科學(xué)理論與科學(xué)實驗的關(guān)系范文
時間:2023-10-25 17:24:01
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篇1
[關(guān)鍵詞] 教學(xué)效能感 個人教學(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)驗及對教育理論的了解,確認(rèn)自己能有效地完成教學(xué)工作,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種信念,包括一般教育效能感和個人教學(xué)效能感。一般教育效能感是指教師對教與學(xué)的關(guān)系、對教育在學(xué)生發(fā)展中的作用等問題的一種信念;個人教學(xué)效能感是指教師對自己教學(xué)能力的一種信念。教師教學(xué)歸因是指教師對自己或他人已完成的教學(xué)活動的結(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,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)系又會是怎樣的?這就是本文的研究目的。
二、研究方法
1.研究對象
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。各項指標(biāo)基本符合心理測量學(xué)的要求,可以作為評估教師教學(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。各項指標(biāo)基本符合心理測量學(xué)的要求,可以作為評估教師教學(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為預(yù)測變量,分別以個人教師教學(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檢驗顯著;進(jìn)入個人教學(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,如果思想政治理論教師將其歸因為自己教學(xué)能力強(qiáng)和自我努力的結(jié)果,那么這種歸因傾向會使教師對自己的教學(xué)工作和自我做出積極的評價和肯定,獲得一種自我滿足的積極愉快的情緒體驗,從而增強(qiáng)自我能力的信心,提高教學(xué)動機(jī)水平,教師會對教學(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,這種自我歸因會增強(qiáng)思想政治理論教師再次教學(xué)成功的期望,會積極主動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,那么他會認(rèn)為教育能對學(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,會堅定教育在學(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,就會體驗到一種自豪感和自信感,就會促使自己再接再厲(努力行為),提高教學(xué)效能感。自然就會提高教學(xué)效果;反之,如果將成功歸因于運(yùn)氣好等外部原因,就會感到僥幸不在乎,就不會再作努力(懶惰行為),自然就會降低教學(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教學(xué)失敗的情況下,歸因于外部原因?qū)ζ鋫€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。這觀點與谷生華1999年研究的《教師教學(xué)歸因芻論》觀點相同,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》碩士論文觀點相背。這表明,當(dāng)思想政治理論教學(xué)失敗時,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,會對自己的教學(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教學(xué)失去興趣,并缺乏改進(jìn)提高的動機(jī),這樣就必然會降低教師的個人教學(xué)效能感。而趨向于將教學(xué)的成敗歸因為學(xué)生、運(yùn)氣等外控因素的思想政治理論教師,這種失敗就會增強(qiáng)行為的堅持,會再作努力。所以,對于教師的成績多肯定、多表揚(yáng),少批評。
五、結(jié)論
在一般教學(xué)效能感中,責(zé)任意識對一般教學(xué)效能感起正向作用,情緒敏感性卻對一般教學(xué)效能感起負(fù)向作用;在個人教學(xué)效能感中,外向性和責(zé)任意識都對個人教學(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.
[3]JAMES P. BURTON NOLA-JEAN BAMBERRY JASON HARRIS-BOUNDYD developing Personal Teaching Efficacy in New Teachers in University Settings[J].Academy of Management Learning & Education,2005,4(2):160-173.
[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)知識社會學(xué)的研究揭示出,科學(xué)實驗中存在著一個修辭學(xué)的層面。文章通過對科學(xué)實驗修辭的理論依據(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)實驗中的修辭問題。
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)查方法對美國salk研究所進(jìn)行觀察研究以來,科學(xué)實驗就成為了科學(xué)知識社會學(xué)(ssk)的重要研究內(nèi)容。他們從對實驗室的詳細(xì)考察中獲取豐富的資料,描述了實驗室內(nèi)部的分工及操作的流程,描述了科學(xué)知識在實驗室內(nèi)被建構(gòu)出來的過程,進(jìn)而提出了實驗室“事實”的社會建構(gòu)、科學(xué)實驗運(yùn)行的決策負(fù)荷、知識生產(chǎn)過程的情境制約、知識生產(chǎn)過程的市場定位等許多非常新穎而深刻的理論觀點。通過ssk對科學(xué)實驗過程、筆錄和論文的分析,對實驗室成員手稿、通信、談話等的研究,可以發(fā)現(xiàn),在科學(xué)實驗對科學(xué)知識的建構(gòu)過程中,還存在著一個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)實驗的成功是一個共性的問題。文章擬就這一問題進(jìn)行簡要探討。
一、科學(xué)實驗修辭的理論依據(jù)
科學(xué)實驗是科學(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,二是為了對理論成果的正確與否進(jìn)行檢驗。人們一般認(rèn)為,科學(xué)實驗是一種純粹理性和中立的實踐活動,其中不摻雜任何非科學(xué)的成分。但事實上,由于種種原因,科學(xué)實驗經(jīng)常會出現(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)實驗與修辭學(xué)的結(jié)合就是一個非常明顯的例證。之所以說在科學(xué)實驗中也存在修辭學(xué)的操作空間,是由以下幾點決定的:
第一,科學(xué)實驗的主觀性特征??茖W(xué)實驗雖然是一種理性活動,但就其要人為地控制和改變科學(xué)研究對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,而是也具有感性活動的特征,它要借助于儀器設(shè)備把抽象的理性活動物化為感性形態(tài)參與的認(rèn)識活動。如果保持絕對的客觀性和中立性,科學(xué)實驗就不能改變自然現(xiàn)象的基本形態(tài)和運(yùn)動的原有進(jìn)程,這樣客觀對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)實驗必須干預(yù)研究對象,在變革自然的過程中接受來自自然的各種信息??茖W(xué)實驗可以簡化和純化研究對象,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)過程中又難以實現(xiàn)的條件;它可以加速和延緩自然條件下研究對象演進(jìn)的過程,以模擬的方式再現(xiàn)和重演時過境遷的自然現(xiàn)象。所以,科學(xué)實驗受到實驗者主體思想的支配,科學(xué)實驗中滲透著實驗者理論的指導(dǎo),對科學(xué)實驗結(jié)果的解釋具有較大的主觀性和相對性,所有的這一切,都體現(xiàn)了實驗者主觀性和能動性的一面,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,實驗者本人所具有的世界圖景、科學(xué)信念、理論框架、符號語言對其實驗的影響也是不言而喻的,獨立于包括修辭學(xué)在內(nèi)的各種理論之外的中立性實驗是不存在的。
第二,科學(xué)實驗的社會性特征??茖W(xué)實驗并不完全是一項個人化的事業(yè),而是科學(xué)共同體的集體成果,科學(xué)實驗的過程、作用和結(jié)果必須結(jié)合其賴以生存的社會環(huán)境來加以認(rèn)識??茖W(xué)社會學(xué)家拉圖爾曾經(jīng)用“行動者一網(wǎng)絡(luò)”( actor -network)理論來概括科學(xué)實驗的這種社會性特征,他認(rèn)為,科學(xué)實驗實際上是一個互動的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這一網(wǎng)絡(luò)首先指生產(chǎn)科學(xué)知識的實驗室,實驗室中的實驗者、實驗儀器、實驗材料、實驗環(huán)境形成一個相互關(guān)聯(lián)、不可分割的整體,構(gòu)成了科學(xué)實驗的基礎(chǔ)語境。其次,“行動者一網(wǎng)絡(luò)”指實驗室與其之外的社會的關(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之網(wǎng)亦即科學(xué)實驗的社會語境。再次,“行動者一網(wǎng)絡(luò)”也指上述兩個層面之間的雙向互動,實驗室通過科學(xué)建構(gòu)塑造社會,社會以其特有方式資助和支持實驗室。在他們看來,科學(xué)實驗實際上構(gòu)成了一種特殊的社會實踐,在這種實踐中,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)家的社會地位和屬性聯(lián)系在一起,對科學(xué)實驗進(jìn)行修辭學(xué)的改造就是要維護(hù)自己所服務(wù)的意識形態(tài)、權(quán)利和地位。
第三,科學(xué)實驗的審美性特征。隨著科學(xué)研究的發(fā)展,對真理的探索和對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。“科學(xué)中的審美判斷是植根于主觀和社會的因素之中的??茖W(xué)家習(xí)得的審美標(biāo)準(zhǔn)的意義是社會過程中的一部分”??茖W(xué)實驗作為科學(xué)研究活動的一部分,當(dāng)然也要求具有審美性的特征,這主要表現(xiàn)在四個方面:首先是對稱性,在科學(xué)實驗中,如果對實驗的諸種成分如概念、公設(shè)、變量等施加一個變換而不會對實驗本身及結(jié)果產(chǎn)生變革性的影響。其次是模型性,科學(xué)實驗總是通過各種形式實行模型化原則,建立對象系統(tǒng)的簡化模型來研究真實的對象系統(tǒng)。再次是形象化,要求一個實驗是可形象化的,就是要求一個實驗是可用圖像表現(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用性的實驗,而不是最有理論意義的實驗。事實上,科學(xué)實驗的審美性特征不僅為科學(xué)實驗的修辭學(xué)提供了探索方向,提出了進(jìn)行科學(xué)實驗修辭評價和選擇的參照標(biāo)準(zhǔn),也為科學(xué)實驗的建構(gòu)提供了方法論的準(zhǔn)則。
