科学本质范文

时间:2023-03-21 04:25:09

科学本质

科学本质范文第1篇

一、科学探究与实验教学的差异

1 科学探究是以尝试、经历为主,从情景中发现问题一猜想或预测一设计实验一动手操作一发现结论这几个环节构成了科学探究的主要特征,允许用多种方法,允许有多种结果,可以说探究过程是试错寻对的过程,因此允许有失败。最终可能导致结论多个且不一致。科学实验是有目的的研究学习过程。是为了解决自然问题,验证提出的假设而进行的明确的、具体可操作的、需要产生实验数据的操作行为。因此,实验常要先预设“实验目的”、“实验环境”。为了搜集更精确的证据和能更快地揭示出研究对象的本质进行“实验操作”,最终以“实验报告”的形式得到“实验结果”。实验侧重于教师指导,希望能有一个正确的结果。过程比较严谨,导致实验失败的结果不常见。

2 科学探究活动是将重点放在让学生经历探究的过程,尽可能让学生自己进行探究,侧重于过程的开放。实验教学经几十年的研究已形成一整套行之有效的教学方法。如实验前明确做什么实验,怎样做实验,了解实验器材的名称和使用方法,教师演示规范的实验操作方法,明确观察的对象,搜集和整理实验证据,实验后讨论交流汇报,得出结论等。实验教学侧重于扎实地培养学生使用实验工具或器材和动手实验的技能。

3 科学探究提倡让学生自己做出结论,重过程和交流感想与收获,对学生做出的结论是否严谨正确和产生多种不同的结论的分析关注不够。实验教学重视过程严谨,重产生正确的结论,重科学概念的生成,可是对于学生的自主发现、自主学习以及情感的体验重视不够。

下表所列科学探究和实验教学的特征供进一步对比其差异。

二、科学探究与实验教学的关系

1 科学探究与实验教学都是为了使学生学会运用基本的科学方法,浅显地认识自然事物和科学知识,逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯,它们的教育目标和教学目标有大部分是一致的,如科学兴趣、科学态度、科学能力。

2 科学探究与实验教学都要使用实验工具或器材(或替代品),都要进行观察,进行分析判断、记录、收集、处理数据,交流表达自己的看法,做出结论。对于认识实验器材和组织实验方面,传统的实验教学更具优势,在组织探究活动过程需要予以加强。

3 通过对比分析可以看出,科学探究在形成结论方面有其不足之处。科学课并不是只培养学生的科学思维方法和探究能力,学习知识也是重要的教学目标。研究表明,知识积累越多会让人的思维更加活跃。遇到问题容易产生更直接有效的解决方法,因此,探究活动不仅要重过程也要重视知识的生成。

4 科学探究与实验教学都是学生的活动。探究过程往往需要进行实验,实验过程也可以进行科学探究。已有融合探究和实验为一体的教学模式――探究性实验。即通过为学生创设将实验任务与原有认知水平联系起来的学习情境,给学生提供隐藏有学习信息的有结构材料,促使学生主动设计实验计划,让学生在开放的实验中操作。主动地体验知识的探究过程,使学生的知识水平和探究能力在实验过程中得到良好发展。

科学本质范文第2篇

一、义务教育化学课程标准的立意解读

《修订稿》结合十年来课堂教学中存在的主要问题,将《实验稿》中的7条建议整合为4条,突出了重点,增强了建议的针对性。其一,在课程性质的描述上作了修改,着眼整体提高学生科学素养,彰显学科性质,便于教师理解把握。其二,《修订稿》“目标要求”的水平划分、操作性、层次性等问题得到进一步明确,关注到知识的系统性和阶段间衔接,具体界定化学实验技能和实验内容的要求,确定了学生必做的化学实验,重写了“教学情景”素材、增加了11个教学案例;“活动与探究建议”中某些活动任务的设计考虑各地的实验资源,在操作性上得到加强,较好地回应了化学教学实践中的突出问题,提出的实施建议更有针对性。其三,增删了某些知识点,适当调整某些核心知识的学习水平层次等,落实减负精神。

对于我们一线教学实践工作者而言,推进《修订稿》的实施,需要在关注具体变化内容、强化评价改革的同时,更多地发掘《修订稿》变化内容背后的立意。统观变化,《修订稿》在“立足科学素养、彰显学科性质、突出科学探究”三个方面的立意十分明显。

二、义务教育化学课程标准的教学期待

“立足科学素养、彰显学科性质、突出科学探究”这三个方面内涵的理解与把握,需要我们作深入的理论与实践研究,才有望把顶层设计思想转变为实践层面的改进。

(一)立足科学素养:需要基于课标的教学

研读《修订稿》,不论是从前言部分的课程性质到课程设计思路的修订,从主体部分的课程目标到课程内容的微调,还是实施建议部分大刀阔斧的重写与不惜笔墨的铺陈,都立足于对科学素养内涵的把握,追求科学素养目标的全面达成。立足科学素养的课堂教学,需要我们一线教师加深对科学素养内涵的理解。在英文中,科学素养(scientific literacy)通常和另一说法“公众理解科学”(public understanding of science)同义。它强调的是一种长期积淀下来的习惯、素养,是一种内在品质,其重点在于对科学的态度,观察和思考问题的科学性以及批判精神,应当是指非专业人员对科学的理解程度,强调方法、观念和态度(Maienschein et al., 1999),而不仅仅指一种短期的实用技能、解决实际问题的具体知识和办法这样的“科学专业素养”。

《修订稿》强调的是立足科学素养,把它落实到义务段化学教学实践中去,笔者以为应强化以下三个教学观念:一是淡化学科界限,提倡学科内及学科间的综合化。二是增强化学教学与社会的联系,贴近学生的生活实际,即化学课程的生活化,在操作策略上提倡创设丰富多样的基于学科观念的教学情景等。三是加强科学与人文的融合,注重科学的人文化,具体通过改变学生的学习方式,如加强化学史、化学哲学与化学社会学对化学学科教学的指导作用,加强基于化学实验的、有助于理解科学本质的科学探究内容和学习方式。因为,立足科学素养意味着要让学生不仅知道知识的应用,而且了解知识“可能产生的影响”;不仅“知道科学技术在生活、生产中的应用”,还理解科学“在社会发展中的应用”,更加关注科学技术与社会的关系。在能力要求方面,更加强调“科学探究过程的一般方法”,分析“科学探究”的内涵,强调收集、整理、分析和运用信息的能力等。强调开展实验研究,在实验过程中提出发展交流、合作,使学科能力要求进一步具体化和结构化。在情意方面,更加强调质疑与创新、谦虚与合作精神等等。

以上分析可见,以“立足科学素养”统摄修改内容的《修订稿》的实施,其实是新一轮初中化学课程改革征程的开始,它再一次要求我们在学习研究《修订稿》的同时,一定要推进基于课程标准的初中化学教学实践。要求我们以“用课标教”来取代“用教材教”和“为考而教”的教学习惯,初中化学教学与评价皆要遵从于标准,确保学生提高科学素养,促进在拓展质量内涵基础上的达标,促进学生自由全面发展。与西方国家的具体实践相比,基于标准的评价、问责方面的研究与实践还未全面展开,有待拓展和深化。要使《修订稿》由文本转为教学实践,教师在教学设计中应该始终基于标准,坚持以提高学生的科学素养为主旨设计教学方案,从制订学期总体的教学方案到每一课时的教学设计,教师必须一以贯之地思考如何落实科学素养的目标,特别要注意挖掘化学知识所蕴含的科学方法以及价值观目标要素,在实践中能结合具体的学习内容将三维目标融为一体。

(二)彰显学科性质:提倡基于观念的教学

《修订稿》“前言”部分明确提出“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念”;“教材编写建议”部分明确要求“在编选概念原理知识内容时,应重视以化学基本观念为线索,将化学基本观念渗透在教材内容中,通过具体化学知识和概念的学习,促进学生化学学科思想和基本观念的形成”。《修订稿》对学科观念的浓墨渲染,情有可原——一门学科对学生发展的价值,除了学科领域的知识以外,从更深的层次看,确实更应该给予学生认识世界提供独特的视角、思维的方法和特有的逻辑。

科学本质范文第3篇

关键词:科学本质观视角;初中科学教学;策略研究

一、科学本质观视角下的初中科学教学策略研究

科学已经不再是停留在理论上了,科学技术是科学发展道路上的关键点,在初中的科学教材书上,有许多技术与科学的例子,例如:克隆技术,克隆技术经历过3个发展阶段,第一个阶段对微生物进行克隆,这种克隆技术让一个单独的细菌快速的繁衍出了一个和它体细胞结构完全相同的细菌群,第二个发展阶段时生物克隆技术,这个技术是利用复制遗传基因DNA对生物进行克隆技术,第三个阶段是克隆动物,利用第一个阶段细菌克隆的实验来对动物进行克隆技术,由动物的一个细胞克隆出相同的一个动物。通过这三组的举例、实验,科学家开始证实克隆技术的真实存在,在1996年,科学家利用克隆技术克隆了一只羊,这只羊叫多利,多利的诞生最特别的是它不是由和卵子结合而生产出来的,而是将绵阳的卵细胞中所有遗传物质提取出来,使卵细胞变成了一个空壳,然后再从另一只羊身上取出乳腺细胞,将乳腺细胞输入空壳中,这个过程造就了一个没受过精还有新物质的卵细胞,经过卵细胞的分裂逐渐形成胚胎,然后再把胚胎放入母羊的体内,母羊经过分娩后多利就诞生了。克隆技术的诞生使科学技术在世界得到了重大的突破。从这个案例可以看出,科学实验和技术两者缺一不可,但是,学生在课堂上离这些技术都很遥远,教材上的内容普遍都是通过文字的叙述来得到实验答案,教师也不会去一一的解说实验过程,导致教学效果不理想,因此,教师在课堂上应挑选重要的科学内容对学生进行讲解,对科学教材的专业术语进行口语化的解释,使科学教材知识更容易被学生所接纳。

