科學本質觀對高職學生學習與實驗影響的個案研究

李 鵬

（徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 江蘇 徐州 221140）

科學本質觀對高職學生學習與實驗影響的個案研究

李 鵬

（徐州工業(yè)職業(yè)技術學院 江蘇 徐州 221140）

高技能人才在生產、技術服務、管理創(chuàng)新等方面對企業(yè)具有重要作用。高技能人才除了具備扎實的專業(yè)基礎之外，還要有強烈的探究欲望、靈活的創(chuàng)新思維與敏銳的質疑意識。以三位有代表性的學生為對象，調查他們的科學本質觀、學習觀、實驗觀及學習與實驗行為，研究結果表明，學生的科學本質觀對其學習與實驗行為均會產生深刻的影響。

科學本質觀；高職學生；學習與實驗；影響；創(chuàng)新

高技能人才在推動我國企業(yè)技術創(chuàng)新、實現(xiàn)科技成果向現(xiàn)實生產力轉化的過程中起著重要的作用。雖然他們在高端技術上難以有突破性創(chuàng)新，但在企業(yè)經驗積累與漸進型技術創(chuàng)新中具有其他人才無法替代的作用，能夠在設備陳舊制約生產效率時對其加以改進，能夠在工藝技術落后時推陳出新，能夠在產品更新?lián)Q代之際別出心裁。這樣的創(chuàng)新人才除了具有扎實的專業(yè)基礎知識之外，還具有強烈的探究欲望、靈活的創(chuàng)新思維及敏銳的質疑精神。很多研究者認為，位于這些因素更深層次并且對這些因素產生重要影響的是科學本質觀。

人們對科學本質的認識也在不斷深化。傳統(tǒng)的“知識本質觀”將科學視為絕對客觀的真理，科學知識的增長意味著真理的不斷累積?，F(xiàn)代的科學本質觀受建構主義的重大影響，正在發(fā)生深刻的變化。建構主義強調科學知識是暫時性的、主觀的、建構性的，而且會不斷地被修正和推翻?，F(xiàn)在，人們一般從科學世界觀、科學探究、科學事業(yè)三個方面闡述科學的本質，包括無法絕對客觀只能盡量避免偏見與誤差地掌握科學知識、動態(tài)化地探究未知的過程、求真求實的科學精神與實證探索的科學方法等。個人對科學的看法會影響到其對學習、教師、實踐的看法與態(tài)度。比如，如果學生認為課本上的科學理論是絕對真理、不會改變，那么就可能傾向于被動理解和記憶這些理論；如果學生用動態(tài)、建構的觀點看待科學，就能夠認識到所學的知識是不完善的，有待于進一步質疑、修正和補充。筆者的研究以徐州市高職院校的理工科學生為調查對象，在對學生的科學本質觀進行大范圍普查之后，選取3名有代表性的學生 （簡稱Z、X、M）進行個案研究。3名學生的學習成績大致相同，但有著各自截然不同的觀念，其基本情況如表1所示。

表1 Z、X、M三名學生的基本情況表

學生Z的特征

對科學的看法 學生Z強調科學的動態(tài)性與過程性，將科學看成為一種處于發(fā)展中的知識，是一個新知識取代舊知識的過程。科學最重要的本質就是不斷的探索和發(fā)現(xiàn)，就是將一些普遍的東西用理論加以解釋，同時正確指導實踐?？茖W家善于理論總結，將所有的現(xiàn)象歸納起來形成科學體系，在這個過程中舊的科學也許會被新的科學所取代。在采訪中，學生Z強調生活中處處有科學，科學并非高高在上不可觸及，也會有不完善之處?？茖W距離我們很近，現(xiàn)實中的一切都包含科學，科學只是歷史發(fā)展到一定階段的產物，從歷史的角度看，過一段時間可能被證明是錯誤的，愛因斯坦的相對論推翻了牛頓力學就是一個例證。

