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科学现象及原因范例(3篇)

发布人:整理 发布时间:2024-12-16

科学现象及原因范文

论文摘要:人文社会科学是人类整个科学事业的重要组成部分。了解人文社会科学成果概念及分类,探讨目前我国高校认可的社科成果评价体系,阐述高职院人文社会成果评价的八项原则。

我国人文社会科学成果评价已成为学术发展的瓶颈,不科学、不合理的评价已催生了大量的学术不端现象甚至学术腐败,严重阻碍了学术的繁荣和发展。高职院校作为我国哲学社会科学事业繁荣发展的中坚力量,迫切要求加强建立和完善人文社会科学研究成果评价体系和机制,鼓励科研创新,营造崇尚学术、促进学术进步的良好学术氛围和制度环境。探讨高职学院人文社科成果的评价原则,有利于建立科学的评价体系,充分调动科研人员的积极性、主动性和创造性,提升高职科研竞争力。

一、人文社会科学成果概念及分类

人文社会科学以社会结构、社会组织、社会运作和社会变革等社会现象作为其研究对象,其研究成果本身就是以对诸多社会现象、社会规律、社会实践的价值和意义作出判断和评价的形式而存在的,相比自然科学研究成果的评价,表现出其内在的广泛性、复杂性、历史性和社会性。人文社会科学是一个由众多学科组成的庞大学科群,包括:哲学、历史学、文艺学、宗教学、语言学、心理学、人类学、社会学、经济学、政治学、法学、管理学、教育学、军事学、新闻传播学、体育科学、情报与文献学、地理学等25大类。按人文社会科学研究成果的形式可分为:著作、论文和研究咨询报告三类,按研究的内容分为:基础研究、应用研究和决策咨询研究。

二、高校认可的社科成果评价体系

三、高职院人文社会成果评价原则

1.科学性原则。首先要有科研理论做指导,使评价指标体系在基本概念和逻辑结构上严谨、合理,抓住科研工作的实质,并具有充分的针对性。同时,还必须客观地反映高职院校科研实践,抓住科研工作中最重要的、最本质的和最有代表性的方面。合理、有效的成果评价不仅包括制定科学的评价指标体系,而且包括评价者对评价指标的科学、规范的掌握和运用,即评价体系与评价形式的双重科学性。

2.创新性原则。人文社会科学研究是以探索性和创造性为基本特征的,是对客观世界的正确认识的过程,是不断修正错误的理论和认识、正确把握客观世界的运动规律、指导人们实践的过程。高职社科研究成果是否具有创新性,应当是评价科研成果的唯一标准、最高标准。不具创新也就失去了学术意义。

3.可比性原则。评价体系要能适应在不同时期以及不同评价对象间的比较,既适应于同一对象基期与报告期的纵向比较,又适应于不同评价对象之间的横向比较。同时,高职学院的科研水平与能力是不可能与办学历史较长的本科高校相比拟的,因此,在横向比较时应按同类型、同层次的学校来进行比较和评价。

4.实用性原则。评价指标体系具有简约性、可行性和可操作性。简约性指尽量选取较少的指标反映较全面的情况;可行性指评价指标所需的数据要易于采集,无论是定性评价指标还是定量评价指标,其信息来源渠道必须可靠,数据的准确性和可靠性能够保证,并且容易取得;可操作性指所选取的指标要尽量与评价对象现有数据衔接,必要的新指标应定义明确,便于数据采集。高职学院的在办学过程中形成社科成果,必须对高职教育的理论与实践有指导意义,产丰富与充实其它科学的的理论,才具有一定的实用价值。

5.实效性原则。一方面重视成果自身“含金量”及对学科理论的影响和推动作用;另一方面,有些社科研究成果包涵巨大的潜在效益,是社会现象历史轨迹的再现,需要时间和实践的双重检验,社科成果评价者也必须重视这种潜在性。高职教育在我国的发展历史不长,理论研究不足,因此研究和探索高职教育与院校管理的成果,对促进区域经济建设、更好地实现服务地方经济服务功能具有现实意义。

6.综合性原则。成果评价不仅是对成果价值的一种认可,更重要的则是对社会行为的规范发挥潜移默化的主导和辐射作用。由于社科研究的社会性和时代性以及成果价值的多样性,使得社科研究成果的评价表现出高于自然科学研究成果评价的复杂性。建立在成果价值多样性和复杂性基础之上的评价准则,具体评价时必须考虑因地、因时、因人等各种主客观因素,确保评价的全面性和整体性。

7.发展性原则。社会在不断发展,这就要求社科研究成果评价者必须与时俱进,以科学的发展观去评价具体的研究成果。另外,评价的标准也要随之不断地发展变化,以适应社科发展的趋势和规律。随着高职教育的发展,对高职教育的研究也在不断地深入,因此,高职社科成果也要不断推陈出新。

8.同行性原则。从对研究成果的认识和了解程度来看,除作者之外,对成果内容、意义理解力、认识力最强的就是高职学院的同行们。另外从学科发展和学术方向培育方面来讲,社科成果评价也必须高度重视和遵循同行评价原则。

