科学本质观对高职学生学习与实验影响的个案研究

李 鹏

（徐州工业职业技术学院 江苏 徐州 221140）

科学本质观对高职学生学习与实验影响的个案研究

李 鹏

（徐州工业职业技术学院 江苏 徐州 221140）

高技能人才在生产、技术服务、管理创新等方面对企业具有重要作用。高技能人才除了具备扎实的专业基础之外，还要有强烈的探究欲望、灵活的创新思维与敏锐的质疑意识。以三位有代表性的学生为对象，调查他们的科学本质观、学习观、实验观及学习与实验行为，研究结果表明，学生的科学本质观对其学习与实验行为均会产生深刻的影响。

科学本质观；高职学生；学习与实验；影响；创新

高技能人才在推动我国企业技术创新、实现科技成果向现实生产力转化的过程中起着重要的作用。虽然他们在高端技术上难以有突破性创新，但在企业经验积累与渐进型技术创新中具有其他人才无法替代的作用，能够在设备陈旧制约生产效率时对其加以改进，能够在工艺技术落后时推陈出新，能够在产品更新换代之际别出心裁。这样的创新人才除了具有扎实的专业基础知识之外，还具有强烈的探究欲望、灵活的创新思维及敏锐的质疑精神。很多研究者认为，位于这些因素更深层次并且对这些因素产生重要影响的是科学本质观。

人们对科学本质的认识也在不断深化。传统的“知识本质观”将科学视为绝对客观的真理，科学知识的增长意味着真理的不断累积。现代的科学本质观受建构主义的重大影响，正在发生深刻的变化。建构主义强调科学知识是暂时性的、主观的、建构性的，而且会不断地被修正和推翻。现在，人们一般从科学世界观、科学探究、科学事业三个方面阐述科学的本质，包括无法绝对客观只能尽量避免偏见与误差地掌握科学知识、动态化地探究未知的过程、求真求实的科学精神与实证探索的科学方法等。个人对科学的看法会影响到其对学习、教师、实践的看法与态度。比如，如果学生认为课本上的科学理论是绝对真理、不会改变，那么就可能倾向于被动理解和记忆这些理论；如果学生用动态、建构的观点看待科学，就能够认识到所学的知识是不完善的，有待于进一步质疑、修正和补充。笔者的研究以徐州市高职院校的理工科学生为调查对象，在对学生的科学本质观进行大范围普查之后，选取3名有代表性的学生 （简称Z、X、M）进行个案研究。3名学生的学习成绩大致相同，但有着各自截然不同的观念，其基本情况如表1所示。

表1 Z、X、M三名学生的基本情况表

学生Z的特征

对科学的看法 学生Z强调科学的动态性与过程性，将科学看成为一种处于发展中的知识，是一个新知识取代旧知识的过程。科学最重要的本质就是不断的探索和发现，就是将一些普遍的东西用理论加以解释，同时正确指导实践。科学家善于理论总结，将所有的现象归纳起来形成科学体系，在这个过程中旧的科学也许会被新的科学所取代。在采访中，学生Z强调生活中处处有科学，科学并非高高在上不可触及，也会有不完善之处。科学距离我们很近，现实中的一切都包含科学，科学只是历史发展到一定阶段的产物，从历史的角度看，过一段时间可能被证明是错误的，爱因斯坦的相对论推翻了牛顿力学就是一个例证。

对学习与实验的看法 学生Z的观念中处处体现出质疑精神和创新意识，他并不迷信教科书与教师的权威性，经常在课后向教师提出自己不同的想法，甚至有时对教师的讲述产生怀疑，认为对于教师的讲授不能抱着完全信任的态度，同时也应有否认的勇气。但是否认不是单渠道的，而是要观察、分析，将教师讲的现象与自己亲手做的实验进行对比，看是否一致。学生Z认为学习的最佳结果是能够提出新问题，而实验则是提出问题的最佳途径。学生Z反复强调实验的重要性，认为它是学习、科研中最重要的渠道。在学生Z的印象中，实验已经达到了探究性的高度。笔者认为，最佳的实验结果就是通过实验现象能够对理论知识提出质疑，如此才能真正学到本领。如果通过实验没有得出什么结论，也不能将实验的结果与书本上的理论知识进行对比，那就没有学到什么实在的东西。

学习与实验行为 与大部分学生一样，学生Z平时认真听讲，课后按时完成作业，考试前也会紧张地忙碌于记诵、复习。但遇到感兴趣的项目或开放性的任务时，会表现出强烈的探究兴趣，在图书馆自发地查阅文献并积极与教师讨论。他的专利“新型高分子材料刀具”就是在课后与同学、老师积极交流时受到启发，经过查阅文献、个人思索、实验研究后研制成功的。在实验前的预习报告中，学生Z列举出自己平时的疑问，留待实验中研究。对其他学生不重视的课后思考题也会认真思索。另外，对于实验过程中出现的问题，他没做就问，做完还问。例如，在做橡胶耐老化实验时，事先就对促进剂、胶料等配料方式按照自己思考的计划设计流程。他也曾就机器的性能、安全设施与国外先进生产线加以对比，提出质疑和改进意见。

