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【關鍵詞】物理學史科研方法 滲透
從物理學的發展歷史來看,隨著物理學研究內容的變化,物理學的研究方法也在變化著,并不斷得到豐富和提高。在古代,人們主要是靠不充分的觀察和簡單的推理,直覺地、籠統地去把握物理現象的一般特性。隨著近代自然科學的興起,觀察方法就從以自然觀察為主發展為以儀器觀測為主。科學實驗和數學方法相結合,使精確的、定量的物理學研究有了很快的發展。整理事實材料的需要,也促進了分析、歸納和演繹等邏輯方法的發展。這一時期科學方法的發展,使物理學作為一門實驗科學的特點顯著地呈現出來。
物理學家們的科學研究方法很多,在教學中我們可以向學生滲透以下幾種:
一、觀察
物理學是一門實踐性很強的學科,概念的建立和物理規律的發現往往離不開對自然現象的觀察。所以培養學生學會觀察、勤于觀察的習慣,對物理課的學習肯定會有較大的幫助。物理學史中許多重要發明、發現同樣是科學家善于觀察的結果。比如意大利物理學家伽利略,1853年在比薩教堂注意到一盞懸燈的擺動受到啟發,用線懸銅球模擬單擺實驗,確證了微小擺動的等時性和擺長對周期的影響;德國物理學家倫琴在進行陰極射線實驗時,注意到放在射線管附近氰亞鉑酸鋇的小屏上發出微光,從而發現了X射線(倫琴射線)。這些事例都說明觀察的重要性。培養學生觀察能力和觀察習慣,可以起到鞏固消化、加深理解的作用。
二、實驗
物理學是一門以實驗為本的科學,物理理論來源于實驗,并且還必須經過實驗的檢驗,可以說沒有實驗就沒有物理學。比如富蘭克林的風箏實驗,在風雨交加的情況下,利用風箏將大氣中的電收集到萊頓瓶中使其充電,證明了“閃電和靜電的同一性”;比如光的顏色問題,從亞里士多德到迪卡爾都認為“白光是純潔的、均勻的,是光的本質”,而色光只是光的變種,但是他們都沒有像牛頓那樣做過認真的實驗驗證,大約在1666年牛頓用棱鏡進行光的色散實驗,終于得出“白光是由各種折射程度不同的彩色光組成的非均勻混合體”的科學結論。
三、類比
類比是根據兩個事物在某些方面的相同、相似推論它們在其他方面也可能相同相似。比如荷蘭物理學家惠更斯,就是用類比的方法根據光也像聲波那樣能發生反射、折射,而提出光是一種波動的假說的,從而為光的波動理論奠定了基礎;法國物理學家德布羅意用類比的方法根據光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動性,提出了物質波的概念;庫侖就是從牛頓的萬有引力定律中得到啟發,把電荷之間的作用力類比萬有引力,推論電力也像萬有引力一樣服從平方反比定律,從而發現了庫侖定律。如果沒有類比的方法,單靠實驗數據的積累不知到何年何月,才能得到嚴格的庫侖定律的表達式。類比推理是科學研究中行之有效的方法之一,在物理教學中可以啟迪學生思維,尋找思維途徑。當然,類比推理的結論要經過實踐的檢驗,這里不再贅述。
四、假說
物理學中的發現往往先建立在假說的基礎上,再經過理論推導或者實驗驗證最后證實。麥克斯韋在物理學中的最大貢獻是建立了統一的經典電磁場理論和光的電磁理論,預言了電磁波的存在。而這種理論預見后來得到了充分的實驗證實(赫茲實驗)。假設推理在物理教學中經常應用的方法,如靜電場中電場線,等勢面是否相交,還有建立在假說基礎上的一些理想實驗等。
五、模型
中學物理教學中涉及到大量的建立模型的研究方法,其主要目的是忽略次要因素,抓住主要矛盾,便于發掘事物的內在規律從而使抽象的假說的理論形象化,便于思考問題。物理學史中涉及的模型是很多的。
力學中的質點、單擺、彈簧振子、光滑平面、完全彈性碰撞……
熱學中的理想氣體、平衡態絕熱過程……
電學中的電荷、無限長導線、電力線、磁力線、純電容和電感電路……
原子物理學中的原子“核式結構”、玻爾模型、基本粒子的各種模型……
在物理學史上,一些物理模型的提出、修正、完善和被新的模型所取代的過程,就是人類認識自然能力不斷提高的過程。
物理學的思想和方法是在物理學發展過程中,在物理學家長期的科學實踐中,逐步摸索、積累、形成和發展起來的,是人類智慧的結晶。它已經滲透到許多學科的研究中去,成為現代科學研究和處理問題的重要思想和方法。學生了解和掌握這些思想和方法,對于今后從事任何研究和工作,對于解決和處理各種問題,都是很有用的,是終生受益的。
【參考文獻】
關鍵詞: 細胞生物學 考試方法 改革策略
