科学探究是什么

2024-08-23 版权声明 我要投稿

科学探究是什么(共8篇)

科学探究是什么 篇1

什么是科学探究,为什么要强调科学探究?科学探究到底包括了哪些基本的过程技能?对这些问题我们可以做深入的讨论。

一、为什么要通过科学探究来进行教学其中有很多理由,而我们所要强调的是,我们的小学生应该用类似于像科学家研究科学的方法那样来进行学习。

1可以保持儿童的好奇心。本来好奇心就是人与生俱有的,但后来不知道为什么,到了小学毕业的时候,孩子们的这种好奇心反而逐渐减弱了。通过科学探究保持这种好奇心实在是太重要了。我一直在找一张照片,一直没有找着,那就是在国外的机场上,两位大胖子物理学诺贝尔奖获得者(我不知道他们叫什么名字)在看,看什么呢?在看地上的陀螺,那个陀螺一直在地上转,先是在反过来转,转转转,后来正着转了,两位大胖子物理学家一直在盯着看,看这个陀螺是怎么回事。其实科学家和我们常人相比,不同在哪儿?不同在他们的好奇心能保持终生。前年法国专家到我们南京来,孩子们问他:把糖块放到水里,体积会不会改变?科学家一时回答不上来。然而,第二天早晨,人们把这事给忘了,到底是物理学诺贝尔奖获得者,他却念念不忘,先不吃早饭,而是先做这个实验,一块方糖一块方糖地往杯子里加,发现放了8块以后,才看得出体积有一点变化。所以说,保持孩子们的好奇心实在是太重要了。我们用科学探究的方式,就能将孩子们的这种好奇心保持得长一些,我想,从刚才的探究活动中就能看出来了。

2可以让孩子们参与要求高级认识能力的学习活动。我想让老师们明白这样一个道理,教知识可以让人变得更聪明一些,这话似是而非。如果我们总是告诉孩子们各种各样的结论的话,儿童是可以获得很多知识,但是他的智慧并不一定可以同步地成长,因为人的智慧与人的认知技能有很大的关系,也就是认知的方法。法国大学的一个研究成果强调:什么样的知识才算是深刻的理解,知道并不是理解,照本解释不是理解,照本运用也不是理解,它有一套完整的关于理解的标准,就是从知识、方法、目的、形式这四个维度来界定孩子们是否对知识真正理解了。什么是知识,是孤零零的呢,还是在一个网络中间和其他知识建立起了联系,这是衡量知识质量的一个重要标志 ;第二个指标是方法指标,就是知道这个知识是怎么来的;第三个指标是目的指标,就是不仅知道这个知识是怎么来的,还知道这个知识可以运用到什么地方去,也叫目的维度;第四个指标就是会用各种不同的形式来表达,也叫形式维度。对知识真正理解了,儿童就能用各种方式来表达他对知识的理解。所以,现在对科学教育与20世纪60年代的科学教育的重大区别,在于不仅仅是教知识,而且是通过知识的教育来培养孩子们的高级认知能力。杜威说:“科学教育在培养人的认知能力方面,它的作用是不可替代的,因为教科学方法跟教思维方法是完全相同的。”大教育家杜威在那个时候就看到了科学教育的独特价值——可以让人变得更聪明一些。

3可以培养儿童对科学的积极态度。这一点不用展开,从刚才老师们对探究活动的积极投入,不愿下课,休息的时候都没有休息,这种对科学的积极态度足以体会到了。4可以培养儿童达到形式操作阶段。什么是形式操作阶段?它是符号运算。皮亚杰说过,11岁以后的儿童才能进行形式运算,就是A>B,B>C,那么A就一定大于C。小孩子搞不过来,但是到了初中以后应该可以了,这需要有个铺垫,这个铺垫就是感觉运动阶段和表象阶段之间的一个具象的东西。孩子们搞不懂A>B,B>C,那么A就一定大于C这个道理,但请3个高矮不同的同学上来,他比他高,他比他高,他就一定比他高,孩子们马上就理解了。所以,通过操作性的活动,可以为那些还没有经过前面感觉运动阶段和表象阶段的孩子,没有达到和不能达到形式操作阶段的孩子提供具体的经验,因为在探究活动中,他一定是通过具体的物体来操作的。所以,在操作性的探究活动中间,可以让孩子们很好地理解这些知识。很多孩子到了中学对科学就不那么感兴趣了(可能就是没有重视让学生经历

科学探究活动)。到20世纪90年代以后,许多国家开始了“动手做”的科学教育项目,用法国物理学诺贝尔奖获得者乔治·夏巴特的说法是,“用这种探究的方式来学科学,孩子们表现出来的科学热情让我感到震撼”,这就是为什么他在80岁高龄的时候,也是在获得诺贝尔奖以后,不再搞他的物理学的研究,而是一头扎到幼儿园、小学的科学教育的项目中来的原因。现在全国很多省份正在推行“做中学”科学教育项目,“做中学”这个项目就是从法国引进的。其实,最早开始是在美国,法国人是看到美国人这样做了以后,感到非常震惊,所以法国人也在做。法国做了以后,韦钰部长到法国去访问,看到了这样一个科学教育项目,她也想开展“做中学”的科学教育项目,她在退休以后专门做这件事情,在中国推广这个“做中学”的项目。

二、关于科学探究的过程技能

在我们的《课标》中间,涉及到一些科学探究的技能,有很多老师给我们提意见,说20世纪80年代的那些分类啦、推断啦这些东西为什么在《课标》中间看不见了,我觉得这些意见是对的。我们现在的《课标》上面可能过多地强调国外称之谓“综合技能”的东西。现在看了很多 资料,觉得可以把科学探究所涉及到的过程技能,分成两大类:一类叫做基础的过程技能,还有一类叫做综合的过程技能。

1基础的过程技能。基础的过程技能有哪些项目呢?不同的 资料 有不同的说法,大致有五类是一致的:

(1)观察。观察是一种非常重要的基础过程技能。

(2)分类。分类是人在头脑中的一种非常重要的思维活动。

(3)交流。可能与20世纪80年代不同的是强调交流,为什么交流这么重要,因为科学与其他学科不一样,比如就与历史、哲学不一样,历史学家,或者是哲学家他们的结论是怎么得出来的呢?我不能说他们是拍脑袋拍出来的,但可以是一个人有一个人的想法,有人不是说“历史是个小姑娘,是可以任人打扮的”嘛,你的认识可以对历史作出这种解释,我也可以作出另外一种解释,但是科学不行。科学与其他学科,与历史、哲学不一样在哪里?它的最大特点是在于它的实证,你作出的这种解释对不对呢?我得说出来让更多的人认可,让更多的人来验证,所以交流这种技能就成了科学探究活动中的一种非常重要的技能。

五年级上册的教材里面,我们专门有一项这样的交流训练,怎么训练的呢?让孩子们用纸做一个纸飞机,然后把你做纸飞机的步骤写下来,和你的同桌交换,按你的同桌所写的做纸飞机的方式,再做一个纸飞机,你会发现有的时候做不起来,什么原因做不起来呢?这里有表达的困难。所以,要在有限的时间里面把一个事情很清楚地表达出来,并不是一件那么容易的事情,但是在科学教育中间,它是个非常重要的训练项目。

我们的老师说,每次课堂教学在汇报的时候,他们(学生)都不听,或者他们(学生)只顾自己的汇报。在这个方面我们是要下点功夫的,比如说,要是在比较的过程中,老师提出这样的要求:“说别人没有说过的。”这下子就可以吸引孩子注意听别人说过了什么,等一下我要说别人没有说过的。所以,应该把交流作为科学教育中一种重要的技能。

