首页 > 文章中心 > 科学实验与科学理论的关系

科学实验与科学理论的关系

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇科学实验与科学理论的关系范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

科学实验与科学理论的关系

科学实验与科学理论的关系范文第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

科学实验与科学理论的关系范文第2篇

一、科学思想的内涵

科学思想是对客观物质及其变化规律的最根本的认识,是科学家们认识世界、解决科学问题的原则、方法的总和,科学思想随着科学技术与社会的发展不断发生变化。

1. 结构决定性质的科学思想

从一定意义上说,科学发展的历史就是人们探索和揭示物质组成和结构奥秘的历史。20世纪的科学理论研究成果表明,反应动力学、合成科学等的研究都是从物质的结构入手,根据物质结构决定物质性质的思想进行设计和研究的。科学上的许多发现和发明,都是在物质结构决定物质性质的科学思想指导下实现的。例如,由于硅具有良好的半导体性能,人们根据结构决定性质的思想,人们改变金属材料的结构,制造出了形形的、功能奇特的合金材料。

2.物质运动变化的科学思想

在科学发展中,人们已经认识到:世界是由物质构成的,物质不断的运动着、变化着,而物质的运动变化是有条件的,在不同的条件下,物质表现出不同的性质和变化规律。人们在科学研究中形成的这些认识升华为物质运动变化的科学思想,指导着人们认识和改造物质世界。有了物质运动变化的科学思想,我们就能不用僵死的观点看待事物;有了物质运动变化的科学思想,我们就能关注环境对体系的影响,关注外界条件对事物变化的影响。

3.实验是检验科学理论唯一标准的思想

在理论科学迅速发展的今天,科学实验仍然是科学研究的重要方法。“实验是科学的最高法庭”已成为科学研究者的共识。任何科学理论都必须经过大量的实验检验才能得到认可,在得到认可之前,看似完美的理论都只能是假说。

形成“实验是检验科学理论唯一标准”的科学思想,我们就能客观地看待物质世界,科学地应用科学理论解决科学问题,我们就能重视实验,认识到实验现象的观察在科学学习和研究中的重要作用;形成“实验是检验科学理论唯一标准”的科学思想,我们也就会重视实践对理论的检验作用,坚持“实践是检验真理的唯一标准”的思想。 二、在教学中进行科学思想教育的策略

在中学科学教学中可以通过对学生进行科学史教育,引导学生进行实验探究、注重科学与生活实际相联系等策略来帮助学生树立科学思想。

1.在科学史学习中渗透科学思想教育

我国著名科学家傅鹰说过:“科学可以给人以知识,科学史可以给人以智慧。”科学发展史中每一次发现、每一项成果的取得,都是科学家智慧火花的闪烁,都闪烁着科学思想的光辉。根据科学教学的内容,选择典型的科学史料进行科学教学,有助于学生科学思想的形成。

在初中科学教学中,有目的、有计划地结合科学课堂教学内容进行科学史教育,能够让学生从科学发展历程中深刻认识和体会科学思想,认识科学思想在科学发展中所发挥的重要作用。

2.在实验探究中渗透科学思想教育

科学是一门以实验为基础的基础科学,综观科学发展的历史,我们能十分清楚地看到,任何科学概念和原理的形成与发展、任何科学发现或发明在生产和生活中的应用,都离不开大量的科学实验探索和验证。在科学课堂教学中,运用多种途径引导学生进行以科学实验为主的探究性学习,不但能够转变学生的学习方式,培养终身学习的能力,而且可以在实验探究过程中,提高学生的实践能力,培养科学精神,形成科学思想。如初中科学中金属活动顺序、燃烧条件、质量守恒定律的实验探究等活动都能帮助学生形成一定的科学思想。

科学实验与科学理论的关系范文第3篇

关键词:小学科学实验;操作技能;考查方式

中图分类号:G623.9 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)05-0220-02

在小学教育中,由于小学生的理论逻辑思维能力还处于发展阶段,一般科学理论对于小学生来说存在理解上的困难,需要通过具体的实验操作来加强小学生对科学知识的理解掌握,所以,小学科学实验在小学科学教学中有着不可替代的地位。但是,传统教育中的教师采取的科学知识教学方法还是与普通学科知识一样进行单纯的理论讲授,而忽略了实验操作的重要性,不利于锻炼小学生的实践动手能力。在实验操作课中,不仅上课形式与一般的课程不一样,实验操作技能的考查方式也应该与一般学科成绩考查不一样。实验操作技能的考查工作,不仅要关注学生进行实验操作的结果,更要关注学生进行实验的过程,在实验过程中观察小学生的动手操作技能,把结果与过程结合起来对小学生的综合动手能力进行评价。

