科学实践观概念范例6篇

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科学实践观概念

科学实践观概念范文1

一、创设情境,引出科学概念

情境创设最重要的任务是聚焦问题,是要让学生明确本节课的主要任务,或者是需要解决的主要问题,或者是需要构建哪些科学概念,以便学生集中精力思考问题,为下一个教学环节做好准备。在进行生命科学领域的教学时,教师应充分发挥情境教育的作用。在科学课堂教学中,我们要努力找准学生的原有知识的起点,根据学生掌握的知识,建立与新知识之间的联系,来创设情境,让学生把原有的知识、经验迁移到新问题中,使学生有机会在情境中能运用原有的知识来提出新问题并把问题解决,不仅使学生体会到知识之间存在着一种相互联系、不可分割的逻辑关系,都是有源可寻的,而不是孤立存在的,而且也有利于激发学生对新知识的主动探求。例如,教学《动物的卵》:一进课堂首先组织学生观看视频。“小动物是从哪里来的呢?”这个问题情境,不仅充分暴露了学生的前概念,激发了学生主动探究的欲望而且也引出了本节课的科学概念——动物的卵。这样的教学设计简洁而有内容可挖,自然而符合学生的认知需求。

二、有效观察,构建科学概念

前苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过:“观察是智慧的源泉,是知识理解和技艺掌握之母。”在“生命世界”教材内容的教学中,引导学生通过有序的观察、通过抓住特征的观察、通过有比较的观察、通过有思维的观察、通过有记录的观察,来构建生命世界领域中的科学概念。在此,仅以《动物的卵》一课的教学来谈谈笔者是如何引导学生进行有效地观察动物的卵,帮助学生建构科学概念的。

1.有序的观察。观察要有一定的顺序,这个顺序要根据所观察的对象来决定。一般是,先整体,后局部;先外形,后内部。教师可以指导学生先从整体来观察这些蛋的形状都是椭圆形的,它们都有壳,再从个体上来观察它们的颜色各不相同,大小也不同等。接着指导学生从外部到内部进行观察。蛋壳——蛋壳膜——气孔——气室——蛋白——蛋黄——胚进行有顺序地观察。

2.抓住特征的观察。观察时每种物体都具有各自的许多特征,因此观察时要随时指导学生抓住观察对象的主要特征。教师要引导学生抓住事物的各种特征来进行有效地观察。首先是观察鸡蛋的外部特征,用了肉眼和借助工具两种观察方法,重点引导观察气孔;解剖一个熟鸡蛋来观察鸡蛋的内部构造,重点观察气室;解剖一个生鸡蛋重点让学生观察胚,因为熟鸡蛋难以发现胚等等。

3.有比较的观察。对多种物体进行观察时一定要进行比较,更能突出它的特征。教师引导学生通过一组鸟类的卵进行有比较的观察,从它们的相同点进行观察,然后引导学生从它们的不同点进行观察,让学生充分感受到即使是同一类的动物,它们的卵也存在很大的差异,学生很容易就明白了动物多样性的特点。

4.有思维的观察。观察是一种具有思维活动的高级形式的知觉活动。只有感官的观察,没有思考,不可能获得规律性的认识。因此,教师一定要指导学生不仅用感官和工具去“观察”,更要用脑去“观察”,不要只停留在学生“看到什么”、“是什么”等而要多问几个“为什么”,使观察具有探索性。教师引导学生观察的同时再与自己已有的知识和生活经验联系起来,让学生大胆推测鸡蛋各个部分对胚胎发育有什么作用。

5.观察要有记录。没有记录的观察是苍白无力的。因此,在观察的同时要及时记录,并对观察到的现象和结果进行分析。教师指导学生认真观察的同时教会学生对观察到的现象和结果认真填写记录卡,然后引导学生一起分析探究记录卡,使学生在有限的观察时间内收获最多的科学概念。

三、媒体教学,拓展科学概念

科学实践观概念范文2

论文摘要:继中小学音乐教学教改之后,高师音乐课程改革也拉开了帷幕。但作为高校音乐学的教师群体,对本次课改明显表现出认识、理解不到位,甚至有些漠然。本文试从高校音乐学教师在课改中的地位和作用谈起,重点阐述当前高校音乐学教师关于教学素养与执教能力的构建等方面的思考,以引起高校音乐学教师的普遍关注和高度重视,从而更好地践行和适应课改要求。

2001年7月,随着教育部制定的中小学《音乐课程标准(实验稿)))(以下简称《新课标)})的正式颁布,我国中小学音乐课程改革正式拉开了帷幕。《新课标》紧跟时代步伐,结合新时期全世界所关注的本国民族文化传承及立足于全球视野的多元文化观等重新阐述了音乐课的课程性质与价值和基本理念等,强调学生的个体发展及创新教育。《新课标》开始实施后,全国轰轰烈烈的进行了对中小学教师的各种培训活动且取得了很好的效果。但在此同时,许多有识之士发现了培养中小学音乐教师的摇篮—高校音乐学(教师教育)专业课程设置与《新课标》的不适应和高校音乐学教师对这次课改的普遍漠然。正如郭声健教授提到的:“作为高等师范院校音乐学院的教师,我们切身感受到,目前高师音乐教育专业面对轰轰烈烈的基础音乐教育课程改革,不说无动于衷,至少可以说反应相当迟钝,以为这是中小学音乐教育的事情,与高师音乐教育关系不大,显然这种认识是错误的。”2005年9月,受教育部委托、由王耀华和王安国两位教授牵头、在众多音乐教育界的专家、教师的共同努力下,全国教育科学“十五”规划重点课题“中小学音乐教育教学改革”课题组研制的《全国普通高等学校音乐学(教师教育)本科专业课程指导方案》(以下简称课程方案)开始在全国普通高等学校(含综合大学、师范院校、艺术院校)音乐学(教师教育)本科专业中实施,至此,高校音乐学课改也徐徐拉开了帷幕。

一、高校音乐学(教师教育)教师在课改中的地位和作用

作为高校音乐学教师的一分子,笔者觉得这次课改不是普通意义上的课程改革,(新课标)已经从音乐课的课程性质及教育理念上有了很大程度的更新,要求充分发挥音乐教育在培养学生创新精神方面的作用和充分注意音乐与相关文化的联系。而《课程方案》是因(新课标)而制定,从某种程度来说整个学科己经有了一个全新的视角,而高校音乐学教师是《课程方案》的直接实施者,是(新课标)的间接实施者,所以,课改最终是否能获得成功将取决于他(她)们。北大法学院院长苏力教授认为教师是法学教育改革中的关键因素,原因是:“第一,有知识、才华和智慧的老师会有学术魅力,对学生有感召力。第二,这样的老师都会渴望学术环境的改善,他们人多了就容易建立学术的和学术共同体。第三,这样的老师在实践中也总是更有创新精神的改革动力,尽管他不高喊改革的口号,他们会以实际行动改造现有的教学体制和科研体制。第四,这样的老师由于关心学术,往往更具有学术独立性和知识追求,不容易受环境影响,由于心无旁鹜,也因此更容易有公心。”笔者觉得苏力教授所说的这几点和高校音乐学教师在这次课改中的作用有异曲同工之妙,颇能说明高校音乐学教师在这次课改中的地位。高校音乐学教师是此次课改的终端,肩负着课改第一线的教学任务,决定着课改的成败,所以无论是涉及到课改课程与否,所有的高校音乐学教师都应在课改背景下对自己所承担的学科教育进行更深层次的思考,努力增强自己在课改新时期的教学素养和执教能力,增强自己提升课改品质的科研能力和动力。