(4)测量。测量也不用多说,老师们是知道的。

(5)预测和推断。预测和推断有联系,但不是一回事,推断是在事实的基础上面,对事实之间的联系(可以是因果联系啊、整体与部分的联系啊)所作出的一种判断、一种解释,比如说,狗叫了,狗什么原因叫的呢?你可以推断:生人来了。但是,是不是一定是生人来了,不一定的。所以,推断和事实是两回事,推断和根据观察所获得的信息是两回事,我们在 五年级教材 中,专门有这方面的训练。什么是通过感官获得的事实,什么是在事实的基础上的解释,这是截然不同的两回事,我们很多老师在自己的教学活动中经常搞不清楚。推断,我们随时随地都可能做出来,是我们人独有的一种思考问题的能力。猴子不可能,猴子可能发现这块石头是烫的,但是,它就跳开了,只有人,才能在“石头为什么烫”这个问

题上,作出可能是太阳晒的,也可能是地热原因使这块石头变烫的推断。只有我们人才能在这两个事物之间建立起联系来。所以,推断和分类一样,也是属于基础过程技能里面的内容,是非常重要的技能。

预测是推断的一种高级形态,首先是对未来世界所做的一种推断,但是要根据以前的经验,对未来的世界作出一种推断,天气预报就是一种很典型的预测。再如,科学和数学是一对亲姊妹,通过测量,通过计算,一个是数字联系,还有的是时空联系。时空联系是康德提出的一对范畴,老师们认为根本没有什么,但是,如果没有这对范畴,世界会是什么样的?世界永远是乱糟糟的,要是没有时间这个概念的话,达尔文也不会这样有名了,正是有了时空这个概念,才能把乱糟糟的生物世界立刻变得有序了。所以,时空范畴是一对非常了不起的范畴,现在我们已经非常非常熟悉它了。

在 小学科学 教育过程中,对于这些基础的过程技能,我们可以通过分项的训练来激活某一个知识点。如进行观察的训练、分类的训练,只要有可能,老师们就应该让学生们经常进行这方面的活动。通过这些活动,经常对孩子们进行激活知识点的教育,孩子们就会变得越来越聪明。

2综合的过程技能。和探究有关系的这类过程技能有哪些呢?

(1)识别和控制变量。比如说,乒乓球反弹与什么因素有关?可能与起始的高度有关,可能与地平的材料有关,可能与乒乓球的质量有关。为了公平起见,我们在研究的时候,在进行实验时,必须对有关变量进行控制,才能研究自变量和因变量之间的关系,才能得出正确的结论,不可能同时研究乒乓球的起始高度和地平材料对乒乓球反弹的影响,这是实验的公平性问题。所以,综合过程技能与实验研究更紧密地联系在一起了,在科学探究过程中识别和控制变量是十分重要的。

(2)形成和验证假设。假设和推论有没有关系?是不是一回事呢?差别在哪里?假设可否看成待验证的推断?推断是随时都可以作出的,例如,狗叫了,生人来了,到底是不是生人来了,不一定去验证。但假设是科学研究专有的术语,一旦是假设的话,接下来的活动一定要有验证性的活动,假设和推断有联系,但假设和推断的最大区别就在于推断不一定要验证,而假设了的就一定要进行验证。

(3)下操作性定义。老师们可能对“下操作性定义”这个词不很熟悉,其实就是实验研究。你们在每做一个实验时,都要对所做的实验进行界定,这个界定就是你们对该实验所下的操作性定义。如做摆的实验,在验证摆线的长短与摆的快慢有关时,你们会在实验步骤里这么描述:“取50厘米长的绳子一根,取100厘米长的绳子一根„„”这个“取50厘米长的绳子一根,取100厘米长的绳子一根„„”就是你们对当下所做实验下的(操作性)定义。有时我们对反应变量也要下定义,如施肥的多少或施肥的时间对植物生长的影响,这是你们想研究的问题,那么,反应变量就是植物生长的好坏对不对?生长的好坏可以从哪些方面来看呢?可以从植物的高矮、大小、茎的粗细、叶的厚薄等等对不对?有的时候,你们要把问题说清楚,光高矮可能还不行,还要对茎的粗细、叶的厚薄等做个界定是不是?这个定义是你对当下实验所做的。操作变量、反应变量都可以下定义,然后做实验,做数据分析和解释,有时我们所做的解释,还要用模型的方式来解释。所以,建立模型也是科学教育中一种非常重要的活动,我们在五年级上册的教材中有专门的单元来训练。综合过程技能,也就是我们平时所说的比较严谨的实验研究。

三、探究的不同类型

探究存在着不同的类型,有的老师说这是探究,有的老师说这不是探究,究竟谁是探究、谁不是探究呢?我们可以对探究作不同的划分,大致有如下四种不同的类型。

1提问法。提问是不是探究?老师用可以操作的材料,向学生提出一种现象,如小车在地上直转直转不往前走,先提出一种现象,然后指导学生得出一种科学的概括;老师演

示一种现象,让孩子们针对这种现象,研究后得出一种科学结论来。这些都是我们在课堂上经常做的,这就是一种探究,尤其在低年级时,我们经常用这种方式来让学生探究,别一讲到探究,就是有实验,就是有变量。

2发现法。有的老师搞不清楚发现法和探究的关系,发现法是探究中的一种类型,但是它没有变量。发现法有两种:

(1)纯粹的发现。如玩磁铁,在玩磁铁的过程中,孩子们会有很多的发现,不但发现磁铁可以吸铁,还可以隔着书吸,隔着水杯也可以吸;如果把条形磁铁调一个头,它们不仅不吸了,而且还相斥,所以,孩子们在玩磁铁的过程中可能会有一种纯粹的发现。像我们教材中的《照镜子》也是,让孩子们有一种纯粹的发现,在照镜子的过程中,看哪个学生能发现很多很多他原来不知道的东西。

(2)指导下的发现。当我们希望孩子们都具备这种经验时,可以采用指导下的发现。比如当孩子们并没有知道磁铁还可以隔着水杯对铁起作用时,老师们可以建议孩子们这

样去试试看,这就是指导下的发现。在一学期的活动中间要有1~2次这种用发现。3实验法。这才是严格意义上的探究。狭义的实验有假设、数据搜集、数据分析、解释结论等,实验法实际上就是叙述你认为正确的东西,并找到一种方法来检验你正确的叙述,这是严格意义上的实验。

4研究法。它有一定的程序,也要搜集数据,但是没有假设,也没有变量。比如说:“月相是怎么变化的”,我并不知道,我可以去观察,每天记录,有一定的数据,这就和前面讲到的“乒乓球反弹与什么因素有关”不一样了,它有一定的程序,有数据的搜集分析,但没有假设,也没有变量的控制,所以,我们把它叫做研究法。

对于孩子们来说,以上四种方法不一定要让他们去区分它,我们老师们心中有数就可以了,不要把什么东西都看成是探究,也不要只把狭义的、第三种实验法称之为探究,其他都不叫做探究,现在我们有很多老师这样认为,这是不对的。

最后我想说的一句话是: 探究是不是惟一的?不是的。有人说,今年流行西北风。一讲到探究,就认为不是探究的就不是好课。千万不是的!其实教学中,探究只是其中的一种策略。探究固然有很多好处,但比较费时间,不可能所有的课都上成探究课。最近我们在翻译一本书,叫做《科学探究的策略》,我们可以发现,里面有很多有趣的策略,刚才带你们做的活动,都是《策略》书里面的一部分,有各种各样,包括实施有利于孩子记忆的策略„„可以看到,科学教育有很多方法,有几十种策略。

