前言:中文期刊網精心挑選了科學實踐觀概念范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
科學實踐觀概念范文1
一、創設情境,引出科學概念
情境創設最重要的任務是聚焦問題,是要讓學生明確本節課的主要任務,或者是需要解決的主要問題,或者是需要構建哪些科學概念,以便學生集中精力思考問題,為下一個教學環節做好準備。在進行生命科學領域的教學時,教師應充分發揮情境教育的作用。在科學課堂教學中,我們要努力找準學生的原有知識的起點,根據學生掌握的知識,建立與新知識之間的聯系,來創設情境,讓學生把原有的知識、經驗遷移到新問題中,使學生有機會在情境中能運用原有的知識來提出新問題并把問題解決,不僅使學生體會到知識之間存在著一種相互聯系、不可分割的邏輯關系,都是有源可尋的,而不是孤立存在的,而且也有利于激發學生對新知識的主動探求。例如,教學《動物的卵》:一進課堂首先組織學生觀看視頻?!靶游锸菑哪睦飦淼哪??”這個問題情境,不僅充分暴露了學生的前概念,激發了學生主動探究的欲望而且也引出了本節課的科學概念——動物的卵。這樣的教學設計簡潔而有內容可挖,自然而符合學生的認知需求。
二、有效觀察,構建科學概念
前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基曾經說過:“觀察是智慧的源泉,是知識理解和技藝掌握之母?!痹凇吧澜纭苯滩膬热莸慕虒W中,引導學生通過有序的觀察、通過抓住特征的觀察、通過有比較的觀察、通過有思維的觀察、通過有記錄的觀察,來構建生命世界領域中的科學概念。在此,僅以《動物的卵》一課的教學來談談筆者是如何引導學生進行有效地觀察動物的卵,幫助學生建構科學概念的。
1.有序的觀察。觀察要有一定的順序,這個順序要根據所觀察的對象來決定。一般是,先整體,后局部;先外形,后內部。教師可以指導學生先從整體來觀察這些蛋的形狀都是橢圓形的,它們都有殼,再從個體上來觀察它們的顏色各不相同,大小也不同等。接著指導學生從外部到內部進行觀察。蛋殼——蛋殼膜——氣孔——氣室——蛋白——蛋黃——胚進行有順序地觀察。
2.抓住特征的觀察。觀察時每種物體都具有各自的許多特征,因此觀察時要隨時指導學生抓住觀察對象的主要特征。教師要引導學生抓住事物的各種特征來進行有效地觀察。首先是觀察雞蛋的外部特征,用了肉眼和借助工具兩種觀察方法,重點引導觀察氣孔;解剖一個熟雞蛋來觀察雞蛋的內部構造,重點觀察氣室;解剖一個生雞蛋重點讓學生觀察胚,因為熟雞蛋難以發現胚等等。
3.有比較的觀察。對多種物體進行觀察時一定要進行比較,更能突出它的特征。教師引導學生通過一組鳥類的卵進行有比較的觀察,從它們的相同點進行觀察,然后引導學生從它們的不同點進行觀察,讓學生充分感受到即使是同一類的動物,它們的卵也存在很大的差異,學生很容易就明白了動物多樣性的特點。
4.有思維的觀察。觀察是一種具有思維活動的高級形式的知覺活動。只有感官的觀察,沒有思考,不可能獲得規律性的認識。因此,教師一定要指導學生不僅用感官和工具去“觀察”,更要用腦去“觀察”,不要只停留在學生“看到什么”、“是什么”等而要多問幾個“為什么”,使觀察具有探索性。教師引導學生觀察的同時再與自己已有的知識和生活經驗聯系起來,讓學生大膽推測雞蛋各個部分對胚胎發育有什么作用。
5.觀察要有記錄。沒有記錄的觀察是蒼白無力的。因此,在觀察的同時要及時記錄,并對觀察到的現象和結果進行分析。教師指導學生認真觀察的同時教會學生對觀察到的現象和結果認真填寫記錄卡,然后引導學生一起分析探究記錄卡,使學生在有限的觀察時間內收獲最多的科學概念。
三、媒體教學,拓展科學概念
科學實踐觀概念范文2
論文摘要:繼中小學音樂教學教改之后,高師音樂課程改革也拉開了帷幕。但作為高校音樂學的教師群體,對本次課改明顯表現出認識、理解不到位,甚至有些漠然。本文試從高校音樂學教師在課改中的地位和作用談起,重點闡述當前高校音樂學教師關于教學素養與執教能力的構建等方面的思考,以引起高校音樂學教師的普遍關注和高度重視,從而更好地踐行和適應課改要求。
2001年7月,隨著教育部制定的中小學《音樂課程標準(實驗稿)))(以下簡稱《新課標)})的正式頒布,我國中小學音樂課程改革正式拉開了帷幕?!缎抡n標》緊跟時代步伐,結合新時期全世界所關注的本國民族文化傳承及立足于全球視野的多元文化觀等重新闡述了音樂課的課程性質與價值和基本理念等,強調學生的個體發展及創新教育?!缎抡n標》開始實施后,全國轟轟烈烈的進行了對中小學教師的各種培訓活動且取得了很好的效果。但在此同時,許多有識之士發現了培養中小學音樂教師的搖籃—高校音樂學(教師教育)專業課程設置與《新課標》的不適應和高校音樂學教師對這次課改的普遍漠然。正如郭聲健教授提到的:“作為高等師范院校音樂學院的教師,我們切身感受到,目前高師音樂教育專業面對轟轟烈烈的基礎音樂教育課程改革,不說無動于衷,至少可以說反應相當遲鈍,以為這是中小學音樂教育的事情,與高師音樂教育關系不大,顯然這種認識是錯誤的?!?005年9月,受教育部委托、由王耀華和王安國兩位教授牽頭、在眾多音樂教育界的專家、教師的共同努力下,全國教育科學“十五”規劃重點課題“中小學音樂教育教學改革”課題組研制的《全國普通高等學校音樂學(教師教育)本科專業課程指導方案》(以下簡稱課程方案)開始在全國普通高等學校(含綜合大學、師范院校、藝術院校)音樂學(教師教育)本科專業中實施,至此,高校音樂學課改也徐徐拉開了帷幕。
一、高校音樂學(教師教育)教師在課改中的地位和作用
作為高校音樂學教師的一分子,筆者覺得這次課改不是普通意義上的課程改革,(新課標)已經從音樂課的課程性質及教育理念上有了很大程度的更新,要求充分發揮音樂教育在培養學生創新精神方面的作用和充分注意音樂與相關文化的聯系。而《課程方案》是因(新課標)而制定,從某種程度來說整個學科己經有了一個全新的視角,而高校音樂學教師是《課程方案》的直接實施者,是(新課標)的間接實施者,所以,課改最終是否能獲得成功將取決于他(她)們。北大法學院院長蘇力教授認為教師是法學教育改革中的關鍵因素,原因是:“第一,有知識、才華和智慧的老師會有學術魅力,對學生有感召力。第二,這樣的老師都會渴望學術環境的改善,他們人多了就容易建立學術的和學術共同體。第三,這樣的老師在實踐中也總是更有創新精神的改革動力,盡管他不高喊改革的口號,他們會以實際行動改造現有的教學體制和科研體制。第四,這樣的老師由于關心學術,往往更具有學術獨立性和知識追求,不容易受環境影響,由于心無旁鶩,也因此更容易有公心?!惫P者覺得蘇力教授所說的這幾點和高校音樂學教師在這次課改中的作用有異曲同工之妙,頗能說明高校音樂學教師在這次課改中的地位。高校音樂學教師是此次課改的終端,肩負著課改第一線的教學任務,決定著課改的成敗,所以無論是涉及到課改課程與否,所有的高校音樂學教師都應在課改背景下對自己所承擔的學科教育進行更深層次的思考,努力增強自己在課改新時期的教學素養和執教能力,增強自己提升課改品質的科研能力和動力。
二、高校音樂學教師教學素養的構建
(一)對音樂教育哲學觀的重視
