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关键词:科学实践理论实践重构
在科学实践哲学看来,实践是第一位的,实践塑造着人,也塑造着世界,因而被传统科学哲学视为表象的知识,就不仅仅是一种知识表象(例如,文本、思想或者图表等等),而是一种当下和在世的实践性互动模式,即与世界打交道的方式。科学概念和科学理论只有作为更广泛的社会实践和物质实践的组成部分,才是可以理解的。作为当代科学实践哲学的主要代表人物之一的劳斯更愿意把科学视为活动,他把科学看作是实践领域而不是命题陈述之网,科学首先不是表征和观察世界的方式,而是操作、介入世界的方式,亦是一种作用于世界的方式,而不是观察和描述世界的方式。那么,具体的科学哲学家们是怎么论证实践是第一位的呢?
一、科学实践的地方性
科学实践哲学认为,科学知识及其活动一定是地方性的,这表现在所有的科学知识都产生和需要:特定的实验室、特定的研究方案、特定的地方性共同体、特定的研究技能。所谓科学知识的普遍化不过是从一个地方转移到另一个地方而已;其转移被理解成为走向另一个地方,而所谓去语境化实际上应该是标准化(制定标准,使得各个地方的科学研究遵循某种地方性标,从而使得这种标准下的科学知识成为标准的科学知识)。事实上,我们经常在当前的技术竞争中看到不同国家的技术标准成为世界标准,发展中国家受到发达国家的技术标准中技术的和政治的双重制约的情况屡见不鲜。
二、实验有自己的生命
在科学实践哲学,特别是在新实验主义科学哲学的视野中,实验常常有自己的生命,实验也常常有许多种类的生命。实验不是为明确的理论所导引,而是为值得研究的事物的暗示以及对如何开展这样的探索的把握所导引。科学实践哲学更重视实验,因为在科学实践哲学中,科学是作用于世界的方式,而不是观察和描述世界的方式,“实验一直担当着知识论的重任”。这样,实验或者观察与理论在品格方面就有了重要的区别。因此,在科学实践哲学中明显地表现出更为重视实验的特征:实验目标、实验设计、实验所采用的手段及仪器和获取的现象,都得到了更高程度的重视。就是说劳斯认为实验不仅仅是理论的附属物,而且还在科学发展中扮演着独立的、重要的角色,实验室场所是科学的经验特征得以建构的地方,并通过实验人员的地方性、实践性技能来实现。实验室产生的知识被拓展到实验室之外,这种拓展并不是对普遍规律的概括,而是通过把处于地方性情境的实践适用到新的地方性情境来实现的。[1]
三、对“实验室”的重新解读
实验室在科学实践哲学中被赋予了新的认识论地位和意义,是一个认知概念,而不仅是认知的场所而已。诺尔-塞蒂纳甚至认为这个过程如下:实验室研究成为事物被“带回家中”的自然过程;它使自然对象得到“驯化”;使自然条件受到“社会审查”。实验室的重要意义还在于提升了“社会秩序”和“认知秩序”。新的科学实践哲学认为:(1)实验室是建构知识的研究场所与情境。由于知识是地方性的,因此知识作为其实践的维度必定含有实验室特征,对象经过巨大改造之后已经不再是纯粹自然的东西。(2)实验室的作用是:隔离-操纵对象,使得被研究事物清晰化。(3)实验室以工具、设备和技能介入研究,实验室本身就是研究活动的组成。(4)实验室还提供了追踪实验过程的全程性认识。(5)提供新科学资源的实践性理解、文化性理解。[2]在库恩之后,科学论的视角发生了转换:“我们都关心获得知识的动态过程,更甚于关心科学成品的逻辑结构”“要分析科学知识的发展就必须考虑科学的实际活动方式”。
四、语境中的机会主义
皮克林用语境中的机会主义来对科学实践进行解释,他与塞蒂纳将实验室中的科学家比喻成修补工类似,皮克林用机会主义来解释实验室中科学家的选择。他指出:“研究战略是根据科学家个人以享有的资源在不同的语境下做出创造性探索的机遇而定的。”正像塞蒂纳所做的比喻“修补工是机会主义者。他们了解自己在特定的地方遇到的重要机会,并且利用这些机会来完成他们的计划。同时,他们认识到什么是可行的,并且相应的调整和发展他们的计划。当行动起来时,他们不断从事生产和再生产某种中用的物品,使其成功地符合他们暂时决定的目的。”[3](P26)科学家在实验室中所做的工作与织补工类似,起决定性作用的是资源、技能和机遇。科学家个人在面对选择时,不可避免会受到原有学术背景等文化资源的影响,但是这种原有学术背景的影响不是完全决定性的,在面临新的语境时,他们会努力使自己的文化资源与现有的语境相适合。[4]在语境中不断调整自己的动机,在语境中不断调整使自己的资源发挥最好的效用。
当然,科学实践哲学论证了科学实践的主导性、决定性,可以说在一定程度上颠覆了传统的科学哲学观,用实践优位代替了理论优位,但是从最终结果上看,并不是所有的科学哲学家都强调实践比理论更优,有那么一些人给出了一种综合的见解。拉图尔提出了对称性原则,即:无论是自然还是社会都不能解释科学知识的形成,既不能像实证主义者一样把科学知识看作在本质上是一系列既成的、被证明为真的命题的集合,也不能像布鲁尔那样一味诉诸社会因素寻求科学知识的成因,而是应该把科学当作活动或实践过程的集合。活动不只在思维中进行,更主要的是在科学家的语言交往、实验室活动乃至日常生活中进行的。要想真正把握知识的本性,就要研究知识是如何生产的。因此,应该“把科学理解为动词”,而且是处于进行时态的动词,亦即拉图尔所说的“行动中的科学”。拉图尔提出的新的对称性原则就是拉图尔科学实践观的精髓,进而在某种意义上去说,新的对称性原则就是科学实践观本身。针对科学研究中理论与实践“二律背反”的现实,拉图尔寻找到了一条新的途经,即是把哲学理念与社会学实践有机地结合起来,去实现一个新的理论与实践的结合体――“行动者网络”,[5]这就是拉图尔综合的科学实践观的建构理念。
比较之下,笔者更同意拉图尔的综合性的、协调性的观点,即对待科学实践我们应该采取辩证地观点、演化的观点、过程的观点和多样性的观点,这样才能较为正确地、全面地反映了实践(观察/实验)与理论的真实关系,就是说不仅实践有自己独立的演化,而且理论也有自己的生命,它们之间的关系就像双螺旋一样是相互纠缠而共同发展变化的。这才是科学实践对理论与实践关系的最合理的、真实的重构。
参考文献:
[1]戴建平.约瑟夫・劳斯的科学实践哲学方案[J].安徽大学学报(哲学社会科学版),2009.(6):7―10.
[2]吴彤.科学实践哲学视野中的科学实践――兼评劳斯等人的科学实践观[J].哲学研究,2006,(6):85―91.
[3]亚当・斯密.国民财富的性质和原因的研究[M].北京:商务印书馆,1981.
[4]王娜,吴彤.皮克林的科学实践观初探[J].自然辩证法研究,2006,(7):33―36.
[5]刘世风.试论拉图尔的科学实践观[J].自然辩证法研究,2009,(2):67―71.
注解:
[1]Rouse, J., Knowledge and Power: Toward a Political Philosophy of Science [M]. Ithaca: Cornell University Press. 1987.P38.
[2]Hacking .I, Representing and Intervening [M].Cambridge: Cambridge University Press. 1983. P150.
[3]拉图尔,布鲁诺/伍尔加,史蒂夫,实验室生活:科学事实的建构过程[M].张伯霖、刁小英译,东方出版社,2004.P110.
[4]诺尔-塞蒂纳,卡林.制造知识:建构主义与科学的语境性[M].王善博等译,东方出版社,2004.P112.
[5]库恩.必要的张力[M].纪树立等译.福州:福建人民出版社,1981.P265.
