時間:2023-04-08 11:47:46
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科學的核心是探究,教育的重要目標是促進學生的發展,科學課程應當體現這兩者的結合,突出科學探究的學習方式。美國1996年初了第一個國家科學課程標準,其核心是科學探究。英國、日本、新西蘭等國,科學探究也都成為科學課程的核心。我國教育部制定的《科學(7-9年級)課程標準》(實驗稿)的“總目標”中,提出了“增進對科學探究的理解,初步養成科學探究的習慣,培養創新意識和實踐能力”,“分目標”中更是將“科學探究”列在首位。科學探究作為一種讓學生理解科學知識的重要學習方式越來越受到重視。
在初中如何開展探究式學習?我認為,初中階段可以從學科內較為簡單的探究式學習入門,以教師組織學生開展有知道的探究式學習為主,為后續學科或高中高層次的探究式學習做好準備和銜接。教師應篩選出那些適宜開展探究式學習的內容。
初中剛開始學習物理,學生的理解能力、分析、思維能力還較淺薄時就接觸到“物態變化”這一章,他們概念多,過程復雜,特別是吸熱、放熱過程難以區分,用于解決生活實際時較困難。如果這一章學不好,也許學生就對物理失去興趣和信心。因此教師不能只應用常規方式教學,這樣學生多是課上明白,課下死記硬背,又回到“霧里”,不能達到從“霧里----悟理----物理”的學習真諦。因而我教學中,在常規教學方式的基礎上又應用了探究式教學,下面是探究的過程:
一、準備工作:
教師教學知識上的準備:為了讓學生在課堂上探究物態變化的吸熱、放熱過程,教師應把什么是物態、什么是物態變化、物體存在都有什么狀態等基本概念介紹給學生。
知識準備:學生預習什么是溶解、凝固、汽化、液化、升華、凝華、六個基本概念。
實驗儀器準備:每兩個學生為一組自備材料和工具,準備演示其中的一種物態變化,必要時學生可向教師借實驗室的工具和儀器裝置。此項工作教師必須進行統籌規劃,以免實驗的內容雷同太多。為了激發學生興趣,還可以在活動中設立“最新奇、最能說明道理、最佳協作獎”等獎項。因為此項工作關系到整個教學的效果,所以教師要做好到位的指導。如做好安全教育,做好協作教育等。教育學生“倘若你有一個蘋果,我也有一個蘋果,而我們彼此交換這些蘋果,那么,你和我仍然是各有一個蘋果,但是,倘若你有一種思想,我也有一種思想,而我們彼此交換這些思想,那幺我們每個人將各有兩種思想”,大文豪肖伯納的這些話道出了協作的真諦.不論是從理論還是實踐上看,協作學習都優于個別學習。協作學習不僅有利于學生個體的思維能力、學習業績等的提高,還有利于學生以樂觀態度對待學習內容,在與他人交往中相互尊重。
二、課上探究:
每兩組之間相互演示,并分析是什么物態變化過程及是吸熱、放熱。我深刻的體會到,充分發揮學生的動手、思考能力,可以最大限度的調動學生的學習積極性,使他們在學習過程中不感到疲倦、厭倦。正如牛頓善于繼承前人的成果,這是和他的奮發好學、勤于思考分不開的。有人問牛頓是怎樣發現萬有引力定律的,他回答說:“靠不停的思考”(3)(Bythinkingonitcontinually)。問題的解決,特別是有創意的問題要“靠不停地思考”不是單單靠課堂上45分鐘就能完成的,“素質教育”并不排除勤奮刻苦,刻苦學習也不等同于大量做題,關鍵是要樂于思考,肯鉆研、有創新。最后,評出較好、并可重復做的一組,給全班演示并講解。
從實踐的角度看,協作學習不僅指不同學生研究問題,還包括不同科目之間的互相支持和啟發,特別是“3+x”的高考模式對學生的綜合能力提出了較高的要求,那么在教學中除了夯實本學科的基礎,還要培養學生解決實際問題的各種能力。包括思考創新、動手操作、論述總結等。
三、評獎:
為了這一節課,有很多學生都動了腦筋。為了使學生的付出得以承認,老師的許諾得以實現,全班進行了嚴肅的評獎。
本次課上學生共準備了各種實驗二十個,其中有3組是重復的,有8個是書上的事例,如冰融化為水的溶解過程、把水加熱汽化為水蒸汽的過程、水蒸氣遇到較涼的玻璃片液化為水的過程、把水涂在身上水汽化為氣體的過程、燈泡內鎢絲的升華和凝華過程等,在實驗的基礎上學生很容易分析出物態變化到底是吸熱還是放熱。
有個學生的實驗很有創意。他要探究凝固過程是吸熱還是放熱。看到書上水凝固成冰的實驗,他認為雖然把一杯水放到冰箱內就可以了,但在課堂上不好實施。于是他就點燃蠟燭,然后讓蠟油滴到放在手上的薄紙上,由于手感覺到有些熱,所以他得出結論:手吸熱所以覺得熱,即在此同時,油滴在放熱。結論就是:液體凝固成固體,需要放出熱量。
有個學生的設想非常的合理,推理非常正確。不但用實驗講解了液體汽化要吸熱,還想說明為什么100℃的水蒸汽比100的水對人的傷害性更強。他在化學老師那里借來沸點很低只有20幾℃的化學藥品,用酒精燈對其加熱,我們能觀察出汽化需要吸熱。然后他讓同學去試是同溫度的液體和氣體那個對人的傷害更大。然后他還進行了推理,得出100℃的水蒸汽比100℃的水對人的傷害性更強。(當然,在每個學生實驗之前,教師都要進行審查,以保證學生的安全。)
四、成果的展示:
在我的指導下,學生對自己的實驗進行了小小的改進,進而參加了學校組織的“動手動腦”大賽,并獲得了很好的成績。雖然只是校級的比賽,但學生獲了獎也非常高興。更令人興奮的是由于這次課的成功,很多學生從此喜歡上了物理,而且產生了濃厚的興趣。
五、教學感想:
物理學習需要一個相對寬松的教學環境,學生要積極主動地參與進來,動手(實驗)動腦(解決問題),探究式學習就是一種理想的教學方法。實踐證明,在實施“探究式學習”時,必須把握好以下三個原則:
以學科知識為主導、逐步推進的原則。探究式學習分為課內和課外兩個方面,“探究式學習”教改實踐還剛剛開始,所以要先從學科內的課堂知識為突破口,逐步向課外知識延伸、拓寬。
以學生為主題、師生互動的原則。教師還缺乏“探究式學習”的案例積累,學生也缺乏“探究式學習”的經驗,教師必須以積極的姿態介入,教師要善于創設問題情景,提供探究途徑,引導學生思維,但不要代替學生的自主探究。
全面關注的原則。教師既要關心學生學會了哪些課本知識,也要關心學生在探究過程中得到哪些課外知識和收獲,既注意學生智力因素的提高,也注意其意志品質、社會責任、合作精神等非智力因素的培養;既重視知識達成的顯形成果,也重視科學態度、問題意識、探究能力等隱性成果。
感受與問題:在探究性學習的教學中,還有一些其它問題和觀點現陳述如下:
探究性學習需要教師為學生營造一個寬松、民主、和諧的課堂學習環境,學生的想法即使與標準答案不一致也應得到理解和尊重。沒有一個有利于教學創新的課堂教學評價環境,在那種刻板僵化、追求形式、面面俱到的課堂教學評價模式的壓力下,很難想象一個教師在課堂上會真正聚焦于學生實際的學習生活、教室里師生互動和生生互動的質與量。
我們要提倡“失敗是成功之母”的學術觀念,讓學生樹立自信心,使學生產生內動力,推動學生進步,體驗成功。所以,探索研究性學習的方法,就要隨時把學生主動參與到課堂教學中作為構建創新教學模式來探索、研究,并不斷改進,不斷完善。并始終為不同能力層次的學生提供寬松的多元化的自主發展機會,在課堂上不能有“你的回答不對”、“你的答案是錯誤的”之的語言。取而代之的是“你能不能再補充一下”、“你能再換個角度分析一下?”等等。因為表揚是人的高級需要,學生需要表揚,要根據他的分析找出那些是正確的,先給予肯定,以鼓勵他積極參與和敢于回答問題的精神,再請同學們幫助他補充和完善。這一點對于那些學習差的學生更為重要,使他們也能感受到“勝利的快樂”,從而樹立起了自信心。給學生創造出一個人人都積極探索、主動參與、獨立創新的優化環境。
參考文獻:
1、陳建。科學史上的探究對科學教育的啟示。《物理教師》2002年9月。
2、夏彤。在探索中學會學習。《物理教師》2002年11月。
情緒反應能阻止或促進學習,是學習行為的基礎,影響所有的認知和決策過程,對腦的功能及思維有著重要影響。從我們個人的經驗也可以看出,任何由具體情境或生活經驗所產生的深刻的情緒體驗,在事件過后,長時間持續地在腦中回蕩并留下深刻的印記。情感在學習記憶中發揮重要作用的理念,是予教于樂的教育理論基礎和科學依據。因而,醫學教育需要對學校功能重新定位,培養學生多方面的興趣與愛好,使情感與生活實踐本身成為醫學教育的重要組成部分。因此,組織學生進行學校和社會團體活動也成為教學的一部分,大同大學在這方面給學生提供了大量的參與機會和豐富多彩的實踐內容。社會情緒能力是情商與智商的結合,它包括動機,自我情緒管理,對別人情緒的了解,處理人際關系和合作關系的決策能力。所以一個人的所作所為實際上是情商和智商二者共同作用的結果。為此,我們指導學生在學習工作中,做決策時要注意兩種情形:靠直覺決策和靠邏輯推理決策,此時社會情緒能力發揮重要作用。往往更有效的決策方式是激情驅動下的直覺思維。當然,這種直覺思維需要扎實的醫學知識作為基礎,厚積而薄發。
二、腦的可塑性及關鍵期在醫學教學中的應用
腦具有在生活實踐作用下不斷塑造其結構和功能的能力,即使腦發育成熟之后,腦的結構和功能也不是一成不變的,仍然具有高度的可塑性[7]。學習過程可以促進神經細胞之間的突觸聯系,就是腦的可塑性的一種重要表現。研究表明:神經系統在人的成長過程中,神經突觸密度的變化呈∩型,即剛出生時低,童年期達到高峰,而成年后又下降。神經突觸密度與智力水平是直接關聯的,突觸生長高峰期的童年是學習收獲最多和智力發展最快的時期。這項發現為開展早期教育提供了理論基礎,也為大學階段醫學生的課程安排提供了科學依據。
一、充分利用和發掘教材資源,發展學生創新意識
1、在實驗中探索新知識
創新意識是使學生進行創新、創造行為的心理動機。作為智力正常的學生,一般都具有創新和創造的潛能。教師應具有保護學生創新心理和創新精神的意識。如在實驗教學中,因材施教,拓寬實驗思路,使化學實驗更具有趣味性、探索性和綜合性,以滿足學生動手、動腦、求新的心理特點,支持學生在實驗中萌發的創新意識,鼓勵他們去探究事物的本質。例如:在學習了O2氣體的實驗室制取的方法之后,我們在學習制取CO2的實驗中,可以對二氧化碳的實驗室制取實驗進行如下的設問:(1)制取O2的裝置有什么特點?是否可以用來制取CO2?(2)制取一種氣體,我們需要了解哪些知識?(3)如果實驗室沒有稀鹽酸,可不可以用硫酸代替?(4)若沒有碳酸鈣該用什么藥品代替?經過動手、動腦,不僅提高了學習興趣,鞏固了所學知識,同時培養了獨立思維能力。
2、變演示實驗為學生設計性實驗
為了提高學生自主創新能力,在演示實驗中,由學生自行設計實驗過程,使之變為探究型、設計型、科研型的實驗。例如:在關于溶液的導電性演示實驗中,教師可以給出所需的藥品和儀器,然后讓學生自擬一個實驗方案來驗證物質的導電性。教學中我們可以這樣安排:(1)學生自擬實驗方案。(2)學生詳細設計實驗操作過程。(3)師生討論、評價實驗。學生在實驗中,獨立探索、研究,雖然時間可能長一些,但在操作中提高了他們的實驗設計能力和動手能力,通過解決實驗中出現的疑難問題,提高了學生獨立實驗和學習的能力。
二、注重對實驗的探究,培養學生對科學知識的創新
探究的目的是使學生由被動學習變為探究性的主動求知,這是學習過程的一種質的突破與飛躍。探究式教學要體現以學生為主體,充分發揮學生的主觀能動性,激發學生的學習興趣,給學生主動探究、自主學習的空間,為學生提供動手動腦的機會,促使學生產生質疑、探索求解的創造性學習動機,并將化學學科的各部分知識、技能、技巧相互滲透、融會貫通。
以教材“燃燒的條件”為例,在教學中我們可以按以下步驟進行:
1、提出問題
燃燒是日常生活中最為常見的一種現象。那么應具備哪些條件才能燃燒呢?
