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生物课程中的科学探究是指学生积极主动地获取科学知识,领悟科学研究方法的各种活动。科学探究通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流。科学探究能够使学生主动地获取科学知识,体验科学过程,形成一定的科学探究能力和科学态度价值观,培养创新精神。然而在具体的生物教学中,很多实验开展起来难度很大,存在诸多问题,如有些实验材料难以准备,器材相对不足;师生重视程度不够,探究内容浅显,探究过程仓促,或对于探究结果存在想当然的情况,教师告知实验结果,学生习惯性接受……这些原因导致一些生物实验教学流于表面,学生在体验科学探究的过程中达不到提高科学探究的能力的目的。
2 以“探究蚂蚁的觅食行为”的实验教学为例
笔者将以苏教版“动物的行为”一节为例,分析初中生物探究性实验教学如何从纸上谈兵到实战演练。动物的行为是动物适应其生活环境所表现出来的各种动作,动物的行为对动物的生存和发展有利。教材安排了探究蚂蚁的觅食行为的探究性实验,目的在于让学生初步掌握探究动物行为的方法。教材中提出的问题:“蚂蚁的觅食行为与食物的气味和颜色有关吗?”很多教师在进行这部分内容的教学时,常常只停留在教学设计上,即纸上谈兵。当讨论出实验方案后,教师往往会因为时空限制把实验放在课后,或根本不实施,即没有实战演练。
这个探究性实验看似简单,但在实际实验设计、实施的过程中存在诸多问题,对于培养学生探究自然界奥秘的能力和锻炼学生进行科学思维具有非常重要的作用,因此非常值得开设。但如何让学生在课堂上设计完实验后还能动手做实验,即从纸上谈兵到实战演练,一直是笔者非常困惑的问题。
2.1 探究实验存在的问题
在实际准备的过程中,笔者发现该实验难以完成的主要原因如下:(1) 实验的可操作性,要在课堂上观察蚂蚁在自然状态下的觅食行为是非常困难的,只能模拟自然情况。且上课时,已经是深秋时节,很难捕捉到蚂蚁,学生也很难在课下观察到蚂蚁的觅食行为。(2) 实验的可控性低:实验时,蚂蚁四处活动,不受控制,不断有蚂蚁试图逃走。(3) 实验结果与常识相悖:很多蚂蚁聚集在食盐一侧,并不像想象的那样聚集在糖的一侧,令师生感到非常的困惑。
2.2 解决方案
(1) 获取实验材料。
为了解决实验材料难以获取的问题,笔者曾组织学生在校园里寻找蚂蚁。由于时值深秋,温度较低,捕捉来的蚂蚁数量很少。笔者将学生捉来的蚂蚁放在一个桶里喂养,第二天早晨发现仅有少数几只蚂蚁存活,大部分蚂蚁死亡,后来得知是因为不同种群的蚂蚁聚集在一起存在斗殴现象。如何得到一定数量同一种群的蚂蚁成为了个难题,最后网购了几十管蚂蚁,每管10只。这些蚂蚁来自同一种群,因此相安无事。
蚂蚁在运输的过程中,靠管子两端的海绵里浸的糖水为生,到货之后由于长途跋涉蚂蚁比较虚弱,所以不能立即开展实验,需要饲养一段时间。
(2) 设计实验方案。
学生以小组为单位,提出自己想探究的关于蚂蚁觅食的问题。如蚂蚁的觅食行为是否和食物的气味、颜色、形状、大小等因素有关?由于时间有限,课堂上统一探究“蚂蚁的觅食行为与食物的气味有关吗”这一问题。教师引导学生作出假设,制定具体的实施方案。待课堂上实验操作完成后,学生在课后就有能力科学地设计方案,完成其他探究。
得到蚂蚁后,学生开始设计实验方案,最初准备将蚂蚁倒入硬鞋盒中,4个角落分别放置不同气味但相同颜色的食物。实验时发现,倒入时蚂蚁受震动而惊吓,四处逃窜,无法完成实验。因此只能盖上盒盖,待蚂蚁完全稳定后才能开展实验。学生提出质疑:打开盒盖后,光线射入是否会对蚂蚁的觅食产生影响?
因此,笔者引导学生对实验装置进行了进一步的改进。课前将蚂蚁放入一次性带盖透明的快餐盒里静置一段时间。为了探究蚂蚁的觅食是否与食物的气味有关,实验时在餐盒的4个角落分别放置蘸有清水、糖水、盐水、白醋的四个海绵块。实验时发现,有些蚂蚁会沿着盒壁爬出趁机逃走,因此为每个小组准备了小毛笔一只,防止蚂蚁逃脱。但这样依然不能阻止蚂蚁逃跑。因此笔者查阅文献自制了蚂蚁防逃液,其成分是酒精和滑石粉(体积比4∶1),将防逃液涂在塑料快餐盒的内壁并吹干。这样蚂蚁只能在底部活动。
(3) 实验结果与常识相悖。
实验装置准备完毕后,学生们兴致勃勃地开始实验了。他们都想当然地认为,蚂蚁肯定争先恐后地向蘸有糖水的海绵处聚集。可是当观察到实验结果时,学生都困惑了。很多小组的蚂蚁在实验后纷纷向蘸有盐水的海绵处聚集,反而糖水处无蚁问津。这是为什么呢?
查阅资料发现,所有动物从蚂蚁到人类都需要盐来维持其身体神经和肌肉的活动性以及水分的平衡。在满足了身体对于盐分的基本需求之后,蚂蚁才会去觅食糖食获取能量。网购的蚂蚁在学生养殖的过程中只喂养了清水和糖水,因此在实验时才会由于身体的需要优先选择了蘸有盐水的海绵。寻找到原因后,学生在接下来的喂养过程中,每天给蚂蚁添加了少量盐水,满足其基本需求。课堂开展实验时,蚂蚁的觅食行为终于和人们的常识吻合了,纷纷向蘸有糖水的海绵处聚集。
3 创新之处
3.1 实验材料上进行的创新
笔者经过反复实验后认为,蚂蚁从野外被捕捉到实验室,由于受到惊吓而逃生或首先忙于筑巢等过程,根本无暇顾及觅食。不同种群的蚂蚁聚集在一起相互争斗,存在大批量死亡现象。为了保证能够在课堂开展实验,笔者采纳了学生的建议从淘宝购买蚂蚁。收到蚂蚁后,不能立即开展实验,需要喂养一段时间让蚂蚁适应所在的环境。在喂养过程中需要提供充分的水分、盐分、糖分,满足蚂蚁的正常生命活动的需要。之后笔者在淘宝上先后购买过天竺葵、草履虫、水蚤等生物材料,尽可能地保证每个探究性实验的顺利开展。
3.2 实验方法上进行的创新
蚂蚁在自然状态下的觅食行为和课堂相比更加真实,效果也更明显。但由于教材安排的实验已在深秋,自然状态下蚂蚁很难寻觅,因此网购了蚂蚁在课堂完成该实验。虽然该实验在课堂完成,但是实验装置应该尽可能地接近自然状态,才能够得出更为科学的实验结论。但是实验时发现,蚂蚁并不会如所预期的那样行动,会四处逃窜,似乎求生的本能大大超过了觅食的需求。学生选择用手去捉准备逃逸的蚂蚁,用毛笔去赶,但效果都不理想。盒壁涂上了蚂蚁防逃脱液后,蚂蚁只能在盒底活动后,开始寻觅食物。看似简单易操作的实验,在实施的过程中,会遇到各种各样的问题,如实验的可操作性、设计的合理性、现象的科学性等问题,需要教师勇于改进实验,即要有勇气;善于思考问题、观察生活、联系生活,即要有灵气;善于集中集体的力量,共同解决问题,即要有人气。
3.3 实验评价上进行的创新
南丹麦大学的研究人员对46个不同物种的老化过程进行了研究,其中包括哺乳动物、植物、真菌和水藻,他们吃惊地发现不同有机体的老化过程有天壤之别。有些生物随年龄增长会变弱――比如说人类,其它哺乳动物和鸟类;另外一些生物既不会变弱也不会变强,例如水螅,一种淡水珊瑚虫。
南丹麦大学与德国马克斯一普朗克研究所合办的人口老龄化统计学研究中心的进化生物学家、副教授欧文・琼斯说:“许多人,其中包括科学家,往往认为,老化是不可避免的,是地球上所有有机体不可抗拒的趋势,就像人类所经历的那样;每种物种都会随年龄的增长而变得虚弱,更可能会死亡。但是情况并非如此。”
琼斯与他的同事们对从橡树,线虫类,狒狒和虱子到海藻和狮子等许多物种的熟化过程进行了研究。这些物种包括11种哺乳动物,12种其它的脊椎动物,10种无脊椎动物,12种植物和一种海藻。
琼斯说:“这些有机体千差万别的死亡与繁殖模式令我们吃惊,显然需要进一步加以研究,这样才能更好地解决人类老龄化的问题。”琼斯指出,虽然关于哺乳动物和鸟类老化的问题我们已经掌握了足够的科学数据,但是有关脊椎动物其它种群以及大部分无脊椎动物、植物、海藻和真菌类的熟化过程却只有少得可怜的不完整的数据。
对有些物种而言,死亡率的确会像进化科学家们认为的那样随年龄的增长而增加。据信,这种模式不仅发生在大部分的哺乳动物中,其中包括人类和逆戟鲸,而且也发生在水蚤这样的无脊椎动物身上。然而,也有物种的死亡率随年龄的增长却呈现下降的趋势,有时死亡率一路下降直至死亡。这种模式适合于沙漠龟这样的物种,它们在生命的早期死亡率最高,随年龄的增长死亡率会逐步下降。许多种类的植物也有同样的模式,如白红树林。
令人震惊的是,也有些物种的死亡率始终不变,不受老化过程的影响。最显著的例子就是淡水大头水螅,它们的死亡率自始至终保持低水平。事实上,在实验室环境下,一生任何时候的死亡率都很低,实际上已达到永生的境界。琼斯说:“根据实验室的数据推断,甚至在1400年后,养在实验室环境下的一个水螅种群依然有5%活着。”
关键词:知识 常识 科学知识
Abstract: The connotations and classification of knowledge successively are discussed, and the connections and differences of common sense and scientific knowledge are compared in this paper. On this foundation definitions, characteristics, essences, and dynamics of the scientific knowledge are expounded.
Key Words: knowledge, common sense, scientific knowledge.