论文摘要:客观性概念是科学 哲学 领域的核心概念。随着科学哲学的 发展 ,客观性的含义也不断发生变化:逻拜实证主义主张反映论的客观性,科学知识社会学(ssk)将客观性归结为社会利益,后ssk( post - ssk)则将客观性定位于科学实践之中。与前两者相比,实践客观性具有更大的合理性。
客观性(objectivity)一词具有多层的含义,它有时会被用于表示某一类陈述即科学主张的性质,这时它会被称作“客观真理性”;有时会被用于表示人们在科学研究过程中所应遵循的程序和步骤,这时它被称作“客观程序”;有时,它也会用以指称合格的研究者所应具备的精神面貌,这时它被称作“客观态度”。海伦·朗基诺将客观性区分为两个层面,一是“与真理和科学理论的所指特征相关,也就是科学实在论的问题”,另一层面是指某种“研究类型”。菲利普·基彻也将客观性的讨论主题区分为真理问题和辩护问题。
客观性有这么多的含义,我们也就可以在多种意义上来使用“客观性”的概念,如在“真实的实在”的意义上,在经验事实的意义上,在科学理论的意义上,在能够抹去人类情感特征和社会因素的意义上,以及在ssk所谓的权力与利益的维度上,诸如此类。因此,有必要对 历史 上的几种代表性观点进行厘清,以便于人们对客观性概念的把握。
一、逻辑实证主义:反映论意义上的客观性
逻辑实证主义的工作,主要在其自己所划定的“辩护的逻辑”的范围内展开,其核心问题是“科学知识的有效性问题,或者说,是使科学知识得到证实的可能性和尝试……”,实质上也就是科学知识对其研究对象即 自然 实在的反映性问题。正是在此意义上,逻辑实证主义认为,“客观性是指科学知识对自然的反映,·····一种客观的真理假说比其竞争对手获得了更有力地证明支持,即更准确、更接近自然真理。”
具体而言,其客观性概念有以下几个层次:
(1)科学知识的客观性。这是逻辑实证主义客观性概念的核心。正如罗蒂所说,“那些希望协同性以客观性为根据的人(我们称其为实在论者),不得不把真理解释为与实在相符。于是他们必须建立一种形而上学,这种形而上学将考虑信念与客体之间的特殊关系,而客体会使真信念与假信念区别开来。这种镜式哲学,实际上就是一种符合论的真理观,即真理或客观性的根基存在于外在的事实或实在,进而,其标准也就在于两者之间的契合程度。
(2)科学方法的客观性。“存在着说明信念真伪的方法,这些方法是自然存在的,而不是局部适用的。”囚这些方法表现为某种认识论的规则或者标准,“借助于在知识生产中把科学家的双手绑在他们身后,这些标准和规则便可以保证科学的客观性。“这种方法论意义上的客观性更多地被称作方法论的理性主义。
(3)科学进步的客观性。传统观点认为科学是一种进步性的、累积性的事业,进步的标准在于后继理论比先行理论包含了更多的经验内容,并且能在更广的范围内与自然实在相符,更加逼近真理。
简单而言,这种客观性标准承认了独立于认识和评价主体的客观知识的存在,是一种符合论、反映论的客观性在当代哲学中的延续。“对自然的反映”,这是科学知识的一个最终目标,也是其客观性的一个核心标准。
二、科学知识社会学:“第一人称”的科学
然而,随着后实证科学哲学的发展,特别是库恩的范式理论提出以后,人们逐渐认识到科学并不全然是由外在的自然或实在来决定,研究者的主体性因素更是渗透其中。范式理论打开了科学哲学的社会学转向的大门,成为科学知识社会学的直接理论来源。这种新兴的研究旨趣与传统的“基础主义”完全对立,主张对科学进行文化与社会学的考察。他们自称为相对主义,“对我而言”,“对你们而言”,这些都仿佛成为了其相对主义的修饰语。其基本观点就是,由于参照系的不同,思想和实践方式的不同以及生活形式的不同,在这些不同的参照系之间、不同的思想和实践方式以及不同的生活形式之间,不存在客观的中立的判断方法,存在的仅仅是利益与权力的争斗;如果超出了共同体的范围,任何结论都不能宣称其具有有效性。因而,“并没有什么东西是正确的,我们都是在表达我们个人或者我们文化的观点”。所有的客观性宣称都是“第一人称的表白”。具体而言:
首先,将知识等同于信念。强纲领的核心原则是公正性和对称性。公正性原则实际上是把虚假的或不合理的信念重新拉回到了人们的认识领域之中,取得与真实的或合理的信念并置的地位;而对称性则又把两者从认识论中抽离出来,将关注点投向了造成这种信念的偶然的社会成因。布鲁尔有时也把对称性称为“对称”假设("symmetry"postulate)或“等值”假设("equivalence"postulate)。在解释等值假设时,布鲁尔巧妙地回避了矛盾律的问题;按照他的解释,“同一些原因类型应当既可以说明真实的信念,也可以说明虚假的信念”,这并不是说,我们的信念是同等程度的真实或同等程度的虚假,而是说,“所有信念,就它们可信性的原因而言,都是彼此平等的”,“无论真假与否,它们的可信性的事实都同样被看作是有问题的”,因此,“所有信念的影响,无一例外地都需要经验研究,并且必须通过找出其可信性特有的、特殊的原因来加以说明。这样,问题就发生转变了,即,由为什么科学能够提供更准确的描述,转变为人们为什么会相信科学能够提供更准确的描述。这样,认识论的问题便被规避了,问题从认识论进人了社会学。
其次,如果知识等同于信念,那么其可信性的原因何在呢?ssk将曼海姆的知识社会学的分析框架扩展到了对科学知识的分析上,其使用的基本的研究方法是案例研究。例如,在经过对引力波的详细考察之后,科林斯注意到了一个现象:如果科学家想要得到合理的实验结果,他就必须使用正确的实验仪器,但是,什么是正确的实验仪器呢,这仍然需要由好的实验结果来判定;如此循环不已,陷人了一个怪圈,这就是“实验者的回归”(experimenters’ regress)。但事实上,在任何一项现实的科学研究中,这种结果并未出现,也就是说,存在着“实验者的回归”的终结机制。科林斯将这种终结机制归结为“核心群”的磋商,而这种磋商背后体现的就是权力和利益。这正好契合了ssk所强调的利益概念。当然,科林斯采用的是一种经验分析的方法,而ssk理论的创始人之一布鲁尔则通过对有限论的分析,对此给出了理论上的说明。布鲁尔认为,任何规则和术语的使用都是开放性终结(open一ended)的,即规则和术语的未来使用是不确定的,而其结束机制就在于利益;“规则解释的社会学的重要性在于,它认为规则是由共享利益所维持的实践,……它可能表现为先前的学科成就与公认的实践,或范式这样的特殊利益” “在原则上,规则的每一次使用都是可以通过谈判来解决的,而只有根据遵从着自己的倾向与利益,这种谈判才是可理解的”。简单而言,客观性仅仅是社会利益的一种代表。
至此,ssk从认识论相对主义(知识无真假)最终走到了社会学相对主义(知识都是相对于社会因素而言的)。在他们看来,传统的客观性并不存在,科学仅仅是一种偶然的、历史的文化,一种生活形式,一场并没有任何接近真理特权的游戏。科学也就成为了正如内格尔所戏称的“第一人称”的科学。
三、后ssk:实践客观性
在ssk各学派的发展如日中天之时,学术界出现了一些更为理性的声音。他们主张对科学进行一种彻底的经验研究,反对在科学之外预设一个实体,科学成为科学仅仅在于其自身,因此,他们主张用操作性语言代替表征性语言,用作为实践的科学代替作为知识的科学,从而对科学采取更为公正的态度。这样,科学的客观性问题也就转变为了实践的客观性间题。这些理论被统称为后ssk。后ssk有三个比较成熟的流派:皮克林的冲撞理论,拉图尔和卡伦的行动者 网络 理论,林奇的常人方法论。在此,我们以皮克林的冲撞理论为例来介绍后ssk的客观性概念。
在采取彻底经验主义的描述进路的基础之上,皮克林的实践客观性概念有两个特点:
(1)“瞬时突现性”,其基本含义就是“一种在实践中发生着的纯粹的偶然”。皮克林所构想的是一幅不可预期的图景,在其中,我们对下一刻即将发生什么毫不知悉,也不能从当下引申出任何能够决定未来文化扩展轨迹的线索。因此,我们只能在冲撞式的实践中,去发现下一个被捕获的物质力量是如何被建造出来的。在这个意义上,捕获只是一种偶然的发生。“纯粹的偶然性构成性地融人我们所理解和把握的冲撞模式中,并且这种构成性融人完全可以解释将要发生的事情。这就是……力量的舞蹈,阻抗与适应的辩证运动在力量的舞蹈的过程中实现。这种冲撞模式无休止地重复自身,阻抗与适应的力量持续地、不可预期地在其中实现。
