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科學史融論文

時間:2023-03-27 16:39:59

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇科學史融論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

科學史融論文

第1篇

[關鍵詞]冶金史;再建制化;研究現狀;發展方向

目前,國內設有“冶金史”碩士點的高校有兩所:北京科技大學與鄭州大學;設有博士點的只有北京科技大學(以2007年全國碩士、博士研究生招生目錄為準)。當然,從事冶金史研究的其他單位或個人還有許多,如中國科學院自然科學史研究所、上海博物館等以及著名的冶金史專家華覺明先生等等。北京科技大學的冶金史研究起步較早,它是目前國內從事冶金史研究的最早機構與權威機構之一,現在北京科技大學冶金與材料史研究所的前身為原北京鋼鐵學院的冶金史組,它成立于1974年,1982年更名為冶金史研究室,中國科學院院士、北京科技大學教授柯俊先生擔任顧問。該研究中心成立以來,在冶金史研究領域取得了一系列重大的研究成果,為中國的冶金史研究博得了世界性的聲譽。

綜國內目前的冶金史研究,在其研究方法上,主要是采取“實地考察、抽取樣品~實驗分析一文獻印證一得出結論”的研究程序,即科技史研究領域所謂的實證性研究方法;從其研究所涉及的內容來說,按科技史研究界的通俗分類,處于內史的研究階段。

實踐證明,在科技史研究的歷程中,內史的研究首先是科技史研究的重要領域與首要關注點,這是符合事物發展的客觀規律的。因為人們認識事物,首先總是從認識其本身而開始的。瀏覽一下目前國內唯一的國家級的科技史期刊《自然科學史研究》,我們就會發現:從其創刊伊始直至1999年,該刊所公開刊登的科技史學術論文絕大多數都是屬于內史的研究范疇,即駐足于史料的收集考辨或論證的階段,特別是在其20世紀80年代所刊登的科技史論文,幾乎概莫能外,而對于與科技史密切相關的社會政治、經濟、文化等外在的因素則很少涉及。這是我國國內科技史研究初創時期的研究大氣候、大環境、大氛圍,所以這也必然影響到冶金史研究的小氣候、小環境、小氛圍,或者我們也可以這么說:正是由于眾多的猶如冶金史研究一樣的其他科技史研究的小氣候、小環境、小氛圍,而最終形成了當時國內科技史研究的現狀。其實,目前國內科技史的研究的大氣候、大環境、大氛圍仍然還裹足于內史研究的階段,還處于蹣跚前進之狀態。然而,放眼國外的科技史研究同行,他們早已走出內史研究的圈子,而關注于和科技本身密切相關的一切外在因素——經濟、政治、文化、思想、哲學等等。例如蘇聯物理學家赫森1931年發表的《牛頓(原理)的社會經濟根源》和默頓于1938年發表的《17世紀英格蘭的科學、技術與社會》,其實就標志著科技史研究之外史研究的轉向。前者后來發展為以貝爾納為代表的科學學,后者發展為以默頓為代表的在西方有著重大影響的科學社會學。這兩者都把科技的發展作一種外在的、社會學的理解,從而開創了科技史研究的新領域,而且此領域的研究也取得了眾多的偉大的研究成果。例如貝爾納的《科學的社會功能》、李約瑟的《中國科學技術史》等等,成為科技史研究領域的經典研究之作,并形成了所謂的貝爾納學派;而以默頓為代表的科學社會學,或稱之為默頓學派,除默頓本人的成名作及其《科學界的規范結構》和《科學發現的優先權》之外,其他代表性研究人物及其著作還有本·戴維德的《科學家在社會中的角色》、戴安娜·克蘭的《無形學院——知識在科學共同體的擴散》以及科爾兄弟的科學界社會分層研究等;同時,從其中還發展出了所謂的“后默頓”傳統,即以愛丁堡學派為代表的興起于20世紀70年代的科學知識社會學的研究。它的出現,不僅在科學社會學領域取得了話語霸權,而且在科學社會學界、科學哲學界、科學史界乃至更廣泛的范圍內產生了巨大的影響。所以,外史研究的轉向,能給科技史研究提供更廣泛的研究視野與研究領域。其實,國外除了從社會學的視角研究科學技術之外,從哲學的視野來研究科學技術也是碩果累累的。從邏輯主義歷史主義新歷史主義后現代思潮;從石里克、卡爾納普波普庫恩、費耶阿本德、拉卡托斯勞丹、夏佩爾這一連串如雷貫耳、耳熟能詳的“主義”與名字中,我們確實感到了我國科技史研究的滯后。于是乎,我國著名的科學史家劉鈍先生提出了新世紀科學技術史研究的“再建制化”問題,按筆者的理解:“再建制化”問題除了是科技史研究機制的繼續提高與完善之外,更應該是科技史研究方法的再建制。

事實證明,作為一門連接文理學科的跨學科研究——科技史研究,在經歷了目前縈繞于科技史研究界的那種“目前中國科技史似乎沒有什么可以再搞”的夢魘之后,我們的研究視野、研究領域必須跨出內史的門檻,走向與科技史密切關聯的社會政治史、經濟史、文化史、思想史等等一切相關的領域,從而探討它們之間的直接或間接關系,尋找自己更大的生存空間與發展領域,并借鑒其他學科的研究方法,如人類學、民俗學的研究方法,拓展自己的研究視野,開創新的研究思路,走向與外史研究相結合之路、走向外史的研究之路,這也許是目前國內科技史研究也包括冶金史研究在內的研究方法“再建制化”的發展方向。

目前國內冶金史研究的學術論文,還大都遵循“礦冶遺址考察、抽取樣品一實驗分析一文獻印證一得出結論”之研究范式[從嚴格意義上來說,這只是冶金考古(archaeometallurgy)的研究范疇,而非嚴格意義上的冶金史(historyofmetallurgy)研究],不能否認,這種實證性的研究方法曾為國內冶金史研究的進步起了重大的推進作用,并取得了一系列重大的研究成果,而且受到了國際冶金史研究同行學人的高度贊譽。然而,作為對人類文明三大標志之一的冶金技術的研究卻拋開與之密切相關的社會政治、經濟、文化等外因因素而進行純冶金內史的研究,視野確系過于狹窄。因為科技史本身發展的歷程表明:任何一項科技的發展并不是孤立的,它與社會的經濟發展、政治變革、文化思想等密切關聯。因此,今后開展冶金史與社會經濟、政治、文化之間的關系的研究以及其他一些目前還沒有涉及或很少涉及的研究,或許是其在新世紀取得更大研究成果的研究新領域。

筆者認為,今后國內的冶金史研究除繼續從事所謂的內史研究之外(這種內史性的研究是不可或缺的,因為隨著國內科技考古遺址的逐年發掘、新的礦冶遺址或者新的冶金文物的出土,都需對它進行內史性的研究與考證),還可以而且是必須從以下一些方面進行研究:

1.中國古代冶金史與中國古代文明的關系冶金技術的發明作為人類文明出現的三大標志之一(其他兩項標志分別是文字的發明與城市的出現),它在促進中國古代文明歷史的進程中起著非常重要的作用。在某種程度上甚至可以這樣說:中華民族的文明史其實也是一部冶金技術不斷迭進的歷史。從早期的銅、鐵、錫、鉛等的冶煉而造就的中國古代輝煌燦爛的青銅器文明到今天現代化的鋼鐵冶煉而形成的鋼鐵文明等,一直滲透著中華民族的智慧與聰明才智。在此期間,中華民族冶金技術的許多次世界領先,充分體現了中華民族在這一領域的獨步天下的豪氣。因此,通過冶金史的研究,有利于使人們更好地理解中國古代文明史的形成、發展與興盛的歷史進程。

2.冶金史與各個朝代的社會生產力之關系

人類從最初的刀耕火種發展到青銅農具特別是鐵制農具,大大地促進了社會生產力的發展,因為這不僅使國家富強、人民生活富足,而且也大大地提高了人類認識自然、改造自然的本領。與此同時,社會生產力的發展,反過來又促進了冶金技術的發展,所以冶金技術與社會生產力之間的關系是密不可分的,兩者互相促進、互相發展。因此,如果割裂這種聯系而只是單純地研究各個朝代的冶金技術的發展情況,確實有一種歷史的單薄感。