教师讲解完磁悬浮列车的原理和结构后,以提问的方式和学生进行交流,例如,教师可根据磁悬浮列车的原理提问这种新列车与传统的列车相比较有哪些优点,为什么列车可以悬浮在轨道上方,这种轨道在行驶过程中有哪些优点等等,传统的教学方式是教师把教学内容写在黑板上讲解,是学生在座位上一言不发的听课和写习题,是以全盘接受的方式去接受知识,但是,这种教学方式只会让学生的思想戴上枷锁,无法让学生自由的创造、大胆的创新,随着新的教学方式,教师在课堂上提出相关的问题,学生用自己的思维方式去思考,通过寻找答案的方式去探究目标,这种新的教学方式让学生在课堂上不再是死记硬背,也不再是枯燥的只听教师的讲解,这种教学方式使学生找回了科学热情,通过自己的研究领悟到更多的知识,这种知识是传统的教学方式无法达到的。

在科学的不断发展中,科学知识在课堂上仅仅靠观察、实验、证据这三个方法去进行科学实验,导致教学内容变的抽象化,许多专业名词无法通俗易懂,在这个科技发达的时代,初中教学可以采用多媒体的教学方式去讲解课程,多媒体教学在教学过程中很多方面是传统教学方式达不到的,例如:第一,多媒体教学的运用中,可使许多科学内容不再抽象化,使科学内容更加直观,加快学习的进度,使科学技术更通俗易懂。第二,教学方式从繁复的文字变成了简单的图片形式,教师在这个过程中不用反复的去解释科学现象。第三,传统的教学中通常以粉笔和黑板为表达形式,而多媒体形式的教学让课堂更生动,增加了学生学习的主动性,使课堂更有趣。第四,科学中的许多技术都是课堂上无法研究的,因为环境的限制,许多科学研究过程都需要用到大型器材和空旷的环境,但是,有了多媒体的教学方式后,科学的技术过程可以通过多媒体播放技术来进行演绎,使学校的教学方式不再只停留在对课本知识的讲解上,使科学以生动的形式表达出来,这也不仅提高了学生对知识的兴趣,也让学生对科学的技术过程更了解。

二、结束语

综上所述,我们可以发现科学改变的不仅仅是生活,也改变了整个社会的发展方向,科学正在影响着人们的未来,在初中科学教学中,让学生认识科学的本质这是一个长期的培养目标,在科学的教学方式上,教师要通过让学生自己去思考和探究科学的本质观,培养学生的创造力和良好的科学素养。

参考文献:

[1]徐蓉.初中生科学本质观调查及提升策略[J].课程与教学论,2011,(3):53

[2]曹静.初中科学教师科学本质观的现状调查研究[D].重庆师范大学硕士学位论文.2011,(10):10-25

科学本质范文第4篇

在生物科学的教学过程中教师起着关键的作用,教师的科学本质观对学生的影响是本质性的,但是现在很多学校的教师对科学本质观的认识都不够,或者普遍都会存在一些偏差。首先,在以往的教育中,很多时候都忽视了对科学本质的教育,一般情况下教师都会把重点放在一些具体的方法或者理论上,这样在学生的印象中并没有科学的实质性的概念。在教师中有一些比较一致的观点,即相同的一个实验由不同的科学家来观察会想到相同的结论,科学家也可以用不同的实验方法进行科学研究,就算是科学家的观点是正确的,在将来也有可能会被改变。这些教师普遍不认为细胞结构式细胞结构模型复制的,只有在实验结果和实验预测是一致的情况下才能说实验是成功的。这些都说明教师认同科学探究式永无止境的、科学知识也并不是都是真理,同时也也说明教师对于科学探究讯在主观性的认识,没有对科学本质观有一个正确的认识。在现代很多学校中,实验设备缺乏,相关课程不全等导致了学生对科学本质观的认识并不深刻,也影响了了学生科学素养的提升。

(二)科学本质观在生物科学教育中的应用策略

以显性的教学方式体现科学本质观。目前的生物学教学中,科学本质观很多都是以潜藏在课程中的形式进行课堂教学的。教师习惯让学生通过科学研究的活动来体验科学,让学生用这种间接的方式体会到科学的本质。很多专家都表示对科学本质的学习不是隐性的,应该是显性的,教师应该得多应用一些科学探究活动,用课堂讨论等教学方式,用显性的向学生传达科学本质的观点,用清晰的话语告诉学生在所学的内容中所涉及到的本质观念,用这种直白的方式,对于帮助学生建立现代的科学本质观、帮助学生更好地理解生物知识有明显的成效。通过科学探究的活动体现科学本质观。教师在教学过程中多利用一些条件进行实验探究课,让学生能够自己主动积极地进行实验探究,不仅体会到这些知识是怎样产生的、科学知识是怎么样进步的,而且能让学生学习试验方法、思想、技能和原理,从而领悟到科学本质。比如,要比较“过氧化氢在不同条件下的分解”实验,除了让学生学习实验操作技能和怎样控制变量、设计实验等方法,还可以提出问题“通过实验观察到的是过氧化氢分解所释放的产物”,教师是怎样得到结论过氧化氢酶的催化具有高效性的”,让学生感受在实验中观察得到的结论与直接学习理论得出来的观点是有分别的。

(三)结束语

生物科学是帮助人类与自然和谐相处,帮助人类认识世界的一门重要学科,而科学本质观在生物科学的教学过程中起着非常大的作用。教师应该多注意自身科学素养的提升,把显性的教学方式加科学探究的活动在教学方法中,才能更好的进行生物课程教学,让学生能够正确的理解科学本质的内涵,对以后的学习和研究才会更有帮助。

科学本质范文第5篇

科学探究的方式是多种多样的:通过对问题的讨论来寻求答案、对资料的分析来提取信息,都是一种探究模式;从本质上说,爱因斯坦的思想实验也属于科学探究。但自然科学学科是以实验为基础的学科,实验具有丰富的教学价值,在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察实验现象和在实验结论的交流讨论中学习科学知识,提高学生的科学探究能力。因此,基于实验的科学探究无疑是自然科学课程最重要的探究教学方式,学生具备基本的实验技能是学习科学和进行探究活动的基础和保证。在教学中创设以实验为主的探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习科学知识,提高学生的科学探究能力。

教师的教学理念、教学经验是开展科学探究的最好资源。如何开展基于实验的科学探究,这是最有价值的课题,也是一线教师最感兴趣的问题,这正是本期专题讨论的缘由。首先,我们从生活中看似很平常的现象说起:蜡烛的燃烧,这其中涉及很多物理和化学知识。早在1860年,英国著名科学家法拉第在为儿童举办科普讲座时讲的正是蜡烛的故事,他设计了很多生动具体的实验,围绕着蜡烛燃烧的化学过程,揭示和剖析了与燃烧相关的许多物理和化学知识,详尽地阐述了氢、氧、碳、水、二氧化碳、空气等这些日常生活中常见的物质,向儿童普及了科学知识,同时也给儿童示范了科学研究的方法和过程。“蜡烛的故事”因此成了探究活动的经典。最近,北师大的魏锐、河北师大的曹玉民等科学教育工作者重温经典,对如何在实验的基础上开展科学探究,进行了较为深入的探讨:“如何由实验观察提出科学问题――以蜡烛燃烧为例”,“简谈进行实验改进的思维策略――以蜡烛燃烧为例”,“对蜡烛燃烧现象的追问与解释”,“一个有趣的驱动性问题――蜡烛在太空中能否燃烧”,“浅谈科学探究的宽度和深度――以蜡烛燃烧的化学教学探究为例”。他们的研究为教师开展科学探究拓展了思路,提供了借鉴,同时也为我们展示了科学探究的魅力和价值。

美国《国家科学教育标准》强调:“学习科学是学生要做的事,而不是为他们做好了的事。”教师应该根据学科要求,设计与学生的年龄特点、兴趣特征、知识水平和现有技能相适应的探究计划。实验是开展科学探究的最好媒介,也是学生与生活和科学之间的桥梁。选取实验时要考虑实验内容与学科知识、学生认知水平之间的吻合,要考虑实验方法与学生探究能力的匹配,还要把握好适宜的实验时机和适合的探究尺度。适合的就是最好的。