四、在科学教育中教师究竟应该扮演怎样的角色我对这个问题是非常欣赏的,大家知道,探究能力的形成,不可能一蹴而就,它是要慢慢培养的,所以说,探究有一个阶梯。阶梯的两极,一种是“传统的动手做”——所有的都为孩子们设计得好好的,孩子们就照着做去吧,以前验证性研究和验证性实验是不是这样的?前面的做得好好的,但探究的成分实在太有限了;还有一种是“大撒把式”的——任孩子们随便怎样探究去吧。这是一个问题的两个极端,一个是“扶”得太厉害,一个是“放”得太厉害。其实,“扶”和“放”是一个辩证的关系,老师在这中间究竟应该扮演一个怎样的角色呢?我们可以看到,如果我们把探究进行一下梳理的话,大体上包括这样的程序:主题的确定、问题的提出、材料的选择、步骤的设计、结果的分析、结论的得出,我们把探究的程序罗列出来,可以发现,老师和学生在这里面有这样一个关系。(见下表)

一种是从问题的提出到结论的得出都由老师来完成,老师滔滔不绝地对学生讲,偶然穿插一些提问,这在我们平时的教学中经常看到。但是,我们老师可不可以在探究过程中间适当放开一些?如刚开始时,探究的主题、问题由老师提出,材料是由老师提供的,步骤是由老师设计的,结果/分析能不能由师生共同完成,有可能的吧;结论能不能由学生自

己得出,然后慢慢来放?步骤的设计有没有可能?也可能吧,不要以为步骤的设计只有老师才行,其实孩子们也能想得出来。所以,在步骤设计的时候,能“放”的话,应该适当“放”开一点,老师和学生一块儿来商量,我 小学科学 探究的阶梯

学生们怎样来设计这个实验。我觉得在这方面,我们的小学老师做得比中学老师好。我最近看了一个中学的实验报告,哑然失笑,我们小学老师肯定会对其持批判态度的。这是某某出版社刚刚出版的一本新课标教材上的学生实验报告,说的是种子萌发需要什么样的外界条件。他把目的要求写出来了,需用的器材也规定好了,然后实验步骤是在一根玻璃棒上面绑上三颗成熟的豌豆,一颗完全浸到水里面,一颗接触水面,一颗暴露在空气中。你说这个活动,中学生了,还要给他这样规定吗?能不能让孩子自己想象?非要用成熟的豌豆啊,黄豆行不行?所以,在这些环节中,哪些该“放”,哪些该“扶”,全部的教学艺术都在这个地方。有的时候,问题的提出可不可以由学生自己提出?可以啊!既然提问是科学探究很重要的一个环节的话,那么老师就应该经常给孩子这样的机会,让孩子自己提问啊!有人担心学生会海题,海题完了别怕,适当收口就是了,选择适合我们可以研究的问题,学生慢慢就学会了,找一个我们自己可以研究的问题,他的能力慢慢慢慢就能提高了。所以,全部的教学艺术就在“扶”和“放”之间,看你怎么“扶”,要巧妙地“扶”。有的时候,我们老师会“错了、错了”,其实最好的“扶”是老师反过来问一句,让他自己去发现矛盾之所在,而不要直接地去告诉他。比如摩擦力产生的条件,大连的老师讲了,孩子也意识到摩擦力产生要两个物体。有了两个物体,不运动也产生不了摩擦呀,但是老师不直接讲,反过来问同学,这两个物体我这么放(不运动)行不行?孩子们意识到了,刚才说的“两个物体”不严谨,孩子们说:“要两个物体运动。”这样一来,问题的矫正是由学生自己做了。所以,鉴别一堂课的好坏,一个是在这些环节中,要看能“放”的“放”了没有,“放”了多少。好课要有挑战性,在这些环节方面有没有“放”?在“放”的过程中,老师又是怎么来“扶”的?这个“扶”,我们非常强调,用教育部刘坚老师的话来说,就是“讨价还价式的对话”。对话,不是问答,有时老师为了发挥学生的主动性,经常“你说,你说,你说”,全班学生都说过了,就是看不到老师的主体作用。是要对话,一方面你是平等对话中的一员,但是,你又是平等对话中的首席。所以,一个巧妙的反问,也是对话,就是在这个反问中间,孩子们一下子意识到了他的问题出在哪里了。冯凌老师在上《认识液体》时,孩子们说:“液体之间有轻重的不一样。”她反问一下:“那我拎一桶油来和一杯水比,哪个轻哪个重啊?”孩子们立刻发现这个话说得不严谨了,所以他们后来说:“要倒出同样多的来。”因此,好的引导的话,一个问题反问过去,就能让孩子们意识到问题出在哪里了。好的课堂教学要看该“放”的时候是怎样“放”的,该“扶”的时候又是怎么“扶”的。我们提倡今后老师们写精彩的对话片断,老师们不要花那么多的精力去写空对空的论文,精彩的对话片断那是最有价值的科研论文。我在东北的时候,听了一堂数学课,老师叫孩子们研究角的特征,东北的孩子们喜欢用报纸折大的“四角”,我们小时候折过的,放在地上掼,看谁能把它掼翻过去,老师叫每个孩子折一个“四角”,然后来探究角的特征,孩子们探究出角的第一个特征是“角是尖尖的”,老师说:“请同学们打开铅笔盒,拿出铅笔戳戳自己。”孩子们一下子就意识到了,“角是尖尖的”不是角的最重要的特征,因为铅笔尖也是尖尖的啊,老师就是这样一步一步引导孩子们自己得出角的特征的。所以,精彩的东西就在和孩子们的对话中间,你既是平等对话中的一员,又是平等对话中的引导者、平等对话中的首席,好课的评价标准就在这两个标准上面,当然,这需要经验,也需要老师的智慧。当老师难,甚至比当医生还难,为什么呢?孩子发烧了,可以判定是哪个地方有炎症了,但有时候小孩子说的话,成人却不知道他说的是什么意思,对不对?你要在瞬间,特别是在有人听课的情况下,判断出他为什么这么说,他的问题出在哪里了,然后还要作出相应的回应,这是一件非常困难的事情,这真的是

科学探究是什么 篇2

一、导入, 引学生生发探究兴趣

激发和保持儿童的好奇心是引发学生科学探究活动的不竭动力。很多教师不讲究课始的激趣导入, 要么是直奔研究主题, 要么是说一些听起来与上课内容有关的导语, 直白无味, 学生的兴趣和好奇没有被充分调动, 一开始就打了一个大折扣。学生对探索事物的兴趣、好奇心和求知态度将会直接影响整个课堂教学效果。因此, 教师备课要精心设计好导入激趣这一环节, 通过小魔术、小竞赛和游戏等活动, 给学生以悬念和激情, 吸引学生的注意力, 调动学生的想象力, 探究活动就开好了头。

二、质疑, 带学生亲历探究过程

提出问题是科学探究中很重要的一个环节, 一个问题的产生通常要比结论的得出更重要。学习科学的过程就是学生发现、探究、总结从而认识客观世界的过程, 能发现和提出问题是探究的首要本领。激趣导入后教师就应给学生主动提问的机会。实际教学中很多教师已经认识到这一点, 通过各种手段和方法鼓励学生大胆提问, 但时间很有限, 控制很严, 学生质疑的教学流程往往一带而过。这样做一是生怕学生提出的问题漫无边际;二是担心浪费时间, 影响整个教学进度。其实不然, 学生肯问就是在思考, 寻求发现, 教师要耐心倾听, 适当点拨引导, 久而久之, 学生就敢问、想问、会问。教师要善于指导, 帮助学生学会抓住事物的关键, 学会不断自我矫正提问, 绝不能操之过急, 自以为是, 挫伤学生的自尊心和积极性。

