科学相关知识

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科学相关知识范文第1篇

科学革命的实质是什么?科学进步的图像是什么?换言之，科学革命变革的主要实体是什么?科学发展的模式是什么?国外学者对此问题做出了形形的回答。

一、国外学者的回答

波普尔(K．Popper)认为，科学是人类心灵的壮丽探险，科学的本质就在于永无止境的探索。他把“问题”作为整个科学探索的起点，运用“可否证性”(falsifiability)或“否证”(falsification)概念，提出了科学进步的四段图式；P1(问题1)TT(试探性理论)EE(消除错误)P2(问题2)。这个图式周而复始，永无止境。显然，波普尔把理论看作科学变革的实体——科学革命是科学理论的变更，因此理论是暂时的、脆弱的，它随时都可以被一次否证。

本世纪60年代初，库恩(T．Kuhn)出版了他的代表作《科学革命的结构》。在这本小册子中，库恩反对逻辑经验主义把科学的发展看成是各种货色一件件地或—批批地添加到不断加大的知识货堆上。他力主动态地、历史地看待科学的进步，把科学的发展视为常规时期和革命时期交替出现的过程。他不满意波普尔把理论看作科学变革的实体，他的科学观的核心是“范式”（paradigm）概念。库恩给范式赋予多种含义(有人统计共有21种用法)，从“一种具体的科学成就”到“一组特定的信念和预想”。综而观之，它是由理论要素、心理要素以及联合这两个要素的本体论和方法论要素组成的，每一种要素内又包括五花八门的具体内容。库恩认为科学革命就是抛弃旧范式，采纳新范式。他利用范式概念建立了下述的科学发展的动态模式：前科学常规科学危机科学革命新的常规科学……

库恩开创了以科学史料为基础来考察科学哲学问题，探讨科学发展和知识增长规律的先河。继库恩之后，又有拉卡托斯、费耶阿本德、劳丹等人的学说汇入其中，形成了一股历史主义的潮流。

拉卡托斯(I.Lakotos)既不满意波普尔的否证主义，也不满意库恩范式的模糊性和选择范式的非理性标准。为了强调科学发展的连续性和科学进步的合理性，他提出了研究纲领的模式。在拉卡托斯看来，科学总是以研究纲领的形式向前发展的。科学发现和评价科学理论的基本单位是研究纲领，它是一个有结构、有层次的整体。研究纲领内部有相对稳定的“硬核”，外部是柔韧多变的“保护带”，还有一套解决疑难的机制，即助研究法(heuristic)。硬核是约定的，是作为研究纲领未来发展基础的、最普遍的基本假设和基本原理，它比范式具有更大的稳定性。保护带由各种辅助假设构成，当遇到反常或否证时，保护带可以通过调整辅助假设而达到保护硬核的目的。当研究纲领失去解释力和预测力时，它就会因逻辑的和经验的原因而碎裂，人们就会抛弃这样的退化的研究纲领，而采纳进步的研究纲领，这是科学革命的基本原理，是一个自然的新陈代谢过程。

在同库恩的论战中，费耶阿本德（P．Feyerabend）描绘了他的科学发展模式。他认为科学有一定的“韧性”，人们总能够从许多理论中选出一种可望取得成功的理论，即使遇到巨大困难时仍可加以坚持，而置大量反证于不顾。在这一点上，他不赞同波普尔关于理论总是被不断驳倒的观点。有了韧性，我们就不必用顽强的事实取消某一理论了，我们可以使用其他理论T′、T″、T″′等，即对现行的理论进行调整，这就不可避免地要接受增生原理，容许不同理论的并存。在这一点上，他又坚决反对范式的绝对统治。在费耶阿本德看来，科学之所以不断发展，正是增生与韧性相互作用的结果。

劳丹(L．Laudan)把科学看作一种解决问题、定向问题的活动。他同意理解和评价科学进步的工具是较一般的大理论，而不是单个的具体理论。他认为这种大理论不是范式或研究纲领，而是所谓的研究传统。研究传统为发展具体理论提供了一套指导方针。它们中的一些构成了一种本体论，以—般方式详细阐述研究传统所属领域中的基本实体的类型。研究传统中具体理论的作用，就是通过把经验问题还原为研究传统的本体论，来解释这些经验问题。研究传统还概括了这些实体相互作用的方式。研究传统也往往说明某种程序，它构成这一传统内的研究者所愿意接受的合法的研究方法。这些方法论原则广泛包括试验技术、理论检验和评价方式等。简而言之，研究传统就是有关领域的一组本体论和方法论的“做”与“不做”。在劳丹看来，科学革命不过是竞争着的研究传统之间的特别引人注目的一次决定性冲突所带来的研究传统此消彼长的新格局。

为了说明科学革命的实质并描绘科学进步的图像，其他西方学者也从不同的角度对库恩的范式论进行了批判、修正和改造。例如；尼古拉斯•麦克斯韦(NicholasMaxwell)的“形而上学蓝图”、斯尼德-斯台格缪勒(Sneed-Stegmüller)的“理性重组”(S纲领)、夏佩尔（D.Shapere）的“域”(domain)理论等，我们对此不拟一一加以介绍。在这里，有必要提及苏联学者凯德洛夫(Б.М.Кедров)的观点。

