培养当代科学观创新精神研究论文

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摘要:后现代科学观质疑科学的客观性和真理性,强调科学的可变性和暂时性,其积极意义在于把科学看成永无止境的探索过程,在物理教学中渗透后现代科学观有利于培养学生的质疑精神和创新精神。

一、后现代科学观

后现代科学观是后现代主义在批判现代科学观尤其是科学主义科学观的基础上建立起来的对科学的总体认识,其核心观点之一是质疑科学的客观性和真理性,强调科学的可变性和暂时性。科学主义者认为,科学的研究对象是纯粹的客体,科学的观察和实验是客观的,所得证据和数据是客观的,对证据和数据的分析也是客观的,因此所得结论也是客观的,因而科学具有不容质疑的客观性和真理性。然而,随着科学的发展和对科学现象认识的深入,人们发现科学主义对科学的理解是简单、幼稚和肤浅的。在后现代科学观看来,研究者的“前理解”使任何科学活动都成为一种参与、解释、转换、修正,使任何观察陈述或事实都成为暂时而不是绝对和永恒。例如,用尺子测量一本书的长度,不同的人会得出误差程度不同的结果,如25.54cm、25.53cm、25.61cm、25.63cm等。在后现代科学观看来,尽管尺子和书本都是纯粹的客体,但不同人的“前理解”不同,以至得出了不同测量数据,这些测量数据都不同程度地接近书本的真实长度,但都不是真实长度。很显然,测量工具越精密,越接近书本的真实长度,但永远测不出书本的真实长度。就像用多边形内接或外接一个圆,多边形的边越多,就越接近圆,但永远无法和圆重合,即它永远都不是圆。因此,激进的后现代主义者费耶阿本德甚至认为,所谓的“实在”只是人为的产物,当人的认识与新的观察方式、新的知识概念相结合时,他就会获得新的物理实体。[1]这样,观察陈述与事实的具有普遍意义的“元话语”角色被否认,科学理论的本体论承诺不复存在。科学基础本体意义的丧失,使科学成为了一门解释的学问,而不再是一门具有体论意义的揭示客观真理的知识;科学理论的真理性只存在于一定的语境和关系中,只是一种综合性的具有暂时性质的对话。[2]因此,后现代科学观转而强调对事物认识的多元化,不同理论是从不同角度对事物的透视,它们之间是不可通约的,但它们之间是“平权”的,各有价值所在。显然,后现代科学观在消解科学客观性和真理性的同时,过于强调其主观性、可变性、暂时性,是有失偏颇的。但是,后现代科学观所否定的是把科学看作绝对真理的化身,并没有否定科学是对世界的一种解释。就此而言,后现代科学观有助于人们扭转思维定势,拓展思维空间,激活创造性思维。

