科学知识的形式篇1
科学知识的多价性与知识生产场域的集成化
在第五次国际三螺旋大会上，美国纽约州立大学教授亨利•埃茨科威兹教授作了题为《第三次大学革命:作为三螺旋的Dna的多价知识》的大会主题报告。他回顾了第一次、第二次和第三次产业革命中知识生产方式的不同，认为当前在生物技术和纳米技术这些新出现的领域，知识同时是理论的、实践的、可商业化的和公开的［5］，即知识具有多价性。与将知识划分为不同的范围———基础知识、应用知识、专业知识等不同的是，知识多价性论题把握知识的统一性，但又注意到知识的不同，对知识的划分法加以补充［6］。科学知识的结构与知识生产方式之间存在着密切联系，对科学知识结构认识的改变，也带来知识生产方式的改变。相比把知识划分为理论的、实践的、产业化的单价知识观，多价知识论题与司托克斯将研究区分为波尔象限、巴斯德象限、爱迪生象限和皮特森象限的理论不同［7］，进一步打破了从基础科学到技术创新的线性模式。“单价知识”的观点强调理论的、实践的和产业化的知识是相互分割的，与之相对应的是科学知识生产的方式遵循从基础研究到应用研究的线性路线，这在万尼瓦尔•布什的《科学—无尽的前沿》一书中有集中体现，《科学—无尽的前沿》隐含着科学自发作用机制的假设，根据这一假设，在线性进程的一端投入资金，有用的结果在另一端就会出现。这种从科学到产品的生产模式，实质上是假定了科学研究—技术开发—创新—产品销售知识生产的线性模式。多价知识观的提出，意味着作为理论的、实践的和应用的知识生产可以同时进行，它改变了传统的线性知识生产过程，代之以非线性、集成化的知识生产模式。科学知识生产组织是科学知识生产活动赖以开展的载体。“为了理解科学的动力学及其增长，必须同时探究它的内容和组织。”［8］从科学知识生产方式角度研究知识生产组织，其核心是在分析科学知识结构变化基础上，把科学知识生产方式与科学知识生产组织之间视为一种协同演化关系，即随着科学知识生产方式的变化，科学知识生产组织也会发生相应的变化。这正如贝尔纳所言:“不能认为任何种类的组织对于科学都会是适宜的。找到科学所必需的组织种类这个区区小任务本是一个科学问题。”［9］在“单价知识”观的背景下，由于知识被分割成理论的、实践的和产业化的，科学知识生产的组织相应地呈现出相互分离的特点，大学和科研院所扮演着基础理论性知识生产组织的角色，而企业则是实践的和产业化的知识生产场所。不同于单价知识观下的科学知识生产组织，多价知识观下科学知识生产组织应具有集成性的特性，要能同时实现理论性知识、实践性知识和可商业化知识生产的共场性、同时性。
三螺旋混成组织的特征及其知识生产的过程
(一)三螺旋混成组织的含义20世纪90年代，亨利•埃茨科威兹教授和洛埃特•劳德斯多夫教授提出了创新的三螺旋理论。三螺旋是一种创新模式，是指大学—产业—政府三方在创新过程中密切合作、相互作用，同时每一方都保持自己的独立身份。三螺旋的要旨是:大学、产业、政府这三个机构范围每一个都表另外两个的一些能力，但同时仍保留着自己的原有作用和独特身份。由于联系与作用，代表这些机构范围的每个螺旋线都获得更大的能力进一步相互作用与合作，支持在其他螺旋线里产生的创新，由此形成持续创新流，共同发展［10］。大学、产业、政府三根螺旋线通过互动、交叉、重叠和融合能够演变成各种关联模式和组织结构，形成大学—产业—政府三螺旋创新的混成组织(Hybrids)，它是三螺旋创新模式的微观结构。在三螺旋混成组织中，由于大学、产业与政府之间是动态的相互作用关系，彼此之间能够根据环境的变化来调整自身的位置与作用，从而促使它不断调整组织形式和运作方式，以适应科学知识生产的需要。从三螺旋混成组织的具体形式看，主要包括技术转移办公室、联合研究中心、大学科技园、风险投资公司、技术极、孵化器等。亨利•埃茨科威兹这样指出三螺旋混成组织的重要性:“大学—产业—政府之间的相互作用是孵化器运动、跨学科研究中心和(包括私人、公共与社会)风险资本的起源与发展。对于创新流动而言，这些组织创新和技术进步同样重要［11］。(二)三螺旋混成组织的集成性特征从科学知识生产所需要的资源看，三螺旋混成组织综合了来自大学、产业和政府三方科学知识生产的资源优势，具有集成性特征。乔尔•莫克尔指出:“每一个进化系统都有那些要素组成。在生物学中，底层结构是基因型，在认识进化论中，底层结构是知识和信息。”［12］科学知识生产的过程需要多种底层因子，这是科学知识生产的资源基础。在三螺旋混成组织中，大学拥有先进的实验设备和科学研究手段，集聚了一批具有基础研究和知识生产能力的人才，具有很强的科学研究能力;产业作为社会生产的基本单位，拥有大量的资金，同时，产业与市场存在紧密联系，能够及时捕捉市场信息;政府具有公共管理和服务的职能，是科技政策的制定者，同时，政府可以通过政府支出来支持某项科学研究。可见，大学的科学研究能力、产业所拥有的资金和捕捉市场信息的能力以及政府的政策供给和政府支出能力，构成了三者所掌握的主要资源优势。在三螺旋混成组织中，综合了来自学术界、产业界和政府的多重科学知识生产资源，其进行科学知识生产的底层要素非常丰富，具有集成性特征。从科学知识生产的组织角度，三螺旋混成组织则打破了知识生产单个组织的界限。单价知识观下的科学知识生产的场域往往囿于单个组织，而多价知识观强调知识同时是理论的、实践的和可商业化的，相应地要求科学知识生产组织要具有集成性。在三螺旋混成组织中，大学擅长理论性科学知识的生产，产业更多地追求可商业化的知识，而政府则对科学知识生产过程起到导向和支撑作用。三螺旋混成组织把大学、产业和政府集中在同一场域中，对理论性知识生产机构、商业化知识生产机构及科学知识生产的支撑机构进行了综合，因此具有集成性特征。从科学知识生产的过程角度，三螺旋混成组织把知识流、信息流、人才流、政策流等聚集于同一场域，减少了科学知识生产要素的流通时滞，使得科学知识生产的过程具有集成性特征。在三螺旋混成组织中，大学、产业和政府都具有进行科学知识生产的资源优势，“正是由于大学、政府和企业分别拥有独属于自身的专有资源，使得三者能够因为资源的互补性而建立组织间关系，通过组织间关系形成实现资源共享，做到优势互补，从而减少外部环境控制的复杂性，降低外部环境的不确定性，使每一个实体都能够适应环境。”［13］大学、产业和政府之间的资源互补性和集成性，一方面能够通过非线性互动提高科学知识生产的协同效应，同时也能够降低科学知识生产的外部风险，从而提高科学知识生产的效率。(三)三螺旋混成组织的科学知识生产过程日本学者野中郁次郎对知识创造进行了这样的定义:我们将知识创造定义为通过个体、组织及环境之间的相互作用对各种矛盾进行综合的辩证过程［4］。他根据波拉尼关于对知识所进行的暗默知识与形式知识的划分，提出了知识创造的SeCi模型，认为新知识是通过暗默知识与形式知识之间的相互作用创造出来的，即(1)从暗默知识到暗默知识，称之为“共同化”;(2)从暗默知识到形式知识，称之为“表出化”(3)从形式知识到形式知识，称之为“联结化”;(4)从形式知识到暗默知识，称之为“内在化”［14］。共同化是共享体验并由此创造出诸如共有心智模式和技能之类暗默知识的过程，在三螺旋混成组织中，大学的科研人员与企业的知识员工在同一场域中通过相互沟通、共同体验来获取彼此的所掌握的暗默知识;表出化是将暗默知识表述为形式概念的过程，在三螺旋混成组织中，大学科研人员通过运用所掌握的知识对所观察到的各种信息加以概念化，形成形式知识;连接化是将各种概念综合为知识体系的过程，大学科研人员通过对企业生产过程和各类知识信息进行综合创造，能够建立起一定的科学知识体系;内在化是使形式知识体现到暗默知识之上的过程，在三螺旋混成组织中，企业员工和大学科研人员把提炼的各种形式化知识内化为产品生产过程中的技巧、技能，促进知识的商业化。在这个知识创造的螺旋中，政府通过提供科技政策和政府支出，为科学知识的生产提供支撑性作用。可见，由于综合了大学、产业和政府的各方资源优势，三螺旋混成组织提高了从暗默知识向形式知识转化的效率，加速了科学知识生产的过程。从多价性知识观角度，科学知识生产过程是知识、资本、制度、组织等多种因素协同进化的过程。三螺旋混成组织是一种立体的知识生产结构，大学形成了科学知识生产的科技螺旋线，产业形成了知识商业化的转化螺旋线，政府形成了支撑知识生产的政策螺旋线。从知识生产的过程来讲，三螺旋混成组织有机地实现了从科学研究出发到开发新产品和新工艺的前向线性模式和从生产实际出发，利用科学研究解决实际问题，反过来促进科学研究工作开展的逆向线性模式的综合，使得三螺旋模式下的知识创造具有明显的“非线性”特征。
科学知识的形式篇2
关键词：理科实验图式；知识表象；仿真器；认知图式
中图分类号：G642.3文献标志码：a文章编号：1002-0845（2012）11-0040-04
自十九世纪后期英美等国率先开设中等学校理科课程以来，实验教学就成为中等学校理科课程的一个主要特征并有其重要意义。然而，已有研究却不断揭示出世界范围内理科实验教学不容乐观的现状，并发现它们受制于教育政策、教师、学生和实验教材等多方面的因素[1]。此外，理科实验认知研究的匮乏阻碍了人们对实验教学理论的认识，同时影响到实践中实验教学的有效性，并引发师生对理科实验的普遍轻视。理科实验有怎样的认知建构历程，学习者在理科实验中建构的实验图式受哪些主要因素影响？本文借助于心理学的相关研究初步厘清理科实验图式的建构历程，为中学阶段的实验教学提供参考。
一、理科实验中学习者形成的知识表征形式
知识表征是在头脑中标志有关知识内容与结构的方式[2]1682。人类的认知系统是极其复杂与灵活的，大脑中知识表征的形式也不是单一的，多元表征的观点更贴近人类的认知实情。知识表征的传统理论是命题符号理论（propositionsymbolsystems），该理论假设认知的基本构成材料是命题，若干个命题彼此联系组成命题网络。命题是思维活动的基本意义单位，命题表征是关于抽象的、无感觉通道的、特异性的和类语言的符号的内在表征方式，是对材料的意义表征[2]831。在关于知识表征的各种观点中双编码理论强调表象在长时记忆中的重要性。表象是基于知觉在头脑内形成的感性形象[2]73，根据表象的形式可以将其分为静态表象和动态表象。一定数量的静态表象配合以空间位置上的各种分布与组合来模拟问题的结构，而基于动态表象的表征则通过包含表象运动状态和形式在内的整个表象系统来模拟问题的结构[3]。此外，认知心理学中的产生式成功地解释了脑海中各种智力作业是怎样完成的。产生式是为解决某一问题或完成某一作业按一定层次联结组成的认知规则，是关于条件和行动的一种程序表征[4]116。命题表征、表象和产生式是大脑表征知识的基本形式。
表征最终以记忆的形式存储于长时记忆。图尔文（1972年）提出，长时记忆中的信息内容分为情景记忆（episodicmemory）和语义记忆（semanticmemory）。前者是个人亲身经历过的各种事情的记忆，存储个体在特定时间内经历的情景或事件以及与之相联系的各种时空关系信息；后者是对词语及其语义永久性知识的记忆和关于世界知识的记忆[4]943。显然，主体关于事件的情景记忆中包含自身内心感受、态度体验等情感方面的记忆，这表明，探讨知识表征还需要考虑主体的认知建构历程。第二代认知科学基于认知建构的具身性与情境性对知识表征给出新的解释。知觉符号理论（perceptualsymbolsystems）是第二代认知科学中的代表理论。该理论认为，认知的构成材料是知觉符号，知觉符号是以知觉为基础的神经表征，是对知觉引起的神经冲动的一次记录[5]。知觉符号理论强调认知过程中身体的体验性、关注认知时的情境和认可认知表征的发展与变动[6]。这一理论告诉我们，学习过程中主体的内心感受、态度体验等非认知因素也形成知觉符号，成为知识表征的一部分，我们以情感体验统称之。情感体验是个体对自己情感状态的意识，沙克特认为情感体验是认知因素、生理因素和刺激因素三个来源信息输入的整合，其中认知因素起决定作用[7]。情感体验的结果可形成各种性格特征如态度、价值观和意志品质等，这些结果也属于情感体验。情感体验与命题表征、表象和产生式共同表征知识。
