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物理实验员是物理实验仪器装备的管护者和准备者,也是物理新课程资源的重要组成部分。由于实验员长期从事仪器设备的维修、养护和使用工作,他们积累了比较丰富的管护和熟练使用仪器装备的方法经验。任课教师是物理演示实验、学生探究实验的主要实施者和指导者,在物理实验教学中起主导作用。实验员与任课教师由于在实验教学中的角色分工、侧重点不同,所起的主要作用也各不相同。
为了最大限度地提高物理实验效益,有效延长仪器设备的使用寿命,把物理新课程改革“凸显物理学的学科特点,全面培养学生的实验操作、实践和创新能力”的理念真正落到实处,彻底消除有些教师认为实验员所从事的工作只是一些教学辅工作,对物理教学所起的实际作用不大,自己才是物理教学的主要承担者等一些偏见,以及个别实验员对自己工作的性质认识模糊,认为只要自己工作努力、不需要任课教师的协助支持就会做好实验管护工作等的错误观点。实验员与任课教师都是课程资源的有机组成部分,共同构成物理实验教学的整体系统,互为依存。
因此,二者在实验教学中必须互相尊重、通力合作、取长补短,发挥各自的专业优势,而不是相互脱节、相互指责、要求不统一,让学生无所适从。这样,即使再好的仪器装备也发挥不出它应有的效用物理论文,实验教学的效果就会大大折扣!只有二者在工作中紧密协作,各司其职、相互补充,就会有效地提高物理实验教学的课堂效益,把新课程改革的理念真正落到实处。下面阐述一些笔者的做法与经验,与各位同仁交流和共享:
一、互相尊重、密切协作
互相尊重、互相理解、互相信任是做好一切工作的重要前提和思想基础论文的格式。由于物
理学特有的以实验为基础的学科特点,实验员与课任教师所从事的工作都是教学系统中不可分割、紧密联系的重要组成部分,只是教学分工的不同,没有地位的高低、主次之分。实验员是任课教师的参谋和助手,课任教师是实验教学的主导者和引领者,彼此要相互理解、相互尊重、相互信任、默契配合、各负其责。
课任教师要尊重、理解、支持实验员的工作。督促要求学生严格按实验的操作规程进行,带头爱护实验仪器,实验毕与实验员一起检查验收仪器装备的使用情况,督促学生按实验要求,认真填写实验记录档案,培养学生良好的实验素养和严谨的实验习惯等。随着地区经济的发展和各地教育资源的合理整合,大多数学校的学生探究实验都是按两人一组配备的,组数较多,仅凭课任教师一人进行全面指导会难以兼顾,这就需要实验员给予积极协助指导。
同时,二者在实验教学中的指导方向各有其侧重,优势互补,实验员侧重于仪器设备等使用方法指导,而任课教师则侧重于实验原理、实验步骤方法、实验数据的处理等方面,二者恰当有机的结合、互为补充,将会发挥各自的长处,最大限度地提高物理实验教学的整体水平。
二、互相学习、取长补短
任何人都有自己的长处和短处,实验员与课任教师也毫不例外。实验员熟悉物理
仪器装备的性能及操作方法,课任教师要虚心向实验员学习请教,熟练掌握仪器的使用方法。特别是年轻教师更要向实验员拜师学艺,逐步摸索仪器设备的使用要领,在学习和使用中提高自身的实验技能,改进实验方法,这也是物理新课程资源建设的需要。实验员应把平时发现和积累取得最佳实验现象的技巧,及时传授给任课教师。由于科学技术的飞速发展及地区经济的日益强大,物理实验设备也在不断地更新换代,这就需要课任教师必须同步更新实验技术,凭过去的老经验是行不通的。
如现今条件较好的学校都更换了过去简陋的实验台,代之以美观漂亮、功能齐全的综合性实验台,数字化的实验设备也逐步走进了中学物理实验室,成为物理实验教学中的一大“亮点”物理论文,课任教师就必须熟练地了解和掌握其使用方法,便于在实验指导中做到心中有数。
实验员也应该向课任教师学习。由于他们长期直接从事课堂教学,对物理实验原理,教学重、难点的确定与突破,学生观察点的把握,以及物理实验效果的是否明显,对物理规律、物理概念的认识理解都有深刻的体会与感悟,在仪器的使用和实验的改进中也积累了丰富的经验,有独到的见解,实验员必须悉心关注和收集,这虽然是一些点滴经验,但都是最实际、最有效的思维“火花”,长期积累应用,就会促进教学资源的共同利用。
如做静电感应的演示实验时,有的教师为了使学生直观地观察到感应起电的实验现象,在球形导体上贴上了几根红丝线,这虽是一个简单的改进,但实验效果却非常生动直观。实验员保留了这个微小的改动,一直沿用至今。
三、相互支持、形成合力
物理实验员与课任教师的工作是衔接紧密、协调一致的,二者互为依存、各有特
点。实验员为物理实验的顺利进行提供了可靠的物质保证和技术支持,而任课教师是实验教学的具体实施者。二者相互支持、配合默契,才能取得物理仪器管护与提高实验效益的双嬴!