小学科学实验课程作为一门单独设立的课程,说明小学科学实验对于小学生的知识学习有着重要意义,而教师对于课程的成绩考察结果对于小学生今后的学习有重要的指导作用,所以,教师一定要重视小学科学实验的结果考查,指导学生提高科学实验操作技能。

1.基本的实验结果考查

小学生科学实验课程的设置中,每一节课有一节课的实验任务,需要小学生对实验进行完成,在实验的完成过程中进行动手操作能力的锻炼,提升小学生实践操作技能[1]。实验的结果是小学生科学实验操作技能熟练程度的最好体现,所以,教师要对小学生的实验结果进行考查,判断小学生做出的科学实验结果是否正确。

比如,在进行"磁铁的性质"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时,教师首先要考查的就是小学生通过实验的过程,通过自己亲自进行的实验操作,对于这个科学实验所得出的实验结果。在"磁铁的性质"这次实验中,教师要检查最后学生们而出的磁铁性质结果,如果是得出磁铁能吸引铁片,说明小学生的实验结果是正确的,可以给小学生优秀的考察结果;如果有的小学生得出的实验结果是磁铁不能吸引铁片,那显然这个结果是错误的,那么教师就要询问其为什么得出这个结论,实验室怎么操作的,然后教给学生正确的操作及正确结果,给予此学生实验操作能力较优秀的考察结果。

2.实验过程的熟练程度考查

科学实验课程在小学所有课程中是一门特殊的课程,是为了锻炼小学生的实验操作技能,是为了让小学生在实验过程中加深对理论知识原理的理解,操作过程对小学生有着重要作用[2]。所以,教师在对小学生进行科学实验操作技能考查时,在结果之外,要关注小学生在实验操作过程中的操作手法的规范性、熟练度等,并将操作过程的考查列入考察项目之中。

比如,在进行"高锰酸钾的溶解"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时,教师就要在小学生进行实验操作的过程中仔细观察小学生的操作手法的规范化与操作的熟练程度。像溶解高锰酸钾的科学实验虽然操作过程很简单,但是也是有需要注意的细节的。比如往烧杯中装水的时候,既不能装太慢,也不能装太少;在进行高锰酸钾溶解搅拌的时候,搅拌棒最好不要碰到烧杯壁。教师可以通过这些细节评判小学生实验操作技能水平。

3.考查标准多元化

小学科学实验都是一些比较简单的,日常生活中比较常见的一些科学现象,所以,对于小学生来说,进行实验操作并不是很难的事情,得出正确的实验结果也比较容易,包括实验过程操作的规范化也比较容易做到。所以,为了小学生科学实验操作技能的考察结果更有差度,对小学生的指导作用更明显,教师在进行小学生科学实验操作技能考查时,就算结果和过程都进行考查也还是不够的,要根据学生的具体情况,设立更多的考查标准[3]。

比如,在进行"用指南针定方向"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时,学生都能完成试验任务,并且操作过程中手法都很规范,但是有的学生在进行实验的时候不小心把实验用的指南针弄坏了。这时教师就可以结合实际发生的意外情况,设定更多元的考查标准。如教师就可在考查标准中加入"实验后实验器材的完好程度"、"实验过程中操作细心程度"等方面,从多方面对小学生的科学实验操作技能进行考核,促进小学生的全面发展。

4.注意考查评语鼓励性

小学生特别是低年级的小学生有明显的向师性心理,渴望得到教师的关注与鼓励,而且,小学生的心里还比较脆弱,承受能力较差。所以,教师在进行小学生实验操作技能考查时,在写评语时要多用鼓励的话语,激励小学生继续学习,让小学生对科学实验操作课程产生浓厚的兴趣,指导学生努力学习。

比如,在进行"声音的产生"科学实验课程小学生的实验操作技能考查工作时,有一位学生虽然很好的完成了实验操作,但是就是想不明白为什么敲击音叉就会产生声音。面对这样的情况,教师就要对其进行鼓励:你的实验完成的很好,至于你现在想不通为什么会这样,没关系的,等你继续学习就会知道了,那你要和老师一起研究好吗?既肯定了学生的是实验动手操作能力,又鼓励了学生继续学习的信念。

5.结语

综上所述,小学科学实验课程对于小学生有重要意义,教师要重视小学生科学实验操作技能的考查工作。做好基本的实验考查,关注过程操作的考查,设定多元化的考查标准和采用鼓励性的语言当考查评语,对小学生的实验操作技能做出最好的考查结果,指导学生今后更好的学习工作。

参考文献:

[1]姚国华.小学科学实验教学初探[J].教育实践与研究:小学版(A),2009,09(12):25-26.

