自然科学的奥秘

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自然科学的奥秘范文第1篇

关键词：中西传统科技观；差异；比较

Abstract:TraditionalideasofscienceandtechnologyinChinaandWesterncountriesarecloselyrelateddespitetheobviousdistinctionsconsideringtheperspectivesofontology,epistemologyandmethodology.ThispapermakesacomparisonofthetraditionalSino-Westernideasofscienceandtechnology,discussingparticularlythedisputesastowhetherscienceandtechnologydisturbharmonybetweenmanandnatureortheymeanknowingandconqueringthenature,whethertheyarerationalknowledgeorirrationalknowledge,andwhethertheyarenon-systematic,theorized,andindependentbodyofdisciplineortheyaresystematic,theorized,andindependentbodyofdiscipline.

Keywords:thetraditionalSino-Westernideasofscienceandtechnology;distinction;comparison

科技观即科学技术观，是科学观与技术观的统称，它是人们对科学技术的总体看法和基本态度。但不同时期、不同阶段和不同的理论，对科技的看法和态度常常有很大差异。

人类的一切科学技术活动总会受到科技观的影响。科技观在不同的历史时期有不同的社会作用。这种作用的方向、强度、方式等不仅取决于科技本身的发展状况水平，而且还取决于社会历史的发展现状和条件。由于科技观的差异，所以它引导的效果也就不一样，正确的科技观可以引导人们深入地揭示世界的奥秘，揭示真理和追求真理，进而达到认识和改造世界的目的；相反，错误的科技观则会引导人们走向错误的认识，离真理越来越远，达不到改造世界的目的。

中西方传统科学技术观从本体论上讲，主要是探讨中西方在科学技术研究中关于主客体的地位和作用的差别。其主要特点是中国注重从主体到主客体的统一，形成整体自然科学观；西方则注重从客体到主客体的统一，形成分解自然科学观。从认识论上讲，主要是探讨中西方在科学技术研究中关于实践和理论的关系问题。从方法论上讲，主要是探讨中西方在科学技术研究中关于致思途径和思维方式的差异。本文主要从以下三方面来进行比较研究：

一、科技是干扰“天人合一”的观念与科技是“认识和征服自然”观念的对立

中国传统科技观认为科技在本质上是干扰“天人合一”的东西，主张“见素抱朴，绝圣弃智”；西方科技观则认为科技在本质上是“认识和征服自然，张扬个性”的东西，主张“知识就是力量”。追求人与自然的和谐共生是中国文化传统的一个重要特征。中国传统文化主张尊重自然，顺应自然，与天地万物和睦相处。而西方则强调以人为中心，崇尚对自然的征服与驾驭。

中国传统的有机整体自然观、整体自然科学观和人伦中心相结合，在认为人与自然是浑然一体的基础上力图使自然界人格化，提出诸如天人感应、天人同理等观点。中国的“天人合一”,实际上更多强调的是人与人的和谐,而非真正重视自然的天。认为自然界的各种现象同人类社会的各种现象是一个有机整体，要求人们在认识自然时不能离开社会的现实，因而人们很难把自然界作为科学研究的独立的客观对象，也很难从客观的角度来把握自然现象而形成科学理论体系。在历史上中国人由于所处的生存环境相对较优越，使他们无需与自然作太艰苦的抗争即可获得自足的生活，因此他们企望与自然保持一种亲和的关系，并把主要的精力放在人文社会的建立与研究上。中国人崇尚的“智”主要指人生智慧——“是非之心，智也”（《孟子•告子上》）〔1〕。加上以伦理及政治哲学为核心的儒家思想很早便取得了文化上的独尊地位，这就不可避免地抑制了以认识自然规律、创造物质财富为宗旨的科学技术在中国的进一步发展。

在延续了两千多年的中国封建社会中,自给自足的自然经济始终是社会经济的主体。这种落后的生产方式,狭隘保守的思维方式也成为中国古代科学技术发展的桎梏。以农业为社会经济之根本的农本思想从维护封建经济的目的出发,重农抑商或曰崇本抑末，不但压制了商品经济的发展、严重阻碍了科学技术的进步,而且还在其思想文化上的因循守旧,不思变革,极大地扼杀了中华民族的巨大创造力,阻断了我们领先走向近代社会的可能。

历史上,中国是一个儒教国家,伦理型文化色彩浓厚。儒家的义利观、道器观、宇宙观等根深蒂固的观念约束着人们特别是知识分子的思维方式和行为规范。中国古代有着重“道”轻“器”的传统。在封建社会,就整个学术理论而言,是重视人文科学而轻视自然科学,轻视对具体器物、技能的研究。即便对具体事物进行研究,也只是在能够从中发掘出总体精神时才具有意义。因此,古代贤哲对于自然界的大量的敏锐观察和新见解,结果总是无一例外地导向对人心的启迪,归结到启示人们某种社会人生的哲理,否则便被视之为“丧志”。这种崇尚政治人伦之“道”,而轻视具体科学知识和生产技艺之“器”的偏执,只会将读书人隔绝在自然科学技术的门外。伦理型文化的另一特征是重自省、轻外求。在探求客观事物本质和内在联系时,这种自省法表现为内心世界的自我体悟、猜测和臆想,极力排斥对事物进行剖析,把探察弄清其内部的结构、机理的向外探求,看做是“奇技”而加以禁止。如《礼记•王制》称:“凡执技以事上者”,“不与士齿”,“作声、异服、奇技、奇器以疑众者,杀”〔2〕，强调自省内求,在很大程度上堵塞了人们向外探求自然奥秘的道路。