科学现象及原因范文

【内容提要】本文认为,发生在70年代科学社会学的认知转向是在默顿模式基本假设及相应基本规范受到来自科学社会学内部不断出现“反常现象”的挑战下发生的,是在来自科学哲学“库恩转向”的挑战下进行的,是在“爱丁堡学派”努力下完成的。【关键词】科学社会学/认知科学社会学/爱丁堡学派【正文】劳丹(L.Laudan)曾将科学社会学划分为认知科学社会学和非认知科学社会学两种形态。[1]依据他的解释,如果社会学企图依据外部的社会或经济因素来说明为什么某一理论被发现及发现后被接受还是被拒斥,企图依据外部社会或经济因素预先决定科学家对理论的态度是赞同还是抵制,企图说明某些社会结构对某个特定理论及概念的形成产生影响,那么,这种努力就属于认知科学社会学的解释范围;如果社会学家的研究宗旨不是去解释科学家对物理世界的信念体系,不涉及科学活动的认知过程,而是去研究科学共同体的组织形式、内部社会结构及其功能,那么,这种努力就属于非认知科学社会学的解释范围。显然,劳丹是依据社会学家的研究目标及研究方法来给科学社会学前后两种“范式”进行划界的,若不顾忌冒过分简单化的风险,劳丹的划界标准本质上就是认知标准。在劳丹看来,只要社会学家在科学之社会研究中不触及科学活动的认知层面,那么,这种科学社会学就是非认知科学社会学,亦及默顿科学社会学,反之,则为认知科学社会学,亦即当代的科学知识社会学。这就引出了一系列亟待探讨的问题,非认知识科学社会学是怎样过渡到认知科学社会学的,换言之,科学社会学的发展在前后两个阶段过渡期间必然发生过认知转向,如果发生,那么,是何种原因促成了这场认知转向?它产生了怎样的结果?认知科学社会学校之非认知科学社会学有哪些不同的特征?怎样看待科学社会学的这场认知转向?这就是本文要探讨的内容,考虑到认知转向不可能不涉及哲学层面,故此本文首先得从认识论视野对这一转变过程进行背景透视,这对于我们理解和把握非认知科学社会学的解构成因及认知科学社会学兴起的历史必然性是有一定的理论意义和现实意义。一非认知科学社会学的认识论基础如前文所说,劳丹笔下的非认知科学社会学本质上就是默顿科学社会学,尽管这种社会学的研究范围定域在科学共同体之内、实验室高墙之外,系“中距”科学社会学,所采用研究方法是科学计量学,所研究的宗旨是科学共同体的组织形式、内部社会分层结构及其功能,经费投入与论文产出评估,科学体制化目标。但只要我们冷静下来认真品味默顿科学社会学的基本假说,仍可从中发现其认识论基础,仍不难发现这种被劳丹称之为非认知科学社会学的整个理论构架、经验事实正是建立在默顿给出的科学体制化目标及确保这一目标得以实现的科学家行为规范基础之上的。因此,默顿科学社会学的兴衰是与构成其经验基础及理论构架内核的科学体制化目标及科学家行为规范的存亡是唇齿相依的,只要我们抓住了构成默顿科学社会学理论内核也就可以从认知视角对此进行认识论分析,现就此进行讨论。如果我们对默顿科学社会学的整个理论体系进行形式逻辑分析,那么,默顿所言的科学体制化目标及科学家行为规范就等于“三段论”中的“大前提”和“小前提”。所谓科学体制化目标就是生产正确无误的知识,所谓科学家行为规范的具体含义则为[2]:①普遍主义。即科学真理的标准到处一样,只要是科学真理,不管其来源如何,都应服从于不以科学家个人意志为转移的普遍一致性标准,且这种非个人属性的标准与先前证实的科学标准是一脉相承的。②公有主义。所有科学的重大发现都是科学家群体合作的产物,归科学共同体所公有。③无私利性。要求从事科学活动、创造科学知识的人不应以科学谋取私利,科学家从事科学活动的唯一目的就是发展知识而不是其它,科学家不能因为他个人的其它原因来决定接受或者拒斥一种科学思想或科学事实,科学家热衷于探索和发现科学真理的真正动力主要来自于内在兴趣。④有条理的怀疑主义。研究科学的人不承认在神圣的、不能批判的同非神圣的,可以进行批判的二者之间存在着固定的界限,所有科学知识都要严格地加以检验。从默顿给出的科学体制化目标及科学家行为规范来看,科学共同体存在的唯一理由就是生产出归共同体公有的确证无误的知识,而行为规范则是确保生产确证无误知识的清规戒律。普遍主义则在表明科学理论的评价,科学知识的检验可诉诸普遍一致的标准,而无私利性原则则要求科学家在科学理论的评价中,科学知识的检验中恪守感情中立原则。只要科学家在科学活动中严格遵守这4项行为规范,凭借其内在兴趣追求科学体制化目标的话,那么,社会因素,诸如科学家情感、信念、偏好、科学共同体的外部环境、科学活动中的种种内在与境、科学家所面对的“实在”,均不会渗科到科学活动的认知层面,都不会影响科学知识的微观生产过程及科学知识的评价过程。既然如此,科学活动的认知层面,科学知识的微观生产过程乃至科学知识的评价机制,均无需诉诸社会学分析,社会学家的研究范围就应该被严格限制在科学共同体内、实验室高墙之外。由此我们明白了默顿科学社会学的研究内容及研究宗旨为什么不涉及认知层面,不触及科学知识微观生产过程、不考虑科学知识的评价过程的原因所在。