3.冶金技術思想(史)研究

中國是一個擁有濃厚哲學思維與歷史文化積淀的國度,一部中國文明史,其實也是一部中國思想史。作為時代中人,不論之于達官貴人抑或是從事被稱為“雕蟲小技”的如從事冶金技術操作的卒與徒,都不能不受到社會思潮或思想的浸,而這種影響的結果,便是體現于他們勞動產品或技術產品中的各種各樣的技藝或工藝。例如常見于商代中晚期及西周早中期青銅器上的饕餮與夔龍紋飾,這一方面給人以威嚴恐怖之感,另一方面又仿佛是溝通人神的化身,含有巨大的原始宗教力量,體現出超越現世間的權威神力的觀念,但春秋中期以后,青銅器的紋飾從那些威震一時的饕餮、夔龍等種種神靈,已經變成了搏斗、武士刺虎、婦女采桑、弋射飛雁等形象,充分反映了人與自然界的題材開始大量涌現,這其實表明了人的價值開始被認識,社會生活的內涵成為青銅器紋飾的一個重要母題。這種變化,其實體現了中國古代從以神為中心到以人為中心的價值思想觀念的變化。此外,中國古代的“五行說”、“陰陽說”、道教、宋明理學等等傳統思潮都曾對中國的冶金技術有著深厚的影響。例如灌鋼技術的發明,就與中國古代“和”的哲學思想有著密切的關系?!短旃ら_物·五金·鐵》記載:“凡鐵分生、熟,出爐未炒則生,既炒則熟。生熟相和,煉成則鋼?!痹谶@里,作者用“生熟相和,煉成則鋼”這一簡潔有力的語言,不僅是對這種灌鋼工藝所作的生動描述,同時也是用“和”的哲學思想對冶煉技術所作的精辟總結。推究其原因,就在于人們通曉了生鐵與熟鐵的各自屬性,同時又受到“和”這種哲學思想的影響,因此通過多年的親身實踐后,發明了“灌鋼”這一工藝技術,這對中國古代冶金技術產生了重要的影響。

4.冶金史與社會政治之關系

綜觀中國古代冶金史的發展歷程,冶金史也像其他事物的發展一樣,有也有其低迷的時期。這其中與歷朝歷代的政治制度及其所推行的政治意識形態有著不可分割的聯系。宋代的礦冶業之所以如此發達,這就得益于宋朝政府對礦冶業的重視的國家政策,例如宋政府對礦冶業的鼓勵開發的告發政策、礦產品的售賣政策以及對礦冶業的管理政策等,都為宋代礦冶業的興隆提供了政治上的保障;但在清末,由于清政府政治上的腐敗、礦冶管理政策的失誤以及當時國外近現代冶金技術的引進等原因,導致了中國冶金技術在清末的逐漸衰弱與萎縮。轉5.中外冶金技術交流史研究

正如任何事物的發展與其同類其他事物的發展存在著密切的交流與聯系一樣,中國的冶金技術也必然與國外的冶金技術存在著一定程度的交流。不論是駝鈴聲聲的塞上古道之絲綢之路,還是碧波蕩漾的海上絲綢之路,都曾帶去了中國古代的冶金技術,同時也捎回了國外先進的冶金技術。科技交流史研究表明:中國古代同阿拉伯國家、日本、朝鮮、越南等周邊國家確實存在著冶金技術的交流。例如梅建軍教授認為:由砷銅的存在及銅器的特征,可以初步肯定,甘青地區在齊家和四壩文化階段同新疆及歐亞草原地帶存在文化上的聯系及相互影響。所以進行這方面的研究可以豐富我們的視野,同時也可以澄清中國古代冶金技術的起源問題。

6.多學科多視野的綜合研究之路

因為科技史本身就是一個邊緣性、交叉性的學科,這也就決定了對它的研究必須采取多學科多視野的綜合研究,而“冶金史的研究涉及到采礦、冶金、材料、歷史、考古等多學科的知識和物理及化學組成分析研究手段與方法,因此這不僅要求冶金史研究者本身要不斷學習,擴大知識面,改進知識結構,同時多學科的結合,更是開展冶金史研究的重要途徑”。在現階段,冶金史研究與考古或者說是科技考古結合得較為緊密,依靠這種結合,冶金史研究取得了一系列較為重要的研究成果。例如對古代銅鏡表面“黑漆古”生成原因和機理的研究成果便是其中典型的一例。其實,從更廣泛的學科綜合來看,冶金史研究還可以與其他學科進行結合,即除了傳統的“礦冶遺址實地考察一實驗分析一文獻考證一結論”的研究思路之外,我們還必須吸收或借鑒其他學科的優勢方法,例如人類學、文化學、民俗學等方法,融冶金史的文化價值及社會價值之綜合取向,從而拓展我們的研究領域與研究空間。例如從民俗學的角度研究冶金史就是一個非常新穎且充滿生機的研究領域。在此方面,對西南民族地區的銅鼓研究就是一個充滿生機的研究領域,但目前對銅鼓的研究,也還處于銅鼓制造技術、銅鼓金屬成分分析等方面,從民俗學的視野進行研究尚待來日。

7.對國外冶金技術進行研究

由于語言的限制、文獻的不足以及金屬器物的缺乏等原因,目前國內冶金史的研究幾乎沒有涉及對國外冶金技術的相關研究,然而在國外,卻有相當一批冶金史研究者對中國古代冶金技術進行研究,這除了與中國古代的金屬器物流失海外而給國外的研究者提供了實物考證之便之外,還同他們有著充足的研究經費密切相關。所以,目前國內冶金史研究的這種現狀,也就決定了國內的冶金史研究者很難與國際同行進行高水平、全方位的對話與交流,這種狀況其實也是國內目前整個科技史研究的窘境。

8.對近現代的冶金技術進行研究

“厚古薄今”是中國科技史研究的一貫傳統,也是其研究特點,所以中國科技史研究的“國家隊”——中國科學院自然科學史研究所近幾年來力倡對中國近現代科技史進行研究。例如從2000年底開展了“中國近現代科技發展綜合研究”,其研究成果已以《中國近現代科學技術史叢書》的面目出現,但其中缺失中國近現代冶金史研究這一環節,因此作為冶金史研究者,應該義不容辭地承擔這一歷史性任務,從而補上這一缺失的環節。

9.對冶金史研究的理論與方法進行研究,即冶金史基礎理論的研究或冶金史元研究。從而建立起冶金史研究的理論框架

第2篇

[關鍵詞]跨學科學文獻計量學跨學科研究 學科交叉度跨學科測度指標

[分類號]G256

對于跨學科學的理論,亦有研究者稱之為跨學科理論,即解釋跨學科現象、指導跨學科實踐發展的理論。為避免混淆,筆者稱之為跨學科學的理論。闡述跨學科學的理論基礎,有助于理解和把握跨學科研究中有關測度指標的提出來源和基本原理。

1 跨學科研究的驅動力

1.1跨學科研究的內在驅動力

跨學科研究的內在驅動力表現在兩個方面:一是當代科學知識生產方式的轉變;二是以“應用問題”為向導的科學研究模式的建立。

Gibbons等人提出科學研究正在分裂成兩種形式的知識生產模式,即模式1和模式2,而且科學正在逐漸從知識生產的模式1向模式2轉變。模式1是傳統的知識生產方式,主要指單個學科內以認知為目的(即探索基本原理)的知識生產。在這種知識生產模式中,基礎與應用之間的界限非常清晰。與模式1不同,知識生產模式2是跨學科的,在這種模式中,基礎與應用之間、理論與實踐之間的界限是模糊的。模式2側重于獲得具有應用背景特征的結果,科學發現一般產生于為應用目標而尋求知識這個需要,科學知識生產的動機和知識方式趨于多樣化。不僅如此,科學知識生產模式2的出現還意味著形成了一種新的知識生產環境,知識更易于在學科邊界之間流動,研究人員更加具有流動性,研究組織更具有開放性和靈活性。

在當代科學知識生產的新模式下,科學知識生產的目的不僅是要推進知識的進步,更要通過知識生產解決具有經濟和社會目標的科學問題。與“應用語境”相適應,以解決“應用問題”為向導的科學研究模式已經建立起來。在當代科學知識生產過程中,隨著應用研究的不斷興起,跨學科研究也日益普遍。一方面,“科學已經發展到一個無法依賴個體獨立工作來解決沖突問題的階段……”,越來越多的復雜問題往往需要多學科范圍內的知識相互作用才能有效地加以解決。由此,以“應用問題”為導向,在學科為基礎的知識生產模式下的學科界限和學科壁壘不斷被消解,不僅出現了多學科合作的研究,以及跨學科的研究,更重要的是形成了超越傳統學科界限的新型知識生產,超出了現有學科的框架。另一方面,在跨學科知識生產中,應用語境中的科學知識生產活動要求調動多種既有的知識資源,并根據需要解決的問題靈活地組合這些知識資源。

綜上所述,當代科學知識生產方式的轉變,即以模式2為主導的科學知識生產方式,使得科學家的研究興趣與社會需求結合起來,產生了以“應用問題”為導向的科學研究模式。在這種研究模式下,科學家之間的開放的交叉交流與合作促進了跨學科研究,跨學科研究的內在驅動機制由此形成。

