初中科学教学中应注重科学世界观教育

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心理学研究表明，初中阶段学生的辩证逻辑思维开始逐渐发展，它的快速发展有助于学生建立科学的世界观，而初中科学课程的开设则为进行世界观教育提供了很好的时机，同时科学课程本身的学科特点决定了其中包含众多

的辩证法观点。

一、科学是系统层次的

1.科学思想是系统层次的

科学的发展在很大程度上得益于人类知识的日积月累，就像一条由不同时期的知识不断汇聚而成的河流。

在中国古代的系统思想中，没有明显的分科倾向，追求适用于所有系统的统一体系，如载于《周易》的体系――“阴阳八卦”，既是一个层次分明的符号系统，也是一个集术数、哲学、历史于一身的记录原始文化的知识系统；又如“阴阳五行说”，认为世间万物皆阴阳化生，万物都是由水、火、金、木、土这五个要素构成的，阴阳五行相生相克，形成了社会、自然、人事的变化等。诸子百家在各自擅长的领域都运用了系统思维方式，孔子的“修齐治平”理论把社会这个大系统分为四个层次：个体家庭国家天下。《老子》中的社会是五曾结构：身家乡邦天下。《庄子》提出了一种人与万物和谐共处的生态系统观，《孙子兵法》中也运用了朴素的系统思想和运筹方法。

古希腊的哲学家们绘制了各种可供后人参考的“前科学图景”，其中许多都是整体图景。他们认为：“世界是包括一切的整体”，“万物源于水”，认为宇宙是一个循环变化的整体系统；德谟克利特在《宇宙大系统》中也提出了关于宇宙的“系统模型”；亚里士多德则认为“所有方式所显示的整体，并不是部分的总和，即整体大于部分之和”，并提出了球层结构的宇宙系统。

进入20世纪以来，人们开始不断地采用新的角度、新的办法，构成了系统科学的思想体系。在一般系统论、控制论、信息论产生后，随之又出现了突变论、协同论等新的边缘学科，形成了以应用为直接目的的系统工程，所有这些学科构成了以系统为研究对象的综合性学科群――系统科学。构成系统科学的这些新学科从不同层面，以不同的方法研究系统的性质与运动状况，进而揭示系统所具有的某些普遍性规律。系统科学的思想与方法在科学研究及经济建设中得到了广泛的应用，并日新月异地向前发展。

2.科学研究的对象是系统层次的

系统性是物质世界的普遍属性，我们所面对的世界，科学研究的各个领域都是由诸多系统构成的，都有特定的结构，存在各种层次和类型。按规模大小可分为宏观系统和微观系统，如宇宙是一个系统，河外星系是一个系统，银河系是一个系统，太阳系是一个系统，地月系是一个系统，地球是一个系统，海洋、湖泊、池塘、森林、草地等都可以是一个系统，群落是一个系统，种群是一个系统，生物个体是一个系统……这些有着严格层次的系统被称为宏观系统；生物体又是由诸多系统构成，一个器官是系统，一个细胞是系统，细胞膜、细胞质、细胞核是系统，染色体是系统，DNA是系统，分子是系统，原子是系统，原子核是系统……它们是微观系统。按运动和静止可分为发展系统和稳定系统；按作用和物质基础可分为功能系统和结构系统；按与环境的关系可分为开放系统和闭合系统；按新陈代谢可分为生命系统和无机系统等。

总之，系统层次是科学的普遍属性。运用系统层次观点认识科学，就要将科学世界以系统形式加以观察和研究，如此才能全面、客观、精确地认识科学事物。

二、科学是统一和联系的

科学是系统的，系统是由诸要素组成的，要素是系统各种结构和功能的承担者，两者表现为整体与部分的关系，系统不是各要素简单的堆积，而是一个有机统一的整体。如生命体的结构功能单位――细胞是由各种化合物组成的，其组成部分又各有其生理功能，但任何一种化合物都不能单独地完成某一生命活动，只有按一定的方式有机结合起来才能表现出细胞和生物体的生命现象。生物体的一切生理活动，如代谢、生长、发育、遗传和变异等都是以细胞为单位实现的。在多细胞生物中，细胞的结构和功能虽然发生了分化，但他们之间是相互联系和制约的，共同组成了统一的有机整体。

组成的要素之间是相互联系的，有物质、能量和信息的交换、流通。如无机环境之间是处在不断转化和运动中，是相互联系的；生物与无机环境之间也存在物质和能量的联系；种群内部和外部之间因为食物和空间等因素发生各种联系（种内互助、种内斗争、竞争、捕食、寄生、共栖……）；科学的系统处于一定环境之中，不能离开环境，必须与环境之间保持物质和能量的联系：声音的发生和传播与振动、媒介发生联系，透镜成像与一定的条件发生联系，水的沸腾、蒸发、凝固等同样与外界因素发生联系，酸、碱、盐等物质可以相互转化，电与磁、电磁波与光、能与能等之间都是相互联系，互为条件的。

