科学实践观的定义

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科学实践观的定义范文第1篇

在对HPS真实本性进行讨论的同时，科学社会学家们提出了哲学分析在更一般条件下的效验问题。他们所批评的是一直存在于一些科学哲学家中的关于唯一性、统一性和科学合理性的观念。在这期间发展起来许多不同的科学研究纲领，甚至与最初的强纲领差异甚大。不过，虽然这些纲领之间存在差异性，但仍共享这样的主张：要在语境中理解科学，不仅意味着知识的语境，也意味着实用的、社会的、历史和政治-经济的语境[1]。80年代末，当许多科学社会学家放弃了更极端的建构主义及与之相关的社会本质论(essentialism)时，一个日益清晰的判断在所有的辩论方中涌现出来，即每一个现有的科学学(science studies)学科都具有其固有的局限性。重视对语境中的科学进行分析表明了科学事业复杂、多面的本性——这是当人们注意科学的语境性细节时不可回避的一个特征。科学能够严格地以哲学、或社会学或历史的术语加以有效地理解，这是难以置信的[1]。近来在科学的社会研究中令人瞩目的进展，是把对科学的理解从作为知识的科学转变成作为实践的科学。科学学的一部分转变为科学知识的文化研究(CSSK)，这种转变依赖于人们如何定位文化的涵义，而这一研究是通过一种语境和文化的科学编史学的形式来处理的。

在此意义上，“科学实践”的概念是科学学中一个需要加以澄清的关键概念，它还需要提供解释力，从而使其不仅是一个描述性的概念(而是一个规范性的概念)。近来对“科学实践”的系统性研究已成为科学学中一个新的分支，它借助了科学文化史的概念工具而得到了发展。在这一新的分支中，一些人认为，“科学实践”观将为我们处理科学的语境分析提供新的概念工具。因此，他们的部分工作就是发展一个“科学实践”的解释性概念。

不同的学者都在试图给出某种科学实践的概念，以解释科学事业及科学复杂、多面的本性。不幸的是，在实践中所有这些计划都至少在两个方面将认识论问题放在了一边。一方面，他们没有致力于从历史和认识论角度来分析诸如证明、证据、检验和错误等认识论概念，而是多使用诸如抑制、技巧、劳动、作用(agency)、抵制、启发式结构(heuristic structure)等社会和人类学的解释性概念。另一方面，从根本上说，他们的计划不是规范性的，而主要是描述和文化解释性的。他们关注的是去描述科学事业的社会、心理和经济学方面，而不是试图发现用来评价和(或)指示科学知识甚至科学实践的认知范畴。

科学实践的研究(SSP)与传统的HPS共享着一个旨趣，即从历史的观点来分析科学事业，同时关注于按照科学真正发生的方式来理解科学。然而，思想上的主要区别在于，SSP不把对科学的认知关注看作一个值得分析的关键主题。我想要说明的是，从HPS到CSSK的转变，在分析和解释科学知识的认知规范性方面出现了困境，皮克林和劳斯的科学实践理论将有助于说明一些这样的困境。为了达成这一目标，首先分析从HPS到CSSK的转变；接着考察CSSK中两种关于科学实践的代表性的观点；然后提出一些被认为是与社会实践相结合的科学知识的认识规范性的认知困境。

1　从HPS到文化研究(culture studies)

在1980年代中，发生了一个从HPS到科学研究再到文化研究的转向。1985年，出现了著名的语境性的科学编史学。夏平和沙弗的《利维坦与空气泵：霍布斯，波义耳和实验室生活》一书以历史的方式展示了，在复辟时代英格兰的地方性语境中，科学事实是怎样在物质、文化和社会技术的相互作用中被建构出来的[2]。这一研究瓦解了对影响科学的因素做“内在的”和“外在的”两分的传统。由此带来了被支持者称为“科学学”的活动，即一种跨学科的组合，其中科学的历史、哲学和社会学变得“不可分割地紧密相联”。

一些学者越来越考虑为像“科学学”这种跨学科的研究增加新的“语境性”的进路(approach)。这些更新的语境性进路，逐渐成为文化理论的发展方向和人类学家严肃探究的工具。当这些人类学进路转向民族志(ethnographic)研究时，科学自身变成一种“文化”。通过一些学者特别是皮克林的工作，语境主义为科学哲学提供了方法上的补充。

1980年代末，皮克林开始拒绝SSK议程的一个重要部分。他说“SSK不能简单的提供给我们获得科学丰富性的一整套概念体系，比如，装配仪器、计划、运转、解释实验、精心阐述理论这样的密集工作，以及与实验室负责人、杂志、给予资助的机构协商等”[3]。对皮克林而言，作为科学史家的库恩和费耶阿本德以及作为科学社会学家的布鲁尔和巴恩斯的问题，主要源于他们将研究定位于宏观层次以及与实践相对的理论。

皮克林的实践概念是在两个意义上表达的：一是时间上作为文化拓展和转换的实践。另一个意义上的实践与科学家在其日常工作中所依赖的特定的、可重复的活动序列相联系。皮克林对作为实践的科学的解释，体现出他对科学的复杂性及知识和实践要素的丰富性的强烈欣赏，他开始将这称作“实践的冲撞”。通过这种措辞，皮克林把科学生活的本质定位于“实践的动力学”。这是一个复杂交互的、相互依赖的过程，一个不断重塑物质程序、解释和理论的过程。皮克林发展了一种关注细节的特征，特别是关注某些地方性情景中的科学家，如路易斯·阿文兰兹或盖尔克蒙·默普尔哥，这使得皮克林可以在一种极其复杂的、不同联系的风土志(topology)研究中来描绘科学实践，作为实际科学的不相统一、缝补拼凑和分裂破碎，从其虚构的统一性中发出的一声遥远的呼喊。皮克林分析了高能物理学的语境，根据他的说法，理论家和实验者在那里顺从于不同的小组，以便能够将研究进行下去，这种研究具有一种积累不同“机会”的特征。

