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關鍵詞:科學理論簡單
簡單性是科學理論的一個突出特色,作為一種認識論和方法論的簡單性原理貫穿在科學的整個歷史中。卡西爾開宗明義:“科學開端于對簡單性的追求。簡單標志真理似乎是它的基本意愿之一。”在前科學時代,就有畢達哥拉斯的萬物皆數,奧卡姆的剃刀——“如無必要,毋增實體”。此后,牛頓的節約原理、莫佩爾蒂的最小作用原理、馬赫的思維經濟原理、彭加勒的力戒特設假設、愛因斯坦的邏輯簡單性原則、惠勒的質樸性思想,就是綿綿不絕的簡單性思想潮流中的有代表性的浪花。在19和20世紀之交,簡單性觀念在科學中相當流行,乃至成為一種智力時尚,這種遺風一直綿延至今。數學家外爾這樣說過:
在自然定律中,正如我后來將要更精確地確立的,簡單性是本質的。如果我們不添加在數學上受簡單的定律支配的陳述,那么自然受嚴格定律支配的斷言就缺乏一切內容。這件事類似于化學中的倍比定律:除非我們添加組合以相對原子量的小整數倍數發生,否則它就喪失了一切內容。萊布尼茲在他的《論方法》中已經指出,當容許任意的復雜性時,定律的概念就變成空洞的。因此,簡單性在自然科學中變成工作原則。
叫人匪夷所思的是,科學中的簡單性本身卻是一個十分復雜的概念。它到底意指什么,它的內涵都有那些東西,也許在運用和鑒賞它的個人的心中也不是十分清楚的。下面,我們將集中諸家諸派之洞見和智睿,盡可能地厘清簡單性的內涵。
簡單性的一種比較簡潔、比較直觀的涵義是,理論中包含的假設、概念、關系、實體、屬性等在數目比較少。例如,赫茲所謂的簡單性意指,在同樣適當和獨特的兩個理論中,“包含較少數目的多余的或空洞的關系那一個圖像更簡單”。彭加勒和愛因斯坦對簡單性的理解大體上亦是如此;他們的高明之處在于,要求作為理論的邏輯前提的假設是基本的、普遍的,并且在數量上盡可能地少。當今有人認為,O-R簡單性(奧卡姆剃刀簡單性)比若干其他類型的簡單性較少規定性,而且較多地與我們的許多直覺協調。也就是說,給定兩個與事實一致的可能的假設或理論,當一個假設或理論比另一個有較少的原理、定律、屬性或實體時,則說它是較為O-R簡單性的。
不少學者對簡單性的特征和標識羅列得比較詳盡,使我們能夠領略簡單性內涵的多義性和豐富性。N.麥克斯韋認為,簡單性顯然意指定律或理論的形式的簡單性——理論的函數、方程簡單的程度。但是,它也意指這樣一些東西的程度:理論是非特設的,或說明的,或雅致的,或統一的,或在概念上融貫,或具有愛因斯坦所謂的內在的完美,或在另外語境中的美,或可理解性,或明白易懂。他特別提及目標取向的經驗論(aim-orientedempiricism)對簡單性是什么這個問題的解決方案:物理學中的基本理論Tn是被接受必須滿足的非經驗要求的更強的統一理論。因此,關鍵的概念是統一——基本動力理論的全體內容的統一。給出兩個競爭的總括理論Tn和Tn+1,Tn+1比Tn簡單,當且僅當Tn+1比Tn更好地作為物理主義的例子,即Tn比Tn+1更不統一。麥卡里斯特同樣也強調這一點:
簡單性概念與統一能力的概念密切相關:科學理論可以在這樣的程度上稱為簡單的,即它們確定了原先認為不同現象之間的統一。
他還說:“科學家希望理論顯示出的簡單性的最簡要的可能說明,必定固定在兩個參量的值上:他希望在理論中看到簡單性的形式,以及理論應該顯示出那種簡單性的形式的程度。這兩個參量是相互獨立的。”拉德納(R.Rudner)則把理論描述的簡單性分為:從一個理論使用概念的特點如概念的個數來判斷的客觀記法的簡單性;依概念的優雅、我們對其熟悉的程度、操作的有效性、方便和其他美學特征來判斷的主觀記法的簡單性;人們主要討論客觀邏輯和主觀邏輯的簡單性,后者是人們對理論邏輯結構是否簡單的主觀評價。記法簡單性是因人為的記法不同而造成的表面的簡單,邏輯簡單性是理論由其內容決定的較深層結構的實質的簡單。再則,古德曼從計算謂詞的復雜性值,凱梅尼從陳述或陳述的邏輯測度出發,探討了理論的簡單性問題。
還有一些學者對簡單性的指標列舉得相當具體。雷舍爾表示,當各個理論的其他情況等同時,對簡單性的偏愛是建造科學理論的普遍實踐。例如,一維的描述模式優于多維的描述模式,定量的特征描繪優于定性的特征描繪,較低階多項式優于較高階多項式,線性微分方程優于非線性微分方程。總之,x比y簡單,如果它們相互之間處于如此這般的描述種類的關系中。撒加德(P.Thagard)提出衡量理論T的簡單性的定量量度:T的簡單性=1-(T的共存假設數/被T說明的事實數)。兩個例外是,理論的共存假設(cohypotheses)數目比它說明的事實多(在這種情況下該理論的簡單性規定為零),理論未說明任何事實(該理論的簡單性未確定)。他把共存假設定義為要完成對該理論的說明必須聯合到T中的輔助假設。從這個公式得到的簡單性的度量能夠給已有的理論排序——排序是客觀的——而不依賴于科學家的審美情趣。還有人概括了科學中的簡單問題或一種理論所確定的簡單現象的七個特征。
為了對簡單性的內涵有進一步的了解,我們不妨涉及一下簡單性的分類。邦格把簡單性分為四種:句法的(syntactical)、語義的(semantical)、認識論的和實用的簡單性。他進而又把實用的簡單性細分為算法的(algorithmic)、記法的(notational)、心理的、實驗的和技術的簡單性。句法的簡單性把我們帶入語法領域而非韻律領域,即考慮形式的而非內涵的要素。邦格本人稱此為形式簡單性。在科學中,線性定律在句法上比非線性定律簡單。語義的簡單性實際上是理論的能力,即預設的經濟,因為比較普遍的命題自然地經濟,它把線性的幾個無明顯聯系的陳述濃縮為同一線性的一個陳述。然而,最終的能力寓居于這樣概括正常承擔的說明和預言的范圍之廣度。于是,狹義相對論在語義上比電磁理論簡單。很清楚,我們在這里處理的不是形式的要素而是內涵的要素。認識論的簡單性并非總是可以達到的或稱心如意的,因為它有時導致膚淺。事實上,物理學家常常選擇在認識論上是復雜的(和在經驗上達不到的)術語,像彎曲時空,因為它們具有語義的簡單性。認識論的簡單性把現象還原為違反我們通常理解的概念和理論,同時它向我們提供知識的更確定的基礎。在某種意義上,認識論的簡單性向我們提供比較簡單的答案,以回答我們對科學的終極題材的疑問。實用主義簡單性的算法方面可以等價于理論的雅致的一個方面,因為算法的簡單性或計算的容易屬于理論的風格。在這里,我們有形式的要素,該要素未談到理論的較大意義。記法的簡單性同樣是這樣,它往往有助于理論的雅致或(形式的)簡明。它不是具有基本重要性的要素。實用主義的簡單性的心理方面是最難對付的,也是最主觀的要素。心理的簡單性或同化(assimilation)的容易已經在18世紀就被克魯薩(Crousaz)避開,他相信在某些場合,我們的情緒變活躍,以致能享受不同的觀念或命題的闡明的樂趣,從而引起審美的愉悅。我們能夠把心理的簡單性的特定要素這樣描繪:它不需要增加我們對世界的理解,但至少符合我們對(假設或定律或)理論的正確性的直觀感覺。它也包括與理論的適意與和諧地生存的能力;因為在這個要素中,主觀的東西如此突出地顯露出來,以致它實際上近似地落入內涵的要素之內。至于實用主義簡單性的實驗和技術方面,望文即可生義。邦格還認為,不存在總括的簡單性,因為意識幾個方面根本不能相互共存,也不能與科學的某些必要因素共存。麥卡里斯特的分類比較簡明,他以物理學為例,認為科學理論的簡單性有四種形式:
一是像狄拉克希望的,由于賦予系數和指數以簡單性而表現出數字方面的簡單性;二是像信奉牛頓學說的物理學家希望的,由于廣大范圍的現象引用同樣的解釋性定律而表現出解釋方面的簡單性;三是像馬赫期望的,由于只要求數目很少的不同物質實體而表現出本體論上的簡單性;四是像愛因斯坦期望的,由于只以數目很少的獨立公設為據而表現出邏輯上的簡單性。
由以上關于簡單性的內涵和分類的考察,我們對簡單性的面目已經大致有所了解。但是,要嚴格界定其中每一個的確切含義,要斷定它們的主次和整體結構,依然是比較困難的。況且,關于簡單性還存在諸多有待進一步思考和澄清的問題,從而大大增加了處理的難度。鑒于這種狀況,我們不可能充分和準確地肯定簡單性是什么,但是卻能夠以否定語句說出簡單性不是什么。其一是,簡單性不是形式簡單得容易記憶和書寫。廣義相對論描述引力場要用10個位置和時間函數,而萬有引力理論僅用一個;愛因斯坦的場方程比牛頓的反平方定律繁雜得多,難以記住和寫出。但是,前者還是比后者簡單。這是因為,在牛頓理論中,慣性質量和引力質量是兩個獨立的概念,即有兩類質量;可是在愛因斯坦理論中,二者的區分從未出現,即質量的概念是統一的,這實際上也包含在該理論的兩個公設即廣義相對性原理和等效原理中。也就是說,廣義相對論具有邏輯簡單性。其二是,簡單性不是內容簡單得容易理解和學習。愛因斯坦的相對論確實比牛頓理論難以把握。狹義相對論在1905年發表后,遭到許多物理學家的反對,人們對離奇的時間和空間概念感到莫名其妙,甚至掀起了一場“保衛以太”的運動,直至1911年該理論才越出德語國家的國界。廣義相對論在問世后,情況更為糟糕,據說當時全世界只有三個人懂得它(除了兩位作者之外,連驗證光線彎曲的愛丁頓也不知道第三個人是誰);著名的物理學家勞厄承認,他直到1950年前后才真正掌握了廣義相對論。由此可見,科學理論的簡單性并非日常意義上的簡單性。
在討論科學理論的簡單性時,人們往往把把簡單性和經濟性等同,或作為類似的東西相提并論。雷舍爾就持有這種觀點:“簡單性偏愛經濟原理。”在他看來,經濟和簡單性的觀念是歸納推理的指導原則。其程序是理性的基本規則的程序:“用與供你支配的信息之恰當使用相容的最簡單、最經濟的方式,解決你的認知問題。”我們對簡單性的愛好容易立足于經濟的根據加以辯護。他甚至用純粹的經濟學術語說:“我們并不是為簡單性——因為事物的美學——而追求簡單性,而是因為作為解決問題的戰略,這是而符合成本-效益的。”他的結論是:
我們偏愛均一性、類似、簡單性等等,因為這減輕了認知努力的負擔。我們避免了無論何時都困難的不需要的復雜,因為這是努力的經濟進程。歸納的辯護恰恰在這里,因為就其真正的本性而言,歸納向我們提供了完成必不可少的認知任務的滿意手段。
其實,思維經濟原理(簡稱思維經濟、經濟原理等)的濫觴是馬赫,馬赫的這一原理可以理解為簡單性思想的體現。馬赫認為,“科學可以被視為最大值或最小值問題”。他反問道:“用盡可能少的工作,在盡可能少的時間內,以盡可能少的思維,獲得盡可能多的永恒真理部分,難道不是科學的任務嗎?”他還說:“可以把科學看成一個極小值問題,這就是花費盡可能少的思維,對事實做出盡可能完善的描述。”馬赫思維經濟原理的內涵包括思維的經濟、精力的經濟、功和時間的經濟、方法論的經濟、作為數學簡單性的經濟、作為縮略的經濟、作為抽象的經濟、作為抽象的經濟、作為不完備的經濟的邏輯、本體論的經濟、自然界中沒有經濟、語言的經濟。思維經濟原理的功能可以概括為:思維經濟是科學的目的、方法論的原則、評價科學理論的標準、反形而上學的武器、關于知識(認識)的生物經濟學。馬赫的思維經濟原理涵蓋廣泛、內容豐富、意蘊深遠、真諦微妙,在某種意義上超越了簡單性的內蘊。就連馬赫本人也強調:“思維的經濟、和諧和有組織被認為是生物學的需要,這種需要遠遠超過了對邏輯連貫性的要求。”
批判學派的其他代表人物推崇馬赫的思維經濟原理,并在某種意義上把它視為簡單性。彭加勒說:“著名的維也納哲學家馬赫曾經說過,科學的作用在于產生思維經濟,正像機器產生勞力經濟一樣。這是十分正確的。”“這種思維之經濟,勞力之經濟是科學的永恒趨勢,同時也是美的源泉和實際利益的源泉”,“應該是我們對準的目標”。這是因為,
每一個命題都可以用無限的方式概括。在所有可能的概括中,我們必須選擇,我們只能選擇最簡單的。因此,我們被誘使如此行動,仿佛簡單的定律——其他事情都相同——比復雜的定律更概然一樣。
迪昂指出:“有助于構成理論的抽象和概括的雙重工作導致雙倍的思維經濟;當它用定律代替眾多事實時是經濟的;當它用少數假設群代替龐大的定律集合時再次是經濟的。”
簡單性不僅與思維經濟有重合之處,而且簡單性與科學美也往往被等量齊觀。愛因斯坦這位科學的藝術家在構造理論時,傾心追求簡單性和美——在他的心目中,美在本質上終究的簡單性。米勒在談到這一點時寫道:對于愛因斯坦來說,就像當年的哥白尼和伽利略一樣,美學就是數據。他對美學十分敏感,以致他把與美學沖突的東在心底。1905年,他對當時關于電磁感應的不同解釋變得實在“難以容忍”,“被迫”提出了一個推廣了的相對性原理。1907年,他選擇了一個統一的質量定義,而不是牛頓運動理論里假設的兩個定義。對于愛因斯坦而言,極簡主義是一條美學原則——一條公理。自然界不是冗余重復的;因此我們要揭示自然法則就得消除冗余重復。解釋中的冗余重復掩蔽了相對性原理,而質量概念中的冗余重復模糊了重力和加速度之間的等效。美學和自然的基本法則之間有一種聯系。許多哲學家對簡單性也是這樣理解的。石里克表明:“簡單性是這樣一個概念:在它表示的選擇性質上,部分地是實用的,部分地是美學的。”他還說,即使我們不能解釋簡單性的真正意思是什么,但是當科學家成功地用一個非常簡單的公式來描述一系列觀察時,他立即確信,他已經發現了一條定律。麥卡里斯特甚至斷定:“簡單性形式是一類審美性質。特定的簡單性形式,例如本體論的節省,是理論可能顯示出的審美性質。”
對簡單性與經濟性、科學美之間的關系的了解,畢竟有助于加深我們對簡單性的認識。但是,這三個本身并不十分明晰的概念糾纏在一起,更增加了我們準確把握它們的困難。盡管如此,科學家在實踐中還是能夠比較順利地利用簡單性(以及經濟性和科學美)作為他們的認識論和方法論的原理,充分發揮簡單性原理的功能。外爾一言以蔽之:“簡單性問題對于自然科學的認識是重要的。”若格則具體地揭示出簡單性的認識論和方法論功能:
簡單性原則表現了科學知識的系統性,簡化形式的多樣性乃是認識活動的必要條件。在科學理論中,各種不同的簡化類型的存在,體現了通過比較求簡化的要求;這種要求在尋找數學公式時,在表述科學理論的基本內容時,起著啟發性的作用。簡單性運轉經歷過一定的進化:起初對科學理論簡單性的分析抱著樸素實在論的態度(用自然的簡單性來論證簡單性理論的作用);現在則把簡單性理解為一條有啟發作用的方法論原則,簡單性表現為要求用實驗來論證科學知識中的理論原理。現在,簡單性原則最普及地出現在數學簡單性這個概念之中。
尼采這位哲學怪杰甚至把簡單性視為思想家的“本能”:“他是思想家,這意味著:他善于簡單地——比事物本身還要簡單——對待事物。”
可見,簡單性成為科學理論的稟性,顯然與科學家把它作為一個重要的認識論和方法論原則、作為科學的追求目標密切相關。這種稟性和追求實際上是一種相輔相成、相得益彰的的關系——為了達到科學理論的簡單性則必須追求簡單性,追求簡單性的結果即可達到科學理論的簡單性。現在我們要問:這樣的簡單性原理的功能究竟有那些呢?
首先,它是評價科學理論的標準之一。在對這個問題的看法上,一些學者相信,理論主張的簡單性是理論未來經驗成功的征候,因此應該把簡單性的考慮看做是理論選擇的經驗標準。另一些作者堅持,理論的簡單性與它的經驗完成不相關——這自明地為真。其中有人認為,由于簡單性是與觀察者有關的特性,不同的觀察者將在不同的程度上發現它存在于理論之中。也有人認為,理論的簡單性是它的審美特性,因此科學家求助于簡單性的考慮相當于訴諸審美標準。也就是說,關于簡單性標準流行三種觀點:作為理論的經驗適宜性的征兆,作為與觀察者有關的理論評價的標準,作為審美標準。依我之見,
嚴格地講,簡單性標準不是經驗的或實證的標準——盡管它可能顯示出在經驗上成功的征兆以及似律性或規律性的跡象——也不是邏輯的或傳統理性的標準。它是科學共同體共有的理智價值標準或價值理性標準之一,可以視其為一種美學標準,因而是評價科學理論的輔助標準——它無法斷然地和惟一地決定理論的是非正誤,卻可以估量理論的長短優劣。
其次,它是啟迪科學發現或科學發明的源泉。在科學發現或發明的關鍵性時刻,對簡單性或科學美的鑒賞和感悟,往往能使科學家突破平素難以逾越的壁壘,進入柳暗花明的勝景之中。從哥白尼、開普勒到彭加勒、愛因斯坦以及其后的科學大家,對這一點無不有浹髓淪膚的感觸。愛因斯坦就是在追求科學理論的邏輯簡單性的激勵和伴隨下,一步步走向狹義相對論,并一鼓作氣攀登到廣義相對論的顛峰的。施雷德-弗雷謝特使用了三個論據證明,“O-R簡單性”沒有為接受或拒斥科學理論提供認識論的基礎,但是能夠用它產生假設和理論。它的作用與其說對辯護的上下文,還不如說對發現的上下文更合適——O-R簡單性能夠給予我們以良好的基礎,朝著科學進步的方向急劇前進,它是發現的邏輯的良好運載工具。
最后,它使科學理論更接近實在。科學的理論體系并不是各種大小、各種深淺的理論的雜亂堆積,而是有等級秩序的。具有更大簡單性、特別是具有更大邏輯簡單性的理論,則處于更高的水平。這樣的理論具有更大的統一性,更多的經驗涵蓋性,更強的理性說明能力,在形式上也顯得更雅致、更優美。一言以蔽之,這樣的理論更接近實在。誠如愛因斯坦所說,邏輯前提愈簡單的理論雖然愈遠離感覺經驗,但是卻能更深刻地揭橥實在。若格也指出:“簡單性意味著理論能夠解釋一系列現象,因而可以把它比作已經解釋清楚了的東西。相應地,復雜就意味著在簡化世界圖景方面存在一定的障礙。”
關于簡單性,還有一個重要問題必須涉及,這就是簡單性與真——在某種意義上也可以說是美與真——的關系問題。在這里,我們暫且在下述意義理解真或真理:理論與經驗事實在某種程度符合或對應,理論沒有邏輯矛盾而且是合理性的。當然,有人否認簡單性與真有關聯。例如雷舍爾認為:
我們把簡單性、融貫性等當作較好理論的有效的因素和對其的巨大優先和偏愛,這不是因為我們獲悉,較簡單的理論是較真的或更可能真的理論,而寧可說因為我們通過經驗獲悉,這種實踐對探究行為來說是充分的(合乎成本-效益的)。
他還說:“簡單性不是真理不可避免的標志(簡單是真的印記),而僅僅是探究的方法論工具——程序的指導標桿。當某種簡單的東西像某種比較復雜的、可供選擇的對象一樣完成了手頭的任務時,采納后者就是愚蠢的。”“我們在探究中選擇簡單性(一般而言系統性),不是因為它是真理的指示,而是因為在比較有效地實現探究目標方面,它在目的論上是符合成本-效益的。”考爾丁也堅持,簡單性與真理不同,它甚至不是真理或精確性的檢驗。例如,愛因斯坦的行星軌道公式比牛頓的更精確并且更復雜。科學中的簡單性觀點可以遠離正道。簡單性在科學系統中是優點的理由,是因為它方便核驗理論和設計新實驗去檢驗它。它在把握一個已知理論上是有用的,但是它不是判斷兩種不同理論精確性的直接工具。
然而,比較普遍的看法是:具有簡單性的科學理論有可能為真,但是并不能保證它必定為真;也就是說,簡單性充其量只是科學理論為真的某種若隱若現的征兆。賴興巴赫對此的看法是:“在歸納簡單性的案例中,決定我們選擇的不是經濟。……我們做出假定:最簡單的理論提供最好的預言。這個假定不能用方便來辯護:它具有真的特征,要求在概率論和歸納之內辯護。”麥卡里斯特則從目標分析和歸納投射為之辯護:
簡單性的程度標準或形式標準應該被看做是理論的經驗適宜性的征兆。有兩條路線能用來辯護,特定標準可以促進具有高程度的經驗適宜性的理論的選擇。一條路線是目標分析:經驗適宜性概念的邏輯闡明能夠揭示,理論的某些性質能夠有助于它們具有高度的經驗適宜性。第二條路線是歸納投射:一旦我們擁有挑選好理論的標準,我們就能夠歸納地識別其他特性,這些特性的存在與理論是好的相關。
愛因斯坦就是一位善于“到數學的簡單性中去尋求真理的惟一可靠源泉”的大科學家。對于簡單性預兆真理,他有一段原則性的經典論述:“邏輯上簡單的東西不一定都在經驗到的實在中體現出來,但是,根據一個建立在一些具有最大簡單性前提之上的概念體系,能夠‘理解’所有感覺經驗的總和。”他進而提出一個原則性的命題:“邏輯上簡單的東西,當然并非必須是物理上為真的東西;但是,物理上為真的東西是邏輯上簡單的東西,即是說,它在基礎上具有統一性。”
