对科学实验的认识范文第1篇

一、加强目标意识，全面落实语文教学目标

课程标准中提出了“全面提高学生语文素养”的基本理念，并从这个基本理念出发，从“知识与能力”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”这样三个维度提出了语文教学目标，而且提出了总目标和阶段目标。这是我们把握教学目标的依据。课程标准中提出的目标，有的是一以贯之的，如情感、态度、价值观方面的目标，前面的学段提出了，后续的学段要贯彻始终；有的可以分出层次，如学习方法、学习能力等方面的目标，是环环相扣、螺旋上升的，前面的学习为后面的学习作准备，后面的学习是前面学习的深化与发展。

二、营造自主学习的情境

1.学生与文本对话。

学生阅读课文，通过想象文中的描写建立生活影像，通过关照文中人物的心灵来净化自己的心灵。“我仿佛看见了‘雨后春笋’的画面。”（《乡下人家》）以学习伙伴的话引导学生想象作者描写的画面，实现有意义的阅读。“我知道结尾两个自然段和前面三个自然段的联系是……”（《夜莺的歌声》）通过对文章结构形式的揣摩和推测，理解文章的内容，体会小英雄当时的心情，达到和人物心灵沟通的境界。

2.学生与文本作者对话。

作者写文章是和读者交流，学生边读书边理解，就是在和作者交流。“我知道为什么叫双龙洞了。”（《记金华的双龙洞》）“课文中三次提到‘万年牢’，这中间有什么联系呢？”（《万年牢》）提示语引导着学生的思想和作者的写作意图达成一致，通过文字读明白作者的思想。

3.学生与学习伙伴对话。

人教版教科书，在“语文园地”中安排了两个学习伙伴：一个是小林，一个是小东。其实，学生完全可以把其中一个想象成自己，另一个就是自己现实生活中的学习伙伴。学生通过阅读这样的对话，能够进入学习情境，也能激发自己的想象，能通过学习伙伴的对话，碰撞出思维火花，进而点燃学习语文的热情。学生可以通过阅读“我的发现”体会编者列出的方法，更可以有自己的发现，可以发现更多的语文学习方法。

4.学生与自己的心灵对话。

人同此心，心同此理。别人有的感觉我有没有呢？别人看到的景象我能不能看到呢？教科书的编者就是用这样的阅读提示语，给学生一个具体的环境，给学生一个心灵的启示，让学生去问问自己。教科书通过具体的语言，为学生营造了学习环境。最终使学生达到和周围人和自然万物的对话，启迪学生用自己的方式进行学习，进而掌握语文学习的规律。

三、加强导学功能，引导学生自主、合作、探究地学习

人教版语文教材，既有利于教师的教，又有利于学生的学，努力使教科书既成为教师的“教本”，又成为学生进行自主、合作、探究学习的“学本”。这一特点在教材里有多种呈现方式：一是在课文的文前、文中或文后，以吐泡泡的形式引导学生边读边想、自读自悟；二是在精读课文的思考练习中，安排了引导自主、合作、探究的题目；三是在每组课文后面安排了学生对本组所学字词进行自查自测的“词语盘点”；四是“语文园地”中设置了“我的发现”、“展示台”、“宽带网”等体现自主、合作、探究学习的栏目。

四、重视语文学习与生活实际的联系

语文学习是母语的学习，学习的资源无处不在、无时不有。所以，语文学习决不能仅仅局限于课本、课堂，应该把语文学习引向生活，拓宽语文学习的途径。本着这样的思想，教材的编写加强了开放性，把语文学习与生活实际紧密联系起来。

对科学实验的认识范文第2篇

摘要:经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础,正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程,在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来,以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响,从而更好的为科学研究服务。

关键词:经验主义;原则;科学研究

经验主义被认为是实证科学基础,它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点,拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权;客观性的经验作为实证科学研究材料的经验,是通过严格筛选及加工后获得的;经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则,由此对整个科学研究定性。正是如此,科学家们在从事科学研究的过程中,曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”,虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用,但纵观科学技术史,经验主义带有不可遮掩的片面性,给科学研究带来了重重阴霾,阻滞了科学研究的进程。

一、经验主义在科学史中的发展

1.经验主义与理性主义的发生、发展

在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争,它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论,进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前,经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了,认识论一开始就包含着矛盾,它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期,哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展,这两种倾向的对立便逐渐展开,赫拉克利特的经验主义色彩比较突出,毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出,从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性,但也未能克服这种片面性,最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪,经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说,力学、数学和天文学较其他学科发达,这就使得人们在用科学和理性认识世界时,必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来,建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法,并使之绝对化,形成了近代的经验主义;另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化,形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况,在资本主义发展到一定阶段后,经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时,也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争,也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋,从这个层面来说,哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络,有利于提升自然科学研究的思维能力。

2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩

经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那,经验论仅是一个认识论原则,它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启,而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源,后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准,即如果一个命题没有相应的经验背景支持,那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代,人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展,经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论,“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验,是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下,上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下,经验论逐渐越过自己的疆域,获得判定存在者是否存在的特权。也就是说,经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化,一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外,阻碍了人类探索与认识自然的进程。