凯德洛大是从列宁关于革命的普遍定义出发来论述科学革命概念的，他从认识论和方法论两个方而对“革命”概念进行厂逻辑分析，并详细论述了科学革命的三个特点。在此基础上，他对科学革命做了下述定义：“所谓自然科学革命，应当首先理解为研究和说明自然现象的观点本身的根本转折，用来认识(反映)所研究的对象的思维结构本身的转折。真正的自然科学革命的实质恰恰在于思维方式这种急剧的转折，恰恰在于由已经陈旧的科学认识方法向新的进步的科学认识方法的转变。”以此为根据，凯德洛夫把历史上的科学革命分为四种不同的类型：第一类革命——哥白尼革命——从外观到现实性，第二类革命——康德革命——从不变到发展，第三类革命——“自然科学最新革命”(列宁在《唯物主义和经验批判主义》中的称谓)，第四类革命——科学技术革命。在凯德洛夫看来，这也是在科学史上先后发生的四次革命。鉴于这个问题本文作者已有专文论述，此处不拟赘述。

国外学者的探索是难能可贵的，他们构造的实体和模式都从不同方面或角度说明了科学进步的事实，包含有部分的真理性。但是，他们的实体似乎都没有抓住科学革命的实质，他们的模式也不完全能说明科学发展的历史实际。波普尔把科学变革的实体视为理论，他涉及的层次似乎偏低，结果他的四段图式导致了走马灯式的“不断革命”。劳丹的研究传统、凯德洛夫的思维方方式，指的都是科学的哲学基础或科学中的哲学成分，其涉及的层次恐怕偏高，把它们的变革看作是科学革命的实质，似乎也没有深中肯綮。拉卡托斯的研究纲领、费耶阿本德的韧性原理和增生原理，尤其是库恩的范式，又显得过于庞杂，使人不得要领。

那么，科学革命的实质或科学革命变革的主要实体究竟是什么呢?弄清这个问题，才能比较正确地描绘科学进步的图像。而要弄清这个问题，必须首先从分析科学理论的结构入手。

二、科学理论的基础或框架——科学观念

不少人承认，科学革命的最关键的因素是重建科学理论的基础或框架。然而，人们对这样的基础的理解却不尽相同。有人认为科学理论的基础是这门科学的经验材料、基本理论原理和基本概念的总和；有人认为它是基本理论的、逻辑的或哲学的思想观念；有人认为它是本体论和方法论的信条；有人认为它是世界图像、研究的普遍方法、解释的思想、知识的构架；还有人认为它是认识活动的全部综合，其中包括主体及其目的和任务，认识的手段、方法和条件，知识的认识作用和体系，等等。

说起来，爱因斯坦对科学理论的结构是有真知灼见的。他在谈到科学理论时这样写道：“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后，仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导，研究者宁愿提出一种思想体系，它一般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。我们把这样的思想体系叫做理论。”爱因斯坦以理论物理学为例，说明科学理论的完整体系是由基本概念、被认为对这些概念是有效的基本关系以及用逻辑推理得到的结论这三者构成的，其中前两者是科学理论的基础或根本部分，它们不能在逻辑上进一步简化。在爱因斯坦看来，所谓基本关系，就是基本概念之间的根本关系，他往往又称基本关系为基本假定、基本假设、基本公设、基本公理、基本原理、基本定律、基本命题等。爱因斯坦在一些场合还把基本概念和基本关系统称为基本观念，或曰科学观念。这样一来，科学观念就是科学理论的基础，它也是科学理论的逻辑前提或框架。

例如，牛顿力学的理论基础是：具有不变质量的质点，任何两个质点之间的超距作用，关于质点的运动定律。在狭义相对论中，就是相对性原理和光速不变原理以及同时性概念等。

科学观念(基本概念和基本关系)虽然在科学理论的逻辑结构中仅占很少的比重，但由于它是最核心、最抽象的部分，因而反映了科学对象的最深刻、最本质的联系，蕴涵着十分丰富的内容，从中可以导出原先料想不到的结论(如从狭义相对论的前提导出质能关系式)，甚至还隐含着“尚未理解的东西的残余”，它的更隐秘的根源有待于人们进一步去揭示。

爱因斯坦十分强调科学观念在科学理论中的显著地位。他认为通过最少个数的基本概念和基本关系的使用，就可以尽可能完备地理解全部感觉经验的关系。他甚至认为理论物理学的目的，就是要以数量上尽可能少的、逻辑上互不相关的假设为基础，来建立概念体系，如果有了这种概念体系，就可能确立整个物理过程总体的因果关系。

关于科学理论的基础的来源、特点及其与感觉经验的关系，爱因斯坦有一段原则性的论述(他虽然是就物理学而言的，实际上也适用于其他理论科学)：“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系，它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的，而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实，而感觉经验对这基础的关系，只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标，我们必须听从这样的事实：逻辑基础愈来愈远离经验事实，而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相关联的导出命题的思想路线，也不断变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”

三、科学革命是科学观念急剧而根本的改造

科学观念是科学家或科学共同体借助于经验事实的提示，通过思维的自由创造和理智的自由发明而抽象出来的。它在逻辑上不能再加以分析，是不能再简化的一种逻辑元素，其中包含着人们当时还不甚理解的东西。因此，它反映了在科学发展的一定历史阶段人们对科学对象的认识，是当时历史条件下科学认识的界限，只具有相对的意义。随着时间的推移，大量反常现象和新的经验知识无法纳入这一框架之中，它自身的尚未被理解的残余也充分被揭示出来。这样，原来被视为基本概念和基本关系的东西不再是“基本”的了，它从科学发展的形式变为科学发展的桎梏。只有打碎旧的科学观念，科学发展的潜力才能充分发挥出来。这时，科学革命的时机就成熟了。