其實,要真正理解簡單性與真的關系,必須回答這樣一個關鍵性的問題:是否存在本體論的簡單性?換句話說,作為科學研究對象的自然界是否是簡單的?若回答“是”,則具有簡單性的理論為真就是順理成章的事了。若回答“否”或“不確定”,這就是一個需要仔細思考和認真討論的問題。
科學家牛頓和菲涅耳對此做出肯定的回答。牛頓在他的偉大著作《原理》中開門見山地寫道:“自然不做徒勞的事,解釋多了白費口舌,言簡意賅才見真諦;因為自然喜歡簡單性,不會響應于多余原因的侈談。”菲涅耳也認為:“自然并未因分析的困難而煩勞,它僅僅避免手段的復雜性。它似乎已經決意以少做多:物理科學的完美不斷地以新的證據支持的正是這個原理。”
第二種回答的人也許要多一些:自然在本體論上不是簡單的,簡單性是我們的心理的需要和科學的需要。簡單性思想的濫觴奧卡姆的威廉反對把簡單性思想置于自然界中的傾向,他認為,堅持自然界總是遵循最簡單途徑這一點,就是限制上帝的力量。上帝很可能選擇用最復雜的道路來達到這些結果。由于這個理由,奧卡姆把簡單性的重點從自然過程轉移到所提出的關于自然過程的理論上。他利用簡單性作為形成概念和建立理論的標準。他認為,應該淘汰多余的概念,并建議在說明某類現象的兩個理論中應該選擇更簡單的(后來的作者常常稱這個方法論原理為“奧卡姆剃刀”)。雷舍爾自問自答:有任何理由認為比較簡單的理論具有實際為真的更好的指望嗎?很清楚,在這里存在著困難。自然顯示出簡單性的愛好嗎?確實沒有。我們不能說,僅僅在某種一般原則的基礎上,這個世界——實在世界本身——必然地必須是簡單的世界。也不存在如此做的任何需要。巴什拉直截了當地斷定:自然界沒有簡單的事物,只有被簡化的事物。
當今的學者也持有與奧卡姆的威廉大致相同的觀點:簡單的不是自然界而是科學理論,簡單性作為科學認識論和方法論原理是行之有效的。考爾丁表示,簡單性是一個有名的誤導概念:仿佛我們能夠先驗地確定,自然的行為必須是簡單的,最簡單的定律必然是真的定律。事實上,我們沒有這樣一種觀點的理性基礎,似乎很可能,像科學中顯示出來的簡單性,是由于科學家自然地把他們的注意力首先轉向相對簡單的對象。雷舍爾這樣寫道:偏愛簡單性是否合法?或者,有什么健全的理由認為自然傾向于簡單性嗎?人們對此的意見是不一致的。但是,當人們從方法論的觀點而不是從真實存在的觀點趨近該問題時,它就變得不怎么成問題了。我們確實應該容許對問題的最簡單的可行的解決占優勢——無論如何可以暫時占優勢——直到它明顯地站不住腳、復雜被迫強加于我們之時。在簡單的解決能夠容納資料的情況下,沒有充足的理由轉向其他地方。在各種其他方面同樣完好的的事物中進行選擇時,我們應該選擇最簡單的——這是理性程序的基本原則。不管自然可能還是不可能喜愛簡單性,作為一種合理性的程序,我們肯定應該這樣做。他進而表明單性偏愛基于嚴格地方法取向的實踐考慮:對于在我們的意圖的與境中,使用簡單的假設最方便、最有利。因此,不存在求助于自然簡單性的實質性的(或在描述上構成的)公設。求助于手段經濟的規則性的(或實踐的)方案足矣。因為歸納系統化的參量——簡單性、均一性、規則性、常規性、融貫性等等——都表示認知經濟的實踐原則。在我們努力實現探究目標的過程中,它們避免復雜的、不節省勞動的設計。簡單性偏愛的基本原則是徑直的。它在于一個詞——經濟。
彭加勒這位超級哲人科學家對“自然界是否簡單”持審慎態度:他對這個問題似乎沒有直接做出斷然的回答(不承自然界本身簡單但又有部分保留),而是強調對簡單性的偏愛和追求是人的心智需要和科學需要。在他看來:“半個世紀之前,人們坦白地表明了這一信仰,并且宣布自然界喜歡簡單性;從此以后,自然界十分經常地指責我們說謊。今天,我們不再承認這種意向,我們僅僅保留必不可少的那么多的意向,以使科學不致變得不可能。因此,在相對少量的、表現出某些偏差的實驗的基礎上形成普遍的、簡單的和精確的定律時,我們只不過是服從了一種需要,人的心智不能使自己擺脫這種需要。”他明確指出:如果我們的研究方法變得越來越透徹,我們便會在復雜的東西之下發現簡單的東西,然后在簡單的東西之下發現復雜的東西,接著再在復雜的東西之下發現簡單的東西,如此循環不已,我們不能預見最后的期限是什么。然而,“我們必須停止在某個地方,要使科學是可能的,當我們找到簡單性時,我們就必須停下來。這是惟一的基礎,我們能夠在這個基礎上建立我們的概括的大廈。”在此處,彭加勒提出了一個必須研究的問題:這種簡單性僅僅是表觀的,該基礎將足夠牢固嗎?他對該問題的回答是肯定的,但是好像并沒有完全訴諸本體論的自然簡單性為之辯護。
綜上所述,也許可以說:我們就科學理論的簡單性大體可以做出判斷,因為它或多或少具有某種客觀性和價值理性,是能夠進行理智評價的;相反地,自然或自然秩序的簡單性也許是一個主觀的問題,因為我們沒有實證的和理性的方法證明這個形而上學論題,它至多只能算做一個準科學預設。尚須注意的是,我們沒有必要在科學中把簡單性和復雜性對立起來。實際上,這二者在科學發展中是交替出現或交織在一起的——科學的發展呈現出分化和整體化、簡單性和復雜性對立統一過程。只是在科學的結果中,我們應該在其他條件等同時盡可能選擇簡單的理論,否則就是不可理喻的了。還有一點也務必引起注意:
要把手段的經濟與成果的經濟區分開來,即把方法論的經濟與實質內容的經濟區分開來。簡單的工具或方法在合適地應用時創造復雜的結果。簡單的認知方法諸如“試錯法”,最終能夠產生對困難問題的復雜答案。反過來,簡單的結果有時是用復雜的方式產生的。探究或解決問題的復雜方法可以產生容易的和不復雜的問題解。在科學探究中,我們對簡單性的信奉歸根結底并未妨礙我們發現無論多么復雜的東西實際存在著。
參考文獻
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這七個特征是:(1)簡單現象必須是在自然界可實現的現象。(2)簡單問題必須是能夠用簡單方法回答的問題,也就是說簡單回答的實際計算必須能夠用一個容易而實際可行的方法來完成。(3)簡單現象的實驗認識必須是容易實現的。(4)容易的問題必須是在科學實踐中常常發生的那些問題。(5)容易的問題應該是對其他科學領域的研究者也是有興趣的那些問題。(6)容易的問題應該是那些對科學以外的東西有意義的問題。(7)簡單問題的界限應該是實現能限定的,這是一條特別重要的標準,甚至需要在該理論的實驗檢驗之前就要實現。復雜問題的性質有兩項標準:(1)理論中的復雜問題至少在原則上是能夠解決的,或者至少在原則上理論能夠提出回答困難問題的一種方法,否則這種問題就不能被看做是完全的。(2)或許通過大型計算機的廣泛應用,復雜問題應該在實際應用中有一個過得去的精確度的回答。參見莫拉夫希克:科學中的簡單問題和復雜問題,岳效竹譯,北京:《科學與哲學》,1982年第6期,第160~165頁。
N.McMorris,TheNatureofScience,FairleighDicknsonUniversityPress,1989,pp.86~88.
麥卡里斯特:《美與科學革命》,李為譯,長春:吉林人民出版社,2000年第1版,第136~137頁。
N.麥克斯韋舉出了“簡單性是什么”問題的不同方面。(1)術語問題。理論是簡單的還是復雜的,似乎依賴于理論是如何被闡明的、闡明它使用的術語或概念。但是,這樣的依賴術語的簡單性概念在科學中如何能夠扮演有意義的方法論或認識論的角色呢?什么決定“正確的”術語呢?——借助這樣的術語理論必須如此闡述,以便它們的簡單性可以被稱贊。如何能夠存在像“正確的”術語這樣的事?如果不存在,理論的簡單性整個概念崩潰了嗎?一方面,理論的簡單性或復雜性看來必須依賴于闡明它所使用的術語,但是另一方面,這看來不能是簡單性是否作為真理的指示是否有意義的案例。(2)簡單性的程度問題。理論如何按它們的簡單性程度整理?(3)變化的簡單性概念問題。簡單性隨時代的不同而變化。(4)簡單性的多面本性問題。“簡單的”是一個普通詞語,科學哲學家傾向于把它用于整個家族概念,而科學家求助它估價理論的非經驗的優點。可接受的簡單性理論應當恰恰選出一個概念作為基本的,但是同時要公平對待在評價物理學理論時其他概念所起的作用。(5)意義不明確問題。一個理論在明顯的方面比另一個復雜,但是同時在更為重要的意義上卻更簡單,這從牛頓和愛因斯坦的引力理論的比較可以看出。合適的簡單性理論必須解決這種令人困惑的事態。(6)公正對待物理學家的直覺問題。物理學家就理論的簡單性判斷絕不是一致的,但是存在顯著的一致水平。可接受的簡單性理論必須公正地對待這樣的一致的直覺。(7)物理學家的直覺的改善問題。可接受的簡單性理論應該在物理學家的直覺方面能夠有所改善。參見N.Maxwell,TheComprehensibilityoftheUniverse,ANewConceptionofScience,OxfordClarendenPress,1998,pp.104~105.
李醒民:《激動人心的年代——世紀之交物理學革命的歷史考察和哲學探討》,成都:四川人民出版社,1984年第2版,第135~185頁。
波蘭尼講過一段值得深思的話:當然,把簡單性看做理性的一個標記,并把任何理論稱頌為簡單性的勝利,這是合法的。但是,偉大的理論卻罕有通常意義上的那種簡單,量子力學和相對論都十分難以理解。只用幾分鐘就可以記住從相對論推導出來的事實,但是數年的學習時間卻未必足以掌握這些理論,并在相關的環境中理解這些事實。赫爾曼•外爾一語道出了其中的秘密:“所要求的簡單性不一定是顯而易見的,但是我們卻一定要讓大自然培養我們認識真實的內在簡單性。”換言之,只有在“簡單性”被用于惟有科學家才理解的那種特定意義上時,科學中的簡單性才能變成與理性的意義相等。參見波蘭尼:《個人知識——邁向后批判哲學》,許澤民譯,貴陽:貴州人民出版社,2000年第1版,第24頁。
N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.2,4,6,3.