如物理仪器的管护离不开任课教师的支持配合,而物理实验器材、材料的充足提供、实验指导也离不开实验员的全力以赴,只有二者相互支持,形成合力,才能实现实验课堂结构、实验效益的最大化论文的格式。
四、相互补充、全面发展
实验员与课任教师是组成实验教学最关键的两个因素,课任教师在演示实验中要
爱护仪器设备,严格遵守有关仪器装备的管理要求,在学生探究实验中事先了解仪器的使用方法,强调仪器设备的安全防范措施,要求学生树立爱护仪器设备的自觉意识,真心诚意地理解支持实验员的工作。
而实验员在实验中深入课堂,一方面,检查督促学生严格按操作规程使用仪器,及时处理实验中的突发问题;另一方面,协助任课教师做好实验指导,当好课任教师的得力助手。同时,由于学生之间的智力差异、生源地的差异、及动手操作能力等的差异影响,全部学生不可能在有限的实验时间内都能达到预期的实验要求,总有一些学生希望在课外时间继续进行实验练习。因此物理论文,实验员可在课余时间开放实验室,指导有实验需求的学生在课余时间进行练习探究,以作为课内实验的有效补充和延伸。
五、相互交流、彼此沟通
相互交流是人们之间消除矛盾、的最好办法。实验员与课任教师在仪器
使用和准备实验时,由于他们对问题的理解、认识上必定存在一定的差异,必须相互交流、坦诚相见、反复实验、尊重科学、大胆改进,以提高物理实验效果为共同目标。
如笔者用摩擦力演示仪演示滑动摩擦力时,实验员提出要用硬塑料、硬纸片等材料制作几种不同的接触面,和原仪器较粗糙的接触面相比,既减小了摩擦力,保持了测力计指针的相对稳定,便于学生观察,又直观地显示了不同材料制作的接触面相对滑动时产生摩擦力的明显不同的现象。最后,实验的实际效果也验证了这一点。
1.1储备
应急物资的储备是供给的基础,在考虑应急物资的储备时,往往需要从储备品种和储备量两个因素去考虑。如果是分支机构较多的企业,还需从储备地点的选址及储备系统的建设两个方面去考虑。
1.2管理
只有储备充分且管理得当,才能在关键时候供给出数量充足、质量可靠的应急物资。企业对应急物资的管理可以根据自身的实际情况出发,从管理制度、管理人员、管理方式方面予以考虑。
1.3物流
物流是应急物资供应过程中的一个关键环节。企业除了依托社会现有物流网络外,还可以建设自身的应急物流系统,在非紧急状态下处于未激活状态,而在应急事件发生后,可以迅速激活,并且发挥作用。该应急物流系统的管理可以和应急物资的管理一并纳入企业的应急管理系统中。
2医疗器械经营企业的应急物资管理措施
2.1加强应急制度建设
制度乃管理之本,任何管理的实践都要从制度的建设开始。建设良好的应急管理制度同时,也是提高企业及其员工应急意识的必备途径之一。医疗器械经营企业在制定应急管理制度时,可以我国的《突发事件应对法》为参照,以当地的社会应急管理系统为依托,结合自身实践,制定切实、可行的应急管理制度。制度制定完成后,再加以培训等手段,保证员工对制度熟谙于心,且在自己的岗位中严格执行制度的规定。
2.2签订物资购销合同
由于企业的逐利性,其储备的应急物资往往只有少量,只靠企业自身的应急物资储备难以供应救援地区的需求。因此,在一些政府部门和医疗卫生机构的主导下,上述机构可以同医疗器械经营企业签订应急物资的购销合同,以便在考虑到企业经营效益的前提下进行应急物资的储备。合同中可以将应急物资的种类、数量、价格、供货时间等进行明文规定。该方式应该作为医疗器械经营企业应急物资储备及管理的主要方式。
2.3加强应急物资管理
医疗类应急物资由于其需求的不确定性及周转的慢速性,往往要求经营企业进行特殊管理。为了保证医疗应急物质的有效性,企业需对物资的效期、批号等登记在册,并且按照既定计划进行周转,以保证在急需之时能够供给质量合格的产品。建议企业设专职或兼职人员专岗管理应急物资。张杨提出在应急物资的管理中,可以借鉴现代商业物流发展的先进成果,通过加强仓储设备现代化建设等手段实施科学管理。应急物资的管理要注意动态性。由于区域应急状态是一个连续的动态变化过程。特别是在突发事件发生后,对应急物资的阶段性需求导致了库存应急物资的种类和数量必须随之变化,而不能一成不变。这就要求相关管理人员随时关注事件动态,并且建立有效的应急物资调整机制。