在这个拓展了的科学文化的概念中，皮克林试图超出作为知识的科学的概念，去包容科学的物质、社会和时间的维度。他主张将科学不仅想像成一种表征是可能的，人们可以从这种观点出发：世界首先并非是被事实和观察充满的，而是充满了作用。世界持续不断地制造事物(doing things)，与我们有关的事物不是建立在无肉体的智力上的观察陈述，而是一种基于物质存在物之上的作用[4]。不过，皮克林主张，可以通过对实践的分析来说明其认识论上的论证。确切地说，他主张“对实践暂时性的严格分析指向一种对科学知识的历史性理解，以一种有趣的方式超越了客观主义和文化相对主义的陈词滥调”[4]。皮克林的认识论论证，旨在拒斥用科学家共享的标准或用他们的兴趣来解释科学的客观性。客观性是彻底的和时间性的，通过科学实践的历史发展而形成；并且，按照皮克林的观点，传统的历史和社会的范畴并不能充分地描绘科学事业的复杂性。他说：“这……是一般问题的一个清晰的例子。科学史家、科学哲学家和科学社会学家已经开始认真地考察实践，但仍沿用过去所使用的不恰当的词汇来表达他们的理解，在过去，虽然科学知识是可以谈论的，但似乎与实践无关。”[4]。皮克林谈论的是传统的限制性谈话，按照他的观点，这种谈话只不过是逻辑经验主义者用以控制科学家的作用的一种认识规则的变形而已。

皮克林的解释计划，将科学知识的现存状态作为一种社会历史和当代社会地位的结果来说明。其编史学特征之一，即展示科学信念和实践的偶然性，以消解其自然的或合理的必然性外表。科学知识社会学自身并不能指点科学信念或科学实践中的特定变化，而只能为人类作用更自如地演练开辟一个偶然性的空间[5]。在此意义上，皮克林认为“科学的选择在原则上是不能还原的，是开放的，即使从历史的观点看，依据未来实践所意识到的机会，选择自由是被封闭的”[6]。简言之，皮克林从理论优位和表征性的科学观中脱身，转而关注科学实践，以理解仪器、模型、实验和科学中等干预性程序的作用。

1996年，劳斯出版了《参与科学》一书，提供了后实证主义最新的讨论以及文化和社会性别研究的重要成果对理解科学实践的贡献等相关问题；同时，讨论了科学共同体这一概念的重要性及实践是如何产生知识的，并为反表征主义提供了清楚的辩护，对文化研究进行了有所偏向的整理。

2002年，劳斯出版了《科学实践何以重要》一书，书中他面对《参与科学》的一些批评，对他所提倡的自然主义的科学实践概念给予了详细说明。他的主要观点是要证明一种哲学的自然主义，作为遵从科学的元哲学自然主义或与科学相协调的哲学自然主义是可以解释自然的。他提出一个双重策略：一方面，反自然主义者，比如内格尔，希尔和泰勒的批评是源于语言的逻辑或超验的必然性；另一方面，通过规范的可说明性将科学实践重新构想为可以确认的，从而不必还原为任何规律和规则就可以理解的因果过程。他的一个核心观点是拒绝在自然和规范之间做任何系统的区别，并把这种区别设想为一种有害的二元论。他非常严肃地对待特纳对实践的批评，但强调特纳的批评“没有认识到一种可选择的实践概念的可能性，这种作为实践的要素的行为表现被恰当地看作应对正确和不正确的规范负责”。劳斯正确地断言，并不是所有的实践者都可以执行同样的行动或者拥有同样的预设，因此，他把特纳对实践的批评看作是“共享的预设”。但是劳斯认为，实践者和实践中的其他要素应对不适当或其他方面不正确的执行和预设负责。因此，标志着某些行为表现的不正确认可和其他的不同回答，本身就是规范性的实践[5]。

对劳斯而言，“实践通过设定一个格局构成现象中的客体，在该格局中，客体和其他事物之间的边界是有区别的，而且边界应对它们所形成的区别负责任”[5]。这一观点说明，自然界是有内在规范性的，这种内在规范性仅是在这种意义上说的，即它关系到自然界的部分是如何存在和运转的，以及这些部分的行为从根本上可以看作具有确定的特征。劳斯认为“我们可以通过作为实践要素的行为表现所共享的规范性说明来理解实践”[5]，这意味着一个共同体中不同的行为表现可以进行相互解释，而不需要其中任何基础的基本规则。为了区别作为规则性的实践和作为规范性的实践，劳斯强调一种在语言学实践和话语实践间相关的区别。那些将实践等同于规则和共享信念或概念系统的人，典型作法是将语言放在实践领域之外。相反，劳斯认为，实践的规范性概念最好像布兰德姆、维特根斯坦和戴维森所论证的那样，合并为一般的意向性概念那样理解。语言和意向性的更一般语用学说明，将语言看作是动力学的和规范性的，意味着共享的意义或信念并不是预先存在的可以解释交流可能性的事实，而是在解释作为具有交流属性的语言的过程中被援用的预先假定的规范。

与皮克林相同，劳斯的核心目标是清楚地表达一种可供选择的科学理解的概念，这种对科学的理解既不源于自然的必然性表征也不对这一特征的其他形式的二元论让步。劳斯将科学实践而非理论表征的概念作为自然主义的科学哲学的核心。他承认，在他的计划中有几个部分：(1)实践是按照其规范性的可说明性而不是表述行为的规律性来重新构想的。(2)实践的语义学重要性是按照话语实践而不是语言学表征重建的。(3)话语实践的特殊的语言学成分在语义学上的重要性是因为它们在物质内部作用的模式中的位置。这些更大的模式是话语的并不是因为每一个事物都是语言的一部分，而是因为语言伴随着每一个事物。(4)他认为科学实践揭示了自然现象而不是客体，在这种意义上说，科学实践作为一种自然现象，自身是可理解的。(5)这种观点使得科学中实验的实践的首要地位能够得到理解。按照劳斯的观点，科学通过它们对自然的处理使得自然成为可理解的，而实验性实践包括了改造世界的物质干预，同时也是一种概念的表达[5]。