科学革命并没有抛弃已有的经验材料和经验知识，而只是改变了理解这些材料和知识的准则，确定了它们的合法地位。彭加勒说得好，只要人们不把那些用实验确证了的理论推到极端，“它就会有十分清楚的意义”，“只有它溶化到更高级的和谐中，它才能消失。”科学革命打碎的只是科学理论的旧框架，摧毁的只是科学理论的旧基础。爱因斯坦谈到这一点时说过，这里的基础这个词，并不意味着同建筑的基础在所有方面都有雷同之处。从逻辑上看，各个物理定律当然都是建立在这种基础上面的。建筑物会被大风暴或者洪水严重毁坏，然而它的基础却安然无恙；但是在科学中，逻辑的基础所受到的来自新经验或者新知识的危险，总是要比那些同实验比较密切接触的分科来得大。基础同所有各个部分相联系，这是它的巨大意义之所在，但是在面临任何新因素时，这也正是它的最大危险。

在科学革命中，即使是旧的科学观念，也并非统统被抛弃，其中一部分是辩证的扬弃。旧科学观念中的一些只是丧失了自己以前独有的统治地位，从以前的不正确的、与事实不符的壳体中解放出来，被赋予新的意义。它们原有的真理颗粒被保留下来，并作为从属成分有机地溶入新科学观念之中。

从历史上的科学革命来看，科学观念的改变通常有以下几种方式。1．彻底取代。如以地球为中心的观念被以太阳为中心的观念取代，原子不可分的观念被原子有内部结构的观念取代，超距作用被媒递作用取代，目的论和神创论被进化论取代。2．旧名新意。如道尔顿的原子论虽然可以追溯到古希腊的原子论，但他把纯哲学思辨变为科学的论证，给原子论以真正的科学内容。又如经典力学中的质量、惯性、时间、空间等基本概念在相对论中已被赋予新的含义和内容。3．合理推广。如力学中的相对性原理在狭义相对论中被推广到光学和电磁学，在广义相对论中又被从惯性系推广到加速参照系。4．辩证综合。如光的微粒说和波动说被综合为波粒二象性，分立的粒子的概念和连续的场的概念被综合为物质波的概念。5.包容蕴含。如能量子概念否定了“自然无飞跃”的传统观念，但这只在微观过程才显示出来，在经典系统中，由于h很小(h＝6.626×1027尔格•秒)，使得分立的能量谱实际上无法区分而连成一片，这时能量的连续作为极限情况被包括在新概念内。6．独辟蹊径。如自然选择、光速不变原理、等效原理、海森伯测不准关系、泡利不相容原理等都是在科学革命中提出的新观念。

对科学革命中原有经验知识的地位和科学观变革方式的考察，使我们清楚地看到，科学革命尽管使科学本身发生了质的变化，但是在新旧科学理论体系之间也存在着明显的继承关系。同时，也可以看到，科学革命的形式不仅有库恩所说的“危机”型，还应该容许其它形式存在，如“综合”型、“推广”型等等。

革命性变革最深刻的普遍特征是形成新理论体系的实体基础，而这样的实体基础就是科学观念，因此科学革命的实质是科学观念急剧而根本的改造。

在这里，我们之所以选择“改造”这个词，是经过深思熟虑的。在汉语中，改造一词具有双重含义：其一是，“就原有的事物加以修改或变更，使适合需要”；其二是，“从根本上改变旧的、建立新的，使适应新的形势和需要”。这样，“改造”一词就能恰如其分地描绘出科学观念的各种变革方式，体现了科学中的革命与继承的辩证关系。我们在“改造”二字前加上“急剧”和“根本”两个修饰语，无非是从速度上和程度上强调科学观念的改造是迅速的、彻底的，而不是缓慢的、逐步的、局部的、审慎的、尽可能少破坏的。因此，我们所谓的科学革命，指的是一种整体性的革命，这既可以针对整个科学而言(如历史上的三次科学革命，即以哥白尼的《论天球的运行》和牛顿的《原理》为标志的革命，以道尔顿的原子论、达尔文的进化论、麦克斯韦的电磁理论为标志的革命，以相对论和量子力学为标志的革命)，也可以针对某一学科而言(如物埋学革命、化学革命、生物学革命等)。至于某一学科内部某个理论体系中的个别科学观念的变化，我们一般不称其为科学革命，而把它视为科学观念的局部变革(也有人称之为“局部革命”或“小型革命”)。这种变革虽然也是科学观念的部分质变，但并未引起整个科学观念的根本质变。

把科学观念作为科学革命中的变革的主要实体，一个优点在于它的明晰性，因为它不像范式、研究纲领等那么庞杂、含混。更为重要的优点在于它的合理性。科学观念是属于经验成分(经验知识、具体的理论等)和哲学成分(本体论、方法论、自然观、思维方式等)二者之间的中间层次。—方面，它是科学理论的基础，与科学具体理论本身紧紧相联。另一方面，它又是高度思辨、高度抽象的产物，与哲学成分密切相关。它既不像科学理论那么脆弱，易受实验触动；也不像哲学成分那么僵硬，难以改变，而具有相对的稳定性和一定的可变性。这就避免了波普尔、库恩等人的观点的缺陷。