2.4建立应急物流系统
物流是应急物资管理的重中之重。企业在进行应急物资的物流时,一方面,可借助政府部门的应急物流平台,社会的现有物流网络;另一面,可以自建应急物流系统。该系统可建立在企业物流平台之内,非紧急状态可以出于非激活状态。在应急事件发生后,可以激活该系统并在最短时间内将所需物资送达救援区域。在这一环节中,企业也可以根据国内外学者的研究成果改进自己的物理系统及供给成效。
3结论
【论文摘要】:分析哲学家赖尔批判了笛卡尔的身心二元论,否认了独立的心的存在,将心灵还原为行为,具有一定理论价值,但同时也面临方法论和本体论上的困难。由于其包含了物理主义的本体论,故成为一种"无头脑"的心理学。行为主义如何对待精神存在的事实?这也正是唯物主义必需直面的问题。
身心关系历来是哲学界反思的对象,在解决自我认知和他心知问题的过程中,哲学家们对心灵的认识范式不断发生转换,并在新的层次上有所迈进。笛卡尔范式认为,世界上存在着两种实体:物质和心灵。物质的本质属性是广延,心灵的本质属性是思维,心灵状态只为个人所私有。对心灵的认知就是自我认知。笛卡尔范式引发的心灵认知问题上的唯我论和怀疑论遭到了猛烈的攻击和批评。其中以赖尔为代表的行为主义范式给予人们莫大的启发。豪无疑问,对身心问题的解答还没有理想的答案,也许问题是永恒的,答案是暂时的。文章试图从赖尔的行为主义身心观出发对这一问题进行梳理和分析,以理清脉络促进新的认识。
一
在对心灵的不同方式的理解中,在行为主义学说中,赖尔是其主要代表。赖尔的心身学说主要集中在1949年出版的《心的概念》一书中。在该书中赖尔旨在从语言分析的角度来澄清有关心的问题的陈述和概念,以消除混乱。简言之,他的目的不是建设,而是批判或"治疗"。他在《心的概念》一书导言中开篇便提出了自己的问题,明确提出自己的目的是想修正我们已经具备的关于心的知识的逻辑地图。他说:"可以有所保留地说,本书提供了一种心的理论。不过,它并不给心的问题的研究添加新的信息……本书所做哲学论证的主旨并不在于添加我们对心的认识,而是想修正一下那张描给我们早已具备的种种知识的逻辑地图。"[1]
赖尔在驳斥其身心二元论时是借用逻辑范畴作出了有的放失的分析。他所及的范畴是指语句的逻辑类型--语言习惯。在一般情况下,范畴错误有两种表现,而心身二元论正是出现了范畴错误的两种表现,因而是错误的,这就是赖尔否定心的独立存在性的根本方法。
范畴错误的第一种表现是将某一逻辑范畴的语句误认为属于另一逻辑范畴,也即在表达中使用了不该使用的表达习惯。这种有范畴错误的陈述,从语法形式上看似乎是正确的。如:
(一)华盛顿既可指美国的一位总统,又可指美国的一座城市。
(二)克林顿既可指美国的一位总统,又可指美国的一座城市。
很显然,以上两个句子语法形式完全相同,但句子(二)实际上却是错误的。
原因是众所周知的。可以说,句子(二)犯的就是一个范畴错误,它被误作为句子(一)的同一范畴。同理,信奉"机器中的幽灵说"的人们相应于"身是什么,身在何处",他们把不属于同一范畴的"心"归属于"物"并类推出了"心是什么,心在何处"的错误提法。笛卡尔的"心是什么,心在何处"的提法本身就是错误的所以也就无所谓心的独立存在。
赖尔别出心裁的以范畴理论来反驳笛卡尔的二元论,显示出其高超的逻辑思维水平,虽然这只是其行为主义理论的第一步。
二
赖尔进一步分析了笛卡尔范式的错误根源。在他看来,笛卡尔的权威学说的错误是伽利略的机械论推广所导致的副机械论的结果。物理学发展到笛卡尔时代,正是所向无敌一路凯歌行进的时期。世界上的万事万物都可以用物理学的机械论来说明、解释。这些解释都可以归于用"事物"、"属性"、"状态"、"变化"等概念概括而成的框架。于是,心是不同于身的事物,它的"属性"、"状态"、"变化"等属于与机械论概念框架不同,却相类似的另一个框架,它也有原因和结果,只是不同于躯体运动的原因和结果。"机械论的否定者把心说成是因果过程的另一个中心,它有点像机器,但与机器又有很大差别。" [2] 因此,赖尔认为这些人的理论是一种副机械论的假说。
