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科学理论与科学实验的关系

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科学理论与科学实验的关系

科学理论与科学实验的关系范文第1篇

论文摘要:课堂教学设计是教师对教学过程形成的总体构想,反映了教师的教育观念、教学方法和综合教学能力。结合金融学课程特点,尝试运用建构主义学习理论对课堂教学进行科学设计,并辅以网络实时演示、实验室模拟训练等先进的教学手段来实现,在实践中取得了较好的教学效果。

课堂教学设计是教师在课堂教学工作开始之前对教学工作的预想和筹划,是为完成教学目标筛选教学内容,确定教学方法,创造学习环境,规范教学行为的一系列过程。课堂教学设计能够反映教师的教育观念、教学方法和综合教学能力。著名学习理论建构主义学说提倡围绕情境创设、协作学习、问题探索、意义建构等方面进行科学的教学设计。优化的课堂教学设计,并辅以多样化的教学方法与先进的教学手段,才能使课堂教学达到最佳效果。本文拟以金融市场学为例,解析金融课程教学设计的基本思想以及如何利用先进的教学手段实现教学设计。

一、金融市场学的特点与教学中面临的问题

作为金融学科的专业基础课,金融市场学课程具有鲜明的特点,在教学中面临许多问题,因此教学设计尤为重要。

1、内容庞大,结构复杂。金融市场学的内容与体系比较混乱,不同的编者根据自己的理解和对课程的定位,将金融市场体系、金融资产估值定价理论、证券投资分析理论、金融机构、金融监管等不同的内容以不同的体系组织起来,且许多内容与其他专业课都有不同程度的交叉和重复。如果课程体系和内容设计不当,一方面在有限的课时内难以完成教学任务,另一方面又影响与其他课程的衔接。

2、金融市场知识更新非常快。在金融全球化、自由化、创新化、工程化等趋势的推动下,国际金融市场发展迅速,其市场体系、金融工具和金融制度发生了深刻的变化。同样,随着中国加入WTO和金融体制改革的大破大立,中国的金融市场日新月异,出现了许多新的交易制度和交易工具。虽然教师在选取教材方面非常注重权威性和时效性,但大多数前沿的知识在各类教材中难以反映,教材更新的速度远远跟不上金融市场知识的更新速度,存在滞后性和陈旧性。在这种情况下,教师必须紧跟金融市场的发展趋势,准确把握重点和热点,对课程具体内容进行再造和选择。

3、实践性强。本课程直接面向金融市场和金融工具,而不同市场和工具的运行机制和操作原理极为复杂,描述性学习很难使学生真正掌握相关知识。这就需要有针对性地设计实践教学环节,对金融市场业务进行模拟训练,提高学生对金融市场的感性认识和领悟能力,以及实践能力和综合素质。

二、运用建构主义原理进行课堂教学设计

(一)建构主义学习理论对课堂教学设计的指导意义

“建构主义”是西方流行的学习理论,近年来在中国广泛传播,并随着以计算机为核心的多媒体、Intemet、通信技术等技术条件的完善,逐渐成为探索新型教学模式的理论指导。建构主义学习理论认为学习者是信息加工的主体,是意义的主动建构者,学习是学生通过自己对教材等必要的学习资料的主动学习以及同教师、同学的交流,来发现新知识并融人自己原有的知识体系中,从而建构自己的知识系统的过程。建构主义提倡在教师指导下的以学生为中心的学习,追求教与学的合作化,使教学过程由传统的以教师为中心的逻辑讲解传授式转变为围绕情境创设、协作学习、问题探索、意义建构等方面进行科学教学设计的新型教学模式。

(二)金融市场学课堂教学设计的思路

1、对课程体系和内容进行再造与重新设计。教师在准确把握知识发展的最新趋势和热点、难点问题的基础上,不拘泥于教材安排,打乱内容和顺序,根据学生思维接受习惯重新安排体系和内容,并将具体内容高度概括,抽出筋脉,确定主题,以最简洁醒目的题目呈现出来,使学生获得一个清晰的框架。在一个简洁明晰的知识结构中,围绕主题,将基本理论讲授给学生,避免了繁缛和滞后的知识,课堂效率比较高。

2、以学生为主体,确定小组协作的自主学习方式。这里包含两层意义,首先是自主学习。学习理论强调学习者是信息加工的主体,在给学生搭建一个基础平台、学生掌握了基本理论的前提下,教师要敢于给予学生一定的压力和动力,要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证,将知识深化、泛化,这样既解决了教材知识陈旧的问题,又培养了学生自我学习的能力。其次是协作学习。金融市场体系庞大,知识丰富,热点、难点多,单个学生由于主客观条件的局限很难有效完成信息搜集和解决问题的学习任务,组织和引导学生以小组为单位进行协作学习,包括共同学习、讨论以及同教师的对话交流,学习者的思维与智慧就可以被整个群体所共享,从而加速知识的内化。

需要强调的是,这种课堂设计并不意味着放任自流和无为而治,要取得较好的效果,必须以教师的科学指导为前提。教师要充分尊重学生的创新精神和学习热情,创造活跃平等的课堂气氛,随时捕捉学生的思想火花,开展即席讨论和辩论,并加以追踪和指导,使知识点大大延伸并深化。

3、把图形、图像、声音、动画以及文字等各种多媒体信息及网络控制实时动态地引入教学过程,创设最佳的教学情境,使学生增加对金融市场学的感性认识,激发求知欲,并通过实践操作巩固知识,使课程达到“知行合一”的目的。情境创设这一课堂设计思想并不是创新,学习理论很早就提出了,只是以往教师不具备高科技手段,只能借助简单的图片或道具。而今天发达的多媒体计算机技术和网络通讯技术,为情境创设提供了最佳的实现工具,从而更加凸显了这一课堂设计思想的重要性。