長期以來音樂教育的理論研究與教學實踐嚴重脫節,音樂教育的多數從業者都處于一種自然教學的狀態,缺乏深層次的理性思考。雷默在其著作《音樂教育哲學》中指出:“如果一個人想勝任自己的專業,如果一個人的專業要在整體上卓有成效,那么某種哲學—即有關該專業的本質和價值的整套基本信念是絕對需要的。這個專業的持續性的需要,就是從哲學上闡明專業所處的地位及發展方向,并提供一個共同的基準點,以便產生新的思想和不同意見。”他還提到:“準備進入音樂教育專業的人,非常有必要培養起一份對自己所選領域的重要性的理解。音樂教育工作者在工作中所做的每一件事,都是在將他們關于自己學科的信條付諸實踐。每做一次選擇,就是運用一個信條。音樂教師和其他所有的專業工作者一樣,每天都要做出成百上千個大大小小的選擇,每個選擇都基于一個應當做這件事而不是那件事的決定。這些決定的優劣,直接取決于教師對這門課本質的理解如何。理解得越深,則教師的選擇就越連貫、越集中、越有效?!痹谖覈魳方逃l展的進程中,音樂教育的哲學觀經歷了他律論、功能論的哲學觀到自律論、審美論的哲學觀再到實踐論的哲學觀的變遷口作為一個高校音樂學教師,應該明白音樂教育哲學觀的重要性,主動了解音樂教育哲學觀的變遷及時代成因,建立自己的音樂教育哲學觀,樹立自己的專業信念,做到知己之所為,知己之為何為,知己之所為為何,才能在課改中起到應有的作用。
(二)加強現代音樂教育觀念的學習和思考
當前主要流行的音樂教學觀有活動性音樂教學觀、研究性音樂教學觀、建構性音樂教學觀、生成性音樂教學觀和創新性音樂教學觀等。綜合看來這幾種音樂教學觀都是從強調師生互動、加強學生的自主學習能力、以學生為中心促進其全面發展和創新能力的養成。有關音樂教育的觀念是在不斷發展和進步的,隨著現代科學技術的迅猛發展和文化的傳播融合,現代音樂教育觀念從形式和內容上也有了更多的理論和現實相結合的色彩。作為高校音樂學的教師,應該對這些觀念勤于學習月_多加思考,比如每一種音樂教學觀與其他的音樂教學觀相比的不同之處、自身的優勢、所需要創設的情境、所需要提供的教學器具及其所更加適合的教學內容等,在自己所承擔的具體課程中實踐這些音樂教育觀,并給學生做適時的、點到為止的講解,也好讓學生在學到具體的音樂教育課程時能更好的觸類旁通。
(三)知識結構的更新
1、不斷學習民族音樂傳統文化
我國的民族音樂傳統文化是個巨大的寶庫,可以給廣大的音樂教育者提供汲取不盡的營養。魏煌教授曾說:“綜觀世界各國的音樂教育,無論其教育觀如何表述,無論其怎樣注重吸取外來文化,無論怎樣進行改革甚至革命,但有一點是共同的—那就是都強調本民族音樂文化的中心地位和立足點。”我們國家從五四以來,高舉科學與民主的旗幟,引進西方的音樂教育??陀^上造成了民族音樂教育的衰落。對于民族音樂文化,當前的高師音樂學教師大多只是窺冰山之一角,這是一個群體性的普遍缺失。正如鄭莉教授所說:“在當今人類社會全球一體化的同時,也迎來了文化的多元化發展,人們普遍認識到,優秀傳統音樂文化的傳承與保護,應是普通學校音樂教育的重要責任之一。但目前擔負培養相關師資重任的全國各高師類音樂教育的實際狀況,卻成為制約傳統音樂在國民音樂教育的實際狀況,卻成為制約傳統音樂在國民音樂教育中廣泛普及的瓶頸?!边@種狀況就需要我們廣大的音樂學教師具有先生所說的“文化自覺”,了解我們的優秀傳統音樂文化、熱愛傳統音樂文化、深入學習和研究傳統音樂文化、做一個合格的傳統音樂文化傳播者。唯其如此,我們才有資格與世界音樂對話,才可以更客觀、更準確的看待世界各民族的音樂文化,也才能讓我們自己的民族音樂文化為世界所尊重。
2、學習和借鑒世界民族音樂文化
內特爾認為,作為音樂教育領域的教育工作者,我們必須從事一種對我們某些人來說是新的使命:“讓學生對音樂做世界范圍的理解,各種現象將幫助他們領會各種音樂,并提供一種進入理解世界其他各種文化的情況,也有助于各社會成員,更好的理解他們自己的音樂。這種學習動機不是去解決國家和種族之間政治和社會的問題,或降格于提供一種娛樂,無知地把它們納入西方的規范。更確切的講,我們必 須進行世界音樂的教學。因為這些音樂存在,學習它們將無限拓寬對我們音樂和我們文化二者的理解”。多元文化觀是當今世界發展到現階段的產物,它的成因很復雜,關乎到世界政治格局的分化、經濟、科技以及文化的發展等。總 的來說,多元文化觀更體現了對人及其所代表文化的客觀尊重和平等意識,對于各方面來說,這都是一個良好的趨勢。筆者曾有幸在中央音樂學院聆聽余人豪等幾位教授的世界音樂課,其中一節課從我國新疆民間音樂開始,講到中東的民間音樂,再進一步講到歐洲的民間音樂。那種相似又相異的音樂,那種音樂隨著地域漸漸演變的感覺讓所有聽課的人都受到了不小的震撼,第一次正面的感受到了什么叫全球視野以及音樂的地緣親屬關系。對世界音樂的了解和學習,正是多元文化觀在音樂領域的具體體現,高校音樂學教師應該緊跟時代文化發展的腳步,加強對世界音樂的學習,用多元文化觀指導自己的學習和教學。
3、了解音樂人類學對音樂教育的影響
在新的世紀,音樂人類學對音樂教育的影響首先是觀念?!耙魳啡祟悓W的核心理念,即音樂是人的思想、感情和心靈的一種形式,它所研究的是音樂與人的關系,關心的是音樂作為人的生活方式所承載的作用、價值和意義?!边@種觀念給一切以審美為核心的教育帶來了極大的沖擊。其次,是研究方法。音樂學教師可以借鑒音樂人類學的研究方法如:田野考察。結合音樂學固有的采風活動,以音樂人類學全新的視角和觀念(如主位、客位、局外人、局內人等)去進行課題研究,帶來的也將是更有文化內涵和歷史價值的成果。如內特爾所說音樂人類學讓他:一是使他有機會聽到了完全陌生的,意想不到的音樂音響和感受到完全不熟悉的音樂觀念的經歷;其二,使他學會了如何看待世界各種文化以及聆聽各種音樂,而沒有任何現成的價值判斷:其三,學到了把握一種音樂文化的切入點,如何綜合的完整的理解一種音樂文化;其四,用一種圈外人的觀察來重新認識和評價自己的音樂文化??傊?,音樂人類學對音樂教育的影響是巨大的。音樂人類學的視角和研究方法給廣大音樂學教師帶來了全新的角度和更為廣闊的視野,對廣大音樂學教師科研能力的提高、科研范圍及內容的擴充帶來了可能,相信也會對課改目標的實現大有裨益。如管建華教授所說:“音樂人類學是多元文化音樂教育的學科基礎,所以,它不但重要,而且世界多元文化音樂教育與教學直接有賴于對音樂人類學的理解,因為,世界多元文化音樂教學不是世界音樂知識的堆砌,更重要的是學會用音樂人類學的理念及多元文化的世界觀看待世界各種文化的音樂,包括以此世界觀重新看待西方音樂和非西方音樂。”
三、高校音樂學教師執教能力的構建
(一)充分理解和把握《課程方案》對培養目標的界定
《課程方案》對培養目標有明確的界定:本專業培養德智體美全面發展,掌握音樂教育基礎理論、基礎知識、基本技能,具有創新精神、實踐能力和一定教育教學研究能力的高素質的音樂教育工作者。筆者認為培養目標分兩個層面:掌握音樂教育基礎理論、基礎知識、基本技能是基礎技能層面;具有創新精神、實踐能力和一定教育教學研究能力則是教學能力提升層面。兩個層面缺一不可、相輔相成,是實現《新課標》的保證。如果對培養目標做更深層次的把握,則要提到王耀華教授所說的三型、三性:“在當今,為了適應‘寬口徑’、‘應用型’的需要,應當提倡‘三型’;為了堅持音樂教育專業的‘教育工作者’這一目標,又必須突出‘三性’。所謂‘三型’,就是高師音樂教育專業培養的人才應當是全面發展型、綜合型、創新型的人才。所謂‘三性’則是師范性、專業性、基礎性?!碑斎?,王耀華教授剖析的培養目標主要是為了討論課程設置,而我們作為音樂學教師群體中的每一個人,則應思考如何讓我們所承擔的具體課程來為培養目標服務,從而把《課程方案》落到實處。
(二)切合課程方案的滲透性教學