这种副机械论的假说与伽利略的机械论是属于同一逻辑类型的。笛卡尔力图避免机械论的错误,即不能接受人也是机器,只在复杂程度上与钟表有所不同的观点。笛卡尔想表明,心理事物不是机械事物的一个种类,于是他只是用一些对应的词汇来描述心的状况。但机械论的思维方式使笛卡尔依然使用了机械论的词法,"他对心理活动的描述不过是描述身体的特定词语的否定。说他们不位于空间,不是运动,不是物质的变形,无法被公开观察到,心不是钟表的零件,而是非钟表的零件。" [3] 更进一步的考察,身受机械规律控制,相应的,心受非机械规律控制。"物理世界是一个决定论的系统,心理世界也必定是一个决定论的系统。" [4] 这无疑又把心纳入了机械论的决定论系统中。可见,身心二元论实则是落入了与机械论同逻辑范畴的副机械论。
三
赖尔借以上分析,是要阐明并不存在精神这种与身体相对立的东西,即无所谓独立的心灵的存在。作为一个分析哲学家,赖尔并没有直接回答"心是什么?",而是换了一种方式,也就是用描述的方法回答"心是怎样的"。因此,他把出发点放在考察那些像"精明的"、"谨慎的"、"愚蠢的"的心理谓词语句,并详细研究了"记忆、知觉、想象、理智、意志"等许多表示心理属性的概念。他说:"谈论一个人的精神……就是谈论这个人在做某些类事情时所表现的能力、倾向和爱好……" [5]。他要证明的观点就是:正是由于人们的行为方式才使我们认为人们具有这些心理属性,这是并不涉及任何纯属个人世界的存在。
赖尔事实上是用"作出行为的人"取代了"精神"概念。同很多分析哲学家一样,他并没有明确的回答"是什么",因为他认为,搞清楚相关概念的含义更为重要。因为,在他看来,心灵是什么的问题根本就不存在,因为不存在独立存在的心,能观察到的,只有人的行为。
通过对描述心灵的相关词汇可以看出,对心灵的描述并没有说明别的,只是描述一种活动、功能,而不是描述实体。心灵不是第二剧场,"谈论一个人的心灵,……就是谈论人在做某类事情时所表现出的能力、倾向、爱好……实际上,认为可能有两个或者十一个世界的说法是毫无意义的。" [6] 因此在赖尔那里,真正存在的只有身体和物质,真正发生的只有物理事件和物理过程。他相信描述心理状态的句子等值于描述行为的句子,从而为消除他心知问题上的怀疑论和唯我论提供了一条途径。
四
赖尔的行为主义范式相对于笛卡尔范式无疑是一个突破,然而赖尔的观点也存在着很多问题。
首先,从方法论上来看,赖尔把心灵还原为行为。但这面临一个问题是,对行为倾向的认识为什么就是对心理能力的认识?其逻辑根据或基础是什么?赖尔认为:是归纳,即从所观察的行为和反应向类法则命题的归纳。然而众所周知,归纳法的可靠性是倍受质疑的。即使有一定的可靠性。
再者,赖尔把心灵还原为行为,虽然二者具有极为密切的联系,但却不仅仅是外部可观察到的行为。有些心理状态与某种特定的外部行为并没有明确的关系。而且两个行为上完全相同的人很可能在心理上是根本不同。由行为推断心理过程也是很不可靠的的,而且人的行为也是可以隐藏的,如心怀痛苦却面无痛苦的表情,如此一来如何辨析之?所以行为主义者在解释自我的意识状态时碰到了巨大的难题。
行为主义作为一种温和的物理主义,从一定意义上说,是从形而上学的层次上对心进行理解的.在本体论上,它主张把心的本质理解为行为,但是科学发展已经证明,逻辑行为主义对心的词汇的物理分析是不可能的。
回首赖尔在批判笛卡尔的理论时说:"每当一门新的科学首次获得一个重大的成就时,它的那些狂热的信徒们总是想入非非,认为只要将其解决问题的方法推广开来,那一切问题都可以得到解决了。" [7]然而,他有没有想过,他的行为主义心灵观是不是犯了同样的错误?