2、提出假設
由于學生對燃燒這一現象非常熟悉,聯系到學生的實際情況,紛紛猜想問題的答案,主要有以下幾種:
猜想1:要有可以燃燒的物質(可燃物)。
猜想2:要有氧氣。
猜想3:要達到一定的溫度。
在學生提出各種猜想后,教師再引導學生在猜想的基礎上進行如下合理的假設。
假設1:三個條件只需滿足其一就能燃燒。
假設2:三個條件要同時滿足才能燃燒。
假設3:滿足三個條件中的兩個就能燃燒。
3、制訂計劃,設計實驗,進行實驗
讓學生制訂詳細的探究計劃,就上述的猜想與假設設計實驗方案,教師在實驗中給予一定的指導。
實驗一:在500ml的燒杯中注入400ml熱水,放入一小塊白磷,在燒杯上蓋一塊薄銅片,銅片上一端放一小堆干燥的紅磷,另一端放一小塊已用濾紙吸干表面水分的白磷,觀察現象。
現象:薄銅片上的白磷燃燒,而薄銅片上的紅磷與熱水中的白磷沒有燃燒。
實驗二:用導管對準上述熱水中的白磷,通入少量的氧氣,觀察現象。
現象:熱水中的白磷燃燒起來。
4、解釋與結論
要求學生對所做的實驗進行總結,從實驗所得到的事實可以證明,燃燒的條件是:①氧氣(或空氣)。②溫度要達到可燃物的著火點。③可燃物。這三個條件應同時滿足,缺一不可。
三、注重驗證性實驗的探究性
通過實驗探究不僅能讓學生獲得知識,學到技能,更重要的是讓學生學到科學方法和受到科學思維的訓練,養成科學精神和良好品德,發展學習的興趣。這樣在實驗教學中,盡量發揮實驗的探究本性,讓學生體驗到實驗的趣味,從而提高學生的學習興趣;讓學生體驗、理解科學探究的方法和過程,豐富學生探究活動的親身經歷,提高學生的科學素養。
四、精心設計探究性習題,提高學生探究思維能力
選擇好的探究性習題,對于培養學生探究性思維能力可以說具有十分重要的作用,因為實驗方面的探究性學習會占據大量的時間,而且會受到一些客觀條件的限制,而習題只需要利用大腦的思維,避開實驗條件,利用已有的知識,在大腦里形成探究步驟,在大腦里比較分析各種可能情況的利與弊,從而得到正確的結論。
例如:某課外活動小組在一次探究實驗中,將一種金屬投入盛有水的容器中,發現反應劇烈并有大量氣體生成。請根據上述實驗現象探討下列問題:
內容摘要:企業核心能力理論是當今管理學、經濟學交叉融合的最新理論成果之一,日益受到企業管理理論界與實踐界的關注。本文論述了企業核心能力理論的歷史溯源和主要論點。
引言:核心能力理論的歷史溯源
企業核心能力理論起源于傳統的企業能力理論。最早可以追溯到18世紀早亞當·斯密的企業分工理論,而20世紀20年代馬歇爾的企業內部成長論可以說是該理論的雛形,企業內部成長論指出企業內部各職能部門之間、企業之間、產業之間存在著“差異分工”,這種分工與其各自的知識與技能相關,這種知識與技能就可以看作是企業的能力。其后門人艾迪斯·潘羅斯(EdithPenrose)于1959年發表了《企業成長論》,在這本書中她進一步研究企業成長問題并提出了企業內在成長理論的思想。她認為被新古典企業理論視作“黑箱”的企業資源和能力是構成企業經濟效益的穩固基礎。企業不僅僅是一個管理單位,而且是一個具有不同用途、且隨時間推移由管理決策決定的生產性資源的集合體。企業的內部存在通過知識積累以拓展生產領域的機制,而且這種知識的積累是一種內部化的結果,這一過程節約了企業稀缺的決策能力資源,從而新的管理者才能釋放出可以用來解決新問題、促進企業成長的能量。馬歇爾的另一位傳人喬治·理查德森(GeorgeB.Richardson)則在20世紀機60-70年代從企業與市場間的協調制度入手提出了組織經濟活動的企業知識基礎論,進一步發展了企業成長論。1957年社會學家塞斯內?耍≒hilipSelznick)在《行政管理中的領導行為》一書中首先用獨特競爭能力來表示企業同其競爭者相比在某方面做得更好的情況。隨后,又有學者通過實證分析得出了擁有獨特競爭能力的組織有望獲得更高的經濟績效的結論。另外,飛利浦·薩爾尼科在對領導行為的分析中指出過企業特殊能力的概念。這些理論的不斷提出和發展為企業核心能力理論的出現奠定了基石。1982年理查德·尼爾森(RichardNelson)和西蒂尼·溫特(SidneyWinter)合作出版了《經濟變遷中的演化理論》,該書明確肯定了企業與企業經營戰略中能力觀的重要意義,書中不再依據規模對企業進行分類,而是賦予擁有不同智力資本的企業不同的類別名稱。同樣在1982年,尼爾森和溫特的著述得到了史蒂芬·里普曼(StephenLippman)和理查德·羅曼爾特(RichardRumelt)的支持和發展,通過“不確定模仿力:競爭條件下企業運行效率的差異分析”一文的分析研究,他們認為,如果企業無法有效模仿或復制出優勢企業產生特殊能力的源泉,各企業之間具有的效率差異狀態將永遠持續下去。這些論述開創了把企業經營戰略作為由于企業內在的固有效率差異而積累和保持的、用以產生超額利潤的來源來進行精確的經濟分析?南群印?984年隨著伯格·沃納菲爾特(BirgerWernerfelt)發表的“企業資源學說”一文,提出了公司內部資源對公司獲利并維持競爭優勢的重要意義。他的觀點對對整個80年代以來的戰略管理產生了重要的影響。從此企業能力理論開始分化為兩個相對獨立又互為補充的流派,其中一派是資源學派,它以沃納菲爾特及其發表懂得《企業資源學說》為起始標志,經過里普曼、羅曼爾特溫特、巴尼(JayB.Barney)、申德爾(DanE.Schendal)、庫爾(KarelCool)、迪瑞克斯(IngemarDierickx)、德姆塞茨(HaroldDemsetz)、庫勒(KathleenR.Conner)、皮特瑞夫(MargaretA.Peteraf)、柯利斯(DavidJ.Collies)、蒙哥馬利(CynthiaA.Montgomery)等人的發展而形成的一個比較完整的理論體系。另一派繼續稱為能力學派,這一派以普拉哈拉德(C.K.Prahalad)和哈默(GaryHamel)在1990年5-6月的《哈佛商業評論》上發表的劃時代文章“企業的核心能力”一文為標志,經過斯多克(GeorgeStalk)、伊萬斯(PhilipEvans)、舒爾曼(LawrenceE.Shulman)、蒂斯(DavidJ.Teece)、匹薩若(G.Pisano)、蘇安(A.Shuen)、福斯(N.J.Fosse)、蘭柯路易斯(R.N.Langlois)、賀尼(A.Heene)等人的發展,也成為一個比較完整的理論體系。
20世紀80年代以來,以Intel、Microsoft、Cisco、DELL等為代表的一大批新技術型公司的快速發展,以及GE、IBM、SONY等一大批老牌企業不斷更新,頗具發展后勁的現實,也愈加清晰地使管理學家捕捉到了企業成長與發展的關鍵因素(即使是一部分)。在理論上,以哈佛大學教授邁克爾·波特為代表的競爭戰略理論風靡一時。波特的競爭戰略理論實際上是建立在產業組織理論的結構一行為一績效(SCP)范式的基礎上,這一范式認為產業結構決定了產業內的競爭狀態,并決定了企業的行為及其戰略,從而最終決定企業的績效。因此波特提出的企業戰略管理的基本過程:(1)產業結構分析——“五力競爭模型,即產業環境中存在著五種基本的競爭力量,即新的競爭對手的進入、替代品的威脅、買方的討價還價能力、賣方的討價還價能力和行業內競爭對手之間的競爭這五種力量決定了一個產業的結構及其贏利能力。(2)識別、評價和選擇適合的競爭戰略:低成本領先戰略、差異化戰略和目標集聚戰略。(3)實施選定的戰略,取得競爭優勢,獲得經營業績。但是,波特的理論仍然以產業作為研究對象,研究的側重點是產業的特性、產業的發展趨勢、產業內外相關企業的相互關系和力量對比,對企業內部重視不夠,不能突破把企業視為“黑箱”的局限。這對企業短期戰略是適用,對中長期戰略則明顯存在缺陷。企業中長期發展和競爭優勢依賴于企業自身構建、培育和擁有的特殊資源和能力,這已是當今各國戰略管理專家學者的共識。
同時經濟學對企業理論的探討也不但在發展,以科斯為代表一批經濟學家提出了交易成本理論、產權理論、委托理論等為主流的現代企業理論將最小分析單元擴展到企業中的個人,較好地解釋了企業及個人在經濟中的相互作用。因此企業核心能力理論是在經濟學和管理學交叉融合的基礎上形成的。正是其理論來源的交叉性和多樣性,各學者研究的角度也千差萬別。因此這一理論還不成體系,但可以肯定的是它必將會對企業實踐產生重大影響。
關于科學的價值中立的觀點,在西方哲學思想中在較長時期內影響了占主導地位的科學觀和認識論。一般認為馬克斯•韋伯引入了現代的事實—價值兩分的觀點。他在《社會學與經濟學中“價值中立”的意義》這一經典論文論述了兩方面的觀點[1]。第一點他吸取了休謨的思想,認為在規范與描述之間、在斷言某物實際上是什么與理想上應當是什么之間,存在著不可逾越的鴻溝。因為我們加于事物的價值不屬于這些事物的真理性,科學關心的是描述實際發生了什么,并且解釋為什么。自然,科學能夠而且必須注意個人和團體在事實上怎樣做出評價,但他們卻不能從根本上真實地記錄這個或那個事物是內在地有價值的,因而是在范疇上應當被評價的。韋伯的第二個論點是有規定性的。他從不認為價值是無足輕重的,也從不宣稱每個人,特別是社會科學家應當總是避免價值判斷。與此相反,他堅持提出指認與評價的區別,二者不容混淆。一個人在表達價值判斷時,不應當自稱這種判斷是得到科學地確認的;因為事實上這是做不到的。當社會科學家推崇某種行動時,他們應當盡力地說明自己所說內容中哪些是科學的發現,哪些是具有很不同地位的政策建議。這是知識分子的真誠品質與尊重真理的原則所必然要求的。
