科學實踐觀的定義
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科學實踐觀的定義范文第1篇
在對HPS真實本性進行討論的同時，科學社會學家們提出了哲學分析在更一般條件下的效驗問題。他們所批評的是一直存在于一些科學哲學家中的關于唯一性、統一性和科學合理性的觀念。在這期間發展起來許多不同的科學研究綱領，甚至與最初的強綱領差異甚大。不過，雖然這些綱領之間存在差異性，但仍共享這樣的主張：要在語境中理解科學，不僅意味著知識的語境，也意味著實用的、社會的、歷史和政治-經濟的語境[1]。80年代末，當許多科學社會學家放棄了更極端的建構主義及與之相關的社會本質論(essentialism)時，一個日益清晰的判斷在所有的辯論方中涌現出來，即每一個現有的科學學(science studies)學科都具有其固有的局限性。重視對語境中的科學進行分析表明了科學事業復雜、多面的本性——這是當人們注意科學的語境性細節時不可回避的一個特征。科學能夠嚴格地以哲學、或社會學或歷史的術語加以有效地理解，這是難以置信的[1]。近來在科學的社會研究中令人矚目的進展，是把對科學的理解從作為知識的科學轉變成作為實踐的科學。科學學的一部分轉變為科學知識的文化研究(CSSK)，這種轉變依賴于人們如何定位文化的涵義，而這一研究是通過一種語境和文化的科學編史學的形式來處理的。
在此意義上，“科學實踐”的概念是科學學中一個需要加以澄清的關鍵概念，它還需要提供解釋力，從而使其不僅是一個描述性的概念(而是一個規范性的概念)。近來對“科學實踐”的系統性研究已成為科學學中一個新的分支，它借助了科學文化史的概念工具而得到了發展。在這一新的分支中，一些人認為，“科學實踐”觀將為我們處理科學的語境分析提供新的概念工具。因此，他們的部分工作就是發展一個“科學實踐”的解釋性概念。
不同的學者都在試圖給出某種科學實踐的概念，以解釋科學事業及科學復雜、多面的本性。不幸的是，在實踐中所有這些計劃都至少在兩個方面將認識論問題放在了一邊。一方面，他們沒有致力于從歷史和認識論角度來分析諸如證明、證據、檢驗和錯誤等認識論概念，而是多使用諸如抑制、技巧、勞動、作用(agency)、抵制、啟發式結構(heuristic structure)等社會和人類學的解釋性概念。另一方面，從根本上說，他們的計劃不是規范性的，而主要是描述和文化解釋性的。他們關注的是去描述科學事業的社會、心理和經濟學方面，而不是試圖發現用來評價和(或)指示科學知識甚至科學實踐的認知范疇。
科學實踐的研究(SSP)與傳統的HPS共享著一個旨趣，即從歷史的觀點來分析科學事業，同時關注于按照科學真正發生的方式來理解科學。然而，思想上的主要區別在于，SSP不把對科學的認知關注看作一個值得分析的關鍵主題。我想要說明的是，從HPS到CSSK的轉變，在分析和解釋科學知識的認知規范性方面出現了困境，皮克林和勞斯的科學實踐理論將有助于說明一些這樣的困境。為了達成這一目標，首先分析從HPS到CSSK的轉變；接著考察CSSK中兩種關于科學實踐的代表性的觀點；然后提出一些被認為是與社會實踐相結合的科學知識的認識規范性的認知困境。
1 從HPS到文化研究(culture studies)
在1980年代中，發生了一個從HPS到科學研究再到文化研究的轉向。1985年，出現了著名的語境性的科學編史學。夏平和沙弗的《利維坦與空氣泵：霍布斯，波義耳和實驗室生活》一書以歷史的方式展示了，在復辟時代英格蘭的地方性語境中，科學事實是怎樣在物質、文化和社會技術的相互作用中被建構出來的[2]。這一研究瓦解了對影響科學的因素做“內在的”和“外在的”兩分的傳統。由此帶來了被支持者稱為“科學學”的活動，即一種跨學科的組合，其中科學的歷史、哲學和社會學變得“不可分割地緊密相聯”。
一些學者越來越考慮為像“科學學”這種跨學科的研究增加新的“語境性”的進路(approach)。這些更新的語境性進路，逐漸成為文化理論的發展方向和人類學家嚴肅探究的工具。當這些人類學進路轉向民族志(ethnographic)研究時，科學自身變成一種“文化”。通過一些學者特別是皮克林的工作，語境主義為科學哲學提供了方法上的補充。
1980年代末，皮克林開始拒絕SSK議程的一個重要部分。他說“SSK不能簡單的提供給我們獲得科學豐富性的一整套概念體系，比如，裝配儀器、計劃、運轉、解釋實驗、精心闡述理論這樣的密集工作，以及與實驗室負責人、雜志、給予資助的機構協商等”[3]。對皮克林而言，作為科學史家的庫恩和費耶阿本德以及作為科學社會學家的布魯爾和巴恩斯的問題，主要源于他們將研究定位于宏觀層次以及與實踐相對的理論。
皮克林的實踐概念是在兩個意義上表達的：一是時間上作為文化拓展和轉換的實踐。另一個意義上的實踐與科學家在其日常工作中所依賴的特定的、可重復的活動序列相聯系。皮克林對作為實踐的科學的解釋，體現出他對科學的復雜性及知識和實踐要素的豐富性的強烈欣賞，他開始將這稱作“實踐的沖撞”。通過這種措辭，皮克林把科學生活的本質定位于“實踐的動力學”。這是一個復雜交互的、相互依賴的過程，一個不斷重塑物質程序、解釋和理論的過程。皮克林發展了一種關注細節的特征，特別是關注某些地方性情景中的科學家，如路易斯·阿文蘭茲或蓋爾克蒙·默普爾哥，這使得皮克林可以在一種極其復雜的、不同聯系的風土志(topology)研究中來描繪科學實踐，作為實際科學的不相統一、縫補拼湊和分裂破碎，從其虛構的統一性中發出的一聲遙遠的呼喊。皮克林分析了高能物理學的語境，根據他的說法，理論家和實驗者在那里順從于不同的小組，以便能夠將研究進行下去，這種研究具有一種積累不同“機會”的特征。
