科学探究过程技能(9)

行规律以便于人们在社会实践活动中合理地利用和改造物质世界并建立人与自然之间的和谐关系。一般而言科学可以分为无机的科学和有机的科学前者包括宏观和微观力学、物理学、化学、地质学和天文学后者包括生物科学以及研究人的生理学和部分心理学的内容。人是自然界的一部分人在物质层面的某些属性与特征可以成为科学研究的对象。 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 二、科学的本质特征 1科学应该是系统化的它是对物质世界的一般性、共同性、规律性的描述。人们可以从不同的角度以不同的方式用不同的观念来描述世界上的事物但科学有它自己特定的角度、观念和方法。 2科学力图对事物做出统一的、数量化的、因果性的解释甚至对未来的事情做出预测这是科学家的愿望但很多时候是做不到的。由于多种因素之间的相互作用科学家研究的这些系统并不遵循简单的规律。然而科学家们还是在努力探索。 3科学是极为严谨的它建立在实验的基础上。实验是许多种文化都有的但是科学的实验有自己严格的定义科学实验是可以重复的。 4从社会学的角度看过去的许多知识系统几千年来基本上都保持不变或者变化很少。然而科学要不断充实自己 的知识人们不断地用过去的知识创造新的知识。科学知识 是一种不断修正、补充和自我扩张的系统。 5从某种意义上说科学探索是一种带有游戏性的活动有时会得到意想不到的结果。人们进行科学探索的时候很多重要科学成果的获得开始并不是出于直接预定的计划和功利目的而是出于对大自然持久的好奇心。 6科学与技术之间呈现一种极其复杂的互动关系。从人类创造知识的历史过程看人类最先创造的是技术。在相当长的时期内科学在很多国家依附在哲学的传统上。技术则长久地依附在工匠的传统上。这两种传统相互之间的影响非常小。直到17世纪近代科学诞生之后这种情况才发生了质的变化。 7科学家们对待实验结果很认真在追求预想结果的时候格外关注这些实验带来的副产品和副结果。如果实验的结果偏离原来的假设和预期的结果也可能预示着新的发现科学家会感到高兴。 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 8科学是不可替代的然而科学并不能解决一切问题。因为有很多人类关心的问题在目前以至相当长的时期内科学家还不能做出满意的答复但是他们会努力继续探索这些问题的原因并寻求解决问题的方案。 9科学不仅仅是一种知识系统而且是一种思维方法。科学从不迷信权威。科学家不断地质疑发现新的东西。无论是探究自然的奥秘或解决人类所面临的实际问题科学的途径、方法和手段都在不断地被创造。即使是应用已有的知识解决问题也是以创造性的方式实现的。科学在不断地创造中增长自己新的知识。科学接纳一切新的思想但是它们最终都必须遵循科学本身的规则——严格的实验验证和严密的逻辑推理。 10科学是人类共同的文化。人类的文化千差万别但科学是共同的文化因为科学能够促进任何一个地区的人类社会迅速发展。 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 第二节 科学的多维视角 一、作为知识系统的科学 科学理论作为科学研究的成果不仅仅是知识而且是一种系统的知识 。20世纪上半叶的逻辑经验主义认为科学是一种可以确证的知识体系。与逻辑经验主义不同英国哲学家波普尔Karl Popper19021994提出科学是一种可以证伪的知识系统。用经验事实证明科学理论是错的这是证伪。他认为可证伪性是科学知识的本质特征。 二、作为探究活动的科学 在科学研究活动中新的科学理论经历了一个探究的过程。最基本的发现科学理论的途径有三种类型“归纳—猜想”的认识程序、“假说—演绎”的认识程序和“认知调节”模式。 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 小学科学课程与教学2009年版 21世纪小学教师教育系列教材 一“归纳——猜想”的探究过程 ◆古希腊的亚里斯多德认为科学研究总是从对某些现象的观察开始人们通过观察获得大量的关于自然现象的经验事实。然后对这些经验事实进行归纳推理概括出科学原理即定律或理论。 ◆哲学家培根Francis Bacon 15611626认为对自然现象的观察应主动进行科学实验以获得更多有关现象的事实经验为随后归纳出科学理论奠定更坚实的基础。在这个研究程序中观察在前理论在后归纳在前