2　文化研究中的认识论问题

文化研究来源于一种HPS的社会形式，特别是来源于整合了科学的社会和文化史的HPS。通过这种转变，损失的是认知承诺，而增加的是对作为解释手段的社会因素的过分强调。文化研究承认社会和社会学的成分进入到科学实践中，这样做的代价是科学事业失去了智力和哲学的特征。在余下的讨论中，我将扼要的说明，皮克林和劳斯的科学实践概念中认知分析是如何令人惋惜地消失的。

皮克林和劳斯的科学实践概念的最重要的特征之一，就是他们坚持抛弃理论优位和表征的科学观。正如已提到的，他们关注科学实践以理解仪器、模式和实验在科学中所起的作用。对皮克林来说，“实践”概念和关于科学的社会和文化史的一般活动一样，比“理论”更为基础。“理论”不再是通过它来对科学进行分析的概念，主要是因为它依赖于作为表征的知识观。像证据、可能的知识、错误的控制、非完全决定性，认知证明等认识论问题，被“科学活动的丰富性”的文化历史的分析所取代。当科学中的认识论问题没有在智识议程(intellectual agenda)中出现时，从“理论”转向“实践”就成为一个可以理解的转变；这个日程的核心目标是“当科学中文化拓展的工作发生的时候及时地去理解它”[4]。

从认识论角度来看，这种分析策略有两个缺点：(1)它局限在实验科学上；(2)它将实验的一种主要的认识论目标排除在外，即对理论的认知支持。先看前者，他的分析对于像实验物理学这样程序虽有效地简化了，但并没有排除掉理论、表征或叙述性实践的学科，仅具有有限的合法性。由此带来的问题是，皮克林的科学实践概念能为像古生物学、宇宙哲学、地质学、考古学和进化生物学这样以文本性和叙述性为主要特征的历史性的科学提供怎样的解释力[7]。再看后者，皮克林对实验实践的分析大体说来是对作为过程的科学的分析，但他并没有解释这一过程是如何产生出一种认识论上稳定的产品的。几年前，麦克姆林区别了两种意义上的科学：作为产品的科学和作为过程的科学，前者是一组具有支持证据的陈述，后者则包括了证据赖以积累的(实验的、工具的和社会历史的)路径[8]。正如麦克姆林主张的那样，问题在于科学有效性的判断标准是否能在科学实践之中被发现，如，科学知识的认知规范性(科学的认识论的要素作为产品)怎样以及为何是存在于科学实践(科学作为过程)中的。皮克林没有对这个问题加以解释，一个原因就在于其作为过程的科学观是超负荷的，过分强调了“科学事实上是如何工作的”这个基本问题。

然而，皮克林的科学实践观展示了某些历史编史学的问题，从中我们可以得到认识论的结果；但不幸的是，这些问题没有得到恰当的研究。确切地说，我的观点是，按照皮克林的论点，科学所具有历史性会对以一种本质论的方式定义科学这样一种企图构成挑战。这种观点驱使我们转向一个认识论上非常重要的历史问题：科学是怎样在历史中形成的？其认识论的重要性依赖于这样一个明显的事实：科学的一个核心部分是科学知识及其历史变化。因此，可以用下述术语来重新表述已经提到的问题：科学信念、证明、证据以及许多其他嵌入科学知识中的认知概念是如何形成的？与皮克林的观点相反，事实上科学不仅包含着物质实践。科学也可以从一种认识论的观点来进行关注，这种观点可以被称为“认识论的实践”，即，作为一种信念体系，其叙事提高了共同体的认知一致性。劳斯也没有从认识论的观点来研究科学实践。他认为科学实践揭示的是自然现象而不是客体，这使科学中实验实践的首要地位能够得到理解。科学通过与自然界打交道来使理解自然成为可能，而实验实践包括改造世界的物质干预，同时也是一种概念性的表达。与皮克林的理论一样，在劳斯的理论中，我们再一次发现将科学等同于实验实践的局限性的(和不完美的)因素。把皮克林和劳斯的科学实践理论应用于理论科学或历史科学中，并试图去理解将那些理论性科学中的表征与理论一致性放在一边的理由将很有趣。正是因为将整个科学知识的谱系限制在实验科学中，才可以顺理成章的将表征或符合不再看作是基础性的问题。不过劳斯的理论还有一个更实质性的困难。他的目标是，通过规范性的可说明性来重新构想一个可以确认的科学实践，来理解因果过程，而不必将其还原为任何规律或规则。但有趣的是，劳斯不是在谈论认识论的规范性，而只是在谈社会的规范性。他主张可以通过要素表现的共享规范的可说明性来理解实践，在这点上，他是清楚的。表现基本上是一种某物或某人作用、操作或行为的方式，这完全是一个社会的主题。

科学实践观的定义范文第2篇

一、学习进阶的内涵  

1.学习进阶的定义  

对学习进阶的探讨虽然在近十年内快速发展成了美国科学教育界的研究热点，但是至今仍未对学习进阶做出一个精准的界定。在经过对国内外文献的对比、研究后，总结归纳了几种大家普遍认可且具有一定代表性的观点：  

(1)过程说。美国国家研究理事会(NRC)在2007年的《让科学走进学校：K-8年级科学学习的学与教》中将学习进阶定义为“随着时间的不断增加，学生对某一学习主题的思考和认识不断丰富、精致和深入的一种过程”；[2]Salinas也将学习进阶界定为“是一种学生对科学核心概念、科学解释以及科学实践理解与运用的认识不断完善、发展、深入的过程”；[3] Songer等人认为“学习进阶是学生对学习主题思考和探究推理的过程”。[4]  

(2)本质说。密歇根州立大学Anderson教授认为“学习进阶的本质在于刻画学生特定心理结构的阶段性发展”。[5]  

(3)方法说。Smith等人在探究了“物质与原子-分子理论”的教学之后，将学习进阶描述为“在学生学习的过程中，以内容领域为载体，联结不断、更加复杂、循序渐进的一种推理探究的方法”。[6]  

(4)假设说。Duncan认为“学习进阶其实是一种假设，是一系列以实证为基础、可测试的假设，假设学生在合适的教学条件下，随着时间的推移，对核心科学概念、科学解释以及相关的科学实践的理解-应用能力逐渐趋于复杂的一种假设-验证过程”。[7]  

