科学知识范文

时间:2023-03-31 16:46:50

导语:如何才能写好一篇科学知识,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

科学知识

篇1

我们看到星闪闪,这不是因为星星本身的光度出现变化,而是与大气的遮挡有关。

大气隔在我们与星星之间,当星光通过大气层时,会受到大气的密度和厚薄影响。大气不是绝对的透明,它的透明度会根据密度的不同而产生变化。所以我们在地面透过它来看星星,就会看到星星好像在闪动的样子了。

2、为甚么人会打呵欠?

当我们感到疲累时,体内已产生了许多的二氧化碳。当二氧化碳过多时,必须再增加氧气来平衡体内所需。因为这些残留的二氧化碳,会影响我们身体的机能活动,这时身体便会发出保护性的反应,于是就打起呵欠来。

打呵欠是一种深呼吸动作,它会让我们比平常更多地吸进氧气和排出二气化碳,还做到消除疲劳的作用呢。

3、为甚么蛇没有脚都能走路?

蛇的身上有很多鳞片,这是它们身上最外面的一层盔甲。鳞片不但用来保护身体,还可以是它们的「脚。

蛇向前爬行时,身体会呈S形。而每一片在S形外边的鳞片,都会翘起来,帮助蛇前进时抓住不平的路面。这些鳞片跟蛇的肌肉互相配合,并能推动身体向前爬行,所以蛇没有脚也可以走动呀!

4、为甚么向日葵总是朝着太阳开花

篇2

关键词:初中科学;古诗词;光学原理;参照系原理;物候原理;生态原理

任何一门学科都不能脱离其他学科而独立存在,学科与学科之间总是有各种联系。自然与人文之间也必然有千丝万缕的联系。初中科学是一门自然学科,在初中科学的教学过程中经常会遇到科学史,古人对自然现象的认知过程。本文的选题着眼学科之间的联系,从小范围的角度去研究学科中的某一方面的知识。我国著名的科学家叶永烈曾经说过这样的一席话:“中国是诗的国度。多少年来,多少诗人各领数百年,写下多少长诗短句。然而,人们习惯地只从文学的角度审诗、选诗、注诗、评诗,其实,许多诗词中包含科学原理。我们不妨换个角度,用科学的眼光来审诗、选诗、注诗、评诗。”因此,我开始留意起古诗以及古诗中的相关科学知识。我发现,自然科学领域光学原理、参照系原理以及物候原理等都能在古诗词中找到影子。

一、“掬水月在手,弄花香满衣”――诗词中描述的是光学和分子运动原理

光是地球生命能量的来源之一,是人类生活的依据。约在公元前400多年(先秦时代),中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。由于是对客观事物的描摹,因而许多作品中生动地再现和应用了光学知识原理。后来唐代诗人白居易的《忆江南》:“江南好,风景旧曾谙。日出江花红胜火,春来江水绿如蓝。能不忆江南?”本词从色彩角度形象地为人们描绘出了江南春景的迷人之处,这“江花红胜火”“江水绿如蓝”绝非诗人的夸张遐想之作,而是有着科学依据的事实写照。清晨大气层中的雾气较重,其中波长较长的红光衍射能力最强,故穿过雾区进入人眼的成分相对其他色光要多得多,因此在早晨看到的太阳是红彤彤的。当旭日冉冉升起,它发出的霞光照在江面上,将江水浪花映照得“红胜火”。而在可见光中,人对绿光的视觉最为敏感,绿光给人以清新明快之感。当“春风又绿江南岸”时,两岸青山披绿,空中蓝天白云,它们倒映在风平浪静的水里,自然是绿更浓,天更蓝。

再看白居易的《暮江吟》:一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红。可怜九月初三夜,露似珍珠月似弓。这首诗中也是蕴涵着光学知识的。“残阳铺水中”是由于光的反射、镜面成像而形成的。由于红光的波长较长,容易发生明显的衍射现象,使晚霞呈红色,故有“半江红”的美景。“露似珍珠”说明露珠呈球形且晶莹透亮,那是因为光发生了全反射的缘故。“月似弓”则是太阳光沿直线传播被地球遮挡而形成的月相。

除此之外,储光羲的“潭清疑水浅,荷动知鱼散”涉及了光的折射、视深问题,李白的“举杯邀明月,对影成三人”包含了光的直线传播、影子的形成等知识,而孟浩然的“香炉初上日,瀑水喷成虹”不仅记录了“虹”这一自然现象,还揭示了产生“虹”的两个条件:光和小水珠。这样的例子在古诗中还可以找到一些,看来真是“光”照万代。

二、“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”――诗词中的参照系原理

身处在地球上的我们,无时无刻都随着地球的自转处于运动状态之中。运动是绝对的,静止是相对的,是相对于固定的某一参照物而言。所谓参照物,是为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。如果物体相对于参照系的位置在变化,则表明物体相对于该参照系在运动;如果物体相对于参照系的位置不变,则表明物体相对于该参照系是静止的。

我国古代敦煌古曲中有这样一首诗:满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。在这首诗中,诗人对山的运动状态的描述并不一致,是诗人写错了吗?非也。由于运动的相对性,在研究物体运动时,我们有选择参照物的必要性,而选择的参照物不同,物体的运动状态也就不同。山动,是以行驶的船为参照物,那远处的景物即向后退去了,船中之人就有了“看山恰似走来迎”的感觉。“山不动”则是改以河岸为参照物了。

“卧看满天云不动,不知云与我俱东。”这诗讲的是在一个风和日丽的春天,诗人乘船出游,小船畅游于“花红榆绿”的美景当中,诗人仰卧船头中,心情该是何等闲适和惬意。看着天上白云悠悠静而不动,诗人心中不由生出疑问:不知道这云是不是同“我”一起东去了呢?通过诗人陈与义的“云”“我”思辨,我们可以去认识一些身边的物理道理。“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风”这一句诗,诗人用了两个动词“飞”和“风”描写了静态的“花”和“榆堤”,从而衬托出船速之快。就当“花”和“榆堤”似飞如风一般地掠过,诗人却写下“卧看满天云不动”的诗句。同是船上观景,为什么看两岸花木是一种感受,看天上白云又是另一番感受呢?这是因为诗人是以自己为参考系。船(或车)上的人看远处的青山时常有“看山恰似走来迎”的感觉,是因为选择自己为参考系,就有了远处景物跟着人向前行的感觉了;天上的云、月离人太远,人移动时,云、月在人眼里的视角变化很小,所以可以忽略,而周围的景物在人的眼里的视角变化却很大,这样人就有周围物体向后移动,而云、月相对于人是静止的感觉。这时人再参照周围景物,明白自己是在运动的,所以就有了云、月随人动的感觉了。

三、“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”――诗词中的物候原理

人生活在大自然中,感受四时交替,感受万物变化,习以为常。然而,如果能够认真观察和思考,就能够发现周围事物变化的规律,并从中得到有益的启示。我国向来以农立国,劳动人民在长期的生产劳动中积累了许多物候知识以指导自己的农事活动。简单地说,物候就是植物的萌发、开花、结果、凋谢和某些动物的迁徙、冬眠等活动,反映了气候和节令的变化。从这个角度讲,我国古诗歌中包容着极其丰富的物候知识,其中最具代表性的就是唐代大诗人白居

易的《大林寺桃花》:人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处,不知转入此中来。诗的开首“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”两句,写的是诗人在山外春已归去的时节,在山中却遇上了意想不到的春色。这种自然界的强烈反差,道出了山地气候与平原气候的差异,形象地反映了气温随海拔高度增加而递减的特点。通常海拔高度每升高1000米气温下降6℃,庐山大林寺海拔高度在1100~1200米间,它比山下气温要低6~7℃左右,因此桃花开放的时间要落后“人间”20~30天,所以山上的物候比山下的物候推迟了一个月左右的时间。

古诗中还有许多类似佳句。例如,《采草药》中“岭北乔木望秋先衰,岭南小草临东不凋”描述秦岭南北的气候差异。秦岭东西横贯在中国的中部,就像一道巨大的挡风墙。秋冬季节弱冷势气流很难越过秦岭影响秦岭以南地区,所以南方一年一绿的小草临近冬天还不凋萎。王之涣《凉州词》“黄河远上白云间,一片孤城万仞山。羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”同样描述的是秦岭的气候分界的作用。春季弱暖气流也很难越过秦岭影响秦岭以北的玉门关。

四、“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”――诗词中的生态原理

自然环境是人类赖以生存和发展的物质基础,它包括大气、水、土壤、生物和各种矿物资源等,这些物质在生态系统中实际上是彼此流通的一个循环过程。诗人们在欣赏自然美景时,除了为世人留下诸多脍炙人口的佳词妙句外,更向世人揭示了朴质的科学原理。白居易的《赋得古原草送别》曰:离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生。这首五言古诗的前四句,指出了两个重要规律:第一是芳草的荣枯,有一年一度、岁岁循环不已的生物生命周期特点;第二是这循环是随气候而转移的,春风一到,芳草就苏醒了。诗中“落红不是无情物,化作春泥更护花”一句,更是将生态平衡中的物质循环理论形象地表现出来了。落花和落叶一样,是大自然物质再循环的必需品。当落花落入土壤中,即被分解,养分被植物重新作用,落花层还能蓄养水分,为种子提供发芽和幼苗的生长温床。如果没有它们,就不会有美丽的花朵和蘑菇。原来,死亡和新生、丑陋和美丽之间,竟有如此奇妙的联系,大自然的确有化腐朽为神奇的伟力。白居易《鸟》中“谁道群生性命微,一般骨肉一般皮。劝君莫打三春鸟,子在巢中望母归”告诉我们如果人为或自然因素的干扰超过了这个限度,生态系统的稳定性就会被破坏。我们应树立生态伦理,爱护野生动物,保护生态平衡。

大千世界,山山水水到处充满着诗情画意,也都有着科学灵气,弥漫着科学文化。正如朱熹所说“一草一木,皆涵至理”。文人们在用感性的笔触记录下眼中山水风雨的同时,也向世人传递着一种理性的光芒,正如英国物理学家弗里曼・古森所说:“诗歌不仅仅是智力上的娱乐品,自古以来,诗歌一直是人们从自己不能言喻的内心深处吸取某种智慧的最好力量。”教师在日常的教学中适时引入诗词佳句,充分挖掘学生头脑中的诗歌资源,将文学知识和科学知识相互渗透,不仅能使学生欣赏更多的优美诗句,同时也让学生巩固了更多的物理知识,极大地激发了学生的学习兴趣,正可谓是“艺理交错意趣生,读诗辩理知识明”。在卷帙浩繁的古诗词中,本文所摘录的只不过是沧海一粟,先哲圣贤们前瞻性的思维,不经意的记录,诗意的栖居在丛墨卷香里,等待我们去发现、去探究、去审视、去敬仰。

参考文献:

1.刘诗枫.例谈诗词中的物理知识.科学课:7~9年级,2005(04).

2.《清澈的理性》选编组编.清澈的理性――科学人文读本.上海教育出版社.

篇3

在路上碰上大雨时,没有带伞的人本能会选择跑步,而不是在雨中正常行走。问题是,跑步真的会比走路少淋点雨吗?