基于以上知识表征的新旧观点，我们剖析学习者在理科实验中发生有意义学习所形成的知识表征形式。对于学习者而言，理科实验具有感知性和体验性的特征，还间接传达抽象层面的科学概念和科学理论等科学知识。面对实验中丰富的感性刺激，在选择性注意的引导下学习者形成大量知觉符号，不同感觉通道形成的知觉符号存储于大脑中的不同部位。这些知觉符号包括实验中静态可感知信息引发的静态表象和动态可感知信息引发的动态表象。前者如学习者对实验仪器、实验装置的静态表象表征，后者如学习者关于实验操作、变动的实验现象的动态表象表征。体验性的知觉符号记录学习者伴随在实验历程中的情感体验，包括其内心感受、态度体验以及有待形成的价值观和意志品质等。实验中所涉及到的科学概念和科学原理等抽象科学知识，学习者从意义层面形成命题表征，或者形成以产生式编码其认知规则。可以说，理科实验中学习者形成的知识表征形式有静态表象、动态表象、情感体验、命题表征和产生式。
我们借助中学化学课程中的蒸发结晶实验来分析以上知识表征形式。在实验中学习者形成的静态表象有对蒸发皿的触觉表象，对玻璃棒等具体仪器的视觉表象，对整个实验装置的综合视觉表象；形成的动态表象有关于晶体析出的视觉表象，对教师、同伴或自己实验操作行为的系列视觉表象；在整个实验过程中伴随学生的期待、好奇、疑虑、兴奋或实事求是的实验态度等情感体验。对实验中使用的概念如“液态”、“气态”、“浓度”和“沸点”等，学习者从长时记忆中提取对这些概念意义的命题表征来理解当前实验，同时，成功的学习者对“结晶”概念形成命题表征。学习者将蒸发结晶实验原理以“如果分离溶解度随温度变化不大的溶液系统中的溶质与溶剂，那么蒸发溶剂使溶液变为饱和，并继续蒸发溶剂，溶质就以晶体析出”这一产生式来编码。
按照图尔文对情景记忆的界定，我们可以从以上知识表征形式中区别出情景记忆的主要构成要素。静态表象、动态表象与情感体验有机融合成关于某实验事件的表征体系，这一表征体系代表了学习者对经历过的该实验事件的记忆，在长时记忆中存储为该实验的情景记忆。情景记忆包括主体对实验物理空间与自身情感空间的记录，其中情感体验记录主体在理科实验事件中内心感受和态度体验这一维度的心理历程。随着实验的进行，主体的内心感受、态度体验也发生变化，这些变化着的情感体验组成主体的情感空间，形成主体对某实验较为稳定的情感记忆。比如学生对爆炸和解剖这一类实验有着明显的情感记忆。实验装置组成理科实验的物理空间，相应的，学习者脑海中关于具体实验仪器的视觉表象和关于实验装置的综合表象等各种静态表象勾勒出与外界物理空间相似的静态内部空间。在实验过程中实验者在现实世界的实验装置中进行系列实验操作，产生相应实验现象，相应的，在大脑中关于实验操作和变动的实验现象对应的动态表象按照实验中真实的时间顺序和因果关系有机融合成对实验事件的表征系统。动态表象是在静态表象的基础上产生的，它们共同形成脑海中对真实实验事件的较为客观的记录，即建构成脑海中关于实验事件的物理空间。理科实验为学习者提供感知性和体验性的学习方式，无论学习者是否具备相关科学知识，他在亲历实验的过程中都会形成情景记忆。但是不同学习者在同一实验事件中建构起来的实验物理空间的清晰程度、细微程度乃至准确程度等方面存在差异，这受制于学习者的知识领域，也与学习者实验中的情感体验紧密相关。
在理科实验中用到学习者已经拥有的科学概念和理论等抽象知识时，需要学习者从长时记忆中提取相关命题表征和产生式。借助于理科实验的有意义的学习，学习者也能够建构成新的命题表征和产生式存储于长时记忆中，以此完善认知结构。命题表征和产生式形成了学习者关于理科实验的认知空间，认知空间与学习者的学科知识紧密相关，代表学习者从学科领域视角对实验事件的解读。物理空间决定认知空间的存在，认知空间影响物理空间的精细程度，他们又都与情感空间紧密相关，三者相互联系、相互影响、相互激活及相互转换、相辅相成，共同组建成学习者脑海中对具体理科实验事件的表征系统。举例来说，在蒸发结晶化学实验中，学习者只要亲历化学实验则脑海中静态表象与动态表象就能共同形成关于蒸发结晶实验的物理空间，情感空间记录主体实验历程中的情感变化，物理空间和情感空间共同融合成情景记忆存储于长时记忆中。学习者的已有化学知识决定了学习者从化学科学视角对蒸发结晶实验的解读，学习者所形成的认知空间、情感空间、物理空间与认知空间共同表征学习者所亲历过的该化学实验。
二、理科实验图式的认知建构
在借助理科实验发生的有意义的学习中，学习者基于对科学知识的命题表征和产生式建构出对具体实验的认知空间，基于静态表象和动态表象建构出理科实验的物理空间，情感体验记录着学习者自身的情感空间，物理空间和情感空间共同形成主体长时记忆中关于该实验的情景记忆。认知空间、物理空间和情感空间共同形成学习者对具体理科实验的仿真器（我们标志为仿真器1）。类此，学习者还可以建构出仿真器2和仿真器3等。基于多个相关仿真器，学习者提取其共性建构关于该类实验的理科实验图式或框架，以此完成理科实验图式这一复杂认知结构的建构。这是我们基于对在理科实验中发生有意义学习这一前提下，学习者脑海中实验图式建构的理论假设（见图1）。
图1中学理科实验图式的认知建构图
下面我们将对此图以及其中的具体概念加以解释，进一步阐述这一理论假设。
1.对仿真器的思考与界定
仿真器广泛用于军事领域，通过模拟战场状况实现技能训练和战术训练。在心理学研究中的仿真器往往是指学习者脑海中形成的与外界事件相似的认知系统。知觉符号理论认为，各种知觉符号依据与外在物体原型的相似性有序组合成对客体或事件的仿真器（simulators），并存储于长时记忆中。我们将仿真器界定为学习者脑海中关于具体理科实验的表征系统，这一表征系统包括学习者对所亲历实验事件的情景记忆以及从学科知识领域视角对这一事件的专业解读。完整的仿真器由认知空间、物理空间与情感空间融合而成。认知空间更多地依赖于学习者的学科知识经验，物理空间更多地源自理科实验所提供的外界刺激信息，情感空间指的是该事件中学习者自身的情感体验。学习者建构的仿真器与被仿真的理科实验系统保持相似性，学习者对信息感知的细微程度决定了自身建构的仿真器与外界物理原型（理科实验）的相似程度，以命题表征、产生式存储于学习者脑海中的专业知识影响对感知信息的理解与判断，直接决定着学习者对理科实验认知空间的建构，也间接影响对物理空间的表征。学习者的情感体验影响学习者对外界信息的感知与对内部知识的提取，所以，情感空间直接影响认知空间与物理空间的建构，而后两者又反过来影响学习者的情感状态。仿真器是学习者建构的关于具体理科实验的情感空间、物理空间与认知空间的有机融合的表征系统。
2.对理科实验图式（或实验框架）的思考与界定
知觉符号理论认为，在仿真的过程中认知系统需要使用一个整合的知觉符号系统——框架（frames）来引导仿真器的建构。框架是人脑中表征知识的结构，在心理学中和图式具有相同的含义。明斯基对框架的特征做了进一步的描述，他认为框架包括框架名称、槽（slot）以及槽的值三部分。框架名称就是所表征事物的名称；槽表示事物的诸特征，槽的名称就是该特征的名称；槽的值是对特征的具体描述，可以是预设的，也可以是空的[8]。以中学化学中的过滤实验为例，框架（或图式）名称是“过滤实验”，槽有“实验装置特征”、“滤液特征”和“实验操作程序”等，“滤液特征”这一槽的值为“液体和不溶于该液体的固体”。图式对于仿真器的建构具有引导作用，我们假设图式是基于对多个具体仿真器的共性的提取建构起来的。比如，粗盐过滤、沉淀过滤和泥沙过滤等多次具体过滤实验中学习者基于对多个相关仿真器的加工提取出过滤实验的图式。图式作为一种知识结构用来表示某种固定的情境。当一个人碰到某种情境时就从记忆中选取相应的图式，并依据图式理解当前的情境，并做出某种预期或反应。“图式”和“仿真器”是一般与特殊的关系，前者体现后者的一般性，后者是前者的具体化。图1中以双向箭头代表它们之间的关系。所以在关于粗盐过滤的仿真器中有粗盐溶于水的知觉表征，而在过滤实验的图式中这一知觉表征对应的槽是“滤液特征”，其值为“液体和不溶于该液体的固体”。
3.解读理科实验图式的建构
图中椭圆形代表学习者建构的基本表征形式，它们相互融合进一步建构成复杂的表征系统（图中的方框）。邓铸提出，问题解决是问题表征状态不断变化的过程，表征态就是在特定问题情境中，内部知识经验和外部刺激信息相互作用而形成的问题表征的相对稳定态[9]。表征态的思想同样适于认知建构。上图中按照箭头从左向右的走向所形成的表征越来越复杂，方框中展示的相对稳定的表征即为各表征态。理科实验图式是相对复杂的、最高的表征态。但是，并非所有的学习者都能建构出完善的实验图式，学习者脑海中对理科实验的表征可以停留在图1中的任意表征态中，所以个体长时记忆中关于实验的认知各不相同。与邓铸提出的表征态变化主要受知识经验影响的观点有所不同，我们基于图1分析发现，理科实验图式的建构不但受制于学习者学科知识形成的认知空间，而且与实验中学习者建构的物理空间、情感空间紧密相关。学习者亲历若干个具体实验建构多个仿真器，从中抽取出代表该类实验特征的若干个槽以及对各个槽的描述和限制值，并有效地建构成理科实验图式。图1展现了由3个仿真器建构的实验图式，笔者认为，仿真器的数目可以更多或者更少，它取决于有待建构的实验图式的复杂性，同时也与仿真器的质量等因素有关。
三、对实践中相关问题的解释
基于对理科实验图式认知建构历程的理论假设，我们尝试解释实践中与理科实验相关的若干问题，视为对该理论假设的初步检验。
当前理科教学中普遍存在将“做实验”改为“讲实验”，或“黑板实验”的做法，与真实的实验过程相比，这样的理科教学带来学习者认知结构中情景记忆的缺失，即关于实验的物理空间与情感空间的缺失。情感空间的缺失源于学习者并未真实经历随实验进展而变化的内心感受及态度体验等心理历程，这必然造成理科实验教学培养学习者情感态度价值观维度课程目标的失落。而情感态度价值观课程目标的达成是培养公民科学素养的重要保障之一，所以“黑板实验”与“讲实验”的理科教学必然最终导致公民科学素养的缺失。
而物理空间的缺失会带来的问题是：在讲实验的理科教学中，学习者往往集中于对教师语言所传达的语义进行编码，这就将原本丰富的表征形式（静态表象、动态表象和产生式等）简化为单一的命题表征。表征方式的单一化直接导致学生学习兴趣的消失，同时，单一的表征并不符合人类认知的特点，这又引发学习负担的加重和学习效率的降低。在实践中，常见在“讲实验”的理科教学之后，学生面对实验操作步骤排序问题无从下手的问题，这就是源于学习者脑海中动态表象表征的缺失以及命题表征传达实验操作步骤的低效。当学生亲自做实验或认真观察教师演示实验后，脑海中存储了相关动态表象，那么实验操作步骤排序问题就相对容易了。此外，在学习者脑海中实验物理空间的缺失意味着学习者并未将静态表象与动态表象有机地融合起来，这源于学习者没有亲历实验操作与实验现象之间的因果关系与时间顺序关系，仅仅借助于命题表征来实现对这些关系的理解不但要付出更多的认知努力，而且学习效果也会大打折扣。这就不难理解为何在“黑板实验”与“讲实验”的教学后，学生往往在实验现象与实验操作之间的匹配问题上犯张冠李戴型错误了。与真实实验所提供的视觉刺激相比较，“黑板实验”的理科教学会带来学习者对具体仪器表象表征的模糊以及对实验装置综合表象建构的混乱，这源于黑板这一二维平面所提供信息的局限性以及语言描述的片面性。表象编码的模糊、混乱乃至缺失必然导致相关实验中的错误。在理科实验问题解决中，学生常犯以下错误：不能给出某些物质的典型特征（如化学物质的颜色和状态等），错误描述实验现象（如生物中菲林试剂检验还原性糖的实验现象等），不能将仪器名称与仪器本身相联系，不能区分长颈漏斗、分液漏斗等相似仪器，不能有序组装已经学习过的实验装置，等等，这些行为都与学习者脑海中没有建构起清晰和有序的表象有关。