細胞生物學作為生物學相關專業的基礎課程,其考核環節一直為我國高校相關專業所重視。傳統細胞生物學課程的考試環節主要以閉卷檢測作為考核方式,以考試分數作為標準對學生的學習能力及學習成績進行評定。這種考核方法難以有效地反映學生的綜合素質,因此對細胞生物學課程考試方法進行改革具有一定的必要性。
一、細胞生物學課程考試改革的原則與思路
(一)考試方法改革原則
由于細胞生物學課程專業性及理論性較強,對該課程考試的改革應以培養學生的自主創新能力及動手實踐能力作為切入點,根據學生的實際專業需求及個人能力的差異性對學生能力進行評價[1]。對專業成績的評述不應單純地以閉卷理論試卷成績為最終成績,應當綜合評價學生日常課堂表現、實驗課表現及課堂討論等環節表現出的能力,并對成績比例進行合理分配,具體考試方案由各專業教研部門自行確定。通過引入綜述論文、課堂發言、實驗課表現等環節的成績評定,可以有效提高學生的學習興趣。
(二)考試方法改革思路
對細胞生物學課程考試方法的改革,主要將考試成績合理地劃分為“閉卷理論考試(60%)+論文綜述(10%)+實驗課表現(20%)+日常課堂表現(10%)”四個部分。
1.對學生日常課堂表現進行評價
學生的學習活動以課堂學習為主,因此對學生日常課堂表現進行客觀評價可以有效地反映學生細胞生物學課程的知識水平及能力基礎。因此,將細胞生物學課程考試成績中的10%作為日常課堂表現的分值,主要對學生課堂參與程度、討論問題積極性、師生互動與溝通、課堂出勤率等方面進行考察,從而有效地提高細胞生物學課程教學質量。
2.對學生實驗課表現進行考核
細胞生物學課程主要由理論課及實踐課構成,實踐課教學可以有效地對理論進行驗證,是學生深化理論、接觸生物學領域的重要途徑。傳統細胞生物學課程的考試主要側重期末閉卷考試的考試成績,對實驗課考核重視程度不足,導致絕大多數生物教師在教學過程中缺乏相應的重視。將細胞生物學課程考試成績中的20%作為實驗課表現的分值,可以有效地提升學生實驗操作的積極性。
3.設計論文綜述環節進行考評
為了提升細胞生物學課程的考評的合理性,可以設計相應的論文綜述環節,對學生整體知識結構的掌握能力進行考核。論文綜述環節可以在考試周前一周至兩周進行,由教師提前布置相應的論文論述主題,給予學生充足的時間撰寫論文、制作幻燈片,在考核過程中由學生自主上臺進行論文匯報,再由其他學生進行自主提問。在評分過程中,可以將細胞生物學課程考試成績中的10%作為論文綜述環節的分值。
二、細胞生物學課程考試改革應注意的問題
(一)加強相關教師的素質培訓
隨著新課程改革的深化,雖然學生成為課堂教學活動的主體,但教師仍然處于主導者地位,教師的職業素質及教學觀念直接影響細胞生物學課程考試方法改革的貫徹效果。因此,為了保證細胞生物學課程考試改革的有效性,我國高校相關專業應當開展周期性培訓,培養生物教師相應的職業素養,相關專業教研室應根據教學活動的推進對教師進行跟蹤性的培訓,積極開展教學前期培訓、教學中期檢測及教學末期總結,保證生物教師可以明確細胞生物學考試方法改革的必要性,并從考試改革入手提高課堂教學質量。
(二)貫徹落實相應的考核操作
在明確了細胞生物學課程考試方法改革的原則與思路之后,應當將相應的方案與思路落實到實踐中,用實踐檢驗理想化的方案,提高細胞生物學課程考試方法改革的合理性[2]。在實際考核操作過程中,教師應當制定相應的規章制度明確相應的考核流程,并對學生課堂表現、課堂出勤情況等評價因素進行了解。在實際考核過程中,可以打破傳統單一性由教師評價學生的教學模式,引入相應的學生互評、學生自評評價機制,尊重學生實際能力的差異性,對學生成績進行合理的評估。
(三)在考核過程中加強教師的協作
由于細胞生物學課程考核具有較強的專業性及理論性,且考試改革涵蓋面與考察面較為廣泛,學生成績考核工作難以由一個教師單獨完成,因此應當以過程性目光看待細胞生物學課程考核工作,加強各環節教師的協作與溝通。在學生成績評價過程中,由不同的教師負責學生日常表現統計、學生論文綜述情況、學生試卷批閱等環節。在過程性評價中教師之間進行合理化分工,可以有效提升學生成績考核的合理性。
(四)引導學生注重日常學習過程
細胞生物學課程考核不僅具有檢測教學成果的功能,還具備評價功及引導功能[3]。傳統側重期末考試成績的考核模式對教學成果的評價較單一,很容易導致學生陷入學習時僅注重考點的學習誤區。對細胞生物學課程考試方法的改革對學生日常表現、實驗課表現等方面進行綜合考核,因此教師應當注重引導學生的日常學習課程,盡可能地消除功利性的學習目的。
總而言之,細胞生物學不僅是一門集理論性、創造性為一體的學科,而且是臨床醫學及生物學的學科基礎。在教學考核過程中,相關教師應當明確考試的評價功能及引導功能,樹立素質教育理念,利用多種形式的綜合性考核內容對學生學習情況進行考評。
