科学理论与科学实验的关系精选(九篇)

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第1篇：科学理论与科学实验的关系范文

论文摘要:建构主义学习理论强调，知识是学习者在一定的情景下借助学习过程和他人的协助，通过意义建构而获得的;认为学习的途径是同化和顺应认为学习过程中学生是学习的认体，是意义的主动建构者，应发挥其主体作用，而教师是学习的指导者、意义建构的帮助者和促进者。因此，教师必须转变教学观念，注重依据建构主义的理论原则，叶学生的科技创新活动予以指导。

一、建构主义学习理论的主要观点

建构主义作为认知学习理论的一个重要分支，在多媒体计算机和网络技术的支持下，生命力越来越旺盛，成为在世界范围内日渐流行的学习理论，并且在教学实践中被广泛应用。下面，从“教”和“学”两个方面简要说明建构主义学习理论的主要观点。

1.建构主义的学习观

(1)学习究竟是什么?

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定情景下即社会文化背景下，借助学习获取知识的过程及在他人(包括教师和学习伙伴)的帮助下，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得的。也就是说，学习者应根据自己的经验背景，对外来信息进行加土和处理，从而获得所需知识。此时学习者获取知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构相关知识的能力，而不取决于学习者记忆或背诵教师讲授内容的能力，这种意义下的学习是广泛而全面的。

(2)学习的两个途径—同化和顺应

建构主义认为，同化和顺应是学习者的认知结构产生变化的两个途径，其中同化是指学习者将外在的知识信息纳人到自己的认知结构中去，是量的积累;而顺应则是认知结构中的质变，当学习者已有的认知结构与外在的知识发生冲突时引起原有认知结构的变化，从而建立新的认知结构的过程即为顺应。由此可以看出，学习不再是简单的信息输人、存储和提取，而是学习者原有的知识由于新知识的进人而发生调整和改变的过程，是由量变到质变的过程。

(3)关于学习的方法

建构主义提倡在教师的指导下，以学生为中心开展教学，教师由。传道、授业、解惑”者变为学习的指导者、意义建构的帮助者和促进者;学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，应发挥其主体作用。在学习的过程中，要善于用探索法发现间题，主动收集相关资料和信息，努力提出假设并设法加以验证，并且应注意在解决问题时尽量将当前学习的内容与已有的经验相联系，不断加强量的积累，注意向质的转变。

2.建构主义的教学观

(1)师生角色的转变

(2)自主学习的设计

在传统教学中，学生对教师有很大的依赖性，许多学习上的事情让教师包办代替，主动学习知识、发展兴趣、培养创新能力的意识比较差。建构主义教学模式力求改变这种现状，着力培养学生自主学习的能力。

自主学习是主动地、有主见地学习，不是没有目标的、放任自流的学习。教师可根据具体的学习目标，选择不同的教学方法，对学生的自主学习进行设计。例如:采用支架式教学，首先应根据“最邻近发展区”理论，围绕实现教学目标建立一个相关的概念框架，然后让学生在教师指导下通过自主学习，掌握知识，使其智力发展由一个水平到另一个更高的水平。由于学生的智力发展水平有所不同，其最邻近发展区也不完全相同，所以在教学中应注意因材施教。采用抛锚式教学，可根据教学目标在实际情景中确定一个真实的问题(“抛锚”)，然后让学生围绕该问题展开学习，在学习的过程中，可以先提出假设，然后进行论证，根据论证的结果制订解决问题的方案并加以实施，实施过程中需要不断地补充、完善，最终将问题解决。

(3)强调协作学习

英国大文豪肖伯纳曾作过一个著名的比喻。他说:“倘若你有一个苹果.我也有一个苹果，我们彼此交换苹果，那么，你和我仍然各有一个苹果。但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交换这些思想，那么，我们每个人将各有两种思想。由此可见交流的重要。所以，建构主义学习理论强调通过协作学习展开交流和讨论，有助于发挥学生的主动性、积极性和创造性，最终使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构。

(4)资源的有效利用

为了使学生能够主动探索和完成意义建构，必须为他们提供必要的资源(包括多媒体、网络、图书等)。在将资源的选择、使用和控制权交给学生的过程中，教师应对学生加以指导，帮助他们学会如何获取信息、加工信息和利用信息，提高他们处理信息的能力。

二、建构主义学习理论对学生科技创新活动的指导

1，建构主义学习理论转变了教育观念，为开展科技创新活动莫定了理论墓础

传统的教学模式是以教师为中心，教师讲，学生听，学习过程主要靠教师传授，作为认知主体的学生在教学过程中始终处于被动状态，其主动性、积极性根本得不到发挥。这样的教学模式不利于培养学生的科技创新能力，所以要想使科技创新活动蓬勃开展，必须转变教育观念，深化教育教学改革。近几年来，笔者所在学校坚持把培养学生的综合能力作为教学的中心任务，在教学中坚持把学生作为教学的主体，提高学习兴趣，发挥学生潜能。例如:电子与信息技术专业实行学分制改革以来，积极探索有利于培养学生实践能力和创新能力的现代化课程模式，在课程的设置上采用了“宽基础、活模块”的教改思路，在保证上好公共基础课和专业基础课、为今后发展提供宽广基础的前提下，将专业课程设置了若干个模块，包括:电子声像设备模块、数字视频设备模块、通信技术模块等，供学生根据自己的特点、爱好和今后发展的意向进行选择。这种选课制度有利于学生自主选择学习内容，在学习过程中充分调动了学习的积极性和主动性，激发了学生的求知欲望和创造欲望，为学生开展科技创新提供了保证。

2建构主义学习理论为提高学习兴趣、开展科技创新提供了有利的支持

建构主义理论强调学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，在学习过程中学生应始终处于主体地位，强调以学生为中心的“学”，而不是以教师为中心的“教”。在学习的过程中，学生很自然地会发现问题，引起学习的兴趣，此时作为教学指导者的教师，应及时将学生的学习兴趣转化为学习动机，激励他们更好地进行学习，有效地开展科技创新活动。

例如:现在有些教师常常使用激光笔代替教鞭在课堂上使用，就是这在黑板上跳动的红色的小点点，引起了一名同学的兴趣。起初他对激光笔很好奇，后来他发现当快速摆动激光笔时，打在墙上的光点会“点动成线”，甚至呈现出圆形，这种激光笔摆动后形成的轨迹与在《电子测量》课上老师用示波器演示的波形有相似之处。带着对激光笔成像的兴趣，他认真研究了激光的特点，发现激光具有集中力强、不散光的优点，而且激光笔容易使用、价格低廉。在老师的帮助和启发下，他采用激光束代替电子束，用两只电动式扬声器组成X轴、Y轴扫描偏转器，利用扬声器驱动杠杆和反射镜组成机械系统，将扬声器纸盆的平动转换为反射镜的转动，使激光束人射角发生变化，反射后投影到屏幕上的光点产生位移，从而使激光束沿X轴、Y轴扫描，最终形成图象。经过不懈的努力，最后他发明了“电动式李沙育图形激光演示仪”。由这个事例我们可以看到，建构主义理论强调以学生为中心的“学”，有利于促使学生发现问题，激发其对科学知识的浓厚兴趣，为开展科技创新提供了有力的支持。

