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1,基础科学与应用科学对社会的贡献在线急等2,科学可以帮助我们么3,牛顿 拉格朗日 哈密顿 傅立叶四位理论物理学家的主要贡献是什么4,亚里士多德在科学方面有哪些贡献5,科学的教育理念中能获得什么
1,基础科学与应用科学对社会的贡献在线急等
现代自然科学是由基础科学、技术科学和应用科学三大部分组成的科学总体。这三大部分各有研究的对象和目的,既是自然科学体系中的不同复组成部分,又是三个密切联系的不同层次,互相影制响,相互促进。在人类的黎明,或我们的知识所能知道的过去的那些日子,我们确实可以看到科学在广博而漫长的区域里经历了艰难与失败,但它更以改变一切举足轻重的力量推动着历史滚滚前行,卓然无匹地建立了一座座一望无际的2113光辉丰碑。信心、激情、热望与无限的快乐就是这些丰碑中5261任何一座丰碑所暗示给我们的生活指向,使我们笃信勤奋、刻苦钻研、热爱生活、深思高举…… 与此同时,我们也更加看到了科学本身深深的魅力,人文的或自然的,科学家的或某个具体事物的,都如一面垂天可鉴的镜子矗立在我们面前,我们因为要4102前进和向上就无可回避地站在它的面前梳理自己的理性和情感,并在它映照灿烂光辉中汲取智慧和力量,从而使我们的创造性更加有所依托,更加因为积累的丰厚显得1653更加强劲可靠。2,科学可以帮助我们么
当然 科学存在的目的就是为了改善我们的生活 虽然对我们可能产生了上海 但是 凡事都是双刃剑 得到什么 必然会有失去的 我们的幸福生活不就是建立在别的自然生物的痛苦之上的么 科学 概述科学首先指对应于自然领域的知识,经扩展、引用至社会、思维等领域,如社会科学。它涵盖两方面含义:致力于揭示自然真象,而对自然作理由充分的观察或研究。 科学的基本概念与入门 科学就是把任何被研究的对象.进行无限放大和无限缩小,在无限放大和缩小的过程中.找到接近100%的完美理论.得出价值.做出贡献.看看你现在的生活.航母.互联网等等........这些科学的意义平凡于人类的生活当中。 科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,是社会意识形态之一。科学是人类智慧结晶的分门别类的学问。科学就是讲求证据,逻辑严密的人类认知。 哲学家和科学家经常试图给何为科学和科学方法提供一个充分的本质主义定义但并不很成功。尼采认为,人们容易忘记,科学其实是一种社会的、历史的和文化的人类活动,它是在发明而不是在发现不变的自然规律。某些后现代主义哲学家,像费耶阿本德(Feyerabend)和罗蒂,可能会同意他的这种看法。他也认为,落入科学主义窠臼是愚蠢的---科学主义相信科学能最终解决所有人类问题,或者发现隐藏在我们感觉经验到的日常世界背后的某些真是世界的隐藏真理。但是,他完全支持把科学视为一种现象学的、实用的---因此不太野心勃勃的---活动的观点。当然,后现代主义对科学的定义仍然存在很大的争议,随意引用会出错。 科学的定义 定义“科学”由众多学科构成的学科体系对所有未知领域进行不断探索、研究、发现、发明所形成的符合当前客观规律和相对正确的真知灼见。 科学是不断揭示真理的过程,它可以分为物质科学与非物质科学两大类。物质科学属理性范畴,具有可重复验证、可证伪的特点,如物理学等;非物质科学属心性范畴,具有难以重复验证或不可重复验证、不可证伪的特点,如社会学等。 科学的定义:对一定条件下物质变化规律的总结。 科学的特点:可重复验证、可证伪、自身没有矛盾。 科普是科学普及的简称。 讲述自己的论据和结论,让读者自行验证此结论是可重复的规律(科学)的过程,被称为科普。 迷信是不希望听者去验证,只希望听者接受讲述观点的传播形式。 不经验证的接受方式,也是迷信。科学不一定是真理,但科学的追求目的是真理.科学的研究内容有二;一是揭示宇宙万物的本质特性和规律,二是对万物的原有状态的重组,使其成为有某种性能的能满足人们某种实践需求的东西. 对没有能力理解或验证的人讲科学,应该叫启蒙教育,多用于在儿童还不知道基本科学验证方法的时候,讲述科学知识。这不适用于理论交锋之时,此时主要讲证据。学校的教材,才是经得起推敲和实验证明的标准的科普读物。 