即使科学社会学家对科学知识的微观生产过程及评价过程持有浓厚兴趣,那么,他也用不着走进实验室,只要借助于资金投入与论文产出及论文的引证分析,就可以达到对科学活动认知层面的了解,正因为如此,基于“控制论”研究方法的科学家计量学成了这一类社会学家研究的重点。[3]由此可见,默顿科学社会学在涉及科学活动的认知层面及科学知识的微观生产及评价机制的具体过程方面所采用的研究方法是“黑箱”式研究方法,它侧重于输入与输出二者之间关系的定量研究。因此,默顿科学社会学关于科学活动认知过程及评价机制的研究路径可用如下公式表示:确证无误的知识是“理性科学家”在自然面前“默祷”的产物。此处所言的“理性科学家”就是严格遵守默顿给出的4条行为规范且以默顿给出的实现科学体制化目标为已任的科学家,所谓在“自然”面前“默祷”是因为科学知识的本性就应该是对物理世界所作的逼真描述,按照普遍主义和无私利性原则的理解,科学家只有面对非个人属性,不以科学家个人意志为转移,旨在对物理世界进行逼真描述并且依据普遍一致性标准加以检验就可获得“确证无误”的知识。说得白一些,作为科学活动认知主体的科学家是“理性人”,作为认知客体的物理世界是“自在之物”,充当认知活动评价机制的是普遍一致性标准。这种描述是朴素的经典实在论思维,可以说是与科学哲学的逻辑经验主义认识论基础相吻合的,甚至有学者直接声称默顿科学社会学的哲学基础就是逻辑经验主义[4]。无论这种科学社会学怎样声称绝不触及,也不该触及亦无需触及科学活动的认知层面、科学知识的微观生产过程及评价机制,但骨子里仍然带有浓厚的经典实在论色彩,仍然是凭借其数十年的逻辑经验主义科学哲学作为其生存基础的,一旦逻辑经验主义科学哲学走向衰落时,默顿科学社会学体系的解构就成为不可避免。本文接下去就要探讨默顿科学社会学理论体系的解构过程。二非认知科学社会学的解构严格地说,默顿科学社会学理论体系的解构成因首先来自于科学社会学内部,其次才来自于科学哲学的库恩转向以及由此引起的传统知识社会学的复苏(关于传统知识社会学的复苏作者已有专文述及),只不过前者不象后者来得那么彻底而已。此处先讨论来自科学社会学内部的种种诘难,无论意义多大,但它为科学哲学的库恩转向在科学社会学研究领域引起研究“范式”的变迁抑或“认知转向”作了理论上的准备。默顿科学社会学在后期所受到的种种诘难主要来自于社会学家对4条行为规范的怀疑,而且这种怀疑主要依据于科学史事实,而不是形而上的思辨。如在关于光的本性之争演化过程中,牛顿的微粒说在一定时间内占据垄断地位,尽管有惠更斯的波动说与此针锋相对,且波动说在某些解释功能上并不逊于牛顿的微粒说,但这一期间的科学家在对这两种理论的评价中仍有偏爱牛顿微粒说的强烈倾向,甚至置惠更斯波动说于不顾,这与普遍主义和无私利性的行为规范明显不符。再则,当普朗克不得不放弃连续性观念,提出光的量子论时所表现出来的无可奈何心情也显示出科学家在描述和解释物理世界过程中是很难做到感情中立的。爱因斯坦提出相对论时,由于触犯了左右科学共同体思维方式的经典时空观,受到了绝大多数科学家的抵制,同样表明科学家在接受或拒斥一种科学理论时是受既定价值观控制的,难以做到感情中立。如果计及政治因素,爱因斯坦“相对论”思想在德国、前苏联不仅受到科学共同体内部的学术抵制,更重要的还受到科学共同体的非学术抵制,甚至遭受迫害。这表明,社会外部政治因素,如意识形态是可以渗透到科学共同体且影响到科学家对科学理论评价的,影响到科学家对科学理论是接受还是抵制,科学家在这种氛围中是无法做到感情中立的。默顿科学社会学受到的诘难还来自于社会学家对科学知识确证无误的怀疑。有些社会学家认为,科学知识就其本性而言是社会约定的,说科学知识是确证无误的当且仅当它被社会所接受。还有人认为,在科学文化的进化阶段,信仰可以被相信为真理,那是由于它被社会所接受的缘故[5]。还有人认为,科学思想只能相对于一定的约定规则才有意义,科学规律只能作为一系列行动规则为我们所用,甚至科学定律本质上是一种约定[6]。这种带有约定主义色彩的论点均对评价科学理论的普遍一致标准,科学知识的“含金量”提出质疑。默顿科学社会之所以受到诘难,还来自科学共同体内部存在的“弄虚作假”现象,如“N射线”就是典型例证[7]。除此之外,还存在着大量的并非科学家故意生产“谬误知识”的现象,还存在着权威对出自一般研究工作者的新观点、新思想的抵制现象,还存在着破坏公平竞争的“马太效应”,等等。为回应这些社会学家的种种诘难,默顿采取如下挽救措施,首先他肯定了科学体制化目标和科学家行为规范在科学共同体中的规范约束功能,并且认为绝大多数科学家是能够较好的遵守这些行为规范的,其次,他仍然回避认知问题,将“弄虚作假”现象的存在归因于科学家在科学知识生产过程中受到外部社会因素的影响,从而导致科学家违背了正常的行为规范。