在這個拓展了的科學文化的概念中，皮克林試圖超出作為知識的科學的概念，去包容科學的物質、社會和時間的維度。他主張將科學不僅想像成一種表征是可能的，人們可以從這種觀點出發：世界首先并非是被事實和觀察充滿的，而是充滿了作用。世界持續不斷地制造事物(doing things)，與我們有關的事物不是建立在無肉體的智力上的觀察陳述，而是一種基于物質存在物之上的作用[4]。不過，皮克林主張，可以通過對實踐的分析來說明其認識論上的論證。確切地說，他主張“對實踐暫時性的嚴格分析指向一種對科學知識的歷史性理解，以一種有趣的方式超越了客觀主義和文化相對主義的陳詞濫調”[4]。皮克林的認識論論證，旨在拒斥用科學家共享的標準或用他們的興趣來解釋科學的客觀性。客觀性是徹底的和時間性的，通過科學實踐的歷史發展而形成；并且，按照皮克林的觀點，傳統的歷史和社會的范疇并不能充分地描繪科學事業的復雜性。他說：“這……是一般問題的一個清晰的例子。科學史家、科學哲學家和科學社會學家已經開始認真地考察實踐，但仍沿用過去所使用的不恰當的詞匯來表達他們的理解，在過去，雖然科學知識是可以談論的，但似乎與實踐無關。”[4]。皮克林談論的是傳統的限制性談話，按照他的觀點，這種談話只不過是邏輯經驗主義者用以控制科學家的作用的一種認識規則的變形而已。
皮克林的解釋計劃，將科學知識的現存狀態作為一種社會歷史和當代社會地位的結果來說明。其編史學特征之一，即展示科學信念和實踐的偶然性，以消解其自然的或合理的必然性外表。科學知識社會學自身并不能指點科學信念或科學實踐中的特定變化，而只能為人類作用更自如地演練開辟一個偶然性的空間[5]。在此意義上，皮克林認為“科學的選擇在原則上是不能還原的，是開放的，即使從歷史的觀點看，依據未來實踐所意識到的機會，選擇自由是被封閉的”[6]。簡言之，皮克林從理論優位和表征性的科學觀中脫身，轉而關注科學實踐，以理解儀器、模型、實驗和科學中等干預性程序的作用。
1996年，勞斯出版了《參與科學》一書，提供了后實證主義最新的討論以及文化和社會性別研究的重要成果對理解科學實踐的貢獻等相關問題；同時，討論了科學共同體這一概念的重要性及實踐是如何產生知識的，并為反表征主義提供了清楚的辯護，對文化研究進行了有所偏向的整理。
2002年，勞斯出版了《科學實踐何以重要》一書，書中他面對《參與科學》的一些批評，對他所提倡的自然主義的科學實踐概念給予了詳細說明。他的主要觀點是要證明一種哲學的自然主義，作為遵從科學的元哲學自然主義或與科學相協調的哲學自然主義是可以解釋自然的。他提出一個雙重策略：一方面，反自然主義者，比如內格爾，希爾和泰勒的批評是源于語言的邏輯或超驗的必然性；另一方面，通過規范的可說明性將科學實踐重新構想為可以確認的，從而不必還原為任何規律和規則就可以理解的因果過程。他的一個核心觀點是拒絕在自然和規范之間做任何系統的區別，并把這種區別設想為一種有害的二元論。他非常嚴肅地對待特納對實踐的批評，但強調特納的批評“沒有認識到一種可選擇的實踐概念的可能性，這種作為實踐的要素的行為表現被恰當地看作應對正確和不正確的規范負責”。勞斯正確地斷言，并不是所有的實踐者都可以執行同樣的行動或者擁有同樣的預設，因此，他把特納對實踐的批評看作是“共享的預設”。但是勞斯認為，實踐者和實踐中的其他要素應對不適當或其他方面不正確的執行和預設負責。因此，標志著某些行為表現的不正確認可和其他的不同回答，本身就是規范性的實踐[5]。
對勞斯而言，“實踐通過設定一個格局構成現象中的客體，在該格局中，客體和其他事物之間的邊界是有區別的，而且邊界應對它們所形成的區別負責任”[5]。這一觀點說明，自然界是有內在規范性的，這種內在規范性僅是在這種意義上說的，即它關系到自然界的部分是如何存在和運轉的，以及這些部分的行為從根本上可以看作具有確定的特征。勞斯認為“我們可以通過作為實踐要素的行為表現所共享的規范性說明來理解實踐”[5]，這意味著一個共同體中不同的行為表現可以進行相互解釋，而不需要其中任何基礎的基本規則。為了區別作為規則性的實踐和作為規范性的實踐，勞斯強調一種在語言學實踐和話語實踐間相關的區別。那些將實踐等同于規則和共享信念或概念系統的人，典型作法是將語言放在實踐領域之外。相反，勞斯認為，實踐的規范性概念最好像布蘭德姆、維特根斯坦和戴維森所論證的那樣，合并為一般的意向性概念那樣理解。語言和意向性的更一般語用學說明，將語言看作是動力學的和規范性的，意味著共享的意義或信念并不是預先存在的可以解釋交流可能性的事實，而是在解釋作為具有交流屬性的語言的過程中被援用的預先假定的規范。
與皮克林相同，勞斯的核心目標是清楚地表達一種可供選擇的科學理解的概念，這種對科學的理解既不源于自然的必然性表征也不對這一特征的其他形式的二元論讓步。勞斯將科學實踐而非理論表征的概念作為自然主義的科學哲學的核心。他承認，在他的計劃中有幾個部分：(1)實踐是按照其規范性的可說明性而不是表述行為的規律性來重新構想的。(2)實踐的語義學重要性是按照話語實踐而不是語言學表征重建的。(3)話語實踐的特殊的語言學成分在語義學上的重要性是因為它們在物質內部作用的模式中的位置。這些更大的模式是話語的并不是因為每一個事物都是語言的一部分，而是因為語言伴隨著每一個事物。(4)他認為科學實踐揭示了自然現象而不是客體，在這種意義上說，科學實踐作為一種自然現象，自身是可理解的。(5)這種觀點使得科學中實驗的實踐的首要地位能夠得到理解。按照勞斯的觀點，科學通過它們對自然的處理使得自然成為可理解的，而實驗性實踐包括了改造世界的物質干預，同時也是一種概念的表達[5]。
2 文化研究中的認識論問題