迷信不一定是错的,每个人都不是全才,都会或多或少的迷信权威、专家,不经验证而相信。所以迷信不可怕。但分不清科普和迷信,就可能分不清科学和假科学。 公认,是指交谈双方认可的,不是虚指。 例如:8大行星说法的公认,是指科学大会通过决议,而不是地球上大多数人知道,或承认,后一标准是不容易验证的。 但是科学家也有错的时候:例如亚里士多德,是他那个时代最伟大的科学家,但是他的重物先落说被发现需要修正。 修正后的论述:在做自由落体实验时,如果两物体受到相同的、与运动方向相反的空气阻力,其它条件完全相同,则较重的物体先落地。 (注意:原结论重物先落证伪的最好实验不是两个不同重量的球做实验,而是带降落伞的人和小石头比,石头先落) 研究科学的目的有两个:第一是给出新的解决问题方式;第二是试图更简约地理解自然现象。傻瓜,科学当然可以帮助我们。科学是能改善我们生活的、能解答所有问题的、神秘的东西。3,牛顿 拉格朗日 哈密顿 傅立叶四位理论物理学家的主要贡献是什么
牛顿主要有三大成就:1 微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。2 对光学的三大贡献.发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献。牛顿为了验证这个发现,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的,这是第二大贡献.公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第三大贡献。3 伟大的成就~万有引力定律.万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。另外,他还解释了慧星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。 拉格朗日拉格朗日科学研究所涉及的领域极其广泛。他在数学上最突出的贡献是使数学分析与几何与力学脱离开来,使数学的独立性更为清楚,从此数学不再仅仅是其他学科的工具。拉格朗日总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路,堪称法国最杰出的数学大师。同时,他的关于月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学等方面的成果,在使天文学力学化、力学分析化上,也起到了历史性的作用,促进了力学和天体力学的进一步发展,成为这些领域的开创性或奠基性研究。在柏林工作的前十年,拉格朗日把大量时间花在代数方程和超越方程的解法上,作出了有价值的贡献,推动了代数学的发展。他提交给柏林科学院两篇著名的论文:《关于解数值方程》和《关于方程的代数解法的研究》 。把前人解三、四次代数方程的各种解法,总结为一套标准方法,即把方程化为低一次的方程(称辅助方程或预解式)以求解。他试图寻找五次方程的预解函数,希望这个函数是低于五次的方程的解,但未获得成功。然而,他的思想已蕴含着置换群概念,对后来阿贝尔和伽罗华起到启发性作用,最终解决了高于四次的一般方程为何不能用代数方法求解的问题。因而也可以说拉格朗日是群论的先驱。在数论方面,拉格朗日也显示出非凡的才能。他对费马提出的许多问题作出了解答。如,一个正整数是不多于4个平方数的和的问题等等,他还证明了圆周率的无理性。这些研究成果丰富了数论的内容。在《解析函数论》以及他早在1772年的一篇论文中,在为微积分奠定理论基础方面作了独特的尝试,他企图把微分运算归结为代数运算,从而抛弃自牛顿以来一直令人困惑的无穷小量,并想由此出发建立全部分析学。但是由于他没有考虑到无穷级数的收敛性问题,他自以为摆脱了极限概念,其实只是回避了极限概念,并没有能达到他想使微积分代数化、严密化的目的。不过,他用幂级数表示函数的处理方法对分析学的发展产生了影响,成为实变函数论的起点。拉格朗日也是分析力学的创立者。拉格朗日在其名著《分析力学》中,在总结历史上各种力学基本原理的基础上,发展达朗贝尔、欧拉等人研究成果,引入了势和等势面的概念,进一步把数学分析应用于质点和刚体力学,提出了运用于静力学和动力学的普遍方程,引进广义坐标的概念,建立了拉格朗日方程,把力学体系的运动方程从以力为基本概念的牛顿形式,改变为以能量为基本概念的分析力学形式,奠定了分析力学的基础,为把力学理论推广应用到物理学其他领域开辟了道路。