E.Mach,PopularScientificLectures,OpenCourtPublishingCompany,U.S.A.,1986,pp.15~16.
E.Mach,TheScienceofMechanics:CriticalandHistoricalAccountofItsDevelopment,OpenCourtPublishingCompany,U.S.A.,1960,p.586.
J.T.Blackmore,ErnstMach:HisWork,Life,andInfluence,UniversityofCaliforniaPress,1972,pp.173~174.
李醒民:《馬赫》,臺北:三民書局東大圖書公司,1995年1月第1版,第117~121頁。
馬赫:《認識與謬誤——探究心理學論綱》,李醒民譯,北京:華夏出版社,2000年1月第1版,第177頁。
彭加勒:《科學與方法》,李醒民譯,沈陽:遼寧教育出版社,2000年第1版,第12、8、14頁。
彭加勒:《科學與假設》,李醒民譯,沈陽:遼寧教育出版社,2001年第1版,第95~96頁。
迪昂:《物理學理論的目的和結構》,李醒民譯,北京:華夏出版社,1999年1月第1版,第62頁。
李醒民:《愛因斯坦》,臺北:三民書局東大圖書公司,1998年第1版,第483~501頁。
米勒:《愛因斯坦•畢加索——空間、時間和動人心魄之美》,方在慶等譯,上海:上海科技教育出版社,2003年第1版,第256頁。
波普爾:《科學發現的邏輯》,查汝強等譯,北京:科學出版社,1986年第1版,第108頁。
J.W.McAllister,Beauty&RevolutioninScience,CornellUniversityPress,1996,p.122.
杜蘭已經意識到這個問題:經濟和簡單性是在科學說明中經常起作用的兩個審美因素。在其他境況相同時,比較簡單或比較經濟的理論必須受到偏愛。可是,經濟和簡單性也是困難的概念。什么算作是比較經濟的理論決不是清楚的,不僅僅因為人們不能在理論的構成要素上達到一致(也就是說,在什么構成理論內的假設上不能達到一致),還因為這些概念本身是供人競購的或待價而沽的。而且,也難以完成理論的經濟和簡單性的審美概念。經濟和簡單性確實是比純粹的本體論的和假設的微弱性更多的東西。換句話說,當我們談到理論的“經濟”或“簡單性”時,我們可能正在提及比笨手笨腳地揮舞奧卡姆剃刀更多的東西。參見J.Duran,TheAestheticsofTheoryTesting:EconomyandSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.73~78.
波普爾:《科學發現的邏輯》,查汝強等譯,北京:科學出版社,1986年第1版,第107頁。
В.И.Жог等:自然科學知識:從簡單到對稱,羅長海譯,上海:《世界科學》,1989年第10期,第46~50頁。
尼采還說:“知識深奧者致力于明晰;當眾故作深奧者致力于晦澀,因為眾人以為凡見不到底的東西皆高深莫測,極不情愿涉水。”參見尼采:《快樂的科學》,黃明嘉譯,桂林:漓江出版社,2000年第1版,第181、175頁。
J.W.McAllister,Beauty&RevolutioninScience,CornellUniversityPress,1996,pp.105,111.
石里克認為,簡單性概念要提供一種事件的似律性或規律性的程度的量度。費格爾說出了同樣的看法:“用簡單性概念來定義似律性或規律性的程度的程度”。波普爾在把簡單性概念等同于可證偽度的基礎上得出結論說:“假如知識是我們的目的,簡單的陳述就比不那么簡單的陳述得到更高的評價,因為它們告訴我們更多的東西;因為它們的經驗內容更多,因為它們更可檢驗。”參見波普爾:《科學發現的邏輯》,查汝強等譯,北京:科學出版社,1986年第1版,第109、113頁。
李醒民:科學理論的評價標準,北京:《哲學研究》,1985年第6期,第29~35頁。李醒民:科學理論的價值評價,北京:《自然辯證法研究》,第8卷(1992),第6期,第1~8頁。
有興趣的讀者可以參閱下述兩本書的有關章節。李醒民:《論狹義相對論的創立》,成都:四川教育出版社,1997年第2次印刷。李醒民:《人類精神的又一峰巔——愛因斯坦思想探微》,沈陽:遼寧大學出版社,1996年第1版。
K.Shrader-Frechette,ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.11~26.這位作者是這樣論證他的觀點的:(1)如果科學家使用O-R簡單性作為接受或拒斥假設或理論的基礎,那么假的或反直覺的結果就會隨之而來。(2)被說成在O-R簡單性之上卷入理論接受的案例實際上是借助其他一些標準——例如說明能力——評價的案例。(3)如果科學家使用O-R簡單性作為接受或拒斥理論的基礎,那么危險結果會隨之而來。關于第一個論據,在假的或反直覺的結果中,最讓人煩惱的也許是使“單因素”(single-factor)理論變得似乎有理,在任何地方,理論和理論家之間的經驗符合是貧乏的。像在高能物理學直接觀察往往是困難的領域,或者像在心理學一些部分成功預言幾乎不可能的領域,或者像在生態學許多部分相對新的科學領域,這樣的情況都能發生。當存在幾個在經驗上不充分決定的理論時,當這些理論同樣地與事實一致時,O-R簡單性的使用能夠指示選擇粗糙的、可疑的、單因素的理論。從認識論的觀點看,沒有理由假定,在給定兩個與事實一致的、在經驗上不充分決定的理論后,具有更大的O-R簡單性的理論更可能為真。事實上,在說明人的行為的科學中,也許具有較少O-R簡單性的理論更可能,因為它們能夠闡明更復雜的現象。關于第二個論據,當科學家在辯護的上下文中使用簡單性時,他們實際上把它定義為另外的東西,某種與經驗的可能性有關的東西。愛因斯坦之所以偏愛僅由少數公設開始并消除以太,這是因為他有健全的經驗理由。O-R簡單性至多只是二階標準,而像說明能力這樣的標準才是一階標準。的確,假理論典型地充塞更多的特設假設,但是這并不是與簡單性有關的問題,而是與說明能力和可檢驗性有關的問題。而且,因為假理論常常沒有簡單性,并不意味著人們應該得出結論說,具有較多O-R簡單性的理論為真;O-R簡單性的存在不一定總是與高說明能力、可檢驗性等聯系在一起。關于第三個論據,尤其是在經驗上高度不充分決定的科學領域的情況下,僅僅承認不存在恰當的理論也許更好一些;否則,使用O-R簡單性可能給頭腦簡單的理論賦予使它們誤入歧途的、華而不實的可接受性的空架子,尤其是在包括公共政策在內的案例中。盡管O-R簡單性不能用于假設和理論的辯護,但是它在幫助科學家產生假設和理論的過程中十分有用。科學家之所以樂于使用它,也許經濟是最重要的理由。物理學家惠勒(J.Wheeler)說,使用簡單性的理論是假定少數的實體,能使物理學家盡可能迅速地犯錯誤和矯正錯誤;他們能夠典型地、比檢驗復雜理論更迅速地檢驗簡單理論。
李醒民:論愛因斯坦的綱領實在論,北京:《自然辯證法通訊》,第20卷(1998),第1期,第1~11頁。
В.И.Жог等:自然科學知識:從簡單到對稱,羅長海譯,上海:《世界科學》,1989年第10期,第46~50頁。不過,若格在肯定科學理論的簡單性具有重大意義時,又在前面加上“在經典科學時代”的限制語。這樣做是不妥當的。簡單性原理不是在現代科學中仍然大有用武之地嗎?
N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.2,3,5.
E.F.Caldin,ThePowerandLimitofScience,London:Chapman&HallLTD.,1949,ChapterⅤ.
N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,p.6.
J.W.McAllister,Beauty&RevolutioninScience,CornellUniversityPress,1996,p.122.
許良英等編譯:《愛因斯坦文集》第一卷,北京:商務印書館,1976年第1版,第496頁。
愛因斯坦的原話是這樣的:“Thelogicallysimpledoesnot,ofcourse,havetobephysicallytrue;butthephysicallytrueislogicallysimple,thatis,ithasunityatthefoundation.”參見G.Holton,ThematicOriginsofScientificThought,KeplertoEinstein,Cambridge,Massachusetts:HarvardUniversityPress,1974,p.241.
牛頓:《自然哲學之數學原理•宇宙體系》,王克迪譯,武漢:武漢出版社,1992年第1版,第403頁。
馬赫:《認識與謬誤——探究心理學論綱》,李醒民譯,北京:華夏出版社,2000年1月第1版,第462頁。
洛西:《科學哲學歷史導論》,邱仁宗等譯,武漢:華中工學院出版社,1982年第1版,第39頁。
N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,p.6.
莫蘭:《復雜思想:自覺的科學》,陳一壯譯,北京:北京大學出版社,2001年第1版,第137頁。
E.F.Caldin,ThePowerandLimitofScience,London:Chapman&HallLTD.,1949,ChapterⅤ.
雷舍爾還立足于進化論為人們偏愛簡單性做辯護:我們的理智對于簡單性、雅致的品味(tastes)像我們的物理品味(美味)一樣,是進化壓力對起作用的那些事物優先的結果——這被證明是有效的,從而有利于幸存。我們認知機制的進化方面保證服務于認知價值。不僅生物選擇,而且理智動因中的文化優勢也在我們認知工具的發展中起了決定性的影響。參見N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.2~3,5,7~8.這里補充說明一下,許多科學哲學家從實用的角度為偏愛簡單性辯護。他們認為,偏愛簡單性的科學理論的合理性能夠借助于實用主義和經濟的強制來說明,例如時間的分配和檢驗的容易。可是,施雷德-弗雷謝特表示,在實踐性的基礎上為偏愛簡單性理論辯護是不充分的。參見K.Shrader-Frechette,ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.,AestheticFactorsinNaturalScience,Lanham,NewYork,London:UniversityPressofAmerican,1990,pp.11~26.