文化研究來源于一種HPS的社會形式，特別是來源于整合了科學的社會和文化史的HPS。通過這種轉變，損失的是認知承諾，而增加的是對作為解釋手段的社會因素的過分強調。文化研究承認社會和社會學的成分進入到科學實踐中，這樣做的代價是科學事業失去了智力和哲學的特征。在余下的討論中，我將扼要的說明，皮克林和勞斯的科學實踐概念中認知分析是如何令人惋惜地消失的。
皮克林和勞斯的科學實踐概念的最重要的特征之一，就是他們堅持拋棄理論優位和表征的科學觀。正如已提到的，他們關注科學實踐以理解儀器、模式和實驗在科學中所起的作用。對皮克林來說，“實踐”概念和關于科學的社會和文化史的一般活動一樣，比“理論”更為基礎。“理論”不再是通過它來對科學進行分析的概念，主要是因為它依賴于作為表征的知識觀。像證據、可能的知識、錯誤的控制、非完全決定性，認知證明等認識論問題，被“科學活動的豐富性”的文化歷史的分析所取代。當科學中的認識論問題沒有在智識議程(intellectual agenda)中出現時，從“理論”轉向“實踐”就成為一個可以理解的轉變；這個日程的核心目標是“當科學中文化拓展的工作發生的時候及時地去理解它”[4]。
從認識論角度來看，這種分析策略有兩個缺點：(1)它局限在實驗科學上；(2)它將實驗的一種主要的認識論目標排除在外，即對理論的認知支持。先看前者，他的分析對于像實驗物理學這樣程序雖有效地簡化了，但并沒有排除掉理論、表征或敘述性實踐的學科，僅具有有限的合法性。由此帶來的問題是，皮克林的科學實踐概念能為像古生物學、宇宙哲學、地質學、考古學和進化生物學這樣以文本性和敘述性為主要特征的歷史性的科學提供怎樣的解釋力[7]。再看后者，皮克林對實驗實踐的分析大體說來是對作為過程的科學的分析，但他并沒有解釋這一過程是如何產生出一種認識論上穩定的產品的。幾年前，麥克姆林區別了兩種意義上的科學：作為產品的科學和作為過程的科學，前者是一組具有支持證據的陳述，后者則包括了證據賴以積累的(實驗的、工具的和社會歷史的)路徑[8]。正如麥克姆林主張的那樣，問題在于科學有效性的判斷標準是否能在科學實踐之中被發現，如，科學知識的認知規范性(科學的認識論的要素作為產品)怎樣以及為何是存在于科學實踐(科學作為過程)中的。皮克林沒有對這個問題加以解釋，一個原因就在于其作為過程的科學觀是超負荷的，過分強調了“科學事實上是如何工作的”這個基本問題。
然而，皮克林的科學實踐觀展示了某些歷史編史學的問題，從中我們可以得到認識論的結果；但不幸的是，這些問題沒有得到恰當的研究。確切地說，我的觀點是，按照皮克林的論點，科學所具有歷史性會對以一種本質論的方式定義科學這樣一種企圖構成挑戰。這種觀點驅使我們轉向一個認識論上非常重要的歷史問題：科學是怎樣在歷史中形成的？其認識論的重要性依賴于這樣一個明顯的事實：科學的一個核心部分是科學知識及其歷史變化。因此，可以用下述術語來重新表述已經提到的問題：科學信念、證明、證據以及許多其他嵌入科學知識中的認知概念是如何形成的？與皮克林的觀點相反，事實上科學不僅包含著物質實踐。科學也可以從一種認識論的觀點來進行關注，這種觀點可以被稱為“認識論的實踐”，即，作為一種信念體系，其敘事提高了共同體的認知一致性。勞斯也沒有從認識論的觀點來研究科學實踐。他認為科學實踐揭示的是自然現象而不是客體，這使科學中實驗實踐的首要地位能夠得到理解。科學通過與自然界打交道來使理解自然成為可能，而實驗實踐包括改造世界的物質干預，同時也是一種概念性的表達。與皮克林的理論一樣，在勞斯的理論中，我們再一次發現將科學等同于實驗實踐的局限性的(和不完美的)因素。把皮克林和勞斯的科學實踐理論應用于理論科學或歷史科學中，并試圖去理解將那些理論性科學中的表征與理論一致性放在一邊的理由將很有趣。正是因為將整個科學知識的譜系限制在實驗科學中，才可以順理成章的將表征或符合不再看作是基礎性的問題。不過勞斯的理論還有一個更實質性的困難。他的目標是，通過規范性的可說明性來重新構想一個可以確認的科學實踐，來理解因果過程，而不必將其還原為任何規律或規則。但有趣的是，勞斯不是在談論認識論的規范性，而只是在談社會的規范性。他主張可以通過要素表現的共享規范的可說明性來理解實踐，在這點上，他是清楚的。表現基本上是一種某物或某人作用、操作或行為的方式，這完全是一個社會的主題。
科學實踐觀的定義范文第2篇
一、學習進階的內涵
1.學習進階的定義
對學習進階的探討雖然在近十年內快速發展成了美國科學教育界的研究熱點，但是至今仍未對學習進階做出一個精準的界定。在經過對國內外文獻的對比、研究后，總結歸納了幾種大家普遍認可且具有一定代表性的觀點：
(1)過程說。美國國家研究理事會(NRC)在2007年的《讓科學走進學校：K-8年級科學學習的學與教》中將學習進階定義為“隨著時間的不斷增加，學生對某一學習主題的思考和認識不斷豐富、精致和深入的一種過程”；[2]Salinas也將學習進階界定為“是一種學生對科學核心概念、科學解釋以及科學實踐理解與運用的認識不斷完善、發展、深入的過程”；[3] Songer等人認為“學習進階是學生對學習主題思考和探究推理的過程”。[4]
(2)本質說。密歇根州立大學Anderson教授認為“學習進階的本質在于刻畫學生特定心理結構的階段性發展”。[5]
(3)方法說。Smith等人在探究了“物質與原子-分子理論”的教學之后，將學習進階描述為“在學生學習的過程中，以內容領域為載體，聯結不斷、更加復雜、循序漸進的一種推理探究的方法”。[6]
(4)假設說。Duncan認為“學習進階其實是一種假設，是一系列以實證為基礎、可測試的假設，假設學生在合適的教學條件下，隨著時間的推移，對核心科學概念、科學解釋以及相關的科學實踐的理解-應用能力逐漸趨于復雜的一種假設-驗證過程”。[7]
