(shí)到科學(xué)理論或發(fā)現(xiàn)都必須通過科學(xué)驗(yàn)證才可以被確認(rèn);再此學(xué)生在完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果的同時(shí)還可領(lǐng)會(huì)得到成果的趣味,對(duì)于知識(shí)的理解也更加深入,所以說驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的作用是我們?cè)诨瘜W(xué)學(xué)習(xí)中不可忽視的。但是當(dāng)代教育更加重視新課程的探究學(xué)習(xí)活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。探究學(xué)習(xí)是學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程中的一種重要方式,也是培育學(xué)生探求認(rèn)識(shí)和提高探究能力過程中的重要途徑。作為一名教師必須要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與探究學(xué)習(xí)的興趣和積極性,引導(dǎo)學(xué)生,通過實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查、資料收集、閱讀、討論、辯論以及各種利于學(xué)習(xí)的方式,在提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等一些利于開展的活動(dòng)中,增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解,發(fā)展科學(xué)探究的能力。通過一系列對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究體驗(yàn)以及科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為根底的實(shí)證研究探索方案。建立安全意識(shí),做到可以識(shí)別化學(xué)品安全使用的常用標(biāo)識(shí),初步形成良好的實(shí)驗(yàn)工作習(xí)慣。例如:如何測定某純堿樣品的純度?針對(duì)此題,不同的學(xué)生會(huì)用不同的方法進(jìn)行測定,實(shí)驗(yàn)過程中,會(huì)用到不同的儀器裝置,藥品,會(huì)涉及氣體制備,測量,沉淀的過濾、洗滌、干燥、稱量等問題,學(xué)生都會(huì)通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)這些操作,還能掌握有關(guān)知識(shí)的應(yīng)用,并能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
三、重視微型實(shí)驗(yàn)的操作與應(yīng)用
最近,幾年來,在我國的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、改革創(chuàng)新,領(lǐng)域當(dāng)中,新發(fā)展起一類―微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),極大的引起了,我國化學(xué)、教育界的關(guān)注以及全面重視。所謂的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),就是以最少的化學(xué)試劑,來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。雖然,其化學(xué)試劑用量,一般只有常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一,甚至是幾千分之一,但是,它的效果,卻能夠達(dá)到準(zhǔn)確、明顯以及防止環(huán)境污染等目的。
由于微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器有著,攜帶方便、不易損壞以及液體試劑在多用滴管中不會(huì)輕易流出等明顯優(yōu)點(diǎn),使我們每個(gè)學(xué)生,都有條件裝備自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。這樣以來,就給我們的改革化學(xué)課堂教學(xué),提供了方便與可能。經(jīng)過實(shí)踐后證明,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的改革,主要有以下優(yōu)點(diǎn):
(一)能夠讓我們絕大多數(shù)學(xué)生,都能夠有親手做實(shí)驗(yàn),自身體驗(yàn)的機(jī)會(huì),改變了以往“一人做、大家看”這種過時(shí)的學(xué)習(xí)方法,使多年來發(fā)起的 “等待”和“接受式“的學(xué)習(xí)方法變?yōu)椤爸鲃?dòng)”和“探索式”的學(xué)習(xí)方法。使多年來提倡的“啟發(fā)式”以及“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)方法,得以實(shí)驗(yàn)。
(二)非常有鼓勵(lì)性的培育了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好。因?yàn)椋⑿蛯?shí)驗(yàn)既安全又節(jié)約,教師可以非常放心的讓學(xué)生,一人一組單獨(dú)做實(shí)驗(yàn),經(jīng)過親身體驗(yàn),不能能夠幫助學(xué)生理解、形成化學(xué)概念還能夠培養(yǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑEc此同時(shí),更加有效的激發(fā)了,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。學(xué)生興趣起來了,自然會(huì)盼著上微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,做作業(yè)、復(fù)習(xí)或者是預(yù)習(xí)等,不需要教師的反復(fù)督促。