3.通过问题解决方式进行学习是开展科技创新的必由之路

“通过问题解决来学习”是建构主义的一条核心思路。建构主义认为，通过问题解决，学习者便可以深刻地理解相应的概念、原理，建立良好的认知结构，解决问题的途径遵循同化和顺应规律，是量变到质变的过程。

例如:我校铜管乐队的一名队员，他虽然喜欢音乐，但对音乐知识了解得并不多。当老师介绍音阶、音程、和弦等知识时，他感到记忆起来比较困难，因此提出设想:能否设计一种简单的设备，把音阶之间的关系表示出来，既方便查找，又容易掌握。在老师的启发下，他提出了音乐计算尺的设想，即将手拉计算尺的方法用于音阶、音名的查找，将音阶、音名、频率按照一定的关系刻在计算尺上，这样就很容易找出它们之间的相互关系，这种方法的确简单易行。第一个问题解决后，马上又产生了新的问题，即音乐和弦的组合比例复杂，像二度和弦、五度和弦记忆难度高，在音乐知识教学中也是一个棘手的问题，如何将音乐计算尺加以改造，从而解决这一难题呢?带着这个问题，他杳阅了大量的资料，进行了大胆的设想和实践，最后决定在计算尺的设计过程中除配置动尺、定尺外，又设置了滑动尺，利用透明的滑动尺把各种和弦表现得一清二楚。音乐计算尺的发明很好地解决了学习音乐知识过程中的难题。成功激发了他科技创新的激情，为了使音乐计算尺在使用过程中更加生动，他设想能否在拉动计算尺的同时产生相应的音响效果，能否将计算机技术应用到音乐计算尺中。为此，他请教老师，上网查找资料，刻苦钻研，和其他同学在一起开展广泛的交流。情动于衷，金石为开。最后，他终于通过将“MIDI音乐大师’，技术软件引人音乐计算尺，解决了这一难题，使音乐计算尺在使用过程中更加完善、更加生动。

第2篇：科学理论与科学实验的关系范文

[关键词]我思故我在；理性；怀疑；科学精神

一、对“我思故我在”（I think， so I am）的理解

（一）这个命题当中，首先提到了“我思”，“思”的主语是“我”，表明了我作为了主体。换句话说，人作为了思考，认识的主体。人能够成为认识的主体，也就是从另一个层面强调了人的理性。理性在认识世界当中所起的作用。在《谈谈方法》中，笛卡尔说道，每个人都有理性，人和人的差别在于运用理性的方式以及运用理性的对象不同。同时人的理性也是人和物的区别，也就说理性是人类特有的机能，既然人有理性，人可以正确地运用理性去获得真理，而不是说真理是上帝所赐予的。笛卡尔强调对人的理性的高扬，本身就是对上帝的高高在上地位的一种挑战。人可以运用自己的理性去独立思考和认识问题了，这是对文艺复兴时期的人文主义思想的发展，并且它透露出了人逐渐想从上帝的藩篱中解放出来的愿望。经院哲学中强调的是信仰主义，不用发挥人脑的机能，只要相信上帝，就可以，而笛卡尔强调的是人去理性地思考，我觉得这是一个转变，这是人们发挥主观能动性的一个重要表现。

（二）当强调人有了理性之后，我们去做什么？我们去认识，我们去思考。我们去思考、去认识什么？笛卡尔在《谈谈方法》地第一部分中谈到了自己的亲身体会：读书破万卷之后，最后发觉世界上根本没有一种学说真正可靠。笛卡尔的亲身经历说明：并不是我们学什么，就相信什么。我们需要有一种怀疑和批判的精神。正如中国哲人所道：尽信书，不如无书。

当笛卡尔谈到了对各种书本理论的怀疑以后，他谈到：抛开书本的研究，去游历、去搜集各种经验。并且他还提到，读书人不如普通人，原因在于“普通人是对切身的事情进行推理，如果判断错了，结果马上就会惩罚他，而读书人只是在书房里对思辨的道理进行推理”。从这些我们可以看出笛卡尔除了强调理性的重要性，其实他还强调经验的重要性，同时还透露出了实践的重要性，实践是检验真理的标准。也只有实践，我们在认识世界的过程中才能求真。也就说，他强调的理性也并不是抛开经验的重要性，只谈理性的作用，只不过，他认为理性相对于经验来说，作用更大而已。

（三）在“我思，故我在”中，我认为完整的表达了认识的根本任务问题：由感性认识上升到理性认识，透过现象抓住事物的本质和规律。也就是说，在这一命题中，首先道出了，只有人是认识的主体，人有理性。其次，人要去认识，人要去怀疑。需要由感性认识上升到理性认识。最后，人是如何认识的？需要借助理性思维方法如：分析和综合相结合的方法。所以说，这个命题谈的是认识论的问题，实质上是实践和认识的关系问题。特别谈到方法问题，他在第二部分的四条原则中有所体现。第二条原则中说道：把我审查的每一个难题按照可能的和必要的程度分成若干个部分，以便一一妥为解决。这个原则鲜明地体现了分析方法的重要性。第三条原则说道：按次序进行思考，从最简单、最容易的认识的对象开始，一点一点逐步上升，直到认识到最复杂的对象。这句话又体现了笛卡尔的综合方法。我觉得对于笛卡尔来说，他是把分析和综合结合在一起的，只不过对于分析强调的多些。他对方法的重视和罗素对数理逻辑的强调有点相似之处，因为他们都认为前人之所以在哲学方面的成就不大，是方法的问题。

从笛卡尔的哲学思想中，我们已经能够体会到了科学精神的存在，下面我就这个问题，谈一下我的想法。

二、科学精神

科学精神是指从科学研究的过程和成果中所显示出来的科学本身所独有的精神气质，以及与之相应的科学思想、科学方法。不同的学者对于科学精神的内涵有不同的界定。其实科学精神的内涵随着科学历史的变迁，人们对他的解读也发生着变化，但是不论如何变化，它的核心思想不会变化。我觉得主要包括以下两个方面：

（一）科学精神首先是一种有条理的怀疑精神。任何的科学研究都从提出问题开始，问题是科学认识形成过程的核心。如果没有怀疑就不会提出问题。笛卡尔对于间接经验持怀疑的态度，强调我们要从书中走出来，去实践、去体会。当然，怀疑不是盲目的怀疑，而是有条理的怀疑。有条理的意思是说，提出的问题是有道理的，而不是怀疑一切，否则这世界无法被人类认识，这世界没有可靠的东西，对于你正在怀疑的问题都在怀疑，这世界是不可想象的，科学也无从谈起。笛卡尔特别强调了“我思”，只有去推理思考，才可能知道对某个问题的认识合不合理，才可能认识世界的本来面目，所以这是一种怀疑的精神，这是一种发现问题的精神，同时也是一种科学精神。

（二）科学精神还是一种求真务实的精神。刚才我们谈到了怀疑精神，科学研究需要提出问题，可以说提出问题是科学研究的起点，而科学研究的目的是通过观察和实验获取科学事实，形成科学理论。科学事实的获取靠观察和科学实验的作用，而科学理论的检验也需要科学实验的作用，所以求真务实的精神侧重强调观察和科学实验在科学研究中的作用。笛卡尔的思想中强调经验、实践的重要性，对于科学而言，就是科学实验的重要性。只有通过科学实验，我们才能知道，我们得到的知识是不是真理。所以，从笛卡尔的思想中，我们也可以看出求真务实的科学精神。