三、交流, 为学生创造共同探究的机会

探究交流是学生自我评价和反思的重要环节, 也是让孩子用自己可以理解的语言表达方式来表述自己的认识过程。学生在实验探究中不仅观察了现象, 记录下数据, 还获得许多成功和失败的内心感受和体验。他们急于表达, 这是孩子的天性。实验结束后, 教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会, 鼓励学生凭现象思考, 拿证据说话, 学会定向观察和分析, 养成科学的思维方式和习惯。通过充分讨论, 获得共识, 同时鼓励学生与学生之间, 组与组之间提出质疑, 并引导学生对内容进行归纳整理, 达到知识和智慧的共享, 使学生的交流真正发挥作用。

四、评价, 促学生形成探究志向

小学生的“探究活动”重要的是过程, 过程比结果更重要。要让学生经历知识的发现过程, 培养他们发现知识和创造知识的能力。因此, 只要学生能够真正参与科学探究活动, 即使探究结果没有得到预期的结论, 但学生却经历了一个充满乐趣的过程, 他们在这一过程中激发了求知的欲望, 即使他们得到的结论是错误的, 但失败的教训同样是一种收益。要对学生在探究活动中体现出来的情感态度、价值观给予积极的评价。我们应该用一种全新的、赏识的眼光来积极评价孩子们的探究活动。要让孩子们充分体验到成功的喜悦, 要把他们遭遇的挫折和失败转化成再探索再学习的动力。这是保护和促进儿童强烈的求知欲望和探究热情的关键。

五、延伸, 让学生养成探究习惯

新课标指出:“教师不要把上下课当做教学的起点和终点, 小学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的。”科学教育不能以问题开始, 以答案结束, 而要以问题开始, 以问题结束。教学中, 要让学生通过问题来学习, 再通过学习来生成新的问题, 打破时空界限, 开展课后的后续性研究活动。

什么是科学 篇3

英文的science,法文的science,德文的Wissenschaft含义并不完全一样,它们都来自拉丁文的scientia,但或多或少有所转义。拉丁文的scientia继承了希腊文episteme的含义,其意思是“知识”、“学问”。出自它的各个欧洲语种的相应单词,都禀承了这个义项,但又或多或少有所偏离。英文偏离最多,science通常并不指一般意义上的“知识”(英文里有另外一个专门的词knowledge),而是指像物理、化学这样一些“自然科学”(nature science);法文和德文偏离得少一些,其中德文基本上保存着与scientia一样的意思(从构词形式上与英文的knowledge完全一样),并不特指自然科学,也包括文史哲等人文学科。因此,我们可以说德文的Wissenschaft比较好地保存了希腊文episteme和拉丁文sci-entia的原始意含。

至此,我们便提出了西文语境下的两种“科学”概念:广义的科学指“知识”、“学问”,可以用德文Wissenschaft来标志,狭义的科学指“自然科学”,可以用英文的science来标志。在今天人文学科与自然科学长期隔绝、互不理解的背景下,人们很容易以为这是两种“自古以来”就并列发展的完全不同的东西。其实,自然科学与人文学科的分野只是近代以来的事情,也是在这种分野的过程中,“科学”狭义化成为“自然科学”。狭义的科学与广义的科学虽然有区别,自然科学与人文学科虽然有区别,但它们有着共同的历史来源,即都出自希腊的知识传统也就是广义的科学传统。正是这个共同的知识传统,将西方广义的“科学”,与非西方的,比如中国的知识、学术、学问区别开来。因此,在西方语境下来谈“什么是科学”,至少要涉及两个问题:第一,近代以来分化开来的自然科学与人文学科之间的根本区别,以及近代的自然科学与古代的希腊科学的根本区别是什么?第二,它们共有的希腊知识传统与非西方比如中国的学问传统之间的根本区别是什么?我们回答了第二个问题,便大体搞清楚了广义“科学”的基本含义;回答了第一个问题,便能大体明白狭义“科学”的基本含义。

先来考虑第二个问题:在西方世界影响深远的希腊知识传统与中国学术传统的根本区别是什么?我们用“科学”指称希腊知识传统,是因为这个传统不是一般意义上的全人类共有的知识传统,而是相当特别的学术类型。把它放在与中国学术相比较的位置上来看,就能够更清楚地看出它的特别之处来。我愿意指出两个主要的区别。从学问的目标上讲,希腊学术追求变动不居的世界“背后”的确定性知识,而中国学术追求生生不息的动态生活“之中”的实践智慧。希腊学术有很强的知识论传统,而中国学问是知情意合一的。希腊科学对于确定性知识的追求是通过发掘“观念”的“内在性”来实现的,这种观念的内在性也就是我们经常所说的“理性”。所以,希腊科学也被称为理性科学。“理性”是西方广义科学传统的关键词。这是第一个区别。第二个区别,可以从做学问的方法上考虑,希腊学术强调学者独自展开真理的历程,并且在这种展开之中相互批判、相互质疑,而中国学术则强调面向经典、“述而不作”,强调不同经典诠释者之间的“和而不同”。

从这两个主要的区别中间,我们可以看出西方(广义)科学的品格:对严格的确定性知识的追求,对内在固有的理路即理性世界的开掘,对批判、质疑、论证的推崇。这些品格也为西方狭义科学所继承,勿宁说,西方狭义的科学最突出的展示了这些品格。由此我们可以看出西方科学传统的统一形象和总的规定性:推理、论证、证明、演绎,是西方科学(学术)突出的方法特征。无论是中世纪的经院神学,还是现代的文艺批评、政治学说、法学理论,都禀有这些特征。近世哲学大家康德说:“任何一种学说,如果它可以成为一个系统,即成为一个按照原则而整理好的知识整体的话,就叫做科学……只有那些其确定性是无可置辩的科学才能成为本义上的科学;仅仅只是具有经验的确定性的知识只能在非本义上称之为学问(wissen)”(参见本书康德选文),所表达的就是这种广义的科学概念。许多德国哲学家正是从这种意义上,反而认为自然科学不够“科学”,而他们自己所倡导的哲学比如康德的先验哲学、胡塞尔的现象学,才是真正严格意义上的“科学”。

再来考虑第一个问题:近代以来日益分化开来的自然科学与人文学科(人文科学)之间的根本区别,以及近代自然科学与古代希腊科学的根本区别是什么?作为近代以来从广义科学母体中分化开来的自然科学与人文科学,它们与希腊科学既有联系,又有不同程度的区别。联系的方面表现在,它们都继承了上述广义科学的一般品格:挖掘研究对象的内在理路,研究者之间相互质疑相互批判。它们与古典科学基本的分野则在于:它们不再是博通之学,而是专题化的“研究”。它们的研究对象不同:人文科学面对人的精神世界,自然科学面对物质世界。它们的研究方法也有所不同:人文科学主要面对经典进行“文本诠释”,而自然科学走上了“数学+实验”的实证道路;前者追求历史性解释,后者探索因果性说明。

近代自然科学继续希腊科学“探索内在性”的伟大事业。近代科学先驱们发现,自然界是一个“不以人们意志为转移的客观存在”,是一个按照自身固有的规律运动的世界,因此,探索自然的“规律”是人类理性能够做的最合适的事情。在这个意义上讲,近代的自然科学是对希腊理性科学的发扬光大,是把理性的“内在性逻辑”推向了一个极致。但是着眼于因果性规律的近代科学,也把理性片面发展成为一种“工具理性”,因而受到广泛的质疑,认为背离了希腊理性的完整性,而导致了片面的理性。这是近代自然科学与希腊科学的重大区别。