(三)使隨堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)實(shí)驗(yàn)等都能夠很好的得到開展。
(四)有利于培養(yǎng)學(xué)生,既動(dòng)腦又動(dòng)手、理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問題的能力。
(五)有利于培養(yǎng)學(xué)生,關(guān)心自然、關(guān)心社會(huì)的情感和創(chuàng)新精神。
(六)能改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,可大幅度地減少實(shí)驗(yàn)室空氣、水體排放污染,有益于師生的健康。
篇10
此種分歧與危機(jī),不僅表現(xiàn)在外部,即科學(xué)共同體與人文共同體之間難以交流,而且更深刻地表現(xiàn)在內(nèi)部,即科學(xué)作為求知體系,其客觀基礎(chǔ)與主觀的人文歷史因素之間的張力已經(jīng)表面化,而使科學(xué)的理性基礎(chǔ)受到質(zhì)疑。盡管近年來人類的技術(shù)力量呈空前的膨脹式發(fā)展,然而科學(xué)的自信,科學(xué)在學(xué)術(shù)中的尊嚴(yán),卻已空前低落。十八世紀(jì)詩人頗普所謂“上帝說要有牛頓,于是有了光。”的那種對(duì)科學(xué)的崇敬,十九世紀(jì)對(duì)科學(xué)文明進(jìn)步的信念,以及本世紀(jì)中期以前對(duì)科學(xué)可靠基礎(chǔ)的信心,皆已受到種種批判而發(fā)生動(dòng)搖。
科學(xué)的概念更迭
雖然對(duì)基礎(chǔ)主義的批判發(fā)韌于科學(xué)哲學(xué)家如卡爾·波帕,然而科學(xué)內(nèi)部的理論概念發(fā)生重大更迭,則屬先行。1905年愛因斯坦已完成狹義相對(duì)論。1915年他發(fā)表的數(shù)學(xué)理論已將相對(duì)論推廣到引力加速運(yùn)動(dòng)。量子力學(xué)的基本完成時(shí)期約在1900至1927年之間。哥德爾定理發(fā)表于三十年代初期。諸如此類的理論所提出的新觀念,已足以擾亂既有的科學(xué)秩序。
本來,就物理科學(xué)而言,新理論所更迭的只是古典的物理學(xué)概念,如:絕對(duì)時(shí)空、以太、引力即時(shí)效應(yīng)、歐幾里德空間普遍有效、光按直線投向空間、物體無最大限度速度,諸如此類。而且新理論并不能取代古典力學(xué)在一般領(lǐng)域里的應(yīng)用。比如海森伯格測不準(zhǔn)原理的方程為:
Dc·Dr³¾p
其中Dc為一電子位置測定誤差,Dr為其動(dòng)量測定誤差,h為普朗克常數(shù)。電子位置測定越準(zhǔn)確,則動(dòng)量測定越不準(zhǔn)確。由于直線動(dòng)量為質(zhì)量乘速度,故不可能同時(shí)測定電子的位置與速度。同理,亦不可能同時(shí)測定電子的能量與具有此能量的時(shí)間。然而由于普朗克常數(shù)的值極低,約為6.625×10爾格/秒,故這個(gè)原理僅適用于原子以下的微觀領(lǐng)域,對(duì)牛頓力學(xué)領(lǐng)域的計(jì)算并無實(shí)際意義。但是在哲學(xué)觀念上,其意義則遠(yuǎn)不只此。傳統(tǒng)上認(rèn)為,邏輯的普遍性在于,邏輯的基本原理、公理、定理適用于一切可能世界。如果在一個(gè)領(lǐng)域里某基本原理已不適用,則邏輯的普遍性便已成為問題。海森伯格方程、薛定鄂方程、玻爾理論對(duì)同一律、排中律提出挑戰(zhàn)。因而對(duì)整體與局部的關(guān)系這個(gè)概念,以及非此即彼的傳統(tǒng)分類法,甚至對(duì)物質(zhì)及其客觀性,也提出質(zhì)疑。而這一切又與相對(duì)論揚(yáng)棄絕對(duì)時(shí)空有關(guān)。傳統(tǒng)分類法以排中律為基礎(chǔ),事物非此即彼。但粒子的位置與速度不能這樣簡單分類。傳統(tǒng)所謂整體包涵局部,指一實(shí)體在空間或時(shí)間上包涵之。相對(duì)論和海森伯格方程則認(rèn)為,一實(shí)體處于另一實(shí)體的時(shí)空域之內(nèi),為包涵關(guān)系。玻爾認(rèn)為,電子既是粒子又是波,在邏輯上矛盾,但在經(jīng)驗(yàn)中是事實(shí)。海森伯格的測不準(zhǔn)原理可以理解為,粒子僅有統(tǒng)計(jì)性的位置;但也可以理解為,僅當(dāng)有人觀察它的時(shí)候才有位置。相對(duì)論的質(zhì)量依據(jù)在運(yùn)動(dòng)中的速度相對(duì)于觀察者,也說明物質(zhì)的形態(tài)依賴于觀察者。對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),無論湯姆遜、盧瑟福、玻爾模型,皆是理論建構(gòu),而非原子本身。粒子是適合薛定鄂方程之物。物質(zhì)的外延不清,客觀性模糊。
更有興味的是,純數(shù)學(xué)理論也得出類似結(jié)果。非歐幾里德幾何的出現(xiàn),使幾個(gè)幾何體系適用于同一人類空間經(jīng)驗(yàn)。漢密爾敦的四元數(shù)理論證明a×b¹b×a。略文海姆-斯寇姆理論證明,一個(gè)公理的集合可以導(dǎo)出本質(zhì)上不同的解釋理論。哥德爾定理認(rèn)為:一,在任何一個(gè)數(shù)論的形式體系中,皆有一個(gè)真公式,即不可確定性公式,其本身不可證明,其否定式亦不可證明;二,在數(shù)論的形式體系中,其一致性不可能在該體系中證明。如果推而廣之,彷佛可以說,一個(gè)理論體系,求其一致則不完整,求其完整則不一致;一個(gè)理論體系的一致性只能在體系以外得到證明。也就是對(duì)矛盾律的普遍性提出質(zhì)疑。亞里士多德的科學(xué)理想,便是在同一律、矛盾律、排中律和詞項(xiàng)定義不變的基礎(chǔ)上,根據(jù)自明的理性前提推導(dǎo)出知識(shí)體系。直到現(xiàn)代邏輯經(jīng)驗(yàn)論亦認(rèn)為,理性與直覺經(jīng)驗(yàn)是知識(shí)的可靠保證,而理性便是邏輯性。如果邏輯性受到質(zhì)疑,則作為求知可靠基礎(chǔ)的理性便已發(fā)生動(dòng)搖。批判與反思