理科实验图式认知建构历程对实验问题解决心理机制提出新的尝试。我们可以将学习者面对的理科实验问题分为两大类：亲历过的理科实验的相关问题与陌生理科实验的相关问题。面对亲历过的实验，学习者脑海中存储的关于此实验的认知空间、物理空间与情感空间建构起的仿真器，仿真器的质量直接影响问题解决的速度与正确性，而仿真器的存在通常也降低了该类问题的难度。面对陌生的理科实验，学习者有选择地接受外部刺激（实验装置图和文字描述等），借助已有的实验图式形成对当前信息的预期，这种预期将指导学习者进一步感知具体信息并填入实验图式中的各个槽，实验图式可以弥补和完善部分槽值，帮助主体完成对问题的表征和问题空间的建构，并以此来解决问题。相比较而言，陌生实验问题解决需要学习者脑海中储备相关实验图式。可见，学习者只有建构起实验图式，才能灵活解决各种变式实验问题，才能体现出思维的创造性和灵活性。
理科实验图式认知建构历程的理论假设同时能够解释在理科实验学习中，学习者之间存在的广泛差异。人们通常认为，个体的学科知识影响其对具体实验的理解与操作，但是这种影响如何发生却没有被细致描述过。笔者认为，基于理科实验图式认知建构历程，理科实验学习中个体之间的各种差异源自个体在实验中建构起的各不相同的认知空间、物理空间与情感空间，三个空间的任何差异都将造成学习结果的不同。同时，由于三个空间的相互制约以及彼此独立，也带来实践中学生实验心理（情感空间）、理科成绩（主要受认知空间影响）、观察能力（影响物理空间建构）之间的彼此相关性与相互独立性。
总之，基于认知科学的已有研究成果澄清了理科实验中学习者所形成的知识表征形式，并尝试解释了理科实验图式的构成及其建构历程。理科实验图式认知建构的这一理论假设能够比较合理地解释当前实践中与理科实验教学和实验学习相关的一些问题。
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科学知识的形式篇3
论文摘要：以满足社会需求为出发点，系统研究了科研成果向教学内容的转化问题。从科研成果在促进教学内容与社会需求同步发展过程中所起的承上启下作用，分析了科研成果对于促进教学内容更新与升级的重要作用；针对科研成果直接用作教学内容时所出现的问题，研究了影响科研成果向教学内容直接转化的诸因素；研究了科研成果向教学内容转化的基本方法和主要途径，以及转化过程中应当遵循的基本原则。
一、科研成果对于促进教学内容更新与升级的重要作用
人才培养目标是通过课程教学内容体现出来的，是根据社会需求确定的。对应于不断发展变化的社会需求，高校人才培养目标也必然处于不断的调整变化之中。这就要求课程教学内容必须面向社会需求，及时地实现更新与升级。而科研成果正处于教学内容向社会需求逐步靠拢过程中的中间状态，对于促进教学内容与社会需求的同步更新具有重要作用。
1．科研成果是体现社会需求的重要形式
社会需求可通过多种形式体现出来，而在高校内部，科研工作是体现社会需求的最直接形式，社会需求是引导科研工作方向的指挥棒。社会需求在科研成果中会通过多种方式体现出来。从满足社会需求的时效性来看，可将社会需求分为短期需求与长期需求。一般来说，横向课题、工程性课题是针对社会短期需求的，主要用于解决某一领域当前急需解决的问题；而纵向课题、基础性课题是针对社会长期需求的，主要研究今后有潜在应用价值的理论、技术与方法。从满足社会需求的学科领域来看，可分为机械工程领域社会需求、管理工程领域社会需求、电子工程领域社会需求等，这些专业领域的科研成果分别满足相应领域的社会需求。从满足社会需求的地域范围来看，可分为部级社会需求、省级社会需求、市级社会需求等，相应的部级科研成果、省级科研成果、市级科研成果分别满足相应地域范围内的社会需求。
上述科研成果一般都有一定的课题背景，属于一种任务性的科研成果。此外，在学术领域还广泛存在着自主性研究，尽管通过该类研究所取得的科研成果缺乏明确的课题背景，但其也是面向一定问题的，该问题的解决必然会促进相应领域得到一定程度的发展，满足社会发展的一些内在需求。
2．科研成果是教学内容向社会需求靠拢过程中的中间状态
教学内容应当及时反映社会需求的总体趋势，其应处于一种动态的调节过程之中，但这种调节并不是自发实现的，而是需要一定的动力机制推动这种调节功能的实现。科研成果就是推动课程教学内容发生调整的一种重要推动力，在这种推动力下，实现教学内容与社会需求的同步发展。
之所以认为科研成果是教学内容向社会需求靠拢过程中的中间状态，是因为教学内容难以实现一次性的向社会需求靠拢。教学内容主要取自于当前已取得的、较为成熟的知识成果。从这种角度来看，教学内容是直接面向某领域相关科研成果的，而其满足社会需求的功能则是通过该科研成果间接体现出来的。因此，教学内容向社会需求的靠拢具有传递性。首先教学内容应当向科研成果实现第一次直接的靠拢，然后科研成果再向社会需求实现第二次直接的靠拢，从而实现教学内容向社会需求的间接靠拢。而在这种传递性的靠拢过程中，科研成果起着承上启下的媒介作用(如图1所示)。
在图1所示的教学内容调节模式下，科研成果起着不可或缺的重要作用，如果缺乏相应的科研成果则教学内容无法实现与社会需求的同步发展，致使教学内容因循守旧。
从另一方面来看，科研成果的先进水平与成熟水平直接决定了课程教学内容的先进水平与成熟水平社会需求的满足是一个渐进的过程，在一定的历史时期内受到科技发展水平的制约，并不是所有的社会需求都能得到满足，所取得的科研成果相对于社会整体需求总会存在一定的缺口，因此相应的课程教学内容也难以完全满足社会需求，它只是反映了人们当前对某一领域的认识和理解水平。当然也有某些科研成果超越了当前的社会需求，如某些基础性研究课题据此转化而来的教学内容也会具有一定的超前性，其对社会发展的意义则是深远的。
二、科研成果向教学内容转化过程中存在的问题
1．科研成果直接用作教学内容时存在的问题
科研成果是针对比较具体的问题的，主要体现为解决相应问题的技术路线，可通过规范、图纸、技术数据、技术手册、技术报告等多种形式表现出来。这些科研成果的描述方式是以相关人员的实际需求为基础的，重点体现成果的创新性，以及成果的可操作性。而课程的教学内容是针对学生技能培养和素质提高的，主要体现为富有逻辑性的专业知识体系，通过循序渐进的知识章节，符合学生心理特点的知识表述形式，实现系统化人才培养目标的。
显然，将科研成果直接用作教学内容是不妥当的。该做法忽视了学生知识基础的薄弱性、教学内容的系统完整性和授课过程的逻辑连贯性。虽然科研成果具有鲜明的时代特征，但将科研成果直接用作教学内容，由于忽略了教学的内在规律，容易产生使学生想不明白、学不清楚、用不到位等问题。
2．影响科研成果向教学内容直接转化的因素
(1)学生的工作背景。科研成果往往立足于比较具体的实际问题，属于问题驱动型的知识产品。为了更好地理解科研成果的重要意义，需要学生具有一定的工作背景。而通常情况下，学生要么不具备工作背景，要么工作背景与科研成果不一致，难以在科研成果的重要性方面与科研人员形成同等高度的认识。这就影响了其对科研成果的学习主动性。
(2)学生的知识基础。科研成果通常是站在某一领域专家、学者或工程人员的角度来描述问题的，要求学生具有较好的知识基础才能理解科研成果的基本思路。而教学内容针对的是一般学生，相对于科研成果，这些学生的知识基础往往是薄弱的，这就影响了其对科研成果的深人理解。
(3)科研成果的表述方式。科研成果有比较规范的表述方式，如手册、图纸、报告等。相对而言，教学内容在表述方式方面则要灵活得多，可通过语言、文字、图形、声音、影像、试验等多种形式进行表达。科研成果相对单一的表述方式不符合学生的学习心理特点，影响了其对科研成果的掌握程度。
(4)科研成果的体系结构。科研成果主要反映科研人员解决问题的技术路线，在体系结构上重点突出其攻克关键问题的详细方案。相对而言，教学内容的体系结构则要系统完整得多，它强调各个知识点之间的内在逻辑关系。体系结构要反映学生“从不懂到基本懂，到非常懂，进而到能灵活运用”这样的一种学习递进模式。科研成果相对单调的体系结构不符合教学工作中循序渐进的一般规律，影响了学生对科研成果的完整认识。
三、科研成果向教学内容转化的实施
1．科研成果向教学内容转化的主要途径
(1)以教学案例方式佐证学生所学知识的有效性。某些科研成果是一些基本理论和方法在具体领域的应用，它拓宽了该理论和方法的应用场合与范围，因此从教学角度来看，这些科研成果进一步证实了相关课程教学内容的有效性。这类科研成果适宜以案例的方式，充实到当前课程教学内容之中，作为对学生所学知识有效性的一种佐证。这种转化途径的主要特点，在于以学生当前所学知识为主体，以科研成果为支撑，通过科研成果转化而来的教学案例，进一步夯实学生对所学知识的深刻理解。
(2)以理论引申方式扩展学生所学知识的深入性。某些科研成果是对当前理论和方法的进一步发展，它或者进一步深人挖掘了该理论和方法的深层次内涵。或者进一步改进了该理论和方法的不完善之处，或者进一步拓宽了该理论和方法的体系结构，所以从教学角度来看，这些科研成果是对学生所学知识的进一步延伸。这类科研成果适宜以理论引申的方式，充实到当前课程教学内容之中，作为对学生所学知识不完善性的一种弥补。这种转化途径的主要特点，在于以学生当前所学知识的不完善性为驱动，以科研成果为解决问题的契机，通过科研成果转化而来的理论引申，从正反两方面拓宽学生对所学知识的全面理解。
(3)以教学试验方式提升学生所学知识的实践性。某些科研成果是基本理论和方法的变相表现形式，或者说将基本理论和方法通过另外更直观的形式表现了出来，如基于一定的理论和方法，或者开发了相应的软件系统，或者制作了相应的试验仪器，或者生产了相应的实际产品。这些科研成果从多角度展示了教学内容的立体结构，从眼睛看、耳朵听、鼻子嗅、双手触等多种感官角度全方位调动了学生的学习积极性，因此这类科研成果适宜以教学试验的方式充实到当前课程教学内容之中，作为培养学生实践能力的一种重要手段。通常可将此类科研成果转化为三种不同类型的试验，一是分析型试验，主要针对理论性较强的定量知识模型，用于提高学生对所学知识的掌握程度，实现活学活用的目的；二是操作型试验，主要针对流程性的定性知识模型，用于提高学生对所学知识的系统认识，以掌握一定的操作技能；三是演示型试验，主要针对较为复杂的教学内容，通过教师演示的方式，增强学生对抽象知识的感性认识。这种转化途径的主要特点，在于以提高学生实践能力为出发点，以科研成果的可操作性为基础，通过科研成果转化而来的教学试验从理论和实践两方面增强学生对所学知识的理解。