在这里，有必要从更广阔的视野上稍加考察。事物的本质基础并非建筑在这一事物的范围内，而是以这一事物的全部因素为基础。基础属于这一事物，同时又不完全属于它。在一定的关系中，基础应该是内容丰富的，基础是体系的决定性的属性。作为科学理论的基础的科学观念正是这样，它决定着科学理论的性质：它属于科学理论体系，但在某些方面似乎又超出了科学理论体系的范围，因为它具有浓厚的哲学色彩。严格地讲，像本体论、方法论、思维万式、自然观等哲学成分，并不是科学理论体系之内的东西，它们是外在的。把科学革命的实质归结为某一种或某几种哲学成分的转变是不妥当的，因为科学革命毕竟不是哲学革命，科学革命变革的主要实体只能在科学自身中寻找，而无须到哲学中去寻找。

科学革命的最关键因素，科学革命的核心是形成本质上全新的基础。不过，在科学观念发生急剧而根本的改造的同时，科学理论也会焕然一新。也就是说，新的科学框架不仅能容纳已有的经验知识，而且还能容纳许多新的经验知识，而这些新知识是无法纳入旧科学框架中去的。另外，由于科学观念与那些哲学成份有千丝万缕的联系，新科学观念对旧科学观念的否定，必然耍伴随或导致新的自然观、方法论和思维方式等的全面变革。因此，笔者尝试给科学革命下这样一个定义：科学革命是科学观念急剧而根本的改造，与此同时，也伴随或导致科学理论、自然观、方法论和思维方式的全面变革。科学革命这一概念是关于科学进步的辩证诠释的基本概念。

四、科学发展的“进化一革命”互补图像

作为科学理论基础或框架的科学观念具有完整性、内在统一性和进一步发展的能力，这些逻辑构架起着组织、建立以及解释科学理论的作用，并调节和控制获得新知识的过程。因为它们在某种程度上是科学的(正确的、郑重的、不是荒唐的)抽象，比较深刻、比较正确、比较完全地反映了科学认识对象，从而具有巨大的现实统摄力量和潜在的容异功能。科学观念一旦建立起来；它的现实统摄力量就会不断地得以发挥，它所统辖的研究领域的知识不断积累，且日益成熟和完善。在科学发展的一定阶段，科学观念原有的潜在容异功能也会转化为现实性。也就是说，它可以作为一种研究指导纲领扩展到其它领域，甚至把与它不相协调的经验知识容纳进来或暂存起来。这时，科学观念对科学发展起着促进作用，科学呈现出相对平静的发展趋势，知识的增长主要表现在量的积累上。这就是科学的进化时期。进化时期主要是科学家在已有的科学观念指导下进行的定向研究时期，这也是科学理论的多产时期。

从牛顿的《原理》奠定了近代物理学的基础到19世纪末，物理学大体经历了两百多年的进化时期。在这段漫长的时间内，经典力学的基本观念被物理学家作为研究传统而接受下来，决定了他们的思想、研究和实践方向。牛顿力学起初主要处理质点问题(质点力学)，后被推广到流体和刚体，流体力学和刚体力学就是在牛顿所提出的科学观念的基础上建立起来的。力学的基本观念又被引进光学、热学和电磁学的研究中。尽管热学中熵的概念和热力学第二定律以及电磁学中的场的概念，都是超出牛顿力学的基本观念之外的新东西，但是它们分别通过对分子热运动进行统计解释和通过以太的力学模型的运用，而把这些具有革命性的新观念纳入到力学框架之中。

科学的进步会引起它的基础的深刻变革。在进化阶段的后期，科学观念已基本穷尽了它的统摄力量和容异作用，科学理论也在这个基础上发展到了顶峰。这时，科学观念通过修修补补已无法容纳大量的反常现象，而且各理论体系之间发生的概念问题也越来越暴露出已有科学观念的局限性。这时，唯一的出路就是对这些科学观念进行根本的改造，提出新的科学观念，这就是科学发展中的革命时期。在这个时期，那些具有哲学头脑、思想活跃、敢于背离陈规旧说的科学家，往往成为科学革命的主将。

相对地讲，科学革命时期一般是不太长的，如历史上的三次科学革命所经历的时间分别为144年(1543~1687)、61年(1803~1864)和33年(1895~1928)。哥白尼-牛顿革命之所以持续时间最长，是因为它要摧毁亚里士多德的自然哲学教条，而这些教条在将近两千年间一直禁锢着人们的头脑，并被经院哲学当作毋庸置辩的真理。而且，当时科学成果和科学思想的交流受到各种条件的限制，远不如后来那么频繁和自由。尤其是，这次革命要总结人类有史以来的关于自然的知识，建立第一个真正的近代科学体系——牛顿力学。在哥白尼《论天球的运行》问世时(1543年)，欧洲人所具有的力学知识是否像阿基米德(公元前287～212)所了解的那么多，还是值得怀疑的。但是，到这次革命的终结，牛顿力学已牢固建立起来，能够说明天上和地上所遇到的一切力学现象。照此看来，百余年的革命并不算长。第二次科学革命之所以持续时间较长，是因为这次科学革命的带头学科不是一门学科，而是一组学科(主要是化学、生物学和物理学)。这样一来，科学观念的变革发生在不同的领域，而这些科学观念彼此又不甚相关，一个学科中的科学观念的变革对另一个学科中的科学观念的变革没有什么直接的影响。于是，革命的持续时间势必要稍长一些。