課程方案中的專業課程由必修課、選修課、地方課程和學校課程組成。根據課程方案的內容,高校音樂學教師除承擔自己對應的必修課外,還可以根據自己所擅長和所研究的課題開設選修課和地方性特色課程。每個教師在自己所承擔的課程中,都可以依據民族音樂文化的傳承需求和多元音樂文化觀在內容選擇和教學組織上進行一定的滲透性教學。例如:在進行手風琴教學時,可以在不同的級別上將中外曲目穿插,并且結合研究性學習觀等,先讓學生查找資料,了解不同曲目所代表的國別、族別背景文化,領略不同民族文化生成背景與其音樂文化風格的對照聯系。如:《西班牙斗牛舞》所對應的西班牙音樂文化;《查爾達什》所對應的吉普塞人的音樂文化;《黑眼睛》所對應的俄羅斯音樂文化等。在音樂史論課教學中,教師可以將中外、古今音樂史實進行橫向、縱向的比較式教學,適時、適度的穿歷史、文學、音樂美學等的相關知識,充分體現出史學教育的豐富內涵。例如筆者在講《中國音樂史》中遠古創樂神話伏曦創琴、瑟;女蝸創簧,伏曦原為人首蛇身時,學生都覺得荒誕不羈,感到很好笑,于是我就借鑒了拉法格關于神話闡析的觀點:“神話既不是騙子的謊話,也不是無所謂想象的產物,它們不如說是人類思想的樸素的自然形式之一,只有當我們猜中了這些神話對于原始人和他們在許多世紀以來喪失掉的那種意義的時候,我們才能理解人類的童年?!贝藭r,學生一下就安靜了下來,每個人都顯得若有所思,明顯受到了這段話的觸動。另外,在當前的形勢下,民族民間音樂課無疑遇到了前所未有的良好氛圍,承擔這門課程的教師應該抓住機遇充分發揮這門課程的價值和作用,除了正常具備的資料外,還可以組織學生觀看青歌賽原生態組的影像資料等,還可以隨時關注中央音樂臺的相關節目,搜集資料,豐富教學內容,有條件的學校還可籌措經費,帶領學生外出采風,逐步了解和熟悉我們優秀、豐富的民族音樂文化,增強學生的民族音樂文化修養。其它的課程也可依此類推,從而實現《課程方案》的單科課程教學最優化。
(三)培養和提高思考問題和解決問題的能力
科學實踐觀概念范文3
關鍵詞:美國;科學教育;科學實踐;三維科學實踐活動
培養科技創新型人才,提高全民科學素養是每個國家提升核心競爭力的關鍵,同樣,科學教育作為加強學生對科學概念的理解及發展學生思維、實踐、創新能力的關鍵課程,其改革成為各國提升基礎教育質量所面臨的熱點議題之一。為促進學生科學素養的全面提高,美國政府投入了大量的資金和精力并組織科學及教育專家對科學教育進行長時間的研究。隨著對科學教育研究的深入以及對科學教育在實踐中出現的一系列問題的反思,美國國家研究理事會(NRC)于2011年了《K-12 科學教育框架:實踐、跨學科概念、核心概念》(下文簡稱《框架》),提出“科學實踐”的概念,并確立該概念在科學教育中的首要地位。2013年4月,NRC依據《框架》了《新一代科學教育標準》(下文簡稱《標準(2013)》),將“科學實踐”作為首要關鍵詞列入該標準,取代了之前的“科學探究”。從此,美國的科學教育進入了新階段。
一、改革背景與歷程
(一)新一輪科學教育改革的現實背景
綜合時代改變所帶來的影響及科學教育理念與實踐的發展歷程來看,美國新一輪的科學教育改革由多種因素促成。
首先,推動此次改革的外部因素主要有三個:其一,美國就業形勢嚴峻,大量的工作需要高質量的科技人才,在國際考試中美國學生的成績遠沒有達到人們對于美國科技強國的預期;其二,美國人進行了細致的國際間課程標準的比較研究,從中找出國際化科學教育的標準走向;其三,美國許多州興起了統一標準運動。
其次,透過1996年《國家科學教育標準》(下文簡稱《標準(1996)》)實施20年來的成效分析,美國科學教育中的一些弊端影響著美國科學教育的質量。一方面,《標準(1996)》中列出大量詳細卻缺乏聯系的碎片化的科學知識,從而導致學生對科學知識理解難以深入;另一方面,對科學探究步驟的僵化認識,使得科學教育中的探究活動淪為學生對幾個固定“探究步驟”忠實地執行,而學生在“動手”的同時卻缺少相應的科學概念解釋、推理、理解等理性思維過程,“動手”與“動腦”產生了分離。為此,美國科學教育研究者迫切期望改變科學探究僵化的現狀。
(二)科學教育本質的變革歷程
科學教育的內涵隨著科學技術及人們對科技理解的深入不斷發生著變化,20世紀初,美國的科學教育普遍將科學等同于科學知識,在“學科中心”的影響下,科學教育關注“是什么”,強調學生對科學知識的掌握?!白鳛檫^程的科學”受到了經驗主義科學哲學影響,當時所謂的“科學方法”主要指科學實驗方法,即通過量化實驗歸納得出確定結論。此時的科學教育淪為教授一套模式化的試驗方法,缺少對學生思考的引導?!白鳛樘骄康目茖W”在杜威經驗主義哲學的影響下形成。由于“作為過程的科學”缺少對學生思維的引導,杜威提出“思維五步”,目的是通過模仿科學家的探究歷程,使學生獲取科學知識,領悟科學的方法及本質。但受到教學時間、教學材料、教師教學能力等限制,“科學探究”在科學課堂中被等同于固定的“探究程序”,學生在探究過程中對科學概念的理解及理論性思維被“探究步驟”的執行所掩蓋。為了扭轉這種模式化的傾向,同時為應對時展對學生實踐能力提出的更高要求,《標準(2013)》提出美國科學教育本質將走向“作為實踐”的階段。
二、改革目標及內容
(一)科學教育改革的目標――培養實踐能力
美國小學科學課程將K-12科學教育分為K-2年級段、3~5年級段、6~8年級段、9~12年級段四個階段,《標準(2013)》延續了1996年標準中對科學教育年級段的劃分,并描述各個年級段的學生在學科核心概念、跨學科概念、科學與工程實踐三個維度中的預期表現。美國新一輪科學教育的總目標在于培養學生的實踐能力,提高科學素養。《標準(2013)》的藍本――《框架》提出,科學教育要使全體學生在以下四個方面取得長足發展:一是能夠運用科學知識解釋自然界的現象,二是能夠收集科學證據,正確評價科學解釋,三是能夠理解科學知識的本質和科學的發展,四是能有成效地參與科學實踐和對科學問題的討論。對比《標準(1996)》注重學生對科學概念的理解,《標準(2013)》更加關注學生在實踐中的表現,具體實例可見2年級生態系統單元相關標準(見表1)。
通過對比兩個標準可以看出,目標的表述存在差異,《標準(1996)》列舉出學生應理解的生態系統單元中的關鍵概念,《標準(2013)》則是通過列舉學生的具體實踐體現對關鍵概念的理解,如將“學生能夠設計實驗并能夠通過實驗證明植物的生長需要陽光和水”作為學生是否理解“生命體只有當環境滿足其需要時才能存活下來”的標準。這種重視實踐的標準既避免了由于學生理解不同所造成的偏差,又使得標準易于檢測。
(二)科學教育改革的內容標準――三維科學實踐活動
《框架》圍繞“科學與工程實踐”“跨學科概念”“學科核心概念”三個維度的內容展開科學教育,其中,學科核心概念是科學學習的主要載體及脈絡,跨學科概念作為學科核心概念的輔助延伸方式,加強各學科知識之間的聯系??茖W與工程實踐是科學學習的主要方法,同時是學生進一步理解和架構科學理論的基礎。科學與工程實踐依據包含的要素分解為三個環節:其一,調查研究部分,學生與真實科學現實交流,包括觀察自然現象,根據觀察提出有價值的研究問題,提出假設后設計見證假設的實驗步驟,進行實驗且對實驗數據進行收集,從而為假設提供依據;其二,理論建構(科學)或制定設計方案(工程)部分,學生需要對收集到的實驗數據進行思維的加工,通過想象、推理、數學計算、預測等思維步驟理解實驗中所展示的科學原理、建構科學模型;其三,評估部分,運用科學及工程的思維工具對前兩個環節進行分析評估(見圖1)。
社會交互性、運用科學語言、科學代表作和工具的使用是科學實踐的三個主要特征。在《框架》中,科學實踐活動被分為三個環節,其中學生的科學操作活動主要發生于調查環節,此環節偏重使學生經歷科學知識產生的過程;建構與解釋的環節偏向于學生將收集到的證據與科學理論建構相結合,通過想象、推理、計算等理性思維活動,達到對科學理論的理解與理論模型的建構;評價則是將前兩個環節的過程與結果用科學的語言表達出來,與他人交流、討論的過程。因此,在科學實踐的活動中,學生從單一的實驗探究調查活動轉變為包含“動腦”“動手”“動嘴”在內的多維活動。