20世紀的邏輯實證主義者一般都竭力提倡科學與價值、描述與規范、實然與應然判斷的嚴格區別,要求社會科學堅持價值中立的立場。亨普爾指出,有關科學的價值中立問題,可以說是圍繞著兩個不同的方面而展開,這就是:(1)科學家的實際研究行為,和(2)批判評價和論證科學斷言和程序的方法論標準。在科學家的實際行為層次上,價值評價作為科學研究的一個誘導因素無疑起了重要的作用。道德的準則、審慎的思考和個性等等顯然會影響科學家對所研究領域、問題和所采取的方法的選擇。社會和政治價值有可能削弱研究某些特殊問題領域的努力,也可能鼓勵人們贊同某些并無可靠根據的理論。當然,作為一種規律,科學研究中決定采取或放棄一個特定的假設或理論,將強烈地受到認知價值或準則的影響,這反映在他們堅持某種方法論程序的標準上。[2]
正是在構成研究行為的重要的誘導因素這個問題上,價值評價與科學研究相關聯。因此,必須在心理學、社會學和科學史解釋科學研究行為時考慮價值評價的作用。然而,這種科學解釋在談到科學家受價值影響的時候,并不涉及任何價值判斷。也就是說,它在解釋科學家接受或放棄一個理論時,并不論證這個理論的合理性,或表明這是個不合理的科學程序。而合理性問題要求的是在可以獲得的證據和其他系統的根據的基礎上對理論進行批判的評價。正是在這個問題上,傳統的科學觀,特別是邏輯實證主義的科學觀主張科學理論與證據關系有明確的客觀標準,并認為這種標準可用證據與理論之間的肯定或否定的的邏輯關系來表示,由此而為科學的客觀性與價值中立說提供了依據。按此觀點,恰當的科學研究及其結果是獨立于研究者個人的成見、信念或態度的,因而可以把某些程序看作違反了科學規范,并可以用對科學以外的價值觀的過度依賴來解釋研究者違背恰當的科學行為的動機。
與上述科學哲學觀點相類似,現代知識社會學(或科學社會學)的鼻祖卡爾•曼海姆也把自然的與文化的區別了開來,把數學、自然科學與宗教、道德、實踐領域等其他方面明確區分開來。“可以說,形式知識在本質上是所有人都可以接受的。其內容并不受個別的主體及其歷史社會條件的影響。但在另一方面,顯然存在著范圍廣泛的主體事務,它只能由某些主體、或在某些歷史時期被接受,而且從個人的社會目的來看,這也是顯而易見的。”[3]他認為,自然科學具有可重復性,而宗教道德等文化的領域則具有不可比的特征。所以他斷言,意識形態在本質上是非真理的。一般來說,意識形態的特征是對其范圍廣泛的對象進行高度明確的闡述,對其追隨者有權威的明確的命令性。與其他類型的信仰相比,意識形態更加系統化,圍繞一個或數個突出的價值觀而整合。它往往抵制信念的變革,它的接受或推行還往往伴隨著鼓動性的宣傳。誰接受它,誰就要完全服從它,誰的行為就必須完全滲透著意識形態。任何一種意識形態都產生于特定的文化中,因此它不可能與該文化的重要因素完全分開。意識形態故意掩蓋人們的動機與利益,這就迫使利益與對抗著的人們相互欺騙,并用貌似普遍化的方式掩蓋狹隘的局部目的和利益。意識形態不會把系統地追求真理當作自己的一項義務,因而采取取教條主義的認識態度,不愿接受新經驗和真理。作為一種文化的產物,意識形態對社會科學的影響尤其明顯。
曼海姆堅持認為,凡政治的或是涉及世界觀的一切知識,不可避免地都是有黨性的。他因此而暗含的論點是,像政治學、社會學等社會科學均無法擺脫意識形態和黨性的束縛,所以他也承認不同社會地位的人有不同的思想。這些觀點引起了美國實用主義者胡克的爭論。胡克在肯定了曼海姆的開創性工作以后指出,困難在于,曼海姆承認,表現階級立場的意識形態和烏托邦,導致在科學意義上被認為“真”的那些關于事物性質的理論和發現,因此,問題就轉移到這些“真理”是否取決于導致探索和發現這些真理的階級立場和階級利益這一點上。“階級立場和階級利益既然隨著歷史時期而改變,曼海姆認為這問題就成為一個知識社會學的問題。……現在假定科學的處理方法和客觀性是同一的,使曼海姆感到頭痛的問題是:任何一種的科學知識是怎樣成為可能的?曼海姆在他的書中,不同的一頁就有不同的答案,而使讀者對于他真正相信什么完全感到茫然。”[4]實用主義作為一種獨特形態的科學主義思想,對此作出了自己的回答。胡克實際認為,即使存在階級或黨派觀點的相對性,科學(包括社會科學)仍然存在超越主觀價值的客觀性基礎,比如根據經驗基礎所作的證實或證偽的判定。這是我們過去在認識實用主義時所忽視了一個重要論點。
因此,關于科學價值中立的觀點,反映了西方一些思想家在科學發展以后對其根本任務的一種認識論的反思。在科學知識系統發展達到一定水平以后,有必要主動排除意識形態等主觀價值的干擾,以相對純化的方式對待其研究,以便適應客觀性的要求。
對絕對價值中立說的批評
韋伯和邏輯實證主義者關于科學價值中立說的觀點,在近數十年受到了西方哲學家主要是歷史主義者和科學實在論者的批評或挑戰。庫恩以來的歷史主義學派深刻地批判了科學的積累發展觀,論證了科學理論的根本轉變不簡單地只是對關于事實的增長了的知識作出的理性反映。而科學不同學派之間的轉換更像是信仰的轉變,沒有太多的合理性基礎可言。勞丹則提出了一種關于科學家理的適中的觀點,指出理性的行動者持有各種目的和關于世界的預設信念,為了合理地接受一個信念,他必須能夠限定與自己的目標和信念有關的推理范圍。勞丹試圖把科學合理性的一般要求與價值論、方法論和事實層次的共識統一起來。
科學實在論者普特南對事實與價值關系的看法具有某些獨特的意義。他公然聲稱自己要為一種幾乎被了的觀點恢復名譽,這種觀點認為事實與價值的區分無論如何也是模糊不清、無法實現的。因為事實陳述本身,以及人們據以決定什么是事實和什么不是事實的科學探究實踐活動,都預設了價值。普特南指出,關于科學價值中立的傳統觀點是建立在科學的工具的成功和多數人的一致意見基礎上的。懷疑價值判斷具有認識功能的一個理由是,它們不能用“科學方法證實”,而且在福柯所討論的倫理學觀點中還強調調,在倫理問題上,人們不可能取得普遍一致或大多數人一致的意見。許多人相信科學理論的正確性可以作出使大家滿意的論證。但在事實上,對于任意選取的一個科學理論的真理性,人們不可能得到絕大多數人的贊同。許多人對于科學和很多理論都是可悲地無知,至于科學的工具的成功,由于科學的意義決非僅限于它的實際應用性,故不能由此而推出科學的合理性。所以,用工具的成功與多數主義來證明科學真理的合理性和價值真理的非合理性,這是站不住腳的。[5]
普特南強調,至少有些價值必定是客觀的。精確科學的理性上的可接受性取決于像“融貫性”和“實用的簡單性”之類認識上的優點,因此,至少有些價值詞項不僅僅代表使用這些詞項的人的情感,而且代表了它們適用的那些事物的屬性。如果這些詞項不代表理論的性質,而僅僅代表有關人對理論所持有的“態度”,那么像“正當的”、“充分確證的”、“最有效的解釋”等等,必定也完全是主觀的。因為理性上可接受性不可能比它所依賴的參項更為客觀。因此,至少這些價值詞項具有某種客觀的用法,即某種客觀的正當性條件。同樣,對于倫理學判斷的主觀方面也不能強調過分了。如果說,在科學領域堅持科學是一項客觀的事業,并不等于認為每一個科學問題都有一個確定性的答案,某些科學問題也許有一些客觀的、不確定的答案,那么,在倫理學領域,某些價值見解是確真的,某些是確假的。“總而言之,某些價值見解(以及某些意識形態)肯定是錯誤的,某些見解肯定不如其他見解,在這個意義上堅持倫理學探究是客觀的,同堅持根本沒有任何不確定性的情況這種愚見,是兩碼事。”[6]
由此可見,普特南在科學與價值的關系問題上,竭力從兩方面來闡述二者之間的融合、統一與制約。一方面,他不同意證實主義和舊實在論把事實與價值截然分開的觀點,而堅持科學對客觀真理的追求與融貫性、正當性、實用簡單性和完美性等價值要求的統一,科學的客觀性與多元性要求的統一。另一方面,從倫理價值的角度來看,普特南又不同意主觀主義、相對主義和功利主義的價值觀,而認為至少有些倫理價值是有客觀標準或依據的。就認識而言,對于概念構架的任一選擇,都是以價值為先決條件的,在選擇一個描述日常人際關系和社會事實的構架時,在眾多的因素中首先會涉及到人們的道德價值。因此,真理理論以合理性理論為先決條件,而合理性理論又以我們關于善的理論為先決條件。
普特南試圖把事實與價值、真理與價值有機地、內在地統一起來,既不放棄實在論的客觀真理論的基本前提,又不接受事實一價值兩分的傳統觀點。其觀點屬于一種形式的價值真理論,是對那種離開人的能動的認識過程,而僅僅在本體論上強調真理是對實在或事實的純客觀描述的傳統實在論的批評。它告訴人們,追求直理的科學不是與人的價值無涉的中性活動。
那么,是否可以像相對主義者所斷言的那樣,由此而徹底否定事實與價值、科學與意識形態的區別呢?顯然也不能。正如普特南所斷言的,每一個事實都有價值負載,每個價值又都負載著某個事實。這后一命題說明,沒有客觀性依據的價值不能算作真正的價值。因此,這里的價值又與傳統的事實價值兩分觀點所說的價值已不完全是一回事,因為后者主要指的是主觀價值。可見對價值的不同解釋預設了不同的結論。而從根本上說,價值具有主觀與客觀兩重屬性,純粹的主觀價值顯然無法與客觀性或科學性相統一。這里便存在不同層次的價值問題,客觀性與價值只能在科學發展的高層次上統一起來。社會科學研究中的價值問題
前面論述了當代西方哲學有關事實與價值關系的一些基本觀點,這些觀點為我們合理解決社會科學研究中的價值問題提供了借鑒。
就本來意義而言,社會科學是以社會為對象的系統的知識探究,因此它在實質上與意識形態等主觀價值體系有所區別。其區別主要表現在基本立場、態度和方法上。從基本立場來看,社會科學以追求關于社會的事實知識或確切知識為基本任務,因而一般不預設立場。真正的社會科學是真誠而無畏的,無須迎合某些特定的個人或社會集團的口味,因而所采取的態度是合理的懷疑。研究無,一切似乎已成定論或天經地義的東西或結論,都可能成為社會科學家的懷疑對象。即使有可能在研究的過程中否定自己的先前結論或成見,也在所不惜,真正的社會科學家是“無我的”,不怕否定自己。因此,解放思想、實事求是,正是社會科學的題中應有之義。在方法論上,社會科學多用歸納法、統計法等科學方法,以便從具體的社會現象中得出規律性的東西。盡管歸納法是不可靠的方法,但為了探究事實,社會科學家仍然頻繁地使用,包括統計法等科學的歸納方法。