第3篇：科学理论与科学实验的关系范文

关键词：理想实验，理想模型，理想化思维方法

物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。物理学的任何一部分内容的结构及其发展都可以分解为三种因素：实验、概念体系和应用。可见，实验内容本身就是教师要教、学生应该学的重要内容。

一、理想实验

理想实验虽然也称实验，但它与真实的可操作的科学实验是有区别的。可操作性的科学实验是实践活动的一种形式，是人们通过物化过程而进行的实验；而理想实验是一种思维活动，是人们在创造性思维活动中设想出来的，是现实中无条件物化的实验。理想实验并不是脱离实际的主观臆想，而是有其客观基础的。理论实验是以实践为基础的，它是在真实的科学实验基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对客观对象的实际过程进行更深本质的探究。

二、理想实验与理想模型

科学史上许多伟大的科学理论的建立都与理想（思想）实验和理想模型有关。建立这些理论的科学家都是一代巨人，他们所取得的科学成就无疑是划时代的，但从科学哲学的角度来看，更重要的是他们取得成就的过程中所用的思维方法。因为在一般情况下，结论总不免受到时代条件的局限，但正确的方法却能给人们提供独立探索的合理途径。正如恩格斯所说：在一切哲学家那里，体系都是暂时的东西，但包括在体系中的真正有价值的方法都可以长久地启人心智、发人深思。思维方法又是一切方法手段的灵魂。笔者试图通过展示大师们设计理想实验和创立理想模型的过程来揭示他们所用的思维方法――理想化思维方法，以期为科技工作者提供一种探索问题的方法。

三、理想化思维方法在科学探究中的作用

理想化思维方法是思维主体运用非逻辑思维方法和逻辑思维方法相结合的思维方法，抓住事物性质的主要方面，剔除次要方面，塑造理想化实验过程、创造理想模型而从事科学创造的一种思维方法。理想化思维方法包括在“假象实验”、“理想实验”、“抽象实验”和理想模型的具体的理想化过程之中。

现代科学积累了与日俱增的、数量庞大的经验材料，如何从经验层次的认识上升为理论层次的认识，是哲学家和科学家们十分关心的重大问题。理论建构需要科学抽象，科学抽象是理性认识的基本形式。科学抽象就是抽出和排除事物非本质的次要因素，通过思维揭示其固有的本质特征。在一般的实验研究中，不可能完全排除次要因素和外来干扰，而在理想化过程中，可以发挥理想化思维的力量，经过高度抽象得到理想客体，把对象的主要矛盾或主要特征，以纯粹的理想化形式呈现出来，从而深刻地揭示自然过程的客观规律性。

理想化思维方法在现代科学中显示出突出的作用。但是，由于理想化思维方法所把握到的事物的本质和公理，仍然是一种理性的认识，它的真理性必须由实践来验证，并由实践来进一步丰富和发展。

四、理想实验在中学物理教学中的作用

在中学的物理教学中，理想实验有独特的功效。充分运用教材中的理想实验为学生建立新的科学概念，使学生进行思维训练和物理思想的培养，充分强调理想实验的实践性，并突出其思想。比如在几何光学中，关于物体运动速度与像的移动速度关系问题，用数学的方式就很繁杂，而且还不容易发现动态规律，而运用理想实验，就可以知道实像移动速度和人运动速度满足为放大率。因此巧妙设计理想实验可以说明一些实验中较难说明的规律，这样学生也可以认识到一些规律的局限性。

在课堂中设计一些具有感彩的理想实验，还可以活跃课堂气氛，从而激发学生的学习积极性和主动性，拓宽思维，而且这还直接关系到学生今后学习的成败。这革者里有必要提到物理思维，什么叫物理思维，实际上就是物理学中的科学思维，而利用理想实验来培养学生的物理思维能力也是在新一轮基础教育课改中所要求的。在平时的教学中，教师需要不断创新，不光是在使用课本上存在的理想实验的创造使用，还要求教师大胆创新一些理想实验，这里就需要运用到多媒体技术。现代教学是离不开现代化的教学手段，在美国有关研究人员建立一种叫“虚拟物理实验室”的系统，学生可以使用该系统做包括万有引力定律在内的各种实验，从而达到对物理概念和定律的深刻理解。

物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。物理学的任何一部分内容的结构及其发展都可以分解为三种因素：实验、概念体系和应用。可见，实验内容本身就是教师要教、学生应该学的重要内容。

总之，新的物理课改教学，需要不断努力地去探索，在反思中进步，在总结中完善，并不断地更新自我。无论如何都要以学生为主体、老师为主导、实验为主干展开物理实验教学模式，要不断更新教学观念、采用多种实验教学方法，才能更有效地激发学生的学习热情，培养学生的学习兴趣，让中学物理实验教学提高到一个新的水平。

参考文献：

[1] 陈毓芳、邹延肃，物理学史简明教程，北京师范大学出版社，1986年7月第一版。

第4篇：科学理论与科学实验的关系范文

关键词：科学问题；矛盾；思维方法

中图分类号：A8文献标识码：A文章编号：1003-949X（2008）-09-0043-03

科学研究从问题开始。所谓问题，简而言之，是被主体所自觉到的理论自身的矛盾，是知与不知的统一。问题来源于各种矛盾，但矛盾本身还不等于问题，问题是主客体矛盾在思维过程中被自觉到了的反映，是矛盾由外在转化为内在、由潜在转化为清晰、由盲目转化为自觉的形式。问题是主体知识结构和水平的遗乏状态的主动、积极反映，它是科学发展中出现的有待填补的知识空隙和逻辑裂缝。爱因斯坦认为：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，标志着科学的真正进步。”关注于提出新的问题，强调问题对于答案的优先性，从而着眼于开拓出新的视野，这是以哲学的方式对待问题的基本涵义。

一、研究科学问题的基本意义

一般而言，科学问题产生于对无知的超越。从科学认识论的角度来看，科学问题可概括为：一定时代的科学认识主体，在特定的知识背景下，通过对研究对象的具体分析和缜密思考，提出的关于科学认识和科学实践中有待解决的矛盾或疑难，它蕴涵一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。科学发轫于经验与理性的结合，纯经验或纯理性的范畴都不是纯科学。相应地，仅仅局限于经验范围的经验问题或仅仅局限于理性范围的概念问题也不是真科学问题，科学问题是经验与理性之间的差距，解决科学问题就是经过理论研究或实践探索来消除这种差距。