(4)以全新知识方式填补学生在课程学习过程中的空白。某些科研成果具有较高的理论创新性，它采用全新的方法系统，构建了解决问题的基本知识体系，填补了缺乏相应课程教学内容的空白，使原来难以解决的问题获得了崭新的解决思路。从教学角度来看，这些科研成果具有极高的教学价值，它不但可以进一步完善学生的专业知识体系，而且有可能催生全新的社会行业，促进社会知识水平的整体提高。这种通过科研成果转化而来的全新知识，可以在教学内容中通过三种形式体现出来，一是以当前课程为基础，增加新的、自成体系的教学章节；二是创建新的教学课程，全面阐述解决某一问题的系统化理论；三是创建新的学科领域，增加学生培养方向的多样性。这种转化途径的主要特点，在于通过科研成果转化而来的教学内容具有较高的创新性与前沿性，它在更高层次上满足了社会的一种全新需求，这样的教学内容具有一定的行业指导性与前瞻性，是满足社会需求的一种更高级形式。
2．科研成果向教学内容转化过程中应当遵循的基本原则
在科研成果向教学内容转化的具体过程中，应当遵循课程教学的基本规律，以适当的方式方法，将科研成果以一种更符合学生学习心理特征的形式，转化为相应的教学内容。为实现该目的，在转化过程中应当遵循如下基本原则：
(1)围绕科研成果适当扩展的原则。科研成果往往集中在解决问题的技术路线上，如果缺乏与其相关的专业知识背景，一般学生很难全面理解该成果的理论内涵。从教学角度出发，则需要围绕科研成果这一核心知识点，对其进行适当扩展，将科研成果系统升级为富有逻辑性的教学知识体系，便于科研成果的进一步传承。扩展可从如下方面进行：一是扩展与科研成果相关的基础理论。理解科研成果的理论内涵，学生需要具备一定的知识基础，针对科研成果，在学生当前所学知识的基础之上，向学生讲述必要的与科研成果相关的基础理论；二是扩展与科研成果相关的应用领域。为使学生理解科研成果的重要性，针对各领域存在的共性问题，向学生讲述该成果在相关领域的应用情况或潜在的应用价值；三是扩展与科研成果相关的分支知识。科研成果所涉及到的理论与方法往往隶属于一个更大的专业知识体系，在讲述科研成果的核心理论基础上，适当扩展与科研成果相关的其他分支知识。
科学知识的形式篇4
[关键词]学院科学；后学院科学；知识生产模式
[中图分类号]no2[文献标识码]a[文章编号]1009—2234（2014）01—0134—02
近代科学从欧洲出现以来，经过几百年的发展，发生了巨大的变化。对于近代以来科学活动的特点，美国科学社会学家默顿在其出版的《十七世纪英国的科学技术与社会》等一系列著作中研究了自17世纪以来的科学活动的运行方式和行为准则，英国科学社会学家约翰·齐曼在《元科学导论》和《真科学》中将其概括为“学院科学”，相应的将最近数十年科学生产方式的新变化所产生的科学生产方式概括为“后学院科学”〔1〕，揭示了一种全新的产业科学的知识生产模型。对“学院科学”与“后学院科学”进行比较，分析近现代科学活动的变化，对于我们认识现代科学活动的特征，提升我国自主创新能力具有重要的现实意义。
一、学院科学和后学院科学的兴起
17世纪是现代科学早期发展的重要时期，物理学和生物学的巨大发展推动了科学革命的发生，关心科学的人越来越多，学会和学院纷纷成立。这些科学院成立后充分讨论科学界意见，公布研究成果，设立学术杂志，极大地推动了科学的发展〔2〕，一种科学活动的形式初具雏形。在19世纪上半叶的西欧，这种科学活动的规范日益明晰，逐渐形成了一种纯学术研究的个体化的科学知识生产模式，科学研究的“无形学院”正式出现。它成为一种特殊的社会建制和知识生产模式，并为群体成员不断传承和强化。默顿研究了自17世纪以来的科学活动的运行方式和行为准则，将这种科学活动形式概括为“学院科学”。
经过200年左右的发展历程，到最近数十年科学生产方式又逐渐发了变化。科学从古代与近代的个体生产方式走向了现代的建制化的生产方式。进入20世纪60年代末期，原来的科学活动规范已经不能完全满足科学发展的需要，一种新的科学活动形式应运而生，从70年代开始，纯学术研究开始了向产业化大科学时代的真正转化。齐曼发现默顿所描述的科学模型已经远不能满足今日科学发展的现状，所以根据科学活动形式及其功能的转变提出了“后学院科学”的概念，揭示了一种全新的产业科学的知识生产模式。
二、学院科学与后学院科学的比较
从学院科学到后学院科学，虽然某些科学传统依然在延续，很多技术和工艺没有根本性的变革，很多科学事实和数据依然是科学活动的重要依据。但后学院科学作为一种趋势逐渐从学院科学中分离出来，科学知识生产的模式正在经历一场深刻的变革，参与科学知识生产的各个要素——科学主体、知识的生产模式和科学规范都表现出了全新的特征。
（一）科学主体的改变
“科学研究工作主要由科学主体来承担。科学主体包括科学个体和‘科学共同体’。”〔3〕
首先，作为个体的科学工作者发生了变化。通常人们把学院科学到后学院科学过程中的科学主体变化概括为科学家形象从“绅士”沦为“俗人”〔4〕。因为学院科学时期，从事科学工作的是受过良好教育的上流绅士，他们有资金基础，只把科学作为一种个人业余的兴趣爱好，因此保有对科学真理的纯粹追求；而随着科学的日益体制化，科学研究已经成为一种职业，科研工作者以此为养家糊口、安身立命的手段，因此需要根据投资主体的要求来选择研究课题，这同样与后学院科学追求效用的R&D知识生产模式相适应。
科学主体所发生的改变不止如此。一方面，科学工作不再是“业余选手”所能胜任的工作。随着科学的高度专业化，分科的细致化，科学工作只能是经过专门知识的系统训练才能够从事的工作。另一方面，科学家的人数成指数倍增长，根据美国科学计量学奠基人普赖斯通过《美国科学家》57年的报道数字统计，科学家人数在五十多年间增长了六倍，发表的科学论文和书籍也表现出了相应的爆炸式增长态势〔5〕，反映出更多的人开始投身科学事业，科学研究不再是社会生活中少数精英手中的“玩具”。
其次，科学共同体也发生了变化。一方面，学院科学时代的科学家是以独立工作为主，根据共同遵循的学术传统，形成一种松散的“无形学院”；而后学院科学时代R&D的知识生产模式，科学家的单打独斗已经不能胜任，需要跨专业多领域专家的共同协作，因此，从事大型科研项目的已经不是一个单独领域的专家的孤军奋战，多领域专家的共同努力推动了科研的全面发展。另一方面，学院科学时期科学共同体并未形成一个真正意义上的组织，而是松散的，它们没有严格的统一管理，没有固定的办公地点，也没有规律而正式的学术交流，科学家们自愿的结合在一起进行非定期的讨论。并且科学家们在科学共同体内部的承认和奖励机制也多数是荣誉性的，取得突出成绩的科学家只意味着知名度的提升和科学共同体内部承认的权威；后学院科学时期不仅科学共同体有了严密的组织和特定的办公地点，进行定期的学术交流。同时，由于科学共同体队伍的扩大，行政性的管理已必不可少，随之而来的是一种行政权力逐渐取代学术权威，成为科学共同体的领袖。
（二）知识生产模式的变革
首先，从研究动机来说，后学院科学从事研究的功利性替代了学院科学的自主性。学院科学时期，从事科学研究是有闲阶层的业余爱好，因此科研过程完全是自发的，他们可以选择自己感兴趣的课题，完全根据自己的时间节奏来品尝一种探索之乐；然而，后学院科学时科研人员更多的是因为工作生活的需要，根据所属科学共同体或所在科研项目的整体需要来确定研究课题，并要在规定时间内达成相应的工作量要求。
其次，从知识生产的形式来说，后学院科学的跨学科集体协作替代了学院科学科学精英的孤军奋战。学院科学时期科学家们多数是独立的开展工作，虽然也有偶尔的交流，但是是非定期的，非正式的；而后学院科学时期科学开始建制化，并且多领域的科学家可能共同为同一工程项目服务，因此知识生产已经成为多领域专家的共同协作。
再次，从研究内容来说，后学院科学以应用性知识为主代替了学院科学纯学术性的研究。学院科学时期，科学家的研究活动并不以经济利益和应用的效能为出发点；后学院科学时期，科学知识的应用性更强，因此与社会的联系更加密切。社会学家亨利·埃茨科威兹和罗伊特·雷德斯多夫提出的官、产、学三螺旋理论很好的概括了这种新型的知识生产模式。在三螺旋结构中，科研内容受到政府和企业的双重干预，根据企业的利益决定研究重点，根据国家宏观科研体系规划研究内容，因此，形成了以应用为导向的研究内容。
（三）科学规范发生了很大的变化。
对比默顿和齐曼的科学规范，科学评议、科学承认和科学精神等方面都发生了很大的变化。
科学评议的多维度。在学院科学发展过程中，逐渐形成了学术评议的科学评价模式，并不断规范化。这种评议形式初步体现了民主的原则，但仍然是主要由科学界的精英为主导，体现了科研分层的权威结构。而在后学院科学的知识生产模式下，由于知识功能的改变，产业化大科学的形成，科学评议过程中政府、企业和普遍社会公众的影响都在介入，尤以政府和企业的作用为大。因此，参与评议的主体增多，考量的标准也发生了变化。
科学承认的功利性。学院科学时期，科研机构的建制化尚不完善，提倡知识的公有性，反对知识保密，对于科研成果的承认形式主要是专业的内部承认；后学院时期，科技政策更加完善，对于专利和知识产权的保护已经纳入了法律程序。科研的成果不再无私的与普遍社会公众共享，科研成为赞助者谋利的重要手段，为了激励科研工作者的工作热情，在科学承认的同时也会附带经济上的刺激。
科学精神的多元化。随着科学的发展，科学产生的影响日益巨大，其所带来的负效应也日益显现。使得科学家在推动科技进步的同时，也必须承担起相应的社会责任，选择伦理规约下的正确研究方向，自觉拒绝有悖伦理和人类道德的研究。另一方面，由于科学优先权的争夺，科研奖励的刺激，科研压力的作用，科研中的急功近利和学术造假之风也开始抬头。
三、对比后的几点启示
从学院科学到后学院科学是科学发展的必然趋势，在二者的对比过程中，可以的出一下几点启示：
第一，科技的发展决定着科技的组织形式和从业规范，科技的组织和规范反作用于科学知识的生产。在科学发展的过程中，也可以看到，随着科学技术的发展，科学功能的丰富，相应的科学的建制化日益完善，组织日益严密而规范，科学主体职业化，从业规范也随着知识功能的变化而发生变化；同样，这样的组织和规范也作用于科研主体及他们的知识生产全过程，在促进经济高速发展，带来政治经济等多方面效益的同时，也带来了学术不端之风的兴起。
第二，二者研究的视角和方法的差异。学院科学与后学院科学虽然是一脉相承的，在对象上没有差异，但是二者的研究视角和方法却存在着不同。“前者主要采取功能—分析的方法对科学的体制制度进行了深入的研究，后者则采取描述的方法，以自然主义立场研究科学知识本身以及科学的社会关系。”〔6〕
第三，后学院科学没有完全摆脱学院科学的特点，而是作为一种趋势逐渐从学院科学中分离。不仅科学的技术和工艺，科学的事实和依据没有改变，并且部分科学规范应用至今。并且从科学主体上来说，良好的教育依然是从事科学事业的基础，科学的组织活动仍然是科学活动的必须；在科学生产方式上，虽然从学院时期一名科学家可以研究多个领域，转变为现在的多名科学家共同研究一个领域甚至课题；科学规范方面，科学承认和评议等制度都在延续，只是在原有基础上展现了更多的时代的特征。因此，虽然后学院科学比之前者内涵上有变化，但是却延续了科学的本色，科学作为一项事业蓬勃发展。
〔参考文献〕
〔1〕齐曼.真科学——它是什么，它指什么〔m〕.上海：上海科技教育出版，2008，（80）.
〔2〕丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系〔m〕.桂林：广西师范大学出版社，2001，（169-130）.
〔3〕高嘉社.科学社会学〔m〕.北京：科学出版社，2011，（70）.
〔4〕缪成才.默顿和齐曼的“科学共同体”比较〔J〕.重庆理工大学学报：社会科学，2010，（12）：95-100.
〔5〕price.D.J.SciencesinceBabylon（enlargeedition）
〔m〕.newHaven：YaleUniversitypress，1962，（38）.