科学探究活动强调学生的亲身体验,要求学生积极参与到各项活动中去,不仅要用眼睛看,用耳朵听,用嘴说,用手做,即用自己的身体去亲身经历,而且要用自己的脑子去想,用自己的心灵去感悟。在“做”、“思考”、“实验”、“探究”等一系列的活动中发现和解决问题,体验和感受生活,发展实践能力和创新能力。教师在指导学生开展科学探究时,不仅要注意学生实验技能和探究技能的掌握,更要注重学科概念的建构及对科学本质的理解。不能将科学探究流于形式,不能看上去热热闹闹,实际上收获甚小。教师在指导学生科学探究时应将重点放在以下几个方面:通过探究满足学生求知欲;通过探究培养科学思维能力,锻炼问题解决能力、合作与交流能力;通过探究获得关于身边世界的理解,领悟科学研究的方法,树立科学发展观。

为使学生通过基于实验的探究活动体验科学探究的过程,增进对科学本质的理解,继而能进一步获得科学本质。在科学探究教学时,要注意以下几点。

一是“科学”的认识探究过程。例如,我们在科学探究中强调比较多的是探究方案的科学严谨、观察记录的客观准确,等等。但是,学会仔细地观察只是一个重要的科学过程技能。观察依赖已有的理论基础,掌握这种技能不会自动导致理解,观察必定受到我们的感觉器官的制约,掌握这种技能也不会自动引导概念建构。而这两种理解都属于科学本质领域。同样,控制变量是进行探究活动基本的一个综合的科学过程。然而,学习和实践这个技能不一定是在学习属于科学本质的实验逻辑。因此,停留在学习一般科学方法和技能层次的探究性教学活动很容易形成一种“发现式”教学情节,学生会形成科学知识的产生是经过探究活动而发现的这种认识,这种认识的本质就是将科学认识活动认为是一个“拷贝”过程,属于传统科学本质认识范式。

二是注意学生的主动参与。学生应在“做”中学,如果只是照“菜谱”机械操作,“做”是做了,却未必能学到什么。再说科学方法没有万能的,既应该让学生通过科学探究活动了解科学探究的一般过程和基本方法,又不能让学生误认为这就是科学研究的唯一程式。不以获得对科学本质的理解为目标特别容易将探究的一般过程僵化为唯一模式。

三是科学探究还应重视对探究结果的分析。目前的教学实际中,一些教师比较重视探究方案的设计及实施,却往往轻视对探究结果的分析。对探究结果进行分析对于体现科学的本质是非常关键的:(1)对结果的分析和解释需要创造性思维的作用;(2)对结果的分析同样需要有严密的逻辑思维;(3)探究的结论需要用科学、准确的语言去表达和交流;(4)对结果的分析是一个复杂的过程,需要与已有的知识和经验建立联系;(5)未达到预期目的的探究活动能体现科学的试探性。因此,在科学探究过程中,如果离开了对结果的分析,这样的“探究者”不过是事实的搜集者、半途而废者。

四是探究活动要突出学科本质。如果只强调其中某些知识或对某些知识形成过程的体验,则是只见树木、不见森林。另外,已有研究表明,通过科学史的实验方式教学科学本质的各个特征,对教师来讲意味着,假如与科学内容融为一体则可以不需要花费另外的课堂时间,而同时更加促进了对科学本质的掌握。问题是只有为数不多的教师对实验和科学史感兴趣,从而使得以上的建议收效甚微。他们可能会把科学本质课程分裂成两部分;更有甚者,科学史的实验有时往往被另外一些结果是已知和可理解的实验所代替,那就失去了科学史教育所具有的两大益处了;更有可能的是,有些教师只对科学历史的结果和找到它感兴趣。我们的化学教师在职前师范教育中很少接受到有关科学本质的教育训练,他们接受的教育中基本上没有科学史、科学哲学和科学社会学等方面的课程。即使一些历史和哲学系的学生上过科学的社会研究课程,但那些课程缺少与科学教学之间明显的联系。也有些师范生对科学本质有兴趣,他们并非关注于它对科学教育的价值,也并不拥有整合到教学中的策略。大部分大学毕业的师范生并不想要正规地学习科学本质以及科学方法课程,尤其是,这些学生并不在意自己对科学本质的错误观念,而且当接触到关于学科的当代观念时会显得很无知。显然,对于精确地描述科学本质,这些教师都没能发展相应的策略。因此,期望他们在教学中重视科学本质的理解并非易事,需要作出更多的努力。

科学来源于生活,科学要走向社会。教师平时要多留意生活与科技资讯,留意与本学科有关的新的实验创意与设计,留意学生无意中迸发的智慧火花,并以此不断丰富实验的内容,拓展探究的方法,这样有助于学生理解科学本质、提升科学素养,这也正是基于实验的科学探究的价值所在。

科学本质范文第6篇

关键词:小学科学;科学本质;本质观;现状调查;思考

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)19-350-01

小学科学学科是初中物理、化学学科的基础阶段,对于学校来说,要重视这个阶段的教学,对于科学教师而言,要做好这个阶段的教育教学,培养学生正确的科学本质观,提前为学生今后的学习打下坚实的基础。科学本质观是科学教育的基础。西方发达国家早就在科学教育别强调培养学生良好的科学本质观的重要性,而我国在最新颁布的科学课程标准中,也对这方面提出了一定的要求。不过,若想培养学生的科学本质观,首先教师自己必须要对科学本质观具有深刻的理解。鉴于这点,本文调查了小学科学教师科学本质观的现状,并对其进行了一定的思考。

一、小学科学教师科学本质观的现状调查

科学本质的定义有很多,最常见的定义是科学知识发展的内在价值观与假定。本研究以科学本质观量表为主要理论依据,编制了小学科学教师科学本质观调查问卷,主要包含了七个项目共29道题。以城市分级为分类标准,采取分层抽样的调查方法,共对100名小学科学教师发放了问卷,收回问卷100份,有效问卷100份,然后采用SPSS 19.0统计学软件进行了统计学分析。最后,抽取部分教师进行了访谈与课堂观察。

1、总体发展水平

调查中发现,小学科学教师的整体科学本质观平均评分为103.71分。总体来说,小学科学教师在科学本质观方面比较弱的几个得分项分别是:科学方法的多样性、理论与定律的联系与区别、科学的负载理论本质;而最高的得分项则是:科学包含观察与推理。这表明,小学科学教师对传统科学本质观具有一定程度的理解,而对现代科学本质观的理解较为不足。

2、各维度的平均分

为了进一步了解小学科学教师在科学本质观各个项目中的主要得分分布情况,笔者根据其平均总分和标准差而将其划分为五个水平等级:水平一(81分以下,很差)、水平二(81-97分,差)、水平三(98-112分,中等偏下)、水平四(113-128分,中等)、水平五(128分以上,良好)。调查发现,在100名小学科学教师中,处于水平一的共有5名、水平二的共有16名、水平三的共有68名、水平四的共有11名、水平五的共有0名,各占总数的5%、16%、68%、11%、0%。由此可见,处于水平三的小学科学教师的人数最多,而没有教师达到水平五。

3、在各维度上的具体分析

分析发现:①在“科学知识的相对性”这方面,多数小学科学教师都认同这一观点,不过仍有36%的教师保持传统观点,认为科学知识就是绝对的真理。其次,传统科学观与现代科学观的并存不仅表现在小学科学教师群体的两级分化认识上面,同时也表现在教师个体内隐的观念中。抽取个别教师进行课堂观察发现,虽然有的教师也认同科学知识具有相对性,但他们在教学过程中却仍然向学生强调课本知识的唯一准确性。②在“科学是基于实证的”这方面,大部分小学科学教师都认同这一观点,然而具体到对观察、实验及测量的理解上却具有一定的片面性。抽取部分教师进行访谈与课堂观察发现,相当一部分教师对观察、实验及测量的个人化理解比较模糊,对其目的与使用要求认识不足。③在“科学的负载理论”这方面,小学科学教师的总体得分较低,仅有50%的教师认识到了“观察是受观察者心中的理论所指引”,54%的教师赞成“在科学研究的每个阶段都需运用想象力”。④在“科学包含观察与推理”这方面,小学科学教师总体得分处于中等水平,仍有部分教师对科学推理的方法理解不足。⑤在“研究方法的多样性”方面,大部分小学科学教师都理解较好,能够认识到“科学研究方法并不是唯一的和标准的”,也能够认可“无论使用何种方法所得到的结果都必须进行反复验证”。⑥在“理论与定律的联系与区别”方面,多数小学科学教师的理解都比较缺失,尽管能够认识到定律和理论是分属不同类型的科学知识体系,但却对两者之间的关系认识不足。⑦在“社会和文化对科学的影响与渗透”这方面,多数小学科学教学都比较缺乏对这一观点的认识,对其的研究也相对不足。

二、对小学科学教师科学本质观的思考

就实际情况来看,多数小学科学教师仍旧持有传统科学本质观。教师把科学知识当做是客观真理,即以知识为科学的本质,而对一些重要的科学术语掌握得不够清晰和全面,同时对科学方法多样性的理解也不够深刻。虽然一些教师能够认识到测量和观察在科学研究中的重要性,但更多的却认为观察是绝对客观的、不受其他因素影响的,这反映出了其对科学本质深层次理解的缺乏。因此,当前必须要加强对小学科学教师科学本质观的教育,使其形成良好的、正确的、稳定的现代科学本质观。

三、结语

综上所述,对于科学教育来说,帮助学生发展适当的科学本质观是其主要教育目标,也是广大教育学家和相关学者所关注和研究的焦点,更是当前科学教育发展的核心思想。由于当前我国的小学科学教师大多数都还没有形成现代科学本质观,所以对这方面还有待加强。

参考文献:

[1] 王淑英.程愚;;试论小学科学课程教师的专业化培养[J];教育与职业;2006.08期

科学本质范文第7篇

【英文摘要】science's essence was set up at the early stage of science activities,th is metaphysical essence is the rational prerequisite for the development o f science.essence's setting up in science has a historical change,meanwhil e,this change indicates that the exploration for this metaphysical essence encounters difficulty.but phenomenology provides the possibility for over coming this difficulty and reinterpreting science's essence.