第四,科學(xué)實驗的偶然性特征。在實驗室中,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,要想找到幾個參數(shù)來描述科學(xué)實驗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)實驗研究在一定程度上是機(jī)會主義的,科學(xué)實驗的儀器設(shè)備、圖書資料等資源決定了實驗的主題選擇、問題分析、過程結(jié)構(gòu)等,科學(xué)家對實驗的某一方面的更改,有時就是因為可供利用的實驗資源這樣一些非決定性的、非主導(dǎo)性的、偶然性的緣故。“實驗室內(nèi)的許多決定都來自并沒有事先計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)家會使用放在身邊的設(shè)備,而不是去建造一個或是購買一個新的。他們之所以決定采用某些測量是因為它們?nèi)菀祝皇且驗樗鼈冊诶碚撋献钣幸饬x?!?/p>
二、科學(xué)實驗修辭的制約境遇
當(dāng)代科學(xué)社會學(xué)家卡林·諾爾一塞蒂納是對實驗室進(jìn)行系統(tǒng)的社會學(xué)研究的杰出代表,她堅持一種建構(gòu)主義的觀點,注重對行動之中的科學(xué)的描述,力圖考察科學(xué)家在廣泛的社會文化背景中是如何建構(gòu)知識的。她在其著名的《制造知識—建構(gòu)主義與科學(xué)的與境性》一書中認(rèn)為:“對實驗室的研究已經(jīng)表明,科學(xué)對象不僅技術(shù)性地在實驗室中被創(chuàng)造出來,而且符號性、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,即個別實驗儀器設(shè)備的使用、個別材料的偶然使用,以及實驗室中科學(xué)家之間,有時是實驗室內(nèi)科學(xué)家與實驗室外科學(xué)家相互磋商和協(xié)調(diào)的產(chǎn)物,售科學(xué)實驗中充滿了修辭的因素。在塞蒂納看來,實驗室是實施實驗或者知識過程得以發(fā)生的物質(zhì)環(huán)境的寓所,它構(gòu)成了科學(xué)實驗修辭最直接的制約境遇。科學(xué)實驗室可以從兩個角度來進(jìn)行界定,一方面,實驗室可以稱為“知識作坊," ( workshop),它指一種為了知識的制造而擁有各種實驗設(shè)備和儀器的地方;另一方面,實驗室又可以被稱為“事實工廠”(fact factory),它不僅產(chǎn)生創(chuàng)新性的知識,而且要在選擇的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新的科學(xué)對象和科學(xué)事實??茖W(xué)實驗所使用的儀器是按照實驗原理的要求構(gòu)造的,實驗使用的材料是依據(jù)實驗者的目標(biāo)預(yù)先準(zhǔn)備好的,就連實驗室的物理環(huán)境也是精心設(shè)計的,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)事實來。在實驗室中,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,實驗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,在對科學(xué)事實和知識進(jìn)行建構(gòu)的過程中,實驗者主要受到了以下幾方面因素的影響:一是選擇決定??茖W(xué)家在進(jìn)行某種實驗和解釋,對科學(xué)事實建構(gòu)時,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、實驗時間選擇等等。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)計曲線之中取其一的選擇。他最終選擇了后者,因為后者解釋和表述起來更為容易一些,這一點是符合修辭學(xué)的簡單性原則的。科學(xué)實驗的選擇性,同樣包括了實驗工具、樣品等實驗條件的選擇,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)。實驗室中的選擇不是與個體的決定相關(guān)聯(lián),而是社會商談(negotiation)的結(jié)果,實驗室中科學(xué)家的實際推理活動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面的接觸。其中尤為重要的是,科學(xué)家特別是同一實驗室內(nèi)的科學(xué)家必須相互交流自己的觀點,彼此了解他人的想法,直到形成關(guān)于實驗的一致意見??茖W(xué)家接受一種實驗解釋而不是其他解釋的程度,是社會互動或社會磋商過程的結(jié)果,亦即成員們交換觀點且相互之間試圖進(jìn)行說服、勸說和施加影響,在這一過程中,這些觀點可以得到修改、摒棄或加強(qiáng)??茖W(xué)知識是通過磋商過程而確立起來的,即在社會互動過程中通過對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)論就不是對自然界的確定性解釋。相反,它們是處于特定文化和社會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??茖W(xué)家的實驗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,這種活動是被其他人的論點所定向和維持的話語互動(discursive interaction)的一種形式。這種社會和符號的基礎(chǔ)在具體的實驗室商談中變得最為明顯,這種商談標(biāo)志著對科學(xué)研究成果的高度選擇性的建構(gòu)和解構(gòu),并且導(dǎo)致了對知識連續(xù)的重新建構(gòu)”。困關(guān)于科學(xué)實驗的互動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)自己的觀點和批駁對手。四是前在成果??茖W(xué)家所讀的是其他人的實驗成果或研究計劃,他們擁有的是以前科學(xué)研究已經(jīng)確立的知識體系,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)家在實驗室中建構(gòu)的,是一種穿插于同他人話語互動的研究領(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,但它也是通過實驗室中人們的注釋和符號性處理所構(gòu)成的。五是利益資源??茖W(xué)實驗活動的完成,不僅是科學(xué)家之間的合作,而且包括更廣泛的社會關(guān)系??茖W(xué)家的實驗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)實驗的主題、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、項目和經(jīng)費等方面的利益和資源,而這一切對科學(xué)家的自身發(fā)展和科學(xué)實驗的維持來講是不可缺少的。上述這幾個方面的內(nèi)容可以說構(gòu)成了科學(xué)實驗修辭的制約境遇,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驗以及解釋是更為優(yōu)越的。
三、科學(xué)實驗修辭的操作規(guī)則
按照科學(xué)知識社會學(xué)者的看法,科學(xué)活動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),而且要對其科學(xué)理論進(jìn)行邏輯性的證實和社會性的評價。而科學(xué)實驗就是能在這三個境遇中都發(fā)揮作用的有效方法,科學(xué)實驗不僅是科學(xué)理論的先導(dǎo),而且也是檢驗科學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn),一個科學(xué)理論的模型由于其預(yù)言與實驗結(jié)果非常接近而得到證實。開展科學(xué)研究、經(jīng)驗證實和測度評價都是科學(xué)實驗的重要內(nèi)容,但是,從修辭學(xué)的角度講,科學(xué)實驗的主要任務(wù),還是要在上述五項境遇制約的基礎(chǔ)上,消除各種可能的障礙,控制選擇的平衡,使得對一種實驗的選擇比另一種實驗更有吸引力,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驗、高明的技巧和所有批評論爭的資源去尋求”。
在《制造知識》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)實驗修辭操作的準(zhǔn)則。第一,“無限懷疑”的規(guī)則,這要求科學(xué)家要對已有的科學(xué)結(jié)論和實驗結(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驗,根據(jù)不同的實驗和社會語境選擇特定的物質(zhì)、成分和儀器,選擇實驗測試的時間和取樣的數(shù)量,選擇實驗的方法論,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、最完美的實驗。第二,“一無所知”的規(guī)則,這要求科學(xué)家用現(xiàn)象學(xué)加括號的方法將自己已有的知識暫時擱置在一旁,從較遠(yuǎn)的間距和全新的角度來獲得、審視、保存和傳播一種對已有科學(xué)實驗成果的理解,將檢驗和判定理論的權(quán)力完全交付給科學(xué)實驗,避免“觀察所滲透的理論”可能對科學(xué)實驗產(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)實驗中使用帶有自己偏好的各種儀器設(shè)備、物理環(huán)境、實驗實踐、測量手段、數(shù)據(jù)符號等條件時,要根據(jù)科學(xué)實驗所要求的成本、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),以保證自己的實驗結(jié)果和報告能夠為同行所接受。第四,“普遍適用”的規(guī)則,這要求科學(xué)家所操作的科學(xué)實驗可以由不同的實驗者在不同的時空中進(jìn)行且得到相同的結(jié)果。“科學(xué)合理性被認(rèn)為是由重復(fù)性來保證的,理由是科學(xué)共識建立在經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,經(jīng)驗事實來自實驗,而實驗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)實驗的過程、內(nèi)容和結(jié)果進(jìn)行交談和公布,因為對科學(xué)實驗的理解,不可能僅僅通過觀察而獲得。要想獲悉隱藏在實驗室背后的基本原理,必須閱讀實驗報告,傾聽科學(xué)家之間的問答和交流。對科學(xué)家來說,事物的原始意義包含在他們的實驗室推理之中,而對其他科學(xué)家和公眾來講,關(guān)于科學(xué)實驗的交談是獲取信息的主要來源。
科學(xué)實驗中的修辭不僅體現(xiàn)在科學(xué)實驗的操作過程中,而且發(fā)生于科學(xué)實驗的結(jié)果陳述中。科學(xué)知識社會學(xué)家通過研究科學(xué)史上的許多著作發(fā)現(xiàn),在實驗室內(nèi)實際從事科學(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質(zhì)性的不同。一方面,科學(xué)論文結(jié)構(gòu)對科學(xué)實驗的修辭性偏離。與實驗室活動中大量產(chǎn)生的變動不居的推理相比,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。科學(xué)論文對實驗程序的顛倒,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)容對科學(xué)實驗的修辭性偏離。在清晰明確的表面之下,被科學(xué)論文所隱藏的實驗內(nèi)容,可能比它所告訴人們的東西還多??茖W(xué)論文不僅有意“遺忘”了實驗室內(nèi)的實際內(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。與實驗室的相關(guān)工作相對比,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驗材料和研究方法,以及所引用的每一個數(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)實驗不僅是在預(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,它要由特殊的實驗者在特定的時間和場合進(jìn)行知識的建構(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)實驗的結(jié)果是個性化的,和具體的境遇有關(guān),在現(xiàn)代實驗室中,更往往與超科學(xué)的社會領(lǐng)域之間有著密切的關(guān)系。所以,對科學(xué)實驗進(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驗結(jié)果。這里的合理性,可以這樣來進(jìn)行界定:它要使科學(xué)實驗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”,它要實現(xiàn)科學(xué)實驗在操作時間場合上的恰當(dāng)性、在實驗程序上的正確性和實驗結(jié)果上的可預(yù)測性,它要在對先前成功方法進(jìn)行尋求和借鑒的基礎(chǔ)上,達(dá)到一種行動選擇的自由和實驗結(jié)果的自覺分析,它要滿足科學(xué)實驗賴以存在的利益要求,為自己的選擇提供有理由的依據(jù)。從這一點看,科學(xué)實驗的修辭操作歸根結(jié)底還是為了促進(jìn)科學(xué)知識的更好傳播與交流。