意識形態等主觀價值的追隨者則與此不同。他們固執地追求信仰,從抽象的觀念、原則、口號出發,竭力為某些特定社會集團的利益服務,因而他們采取的是教條主義的頑固態度,對既成的傳統和信念不敢懷疑或質疑。其方法大多為演繹法,即從抽象的大前提出發,推演出脫離現實的結論,所以意識形態等主觀價值體系盡管也打著科學的旗號,但其論證方式卻十分繁瑣,追求華麗的詞句或動聽的口號,實質則空洞無物,思維也不講究邏輯,經常出爾反爾。歸納法和統計方法在意識形態那里只具有純粹工具的意義,事實成了任人打扮的女孩子。
社會科學和人文學科還存在一定的區別,前者指的是像政治學、經濟學、人類學等與自然科學更為接近的學科,可以采用經驗研究和統計學等手段,后者指的是文學、歷史、哲學、藝術學等更具有文化特點和包含更多價值判斷的學科,往往與特定文化的價值觀分不開。然而,當代的一個發展趨勢是日益要求人文學科也具有客觀性和科學性,即采用更多的科學方法和論證方式。比如,倫理學曾被認為只是關于規范價值的學問,但是,20世紀的科學主義者提出了倫理學不能與現實生活相脫離的任務,倫理價值前提應從實際生活的倫理中得出。因此,人文學科如仍停留在傳統的相對價值的水平,永遠自說自話,無法像科學那樣可作廣泛而重復的比較和討論,那顯然是一種落伍的表現。
將人文和社會科學只當作特定社會集團的學問,是其利益的集中表現,甚至提出所謂民族特色的科學、經濟學、政治學等等,這實際上是將這些學科降至不具普遍意義的私學的水平,與占星術、風水術沒有多少區別了。一門學科只有在成為可跨文化共同研究、討論和驗證的學問時,才能成為公認的科學。社會科學也許因為研究對象的文化特色而加入了某些價值因素的考慮,從而有可能影響研究者對具體社會問題的看法,但每門科學都有一些共同的、基本的公理、原則、范疇或概念,以及公認的研究和驗證方法,包括共同的邏輯工具。比如政治學中的國家、政體、民主制、權利等概念及相關學說,用于民意調查的統計方法和一般數學及邏輯方法,便屬于這種共同基礎性的東西。
當然,如前所述,純粹的絕對的價值中立在科學研究中也只是一種難以實現的理想,類似于烏托邦,而且正如普特南所說,從更高的境界來看,脫離客觀性的價值只是主觀價值,并不具有真正的價值意義。然而,這仍然不能說明科學研究絲毫不需要警惕主觀價值的束縛或影響,妨礙認識客觀性的實現。而且,人的認識與科學發展的高低階段之分,在時間上也有側重點先后的區別。可以說,只有在較低層次上解決了事實與價值相對區分的問題之后,才能實現較高層次上統一的任務。
由此來看我國當前的社會科學研究,仍然在相當程度上處于較低層次的主客不分、科學與意識形態混淆的狀況。舉例來說,倫理學幾乎還沒有脫離規范倫理的階段,對于當前人們實際上如何處理或對待人倫關系,較少作實事求是的描述性研究,一般仍停留在從抽象規范向下推演的水平。誠然,規范倫理是倫理學的重要內容之一,但作為科學的倫理學還要從事認定事實的工作,這就需要進行某種程度上價值中立的研究,避免把倫理的“應當”誤作“是”。在傳統倫理的研究上更存在事實與規范不分的情況,例如有人把寫在經典中的規范倫理與中國社會實際處理人倫關系的事實混為一談,幾乎不指出兩者間的區別;更有人將戰后日本等東亞社會的成功歸結為孔孟之道,對于這些國家在長期傳統中形成的帶有自身特點的倫理道德作如此輕率的概括,更顯出概括者社會科學研究常識的欠缺。
至于像社會學、政治學、法學等社會科學,也程度不等地存在著事實與價值混淆、應然判斷與實然判斷不分的情況。一些人不懂政策宣傳與事實認定之間的區別,硬是把“應當”當作“是”,不懂得意識形態與科學并不是一回事。立場相對中立的問調查和事實報告,特別是在涉及政治、性等敏感問題上,做得還相當不夠。有時候則以感情代替法律判斷。例如,某個新興小城市近年在吸引外資和城市建設及環境衛生方面做出了顯著的成績,但其干部在工作作風上卻存在著明顯的缺陷,長期要求機關干部普遍加班加點,休息時間極少,在維護城市衛生時采取了一些明顯違反法律規定的嚴厲懲罰措施等。這些都是涉嫌違反現有法律、侵犯公民權利的問題。但有研究者寫文章把這些歸結為“善良違法”,試圖以其行為結果的某些成績來論證其違法行為的合理性。請注意這里的“善良違法”這一提法,這是用倫理價值判斷來限定事實判斷。如果有點現代科學的常識,便不會這樣來認識問題。因為事實首先是,這些規定違反了我國現行法律的基本精神,至于行動者的動機是否善意,則完全是另外的問題。以對動機的價值判斷來為違法的行為作辯護,顯然是難以服人的。
造成這些情況的原因是多方面的。歷史上的中國社會在“百家爭嗚”時期多種學派并存競爭,源于民間的學問可以被某些統治者所利用,但尚未出現官方壟斷學術的局面。只是到了漢武帝“罷黜百家,獨尊儒術”以后,一切學問才被打上了官方的烙印。其結果是歷史、文學、哲學都擺脫不了官方意識形態的束縛,成為廣義的統治術的一部分,更不用說法學和政治學了。這種情況甚至蔓延到自然科學,如天文學為皇帝訂立歷法服務。當西學經過外國傳教士之手傳到中國時,官方思想已嚴重僵化和落后,采取了抗拒的態度。直到20世紀初的政治和文化變革,才最終沖破了官方意識形態的束縛,現代自然科學和社會科學才得以在在中國生根。然而,近百年史仍然是科學、特別是社會科學爭取相對獨立的奮斗史。實事求是的原則在社會科學研究中真正得到貫徹,經歷了百般曲折,至今仍然是項艱巨的任務。一些人習慣于唯上、唯書,偏偏不唯實,連面對現實的勇氣都沒有,制造了許多指鹿為馬、改事實、嚴重脫離實際的“研究成果”,以“遵命為術”為己任。因此,解放思想是項長期的任務,需要克服傳統的體制弊端,使研究者真正擺脫各種束縛,取得真知。
由此可見,我國社會科學研究存在著較普遍的事實與價值不分的問題。當然,社會科學中的事實與價值,客觀性與價值判斷之間的區別不是絕對的、一成不變的。二者在更高層次上可以統一起來。但在較低層次,在社會科學發展的初級階段,注意兩者之間的區別則是更為重要的任務。只有解決了低層次的區分問題,才能解決更高層次的統一問題。另一方面,絕對化地理解科學的價值中立,在兩者之間劃出截然分明的界限,同樣也會陷入烏托邦主義,因為我們只能做到大致的區分。
因此,問題正在于掌握一個合適的度。如果把純粹的絕對的客觀性與完全的主觀價值當作兩個極端,那么實際的研究者總是處在兩者之間的某個位置上。我們的社會科學研究在相當程度上還處在靠近主觀價值的一端,有必要經過艱苦的努力,更接近客觀性那一端,當然,誰也無法奢望達到徹底的客觀性這一理想狀態,只能盡力做到比較高的客觀性。反之,毫無客觀性的自覺要求,讓科學與主觀價值混淆不清,那就連起碼的科學性也無法保證。
注釋:
[1]論文載于韋伯《社會科學方法論》,1949年自由出版社英譯本,第1—47頁。
所產煤炭注冊為神華煤,以低灰、低硫、特低氯、特低磷、中高發熱量著稱,并以易燃率高、煤耗低、低污染等優良的燃燒性能享譽國內外。但是,由于神華煤特定的成煤時期和成煤環境,也存在著一些缺點。主要是煤的著火點低,儲存時易自燃。本文著重探討如何做好神華煤在港口的倉儲管理。
1要搞好神華煤的倉儲管理,必須先了解其自燃機理理論
研究和大量的實驗分析證明,神華煤的自燃主要是由硫造成的;變質程度低、內水大、含氧高、揮發分高、燃點低是神華煤自燃的次要原因。由于神華煤的含硫量非常低(一般小于015%),在研究神華煤的自燃機理時,往往忽略了硫的問題。
111神華煤自燃發火過程貯存過程中,神華煤會發生復雜的化學和物理變化,質量、氧含量、吸水性、著火點等升高,碳含量、氫含量、熱值、結焦能力、粒度等降低。這些變化通常是由于氧、硫、水分的存在而引起。研究表明,煤的自燃,一般要經過3個時期,即潛伏期(也稱準備期)、自熱期和燃燒期。在潛伏期,煤體溫度與周圍環境溫度基本沒有變化,但煤的著火溫度降低,化學活性增強。進入自燃期,煤的氧化速度增加,并分解出水、二氧化碳和一氧化碳。
氧化生成熱使煤體溫度開始升高。當煤體溫度超過自熱的臨界值(60~80℃)時,煤溫將急劇上升,氧化速度加快,并出現煤的“干餾”,生成碳氫化合物、氫及一氧化碳等可燃氣體。煤溫繼續上升就進入燃燒期。當煤中易氧化的成分與空氣中氧氣發生復雜反應,且熱量的產生速率超過煤堆熱量的散失速率時,煤堆內迅速聚集大量的熱量,煤堆內溫度逐步升高;其化學反應速度加快,同時產生更多的熱量,造成惡性循環,直至引發煤炭自燃。煤在氧化自燃過程中,不僅放出一定的熱量,而且還熱解放出CO、C2H4和C2H6等碳氫化合物,且分解的氣體成分及其濃度與煤溫之間有一定的對應關系。如果在井下,可直接檢測空氣成分,測量熱解氣體產物含量的變化,判斷煤的自燃發展程度,以便進行火災的早期預報。該方法稱為指標氣體法。
112大氣氧化煤的氧化可用朗格繆爾的異相反應理論解釋。氧分子滲入碳的晶格表面和碳粒孔隙所構成的內表面,因物理吸附絡合在碳晶格的界面上。該吸附層僅為單分子層的碳氧絡合物。
因其它分子的碰撞或由于受熱分解作用而解吸時,形成的反應產物擴散到周圍空間,碳晶格表面因而獲得空位,再度吸附氧氣。這種現象不斷反復循環。上述只在吸附表面上進行的碳和氧的直接化學反應,稱為一次反應。C+O2=CO2+4019×104kJ(1)2C+O2=2CO+2015×104kJ(2)在某種溫度條件下,CO2與C發生還原反應,并吸收一定的熱量:C+CO2=2CO-1612×104kJ(3)同時,當溫度再升高,在靠近碳表面的氣體邊界層中的CO與O2相遇時,還會發生燃燒,生成CO2,并放出大量的熱量:2CO+O2=2CO2+5711×104kJ(4)式(3)和(4)表達了碳與氧的一次反應產物在碳表面或表面附近空間的再反應,稱為2次反應。常溫下,煤能與空氣中的氧反應。該氧化反應可長時間連續進行,且速度隨溫度的升高而加快。神華煤的水分高,更容易氧化。