【关键词】科学/形上本质/历史性变化/困境/现象学/超越

science/metaphysical essence/historicalchange/difficulty/phenomenology/transcendence

【正文】

近代以来,随着人类认识世界的理性精神与科学方法的确立,科学显赫的社会功效日益得到彰显,现代科技正在空前地推动着人类社会的进步。自古希腊科学始,被设定的科学本质被人们崇为神明,许多形上的因素被注入了科学的本质之中。然而,随着科学的深入发展和人类认识的不断拓展,科学的形上本质及其设定正经受着前所未有的挑战。如何看待与评价科学的形上本质,是科学哲学十分重要的问题。在众多的维度与视域中,现象学为人们重新对待科学及其形上本质提供了崭新的视野,并为人类走出科学的形上本质的困境奠定了基础。

一、科学本质的设定及其历史性变化

科学本质的设定是人们开始对自然的认识和从事科研活动的形上冲动,它是科学发展的强劲而持久的动力。这种形上冲动作为前提,由来已久。这种预设的本质前提时常不被提起,因为它太“自然而然”了。追溯科学历史发展的不同阶段的本质设定及其历史性变化,无疑是理解科学及其形上本质的重要基础。

(一)古希腊:科学追溯本原

1.诸神作为规定性

原始人类的神话自然观,基于自然界各种现象的人格化,以神灵的故事和传说,表达人们对自然的态度和看法。神话自然观认为,人与自然一体化,人在自然之中,而不在自然之外。同时,自然作为人格的存在是有意志的,天地万物,均有灵性。神话自然观的核心是自然崇拜与万物有灵的观念,世界各民族均经历了这一阶段,概莫能外。古希腊是科学思想与人类文明的重要发源地,在古希腊早期,希腊神话的人神相异同构和完备的诸神谱系是近代科学对象性与逻辑性的雏型。神话有其自身的内在结构和逻辑,神话思维的特殊性表现在其明显的象征性,它是原始类比逻辑的基础。神话自然观对科学思想具有支配性的作用,诸神作为规定性,决定着自然现象的解释。自然不是作为客体,而是作为另一主体。那时,尚未形成主客体的设立与被设立之关联。

2.元素与原子作为万物之始基

古希腊科学思想的形成受到了神话自然观的规定,同时也受其局限。古希腊科学思想的发展过程,也就是不断地与神话自然观相分离的过程。以后,人们开始把自然设定为对象,探求自然的始基(arche)。始基在古希腊原意为开始、发端、起源,后来逐渐演化为原则和根据。基于此,古希腊力图去寻找宇宙之秩序。这集中地体现在元素论者和原子论者的思想之中,其核心在于把宏观层面上的可观察性质还原为更基本的微观层面上的量变。一般的看法是,在各种自然现象中,存在着不变的实体,即某种原初物质。在米利都学派的创始人泰勒斯那里,万物的始基是水。在阿那克西曼德那里,始基是“无定形者。”爱非斯的赫拉克利特认为这种始基是“火”。恩培多克勒认为万物的始基是土、水、气、火等四种基本元素,这表明认识已开始从一元论转向多元论。留基伯与德谟克利特把元素论发展成了原子论,设定原子这种不可再分的终极单位为始基,原子是永恒的与不灭的。

3.事物的本性是数

毕达哥拉斯学派与先前的学派不同,开始从抽象的数及其和谐来探求万特之本原问题,在他们看来,一切事物都有量的属性,都可以计数。作为本性,数揭示了万物普遍具有量的规定性,这表明从数去解释万物的一种努力。他们的纲领是,数是万物的本原。“因此,在他们看来,数是某种本质上不同于泰勒斯的水、阿那克西曼德的无限或者阿那克西米尼的气的东西;它是某种与物质相对立,并且,虽然与物质密切联系着但还是有区别的东西;某种限定物质并给物质以形式的东西。”[1](p37)这种自然观把数与事物分开,使之成为独立于事物并先于事物而存在的东西,加以绝对化与神秘化。宇宙的秩序是由数及其比例关系决定的。毕达哥拉斯及其学派关于数的思想对近现代科学产生了深刻的影响,这种影响表现在,近代以来,一个知识门类只有发展到了揭示和把握了对象的量的规定性与关联性时,才有资格成为真正的科学。

4.作为最后根据的目的论

这是古希腊自然哲学中的一种重要观点。目的是人类实践活动的内在因素,目的性是人类活动的重要特征。目的论自然观把这种目的性推广到自然界,认为自然的一切现象和过程都服从于某种目的。苏格拉底提出了神学目的论,认为自然和人都是由神安排的,神赋予了人体各部分功能和心灵,人就是要通过认识到自己心灵进而认识神的伟大。柏拉图的理念体系是一个目的论的体系,认为最高的理念是善的理念,灵魂、精神事物按等级有序地达到最高的善。亚里士多德的质料、形式、动力和目的等四因说把自然看成以自身目的为目的,他持内在目的论观点。他在生物学领域里,贯彻了内在目的论的思想。亚里士多德认为,世界是一个统一的有机整体,自然具有内在目的。自然的一切创造物都是目的性的。“然而,在亚氏的生物宇宙中,超自然的神并没有任何地位。生物的一切合目的性的结构、机能、程序和行为都是自然内部机制作用的结果。”[2](p18)古希腊目的论对中世纪神学目的论产生了深刻的影响。

(二)中世纪:神学作为科学的规定

在欧洲中世纪,神学成为唯一的意识形态,占有绝对的统治地位,哲学、政治、法学都合并到神学中成为它的一个科目,人们的思想受到了严重的禁锢,哲学和科学成为“神学的婢女”。经院哲学把神学限于体系化和研究启示的真理,哲学经由基督教的“教父哲学”成为经院哲学。奥古斯丁用“神创论”来解释自然,并用之代替其它自然哲学。科学思想的发展受到了神学与的规定。人们普遍认为,上帝创造了世界、秩序和美,上帝作为科学的规定性,决定了科学的思想及其阐释。“而《圣经》则把所有的事件,不论其多么无足轻重,都直接归于上帝。自然事物不过是上帝的工具而已,自然秩序的建立不是依据其内在的逻辑,而是依赖于上帝对他的创造物的关注。”[3](p20-21)在宇宙观方面,人们普遍坚信地心说的思想,这是受制于神学目的论的。近代以来,西方科学家的宇宙宗教感情,既是对的传承,也是一种修正,因此这种感情不再设定人格化的上帝,而是指涉宇宙的和谐秩序与规律。

(三)近代:实体、客观本质与严格决定论

从近代起,科学步入了科学方法论的自觉时期。古典归纳主义主要代表弗·培根的代表作《新工具》集中体现了他的方法论思想。他力主逐级归纳上升的科学程序,企图通过排除法和“发现表”去发现事实间本质的相关。笛卡儿也相信科学知识的确实性,认为科学知识是一种类似于金字塔的东西,最低层是关于经验事实的东西,顶端则是一般原理。笛卡儿力图为十七世纪的新科学提供一个总的哲学框架,主张操守理性原则,从而为人类开辟出一个理性主义的时代。笛卡儿认为,在自然界中,物质是唯一的实体,物质的微粒是广袤而无思想的实体。近代以来的实体原则,设定自然现象存在着与主体无涉的,通过理性才能认识的客观本质,“而与近代科学有关的实体原则是由泰勒斯开创、后来在原子论者那里得到发展的实体原则。”[4](p124)该原则认为,在现象的变化中,实体是不变的。但究竟何为实体?纷争不已。同时,近代认识论还承认在自然现象的关联中存在着严格的决定论。当然,近代思辩的、超验的形而上学研究受到了休谟、康德和以后的逻辑实证主义的批判,实体原则、严格决定论和形而上学受到责难。

(四)现代科学本质的不确定性与重返形而上学

近代以来形成的科学思想,在进入现代以后,一方面,仍然发挥着作用,产生着影响;另一方面,也遇到了挑战。量子力学无疑突破了严格因果决定论。相对论也极大地突破了牛顿经典的或绝对时空观的思想,相对论的方法基础是概念逻辑,但爱因斯坦仍然不想放弃决定论的理想。在现代,粒子物理学的基本思想,仍然来源于古希腊。没有原子论自然观的思想,也就没有现代的粒子物理学。当然,现代的系统自然观无疑又是对先前思想的高度综合。爱因斯坦后半生受决定论与形而上学冲动的支配,一直致力于统一场论的建立,力图从一般结构和唯一决定性的作用定律中导出自然界中的一切力。逻辑实证主义在认识论方面具有强烈的反形而上学的倾向,在历史上产生了重大的影响。但由于其自身的缺陷,尤其是证实原则遇到了难以克服的困难,同时科学与形而上学的分界线不可能变成他们预想的那么清晰。到了二十世纪60年代,随着科学历史主义的出现,人们已不再简单拒绝形而上学的主张。相反,人们开始把形而上学的因素吸收进科学哲学理论,从而使形而上学进入了科学。

二、终极形上本质的探求及其困境

进入现代以后的科学,其背后的传统也日趋复杂,一方面,近代形成的科学传统仍然存在,并渗透到科学文化的各个层面与维度;另一方面,科学传统正发生着急剧的变革。一直是科学发展巨大动力的对终极形上本质的探求的努力,陷入了极大的困境。这种终极本质究竟存在不存在?又应如何去理解与探求呢?有待于人们去认真思考与解答。

(一)有终极的实体始基吗?