參考文獻:
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一、美國生物課程教材中的科學方法與科學態度教育
美國重視科學素質培養始于60年代初,到90年代提出2061計劃更把提高全民的科學素質作為科學教育的目標。就科學方法和科學態度教育而言,60年代主要是培養學生的科學探究態度和技能,教材中的體現是增加大量的實驗活動,把科學方法的學習放在首位。如《生命科學的概念與挑戰》,第一單元為“科學方法與技能”,講了以下幾個問題:什么是生命科學、什么是科學技能、什么是科學方法、什么是科學實驗、什么是測量系統、你如何用測量系統進行測量、顯微鏡是什么、顯微鏡的結構。在整套教材每一章后面都有與科學研究有關的內容,它們是:生命科學生涯、科學聯系、科學研究人員、科學與社會、(學校)活動、科學回顧、課下活動。
又如《生命科學的焦點》,它也將“科學方法”作為獨立的一章,介紹科學研究的基本方法和原理,并將相應的訓練體現于教材中心。[1]其對科學方法訓練的目的要求為:
1.使學生了解應用科學方法解決問題的步驟,包括:明確問題——收集資料——提出假說——驗證假說——接受或摒棄假說——得出并報告結果。
2.使學生掌握應用科學方法解決問題所需要的一系列過程技能。其中基本的過程技能有:觀察、分類、推論、交流、認識和利用空間關系、測量、應用數學方法;復雜的過程技能有:解釋資料、形成假說、分解和控制變量、實驗、構建模型、形成操作性定義。[2]
美國注重對學生進行科學研究的過程及技能教育,科學方法的訓練內容也比較全面。2061計劃中指出:各種科學領域中知識的探索和技術的應用都隨著時間的發展和新設備的出現而不斷變化,但各種科學探索的過程是相似的,科學研究都需要有證據、可以進行操作的假設、邏輯及理論上的分析、得出并解釋理論結果、努力識別和避免偏見。[3] 因此,美國更注重行為教育而非單純的理論學習。例如,對喝生水會引起疾病問題的學習,教師并不直接告訴學生生水里有細菌、不衛生,而是讓學生對生水進行衛生檢查、測定,并提供多種有關的數據和材料,然后由學生分析自己的研究結果和材料,回答為什么不能喝生水。學生通過親自參與這些簡單的科學研究過程,學習和應用科學方法,并懂得了如何發現問題和解決問題,這正是美國的科學教育重視培養學生適應未來生活的能力和素質的體現。
此外,通過了解生命科學的發展歷程和進展、了解科學家的工作、回顧科學知識產生的過程,學生也可從中學到科學研究的思維過程,并學習科學家堅韌不拔、實事求是的科學態度,認識科學、技術、社會三者的聯系及科學的本質。活動過程中,學生可以有不同的設計和結果,要求學生各自報告結果、開展討論、各抒己見、大膽懷疑,體現了科學態度的培養,并有利于培養和提高學生的創造力。
二、英國生物課程教材中的科學方法與科學態度教育
與美國相同,英國也是在科學教育中重視科學方法訓練和科學態度培養的國家。在60年代世界教育改革浪潮中,英國推出的納菲爾德生物學就具有此明顯的特點。如它的教師指導書中指出:要訓練學生進行科學研究計劃的方法、提出問題、設計實驗(特別是應用對照);使學生懂得生物學不僅建立在觀察實驗的基礎上,而且建立在懷疑、提出假說、驗證假說及互相交流的基礎上。[4] 在教材的編寫上也體現了這種要求。如《生物學引論》[5]即是其中一套教材, 其中充滿了科學研究的氣氛。
1.將“探究—發現”教學理論引入教材
教材在編寫方式上注重指導學生進行科學研究。每章教材的開始總是以談話式的語言把學生帶入一定的問題情境,激起學生進行探究的欲望。然后,指出觀察、實驗的方法和步驟,并提出相應的問題。這樣的結構反復出現,使學生在探究活動中,自己獲取有關的知識。例如,第四章“生命是如何開始的”,連續讓學生進行如下活動:觀察煮熟的雞卵、觀察生雞卵、觀察開始孵化了的雞卵,在暖房參加雞卵孵化的管理工作。隨著這些活動的逐步進行,學生的知識逐漸增加,最后達到對雞卵的結構、受精卵的產生、雞的個體發育等知識的學習。在一些不易安排學生活動的地方,教材采取對可能進行的活動、可能發生的現象等進行描述的方式,提供學習的背景知識,然后提出問題。所以整套教材沒有純粹的學術知識的介紹,而是提供了引導學生自己獲取知識的材料。
2.重視科學方法的教育