科学实验与科学理论的关系范文第4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).

科学实验与科学理论的关系范文第5篇

在化学科学的发展中,从十八世纪中叶至十九世纪中叶的一百年间,一系列新的元素随着生产和科学实验的大发展接连不断地被发现,到了十九世纪六十年代,通过各种方法发现的化学元素已达六十三种,而且关于各种元素的物理和化学性质的研究资料也积累得相当丰富了。但是,这些材料是很繁杂而纷乱的,缺乏系统。面对这些大量而无头绪的材料,人们不禁提出:地球上究竟有多少元素?怎样去寻找新元素?各种元素之间是否存在着一定的内在联系?对这一连串的问题,人们在思索着、探求着新的答案。基于这种情况,许多科学家企图在这纷繁复杂的混乱中建立简单、和谐与统一。其实,这一过程的本身不仅是一种科学的探索,而且是一种美的追求。正如创立控制论的N.维纳所说,科学家的目标“是在为寻找一幅图示,以使它能用一个规律的模型去描述一个混沌的宇宙。”从拉瓦锡的最初尝试、德国化学家德贝莱纳(J.W.Dobereiner, 1780—1849)提出“三素组”,一直到英国化学家纽兰兹(J.A.R.Newlands, 1837—1898)提出“八音律”,第一次从元素的总体上去考察元素性质周期性变化的规律,经历了一个漫长的时期。当然,对发现元素周期律作出决定性贡献的是俄国化学家门捷列夫。面对一片混乱的元素世界,他确信,在现实事物的复杂多变之中,一定有严格的秩序。因此,他经过了深入研究和艰苦探索之后,终于在1869年2月排出了第一张包括63种元素在内的“元素周期表”。第一次揭示了:“元素的性质与元素的原子量呈现明显的周期性”的规律。把几百年来关于各种元素的大量知识综合起来,形成有内在联系的统一的体系,是展现在人们面前的元素世界无比生动活泼的辩证图景。它实现了化学认识由经验到理论的飞跃,是化学史上的伟大转折。对此,恩格斯给予极高的评价:“门捷列夫不自觉地应用黑格尔量转变为质的规律,完成了科学上的一个勋业。”[1]

纵观化学史,我们不难看出,在元素周期律的发现过程中,不论是拉瓦锡的最初尝试,还是德贝莱纳、纽兰兹和门捷列夫等人的具体探索,无不浸透着统一与和谐、简单与深远、守恒与对称和新奇与雅致等这样的美学思想。这些美学思想不仅表现于元素周期律的外部形式之上,而且深入到了它的内部联系之中。很显然,元素周期律的发现揭示出了自然界的无限深刻与丰富的美感,它不仅是一种科学美的重要标志,而且闪烁着艺术美的思想光辉。门捷列夫根据元素周期律排出来的元素周期表,简直就是一件远远为人们观赏的艺术珍品,它绝不是一些元素符号的简单堆砌,而是与艺术一样的高级形式,是人类美的创造成果。