自古希腊始,科学就以探求自然界的始基为己任,虽然对于究竟什么是实体,看法不一。有人把实体当作是物质性的东西,而柏拉图则认为实体是形式的和永恒的。斯宾诺莎认为上帝是永恒存在的实体。对于现代科学来说,实体就是物质,而变化则是实体的运动。但对于微观世界,粒子物理学所探讨的粒子,并不基本。有最终不可分的粒子吗?如果可分,那么究竟如何去认识层出不穷的粒子及其属性呢?“场”的概念提出后,科学对实体的探求并未完结,只是这种追根溯源的探究显得更加复杂。尤其是关系实在论对实物实在论提出了挑战,直观的客观性,受到了现代物理学的冲击。随着相对论与量子力学的建立,把事物性质的探求的客观性纯粹设定在主体之外,已经站不住脚了。这种纯客观性的理想正在为关系实在论所代替。蒯因基于批判经验主义的两个教条的需要,阐发了迪昂的论点。在蒯因看来,包括逻辑、数学、自然科学和人文科学在内的整个知识和信念系统,都象一个场。具有经验意义的单位不是个别陈述,而是整个系统。蒯因把逻辑实证主义所反对的本体论问题恢复为科学的正当问题。在他看来,任何一门科学理论都会有“本体论的承诺”。科学的数学化是近现代科学取得成功的重要标志,数学化的理想基于绝对的证明,而这个目标却极难实现。正如克莱因所说:“我们必须认识到绝对的证明只是个目标而不是现实,是一个我们所追求但很可能永远达不到的目标,它可能只不过是一直为人们所追寻而永远捉摸不定的幽灵。”[5](p328)这里,涉及到数学的精确性与思想的深刻性的矛盾问题。

(二)本质与现象的分离及其问题

近代以来的科学基于笛卡儿的认识论,随着科学的发展,以二元论为代表的经典认识论受到了极大的挑战,科学与哲学的一般基础发生了动摇。近代以来,科学的本质观设定,在纷纭繁杂的自然现象背后,存在着不变的本质,科学的任务在于透过现象探究本质。本质主义认为,世界可分为现象的世界和现象背后的实在即本质的世界。科学关联现象背后的有关本质的理论,进而用这种理论来解释可观察的现象。本质主义相信,人们能够发现这种真正的科学理论,并成功地最终确立其真理性而克服一切怀疑。由于本质及其复杂性,再加上本质与现象区分的相对性,以及二者相关的层次及其关系的错综复杂性,这种严格区分遇到了难以克服的困境。也就是说,在近代科学时期,这种二元分离的格局已难以适应科学与哲学发展的需要。哈贝马斯深刻地揭示了这一困境,他认为:“形而上学把本质和现象区别开来所依据的视角,和对存在者的整体性的期待一起消失得无影无踪。科学对现象加以概括的基本结构,仅仅和解释理论的有效性范围相吻合,而不再存在于整体性的相关领域中。”[6](p34)这充分表明,基于二元论的形而上学预设的根本失败。这种二元分离已成为科学与哲学新思想的巨大障碍。

(三)世界和宇宙有终极图景吗?

科学思想史也就是科学不断地追寻世界和宇宙的图景的历史。关于世界和宇宙的图景,宗教与神学也提供了其看法。上帝创世说一般都认为上帝在创造中为自然安排了秩序、合理性和爱。虽然,有其难以确证的方面,但这种观点在其特定视域中也有一定的合理性,这在于“这种创世说直接导致了一种观念,认为宇宙具有规律,这种规律可以被人类发现。”[7](p62)近代以来,科学把世界和宇宙的图景纳入到理性的基础之上。纵观科学史,有如机械论图景、进化论图景等,相对论与量子力学的产生也为认识世界和宇宙提出了有效的图景。人类运用科学对世界和宇宙的图景,展开了各式各样的构想,并极大地丰富了人类的认识。“因为人类科学的伟大就在于,人在科学中学会了用他自己和他的整架物理的和心理的机器,越来越广泛地计算,就像是用一个与别的事物处在严格的因果关联中的陌生事物一样;就在于人会用这些方法给自己描绘出一幅世界的图像。”[8](p33-34)仍然存在的问题是,科学能为世界和宇宙提供最终的图景吗?这是极其困难而又有待于人们去不断回答的问题。人类在科学与理性方面,有无最终的根据?科学哲学中的预设主义认为,科学事业中确实存在某些不会被修正或抵消的东西,但预设主义遭受了巨大的冲击,预设的东西不断被。实际上,作为科学研究前提的假定、科学方法、推理规则和元科学概念不能完全独立于科学的发展,而是随之发生历史性的变化。这正如怀特海所说:“科学比宗教更容易发生变化。任何科学界人士在现代都无法不加修正地采用伽利略或牛顿的信念,甚至连自己在10年以前的全部科学信念也不能不加以修正。”[9](p175)终极图景的存在及其寻求都是困难的,然而,作为动力,却一直促使科学不断地在探索中发展。

(四)存在者的追问和存在之被遗忘

存在问题是现代思想的根本问题,这基于科学对存在的遗忘。科学一直把具体的存在物即存在者作为自己的对象,科学真理乃是关联于存在者的真理。存在是一个比存在者更为重要却被遗忘的概念。古希腊巴门尼德摒弃了个体事物间质的差异,以及同数有关的多、可分性、流动性等,提出了一个最抽象的,既无质的差异又无量的区分的存在范畴。巴门尼德将真理与意见作出了区分,在巴门尼德那里,真理直接关联于存在。巴门尼德将“存在”与“非存在”相对照的概念作为自己的出发点。如果把“存在”相应于光明的和火热的要素,而“非存在”相应于黑暗的和阴冷的要素。在巴门尼德看来,“因此,当‘温暖的’(‘存在’)占优势,思想就具有更多的真理。”[1](p53)而意见相关于对立面的统一。近代以来,科学的探索一味地沉溺于对存在者的追求,并把它作为形上本原,从而遗忘了作为存在者之根本的存在自身。“存在的遗忘在此意味着,思想在它那方面遗忘了存在,因为它不知道存在和存在者之间的本体论的区分。”[10](p59)海德格尔在沉思科技的时候,对此流露出了忧虑。由于偏离了最原初的努力,科学只是揭示真理的一种方式,并未切中本性的真理,也不能增进对存在的理解。

三、科学形上本质的现象学超越

进入二十世纪,自然科学在各个领域都取得了巨大的成就,科学被当作真理的唯一形式,并支配着人类的思想。胡塞尔则意识到现代科学正在陷入一种危机之中,这危机最终是人的生存困境,而他的现象学正是力图实现对科学困境的超越。胡塞尔和海德格尔等许多现象学思想家为人们超越传统的科学本质观,作出了极有价值和意义的不懈努力。

(一)对实体原则与对象性思维的批判

实体原则与对象性思维是传统科学观的内核。近代以来,实体问题成为颇有争议的主题之一。在这里,实体一般被规定为能够独立存在的、作为一切属性的基础和万物之本原的东西。近代笛卡儿从主体出发去解释实体,认为实体是独立存在而又为我们知觉到的属性所赖以存在的主体,即物质和心灵,它们各自独立,又都依赖于能自己存在而不需要其它事物帮助的实体,即上帝,上帝才是真正的实体。斯宾诺莎继承与改造了笛卡儿的实体理论。以后还有不少哲人对此提出过自己的观点。近代以来的对象性思维基于一种主体对客体的设定,主客体分立的二元论,对象性思维成为科学思想中占支配地位的思想。在胡塞尔那里,意向性虽指向某对象,但这种指向却不同于近代主客体背景上的对象性思维,它内在于纯粹意识,在意向性关切的纯粹意识中,不再有外在对立。胡塞尔的现象学力图从根本上消解这种对象性思维,扬弃了传统的认识论问题对科学思想的束缚。科学力图为生活世界量裁一件理想的衣服,即所谓客观科学真理的衣服。在胡塞尔看来,“正是这件理念的衣服使得我们把只是一种方法的东西当作真正的存在,而这种方法本来是为了在无限进步的过程中用科学的预言来改进原先在生活世界的实际地被经验到的和可被经验到的领域中唯一可能的粗略的预言的目的而被设计出来的。”[11](p62)其实质在于,近现代科学混淆了方法和存在,这是受实体原则与对象性思维的影响而发生的。

