發布時間:2023-12-28 11:49:07
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇語言科學研究,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞 音樂,語言,神經基礎,失樂癥,失語癥。
分類號 B845.1
1 引言
語言是人類區別于其它物種的杰出能力之一。長期以來,無論是在基礎神經科學還是在應用神經科學研究領域,對語言加工機制的探討都激發了研究者們極大的興趣。音樂在傳統研究中一般是藝術或哲學領域的課題,但隨著近年來腦成像技術的迅速發展,以及對于各種認知功能的腦內結構更為深入的了解,音樂能力與大腦的關系也逐漸引起了認知神經科學家的關注。人類的音樂能力如同語言能力一樣,與大腦特定的神經結構基礎密切相關。通過對音樂的研究,人們可以對語言加工、大腦可塑性、情緒的起源等方面有更深入的了解。通過兩者的比較研究,可以更深入更完整的探討大腦的神經機制。
從結構上說,音樂和語言一樣,都是由一些分離的元素按照一定的規則組成的具有等級結構的序列。簡單來說,正如語音構成詞匯,詞匯組成句子,在音樂中,音調構成旋律,旋律組成樂曲。近年來涌現出很多對兩者進行比較的研究,包括學習過程,大腦可塑性,音調知覺,文化特異性等方面。本文主要分析、比較有關二者神經機制的研究,著重從神經影像學角度與神經心理學角度兩個方面展開。
2 神經影像學的研究
2.1 音樂和語言的結構規則
結構規則(syntax)指由分離元素組成序列時所遵循的原則,包括多重層面,如語言中的構詞法、短語構成的規則、組句的規則;音樂中和弦、和弦序進及音階等構成的規則。見圖1。
結構規則能使大腦對輸入的信息做相應的轉換,從而使這些以等級結構關系組合在一起的一系列分離元素傳達特定的信息。在語言中,通過結構規則(句法)表達信息的一般形式為“誰對誰做了什么”;在音樂中,結構規則所傳達的信息是通過時而緊張時而舒緩的節奏變換來體現的。這些多種多樣的規則以內隱的形式保存在人類的頭腦中。使人們能夠知覺到不協調的情況,如句子中主謂不一致(“our baby love his books”)或音樂中的和弦走調。
既然語言與音樂都具結構規則,那么這些規則在大腦中的加工是否擁有共同的神經機制?或者說,加工結構規則的神經基礎在音樂和語言上是不是分離的?神經影像學的一系列研究表明二者的神經機制至少是部分重疊的。
音樂理論認為,和聲具有制約音樂形式的結構功能:它組織音高的縱向結合;確立或瓦解調性、調式;發展或終止某一結構;聽眾能根據前一段和聲預期隨之出現的和聲特性。
Maess等通過腦磁圖及源分析發現,對和聲序進中走調和弦的覺察激活了布洛卡區及其右半球的對應腦區,過去普遍認為布洛卡區是加工語言中句法任務所專有的,這一研究結果對布洛卡區的語言特異性提出質疑,表明音樂規則和語法規則很可能都是由這個腦區加工的。Daniel等通過功能性核磁共振成像發現,Broadmann47區(BA47區)在加工聲音刺激在時間上的連貫性時起到重要作用,當被試聆聽被拆分的、不連貫的樂曲時,這個區域及其右半球對應腦區比聆聽正常樂曲時有更大的激活。過去的研究認為,左額下皮層被認為與口語或手語中的句子理解過程高度相關,而Daniel則觀察到位于左額下皮層前腹側的BA47區在更廣義的范圍內負責加工刺激的時序結構。而并不僅僅局限于語言。