科學(xué)內(nèi)部既已發(fā)生重大變革,對(duì)于此種變革的哲學(xué)反思,加上其他社會(huì)條件,也就順勢形成一股對(duì)于科學(xué)的可靠基礎(chǔ),乃至對(duì)理性,甚至對(duì)西方文化的所謂現(xiàn)代性,進(jìn)行批判的思潮。遠(yuǎn)在四十年代,卡爾·波帕已提出證偽理論,以批判當(dāng)時(shí)公認(rèn)的方法論。他否定歸納法,認(rèn)為歸納根本不存在。知識(shí)的獲得只是通過錯(cuò)誤假說的被否定?!皬淖冃蜗x到愛因斯坦,知識(shí)的增長從來相同。”“動(dòng)物的知識(shí),前科學(xué)的知識(shí),其增長以消滅持有錯(cuò)誤假說者為代價(jià);而科學(xué)的批判,則常以理論代人受難,在錯(cuò)誤信念將吾人引向毀滅之前先行消滅它們。”(KarlPopper,ObjectiveKnowledge,Oxford,1972,p.261)既然歸納性的因果被否定,科學(xué)也就難有確定的基礎(chǔ)。波帕把科學(xué)家比作給自己房間畫地圖的人。他必須把他正在畫的地圖也包括在這張地圖之內(nèi)?!八娜蝿?wù)不可能完成,因?yàn)樗仨毎阉嫷貓D的最后一筆也畫在地圖里面?!?TheOpenUniverse,London,1982,p.109.)這是對(duì)邏輯經(jīng)驗(yàn)論那種充滿自信的證明理論的諷刺性寫照。然而歸納法作為一種方法策略,不僅是科學(xué)求知中歷來行之有效的手段,而且也蘊(yùn)涵于證偽方法之中。“一切天鵝皆為白色”這個(gè)判斷,只要發(fā)現(xiàn)一只黑天鵝便可以證偽。然而若要確立這個(gè)全稱判斷,以及在黑色鳥類中確認(rèn)一只黑天鵝,皆離不開歸納方法。后來,波帕的學(xué)生萊卡托斯試圖用“研究綱領(lǐng)”來說明科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容增長,然而亦未能提出統(tǒng)一的知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
六十年代初期,庫恩提出“范式”理論??茖W(xué)的發(fā)展據(jù)稱是由于“科學(xué)范式”的更迭??茖W(xué)共同體從同一模式中學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),根據(jù)同一模式從事科學(xué)研究,接受相同的實(shí)踐規(guī)則的制約。建構(gòu)理論和設(shè)計(jì)證明,不再是依據(jù)邏輯經(jīng)驗(yàn)論所謂的統(tǒng)一方法,而是科學(xué)共同體在一定歷史社會(huì)條件下共同遵循的“范式”??茖W(xué)范式中有若干社會(huì)心理因素,不在理性方法控制之內(nèi),故科學(xué)知識(shí)的增長沒有確切的理性基礎(chǔ)。不同時(shí)代的范式之間不可通約,彷佛科學(xué)發(fā)展沒有連續(xù)性。然而歷史事實(shí)并非如此。比如牛頓體系的“質(zhì)量”不變,相對(duì)論的“質(zhì)量”根據(jù)運(yùn)動(dòng)的速度而變化,二者并不同義。然而兩個(gè)術(shù)語指稱的卻是同一物理現(xiàn)象,只是相對(duì)論的“質(zhì)量”從屬于一個(gè)更為確切的解釋理論,其說明域超過牛頓力學(xué)的低速領(lǐng)域。又如,吉爾伯特、弗蘭克林、麥克斯韋理論中的“電”概念十分不同,但三個(gè)術(shù)語的外延指向同一物理現(xiàn)象。于此可知,不同時(shí)代的理論之間并非沒有共同的理性基礎(chǔ)。
蒯因的“翻譯不確定論”既欲說明不同文化語言之間的翻譯不可能,又欲說明不同理論之間的不可通譯。蒯因最終訴諸外在的行為主義標(biāo)準(zhǔn),彷佛在語言邏輯的用法中沒有共同的理性基礎(chǔ)。然而對(duì)外在行為的觀察、判斷、陳述、驗(yàn)證皆必須通過本己的語言??梢姴煌Z言之間仍有共同的理性基礎(chǔ)。蒯因則認(rèn)為理論之間沒有相通的理性基礎(chǔ),知識(shí)的來源只是感覺?!安淮嬖谕庠诘幕c(diǎn)和第一哲學(xué)?!保╓.V.Quine,OntologicalRelativity,NewYork,1969,p.127.)“自然科學(xué)說世界是什么,就是什么。只要自然科學(xué)是正確的,而我們判斷其是否正確大體取決于預(yù)測的經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn),便是如此?!?“StructureandNature”,JournalofPhilosophy[89],1992,p.9)“不論自然科學(xué)的可錯(cuò)性如何,自然科學(xué)的一個(gè)發(fā)現(xiàn)是:吾人關(guān)于世界的知識(shí)只是感覺接受器所受的影響?!?ThePursuitofTruth,Cambridge,1990,p.19)在早期的《經(jīng)驗(yàn)論的兩大教條》中,蒯因認(rèn)為,吾人所謂的知識(shí),乃是一個(gè)人為構(gòu)造物??茖W(xué)理論的中心是形上學(xué)陳述和數(shù)學(xué)邏輯陳述,其外一層為物理學(xué)陳述,更外層為經(jīng)驗(yàn)陳述,最外層與經(jīng)驗(yàn)相接。其中任何陳述皆不與具體經(jīng)驗(yàn)一一對(duì)應(yīng)。原則上可對(duì)任何部分的陳述作出足夠的調(diào)整以適應(yīng)相反的經(jīng)驗(yàn)。彷佛知識(shí)的結(jié)構(gòu)與實(shí)在的結(jié)構(gòu)之間沒有確切的關(guān)系。然而事實(shí)上,新的理論成功地代替舊理論,正是新理論的結(jié)構(gòu)更確切地說明實(shí)在結(jié)構(gòu)的緣故。牛頓三定律可以導(dǎo)出150多個(gè)命題,解釋大量地球和天體現(xiàn)象。凡是可用相對(duì)論代替這些解釋的地方,皆是新理論更確切解釋實(shí)在的地方。費(fèi)耶阿本則反對(duì)一切方法。他認(rèn)為不可能有預(yù)設(shè)的合理性標(biāo)準(zhǔn)??茖W(xué)真理只是一種修詞,并無客觀內(nèi)容。但他又承認(rèn)科學(xué)的成功。不過,這種成功只是由于科學(xué)家長期不懈地研究某一問題的結(jié)果。他們的過分之舉,總會(huì)被其他學(xué)派的過分之舉所抵消。費(fèi)耶阿本稱,他可以否定科學(xué)真理,而把這個(gè)判斷當(dāng)作真理提出來,猶如他可以用德語來宣稱德語不如拉丁語。他忘了,真值不是一種語言,而是使各種語言得以通譯的理性標(biāo)準(zhǔn)。正因?yàn)榭陀^上存在這種標(biāo)準(zhǔn),他才能夠把“反對(duì)方法”當(dāng)作一組真陳述提出來。他卻主張科學(xué)不需要任何理性標(biāo)準(zhǔn),Allgoes!所以庫恩稱之為vaguelyobscene。