科学的进步就是“进化-革命”的无穷系列。在进化时期与革命时期之间，也可能存在库恩所说的危机阶段，这在世纪之交物理学革命的前夕表现得尤为明显(但是，不见得每次科学革命前夕都有一个危机时期)。危机是科学革命的前夜，旧科学观念摇摇欲坠，新科学观念尚未诞生或尚未巩固之时，就是科学的危机时期。不过，科学发展的进化-(危机)革命阶段只是为叙述的方便而提出的理想模式，它们的界限并非泾渭分明。它们就像电影中的一串串渐隐镜头，当一串场景的最后几幅画面还未完全消失时，第二串场景的开头几幅画面就逐渐溶入，致使两串场景相接处的几幅画面我中有你，你中有我。

正如劳丹批评库恩时所说的，常规科学并非像库恩所描绘的那样“常规”，科学革命也不像库恩所断言的那么“革命”。因此，我们拟提出“进化-革命”互补图像来描绘科学的发展。在这里，“互补”的含义有二：其一是进化与革命互相转换，即进化转换为革命，革命又转换为进化，周而复始，以至无穷，而每一次循环，都使科学发展到一个新的更高的阶段；其二是进化与革命互相渗透，这不仅表现在二者的衔接处，而且也表现在二者的过程之中。例如，18世纪基本上是科学的进化时期，经典力学的基本观念不仅在力学发展中表现得生机勃勃，而且也指导着其他学科(例如电学、热学、化学等)的研究。但是，值得注意的是，康德在这个时期提出的星云假说，把发展的观念引入自然科学，这是超越于经典力学的新观念。拉瓦锡的氧化说和元素概念也否定了燃素说和燃素概念(燃素说是在经典力学基本观念指导下提出的燃烧理论)。这一切，都是在进化时期科学观念所发生的局部变革，或像有人说的局部革命或小型革命。同样，在革命过程中也伴随着一些进化。爱因斯坦1905年提出的狭义相对论标志着物理学一个领域的革命的开始，而普朗克1906年通过对爱因斯坦的电子运动的方程的修正进而得到的动能的表达式，以及闵可夫斯基1908年提出的四维世界理论，都不过是狭义相对论的自然进化而已。

因此，如果把事物的发展比喻为波浪式发展、螺旋式上升的话，那么科学的进步则可以形象地描绘为具有小波纹的滚滚向前的大波浪，或以大螺线为轴心而攀援上升的小螺线(等于把一个长而细的弹簧绕成螺线)。这就是科学发展的“进化-革命”互补图像(尽管它也是一个不尽恰当的模式)。后一个比喻显然与黑格尔的下述命题有某种相通之处：“科学表现为一个自身旋绕的圆圈，中介把末尾绕回到圆圈的开头，这个圆圈以此而是圆圈中的一个圆圈，因为每一个别的支节，作为方法赋予了灵魂的东西，都是自身的反思，当它转回到开端时，它同时又是一个新的支节的开端。”

参考文献

Б.М.Кедров，ЛениниНаучныеРевалюции•Всте-ствазнание•Физика，Издательства《Наука》，Москва，1980.

李醒民：简论凯德洛夫的科学革命观，北京：《自然辩证法通讯》，1985年，第1期。

《爱因斯坦文集》第一卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1976年第1版，第115页。

科学相关知识范文第2篇

一、小学科学与初中物理知识点的衔接

小学科学与初中物理学科的教学手段不同，小学科学着眼于如何培养学生学科学的浓厚兴趣，并重点培养学生的探究欲望，让他们亲身经历以探究为主的学习过程；而初中物理教学则更侧重于引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，突出的是创新精神和实践能力的培养。在科学课上，需要小学科学教师把握好教材的重难点，在相应的知识点上及时点拨，更好地与初中物理学科相关的知识点衔接。如六年级上册《工具和机械》教学单元，教材从学生能够感知到的身边工具入手，调查在生活中我们使用过什么工具，用它来帮助我们做什么事？教材把原本枯燥无味的物理知识生活化，让学生感知到科学并不陌生，科学就在我们身边。从而引出科学概念“简单机械”，为后续的“杠杆的科学”“轮轴的秘密”“定滑轮和动滑轮”“滑轮组”“斜面的作用”这五种简单机械做了一个很好的铺垫。同时，调动了学生学习的兴趣，学生有了探究的欲望。教师在课前下功夫，找出与初中知识相关联的知识点，再用心备好学生，了解一下学生的前概念，这样课堂教学就鲜活起来了，内容也丰富了许多。通过以上的实例说明，小学生升入初中后对物理学科的兴趣与小学科学课程的教学密切相关。小学科学教学与初中物理教学应该是一个共有整体性和交流性的，教师应研究的是初中物理与小学科学在内容上有哪些衔接点，更要研究在思想上有哪些衔接点，从而达到两者之间的同化与顺应，建立科学的物理知识体系。

二、小学科学与初中化学知识点的衔接

初中化学知识在小学科学课程中“物质世界”部分中出现。物质世界让学生领略到一个无生命的物质世界与生命世界同样五光十色、精彩纷呈，充满形形的令人惊奇、迷惘、感叹的现象和过程。将这部分细分是初中的物理学科和化学学科，而化学学科具体编排在教材中的六年级下册“物质的变化”单元中，纵向的知识链是：物体――材料――物质这三个层次。“物质的变化”主要是了解物质一些基本的性质和变化过程，使学生的认识逐渐由具体向抽象过渡。目前，小学的科学教材倡导探究式学习的理念，在课堂上被广泛应用，这让学生经历和体验一个完整科学探究的过程。在“物质的变化”一单元中，学生的观察能力、描述能力、根据观察结果来进行解释的表达能力，学生的动手操作能力，在本单元中都有所体现。下面就《小苏打和白醋的变化》这节课，来谈谈我是如何更有效地把小学科学与初中化学知识点相衔接的。