如果天空突然下起雨,我们选择小跑的话,这意味着我们身体的侧面会被雨淋湿得多一些。当我们在雨中行走或跑步,在离开这一滴雨滴的同时,我们也走进了下一滴雨滴,这意味着淋湿在我们身上的雨量是同等的,是固定的,雨量和我们行走的速度无关,落到我们头上肩上的雨量是不变的。但是,如果这时候,我们跑起来,那我们身体的侧面也将会成为受雨面积,前胸会主动去迎上雨滴。因此,从理论上来说,人们在任意一秒站着不动所淋到的雨其实要比跑步的少。

但是,这个情况在从 A 地赶往 B 地的时候就不一样了。因为从 A 地到 B 地的总雨量是一样的。在一定的时间内, A 地到 B 地的雨量面积不变,身体被淋湿的程度自然就与时间长短有关系了。所以,在这种情况下,下雨的时候,我们还是快跑吧!

2、橘子皮汁滴到气球上,气球会爆炸。

因为橘子皮水含有大量柠檬酸,可与橡胶发生反应,产生漏洞,导致爆炸。

3、切洋葱时嚼口香糖就不会流泪。

在人的下眼睑靠近鼻梁的地方有个小孔,这个小孔和鼻梁、咽喉是相通的,这个孔是用来排出多余的泪液的,但当泪腺分泌的泪液过多,小孔来不及排出,人就要流泪了。切洋葱时产生的辛辣气体会使我们的眼睛受到刺激,泪腺分泌的泪液增加,就会不由自主地流泪。但是,当我们在嘴里嚼一片口香糖的时候,我们的上下颌不断地开合,在张开嘴的瞬间口腔内部空间变大,会在其中形成负压从而把泪液通过这个小孔吸到我们的口腔,这样,眼睛里就不会有多余的泪液,我们自然也就不会流眼泪了。

4、惯用右手的人们比惯用左手的人们寿命长9年。

加州大学圣贝纳迪诺分校心理学教授戴安娜・哈尔彭斯和不列颠哥伦比亚大学的研究员斯坦利・科林在查看了南加州两个郡987个人的死亡证明书,并通过邮件向这些人的亲属询问了被调查者主要是用左手还是右手的情况后,发现惯用右手者死亡的平均年龄为75岁,而惯用左手者死亡的平均年龄为66岁――也就是说,惯用右手者比惯用左手者平均寿命要高9岁。

同时他们发现,惯用左手的人驾驶时受伤致死的几率比惯用右手的人高4倍,死于其他各种意外事故的几率比惯用右手的人高6倍。哈尔彭说:几乎所有的工具都是为惯用右手和右脚的人设计的,左撇子所处的环境使他们遭遇更多车祸和其他意外事故。不过,哈尔彭也表示:这项研究当然不应该用于预测任何个人的寿命。

5、牙签后面的一小段是为了掰下来垫着牙签尖的一头不碰桌面。

在夏威夷,曾有一家中餐馆因为一位老太太用牙签剔牙出血,被法官判定没有以书面注明使用牙签的方法和危险而赔偿数百万。因此,在美国的牙签盒上都注明了牙签的使用方法和使用不当的危险性。

6、口吃的人唱歌的时候就不会结巴。

心理科医生说:原因有两点。一是大部分说话是即兴的,而唱歌是需要练习的,演唱者对歌词曲调很熟悉,所以即使口吃,在演唱熟悉的歌曲时也会很流畅。这就好比一些港台艺人普通话说得一般,但在唱国语歌时发音却很标准。这都是练习的结果。第二个原因是情绪,大部分有口吃症状的人是因为在说话时有较大的心理压力,有恐惧、自卑的情绪。但在唱歌这种需要自信、激情的行为中,负面情绪会被压制,所以口吃的现象也会有所缓解。

7、被疯狗追的时候要拐弯跑?因为疯狗是不会拐弯的。

疾病预防控制中心相关工作人员介绍,疯狗有2个明显特征:一是脑袋耷拉,脖颈很直,夹着尾巴;二是目光呆滞,口流唾液不止。在大街上遇到这样的流浪狗就要十分警惕了,若疯狗扑面而来,不要徒手应对,应利用身上及周边的硬物吓走疯狗。逃跑时,不要直线逃跑,因疯狗不能转弯,可绕弯离开现场。

8、如果月亮正好在头顶上方,那么你的体重会减少。

这是为什么呢?人的重量主要是由地心引力产生的。当月亮正好在头顶上方时,此时地心、人、月心,近似地在一条直线上,月亮离人最近。根据万有引力的原理,人受到的月心引力最大地减小了地心对人的引力,所以体重会减少,但微乎其微。

9、人在憋尿时,做选择题,猜到正确答案的几率会提高10-30%。

荷兰特文特大学的图克博士发现在做“选择题”时,膀胱越涨,做出的答案会更准确。当人憋尿憋到一定境界时,大脑就会高速运转,以快速解决面前的问题,好快点去撒尿。研究人员发现大脑的自控机制能让所有部分同时受到抑制。他们发现人在憋尿的情况下自控能力更强,人们通常会“拖延”做重要或花销大的决定,避免冲动之下仓促做决定。

篇4

就是这和我们的健康本来息息相关的胶囊,最近却成为危害我们健康的新杀手。2012年4月15日,央视《每周质量报告》曝光了通化金马、修正药业等9家药企13种胶囊药品铬超标,4月27日,国家食品药品监督管理局公布了在全国范围内对药用明胶和胶囊生产企业进行全面排查的结果,对18家药用明胶生产企业抽验了166批明胶,检出1批产品铬超标;对117家药用胶囊生产企业抽验了941批药用胶囊,检出15家企业74批胶囊铬超标,不合格率为7.9%。

此事一出,立即引起了人们的广泛关注,“皮革废料制胶囊”顿时成为一大热点话题。为什么有的药一定要用胶囊装?胶囊是怎样制造出来的,它要用到什么原料?皮革废料为什么能造出毒胶囊?重金属铬超标,又会给我们的身体造成哪些危害?看完下面的文章,相信你对胶囊会有更深刻的了解。

胶囊装药,这件“马甲”很重要

“毒胶囊”出现后,很多人都在问,能不能用药丸、药片来取代胶囊呢?如果药太苦,就在药片外面加一层糖衣,如果药的气味不好闻,就加一些香精,为什么一定要用胶囊装药?

其实,胶囊就是药物的一件“外衣”或“马甲”,使用它的目的,当然是为了让药物易于服用和达到最佳疗效。

人生病时服用的药物,都要经过胃肠道的消化和吸收进入血液,还要经过肝脏的分解。但相当多的粉末、颗粒、液体和片状的药物,要么是有苦味和刺激味,要么是易于挥发,或者是在口腔中易被唾液分解,有些药物还会吸入气管,造成副作用。因此把药物装入胶囊,既能保护口腔和消化道,又容易吞服,还能让药物发挥最好的疗效。

而要让药物发挥最好的作用,也要避免药物被人的胃酸破坏,因为有些药物需要在肠内溶解吸收,所以需要用特殊的膜材料(如明胶、纤维素、多糖等)制成的胶囊状物,把粉状、液体状等各类药物按剂量装入囊中。此外,药物都有半衰期,指的是药物在血液中最高浓度降低一半所需的时间。药物的半衰期反映了药物在体内消除(排泄、生物转化及储存等)的速度,显示药物在体内的时间与血药浓度间的关系。因此,它是决定给药剂量、次数的主要依据。半衰期长的药物在体内消除慢,给药的间隔时间就长;而半衰期短的药物在体内消除快,给药时间就短。

对于半衰期短的药物,需要频繁服药以保持血液中的药物浓度,为了避免频繁服药的麻烦,就需要用特殊的胶囊把药物包裹起来,这就是缓释胶囊。缓释胶囊药物还能避免一般制剂频繁给药后,在血液中药浓度起伏过大而出现有效血药浓度忽高忽低的缺点,同时缓释胶囊的毒副作用也比一般制剂小。所以,很多药物,如布洛芬、阿司匹林、泰诺等都有缓释胶囊制剂。

看看这些形形的胶囊

胶囊虽小,但制作工艺却也颇为复杂,而且胶囊的种类也很多。

具体到药用胶囊,也有很多种。从制作材料上来分,可以分为传统胶囊(明胶胶囊、动物胶囊)和植物胶囊。传统胶囊是用动物皮、骨和筋腱,经复杂的理化处理而制得的无脂肪高蛋白(也就是明胶),易被人体吸收,具有黏度高、易凝冻等物理特点。

植物胶囊是用植物纤维素或水溶性多糖为原料制成的空心胶囊,比如卡拉胶、果胶、琼脂、海藻酸钠和瓜尔胶等,都是植物源提取的,有些特点和动物明胶相同。

从物理形状上分,可以把药用胶囊分为硬胶囊和软胶囊(也称为胶丸)两大类。硬胶囊是将一定量的药物(或药材提取物)及适当的辅料(也可不加辅料)制成均匀的粉末或颗粒,填装于空心硬胶囊中。软胶囊是将一定量的药物(或药材提取物)溶于适当辅料中,再用压制法(或滴制法)使之密封于球形或橄榄形的软质胶囊中。

根据药物在体内释放的地方划分,也可以把胶囊分为胃溶型和肠溶型。胃溶型胶囊在胃内释放胶囊中包裹的药物,而肠溶型胶囊是在胶囊外壳中加入了特殊的药用高分子材料或经特殊处理,使其在胃液中不溶解,仅在肠液中溶解而释放出药物活性成分。从胶囊的大小来区分,胃溶型胶囊有000#、00#、0#、1#、2#、3#、4#、5#几种,而肠溶型胶囊则有0#、1#、2#几种。

无论哪种药物胶囊,都需要把制作胶囊的主料——药用明胶、食用明胶和食用色素等辅料,勾兑成流质状的原料,然后放到成型的模具中压塑成型,再进行修剪包装。然后药企再在这样的胶囊中装入粉末或液体药物制成胶囊药。胶囊一般是双重锁合,即胶囊生产出来后在填充药物前预锁合,填充药物后则完全锁合在一起。

目前市场上传统胶囊药物占据90%以上,而植物胶囊药物仅占5%-0%。

你穿过的皮鞋,如何变成了毒胶囊

一些胶囊生产企业为了降低成本,用工业明胶替代食用和药用明胶来生产药物胶囊,这些工业明胶里含有对人体有毒的重金属铬等。而药企也为了节省成本,购买这些有毒的胶囊来制造胶囊药。

工业皮革废料也叫“蓝矾皮”,行业内俗称“蓝皮”,是从皮革厂鞣制后的皮革上面剪裁下来的下脚料,价格便宜,每吨只要几百元,比动物皮骨等原料要便宜得多。鞣制后的皮革通常被用来加工皮鞋、皮衣、皮带等皮革制品,这些便宜的皮革下脚料则被一些厂家收购来加工成所谓的“蓝皮胶”卖给一些胶囊厂,同时胶囊厂也会回收旧皮鞋、皮衣等自己加工,然后以这些蓝皮胶为原料生产出胶囊,再提供给药企以生产胶囊类药品。