学生X的特征

对科学的看法 学生X的科学本质观显示出复杂和矛盾的特征。他对科学的观念在承认其客观、权威的同时，也带有建构、动态的色彩。在他看来，科学既是一种客观知识的集合体，又是一个解决问题的过程。科学是一种规律，是大家研究出来、经得起时间检验、对社会发展和社会进步都有作用的东西，能够用来解释自然、探究物质的规律和性质。另外，科学是人们用先进的方法解决问题的一种途径，科学也可能有错误的地方，但是一定能解决人们遇到的生活中的问题。在他看来，科学家的任务是科学研究——探索、发现、不断推陈出新，推动社会进步，而学生的任务是学习——掌握并应用知识，从中体验科研过程和科学精神。科学是一个发现的过程，那是科学家的任务，对学生而言还太遥远。作为学生，以后作为工作一线的工作人员，自己的任务就是把学习搞好，为将来走向工作岗位打下基础，科学家那种锲而不舍的科学精神与钻研精神值得学习。

对学习与实验的看法 学生X认为，学习最重要的是职业能力的提高、灵活地应用各种知识。他对高职院校教师采用的项目化教学、任务驱动教学表示理解与支持，对这些活动的内涵认识也很深刻。认为通过这种形式的学习，自己体验到了科学家解决问题的科研过程，提出假设、查阅文献、综合分析等解决实际问题的能力也得到了提高。对于一些探究性的科研活动，学生X表达了自己复杂的心情，很愿意尝试，但大都因为“做不出结果”、“能力不够”、“条件不具备”等原因而放弃了。学习最好的结果是不仅能掌握、接受所学习的知识，而且能够应用到实际工作当中。检验学习方法的优劣，主要是看学到的东西能不能真正地运用到实践中去，如果学了不能用，等于白学。以前听到与经历过的事情，只要与教师讲的、课本上的不一样，都想去探究一下，但后来证明教师是对的。学生X同样肯定实验的重要性，但对于实验性质的认识不够深入，认为自己做实验“不会产生创造性的结果”，通过实验，应该达到“暴露出自己在理论的不足”、“做出的产品能够达到标准、符合规范”的目标要求。

学习与实验行为 学生X学习计划明确，除了完成作业外，为了锻炼能力、巩固所学知识，还会去图书馆借一些诸如 《橡胶工业手册》、《促进剂的性能》等专业书籍。在项目化教学中，学生X并非全力投入，而是有选择地区别对待。对自己感兴趣或者与专业知识相关的，能够积极投入，上网查找资料、与同学讨论，有时也能提出自己独特的见解。对难度较大或者与课堂内容无关的课外拓展项目，就不会投入，只是在大脑中思考，没有深入研究的意愿。学生X注重用所学知识解决实际问题，尤其注重理论与实验结合，锻炼自己的职业能力。在实验前的预习中会用微观和符号表征出反应的原理，对实验有充足的准备，力求以理论引导实践。在实验中积极动手操作、认真观察记录，实验中经常有其他同学向其咨询理论与操作问题。学生X很少向教师提问，即使实验结果与教科书不一致，也只是对自己的操作过程、药品用量进行排查，很少对课本质疑。在一次自行查找配方资料炼胶的实验中，制得的产物与文献描述不符，某些方面的性能甚至超过了文献的记载，在教师的提示下，课后曾就可能的原因及操作流程设计了实验方案，但由于“实验条件不允许”、“对自己的能力缺乏自信”、“很难做出成果”的原因，并没有付诸实践，遂与可能出现创新成果的契机失之交臂。学生X对自己将来的职业能力要求很高，目标是成为一名工程师，并为此制定了学业生涯规划，将自己在大学中需要锻炼的各项单项技能与综合能力详细列出并认真落实。三年级暑假期间，主动联系到橡胶厂实习，对工厂与学校在生产模式、安全工程、操作要求的差别及自己所学知识与工厂实践的结合体会非常深刻。

学生M的特征

对科学的看法 学生M将科学视为客观知识的集合体，认为科学是精心组织起来的、高度统一且绝对正确的真理，科学是高不可攀、与学生身边的生活情境相脱离的，科学是正确的、符合正常规律的真理，是人类智慧的结晶。科学是通过大量的实验证明其真实的，是一种高科技。科学是人的大脑和双手创造出来的具有价值的真理，科学不大可能出错误。对于客观性与确定性的追求导致学生M将知识权威化，认为教科书中的知识一定是正确的，即使在学习、实验过程中遇到与教科书描述不一致的地方，也只是自己反复思考、推敲，以达到与教科书一致，从未对教科书中的知识产生质疑。