一百多年过去了,元素周期律永恒的魅力有增无减,这无疑与它的美学价值有着重要的关系。关于元素周期律中的美学问题,我们从以下三个方面进行探讨。

1 统一与和谐

什么是科学美?确切地说,科学美主要是存在于自然界中的“统一”与“和谐”在科学理论上的显现。这个显现的过程是复杂而曲折的,是一个高度创造性的探索过程。丰富多采、错综复杂的现象世界,它们表面上可能千差万别,但本质上却都可逻辑地归结为少数几个基本概念与原理。这样一来,整个体系既‘和谐’又‘统一’。法国著名的数学家、天体物理学家彭加勒(J.H.Poincare, 1854—1912)指出:“在解中、在证明中,给我们以美感的东西是什么呢?是各部份的和谐,是它们的对称、它们的巧妙平衡,总而言之,就是引入秩序,给出统一,容许我们清楚地观察和理解整体与细节的东西。”[2]门捷列夫在他生命的几十年间之所以要孜孜不倦地探寻化学元素的辩证统一,就是因为他认为,只有找到一种统一的形式,才能使元素的联系最和谐。最后他找到了,这就是一百多年来一直被科学界赞叹不绝的元素周期律。现代著名物理学家海森堡说:“美是一个部份与另一部份及整体的固有的和谐。”和谐这个术语经常都是被当作美的概念来解释的,“和谐”的本身蕴含着深刻的综合与统一、对称与守恒,而且各部份的和谐与整体的综合是相互联系着的。正如苏联M.卡岗指出的那样:“和谐与统一中的任何组成部份都是由整体的性质决定的,而反过来又制约着整体的生命。”元素周期律正是这样,不论在形式或是内容上都是非常协调的,形成了一个十分和谐而协调的整体,这不能不是元素周期律的美学价值所在。科学理论的和谐对于保证科学理论的真理性是十分重要的。一个真的科学理论其体系内部必定是自洽的,逻辑上是严密的,因此,它是美的。彭加勒认为,科学理论的第二选择标准是统一性观念,统一性意味着宇宙各个部分是相关协调的,因而宇宙各个部分之间也必须是相互作用、协调统一发展。科学理论美是其内在和谐结构和外在和谐功能的统一,这种和谐性的发展也表现为理论自然科学不断统一的趋势。门捷列夫按照化学元素的原子量和化学性质之间的相关秩序,把当时已知的化学元素排列成尽可能和谐的层次和系列。它们的和谐关系突出地表现在每一化学元素在周期表中的位置同其物理特性和化学特性(包括比重、颜色、硬度、酸碱性和化合价等)的协调一致,使周期表在整体上呈现出美妙的周期、循环和节奏。为了更充分地展示这种内在结构的和谐与统一,门捷列夫给当时尚未发现的几种化学元素留下了空位,并对未知元素的性质作出了预言。新发现的元素完善了周期表的和谐结构,同时,理论的和谐又发挥着外在的功能。可见,门捷列夫周期表不但具有征服人的和谐美,而且发挥了和谐的潜在功能。

为什么世间一切纷繁复杂的事物均可用简洁的形式来表达?其根本原因就在于自然界本身的统一与和谐,这种统一与和谐的自然美反映到自然科学的理论形态之中,就显示出了统一与和谐的科学美的规范。门捷列夫认为,科学的目的是要在多样性中追求统一性。因此,化学的目的不但要描述化合物的多样性,而且要揭示隐藏在复杂现象背后的统一性。科学美的本质就在于研究自然界中这种多样性中的统一性。自然现象虽然纷繁复杂,但是在这杂乱中必定有一种既定的秩序,这种秩序是自然界物质普遍运动的主宰。可见,门捷列夫在元素周期律的发现过程中,他自觉地应用了传统的科学美思想。从古代到近代,在人们心目中最重要的美学标准就是统一与和谐。从哥伯尼的太阳中心说到开普勒天体运行三定律,他们所强调和追求的主要是天体运行的统一与和谐,英国著名的科学史家丹波尔认为,哥伯尼的心中最重要的问题是“行星应该有怎样的运动,才会产生最简单而最和谐的天体几何学。”[3]他认为,在他的理论体系中,人们可以看到一种“有秩序的安排”、“宇宙里有一种奇妙的对称,轨道的大小与运动都有一定的谐和关系。”[3]亚里士多德也认为,作为一种美,最重要的标准就是“整一性”,他这种“整一性”的所谓“秩序、匀称与明确”实际上就是“统一与和谐”的原则以及“对称与守恒”的原则。他还在《诗学》一书中明确指出:“一桩桩的事件是意外的发生而彼此间又有因果关系。”[4]他在这里所说的“意外发生”是指偶然性;而“因果关系”则是指的必然性。元素周期律的发现正是偶然性与必然性的辩证统一,表现出了它的统一与和谐之美的所在。他还认为:“一个美的事物不仅要有各个部份的相应安排”而且要能使人“尽览它的整一性”[4]。这正是元素周期律的显著特点。彭加勒曾经指出:“我所指的是一种内在美,它来自各部份的和谐秩序。”[2]他最为强调的是“和谐”,认为“普遍和谐是众美之源”,“内部和谐是唯一的美。”他还说,能够在我们身上激起美的情感的东西是什么呢?它们是“其元素和谐地配置,以致为思想认识到细节时,能够毫不费力地包容整体。这种和谐立即满足了我们的审美需要,有助于它所证实和指导的思想。与此同时,一个秩序井然的整体处于我们的双目之下,使得我们能够预见”[2]科学定律。门捷列夫把这些似乎毫不相干的元素进行精心排列,一个秩序井然的整体奇迹般地展现在我们面前,它勾勒出了元素世界的生动活泼的辩证图景。这不仅在形式上是美的,一排排,一行行,奇妙的对称又统一,犹如一座庄严而完美的大厦;而且具有内容上的完美性,深刻地揭示了元素之间的协调与和谐。正如伟大的物理学家波尔茨曼指出的那样“这些符号难道不是出自上帝之手吗?”这就是元素周期规律的统一与和谐之美。