1.科學與工程綜合的科學實踐活動
《標準(2013)》首次在科學教育領域的國家層面把工程教育整合到科學課程中,用“科學、工程和技術”取代了《標準(1996)》中的“科學與技術”,《標準(2013)》將科學實踐活動及工程實踐活動整合到科學探究的范圍中,以工作任務單的形式呈現標準。學生在科學實踐活動中形成和發展對核心概念的理解。對工程實踐的重視使得教師更加全面地理解科學素養的本質,從而使學生獲得運用科學知識認識、解決實際生活中問題的機會。
《標準(2013)》在指出科學與工程的共同關鍵性特征的同時對科學與工程實踐進行了區分,科學實踐側重在自然條件下發現問題,然后通過觀察、實驗收集數據,通過理論性論證形成理論或解釋。而工程實踐側重解決生活中的實際問題,強調的是運用數據來進行設計,最終指向解決實際問題。
2.理論性探究在科學實踐活動中的重要地位
《標準(2013)》將培養學生的科學思考能力作為重要目標,突出學生建構自身科學理論及科學模型的能力。科學實踐重視幫助學生建構并不斷改進自己的科學理論,運用科學的語言、科學代表物和工具來想象、推理、計算、預測合理的科學理論和模型,學生科學思維的建立同樣需要不斷運用語言和工具并達致熟練。
3.社會交互能力在科學實踐中得以發展
隨著科學的深入發展,科學探索和工程建立活動越來越需要團隊合作才能順利進行,社會性是科學家進行科學工作的一個重要特征。學生在課堂科學實踐活動中同樣需要社會交互。學生在科學實踐的各個環節都需要與他人進行思想碰撞,如在經驗調查環節,提出的問題需要聽取他人的意見。學生提出一個科學探究的問題不僅需要對這一問題產生已有觀念,聽取同伴對這一問題的觀念也使其不斷修正、豐富已有觀念,從而提出具有價值的探究問題。在科學學習的共同體中,學生不僅需要與已有材料對話,還需要與同伴對話,同伴的知識、技能、動機和態度都會影響學生自身觀念的建構。
三、啟示
從2001年起,我國開始了新一輪的教育改革,經過十多年基礎科學教育的探索和實踐,科學探究已成為教師在設計、實施科學教育課程時所要考慮的重要因素,但真正以培養學生科學素養為目標的科學教育還難成常態??茖W教育在我國受到應試教育的影響,重知識、輕實踐。大班化的課堂使得科學探究活幽巖隕釗虢行。在基礎教育階段所進行的科學教育,有些雖然已從科學方法的傳授轉向科學探究,但探究活動模式化傾向嚴重,學生的科學素養難以界定,使得我國的科學教育困難重重。我國基礎教育階段的科學教育課程改革正處于關鍵時期, 美國科學教育改革的“科學實踐”理念將對我國科學教育改革帶來新的啟示。
(一)厘清科學實踐的內涵,避免科學探究模式化
目前,我國基礎教育階段的科學教育課程在實施中形成了探究式教學的主要教學方法,強調“做科學”在科學學習過程中重要地位,使學生的參與體驗和“動手”“動腦”有機結合在一起。但受到傳統教學模式及教育背景的影響,科學教育仍難免受到模式化及應試化的影響,教師迫使學生背誦科學探究的步驟以應對考試,學生按教師設定的步驟進行試驗,探究過程缺乏學生對探究的思考與設計,脫離了科學探究的多樣性。教師在科學教學活動的設計時應考慮科學實踐的三個維度,重點考慮學生科學證據與理論的協調能力、建模能力等科學學習能力,使科學實踐的進行與科學知識的掌握緊密結合。
(二)重視科學探究活動中學生的理論探究
我國課堂科學教育所進行的科學探究活動大多強調學生在探究過程中的知識產生或驗證的過程,強調對最終科學理論的理解和記憶。然而,學生在科學探究活動中對科學理論的理解程度及批判、論證等科學思維能力的發展卻受到了忽視。因此,可借鑒美國科學實踐內容在各個學段的學習進階目標,發展學生的證據與理論的協調能力、運用科學語言表達的能力以及建構科學模型的能力,發展學生的推理、批判性思維等科學素質。
(三)重視科學探究活動中學生的社會交互及科學學術語言
科學探究活動中學生的社會交互和對科學語言的運用是必不可少的組成部分。在科學教育課堂中,教師要努力營造科學學習共同體,使學生在學習共同體中體驗科學探究的過程,同時,在與同伴和材料的交互中修正和豐富科學概念。學生在科學探究中不僅需要科學語言進行交流,而且需要借助語言、文字、圖像等工具建構科學理論,教師應該密切關注學生在描述科學現象和論述觀點時正確運用科學語言,用證據支撐自己的觀點。同時,鼓勵學生借助圖表、圖像等工具構建簡單的科學理論模型,引導學生用語言或文字清楚、準確地與同伴進行科學論證、辯論,學會發現現有理論及同伴科學推論中的漏洞及不足。
參考文獻:
[1]王磊,黃鳴春,劉恩山.對美國新一代《科學教育標準》的前瞻性分析――基于2011年美國《科學教育的框架》和1996年《國家科學教育標準》的對比[J].全球教育展望,2012,06:83-87.
[2]唐小為,丁邦平.“科學探究”緣何變身“科學實踐”――解讀美國科學教育框架理念的首位關鍵詞之變[J].教育研究,2012,11:141-145.
科學實踐觀概念范文4
[關鍵詞]新實驗主義 實驗科學實踐哲學
20世紀80年代出現的新實驗主義是科學哲學發展史上不容忽視的一個進路,該進路打破了傳統科學哲學中的理論優位,從更廣闊的角度審視了理論和實踐的關系,為科學實踐哲學的出現奠定了實證的基礎。本文試圖對新實驗主義的發展歷史及其貢獻進行梳理,并分析其存在的問題及癥結所在。
20世紀的傳統科學哲學,在很大程度上把注意力集中在對科學理論、命題、語句、意義等語言分析層面。20世紀50年代,觀察和實驗的角色被普遍認為僅僅是“產生并檢驗理論”;20世紀50年代后期至60年代,后實證主義者認為觀察和實驗是“理論負載”(theory-lad—en)的。然而,無論是對觀察及觀察術語進行辯護還是攻擊,以往的科學哲學家都忽視了實驗室工作的真實本質。忽視了絕大多數科學家都將畢生精力用于各種實驗上的事實。直到20世紀80年代,歷史學家、社會學家以及哲學家才開始對實驗活動給予更多的關注,掀起了新實驗主義的研究熱潮。
首先在哲學上付出努力的是伊恩·哈金(Ian Hae-king)。他在《表征與介入》(Representingand Interve-ning,1983)一書中研究了實驗的基礎地位和意義,深掘隱含在實驗結構中的實踐特征,試圖糾正極端的理論優位傾向,呼吁從表征走向介入、從理論走向實驗,板正被理論優位扭曲的科學觀。與此同時,富蘭克林(A.Franklin)、伽利森(P.Cratison)、古丁(D.Gooding)以及梅奧(D.Mayo)、巴滕斯(n.t3atens)、范·本德格姆(Vdal Bendegem)、羅伯特·阿克曼(RobeAckellKnll)等人,也都深入科學實踐的具體形態,進一步推進了新實驗主義的研究。1989年,羅伯特·阿克曼在為富蘭克林的7he Neglect of Ezp寫書評時,明確地以“新實驗主義”(The New Experimentalism)為題,首次把通過實驗為科學尋找適宜的基礎的科學哲學的趨勢稱為“新實驗主義”。進入z0世紀90年代之后,布克沃爾德(J.Z.Buchwald)、海德爾伯格(M.Heidelberger)以及斯坦勒(E.Steinle)對實驗進行了歷史研究,從歷史、社會科學、哲學的角度詳細描述并分析實驗,這些努力大大豐富了新實驗主義的實證研究。2003年,拉德(HansRadder)主編的《科學實驗哲學》從哲學層面對實驗及其相關問題進行了更為成熟細致的哲學論述。