他还给出刚体在重力作用下,绕旋转对称轴上的定点转动(拉格朗日陀螺)的欧拉动力学方程的解,对三体问题的求解方法有重要贡献,解决了限制性三体运动的定型问题。拉格朗日对流体运动的理论也有重要贡献,提出了描述流体运动的拉格朗日方法。拉格朗日的研究工作中,约有一半同天体力学有关。他用自己在分析力学中的原理和公式,建立起各类天体的运动方程。在天体运动方程的解法中,拉格朗日发现了三体问题运动方程的五个特解,即拉格朗日平动解。此外,他还研究了彗星和小行星的摄动问题,提出了彗星起源假说等。近百余年来,数学领域的许多新成就都可以直接或间接地溯源于拉格朗日的工作。所以他在数学史上被认为是对分析数学的发展产生全面影响的数学家之一。被誉为“欧洲最大的数学家”。哈密顿他的研究工作涉及不少领域,成果最大的是光学、力学和四元数.他研究的光学是几何光学,具有数学性质;力学则是列出动力学方程及求解;因此哈密顿主要是数学家.但在科学史中影响最大的却是他对力学的贡献.哈密顿量是现代物理最重要的量,当我们得到哈密顿量,就意味着得到了全部。傅立叶最早使用定积分符号,改进符号法则及根数判别方法。主要 贡献是在研究热的传播时创立了一套数学理论。1807年向巴黎科学院呈交《热的传播》论文, 推导出著名的热传导方程 ,并在求解该方程时发现解函数可以由三角函数构成的级数形式表示,从而提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数。 1822 年在代表作《热的分析理论》中解 决了热在非均匀加热的 固体中分布传播问题,成为分析学在物理中应用的最早例证之一,对19 世纪数学和理论物理学的发展产生深远影响。傅立叶级数(即三角级数)、傅立叶分析等理论 均由此创始。其他贡献有:最早使用定积分符号,改进了代数方 程符号法则的证法和实根个数 的判别法等。图为数学家傅立叶。4,亚里士多德在科学方面有哪些贡献
亚里士多德认为运行的天体是物质的实体,地球是球形的,是宇宙的中心;地球和天体由不同的物质组成,地球上的物质是由水气火土四种元素组成,天体由第五种元素“以太”构成.物理亚里士多德关于物理学的思想深刻地塑造了中世纪的学术思想,其影响力延伸到了文艺复兴时期,虽然最终被牛顿物理学取代.[6-7] 亚里士多德亚里士多德反对原子论;不承认有真空存在;他还认为物体只有在外力推动下才运动,外力停止,运动也就停止;还认为作自由落体运动的物体重的比轻的落得快(此结论后被伽利略推翻)!1、地上世界由土、水、气、火,四大元素组成.其中每种元素都代表四种基本特性(干、湿、冷、热)中两种特性的组合.土=干+冷;水=湿+冷;气=湿+热;火=干+热.2、在物理学的力学上,亚里士多德的成就也不少,但最常被提到的,却是他所犯的错误.亚里士多德提出的假设是“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动——是建立在日常经验上.若你看到一个东西在移动,你就会寻找一个推动它的东西.当没什么东西推它时,它就会停止移动,是一个推着一个,不能无限制地追溯上去,“必然存在第一推动者”,中古世纪的基督教说“第一推动者” 就是指上帝,并将亚里斯多德的学说,与基督教教义结合.这样的结合让亚里士多德的学说成为权威学说,一直到了伽利略手里,才开始建立正确的力学学说.另外,亚里斯多德又认为较重物体的下坠速度会比较轻物体的快,这个错误观点直到十六世纪,意大利科学家伽利略.伽利略从比萨斜塔上掷下两个不同重量圆球的实验中才被推翻.亚里士多德认为白色是一种再纯不过的光,而平常我们所见到的各种颜色是因为某种原因而发生变化的光,是不纯净的,这种结论直到17世纪大家对这一种结论坚信不移,为了验证这一观点,牛顿把一个三棱镜放在阳光下,阳光透过三棱镜后形成了红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫七种颜色组成的光带照射在光屏上,牛顿得到了跟人们原先一直认为正确的观点完全相反的结论:白光是由这七种颜色的光组成的,这七种光才是纯净的.