因此,在默顿看来,只要运用这一系列行为规范对那些“弄虚作假”,包括非故意生产“谬误知识”的科学家进行矫治,将他们“康复”为“理性科学家”,那么,科学共同体仍能在既定的科学体制化方向上继续前进。然而,无论默顿学派怎样努力,社会学家仍能找到大量的科学史实予以反驳,这就使得这种研究纲领的“内核”不断受到“反例”的挑战。再则,既然有人经常不断地从内部发现“反常现象”的存在,那么,至少表明默顿科学社会学所依赖的经验基础是不牢固的,更何况他总是试图调整“保护带”,从没有正面解释认识论意义上存在的大量“反常现象”。简而言之,默顿科学社会学无论就其宏观经验基础还是就其微观认知层面,均因存在着大量“反常现象”而不得不在70年代开始走向衰落,甚至有些社会学家对这种科学社会学仅仅以科学共同体为研究单位还明确表示出不满情绪,认为它是大科学时代的“小科学社会学”,还有人认为这种科学社会学将科学活动的主要场所——实验室视为一只“黑箱”,只研究表象问题而不触及认知层面而将此种科学社会学称之为“黑箱”社会学。[8][1][2][][]三科学社会学的认知转向随着“反常”现象的不断出现,默顿科学社会学体系走向解构已成为定局。遭致解构的原因不外乎如下几种情况,一是科学史史料的不断挖掘,二是行为规范与现实的巨大反差,三是研究方法的“黑箱化”,四是“不对称解释”,亦即错误知识是由违反规范的科学家生产的,确证无误知识是由遵守规范的科学家生产的[9]。这几方面因素均触及认识论问题。总之,如何从认识论上打开缺口是关系到默顿科学社会学的基本假设能否走向彻底解构,能否直接促成科学社会学认知转向的关键,于是,社会学家开始从库恩那里寻求问题的答案,他们的目标就是要从认知层面对长期以来免予社会学研究的科学知识特权发起猛烈进攻。问题是库恩能否为这些社会学家的研究提供哲学基础,答案是肯定的,现略述之。库恩(T.Kuhn)首先使用自己的“范式”将科学事业视为在“常规科学”与“科学革命”相互交替中得以发展的,科学知识的增长在常规科学时期是线性积累的,而在科学革命时期却是间断的,甚至是跳跃的。所谓科学革命本质上是新旧两种“范式”在更替,如牛顿“范式”取代亚里士多德“范式”,爱因斯坦“范式”取代牛顿“范式”就是科学革命。依据库恩的解释,“范式”将决定科学家的思维方式,信念体系,价值观念等。“范式”的变更必然导致科学家思维方式、信念体系、价值观念的整体变更,反过来,“科学革命”也就是以科学共同体的思维方式、信念体系及价值观念的整体变更为其标志的,因而在库恩看来,科学知识的意义只能由特定“范式”所决定,且仅由这个“范式”所决定。既然如此,普遍主义,无私利性等行为规范在认识论意义上就难以成立,因为从普遍主义原则的要求来看,检验科学真理有一个不以人意志为转移的普遍一致性标准。然而,只要承认“科学革命”是在“范式”变更的基础上实现的,且“科学革命”是科学进步所不可逾越的阶段,那么,普遍一致标准是不可能长期存在的,标准是相对于特定“范式”而言的,其结果是,要么否认普遍一致性标准,要么否认“科学革命”,既要坚持普遍一致性标准,又要同时承认“科学革命”,不仅在事实面前说不通,而且在逻辑上也是说不通的。从无私利性的原则来看,科学家在与物理世界对话时以及在评价科学理论时,要求恪守感情中立,从大量反例来看也是难以成立的,因为科学家是在给定“范式”条件下从事科学活动的,“范式”不仅影响他对物理世界的描述,导致“观察负荷理论”,而且左右着他对科学理论的评价,他对科学知识的检验,以及他所要使用的评价标准及检验标准[10]。就此而言,“范式”本质上是对科学共同体在“常规科学”时期所表现出来的种种行为施加伦理约束的一种张力,换句话说,科学家是在这种张力约束下从事科学活动的,从这层意义上讲,默顿科学社会学才能寻找到极其狭窄的生存空间,那些游离于这种伦理约束的科学家要么成为下一次“科学革命”的先驱者,要么就是失败者。大而言之,库恩的“范式”理论为科学家模型的重新建构,科学活动的“重新背景化(Recontext)”提供了认识论基础,不论是作为科学活动认知主体的科学家,还是作为认知客体的物理世界,抑或科学家与物理世界的对话过程,以及科学家对“对话”结果的评价均取决于该时期的特定范式。如在经典力学里,物理世界定域在绝对时空中就是典型例证。库恩的这些思想成了70年代以来为科学社会学家彻底动摇默顿科学社会学哲学基石提供了认识论基础。受库恩思想的启迪,他们开始了对科学知识本性的深层反思,认为科学知识应接受社会学研究,不该享有特权。持这一观点的社会学家主要来自英国爱丁堡大学,他们是埃奇(D.Edge)、布鲁尔(D.Bloor)、巴恩斯(B.Barnes)、和巴斯克(R.bharsker),后人称他们为“爱丁堡学派”(Edinburgh-School),正是他们声称受库恩思想启迪,而转入科学活动认知层面的。另一方面,他们又不满足于库恩的历史主义——相对主义解释,因为在他们看来,无论是历史主义解释,还是相对主义解释只不过是科学哲学家在唱独角戏,社会学解释仍未从中获得合法性,他们决心重构科学社会学,将科学社会学研究引向认知层面,引向科学知识本性。