当然,厂家收购蓝矾皮后还需要进行加工,方法是,用生石灰浸渍膨胀、工业强酸强碱中和脱色、清洗处理,然后熬制成工业明胶,最后做成胶囊卖给制药企业。

篇5

【关键词】语文 科学知识 主题活动

【中图分类号】G623.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0066-02

语文是各类学科的基础,语文知识中渗透了各类科学知识。在进行素质教育,开展科技教育中,如何有效地挖掘知识内涵,水到渠成地进行科学知识常识的渗透教育呢?我从以下几个方面进行了探讨。

一、在课堂教学中,挖掘学科材料,适度进行科学意识培养

小学语文第八册中《给颜黎民的信》,鲁迅先生在写到怎样读书时,劝青年学生不但专看文学书,指出过去的青年看到“月缺花残,黯然泪下”的愚昧。在讲解这个知识点时,我进行地球自转与公转的演示,让学生从实践中认识月缺的原因与科学依据。第九册《境泊湖的奇观》中讲到气温低到零下三四十摄氏度时,瀑布从不断流结冰。学生在科学课中学了水到零度就开始结冰的知识,而这里却讲气温低至零下四十摄氏度不断流结冰,同学们不明白是什么道理。我首先从知识角度进行了解释:由于火山喷发,炽热的岩浆阻塞了牡丹江的河道,水面被抬高形成了境泊湖,当湖水泻入牡丹江时,上万年的激流冲击。侵蚀底部岩石,又形成了几十米的深潭,壮观的吊水楼瀑布因此形成。不结冰的原因是:因为水处在剧烈的运动中,所以凝固不起来。于是我让学生演示实验:两杯同条件的水,将它们置放在统一冷却装置上同时冷却,其中一杯进行震荡,另一杯水处于静止的状态,经过三分钟后,静止的那一杯水结成了冰,震荡的那杯水没有结冰。同学们不仅受到了科学知识的教育,而且培养了动手动脑的能力。第九册语文中有的诗歌《》,其中写道“金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒”。这一“暖”一“寒”形成了鲜明的对比。“暖”与“寒”不仅是气候的写照,也是心境的暗示;不仅是地貌的状写,而是战斗结果的渲染。金沙江两岸悬崖峭壁,水流湍急,指挥指战员巧渡成功。观看影片,放投影,让人心暖。大渡河铁索悬挂在水流湍急的江面上,索悬水急,气势吓人,让人胆颤心惊,加之许多英勇的战士光荣牺牲使人心寒。前者写出了战士欢快的心情,后边却暗示了战斗的悲壮惨烈。使学生懂得自然景观与心情的喧照,收到“此时无声胜有声”的效果。

二、在课堂练习中,设计练习类型,适当进行科学知识的教育

现行小学语文教材从三年级开始,就有改错训练和排列顺序的练习。而这两种练习都是进行逻辑思维培养的。其目的就是让学生说话、作文分析问题有条理,符合逻辑。我在设计练习就有目的的进行培养,并把科学知识渗透进去,让学生懂得身边充满了科学。如改错,“桌上的闹钟又走了一圈,时间过去了一小时。”许多同学改成“桌上的闹钟里的时针走了一圈时间过去了一小时。”我让同学们各抒己见,起初大家争论不休,但在老师的开导下同学们都从主观臆断,过渡到了尊重客观事实的层面上。接着,我出示闹钟让同学们观察,大家心领神会了。在设计排列训练时,我设计了这样一组练习:把国庆节、青年节、教师节、建军节、儿童节按一定的顺序排列。起初同学们不知道怎样做,大家纷纷把国庆节排在第一,而把儿童节排在最后,即按事件的先后顺序进行排列。这些活动的开展,既有效的进行科学知识训练,又培养了学生学语文的兴趣。

三、语文活动中,开展科学主题活动,适时进行科学活动的引导

在进行“蚂蚁运粮”的语文教学活动训练时,我提出了两个要求:一是通过观察写出科学日记;二是自己动手,让一群蚂蚁把一只小虫搬走。我首先与学校科学兴趣小组联系,将同学们带到蚂蚁巢穴前,通过震动爬出几只蚂蚁,接着让这几只蚂蚁咬住昆虫,齐心协力的蚂蚁任凭怎么使劲也搬不动。这时有一只蚂蚁向穴里爬去搬兵,不一会儿就来了一大群蚂蚁。在路上我们放上水,蚂蚁躲过继续前进,接着我放上一只盒子,蚂蚁爬上盒子,摇动触角,又朝前爬去,我把它们放入盒子,蚂蚁就失去了方向四处乱窜。通过观察,同学们明白了“蚂蚁靠触角辨别方向”的知识,接着我让学生把这个活动记录下来,最后交流,把优秀作文在全班进行表扬,并推荐给学校广播。此外我还引导学生进行“到埝上小学三至六年级学生错别字调查”活动,在询问老师,翻阅作业上进行了大量的工作,把学生中易错、易混的错别字分门别类,并调查了数以百计的学生。写出了分析报告。这项活动的开展,不仅提高了同学们的语文活动能力,而且培养了学生的交往、社交意识,调动了学生学习语文的积极性。

参考文献:

篇6

〔关键词〕 科学知识合法化,语境解释,结构主义,功能主义,语用主义,判据

〔中图分类号〕N06 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175(2014)06-0048-05

关于科学知识合法化的争论,一直是学界争论的焦点,并由此形成了不同派别(或学者)的解释观点。本文基于科学语境的视野,认为立足不同的科学语境将形成科学知识合法化的不同文本解释。科学语境的变化也必将引起科学知识合法化解释的变化。因此,在讨论科学知识合法化之前,我们有必要而且必须首先回答三个问题,即科学知识是什么(本体论诉求)?科学知识应该有什么样的功能(价值诉求)?科学知识应该通过什么样的话语表述(语用诉求)?围绕这三个问题的争论,科学知识合法化呈现出三种语境解释,以传统归纳主义、波普尔“证伪主义”、库恩“范式理论”、拉卡托斯“研究纲领”为代表,形成了“结构主义”的科学知识合法化语境解释风格;以胡塞尔的“实证主义批判”、海德格尔的“技术座架”以及法兰克福学派的科技功能批判为代表形成了“功能主义”的科学知识合法化语境解释风格;以利奥塔对后现代状况的考察为代表,形成了“语用主义”的科学知识合法化的语境解释风格。三种科学语境解释风格,从不同的“问题域”考察了科学知识的合法化问题。

一、 科学知识合法化语境解释的路径

研究科学知识合法化问题,其实质是要发现不同派别(或学者)基于什么样的科学语境去解释科学合法化的标准。基于不同的科学语境,关于科学知识合法化的解释形成了三种不同风格,即“结构主义”、“功能主义”以及“语用主义”的科学语境解释。

(一)“结构主义”的科学语境解释。“结构主义”对科学知识合法化的语境解释旨在回答和解说“科学知识是什么(本体论诉求)”,通过深入研究科学知识的内在结构,寻找科学知识合法化的基础。因此,“为科学知识划定标准”成为“结构主义”的科学知识合法化语境解释的首要任务。传统的归纳主义认为“科学是从经验事实中推导出来的知识,科学通过归纳而不断进步”。归纳主义由于自身的逻辑悖论,自出现之始,一直遭到学界的批判。早在18世纪,英国哲学家休谟就提出了著名的“休谟问题”(即归纳主义既不能从逻辑上得以证明,也不能从经验中得以证明),他将归纳主义证明公式描述为:归纳原理在场合X1成功地发挥了作用归纳原理在场合X2成功地发挥了作用,等等归纳原理总能发挥作用 〔1 〕 (P68 )。

这样,归纳原理证明本身诉诸于归纳证明,形成了无法解决的逻辑悖论。此外,归纳原理也遭到了波普尔、库恩的强烈批判。波普尔在其著作《科学发现的逻辑》一书中对归纳原理进行了批判。他认为归纳原理最大的漏洞在于以单称陈述过渡到全称陈述,因而归纳原理极易产生矛盾,滋生逻辑悖论。波普尔认为:“从逻辑的观点看,显然不能证明从单称陈述(不管它们有多少)中推论出全称陈述是正确的,因为用这种方法得出的结论总是可以成为错误。” 〔2 〕 (P3 )他认为既然运用归纳原理不能保证科学知识的合法性,那么就应换个角度,即运用证伪的方式,通过试错法,在推测和反驳中不断推动科学知识进步。波普尔在批判归纳主义的过程中提出了“证伪主义”理论,其要义是假如一种理论所提供的经验内容愈丰富、愈精确和普遍,它的可证伪度就愈大,科学性就愈高。他试图通过“否证”的方式来说明科学发展的逻辑,为我们理解科学的发展提供了一种新的路径。然而,自波普尔抛出“证伪主义”后,对其批判的声音从未间断。证伪主义同样需要观察,而观察又依赖于一定的理论,当观察和理论不一致时,矛盾就会出现。“一个令否证主义者窘迫的历史事实是,如果科学家们严格遵循他们的方法论,那么,那些被普遍认为是科学理论的最好榜样的理论永远也不能得以发展,因为它们在其初期可能就被拒绝了。” 〔1 〕 (P115 )库恩认为,归纳主义和证伪主义把关注的视角放在个别的或成组的观察命题上,眼光过于狭隘了。为揭示科学发展的逻辑,库恩另辟蹊径,从“历史主义”的角度出发,把科学知识的发展描述为“前科学――常规科学――科学危机――科学革命――新的常规科学――新科学危机”的辩证发展过程。在《科学革命的结构》一书中,他强调“范式”对科学发展的决定性意义,就像其在本书的序言中所言:“我所谓的‘范式’通常是指那些公认的科学成就,它们在一段时间里为实践共同体提供典型的问题和解答。一旦我的疑难冰释,这篇论著的草稿也就一蹴而就了。” 〔3 〕 (P4 )在库恩的理解中,“范式”是保证科学知识合法化的基础,不同的“范式”之间具有“不可通约性”,“范式”的改变就意味着世界观的改变,因此库恩认为“拒斥一个范式而又不同时用另一个范式去取而代之,也就等于拒斥了科学本身。” 〔3 〕 (P68 )库恩的这种科学观被波普尔和拉克托斯等称为“相对主义”的科学观,是一种描述性质的科学言说方式。拉卡托斯吸收并修正了波普尔和库恩的科学观,提出了“研究纲领”,试图通过“‘硬核’+补充假设(保护带)”的方式阐述科学知识的合法化。

“结构主义”的科学语境解释为我们认识科学的合法化提供一种解释,但每一种尝试都又不可避免地带有瑕疵,为后来者所批判,这就是科学合法化语境解释的辩证逻辑。

(二)“功能主义”的科学语境解释。如果“结构主义”的科学知识合法化语境解释旨在解决科学知识合法化的“内伤”(本体论诉求),那么20世纪以来,以胡塞尔、海德格尔尤其是法兰克福学派为代表的科学功能批判,则旨在回答科学合法化的“价值诉求”。胡塞尔在《欧洲科学危机和超验现象学》一书对当时欧洲面临的危机进行了哲学解读,对实证主义提出了批判,并试图通过“超验现象学”重塑科学的合法化基础。海德格尔在《技术的追问》中,提出了“座架”说,对科技的合法化提出了质疑。但在20世纪,对科学功能进行系统批判而且影响力最大的当属法兰克福学派。