什么是知识?简而言之,知识(knowledge)是人类在实践中认识世界所得到的信息、技艺、诀窍、真理、原则等及其集合。伊利英和卡林金指出,“知识”一词传统上在下述三种涵义上使用。第一种涵义基于knowledge(诀窍、行造之知)——如何做或如何造某种东西——的预先倾向、才干、能力、技艺等。第二种含义意味着,当知识一般地等价于任何在认知上有意义的信息(在特定的情况下等价于与实在对应的信息)。第三种涵义与作为特定的认知单元(认识论的分类)的知识的诠释有联系,在这种涵义上,知识或被诠释为日常知识,或被诠释为科学知识。 再者,知识论中的学派区分了两种极不相同的知识:episteme即已经证明的知识,doxa即纯粹的意见。最有影响的学派“辩护主义”学派将episteme列为极高的等级,而将dixa列为极低的等级;实际上,按照他们的极端的标准,只有前者才配得上“知识”这一名称。知识论被称为“认识论”(epistemology),即关于episteme的理论,这一事实再好不过地表现出保护主义在知识论中的统治地位。单纯的doxa被认为是不值得加以研究的:doxa的增长被认为是一个特别荒唐的观点。辩护主义一致同意episteme有价值,dixa没有价值。认识论的大部分历史是相互竞争的辩护主义学派之间混战的历史,是围绕着区分以epsteme为一方,以doxa即不确定性和错误、徒劳而无结果的争论的渊薮为另一方之间的分界问题而进行的。分界线进而被称为“人类知识的局限”,而doxa这个字眼就被“形而上学”代替了。 皮尔逊对“知识”的理解更为狭窄,似乎认为只有科学知识才配得胜“知识”的称号 。
任鸿隽揭示,智识是解决环境困难的工具,故因环境的不同,而智识的程度,亦不能不因之而异。因此,智识的进化,也是人类文化史上应有的现象。 这样一来,知识具有相当悠远的历史乃是题中应有之义,波普尔甚至把知识的历史追溯到生命的起源时期:
所有对环境和内部规律的适应,对长期性情境和短期性情境的适应都是各种类型的知识。……这样,知识的起源和进化可以说是跟生命的起源和进化同步,并跟我们地球的起源和进化紧密地相连。进化论将知识、我们自身和宇宙联系在一起;因此,知识的问题变成宇宙学的一个问题。
关于知识的分类,伊利英和卡林金进行了详尽而精湛的研究。在他们看来,按照认知基础,知识可以分为推论的知识和直观形象的知识。按照社会基础,知识可分为私人知识、问题知识和题材知识。按照题材的基础,知识可分为中性的、社会的、人文的和技术的知识。借助于对本质的反思,知识被分为现象论的知识不本质论的知识。借助功能的意图,知识被分为描述的和说明的,基础的和使用的。在与思维形式和范畴模式的关系上,知识被分为经验的知识和理性的知识。借助所包含的信息的质,知识被分为有问题的知识和可信赖的知识、分析的知识和综合的知识。借助认知的起源,知识被分类为先验的知识和后验的知识。使我们感兴趣的是,他们借助认识论的地位,把知识分为日常知识(everyday knowledge)和科学知识。在古代,就提出科学的(理论的、理性的、逻辑有序的)知识对苏格拉底的知识,或正如后来所称呼的生活世界的知识。二者之间的差异借助它们描述的对象的特征、反思模式、范畴类型等,一句话,借助认识活动本身及其在两种不同的情况下的产物的特殊性形成,此处的特殊性是由科学性的标准之取向决定的。日常知识的领域是多种多样的,诸如常识、信念、记号的知识、在习俗中记录的日常经验的概括、传说、教诲之类的东西、直观确信、描绘等等。日常知识是极其稳定的。由于它是经常发生的众多现象和过程的概括,它一般地构成个人对生活和世界的实际态度(价值、目标等的选择)。由于日常知识能使个人以这种方式组织他的日常活动,它对于作为自然-社会存在的人具有根本的意义。日常知识和科学知识的认识论关系具有它们自己的动力学。一方面,日常知识相对于科学知识作为前提或假定的集合起作用。另一方面,由于对日常生活领域的侵占,科学认知修正了日常知识,使之在科学的基础上重新形成。日常知识的特殊特征是它对应于理智发展的前反思阶段,与对它自己的起源(获得、组织和转化知识的程序)控制和和分析无关。按照黑格尔的观点,由于努力从感觉的实在推演真理,日常知识属于前理性的、前理论的领域。把日常知识转化为科学知识的机制是使证明有根据。不用说,日常知识记录真理,但是它是以不系统的、非专门化的方式这样做的,听任它的基础未加以说明。 福尔迈区别了三种类型的认识:知觉认识,前科学认识,科学认识。感觉的多样性还不是认识,它们既没有充分建构起来,也不能做主体间的验证。前科学的经验或“常识”已经离不开语言手段、概括和归纳推理的运用了,因此超出了知觉。科学知识是认识的最高阶段。它立足于观察和实验、抽象和概念构成、“资料加工和逻辑推理、假设的形成和检验。理论形态的科学,远远地超出了经验。 这位作者也特别注意常识(common sense)和科学知识的区别。
按照伊利英和卡林金的观点,日常知识是比常识更大的范畴,常识只是日常知识的一部分。但是,在许多知识论的文献中,往往把二者混用而不加区分。不管怎样,鉴于常识至少是日常知识的最主要或重要的部分,我们一般还是使用“常识”这一术语。在上面的论述中,实际已经或多或少涉及到常识的意义以及科学知识与常识的异同。现在,我们拟进一步立足于这样的剖析,以便领悟科学知识的涵义和精髓。
何谓常识?顾名思义,常识是日常的见识或普通的见识,它是日常生活(日常思维和日常行动)赖以进行的知识源泉。费耶阿本德说:“常识与我们不可分离,它是我们思想和行动的实践基础,我们的生活要依靠它,但现在我们还可以证明它固有的合理性。” 瓦托夫斯基对常识的界定比较全面:
常识性知识的特征就在于,它不是明确地系统的,也不是明确地批判的,就是说,既没有把它的所有各个部分同所有其他部分联系起来,也没有自觉地企图把它当作一个首尾一贯的真理体系。但是,它有勉勉强强的整体性,是一种文化的共同财产,是有关每个人在日常生活的一般基本活动方面应当懂得的事情的一套可靠的指望。因此,它在一般人类行动事务上能保证有可靠的预见,不致出乎预料而惊慌失措。在使一般工作和社会生活成为可能,在划清行动上的随意性和危险性的界限方面,它的作用是极其重要的。
他进而揭示,常识显然是广泛的、长期的经验的产物。它可以说是在最实际的水平上进化而来的对人类环境的适应。它的适应性证明它有着很大的生存价值,而且从某种进化的观点来看,它是人类生存的一种精练的重要手段,就像某些动物种类中的保护色或社会性组织一样。当然,常识不是一成不变的或万能的,它要随具体情况和历史时代而变化。
常识与科学知识的关联是明显的。这主要包含三层意思:其一是科学历史起源或发生学上程度不等地依赖于常识,其二是常识与科学有某些共同或相近之处,其三是常识在科学理论的建构中作为科学的预设、方法和公理其作用。
关于第一层意思,霍金斯一语道出,科学开始于前科学的常识,改变的东西是强度、专门化的程度。 如果说这是从科学的孕育和诞生的角度而言的话,那么邦格的看法则是立足于发生学上论证的。他指出,每一个研究者由以开始的背景知识的一部分是日常的知识,即非专门化的知识,它的一部分是科学知识,即它是用科学方法得到的,并能够用系统的方法检验和丰富。作为研究过程,科学知识矫正或拒斥日常知识贮备的一部分。因此,后者是用科学的结果丰富的:今日的常识的一部分是昨日的科学研究的结果。简而言之,科学是从常识中成长起来的,科学研究开始于日常经验和日常思维不能解决的、甚或不能提出的问题。 波普尔则详细剖析了常识作为科学的出发点的意蕴:
科学、哲学以及理性思维都必须从常识出发。也许,这并非因为常识是一个可靠的出发点:我这里所使用的“常识”一词是一个极其含混的词项,因为这个词项指称一个模糊不清并且变化不定的东西,即许多人的时而恰当、真实,时而又不恰当、虚假的直觉和看法。常识这样一种含糊不清且又不可靠的东西怎么能为我们提供出发点呢?我的回答是:我们从来没有打算或试图(像笛卡儿、斯宾诺莎、洛克、贝克莱、康德等人曾经做过的那样)在各种常识“基础”上建立一个可靠的体系。我们从其出发的任何常识的断定——也可称之为常识的背景知识——随时都可能受到批判和挑战;时常有某一断定受到成功的批判而被抛弃(例如地球扁平论)。在这种情况下,常识或者被矫正,或者被一种理论所取代,在一段或长或短的时间内,在某些人看来,该理论多少有点“刺激”。如果这样一种理论需要许多的教育才能理解,那么它将永远不能为常识所同化。尽管如此,我们可以力求尽可能地达到如下理想:全部科学和全部哲学都是文明的常识。
不过,在从科学知识的起源和发生学上看待常识与科学知识的关系时,也不能把常识的作用强调得太过分。沃尔珀特针对两位名家的言论反驳道:T. H.赫胥黎说,科学无非是训练有素的常识。怀特海认为,“科学根植于常识思维的整个装备”。不管它们听起来是多么合理,但是这样的观点完全是误入歧途的。事实上,科学产生的观念和科学实施的方式都是反直觉的和反常识的,即科学观念不能仅仅通过对现象的思考获得,它们十分经常地处在日常经验之外。科学并不符合我们的自然期望。一般而言,时自然构成一个整体的方式和支配它的行为的定律,与日常生活并没有明显的联系。自然定律恰恰不能从常识的每天的经验中推导出来。 多尔比也也直面过激的说法做了批驳:“常常有人提出,科学恰恰是常识的扩展。确实,它的起源是17世纪的基于知识的常识的一种形式,每一个学科学的学生都能够从近代学校教育的常识中达到它。然而,在历史的路程中,在较古老的手艺实践和科学之间存在截然的(革命的)的转变,在转变中科学包含新类型的自我意识,这种意识给手艺理解以明晰的性质,以致它变成了思考它、批判地审查它和创造性地扩展它的任务的一部分。作为结果,它得以急剧加速。”
关于第二层意思,常识的确是与科学具有交集或共通性的,例如某种程度的客观性或主体间性、必要的合理性、相对的可靠性,立足于经验,采取应有的自然主义态度(而不是诉诸超自然的神明或魔法的力量)等等。邦格认为,常识和科学也具有连续性,至少常识被限定在所谓的健全的常识(sound common semse)上的话。事实上,健全的常识和科学力图是理性的和客观的:它们是批判的并寻求融贯(合理性),它们力图符合事实(客观性),而不是沉溺于无控制的思辨。他进而指明:
健全的常识和科学共同的客观性方面是自然主义,即拒绝支持非自然的(实体例如脱离实体的思维)和自然的认知源泉或模式(例如形而上学的直觉)。……批判地警惕和自然主义地拒绝隐秘的认知模式的后果,是易错主义(fallibilism),即承认我们关于世界的知识是暂定的和不确定的——这并不排除科学进步,而宁可说是要求科学进步。