总之，中国长期以来形成的小农经济文化,对自然不需要一定得深入揭示其本质和规律,通过自给自足的生产基本上就能满足需要,因而不太重视对大自然奥秘的深入探索。学者们在没有弄清自然的本质,也没有对科技本质形成正确认识的情况下,只是凭着感觉经验，主观上认为探索和改造自然,会破坏自然,破坏“天人合一”。由于科技是不断地探索和揭示自然本质、规律,并改造自然的,从而必然不断地改变自然的原貌、改变着人与自然的关系。因而使学者们认为发展科学技术会导致人与自然的日益对立以及矛盾的尖锐化,破坏人与自然、以及人与人、人与社会的各种和谐关系，因而科技在本质上实际是干扰“天人合一”的东西。因此要加以限制和摈弃，乃至做到“见素抱朴，绝圣弃智”。〔3〕西方的学术起源于古希腊。在古希腊时期，地中海沿岸诸城邦古国，由于其地理环境和客观条件，决定它的经济朝着航海、贸易、商业和加工业为主要内容的方向发展，由于航海和商业的发展，可以把外国的资源运回本国进行加工，引进国外的科学技术，促进其发展。这一切，增加了人们的冒险心理和进取精神，培养了人们重视自然，追求科学知识，崇尚理性的风气，认为科技能使人认识改造并战胜自然,使其商业文化获得大发展，这为古希腊以来的科学技术的发展提供了有利的经济基础和思想条件。

要确保航海和商业贸易的顺利进行,就必须注重对大自然的探索,不断揭示自然界的奥秘,注重对自然细节的了解和认识，从而获得改造自然的成功。海洋的惊涛骇浪带来的生存忧患，使古代希腊人产生了人与自然对立的观念。同时也激发了他们征服和驾驭自然的雄心。而要驾驭自然的先决条件便是认识和掌握自然的规律，知识就是力量，因而“爱智”成了希腊人乃至整个西方民族的共同价值取向。古希腊的学者们在公元前600年左右，就抛弃了神话，更不相信天神的喜怒哀乐能操纵人和世界。他们认为自然界是有秩序的，并始终按一定的方式运行，并相信人的智慧，人不仅可以探索自然界的规律秩序，甚至还能预知它将会出现的事态。古希腊人尤其偏爱能帮助人认识利用自然的知识。这显然是因为探求和发现自然之奥秘乃是战胜自然、实现人的自由意志的最有效的手段。几乎所有古希腊学者都接触到或掌握了当时自然科学前沿的知识、理论，并且较为得心应手地用自然科学事例论证自己的哲学思想，自然科学往往是他们学说的一块重要基石。西方的哲学家历来都观注自然科学的各个方面和物质运动的各种形态。如此形成了科技在本质上是“认识和征服自然，张扬个性”的东西的西方科技观，它主张“知识就是力量”。而且西方人道主义的一个重要内容便是肯定人为万物的尺度，宇宙的精华，万物的灵长，从而鼓励人对自然的征服与驾驭，这就为西方以认识和利用自然为宗旨的科学体系的建立提供了原动力。但这种人类中心主义的启蒙心态在20世纪受到了质疑和挑战，因为它的后果是被破坏的自然秩序对人无情的报复。

二、“非理性知识”与“理性知识”的对立

中国传统科技观认为科技是非理性知识,而西方科技观认为科技是理性知识。

中国古代在认识上注重直觉体知的方法以及知识成果的获得大都不是通过思辨的或理性的论证方式得到，使其产生了科技是非理性知识的思想。科技是探索、揭示自然本质和规律、并改造自然的,不断改变着自然的原貌、人与自然的关系,这会导致人与自然的对立和矛盾的尖锐化。中国古代学者在把自然界人格化的“天人合一”的思想支配下，自然容易把科技视为非理性的产物了。既然科技被认为是非理性的，是干扰“天人合一”的，自然就会遭到排斥和蔑视。中国的历史上，在很多志于正道的学者眼里，科技是非理性知识，所以，儒、道、名、法、阴阳诸家均视科学技术为末道或不屑为之，或持明确的排斥态度。在这一观念的影响和价值导向下，大多数中国知识分子宁可走科举仕进之途或沉溺于经学义理的研习考据之中，也不屑于弃儒从技，绝少有一流的人才去研究科学理论，致使科技在中国文化中的地位越来越无足轻重。

古希腊时期，人们把研究自然界看作是高于一切的事情。人们崇敬自然界，把对自然现象的解释看作是智慧的表现，研究自然界是获得智慧的途径。学者们普遍认为自然界中蕴藏着真理，赫拉克利特说过:“智慧就在于说出真理,按照自然行事,听自然的话”〔4〕(P25)。古希腊的学者大都专心研究自然界，以获取智慧。他们为研究自然,不惜牺牲自己的荣誉、地位和财物。学者们把掌握科学真理看作高于一切的胜利。他们醉心于研究自然,非常注意和关心自然界的各种现象和过程。古希腊学者并不满足于解释自然现象，而是在这一基础上做更高的概括抽象，形成了自然哲学，并以这些理论为基础，结合社会事物，以说明整个世界，就形成了既能解释自然又能解释社会的哲学理论。古希腊的哲学体系乃至整个学术体系最先是建立在研究自然的基础上的，它的发展同自然的研究密切联系在一起。这一传统一直被保留并在文艺复兴后被不断发扬光大。西方的学者基本上都是熟悉甚至精通当时自然科学知识的，他们的学术同自然科学都有着某种联系。这种传统对西方科学技术乃至社会科学的发展起着不可估量的作用。西方的学术起源于对自然的研究，学术的发展与自然科学有密切联系，众多的学者包括社会科学者都比较自觉地关心自然，研究自然，甚至宗教神灵学说都研究、利用自然界物质运动的某些材料为自己服务。因此，西方传统上是把科技看成能够帮助人们实现对自然和真理把握的理性知识。由于科技是理性知识，西方的科学家们都十分注重科学精神，特别是科学的理性精神。