通過研究者對學習進階的定義，我們可以將學習進階的內涵概括為：學生關于某一核心知識及相關技能、能力、實踐活動在一段時間內進步、發展的歷程，表現為特定知識、技能和能力的潛在發展序列。學習進階的思想認為學習是一種不斷積累、發展的過程，學生對核心概念的理解不是一蹴而就的，而是需要經過許多個不同的中間水平，而在一定的時間范圍內，依靠恰當的教學策略，學生對這一核心概念的理解和運用便會逐漸發展、不斷成熟，而這種發展變化也絕非是簡單的線性、單維度的，而是多種因素相互聯系、相互作用的結果。其中，學習進階的起點是指學生已有的經驗和知識，終點則多為社會對學生的期望，在兩個端點之間存在的多個中間水平則是在大量實證研究基礎上歸納而成的，主要用于描述學生對核心概念知識的理解是如何不斷發展的。有學者將學習進階的模型表示如圖1。
2.學習進階的特點
對學習進階的掌握，實質在于把握其獨有的特征。
(1)以學科融合為背景
學習進階的設計和運用絕非是單學科所能完成的，它往往包含了科學教育、心理認知、人文科學等多方面的知識，是各學科之間相互聯系、相互融合的結晶。如在對“碳循環”進行學習進階的設計時，設計者要圍繞著“碳“這一核心概念，展開諸如生物(呼吸作用)、化學(燃燒)、物理(質量增減)以及地理(大氣循環)等多門學科的知識。多學科之間的共同作用，能夠全方位、更深刻地揭示學生學習發展的規律和特點。
(2)以核心概念為中心
學習進階是圍繞著學科核心概念構建而成的，核心概念在學習進階的設計中起到了“中心骨架”的作用。一方面，它能夠統整學科中的許多知識、技能和事實，使知識形成體系；另一方面，借助于統整后的知識體系，學生能夠組織、建構和擴展他們對科學的理解，從而達到解決問題的目的。與此同時，研究者通過觀察分析學生構建知識體系和模型的這一過程，能夠為學習進階中間水平的劃分和各個水平上學生發展特點的描述提供依據。
(3)以實證研究為基礎
從對學習進階的界定中可以看出，學習進階是基于實證的假設，這就意味著學習進階的開發是一個假設與驗證、理論與實踐不斷交替、逐步完善的過程，這個過程既包括學習進階框架本身的完善，也包括相關測評試題的修訂和補充。
(4)強調進階途徑多樣性
學習進階的確定并不意味著學生發展軌跡的唯一性。相反，由于學生教育背景的不同、個體差異的存在等原因，其學習發展的路徑也不盡相同，即便是同一個學習進階，不同學生到達各個水平的時間，對每個水平上概念知識的掌握程度也不會完全相同。
3.學習進階的核心要素
美國科學教育界普遍認為學習進階包括進階終點、進階維度、成就水平、各水平的學業表現以及測評工具等五個要素。
(1)進階終點。即學習目標，是指學生在畢業時所能達到的終極水平，它的制定主要是基于：①對學科概念的分析；②社會對公民的基本要求和期望；③更高水平教育的準入要求。
(2)進階維度。主要是指學科核心概念或科學實踐，研究者通過跟蹤觀察學生對核心概念掌握的情況或科學實踐開展的程度來了解其整體的學習歷程。
(3)成就水平。是設計學習進階的重要組成部分，它用來描述學生學習發展過程中存在的不同階段。在劃分成就水平時需要注意兩點：①將某一核心概念及其相似概念歸納為同一個水平；②劃分的標準應既滿足課標的理論要求，又要參照對學生現有學業能力進行實證研究的結果。
(4)各水平的學業表現。是指處于特定理解水平的學生在完成某類學業任務時所應有的表現，或者是該水平上學生表現的核心特征。
(5)測評工具。主要用于跟蹤學生在預期進階路徑上的發展情況。
二、學習進階的研究框架
學習進階的研究是一項系統性的工程，主要體現在研究的時間跨度、研究數據的收集方式、數據處理的方法等方面。基于學習進階是一種“假設-驗證”的過程，當前美國學習進階的研究框架主要包括理論假設和實證研究兩部分，且已形成了較為成熟的框架模型。這類研究框架是以跨年齡層次的學生為研究對象的大樣本研究，目的在于描繪不同年齡層次(或不同學段)學生的學習進階。研究框架在概念確定之后，一般就遵循著“理論框架的假設-測試工具的開發-測試數據的處理-理論框架的修正”這種循環式的過程(見圖2)。
圖2 學習進階的研究框架
目前，相對成熟的研究框架分別是“四基石模型”(Four-Building Blocks)和“結構中心設計模型”(Construct-Centered Design,CCD)。
1.四基石模型
四基石模型包括四個因素：結構圖、項目設計、結果空間和測量模型(見圖3)。
圖3 四基石模型
結構圖就是研究者最初關于學生對具體知識理解發展的理論假設，即預期的學習進階；項目設計是指測試工具的設計；結果空間是指面對測試工具時學生實際的學習表現；測量模型的任務就是對測量所得的結果進行數據處理。四基石模型在過去十幾年的科學教育研究中被逐漸用來開發學習進階，運用它來研究的較為成熟的學習進階有Wilson的"LBC"(Living by Chemistry)學習進階、Anderson的“碳循環”學習進階。
2.結構中心設計模型
2009年5月在哥倫比亞大學的美國教育政策研究財團組織的全美科學教育研討會上，密歇根州立大學的Joseph Krajcik教授提出了全新的學習進階研究框架——結構中心設計模型。該模型的提出是以學習目標驅動的設計和基于證據所開展的評價設計為前提，具體研究步驟見表1。[8]
結構中心設計模型有兩大顯著優勢：第一，對于結構的拆解、預期學習進階的確定等都做了詳細的說明，并且能夠結合已有的研究成果提供適宜的教學策略，具有較強的實用性；第二，將學生在各個水平成就上的表現證據與對進階的陳述匹配起來，有利于后續的數據分析與框架修正。