多尔比也表示,在一般说法中,常识是我们大家实际共有的,因而是能够在特别发达的观念和论据中预设的理解。常识的内容从未变得精确,它往往被说成是直觉的而非明晰的。我们设想,常识被建立在我们每个人从我们相似的经验自然地理解的东西的基础上,尤其是作为正在社会化为相同文化的结果。在具有不同生活形式的大相径庭的社会中,我们从未期望常识是完全相同的。常识概念的一个用处是,它的模糊的表达达到了事物的主体间性的重要实质,在跨越个人的和宗派的观点的变化时,依然是稳定的。 不用说,在说明常识与科学知识的共性时,也不能走过头。例如,任鸿隽的“科学与常识,只有程度之分,并无性质之别”;“科学是建设于常识上面的” 议论,就有偏激之嫌。事实上,科学知识与常识在一些方面确是程度之分,只有量的差异;而在另一些方面则为性质之别,有质的不同。这从我们下面将要将到的二者之异中不难窥见一斑。在这里有必要指出的是,过分强调常识与科学知识的共性,也许与常识的另一种传统涵义不无关系。常识的另类含义最先由亚里士多德提出,它是把五重特殊感官得到的材料加以整合的能力。这一层含义被经院哲学家接受,并在笛卡儿的哲学中得到发挥。康德采纳了亚里士多德的概念,把常识说成是反思的、公共的、批判的,以区别于他视为里德(T. Reid)对于常识的庸俗说明。
关于第三层意思,常识作为公理早已出现在欧几里德的几何学中,牛顿力学中的相对性原理和绝对时空概念、爱因斯坦相对论中的等效原理,也有常识的痕迹或影子。至于常识作为预设和方法的作用,迪昂对此洞若观火。迪昂在谈到物理学理论的逻辑统一性是事物似的实在关系即自然分类的反映时说,要用令人信服的论据证明这一感觉与真理一致,也许是超越了物理学所提供的手段的任务;当作为这种反映的本源的对象无法看见时,我们把反映能够呈现出来的特征如何分配并归因于什么呢?可是,物理学家追求逻辑统一性或自然分类的理论的情感以不可遏止的力量在心中汹涌澎湃;无论谁在这里看到的只不过是陷阱和欺骗,矛盾律也不能把他驳得哑口无言;但是,常识却会把他逐出教会。他进而揭橥:
在这种情况中,正像在所有其他情况中一样,科学若不返回到常识,它就会无力确立勾勒它的发和指导它的研究的原理本身的合法性。在我们最明确地阐述的和最严格地演绎的学说的根底,我们总是再次发现旨趣、志向和直觉的混合集合。分析并非透彻到足以把它们分开或把它们分解为较简单的要素。语言并非精确和灵活到足以定义和阐明它们;可是,这种常识揭示的真理却是如此明断、如此确定,以致我们既不能弄错它们,也不能怀疑它们。而且,所有科学的明晰性和确定性都是这些常识真理的明晰性的反映和确定性的扩展。
也许正是在这种意义上,迪昂才大声疾呼:“召唤逻辑的法则,维护常识的权利”。
尽管科学与常识有诸多关联,并在一定的程度上受惠于常识,但是科学毕竟不是常识,也不能停留在常识的水平上。赖兴巴赫说得对:“常识可以是一种良好的工具,只要所涉及的是日常生活的问题;但是,当科学探讨达到一定的复杂阶段时,它就是不够用的工具了。” 波普尔也言之成理:科学知识只能是常识知识的延伸和扩大,但是又不能停留在常识上,否则就看不到认识论最重要、最激动人心的问题 。其实,马赫早就就此发表过公允的见解:不应该扔掉常识,而应当批判地审查和使用它 。之所以必须如此,关键在于,科学与常识之间有显著的差异——不仅仅是量的差异!二者的差异重要体现在以下几个方面。
第一,科学知识是、而且必须是可言传的,起码在最终结果上应该如此,否则它就不成其为周围公共知识的科学;而常识往往是不可言传的,至少有相当多的内容是不可言传的。瓦托夫斯基正是这样看问题的:常识本身也许可以说是没有意识到其自身结构内部的各种“互不相容的信念”或“非一致性”,这完全是因为常识在很大程度上是不可言传的。这种不相容性只是依靠批判的反思才变得显而易见。但是,这种反思因而需要某种关于系统性、关于各种不同常识的看法如何相互影响、一个概念怎样同另一个概念发生联系、或一个判断如何规定另一个判断这样的见解。需要进一步弄清楚的是,诸如一致性和不矛盾性这类系统性标准。为使这种标准得以生效,为使这种批判终究成为可能,就需要把常识的内容形成为论说的体系,即以某种比较恒定的形式(这种形式可被检查并能为大家所采用)明确得到系统阐述的语言表达的体系。
第二,科学知识或作为知识体系的科学是批判的(当然怀疑的批判或包含怀疑因素的批判)和反思的,而常识是非批判的和非反思的。还是这位瓦托夫斯基有见地:虽然常识也许是科学由以成长起来的土壤,但是它并不属于科学,因为它不是有意识地反思批判的对象。经过漫长的时期,它可以由于经验的“批判”的作用而成为合适的。然而,因为按我们常识信念的普通方法来看,它是那么不用言传而又未经证明,因而看起来它更近似于习惯而不是有意思的思想。也常常出错误,甚至在实用的情况中也是这样,对于实际问题,它常常显得不真实,显得过于暧昧含糊,以致不适合在特定的和新的情况下作为行动的指南。他进一步直入堂奥,入木三分地揭示出科学的批评和反思特质的内在根据:
科学和常识之间最重要的区别就在于科学命题的明确性和可反驳性,在于科学的目标理所当然具有自觉的和审慎的批判性。可批判性的条件至少是,批判的对象必须是被明确地表达出来的,是自觉反思的对象,而不再是不能言传的东西。但是,构成这样一种批判对象的是什么呢?什么东西能够用这种方式加以批判呢?这不能只是经验本身,因为经验不过是过去的存在。要使经验成为批判性的,就需要用如此方法来表述经验,以使得经验能够成为反思的对象。那么,从最低限度上说,这个经验必须被记住或回忆。但是,这是不够的,因为回忆一种经验从某种意义上说是使其重演和再现。但是,“经历过的”经验本身是无法批判的。然而,叙述或描述一种经验不再是简单地具有着经验的事情了。用一种语言的公开表述便成了批判反思和公共反思的对象,这是因为,既然经验是以公开的语言形式描述出来的,那么就可以提出有关经验的各种问题了。一旦语言成了交流有关经验的信息、交流对经验的看法、交流各种说明与整理经验的尝试的外在工具,批判就能够进行了。有关话语的意义应该怎样理解,以及它是正确还是错误的问题于是就可以提出来了。而回答本身再次成了同样一种批判反思,即同样是对意义和真理的探究的对象。
邦格则点明了与科学的批判性形影不离的科学的怀疑性也是常识不具备的或匮乏的:“覆盖经验的陈述并非固有地根深蒂固,但是很少值得怀疑:虽然它们是猜测,在实践中我们运用它们,仿佛它们是肯定的。恰恰正是这个理由,它们在科学上是无趣的。如果常识能够运动它们,为什么诉诸科学呢?这就是不存在打字科学和汽车驾驶科学的理由。另一方面,覆盖被直接经验过的东西是可疑的,因此往往值得检验、再检验并给出根据。只是在科学中,怀疑是创造的,而不是无能为力:它激励以越来越合适的方式探索阐明事实的观念。以这种方式,具有不相等权重的科学见解的陈列被产生出来,一些比另一些更好地有根据和被检验。因此,当怀疑论者特别怀疑任何东西时,他的正确的;当他同样地怀疑一切时,他是错误的。”
第三,科学知识是非自然性的,而常识则是自然性的。沃尔珀特对这一区别极为看重,他说:“与科学不同,每一个常识思维都是以它的自然性为特征的。它包含着复杂的心理过程,我们通常对该过程完全无意识,但是却容许我们处理日常生活的需要。对于大部分日常生活而言,它极好地起作用,但是对于科学而言,它完全是不能令人满意的。它与科学思维截然不同,缺乏必要的严格性、连贯性和客观性。大多数人认为他们关于世界的概念是真实的,而没有意识到特点的信念的根据。这完全不同于科学的自我意识和自我批判的方法论。常识思维也容易导致错误,尤其是当提出形式问题和可以得到的信息被限制时。事实上,常识思维不关注解决形式问题或产生普遍解答。常识思维和科学思维之间的差异能够用两种方式阐明:第一通过考察儿童发展他们的思维的方式,其次通过考察成年人思维的某些方面。”
第四,科学知识注重抽象的理解,而常识仅仅着眼于实际的使用。沃尔珀特道破了这一点:科学思维不同于日常思维不仅在于所使用的概念上,而且在于构成满意说明的东西:例如关于运动的常识思维不关心仔细琢磨像力和速度这样的术语之间关系,而且能够满足于相当模糊的陈述。进一步的差异在于科学思维和常识思维背后的意图。在日常生活中,人们主要关注的是有用性,而科学关注相当抽象的理解。科学思维必须打破与“常识”相联系的自然思维强加的思维模式。从事科学要求人们把自己从人的私人经验中消除,并力图理解不直接影响人的日常生活的现象。常识只不过为科学思维提供一些所需要的粗糙材料。 多尔比也深入地揭示出,尽管科学在起源时和使用中与包括常识在内的其他有用的知识之间没有截然的区分,但是科学不仅仅是常识的扩展,二者在解决问题这存在重大的战略上的差异。科学常常不是仅仅由于追求实际问题的合适解决而促动的。
成功地解决许多问题的常识并未构成科学,尽管科学的认知地图可以提供解决常识问题的源泉。差异在于科学的认知地图被构造的方式。由科学提供的理想问题的答案是普遍的解答,它能通过从独立地确立的一般原理理性地推导所证明。至少,可信的科学问题的解答必须系统地暴露给要求最高的可达到的检验形式。
科学不同于常识在于它的编制认知地图和解决实际问题的标准,这好比寻找治疗疾病的药物和理解病原和该疾病的本性的对照。找到病危中的病人的治疗药物和研究同一疾病的一般原因要求不同的战略。 邦格认为这一差异实际上是方法的差异,他的论述能够进一步加深我们对问题的理解:科学不仅仅是日常知识的延长甚或纯粹的精练,这从显微镜超越了肉眼所及就不难明白。科学构成特殊类型的知识:它主要——尽管不是毫无例外——处理未受教育的人不去怀疑的不可观察的事件,例如恒星的演化和染色体的重复;它超越常识发明和力图猜测;它借助特殊的技术检验这些假定。科学和常识的不连续性尤其表现在方法方面。
第五,科学知识是理论的知识,常识是与非理论的知识——这实际上是上述各种差异在最终结果上的必然表现。这种在知识形态上上的差异不仅仅是量上的差异,比如科学知识的精确、量化、逻辑性强等等,更重要的是质上的不同。邦格对此心知肚明:合理性的观念即有根据的和可检验的陈述的融贯系统是通过理论达到的,理论是科学的核心而非常识的核心,常识只不过是松散地联系起来的信息量的积累。客观性的理想即非私人的世界图像的建立只能通过超越日常生活和私人经验的狭隘限制才能实现:通过抛弃人类中心观点,通过假设超越我们贫乏的混沌的印象的物理客体的存在,通过借助理性计划和诠释的主体间的(超个人的)经验检验这样的假设。常识只能达到有限的客观性,因为它太紧密地与感觉和行动联系在一起,当它超越于它们时,它往往处于神话的形式:惟有科学发明理论,虽然理论不限于概括我们的经验,但是理论要经受经验检验。