Koelsch等通過事件相關電位技術研究了加工音樂規則與加工語言規則的相互影響。對被試聽覺呈現和弦(正常和弦或走調和弦),同時視覺呈現句子(句法正確或句法錯誤)。當和弦與句子同時呈現時,發現二者的交互作用:在走調和弦呈現時,句法錯誤條件與句法正確條件相減得到的差異波LAN(左前負波)的波幅比聽到正常和弦時的波幅小,這種交互作用的出現說明二者可能需要共同的加工資源。另外,Koelsch等在一項功能性核磁共振研究中。發現被試對不規則的、或與預期不符和的和弦序進的覺察激活了包括布洛卡區、維爾尼克區、顳上回、顳橫回、顳平面、極平面、前上腦島皮層在內的皮層網絡,這個研究結果與前面所述的Maess的研究結果都認為語言和音樂加工很可能分享一些共同的神經基礎。
Patel等以西方音樂和語言為刺激材料,發現了在規則違反時兩種材料都能誘發一個正向的ERP成分P600。以前有研究證明P600與句法復雜性的關系,認為P600反應了對句法結構的再分析的過程,Patel的研究則說明了P600并非語言加工所特有,至少音樂材料中的結構規則的不和諧也可誘發這個成分,并且這種不和諧程度對于P600的影響與句法加工過程中產生的影響模式是基本一致的。
2.2 音樂和語言的意義
表達含義、交流信息是語言最基本的功能,但是對于音樂是否能夠傳達含義,目前還不是十分清楚。許多語言學家認為音樂沒有表達特定含義的功能,但音樂理論家認為,作曲者通過音樂來表達自己的思想,音樂所傳達的意義是音樂中不可或缺的一部分。音樂的含義至少可以從4個方面界定:由特定的聲音形式模仿客體(某種音色的聲音與某種物體的聲音接近);樂曲引起特定的心境;樂曲激起音樂之外的聯想;樂曲中不同的節奏變換誘發的情緒感應。
Koelsch等在事件相關電位的研究中對被試分別呈現句子或樂曲,來比較對目標詞的啟動效應。結果發現,音樂和語言一樣,即使對于未受過專門音樂訓練的普通人,也能夠很快理解作曲家在音樂中試圖表達的含義,從而激活相關的語義概念。
從以上列舉的神經影像學的研究中可以看出,研究技術包括了功能性核磁共振、腦磁圖及事件相關電位等手段:研究方法方面,音樂和語言兩個領域的研究都用到了規則違反范式;研究結果中,尤其是在對結構規則的加工中,音樂和語言的加工或者激活了相似的腦區,或者是誘發相似的ERP成分,這意味著二者可能擁有一些相同的神經基礎。
3 認知神經心理學的研究
在以認知障礙患者為研究對象的認知神經心理學研究中,通常采用個案研究的方式,借助患者特定的、認知能力的相關和分離模式,來探討患者認知功能的受損或保留環節,進而推測出正常人的認知機制和腦的功能組織定位。
失語癥(aphasia)是由于腦損傷而導致對各種語言符號的表達及認識能力受損或喪失,即在意識清晰無嚴重智能障礙的前提下,既無視、聽覺缺損,亦無口、咽、喉等發音器官的肌肉癱瘓及共濟運動障礙,卻聽不懂別人及自己的講話,說不出要表達的意思,不理解亦寫不出病前會讀會寫的字句。歷
史上對失語癥的報道較多,并且關于不同類型失語癥的劃分及其對應腦區損傷的報道也較為詳細。
失樂(感)癥(amusia)是指由于先天性的原因或后天的腦損傷失去了理解音樂或感知音樂某種成分的能力,可分為先天性失樂癥和獲得性失樂癥,患者在言語理解和言語輸出上與常人無異,并且可以辨認日常生活中的各種聲音,但是他們不能覺察到樂曲中錯誤的音調,對于經常聽到的最熟悉的旋律也不能辨認。這類病人的出現提示大腦中可能存在負責音樂加工的獨立的腦區,這為研究音樂的腦機制提供了重要線索。