晚近的方法論研究,多探尋如何重建理性標(biāo)準(zhǔn)。廈皮爾、勞丹等人便是如此。勞丹批評(píng)庫恩、費(fèi)耶阿本對(duì)歷史連續(xù)性的忽略。他提出“研究傳統(tǒng)”,其中既包涵科學(xué)理論,又涵容本體論體系。然而他忽略統(tǒng)一的邏輯和對(duì)應(yīng)規(guī)則,故在科學(xué)術(shù)語的陳述與本體論陳述構(gòu)成真問題的作用中,未能提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。比如數(shù)學(xué)證明和歷史解釋之間如何對(duì)比,便成為問題。近年語義派的科學(xué)哲學(xué)家如薩普斯、斯尼德、范弗拉森、史泰格繆勒等以集合論方式進(jìn)行公理化,似尚未取得公認(rèn)結(jié)果。
總之,由坎貝爾、賴欣巴赫、卡納普等人代表的邏輯經(jīng)驗(yàn)論“標(biāo)準(zhǔn)方法論”,在六十年代已受到徹底的批判。批判的重點(diǎn)大抵在:科學(xué)術(shù)語區(qū)分為觀察語言和理論語言,在語義學(xué)上沒有根據(jù);理論術(shù)語無需語義規(guī)則定義,并無根據(jù);對(duì)應(yīng)規(guī)則的特殊語義功能沒有根據(jù);觀察語言由對(duì)應(yīng)規(guī)則定義,不可能不受到理論的滲透;科學(xué)理論被當(dāng)作完成的科學(xué)報(bào)告,而非歷史中科學(xué)共同體的建構(gòu)物,與史實(shí)不合;公理化的必要性受到質(zhì)疑。這些批評(píng)多半可以解釋為,被“標(biāo)準(zhǔn)方法”排斥于科學(xué)理論之外的人文價(jià)值,實(shí)際上在科學(xué)理論之內(nèi)。
科學(xué)原是人文理想
人文價(jià)值不僅在科學(xué)的理論構(gòu)成之內(nèi),而且可以說,科學(xué)本身原是一種人文理想??茖W(xué)不是自然的產(chǎn)物。在自然演化中,不可能自發(fā)產(chǎn)生科學(xué)??茖W(xué)是文化,而且是特定文化的產(chǎn)物。所謂人文,humanitas,原指人類;引申為人性,人的情感;轉(zhuǎn)為人的文化、教養(yǎng)、教育。漢語“人文”,指禮樂教化,如《易·賁》:“觀乎天文以察時(shí)變,觀乎人文以化成天下。”孔穎達(dá)疏:“言圣人觀察人文,則詩書禮樂之謂,當(dāng)法此教而化成也?!蹦耸歉M義,專指儒家教化。廣義的人文則指人類文化的內(nèi)涵,以及相關(guān)的學(xué)術(shù)藝文。
人類科學(xué)產(chǎn)生在古代希臘,有一些明顯的必要條件。人要系統(tǒng)地揭開自然之謎,必對(duì)自然有一種對(duì)象化的好奇之感。如果只把自然視為與人一體,則必流于感悟冥思,不會(huì)視為研究對(duì)象(在結(jié)構(gòu)上可以分解清晰的“物”)。這便需要一種主客二分的語境。古希臘恰有這種發(fā)達(dá)的語境。其次,必有一種信念,確信人是理性動(dòng)物,而自然有著內(nèi)在的理性結(jié)構(gòu),故人可以系統(tǒng)地揭示自然。古希臘恰有這種哲學(xué)。此外,古希臘人恰有一種以數(shù)學(xué)方式揭示最深刻的真理和世界結(jié)構(gòu)的信仰,而又恰有歐幾里德幾何這一發(fā)達(dá)的公理化體系。亞里士多德科學(xué),便是從理性前提出發(fā),以公理系統(tǒng)演繹方式,全面揭示有著內(nèi)在理性秩序的自然的一種價(jià)值理想。這樣的科學(xué),必出自這樣的文化語境,和這樣的人文理想。科學(xué)的發(fā)生,出自對(duì)自然的好奇與理性求知的態(tài)度,與利用自然和生產(chǎn)力無關(guān)??茖W(xué)與利用自然的態(tài)度結(jié)合起來,此事發(fā)生相當(dāng)晚,乃是出于另一種價(jià)值理想,即基督教信仰。
基督信仰對(duì)科學(xué)發(fā)展的影響,約有三個(gè)方面。一,世界是上帝的受造物,故世界本身是一種contingent(偶性的,可存在可不存在的)存在。二,世界雖為偶性存在,卻不是任意紊亂的存在。理性的上帝創(chuàng)造了具有內(nèi)在理性的世界,并按上帝形象創(chuàng)造了人類,故理性的人類可以全面揭開世界之謎。三,人類是上帝救贖計(jì)劃的中心,自然是人類利用的對(duì)象,“你們要生養(yǎng)許多兒女,使你們的后代遍滿全世界,控制大地。”(現(xiàn)代中文譯本《舊約·創(chuàng)世紀(jì)》1)此種觀念,顯然與希臘思想不同。希臘人對(duì)于自然的興趣在于求知,而基督教文化對(duì)自然的態(tài)度則是利用控制。希臘人認(rèn)為自然為必然存在,故可以通過公理系統(tǒng)演繹方式推導(dǎo)出關(guān)于自然的知識(shí);而基督教文化則認(rèn)為世界是偶性存在,故必須通過經(jīng)驗(yàn)的方式一點(diǎn)一滴地揭開自然之謎。惟其希臘的科學(xué)理想是演繹推導(dǎo),故希臘人沒有興趣作實(shí)驗(yàn)。歐洲最早的實(shí)驗(yàn)科學(xué),產(chǎn)生于中世紀(jì)的修道院。亞里士多德關(guān)于落體的速度取決于重量的錯(cuò)誤理論,上下一千年,竟沒有人費(fèi)神去驗(yàn)證一下。直到伽利略的時(shí)代(也就是基督教文化的科學(xué)理想上升的時(shí)代),才被實(shí)驗(yàn)證偽。