生物在动物科学方面,他的一些意见仅在19世纪被确信是准确的.他对五百多种不同的植物动物进行了分类,至少对五十多种动物进行了解剖研究,指出鲸鱼是胎生的,还考察了小鸡胚胎的发育过程.他是将生物学分门别类的一第一个人,并为之写出了专门著作(如动物分类,动物繁殖等等),他首先发现了比较法的启发意义并理所当然地被尊称为比较法的创始人.他也是详细叙述很多种动物生活史的第一个人.他写出了关于生殖生物学和生活史的第一本书.他特别注意生物多样性现象以及动植物之间的区别的意义.虽然他没有提出正式的分类(法),但是他按一定的标准对动物进行了分类,而且他对无脊椎动物的分类比两千年后林奈的分类更合理.在生理学上他大都采用了传统观点因而并不出色.和他的前辈比较起来,他是一个坚定的经验主义者.亚里士多德认为运行的天体是物质的实体,地球是球形的,是宇宙的中心;地球和天体由不同的物质组成,地球上的物质是由水气火土四种元素组成,天体由第五种元素“以太”构成。物理亚里士多德关于物理学的思想深刻地塑造了中世纪的学术思想,其影响力延伸到了文艺复兴时期,虽然最终被牛顿物理学取代。[6-7] 亚里士多德亚里士多德反对原子论;不承认有真空存在;他还认为物体只有在外力推动下才运动,外力停止,运动也就停止;还认为作自由落体运动的物体重的比轻的落得快(此结论后被伽利略推翻)!1、地上世界由土、水、气、火,四大元素组成。其中每种元素都代表四种基本特性(干、湿、冷、热)中两种特性的组合。土=干+冷;水=湿+冷;气=湿+热;火=干+热。2、在物理学的力学上,亚里士多德的成就也不少,但最常被提到的,却是他所犯的错误。亚里士多德提出的假设是“凡是运动的物体,一定有推动者在推着它运动——是建立在日常经验上。若你看到一个东西在移动,你就会寻找一个推动它的东西。当没什么东西推它时,它就会停止移动,是一个推着一个,不能无限制地追溯上去,“必然存在第一推动者”,中古世纪的基督教说“第一推动者” 就是指上帝,并将亚里斯多德的学说,与基督教教义结合。这样的结合让亚里士多德的学说成为权威学说,一直到了伽利略手里,才开始建立正确的力学学说。另外,亚里斯多德又认为较重物体的下坠速度会比较轻物体的快,这个错误观点直到十六世纪,意大利科学家伽利略.伽利略从比萨斜塔上掷下两个不同重量圆球的实验中才被推翻。亚里士多德认为白色是一种再纯不过的光,而平常我们所见到的各种颜色是因为某种原因而发生变化的光,是不纯净的,这种结论直到17世纪大家对这一种结论坚信不移,为了验证这一观点,牛顿把一个三棱镜放在阳光下,阳光透过三棱镜后形成了红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫七种颜色组成的光带照射在光屏上,牛顿得到了跟人们原先一直认为正确的观点完全相反的结论:白光是由这七种颜色的光组成的,这七种光才是纯净的。[3] 生物在动物科学方面,他的一些意见仅在19世纪被确信是准确的。他对五百多种不同的植物动物进行了分类,至少对五十多种动物进行了解剖研究,指出鲸鱼是胎生的,还考察了小鸡胚胎的发育过程。他是将生物学分门别类的一第一个人,并为之写出了专门著作(如动物分类,动物繁殖等等),他首先发现了比较法的启发意义并理所当然地被尊称为比较法的创始人。他也是详细叙述很多种动物生活史的第一个人。他写出了关于生殖生物学和生活史的第一本书。他特别注意生物多样性现象以及动植物之间的区别的意义。虽然他没有提出正式的分类(法),但是他按一定的标准对动物进行了分类,而且他对无脊椎动物的分类比两千年后林奈的分类更合理。在生理学上他大都采用了传统观点因而并不出色。和他的前辈比较起来,他是一个坚定的经验主义者。他亚里士多德头像(卢浮宫藏)的推论总是植根于他过去的观察。他在《动物繁殖》(de generatione animalium 760b28)一文中曾明确表示从感官所得到的信息(知识)是首位的,超过理智思考所能提供的信息。在这一方面他和经院哲学家中的亚里士多德派完全不同,后者认为单凭推论就能推论出一切问题。亚里士多德的显著特点是追究原因,他并不满足于仅仅提出“怎样”的问题,而且还提出“为什么”的问题,这在当时来说是非常了不起的。为什么有机体从一个受精卵发育成完整的成体?