這是因為,水分蒸發后,留下了大的可吸附表面。神華煤的變質程度很低,氧化速度快,氧化主要在煤的表面進行。煤的粒度越小,其表面積越大,自燃趨勢也越大。特別是小粒級煤中夾雜一些其它粒級的原煤時,又增加了煤粒的空隙,使自燃的機會更大。碳和氧的反應為簡單反應。根據質量作用定律,簡單反應的速率,與各反應物的濃度以其化學計量系數為指數冪的乘積成正比。實驗發現,當神華煤溫度為15~30℃時,開始氧化;溫度每升高8~10℃,其氧化速度就會加快一倍;在煤堆溫度達到77℃時,氧化速度就相當快了;在溫度達到138℃時,便放出CO2、CO和水蒸氣,并放出大量的熱;當溫度達到200℃時釋放速度加快,此時煤的自燃很快就要發生;當溫度達到神華煤285℃著火點時,煤就會發生自燃。煤堆溫度從77℃升到285℃大概要用20d。
113水分水分使煤濕潤,會提高吸附氧的速度,同時,潤濕熱也顯著,水蒸氣的吸附更大。煤中水分的高低是決定煤堆溫度上升的重要因素,煤中水分的蒸發潛熱和煤的氧化熱的平衡決定了煤堆溫度升高;當溫度升高到80~90℃時趨于平衡。外水高時,該平衡能維持較長時間;外水低時維持的時間很短,同時在風筒效應的作用下,20~30d就能自燃。
114硫化物煤中硫通常以2種形態存在:一是以有機物形態存在的有機硫;另一類是以無機物形態存在的無機硫。有的煤中存在單質元素硫。有機硫的組成極為復雜,有硫醇類等5類官能團;無機硫可分為硫化物硫和硫酸鹽硫。硫化物中絕大多數是黃鐵礦,但也有少量的白鐵礦,成分都是FeS2,只是晶體結構不同;硫酸鹽主要是CaSO4、FeSO4•2H2O。有機硫、硫鐵礦硫和元素硫可在空氣中燃燒,稱為可燃硫;硫酸鹽硫在空氣中不能燃燒,稱為不可燃硫(也稱為固定硫)。神華煤硫含量低,但相對集中。神華煤中的硫化物起到了點燃和加速煤堆自燃的關鍵作用。常溫常壓下反應如下:2FeS2+7O2+2H2O=2H2SO4+2FeSO4+2186MJömol這一反應放出大量的熱。通過計算可知,局部小單元含量達到2%的硫化鐵硫可將局部煤的溫度提高到260℃,接近神華煤的燃點。
115外因煤的堆高、粒度、雜物、外部溫度、天氣、通風情況、煙囪效應等都對神華煤的自燃有影響。
116自燃表示煤自燃趨勢的特性是:高氧化特征速度、高脆性、存在粉碎的硫化鐵、粒度特性、熱平衡特性和著火點特性等。變質程度低,表面積大,內部豐富的小毛細管造成了神華煤的內水高;煤的水分高又使煤粉末粘滿在大粒度的煤炭表面,形成一個個小單元。因為氧化發生在煤炭顆粒的表面。這種小單元非常容易吸附氧氣發生氧化反應,又不利于水蒸氣的蒸發和熱量的散發,容易造成熱量的驟集。神華煤中,硫多以硫鐵礦結核和裂隙沉積的方式存在,硫分相對集中。當煤炭破碎時,硫鐵礦多暴露在煤炭的表面,在水分作用下,這些表面又粘滿了大量煤粉;煤粉吸附大量氧氣,非常易于硫鐵礦的氧化,放出大量的熱,使周圍溫度升高。當溫度達到著火點時,煤粉先開始自燃,同時,局部的氣化和冷凝過程導致水蒸氣通過煤堆運動。這種潤濕作用使煤堆內部溫度升高,自燃面積增大。
2神華煤的倉儲管理
211要制定合理場存量了解了神華煤的自燃機理,就可采取有效對策防止自燃。神華煤到港后,現場接車人員要對其進行全面的質量檢查,包括品種、粒度、煤溫和雜物等,認真填寫接車記錄,及時與港口聯系卸車、歸垛,完成神華煤在港口倉儲的第一階段工作。(1)不同種的煤盡可能單堆單放。對場存煤實行分場、分倉、分垛位管理,建立港存煤情況臺帳,煤炭入出庫要及時上帳和消帳。(2)建立經濟合理的場存數量。既要滿足港口的裝船需要,又要降低煤炭的存儲費用。堆存量一般不超過堆存能力的115倍,堆存時間原則上不超過2個月。(3)以“先進先出法”辦理出庫。出庫時要及時清倉、清底,不留垛底,運走一垛清一垛。
212倉儲管理要科學(1)夏季時,采取小煤堆儲存。地面儲煤,把底部和四周封嚴,煤堆鋪平、壓實,以消除煤堆的風筒效應,防止自燃。(2)經常測量煤堆溫度,發現高溫及早處理。如有的點發生部分自燃,要盡快將自燃部分從煤堆中分離出來,并對自燃部分直接注水滅火,防止發生大面積著火。(3)神華煤中硫,多以硫鐵礦結核和裂隙沉積形式存在,硫分相對集中。煤被破碎時,硫鐵礦大多暴露在煤的表面。
這些表面在水分作用下又粘滿了大量煤粉,煤粉吸附大量氧氣,非常易于硫鐵礦氧化,放出大量熱,使周圍溫度升高。因此,對高溫煤處理時,直接用水滅火會造成更大面積的自燃。(4)高溫或著火煤要單獨卸存,降溫處理后方可按煤種歸垛。煤溫超過50℃時不得裝船。
總之,了解神華煤的特性,采用科學有效的方法進行管理,是神華煤倉儲管理的關鍵所在。
近年來,由于學術競爭的激烈和職稱評審體制等原因,出現了作者署名隨意、署名濫用、掛名等種種不規范現象,由此帶來一系列學術道德問題、法律糾紛以及科研管理問題[1]。本文就溫州醫科大學附屬第二醫院日常科研管理過程中發現的醫學論文署名不規范的表現做一總結,分析產生的原因,并提出解決對策。
1論文署名不規范的表現
1.1論文僅單作者署名,但事實上該類論文并非是綜述,系統評價,而為臨床研究的總結,是臨床科室成員多人參與,為團隊的共同成果,而該作者僅僅是將該臨床研究進行了總結、數據分析,僅為論文的撰寫者。1.2論文中通訊作者學歷和職稱明顯低于第一作者和其他合著者,且以往沒有任何科研成果;通訊作者與所的學術專業完全不一致;通訊作者在作者排序中不在最后位,等等。可見作者不重視甚至不了解通訊作者署名的原則和要求。通訊作者署名是對論文負主要責任的作者,一般排名在所有作者的最后[2]。通訊作者要熟悉課題設計,掌握數據材料,參與論文撰寫,能夠全面處理稿件中的一切,對論文的真實性、可靠性、科學性等均負有全責[3]。1.3論文中的合作署名不規范。隨著學科的交叉和融合,科研合作日益增強的情況下,來自不同學科領域的研究者之間的合作也越來越頻繁,因此,共同署名的文章越來越多。但是在合作署名的論文中有些是上下級,有些是同學,有些是夫妻,有些是朋友等,而這類論文“真正的作者”無法辨識。1.4研究生論文署名不當情況。研究生在導師的指導下,利用我院的科研條件、課題組甚至科研經費完成實驗,撰寫研究論文,畢業后到另一家單位工作,將該畢業論文投稿時卻只標注其工作單位,不僅沒有導師的署名,也沒有我們醫院的署名,甚至有好多從未參與過該課題研究的無關人員的署名。1.5進修生論文署名的不規范,包括來我院進修和外出進修人員發表的論文。如來我院進修人員,利用我院的儀器設備、臨床病例資料甚至經費開展科研活動,撰寫好的論文投稿時僅將我院標注為第二單位,甚至只署名其原來工作單位。而我院外出進修人員,也有出現類似情況。1.6作者在開具單位投稿介紹信后,文章被錄用時或要求其出具版權轉讓書時,至科研管理部門申請要求更改作者署名,新增作者,刪減已經署名的作者,調換作者順序等。1.7臨床工作者把科室他人的中文文章翻譯成英文論文再投稿,而大部分作者與原來中文文章署名作者不一致,甚至完全不一樣。
2署名不規范帶來的后果
2.1滋生學術腐敗現象
學術論文的作者作為原始著作權人,是科學研究的主體。如果不具備署名資格的人作為著作權人,破壞科學研究的嚴肅性和真實性,嚴重損害了學術研究和學術期刊在社會公眾中的地位,放縱了投機取巧、不勞而獲的壞風氣,給科研學術的評價也造成了不公平和混亂現象。
2.2不利于學術交流
論文的通訊作者是對論文負全部責任的人,論文刊出后,如他人需反饋意見或探討問題總是與通訊作者聯系,若通訊作者對論文內容毫無所知,論文的發表只流于形式,不利于學術交流與評價,影響科研合作的可持續性。
2.3侵犯他人的署名權
根據《著作權法》和《向生物醫學期刊投稿的統一要求》[4],明確規定了作者資格的條件,作者署名應在投稿時確定。隨意增加或減少作者署名,以及變換署名順序,都是對其他作者署名權的侵犯。同時會降低部分作者在論文中的地位,貶低其對論文的實際貢獻程度,甚至可能產生知識產權的糾紛。
2.4影響職稱評定的真實性
撰寫學術論文是科學研究者科研能力和學術水平的具體體現。醫院職稱評定是為充分調動科研工作者的學術研究積極性,將發表的論文數量和質量作為硬性指標,但是如果有人通過學術論文“掛名”、“搭車”等不當途徑通過職稱晉升,將會影響職稱評審的嚴肅性和公正性,同時引發學術上急功近利的發生。
2.5不利于科研成果的進一步推廣
科研論文撰寫完成后,涉及到知識產權的歸屬問題。在申報成果時,因為完成人員的限制,部分論文往往因為當時的掛名,在報獎時要求其退出成果完成人員的行列,但往往遭到拒絕,難以協調,從而影響科研成果報獎及進一步的推廣。
3規范作者署名的建議
3.1大力宣傳論文署名的意義
科研管理部門加強宣傳和教育,開展院內講座,宣傳我國著作權法和國內外雜志相關規定[5],讓醫護人員明白作者署名的條件和資格,增強作者依法保護自己署名權的意識,維護自己的合法權益,著作的作者獲得的利益與其所承擔的責任是同時的,并是所有署名作者共有的,保證論文署名的科學合理。
3.2加強學術論文的署名管理