(一)思政課“菜單式”實踐教學模式的主體內涵
思政課實踐教學模式是關于思政課實踐教學具體實施的運行方式。思政課“菜單式”實踐教學模式是在吸取研究性教育教學核心理念基礎上建立起來的一種既有理論指導,又有具體操作步驟的結構性整體,是一種既體現思政課教學規律又體現研究性教育教學規律的實踐教學范式。思政課“菜單式”實踐教學模式內在結構由“菜單引領•學生主體教師主導”三位一體構成。其主體內涵是:“菜單引領”,即以問題為源頭,圍繞問題引導大學生開展實踐教學活動。“學生主體”,即以學生在實踐中自主建構知識體系、提升道德素質為本體開展實踐教學活動。“教師為主導”,即以教師為后臺推手和規范的制度管理保障實踐教學活動的運行。三者內在邏輯聯系嚴密、運行分工明晰、功能互補性強,共同作用于思政課實踐教學的全過程。
(二)思政課“菜單式”實踐教學模式的學理依據
任何教學模式都必然意蘊著一定的教學理念和精神,思政課“菜單式”實踐教學模式也不例外。思政課“菜單式”實踐教學模式蘊育研究性教育教學理論的核心要義。從思政課“菜單式”實踐教學模式的內涵看,該模式被植入了研究性教育教學理論,兩者具有相同的理論價值契合點。
第一,思政課“菜單式”實踐教學模式意蘊著研究性教育教學理論主張的教學過程應是引導學生源于問題、圍繞問題、探究問題過程的思想。西方啟發教育理論的創始人古希臘教育學家蘇格拉底的“問答法”,又稱“產婆術”,是研究性教育教學理論的奠基之作。他認為教學不應該把現成的結論直接告訴學生,而是在與學生詰問、交流和爭辯中向學生提出問題,引導學生去懷疑自己的原有觀念,一步步激發學生去尋找解決問題答案的過程。18世紀法國啟蒙思想家盧梭提出了“發現學習”。他認為教學“不是教他這樣那樣的學問,而要他自己去發現學問”①。盧梭在這里提到的“發現”,包含了發現問題、探究問題、解決問題的全過程。無論是蘇格拉底的“問答法”,還是盧梭的“發現學習”,都提倡教學應該是師生共同探討問題的過程。“菜單式”實踐教學模式賦予學生實踐的過程就是探究實際問題的過程,它主張實踐活動源于問題,以問題(即菜單)引導學生深入火熱的社會生活,讓學生在社會實踐活動中自主探究問題、解決問題、驗證理論,提升自己的思想道德素質和政治觀念。
第二,思政課“菜單式”實踐教學模式意蘊著研究性教育教學理論倡導的自由選擇的精神。盧梭倡導并建立的“自然教育法”,主張教育要順應人的自然本性,反對過多的干預。這一觀點的依據是“在所有一切財富中,最為可貴的不是權威而是自由”②。因此,教育必須遵循自然法則,即尊重人的自由權利,能夠依據努力而實現自己的意志。“菜單式”實踐教學模式秉持盧梭“自然教育法”的精髓,主張尊重學生的個性和選擇,喚醒學生與生俱來的欲望和好奇心,讓學生根據自己的經驗、專長、愛好像在菜單上點菜一樣自由選擇實踐活動的主題、自主決定實踐活動的方式、自主策劃實踐活動的過程、自主選擇實踐結果的表達方式,并自主評價實踐效果,給予學生極大的自由選擇的空間和自主決定的權利,賦予學生極大的學習實踐的積極性、主動性和創造性。
第三,思政課“菜單式”實踐教學模式意蘊著研究性教育教學理論倡導的教學過程是學生自主建構意義的過程。20世紀60年代美國心理學家布魯納認為學習的本質和過程不是被動地形成刺激—反應的聯結,而是一個主動形成認知結構的過程。他指出:“教某人學習這些學科,主要的并不是要他記住那些成果……而是要使一個學生有條理地思考,使他考慮問題時像一位歷史學家所做的那樣,參與獲得知識的過程。認識是一個過程,絕不是一個結論”③。在布魯納看來,認識過程既是探究過程又是自主意義建構過程,他還突出強調了意義建構過程的主體性。在“菜單式”實踐教學模式中,學生將探究問題和自主意義建構合二為一,在探究活動中自主完成理論認知的意義建構。
第四,思政課“菜單式”實踐教學模式意蘊著研究性教育教學理論倡導的教育應該在敞開的空間進行的思想。研究性教育教學理論的鼻祖蘇格拉底在“問答法”教學中不預設任何前提,對話結果也常常是沒有確切的定論,對話的過程是讓學生敞開心扉自由思考、自由表達,在自己的懷疑、思考、否認中不斷向結論推進。菜單式實踐教學模式在這一點上與研究性教育教學理論不謀而合,它鼓勵學生到社會廣闊的天地體驗感悟黨的創新理論的價值和魅力。實踐前不設任何前提假設、實踐中不設框架完全隨學生活動情況推進、實踐后總結評價不設標準和結論。
二、思政課“菜單式”實踐教學模式內在工作機制的建構
思政課“菜單式”實踐教學模式包含三個系統——菜單庫設計、學生自主實踐、教師輔助指導,其模式的主體框架設計如下:
(一)建立菜單庫——突出“問題探究”的工作體系
菜單,即項目、主題、問題、任務的統稱。菜單庫,即是實踐教學的內容體系,涵蓋了基本原理、中國近現代史綱要、思想道德與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策高校五門思政課課程的重要理論問題,它是與理論教學內容相對應、相融通、反映思政課五門課程教學規律及邏輯關系的,可供學生備選的實踐活動項目庫。菜單庫的建立指教師將思政課五門課程的基本理論觀點轉化為學生可以操作的實踐活動要點的過程,它實現由理論教學體系向實踐教學體系的有效對接,體現了理論聯系實際的學風。在菜單設計工作體系中,教師要將“問題探究”置于核心地位,要強化問題意識,對問題要有設計,要使問題成為實踐活動的載體,這是在“菜單式”實踐教學模式中實施研究性教育教學理念的關鍵。為此,需要將菜單設計成類似科研課題那樣的項目申請書,賦予“菜單”和科研課題項目申請書同等的功能,為學生實踐活動保駕護航。菜單設計應包含以下六個要素:
一是實踐活動要探究問題的理論依據,它是與思政課教材相對應的理論要點。具體操作是先將教材內容梳理整合,形成理論專題或模塊,然后對應每個模塊或專題設計出若干個菜單,由此形成的菜單緊扣教材內容,不偏離教材內容,點面結合又不疏漏,體現理論與實踐的結合,符合教育部對高校思政課的基本要求。以“思想和中國特色社會主義理論體系概論”課的實踐教學菜單庫設計為例,我們先將教材的理論知識點按思想和中國特色社會主義兩部分內容進行分解,分為思想活靈魂和中國特色社會主義經濟、政治、文化、社會、生態六大模塊,依據每個模塊的基礎理論相應設計出若干個實踐項目。
二是實踐活動要探究問題的現實依據。菜單設計應該緊密結合現實的熱點難點問題。只有讓學生在現實灼熱問題中探究和感悟,才能促進他們思考和提升,任何離開社會現實的菜單實踐教學項目,是不會激起學生興趣的。如黨的十、十八屆三中全會召開,確定了中國未來四年發展的基本走勢,我們針對大力發展生態文明建設戰略、生態文明制度建設、美麗中國建設的形勢,以“菜單式”實踐教學的方式設計并申報了廣西大學生社會實踐專項課題——“美麗南寧行——南寧市生態文明建設狀況調查”,讓大學生在調查南寧市持續5年“一江四湖”治理中,感受南寧的自然之美、人文之美、生態之美,從而體會黨的生態文明建設理論的價值和魅力,同時也激發了學生為建設“美麗中國”努力學習、不斷實踐的熱情。又如針對霧霾天氣持續擴大,人們談霾色變的現實,我們設計了調查南寧市近一個月來的空氣質量指數PM2.5及其走勢,剖析指數變化的成因,提出防霾治霾的對策。同學們在“霧霾”這個現實問題的引導下完整經歷了“發現問題、探究問題、解決問題”的全過程,達到了實踐教學的目的。
三是實踐活動探究的現實情景環境。黨的創新理論必然來源于中國特色社會主義的偉大實踐,因此思政課的實踐教學必須回歸現實世界。在具體操作上,要從現實社會中找尋與理論知識點形成和發展的真實環境,不能再現的真實環境的可以創設虛擬環境。在菜單設計中要堅守的原則是,教師只給問題情境不給問題,問題應該由學生在實踐中自我找尋。
四是實踐探究活動大致思路和實施步驟。在菜單中粗略地描述實踐活動的線路圖,告知學生科學規范的調研活動應具備的要素,給學生實踐活動提供一個大致過程參考。
五是實踐探究活動的預期成果,即調研報告和PPT。確定活動預期成果是為了讓學生明白在實踐活動中應該注意收集哪些材料。六是完成實踐活動的基礎和保證。列出完成此實踐活動應必備的條件,如文獻資料、需要的人力、物力、時間、場地等。上述六點中,前三點的設計反映了實踐教學在思政課教學內容層面思想性、政治性的特點,后三點設計反映了實踐教學在技術層面操作的特點。菜單的設計及菜單庫的建立是實施菜單式實踐教學模式的主要環節,是提高實踐教學效果的主要舉措。必須堅持以問題探究為核心完善菜單庫建立的工作體系。
(二)學生自主實踐——突出“自主探究”的工作體系
在菜單實踐教學模式中,自主實踐是基于菜單引導基礎上的大學生自主構建的過程,是大學生將自己在理論課堂習得的思想觀念、價值追求自主地付諸實踐,在實踐教學活動中“對未知的求知,對已知的求證,對虛知的求實”,通過實踐活動的歷練重新建構自己的思想道德的認知體系。這個過程與理論教學不同的是,學生的知識結構不是教師從外部“灌輸”,而是學生將從教師那里獲得間接經驗(書本知識)與自身實踐中獲得的直接經驗有機整合而生成新的知識體系,達到“知行合一”,用唯物主義的觀點來說這是由粗淺的理性認識轉化為感性認識再到理性認識的過程。完成這樣一個實踐教學過程,需要發揮學生的主體價值和主觀能動性,因此這一環節工作設計的重點在于通過一系列的制度建設來引導學生自主探究、努力求證。學生作為實踐的主體,其主體作用貫穿在實踐前準備工作、實踐過程的體驗工作、實踐后的總結、反思工作上,具體工作內容如下:實踐前的準備工作,學生要完成諸如選題、組隊、策劃、分工合作、制定方案等一系列前期準備工作。一是選題。學生像在菜單上點菜一樣,根據自己的興趣、愛好以及關注點從菜單庫中選取一個主題,或者自選菜單庫以外的主題來開展實踐活動。菜單式實踐教學模式的特色就體現在吸取了菜單選擇的精華的這個意義上。二是組隊。學生根據同學的友情和親疏度確定實踐的合作伙伴,由此組建志趣相投的實踐活動小團隊,有利于團隊合作共同完成實踐教學任務。三是策劃。根據選題找出實踐活動的切入點,分解選題的幾個分要點,大致確定實踐的幾個步驟。四是分工合作。團隊小組成員根據選題、個人的特長安排每個成員在實踐中所要承擔的工作,要求各成員各司其職,團結一致搞好實踐教學活動。五是制定方案。團隊成員查找各種文獻資料、咨詢任課教師,確定實踐的時間地點,在充分認識實踐教學目的和充分理解選題意義的基礎上,制定和撰寫實踐活動方案。