(1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题,而不涉及是真假问题。但在现实研究中,经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断,扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则,凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论,故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理,而只能指一种归属性,隶属实证科学范畴之内的理论。佳佳网

(2)就事物的存在性来说,经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力,一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的,却在研究中或是生活中具备了这种“神力”,它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”,人们在无意识中,依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在,听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说,经验主义者只有断定某物存在的能力,而不具备断定某物不存在的能力。

(3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则,它重点关注的是认识事物的方式、程序,只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认,这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性,哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则:即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在,成为科学研究的合法对象;它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权,甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认,它也不能成为“科学理论”加工的材料,进入科学领域。所以,感觉优先原则是个程序性的资格认定原则,仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果,才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运,导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀,指定特制的科学路径,导致“只手遮天”的科学结果,其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。

二、经验主义对自然科学研究的种种责难

1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性”

以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验,它对“经验”有着特殊的要求,即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。

(1)在科学材料的对象选择上,经验主义设置外在的壁垒,对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的,它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的,那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则,该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验,是不可公共感知的,是非普遍的,所以,它不能被科学承认为合法的研究材料,不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”,才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求,并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象,只是没有得到应有的重视而已。

(2)在自然科学研究领域,在科学材料的处理程序上,经验主义强行添置复杂筛选工序,对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格,但由于经验的相对性,它还必须被进一步处理,把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响,它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中,不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢?人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度,比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小,而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验,而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体,又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要,固然客观理性,但理性的处理与非理性的遐想,也是伟大的科学发现必不可少的。

(3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体(如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人)所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验,假设人的感知能力相同,经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出,从而也使经验成为 “与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以,在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人,人们相互之间没有任何差别,仅仅像一符号,经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制,使普通经验论上升为科学经验论:实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观,却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。

对科学实验的认识范文第3篇

西方认识论发展史的主旋律一直都是基础主义的规范认识论。然而，自从1969年奎因倡导自然化认识论以来，许多哲学家积极响应并发展了这种自然主义认识论。坎贝尔、吉尔、撒伽德、劳丹、胡克、邱奇兰和布朗等人都主张，人类认识包括科学认识活动是一种自然现象，应该象研究其它自然现象那样用实证科学的方法和手段去研究认识论问题。自然化认识论已经发展成为当代西方哲学认识论研究中方兴未艾的一种思潮。

自然化认识论是在基础主义受到攻击、第一哲学被抛弃、先验论的藩篱被推倒之后，为了避免认识论上的怀疑主义应运而生的。它既反对有超越科学认识活动的优越的阿基米德点，也反对放弃认识论研究的怀疑主义，企图在基础主义与怀疑主义的两极对抗中找到第三条出路，即使认识论研究自然化、实证化、科学化，从具体的科学认识活动中去阐明认识合理性或科学合理性。因此，“自然化认识论寓于自然科学之中，而自然科学又存在于自然化认识论之中”。［（1）］

不过，自然化认识论在其发展过程中也遇到了许多棘手的问题，因而遭到反对者的诘难。一个紧要的问题是，认识论被自然化、科学化、实证化之后是否仍然具有规范性？自然化认识论的倡导者奎因及其者西格尔等人都否认自然化认识论具有规范的功能，而以劳丹和布朗为代表的一些哲学家则坚持认为自然化认识论应该具有规范性。

布朗（harold i.brown）是近年来在美国哲学界十分活跃的哲学家。他的代表作《感知、理论与选择——一种新的科学哲学》（1977）在美国两度再版，并被翻译成西班牙文、意大利文和日文分别在马德里、罗马和东京出版。他的《合理性》（1988）对科学合理性作出了独到的理论阐释，受到国际科学哲学界的广泛重视。近年来他发表了一系列论文阐发了他的自然化认识论思想，特别是《规范认识论与自然化认识论》一文，对“自然化认识论不可能是规范的”之诘难作了透彻的辩析和有力的反击。

二

许多哲学家都认为，自然化认识论不可能是规范的，不可能经验地建构支配科学认识活动的规范。依照他们的观点，首先，科学必须通过规范自我控制，任何从科学中抽象出认识论规范的努力都将只产生那些早已蕴含于科学研究活动中的规范。在这个意义上，自然化认识论将不可避免地是循环的；［（2）］其次，自然化认识论不可能一以贯之。因为，支配科学认识活动的规范不可能包含于科学之中，“这就是说，我们需要一种非经验性的辩护理论——这种理论由认识论研究提供。我们需要探索出一种温和的第一哲学。”；［（3）］最后，从科学中获取支配科学认识活动的规范就是从“是”中获取“应该”或从事实中获取规范，这是不可能实现的荒谬企图。甚至有的自然化认识论研究者已经接受了这条反对意见。［（4）］

上述反对意见的要义在于表明：支配经验科学研究的规范不可能经验地建构，而必须先验地建构，因而，自然化认识论是不可能的。面对这种诘难，布朗在《规范认识论与自然化认识论》一文中从以下三个方面为自然化认识论作了有力的辩护。