四、科學(xué)實驗修辭的勸導(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;介紹新人到某個共同體中;實驗給出共同體賴以立足的可信結(jié)論。一般來說,科學(xué)實驗最主要的作用一是證明或者反駁假說,二是提出新的理論。實驗之所以能有這樣的作用,是因為它能夠簡化、純化乃至強(qiáng)化科學(xué)研究過程,可以通過建立對象系統(tǒng)的簡化模型來研究真實的研究系統(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。實驗是理論背后的驅(qū)動力,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驗,在實驗的確證面前,一切異議都將變得軟弱無力,因而,科學(xué)家通過實驗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,所有人都將給予實驗證據(jù)以充分的贊同,在實驗面前,臆想的猜測和假說沒有任何地位,與實驗不一致的異議也不能被人接受,“實驗室的主要任務(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)家都重視對實驗的運(yùn)用。牛頓就高度偏愛和頻繁使用實驗方法,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)實驗觀測并取得了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),通過實驗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,牛頓把實驗當(dāng)作一種修辭論辯手段來使用,實驗在這里發(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者觀點的不充足性,或者提出駁斥其邏輯前提的意見,而在牛頓這里,他提出了實驗的科學(xué)研究綱領(lǐng),要求通過實驗來完成對科學(xué)理論的建構(gòu)和探討,通過實驗來防止任何對其理論的反駁意見。所以,實驗這種傳統(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?,實驗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,牛頓的實驗方法也就具有修辭勸導(dǎo)的特征:“牛頓把實驗證據(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?!?/p>
篇3
一、假設(shè)與與假設(shè)驗證原則
實驗的第一個要素是“假設(shè)”;第一項原則是“假設(shè)驗證原則”。
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)證實的論題。假設(shè)一般分為三個步驟,即:提出假設(shè);作出預(yù)期(或推斷);驗證假設(shè)。如果假設(shè)得到證實,預(yù)期得以實現(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)展的第一個要素。同理,假設(shè)驗證是科學(xué)實驗的必要環(huán)節(jié)和應(yīng)遵循的程序準(zhǔn)則,故假設(shè)驗證是科學(xué)實驗的第一項原則。
二、變量與單一變量原則
實驗的第二個要素是“變量”,第二項原則是“單一變量原則”。
變量,亦稱因子,指實驗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。自變量指實驗中由實驗者所操縱、給定的因素或條件;因變量指實驗中由于自變量而引起的變化和結(jié)果,二者有因果關(guān)系。實驗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,指實驗中除自變量以外的能影響實驗變化和結(jié)果的因素或條件;額外變量,亦稱干擾變量,指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然,額外變量會對因變量起干擾作用。
單一變量原則,是處理科學(xué)探究實驗中復(fù)雜變量關(guān)系的準(zhǔn)則之一。它有兩層意思:一是確?!皢我蛔兞俊钡膶嶒炗^測;二是確?!皢我蛔兞俊钡牟僮饕?guī)范。在初中科學(xué)探究實驗中幾乎都涉及這一原則。
三、控制與平衡控制原則
實驗的第三個要素是“控制”;第三項原則是“平衡控制原則”。
控制,是處理實驗中變量關(guān)系的又一準(zhǔn)則,指實驗要嚴(yán)格地操縱自變量,以獲取因變量;與此同時,還要嚴(yán)格地均衡無關(guān)變量,以消除額外變量。一句話,通過實驗控制,盡量消除實驗誤差,以取得較為精確的實驗結(jié)果。
如果說“單一變量原則”主要是對無關(guān)變量和額外變量的控制而言,而這里的“平衡控制原則”,則主要是對無關(guān)變量與額外變量的控制而言。意思是說,實驗中的無關(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:單組實驗法、等組實驗法、輪組實驗法。
四、對照與實驗對照原則
實驗的第四個要素是“對照”,第四項原則是“實驗對照原則”。
對照是實驗控制的有效手段之一,目的在于消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。實驗對照原則是設(shè)計和實施實驗的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實驗對照對比,既可排除無關(guān)變量的影響,又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。
通常,一個實驗總分為實驗組和對照組。至于哪一個作為實驗組,哪一個作為對照組,一般是隨機(jī)決定的。這樣,從理論上說,由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的、被平衡了的,故實驗組與對照組兩者之差異,則可以認(rèn)定為是來自自變量的效果,這樣的實驗結(jié)果是可信的。實驗對照可分為以下四種形式,即:1、空白對照;2、自身對照;3、條件對照;4、相互對照。
五、捕獲解釋和真實客觀原則
實驗的第五個要素是“捕獲”和“解釋”,第五項原則是“客觀真實原則”。
觀察、實驗的實質(zhì)即在于捕獲事實和解釋事實。捕獲,即捕捉、記錄實驗中的事實、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、說明實驗中的事實、現(xiàn)象、數(shù)據(jù),用術(shù)語說,即論證、說明實驗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。
真實客觀原則是科學(xué)實驗所必須遵循的基本準(zhǔn)則,即實驗中的捕獲、解釋一定要實事求是,一切從實際出發(fā),使獲取的材料(事實、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,有兩類性質(zhì):一類是“客觀事實”,一類是“經(jīng)驗事實”。實驗即在于捕獲真實客觀的能反映客觀事物本來面目的經(jīng)驗事實,并加以合理的解釋。
六、實驗與觀察的聯(lián)系與區(qū)別
實驗離不開觀察。觀察是在自然條件下研究對象的方法,或者說觀察是在自然條件下對研究對象的事實現(xiàn)象進(jìn)行捕獲、解釋的方法。實驗是在控制條件下研究對象的方法,通常包括觀察。觀察與實驗在結(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。其共同點為:都是有主體有目的有計劃的能動活動;都要使用感官、儀器、設(shè)備等中介手段;都是研究對象的事實現(xiàn)象;都在于對研究對象進(jìn)行捕獲和解釋。其不同點為:1、觀察以不變革對象為特征,處于自然常態(tài)條件下;而實驗以變革對象為特征,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;而實驗是使用假設(shè)、變量、控制、對照等中介手段,能使對象純化、強(qiáng)化,增進(jìn)了可觀測性和可重復(fù)性等。
篇4
1 實驗?zāi)康臅鴮懖灰?guī)范
實驗?zāi)康氖侵敢骄炕蛘唑炞C的問題或事實,在實驗?zāi)康牡姆Q述中,一般采用敘述的形式。根據(jù)實驗類型可將實驗分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性實驗的實驗?zāi)康闹饕翘剿餮芯繉ο蟮膶傩?、特征以及與其他因素的關(guān)系;而驗證性實驗的實驗?zāi)康闹饕球炞C已知研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系。學(xué)生往往因為不明確實驗?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驗思路:
(1) 實驗分組:
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)合適時間后,測定CRD,求每組平均值并進(jìn)行統(tǒng)計分析。(要求與說明:答題時用X、CRD、3H-Tdr表示相關(guān)名詞,Y細(xì)胞是能增殖的高等動物體細(xì)胞)請回答:
(1) 實驗?zāi)康模?。
(2) 預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論: 。
(3) 實驗中采用3H-Tdr的原因是: 。
答案:(1) 探究X對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Y細(xì)胞增殖無影響
如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對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 常見錯誤
“X物質(zhì)對細(xì)胞生長的影響”;“X物質(zhì)對Y細(xì)胞的作用”;“X物質(zhì)對Y細(xì)胞吸收3H-Tdr的影響”;“X物質(zhì)對高等動物的影響”;“X物質(zhì)對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)對策略
實驗?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) 實驗對象:細(xì)胞。
(3) 觀察目標(biāo)(因變量):增殖情況。
所以探究性實驗?zāi)康囊话憧梢蕴子靡韵赂袷剑禾骄孔宰兞繉嶒瀸ο?、觀察目標(biāo)的影響。而該題中學(xué)生在答題時主要沒有準(zhǔn)確找到觀察目標(biāo),出現(xiàn)了一些錯誤指標(biāo)如“細(xì)胞的生長”、“高等動物的影響”等。確定觀察目標(biāo)是要根據(jù)題目中所給的信息,通過實驗思路可以看出甲、乙兩組分別為實驗組和對照組,實驗變量為X物質(zhì)。但甲乙兩組又同時加入了3H-Tdr(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷),根據(jù)所學(xué)的知識,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 實驗原理書寫不規(guī)范