《小苏打与白醋的变化》一课是处在“物质的变化”单元第四课。这之前学生已经观察到了两物质相遇，颜色发生了改变（米饭、淀粉和碘酒的变化）的化学变化。由于考虑到小学生认知的局限性和对食材的熟知性，教材用小苏打替代了初中化学课上的碱性物质，用9°白醋替代了初中化学课上的酸性物质。本课让学生用观察法来体验这两种物质相遇后的剧烈反应过程，体会到化学变化的奇妙和有趣。与初中化学教学方法有所不同，初中的化学课三维目标是把科学内容放在首位，其次是科学探究，最后是情感态度价值观；而小学科学的三维目标的顺序是：科学探究、情感态度与价值观，最后是科学内容。对比来看，小学阶段重视的是通过学生科学探究思维的培养，来达到一定的科学探究能力，在观察和动手实验中体会到科学的内容。学生在进行第一个活动时，着重运用感官“看、听、摸”来体验两种物质的一些特点；当进行第二个活动时，即猜测两物质相遇后产生大量的气泡，这气泡被分析定义为“气体”，到底是一种什么气体呢？课堂上我先引领学生分析气体的“无色”是否与空气相像，用PPT课件出示科普知识，呈现空气的成分，举出氧气、二氧化碳两种气体的性质区别点，即氧气能助燃，而二氧化碳能灭火。用同样的教学方法，完成了所生成的气体比空气重（因为氮气也能灭火）。基于小学阶段知识的局限，我们还不能用实验来验证，但到初中你们的化学老师将引领你们重温科学家们的实验，最终将获得有利的证据来验证鉴别所产生的气体就是二氧化碳。整节课学生们在我的引领下完成了两个实验活动的探究，孩子们意犹未尽，既有本课所获取知识的快乐，又期盼初中化学的学习，领略更多的化学知识。这种知识点的衔接恰到好处。初中的化学教师如果了解小学科学这部分化学知识，就不会出现在小学认知的知识，到了初中又重复进行的现象了。

三、小学科学与初中生物知识点的衔接

小学科学课程让学生接触了生动活泼的生命世界，去田野树林、山川湖泊，看花草树木、鱼虫鸟兽，感受生命的丰富多彩和引人入胜。他们会发现每一片树叶都不同，每一朵花儿都绚丽，从而激发热爱生命的情感和探究生命世界的意趣。“生命世界”内容标准的确定要让学生尽可能多地去认识不同种类、不同环境中的生物，这部分内容的学习并不拘泥于生物学上的专有名词和概念，这是与初中生物学科的不同。小学阶段是让学生深入探究生物生命活动中一些有意义的问题，来提升其思维能力，使他们整体、系统、全面、联系、发展地看待问题。

小学阶段生物学的学习，在于培养学生的学习兴趣，侧重于思维能力的培养。其方法前面也谈到了，就是在实验中探究，在实验中去体验，这就有必要说一下小学生在科学实验中，实验器材的选择上要规范化，实验过程还需严谨性，探究过程中教师问题的引导是否更具合理性等。摆在小学科学教师面前的一个问题是，如何更好地培养小学生自主探究的能力及学生学习生物学的兴趣。初中生物学的学习应该是小学科学中生物学的延续，进一步深化知识的延续，并不是两者关系的脱节，导致初中“重头来学”的弊端。

科学相关知识范文第3篇

(一)分班现状

随着高考的改革和高校的扩招，高职院校生源广进。就笔者所在学院而言，办学第四年就突破万人。伴随学生人数的增长，班级规制扩大了，排课难度、教学资源分配的难度也相应增大，因此，合班上课成为必然的选择。而管理类专业生源多，师资有限，课程富有弹性，因而大班上课比率明显高于其他专业。

(二)课堂现状

就课堂管理现状而言，不同专业之间既具有共性也具有个性。共性方面:1．生源来源复杂，学生基础薄弱。目前，高职院校的生源既有高中毕业生，也有中专毕业生、成人高考生、n+证书考生、联合培养生等;2．学生缺乏自我管理能力，纪律意识淡薄;3．学生普遍缺乏主人翁精神，集体意识淡薄;4．学生自我意识强，不愿受管束;5．学生注意力集中时间短，喜欢不断地追求新鲜事物。但管理类学生还具有自己独特的个性特点:(1)重情商、不重智商，希望跟老师做朋友，相信“交情”影响成绩;(2)重课外、不重课内，愿意为课外活动牺牲课堂学习时间;(3)重经济、不重精神，热衷于赚钱，精神世界空虚;(4)重口头、不重行动，执行力差，喜欢拖延、敷衍。

二、“项目教学”模式下课堂管理面临的难题

班级规制的扩大和学生的特点对教师的课堂控制能力提出了新的挑战。然而，教师的课堂控制能力总是有限的，有研究显示，教师在教学中视野的覆盖范围一般不超过25名学生，教师站在讲台上的视觉控制宽度一般小于10人，视觉纵深小于10排。在“项目教学”模式下，教师还需要带领全体学生完成任务、达成项目，这就要求教师具备较强的统筹和协调能力。由此，“项目教学”模式下的课堂管理出现了一系列难题。