三、实现课堂教学设计的教学手段

通过课堂教学设计,教师对课程的教学有一个总体规划和把握后,下一步的重点就是选择恰当的教学方法和手段实现上述课堂教学设计,从而提高教学效果,完成教学任务。金融市场学中可以采取的教学方法有多种,如课堂讨论、案例教学、专题讲座等,均可以取得较好的效果,这里仅对两种先进的教学手段——网络实时动态演示与金融实验室模拟训练进行重点探讨。因为针对本课程来说,它们更具有典型性。前面提到,课程具有实践性强的特点,要解决理论联系实际的问题,在“知”与“行”之间构建一个桥梁,必须创设真实的环境,设计实践环节,而网络实时动态演示与金融实验室模拟训练恰好能够满足这些要求。

1、网络实时动态演示。随着因特网的迅速发展,出现许多专业化财经网站,所开辟的栏目几乎覆盖了主要的金融市场。这些网络资源具有多种教学功能,可以被广泛地运用于教学过程中。

第一,能够提供最新、最全面的金融市场信息与资料,包括金融市场知识、金融市场制度、法规及学者的理论观点。教师可以利用它不断更新、补充教学内容,学生则可以利用它进行自主学习。毫不夸张地说,它就相当于是一个永不落伍的电子教科书,学生在课堂上掌握基本知识后,还可以根据自己的兴趣在课余利用网络继续进行深度研究和更广泛的学习;第二,许多网站能够提供主要金融市场的实时动态行情和各种金融分析软件,且界面设计合理,操作简便,利于演示。例如新浪财经将股票行情、公司基本面、技术分析指标、股票动态连续竞价状况等重要信息和工具集合为一体,功能强大。在学习相关知识时充分利用这些资源进行动态演示,不仅能使学生身临其境,提高学习积极性,而且可以将教学内容直观地展现在学生面前。简单的演示胜过多篇文字描述,利于学生掌握复杂的知识。股票市场中金融工具的连续竞价交易原理是教学的重点和难点,但学生对于在“价格优先、时间优先”条件下股票市场撮合成交方法似懂非懂,而利用网络传送的真实交易信息引导学生观察某只股票在某一时期竞买和竞卖的价量对比过程,则能够帮助教师将问题讲解透彻,学生理解起来相对容易;第三,提供股票、外汇、期货的模拟操作平台,用户可以在线申请虚拟初始资金,参考实时市场行情模拟主要金融资产的买卖。利用此功能,学生可以结合课堂上学到的基本面分析方法和技术分析方法进行投资决策,从而熟悉金融市场交易规则和流程,检验知识的掌握程度,并通过具体收益、风险的体会,对金融市场有更加深刻和清醒的认识。

2、实验室模拟操作法。作为实践性很强的课程,仅靠课堂教学和学生自主学习是远远不够的,为提高学生理论联系实际的能力,以行带动知,要开设专门的实验课程,模拟金融市场环境,对学生实践能力进行集中训练和提升。金融实验室的模拟操作是主要的实践环节,即使在网络提供模拟操作平台的今天,它仍然是实践环节的主体,不能完全被替代。这是因为:其一,实验课程是根据教学内容系统开发的,有详细的实验教材或讲义,并在专业教师的指导下进行,具有针对性和有效性。其二,学生依靠网络平台进行的模拟操作是分散和单向的,难以解决实践中遇到的问题,而实验室仿真交易则是交互式的集中训练,是在教师的有效控制下进行的,教师能够发现教学中存在的一些漏洞和问题,并及时改进和解决。其三,近年来,金融实验室建设不断完善,除了具有实时行情和简单的操作平台等功能以外,还可以将商业银行、投资银行等其他金融机构与金融市场有关的业务整合进来,如股票的发行业务、基金的申购赎回业务等,使学生对金融活动有全面的了解。其四,利用金融实验室还可以举办各种投资大赛,创造竞争的氛围,为学生提供交流和切磋的平台,提高学生认识、分析、解决问题的综合能力。

四、存在的问题

科学理论与科学实验的关系范文第2篇

关键词:科学美形态科学事实科学理论科学审美

一科学美客观存在

正象在是否存在艺术美的问题上艺术家最有发言权一样,在是否存在科学美的问题上科学家也最有发言权。很多著名科学家都在各自的科学实践活动中感受、体验和发现科学美的存在。毫无疑问,很早科学家们就懂得科学中蕴含奇妙的美。哥白尼在《天体运动论》中第一句话是“是哺育人的天赋才智的多种多样的科学和艺术中,我认为首先应该用全副精力来研究那些与最美的事物有关的东西”。哥白尼选择这样一句话开始他的著作,清楚地表明了他是多么欣赏科学中蕴含的美。爱因斯坦曾称赞玻尔所提出的原子中的电子壳层模型及其定律是“思想领域中最高的音乐神韵”,而爱因斯坦的相对论则被不少科学家誉为物理学中最美的一个理论,玻恩说它“象一个被人远远观赏的艺术作品”。玻尔兹曼曾经把麦克斯韦关于气体动力学的论文当作神奇壮美的交响乐来欣赏。尽管科学家们对科学美的阐述大多是零散的、缺乏系统的,但他们对科学美的肯定则是不容怀疑的。科学美是美的一种高级形式,是人按照美的规律创造的结晶。它是在人类审美心理、审美意识达到较高的发展阶段,理论思维与审美意识交融、渗透的情况下产生的。科学美客观地存在于人类创造的科学发现和发明之中,它是人类在探索、发现自然规律的过程中所创造的成果或形式。二科学是美与真的统一

