王秀杰 李红 葛向红
摘 要 科学是人类创造的发明的方法,而科学精神是科学在其发展过程中所形成的行为规范、价值取向、思维方式的集中体现,当代大学生科学精神严重匮乏,在大学物理教学中,可以通过充分发掘物理学科理性资源、完善教学环节、改变教育理念、营造宽松的教学环境,加强科学精神的培养。
关键词 科学 科学精神 大学物理教学 培养科学精神
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.05.058
Abstract Science is the method of invention created by human beings, and the scientific spirit is the concentrated embodiment of the code of conduct, value orientation and mode of thinking formed in the development of science. The scientific spirit of contemporary college students is seriously deficient. In college physics teaching, we can fully explore the rational resources of Physical Science, improve teaching links, change educational concepts, create a loose teaching environment, and strengthen the cultivation of scientific spirit.
Keywords science; science spirit; college physics teaching; cultivation of scientific spirit
1 科学与科学精神
科学,英文名称为science,科学不是信仰,而是拿证据说话,它是一种态度、观点、方法,科学是获取知识的过程,而非知识本身。科学可以表现为经过系统化、理论化的知识,可以用大众可以理解的各种形式来表达,也可以是实践经验的总结和归纳。近三百年人类取得的进步,比人类文明诞生以来的几千年都要大得多,就是人类创造了发明的方法,这就是科学,因此,科学不仅是知识和由此产生的技能、技术、成果等有形的东西,更是方法论和世界观。
近几百年经过无数代科学家艰辛的努力和探索,不仅创造了辉煌的科学和技术,还形成了行之有效的科学范式,构建了科学共同体,更重要的是形成了一系列鼓舞人类不断探索自然和社会的科学精神,科学精神有着丰富的内涵,它是科学在其发展过程中所形成的行为规范、价值取向和思维方式,表现为科学家为追求真理的献身精神,对追求自然界的客观事实而不是穷尽一切真理的理性精神,坚持实践是检验真理唯一标准的实证精神,坚持求同存异的宽容精神等等。简单梳理一下,包括以下几点。
(1)求实精神。求实精神就是一种理性精神,科学家追求的并不是穷尽一切的真理,而是自然界的客观事实,在这一过程中不带任何偏见和成见,按照事务的本来面目认识世界,不相信上帝,不迷信权威,更不盲从潮流。
(2)怀疑精神。怀疑精神是一种辩证唯物主义的认知方式,是一种以证实或证伪作为基础的行为,是一种探寻客观事实的途径,怀疑是为了尽可能排除干扰信息,还原事实真相,当然,不能将怀疑当成目的,怀疑是用科学的方法和严谨的逻辑做为工具,不是简单的猜测,也不是武断的否定过程和结论。
(3)实证精神。实证精神是一种证实或证伪的精神,在通往科学真理的道路上,坚持实践是检验真理的唯一标准,是永远颠覆不破的不二法则,没有实证精神,一切科学的理论都是虚无和不现实的。
(4)宽容精神。是一种求同存异的精神,既是科学家应具备的一种情怀,也是对社会的一种要求。有了宽容精神,就可以兼容并蓄,科学就可以百家齐放,百家争鸣,学术就会繁荣,反之,科学就会停滞,进而社会也会倒退。
2 当代大学生科学精神严重匮乏
当代大学生缺乏科学精神,与我国应试教育状况密切相关,学生从幼儿园开始就进入了应试教育的阵地,经过十几年的拼杀,过关斩将来到了大学,应试教育的模式已经深入到骨髓,从小学开始,就定下了将来为考取好大学而奋斗的目标,因此,考试成绩是衡量学生优劣的唯一标准。
从小学到大学,学生学习了比较多的有关自然科学的知识,包括物理、化学、生物等,但大都是学知识而不是学方法。因为很少有人对他们进行系统的科学素养教育。每门课程都进行了系统的知识传授,但却没有一门课程告诉学生科学是什么?科学精神是什么?至于科学的意义、科学方法论、科学态度、科学行为模式等构成科学精神的基本要素,更是无从谈起,到底该如何培养科学精神,许多教师都感到非常陌生,也并不关心。在时下的市场经济大潮中,急功近利和极其浮躁的利益心态,导致大学校园内的管理企业化、教学机械化、学术研究行政化、教师浮躁化、学生功利化等现象,这些都非常不利于大学生科学精神的培养。