然而古希臘的科學(xué)理想,卻并未因?yàn)閷?shí)驗(yàn)科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展而整體上消逝。自此而往,科學(xué)作為一種人文理想,始終處于西方文化兩大淵源的交互影響之下。亞里士多德關(guān)于求知的確切理性基礎(chǔ),關(guān)于“歐幾里德支點(diǎn)”的信念,公理化體系中蘊(yùn)涵的簡單性原則(以最少前提建構(gòu)理論),以及柏拉圖和多數(shù)希臘哲學(xué)家關(guān)于幾何形式和諧完美的理想,這些理念的生命非常悠久,可以說直抵今日。不僅希臘和希臘化時(shí)代,而且中世紀(jì)和文藝復(fù)興時(shí)代的科學(xué)理論,也大抵(并非僅僅)是此種科學(xué)理想的產(chǎn)物。只是不同理論在構(gòu)成時(shí),對(duì)這種理念的理解和詮釋不同。哥白尼正是深感托羅密體系在數(shù)學(xué)上不和諧,才著手對(duì)之改造,而他也正是受著圓形這個(gè)完美幾何形式的限制而未能建立橢圓形天體軌道模型。開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律揭示出宇宙在數(shù)方面的和諧比率:行星矢徑在相等相間掃過相等面積、行星公轉(zhuǎn)周期的平方正比于與太陽距離的立方、行星遠(yuǎn)日點(diǎn)和近日點(diǎn)之間角速度的變化用樂譜形式標(biāo)出。牛頓正是繼承此種思路,從行星運(yùn)動(dòng)定律中導(dǎo)出具有數(shù)的和諧的萬有引力定律?,F(xiàn)代科學(xué)理論,如電磁場結(jié)構(gòu)理論,愛因斯坦的廣義相對(duì)論引力場方程乃至未成功的統(tǒng)一場論,巴爾末公式,量子力學(xué)矩陣方程,分子生物學(xué)大分子立體結(jié)構(gòu)理論等,皆與上述人文理想或本體論理念有關(guān)??茖W(xué)家往往認(rèn)為,數(shù)學(xué)上美的形式在描述世界方面有價(jià)值。迪拉克正是在對(duì)稱和諧的美學(xué)理想推動(dòng)下,預(yù)設(shè)反粒子的必然存在。
不僅科學(xué)本身原是一種人文理想,而且科學(xué)理論的建構(gòu),亦必以基本的形上學(xué)前設(shè)(如自然規(guī)律性、齊一性等)為必要條件。此外,科學(xué)理論的建構(gòu),往往以美學(xué)理想或本體論理念為出發(fā)點(diǎn)或啟發(fā)動(dòng)力。再者,科學(xué)共同體所遵守的規(guī)范體現(xiàn)某些倫理價(jià)值,以及諸如此類,也是科學(xué)中的人文理想,此處不遑多論。人文價(jià)值對(duì)于科學(xué)理論的關(guān)系,有二特點(diǎn):既開拓又限制理論的視野,既可有益又可有害;常以潛前提或背景知識(shí)的形式影響理論,鮮有作為公理或輔助假說而納入公理體系者。
價(jià)值與事實(shí)
將科學(xué)中的價(jià)值原則與事實(shí)原則分開,并且力圖將價(jià)值原則排除出科學(xué)之外而否認(rèn)之,此事發(fā)生頗晚。早期的自然哲學(xué)或科學(xué),并不排除價(jià)值。柏拉圖的知識(shí)論,以理念為基礎(chǔ),而最高理念則是善的理念。求知與求善相統(tǒng)一。亞里士多德以科學(xué)為探求世界必然真理的公理體系,而求知本身便是最高幸福。中世紀(jì)的科學(xué)家為修道士。文藝復(fù)興時(shí)代的科學(xué)家,既援引希臘的人文理念,又是虔誠的教徒。十六七世紀(jì)的科學(xué)家如笛卡爾,其體系多援引教義。大概十八世紀(jì)是將價(jià)值原則與事實(shí)原則分開的決定性時(shí)代。然而始作俑者,似是十三世紀(jì)的阿奎那。在《神學(xué)大全》中,他詳細(xì)論證自然知識(shí)靠理性之光,不靠啟示,也就賦予科學(xué)求知以獨(dú)立于價(jià)值的性質(zhì)。十三四世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)論者和唯名論者也多有類似的見解。經(jīng)驗(yàn)論的傳統(tǒng)在英國不絕如縷。十八世紀(jì)的休謨乃起而在邏輯上證明價(jià)值陳述不可能從事實(shí)陳述中推導(dǎo)出來??档聦⒖茖W(xué)與倫理、文藝、宗教分開。十九世紀(jì)以來,價(jià)值與事實(shí)的分離,受到兩方面的推動(dòng)。非理性論者如尼采,強(qiáng)調(diào)這種分離,而實(shí)證論者也多重視這種分離。直至邏輯經(jīng)驗(yàn)論派,則認(rèn)為形上學(xué)陳述沒有意義,價(jià)值只是主觀情感或態(tài)度,科學(xué)為價(jià)值中立的知識(shí)體系。石里克認(rèn)為,倫理學(xué)也是科學(xué),倫理學(xué)家的最大危險(xiǎn)便是成為道德家。0訋0g?/p>六十年代以來,科學(xué)中價(jià)值原則與事實(shí)原則的分離,已受到所謂歷史主義,乃至所謂后現(xiàn)代思潮的徹底批判,至于達(dá)到矯枉過正的程度。不久前,一位著名科學(xué)哲學(xué)家在普林斯頓演講,聽眾中有人提問:你的口氣彷佛說科學(xué)和理性及實(shí)在有關(guān)?目前在西方的一般意見,大抵認(rèn)為科學(xué)陳述為工具性,也就是對(duì)科學(xué)中的事實(shí)原則十分懷疑。此與實(shí)用主義傳統(tǒng)有關(guān)。皮爾斯主張,真理的界定最終是協(xié)議的產(chǎn)物。杜威則稱,一切知識(shí)皆為工具性。此外,與后現(xiàn)代思潮有關(guān)。R.羅蒂稱:“科學(xué)根本不是人類理性的典范,而是‘人們協(xié)議’的典范?!?R.Rorty,Objectivity,RelativismandTruth,PhilosophicalPapers,vol.I,Cambridge,1991,p.39.)費(fèi)耶阿本宣稱,科學(xué)真理只是修詞,并無客觀內(nèi)容。以及諸如此類。