于是,科学社会学的认知转向在该学派努力下,遂得以实现,为将这种科学社会学区别于默顿科学社会学,有人将之称为“科学知识社会学”或劳丹笔下的“认知科学社会学”。四认知科学社会学的兴起科学社会学的认知转向带来的直接后果是科学知识社会学的问世,亦即认知科学社会学的兴起。这种社会学一反默顿传统,公然要对长期以来亨有免予社会学研究的科学知识特权提出挑战,将科学知识作为自己的主要研究对象,从而直接触及科学活动的认知层面。著名社会学家布鲁尔在其《知识及其社会意象》(1974)一书中开宗明义地问道:“社会学研究科学知识的细节及其本性问题是可能的吗?”布鲁尔用他为科学知识社会学制定的“强纲领”(StrongProgram)对此作了肯定答复:“所有知识,不论是经验科学知识,还是数学知识都应该对其进行彻底地研究……,没有什么特殊的界限存在于科学知识本身的绝对的,先验的或存在于合理合法的,真理的或客观性的特殊本质之中。”布鲁尔还为他的“强纲领”给出了下列原则[11]:①因果性。科学知识社会学注意研究信念及知识所处的不同条件及产生的原因。②公正性。公平地对待真的与伪的,理性的与非理性的,成功的与失败的信念及知识,两方面都要解释。③对称性。解释的方式是对称的。④反复性。它的解释同样适用于社会学本身。其中,因果性原则为认知科学社会学界定了研究对象及研究宗旨,即要对科学理论、科学知识及科学共同体信念体系进行认知层面的社会学因果解释;公正性原则是指认知科学社会学必须以所有科学知识体系作为研究对象,而不是仅仅以人为的、非理性的、失败的知识内容为科学社会学的考察对象,即使对后一类知识,在诉诸社会学解释中也应将其与前一类知识置于平等地位,社会学解释不含任何歧视色彩,两类知识在社会学研究中都应享有同等待遇;对称性原则是对公正性原则进一步展开,即不能采用默顿的“非对称性”做法或歧视性做法,只对伪的、非理性的和失败的知识进行社会学分析,以求矫治那些“非理性”科学家,而对真的,理性的和成功的知识则免于社会学研究,而是对两类知识给出对称性解释。具体地说,社会因素渗透是对称的,它既可导致伪的、非理性的、失败的知识的产生,也可导致默顿笔下的真的、理性的,成功的知识的生产,如果将伪的、非理性的和失败的知识的产生归因于社会因素介入,而将所谓真的,理性的和成功知识的生产归因于未受社会因素影响的结果就违背了对称性原则。由此不难看出,公正性与对称性解释原则是为彻底的因果解释服务的,换言之,任何科学知识形态都是在特定社会因素影响下得以产生和形成的。这几项原则说到底是为科学社会学触及科学活动的认知层面,科学知识的微观生产过程及评价机制、科学知识的文化本性提供辩护和说明的,所谓“强纲领”中的“强”也就体现在这几项原则之中。总之,自“强纲领”提出以后,对科学活动的认知层面进行社会学研究或对科学知识进行社会学研究已无什么可言,“爱丁堡学派”的努力,尤其是“强纲领”的提出在科学社会学研究领域,既象征着默顿科学社会学基本假说的彻底解构和科学社会学认知转向,又标志着认知科学社会学或科学知识社会学的兴起。无论功过如何,它在科学社会学发展史上,在科学社会学从现代形式向后代形式走向上都应占有极重要的地位。究竟对此作何评价,有待我们进一步探讨。【参考文献】[1]浦根祥:《科学知识本性的哲学与社会学解释之争述评》,载《自然辩证法研究》No,10.1996.[2]D.Bloor,KnowledgeanditsSocialImagery,RoutledgePress,1976,pp.1-3.[3]浦根祥:《科学社会学研究综述》,载《社科信息》No,1.1996。[4]陈光:《“科学知识”社会学概念及哲学背景》,载《自然辩证法通讯》No,3.1992。[5]浦根祥:《科学哲学与科学社会学研究会趋同吗?》,载《江苏社会科学》No,5.1994。[6]S.Full,M.D.Mey&T.Shim,TheCognitiveTurn.KluwerAcademicPublishes,1989,pp.211-23.[7]赵乐静,浦根祥:《“给我一个实验室,我能举起世界!”》载《自然辩证法通讯》No,5.1993.[8]S.Mulkay,TheScientificResearchCommunity.inScienceTechnologyandSociety,SagePublication,1977,p.108.[9]S.Woolgar,Representation,CognitionandSelf.intheCognitiveTurn,(同6)1989,p.108.[10]M.玛斯特曼:《范式的本质》,载《批判与知识的增长》中译本,华夏出版社,1987,pp.73-115。[11]崔绪治,浦根祥:《从知识社会学到科学知识社会学》,载《教学与研究》,No.10.1997。[][][1][2]

