科學(xué)本質(zhì)與大學(xué)物理教育

胡瀚遙 毛釔程 高澄宇

摘 要：大學(xué)物理教育旨在提高學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，科學(xué)本質(zhì)也在不斷的教育中的到進(jìn)步、完善，兩者息息相關(guān)?？梢姶髮W(xué)物理教育十分重要。基于此，本文首先詳細(xì)分析了科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵與發(fā)展，隨后分析了大學(xué)物理教育對(duì)科學(xué)本質(zhì)的意義以及完善大學(xué)物理教育可采取的一系列措施。以此來供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：科學(xué)本質(zhì) 大學(xué)物理教育 分析探究

引 言

科學(xué)本質(zhì)是在進(jìn)行科學(xué)教育中的關(guān)鍵問題之一?？茖W(xué)的本質(zhì)應(yīng)滲透在科學(xué)教育中?？茖W(xué)準(zhǔn)則應(yīng)作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在指定科學(xué)教育政策、選擇科學(xué)課程、實(shí)施科學(xué)教育活動(dòng)中，都要有意識(shí)地遵循這個(gè)準(zhǔn)則。做到這一點(diǎn)，有助于科學(xué)教育中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)科學(xué)規(guī)律，協(xié)助學(xué)生懂得科學(xué)價(jià)值何在，發(fā)展個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)。大學(xué)物理教育是建設(shè)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，幫助學(xué)生了解到科學(xué)的本質(zhì)，本文探討科學(xué)本質(zhì)與大學(xué)物理教育。

一、科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵與發(fā)展

人們對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知是一步一步不斷深入探究所得，在歷史發(fā)展長河中，傳統(tǒng)掛念中科學(xué)的“知識(shí)本質(zhì)觀”逐漸演變發(fā)展到“探究本質(zhì)觀”。

知識(shí)本質(zhì)觀即人們認(rèn)為科學(xué)的本質(zhì)是科學(xué)知識(shí)和方法的融合，邏輯實(shí)證中講到知識(shí)源自科學(xué)家對(duì)于客觀存在現(xiàn)象的觀察，并通過科學(xué)方法加以總結(jié)得到科學(xué)理論，而其中所用到的科學(xué)方法是指培根提出的歸納法。科學(xué)研究即用開放的眼光去觀察實(shí)際存在的一系列現(xiàn)象，后調(diào)用腦海中的知識(shí)方法等，歸納總結(jié)成為科學(xué)規(guī)律，進(jìn)一步在腦海中形成假說雛形，為驗(yàn)證假說參考搜索資料嘗試驗(yàn)證?？茖W(xué)知識(shí)即驗(yàn)證成立的假說，在此不斷探索過程中，形成的一系列知識(shí)即科學(xué)知識(shí) ，可見，科學(xué)知識(shí)的形成過程復(fù)雜且可觀，寫實(shí)自然界的本質(zhì)，難以改變，是非?？陀^化科學(xué)化存在的真理[1]。一些著名學(xué)者將科學(xué)本質(zhì)視作科學(xué)概念和知識(shí)結(jié)構(gòu)。美國曾進(jìn)行過教育改革，提供學(xué)生足夠閱讀資料并鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作，這是一種值得借鑒的改革經(jīng)驗(yàn)。學(xué)者布魯納發(fā)表博士論文回答關(guān)于本次改革的兩個(gè)問題：其一，學(xué)生閱讀討論所給資料并參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后，對(duì)科學(xué)的理解有無實(shí)質(zhì)性的提高；其二，科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容能否確定，以指導(dǎo)挑選組織列入教育中的閱讀材料。

邏輯實(shí)證主義中講到在使用科學(xué)方法獲得科學(xué)知識(shí)的過程可被劃分為四個(gè)階段：列出研究對(duì)象的現(xiàn)狀，分析歸納事實(shí)，總結(jié)出普遍的原理同時(shí)對(duì)假說加以驗(yàn)證。這樣的方法廣泛運(yùn)用于各學(xué)科的探索。由于這樣的模式，人們普遍認(rèn)為科學(xué)方法中可看出科學(xué)本質(zhì)，故教育中使用科學(xué)的方法非常有效 。維斯特威曾寫過一本關(guān)于科學(xué)教育的書，其中就對(duì)這種教育方法表示了肯定。

建構(gòu)主義對(duì)現(xiàn)代科學(xué)本質(zhì)造成巨大的影響，現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)本質(zhì)正發(fā)生著深刻改變，一部分學(xué)者如納斯鮑姆、波普爾、庫恩均持有建構(gòu)主義是現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)發(fā)展方向的觀點(diǎn)[2]。建構(gòu)主義 否定知識(shí)是客觀化的，認(rèn)為科學(xué)的本質(zhì)應(yīng)是不斷的進(jìn)行科學(xué)探究?？陀^的知識(shí)觀在科學(xué)教育中長一直以來是一種主流觀點(diǎn)。即往常人們對(duì)科學(xué)知識(shí)一直從“客觀性 ”去定位，而建構(gòu)主義中的概念與此截然相反，它認(rèn)為科學(xué)家依照原有的理論建構(gòu)知識(shí)，側(cè)重于科學(xué)知識(shí)不具有長久性、客觀性，會(huì)被不斷的推翻更新。建構(gòu)主義否定了科學(xué)知識(shí)的絕對(duì)客觀性，認(rèn)為假說與模型共同形成的系統(tǒng)才是科學(xué)知識(shí)，這個(gè)系統(tǒng)預(yù)言了世界的未來，科學(xué)知識(shí)多了一份猜測(cè)性，使得人們?cè)谡J(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)上有了根本的思想轉(zhuǎn)變。