三、非系统化、理论化的独立学科体系与系统化和理论化的独立学科体系的区别

中国传统科技观认为科技是不需要系统化和理论化的独立学科理论体系,而西方科技观则认为科技应当是系统化和理论化的独立学科理论体系。

首先，中国的学术起源于先周的巫史之学。从现代科学分类角度看，巫、史之学基本上是社会科学方面的内容。到春秋时期，社会发生极大变动，逐步形成了春秋战国时诸子的学术思想。其内容主要是关于安帮定国之策，整个学术都是以探索社会政治之术为目的，其学术起源及其发展与自然科学都比较疏远，主要是社会科学方面的内容，并有明显为社会政治服务的色彩。诸子百家中，墨家是最重视自然科学的学派。《墨子》一书中有这一派对自然科学和应用技术的许多研究成果，代表了当时科学技术的最高水平。但其自然科学的内容也只是墨家学术体系中次要部分，其学术体系的重心、目标主要在社会政治方面。令人遗憾的是，自汉以后，儒家定为一尊，道家成为其辅，儒道互为表里，形成中国古代科技文化的主流。墨家所开创的科学精神和独到的科技理念，淹没在历史的长河之中，未能在传统科技文化中占有应有的地位。自此以后，在学术领域中自然科学的成份就更少了。中国古代几乎没有像样的科学技术研究团体。科学家大都是分散、孤单地进行研究，没有形成一支持续不断，以自然界作为对象的研究力量。中国古代的许多思想家均以“内圣外王”、经世致用为宗旨，推崇实践理性，贬损以科技为主要内容的工具理性，使得科技理论思维的翅膀被绑上了沉重的经世致用的铅坠，难以建立起科学理论体系。其次，中国古代科学技术的发展表现为很强的实用性。这就决定了中国技术思想特别发达，并形成了工匠传统。许多能工巧匠尽管在技艺上有很高的造诣，拥有丰富经验技能，但由于知识有限，却无力把经验上升到理论体系层面，形成科学理论。他们的技艺一方面无法得到总结提高，另一方面也无法通过文字记载传诸后世，只能靠面授、口传，这往往会造成人死艺绝的失传现象。而绝大多数正统的学者由于没有实践经验，也难以完成这一重任，加之对科技有偏见和误解，也就不重视科学理论体系的构建。中国流传下来大量的科技著作，大多是对某一时代科技状况的直接记载、现象的描述和经验总结，却很少有理论方面的研究总结。中国科技具有的理论技术化倾向虽暂时有利于技术工艺的发展，但不利于理论体系的构成，譬如中国天文学的观察资料非常丰富，但它长期附属于历法，未能建立起完整的天文学理论体系。

再次，从科技理论建构角度看，中国传统科技观未能形成系统的理论体系其原因有二：第一，中国人在整体自然科技观的基础上，创造出一种具有无限涵容性的理论体系。这使自然科学始终包含在思辨哲学和其它文化形态中，限制了它走上独立研究的道路，不利于它形成系统化和理论化的独立学科理论体系。这阻碍了科学认识论的发展，使中国的科学技术大都停留在直观观察、经验推断和主观臆测的水平上，没有超出经验的层次，没有升华到系统的理论体系，没有对规律性现象进行分析、研究，没有用理论形式将其概括和总结，不能完成理论上的抽象和概括。

第二,科学作为知识体系，还必须从大量事实材料中抽象和概括出关于事物的本质联系，即从感性认识上升到理性认识，从而建立起科学的知识体系．这个过程通常是由两个步骤来实现的：第一步是抽象的理性认识，侧重于对事物作分析研究，起主导作用的思维形式是形式逻辑；笫二步是具体的理性认识，侧重于对第一步所获得的思维材料作综合的研究，起主导作用的思维形式是辩证逻辑。这个过程是离不开逻辑的。中国古代的思辨性思维是比较发达的，特别是春秋战国时期学派林立，百家争鸣，其中尤其是以自然本身来解释自然现象，较之神学自然观有很大的进步。如以“气”来解释宇宙万物的构成，以阴阳来解释万物的变化发展，具有朴素唯物论和辩证法的因素，但是这种自然观是排斥对客观事物作具体分析研究的。加上中国传统科学强调应用，把有关名词，概念等逻辑方面的议论斥之为“诡辩”，予以唾弃。先秦时期名家学派的惠施、公孙龙和后期墨家谈辩派，就以其研究不合对时宜，为当时的社会所不容。而名家和后期墨家谈辩派所研究的问题在科学思想史上其实是非常重要的。中国的名家与墨家谈辩派的湮灭，是中国科学思想史上的一大损失，致使中国在科学方法论上一直未有大的突破。因而中国传统科学总体上还停留在经验形态上，缺乏严密的理论体系，这不利于科学技术的进一步发展。

中国人文传统长期以来形成了只是努力发展各种与人伦社会有关的思想学说，而不关心对客观自然的认识、探索，不热心逻辑认识体系和自然科学体系的建立。长此以往，也就形成了科技是不需要系统化和理论化的独立学科理论体系的误解。

古希腊人在机械分解的自然科技观思想指导下，自然科学很早就逐渐形成自己相对独立的研究主体、对象、手段和成果。并从其它社会实践中分化出来，组建成共同体。这一点和中国人始终把科学事业涵容在其他社会实践中是不同的。古希腊学者研究自然“都应起于对自然万物的惊异，他们先是惊异于种种迷惑的的现象，逐渐积累一点一滴的解释，对一些较大的问题，例如日、月与星的运行以及宇宙之创生，作出说明。”〔5〕(P5)这就形成了最早的学术，最早的科学理论。