俗話說不打無準備的仗,上述實踐前準備工作做得越扎實,實踐教學的成功率越高。實踐中的體驗工作,即學生通過社會調查、專題研究、志愿服務、公益活動等形式進行自我體驗、感悟和自主建構意義。在這一實踐關鍵階段中,學生的思維活動包含兩個方向的過程:一是自我體驗和感悟活動,這是理論聯系實際的過程。學生將課堂所學理論付諸實踐,在實踐中檢驗所學理論的真理性、體驗所學理論的魅力、感悟所學理論的真諦,使理論教學效果得以延伸、拓展和深化。二是自主建構意義活動,這是思想的歷練和升華過程。學生將實踐中所見、所聞、所思、所想收集起來,通過知、情、意的心理機制的作用,在思維中與原有認知結構中合理的成分進行消化、加工和整合,重新建構出新的思想道德認知體系。
實踐后的總結和反饋工作,即總結、評估和反思,反饋、交流和展示。一是總結、評估和反思。學生將實踐活動中收集的文字、圖片、數據、采訪錄音、錄像文獻等資料加以整理、歸納、總結出結論,撰寫調研報告和自制PPT作品。學生的調研報告和自制的實踐作品凝結著學生對實踐活動的總結、反思、評估,反映了學生的收獲和成長。二是反饋、交流和展示。實施“小組——班級——年級”三級展示交流制度。首先在班級里展示各小組的實踐作品,評選出最優作品參與年級作品評選活動。其次將各班評出的最優實踐作品匯集評比出年級優秀實踐作品。這種由學生自主交流展示作品的制度實際上就是學生互相學習、自我教育的制度,它彌補了實踐活動中由于每個小組只能選擇一個主題開展實踐,其他主題無從學習和體會的缺陷,使學生在同一時間內間接學習了其他小組實踐活動的經驗和教訓。由學生自制實踐作品薈萃而成的精品庫成了學生自我教育的極好教材。在學生自主實踐這一環節中,要堅持“以人為本”的科學發展觀理念,把學生置于主體地位,尊重學生的個性、需求和能力,使學生真正成為實踐教學的主動參與者,充分發揮學生的積極性、主動性和創造性。
(三)教師主導實踐——突出“支撐探究”的工作體系
教師主導實踐的工作體系主要通過建立指導教師規范化操作系統和支撐菜單式實踐教學模式的管理系統來實現,教師的指導是實踐教學的技術支持,學校的管理制度是實踐教學的保障支撐。
1.建立思政課教師指導實踐教學的規范化操作系統。傳統教學中,教育者以勢相示,受教育者被動相迎,教育者是中心、權威。菜單式實踐教學模式重塑教師的角色,重置教師的地位。教師由前臺一線的操控者隱退為后臺推手,并通過建構一系列保障制度來推動實踐教學的規范化。具體工作內容:
第一,要求思政課教師把教學內容巧妙地隱含在每一個問題中,以菜單引導和激發學生在實踐中探究問題、求證問題、解決問題。在設計菜單中通過軟硬兩方面手段激發學生的欲望和主動性。軟性激勵手段,一是根據學生的興趣點、關注點,貼近學生實際來設計問題情境,讓學生對所要選擇的問題情境有好奇心,能提出問題和自主反思,具備探究問題、解決問題的勇氣。二是允許學生根據自己的特長來自制實踐作品。硬性約束手段:要求學生通過獨立的或協作的實踐活動完成實踐教學任務,并將實踐成果制作的實踐作品作為考核學生實踐成績的依據。
第二,思政課教師在學生社會實踐過程中扮演著“顧問”、“輔導員”、“觀察員”的角色。在實踐前學生確定主題制定實踐方案階段,思政課教師的主要職責是提供建議、答疑解惑,審核計劃,把控方向。在實踐過程中,教師扮演著實踐計劃執行的“咨詢員”、行動操作的“輔導員”、矛盾沖突的“協調者”、探索創新的“鼓勵者”、安全實踐“監督者”的角色。
第三,思政課教師掌握著實踐活動效果的評價方向。教師既關注學生實踐結果的考評,即實踐作品,也注重對學生實踐過程的考評,尤其是學生實踐過程中表現出來的個性心理特征如克服困難、勇于探究問題的意志力和勇氣的考評。
2.建立“菜單式”實踐教學模式實施的保障機制。“菜單式”實踐教學的管理模式是“思政課菜單式實踐教學+專業課實習實訓,二者同步實施,統一管理”,該實踐教學管理模式的工作內容有:
第一,建立規范化的實踐教學管理制度。思政課“菜單式”實踐教學管理模式把社會實踐教學納入思政課教學計劃當中,制定完整的實踐教學管理制度體系,包括規定具體的實踐教學課時(嚴格執行教育部規定的思政課實踐教學16個課時的規定),教學計劃、教學大綱、教學方案和實施細則。思政課“菜單式”實踐教學統一安排在每年學生專業實習實訓期進行,思政課實踐教學與專業課實習實訓結合起來,在專業實習實訓的同時開展思政課的實踐教學,這就明確規定了思政課實踐教學的時間空間,確保了思政課實踐教學的全員參與,以及規范化的有序進行。
第二,建立學校各級管理部門協調化的實踐教學管理體制。建立黨委統一領導下,教務處、學工處、各系部、團委等職能部門共同參與管理的,社科部聯合系部組織實施的,任課教師具體指導,學生在實習實訓中自我體驗、自我教育的實踐教學的運行機制。
第三,建立穩定的內涵豐富的社會實踐教學基地。思政課實踐教學與專業課實習實訓相結合,學生實習實訓基地就是思政課實踐教學的基地,為思政課實踐教學提供了穩定的實踐基地,既避免了重復建設,又實現了思政課實踐教學載體的陣地化。
現代教學媒體在小學科學教學中具有重要的意義,小學生天性好動、好奇心強,而科學教學中有相當一部分內容和學生的生活感知存在差距,這就在一定程度上制約了學生對知識的理解與掌握。此時將多媒體手段的作用發揮出來,能夠將生動的信息展示在學生面前,尤其是模擬演示等手段的運用,可以將深奧的知識點以深入淺出的方式進行講解,既能夠增強學生的學習興趣,同時也有助于學生形象直觀地理解,讓科學教學內容更為淺顯易懂。例如,在遺傳與變異內容的教學中,為了幫助學生直觀形象地理解這一方面的知識點,筆者在課堂上運用多媒體教學手段播放了科普動畫短片《“像”與“不像”》,以卡通模擬的方式引導學生更加準確地把握遺傳和變異的方式、原因及其類別。傳統的灌輸教學模式難以讓學生如此直觀形象和準確地把握相關知識點,借助于多媒體的幫助,學生能夠直觀形象地理解知識點,并且增加了知識面,提高了科學學習的效率。實踐證明,對于科學這一門知識點較多、內容抽象而又豐富的學科而言,多媒體手段可以發揮促進和輔助的重要功能,讓教學課堂更加生動,讓學生學得更為輕松和快樂。
二、開展專題研究活動,深化課堂教學成效
科學教學中,教師要充分給予學生自主的空間,尤其是要讓學生多動手操作,多分析研究,在操作以及研討中加深理解,以及發現問題和解決問題,讓學生的思維得到拓展,能力得到提升。筆者在教學中沒有拘泥于單純的講授活動,而是將相關教學難點以專題研究、操作分析等形式進行突破,極大地調動了學生的學習積極性,活躍了課堂教學氛圍,讓教學成效更為顯著。例如,教學“能源”部分的內容時,筆者要求學生事先搜集了生活中所運用到的各種能源,并簡要敘述各種能源的運用情況。這樣的專題活動讓學生在課前進行精心準備,電能、風能、太陽能等均有涉及,相互交流匯報之中豐富了學生的知識,也給予了學生表達的機會,讓課堂教學更為活躍。
三、深入社會開展實踐,培養學生綜合能力
小學生在學習中已經具備了一定的思維能力和探究能力,教師在教學中應當給予學生拓展的空間,引導學生深入到社會生活之中,開展與課堂教學相關的實踐活動,在實踐調研中驗證理論知識和鞏固理解效果,這也是深化科學教學成效的重要抓手。筆者在教學中將課堂與學生的生活緊密聯系起來,鼓勵學生自主開展調查研究,在實踐中發現問題和提出建議、解決問題。例如,在生態平衡內容的教學中,筆者要求學生利用課余時間對本地區生態平衡狀況進行初步的調查研究,了解影響生態平衡的主要方面,尤其是過度工業化發展所造成的失衡,在調研過程中,學生增強了對生態平衡的理解,也形成了學生綠色環保與低碳生活的理念。筆者還在課余時間組織學生到學校附近的生態農場進行參觀,聽取農場主介紹場內綠色循環生態產業模式,學生增長了見識,也領略了生態高效農業的微平衡效應。學生在實踐活動結束后,寫出的建議、調研文章以及心得體會各具特色,深化了學習理解的效果。
四、結語
學生喜歡畫,就要鼓勵他們大膽去描繪,讓他們描繪自己眼中的、心中的美景:學過《秋天到》之后,美麗的秋景圖隨之誕生了;學過《春到梅花山》,一簇簇火紅的梅花便躍然紙上;學過《草原的早晨》后,一幅幅藍天白云、馬壯羊肥、碧草如茵的畫面的確令人神往;學了《三個小伙伴》,三個憨態可掬的小伙伴會成為你的知心朋友。由此,教學內容得到了很好的理解、延伸與鞏固。
2讓音樂走進語文課堂
音樂是世界性的語言,它是心靈交匯和情感共鳴撞擊出的美妙音符。愛好音樂的教師應將音樂帶進語文課堂,用音樂裝點文學殿堂。講到《海底世界》一課,可以配著理查德的鋼琴曲《水邊的阿狄麗娜》,伴著優美的旋律進行有聲有色的朗讀,使他們綺麗的海底世界充滿了神往和好奇;講到《升國旗》,教師可以先用《國歌》導入課程,營造出莊嚴的氣氛,使學生愛國之情情油然而生。
3讓表演走進語文課堂
學生先天都具有較強的表現欲望和表演天分,規規矩矩地坐著聽課,壓制了學生潛能,十分不利于學生身心健康,也會使課堂氣氛枯燥,不能夠調動學生主觀參與意識。同時我認為肢體語言的表達更能幫助學生加強對事物的理解和情感的表達。講到《小河與青草》這課時,教師可以引導學生模仿真誠的“小草”和善良的“小河”進行真誠的交流;講到《小白兔和小黑兔》,同學把兔媽媽和藹可親以及小兔的不服和神氣表演地惟妙惟肖;講到《2008,北京!》同學手拿鮮花和彩旗將申奧成功之夜欣喜若狂的沸騰場景展現的淋漓盡致。在這由同學們盡情展示才華的舞臺,若干個優秀的小演員誕生了,語文課文的內涵也隨之得到了深刻的理解。
案例教學方法本身有很多優點,但從教學的長期效果看,這種方法不宜過于頻繁地使用。一是在課堂上布置案例、討論案例、點評案例等程序耗時過長,而且課堂的知識總量相對較少,經常使用會影響到教師的授課進度以及教學計劃的完成。例如,“概論”課程,要講授建設中國特色社會主義一系列理論問題,大量使用案例教學,會影響教學任務的完成。二是學生參與案例分析、課堂討論的熱情會隨著案例課次數的增加而降低,甚至會產生厭煩心理,使動機與效果相分離。要吸引學生學習,提高學生學習思想政治理論課的積極性,必須讓教學方法多樣化,將教授法、討論法、課堂演講等融入到教學當中。所以,依據筆者的教學經驗,案例教學還不能完全取代傳統的講授法,遇到與實際聯系比較緊密的知識點,宜用案例教學方法,因為它能形象地說明問題;遇到抽象性比較強的理論知識時,則還是應當選用傳統的講授法。