二、在物理教学中渗透后现代科学观,培养创新精神

在科学主义者看来,既然科学是绝对真理,那就不必要怀疑它,接受它即可。显然,科学主义有助于学生短时高效地学习确定的科学知识,但不利于质疑精神和创新精神的培养。雅斯贝尔斯曾指出:物理教育把科学知识当作不变的真理来教学、考试,忽视科学知识的真正形成过程,机械地对学生进行科学研究程序和方法的训练,忽视科学的局限性,使学生误以为科学不可错和无所不能,可以解决人类的一切问题,具有至高无上的权威,进而导致科学迷信和科学崇拜。[3]在我国物理教学中,更是一直把科学看成是确定的理论体系,只重视科学知识确定性的一面,过分强调学习结果,轻视知识的获得过程,对其可变性、暂时性重视不够,再加上受片面追求升学率的影响,这种教学的消极后果是将科学理论静止化、僵化、神圣化、教条化,以至思维狭窄,缺乏创新。例如,在一次提出问题能力测试中,笔者用自制的简易器材,给初三尖子班和普通班学生演示一个“怪坡”实验,实验中的双锥体自动沿斜槽架子向上滚,而不是向下滚,然后请学生根据这个奇怪现象,把感兴趣的问题写下来。结果尖子班学生提出的问题数量较少,而且基本都可用已有知识回答,而普通班学生提出的问题数量明显多于尖子班,而且问题大多需要进一步探究才能回答。这与国外一些研究者发现不一样,他们发现学习成绩高和学习成绩低的学生提出的问题数量没有显著差异,但问题的质量却有显著差异,高水平学生提出的问题大多需要进一步探究才能回答,而低水平学生提出的问题大多在问题情境中直接就可以找到答案,或用已有知识可以回答。[4]这种差异很显然与国情有很大关系。我国物理教学受科学主义的影响更大,忽视了学生的自主探究能力的培养,容易造成学生对教师、对书本、对权威的迷信,缺乏发散思维、批判思维和想象力等,这种现象在尖子班更甚。无疑,要改革我国物理教育的这一顽疾,后现代科学观提供了新的视角。在后现代科学观看来,既然科学是可变的、暂时的、发展的,那么现行知识就值得怀疑,那就需要探究它,甚至重新建构。因此,我国“物理课程标准”强调“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的课程理念,这表明了我国中学物理课程改革的后现代科学观意蕴。在享有指导美国跨世纪科学教育改革“圣经”之誉的《面向个体美国人的科学》一书中,美国科学促进协会把科学世界观作为科学素养的重要组成部分,包括“科学可以认识世界、科学是可变的、科学不可能解决所有问题”,这里的科学世界观其实与后现代科学观是一致的。后现代科学观消解科学的客观性,强调科学真理的相对性,其积极意义在于把科学看成为永无止境的探索过程,而不是一成不变的知识体系。后现代科学观认为:公共知识是建构的产物,而不是发现的结果。[5]“发现”意味着不管你发没发现,它都“存在”着,具有客观的独立性;而“建构”则渗透着人们的主观意趣,知识的建构是基于人们的立场、趣味、眼界、胸襟而实现的。这意味着一切都可以质疑,一切都可以修正,甚至一切都可以推倒重来。这样一来,知识就可以成为解放人的力量,而不是压抑人的力量。我们以对“电流与电压、电阻的关系”这一内容进行科学探究为例,说明科学主义科学观和后现代科学观的不同的教学处理。按照科学主义的观点,电流与电压、电流与电阻之间存在惟一的确定关系,这种关系如同地下的矿藏一样,不管你是否发现,它都客观存在着。表1是某学生得出的数据,从中可以看出“电流随电压的增大而增大、电流随电阻的增大而减小”的定性关系,但并不能一目了然地看出精确的定量关系。教师在引导学生分析这些数据时,往往会说电流数据存在误差,没有误差的真实数据应该如表2,由此得出“电流与电压成正比、电流与电阻成反比”的定量结论。但是,如果教师不引导,学生自主分析表1的测量数据,那么他们可能会得出什么结论呢?尽管学生不知道那些没有误差的真实数据,但他们已习惯了老师平时的说法:初中阶段研究的都是比较简单的关系,如相等、正比、反比等,这种说法已经变成了学生根深蒂固的“前理解”,以至于看到B随A增大而增大,就想当然地把B与A的关系看成正比;看到D随C增大而减小,就想当然地把D与C的关系看成反比,因此学生仍然可以得出“电流与电压成正比、电流与电阻成反比”的结论。这些结论都与书本上的欧姆定律一致,于是师生皆大欢喜,探究成功了。然而,在这种没有教师引导的“自主”科学探究中,学生的“前理解”仍然摆脱不了“唯书”、“唯上”、“唯师”的思维定势的束缚,并没有一丁点的质疑和自主建构,因此除了比讲授式教学多学了一点控制变量法,以及对所学知识理解更深之外,对探究结论的暂时性、可变性、多样性毫无了解,而后者却是科学探究的核心之一。假如书本上没有欧姆定律,学生也没有因受教师影响而形成的“前理解”,那么学生会如何处理表1的数据呢?实际上,如果把表1的数据输入计算机,完全可以建构出不同的结论,而欧姆定律只是其中一种结论。可以预料,在这些不同的结论中,欧姆定律是比较简洁的结论,而其他结论可能很复杂。那么,面对如此丰富多彩的、合理的建构结果,教师应该怎么办呢?这是一个带有共性的问题。按照后现代科学观,面对不同的建构结果,需要科学团体的协商,被科学团体所接受的结论即上升为科学理论,写在教材上,供后来人学习。协商的原则至少有两个,一是真的原则,即建构结果是否与实际相符;二是美的原则,即建构结果是否美,即多样统一、简洁、和谐、对称美。很显然,这些建构结果都与实际相符,但其中一个建构结果———“电流与电压成正比、电流与电阻成反比”更简洁,这个建构结果就是欧姆定律,这样欧姆定律就被接受了,写在教材上,成为一代又一代学子学习的经典内容。然而,在物理史上,并非所有的建构结果都符合美学原则,如对于光的折射,一千多年前就已经得到折射角与入射角成正比的结论,够简洁的了,但后来人们又得出了折射角正弦与入射角正弦成正比的结论,很显然后者更复杂,但更真。如果这样看,对于电流与电压、电阻的关系,欧姆定律只是一种建构结果,而其他的建构结果虽然不够简洁,但很可能更真。既然如此,为什么一定强调欧姆定律的唯一性?为什么把其他建构结果一概排斥?为什么我一定要接受前人的建构结果?无疑,这样挑衅式的质疑和反叛有助于促使我们对传统物理的教育观念、传统教育模式、传统的知识灌输的教学行为进行反思,并对长期统治物理教育领域的科学主义范式进行清算。然而,一些教师往往持一种非此即彼的观点,把后现代科学观教学处理当成一种惟一的教学处理,以一种片面性克服另一种片面性。例如,在一次“后现代科学观及其对物理教育的辩证影响”讲座前,笔者用一份问卷测试听课教师的科学观,然后在讲座中注意持不同科学观的教师对笔者讲座内容的态度反应。在互动讨论中,持科学主义科学观的教师发出质疑:知识重要还是科学观重要?如果这样上课,什么时候才可上完?怎么考试?等等。实际上,后现代科学观的教学处理的确费时费力,不可能在每个概念、规律教学时都要大张旗鼓来一番质疑,重新建构。但是,如果教师能够注意适时地渗透后现代科学观的思想,如提醒学生“这是到目前为止,我们得到的比较好的结果”,“这是前人得到的,说不定将来哪位同学会改变这一结果”等等,让学生意识到所学习的内容仅是一种可选择的建构结果,这个建构结果是可变的、暂时的,这种做法对学生的创新精神的养成会有不可估量的深远意义。超级秘书网