1.2跨學科研究的加速器

如何更好地促進跨學科研究,使跨學科研究得以快速發展?筆者認為,科學家之間的信息、技術、情報和知識等充分而有效的交流與合作能夠加速跨學科研究的進展。

情報交流理論認為,情報交流是人們借助于他們共同的符號系統所進行的知識交流。情報交流過程,就是情報從發生源(情報生產者)發生一直到為情報接收端(情報接收者)所接收的整個過程。在這一交流過程中,情報生產者和情報接受者的關系是社會各個體問的關系,相互通過社會活動方式實現情報的交流。

隨著當代科學技術的發展,在科技比較發達的國家,出現了一種被稱為“無形學院”的情報交流現象,這種現象是科學技術發展到較高水平,情報交流達到一定程度后所必然產生的,它是補充情報交流和情報傳遞的一種新的方式。這種類似于科學共同體的“無形學院”,其內部信息交流十分頻繁,促進了科學家個人或團體之間的信息的輸入輸出,當這種“無形學院”中的科學家來自于不同學科背景時,就產生了跨學科的情報交流活動,從而對跨學科研究的發展提供了必要的信息交流基礎。

當然,“學科的交叉和融合是很困難的事……,唯一可行的可能是花更多的時間去交流和溝通,在對話中去理解別的學科的概念和規范”。所以當科學家們遇到以“應用問題”為主導的科學問題時,難免會需要不同學科之知識作為基礎,要想在這種跨學科研究上取得一定的成果,具有不同學科背景的科學家們需要更加深入而有效的交流與合作。

另外,科學家之間的科技合作是情報交流的一種方式,在跨學科研究中,存在于科學家之間的情報交流或科技合作活動,為跨學科研究的實施準備了跨向成功的“云梯”,并促進和加速了跨學科研究的發展。

2 倡導跨學科研究的原因

學科交叉是學術思想的交融,實質上是交叉思維方式的綜合、系統辯證思維的體現。唯有從多視角出發,采取交叉思維的方式進行跨學科研究,才能形成正確完整的認識。下面從跨學科研究的障礙、重要性和現實性幾方面加以論述。

2.1跨學科研究的障礙

科學分類,是指依據對學科系統基本特征的分析,確立正確的學科分類原則,在此基礎上對各門學科進行區分和排列,建立符合學科發展實際的分類體系。

學科分類和其他任何學科知識一樣,有它自己發展的歷史。從科學發展歷程看,跨學科研究歷史比跨學科理論歷史要長得多。長期以來,相對于現在有些科研計劃是跨學科理論指導和(或)相應制度干預的產物來講,跨學科研究是以自然生長的方式發展的。從某種意義上說,單一學科研究恐怕從來未有過,它或多或少地直接或間接地與其他學科之間發生這樣或那樣的聯系。但是,這種學科分類很大程度上割裂了學科之間的交叉關系,很可能使得科學家在研究跨學科問題時,只顧專注于自身的學科領域內的技術和方法,而忽略了相關學科領域的知識,這樣很可能導致科學家在跨學科研究上的失敗。所以,現代學科的分類有可能阻礙了跨學科研究的發展。另外,大學里的研究機構幾乎都是按院系或獨立的科研機構進行管理,使硬件資源匹配在院系或科研機構里,其共享與融合很難得到組織支撐。

對于科學家來說,要不斷擴展自身的研究視野,加強科學家之間的合作與交流,在科研上遇到難以克服的困難時,不妨借鑒不同學科的工具與方法,爭取在跨學科研究上有所突破。

2.2跨學科研究的重要性

學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿,這里最有可能產生重大的科學突破,使科學發生革命性的變化。在新時期里,我們要大力地提倡學科交叉,注重交叉學科的發展。維納等人認為,“在科學發展上可以得到最大收獲的領域是各種已經建立起來的部門之間的被忽視的無人區”??鐚W科學具有

如此強勁的重要性,需要特別重視跨學科研究,實際科研活動中,跨學科研究取得成功的實例非常之多。

DNA雙螺旋結構是20世紀生物學最重要的發現。對DNA雙螺旋結構的發現做出重大貢獻的科學家有四位,分別是Francis Crick、James Watson、MauriceWilkins和Rosalind Frankin。這四位科學家中Watson畢業于生物專業,Crick和Wilkins畢業于物理專業,而Franklin畢業于化學專業,他們具有不同的知識背景,在同一時間都致力于研究遺傳基因的分子結構,在既合作又競爭,充滿學術交流和爭論的環境中,發揮了各自專業的特長,為雙螺旋結構的發現做出了各自的貢獻,這是科學史上由學科交叉產生的一次重大科學成果。

將一個學科發展成熟的知識、技術和方法應用到另一學科的前沿,能夠產生重大的創新成果;學科交叉是創新思想的源泉;加強最新科學成果向周邊相關學科的滲透和應用是有益于學科交叉的。要創造條件,鼓勵不同學科專業人員進行學術交流,推動他們針對重大科學問題進行跨學科探索和合作。

2.3跨學科研究的現實性

跨學科研究的現實性主要體現在兩個方面:一是當代科學的發展體現了學科交叉;二是當前的科研項目通常要求學科交叉。

2.3.1當代科學的發展體現了學科交叉 跨學科是以單學科發展為基礎,并推動單學科進化與單學科集的拓展。科學的發展之路是揚棄,是知識邊界和“壁壘”不斷被打破和不斷形成的過程。這正如前蘇聯學者C?斯米爾諾夫所觀察的那樣,“科學史證明,科學知識的分化過程和整化過程并不相互排斥,而是相互交織,彼此轉化……。科學的跨學科發展也必然轉變為單學科發展。科學‘體’內的跨學科構成物遲早會獲得獨立學科的全部特點”。

當代科學的發展正呈現出宏觀層面上的綜合以及微觀層面上的細分(新學科的產生),這種學科的宏觀層面上的綜合和微觀層面上的細分都可以產生新的學科,均體現了學科交叉,需要利用跨學科研究的思想和方法加以分析。

2.3.2科研項目要求學科交叉 當前,各種科研項目,無論是國外的還是國內的,大部分都有專門的跨學科研究項目,要求科學家在申請科研項目時,科研課題要有一定的交叉。美國國家科學基金會(NSF)和國防部高級研究計劃署(DARPA)以及其他一些主要資助機構都圍繞著學科交叉研究設置和安排資助計劃,目的是鼓勵學科之間的聯系,發展新方法、技術和工具,促進研究結果的應用。R&A是NSF的主要資助類別,主要資助四種類型的活動,而核心活動是學科交叉研究。中國國家科學自然科學基金會(NSFC)專門設立了跨科學部,用以處理交叉科學的科研申請項目。NSFC作為我國基礎科學研究的主要支持機構之一,NSFC清楚地認識到基礎研究在科學前沿全方位拓展以及在縱向的學科分化與深入的同時,需要不斷加強學科及領域之間的交叉與融合。NSFC將資助學科交叉研究放在了一個十分重要的位置。

3 基于文獻計量的跨學科學

可以利用文獻計量學的定量研究方法,來描述跨學科研究并尋找跨學科研究相關規律。下文給出了跨學科學研究的關鍵問題及研究策略。

3.1期刊論文與學科交叉的關系

期刊論文作為科學研究工作的研究成果的載體,必然反映了大致同時代的科學研究工作。這可以從兩個方面來看,一方面科研工作者愿意把科研成果公開發表在期刊上,公開發表在期刊上的論文可以表明作者發明或發現定理、原理或理論的優先權,為作者贏得學術聲譽,這種學術聲譽的獲得是得到當代社會承認的;另一方面,期刊編輯擇優錄用并刊登了承載著作者科研成果和智慧結晶的科研論文,大多數期刊公正地選用了同行評議所承認的優秀論文,而這些優秀論文大體能夠反映同時期的科學研究成果。

如參考文獻[1-3]所言,當代科學知識生產方式正在經歷從模式1到模式2的轉變。在模式2中,其知識生產受為實現同應用相關的實際問題的最終解決的知識探求所驅動,以跨學科及學科之間的互動為基本特征,學科邊界以及理論與實踐之間的界限是模糊的。當代科學知識生產方式從模式1到模式2的轉變,使得在傳統下處于單一學科的科學研究越來越涉獵到學科邊界問題,也就是跨學科研究的問題日益得到研究和深入發展,在這種情況下,科學研究工作必然大量地涉及到科學交叉的研究,亦即當代科學研究工作本身就包含了大量的跨學科研究和學科交叉的研究。

由此可知,期刊論文反映了科學研究工作,而科學研究工作又包含了學科交叉的研究,由此,期刊論文反映了學科交叉的研究。于是,從文獻計量學的角度來研究當代科學的跨學科學的特性在理論上是可行的。