通过研究者对学习进阶的定义，我们可以将学习进阶的内涵概括为：学生关于某一核心知识及相关技能、能力、实践活动在一段时间内进步、发展的历程，表现为特定知识、技能和能力的潜在发展序列。学习进阶的思想认为学习是一种不断积累、发展的过程，学生对核心概念的理解不是一蹴而就的，而是需要经过许多个不同的中间水平，而在一定的时间范围内，依靠恰当的教学策略，学生对这一核心概念的理解和运用便会逐渐发展、不断成熟，而这种发展变化也绝非是简单的线性、单维度的，而是多种因素相互联系、相互作用的结果。其中，学习进阶的起点是指学生已有的经验和知识，终点则多为社会对学生的期望，在两个端点之间存在的多个中间水平则是在大量实证研究基础上归纳而成的，主要用于描述学生对核心概念知识的理解是如何不断发展的。有学者将学习进阶的模型表示如图1。  

 

2.学习进阶的特点  

对学习进阶的掌握，实质在于把握其独有的特征。  

(1)以学科融合为背景  

学习进阶的设计和运用绝非是单学科所能完成的，它往往包含了科学教育、心理认知、人文科学等多方面的知识，是各学科之间相互联系、相互融合的结晶。如在对“碳循环”进行学习进阶的设计时，设计者要围绕着“碳“这一核心概念，展开诸如生物(呼吸作用)、化学(燃烧)、物理(质量增减)以及地理(大气循环)等多门学科的知识。多学科之间的共同作用，能够全方位、更深刻地揭示学生学习发展的规律和特点。  

(2)以核心概念为中心  

学习进阶是围绕着学科核心概念构建而成的，核心概念在学习进阶的设计中起到了“中心骨架”的作用。一方面，它能够统整学科中的许多知识、技能和事实，使知识形成体系；另一方面，借助于统整后的知识体系，学生能够组织、建构和扩展他们对科学的理解，从而达到解决问题的目的。与此同时，研究者通过观察分析学生构建知识体系和模型的这一过程，能够为学习进阶中间水平的划分和各个水平上学生发展特点的描述提供依据。  

(3)以实证研究为基础  

从对学习进阶的界定中可以看出，学习进阶是基于实证的假设，这就意味着学习进阶的开发是一个假设与验证、理论与实践不断交替、逐步完善的过程，这个过程既包括学习进阶框架本身的完善，也包括相关测评试题的修订和补充。  

(4)强调进阶途径多样性  

学习进阶的确定并不意味着学生发展轨迹的唯一性。相反，由于学生教育背景的不同、个体差异的存在等原因，其学习发展的路径也不尽相同，即便是同一个学习进阶，不同学生到达各个水平的时间，对每个水平上概念知识的掌握程度也不会完全相同。  

3.学习进阶的核心要素  

美国科学教育界普遍认为学习进阶包括进阶终点、进阶维度、成就水平、各水平的学业表现以及测评工具等五个要素。  

(1)进阶终点。即学习目标，是指学生在毕业时所能达到的终极水平，它的制定主要是基于：①对学科概念的分析；②社会对公民的基本要求和期望；③更高水平教育的准入要求。  

(2)进阶维度。主要是指学科核心概念或科学实践，研究者通过跟踪观察学生对核心概念掌握的情况或科学实践开展的程度来了解其整体的学习历程。  

(3)成就水平。是设计学习进阶的重要组成部分，它用来描述学生学习发展过程中存在的不同阶段。在划分成就水平时需要注意两点：①将某一核心概念及其相似概念归纳为同一个水平；②划分的标准应既满足课标的理论要求，又要参照对学生现有学业能力进行实证研究的结果。  

(4)各水平的学业表现。是指处于特定理解水平的学生在完成某类学业任务时所应有的表现，或者是该水平上学生表现的核心特征。  

(5)测评工具。主要用于跟踪学生在预期进阶路径上的发展情况。  

二、学习进阶的研究框架  

学习进阶的研究是一项系统性的工程，主要体现在研究的时间跨度、研究数据的收集方式、数据处理的方法等方面。基于学习进阶是一种“假设-验证”的过程，当前美国学习进阶的研究框架主要包括理论假设和实证研究两部分，且已形成了较为成熟的框架模型。这类研究框架是以跨年龄层次的学生为研究对象的大样本研究，目的在于描绘不同年龄层次(或不同学段)学生的学习进阶。研究框架在概念确定之后，一般就遵循着“理论框架的假设-测试工具的开发-测试数据的处理-理论框架的修正”这种循环式的过程(见图2)。  

 

图2 学习进阶的研究框架  

目前，相对成熟的研究框架分别是“四基石模型”(Four-Building Blocks)和“结构中心设计模型”(Construct-Centered Design,CCD)。  

1.四基石模型  

四基石模型包括四个因素：结构图、项目设计、结果空间和测量模型(见图3)。  

 

图3 四基石模型  

结构图就是研究者最初关于学生对具体知识理解发展的理论假设，即预期的学习进阶；项目设计是指测试工具的设计；结果空间是指面对测试工具时学生实际的学习表现；测量模型的任务就是对测量所得的结果进行数据处理。四基石模型在过去十几年的科学教育研究中被逐渐用来开发学习进阶，运用它来研究的较为成熟的学习进阶有Wilson的"LBC"(Living by Chemistry)学习进阶、Anderson的“碳循环”学习进阶。  

2.结构中心设计模型  

2009年5月在哥伦比亚大学的美国教育政策研究财团组织的全美科学教育研讨会上，密歇根州立大学的Joseph Krajcik教授提出了全新的学习进阶研究框架——结构中心设计模型。该模型的提出是以学习目标驱动的设计和基于证据所开展的评价设计为前提，具体研究步骤见表1。[8]  

结构中心设计模型有两大显著优势：第一，对于结构的拆解、预期学习进阶的确定等都做了详细的说明，并且能够结合已有的研究成果提供适宜的教学策略，具有较强的实用性；第二，将学生在各个水平成就上的表现证据与对进阶的陈述匹配起来，有利于后续的数据分析与框架修正。  