古希腊科学的发展最初得益于古埃及、巴比伦和印度文明所创造的科学。但是古希腊的科学家们将这些源于实用的天文、数学、医学知识加以理论的升华和系统总结，建立了分类明确的科学学科体系，为后来西方科学的长足发展奠定了重要的基础。如，被称为西方科学之父的亚里士多德早在公元前4世纪便写下了多卷本的《物理学》、《天体学》、《动物史》以及气象学、矿物学方面的著作，而他关于逻辑学、形而上学的理论对于西方理性思维方式与科学思辨精神的形成更产生了巨大的影响。

古代西方也有很高超的技术，但总的来说，科学理论的创立更为突出。其著名的哲学家、科学家，如德莫克利特、亚里士多德、伊壁鸠鲁、欧几里德、阿基米德等等科学巨人，他们都是学者型的，古希腊思想家普遍具有在哲学思辨中追求严密的演绎化系统的倾向。从泰勒斯到苏格拉底、柏拉图，几乎所有哲学家都曾不倦地探索逻辑的推理规律问题，亚里士多德建立了一个严密的形式逻辑体系，接着欧几里得又建立了数学史上第一个公理化系统的欧氏几何体系，为近代科学理论体系的创立打下坚实的基础。到16世纪以后，又逐步建立起受控实验和开放性技术体系，从而形成了近代科学技术结构。这种结构具有科学理论、科学实验和技术三者之间的互相推动的循环加速机制，促进了科学技术革命。科学技术的发展强调理智的作用，重视知识的完善，科学家同时又是哲学家，这是西方的一大特色。这就决定了西方科学思想特别发达，并且形成了智者传统，他们善于构造科学理论体系，其影响直至今日。

〔参考文献〕

〔1〕王亚丽.孟子［M］.北京:中国社会科学出版社，2003.

〔2〕杨天宇.礼记译注［M］.上海:上海古籍出版社，1997.

〔3〕苏南注评.道德经［M］.南京:江苏古籍出版社，2001.

自然科学的奥秘范文第2篇

关键词：初中生物；课程标准变化；思考

新课程标准主要从前言、课程目标、课程内容三大点阐述了对初中生物教学的要求，我们主要参考前言（主要包括课程性质、课程基本理念、课程设计思路三部分）来思考。新课程标准重申了生物学课程的科学课性质，强调生物学作为一门自然科学课程，应当展示生物学的基本内容，反映自然科学的本质，应当成为一门真正意义上的科学教育课程，既要习得科学知识，又要领悟科学方法，不是被动的记忆和理解知识，而是通过亲身参与探究过程习得知识，体验过程，领悟方法，训练思维，养成科学态度，提高科学探究能力和终身学习能力。新课标课程基本理念要求教学面向全体学生、提高生物科学素养和倡导探究性学习；新课标的课程设计思路则强调教学要满足学生的发展与社会需要，要注重情感教学和多样化教学。根据对新课标的主要变化分析，我们总结得出初中生物教学三要点：创新教学方式，还原课程自然科学本质；以学生为教学中心；实现教师角色转变。

一、创新教学方式，还原课程自然科学本质

生物是自然科学基础学科之一，它的存在是为了揭示生命现象和生命活动规律，探究生命背后的本质，并且作为现代自然科学的理论知识基础，支撑着现代生物技术的发展，对社会和人类的发展做出卓越的贡献。但是在初中阶段的教学中，生物作为自然科学研究的性质却没有很好的体现出来，它仅仅被作为应试科目，以机械重复教材的方式教和学习，缺乏探究和创新。

科学的意义在于探索和发现，把未知变为已知，科学要实现发展，必须在已经存在的知识基础上进一步创新发展，才能找到以往没有解决或者无法解决的问题的答案。如果仅仅是重复和复制，像文科学习一样把知识传承的方式教授给学生，甚至实际上文化也需要在创新中传承发展，科学无法实现发展，停滞不前，那么教学就失去了长远的意义。初中生物教学要在改革的过程中适应时代要求，就要体现出其自然科学的性质，以探究的方式教学，深入挖掘学生的实践能力、创新能力，具体的教学方法有以下几点。

（一）抓准学生的学习兴趣点

“兴趣是最好的老师”，这是我们都知道的学习道理，但是现实与期望往往背道而驰，学生可能对生物世界，对各种千变万化的生物现象感兴趣，但是对生物这门课程感觉到吃力，甚至感觉学习很痛苦。这就需要教师在教学中抓住学生的学习兴趣点，让学生能够以主动的姿态参与到学习中来。那么学生学习的兴趣点在哪里呢？一般而言，学生对于具体的、直观呈现出来的事物或者是生活中可观可感的事物有更大的兴趣，学生或许对此毫无观念，但是在交流的过程中就会有所发现，所以，我们要把文字、公式这些理论知识与生活实际、具体生物世界存在结合起来，让知识具体化，形象化。例如，在学习生物的生殖、发育与遗传时，我们可以把遗传原理与学生和父母之间的遗传结合起来，把学生和父母之间存在那些共同点找出来，利用学习的理论来做出科学的解释。

（二）注重实践展示

“一次的背诵不及一次实践操作”，这是自然科学学习的不二法门，把对知识原理的讲解与实验操作结合起来，呈现出现象到本质的动态演变过程，给学生以深刻直观的知识理解。初中生物教程对学生所需要掌握的实验操作做出了明确要求，在当今的教学条件下，多数学校都有完善的实验硬件设施，希望老师们在教学中能够认真、按质按量的完成教学，让同学们都能够参与到实践过程中，不能因为实验课程耗时或者考试要求不重就不安排相关课程或者敷衍了事。我和同学们交流时发现，同学们对实验课有着很大的兴趣，在实验过程中甚至能够把书本上始终未理解的知识点弄明白。除了实验课程，在课堂教学中的演示也是一种有效的方式，例如在学习食物的消化时，如何区分酶的催化与胆汁的乳化，我们不妨用烧一张小纸片模拟胆汁乳化，用粉笔磨灰来模仿酶的催化，可以简单明了的把二者反应的形态和生成物性质展现出来。