實(shí)際情況是否如此?科學(xué)理論構(gòu)成中,確實(shí)有價(jià)值因素,科學(xué)有隱含的或自覺的價(jià)值原則,已如上述??茖W(xué)的所謂觀察語言,并非中立。觀察術(shù)語由理論定義。例如按照所謂標(biāo)準(zhǔn)方法論,氣體分子運(yùn)動(dòng)理論的一個(gè)公設(shè)是:(x)(GxÉQx),讀為“凡氣體皆為分子組成”。其中觀察術(shù)語G被該理論的語義規(guī)則定義為“一個(gè)氣體標(biāo)本的屬性”,這樣,對(duì)應(yīng)規(guī)則語句中的觀察術(shù)語也就不是獨(dú)立于理論的中立語言了。然而盡管如此,成功的科學(xué)理論,總是與日常語言中的實(shí)在有著操作性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種操作,在不同社會(huì),不同文化語境中,可以同樣實(shí)現(xiàn)。一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn),不論其程序設(shè)計(jì)、儀器制造、觀察條件受到如何的理論影響,也不論其結(jié)果中包涵如何的理論詮釋,然而同一實(shí)驗(yàn)既然可以在不同的社會(huì)條件下重復(fù),也就說明該實(shí)驗(yàn)不是一個(gè)社會(huì)學(xué)的過程。理論“滲透”觀察,也不必然影響觀察的有效。著名的實(shí)例是太陽中子接收實(shí)驗(yàn)。這里,“弱互作用理論”既是設(shè)計(jì)接收器的觀察理論,又是待驗(yàn)證理論。按照“循環(huán)驗(yàn)證”的假設(shè),實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與理論的預(yù)測一致。然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻并不一致。一個(gè)科學(xué)理論往往是一個(gè)復(fù)雜的公理系統(tǒng)。一個(gè)實(shí)驗(yàn)不可能驗(yàn)證全系統(tǒng),而是驗(yàn)證其未知部分。只要觀察理論沒有影響這未知部分,便不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的有效。
價(jià)值原則與事實(shí)原則是科學(xué)的兩大原則,不可偏廢。價(jià)值原則體現(xiàn)于本體論或基本前提。事實(shí)原則雖然也是一種價(jià)值理想,卻貫徹于理論和觀察的全過程。無論解釋理論、觀察理論或觀察操作,皆必貫徹事實(shí)原則,科學(xué)方能與日常語言中的實(shí)在發(fā)生可操作的對(duì)應(yīng)關(guān)系。勿論問題的提出、理論的建構(gòu)、邏輯的推導(dǎo)中涵有如何的價(jià)值因素,也勿論觀察與證據(jù)中涵有如何的詮釋成份,在理性批評(píng)精神和事實(shí)原則的引導(dǎo)下,科學(xué)家總有可能在一定時(shí)空條件下訴諸最可信的理由和證據(jù),在理論和經(jīng)驗(yàn)的不斷擴(kuò)展中發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤,對(duì)發(fā)展中被人理解的實(shí)在之結(jié)構(gòu)獲得越來越深刻的認(rèn)識(shí)。
認(rèn)識(shí)與真理
事實(shí)原則使科學(xué)訴諸理性、邏輯和經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。理性作為秩序原則,其內(nèi)涵在歷史中有所發(fā)展,但迄今并未能廢棄秩序原則。一切所謂非理性的力圖廢棄秩序原則的論證或語句,只要能讓人明白,必訴諸秩序原則,而秩序原則的核心便是邏輯性。
邏輯性是蘊(yùn)涵于語言中的基本約定。邏輯理論在歷史中發(fā)展,人對(duì)邏輯規(guī)律的理解不斷深化,但只要語言尚在,邏輯性亦不可廢棄。筆者曾做過一個(gè)非實(shí)驗(yàn)室條件下的簡單實(shí)驗(yàn)。對(duì)象是一歲半到兩歲、正在學(xué)會(huì)說話、智力發(fā)展良好的兒童。方法:一,以紙板做成一個(gè)圓形、一個(gè)正方形。二,以圓形出示一個(gè)兒童,教他(她)說“這是圓的。”重復(fù)幾遍,直到問他(她):“這是什么?”他(她)能立即說出:“這是圓的?!比?,以同樣方式教會(huì)他(她)認(rèn)出正方形。四,出示圓形,問:“這是不是又是圓的又是方的?”他(她)回答:“不是又是圓的又是方的,是圓的!”然后出示方形,結(jié)果大抵相同。上述實(shí)驗(yàn)或者有助于說明,邏輯性乃是與語言同時(shí)學(xué)會(huì)的一種基本約定。語言在,邏輯性便在。邏輯規(guī)律和理論,是對(duì)邏輯性的體系化。正如其他理論,邏輯理論也可錯(cuò),可發(fā)展,可糾正。有人或者認(rèn)為,哥德爾定理之類的數(shù)學(xué)理論已經(jīng)證明矛盾律無效。其實(shí)哥德爾正是嚴(yán)格遵循矛盾律而推導(dǎo)出其定理。否定矛盾律,也就否定其定理的基本前提。哥德爾定理僅僅否定在一個(gè)數(shù)論體系內(nèi)部證明該體系一致性的可能性。當(dāng)代對(duì)邏輯性已有前所未聞的深刻理解,這對(duì)于科學(xué)理論的意義,不在于放棄邏輯性,而在于:不可將邏輯視為在一切可能世界中求得可靠因果性的先驗(yàn)保證。人所知道的邏輯,是人類語言約定的最基本秩序原則及其體系化,卻未必是世界結(jié)構(gòu)本身的秩序原理。目前人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)是否處于初級(jí)蒙昧階段,這個(gè)問題,由于缺乏整個(gè)世界的資料,根本無法回答。以人類語言約定的秩序原理來規(guī)定世界的必然性,是對(duì)世界的一種無理強(qiáng)制。此種倨傲是歐洲理性主義的致命弱點(diǎn),其淵源既出自又出自更古老的本體論。所幸者,現(xiàn)代人類智慧對(duì)此已有較為清醒的認(rèn)識(shí)。在科學(xué)研究中,我們必須遵循現(xiàn)有的邏輯規(guī)則,來進(jìn)行一切思維和操作,同時(shí)又不能以此來預(yù)設(shè)一切必然性。在研究的一定階段,凡依據(jù)充足理由和證據(jù)而成功地得出的因果系列,不論與當(dāng)時(shí)邏輯信念是否一致,亦應(yīng)接受其必然性。量子理論修訂分配律,便是一個(gè)實(shí)例。正如我們不可能為信念提供證明,卻必須接受價(jià)值原則一樣,我們也必須接受邏輯原則,因?yàn)槿魶]有這些原則我們連一步也邁不出去。這便是人類理性的兩難處境。那么科學(xué)知識(shí)有沒有真理性?如果科學(xué)理論有價(jià)值前設(shè),觀察受理論影響,而邏輯是語言約定,那么如何保證科學(xué)知識(shí)不是循環(huán)論證和驗(yàn)證,而是對(duì)客觀實(shí)在的結(jié)構(gòu)之認(rèn)識(shí)?這已經(jīng)涉及認(rèn)識(shí)論及真理標(biāo)準(zhǔn)問題。自本文目的而言,僅能最扼要地陳明筆者的理論。