首先,教材用兩章的篇幅將研究生物的方式、方法交給學生,這里包括了進行科學研究的步驟和方法。第一章“研究生物”分為以下幾部分:(1)研究什么。介紹了一些常見的生命現象, 及我們可以在哪發現生物體;(2)你發現了什么。 使用放大鏡分類鑒別所觀察的生物體。給出近30種動物的圖畫,讓學生按這些動物進行觀察,并試著進行分類;(3)從其它方面研究生物。觀察動物的結構,研究動物的運動,尋找動物活動的證據;(4)觀察研究動物的各種行為。 這里以研究動物為例,介紹了兩種研究方法:觀察法、分類法。提示了科學研究應從問題開始,首先應明確研究什么,接下來選擇適當的方法進行研究。使學生明白研究內容及相應方法。第二章介紹了測量、記錄、數據處理、分析等方法,學生練習列表、填表、繪圖表等技能。
其次,將觀察、實驗有機地融入課文中。課文的編排是按提出問題、實驗活動,再提出問題,再實驗的方式,處處閃爍著科學研究的火花。
第三,每章后都提供與本章內容有關的背景材料,介紹有關的科學發現過程,這是可供學生閱讀的學習材料。在這些資料中,包括了科學研究的步驟、方法,更重要的是科學家的思維過程。這些思維過程正是進行科學研究的基本思維過程。
不難想象,教材的這種編寫方式,對于提高學生的科學素質、培養學生能力是極為有利的。
80年代中期以來,英國政府開始制訂統一的國家課程標準。其科學課程中主要關注的是科學方法、科學意識、科學與社會的聯系教育,對于概念學習的要求層次并不高,對于科學方法訓練的要求比較全面。如1995年的《國家科學課程》中對11~14歲學生的實驗與調查能力要求是:設計實驗過程;收集證據資料;分析資料并得出結論;認識所獲資料中的優點與不足。[6]北方考試與評價委員會制定的1998 年《生物學》教學大綱中有關的評價目標為:在進行實驗和調查活動中,學生能設計活動程序,用正確而系統的方法進行測量、觀察、分析和評價資料,并將其與科學知識相聯系;交流科學觀察的結果和思想,用一系列科技術語及恰當的科學和數學方法進行討論;評價有關的科學信息,并從中作出有見解的判斷。[7]
可見,英國的生物學課程不僅重視系統的科學方法的訓練,還將設計實驗及科研過程納入教學要求,要獲得中學普通證書,學生還必須具備進行科學交流及評價的能力、應用數學知識解釋生物學問題的能力、勇于并能夠提出獨到見解。這些要求將科學方法教育與科學品質培養提到了相當的高度。
科學教育在重視訓練科學方法的同時,重視科學態度教育。如實事求是、獨立思維的科學態度;加強學生的集體精神與合作意識的培養;重視科學與生活的聯系;等等。如初中的科學教學目標中規定,在一系列探索活動中鼓勵學生進行合作;鼓勵學生在成員不同的各種小組中活動,發揮各種作用,包括領導作用,小組可以由兩人組成到由全班學生組成;鼓勵學生自省他們對小組活動有何貢獻并發展合作精神及集體工作能力。教學目標還規定,鼓勵學生運用他們的知識和技能去解決實際問題;鼓勵學生認識并報告在活動過程中出現的誤差和不準確的根源,識別異常結果并在可能時予以考慮;鼓勵他們意識到他們探索活動的局限性,從而知道并非所有的探索活動都能獲得保險的、“正確的”解答。
三、對我們的啟示
通過以上分析,我們認為美英中學生物課程教材中的科學方法及科學態度教育,在以下方面是值得我們借鑒的。
1.全面而完善的科學研究過程和方法的認識與訓練。使學生認識、經歷科學研究的過程,并訓練其使用有關的具體方法完成每一步驟,是培養學生發現問題、分析問題、解決問題能力的有效思維方式和操作方式。我國中學生物教材中,在體現科學方法訓練方面還不夠全面,主要是簡單的具體方法訓練,如觀察、分類、實驗等,對于如何發現并提出問題、形成假說、設計實驗、模型化、給出定義等則沒有體現或體現不夠充分。
2.培養和發展學生的創造能力。創造力是科學素質之冠上的一顆明珠,科學方法教育的成功導致創造力的提高。英國生物課程中對于實驗設計能力的要求,美國生物教材中大量的學生“課下活動”,這都是培養學生創造力的表現。另外,他們都注重鼓勵學生得出自己的結論、暢述自己的觀點。這種求新、求異的精神,是創造性人才不可缺少的素質,這一點在我國的文化及教育中是極其薄弱的,甚至是被壓抑的,我們的課程教材改革應在這方面勇于革新和突破。
3.多渠道的信息交流能力訓練和集體協作精神教育。信息的獲取與交流將是信息時代公民的生命,與他人的友好合作是信息時展的重要基礎,美英的科學教育都看到了這一點。如他們都提倡學生間的討論與交流,學生既要進行語言交流,還要寫出各自的研究報告進行書面交流;要求學生在小組活動中充分發揮自己的作用。美國2061計劃關于“科學的思維”中專門提出交流技能,要求從一般閱讀到能清楚地以口頭和書面的方式闡述基本觀點、指示和信息;用表格和簡圖組織信息,繪制草圖;閱讀和理解大眾媒體中出現的科技新聞。我國的教育往往把交流能力的訓練歸于語言課、把集體精神的培養歸于思想品德課,這種涇渭分明的劃分是無益的。我們的生物課程教材改革,應打破這種框架的束縛,在提高學生的交流能力上有所加強,在培養學生的集體意識上有所體現。