二、以学生为教学中心

新课标对于学生知识学习、能力培养、情感态度养成以及综合素质的全面提升做了多出强调，这体现出教学改革的一个总方向：以学生为中心。

（一）知识学习与能力培养兼顾

在初中生物的教学中，对学生知识的学习教学肯定是放在首位的，但同时能力的培养也需要教师引起足够的重视。理论与实践要在学习的过程中占据同等的份量，尤其是对于生物这样的自然科学课程来说，对实践操作能力的要求甚至超过了理论。初中生物相对于高中生物来说应试的压力要小很多，在这一阶段教师要将教学眼光放长远，从素质培养的角度来教学，课堂教学的有效性会得到极大的提升。

（二）注意学科情感养成

教学不仅仅是传授知识的工具，也要作为学生成长的重要辅助，因为学生在作为学生之前，首先要作为一个社会人去成长，所以在学习中所接触的知识很大程度上也会对个人品格、情感的养成产生影响。新课标要求学生通过初中生物学习理解人与自然和谐发展的意义，提高环保意识，探究生命的奥秘，关注与生物有关的社会问题，积极参与社会决策等等，学生通过生物学习不仅要成为专业知识过硬的技术人才，也要成为对整个社会发展有益的社会公民。所以在教学中，教师不但要关注学科知识本身，也要结合时事培养学生关注生活、负担社会责任的积极态度。

三、实现教师角色转换

自然科学的奥秘范文第3篇

关键词：生物实验教学；激发兴趣；培养学生能力

中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：1033-2738（2012）04-0255-01

一、生物实验教学激发学生主动学习生物知识、积极探索生物世界奥秘的兴趣

在农村初中由于师资力量不足，一个老师教几个科目，除了教语文或者数学、英语外，包括生物在内都是搭配给老师的，所以老师没有足够的精力进行实验，也没有专门的实验室供师生做实验。有一次，我们学校组织二加二活动，我和其他几位老师被分到科技小组。我们小组决定搞一次活动，名字叫做《叶脉书签的制作》，同学们一听要搞活动，报名的人，从未有过的积极、踊跃。我们把报名的同学分成几个组，进行了这次活动，在活动过程中，同学们一直保持很高的激情，也严肃认真地完成了这次实验活动。通过这次活动，我意识到：并不是学生不想动手，实际上，我们给学生动手做实验的机会太少了。在以后的生物教学中，我逐步把生物实验教学融入课堂，根据农村初中的现状，以及充分利用农村的地理优势，就地取材，进行了一系列简单的生物实验教学：“植物的分类”、“种子的萌发”、“植物的蒸腾作用、光合作用、呼吸作用”等。每次实验课，学生都觉得时间过得好快，到后来，都依依不舍地离开了实验室。通过这些实验活动，学生更喜欢生物课，能更主动地学习生物知识，积极探索生物世界的奥秘。

二、培养学生观察、分析、思考问题、缜密的思维能力和严谨的治学态度

通过生物实验教学培养学生观察问题、思考问题和分析问题的能力及小组的协作精神。让学生通过现象观察事物的本质，从而认识和揭示自然科学规律，培养学生严谨的治学态度和缜密的思维能力。

现在以“叶脉书签制作”为例来说说生物实验教学的影响力。

第一步，教师讲述制作叶脉书签的要求。

第二步，学生分组采集叶片。

第三步，进入实验室，分组按要求进行实验。注意：在实验前，学生必须熟悉实验器材和材料，它们起什么作用。

工具与材料：

烧杯，三脚架，石棉网，酒精灯，火柴，天平，旧牙刷，镊子，水彩颜料，彩色丝线，氢氧化钠，碳酸钠，3%双氧水，桂花树叶。

活动过程：

1.把约100毫升水倒入烧杯，在水中加入4克氢氧化钠（可再加入3克碳酸钠），把烧杯搁在石棉网上，用酒精灯加热，煮沸溶液。

2.把树叶浸没在溶液中，继续加热15分钟左右，用镊子轻轻搅动，使叶肉分离，腐蚀均匀。

3.当叶片变色、叶肉酥烂时，用镊子取出叶片，放在盛有清水的玻璃杯内。

4.从清水里取出叶片，放在玻璃上，用旧牙刷在流水中轻轻地刷叶片的正面和背面，刷去叶片的柔软部分，露出白色的叶脉。把叶脉片浸入3%的双氧水中24小时，使它们变成纯白色，再取出叶片，用清水洗净，滤去水滴。

5.把叶脉片放在旧书或旧报纸里压干。

6.取出压平的叶脉片，待叶脉干透后，用毛笔在叶脉两面涂上水彩颜料，稍干后再压平。

7.取出涂上颜料的叶脉片，在它的叶柄上系一条彩色丝线，就得到了一张精致美丽的叶脉书签了。

第四步，分析实验结果。在实验中有的学生成功，有的失败。成功的学生除了按照老师的要求进行操作外，还有他们的选材较好—叶片需要老点的、角质化的、叶脉粗一点的、清晰的。失败的原因：可能叶片太柔软、可能毛笔的毛太硬或者操作不太细心等等原因造成的。

以上方式采用的是加碱煮沸法，还有自然腐蚀法、冷水加碱法。后两种方法使用的时间不一样，同学们可以下来自己去探索。

在实验过程中学生每组分工合作，准确加入一定浓度的、一定量的碱液，注意加热的时间，并仔细观察叶子颜色的变化，在做每一步实验时都要明白它的目的是什么，在实验过程中记录下一些数据，做完实验后要认真分析实验结果。

因此生物实验教学法既激发学生主动学习生物知识，积极探索生物世界奥秘的兴趣；培养学生观察问题、思考问题和分析问题的能力及小组的协作精神。也让学生通过现象观察事物的本质，从而认识和揭示自然科学规律，培养学生严谨的治学态度和缜密的思维能力。生物实验教学法在生物教学上是其它教学法不可替代的重要手段。

参考文献：

[1]七年级生物(上.下册)河北少儿出版社，2010.