二、案例教學形式的多樣性
案例教學形式要具有多樣性,教師在教學中要根據案例的不同內容,可采用多種方法進行教學。一是“廣播式”,即教師口頭介紹案例。其選材容易,使用方便。這種案例多半選取歷史故事、人物傳記。通過講歷史、講故事、講經歷,開展案例教學,二是“音像式”,即用多媒體設備播放案例。利用多媒體技術在課堂上呈現各種文字、聲音、圖像、場景、活動、動畫等進行教學。這種案例多選擇先進事跡,如感動中國人物視頻、身邊的感動、道德力量等。三是“討論式”,即每一個案例介紹完后,都要給學生留一定的討論題,通過案例討論、案例點評,使學生深刻理解其中蘊含著的深刻道理。
三、案例教學過程中學生的參與性
案例教學的實質是學生參與教學過程,實現師生雙向信息交流,重視學生的參與過程,采用適當激勵機制來引導學生參與到課堂學習中去,真正從學業、生活的角度來思考問題,最大限度地調動學生學習的積極性。這也是案例教學成敗的關鍵。討論式教學有利于組織學生參與教學。教師組織學生參與課堂討論,可根據討論的目的,班級人數的多少,學生能力的不同,采取多種討論形式,如全班討論或小組討論等。其中,教師是集體討論的組織者,由教師提出問題,引導學生相互交流,最后作討論總結。為了保證課堂討論效果,在討論過程中,教師要啟發學生積極思考,主動發言,及時引導討論的內容和方向,把握討論的時間進度。教師對課堂討論的實施計劃要做到心中有數,至少對以下的問題要有思想準備,討論的目的是什么?如何開始?哪些學生在課堂上發言?討論一個問題需要多長時間?討論的結果是什么等。在討論中教師應把發言中提出的問題,分析的觀點和解決問題的建議寫在黑板上,用以掌握討論的思路和結果。
四、案例教學與理論教學的同一性
案例教學與理論教學是辯證統一的關系。從案例教學的角度看,案例是“理論中的案例”,從理論教學的角度看,理論是“案例中的理論”。二者是相互滲透的。因此,雖然在教學中選取的每個案例的內容是相對獨立的,只能涉及到某一方面或某幾方面的問題,與某一種或幾種理論發生聯系,但由于“高校思想政治理論課”學科體系的內在邏輯關系,使得我們選取的案例之間又存在著一定的內在聯系。在教學中,案例主題的選定和教學計劃的安排要服從理論系統性要求,要把案例中的理論講清楚,并善于用案例幫助大學生更好地理解理論知識,將案例教學與傳統理論教學有機地融合在一起,充分發揮兩者的優勢,以提高高校思想政治理論課教學的實效性。
當前中學物理教學工作中,人們不斷地強調科學方法的重要性,其根本原因是科學方法具備科學知識沒有的和相對獨立的知識認知功能。科學教育方法和科學知識在本質上是相互統一的,但是這兩者之間有著非常大的區別。科學教育方法所涉及的并不是物質觀念下的世界本身,而是人們對物質世界認知的一種途徑與形式,是一種高度抽象化的觀念,而其本身也具備較為獨特的表達形式,它通常隱藏在知識點的后面,支配著物理知識的獲得和運用。所以,科學教育方法具備以下幾個方面的功能:
1.導源功能
科學教育方法中的導源功能主要是指在科學的發現中作為一個相對獨立存在的理論體制,針對科學理論所形成的一種開源的作用。也就是說,科學研究形式要是形成,就會對科學理論的長遠發展起到決定性的作用。對于還沒有被發現的科學理論就像沒有被發現的寶藏,而科學教育方法就是尋找寶藏的線索和途徑。楊振寧在對愛因斯坦的研究過程中發現,在狹義相對論建立初期,物理學在世界上的發展主要是通過物理實驗得到的方程,從中總結出物理規律以及整個物理理論體系。比如經典力學、熱力學以及電磁學基本都是遵循這種途徑,這就是通過實驗歸納的科學方法。在狹義相對論已經建成之后,這個過程就相應地被調轉回來,物理學首先建立起物理方程、理論的結構,然后再回歸到物理實驗當中,通過物理實驗來驗證理論的真偽。
2.突破功能
科學教育方法具備突破的功能。從物理學的發展歷程中可以看出,在物理教學過程中所有取得的重大突破和進展,基本都是在遵循科學正確的理論指導下,通過無數次的實驗和實踐所得出的。在物理學的發展史上,著名的黑體輻射公式的得出就很好地說明了這個特點。普朗在1900年前就通過假設的方式引入了兩字的概念,并且通過插入法得出了實驗結果和理論結果完全一致,他成功的關鍵就在于遵循科學的方法。
二、中學物理教學中實施科學教育方法的有效渠道
(一)大學物理教材大學物理教材是學生了解物理知識最為直接和方便的手段,對于學生的自學和更好地提高上課效率均發揮著至關重要的作用,但是現在大學物理教材更關注于系統理論知識的講解,文字基本覆蓋了整個教材,很少有插圖,因而不利于學生對物理知識更為直觀形象的了解。
(二)大學課堂大學物理課堂是學生獲取物理知識最基礎的方式,真正的大學課堂應該不同于初中及高中的課堂,因為大學生的思維具有了一定的開拓性及靈活性,其實踐經驗也得到了不斷的增長,因而教師上課就不應該是初中和高中時那種“填鴨式”教學,而應起到開拓學生思維,激發其創新能力的作用。
二、大學課堂物理教學中應采取的改革措施
(一)提高大學物理老師的素質老師在學生一生的發展中起著至關重要的作用,曾經有一位著名的老師培養了多位科學家,當老師八十華誕同學們趕來為老師慶祝生日時,記者問了同學們一個問題“你對老師印象最深刻的是什么?”答案意外的驚人,同學們都說是眼神,足見要想成為一個對同學們有切實幫助的老師,就需要熱愛學生,要慈于父母,要尊重學生的人格,關注學生的成長。
(二)在教學中注重因材施教對于不同層次的學生,要注重提出不同層次的教學目標,對于具有不同特質的學生,要注重發揮他們的獨特優勢,對于不同的學科,要根據學科特點提出不同的要求。首先,對于層次較低的學生,要幫助其補充更多的基礎知識;其次,如果有些同學擅長于理論的研究,要加強對其理論知識的傳輸,使之形成完整系統的理論體系,有些同學動手能力較強,就要提供實驗器材及方法,促使其從實驗中發現真理;再次,大學課程有很多學科,其中物理學科作為一門理科學科,要求學生掌握更深的物理知識,因此在課堂上,老師要有目的地將學生往高深物理知識方面引導,使學生更深刻明白物理學習的目的,從而增強其提高專業水平的動力。
(三)注重趣味教學的方法興趣是學生最好的老師,因此要使學生很好地掌握一門學科,就必須培養學生對這門學科的興趣,對于物理知識的學習也是如此。首先,教師要提高自己的專業素養;其次,要利用先進的教學設備,更好地展示物理知識的機理,加深學生的印象,促進學生的理解。再次,要利用多種教學方式,可以采用小組合作討論、角色表演等方法來進行物理知識的教學,最重要的是要走出課堂,帶領學生去實驗室探索物理世界的奧秘。最后,要將書本上的知識與實際很好地聯結起來,注重理論和實踐的相結合,同學們只有在實踐中發現物理知識的重要性,才會去努力學習它,因此要將理論與實踐相結合。
三、小結
從廣義上來看課堂并不單純指得是教室,它還包括了校園內的各個場所,甚至可將整個社會容納進去。它不僅僅承載了學生與老師的相互交流,同時也是一個培養學生、促進學生成長的互動環境,而對于學校管理而言課堂管理只是其中的重要一環,它是保證學校穩定運行的重要前提,由此可見課堂管理工作無論是對學生來說,還是對老師來說乃至學校來說都有著重要的作用。從中學化學課程教學來看課堂管理影響因素又涉及到了方方面面如教室、實驗室、網絡平臺、教材、互動氛圍、溝通觀念等等。總之在新課改要求下中學化學課堂管理即面臨著重大的挑戰,同時又被賦予了新的空間與任務,應當給予重視。
2新課改背景下課堂管理目的探析
2.1完善課堂環境
單從教學系統來看學生、老師以及課堂環境是三大要素,三者之間既有聯系又彼此間產生著相互作用。新課背景下要求對課堂環境進行深入優化及改善,從而讓教育資源得到充分利用,這樣便可讓課堂教學形成一個良性的循環,是課堂教學發揮出促人發展的功能,以此來實現課改的教學價值取向。
2.2老師與學生共同發展
對于教學而言平等交往是其順利展開的重要前提與基礎。事實上在大多數情況下教學過程即為老師與學生進行互動,在這個過程中老師應當盡可能地以平等的姿態與學生進行對話,從而做到“相互傾聽”,在教授學生知識的過程中老師也從學生處獲取了有效的教學反饋,根據教學反饋可對課堂教學進行完善。在不斷的溝通中老師與學生均能夠找到前進的途徑,從而實現共同發展。
2.3將學生作為課堂主體
在以往的教學過程中一直都是將老師置于課堂主體地位,學生則幾乎完全是跟著老師的思維在運轉,但從教學實質目的來看并不僅僅是讓老師完成對教學內容的教授,而是讓學生可以對教學內容以及教學實踐進行更為深刻的認識。因此在新課改當中要求將學生置于課堂主體,而為了實現這一目的就需要對教材結構、教學板塊、教學方式及手段等進行針對性的改善,以此來帶動學生并充分發揮其潛能。
3促進教學中學化學課堂管理的有效對策分析
3.1對課堂時間利用進行完善
對課堂時間進行合理的規劃利用對于促進教學效果提升有著十分重要的意義。在相關研究表明課堂75%以上的時間用于之教學指導,20%的時間用于常規管理,其他時間則利用于行為控制及學習組織可構建出一個高效的課堂[1]。當然并不是每節課都能按照上述理論進行規劃,但卻能夠以此為參考得到一個適宜的課堂導向。在實際的中學化學教學過程中老師應該保證教學進程需每一步都緊密貼合。課堂內容涉及多樣,如講課、板書、多媒體演示、討論等,那么如何在有限的課堂將這些教學內容緊湊地串聯起來則成為了關鍵性的問題。故此在備課過程中老師應該具備清晰的方案對課堂結構進行有效規劃,并保證每個模塊可以順暢進行,例如在多媒體演示時就專門地進行演示而不要參插其他活動進來,在各環節保持連貫性的基礎上做到充分利用課堂時間。
3.2對最佳教育時間進行把握
有關研究證實在45分鐘課堂內學生注意力集中度最高的時間段為5分鐘至30分鐘,因此這段時間成了教學的最優時期[2]。因此在這個時間段老師應該將主要教學任務貫穿其中,特別是對于一些重點、難點知識安排在該時間段,從而提升知識講解及學生吸收知識的效率,讓學生可以保持專注、積極的狀態消化這些知識。