通过比较科学知识与常识的异同,我们对科学知识本身的涵义已经有了部分了解。现在,我们拟就此更为深入地讨论一下。首先,我们不揣冒昧,斗胆给出科学知识的定义。
科学知识是我们对是科学家对自然(乃至社会和人)进行系统研究所得到的成体系的知识,它构成一个庞大而井然有序的知识王国。科学知识不是零散的和纯粹经验性的常识,而是基于经验和理性之上的理论知识——彻头彻尾、彻里彻外的理论性知识。在这种意义上,科学知识和科学理论是同义词。科学理论是对科学对象比较健全、比较深邃的认识成果,尤其是在对自然本身的认识上,可以说它是迄今最富有成效的。
历史已经表明,在向我们提供对世界的描述和最佳理解的意义上,科学知识是特殊的和优越的,是异乎寻常的成功 ——沃尔珀特的这句话虽然讲得有点绝对,但是基本上是站得住脚的。
一般而言,科学知识是诉诸因果关系的、理论性的、价值中立的,时常是还原论的,在某种程度上还是经验论的,而且归根结底是物质论的。这意味着,它是与目的论、拟人论以及超验的东西相对立的。 齐曼高屋建瓴,对科学知识做了整体化的素描:
科学生产知识。构成这种知识的实际观察、数据、概念、图示、理论等等,通常以书写文本、地图、计算机文件等有形形式展示出来。其中一些知识的建立非常严密,在实践中就如同太阳的温暖、足下大地的坚实那样无可置疑。
但是,知识的形式多种多样,只有特定形式的知识才是科学的。科学知识被认为不过是对于自然界无数独立探索的累积报告的仔细汇编。使得这些探索是“科学的”,是它们的特定的主题,以及实施这些探索的特定方式。科学哲学家的主要任务乃是,定义在科学知识和非科学知识之间进行划界的一般原理。元科学家也开始认识到,将“知识”与“认识”行为分离开来是不可行的。科学知识并非仅仅是看不见的数据流或图书馆书架上的图书。它被人的思维产出并接受,更新或修订,交流和诠释。人的思维能力是惊人的,但也是有局限的。它们会密切适应置身其中的文化。科学家在个体地和集体地对世界进行研究时所运用的心理学机制,会使科学的诸多独特特征都受到影响。换言之,认知是科学的社会维度和认识维度之间至关重要的联系。所幸的是,现代认知科学并非完全被笼罩在主观性之中。人的思维千差万别,但却是建立在相同的普遍计划的基石上,并从其研究学科的科学文化中获得共同的标准。事实上,人的思维类似于感知、计算和交流等许多人工工具。在实践中,科学知识的社会稳定性是其客观性的一种合理指示器。
不言而喻,作为人类的一大知识领域和一种亚文化的科学知识,自然具有自己的不同于其他知识的特别之处,即科学知识的特性。多尔比指出,作为有组织的科学知识显示出以下的独特性。(1)它基于经验(虽然“科学”一词原则上也常常用于形式科学和数学)。这对科学来说显然不是惟一的,所有实践的生活都有经验的位置,不过在科学中更为根本。(2)它是理性地被协调的,最为经常地严格使用逻辑和数学语言。与其他亚文化相比,科学是使用形式理性的极端。(3)它是明晰的,而不是隐含的或非语词的。因为逻辑不能如此容易地应用于非明晰的思维,科学家的目的就是使不可言传的知识变得明晰起来。(4)它是公众共有的。原则上,科学知识对所有有能力鉴赏它的人来说,都是可以达到的和对批评开放的。这种开放性在教育领域表现得最为显著,科学知识向愿意学习它的人始终开放着。(5)科学知识的地位与它的来源无关,而仅仅与支持的证据和论据的严格性有关。科学知识是客观的,因为它的合理性的基础并未预设任何特定的价值集合,它是所有人都可达到的。按照这种理想的观点,客观性不是使科学成为独特的科学家独有的本性,而是任何人都能够运用的检查和证明知识的方法。 多尔比揭橥的特征尽管不很完备,而且并非人人都完全赞同,但是科学知识的特色毕竟脱颖而出了。值得注意的是,他所说的第三点是科学知识不同于技术诀窍的关键所在。由于技术诀窍属于非语词的、不可言传的知识或意会知识,它们无法通过代际口头相传、更无从通过文字记载而保留下来,所以历史上人类经验的这些宝贵知识大都失传了,实在令人扼腕叹息。更重要的是,它们无缘供后人立足于其上再创造,因为人们无由对它们进行批判的反思。诚如波兰尼所说:
两种人类知识[言传知识和意会知识]最本质的逻辑差异就在于:人类可以批判地反思以言传形式表达之事,却无法同样去批判地反思对某种经验的意会知觉。
在这里有必要注意的是,不要把科学的最终形式即公共的科学知识与萌芽状态的前科学知识或正在形成中的当地的科学知识混淆起来。马斯洛说得在理:有些人会坚持说,“科学的”知识具有而且必须具有这些特点——清楚易懂,概念明确,不被误解,可以证实,可以重复,可以交流,合乎逻辑,富于理性,能用语言表达,能为人所意识。如果知识不具备这些特点,那就不是“科学的”,而是别的什么。但是,关于知识的初级阶段,则是不安、焦虑、不快,是仿佛什么东西不大对头的感觉。
关于科学知识或科学理论的本质,这是一个仁者见仁、智者见智的问题,至今仍未定于一尊,恐怕也不可能定于一尊。波普尔针对两种流行的科学知识观论述说,本质主义的科学知识观认为:科学家能够成功地最终确立理论的真理性而克服一切合理的怀疑;最好的、真正的科学理论描述事物的“本质”或“本质属性”——现象背后的实在。这样的理论不需要也不可能做进一步的解释:它们是终极的解释,发现它们乃是科学家的最终目的。本质主义是错误的。对本质主义的批判并不是为了确证本质之不存在,而是企图表明,无论本质存在与否,对它们的信仰丝毫无助于我们,而且确实很可能妨碍我们。因此,科学家毫无理由假定它们存在。要知道,相信本质(无论是真的还是假的)容易给思想设置障碍。而且,它不可能成为科学的一部分(因为即使我们幸运地碰巧找到一个描述本质的理论,也决不能确信它)。一个可能导致蒙昧主义的信条,当然不属于一个科学家必须接受的那些超科学的信念(譬如相信批判讨论的力量)。另一方面,工具主义的科学知识观可以表述为这样的命题:科学理论——所谓“纯粹”科学的理论——只不过是计算规则(或推理规则);其性质基本上就像所谓“应用”科学的计算规则一样。工具主义有很大的吸引力。它朴素,而且十分简单,同本质主义相比更是如此。但是,“纯粹”理论和技术计算规则之间存在深刻的差异,工具主义虽然能对这些规则做出正确的描述,但是根本不能说明它们和理论之间的差异。它也不能说明纯粹科学家对真理和谬误的兴趣,以及严格检验(甚至对理论的最间接的含义的检验)对于纯粹科学的重要性。波普尔提出的第三种科学知识观保留了伽利略的原则,即科学家的目的在于真实地描述世界或世界的某些方面,在于真实地解释可观察事实;它还把这个原则同非伽利略的观点结合起来,后者认为,尽管科学家的目的现在仍是如此,但是科学家绝不可能确凿地知道他的发现究竟是不是真实的,虽然有时他可能有一定的把握确定他的理论是虚假的。我们可以把第三种观点简单地表述为:
科学理论是真正的猜测——关于这个世界的提供丰富信息的猜测,它们虽然不可能被证实(即不可能表明为真实),但可以付诸严格的批判检验。这种猜测是致力于发现真理的严肃尝试。
实在论和相对主义在最广泛的意义上都是知识论,二者各持自己的科学知识观。简要地讲,实在论者坚持,科学在它的时间发展进程中向我们提供永远更准确、永远更接近真的关于自然秩序的描述。如果科学理论不严格为真的话,它也近似为真,后来的科学理论比早先的理论更接近真理。再者,实在论者典型地断定,科学和科学方法是惟一的(或者弱一点讲是大多数的)发现关于世界的真理的有效工具。与之相对,相对主义者典型地避开了真和假的概念,宁可聚焦于科学的世界图像特殊的和当地的观点。相对主义者让我们相信,科学理论无非是人们用来描述世界的无限多的方法中的一种;按照他们的观点,它对可靠性和真实性没有特殊的要求。如果我们处在不同的地点和时间,我们会有不同的自然秩序的看法。更糟糕的是,相对主义者坚持,不存在中性的立足点,使我们能够立足于其上无偏见地判决这些对照的世界图像——科学的世界图像和非科学的世界图像——的竞争主张。因为我们自己是科学文化的产物,所以我们不能踩在那种文化的预设之外来把这个主张的合理性与非科学的文化的主张相比较。在实在论者把科学的历史视为永远更接近真理、“客观性的尖端”凯旋的地方,认识论的相对主义者看到的无非是竞争的和相互不相容的描述的接续,每一个都反映了各种主观的和短暂的兴趣。在实在论者看到科学史中的进步的地方,相对主义者只看到变化。实在论者相信,随着人的能力所及之可能,科学也随之接近真理和客观性;相对主义者却引出不同的结论。 在这里,我认为激进的或极端的相对主义科学知识观不足为训,不过德勒兹(G. Deleuze)的下述评价倒是深中肯綮:“相对主义不是真理的相对性,而是关系的真理。”
也有人把实在论的形而上学和经验论这两种关于科学和我们的自然知识的哲学传统对置起来。对于实在论者来说,科学是发现的旅行。事实上,实在论者认为哲学和科学是联合尝试去揭示自然界中实际发生的东西,甚至可以说“舞台背后”发生的东西。同时,实在论者把科学看做是对准实在地理解自然如何工作,它为什么以它所是的方式工作。两个目的——发现世界像什么以及理解它的意义和使它变得有意义——并非自动地是相同的!但是,对实在论者来说,在它们之间不存在张力——它们幸运地把什么和为什么等价。另外,为什么的问题具有绝对的首要性,它必须总是具有答案。科学于是被设想为承担回答那个问题的任务。概括经验论的任务是不容易的。大多数经验论者通过对各类实在论的否定的、批判的反应凸现自己。
中国学人对此也有自己的见解:哲学家谈智识,谓有得于推理(rationalism)者,有得于实验(empiricism)者。后者虽无名学上必然之结果,但吾人欲得科学智识,则有待于实验,康德所谓物之与心绝对无与者,不能据推理以得之是也。故欲得心外之物之智识,舍培根之归纳论理法,推理与实验并用,其道未由。算术、几何以为推理之证,其事犹有数迹可寻,介在玄著之间。又进于心知理性之微妙,则辨论虽极于豪茫,是非终难于諟正。即算术、几何不附着于物象,亦无所恢弘其能事。“是故不借径于经验,其所得之智识,非偏而不全,即茫而不析,则何以充人性之灵,而尽为学之能。今之科学,固不能废推理,而大要本之实验。有实验而后有正确智识,有正确智识而后有真正学术,此固为学之正鹄也。”
由于科学知识是科学研究过程所得到的可靠结果,许多人往往以为科学知识是静态的累积的知识,是存放在知识的仓库里随时供人们学习和使用的。诚然,