(一)“搭便车”现象难监管

“项目教学”需要学生分小组学习，每个小组由组长带领，小组成员分工协作，个人成绩与小组成绩挂钩，在教师的指导下完成项目任务。在此过程中，出现了学生“搭便车”的现象。组长或者学习优秀者在拿到任务后会积极行动，其他组员很容易就有了“等、靠、要”的心理，坐享他们的成果。为了个人成绩不受影响，组长和积极分子也会自觉地满足这种“搭便车”的需求，并想办法逃避教师的监管，在需要小组成员各自展示的阶段事先为“搭便车”者做好准备。这样，所谓的团队学习其实就是几个组长和积极分子在学习，“项目教学法”的真正意义得不到体现。

(二)“沉默的大多数”积极性难调动

尽管有了教师、班委、组长这样的三级监管机制，考核时也将小组组长纳入考核方，但在实际教学中发现，沉默的仍然是大多数。究其原因，包括以下几点:1．管理类课程的文科性质决定了对其进行动作分解困难，较少存在可以让全员参与、各自动手操作的项目;2．学生基础参差不齐，对同一个指令，同一组中有的人接受快，有的人接受慢。在自我心理的作用下，很容易导致接受快的等不了接受慢的，接受慢的便自我懈怠;3．自卑加侥幸心理。一方面认为教师只会关注成绩优秀的积极分子，因而感到自卑;另一方面又为这种不受关注而心存侥幸。在两种心理作用下，面对参与不参与的问题，稍加思考就选择不参与。

(三)“项目教学”效果呈边际递减

尽管“项目教学”较之传统教学方式发挥了学生的主体作用，让教师从“传道、授业”转向“解惑、辅导”，将传统的“填鸭式”课堂变成了教学相长、自主学习的平台，然而，在实际教学中发现，项目任务的效果是呈边际递减的，也就是说，在使用该方法初期效果明显，但随着时间的推移，这种良好局面不仅难以维持，还会出现明显的下滑现象。“沉默的大多数”更加沉默，并逐渐疏离队伍。原来积极性十足的组长和积极分子也开始抱怨项目任务的繁重和队友的不支持。任务成果逐渐变得浅显和流于形式，只完成教师明确提出、反复叮嘱的要求，缺乏自我思考和创新。这样一来，教师既要忙于重新设计任务，又要忙于调解学生心理，如果所带班级较多，就会疲累不堪。

三、“项目教学”模式下的课堂管理策略

(一)技高为师，教师先做“职业人”

在教师德高与身正之外，高职学生还期待其技高。因此，笔者认为对于管理类课程，教师要先做“职业人”，把自己变成相应课程的从业者。以笔者所教的“客户服务与管理”课为例，我先将自己定位为一个客服专员，从妆容、着装、举止、言谈、技能等方面将自己武装起来，借助动作示范、要领讲解，辅以文字、图片说明，化知识学习为动作学习，让学生一走进客服课堂，就如同走进了一家公司的客服培训现场，这对于学生快速转换角色进入学习状态很有帮助。

(二)先化整为零，再化零为整，采用梯队学习方式

在实际教学中，笔者也进行了小组编排，但略做创新。在学生自愿组队编成小组(笔者将其命为小队)的基础上，再将每两个小队编为一个中队，一个班级的所有中队编为一个大队。一个大班一般由两个班级合成，就形成两个大队，8～10个中队，16～20个小队。每个小队产生一名小队长，中队产生一名中队长，大队产生一名大队长，中队长由两名小队长中的一人担任，但大队长不由班长、学习委员或中队长等兼任，而是由科代表担任，由此形成小队—中队—大队的三级梯队学习方式。

(三)以点带面，任命科代表作为教师的代表

在第一堂课的最开始就请学生自荐或大家推选产生一名科代表。接着，教师当面赋予科代表在本科目课堂上高于班长的职权，命其成为教师的全权代表，掌管本科目所有的出勤考核、任务收发、信息和队伍管理。笔者在实践中发现，对这种“初见之下的权力赋予”，科代表们抱有极高的荣誉感、责任心和被信赖的满足感，因此能够成为促进师生沟通、提高教学效果的有力帮手。

(四)严爱相加，关注沉默者，鼓励积极者

科学相关知识范文第4篇

第一步：教师导学。

教师首先要把握学生对本节教学内容的了解程度；教师要使学生明确本节课学习要达到的目标；告诉学生采取什么方法来达到学习目标。这一阶段，教师的角色应是向导，是学生的领路人。对学生的认知水平，教师要做到心中有数；对学生学习过程中可能遇到的困难，教师要做科学的预测；教师要明确提醒学生在学习过程中应该注意的问题。

第二步：学生自学。

新课程改革要求我们教师充分尊重学生的独立性，积极鼓励学生独立学习，并创造各种机会让学生独立学习，从而让学生发挥自己的独立性，培养独立学习的能力。“教师指导下的学生自学”无疑是培养学生独立学习能力的有效途径。我们应当注意，这一阶段的“学生自学”决不是放任自流，要特别强调“教师指导”。具体到教学实践中，教师指导多少，如何指导，要结合学生的认知水平，要结合学习内容的难易程度。