(2)后人类主义特征,“客观性是从后人类主义的去中心化过程中瞬时突现出来的产物的一种特性”。皮克林认为,就ssk而言,其最大的成就就是将“科学中的人类力量主题化”,将人类与社会的维度置于科学研究过程的首要位置。于是,传统所认为的科学“对自然的表征只能理解为它是人类力量的某种构成”。皮克林将这种“视人类主体为活动的中心”的观点称为人类主义。而他所采取的是一种“后人类主义”、“后二元论”的立场,其手段与目标之一就是“人类主体的去中心化”。冲撞使得人类力量与非人类力量在同一时间出现,并且以不同的方式相互交织、相互界定。因此,对实践的这种操作性语言描述,“瓦解了人类主义者与反人类主义者之间截然分明的界限,进而转向后人类主义者的空间”,“世界以我们建造世界的方式建造我们”。也就是说,在物质世界和人类世界之间并不存在一个明显的分界,物质力量和人类力量相互影响,彼此之间是一种双向建构的关系。因此,各种力量都是内在于科学的,并不存在一个绝对的根本的致因机制。
同时,在皮克林那里,科学的实践客观性是一个同时具有相对性、历史性和开放性的概念。说其具有相对性,是因为实践中的科学同样具有不可通约性,它们或相对于文化(皮克林)或相对于行动者网络(拉图尔)而存在;说其具有历史性,是因为客观性并不是一个静态的反映概念或者规定概念,而是对具有时间性的科学实践的一种历史性描述;说其具有开放性,是因为其历史性并不总是针对过去的,它同样针对将来,科学实践在未来是开放性终结的。
简单而言,实践客观性就是指, 科学 实践永远处于人类力量与物质力量的交织之中,其未来 发展 是偶然的、瞬时突现的,而且这种偶然性并不能为人们所预测,其发展也不以人的意志为转移。
四、三种客观性概念的比较分析
为了论述的条理性,在此,我们先对逻辑实证主义和ssk的客观性概念进行比较,然后再就三种客观性概念的异同进行阐述。
简单而言,逻辑实证主义的客观性是 自然 实在论基础之上的符合论,其目的就是将科学发现过程中的一切非理性因素消解在认识论之中,其结果就成为了一种“没有认识主体的认识论,;ssk在社会实在论的基础之上,将科学视为利益的建构,其目的就是用社会学消解认识论,结果就成为了一种“没有认识客体的社会学”。然而,逻辑实证主义与ssk虽然在观点上两极相反,但它们却拥有同样的理论预设,即它们都采取了一种绝对主义的分析思路。
首先,从本体论角度看。本体论的绝对主义主张每一类事物都有唯一不变的普遍本质。在逻辑实证主义和ssk那里,他们都自觉或不自觉的假定了一个外在的绝对实体的存在。前者虽然反对形而上学命题,但如果不承认一个外在世界的存在,其客观性概念也就成了无源之水、无根之木;对后者而言,它虽然反对将客观性归为科学的自然属性,但却为之寻找了另外一个绝对的根基—社会(利益)。社会同样是一个外在的实体。正如布鲁尔所说,“存在于‘知识’之外的东西,比知识更加伟大的东西,使知识得以存在的东西,就是社会本身。
其次,从方法论角度而言。方法论的绝对主义认为只有一类方法具有揭示事物普遍本质的奇效。在逻辑实证主义那里,就是规定一套“认识论的标准或规则”,以“保证科学的客观性”;然而,他们却在什么样的“标准或规则”能承担这一重任的问题上争论不休,从而陷人了深深的“方法论恐惧”之中。ssk,无论从其理论界定还是案例研究的实践来看,也都将社会学方法绝对化,认为只要将科学放在社会学的显微镜之下就能发现隐藏在科学之下的本质;这也是一种绝对主义的自信。
自称为相对主义的ssk缘何也落人了绝对主义、本质主义的案臼呢?我们知道,自康德以来,自然与社会的两分成为许多 哲学 思想的理论前提,逻辑实证主义即是如此,而将之作为批判对象的ssk竟然也没能逃离这一樊篱。而后ssk,则在此问题上与逻辑实证主义和ssk划清了界线。“删除ssk中的第一个s,是因为在理解科学实践和科学文化时,无需赋予社会因素以致因优势;删除ssk中的k,是因为在新的科学图景中的主题是实践不是知识”。也就是说,科学知识社会学中的社会维度和知识维度都已消亡,所剩下的仅仅是科学实践。皮克林的这句话清楚的表明了后ssk与此两者的分歧。
首先,从本体论上看,逻辑实证主义和ssk仍未摆脱康德式的自然与社会的二分状态,它总是试图在自然与社会之间选择一个绝对的基础。对逻辑实证主义而言,这个根基就是自然;ssk虽然在认识论上坚持对称性,在本体论上却极端不对称,自然被抛弃,社会极取代自然极成为了科学的根基。而后ssk则抛弃了这种外在主义的立场,皮克林凭借冲撞理论、拉图尔以广义对称性原则、林奇通过对“实验实践”的分析,打破了诸如主体与客体、自然与社会之间的根本界限,进而主张自然与社会之间的一种混合本体论。
其次,从认识论上看,逻辑实证主义与ssk两者都主张寻求隐藏在表象之下的普遍本质。布鲁尔指出,“对于社会学家们来说”,“他们所关注的将是那些似乎在他们的研究材料范围内发挥作用的 规律 性、一般原理或者过程的地位。他们的目标就是建立可以说明这些规律性的各种理论”。正如林奇所批判的,ssk“从来没有放弃寻求超越或隐藏在遵从规则实践之下的解释因素的努力”。简单而言,其认识论策略就是,“揭开表象的面纱,以描述其背后的因果结构。与此相反,后ssk所关注的仅仅是可见的东西,关注科学的实际运行过程,并不去寻找表象背后的隐藏秩序;各种因素包括被逻辑实证主义绝对化的物质力量、被ssk绝对化的社会学因素,都内在于科学实践,不存在具有主导地位的单一要素。因此,社会学家的任务也就仅仅是描述科学的实际运行过程,描述科学实践。
再次,从科学观上而言,逻辑实证主义和ssk都主张科学是作为知识的存在,只是对于前者而言,知识表征的是自然,对于后者来说,知识表征的是社会。然而,正是这种表征主义的科学观,使得他们都陷人了“认识论的恐惧”之中,即对知识是否表征了自然或社会的恐惧。而后ssk则强调从作为知识的科学到作为实践的科学的转变,其关注点,便从传统的知识是否、如何以及在何种程度上反映了自然或社会,转变为描述科学实践中所发生的实际过程。皮克林强调冲撞、拉图尔强调行动中的科学(science in action)、林奇强调本质(quididty)与特质(haecceity)之间的区分,其用意都正在于此。这样,科学就从一个静态的知识概念转变为了一个动态的时间概念,从理想主义的象牙塔走人了我们的真实生活。
五小结
1、要正确认识教材
1.1 弄清科学教材教学内容的编排意图:教师要认真、细致地阅读教材,把握科学内容的核心概念。要通过“编教说明”了解编者的意图,再结合“课程标准”的相关要求弄清教材要完成的教学任务,教学的具体内容和教学实验,达到教学目标等等。如教科版五年级下册中“沉浮与什么因素有关”的编者意图有:①按大小顺序做实验,其目的是让学生“发现”物体的沉浮与物体的大小并无前概念中的哪种关系(让预想的结果与实际观察的事实产生矛盾);②按轻重排序做实验的目的是让学生“发现”物体的沉浮与物体轻重并无他们所想象的哪种关系;③大小相同,按轻重排序、轻重相同、按大小排序的实验目的分别是用控制变量(物体大小、物体轻重)的科学方法,探究物质沉浮的原因,又如教科版六上“种类繁多的动物的核心概念是动物的多样性。
1.2 明确科学教材教学内容的涵盖范围:小学科学教材内容的呈现上展示出其学科特有的的特点:即抽象性、探究性、实践性等特点。因此,教师在进行科学教学之前,不能断章取义,要根据课程标准中的内容,全面了解科学教学的内容体系。纵观小学科学教材内容,大致有以下几个方面的内容:
1.2.1 在生命科学知识方面,新课标涵盖的内容有:①为了维持生存,生物体需要不断和外界交换物质、能量和信息;②植物能创造和获取养分以维持自身的生存,并为动物和人类提供生存需要的氧气和养分;③生物不断地与周围的环境交换物质、能量和信息,适应环境以维持生存;生物有生命周期,有生有死,通过遗传延续后代;④人类是进化的产物;人与其他动物主要区别在于有一个具有高级功能的脑,有语言、思想、复杂的情感和意志;⑤细胞是生物体的基本组成单位。
1.2.2 在物质知识方面,新课标涵盖的内容有:①物质具有不同的特征,结构和功能,物质的特性取决于它的结构和成分;可以按不同的特征对物质进行分类和分离;②物质可以以不同的形态存在,但是物质不会消失;③能量有不同的形式,不同形式能量之间可以转换并保持总量的不变;能量可以通过物质以不同的形式传递;④能量是维持我们生存和发展所必需的,我们需要尽可能的节约能源;⑤物质总是以不同形式在运动,表现为一个物质相对于另一个物质位置的变化;力作用于物体会改变物质的运动状态。产生力的作用需要能量。
1.2.3 在地球与空间科学知识方面,新课程涵盖的内容有:①地球以及围绕地球形成的独特圈层构造,包括大气圈、生物圈、水圈和岩石圈,共同提供了人类和其他生物赖以生存的自然环境;人类活动必须注意保护自然环境;②太阳系只是宇宙很小的一部分,太阳系中的星球按一定的规律运动,地球是太阳系中的一颗行星;地球自转并围绕太阳公转,因此形成了昼夜和四季。
2、要科学使用教材