2 简单与深远

宇宙万物之美是按最简单的原则构造出来的,而且自然规律的简单性是一种客观的特征。科学理论的简单性是指科学理论、定律、公式的简单形式和深广内涵的统一,它并非只是思维经济的结果。在姹紫嫣红的物质世界中,尽管各种自然现象和过程千差万别,千变万化,令人目不暇接,但客观自然界在本质层次上是简单、明确的,也是美的。然而,这种形式上的结构是建立在一些十分简单的原则基础之上的,这些原则又被更深层、更复杂的内涵所决定。因此,当人们了解这一切的时候,他们就会感到一种神秘的气氛,看到了它深远、博大的内涵,反映出了科学深层的折光,从而使人们有可能猜测到当时从理论上尚无法理解的更深远的科学真理。

门捷列夫元素周期律不仅充分体现出了统一与和谐之美,而且从逻辑形式上体现出了简单与深远之美。这种简单之美“既不是理论内容上的简单性,也不是数学形式上的‘简单性’。”看上去简单的东西却蕴含着丰富而深远的内容,这不仅是艺术美的表现,而且是科学美的特点。彭加勒曾经说过,因为简单性和深远性(伟大性)二者都是美的,所以我们特别愿寻求简单之事实以及深远(伟大)之事实。他认为人们探索星辰之运行,考察奇异之极微,都是对简单和深远的寻求。古希腊的园柱以最佳分布承受了最大负荷,就是体现了“简单和伟大”。他在这里所说的美,绝不仅只是对象的质地或外观形式的美。他说,“我的意思是说那种深奥的美,这种美在于各个部分的和谐秩序,并且纯理智能把握它。正是这种美使物体也可以说使结构具有让我们感受满意的彩虹一般的外表。没有这种支持,这些倏忽即逝的梦幻之美结果就是不完美的,因为它是模糊的,总是短暂的。”[5]彭加勒所说的这种“深奥的美”就是一种理性美,是一种具有深远内涵的美。门捷列夫的元素周期律就是这种具有深远内涵之美的光辉典范。从整个自然科学发展的历史看,哥伯尼的日心说、牛顿的力学三定律和万有引力定律、爱因斯坦的广义相对论等等,都充分体现了简单而深远。爱因斯坦曾多次强调了这种简单性原理,他认为一切科学的伟大目标是“要从尽可能少的假说或者公理出发,通过逻辑的演绎,概括尽可能多的经验事实。”[6]所以当代的一些科学家提出了所谓“信息量审美原则”,即在简单明了之中具有丰富而深刻的内涵。对于一件艺术作品,可以按照它所包含的信息量的大小来对之进行审美评价;对于一个科学理论,同样可以根据它所包含的信息量的大小来考察它的美学价值。而元素周期律的美学价值正是由于它包含着极大的信息量,周期表中的每一个字母或符号所代表的内容是多方面的,它在元素周期表中的固定位置,不仅反映了无素的原子结构、物理性质和化学性质,而且还反映出了该元素与其他元素之间的相互联系,即原子体积、元素的最高正价和负价、化学活性、金属性和非金属性的递变规律等等。总之,一张简单的元素周期表不仅反映了元素的过去,表现着元素的现在,而且还预示着元素的未来。可见,所谓信息量就是其深远意义的所在,也是其美学价值的体现。

另外,科学家在繁杂之中每概括出一种简洁明了的规律,就必然会给人以一种美的感受。根据门捷列夫的元素周期律排列出来的一张简单的元素周期表却描绘出了一幅元素世界生动活泼的辩证图景,一百多种已知元素在表中排列井然,不仅反映出了各种元素之间的相互联系及其周期性变化的规律,同时预示着整个元素发展的的未来。令人惊奇的是,在门捷列夫最初排列的元素周期表中留下的十一个空位和对八种元素原子量的修正,均被后来新元素的发现和原子量的精确测定所证实。所以,既使到了今天,科学家仍把这个周期表当作“原子世界的地图”,并将之作为化学研究的指南。门捷列夫元素周期律的这种深刻的蕴含,体现了它本身的简单与深远之美。