（一）没有超经验的规范

布朗认为，在论述先验认识规范的浩翰文献中，一个非常关键的问题常常被忽略，即“我们如何建构规范？我们人类拥有什么样的认识能力去先验地把握认识规范？”［5,p.55］为了回答这个问题，他从经验主义立场出发，采取语言分析的方法对先验规范的建构和把握进行了具体的分析。

经验主义关于先验有三个重要论点：第一，所有的先验真理都是概念真理；第二，概念真理包含于分析命题之中；第三，分析命题是我们自己的创造物。布朗把分析论证的焦点放在第三个论点上。因为，依据经验主义的观点，“先验规范一定是以某种方式建立在分析真理之上的”［5,p.63］，而第三个论点则“为阐述我们何以能够先验地把握真理提供了依据。”［5,p.56］

在古典经验主义那里，词汇是语言分析的基本单元，而词汇又是由通过直观就能界定的基本词汇和依基本词汇而定义的辅助词汇（basic vocabulary,auxiliary vocabulary）所组成。一个命题是不是分析的以及一个分析命题是否为真，完全取决于该命题中辅助术语的定义。据此，布朗就以辅助术语为基点分析它及由它所构成的分析命题嵌入我们语言之中的过程。通过分析，布朗得出结论说，“我们创造自己的语言，世界上并没有什么东西要求我们创造这种语言而不是另一种语言。但是，这并不会使我们的语言创造具有任意性，而是说，我们的语言是在我们与世界之间以及我们彼此之间相互作用过程中被创造出来的。而且，我们的语言反映了我们认为值得保存的处理周围环境的方式。语言与世界及经验之间存在着逻辑上的裂缝，不过，这个裂缝被各种实用上的考虑充斥着。”“语言体系都不是任意的，也不受依据不容置疑的原理的合理推断所驱使。”［5,p.58］

接着，布朗又依据路易斯（c.l.lewis）的现代经验主义观点对分析命题进行剖析。与古典经验主义不同，路易斯主张，一个概念系统是由一组相互联系的分析命题构成的，一个术语的意义由它在这些分析命题中所具体体现出来的与其他术语的关系决定的。我们运用这个分析命题系统是为了理解经验的意义，并通过把感性所与归入概念系统来达到这个目的。一旦归化成功，我们的概念系统分析机制就会使我们作出关于未来经验的推论。经验不必满足由概念系统作出的预测。当预测失败时，我们的典型反应是撤消对感性所与最初的识别。然而，如果某个特定的识别频繁地导致预测失败，人们就开始怀疑那个概念（与感性所与相应的）的有用性。在路易斯看来，经验会促使我们作出拒斥某个概念系统的决定，却不能逻辑地驱使我们拒斥一个概念系统。一个被拒斥的概念系统仍然由一些真分析命题组成，但是，这些真分析命题不再包含于我们目前用以处理经验世界的一系列分析命题之中。［（6）］

布朗认为，虽然古典经验主义与现代经验主义关于概念和分析性的观点有许多不同之处，但是，这两种观点都认为我们所有的分析命题继而所有的概念都能改变。比如说，我们现在不可能通过反思“燃素”和“热质”的意义去发现任何分析真理，尽管过去有许多人能够这样做。同样，“地球不是行星”对于中世纪的人来说，这一命题表述了一个分析真理；而对我们而言，它不过是一种经验上的错觉。布朗指出，分析命题也能遭到拒斥，不过它是在被遗弃的意义上被拒斥：它不是错误的，但不能服务于任何有益的目的，或者说它完全是累赘，游离于我们用以处理经验的命题体系之外。

在布朗看来，正是术语、分析命题嵌入我们语言之中的历史把术语、分析命题与其赖以生成的经验基础隔离开来，而表面上的“经验约束的丧失是形成分析命题关键的认识论特性的原因——分析命题的真值独立于世界或我们的经验。”［5,p.57］所以，分析命题并非没有经验内容，“如果从元语言学的观点来考查一个分析命题系统，我们就会发现它包含了大量的经验内容。”［5,p.62］

在把握了分析命题的特性之后，布朗转而讨论建立在分析命题之上的先验认识规范。他认为，“认识规范不象下棋规则，而更象下棋战略和技巧。……换句话说，认识规范需要辩护。”［5,p.63］因此，我们必须弄清怎样才能运用分析命题去为先验认识规范辩护。他认为有两种途径去实现这个目的。一种途径是给词下定义，这种定义隐含于分析命题之中并成为适当运用这些词的先验规范。“如果我们对概念的选择完全是任意的，这些规范就类似于下棋规则——因此它与我们的目的无关。然而，我通过论辩已经表明，我们的语言选择并非完全任意的，它们总是在某些实用约束条件下进行的，而一旦这些实用约束条件被人们认同，我们就不能再坚持说定义提供了不受经验评价的先验规范。“如果逻辑规范是因它们与分析命题的联系而成为先验的，如果我们所有的分析命题都要接受科学的评价，那么，我们的逻辑规范也要接受科学的评价。”［5,p.64］

