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sScientificSpirit
ZhouJiachen
【Abstract】Theintensionofscientificspiritinvolvesinnovation,seekingact,logos,allowance,cooperationandstaidness.Theweightinessofthesciencespiriteducationincludesthetraditionalsource,realisticmeaningandrequestofages.Inthehighschooleducation,thecultivationofthesciencespiritmustnoticethreeprinciples,first,teachcarefulmeticulousscienceattitude;
thenextinorder,stirupthequalityofpersistent;
finally,nourishthemoralsqualitythatprotecttheecosystem.Theconcretepathofeducatingcandividethreeaspect:
Thefirst,reformsthesettingandarrangementofthecourses;
Thesecond,thecarryingmodeofstudyactivityembodimentinvestigatespirit;
Thethird,withtheencouragesciencespiritasthetargetintheeducationachievementevaluationaspect.
【Keywords】scientificspirit,cultivationofscientificspirit,curriculumofscientificeducation.
目录
前言………………………………………………………………………5
第一章科学精神
第一节什么是科学精神…………………………………………5
第二节科学精神的内涵…………………………………………5
第二章科学精神的培养
第一节科学精神培养的重要性…………………………………7
第二节科学精神在中学教育中如何培养………………………8
结论……………………………………………………………………12
参考文献………………………………………………………………13
致谢……………………………………………………………………14
前言
我们的时代是一个科学技术的时代,这是一个调制解调器、光缆和卫星转播设施联系在一起的新的全球文明时代,在这样一个科技高速发展的时代,我们最缺少什么,最需要什么?
是的,我们资源禀赋较差,我们人口负担极重,我们资金和技术相对紧缺,我们面临激烈的国际市场竞争。
我们需要资源,我们需要就业,我们需要资金和技术,我们需要市场开拓。
但是,我们最缺少的也最需要的是科学精神。
培养科学精神是科技界教育界乃至整个社会最重要的任务和使命。
“道可道,非常道;
名可名,非常名。
”正是科学精神,这个仿佛看不见摸不着的东西决定我们现代化建设的方向和进程。
第一节什么是科学精神?
如何定义科学精神确实不易。
但我想首先还要从科学的本征出发。
科学探讨,科学研究的本征是什么?
我认为科学有两个最基本的本征,一个就是,人类的一代代人,一个个用自己有限的认识能力,去认识外在的无限存在,包括这些无限存在中包含的客观规律和客观变化。
也就是说,每个人都是在用有限的认识能力去认识那无限存在的客观外在,这是科学最重要的本征之一。