人與世界的接觸,僅能通過感覺接受器,而感覺接受器所接受的是簡單的印象。即使簡單的印象,也已經(jīng)加工組織過。世上沒有純粹的感覺。感覺中涵有預(yù)期,而人的預(yù)期受語言中的觀念影響。連什么是“正?!钡母杏X,也由不同的理論規(guī)定。笛卡爾的“我思故我在”,康德的先天綜合原則,馬赫的感覺要素,牛頓的絕對(duì)時(shí)空,董仲舒的“以類合之,天人一也”,王陽明的“夫物理不外于吾心”,凡此皆影響人的感覺。同理,科學(xué)通過觀察與世界的接觸,無論感覺的范圍傾向,儀器的構(gòu)造,抑觀察的方法,皆受理論的規(guī)定。建構(gòu)理論必須通過秩序原則、價(jià)值原則、事實(shí)原則等等,以及特定歷史中的知識(shí)構(gòu)成、科學(xué)規(guī)范,加以個(gè)人的靈感創(chuàng)造,其中有若干非理性控制之內(nèi)的因素?!皬慕?jīng)驗(yàn)到基本假說沒有邏輯通路。”最后驗(yàn)證必須通過證明理論。歸根結(jié)蒂,科學(xué)并未與實(shí)在本身發(fā)生任何接觸。科學(xué)的一切活動(dòng),皆在人的理性、價(jià)值、語言之內(nèi)?!拔业恼Z言的界限,便是我的世界的界限。”然而一種理論可以通過不止一種邏輯來公理化,理論不等于理論的陳述。一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以在不同社會(huì)條件下重復(fù)。科學(xué)的應(yīng)用普遍于任何文化語境。凡此皆說明,科學(xué)知識(shí)并不絕對(duì)囿于語言之內(nèi),而與“人的”以外的世界有一種操作性的對(duì)應(yīng)關(guān)系??茖W(xué)知識(shí)的這種客觀性,不是“協(xié)議”、“工具性”、“循環(huán)驗(yàn)證”所能夠解釋。某些哲學(xué)家否定這種知識(shí)的真理性,似是受制于理性主義的傳統(tǒng),彷佛不符合“必然”原則的便不可能是真知。
科學(xué)知識(shí)的獲得,便是人類本身的秩序原則,加上種種輔助原則,與理論指導(dǎo)下觀察到的世界的秩序之間,反復(fù)對(duì)比驗(yàn)證的結(jié)果。換句話說,便是人與世界之間主客互動(dòng)的理性求知活動(dòng)之結(jié)果。世界的實(shí)在性,天人之間主客互動(dòng),理性求知、知行不離、動(dòng)態(tài)綜合的真理標(biāo)準(zhǔn),這些觀念皆來自中國的文化理想。真理的標(biāo)準(zhǔn)并非單一靜止的“符合”、“一貫”、“工具”,而是主客互動(dòng)無窮往返的系統(tǒng)性對(duì)比。真理不是靜止的“上帝之眼”所獲得的必然性,而是主客互動(dòng)無窮往返過程中的必然聯(lián)系。沒有實(shí)在客體,便不可能有這種互動(dòng),也就沒有真理。故真理不可能是協(xié)議或工具。然而實(shí)在并非物自體的自我呈現(xiàn),而是主體根據(jù)自身的秩序原則和理論設(shè)計(jì)而觀察到的實(shí)在,這實(shí)在已經(jīng)包涵主客互動(dòng)。故真理不可能是符合。真理是無窮過程中的必然性,故不可能是靜止的一貫。這無窮互動(dòng)包涵可錯(cuò)和自我糾錯(cuò),主體的認(rèn)識(shí)恒常指向?qū)嵲冢孚呎媲?,故具真理性。這種互動(dòng)又并非改造世界。因改造必在認(rèn)識(shí)之后,猶如必先做好衣服才能修改。這種互動(dòng)便是認(rèn)識(shí)本身。
中國文化的機(jī)遇
如果希臘的人文理想和基督教信仰曾經(jīng)啟發(fā)出如此輝煌的科學(xué)創(chuàng)造,我們中國的偉大文化為什么不能啟發(fā)出同樣偉大的科學(xué)?諸如惠施十事之類的精微思辯,較之古希臘的形上思辯,并無遜色。墨經(jīng)邏輯之縝密,亦不逮于古希臘邏輯。老子的本體論足以睥睨歐洲。儒者的求實(shí)精神,亦應(yīng)有利于科學(xué)的建樹。中國古代不具備發(fā)達(dá)的公理化系統(tǒng)。然而明朝已經(jīng)引入歐幾里德幾何,亦未見科學(xué)之出現(xiàn)。大概總體語境不利于認(rèn)識(shí)主體的成熟,似是一大問題。古漢語結(jié)構(gòu)不用系詞,難以運(yùn)用邏輯常詞,也是大問題。此外缺乏相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)共同體,以及社會(huì)權(quán)力結(jié)構(gòu)難以作出明智的抉擇,也是問題。
至今高唱不休的所謂天人合一,如果辨析不清,對(duì)我國的科學(xué)教育,弊端甚大。董仲舒的天人比附之說姑且不論,所謂天人合一,大概有天人一物和天人一理兩派舊說。天人一物,似源于莊子的所謂與萬物為一體的神秘體驗(yàn)。程顥頗發(fā)揮之,如:“人與天地一物也。”“天人本無二,不必言合?!薄爸恍谋闶翘?,盡之便知性,知性便知天?!保ā墩Z錄》十一、二上)陸王不必論矣。此種神秘體驗(yàn),作為個(gè)人體驗(yàn)固無可非之,作為美學(xué)意境更是靈感的一大源泉。然而若是成為國民意識(shí)的一般語境,始終處于主客不分的囫圇狀態(tài),則不利于主體意識(shí)之成長,對(duì)于科學(xué)理性、契約精神、民權(quán)思想之養(yǎng)成,皆有阻礙。所謂天人一理,則邵雍、張載、程伊、朱熹諸理學(xué)家皆發(fā)揮之,實(shí)為理學(xué)的一大理想。本義乃是指超越性的天理與人心的本性相通。如邵雍稱:“能循天理動(dòng)者,造化在我也?!保ā痘蕵O經(jīng)世·觀物外篇》)張載:“天大無外,故有外之心,不足以合天心。”(《正蒙·大心》)此種理想,作為個(gè)人信仰亦佳。惟其中所已蘊(yùn)涵的主客之分,以及天人之分,往往被人忽略,而此種忽略在輿論中的弊害則甚大。中國文化中主客二分的思想,對(duì)于養(yǎng)成主體意識(shí)及科學(xué)理性十分有利,亦十分必要。天人一理的天,乃義理之天。