3 新奇与雅致

自然科学的不断发展使我们发现,科学家在探索科学真理的过程中,往往有一种好奇的追求。美国著名的科普作家I.阿西莫夫说:“什么是科学,科学始于好奇。好奇,不可遏止的求知欲望,死亡的东西不具备这个特性。”自然科学探索的本身,“意味着冒险精神的好奇心已闯入了世界。”正如评论家爱迪生指出的:“凡是新的不平常的东西都能在想象中引起一种乐趣,因为这种东西使心灵感到一种愉乐的惊奇,满足它的好奇心,使之得到它原来不曾有过的一种观念。”这种所谓“惊奇”或“震惊”正是我们所说的新奇之感,是科学家对美的追求的结果。我们知道,结构的和谐与内容的新奇是不可分割的。理论的新奇特征来源于科学思想的独创性和科学方法的新颖,也可以把新奇看作科学理论的奇异性。奇异与和谐是对立的统一,即一个新出现的和谐的理论总是包含着某种奇异,而奇异的思想内容只有具备和谐性时才能显现出新奇之美。新奇之所以被视为科学理论美的标准之一,关键在于它体现了科学理论中的艺术因素。因此,一个优秀的科学成果或成功的科学理论,总是使人悦目怡神,身心获益,给人于一种新奇之感。著名科学家钱德拉萨克曾引用F.培根的一句话作为科学美的第一条标准:“没有一个极美的东西不是在调和中有着某种奇异。”[7]元素周期律正是以它的匀称、和谐和统一的奇异高度概括了万象纷呈的元素世界,即用以少概多的形式表现其丰富的内涵,真正做到了形象鲜明而又不是一览无余。另外,当门捷列夫关于新元素的预言在1875年被法国的化学家L.德—布瓦博德朗(Locog de Boisbandran, 1836—1912)发现的新元素镓(门捷列夫元素周期表中的类铝)第一次证实的时候,不仅门捷列夫,而且整个科学界都被这一伟大的预言振惊了。更令人惊奇的是,离法国千里之遥的门捷列夫大胆地修正了镓的比重不是4.7而是5.9。而且修正的结果居然是正确的。因为这一伟大的预见带来的新奇的美感,激励着许多科学家去进一步证实门捷列夫的预言。仅在欧州就有数十个实验室的上百位科学家在紧张地工作,渴望取得不寻常的发现。因此,在短短的十年间,门捷列夫周期表中的类铝、类硼和类硅就相继被发现而命名为镓、铊和锗。门捷列夫深有感触地说:“我爱科学,把它看作是神。它赐福于人类,使生活充满光彩……”其实,这种深沉的含蓄,伟大的预见或者由科学家创造出来的诗的境界,正如苏联科学家M.比克松所说:“门捷列夫的元素周期系的美”“表现了这个结构体系的‘诗意’”。它能唤起人们特定的感情,唤起观尝者的联想,使人受到了强烈的感染,大有“言有尽而意无穷”之感。这也就是在元素周期律的新奇之中出现的雅致。那末,雅致究竟是什么呢?一个颇有代表性的看法是正如彭加勒指出的那样:雅致“是不同的各部份的和谐,是对称,是其巧妙的协调,一句话,是所有那种导致秩序,给出统一,使我们立刻对整体和细节有清楚的审视和了解的东西。”他还说:“我们不习惯放在一起的东西意外相遇时,可能会产生一种出乎意料的雅致感。”[2]当门捷列夫把那些独立的元素进行了精心排列之后,他惊奇地发现了它们的性质的递变规律,这显然是元素史上的一次突破,元素周期律的简单、和谐、统一、对称,令人感到新奇,引人入胜,产生了强烈的雅致感。可见,所谓“雅致”,实际上是包括了简单、和谐、统一、对称以及新奇等诸方面的含意。门捷列夫的元素周期律之所以具有那么强烈的美的永恒魅力,致使许多化学家一看到就喜欢它,赞尝它的美,甚至其灵魂也为之陶醉,这正是它本身具有的雅致。这就是元素周期律的新奇与雅致之美。