科学知识的形式篇5
［关键词］思维方式；教育教学；主体；培养
知识、能力、思维方式三者之间是进层关系，知识的丰厚助推着能力的产生与提升，丰厚的知识是正确科学思维方式的基础，强优能力是正确科学思维方式得以实现的条件。知识、能力、思维方式三者之间又是反作用关系。有了正确科学的思维方式，能力才会有正确恰当的施展，有了正确科学的思维方式，知识才会生发正向作用，产生正能力，发挥正能量。再进一步说，思维方式不正确，不科学，要么知识产生不了力量、正能力，要么产生的是负向力量，负向能力。可见，思维方式在某种程度上决定着知识、能力作用的方向。中国共产党从弱小走向强大，从曲折弯路走向正确路线，靠的是什么？靠的是思想，靠的是确立、认定并走上了思想指引的道路。思想、道路，是“马列主义与中国革命实际的有机结合”，是“依靠工农力量”，是“农村包围城市”，是“国共合作，一致抗日”，是“宜将剩勇追穷寇，不可沽名学霸王”，才有了中国革命的胜利，新中国的成立。中国革命的胜利实际上是等老一辈革命家正确科学思维、思想的胜利。而后，邓小平欲把中国由政治愚昧、经济落后、思想思维禁锢、科学不发达引领至全面富强靠的是什么？靠的是实事求是，靠的是改革开放。而邓小平理论一切能量的释放，靠的是他那正确而科学的思维方式，有邓式思维，才有了从阶级斗争论走向经济建设为中心的转变，才有了中国特色社会主义道路，才有了一国两制，才有了香港、澳门的回归与发展，才有了台湾与大陆不仅不全面敌对，而且走向了积极合作，才有了中国今天成为世界第二大经济体，才有了中国令世人瞩目的大国地位。
今天，引领中国走上“实现中华民族伟大复兴”的“中国梦”之路。他面对世界多样化、经济全球化深入发展，文化多样化、社会信息化持续推进，统筹国内、国际两个大局，统筹安全、发展两件大事，积极推动更高层面、更大范围、更加紧密的战略合作，构建以合作、共赢为核心的新型国际关系，打造人类利益共同体。中国再次成为世界聚焦的一个中心，对世界多元化发展与和谐共生发挥着积极的推动作用。稳固中国大国地位，由制造大国走向制造强国，再走向创造大国，由外交大国走向外交强国，逐步实现着中华民族的伟大复兴，靠得亦是“习式思维”。有了“习式思维”，形成了的治国思想“四个全面”———全面建成小康社会，全面深入改革，全面推进依法治国，全面从严治党，成为全党共识，凝聚着中华民族奋进的力量；有了“习式思维”，形成了发展理念“创新、协调、绿色、开放、共享”统领着经济社会健康、持续、全面发展；有了“习式思维”，形成了“一带一路战略”构想，促使中国从东方走向西方，从发展中国家走向发达国家，令世界注目，更令发展中国家效仿。没有综合判断力、思想力何以审时度势，何以站高看远，何以展望未来，何以凝聚人心，成为精神领袖，何以治国理政，率领大党大国立于不败之地，乘风破浪不断前行。今天的中国，能够深刻影响着世界发展的进程，能够具备塑造国际大环境的强大能力，得力于强大国力，亦得力于的大国思维。“习式思维”的正确引领，正促使着中国前所未有的更接近民族复兴的目标。“人们必须有了正确的世界观、方法论，才能更好观察和解释自然界、人类社会、人类思维各种现象，解释蕴含在其中的规律。”［1］11国家的大政大事如此。一个地区，一个单位，一个人的发展又何尝不是靠的正确而科学的思维呢！这样的事例更是举不胜举，每个人身边都有无数的实例，每个人也都有无数的经历。无论是思想，还是“邓式思维”、“习式思维”，均不是自古已有的，它们的形成离不开正确科学的思维方式。
而正确科学的思维是知识所决定的吗？是某种强优能力决定的吗？回答一定是否定的，因为、邓小平、未必是同代人中最有知识者，能力最强者。但是，他们思维方式的正确、科学性符合中国的实际，三位领导人的思维能力超越于他人体现在：一是他们看问题的角度与众不同，他们看问题的深远度超群，二是他们汲取古今中外多方面的知识、智慧、经历体验，用正确科学的思维方式予以综合并活用在实践中，从而形成了具有时代性的综合判断思维力和思想力。“我们应致力于为学生提供知识、技能和思维习惯，以便让他们学会终身学习，学会适应不断变化的环境。”［2］179然而，掌握了知识和技能，思维习惯的重要性便显得尤为突出。中国众多革命家、领导人逊于、邓小平、，普通民众逊于杰出人士，或许是在知识与能力方面存在一定差异，而更多的是输在思维定式上，惯于单向思考、专项思考，缺乏换位思考、多角度思考、辩证思考，尚未形成科学的综合判断思维力与思想力。综上可见，知识重要，能力重要，思维方式更重要。在知识匮乏的时代，人们普遍缺乏知识的时候，知识最重要，知识的确是力量；在知识爆炸、信息化的时代，人们可以方便快捷且多渠道地获取知识的时候，能力便显得尤为重要，能力产生的力量大于知识的力量；在信息智能化、文化多元化的时代，当人们具备一定能力的时候，便会凸现出思维的作用。因为知识再多，能力再强，如若思维偏离正确方向，思维方式错位，将会无法正确判断，甚至选择错误，走向事物的反面，一旦出现这种方向性错误，将事与愿违，甚至无法挽回。可见，正确科学的思维方式比知识、能力更为重要，因此，正确科学思维方式的培养应成为我们教育教学的主体。知识、能力、思维方式在学校教育教学中的关系又表现为：以传授知识、培养能力、形成思维为主体。而传统的教学关注的是知识主体，课改后开始关注学生能力的培养，但大多学校、教师对能力培养的重视程度还远未达到应有的高度，学科思维、跨学科综合思维品质的培养仍未被确立为教学目标。不过，有大教育观，有前瞻思考的教育工作者已然意识到：教育的根本在于促进学生知识增量，能力增强的同时，培养学生养成正确科学的思维方式并形成正确的思想。高度重视培养学生正确科学的思维方式应成为教育教学的主体，即：在知识传授、能力培养的全过程中，应有意渗透、贯穿、引导、强化学生思维方向的引领和思维能力、思维习惯的培养，学生在不断增长知识、不断提升能力的过程中，形成正确科学的思维方式、思维习惯，并形成综合思维判断力、思想力。当学生拥有了正确科学的思维方式、思维习惯，学习知识的效率将事半功倍，应用、运用知识的能力将有质的提升。对当今世界教育的大国、强国而言，“学生发展核心素养”的研究与培育已成为普遍关注的焦点。正在征求意见的“中国学生发展核心素养”九个方面，集中突显了培育学生应有的四方面能量，即“能判断会选择、能理解会反思、能包容会合作、能自律会自主”，这“四能”“四会”的实现显然是以拥有正确科学的思维方式为基础的。以突出培养学生思维能力与思维习惯、形成正确科学的思维方式为主体的教育实践，其课堂教学模式应该突出核心素养的“问题驱动”教学，应该突出有益思考方式的传输与培养。
在具体的教学过程中应以培养正确的思考路径、科学的思维方式、辩证的思维方法与思维习惯的养成为主线，结合具体的教学内容、活动内容、社会实践等，有意识地培养学生的形象思维、逻辑思维，求异思维、换位思维，联想、创想思维等多种思维能力。为了落实增强学生的核心素养，突出培育学生的思维能力、思维习惯，使之形成正确科学思维方式，教育的全过程和各学科的教学应落脚于学科思维品质的培育。当今基础教育的课堂教学仍是分学科的主体教学，每个学科结构不同，不同的学科结构决定着不同的学科思维，学科思维是基于对某一学科的本质认识。因此，学科教学在传授学科系统的结构化知识的同时，应努力将培养目标着眼于学科思维方式的养成、学科思想的形成方面。学生通过学习，只有把握了该学科的思维方式，才能在理解学科思想的基础上，运用学科思维在解决实际问题中获取新知、创造新知。唯有如此，当代教育在教学实践过程中通过培养学生正确科学的思维方式，才能弥补中国人分析思维、实证思维等科学思维的短板，才能张扬中国人善于综合思维的优势。也唯有如此，创新思维才能得以形成，才能推动全面深化改革，推动教育旨在育人全面成长、思维全面健全的本真式发展。因此，只有当学生具备正确科学的多种思维能力，才能形成科学健全的思考方式，面对繁杂知识和不同问题时，才能运用不同的思考方式，学习效率才能有较大较快的提升；同样，处理复杂问题时也会得心应手，依势而行，事半功倍，终身受益。有了正确科学的思维方式，所学知识便成了新的知识，所具有能力便成了新的能力。同时，正确科学的思维方式也是区别优秀学生与一般学生，成功人士与一般民众的一个重要内在因素。前者拥有科学的思维方式，正确的思考路径，遇到复杂问题时善于进行选择、分析、判断、综合等科学性思考；同样情况下，后者的思考方式常较为单一、单向、狭窄、简单化，思维能力不全不强，这些并非知识不足、能力不强所致，而是受到思维方式的局限，缺少正确科学的综合性思考能力所致，思路决定出路，思维决定态度，态度决定成败。由上可见，读死书、死读书者可能拥有的知识并不少，但思维能力与活力却未必强，原因在于他们思维往往单一、单向、单纯，缺乏正确的思考路径，不善于利用已有知识、已有经验，综合后再进行选择判断。这类学生或许书面考试不弱，记忆应试知识的能力还相对较强，适合应试教育，但若遇到灵活度高，与实际社会生活联系紧密的能力测试便显得捉襟见肘，尤其是一旦进入社会，面对纷繁复杂和棘手的实际问题，更是手足无措，无以应对。由死读书所获取的知识量越多，可能对思想束缚越大，负面影响越大，这便是所谓的书呆子。书呆子不也是我们培养出来的吗？“没有生活做中心的教育是死教育。没有生活做中心的学校是死学校。没有生活做中心的书本是死书本。”［3］119教师的死教知识，将会造就学生的死学知识，即便学生记住了知识也将不会使用，不会活用。人没有真正学会、弄通和活用的知识将是毫无意义的。因此，陶行知一再经常的告诫教育工作者，活教育教人变活，死教育教人变死。或许，传统教学、应试教育，对书本知识的学习、记忆是有效的，学生的笔试能力、书面应试能力是较强的。正因此，在世界上诸多的知识性笔答竞赛中，我们学生的成绩优异，让外国人刮目。不过，在各种能力的竞赛中，需要学生后天自我培养发展的能力，尤其是创造力，我们的学生就显得相当的弱势了。我们的教学方式如若不变革，将盯知识、瞄分数的传统教学不转向盯能力、瞄思维的能力教学，我们的弱势、差距将会更加明显。当然，改革传统的教学方式，并非是要完全抛开知识教学，而是在坚守精优地传授知识的同时，要盯知识的活用，要瞄思维能力的增强，看谁具有的正确科学思维的综合判断力最强，谁的创新发明最多，而教师则要比谁最具“听君一席话，唤醒十年书”的能量，既善于开发学生的智力，又擅长引领学生养成正确而科学的思维习惯、思维方式，且能形成多学科思维和跨学科综合思维的判断力、思想力。可见，正确科学的思维方式是创新的前提和基础。“创新是教育发展的不竭动力，也是素质教育活的灵魂。”［4］7创新源于创新思维，创新思维以综合思维为基石，以前瞻思维、求异思维为先导，以分析思维、实证思维、逻辑思维为驱动。将邓小平的“三个面向”教育思想真正落到实处，需要对陶行知“生活即教育”教育观的深入理解并积极践行，需要对鲁迅“立人教育”思想有更深刻的理解。为什么党的“十”将“立德树人”这一关键性内容纳入国家教育方针之中，原因在于“立德树人”才是教育的根本。社会所需要的德才兼备、与时俱进的人才不仅要具备丰厚扎实的科学知识，而且要具备活用科学知识的能力，具有正确科学的思维方式。教育也只有以此为培养方向和目标，才能培育出具有“发展核心素养”的学生，培养出适应21世纪乃至未来发展所需的真正人才，也只有如此，教育才能成为引领时代，引领社会不断向前发展的正言、正色、正气、正能力的科学教育。
【参考文献】
［1］．在哲学社会科学工作座谈会上的讲话［m］．人民出版社，2016．
［2］（美）哈瑞•刘易斯．失去灵魂的卓越：哈佛是如何忘记教育宗旨的［m］．华东师范大学出版社，2012．
［3］陶行知．陶行知中国教育改造［m］．吉林人民出版社，2013．
科学知识的形式篇6
关键词：实践性知识理论性知识科学探究
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。新课标将其纳入实际教学工作中,从根本上改变了过去比较单一的老师讲,学生听的教学模式,对学生和教师的思想认识冲击很大,使广大物理教师在教学中遇到了很大的挑战,经历了前所未有的困惑。本文将从科学探究内容的选择,过程的安排设计和实施科学探究过程中注意的问题三个方面,提出一些简单的想法与各位同仁讨论。
一、科学探究内容的选择
科学探究是物理教学中的重要内容和学习方式,也是物理教学的教学目标。在物理教学中实施科学探究,有利于改变只重视知识的传授,不重视科学技能和方法的培养;只重视结论,不重视过程以及不重视科学态度和科学精神的培养等情况。教师作为课堂教学的组织者和指导者,应根据学生的心里水平和物理知识的特点,选择适当的内容进行探究。
1.实践性知识适合科学探究教学
物理知识一般分为理论知识和实践知识两大类,理论知识是以揭示事物的存在状态或表达某种现象内容的知识,如概念,物理规律的表述,它只告诉人们一个事物到底是什么。理论性知识的传授主要是靠老师的讲,学生的听来获得的,一般不适于进行探究。而实践性知识是运用知识的技能,技巧和方法来解决问题,不仅是学生明确完成某个任务应怎么做,而且使学生明确那些条件下才能这样做。实践性知识的获得不能依赖教师的讲授,而应把学生置于一定的情景中,让学生经历解决问题的过程,在探究问题的过程中获取知识才更好,因此实践性知识适合探究式教学模式。
2.在理论性知识的教学过程中也应体现科学探究思想
科学探究行为不仅充分体现在科学探究活动中,还应体现在非科学探究活动的教学过程中,应在整个教学活动中渗透科学探究的思想,应让学生对所学知识产生更多的感性认识,才有助于学更好的理解和掌握知识。传授物理概念等理论性知识时,单纯的讲授不足以让学生真正理解物理概念、认识物理现象,可以在教学过程中引入探究要素的某个方面,插入让学生思考、联系生活现象、提问、假定等活动,可以起到发散学生思维的作用,发展学生提出问题和猜想、假设等能力。例如,功的概念对学生来说是一个很抽象的概念,在教学中,教师可以直接给出功的概念,然后引导学生联想生活中与功有关的现象,举出例子加强学生对功的感性认识。
3.科学探究是获得实践性知识的最好方法
学生对科学方法的掌握和探究能力的提高,是一个系统学习和不断加深理解的过程,单纯的进行接受性学习和记忆,不足以让学生有效地提高技能和掌握方法,这些实践性知识的获取总是与相关的探究过程和探究行为联系在一起的。
二、科学探究过程的安排和设计
初中物理将科学探究分为七个要素;提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验和收集数据、分析和论证、评估、交流与合作。在探究过程中,教师需要创设合适的探究情景,并且起到组织和指导作用,要规划好探究的过程和所要达到的目的,引导学生采取合适的方式进行探究。我认为教师组织学生进行探究时,还应注意以下几点:
1.科学探究环节的选择要合适
探究活动的组织要和学生的认知水平相适应,应该循序渐进,由简单到复杂,由部分探究到完整探究。初中学生刚接触物理时,应安排一些简单的探究活动,只探究某个环节或某几个环节。随着学生物理知识和技能的不断发展,教师可以安排学生多经历几个环节,甚至完整的环节。使学生在循序渐进的探究活动中,掌握一定的科学方法和能力,逐步培养科学精神和科学态度,充分发挥学生的主观能动性。
2.探究活动要采取多种形式
开放性是科学探究的主要特征,因此不应拘泥于固定的形式,在教学过程中,教师根据实际情况,进行个人活动、小组活动、或班级活动。对于一些简单的活动个人就能解决,复杂点的可以采用小组探究,比较复杂的问题可以进行全班性探究。
3.科学探究要与其他教学方法有机结合
正如我前面说的,物理教学内容中,既有理论性知识,也有实践性知识,不是所有的物理知识都适合进行探究,科学探究是多种教学方式中的一种,它不是万能的,应该把它和其他教学方式有机结合起来。
三、科学探究中注意的问题
1.片面追求探究形式,忽视学生能力培养
其主要表现形式:学生在老师预设的轨道上进行探究,整个过程不允许出现任何差错。在一次观摩课上,研究的是影响电热大小的因素,老是通过一定的情景提问:“电流产生的热量多少与哪些因素有关?”一位学生举手回答:“跟电压有关”,老师脸色铁青未予理睬,稍后另一机灵的学生翻了一下课本举手回答:“可能与电流、电阻、通电时间有关”,老师如释重负,脸上露出了欣慰的笑容,接下来老师给学生设计统一的方案,统一的实验,让学生得出统一的结论。整个探究过程整齐统一,标准化行动,学生毫无自主性可言,这种探究实质是“满堂灌”的翻版。造成这一误区的原因是老师没有吃透探究式教学的精髓,探究式教学不是为了花样,而是为学生构建一种自主的、开放的学习环境,提供多渠道获取知识、运用知识的机会,促进学生形成积极的学习态度和良好的学习习惯,培养他们的创新精神和实践能力。
2.注重探究结果,淡泊探究过程
其表现形式:对探究过程轻描淡写,把教学重点还是放在探究结果上。杜威说过:“除了探究,知识没有别的意义”,爱因斯坦说过:“结论几乎总以完成的形式出现,读者体会不到探究和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也就很难达到清楚全面理解的境界。”这些论断足以说明探究过程的重要性。造成这一误区的原因是教师没有认清探究式教学的作用和任务,出现理念上的偏差。探究式教学的主要任务是让学生经历科学探究的过程,学会探究,学会学习和思考,发展学生的创造性能力;强调学生的亲身感悟,如果学生在探究过程中学会了观察、思考,就能提出有价值的问题,并能提高解决问题的能力这样才能达到探究的目的。
科学知识的形式篇7
【关键词】嵌入式系统；学科体系；平台模式；对象学科
一、嵌入式系统简介
（一）嵌入式系统的产生
嵌入式系统诞生于微型机时代，经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后，便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机，即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核，也是嵌入式处理器而非通用微处理器。
（二）专用计算机探索的失败之路
无论是工控机，还是单板机，都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。人们便直接将微型计算机体系结构进行简化，集成到一个半导体芯片中，做成单片微型计算机。motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位，但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。
（三）嵌入式系统的独立发展道路
嵌入式系统的微控制器（mcu）发展道路，是一条摆脱“专用计算机”羁绊，独立发展的道路。这是一条由intelmcs51单片机、idcx51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。mcs51是一个在微电子学、集成电路基础上，按照嵌入式应用要求，原创的嵌入式处理器。mcs51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器（sfr）的管理模式，奠定了嵌入式系统的硬件结构基础；idcx51是专门与mcs51单片机配置，满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。
二、嵌入式系统的四个支柱学科
目前，嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统”的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看，“嵌入式系统”是四个支柱学科的交叉与融合，并以平台模式进行学科定位与分工。
（一）四个支柱学科的关系
嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础，对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科，计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。
（二）领衔的微电子学科
微电子学科与半导体集成电路的领衔作用，在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果，最终都会体现在集成电路中，从早期的数字电路集成，到如今的模混合、软/硬件结合、以ip为基础的知识与知识行为集成。
（三）为平台服务的计算机学科
现代计算机出现后，在计算机学科中形成了两大学科分支，即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关，而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异，不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统，因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通，共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中，计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务，它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。
（四）广泛服务的电子技术学科
在嵌入式系统中，电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计，迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成；为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持；在对象学科中，广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。
（五）对象学科的最终出路
对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域，形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。对于对象学科来说，嵌入式系统只是一个智能化的工具，对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时，在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求，以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。
三、平台模式下的学科
（一）平台模式的由来
平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式，是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的vcd/dvd产业，就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。
（二）嵌入式系统的平台模式
按照知识的分离性发展规律，知识创新者不从事知识应用，知识应用者不需要了解创新知识原理；按照集成性发展规律要求，知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中，转化为知识平台，知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。对象学科领域是嵌入式系统的最终用户，对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科（非对象学科领域中的应用工程师）不是嵌入式系统最终用户，这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形的知识平台。
（三）平台模式下的学科定位与分工
嵌入式系统中四个支柱学科的定位，除了学科知识结构的定位外，还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位，是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台，不介入嵌入式系统的具体应用；对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上，实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用，不必介入嵌入式系统的平台构建。
嵌入式系统是一个无限大的空间，不论是嵌入式系统平台构建还是嵌入式系统平台应用，都有无限广阔的发展空间，关键是把握好自己的“定位”与“分工”，了解学科的“交叉”与“融合”。
参考文献
[1]何立民。嵌入式系统的产业模式[j].单片机与嵌入式系统应用，2006,（1）。
科学知识的形式篇8
【关键词】嵌入式系统；学科体系；平台模式；对象学科
一、嵌入式系统简介
（一）嵌入式系统的产生
嵌入式系统诞生于微型机时代，经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后，便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机，即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核，也是嵌入式处理器而非通用微处理器。
（二）专用计算机探索的失败之路
无论是工控机，还是单板机，都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。人们便直接将微型计算机体系结构进行简化，集成到一个半导体芯片中，做成单片微型计算机。motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位，但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。
（三）嵌入式系统的独立发展道路
嵌入式系统的微控制器（mCU）发展道路，是一条摆脱“专用计算机”羁绊，独立发展的道路。这是一条由intelmCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。mCS51是一个在微电子学、集成电路基础上，按照嵌入式应用要求，原创的嵌入式处理器。mCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器（SFR）的管理模式，奠定了嵌入式系统的硬件结构基础；iDCX51是专门与mCS51单片机配置，满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。
二、嵌入式系统的四个支柱学科
目前，嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统”的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看，“嵌入式系统”是四个支柱学科的交叉与融合，并以平台模式进行学科定位与分工。
（一）四个支柱学科的关系
嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础，对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科，计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。
（二）领衔的微电子学科
微电子学科与半导体集成电路的领衔作用，在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果，最终都会体现在集成电路中，从早期的数字电路集成，到如今的模混合、软/硬件结合、以ip为基础的知识与知识行为集成。
（三）为平台服务的计算机学科
现代计算机出现后，在计算机学科中形成了两大学科分支，即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关，而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异，不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统，因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通，共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中，计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务，它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。