除了上述介紹的兩種較為成熟、極具代表性的學習進階研究框架之外，還有諸如ChemQuery評價系統等，但由于這些研究框架仍處在研究的起步階段，尚未經過實踐的反復檢驗，為此我們不再進行介紹。
三、學習進階的應用價值
學習進階的應用價值主要表現在以下三個方面：
1.對于課程標準的價值
第一，有助于課程標準的有效實施。課程標準通常是基于國家要求、專家經驗、社會普適價值觀以及學科結構邏輯等多重因素而編制的，雖然目標明確，但由于敘述宏觀，往往缺乏操作性。而學習進階則詳細描述了各個學科的核心概念、學生理解概念的典型步驟，并揭示了不同學段學生關于核心概念學習所需的前概念。不僅具有極大的可操作性，更為課程專家、教材編寫者和教師設計有針對性的課程，以及學生下一學段的學習指明了方向。第二，有助于課程理論與科學實踐的溝通融合。課程標準雖然明確指出了在科學實踐中學生參與的重要性，但缺少詳盡、明晰的操作方法，導致了教學與評價的指導意義大打折扣。而學習進階則描述了學生理論與實踐相互聯系、相互作用的方式。事實上，學習進階整合的課程本身就是基于大量的實證研究并系統綜合分析、抽象概括而成，同時，整個課程還不斷在實踐中檢驗、修正和完善，這就為教育理論與教學實踐提供了溝通的橋梁。
2.對于教師教學的價值
美國學者Hess就學習進階對教師教學的意義和影響提出了自己的看法：[9]“第一，學習進階使得教師關注學生對知識理解的發展變化，并開始分解學習標準，真正理解教學內容”。學習進階描述了學生在對核心概念理解過程中所經歷的多個中間水平以及各個水平上的成就表現，教師能清楚地了解到終極目標該如何分解細化、前后連貫、層層遞進地設置于不同的學段之中，才能使學生對科學概念的理解沿著既定的軌道不斷深化、拓展。“第二，學習進階研究促進教師之間的合作，這種合作使得教師對教學的理解更加深刻”。即便是學習相同的科學概念，針對其設計的學習進階也不盡相同，加之學習進階的設計本就是一個理論不斷修正和實踐不斷檢驗的過程，這就需要教師之間要經常就學習進階過程中所遇到的現象、問題進行交流探討，在不斷的溝通中，加深對教學的理解。“第三，教師認識到學習進階是循序漸進的，教學不能只看到最終目標，而是一步一步地去達成子目標”。學習進階的中間過程類似于樓梯逐級上升的臺階，各個臺階象征著學生在不同的年齡階段能達到的不同水平，而這種“上升的臺階”實質上也是學生心理發展的過程，這就要求教師在教學過程中應遵循學生身心發展的客觀規律，將終極目標“化整為零”，即細分為各個年齡段的子目標，讓學生在達成子目標的過程中穩步前進。
3.對于教學評價的價值
學習進階提供了一種用來評價學生概念發展的模型，該模型揭示了學生概念的發展是一種由簡單到復雜而不是由錯到對的過程。[10]因此，基于學習進階的評價對標準、教學等均具有全新的意義。第一，學習進階對各個成就水平上的表現進行了細致描述，這種描述不僅將課程標準具體化，而且讓課程標準與評價項目之間的關系更加清晰，這就為有效地開展課程評價奠定了基礎。第二，學習進階的設計和完善過程實際上是區分各個成就水平的過程，這就必然需要科學教育工作者、測量專家甚至一線教師的共同參與，也就極大地促進了課程與評價的一致性。第三，學習進階呈現了學生概念發展過程中的各種限制因素，這就為開發與設計學段終結性評價工具(試卷)提供了重要的參考指標，即是否達成學習進階上相應學段的要求將成為影響更高學段學習效果的重要因素。[11]
四、學習進階對我國科學教育研究的啟示
對學習進階的研究能夠為我國科學教育的理論研究和實踐探索帶來許多極具價值的啟示。
1.高屋建瓴，開啟縱向研究范式
學習進階的研究多屬于縱向研究，其時間跨度一般都比較大(如“碳循環”小組的研究時間已持續了八年)，縱向研究的目的在于挖掘各種干預因素對研究對象的影響，其優勢在于研究結果由于經過了實證檢驗，往往能夠真正促進日常教學活動的有效開展。這就啟發了我國的科學教育研究工作者應該高屋建瓴，用更加長遠、更賦結構化的眼光系統地進行課程、教學和評價的設計，開啟全新的縱向研究范式。例如可以將研究的焦點從關注單課時教學到關注單元整體教學、基于模塊整體的教學、跨必修和選修、跨年級以及跨學段的層級發展。
2.改變視角，引領測評探究新方向
學習進階更多的是關注學生在不同學段上具體的學習表現，這給了我國的教學研究極大的啟發。教師在日常教學活動中應改變視角，從微觀處著眼，留心學生在學習過程中出現的一些不易被察覺到的“小錯誤”、“小反常”，認真分析其背后的深層原因。分析原因的目的在于：一方面，能夠為教師積累教學經驗，為后續教學的有效開展打下堅實的基礎；另一方面，能夠讓廣大教育研究工作者意識到，在學習進階中測評工具對于分析學生成就水平、解釋學生學習行為等方面的重要性。這就為日后我國教學研究中測評工具的開發、測評標準的設置、測評內容的選擇指明了新方向，即測量評價系統不應只局限于對學生學業結果的評價，更要將其與學生學習中的具體表現結合起來，用于解釋不同學段學生異常學習行為背后所反映出來的知識和能力水平。
3.多維合作，構建教育科研共同體
事實上，學習進階的設計過程就是多領域、多學科、理論與實踐互相溝通、交流，不同思想、不同智慧碰撞、交鋒，最終融合的過程，這也是一個多維合作的過程。如“碳循環”學習進階設計的研究團隊就包含了科學家、大學教師、中學教師、小學教師、學生、心理學教授、評價專家、課程編制專家、教育理論研究者、歷史學家等不同領域的人員。遺憾的是，這樣的研究共同體在我國還不多見，因此應該倡導在日后的科研過程中匯聚各領域人員，集思廣益，構建研究共同體，從而提升教育科研成果的質量和普適性。