同胡塞尔对科学危机的分析一样,霍克海默试图从整个社会发展的状况对科学危机进行考察。他认为科学毫无疑问使现代工业体系成为可能,对生产方式也产生了巨大影响,科学构成了生产手段。但这一切并未给人类带来本应有的好处,同样不能证明科学知识的合法性。霍克海默认为,事实上科学发展日渐偏离了社会发展的基础,充当了类似于形而上学的“保守性”特征,“科学的方法重视的是存在而非生成,一定的社会形式则被视为是一种恒常不变的方式运转的机制” 〔4 〕 (P160 )。由此,霍克海默认为:“不仅形而上学、而且形而上学所批判的科学本身都是意识形态,因为科学保留着一种阻碍它去发现危机的真正原因的形式。” 〔4 〕 (P161-162 )和霍克海默一样,马尔库塞和哈贝马斯也批判了科学知识的意识形态功能。马尔库塞在《单向度的人――发达工业社会意识形态研究》一书中对发达工业社会的意识形态进行了详细的考察,他认为,现代科学技术日益充当了意识形态的功能,在其操作下,人们日益丧失了批判性的思维,变成了单向度的人。马尔库塞认为“现代科学原则是以下述方式先验地建构的,即它们可以充当自我推进、有效控制的领域的概念工具;于是理论上的操作主义与实践上的操作主义渐趋一致。” 〔5 〕 (P126 )哈贝马斯在《作为“意识形态”的技术与科学》一书中同样对科学的意识形态性作出了批判。他认为,在后期资本主义工业社会,科学以第一生产力自居,日益以一种“隐形”的意识形态形式侵入人们生活的各个领域,成为一种新的政治统治手段,充当了意识形态的功能。哈贝马斯认为,科学知识“作为意识形态,它一方面为新的、执行技术使命的、排除实践问题的政治服务;另一方面,它涉及的正是那些可以潜移默化地腐蚀我们所说制度框架的发展趋势” 〔6 〕 (P64 )。

“功能主义”的科学合法化语境解释,旨在通过批判科学知识的“外在”功能性危机,探讨科学知识的“价值标准”,为我们理解科学知识的功能以及科学知识合法化提供了重要的理论参考。

(三)“语用主义”的科学语境解释。在西方学者普遍质疑科学知识合法化的大背景下,利奥塔在《后现代状态――关于知识的报告》一书中,以“后现代主义”的科学语境视野,重新考察了科学知识的合法化问题。他通过描述后现代状态下科学知识的语用学特征,认为不同“语言游戏”之间有着规则的“不可通约性”。因此,“科学玩的是自己的游戏,它不能使其他语言游戏合法化” 〔7 〕 (P141 )。利奥塔认为,在“后现代状态”下,“不确定性”成为科学知识的新特点,只有通过“误构”(又译为悖论推理)科学知识才能走向合法化。

利奥塔运用“语用学”的科学语境解释方法考察了后现代状态下的知识范围,认为把科学知识看作是唯一的知识,是一种骗人的“假象”,延续了传统形而上学“同一性”的思维方式。通过对科学知识和叙事知识的语境考察,利奥塔认为在后现代状态下科学知识超越了自身的“界限”,隐含着“举证悖论”,走向了一种新的“恐怖”,面临着严重的“合法化”问题。罗蒂认为《后现代状态》中关于“科学语用学”的讨论,其目的就是为了“摧毁一个仍然潜存于哈贝马斯研究中的信仰,即通过对所有语言游戏中许可的‘步骤’的调整,作为一个群体(或一般)主体的人类寻求共同解放,叙事的合法性就在于对那个解放的贡献 ” 〔8 〕 。因此,利奥塔的科学语境解释在认识论上要求以异质性、多元性、不确定性代替普遍性、同一性、确定性,表达了他反对宏大叙事的哲学态度。事实上,利奥塔对后现代状况的描述,并由此对科学知识的语境解释,都建构在这一认识论的基础之上。从这一角度看,利奥塔的哲学观点和后现代主义其他代表人物的观点相似,在语言分析上倒向了维特根斯坦的语言游戏说,在对待科学的科学知识上的态度上类似于库恩的“范式理论”。

利奥塔“语用主义”的科学语境解释,是在西方进入后现代的大背景下提出的,继承了后现代主义反本质主义、反基础主义,强调“不确定性”、“异质性”的基本特征,其目的在于通过“语用学”的分析,重塑科学知识合法化的言说“标准”。

二、 科学知识合法化语境解释的判据

以上三种科学知识合法化语境解释是基于不同的语境判据。问题的关键是,三种解释的判据何在?我们认为“结构主义”的科学知识合法化语境解释判据源于科学思维的超越性逻辑,“功能主义”的科学知识合法化语境解释判据源于科学知识功能的异化危机,“语用主义”的科学知识合法化解释判据源于科学知识的单边话语霸权。

(一)科学思维超越性逻辑的语境判据。“结构主义”的科学知识合法化语境解释为我们深入理解科学知识的“内在”生成机制提供了必要参考。在“结构主义”的科学知识合法化语境解释的历史中,形成了三次“翻转”,即“证伪主义”对“归纳主义”的“翻转”、“历史主义”对“否证主义”的“翻转”以及拉克托斯“研究纲领”对“范式理论”的翻转。每一次新语境解释的提出,都增进了我们对科学知识的理解。这三次“翻转”反映了科学知识发展的逻辑过程本身存在着一种内在“结构性内伤”,并不可能存在一种至善至美的“普遍性”的科学解释。事实上,这三次“翻转”恰恰反映了人类思维的超越性特征,正是这种超越性的思维激励着不同的学术团体进行不同科学假说,并由此形成了多种科学合法化语境解释。其实,恩格斯在《反杜林论》一文中就对人类思维的至上性进行了深入的分析和批判,他认为:“人的思维是至上的,同样又是不至上的,它的认识能力是无限的,同样又是有限的。按它的本性、使命、可能和历史的终极目的来说,是至上的和无限的;按它的个别实现情况和每次的现实来说,又是不至上的和有限的。” 〔9 〕 (P463 )人类思维这种既“至上”又“非至上”的特征,反映在科学知识合法化语境解释中,就表现为一种带有“残缺”的动态发展趋势。因此,毫无疑问,“结构主义”语境解释的各种假说也将为后来者批判和替代。

(二)科学知识功能异化危机的语境判据。“功能主义”的科学知识合法化语境解释源于科学知识的异化危机。胡塞尔对欧洲科学危机的现象学解读、海德格尔对“技术的追问”以及法兰克福学派对科技的批判都源于科学功能的异化这一社会现实。科学知识曾为人类创造了无数灿烂的成就,现代工业文明正是得益于科学知识的飞速发展。然而,科学知识在发展过程中却日益表现出“功能性”危机,变得越来越“敌视人”了。马克思曾在19世纪中叶就提出了“科学技术异化”这一论断,他认为“技术的胜利,似乎是以道德的败坏为代价换来的。随着人类愈益控制自然,个人却似乎愈益成为别人的奴隶或自身的卑劣行为的奴隶。甚至科学的纯洁光辉仿佛也只能在愚昧无知的黑暗背景上闪耀。” 〔10 〕 (P776 )法兰克福学派继承了马克思科学技术异化思想的衣钵,对科学知识合法化进行了新的语境解释。霍克海默指责科学危机的根源在于偏离了社会现实的轨道、马尔库塞认为人们在技术的操纵下丧失了批判的功能而沦落为“单向度的人”、哈贝马斯把科学看成一种“隐形”的社会意识形态。法兰克福学派科学合法化的语境解释,对于深入分析科学知识功能提供了重要的理论依据,对反思和批判“科技万能论”具有重要意义。

(三)科学知识单边话语霸权的语境判据。“语用主义”的科学合法化语境解释源于科学话语的“越界”并充当单边“话语霸权”的理论思考。利奥塔在后现代的背景下,对科学知识的语用学“界限”进行了重新考察。他认为科学知识隐含着“合法化的悖论”,而这一秘密就在于科学知识延续了传统形而上学的思维方式。科学知识在取代了“神”的地位后,又重新塑造了一种新的“神像”(科学本身)。科学知识试图通过单边话语取代多元话语的努力自始就遭到了“语用学”的诘难。葛兰西曾使用“文化霸权”这一概念来描述社会各个阶级之间的支配关系,而利奥塔则是从“语用学”对“霸权”进行了彻底的拒斥。事实上,并不存在一种科学话语的单边霸权,“从尼采‘上帝死了’,到罗兰・巴特‘作者死了’, 再到福科‘人死了’,权威的合法化一次又一次地被消蚀” 〔11 〕。利奥塔通过“语用学”的语境解释,拨开了科学知识言说的神秘面纱,实质上表征了其拒绝科学知识的形而上学态度,这种思想倾向和胡塞尔、海德格尔、霍克海默有相似之处,而他通过“语用学”独特的解释视角构成了“语用主义”科学知识合法化语境解释的独特风格,可谓在后现代星丛中独树一帜。

三、科学知识合法化语境解释的意义

通过科学语境的分析视野,可以为历史上不同派别(或学者)关于科学知识合法化争论提供判据,有利于分析“科学知识”的功能危机并为之提供伦理规范,有助于实现科学话语的有效转换。

(一)语境解释为科学知识合法化争论提供判据。 历史上,学界基于对科学知识知识合法化提供不同的文本解释。通过科学语境的分析视野,可以有效为科学知识合法化争论提供判据。科学语境直接关涉到科学知识合法化的反思模式、理论预设以及理论指向。首先,科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的反思模式。布迪厄认为“反思性这一工具将产生更多的科学知识,而不是更少” 〔12 〕 。在不同的科学语境中将形成不同的“反思模式”,并最终形成科学知识合法化解释的内在动力。其次,科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的理论预设。不同的科学语境潜存着不同的理论预设。“虽然不同的问题可以有不同的假设和证据,但有相同的预设,而且预设是作为形而上学信念存在于科学中的。因此,合法化科学的预设应该是科学哲学的一项重要任务。” 〔13 〕 因此,不同的“理论预设”将决定不同的研究方向,并由此形成截然不同的“理论成果”。再者,科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的理论指向。事实上,关于科学知识合法化争论本身就孕育于动态的“否定”过程之中,是一种“综合语境”相互作用的必然结果。“科学知识”发展的逻辑往往表现为并非由单一“语境”决定的一种逻辑进程,“科学革命的发生是由历史语境、认知语境、理论语境、社会语境共同决定的。这是因为:任何科学革命的发生首先表现为历史中行动的科学家个体认知语境的重大变革和社会认知语境的重大变革。其中,科学家个人认知模式通过科学理论体系在得到社会普遍接受后,使人们看待世界的方式也发生了重大变革。” 〔14 〕 科学知识合法化的争论受到多种“语境”的影响,其演变的过程正是不同“语境”碰撞的必然结果。