科学知识有其相对静止的一面,否则终日变动不居,我们就没有一个相对稳定的立足基础了。但是,科学知识又不是一成不变、一劳永逸的,它是一个动态的知识体系。这里所谓的科学知识的动态性有两种含义:其一是科学知识是暂定的,它随时处于修正、补充、完善、更替、革新之中;其二是科学知识是活生生的思想资源和反思对象,新思想往往可以从中萌生出来——思想可以产生思想。
关于前一个含义,多尔比做了这样的阐述:在现代的语境中,把自然科学看做是关于实在的永恒的和权威的真理之连贯的体系,不再如此恰当了。当特定的世界观在它自己的时期是完备的时候,它的内容通过严格的推理与一致的体系关系密切,它对于它的实践者来说似乎是确定的。科学家频频宣称正在接近这样的视野的完成。但是,科学知识总是正在添加和重新制作。新发现能够在它们的意义以确立的方式理解之前,能够赢得一代人或更多的人。有时,在先前的发现未被吸收之前,进一步的发现能够改变叙述。彻底的新发现要求知识的现有系统化被再制作。即使具有明显稳定的事实的科学理论,也是易出错的,服从罕见的革命变革。虽然科学使用了强有力的推理方法,但它是在少数形式假定的框架内这样做的。如果框架变化了,旧的确定性便丧失了,必须加以重构。于是,科学是不确定的知识。它不再乐意说目前的科学理论直接描述实在,它宁可是我们在未来希望知道更多的关于实在的近似的起作用的描述。在知识的建构过程中,新观念被嵌入到当地生活形式的共有意义之中。只是随着知识创造的智力酵素的消失和当地与境的初始特征被抑制,更广泛共有的科学意义才出现。虽然知识依然处于流动之中,但它和与境的关联是最明显的。 巴恩斯的略带后现代主义色彩的话语也大体言之成理:科学知识是我们或我们前辈发明的,我们目前依然满足于使用它作为理解自然的基础的理论。在我们使用科学知识时,我们发觉它是最值得信赖的知识。科学知识具有极短的寿命,不能把它看做是固定的真理的集合,它实际上随着它的使用不断地变化。它是对世界或世界一部分的发展的诠释,而不是世界的映像:它并不是被实在本身惟一地保证和担保的。
不过,科学知识的变动绝不是哪个心血来潮的科学家的随心所欲之举,而是科学共同体的极其审慎的、严谨的行动。沃尔珀特说得对:科学不涉及绝对真理,但却提供关于世界本性的有用的和可靠的知识本体。变化对科学来说是决定性的,但是在没有健全的证据的情况下则不变化。 事实确是如此:科学知识的小变动——当然是十分慎重的——固然比较经常地发生,而大规模的变动即科学革命的爆发则是罕见之事。不是嘛,在科学的历史上,仅仅发生了两次公认的科学革命,这就是哥白尼-牛顿革命和相对论-量子力学革命。非要再添加的话,至多只能加上一个道尔顿-达尔文-麦克斯韦革命。 在科学知识大变动的科学革命中,知识原有的格局被打破了,但是又呈现出新的重组和整合,科学知识在量的方面和质的方面都发生了飞跃,接着又进入比较稳定的发展时期。正如雅赫尔所言:
科学作为一种知识体系在不断发展,但是一直保持自己的完整性,处于准稳状态。各个科学部门的的革命,引起其他知识部门的变化,新理论作为新的组成部分,不是机械地、而是有组织地包括在总的科学体系内。
关于后一个含义,还是这位雅赫尔给出自己的诠释:科学作为知识体系,首先作为实际事实存在于科学活动过程本身。科学知识也作为原材料(研究系统开始时)和结果(研究系统结束时)参与研究过程。当然,并非获得的知识都参与新的研究。但是,每一种科学知识,都是某种科学研究的成果,而它作为这种成果可以被人和社会的各种活动形式加以利用。 把已有的科学知识作为反思的对象,从中找出逻辑悖论或理论上的不协调,常常能够提出新的科学思想乃至导致革命性的科学发明。爱因斯坦正是从经典力学和经典电动力学之间关于运动相对性的不协调出发达到狭义相对论的,他也是抱着把相对性原理贯彻到底的决心攀上广义相对论的高峰的。像迈克耳逊-莫雷实验之类的诸多新的以太漂移实验,在他的思考中并没有起多大作用,而不少人却想当然地以为,这些实验在相对论起源中是决定性的。
作为知识体系的科学的观点是有重要意义的。这不仅在于,它把传统的逻辑-方法论分析的边界,扩展到除相当充分研究的“理论”之外较少研究的知识种类和作为一个整体的知识;而且在于,它为作为合理性特殊种类的、作为理智生产特殊种类的科学的一般认识论理论打开了新鲜的视野。 而且,从作为知识体系的科学中,可以使我们洞察科学的结构、本性、文化意蕴、价值取向和精神气质。巴恩斯对此做了勾勒:
科学知识的标准观念毕竟在于,它是任何个人和自然直接遭遇的结果。可靠的观察是任何具有正常知觉能力的人可以完成的观察。理想地,正如一般觉察到的,科学的整体应该依据这样的个人的知觉和辩护行为。它应该这样依据,因为科学如此仅仅基于理性和经验,科学能够免除权威和教条以及类似的弊病。于是,科学是人们能够受到启发的知识形式,而不是不得不强加于个人或出于轻信而获得认可的知识形式。在平等个人的社会中,它是能够被任何人接受的、仅仅服从他或她自己的感知和推理能力的知识形式。……这就是科学的合理性的眼光,按照这种眼光,我们中的每一个人都能够借助我们自己对自然和自己推理能力的意识而达到科学,能够独立地在我们了解的东西的基础上理性地和负责任地行动。正是科学和科学知识的理想眼光,密切地适合民主的个人主义的社会理想。它是高尚而深邃的眼光,对此毋庸置疑。
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皮尔逊这样写道:“说存在着科学从中被排除、科学方法在其中未应用的某些领域(例如形而上学),即是说有条理观察的法则和逻辑思维的规律不适用于处在这样的领域内的事实(若有的话)。这些领域即使确实存在,也必然处在任何能够就知识一词给出的可理解的定义之外。如果有事实以及在这些事实之间观察到的关联,那么我们就有具体科学分类和科学知识所需要的一切。如果没有事实或没有在它们之间观察到的关联,那么一切知识的可能性变消失了。”参见皮尔逊:《科学的规范》,李醒民译,北京:华夏出版社,1999年1月第1版,第17页。
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第一课
什么算是冷知识?
顾名思义,那些不常被人们熟知,非热点的知识可以被称作冷知识。猫咪被人类驯化的时间并没有比其他动物更长,而在驯化历史中,也随着不断的变化产生新的问题。现代科学的出现,才让人们把经验转化成科学研究,到了近代人们才对动物产生更多研究。近年来,我们几乎每天对猫咪都产生新的认识。
第二课
那些曾经的冷知识
也许现在很多人普遍了解的养猫常识,曾经也是冷知识。
家猫也是纯粹的肉食动物。这件事情直到上世纪末才被欧洲的科学家研究出来,而这之前人类喂养猫已经超过3000年。
之前人们一直认为猫是色盲,但近年来的研究发现它们其实能够辨别红色和绿色。
直到考古学有很大发展的现代,人们才研究出原来猫咪和狗狗共同拥有一个祖先。
直到最近几年,猫咪研究者才发现猫咪品尝食物之后,最终会根据身体是否需要来决定今后要不要继续吃。
原来公猫也是有的!你看,你也不一定知道这件事吧。
如果以上这些你都不知道的话,说明杂志上曾经提过的很多知识点,你需要重新复习一下哟。
第三课
你一定不知道的冷知识
下面就让我们介绍一些你很可能不知道的猫咪冷知识,看看对你而言到底有多冷?
可以辨别自己的动物
科学家们曾经对几十种动物做过照镜子的试验,看它们是否能辨别出自己,结果海豚、猩猩、喜鹊等少数动物能够从镜子中认出那是自己。
猫咪没有自我意识?
而在这个实验中,猫咪和狗狗都失败而归。研究普遍认为能从镜子中辨别出自己的动物都具有自我意识,很多猫奴一定会为猫咪鸣不平,难道猫咪不是最自我的动物吗?但事实就是:猫咪认为镜子里的是其他猫咪。
也许随着科学的继续研究,会发现猫咪最终能认清镜子里的自己(有些动物也是今年才被发现能在镜中认出自己),只是需要的时间久了些而已。
家有一宠,如有一宝
人们早就发现经常带宠物遛弯对身体好,近年来则有科学家发现,只要拥有动物,比如一只猫咪,它就能够让你放松。抚摸猫咪能够缓解人们紧张的状态,从而降低血压。
反过来也一样有效
而动物研究者则发现,经常抚摸猫咪,它也同样会得到放松,并且猫咪感到很舒服而发出的胸腔振动(呼噜呼噜),对延长它们的寿命也很有帮助。
特殊的音频吸引猫
女人会博得猫咪的喜爱,主要是因为她们平时说话的声音正好处于一个猫咪喜欢的音频范围内。这让听觉灵敏的猫咪感到十分舒服。而声音粗哑低沉的男人说话则不太容易引起猫咪好感。
还是要看小时候跟谁过
最终还是要看一只猫咪在社会化时期到底是跟谁在一起生活的,如果喂养它的是男性,那么猫咪就会对这个男性很有好感,但会对男性主人的异性朋友产生警觉。
冷知识4
鼻纹独一无二
人类拥有指纹识别系统,如果有一天喵星人的科学也如此发达,那么它们的鼻纹则可以作为身份识别的标志。如果在放大镜下看猫咪的鼻子,你会看到许多的“山脉和沟”,因为猫咪粉嫩的小鼻子也有很多纹路,就像人类的指纹一样,世界上没有一只猫咪的鼻纹是相同的,就像世界上不会有两片相同的叶子。
然而目前了解这点其实没什么用,除非人类能制作出猫咪鼻纹扫描识别系统,那么我们未来可能就不用给猫咪植入芯片了。
爱你才咬你哟
当猫咪的时候,公猫会扑到对方身上,咬住母猫的后脖子以控制其行动,而这种古老的记忆有时也会带到生活中。如果猫咪觉得你很可爱,很爱你,可能也会啃咬你,只是不会像时那么用力。
爱你才咬你哟
当猫咪的时候,公猫会扑到对方身上,咬住母猫的后脖子以控制其行动,而这种古老的记忆有时也会带到生活中。如果猫咪觉得你很可爱,很爱你,可能也会啃咬你,只是不会像时那么用力。
从猫薄荷到消毒水
人们已知的一些性激素会让猫咪神魂颠倒,而且不一定只产生于猫咪的性器官中。比如在一些植物,比如猫薄荷或木天蓼中,甚至奇怪的洗涤剂、消毒水和肥皂中,都会产生吸引猫咪的性信息素,会让猫咪仿佛吃了兴奋剂一样打滚陶醉。
有些会让猫咪中毒
然而会让猫咪兴奋可能是有害的,比如一些猫咪太喜欢一些消毒水的味道而不停用身体摩擦,甚至舔舐,这会导致猫咪中毒。
出生2~3天做出选择
当小猫出生之后,会本能地找到猫妈妈的来吸奶。充足的情况下,每只小奶猫都会找一个留下自己味道,口感又很好的成为“专用”,这样可以避免与兄弟姐妹发生争斗。
2周后专用意识淡薄
如果其间你清洗了猫妈妈的,它们就会因惊慌失措而互相打架,最后重新划分“专用”。但这种行为在2周后会变得渐渐淡薄,不再那么固执了。
猫科犬科大不同
野外的猫科动物也是如此,一只豹子或山猫若想喂饱自己,每天可能要狩猎数次,且每次都是小型动物。但犬科动物则不同,它们的胃容量比较大,饱饱地进食一次就能几天不吃东西。