总之，“我们所有的分析命题都要受经验的制约，很自然地，建立在分析命题之上的任何规范也都要受经验的制约——即使这些规范能够在我们目前的概念框架中先验地建构起来。”［5,p.64］

（二）科学不需要超科学的规范

在对先验规范进行分析并得出没有超经验的规范或规范必须接受经验制约的结论之后，布朗进一步考查了科学认识过程中发挥作用的规范，考察它们是怎样产生并受到评价的。

在他看来，在科学认识活动中有两种不同形式的规范：追求目的形式和行为指令形式，它们在科学实践中是相互依存的。就行为指令形式而言，人们在习惯上区分绝对指令和假言指令两种规范。布朗和劳丹一样，认为科学方法论中充满了内在于科学的假言指令，不存在绝对指令。

许多哲学家认为，逻辑是绝对指令之源。然而，布朗在前面的分析论证中就已经表明，从自然主义、经验主义的观点看，逻辑有经验性的渊源。本来，这足以表明逻辑不可能是绝对指令之源，不过他认为这个问题非常重要，因而有必要进行直接的论辩。

布朗以科学活动中接受某个命题的具体指令为例来具体阐明他的上述观点，通过分析论证，他得出结论说，逻辑既不能为接受命题提供绝对的必要条件，也不能提供绝对的充分条件。比如，接受一个命题最可能的绝对性必要条件是内洽。但是，布朗认为，这个要求也只能在“接受”的某种意义上成立（他在分析中把“接受”区分为几种不同意义）。就算我们不应该相信我们认识到有内在矛盾的命题，也不应该相信我们认为是相互矛盾的一组命题，“但是，很有可能有两个命题即使相互矛盾而它们却拥有唯一的真的经验推论。当我们把接受p界定为把p当作进一步研究或解决问题的基础时，情况就变得复杂了。”［5,p.68］人们多次指出玻尔原子理论是有内在矛盾的，但这并没有阻止科学家进一步发展他的理论，或在此基础上作出新的预言。虽然玻尔原子理论最终被一个内洽的理论所取代，但是没有理由认为：如果当初物理学家因为玻尔理论有内在矛盾而拒绝它，玻尔理论会更加有效地被取代。因此，“我们如何处置一组有内在矛盾的命题，将部分地受所追求的科学目的和研究现状的制约。”［5,p.68］

布朗结合大量的科学实践活动具体考察了科学认识过程中产生规范并评价规范的途径。他认为这些途径大体上有三种：1．源于理论原理的规范；2．观察中的规范；3．来自对科学进行经验性研究的规范。通过详尽的分析，他指出，这些规范都是内在于科学的，它们不仅源于科学活动而且受科学活动的评价。总之，“以科学目的和方法论指令两种形式出现的规范，与理论假说、实验设计、新数学以及科学内容的其他方面一样，是以相同的方式被引入、被评价的。人们提出规范并检验规范，如果一个建议看上去是有前途的，它就被探索追寻；如果它丧失前途，就得被修正或被抛弃。”［5,p.69］科学不需要超越于科学评价的规范。

（三）答对自然化认识论之诘难

布朗在《规范认识论与自然化认识论》一文的结语中，集中回答了反对者对自然化认识论的诘难。

首先，自然化认识论包含从事实演绎出规范的企图吗？布朗的回答是否定的。他同意坎贝尔和胡克的观点，认为这里关键的问题是，规范本身就是假说。［（7）］布朗指出，人们打算追求某一目的或为达到某一目的而打算尝试运用某种既定的方法论，这并没有什么神秘的或逻辑上的困难；研究者应用某种方法论是因为他们断定这种方法论在另一不同的领域是成功的，这种现象也不足为奇。

其次，布朗强调指出，自然化认识论试图在科学实践中探索科学方法论不存在逻辑循环。他认为，在这个问题上，“人们被科学与诸如象棋之类的游戏之间的一种不确切相似所误导。”［5,p.75］象棋有一套构成规则，不遵守这些规则就不能下棋。如果真的有一套类似的构成科学活动的方法论规则，那么就会出现逻辑循环；要么，当我们主张对方法论规则进行科学地检验时我们就已经承认了这些规则；要么，对这些规则的检验根本就不是科学的。但是，“我们所说的科学活动这种历史现象并不适合于这个模式。科学是一种非常复杂的事业，在科学活动中研究者运用不同的方法追求不同的目的，这样，检验各种理论和实验设计以及检验各种方法论和目的都有非常广阔的视野。……方法论上的本质主义根本就不适合我们认定为科学活动的复杂历史现象。”［5,p.75］

最后，科学事业是自我辩护的吗？布朗认为，提出这个问题的人大概都在追求一种由先验认识论提供的终极辩护。在他看来，不可能有终极辩护，因为，独立于科学而对科学进行的辩护要求我们不探索科学研究与世界发生的相互作用而去获得这种辩护所必需的知识。当然，没有终极辩护并不等于说其他所有辩护都是无益的。他指出，如果我们想理解什么辩护对我们有益以及如何寻求有益的辩护，科学认识过程本身就已提供了大量的信息。“我们应该只是在从事大量的科学活动之后而不是在开始之前去企求理解科学是何以被辩护的。”（［5］，p.76）