4.注重科學史教育。美英教材中都有大量的科學史料,以期對學生進行科學的思維方法、科學精神、科學態度和科學世界觀的教育。正如美國的2061計劃所說,科學訓練的詳細知識本身即是一系列有說服力的世界觀。2061計劃還指出:科學素質包括按照文化和智慧的發展史來看待科學探索。它包括知道科學世界觀來源于長期積累下來的許多小發現和認識世界的方法的迅速改革;了解科學技術發展史上的一些特殊事件及我們的文化傳統是非常有益的;懂得一些被證實了的重要思想,這些知識對于我們理解事物的產生原理是非常有用的。我國的生物教材改革在此方面有所改觀,但只是出現于閱讀材料中極少量的內容,閱讀材料應去掉一般性科普知識介紹,加強生物學發展史、生物學家生平、生物學知識與社會、生物學知識的過去、現在與未來的介紹。
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一、學習經濟學方法論的必要性
絕大多數大學生在報考研究生的時候,選擇專業往往是從專業是不是好考,各專業的熱門程度以及畢業后就業情況的好壞程度的角度出發的,而幾乎不考慮自己是否適合讀研,是否具有一定的科研能力,是否適合該專業的學習,更不會考慮到報考專業所要求的研究方法論是不是與原來大學所學專業相似。還有很多學生在大學期間根本就不研究方法論,對于“方法論”這一詞非常陌生,或者知道這一說法的也與之前老師常提到的學習方法想混淆。方法論不是一種讓你通過考試的途徑,而是告訴你如何正確進行科學研究的一種重要手段。方法論對于一個人確立自身的知識結構體系十分重要,能夠在你掌握知識的基礎上,將所有的知識整合起來,從而得出一些有用的結論,甚至可以支持你進行一些意外的創新。
認為,方法論是關于認識世界和改造世界的方法的所有理論的總稱,一般可以分為哲學方法論、自然科學方法論與社會科學方法論三種,三者之間相互依存、相互影響、相互補充。對于研究生而言,社會科學方法論是這三種方法論中最為重要。經濟學的研究方法論就屬于社會科學方法論的范疇。雖然學習方法論的過程比較枯燥,但我們應該花時間潛心研究并最終掌握,將它作為后續知識學習和學科課題研究的基礎。我們在學習經濟學方法論時,首先應該“了解經濟學所屬的社會科學體系是如何逐步形成的,它與自然科學在研究方法上有什么聯系”[1]。
目前的社會科學體系是西方社會轉型之后所形成的結果,以此使經濟學、管理學等學科能夠與自然科學體系中的數學、化學以及生物學等學科并駕齊驅。一方面,包括英國和法國在內的工業和政治革命所引發的變遷,孕育了看待世界和獲得知識的新觀點和新方法;另一方面,這種新觀點和新方法反過來又推動了或加速了社會與政治革命。[2]正是在近代科學革命的過程中,以經驗資料的積累和分析為特征的實證主義方法,取代了將超自然的啟示和以往的傳統作為知識和真理的主要來源的信念[3]。
經濟學學科大類主要的研究對象是各種經濟現象和人們對應各種經濟現象所表現出來的各種經濟行為,主要考慮如何將經濟資源進行有效分配,實現經濟資源的有效配置,最終達到金融企業的利潤最大化。正是由于資源的稀缺性與人的欲望的無止境性這一對基本矛盾才產生了經濟學,逼迫人們做出權衡取舍的選擇,用有限的資源最大限度地滿足人們的欲望。當然,經濟學科問題的研究與自然科學類學科研究存在著很大的區別,它們之間最大的不同之處在于經濟學不能通過具體的實驗來得出結論或者證明結論的正確性。因此,對于物理學而言,經濟學不得不更多地依靠假定和數學推理來推斷。
因而也說明,經濟學方法論的掌握程度與經濟學科科研成果的結果的正確程度之間呈正相關關系。在社會科學的研究中,只有真正掌握正確的研究方法,才有可能得出正確的并且是我們最終想要得到的研究成果。
二、經濟學方法論的運用
很多學習過經濟學的人,甚至是一些經濟學教授們都認為經濟學方法論是他們在學習經濟學的過程中所經歷過的一個巨大地轉折點。盡管在很多大學中經濟學方法論只是一門剛剛開設不久的選修課,但很多經濟學科的學生在這門課上所花費的經歷遠超過了很多必修課程。他們中間大多數人在學習過這門課程之后,開始嘗試著系統性地整理他們自己之前所學習到的一些經濟學知識,并試圖將這些知識與其他理論,甚至是管理學科中的一些理論結合起來,進行深入思考,很多人因此形成了自己的一套理論體系。最終在此基礎上實現了課題研究的成果的創新。經濟學方法論并不一定能使每一位學生高分通過各種經濟類課程,但是它對提升學生們經濟學的基礎性認識有著極大的幫助,能夠不斷激發學生們開始做底層研究或是進行一些創新性思考。