[2]八年级生物(上.下册) 河北少儿出版社，2010.

[3]实验在生物教学中的作用[N].教师报，2010.

自然科学的奥秘范文第4篇

1历史上科学与哲学的关系

历史上科学与哲学的关系经历了以下阶段：

（1）古代时期，科学内含在哲学之中。古希腊哲学是第一科学，当哲学家得出自然界的最初认识时，哲学与科学是一同发生、互相掺和在一起的，它具有哲学思辨性和科学实践性的双重特征。面对自然现象，古代哲学家先有经验判断与实际观察，同时，他们又不满足于对事物表面的认识，力图通过理智的或理性的洞察力去认识它们的理由、原因或根据，认识它们必然如此的情况。正如英国科学史家丹皮尔［14］所言：“希腊科学家通过理智的或理性的洞察力寻求定义，他们相信那些描写普遍形式或结构的定义，而且他们并不把这种结构看作是一定现象变化不已的实际情况。”因此，古代所形成的关于自然的知识几乎完全融于哲学之中，其既有经验科学的特征又有哲学的思辨特点。正因如此，现代科学的古代知识才在哲学家的著作中流传至今。

（2）文艺复兴以来，科学在自然哲学的名义下生存。近代自然科学诞生时，人们已经从经院哲学的束缚下解放出来，不再援引神力（天启）洞悟自然某种神秘的本质，而是凭借人本身固有的意识、理性能力（经验和思维）认识他们所面对的客观世界，但仍被看作是自然哲学的一部分，仍从属于自然哲学。一方面，大的哲学家兼有科学家的身份，甚至科学的认识论和方法论原则也是哲学家制订的。像哲学家笛卡尔和莱布尼兹，还是原创性的数学家和科学家，康德也写过《宇宙发展史概论》，特别是培根的经验归纳法和笛卡尔的理性演绎法，对自然科学的发展曾起过很大的推动作用；另一方面，伽利略、牛顿和拉马克的论著都是标着自然哲学题目的自然科学著作，他们还都把自然科学隶属于哲学或自然哲学之中。同时，自然科学中所体现的探索自然奥秘的求知精神、重视观察和实验的求实精神、通过精确量化而达到的确定性以及理解世界的机械图式都深受哲学精神的影响。另外，英国皇家学会和法国科学院也都是科学家和哲学家的共同组织。

（3）启蒙运动后，哲学与科学开始分离。近代自然科学以观察方法、实验方法和数学方法为显著标志，逐步从自然哲学中独立分化出来。如果说17世纪笛卡尔与莱布尼兹的形而上学还有某些积极的、实际的内容，如在数学和物理学方面他们都曾有过发现，那么18世纪的形而上学连这种仅有的世俗内容也消失了。因为实证科学已脱离了形而上学，有了单独的活动范围。自哥白尼开始，经过伽里略、开普勒和牛顿等人的努力，以力学为中心的实验科学的成熟标志着自然科学从哲学中独立出来。同时，包括力学在内的自然科学的各个分支学科，也相继从包罗万象的自然哲学中独立分化出来。在15～18世纪这一历史阶段，经过斯涅尔、巴塞林和惠更斯等人的共同努力，光学得到了迅速发展；经过维萨利、塞尔维特和哈维等人的努力，生理学被确立为科学；经过波义耳、拉瓦锡等人的努力，化学逐步走向科学轨道。正如沃尔夫［15］所言：“科学和哲学这两个自然知识领域还是逐渐地分离了，尽管这种分离并非总是在这两种名义之下进行的，它把直接来自观察或经验事实的理论同离开这些材料较远的进一步理论分别开来。”

2近代科学与哲学分离的原因

英国科学史家丹皮尔［14］称：“在古希腊人看来，哲学和科学是一个东西，而在中世纪，两者又和神学合为一体。文艺复兴时，自然科学还是哲学的一个分支。文艺复兴后，采用实验方法研究自然，哲学和科学才分道扬镳，同时当代科学也就很快对形而上学不加理会了。”科学与哲学的分离是近代各种因素相互作用的结果，其原因具体表现在以下几个方面：

（1）哲学与科学研究对象和旨趣的区分是科学与哲学分离的主要原因。在研究对象上，亚里士多德在《形而上学》中认为，哲学研究的是“作为存在的存在”，即“存在”本身的一般性质，而其它科学则只研究“存在”的特殊方面和属性。同时，哲学与科学的旨趣的确并不相同。哲学作为思辨的知识，其首要目标是探索关于本原、实体和本质的原则，追思最普遍的原理，因此她可以把目光投向大千世界，但结果却是必须反求诸己，或者必须以思想自身为对象，揭示其构造和原则；或者必须以人生的意义和价值为鹄的，探索人生幸福的道路。而近代科学自从走出哲学母体之后，便开始直面由经验和事实所构成的自然现象，寻找可靠的手段，以获得有效的结果。近代科学逐渐形成了统一的范式和公认的原则，它的基本概念已经足够清晰，从而排斥了其它类型的科学，明确定义了知识的涵义，划定了知识的范围，以至于在科学之外的“知识”都不成其为知识，不再具有“真”这一属性。科学的统一预示着哲学的分裂，预示着科学与哲学以及哲学内部的紧张关系。