對于失語癥和失樂癥,認知神經心理學中都有大量的研究。Shebalin(1902-1963)是歷史上著名的失語但未失樂的病歷,他是一位杰出的音樂家。Luria的報道描述了他腦損傷后的癥狀,在左半球顳葉及顳頂區動脈血管受損后。他的語言功能受到損壞,但音樂能力未受影響,并且繼續創作了大量出色的樂曲。與此相反,Geshwind曾報道的一位先天性失樂癥的男性,他兒童時期曾嘗試學習鋼琴,但他的老師很快發現他不能辨別音調間的差異,并且不能唱歌,但他流利地掌握了三門外語。
由于存在上述失語癥與失樂癥雙分離的現象,根據認知神經心理學中功能模塊化和解剖結構模塊化的假說,可以推斷出,負責加工語言與音樂的腦區似乎并不是完全重疊的。因此,對于二者是否擁有共同的神經機制這個問題,在腦成像研究與腦損傷研究這兩個領域,得出了彼此不一致的結果,值得進~步研究。目前研究者們正試圖通過構建一些理論模型,來解釋這一現象。
4 理論模型
認知理論告訴人們,語言和音樂在大腦中結構的表征是十分不同的。例如,所有語言中都有名詞、動詞、語法等,名詞在句子中可以充當主語、直接賓語或間接賓語,在音樂中并無類似的對應物。另外,在句子中位置較遠的兩個詞依然可能存在句法上的依賴關系,如圖1中的“girl”和“opened”,并且這種關系很容易被知覺。而音樂中是否存在這種位置上的依賴關系,目前的研究還未確定,圖1中所示的只是根據經驗所得到的一個假設。所以,語言中的句法規則似乎更為緊密、嚴格,而音樂的結構規則更模糊、靈活,詞語比和弦負載了更復雜的句法規則特征。
因此,音樂和語言的重疊并不是存在于“表征”這個層面。Patel等人認為,為了揭示二者的神經機制究竟是如何重疊的,首先需要對“結構規則的加工”和“結構規則的表征”作一個概念上的區分,并且假設負責規則加工的神經機制至少有一部分獨立于負責規則表征的神經機制。Patel針對西方音樂的結構規則提出的“規則整合資源共享假設” (shared syntactic integration resource hypo the-sis,SSIRH)認為,對詞或和弦進行加工時所需的認知資源取決于它們本身與整個句子或樂曲的關聯程度,對于關聯程度較小的詞或和弦,需要更多的加工資源,才能把他們從“表征”區域提取出來。對于音樂和語言。二者的表征區域是獨立的,但加工時所需的資源及負責加工的腦區是相同的。
SSIRH可以從一定程度上對腦成像與腦損傷的研究結果的分歧作出解釋。對于腦成像研究中得到的關于語言和音樂神經機制重疊的結果,該理論認為腦成像考察了音樂或語言加工提取的過程,而負責加工的腦區是重疊的。根據前述的研究,這部分區域位于大腦前部。對于后天的獲得性失樂癥但未表現出失語癥的病歷,可認為是專門負責音樂規則表征的區域受損,而負責語言規則表征的區域,及負責二者加工的區域是完整的。對于先天性失樂癥但未失語的單分離的病人,可解釋為音調表征區先天性受損,雖然負責加工音樂的腦區完好,但是沒有音樂信息的輸入。
對失語癥病人音樂知覺能力的考察也可以檢驗“規則整合資源共享假設”理論的正確性,但是在現代認知神經科學中,對這方面的研究幾乎是一片空白。歷史上報道的失語但未失樂的病人都是具有超常音樂才能的大音樂家,他們的音樂表征及加工過程可能與普通人并不相同,另外這些數據大部分是19世紀報道的,而且并未對這些音樂家在失語后是否保存了音樂規則的加工能力做出系統的考察與測試。Patel認為,也許是因為沒有相關理論的鋪墊,所以這方面研究未能引起認知神經科學家們的興趣。而SSIRH則可對不同類型失語癥病人的音樂能力做出預測。
