自然中的科學現象范文

導語：如何才能寫好一篇自然中的科學現象，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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一、概念隱喻的功能

隨著認知語言學的發展，隱喻逐漸進入認知科學的研究范疇。Lakoff等正式提出“概念隱喻”(conceptualmetaphor)：人類以一個概念去理解、建構另一個概念，于是也以一個概念的詞語去談論、表達另一個概念。Fowler從隱喻對語言詞語的影響角度出發指出：詞一旦脫離它原來所屬的范疇，而用于新的語境，隱喻便出現了。在這一意義上，幾乎所有的詞當不表示一種具體的意義時，就可以表現出隱喻性，因為它們的原義都可以追溯到某種具體的意義。

自然科學研究是人類的認知活動和思維過程。具有認知功能和語義功能的隱喻，在自然科學研究中成為認知工具和思維手段。當語言文字記錄自然科學研究時，隱喻便發揮著生成語言詞匯的功能。概念隱喻的功能機制是喻源域與目標域間的映射，即用喻源域的一個概念去表述目標域中的一個概念。在相似性的基礎上用人們熟悉、了解的現象和事情來表現本來不熟悉的現象和行為，這就是隱喻的本質。認知語言學家認為，隱喻不僅是一種語言表達方式或修辭現象，而且是人類認識客觀世界的邏輯思維活動，也是人類命名客觀事物的重要方法。

二、自然科學新詞的隱喻性

（一）生活概念隱喻自然科學新詞

自然科學研究主體常常借用日常生活概念去表達科學概念，此種概念類比手段有利于化深奧的科學概念為淺顯、化抽象的科學現象為形象。生物學中的相關專業術語有airway（氣管）、conception（懷孕）、colony（菌群）；電學專業的powersource（電源）、line（線路）、electroncloud（電子云)、electronicsmog（電子霧）、rabbitears（V形電視天線）、track（磁道）；海洋學中的jetstreams（西風急流）借喻了je（t噴氣機）的“迅疾”之意；交通運輸領域的turnou（t岔道）顯然借喻了out的基本含義“出去”。book意為“書”，科學家將其應用到計算機領域喻指“閱讀器”，如e-book譯作“電子閱讀器”；channel在日常生活中是指“水渠、渠道”，計算機領域借用channel喻指“把I/O設備和輔助存儲器聯入計算機系統中的設備”；interpreter日常原意是“口譯者”，在計算機范圍的意義是“解釋程序”，即該程序能夠讀出源語句并譯成機器語言，并能過執行這些機器指令；download在計算機領域是指“下載”，其意義實際上取自日常生活中的load（裝載）。類似詞匯還有menu（菜單）、toolbar（工具欄）、mouse（鼠標）、spiders（網頁爬蟲）、termina（l終端機）、thinclien（t瘦客）、cookies（信息記錄程序）、networkbridge（網橋）、snailmai（l傳統郵件）、packets（數據包）、surfing（網上沖浪）等。許多自然科學新詞生成于日常生活的物質經驗，其間的援引關系正是以“概念隱喻”思維為紐帶的。

（二）科學概念隱喻自然科學新詞

自然科學新詞不僅源于生活，很大一部分來自已有自然科學詞匯，即某一自然科學領域的科學家從其他自然科學領域借用術語來喻指自己的目標概念。計算機科學領域中的不少專業名詞的喻源域即其他自然科學領域的概念，新詞生成的認知機制可通過以下實例可見一斑。worm（蠕蟲病毒）以及feedback（反饋）的喻源域來自生物學；心理學概念memory在計算機領域譯作“存儲器”，如flashmemory（閃存）；建筑學詞匯architecture統指“計算機結構”；計算機領域的input譯為“輸入端”，指輸入信號進入計算機系統的位置、終端或終點站，其喻源域是電學；homepage在計算機應用領域是指“主頁”，其中home概念源自動植物學的“發源地”之意。用喻源域的一個概念去表述目標域中的一個概念，或理解為已有概念與新概念之間的類比，由一個認知域（喻源域）類推到另一個認知域（目標域）。以上自然科學新詞生成的過程體現了人類認知的隱喻性。自然科學研究主體用已有的科學概念去喻指另一個新生科學概念，且借助原有詞項為新科學現象立名，原有詞項便具有了新意義。概念隱喻是人類的重要認知方式，人類總是將某一個概念域的圖式結構投射到另一個概念域之上，從而通過前者來理解后者。

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在很多學生看來，科學是一件神秘的事情，更是一門高深莫測的學科。在學生初學之時，教師一定要通過對學生現實生活中各種自然現象的呈現、講解和揭秘，讓學生在感受科學的過程中充分意識到，科學原來就在我們身邊，它蘊藏在生活中的各個不同層面，以各種不同的形式呈現。以學生科學經驗的形成來看，他們在課堂學習之前了解的科學知識都是來自于日常生活中。例如，孩子在潮濕的天氣下偶爾發現了蚯蚓，他們會對其外形以及其行動進行觀察，從而形成基本的科學經驗。兒童形成科學素養最為有效的方式是在現實生活中隨機感受，引導他們生活中的自然現象及時進行感知了解。這樣的方式對于兒童來說，是非常有價值的。鑒于此，作為科學老師，就不能死守著一本教材，按照固有的課表和內容進行教學，而要充分了解學生的生活狀態，體驗他們的生活經歷，從而引導他們在現實生活中學習科學，從而形成最為有效的科學體驗。例如，在姹紫嫣紅的春天，柳絮漫天飛舞，這些就會引發學生的科學思考。教師可以對學生進行及時點撥。如果這些生活中的資源與教材的內容有著緊密的聯系，教師則需要進一步打破傳統教學的模式和順序，不拘一格地進行教學，以滿足學生的好奇心理。

二、體悟自然是小學科學啟蒙的關鍵

在科學教學中，教師非常重視學生在科學學習中的動手操作實踐能力，課堂教學中常常看到教師給學生發放各種實驗材料。但事實上對于學生而言，最為貼切有效的實踐材料不是教師精心制作的，也不是隨教材發放的，而是源自于自然。只有源自于真實自然狀態的資源，才是學生最佳的實踐操作材料。但這些對于城市中的學生而言，卻又是非常難得的。曾有有識之士指出:自然社會才是學生學習科學，感受科學的最佳課堂?？茖W教學就必須鏈接學生生活中的自然社會，感受自然生活中最純粹的科學現象，在這個過程中教師可以采用啟發式教學。而在科學教材的教學中，教師可以幫助學生找出教材與現實生活之間的內在聯系。這個階段的學生都是充滿好奇和善于想象的，面對大自然豐富多彩、五彩繽紛的世界，教師一定要幫助學生放飛想象的翅膀，善于從自然生活中每一個細節入手，將學生的思維和關注力聚焦到自然生活之中。在學生身邊的自然現象可謂豐富多彩，從天氣諺語中感受不同的自然現象所蘊含的天氣預征，從仰望星空引導學生思索宇宙的無窮魅力，從天氣的變化中感受四季的輪回……

三、學會探究是小學啟蒙教育的保障

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天與地，陰與陽，上與下這些自古以來就有的對稱，給人一種和諧、穩定、勻稱、諧調的美感?？茖W的對稱美源自客觀物質世界的存在、作用、運動、形態所具有的對稱性。如，自然科學中的運動與靜止、引力與斥力、勻速與變速、變力與恒力、反射與折射、溶解與結晶、液化與汽化，數學中的正與負、奇與偶、加與減、實數與虛數等等，都是自然美的對稱性反映。這種自然界中的對稱在教學中對學生的思維啟示也有著重要作用。如：初中教學中在講述了通電線圈在磁場中發生轉動以后，就可以啟發學生：線圈通電后可以在磁場中轉動，那么如果線圈先在磁場中轉動，有可能產生什么現象呢，學生自然就想到有可能產生電流，這樣，對于電磁感應現象學生就很容易理解了。再比如，對學生進行電磁波教學時，可以先給學生講授變化的電場可以產生變化的磁場這一知識，然后提問：變化的電場可以產生變化的磁場，而大家都知道，電和磁之間可以互相轉化，并且電和磁的存在都可以不需要媒介，如果空中有一個變化的電場，那后面的情況會是怎樣的呢？學生通過對稱性這一規律可以進行猜想：變化的電場產生變化的磁場，而變化的磁場又會產生變化的電場，這樣互相轉換，如果這種轉換在空間上具有延續性，就會在空中不斷的傳播下去。這時教師再對電和磁之間的轉化作一個簡單的講述，學生學起來就容易的多了。另外，課堂教學中也可以根據知識的對稱性讓學生大膽進行猜想，以拓寬學生的思維方式和空間：如（1）如果我們所處環境中的物質是正物質，那么宇宙中還可能存在______物質，如果這兩種物質相遇，可能會發生什么現象？（2）如果我們的時空中時間為正時間，那么宇宙中還可能存在______時間，如果這兩種時空相匯，可能會發生什么現象？（3）如果我們所用的能量為正能量，那么宇宙中還可能存在______能量，如果這兩種能量相匯，可能會發生什么現象，如果人們能利用這一現象，可以如何解決現在的能源危機。（4）小電動機通電之后會轉動起來，如果我們先用外力將其轉動起來，那么可能出現什么現象？根據這一現象，如何將電動機改裝成一個風力發電機。（5）燈泡通電后可以發光，如果先將光照在燈泡上，可能會出現什么現象？如果這一現象存在，對于我們的生活又有什么現實意義。上述問題會引起學生激烈的討論、思索，辨答，甚至動手實踐。然后教師再告訴學生，他們的一些猜想也正是現在許多偉大的科學家正在研究的最新課題，學生聽后會獲得巨大的成就感，并且對自然科學產生濃厚的興趣，更好的促進自然學科的學習。