二、高校音乐学教师教学素养的构建

(一)对音乐教育哲学观的重视

长期以来音乐教育的理论研究与教学实践严重脱节,音乐教育的多数从业者都处于一种自然教学的状态,缺乏深层次的理性思考。雷默在其著作《音乐教育哲学》中指出:“如果一个人想胜任自己的专业,如果一个人的专业要在整体上卓有成效,那么某种哲学—即有关该专业的本质和价值的整套基本信念是绝对需要的。这个专业的持续性的需要,就是从哲学上阐明专业所处的地位及发展方向,并提供一个共同的基准点,以便产生新的思想和不同意见。”他还提到:“准备进入音乐教育专业的人,非常有必要培养起一份对自己所选领域的重要性的理解。音乐教育工作者在工作中所做的每一件事,都是在将他们关于自己学科的信条付诸实践。每做一次选择,就是运用一个信条。音乐教师和其他所有的专业工作者一样,每天都要做出成百上千个大大小小的选择,每个选择都基于一个应当做这件事而不是那件事的决定。这些决定的优劣,直接取决于教师对这门课本质的理解如何。理解得越深,则教师的选择就越连贯、越集中、越有效。”在我国音乐教育发展的进程中,音乐教育的哲学观经历了他律论、功能论的哲学观到自律论、审美论的哲学观再到实践论的哲学观的变迁口作为一个高校音乐学教师,应该明白音乐教育哲学观的重要性,主动了解音乐教育哲学观的变迁及时代成因,建立自己的音乐教育哲学观,树立自己的专业信念,做到知己之所为,知己之为何为,知己之所为为何,才能在课改中起到应有的作用。

(二)加强现代音乐教育观念的学习和思考

当前主要流行的音乐教学观有活动性音乐教学观、研究性音乐教学观、建构性音乐教学观、生成性音乐教学观和创新性音乐教学观等。综合看来这几种音乐教学观都是从强调师生互动、加强学生的自主学习能力、以学生为中心促进其全面发展和创新能力的养成。有关音乐教育的观念是在不断发展和进步的,随着现代科学技术的迅猛发展和文化的传播融合,现代音乐教育观念从形式和内容上也有了更多的理论和现实相结合的色彩。作为高校音乐学的教师,应该对这些观念勤于学习月_多加思考,比如每一种音乐教学观与其他的音乐教学观相比的不同之处、自身的优势、所需要创设的情境、所需要提供的教学器具及其所更加适合的教学内容等,在自己所承担的具体课程中实践这些音乐教育观,并给学生做适时的、点到为止的讲解,也好让学生在学到具体的音乐教育课程时能更好的触类旁通。

(三)知识结构的更新

1、不断学习民族音乐传统文化

我国的民族音乐传统文化是个巨大的宝库,可以给广大的音乐教育者提供汲取不尽的营养。魏煌教授曾说:“综观世界各国的音乐教育,无论其教育观如何表述,无论其怎样注重吸取外来文化,无论怎样进行改革甚至革命,但有一点是共同的—那就是都强调本民族音乐文化的中心地位和立足点。”我们国家从五四以来,高举科学与民主的旗帜,引进西方的音乐教育。客观上造成了民族音乐教育的衰落。对于民族音乐文化,当前的高师音乐学教师大多只是窥冰山之一角,这是一个群体性的普遍缺失。正如郑莉教授所说:“在当今人类社会全球一体化的同时,也迎来了文化的多元化发展,人们普遍认识到,优秀传统音乐文化的传承与保护,应是普通学校音乐教育的重要责任之一。但目前担负培养相关师资重任的全国各高师类音乐教育的实际状况,却成为制约传统音乐在国民音乐教育的实际状况,却成为制约传统音乐在国民音乐教育中广泛普及的瓶颈。”这种状况就需要我们广大的音乐学教师具有先生所说的“文化自觉”,了解我们的优秀传统音乐文化、热爱传统音乐文化、深入学习和研究传统音乐文化、做一个合格的传统音乐文化传播者。唯其如此,我们才有资格与世界音乐对话,才可以更客观、更准确的看待世界各民族的音乐文化,也才能让我们自己的民族音乐文化为世界所尊重。

2、学习和借鉴世界民族音乐文化

内特尔认为,作为音乐教育领域的教育工作者,我们必须从事一种对我们某些人来说是新的使命:“让学生对音乐做世界范围的理解,各种现象将帮助他们领会各种音乐,并提供一种进入理解世界其他各种文化的情况,也有助于各社会成员,更好的理解他们自己的音乐。这种学习动机不是去解决国家和种族之间政治和社会的问题,或降格于提供一种娱乐,无知地把它们纳入西方的规范。更确切的讲,我们必 须进行世界音乐的教学。因为这些音乐存在,学习它们将无限拓宽对我们音乐和我们文化二者的理解”。多元文化观是当今世界发展到现阶段的产物,它的成因很复杂,关乎到世界政治格局的分化、经济、科技以及文化的发展等。总 的来说,多元文化观更体现了对人及其所代表文化的客观尊重和平等意识,对于各方面来说,这都是一个良好的趋势。笔者曾有幸在中央音乐学院聆听余人豪等几位教授的世界音乐课,其中一节课从我国新疆民间音乐开始,讲到中东的民间音乐,再进一步讲到欧洲的民间音乐。那种相似又相异的音乐,那种音乐随着地域渐渐演变的感觉让所有听课的人都受到了不小的震撼,第一次正面的感受到了什么叫全球视野以及音乐的地缘亲属关系。对世界音乐的了解和学习,正是多元文化观在音乐领域的具体体现,高校音乐学教师应该紧跟时代文化发展的脚步,加强对世界音乐的学习,用多元文化观指导自己的学习和教学。

3、了解音乐人类学对音乐教育的影响

在新的世纪,音乐人类学对音乐教育的影响首先是观念。“音乐人类学的核心理念,即音乐是人的思想、感情和心灵的一种形式,它所研究的是音乐与人的关系,关心的是音乐作为人的生活方式所承载的作用、价值和意义。”这种观念给一切以审美为核心的教育带来了极大的冲击。其次,是研究方法。音乐学教师可以借鉴音乐人类学的研究方法如:田野考察。结合音乐学固有的采风活动,以音乐人类学全新的视角和观念(如主位、客位、局外人、局内人等)去进行课题研究,带来的也将是更有文化内涵和历史价值的成果。如内特尔所说音乐人类学让他:一是使他有机会听到了完全陌生的,意想不到的音乐音响和感受到完全不熟悉的音乐观念的经历;其二,使他学会了如何看待世界各种文化以及聆听各种音乐,而没有任何现成的价值判断:其三,学到了把握一种音乐文化的切入点,如何综合的完整的理解一种音乐文化;其四,用一种圈外人的观察来重新认识和评价自己的音乐文化。总之,音乐人类学对音乐教育的影响是巨大的。音乐人类学的视角和研究方法给广大音乐学教师带来了全新的角度和更为广阔的视野,对广大音乐学教师科研能力的提高、科研范围及内容的扩充带来了可能,相信也会对课改目标的实现大有裨益。如管建华教授所说:“音乐人类学是多元文化音乐教育的学科基础,所以,它不但重要,而且世界多元文化音乐教育与教学直接有赖于对音乐人类学的理解,因为,世界多元文化音乐教学不是世界音乐知识的堆砌,更重要的是学会用音乐人类学的理念及多元文化的世界观看待世界各种文化的音乐,包括以此世界观重新看待西方音乐和非西方音乐。”

三、高校音乐学教师执教能力的构建

(一)充分理解和把握《课程方案》对培养目标的界定

《课程方案》对培养目标有明确的界定:本专业培养德智体美全面发展,掌握音乐教育基础理论、基础知识、基本技能,具有创新精神、实践能力和一定教育教学研究能力的高素质的音乐教育工作者。笔者认为培养目标分两个层面:掌握音乐教育基础理论、基础知识、基本技能是基础技能层面;具有创新精神、实践能力和一定教育教学研究能力则是教学能力提升层面。两个层面缺一不可、相辅相成,是实现《新课标》的保证。如果对培养目标做更深层次的把握,则要提到王耀华教授所说的三型、三性:“在当今,为了适应‘宽口径’、‘应用型’的需要,应当提倡‘三型’;为了坚持音乐教育专业的‘教育工作者’这一目标,又必须突出‘三性’。所谓‘三型’,就是高师音乐教育专业培养的人才应当是全面发展型、综合型、创新型的人才。所谓‘三性’则是师范性、专业性、基础性。”当然,王耀华教授剖析的培养目标主要是为了讨论课程设置,而我们作为音乐学教师群体中的每一个人,则应思考如何让我们所承担的具体课程来为培养目标服务,从而把《课程方案》落到实处。