經過=十多年的發展。新實驗主義已經相對成熟,其主要涉及的哲學問題包括:實驗的物質實現,實驗與因果性,科學與技術的關系,理論在實驗中的角色,建模與(計算機仿真)實驗,使用儀器的科學意義和哲學意義,科學與技術的關系等,而其中對實驗活動的分析及實驗與理論之間的關系是新實驗主義討論的核心問題。新實驗主義主要有三方面的貢獻:
其一,新實驗主義打破了理論優位的科學哲學傳統。長久以來,科學哲學家們思考的通常都是理論,而忽視了科學實驗。實驗被認為是依賴理論或范式的,不可能獨立于理論的形式維持其生命,因而遭遇冷落。通過新實驗主義的相關研究,我們重新認識實驗的本質及其作用,從而部分地恢復實證主義的觀點,使科學哲學重新腳踏實地。
其二,新實驗主義重新認識了實驗與理論的關系。哈金、海德爾伯格、拉德等人對此都有較為詳細的論述。其中,最著名的觀點即是哈金提出的“實驗擁有其自身的生命”(experimentation has a life of its own)。它蘊涵了四個主張:(1)實驗的物質實踐(material prac—rices)不僅包含觀察和觀察數據,而且總是包含著實驗的執行、實驗過程中的技巧使用及對實驗的科學意義的理解;(2)實驗工作不是簡單地檢驗或解釋理論,而是對來自實驗本身的目的、機會和約束條件的一種回答;(3)實驗及其結果的哲學意義不局限于也不取決于對它們的理論解釋;(4)實驗過程中經常產生或伴隨著新的人工現象,而這些現象的發生并不僅僅是普適的自然規律的例證。這反映了新實驗主義的基本立場,即認為實驗是一種實踐活動,是人們對自然的干涉活動,在干涉中與世界進行交互作用和相互轉化,實驗創造出新的現象,其哲學意義無法通過其對經驗和理論的表征作用得到充分的表達。這種觀點極大地沖擊了后實證主義者所堅持的“所有觀察都負載著理論”的立場。
此外,梅奧從細處著手,從“話題性假設”(TopicalHypotheses)和“錯誤”的地方性差別討論了哈金的“實驗有其自己的生命”的三層含義。富蘭克林在《對實驗的忽視》一書中分析了20世紀50年代至60年代粒子物理學中那些實驗的奇妙的實現方式,試圖證明依賴于實驗室的理論是可能的。伽利森在《氣泡室與實驗場所》一文中。討論了在高能物理實驗中,各種各樣的實驗工具如何給實驗實踐和實驗室文化造成巨大的影響,分析了實驗對理論知識形成的重要作用。
其三,新實驗主義在科學實在論上的觀點有助于建構實踐的實在論。雖然新實驗主義者并沒有解決科學實在論問題,但他們承認實驗活動和科學活動的多樣性,從實驗介入的角度給予科學實在論一個很好的研究方向。例如,哈金指出,在表征層面上無法解決實在論與反實在論之爭。只有離開表征層面,從實驗中認識世界,才會發現實在論的堅固根基。實驗不是思想或理論,而是“做”;不是用概念去做,而是用特定的工具干預、介入、影響并改造對象。如果實驗干預、影響、改造的對象達到預期的結果,那就證明了它們的客觀實在性。理論實體的最初提出,可能完全是假設或猜測,只有當我們了解它的某些性質及其與其他對象的因果關系,并據此建造出某種儀器以干預它們而得到預期的結果后,它們才是實在的實體。因此,只有能操作實體對其他對象進行實驗,實體的實在性才是可信的。也就是說,實驗研究為不可直接觀察的實體的科學實在論提供了有力的證據。
對于理論優位的科學哲學而言,新實驗主義是一劑清醒劑。然而,新實驗主義在興盛后,卻沒有形成被英美科學哲學界認可的態勢,實驗研究成為科學哲學認可的主要論題的期望并沒有實現,《科學哲學》(Phi—losophyo,science)、《英國科學哲學》(British Journalfor the Philosophy of science)等科學哲學界的核心期刊對實驗的關注始終比較少。究其原因,表面上看是來自傳統科學哲學的障礙,而更深層次的原因來自于新實驗主義本身的問題。
就表面看,新實驗主義目前僅僅代表了從哲學層面對實驗進行研究的一種趨勢,其文獻分布領域比較分散,(在傳統科學哲學家看來)其文獻的歷史敘事和描述居多,而哲學分析和說明似乎不足。也就是說。新實驗主義主要借用了歷史研究及社會學研究中的富有成效的方法,案例研究成為它的一個支撐。例如,古丁通過分析法拉第的電流磁效應實驗、赫茲的電磁效應。而哈金則通過對顯微鏡的放大作用進行分析,來說明實驗觀察本身就介入著實在,而無須高層理論的滲透。因此,在傳統科學哲學看來,這類研究沒有上升到某種理論層次。他們始終認為,觀察和實驗是一種實踐,實踐是為理論服務的工具,在文本上沒有痕跡。因此,就表象主義看來,實驗沒有什么可分析的,觀察和實驗已被“證明”是理論負載的。因此,只要分析理論就夠了。
從深層次來看,新實驗主義本身的邏輯也存在不一致之處。諸如理論與實驗的關系、科學實踐的作用地位的問題,在新實驗主義那里還沒有形成邏輯上完全一致的觀點,其中最突出的是以下四個方面的邏輯缺陷:
第一,論證和強調實驗有自己多種的獨立生命,并不意味著理論不具有自己的生命。一方面,當伽利略將他的望遠鏡指向天空時,他并沒有關于木星衛星的理論要進行檢驗;另一方面,我們無法否認理論一旦作出。就會繼續指導后來的實驗研究,并且指點著發現。例如。誰也無法否認愛因斯坦的廣義相對論的預見推動了愛丁頓考察日食。事實上,實驗與理論的確存在著辯證的復雜關系。在邏輯上,證明存在某個A=C,只否認了所有的A都是B,并沒有證明所有的A都是C,新實驗主義沒有表明如何能夠從科學中排除理論的作用,這是新實驗主義遇到的第一個問題。
第二。新實驗主義力圖從證明實驗具有更基礎的地位的觀點出發,證明實驗與理論是可以兩分的,但是不能證明一切實驗都與理論兩分。我們從新實驗主義證明存在沒有高層理論指導的實驗來看,的確存在與理論兩分的實驗,但是這同樣不能證明一切實驗都與理論兩分。正如當年邏輯實證主義以全稱命題形式表達經驗是檢驗理論的標準被存在一個觀察或者實驗是滲透理論、負載理論的證據所擊破一樣,試圖通過實驗’觀察與理論兩分的進路,恢復實驗和觀察比理論更為基本的經驗主義研究也是不成功的。
第三,雖然新實驗主義認為實驗更為基礎,但是在有些新實驗主義者看來,它的基礎性作用,仍然是為理論表征服務的。新實驗主義雖然把實際的實驗實踐之細節帶入到科學說明中,但是仍然囿于傳統科學哲學的表征主義說明框架中,這就無法以實驗概念替代以理論概念為中心的傳統科學哲學的說明模式。表征作為實踐的結果要比實踐過程更為重要,實踐只有把結果呈現為文本表征出來,成為一種存在陳述或者觀察報告,才具有“言說”資格。因此,在新實驗主義那里,實驗與觀察都沒有在最終意義上離開表征主義的影響。
第四,向邏輯實證主義的部分回歸,不被科學哲學家所接受,也影響了科學哲學家對新實驗主義的認識。新實驗主義者,如哈金、古丁、梅奧等人,花大力氣下功夫重新檢驗了科學史上的一些實驗,發現了實驗干預、交叉復核、誤差控制和消除方面的實驗作用,表明實驗對于理論的選擇、理論改進有著基礎性的作用,從而使得科學在整體上呈現出進步的態勢。這種進路表現得更像是要向邏輯實證主義科學進步的積累觀回歸。而邏輯實證主義的科學進步積累觀被認為是存在諸多問題的,是已經被歷史主義的革命觀推翻的觀點,除非這種新實驗主義的積累觀有更多更新的證據和極為充分的論證,否則,新實驗主義的論證就不為人所重視。