統一美是對大自然認知境界的最高體現

統一，給人以整齊、諧調、一致的美感，科學的統一美是物質在自然界中和諧統一的本質體現，也是審美者對大自然認知境界的最高體現。在自然界中，各種不同甚至對立的自然事物和現象通過多種渠道聯系在一起，它們相互依存、互相影響，環環相扣、諧調有秩，呈現出和諧統一的自然之美。萬物歸一，辯證統一是所有科學家探索未知世界過程中夢寐以求的最高目標，科學家總是力圖從變化萬千的自然現象中看到某種一致或某種相似，亦即某種統一。愛因斯坦的兩個著名相對論即是他追求統一美的完美結果，當時，牛頓力學相對性原理與麥克斯韋電磁學原理運用于運動物體時發生不對稱的矛盾，愛因斯坦結合同時性的相對性原理和洛倫茲變換原理，成功地將兩者協調、統一起來，從而將經典力學中分立的時間、空間、物質、運動、時空等概念統一起來，建立了狹義相對論這一著名理論，并最終將經典力學中分立的質量與能量、動量與能量概念也統一了起來。初中的自然科學知識，相對比較簡單、基礎，學生自己可能難以悟出知識的統一美，但有一些知識可以在教師的引導下讓學生領悟這種統一性。如圓（球）形在自然界的普遍存性必然與其特點相適應，就此，可以設計以下的問題：（1）從數學上講，圓（球）形具有什么特點？（2）鵝卵石為什么是圓球形的？（3）地球為什么是圓球形的？星球為什么大多是圓球形的？星球的運動軌跡為什么大多也是圓的？（4）航天器材為什么很多都做成圓形的？彩虹為什么是圓弧形的？（5）如果沒有重力，水滴會是什么形狀，蠟燭燃燒的火焰會是什么形狀？為什么？（6）如果宇宙有邊界的話，可能是什么樣的邊界？（7）在常見的形體中，什么樣的形體最穩定？萬物在宇宙之中，都想趨于什么狀態？（8）詞語“圓滑”一詞由何而來？生活中它又有什么現實意義。上面這些問題，必然會引起學生的思辨、討論、聯想，然后教師稍作引導，便可以總結出如下自然規律：世界萬物都想趨于穩定，而圓（球）形是最穩定、最堅固、最均衡、最節省面（體）積的一種形狀，圓形是自然選擇的結果，是萬物適應自然，趨于穩定的一種表現。通過上述過程，學生也就領悟到自然界中很多看似不相關的表象下面，有些許相似和統一。

發現美是探究自然科學的動力之源

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科學的生命力在于創新?？茖W創新推動了科學的進步和發展?？v觀科學發展史，每一次重大的科學創新都導致了科學理論體系和結構的重新建構，使科學前所未有地迅速發展。而科學又轉變為一種改變世界面貌的強大的物質力量，推動了經濟乃至整個社會的變革和進步。

什么是科學創新？科學創新是人們在科學活動中的一種精神勞動。它體現在科學研究人員的創新思想、創新精神、創新能力等方面，也包括科學活動中的整個環境，即創新的氛圍。科學創新的成果是知識、概念、原理、假說和理論等。這些都與文化有著密切的關系。

從文化的深層次層面，也即文化的狹義方面理解，文化是一種精神活動，它由人們的思維方式，信仰信念，價值取向等思想觀念因素組成。這些因素是文化的核心，是文化“進化”的“基因”［1］。

眾所周知，文化有強烈的民族性，不同的民族有不同的文化。“科學是一種文化過程”［2］，“作為一種文化現象，科學同其他文化一樣，也表現出強烈的民族性”［3］。不同民族或國家有著不同的文化，有著不同的科學?！拔鞣娇茖W幾乎是唯一存留到今天的科學形態，取得了深刻影響人類社會生活的卓越成就，并展現了發展的遠景”［3］。為什么只有西方科學能夠如此呢?這無疑是由于西方科學攜帶了西方文化的全套基因，并在這種文化基因的“遺傳”下生存競爭，在創新中持續發展。

西方科學的發展實際上是科學創新的過程。表現在科學家身上是他們具有強烈的創新意識和創新精神，表現在西方國家則是他們有著良好的創新氛圍，而這些都與文化息息相關。一年一度的諾貝爾科學獎就是一個最好的證明，至今獲獎的科學家已經有幾百位了，他們當中大多數是西方科學家。華裔科學家只有楊振寧等六人獲得［4］，而他們都不是在中國本土成長的或成就科學事業的，中國本土至今未曾有一人獲得。這說明，每個做出重大科學創新的科學家都受到西方文化的熏陶，思想觀念上打上了西方文化的烙印。

西方科學是在西方文化的滋潤下發展起來的，并造就了西方國家的國富民強。本文試圖以西方傳統文化為切入點，探討科學創新中的西方文化因素，分析這些文化因素在科學創新中所起的作用，以及我國傳統文化對科學創新的影響。

一、熱衷于探索自然界的奧秘是科學創新的初衷和源泉

西方科學和西方文化都起源于古希臘的自然哲學，這種哲學同時也是科學。古希臘自然哲學是西方科學的萌芽，古希臘的哲學家幾乎全是自然哲學家。

古希臘哲學家熱衷于探索自然界的奧秘。他們探索自然界主要集中在三個方面。第一，探索自然界的本原是什么。第二，探索常見的自然現象。第三，熱衷于幾何學研究。如亞里士多德研究小雞發育，準備了21只雞蛋，每天打破一個雞蛋，詳細記錄小雞坯胎的發育過程。又比如阿里斯塔克對太陽、月亮和地球三個星球進行深入的研究，得出《太陽和月亮的大小與距離》。再比如歐幾里得由5個公設、5個公理、23個定義，推導出467個命題，得出歐氏幾何定理。

古希臘哲學家思考自然問題到了癡迷的境界。關于這一點，泰勒思掉進土坑的傳說很能說明問題。泰勒思成天思考天體問題，連走路也在思考。一天掉進土坑里，被一名色雷斯婦女看見。這位婦人笑他說：你眼前的路都看不清，還去研究天上的事情［5］63。

古希臘人熱衷于探索自然界的奧秘使西方科學得以誕生，成為科學創新的初衷和源泉。與之相反的是，中國古代哲學屬于道德哲學，儒家文化占主導地位，古代哲人對研究自然界興趣不大，因為他們認為“天道淵微，非人力所能窺測”［6］，而更多關注和研究人與人之間的關系，因此無科學創新的初衷和源泉。

二、為了求知和擺脫愚昧是科學創新的本意和目的所在

古希臘人思考自然，研究自然，他們把這看做是人類最有意義，最有價值的學術活動。這是由他們的價值取向決定的。正如亞里士多德所說：“他們探索哲理只是為擺脫愚蠢，顯然，他們是為了求知而從事學術，并無任何實用目的”。在他看來，“求知是人類的本性”

［7］。古希臘人的這種僅僅為了“求知”，為了“擺脫愚蠢”而從事自由學術研究，并不賦予其任何實用目的的價值取向為整個西方文化所繼承。

在探索自然的目的這一點上，古代東方各民族與古希臘人是有顯著區別的。比如古代埃及有比較發達的幾何學，但埃及人之所以重視這門學科，是因為丈量土地的需要。又比如古代中國人的天文學發達，但中國的天文學主要是為王朝政治服務的，同占星術密不可分。

在科學史上，法拉第花了11年時間研究磁生電的方法，并最終得到磁感應原理。他絕沒有想到他的這一原理會成為未來改變整個世界面貌的電氣技術的基礎；麥克斯韋也絕不是為了今天的無線電通訊技術才把法拉第的電磁學理論抽象化、數學化，并預言電磁波存在的；普朗克也絕不是為了今天的量子計算機、激光技術和超導技術才提出量子假說的；孟德爾、韋斯曼、摩爾根更不是為了今天的轉基因技術才去研究生物的遺傳現象的。事實上，西方科學的幾乎所有重大成果的獲得都與實用目的無關。當然，其中許多成果后來都變成了技術，有了實用價值，但那只是科學的“副產品”。