作為從管理學專業跨考金融學專業的一名在讀研究生,對于經濟學科知識,尤其是金融學知識的熟悉程度要遠遜于原本就就讀于金融專業的學生,第一學期課程結業考試的情況也不是特別好。在本學期接觸到金融學方法論這門課程之后,使我研究金融學的基本思想發生了重大轉變,并開始在實踐中進行嘗試。現提出一些看法:
(一)立足于方法論,堅持做經濟學底層研究
關鍵詞:整體科學;定性研究法;目的啟發法;概念創新法
中圖分類號:N03
文獻標識碼:A
文章編號:1671-1165(2013)01-0084-06
自然科學可以分還原性科學和整體性科學。隨著科學發展,人們發現許多現象不能進行還原和分析研究,需要從整體維度上把握。或者對于同一個研究對象,既需要還原性研究,同時又需要從整體上研究,二者缺一不可。從整體上進行研究的學科領域可以稱之整體科學。整體科學是以獨特的整體作研究對象,這種研究對象往往具有不可還原的系統性和復雜性,或者把整體還原部分將會丟失整體的某些屬性,從而使得還原研究有時候價值不大。博物學、生物學、中醫、天文學、氣象學這樣一些學科在很多方面需要從整體上進行研究,從而很大程度上屬于整體科學。
傳統上,科學哲學將物理學作科學的基本范式,堅持認可以證實或者證偽的理論才算科學。基本思路是強調還原、分析,將研究對象簡化、純化、理想化、數學化,注重規律的可重復性和實驗的科學方法,這種傳統就是還原性科學。還原性科學主要是指以分析和還原思路的研究,包括物理、化學以及分子生物學等學科。物理、化學、分子生物學主要研究事物要素與要素或者要素與整體之間的關系,屬于還原性科學;博物學、進化論和中醫等學科主要研究事物整體及其關系的發展變化,屬于整體科學,適用整體科學方法。整體科學研究對象具有整體性和復雜性。“生物學的現象和過程是復雜的,對于復雜系統不能形成嚴格的定律。生物學的對象,如物種、基因都是變化的,因而不能形成普遍的概括。”
一般來說生命系統的整體性和復雜性程度很高,貝塔朗非的《一般系統論》就是從生命現象的系統性開始研究的。由部分有機地構成整體后,會有新的東西突現出來,整體大于部分之和。
古代科學傾向于整體科學,因古代還沒有對事物的基本組成部分進行分析研究,還沒有還原、分析的科學手段。到了近代,實驗等實證方法則成經典物理科學的主要方法,機械力學的研究一般采用簡化、純化和理想化的方法,物質結構被還原到分子和原子層次,這時才有條件研究世界的細微結構。到了20世紀,還原方法的局限性逐漸顯現,有些整體性現象的研究很難適用還原、分析性的實驗方法,或者整體現象難于用分析思維進行解釋,于是系統論應運而生。整體科學提供了與還原思路完全不同的研究視角,補充和矯正了分析和還原研究的不足和片面性。因此從科學史上看,科學發展遵循“整體科學(古代)――還原性科學(近代)――還原性科學+整體科學(現代)”的路線演進,符合辯證法的正反合循環。
復雜的整體事物從結構和理論上都不能還原部分,還原性科學無法解釋整體科學所描述的復雜現象。整體性和復雜性使得整體科學跟物理和化學的研究方法根本不同,如進化論需要用整體科學方法進行研究,主要方法有定性方法、歷史敘述方法、概念方法、目的啟發方法等,觀察、比較和分類方法在整體科學研究中比在還原科學中占有更重要地位。
一、觀察、比較與分類方法在整體科學研究中的地位
在整體科學中,觀察、比較與分類方法是常用的方法,所起的作用很大。“包括中醫在內的中國古代的大量博物學著作,大量采取了‘類比取象’的認知方式。類比方法的本質是,在不同事物中發現、建構出相似的成分,以同代異。……在描述類科學(包括博物學)中,默會知識、個人知識是存在的。”
實驗方法在很多科學問題研究中并不適用或根本無法施展,如在進化生物學中觀察方法已上升到科學方法的重要地位。觀察不需要改變整體觀察對象,而實驗要改變研究的整體對象,改變對象達到實驗目的的條件。實驗的重要特點往往是純化、強化研究對象,采用分析的方法,實驗方法往往造成整體研究對象狀況的改變,而生物體或者生態系統等是系統整體,常常不容拆解,因此實驗方法往往達不到所需要的研究效果,某些情況下不適用于整體科學研究。而觀察和比較是在保留整體研究對象原貌的情況下進行的,而不是在孤立情況下進行的,比較適于復雜對象的研究。
觀察是在自然現象自發發生的情況下進行的。對于天文現象,人不可能改變它,只能用可觀察信息進行推斷,并提出假說進行辯護。觀察和實驗都是事物自然性質的呈現,在生物學中由觀察所產生的知識比實驗要多。很多生物學家就是博物學家,觀察是獲得經驗材料的主要手段。