科学现象及原因范文篇3

关键词:科学现象;原始问题;习题

一、习题与原始问题的比较

在科学教育中引入习题的初衷是,巩固和加深学生学习的知识,考察学生掌握知识的水平,培养学生应用知识解决问题的能力。物理高考命题委员会认为:“做题是非常重要的。我们主张要做题,但并不赞成搞题海战。因为题海战盲目追求解题的数量,不重视解题的质量,使学生根本来不及对习题以及与习题有关的问题进行思考。”[1]其实,即使是重视解题质量的做题也很难有效培养学生的创造能力。这是因为,每一道习题都是从原始问题抽象而来,已经把原始问题的一些次要细节、非本质的联系舍去,没有科学现象与事实作为背景,甚至完全脱离科学现象,即学生思维的一部分已经被习题编制人员“越俎代庖”地完成了。同时,习题教学还存在着模式化倾向,缺乏科学思想的分析,太重视程序与计算、熟练与技巧。因此,在一定意义上说,我国学生创造能力的匮乏是习题教学的直接后果。

事实上,科学最重要的部分是与现象有关的,现象是科学的根源。从这个基本思想出发,我们认为:解决我国科学教育低效能的重要措施就是要打破传统习题教学一统天下的局面,通过引进原始问题来逐步使习题教学与原始问题教学相结合,从而达到提高科学教育效能的目的。

所谓原始问题,是指自然界及社会生活、生产中客观存在、能够反映科学概念、规律本质且未被加工的典型科学现象和事实。而习题则是把科学现象和事实经过一定程度抽象后加工出来的练习作业。两者的关系如图1所示。

由图1可知,学生解决原始问题需要经历三个相互衔接的过程:第一,问题是针对什么科学现象和事实的,弄清楚原始问题是什么(What),即认识问题;第二,原始问题怎样通过分解、简化、抽象后转化为科学模型(How),即科学建模;第三,怎样定性或定量的通过演算和推导解决问题(How),即解题技巧。

确切地说,原始问题的表述形式是对科学现象的描述,它基本上采用文字叙述的方式呈现科学现象,与习题显著不同的是,没有习题中常常给定的已知量、未知量,需要学生根据需要去设置。比如,1995年10月28日,加拿大人科克伦手握长杆走钢丝跨越长江三峡。科克伦如何使用手中的长杆?这样的问题就称为原始问题。相反,目前科学教育中广泛采用的习题却很难为学生提供这样的情境。

由于历史的原因,我国传统的习题教学往往侧重图1的第二个过程(建模)和第三个过程(技巧),特别是注重第三个过程(技巧),而尤其缺少第一个过程(认识),对科学现象和科学事实把握不够。因此,致使很多学生只知道根据已知条件去解题,遇到实际问题则常常束手无策。

其实,早在上个世纪,苏联心理学家马丘什金就将习题与问题情境进行了比较与区分。他指出:“习题和问题情境是具有‘原则性区别’的概念,因为它们标志着不同的心理现实。”[2]应当说,这是非常重要的见解。

在国内,赵凯华先生觉察到这个问题。他指出:“在我们的教学中,同一问题,既可以把原始的问题提交给学生,也可以由教师把问题分解或抽象成一定的数学模型后再提交给学生。习惯于解后一类问题的学生,在遇到前一类问题时,往往会不知所措。”[3]显而易见,在科学教育中明确原始问题与习题之间的区别是有着相当重要的理论与现实意义的。

二、原始问题的教育价值

随着教育研究的不断深入,教育领域出现了一门运用生态学方法研究教育的科学──教育生态学。教育生态学强调在真实、自然情境中研究教育规律以及学生的心理活动规律,强调提高教育活动的可应用性和普遍适用性,建立合理的教育生态环境,提高教育的效益,促进人才迅速成长和发展。

生态学是19世纪末在生物科学中成长起来的一门科学,它的研究对象是生物个体、种群、群落和生态系统。其研究任务是探索有机体与环境之间相互作用的规律及机理,研究生物的生存条件以及生物与其生存环境之间的相互关系。在研究方法上,生态学家一般采用描述性分析方法,即先对现象进行描述,而后再做分析。

在科学教育中强调生态性,乃是源于习题教学固有的局限性。我们知道,习题教学具有许多优点。然而,随着科学教育研究的深入,习题固有的缺陷──即人为性也日益暴露出来。由于习题情境是人为设置且条件控制严格,因而使科学教育情境的真实性受到破坏,使学生解答习题的认知心理及行为表现与解决原始问题的认知心理及行为表现相去甚远。这样,就削弱了科学教育特有的教育价值。

我们知道,在真实的情境中,科学教育活动受到多种因素影响,这些因素又是相互作用、相互影响的,是一个完整的过程,科学教育活动是该系统中各因素相互作用的综合结果。然而,习题教学却将这些因素孤立开来,仅局限于特定情境中某些特定因素对科学教育活动的影响,因而就难以揭示真实、自然条件下的科学教育规律。

通过借鉴教育生态学的有关思想,我们提出了科学教育生态化的基本观点:1.科学教育活动不是孤立的,而是与科学现象有机地联系在一起的,处于一个复杂的关系之中;2.科学教育活动既受到自身内部因素的影响,又受到外部因素的影响;3.科学教育活动应当在科学生态环境与社会生态环境中进行,以揭示真实、自然条件下学生的心理活动规律与科学教育规律;4.科学教育活动应注重研究学生与其所处环境之间的相互作用;5.科学教育活动应注重研究学生在与其所处环境相互作用过程中的主动性。

在科学教育中,原始问题教学并不局限于教育生态学强调的情境,而是以生态学思想为指导,把科学知识融入科学现象之中并以原始问题的形式呈现,主张把习题固有的严格性移植到自然、真实的科学环境中,并在其中揭示科学教育活动的因果关系。因此,原始问题教学所采用的方法,具有既不同于习题教学强调推导、演算而忽视学生能力培养的特点,又不同于研究性学习为探究而牺牲知识传授效率的特点。它强调给定的情境虽然是原始的,但问题本身又必须是严格的。也就是说,它要求提高科学教育的外部效度,而又毋需以降低内部效度为代价。因此,原始问题教学就具有以下教育价值。

首先,它有助于解决目前科学教育内部效度和外部效度不能同时得到满足的矛盾。我们知道,习题教学虽然内部效度较高,但缺乏外部效度。一般认为,内部效度是外部效度的必要条件,但不是充分条件。内部效度低的教育结果就谈不上对其他情境的普遍意义;然而内部效度高的教育结果却不一定能够一般化到现实中去。研究性学习虽然具有较高的外部效度,但却难以保证科学教育的内部效度;原始问题由于将习题的严格控制应用于科学现象之中,并且经过抽象之后可以成为习题,就使得它在一定程度上具备高效完成间接经验知识内化的功能,从而将内部效度和外部效度较好地统一起来。