我们应运用统一、联系的观点认识世界，从整体与局部之间，整体与外界环境之间的相互联系、相互作用、相互制约的关系中，综合地考察事物，以达到对客观世界的正确认识。

三、科学是对立统一的

客观世界的事物普遍存在既相互对立又相互统一的联系，科学教育中应理解科学本质，树立对立统一观。光合作用和呼吸作用是对立统一的：光合作用合成有机物，贮存能量，而呼吸作用分解有机物，释放能量，从方向上看两者相互对立，但光合作用为呼吸作用提供分解所需要的物质和能量，而呼吸作用又为光合作用提供物质和能量的基础，两者互相依赖、互为条件共同组成绿色植物新陈代谢的基本过程；捕食与被捕食是对立统一的，捕食者与被捕食者之间发生激烈的矛盾和冲突，是对立的，但所有的生物都是师法自然，用之有度，遵循自然规律的，在相互选择中进化了自己。物质的氧化和还原、溶解与结晶、分解与合成、汽化和液化、熔化和凝固、收缩和膨胀、遗传与变异等都是既对立又相互统一，互为条件的。科学的作用也是两面的，既有积极的推进作用，也有消极的负面影响。在进行科学教学的同时，还应加强对立统一观教育，使学生掌握理解事物发展的对立统一规律，

更好地理解科学，为今后从事科学活动打下良好的思想基础。

四、科学是相对的、发展的

科学知识的产生都是一代代从事科学研究的人们，在前人的基础上经过艰苦跋涉，潜心研究得出的。欧姆定律、大气压强测定、阿基米德原理、发电机发明、蒸汽机发明、电动机发明、电灯发明、影响电阻大小的因素、生长素的发现、传染病的预防、计算机的诞生、基因破译、牛顿的经典力学、宇航研究等事例，都无不说明科学的过程是极为艰辛的，科学发展的道路是艰难曲折的。在一定社会背景下得出的知识，都是富有献身精神的科学家们长期研究的结晶。科学知识是有很大价值的，科学知识是可信的，在一定的时间和空间内，完全可以成为推动社会进步的力量。

变化发展是科学自然观的基本点，客观世界一切皆流，一切皆变，一切都处于永不休止的变化发展之中。宇宙在不断变化发展，生态系统在变化发展中，群落在不断演替，生物时刻在进行新陈代谢……绝对不变的事物是不存在的。同样，科学知识虽然是一定条件下的研究成果，可以推动社会的进步，可以改变我们的生活，但科学并不是真理，只是对真理的追求，科学的结果只能是无限逼近真理。因此，科学知识是相对的、变化发展的，要发挥其积极作用是有条件的，当条件发生改变时，其价值也就发生改变，科学不能为一切问题提供终极答案。

总之，科学是相对的，是变化发展的，变化体现在量变和质变上，因而不仅要从量上把握，还要从质上理解，只有以变化发展的观点看待科学，才能真正理解科学的内涵，才能更好地利用科学、发展科学，使我们的社会得到可持续发展。

五、科学是辩证否定的

科学的过程的不是一帆风顺的，而是艰辛曲折的，是一个有继承、有发展、有肯定又有否定的过程，是一个不断发现新问题，提出新的假设，设计新方案，实施新实验，收集新证据的探索和修正完善的过程。任何一项重大研究成果的诞生，都包含着对原有成果的积累和创新，全盘继承就没有创新，但如果没有继承，创新就没有基础。如荷兰科学家郭葛等就是在继承达尔文和温特实验结果的基础上才发现了植物的生长素；由于微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，在此基础上产生了现代信息技术；在“遗传密码”、DNA重组技术等基础上诞生了生物工程；我国的空间技术也是在继承的基础上通过自主创新得以快速发展的……

科学研究的诸多内容是辩证否定的，如遗传和变异就很好地体现了此规律，遗传是保持生物原有的特征和性状，变异是促使生物向其他特性和性状的转化，生物都有遗传和变异的特征，体现了生物是肯定和否定的统一。遗传除包括原有特性的遗传外，还包括新形成的可遗传的变异，肯定中有否定的辩证关系；变异是不定向的，经选择后只有与环境相适应的可遗传的变异才能得以保留，体现了否定中包含肯定的辨证关系，这就是事物发展的辩证否定观。可遗传的变异的积累最终导致新物种的产生，这是新事物对旧事物的否定，新物种又包含旧物种的特征和更适应环境的进步性特征。生物的遗传―变异―遗传，周而复始的过程，体现了事物发展的肯定―否定―肯定的否定之否定的过程。