科学的对象首先是自然世界。科学的目的在于揭示自然的奥秘,见出自然的真貌,反映自然的规律。自然界在外观上纷繁复杂,似乎杂乱无章,但在实质上和谐统一,具有规律可寻。宇观世界如此,微观世界亦然。科学研究就是要力图把握自然的统一与和谐。一种科学理论成果,如果揭示了自然界的规律,反映了自然界的和谐,它就不仅是“真”的,而且是“美”的。科学的最高境界便是这种真与美的统一。科学史上,欧几里德的几何学,爱因斯坦的相对论,普朗克的量子论等等被人们称为“科学的艺术品”,决不是没有道理的。科学美的实质在于反映自然界的和谐,科学(科学实验、理论、公式)之所以美,首先在于它能够把握客观实在,反映自然界的内在和谐。爱因斯坦曾指出:要是不相信我们的理论构造能够掌握实在,要是不相信我们世界的内在和谐,那就不可能有科学。自然的和谐与统一决定了科学理论的和谐与统一,是大自然的和谐之美决定了科学理论的和谐之美。

三科学美的形态

科学美的形态可分为科学事实美、科学理论美和科学实验美。

1、科学事实美

科学事实美是自然界和谐的结构和运动形式等客观存在着的科学研究对象的美。它是一种内在的理性美,它不是由感性直观而是由纯粹的理智所能感受的。科学事实对常人也许并不能起到特别的美感,但科学家却能感受到它迷人的美的特质。例如,达尔文把他所看到的热带植物描绘成永远留在人们心中的“一幅虽不清晰但却无限美丽的图象”。达尔文每当谈到一草一木时,都把它们看成活的、有人格的东西。即使在通常看来外观形式极不相同的自然对象那里,科学有也能够感受到相同的美。比如,物理学家研究针尖上原子的排列,昆虫学家分析蚊子眼睛的结构,化学家观察晶体的显微结构和物质的分子结构,都可以在不同的对象身上感受到一种对称之美。

2、科学理论美

一种科学理论如果能以尽可能少的基本假设,运用明晰而严密的逻辑工具推演出具有普遍深远含义的结论,得出简单、对称的方程和公式,做出精彩的科学预见,这种理论就被科学家们称之为美的。欧几里德平面几何学可以说是科学理论体系美的典范。整个理论从十条公设和十条公理出发,演绎缜密而引人入胜。许多科学家称这为“雄伟的结构”,“巍峨的阶梯”。爱因斯坦的广义相对论,更是被无数科学家称赞为伟大的科学艺术品。

3、科学实验美

科学实验美指的是科学实验设计及其实施过程中的科学美。它包括实验指导思想的创造性,实验装置设计的新颖性,以及实验技术与操作过程中的艺术性诸因素。科学实验美从设计到实施都让人感到严谨、准确、简洁、有序,富有艺术的韵律感,富有类似艺术审美的魅力。从美感效应来说,科学实验的巧妙和巨大成功,带给实验者的审美愉快不亚于完成了一件艺术杰作。杰出的实验科学家常被人称之为实验艺术家。德国物理学有维恩称赞俄国科学家列别捷夫测量光压的实验是“极其美妙的”,甚至认为他实验技巧之高是别人难以企及的。美籍华裔学者吴健雄也是当代最杰出的实验物理学家之一。她以非凡的实验才能,为诺贝尔奖金获得者李政道、杨振宁的“在弱相互作用下宇称不守恒“假说作了验证实验,其实验超乎寻常的难度曾使不少科学家望而生畏。她的无与伦比的实验成绩设计取得了巨大的成功,在实验科学史上写上了光辉的一页,同是也为实验美增加了一个精彩的范例。

四科学审美在科学创造中的作用

审美在科学研究领域的重要意义在于它能推动科学创造。科学研究是以求真为最高目的的,但由于美是那样具有极大的魅力,是那样切合人性的需要,爱美作为人的本质力量之一必然自觉不自觉地贯穿到人的一切活动中去。具体地说,审美对科学创造的作用可分为动力作用、启迪作用和预构作用。

1、科学审美的动力作用

对科学现象美的兴趣、好奇可激发科学家探索的欲望,形成他持久的动力,激活他的创造性思维和创造性想象。面对纷繁复杂的科学现象,科学家总是力求寻出其内在规律,而试图建构一套美的符号体系,以最准确、最简洁、最概括地传达所发现的规律。爱因斯坦对于理论建构时的美学动机十分重视,他坚信优美的数学形式和现实物理世界一定有着必然的联系。追求科学理论的不断完美,成为科学家进行科学创造的恒久动力。很多科学家是自觉依据审美价值尺度,按照美的规律从事科学研究和科学创造的,认为科学理论不仅应当是真的,而且应当是美的。法拉第在研究电场和磁场的关系时,为了清晰地表述出自已的科学思想,呕心沥血。一段时间内,他的正确思想由于未能找到合适的形式表达,因而不能为人们所理解。这一工作后来由擅长数学的麦克斯韦完成了。他用简洁的数学形式不仅很好地表达出了法拉第的科学思想,而且在原有思想基础上又有了新的突破。

2、审美的启迪作用

美是通过事物的形式表现出来的,因而具有一定的感性直观性。科学审美启迪也具有形象性特点,魏格拉提出大陆漂移说理论,就是得益于此。大陆漂移说是魏格拉受到地图上大陆边缘图形吻合的启发而提出来的。他从地图上得到启发后继续深入研究,最后得出了科学的理论。在科学史上,科学家和艺术家集于一身是不乏其人的。许多科学家有很好的艺术修养。因此,从艺术的审美中受到启迪的事例在科学研究中也比比皆是。伟大的天文学家开普勒在研究行星的运行规律时,就受到过家乡民歌《和谐曲》的启示。他将行星围绕太阳运转的角速度与乐曲的和谐旋律作类比,由此进一步研究,最后得出了行星运动的三大定律,成为“天空立法者”。