3.2跨學科學研究的基本問題

當前在跨學科學研究領域,科學家從宏觀層面研究得較多,如研究跨學科的資助問題、跨學科的管理及運作、跨學科的教育與成果應用等,而從微觀層面去探討跨學科的本質屬性等內容的研究不多。從微觀角度來看,基于文獻計量學的定量方法,如何測度跨學科研究?如何測度跨學科研究中必然伴隨的學科交叉程度的大小?“如何從計量學角度對其分析,從數學的角度去揭示這類跨學科學科的發生規律,對其研究無疑是一個非常重要的領域,有待進一步的探索”。目前對跨學科現象的定量研究,在筆者的另兩篇文獻中分別總結了國內外研究者在這方面的成果和筆者建立的跨學科測度指標,因此跨學科學研究的發展趨勢在本文中不再贅述。從定量研究的角度,建立以學科交叉度為核心的跨學科測度指標,以共現分析和共類分析為主要研究方法,全面地從定量測度的角度去揭示跨學科研究的發生規律,是解決跨學科研究測度問題的路線。

4 結論

本文分析了基于文獻計量的跨學科學理論基礎,該理論基礎總結如圖1所示:

對圖1的簡要總結和說明如下:

第3篇

一、借助語言工具理解科學,借助科學學習發展語言

其實。就語言文字的運用能力來講,科學教育與語文教育所起的作用是互相促進的。科學教學中的現象表述、成果匯報、小組交流、生生評價等環節都為學生提供了大量的、真實的語言表達能力的訓練情境;而設計實驗、推測結果、分析現象、查找誤差等環節又有效地培養了學生的邏輯思維能力。另一方面,學生理解能力、表達能力、邏輯思維能力的成長是科學教師的臂膀――準確的理解、流暢的表述、嚴密的推理、詳實的記錄,不僅能提高科學教學的效率,推進課堂教學順利進行,更能讓學生準確認識客觀世界,深入理解科學研究的精髓。這些能力的成長,都與訓練有素的語文學習密不可分。

因此,作為一名科學教師,不僅要善于發揮和利用學生的語言能力為理解課程內容服務,也要責無旁貸地關注學生語言的訓練和發展。

1.小到對―個誤讀音的糾正――如:“因為”的“為”(去聲)經常被誤讀為陽平;“解剖”的“剖”(pou)經常誤讀為pao。

2.大到對學生觀察日記、調查報告、科學論文等語法、結構、格式的指導。

3.還可以鼓勵和引導學生廣泛閱讀科普名著――《昆蟲記》《徐霞客游記》,等等。這些關注和培養語言能力的做法,將使科學教學中的師生都如魚得水,更使學生獲得了寶貴的終身閱讀與學習的基本能力,為他們認識世界和感受世界又打開了一扇更為廣闊、更為自由的窗口。

二、關注生活中的科學。利用科學改變生活

科學源于人的生活世界??茖W教育如同科學一樣,源自生活,是生活的需要;生活世界是科學教育的意義所在。所以,科學教育要自覺地關注兒童現有的和未來的生活,為提高他們的生活質量服務,從而顯現科學教育自身的人文關懷。

面向生活世界的科學教育所強調的是科學教育與生活世界的雙向互動關系。既要求學生用科學知識解決生產、生活中的問題,也要求他們從真實的生活世界中去發現需要探究的問題;既要求學生熟練地把握科學知識的應用,也要求他們深刻地理解科學知識的源頭在于生活世界。因而,科學課程資源的選取與把握應本著更貼近學生的生活,在學生的迫切需要和真實的興趣的基礎上展開。在這一原則指導下:

1.教師可以根據學生興趣或者地域情況對教科書進行適當的增刪剪裁,對教學內容進行適當的、及時的調整。

2.定期給學生留出“自由探究時間”,鼓勵學生積極發現生活、學習中無處不在的科學問題,引導探究,鼓勵應用。

3.有意讓他們感受科學技術的應用給生活帶來的可喜變化。比如:科學的作息時間、合理的飲食習慣、注意個人衛生、積極鍛煉身體、學會安全用電、學會栽培飼養等等。使學生更好地理解科學的意義,感受科學的力量,享受應用科學改造生活的愉悅感與成就感。

三、熏陶良好的情感態度。樹立正確的科學精神

在20世紀初的科學主義思潮中,其代表人物丁文江曾這樣寫到:“今日中國之所需。不是科學結果的介紹,是在科學精神的灌輸與科學態度的傳播;科學的結果得之甚易?!币簿褪钦f,與科學結論相比,科學態度和科學方法是科學研究過程中更本質、更重要的東西。拋開數據和結論,探究過程本身對探究活動的參與者具有巨大的陶冶價值。在探索自然現象的過程中,人的精神境界獲得了提升。

科學活動內在的這些精神品格是我們構建新人文精神的獨特資源,是當下人文精神的不可或缺的重要組成部分,是科學教育史開發科學精神資源的重要途徑。因而,教師應當把感情態度與價值觀的教育擺在相當的高度來認識、來加以重視。并在科學中采取相應的策略使之與探究活動有機結合,水融。

1.在教學設計中,有意識地強調。諸如反復試驗、查找誤差、及時記錄、合理推測、小組合作這樣的環節,并在長期的教學過程中一直延續,讓學生感受到這些做法并不是某節課所特有的,而是所有科學研究活動的基本原則。

2.在教學評價過程中,教師要以態度鮮明的評價語言充分肯定。諸如研究興趣濃厚、實驗操作嚴密準確、接受他人的批評建議、善于搜索整理信息、尊重原始數據等表現,讓學生形成正確的價值取向,并逐漸成為自己的價值觀念。

第4篇

論文摘要:中國武術之所以博大精深,很重要的原因就是因為它內部飽含著豐富的中國古代哲學理論和方法。中國傳統武術文化在其自身的發展中從道家思想中汲取了許多重要內容,對武術自身的發展起到了重要作用。文章從道家本體論與中國傳統武術文化關系的視角進行分析與探討,對傳統武術文化蘊涵的道家思想進行了剎析。

1中國傳統武術與道家思想的發展淵源

1.1道家思想為中國傳統武術文化形成奠定了堅實的基礎

道家思想作為中國傳統哲學思想的重要組成部分,它是以老子、莊子的思想為代表并包括秦漢黃老、魏晉玄學等思想的總稱,其哲學的最大特點是崇尚自然、無為而治。道家思想從形成至今已經有三千多年的歷史,它曾為促進中國古代的政治、科學、文化的發展起了重要的作用。武術是中華民族傳統文化中的一顆明珠,是中國四大國粹之一。武術經歷了中華民族數千年的繼承與發展,到現在仍然散發著它獨特的魅力,原因就在于它生長于有著悠久歷史文化的中華民族,受到深刻的中國哲學思想的影響,也就是說中國傳統哲學文化為中國傳統武術理論形成奠定了堅實的基礎,才使得中國傳統武術文化體現出濃厚的民族特色。任何事物都不可能是孤立的存在,而是與其它事物有著密切的聯系,當然武術也不例外。它的變化發展過程受到了中國傳統哲學思想尤其是以老莊為代表的道家學說的影響,這些不僅可以從武術的運動方式、技術理論、訓練手段中可以看出,而且在武術精神及其運動理念中也都深刻的體現出來。

1.2道家思想是影響傳統武術文化發展的核心思想

溫力先生認為:“武術的民族特色不僅表現為中華民族對武技的理解和運用,而且也表現為中華民族的共同心理素質,包括思維特點、欣賞習慣、感情意志、理想道德觀等等,這些不僅影響到了中國武術技術的風格特點,并且影響到了武術技術體系的形成”。所以要真正了解和領悟武術的精神,就必須深人的分析研究其內在包含的中國哲學思想文化內涵。中國幾千年的哲學思想體系中影響最大的莫過于儒家、佛家和道家,但是從這三種哲學思想的地位來看,道家思想的地位是最重要的。因此,可以說,道家思想是整個傳統文化的哲學基礎,是影響整個傳統文化的重要因素。

英國著名科學史家李約瑟也有過精辟的論述:“道家對大自然的思考與探究,奠定了中國古代科學基礎”。中國武術的各個方面都與道家哲學思想存在著直接或間接的關系。道家思想是非常博大精深的,在各個發展時期的觀點也不完全相同的,各個代表人物的觀點也不盡相同,但是道家思想的核心是不變的,這就是道家的本體論。哲學中所說的本體論,主要是探討何為萬物之本源的問題,道家的本體論主要表現在道論、氣論、天人合一論這三個方面,而這三方面是中國武術文化形成的主要理論基礎。因此我們可以得出結論:中國武術哲學思想的形成和發展離不開道家思想的核心作用。

2道家本體論對中國武術文化的滲透和影響

2.1道論與武術的關系

道家的創始人相傳是春秋時期的老子,老子認為“道”是宇宙萬物之本源。中華武術吸收了這一思想,認為“道”也是武術的最根本的本質特征。道家認為,“道是萬物之始,萬物之宗”。而武術理論中的“一招變萬招、萬招歸一”的理論思想正是從“道”的思想中領悟而來?!耙徽凶內f招、萬招歸一”的思想指的是武術的動作是從原始單一的進攻防守動作,按一定的路線演變成千萬個技術動作,而千萬個技術動作又通過長期演練最后達到形成一種形神合一。這種形神合一就是武術訓練階段的至高境界。