（2）科学与哲学活动中心的错位是哲学与科学分离的重要原因。据日本汤光浅朝统计，近代以来，世界科学中心发生了若干次转移。16世纪科学中心在意大利，17世纪在英国，18世纪在法国，20世纪在德国。而世界哲学中心16－17世纪在英国和法国，18－19世纪在德国，20世纪在美国。科学中心与哲学中心的这种错位，某种程度上使哲学脱离了科学的基础，也使科学远离了哲学的直接影响。如19世纪的德国哲学因建立在落后的自然科学基础之上，所以它所得出的结论远远落后于当时世界上自然科学的实际发展过程，特别是黑格尔曾企图运用思辨理性建立关于存在和认识的无所不包的形而上学体系。采取思辨方法研究自然，不但不能取得有意义的理论成果，还会自觉不自觉地束缚实证科学的发展，而他们却企图使自然科学服从于这样的哲学。当然，这些哲学家所构造的凌驾于科学之上的可以囊括一切自然知识的自然哲学体系，被科学的进程所否定，他们的作为也产生了一种恶劣影响：从此使哲学成为一个被嘲笑的对象，普遍遭到科学家们的鄙视。德国博物学家洪堡直截了当地把当时德国科学远远落后于英国和法国的原因，归咎于谢林和黑格尔自然哲学的流行。

（3）科学活动与哲学活动的职业化发展是科学哲学分离的客观原因。亚里士多德认为，哲学源于诧异，学习哲学的条件是闲暇和自由。近代以前，哲学家并未把哲学作为他们谋生的手段，而只是工作之余为享受精神上的快乐；近代之后，哲学家从事哲学已有了明确的功利目的，他们积极谋求经世济用的智慧，想借助哲学来解决学术界、思想界和社会中的重大问题。他们认为，个人思辨与建功立业、满足好奇心和对人类事业作贡献是一致的，把哲学当成一种职业，研究的东西越来越专业。同时，科学也由古典时期非专业科学家的业余爱好演变为近代以来职业科学家的一种谋生手段或一种事业，科学家有独立资产或可以依靠副业为生的时代早已过去，今天的科学家几乎完全和普通的公务员或企业行政人员一样是拿工资的人。社会上出现了专职科学家这一社会角色，科学研究变成一种有组织的社会活动，在特定的圈子内进行。科学家逐渐对没有工具价值的东西失去兴趣，现在科学专业的细分使每一科学家都被限制在狭窄的范围内。不同“科学共同体”所形成的不同研究“范式”，使得自然科学领域内部不同学科和专业的科学研究人员，由于阅读书目和交流范围的不一致，导致互相之间没有共同语言，更不可能有哲学那种宏观的图景式思考。在哲学内部亦是如此，现代哲学也由于研究的细分，连哲学家之间都不可能再沟通，罗蒂曾批评哲学已成为专业圈子内的活动，谈不上对科学的影响。在知识学科化和知识分子专业化的要求下，哲学的地位越来越尴尬。至18世纪，自然科学在知识领域内赢得支配性地位，同时表现出它对哲学的挤压和吞噬。自然科学更是不满足于以往哲学对其合法性的论证，于是实证主义应运而生，从孔德、穆勒到斯宾塞，从马赫主义到20世纪的逻辑实证主义，终于建立了科学的标准意识形态，打出了“拒斥形而上学”的响亮口号。至此，哲学与科学彻底分化。

（4）科学知识与哲学知识的区分是科学与哲学分离的现实原因。自狄尔泰和新康德主义以来，人类的整个知识体系被人为地划分为两种基本形态：一类是自然科学。自然科学知识被认为具有不受社会因素影响、不受历史条件制约的客观性、价值中立性和普遍一致性；另一类是精神科学或文化科学。人文和社会科学知识被认为是受到社会因素影响和历史条件制约的知识，它不具有客观性、价值中立性和普遍一致性。在自然科学家眼里，一方是具有确实性的知识（科学），另一方是想象性的，甚至是虚假的知识（非科学的知识）。自然科学把与任何价值都无联系的事物和现象看作是自己的对象，其兴趣在于发现普遍有效的联系和规律。至于其它学科，除非能够满足经验科学的基本方法，否则不在考虑之列，便在吞并之列。随着实验性、经验性研究对于科学世界重要性的日益加强，哲学尤其是形而上学在自然科学家的眼里便日益成为神学的替代物，同样因其先验的真理断言不可验证而备受责难。1663年，托马斯•虎克［16］在为英国皇家学会草拟章程时，为该学会确立的宗旨是：“通过实验手段增益关于自然万物的知识，完善一切手工工艺、制造方法和机械技术，改进各种机器和发明。”他尤其强调皇家学会与神学、形而上学、伦理学、政治学、语法学、修辞学无涉，简言之，与哲学无涉。这种认识不仅导致了科学家与哲学家之间的隔阂，还在20世纪演变为两种文化之间的鸿沟。

3现代哲学与科学关系的反思

“科学与哲学有过一段分离时期———一边是朴素的唯物主义，一边是多少有些玄妙的德国唯心主义。在这段分离时期过后，科学和哲学又重新携起手来，最先是在各种各样的进化论思想中携起手来，后来又通过更深刻的分析，依靠数学和物理学的新发展而共同迈进”［14］。因此，新的时代背景要求科学与哲学产生新的恰当关系。

3．1哲学包办科学失去效力

近代初期，科学继承哲学的理性主义传统取得了巨大胜利。同时，哲学是科学的科学，哲学家认为他们的任务就是用理性去发现那些最普遍的、绝对可靠的、自明的理性概念和原则，构造出关于整个世界的图景，推演出全部知识和存在体系，它应当成为一切科学的基础和真理的标准。然而，由于这种哲学与具体的自然科学研究相脱节，哲学家无法根据客观事实进行研究，只好依靠理性的独断和思辨去思考自然科学问题，其结果是只能束缚自然科学的发展。从历史上看，科学是从哲学的母体中逐步脱离出来的，因此科学离不开哲学。但历史上的从属不代表未来也存在必然关系，新的实践催生新型的关系。近代以后的哲学对具体科学只起到宏观指导和监护的作用，一方面批判地考察诸科学所建立起来的前提、逻辑性和认识论性的基础；另一方面，对科学的存在论和价值论基础进行督察，反思现代文明和科学所涌现的各种哲学问题，力图恢复古典哲学的本来意义。