實驗原理是實驗設(shè)計的依據(jù)和思路,是實驗進(jìn)行的科學(xué)理論,同時也是檢測結(jié)果的理論依據(jù),既體現(xiàn)實驗設(shè)計的整體思路,也包括實驗現(xiàn)象與結(jié)果出現(xiàn)的原因以及重要實驗步驟設(shè)計的根據(jù)等。在答題時如果學(xué)生不理解何為實驗原理,很難得分。
【例2】 為了驗證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗。
某同學(xué)的實驗方案如下:
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。一段時間后,A組小鼠會出現(xiàn)四肢無力,活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動狀況無變化。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。一段時間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動狀況無變化。
該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請回答:該實驗的原理是什么?
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,引起血糖下降,機(jī)體出現(xiàn)活動減少,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 常見錯誤
錯將實驗原理寫成實驗原則:如單一變量原則、對照原則,沒有理解實驗原理的實質(zhì)。
實驗原理不完整:如只回答胰島素具有降低血糖的作用。
觀察指標(biāo)闡述錯誤:本題中已經(jīng)明確指出以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗,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)對策略
實驗原理可以從以下3個方面來書寫:
(1) 自變量作用的科學(xué)依據(jù):實驗中涉及到的科學(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。因變量是實驗現(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。如在驗證甲狀腺具有促進(jìn)動物新陳代謝的作用時,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 實驗結(jié)果分析不到位
實驗結(jié)果是在實驗結(jié)束時出現(xiàn)的,通常伴有一定的現(xiàn)象。在驗證性實驗中結(jié)果是在預(yù)料中的,無需再預(yù)測;而探究性實驗的結(jié)果應(yīng)該對應(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 常見錯誤
學(xué)生對結(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于探究性實驗的結(jié)果與結(jié)論不能正確把握。
在回答時學(xué)生容易將結(jié)果與結(jié)論的關(guān)系倒置,如“如果X對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)知識的學(xué)習(xí)與傳授。在這種價值取向下,由于過分強(qiáng)調(diào)了科學(xué)知識而偏向了物質(zhì)生活價值,科學(xué)知識成了教育活動中的教條,而過多科學(xué)知識又會羈絆人的發(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,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)生對新知識的好奇心、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,直觀性強(qiáng)?,F(xiàn)代教育技術(shù)正是支持強(qiáng)大的動畫及超強(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)動學(xué)生的主動參與性,能最大限度地激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。例如:講解運(yùn)動的合成和分解一節(jié),利用現(xiàn)代教育技術(shù)課件中的動畫演示氫氣球上升,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)中重點和難點
科學(xué)是一門應(yīng)用性、綜合性很強(qiáng)的學(xué)科,有些知識單憑課堂講授,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知識,變難為易;又將學(xué)生帶進(jìn)形象、生動、色彩繽紛的教學(xué)情境之中,加深對事物的理解。例如:在講解電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理時,空洞的理論很難讓學(xué)生理解,這時可以借助現(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,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,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過現(xiàn)代教育技術(shù),采用動畫模擬,點擊重、難點,讓學(xué)生感受極佳的動態(tài)效果,則教學(xué)重難點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)實驗
實驗在科學(xué)教學(xué)中具有重要作用,學(xué)科學(xué)離不開實驗??茖W(xué)實驗可以幫助學(xué)生更好的掌握知識。然而,教材中有許多實驗因條件限制,無法直接演示或演示效果不明顯,如果教師不做實驗, 用“ 黑板加粉筆” 的形式完成教學(xué),這對學(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難題。
1、提高實驗的可見度,增強(qiáng)演示實驗的效果
科學(xué)教學(xué)中的許多實驗都是為了給學(xué)生提供觀察的對象,要求學(xué)生有目的地進(jìn)行觀察。然而有一些演示實驗,如:力學(xué)實驗中對刻度尺、彈簧秤等測量工具的讀數(shù),電學(xué)實驗中各種儀表的讀數(shù),在演示時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、更快捷地理解實驗,突出和強(qiáng)化實驗重點。
2、模擬實驗,突破時空限制
科學(xué)教材中有一些實驗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)等在實際教學(xué)無法演示;分子運(yùn)動、固體擴(kuò)散、天體運(yùn)動等由于受時空限制不可能演示;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驗。這些都可借助現(xiàn)代教育技術(shù)計算機(jī)設(shè)計成課件,通過模擬演示,讓學(xué)生生動感知,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)問題情境中主動探索主動發(fā)現(xiàn),在生與生、師與生的討論與協(xié)商中充分地
[1] [2] [3]
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)知識的意義建構(gòu)。它能讓學(xué)生主動參與進(jìn)行探索和研究,是對學(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、生動的實際情景,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結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗去同化和順應(yīng)當(dāng)前所學(xué)的知識,從而實現(xiàn)對知識意義上的建構(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“共點力平衡”問題時,可創(chuàng)設(shè)三個情景:(l)夾在光滑斜面和可以轉(zhuǎn)動的木板之間的小球,當(dāng)木板轉(zhuǎn)動時,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,不僅得到了三個共點力動態(tài)平衡的圖解法以及使用條件,更重要的是發(fā)現(xiàn)了三個共點力作用下物體的動態(tài)平衡,或者是合力的大小方向不變,而且一個分力的方向不變: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,引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)問題進(jìn)行哲學(xué)上的思考,從而培養(yǎng)他們?nèi)妗⒈举|(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,也確實對課堂教學(xué)改革有促進(jìn)作用,但在教學(xué)實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)實驗
科學(xué)實驗是科學(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)實踐的橋梁和中介,所以科學(xué)實驗是不可替代的。科學(xué)實驗盡量讓學(xué)生親自操作、親自觀察,讓學(xué)生獲取第一手資料,當(dāng)然對于一些限于條件不能進(jìn)行的實驗,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驗搬到屏幕上,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,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),否則就會出現(xiàn)以機(jī)器代替教師對學(xué)生“滿堂灌”的現(xiàn)象,其危害更大?,F(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:初中物理探究實驗教學(xué)
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實驗作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能:不僅能夠為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學(xué)的思維方法,加深對基本知識的認(rèn)識程度,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)實踐,談?wù)剬χ袑W(xué)物理探究性實驗教學(xué)的一些體會。
一、充分認(rèn)識實驗在物理教學(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)實教學(xué)中,相當(dāng)一部分教師只看到實驗對物理理論的檢驗作用,忽視了物理實驗本身就是一種科學(xué)理論的探究過程,把物理實驗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)過程中的實驗,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)的臺階,而不是物理教學(xué)的必要組成部分。在這種錯誤觀念的影響下,不少教師在教學(xué)過程中以講實驗代替做實驗。