小胃口大食欲
猫科动物的胃容量都比较小,但它们需要的热量很高,食欲也很好,这注定了猫咪必须每天吃很多顿,每顿却只吃一点点。如果观察一只家猫的每日饮食就会发现,它们每天可能要吃几次甚至十几次猫粮,但每次只吃十几粒。
猫咪的“嚯嚯哈哈”
当猫咪处于高度兴奋,看到猎物的时候,会轻颤嘴唇,然后发出“啧啧啊啊”的声音,这种行为类似于人类比武时发出的声音,一方面表现自己的兴奋,另一方面也为自己提高气势,表示志在必得。
没能达成愿望就会很失望
如果当猫咪已经处于这种高度兴奋的“吧唧嘴”的状态下,却没能发泄出来,猫咪就会很失望,积累更多的压力。所以在和猫咪玩游戏的时候,千万不要在它正开心的时候离开。
沙漠王子的后代
猫咪的祖先是生活在沙漠中的王子,在那个干燥缺水的环境下,猫咪不喜欢洗澡,也没有条件洗澡。但它们很喜欢在沙子里翻滚、玩耍,更在干燥沙子里摩擦身体达到清洁的效果。
太喜欢猫砂也会玩
所以现如今的猫咪偶尔也会因为猫砂盆太干净,砂子太舒服而忘了那里是上厕所的地方而在里面翻滚玩耍,这可能是王子后代们对历史的追忆吧。
无法反向下树
猫咪爬树时,上去的时候往往很轻松,因为它们的爪子很锋利,可以牢牢地抓住树干。但是猫咪无法用同样的姿势从树上爬下来,因为头冲下的下树方式,不符合它们爪子弯曲着力的角度。所以它们只能和爬树时的姿势和角度一样,一点点从树上退下来。
树高一点就会悲剧
大多数猫咪到此时就悲剧了,同样的姿势,下树远没有上树轻松。除非它们直接从树上跳下来,否则就很容易跌落受伤。
一样能让猫咪排卵
当母猫的时候,一旦公猫的插入阴道,母猫就会在刺激下排卵。而人为地用棉签插入母猫的阴道,同样可以达到促使猫咪排卵的效果,接下来它就会停止,进入怀孕阶段。
假孕等妇科病的危害
然而事实上,虽然母猫得以排卵,却并没有怀孕的条件,反而有可能使身体产生假孕现象,并因此更容易患上子宫蓄脓或乳腺癌等疾病,所以棉签法绝对弊大于利。
有水喝就不怕高温
科学研究表明,猫咪可以忍受高达55℃的高温环境而不会产生晕厥、昏迷等中暑反应,但前提是要提供给它们充足的水源。这是它们生活在沙漠的祖先留给猫咪的印记。
不渴不代表健康
如此耐渴不代表猫咪不需要喝水,耐渴只是为了在酷热干燥的环境下生存。如今的家猫更需要多喝水才能保证重要器官尤其是泌尿系统的健康。特别是现在的猫咪多数都吃干燥猫粮,身体容易处于缺水状态。
第四课
一句话,有趣的冷知识
除了前面这些之外,还有一些冷知识不需要深入探讨,仅仅是知道就会感到十分有趣。
关于“呼噜呼噜”
科学家还没能研究出猫咪到底是怎么发出“呼噜呼噜”的声音,但一般兽医认为这种发出的声音振动来自喉咙深处,要做到这一点,喉咙呼吸道的打开和关闭频率需要达到每秒钟25次。
关于奔跑
当猫咪追逐猎物奔跑的时候,头部处于一个稳定的水平状态,而人类和狗狗奔跑的时候,头部则是上下摆动的。这可能是由于猫科动物的脊椎柔软而有弹性,反而使它们的头部容易保持平衡。
关于左撇子
猫咪里也有相对的左撇子和右撇子。比如母猫通常惯用自己的右爪,而公猫则更喜欢用自己的左爪。有趣的是,在人类里面,90%左撇子都是男性,只有10%的左撇子是女性。
关于大脑
相比狗狗的大脑,人和猫咪的大脑构成更为相似。比如,我们和猫咪的大脑中负责掌控情感的部分都分布在类似的区域。遗憾的是这并不代表智商也相近。
关于猫砂
并不是只有家猫才会使用猫砂。根据研究表明,在封闭的环境下找到一盆砂子排泄是猫科动物共同的本能。只要有足够大的猫砂盆,现在猫咪的近亲――老虎也可以在室内使用猫砂。
关于声音
虽然我们总是说猫咪是喵喵叫,但事实上猫咪并不会发出“喵”的单音节,它们的发声要比这个复杂得多,“喵”事实上是属于人类的声音。而在其他语言中,英语代表猫叫的“meow”也是同样的。
关于幼猫睡眠
猫咪每天要睡16~18小时,幼猫则要更多。这是因为幼猫只有处于睡眠中时,身体的成长激素才会得以释放。于是在美梦中,小猫咪们静悄悄地长大了。
关于第一次
公猫的第一次经验对它们来说十分重要,如果受挫,则会产生非常不好的记忆,这让它们每次到了期面对母猫都会变得畏缩,无法完成自己的任务。
没有玩不到,只有想不到
2012年全国科普日的主题是“食品安全与公众健康”,作为北京主场的标志性活动,第二届北京科学嘉年华活动专门设置了“食品健康体验馆”,你可以品尝到有机农场出产的牛肉、鸡肉。一些老年人还可以在这里体验按摩,专家在体验馆里向市民讲述科学养生的知识。
本届北京科学嘉年华主场,为观众准备了213个体验项目,没有玩不到的,只有想不到的。你想过一把都市快乐农夫瘾吗?在自家阳台上种植蔬菜吗?那你一定不能错过食品安全馆内朝阳区种植业养殖业服务中心带来的生态农业科普展示互动活动。在这里,工作人员会直观演示家庭无土栽培芽苗菜步骤,公众可以现场学习制作,并能将成品免费带回家。如果你还对其他作物感兴趣,那么,现场展示的各式阳台蔬菜及装置,准保你一次看个够。
在航空体验区,来自北京航空航天模型博物馆的飞行模拟体验可是一般人很少有机会能接触到的,初学者的飞行训练体验、有点飞行常识的模拟体验以及专业飞行人员的高级模拟体验都能在这里找到。记者坐上了高级模拟体验机的副驾驶,这是一架米-171直升机的驾驶舱,主驾驶位置上的专业飞行员带着记者在模拟的机场上兜了一圈,飞行起来和驾驶真实的飞机几乎没有差别,连晕机都能真实感觉到,随着直升机降落在“屋顶”,飞行体验也随之结束。
还在为去哪旅游而烦恼、总感觉旅游劳累而犹豫不决吗?快来智慧旅游展区找灵感吧。北京市旅游委首次组团参加北京科学嘉年华,联合水晶石、去哪儿网等知名科技企业重点打造智慧旅游展区,虚拟旅游、数字旅游、智慧饭店等一系列全新旅游科技概念,将为公众呈现别样的科技与旅游结合品。
在德国带来的科技体验项目中,人们能够现场感受到色彩幻影的小把戏,随着黑白圆盘的转动,不同的人竟然能看到不同的颜色,而这其中的原理在全世界还都是无解的科学谜题。小朋友们可以现场制作黑白圆盘带回家,也许有一天会在转动圆盘的过程中找到科学的答案。
化学和物理可以这么学
你相信竹签扎不破气球吗?在首次来到中国的英国爱丁堡国际科学节充满活力和魅力的互动实验展台上,只要你愿意,就可以大胆地来实验一把气味科学。
10多位来自北京联合大学的志愿者经过爱丁堡国际科学节工作人员三天的集中培训,在科学嘉年华的现场帮助观众体验。
一位志愿者拿着一只充满气的气球,用竹签从气球一边扎进去从另一边穿过来,气球没有爆炸,只是有些漏气。现场一位小朋友瞪着大眼睛,惊奇地问为什么?“你要仔细看,我是从气球比较厚的底部扎进去的,由于气球中有空气压力,可以将竹签扎的小孔暂时封闭。”志愿者将其中的科学道理告诉小朋友,这只是英国爱丁堡国际科学节带来的一个物理实验。
如果你不怕弄脏双手,完全可以踊跃报名参加现场制作橡皮泥的过程:拿一只玻璃杯,倒入为你准备好的透明聚乙烯醇溶液或者白色聚乙烯醇胶,之后你可以按照自己的喜好加上一些水彩染料,小朋友还可以加上喜欢的亮闪闪的小金粉装饰一下,最后一步加上硼酸钠溶液,你的五彩橡皮泥就做成了。
“原来物理化学可以在游戏中学习!”来自北京联合大学的志愿者姜然懊悔地对记者说,“上初中的时候,死记硬背公式让我对物理和化学课非常头疼,没有想到游戏中就蕴含着科学原理。”
英国爱丁堡国际科学节工作人员麦克唐纳德女士在接受记者采访时说,爱丁堡国际科学节每年能吸引10万多青少年来体验,他们专门设计了生活中蕴含科学知识的小实验,让学生亲自动手体验,在游戏中学习枯燥的物理和化学知识。
在“气味药水变香水”的游戏中,讨人厌的气味药水,竟然可以摇身一变,变成属于你自己的闻起来甜甜的香水。
南非科学节展台上有一个非常有趣味的科学秀,通过现场人员的娴熟展示,我们有机会“一睹”声音,一起揭示声音的科学,探得乐器发声的奥秘。这里还展示了许多有极地异域色彩的南非传统乐器,鼻子吹的长笛、水管喇叭、回旋管以及草做的回旋管。样子新鲜,声音更是新鲜,吸引了无数小朋友。
“大象长了几条腿?”“鸟在笼子外,还是笼子里?”都说耳听为虚,眼见为实。可要到了新加坡科学中心这个展台,就要打个大问号了。因为这里正在进行由40 幅幻觉艺术画作组成的有趣的展览。来吧,挑战一把眼力。真假,自有分晓。
一个人的“动物世界大会”
“我是一只小老鼠,我对地球也有贡献。” 北京麋鹿博物馆副馆长郭耕教授将他的独角科普剧《动物联合国大会》搬到北京科学嘉年华的舞台上。
“我是一匹来自北方的狼,在草原上奔波;人类说什么老虎吃人,事实上地球上的老虎都快被人吃光啦。”郭耕戴着各种面具,模拟起狼、青蛙、大猩猩等,并且模仿这些动物的叫声。夸张的肢体语言、丰富的表情,赢得现场小听众们的赞叹,小听众听得很入迷。
“最近,我的《动物联合国大会》新增加了鲨鱼,目前已经有将近20名成员。因为最近关于禁止吃鱼翅的事情比较火。”郭耕说。
“我是海洋的清道夫,我对维持海洋的生态平衡非常重要,但是人们为了吃鱼翅而肆无忌惮地捕杀我们。”
世界上各种动物对地球都有贡献,就连人人喊打的老鼠也不例外,老鼠繁殖力很强,成了很多动物的食物,供养了很多动物的生存。
在高级动物“人”登场的过程中,郭耕模仿各种动物的语气,细数人类破坏动物世界平衡,打破生态平衡的行为,让小听众们提高了环保意识。
“狼和老鼠都是有贡献的啊,太不可思议了。”来自史家胡同小学的张玲伟说,这场科普剧让她大开眼界,学到了很多在书本上学不到的知识,希望以后还有这样的科普剧。
“以前我看的科普书比较少,没想到科学知识这么有趣。”一名小听众说,这次科普剧让他对科学产生了兴趣。
北京麋鹿博物馆还将多人科普剧《麋鹿苑的夏天》首映式搬到了北京嘉年华的舞台,五个角色里有两个人物角色:麋鹿园园长、小朋友亮亮,还有三个动物角色:驯鹿、小獐子和大雁妈妈。
一只驯鹿“鬼魂”上台了,讲述它的悲惨命运,“青草、树叶、红萝卜,你们游客的面包、饼干、火腿肠,我根本消化不了,就更别说直接害死我的塑料袋了!”驯鹿的“鬼魂”哭诉道。
“剧中的这些故事都真实发生在麋鹿园,我们就是要用这种寓教于乐的科普话剧来教育游客,动物有自己喜欢的食物,人类不能按照自己的喜好喂养它们。”北京麋鹿园的工作人员,同时也是该剧的编剧李聪聪告诉记者。
一只刚出生的小獐子被游客抱了一下,它的妈妈就无情地抛弃了它,不给它喂奶了,最后麋鹿园的工作人员收养了它。