三、结束语

尽管物理课程改革蕴含着后现代科学观,但仍有学者认为“我国社会现阶段并不是如有些人所想象的那样已进入后现代社会,‘科学主义’或‘工具理性’肆虐了”[6],并批评有人“从后现代主义课程理论的两个概念出发,揭示出教学活动的本质,分析我国课堂教学对教学活动本质的背离”。[6]但有学者则把这些观点称之为“发霉的奶酪”[7],“是狭隘的国家意识和民族意识在作祟”。[7]笔者认为,任何一种哲学思潮、教育思潮都不是解决所有教育问题的灵丹妙药,各种理论各有妙处,适用于解决不同的问题,那些脱离社会历史背景进行简单地、机械地类推或否定的做法,都会使之偏颇的。我国物理教学受科学主义影响过深,忽视学生的自主探究,以至于学生“唯书”、“唯上”、“唯师”,缺乏质疑和创新精神,而后现代科学观无疑为根治这一顽疾提供了新的视角。

[参考文献]

[1][美]费耶阿本德著,周昌忠译.反对方法[M].上海:上海译文出版社,1992.

[2][德]伽达默尔著,洪汉鼎译.真理与方法[M].上海:上海译文出版社,1999.

[3][德]雅斯贝尔斯著,邹进译.什么是教育[M].北京:生活•读书•新知•三联书店,1991.

[4]ChristineChin,G.Kayalvizhi.Posingproblemsforopeninvesti2gations:Whatquestionsdopupilsask[J].ResearchinScience&TechnologicalEducation,2002(20).

[5]肖川.“建构知识”之意含[J].北京大学教育评论,2004(1).

[6]王策三.认真对待“轻视知识”的教育思潮————再评由“应试教育”向素质教育转轨提法的讨论[J].北京大学教育评论,2004(3).