其實,物理學(xué)由實驗和理論兩部分組成,物理學(xué)實驗是人類認(rèn)識世界的一種重要活動,是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。正像其他科學(xué)實驗與科學(xué)理論之間的關(guān)系一樣,物理實驗與物理理論二者相互制約、不可分割。物理實驗需要物理理論作指導(dǎo),物理理論有賴于物理實驗的證實與檢驗而得到完善與發(fā)展。因此說,實驗是理論的必要組成部分,實驗本身就是一種充滿理論的認(rèn)識過程。要掌握科學(xué)理論就必須開展相應(yīng)的實驗教學(xué),讓學(xué)生通過實驗探究來發(fā)現(xiàn)物理概念或規(guī)律?!度罩屏x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào):物理科學(xué)是一門實驗科學(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、探究性實驗教學(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,發(fā)展技能,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時受到科學(xué)價值觀及科學(xué)方法的教育,由此發(fā)展自己的個性。他認(rèn)為教師不能把知識作為預(yù)先確定的東西,讓學(xué)生被動無條件的接受,而應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,構(gòu)建起一個新的更完善的知識和經(jīng)驗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)生主動的獲取知識,體驗科學(xué)過程與科學(xué)方法。探究性實驗教學(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,與之對應(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)計解決問題的實驗方案;通過實驗進(jìn)行觀察、分析,最后獨自將問題解決。探究性實驗突出了學(xué)生的主體地位和自主活動,主張學(xué)生自主地去獲取知識.探究性實驗不僅強(qiáng)調(diào)獲得實驗結(jié)果和親自經(jīng)歷實驗過程的統(tǒng)一,而且更加注重學(xué)生對實驗過程的理解。
三、提高初中物理探究性實驗教學(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,也是探究式學(xué)習(xí)的一個基本特征。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,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)品往往是新奇獨特的,有些是現(xiàn)實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。在物理探究實驗教學(xué)中,老師可以在適當(dāng)時候給學(xué)生一個猜測想象的機(jī)會。例如在實驗前猜測實驗現(xiàn)象,在完成探究實驗后對所學(xué)知識進(jìn)行一次想象運(yùn)用。
探究“固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗后,我要求學(xué)生做課外小實驗: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,試管中的冰會熔化嗎?
在實驗之前,我要求學(xué)生大膽猜測實驗的現(xiàn)象,實驗后,大多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的猜測是錯誤的。這時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),因此是錯誤的。
實踐證明,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、實驗時指導(dǎo)學(xué)生自己探究,注意教師角色的定位
指導(dǎo)性的探究實驗是常見的探究式教學(xué)模式。探究的課題往往是給定的,教材中也會給出探究的指導(dǎo)方案,只需教師在探究過程的每一個環(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,教材明確地給出了探究的課題,實驗材料的準(zhǔn)備,實驗步驟的設(shè)計,實驗數(shù)據(jù)的記錄表格,同時也給出了學(xué)生指導(dǎo)性很強(qiáng)的思考題目等。在動手實驗時,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)實驗結(jié)論。這樣學(xué)生才能理解到探究性實驗的內(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)的求實態(tài)度,真正體現(xiàn)物理實驗性學(xué)科的特點,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、探究實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
近幾年來,各級政府和教育行政部門花大力氣進(jìn)行實驗儀器、電教設(shè)備的配套建設(shè),這為我們的實驗教學(xué)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但在實際教學(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驗器材進(jìn)行相應(yīng)的探索實驗,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,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)實驗考查,但也只是對重點實驗在一定時間內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。在日常常規(guī)實驗教學(xué)時,有些教師對實驗探究的各個環(huán)節(jié),一般通過教師講述,或是利用現(xiàn)代教學(xué)手段播放探究實驗的多媒體課件,而對實驗的整個過程:實驗前的準(zhǔn)備、問題的提出、結(jié)果的假設(shè)和猜測、實驗計劃的制定以及實驗過程的設(shè)計進(jìn)行都由教師包辦完成;要不就是采取教師對實驗內(nèi)容先講解后示范,再讓學(xué)生去照方抓藥,如果學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)偏差,教師會馬上予以糾正,這就使得學(xué)生根本沒有在學(xué)習(xí)的過程中充分發(fā)揮自主能動性,更談不讓合作、探究學(xué)習(xí)。也造成了學(xué)生對實驗雖有興趣,卻只停留在表面,而對實驗的內(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)致實驗室儀器設(shè)備使用效率低下,教育資源嚴(yán)重浪費。面對科技迅速發(fā)展的21世紀(jì),只有加強(qiáng)探究實驗教學(xué),才能培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動手能力和科學(xué)思維的學(xué)生。這種能力也是日后成為合格勞動者所必需的勞動技能素質(zhì)的基礎(chǔ)。所以我們必須走出傳統(tǒng)實驗教學(xué)的藩籬,建構(gòu)實驗教學(xué)的新理念。
二、探究實驗的教學(xué)對策
在新課程改革的過程中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,不能為做實驗而做實驗,要根據(jù)學(xué)生的實際情況,認(rèn)真貫徹新課標(biāo)對實驗教學(xué)的要求,改變以往的實驗教學(xué)模式,更新實驗教學(xué)思路,提高學(xué)生的實驗探究及動手能力和創(chuàng)新能力。
1.教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,努力實施探究式實驗教學(xué)
在課程改革中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變講述式實驗教學(xué)為探究實驗教學(xué),積極學(xué)習(xí)新的探究式教學(xué)理論,盡可能讓學(xué)生自己動手實驗,在充分利用現(xiàn)有實驗室教育資源的同時,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)實驗探究的好器材,讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷實驗探究的過程,體驗科學(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,在學(xué)生探究過程出錯時不能一味斥責(zé)批評,扼殺他們創(chuàng)新求異的個性,而且要給予恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和鼓勵,對有新意的實驗設(shè)計要給予表揚(yáng)。
2.營造良好氛圍,激發(fā)學(xué)生實驗探究的熱情
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,以后會對該種能力的培養(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)。在探究實驗教學(xué)的過程中,教師要確立學(xué)生的主體地位,充分調(diào)動學(xué)生的主動性,積極實施新課程理念,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,乃是對所學(xué)材料的興趣?!倍鴮W(xué)生來說,科學(xué)實驗有著強(qiáng)大的吸引力。因此,我們在實驗教學(xué)過程中,應(yīng)注重學(xué)生的突發(fā)奇想,暢所欲言,讓他們實驗的過程中邊思考,過討論,邊實驗,體驗實驗探究的樂趣。例如:在《壓力壓強(qiáng)》教學(xué)時,就可以利用雞蛋做實驗。首先讓學(xué)生根據(jù)自己已有的知識回答: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)的演示實驗。整個過程中學(xué)生積極參與、動腦思考很容易說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強(qiáng)??;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強(qiáng)大。可見,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.注重探究實驗的問題與猜想
愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要?!睔v史實驗也告訴我們,科技的進(jìn)步都是從發(fā)現(xiàn)、提出問題開始的。因此在探究實驗的教學(xué)中,我們要培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,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、想象力和實驗探究能力。例如:在“植物的向性”教學(xué)時,讓學(xué)生自己通過實驗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,然后再通過實驗進(jìn)行探究。對基礎(chǔ)差,膽子小的學(xué)生,教師應(yīng)激勵其多提問,不管提出的問題怎樣,也要對其給予積極性的肯定。
4.加強(qiáng)隨堂探究實驗,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)用實驗去探求知識或獲取必要的感性認(rèn)識的教學(xué)活動,稱為“隨堂實驗”,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,我把它設(shè)計為隨堂探究實驗教學(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,在整個過程中,教師應(yīng)給予學(xué)生一定的幫助,在知識方面進(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),成為探究實驗真正的主人,當(dāng)實驗成功時,學(xué)生感受著一種自行探究的樂趣,更重要的是他們學(xué)會了在遇到問題時怎樣發(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)生自主實驗探究能力和終身學(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驗,提高學(xué)生的實驗探究能力