(二)语境解释有利于回归科学知识合法化的伦理规范。基于科学语境的视野,我们发现科学知识合法化正是基于一定的社会语境预设的必然结果,科学的发展不可能“独善其身”。因此,通过语境解释的深入剖析有利于回归科学知识合法化的伦理规范。回归科学的伦理规范,即要实现“应然”对“实然”的统摄,按照弗洛姆所言:“技术的解决是‘can or can not’(能不能),而技术的应用还应追问‘Should or shuld not’(应不应做)。” 〔15 〕 首先,科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“人道主义规范”。基于科学语境的解释,我们就会发现对人的生存境遇的高度关注一直是科学伦理的中心议题。在“科学伦理”中隐藏着一个“人道主义”的终极目的。因此,“科学活动的基本伦理原则的目标是增进人类的福利,拓展认知在符合这一目标的前提下,成为一个重要的子目标” 〔16 〕 。其次,科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“道德主义规范”。基于科学语境的视野,我们发现科学发展基于一定的社会语境,科学知识从来都不是孤立的,它和社会的发展有着千丝万缕的勾连,从根本上讲,它必须首先是符合道德的,然后才是“有价值的”。因此,科学知识合法化必须回归“道德主义规范”。再者,科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“职业主义规范”。科学伦理具有较强的“职业指称性”,隐含着从事科学研究的专业人员的基本职业素养。回归科学伦理中的“职业主义规范”既包含了“人道主义”和“道德主义”的基本诉求,又有更高标准的专业素养要求,反映了从事专业科学研究人员的综合素养。

(三)语境解释有助于科学知识合法化话语转换。基于科学语境的视野,我们发现不同语境会产生不同的话语体系。科学话语仅仅是一定语境的产物,因而不可能作为一种“霸权话语”的形式出现,在一定程度上,科学语境解释有助于科学知识合法化的话语转化。首先,科学语境解释有助于实现科学知识从“绝对话语”到“相对话语”的转换。“科学知识话语”只是众多“语言话语”中的一种,按照维特根斯坦的“语言游戏说”,各种语言之间因为“语言性质”的不同无所谓“高低之分”。“科学话语”没有也不应该充当一种凌驾于其他“话语”之上的“绝对话语”,其同样具有“相对性”。其次,科学语境解释有助于实现“科学话语”到“交叉话语”的转换。基于科学语境的视野,我们发现语言本是社会发展产物,其植根于社会发展的动态过程之中,因此,语言的发展也常常表现为动态的多元化特征。现代社会的发展日益表现为“交叉发展”趋势,受此影响,语言的发展也表现为“交叉语言”的维度,从“科学话语”到“交叉话语”的转换正是这一趋势的重要表征。再者,科学语境解释有助于实现科学知识从“专业话语”到“日常话语”的转换。列斐伏尔强调日常生活的重要性,提出了著名的“日常生活批判理论”,其目的在于用日常生活填补“技术的真空”。同样,基于科学语境的视野,我们认为科学的“专业话语”只有转化为“日常话语”,变成人们“喜闻乐见”的一种传播方式,才能发挥其最大功效。

四、结 语

在科学知识发展的历史进程中,围绕其合法化出现的各种论辩,其实质是基于不同科学语境预设的必然结果。科学语境处在动态的变化过程之中,因而,我们看到的各种关于科学知识合法化的解释必然处在一个动态的范式模型进程中。从一定意义上讲,基于科学语境的视野,为我们理解科学知识合法化的争辩提供了一种新解释。这种基于科学语境新解释的意义在于,它不是为某一种科学知识合法化的预设“歌功颂德”,而是为我们理解各种派别(或学者)的见解提供一种解释的依据,并在一定程度上提醒人们要关注科学知识合法化的社会语境,回归科学知识的伦理规范,要注意不同语境中的话语表述,实现科学话语的转换。无疑,从科学语境的视野去评判科学知识合法化具有重要的认识论意义和一定的现实意义。

参考文献:

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篇7

众所周知,在古希腊城邦中工匠身份的人是被歧视的。在柏拉图那里尤为突出,工匠的地位在其“理想国”中是处于较低的等级。这主要与柏拉图注重“理念”有关。在柏拉图看来工匠的生活是与物打交道,工匠们只关心一些技巧性的东西,目的是将东西生产出来。鞋匠只知道怎么制鞋,而穿鞋是好是坏或在什么时候穿,他们不能提供这方面的知识。同样,柏拉图不认为工匠能做“王”,只有哲学家能承担此事,因为哲学家能思考更多的东西。而这个东西在他看来就是知识。基于知识所展开的就是被后人称之为“合理性”的东西。也就是说哲学关心的是“合理性”问题。因为,哲学家做王看来合理的地方就是他懂得更多,包括道德和价值。这个时候我们发现柏拉图将哲学和技艺(art)或技术对立了起来。如果柏拉图是反对技术的,他是什么意义上提出的呢?技艺是基于观察产生的。在柏拉图看来,观察到的东西因为它是易变的所以不能构成知识,因为它并非是永恒的。但是,我们认为恰恰改变人类观念的却又是技术。因为技术是直接源于生活的,它与抽象的世界、人和彼岸世界是没有关系的。工匠根据一些日常生活中的需要改进了生产方式和材料,产品最终会发生奇特的变化。人们的生活方式在此发生的变化要远远大于哲学的教导,或者说要先于哲学的教导。换言之,人们是先接受了科学知识,再接受哲学。观念上的变化,理智的进展并非是哲学的功劳。这个时候科学就是基于观察对实际生活中形成的对技术的变更。加拿大著名的科学哲学家伊恩•哈金在《表象与介入》(1983)中试图劝导大家打破偏见,给科学一个正常的地位。因为,人们总是相信科学有很大的作用去改变生活,但是又不愿意承认科学在我们思想中的地位,因为仿佛只有哲学才被认为是对世界的绝对解释。但是,一方面,人们希望不停地借助科学去生产知识,通过技术生产产品,以此来满足生活所需;另一方面,又批评通过科学生产的知识都是有问题的,技术生产的产品也是有问题的。当然这种批评最多是来自哲学家(浪漫主义思想家、海德格尔和法兰克福学派),而科学哲学家也尾随哲学家和科学家之后,不知道该做些什么。科学哲学家之间也形成了各种各样对科学进展没有帮助的争论。哈金认为,科学哲学家应该做的工作:为科学辩护———不是为科学造成的影响辩护(原子弹爆炸的厉害)。而他的任务就是为“实验”辩护。①

众所周知的,牛顿力学和达尔文的生物进化论,已经成为我们今天理解科学的典范。虽然,这些理论对人类认识世界、认识自身起到了至关重要的作用。可是,如果从这些理论的背景上看,我们会发现,他们将研究的领域缩小到了一个更小的范围,其中非常重要的原因是:越小的范围越能掌握问题的实质,越能抓住真理。比如,有人曾质疑达尔文为何仅用生物的化石就能说明问题。实际上,这已经是一个关于技术的问题。因为,他使用的这个方法,能为他解释他的理论提供有效的帮助。更确切地说,用一定的技术将化石展示出来和用特定的工具将力学理论展示出来是一样的。而这个时候,我们是否能够认为,如果没有技术的运用,科学就难以得到发展呢?我们认为答案是肯定的,并且科学在演变过程中,在很大程度上和技术的发展有密切的联系。

在夏平的《利维坦与空气泵》一书中告诉我们:科学实验对于科学知识的生产有着重要的作用。[2]当时,霍布斯被嘲讽为不懂实验就开口说瞎话。霍布斯反对科学实验的理由:一方面是哲学观点的冲突;另一方面,霍布斯试图在意识形态领域为统治者正言。因为,玻意耳的理论认为,宇宙中某一个部分可以是“空”的,这当然和意识形态的或在此基础上建立起来的政治是冲突的,因为“普满论”是这一切的根基,当然也是霍布斯哲学的基础。但是,玻意耳的理论形成必须依靠技术生产才能够完成。空气泵难以被推广除了有政治的因素,还有经济上的因素,因为制造一台空气泵的费用是相当昂贵的,同时更重要的是技术因素。从此时算起,科学就成为既是一个实验性问题,同时又是一个技术性问题。因为,一旦涉及到实验,更多层面上说就是一个技术问题。换句话说,古希腊人之所以不能够达到玻意耳的理论水平,是因为那时的技术手段还达不到玻意耳时代的水准。当然在思想层面上他们也不愿意去接受技术对知识的形成有所作用的观念。虽然,亚里士多德提出了一种创制科学,但是它与理智科学(第一哲学)相比还是要低级一些。

二、技术作为一种文化现象的表现

“技术对科学知识生产的作用”这一说法仿佛给人一种幻象:凡是“作用”,都是“好”的或积极的。而实际上,我们发现技术的发展以及在它实验中的运用,虽然提高了技术被认可的程度。但是非常遗憾的是,技术的运用越发达,我们对所谓的科学知识的了解就越少;技术的发展越精细,我们所谓的科学知识就越加排斥行外人对技术的认识。正如我们所看到的那样,技术被排除在哲学认识论的范围以外一样。在技术运用基础上形成的科学知识只掌握在少数人的手中,而多数人要对一个新的理论提出反对或质疑则成为一件难事。于是,科学知识的传播的范围被扩大,这个范围不是知道它的人越来越多,而是参与科学知识生产的“部门”变得越来越大,其主要集中在政府和国家的权力部门中。比如,当我们质疑欧洲的强子对撞所提出的科学理论,投入战斗最好的“队伍”就是以国家为代表的机构,而不可能是对强子对撞有兴趣的个人和民间组织。因为,后者无法花费高昂的实验费用去获取有效的论据,以反驳一项“超级”庞大的工程所得出的结论。当然,如果以国家为代表,就完全有可能。但是,我们又发现,在类似的计划当中参与的人员遍及全球各大洲。假如有人对欧洲的强子对撞理论提出质疑,我们会犹豫,因为这个计划中也有中国人参与了。之后,我们会发现这样的质疑有意义吗?于是,在未来的这些大型科学实验活动中,我们将越来越少地听到持有相反意见的声音。

自20世纪以来,我们发现很多科学理论的提出,以及各项实验计划的背后,都会有一个强大的技术支撑。其中,国家扮演了重要的角色。比如,我们对外太空的认知最终得靠哈勃望远镜。而在21世纪第二个十年内哈勃空间望远镜会被耗资十亿的詹姆斯•韦伯空间望远镜所取代①。同样,上世纪90年代末期,诞生于美国加利福尼亚州劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的“美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置)”,从计划提出到实施已经花费了超过35亿美元。而容纳NIF装置的建筑物则长达215米,宽120米(相当于三个足球场)。该装置产生的激光能量将是世界第二大激光器———罗切斯特大学的激光器的60倍。最终,它的任务是通过激光器模仿太阳中心的热和压力,用以创造核聚变反应。这项实验已于2010年10月6日完成了首次综合点火实验。这些巨大的投入和令人惊讶的计划,给人们带来的远远超过了像玻意耳时代,或爱因斯坦时代的任何一项技术发明或理论发现所带来的刺激和想象。与此同时,中国的“神光”计划也与NIF类似,但是前者能量仅有后者的一半。究其原因我们更多地相信这种差距是来自于技术和资金,而这些都和政府的资金支持有很大关系。①从对微小的技术手段的需求到庞大的技术装备的设置,我们发现科学已经无法远离技术的运用。科学对技术的依赖,致使科学研究必须要花费高额的资金,因为技术装备的购置是一笔不小的开支。另外更为重要的是:它还需要一批对技术设备熟悉的人,包括实验人员、工作人员和维修人员。逐渐我们发现参与科学研究的人也越来越多,耗时越来越长,耗资越来越大。只要是参与了这些大型计划的人都可以被称为“科学家”。逐渐,我们认可了这种以“庞大”为特征的当代科学形态,这被人们称为“大科学(BIGscience)”。