幾乎在新實驗主義興起的同時,出現了從實踐解釋學的角度研究實驗室里實踐活動的另一科學實踐研究方向,其主要代表人物為勞斯(J.Rouse)。新實驗主義和科學實踐解釋學都把關注點放在實驗室的實驗實踐,而不是理論體系,這兩個方向并行而合成了科學哲學的自然主義的研究進路——科學實踐哲學(Philoso—phy of Scientific Practices)??茖W實踐哲學的進路把科學看成是人類文化和社會實踐的特有活動形式。并試圖對科學實踐的結構、主要特征和規范性作出分析研究。科學實踐哲學不僅以科學實踐為出發點,一改理論優位的傳統,而且重新審視了科學哲學的經典問題,如科學說明、推理、因果性、科學實在、科學劃界、科學發展模式等,并將這些經典問題同技術哲學、科學社會學、科學心理學等一系列相關研究領域有機地聯系起來,使實踐和活動的維度進入了科學哲學研究的視野。
科學實踐哲學接受了新實驗主義的“實驗有自己獨立生命”的觀點,更正了新實驗主義將實驗與理論繼續兩分的認識,從解釋學角度把理論與實驗都納入科學實踐的范疇,認為理論作為一種科學活動也同樣是實踐活動,與科學實驗沒有本質性區別。這就較好地解決了傳統科學哲學中理論與觀察實驗兩分引起的問題。通過對實驗實踐的探索,初步消解了實在論問題,即表征系統與被表征系統之間的通達問題,指出真正的實在是實踐者通過實驗實踐介入與操作從而產生新現象改變世界來達到,而不是通過語言表征來實現的。科學實踐哲學進一步推進了新實驗主義未細致化和未達到邏輯一致性的工作,其解釋學方向通過引入海德格爾實踐解釋學關于人的實踐介入世界的方式較好地推進了這些問題的研究。
科學實踐哲學與新實驗主義相比,在觀察與實驗之間作出了性質和程度不同的區分,更加強調了實驗,因為在科學實踐哲學看來,一切科學研究都是做事,都是人與自然打交道,實驗作為直接介入建構世界的做事比旁觀更為重要。當然,這里還有一個重要的不同,在傳統科學哲學和新實驗主義看來,觀察可以還原為存在陳述(即一種有限表象),而在科學實踐哲學看來,觀察也是一種介入世界的活動。理論構造過程也是一種科學實踐活動,理論比哲學家通常所理解的更具實踐性和技巧性。
科學實踐觀概念范文5
一、問題引領,激發思維
兒童的思維是以直觀形象的思維方式為主,感知具體事物、獲得先期感性認識是兒童進行思維活動的基礎。因此,在教學中,我們應該重視問題情境的創設,根據學生的年齡、認知特點和生活經驗創設與教學內容相關的情境,幫助學生梳理出統領本節內容的驅動性問題,一方面調動學生學習新知、參與實踐的積極性;同時激發學生思維,讓學生帶著問題實踐,帶著問題學習,在問題引領下主動建構知識。
二、親身實踐,發展認知
建構主義的學習觀認為:學習不是教師把知識簡單地傳遞給學生,而是由學生自己建構知識的過程,學生不是簡單被動地接收信息,而是主動地建構知識的意義??茖W活動是科學教學的載體,在科學課堂中讓學生親身實踐、主動構建知識、發展認知、提升思維能力是有效教學的核心所在。在科學活動中,教師可以從以下兩個方面幫助學生構建知識、發展認知。
(一)提供有結構的材料,幫助學生探究新知
有結構的材料是指教師經過精心設計的典型教學材料的組合。這個組合要揭示與教學內容相關的一系列現象,又要符合學生的年齡特征、認知規律。讓學生通過對材料的探索發現問題、解決問題、獲得新知。
(二)精心設計有利于揭示事物本質的實踐活動
小學生由于受年齡特點、認知特點及知識儲備等方面的限制,其思維能力不適宜開展復雜、難度大的實踐活動。加上小學生一般只對實驗現象感興趣,而很少對實驗現象進行深入的分析與思考,所以教師要對學生實踐活動進行精心設計,盡量設計一些實驗現象與事物本質之間聯系緊密、關聯度大的實踐活動,讓學生通過觀察實驗現象能較好抓住事物本質,構建科學概念。
例如四年級的學生在日常生活中對聲音有一定的了解,很多同學認為聲音的產生是由于“敲打”、“物體撞擊”產生的。但很多老師在上《聲音是怎樣產生的》這一課時,并沒有關注到學生的前概念,沒有關注培養學生思維,他們大多會給學生幾種材料,讓學生利用材料發出聲音,最后要么學生從書本中得出“聲音是由物體振動產生的”這一結論,要么老師給出“結論”。其實在這個活動過程中,學生關注的是聲音,特別是不同材料發出的不同聲音,學生觀察到的現象與聲音產生的原因之間沒有密切的聯系,學生很難抓住事物的本質,難以構建認知,學生的思維能力也沒法得到提升。筆者認為這一活動可以稍微調整一下,讓學生輕敲鼓面、撥動鋼尺、撥動拉伸的橡皮筋,并觀察鼓面、鋼尺和橡皮筋的運動情況,用畫圖或者文字記錄下來。通過這一觀察,學生不難發現鼓面、鋼尺和橡皮筋的運動相似,都在來回擺動或者往返運動,由此教師可以引出“振動”。教師的這一精心設計,讓學生在觀察中抓住事物的本質,有利于學生構建概念,發展認知。
三、深入分析,提升思維
對實驗現象、實驗數據進行深入的思考與分析、抽象出現象或數據背后隱藏的事物的特點、本質及規律是科學實踐活動中重要的一個環節,也是培養和提升學生科學思維能力的有效途徑。小學生以直觀思維為主,只對現象感興趣,加上本身認知和思維能力的限制,對現象、數據的分析存在一定的困難,如何引導、幫助學生深入分析現象、數據,提升學生思維能力是科學教師的一大考驗。不同的數據有不同的方法,沒有統一的方法,需要在實踐中靈活運用。在分析時教師要注意,一方面要給學生足夠的時間觀察、思考得到的現象或數據,另一方面要避免一開口就詢問學生發現了什么,而是利用表格、坐標軸等讓學生把結果呈現在其中,引導學生橫向、縱向進行比較,從一些細小的地方入手,適時提出問題,打開學生思維,引領學生有目的進行思考與分析。
科學實踐觀概念范文6
德國應對科研不端源于兩次“浪潮”,第一次是1997年的腫瘤專家赫爾曼、布拉赫的數據造假事件,第二次是2011年高級政客的博士論文事件。在第一次浪潮之后,德國研究聯合會(DFG)成立了包括外國科學家在內的12人國際委員會,授權該委員會從科研體制上研究產生學術不端行為的原因,制定防范措施。另外,DFG還設立了專員職位以專門處理學術不端行為投訴事務。此外,在德國還出臺了三個應對科研不端行為的重要法規:1996年德國聯邦最高行政法院的判決制定的處理科學不端行為的法律規范;1997年馬普學會的評議會通過了《質疑科研不端行為的訴訟程序》;1998年德國研究聯合會“學術自我管理”委員會詳細闡述的《關于提倡良好科學實踐和處理涉嫌科研不端行為的指南》。在德國研究聯合會的建議下,高校校長聯席會以《確保良好的科學實踐建議》為樣本,出臺了《應對科研不端的程序模型》。許多高校和科研機構根據這個建議,制定了自己的綱要;個別高校和科研機構還設立了科研誠信調查處(人員)。如:海德堡大學于1998年通過了《確保良好的科學實踐、應對科學中的不端章程》,并成立了科學自治委員會等。第二次浪潮后,德國科學委員會于當年(2011)修訂了《確保博士論文質量的要求》并出臺了《評價和控制科研成果的建議》;2015年頒布了《科研誠信建議》。德國研究聯合會也陸續修訂了《確保良好的科學實踐備忘錄》(2013)、《應對科研不端的程序》(2011、2016)。高校校長聯席會下屬組織“具有博士授予資格的高校校長聯盟”于2012年通過新的建議:《博士學位授予程序中的質量保證》。普通院校聯合會、院校聯合會、德國高校聯盟于2012年7月發表總立場文件《撰寫科學資格論文良好的科學實踐》。德國國家法教師聯合會于2012年10月《公法中的良好的科學實踐綱要》。德國U15大學聯盟于2013年4月通過了文件《博士學位授予程序中良好的科學實踐原則》。2013年5月,德國高校校長聯盟在第14屆聯盟成員大會上通過了新的總決議《德國高校良好的科學實踐》,對德國高校確保良好的科學實踐,預防和治理科研不端明確了方向,也提出了新的更高要求。德國各主要學會如馬普學會、弗朗霍夫學會、霍爾姆霍茲學會、萊布尼茨學會作為科學機構聯盟主要成員,推動該組織做出了一系列重大舉動,如2010年連續出臺了兩個文件《處理科研數據的基本原則》《著作權新規定:對第三籃子的要求與渴望》。2011年,在德國研究聯合會召集下召開的“良好的科學實踐”會議等。大學的行動更是積極,紛紛出臺或修訂各自的應對科研不端的文件,增設或完善誠信調查人員(調查處)。如波恩大學于2014年9月1日正式實施《波恩大學確保良好的科學實踐綱要》;慕尼黑大學于2014年9月30日第三次修訂《慕尼黑大學科學自治綱要》等。德國科研不端的治理又向前推進了一大步。