纵观科学史，科学问题不仅是观察实验的前奏，而且也是理论进步的起点。整个科学的发展历史可以看作是一部科学发现的历史，不断提出问题又不断解决问题的“问题”发展演化的历史。科学问题能导向新的科学发现，激励科学的进步。“只有提出问题，才会驱使人们去探索、去发现新的事实、去寻找产生问题的原因和解决问题的答案。而解决问题的结果，或者根据新事实修正以至现有理论(前驱理论)，建立新理论(后继理论)；或者修正、排除已有经验事实中的错误，使之适应现有理论；或者二者兼而有之”，科学正是在这样不断提出问题，又不断解决问题过程中发展的。科学问题的提出和解决不仅能导致科学知识的积累，使原有理论得到完善和发展，而且能导致科学的革命和新理论的建立。所以，深人分析和研究科学问题的发现途径和思维方法，对于丰富和发展科学认识论和指导具体的科学研究具有相当的意义二、发现科学问题的主要途径科学研究和科学理论的主要任务是试探性地对已有的经验和事实作出解释，并对未来的经验和事实提出预测。科学活动与生产活动有密切关系，前者是后者的准备及手段，由于知识并入生产过程，知识转化为直接生产力，科学技术成为社会经济生活中最具活力的内生变量，即第一生产力。在一定意义上讲，科学理论是已有经验与客观事实在趋势互动的思维调和。

科学问题并不是在人的思想之外的客观存在，而是关于科学知识与对象不相符合的关系的疑难，或者是关于不同的科学知识相互对立的关系的疑难。所以，科学问题的形成必然是将科学知识与对象，或者将不同的科学知识人为地联系起来并加以对照的结果。科学问题通常是在无法给事实予理论的解释时提出的，一旦发现已有理论不能解释或解决的事实和需求，已有理论的预测不符合观测的事实时,也就出现了有待解决的疑难问题。从科学理论的策源地挖掘发现科学问题的主要途径，重点在于考察理论与事实之间以及各自内部的矛盾组合，大体分为以下五种途径，其中前两种属于理论自身矛盾突破途径，第三种属于事实相互矛盾突破途径，最后两种是理论与事实交织矛盾突破途径。

1. 从科学知识体系内部的逻辑矛盾中发现问题。从某一理论的定义、原理、定律或前提出发，经过严密的逻辑推理，如果最终得到的结论与该理论相矛盾，或者该理论的不同部分在同一对象上产生分歧，甚至相互否定，那就表明其中存在需要进一步探讨的问题。科学知识体系的逻辑问题通常表现为逻辑上的虚跳跃或推理上的不严密，表面上的逻辑结论不能真实从前提顺向推导；或者理论在逻辑上不能自洽，从同一组前提出发，却导出了相互矛盾的互逆命题，也就是科学理论中的“徉谬”、“悖论”或“危机”。

2. 从不同学科或不同学派的理论之间的矛盾中发现问题。自然界是一个具有多样性的统一体，正是由于自然界中运动形式的多样性，因而自然科学有许多不同学科分别从不同侧面对之进行研究。在科学发展过程中，对同一对象可能存在相互竞争的理论，竞争的存在则表明对同一对象既有科学知识体系内部的不同理论给出的说明彼此不同，甚至相互对立、相互排斥，然而自然界又是一个统一的整体，所以各门学科之间必然存在着相互联系，消除这样的矛盾是科学自洽性的要求。遵循科学知识体系的逻辑一致性，势必要求在不同学科的理论体系之间寻求逻辑统一性，一旦发现相互存在的矛盾和冲突，总能产生具有普遍性的科学问题。

3. 从经验事实相互协调统一的矛盾中发现问题。寻求经验事实之间的联系并给出统一解释，既是科学活动的基本目标，也是科学问题产生的最基本途径，又是建立科学理论或假说的最基本出发点。当经验事实不能纳入已有的理论框架中加以解释时，就需要创立新的、更具有普遍意义的科学假设做出合理解释，此时很可产生突破背景知识体系的革命性的理论假说。如果有愈来愈多的事实和这个假设相符合，并且没有任何已知事实与之相矛盾，那就证明假设是客观规律的正确反映，科学假设就可能转化为科学理论。

4. 从科学事实游弋于已有理论的矛盾中发现问题。科学理论与外部对象之间存在的矛盾，即原则上能纳入科学知识体系的对象，尚未被纳入或尚未被完满地纳入既有科学知识体系，对该对象的科学认识还有待于拓展和深化。所有作为背景知识的科学理论都是假说，是试探性地对经验现象的解释和预言。在科学实践中，新事物、新现象层出不穷，当用原有的旧理论无法解释它们时，就产生了矛盾和冲突。在一定条件下，这样的矛盾就可以成为科学问题。从横向看，它是一个问题系统，并且存在着不同的层次。在一定层次上是解决了的问题，在新的层次上可能又是一个尚待解决的问题。从纵向看，它又是一个产生、发展、演化的过程。在研究这些问题的过程中，有时会导致原有理论的崩溃和新理论的产生，有时会使原有理论得到进一步巩固。

5. 从已有理论落后于实践诉求的矛盾中发现问题。有时由于受到现有的生产技术手段或科学理论水平的限制，不能满足某些社会需要，这就产生了尖锐的矛盾。在这些矛盾中发现问题尤其值得科学工作者的注意，因为这些问题的发现和解决不仅能直接满足人们迫切的社会需要，而且还能推动生产技术和科学的进步。

在科学研究过程中，发现理论与事实的矛盾、事实与事实的矛盾、一个理论内部的矛盾或不同理论之间的矛盾等等，还必须经过分析问题，才可能提出问题。提出了问题，才可能解决问题。“问题”应该是一个过程性概念。它是发现问题、分析问题、提出问题、解决问题的统一，并且在发现问题、分析问题、提出问题、解决问题的不同阶段上，“问题”的表现形式不同。

三、提出科学问题的思维方法

科学研究在一定意义上就是从问题到问题，再演化为愈来愈深化的问题、愈来愈能启发新问题的问题，并不断求解的过程，正是这样的过程推进了科学理论的不断向前发展。科学问题是科学思维的焦点，发现问题是一种复杂的认识活动和思维活动，在思维过程中需要不同思维活动的综合发挥和应用。一般来说，发现、提出和形成一个有价值的问题基本没有机械的、固定的、全效的规则，它是主动、活跃、丰富多彩的探索，但是也有一些行之有效的思维方法，下面从“纵横剖析，立体批判”的辨证认识论出发，简要介绍三种常用的思维方法。

1.怀疑思维方法

作为思维方法的怀疑，是指对传统观念、现有理论和学说表示不信任，有根据地提出本质上与之相对立的新假说，是科学得到革命性发展的一种手段。唯物辩证法认为，现有的科学理论、学说、观念，都是人们在一定历史条件下对自然界及其规律的一定程度的正确认识。任何具体的反映，总是受到客观条件和主观条件的限制。因此，处于一定历史发展阶段上的认识，相对于无限运动发展着的自然界以及无限发展着的人类实践来说，还有其相对的、不完善的、甚至错误的一面，随着社会生产的不断发展和科学实验水平的提高，新的实验事实会不断的涌现出来，这就必然会从不同的侧面、不同的程度上暴露出原有知识的局限和不足，出现事实同认识之间的矛盾。科学在本质上是批判的、革命的，它绝不是简单的破坏，其重心在于超越和建设，要求思想能有自由翱翔的广阔天地。不能把原有理论当作绝对真理来顶礼膜拜，或者仅仅满足于对这些理论的证实与肯定，更不能抱残守缺，而应向更深的未知王国不断探索，不然就会带来思想上的僵化与实践上的倒退。