3、审美的科学预构作用

审美预构是科学家在科学资料、实验设备缺乏的情况下,受到相关领域中事物的美学特性的启发,以美引真,提出科学理论的过程。真的科学理论必然是美的。科学现象表面杂乱无章,可现象的相互联系和相互作用中必具有和谐性和秩序性,必具有简单、对称等美学特性。门捷列夫的元素周期表的创制是以美求真的范例。门捷列夫根据自己现有的材料和审美经验,提出了元素性质按原子量递增而呈现周期性变化的规律的理论。门捷列夫根据他的科学美学思想,将当时已知的63种元素排成一张周期表,并探讨元素化学性质和原子量之间的关系。当时科学界公认铍的原子量是13.5,应排在第四类。可依据其化学性质,应排在第二类。从周期表的完美性出发,门捷列夫将铍放在第二类。最后经过精确测定,铍的原子量为9.4,理应归入第二类。这一事实正是出自他信奉的科学美学原则:真的理论必然是美的。从这一科学美学思想出发,他预言了三种未知元素的化学性质,认定它们的性质分别与硼、硅、铝相似。后来发现的这三种元素钪、锗、镓与他根据周期表预言的化学性质相同。

对科学美的好奇和追求可成为科学创造的心理力量,推动科学家不懈地去探索宇宙的奥秘,发现自然的规律,取得创造性成果。同样科学成果也将给美学提供丰富的内容。所以,科技工作者在进行科学研究时,不仅不应忽视科学美,还应加强美学方面修养,注意美学原则,既求真又求美。

参考文献:

[1]S.钱德拉塞卡(美),《真与美》,科学出版社,1992

科学理论与科学实验的关系范文第3篇

〔关键词〕 诠释学,科学,实践,科学哲学,后经验主义

〔中图分类号〕N10 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175(2014)01-0048-04

〔收稿日期〕 2013-11-23

〔作者简介〕 杨秀菊(1981-),女,辽宁营口人,太原科技大学哲学研究所讲师、博士,主要研究方向为科学哲学、社会科学哲学。

亚里士多德曾经就实践智慧和应用科学作出区分并进行了详细论述,这种区分使我们明辨了科学技术的应用与实践智慧。哲学也旗帜鲜明地指出,实践是行为主体所特有的对象性活动,只有在人类繁衍和实践同步的基础上,人们才可以深刻与全面地把握人与人之间、人与世界之间以及世界的物质性之间的辩证统一关系。纵观科学发展历史,近、现代科学的发展特征表现出忽视实践智慧的趋势,以实践智慧为本质内容的精神科学(geisteswissenschaften)几乎丧失其科学合理性,而诠释学作为精神科学独立的方法论也面临着消失殆尽的危险。于此,伽达默尔提出了重新恢复以实践理性为核心的精神科学模式。之后,越来越多科学哲学家们认识到,从实践的角度来看,诠释学不仅适用于精神科学,也完全可以适用于自然科学。

一、实践的科学诠释学的思想溯源

德语中诠释学Hermeneutik一词的词尾ik本身就含有方法与实践的意思,而在早期的诠释学中,特别是在神学与法学领域,诠释学更多地是指向理解、解释与应用,诠释的技艺就是一项实践的活动。

19世纪,狄尔泰的诠释学思想着重强调实践的重要性,他将人的生存特征描述为“在生命中存在”(Darinnensein im Leben),意旨生命并不是孤立存在的、被动的客体,是生命意欲与生命关系的复合体。由于人类与生命之间的关系是内在的,生命是联系人类与世界的内在纽带。因此,二者之间的关系可以看作是一种实践关系,〔1 〕 (P31 )狄尔泰的诠释学观点探讨了科学与实践生活的关系,认为理解是从人的实践关怀中产生的。

之后,海德格尔在《存在与时间》中进行的关于此在的诠释学分析更是直接针对人类日常实践的,他认为只有在日常实践意义上的科学实践才是诠释学的。人们在世之存在的方式体现了对世界和对人类自身的解释,在对科学进行的一系列探索中,人们从对人类日常实践和科学研究的解释中领悟到在世之存在的方式。因此,科学研究中解释实际应用的意义与实践应用本身都是诠释学的。从本体论的角度上来看,实践与应用具有同一性。

继海德格尔之后,德国哲学家伽达默尔更是对实践的诠释学分析做出了详细的说明,其实践的诠释学观点建立在亚里士多德的实践哲学基础上,但是由于亚里士多德并没有对普遍知识和具体应用做出明显的区分,所以造成了理论与实践之间的一种对立,这种对立使伽达默尔感到困惑,也由此催生了他对理论与实践之间的关系做出诠释学的反思。更重要的是,他从道德行为现象中的实践智慧角度出发,分析论述了适合于科学的诠释学之实践智慧与实践理性。

伽达默尔阐述到实践哲学的对象不仅是那些永恒变化的境况以及那种因其规则性和普遍性而被上升到知识高度的行为模式,而且这种有关典型结构的可传授的知识具有所谓的真正知识的特征,即它可以被反复运用于具体的境况之中(技术或技能的情况也如此)。因此,实践哲学当然是一种“科学”,是一种可传授的、具有普遍意义的知识。然而,它又是一种只有当某些条件具备时才可以成其为科学的科学。它要求学习者和传授者都与实践有着同样稳定的关系。就这一点而言,它与那种适用于技术领域的专门知识反而有某些相似之处。根据他的阐述,我们可以看出伽达默尔关于实践与应用的分析也将二者处于同一层面之上,伽达默尔认为浪漫主义学派的诠释学观点包含的理解与解释的内在统一忽视了应用技巧,而应用与理解和解释一样,同属于诠释学必不可少的组成部分,且诠释学就是理解、解释与应用三种要素构成的,缺一不可,诠释学也只有在理解和解释及应用的统一中才具有重要意义,诠释学中关于应用的重要问题也是由理解和解释的互通与共融所引发的。所以,伽达默尔称之为交往实践技艺的诠释学,是与古代对本质沉思的理论相互对立的,诠释学是代表着高度技巧的实践。〔2 〕 (P4 )