三、技术作为一种文化在大科学中的体现

20世纪以来“大科学”成为科学的代名词。尤其在天文学、高能物理学等领域。“天文学变得越来越国际化,并蔓延到其他更大型的研究合作,高能物理实验———‘大科学’的象征———是一个很值得注意的事情”。在21世纪“大科学”得到了更加“完美”的体现。除了上述的詹姆斯•韦伯空间望远镜和美国国家点火装置之外,还有令人震撼的欧洲大型强子对撞机(LHC)。其目的是试图通过借助总能量达7万亿电子伏特的质子流对撞,并模拟出宇宙大爆炸的状态,以期能找到希格斯玻色子的粒子(被称为“上帝粒子”)。LHC位于瑞士日内瓦与法国交界的地下100米深处,由总长为27公里的环形隧道构成,欧洲核子研究中心(CERN)对其进行管理。自建造以来共耗资100亿美元,共7000余名研究人员参与其中。在2003年,诺贝尔物理学奖获得者菲利普•安德森就表示:“当一个研究团队的人数超过100人以后,从社会学的观点来看,它就会变弱,我个人是不会去参与这种合作和寻找那些令人沮丧的观点。每次我们造一个像哈勃太空望远镜一样的新机器,我们都会试图去找到一些令人兴奋的东西。”我们经常可以看到很多关于LHC话题的新闻头条都用了“可能”、“有望”。因为据我们所知,这项计划的预期有点含混。也就是说,在科学的具体运作中永远是在面对不确定性和强烈地对成功的实现预期。同时,还要去把握那些始料未及的偶然性。科学家们相信即使强子对撞产生不了想要的东西,但是会有新的收获。这个新的收获是根本无法获取的,除非它真的出现了,而它究竟又是什么呢?科学家们又情愿相信自己的努力是不会白费的,毕竟对一项实验的投入越大,产出越大。

苏格兰物理学家彼得•希格斯,在1964年提出了被人们称为“希格斯玻色子”的粒子假设———“我解决了如何让它产生作用的理论问题,并有可能看到最终结果;我发现如何将好像没有重量的粒子转变成重粒子的方法”———从此奠定了现代粒子物理学的基础。但是这个80多岁的老人至今还在和斯蒂芬•霍金不停地争论。霍金在2008年耗资26亿英镑在强子对撞机上,目的是为了证明“希格斯玻色子”是错误的,人们根本得不到所谓的“上帝粒子”,同时能够通过对撞实验印证科学家曾提出的“超对称理论”和“弦理论”,“不管大型强子对撞机是否有所发现,结果都会告诉我们关于宇宙构造的许多知识”。而希格斯则认为,“霍金将粒子物理学和引力理论以一种物理学家都不相信的方法放在一起研究,是极不正确的。因为,从粒子物理学和量子论的观点来看,除了引力理论以外,还必须将很多理论结合,才能得出一个前后一致的理论”。通过同样的实验来证明两个不同的观点,这在过去是很难想象的。前面,我们曾经认为,一个庞大的计划的反对者必须通过另一个庞大的计划来加以反驳,即由科学理论的外部来实现。而现在这种反驳的变形出现在同一个科学共同体中,因为希格斯和霍金都试图通过LHC来证明自己的观点。在以往,尤其在库恩的时代,科学共同体因为科学家满怀同一种希望而走到一起,即便是共同体中形成了不同的声音,但是在范式的作用下,分歧不会扩散或将范式转换掉,并形成新的目标。[3]而在“大科学”的时代,库恩的范式恐怕会发生一些变化:同一个科学共同体中会允许不同的范式存在,即便他们运用了同一个实验操作系统,但是他们不希望自己的理论被对方推倒;同一种技术手段能够允许不同的理论存在,证明在这项活动中存在有非此即彼的可能性。这实际上证明了,科学总是在对不确定性和偶然性做出肯定的回答,而回答的结果尤其依赖于技术的优势。

四、结语

我们这里试图表达的并不是技术发生在20或21世纪的事情,只是从20世纪开始,技术的变形和对技术的理解发生了巨大变化而已。对技术这个问题的最早研究可以追溯到两个世纪前。虽说在几百年前的工业化道路中,技术一直扮演着重要的角色。但是,直到新黑格尔主义代表卡普(ErnstKapp,1808-1896),在1877年使用了“技术哲学”一词,才标志着“技术”正式进入了人们的对生活世界和形而上学的思考中。①技术从一种生活的工具变成决定知识生产的部分。相反,马尔库塞及其学生芬博格认为,技术对知识生产不起决定作用。如果科学知识的生产不由技术决定,那么究竟由什么决定呢?在福柯讨论知识的时候更多是与权力联系起来,以至于最后在理解科学知识生产的时候,它成为权力决定的东西。[4]在伽利略的时代,我们通常可以接受的观点就是,伽利略利用了望远镜“看”到了一些新奇的东西,而这东西对于我们理解世界有重要作用。玻意耳通过一个装置将空气中的一些现象表现出来。我们足以相信技术对科学知识的生产所起的至关重要的作用。但是社会的发展又促使我们怀疑这种观点。因为,工业革命以后技术的运用更加突出,产品更加丰富,人们的可选择性也越来越多,相应地人也被技术载满了。于是,从20世纪到21世纪,人们耳边充斥着对技术的评论或质疑。如果技术束缚了人,为什么人还心甘情愿地怀着浪漫主义的情节去批判它的同时,还要接受它呢?或许真正的问题不是技术的问题,而是人的问题。我们能罗列出来的任何一个产品都是基于人的需要而生产的。20世纪的生物医学的突破,新细菌和新药物的发现都和人类的病况有关系。虽然,巴斯德的实验非常偶然地获得了一个具有高效治疗作用的药物,但是他此前并不知道这东西是什么。瓦特的蒸汽机的改良如果不是因为资本家的需要,我们今天的交通运输条件也不会得到改善。总之,我们在批评技术塑造了一个牢笼的同时,恰恰没有正确地去察看技术本身。技术被人设计出来,以完成制造知识的任务。而今,技术已经作为一种文化深深地植入到科学知识的生产中。

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关键词:小学科学知识;翻转课堂;教学

引言:随着翻转课堂的出现,对传统教学模式中的教与学进行了反思,在翻转课堂中学生是作为学习的主体的。翻转课堂教学模式主要有以下特点:互、互动性以及个性化。它的应用能够有效地提高教学质量和学习质量。小学科学教学中运用这种模式将会收到意想不到的效果。

一、翻转课堂

翻转课堂也称为颠倒课堂,主要是指对课堂内的时间重新进行调整,将课堂决定权转给学生。在这个教学模式下,课堂内的时间是非常宝贵的,学生能够在项目学习的基础上更加专注,共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题,从而获得更深层次的理解。教师不再利用课堂的时间来讲解知识,学生在课后自主学习这些知识,他们可以通过视频讲座、听播客、电子书等进行学习,不论何时都能对所需的材料进行查阅。教师与每个学生之间交流的时间就会增多。在课下,学生能够根据自己的学习内容、学习节奏、风格和知识的呈现方式进行自主的选择,教师使用讲解和协作来促成学生个性化学习需要的满足,其目的是为了更好地使学生在实践中习得知识。

二、小学科学翻转课堂的教学特征

(一)突破时间的局限性

在传统的教学模式中主要以课堂讲解和课后作业为主,翻转课堂的教学模式是以课前学习和课堂研究为主。虽然知识概念的讲解要比传统课堂好的多,但是不能够对传统教学模式的局限进行否认,局限主要是指只能在特定的时间、场合进行教与学。如果某位学生由于个人的因素而不能正常上课,不是很容易将缺的课补回来。而针对接受新知能力差以及由于个人原因而不能到学校的学生,翻转课堂能够将这类问题解决,学生能够在家中自由的进行学习,也可以对视频反复观看,一直到学会为止。翻转课堂教学模式能够将时间和空间的局限进行突破。

(二)先学后教的教学结构

在翻转课堂教学模式下,学生可以在课堂之外的时间学习教师编制好的教学视频,学生可以在视频的讲授过程中做好笔记,将遇到的问题进行整理。这些视频都存在一个特点是短小精悍,通常视频的时间会在5~10分钟内,并且这些视频的针对性都比较强,对于知识点都有详细的讲解,在学生的注意力集中时间内对视频的时间进行编制,这样学生才更容易接受和理解,并且与学生的发展特点更加符合。在课堂上,师生、生生之间对问题进行探讨,将遇到的问题进行交流学习。学生之间进行合作,能够将知识面拓宽,是比较典型的先学后教的模式。

(三)递进的学习

为了保证学生能够将视频中的知识进行了解,将现代信息技术运用到其中,学生只有在测试合格之后才能进行下个阶段的视频学习。若是不合格,就要对视频进行反复的观看,如果有疑问可以在线上同老师和学识进行探讨,一直到测试合格为止,学生才能对下个视频进行知识点的学习。在对单元知识点完成学习之后要进行相应的测试,只有测试合格之后才能对下阶段的视频进行学习。可以利用现代数字化方法,将学生作业后通过网络来给教师,教师就能够对学生学习的效果及时的进行掌握,这样与其他教学方式是有区别的。并且,不管是怎样的做作业方法,学生也可能拖沓。通过学习方式能够对学生的学习状态进行监督,推动学生及时完成测试。

三、翻转课堂的个性化原则

(一)巩固强化

小学作为基础教育阶段,在小学科学翻转课堂内,教师可以在合适的时候对学生进行适当的知识巩固和强化。学生在进行视频学习的时候,在看完视频后,要对相应的习题进行练习,这样能够方便老师及时的观察学生对知识的掌握情况,在进行测试之后,老师可以通过QQ交流平台来对问题进行探讨,对上课的教学计划重新制定。

(二)系统梳理

知识视频是由比较小的知识点构成的,在小学科学课程中需要教师利用回顾的方法来协助学生将知识体系的构建。只有逐渐的构建单元知识点,才能够有助于学生将系统的知识体系的构建,教师能够协助学生对各个知识点之间的关系进行明确,学生能够在头脑中将相应的知识结构和脉络的构建,对学到的知识的消化。

(三)深化拓展

小学科学老师要在课堂上做好充分的准备,对学生有需要深度的学习内容和问题进行满足、对学生探索知识的欲望进行满足,并且可以在翻转课堂最好能够实行“及时分组”,将学生分成一个学习组,来督促学生之间的合作学习,学生能够将想法相互的进行交流,将提出的问题,共同深层次的进行探讨。

(四)探索创新

在目前需要对学生的探索精神进行培养,重视学生的创新能力。但是在进行探索创新的时候是需要花费时间的,这在传统课堂上是不能顾及的,由于在传统课堂上要花费很多的时间对新的知识进行讲解和巩固练习,根本就没有多余的时间留给学生进行探索创新。恰巧小学科学翻转课堂就能够将这个问题解决,课下学生先学习,课上进行探索创新,不管是学生之间的交流还是小组之间或者是师生之间的交流,都体现出对探索创新的重视。

参考文献:

[1]王相宜,李远蓉,清.翻转课堂:化学教学变革性视野[J].现代中小学教育,2015(02).