科學實踐觀的定義范文第3篇
一、科學素質的含義與特征分析
目前學術界對“科學素質”尚無公認的確切的定義，但有關科學素質的論述卻有許多。科學素質（science literacy）一詞源自英文（ literacy） 。literacy的原始含義主要有兩層：一是指有學識， 有學養， 跟學者有關； 二是指能夠閱讀，能夠書寫， 對象是一般的普通大眾。自20世紀60年代以后，科學素質的內涵隨著社會的發展也不斷地發生了變化和得到了發展。科學與社會、科學與技術、科學與人文等已發展成為科學素質的重要內涵。如1996年出版的美國科學教育國家標準提出：科學素質是指個人選擇和決策，參與社會、文化事業和經濟生產活動所需要的對科學概念和過程的認識和理解，也包括一些特殊類型的能力。同時美國在國家理科“內容標準”中對培養“科學素質”列出了八項內容：統一的科學概念和科學過程；作為探究的科學；物質科學；生命科學； 地球和空間科學； 科學和技術； 個人和社會前途中的科學；科學的歷史和本質。
在我國，人們對科學素質也進行過探究， 但都是把科學素質的內涵概括為幾個范疇，或把科學素質的內涵劃分為幾個方面或幾個構成要素。主要有以下幾種觀點： ①三因素說。一是有人認為科學素質包括三個層面， 即基礎知識與基本技能、科學方法與思維、科學精神與價值。二是有人認為科學素質指的是學生在接受一定的科學知識本文由收集整理的基礎上和接受科學知識的過程中所形成適應社會發展的和人類自身完善所需的基本品質和能力。這種觀點認為科學素質涵蓋科學知識（基本概念、基本理論、基本原理）、科學品質（科學道德、科學情感、科學精神、科學態度、科學思想、科學方法、科學意識、科學習慣） 、科學能力（觀察能力、記憶能力、注意能力、思維能力、想象能力、實驗能力、自學能力、決策能力、組織能力、歸納能力、表述能力、創新能力） 等三個方面。三是中國科普研究所袁正光老師把科學素質的結構劃分為知識結構、智力結構和非智力結構三個方面來論述。②四因素說。一是有人認為科學素質至少應包括科學精神和態度、科學知識、對科學過程的理解（主要是科學思維、方法和技能） 和活動能力等四個方面。二是有人認為科學素質是現代人的綜合素質的一個重要方面，它是一個人的科學認知水平、科學認知能力、科學實踐能力和科學精神的綜合體現。三是有人認為科學素質是人們在認識自然和應用科學知識過程中所表現出來的基本素質。科學素質是由科學知識（ 基礎知識和基本技能）、科學方法（自然科學一般方法、學科科學方法、學科學習方法）、科學能力（觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力、創造能力） 、科學精神（ 科學觀、科學品質）構成。③五因素說。一是有人認為科學素質的內涵是由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質五大因素構成。二是有人認為科學素質包括科學思想、科學精神、科學態度、科學方法和科學作風等五個方面。三是2002年由教育部考試中心編寫的、由高等教育出版社出版的《高考化學測量研究與實踐》一書指出：科學素質主要指自然科學素質，是指在先天遺傳素質的基礎上， 經過教育和實踐發展起來的人們認識自然和應用自然規律的內在品質。基本科學素質包含科學知識與技能（基礎知識、基本技能） 、科學方法（自然科學方法、學科科學方法）、科學能力（科學認知能力、科學實踐能力、科學創造能力）、科學觀（ 辯證唯物主義觀、科學價值觀、科學自然觀） 、科學品德（科學興趣、科學情感、科學意志、科學態度） 等五個方面。④六因素說。有人認為科學素質是指在接受一定科學知識的基礎上所形成的適應人類社會發展所需的基本品質和能力， 諸如科學情感、科學態度、科學方法、科學思維、科學實踐意識、應用科學知識解決問題的能力等六個方面。
根據國內外專家、學者對科學素質內涵的論述，結合基礎教育課程改革對學生科學素質的時代要求，具體表現在四個維度： 科學探究（ 過程、方法與能力） ， 科學知識與技能， 科學態度、情感與價值觀， 對科學、技術與社會之間關系的理解，以及綜合對三個領域的理解：科學的三個層次：知識、方法、觀念， 觀念是最高境界； 文化的三個層次：符號、規范、價值觀， 價值觀是最高境界； 教育的三個層次：知識與技巧、方法與態度、感悟與價值，感悟與價值是最高境界。我們認為科學素質是一種視野、是一種方法、是一種能力、也是一種觀念，它是學生在認識自然和探究自然規律的過程中所形成的內在品質和能力。科學素質主要由科學知識與技能、科學能力、科學方法、科學思維和科學品質五大要素構成。
在科學素質的五個構成要素中，各要素之間的關系不是孤立的，而是彼此相互作用和影響的。它是一個德育和智育相互兼顧，知識、觀點、能力協同培養， 智力因素和非智力因素綜合考慮的系統工程。科學知識和技能是構成和發展科學素質的基礎要素，科學素質的形成必須以科學知識和技能為基礎。科學方法和科學能力是科學素質的核心要素， 科學方法、科學思想是科學素質的翅膀， 科學品德是科學素質的靈魂。科學品德嚴重影響著智力因素的水平， 是整個科學素質結構中的動力條件； 科學思想是導向； 而智力是科學素質的核心，其中能力是科學素質的發展方向。在科學教育過程中，通過學生的探究， 能逐漸培養、發展學生的科學能力，使學生掌握科學方法， 形成良好的科學品德， 同時促使學生逐步形成科學思想。
二、中學化學教育中科學素質的基本內容
對學生進行科學素質培養是以形成科學的觀念、知識、方法和態度，從而形成科學能力為根本目的， 以培養學生具有基本科學素質為目標的教育。這是基礎理科教育的共性之一。下文按照科學素質的內涵定義，分別論述化學學科的基本科學素質內容。