伽达默尔的哲学诠释学思想可以说是诠释学发展史上的里程碑,从伽达默尔开始,诠释学产生了一个重大转向,即从哲学诠释学到科学诠释学的转向。科学诠释学顺延了伽达默尔实践的诠释学思想,并且详细地分析了诠释学在当代科学研究进程中的具体应用。

除了伽达默尔实践的诠释学思想基础,实践的科学诠释学思想形成还得归功于约瑟夫·劳斯。劳斯认为,在具体科学研究中科学概念和科学理论只有作为社会实践和物质实践的组成部分才是可以理解的。并且,人们经常忘却科学研究的实质就是一种实践活动,且这种“实践的技能和操作对于其自身所实现的成果而言是决定性的”。〔3 〕也就是说,科学诠释学的基本特征突出表现为对科学实践的重视,它将科学活动视作人类实践活动,而人类实践活动总是在一定的社会条件或环境下进行的。首先,人类日常生活实践是科学理论的形成与进行科学实验的基本条件,其背景预设构成科学活动的基本要素;其次,科学活动依靠科学共同体的实践智慧从而合理地实现科学研究。〔4 〕 (P169 )

由此看来,在整个科学研究中,理解是以人类实践经验为基础而发生的,研究者摒除不了纯粹无我的主体状态,实践的科学诠释学也不是数学形式上的理论科学,为了彻底把握实践的科学诠释学思想,必须从与科学完全对立的语境中脱离出来,这种科学必须出自实践本身,并且通过意义概括得到的意识再重返实践中去。只有将诠释学应用于整个科学研究与社会实践中,科学才能更好地履行其社会功能。

二、实践的科学诠释学的表征

之所以提倡将诠释学作为方法论基础适用在具体的科学实践中,是考虑到当代的科学哲学家们“将太多的注意力集中于科学狭隘的思想方面——科学理论及其所需的思维程式、引导我们去相信它的各种证据以及它所提供的思想上的满足。” 〔5 〕 (P35 )事实上,科学哲学家们理应意识到,科学研究单纯用任何一门单独学科所做出论断都是片面的。特别在复杂性科学兴起之后,仅靠传统理论的研究与逻辑证明是远远不够的,而科学诠释学强调的自我理解就是把科学蕴含在文化与历史现象之中,在科学历史与科学社会学角度对科学实践及其过程做诠释学的分析。

首先,实践的科学诠释学应用最先体现在科学研究的基础环节——科学观察与科学发现阶段中。因为实践性的知识通常被认为是原初经验的获得方式,以知觉为主的实践性经验的获得与积累更是在整个科学进程,特别是科学观察与发现的阶段起到了非常重要的作用。从科学诠释学的角度来看,知觉本身就具有诠释学的特征,通过知觉等实践方式逐步积累起来的“客观性知识”荷载着文化与实践的双重因素。从研究者自身的感官限制、教育背景、认识旨趣、科学素养、心理结构等个体性因素到政治、经济因素等社会性因素,无一不对研究者的研究工作造成不同程度的影响。而科学诠释学基于上述因素的思考正好能够补充以往人们对非客观性因素的忽视,基于科学整体基础上的诠释学的分析可以很好地帮助人们理解科学及其实践中存在的问题,为人们提供了更宽阔的思考领域。

其次,实践的科学诠释学应用体现在科学理论的生成中。例如几何学的观念化和形式化就是通过古埃及人的测量实践积累而最终形成的。古埃及人懂得在实际的操作过程中应用简单的几何原理,他们运用一些朴素的手段来测量土地及金字塔与神庙等建筑,正是这种看似日常的重复性的测量活动构成了几何学的实践过程。在远古时代,从这种实用的经验中衍生出来的科学活动虽然没有呈现精密化的形态,却也不同程度地显现出实践的科学诠释学特征。因为科学研究通过数学的计量与几何证明等方式与观察实验、分析的方法及实践的具体操作同样重要,特别是带有猜想性质的对客观规律的把握具有思想的纯粹性特征。

换句话说,如果我们仔细考察实践性知识与客观性知识这两种知识形态的话,实践性知识必优于客观性知识,因为不仅由于客观性知识大多都是从实践中得来的,而且科学的客观性知识仅以客观性为研究主旨和前提,而实践性知识则加入了主观能动性作为考量的因素。科学的客观性知识本质特征是主客体之间的对立,把研究主体人为地划归在所考察的客体的对立面,从而避免其对所考察客体产生的影响而使其失去客观性;而实践性知识则重视主客体之间的关联,因为它不以静态知识获得为目的,而将知识置于历史条件下动态的、变化的环境中,以此来考察主、客体之间的关联。特别是有关自然与生命世界的体系愈发完善,科学进步的无限制与无终止性势必产生更加精确、完善的新科学体系,这样,自然科学便不能囿于对传统科学研究中观察与理论之间关系的经验性的描述,而应该将科学研究的重中之重放到日趋严密、科学的与合理的解释及随之而来的科学实践的具体应用上来。

除此之外,实践的科学诠释学应用还体现在语言的分析上。脱离了科学诠释学的语言分析角度,人们也无法严格甄别日常生活实践与科学研究实践二者在推动科学进步中所起到的作用,特别是在具体的科学实践中“难以把其意义来自经验的观察术语与猜测性的理论术语区分开来。一个主要原因就是,这些术语不是作为孤立的单位(如观察术语可与自然实体相对应),而是作为更大的语言学框架中的要素而具有意义的。既然观察脱离它所从属的更大的概念和命题框架就没有实践意义,那么就根本不可能去分析构成科学知识得以建立的根本基础的不同类型的事实陈述。” 〔6 〕