再一个科学本征就是,科学的发展又总是以后人发现前人的错误,修正、补充甚至推翻前人的认识而前进的永无止境的过程。
人类的整个科学史就是这样的一部历史。
从这两个基本的本征出发,就可以引出对科学精神的理解和归纳。
正因为人的认识能力,——每一代人、每一个人的认识能力都是有限的(从时间尺寸看,一个人一生充其量只有100年的认识时间),而我们人类以外的客观存在那可真是无边无际的,这是现代科学已经证明了的基本判断。
所以即使一代一代人不懈的追求,科学也总是永远在用有限的存在这样一个永无止境的过程中。
也正因为此,在这个过程当中,人类不可避免的要犯错误,不可避免的会犯认识上的失误。
人类就是在“犯了错误,又发现了错误,再改正错误”这样的反复过程中,才逐渐看到了外在的一些真实,逐渐接近了某些真知。
所以科学的本征就决定了人是会犯错误的,科学家是会犯错误的,所有人在认识外在客观事物时,都会犯错误的。
从上述这两个科学本征出发,可以对科学精神作了这样的疏理和定义,即:
“在认识一切客观存在的过程中,对人、对己、对事物都能善于辨误识伪,勇于去伪求真的那种执着的求真、求实、创新的精神状态”。
第二节科学精神的内涵
科学精神的内涵极为丰富。
它涉及有没有探索、创新的勇气和唯实、求真的科学态度,如何看待科学探索中的困难、挫折以及可能带来的个人得失,人们应该具有什么样的伦理观念和学术风范,等等。
根据科学精神的内在要求和人类的科学实践,我尝试着将科学精神的内涵归纳为以下6个相融相通的主要方面:
(一)勇于探索未知、敢于超越前人的探索创新精神。
科学活动过程即是一个不断求得新发现、新发明。
不断把认识水平推向新境界的探索、创新过程。
从某种意义上说,科学探索是在认识领域向旧世界宣战。
新思维、新理论的提出,难免会触动旧观念、旧秩序,遭遇到阻力。
翻开科学发展史,我们可以看到,科学研究决不是恬静舒适的代名词,很多探索者都是在披荆斩棘中前进的。
他们的新发现、新发明都是用辛苦甚至生命换来的。
(二)以事实为依据、努力揭示未知奥秘的唯实求真精神。
真理是从事实中引发的。
科学家们进行科学研究必须尊重事实,坚持从客观事实出发,进行观察分析,探索事物的本质和规律,以形成科学理论,并让自己的理论接受实验、实践的检验而得到发展。
俄国著名生物学家巴甫洛夫在去世前曾谆谆教诲告诫青年:
“要研究事实,对比事实,积累事实。
无论鸟的翅膀多么完善,如果不依靠空气支持,就决不能使鸟体上升。
事实就是科学家的空气。
没有事实,你们就永远不能飞起来;
没有事实,你们的‘理论’就是枉费心机。
”
科学家们不仅要尊重事实,还要善于发现事实,特别是那些人们熟视无睹的现象。
意大利科学家伽利略在参加教堂例行的祈祷仪式上被摆动的吊灯吸引住了,奇怪地发现,不管吊灯摆动的幅度是大是小,摆动的时间总是相等的。
这一成千上万司空见惯的现象引起了伽利略的注意。
最终发现了著名的单摆等时性原则。
法国化学家贝奈发明安全玻璃是受一个从桌上掉下来而没有碎成片的药瓶启发。
有些不被常人注意的现象,往往被科学家“意外地发现”,以致引发重大发明。
(三)坚信客观规律、遵从思维法则的崇尚理性精神。
科学探索以追求真理为目的,是一个始终伴随着理性思维的过程,所有的科学理论都是理性的结晶。
贯穿于科学探索活动中的理性精神,主要表现为以下几个方面:
(1)信念理性,坚信运动变化的客观世界有其内在的秩序和规律,而且这种秩序和规律是可知的。
(2)实证理性,认为真理是一个过程,科学探索无权威、无止境。
(3)逻辑理性,科学研究必须以科学认定的事实为依据,并追求逻辑一致。
(4)人文理性,探索客观规律是为了更好地利用和改造世界,造福人类。
科学理性实际上是一种哲学理性,体现了马克思主义的科学世界观、认识论和价值观。