2德國科研不端治理實踐概覽
獲得科研不端治理的實踐情況是一個非常復雜的問題,可以通過以下幾個方面獲得大概的了解。(1)高校和科研機構對應對科研不端的綱要與程序模型的知曉與應用情況。相關資料顯示,德國高校校長聯席會2013年通過的《高校良好的科學實踐》的知曉度是最高的,達到了64.4%,但實際的應用程度不高,只有17.0%;排在第二位的是德國研究聯合會2013年修訂的《確保良好的科學實踐備忘錄》。從實際的應用來看,德國研究聯合會2013年修訂的《確保良好的科學實踐備忘錄》應用程度最高,達到40.2%;排在第二位的是《應對科研不端的程序》(德國研究聯合會,2011),達到32%。綜合兩項數據,德國研究聯合會的兩個文件分居第一、第二,說明國家研究資助機構(《確保良好的科學實踐備忘錄》)對各大學和研究機構的實際影響力最大。(2)良好的科研實踐的介紹情況。各大學和高等院校對良好的科學實踐的介紹或者說宣傳教育幾乎貫穿于各個教育階段:從學士和碩士培養階段直到教師、科研人員的繼續教育,只有9.8%的被調查單位對此事不知道,但是比重不高,最高的是學士和碩士培養階段,只有57.2%。這表明各大學和高等院校對良好的科學實踐的教育還有提升的空間。(3)高校層面的科研誠信辦事處設置情況。大學設置科研誠信調查處的已達到90%以上,沒設置的只有0.6%,不知道和沒有答復的共8.9%。高等院校設置科研誠信調查處的最低達到了60%以上,沒設置的占28.6%,不知道和沒有答復的共14.3%。在大學中科研誠信調查處工作人員2~3人的比例最高,占35.0%,而高等院校中科研誠信調查處工作人員1人的比例最高,占37.1%。由此可見,大學設置科研誠信調查處的積極性高于高等院校。
3制度建設典型案例
德國科研不端治理體系的新進展以德國科學委員會2015年出臺的立場文件《科研誠信的建議》以及德國研究聯合會2013、2016年修訂的《確保良好的科學實踐備忘錄》、《應對科研不端的程序》最具代表性。
3.1《科研誠信的建議》
《科研誠信的建議》包括兩部分內容:一是對國內外良好的科學實踐綱要的概覽以及核心建議的實施情況的總結;二是說明了操作領域與建議,以及科研誠信文化持續的系統性的加強。本文對第二部分的第五個方面——行為者的責任范圍予以論述。(1)科研人員:視角色與職位不同承擔不同的責任。作為教師,有告知學生良好的科學實踐的規則、不同的、更新的方法以及倫理的自省的任務;對大學生、博士生的指導的責任,特別是學位論文的指導。作為上級,除了以上責任,還對同事的勞動條件負有責任;還要對合同期限、時間預算負責任;此外還得對公開討論的文化、有異議的、否定性的研究成果負責。最后,除了自己理解良好的科學實踐,還要推動整個團隊理解良好的科學實踐,促進同事之間相互信任。(2)高校與科學機構:包括領導層與院系。領導層對促進科研誠信的功能性結構承擔主要責任。它必須對概念加以界定,并闡釋框架條件;制定規范與程序;修訂現有的樣本(德國研究聯合會與大學校長聯席會的決議);當前的規定是不夠的,所以必須具有不斷更新的機制;每個科研機構必須知曉自己的綱要與措施的實施情況以加強科研人員的誠信,并且必須清楚;對具有科研不端嫌疑的事件必須在確定的權限內根據明確的程序規定進行調查。自己制定綱要的參考文件;適當地設立科研誠信調查處,為科研人員提供咨詢并處理沖突事件;促進青年人員的個性發展,并為之提供好的工作條件;長期的任務是摒棄數量有限的成果評價標準;盡最大的可能推動政策的透明;發現科研不端是表明了解釋結構的功能化和研究機構的高質量標準,應當是報道的一部分。院系的責任包括:不同的院系應該根據自己的專業特點制定規則,大學課程必須設置良好的科學實踐課或實踐,并通過合適的考試形式進行檢測;在博士培養階段,導師與博士生必須簽訂合同;招聘程序必須是透明的,而且事先必須運用質量指標對成果進行評價;對如何處理候選人的否定性的研究成果,并告知良好的科學實踐進行研討。此外對于資助的申請也應采取質量主導的標準。(3)政策:高校與科研機構的政策制定者必須認識到單純的以數量為標準的成果評價的副作用以及對科研不端的可能的推動作用;聯邦和州作為資助者必須為以成果為標準提供資助的成果的數量評價負責,盡量減少類似的副作用;盡量避免對科研成果的評價僅通過出版量、引用指標,授予博士學位與資助掛鉤;聯邦和州應當把促進科研誠信的機構和措施作為機構總績效的一部分進行評價與推進;聯邦和州應當采用透明的、功能性的結構強化科研誠信,使之作為高校與科研機構申請資助的標準與前提;其他戰略性草案與建議應當有意義和價值。(4)研究資助者:私人或公共的資助機構有責任避免有利于科研不端的意想不到的副效果;確定出版物名稱的上限,已發表的否定性的以及重復的研究進行積極的評價,強化以質量為標準的成果評價標準;鑒定人的選擇要避免偏見、積極支持成果評價的問題意識;申請機構應當有透明的、功能性的結構處理沖突事件和科研不端,以及確保研究數據保留與獲得的草案;保證資金到位;資助國際合作項目應遵循更高的標準;第三方資助不能優先獲得研究成果。(5)委托方與評價人:高校的委托方與機構的評價領域的行為者應當按照(2)對所在科研機構促進科研誠信的結構和措施進行檢查,包括處理沖突事件與科研不端的透明的、功能性的結構和程序;科研誠信調查處、良好的科學實踐綱要與規則;檢查應在整個高校的系統委托下得出結論;科學委員會將采用與自己的委托與評估程序相應的標準。(6)科學出版社與雜志:出版社與雜志有責任在出版中不選用、阻止科研不端的行為;否定的科研成果原則上在雜志上也是可以出版的,例如作為主要出版物或特殊領域的一部分,還有重復研究;印刷錯誤與勘誤表應當系統地出版,與原版出版物一起防止錯誤數據的擴散;獲取研究原始與隨后數據的在線書架,采取同樣的標準以推進科研誠信;為了避免剽竊、控制數據操縱應當檢查簽名;鑒定人員的選擇除了重視專業,還要無偏見;確保質量和倫理出版標準應當持續更新、發展,出版社與雜志要在總論壇中領會自己的責任,如國際出版倫理委員會的論壇。
3.2《確保良好的科學實踐備忘錄》
《確保良好的科學實踐備忘錄》是對2011年11月在柏林召集科學機構聯盟研討會“良好的科學實踐”會議精神的體現,是對1998年出臺的《確保良好的科學實踐》作的補充修訂,新修訂的內容主要可以概括為六個方面。(1)導師的責任。文件指出,培養青年研究人員是導師的任務。博士生的研究活動和豐富的見解對知識的創造具有重要貢獻,導師的主要任務就是要執行高標準、抵制濫用。授予博士學位和授予博士學位的質量評價屬于科學系統的核心工作。在工作團隊中遵循誰領導誰負責的原則。博士在讀除了有一名導師對之進行指導和引領外,還要有一名聯系人(副導師)。導師不僅要在博士在讀期間給予支持,在之后的工作生涯中也要給予支持。(2)舉報人的保護。一方面,舉報人對于科學自治是必不可少的,對于舉報人應給予特殊保護;同時,舉報人的行為要符合文件所要求的檢舉程序,即應當在科學界內部檢舉,而不僅應當首先告知媒體。(3)科研誠信調查人員。文件強調,科研誠信調查隊伍應當壯大。特別是高校及其附屬的企業應當壯大科研誠信調查隊伍,保證想咨詢有關科研不端問題的人可以很容易見到。(4)原始數據的保留與使用。文件指出,應當區分原始數據的保留與使用這兩個問題。