论文摘要 系统科学反映了人类思维科学和认知方法论的无限性、多层次性和综合性特征。从系统科学研究方法的角度,审视当前中小学科学教育,强调注重形成开放、综合、可持续的科学教育观。
历史和时代的发展充分表明,公民的科学素养已经成为社会进步的基本因素,是国家兴旺昌盛的根本。所以从教育的社会功能角度看,提高公民的整体科学素养是中小学科学教育的根本目的之一。但是我国从1992年开始的对公民科学素养的调查显示,我国公民的科学素养与发达国家相比,存在明显的差距,并且在一段时间内处在徘徊不前的状态。造成这种状况的原因是多方面的。从科学教育课程与教法角度来反思,主要存在2个问题:1)静态的片面的课程观,即过分强调课程的相对稳定性;2)课程实施基于教师为中心,进行单向的知识传授,更多强调确定性知识。
科学素养应包括科学知识、科学过程与方法、对科学本质的理解、科学态度情感与价值观、科学技术与社会的关系等方面。这些因素之间相互作用,相互联系,构成科学教育的立体画面。虽然自新的课程标准出台以来,在师生关系、知识与生活经验联系、研究性学习等方面的研究与探讨日渐丰富起来,但是在科学教育观念的形成上,仍然停留在个别学科教育研究层面上,对科学的认识、对科学教育的认识、对科学本质的理解,还都缺乏深度。这些都深刻地影响了我国的基础科学教育。本文基于现代科学研究的中心之一——系统科学研究的思维,对中小学科学教育观念进行反思,旨在把握中小学科学教育改革的正确方向。
1 系统科学研究与现代科学观的基本特点
现代科学观是对基于经典决定论科学思维模式而产生的科学观的反思,是对科学本质、科学活动和科学知识以及科学方法的哲学性思考,是对科技与社会现实关系、人与自然关系的重新表述。
在经典科学的影响下,科学观一度笼罩在机械论或二元论的思想下,它过于重视数学和实验方法在认识世界和创造世界中的作用,认为科学是对客观事实的真理性反映,与科学“之外”的价值无关,是中立的,由此造成真理与德行、价值与事实、伦理与实际需要的分离。但是从系统科学来看,人类文明的发展是一个多方过程,科学也就是一个多面体,它既遵循科学研究本身的规范,又受到社会环境、文化资源以及研究者自身价值取向等多方面的影响,因而其活动及知识体系中完全的价值中立是不存在的[1]。
系统科学强调研究的对象的开放性。系统科学在突破基于经典科学而形成的观念时,扬弃其平衡、对称、封闭的局限。热力学、相对论、量子力学以及非线性科学的出现,向人们展示了一个开放的远离平衡态的世界[2]。说扬弃,是因为现代科学观既强调普适的研究规范,同时也强调个人研究风格,强调决定论与非决定论、精确性与非精确性、必然与偶然的统一。
系统科学注重运用综合的方法。方法论是对科学认识活动的形式及方式的看法。经典科学观与机械论哲学息息相关,经典科学所使用的语言是分析的,研究方法上具有因果预测性、线性序列性的特征。现代科学的哲学基础为有机论,认为整体以及所有其他部分都包含在每一部分当中,提出“完整的整体”的观点,且并不排斥分析方法,而是包含并超越分析的方法,即应用综合整体的方法对复杂对象进行研究。因而与信息化时代相对应的思维科学和方法论的形式和内容,必然是系统科学思维和方法论。
2 系统科学教育观的形成与特点
现代教育观的形成不仅是现代思潮的产物,更是现代科学观的教育诉求。科学观应该体现在科学的基础教育中,特别是科学课程改革。因为课程改革的目的是实现特定的教育目的,但不管什么样的教育目的,转变教育的对象是中心的环节之一。从系统科学研究的特点来看,转变的对象应该是全面的,不仅仅有学生心灵,也有教师的认识与行为。所以系统科学研究思路为课程改革提供了一种可供选择的方案,也为认识和解决教育现存问题提供了一种方法论。总体上来说,与系统科学研究特征相对应,教育系统应该也强调系统的开放性、自组织性、创造性,注重课程过程,强调不确定性,重视师生互动。
2.1 系统的科学教育必须是开放的将整体教育作为一个系统来研究是必要的,但正由于这个系统的复杂性,人们在教育研究与教学实践中常采用分析的方法,即将教育系统分解为多个较为封闭的系统,进而分别分析处理。这种做法与经典科学研究是契合的。但是从系统科学的角度来看,今日主导教育领域的线性的、序列性的、易于量化的秩序系统观(有清晰的起点和明确的终点)应该向更为复杂的、多元的、不可预测的系统或网络观转变。在远离平衡态的开放系统中,有序必然会产生,因为这是人类的自组织过程。所以一个系统开放并不可怕,开放不会导致不可避免的乱,相反在一定的条件下,系统在局部乃至全局会自组织成有序结构。现代教育应该提倡这种开放的教育系统观,将系统的自组织看作系统发展的重要机制。科学教育系统作为教育的一个子系统,同样也必须是开放的,不仅不能从教育中剥离出来,而且还要与教育系统外的科普、科学研究等有机联系起来。那种普通教育中教物理的教师不管数学和化学,更不管语数外的情况,从系统教育观来看是不合适的。同时,科学教育也要走出校园,请科学研究者参与其中,甚至利用网络的开放特性,将我国的基础科学教育置于全球的背景之中。