對此，科學史家丹皮爾有過一段發人深省的話：“不幸，科學主要是為了發展經濟的觀念，傳播到許多別的國家，科學研究的自由又遭到了危險?？茖W主要是追求純粹知識的自由研究活動。如果實際利益隨之而來，那是副產品，縱然它們是由于政府資助而獲得的發現。如果自由的、純粹的科學遭到忽略，應用科學遲早也會枯萎而死的?！保?］

三、注重探尋自然現象背后的原因使科學創新的源泉永不枯竭

西方科學的本質在于它是對自然現象背后原因的猜測或揭示［9］，而這正是古希臘理智的一個鮮明特征，并作為西方文化的一個主要傳統沿傳至今。

看一看古希臘自然哲學家的思想，我們可以深刻地體會到這一文化因素的內涵。赫拉克利特認為，“自然界喜歡躲藏起來”［10］26。留基伯首先提出“沒有什么事情無緣無故而發生，一切事情的發生都有原因和必然性”［10］133。德謨克利特寧肯找到一個因果的說明，也不愿獲得一個波斯王位。亞里士多德更把認識自然現象背后的原因看做是哲學探索的基本任務。他明確指出：“認識是我們研究的目標；人們在掌握一樣東西的為什么(即根本原因)之前，是不會認為自己認識了它的”［10］58?！爸腔劬褪怯嘘P某些原理與原因的知識”［7］。所以，“我們必須求取原因的知識，因為我們只能在認明一事物的基本原因后，才能說知道了這事物?！保?］古希臘人的這種注重探尋自然現象背后的原因以統一地解釋某類現象的傳統，經過文藝復興后又進一步得到了發揚光大，并不斷推動科學的進步。

大自然的無限，從宏觀世界的廣垠宇宙，到微觀世界的原子、質子；從生物界的人、動物到遺傳基因、染色體，這些自然現象背后的原因成為科學創新素材的寶庫，是科學創新源源不斷的河流。正是西方人這種熱衷于探索自然現象背后原因，才使得新的科學理論層出不窮，科學創新的源泉永不枯竭。

值得比較的是，中國沒有這種文化因素，所以中國傳統科學不具備探索自然現象背后原因的本質。中國傳統科學偏重于對自然現象的忠實描述和經驗總結?？v觀中國科學史，人們不難發現，中國傳統科學的經典著作,諸如《墨經》、《徐霞客游記》、《齊民要術》、《農政全書》、《傷寒雜病論》、《夢溪筆談》等，幾乎無一不是對自然現象的描述或經驗總結，而對這些自然現象為什么會產生，這些經驗是如何獲得的，則從不加以深入探討［11］。

四、具有強烈的懷疑和批判精神使得科學創新永無止境

科學的發展需要創新，而創新需要懷疑和批判。沒有懷疑和批判，就意味著科學生命的終結。西方科學之所以能持續向前發展，不斷出現舊理論的淘汰和新理論的誕生，一個根本原因就是西方文化中滲透著強烈的懷疑和批判精神。

西方文化中的懷疑和批判精神起源于公元前3世紀皮浪的懷疑主義。懷疑主義作為一種哲學流派在古希臘羅馬時期持續了500多年時間，對古希臘羅馬時期人們的思想產生了不可忽視的影響。皮浪認為,“沒有一件事情可以固定下來當作教訓，因此我們對任何一個命題都可以說出相反的命題來?！逼だ思捌渲蟮膽岩芍髁x思想不僅代表了希臘羅馬時期的一種哲學思潮，同時也反映了這一時期學術界的實際情況。

當時的學術界確實幾乎不存在任何權威，每一位哲學家除了相信自己外，不相信其他任何人，包括自己的老師。亞里士多德的“吾愛吾師,吾更愛真理”的名言不僅是他自己離開老師，獨立門戶的充分理由，也是后來所有學生在學術上與老師分道揚鑣的理由。

從科學史也可以看出，懷疑和批判精神是推動科學進步的決定因素。試想，如果哥白尼對“地心說”深信不疑，他會創立“日心說”嗎？如果達爾文對物種不變論深信不疑，他會創立生物進化論嗎？如果愛因斯坦對絕對時空觀深信不疑，他會創立相對論嗎？所以說，科學上的懷疑、批判精神與創造精神是一對孿生兄弟；沒有懷疑和批判就沒有創造；沒有創造，也不需要懷疑和批判。

勇敢地懷疑和批判，大膽地標新立異、自創理論，循著這條創新的路走下去，才有可能攀登上科學的一座又一座高峰。西方文化中的這種懷疑和批判精神在中國傳統文化中是非常缺乏的。中國傳統文化是儒家文化，崇尚的是中庸之道，打擊的是標新立異。諸如“人怕出名豬怕壯”，“槍打出頭鳥”等俗語人人皆知。這與西方文化的懷疑和批判精神形成鮮明對比。西方人認為科學是“可錯的”，中國認為真理神圣不可侵犯；西方人尊重自己的老師，但“吾愛吾師,吾更愛真理”，中國學生極力維護自己老師的學說，不敢越雷池一步。

五、重視個人自由和人與人之間的平等是形成科學創新良好氛圍的前提

西方的民主傳統是自古就有的［5］235。經過聲勢浩大的文藝復興運動的洗禮后，西方文化中又增添了所謂的自由、人權、民主、平等的思想，在這種思想基礎上建構起的社會政治體制從制度上保證了學術的自由和繁榮，從而大大地推動了科學的進步。

誰也不能否認，近代以來自由、人權、民主、平等思想已經逐漸成為西方人的一種根深蒂固的觀念，成了西方文化的一塊不可動搖的基石。無論是英國資產階級革命、法國啟蒙運動、法國大革命，還是美國獨立革命、南北戰爭都直接與這些思想密切相關。不言而喻，西方文化中的這種尊重人的自由權利，強調人與人之間的相互平等的思想極大地促進了學術研究的自由化、多樣化和不同學術觀點之間的平等爭鳴。這種自由化、多元化和平等爭鳴的風氣對科學的“進化”(發展)而言，無疑起了一種“優勝劣汰，適者生存”的作用。

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一、引導學生從自然現象中認識物理規律

規律是事物發展過程中內在的、本質的、必然的聯系。事物的本質總是通過事物的現象去表現出來的，在物理教學中，要幫助學生更好的認識物理現象和物質運動的規律，就要引導學生去觀察和探索事物的運動現象，從事物運動的過程中探索和認識事物發展規律。牛頓在觀察到蘋果落地的現象，通過觀察和思考發現了萬有引力；阿基米德從浴桶洗澡中得到啟示，產生阿基米德原理，發現浮力定律等。這些都是在自然現象中通過觀察而發現了規律的生動事例。要培養學生的辨證思維能力的首要條件，就是引導學生在生活和學習中學會觀察。

物理科學的發展過程離不開人們的觀察和研究?，F代科學證明，一個科學家往往只能完成一個方面甚至只是一個方面的一個分支，許多重大的科學技術難題的解決，離不開最簡單的物理現象。在物理教學中，要引導學生注意觀察自然現象，從簡單物理現象中去認識事物，認識和發現事物的發展規律。

物理學在其發展過程中，除了嚴格的邏輯推理以外，科學家的人文修養和形象思維所啟發的靈感和激發的創造性也是不可或缺的。同時，各個流派之間的相互包容，相互學習，取長補短也是物理學發展的一個重要環節。所以我們在重視物理學自然理論的同時不能忽視物理學發展過程中蘊含的人文文化。

二、物理教學中要辨證思維的主要方法

1.對稱性思維

對稱是廣泛存在于自然界中的一種現象，也是人們習慣性的一種思維形式，通過對稱性事物的存在形式，去引起人們的思考，從而發現事物運動的規律。物理學在對自然的表述中更是處處表現出了這種對稱性的存在。 如，作用力與反作用力，拉力與阻力，正電子與負電子，都是相互相成的一個矛盾的兩個面。在自然界中，任何事物都是以對稱的形式出現的，如，左右，上下，大小等。沒有對稱就沒有事物，要學習物理就不能離開對稱性的思維。物理定律對某種規范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如，動量守恒、機械能守恒等，都充滿了美學思想，實際上，對稱性這種思維已經成為當代物理學家研究物理理論的一種行之有效的方法。在教學中，可以引導學生通過對稱性事物的形式，去進行思考和探索，從中發現事物的運動規律。

2。聯系觀點的辨證思維

世界是處在普遍聯系之中的物質世界。世界上沒有孤立的事物，整個世界就是一個有機聯系的整體。要認識世界，就要認識事物之間的聯系，在聯系中去認識事物和事物發展的原因和動力。自然現象是錯綜復雜的，作為初中學生，要在錯綜復雜的自然現象中去認識世界，認識物質的運動的形式和規律，就需培養學生的辨證思維能力，在復雜的事物現象和物質運動中去分析和思考。例如能量的轉化和守恒定律，就是在復雜的事物運動過程中發現的反映事物運動原因和動力的基本規律。我們認識了事物的發展規律，就能更好的去認識世界和事物的運動。牛頓的三大定律更是我們認識各種機械運動的基本定律。只要引導學生去辨證的思考，在事物運動中認識事物的運動規律，就能很好的認識物質的運動規律。