對學習與實驗的看法 學生Z的觀念中處處體現(xiàn)出質疑精神和創(chuàng)新意識，他并不迷信教科書與教師的權威性，經常在課后向教師提出自己不同的想法，甚至有時對教師的講述產生懷疑，認為對于教師的講授不能抱著完全信任的態(tài)度，同時也應有否認的勇氣。但是否認不是單渠道的，而是要觀察、分析，將教師講的現(xiàn)象與自己親手做的實驗進行對比，看是否一致。學生Z認為學習的最佳結果是能夠提出新問題，而實驗則是提出問題的最佳途徑。學生Z反復強調實驗的重要性，認為它是學習、科研中最重要的渠道。在學生Z的印象中，實驗已經達到了探究性的高度。筆者認為，最佳的實驗結果就是通過實驗現(xiàn)象能夠對理論知識提出質疑，如此才能真正學到本領。如果通過實驗沒有得出什么結論，也不能將實驗的結果與書本上的理論知識進行對比，那就沒有學到什么實在的東西。

學習與實驗行為 與大部分學生一樣，學生Z平時認真聽講，課后按時完成作業(yè)，考試前也會緊張地忙碌于記誦、復習。但遇到感興趣的項目或開放性的任務時，會表現(xiàn)出強烈的探究興趣，在圖書館自發(fā)地查閱文獻并積極與教師討論。他的專利“新型高分子材料刀具”就是在課后與同學、老師積極交流時受到啟發(fā)，經過查閱文獻、個人思索、實驗研究后研制成功的。在實驗前的預習報告中，學生Z列舉出自己平時的疑問，留待實驗中研究。對其他學生不重視的課后思考題也會認真思索。另外，對于實驗過程中出現(xiàn)的問題，他沒做就問，做完還問。例如，在做橡膠耐老化實驗時，事先就對促進劑、膠料等配料方式按照自己思考的計劃設計流程。他也曾就機器的性能、安全設施與國外先進生產線加以對比，提出質疑和改進意見。

學生X的特征

對科學的看法 學生X的科學本質觀顯示出復雜和矛盾的特征。他對科學的觀念在承認其客觀、權威的同時，也帶有建構、動態(tài)的色彩。在他看來，科學既是一種客觀知識的集合體，又是一個解決問題的過程?？茖W是一種規(guī)律，是大家研究出來、經得起時間檢驗、對社會發(fā)展和社會進步都有作用的東西，能夠用來解釋自然、探究物質的規(guī)律和性質。另外，科學是人們用先進的方法解決問題的一種途徑，科學也可能有錯誤的地方，但是一定能解決人們遇到的生活中的問題。在他看來，科學家的任務是科學研究——探索、發(fā)現(xiàn)、不斷推陳出新，推動社會進步，而學生的任務是學習——掌握并應用知識，從中體驗科研過程和科學精神?？茖W是一個發(fā)現(xiàn)的過程，那是科學家的任務，對學生而言還太遙遠。作為學生，以后作為工作一線的工作人員，自己的任務就是把學習搞好，為將來走向工作崗位打下基礎，科學家那種鍥而不舍的科學精神與鉆研精神值得學習。

對學習與實驗的看法 學生X認為，學習最重要的是職業(yè)能力的提高、靈活地應用各種知識。他對高職院校教師采用的項目化教學、任務驅動教學表示理解與支持，對這些活動的內涵認識也很深刻。認為通過這種形式的學習，自己體驗到了科學家解決問題的科研過程，提出假設、查閱文獻、綜合分析等解決實際問題的能力也得到了提高。對于一些探究性的科研活動，學生X表達了自己復雜的心情，很愿意嘗試，但大都因為“做不出結果”、“能力不夠”、“條件不具備”等原因而放棄了。學習最好的結果是不僅能掌握、接受所學習的知識，而且能夠應用到實際工作當中。檢驗學習方法的優(yōu)劣，主要是看學到的東西能不能真正地運用到實踐中去，如果學了不能用，等于白學。以前聽到與經歷過的事情，只要與教師講的、課本上的不一樣，都想去探究一下，但后來證明教師是對的。學生X同樣肯定實驗的重要性，但對于實驗性質的認識不夠深入，認為自己做實驗“不會產生創(chuàng)造性的結果”，通過實驗，應該達到“暴露出自己在理論的不足”、“做出的產品能夠達到標準、符合規(guī)范”的目標要求。

