在日常生活中,“科学”两个字常常被人们提起。譬如我们经常听到人说“你这观点很科学啊”,或者“你这么说一点也不科学”等等。而科学作为一种“权威”更是与某些其他概念形成对立和对抗,比如迷信,算命,玄学等等词汇。更有甚者将中医,占星术等等定义为反科学,伪科学。那么,我们的问题来了:科学到底是什么呢?
要给科学下一个大家都认可的定义,其实是一件非常困难的事。尽管各类网络百科全书都对科学进行了定义,但是千人千面,每个人的学识和经验的差别,使大家对这一概念很难统一。而本文的定义方法,则是从西方哲学与科学发展史上来探讨“科学”这个词汇的最初成因。
科学的过程,其实是一个探索过程,一个创新的过程,这里也包括探索和创新过程中的观念,方向,制度,体制等一整套的配置,这其实是科学探索的手段问题,在很多时候,科学的进步状态,决定于这些手段,有时候,科学的落后,也是因为这些手段的落后,所以,不管是前沿科学,还是后方创新,都要首先解决手段问题。
关于科学是不是真理问题,所谓真理是客观物质的运动及其规律,所以科学是一个探索真理的过程,同时科学也是一个运用真理的过程,但从科学发展的历史着,与规律相对应的知识的正确性,受认识时空的局限性,存在相对性,其有一个不断发展进化的过程,故所以真理也是相对的,到目前完止,我们还没有发现绝对真理。相对真理在一定时空条下,也可认可为绝对真理。
科学不等同于正确的结论,科学甚至不承认有绝对正确,放之四海皆准的真理。它是一个寻找更好的结论的过程,是一种我们看待这个世界的方法。
科学是这样一种研究方法,以观察归纳为前提,通过逻辑演绎概括事物规律,并且通过实验进行验证和预测的研究方法。
世界上有很多知识体系,有很多看待客观现象和解释客观现象的方法。
早期的巫术是一种,后来的宗教也是一种,甚至有些神秘主义者把神谕和灵感也看成是一种,而科学不过是这些方法之一。但是,科学是直到目前为止,人类所掌握的最能够准确描述我们世界的各种规律,并且能够发现规律,不断进步的方法。
在这一点上,它比其他的方法更有效,更容易和别人沟通交流,也更容易让自己获益。
为什么会存在科学、哲学和神学呢?本人认为这完全取决于人类的认知能力,我们可以这样简单的理解,科学是人类认知能力最基本的体现,科学可以研究几乎所有的可以用理论加实践来得以证实或证伪的对象,哲学是人类认知能力的扩展,哲学的研究对象是抽象的,但具有逻辑性的,而神学研究的对象则是人类认知能力以外的事物。
科学和神学站在理性和感性的两端,而哲学处在它们之间,由于探索的方式完全不同,科学的认知能力始终是有限的,当超出了这个范围,神学就占据了上风。难道神学真的就是凌驾于科学之上吗?本人认为并不是这样,因为科学是没有尽头的,所谓的尽头也只是暂时无法突破的瓶颈,从长远来看,科学的探索是会一直持续下去的,而它的方向显然与神学无关。
儿童和成人在探究自然世界方面都有天生的兴趣。在科学学习中,儿童学习自然知识,发展问题解决能力,因而,科学为满足儿童与生俱来的好奇心提供了机会。
科学的灵感,决不是坐等可以等来的。如果说,科学上的发现有什么偶然的机遇的话,那么这种“偶然的机遇”只能给那些学有素养的人,给那些善于独立思考的人,给那些具有锲而不舍的精神的人,而不会给懒汉。
早在 19 世纪 60 年代, 斯宾塞就论述了科学教育的重要价值。 他认为,科学知识能够让人与大自然更加和谐相处,同时也能够让人们的生活更加方便。而且,他认为在科学学习过程中,儿童能够一边学习一边促进个人认知水平的发展,提升其记忆能力、理解能力和分析综合能力。同为英国学者的赫胥黎也肯定了科学教育具有心智训练的作用。赫胥黎认为科学教育的重要特点是个人直接与事实接触,这也是对科学教育特点——从观察中认识自然,总结规律,得出结论一一比较早期的描述。
1999年,世界科学大会在匈牙利召开。大会主题为 " 为了21 世纪的科学一一新的承诺",大会通过了两个重要文件:《科学与利用科学知识的宣言》《科学议程一一行动框架》。《科学与利用科学知识的宣言》第十条明确指出,从小就学习科学知识是所有人受教育权利的一部分,科学教育对于人的发展、培养自身的科学能力和造就富有进取心和知识的公民都是至关重要的; 第三十四条指出,各个层次和各种形式的科学教育是实行民主和确保可持续发展的重要前提。