三

认识论作为研究人类认识活动的哲学理论，它应当负担起三项任务：1．描述，回答人类认识“是什么”和“怎么样”的问题；2．解释，回答人类认识“为什么”的问题；3．规范，回答人类认识“应如何”的问题。这三项任务是密切相关、不可或缺的。描述是解释和规范的基础，规范是描述和解释的目的，而解释则是描述与规范间的中介。

然而，自古以来，西方哲学认识论的主旋律一直都是规范认识论，从亚里士多德；笛卡尔到弗雷格、罗素、卡尔纳普、波普尔，他们都注重在某种解释的基础上对认识活动进行规范研究，而忽视描述研究。在他们看来，人类认识活动过程中存在着某种能够支配该活动的规范，认识论研究者或科学哲学家的任务就在于努力去寻求这种规范，以便让认识者或科学家在各自的认识活动中自觉地遵循，从而促进认识的发展和科学的进步。认识合理性或科学家合理性就在于对他们所认为的某种或某些规范的遵循。20世纪60年代之后，认识论研究发生了深刻的变化。人们意识到，科学认识活动并没有绝对不变、普遍有效的规范；哲学家不应该发号施令要认识者或科学家遵循这样或那样的规范，而应当忠实地描述历史上和现实中的认识活动过程。这样，许多哲学家在重视对认识活动的描述研究和解释研究的同时又走向另一极端，不同程度地轻视规范研究。认识论被“生物化、进化论化、自然化、社会化、结构化、发生化、行为化、语言化、计算化——甚至化为乌有（罗蒂化）。”［（8）］于是，西方哲学认识论研究逐渐分化成规范与非规范两种不同的取向。

布朗旗帜鲜明地反对在认识论研究中把描述与规范割裂开来，强调在描述、分析和解释认识活动的基础上研究认识规范，从而把对认识活动的描述研究、解释研究和规范研究有机地统一起来。他赞同并发展了自然化认识论研究，但是反对某些自然化认识论研究者在倡导自然化认识论的同时，从一个极端滑向另一个极端，轻视认识论的规范性。布朗认为，非规范的自然化认识论已降为“描述心理学”，至多只能描述理论产生的心理机制和过程，而对理论的真伪优劣之评价没有丝毫作用。他与非规范自然化认识论研究者不同，并不是一概地反对认识规范，而是反对脱离科学实践、超越认识活动、在认识活动之外去寻求支配认识活动的规范。为此，他深刻地阐明了先验规范的经验性，强调支配科学认识活动的规范来自于科学实践并受科学实践的检验和评价、随科学实践的发展而发展。

因此，在自然化的基础上强调认识论的规范性、在描述与规范之间保持必要的张力，是布朗的自然化认识论思想的一个重要特征。他在《规范认识论与自然化认识论》一文中所阐述的理论观点，既是对自然化认识论反对者的有力反击，又为克服自然化认识论发展过程中出现的相对主义倾向提供了批判武器。

在认识论和科学哲学研究中，布朗和劳丹一样，在反对传统的规范认识论的同时都反对非规范的自然化认识论，都强调要为认识活动的合理性辩护。在这个意义上，布朗也可以被看作劳丹所说的“规范自然主义者”。不过，布朗自己说他与劳丹“在方法和具体细节上存在着较大的差异。”［5,p.65］本文认为，布朗和劳丹的理论差异远不止在方法和细节上，他们除了研究方向相近外，在一些原则性问题上其观点是完全不同的。

首先，劳丹是站在反实在论或工具主义的立场上，着重从元方法论的角度发展他的规范自然主义理论。他的主要任务是解决变动着的科学方法及规则或规范是如何合理地演变的。布朗则是站在实在论的立场上，着重从元认识论的角度阐述他的规范性自然化认识论思想。他的主要任务是要揭示那些包括元科学标准在内的认识规范是如何经验地建构并受科学实践的检验、评价的。

其次，由于劳丹把科学目的和科学方法看作是不同的认识范畴，所以，在他那里，认识规范实际上就是脱离目的的方法规则。这样，正如j．r布朗（james robert brown）评价的那样，在劳丹看来，“物理学和神学、数学和形而上学、地质学和社会学，在正确地追求它们自己的认识目标时都有相同的方法。当然，这些学科的某些研究者可能没有较好地遵循方法规则，但是，只要他们的行为是真正合乎理性的，而且这些方法是普遍有效的。”［（9）］由此可见，在认识合理性或科学合理性问题上，劳丹仍然紧紧抱住方法论理想不放。

布朗则认为科学方法和科学目的并不是分属于不同的认识论范畴，它们二者都要接受相同形式的经验评价。［（10）］他认为，认识合理性或科学合理性并不能归结为对方法论规则的遵循。在有明确的方法论规则的情况下遵循它固然是合理的，但是，在科学探索的许多场合都没有明确的方法论规则可循，这时更需要人的理性。而且，科学实践表明，认识主体往往能在没有明确规则的情况下作出合理性的行动来。［（11）］