例如,有些研究者認為,布洛卡失語癥表現出的語法理解缺陷,是由于大腦不能激活后部言語區,即腦區之間的聯接損傷引起的,而不是言語表征缺陷引起的。對于這種失語癥患者,根據SSIRH則可推斷其音樂中和弦加工也受到損傷,要驗證這一點,可用和弦啟動的范式對這類失語癥患者進行考察,從而可以對該理論做出進一步的檢驗。
另外,Peretz等研究者通過對各種類型的失樂癥病人的神經心理學調查,提出了一個大腦音樂加工的模型(見圖2)。Peretz認為,音樂的加工包括對基本模塊的加工以及模塊之間聯接的加工,有些模塊如對曲調的編碼、樂曲輪廓的分析等被認為是音樂加工所專有的,有些模塊則是音樂和語言共同擁有的。但該模型尚需要更多定位明確的失樂癥病例以及腦功能成像數據的支持。
5 小結
音樂和語言都是社會文化的重要組成部分,通過對二者的比較研究,可以更加深入地了解它們的神經基礎,也可以對相關的其它問題獲得初步認識:
①大腦聽覺皮層的細化研究。音樂和語言都是復雜的聽覺刺激,對這兩類聲音的處理可能涉及到兩半球聽覺皮層不同功能組織,通過對二者不同聲音特性的區分,有助于對聽覺皮層功能組織的進一步細化研究。
②音樂訓練與語言習得的相互影響。已有研究顯示接受音樂訓練的兒童比未接受音樂訓練的配對組表現出更好的言語記憶,在此問題上對大腦在結構和功能上的可塑性進行深入探討。有助于認識和開發大腦的潛力,具有深遠的現實意義。
③音調語言與非音調語言加工機制的探討。Zatorre等人總結了一系列關于音調語言與非音調語言的加工機制的比較研究,而另有證據顯示了音調語言與特定音樂能力之間的潛在聯系,因此,在未來的研究中,將音樂、音調語言、非音調語言結合起來進行細化研究。可能會得到一些啟發性的結論。
傳統的課堂教學模式主要以理論講解、課堂作業和期末考試來評價成績,使學生處于為應付考試而學習的被動局面,不能有效的培養學生的科學研究能力,使本科生畢業論文的寫作出現不同程度的科學研究方法問題。
1.學位論文大量抄襲,研究方法錯用、誤用和濫用現象嚴重。本科生的畢業論文是評價學生運用所學的專業知識和科研方法,設計和完成科研工作的一個綜合表現。體育專業學生普遍對畢業論文的重要性及意義認識不足,其畢業論文的開題報告過于簡單,對畢業論文的設計與寫作內容了解不全面。加之教師對學生畢業論文的答辯及成績評定標準過于寬松,個別教師的責任心不強等原因,多數本科生畢業論文大量抄襲原著文獻,將教科書的內容、網上下載的文章和已畢業學生的論文等資源作為畢業論文的內容。在本科生畢業論文調查中發現,采用文獻綜述和總結性評述類的約占51.2%,通過課題設計,根據自己收集的資料撰寫的有價值的論文很少。由于本科階段體育科學研究方法的實際操作能力的訓練不足,使體育專業碩士生和博士生的學位論文也存在研究方法上的錯用、誤用和濫用現象。對此,我們必須深刻反省,用科學的態度審視體育科學研究的現狀與發展前景。
2.投稿論文選題不當、寫作格式不規范。投稿論文是研究者將科學研究成果公開發表的一種形式。與學位論文相比,其審查通過的標準和條件會更加嚴謹、更具科學性。在投稿論文中因存在選題不當、題目大而空及寫作格式不規范等問題,使體育學術期刊對稿件的錄用率低至10%,體育類核心刊的錄用率更低僅為5%左右。而且,不僅是體育專業學生,甚至體育專業領域的教學與研究人員中也存在應用體育科學研究方法的類似缺陷和不足。