“道”的觀點首先是由老子提出的,老子關于“道”的學說是宇宙生成論,即“道”是世界萬物的總根源,演化出了天地萬物;同時又是本體論,即“道”是世界天地萬物的總根據。道生萬物,萬物歸于道,拳術理論也是如此,武術種類雖然千變萬化,而它們包含的道理是相通的。這種思想將中國武學的理念推至了最高頂峰。所謂武學最高境界實質也就是擺脫武術招式的束縛,這也就是俗話所說的“無招勝有招”。追求武術的本質和“悟性”絕不是一朝一夕的事,只有經過日積月累的實踐、摸索才能“得道”。“道”生成了萬物,是萬物存在的根據。那么,“道”是怎樣進行活動和遵循什么樣的法則行事呢?老子提出了“道法自然”的命題,他說:“人法地,地法天,天法道,道法自然”。所謂道法自然,就是不違背自然,一切順應自然。老子主張人們的思想行為應該像道一樣“生而不有,為而不悖,長而不宰”,就是說道生養萬物,哺育了萬物,而不占為己有,有所作為而不居功自恃,成長了萬物卻無意做主宰。萬物自相治理,不加任何干預。從形式上看,道是無為的,自然而然的,這充分體現了“道法自然”。

2.2氣論與武術的關系

在先秦時期,人們對宇宙的認識比較模糊,道家學派雖然提出“道”是宇宙萬物的本源,仍尚未能給道一個合適的命名。道家為了表述本體觀,用“氣”字來代表萬物的根本,來體現“道”。莊子繼承和發展了老子的思想。“氣”是莊子對老子“道”的具體化。莊子認為,構成宇宙的本體是陰陽之氣,萬物的生成,是陰陽之氣的聚合,而萬物的滅亡,則是陰陽之氣的離散。“氣”在武術中占有重要地位,俗話說內練一口氣,外練筋骨皮,氣被看作是武術的根本,是武術的本體與精華所在。氣與養生更為密切,氣是武術養生的重要理論基礎。莊子本人也非常注重養生,他的養生基本方法是,“合齋”與“坐忘”。道家認為:氣是構成、維持、充養人體和生命活動的根本物質。武術養生是以養氣煉氣為主旨。武術養氣皆不外通過靜心平息,存養氣息,以求全身內氣凝聚充盈于丹田,太極拳的“氣沉丹田”、形意拳的“聚氣于丹田”、少林拳的“氣貫丹田”等,將養氣煉氣法融人站樁的“樁功”練習,以意念引導氣息,配合勁力的聚蓄、運轉、爆發的勁力練習等,都是武術內氣煉法。 道家認為精、氣、神是人體生命活動最基本的物質,故以精、氣、神為修煉的基礎,以寶精、固氣、音神為修煉原則,從而達到精足、氣充、神旺的目的。道家的行氣、吐納、服氣等養生術,實際上就是道家的“氣功”,是道家以“氣”為萬物本源的認識論基礎上創造的種養生方法。道家氣功特別是內丹功被廣泛融于武術體能和技能鍛煉中。道家氣功同武術結合,是中國武術的一大變革和躍進。

2.3天人合一論與武術的關系

所謂“天人合一”指的是人與自然、人與社會以及自我身心內外的和諧統一。所謂“天”并不是指天上的神靈主宰,而是“自然”的代表。所謂“天人合一”是說人與自然在本質上是相通的,世間一切人事,都應該順應自然,不能違背違自然規律,才能夠獲得生存與發展。老子說:“人法地,地法天,天法道,道法自然。”莊子更認為天人本是合一的,《莊子·齊物論》中說“天地與我并生,而萬物與我為一”。因此天人合一思想的主旨就是人與自然的和諧。

武術是人體的運動,只有嚴格遵守自然的法則,順應自然變化,遵循自然規律,才能達到與自然的和諧統一。武術練功十分重視按自然界四季和人體機能的變化,采用不同方法,來達到相應的練功目的。只有順應四時氣候變化,才能達到更好的鍛煉效果,道家強調要達到天人合一,就應該要遵從自然。在這種思想的影響下,武術主張從大自然的生物與現象中獲得靈感和啟迪。武術模仿各種飛禽走獸的形象、動作、攻防,創造出新的武術動作。如大鵬展翅、白鶴亮翅、金雞獨立、野馬分鬃、神龍擺尾等拳術術語。又如五形拳是根據虎、蛇、猴等五種動物的攻防動作創出的。形意拳更是依據道家“五行”之說立論,用“五行”與“五拳”相配,用“金、木、水、火、土”分別對應“劈、崩、鉆、炮、橫”五拳。習武要與社會和諧相處,要先立德后學武。道家“天人合一”思想中所主張的人與人、人與社會和諧,在武術中則表現為追求“人際關系和諧”。武術非常注意人與人之間的和諧,提倡武德,處理人際關系時強調寬厚、容忍。習武與比武中點到為止,避免致人于死地;遵守人不犯我,我不犯人的理念;以門派規矩約束人的行為,維持武術內部的和諧平衡。武術將人體視為心與身是統一,將人作為一個整體來看待和鍛煉。內外兼修、和諧發展,絕不是為了培養爭勇斗狠、頭腦簡單、四肢發達的人。

第5篇

【關鍵詞】初中科學 情境創設 策略

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)10-0040-03

一 問題的提出

創設有效教學情境是一門藝術,通過生動具體的情境設計,可激發學生對科學的學習興趣,提高科學課堂的有效性,然而在初中科學課堂教學中,教師的情境創設卻存在誤區。

縱觀現在的公開課,很多教師為了出奇制勝,追求新穎,一堂課中情境引入用時過長,活動形式過于花哨,這并不是真正意義上的情境創設,只是學生玩耍的游戲而已。在一定程度上,還分散了學生思維,讓學生的科學思考淹沒在玩的樂趣中,課堂看似很熱鬧、氣氛活躍,但實效性不強。科學來源于生活,還應回歸生活,新課程強調科學與生活的密切聯系,教學中要關注學生的實際生活經驗,就地取材,創設喜聞樂見、富有懸念的生活情境,為理論與實踐架起一座橋梁,但是有些教師將生活情境原原本本地搬到課堂上來,過多的信息分散了學生的注意,使學生不知所云。嚴峻的課堂教學現實讓我們看到,體現新課程理念,適應新教材特點,認真研究情境創設的方法,是擺在每一位一線教師眼前的重要課題。本文從多個方面來闡述在科學教學中進行情境教學所采取的有效策略和應用。

二 理論依據

1.情境認知與學習理論

情境認知與學習理論認為,學習都應是情境化的,知識不能脫離它所依賴的情境而被學生獲得,學習應該是情境、文化和活動的共同作用過程。依據情境學習和情境認知理論,知識只有在真實的情境中呈現,才能有效地激發學習者的認知需要。在一定情境中傳授的知識和技能,更能有效地遷移到多種情境中去。另外學習也需要社會性的交互作用與合作,以便獲得更全面、更完整的知識和觀點。情境認知對學習和遷移的本質有這樣的解釋:學習是學習者和知識得以產生的情境互動的結果,遷移指學生在學校學得的知識向真實的生活情境中遷移,是一種實踐知識的能力。情境認知的靈魂是“學以致用”,因此該理論關注的焦點是如何使學生把在學校中所學到的知識運用到新情境中去成功地解決問題,實現知識的遷移,而遷移易于發生的前提是知識必須在它所依賴的情境中獲得。

2.建構主義理論

建構主義的主要觀點認為,世界是客觀存在的,由于每個人的知識、經驗和信念的不同,每個人都有自己對世界的獨特見解。知識并非是主體對客觀現實被動的、鏡面式的反映,而是一個主動的建構過程。在建構過程中主體已有的認知結構以及周圍環境(即學習的情境)都起特別重要的作用,而且在認知客觀世界的過程中認知結構是不斷發展的。建構主義強調教師提供資源創設情境,引導學生主動參與,自主進行問題探究學習,強調協作活動、意義構建,將學生置于一定的情境中引導學生自主學習、自我構建地學習知識內容。把創設“情境”看做是“意義建構”的必要前提,并作為教學設計的重要內容之一。

3.情境創設的原則

第一,科學性原則。情境內容要科學,以教學目標為依據,以相應的科學知識點為依托,不可隨意編造,具有一定針對性和目的性;而且表述要科學,應簡潔明確。

第二,適度性原則。創設的情境要與學生已有知識和經驗密切聯系,有一定的思維容量和思維強度,需要學生經過努力思考才能解決的問題情境才是有效的、適度的。

第三,探究性原則。創設的情境要具有啟發性,置學生于“憤”與“悱”的狀態,能啟發學生思維;還應要有開放性與挑戰性,有利于激發學生產生認知沖突和學習新知識的愿望,促進學生積極參與主動探究,接受問題的挑戰。