2.1 以人为本,大胆取舍,变通使用教材:教师在教学中使用教材的过程,应该是一个再创造的过程。通过备课,透彻地理解教材;通过了解学生的学识水平,学习需求,科学前概念等情况,从教材中选取和组织恰当的教学内容。这种教材使用观必然导致教师形成自主研究教材的意识,养成自主研究教材的习惯。我们不能把教材看成圣经,做教材的代言人,也不能把自己看成教材的唯一主宰,任意改变教材,而是要根据课程标准的教学目的,结合自己的教学风格,大胆取舍、灵活使用教材中提供的内容进行教学。
2.2 因校制宜,敢于创新,充实校本教材:教师在科学地使用科学教材的过程中,应该努力获取资源和信息,不断创新,形成自己独特的教学风格。譬如:上网查看优秀教师的教案,理解优秀教师教案的意图,并和自己最初的思想比较,可以提升自己的教学水平;把教科书的内容与音像教材、网络教材有机结合,信息技术的发展也为教学教材增加了新的媒体,教师应根据学生的情况和实际需要来加以选择,使之与书本结合,形成最佳的教学效果;多向有经验的教师学习和交流等。
小学科学教材使用范围一般以地区、省乃至全国为单位,具有广泛性、普通性、共同性的特点。因此,我们还应该在此基础上因地、因校、因生制宜,努力开发校本教材,形成颇具地方特点的教育教学内容,比方说:我们根据武冈的地域特点,开发出《保护并科学开发武冈铜鹅》、《武冈云山生物多样性》的保护及研究等诸多校本教材,既丰富了教育教学内容,又充分调动学生学科学、用科学的积极性。
3、要灵活设计教法
3.1 探究科学的教学模式:小学科学教材既抽象、简单,又形象、广泛,教师在使用教材中,既不能使教材复杂化、跨阶段化,又不能使学生学而不识,不知所云。因此,根据教材特点和新课标,构建学生自主探究式课堂教学模式尤为重要。较长时间以来,我在小学科学教育教学实践中着眼于发挥学生主体性,尝试出“四步”教学法,在促进学生活学活用教材方面起到了良好的作用。
3.1.1 定向:定向即确定课堂教学目标,可由学生提出。譬如:“食品包装上的信息”,可以拿出一些包装食品,让学生观察提出本课的学习目标:a、观察食品的包装,获取有关信息。b、在观察食品包装信息的活动中,提高分析处理信息的能力。c、食品包装信息中,了解营养成分、配料和保质期,加强学生关注食品安全,关注自身健康。
3.1.2 探究:根据教学目标,我要求学生课前预习,并做好相关准备,探究可以是个人,也可以是小组,考虑到小学科学教材里有大量的实验操作或实践性课题,我一般要求学生小组合作探究,解决组内问题。
3.1.3 质疑:教师定期主办我是“小小科学家”答辩会,对全班学生有疑问的地方,现场质疑,当场探究,教师适当点拨,激发学生的兴趣,挖掘学生潜能。
3.1.4 巩固:在课堂快结束前的几分钟,会让学生畅谈当堂课的收获和体会,巩固所学知识,发现不足,在学习探究过程中获得知识,锻炼能力。
3.2 注重开展科学实践活动:小学科学教材的科学使用离不开科学实践活动,既要有课内的也要有课外的。因此,我们在重抓课内科学实践活动的同时,也非常注意学校、家庭、社会教育的有机统一,促使科学实践活动由课内走向课外,由学校走向家庭,走向社区。
【关键词】科学交叉教学语文数学
没有一门学科可以孤立地学习,科学也一样。它不可避免地与技术、社会问题联系起来,而且也需要用语言来交流、发现和发明。
孩子们利用先天的能力去学习他们认为有意义的东西,并解决碰到的问题。孩子们所学的技巧和概念都为了满足目前的需要而不是为了明天的应用。日常生活不能被分成不连续的时间单元,相反,日常中碰到的问题常需要学科交叉、自由发挥并通过合作才能解决。但目前学校里对于课程的安排就是把各科分成不相关的部分,每一科都有自己的时间间隔、自己的课本、自己的学习计划,这样一来,会让孩子们以为各科是相互独立的都有自己的研究领域,以致学习和生活脱离。
教师积极鼓励学生在学习科学过程中的相互交流,以此来反映学生在科学探询过程中形成的严密推理能力及有助于学习的态度和社会价值。学科交叉学习是人们学习的正常方法。在日常生活中经常需要跨越学科间的界限,教师在教学中也必须结合其他领域,如语文阅读与写作、数学、安全教育、社会等。做一个按科学的方法学习的学者,他必须知道怎么做科学。而且他必须知道科学与其他学习领域是怎么联系起来的,独立地学习科学是不可能的。单独地学习科学只会让人觉得科学的深奥、困难、难以攻克。
一、科学和语文:
根据相关教学实验研究表明:孩子们在从事科学实践课活动中更加乐于交流。当他们使用科学用品或面临实际问题时,孩子们会同教师或同学交流思想--有时会在全班,有时在他们的小组里。这样,他们学会了口头表达自己,用词汇和句子把他们的想法和实践过程表达出来。科学实践课为孩子们提供了一个场所,在那里孩子们语言能力自然地发展而没有任何刻意的追求。教师应乐观的认识到有多种方法来提高孩子们的口语表达能力。
写作是语言能力培养的另一重要方面。科学教学课可以更早的开始写作锻炼。教师可以鼓励学生把他们所观察到的自然、社会现象、阅读的内容以及在这中间发现的问题、思考和想法、甚至一些结论等记录、总结在他们的周记和作文写作中。
二、科学和数学:
小学教学中科学和数学课的交叉是十分明显的。科学和数学这两门学科间的联系是非常密切的。两门学科的许多概念和技能均可以统一到一项学习活动中。在对种子发芽试验中,定期的观察和测量种子发芽的过程和芽苗的高度,引导他们绘制出简单的表格,并将这些数据记录在表格中。通过数学的计算和比较,得出试验数据,并掌握归纳和比较的方法,学会利用数学工具来研究和分析问题。
关于此点,可以参见美国的科学教学计划标准:"科学计划应同学习数学的计划协调起来,以提高学生在学习科学的过程中对数学的运用和理解,从而帮助学生理解数学。"(美国科学教学计划标准计划标准C)
可以看出,在科学中让孩子们从描述和数数开始,学习测量和比较,然后到高一点年纪开始制作数据表,做图并解释它们。这些数学技巧的发展是他们从事科学实践课的能力基础。算术、测量、比较、绘图和解释图表是他们从周围环境里要研究的材料中获取有用信息的工具。
三、科学和社会研究,音乐等:
通过分组讨论、试验等活动,培养学生倾听、合作和人与人之间的协调能力,让学生认知到倾听不同意见是很重要和必要的。并且学会分工合作,这是人类社会组成的基本方式,是现代社会政治、经济和社会生活的基本模式。所以为什么有老师、工人、警察等等不同的职业。
关于天体的教学中,有些天体是以人名命名的--如哈雷彗星。对这些命名进行解释时,学生会知道整个人类间的知识交流和共享过程。在交流过程中由于语言的差异而需要外语的学习和掌握,外语的学习是为了和地球上更多的人交流,了解他们的文化,促成信息共享。
在科学课中,孩子们可以通过打击装有不同高度水的瓶子或装满水的瓶子来了解音高。不同乐器演奏所发出的不同的声音,更能加深学生对不同物体振动和声波传播的了解和分辨。
结语
要想使孩子最大限量地学习,必须把科学与其他学科结合起来,并且将其作为研究复杂世界和社会的众多方法中的一个来进行。
有许多方法可以把科学与其他学科结合起来。其他学科可以作为科学计划的附属物来说明它们的联系。科教计划可以以孩子们感兴趣的和对他们有价值的主题为中心,开展联系各学科的研究活动。"科学-技术-社会"方法让孩子们在研究人类生活经历的过程中学习科学。
参考文献
[1]【美】大卫・杰纳・马丁:《科学课教学研究》,长春出版社,2008年1月出版
[2]朱慕菊:《走进新课程》,北京师范大学出版社,2002年4月出版
关键词:科学修辞;辩证法;科学修辞战略
自亚里士多德提出“人是理性的动物”以后,西方哲学都在致力于探索人类认识的理性原则,理性由此成为人类最为推崇、最多歌颂的概念,并把寻求形形的确定无疑的“第一原理”、“阿基米德点”作为其追求的最高目标。经过近代经验论和唯理论的论争以及德国古典哲学尤其是黑格尔哲学的综合思辨,理性主义无论在认识论还是方法论上都达到了登峰造极的地步,从而建立起人类理性主义的大厦。
在传统理性主义看来,科学是理性主义最典型和最值得骄傲的一项事业,通过理性,科学得到不断的累积和进步,同时也在不断推动着社会的向前发展。因此,理性的“问题”也一直是科学哲学关注的核心论题之一。在20世纪60年代之前,也就是历史主义学派兴起或者说非理性主义泛滥之前,整个科学哲学始终都在维系着理性的光环,尽管在不同时期,不同的科学哲学家都对理性概念给出了不同的诠释和重构,但他们都在试图从科学认识论以及科学方法论两个方面来建构着科学理性的大厦,而问题是这两根被视为理性主义最基础、最中心、最确定的支柱是否能支撑起整个科学理性的大厦。