从社会的角度分析,对幼儿开展性教育可以唤起社会对幼儿性教育问题的重视,让社会重新审视幼儿性教育的问题。在幼儿园开展性教育,对于思想比较传统的中国人民来说,无疑是一场巨大的观念冲击。可我们需要注意的是,避而不谈并不代表问题就不存在,回避是不能解决问题的。幼儿园通过专门的活动来进行性教育,可以迫使社会正视过去被忽视的问题,改变过去人们对性教育问题不谈、不教、不引导的思想,从而形成在幼儿阶段就授予幼儿科学、健康的性知识教育的思想观念,预防幼儿对性认识发生偏差或错误。从家庭的角度分析,对幼儿开展性教育可构建幼儿健康人格,从而促进家庭的和睦。对幼儿进行性教育,可以帮助幼儿认识自己的性别,并且根据自己的性别差异规定自己的性别角色和情感反应,使幼儿克服“性害羞”、“性焦急”、“性神秘”等阴影,克服幼儿成长过程中的心理障碍,构建幼儿健康、健全的人格。性教育是有目的的、有计划的对受教育者施加系统的影响,把一定的思想、社会道德转化为个体的思想意识和道德素质的教育。性教育是家庭教育、学校教育、社会教育的重要内容。对幼儿进行性教育有利于家庭的和睦,促进社会和谐发展。
二、幼儿园性教育的内容选择
1、引导幼儿及家长科学理解性教育含义
要想使幼儿园顺利开展性教育活动,首先,应选择最简单的、适合幼儿年龄特点的教学方式,帮助幼儿理解性教育的含义。对幼儿进行关于性的含义的讲解要根据他们的年龄特点。具体而言,为幼儿讲解性的含义只需告知他们性就是关于人的不同划分,根据性别可以分为男孩和女孩。其次,家长是幼儿的第一任老师,家长在孩子的成长过程中扮演着重要的角色。家长在幼儿园开展性教育的实践活动中扮演着重要的角色,家长对幼儿性教育含义的理解就显得很重要。所以有必要引导家长要充分理解幼儿性教育的含义,使其明白幼儿园开展的性教育并不是成年人认为的性教育,要给予家长正确的指导。
2、性别自认能力和性别角色建立
由于幼儿年龄小,性别自认能力不强,容易产生关于性或性别方面的疑惑,也使得他们在遭遇害时自我防护能力不够。性别自认也就是一个幼儿最终确认自己是男孩还是女孩的过程。幼儿确认自己性别的果断程度体现出其性别自认能力的强弱。性别角色是依据性别建立起来的一种行为和思维模式。在幼儿接受性教育的初期阶段,首先应该教会他们对自己以及他人性别的认识。例如在对一个女孩进行性教育时就应该告诉她自己是个女孩,女孩应该有什么特点,同时再告诉她男孩有什么特点,怎样区分男孩和女孩,和男孩相处时应该注意什么。比如一些女孩会问家长为什么他(男孩)有小,我没有,这时家长就应该及时给予引导教育,告诉孩子因为你是女孩,他是男孩,女孩还有长辫子,男孩没有。给予幼儿对于异性生理器官的解释,使幼儿建立性别辨别能力。
三、幼儿园性教育的实施方案
1、开展性教育课程,家长陪同学习
在幼儿园教具操作课、文化课、主题课等课程中添加有关性教育的知识,把性教育当作幼儿必学的一门课程。幼儿园开展性教育是一个非常敏感的话题,所以教师和家长首先要建立正确的认识,把性教育视为一门普通的学科,不能带有色眼镜看待幼儿性教育这个话题。对于性知识的教育,不仅只针对幼儿,对幼儿的家长也很重要。有些家长文化程度有限,有的家长封建思想浓厚,认为幼儿年龄还小,不愿意让自己的孩子过早接触这些知识,所以做好家长的教育工作也十分重要。
2、播放视频、普及刊物
幼儿一般比较喜欢动画类视频和图片,所以可以在课堂上播放有关性教育知识的视频或发放有关性教育知识的图片,有助于加深幼儿对性知识的理解。比如播放动物世界里动物求偶或者时的画面。在这些画面播放的同时,教师要为幼儿讲解动物之间的正常是成长和繁育的需要,也是动物从小到大成长各个年龄段的不同特征,而现在你们就是动物的小时候这个阶段,男女同学之间的正常交流是可以的,可以像这些小动物一样拥有更多的小伙伴。同时在教室墙壁张贴刊物或是向幼儿发放图片刊物,根据幼儿的兴趣爱好,吸引幼儿的眼球,侧面对其进行性知识教育。
3、组织主题活动,举办主题班会
积极组织一些集体活动,增加男女幼儿之间的接触,帮助他们建立对不同性别知识的认知和良好的友谊。有些幼儿在和异性相处时,经常会害羞或者不敢触摸对方。通过开展各种集体活动,增加男女幼儿之间的肢体接触的机会,使幼儿逐渐克服害羞等心理。对幼儿进行性教育,要使他们明白男女幼儿之间合理的肢体接触是增进彼此之间友谊的捷径,也是一个正常幼儿应有的行为。在对幼儿教育后,检验教育成果也很重要。通过幼儿学习后的自由发言,可以了解到教育的失败与否,更可以根据幼儿的回答发现教育的不足和问题所在,寻找办法解决问题,显现性教育活动的成效,为以后的性教育活动积累经验。
四、幼儿园开展性教育应遵循的原则
1、选择适宜的教育内容,注意教育节奏
幼儿园开展性教育的实践活动,要选择适合幼儿年龄段的教育内容,不能跨越他们的认知能力选择超越幼儿年龄段的性信息进行普及教育,也不能不间断地进行性知识教育,给幼儿造成心理负担和心理压力,造成对性教育课程的抵触心理,使得性教育课程造成适得其反的效果,背离了性教育的本意。
2、善于发现周围事物,随时教育
日常生活中的现象和地点都有可能成为对幼儿进行性教育课堂。所以家长、教师在日常生活中,要善于发现,遇到相关的现象都可以作为素材,通过必要的讲解对幼儿进行教育引导。比如幼儿看电视时或是看到与性相关的生活现象时,家长和教师应及时打消其好奇心理,给予正确的理解和引导。
3、顺其自然进行教育
关键词:人工智能 科学方法 创新
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)03-0093-01
人工智能是一门涉及较广的边沿学科,它涉及哲学、数学、心理学、计算机科学等学科,其本身的性质也就需要从事这项工作的人必须要对人工智能所涉及的学科有一定的了解。近几年,我国在人工智能的理论和技术方面都有所突破,但是时代在快速发展着,这就需要人工智能研究不能一直保持原有的状态,还要有所创新,以顺应时代的变迁。
1 人工智能的发展历程
人工智能(Artificial Intelligence)一词最早是在1956年DARTMOUTH学会上提出的,这也就标志着人工智能的诞生。在1969年召开了第一届人工智能联合会议,以后每两年召开一次。1970年出现了《人工智能》国际杂志,推动了人工智能的学术研究及发展,从此以后,人工智能的研究形成热潮,不同人工智能学派的争论非常激烈,这使得人工智能得以进一步发展。而我国的人工智能研究开始的比较晚,在1978年“智能模拟”正式纳入国家计划开展研究。而且现在我国从事人工智能研究工作的除了科技人员还有很多的大学师生,从人工智能的发展前景来看,人工智能定会为我国的现代化建设做出重大贡献。
2 人工智能的突破及科学方法
2.1 对人工智能采用分散式的研究
由于人工智能的研究是很复杂的,很难进行整体性的研究,所以只能把它分成几个层面再各个击破。人类认为结构、功能、行为是系统能力的三个基本要素,所以对于人工智能的研究也可以分为结构模拟、功能模拟、行为模拟三种模拟方式。下面对人工智能的三种模拟方式进行举例分析[1]:
关于结构模拟就以人工神经网络的研究为例。根据结构模式的思想,人工智能的研究人员尝试建造人工的神经网络模拟人类的思维能力。20世纪50年代,出现了感知机,它是用人工神经元电路构造的,这也说明了人工神经网络的智能性。后期也出现人类利用少数神经元的网络设计模拟高等动物反射能力的实例,展现了人工神经网络的发展前景。但是,在人工神经网络的研究中如果想有效的模拟人类的思维能力就需要有接近人类大脑新皮层的人工神经网络,在制造技术上存在很大的困难;如果降低人工神经网络的复杂程度,那它的智能化就会退化。基于功能模式的物理符号系统研究实例。基于功能模拟的物理符号系统的研究也取得了很多的成果,比如:通过图灵测试的血液感染疾病诊断专家系统和战胜过国际象棋世界冠军的“深兰”专家系统。但是专家系统需要拥有专业的高水平知识,但是这种知识的获取是很困难的,不仅如此,就现在的逻辑理论而言,就算获得了必要的知识,也不能支持知识的推理与表达。
2.2 发现了智能生成的核心机制和知识的生态学结构在本能知识下的知识转换
人工智能的定义是非常复杂的,简单来说,人工智能是为了实现人类改善生存与发展条件的目的,面对具体环境时,根据现有的知识去发现问题、确定解决问题的目标;再针对问题和已定的目标获得必要的信息,进而利用所获得的信息和现有的知识想出解决问题的智能方法,并实施这个方法,以达到解决问题的目的。人工智能实际上模拟的是人类智能“确定解决问题的目标、获得信息、找出解决办法”的能力。也就是说可以说,人工智能工作前提是“给出有待解决的问题、知识和明确的目标”,工作内容是“获得必要的信息,进而利用所获得的信息和现有的知识想出解决问题的智能方法”,因为找到解决问题的方法是智能的表现,所以可以理解为,人工智能的核心就是在给定条件的制约下信息知识的智能转换。在这种方法的引导下就可以建立人工智能新的机制模拟方法了。
我们已经发现人工智能的核心机制是:信息知识的智能转换,也就是说,信息和知识在人工智能的研究中发挥着很重要的作用。研究发现,知识并不是固定不变的,它具有自己的生态学结构。在本能和外界信息的刺激下,人类不断的学习并不成熟的经验知识,然后根据自己本身的理解和思考把经验知识变成规范知识最后成为常识性知识。发现知识的生态学结构不只是可以加深对知识的理解,还拓展了人工智能的研究视野,对人工智能的研究有着很重要的意义[2]。
2.3 把智能生成的机制与知识的生态学结构相结合
把智能生成的核心机制与知识的生态学结构相结合建立新的模拟方法,就会发现一直处在独立发展的结构模拟、功能模拟、行为模拟都是机制模拟方法的特例。比如:结构模拟可以说是,信息与经验知识的经验型智能转换;功能模拟就是把信息与规范知识的规范型智能转换;行为模拟是信息与常识性知识的智能转换,而且经验知识、规范知识、常识知识之间在机制模拟中是相继环节,所以结构模拟、功能模拟、行为模拟也应是机制模拟中的相继环节[3]。在“以信息观、系统观、机制观为主要标志的系统科学方法论”的观念下,原来看似无关的人工智能的三种模拟方式,竟然有着相互的关系,把原来看不到的本质给展示出来,就是科学方法的厉害之处。
3 结语
通过研究发现,在人工智能的模拟研究中一直处在独立发展的结构模拟、功能模拟、行为模拟都是机制模拟方法的特例。这也就说明智能生成的机制与知识的生态学结构的结合是人工智能研究的统一理论和方法。这一结果为人工智能的发展开辟了一条新的道路,人工智能的研究的这一突破主要依靠科学方法的创新。所以,在今后的人工智能研究方面应注重科学方法的研究、应用和创新,以使人工智能研究事业在未来的发展道路上越走越远。
参考文献
[1]钟义信.人工智能的突破与科学方法的创新[J].模式识别与人工智能,2012(3):456-461.