2.2 系统的科学教育允许存在不确定性科学性不等于确定性,从系统科学研究的角度来看,复杂系统即便是处于自组织状态,个体行为也是有涨落的。所以不可能达到教育的转变是确定的。首先不确定之一就是教育目的。多元的教育目的是开放的教育系统观念的内在要求,“和而不同”的教育观既强调个体的社会性又强调个体的差异性,只不过它在个体的发展要求上,更强调教育个体的整体发展性(即人的全面发展性)。所以系统的科学教育观不会割裂科学知识与培养能力的关系,它不会把个体的科学能力提高置于固定的、先验的跑道上。相反,科学教育的每一个参与者都是教育的有机组成,教育是主体与客体、课程与人、教师与学生等动态整合的过程。所以在科学教育的效果评估上,要充分考虑到不确定性。
这种不确定性还体现在多元文化的价值趋向,文化霸权和话语霸权的消解。因而要求教育者去搞教育创新(教育成为艺术而不是匠气十足),去倾听处于边缘地带的声音,而不是去重复根深蒂固的话语或文化。虽然科学教育的内容有其科学性,但是这是相对确定的,科学课程蕴含的价值意味仍然是多元的,学生对其理解带有强烈的主体性,教师对其解释也应具有多重性。特别在是网络发达的今天,学生获取信息的渠道空前的多,所以在具体的科学课程实施的过程中,信息源是开放的,系统行为具有不确定性,既是参与者的交互行为,也是学生在认识远离平衡的条件下——表现为干扰、缺点、错误、困惑——不断通过耗散而转变的过程,确定的知识同偶然的、杂乱无章的、随机的知识一起对学生的认知结构产生影响,认知结构通过顺应或同化达到平衡,通过涨落达到有序。
2.3 系统的科学教育观念强调交互的教育过程系统在开放的状态下,系统中的各种元素要形成自组织,必需相互作用。用于师生关系,则主张教师与学生之间处于一种平等互动关系。系统教育观主张课程应该通过参与者的行动和交互作用形成,课程实施的过程就是自组织和转变的过程。作为个体的教师是开放的,他不仅对教育系统外是开放的,对学生也要是开放的。所以在竞争日趋激烈的今天,教师在调整好与外界的关系同时,也要带着开放的态度,依据不同的教育对象寻求恰当的教育途径,将学生带入对真理的日益深入的理解之中,同时自己也从学生处获得更多有益教育的信息。作为学生,要通过反思和自组织来促进个体的全面发展。交互性正是对传统单向传递知识的教育过程观的审视,是对教育活动基本属性的揭示。
开放的教育、不确定的因素与互动的本质这些都要求科学教育以提高学生科学学习能力水平为己任,并使更多的学生对科学学习产生兴趣,这是可持续发展观念的一种体现。
3 科学学习能力的培养是科学素养自组织的动力
学生的科学素养提高过程是个体在外界的作用下的一个自组织过程,寻找到这种自组织的动力是关键。著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼(richard p. feynman)说过:“科学是一种方法,它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到什么程度,如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则,如何去思考事物,作出判断,如何区别真伪和表面现象。”所以基础教育课程改革应该强调科学探究,强调让学生亲历科学,在体验中学习,从而培养学生的科学能力。
探究学习方式的提倡,意在改变传统单纯接受式的被动学习方式。学生不是被动地记忆科学的结论,而是经历这种结论得到的过程和懂得获取的方法。科学家对自然现象的认识是透过现象,抽取有关运动的本质,并且合理近似,提炼出反映事物本质属性的内在的客观规律的各种“概念”和“定律”来。这个过程是通过探究来完成的,而探究的基本的环节是相通的。在基础科学教育中,提倡的探究学习方式的主要环节与科学研究的是相互一致的。科学探究强调知识获取中的体验,强调过程与方法,所以“做中学”是对我国传统科学教育的纠偏。
综上所述,现代科学研究,特别是系统科学研究的思维特征对科学教育的诉求是要开放、综合与可持续。因而要提高公民的科学素养,就必须注意基础科学教育的课程改革及其教育方法改进环节。
参考文献
在质量作用定律创立的发展史中,有3次比较重大的时间:一是贝托雷提出质量作用的思想;而是威廉米得出的第一个物质浓度与反应速率有关系的书决表示式;三是古得贝格比较完整地叙述质量作用定律。现对该定律创立过程的近180年的历史进行简单回顾。