原始數據應至少保留10年,保留工作由系所擔負。數據的使用權歸屬于研究人員個人,對正在進行的研究項目,由有使用資格的人員共同決定是否允許第三方使用。如果是跨系所的,建議通過合同來確定使用原則。(5)科研不端的治理程序。文件突出了大學與研究機構(這里主要指各學會)科研不端的治理程序的一致性,要求確定最長調查(總)期限,即便利益相關者較多的復雜程序也應當有一個預期的期限。(6)成果的署名問題。文件要求成果署名中不允許有榮譽作者,署名列表中出現的作者必須是真正對成果有貢獻的人,對于合作的成果要嚴格根據各自對成果的貢獻量確定署名順序。3.3《應對科研不端的程序》《應對科研不端的程序》第一次出臺是在2001年,2011年進行了第二次修訂,2016年的修訂是第三次。修訂后的文件簡單明了,共包括三個部分:適用范圍;科研不端的定義;質疑科研不端的程序。本次修訂有兩個重要變化:對科研不端的定義與質疑科研不端的程序進行了補充修訂。(1)科研不端定義的變化(本文所述為修訂后的文件)。一是申請者、接受者和其他對德國研究聯合會的資助承擔責任的人的科研不端。重要的科學聯系被有意的或由于疏忽大意導致地錯誤陳述,他人的知識產權被侵害或科研能力受到傷害,事件屬于哪一種不端行為視具體情況而定。首先,虛假陳述。偽造數據和(或)研究成果導致的;篡改數據和(或)研究成果導致的;通過選擇或放棄不期望得到的結果,或不公開這些結果導致的;對陳述或圖表進行操縱導致的;在基金申請或進行匯報時進行不正確的陳述導致的(包括向出版機構、印刷部門虛假的陳述)。其次,知識產權的侵害。涉及他人創造的、產權受法律保護的作品或他人發現的科學認識、假說、理論或研究方法內容:剽竊;剝削研究的部分內容或思想,特別是鑒定人;未經授權向第三者轉交數據、理論和認識;僭越或無根據的接受科學著作權或合作權;偽造內容;未經授權向第三者公開或接觸未被發表的作品、認識、假說、理論或研究方法。第三,未經同意把著作權、合作權據為己有。第四,陰謀破壞研究活動(包括破壞、毀壞或操弄研究程序、器械、附件、硬件、軟件、化學藥品或其他別人做實驗必要的物品)。最后,清除原始數據,這點違反了法律規定或科學工作的學科公認的基本原則。這適用于法律規定不應清除的數據。科研不端的共同責任如下:參與他人的科研不端行為;公開發表的偽造刊物的合作者。二是鑒定人與團隊成員的科研不端。為了自己的科學目的,未經授權使用數據、理論和認識,從中獲得了他的工作所需的知識;鑒定程序未經授權、信任傷害了申請或其內部包含的數據、理論和認識進一步提交給第三者。(2)質疑科研不端的程序的變化。本部分主要新增了“第三方審查”的內容。文件要求自預審階段至審查結束都要引入第三方審查。這里的第三方指的是德國研究聯合會科研誠信人員(現更名為科研誠信人員)或德國研究聯合會的程序。文件強調由不端事件發生單位主持的預審決定不影響德國研究聯合會的審查程序。
4對我國的啟示
4.1建立完善的科研不端治理體系及更新機制
與德國科學界相比,我國科學界面對科研不端事件的發生反應顯得遲鈍。近幾年我國科研不端事件時有發生,如井岡山大學教師論文造假事件、院士論文造假事件等,面對此類事件,我國自然科學基金委員會、科技部、科協等機構也相繼出臺了治理科研不端的文件,少部分高校也通過學術道德委員會章程設立了學術道德委員會,但從整體上來看,我國科學界對科研不端的治理仍處于初級階段,科研不端治理體系還沒有真正形成。這從根本上說緣于我國科學界對科研不端的危害認識不足、關注不夠,對科研不端的治理還沒有納入主要任務。這與德國科學界特別是德國科學界的管理機構、學術聯盟形成鮮明對比,德國科學機構聯盟、研究聯合會均把維護科研誠信看作該機構的中心任務,因為他們把科研誠信看作關系到科學生死存亡的問題,看作關系到一個國家科學創造力的重大問題。為此,我國科學界應端正觀念,真正把科研不端問題當作內在重大問題來抓,而不僅僅看作社會風氣影響下的附屬問題、小微問題,才能真正行動起來,建立健全科研不端治理體系??蒲胁欢顺梢驈碗s、形式多變,它會伴隨著社會文化、科技管理體制、科學本身的發展以不同的面貌出現,治理科研不端不是一勞永逸的,我們更需奮起直追,建立起科研不端治理體系以及治理體系的檢測機制,以便于及時更新治理體系,確??蒲胁欢酥卫眢w系的有效性。
4.2建立領導問責制度
德國科學界一貫重視院系領導、學科帶頭人在科學團隊中的領導和示范作用。在培養科研誠信方面,德國科學界在新出臺的規范中更是突出強調了這一點。如科學委員會2015年的《科研誠信的建議》第二部分的第五個方面中明確規定:科學委員會的角色與職位不同承擔不同的責任。作為領導,除了承擔團隊普通成員應承擔的責任外,還要對同事的勞動條件、對合同期限、時間預算負責任;此外還得對公開討論的文化、有異議的、否定性的研究成果負責。最后,除了自己理解良好的科學實踐,還要推動整個團隊理解良好的科學實踐,促進同事之間相互信任。德國研究聯合會2013年修訂的《確保良好的科學實踐》備忘錄中也強調,在工作團隊中遵循“誰領導誰負責”的原則。在我國,科研管理和資助機構頒布的治理科研不端的某些具體條款得不到真正貫徹實施,其中一個重要原因就是基層組織的“冷處理”。如《國家自然科學基金條例》或《國家自然科學基金委監督委員會對科學基金資助工作中不端行為的處理辦法(試行)》中規定,“不得晉升專業技術職務”的處罰時,由于基金委員會缺乏對依托單位職稱晉升、職務晉級方面的管理權限,在實際操作過程中常常得不到落實;科學技術部頒布的《國家科技計劃實施中科研不端行為處理辦法(試行)》第十二條及第十三條中對科研不端行為處罰的規定也存在類似問題。借鑒德國管理和資助機構治理科研不端的“領導責任追究制”,對相關個人進行督促或軟強制,促使原則規定真正著陸,真正發揮作用。
4.3切實加強對舉報人的保護
為了使科研不端行為真正得到揭示,德國大學與科研機構歷來重視對檢舉者的保護。早在1997年馬普學會通過的《質疑科研不端行為的訴訟程序》與德國研究聯合會1998年出臺的《確保良好的科研實踐》中就強調,在案件審理過程中,檢舉者的身份要做匿名處理,其身份的公開有嚴格的限制。在2003年的波恩會議中又提議,追蹤調查檢舉者的職業生涯,即對檢舉者是否有輕蔑、降職等不公正待遇進行跟蹤調查。2005年科研誠信委員會發表的《最近六年來科研誠信委員會處理科研不端行為的總結報告》中提及,應對檢舉者在未來生活中所處的不公正待遇以及可能遭到的報復行為進行探討以積極防御,明確提出了3條具體保護措施。在2011年德國研究聯合會召集的“良好的科學實踐”會議上,保護舉報人問題再度成為討論的熱點。2013年修訂的《確保良好的科學實踐》文件的第17條建議指出,舉報人對于科學自治是必不可少的,對于舉報人應給予特殊的保護。我國在舉報人的保護方面還有大量的工作需要去做。如《國家自然科學基金條例》的對舉報人的保護措施就值得探討;在《科技工作者科學道德規范(試行)》第二十七條中也體現出類似問題:“調查科研不端行為應遵循合法、客觀、公正原則。應尊重和維護當事人的正當權益,對舉報人提供必要的保護。在調查過程中,準確把握科研不端行為的界定?!边@些條例并沒有對舉報人提供具體的和積極的保護措施,如在工作或資金方面的便利和資助。
作者:王飛 單位:大連理工大學
參考文獻:
[1]王飛.德國科學界應對科研不端行為的措施及啟示[J].長沙理工大學學報(社會科學版),2013(5).
[2]GutewissenschaftlichePraxis[EB/OL].2015-06-05.dfg.de/foerderung/grundlagen_rahmenbedingungen/gwp/.