[2]陈玉琨.中小学慕课与翻转课堂教学模式研究[J].课程.教材.教法,2014(10).

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科学研究方法的分析性质,决定了科学知识的不完备性.对实验事实和经验知识积累的偏见,使人们对知识的认识具有封闭、孤立和片面的倾向,似乎知识是确定、确实的已经存在于那里的东西,只等待人们去发现、只等待人们去认识.但“科学的手段是分析,目的是构造”[2],知识归根结底是一种产物,一种构造,而不是一种揭示.分析是说一项科学研究在正式启动之前,必须对题材进行限定,对错综复杂的事件进行部分的筛选,即出于研究的目的,必须从整体中抽出一部分作为独立的研究对象,并试图在构成的成分中寻求科学的解释.正如赫姆霍尔兹所说,物理科学的任务,在我们看来,归根结底在于把物理现象都归结为不变的引力和斥力,而这些力的强度只与距离有关.……一旦把一切自然现象都化为简单的力,而且证明自然现象只能这样加以简化,那么科学的任务就终结了.以前我们曾经证明过,这种归结是自然理论必要的概念形式,因此,将它归因于客观真理是合理的.然而,尽管抽出的这一部分与整体事物之间有着紧密和决定性的联系,但由于拿出的这部分毕竟与事物本身相脱离,从而由于缺乏完整性而变得失真.正是因为题材被改造成适合研究的主题,才使科学中既定的结论具有主观建构性.这样尽管抽象为分析所必需,但从自然界及经验构成抽象时,由于把抽象以外的部分略而不谈,因此,抽象所提供的科学的图像必然是不完备的.正如马赫所言:科学只能把人们通过感官了解的自然界构成模型,力学绝不像某些人所信赖的那样当然是关于自然界的最后真理,它只是形成上述模型的一个特定角度,是对事物从各不同侧面———化学的、机械的或生理的———逐一进行考察的结果.但一方面生物学表明生物都是以一个有机的整体而存在,人对自身这种存在的统一性有切实的认识;另一方面知识源于我们的感觉以及我们的感觉所引起的意识变化.意识是一个整体,即使将其分析为各组成部分,但这一整体总表现为一个结构或一幅图像.而且许多证据表明,这一相似结构同样出现在别人的意识里,表明有一个本原的结构存在于个人意识之外的领域,等待物理学理论去发现.这样即便我们把基于经验的观察作为物理知识的唯一基础,人们也还是因此主观地选择了那些他们认为是物理的知识,因而这样发现的宇宙不可能完全是客观的,即科学理论不具有完全的客观性,科学理论具有不完备性。

2、科学知识的不确定性

2.1、科学作为一种文化过程,其结果具有不确定性

科学作为一种文化的过程,是人们认识自然的有效途径,其结果具有不确定性.科学作为文化进程的重要方面,表现有与文化变迁相似的特性,即整体科学不拘泥于一个特定的“目标”或“功能”,因为文化及文化变迁的概念并不需要目标———方向或功能性,如词汇的意义、发音和语法规则等的变化,一般不是某个人或某些人的刻意追求所至,并常常没有可以观察到的、对任何人或任何社会系统的用处或“功能”.科学的整体发展也是这样,因此文化以及科学的发展就有与生物进化相类似的地方,这就是受随机性因素的影响,使结果产生明显的不确定性.不过在文化及科学的发展中,尽管有选择的偶然性,但预见和计划有助于产生比较大的连贯性,使得创新者倾向于提出他们认为很可能被接受的新观念,从而使观念不能“随意地”产生。

2.2、科学知识不能被完全证实也不能被彻底否证

实证主义认为,经验科学作为人们熟悉的一个理论体系,应该是一个能提供确实性信息的肯定性系统.实证主义者始终强调,知识必须借助于理性的证据证明或靠理智的力量证明,以便去掉那些未经证实的东西,保证即使是在思考之中也能使思想更加确定,因为“科学知识是由已证明的命题所组成的”[3].可见他们是把知识与已得到证明的知识视为同一.他们说,科学的诚实要求为:凡是不能被证明的,人们对它也就无法断言,即一个陈述的意义在于它的证实的方法.这就是,使科学区别于伪科学的能发现可靠的、真实的、可证明知识的“科学的方法”———归纳法.因此,实证主义者主张客观主义的知识观和认识论,即确信世界客观存在,知识是对世界绝对正确的表征,可由实验加以验证;知识可由教育者原封不动地灌输给受教育者,使受教育者通过记忆掌握稳定的“客观”知识来认识世界.从而强调:教育工作者们必须清楚地思考和传授知识;必须区别有意义的话和无意义的话;避免含糊、不明确.必须前后一致地进行推理,遵守形式逻辑的规则;所传授的知识必须是客观的,必须没有个人的和文化的偏见;所传授的知识必须是可靠的,当证据不足时,就必须不下判断;归纳的或然性原则必须应用于证实假设、概况和理论.证伪主义者否认证实的可能性,指出:科学不能证明任何理论.他们认为虽然科学不能证明,却能否证它.表明证伪主义者试图通过证伪的方法以检验理论.比如证伪主义的典型代表波普尔,就主张采用演绎的逻辑.他抓住了历史上得到最好证明的科学理论如牛顿力学,也终于“”的事实,提出了与实证主义不同的证伪主义思想.他说,完美不在于小心翼翼地避免错误,而是要无情地消除错误.一方面要大胆地假设,另一方面要小心地否定.合乎理智的诚实不在于靠证实来巩固或确立其主张,而是要准确地确定一些条件,在这些条件之下人们愿意放弃其主张.他指出:在很一般的条件下,所有理论是同样的不可证明.因此,所有理论都同样是猜测的产物.科学不能证明任何理论.但虽然科学不能证明,却能否证它:能以充分的逻辑必然性否定(作出否定行动)那个错误的理论.但证伪一个理论与证实它同样困难,是说即便把证实连同证伪的方法考虑在内,经验科学仍无法成为一个提供“确实”信息的“肯定性”系统.那种认为“所有经验科学的陈述必须是能最后判定其真和伪的,或者说它们必须是‘可最后判定的’”的观点,或强调“必须证实它们和证伪它们”的想法是难以实现的。

3、科学知识的可验证性

3.1、科学知识可验证性的本质内涵

科学是一种批判的态度,它不寻求证实却寻求证伪的检验,或许只在尝试过但又未获成功的反驳,才算是证实或确证.这是说一个普遍理论总有可能与对可观察事实的描述相冲突,从而被反驳或证伪.因而对于一个假设成立的命题,不是试图证明它的正确性,并在证实后才接受它成为科学体系中的新内容,而是看它是否具有被证伪的可能性,或拥有一些潜在的证伪者,而不再要求是得到证实的命题.因而划分科学和非科学的标准,是它的可检验性、可反驳性或可证伪性.正是对错误的这种客观检验构成科学的知识体系,而研究也正开始于问题出现的地方,因为实际问题的产生是由于出了差错,是由于某种未预料到的事件,但试图解决问题的方案总是尝试性的,或者说是一种理论的建构过程、一个假说或一种猜想.各种竞争的理论被比较和批判讨论,以便发现它们的缺陷.科学正是借助于一些事实去不断地修正一些理论而发展.于是,并不要求科学系统能在肯定的意义上被一劳永逸地挑选出来,而是要求它能在否定的意义上借助经验检验的方法被挑选出来,是说经验的科学的系统必须有可能被经验反驳.可见实证研究实质上是一个融合证伪思想于一身的过程,即面对一个命题,总试图寻找否定它的理由,只是在还没有足够的证据否定它时,才暂时接受它.但保留否定它的可能性.同时当某一命题面对有力的证据不能被接受时,就必须考虑放弃或修正该命题.这种包含证伪的实证研究方法,其本质在于试图使人们发现,理论的局限、不完善甚至错误的地方与根源究竟在哪里,从而尝试排除它们.因而这一实证思想与证实了才接受的实证主义完全不同,也与那种一次就证伪了、抛弃掉的证伪主义思想不相容。

3.2、获得科学知识的根本方法是批判的检验

批判才是科学进步的本质,科学及其理论都只是尚未被证伪的、暂时的假设.“科学理论要么被证伪要么永远是假说或猜想”[5].因而,科学的本质特点是批判的检验.检验无论是由实际的观察或是纯科学实验所引起,都不能无限地进行下去.不过“检验不能永远进行下去这个事实和我对每个科学陈述必须是可检验的要求并不矛盾.因为我并不要求每一个科学陈述,在被接受以前必须在事实上已被检验.我只要求每一个这样的陈述必须可能被检验;或者换句话说,我拒绝接受这样的观点:在科学中存在着我们必须顺从地当作真的陈述来接受的陈述,只是因为由于逻辑上的理由似乎不可能检验它们”[5].总之,科学的知识体系正是在这种检验的过程中建构起来的,或者说是一个猜想或假说的过程.从而使科学知识实质上是动态的在已有知识基础上的不断生长,即将以前已经完成的东西合并到不断生长的、并必然穿越时间而进步的结构中.而这些观念系统不是一朝建立起来就能最终确定下来,而是能不断重组的[4].所以认为科学只由惟一“正确”的世界观或理论统辖的想法事实上是一个严重的错误.但无论是否认的证据不足接受该观点,还是有充分证据表明一个命题不成立而放弃该观点,都会有一定犯错误的风险,所以无论是接受一个观点还是放弃一个观点,都需要十分谨慎.事实上,科学家无论是在放弃一个旧观点还是接受一个新观点时,也确实如此,否则就不会出现,像一个起初看起来能证伪某个新观点的实验,却最终转化为不能否认该观点而不得不接受该观点的实验证据的情况.如海王星、冥王星的发现,就不仅没有证伪牛顿引力理论,反而成为支持这一理论的有力证据.即使在原命题被看来是证伪了的地方,也常常不过是发现旧理论在这些场合不再起作用,从而使人们在还未发现问题的地方发现新问题,并在寻求新的解决问题的策略与办法中,建构起新的更加有效的理论。

3.3、真理存在于检验之中

科学理论不具有完全的客观性,不是最终的真理,于是相信经验科学,决不能仅用科学陈述的逻辑的或形式的结构当作经验科学的特征,也应建立起将经验科学的方法构成其特征的思想.毕竟“只有在检验真理中才能得到真理,所以真理是存在于检验之中,……人的精神生活就其认识活动来讲是在于研究和探索.”这就是靠“积极唤起学生的主动性,因势利导,启发学生主动发现问题,让学生在学习中产生新思想,获得新知识.[6]”因此,在实际教学情境中,采用假设—检验的教与学的思路,以质疑思辨的教育批判方式以及实验验证的经验方法,实施科学课程,借以启发学生心理机能的健康成长,而不是一味灌输预先规定的知识内容与方法.从而注重批判性思维,强调批判性教学方法,并鼓励学习者讨论、探究、质疑的学习方式。