它是一种既有坚定信念又不迷信盲从,既鼓励大胆探索又要求严格求证,既忠于客观又饱含“善”的追求的主观与客观一致、追求真理与造福人类相统一的理性精神。
(四)自由探讨、相互争鸣的平等宽容精神。
科学只服从于事实,服从于实践检验。
在这个客观标准面前,所有的科学探索者都是一律平等的。
不管什么人,只要你的新发现、新发明符合事实,反映了客观规律,能经受实践检验,是客观真理,终将得到社会的肯定和接受;
否则,便会站不住脚,终究被摈弃。
从这个意义上说,科学蕴涵着一种内在的平等精神。
由于科学是对未知的探索过程,在这个过程中探索者中出现不同看法是正常的,不能轻易下结论。
科学家们有必要对学术上的不同观点,主张进行民主讨论,允许百家争鸣,他们认为,这种讨论和争鸣是探索真理的需要,也是探索者的权利。
对这种权利的尊重,就表现了宽广的胸襟、宽容的态度。
平等宽容,是由科学的特性所决定的,也是科学界一贯倡导的精神。
(五)大力协同、密切配合的团结协作精神。
科学界的团结协作精神,广泛地表现在科学界之间,科学团队之间以及不同地域科学力量之间的合作之中。
江泽民指出“团结协作是现代社会化生产条件下科学技术研究活动的内在要求。
在科学技术工作中,既要倡导学术上百花齐放、百家争鸣,又要提倡相互尊重,团结合作,取长补短,发挥集体优势,协同攻关。
(六)热情严谨、刻苦坚韧的执着敬业精神。
爱因斯坦曾经说过:
“对真理和知识的追求并为之奋斗,是人的最高品质之一。
”古今中外的优秀科学家和发明家,在探索自然界奥秘,寻求纷繁复杂自然现象背后的本质和规律的过程中,表现出的对科学探索的巨大热情和勇气,专心致志、聚焦事业的忘我境界,不畏劳苦,勤奋攀登的顽强毅力,严谨精细,一丝不苟的科学态度和百折不挠,锲而不舍的奋斗精神,构成了科学巨匠执着敬业,献身科学的崇高品格特征。
第二章科学精神的培养
第一节科学精神培养的重要性
科学精神是科学本性所要求的各种价值观念、思想观念、行为准则以及道德与意志品质的总和,它是一种对待自然、社会和自我以及真善美等精神产品的态度。
社会的物质文明建设离不开科学技术,同样,社会的精神文明建设也离不开科学精神。
科学精神是现代人科学文化素质和思想道德素质中不可缺少的因素,在人的科学素养结构中,科学精神是核心和灵魂。
培养未来社会合格公民的科学精神,基础教育中科学精神的培养应首当其冲。
作为弘扬科学精神的一个重要方面,科学精神培养将成为教育事业的一个重点。
从我国教育现状来看,科学精神培养一直是我国学校教育和社会教育的薄弱环节。
从以下几方面我们可以了解到科学精神培养的重要性:
(一)传统根源
我国拥有五千年的文明史。
但是,沉积了长达五千年的中国传统文化中,一个突出的问题是根深蒂固的封闭性,它导致科学上的精神衰弱。
在思维方法上,中华民族在历史上并不重视形式逻辑,不重视“刨根问底”,不鼓励“标新立异”。
因而,才出现建成了宏伟的万里长城但没有发现力学三大定律;
有奇妙的炼丹术,但没有分子量及化学平衡方程式的概念;
有编钟,而始终“五音”不全;
有“一尺之垂,日去其半,万世不竭”的思想,而没有微积分;
有郑和下西洋,而没有对地球的深入认识;
早就有嫦娥奔月、孙悟空大闹天宫的典故,而没有齐奥尔科夫斯基的火箭;
有阴阳八卦二进制,没有发明计算机……。
总之,古代中国富有实践成果,但少有基本理论的出现。
而西方科学的进步,打破了中国传统文化的封闭性。
要实现中华民族的伟大复兴,仅仅打破这种封闭性是不够的,借用过去熟悉的一句话说,还要“有破有立,破字当头,立在其中”。
这在根本上所需要的就是科学精神。
(二)现实意义
长期以来,我国教育中的科学精神培养一直没有得到应有的重视,科学精神培养是教学过程中的薄弱环节。