實驗方法要控制、改變研究對象,人設定研究條件,而整體科學對象在大多數情況下是不可以控制、人改變的,人們只能在自然發生的情況下進行研究,如天文、生物、行科學等的大多數研究對象,只能用觀察、比較和分類的方法,或者將它們結合在一起綜合運用。
整體科學中也有規律,不過整體科學規律的陳述往往不是全稱的,不具有普遍意義,而觀察、比較和分類法是獲得整體科學規律的主要方法。如果不拆解整體,只有采用保持原型的觀察和比較方法,這兩種方法實際上是不可以分開的,往往同時進行。比較法包含著類比邏輯,經過相同和差異的比較,往往可以得出概括性結論,也可以使用類比方法進行推理,對事物進行歸類并使之條理化。
在整體科學研究中,一方面有整體性研究,如進化論和中醫研究,依賴觀察和比較進行研究,對系統整體的描述和解釋不可能還原成物理、化學科學的定律;另一方面,實驗方法有時也還是要使用的,不過其地位不及在物理化學中重要。還原式的分析研究在分子生物學中取得了成功,可以有效研究基因組的結構及其表達等。物理主義者往往重視分析、還原和歸納,他們認實驗才是唯一的科學方法。整體研究方法跟還原分析的研究策略十分的不同。對前者,觀察、比較和定性敘述是主要方法;對后者,實驗和數學是主要方法。只有將兩種研究思路互補利用,才有利于獲得更全面的科學認識。
二、定性研究方法
整體科學的特點在于按照整體進行研究,整體作研究對象都是獨特的、唯一的,沒有兩個完全相同的整體事物。僅僅運用數量方法并不能反映整體事物的獨特性,定性研究只能在一定程度上被采用。在對整體事物的特征和變化進行描述時,對性質的表述具有重要作用。數學計算的重要性在生物學中大大削弱,定性的說明對生物過程和性質、狀態更重要,進化生物學中大多數現象都是通過定性的推理來解釋。達爾文的進化研究是一種定性研究,并在此基礎上建立概念結構。博物學是定性的,分類學與解剖學也如此。
定性與定量方法在具體運用中各有優勢,二者是互補的。達爾文的《物種起源》主要是定性研究,仍然能成改變人們世界觀的名著。經濟學既有定量研究又有定性研究(如《資本論》)。經過很多數學家和經濟學家的運算,美國的經濟體系2008年仍然發生了累及全球的金融風暴。數量經濟學家不能通過繁雜的定量計算來預測和規避這場危機,在危機發生后倒是有很多人對馬克思的定性經濟學著作《資本論》很感興趣。不是數學家的計算不精確,而是整體經濟運行過程的隨機性因素太多,如果像數學方法那樣模型化,將復雜事物進行簡化、純化和理想化處理,那么繁雜的定量計算結論與現實之間總是會有偏差的,因此在不否認數學方法作用的同時,也不能夸大定量計算的作用。
數量模型方法也是生物學研究的重要方法,數量遺傳學可以解釋不少現象,但是把基因當成計算的基本單位,顯然是做了過于簡化的處理,并導致部分生物學家對它的詬病。邁爾認基因型具有整體性,基因不是理想的那種成數量計算的單位,基因型之間還有很多關聯,數量遺傳學不過是“豆袋”遺傳學。有人認:“科學研究中如果僅僅運用日常定性的自然語言,就不可能描述現象的內在聯系。數學語言把抽象能力和精確性帶給了科學。”這種說法對物理學是正確的,對整體科學就不一定對。
物理學的特征是將運動、力和質量數量化。數學方法是還原性科學的重要方法,促進了近代科學的產生和發展,數學使得模糊不清的東西變得清晰和精確起來。對比之下,進化論與此不同,它更適用于性質描述。生物個體的特征和差異、系統結構、信息傳遞、生態系統演變等都是需要定性研究的。人們如果把這些性質、特征轉換成定量描述,就會失去生物現象的真正意義。如果嘗試將適于定性研究的生物學現象轉換成數學語言,定會困難重重,不如定性表達簡潔、順暢、切合實際。習慣于定量研究的科學家認僅僅通過定性表達的知識是非科學的,只能起到模糊描述和分類的作用。其實這是對定性研究方法的偏見。當然并不否認定量研究在生物學的很多領域中是重要的,這種重要性并不能排斥其他場合的定性研究。
三、歷史方法
物理學是較早的帶頭學科,科學哲學早期是在物理學特別是力學的基礎之上發展起來的。嚴格因果決定論是機械論的理念,預測和解釋被看成是對稱的。在機械論流行的時候,時間與歷史的維度往往被忽視。而生命起源、太陽系起源、宇宙起源的各種學說都具有獨特的歷史性質,獨特性和連續性是進化歷史的突出特征。現代的進化生物學、生態學以及天文學離不開時間和歷史的研究。定性方法和歷史方法離不開對性質和歷史的敘述,因此進行敘述性表達非常重要。