（四）广泛服务的电子技术学科
在嵌入式系统中，电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计，迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成；为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持；在对象学科中，广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。
（五）对象学科的最终出路
对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域，形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。对于对象学科来说，嵌入式系统只是一个智能化的工具，对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时，在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求，以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。[]
三、平台模式下的学科
（一）平台模式的由来
平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式，是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的VCD/DVD产业，就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。
（二）嵌入式系统的平台模式
按照知识的分离性发展规律，知识创新者不从事知识应用，知识应用者不需要了解创新知识原理；按照集成性发展规律要求，知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中，转化为知识平台，知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。对象学科领域是嵌入式系统的最终用户，对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科（非对象学科领域中的应用工程师）不是嵌入式系统最终用户，这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形色色的知识平台。[]
（三）平台模式下的学科定位与分工
嵌入式系统中四个支柱学科的定位，除了学科知识结构的定位外，还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位，是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台，不介入嵌入式系统的具体应用；对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上，实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用，不必介入嵌入式系统的平台构建。
嵌入式系统是一个无限大的空间，不论是嵌入式系统平台构建还是嵌入式系统平台应用，都有无限广阔的发展空间，关键是把握好自己的“定位”与“分工”，了解学科的“交叉”与“融合”。
参考文献
[1]何立民。嵌入式系统的产业模式[J].单片机与嵌入式系统应用，2006，（1）。
科学知识的形式篇9
〔关键词〕科学知识合法化，语境解释，结构主义，功能主义，语用主义，判据
〔中图分类号〕n06〔文献标识码〕a〔文章编号〕1004-4175（2014）06-0048-05
关于科学知识合法化的争论，一直是学界争论的焦点，并由此形成了不同派别（或学者）的解释观点。本文基于科学语境的视野，认为立足不同的科学语境将形成科学知识合法化的不同文本解释。科学语境的变化也必将引起科学知识合法化解释的变化。因此，在讨论科学知识合法化之前，我们有必要而且必须首先回答三个问题，即科学知识是什么（本体论诉求）？科学知识应该有什么样的功能（价值诉求）？科学知识应该通过什么样的话语表述（语用诉求）？围绕这三个问题的争论，科学知识合法化呈现出三种语境解释，以传统归纳主义、波普尔“证伪主义”、库恩“范式理论”、拉卡托斯“研究纲领”为代表，形成了“结构主义”的科学知识合法化语境解释风格；以胡塞尔的“实证主义批判”、海德格尔的“技术座架”以及法兰克福学派的科技功能批判为代表形成了“功能主义”的科学知识合法化语境解释风格；以利奥塔对后现代状况的考察为代表，形成了“语用主义”的科学知识合法化的语境解释风格。三种科学语境解释风格，从不同的“问题域”考察了科学知识的合法化问题。
一、科学知识合法化语境解释的路径
研究科学知识合法化问题，其实质是要发现不同派别（或学者）基于什么样的科学语境去解释科学合法化的标准。基于不同的科学语境，关于科学知识合法化的解释形成了三种不同风格，即“结构主义”、“功能主义”以及“语用主义”的科学语境解释。
（一）“结构主义”的科学语境解释。“结构主义”对科学知识合法化的语境解释旨在回答和解说“科学知识是什么（本体论诉求）”，通过深入研究科学知识的内在结构，寻找科学知识合法化的基础。因此，“为科学知识划定标准”成为“结构主义”的科学知识合法化语境解释的首要任务。传统的归纳主义认为“科学是从经验事实中推导出来的知识，科学通过归纳而不断进步”。归纳主义由于自身的逻辑悖论，自出现之始，一直遭到学界的批判。早在18世纪，英国哲学家休谟就提出了著名的“休谟问题”（即归纳主义既不能从逻辑上得以证明，也不能从经验中得以证明），他将归纳主义证明公式描述为：归纳原理在场合X1成功地发挥了作用归纳原理在场合X2成功地发挥了作用，等等归纳原理总能发挥作用〔1〕（p68）。
这样，归纳原理证明本身诉诸于归纳证明，形成了无法解决的逻辑悖论。此外，归纳原理也遭到了波普尔、库恩的强烈批判。波普尔在其著作《科学发现的逻辑》一书中对归纳原理进行了批判。他认为归纳原理最大的漏洞在于以单称陈述过渡到全称陈述，因而归纳原理极易产生矛盾，滋生逻辑悖论。波普尔认为：“从逻辑的观点看，显然不能证明从单称陈述（不管它们有多少）中推论出全称陈述是正确的，因为用这种方法得出的结论总是可以成为错误。”〔2〕（p3）他认为既然运用归纳原理不能保证科学知识的合法性，那么就应换个角度，即运用证伪的方式，通过试错法，在推测和反驳中不断推动科学知识进步。波普尔在批判归纳主义的过程中提出了“证伪主义”理论，其要义是假如一种理论所提供的经验内容愈丰富、愈精确和普遍，它的可证伪度就愈大，科学性就愈高。他试图通过“否证”的方式来说明科学发展的逻辑，为我们理解科学的发展提供了一种新的路径。然而，自波普尔抛出“证伪主义”后，对其批判的声音从未间断。证伪主义同样需要观察，而观察又依赖于一定的理论，当观察和理论不一致时，矛盾就会出现。“一个令否证主义者窘迫的历史事实是，如果科学家们严格遵循他们的方法论，那么，那些被普遍认为是科学理论的最好榜样的理论永远也不能得以发展，因为它们在其初期可能就被拒绝了。”〔1〕（p115）库恩认为，归纳主义和证伪主义把关注的视角放在个别的或成组的观察命题上，眼光过于狭隘了。为揭示科学发展的逻辑，库恩另辟蹊径，从“历史主义”的角度出发，把科学知识的发展描述为“前科学――常规科学――科学危机――科学革命――新的常规科学――新科学危机”的辩证发展过程。在《科学革命的结构》一书中，他强调“范式”对科学发展的决定性意义，就像其在本书的序言中所言：“我所谓的‘范式’通常是指那些公认的科学成就，它们在一段时间里为实践共同体提供典型的问题和解答。一旦我的疑难冰释，这篇论著的草稿也就一蹴而就了。”〔3〕（p4）在库恩的理解中，“范式”是保证科学知识合法化的基础，不同的“范式”之间具有“不可通约性”，“范式”的改变就意味着世界观的改变，因此库恩认为“拒斥一个范式而又不同时用另一个范式去取而代之，也就等于拒斥了科学本身。”〔3〕（p68）库恩的这种科学观被波普尔和拉克托斯等称为“相对主义”的科学观，是一种描述性质的科学言说方式。拉卡托斯吸收并修正了波普尔和库恩的科学观，提出了“研究纲领”，试图通过“‘硬核’+补充假设（保护带）”的方式阐述科学知识的合法化。
“结构主义”的科学语境解释为我们认识科学的合法化提供一种解释，但每一种尝试都又不可避免地带有瑕疵，为后来者所批判，这就是科学合法化语境解释的辩证逻辑。
（二）“功能主义”的科学语境解释。如果“结构主义”的科学知识合法化语境解释旨在解决科学知识合法化的“内伤”（本体论诉求），那么20世纪以来，以胡塞尔、海德格尔尤其是法兰克福学派为代表的科学功能批判，则旨在回答科学合法化的“价值诉求”。胡塞尔在《欧洲科学危机和超验现象学》一书对当时欧洲面临的危机进行了哲学解读，对实证主义提出了批判，并试图通过“超验现象学”重塑科学的合法化基础。海德格尔在《技术的追问》中，提出了“座架”说，对科技的合法化提出了质疑。但在20世纪，对科学功能进行系统批判而且影响力最大的当属法兰克福学派。
同胡塞尔对科学危机的分析一样，霍克海默试图从整个社会发展的状况对科学危机进行考察。他认为科学毫无疑问使现代工业体系成为可能，对生产方式也产生了巨大影响，科学构成了生产手段。但这一切并未给人类带来本应有的好处，同样不能证明科学知识的合法性。霍克海默认为，事实上科学发展日渐偏离了社会发展的基础，充当了类似于形而上学的“保守性”特征，“科学的方法重视的是存在而非生成，一定的社会形式则被视为是一种恒常不变的方式运转的机制”〔4〕（p160）。由此，霍克海默认为：“不仅形而上学、而且形而上学所批判的科学本身都是意识形态，因为科学保留着一种阻碍它去发现危机的真正原因的形式。”〔4〕（p161-162）和霍克海默一样，马尔库塞和哈贝马斯也批判了科学知识的意识形态功能。马尔库塞在《单向度的人――发达工业社会意识形态研究》一书中对发达工业社会的意识形态进行了详细的考察，他认为，现代科学技术日益充当了意识形态的功能，在其操作下，人们日益丧失了批判性的思维，变成了单向度的人。马尔库塞认为“现代科学原则是以下述方式先验地建构的，即它们可以充当自我推进、有效控制的领域的概念工具；于是理论上的操作主义与实践上的操作主义渐趋一致。”〔5〕（p126）哈贝马斯在《作为“意识形态”的技术与科学》一书中同样对科学的意识形态性作出了批判。他认为，在后期资本主义工业社会，科学以第一生产力自居，日益以一种“隐形”的意识形态形式侵入人们生活的各个领域，成为一种新的政治统治手段，充当了意识形态的功能。哈贝马斯认为，科学知识“作为意识形态，它一方面为新的、执行技术使命的、排除实践问题的政治服务；另一方面，它涉及的正是那些可以潜移默化地腐蚀我们所说制度框架的发展趋势”〔6〕（p64）。
“功能主义”的科学合法化语境解释，旨在通过批判科学知识的“外在”功能性危机，探讨科学知识的“价值标准”，为我们理解科学知识的功能以及科学知识合法化提供了重要的理论参考。
（三）“语用主义”的科学语境解释。在西方学者普遍质疑科学知识合法化的大背景下，利奥塔在《后现代状态――关于知识的报告》一书中，以“后现代主义”的科学语境视野，重新考察了科学知识的合法化问题。他通过描述后现代状态下科学知识的语用学特征，认为不同“语言游戏”之间有着规则的“不可通约性”。因此，“科学玩的是自己的游戏，它不能使其他语言游戏合法化”〔7〕（p141）。利奥塔认为，在“后现代状态”下，“不确定性”成为科学知识的新特点，只有通过“误构”（又译为悖论推理）科学知识才能走向合法化。
利奥塔运用“语用学”的科学语境解释方法考察了后现代状态下的知识范围，认为把科学知识看作是唯一的知识，是一种骗人的“假象”，延续了传统形而上学“同一性”的思维方式。通过对科学知识和叙事知识的语境考察，利奥塔认为在后现代状态下科学知识超越了自身的“界限”，隐含着“举证悖论”，走向了一种新的“恐怖”，面临着严重的“合法化”问题。罗蒂认为《后现代状态》中关于“科学语用学”的讨论，其目的就是为了“摧毁一个仍然潜存于哈贝马斯研究中的信仰，即通过对所有语言游戏中许可的‘步骤’的调整，作为一个群体（或一般）主体的人类寻求共同解放，叙事的合法性就在于对那个解放的贡献”〔8〕。因此，利奥塔的科学语境解释在认识论上要求以异质性、多元性、不确定性代替普遍性、同一性、确定性，表达了他反对宏大叙事的哲学态度。事实上，利奥塔对后现代状况的描述，并由此对科学知识的语境解释，都建构在这一认识论的基础之上。从这一角度看，利奥塔的哲学观点和后现代主义其他代表人物的观点相似，在语言分析上倒向了维特根斯坦的语言游戏说，在对待科学的科学知识上的态度上类似于库恩的“范式理论”。
利奥塔“语用主义”的科学语境解释，是在西方进入后现代的大背景下提出的，继承了后现代主义反本质主义、反基础主义，强调“不确定性”、“异质性”的基本特征，其目的在于通过“语用学”的分析，重塑科学知识合法化的言说“标准”。
二、科学知识合法化语境解释的判据
以上三种科学知识合法化语境解释是基于不同的语境判据。问题的关键是，三种解释的判据何在？我们认为“结构主义”的科学知识合法化语境解释判据源于科学思维的超越性逻辑，“功能主义”的科学知识合法化语境解释判据源于科学知识功能的异化危机，“语用主义”的科学知识合法化解释判据源于科学知识的单边话语霸权。
（一）科学思维超越性逻辑的语境判据。“结构主义”的科学知识合法化语境解释为我们深入理解科学知识的“内在”生成机制提供了必要参考。在“结构主义”的科学知识合法化语境解释的历史中，形成了三次“翻转”，即“证伪主义”对“归纳主义”的“翻转”、“历史主义”对“否证主义”的“翻转”以及拉克托斯“研究纲领”对“范式理论”的翻转。每一次新语境解释的提出，都增进了我们对科学知识的理解。这三次“翻转”反映了科学知识发展的逻辑过程本身存在着一种内在“结构性内伤”，并不可能存在一种至善至美的“普遍性”的科学解释。事实上，这三次“翻转”恰恰反映了人类思维的超越性特征，正是这种超越性的思维激励着不同的学术团体进行不同科学假说，并由此形成了多种科学合法化语境解释。其实，恩格斯在《反杜林论》一文中就对人类思维的至上性进行了深入的分析和批判，他认为：“人的思维是至上的，同样又是不至上的，它的认识能力是无限的，同样又是有限的。按它的本性、使命、可能和历史的终极目的来说，是至上的和无限的；按它的个别实现情况和每次的现实来说，又是不至上的和有限的。”〔9〕（p463）人类思维这种既“至上”又“非至上”的特征，反映在科学知识合法化语境解释中，就表现为一种带有“残缺”的动态发展趋势。因此，毫无疑问，“结构主义”语境解释的各种假说也将为后来者批判和替代。