2.比较思维方法

比较是寻求事物之间的相同点和区分事物之间的差异点的一种逻辑思维方法，是人类最基本的思维方法。客观事物之间存在同一性和差异性，是运用比较思维方法的客观依据。比较思维方法可分为横向比较，即事物空间联系上的比较、纵向比较,即事物时间先后顺序上的比较、理论与实践的比较等类型。比较是区分、鉴别事物的一种思维方法。因此，通过比较，可以对客观事物进行定性鉴别、定量分析；可以发现对象间的异中之同，从而把握事物发展的规律；可以发现事物之间谁优谁劣；可以发现理论与客观事物之间的矛盾即问题。

3.溯源思维方法

溯源思维方法是由于责任心或好奇心的原因，促使认识主体去揭示事物和现象的更为深刻的本质而提出“为什么？是什么？怎么样？”等问题的一种思维。事物的本质不仅是多方面的，而且是多层次的，甚至层次是无限的。因此，人们对事物本质的认识，可以不断地扩展和深入下去，这就为溯源的思维提供了客观依据和必要性。对问题的好奇激发强烈兴趣，形成巨大的创造认识动力。推动认识发展的动力多种多样，而好奇心是促使人们深入研究的最重要的动力因素之一。人类总是在不断地追求知识的确定性，力图摆脱对事物的惊奇，从而以巨大的热情投入到科学活动中去。

综上所述，科学研究活动是创造性的探索活动，科学研究要观察可收集经验材料和科学事实开始，但科学工作者真正富有创造性的研究活动却是从提出问题开始的。良好的开始是成功的一半，运用科学的思维方法在矛盾组合中发现问题的端倪，恪守“谁主张，谁举证”的探索信条，架起已知通向未知的桥梁，实现从“感性的具体”到“抽象的规定”的跨越。

参考文献：

[1]刘大椿.自然辨证法概论(第2版)[M].中国人民大学出版社,2008

[2]夏从亚.关于确立“问题”在自然辩证法中的地位的思考[J].科学技术与辩证法,1991(4)

[3]谢鸿昆.科学的问题[J].科学技术与辩证法,2007(2)

第5篇：科学理论与科学实验的关系范文

关键词：小学科学教学；观察实验；设计依据；实践方法

在小学阶段开展科学课程是为了不断提高小学生的科学知识素养，观察和实验是小学生学习科学知识的主要方法和有效手段。但由于小学生的心智还在成长阶段，认知水平有限，认识事物一般先对事物的外部特征和一般的外部关系进行认知，因此教师要根据学生的认知特点进行科学教学。

一、小学生科学认识中观察实验的重要性

观察实验是科学活动开展的前提，首先需要对自然界中的客观事实及规律进行探索和认识，并以此作为科学探索的依据。在小学科学教学中，教师通过设计观察实验能够帮助认知水平、个体经验有限的小学生更加直观、深刻地认识和学习科学课程内容，发挥出辅助教学的作用。《小学科学课程标准》中明确指出：应注重加强与学生实际生活的联系，引导学生从日常学习、生活中通过观察总结分析各种科学现象，从而更好地理解和学习课程内容。由此可见，以课程标准为依据，将观察实验作为开展科学教学的环节之一是很好的思路与途径。小学生的逻辑思维、抽象思维及认知水平处于不断发展的阶段，同时其科学知识储备较少，所以在学习科学课程中难免会受限于个人条件存在迟滞性。因此，通过观察实验丰富学生的客观事实经验，使其能够有所准备地理解课本中的知识，更加有利于提高教学的时效性。首先，科学理论的科学性、合理性需要以观察实验所得的事实数据作为参考依据，教师围绕教学内容设计观察实验并指导学生亲身参与其中，使其获得经验性知识，并能够有效结合自身所具备的知识促进正迁移学习，不仅完善了学生原有相关的知识系统，对培养学生的科学精神也有显效，树立学生严谨、客观的科学态度，以所观察的事实检验书本知识更能加强印象，从而促进学生认知水平的发展；其次，观察实验是学生带着一定具体目标展开的活动，能够促进其观察、分析、总结及验证的逻辑思维能力的发展，在这一过程形成系统性认识，而不是片面、间接、单纯地接受经验性知识，既满足了小学生强烈的好奇心与求知欲，又适时培养了其实践能力与探究思维，有助于促进学生全面发展。

二、观察实验设计的依据和操作方法

（一）加强证实因果关系的观察实验

就一般证实因果关系的观察实验的验证方法来看，都是通过对实验中的现象与特点进行归纳与演绎而得出其内在的因果关系。在观察实验设计的过程中应用归纳法就可以掌握科学知识，使学生能够充分认识和理解科学知识，能够有效说明小学科学知识是具有很强的普遍性和共性，增加学生参与观察实验和科学教学的积极性。通过演绎法来对观察实验进行设计，学生通过在逐步的实验中对科学知识进行验证，可以有效地增强科学知识的可靠性和可行性。虽然归纳法与演绎法对于促进观察实验的设计有积极的促进作用，但二者之间还存在较大的差异。归纳法是通过学生的观察与实验实现其目标，从而对实验进行总结，并对结论进行归纳；而演绎法则是从科学教材中的结论出发，通过设计和实际观察实验来对该结论进行验证，看该结论是否合理。因此，在小学阶段的科学知识学习中，为了能够提高学习的有效性，使小学生掌握一定的科学知识，教师可以向学生传授一般性的科学理论，并能同实验结合起来设计和选用科学的实验设计案例，使小学生能够通过观察实验对科学知识产生正确的认识。但需要注意，教师在设计和践行实验时要保证实验案例的合理性和科学性。

（二）充分发挥学生的知觉特性进行科学教学的观察实验设计

在小学阶段对科学教学观察实验进行设计时，不仅要结合教材设置内容，还要遵循小学生认知外部世界的感觉与知觉上的特点与规律，使学生能够调动其感官系统进行认知与情感体验，从而实现良好的科学观察实验教学效果。所以教师在设计教学内容时要注意将学生的感官系统调动起来，使学生能够参与到教学活动中，对观察实验产生积极的兴趣与求知欲。在应用该方法对观察实验进行设计和实践时，教师要注意遵循以下原则：（1）对象放大化。小学生的认知水平有限，教师要将观察实验中的对象进行合理的放大化，尤其是要将关键特点采取放大化的处理方式，这样学生在观察实验中就可以准确地把握事物特点。（2）对象有机转化。小学生的认知水平较低，尚未培养起良好的逻辑思维能力，教师要注意将观察实验中不清晰的对象向清晰化转化，将抽象的概念用更加具象化的形象展示出来，使学生能够通过更加直观的形象获得科学认知。（3）对象之间和实验的对比。通过在观察实验设计中设计更具对比特征的实验，可以使事物的特征更加明显，学生更容易形成科学认知。