为什么生物界中目的导向的活动和行为如此之多?他清楚地了解仅仅构成躯体的原材料并不具备发展成复杂有机体的能力。必然有某种额外的东西存在,他称之为eidos。和柏拉图所下的定义完全不同,亚里士多德的eidos是程序目的性原则,在他的思想中这词所表示的意思和现代生物学家的遗传程序所表达的完全一样。和柏拉图相反,亚里士多德认为自然物按本身的性质而行动,所有的自然现象都是作用过程或过程的表现。由于任何过程都有目的,所以他认为对目的的研究是研究自然的主要组成部分。因此对亚里士多德来说,一切结构和生物性活动都有其生物学意义,或者就像我们所说的,有其适应意义。亚里士多德的主要目的之一就是解释这些意义。亚里士多德的“为什么”问题在生物学史上具有重要的启示作用。“为什么?”是进化生物学家在其研究中所提出的最重要的问题。亚里士多德坚信世界基本完美无缺从而排除了进化的观点,他的先进思想只是近几十年才得到充分肯定。他在过去几个世纪中之所以声名狼籍有几个原因。一个原因是托马斯主义者奉他为他们的权威哲学家,后来当经院哲学声誉扫地时,亚里士多德就受了牵连。另一个更重要的原因是在十六,十七世纪科学革命时期中几乎全部着重点都放在物理科学上5,科学的教育理念中能获得什么
科学教育的理念在第三次全教会上,我国政府更为明确地提出要全面实施素质教育,立足于提高全民族科学素质的大目标,加强中小学生科学素质的培育。从世界范围来看,中学阶段科学教育的目标也都被确定为提高人的科学素质,即培养具有科学素质的人。 科学素质有四个核心因素,即:其一,对科学技术的理解,包括理解科学技术的性质、概念、原理、过程;其二,对科学、技术、社会三者关系的理解;其三,科学的精神和态度;其四,运用科学技术解决日常生活及社会问题的能力,包括运用科学方法的能力、判断和决策的能力、与他人合作交流的能力、自我补充和继续学习的能力。 笔者认为,科学素质的培育是教育的整体行为和系统工程,它需要将素质教育的理念贯彻在教育的整体系统中,并在这一观念和目标的前提下调整结构,以使教育在整体上实现素质教育的功能和效果。科学教育作为教育整体系统中的组成部分之一,承载着科学素质教育的理念和理解科学的具体目标。 理解科学是科学素质的基础组成部分,占据相当重要的地位。对科学的理解是由四个部分组成的,包括对科学本质的理解,对科学过程的理解,对科学方法的理解和对科学对象的理解。 对科学本质的理解有助于区别科学与非科学、科学与伪科学,是科学素质的基础组成部分。科学的划界标准是意在把科学与非科学或反科学,科学与形而上学区分开来,其划界标准显示了科学与非科学或反科学,科学与形而上学的本质区别,成为科学判断的重要依据。在逻辑经验主义看来,科学是使由观察和实验中得到的经验事实逻辑系统化的语言系统或命题系统。命题是否有意义确立了一种界限,凡是能够最终诉诸经验的、被经验所证实的命题就是有意义的,否则就是无意义的。逻辑经验主义用这一标准把科学与非科学区分开来。逻辑经验主义之后,英国著名科学哲学家波普尔用证伪替代了证实。可检验性是科学的必要条件,不具备这个条件就不是科学。但是,单单具备这个条件还不能成为科学。科学之所以为科学,不仅仅是在于其具有经验上的可检验性,还在于科学形成了内在一致的逻辑上完备的理论体系。相比之下,社会历史学派倒是更加看重后者。例如该学派的代表人物库恩就曾提出,有无范式是科学与非科学、前科学的划界标准。范式是科学成熟的标志,任何一门学科在它尚未形成共同的范式之前,它并不是科学的,而只有形成统一范式之后,方由前科学发展成为科学。库恩的范式,其核心就是科学理论。由此可见,科学作为对自然界的现象——本质结构的反映,其知识系统具有经验知识——理论的结构,而科学判据则具有经验——理论的二元结构。对科学本质的正确认识是理解科学的首要条件。 对科学过程的理解展开了三个维度,首先知识是个过程,真理也是过程。其二,这个过程是个探索的过程,没有必然的成功之路,没有程式化的科学发现的逻辑。其三,通过科学史案例的教学可为学生“再现”从科研选题开始的科学研究的全过程。理解科学的过程有利于培育学生的探究意识,培养学生的探究能力,激发学生的创新潜能。 科学方法有两类:经验方法和逻辑方法。按层次可划分为一般方法(原则方法),一般科学方法,具体科学方法。