3.申報的科學研究課題缺乏新意、理論依據不充分。目前,各級體育科學研究課題的種類及數量不少,但由于課題申請者所掌握的國外文獻不足、信息交流少、學術視野窄、不了解各學科前沿動態、選題倉促及科學研究方法不當等原因,有不少選題重復、內容缺少新意、理論依據不充分、實踐價值和經濟效益不高等現象。這使我們清楚地認識到體育科學研究的課題設計質量須進一步完善和提高。
4.體育專業學生的科研能力的評價不高??茖W研究能力反映一個學生所學專業知識和技能的綜合能力,也是評價高校教學工作與人才培養質量的重要內容。汪元榜對全國部分高校體育專業本科生、教師及用人單位的問卷調查結果顯示,用人單位及體育教師對體育教育專業本科生的教學能力和組織能力的滿意度均達到70%以上,而對科研能力的滿意度還不到34%。本科生認為自己科研能力好的只占11%,近90%的學生對自己的科研能力不滿意。這說明,體育教育專業本科生科研能力的培養是急需解決的迫切問題。
5.課程內容嚴重老化,開設的時機不利于學生學習和掌握。目前,我國22所綜合性大學的多數體育專業研究類課程開設時間較晚,除幾所學校在三年級第一學期之外,普遍都在三年級第二學期或者四年級第一學期才開設科研方法課。而且教材內容嚴重老化,主要羅列各項內容的一般操作方法,還達不到技術的層面,可參考的專著和書籍也少。最為明顯的是,在國外作為科學研究方法的經典專著,體育專業研究生及體育科學研究者必讀的Thomas和Nelson合著的《ResearchMethodsinPhysi-calActivity》一書,自1985年以來已第4版,而國內還未見該著及相關內容的翻譯與報道。以致對國外前沿科學研究方法的學習和掌握不充分,體育科學研究很難與國際接軌。
二、實踐性教學過程
體育專業畢業論文作為學校教學計劃和教學過程的重要組成部分,是檢驗和評價學生體育基礎理論、運動技能以及解決問題能力的一種有效手段。熟練掌握體育科學研究方法,能夠為畢業論文的寫作提供可靠的技術保障?!绑w育科學研究方法”也是一門應用課程。根據本課程的教學大綱和目標、教學內容和時數等具體內容,對課堂講解內容及實踐性教學內容進行詳細的分解和系統整合,可使實踐性教學成為系統的科學研究過程。
1.課堂講解內容及實踐性教學內容的安排。本課程教學時數為32學時,因尚無實踐課程時數,在課堂講解中完成教學大綱規定的教學內容的前提下,必須對實踐性教學內容進行分解,使實踐性教學過程的實際操作部分作為課外作業來編排。實踐性教學的實際操作部分內容的選擇和設計,依據課程內容及課程教學改革的基本理念和思路,在32學時內將每個單元的內容進行單獨的實際操作和練習,課程結束后利用課外4周時間,將全部內容系統的整合和融會貫通,形成實踐性教學模式。
2.實踐性教學的基本模型。實踐性教學過程從學生提出自己感興趣的問題開始,至參加論文報告結束。其具體過程可包括學生尋找問題、設定問題、檢索文獻資料、整理分析及寫出論文等內容。同時,全班同學也參與每個人的科學研究活動,這種方法不僅能夠激發所有學生的學習積極性,而且通過相互交流、互相提高,使課程教學真正成為一個科學研究的互動平臺。另外,任課教師對每個學生的實踐性教學過程給予認真、切實的建議和指導,使學生完成的科研論文不僅包含科學研究的因素,而且寫出的論文符合科學論文的寫作格式和規范。