3.3把握課堂教學容量
課堂教學被認為是一個學生不斷認知且知識體系不斷豐富的一個綜合性過程。課堂信息容量的把握對于學生吸收知識而言是十分重要的,若課堂信息量過少則會造成課堂整體流程不夠緊湊,無法讓學生對深層次的知識吃透,同時也會影響到學生積極性的發揮;若信息量過大則會讓學無法接受,可能會打擊到學生的主動積極性。合理把握課堂信息容量即要保證學生將知識信息能夠進行良好的吸收,同時要對課堂知識進行優選、精選,讓學生獲取最有價值的信息,將課堂時間最大化利用。
3.4加強課堂交互
對于中學化學課堂而言實驗教學是重要的知識載體,它不僅僅可將相關理論形象化,助于學生加深對知識的理解,更是老師向學生表達的重要手段之一,因此中學化學課堂管理應當充分利用好這種交互手段。通過實驗教學可將老師的人格魅力充分體現出來,實驗教學需要語言與動作相互結合方能發揮成效,而老師的動作特別是實驗細節無疑是對學生的有利引導,學生在觀看實驗演示時自然能夠體會到中學化學實驗當中所體現的嚴謹態度及精神,這對于培養學生學習習慣必然有著促進作用。這種動態交互帶來了良好的課堂氣氛,促進了師生間的交流,彼此間產生了共鳴,提升了課堂效率。
4結語
高校科研工作既包括學院教師從事科學研究,還包括相應配套的科研管理。其中,科研管理工作包括制定發展規劃、舉辦科研講座、參加國內外科研會議、召開科研工作會議、組織項目申報、統計科研成果、組織科研成果獎勵申報、推廣科研成果應用、組織科研成果出版、管理科研經費、整理科研檔案等。目前,京津冀地區共有獨立學院32所,其中北京5所、天津10所、河北省17所。筆者逐一登錄了以上32所獨立學院的官方網站,發現大多數學院都將科研工作歸屬于教務部(處)或國際交流部(處)管理,很少單獨開設科研部(處)等專門從事科研管理工作的部門。這種現象一方面因為獨立學院淡化了科研工作的重要性,將重點放在教育教學上;另一方面因為上述院校的科研管理工作制度還不完善,教師學術水平和科研實力不強,科研成果還不夠豐碩。通過各獨立院校官方數據、教師同行交流、全國性科研管理工作及學術會議、文獻資料等多方渠道,本研究以某獨立學院為例,對其科研數據進行了深入分析和內部規律挖掘。由以上數據分析可知,2010年之前獨立學院科研成果逐年迅速遞增,2010年之后科研成果數量有所減少,這跟我國民辦獨立學院發展大環境有關。2010年之前是獨立學院高速發展時期,企業投資力度大,學生生源充足,每年大量招聘新教師,科研力量充足;而2010年以后由于學生生源較少,很多公辦本科院校的招生數量都有所下降,獨立學院面臨較大的招生壓力,生源缺乏,企業投資力度減少,造成教師待遇及福利下降,部分青年科研骨干教師流失,這是造成科研成果數量下降的重要原因;另外,科研獎勵制度及工作量的折算體系不合理,也挫傷了部分教師的科研積極性。
二、獨立學院科研中存在的問題
基于以上32所獨立學院的發展現狀,現將其科研及科研管理方面的特點總結如下。
1.、專著出版及項目主持檔次偏低近年來,獨立學院教師的數量在增多,但基本處于較低層次,發表在各學科權威和頂尖的國內外刊物上的學術論文數量很少,引用率普遍較低。從的類型來看,外文期刊較少,中文刊物較多。這些均反映出獨立學院教師基礎型和應用型科研能力有待提高,專業外語能力有待加強,缺少國際化科研視野和勇氣。相較與教材教程,專著在出版作品中所占比例過低。教師主持的多為地方項目,在體現水平和實力的國家級科研項目中,只是作為項目參與人或從未參與。
2.缺少學術型科研項目和橫向項目獨立學院多為教學型,即使開展科研,也多與教育教學緊密相連,絕大多數都是以提高教學質量為目標的教學改革課題或項目,缺少學術類專業性強的科研縱向項目。同時,獨立學院也很少與企業等其他社會組織合作應用型橫向項目。
3.缺少獨立申報科研項目的渠道鑒于學校性質與級別,很多獨立學院都缺少獨立申報國家級或地方科研項目的渠道。尤其是限額申報的項目,名額大多分配給各大公辦院校;大多地方項目或課題管理部門在通知時,也沒有向所管轄的獨立學院下達組織申報的文件。如此一來,獨立學院只有通過校本部進行申報,或必須通過及時關注信息并主動聯系,難免錯過許多項目申報的機會。
4.項目立項獲批率低在各級項目課題申報中,獨立學院的立項率低。這一方面是因為學院教師以青年教師為主,學術專業能力還有待加強;另一方面,科研設施不足,科研氛圍不夠濃厚,科研能手缺少也使得獨立學院在縱向或橫向項目立項獲批中處于劣勢。
5.科研時間少獨立學院師生比普遍不高,教師教學任務重,教學壓力大。因此,教師的時間和精力都投入到了繁重的教學中,幾乎很少有時間從事科學研究。部分教師為了評職稱才勉強或參與項目。
6.科研經費不足由于獨立學院是由普通高等學校與國家機構以外的社會組織或者個人合作創建,利用非國家財政性經費舉辦實施的本科學歷教育,學校大部分經費都用于教育教學、教師聘任、校園建設及舉辦活動等,用于學院科研管理、教師科研、參加會議、舉辦講座等教學及科學研究的經費非常有限。
7.科研管理制度不完善對于科研工作的不重視,也表現在缺乏完善的科研制度。大多數獨立學院只有簡單的《科研成果獎勵辦法》,缺少既結合學院發展現狀,又具有一定高度的包括科研發展、科研激勵、經費管理等在內的全面合理的科研管理制度。
8.科研資料匱乏部分獨立學院圖書館內藏書過少,期刊書籍陳舊,學科覆蓋面少,很難滿足廣大教師從事科學研究的需求。在電子資源方面,也有一些院校沒有投入經費購買中國期刊網、萬方、維普、EI、SCI、SSCI等國內外論文數據庫,從而在學術更新、國際化視野上落后于其他院校。
三、解決方案
針對科研這塊短板,各獨立學院應通過以下幾個方面做到點面結合,注重實效,凝聚優勢,切實提高。
1.提高科研質量提高科研成果質量是目前獨立學院科研發展的重中之重。科研質量的提高表現在提升論文質量和數量、提高專著出版比例和提高項目級別、立項總數和立項率等方面。例如,科研項目申報從來都只有“錦上添花”,沒有“雪中送炭”,只有自身不斷提高,才能在科研領域處于有利地位。獨立學院教師可通過聯合校本部或其他科研實力雄厚的兄弟院校,共同進行科研。
2.發展橫向項目發展橫向課題要注重社會需求,注重學院與企業共贏發展。對于橫向項目課題,要以解決實際問題為目標,通過加強與企業的溝通與聯系,在企業中建設研究實踐基地,從實際項目開發中為教師提供教學科研經驗支持。
3.提高青年教師科研能力獨立學院自有教師多為青年教師,提高青年教師的科學研究能力是推動學院科研發展的關鍵。青年教師應當充分利用互聯網等多種渠道,積極開闊學術視野,加深對國內國際前沿學術動態的了解。學院應不斷優化科研環境,為青年教師科研能力的提升提供支持與保障。例如,邀請有關專家來我院作項目專題報告,解析國家級、省部級等項目申報的注意事項,分享項目申報的寶貴經驗;邀請國內外知名學者舉行講座、研討對話等活動,增進國內外學者與我院教師間的交流;定期舉辦“青年學者論壇”或“科研沙龍”等活動,為青年教師提供施展才華的舞臺;鼓勵青年教師攻讀博士學位,提高科研能力,成為學院的科研生力軍。同時,獨立學院科研部門還可依托國際交流部門與國外大學建立的合作項目平臺,根據需求,每年委派數名一線優秀青年教師到國外大學進行學習與交流,以引進國外先進的科研理念與研究方法。除了按照科學的安排進度撰寫論文、專著外,在項目方面,應通過對科研項目過程的管理和控制,如在科研項目的立項、計劃、執行、結束各個階段中時間和成本的控制、人員組織的管理及文檔的記錄等,有效促進科研工作者將自己的科研能力轉化成科研成果。
4.減輕教學壓力學院各系部可根據實際情況,按照一定計劃,給具有較強科研能力的教師減少教學任務,并基于科研制度將科研成果折算為教學工作量,為其潛心研究提供時間保證。
5.打造高素質科研梯隊我國教育部在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》中明確要求,“要大力開展基層科研團隊形式及其運行機制改革試點,推動高校創新科研團隊模式,大力開展有組織的科研。”科研梯隊是從事科研的核心力量。創造力作為產生新穎性和有用性想法的能力,是科研團隊在相關領域取得突破性成果的決定性因素。團隊創造力是“團隊成員集合起來產生創造性想法和成果的能力”。因此,獨立學院各系部都要打造自己的專業科研梯隊,培養團隊創造力。學院可充分發揮自有骨干教師、外聘教師,尤其是特聘客座教授的模范帶頭作用,有針對性地進行整合,努力建設3-5個人員與結構相對穩固、有競爭力與影響力的科研團隊,為青年教師成才發展搭建更廣闊的平臺。
6.建立健全科研管理制度,不斷加大科研投入一套行之有效的科研制度,是科研持續發展的推動力。學院要為科研活動提供政策支持,加大投入,鼓勵教師們積極爭取,平等競爭。具體來說,學院應將把科研成果細分納入評價體系,作為教師職稱評定、晉級獎勵、績效考核的重要指標,對不同級別的科研項目成果實行差別化的獎勵措施,提供一定比例的配套獎勵,及各種形式的精神獎勵,以鼓勵教師們多獲得較高級別的科研項目。
7.建立科研電子平臺京津冀地區的32所獨立院校中,設有科研相關網頁的不到三分之一,專門建立科研管理部門,開設科學研究網頁欄目的更是少之又少。在信息高度發達的今天,各獨立學院應設置屬于科研的專門網絡窗口,包括科研管理系統,便于及時通知等各類信息,也方便教師進行資料下載及在線申報等。“除了后期的升級和維護外,科研管理系統還要考慮和其他管理系統的融合”。
8.以服務意識為主線、推進完善科研管理就獨立學院科研管理人才的現狀看,無論是專職科研管理人員,還是兼職科研管理人員,真正科班出身的微乎其微,大多數都是半路出家。科研管理人員要加強服務意識,提高工作效率,熟悉科研中的各個工作流程,了解項目內容,在日常工作中發現具有規律性的經驗,以便總結提高,在學院項目申報工作中真正起到“穿針引線”的作用。同時,科研管理人員還應熟悉學院教師的專業強項,做到精細化管理,以“為廣大教職工服務”為中心,吸取好的建議,進一步提高科研工作效率,完善科研管理工作。
四、結束語