1.科学教育是促进社会发展的重要源泉
科学技术是第一生产力。科学技术的进步是促进社会进步的原动力。推动社会进步既需要科学技术的不断发展,也需要人类对科学技术的合理应用。
步入知识经济时代,科学与技术已经高度结合,科学技术已经直接成为一种生产力推动社会的发展和进步。知识经济时代的到来使得每个已经从事生产和经济活动的人都需要掌握基本的科学知识和技能,都要理解科学活动和技术创造的过程和意义。科学教育是促 进公众适应知识经济社会的重要保障。
随着人类社会的不断扩张,过度开发以及过度消耗引起了大量的资源短缺、生态环境恶化等问题,随之而来的是人类社会矛盾激化等,这些情况的出现促使人类逐渐认识到人与自然协调相处的重要性, 同时也对科学的本质有了新的认识一一人与自然协调发展、可持续发展。 自然和社会的可持续发展需要具有可持续发展意识的人。拥有可持续发展意识的人,不是一昧地认为科学技术具有先进性,而是在认识到人类社会的先进性、科学技术发展的必要性以及掌握科学知识和科学方法的重要性的同时, 理解科学技术有着不可超越的规范。 这种意识并不是人类生来就有的,而是在接受科学教育的过程中, 不断提升其对于科学本质的认识。
科学技术的发展使得当代人的生活环境发生了巨大的变化,要适应当代人的生活环境,必须掌握最基本的科学技术知识和技能。科学教育帮助人掌握这些适应现代社会生活的科学知识和基本技能,推动人适应社会的发展,同时进一步推动社会进步。
2. 发展科学教育是建设创新型国家的重要途径
全世界都在经历由科学技术主导的巨大变革,特别是计算机科学领域和生命科学领域。计算机领域近十年来发生了巨大变化。自1946年世界上第一台计算机发明以来, 计算机的体积不断变小, 速度和性能却不断提升。十年前我们用的磁盘现在已经退出了历史舞台,大数据时代已经来临。生命科学领域的飞速发展也不断创新高。基因工程高速发展,人造器官在实验室领域已经能够实现。脑科学研究不断有新的成果,此外,干细胞研究、纳米疫苗等工作都取得重大进展。不论是过去还是现在,科学技术一直促使世界发生变革,一直推动着人类社会不断向前发展。可以说,科学技术的实力决定着国家的力量,决定着国家和民族的命运。
2004年,国际科学院组织 (IAP) 向联合国提交了一份报告一一《创造更加美好的未来: 在世界范围内建设科学技术能力的战略》。报告重点阐述了科学技术能力的建设对于全世界特别是发展中国家可持续发展的重要性。报告指出推动科学技术能力建设,需要提供全方位、各个层次的高质量教育,从小学到大学在培养年轻的科学家和工程师方面要给予更多关注,并且要培养、吸引和留住本国的科学技术人才。
随着地球资源的不断减少,国际竞争日趋激烈。在这种状况下, 科学教育的发展具有重要的战略意义。毫无疑问,科学的发展是国家发展和社会进步的原动力。国家的发展,核心是自主创新,关键是人才。科学是提升自主创新能力的基础,同时,教育是国家之本,没有教育培养人才,国家难以前进。大量高水平的科技精英和杰出的创业者是国家发展的动力之一。但是鸟之双翼,缺一不可, 国家的发展也需要数以亿计的普通劳动者。因此,提升广大普通劳动者的素质是国家整体实力提升的基础。而这一切都需要科学教育从幼儿园到小学、中学甚至大学,对下一代进行科学探究的引导,让学习者学会探索自然的方法,培养其正确的科学态度,培养创新精神和实践能力。各国都已认识到科学教育对于国家发展的重大意义。
3.提高科学教育水平是提升公众科学素养的关键
自 20 世纪 80 年代美国掀起科学教育改革的浪潮后,世界范围内对于科学教育的目标达成共识: 提升青少年的科学素养。我国在21世纪初实施的第八次基础教育课程改革中提出,科学课程的目标是促进全体学生提升科学素养。学生通过科学探究活动的体验和学习,学会在日常生活中用科学的思维方式解决问题。科学教育通过教会学生探索自然的科学方法,培养学生积极的科学态度,培养学生养成创新精神和实践能力,使他们不断提升科学素养。