自然界和諧統一，就在于事物的相互聯系，如，愛因斯坦的相對論把時間、空間、物質和運動統一起來，把經典物理學都包容在他的理論框架之內，創造了程度更高、范圍更大的和諧統一理論。而麥克斯韋電磁場理論把電學、磁學、光學統一了起來，量子力學把波動性和粒子性統一了起來，也是一種具有規律性的聯系。

3.要重視物理實驗

物理是一門自然科學，實踐性是物理學科的基本特征，初中物理的許多實驗就是實踐性的突出表現。在初中物理的學習中，要利用學?，F有的條件上好實驗課，幫助學生在實驗中去更好的學習物理。無論是自然科學還是社會科學，任何科學都具有實踐性。物理學更是一門實驗的科學，物理實驗既是建立物理理論的基礎上的，反過來又是檢驗物理理論正確性的方法。楊振寧教授曾說過“物理學是以實驗為本的學科”，物理學上很多理論都是通過實驗檢驗論證的，這就很好的體現了唯物辯證法的認識論觀點——實踐的真理性。

4.要教育學生學會懷疑

沒有懷疑和否定，就不會有創新和事物的發展，在物理學習中要鼓勵學生在科學的基礎上，大膽探索，大膽創新，要敢于懷疑和否定，沒有懷疑就不會有科學的發展。

人們對物理現象及其本質的認識是一個不斷深化和反復的過程。在物理的學習過程和認識事物以及規律的過程，也應該是一個不斷深化的過程。認識沒有一帆風順的，每一個正確認識的獲得都要經過實踐、認識、再實踐、再認識的不斷探索和探究的過程，也是不斷的去辨證思考的過程。比如，在整個光學的發展史中對光這個本質問題的認識，就是一個不斷探索和發展的過程，先是牛頓提出了微粒說，認為光是由粒子組成的；后來是惠更斯的彈性波動說；接著麥克斯韋提出電磁波動說；直到20世紀愛因斯坦提出光量子說。最終人們認識到光具有波粒二象性，人類對光本質的認識就正是遵循著認識不斷發展和探索的這一認識規律。

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論文關鍵詞　質化研究　量化研究　研究范式　社會科學研究

量化研究與質化研究是社會科學研究的兩種基本范式。在社會科學研究的發展歷史上，曾經歷了由思辨主導的質化研究為主流到以事實數據為主導的量化研究為主流。到了近代，越來越多的學者認識到單一使用一種方法的局限性及不足，量化研究和質化研究逐漸被整合到同一個研究中。通過了解量化研究和質化研究在社會科學中的發展歷史和對立，深入探討兩者的哲學基礎，從而得出量化研究和質化研究在一定程度上能實現整合，同時跨越單一研究方法的局限性。

一、量化研究和質化研究在社會科學研究中的發展

質化研究是“以研究者本人為研究工具、在自然情境下采用多種資料收集方法對社會現象進行整體性探究、使用歸納法分析資料和形成理論、通過與研究對象互動對其行為和意義建構獲得解釋性理解的一種活動”。質化研究可以追溯到古希臘時代“民族志”的研究。“民族志”是人類學中的一種研究方法，是對人及其所在文化的整體性生活、態度和行為模式進行詳細、動態、情景化的描述，它要求研究者長期與當地人生活在一起，通過自己的切身體驗獲得對當地人及其文化的理解。早期的質化研究主要是憑借主觀經驗和理論思辨來進行的，缺乏統一的方法論指導和操作規范，一直只在有限的范圍內使用。到20世紀80年代，質化研究方法逐步成熟起來，形成了自己獨有的概念、方法、理論以及統一的規范和操作程序，在社會科學研究中所發揮的作用越來越大。

量化研究指在研究中運用實驗、調查、測量等量化的手段來收集和分析研究資料,從而判斷研究現象的性質,發現內在規律,檢驗某些理論假設的研究方法。在古代社會，由于自然科學和社會科學還沒有從哲學中分化出來，所以作為以研究社會現象為目的的社會科學方法論是以哲學方法的形式表現出來的。而到了文藝復興以后，自然科學擺脫了神學思辨和經院哲學的束縛，開始采用培根所倡導的觀察實驗方法并取得了大量研究成果。在自然科學方法論的影響下，社會學家開始思考用自然科學的方法來研究社會科學領域的問題?；舨妓固岢鋈祟惉F象與自然現象并無不同，可以把研究自然現象的方法應用于研究人類現象。孔德也提倡用自然科學的方法對社會現象進行分析和解釋，要把社會學建設成為一門實證科學。涂爾干則主張社會科學應該以自然科學為基礎，用實證的方法、確鑿的數據來表達社會事實。自19世紀后期以后，質化研究在社會科學領域得到了廣泛的應用，逐步取代了思辨研究。

二、量化研究和質化研究的對立

量化研究和質化研究從它們形成之日起，就存在本質的區別。質化研究遵從人本主義的觀點，強調在對社會現象和人的社會行為進行研究時要考慮到人的特殊性，要注意社會現象與自然現象之間的差別。它強調要透過被研究者的眼睛看世界，社會現象是被研究者所涉入和經歷的生活世界，所以研究者只有掌握了被研究者個人的世界及對事件整體背景的了解，才能明白被研究者行為的動機及事件的意義。在這樣的原則指導下，質化研究多采取開放而富有彈性的研究模式及描述和歸納的研究方法。在研究過程中，質化研究常將發現問題、收集資料、分析等環節交替進行，研究者在與被研究者交流的過程中能不斷發現新問題，深入探討問題。研究方法上，質化研究也常采用描述的方法將研究場景完整呈現，雖然這點常常為量化研究們所詬病，但現代的研究技術，如錄音筆、錄像機等能為質化研究提供相應的規范操作的支持。另一方面，質化研究由于采取開放的研究態度，在研究初期一般不預設理論構架或假設，以避免將既定的價值或看法加諸于被研究者身上。

而量化研究則遵循實證主義的觀點，認為社會科學研究與自然科學研究一樣，對社會現象及其相互聯系的研究應該參照自然科學研究方法，在具體客觀的觀察基礎上，通過經驗概括得出結論，并且這種研究的過程是可重復的。量化研究基于的假設是，社會現象是獨立于研究者之外的客觀存在，研究者必須采取客觀的觀察和測量，最大限度的實現研究的客觀化。在研究者與被研究者的關系上，量化研究強調兩者之間的主客關系，研究者要以一個局外人的角度對被研究者進行研究，盡量避免主觀價值的涉入。在這樣的研究原則指導下，量化研究在社會科學中主要是采用可重復而客觀的研究模式及演繹和驗證的研究方法，以確保精準化、形式化、可操作化和數量化。在研究過程中，量化研究常對概念進行操作化的處理從而對感官經驗進行量化和測量，同時設置一定的假設，在選取有代表性的樣本的基礎上，對假設進行檢驗并推論到總體的特性。為保證最大限度的客觀性和可重復性，量化研究常采用調查問卷、測量統計等方法。

三、量化研究和質化研究哲學基礎的相通

質化研究和量化研究在原理和方法上有明顯的不同，質化研究主要是為了回答“為什么”的問題，而量化研究則是回答“有多少”的問題。這兩種研究方式為研究社會科學提供了兩種不同的圖畫。它們之間不存在誰優誰劣的問題，都是以社會實在為對象，以求解社會難題為目的，以對社會現象的描述和解釋為形式，以對社會發展規律的理性重建為途徑，來揭示社會運動的本質。在對社會現象進行研究的過程中，它們相互補充，相互滲透，相輔相承，發揮著各不相同的作用。

陸續經歷了19世紀思辨與實證社會科學的分離和20世紀邏輯實證主義與證偽主義的爭論之后，社會科學家逐漸接受了后實證主義所主張的科學的模式和目標都應該是多元的，社會科學可以是科學取向也可以是人文取向，不應該一味的強調客觀主義。同時，他們也逐漸認識到，雖然價值對于研究整個社會系統有著重要的意義，但是在社會科學研究方式上應該是“價值無涉”的，研究者不應該在研究過程中投入個人的價值或利益。研究者們在科學理論和經驗事實的關系上達成了共識，也就是說科學理論的建立必須以經驗事實為基礎，理論的有效性驗證或進步不能完全依靠于經驗事實。