學習與實驗行為 學生X學習計劃明確，除了完成作業(yè)外，為了鍛煉能力、鞏固所學知識，還會去圖書館借一些諸如 《橡膠工業(yè)手冊》、《促進劑的性能》等專業(yè)書籍。在項目化教學中，學生X并非全力投入，而是有選擇地區(qū)別對待。對自己感興趣或者與專業(yè)知識相關的，能夠積極投入，上網查找資料、與同學討論，有時也能提出自己獨特的見解。對難度較大或者與課堂內容無關的課外拓展項目，就不會投入，只是在大腦中思考，沒有深入研究的意愿。學生X注重用所學知識解決實際問題，尤其注重理論與實驗結合，鍛煉自己的職業(yè)能力。在實驗前的預習中會用微觀和符號表征出反應的原理，對實驗有充足的準備，力求以理論引導實踐。在實驗中積極動手操作、認真觀察記錄，實驗中經常有其他同學向其咨詢理論與操作問題。學生X很少向教師提問，即使實驗結果與教科書不一致，也只是對自己的操作過程、藥品用量進行排查，很少對課本質疑。在一次自行查找配方資料煉膠的實驗中，制得的產物與文獻描述不符，某些方面的性能甚至超過了文獻的記載，在教師的提示下，課后曾就可能的原因及操作流程設計了實驗方案，但由于“實驗條件不允許”、“對自己的能力缺乏自信”、“很難做出成果”的原因，并沒有付諸實踐，遂與可能出現(xiàn)創(chuàng)新成果的契機失之交臂。學生X對自己將來的職業(yè)能力要求很高，目標是成為一名工程師，并為此制定了學業(yè)生涯規(guī)劃，將自己在大學中需要鍛煉的各項單項技能與綜合能力詳細列出并認真落實。三年級暑假期間，主動聯(lián)系到橡膠廠實習，對工廠與學校在生產模式、安全工程、操作要求的差別及自己所學知識與工廠實踐的結合體會非常深刻。

學生M的特征

對科學的看法 學生M將科學視為客觀知識的集合體，認為科學是精心組織起來的、高度統(tǒng)一且絕對正確的真理，科學是高不可攀、與學生身邊的生活情境相脫離的，科學是正確的、符合正常規(guī)律的真理，是人類智慧的結晶。科學是通過大量的實驗證明其真實的，是一種高科技?？茖W是人的大腦和雙手創(chuàng)造出來的具有價值的真理，科學不大可能出錯誤。對于客觀性與確定性的追求導致學生M將知識權威化，認為教科書中的知識一定是正確的，即使在學習、實驗過程中遇到與教科書描述不一致的地方，也只是自己反復思考、推敲，以達到與教科書一致，從未對教科書中的知識產生質疑。

對學習與實驗的看法 科學等價于真理的認識使學生M形成以教師、書本為權威的學習觀，認為學習就是知識的累積增加，將自己定位于接受知識的容器。喜歡教師在黑板上將知識點列舉得一清二楚，以方便自己學習。學生M否定了自己進行科學研究的能力，對教師組織的項目化教學、任務驅動教學表示出不滿情緒，認為這些活動加重了自己的學習負擔，更習慣于記住結論性的內容。認為學習最重要的是能夠學到東西，第二就是自己的學習成績能夠得到提高。認為自己不適合搞科研，因為那需要技術與才智，需要足夠的知識面。學生M對實驗的認識膚淺，認為實驗是考查課，從屬于理論課，是課堂的延伸和補充。實驗的目的是驗證課堂理論的正確性，加深對知識的理解，并會反復練習將來工作需要的操作技能，以獲得教師的認可，言談之中將自己定位于操作工人。