首先,自然科学在微观和宏观的深入发展使得以逻辑经验主义为代表的传统科学理性再也无法支撑起所谓的“坚不可摧”的宏伟大厦,“可证实原则”显然已经成了当代科学尤其是物理学进一步发展的障碍,传统认识论中的那些所谓的标准都已经成了没有任何意义的废话;其次。逻辑经验主义内部的矛盾日趋不可调和。尽管逻辑实证主义内部一再放宽其标准——从早期卡尔纳酱提出的“可证实原则”(confirmation)到“可检验性原则”(testability)、再到“可验证性原则”(corroboration),最后到赖欣巴哈提出的“概率性原则”(probability),试图通过内部的调整来寻求解决困境的出路,但由于自身的矛盾和外部的批评最终放弃了所谓的刚性的方法论标准;再次,来自外部的其他哲学派别的批评也使得逻辑经验主义难以应对,其中一方面是来自以奎因为代表的整体主义的批判以及波普尔的批判理性主义的批判,另一方面则是来自20世纪60年代崛起的历史主义和科学知识社会学的消解,最终使得逻辑经验主义从科学哲学的中心舞台退出。
面对传统科学理性的困境,波普尔率先试图通过其“证伪”理论来挽救逻辑经验主义,但它和逻辑经验主义一样。都忽视了一个用经验来作为标准的致命的弱点——经验本身无法克服的私人性和欺骗性;库恩从历史的角度给出了范式理论的解决方案,但在其心理、社会因素以及不可通约性的指导下,“库恩损失”也最终走向了无标准、无进步性可言的相对主义;接着,拉卡托斯又试图通过其“科学研究纲领”的不断进化和退化的模式,来清除库恩模式中那些否认科学存在客观性、进步性的相对主义因素,但拉卡托斯这里抛开了辩证法逻辑,而完全按照形式逻辑的方法来进行简单的综合,最终成了费耶阿本德嘲笑的对象;历史学派的极端主义者费耶阿本德则把对传统理性和对传统方法的批判和反对推向了极端,并汇集了科学哲学不同学派中所有的心理主义、相对主义、非理性主义的种种因素,最终形成了一整套的非理性主义体系,如果说上述历史主义是从科学史的角度对科学的客观性和绝对性进行相对主义的消解的话,社会建构论则是从社会学角度对科学的客观性和自然本性进行社会和政治性因素的消解,但社会建构论一旦夸大社会因素在科学研究中的作用,甚至把科学看成是社会建构、为金钱、权威所左右的结果的时候,则是非理性的、更是危险的;最后,后现代思潮则从语言学角度对科学的知识论和语境无涉性进行语言学、解释学和修辞学上的消解,但某些极端的后现代主义所带有的强烈的反基础、反中心甚至是反人类的相对主义特征,却最终使后现代主义走向了更另人难以接受的反科学思潮。这些形形的非理性主义的科学观。几乎把当代科学哲学的发展领上了一条不归之路,他们共同的观点就是反对理性、反对方法,取消科学的“限制物”。认为科学并不比任何其他的智力探索更理性,企图建立一个反对传统理性、反对传统方法论的新科学图景。
面对要么仍然固守传统科学理性的堡垒,要么放弃传统科学理性事业彻底走上费耶阿本德告别理性之路,科学哲学必须重新作出选择。无论是图尔明从认识论角度为科学修辞所做的实用论证的辩护,还是佩拉从方法论视角为科学修辞所做的功能辩护都深刻地表明,作为介于绝对理性和非理性之间的一种中间战略,科学修辞战略的合理性不仅在于科学实践中时刻存在着的对理性和非理性因素进行“决定”的要求,而且也是科学修辞学本身所具有的功能和非规则叙述的本质特征之所在;也正是在这里,理性的“理由”和修辞学的“有理由”内在地结合在了一起,同时在不同论域之间构建起了由此达彼的桥梁;理性的力量可以成为最好的修辞学的设计,而修辞学的力量能够成为最合理的理性可接受性的助力。
从理论上看。作为具有实践意义的科学修辞战略的理论指导或内在逻辑,科学辩证法是负责包括裁决科学争论及交流和表达等在内的科学话语的逻辑,换句话说,如果没有辩证法,修辞就会成为柏拉图和康德所贬低的诡辩论。事实上,在科学论辩的语境中,辩证理性是由一张包括实践、标准、思维方式、论证形式、信仰体系等要素组成的网络,它既包括由科学事实、科学理论、价值以及推理等构成的实体性要素,也包括一系列负责控制正在进行辩论的和对辩论进行裁决的程序性要素,从而形成了科学修辞语境中的辩证理性的基本框架。
比较性研究表明,与黑格尔自己考察自己的自我批判式的辩证理性不同,科学辩证理性并不是一个只强调通过自身扬弃而最终实现完善的过程,而是着眼于大科学时代背景,借鉴亚里士多德意义上的辩证法优势。强调在不同科学共同体论辩语境下的辩证理性的研究,一方面克服黑格尔概念辩证法的局限性,缺乏客观性和实践性,另一方面在论辩双方形成的辩证理性更有利于把握事物的真理,有利于防止某一方形成对事物的歪曲认识,这无疑又是对辩证法在新的实践背景下的创新和发展;与逻辑经验主义的绝对理性相比,辩证理性在道义上更加宽容,因为它不是与一个特性或一组已确立的必要条件相联系,而是更正确地与自由争论的不同特性和必要条件相联系;与“怎么都行”的“非理性”相比,辩证理性更加适当,因为它保留了规范的理性概念,同时它也并不取决于权威的冲动或外在的社会因素。事实上,辩证理性的哲学魅力就在于它取决于自身的内在本性。即论证力度和效度。
可见,科学修辞语境中的话语逻辑——辩证理性为消解绝对主义与相对主义之争提供了一条适当的中间之路,同时也为科学家达成科学共识提供了一个有效的交流平台。因此,我们对科学修辞语境中的辩证理性的研究无疑具有十分重要的现实意义和理论价值。
库恩:科学革命的阐释
在人类认识史上,有一个难题一直困扰着哲学家,那就是:自然科学是否存在有方法论的理想模式?自然科学与人文科学的关系是怎样的?传统的看法认为:自然科学家说明自然现象;而社会学家则是理解社会现象,一个是关于事实的判断,一个是关于价值的判断,两者之间存着一条不可逾越的鸿沟。从19世纪开始逐渐形成两大对立的派别:一是以实证主义和逻辑经验主义哲学家为代表,认为自然科学与人文科学在认识论或方法论上没有原则上的区分,自然科学在进步和发展中建立的认识论或方法论的理想模式完全适用于人文科学,另一派与此相反,狄尔泰、泰勒等人认为,在阐科学意义上自然科学与人文科学完全不同:“自然需要说明(explaination),人则必须理解(unelerstanding)”〔2〕库恩从科学史角度反对实证主义的教条,同时又对泰勒等人的阐释学区分不以为然。在库恩看来,自然科学同样需要阐释,也与文化相关。1988年库恩与泰勒为此展开一场大辩论。泰勒认为,人文科学与自然科学之间存在着根本的区别:人文科学的对象本质上是自我解释的;而自然科学的对象则不必,也不应该被理解为自我解释。如果说自然科学在某种意义上是解释的,那么人文科学则是双重的解释:不仅提供解释,而且是解释的解释。库恩基于对自然科学的历史发展或进步的动态模式,对库恩的区分方式表示置疑。他认为,“自然科学在任何时候都是建立在现代实践者从他们的前人那里继承来的概念基础上的。这个概念是历史的产物,它包括在文化中,是现代实践者通过训练模仿得来的,而这只有通过阐释学的技巧,由历史学家和人类学家去理解其思想模式后,才能影响社会的其它成员。”〔3〕在此,库恩已意识到我们所接触的世界被前理解所表述过的世界;我们关于自然知识,是对先天知识以及它所倒置的成功或失败的一种反应。如电池、共鸣器或电子振荡器以及化学反应等,都属于人类活动的一个有意义的范围,处于历史中并具有与历史不能分割的意义。在他的《从必要的张力》一书序言中,库恩使用了“释义学”这个词,是为了对亚里士多德《物理学》一书作释义学的理解。库恩实际上已经揭示了自然科学的释义学特征。
与此相关的一个问题是实在论问题。实在论是这样一种观点,即认为在某些领域里信念的真假,依赖于对象在该领域里的真实特性即它们所拥有的特性,而不管人们的信念、实践或标准是什么。泰勒就自然科学对象这一意义来说是实在论者,库恩则在自然科学方面对实在论发起猛攻。在库恩看来,在不同的时间、地点和环境中,人们对自然会作出不同的科学说明。他引用泰勒《阐释与人的科学》一文中同样的“天空”例子说:“虽然我们不能把我们的天空与日本的天空相比较”,但是可以肯定,“我们的天空与古腊的天空是不同的。”〔4〕而且,我们和希腊人对天空的分类也不同,因为我们的天体分类学与希腊人的天体分类学截然不同。库恩立论的科学革命,他坚持相互竞争的科学的实践和标准的不可通的约性,并且否认我们能够立于科学历史而达到对世界真正认识。这在人文科学领域如此,在自然界也同样如此。
如果说在上述两个问题中,“库恩和我(指罗斯)站在一边”〔5〕始终保持一致的话,那么在最后一个问题上两人则出现了分歧。这个问题即:对于自然科学与人文科学来说,是否在认识论上存在有区别的解释活动?泰勒坚持一种强的观念,在那里,诠释是人文科学独有的;自然科学独立于文化,因而是非诠释的。库恩反对泰勒的区分方式,但仍然承认两者存在有不同的解释活动,特别是在实践中,当我们面对不熟悉的或使人迷惑的本文(text)时,历史学家和人种学家必须经常进行诠释,而物理学家或经济学家则根本不必这样做。罗斯反对库恩的这一区分,把科学的解释范围界定为实践的解释,在这一背景下,任何把科学同其他文化领域区别开来的普通的方法论或合理性的标准,都是不存在的。罗斯认为在某种程度上,库恩的这种区分同罗蒂曾经在阐释学与通常的演说之间所作的区分是相似的〔6〕。