其次,在原始问题教学中,学生的认知心理与行为表现都比较真实,因此,能够较好地揭示科学教育中学生的心理规律和学习规律。为了验证这一观点,我们运用原始物理问题和由其改编而成的习题对高中学生进行了测试,结果表明:原始物理问题卷的平均分为39.5,而习题卷的平均分为70,差异显著,且前者得分呈正态分布,后者呈偏态分布。[4]这说明,原始问题虽然也有一定程度的控制,但没有像习题那样几乎完全排除环境的影响,从而保证了学生的心理及行为变化仍然是现实中各种因素综合作用的结果。

教育心理学的研究指出,教育与实际情境的相似性是教育效果的关键因素。而且,这种相似性越高,教育结果的可应用性也越高。甚至教学所采用的方式,也应该尽可能接近教育结果所要应用的实际情况,这样才能在更大程度上提高教育的效能。

第三,可以根据教学的需要选择数量合适的原始问题供学生练习,以保证掌握知识和培养能力的需要。事实上,科学概念和规律只有在原始问题中才有生命力,才能显示出其内涵、色彩、格调,才能显示出其内在的理由、作用和功能,学生学习过的概念和规律才能真正活起来,这样才能提高学习效率。通过一定数量的原始问题训练,当学生解决实际问题时,各种各样的策略才能够迅速检索而无须搜肠刮肚地对照做过的题型,才有可能在处理前一个步骤时就在大脑中预感下一个步骤,根本无须暗暗回忆各种题型再思量其意义。即使学生进行创造性活动,也能凭直觉而非经验去探索正确的解决途径。所以,正是在这个意义上,我们认为原始问题教学不仅可以使学生有效地学习科学知识,而且也能很好地培养学生的能力。

转贴于从相互作用心理学的视野来审视,我们更能体察出原始问题教学与习题教学的本质不同。20世纪70年代以来,心理学研究中逐渐形成一种较新的思路,其基本思想集中于行为发生过程中人与环境的多向性交互作用,并且认为,在这种交互作用中,人与情境是相互依存而非单方面所决定。其基本观点有四个方面:1.个体的行为是他们与所处情境之间多方向的连续的交互作用结果;2.个体在这一交互作用过程中是有意识的和主动的;3.在交互作用的人的方面,认知和动机因素是行为的基本决定因素;4.在交互作用的情境方面,情境对于个体所包含的心理学意义是重要的决定因素。[5]相互作用心理学的新思路,为从个体和情境两方面对学生学习科学的心理过程作出描述、解释和预测,提供了理论和方法方面的基础,特别是对情境研究提供了较系统的分析手段,分别从“情境内交互作用”和“情境间交互作用”考察情境的心理学意义。

因此,为了克服习题教学的局限性,科学教育应当走出单一习题教学的禁锢,在真实的情境中研究学生的学习心理与科学教育活动,重视科学教育活动中学生与科学现象的多向性交互作用,以保证科学教育活动具有较高的生态学效度,具有较高的应用价值。而原始问题教学则使教育生态学的思想转变为现实成为可能。

当然,还应当指出,强调原始问题教学并不是完全排斥习题教学,否定习题教学的价值,而是主张在保留习题教学优点的同时,克服其不足,并通过两者的相互结合来达到提高科学教育效能的目的。

三、原始问题的教育功能

现代认知心理学的研究认为,人的思维生理基础是人的大脑。人脑有多达150亿个神经元,靠其突触相互连接构成无数条通路。这些通路构成了人类后天学习结果无限多样性的生理基础。因此,人脑不仅是一个生物系统,同时又是一个耗散结构。

耗散结构理论指出,一个开放系统,在远离平衡态的条件下可以由混沌向有序方向转化;有序的组织可能通过一个‘自组织’过程从无序和混沌中‘自发’地产生出来;自组织的显著特点是它通过突变过程而完成的,这个突变发生在事物由低级到高级阶段之间的‘分叉点’上;在发生突变之前,系统通过正反馈与外界交换物质、能量和信息,使有序状态参量不断增强,超过临界值系统便进入高一级阶段,这个高级阶段叫“耗散结构”,因为比起平衡结构,它要求消耗更多的能量来维持。

我们的研究表明,在科学教育中进行原始问题教学,可以较好地创设使学生的大脑从混沌向有序方向转化的条件,因此,原始问题教学具有以下教育功能。

(一)使学生的大脑充分开放

根据耗散结构理论,一个系统只有开放才能有序。这是因为,有序的结构需要输入物质、能量或信息,并与外界进行交换才能维持,封闭的系统无法进行有效的交换,因而最终变为混沌。传统的习题,往往与科学现象相脱离,充斥着小球、轻杆、木块、斜面……使学生处于模型和模块的包围之中,却往往不问其生活源头,感受不到科学现象真实与鲜活的一面,久而久之便桎梏了创造性思维的发展。由图1可知,习题在一定程度上就是一个封闭系统,其边界为虚线框,它基本上排除了环境因素的影响,因而不能使学生的大脑充分开放。

原始问题则不然,由于具有生态性和开放性等特点,就决定了原始问题的解决必然是探索和发现的过程。面对一个信息庞杂、客观真实的原始问题,学生很难找到可以拿来直接仿效的原型,需要通过独立思考,不断尝试,对问题进行探索。只有摆脱习题的束缚,学生的思维才可能脱离平衡状态。