既言天人,則天人已分。朱熹《仁說》:“泛言同體者,使人含糊昏緩,而無警切之功,其弊至于認(rèn)物為己者有之?!庇郑洞鸾鹿Α罚骸爸呶嵝闹?,理者事物之理。以此知彼,自有主賓之辨。”這主賓之分,十分要緊。將自然視為可以分解的物待之,才有科學(xué)。如果成日家泛言同體,惟有含糊昏緩而已,何時(shí)方能全面揭示自然之奧秘?古人論主客二分的地方極多。比如老子論為道,則主直覺,反用智,但是論及觀察萬物,則明顯主物我之分,以及分門別類用心觀察的科學(xué)精神。如:“萬物并作,吾以觀復(fù)。”“故以身觀身,以家觀家,以鄉(xiāng)觀鄉(xiāng),以邦觀邦,以天下觀天下。吾何以知天下哉?以此?!薄赌?jīng)》論及主客及求知甚明白,如:“知,接也。”“智,智也者,以其知論物,而其知之也著,若明。”《荀子·解蔽》:“凡觀物有疑,中心不定,則外物不清。吾慮不清,則未可定然否。”《天論》:“天行有常,不為堯存,不為桀亡?!拭饔谔烊酥帧!薄俄n非子·顯學(xué)》:“無參驗(yàn)而必之者,愚也?!蓖鯖_《論衡·薄葬》:“事莫明于有效,論莫定于有證?!背填U:“致知在格物……須是今日格一件,明日又格一件,積習(xí)既多,然后脫然自有貫通處?!保ā墩Z錄》十八)王夫之《尚書引義》:“天與人異形離質(zhì),而所繼者惟道也。”《讀四書大全說·大學(xué)》:“大抵格物之功,心官與耳目均用,學(xué)問為主,而思辯輔之,所思所辨者,皆其所學(xué)問之事。致知之功,則唯在心官思辯為主,而學(xué)問輔之,所學(xué)問者,乃以決其思辯之疑。”戴震《孟子字義疏證》:“事物之理,必就事物剖析至微而后理得。”總之,以主體立場詳細(xì)觀察研究自然的精神,在中國文化中有著悠久傳統(tǒng),只是沒有獨(dú)立于人文學(xué)術(shù)而自成嚴(yán)密的邏輯體系而已。
自然與人的關(guān)系,既有對(duì)立緊張的一面,又有一體和諧的一面,必須全面領(lǐng)悟,不得偏廢。西方自中世紀(jì)以后,乃全傾向于對(duì)立與利用自然,于是視科學(xué)為對(duì)自然之權(quán)力。F.培根的名言最為代表:Ipsascientiapotestasest.(科學(xué)本身便是權(quán)力。)中國傳統(tǒng)則幾乎頃全力于一體和諧之說,幾只有老子指出自然的嚴(yán)厲:“天地不仁,以萬物為芻狗?!倍糯鷰缀踔挥熊髯又v制天,亦即利用自然。實(shí)際上,人類的行為便蘊(yùn)涵著天人二分與利用自然。人只要有消化管道,便不得不消耗自然資源。人只要有美化生活方式的要求,便不得不加劇消耗自然資源。由于西方的科學(xué)與價(jià)值脫節(jié),對(duì)自然的片面領(lǐng)悟,以及自我和消費(fèi)主體的畸形膨脹,已經(jīng)造成濫戕濫用自然,不顧人類整體利益,毀壞人類生存環(huán)境的災(zāi)難性后果。
也恰恰在這里,有著中國文化理想的機(jī)遇。我國文化傳統(tǒng)有著恢弘深邃的內(nèi)涵。文化的發(fā)展固然有著許多未知乃至非理性的因素,不可能簡單地按照自覺意志的指引而進(jìn)行。然而只要擺脫半殖民地文化自卑心理,不墨守冬烘式的國學(xué)陳規(guī),而從人類歷史趨向和當(dāng)代人類需要的廣闊視野去體認(rèn)之,也就可能發(fā)現(xiàn)中國文化新生的機(jī)緣??茖W(xué),市場,法治,乃是現(xiàn)代人類社會(huì)具有普世性的體制,也許是人類歷史不可抗拒的潮流。中國的文化理想,只要經(jīng)過正確的詮解,可以提供現(xiàn)代人類需要的自然觀、科學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論原理。中國文化觀念,既涵有主客二分、主體意識(shí)的思想,亦涵有天人和諧兼有人可制天的理念。中國人既把天視為可宰制可利用的對(duì)象,又視為自主的生命沃源。如《易·系辭》:“天地之大德曰生?!薄吧^易?!薄肚f子·知北游》:“天不得不高,地不得不廣,日月不得不行,萬物不得不昌?!倍偈妗洞呵锓甭丁ね醯劳ā罚骸疤旄灿f物,既化而生之,有養(yǎng)而成之?!辈粍倜杜e。這便蘊(yùn)涵著人與自然的主客互動(dòng)的關(guān)系。同時(shí),也認(rèn)為自然有著內(nèi)在的理性性質(zhì),人可以認(rèn)識(shí)而預(yù)期之。如荀子云:“天行有常?!薄八居谔煺撸哑湟娤笾梢云谡咭?。”“夫此有常以至其誠者也。”有常而誠,實(shí)即內(nèi)在理性?!墩f文·言部》:“誠,信也?!倍度瞬俊罚骸靶牛\也?!边@里《說文》犯了循環(huán)定義的錯(cuò)誤。《字匯·人部》:“信,不差爽也。”《廣韻·震韻》:“信,驗(yàn)也?!辈徊钏沈?yàn)的常行,即秩序原則。實(shí)在之內(nèi)的有常以至其誠,即世界內(nèi)在理性也。對(duì)自然的認(rèn)識(shí),既要以經(jīng)驗(yàn)的方法格一物復(fù)格一物地?zé)o窮反復(fù)進(jìn)行,而最終理想又是類似統(tǒng)一場論式的全面揭示:“惟圣人能屬萬物于一而系之元也?!闭胬淼臉?biāo)準(zhǔn),便是人的理性原則與人所可能發(fā)現(xiàn)的自然秩序之間,無窮主客互動(dòng)的對(duì)比。結(jié)語
不同于技術(shù),科學(xué)是精神創(chuàng)造活動(dòng)。創(chuàng)造需要靈感,而靈感要求那生我養(yǎng)我的文化沃土為源泉。譬諸音樂,如果中國的作曲家恒常依據(jù)西洋的音樂動(dòng)機(jī)去譜曲,能作出偉大音樂否?科學(xué)創(chuàng)造,其理一也。歐洲的人文理想曾孕育出一個(gè)時(shí)代的偉大科學(xué)。如今,那個(gè)時(shí)代的精神,也就是所謂現(xiàn)代性,已經(jīng)顯示出其局限性。而中國的文化精神卻恰可補(bǔ)其不足,而取其所長。這里便涵有中國文化的機(jī)遇。曾有人放言高論,稱二十一世紀(jì)為中國的世紀(jì)。此語應(yīng)作何解?“中國的”總不是possessive的意思吧?!爸袊摹彼茟?yīng)指中國的貢獻(xiàn)。貢獻(xiàn)又在何處?僅僅亦步亦趨,可乎?僅僅“強(qiáng)大”,而無精神創(chuàng)造,可乎?沒有科學(xué)的偉大創(chuàng)造,可乎?于此可知中國的文化新生之重大意義矣。
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