经济合作与发展组织( OECD ) 每三年对15岁学生的科学素养水平进行测试,目的之一也是了解各国科技人才的培养情况。通过测试学生的科学素养水平,了解各国科学教育的水平。在我国,科学教育水平同样也是青少年和公众科学素养水平的关键。根据中国科学技术协会( 以下简称中国科协) 实施的2010 年中国公民科学素质调查: 我国公民具备基本科学素养的比例是3.27%,与欧盟、美国、日本等相比都还有较大的差距。国务院办公厅印发的《全民科学素质行动计划纲要实施方案 ( 2011 -2015 年) 》提出,到2015年我国具备基本科学素质的公民比例达到 5%。要达到这个目标,达到建设创新型国家的要求,大力提升全民科学素养水平迫在眉睫。依据中国科普研究所的研究结果: 基础教育是提升全民科学素养水平的主渠道。青少年是明天的公民,青少年科学素养水平直接关系公民科学素养水平。提升全民科学素养的主要途径在于基础教育,特别是基础教育阶段的科学教育质量。
因为对于小学生的科学启蒙是很重要的,很多科研人员都是从小时候开始接触科学并且启蒙的,所以有必要让小学生学习科学。
学习科学有利于发现有天赋的孩子,学校不仅仅需要学习语文数学英语,科学也同样是很重要的,发现孩子的天赋并且培养他是一件很好的事情。
记得小时候是有一个袋子装着科学实验的道具,那时候带给自己的乐趣还是很多的。
科学是一个建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序的知识系统,是已系统化和公式化了的知识。其对象是客观现象,内容是形式化的科学理论,形式是语言,包括自然语言与数学语言。
现代科学通常分为三个主要分支,自然科学(例如:生物学,化学和物理学等),研究个人和社会的社会科学(例如经济学,心理学和社会学),以及研究抽象概念的形式科学(例如逻辑,数学,计算机科学)。
但形式科学是否真正构成一门科学是有分歧的,因为它们不依赖经验证据。另外,将现有科学知识用于工程和医学等实际目的的学科被称为应用科学。
其实,科学的定义主要包含:科学知识、科学思维方法、科学态度。因为中国是应试教育体系,而我们大多都是应试教育的产物,所以,从各位家长念书的年龄开始,我们对科学的理解,更多的是“科学知识”,这也是受我们习惯性思维的影响。
七彩童心科学教育通过精心的课程设计和老师的有趣表演,将“科学知识原理”转化为趣味性、游戏化、生活化的课程,深入浅出,将科学知识还原为最浅显的生活原理,最深层次激发孩子的联想,由于没有“经验”的束缚,孩子通常异想天开,通过比较不同事物,能够产生联结性思考,学会举一反三。
但除了知识原理,课程带给孩子更重要的其实是“科学思维”(由联想思维到发散思维,再到逻辑辩证,养成用不同思维方式角度去思考问题的习惯)和“科学态度”(好奇心,客观,细心,耐心,团队协作)。这些都是探索科学必不可少的要素。也是孩子在学习中所能培养和建立的能力素质。
思维是一个人能力水平的体现,决定着孩子将来事业的发展。纵观国内外商界、政界的领袖,都有一个显著的特点,那就是他们都拥有非常卓越的思维能力,“分析问题”和“处理问题”是他们的拿手好戏。
哈佛大学有句校训:人的成功除了能力以外,更重要的是思维方式。
所以,孩子学习科学的目的,除了开拓视野,更重要的就是培养他们科学的思维方式。经过科学家研究证实,3-10岁这个阶段,不仅是孩子智力的高发期(8岁前将完成80%的智力发育),更是孩子建立思维、养成习惯的黄金时期。我们都说“江山易改、本性难移”,一个人的思维和习惯是从小养成的,而一旦养成,孩子将终生受益,让他们今后的学习工作更有效率,头脑更加灵活,能像领袖们一样去分析问题和解决问题。
对于孩子思维的发展,主要分为“运动思维”(3岁以前)、“形象思维”、“抽象逻辑思维”三个阶段。对于不同年龄的孩子,有不同的训练侧重点,在课程设计和引导方式上也有明显区别。另外通过孩子动手实验,不仅满足他们贪玩好动的天性,更在实验的“观察—假设—实验—结论”的完整过程中,养成正确的学习习惯。
我们通过科学教育、科学实验的部分,再加上老师引导的部分,让孩子建立重要的未来竞争力,这是我们希望给孩子的内容。 科学包罗万象,科学教育的目的,就是通过科学 去活化我们下一代人的思维。这才是科学带给孩子最重要的东西,这也是为什么美国一直把“科学素质教育”列为他们教育主要大纲的原因,也是我们国家提倡“科教兴国”的真正意义所在,只是目前我们国家的教育模式无法在学习过程中去滋润孩子成长的需要。
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