（三）加强探索因果关系的观察实验

科学研究的目的是为了发现自然中各种变化的因果关系，一般使用归纳法。在小学阶段的科学教学设计中，主要以归纳法为思想设置实验，发现客观的因果关系，提高学生的科学素养。根据小学阶段的科学教学特点，一般采用的方法有如下三种：（1）求异法。这种方法指的是针对某个因素的存在与否而造成特定现象的产生与消失进行观察与对比。设置观察实验时，应当在相异环境中选择差异性较大的现象进行观察。（2）求同法。这种方法指的是在相异环境中，存在共同因素的同时也存在共同的现象，就可认为此因素是这个现象存在的原因。在小学阶段的科学教学中有许多具体概念，为了发现同类事物或现象的共同因素，可采取求同法进行实验的设置，在观察、实验的过程中发现它们的共同因素。（3）共变法。这种方法指的是当某个因素的变化与否会引起特定现象的变化，就可认为这个因素与此现象之间存在因果关系。在针对小学阶段的科学教学中存在互相影响关系的概念设置观察实验时，可采取共变法。设置实验时，需要以包含特定规律的观察实例为基础，改变某个因素后研究对应的现象变化，从而发现两者之间的因果关系。归纳法中几种不同的思维模式具有着各自的特点，在设置观察实验时，应当按照科学教学的对象与目的等具体因素，选取恰当的方法。总而言之，通过对小学科学实验教学课堂的观察，可以得知开展小学实验教学课程是为了能够对其中存在的因果关系进行求证与证实。教师通过不断完善观察实验的设计与实践，对影响观察实验的设计和实践中的影响因素进行分析，并能在设计和践行观察实验活动时进行改进与干预，进而提高观察实验设计和实践的科学性与合理性，从而促进小学生主动积极地学习科学知识，促进小学生的全面发展。

参考文献

［1］孟庆伟．小学科学教学观察实验设计的依据和方法［J］．读与写（教育教学刊），2014（7）．

［2］任凤芹．有效促进学生能力发展的小学科学教学方式实验设计［J］．当代教师教育，2012（2）．

［3］周敏丽．小学科学实验教学有效性方法探微［J］．当代教育论坛（教学研究），2011（7）．

［4］岳金贵．浅谈如何搞好小学科学教学的实验设计［J］．学周刊，2015（19）．

第6篇：科学理论与科学实验的关系范文

中小学学生实验动手能力差，是多年来普遍存在的一个事实。这是一种不良的教育倾向和弊端，也是当前新课程教学改革亟待解决的问题。

中小学学生“实验动手能力差”问题的主要原因

受升学招生考试制度的影响

目前，选拔人才的招生办法，还是传统的以学生的书面考试分数为第一参考标准，考试试题中的实验大多数是模式化、验证性的几个公式、步骤或数据。学生只要在纸上记下或在心里背诵这些练习，考试时就一定能应付，而做实验要用大量的时间去准备实验器材、药品，过程繁琐，这在一定程度上导致了实验课的开设过于形式化，学生的动手能力得不到锻炼和培养。

受学校硬件条件的影响

一些中小学，特别是偏远山区农村中小学，办学条件还比较落后，甚至有些县区60%～70%的小学没有实验室，有些初中也只有1个实验室，学生实验课无法开设；仪器装备只能达到国家教学仪器配备标准Ⅱ类以下，新课程配备的仪器设备几乎是空白，严重影响了实验教学的正常开展。

受教师的影响

在教学过程中，由于种种原因，学生实验以讲代做，成为“黑板实验”，或要求学生背实验。中小学理科教师，包括实验教师，多年来已习惯于传统的分科教学，对综合学科的教学与实验存在很多不足，即教物理的不懂得化学和生物，教生物的不会做化学和物理实验。新课程要求教师不仅要懂得理、化、生学科知识，还应懂得史、地、环境等学科知识。不但要会做物理实验、还要会做化学、生物学科实验，并且能完成综合性的实验。

在专业教师自身的素质上，中小学科学教师存在着比较大的问题。一些教师在一定程度上片面追求升学率，忽略了学生的实验动手操作。据调查，10%的教师只是完成少部分学生实验，40%的教师只是做演示实验，另外，探究性的分组实验甚少。种种问题的出现与教师自身的素质、教学态度以及学生的学习态度有着密切的关系。

缺乏行之有效的实验教学评价机制

长期以来，实验教学的评价方式和改革没有跟上，是影响教师开设实验积极性的重要原因。为什么许多学校普遍都不太重视实验教学，这与评价导向不重视实验的“做”有很大的关系。许多教师认为“做实验不如讲实验”，反正考试对实验的考查是“纸上谈兵”；讲实验既节省时间，又便于突出和促进学生把握有关实验知识要点，继而“提高”教学效率。

中小学实验教学的另一种评价方式是考核学生的实验操作技能。浙江省的中考就加试了实验操作考查。因此，各校对需要考查的几个实验较为重视，开出率较高。但这种实验操作考查往往带有突击性，为了应付考试，学生们反反复复机械性地按步骤要求训练操作技能，不能促进学生各种能力的发展。

改变中小学学生重知识、轻实验的主要措施

改革升学考试制度

从中考改革的趋势看，命题正由知识立意向能力立意方向发展。从近几年的初中科学考试看，实验试题不再是课本中的实验，而是一个全新的情境，考查的是设计和完成实验的能力。这种能力要求学生能灵活应用所学的科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。随着考试制度的改革，实验设计能力的培养在科学实验教学中逐渐摆在了重要位置上。

不断改善办学条件

经费、实验条件不足，是阻碍实验教学改革和发展的重要因素。一方面，各级政府应想方设法筹集资金增加教育投入；另一方面，教育部门和学校应提高资金的利用效率，首先要确保教师课堂实验教学的开展，确保教师和学生有足够的实验器材，使他们有更多的机会参与实验活动，提高实验开出率。

提升科学教师个人素质

教师要从根本上改变对科学实验的看法，努力钻研业务，不断提高自身的科学技能水平，开齐开足演示实验、学生实验、课外实验和探究实验。正确理解考实验与做实验的关系，考实验只能评价学生的逻辑思维能力和归纳总结能力，而动手做实验则能够培养学生的动手能力、观察能力、创造能力以及对突发事件的处置能力等。

建立科学的实验教学评价制度

要培养学生的实验动手能力，必须建立有效的考核评价制度：1）评价要与课程功能的转变相适应，符合新课标的要求；2）评价方式多样化，评价内容综合化，即要把对学生动手能力的考核纳入范围，又要把它作为学生素质测评的一项重要内容；3）按照新课标的要求，深入研究教材，选好典型性实验项目，纵向扩展考核内容，手脑并用，虚实结合，确定“行为标志”作为评价标准。

综上所述，要提高中小学学生的实验动手能力，不是一朝一夕的事，需要一个漫长的实践过程，更需要政府、社会、学校、教师的共同关注，特别是教师在改变这一现状中应承担更多的责任，要把提高中小学学生的实验动手能力放在培养一代创新人才的高度来认识，而不是仅仅为了提高学生的考试分数。

参考文献

[1]国家课程标准教学资源编写组.教学资源：科学（上）[M].杭州:浙江教育出版社,2002.

[2]关文信.新课程理念与初中课堂教学行动策略[M].北京:中国人事出版社,2003.

[3]彭宣生.培养创新思维品质建构化学教学创新模式[J].教学月刊,2003(8):16.