雖然質化研究的基礎是人本主義的觀點，而量化研究基于實證主義而進行，但是這兩種哲學觀點之間并不是完全對立的。世界上不存在完全有別于其他種類的哲學，哲學間的聯系是存在的。實證主義側重于研究客觀化的、靜態形式呈現的經驗，而人本主義注重被解釋的、動態呈現的客體的意義。隨著實證主義者和人本主義者認識上的進步和反思，實證主義逐漸實現客觀化的弱化和對研究事物整體性認識的強化，而人本主義在客觀化和科學性上逐漸加強，這樣的發展趨勢為質化研究和量化研究的結合提供了理論基礎。在研究實踐中，兩種方法已實現統一，兩者間的互補性已成為不容爭辯的事實。在自然科學領域，質化研究的思想和方法得到廣泛應用，最突出的例子就是社會研究方法中的概率論在自然科學中的應用。物理學家將其引入物理學的研究中，建立了統計力學。而在社會科學領域，量化研究更是被大量的引入到社會學、經濟學、人口學、心理學、教育學、歷史學、管理學等很多學科中，取得了大量的成就。由此可見，社會科學的模型化、定量化和自然科學的社會化、定性化傾向，使得質化研究和量化研究方法趨于整合。

四、量化研究和質化研究的整合

首先，量化研究和質化研究的整合表現在社會科學研究模式的階段性和連續性上。研究者不僅僅承擔收集資料和用經驗理論來解釋資料的任務，同時還承擔用事實來驗證理論的任務。社會研究的過程本身就是一個循序漸進的，包含了觀察、解釋、進一步觀察、進一步解釋的過程。也即一種理論的發展是包含以歸納為特征的理論構建過程和以演繹為標志的理論驗證過程。雖然在實際研究中研究者可能是由觀察事實出發進而概括上升為理論，或由理論出發去進行觀察并以此來支持、反對或修改理論，但這些都包含了建構理論和驗證理論兩個組成部分，而量化研究和質化研究則在這兩個組織部分中分別承擔了研究方法的角色。

其次，量化研究和質化研究的整合還表現在社會科學研究目標的互補性上。量化研究的研究目標是為了說明，而質化研究的目標是為了理解，說明和理解是人類進行科學認識的兩種具體方式。一方面，在自然科學對自然世界的說明中包含著人性的理解，量化的說明是為了建立起普遍有效地模型來解釋特殊經驗。庫恩曾指出，科學認識的主體是人，而人在面對自然世界時，通常已經帶有自身的認知背景，這是科學認識的過程和結果無法擺脫的。因此，在對自然界現實的說明中內含著理解。另一方面，在社會科學對社會現象的理解中也包含了因果的說明，質化的解釋需要通過因果分析的方法來排除非理性的因素。對社會現象的理解不僅包括探尋者的動機、意圖和認識，理解社會事實的意義，同時還包括對社會現象作出因果性的考察，說明社會事實的原因。由此可見，量化的說明是質化的理解的基礎，而質化的理解又能深化量化的說明，使其得到升華，說明和理解是互動而統一的科學活動。

篇7

關鍵詞：教育學研究；方法論；思維模式；理性主義

一、“簡單性”抑或“復雜性”——人類思維模式的變與不變

復雜性哲學和復雜性研究的提出為人文社會科學研究開辟了一條蹊徑，使得我們能夠以一種全新的、復雜性的視角來重新認識我們所“熟知、熟悉”的人類世界。這一研究思路和方式更為適宜于被以研究人類復雜教育現象為對象的教育學所采納。

17世紀，伴隨著文藝復興運動的興起，自然科學獲得了長足的發展。以牛頓“三大力學定律”為核心的描述自然界現象的靜態物理世界觀的誕生，極大地增進了人類認識世界和改造世界的能力。這種經典的科學理性主義的認識觀認為：人類可以通過歸納的方法、演繹的方法、實證的方法、數理統計的方法去認識和捕捉藏匿于大量現象和事件堆砌之下的事物的本質與規律，并信奉復雜的是紛繁的現象，簡單的是事物的本質，本質和規律是不變的，只要一經掌握就可以普遍指導人們對現象世界的認識。理性主義科學觀的問世，使得自然科學研究在認識論上始終貫穿著一種簡單性的思維模式和原則，用實證主義哲學家馬赫的“思維經濟性”原則來概括就是：“科學家們應該盡可能用最簡單的概念和最基本假設來解釋現象多樣的自然世界?！迸ｎD在《自然哲學的數學原理》一書中指出：“自然界是最簡單的?！睈垡蛩固挂舱J為，真實的自然界是一個簡單的自然界：“自然規律的簡單性也是一種客觀事實，而且正確的概念體系必須使這種簡單的主觀方面和客觀方面保持平衡?！敝摹皧W卡姆剃刀原理”更是簡單性思維模式的一種體現——“如無需要，毋需增加實質”。簡單性原則和方法確有其認識和解決問題的功效，也極大地推動了人類理性所能觸及到的現象的深度。但是，這種普遍性、還原性、線性和可逆性的思維模式由于其認識范圍上的有限性與認識事物的相對靜止性，不可避免地打上了片面性的烙印。因為現象世界的復雜性以及影響事物發展因素的多樣性，使得人們在認識過程中常常不能把影響事物發展的初始條件因素群、過程因素群、結果因素群等化約為某一種統一的因素，概括為一個共同的本質，更不能為了確定一個主導的因素而忽視或者低估了其他因素的作用。

基于對簡單性思維模式的局限性和弊端的認識，法國哲學家埃德加·莫蘭明確提出了“復雜性研究”的基本理論和方法：復雜的東西不能用一個關鍵詞（概念）來概括，不能歸結為一條規律，也不能化歸為一個簡單的思想。莫蘭認為，世界的存在既不可能是純粹有序的，也不可能是純粹無序的，因為在一個只有無序性的世界里任何事物都將化為烏有而不可能存在，而在一個只有有序性的世界里萬物將一成不變，不會有新的東西發生。所以，世界的基本性質是有序性和無序性的交混，而這正構成了事物“復雜性”的基礎。德國物理學家克勞修斯提出了著名的“熱力學第二定律”，認為其他形式的能量都可以完全地相互轉換，而采取熱能形式的能量卻不能轉化為其他形式的能量。這顯然與經典的“能量守恒理論”有所不同，說明世界上有序的具體事物的存在最終都要歸結為能量、物質分布的不均勻，意味著世界的深層潛存著自發的無序化傾向。莫蘭和克勞修斯的研究結果使得過去那種嚴格意義上的“決定論”的理論系統和思維模式受到了挑戰。在現代科學研究的過程中，人們不斷發現，無論是宇宙的起源、生命的律動、社會的發展以及微觀世界的奧秘機理都存在著簡單性思維模式所無法企及和解決的復雜現象。彭家勒指出：“基本現象的簡單性再次隱藏在可觀察的總現象的復雜性下面，但是這種簡單性本身只是表面的，它隱藏著極其復雜的機制?！?/p>

復雜性理論及研究方法的提出，使線性的因果認識論以及普適性、還原性的認識思路與研究視角正在經歷著改變和消解。誠如普里戈金所言：“我們對自然的看法正經歷著一個根本性的轉變，即轉向多重性、暫時性和復雜性?！?/p>

二、復雜性理論為教育學研究打開了一種新視域

與自然現象相比較，作為在人類演進過程中所產生的種種人文社會現象則更不是簡單性思維原則與思維方式所能夠認識和解決的。由于受自然科學簡單性、普適性、還原性、定量化和實證化觀念的影響，人文社會科學的研究方法和理論體系最初也是按照自然科學的理性主義思維方式建立起來的?？椎略趧摻ㄉ鐣W和實證哲學的過程中直接將實證的原則和方法引入到社會學研究之中，認為普適性、還原性和確定性是判定人文社會科學能否成為一個獨立學科的主要標準。近現代以來，“科學性”、“實證性”已儼然成為各門社會學科能否獨立的圖騰標志，這不僅表現在所有人文社會科學名稱的確立都要冠以“科學”二字，而且在其研究方法以及結論的運用上也都要凸顯理性主義和實證主義的特征，以至于人們認為似乎只有自然科學“化”了的人文社會科學才能成為真正意義上的科學，才能有資格在“科學”之苑中取得一席之地，否則其“科學性”、“規范性”和“真偽性”必將受到質疑。然而，人以及人類社會構成和運行的復雜性，人文社會科學對象領域里的有序性和無序性，以及人文社會科學自身發展的邏輯與特征，都決定了這種簡單性、線性的思維模式在其研究領域中的應用具有明顯的局限性和非普適性，尤其是人類社會中價值因素的融入、利益關系的交鋒、情感意志的裹挾等，都為其帶來了淺層現象世界和深層理念世界的復雜發展與變化。換言之，由于人文社會現象具有非線性、不可逆性、偶發性以及有序性與無序性相結合、理性與非理性相結合的混沌性特征，因而對其本質和規律的揭示，就絕不可能單一地運用理性主義的“簡單性”思維模式來解決。