对学习与实验的看法 科学等价于真理的认识使学生M形成以教师、书本为权威的学习观，认为学习就是知识的累积增加，将自己定位于接受知识的容器。喜欢教师在黑板上将知识点列举得一清二楚，以方便自己学习。学生M否定了自己进行科学研究的能力，对教师组织的项目化教学、任务驱动教学表示出不满情绪，认为这些活动加重了自己的学习负担，更习惯于记住结论性的内容。认为学习最重要的是能够学到东西，第二就是自己的学习成绩能够得到提高。认为自己不适合搞科研，因为那需要技术与才智，需要足够的知识面。学生M对实验的认识肤浅，认为实验是考查课，从属于理论课，是课堂的延伸和补充。实验的目的是验证课堂理论的正确性，加深对知识的理解，并会反复练习将来工作需要的操作技能，以获得教师的认可，言谈之中将自己定位于操作工人。

学习与实验行为 学生M在三人中是学习最刻苦的一个，自觉地进行课前预习、课上听讲、课后复习，可以说是传统教学观认可的好学生。学生M以成绩、奖学金为自己追求的学习目标，高度依靠学习材料和教师的讲述指导进行学习，教师讲什么，考试考什么，自己就学什么。其显著特点是记笔记，习惯于在书上记下密密麻麻的教师课上讲述的内容，便于课后记诵。对于教师布置的项目任务虽然有不满情绪，但碍于“教师上课提问会记入平时成绩”，也会努力完成，但基本上都是查找资料的总结，很少能够加入自己的意见，更乐于接受教师归纳的结论性内容。学生M在实验中并没有表现出很高的热情，只是按照课本的步骤埋头苦做，实验中很少提问，即使有问题也以“老师，这样的实验装置可以了吗？”、“这种颜色和书上的一样吗？”这样的简单问题为主，实验结果得到教师的认可后即结束实验。

总结与建议

国外文献中有很多关于教师的科学本质观对其教学观念、教学行为影响的研究，大都指出科学本质观在各种观念中位于核心的位置。笔者本次个案研究以学生为研究对象，可以看出，学生Z的科学本质观与科学哲学倡导的科学观最为接近，其学习观念与行为能够体现出探究与创新理念；学生X的学习观念、学习行为与其复杂多重的科学本质观并不能简单地用线性关系加以表述；学生M的观念与行为表现与其简单的科学本质观相当符合（见图1）。

图1 科学本质观对三名学生观念与行为的影响示意图

当前，我国工业制造企业的技术创新能力相当缺乏，高职教育的一个重要使命就是培养具有创新精神和创新能力的新型人才。虽然创新教育的呼声很高，但往往或是不知从何入手，或是过于侧重外在形式的规范，对于创新、科学的本质缺乏深入探讨。创新的根本动因在于科学发展的要求，解决创新教育的根本或许在加强科学本质观教育。笔者在对高职院校学生的科学本质观、学习观进行普查时发现，大多数学生的观念与学生M如出一辙。传统的接收式学习、以教师为权威的理念严重束缚着学生的思想，科学本质观的教育亟待加强。

学生的科学本质观是在日常生活经验、社会文化、科学课程及教师的教学影响下形成的，教师应通过创设互动、交流的教学氛围，如经常进行探究式提问，使学生积极参与到基于问题的教学活动中，促进学生对科学本质的理解。

学生Z没有获得过奖学金，学生M可能是教师眼中的好学生。但学生Z身上那种质疑与探究的精神正是当前大学生所缺乏的，也是我们的教育所应提倡的，这也凸显出考核制度滞后于教学理念的问题。高职院校应当正视传统考试制度的缺陷，改革以往以知识记忆、复现为目标的量化考试方式，结合过程性的定性评价，着力营造以考核引导创新的学习环境。

[1]袁维新.科学的本质与科学本质教育[J].课程·教材·教法，2004，（7）：68-70.

[2]Cronin，J.Science teacher beliefs and their influence on curriculum implementation：Two case studies[J].Journal of Research in Science Teaching，1991，（28）：235-250.

[3]Btickhouse，N.W.Teachers’ beliefs about the nature of science and their relationship to classroom practice[J].Journal of Teacher Education，1990，（41）：53-62.

*本文系安徽机电职业技术学院院级课题《基于“奇瑞班”视域下的校企合作办学模式研究》（课题编号：院字[2009]64号）的阶段性成果

G715

A

1672-5727（2010）12-0015-03

李鹏（1981—），男，江苏徐州人，教育学硕士，徐州工业职业技术学院材料系辅导员，主要从事学生思想政治教育及心理学研究。