所以,无论是科学研究的基础阶段,还是科学理论的形成、发展与应用的阶段,我们都可以从科学诠释学的角度来审视整个科学发展的历程。科学诠释学就是在历史和社会等多重角度对科学主义绝对真理的批驳,从而把科学认识置于人类活动的基础之上,以此来“努力恢复至今被忽略了的科学哲学的‘规范’功能”。〔7 〕

三、实践的科学诠释学的特征

我们知道,早期的诠释学是作为一门关于文本理解和解释的技艺,以一种学科的形式出现的,之后诠释学经历了漫长的发展过程,直到海德格尔本体论分析与伽达默尔基于诠释学应用基础的哲学诠释学的思考,诠释学进入了实践哲学的发展阶段。而建立在科学与诠释学双重基础上的科学诠释学的建立,就是要表明科学诠释学不仅仅是科学研究中关于理解与解释的论述,更多地是强调科学诠释学在科学实践的基础上关于理解与解释的辩证统一。即科学诠释学的实践界域同哲学诠释学一样,都将人类的全部生活世界作为整个研究对象,摆脱了早期诠释学发展忽视实践基础这样一种缺陷。

首先,关于科学诠释学对综合理论与实践认识做出的双重分析,是分别建立在科学实践的基础上和诠释学的实践基础上的。也就是说,科学真理的获得既不是逻辑上前后相关的系统,也不是作为因果关系线性发展的结果,而是一组物质与认识的实践,科学的实践也表现出了理性与非理性相统一的特性,并且,理性的科学分析只有从科学理论的逻辑结构转向一种实践结构,才能在协调理性与非理性因素关系的基础上,获得知识的进步与飞跃。〔5 〕 (P35 ) 从这个角度来讲,科学诠释学具有科学、诠释学的双重实践基础。

其次,从科学诠释学的角度出发来反思科学实践,科学实践具有开放性、社会性特征。这是由于科学实践是个体与个体之间、个体与群体之间、科学共同体之间的协作与交流,人类所处的外在环境、社会制度、信仰等因素都会影响或干预科学实践活动;另外,科学实验的产物具有社会性,即科学研究不是独立的、抽象的逻辑推理与演算,而是科学团体之间关于科学的相关因素的协同一致;再者,科学研究者实践活动的主观意旨具有社会性,即科学研究者从事的科学活动不是盲目的,而是由认知旨趣与个人兴趣所导向;最后,科学实践的主体具有社会性。综上所述,科学诠释学不仅具有实践性的理论特征,甚至可以这样说,实践性就是科学诠释学的基础特征。

第三,实践的科学诠释学有着广泛的理论支撑。越来越多的学派论点与学者思想中都蕴含了科学诠释学的关于实践性特征的因素,尽管他们对科学研究中关于实践的重要性的表述方式不尽相同。例如,新实验主义者对实践的肯定将研究重点从理论转移到具体的科学操作之中。伊恩·哈金(Ian Hacking)就曾经在《表征与干预》一书中强调了实验的基础性地位,并通过对隐含在实验结构中的实践性特征的论述,呼吁从表征走向介入、从理论走向实验。与此同时,富兰克林(A.Franklin)、伽利森(P.Cratison)、古丁(D.Gooding)以及梅奥(D.Mayo)、巴滕斯(N.Batens)、范·本德格姆(Vdal Bendegem)、罗伯特·阿克曼(R.Ackermann)等人,也都深入科学实践的具体形态,进一步推进了新实验主义的研究。〔8 〕可以说,新实验主义者对实验实践的关注,反映出科学实践本身就是一项复杂的人类参与的活动,特别是哈金批判了传统逻辑经验主义将实验数据完全独立于科学理论、科学理论的构成以实验表象为基础的经验主义实验观、以及汉森提出的“观察渗透理论”观点。哈金认为实验不只是局限在观察的范围内通过实验操作得出数据,而是涉及操作过程中各种技能。另外,由于很多实验先于理论,所以,观察渗透理论在一定程度上也没有很好地概括理论和实验之间的本质关系。也就是说,传统的理论与实验的截然二分是片面的,人们应该着眼于寻找特殊的实验实践,使其能够促生观察报告获得合法性与可靠性。

如果立足于科学诠释学的观点来分析,科学是作为一个整体将科学使之可知的事物带入人类生存的背景之中,实践的科学诠释学任务不仅要解释适用科学的程序,还要在科学应用之前提供一种合理的说明。〔9 〕 (P93,137 )不仅如此,科学的诠释学反思也是从对科学进行操作的具体实践中归结出来的,并且依靠实践的帮助,人们才可以更好地理解与把握近代科学关于概念、技术等因素在自我理解过程中产生的诸多困扰。

总体来讲,在科学诠释学的视野下,“科学研究是一种寻视性的活动,它发生在技能、实践和工具(包括理论模型)的实践性背景下,而不是发生在系统化的理论背景下。” 〔5 〕 (P101 )科学诠释学的主张是科学哲学前进的方向,它对科学所做的一切发生在他控性的网络互涉中。所以,对科学进行诠释学的解读除了建立在实践的基础上之外,也必须全力避免诠释学作为方法论的普遍使用而过于宽泛。就像劳斯对其进行的科学的文化研究一样,都是为了“最大限度地涵盖有关实践的种种探索——通过这种探索使我们对科学的理解具体化,使之维系在特定的文化环境中,并向新的文化情境转译和扩展”, 〔5 〕 (P320 )正是由于诠释学与实践的交织使科学、诠释学及其理论与实践之间的关系明朗化,对自然科学与社会科学的反思已经表现出诠释学维度的恢复与传统诠释学的汇合。〔10 〕 (P40 )

总之,无论科学家们如何避免,科学及科学研究都要在不同程度上受多种因素的制约,科学亟待得到一个源自文化的、社会的、伦理道德的功能性的规训。这种规训得以实现的角度,即从实践的科学诠释学角度去审视科学。同时,科学诠释学的观点也理应避免对科学进行研究分析中的过分自负,务必要意识到在实践的——经验的事实基础上上升到科学理论是一个循环往复的系统,尽管像兴趣、直观性、社会因素等非客观性因素在整个科学系统中发挥着重要作用,但也无法捍动各学科客观知识的本体论预设在整个科学研究系统中的核心地位,过分追求科学研究中的非逻辑性与主观因素的作用,人类繁衍千百年来所形成的科学体系将成为空谈。

参考文献:

〔1〕张汝伦.二十世纪德国哲学〔M〕.北京:人民出版社,2008.