(二)本质与现象分离的终结

在经典认识论中,本质与现象是二分的,以主体设立客体为前提。这里的本质指事物内在的、相对稳定的方面,它隐藏在现象后面并表现在现象之中。现象则是事物外在的、易变的方面,是本质的表现形式。与之相关联的是近代以来的符合论的真理观,但这些思想在现代遇到了严峻的挑战和难以克服的困境。胡塞尔的现象学主张“回到事情本身”,在他看来,不存在脱离现象之外的本质,现象即本质,进而提出了自己对科学本质的独到见解。胡塞尔并不否定科学,而是力图使哲学成为一门严格意义上的科学,以此来避免欧洲科学的危机。胡塞尔现象学思维方式对哲学对象性思维方式的破坏是根本性的,这既不是为了消解科学的确定性,也并非要取消科学的理性,而正是为了确保绝对确定性的理想不至于毁灭,现象学方法力图为科学理性与确定性提供足够的保证。在现代与后现代思想中,突显于近代的本质与现象的分离不再有意义,为走出由这种分离带来的诸多困境奠定了思想基础。

(三)关切存在者的存在和存在自身

古希腊以来,尤其是进入近现代科学时期,科学一直把追求与探索存在者作为己任,但存在者的存在和存在自身却往往被遗忘了。随着科学的不断发展,人类取得了越来越多的关于存在者的知识,存在问题却被遮蔽起来。基于科学自身的特质,科学并不能很好地追问存在,也并非追索存在者的唯一可能的方式,这正如海德格尔所说:“科学研究既不是这种存在者唯一可能的存在方式,也不是它最切近的可能存在方式。”[12](p14)海德格尔揭示了科学在探究存在问题上固有的不足。科学主义往往把科学视为最佳的甚至唯一的探知存在者的方式,从而在科学思想上产生了迷误,陷入了困境。科学关注存在者,但这种关注最多的是理性上的,难以切近存在者的存在之维。因而,只有通过现象学还原的方式,回到存在,才会使人类理智走出此困境。海德格尔并非否定科学,而是力图为一切门类的科学建立一个更为根本的、与此在相关切的基础存在论前提。

(四)回到生活世界与诗意居住

在胡塞尔的本体论中,他极力强调生活世界的本体论意义,这是一种实质本体论,这对于理解自然科学的深层问题至关重要。科学来自于生活世界,科学世界与生活世界,既有不少的区分,又存在许多的关联。同时,科学对生活世界产生着重要影响。在谈到实证科学的局限性时,胡塞尔说:“实证科学赠予我们以极为丰富的、得到科学‘说明’的各种事实,而这些事实却不能为我们提供帮助,因为它们原则上——连同整个科学——都带着一个谜的维度,对这些谜的解答将成为我们的终生问题。自然科学并没有在任何一点上为我们解开当下现实的谜,解开我们生活、活动、存在于其中的现实之谜。”[13](p63)在胡塞尔看来,他的先验现象学具有“奠基”的作用,它为一切科学、数学、历史和宗教奠定基础。作为前科学世界,这里的生活世界一般指人们生活于其中的现实的具体的周围世界,它是唯一实在的、通过知觉实际地被给予的,并能被经验到的世界。海德格尔晚期的世界是天地人神的嬉戏与合一,与胡塞尔的生活世界有相近之处,但海德格尔更强调对存在自身的切近和四元的语言性。生活世界不仅是科学而且还是人类所有实践的基地与领域。科学的归纳与规范并不能改变生活世界并使之失去原有的根本意义,而是基于生活世界。胡塞尔把现象学作为纯粹的意识科学,在他看来,科学力图探究的终极的理性基础,只能存在于纯粹意识之中,而不可能存在于客体的对象世界里。人们正在忘却原本是科学世界根基的生活世界,因此应该重返生活世界。当然,回到生活世界不是外在地,而是内在地,这是人类走出因科学而带来的困境的必由之路。也只有这样,人类才能实现诗意的居住。

【参考文献】

[1] [德]e·策勒尔.古希腊哲学史纲[m].济南:山东人民出版社,1992.

[2] 桂起权.科学思想的源流[m].武汉:武汉大学出版社,1994.

[3] [荷]r.霍伊卡.宗教与现代科学的兴起[m].成都:四川人民出版社,1999.

[4] 刘杰.科学的形上学基础及其现象学的超越[m].济南:山东大学出版社,1999.

[5] [美]m.克莱因.数学:确定性的丧失[m].长沙:湖南科学技术出版社,1997.

[6] [德]于尔根·哈贝马斯.后形而上学思想[m].南京:译林出版社,2001.

[7] [英]a.e.麦克格拉思.科学与宗教引论[m].上海:上海人民出版社,2000.

[8] [德]马克斯·舍勒.人在宇宙中的地位[m].贵阳:贵州人民出版社,1989.

[9] [英]a.n.怀特海.科学与近代世界[m].北京:商务印书馆,1959.

[10] 彭富春.无之无化——论海德格尔思想道路的核心问题[m].上海:上海三联书店,2000.

[11] [德]胡塞尔.欧洲科学危机和超验现象学[m].上海:上海译文出版社,1988.

[12] [德]海德格尔.存在与时间[m].北京:三联书店,1999.

科学本质范文第8篇

新西兰科学课程标准的内容框架设计

新西兰教育部于2007年公布了修订的《国家课程》(The New Zealand Curriculum),该课程确定了8个学习领域,包括:英语、艺术、卫生与体育、语言、数学与统计、科学、社会、技术。其中,科学课程标准文本大致由前言、课程目标和内容标准3个部分组成。“前言”简介了什么是科学(What is science about),为什么要学习科学(Why study science),以及科学学习领域是如何构造的(How is the learning area structured)。“课程总目标”(the fundamental aims)分解为一系列分支学习领域的成就目标(achievement aims),而分支学习领域的成就目标又是通过相应领域的内容标准即分级成就目标(achievement objectives)系列来达成的。科学课程的分支领域包括科学本质、生命世界、地球与空间、物理世界和物质世界等5个部分。以上内容框架设计见表1。

新西兰科学课程标准中的科学本质内容标准及其特点

从表1可以看出,在“科学学习领域”中把“科学本质”作为5个学习领域之一,并且放在首位。在该课程标准列出的“分级成就目标”

(相当于课程内容标准)中,把从小学到高中(1-13年级)的“科学本质”分为8个不同水平,其具体内容见表2。

考察以上新西兰科学课程标准中有关科学本质内容标准的设计框架,可以看出在1-13年级科学本质教育的内容都包括相同的4个维度,但分为8个水平,即在不同年龄学习阶段的目标要求有所侧重,体现了科学本质教育目标水平的层次性、阶段性和连贯性。和其他许多国家科学课程标准相比较,应该说在这方面是新西兰科学课程标准的一大特色。

启示

通过以上简要介绍我们可以发现,新西兰中小学科学教育中的科学本质教育实施首先是由国家中小学科学课程标准来规定的,而且对不同阶段的学生有明确的目标和内容要求,这对在我国理科(科学)课程标准修订和完善中强化科学本质教育提供了一些有益的启示。

把科学本质作为理科课程目标和内容标准的组成要素

科学本质是人们对科学、科学家、科学知识、科学过程及方法等问题的基本认识。近十余年来随着科学哲学、科学史及科学社会学(HPS)等学科的研究与发展,深化了人们对科学本身的认识,这使得“科学本质”进入美国、英国、加拿大、澳大利亚、新西兰等一些发达国家的中小学科学课程标准成为可能。我们高兴地看到,我国2001年颁布的一些全日制义务教育理科课程标准已经对科学本质教育有了一定的重视和关注,这是我国科学教育史上的一大进步。比如,《全日制义务教育科学(7--9年级)课程标准》(实验稿)中,在“课程的基本理念”中提出科学课程要“引导学生逐步认识科学的本质”,在“科学探究”方面,要求学生通过探究“逐步理解科学本质”。3―6年级科学课程标准、7―9年级的生物课程标准在前言或课程理念中也有类似的提法,但并未把“科学本质”的具体内容列入课程的内容标准中。而在7―9年级的物理、化学等课程标准(实验稿)中甚至没有提出“科学本质”这一术语。显然,目前我国的中小学科学教育总体上对科学本质教育重视还不到位,还没有把科学本质列入具体的课程目标和内容标准中,这与世界发达国家的科学教育是有差距的。因此,在我国中小学理科课程标准修订过程中,应该把科学本质纳入到理科课程目标和内容标准中,统一设计和规划,确保我国理科课程标准中对科学本质教育的一致性和连贯性。