按柏拉圖的本質論思維很難理解過程的獨特性和連續性,從而忽視歷史性敘述的重要性,并企圖按定律將之公式化。達爾文的《物種起源》就是采用歷史敘述的方法完成的,而不是進行定量研究。物理科學和力學定律對科學和哲學思想的影響深遠,然而并不是一切科學都像物理學那樣以數學基礎,在許多人看來進化論的科學依據并不充分。胚胎學、古生物學也是歷史性科學,生物性狀是由歷史形成的遺傳程序所控制,遺傳程序的演變也是個歷史性過程。
在整體科學中,不是由全稱的定律陳述來解釋現象,而是通過歷史性敘述作出解釋。歷史性解釋是整體科學的基本表述方式。當研究生命歷史中的獨特事件時,就需要敘述性解釋。敘述性解釋與物理學中的定律不同,進化過程中的某一事件需要作敘述性解釋時,這一事件就不是某一類中的一個例子,而是獨一無二的,它只發生一次,并按不同方式重復出現。歷史性敘述之所以具有解釋意義,是因較早的事件往往是其后事件的原因,歷史性敘述的目的之一就是后續事件尋找原因。
四、概念創新方法
整體科學的發展更多地借助于概念創新。整體科學的研究對象具有特異性和多樣性,整體科學具有歷史性、獨特性和復雜性,它的定律沒有理化科學那樣重要,然而定性敘述與概念創新卻能起到很好的概括作用。
系統整體層次的概念和理論很難還原到物理、化學層次的概念和理論,例如自然選擇、性選擇、競爭等概念不能還原到分子層次,因此整體科學很難在物理、化學層次上得到準確有效的描述和解釋,即使描述也是不完整的。一些整體層次的過程不可能只根據物理定律或化學反應來闡述。用生物學概念所表述的許多結構和過程在非生物界根本就不存在,因此同一事件在不同層次的概念結構中進行表達可能具有完全不同的意義。
整體科學只能在整體層次上進行概念的構建和創新,概念創新在整體科學的理論發展中顯得特別重要。整體科學研究者可以用整體層次的概念來理論化,利用敘述方法進行表達。整體科學中主要依靠概念創新推進科學的發展。
整體科學不僅僅是搜集新事實,創新性地提出一個新概念或許比發現新事實更能把科學推向前進。在整體科學中,大多數重要進展是由引入新概念或改進現有概念而取得的,如進化生物學和中醫科學都是如此。
在某種程度上,某一整體科學的突破主要在于科學概念的提出和突破,如自然選擇等概念的提出使人們對生物進化機制和過程有了新的理解。有時發現進行理論表達的詞匯非常貧乏,補充新概念就是豐富學科內容。然而在科學內部引進一個新概念很困難,往往受到舊范式的抵制。概念的重要創新往往導致范式的轉換。當然,觀察或者通過實驗獲得新的科學事實可以促進整體科學的發展。沒有新事實的發現,科學研究就缺少鳥兒飛翔的空氣。提出新概念與發現新事實是互補的,二者同等重要。
五、目的啟發法
按照邏輯實證主義的傳統,目的性不是一種純粹的因果關系,目的性與邏輯實證主義的原則和經驗陳述之間是矛盾的。盡管目的論符合邏輯,但很難直接用觀察和實驗進行證實。目的性在現實世界是確實存在的,并且追問目的是不可替代的問題研究方式。使用目的論陳述和棄之不用的效果截然不同。目的論語言的使用可以轉化成一種方法論。
目的論語言與因果論在本質上是不同的,試圖將目的論語言轉譯成純粹因果論陳述很難成功,因在轉譯中不可避免地要損失目的論語言的一部分關鍵信息。在整體科學中的目的論陳述是一種必不可少的科學語言,目的論陳述具有鮮明的指向特征。生物學中目的論陳述很常見,如海龜上岸以便排卵,如果換成非目的論的陳述就是:海龜上岸并排卵,這時就有關鍵信息遺失了。
追問目的的方法富有啟發意義,目的啟示法是整體科學研究的重要方法。目的性不是形而上學的,而是當代科學的重要內容。適應與自然選擇是生物獲得目的性的原因,它將結構與功能、目的與現象連接起來。例如,當講到生物適應環境可以提高生存的幾率,“適應”就是一種目的性概念,具有啟發作用。適應主義者認生物的每一種結構必有其存在的理由,探索這種理由就成他們的任務,這正是在利用目的啟示法。進化論是從目前的生物結構與功能的相互演變關系來進行解釋,以現在的現象和理論解釋以前的事件,所以必須采用目的性原因追問的方法。不用這種方法就難以研究這種重要的因果聯系。“達爾文進化論需要提出什么的問題:通常只有由自然選擇選中的生物性狀才能進化演變。這性狀或行程序必須在生物的生存或繁殖成功上發揮作用。要承認這一前提就必須問某個性狀什么存在,也就是說它在特定生物的生命活動中起什么作用,只有這樣,才能完成動因分析。”
在探索生命奧秘中,目的論研究是十分必要的。例如,研究花朵顏色就要問蟲媒花什么長得如此鮮艷,風媒花什么沒有美感。了保持人的血壓平衡,生理上應該有什么樣的機制和化學反應?如果不了解它,我們對花的生長機制就不可能真正理解。“以理性超越、駕馭感性,被視理所當然。但博物學提醒人們要重視感性,通常感性并不比理性差。”