1、从日夫鲁瓦到贝托雷
化学作用的本质是化学领域中最古老又最有吸引力的课题。古希腊哲学家恩培多可勤(Empedokles,公元前约490~430)认为物质之所以能够发生化学变化,只不过是由于"爱"和"憎"的2种力的作用,即元素在爱的作用下结合,在憎的影响下分离;古希腊医学家希波克拉底(Hippocrates,公元前约466-377)用亲疏关系结实化学作用。公元13世纪,德国炼金家马格努斯(AibertusMagnus,1193~1282)提出亲合力概念,其原意也是姻亲关系,认为一切化学结合都看做是因有关物质的"亲合性"所致。早期化学家们接受了这种观点,把导致化学反应得以发生的力称为化学"亲合力"(addinity或chemicalaffinity)。
在18世纪初,英国著名物理学家牛顿(SirIsaacNewton,1642~1727)在他的拉丁语版《光学》(Optics)(1705)的疑问31中,就从力学的角度发展了物质构造的微粒说,提出了他对化学亲合力的见解。他提出:"我们已知物体间能通过重力、磁力和电力的吸引而相互发生作用,那么在不同物质的微粒间,当距离很小时(即相接触时),则还会有另一种吸引力使2中微粒以加速地相互发生冲击。"他把各种化学物理现象,都归结于这种使物体趋近的力。牛顿对化学亲合力的这种形而上学的机械论观点,使他在化学研究上没什有取得什么成就。
英国化学家、物理学家波义耳(Robertboyle,1627~1691)曾不满于"……酸和…碱之间假想的敌视",并表明,盐是由一种酸和一种碱相化而生成的,一种酸或碱能取代一种盐中的另一种酸或碱。他认为:"相异两元素之微粒相互吸引,则生成第三物质,即成为化合物。倘若此化合物中两元素成分之相互亲合力小于其中一成分与第四物质之亲合力,则此化合物即分解,而生成第五种物质。"波义耳试图力学原理说明化学亲合力的性质,又用这种亲合力大小解释各种微粒的分解和结合。因此,化学工作者都认为反应物间存在着亲合力,且出现了多种亲合力表。
最早的这类表中,有日夫鲁瓦(EtienneFrancoisGeoffroy,1672~1731。法国化学家)制定的一种。他在1718年试图表明一种碱对各种酸或一种酸对各种碱的亲合性的次序。他从这样的假设出发:如果一种盐中置换它,即物质间的反应能力可以进行比较。因此,日夫鲁瓦指定了一些类似物质的表,它们按照在同表首所列物质相化合时,彼此置换的能力排列。然而,在此之后不久人们便发现,一种物质对另一种物质的亲合性不是不变的。尤其是法国药学家、波美(AntonineBaume,1728~1804)
在1773年表明,这些亲合性是变化的,视溶液中反应是在常温("温法")下还是这些物质一起加热到较高温度("干温")进行而定的。因此,需要对这2种"法"即反应条件下制定不同的表。
在日夫鲁瓦以后,更应注目的是在1775年,瑞典化学家贝格曼(TorbenOlofBergman,1735~1784)的著作《选择性引力研究》(DisquistiodeArractionbusElectivis)中提出的"有择亲合性"概念。根据贝格曼的提法,化学反应知识根据反应物的性质,通过其所决定的有择亲合力的大小而发生的,而这个有择亲合力的大小应由置换反映来决定。他在1775年~1783年间编制了这种亲合性表。贝格曼花了艰巨劳动研究了范围广泛的物质,编撰了2张亲合性表,每张表包括59种不同的物质,正式结果发表于贝格曼的《物理化学简论》(OpusculaPhysicaetChimica)中。可惜,贝格曼没有认识到且非常重要的是:要考虑一切参加化学过程的物理条件,而他倾向于把亲合性看做是不变的,很少受热以及外界条件的影响。他写到:"在这篇论文学位论著中,我将致力于按照吸引的强度确定其次序;但是,每个吸引力的比较精确的量度(它可以表达为数字,并将表明整个这学说),则还知识迫切追求的东西。"他按照下述原则得出其结果:"设A是一种物质,其他异质物质a、b、c等等都对它有吸引力;再设同c相化合而饱和(satuation)的A(我称这化合物为Ac),在添加了b之后,便倾向于同b化合而排除c,于是可以说A对b的吸引强于c,或者说,A对b有较强的有择吸引;最后,设Ab的化合在加入a时破裂,设b被拒斥,a被选来取代b,则将可因出结论:a在吸引本领上超过b,这样,我们便有按效验排列的系列a、b、c我在这里称做吸引的东西,其他人命名其为亲合性,我以后将不加区别地使用这2个术语,虽然后者比较带隐喻性,从哲学上看不怎么合适。"贝格曼将亲合力看作是吸引力,是物体化合的原因,也是物体发生化学变化的原因。但贝格曼的有择亲合力概念,对于整理当时化学反应有关的知识起到了很大的作用。