除了上述介绍的两种较为成熟、极具代表性的学习进阶研究框架之外，还有诸如ChemQuery评价系统等，但由于这些研究框架仍处在研究的起步阶段，尚未经过实践的反复检验，为此我们不再进行介绍。  

 

三、学习进阶的应用价值  

学习进阶的应用价值主要表现在以下三个方面：  

1.对于课程标准的价值  

第一，有助于课程标准的有效实施。课程标准通常是基于国家要求、专家经验、社会普适价值观以及学科结构逻辑等多重因素而编制的，虽然目标明确，但由于叙述宏观，往往缺乏操作性。而学习进阶则详细描述了各个学科的核心概念、学生理解概念的典型步骤，并揭示了不同学段学生关于核心概念学习所需的前概念。不仅具有极大的可操作性，更为课程专家、教材编写者和教师设计有针对性的课程，以及学生下一学段的学习指明了方向。第二，有助于课程理论与科学实践的沟通融合。课程标准虽然明确指出了在科学实践中学生参与的重要性，但缺少详尽、明晰的操作方法，导致了教学与评价的指导意义大打折扣。而学习进阶则描述了学生理论与实践相互联系、相互作用的方式。事实上，学习进阶整合的课程本身就是基于大量的实证研究并系统综合分析、抽象概括而成，同时，整个课程还不断在实践中检验、修正和完善，这就为教育理论与教学实践提供了沟通的桥梁。  

2.对于教师教学的价值  

美国学者Hess就学习进阶对教师教学的意义和影响提出了自己的看法：[9]“第一，学习进阶使得教师关注学生对知识理解的发展变化，并开始分解学习标准，真正理解教学内容”。学习进阶描述了学生在对核心概念理解过程中所经历的多个中间水平以及各个水平上的成就表现，教师能清楚地了解到终极目标该如何分解细化、前后连贯、层层递进地设置于不同的学段之中，才能使学生对科学概念的理解沿着既定的轨道不断深化、拓展。“第二，学习进阶研究促进教师之间的合作，这种合作使得教师对教学的理解更加深刻”。即便是学习相同的科学概念，针对其设计的学习进阶也不尽相同，加之学习进阶的设计本就是一个理论不断修正和实践不断检验的过程，这就需要教师之间要经常就学习进阶过程中所遇到的现象、问题进行交流探讨，在不断的沟通中，加深对教学的理解。“第三，教师认识到学习进阶是循序渐进的，教学不能只看到最终目标，而是一步一步地去达成子目标”。学习进阶的中间过程类似于楼梯逐级上升的台阶，各个台阶象征着学生在不同的年龄阶段能达到的不同水平，而这种“上升的台阶”实质上也是学生心理发展的过程，这就要求教师在教学过程中应遵循学生身心发展的客观规律，将终极目标“化整为零”，即细分为各个年龄段的子目标，让学生在达成子目标的过程中稳步前进。  

3.对于教学评价的价值  

学习进阶提供了一种用来评价学生概念发展的模型，该模型揭示了学生概念的发展是一种由简单到复杂而不是由错到对的过程。[10]因此，基于学习进阶的评价对标准、教学等均具有全新的意义。第一，学习进阶对各个成就水平上的表现进行了细致描述，这种描述不仅将课程标准具体化，而且让课程标准与评价项目之间的关系更加清晰，这就为有效地开展课程评价奠定了基础。第二，学习进阶的设计和完善过程实际上是区分各个成就水平的过程，这就必然需要科学教育工作者、测量专家甚至一线教师的共同参与，也就极大地促进了课程与评价的一致性。第三，学习进阶呈现了学生概念发展过程中的各种限制因素，这就为开发与设计学段终结性评价工具(试卷)提供了重要的参考指标，即是否达成学习进阶上相应学段的要求将成为影响更高学段学习效果的重要因素。[11]  

四、学习进阶对我国科学教育研究的启示  

对学习进阶的研究能够为我国科学教育的理论研究和实践探索带来许多极具价值的启示。  

1.高屋建瓴，开启纵向研究范式  

学习进阶的研究多属于纵向研究，其时间跨度一般都比较大(如“碳循环”小组的研究时间已持续了八年)，纵向研究的目的在于挖掘各种干预因素对研究对象的影响，其优势在于研究结果由于经过了实证检验，往往能够真正促进日常教学活动的有效开展。这就启发了我国的科学教育研究工作者应该高屋建瓴，用更加长远、更赋结构化的眼光系统地进行课程、教学和评价的设计，开启全新的纵向研究范式。例如可以将研究的焦点从关注单课时教学到关注单元整体教学、基于模块整体的教学、跨必修和选修、跨年级以及跨学段的层级发展。  

2.改变视角，引领测评探究新方向  

学习进阶更多的是关注学生在不同学段上具体的学习表现，这给了我国的教学研究极大的启发。教师在日常教学活动中应改变视角，从微观处着眼，留心学生在学习过程中出现的一些不易被察觉到的“小错误”、“小反常”，认真分析其背后的深层原因。分析原因的目的在于：一方面，能够为教师积累教学经验，为后续教学的有效开展打下坚实的基础；另一方面，能够让广大教育研究工作者意识到，在学习进阶中测评工具对于分析学生成就水平、解释学生学习行为等方面的重要性。这就为日后我国教学研究中测评工具的开发、测评标准的设置、测评内容的选择指明了新方向，即测量评价系统不应只局限于对学生学业结果的评价，更要将其与学生学习中的具体表现结合起来，用于解释不同学段学生异常学习行为背后所反映出来的知识和能力水平。  

3.多维合作，构建教育科研共同体  

事实上，学习进阶的设计过程就是多领域、多学科、理论与实践互相沟通、交流，不同思想、不同智慧碰撞、交锋，最终融合的过程，这也是一个多维合作的过程。如“碳循环”学习进阶设计的研究团队就包含了科学家、大学教师、中学教师、小学教师、学生、心理学教授、评价专家、课程编制专家、教育理论研究者、历史学家等不同领域的人员。遗憾的是，这样的研究共同体在我国还不多见，因此应该倡导在日后的科研过程中汇聚各领域人员，集思广益，构建研究共同体，从而提升教育科研成果的质量和普适性。  