近代自然科学不是希腊意义上纯粹的科学,而是功利性、求力型科学。它以征服自然、利用自然,提高人类对于周围环境的掌控能力、按照人类自身的意志制造一个人工的生活环境为目标,因而它重视外在经验,重视有系统设计的、可重复的实验方法。它对数学的运用并不只是推究“道理”,而是将世界纳入可计算的网络之中,因而本质上受制于“控制”和“征服”的意志。正是由于征服和控制的意志要求“效率”的原则,使得近代西方的学术走上了分科化的道路,不仅自然科学脱颖而出,人文科学和社会科学也陆续按照分科化的原则建立起来。自然科学通过技术,最醒目地实现了近代求力意志,因而成为近代的显学,人文科学则相对受到冷落。

西方的广义的科学为何会有与中国的学术如此不同的特征,为何西方近

代的科学会显现出与古典希腊科学如此不同的特征,我在“科学与人文”(《中国社会科学》2001年第4期)一文中有过初步的解释。我认为,西方的学术与中国的学术走上不同的发展道路,与它们各自的基本人文理念和人文构架有关。所谓“人文理念”是由人性理想(人)和教化形式(文)共同组成。西方人文理念是“自由”,而教化形式是“科学”,而中国以儒家为代表的人性理想是“仁”,教化形式是“礼”。正是“自由-科学”和“仁-礼”的不同,导致了学术传统的不同。近代科学之所以与古典希腊科学不同,也是因为“自由”的理念本身发生了变化。

中国人系统引进西学是1840年鸦片战争之后的事情,动机是师夷之长技以制夷,而夷之长技不外乎“坚船利炮”,所以第一代出国留学者学造船学兵器者居多,但后来发现,夷之长技不仅是“坚船利炮”,更有支撑坚船利炮的一整套知识体系。这套知识体系初被译成“格致学”,在十九、二十世纪之交被正式定名为“科学”。这个译法来自日本,取“分科之学”的意思,以区别于中国传统的文史学不分的博通之学。

我们很容易看出,在这个背景下诞生的中文“科学”概念,特指在近代西方发展起来的作为“坚船利炮”之基础的近代自然科学,既不包含西方的人文科学,也不必然指涉希腊的纯粹理性科学。由于强调其“求力”特征(当时的中国人对西方的蛮力印象最深),强调其功利性特征,所以在汉语使用中“科学”与“技术”往往放在一起合称“科学技术”或“科技”。我们甚至可以说,近代中国人讲“科学”的时候通常想到的是“科技”。也正因为如此,有些中国人也想当然的认为中国古代也有“科学”,只是不够发达而已。中国古代确实有非常丰富和发达的实用型知识,以解决和安排中国人民的衣食住行,但这些知识与西方的“科学”有根本的区别,不是一个知识类型。

这个情况当时就被有见识的中国人注意到。梁启超指出,中国人过分把科学工具化、功利化,是“把科学看得太低了,太粗了”,他还说,“就是相对的尊重科学的人,还是十个有九个不了解科学的性质。他们只知道科学研究所产生结果的价值,而不知道科学本身的价值,他们只有数学、几何学、物理学、化学……等等概念,而没有科学的概念”(“科学精神与东西文化”,《学灯》1922.8.23)近一百年之前的这种局面,今天并没有很大的改变。这本“科学读本”就是想正本清源,让西方思想家来讲述何谓“科学”,以纠正中国人心目中的“科学”形象。

前几年我为广西师范大学出版社编过一本《大学科学读本》。在那本书里,我基本上使用的是现代自然科学家的文章,用以说明自然科学的内在统一性,给读者提供科学的总体面貌;让科学家现身说法,见证科学的人文本性。现在编的这个读本,目标是正本清源,突现西方思想史背景下的“科学”观念,所以选取的都是哲学家的文章。这些哲学家,或者是西方广义或狭义科学传统的缔造者,或者是科学传统的批判者和反思者。他们都从某一个侧面揭示了西方科学的真相,合起来就构成了一幅比较完整的西方科学观念的图像。

什么是科学技术 篇4

钱伟长

科学技术总的来说有两类:一类是了解、认识、解决社会问题的,这是社会科学和社会技术;一类是了解、认识和改造自然的,这是自然科学技术。

了解、认识社会有很多方法,最最基本的是调查研究。认识以后,作出许多结论,这是社会科学中的理论部分,如政治学等等。管理社会、改造社会,这是社会技术,比如法律学,我认为就属于社会技术,管理社会总得有个规格,这等于自然科学里的规范一样。全部管理科学应该属于社会技术。

自然科学技术实际上分为三部分:一部分是数学,是计算数量和分辨空间位置的许多概念的基础和它的理论,是一切社会科学和自然科学运用的衡量工具;第二部分是自然科学,是人们观察自然现象总结出来的许多共同规律;还有一部分是技术、工程。

工程与技术不同。技术是人们制造工具和进行生产的方法,有的是根据已知的原理创造出来的,有的可能还并不了解它的原理,比如中国人发明指南针的时候,并不知道它的原理,可我们已经用上了。人们在改进技术的过程中,逐渐总结出它的规律,把它的原理弄清楚了,这就成为科学了。工程是综合了许多技术为一个总的任务服务的,比如建筑工程是盖房子的,其中需要很多技术,如采光、取暖、供水、结构的设计等等。所以工程师一定要有组织能力。一个人不可能样样精通,但至少有关各方面都知道一点,其中有一门是精通的,他要组织精通各种技术的人跟他合作,来完成一个总的任务。

在社会科学里,政府的管理工作实际上也是属于工程的,它要综合所有的社会技术,还要借助于自然科学技术管理一个城市,一个国家。所以我想,管理科学应该叫工程。

大班科学教案:什么是空气 篇5

1、感知空气的存在,掌握空气的特征及作用。

2、让幼儿初步了解空气污染的情况及其危害性。

3、培养幼儿关心和保护环境的意识。

【活动准备】

1、器材:杯子、手帕、大玻璃缸、蜡烛、尼龙袋子、气球、打火机、水。

2、课件-空气污染

【趣味练习】

空气污染的原因

【趣味练习】

如果没有空气

【活动过程】

一、感知空气的存在及其特性

1、小朋友,今天老师要和你们玩个变魔术的游戏。(教师示范)。

2、将手帕团塞入玻璃杯杯底。杯子里有什么?杯里除了手帕还有别的东西吗?

猜一猜:如果把杯子放入水中,杯子里的手帕会怎么样?

3、实验

我们来试一试,杯子里到底有没有其它东西。将玻璃杯倒扣压入水中,再把杯子提出水面,取出手帕。

手帕湿了吗?为什么?

杯里除了手帕外还有其他东西,是它把水顶住不让水流进杯子,所以手帕才不会湿。

4、你们能看见杯子里的东西吗?这东西手摸得到吗?用鼻子闻得出吗?

那么,杯里到底是一种什么东西呢?请小朋友仔细看老师示范。将杯口斜着浸入水中。

你们看到了什么?是什么东西从杯子里跑出来吹出泡泡的?(学习词:空气)。

5、请小朋友拿起尼龙袋,张开袋口。看看袋里有什么?

请幼儿迅速将袋口拧紧,用手慢慢向袋底挤。为什么挤不动了?尼龙袋里有什么?(空气)。

6、你们刚才在哪里捉到了空气?你们看得见空气吗?能摸得到空气吗?

闻一下空气是什么气味的?

小结:我们的周围充满着空气。空气是看不见、摸不着、闻不到的气体,因此,小朋友通常认为我们周围没有东西。

二、认识空气的作用

1、将点燃的蜡烛用杯子完全罩住,点燃的蜡烛为什么会熄灭了?