葉瀾教授認為：“教育是人類社會所特有的更新再生系統，可能是人世間復雜問題之最?！笔聦嵣?，在教育系統內部存在著影響目的選擇、過程實施、結果實現的多因素、多樣態和非線性、不可逆的基本特征，這一切都使得“復雜性”成為教育系統中的本然存在特性和基本存在樣態。循此出發，對復雜的教育現象進行研究，就絕不能單一地運用簡單性、單向性和線性的思維模式，而應充分借鑒和應用復雜性研究的思維模式與研究思路。

教育學學科從誕生之初就在不斷地尋求著對教育世界實然狀態和應然狀態最歸于本真的認識，以期實現對教育實踐的有效指導和干預——盡管這種努力直到今天依然是前路迢迢。在教育科學剛剛脫離哲學母體開始演變為一門獨立學科之初，正是自然科學迅猛發展、方興未艾之際。以物理學、化學、生物學等為代表的示范性學科的發展成就，極大地推動了人類認識世界和改造世界的廣度與深度，并深遠地影響了教育學的發展進程。教育學者們為了尋求教育學的科學立場和學術規范，為了能夠爭取到在科學圣壇上的“入場券”和“話語權”，也企圖以自然科學的研究范式及其方法來規范和構建本學科的研究思路與理論體系，這使得科學理性主義、實證主義的思潮在教育理論研究中得到了極度的強化和膨脹。人們期望能夠尋求出化繁為簡、簡單明了的教育本質和規律。然而，他們發現，自然科學研究范式的應用并沒有能夠達到所預期的對教育世界本真認識的目的，并且也未能給教育科學帶來與其他學科同等的學術地位。迄今為止，教育學依然被其他學科視為沒有獨立的話語體系和學科“個性”，其現狀正如華勒斯坦所言：“教育學是將其他的學科共冶一爐，教育學科的現實是處于學術邊緣地位的一門學科。”奧康納則認為，所謂的“當代教育理論”僅僅是一種“尊稱”。

教育學是否為一門“真”學科？這種疑惑使得在20世紀末許多教育學者在論爭的過程中認為教育學作為一門學科已經可以終結了。面對這種境遇，人們不得不反思導致這種結果出現的原因。毋庸置疑，反思首先指向了對研究方法論的拷問：我們是否受理性主義追求唯一性、因果性、確定性、簡單性思維模式的影響過深，是否是理性主義簡單性、線性化的思維模式和研究趨向把教育學的發展引入了誤區、帶進了沼澤。

經歷了這種反思與批判，從復雜性視域出發來觀照教育實踐和教育理論的構建便自然地成為了一種值得探索的新路徑。依據復雜性理論，“復雜性”既存在于自然科學領域也存在于人文社會科學領域，然而人文社會科學領域作為無機系統（物質、材料）、有機系統（生物、生命）和社會系統（社會的組織、結構、制度、文化、意識等）的混合系統更具有復雜性的機理和特質，而置于其中的教育系統更是從要素、結構、過程、功能、目的、方法等方方面面顯示出了復雜性的特點。一言以蔽之，教育現象本身的復雜性，尤其是教育作為事實世界和價值世界的統一性，決定了復雜性理論和復雜性研究的適用性與合理性。

三、用復雜性理論拓展教育學的研究范式與方法

把復雜性理論引入到教育學研究之中，無論是在整體的認識論上還是在具體的研究方法上都為教育理論的發展帶來了一種全新的視野，開辟了一條嶄新的道路。

（一）用復雜性理論來革新教育學的研究范式

首先，從復雜性理論出發，要改變以往教育理論研究過程中追本溯源式的本質主義的思維傾向，不要強為復雜多變的教育世界尋找一個唯一的、永恒不變的本質或答案，或發現一種“放之四海而皆準”的普遍規律。實踐證明，那種尋找“阿基米德基點”的思維模式是一個誤區，那種以概念作為體系的原點，然后由其闡發或演繹出體系化教育學的努力也是不成功的。我們應充分認識到，教育生活和教育世界是一個有序與無序、確定與不確定、簡單與復雜相互交融的世界，是各種影響因素持續不斷解體與重組、和諧與噪聲反復交織的復雜過程。這具體表現為，圍繞在學生周圍的家庭、社會、學校等諸多因素對學生的成長和發展均產生著極為廣泛、深遠、多變的影響，并呈現出和諧與不和諧、一致與不一致的復雜交混。在這個過程中，不同的原因可能會導致同一個結果，同一個原因也可能導致不同的結果。這就要求我們絕不能因循非此即彼、尋求唯一因果關系、追求唯一本質的思維模式，而應以一種開放的、多元的、整合的、非線性的觀念來認識和研究教育現象。埃德加·莫蘭說：現實世界的“一個理論不是一個目的地，它只是一個可能的出發點。一個理論不是一個解決的辦法，它只是處理問題的可能性”。因此，在教育理論研究中，我們必須創設一種多元共生的空間地帶，尤其是應該提倡和強化運用各種個性化的理論及描述性的觀點來解釋和理解紛繁多變的教育現象世界，力求通過多視角的理論表現和多樣性的闡釋來對人們的教育實踐和教育生活產生積極的啟迪與范導作用。

其次，要重視對個案教育問題的研究。復雜性理論認為，教育活動尤其是教學過程是一種自組織過程。作為一種自組織，其間必然存在著有序性的因素，這種因素有助于建構和形成教育系統的秩序化特征，并在客觀上易于使人們形成較為明確的教育意圖、步驟和策略，但同時，它又往往會阻止新質教育事物的發生，并把人們的教育活動局限在一種缺乏創造性的機械運作之中。作為自組織，教育教學活動過程又必然存在著無序性的因素，這種因素往往又會破壞教育系統的秩序化特征，并在客觀上易于混淆人們的教育視線，干擾人們從事教育行動的計劃性與目的性，但同時，它又容易促使和引發新質教育事物的產生，并會為人類的教育實踐活動提供罕見的機遇。從教育教學活動這種固有的特性出發，我們在研究教育現象時，一方面，要按照線性的觀點來觀察其中的有序性，從中尋找規律性、普遍性的東西；另一方面，要按照非線性的觀點來觀察其中的無序性和偶然性，從中尋找個別化的經驗與體會。從目前的研究狀況來看，尤其需要重視對具有無序性特征的教育偶發事件或個案的研究，因為這種無序性的“噪聲”或偶發事件也確切地承載著教育本真的奧秘與意蘊。

再次，要把教育學研究的重點更多地轉向對價值和意義的關懷上。從存在論的角度講，此在與共在對于自身價值追求和意義賦予意識的覺醒程度以及思維的深度，決定著人類對于教育學的認識和研究能夠走多遠。海德格爾認為，“理解是人存在的一種方式”，并主張從存在論的高度來追尋存在的意義，“我們的任務是把在切近的日常生活中的這種共同存在的方式從現象上收入眼簾并從存在論上加以適當的解釋”。教育學的根本任務當然也在于此。這種對人的自身存在的價值和意義的理解與關懷正構成了以人為研究對象的教育學的存在之基。從復雜性理論出發，教育學的研究亟待改變見物不見人，只問本質、規律而不問意義、價值的研究取向，而應該更加重視對人的生存論意義上的指向與關懷。

（二）用復雜性理論改造教育學的具體研究方法

從復雜性理論出發，教育學在具體的研究方法上不僅要重視實證的、實驗的和準確分析的方法，還要重視“模糊分析”、“價值差異”、“個案研究”等方法的運用；不僅要善于用冰冷的理智之刀去解剖教育現象，還需要用滿腔的熱忱去體會和感悟教育生活。從目前的實際出發，教育學研究急需強化以下幾種研究方法的應用。

1.重視質的研究方法

質的研究方法，就是“以研究者本人作為研究工具，在自然情境下采用多種資料收集法，對社會現象進行整體性探究，使用歸納法分析資料和形成理論，通過與研究對象互動，對其行為和意義建構獲得解釋性理解的一種活動”。用這種方法研究教育問題，就是在教育活動的自然情境之下，由研究者對教育現象、教育活動以及教育活動的參與者進行主體間性的詮釋和理解，并進行教育現象意義上的建構。其所實施的情景一定是在完全自然的情境之下，研究人員應主動融入和參與到被研究者的活動中去，在活動中通過研究者和被研究者情感的交流與共鳴，最終達到視域融合、相互理解并共同進行意義的建構。這與自然科學研究中研究者對于研究對象單向式的、自上而下式的、少有研究對象參與的研究方法顯然是有所不同的。通過質的研究對教育現象所進行的詮釋式、解釋性的理解，其目的并不是要刻意尋找教育的客觀規律，建立以抽象概念為基礎的嚴密理論體系，而是在于依據所得出的研究結論去進一步地反思教育實踐，加深對教育實踐的認識和理解，并從中獲得一種反思性知識。由于質的研究關注的是教育現象的特殊表現及對現象的深入理解，因而其研究結果一般不具備定量意義上的“可重復性”與“普適性”。