(二)切合课程方案的渗透性教学

课程方案中的专业课程由必修课、选修课、地方课程和学校课程组成。根据课程方案的内容,高校音乐学教师除承担自己对应的必修课外,还可以根据自己所擅长和所研究的课题开设选修课和地方性特色课程。每个教师在自己所承担的课程中,都可以依据民族音乐文化的传承需求和多元音乐文化观在内容选择和教学组织上进行一定的渗透性教学。例如:在进行手风琴教学时,可以在不同的级别上将中外曲目穿插,并且结合研究性学习观等,先让学生查找资料,了解不同曲目所代表的国别、族别背景文化,领略不同民族文化生成背景与其音乐文化风格的对照联系。如:《西班牙斗牛舞》所对应的西班牙音乐文化;《查尔达什》所对应的吉普塞人的音乐文化;《黑眼睛》所对应的俄罗斯音乐文化等。在音乐史论课教学中,教师可以将中外、古今音乐史实进行横向、纵向的比较式教学,适时、适度的穿历史、文学、音乐美学等的相关知识,充分体现出史学教育的丰富内涵。例如笔者在讲《中国音乐史》中远古创乐神话伏曦创琴、瑟;女蜗创簧,伏曦原为人首蛇身时,学生都觉得荒诞不羁,感到很好笑,于是我就借鉴了拉法格关于神话阐析的观点:“神话既不是骗子的谎话,也不是无所谓想象的产物,它们不如说是人类思想的朴素的自然形式之一,只有当我们猜中了这些神话对于原始人和他们在许多世纪以来丧失掉的那种意义的时候,我们才能理解人类的童年。”此时,学生一下就安静了下来,每个人都显得若有所思,明显受到了这段话的触动。另外,在当前的形势下,民族民间音乐课无疑遇到了前所未有的良好氛围,承担这门课程的教师应该抓住机遇充分发挥这门课程的价值和作用,除了正常具备的资料外,还可以组织学生观看青歌赛原生态组的影像资料等,还可以随时关注中央音乐台的相关节目,搜集资料,丰富教学内容,有条件的学校还可筹措经费,带领学生外出采风,逐步了解和熟悉我们优秀、丰富的民族音乐文化,增强学生的民族音乐文化修养。其它的课程也可依此类推,从而实现《课程方案》的单科课程教学最优化。

(三)培养和提高思考问题和解决问题的能力

科学实践观概念范文3

关键词:美国;科学教育;科学实践;三维科学实践活动

培养科技创新型人才,提高全民科学素养是每个国家提升核心竞争力的关键,同样,科学教育作为加强学生对科学概念的理解及发展学生思维、实践、创新能力的关键课程,其改革成为各国提升基础教育质量所面临的热点议题之一。为促进学生科学素养的全面提高,美国政府投入了大量的资金和精力并组织科学及教育专家对科学教育进行长时间的研究。随着对科学教育研究的深入以及对科学教育在实践中出现的一系列问题的反思,美国国家研究理事会(NRC)于2011年了《K-12 科学教育框架:实践、跨学科概念、核心概念》(下文简称《框架》),提出“科学实践”的概念,并确立该概念在科学教育中的首要地位。2013年4月,NRC依据《框架》了《新一代科学教育标准》(下文简称《标准(2013)》),将“科学实践”作为首要关键词列入该标准,取代了之前的“科学探究”。从此,美国的科学教育进入了新阶段。

一、改革背景与历程

(一)新一轮科学教育改革的现实背景

综合时代改变所带来的影响及科学教育理念与实践的发展历程来看,美国新一轮的科学教育改革由多种因素促成。

首先,推动此次改革的外部因素主要有三个:其一,美国就业形势严峻,大量的工作需要高质量的科技人才,在国际考试中美国学生的成绩远没有达到人们对于美国科技强国的预期;其二,美国人进行了细致的国际间课程标准的比较研究,从中找出国际化科学教育的标准走向;其三,美国许多州兴起了统一标准运动。

其次,透过1996年《国家科学教育标准》(下文简称《标准(1996)》)实施20年来的成效分析,美国科学教育中的一些弊端影响着美国科学教育的质量。一方面,《标准(1996)》中列出大量详细却缺乏联系的碎片化的科学知识,从而导致学生对科学知识理解难以深入;另一方面,对科学探究步骤的僵化认识,使得科学教育中的探究活动沦为学生对几个固定“探究步骤”忠实地执行,而学生在“动手”的同时却缺少相应的科学概念解释、推理、理解等理性思维过程,“动手”与“动脑”产生了分离。为此,美国科学教育研究者迫切期望改变科学探究僵化的现状。

(二)科学教育本质的变革历程

科学教育的内涵随着科学技术及人们对科技理解的深入不断发生着变化,20世纪初,美国的科学教育普遍将科学等同于科学知识,在“学科中心”的影响下,科学教育关注“是什么”,强调学生对科学知识的掌握。“作为过程的科学”受到了经验主义科学哲学影响,当时所谓的“科学方法”主要指科学实验方法,即通过量化实验归纳得出确定结论。此时的科学教育沦为教授一套模式化的试验方法,缺少对学生思考的引导。“作为探究的科学”在杜威经验主义哲学的影响下形成。由于“作为过程的科学”缺少对学生思维的引导,杜威提出“思维五步”,目的是通过模仿科学家的探究历程,使学生获取科学知识,领悟科学的方法及本质。但受到教学时间、教学材料、教师教学能力等限制,“科学探究”在科学课堂中被等同于固定的“探究程序”,学生在探究过程中对科学概念的理解及理论性思维被“探究步骤”的执行所掩盖。为了扭转这种模式化的倾向,同时为应对时展对学生实践能力提出的更高要求,《标准(2013)》提出美国科学教育本质将走向“作为实践”的阶段。

二、改革目标及内容

(一)科学教育改革的目标――培养实践能力

美国小学科学课程将K-12科学教育分为K-2年级段、3~5年级段、6~8年级段、9~12年级段四个阶段,《标准(2013)》延续了1996年标准中对科学教育年级段的划分,并描述各个年级段的学生在学科核心概念、跨学科概念、科学与工程实践三个维度中的预期表现。美国新一轮科学教育的总目标在于培养学生的实践能力,提高科学素养。《标准(2013)》的蓝本――《框架》提出,科学教育要使全体学生在以下四个方面取得长足发展:一是能够运用科学知识解释自然界的现象,二是能够收集科学证据,正确评价科学解释,三是能够理解科学知识的本质和科学的发展,四是能有成效地参与科学实践和对科学问题的讨论。对比《标准(1996)》注重学生对科学概念的理解,《标准(2013)》更加关注学生在实践中的表现,具体实例可见2年级生态系统单元相关标准(见表1)。

通过对比两个标准可以看出,目标的表述存在差异,《标准(1996)》列举出学生应理解的生态系统单元中的关键概念,《标准(2013)》则是通过列举学生的具体实践体现对关键概念的理解,如将“学生能够设计实验并能够通过实验证明植物的生长需要阳光和水”作为学生是否理解“生命体只有当环境满足其需要时才能存活下来”的标准。这种重视实践的标准既避免了由于学生理解不同所造成的偏差,又使得标准易于检测。

(二)科学教育改革的内容标准――三维科学实践活动

《框架》围绕“科学与工程实践”“跨学科概念”“学科核心概念”三个维度的内容展开科学教育,其中,学科核心概念是科学学习的主要载体及脉络,跨学科概念作为学科核心概念的辅助延伸方式,加强各学科知识之间的联系。科学与工程实践是科学学习的主要方法,同时是学生进一步理解和架构科学理论的基础。科学与工程实践依据包含的要素分解为三个环节:其一,调查研究部分,学生与真实科学现实交流,包括观察自然现象,根据观察提出有价值的研究问题,提出假设后设计见证假设的实验步骤,进行实验且对实验数据进行收集,从而为假设提供依据;其二,理论建构(科学)或制定设计方案(工程)部分,学生需要对收集到的实验数据进行思维的加工,通过想象、推理、数学计算、预测等思维步骤理解实验中所展示的科学原理、建构科学模型;其三,评估部分,运用科学及工程的思维工具对前两个环节进行分析评估(见图1)。