1777年,即贝格曼提出有择亲合力概念的第二年,德国化学家、冶金家温策尔(KarlFriedrichWenzel,1740~1793)对金属溶于酸中的溶解速率进行了研究,并根据这些研究估计这是化学亲合力的作用;同时,他还发现了金属的溶解速度率除了酸的种类之外,还受到酸的用量的影响,即他在《物质间亲合势的学说》(LehrevonderVerwandschafrtderKorper)中提出,化学反应的变化率与酸的"有效质量"(浓度)成正比。这是对质量作用的早期认识。
不管怎样,首先明确指出"质量效应"的还是法国著名化学家贝托雷(ClaudeLouisBerthoolet,1748~1822)。他在1798年随拿破伦远征埃及,发现当地盐湖沿岸有碳酸钠,便设想了这是湖水(主要成分是氯化钠)与岩石(主要成分是碳酸钙)作用的产物。由此猜测到,当产物过量时,化学变化会逆向进行。贝托雷用这种观点重新研究了化学变化。第二年他在开罗由一些远征者建立的开罗学院的学术会议上宣读了题为"亲合力定律的研究"(RecherchessurlesLoisdeL’affinit)一文,该文于1802年出版。文中提出:化学反应不但要看亲合力,而且更重要的是反应中各个物质及其产物的性质,尤其是发挥性及溶解度。这篇论文中的思想在他1803年出版的两卷本著作《化学静力学》(EssaideStatiqueChimique)中得到进一步推广。他认为增加浓度使反应继续进行;反应通常是不完全的,而是建立起平衡状态,在这种状态下,反应产物也有变回原来物质的趋势:"亲合力并非是化合物中置换出某物质的独一无二的力量,但在化合和分解时,它有某种程度的决定性……一个物质被另外两个物质以相反力量作用,就被它们划分开来,分配的比例不仅以来于亲合力的固有强度,而且还以来于现存的作用物体的量,所以,为了产生相等的饱和度,分量可以补充亲合力之不足。"贝托雷比较全面地认识到化学反应中的"质量效应":首先,他发现化学反应可以达到平衡状态,在这种状态下,存在着产物变回反应物的趋势;其次,他看到不仅是反应物,而且产物的质量(浓度)也会对反应发生影响,产物量可使反应向相反方向进行;最后他指出了物质的发挥性和溶解度等影响物质浓度的性质对反应的影响。这就比较系统地提出了质量作用定律的思想。
古德贝格和瓦格
1862年~1879年,挪威的克利斯蒂安娜(现在的奥斯陆)大学应用数学教授古德贝格(CatoMaximillianGuldberg,1836~1902)和化学教授瓦格(PeterWaage,1833~1900),在贝特罗和圣·吉尔工作的基础上,研究了碳酸钡与硫酸钾作用产生硫酸钡和硫酸钾的反应,他们根据实验结果首先以最一般的形式宣布质量作用定律。在1862年至1864年间,他们做了差不多300个实验,于1864年用挪威文发表了他们的研究结果。他们指出:对于一个化学过程,有2个相反方向的力同时在起作用,一个是帮助生成新物质,另一个帮助从新事物再生成原物质,当这2个力相等时,体系便处于平衡。在这里,他们阐述了两条规律性认识:(1)质量作用,也就是力的作用是与他们本身的质量乘积成正比;(2)如果相同质量的起作用的物质包含在不同的体积中,这些质量作用是与体积成反比。186年用法文以《化学亲合力研究》(Etudessurlesaffinitsechimiques)为题出版,该书主要是讨论他们自己的以及贝特罗的结果。他们用质量作用定律进行计算,与实验结果很为一致。他们指出,如在力学中一样,"我们必须研究这样的化学反映,其中产生新化合物的力被其他的力所平衡……,反应是不完全的,而是部分的。"他们把"活性质量(activemass)"定义为单位体积内的分子数。当"2个物质A与B由于双取代变成2个新物质A’+B’,且在同样条件下A’及B’可把自己变为A及B,……生成A’及B’的力随反映A+B=A’+B’的亲和性系数成比例地增加,但它也和A’B的质量关系有关。我们从自己的实验中知道,力是和两物A及B的活性质量之积成正比。如果用n,q表示A,B的活性质量,用k表示亲合性喜蛛,则力=k.n.q。"
但是,这个力不是唯一的作用,这样就弥补不了贝特罗和圣·吉尔工作的不足。"命A’+B’=A+B的反应中,A’B的活性质量为n1及q1,亲合性系数为k1,引起重新生成A及B的力是k1.n1.q1,这个力与第一个平衡,所以k.n.q=k1.n1.q1。通过实验测定活性质量n、q、n1、q1,我们就可以求出系数k与k1之比。反过来,如果我们能求出这比k/k1,我们就能算出4个物质在任何初始条件下进行反应的结果。"这些结果在当时仍然没有引起人们的重视。