2.重視行動研究

行動研究就是實際工作者充當研究者，選擇實際工作問題進行研究，并在研究的過程中不斷地對教育實踐作出反思和改進。英國學者艾略特認為，“行動研究是對社會情境的研究，是從改善社會情景中的行動質量的角度來進行研究的一種研究取向。”《國際教育百科全書》對行動研究的定義是：“由社會情景的參與者為了對所從事的社會或教育實踐的理性認識，為加深對實踐活動及其依賴背景的理解所進行的反思研究?！毙袆友芯糠浅＿m宜于人文社會科學研究領域。在教育行動研究中，被研究者（教師、學校管理人員、學生）不再是研究的客體，而成為研究的主體，通過研究和行動的雙重活動，被研究者將研究中所獲得的心得和發現直接用于改造自己的社會實踐，并在這一過程中提高自身改變社會現實的行為能力。行動研究的目的是為了喚醒和增強被研究者的信心與力量，研究者在這個過程中扮演的只是一個觸媒的作用，幫助被研究者確認和定義所研究的問題，并對問題的分析、解決提出自己的思考與建議，供被研究者參考。

3.重視敘事研究

敘事研究的主要特點是通過對所敘事實的細致觀察來分析和掌握敘事者及其他局內人士觀念和行為上的變化，從中發現經驗性的東西。教育敘事研究通常以教育生活中的某個人物或事件為對象，按照一定的敘事規范和結構，進行深度的事實描述和廣義的意義闡釋。敘事研究恢復了教育理論研究中業已失落的對人類經驗特別是教師經驗的價值重視，其中凸顯的并不是決定論意義上的本質和規律，而是種種個體性經驗的意義與價值。通過敘事既可以使人們向生活世界回歸，重塑個人教育經驗的理論價值，又能夠使人們在反思活動中加深對教育的意蘊和意義的理解。敘事研究構成了一種“以意義闡釋為核心的教育經驗的理論方式”，開辟了一條介于科學和人文之間的教育科學研究的新途徑，使得教育學研究由探尋外部規則轉向了對教育世界內在意義與價值的追尋。

注釋：

[1]張志偉。西方哲學史[M].北京：中國人民大學出版社， 2002.748.

[2]歐陽康。復雜性與人文社會科學創新[J].哲學研究， 2003，(7).

[3]趙敦華。西方哲學簡史[M].北京：北京大學出版社，2001. 157.

[4]埃德加·莫蘭。復雜思想：自覺的科學[M].北京：北京大學出版社，2001.271、271.

[5]陳一壯。論法國哲學家埃德加·莫蘭的“復雜思想”[J].中南大學學報，2004，(2).

[6]陳一壯。埃德加·莫蘭的“復雜方法”思想及其在教育領域內的體現[J].教育科學，2004，(4).

[7]普里戈金。從混沌到有序[M].上海：上海譯文出版社， 1987.26.

[8]趙敦華。現代西方哲學新編[M].北京：北京大學出版社， 2001.82.

[9]葉瀾。世紀初中國教育理論發展的斷想[J].華東師范大學學報（教育科學版），2001，(1).

[10]華勒斯坦，等。學科·知識·權力[M].北京：生活·讀書·新知三聯書店，1999.43.

[11]唐瑩。元教育學[M].北京：人民教育出版社，2002.159.

[12]海德格爾。存在與時間[M].上海：上海三聯書店，2004. 135.

[13]陳向明。質的研究方法與社會科學研究[M].北京：教育科學出版社，2000.12.

篇8

(一)對中國園林設計中的自然觀思考

在中國園林設計中，首先應該認識自然界的整體性。整體性是系統最基本的特性，現代系統觀認為，事物的普遍聯系和永恒運動是一個總體的過程，系統的整體性指系統是作為一個由諸多要素結合而成的有機整體存在并發揮作用，即整體不等于部分之和的特征。一切以系統方式存在的物質客體，因此在園林設計時，應充分認識到自然界中的健康與生態系統，盡可能尊重每一個事物，合理發揮好各個元素本身的特性。“在營構布局、配置修建、山水、植物上，努力尋求順應自然，著力表現純自然的天成之美，并力圖突破情勢上的調和和整一，模山范水成為中國造園藝術的最大特點之一。”

第二，應高度重視自然的自組織能力和自我設計能動性，把設計與自然系統的自組織、自我設計能力結合起來，創造出更多經濟、更具藝術表現力、符合中國文化藝術特色的園林作品。第三，掌握人與自然和諧的生態自然觀，深入研究生物多樣性與邊緣效應等原理，尊重自然界生態的層次、特征，維持自然生物的多樣性，堅持科學發展觀、最大化利用生態系統之間的邊緣效應創造出豐富多彩的園林景觀藝術。

(二)對中國園林設計中科技觀的思考

園林設計就是“在一定的地域范圍內，運用園林藝術和工程技術手段，通過改造地形、種植植物、營造建筑和布置園路等途徑創造美的自然環境和生活、游憩境域的過程。”這其中的工程技術手段以及種植植物、營造建筑和布置園路等涉及到科學技術問題。在自然辯證法中，科學作為一種獨立的社會現象，我們不僅在探討其在普遍社會里的規一般性規律，還應該把與之密切相關的技術作為一種重要的、獨立的社會現象來研究。自然辯證法關于科技的研究，就是從總體上探討其本質、特點、發展、規律以及與之相關的各種社會現象之間的關系等。一直以來我國非常重視科學技術。

落實到中國園林設計中，我們首先要認識與熟悉中國園林設計相關的科學本質及其特征，了解科技發展簡史，特別是近代科學技術的發展及其成果在中國園林設計中的運用，領會科學技術與社會發展、人類價值之間的關系。掌握科學技術的研究方法和思考方式。其次，在設計中要大膽假設、小心求證，在繼承中創新、在創新中繼承，保持一種客觀的立場，堅持科學發展觀，提倡科學精神、重視科學技術，把科學精神與人文精神結合起來運用于園林藝術之中。只有這樣，我們在中國園林設計中才能把握住我們的歷史文脈，創造出具有現代美感、時代地域特色以及具有可持續發展的園林藝術。

(三)對中國園林設計中方法論的思考

方法論是人們認識世界和改造世界的普遍方法，它普遍地適用并指導各門社會科學，中國園林設計亦不例外。在我國的園林設計中，設計師首先應該掌握基本的科學與技術實踐方法論問題，譬如觀察實驗、科學思維、技術預測與評估、技術創新等方面的研究方法和手段。其次設計師應重點考慮我國各種實際情況，實事求是，一切從實際出發，自覺地遵守自然社會的基本規律，因地制宜，嚴格地按學科客觀規律辦事。這樣才能創造出更科學合理、獨具魅力的中國園林。

二、基于自然辯證法對中國園林設計發展方向的思考

中國園林藝術經過幾千年的發展，至今已成為一門相對成熟的學科，人類不斷追求經濟利益對我們賴以生存的自然環境破壞日趨嚴重，如何遵循自然規律，科學發展將成為中國園林設計首要思考的問題。其次，現代科學技術的發展將為中國園林藝術提供一個新的可能。第三，中國園林藝術具有其存在于那個時代的風貌。因此園林設計師們應該結合時代需求，尊重大眾審美，創造出潤澤時代的園林藝術作品。

篇9

唐朝詩人白居易詠廬山《大林寺桃花》中道：“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。長恨春歸無覓處，不知轉入此中來”。此詩為覓春之作，其中蘊含著樸素而深刻的自然科學知識。廬山大林寺位于海拔一千四百米處，那里的氣溫要比山麓九江市低，根據自然知識，海拔每升高一千米，氣溫便下降6℃。那么山頂要比山腳的溫度低8.4℃。因此九江桃花落盡之時，山頂大林寺的桃花剛剛盛開，詩人無意之中又覓到了春天，欣喜之情，莫可名狀。于是便把“一山有四季，十里不同天”的山區奇觀和垂直變化顯著的高山氣候特征運用精辟的詩句形象地表現出來。諸如此類的詩句，不勝枚舉，俯拾皆是。后人在閱讀這些詩句時，即可愉悅心情，又能觸類旁通，獲得相關的自然知識，如此交相印證，不亦樂乎。

那么在自然教學中如何有機地融入古典詩詞呢？

一、引言“出”詩，奇中促興趣

好奇心是對新異事物進行探究的一種心理傾向，是推動人們積極地認識世界的內部動因。如果把產生的好奇心升華為求知欲，就能成為探求知識的強大動力。因此在教學過程中有意識地運用古詩進行開發，發揮其在教學中的積極作用，有效地提高自然教學的質量，是非常必要的。下面僅舉幾例說明。