（二）科学知识功能异化危机的语境判据。“功能主义”的科学知识合法化语境解释源于科学知识的异化危机。胡塞尔对欧洲科学危机的现象学解读、海德格尔对“技术的追问”以及法兰克福学派对科技的批判都源于科学功能的异化这一社会现实。科学知识曾为人类创造了无数灿烂的成就，现代工业文明正是得益于科学知识的飞速发展。然而，科学知识在发展过程中却日益表现出“功能性”危机，变得越来越“敌视人”了。马克思曾在19世纪中叶就提出了“科学技术异化”这一论断，他认为“技术的胜利，似乎是以道德的败坏为代价换来的。随着人类愈益控制自然，个人却似乎愈益成为别人的奴隶或自身的卑劣行为的奴隶。甚至科学的纯洁光辉仿佛也只能在愚昧无知的黑暗背景上闪耀。”〔10〕（p776）法兰克福学派继承了马克思科学技术异化思想的衣钵，对科学知识合法化进行了新的语境解释。霍克海默指责科学危机的根源在于偏离了社会现实的轨道、马尔库塞认为人们在技术的操纵下丧失了批判的功能而沦落为“单向度的人”、哈贝马斯把科学看成一种“隐形”的社会意识形态。法兰克福学派科学合法化的语境解释，对于深入分析科学知识功能提供了重要的理论依据，对反思和批判“科技万能论”具有重要意义。
（三）科学知识单边话语霸权的语境判据。“语用主义”的科学合法化语境解释源于科学话语的“越界”并充当单边“话语霸权”的理论思考。利奥塔在后现代的背景下，对科学知识的语用学“界限”进行了重新考察。他认为科学知识隐含着“合法化的悖论”，而这一秘密就在于科学知识延续了传统形而上学的思维方式。科学知识在取代了“神”的地位后，又重新塑造了一种新的“神像”（科学本身）。科学知识试图通过单边话语取代多元话语的努力自始就遭到了“语用学”的诘难。葛兰西曾使用“文化霸权”这一概念来描述社会各个阶级之间的支配关系，而利奥塔则是从“语用学”对“霸权”进行了彻底的拒斥。事实上，并不存在一种科学话语的单边霸权，“从尼采‘上帝死了’，到罗兰・巴特‘作者死了’，再到福科‘人死了’，权威的合法化一次又一次地被消蚀”〔11〕。利奥塔通过“语用学”的语境解释，拨开了科学知识言说的神秘面纱，实质上表征了其拒绝科学知识的形而上学态度，这种思想倾向和胡塞尔、海德格尔、霍克海默有相似之处，而他通过“语用学”独特的解释视角构成了“语用主义”科学知识合法化语境解释的独特风格，可谓在后现代星丛中独树一帜。
三、科学知识合法化语境解释的意义
通过科学语境的分析视野，可以为历史上不同派别（或学者）关于科学知识合法化争论提供判据，有利于分析“科学知识”的功能危机并为之提供伦理规范，有助于实现科学话语的有效转换。
（一）语境解释为科学知识合法化争论提供判据。历史上，学界基于对科学知识知识合法化提供不同的文本解释。通过科学语境的分析视野，可以有效为科学知识合法化争论提供判据。科学语境直接关涉到科学知识合法化的反思模式、理论预设以及理论指向。首先，科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的反思模式。布迪厄认为“反思性这一工具将产生更多的科学知识，而不是更少”〔12〕。在不同的科学语境中将形成不同的“反思模式”，并最终形成科学知识合法化解释的内在动力。其次，科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的理论预设。不同的科学语境潜存着不同的理论预设。“虽然不同的问题可以有不同的假设和证据，但有相同的预设，而且预设是作为形而上学信念存在于科学中的。因此，合法化科学的预设应该是科学哲学的一项重要任务。”〔13〕因此，不同的“理论预设”将决定不同的研究方向，并由此形成截然不同的“理论成果”。再者，科学语境解释有助于理解科学知识合法化争论的理论指向。事实上，关于科学知识合法化争论本身就孕育于动态的“否定”过程之中，是一种“综合语境”相互作用的必然结果。“科学知识”发展的逻辑往往表现为并非由单一“语境”决定的一种逻辑进程，“科学革命的发生是由历史语境、认知语境、理论语境、社会语境共同决定的。这是因为：任何科学革命的发生首先表现为历史中行动的科学家个体认知语境的重大变革和社会认知语境的重大变革。其中，科学家个人认知模式通过科学理论体系在得到社会普遍接受后，使人们看待世界的方式也发生了重大变革。”〔14〕科学知识合法化的争论受到多种“语境”的影响，其演变的过程正是不同“语境”碰撞的必然结果。
（二）语境解释有利于回归科学知识合法化的伦理规范。基于科学语境的视野，我们发现科学知识合法化正是基于一定的社会语境预设的必然结果，科学的发展不可能“独善其身”。因此，通过语境解释的深入剖析有利于回归科学知识合法化的伦理规范。回归科学的伦理规范，即要实现“应然”对“实然”的统摄，按照弗洛姆所言：“技术的解决是‘canorcannot’（能不能），而技术的应用还应追问‘Shouldorshuldnot’（应不应做）。”〔15〕首先，科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“人道主义规范”。基于科学语境的解释，我们就会发现对人的生存境遇的高度关注一直是科学伦理的中心议题。在“科学伦理”中隐藏着一个“人道主义”的终极目的。因此，“科学活动的基本伦理原则的目标是增进人类的福利，拓展认知在符合这一目标的前提下，成为一个重要的子目标”〔16〕。其次，科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“道德主义规范”。基于科学语境的视野，我们发现科学发展基于一定的社会语境，科学知识从来都不是孤立的，它和社会的发展有着千丝万缕的勾连，从根本上讲，它必须首先是符合道德的，然后才是“有价值的”。因此，科学知识合法化必须回归“道德主义规范”。再者，科学语境解释有利于回归科学知识合法化的“职业主义规范”。科学伦理具有较强的“职业指称性”，隐含着从事科学研究的专业人员的基本职业素养。回归科学伦理中的“职业主义规范”既包含了“人道主义”和“道德主义”的基本诉求，又有更高标准的专业素养要求，反映了从事专业科学研究人员的综合素养。
（三）语境解释有助于科学知识合法化话语转换。基于科学语境的视野，我们发现不同语境会产生不同的话语体系。科学话语仅仅是一定语境的产物，因而不可能作为一种“霸权话语”的形式出现，在一定程度上，科学语境解释有助于科学知识合法化的话语转化。首先，科学语境解释有助于实现科学知识从“绝对话语”到“相对话语”的转换。“科学知识话语”只是众多“语言话语”中的一种，按照维特根斯坦的“语言游戏说”，各种语言之间因为“语言性质”的不同无所谓“高低之分”。“科学话语”没有也不应该充当一种凌驾于其他“话语”之上的“绝对话语”，其同样具有“相对性”。其次，科学语境解释有助于实现“科学话语”到“交叉话语”的转换。基于科学语境的视野，我们发现语言本是社会发展产物，其植根于社会发展的动态过程之中，因此，语言的发展也常常表现为动态的多元化特征。现代社会的发展日益表现为“交叉发展”趋势，受此影响，语言的发展也表现为“交叉语言”的维度，从“科学话语”到“交叉话语”的转换正是这一趋势的重要表征。再者，科学语境解释有助于实现科学知识从“专业话语”到“日常话语”的转换。列斐伏尔强调日常生活的重要性，提出了著名的“日常生活批判理论”，其目的在于用日常生活填补“技术的真空”。同样，基于科学语境的视野，我们认为科学的“专业话语”只有转化为“日常话语”，变成人们“喜闻乐见”的一种传播方式，才能发挥其最大功效。
四、结语
在科学知识发展的历史进程中，围绕其合法化出现的各种论辩，其实质是基于不同科学语境预设的必然结果。科学语境处在动态的变化过程之中，因而，我们看到的各种关于科学知识合法化的解释必然处在一个动态的范式模型进程中。从一定意义上讲，基于科学语境的视野，为我们理解科学知识合法化的争辩提供了一种新解释。这种基于科学语境新解释的意义在于，它不是为某一种科学知识合法化的预设“歌功颂德”，而是为我们理解各种派别（或学者）的见解提供一种解释的依据，并在一定程度上提醒人们要关注科学知识合法化的社会语境，回归科学知识的伦理规范，要注意不同语境中的话语表述，实现科学话语的转换。无疑，从科学语境的视野去评判科学知识合法化具有重要的认识论意义和一定的现实意义。
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科学知识的形式篇10
[关键词]小学科学复习方式
[中图分类号]G623.6[文献标识码]a[文章编号]1007-9068（2015）12-066
艾滨浩斯遗忘规律告诉我们，遗忘先快后慢。因此及时复习有助于“温故而知新”，从而实现比单纯知识巩固更广阔的成效。因此，许多学科在一个单元教学后都非常重视复习工作，小学科学也不例外。小学科学复习课与新授课一样，具有增长知识、培养能力和获得情感三方面的意义。小学科学教学中，在每一个单元学习结束后，教师及时把本单元学过的学习内容进行归类整理，趁热打铁，加深学生对知识的贯通与知新，促进技能的深化与熟练，增进思维的训练与拓展，从而促进小学生科学素养多维度的发展。
笔者对科学复习课现状进行调查，发现小学科学常见的复习模式有两种：第一种是教师收集习题、试卷，让学生在题海里苦战；第二种是“爆炒冷饭”，教师划出教科书上的重点，让学生抄写背诵。这样简单的重复和枯燥的练习，注重了科学知识的巩固和解题能力的训练，但缺乏实验技能、探究能力、创新能力等的培养，缺乏情感态度价值观的体验，学生合作探索、学会复习、学会反思更无从谈起。学生对科学复习缺乏兴趣，收效不大。科学复习目标不能有效实现。那么，小学科学的单元复习课如何组织实施呢？
复习方式之一：知识梳理
每个科学教师都非常注重对科学知识的复习整理。但许多教师在复习时往往是“爆炒冷饭”：划出教科书上的重点或者把教材中能够挖掘的知识要点整理出来印发给学生，让学生抄写背诵。这种复习模式中，学生只是被动地接受、机械地记忆知识，缺乏对科学知识系统的主动构建，获得的知识往往是零散的、混乱的。
知识梳理的复习方式是多种多样的。如在单元教学结束后，先给学生一个空间，让学生自己回顾本单元的知识，按自己的理解整理本单元的知识，将相关内容以结构化的方式组织起来，形成“知识图”或“概念图”，然后在班级中进行交流，理清概念之间的联系，完善知识系统，实现对知识的主动的、有意义建构，形成对知识的系统认知。其要点是让学生主动参与知识的构建。
如《物质》单元复习时，教师让学生先自行复习，用图表概况本单元的知识。有的学生结合具体实例，在比较中画出了如下的知识图。
“知识梳理”我们还可以用气泡图的形式来表示。如教学《光》单元复习时，教师让学生先自行复习，用自己的方式概况本单元的知识。学生用不同的形式整理了知识：有的利用气泡图对知识进行整理（如右图），有的利用表格。学生在概括过程中，主动参与，积极思维，建构了知识系统。
复习方式二：情境复习
情境复习方式是指教师创设一个具体的教学情境，让学生在情境中调动已有的知识，在解决具体的实际问题中加深理解，实现复习深化的目标。
如学完《宇宙》单元后，教师用课件创设了一个天文馆的情境，请学生当解说员，介绍天文知识。学生准备好后，跃跃欲试，分别从地球的卫星――月球、太阳系、星座、人类的太空探索等角度进行介绍。学生当“天文馆解说员”的过程中，调动并运用了已有的知识，不知不觉中对宇宙的知识进行梳理，而聆听的学生也获得了提升。
再如《工具和机械》复习课上，教师创设情境：“李奶奶家的稻谷晒干了，她想把稻谷储存到二楼，你能利用简单机械原理，帮助李奶奶方便、省力地把稻谷搬到二楼吗？请写出或画出方法。”学生积极思考，杠杆、斜面、轮轴、滑轮等工具各显神通，还有的把几种方法组合起来使用。学生设计完成后，教师请学生展示各种方法，并请学生评价这些方法中，哪几种方法是有效的，哪些方法是不合理的。学生交流后修正了错误的不实用的方法；认识到完成同一件工作有多种方法，完成工作时必须考虑实际情况。他们在解决问题的过程中，对简单机械的作用和局限有了更深刻的认识。
复习方式三：实验延展
科学学习离不开实验探究，复习课也不例外。单元复习可以组织学生在原有实验的基础上开展拓展性的实验，通过学生的实验操作、对实验现象的研讨，发展学生的技能，提高学生的实验水平及解释水平。
如学习了《电》单元后，进行复习时，教师准备了两节电池、电线、开关、多个小灯泡等，请学生设计不同的方法点亮小灯泡。学生合作完成实验后，再请学生介绍电流的流通路线、电路连接的方法，分析电路故障的原因。学生在实验中复习了电路、并联、串联、电路故障等知识，提高了实验水平及分析现象的能力。
复习方式四：练习训练
通过练习进行复习的方式，许多科学教师也是经常使用，但是他们只是简单地收集习题和试卷，让学生在题海里苦战。在长时间、机械的练习中，学生学习兴趣不断地减弱。因此，教师要选择一些典型的题目，进行拓展、改变，引导学生进行思辨，举一反三，在精讲精练中明辨知识概念之间的联系和差异，促进学生思维的发展。
如《能量》单元学习后，教师从电动机中的转子出发，设计了有关电磁铁和能量的一系练习。
1.电动机中的转子由________和________组成，通电后会产生________，转子是一个________。
2.转子上有多组线圈，这是为了________________。
3.要增加转子（电磁铁）的磁力，除了增加线圈的圈数外，还可以________________。
4.改变转子的转动方向，可以改变________________，因为________________。
5.电动机转动过程中，是把________能转化成________能。如果把电动机用来发电，则是把________能转化成________能。
通过这一系列的练习，学生明辨了电磁铁的磁极、磁力大小与什么有关，并懂得了其中蕴含的能量转化及在实际生活中的运用。
复习方式五：设计制作
一个单元学习结束后，教师可以结合本单元的学习内容，让学生设计和制作相应具有相应科技含量的作品，学生在完成作品的过程中，实现拓宽思路、复习知识、提高技能的目的。