2、请小朋友用手捂住口鼻,说说有什么感觉?

3、除了我们人需要空气外,还有谁也需要空气?

小结:除了人类离不开空气外,动物、植物也离不开空气,凡是有生命的东西都需要空气。

三、了解空气遭受污染的情况及其危害性

1、我们每时每刻都离不开空气,可是现在空气质量发生了变化,下面请小朋友们认真看录像,想想这些事情对空气有没有影响?

2、观看课件图片

(1)满天飞扬的尘土,对空气的污染;

(2)汽车排出的废气对空气的污染;

(3)烧香、放鞭炮时的缭绕烟雾;

(4)工厂烟囱排放的黑烟;

(5)焚烧垃圾时产生的浓烟;

科学研究的精神是什么 篇6

丁肇中(诺贝尔物理奖):科学研究是一种永远、不竭不尽的知识探索,不为名利,只为增加知识。要从事科学研究,首先要建立科学兴趣,再加上穷追不舍的好奇心。

杨振宁(诺贝尔物理奖):科学研究必须在隙缝里看问题、针缕中做研究。比如看一件衣服,远看只是件衣服,细看却可以看见一丝一缕的编织、一针一线的缝纫,都是值得研究的东西。此外,还有对所谓“绝对的事物”抱持怀疑、并向其挑战的勇气与信心。

李政道(诺贝尔物理奖):科学研究必须看每个人的兴趣与能力之外,生活与研究工作应该融为一体。

科学探究是什么 篇7

“实验者的回归” (experimenter‘s regress) 是一个悖论性的论题, 源于科学上对探测引力波实验的讨论。1970年美国物理学家韦伯 (Joe Weber) 声称他探测到了高通量引力波。之后, 许多科学家都曾复制过他的实验, 遗憾的是均以失败而告终。于是, 在科学界展开了一场关于引力波是否存在的大讨论。柯林斯 (Harry Collins) 在跟踪这个实验的过程中发现:科学家要探测引力波, 首先要知道引力波是否存在;要知道引力波是否存在, 就要知道实验操作是否得当;要知道实验操作是否得当, 就得看实验是否得到了正确的结果;然而, 结果是否正确又要取决于引力波是否存在。[1]84柯林斯把这种循环现象称做是“实验者的回归”。

通过对引力波案例的具体分析, 柯林斯发现, “实验者的回归”产生的主要原因, 是科学家不知道引力波是否存在。这样, 就无法对实验进行判定, 只能将关注的焦点放在实验的复制过程上。因此, 当实验的复制过程出现任何微小的差错, 都会导致争论的产生。这使柯林斯意识到, “实验者的回归”是导致科学争论的主要根源, 而缺乏准确的实验结果则是“实验者的回归”产生的前提条件。

通过进一步剖析“实验者的回归”的本性, 柯林斯认为, 从认识论上看, “实验者的回归”是一个归纳问题。当谈到归纳问题时, 就不得不提到到两位哲学家的贡献——一位是休谟、另一位是波普尔。柯林斯并不否认, 休谟的论证包含着真理的成分。但是, 柯林斯认为, 休谟把一切感知都归咎于心灵, 把一切都看成是有规律的, 这便意味着我们什么都没看出来。[1]7也就是说, 在柯林斯看来, 休谟虽然提出了归纳问题, 却没有给出可以由心理暗示推出结果的理由。这样的论证会使人感觉过于空洞、缺乏说服力。因此, 柯林斯认为休谟并没有真正解决“归纳问题”。同时, 柯林斯也不赞成波普尔的证伪主义路径, 他说:“波普尔当然知道归纳推理问题, 但是, 他并没有揭示出归纳推理与把异同归因于实验程序及其结果之间的关联。这是至关重要的!”[1]30

在借鉴了休谟的经验主义、批判了波普尔的证伪主义的基础上, 柯林斯重新站在社会学的立场上审视归纳问题, 认为我们对事物的感知来自于我们的“生活形式”, 它构成了我们看待和处理问题的规则。换句话说, 在柯林斯看来, 规则是社会约定的。因此柯林斯认为, 在讨论归纳问题时, 也必须从社会的层面入手。从这个意义上, 可以把“实验者的回归”论题看做是柯林斯对“归纳问题”的社会学解答。

二两种类型的回归

“实验者的回归”论题, 最早见于柯林斯1975年的论文“七种性别”。正式以概念的形式命名, 见于《改变秩序》一书。书中, 柯林斯对“实验者的回归”概念有两处描述:其一是关于建造引力波探测器的具体的描述;其二是关于检验科学知识的真理性的一般性的描述。

基于柯林斯的对实验者回归的这两种描述可以看到, 实验者在实验的过程中, 必须面对以下两种回归:

(1) 回归到实验结果, 从实验本身来看, 通常是将实验结果作为判定实验的唯一标准。这样, 当无法对实验作出判定时, 便又退回到对实验结果的争论上来。以引力波实验为例, 虽然不知道引力波是否存在, 但是我们知道当实验结果与事实不匹配时, 只有两种可能性:要么实验操作是适当的, 现有知识无法解释结果;要么实验操作有误, 与知识本身无关。然而, 科学家们常常是宁肯相信实验操作有误、也不愿相信知识会出错。这样一来, 科学上对实验结果的争论, 实质上是对实验的操作过程的争论, 也就是关于实验者的胜任能力的争论。

在谈到实验者的胜任能力时, 人们总是会想到实验者在实验时是否足够“细心”。然而, 柯林斯通过对鞭尾蜥蜴的性生活案例的分析, 认为实验者的胜任能力并不是引发科学争论的主要原因。例如, 无论生物学家克鲁斯 (David Crews) 和他的同事如何改进他们的实验, 都会招致批评者们猛烈的批评。甚至争论到最后, 关于蜥蜴的一举一动、如挥手和撕咬……都有可能意味着蜥蜴在求爱。当科学争论到达此种地步时, 已经与实验者的胜任能力无关了。

既然实验者的胜任能力不是制约实验结果的主要因素, 那么, 影响实验结果的因素究竟是什么?在柯林斯看来, 可能会影响到实验结果的因素有很多, 诸如数据、算法、实验步骤等因素, 都会导致复制相同的实验未必会得到相同的结果。以测量水的沸点为例, 我们都知道水的沸点是100摄氏度。但是, 在实际测量时, 有人测出的结果可能高于100摄氏度、也有人测出的可能低于100摄氏度。可能会影响到测量结果的原因有很多种:比如海拔、气压、空气湿度、空气中的灰尘……这些外在的实验条件, 均是实验者无法控制的。柯林斯基于上述分析认为, 科学争论是不可避免的。

(2) 回归到科学家的信念, 从科学家的角度上来看, 科学家们是否相信实验结果, 取决于结果是否为真。而结果是否为真, 又取决于科学家们是否相信结果为真。同样以引力波实验为例, 柯林斯发现, 有些科学家到死都会坚持自己的观点, 然而, 一旦某位科学家的实验结果被视为是“异端”的话, 他就很难翻身了。但是, 这些科学家却总是有很好的理由坚持自己的实验, 并且能为自己的观点找到证据。这使柯林斯意识到, 支撑科学家进行科学实验的是他们的信念, 即所谓“珍爱的信念” (cherished belief) 。以韦伯为例, 当所有的物理学家都认为韦伯在撒谎、引力波根本不存在, 甚至韦伯因此得不到资金资助的时候, 他却从来没有放弃自己的实验。