社会交互性、运用科学语言、科学代表作和工具的使用是科学实践的三个主要特征。在《框架》中,科学实践活动被分为三个环节,其中学生的科学操作活动主要发生于调查环节,此环节偏重使学生经历科学知识产生的过程;建构与解释的环节偏向于学生将收集到的证据与科学理论建构相结合,通过想象、推理、计算等理性思维活动,达到对科学理论的理解与理论模型的建构;评价则是将前两个环节的过程与结果用科学的语言表达出来,与他人交流、讨论的过程。因此,在科学实践的活动中,学生从单一的实验探究调查活动转变为包含“动脑”“动手”“动嘴”在内的多维活动。

1.科学与工程综合的科学实践活动

《标准(2013)》首次在科学教育领域的国家层面把工程教育整合到科学课程中,用“科学、工程和技术”取代了《标准(1996)》中的“科学与技术”,《标准(2013)》将科学实践活动及工程实践活动整合到科学探究的范围中,以工作任务单的形式呈现标准。学生在科学实践活动中形成和发展对核心概念的理解。对工程实践的重视使得教师更加全面地理解科学素养的本质,从而使学生获得运用科学知识认识、解决实际生活中问题的机会。

《标准(2013)》在指出科学与工程的共同关键性特征的同时对科学与工程实践进行了区分,科学实践侧重在自然条件下发现问题,然后通过观察、实验收集数据,通过理论性论证形成理论或解释。而工程实践侧重解决生活中的实际问题,强调的是运用数据来进行设计,最终指向解决实际问题。

2.理论性探究在科学实践活动中的重要地位

《标准(2013)》将培养学生的科学思考能力作为重要目标,突出学生建构自身科学理论及科学模型的能力。科学实践重视帮助学生建构并不断改进自己的科学理论,运用科学的语言、科学代表物和工具来想象、推理、计算、预测合理的科学理论和模型,学生科学思维的建立同样需要不断运用语言和工具并达致熟练。

3.社会交互能力在科学实践中得以发展

随着科学的深入发展,科学探索和工程建立活动越来越需要团队合作才能顺利进行,社会性是科学家进行科学工作的一个重要特征。学生在课堂科学实践活动中同样需要社会交互。学生在科学实践的各个环节都需要与他人进行思想碰撞,如在经验调查环节,提出的问题需要听取他人的意见。学生提出一个科学探究的问题不仅需要对这一问题产生已有观念,听取同伴对这一问题的观念也使其不断修正、丰富已有观念,从而提出具有价值的探究问题。在科学学习的共同体中,学生不仅需要与已有材料对话,还需要与同伴对话,同伴的知识、技能、动机和态度都会影响学生自身观念的建构。

三、启示

从2001年起,我国开始了新一轮的教育改革,经过十多年基础科学教育的探索和实践,科学探究已成为教师在设计、实施科学教育课程时所要考虑的重要因素,但真正以培养学生科学素养为目标的科学教育还难成常态。科学教育在我国受到应试教育的影响,重知识、轻实践。大班化的课堂使得科学探究活幽岩陨钊虢行。在基础教育阶段所进行的科学教育,有些虽然已从科学方法的传授转向科学探究,但探究活动模式化倾向严重,学生的科学素养难以界定,使得我国的科学教育困难重重。我国基础教育阶段的科学教育课程改革正处于关键时期, 美国科学教育改革的“科学实践”理念将对我国科学教育改革带来新的启示。

(一)厘清科学实践的内涵,避免科学探究模式化

目前,我国基础教育阶段的科学教育课程在实施中形成了探究式教学的主要教学方法,强调“做科学”在科学学习过程中重要地位,使学生的参与体验和“动手”“动脑”有机结合在一起。但受到传统教学模式及教育背景的影响,科学教育仍难免受到模式化及应试化的影响,教师迫使学生背诵科学探究的步骤以应对考试,学生按教师设定的步骤进行试验,探究过程缺乏学生对探究的思考与设计,脱离了科学探究的多样性。教师在科学教学活动的设计时应考虑科学实践的三个维度,重点考虑学生科学证据与理论的协调能力、建模能力等科学学习能力,使科学实践的进行与科学知识的掌握紧密结合。

(二)重视科学探究活动中学生的理论探究

我国课堂科学教育所进行的科学探究活动大多强调学生在探究过程中的知识产生或验证的过程,强调对最终科学理论的理解和记忆。然而,学生在科学探究活动中对科学理论的理解程度及批判、论证等科学思维能力的发展却受到了忽视。因此,可借鉴美国科学实践内容在各个学段的学习进阶目标,发展学生的证据与理论的协调能力、运用科学语言表达的能力以及建构科学模型的能力,发展学生的推理、批判性思维等科学素质。

(三)重视科学探究活动中学生的社会交互及科学学术语言

科学探究活动中学生的社会交互和对科学语言的运用是必不可少的组成部分。在科学教育课堂中,教师要努力营造科学学习共同体,使学生在学习共同体中体验科学探究的过程,同时,在与同伴和材料的交互中修正和丰富科学概念。学生在科学探究中不仅需要科学语言进行交流,而且需要借助语言、文字、图像等工具建构科学理论,教师应该密切关注学生在描述科学现象和论述观点时正确运用科学语言,用证据支撑自己的观点。同时,鼓励学生借助图表、图像等工具构建简单的科学理论模型,引导学生用语言或文字清楚、准确地与同伴进行科学论证、辩论,学会发现现有理论及同伴科学推论中的漏洞及不足。

参考文献:

[1]王磊,黄鸣春,刘恩山.对美国新一代《科学教育标准》的前瞻性分析――基于2011年美国《科学教育的框架》和1996年《国家科学教育标准》的对比[J].全球教育展望,2012,06:83-87.

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科学实践观概念范文4

[关键词]新实验主义 实验科学实践哲学

20世纪80年代出现的新实验主义是科学哲学发展史上不容忽视的一个进路,该进路打破了传统科学哲学中的理论优位,从更广阔的角度审视了理论和实践的关系,为科学实践哲学的出现奠定了实证的基础。本文试图对新实验主义的发展历史及其贡献进行梳理,并分析其存在的问题及症结所在。

20世纪的传统科学哲学,在很大程度上把注意力集中在对科学理论、命题、语句、意义等语言分析层面。20世纪50年代,观察和实验的角色被普遍认为仅仅是“产生并检验理论”;20世纪50年代后期至60年代,后实证主义者认为观察和实验是“理论负载”(theory-lad—en)的。然而,无论是对观察及观察术语进行辩护还是攻击,以往的科学哲学家都忽视了实验室工作的真实本质。忽视了绝大多数科学家都将毕生精力用于各种实验上的事实。直到20世纪80年代,历史学家、社会学家以及哲学家才开始对实验活动给予更多的关注,掀起了新实验主义的研究热潮。

首先在哲学上付出努力的是伊恩·哈金(Ian Hae-king)。他在《表征与介入》(Representingand Interve-ning,1983)一书中研究了实验的基础地位和意义,深掘隐含在实验结构中的实践特征,试图纠正极端的理论优位倾向,呼吁从表征走向介入、从理论走向实验,板正被理论优位扭曲的科学观。与此同时,富兰克林(A.Franklin)、伽利森(P.Cratison)、古丁(D.Gooding)以及梅奥(D.Mayo)、巴滕斯(n.t3atens)、范·本德格姆(Vdal Bendegem)、罗伯特·阿克曼(RobeAckellKnll)等人,也都深入科学实践的具体形态,进一步推进了新实验主义的研究。1989年,罗伯特·阿克曼在为富兰克林的7he Neglect of Ezp写书评时,明确地以“新实验主义”(The New Experimentalism)为题,首次把通过实验为科学寻找适宜的基础的科学哲学的趋势称为“新实验主义”。进入z0世纪90年代之后,布克沃尔德(J.Z.Buchwald)、海德尔伯格(M.Heidelberger)以及斯坦勒(E.Steinle)对实验进行了历史研究,从历史、社会科学、哲学的角度详细描述并分析实验,这些努力大大丰富了新实验主义的实证研究。2003年,拉德(HansRadder)主编的《科学实验哲学》从哲学层面对实验及其相关问题进行了更为成熟细致的哲学论述。