第四,有效性原則。情境創設要有效果,要使教學活動結果與預期教學目標相吻合;要有效率,教學投入和教學產出要有較高的比值;要有效益,教學目標與特定的社會和個人的教學需求相吻合。

三 情境創設策略的探索和應用

1.巧用實驗,創設真實情境

科學實驗是科學教育的基礎和重要組成部分,是一項興趣盎然的活動,創設實驗教學情境,科學課有得天獨厚的優勢。有效的實驗教學情境,可以抓住全體學生的注意力,使課堂氣氛活躍,師生關系和諧,往往使學生很快進入到學習情境之中。教師在教學中,除了充分利用好教材中的演示實驗、學生實驗來創設情境外,還可以自己設計一些實驗來創設情境,巧妙地安排新穎有趣的實驗,通過學生的觀察和動手動腦,創設寓教于樂的情境,激發學生的學習興趣,產生動力主動探索。

課例1:浙教版《科學》第三冊第二章第3節“大氣壓強”。

師:今天我給大家變個魔術

出示裝有兩種酒的帶兩個小孔的酒壺,透明的一次性杯子。

師:看看老師給大家帶來了什么?

演示:堵住酒壺的兩個孔往外倒。

生:(觀察)什么都沒有,感到奇怪,開始相互交流。

師:現在我能讓它倒出白酒來。

演示:堵住酒壺的一個孔,倒出白酒。

生:觀察到有白酒倒出,感到驚奇,思考。

師:我還能讓它倒出紅酒。

演示:堵住酒壺的另一個孔,倒出紅酒。

生:(觀察)真的有紅酒倒出,更加感到驚奇,思考。

師:同學們想知道其中的奧秘嗎?其實是大氣壓強幫了我的忙。

在這一教學環節中,筆者通過一個小魔術創設真實的教學情境,激起學生強烈的好奇心和求知欲望,通過實驗將抽象的,不可感知的知識形象化地展現在學生面前,魔術緊扣大氣壓這一主題,為后面應用規律解釋現象作鋪墊。

課例2:浙教版《科學》第二冊第一章第5節“光的反射”

師:在教室后用激光筆發出的光正對著黑板上畫的靶子打靶心。

學生觀察教師演示。

師:想一想剛才這個實驗利用了什么知識?

學生:光在均勻介質中沿直線傳播。

師:如果在老師和靶子之間設置一個障礙物,這時激光筆發出的光沿直線不可能傳播到靶心上,哪位同學還能站在剛才老師這個位置,使激光筆發出的光線繞過障礙物再次打中靶心?

學生思考、討論。有同學躍躍欲試要上來實驗,有一位同學用激光筆發出的光對著平面鏡打靶。

這一教學環節筆者利用學生熟悉的激光打靶的實驗創設真實情境引入新課,設計新穎,能很好地激發學生的學習興趣和求知欲,在很自然、不著痕跡、不知不覺之中就把學生帶進了科學的殿堂,符合新課程的理念。

2.運用故事,創設生動情境

初中生是介于兒童和青年之間的一個特殊年齡段,將具有趣味性、啟發性的故事情境融入與科學知識其中,可以極大地吸引學生的注意力,引導學生積極思考。教師可以嘗試著用創設幾個相關情境,融合成一個故事來貫穿整個教學過程,使課堂就像在講述一個故事,并以此吸引著學生,達成教學。

課例3:浙教版《科學》第三冊第一章第7節“物質在水中的溶解”。

以懶羊羊的一段回憶引入:一天蛋蛋和懶羊羊在玩耍時,蛋蛋不下心落入水中,蛋蛋沉在水底不能上來,蛋蛋大喊:“誰能浮我起來?”在一旁的懶羊羊無計可施,剛巧灰太郎經過,灰太郎在水中加入了一些鹽,蛋蛋就從水底浮了上來?;姨扇⌒醒蜓?,懶羊羊大哭了一場,決定回學校好好學習溶解的知識。新課講授以懶羊羊的學習作為主線,學習溶解度、物質在水中溶解的等級、溶解度曲線等相關知識。最后以懶羊羊再戰灰太郎作為本節課的小結。

“溶解度”這一教學內容相對學生而言很抽象、枯燥乏味。筆者在整節課中以懶羊羊為主線創設了幾個相關情境,融合成一個故事把枯燥無味的教學內容轉為妙趣橫生的學習活動,容易吸引并激發學生的求知欲,點燃學生思維的火花,從而使學生全身心地投入到教學活動中,教學效果較好,因此,運用故事創設情境是非常行之有效的方法。

3.借用實物,創設直觀情境

實物直觀、形象,在教學中利用現實世界的真實材料或實物,刺激學生的感官,不僅使課堂氣氛輕松,還可以使抽象的概念具體化,枯燥的知識趣味化,深奧的道理形象化,使學生在感知的基礎上形成某種形象和概念,學生通過觀察實物,能快速地掌握相應的知識點,且印象深刻。

課例4:浙教版《科學》第一冊第二章第3節“被子植物和裸子植物的區別”

師:俗話說“好花不常開”,那么植物開花僅僅是為了向人們展示它美麗的花朵嗎?

學生不是的,是為了結果實。

師:我們平時所吃的蔬菜和水果中有哪些是植物的果實?

生:小組討論,教師總結。

師:今天老師也準備了一些植物的果實,你們可以把它剝開來,觀察一下這些果實有哪些不同。

把準備好的果實發給學生。

學生剝開后仔細的觀察。

師:你們發現這些種子有什么不同?

生:松果的種子外沒有果皮包被,花生、蘋果的種子外有果皮包被。

在這一教學環節中,課本上雖然給出了一些被子植物、裸子植物的果實、種子的圖片,這樣學生可通過觀察圖片分析兩者的區別,一是比較枯燥,不易引起學生的興趣;二是學生的感性認識不夠,難以真正理解兩者的區別。筆者在上課時,準備了花生、蘋果、松球果等實物,讓學生動手剝一剝,仔細觀察。通過實物,給學生創設了生動直觀的學習情境,學生的學習興趣高漲,思維活躍,自主建構了被子植物與裸子植物的區別,而不是對課本知識的被動接受。

4.引用科學史,創設科學情境

在科學發展史中有許多著名實驗、經典發現事例,也有一些科學家的生動感人故事,教師們可以運用這些良好素材,來創設科學情境,不僅能夠加深學生對知識的理解,還能加深學生對科學的興趣。

這些活生生的例子,都是真實可信的,也容易與學生產生情感共鳴,比簡單重復的說教有用得多。如在“細胞結構發現”的教學過程中,可以講述細胞結構發現的過程,英國人胡克用自己制造的顯微鏡觀察軟木片,發現有許多小孔如蜂窩狀,他便稱之為細胞,現在知道其實是死細胞的細胞壁。以后,許多學者在不同的生物體中都觀察到了細胞,后來布朗從蘭科植物的細胞中發現了細胞核,之后又有科學家在多孔蟲的細胞中發現了細胞質,這樣,細胞的基本結構和形態逐步為人所知,經歷了一個漫長而又艱辛的探索過程。又如在“浮力大小與哪些因素有關”這節課中,可以講述阿基米德發現浮力與排開液體多少的關系這則科學史故事,啟發學生主動思考,然后自然提出要探究的問題,學生自然會提出科學的猜想。在“探索宇宙”中,可以結合我國神舟系列飛船在載人航天上所取得成就等,這些豐富的史事,不但陶冶了學生的情操,而且自然而然地進入教學情境,沿著科學家思維的足跡,去體驗科學的樂趣,去發現新知。

5.聯系生活,創設問題情境

“教育的邊界就是生活的邊界。”教學來源于生活,還應回歸生活。生活中的許多現象有時也令學生感到困惑,運用實際生活場景來創設問題情境,既可以激發學生的學習興趣,又有助于學生結合實際生活中的現象來理解新知識使學生用所學知識去解決生活中的實際問題。

課例5:浙教版《科學》第五冊第一章第4節“堿的復習”

在學習“石灰水”時,筆者向學生提問:為什么石灰水能夠保鮮雞蛋呢?引導學生建立假設、設計實驗方案、查找資料、分析推理、得出結論。組織學生仔細觀察雞蛋外殼,可知雞蛋殼表面看似嚴密,其實蛋殼上有無數小孔,雞蛋細胞呼吸作用產生的二氧化碳氣體剛一露出小孔,就和石灰水里的氫氧化鈣反應,生成難溶于水的碳酸鈣,封住小孔,使蛋殼表面不透氣,外面的細菌鉆不進去,使雞蛋得以保鮮。

課例6:浙教版《科學》第二冊第一章第5節“光的反射”