宝贵的科学精神在科学教学中常常白白地流失掉,许多学生接受了几年科学教育,却领悟不到基本的科学精神。
针对这种实际情况,我们更有必要提起对这一问题的注意,使科学精神的培养在实施素质教育中占据其应有的重要地位。
科学精神的培养对知识和技能的掌握、对实践能力的提高、对科学行为和习惯的形成,也有明显的促进作用。
学生有了科学的献身精神,就有可能成为他钻研知识、掌握技能的精神动力,在学习中遇到困难时能够锲而不舍、知难而进;
学生有了尊重真理、实事求是的精神,就能引导他自觉地掌握科学方法,提高科学研究的能力;
学生有了科学的创新精神,有助于形成善于观察、勤于思考的行为和习惯,在学习中能够自我发现,养成自学的习惯。
但是长期以来,我国教学中的科学精神培养一直没有得到应有的重视,科学精神培养是教育的薄弱环节。
宝贵的科学精神在教学过程中常常白白地流失掉,许多学生接受了几年科学教育,却领悟不到基本的科学精神。
(三)时代要求
从长远目标看,新世纪培养学生科学精神有着深远的意义。
首先,科学精神是知识经济时代人类生存必具的首要素质。
科学技术从来没有像今天这样,以巨大的威力和人们难以想象的速度影响着人类经济和社会的发展。
它强调劳动者的创新素质是经济发展的主要增长因素,主张创新发明、设计以及创造性观念、理论等的创造性智慧为特征的因素能够带来经济的稳定和可持续发展,并带来巨大的物质财富。
由此可见,在知识经济时代,学历固然重要,但科学精神尤为重要。
因为单纯的知识积累并不是很大的财富,只有对现存事物进行不断地怀疑、批判,进而大胆创新才能创造巨大的财富。
所以,知识经济时代需要的人才正是这种能够不断怀疑、批判,进而创新的新人。
也就是说,只有具有科学精神的人在知识经济时代才能很好地生存,最大限度地实现个人价值。
其次,科学精神是科教兴国战略得以实现的保证。
1995年,江泽民同志代表党中央在全国科技大会上正式提出了科教兴国的发展战略。
科教兴国由此成为我国的基本国策。
而科教兴国战略的关键在于科技的进步和劳动者素质的提高,而科技的进步全仰仗于创新成果的出现。
另外,衡量劳动者的素质是否提高,归根结底还在于看其有无科学精神。
所以,加强对中学生科学精神的培养意义深远,它关系到今后几十年中我国科教兴国战略的成败。
第二节科学精神在中学教育中如何培养
素质教育的推进,使传统的教育目标发生了显著的变化,注重于物的教育正在逐渐让位给注重于人的教育。
科学教育在新课标中明确提出:
要注重培养学生的情感、态度、价值观。
鲜明地昭示出科学意识与科学精神是科学课程中最生动、最突出、最富有生命力的一部分。
李醒民老师曾说过:
“科学的精髓在于科学思想,科学方法和科学的精神气质,以工具主义和实用主义看待科学,无异于买椟还珠,因它消解了作为一种文化和智慧的科学本真,泯灭了科学的精神价值和文化意蕴。
”
(一)在科学精神的培养过程中,要注意一些原则:
原则一:
教知识,教方法,更应教严谨细致的科学态度。
在各个领域中可以称得上科学的东西一般都具有准确性、精确性、严密性的特征。
因此,对于学生的科学学习就应要求他们具有严谨、细致、精益求精的科学态度。
决不能搞差不多、大概、更不能粗枝大叶、马马虎虎。
例如:
在讲授《声音的传播》一课中有一组实验是证明声音能在固体、液体中传播,鼓励学生自行设计实验,合作探究,但学生在实验过程中使劲敲打桌子,还边大声说话边实验,教室里显得异常嘈杂,实验结束后,学生在汇报实验结果并解释现象时,教师就应向学生提出质疑:
“你们刚才把耳朵贴在桌子上听到的拍桌子的声音,老师也听到了,但我认为这声音只是通过空气传入耳中的,你们所说的桌子也能传播声音,证据是很不充分的。
”这位教师的话又激发学生们重新思考,讨论,并改变了原来的实验方法,使实验更细致、严密。