例如上《常見無機物之間的相互關系》時，我先在黑板上抄出于謙《石灰吟》：“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑，粉身碎骨渾不怕，留得青白在人間”這首詩，這個反常的舉動鎮住了學生們，他們竊竊私語，疑心自然老師是否喝醉了酒，怎么上起語文課來了，如此，一下子就引發了他們莫大的好奇心，于是在我的引導下，學生經起疑、聯想、探討等一系列主動探索知識的心理過程后，依次得出了CaCO3=CaO+CO2，CaO+H2O=Ca（OH）2，Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O的結果，而且從此對無機物之間的關系留下了極其深刻的印象。

而講解天體運動時，則可引用唐代杜牧的《秋夕》“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階月色涼如水，臥看牽牛織女星。”借助古老的牛郎織女的神話傳說讓學生把目光投向浩瀚的宇宙空間。

二、過程“融”詩、疑中促理解

“學起于思，思源于疑，疑則誘發探索，通過探索發現真知”。教師根據自然科學教材的內容和特點，讓學生在古詩凝煉的字句中產生各種疑問，從而誘發思索，進而促使學生主動參與探索知識。

在復習《光的幾種現象》時，我運用多媒體先打出王維的《使至塞上》：“單于欲問邊，屬國過居延?！竽聼熤?，長河落日圓……”隨即開始對這首詩進行純文學的賞析：

“同學們，“大漠孤煙直，長河落日圓”兩句，可以說把廣袤的塞上風光寫絕了。作者在我們的視野中投下了兩個簡括的形象：一片大漠上的一條直上的孤煙；遼遠的河灘盡頭一輪滾圓的落日。一條垂直線，一個正圓形，只這兩個形象便概括了大漠中的一切。什么孤寂、浩瀚、荒涼……，一切的形容都成為多余的了。然而我們又分明什么都見到了……”

下面的同學們，特別是那些喜歡文科的學生大感興趣，他們料不到自然老師還有這么一手，這時，我突然發難：“同學們能在這首詩中挖掘出什么自然現象呢？”

下面亂紛紛的難以統一，有的認為這是直射現象，有的則認為是反射現象，我知道這個問題有難度，便暫且擱下，又在屏幕上打出李白“舉杯邀明月，對影成三人”的詩句，并點撥道：詩中的“三人”分別指的是誰呢？經過探討，終于確定這“三人”分別為：詩人，詩人留在地上的月影，詩人在杯中的倒影，于是我便帶著大家順利走上了通向“光的反射現象”的星光大道。

至此，我又趁熱打鐵，寫出一句“潭清疑水淺”問：這句詩說的又是光的什么現象呢？經過分析，最后確定答案是：光的折射現象，然后我又帶大家殺了個回馬槍，重新來解決“長河落日圓”了，我啟發道：“既然是落日，那應該在地平線之下，我們怎么能看到它呢？”

經過分析研討后，大家明白了詩人看到的落日其實只是一個虛象，位置比實際的太陽要高，其中原因是由于地球周圍的大氣不均勻，致使落日之光發生折射，形成了一個狀美的虛象，原來這句詩隱含的還是折射現象。

如此，經過三首詩的對比，層層剝離，使學生們深刻認識了“直射――反射――折射”這三種光現象之間的異同關系，時隔許久，還有同學向我反饋：這節課使大家記憶猶新。

三、反饋“配”詩、練中促深化

練習是自然科學教學中的一個重要環節，不僅對學生的學習動機具有刺激作用，而且對學生的學習方式的改進具有反饋調節功能。因此配上適量相對應的古詩的練習，不僅能促進知識點的深化，而且對進一步學習新知識具有潛移默化的功效。

例1動能類：李白曾用“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”的詩句描述廬山瀑布的狀觀。從物理學的角度來看，飛流直下的瀑布蘊藏著巨大的____________[機械能]。用此題考查動能機械能的知識，或引用唐詩“黃河遠上白云間”、“不盡長江滾滾來”等詩句來考查“江河水流能大小的決定因素是水體的落差和質量”的知識，效果都不錯。

例2聲學類：唐詩《楓橋夜泊》有詩名“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。”在楓橋邊客船里的人聽了寒山寺的鐘聲，是因為寒山寺的大鐘受到了僧人的撞擊，產生______而發出的。客船上的人能聽到辨別出傳來的是“鐘聲”而不是“鼓聲”，實際上是根據聲音的_________來判別的。[振動；音色]

例3熱分子運動類：“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴?！边@是南宋詩人陸游《村居書喜》中的兩句詩，寫出了春晴天暖，鳥語花香的山村美景。對于前一句從物理學的角度可以理解為：花朵分泌的芳香油分子______________加快，說明當時周邊環境的氣溫突然________。[運動速率；升高]

篇10

一、美在物理學科中的表現

大千世界，美可謂存在于物質和精神世界的每一個角落。物理學是研究物質世界的結構、運動規律及變化法則的科學，是自然科學的重要內容，其涵蓋的范圍大到宇宙天體，小到微觀粒子，可謂反映我們身邊事物中蘊涵哲理的科學。在物理現象、科學原理以及科學家的研究精神等諸方面無一不透露著物理之美。

1.物理現象中的美

晝夜輪回、星月璀璨、海市蜃樓、繽紛彩虹……這些自然界的現象讓人引發無限的遐想，無不透露著大自然的浪漫之美。臺風、地震、核彈爆炸、巖漿噴發讓人類社會籠罩在巨大的災難之中，這些現象是人類共同的敵人，從人文的角度來看，它們無異于丑陋的魔鬼，讓人產生恐懼和憎惡。然而，換用物理的角度來看它們，這其中卻蘊涵著一種讓人敬畏的力量，是自然界巨大的能和力的爆發，無不讓人體會到自然界和科技帶來的震撼之美。此外，人類生產與生活的每一次革命性的飛躍，都與物理規律的重大發現及物理知識的應用息息相關。人類步入工業社會以來，先后經歷了三次意義深遠的偉大變革，這些變革有力地推動了社會生產力的迅猛發展，不斷影響和改變著人們的生活方式。這些物理原理在科技、社會和生產中的運用，無不體現了人類智慧所創造的物理現象與現實之美。

2.物理科學之美

自然界是一個紛繁復雜、相互依存，遵循各自運動規律而又有序、協調、對稱、統一的一個整體，這一整體透露著自然世界的和諧美。這些自然規律的物理學理論，富含美的因子，也透露著物理規律的對稱美和科學理論的精練與簡潔美。如天體運動理論、熱力學定律、分子擴散理論、光的波粒二象性描繪了物質運動的有序性；質量、能量、電量守恒體描繪了協調統一性；圓周運動、簡諧運動、拋體運動描繪了運動時間的對稱性；電荷、磁極描繪了性質的對稱性。

科學巨匠愛因斯坦認為，物理學是至善至美的學科，他還將物理之美總結為“簡單、和諧、完善、統一”。物理學中各種物理模型的建立和方法的運用，變復雜為簡單，并且簡潔合理地概括出物質及其運動的某一特征，體現了物理科學的簡潔之美。

3.科學精神之美

追求美是物理學家研究物理學的內在動機，物理學家對物理的癡迷，其內在動力就來自于對美的追求。如愛因斯坦說：“照亮我的道路，并且不斷地給我新的勇氣去愉快地正視生活的理想，是善、美和真?！彪m然科學研究的道路艱辛而漫長，但正是這種求真、求善、求美的信念，支持著很多科學家耗費畢生精力，一往無前，為追求真理艱難跋涉、前仆后繼。如布魯諾為堅持真理而被教會燒死，伽利略為捍衛哥白尼學說被終身監禁，居里夫人為科學探索而寧愿終生以苦為樂……這都閃耀著物理學家的科學精神之美。

二、美滲透在物理教學的點滴過程中

在物理教學中滲透美，就要借助高中物理中的美的資源，對學生進行美的教育，不斷提升學生的審美能力和審美情趣，將對美的認識轉化為學生追求美、發現美和創造美的自主行為。因此，在教學中我們要創設時機，讓學生親自動手，主動發現，從而不斷探索和領悟物理科學之美。

如在教學有關“萬有引力”的知識時，教師可引導學生參考各種衛星、行星、恒星的數據，讓學生掌握從天圓地心說邁向太陽中心說，然后再逐漸認識到太陽系各個行星在銀河中沿著一條美麗的曲線運動的規律，進一步通過萬有引力所引發的橢圓軌道和圓軌道的美，激起學生探究這些美的規律的內在動力，從而使學生對這些知識產生更為深刻的認識，感受人類探索“真”與“美”的科學精神。再如在研究庫侖力的教學中，回顧萬有引力的規律，對比公式F=K（Q1Q2/r2）和E=G（m1m2/r2），可以發現點電荷產生的靜電場與萬有引力場具有類似的規律。通過更進一步的對比研究，還可發現萬有引力定律中的加速度g=G/m與電場強度E=F/q規律的統一。這種統一充分體現了自然萬物間的本質上的聯系，讓物理科學的大廈展現和諧統一之美。當然，作為研究自然現象與自然規律的物理知識，無處不在地流淌著美的源泉，也給學生留下了廣泛的探索空間。