署名權屬于作者,其他人員無權剝奪,但是作為科研管理人員有責任和義務指導、幫助作者正確行使署名權,維護自身合法權益。我院科研管理部門重視署名問題,制定科研論文作者署名規范,明確論文作者的署名條件,按貢獻大小排序的具體原則,出現署名問題的處罰方法等。科研管理部門在開具論文介紹信時,要求每個作者簽名,以示作者的知情權以及對論文署名負責,尤其是通訊作者,投稿以后原則上不允許變更署名。對于提出更改署名要求的,科研管理部門認真核實,履行監管責任,如果因為作者首次投稿時疏忽錯寫作者姓名、漏寫作者姓名等確屬合理要求,必須提供變更理由充分的書面申請,由所有作者親筆簽名同意,科研管理部門才給予蓋章審核。3.2.1對于研究生投稿,科研管理部門要求第一作者的研究生提供其導師、論文所有作者親筆簽名同意發表的證明,同時核對其署名單位。3.2.2對于作者因研究生畢業、工作調動或者在研究單位進修學習等要求,更改署名單位的,原則上按照知識產權歸屬確定署名單位,但可在論文作者單位備注項中注明作者現在的單位。3.2.3對于研究涉及多中心、多單位合作完成的論文,我們要求作者署名由所有合作單位的研究參與者自主協商決定,建議署名作者在研究過程中加強溝通交流,署名及排名順序取得一致意見后再投稿,并在論文中注明合作研究的單位,避免以后署名爭議。
3.3制定科研道德規范
根據近年來我國出臺的系列科技工作者科學道德、科研活動誠信指南等規范[6-7],我院科研管理部門制定科研道德規范,要求科研人員以科學嚴謹的態度,實事求是地反映科學成果,自覺抵制一切違反科學道德的研究活動。科研工作者不能為了眼前利益,在自己沒有做出任何貢獻的論文上掛名,甚至請或向論文機構購買論文。也不能為了朋友、領導的利益,主動讓出科研成果,互掛獲利。同時制定明確處罰條例,一旦發現存在違反科學道德的行為,科研管理部門將嚴肅調查,查實后網絡公示,并要求作者做出改正,且記入職工不良行為記錄,抄告人力資源部、監察審計處,并與其年終考核、職稱晉升等掛鉤;甚至要求編輯部對該論文停發,且3年內不再接受該作者投寄的論文。科研管理部門還建立檢舉、揭發科研不端行為等平臺,逐步杜絕不正之風。
科學與技術密切相關
科學僅指自然科學。科學和技術同樣以自然界為對象,但嚴格的說,自然科學研究的目的是為了認識自然,包括認識自然界發生的各種現象,剖析自然界存在的所有物質,揭示主宰自然現象的內在規律和相互聯系。大至宇宙中的日月星辰,小至組成一切物質的基本粒子,都是科學認識的對象。不僅要認識其宏觀和外觀,還要認識其內部各個層次上的精細結構,運動特點及運動規律。而技術側重將我們對自然界的認識去利用自然,向自然索取,改造自然以適應人類越來越復雜、越來越高標準的生活的需要。李醒民同志指出:技術的發明和使用比科學的歷史久遠得多,某些技術即使在今天也完全可以脫離科學自主發展。但是時至今日,技術上的進步,總體來說基于科學的發展,科學上的每一個重大突破,不僅都將在一定時間內導致影響人類生活的新技術的出現,還必定極大地豐富我們進一步認識自然的技術手段;新技術的發展又促使我們認識自然的實驗手段不斷增加、不斷提高,從而推動科學的進一步發展。
在20世紀最偉大的科學發現中,原子核結構和DNA結構的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀末放射性元素的發現,表明元素是可變的。20世紀初,用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質子和中子構成的。這些方面的突破,影響了整個物理科學的發展。生命科學領域也同樣如此。生物學不僅研究自然界里所有的生物體,還要研究生命活動的各種表現形式,構成生物體的所有物質,以及這些物質在生命活動中所起的作用,揭示出生命活動的本質和規律。構成生物體的物質,最重要的是蛋白質和核酸。生命活動主要由蛋白質承擔,而生物體的遺傳則以核酸為基礎,或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復制。1953年DNA分子雙股螺旋結構的發現和闡明從根本上說明了這個問題。由于構成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴格的兩兩配對關系,根據雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子,生物體的遺傳就是這樣實現的。這一發現改變了整個生物學的面貌,使生物學進入了嶄新的分子生物學時代。
無論是原子核結構還是DNA分子的雙股螺旋結構的闡明,都是科學家研究自然所得到的重大認識,屬于科學研究的范疇。而且在一段歷史時間內,并沒有與技術有直接的關系。但是這兩件在科學發展史上產生了劃時代突破作用的發現,很快激發技術上的突飛猛進。正因為對于原子內部結構有了深入的科學認識,才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務,發展成為今天的核能工業。而根據對DNA作為遺傳物質基礎的認識,在農牧業上培育和改良物種,在醫學上有效地預防和治療大量疑難疾病,在工業上建立全新的基因工程產業。以上這些在技術上的發展,已經對人類生活產生了巨大的影響。實際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術成果,幾乎無一例外,全部都來源于科學發展史上的重大突破。
如果把技術分為實驗技術和生產技術兩個方面,上面說的是科學發展對生產技術產生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實驗技術對科學發展的巨大推動作用。沒有加速器的技術,就不能進行許多重要核物理研究的實驗。沒有X-射線衍射技術,就無法測得DNA的雙股螺旋結構。這兩項屬于20世紀最偉大的科學突破,就無法實現。如果我們縱觀一個世紀以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到,以實驗技術上的成果而得獎的,特別是在物理獎和化學獎方面,占有相當大的比例。包括2002年得獎的在質譜和核磁共振方面的貢獻。科學與技術的本質差異
雖然科學和技術如此密切相關,但二者畢竟有所不同,而且有本質的差異。科學以認識自然、探索未知為目的。雖然自然科學的發展有其內在的規律,但是卻有它的不可預見性。具體的發展途徑,哪一項突破在什么時間在哪個實驗室出現,一般來說是不可預見的。科學發展史上的許多重大突破,以百年來的諾貝爾獎獲得者為例,相當大的一部分是獲獎者從本人的興趣出發而進行工作的,有的甚至是工作中偶然的發現,是原先完全沒有預料的事情。而按照預定的計劃,組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預先組織,精心安排、刻意培養而產生的。而技術是以對自然界的認識為根據,利用得到的認識來改造自然為人類服務。由于它有了科學的根據,就可以樹立目標,因此總體來說是可預見的,也是可以根據人們的需要和現實的可能,包括人力、資金和技術條件進行規劃的。
建國初期所進行的“科學規劃”(實際上是否應該說是“技術規劃”)得到了巨大的成功。原子彈爆炸了,火箭上天了,半導體工業建立起來了。但是這些技術成就,畢竟都是國際上已經實現了的,因此也是可以規劃的,可以指日實現的。然而當時在科學方面的學科規劃呢,由于不像技術方面那樣有硬指標可供檢查,就有些說不清楚了。當然我國的科學在解放以后取得了巨大的進展,但是國際上的科學家也不是在原地踏步,與建國初期相比,我們現在和國際上科學先進國家的差距是縮小了,還是擴大了,這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實至少從一個方面說明了科學是難以進行規劃的。20世紀50年代的學科規劃只不過是規劃了應該在哪些方面進行工作。回想半個世紀以來科學發展的現實,有許多重要發展是當時沒有預見到的,例如這幾十年來出現了許多新興的分支學科。如果我們不注意這些新發展而完全按照當時的學科規劃進行工作,我們就會蒙受很大的損失,就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結構建立25周年之際,英國《自然》雜志記者采訪克里克教授,要他預測到20世紀末生物學可能取得的成就。克里克回答說科學發展是不可預測的,過去的預言家大多是以失敗而告終。他只是說,“我們現在見到的生物學問題,到20世紀末都可以解決,但是那時又會有新的問題出現。”現在看來他的預言也沒有完全實現,例如癌癥問題,當時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題,到現在仍然沒有解決。克里克教授也是一位失敗的預言家。
技術上的發展在一定程度上是可以預見的,也完全是可以規劃的。特別是國際上已經實現的技術,我們做一個具體的規劃,安排一定的力量,經過努力在一定時間內完成是可以做到的。我國在20世紀50年代所制定的科學規劃中有關技術部分,都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發展高技術規劃,也屬于同樣性質,在總體上也同樣順利實現了。但是要實現國際上還從未實現過的技術,特別是那些包含科學上尚未解決的問題的技術,就很難預見何時可以實現了,例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作,迄今也無法斷言何時可以實現。
在這個意義上說,科學發展難以預見,因此也難以規劃。我們可以做的也無非是和半個世紀以前一樣,勾劃出各個學科中的主攻方向而已。但是如前所說,科學發展有一定的不可預見性,我們現在看見的主攻方向是根據當前的科學發展態勢所認定的重要方向,若干年后整個科學發生變化,重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規定什么可以做什么不可以做,就必然失去機會。我們認定的主攻方向也必須隨時修正以適應形勢的變化。試想20世紀90年代初,人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時,我們如果在當時制定規劃,在生物學領域內我們能夠預見到蛋白質組學,能夠預見到生物信息學嗎?