他们先用手指轻轻划桌子,并使自己在空气中听不到这种声音,然后,再把耳朵贴在桌子上听,结果他们同样听到了划桌子的声音。
这次学生理直气壮地说出了他们的看法,用充足的理由证明了声音能在固体中传播。
这样学生们就能体会到总结科学研究要有周密的计划、细致的观察、一丝不苟、严谨的科学态度。
原则二:
督促,帮助,激发持之以恒的坚强的意志品质。
科学研究常常要经历一段漫长的艰苦历程,在这历程中,常会出现挫折与失败,要想取得研究的成功,就必须要有战胜挫折与失败的勇气,要有持之以恒的坚强意志。
在自然教学中有很多观察实验属于长期观察,一开始学生的研究热情是极高的,但这种热情常常是昙花一现,只有开始却没有过程与结果。
针对这种情况教师们就应采取激励、督促、帮助的方法使学生能够经历一个完整的研究过程。
小学教材中《风的观测》和《测量太阳高度》这两课都需要学生能够坚持长期观察,但大部分学生只能做到在课堂上进行观测,而课后就不能坚持,因此,采取课后跟踪、辅导合作的方法十分必要。
教师要与学生一起观测,交流对风向、风力变化的看法。
并对学生的观测及时给予鼓励,激发他们继续进行科学观察与研究的兴趣。
使被动地观察、研究变成一种主动探究,变成学生的一种自我需求,从而培养他们持之以恒,坚持不懈的意志品质。
原则三:
保护生态,滋养科学道德品质。
当前由于人类对资源、能源的过度开发,而使自然环境遭到极大的破坏。
我国的教材中编写了很多这样的内容,这些内容是对学生进行科学道德教育的重要途径,培养学生的环保意识和社会责任感。
例如《食物链》一课中通过一条条食物链和食物网让学生了解自然界动植物之间的食物联系,如果破坏了其中的任何一环都会引起环境问题,从而给学生自然而然地建立起保护野生动物的观念。
又如《水的污染和调查》一课中不仅使学生学会了调查方法,而且让学生通过实践谈谈自己的体会,学生了解到很多严重问题,如:
化工厂、造纸厂、皮革厂同时向护城河排放污水,造成水质污染,水中生物及周围农田庄稼枯死。
通过实地调查,学生懂得了我们不仅要掌握先进的科学技术,更应注意环境的保护,要让科学为人类造福,懂得不能急功近利,要有长远的、发展的眼光,树立大科学观等良好的科学道德品质。
原则四:
尊重事实,不畏权威。
培养科学批判精神科学的最基本精神之一就是批判。
伽利略的两个铁球同时落地的实验,给了我们很大的启示,在科学研究中要尊重科学证据,做实事求是的报告,不盲从权威,能批判性地思考问题。
要敢于怀疑,敢于批判,在探索真理时要不屈不挠,以实践作为检验真理的唯一标准。
科学家的个人事例正是对学生进行科学精神教育的最好材料。
如:
哥白尼对“日心说”的坚定信念,及为维护这一真理而献身的动人事迹,而布鲁诺热情传播这一新天文学说,他被教会推到审判异端的宗教法庭,在监禁1年后被活活烧死,临刑时,他高呼:
“火,不能征服我,未来的世界会了解我,会了解我的价值。
”布鲁诺虽然牺牲了,但是地球在转动这个真理,是任何反动势力都烧不掉的。
由此学生从科学家对科学的追求中懂得:
学习科学就要坚持真理,不怕迫害,勇于为真理而献身。
只有让学生了解到在科学事实上负载的文化气息,文化内涵,才使得科学成为科学。
科学知识固然重要,但相较于科学精神,它只是浅表性的部分,我们的学生可以不懂得相对论,但他们一定要懂得坚韧、执著;
我们的学生可以不了解电磁原理,但他们一定要对真理有着热切的信仰。
科学的发展是日新月异的,尤其在现代,科技几乎无时无刻不在发展,但是无论科技怎么发展,科学精神的内涵却永远不会过时,甚至显得比任何时期都更为重要,它是人类精神品质的重要组成部分,也是人类文化遗产中尤为重要的一部分。
(二)培养的具体途径
1、改革科学教育课程的设置和安排
一直以来,我国中学科学教育课程存在两大弊端:
第一,科学教育课程内容只注意到将确定的科学结论和体系教给学生。