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1.尊重和滿足學生發展需要， 讓學生牢固地掌握化學基礎知識和基本技能
化學基礎知識和基本技能是發展學生科學素質的基礎，也是中學化學素質教育的核心內容。它既能提高學生對觀世界的認識能力，又能促進學生的智力發展和科學觀的形成。化學知識總量大，增長快， 在化學教育中只能選擇那些對學生認識世界、面向未來及自身發展所必須的基礎知識和基本技能內容作為學生的學習內容。中學化學中的科學素質知識主要有：化學基本概念、化學基本理論、元素化合物知識、實驗知識、有機知識和化學計算知識六大塊知識體系。
其具體體現在：①初中階段要學習物質的組成和結構的初步知識，氧氣、氫氣、碳及其化合物的知識， 酸、堿、鹽的性質及無機物之間的相互反應規律的知識和有關溶液的基本知識； 學會使用化學用語的技能、化學實驗本文由收集整理的基本技能和進行基本化學計算； 初步學會學習化學的方法。②高中階段要在初中化學的基礎上進一步學習物質結構、元素周期律和周期表、物質的量、氧化- 還原反應、化學反應的能量、化學反應速率和化學平衡、電解質溶液和電化學膠體等基本概念和理論； 鹵素、堿金屬、氧、硫、氮、磷、碳、硅、鎂、鐵等主要元素化合物知識和有機化學知識；進一步學會使用化學用語的技能、化學實驗技能和化學計算技能； 學會學習化學的方法。③對化學學科的一般了解，包括化學與社會、化學科學新進展、化學的未來發展方向。化學學科知識與生活、自然、生產聯系十分緊密，現行的課標和教材只是為學生提供化學知識的一個信息源， 大量的信息還來自于學生的生活環境及自身， 在教材的知識點外， 大量使用的是潛在的化學知識點。
科學實踐觀的定義范文第4篇
生物 概念 教學
高中生物的概念是生物學科知識結構的基礎，是學習生物知識的基石。概念也是思維形式之一，也是判斷和推理的起點，所以概念教學對培養學生的思維能力起著至關重要的作用。筆者結合自身的教學實踐對此淺談如下自己的做法：
一、高中生物概念教學的重要性
概念是思維的基本形式之一，它反映客觀事物的一般的、本質的特征。概念不只是基本知識點，更是前人對概念的理解、原理和獲得方法的高度總結；生物學的概念就是從生物學事實中提取出來的定義、原理和方法。
概念教學在高中生物教學中發揮著重要的作用。通過學習，學生掌握了正確、清晰的概念，并將概念有邏輯性的聯系在一起，構建知識網絡，有助于對生物學問題進行判斷和推理，提高理解能力和思維能力，這也是高考說明中明確考查的基本能力。因此加強概念教學是提高生物課堂教學實效性的重要內容。
概念教學的主戰場在課堂，提高概念教學有效性，關鍵是將概念如何有機地呈現給學生。讓學生真正明白概念的內涵和外延，并最終建立起自己的概念體系。
二、高中生物概念教學的原則
教學原則是客觀教學規律的反映，是教學實踐經驗的總結。我國的教學原則主要有：科學性與思想性統一的原則；理論聯系實際的原則；傳授知識與發展智力、培養能力相統一的原則；教師主導作用與學生主體性相結合的原則；直觀性與抽象性相結合的原則；啟發性原則；循序漸進原則；鞏固性原則；因材施教原則等。這些原則對于高中生物教學，都是適用的。這里需要特別指出的是依據高中生物學科自身的特點，在進行高中生物概念教學時，還應該遵循以下原則：
突出直觀教學的原則在高中生物概念教學中，應充分利用學生的多種感官和己有的經驗，提供豐富的感性材料使學生充分感知。可以通過實驗、實物、標本、模型、掛圖、投影、錄相、多媒體等各種形式的直觀材料讓學生充分感知所學的概念，也可以通過聯系生活實際（學生原有知識和生活經驗等）方式，使學生理解和掌握概念。
三、高中生物的概念教學策略
1、充分發揮教師的主導作用。
在生物概念教學中引入概念后，教師必須引導學生，通過觀察實驗，總結概念；利用原有概念，誘導新概念；校正日常概念，形成科學概念；設問釋疑，明確概念；巧用比喻，領會概念；對比概念，區別相似概念；剖析內涵與外延，理解概念；例舉實例，深化概念，充分發揮教師在學生學習和探究活動中的“引導、啟發、參與、倡導、診斷”的作用。
2、適當提問
1）、以提問的方式導入新課講解
高中生物教學以理論講解為主，課程枯燥，學生會產生厭學心理。在教學過程中，好的課程導入有利于引起學生學習的興趣，有助于教師講解課本知識。在正式講解知識前，教師可以提一個有趣的問題，讓學生自行考慮，然后讓他們帶著疑問進行學習，有助于激發學生的求知欲，提高教學效果。
2）、以提問的方式進行深入探究
新課程的改革要求教師運用探究性教學，讓學生積極主動參與課堂教學中，提高學生的創新能力和實踐能力，培養學生以科學的思維方式思考問題、用科學的方法解決問題的能力。在課堂教學過程中，教師講過某個概念之后，可以提出幾個相關的問題讓學生思考，啟發學生積極動腦解決問題。
3）、以提問的方式復習舊知識點
在生物教學過程中，循環復習知識點有助于幫助學生加深印象，提高教學效果。復習知識點的方法有課堂提問和課后練習兩種，但兩者相比，課堂提問具有簡便、快捷、省時的特點，所以教師一般采用提問的方式來檢查課堂教學的效果。而且，高中生物概念大多都有潛在聯系，有相似性。在講解新知識點時，提出與之相關的舊知識點，循序漸進，遵循學生的認知規律，有助于學生將其進行對比，分清其區別，不僅能記住新知識點，還能復習舊知識點，一舉兩得。
3、運用實例歸納核心概念的精確定義