以認識自然為目標的科學研究特別是基礎研究由于探索性強,結果一般難以事先預見,原創性強的技術研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外,常常難以事先設定具體的研究目標,難以事先規定進度,或強求完成的日期。毋庸置疑,自然科學史中眾多重大突破都是自由探索的結果。從物理學上牛頓力學的建立,電的發現和電學基本定律的建立;化學上門捷列夫周期律的建立;生物學上細胞的發現,孟得爾遺傳定律的建立等,都是自由探索的結果,這些都已經在實際應用中產生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實在是舉不勝舉。在20世紀內所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎研究領域中的自由探索而獲獎的。20世紀一百項重大事件中名列前茅的,像青霉素、半導體和DNA雙螺旋結構的發現,曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎,這些也都是少數科學家自由探索的結果。而它們在實際應用上的巨大影響已經深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎研究成果,如超導現象和新高溫超導體的發現,膽固醇代謝調節,癌基因的發現等,仍然是少數科學家自由探索的結果,這些發現必將對21世紀人類文明產生巨大影響。
科學與技術的不可預見性
我們不是完全否定規劃的重要性,而只是指出科學和部分含有原始性創新的技術都有相當程度的不可預見性。我們在制定規劃時務必充分認識這一特征,規劃可以一方面指出方向,而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索,不要在科學上設立,并且在規劃中留有充分的余地,以便在形勢發展時可以隨時修訂。
當前在我國科學界流行的追趕國際科學發展熱點,體現在對設定項目的高強度支持,這對我國科學努力追蹤和趕上世界發展潮流是重要的。但同時也必須看到,設定熱點項目的多數已經是全世界科學家辛勤工作了多年,有的項目年數已在萬篇以上,超過我國全年發表全部SCI論文總數,要在這些國際上已經充分開放的領域中有所突破的可能性就微乎其微了。當然這決不是說我們不應該進入熱點領域,熱點領域的研究往往對科學發展有重要作用,進入熱點領域,在熱點領域內進行工作以積蓄力量,對發展我國科學還是有重要作用的,我只是想強調在熱點領域內取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強調的是我們必須看到自然科學的發展有一定的不可預見性,因此既要重視熱點領域,又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點卻有廣闊發展前景的基礎研究領域中去進行自由探索,對自由探索中已經取得有意義進展的項目,不僅不能予以限制,還要給以鼓勵和支持。二者的關鍵都在于有自己創新的學術思想,這樣才能在根本上有所創新和取得重大突破。沒有自己原創性的學術思想,不僅進行自由探索寸步難行,進入熱點領域也只能永遠模仿或重復前人的工作,最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學和原創性技術的發展需要長期積累。自然科學的發展經常是波浪式前進的。在一段平穩發展的時期之后,會出現一件重大突破性貢獻而給有關領域帶來一個飛速發展的時期,引起大量在有關領域工作者的密切關注,并涌入這一領域工作,造成一哄而起的局面,形成科學中的熱點,這在國際上也是常有的事。當然我們應該看到,一些熱點領域對于科學長遠發展有其內在的重要性。因此,對于一個國家的科學發展而言,從全面布局考慮,安排適當力量去追蹤熱點是必要的。但是我們又必須認識到,在一件突破性貢獻發表之后,一些較為重要的后繼性工作,往往已經在同一研究集體,或有密切關系的研究集體中醞釀已久或者已經在積極進行,并且在一個不太長的時期內就會陸續發表。外來者,即使急起緊跟,也已經落后了一個位相,在多數情況下,只能拾取一些殘羹剩飯而已。
科學與技術密切相關
科學僅指自然科學。科學和技術同樣以自然界為對象,但嚴格的說,自然科學研究的目的是為了認識自然,包括認識自然界發生的各種現象,剖析自然界存在的所有物質,揭示主宰自然現象的內在規律和相互聯系。大至宇宙中的日月星辰,小至組成一切物質的基本粒子,都是科學認識的對象。不僅要認識其宏觀和外觀,還要認識其內部各個層次上的精細結構,運動特點及運動規律。而技術側重將我們對自然界的認識去利用自然,向自然索取,改造自然以適應人類越來越復雜、越來越高標準的生活的需要。李醒民同志指出:技術的發明和使用比科學的歷史久遠得多,某些技術即使在今天也完全可以脫離科學自主發展。但是時至今日,技術上的進步,總體來說基于科學的發展,科學上的每一個重大突破,不僅都將在一定時間內導致影響人類生活的新技術的出現,還必定極大地豐富我們進一步認識自然的技術手段;新技術的發展又促使我們認識自然的實驗手段不斷增加、不斷提高,從而推動科學的進一步發展。
在20世紀最偉大的科學發現中,原子核結構和DNA結構的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀末放射性元素的發現,表明元素是可變的。20世紀初,用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質子和中子構成的。這些方面的突破,影響了整個物理科學的發展。生命科學領域也同樣如此。生物學不僅研究自然界里所有的生物體,還要研究生命活動的各種表現形式,構成生物體的所有物質,以及這些物質在生命活動中所起的作用,揭示出生命活動的本質和規律。構成生物體的物質,最重要的是蛋白質和核酸。生命活動主要由蛋白質承擔,而生物體的遺傳則以核酸為基礎,或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復制。1953年DNA分子雙股螺旋結構的發現和闡明從根本上說明了這個問題。由于構成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴格的兩兩配對關系,根據雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子,生物體的遺傳就是這樣實現的。這一發現改變了整個生物學的面貌,使生物學進入了嶄新的分子生物學時代。
無論是原子核結構還是DNA分子的雙股螺旋結構的闡明,都是科學家研究自然所得到的重大認識,屬于科學研究的范疇。而且在一段歷史時間內,并沒有與技術有直接的關系。但是這兩件在科學發展史上產生了劃時代突破作用的發現,很快激發技術上的突飛猛進。正因為對于原子內部結構有了深入的科學認識,才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務,發展成為今天的核能工業。而根據對DNA作為遺傳物質基礎的認識,在農牧業上培育和改良物種,在醫學上有效地預防和治療大量疑難疾病,在工業上建立全新的基因工程產業。以上這些在技術上的發展,已經對人類生活產生了巨大的影響。實際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術成果,幾乎無一例外,全部都來源于科學發展史上的重大突破。
如果把技術分為實驗技術和生產技術兩個方面,上面說的是科學發展對生產技術產生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實驗技術對科學發展的巨大推動作用。沒有加速器的技術,就不能進行許多重要核物理研究的實驗。沒有X-射線衍射技術,就無法測得DNA的雙股螺旋結構。這兩項屬于20世紀最偉大的科學突破,就無法實現。如果我們縱觀一個世紀以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到,以實驗技術上的成果而得獎的,特別是在物理獎和化學獎方面,占有相當大的比例。包括2002年得獎的在質譜和核磁共振方面的貢獻。科學與技術的本質差異
雖然科學和技術如此密切相關,但二者畢竟有所不同,而且有本質的差異。科學以認識自然、探索未知為目的。雖然自然科學的發展有其內在的規律,但是卻有它的不可預見性。具體的發展途徑,哪一項突破在什么時間在哪個實驗室出現,一般來說是不可預見的。科學發展史上的許多重大突破,以百年來的諾貝爾獎獲得者為例,相當大的一部分是獲獎者從本人的興趣出發而進行工作的,有的甚至是工作中偶然的發現,是原先完全沒有預料的事情。而按照預定的計劃,組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預先組織,精心安排、刻意培養而產生的。而技術是以對自然界的認識為根據,利用得到的認識來改造自然為人類服務。由于它有了科學的根據,就可以樹立目標,因此總體來說是可預見的,也是可以根據人們的需要和現實的可能,包括人力、資金和技術條件進行規劃的。
建國初期所進行的“科學規劃”(實際上是否應該說是“技術規劃”)得到了巨大的成功。原子彈爆炸了,火箭上天了,半導體工業建立起來了。但是這些技術成就,畢竟都是國際上已經實現了的,因此也是可以規劃的,可以指日實現的。然而當時在科學方面的學科規劃呢,由于不像技術方面那樣有硬指標可供檢查,就有些說不清楚了。當然我國的科學在解放以后取得了巨大的進展,但是國際上的科學家也不是在原地踏步,與建國初期相比,我們現在和國際上科學先進國家的差距是縮小了,還是擴大了,這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實至少從一個方面說明了科學是難以進行規劃的。20世紀50年代的學科規劃只不過是規劃了應該在哪些方面進行工作。回想半個世紀以來科學發展的現實,有許多重要發展是當時沒有預見到的,例如這幾十年來出現了許多新興的分支學科。如果我們不注意這些新發展而完全按照當時的學科規劃進行工作,我們就會蒙受很大的損失,就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結構建立25周年之際,英國《自然》雜志記者采訪克里克教授,要他預測到20世紀末生物學可能取得的成就。克里克回答說科學發展是不可預測的,過去的預言家大多是以失敗而告終。他只是說,“我們現在見到的生物學問題,到20世紀末都可以解決,但是那時又會有新的問題出現。”現在看來他的預言也沒有完全實現,例如癌癥問題,當時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題,到現在仍然沒有解決。克里克教授也是一位失敗的預言家。
技術上的發展在一定程度上是可以預見的,也完全是可以規劃的。特別是國際上已經實現的技術,我們做一個具體的規劃,安排一定的力量,經過努力在一定時間內完成是可以做到的。我國在20世紀50年代所制定的科學規劃中有關技術部分,都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發展高技術規劃,也屬于同樣性質,在總體上也同樣順利實現了。但是要實現國際上還從未實現過的技術,特別是那些包含科學上尚未解決的問題的技術,就很難預見何時可以實現了,例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作,迄今也無法斷言何時可以實現。
在這個意義上說,科學發展難以預見,因此也難以規劃。我們可以做的也無非是和半個世紀以前一樣,勾劃出各個學科中的主攻方向而已。但是如前所說,科學發展有一定的不可預見性,我們現在看見的主攻方向是根據當前的科學發展態勢所認定的重要方向,若干年后整個科學發生變化,重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規定什么可以做什么不可以做,就必然失去機會。我們認定的主攻方向也必須隨時修正以適應形勢的變化。試想20世紀90年代初,人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時,我們如果在當時制定規劃,在生物學領域內我們能夠預見到蛋白質組學,能夠預見到生物信息學嗎?