经过=十多年的发展。新实验主义已经相对成熟,其主要涉及的哲学问题包括:实验的物质实现,实验与因果性,科学与技术的关系,理论在实验中的角色,建模与(计算机仿真)实验,使用仪器的科学意义和哲学意义,科学与技术的关系等,而其中对实验活动的分析及实验与理论之间的关系是新实验主义讨论的核心问题。新实验主义主要有三方面的贡献:

其一,新实验主义打破了理论优位的科学哲学传统。长久以来,科学哲学家们思考的通常都是理论,而忽视了科学实验。实验被认为是依赖理论或范式的,不可能独立于理论的形式维持其生命,因而遭遇冷落。通过新实验主义的相关研究,我们重新认识实验的本质及其作用,从而部分地恢复实证主义的观点,使科学哲学重新脚踏实地。

其二,新实验主义重新认识了实验与理论的关系。哈金、海德尔伯格、拉德等人对此都有较为详细的论述。其中,最著名的观点即是哈金提出的“实验拥有其自身的生命”(experimentation has a life of its own)。它蕴涵了四个主张:(1)实验的物质实践(material prac—rices)不仅包含观察和观察数据,而且总是包含着实验的执行、实验过程中的技巧使用及对实验的科学意义的理解;(2)实验工作不是简单地检验或解释理论,而是对来自实验本身的目的、机会和约束条件的一种回答;(3)实验及其结果的哲学意义不局限于也不取决于对它们的理论解释;(4)实验过程中经常产生或伴随着新的人工现象,而这些现象的发生并不仅仅是普适的自然规律的例证。这反映了新实验主义的基本立场,即认为实验是一种实践活动,是人们对自然的干涉活动,在干涉中与世界进行交互作用和相互转化,实验创造出新的现象,其哲学意义无法通过其对经验和理论的表征作用得到充分的表达。这种观点极大地冲击了后实证主义者所坚持的“所有观察都负载着理论”的立场。

此外,梅奥从细处着手,从“话题性假设”(TopicalHypotheses)和“错误”的地方性差别讨论了哈金的“实验有其自己的生命”的三层含义。富兰克林在《对实验的忽视》一书中分析了20世纪50年代至60年代粒子物理学中那些实验的奇妙的实现方式,试图证明依赖于实验室的理论是可能的。伽利森在《气泡室与实验场所》一文中。讨论了在高能物理实验中,各种各样的实验工具如何给实验实践和实验室文化造成巨大的影响,分析了实验对理论知识形成的重要作用。

其三,新实验主义在科学实在论上的观点有助于建构实践的实在论。虽然新实验主义者并没有解决科学实在论问题,但他们承认实验活动和科学活动的多样性,从实验介入的角度给予科学实在论一个很好的研究方向。例如,哈金指出,在表征层面上无法解决实在论与反实在论之争。只有离开表征层面,从实验中认识世界,才会发现实在论的坚固根基。实验不是思想或理论,而是“做”;不是用概念去做,而是用特定的工具干预、介入、影响并改造对象。如果实验干预、影响、改造的对象达到预期的结果,那就证明了它们的客观实在性。理论实体的最初提出,可能完全是假设或猜测,只有当我们了解它的某些性质及其与其他对象的因果关系,并据此建造出某种仪器以干预它们而得到预期的结果后,它们才是实在的实体。因此,只有能操作实体对其他对象进行实验,实体的实在性才是可信的。也就是说,实验研究为不可直接观察的实体的科学实在论提供了有力的证据。

对于理论优位的科学哲学而言,新实验主义是一剂清醒剂。然而,新实验主义在兴盛后,却没有形成被英美科学哲学界认可的态势,实验研究成为科学哲学认可的主要论题的期望并没有实现,《科学哲学》(Phi—losophyo,science)、《英国科学哲学》(British Journalfor the Philosophy of science)等科学哲学界的核心期刊对实验的关注始终比较少。究其原因,表面上看是来自传统科学哲学的障碍,而更深层次的原因来自于新实验主义本身的问题。

就表面看,新实验主义目前仅仅代表了从哲学层面对实验进行研究的一种趋势,其文献分布领域比较分散,(在传统科学哲学家看来)其文献的历史叙事和描述居多,而哲学分析和说明似乎不足。也就是说。新实验主义主要借用了历史研究及社会学研究中的富有成效的方法,案例研究成为它的一个支撑。例如,古丁通过分析法拉第的电流磁效应实验、赫兹的电磁效应。而哈金则通过对显微镜的放大作用进行分析,来说明实验观察本身就介入着实在,而无须高层理论的渗透。因此,在传统科学哲学看来,这类研究没有上升到某种理论层次。他们始终认为,观察和实验是一种实践,实践是为理论服务的工具,在文本上没有痕迹。因此,就表象主义看来,实验没有什么可分析的,观察和实验已被“证明”是理论负载的。因此,只要分析理论就够了。

从深层次来看,新实验主义本身的逻辑也存在不一致之处。诸如理论与实验的关系、科学实践的作用地位的问题,在新实验主义那里还没有形成逻辑上完全一致的观点,其中最突出的是以下四个方面的逻辑缺陷:

第一,论证和强调实验有自己多种的独立生命,并不意味着理论不具有自己的生命。一方面,当伽利略将他的望远镜指向天空时,他并没有关于木星卫星的理论要进行检验;另一方面,我们无法否认理论一旦作出。就会继续指导后来的实验研究,并且指点着发现。例如。谁也无法否认爱因斯坦的广义相对论的预见推动了爱丁顿考察日食。事实上,实验与理论的确存在着辩证的复杂关系。在逻辑上,证明存在某个A=C,只否认了所有的A都是B,并没有证明所有的A都是C,新实验主义没有表明如何能够从科学中排除理论的作用,这是新实验主义遇到的第一个问题。

第二。新实验主义力图从证明实验具有更基础的地位的观点出发,证明实验与理论是可以两分的,但是不能证明一切实验都与理论两分。我们从新实验主义证明存在没有高层理论指导的实验来看,的确存在与理论两分的实验,但是这同样不能证明一切实验都与理论两分。正如当年逻辑实证主义以全称命题形式表达经验是检验理论的标准被存在一个观察或者实验是渗透理论、负载理论的证据所击破一样,试图通过实验’观察与理论两分的进路,恢复实验和观察比理论更为基本的经验主义研究也是不成功的。

第三,虽然新实验主义认为实验更为基础,但是在有些新实验主义者看来,它的基础性作用,仍然是为理论表征服务的。新实验主义虽然把实际的实验实践之细节带入到科学说明中,但是仍然囿于传统科学哲学的表征主义说明框架中,这就无法以实验概念替代以理论概念为中心的传统科学哲学的说明模式。表征作为实践的结果要比实践过程更为重要,实践只有把结果呈现为文本表征出来,成为一种存在陈述或者观察报告,才具有“言说”资格。因此,在新实验主义那里,实验与观察都没有在最终意义上离开表征主义的影响。

第四,向逻辑实证主义的部分回归,不被科学哲学家所接受,也影响了科学哲学家对新实验主义的认识。新实验主义者,如哈金、古丁、梅奥等人,花大力气下功夫重新检验了科学史上的一些实验,发现了实验干预、交叉复核、误差控制和消除方面的实验作用,表明实验对于理论的选择、理论改进有着基础性的作用,从而使得科学在整体上呈现出进步的态势。这种进路表现得更像是要向逻辑实证主义科学进步的积累观回归。而逻辑实证主义的科学进步积累观被认为是存在诸多问题的,是已经被历史主义的革命观推翻的观点,除非这种新实验主义的积累观有更多更新的证据和极为充分的论证,否则,新实验主义的论证就不为人所重视。