在教學(xué)中我們要結(jié)合教學(xué)實際,積極開展課外實驗,拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)習(xí)的興趣,同時提高學(xué)生的實驗探究能力。例如:在進(jìn)行物質(zhì)pH酸堿度的測定教學(xué)時,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。在整個過程中,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識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)計探究并完成課本內(nèi)的探究性實驗。這樣不僅提高了學(xué)生的環(huán)保意識,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)興趣和實驗設(shè)計能力、動手能力、觀察能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量。
6.不定期地開放實驗室,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手機(jī)會
篇8
1. 利用生物學(xué)實驗對象的自適應(yīng)性特點,設(shè)計實驗教學(xué) 生物學(xué)實驗對象具有自身獨特的自適應(yīng)特點,這是區(qū)別于其它科學(xué)實驗的一個重要特點。也就是說,在實驗過程中,實驗對象會隨實驗的條件,如時間、地點、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,設(shè)計生物實驗教學(xué)不僅可以提高學(xué)生實驗操作技能,也認(rèn)識了生命現(xiàn)象的復(fù)雜性,提高了實踐的應(yīng)變能力。
“植物細(xì)胞的葉綠體觀察”實驗,主要目的是通過觀察來認(rèn)識生命特征,提高實驗技能。其實驗對象——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)行實驗探究,認(rèn)識生命的自適應(yīng)性特點的好素材。本實驗屬基本技術(shù)教學(xué)實驗,從操作程序上來分析,并不十分復(fù)雜,時間上也不需要太久,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提供了不同的變式練習(xí),既達(dá)到基本技術(shù)教學(xué)實驗的目的,又有效促進(jìn)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí),認(rèn)識生物實驗對象這一自適應(yīng)性的特點。這種源于教材又高于教材的探究式教學(xué)設(shè)計思路是克服傳統(tǒng)生物實驗“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,開展實驗教學(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,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”實驗,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)計的這種關(guān)系,同時也在實驗教學(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?實驗前教師提供以下科學(xué)知識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)的實驗數(shù)據(jù);③克里克和約翰o格里菲斯的堿基配對的能量計算結(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)理論和實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗,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,同時也助于學(xué)生理解了科學(xué)知識、科學(xué)方法對技術(shù)設(shè)計的指導(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)行實驗教學(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)科特點和提高生物實驗設(shè)計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”實驗的實驗原理、方法、步驟在教材上詳細(xì)呈現(xiàn),學(xué)生對實驗內(nèi)容沒什么新鮮感,實驗操作也是“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,啟動探究。測定濃度的方法,學(xué)生已經(jīng)掌握了一些方法,但對于這么微小的細(xì)胞卻顯得困惑。這時,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”實驗原理。學(xué)生便可根據(jù)已有認(rèn)知,以及教材實驗的方法步驟,創(chuàng)造性地設(shè)計出各種方案: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。
通過實驗設(shè)計,學(xué)生沒有按照教材中的實驗步驟完成實驗操作,真正體現(xiàn)了實驗作為解決問題的載體。更重要的是通過實驗,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)實驗設(shè)計,來解決生物學(xué)問題,有效地落實生物學(xué)實驗的課程目標(biāo)。
4. 分析生物學(xué)實驗結(jié)果、監(jiān)控變量,實施實驗教學(xué) 生物學(xué)實驗具有很大的開放性,影響實驗結(jié)果的變量往往非常復(fù)雜,這就要求學(xué)生掌握對照實驗的原理,認(rèn)真分析實驗結(jié)果,找出引起不同結(jié)果的實驗變量,從而真正掌握實驗的本質(zhì)。
篇9
一、課堂演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗
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)代生活和未來社會飛速開展的需求,著眼于提升21世紀(jì)新社會公民的科學(xué)素養(yǎng),以及構(gòu)建“知識與技能”和“過程與方法”還有“情感態(tài)度與價值觀”互相交融的高中化學(xué)課程目標(biāo)系統(tǒng)。通過以化學(xué)實驗為主要目的的多種探究、研究活動,使我們的學(xué)生能夠親身體會科學(xué)研究的整個過程,激發(fā)起學(xué)習(xí)化學(xué)的動力源泉強(qiáng)化對于科學(xué)探究的認(rèn)識,推進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變,培育學(xué)生的立異精力和實踐才能,為將來走向社會做好鋪墊。 因此化學(xué)實驗也由原來的教師課堂演示實驗改為學(xué)生實驗,這樣不僅使每一個學(xué)生都能清楚地看到實驗現(xiàn)象,記憶更加深刻,體驗實驗研究的過程和實驗成功的喜悅,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。通過不同學(xué)生的實驗發(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,我們在實驗室上課,邊實驗邊教學(xué),學(xué)生興趣高,能非常清楚地觀察到實驗的過程和現(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、驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?/p>
多年以來,教科書中的實驗一直是以驗證性實驗為主,驗證性實驗和探索性以及研究性實驗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)驗證性實驗是一種非常重要而且非常有效的科學(xué)實驗方法,把驗證性試驗帶到中學(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)識到科學(xué)理論或發(fā)現(xiàn)都必須通過科學(xué)驗證才可以被確認(rèn);再此學(xué)生在完成驗證性實驗得到結(jié)果的同時還可領(lǐng)會得到成果的趣味,對于知識的理解也更加深入,所以說驗證性實驗的作用是我們在化學(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,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)動學(xué)生主動參與探究學(xué)習(xí)的興趣和積極性,引導(dǎo)學(xué)生,通過實驗、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)、制定計劃、進(jìn)行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等一些利于開展的活動中,增進(jìn)學(xué)生對科學(xué)探究的理解,發(fā)展科學(xué)探究的能力。通過一系列對實驗的探究體驗以及科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)運(yùn)用以實驗為根底的實證研究探索方案。建立安全意識,做到可以識別化學(xué)品安全使用的常用標(biāo)識,初步形成良好的實驗工作習(xí)慣。例如:如何測定某純堿樣品的純度?針對此題,不同的學(xué)生會用不同的方法進(jìn)行測定,實驗過程中,會用到不同的儀器裝置,藥品,會涉及氣體制備,測量,沉淀的過濾、洗滌、干燥、稱量等問題,學(xué)生都會通過實驗學(xué)會這些操作,還能掌握有關(guān)知識的應(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、重視微型實驗的操作與應(yīng)用
最近,幾年來,在我國的化學(xué)實驗教學(xué)、改革創(chuàng)新,領(lǐng)域當(dāng)中,新發(fā)展起一類―微型化學(xué)實驗,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)實驗,就是以最少的化學(xué)試劑,來獲取所需化學(xué)信息的實驗方法和技術(shù)。雖然,其化學(xué)試劑用量,一般只有常規(guī)實驗用量的幾十分之一,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)實驗儀器有著,攜帶方便、不易損壞以及液體試劑在多用滴管中不會輕易流出等明顯優(yōu)點,使我們每個學(xué)生,都有條件裝備自己的化學(xué)實驗箱。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)過實踐后證明,微型化學(xué)實驗,對中學(xué)化學(xué)教學(xué)的改革,主要有以下優(yōu)點:
(一)能夠讓我們絕大多數(shù)學(xué)生,都能夠有親手做實驗,自身體驗的機(jī)會,改變了以往“一人做、大家看”這種過時的學(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)椤爸鲃印焙汀疤剿魇健钡膶W(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,得以實驗。
(二)非常有鼓勵性的培育了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愛好。因為,微型實驗既安全又節(jié)約,教師可以非常放心的讓學(xué)生,一人一組單獨做實驗,經(jīng)過親身體驗,不能能夠幫助學(xué)生理解、形成化學(xué)概念還能夠培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰ΑEc此同時,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,自然會盼著上微型化學(xué)實驗課,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)使隨堂實驗、實驗室分組實驗、家庭小實驗和課外活動實驗等都能夠很好的得到開展。