这样,学生错误地认为科学结论是绝对的永恒的真理,科学家是可知而不可学的天才。
于是,一部分对科学不感兴趣的学生便对科学学习不感兴趣,另一部分理科成绩较好的学生便会产生骄傲自满情绪。
即使在后一部分学生中,由于课程内容只注重科学结论的罗列,他们也得不到科学精神的训练与培养。
第二,我国长期以来实行分科教学,而且从小学到中学的科学课程普遍偏难。
小学科学教学虽是综合性的,但从未真正重视过,且缺乏综合科学的训练。
近年来尽管一些城市在初中进行综合理科教学改革,但收效颇微。
改革科学教育课程的设置和安排,首先是要让学生明白,科学结论并不是亘古不变的真理,它只是暂时的,具有假说性和猜测性。
这可以通过科学史的学习而使学生真正领会;
另外,为了使学生能够正确地看待科学家的特殊智力(也即让学生明白科学精神并不是遥不可及的)可以安排一些记述科学家的生活轶事及某个发明创新活动过程的小故事。
这样,不仅会引起学生的兴趣,还会使学生在生活中不自觉地模仿科学家的某些活动从而培养自己的科学精神。
因此,一门科学课程,可包括三方面的学习内容:
故事集、科学史和科学理论体系。
改革科学教育课程的设置和安排,其次是要对科学课程进行有效的整合。
这不仅出于减少课程数量的考虑,也反映了当今科学技术发展的趋势,即“各门自然科学之间的界限变得越来越模糊,主要的概念变得更加统一。
”经过整合的综合课程教材必须图文并茂,生动活泼地介绍科技新发现,而且要与现实生活情境密切联系,并向学生提出有趣的问题,设置一些能帮助学生理解理论知识且又贴近现实生活的动手操作。
科学教育课程的内容可以生物、化学和物理等传统学科为主,以地球和健康科学中的部分内容为辅。
除显性科学课程,我们还应设置一些隐性科学课程与之相辅。
其一,可以在校内开展丰富多彩的科学教育活动。
如可以培养学生创造性能力为目的,举办科技小论文、科技小发明、科技小制作竞赛,使学生潜在的创造能力得以充分发挥;
还可以发动学生在教师指导下自己组织各种自然科学爱好者俱乐部,使学生逐步学会自己设计、组织开展科学探究活动。
其二,可以借助校外的科学教育,如少年宫的科学教育,少科站的科学教育,青少年科技爱好者团体,青少年科技竞赛等等。
这样,学生才会乐于学习科学课程,科学精神也会在有兴趣的学习中逐渐得到培养。
2、学习活动的执行模式上体现探究精神
去年,美国科学教育协会代表团访问上海,在一所著名重点中学听了一堂物理课。
任课老师是一位特级教师。
那一次教学活动内容丰富精当、层次清楚、节奏紧凑,学生活动充分,教师的提问经过精心设计,学生的回答也都清晰明了。
按照我们的评价标准,这堂课上得可算是天衣无缝了。
可是美国代表团成员反应很平淡。
他们说,课堂上都是教师提问,学生回答,既然学生都已能回答了,这堂课干什么还要上呢?
不错,这是一堂典型的以学科知识传授为主线设计教学方法的传统课,这种教学方法是不利于学生科学精神的培养,我们应尽量摈弃。
另外,一位访美学者对中美两国的生物实验课作了如下的比较:
“中国的生物课实验总是在教师讲课之后进行。
首先,教师详细地向学生解释实验的目标、要求、方法和设备。
然后,学生像照着烹调书做菜一样做实验,他们不知道实验的所以然。
而在美国生物教学中,实验经常是在教师讲课之前进行的。
在实验手册上,没有关于实验的详细解释,而是一系列问题。
教师促使学生理解这些问题,然后,学生自己独立地做实验。
他们必须积极地思考、阅读、设计、观察、记录,并作出结论。
显然,这种方法能够有效地培养学生的能力。
”比较中美两国中小学的科学实验课,访美学者发现,“中国学生的动手操作活动是试验性的,而
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