〔2〕洪汉鼎.理解与解释——诠释学经典文选〔M〕.北京:人民出版社,2001.

〔3〕〔美〕约瑟夫·劳斯.知识与权利——走向科学的政治哲学〔M〕.北京:北京大学出版社,2004.

〔4〕施雁飞.科学解释学〔M〕.长沙:湖南出版社,1991.

〔5〕殷 杰.哲学对话的新平台——科学语用学的元理论研究〔M〕.太原:山西科学技术出版社,2000.

〔6〕李醒民.科学事实和实验检验〔J〕.社会科学战线,2009(11).

〔7〕〔日〕野家启一.试论“科学的解释学” ——科学哲学〔J〕.国外社会科学,1984(8).

〔8〕吴 彤.郑金连.新实验主义:观点、问题与发展〔J〕.学术月刊,2007(12).

科学理论与科学实验的关系范文第4篇

一、实验是激发学生兴趣的有效的着力点

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,有了兴趣就有探索知识的动力,实验就是激发学生学习科学兴趣的最有力的着力点,学生会因为科学实验的神奇而喜欢上科学课。例如,我们在学习“大气压”一节课时,把装满水的杯子用硬纸片盖住并倒过来,发现水并不流出,纸片也不下落,使学生确信大气压的存在,接着让学生做马德堡半球实验,使学生感觉到大气压力的巨大,让学生自己亲自体验能挂在嘴上的瓶、吸不出饮料的瓶、能吞鸡蛋的瓶、能吞小试管的大试管、冷水能使水沸腾的烧瓶,能使水沸腾的针筒等实验。这样使学生对这节课感兴趣、印象深、易理解、记得牢。有趣的实验把学生引入科学知识的海洋,从而“科学难学”这一畏难情绪便会明显淡化。

二、实验是学生掌握知识的最有效的方法

科学实验的现象对学生的感官有很大的冲击作用,正如学生所说:“我听了,忘记了;我看了,记住了;我做了,理解了”。此话是对实验与掌握知识关系的通俗概括。苏霍姆林斯基说:你要使你的学生尽量看到、感到能摸得到的不懂的东西,使他们面临出现的疑点,如果能做到这一点,事情就成功了一半。心理学研究表明:儿童有一种与生俱来的、以自我为中心的探索性学习方式。因此,科学教学的最好方法就是引导学生自己去发现、主动去探索,课堂教学就能化被动为主动。通过学生自己亲身实践探索而感悟获得的科学知识是刻骨铭心、终身难忘的。在科学教学中有大量这样的素材:如牛顿第一定律、阿基米得定律、欧姆定律、焦耳定律、电磁感应现象等的得出,都可以经过探索性实验,让学生重温一下科学家的经历,当一回小小科学家;当然,也不能忽视科学实验中的验证性实验的作用,如学习杠杆平衡条件、金属活动性顺序等知识之后,让学生进实验室进行独立操作的实验验证,在培养学生动手操作技能的同时,能加深对所学知识的理解,只需借助于身边简单的器材,学生亲身实验后留下不言而喻的深刻印象何乐而不为呢?我深深相信:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!

三、实验是促进思维和能力发展的重要手段

科学是一门以观察、实验为基础的自然学科,许多科学知识、科学理论是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。观察是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法,是学生认识世界增长知识的重要途径,也是培养学生创造能力、抽象思维能力的基础。例如,在玻璃杯中注入大半杯水,把生鸡蛋放入水中,可观察到:鸡蛋沉入了水底;在玻璃杯中加入食盐搅拌均匀后,又发现鸡蛋慢慢上浮,最后浮到了水面上。观察到了现象学生会不由自主地进行分析思考现象后面的科学知识。这样,通过观察实验,既理论联系了实际,巩固了课堂所学的科学知识,又提高了学生观察问题和分析问题的能力。同时,亲自动手,会遇到平时想象不到的操作问题,不断尝试练习,由不熟练、做不好到动作灵活、实验效果良好等过程中,培养了学生的动手能力。

四、实验是提升学生科学素养的重要途径

实验教学若离开了实验过程,就成了无源之水,无本之木,所以绚丽的实验过程,更能体现科学的魅力,凸显学生的个性,提升学生的素养。所以妥善规划实验过程的教学,使实验跟科学探究融合起来,不仅能让学生获得知识,学到技能,而且还可使他们受到科学方法、科学思维的训练,发展他们的学习兴趣和科学素养。特别是当科学实验过程中出现“异常”时,教师更应抓住时机,引导学生积极探索,从而使他们形成实事求是、严谨认真的科学态度和敢于质疑、大胆探索的科学精神。如做氢氧化钠与稀盐酸反应的实验过程中,出现了“气泡”,这个现象与预测的完全不同,确属“异常”。我抓住机会,引导学生应用学过的知识对“气泡”是什么气体做出假设(可假设是CO2),并设计通过实验可以验证假设,进而解释“异常”现象是由于氢氧化钠变质,含有碳酸钠所致。随即又引导学生如何验证氢氧化钠是否变质了,学生想出了很多种方法,如可用HCl、H2SO4、Ca(OH)2、Ba(OH)2、BaCl2、CaCl2等物质加入NaOH中,可观察到有气体或沉淀等现象判断是否变质。随后我又追问如何如何检验NaOH是否完全变质,所以问题从检验氢氧化钠中是否含碳酸钠转化为氢氧化钠是否完全变质,学生的思维变得更加开阔。通过这个“异常”现象,使学生获得了不少的知识,更重要的是促进学生养成了严谨的科学态度,形成敢于质疑、大胆探索的科学精神,同时也让学生学会了假设、验证、推论等科学研究的一般方法,达到了提升学生科学素养的目的。