第7篇：科学理论与科学实验的关系范文

[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。

第8篇：科学理论与科学实验的关系范文

关键词：中学物理；实验教学；创新能力；

【中图分类号】G633.7

《全日制中学物理教学大纲》中明确指出：“物理是一门实验科学，通过演示和学生实验，能够使学生理解物理概念和规律的建立与实验的关系，培养学生一定的实验能力。”通过实验，不仅可以使学生具备一定的感性认识，更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，从而有效地帮助学生形成概念，导出规律，掌握理论，正确而深刻地领会物理知识，培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力，并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。

一、物理实验，培养学生的创新能力

在知识经济飞速发展的今天，只有把培养学生的创新意识、创新能力放在首位，才能使他们凭借已经获得的基础知识、基本方法和基本技能，去扩展知识，开辟新的领域，总结、完善新的科学理论。物理实验教学作为基础理论课程教育的一个十分重要的实践性、探究性教学环节，是中学阶段培养学生科学实验能力、创新能力的主要手段。

实验教学的核心任务是增强学生获取知识和运用知识的能力，提高学生用科学方法进行探索创新的能力。物理实验教学在培养学生创新能力，促进学生全面发展等方面具有理论教学不可替代的优势和作用。实验教学能让学生经历基本的科学探究过程，培养学生观察、分析和解决问题的能力，为探索创新奠定基础。学生在实验的过程中，通过自己的不懈努力，能够磨练意志，获得创造性能力发挥的愉悦，从而培养学生终身探索的兴趣。因此，要培养学生的创新能力就必须联系实际，着眼未来，加强和改进实验教学。

二、物理实验教学中普遍存在的问题

在中学物理实验教学中，受传统教育的影响，存在不少与学生创新能力培养不适应的因素，其具体表现为：

1）重理论，轻实践。应试教育，讲求升学率的现象依然非常普遍。由于过分看重考试分数，因此产生了重视课堂理论知识的教学而轻视实验教学和实验能力培养的现象，把实验教学看成是理论教学的附属品，影响了对学生观察、分析、解决问题能力及创新能力的培养。

2）物理实验内容陈旧，验证性、演示性实验多，综合性、设计性、研究性实验相对较少。

3）教师的思想观念存在偏差。由于长期受“应试教育”的影响，不少教师在教学中只重视学生记忆实验过程，不重视学生动手做实验。

4）实验教学方法陈旧。教学中采用填鸭式、黑板式、封闭式的教学方法，实验教学按照事先既定的程序进行，学生不需思考便可完成实验。

三、加强物理实验教学的几点建议

1.更新教育理念，增强创新意识

在实验教学改革中首先要转变思想，更新理念，充分认识实验教学的重要性。教师要充分理解新的课程《标准》实施的目的、意义和教学要求，从思想上、认识上彻底改变过去不重视实验的思想观念，充分认识实验教学对培养学生创新意识、创新能力的重要性。同时，学校应及时制定相应的配套措施，建立、健全相应的实验教学考评档案，特别是在课时分配、职称评定、评先评优、津贴发放等方面体现出对实验的重视。对实验教学成绩突出的教师，尤其是善于动手自制教具、善于利用各种教育资源进行实验教学的教师，应予以表彰，并及时总结、交流经验。各级教育主管部门都要认识到中学实验的重要性，对实验教学齐抓共管，制定一系列配套改革措施，特别是要建立和完善实验考评方法，真正把实验教学和理论教学放在平等的位置上。

2.优化实验程序，引导学生思维

学习中，学生往往按照一定的思维流程不断产生疑问，在不断寻求答案中完成学习，教师应遵循学生学习物理这一心理特点，设计出一系列能使物理概念规律不断深入的实验程序和步骤，以适应学生的思维流程。如，初中物理中关于浮力，学生会产生一系列的问题：1）木块在水中为什么会浮起来？2）浮力是怎样产生的？3）浮力与哪些因素有关？教师可根据这些问题设计出一组系列实验：1）演示把木块浸没在水中放手后的现象；2）演示、推导阿基米德原理；3）演示把用弹簧称挂着的铁块浸没在不同的液体中时弹簧称的示数，使学生对浮力有个全面准确的认识。

3.合理利用电化手段，优化实验教学

在教学过程中运用系统科学的观察方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，可以使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高观察和分析问题的能力。利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”认“物”，对物理实验教学有着积极的意义。如，应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，就会使学生加强认识，理解透彻；采用摄像机和计算机等手段来演示实验进行现场直播，可以提高实验可见度，增强实验的效果。在“电阻定律”演示实验中，实验仪器较多，实验中既要改变线路连接方法，又要读出电流表、电压表的读数，只用实物投影仪不能将实验操作过程和电表读数全部投影到大屏幕上。针对这种情况，结合电教设备，采用摄像机对演示实验的操作过程进行课堂实录，再将信号直接送到计算机中，通过大屏幕现场直播。同学们对实验线路的连接、教师的操作过程，电表指针偏转情况及读数，都看得一清二楚，既提高了实验可见度，又收到了非常好的效果。

为适应时代和学生发展的需要，物理教师要努力提高自身素质，对物理实验教学进行全方位深入的研究，在实验教学中不断摸索和改进，激发学生探究物理规律的热情，培养学生动手实验的能力。这样才能切实提高物理实验教学的效果，才能在物理实验这一广阔的天地，造就出一批具有创新能力和实践能力的高素质人才。

参考文献：

[1]陶洪.物理实验论[M].广西教育出版社，1996

第9篇：科学理论与科学实验的关系范文

关键词大学物理实验教学改革质量体会

一、引言

物理学是一门重要的基础学科，是整个自然科学的基础。而其中的物理实验在培养高水平的工程技术人才中具有不可替代的重要作用。特别是在当今的经济社会发展中，突出物理实验能力培养，卓有成效的实施教学改革，不断提高教学质量意义重大。通过教学实践，作者深刻的认识到，加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证，明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则，深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动，积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式，严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段。做好上述工作，会给物理实验教学工作带来新的起色。

二、加强实验室建设是提高实验教学质量的重要条件保证

纵观千年来科学技术发展史，可以看出科学实验起着关键性作用。实验室的建设发展已经达到了高度繁荣阶段，它发挥着科学技术手段的巨大效能。这些效能体现为：在实验室里，人们可以排除一些次要因素或偶然因素的干扰，把研究对象固定在某种人为环境和条件下进行考察；实验室的科学研究，可以导致基础科学实现理论上的新突破；在实验室里，人们可以用模拟的方法重复某些现象；实验室能为开拓全新的生产领域打下基础；实验室是科学转变为直接生产力的中间环节；实验室可以缩短科研成果转化为生产技术的周期。总之在现代科学技术的条件下，实验室的科学地位日益突出，这个趋势是与实验室具备的多方面的效能分不开的。

对于大学物理实验课程肩负着培养学生的基础性实验的训练，实验室发挥应有的效能如何，与其实验室建设密切相关。我校非常重视实验室建设工作，2000年以来学校对大学物理实验室建设投入经费近300万元，实验的硬件条件得到了极大的改善。教学大纲规定的内容100%开出。每个实验课题实现1人1组独立地进行操作，充分锻炼学生的动手能力，为有效的提高实验教学质量提供了良好的条件保证。