在學習“光的反射”時,教師創設問題情境:一位老奶奶在一個有月光的晚上要出門,可是剛下過雨,路面雖然干了,但是仍有不少水坑,誰能幫她想想辦法,怎么走就不會踩到水坑里?教師要引導學生水面相當于平面鏡,光射到水面上發生鏡面反射,而光射到地面上發射漫反射,組織學生討論運用作圖的方法,得到迎著月光走,亮處是水坑,暗處是地面,背著月光走,亮處是地面,暗處是水坑。

以上兩個教學環節創設了石灰水保鮮雞蛋、老奶奶在月光下走路的問題情境,引導學生運用所學知識解決實際問題,來理解所學知識,體現了課堂教學與生活有著密切的關系。這樣,從實際生活應用引導學生進行探究活動,不僅使學生知其然,還能知其所以然,使學生學習興趣盎然。

6.拓展探究渠道,創設實踐情境

科學探究是學生理解科學知識的重要學習方式之一。對學生親身經歷的事物中產生的一些實際問題進行探究,是科學教學應采取的重要方法。在開展探究活動時,情境設計的重點是如何有效地傳授,教師要為學生提供條件和空間,讓他們在實踐中自由發展。除了要認真設計課堂探究活動內容,還要積極創設課后探究內容,組織學生開展調查與研究、網上點擊、家庭小實驗等。例如,在上完“生物是怎樣呼吸的”這一課后,學生理解動物的呼吸作用還是有點難度,課后布置同學親手做一個“呼吸實物模型儀”,激發學生的實踐興趣,加深對知識的理解。又如,在上完《二氧化碳》這一課后,學習小組自發的從網上、書上查找有關二氧化碳的內容,并且以小組為單位撰寫科學小論文,既豐富了同學們的課外知識,又培養了邏輯思維能力。其實生活中現存的科學情境,無處不有,探究活動從課堂向課后延伸,可以真正實現在“做中學,樂中學”。

四 情境創設的效果分析

教師課堂上根據學生的實際組織課堂教學,設計出許多精彩的教學情境,供學生表現,激發學生產生一種參與課堂教學的沖動,學生在教師的引導下盡可能完美地表現自我。實踐表明,知識、能力或情感只有在特定的情境中才會引起學生的共鳴,學生積極主動的學習才會成為一種必然。通過對所教班級一年多的情境教學嘗試,學生在課堂上的表現有很大的變化,以前的課堂教學比較沉悶,基本上以教師講為主,教師說一點、寫一點、學生就記一點、畫一點,這樣學生非常被動,非常機械,當然就談不上激情,學生們的學習效率也不會太高,但是,如果讓學生去看一出精彩的表演,或者聽一個動人的故事,那么學生就興奮了,記憶也很深刻,而教師創設的情境就好比是精彩的表演和動聽的故事,現在學生們在這樣的課堂里學習,自覺主動學習已經成為課堂教學的一大景觀,課堂上學生的興趣很濃,時而激烈爭辯,時而安靜沉思,學生的自我領悟能力明顯提高,教師將課堂還給學生,將探索空間還給學生,把自主還給學生,使課堂教學與學生情感體驗,思維創新水融,大部分學生反映這樣的學習學得有趣,學得生動活潑,學習不再枯燥乏味,而是樂在其中。有一位學生說:“實驗結果竟然與我們預期的差別這么大,怪不得老師告訴我們不能想當然的看問題?!币晃煌瑢W在周記本上寫道:小學時,我最討厭上科學課,老師只是讓我們背誦,沒想到初中的科學課,這么有味道,真有趣,我一定要學好科學課。

五 情境創設的教學反思

創設情境在科學課堂教學中被廣泛地應用,一些問題也隨之出現,教師一定要熟悉教材,掌握知識的結構,了解新舊知識之間的內在聯系。充分了解自己學生已有的心理發展水平和知識經驗,情境創設要力求簡潔實用,凸顯情境教學的有效性,這樣才能充分的調動學生學習的主動性、積極性,最大限度地利用學生的時間和空間。

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[4]馬海珠.新課程?新教學?新備課[M].杭州:浙江大學出版社,2006

第6篇

基礎研究是國家科技發展的原動力,學科的交融與滲透已經成為當今科學發展的重要趨勢,促進交叉學科的健康成長是目前科學界普遍關心的問題之一。分析近百年來獲得諾貝爾自然科學獎的300多項成果中,近一半的項目是多學科合作的研究成果,對170多位生理學或醫學諾貝爾獎獲得者及他們的原創性成果的統計研究發現,具有跨學科知識背景的科學家有76人,占總數的44.2%,有48項原創性成果涉及其他學科體系,占總獲獎次數的53%。最典型的事例是DNA分子雙螺旋結構的發現,涉及到4位作者,其中2位是物理學家,l位是化學家,1位是生物學家,充分體現了物理學、化學、生物學交叉融合的成果。美國加州大學錢永健(RogerY.Tsien)教授,具有化學、物理學、生理學以及生物化學的學術背景,他在綠色熒光蛋白以及多色熒光蛋白方面的出色工作使得他獲得了2008年度諾貝爾化學獎,這方面工作若沒有多學科交叉的背景是很難完成的。由于不同的學科領域有著不同的研究手段、研究方法和理論觀念,通過學科交叉和滲透,采用多學科的研究工具、方法和推理模式進行研究,常常能夠實現全新的發展,這在科學史上是屢見不鮮的,在生命與醫學科學領域亦是如此。

做好學科交叉,首先必須要認識學科交叉研究的特點。所謂交叉研究是指以研究團隊為基礎開展的科研活動,它要求團隊成員有各自不同的知識背景,掌握不同的研究方法,并且以團隊為整體對復雜的科學問題發起挑戰。團隊成員通過彼此交流,拓展原有的知識結構,加深對問題的理解。在研究中每個人都要負責涉及自己學科領域的問題,每個人對最終的研究成果都負有責任。實際上,交叉學科是一個動態的概念,很多現在的學科也是由過去的交叉學科發展而來的,如生命科學與材料科學的交叉,產生了生物材料學;生命、醫學科學與信息科學交叉,產生了生物醫學電子學以及生物醫學信息學等。交叉學科的形成首先是來源于對一些復雜的科學問題進行系統、深人研究的需求。如生命與醫學科學相關的交叉學科,其發展的原動力主要來自于兩個方面:第一是生命與醫學科學本身的需要,如生命體海量數據的產生迫切需要定量化分析方法、手段;第二是基礎和應用科學的拓展,對生命現象和生物學過程新的認識以及對人類健康的追求等等。本文力圖通過分析生命與醫學科學領域交叉學科研究發展現狀和開展交叉研究存在的困難和障礙,探討促進交叉研究的方法和途徑,希望對進一步推動生命與醫學科學研究的發展方面有促進作用。

1生命與醫學科學領域的交叉研究發展現狀

其他學科與生命、醫學科學的交叉,為相關的基礎和應用領域的發展提供了契機。其中,基礎科學與生命科學的交叉目前正在經歷從Bi。一X到X一Bi。的轉變。前者(如生物物理學、生物力學、生物數學、生物信息學等)注重將不同層次的生物學對象作為一種特殊介質,研究其物理學、力學、數學和信息學規律(其重心是X)。后者(如物理生物學、力學生物學、數學生物學、信息生物學等)則強調將物理學、力學、數學和信息學作為一種研究方法,認識特定生命現象和生物學過程的定量規律(其重心是Bio)。應用科學與生命及醫學科學的交叉集中反映在生物醫學工程(BiomediealEngineering,BME)這一交叉學科。其中基于電子電氣工程的(EE一Based)BME涉及生物醫學電子學、生物醫學圖像、生物醫學光子學、醫學影像學以及放射醫學等;基于化學工程的(ChE一Based)BME涉及生物材料與組織工程學以及納米生物學與納米醫學;基于機械工程的(ME-Based)BME涉及生物力學與生物流變學,人工器官以及仿生學等等。

當前生命及醫學科學領域相關的交叉學科的發展正在呈現以下新的特點:(l)來自于基礎和應用科學領域的交叉學科研究者在所感興趣的特定生物學問題上的知識積累逐步深人,與生命與醫學科學家之間的學術語言障礙正在逐步縮小。(2)一批受過良好交叉科學訓練的獨立研究者和青年人才正在健康成長,能逐步從不同于生命或醫學科學家的視角提出重要的科學問題,并具有在本領域重要刊物和生命與醫學科學主流刊物上連續的能力。(3)回答和解決科學問題的方式豐富多彩,從理論模型、數值計算到實驗驗證,從個體、系統、組織到細胞、分子、基因,從定性到半定量和定量,從基礎理論、技術平臺到大型裝備,極大地豐富了生命與醫學科學的研究手段和方法并孕育著新的突破。但是,目前開展交叉學科的研究仍然面臨著許多障礙和需要解決的問題。