另一方面, 柯林斯发现, 即使所有的科学家都认为韦伯的实验是错的, 却没有一个人愿意将这样的结果公诸于众, 原因何在?主要原因在于这样的结论, 会威胁到广义相对论的地位。因此, 柯林斯认为, 科学家把什么结果当做真、什么结果当做假, 关键取决于社会的接受程度, 怎样说合法、怎样说合理。[2]柯林斯基于上述分析认为, 对实验的判定, 并不取决于搜集到了多少实验证据, 而取决于科学家共同体的社会认同。所谓真理, 只在科学共同体内部为真, 是科学家们争论的结果。韦伯的结果之所以被看做是错误的, 主要原因是韦伯站错了队——他站到了不被认可的那个科学家共同体里。

三打破回归的两种路径

柯林斯除指明了实验中潜存着“实验者的回归”论题之外, 还给出了打破“实验者的回归”的两种路径。

一种是所谓规则清楚的路径, 即通过对实验的“校准” (calibration) , 提高实验的标准化程度。步骤如下: (1) 排除一切与主体“r”无关的活动; (2) 排除一切不科学的活动; (3) 排除一切与实验者的身份不相符的活动; (4) 排除一切不是实验的活动; (5) 排除一切不能复制原形的实验; (6) 把剩余的部分划分为哪些是肯定的活动, 哪些是否定的活动; (7) 判定“r”是否被复制。[1]39此模型是柯林斯对传统的复制进路的总结, 柯林斯将它称作是“复制的经验模型” (the empirical model of replication) (或算法模型 (algorithmical model) ) 。通过对每一步骤的具体分析, 柯林斯认为, 这个模型并不具有可行性。表面上看这个模型是合理的, 但是, 从实际操作的层面来看, 该模型缺乏一个可以从上一步骤向下一步骤施行的、清楚的划界标准。因此, 这个模型只能够代表复制实验的一种理想状态, 而这种状态是永远也达不到的。

柯林斯对此模型的论述, 是对传统的科学观的极大讽刺。因为, 从《改变秩序》一书中我们可以看到, 这个模型不是由人类提出来的, 而是由“老鼠爸爸”提出的。对老鼠而言, 由于人类行动太多样, 以老鼠的智商理解起来有困难。因此, 老鼠爸爸为了让它的孩子们理解起来容易一些, 便将此模型简化, 演变成简单的类似计算机的程序的算法。老鼠爸爸把该模型称做“复制算法” (replication algorithm) , 认为这才是“规范的科学哲学进路”。

然而, 老鼠的智商怎么能跟人类相比呢?老鼠爸爸自以为自己很聪明, 但是由于该模型缺乏明确的划界标准, 因此这个模型一点都不“聪明”!表面上看, “复制的经验模型”是“老鼠爸爸”提出来的。实际上, 这个模型代表的是传统的科学哲学家们对复制问题的看法, 比如波普尔。在这里, 无形中柯林斯是把科学哲学家们都比做了小老鼠。科学哲学家们认为他们发现了科学的规律, 但是在柯林斯看来, 这样的规律太简单, 无法完整地概括出人类行动, 所以应当抛弃。值得注意的是, 目前国内有些文献误把“复制的经验模型”视做是柯林斯对复制问题的总结和归纳, 曲解了柯林斯的本意。

另一种是所谓无规则、或规则不清楚的路径, 即通过科学家的反复磋商最终达成社会认同。柯林斯称之为文化适应模型 (enculturational model) 。通过调查, 柯林斯发现科学家们之所以认为韦伯的实验是错误的, 并不是因为他们找到了韦伯实验的不足或缺陷, 而是因为没有人能够成功复制韦伯的实验。出于对科学文化的捍卫和坚持, 科学家们认为韦伯的实验是失败的。此时, 科学家的“科学实践活动”就变成了掺杂着社会因素的“为社会文化接受的科学实践活动”, 从而使社会磋商, 成为打破“实验者回归”的一种路径。而在柯林斯看来, 这种路径才是打破“实验者的回归”现象唯一可行的。

四一种新的科学观

“实验者的回归”论题一经提出, 便受到了广泛关注。有学者在论证中运用了此论题, 也有学者借鉴“实验者的回归”提出了其他形式的“回归”。大体上包括以下几类: (1) 科学家对“实验者的回归”的推广。如物理学家肯内菲克 (Daniel Kennefick) 借鉴“实验者的回归”, 提出了“理论家的回归” (theoreticians’ regress) 的概念。[3]5 (2) 科学哲学家对“实验者的回归”的推广。如拉德 (Hans Radder) 借鉴“实验者的回归”, 提出了“知者的回归” (knower’s regress) 的概念。[4] (3) 进一步揭示科学史案中潜存的“实验者的回归”现象。如夏平与谢弗 (Simon Schaffer) 借用柯林斯“实验者的回归”概念论证气泵的复制过程。[5] (4) 科学知识社会学家对“实验者的回归”的推广。如阿什莫 (Malcolm Ashmore) 将柯林斯对物理学实验的复制研究, 运用到对反身性的研究中;皮克林运用“实验者的回归”阐释科学上关于“磁单极子”的争论;皮卡尔 (Caroline Joan S. Picart) 借用“实验者的回归”揭示了科学共同体中运用幽默与修辞关系方面的权利形态。[6]22-23 (5) 技术哲学家对“实验者的回归”的推广。如麦肯齐 (Donald Mackenzie) 把“实验者的回归”推广到技术领域, 解释人们总是用对对实验者技能、实验设计或仪器质量的质疑来实验结果与过程的问题;[7]普尔曼 (Marc Perlman) 用“实验者的回归”论证了高保真音响爱好者之间的争论;[8]卡尔普 (Sylvia Culp) 把“实验者的回归”称为“数据-技术循环” (data-technique circle) , 论证实验者们总是用稳定性作为判定新技术的标准等等。[9]

对“实验者回归”论题的这些推广应用, 极大地提升了柯林斯在国际学界的学术地位。但是, 反思实验者回归论题本身也并非没有缺陷。首先, 柯林斯过分夸大了社会因素对科学的影响。照柯林斯看来, 历史上记载的科学知识都不可信, 唯有通过亲身实践获得的才是真知识。然而, 承认知识并非不可错, 并不意味着所有的知识都是错的, 也不意味着科学行动才是获得知识的唯一途径。在这一点上, 柯林斯的论证进路过于偏激和理想化。其次, 柯林斯的论证策略太过于辛辣。把传统的“科学哲学家”比做小老鼠是不适当的。因此, “实验者的回归”论题也不可避免地会遭到质疑, 概括起来大致有下列几个方面:

大多数学者认为“实验者的回归”虽然有意义, 但是柯林斯的论证不充分或不适当。巴恩斯和布鲁尔认为, 柯林斯的研究对象都是否定性实验发现, 而不是肯定性实验发现。并且, 他们认为, “在柯林斯坚持区分‘自然的’和‘社会的’的地方, 我们则认为应该把它们交融在一起;在他否认社会与自然的联系的地方, 我们则坚持这种联系的存在。我们认为, 要把归纳理解为一个社会过程, 那么自然环境下的事态必须具有社会意义。”[10]皮克林抱怨说:“关于争论的终结, 柯林斯能告诉我们什么呢?他的论证很明显, 他对争论终结的唯一描述就是对偶然性因素进入特殊争论的终结的描述……能想到的就是人们在某一时期结成联盟, 也就说了这些。[11]罗斯 (Paul Roth) 与巴雷特 (Robert Barrett) 认为, 柯林斯论证的失败之处在于, 他的论证过程缺乏有说服力的案例。[12]尼克尔斯 (Thomas Nickles) 认为, 柯林斯对‘实验者的回归’的论证并没有超越传统的怀疑论的‘水平’”[13]。