(四)有利于培養(yǎng)學(xué)生,既動腦又動手、理論聯(lián)系實際和解決實際問題的能力。
(五)有利于培養(yǎng)學(xué)生,關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感和創(chuàng)新精神。
(六)能改善實驗室環(huán)境,可大幅度地減少實驗室空氣、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?!钡哪欠N對科學(xué)的崇敬,十九世紀(jì)對科學(xué)文明進(jìn)步的信念,以及本世紀(jì)中期以前對科學(xué)可靠基礎(chǔ)的信心,皆已受到種種批判而發(fā)生動搖。
科學(xué)的概念更迭
雖然對基礎(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論。1915年他發(fā)表的數(shù)學(xué)理論已將相對論推廣到引力加速運(yùn)動。量子力學(xué)的基本完成時期約在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:絕對時空、以太、引力即時效應(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,則動量測定越不準(zhǔn)確。由于直線動量為質(zhì)量乘速度,故不可能同時測定電子的位置與速度。同理,亦不可能同時測定電子的能量與具有此能量的時間。然而由于普朗克常數(shù)的值極低,約為6.625×10爾格/秒,故這個原理僅適用于原子以下的微觀領(lǐng)域,對牛頓力學(xué)領(lǐng)域的計算并無實際意義。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、玻爾理論對同一律、排中律提出挑戰(zhàn)。因而對整體與局部的關(guān)系這個概念,以及非此即彼的傳統(tǒng)分類法,甚至對物質(zhì)及其客觀性,也提出質(zhì)疑。而這一切又與相對論揚(yáng)棄絕對時空有關(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,指一實體在空間或時間上包涵之。相對論和海森伯格方程則認(rèn)為,一實體處于另一實體的時空域之內(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)驗中是事實。海森伯格的測不準(zhǔn)原理可以理解為,粒子僅有統(tǒng)計性的位置;但也可以理解為,僅當(dāng)有人觀察它的時候才有位置。相對論的質(zhì)量依據(jù)在運(yùn)動中的速度相對于觀察者,也說明物質(zhì)的形態(tài)依賴于觀察者。對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,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),使幾個幾何體系適用于同一人類空間經(jīng)驗。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,在任何一個數(shù)論的形式體系中,皆有一個真公式,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,一個理論體系,求其一致則不完整,求其完整則不一致;一個理論體系的一致性只能在體系以外得到證明。也就是對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)出知識體系。直到現(xiàn)代邏輯經(jīng)驗論亦認(rèn)為,理性與直覺經(jīng)驗是知識的可靠保證,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)生動搖。批判與反思
科學(xué)內(nèi)部既已發(fā)生重大變革,對于此種變革的哲學(xué)反思,加上其他社會條件,也就順勢形成一股對于科學(xué)的可靠基礎(chǔ),乃至對理性,甚至對西方文化的所謂現(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。知識的獲得只是通過錯誤假說的被否定。“從變形蟲到愛因斯坦,知識的增長從來相同?!薄皠游锏闹R,前科學(xué)的知識,其增長以消滅持有錯誤假說者為代價;而科學(xué)的批判,則常以理論代人受難,在錯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,因為他必須把他畫地圖的最后一筆也畫在地圖里面?!?TheOpenUniverse,London,1982,p.109.)這是對邏輯經(jīng)驗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)知識的內(nèi)容增長,然而亦未能提出統(tǒng)一的知識標(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,根據(jù)同一模式從事科學(xué)研究,接受相同的實踐規(guī)則的制約。建構(gòu)理論和設(shè)計證明,不再是依據(jù)邏輯經(jīng)驗論所謂的統(tǒng)一方法,而是科學(xué)共同體在一定歷史社會條件下共同遵循的“范式”??茖W(xué)范式中有若干社會心理因素,不在理性方法控制之內(nèi),故科學(xué)知識的增長沒有確切的理性基礎(chǔ)。不同時代的范式之間不可通約,彷佛科學(xué)發(fā)展沒有連續(xù)性。然而歷史事實并非如此。比如牛頓體系的“質(zhì)量”不變,相對論的“質(zhì)量”根據(jù)運(yùn)動的速度而變化,二者并不同義。然而兩個術(shù)語指稱的卻是同一物理現(xiàn)象,只是相對論的“質(zhì)量”從屬于一個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,但三個術(shù)語的外延指向同一物理現(xiàn)象。于此可知,不同時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)。然而對外在行為的觀察、判斷、陳述、驗證皆必須通過本己的語言。可見不同語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),知識的來源只是感覺?!安淮嬖谕庠诘幕c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)驗檢驗,便是如此。”(“StructureandNature”,JournalofPhilosophy[89],1992,p.9)“不論自然科學(xué)的可錯性如何,自然科學(xué)的一個發(fā)現(xiàn)是:吾人關(guān)于世界的知識只是感覺接受器所受的影響?!?ThePursuitofTruth,Cambridge,1990,p.19)在早期的《經(jīng)驗論的兩大教條》中,蒯因認(rèn)為,吾人所謂的知識,乃是一個人為構(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)驗陳述,最外層與經(jīng)驗相接。其中任何陳述皆不與具體經(jīng)驗一一對應(yīng)。原則上可對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。彷佛知識的結(jié)構(gòu)與實在的結(jié)構(gòu)之間沒有確切的關(guān)系。然而事實上,新的理論成功地代替舊理論,正是新理論的結(jié)構(gòu)更確切地說明實在結(jié)構(gòu)的緣故。牛頓三定律可以導(dǎo)出150多個命題,解釋大量地球和天體現(xiàn)象。凡是可用相對論代替這些解釋的地方,皆是新理論更確切解釋實在的地方。費耶阿本則反對一切方法。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,總會被其他學(xué)派的過分之舉所抵消。費耶阿本稱,他可以否定科學(xué)真理,而把這個判斷當(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)。正因為客觀上存在這種標(biāo)準(zhǔn),他才能夠把“反對方法”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。勞丹批評庫恩、費耶阿本對歷史連續(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);對應(yīng)規(guī)則的特殊語義功能沒有根據(jù);觀察語言由對應(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)報告,而非歷史中科學(xué)共同體的建構(gòu)物,與史實不合;公理化的必要性受到質(zhì)疑。這些批評多半可以解釋為,被“標(biāo)準(zhǔn)方法”排斥于科學(xué)理論之外的人文價值,實際上在科學(xué)理論之內(nèi)。
科學(xué)原是人文理想
人文價值不僅在科學(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。科學(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》:“觀乎天文以察時變,觀乎人文以化成天下?!笨追f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,必對自然有一種對象化的好奇之感。如果只把自然視為與人一體,則必流于感悟冥思,不會視為研究對象(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??茖W(xué)的發(fā)生,出自對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)。科學(xué)與利用自然的態(tài)度結(jié)合起來,此事發(fā)生相當(dāng)晚,乃是出于另一種價值理想,即基督教信仰。
基督信仰對科學(xué)發(fā)展的影響,約有三個方面。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,人類是上帝救贖計劃的中心,自然是人類利用的對象,“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?!保ìF(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。希臘人對于自然的興趣在于求知,而基督教文化對自然的態(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;而基督教文化則認(rèn)為世界是偶性存在,故必須通過經(jīng)驗的方式一點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驗。歐洲最早的實驗科學(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誤理論,上下一千年,竟沒有人費神去驗證一下。直到伽利略的時代(也就是基督教文化的科學(xué)理想上升的時代),才被實驗證偽。
然而古希臘的科學(xué)理想,卻并未因為實驗科學(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”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代,而且中世紀(jì)和文藝復(fù)興時代的科學(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,對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,才著手對之改造,而他也正是受著圓形這個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)日點和近日點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值。迪拉克正是在對稱和諧的美學(xué)理想推動下,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)點或啟發(fā)動力。再者,科學(xué)共同體所遵守的規(guī)范體現(xiàn)某些倫理價值,以及諸如此類,也是科學(xué)中的人文理想,此處不遑多論。人文價值對于科學(xué)理論的關(guān)系,有二特點: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。
價值與事實