2學科交叉研究中的障礙和存在的問題

2.1學術語言的差異使得不同領域的專家存在交流和溝通上的障礙不同領域科學術語的差異是交叉學科研究的障礙之一??茖W家經過訓練會在同行間形成自己的學術語言,這種語言簡化了與同行的交流,但同時又阻礙了學科間的交叉。首先,一個領域的專家可能不理解另一領域的專業術語;其次,同一術語在不同學科中的涵義會完全不同。而在目前傳統單一學科模式的培養下,知識面寬而又懂得其他學科“專業語言”的科學家不多,這種科學家本身的素質缺陷也導致不同學科之間的溝通存在困難;因此,交叉學科的研究者首先必須為理解不同學科間的學術語言而付出時間和努力。也只有克服了這種交流上的障礙才能保證交叉學科合作的順利和成功。

2.2合作態度上的障礙20世紀80年代Siglna??茖W研究學會曾進行過一項調查,在被問及是否應該增加對交叉學科研究的資助時,幾乎有3/4的學者回答是同意或強烈同意,表明大多數科學家都能認識到交叉學科研究的重要性,但被問到在進行交叉學科的研究中,是否愿意放棄自己原來的研究方向時,則極少有人表示愿意放棄。由于交叉學科研究講究團隊合作,從事交叉學科研究的科學家可能會因此失去在原來學科中的學術地位。在時,第一作者和責任作者的數量畢竟是有限的,而交叉學科的研究工作需要多個人共同完成,兩者間的矛盾在一定程度上也使得科學家對開展合作研究的積極性受到限制,合作難度增大。另外,學科歧視也是合作的障礙之一,如認為自己的學科比別的學科重要也會妨礙正常的交流與溝通。

2.3具有交叉訓練和良好積累的人才不足現代科學的發展使得成為某一方面的專家所必須掌握的知識和技能越來越多,相應的培訓周期也越來越長,更不用說要了解和掌握多個領域知識的專家,而交叉學科對研究者知識積累和科學訓練的要求,往往需要經歷5一10年甚至更長時間的培養才能成為合格的獨立研究者;也因此,與生命或醫學科學領域同齡人相比,交叉學科的人才往往顯得積累不夠,優秀的杰出青年人才更是難以脫穎而出。#p#分頁標題#e#

2.4研究項目和成果取得共識上的障礙交叉學科的研究無論是申請經費還是成果發表,要取得來自不同領域的專家認可是一件不容易的事情。在申請經費資助方面,以國家自然科學基金為例,基金的資助是基于同行評議的結果。具有交叉學科特色的研究項目往往由于申請者學科背景來源廣泛、科學視角各異,而評審專家的專業視角、知識背景也不盡相同,因此其評議結果很難取得共識,評審中出現非共識的項目比例較高。以原生命科學部四處所管理的生物醫學工程學學科和神經科學與心理學學科兩個學科為例,在生物醫學工程學學科2008年面上項目同行評議意見中,5位專家一致同意資助的平均共識率只有6.4%,遠遠低于學科當年18.1%的資助率;而在同一個科學處、當年資助率為17.77%的神經科學與心理學學科,面上項目5位專家一致同意資助的平均共識率則為13.33%。二者相比其同行專家的共識率有明顯的差異。在成果發表方面,交叉學科的研究成果也面臨著一些困難。由于大多數學術雜志有自己的學科定位,傳統上以發表各自學科領域內的研究成果為主,因此,交叉學科研究論文的發表相對來講難度更大。而研究者所發表的論文又與其晉職、爭取經費等等個人的利益聯系在一起,在客觀上也造成研究人員從事交叉研究的態度不積極。

2.5項目評審難度較大交叉學科的項目一方面由于學科覆蓋面較廣,項目難以取得共識,另一方面,由于一個項目往往涉及幾個領域的專業知識,使得通訊評審專家的選擇較其他學科更加困難,要保證項目的評審質量難度較大;一旦同行專家選擇不準,則會導致項目的評審質量下降,這將直接影響到項目初選。基于同樣原因,由于學科評審組專家往往是由幾個專業領域專家組成,專業跨度大、專家數量嚴重不足,很難保證交叉性研究評審專家的專業需求,特別是對交叉學科項目的科研成果或發展前景很難做出客觀、全面和準確的評價,加之評審時間上的限制,最終會影響到資助項目的遴選。

2.6生命與醫學科學領域的研究模式存在小型、封閉、分散的問題也是影響學科交叉的因素之一目前,生命與醫學科學研究領域依然存在著小型、封閉、分散的研究模式。小型即一個教授十幾個研究生模式,雖然該模式在自由探索的基礎研究中仍發揮著重要的作用,但其研究組體量小,與承擔國家重大科研項目和進行集體攻關的要求不相適應;封閉、分散包括同行封閉,學科封閉,單位之間相互封閉,科學團隊難以形成規模,資源難以共享,科學研究低水平重復。人才培養也停留在知識結構單一、專業過窄、技能訓練為主的階段。

3建議

3.1適當提高交叉學科人才板塊的資助率交叉學科人才培養具有其特殊性,嘗試對交叉學科的人才基金給予適度傾斜,將有利于在科研實踐中發現和培育人才。同時,加強后續跟蹤,通過對優秀項目的連續支持,如青年科學基金與面上項目、國家杰出青年科學基金與重點項目的銜接,將進一步促進優秀青年人才的成長。

3.2采取切實措施.加強交叉性重大和重大研究計劃項目的頂層設計,凝練具有創新性的科學問題,組織不同學科領域的研究者聯合開展交叉性研究相對于通過上述人才板塊資助、逐步培育具有交叉學科特色的研究者、研究小組或單元而言,組織跨科學部交叉重大項目、設立交叉學科重點項目將有利于整合現有優秀研究力量,選擇前沿性科學問題開展創新性研究。同時,也可以帶動相關領域的研究者對原始創新和交叉/融合的思考,并對逐步提升交叉學科整體研究水平起到引領和示范作用。目前雖然國家自然科學基金委員會在組織重大項目和重大研究計劃時明確要求交叉,但往往是立項時強調交叉,實際申請和評審時對交叉的理念貫徹不足,把握不準,使得一些沒有真正意義上交叉的項目還是得到了資助,沒有真正發揮導向性的作用;另一方面,由于門戶與學派壁壘的存在,使一些科學家很難做到真正意義上的合作交流,因而導致一些立項時看似交叉的研究項目在項目的研究過程中并沒有真正做到學科交叉,項目完成僅僅是拼盤而已。項目承擔人員相互之間交流不夠,仍然是各自進行自己的研究,項目完成也是大家的工作湊到一起,沒有相互間有機的聯系。

3.3適當增加交叉學科評審組專家人數根據交叉學科特點,建議在目前評審組專家人數的基礎上適當增加交叉學科的評審組專家人數,保證交叉性研究單一項目對多領域專家的需求,從而保證評審質量,降低單個專家權重,使優秀的項目不因專家專業背景上的限制得不到及時資助。

3.4適當增加交叉學科小額資助項目的比例針對交叉學科非共識項目相對較多的特點,嘗試適當增加交叉學科小額資助項目的比例,將有助于培育和保護創新性思想、鼓勵自由探索。

3.5鼓勵新概念、新方法和新技術研究積極推動交叉學科研究者借鑒其他學科的技術、理論來發展新技術和新方法。同時,嘗試在交叉學科內部自由申請項目板塊上設立傾斜經費,進一步鼓勵新概念、新方法和新技術研究,通過5一10年的持續資助,可望凝練出一些具有原始創新性的前沿課題。

3.6從制度上鼓勵科學家開展交叉學科的研究工作,建立鼓勵和促進交叉學科研究發展的機制第一,要從激勵機制上鼓勵研究者開展交叉學科的研究。由于交叉學科研究通常涉及到多個實驗室的合作,因此發表文章署名為同等貢獻的情況會越來越普遍,因此在基金項目的評審中要承認項目參與者的貢獻,在評價優秀人才時,要理解交叉研究工作中不同學科的重要貢獻,不能對此行為抱有偏見;第二,要從項目設置上對交叉學科項目給予傾斜。對于一些交叉研究項目,如重點、重大項目,重大研究計劃項目,建議設立雙PI(項目負責人)或多Pl制,申請交叉項目必須由來自不同研究機構不同學科的多個PI共同申請,參與項目的每個PI都享有同等的權利和義務,并且采取切實的措施保證每個參與單位的利益。從制度上鼓勵科學家開展交叉學科的研究工作,從管理上促進合作項目的啟動和運轉,推動交叉學科的發展。對管理部門來說,應該經常組織一些多學科項目領域的學術交流,使科研工作組有認識其他學科的機會;在評審過程,應對明顯學科交叉的項目單獨對待,用各種方法抵消專家評審過程的學科自我保護的思想。