理科课程标准中的科学本质教育目标和内容设计要注意层次性和阶段性

科学本质范文第9篇

关键词:物理;坚持;科学本质;学生;受益终身

物理学是研究物质运动最一般的规律、物质基本结构及其相互作用的科学,[1]是自然科学的重要组成部分。发展至今,物理学科既有悠久的科学史,又有飞速跃进的现代高科技;既与日常生活紧密联系,又饱含辨证唯物的科学思想;既有严格求实的科学实验,又有严密准确的逻辑推理。简而言之,物理的本质是科学,物理教学理所当然是科学的教育和探索,包括科学理论和技术﹑科学方法和思维﹑科学文化和人文精神等多方面的价值教学,而绝不是知识的简单灌输和应试技巧的专门传授。这是物理教学的基本原则。

国际应用物理联合会曾对20世纪物理教育进行了深刻的反思:“如果所有的学生都要学物理,那么物理教育的主要目标应该放在大多数的未来公民的兴趣和需要上,而不是放在将进一步学习物理而成为科学家或工程师的少数精英分子身上。如果物理教育是为更多学生的全面发展服务的,那就应当重视物理学家的工作成果在社会上、技术上的应用;重视物理学的哲学和物理学的历史;重视蕴含于我们文化之中的物理学方法;重视物理学家这个专业群体的特点,如支持、贡献社会的方式等。”[2]笔者在物理教学实践中也深深体会到:在课堂教学中立足于物理的科学本质教育,进行潜移默化的科学渗透,对于培养学生正确的科学思维、研究方法以及人生观、世界观的确立有着极其重要的作用;而学生正确的方法、信念、准则的形成和强化,又可以转化为学生学习物理的强大内驱力和坚实基础,进一步激发学生学习物理的兴趣和积极性,树立投身科学探究的伟大抱负。

一、以宝贵的科学精神感染人

著名物理学家钱三强先生在《物理学史》的序言中写到:“物理学发

展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘。”[3]在科学探索的进程中,并不总有认可、赞美,而是要能够承受来自舆论、宗教、传统观念各方面的压力。因此,伟大的科学家是有献身精神的。今天我们在赞叹伽里略的伟大,学习他的诸多理论时,更应该让学生感知伽里略用生命自由捍卫真理的勇气,理解到科学成功背后的艰辛,培养他们坚持真理的可贵信念和执着精神。

今天我们在广泛的应用电力,那么在学习“电磁感应”时,教师应该不失时机的讲述法拉第是怎样花费了十年的心血,经历了无数次的实验、失败、再实验、再失败的坎坷历程,终于首先发现了“电磁感应” 现象,开辟了人类应用电力的新纪元。从而让学生深刻体会到物理前辈不断求新探索,勇于自我反思,不屈不挠的惊人毅力,培养他们尊重失败、升华失败的科学态度和“从荆棘中收获科学成果”的坚强意志。

在物理学的发展过程中,科学是铁面无私的,科学研究是认真严谨的,但科学的发展和传续是温馨感人的,处处闪耀着“前人栽树,后人乘凉”的人性光环和崇高精神。正如牛顿所言:“如果说我比别人看的远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”。在教学“开普勒三大定律”时,开普勒的伟大成就固然令人赞叹,但我们也应该让学生了解这一伟大成就背后的重要奠基人——第谷。第谷几十年如一日的持续观测,孜孜不倦的提高观测的精确性,实事求是的真实记录,最后在生命弥留之际,毫无保留的将全部珍贵的一手资料赠与开普勒。从第谷身上令学生深受感动的不仅是他求真务实的科学态度,更是他甘为人梯,默默奉献的伟大精神。

二、以辩证的科学思想启迪人

物理学科蕴含丰富的辨证唯物主义思想,在物理教学中渗透辩证的科学思想,可以潜移默化的启迪学生并使之:逐步认识到物理学理论的发展历程是动态发展的变化过程;切实体验到科学理论的不断进化、完善;深刻领悟到没有任何一个物理学理论可以被看作是最终完满的,人们在一定条件下的物理学认识只能是近似的、相对的。从而促使他们养成独立思考的习惯,提高认识科学问题的敏锐性和辩证性,使他们的思想沉浸在好奇之中,永不闭塞怀疑的目光。

三、以创新的科学思维塑造人

“授人以鱼,不如授人与渔”,正如著名数学家波利亚所说:“教师在课堂上讲什么当然重要,但学生想的是什么更为重要。思想应当是在学生的头脑中产生出来,教师要做一名真正的优秀的思想助产婆。”因此,塑造具有良好的思维习惯和创新科学思想的当代高中生是中学物理教育的核心价值。在教学中,教师应做到:“确立一个理念——以学生发展为本;落实两个重点——培养学生的创新思维和实践能力;实现三个转变:(1)教师角色的转变——由单纯的知识传授转变为教学活动的指导者和组织者,(2)学生学习地位的转变——由学习的客体转变为学习的主人,(3)教学方式的转变——由教师的主导变为学生的自主合作探究。[4]

教师要为学生创设丰富多彩接近实际的情景,激发学生提出有一定数量和质量的问题,启发学生根据不同的条件、从不同的角度、用不同的方法,引发不同的思路,甚至采用相互对立的思路去解决同一个问题,鼓励学生根据一定的需要,灵活多变的组合相关因素,提出可能可行的设想,可以通过生生交流,师生讨论共同探讨设想是否可行,能否解决问题,在这基础上得出设想的答案,答案可以不是单一的,而是多样的,甚至是开放式的。这样的方法有助于培养学生的创新能力,特别是当学生学会设定虚拟条件,根据解决问题的需要提出有价值的新方法时,他们的创造性思维就会在科学的殿堂自由翱翔,创造性能力同时获得质的飞跃。

四、以严谨的科学实验锻炼人

物理学的形成与发展是以实验为基础的,作为一门实验科学,它源于实验,发展于实验,在实验中得到检验,验证,并上升为高层次的科学理论。在课堂教学中,充分发挥实验的作用,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力;而且在实验中,通过学生的手脑并用,获得观察能力、实验操作能力、数据处理能力等多方面的锻炼,使科学知识与生活实践紧密结合,让学生学以致用,养成学生严谨踏实的科学作风。

物理实验主要分为演示实验、分组实验和课外实验,在教学中要充分发挥各类实验的优势,找准实验的着力点,有的放矢进行设计操作。物理实践活动要着力发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,应充分相信学生,使学生主动参与,让学生独立设计实验,利用物理实验,使学生在不断的实践锻炼中获得综合能力的有效提升。

五、以非凡的科学成就鼓舞人

物理学在悠久的发展过程中,人才辈出,灿如星空,杰出的人才创造伟大的成就。我国古代许多的物理学家,对物理发展有过很大的贡献,不少研究成果长期居世界领先地位。如指南针的发明与应用,不仅在我国古代军事、生产、日常生活中起过重要作用,且对促进东西方文化的交流和世界的发展都卓有功绩。这充分体现了中华民族自古以来的非凡才华和智慧,值得我们每一位炎黄子孙为之感到骄傲和自豪。

随着科技的发展,社会的进步,物理在人类生活的各个领域发挥着越来越重要的作用。在物理教学中,有意识的展示我国当代科技发展成就:例如我国近代著名的力学家、火箭专家钱学森,对我国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了不朽的贡献,被称为“中国的导弹之父”。 如今 “神舟”系列火箭飞船的成功发射圆了中国人的飞天梦,我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术和能够独立开展空间科学试验的国家。又如最近我国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布,大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡,并测量到其振荡几率。这一重要成果是对物质世界基本规律的一项新的认识,对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用,并将有助于破解宇宙中的“反物质消失之谜”。[5] ……这一系列的科学成就介绍怎不让我们的学生心潮澎湃,深受鼓舞?民族自信,爱国之情,热爱科技之心怎不油然而生?

总之,物理作为一门重要的基础科学,科学内涵悠久深远,科学素材层出不穷。物理课堂教学中必须坚持科学本质教育,深度挖掘适合教学的“科学题材”, 有效调动学生的学习积极性,让物理课堂焕发科学活力,让我们的每一节物理课都闪耀科学之光,去感染,去鼓舞学生,让学生得到锻炼,获得启迪,促进自我塑造,从而不断提高学生的科学素养,使学生逐步形成科学的价值观和态度,并使之受益终身!

参考文献:

[1] 阎金铎﹑田世昆.中学物理教学概论[M]. 北京:高等教育出版社,1997:35.

[2] 汪明.课堂教学中物理文化教育价值刍议[J]. 物理教学,2011(12):39

[3] 郭奕玲,沈慧君.物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005:1-2

[4] 徐全学.提高物理教师技能的几点建议[J]. 物理教学,2011(11):21.