將科學(xué)中的價值原則與事實原則分開,并且力圖將價值原則排除出科學(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),并不排除價值。柏拉圖的知識論,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)是將價值原則與事實原則分開的決定性時代。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)論證自然知識靠理性之光,不靠啟示,也就賦予科學(xué)求知以獨立于價值的性質(zhì)。十三四世紀(jì)的經(jīng)驗論者和唯名論者也多有類似的見解。經(jīng)驗論的傳統(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值陳述不可能從事實陳述中推導(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,價值與事實的分離,受到兩方面的推動。非理性論者如尼采,強(qiáng)調(diào)這種分離,而實證論者也多重視這種分離。直至邏輯經(jīng)驗論派,則認(rèn)為形上學(xué)陳述沒有意義,價值只是主觀情感或態(tài)度,科學(xué)為價值中立的知識體系。石里克認(rèn)為,倫理學(xué)也是科學(xué),倫理學(xué)家的最大危險便是成為道德家。0訋0g?/p>六十年代以來,科學(xué)中價值原則與事實原則的分離,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,也就是對科學(xué)中的事實原則十分懷疑。此與實用主義傳統(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。
實際情況是否如此?科學(xué)理論構(gòu)成中,確實有價值因素,科學(xué)有隱含的或自覺的價值原則,已如上述。科學(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)動理論的一個公設(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“一個氣體標(biāo)本的屬性”,這樣,對應(yīng)規(guī)則語句中的觀察術(shù)語也就不是獨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在有著操作性的對應(yīng)關(guān)系。這種操作,在不同社會,不同文化語境中,可以同樣實現(xiàn)。一個科學(xué)實驗,不論其程序設(shè)計、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,然而同一實驗既然可以在不同的社會條件下重復(fù),也就說明該實驗不是一個社會學(xué)的過程。理論“滲透”觀察,也不必然影響觀察的有效。著名的實例是太陽中子接收實驗。這里,“弱互作用理論”既是設(shè)計接收器的觀察理論,又是待驗證理論。按照“循環(huán)驗證”的假設(shè),實驗結(jié)果應(yīng)與理論的預(yù)測一致。然而實驗結(jié)果卻并不一致。一個科學(xué)理論往往是一個復(fù)雜的公理系統(tǒng)。一個實驗不可能驗證全系統(tǒng),而是驗證其未知部分。只要觀察理論沒有影響這未知部分,便不會影響實驗的有效。
價值原則與事實原則是科學(xué)的兩大原則,不可偏廢。價值原則體現(xiàn)于本體論或基本前提。事實原則雖然也是一種價值理想,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,皆必貫徹事實原則,科學(xué)方能與日常語言中的實在發(fā)生可操作的對應(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,在理性批評精神和事實原則的引導(dǎo)下,科學(xué)家總有可能在一定時空條件下訴諸最可信的理由和證據(jù),在理論和經(jīng)驗的不斷擴(kuò)展中發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤,對發(fā)展中被人理解的實在之結(jié)構(gòu)獲得越來越深刻的認(rèn)識。
認(rèn)識與真理
事實原則使科學(xué)訴諸理性、邏輯和經(jīng)驗證據(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。筆者曾做過一個非實驗室條件下的簡單實驗。對象是一歲半到兩歲、正在學(xué)會說話、智力發(fā)展良好的兒童。方法:一,以紙板做成一個圓形、一個正方形。二,以圓形出示一個兒童,教他(她)說“這是圓的?!敝貜?fù)幾遍,直到問他(她):“這是什么?”他(她)能立即說出:“這是圓的?!比酝瑯臃绞浇虝ㄋ┱J(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。上述實驗或者有助于說明,邏輯性乃是與語言同時學(xué)會的一種基本約定。語言在,邏輯性便在。邏輯規(guī)律和理論,是對邏輯性的體系化。正如其他理論,邏輯理論也可錯,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數(shù)論體系內(nèi)部證明該體系一致性的可能性。當(dāng)代對邏輯性已有前所未聞的深刻理解,這對于科學(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。目前人類對世界的認(rèn)識是否處于初級蒙昧階段,這個問題,由于缺乏整個世界的資料,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,其淵源既出自又出自更古老的本體論。所幸者,現(xiàn)代人類智慧對此已有較為清醒的認(rèn)識。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,便是一個實例。正如我們不可能為信念提供證明,卻必須接受價值原則一樣,我們也必須接受邏輯原則,因為若沒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)知識有沒有真理性?如果科學(xué)理論有價值前設(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)知識不是循環(huán)論證和驗證,而是對客觀實在的結(jié)構(gòu)之認(rèn)識?這已經(jīng)涉及認(rèn)識論及真理標(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,牛頓的絕對時空,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、價值原則、事實原則等等,以及特定歷史中的知識構(gòu)成、科學(xué)規(guī)范,加以個人的靈感創(chuàng)造,其中有若干非理性控制之內(nèi)的因素?!皬慕?jīng)驗到基本假說沒有邏輯通路?!弊詈篁炞C必須通過證明理論。歸根結(jié)蒂,科學(xué)并未與實在本身發(fā)生任何接觸??茖W(xué)的一切活動,皆在人的理性、價值、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。一個實驗可以在不同社會條件下重復(fù)??茖W(xué)的應(yīng)用普遍于任何文化語境。凡此皆說明,科學(xué)知識并不絕對囿于語言之內(nèi),而與“人的”以外的世界有一種操作性的對應(yīng)關(guān)系。科學(xué)知識的這種客觀性,不是“協(xié)議”、“工具性”、“循環(huán)驗證”所能夠解釋。某些哲學(xué)家否定這種知識的真理性,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)對比驗證的結(jié)果。換句話說,便是人與世界之間主客互動的理性求知活動之結(jié)果。世界的實在性,天人之間主客互動,理性求知、知行不離、動態(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”,而是主客互動無窮往返的系統(tǒng)性對比。真理不是靜止的“上帝之眼”所獲得的必然性,而是主客互動無窮往返過程中的必然聯(lián)系。沒有實在客體,便不可能有這種互動,也就沒有真理。故真理不可能是協(xié)議或工具。然而實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)計而觀察到的實在,這實在已經(jīng)包涵主客互動。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。這無窮互動包涵可錯和自我糾錯,主體的認(rèn)識恒常指向?qū)嵲?,益趨真切,故具真理性。這種互動又并非改造世界。因改造必在認(rèn)識之后,猶如必先做好衣服才能修改。這種互動便是認(rèn)識本身。
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。此外缺乏相對獨立的知識共同體,以及社會權(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。程顥頗發(fā)揮之,如:“人與天地一物也?!薄疤烊吮緹o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,作為個人體驗固無可非之,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),則不利于主體意識之成長,對于科學(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?!保ā墩伞ご笮摹罚┐朔N理想,作為個人信仰亦佳。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,對于養(yǎng)成主體意識及科學(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?!薄爸?,智也者,以其知論物,而其知之也著,若明?!薄盾髯印そ獗巍罚骸胺灿^物有疑,中心不定,則外物不清。吾慮不清,則未可定然否?!薄短煺摗罚骸疤煨杏谐?,不為堯存,不為桀亡。…故明于天人之分?!薄俄n非子·顯學(xué)》:“無參驗而必之者,愚也。”王沖《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。”(《語錄》十八)王夫之《尚書引義》:“天與人異形離質(zhì),而所繼者惟道也?!薄蹲x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?!笨傊?,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,乃全傾向于對立與利用自然,于是視科學(xué)為對自然之權(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)與價值脫節(jié),對自然的片面領(lǐng)悟,以及自我和消費主體的畸形膨脹,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)識論和方法論原理。中國文化觀念,既涵有主客二分、主體意識的思想,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的關(guān)系。同時,也認(rèn)為自然有著內(nèi)在的理性性質(zhì),人可以認(rèn)識而預(yù)期之。如荀子云:“天行有常。”“所志于天者,已其見象之可以期者矣。”“夫此有常以至其誠者也?!庇谐6\,實即內(nèi)在理性。《說文·言部》:“誠,信也?!倍度瞬俊罚骸靶牛\也?!边@里《說文》犯了循環(huán)定義的錯誤。《字匯·人部》:“信,不差爽也?!薄稄V韻·震韻》:“信,驗也?!辈徊钏沈灥某P?,即秩序原則。實在之內(nèi)的有常以至其誠,即世界內(nèi)在理性也。對自然的認(rèn)識,既要以經(jīng)驗的方法格一物復(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,無窮主客互動的對比。結(jié)語
不同于技術(shù),科學(xué)是精神創(chuàng)造活動。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時代的偉大科學(xué)。如今,那個時代的精神,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。“中國的”似應(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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