起初，教师的指导可能会多一些，细一些，随着学生独立学习能力的由弱到强，由小到大的增长和提高，教师的作用要减弱，正所谓“教是为了不教”。

第三步：小组学习。

合作精神是未来人才必备的基本素质之一，小组合作学习是培养合作精神的有效途径。小组合作互助学习体现了教学活动中各动态因素的多边互动，尤其是生生互动占据了课堂教学的重要地位，改变了在传统集体教学中师生单向交流的被动局面，对于发挥学生学习的积极性、主动性、创造性起到了不可替代的作用。真正体现了以学生发展为本，是全面提高学生素质的好方式。教学实践中，要合理组建学习小组，安排好小组合作学习的人数，以4～6人为一组，成员以异质分组按好、中、差搭配，成员之间要有明确分工，落实具体任务，每个人担任不同的角色。在一定的时间内互换角色，使得每个人在不同角色、位置上得到锻炼与提高，全组学生互相学习、共同进步。

第四步：师生互动。

新课程强调教学过程是师生交往，共同发展的互动过程。一方面，教师要提出问题来指导学生进行学习。如果没有问题，就难以诱发和激起学生的求知欲；如果没有问题，感觉不到问题的存在，学生也就不会去深入思考。所以，教师要围绕教学重点设疑，让学生在思考、解答问题的过程中加深对所学知识的理解。另一方面，学生在学习的过程中会生成问题。教学过程中，教师应当鼓励学生提问，学生如果提出与教师不同的见解，教师应当高兴，因为学生自主学习的积极性已经调动起来。对于学生所提问题，如果是个性的，可以课后指导，对于共性问题，教师要在启发的前提下精讲。

第五步：课堂训练与评价。

科学相关知识范文第5篇

一、要充分认识做好老干部思想政治工作的重要意义

老干部群体是我们党和国家的宝贵财富，也是一个丰富的人才资源库。2006年底，全州健在离休干部984人，退休干部21256人，是一支经济社会建设的重要力量。做好老干部思想政治工作，有利于充分调动广大老同志参与经济社会各项事业发展的积极，密切离退休干部与各级党委、政府的联系，引导老干部积极支持在职领导的工作，维护社会稳定。加强离退休干部思想政治工作，对于全面贯彻落实十七大精神，凝聚人心，团结力量，全面建设小康社会，更好地支持在职干部的工作，都将起到重要作用。

二、要用科学发展观统领老干部思想政治工作

科学发展观，第一要义是发展，核心是以人为本，基本要求是全面协调可持续，根本方法是统筹兼顾。深入贯彻落实科学发展观，要始终坚持"一个中心、两个基本点"的基本路线，积极构建社会主义和谐社会，继续深化改革开放，切实加强和改进党的建设。科学发展观是适应新时期发展要求的科学理论。通过学习十七大精神，要充分认识贯彻落实科学发展观的重大意义，全面深入地领会科学发展观的科学内涵和精神实质，全面准确地把握贯彻落实科学发展观的根本要求，着力转变不适应、不符合科学发展观的思想观念，着力解决影响和制约科学发展观的突出问题，更加自觉、更加深入地把科学发展观贯彻落实到老干部工作的各个方面，努力探索做好老干部工作的新途径。

三、落实生活待遇，是老干部思想政治工作的基础

全面落实好老干部的生活待遇，是中央和省州党委政府的要求，要不折不扣地贯彻执行。要按照十七大提出的"病有所医、老有所养"的要求，继续推进"三个机制"有效运转，有针对性地加强工作，不留死角，使老干部生活待遇落到实处。要继续做好企业离休干部和干休所老干部的直接管理服务工作，全面落实好他们的各项待遇。要重视有特殊困难老干部的帮扶工作，针对部分参加革命时间早、家庭收入较低、身患重病、生活不能自理的离休干部的特殊困难，建立健全离休干部特殊困难的帮扶制度。同时，对患有重大疾病、家庭收入较低、有残疾子女、孤寡、高龄离退休干部，以及生活比较固难的离休干部遗属，要给予更多的关心照顾，力所能及地帮助他们解决一些实际困难。生活待遇落实好了，把党的温暖体现在具体的人文关怀之中，思想工作才有说服力。

四、坚持"八项制度"，是老干部思想政治工作的基本要求

政治上关心、思想上尊重老干部，是中央和省州党委的一贯要求，也是广大老干部的强烈愿望。要继续坚持老干部政治待遇"八项制度"，突出加强学习、沟通联系、党支部建设、思想工作实效性几个重点。一是要切实加强老干部的政治理论学习，用十七大精神统一广大老干部的思想。要依托老年大学和老干部活动中心，办好各种形式的老干部读书班、培训班、专题讲座，让老干部及时知晓中央、省州党委的重大战略部署，跟上时代步伐。二是要进一步加强与老干部的联系和沟通。要针对老干部年高体弱、行动不便、接受信息有难度等实际，积极探索新的措施和方法，为落实他们的政治待遇提供有效服务。要重视和关注改制破产企业、基层农村、边远地区、易地安直老干部政治待遇的落实。二是要增强思想政治工作的针对性和实效性。要把老干部思想政治工作与解决他们的实际问题结合起来，增强思想政治工作的吸引力、感染力和说服力。要加强正面教育和正面引导，激发老干部自我提高、自我完善的内在动力，使他们的思想认识跟上形势的发展，积极协助党和政府最大限度地增加和谐因素，最大限度地减少不和谐因素，促进社会和谐。