學習與實驗行為 學生M在三人中是學習最刻苦的一個，自覺地進行課前預習、課上聽講、課后復習，可以說是傳統(tǒng)教學觀認可的好學生。學生M以成績、獎學金為自己追求的學習目標，高度依靠學習材料和教師的講述指導進行學習，教師講什么，考試考什么，自己就學什么。其顯著特點是記筆記，習慣于在書上記下密密麻麻的教師課上講述的內容，便于課后記誦。對于教師布置的項目任務雖然有不滿情緒，但礙于“教師上課提問會記入平時成績”，也會努力完成，但基本上都是查找資料的總結，很少能夠加入自己的意見，更樂于接受教師歸納的結論性內容。學生M在實驗中并沒有表現(xiàn)出很高的熱情，只是按照課本的步驟埋頭苦做，實驗中很少提問，即使有問題也以“老師，這樣的實驗裝置可以了嗎？”、“這種顏色和書上的一樣嗎？”這樣的簡單問題為主，實驗結果得到教師的認可后即結束實驗。

總結與建議

國外文獻中有很多關于教師的科學本質觀對其教學觀念、教學行為影響的研究，大都指出科學本質觀在各種觀念中位于核心的位置。筆者本次個案研究以學生為研究對象，可以看出，學生Z的科學本質觀與科學哲學倡導的科學觀最為接近，其學習觀念與行為能夠體現(xiàn)出探究與創(chuàng)新理念；學生X的學習觀念、學習行為與其復雜多重的科學本質觀并不能簡單地用線性關系加以表述；學生M的觀念與行為表現(xiàn)與其簡單的科學本質觀相當符合（見圖1）。

圖1 科學本質觀對三名學生觀念與行為的影響示意圖

當前，我國工業(yè)制造企業(yè)的技術創(chuàng)新能力相當缺乏，高職教育的一個重要使命就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型人才。雖然創(chuàng)新教育的呼聲很高，但往往或是不知從何入手，或是過于側重外在形式的規(guī)范，對于創(chuàng)新、科學的本質缺乏深入探討。創(chuàng)新的根本動因在于科學發(fā)展的要求，解決創(chuàng)新教育的根本或許在加強科學本質觀教育。筆者在對高職院校學生的科學本質觀、學習觀進行普查時發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生的觀念與學生M如出一轍。傳統(tǒng)的接收式學習、以教師為權威的理念嚴重束縛著學生的思想，科學本質觀的教育亟待加強。

學生的科學本質觀是在日常生活經驗、社會文化、科學課程及教師的教學影響下形成的，教師應通過創(chuàng)設互動、交流的教學氛圍，如經常進行探究式提問，使學生積極參與到基于問題的教學活動中，促進學生對科學本質的理解。

學生Z沒有獲得過獎學金，學生M可能是教師眼中的好學生。但學生Z身上那種質疑與探究的精神正是當前大學生所缺乏的，也是我們的教育所應提倡的，這也凸顯出考核制度滯后于教學理念的問題。高職院校應當正視傳統(tǒng)考試制度的缺陷，改革以往以知識記憶、復現(xiàn)為目標的量化考試方式，結合過程性的定性評價，著力營造以考核引導創(chuàng)新的學習環(huán)境。

[1]袁維新.科學的本質與科學本質教育[J].課程·教材·教法，2004，（7）：68-70.

[2]Cronin，J.Science teacher beliefs and their influence on curriculum implementation：Two case studies[J].Journal of Research in Science Teaching，1991，（28）：235-250.

[3]Btickhouse，N.W.Teachers’ beliefs about the nature of science and their relationship to classroom practice[J].Journal of Teacher Education，1990，（41）：53-62.

*本文系安徽機電職業(yè)技術學院院級課題《基于“奇瑞班”視域下的校企合作辦學模式研究》（課題編號：院字[2009]64號）的階段性成果

G715

A

1672-5727（2010）12-0015-03

李鵬（1981—），男，江蘇徐州人，教育學碩士，徐州工業(yè)職業(yè)技術學院材料系輔導員，主要從事學生思想政治教育及心理學研究。