几乎在新实验主义兴起的同时,出现了从实践解释学的角度研究实验室里实践活动的另一科学实践研究方向,其主要代表人物为劳斯(J.Rouse)。新实验主义和科学实践解释学都把关注点放在实验室的实验实践,而不是理论体系,这两个方向并行而合成了科学哲学的自然主义的研究进路——科学实践哲学(Philoso—phy of Scientific Practices)。科学实践哲学的进路把科学看成是人类文化和社会实践的特有活动形式。并试图对科学实践的结构、主要特征和规范性作出分析研究。科学实践哲学不仅以科学实践为出发点,一改理论优位的传统,而且重新审视了科学哲学的经典问题,如科学说明、推理、因果性、科学实在、科学划界、科学发展模式等,并将这些经典问题同技术哲学、科学社会学、科学心理学等一系列相关研究领域有机地联系起来,使实践和活动的维度进入了科学哲学研究的视野。

科学实践哲学接受了新实验主义的“实验有自己独立生命”的观点,更正了新实验主义将实验与理论继续两分的认识,从解释学角度把理论与实验都纳入科学实践的范畴,认为理论作为一种科学活动也同样是实践活动,与科学实验没有本质性区别。这就较好地解决了传统科学哲学中理论与观察实验两分引起的问题。通过对实验实践的探索,初步消解了实在论问题,即表征系统与被表征系统之间的通达问题,指出真正的实在是实践者通过实验实践介入与操作从而产生新现象改变世界来达到,而不是通过语言表征来实现的。科学实践哲学进一步推进了新实验主义未细致化和未达到逻辑一致性的工作,其解释学方向通过引入海德格尔实践解释学关于人的实践介入世界的方式较好地推进了这些问题的研究。

科学实践哲学与新实验主义相比,在观察与实验之间作出了性质和程度不同的区分,更加强调了实验,因为在科学实践哲学看来,一切科学研究都是做事,都是人与自然打交道,实验作为直接介入建构世界的做事比旁观更为重要。当然,这里还有一个重要的不同,在传统科学哲学和新实验主义看来,观察可以还原为存在陈述(即一种有限表象),而在科学实践哲学看来,观察也是一种介入世界的活动。理论构造过程也是一种科学实践活动,理论比哲学家通常所理解的更具实践性和技巧性。

科学实践观概念范文5

一、问题引领,激发思维

儿童的思维是以直观形象的思维方式为主,感知具体事物、获得先期感性认识是儿童进行思维活动的基础。因此,在教学中,我们应该重视问题情境的创设,根据学生的年龄、认知特点和生活经验创设与教学内容相关的情境,帮助学生梳理出统领本节内容的驱动性问题,一方面调动学生学习新知、参与实践的积极性;同时激发学生思维,让学生带着问题实践,带着问题学习,在问题引领下主动建构知识。

二、亲身实践,发展认知

建构主义的学习观认为:学习不是教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己建构知识的过程,学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义。科学活动是科学教学的载体,在科学课堂中让学生亲身实践、主动构建知识、发展认知、提升思维能力是有效教学的核心所在。在科学活动中,教师可以从以下两个方面帮助学生构建知识、发展认知。

(一)提供有结构的材料,帮助学生探究新知

有结构的材料是指教师经过精心设计的典型教学材料的组合。这个组合要揭示与教学内容相关的一系列现象,又要符合学生的年龄特征、认知规律。让学生通过对材料的探索发现问题、解决问题、获得新知。

(二)精心设计有利于揭示事物本质的实践活动

小学生由于受年龄特点、认知特点及知识储备等方面的限制,其思维能力不适宜开展复杂、难度大的实践活动。加上小学生一般只对实验现象感兴趣,而很少对实验现象进行深入的分析与思考,所以教师要对学生实践活动进行精心设计,尽量设计一些实验现象与事物本质之间联系紧密、关联度大的实践活动,让学生通过观察实验现象能较好抓住事物本质,构建科学概念。

例如四年级的学生在日常生活中对声音有一定的了解,很多同学认为声音的产生是由于“敲打”、“物体撞击”产生的。但很多老师在上《声音是怎样产生的》这一课时,并没有关注到学生的前概念,没有关注培养学生思维,他们大多会给学生几种材料,让学生利用材料发出声音,最后要么学生从书本中得出“声音是由物体振动产生的”这一结论,要么老师给出“结论”。其实在这个活动过程中,学生关注的是声音,特别是不同材料发出的不同声音,学生观察到的现象与声音产生的原因之间没有密切的联系,学生很难抓住事物的本质,难以构建认知,学生的思维能力也没法得到提升。笔者认为这一活动可以稍微调整一下,让学生轻敲鼓面、拨动钢尺、拨动拉伸的橡皮筋,并观察鼓面、钢尺和橡皮筋的运动情况,用画图或者文字记录下来。通过这一观察,学生不难发现鼓面、钢尺和橡皮筋的运动相似,都在来回摆动或者往返运动,由此教师可以引出“振动”。教师的这一精心设计,让学生在观察中抓住事物的本质,有利于学生构建概念,发展认知。

三、深入分析,提升思维

对实验现象、实验数据进行深入的思考与分析、抽象出现象或数据背后隐藏的事物的特点、本质及规律是科学实践活动中重要的一个环节,也是培养和提升学生科学思维能力的有效途径。小学生以直观思维为主,只对现象感兴趣,加上本身认知和思维能力的限制,对现象、数据的分析存在一定的困难,如何引导、帮助学生深入分析现象、数据,提升学生思维能力是科学教师的一大考验。不同的数据有不同的方法,没有统一的方法,需要在实践中灵活运用。在分析时教师要注意,一方面要给学生足够的时间观察、思考得到的现象或数据,另一方面要避免一开口就询问学生发现了什么,而是利用表格、坐标轴等让学生把结果呈现在其中,引导学生横向、纵向进行比较,从一些细小的地方入手,适时提出问题,打开学生思维,引领学生有目的进行思考与分析。

科学实践观概念范文6

德国应对科研不端源于两次“浪潮”,第一次是1997年的肿瘤专家赫尔曼、布拉赫的数据造假事件,第二次是2011年高级政客的博士论文事件。在第一次浪潮之后,德国研究联合会(DFG)成立了包括外国科学家在内的12人国际委员会,授权该委员会从科研体制上研究产生学术不端行为的原因,制定防范措施。另外,DFG还设立了专员职位以专门处理学术不端行为投诉事务。此外,在德国还出台了三个应对科研不端行为的重要法规:1996年德国联邦最高行政法院的判决制定的处理科学不端行为的法律规范;1997年马普学会的评议会通过了《质疑科研不端行为的诉讼程序》;1998年德国研究联合会“学术自我管理”委员会详细阐述的《关于提倡良好科学实践和处理涉嫌科研不端行为的指南》。在德国研究联合会的建议下,高校校长联席会以《确保良好的科学实践建议》为样本,出台了《应对科研不端的程序模型》。许多高校和科研机构根据这个建议,制定了自己的纲要;个别高校和科研机构还设立了科研诚信调查处(人员)。如:海德堡大学于1998年通过了《确保良好的科学实践、应对科学中的不端章程》,并成立了科学自治委员会等。第二次浪潮后,德国科学委员会于当年(2011)修订了《确保博士论文质量的要求》并出台了《评价和控制科研成果的建议》;2015年颁布了《科研诚信建议》。德国研究联合会也陆续修订了《确保良好的科学实践备忘录》(2013)、《应对科研不端的程序》(2011、2016)。高校校长联席会下属组织“具有博士授予资格的高校校长联盟”于2012年通过新的建议:《博士学位授予程序中的质量保证》。普通院校联合会、院校联合会、德国高校联盟于2012年7月发表总立场文件《撰写科学资格论文良好的科学实践》。德国国家法教师联合会于2012年10月《公法中的良好的科学实践纲要》。德国U15大学联盟于2013年4月通过了文件《博士学位授予程序中良好的科学实践原则》。2013年5月,德国高校校长联盟在第14届联盟成员大会上通过了新的总决议《德国高校良好的科学实践》,对德国高校确保良好的科学实践,预防和治理科研不端明确了方向,也提出了新的更高要求。德国各主要学会如马普学会、弗朗霍夫学会、霍尔姆霍兹学会、莱布尼茨学会作为科学机构联盟主要成员,推动该组织做出了一系列重大举动,如2010年连续出台了两个文件《处理科研数据的基本原则》《著作权新规定:对第三篮子的要求与渴望》。2011年,在德国研究联合会召集下召开的“良好的科学实践”会议等。大学的行动更是积极,纷纷出台或修订各自的应对科研不端的文件,增设或完善诚信调查人员(调查处)。如波恩大学于2014年9月1日正式实施《波恩大学确保良好的科学实践纲要》;慕尼黑大学于2014年9月30日第三次修订《慕尼黑大学科学自治纲要》等。德国科研不端的治理又向前推进了一大步。