仔细的分析表明，传统规范认识论中的规范有两个基本特征：其一，规范中立于理论；其二，规范中立于认识主体。从这个角度看，自然化认识论研究者只是在不同的程度上对第一方面作出批判，而没有或很少触及第二个方面的问题。理论研究和实践都表明，在认识过程中，人是以主体方式，以其内在尺度和思维图式能动地反映外界事物的本质和规律的，认识不可避免地存在着主体性。因此，产生于科学实践之中并随科学实践的发展而变化发展的规范如何为认识主体理性地把握和具体运用，是自然化认识论研究者包括布朗忽视或回避了的问题。

耐人寻味的是，当代西方认识论研究中还存在一股“社会化”思潮。自然化认识论的阳光未及的角度，正是社会化认识论滋生的温床。一些科学社会学家特别是爱丁堡学派甚至在认识合理性或科学合理性研究中倡导彻底的“社会学转向”（sociological turn），从科学认识活动的社会学因素、文化学因素中去寻找科学理论发展的根据和理论评价的标准。尽管认识论的社会化存在着诸多偏颇，不可能独立地解决当代认识论面临的问题，但是，可以肯定，忽视认识活动的社会文化特性绝对不可能解决认识论问题。因为，在认识活动中，主体是在一定的社会文化背景下、在与其他主体发生社会性的认识互动过程中与客体产生相互作用的。我们有理由相信，自然化与社会化的趋同与整合，描述、解释与规范的辩证统一，是当代认识论发展的必然趋势。

参考文献

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（9）j.r.brown, scientific rationality: the sociological turn, reidel, 1984, pp. 7—8.

对科学实验的认识范文第4篇

关键词：经验主义；原则；科学研究

经验主义被认为是实证科学基础，它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点，拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权；客观性的经验作为实证科学研究材料的经验，是通过严格筛选及加工后获得的；经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则，由此对整个科学研究定性。正是如此，科学家们在从事科学研究的过程中，曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”，虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用，但纵观科学技术史，经验主义带有不可遮掩的片面性，给科学研究带来了重重阴霾，阻滞了科学研究的进程。

一、经验主义在科学史中的发展

1.经验主义与理性主义的发生、发展

在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争，它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论，进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前，经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了，认识论一开始就包含着矛盾，它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期，哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展，这两种倾向的对立便逐渐展开，赫拉克利特的经验主义色彩比较突出，毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出，从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性，但也未能克服这种片面性，最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪，经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说，力学、数学和天文学较其他学科发达，这就使得人们在用科学和理性认识世界时，必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来，建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法，并使之绝对化，形成了近代的经验主义；另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化，形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况，在资本主义发展到一定阶段后，经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时，也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争，也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋，从这个层面来说，哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络，有利于提升自然科学研究的思维能力。

2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩

经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那，经验论仅是一个认识论原则，它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启，而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源，后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准，即如果一个命题没有相应的经验背景支持，那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代，人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展，经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论，“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验，是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下，上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下，经验论逐渐越过自己的疆域，获得判定存在者是否存在的特权。也就是说，经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化，一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外，阻碍了人类探索与认识自然的进程。

(1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题，而不涉及是真假问题。但在现实研究中，经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断，扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则，凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论，故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理，而只能指一种归属性，隶属实证科学范畴之内的理论。

(2)就事物的存在性来说，经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力，一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的，却在研究中或是生活中具备了这种“神力”，它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”，人们在无意识中，依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在，听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说，经验主义者只有断定某物存在的能力，而不具备断定某物不存在的能力。

(3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则，它重点关注的是认识事物的方式、程序，只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认，这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性，哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则：即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在，成为科学研究的合法对象；它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权，甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认，它也不能成为“科学理论”加工的材料，进入科学领域。所以，感觉优先原则是个程序性的资格认定原则，仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果，才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运，导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀，指定特制的科学路径，导致“只手遮天”的科学结果，其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。

二、经验主义对自然科学研究的种种责难

1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性”

以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验，它对“经验”有着特殊的要求，即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。

(1)在科学材料的对象选择上，经验主义设置外在的壁垒，对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的，它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的，那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则，该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验，是不可公共感知的，是非普遍的，所以，它不能被科学承认为合法的研究材料，不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”，才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求，并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象，只是没有得到应有的重视而已。(2)在自然科学研究领域，在科学材料的处理程序上，经验主义强行添置复杂筛选工序，对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格，但由于经验的相对性，它还必须被进一步处理，把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响，它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中，不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢？人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度，比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小，而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验，而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体，又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要，固然客观理性，但理性的处理与非理性的遐想，也是伟大的科学发现必不可少的。

(3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体（如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人）所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验，假设人的感知能力相同，经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出，从而也使经验成为“与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以，在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人，人们相互之间没有任何差别，仅仅像一符号，经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制，使普通经验论上升为科学经验论：实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观，却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。

2.自然科学研究中，经验主义中诸原则的冲突与紊乱

作为一个判定原则，感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定，并由此对整个研究的科学性做出判定；而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定，而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下，一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实，那么就可以确认它为科学研究，而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的，他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认，因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用，以及后来相对论在各个领域实践的成功，它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认，人们却基于经验证实原则给予承认，相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此，经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的，在许多重大问题上存在着冲突与紊乱，影响科学研究中的定性和判断。