科学理论与科学实验的关系范文第5篇

【关键词】操作不当 素养欠缺 书本学习 集思广益 多写反思 深钻教材 精做准备

本次小学科学课程改革以"全面提高每一个学生的科学素养"作为基本理念。作为小学科学教师是否具有全新教育理念、综合知识结构和教育实践能力是关系到科学课程能否达到预期目标的关键因素。因此,教师必须把握好科学课程的新标准及科学课程改革的基本理,从小学科学课程目标出发培养和提高自身的科学素养。

科学课应重在探索,体现逻辑。我们通常关注一节科学课,应关注学生的课前认知和课后认识。而学生的认知变化应通过实验证据得到结果,让孩子们在探究中获取科学知识。所以科学课的实验教学尤为重要。要上好科学实验课,科学教师的实验素养至关重要。这学期本人担任了小学科学教研员,在下乡调研过程中发现:我们农村小学科学教师许多都不是科班出生,也就是自己从来没有接受过专业的实验技能的培训和学习,在科学演示实验中,很多老师不能完成完整的操作实验。也许在实验过程中已经意识到问题的存在,但由于自身的科学素养欠缺,也无能为力。许多实验教学操作不要说教给学生们,连自己都不会就,这是一个科学老师实验素养的问题。例如:一位教师在上溶解那一课的实验教学中,当操作到食盐溶解到水中用到玻璃棒搅拌时,学生哄堂大笑认为是在搅拌鸡蛋。老师课后说玻璃棒在水中的搅拌方法自己都不会。这就存在教师实验操作问题。在教学中,多数教师也是摸着石头过河,凭着自己的经验和感觉来进行实验教学,这就免在实验过程中诸多问题的存在。例如:

有一节三年级的科学课,教师引导学生去探究液体的相同和不同。讲台两侧摆满了各种实验材料,有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蜡光纸、小烧杯、玻璃片、木板、天平等。学生开始实验前,教师提出:食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同?学生们根据平时的经验说出了颜色、味道、用途等方面的不同。接下来,教师就让学生自己动手做实验。学生们顿时忙开了,教室闹成一片。听课教师问一个同学,你们在研究什么?学生摇摇头。从这节课可以看出,教师器材准备充分,但缺乏对学生实验要求和探究方法的明确,致使学生盲目地忙乱了一节课。从以上两个教学环节中我们可以看出教师自身科学实验教学素养的严重缺失。现阶段,对于实验操作的技能培训也相当有限,使得老师们的实验技能水平也是参差不齐,青年教师尤为突出。针对当前科学教师普遍存在的实验素养问题,如何对症下药,提升教师的科学素养成了当前科学学科教研的主要话题。

1.书本学习

作为一名科学教师,实验操作的时候很多,而我们许多科学教师都是兼职科学教育,对实验的物品应用及操作都不熟悉,所以在教学实验课时就感觉困难。老师们,在今天这个科技发达的年代,我们自身如果把知识都弄错的话,那将会让孩子们耻笑,被社会所淘汰!因此我们必须得加强学习,自我提高。首先应加强书本的学习。在书本上学到实验操作的基本要求,规范实验操作动作。从书本中学习实验物品及实验程序的运用,这样让我们的实验课变得更科学!

2.集思广益

教师们平时在学校内部应多展开相互听课,相互交流学习的活动,多向有经验的教师请教学习。作为教研员我是这样思考的:在全县小学科学研培活动中除每学期开展听课活动以外,还特别聘请初中或高中实验室教师进行实验操作培训讲座。这样让全县的科学教师能得到正规的实验操作培训学习。在平时的教学中作为教研机构也多深入课堂进行指导教学。

3.多写反思

在我们农村小学,教师与学生做一次实验很不容易,所以我们要尽力让学生对每次实验课都有所收获。这就需要教师要有丰富的实验操作经验。而丰富的经验要靠我们工作的不断积累。所以在平时的教学工作中我们应不断反思总结自己的工作。当我们上完一节实验操作课后,应写好教学反思,让自己在教学中不断总结自己的经验教训。并找到每一次的不足之处,及时找准错误原因以及正确的方法,为下一次的实验课做好准备,为今后的教学工作积累经验。比如当我们上完一节实验课后,可以从学生那里了解有无收获。根据学生掌握的情况再去分析此节课的问题所在。教师与学生做一次实验都很不容易,所以我们要尽力让学生对每次实验课都有所收获。

4.深钻教材

无论是什么课其实都离不开对教材的分析。作为一名科学教师更是要深挖教材,熟悉教材。特别是我们农村科学教师,面临实验器材、实验室紧缺,自身又是兼职的情况下,就需要教师的努力,教师责任心的驱使下才能进行实验课。所以我们应该对科学教材进行深挖,做到对每一课,每一章节内容的熟悉。这样我们可以把有些相连的实验放在一起完成,既节约时间又节约实验器材。如果我们对教材不熟悉,对科学实验的准备就不到位。有的时候我们轻视课前的准备工作,结果就会造成课堂实验的失败或出现意想不到的情况。让孩子们在不正确的操作下实验探究,就毫无意义。所以只有教师熟悉教材,熟悉实验操作,我们的科学实验课上教师才能做到心中有数并能及时应对实验中出现的一切情况。

5.精做准备