3.課程教學效果的評價。通過本課程的實踐性教學改革,使學生基本掌握科學研究的理論和方法。經過寫作論文的系統訓練,大多數學生在了解本課程分解單元內容的基礎上,掌握課程全部內容的有效銜接和使用,使教學過程達到教學目標。同時,通過論文寫作過程,學生不僅掌握論文寫作的格式和規范,而且也學會在學術會議上進行論文報告的形式,為學生的畢業論文的寫作提供良好的基礎訓練。學生認為通過本課程的學習使他們真正學到有價值的知識和技能,學會閱讀論文、設計研究計劃、撰寫論文和報告論文。另外,參加學生論文報告會的教師也認為,本課程能夠激發學生的自覺性和創新性,不僅可以提高教學效果,更重要的是能夠有效的提高畢業論文的質量,也可培養學生的科學研究能力。
三、課程教學改革的基本理念及建議
“體育科學研究方法”課程的教學改革以體育教育專業2年級蒙語授課班的學生為實驗對象。目前,許多專業課程還未開設,學生的專業理論和知識水平還不高,對體育領域相關內容的了解不足。為此,對本課程的教學改革提出以下幾方面的建議。
1.采用課堂講解和實際操作訓練相結合的教學方式。傳統的教學模式使學生學到的內容仍然停留在書本知識層次,還不能升華或轉換為具體技能。因此,要本著學以致用的原則,精心選擇和安排教學內容,使每個獨立單元內容變得更加具體且具有可操作性。通過了解和熟練掌握不同單元的內容及具體操作方法,為各單元內容的整合和相互銜接做好準備工作。然后按照科學研究方法的系統過程和程序,將課程內容與實踐內容相互鏈接,課堂講解與實際操作同步實施,使學生能夠對體育科學研究方法的認識更加透徹,明確重要概念之間的邏輯關系,熟悉科學研究的全過程,這樣才能使學生切實提高運用體育科學研究方法的綜合能力。
2.編寫“體育科學研究方法”蒙古文教材。“體育科學研究方法”尚無蒙古文教材,采用漢語教材作為主要參考書,對漢語水平不高的蒙古族學生來說,首先遇到語言這一個難題。在教學過程中采用蒙漢語雙語教學,使學生理解課程內容的同時,也學會閱讀相關科學研究的漢語文獻。因此,編寫“體育科學研究方法”蒙古文教材是首先需要解決的問題。同時,針對計算機蒙古文軟件普及率不高,撰寫蒙古文論文存在文字輸入及編輯等困難,學校圖書館應免費提供計算機蒙古文文字處理軟件等相關操作平臺。
3.建立和提供蒙古文文獻檢索系統。體育相關領域蒙古文論文及參考文獻甚少,加之缺乏蒙古文文獻檢索系統,學生檢索文獻還需要傳統的圖書館文獻檢索,費事、費力,又不全面、不系統,為論文的寫作帶來不便。在教學過程中不僅要學生收集蒙古文文獻,還要學生學習和掌握在CNKI等學術網站檢索論文的方法。對此,學校圖書館應建立和提供蒙古文文獻檢索系統。
4.增設論文寫作課程。體育科學研究方法也是一門應用學科,其重點讓學生了解和掌握科學研究方法的實用性、工具性和實踐性意義。在教學過程中,不僅讓學生理解課程相關內容、熟練相關操作,更重要的是學生通過學習和實踐,培養其應用本課程所學內容的綜合能力。為了更好地提高學生對本課程的掌握程度,本課程開課前,可增設“論文寫作”課程,通過有效的論文寫作訓練,使他們的論文格式及內容的表述更加科學和嚴謹,切實提高學生的科學研究水平。在此基礎上可以采用讓學生撰寫論文的教學形式。學生選擇自己感興趣的題目,通過收集相關資料及文獻、整理和分析資料、依據科學論文的格式及寫作規范,撰寫課程論文,并通過公開的論文報告會評定成績。
關鍵詞:高等教育;科研;教學