罗斯与库恩的分歧是从他阅读库恩的《科学革命的结构》一书开始的。首先在他对库恩的“两种理解”中,罗斯比库恩本人“更乐于把他的科学陈述观点远远地作为一种实践,”并声称这样做是“为了加剧两个库恩的明显区分。”他说“我的目的不是诠释,而为了发展科学的解释,而这在库恩那是经常不被注意的”。〔8〕因此与库恩不同,罗斯把范式看作实践活动的共同领域而不是信仰的共同领域。其次,语言与世界实在的关系,在库恩那里没有得到有意义的说明。罗斯强调语言和社会实在的不可分离性,认为语言的区分及其使用方式,深深地同我们社会实践情境联系在一起。同时这种实践情境,离开了合适的语言来源就不可能存在。在此基础上,罗斯提出了他对科学知识的批判分析。
罗斯:科学批判理论
如果说现代阐释学最初是人文科学阵营内部,以理解作为人文科学独特方法开始去反对实证主义科学认识论的“称王称霸”,那么罗斯与库恩出发点相同,都是从自然科学出发对泰勒等人的阐释学进行分析的。一方面与库恩一致,罗斯看到泰勒为建立人类科学唯一性所作的论证恰恰也适用于自然科学的陈述,从而证明了自然科学与人文科学之间并没有阐释学方法论的区分。另一方面不同于库恩,罗斯否认阐释学或阐释学的解释区别于其它质疑形成。他认为库恩对此所作的区分“是不成立的”。〔9〕
罗斯的主要哲学思想包括两个方面:第一是对作为实践活动领域的科学的关注。第二,我们不能把科学的认识论范围和科学的政治范围截然区分开来。正是说明科学知识增长的实践,在政治范围内,也必须理解为贯穿科学本身和对我们其它的实践和团体产生重大影响的,进而最终影响我们自身理解的种种权力关系。
在罗斯看来,“在人文科学中存在有一种与其自身的实践背景的合法关系,但是这种关系在物理学或生物学中具有同样的重要性〔10〕。在他的《知识与权力》一书中罗斯谈到,科学家经常联系实践的敏感性、精确性、有效性以及技术技能从事科学研究。他声明,重要的不在于我们是否完善地描述自然特征或者自然是否由我们“创造”,而在于我们通过实践在一定的场境中与自然交往是恰当的。从某种意义上说,罗斯在实践方面比库恩走得更远。罗斯把库恩科学革命的思想发展为激进的库恩—库恩。不同于库恩:把科学团体当作信仰者的共同体,“对于库恩来说他们是实践伙伴的共同体”。(11)前者认为共同体不能容忍基本的异议,后者认为科学共同体充满了不一致。科学共同体的特征,是由共同的问题和技巧以及由对相同成果的说明规定的,而不是独立地由共同舆论决定的。异例不是理论之间的冲突,而是实践的困难。而危机的到来,则标明科学家们不再有共同的活动领域。区别于库恩,库恩并不是强加给科学历史一个固定的发展模式,常规科学和危机并不是历史的过程,而是实践科学的方式。那种通常认为在某一范围内科学革命核心概念和理论变化是同一的观点,对于库恩未必是事实。新的设备、技术或现象,能够在某一确定的研究中发生同样的基础性变化。
罗斯用“实践理性”代替了长期以来统治科学的“理论理性”,进一步阐明了科学知识与政治和权力的相互关系。在他看来,科学实践以及自然世界通过实践呈现的方式,是语言与实践构形的一个重要组成部分,科学实践属于副科学称为“统治”的领域:“统治并不是仅仅指政治结构或国家的管理……统治就是去构造其他人行为的可能范围”。(12)一个行为领域,是由材料背景,技术能力和在该背景中的共同理解这两者组成的。罗斯认为,科学实践在它有助于以两种方式构造我们的行为领域这一意义上是政治的。它改变了我们的材料背景和技术能力;也有助于规定(及被规定)表明行为的概念和实践。他说:“我们同自然世界的联系……在广泛的意义上必须被看作是一个政治观点”。(13)罗斯是从两个方面阐明科学解释的政治特征的。一方面科学革命改变了旧的自然秩序的理想,揭示了一个无限的宇宙,同时也是改变了人类面临的种种问题。对于我们现代人来说,自然世界已不再是中立的,而是不断变化的。另一方面,我们与自然世界的关系也包含了政治观点。因为我们对自然的理解及其评估包含了客观的理性,这种理想反过来又与我们作为行为者的自我观念有着密切的关系。正如海德格尔所说:“客观性是揭示对象的一个主观的特性”。罗斯强调,无论如何,客观地理解自然的恰当观点是什么,并不能从我们是谁以及我们能够和应该怎样彼此联系这些政治问题中分离出来。
对于怎样理解权力和知识,最近大多数科学哲学和科学社会学的解释是:权力和知识是人类关注的不同领域;但两者仍以某种重要的方式相互作用。罗斯对此有不同的看法。在他那里,权力关系,知识的产生和评估“不代表不同的领域”,而是以某种相互关联的方式“关注同一领域”。(14)在《知识与权力》中,罗斯对权力和知识作了重新的考察,他把权力从狭窄的社会相互运行,展为包括实践及事物过程变化的更丰富的内涵。同样地,科学知识也是能动的,知识不是一种拥有或可交换的东西,而是由不同的相互竞争的共同体思考获得的一个过程。因此,“一个陈述,技能或模式并不孤立地被看作是知识,在对它的认识过程中依赖于其它许多的实践和能力关系,特别地依赖于再生产的改变的和扩展的关系”。(15)对于这样一个复杂的实践领域,罗斯称之为“场境”(fielel)。它包括了一个比信念网络更多的内容:技能和技术,可供操作和使用的仪器及物质系统,可用的资源(包括资金、设备、信息及职员等)、团体结构及相关的其它社会实践或政治关注,等等。
对于权力与知识、科学的关系,罗斯察觉到至少有两个重要的观点是传统哲学未提及的。第一,正是要求对象领域精确或更易于了解后努力,使权力与知识趋于一致。第二,社会运动或变革可能同时在认识论和政治上产生影响。罗斯总结说:“权力和知识既不是两个不同的东西,又不是同一个东西”。(16)两者代表我们认识世界和彼此交往的不同方式。没有对权力与知识的相互关注,就不可能达到对科学知识正确的批判性的认识。
几点结论
从上述分析我们不难看出库恩与罗斯对科学的阐释,科学的合理性及其发展,科学与实践的关系等问题存在着很多共同一致的看法,同时也有分歧。
(1)库恩与罗斯批判地分析了实证主义和逻辑经验主义,从方法论与本体论方面打破了科学理性的一统天下。不同在于,库恩是从科学革命的角度展开这种批判的。库恩不满意于当时逻辑实证主义撇开科学史孤立研究科学著作时,能够让历史发挥更大的作用”。罗斯也反对实证主义科学知识和科学研究,“超越根限的地位”。(17)但他是从科学知识与权力的关系,从科学实践(包括技术设备,物质条件等)的角度进行批判的分析。
(2)罗斯与库恩都关注于自然科学领域,关注自然科学的阐释特征,责怪泰勒等人对自然科学与人文科学的阐释学区分,认为自然科学也同样需要阐释。尽管如此,库恩还是承认在认识论上存在有不同的解释活动。他说:“虽然自然科学可能要求一个称作阐释学基础的东西,但它们本身并不是阐释学的事业。另一方面人文科学则经常没有任何选择的余地”。(18)它彻底需要阐释学的阐释。这是因为人文科学缺乏范式,没有自然科学式的常规解疑研究。罗斯反对库恩上述区分,认为它“预设了科学理论的一种构想(19)”
(3)罗斯与库恩都反对自然科学的实在论,强调科学本质上不是一项一成不变的事业,反对科学行为定下不变的,不可违反的规则和规范方法论。但是对于范式及科学革命等,两人仍存在着分歧。作为科学哲学中社会历史学派的代表人物,库恩创造性地在科学哲学中引进了心理学与社会学,为突破实证主义的科学主义作出了重大贡献。
注:
〔1〕〔7〕〔8〕〔10〕Rouse,Joseph.KnowledgeandPower:Towardapoliticalphilosophyofscience,filstpublished1987bylornelluniversityPxi,chap2,P27,P177,P32,P187,P40,P181.
〔1〕狄尔泰《狄尔泰全集》第5卷P144
〔3〕〔4〕kahn,Tomass,TheNaturalandthehumanseience,intheInterpvetiveTurn.ed.byDavidR.Hileyandothers,cornell1991,P22,p19,P23
〔5〕〔6〕〔9〕Rouse,Joseph.InterpretationinHumanandNotualScience;intheInterpretiveturn,ed,byDavidR.Hileyandothers,cornell1991,P44,P45注〔3〕P43
Foucault.Michel.ThesubjectandPower;InDreyfusandRabinow1983,P221.