总之，作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义，它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时，不能认证其真理性，是程序认证，当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时，难免会出现混乱；当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候，这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的，在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱，人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。

三、对自然科学研究中经验主义的批判

列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义，是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和，他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”，每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式，而他们没有真正理解经验主义，没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。

对科学实验的认识范文第5篇

关键词：理论；实验；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0098-02

作为大学教育，学生创新能力的培养，已成为义不容辞的历史责任。如何在大学教学中培养学生的创新能力，不同的学者提出了很多的建议，调整课程体系、改革课程设置、转变办学模式等等诸多问题，已成为广大高校学者们研究的热点。我们课题组依据我国中长期教育发展规划的要求，对在大学物理实验中如何训练学生的能力、培养学生的创新意识做了初步的探索，研究认为，学生的实验改革是目前提高学生创新能力的一个非常好的教学环节，合理设置实验题目、巧妙设计实验步骤，在实验中提出疑问、解决疑问，是学生创新思维训练的一个不可缺少的环节。

一、问题的提出

实验——作为理工科教学的必不可少的一个教学环节，在学生的创新能力和科学理念养成中起到了不可替代的作用。实验的目的是什么，为什么要做科学实验，应该说在从学生接受科学训练的初始就已经得到了难以磨灭的熏陶。科学实验的目的就是为了验证科学理论。几十年来的教育告诉学生，科学理论来源于实验，或者说实验是科学之母。没有实验就没有今天的科学。这一根深蒂固的理念已成为相当一部分受教育者的共识，影响着人们的世界观，构建了公民的科学素质。然而，也正是这样的一个科学理念，阻碍着受教育者的创新能力的提高。近代著名的证伪主义科学哲学家波普尔认为：“理论先于观察。”他从科学发展的史学角度提出了在常规的科学教育理论看来不易被人接受、但在当前的创新教育看来一个无法回避的科学理念的哲学命题，那就是否认理论来源于经验的观察。他认为，科学的观察具有目的性和选择性，这种目的性和选择性是由科学家的理论观点、兴趣和期望等决定的。他认为我们所面对的经验事实是无限复杂多样的，观察只能在其中选择十分有限的部分。如果你什么都想观察，其结果是什么都没有观察到。因此必须依据一定的理论、观点为指导。其次，在观察中必须有所理解，无理解的观察只是熟视无睹，而理解必须在一定理论观点指导下进行，这就会影响观察的结果。或者说，我们所有的科学实验都是来源于科学理论的指导。这是一个教育者默认、但始终在受教育者面前有意或无意回避的一个问题，我们所有的教学用的实验仪器、编排的实验内容和实验步骤，无一不遵从一个默认的规则，那就是实验仪器的实验原理，这一在实验仪器制造中已经潜透在仪器设计中的规则。无外乎每次学生做实验时，都为实验仪器设计的巧妙折服，都为实验的结果同理论巧妙的吻合而惊喜。我们不得不承认，实际上每种实验仪器都是在一定原理的基础上设计制造的。而这实验结果同理论的吻合来验证理论的正确性，实际上是对实验者的一种善意的诱惑或者欺骗。例如杨氏干涉实验装置和迈克尔逊干涉仪，虽然是不同的观察干涉现象的仪器，但是制造它们所依赖的都是光的干涉的基本原理，都是想方设法产生两束满足相干条件的可见光，然后让这两束光相遇叠加。如果没有干涉的基本原理，谁也不会想到制造这种怪模怪样的东西。我们不得不承认，这种善意的诱骗，在公众科学概念形成的早期，或者说对于初受教育者来说，是十分必要的，而且也是必须的。因为这些“神话”对于初受教育者“科学信仰”的养成是十分必要的、也是必须的。也是符合我们对科学的认识的。因为“科学家旨在发现一个世界，特别是关于世界规律性或‘规律’的真实的理论或描述。这种理论或描述应该是对可观察事实的一种解释”。而我们设计的学生实验恰恰满足了这种科学解释的目的和要求。我们要求学生每次做实验前，都明白了本次实验的原理和目的。如果不明白原理，他们会觉得无从下手，同样要观察什么现象，要记录什么数据，就连实验步骤都是一步一步设计好了的。好像学生在寻找着什么，其实是设计好的结论。但我们的教育者都明白，这种潜移默化的实验规则，对于高等教育的培养目标，尤其是在当前《国家中长期教育改革和发展规划纲要》对高等教育提出的培养适应社会发展要求的创新型人才来说，是满足不了培养目标的。

二、依据创新型人才培养目标，改革大学实验的课程设计

大学物理实验，是大学生实验技能的训练，同时也是对学生科学素养的训练，和创新能力的训练。我们在实验中，结合教学任务，变老师指导性实验为学生自主设计实验。通过我们的实践发现，学生在设计实验过程中所得到的科学训练，高于过去在老师或实验讲义指导下的实验对教学目的的要求。学生变单纯的完成实验为自主的设计实验，对学生的创新能力的培养起到了积极的影响。我们的做法是：