2德国科研不端治理实践概览

获得科研不端治理的实践情况是一个非常复杂的问题,可以通过以下几个方面获得大概的了解。(1)高校和科研机构对应对科研不端的纲要与程序模型的知晓与应用情况。相关资料显示,德国高校校长联席会2013年通过的《高校良好的科学实践》的知晓度是最高的,达到了64.4%,但实际的应用程度不高,只有17.0%;排在第二位的是德国研究联合会2013年修订的《确保良好的科学实践备忘录》。从实际的应用来看,德国研究联合会2013年修订的《确保良好的科学实践备忘录》应用程度最高,达到40.2%;排在第二位的是《应对科研不端的程序》(德国研究联合会,2011),达到32%。综合两项数据,德国研究联合会的两个文件分居第一、第二,说明国家研究资助机构(《确保良好的科学实践备忘录》)对各大学和研究机构的实际影响力最大。(2)良好的科研实践的介绍情况。各大学和高等院校对良好的科学实践的介绍或者说宣传教育几乎贯穿于各个教育阶段:从学士和硕士培养阶段直到教师、科研人员的继续教育,只有9.8%的被调查单位对此事不知道,但是比重不高,最高的是学士和硕士培养阶段,只有57.2%。这表明各大学和高等院校对良好的科学实践的教育还有提升的空间。(3)高校层面的科研诚信办事处设置情况。大学设置科研诚信调查处的已达到90%以上,没设置的只有0.6%,不知道和没有答复的共8.9%。高等院校设置科研诚信调查处的最低达到了60%以上,没设置的占28.6%,不知道和没有答复的共14.3%。在大学中科研诚信调查处工作人员2~3人的比例最高,占35.0%,而高等院校中科研诚信调查处工作人员1人的比例最高,占37.1%。由此可见,大学设置科研诚信调查处的积极性高于高等院校。

3制度建设典型案例

德国科研不端治理体系的新进展以德国科学委员会2015年出台的立场文件《科研诚信的建议》以及德国研究联合会2013、2016年修订的《确保良好的科学实践备忘录》、《应对科研不端的程序》最具代表性。

3.1《科研诚信的建议》

《科研诚信的建议》包括两部分内容:一是对国内外良好的科学实践纲要的概览以及核心建议的实施情况的总结;二是说明了操作领域与建议,以及科研诚信文化持续的系统性的加强。本文对第二部分的第五个方面——行为者的责任范围予以论述。(1)科研人员:视角色与职位不同承担不同的责任。作为教师,有告知学生良好的科学实践的规则、不同的、更新的方法以及伦理的自省的任务;对大学生、博士生的指导的责任,特别是学位论文的指导。作为上级,除了以上责任,还对同事的劳动条件负有责任;还要对合同期限、时间预算负责任;此外还得对公开讨论的文化、有异议的、否定性的研究成果负责。最后,除了自己理解良好的科学实践,还要推动整个团队理解良好的科学实践,促进同事之间相互信任。(2)高校与科学机构:包括领导层与院系。领导层对促进科研诚信的功能性结构承担主要责任。它必须对概念加以界定,并阐释框架条件;制定规范与程序;修订现有的样本(德国研究联合会与大学校长联席会的决议);当前的规定是不够的,所以必须具有不断更新的机制;每个科研机构必须知晓自己的纲要与措施的实施情况以加强科研人员的诚信,并且必须清楚;对具有科研不端嫌疑的事件必须在确定的权限内根据明确的程序规定进行调查。自己制定纲要的参考文件;适当地设立科研诚信调查处,为科研人员提供咨询并处理冲突事件;促进青年人员的个性发展,并为之提供好的工作条件;长期的任务是摒弃数量有限的成果评价标准;尽最大的可能推动政策的透明;发现科研不端是表明了解释结构的功能化和研究机构的高质量标准,应当是报道的一部分。院系的责任包括:不同的院系应该根据自己的专业特点制定规则,大学课程必须设置良好的科学实践课或实践,并通过合适的考试形式进行检测;在博士培养阶段,导师与博士生必须签订合同;招聘程序必须是透明的,而且事先必须运用质量指标对成果进行评价;对如何处理候选人的否定性的研究成果,并告知良好的科学实践进行研讨。此外对于资助的申请也应采取质量主导的标准。(3)政策:高校与科研机构的政策制定者必须认识到单纯的以数量为标准的成果评价的副作用以及对科研不端的可能的推动作用;联邦和州作为资助者必须为以成果为标准提供资助的成果的数量评价负责,尽量减少类似的副作用;尽量避免对科研成果的评价仅通过出版量、引用指标,授予博士学位与资助挂钩;联邦和州应当把促进科研诚信的机构和措施作为机构总绩效的一部分进行评价与推进;联邦和州应当采用透明的、功能性的结构强化科研诚信,使之作为高校与科研机构申请资助的标准与前提;其他战略性草案与建议应当有意义和价值。(4)研究资助者:私人或公共的资助机构有责任避免有利于科研不端的意想不到的副效果;确定出版物名称的上限,已发表的否定性的以及重复的研究进行积极的评价,强化以质量为标准的成果评价标准;鉴定人的选择要避免偏见、积极支持成果评价的问题意识;申请机构应当有透明的、功能性的结构处理冲突事件和科研不端,以及确保研究数据保留与获得的草案;保证资金到位;资助国际合作项目应遵循更高的标准;第三方资助不能优先获得研究成果。(5)委托方与评价人:高校的委托方与机构的评价领域的行为者应当按照(2)对所在科研机构促进科研诚信的结构和措施进行检查,包括处理冲突事件与科研不端的透明的、功能性的结构和程序;科研诚信调查处、良好的科学实践纲要与规则;检查应在整个高校的系统委托下得出结论;科学委员会将采用与自己的委托与评估程序相应的标准。(6)科学出版社与杂志:出版社与杂志有责任在出版中不选用、阻止科研不端的行为;否定的科研成果原则上在杂志上也是可以出版的,例如作为主要出版物或特殊领域的一部分,还有重复研究;印刷错误与勘误表应当系统地出版,与原版出版物一起防止错误数据的扩散;获取研究原始与随后数据的在线书架,采取同样的标准以推进科研诚信;为了避免剽窃、控制数据操纵应当检查签名;鉴定人员的选择除了重视专业,还要无偏见;确保质量和伦理出版标准应当持续更新、发展,出版社与杂志要在总论坛中领会自己的责任,如国际出版伦理委员会的论坛。