對學生來說，很多核心概念的定義是非常抽象的，如基因、單倍體等等。學生直接理解概念較難，教學中學生需要教師來對定義中的抽象信息加以解讀――也就是化抽象為具體，用一些具體的實例來說明這些抽象的定義。美國教育學家戴爾的“經驗之塔”理論告訴我們，抽象化的語言是人類經驗之塔的最頂層，在那里事物的原型已被抽象化，是學生很難直接理解的信息，課堂教學過程絕不能從這種抽象化了的語言開始，否則學生只能死記硬背那些不能理解概念，達不到預期的效果。要從具體的經驗入手，從學生較為熟悉的事物或是事件開始慢慢引導，然后再由具體經驗逐步上升到抽象的概念。
4、圖示法
建構主義學習理論認為，只要記住所學的知識，并理解其意義，將新知識與原有的知識系統進行整合和內化，就能改善學習質量，使知識系統不斷生長。在生物學概念學習中，這種“整合和內化”可以通過繪制概念圖來實現。概念制圖是一種將概念的各種本質屬性按照它們之間的內在聯系組織在一起形成的圖示或流程，也可以是將一個概念和與其相互關聯的其它概念按照概念之間的并列，包容或其它內在的邏輯關系組織在一起形成概念網絡。其目的是使粗象概念直觀化、形象化，使相關概念之間的關系可視化，幫助學生梳理所學過的概念，建立良好的概念體系和知識結構。為了提高效果和學生的自學能力，復習課上的概念制圖最好讓學生自己動手，教師只進行必要的指導和點評。
科學實踐觀的定義范文第5篇
[關鍵詞]前概念；科學概念；實驗
[中圖分類號]G623.9 [文獻標識碼]A
一、問題的提出
科學概念是對客觀事物的本質反映，是在科學實踐中逐步形成和發展的，是經過反復的科學抽象而形成的。科學概念就形態來說，它是彌漫的；就內容來說，它是定性的。它不能精確地說明自然現象，更不能轉化為相應的專業技術[1]。中國工程院院士韋鈺認為“科學概念”（Scientific Concepts）是指組織起來構成的、系統的科學知識。它來自科學家共同體對世界的認識，同時也幫助科學家組織觀察和發現世界，它包含的內容是開放的、動態的。科學概念可以是一些自然的語言，如動物、植物、哺乳動物、濕地、水資源，等等，也可以是運用一定的語言規則，由科學家建造了更復雜的知識結構的表達，并且與數據、方法、理論和其他概念相連[2]。中央教科所郁波教授認為科學概念包括科學的觀念和對科學的看法，發展學生正確的科學觀念，比讓他們掌握大量事實性的信息更應受到重視。科學概念不是科學知識，“科學概念”也絕不是原有認識中的“知識性概念”，它的內涵遠比“知識性概念”要豐富、深刻。首都師范大學哲學系陳嘉映教授認為一個概念是一些經驗事實的結晶，科學概念是科學經驗事實的結晶[3]。筆者認為當今科學概念的內涵與外延都發生了巨大的變化，科學概念不僅包括科學的事實性知識，也應包括科學的觀念、科學情感態度與價值觀等，這些都是學生應該在科學課中習得的，科學概念的教學應該成為今后科學課程教學的重點。
在2000年和2001年，全日制義務教育《科學（3―6年級）》課標研制組進行的一項專題研究表明，我國小學生對科學概念的掌握程度的總體合格率為48.2%，低于國外公眾對科學概念的掌握的程度。[4]此項調查說明，我國小學生對科學概念的學習還存在嚴重的問題。在今天的科學課課堂上，教師經常以給出定義的形式直接講解某概念，然后進行舉例或應用。這是比較普遍的概念教學方式。這種講授方式忽視了學生理解概念的重要性，不能發揮學生的創造性思維。在新一輪課程改革中，對科學概念應采取什么樣的教學策略才能保證概念的教學效果，將是一個重要的問題。
二、小學科學概念教學存在的問題
（一）教師挖掘學生腦海里的前概念不夠充分
很多事實證明，學生不是帶著空腦袋進入課堂的，而是有相關的前概念的。這些前概念有些是正確的，可以成為科學概念，有些是錯誤的，屬于錯誤概念。錯誤概念影響學生對新概念的學習，因此教師在講課時要充分挖掘學生頭腦里原有的錯誤概念。學生的前概念來自于自己的生活經驗，缺乏嚴格的推理和實驗驗證，有時他們借用表面類似的現象對事物進行解釋[5]。在實際的教學中，有的教師只重視知識的傳授而忽視學生的理解效果，這會造成學生對科學概念的死記硬背，而不能完全理解概念。有的教師在課堂上過多地使用直接提問學生的方法來暴露學生的前概念，這樣做導致學生沒時間思考問題，收效甚微。這些都是緣于教師對學生的前概念的挖掘不夠充分，不知道如何幫助學生理解概念。
（二）科學概念教學中缺乏對學生接受知識能力的認識，對學生認知能力估計不當
小學生的認知水平大都還處于“前運算”的階段，抽象思維能力相對較弱，還是以記憶為主的學習習慣[6]。部分教師在進行課堂設計時，多采用成人化思維，把學生的思維能力等同于教師水平。對學生缺乏足夠的認識，對學生接受知識的能力估計過高，覺得有些概念很簡單，在講解時寥寥數語，這樣會導致有的學生不能理解相應的科學概念，喪失對科學學習的興趣。也有的教師在教授抽象概念時，僅組織學生對概念進行簡單記憶背誦，認為學生理解不了概念，這樣做恰好過低地估計了學生的認知能力。比如在簡單的串聯電路中，學生會認為各處的電流大小不同。很多老師會認為電流的概念比較抽象，學生不好理解，于是直接讓學生記住串連電路中電流處處相等這樣的結論。
（三）科學概念的教學重結果輕過程
學生掌握一個科學概念，實質就是掌握了同類事物的共同特征，是學生思維和解決問題本質的過程[7]。但是在教學中，教師往往重視學生學習的結果，盡量縮短認知過程、減少思維坡度、加快教學進度，以便有更多的時間對學生進行測試練習，達到應試的目的。很多學生在教師講完科學概念后，對科學概念的理解僅僅停留在字面上。教師在教授科學概念時，不講科學概念的來龍去脈和相關概念，使學生孤立地學習一個概念，這嚴重地影響了學生對科學概念的理解。如今新課程改革的一個亮點就是特別注重概念形成的過程，注重概念教學的連續性，強調學生在體驗中學習，自主探究，而不僅僅是記住一個科學概念。
三、小學科學概念的教學策略