不同的理論對(duì)科學(xué)本質(zhì)給出了不一樣的理解，總而言之，每種理論都是科學(xué)探索精神和科學(xué)方法的綜合運(yùn)用和體現(xiàn)。精神和方法的運(yùn)用在各種理論中都是統(tǒng)一的，科學(xué)的本質(zhì)就體現(xiàn)在這里[3]。

二、大學(xué)物理教育與科學(xué)本質(zhì)

（一）大學(xué)物理教育對(duì)科學(xué)本質(zhì)有重要意義

物理學(xué)作為自然科學(xué)的基本，對(duì)當(dāng)代技術(shù)發(fā)展有重要影響。物理中的許多基本概念、定律和測(cè)試技術(shù)已成為研究其他多種 學(xué)科的手段每一個(gè)新的技術(shù)進(jìn)步，都將應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。

此外，物理學(xué)獲得的成果促進(jìn)人類思維的發(fā)展進(jìn)步，有助于現(xiàn)存系統(tǒng)科學(xué)的興盛。統(tǒng)計(jì)物理學(xué)將系統(tǒng)和控制作為研究對(duì)象，研究統(tǒng)計(jì)和概率的基本思想。并運(yùn)用增加原理探索系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)及進(jìn)化，推動(dòng)自組織理論發(fā)展。激光的出現(xiàn)是人們明了許許多多不同方面的系統(tǒng)都可以進(jìn)行無序到有序，低級(jí)到高級(jí)這樣的進(jìn)化，完整并改善了人類對(duì)于世界的認(rèn)識(shí)角度和思想觀念。

物理學(xué)始終推動(dòng)著新技術(shù)、新學(xué)科的發(fā)展，作為領(lǐng)頭軍，使技術(shù)不斷進(jìn)步不斷革新，進(jìn)一步發(fā)展社會(huì)和經(jīng)濟(jì)，物理教育孕育了科學(xué)本質(zhì)，利于科學(xué)本質(zhì)的體現(xiàn)。

（二）大學(xué)物理教育進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育可采取的措施

只能在考試中取得高分成績(jī)?cè)谶@個(gè)技術(shù)、人才、創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)得到時(shí)代是不能夠很好的適應(yīng)并融入的。大學(xué)物理教育應(yīng)該注重科學(xué)本質(zhì)的教育，而不是淺層次的知識(shí)教學(xué)，教學(xué)中可采取“隱性”教育和“顯性”教育。隱性即在傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)，通過講述一系列方法論，使學(xué)生潛移默化，在頭腦中構(gòu)建一個(gè)體系。而“顯性”教育亦不可缺少，其為在課堂上講出物理定律公式深層次的思想，滲透性的捷爾紹物理學(xué)歷史和物理方法論，掌握物理思想的本質(zhì)，掌握科學(xué)的本質(zhì)，使學(xué)生學(xué)會(huì)自覺探究科學(xué)知識(shí)的深層次思想，培養(yǎng)其對(duì)科學(xué)的熱情，塑造執(zhí)著的科學(xué)精神。此外，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)思想的教育，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，自主設(shè)計(jì)的能力，掌握實(shí)驗(yàn)方法并學(xué)會(huì)加以創(chuàng)新[4]。在教學(xué)中，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，有效的進(jìn)行教學(xué)。

三、結(jié)束語

以上是筆者對(duì)于科學(xué)本質(zhì)與大學(xué)物理教育的一些體會(huì)，為提高人們對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解、認(rèn)知，要加強(qiáng)對(duì)大學(xué)物理教育的重視，更新完善固有教學(xué)模式，教學(xué)方式要注重創(chuàng)新，使學(xué)生能夠不僅獲得理論知識(shí)，更要深刻理解科學(xué)的本質(zhì)，掌握方法并會(huì)自我創(chuàng)新。大學(xué)物理教育與科學(xué)本質(zhì)關(guān)系密切，科學(xué)本質(zhì)定能夠通過大學(xué)物理教育的進(jìn)步得到更好的認(rèn)知。

參考文獻(xiàn)

[1] 田春鳳. 教師對(duì)科學(xué)探究本質(zhì)的理解及其對(duì)教學(xué)的影響——基于對(duì)一線物理教師的調(diào)查[J]. 物理教師， 2017， 38（9）：74-76.

[2] 李國峰. 文化視角下的工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 教育教學(xué)論壇， 2018（1）：156-158.

[3] 趙瑞娟， 劉興來， 楊艷，等. 大學(xué)物理教育中滲透人文精神的實(shí)踐與探索[J]. 物理與工程， 2016（s1）：101-104.

[4] 魏曉東， 于海波. PCAP科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)的框架、特點(diǎn)及其對(duì)我國科學(xué)測(cè)評(píng)的啟示[J]. 外國中小學(xué)教育， 2016（7）：38-46.

作者簡(jiǎn)介：胡瀚遙，男，1996.05.10，湖南邵陽，本科。研究方向物理

毛釔程，男1997.04.03，江蘇宜興，研究方向：物理

高澄宇，男，1997.01.14，江蘇南通，本科，研究方向：物理