关键词:地球物理学;实践教学;教学体系;大学本科;培养模式
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0098-04
地球物理学诞生与发展历程,是人类对自然现象不断观测、推演和归纳的过程,其中科学实践是最主要的推动力。自上世纪后半叶以来,地球物理越来越明显地发展成为一门以高新技术和定量化观测实验为主要支撑条件的“硬科学”。随着地球物理观测和实验概念的大大拓展,对多尺度、多系统、多物理机制的地球系统过程的认识日趋具体化,特别是当代地球物理科技发展所带来的对地探测能力的空前提高,使地球物理探测开始成为地球和行星科学中几乎所有分支学科的基础[1,2]。因此,新时期地球物理学科的发展,对该领域的人才培养提出了更高的要求。现代“地球物理学”的教学既要涉及具有工科属性的观测系统与仪器、观测技术、数据分析与处理方法等方面技能的培养内容,也要涉及具有理科属性的理论证明、归纳推演、现象揭示等能力的培养内容。
纵观国内外大学的本科教学培养目标,几乎都涵盖了品格情操、专业知识、综合能力等几个方面。在本科教学过程中,实践教学环节是实现培养目标的关键步骤之一。而对于不同学科的门类,在不同教学环境和教学体系下如何有效实施实践教学则是千差万别的。就地球物理学专业而言,实践教学环节通常包括:观测仪器及装置操练(室内)、课程或案例设计(室内)、野外观测与观摩(户外)、参加科学实验或研究(室内或户外)等几个方面,其目的是期望通过实践活动与课堂理论教学的结合,加深学生对理论知识的理解,培养学生解决问题的能力和综合素养。本文结合地球物理学的特点和笔者多年的教学体会,就实践教学体系设计和教学方法进行讨论。
一、背景
随着1998年教育部《普通高等学校本科专业目录》的正式颁布与实施,我校开设近50年的工科“应用地球物理(地球物理探矿)”专业被合并为“勘查技术与工程”专业。为了延续我校多年来为国内地矿、石油以及工程勘察等行业培养应用地球物理方面人才的传统和优势,并且保持与国际同行的学术联系,我校在1998年设置了“地球物理学(理科)”本科专业并且开始招生,并按照工科模式培养,但是在2013年招生专业已改为“勘查技术与工程”。2004年,我院申办了“地质―地球物理”实验班,按照“地球物理学”理科模式培养固体地球物理方面的拔尖人才。至2016年,实验班已有8届毕业生。事实上,我校十多年来“地球物理学”专业的培养目标和教学计划仍然是延续“应用地球物理”专业的工科模式,实践教学环节也大体相似。例如,在地球物理学专业教学计划中设置的“地球物理观测与实验”课程,以及地球物理方法教学实习、生产或毕业实习和毕业设计,这与我国大多数工程教育实践教学内容是类似的。这种模式通常包括实验教学(理论课程的实验和独立开设的实验课程)和集中实践教学(认识实习、课程设计、教学实习、生产或毕业实习、毕业论文设计)两大部分。此外,部分学生参加的科技活动和社会实践活动,则是在教学体制之外运行。实践教学的目标仍然以验证理论知识和掌握实验实训技能为主,而对专业素养、责任感、表达与沟通能力、创新能力和协作精神没有硬性要求,加之一些实践过程管理和监督缺位,实践教学评价流于形式,致使实践能力培养的力度与效果远未到位[3]。
二、地球物理学本科实践教学体系设计
在我国本科教学体系中,存在重知识学习、轻能力培养的软化现象,主要特征是侧重学科基础知识的传授,而学生实践训练不足。从实践教学体系看,教学设计和实践活动缺乏层次性。随着对高等教育实践与探索的不断深入,目前许多高校本科教育实践教学环节所占比例已有明显的增长,例如我校新编2015版“地球物理本科专业培养计划”中实践性教学环节学分已占20.7%,实践教学活动累计达到了37周,但如何落实实践教学的各个环节教学内容及要求,以确保教学计划能够有效实施并且取得显著的效果,还需要认真考虑。2011年,华中科技大学就实践教学问题组织了对多所高校教师和高年级学生的调研访谈,证实目前实践教学中的认识实习、生产实习、毕业实习之间没有明显的梯度和层次[3]。显然,简单地增加实践教学课时并不能完全解决实践教学中存在的问题。
近年来,国内许多高校在专业课程设置中已开始考虑分层次教学。从着重于能力培养的实践教学体系看,实践教学方案更需要考虑层次性,不同的实践教学环节应设立不同的教学要求。以我院地球物理学专业为例,在以往的实践教学中,实验课教学要求学生掌握各种地球物理观测仪器的基本原理、操作技术以及观测方法等基础技能,而在教学实习中仪器操作又被看作是重点内容之一。随着地球物理观测技术的进步,现代地球物理仪器的使用与操作都已十分简便,如此简单的重复性工作很难通过实习来培养学生的综合能力,也无法有效启发学生的创新思维。
根据地球物理学专业的特点,实践教学体系应涵盖以下几个层次或阶段。
1.专业认识。观测地球是地球物理学的重要组成环节。“专业认识”是通过地球物理仪器及观测课程教学在课堂上来实现的,这类课程一般都伴随有仪器认识与实验,让学生通过认识仪器及其观测技术,逐渐领悟地球物理学的学科特点及研究方法。教学单位可根据现有的仪器设备开展地球物理专业教学,并要求学生掌握重力仪、磁力仪、地震仪、电法仪等仪器的工作原理、使用方法以及观测技术等基础技能,考核可以采用口试和实际操作表现进行综合评价。
2.方案设计。方案设计是训练学生运用所学知识和技能,面对一个课题(或问题)去设计解决问题的方案并验证其可行性的实践教学过程。方案设计可结合实际工作的某个阶段,从中提取问题,通过给定条件和要求,由学生自主设计解决问题的技术方案并付诸实施,类似于课程设计。例如,假定问题:研究某地区构造带特征,并提供该区域已有的重、磁、电、震之中任何一种或几种数据,以及地质构造、岩性等方面的资料,由学生自主选择数据和数据处理方法来解决问题。可以把整个过程分为方案设计和实施两个阶段,由3―5名学生组成小组,明确分工,并以口头报告和书面报告形式,分阶段考核学生的时间投入、完成的工作量、方案的合理性、实施效果等,由此可历练学生独立思考和团队协作的能力。本阶段需要在地质学、信号处理、计算机程序设计以及地球物理专业课程完成之后实施。
3.案例分析。案例分析是针对如何解决实际问题而开展的综合能力训练。实际问题通常十分复杂,且涉及野外观测技术设计、观测工作的实施、数据采集及其质量评价、人员安排等许多环节。这项训练可以结合现有实践教学环节进行。例如,我校地球物理专业设有的野外教学实习,学生可以结合实际问题进行野外实地观测,并将所获得的数据进行分析、处理和解释,最后完成实习报告。因此,教学实习可作为案例分析阶段来实施,但考核评价体系需进一步细化和加强。此外,一些针对实际工作的生产实习也可纳入这个范畴。这项训练既可以检验课堂理论教学的效果,也可以使学生得到全方位的训练。多年的教学实践表明,通过这个阶段的学习,学生基本确定了自己的专业兴趣和方向。毕业生情况调查结果表明,我校地球物理学专业本科毕业生的实践能力普遍得到了用人单位的好评。
4.科学实践。本科生参加科学实践活动是培养优秀人才的重要举措。本科生参与研究课题等科研活动是我国高校教学体系中普遍存在的“软肋”,与西方大学有明显的差距。例如,美国斯坦福大学和科罗拉多矿业学院是地球物理学领域国际上最著名的学府,它们都为本科生参与科研活动制定了详细的规则,学生可选择参与实验室或教师课题组进行科研活动,学校给予考核通过者一定的修课学分,从制度上保护了学生参加科学实践的积极性,并使学生有机会与教授们一起工作,从而获得科学素养训练的机会。本阶段的实施可结合“导师制”计划来实现,同时也可以结合本科生毕业论文或毕业设计阶段来完成。
上述四个阶段的设置,主要突出了实践教学的层次性,其中案例分析和科学实践阶段可结合不同的教学环节选择实施,具有灵活易行的特点。不同层次的实践教学需要建立不同阶段的考核评价体系。例如,评价体系可分为理论研究能力、数据分析能力、野外实施执行能力、领导能力及团队协作能力、表达与沟通能力等,这种指标有利于综合评判本科生的能力和潜质,避免仅凭考分评判所带来的弊端。
三、实践教学中的几点体会
培养方案、教学计划和教学条件是培养学生实践能力的基础,教学方法则是保障实践教学有效实施的关键。
地球物理学专业的课堂教学以理论为主,立足数学、物理和地质逻辑,讲授理论基础、方法原理、信号分析、数值模拟和逻辑推演。但这些内容或概念和方法无不与真实的世界有关,因而在教学过程中也应考虑理论联系实际。自然界的物理现象可能具有很多起因,不是一个简单的理想模型可以模拟的。例如,在课堂上讨论“如何利用简单模型去模拟现实异常体问题”,让学生分析可能产生的误差及其缘由,学生可以更好地理解理论方法的应用条件和应用价值。因此,在理论教学中应适时、适量地引入真实条件下的话题加以讨论,把抽象问题具体化,有助于启迪学生如何利用理论知识解决实际问题。
方案设计是训练学生运用所学知识和技能的一个有效环节。问题可以是虚拟的,也可以是真实的,而解决问题的途径不是唯一的,最好的答案或结论也不是唯一的。因此,训练的目的在于检验学生完成的过程是否具有科学性和逻辑性。例如,提供一个重力异常数据,学生可以用不同的方法去求解异常体的深度;给定一个叠加信号,学生可以用不同的信号分析方法去分离。而不同的方法得到的结果可能具有一定的差异,但不能依此评定学生的成绩。若能结合不同方法的特点对结果进行分析,学生的受益就不仅限于得到一个“正确”的答案了。
野外开展教学实习或生产实习,可被视为真正的职业训练。专业技能训练是主要的目的,而在实习过程中必然要涉及人员调配、分工协作、资源(包括仪器设备和材料以及经费)的管理与使用等,有时还需要面向社会,获得社会资源。地球物理野外工作需要多人协作才能完成,这是最适合训练学生领导能力、组织管理能力、团队协作能力的阶段。在实习中,教员不应包揽一切,而是应该让学生自主设计、管理,并组织实施野外工作。为了让更多的学生得到锻炼的机会,可采用定期轮岗制。例如,2000年我院在河北秦皇岛开展的教学实习就采用了“轮值经理制”方式组织学生开展野外实习。许多学生通过实习,在项目组织、团队协作能力等方面得到了锻炼。对这种新颖的举措,学生反响强烈。
实践教学方法并没有固定的模式,不同的专业有不同的要求。新时期的教学主体――学生有别于以往,其思维方式、学习方法和与他人相处等方面都有显著不同,如何开展好实践教学,需要教师在教学实践中不断探索,不懈努力。
中国高等教育始于时期,经过了近150年的发展,可以说,我国已经成为世界上在校大学生规模最大的国家。诚然,高等教育为我国的经济发展和社会进步造就了大批科技人才,取得了巨大的成就。但与此同时,高等教育也存在不少问题。而加强高等教育的实践性教学,有利于培养学生的创新思维,以此来满足我国转变经济发展方式,建立创新型国家和参与国际竞争的需要。
参考文献:
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[4]Colorado School of Mines 2016-2017 Undergraduate Bulletin [EB/OL].