也有学者认为, “实验者的回归”根本没有意义。如富兰克林 (Alan Franklin) 在重新回顾了研究引力波的历史后认为, “实验者的回归”对于理解这一时期的实验物理学没有帮助。[14]马尔凯认为, 柯林斯分析的出发点是基于误解。[15]

另外, 还有学者向柯林斯提出, 在他之前已经有人提出了两种与“实验者的回归”类似的回归表述:其一是古希腊哲学家恩批里柯 (Sextus Empiricus) , 他说“为了确定引发争论的标准, 就需要预先有一个已经达成共识的判定标准;为了有一个已经达成共识的判定标准, 就要确定争论的标准。”另一位是法国哲学家蒙田 (Montaigne) , 他说“为了判断客体的表象, 我们需要对工具进行判定;要核实工具我们就需要证明;要核实这样的证明就需要工具:我们陷进了一个循环。”

尽管, 目前学界对柯林斯提出的“实验者的回归”论题的看法褒贬不一, 但是, 作为柯林斯科学知识社会学思想的精粹与标签, “实验者的回归”的论题代表了柯林斯在解构了传统的科学观基础上的一种新的科学观的建构。

首先, 柯林斯从实验的前提条件入手解构了传统的科学观。在传统科学观中, 科学家都是公正的和无私利的。如默顿曾提出, 科学家们都具有精神气质, 并且科学家们的精神气质会自然地形成规范。科学家的精神气质决定了科学应该是客观的、公正的。另外, 传统的科学观认为, 实验应该是精确的、可测量的、可重复的, 如海森堡 (Werner Heisenberg) 曾说过:“ (物理学) 成功的根本基础是有重复试验的可能性。我们之所以会对其实验结果最终达成一致, 是因为我们知道, 实验在严格一致的条件下, 确实能够得出同样的实验结果。”然而, 在柯林斯看来, 在没有明确实验结果的情况下, 是不能判定实验是否是成功的, 或者说是否是对前一次实验的复制。这样, 上一次实验的结果就成为下一次实验的前提条件。但是, 在没有进行实验之前, 如何能得到实验结果呢?因此, 柯林斯认为, “实验者的回归”是由科学的内在机制导致的。

接下来, 柯林斯通过对“实验者的回归”悖论的讨论, 重构了科学规则。他的论证步骤是:首先, 他指出由于“实验者的回归”现象的存在使传统的科学方法失去作用, 导致了科学争论的产生。那么, 我们就不能按传统的科学观那样, 把实验作为检验真理的唯一标准。其次, 追究“实验者回归”产生的根源, 主要有两个方面:内因是意会知识的存在;外因是科学家之间的争论。换句话说, 科学家在实验过程中, 需要掌握两种技术:一是意会知识;二是社会磋商。意会知识的存在, 给知识的产生注入了非形式化的规则, 使得知识看上去不是来自认识、而更像是来自社会。至于社会磋商, 就更不必说。再次, 解决“实验者的回归”问题有两种路径:要么是传统的算法模型, 即校准;要么是文化适应模型。算法模型虽然有规则, 但上面的分析已经表明, 这些规则是不起作用的。文化适应模型虽然没有规则, 是社会约定的, 但实际上它才是真正发挥作用的。因此, 柯林斯认为科学所遵循的规则应当是社会约定的。

总之, “实验者的回归”论题向我们表明, 当科学研究的对象超越了人类的直观感觉阈限、当验证科学预言的实验条件变得越来越复杂时, 科学家对有争议的科学实验结果的接受, 对失败的科学实验的评价, 以及对暂时得不到实验结果支持的科学预言的认可, 就与科学家的个人信念以及科学共同体的潜规则联系起来。而“实验者的回归”论题对这种现象的揭示, 无疑为我们更合理地理解科学带来了新的视角, 促使科学史家、科学哲学家、科学知识社会学家以及技术哲学家纷纷重新回过头来, 对过去早已认为是定论的科学史案例进行重新剖析与反思, 这些剖析与反思不仅暴露出传统科学观的局限性, 并且进一步蕴含了重建新科学观的呼吁。

摘要:“实验者的回归”论题是柯林斯在追踪引力波案例时, 发现在科学争论中存在的一种循环现象, 构成其科学观的核心内容, 也可看做是他对“归纳问题”的社会学解答。柯林斯在归纳出两种回归类型——是回归到实验结果, 二是回归到基本信念的同时, 指明了打破回归的两种路径——是实验“校准”, 二是社会磋商。该论题自提出以来, 在学界产生了广泛的影响, 也受到了褒贬不一的批评。该论题的提出, 为更合理地理解科学提供了新的视角, 促使我们回过头来对传统科学观进行重新反思, 彰显了重建科学观的迫切性。

脸不在乎什么是科学 篇8

让我们先各自数数卧室和卫生间中,那些被统称为“保养品”的东西一共有多少瓶。如果数量在15以上,以下的文字,可以忽略不看。

女人家中各种颜色的小瓶子是逐渐变多的,我曾有幸观察过一个朴素的姑娘走上拼命买保养品的道路的全过程,当她积极与人分享“今天我擦了××然后擦了××感觉很清爽”时,她长了痤疮的脸泛着油光,似乎气温再升高1度,脸就要融化。也曾有幸在大学时代遇到过先保养起来的那一小部分人,在某个寝室门口,早晚洗漱的时间,4个女生不间断拍脸的声音响彻楼道。这种用拍打脸部的方式试图将“爽肤水”这种液体拍过表皮,拍进真皮层直达皮下组织的行为叫做“拍水”,据信能让皮肤保持光滑白嫩。

最近一次对保养行为哑然失笑是在某女性朋友的家里。她先用洗面皂(特别说明其与普通肥皂、香皂不同)洗过脸,再拍了著名的“石榴水”,继而又抹上某精华液,然后自言自语:“待会儿再涂面膜。”我问她,为什么已经“拍”了石榴水,还要涂一层精华液?此人用瞪外星人的眼神瞪着我:“因为,石榴水能帮助精华液吸收啊!”那么,待会儿涂了面膜,要洗么?她被我的无知激怒了,冲我怒吼:“不洗!睡眠补水面膜是要戴着过夜明早才洗的!”

面膜不洗,很快就会变干,那怎么给皮肤“补水”的?晚上睡觉,脸上涂的一切都会蹭到枕头上,这是为宠物螨虫提供食物么?石榴水帮助精华液被皮肤吸收有什么科学道理?而皮肤的表面是一层死细胞,凭什么通过反复拍打就能让皮肤乖乖收下“保养品”……为了不引起争吵,以上这些问题我都没问。我一个连脸都很少洗的人,知道什么呢?

最近关于名牌化妆水主要成分是水的新闻及该新闻引起的讨论在某种程度上佐证了我的疑惑。尽管每个化妆品品牌都标榜自己的科研成分,实际上,通过涂抹、拍打的方式让皮肤吸收些有的没的化学成分本就是件不够科学的事。可是,脸不在乎什么是科学。脸不在乎,却无法将引力、新陈代谢、衰老永久消灭。

没错,人的皮肤从25岁开始衰老,但不管是往脸上涂亚马逊的泥还是南极的千年冰雪都无法阻止衰老的发生,即使传说中的花青素也不能打败引力和时间双双对皮肤的生拉硬拽。科学无法阻止女人爱美的天性,而保养品却能提供听起来很厉害的安慰。有时候,女人们不惜付出大量金钱与时间往脸上涂东西的行为,常常让人联想起18世纪往脸上扑铅粉的法国人,或古代的炼丹术士。

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