教育不仅是传授知识和技能的过程,作为大学教育,不仅是传授知识和技能,还要立德树人,教育的过程也是一个心灵再造和拓展的过程,要做到知识传授、能力培养和价值塑造相统一。在大学教学中,可以追寻历史脉络,以物理学发展中重大事件为“案例”,分析物理学重大发现的社会背景和深刻影响,以交叉视野剖析物理学变革中的文化思想,注重科学文化与人文文化的结合,强调科学知识、方法、思想、精神的協调统一。而这一系列过程,突出的就表现为科学精神的培养。但现实是:大学本科阶段虽然掌握了相关专业知识,但是其对于科学精神的理解和养成相对来说还严重缺乏,并且普遍缺乏科学精神、科学态度、科学思维的训练。
3 如何在大学物理教学中体现对科学精神的培养
基于以上分析,在大学教育中体现科学精神的培养是非常重要的,特别是理工科学生,而理工科专业普遍开设的大学物理课程,对学生科学精神的培养更是能发挥突出的作用,因此,在大学物理教学中充分体现对科学精神的培养显得十分必要,可以从以下几个方面做起。
(1)充分发掘物理学科理性资源,培养学生的理性精神。物理学作为一门古老的自然科学,有着丰富的理性资源,对培养学生的理性精神有得天独厚的条件。近代自然科学正是突破了宗教的牢笼,放弃对神的崇拜,以理性的思维看待和研究世界,从而建立起近代自然科学的大厦。科学家在观察和研究世界时,从事物的现象到本质、从特殊到普遍、从经验到规律、从已知到未知之间的所经历的探索历程,无不闪耀着理性精神的光芒。在讲述物理规律的同时,充分发掘物理学科理性资源,不断渗透物理学科本身的理性精神,为理性精神的培养开辟通道。理性精神既是世界观,也是方法论,因为理性精神是一种实事求是的精神。
(2)完善物理教学环节,培养学生的求实精神。人类5000年的文明史,创造了灿烂文化,但真正意义上科学,是近300年创造并发展起来的,一方面是积累了丰富的科学知识,更重要的是形成了一整套获得科学知识的方法,从而形成了被广大科学工作者认可的科学范式。这一科学范式其中最重要的就是获得科学知识的方法,包括两个方面:一是公理演绎法,所谓公理演繹法,就是从几个已知的公理出发,推理演绎出若干条定理,然后把得出的定理通过实践加以证明;二是以实验为基础的实证法,这一方法就是通过观察,提出假设,然后再通过实验验证假设,如果假设通过了验证,那么这个假设就可以上升为理论,如不能通过,这个假设就会被推翻,或者对这个假设进行修正,然后再继续验证,如此循环往复,最后得出科学理论。
在课堂教学的基础上,通过加强和完善实验教学环节,让学生通过物理实验的各个环节探究科学知识的发现和验证过程中,体会求实精神。遵循学生的认知特点,让学生充分体会从问题到假设,再到实验验证,最后形成理论的探究思路。对一些验证性物理实验,在实验过程中本着实事求是的态度,遵循既要允许证实,还应允许证伪,让学生在实验中真正体验物理实验的实证力量,从而培养和加强学生的实证意识。
(3)改变教育理念,培养学生的怀疑精神。从小学到大学,我们的学生受到的教育是:从老师和书本学到的知识都是永恒不变的真理,这也正是应试教育的需要。但事实上任何知识体系都不是一经建立就成为永恒不变的真理。因此,在大学物理教学中,营造良好的问题情境,鼓励学生提出质疑,并教给学生发现问题和提出问题的方法。通过这样的训练,可以逐渐培养学生的怀疑精神,并逐步形成学生的独立个性。有了这样的独立个性,学生才能不畏权威,敢于与众不同,敢于违反常规地提出与主流观点不同的见解。
培养学生的怀疑精神事实上对教师也是一种挑战,需要教师改变传统的教育观念,发扬教育民主,营造平等的师生交流环境,鼓励学生敢于挑战权威,这种挑战包括敢于向教师的教学过程挑战,敢于向成熟的解题方法挑战,甚至向书本的知识体系挑战,从而为学生个性发展创造良好的条件和环境。
(4)营造宽松的教学环境,培养学生的宽容精神。当代科学共同体,是一个封闭的系统,表现为对伪科学的、反科学的排斥,也是一个开放的系统,表现为对各种新知识、新观点的宽容和接纳,因此,营造宽松包容的环境,是科学发展进步的保障,近代自然科学之所以没有在中国产生,是因为从汉代就“罢黜百家,独尊儒术”,一直到新中国建立,虽有光辉灿烂的文化,但却孕育不出近代自然科学。在物理教学中,弱化对课堂教学的控制欲,尊重学生,不强求统一,以促进学生个性发展,从而营造良好的宽松环境,培养学生的宽容精神。
在当前应试教育深入到骨髓的环境中,培养和提高学生的科学精神,一定不是一个一蹴而就的过程,而是一个艰难曲折的过程,更是一个需要长期坚持不懈方能见效的过程,但作为高等教育不能因为艰难就放弃,科学精神的培养,虽然任重而道远,但我们在路上。
参考文献
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