http://bulletin.mines.edu/pdf/2016-2017-undergraduate.pdf.
Thoughts about Practice Teaching Methods for Undergraduate Major of Geophysics in New Era
CHEN Chao
(Department of Solid-Earth Geophysics,Institute of Geophysics and Geomatics,
China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
[关键词] 科学教育 内涵应对 实施策略
一、科学教育的内涵
1.科学价值观
它是指对科学的基本信念和价值取向。如相信自然规律的客观性,自然界是可以认识的,科学理论具有相对性,但科学不是万能的等。这是一切科学工作的基础。科学理论的价值取向:一方面是积极有益的,认为科学可以为人类带来福音,促进社会发展、经济繁荣、人类健康等;另一方面是消极和不利的,即科学在为人类带来益处的同时也会对人类的生存环境和社会生活造成负面影响。
2.科学精神
它是指从事科学活动所应具备的基本精神,是贯穿并深藏于科学活动之中的内驱力和灵魂。主要包括:
(1)求真、求实、客观精神
主张客观真理,即认识到真理是可重复的,可检验的;主张实事求是,亦即认识要从“实事”而不是从“虚事”出发,找出事物发展的规律;科学的本质并不是证实真理,而是不断发现以前真理的错误,不断更新真理。
(2)合理怀疑和批判精神、创新精神
怀疑是科学和信仰的根本区别,信仰中不能包容怀疑,如果产生怀疑,信仰就开始动摇了。科学不能排除怀疑,排除了怀疑,科学就接近信仰了。创新是科学的生命,没有创新就没有科学,没有创新,科学将停滞不前。
(3)民主、平等、自由合作精神
科学是社会有组织的群体活动。因此,团队精神、民主作风、合作意识、百家争鸣等都是科学精神的组成部分。
(4)人文精神
人文体现的是关怀,是求善。科学和人文是相辅相成的,没有人文的科学,将科学作为绝对权威来推崇,会导致科学发展与人类精神相对立。而没有科学的人文是盲目的、愚昧的。
3.科学态度
它是通过对科学知识的正确理解和科学发展的整体把握而形成的科学信念与科学习惯。它要求面对实际问题,能够遵循事物本身的脉络,实事求是。主要包括:严谨踏实、勤奋努力、热情自信、善于合作、有高度责任感、对自然和科学有极高的兴趣。不断求知、探索、宽宏大度、谦恭能达、执著、锲而不舍、超功利精神等。
4.科学知识
它是指人们通过科学活动认识世界所得的成果。事物不断发展和变化的特点,决定了人的认识的多元性,因而科学知识呈现出动态的特点,它既不能穷尽,也不是永恒不变的,具有局限性。包括名称、术语、符号、事实(其中含科学、技术、社会及其相互关系的知识)、概念、原理、定律、理论等知识,还包括技能,其中动手做事情的技能为动作技能,应用概念、原理、定律、理论等处理外界事物的技能为智慧技能。
5.科学方法
它是指人们在认识和改造客观世界的实践活动中,总结出来的正确的思维方式和行为方式,是人们揭示客观世界奥秘、获得新知识、探索真理的工具。科学方法包括三个层次:首先是哲学层次的方法,如唯物辩证法;其次是一般的科学探究方法,是指从各门具体学科的特殊方法中概括出来的共同方法,包括积累经验材料的方法,如观察方法、实验方法、调查方法、测量方法等,还包括进行理性思维的方法,如分析、综合、归纳、演绎、类比、模型方法、数学方法、黑箱方法等;第三个层次是学科特殊的方法,如化学中的电解法、生物中的显微观察法、物理中的光谱分析法等。
6.科学实践能力
它是在科学实践活动中获得的能力。包括基本的科学探究能力,具体表现在:科学地确定可研究的问题的能力;确定科学的观察所需要的论据的能力;得出或评价结论的能力;传播(交流)有效的结论的能力;论证对科学概念的理解的能力。还包括对社会及日常生活问题所作出各种解释的能力和相关决策的能力,收集、处理、分析、判断、利用信息的能力等。
上述科学教育的几方面内容是相互交叉、渗透、相互依赖、相辅相成的:科学价值观、科学精神和科学态度是内驱力;科学知识是其他方面的基础和载体;科学方法是帮助学生有效获得知识和能力的工具;科学实践能力则是综合运用科学知识、科学方法、科学精神来解决问题的才能和力量,其他方面的提高有助于增强实践能力,而实践能力的增强也会加速其他方面的提高。
二、目前在科学教育中存在的问题及应采取的对策
新课程改革已历时多年,对科学教育内涵的认识已有提高,并且不断地在提高、加深。特别是通过开设研究性课程,极大地推动了科学教育全面开展,充分认识到科学教育的一个主要目的是培养学生的科学素质。但在实际科学教育教学领域中仍存在一些问题。
1.提高解决实际问题的能力
目前学生认为校外社会活动是培养其能力的主要场所,校内课堂教学活动起的作用是很小的。而教师高估了课堂教学对学生能力培养的作用。在我们的科学课堂教学中,教师还是习惯于以理论知识的讲解为主,这种教学方式对教师来说既简单、经济,又能满足应试教育的需要,可以说在目前的教育体制下,它是一种很实用的教学方式。大部分教师在理想和现实中挣扎,作为教师的神圣职责,既要对学生的长远发展负责,又要找出一种简单经济的方法应付各种考试,以获得一个好的教学成绩。要想改变这种现状,一方面要有一个科学的教学评价体系;另一方面要有完善的实验室设备、足够多的教学课时、小班制等条件,以满足教师进行灵活的、多样的、理论联系实际的教学方式。同时经过对教师的培训,让教师具备先进的教学理念,并通过先进的教学方式实现自己的教学理念。
2.培养学生的科学精神
这个观点只有大约三分之一的学生认同,这有教材编排的问题,也有教师的问题,应引起教师的重视。要想在科学教学中有效地培养学生的科学精神,主要应提高教师的知识和思想水平,教师应在教学中注意渗透实事求是的精神。科学理论本身就是在不断创新中发展起来的,在学习科学理论过程中,潜移默化地培养学生的科学精神;教师多鼓励学生大胆发表自己的意见;设计一些实际情景,让学生创造性地运用理论解决实际问题。科学精神会让学生受益终生。
3.正确认识科学、技术、社会三者间的关系
要改变这种状态,教师要有机会接触学校外面的世界,教育行政部门和学校应给教师提供这样的机会。面对现代科学技术的迅猛发展,面对知识经济的挑战,在科学教学中必须重视科学教育的培养。这需要教育体制的不断完善和政府加大对教育的投入,需要提高教师的科学教育和人文教育,需要给教师接触社会生活及科技生产的机会。
4.科学教育不仅仅是理科教师的任务
随着现代科技的发展,自然科学与社会科学将不断融合,与文科的联系越来越密切,文科的教学内容中常涉及一些自然科学的内容,文科的教师同样肩负科学教育的任务,特别是在科学价值观和科学精神、科学态度方面。