1.教师提出实验目的，给出实验可能使用到的实验仪器，学生根据理论知识，自己选择实验方法，设计实验步骤，以培养学生创新能力。大学实验的内容都是在理论知识的基础上安排设计的，学生既然学习了理论知识，就应该有能力自己选择实验方法，设计实验步骤，从而完成所规定的实验科目。我们在实验教学中，一改过去由老师讲述实验原理，将实验步骤一步步写在黑板上的方法，由学生自己预习实验讲述原理，根据仪器写出实验步骤，老师检查后指出问题，然后开始动手操作。这样，学生们的实验方法可能不一样，步骤也许不一致，但是基本能达到实验目的，而且学生的体会颇深，认识到了在同一个理论的指导下，不同的实验方法，可以达到同样的实验结果。比如，让学生重做赫兹实验，体会理论对实验发现的指导意义。依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。通过学生的自己动手设计实验的过程，用几个简单的器件，重新体会赫兹实验获得了成功的喜悦，体会赫兹的每一步实验都是有理论基础的、有一定目的、一定预期的。加深理解科学理论对实验的指导意义，和科学发现源于科学假说的理解。如此实施实验，不但使学生训练的实验技能，加深了对科学理论的理解。同时也使学生们意识到科学理论对实验的指导作用。任何一个实验如果没有理论的指导，将变得无从下手。正如波普尔所说的，归纳法（即认为自然科学是归纳科学，归纳法是通过重复观察或实验来建立或证明理论的过程）不是科学研究的方法。人们不可能有足够多的实验数据能证明一条科学理论绝对无误。波普尔的反归纳法强调了理论对实验的指导作用，强调了在科学研究的过程中发挥人的主观能动性、勇于创新的意义。实验是有目的地去尝试，是对自然的积极探索。因此科学实验的重要性是不言而喻的，当然更离不开理论的指导作用。

2.倡导学生分析实验现象和结果，培养科学探索精神。波普尔认为，科学研究的目的，“就是找出需要解释的东西的令人满意的解释，”即解释我们所发现和观察到的大自然的各种现象。科学家的任务就是给这些现象做出大家所能接受和比较满意的解释。科学就是一个猜测与反驳的过程。按照波普尔的科学知识增长方式，问题1——猜测与假说——消除错误——问题2——，对于问题1，人们提出假说尝试解决。然后通过证伪来消除错误，进而产生新的问题2。实验现象和结果的分析，可以很好地培养学生科学探索能力。学生可以在实验现象中体会科学理论的内涵，通过实验的过程，体会科学探索的过程和理论对实践的指导，理解当下科学理论对科学现象解释的优美，体会科学大厦构建的过程。比如我们所要做的光学实验，有的用到光的直线传播定律——薄透镜焦距的测定，有的用到光的波动理论——干涉、衍射实验，有的用到光的粒子性理论——光电效应实验。怎样认识科学理论与实验现象的联系？在实验过程中，我们抓住观察实验现象的机会，向学生灌输科学思想。例如在做光的单缝衍射实验时，当缝的宽度很小时，我们通过单缝衍射仪观察到了清晰的衍射直条纹，学生们知道用光的波动理论可以对此现象进行解释。但是随着缝宽的增加，看到的直条纹越来越少，直到最后成了一条。这时用光的直线传播理论就能加以解释了，即此时的一个直条纹就是单缝通过衍射仪里面的透镜所形成的像，和我们做过的光经薄透镜成像实验原理一样。通过这样的解释，学生们明白了，光的直线传播理论是光的波动理论的近似。即所谓的科学理论是当下人们对自然现象和规律的一种令大多数人所满意的解释。人们对光的认识起初就是从光的直线传播理论开始，它能解释反射、折射现象，观察到干涉、衍射现象时，用原来的理论解释不了了，所以有了光的波动理论，再后来发展到光的波粒二象性理论。热辐射现象的新的实验观测结果对当时的经典物理学理论提出了置疑，麦克斯韦电磁场理论虽然能够比较好地解释电磁波以及光的传播，但是对于热辐射的发射跟吸收却无能为力了。正是对热辐射的研究引发了一系列物理学新的发现。大家都已经知道，量子理论的起点是源于热辐射的研究。通过实验过程的理解，可以使学生认识到，科学是人类创造的一种合适的、为当下人们所满意的解释。这种科学理念一旦建立起来，人们的科学怀疑和批判精神自然就建立了起来，创新精神就会自然地在人们的世界观中形成了。

通过对学生的科学实验的改革，变老师指导为学生自我设计，虽然加深了实验的难度，增加了实验的课时数，同时也增加了指导老师的难度，但加深了学生对科学的理解，加深了学生对科学概念的理性化的信仰，使学生认识到了科学的发现过程，在增强学生对科学信仰的同时，增强了学生的创新能力和科学的批判精神，培养的学生的科学素质。同时培养了学生应用科学哲学分析问题和解决问题的能力，为学生走向社会后的创新能力的养成和对社会的适应能力的增强奠定了基础。

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