(二)使学生的思维远离平衡状态

根据“耗散结构”理论,非平衡是有序之源。我们的思维之所以不断深化,是因为在大脑的认知过程中,原来认知结构的平衡状态被外来的刺激所打破,发生了“同化”或更深刻的“顺应”过程,使原来的认知结构得到充实或变革,达到新的水平和新的平衡。习题和原始问题的区别就在于,前者很难打破学生思维的平衡状态,而后者则刺激学生积极思维。由图1可知,原始问题的解决除了推导、演算等过程外,还包括建立模型的分解、简化、抽象等思维过程以及对原始问题加以直觉的认识、分析和判断过程,从而使学生的思维远离平衡状态,并达到培养学生创造性思维的目的。

(三)促进学生思维非线性相互作用的发展

“耗散结构”理论指出,只有在系统内各要素之间存在着非线性相互作用的机制下,才能形成耗散结构。因为非线性相互作用,使各个要素之间产生相干效应和协调作用。

当学生解决原始问题时,外界提供的信息常常是不充分的,有很多空白点,仅凭逻辑思维很难窥探问题的本质,此时,直觉思维不受“逻辑顺序”束缚的特点便可发挥作用。直觉思维作为一种与逻辑思维截然不同的思维,是一种非线性思维,其特点在于思维的触角可以伸出非常远,往往在还没有看清楚问题解决途径的时候就抓住了它的精神,然后再想办法把中间的路径联系起来。虽然并不能保证每一次都能成功,但如果不去伸出直觉思维的触角,就永远也走不远。爱因斯坦曾高度评价直觉思维的重要价值,他指出:“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,要通向这些定律,并没有逻辑的道路,只有通过那种以对经验共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”[6]高屋建瓴地说明了直觉思维的创造价值。

对于原始问题促进思维非线性相互作用的功能,一位物理教师通过教育行动研究进行了实践,取得了较好的效果。依据行动研究是“由社会情境(教育情境)的参与者,为提高对所从事的社会或教育实践的理性认识,为加深对实践活动及其依赖的背景的理解所进行的反思研究”的理念,[7]教师在课堂上向同学们提出了这样一个原始物理问题:“在宇航飞行时人们处于失重状态。失重给宇航员的生活和工作带来很大不便,因此,有必要制造一个‘人造重力’装置。‘人造重力’能否实现?”[8]显然,这一问题只有在思维的各个要素产生相干效应和协同作用下才有可能解决。

(四)通过随机涨落促进学生思维从无序到有序的转变

“耗散结构”理论提出,处于衡区的系统,其内部的涨落将会进一步导致结构的破坏,使系统进入无序状态。但对于远离平衡区的系统,涨落却可能成为促使系统从不稳定状态跃迁到一个新的稳定有序状态的诱因,涨落就可能被放大,导致系统失稳,把系统推到临界点上,并进而由随机涨落进行选择,沿多种可能途径中的某一分支进入一个新的状态。

在科学教育中,当学生的思维系统到达临界点时,系统内很多参量如美感、新颖性、解释性、复杂性、包容性、理解性等,其中一些可能会很快衰减,而另一些则可能越来越被放大。这种情况常常是在突然之间发生的。这是因为,系统发生非平衡相变时状态参量是从零越过临界点到达一个非零值的,思维的这种状态就是灵感被激发的状态。如前所述,对于‘人造重力’问题,“李辉同学提出了根据角动量守恒定律,设法使航天站和配重所构成的系统不停地做匀速圆周运动,从而使‘人造重力’实现的方案;刘娟同学则建议把配重做成另一个航天站同时送上太空,两个航天站绕着它们的中点转动的方案;而罗敏同学进一步提出了把连接两个航天站的支架改成管形通道的方案。这时,李辉突然说:‘有了!我把航天站做成密封的圆环状,从地面发射到达预定轨道后,通过动力使环形舱获得一定角速度绕圆环的中心转动,撤去动力,由于角动量守恒,环形舱可以不停地转动下去,宇航员便可以在类似地面重力的情况下生活了。’”[8]于是,通过这个被随机放大的涨落(管形通道),李辉同学完成了思维从无序到有序的突变。这就是涨落导致有序。

总之,原始问题教学使科学教育从纯粹的知识传授模式中走出来,进入科学知识传授与应用相结合的新阶段,从而使科学教育更符合其培养目标。在科学教育思想上,它引起了一次革命,打破了传统科学教育中习题教学占据统治地位的格局,提出了解决科学教育外部效度的有效措施,它拓展了人们的科学教育视野,拓宽了科学教育的范畴,进一步增进了人们对于科学教育规律的理解与认识,从而有助于更好地实现科学教育目的。

参考文献:

[1]教育部考试中心.高考物理能力考察与题型设计[M].北京:高等教育出版社,1997.258.

[2]杜殿坤.原苏联教学论流派研究[M].西安:陕西人民教育出版社,1993.362.

[3]林纯镇,吴崇试.我国赴美物理研究生考试历届试题集解(1980—1984)[M].北京:高等教育出版社,1985.代序.

[4]王静.高中学生解决物理习题与原始物理问题的比较研究[D].北京:首都师范大学,2005.46.

[5]JosephPForgas,GuusLVanHeck.ThePsychologyofSituations[A].Gian—VittoriaCaprara,GuusLVanHeck(eds.).ModernPersonalitypsychology[C].NewYork:HarvesterWheatsheaf,1992.422.

[6]爱因斯坦文集[M].许良英,李保恒,赵中立,译,北京:商务印书馆,1977.102.