3.2《确保良好的科学实践备忘录》

《确保良好的科学实践备忘录》是对2011年11月在柏林召集科学机构联盟研讨会“良好的科学实践”会议精神的体现,是对1998年出台的《确保良好的科学实践》作的补充修订,新修订的内容主要可以概括为六个方面。(1)导师的责任。文件指出,培养青年研究人员是导师的任务。博士生的研究活动和丰富的见解对知识的创造具有重要贡献,导师的主要任务就是要执行高标准、抵制滥用。授予博士学位和授予博士学位的质量评价属于科学系统的核心工作。在工作团队中遵循谁领导谁负责的原则。博士在读除了有一名导师对之进行指导和引领外,还要有一名联系人(副导师)。导师不仅要在博士在读期间给予支持,在之后的工作生涯中也要给予支持。(2)举报人的保护。一方面,举报人对于科学自治是必不可少的,对于举报人应给予特殊保护;同时,举报人的行为要符合文件所要求的检举程序,即应当在科学界内部检举,而不仅应当首先告知媒体。(3)科研诚信调查人员。文件强调,科研诚信调查队伍应当壮大。特别是高校及其附属的企业应当壮大科研诚信调查队伍,保证想咨询有关科研不端问题的人可以很容易见到。(4)原始数据的保留与使用。文件指出,应当区分原始数据的保留与使用这两个问题。原始数据应至少保留10年,保留工作由系所担负。数据的使用权归属于研究人员个人,对正在进行的研究项目,由有使用资格的人员共同决定是否允许第三方使用。如果是跨系所的,建议通过合同来确定使用原则。(5)科研不端的治理程序。文件突出了大学与研究机构(这里主要指各学会)科研不端的治理程序的一致性,要求确定最长调查(总)期限,即便利益相关者较多的复杂程序也应当有一个预期的期限。(6)成果的署名问题。文件要求成果署名中不允许有荣誉作者,署名列表中出现的作者必须是真正对成果有贡献的人,对于合作的成果要严格根据各自对成果的贡献量确定署名顺序。3.3《应对科研不端的程序》《应对科研不端的程序》第一次出台是在2001年,2011年进行了第二次修订,2016年的修订是第三次。修订后的文件简单明了,共包括三个部分:适用范围;科研不端的定义;质疑科研不端的程序。本次修订有两个重要变化:对科研不端的定义与质疑科研不端的程序进行了补充修订。(1)科研不端定义的变化(本文所述为修订后的文件)。一是申请者、接受者和其他对德国研究联合会的资助承担责任的人的科研不端。重要的科学联系被有意的或由于疏忽大意导致地错误陈述,他人的知识产权被侵害或科研能力受到伤害,事件属于哪一种不端行为视具体情况而定。首先,虚假陈述。伪造数据和(或)研究成果导致的;篡改数据和(或)研究成果导致的;通过选择或放弃不期望得到的结果,或不公开这些结果导致的;对陈述或图表进行操纵导致的;在基金申请或进行汇报时进行不正确的陈述导致的(包括向出版机构、印刷部门虚假的陈述)。其次,知识产权的侵害。涉及他人创造的、产权受法律保护的作品或他人发现的科学认识、假说、理论或研究方法内容:剽窃;剥削研究的部分内容或思想,特别是鉴定人;未经授权向第三者转交数据、理论和认识;僭越或无根据的接受科学著作权或合作权;伪造内容;未经授权向第三者公开或接触未被发表的作品、认识、假说、理论或研究方法。第三,未经同意把著作权、合作权据为己有。第四,阴谋破坏研究活动(包括破坏、毁坏或操弄研究程序、器械、附件、硬件、软件、化学药品或其他别人做实验必要的物品)。最后,清除原始数据,这点违反了法律规定或科学工作的学科公认的基本原则。这适用于法律规定不应清除的数据。科研不端的共同责任如下:参与他人的科研不端行为;公开发表的伪造刊物的合作者。二是鉴定人与团队成员的科研不端。为了自己的科学目的,未经授权使用数据、理论和认识,从中获得了他的工作所需的知识;鉴定程序未经授权、信任伤害了申请或其内部包含的数据、理论和认识进一步提交给第三者。(2)质疑科研不端的程序的变化。本部分主要新增了“第三方审查”的内容。文件要求自预审阶段至审查结束都要引入第三方审查。这里的第三方指的是德国研究联合会科研诚信人员(现更名为科研诚信人员)或德国研究联合会的程序。文件强调由不端事件发生单位主持的预审决定不影响德国研究联合会的审查程序。

4对我国的启示

4.1建立完善的科研不端治理体系及更新机制

与德国科学界相比,我国科学界面对科研不端事件的发生反应显得迟钝。近几年我国科研不端事件时有发生,如井冈山大学教师论文造假事件、院士论文造假事件等,面对此类事件,我国自然科学基金委员会、科技部、科协等机构也相继出台了治理科研不端的文件,少部分高校也通过学术道德委员会章程设立了学术道德委员会,但从整体上来看,我国科学界对科研不端的治理仍处于初级阶段,科研不端治理体系还没有真正形成。这从根本上说缘于我国科学界对科研不端的危害认识不足、关注不够,对科研不端的治理还没有纳入主要任务。这与德国科学界特别是德国科学界的管理机构、学术联盟形成鲜明对比,德国科学机构联盟、研究联合会均把维护科研诚信看作该机构的中心任务,因为他们把科研诚信看作关系到科学生死存亡的问题,看作关系到一个国家科学创造力的重大问题。为此,我国科学界应端正观念,真正把科研不端问题当作内在重大问题来抓,而不仅仅看作社会风气影响下的附属问题、小微问题,才能真正行动起来,建立健全科研不端治理体系。科研不端成因复杂、形式多变,它会伴随着社会文化、科技管理体制、科学本身的发展以不同的面貌出现,治理科研不端不是一劳永逸的,我们更需奋起直追,建立起科研不端治理体系以及治理体系的检测机制,以便于及时更新治理体系,确保科研不端治理体系的有效性。

4.2建立领导问责制度

德国科学界一贯重视院系领导、学科带头人在科学团队中的领导和示范作用。在培养科研诚信方面,德国科学界在新出台的规范中更是突出强调了这一点。如科学委员会2015年的《科研诚信的建议》第二部分的第五个方面中明确规定:科学委员会的角色与职位不同承担不同的责任。作为领导,除了承担团队普通成员应承担的责任外,还要对同事的劳动条件、对合同期限、时间预算负责任;此外还得对公开讨论的文化、有异议的、否定性的研究成果负责。最后,除了自己理解良好的科学实践,还要推动整个团队理解良好的科学实践,促进同事之间相互信任。德国研究联合会2013年修订的《确保良好的科学实践》备忘录中也强调,在工作团队中遵循“谁领导谁负责”的原则。在我国,科研管理和资助机构颁布的治理科研不端的某些具体条款得不到真正贯彻实施,其中一个重要原因就是基层组织的“冷处理”。如《国家自然科学基金条例》或《国家自然科学基金委监督委员会对科学基金资助工作中不端行为的处理办法(试行)》中规定,“不得晋升专业技术职务”的处罚时,由于基金委员会缺乏对依托单位职称晋升、职务晋级方面的管理权限,在实际操作过程中常常得不到落实;科学技术部颁布的《国家科技计划实施中科研不端行为处理办法(试行)》第十二条及第十三条中对科研不端行为处罚的规定也存在类似问题。借鉴德国管理和资助机构治理科研不端的“领导责任追究制”,对相关个人进行督促或软强制,促使原则规定真正着陆,真正发挥作用。

4.3切实加强对举报人的保护

为了使科研不端行为真正得到揭示,德国大学与科研机构历来重视对检举者的保护。早在1997年马普学会通过的《质疑科研不端行为的诉讼程序》与德国研究联合会1998年出台的《确保良好的科研实践》中就强调,在案件审理过程中,检举者的身份要做匿名处理,其身份的公开有严格的限制。在2003年的波恩会议中又提议,追踪调查检举者的职业生涯,即对检举者是否有轻蔑、降职等不公正待遇进行跟踪调查。2005年科研诚信委员会发表的《最近六年来科研诚信委员会处理科研不端行为的总结报告》中提及,应对检举者在未来生活中所处的不公正待遇以及可能遭到的报复行为进行探讨以积极防御,明确提出了3条具体保护措施。在2011年德国研究联合会召集的“良好的科学实践”会议上,保护举报人问题再度成为讨论的热点。2013年修订的《确保良好的科学实践》文件的第17条建议指出,举报人对于科学自治是必不可少的,对于举报人应给予特殊的保护。我国在举报人的保护方面还有大量的工作需要去做。如《国家自然科学基金条例》的对举报人的保护措施就值得探讨;在《科技工作者科学道德规范(试行)》第二十七条中也体现出类似问题:“调查科研不端行为应遵循合法、客观、公正原则。应尊重和维护当事人的正当权益,对举报人提供必要的保护。在调查过程中,准确把握科研不端行为的界定。”这些条例并没有对举报人提供具体的和积极的保护措施,如在工作或资金方面的便利和资助。

作者:王飞 单位:大连理工大学

参考文献:

[1]王飞.德国科学界应对科研不端行为的措施及启示[J].长沙理工大学学报(社会科学版),2013(5).

[2]GutewissenschaftlichePraxis[EB/OL].2015-06-05.dfg.de/foerderung/grundlagen_rahmenbedingungen/gwp/.