科学本质范文第10篇

【关键词】科学;挖掘;提高;促进;激发

【中图分类号】G633

根据学校工作的安排,近四年笔者分别与本校俩位青年教师师徒结对,在课堂听课时,我不仅关注青年教师对教材的理解和处理,更关注青年教师的教学方式、学生的学习方式是否改变……。笔者发现部分青年教师在教材处理上存在一些共性的问题:如在教学目标设计、教学内容优化、教材例题的选择、数学思想方法的渗透等四方面还有所欠缺。本人结合教学实践对以上问题进行了分析,寻求到了解决的措施,收到一定的成效。

存在的问题

一、教学目标:设计不精准,达成度不够高

教学目标是课堂教学活动所要达到的标准和境界,指教师根据教材和学生的实际所制定的既符合教学内容要求又适合学生实际水平的最基本的标准与层面。教材的重点是指那些在教材中处于核心地位的基础知识。难点有两个方面的含义:一方面针对教材中的部分内容,指那些用到的基础知识较多,论证方法比较复杂的内容,为知识上的难点;另一方面针对学生实际,指那些较抽象、较难理解的教学内容,为认识上的难点。青年教师刚上讲台,对教材的编排体系和教学内容不够了解,对学生的年龄层次和心理特征也不甚了解。再加上经验的缺乏和缺少刻苦专研教材的精神,往往自己对教材也一知半解,更说不上对重点和难点的把握,甚至有些青年教师根本不知道有教学重点和难点这一回事。而在课堂授课中,由于重点、难点的偏移和缺失,课堂授课偏离正轨,再加上青年教师缺少课堂驾驭能力,整个课堂便在失败中结束,因而课堂教学目标的达成度不高。

二、教材内容:未进行优化,课堂不够灵动

叶圣陶先生说过:教材只能作为教课的依据。要教的好,使学生受到教益,还要靠老师的善于运用。所以处理教材时要活化教材,教师必须将静止的、抽象的、死板的教学内容活起来、动起来,让课堂变得灵动起来,从而增强教学的感染力和吸引力;把相关的的信息资源变成教学资料,使数学教学更有实效。部分青年老师没有认真专研教材,对教材进行有效的整合、优化。没有从提高学生的学习兴趣入手,只是机械地处理教材,从头到尾的照本宣科,使课堂显得呆板,缺乏生机和活力。没有在教材本身的基础上加入拓展、提高的内容,太过基础统一化,不够灵活多变。

三、教材例题:追求大容量,思维训练不够

作为教师在备课处理教材时必须对教材进行挖掘、梳理、浓缩,从而使课堂教学内容化难为易,以简驭繁,以较小的时间和精力获取较大的学习效益。部分青年老师在处理教材时往往一味加大题量,片面追求大容量,以达到高强度训练的目的。但是他们在增加题量的同时没有仔细筛选题目,也没有对题目的难易程度进行设置,往往让学生在同一个问题上浪费很长时间。有些青年教师所设计的问题很直白,没有可让学生思考、探究的地方。这种机械性的操练不但学生的思维达不到有效的训练,更没有合作探究的可能,成为填鸭式教学,题海式教学、课堂教学的效果及其不佳,学生思维能力受限。

四、思想方法:渗透不到位,本质不够凸显

数学教学有两条线,一条是明线即数学知识的教学,一条是暗线即数学思想方法的教学。而数学思想方法是数学的精髓,是学生形成良好认知结构的纽带,是知识转化为能力的桥梁,是培养学生良好的数学观念和创新思维的载体,在教学中我们必须重视数学思想方法的渗透教学。部分青年教师认为只要对概念、定理、公式进行讲授、然后配以例题讲解、再加上同类题目操练,学生就会掌握知识。其实不然,在课后的作业和检测中发现很多学生并没有真正理解概念、定理、公式,只要题目中的数据或是表述稍微一变、学生就不会做了。究其原因,是因为青年教师在授课过程中只抓住了表层的现象,而没有在教学中渗透数学思想、方法的教学,使数学课堂教学的有效性大打折扣,不能凸显数学本质。并且不利于学生对所学知识的真正理解和掌握,使学生的知识水平永远停留在一个初级阶段,难以提高。要让学生学会数学的方法,而不只是学会数学。“授人以鱼不如授之以渔”说得就是这个道理。

解决的措施

针对以上存在的问题,结合本人多年的教学实践,分析总结出以下对策:

一、科学合理有效处理教材,加强学生思维能力的培养

要想提高课堂45分钟的效率,教师在处理教材时必须以增加学生的思维量为根本目的。首先在教学目标的设置上,要抓住本节课的重点和难点,然后再课堂上对重点和难点进行突破。另外要在原有教材的基础上,对教材进行整合、优化,尽量激发学生的学习兴趣。同时我认为真正的课堂大容量就是让学生在整个课堂上不停地思考、交流、感悟、总结,不断地有所收获,提高学生的思维容量,多给学生参与体验的机会,让学生有充足的时间去感受、思考所学内容。让学生在通过解决实际问题,实践的过程中,培养科学精神和创新意识。最后当然要在课堂上不断的渗透数学思想、方法、使学生学会数学学习。

二、运用类比思想挖掘教材,提高学生学习数学的自主性

类比是根据两个或两类的对象间有部分属性相同,而推出它们某种属性也相同的推理形式,被称为最有创造性的一种思想方法。

例如:在学生学完线段的长度比较和线段的中点的概念和应用后,可让学生自行类比探求角的大小比较,角平分线的定义和应用,学生自会触类旁通,举一反三。既巩固了原来的知识,也发现了新知识,更对知识的机构和拓展有了更深刻的体验。在给青年老师评课和指导时,我就大胆地提出按类比的方法处理角的大小比较,受到广泛好评。

类比可由性质、公式法则的相似进行类比或推广,可以由“数”或“形”的结构形式的相似类比,可以由解决问题的相似进行类比,还可以进行有限到无限的类比,由低维到高维的类比等。可以进行类比思维训练的内容,在初中数学教材占有较大的比例。如类比二元一次方程组的解法研究三元一次方程组的解法,类比三角形的全等研究三角形的相似,类比一次函数研究二次函数;类比整数的因数分解研究多项式的因式分解;类比点与圆的位置关系研究直线与圆(圆与圆)的位置关系等等。

三、运用归纳思想挖掘教材,促进学生数学归纳能力的提升

归纳是对某一事物若干个体进行研究,发现主次之间的共性,然后由此猜想这类事物的主体也具有这种性质的思维方法。

初中有关运算法则的引出几乎全部使用了一般归纳法。如对有理数的加减法等运算法则,对一元二次方程根与系数的关系的研究,函数图象的性质的研究,三角形内角和,四边形的内角和多边形的内角和等都可使用归纳法。在《圆》这块内容中,对部分定理的证明使用了完全归纳法。除此之外,在教学过程中,我们还经常对解题思路,解题方法或解题步骤及知识结构进行总结与归纳。

四、运用化归思想挖掘教材,帮助学生理解知识间的联系

“化归”就是将要解决的问题转化归结为另一个较容易的问题或已经解决的问题。它是由未知到已知,由难到易,由复杂到简单的一种转化。例如:在“有理数的减法”的教学时,学生一时不适应,感觉难度很大。若老师在处理时一律先把减法转化为加法,学生容易掌握,并渐渐对有理数的减法由感性认识上升为理性思维。在解分式方程时转化为整式方程,对几何中出现的复杂图形,尽量引导学生向简单图形、基本图形转化。

五、加强知识与生活的联系,激发学生学习数学的热情

当数学和学生的现实生活密切结合时,数学才是活的,富有生命力的,才能激发学生学习和解决数学问题的兴趣。同时在现实问题的解决中表现数学概念,掌握数学方法,形成数学思维,更能促进在今后遇到相关问题时自觉地动用有关数学经验去思考,去解决问题。在课堂教学中,教师应注重数学实验,注重知识的形成过程,在自主探索、合作交流中学习。

生活化实例来源于生活,但往往往也包含了对生活的艺术化加工,甚至有些来自于民间传说、故事、谚语、数学史话、数学游戏等,是祖先们留给我们的生动有趣文化瑰宝,我们可以挖掘学生感兴趣的事例,开发数学生活化实例.如在学元一次方程时,有位同学来问我,她爷爷给她出的一道数学题:一百馒头一百僧,大僧三个更无争,小僧三人分一个,大小和尚各几个?我意识到这是一道我国古代有名的数学趣题――百僧分馍,干脆把这一问题提供给全班同学解答讨论,学生的热情高涨,在教师的帮助下,解出了答案,大家都很高兴,可有些学生兴致未了,于是我又补充了一题“今有鸡翁一值钱五,鸡母一值钱三,鸡雏三值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”供学生独立解答.最后指出这就是著名的百鸡问题,然后趁机介绍我国古代算术经典著作,让学有余力的学生作为课外拓展,让生活化实例超越它本身所承载的数学功能.

反思

总之,挖掘教材内涵,科学创造性地处理教材是上好一堂课、提高课堂教学效果的关键。这就要求教师必须在自身素质和业务能力方面不断进行自我锻炼和提高,不断超越自我,提高自身的责任感和教学积极性。在这方面教师应具有批判性、质疑性、独特性等思维品质,以及注重教师知识系统、教学监控能力、反思能力等的形成与发展。教师处理教材时不仅仅局限于数学知识的落实,而应该是知识技能、情感态度、价值观这三个方面的有机整合。从数学的角度促进学生的整体发展,让学生在数学课堂教学中所搭建的数学活动平台上展开数学学习。

参考文献:

[1]郑强. 初中数学课堂教学55个细节[M].四川教育出版社.2006.

[2]张志夏《来自生活的素材一定是好素材吗》《浙江教育》[J]2005年第4期

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