科学实践观的定义范文第3篇

一、科学素质的含义与特征分析

目前学术界对“科学素质”尚无公认的确切的定义，但有关科学素质的论述却有许多。科学素质（science literacy）一词源自英文（ literacy） 。literacy的原始含义主要有两层：一是指有学识， 有学养， 跟学者有关； 二是指能够阅读，能够书写， 对象是一般的普通大众。自20世纪60年代以后，科学素质的内涵随着社会的发展也不断地发生了变化和得到了发展。科学与社会、科学与技术、科学与人文等已发展成为科学素质的重要内涵。如1996年出版的美国科学教育国家标准提出：科学素质是指个人选择和决策，参与社会、文化事业和经济生产活动所需要的对科学概念和过程的认识和理解，也包括一些特殊类型的能力。同时美国在国家理科“内容标准”中对培养“科学素质”列出了八项内容：统一的科学概念和科学过程；作为探究的科学；物质科学；生命科学； 地球和空间科学； 科学和技术； 个人和社会前途中的科学；科学的历史和本质。

在我国，人们对科学素质也进行过探究， 但都是把科学素质的内涵概括为几个范畴，或把科学素质的内涵划分为几个方面或几个构成要素。主要有以下几种观点： ①三因素说。一是有人认为科学素质包括三个层面， 即基础知识与基本技能、科学方法与思维、科学精神与价值。二是有人认为科学素质指的是学生在接受一定的科学知识本文由收集整理的基础上和接受科学知识的过程中所形成适应社会发展的和人类自身完善所需的基本品质和能力。这种观点认为科学素质涵盖科学知识（基本概念、基本理论、基本原理）、科学品质（科学道德、科学情感、科学精神、科学态度、科学思想、科学方法、科学意识、科学习惯） 、科学能力（观察能力、记忆能力、注意能力、思维能力、想象能力、实验能力、自学能力、决策能力、组织能力、归纳能力、表述能力、创新能力） 等三个方面。三是中国科普研究所袁正光老师把科学素质的结构划分为知识结构、智力结构和非智力结构三个方面来论述。②四因素说。一是有人认为科学素质至少应包括科学精神和态度、科学知识、对科学过程的理解（主要是科学思维、方法和技能） 和活动能力等四个方面。二是有人认为科学素质是现代人的综合素质的一个重要方面，它是一个人的科学认知水平、科学认知能力、科学实践能力和科学精神的综合体现。三是有人认为科学素质是人们在认识自然和应用科学知识过程中所表现出来的基本素质。科学素质是由科学知识（ 基础知识和基本技能）、科学方法（自然科学一般方法、学科科学方法、学科学习方法）、科学能力（观察能力、实验能力、思维能力、自学能力、创造能力） 、科学精神（ 科学观、科学品质）构成。③五因素说。一是有人认为科学素质的内涵是由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质五大因素构成。二是有人认为科学素质包括科学思想、科学精神、科学态度、科学方法和科学作风等五个方面。三是2002年由教育部考试中心编写的、由高等教育出版社出版的《高考化学测量研究与实践》一书指出：科学素质主要指自然科学素质，是指在先天遗传素质的基础上， 经过教育和实践发展起来的人们认识自然和应用自然规律的内在品质。基本科学素质包含科学知识与技能（基础知识、基本技能） 、科学方法（自然科学方法、学科科学方法）、科学能力（科学认知能力、科学实践能力、科学创造能力）、科学观（ 辩证唯物主义观、科学价值观、科学自然观） 、科学品德（科学兴趣、科学情感、科学意志、科学态度） 等五个方面。④六因素说。有人认为科学素质是指在接受一定科学知识的基础上所形成的适应人类社会发展所需的基本品质和能力， 诸如科学情感、科学态度、科学方法、科学思维、科学实践意识、应用科学知识解决问题的能力等六个方面。

根据国内外专家、学者对科学素质内涵的论述，结合基础教育课程改革对学生科学素质的时代要求，具体表现在四个维度： 科学探究（ 过程、方法与能力） ， 科学知识与技能， 科学态度、情感与价值观， 对科学、技术与社会之间关系的理解，以及综合对三个领域的理解：科学的三个层次：知识、方法、观念， 观念是最高境界； 文化的三个层次：符号、规范、价值观， 价值观是最高境界； 教育的三个层次：知识与技巧、方法与态度、感悟与价值，感悟与价值是最高境界。我们认为科学素质是一种视野、是一种方法、是一种能力、也是一种观念，它是学生在认识自然和探究自然规律的过程中所形成的内在品质和能力。科学素质主要由科学知识与技能、科学能力、科学方法、科学思维和科学品质五大要素构成。

在科学素质的五个构成要素中，各要素之间的关系不是孤立的，而是彼此相互作用和影响的。它是一个德育和智育相互兼顾，知识、观点、能力协同培养， 智力因素和非智力因素综合考虑的系统工程。科学知识和技能是构成和发展科学素质的基础要素，科学素质的形成必须以科学知识和技能为基础。科学方法和科学能力是科学素质的核心要素， 科学方法、科学思想是科学素质的翅膀， 科学品德是科学素质的灵魂。科学品德严重影响着智力因素的水平， 是整个科学素质结构中的动力条件； 科学思想是导向； 而智力是科学素质的核心，其中能力是科学素质的发展方向。在科学教育过程中，通过学生的探究， 能逐渐培养、发展学生的科学能力，使学生掌握科学方法， 形成良好的科学品德， 同时促使学生逐步形成科学思想。

二、中学化学教育中科学素质的基本内容

对学生进行科学素质培养是以形成科学的观念、知识、方法和态度，从而形成科学能力为根本目的， 以培养学生具有基本科学素质为目标的教育。这是基础理科教育的共性之一。下文按照科学素质的内涵定义，分别论述化学学科的基本科学素质内容。