3．2科学“拒斥形而上学”误入岐途

近代科学与哲学的分化是主流，科学发达了，哲学各个领域都让给其它领域，它的地盘越来越小，传统西方哲学的三大主题：上帝（第一存在）、物质（自然界）和灵魂（精神界）逐渐被宗教、自然科学和心理学侵入并占领。受自然科学的影响，有些哲学家试图使哲学也成为科学，特别关心哲学的科学化问题。科学哲学家赖欣巴哈［17］在其《科学哲学的兴起》一书中曾强调：“简言之，写作本书的目的是要指出，哲学已从思辨进而成为科学了。”哲学的研究对象是科学，研究我们的知识是如何成立的，它将注意力转向科学本身，研究所应用的概念、所使用的方法、可能的结果、命题的形式以及运用的逻辑类型等。但哲学的科学化是不可能的，哲学科学化的结果可能是取消了科学本身。后来，科学哲学中反对形而上学的倾向有了一定程度的缓和，以库恩、费耶阿本德为首的历史学派肯定了形而上学的作用，各派都对形而上学有了一定范围的默认，他们“拒斥形而上学”的企图归于失败。

3．3科学与哲学同构人类文明

随着各种特殊科学的形成和发展，现代自然科学越来越具有独立存在的意义。19世纪，“科学的研究，至少在这一时期里和哲学探讨分了家。许多物理学家在考虑科学的基本概念时，没有时间从哲学角度表示怀疑”［14］。仿佛科学是万能的，科学能够解决一切，它们不需要建立在某种绝对哲学原则的基础上，更不需要哲学代替行使其职能。但是，英国哲学家柯林武德［18］指出：“一个对他的科学从不进行哲学思考的科学家，顶多也就是一个打下手的、只会模仿的、熟练工匠式的科学家。一个从未从事过自然科学研究工作的哲学家，不可能对之进行哲学思考，除非他自我欺骗。”同时，科学本身并不能自己确立独立价值，科学从属于社会系统，现代科学都是在国家名义下进行的，科学只有在哲学长久的拷问下，才能保持健康有序的发展状态。胡塞尔指出，近代科学忘记了它的基础和起源，忘记了它与人的理想和价值、与生活世界的关系，可供选择的对象原本是众多的生活世界，但自伽利略始，近代科学数学化的自然科学模式仅仅选择了理想化的单一模式。通过考察近代科学的起源，他认为欧洲科学面临的危机是自然主义的科学不能面对人生的价值与意义，把价值规范与自然规律等量齐观。已有现实“是怎样”的是科学要解决的问题，哲学在此基础上进而研究“究竟是怎样”的问题，而且要探寻“应怎样”的价值问题，并且要进而将“是怎样”和“应怎样”统一起来，解决“要怎样”的实践问题。由此，只有科学与哲学联合起来，才能共同推动人类文明的发展。

4结语

自然科学的奥秘范文第5篇

一、室外的观察教学是自然课教学的方法之一。

教训中要善于引导学生进行观察，不但要细心观察教师在课堂的每一个实验，而且会认真观察实物。观察实物既经济又实惠，又直观具体、有趣，更能够提高观察教学的效果。例如在教学小学自然第九册第十二、十三、十四课时，本人组织学生到室外观察，在教师的指导下观察根的生长情况及作用。其次是玉米的二层根，起到加固植物的作用，对防止倒伏起一定的作用。通过以上的观察，起到良好的教学效果，比看书本的插图更能反映出植物的本质特征，更能吸引学生，提高学生学习的兴趣。

二、外自然课的教学是补充教学实验材料不足的最好的方法。

实验是学生获取自然科学知识的重要手段。有些实验由于实验教材不足，在自然实验室是无法完成的。为了学生能更好地上好实验课，获取必要的自然科学知识，我利用当地的实际情况采取室外实验的方法进行教学，使教学客观真实、具体、效果明显。如在教学自然课第七册第2课时，组织学生到附近鱼塘养殖场了解“四大家鱼”的养殖情况，认识鱼类的外型共同特征。学生不但看到塘鱼的生活习性，而且还亲自触摸活生生的鱼，比看图更清楚地了解和掌握鱼的外型特征及用鳃呼吸，用鳍游泳等特征。

三、然课室外教学是培养学生学自然的兴趣的有效方法。

自然课室外实践活动是课堂教学的延续和补充，它不但巩固所学的知识和技能，而且对发展学生的兴趣爱好培养学生的动手动脑能力和创新精神有重要的作用。因此，我除了上好室内每一节外，还积极带领学生进行室外实践活动。把室内和室外的课有机地结合起来，进一步巩固深化，甚至升华所学的技能，达到培养学生学习兴趣的目的。例如：在老教学四年级第七册自然第一课《制作昆虫标本》时，首先在课堂内认真讲授制作标本的方法，同学们一听到到室外捕捉昆虫，个个都跃跃欲试，情绪非常高涨，认真做好笔记，制作好三角纸包，随时准备出发。第二课出发捕捉昆虫时，首先对学生进行安全的教育，然后让同学们自由地捕捉昆虫。虽然他们有的手脚都被划伤了，但仍然勇敢地捕捉，直到捉到为止。回到课室后顾不得伤痛就忙于制作标本，没有一个人怕辛苦或怕麻烦，都非常开心。就连平时不守纪律的差生也表现得非常好。

四、室外自然课的教学是培养学生热爱大自然、保护生态自然环境的优良品质的最好途径。