三、明确实验课程的定位与教学目标是教学实施的基本原则

每门课程应有明确、客观、准确的定位和教学目标，它是教学实施中要遵守的基本原则，物理实验课程也是如此。物理实验课程及教学目标是：

1、物理实验课程的定位。实验是科学理论的源泉，由物理学倡导的用实验观测和定量探索自然，总结规律的科学方法，是一切现代科学工程技术的基础方法。大学物理实验是对理工科类各专业学生进行科学实验基本训练的一门必修的公共基础课。

2、物理实验课的教学目标。第一、帮助学生进一步掌握基础物理理论。学生通过自己动手实验，观察现象，可以获得比课堂上讲授更为深刻的感性认识；又通过对实验结果的分析、验证，使感性认识进一步深化上升为理性认识，从而达到深刻理解、正确掌握物理理论的目的。特别是有些实验把较为复杂的科学技术问题进行简化剖析，突出主要因素、找出主要因素的内在关系，这不仅有助于学生正确的掌握重要的基本物理理论，而且可以帮助他们扩大知识领域，灵活应用这些基本理论。

第二、培养学生具有科技工作者所必须的实验能力和素质。包括：让学生掌握常用科学仪器的基本原理和测试技术，熟悉基本实验方法和程序，养成实事求是的科学态度，理论联系实际的学风以及严肃认真、对学术负责的好品德。上述实验能力和素质实际上是一种综合能力的训练。它不仅表现为会做实验，更表现为对实验方案的设计，实验中的分析研究，实验后的总结与提高；同时也包括实验者的科学态度、求实精神和发现问题、分析解决问题的能力。

四、深入开展教学改革是提高教学质量的有力推动

我校大学物理实验课程组以“提高起点，精选题目，优化内容；注重个性，培养技能，提高质量”为教学改革的指导思想，结合学校特点，2003年以来课程组两次修订了“物理实验”课程教学大纲，在大学物理实验教学改革方面作了一系列扎扎实实的工作，对提高物理实验教学质量起到了强有力的促进作用。其中主要的教学改革工作为：

1、坚持实验内容的先进性和前沿性。确定实验教学内容时，坚持提高起点，精选题目，优化内容的指导是想，避免与中学实验的重复，避免较低层次的实验开设，精选、优化实验内容，坚持物理实验教学内容的先进性和前沿性。2000年以来，我校的大学物理实验条件得到了极大的改善，仪器设备得到了大幅度的更新，目前有60多个实验题目，其中更新率约为50%。开设的核磁共振实验、太阳能电池特性测量、温度传感器实验等充分体现了教学内容的先进性。此外，任课教师中70%的教师主持或参与科研课题，在主讲实验课程中结合自身的科研经历和有关前沿科学技术（如：纳米技术、光电技术等）有机地向学生渗透，让学生“既见树木，又见森林”。2、建立先进的实验教学模式。根据实验教学发展的需要，2003年以来，我校大学物理实验教学模式逐步实行层次化、模块化，并不断进行完善。按实验性质和实验方法将实验课题主要划分为三个层次，第一层次：验证性和训练性实验；第二层次：综合性实验；第三层次：设计性实验。此外，还开设了创新性实验、研究性实验等。尽可能地按照力、热、光、电及近代物理等体系开设出各种层次的实验，实现实验内容模块化，按照认识规律实施教学，有利于学生对教学内容的掌握和实验能力的培养。

3、坚持教学方法的先进性。物理实验教师努力钻研教学理论，依据教育学、心理学原理，遵从教育、教学规律。在讲清基本原理的基础上突出重点和难点（如不确定度概念、误差分析、杨氏弹性模量测量的技巧等），努力强化“三基”训练。结合不同教学内容，采用了灵活多样的教学方法。如：对于基础性实验（如：固体密度测量、示波器的使用等），采用启发式、引导式的教学方法，讲解与示范相结合；对于综合性实验（如：冲击法测螺线管磁场、声速测量），充分调动学生的积极性和主动性，采用讨论式、提案式的教学方法；对于设计性和研究性实验（如：太阳能电池特性测量、用电位差计校准电表），采用研究式、答辩式的教学方法，培养学生增强自我探索的心理意识和习惯。利用先进的教学方法，激发学生对自然科学现象的兴趣，促进学生对现象、模型、概念和原理的深入理解。

4、实现实验教学开放化。为适应实验教学发展的需要，大学物理实验从2005年9月起在校内率先实行开放式教学，学生自主在网上选择实验题目及上课时间，学生成绩实行计算机管理，建立了网上实验教学基本平台，为发挥学生积极性、加强个性培养提供了充分的自由空间，实践表明效果良好。物理实验在对学生时间和空间开放的同时，我们更重视的是教学内容、教学方法、教学手段的开放，教师不断树立以传授知识和能力培养并重的思想，将学习的主动权交给学生，激发学生学习的主动性和积极性，实现“教”和“学”的全面开放。教学实践表明，物理实验教学开放化受到了学生的普遍欢迎。

五、积极开展教学研究活动是提高教学质量的有效方式

大学物理实验课程组经常开展教学研究活动，推动了教学改革工作的不断深入，并取得了明显的成效。主要做法有：

1、课程建设群策群力。我校大学物理实验课是校及精品课程，大学物理实验课程组积极研讨实验室建设、课程建设等问题。如实验室建设规划，课程建设规划，教学大纲的制定，教学日历的制定，网上资源的扩展及内容的更新等，集中集体智慧，深入进行讨论和研究，使得制定的规划及文件即与时俱进又切实可行。

2、集体备课互相提高。教学中，坚持集体备课，对大纲中的内容做统一要求。鼓励每位教师参与课程内容的改革。根据教改立项要求，课程组对教学中的难点内容（如物理实验绪论等），由教学经验丰富的教师做专题讲授，共同研讨，互相提高，效果良好。

3、教学交流互相学习。教师间坚持开展教学交流活动，包括会议交流、同行听课检查交流，评价实事求是，互相促进，互相学习，形成了良好的教学交流气氛。

六、严格实验成绩管理是保证教学质量的必要手段

我校大学物理实验课程组十分重视对学生实验成绩的考核，有严格的学生成绩考核规定，考核规定在教学实践中得到全面的贯彻落实，对保证教学质量起到了重要的作用。成绩评定包括以下内容：

1、实验报告评分规范。各实验课题有统一的评分标准，实验报告成绩评定中，每份实验报告满分10分，其中预习1分，课堂操作4分，实验数据及数据处理、回答问题5分。指导教师评阅实验报告按照评分标准进行，评分规范。

2、总成绩评定公正严格。学期总成绩评定，按规定所做实验题目的得分之和除以应完成的实验题目数，所得的平均分数作为实验成绩的分数。按照不同分数段制定优、良、中、及格、不及格标准。如果旷课一次在上述评定成绩中降一档，如果旷课两次及以上其学期成绩按不及格记。成绩的确定公正严格。

3、实验成绩管理科学。学生实验成绩输入微机保存，总成绩由计算机处理，在保证成绩计算正确性的同时，提高了工作效率。主讲教师按时报送实验成绩单，提交给教务处和相关学院。成绩计算及管理科学化。