一、 在单词、句式教学中渗透
小学英语教材中,有些课文内容在法制教育上很有代表性,有些课文内容本身就是介绍英语国家的法律常识或者是法律意识。教师要充分利用这些课文内容向学生传输法律法规知识,解释中外法律法规的差异,使学生中西合璧。如六年级上册Unit 4中,教师结合《中华人民共和国邮政法》让学生明白与笔友之间的信件、电邮往来,均属受法律保护的个人隐私。当自己的信件、电邮等个人隐私被侵犯时,应该用法律武器寻求保护。再如六年级下册Recycle 1 Let's Take a Trip中,通过课文“Good to know”部分插入安检常识,让学生谈论自己关于外出旅行时曾有过的安检经历,强调我国制定了《中华人民共和国民用航空法》来保障旅客出行安全。
二、用名人事迹培养学生优良品质
小学生往往凭兴趣学习,遇到困难就想退缩。为激励他们持之以恒的学习,平时我注意向学生介绍有关革命领导、科学家和英雄人物刻苦学习外语的动人事例,作为他们学习中的楷模。如马克思58岁开始学俄语,七十多岁坚持学英语,精通十几门外语,会见外宾是有时还可帮助翻译人员更正翻译的错误;朱容基总理能用英语巧答外国记者提问;我国许多科学家在国际学术会上用英语宣读学术论文;张海迪身残志不残,翻译出几十万字的英语资料等。
三、培养爱国情怀
同志指出:“在爱国主义精神激励下,我们的国家和民族自强不息,具有伟大的凝聚力和生命力。”爱国主义作为一种道德情感和价值观,必须经过长期的培养教育才能形成。小学英语教材本身包含有爱国主义教育的内容。在教学中,我通过课前认真钻研教材、精心备课,注意寻找教学内容与激发学生爱国主义情感的结合点,使同学们产生共鸣,在潜移默化中受教育。比如,在教“flag”一词时,适时进行爱国旗、爱祖国教育;在学了“China”一词以后,我出示一张中国地图,让学生指指说说贵州在哪里,北京在哪里。孩子们在看、听、说的过程中,更深刻地认识到祖国的地大物博,从而激起民族自豪感,为祖国的明天奋发学习,打好扎实的基础;在教“panda”一词时,告诉学生大熊猫是“国宝”,是我国珍稀动物。
四、口语训练中培养文明礼貌习惯
小学英语日常用语中有大量的关于文明礼貌方面的语言。常用的有:“Good morning”“Excuse me”“I'm sorry” “Thank you”“Goodbye”等,通过这些英语的大量运用,培养学生使用文明礼貌语的习惯。另外引导学生使用文明语,养成文明行为习惯。比如:去别人家办事时,应先敲门并说“May I come in?”需向别人借东西,就说“May I use your…?”上课迟到了应说“Sorry, I'm late”。
五、让学生在英语课外实践中受到品德教育
[关键词] 动物 疫情 监控 问题 对策
[中图分类号] S858 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)05-0242-01
一、前言
上个世纪80年代以来,动物疫病频发,诸如禽流感、口蹄疫、疯牛病等,给畜牧业经济和群众的生命安全都造成了较大的干扰。更有某些病毒变异在人群中传播,导致疫情失控。因此必须建立起严密的动物疫情监控体系,确保不发生重大动物疫情。
二、中国动物疫情难以监控的主要原因
1.病源多为多来入侵
有些养殖户引进动物时,缺乏计划,过于盲目,从疫情高发区进行了引进,导致病源随之进入本地的动物群,造成疫情的出现。例如,在20世纪最后几年的上海,华东某些地区犬类出现了伪狂犬病以及呼吸障碍综合征疫情,上海某些农场在未经检疫处理的情况下从该地区引进了大量犬类,导致后来上海爆发了这类疫病,其根源在于防疫意识不足。
2.防疫观念淡薄
规模化养殖场消毒、驱虫、灭鼠工作流于形式伪狂犬病等通过呼吸道传播,动物舍内通风和消毒不彻底,病原体通过飞沫传播;动物附红细胞体通过注射过患病动物污染的针头连续使用或蚊虫、螨虫的叮咬传播疫病。鼠类是伪狂犬等病毒的宿主,其在动物场内污染饲料和迁徙,机械的携带和传播疫病。
3.病原的多重感染多
近两年动物病以病原的多重感染或混合感染为主要流行形式,动物病的发生往往不是由单一病原所致,而是由两种或两种以上的病原体相互协同作用而造成的。据笔者调查80% 的发病动物只都是两种或两以上疫病混合感染,且70%以上发病动物只都是以病毒病为主,病毒病又以动物瘟、动物繁殖与呼吸综合征、圆环病毒病为主。
三、动物疫情监控体系存在的问题
1.养殖户动物防疫意识淡薄
在农村,养殖户知识水平不高,对动物防疫基本常识及严重后果不了解,甚至根本不知道什么是动物疫病。自家饲养的动物感染疫病,不主动治疗,动物死亡后也不懂得科学处理。农民淡薄的动物防疫意识,很多时候是重大动物疫病出现的主要原因。
2.散养动物感染疫病不及时报告甚至不报告
养殖户家庭散养的动物,缺乏必要的防疫计划。在农村,多数为散养,数量最多的也不过十几只或者几十只。如果出现重大动物疫情,动物死因不名,养殖户损失不大,养殖户们不会主动报告,也不请兽医诊治。
3.养殖户擅自处理可能染疫的动物
农民散养动物已染疫,但未经检查、诊治或报告;部分农民由于卫生意识相对较差,为了减少自身损失,养殖户有的甚至直接宰杀并食用异常死亡的动物。还有的农户位于受威胁区,认为接种疫苗后的动物肉尸毒性更强,处于自己能食用到可口的动物肉品的动机,对家养动物故意隐藏,拒绝接种疫苗。
四、建立动物疫情监控体系的具体措施
1.加强疫情监测力度。监测的重点地区是畜禽场、交易市场以及养殖密集区、候鸟栖息地等地区,对这些地区要强化措施,着重检测,从而确保能够第一时间掌握疫情动态。还要加大力度排大动物疫情隐患,出台制度保证疫情报告和疫情核查制度得到有效执行,从而使疫情隐患被彻底消除。
2.强化检疫监管力度。活禽交易市场要定期休市,要制度完善消毒制度,动物及动物产品无论是屠宰、经营环节还是运输、储藏环节,都要进行监督检查。生猪规模化养殖场,要做好病死猪的无害化处理,不断加强产地检疫和屠宰检疫的力度,对出售、收购病死畜禽,屠宰、加工感染疫情动物的不法行为要加大处罚力度,绝不手软。
3.疫情报告制度化。对疫情报告和疫情举报核查制度,要出台措施保证执行效果,充分发挥各级疫情报告网络的作用,发挥村级疫情报告观察员的特长,出现疫情及时发现并上报。由于缓报、瞒报疫情,导致疫情扩散蔓延的单位和个人,都要按照规定追究相关人员的法律责任。
五、如何完善重大动物疫情应急机制的建议
1.报告要及时。前提是各级要制定一个细化的动物疫情报告管理办法,特别是针对县市区级的主管单位,要明确规定所在区域内,一定时间内,动物发病、死亡达到多少头(只),必须作为疫情报告上级主管部门。而且要做到明确分类,还要降低下限设置的值,防治零星的散发性的疫情被遗漏。还要强化处罚措施,加大对谎报、迟报单位和人员的处理力度。
2.有报必核查。第一,无论疫情报告的来源是正式渠道还是非正式渠道,各级的主管单位都必须高度重视,及时进行核实检查,要对核查的结果切实负起责任,绝不能、敷衍塞责。核实检查的结果必须及时对上级部门、对有关群众、对报告人进行回复。第二,如果疫情的报告人是疫情监控部门,上级单位也应该及时对其进行核实检查。
3.疫情当定性。所谓定性,指的是对发现的疫情的病源进行判断,尽快得出结论。疫情出现后,要进行样本采集并及时送检,通过实验室检测,来确定发生的是什么疫情,或者至少要排除某种疫情,只有这样疫情处置才有科学依据。
4.处置讲规范。重大动物疫情的处置,除了划定疫点、疫区、受威胁区,实施封锁、隔离、消毒等措施外,最主要的就是扑杀病畜(禽)了。一是启动应急预案必须有专家建议意见,二是划定疫点、疫区必须有专家意见,三是确定扑杀范围必须有专家意见。
六、结束语
建立动物疫情监控体系具有十分重要的意义。要在全面掌握动物疫情动态信息的前提下,增强动物疫情预测能力,设置预警级别,并制定相应的应急预案,才能确保及时、有效的处理动物疫情。此外,要注意预警的及时调整和接触,还要注意疫情信息的公布,只有全社会共同参与防疫工作,才能真正取得实效。
参考文献
[1]黎永锋 动物疫病监测工作中存在的问题与对策[J] 吉林农业-2011年7期