科学方法是自然科学的重要组成部分,自然科学的重大进步往往是来自研究方法的创新,科学研究方法的教育是能力素质培养不可缺少的组成部分。 理解自然科学研究的对象——自然界是科学研究的最终目标,也是学习的根本目的。人类从事科学研究的目的就是要获得对自然界的总体理解。自然界是个整体,它是作为一个整体而存在和被认识的。自然的齐一性决定了人类认识的整体性,不从整体上来理解自然,或者没有获得对自然的整体性观点,就达不到对自然的真正认识。自然科学是一个整体,限于人类自身认识能力的不足和对自然认识的局限性,才形成了各分支学科。由于各分支学科都是从各自不同的侧面形成的对自然界的认识,因此,它们所提供的自然图景是孤立的、不完整的。要使学生形成对自然界的真正理解,就要培育整体的自然观,而科学教育的综合课会承担起这一使命。 科学教育的目标构成了科学素质培养的核心,而且有着更加具体的内容,这门学科在现代教育体系中理应发挥重要的作用。二、教育范式的转变 科学教育目标的实施导致了教育范式的转变,这种转变是由两方面的因素决定的,首先是理解科学的角度发生了变化,其二是理解科学的方式发生了变化。 现代科学教育是指以物理、化学、生物学和地质学等自然学科为主体构成的并涉及技术、环境科学、生命科学及科学史在内的综合性科学技术教育体系。从科学和技术的整体出发,理解科学,认识各分支学科。20世纪40年代到60年代,随着系统科学的兴起和发展,使人类认识世界的思维方式发生了变化,也使人类理解科学的角度有了转变。西方科学是现代科学的楷模,它不仅带来了科学认识的宏大成就,更以其贯穿的方法、精神和思维方式影响着人类。古希腊以来,西方科学鲜明的分析式的思维方式是从局部出发,寻求对局部的详细、精确的认识,并期待在充分认识局部的基础上形成对整体的认识。这种思维方式带来了西方科学研究的精确性和严密性,达到了极高的成就。但是,随着20世纪人们对复杂性客体的研究,这种分析式的思维方式的局限性开始显露出来。 随着系统科学的建立,系统方法作为一种新的思想方法随之确立起来。20世纪60年代以来,人们开始用系统的眼光来看待科学。科学社会学的兴起使人们开始在更广阔空间——科学、技术与社会的大系统来研究科学、理解科学。从系统角度来看科学,注重的角度是系统的整体性和系统要素的相关性。与分析的思维方式相比,整体的思维方式更具有辩证性。 现代科学的发展也导致了人们理解科学的方式发生了变化,从关注科学的静态结构到关注科学认识的过程。 自然科学确立以来,科学观问题的研究经历了静态结构观——动态发展观——合理进步观的变化过程。从培根以来,一直到逻辑经验主义,科学观的研究主要是集中于对科学活动的“已完成的产品”从事静态的分析。逻辑经验主义从理性的视角出发对科学给予静态的描述,并以归纳法为基本方法对科学知识的增长作出了说明。在这样一幅科学的图景中,科学知识一经证实即成为真理,知识是真理的集合,知识因积累而变得丰富,科学犹如支流汇成江河,是以连续的方式、积累的模式进步的。在科学观的核心问题由科学知识的静态结构转向科学知识的动态发展的过程中,波普尔作出了重要的历史贡献。他第一个提出了科学发展的动态模式,为科学观的研究指出了不同于逻辑经验主义的新方向。波普尔的工作,其意义是十分重大的,正如图尔敏(s.toulmin)所指出的,“什么时候真正以发展的态度对待不断变化的科学理论组织问题,什么时候哲学探索就有某种新方向。这一步,将迫使人们从一个更广阔的历史背景上看待一切关于科学的理论结构和命题系统问题。在这种新关系中,自然科学不再是静态的形式结构,而是具有某种标准思想程序或动向的理性事业。”对什么是科学以及科学结构的理解构成了科学静态研究的主要内容,考察科学的演变和进步则构成了科学动态研究的主要内容。这两个方面的研究对于理解科学来说都是必需的。科学的静态研究通过结构从形式上描绘出科学的某些重要特征,而科学的动态研究则从其结构关系的变化上展现出科学演变的某些规律性。 科学教育的目标是理解科学,20世纪以来科学的迅猛发展使得我们理解科学的角度和方式都发生了变化。这种变化导致了原有教育模式和观念的变化,不仅使教育的范围由限制在单一的科学范围内的知识和方法的培养,逐渐转变为多学科的高度融合,而且从动态角度展现的科学,极有利于学生探究意识、探究能力的培育和创新潜能的激发。