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[论文摘要]科学知识社会学是一个对科学知识进行社会学分析与解释的学术流派,它认为科学知识是由一定的社会情境决定的信念,是科学家商谈的结果,往往表现为一种政治产品或财富产品,并且提出应当关注行动中的科学,而不是已经形成的科学。一些信奉科学知识社会学的教育改革者主张,科学教育应当让学生清楚科学知识的社会建构本性,从而消除对科学的迷信。科学知识社会学及其科学教育主张本身具有一定的争议性。

上个世纪70年代末,英国社会学家布鲁尔、巴恩斯等人在英国的爱丁堡大学成立一个“科学元勘小组”( Science Studies Unit ),这一小组突破禁区,从“社会一文化”这一维度对科学知识的产生、发展、传播与评价等展开研究,试图阐明科学知识本质上是社会建构的。这也标志着科学知识社会学(Sociology of Scientific Knowledge.,简称SSK)兴起,并在其后几十年间迅速壮大。有学者这样评说:“爱丁堡的SSK早已跨越大洋在美洲扎根,牢牢把握了学术阵地,如今的SSK反而变成了正统,近乎成为新的学术霸权,其思想扩散并渗透到一大批从事科学之哲学、历史与社会研究的学者大脑之中,特别是其方法与后现代科学批判等运动相结合,在当今学术界影响巨大,争论不断,,.。由于爱丁堡学派持有一种激进而强硬的建构论主张,故又被称为“强纲领”科学知识社会学。科学知识的本质与科学教育有着直接的关系,事实上,科学知识社会学正试图对当代科学课程的教学施加影响。以下,对科学知识社会学主要内容作一个简要介绍,并探讨其影响下的西方科学教育观。

一、科学知识社会学的主要观点

美国社会学家默顿在上个世纪30年代开创了科学社会学,默顿学派也因此代表了科学社会学的经典学派。经典科学社会学主要研究科学建制、科学规范以及科学共同体等问题,拒绝研究科学知识或科学的具体内容,科学知识因而成为黑箱。科学知识社会学就是要打开黑箱,揭示科学知识产生的真实过程。爱丁堡大学的布鲁尔是科学知识社会学最重要的理论家,他于1974年出版的《知识与社会意象》一书,成为科学知识社会学的奠基之作,他自己也因此而成为科学知识社会学的元老级人物。另外还有许多重要的旗手,如巴恩斯、柯林斯、皮克林、塞蒂纳等。近年来,法国社会学家拉图尔在这一领域发表了大量的著述,其学术地位如日中天,有人认为他在科学知识社会学的地位已相当于库恩在科学哲学中的地位。以下对科学知识社会学的主要观点作一简要介绍。

第一,科学知识是由具体社会情境决定的信念。科学知识社会学从相对主义认识论立场出发,认为自然界在科学知识的生产中只起很小的作用,或者根本没有起作用。科学知识不是对实在的描述,也不存在客观胜与确定性基础,而是基于社会意象而形成的,是受具体的社会情境决定的信念,是人们编织的故事。即使有最纯粹的事实描述,也避免不了信念对知觉的干扰,理论与文化因素仍然渗人其中。信念都是相对的,不可能超脱社会与文化的影响,而社会环境又随时间与地点而不断变化,不同的时间、不同的社会群体、不同的种族对事物会有不同的信念,因而,没有任何一种关于自然的信念是唯一的真理。社会价值无法与科学研究相分离,科学知识与社会文化难分难解地纠缠在一起。正因为自然信念具有多样性,要实现普遍的科学方法是不可能的,只是一种理想而已。正如布鲁尔所说,“作为一种关于我们实际上认为我们的知识是什么的描述,经验主义的理论是令人难以置信的。它虽然提供了某些砖瓦,但是它对我们用这些砖瓦来建造的、不断变化的大厦的设计方案却无话可说。

第二,科学知识的生产是在一定的社会关系网中进行的,科学知识是科学家相互商谈的结果。在传统的科学社会学,亦即默顿学派那里,同行承认是科学界的最高奖赏。而在拉图尔等科学知识社会学家看来,科学家其实更关注的是信誉的积累,并通过信誉来获取更多的研究资源,以维持其科研工作的正常运转。‘他们把科学描述成一个市场,科学家将信誉‘投资’于那些他们相信会进一步获得可靠证据的问题之上,这种投资反过来又会帮助他们得到更多的对他们工作的支持,还可以逐步提高他们在科学事业上的造诣川’,。这样一来,科学就处于一定的信誉循环之中,并融入一张巨大的社会关系网。科学知识社会学的一位重要的旗手塞蒂纳在《制造知识:建构主义与科学的与境性》一书中也阐明这样一种观点:利益的融合与利益的分裂支配着资源关系,通过资源关系维持了可变的“超科学”领域,形成了某种以权力游戏为中心的社会关系网。实验室中的知识生产就是在这种社会关系网中进行的。所以科学知识的背后掩饰着权力与利益、商谈与决定,而这种掩饰常常会使用文学的、修辞的手法。

第三,科学知识是一种权力叙事,往往表现为一种政治产品或财富产品。科学知识社会学认为:“科学通过把发现和权力联系起来的办法取得合法性,这种联系决定(不仅仅是影响)了什么才算是可靠的知识。科学知识社会学家也常常研究科学史上的科学争论案例,而这种研究往往得出科学家的争论实际上代表着不同的政治利益与立场。夏平与斯哈夫撰写的《利维坦与空气泵》一书,对发生在英国皇家学会的科学家波义耳与哲学家霍布斯之间的一场争论进行了社会学分析。他们得出的结论是:“近代科学从一开始就是一个组织严密、高度封闭、对自身特权高度警惕和对缺乏资格的门外汉持敌意的团体。更进一步说,自我任命的科学贵族在组织上是和当时西方社会的统治精英联系在一起的,其方法与观点反映了当时的政治需要。反过来,科学的权威、地位与认识论上的垄断是由它所服务的国家权力与社会组织来保证。如此看来,科学只不过是一种伪装的政治学而已。同时,科学知识在某种程度上也是财富的产品—种靠金钱运转的游戏,而财富与权力又是息息相关的。波义耳拥有空气泵这种当时昂贵的科学仪器,这无疑加固了他的认识权威地位。关于这一点,利奥塔在《后现代状况:关于知识的报告》一书中写道:“那些为了举证而优化人体性能的仪器需要额外的消耗。因此,如果没有金钱就没有证据,就没有对陈述的检验,就没有真理。科学语言游戏将变成富人的游戏。最富的人最有可能有理。财富、效能和真理之间出现了一个方程式。这样,科学就与政治、经济的权力联系在一起,为某种意识形态所利用。

第四,科学是一连串的行动,是制造结论的过程。科学知识社会学声称,不要听信任何言说,而是要观察科学家实际是怎么工作的。巴黎学派的拉图尔在《科学在行动:怎样在社会中跟随科学家与工程师》一书中对科学家与技术专家的实际行为进行了社会学分析,揭示了科学家如何通过论文引证、引用与图形来结成联盟,对付各种攻击;如何融入并掌握一张巨大的关系网,使用游说的技巧,以谋求获取资助等。拉图尔把已经被接受为事实的科学知识、科学仪器等称为黑箱,他提出了一条这样的研究规则:“我们将在事实和机器的形成过程和制造过程中进人它们;我们将使自己不再背负任何知识之构成的前观念(preconceptions);我们将密切注视黑箱的闭合过程,并小心翼翼地把对这一闭合的两种对立解释区分开来,一种是在黑箱闭合以后做出的,一种是在试图使它闭合的过程中做出的”。也就是说,研究行动中的科学,即要在事实被变成黑箱前抵达它们。研究行动中的科学,也意味着打开黑箱,探视它究竟是如何构成的。黑箱里面装着的可能并非只有理性与秩序,各种机巧、计谋和混乱也可能充塞其中。

二、基于科学知识社会学的科学教育主张

科学知识社会学不仅是一场壮观的学术运动,也是一种时尚的看待科学的方式,它有着非常广泛的影响。基于科学知识社会学的科学教育观的兴起,表明这种影响已经渗透到教育领域。由于科学知识社会学本身是一套充满争议性的话语,甚至可以说是一个智力上混乱的领域,故它对科学教育的渗透与介人不可避免地会引起人们的警觉与不安。

信奉科学知识社会学的科学教育评论家认为,当代科学教育应当遵循这样一种改革思路,“给学生表达具有较少英雄和理想色彩的科学研究图景。一旦了解科学就像我们文化信念中的其它部分一样,只不过是一种社会建构,一旦让他们认识到科学实验的结果是社会谈判的产物,社会建构主义者相信,学生将会逐渐地减少对科学发现的崇拜,更好地成为一个在复杂技术社会中生存的居民”。美国国家数学教师联合会曾经归纳了一些渗透在各种科学教育改革话语中的流行观念,这些观念很显然深受社会建构论思想的影响。

布鲁尔在《知识与社会意象》一书就断言,“关于数学的社会学是完全可能存在的”,并用了很大的篇幅来探讨这一议题。数学一直以来都被认为是一门纯科学课程,但是科学知识社会学正在试图挑战传统的数学教育观。数学教育往往与种族,性别、权力等纠缠在一起,数学的真理被声称依赖于文化。还有诸如“种族数学”、“同性恋数学”、“统计学课堂上的女性研究”等,都在试图越出传统的数学界线,打破既有的数学教学模式。

有趣的是,一些女性主义者在论述科学教育时,坚持认为当今的科学课程中隐藏着性别的密码,并郑重地提出这样的建议:“在物理学的课本中,光和声的理论应当排在力学之前讲授,原因是女性学生发现波现象比起该死和陈旧的坚固体来说,更符合她们的本性”而对于流体力学则发表这样看法:“我们看见了有关比例、距离公式和线性加速度的数学问题中的线性时间与女性身体显著的生理循环时间之间的对立”,正因如此,女性学生很难理解流体力学的基本概念。女性主义者对科学课程的分析与考察,很显然是从社会性别的维度出发的,在某种程度上已经抛弃了客观主义的认知维度。沿着这种思路发展,甚至得出了这样可笑的结论—牛顿的赓性定律代表了牛顿对远方母亲的眷恋与思念。无疑,女性主义科学教育家所持的是一种激进的科学知识社会学立场。

毋庸置疑,科学知识社会学提供了一个理解科学的独特视角,极大地丰富了人们对科学研究细节的认识与了解,在一定程度上消除了人们对科学的迷信。但科学知识社会学同时也消解了科学的客观性基础,认为知识就是基于社会意象而形成的。于是,理性主义与客观主义关于科学的话语变成一种谎言,逻辑与证据不再是决定科学有效性和科学家进行理论选择的决定性因素;科学家作为认识论的权威只不过是一种假象,科学家就是在实验室制造知识,并通过各种修辞手段将其说成是真理的人,而其中充满复杂的权力与利益关系,所以科学必须是“卑微的”。这种对科学的相对主义解释自然会招来许多批判。爱丁堡学派的“强纲领主张”被人斥责为荒谬、灾难,科学哲学家劳丹甚至称其为“伪科学”,美国科学社会学家科尔则用“巫毒社会学”来形容它。