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1.尊重和满足学生发展需要， 让学生牢固地掌握化学基础知识和基本技能

化学基础知识和基本技能是发展学生科学素质的基础，也是中学化学素质教育的核心内容。它既能提高学生对观世界的认识能力，又能促进学生的智力发展和科学观的形成。化学知识总量大，增长快， 在化学教育中只能选择那些对学生认识世界、面向未来及自身发展所必须的基础知识和基本技能内容作为学生的学习内容。中学化学中的科学素质知识主要有：化学基本概念、化学基本理论、元素化合物知识、实验知识、有机知识和化学计算知识六大块知识体系。

其具体体现在：①初中阶段要学习物质的组成和结构的初步知识，氧气、氢气、碳及其化合物的知识， 酸、碱、盐的性质及无机物之间的相互反应规律的知识和有关溶液的基本知识； 学会使用化学用语的技能、化学实验本文由收集整理的基本技能和进行基本化学计算； 初步学会学习化学的方法。②高中阶段要在初中化学的基础上进一步学习物质结构、元素周期律和周期表、物质的量、氧化- 还原反应、化学反应的能量、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液和电化学胶体等基本概念和理论； 卤素、碱金属、氧、硫、氮、磷、碳、硅、镁、铁等主要元素化合物知识和有机化学知识；进一步学会使用化学用语的技能、化学实验技能和化学计算技能； 学会学习化学的方法。③对化学学科的一般了解，包括化学与社会、化学科学新进展、化学的未来发展方向。化学学科知识与生活、自然、生产联系十分紧密，现行的课标和教材只是为学生提供化学知识的一个信息源， 大量的信息还来自于学生的生活环境及自身， 在教材的知识点外， 大量使用的是潜在的化学知识点。

科学实践观的定义范文第4篇

生物 概念 教学

高中生物的概念是生物学科知识结构的基础，是学习生物知识的基石。概念也是思维形式之一，也是判断和推理的起点，所以概念教学对培养学生的思维能力起着至关重要的作用。笔者结合自身的教学实践对此浅谈如下自己的做法：

一、高中生物概念教学的重要性

概念是思维的基本形式之一，它反映客观事物的一般的、本质的特征。概念不只是基本知识点，更是前人对概念的理解、原理和获得方法的高度总结；生物学的概念就是从生物学事实中提取出来的定义、原理和方法。

概念教学在高中生物教学中发挥着重要的作用。通过学习，学生掌握了正确、清晰的概念，并将概念有逻辑性的联系在一起，构建知识网络，有助于对生物学问题进行判断和推理，提高理解能力和思维能力，这也是高考说明中明确考查的基本能力。因此加强概念教学是提高生物课堂教学实效性的重要内容。

概念教学的主战场在课堂，提高概念教学有效性，关键是将概念如何有机地呈现给学生。让学生真正明白概念的内涵和外延，并最终建立起自己的概念体系。

二、高中生物概念教学的原则

教学原则是客观教学规律的反映，是教学实践经验的总结。我国的教学原则主要有：科学性与思想性统一的原则；理论联系实际的原则；传授知识与发展智力、培养能力相统一的原则；教师主导作用与学生主体性相结合的原则；直观性与抽象性相结合的原则；启发性原则；循序渐进原则；巩固性原则；因材施教原则等。这些原则对于高中生物教学，都是适用的。这里需要特别指出的是依据高中生物学科自身的特点，在进行高中生物概念教学时，还应该遵循以下原则：

突出直观教学的原则在高中生物概念教学中，应充分利用学生的多种感官和己有的经验，提供丰富的感性材料使学生充分感知。可以通过实验、实物、标本、模型、挂图、投影、录相、多媒体等各种形式的直观材料让学生充分感知所学的概念，也可以通过联系生活实际（学生原有知识和生活经验等）方式，使学生理解和掌握概念。

三、高中生物的概念教学策略

1、充分发挥教师的主导作用。

在生物概念教学中引入概念后，教师必须引导学生，通过观察实验，总结概念；利用原有概念，诱导新概念；校正日常概念，形成科学概念；设问释疑，明确概念；巧用比喻，领会概念；对比概念，区别相似概念；剖析内涵与外延，理解概念；例举实例，深化概念，充分发挥教师在学生学习和探究活动中的“引导、启发、参与、倡导、诊断”的作用。

2、适当提问

1）、以提问的方式导入新课讲解

高中生物教学以理论讲解为主，课程枯燥，学生会产生厌学心理。在教学过程中，好的课程导入有利于引起学生学习的兴趣，有助于教师讲解课本知识。在正式讲解知识前，教师可以提一个有趣的问题，让学生自行考虑，然后让他们带着疑问进行学习，有助于激发学生的求知欲，提高教学效果。

2）、以提问的方式进行深入探究

新课程的改革要求教师运用探究性教学，让学生积极主动参与课堂教学中，提高学生的创新能力和实践能力，培养学生以科学的思维方式思考问题、用科学的方法解决问题的能力。在课堂教学过程中，教师讲过某个概念之后，可以提出几个相关的问题让学生思考，启发学生积极动脑解决问题。

3）、以提问的方式复习旧知识点

在生物教学过程中，循环复习知识点有助于帮助学生加深印象，提高教学效果。复习知识点的方法有课堂提问和课后练习两种，但两者相比，课堂提问具有简便、快捷、省时的特点，所以教师一般采用提问的方式来检查课堂教学的效果。而且，高中生物概念大多都有潜在联系，有相似性。在讲解新知识点时，提出与之相关的旧知识点，循序渐进，遵循学生的认知规律，有助于学生将其进行对比，分清其区别，不仅能记住新知识点，还能复习旧知识点，一举两得。

3、运用实例归纳核心概念的精确定义

对学生来说，很多核心概念的定义是非常抽象的，如基因、单倍体等等。学生直接理解概念较难，教学中学生需要教师来对定义中的抽象信息加以解读――也就是化抽象为具体，用一些具体的实例来说明这些抽象的定义。美国教育学家戴尔的“经验之塔”理论告诉我们，抽象化的语言是人类经验之塔的最顶层，在那里事物的原型已被抽象化，是学生很难直接理解的信息，课堂教学过程绝不能从这种抽象化了的语言开始，否则学生只能死记硬背那些不能理解概念，达不到预期的效果。要从具体的经验入手，从学生较为熟悉的事物或是事件开始慢慢引导，然后再由具体经验逐步上升到抽象的概念。