以認識自然為目標的科學研究特別是基礎研究由于探索性強,結果一般難以事先預見,原創性強的技術研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外,常常難以事先設定具體的研究目標,難以事先規定進度,或強求完成的日期。毋庸置疑,自然科學史中眾多重大突破都是自由探索的結果。從物理學上牛頓力學的建立,電的發現和電學基本定律的建立;化學上門捷列夫周期律的建立;生物學上細胞的發現,孟得爾遺傳定律的建立等,都是自由探索的結果,這些都已經在實際應用中產生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實在是舉不勝舉。在20世紀內所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎研究領域中的自由探索而獲獎的。20世紀一百項重大事件中名列前茅的,像青霉素、半導體和DNA雙螺旋結構的發現,曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎,這些也都是少數科學家自由探索的結果。而它們在實際應用上的巨大影響已經深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎研究成果,如超導現象和新高溫超導體的發現,膽固醇代謝調節,癌基因的發現等,仍然是少數科學家自由探索的結果,這些發現必將對21世紀人類文明產生巨大影響。
科學與技術的不可預見性
我們不是完全否定規劃的重要性,而只是指出科學和部分含有原始性創新的技術都有相當程度的不可預見性。我們在制定規劃時務必充分認識這一特征,規劃可以一方面指出方向,而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索,不要在科學上設立,并且在規劃中留有充分的余地,以便在形勢發展時可以隨時修訂。
當前在我國科學界流行的追趕國際科學發展熱點,體現在對設定項目的高強度支持,這對我國科學努力追蹤和趕上世界發展潮流是重要的。但同時也必須看到,設定熱點項目的多數已經是全世界科學家辛勤工作了多年,有的項目年數已在萬篇以上,超過我國全年發表全部SCI論文總數,要在這些國際上已經充分開放的領域中有所突破的可能性就微乎其微了。當然這決不是說我們不應該進入熱點領域,熱點領域的研究往往對科學發展有重要作用,進入熱點領域,在熱點領域內進行工作以積蓄力量,對發展我國科學還是有重要作用的,我只是想強調在熱點領域內取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強調的是我們必須看到自然科學的發展有一定的不可預見性,因此既要重視熱點領域,又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點卻有廣闊發展前景的基礎研究領域中去進行自由探索,對自由探索中已經取得有意義進展的項目,不僅不能予以限制,還要給以鼓勵和支持。二者的關鍵都在于有自己創新的學術思想,這樣才能在根本上有所創新和取得重大突破。沒有自己原創性的學術思想,不僅進行自由探索寸步難行,進入熱點領域也只能永遠模仿或重復前人的工作,最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學和原創性技術的發展需要長期積累。自然科學的發展經常是波浪式前進的。在一段平穩發展的時期之后,會出現一件重大突破性貢獻而給有關領域帶來一個飛速發展的時期,引起大量在有關領域工作者的密切關注,并涌入這一領域工作,造成一哄而起的局面,形成科學中的熱點,這在國際上也是常有的事。當然我們應該看到,一些熱點領域對于科學長遠發展有其內在的重要性。因此,對于一個國家的科學發展而言,從全面布局考慮,安排適當力量去追蹤熱點是必要的。但是我們又必須認識到,在一件突破性貢獻發表之后,一些較為重要的后繼性工作,往往已經在同一研究集體,或有密切關系的研究集體中醞釀已久或者已經在積極進行,并且在一個不太長的時期內就會陸續發表。外來者,即使急起緊跟,也已經落后了一個位相,在多數情況下,只能拾取一些殘羹剩飯而已。
《物理課程標準》中指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一”。物理課堂中實施科學探究的時間是有限的,而中學生對科學知識的探索是無止境的。通過課堂教學,學生掌握了一定的基本物理知識,掌握了一定的科學研究方法之后,教師要十分重視引導學生靈活地應用已有的知識與技能,去解決生活中遇到的一些實際問題,去進行一些新的或較深層次的探索,這是學生從學習知識到靈活應用知識的一個深化過程。因此,教師要有意識地把物理課堂的科學探究延伸到課外。
一、課外科學探究的意義
1.課外探究活動是課堂教學的重要補充
在課堂教學中由于時間的限制,學生不能完全解決老師布置的或自己所想的問題,這些問題就可以在課后探究完成。如在學習簡單電現象后,學生知道了絲綢摩擦的玻璃棒帶正電荷,毛皮摩擦的橡膠棒帶負電荷。學生又提出了塑料圓珠筆與頭發摩擦后帶什么電?絲綢與毛皮摩擦后會不會帶電,帶什么電?還有哪些物體之間相互摩擦會帶電等。這些問題課堂上沒有時間一一解決,這就可以讓學生課后自制驗電器進行探究。
還有在課堂教學中由于條件的限制,某些探究活動不可以在課堂上進行,這只有通過課后的探究完成,通過課后的探究活動讓學生對課堂教學形成更深的印象,課堂上學的知識得到了鞏固和應用。如學習了光現象的知識后,可以布置學生課后測量學校旗桿的高度,他們想到了多種測量旗桿高度的方法。如有利用影子進行測量的,有用平面鏡進行測量的,還有用照相機進行測量的等等。結果表明這會使學生應用的物理知識是多方向的,如涉及到長度的測量、光的直線傳播、光的反射、凸透鏡成像等,通過這樣的活動,學生鞏固了相關的物理知識,對課堂教學也起到了補充的作用。
2.課外探究活動培養了學生多方面的能力
課外探究活動能培養學生的動手能力。在課堂教學中,即便進行探究式教學,對于每一個學生來說動手的機會還是比較少的,大部分問題的提出和解決是在整個集體中完成的。小型的課外探究活動主要由自己獨立完成,自己必須動手做。如學生學習了杠桿知識后,要求學生每人制作一個天平,參加班級的評比,制作天平過程培養了自己的動手能力,也為以后做實驗提供了器材。
課外探究活動能培養學生分析問題、解決問題的能力。如學生在學了一段時間的物理后,布置學生課后探究自行車上用到的物理知識。在探究過程中,學生會分析自行車各個部件的結構,進而分析出為什么要這樣設計?這樣設計的物理原理是什么?通過探究,學生分析問題、解決問題的能力自然而然地提高了。利用物理知識來解決實際生活中的一些問題,從而實現“從生活走向物理,從物理走向社會”,最終提高學生的探究能力。
另外,課外探究活動還能培養學生收集信息的能力、人際交往能力、歸納總結能力、創新能力等。
3.課外探究活動有利于激發學生的學習興趣
心理學研究表明:當人對某種事物充滿興趣的時候,對與之有關的知識的接受往往迅速而且印象深刻。課外探究活動比純粹的書面作業更有利于激發興趣。當他完成某項探究任務時,就會產生強烈的成就感,同時對生活中的物理現象就會更加的關注。通過從自然、生活到物理的認識過程,激發學生的求知欲,讓學生領略自然現象中的美妙與和諧,培養了學生終身的探索興趣。
二、課外科學探究的實施
1.選好課外探究內容
教師在實施課內探究教學過程中,要注意捕捉學生在實驗中的閃光點,發現學生遇到的新問題,這些新的問題往往就是課外探究很好的素材。例如,在研究弦樂器的音調與哪些因素有關的實驗中,學生在課堂上探究了弦的音調與弦的長短、粗細、松緊的關系,有學生提出了弦的音調是否與弦的材料有關?針對學生提出的問題,教師就請學生設計實驗方案,課后去探究。
課外閱讀和收集資料,是物理教學聯系社會和日常生活的重要方式,可以把收集信息、觀察記錄作為課外探究的一部分。如在學習了樂音與噪聲后,讓學生開展《本地噪音污染源的調查》,學生調查學校附近有哪些噪聲?怎樣減小噪聲對我們學習的影響?學生通過活動學會對現象和問題進行多角度的思考,同時培養了學生的環保意識,增強了學生的社會責任感和使命感。
提倡由學生從生活和學習中自己發現問題,鼓勵學生把生活中或學習中的發現的問題寫出來,并加以研究。如在體育課上,學習擲鉛球,在訓練過程中,學生提出這樣一個問題:擲鉛球的最佳角度是多少?教師引導學生自己設計一個拋射裝置,研究這個問題。
小制作、小發明、小論文等在課堂上是無法完成的,可作為學生的課外探究內容,鼓勵學生積極參與。
2.制定課外探究計劃
根據確定的探究課題,設計科學的探究計劃和方案是科學探究的一個很重要的步驟。探究計劃是下一步進行實驗、收集證據的依據,學生必須在教師的指導下,制定切實可行的計劃。剛開始時,學生可能不知道該如何著手,但經過幾次的探究,他們漸漸掌握了課外探究所應具備的基本要素,開始能事先制定可行的計劃,并對探究中的某些情況有所預測。經過一段時間的實踐,可以讓學生設計一些既有一定創新意識,又符合初中學生認知特點的探究方案。
3.根據計劃進行實驗、收集證據
學生根據探究計劃,利用觀察、實驗和其他方法和技術,收集數據、資料和信息。提倡用日常器具做實驗,“壇壇罐罐當儀器”,更有利于學生動手,發展學生的實驗技能,培養學生的創新意識;對文字、圖片等資料的收集,要充分利用互聯網。
4.學生課外探究成果的展示
初中生的恒心是有限的,為了讓學生能持之以恒地進行課外探究,必須充分重視學生的課外探究成果,讓他們產生一種科學家搞發明似的成就感。所以,我們盡量通過多種形式,來展示學生課外探究的成果。
(1)學生課外探究的過程及探究的結果,可以以報告或論文的形式整理成文,在實驗室專門開辟一角,展示所有學生的探究成果。優秀文章向報刊雜志投稿。
(2)利用櫥窗、黑板報一欄,專門展示班級學生的優秀探究成果。
(3)每學期全校組織一次小制作、小發明的評比活動,優秀制作給予獎勵。
(4)學期結束,將學生的探究成果記入自己的成長記錄袋,作為學生的發展性評價內容之一。
三、開展課外科學探究的注意點
1.從扶到放引導學生學會課外探究
現實中有一部分物理教師認為既然是課外探究活動,就理所當然是學生自己的課外行為,忽視了教師的指導。學生剛開始進行課外探究時,教師要對學生進行探究方法的指導,讓學生知道怎樣進行科學探究。等到學生適應了課外探究的過程后,教師就可以逐漸放手,讓學生有更多的發揮空間。
2.努力促成家長對學生課外科學探究活動的支持