4、图示法

建构主义学习理论认为，只要记住所学的知识，并理解其意义，将新知识与原有的知识系统进行整合和内化，就能改善学习质量，使知识系统不断生长。在生物学概念学习中，这种“整合和内化”可以通过绘制概念图来实现。概念制图是一种将概念的各种本质属性按照它们之间的内在联系组织在一起形成的图示或流程，也可以是将一个概念和与其相互关联的其它概念按照概念之间的并列，包容或其它内在的逻辑关系组织在一起形成概念网络。其目的是使粗象概念直观化、形象化，使相关概念之间的关系可视化，帮助学生梳理所学过的概念，建立良好的概念体系和知识结构。为了提高效果和学生的自学能力，复习课上的概念制图最好让学生自己动手，教师只进行必要的指导和点评。

科学实践观的定义范文第5篇

[关键词]前概念；科学概念；实验

[中图分类号]G623.9 [文献标识码]A

一、问题的提出

科学概念是对客观事物的本质反映，是在科学实践中逐步形成和发展的，是经过反复的科学抽象而形成的。科学概念就形态来说，它是弥漫的；就内容来说，它是定性的。它不能精确地说明自然现象，更不能转化为相应的专业技术[1]。中国工程院院士韦钰认为“科学概念”（Scientific Concepts）是指组织起来构成的、系统的科学知识。它来自科学家共同体对世界的认识，同时也帮助科学家组织观察和发现世界，它包含的内容是开放的、动态的。科学概念可以是一些自然的语言，如动物、植物、哺乳动物、湿地、水资源，等等，也可以是运用一定的语言规则，由科学家建造了更复杂的知识结构的表达，并且与数据、方法、理论和其他概念相连[2]。中央教科所郁波教授认为科学概念包括科学的观念和对科学的看法，发展学生正确的科学观念，比让他们掌握大量事实性的信息更应受到重视。科学概念不是科学知识，“科学概念”也绝不是原有认识中的“知识性概念”，它的内涵远比“知识性概念”要丰富、深刻。首都师范大学哲学系陈嘉映教授认为一个概念是一些经验事实的结晶，科学概念是科学经验事实的结晶[3]。笔者认为当今科学概念的内涵与外延都发生了巨大的变化，科学概念不仅包括科学的事实性知识，也应包括科学的观念、科学情感态度与价值观等，这些都是学生应该在科学课中习得的，科学概念的教学应该成为今后科学课程教学的重点。

在2000年和2001年，全日制义务教育《科学（3―6年级）》课标研制组进行的一项专题研究表明，我国小学生对科学概念的掌握程度的总体合格率为48.2%，低于国外公众对科学概念的掌握的程度。[4]此项调查说明，我国小学生对科学概念的学习还存在严重的问题。在今天的科学课课堂上，教师经常以给出定义的形式直接讲解某概念，然后进行举例或应用。这是比较普遍的概念教学方式。这种讲授方式忽视了学生理解概念的重要性，不能发挥学生的创造性思维。在新一轮课程改革中，对科学概念应采取什么样的教学策略才能保证概念的教学效果，将是一个重要的问题。

二、小学科学概念教学存在的问题

（一）教师挖掘学生脑海里的前概念不够充分

很多事实证明，学生不是带着空脑袋进入课堂的，而是有相关的前概念的。这些前概念有些是正确的，可以成为科学概念，有些是错误的，属于错误概念。错误概念影响学生对新概念的学习，因此教师在讲课时要充分挖掘学生头脑里原有的错误概念。学生的前概念来自于自己的生活经验，缺乏严格的推理和实验验证，有时他们借用表面类似的现象对事物进行解释[5]。在实际的教学中，有的教师只重视知识的传授而忽视学生的理解效果，这会造成学生对科学概念的死记硬背，而不能完全理解概念。有的教师在课堂上过多地使用直接提问学生的方法来暴露学生的前概念，这样做导致学生没时间思考问题，收效甚微。这些都是缘于教师对学生的前概念的挖掘不够充分，不知道如何帮助学生理解概念。

（二）科学概念教学中缺乏对学生接受知识能力的认识，对学生认知能力估计不当

小学生的认知水平大都还处于“前运算”的阶段，抽象思维能力相对较弱，还是以记忆为主的学习习惯[6]。部分教师在进行课堂设计时，多采用成人化思维，把学生的思维能力等同于教师水平。对学生缺乏足够的认识，对学生接受知识的能力估计过高，觉得有些概念很简单，在讲解时寥寥数语，这样会导致有的学生不能理解相应的科学概念，丧失对科学学习的兴趣。也有的教师在教授抽象概念时，仅组织学生对概念进行简单记忆背诵，认为学生理解不了概念，这样做恰好过低地估计了学生的认知能力。比如在简单的串联电路中，学生会认为各处的电流大小不同。很多老师会认为电流的概念比较抽象，学生不好理解，于是直接让学生记住串连电路中电流处处相等这样的结论。

（三）科学概念的教学重结果轻过程

学生掌握一个科学概念，实质就是掌握了同类事物的共同特征，是学生思维和解决问题本质的过程[7]。但是在教学中，教师往往重视学生学习的结果，尽量缩短认知过程、减少思维坡度、加快教学进度，以便有更多的时间对学生进行测试练习，达到应试的目的。很多学生在教师讲完科学概念后，对科学概念的理解仅仅停留在字面上。教师在教授科学概念时，不讲科学概念的来龙去脉和相关概念，使学生孤立地学习一个概念，这严重地影响了学生对科学概念的理解。如今新课程改革的一个亮点就是特别注重概念形成的过程，注重概念教学的连续性，强调学生在体验中学习，自主探究，而不仅仅是记住一个科学概念。

三、小学科学概念的教学策略