培養人才、發展科學、服務社會,是當今高等院校所應承擔的三項基本職能。這三種職能一脈相承、共同促進、相互提高。高校的這些職能是通過教學和科研相互協作實現的,教學是傳授知識,科研是挖掘和生產知識。搞好教學就傳播了知識,培養了人才。做好科研就發展和豐富了知識。這兩項工作做好后,把培養好的人才輸送到用人單位,搞好的科研成果應用于實際,也就服務了社會,完成了高校的職能。所以,筆者認為高等教育中的教學與科研之間應該是不可分割、辯證統一、相輔相成、互相促進的關系。
教學與科研相結合是高等教育的理想狀態。然而在實踐中,出于種種原因,容易將教學與科研這對統一體割裂開來,理解成矛盾的對立面,不時出現重科研輕教學或重教學輕科研的偏頗現象,進而產生諸多困惑,因而有必要對兩者的關系進行深入探討。
一、教學既是科研活動的基礎,又能促進科研水平的提高
我們從事科研活動,總是在前人研究的基礎上進行的,牛頓在取得巨大成就后所說,“如果說我比別人看得更遠些,那是因為我站在了巨人的肩上”。我們應該注意到,高校提供了一種站在“巨人肩膀”上的途徑和方法。通過教師的講解傳授給學生,而學生無論取得了多大的成就,都需要用到從學校中學到的理論知識,從這個意義上說,教學是科研活動的基礎。
教學實踐能使教師對基礎理論更加融會貫通,為科研提供新的思路。對于自己學習過、研究過的理論知識,如果需要講解給學生、講解給他人時,為了讓他人也能順利地理解和把握這些理論,需要對已熟悉的理論進行再思考,需要再問自己以前是如何學習掌握的,這個理論知識出現的歷史原因是什么,目前狀況如何,未來的發展方向在哪里。也許還會有一些原來未曾深入思考過的問題,此刻就會做更多、更細致的思考。因為要面對他人(主要是學生),所以常常做一些預想,設想聽講者可能會碰到什么障礙,可能會遇到什么難點,可能會對什么缺乏興趣,能夠喚起學生興致和注意的要點在哪里。設想了這么多,思索了這么多,能夠使自己從不同的方面對所教授的知識進行思考,為科研活動提供新的思維方向及創新思想。
二、科學研究成果既豐富教學內容,又能促進教學水平提高
科研和教學是相互聯系的,科學研究活動直接豐富了我們的教學內容。在18世紀60年代第一次技術革命的推動下,歐洲科學家共同呼吁,徹底改革高校理論課教學,注重自然科學課程的講授,并開始設置工程技術專業。這次改革,一方面受到第一次技術革命的推動,另一方面又為第二次技術革命準備了條件。第二次技術革命發生在19世紀70年代,是科學技術全面發展時期,以杜威為代表的教育改革,試圖把教學與科學實驗結合起來。美國在第二次技術革命的推動下,大力發展專業技術教育,創立農工學院、麻省理工學院等。第三次技術革命發生在20世紀40年代,電子計算機、空間技術等由于受到科技進步的影響,60年代對教學內容又進行了很大改革,這是科研對教學反作用的又一次具體表現。21世紀以來,科學技術飛速發展,引起了科學知識總量的成倍增長。知識更新周期的不斷縮短,科學技術綜合化趨勢的日益增強,科學研究規模的不斷擴大,以及科學、技術和生產的整個體制的變化,對于完善教學理論,選擇教學內容、運用教學手段和方法、指導教育實踐等都起到了重大的推動作用。在我們的教學中,經常及時地補充一些新的科研成果,會使我們的教學內容更加豐富。
當前科研成果層出不窮,課本中一些陳舊的觀點也需要得到改變,同時新的內容和觀點應該被及時補充進來。作為教師,需要對教材的內容進行不斷的修改與補充。如果不進行一些科學研究活動,就很難做到這一點。開展科學研究,不斷更新教材內容,使成熟的學科知識得到廣泛傳播。只有用國內外尤其是自己的科研成果不斷豐富和更新教學內容,才能提高教學質量。所以教師也必須重視科研工作。例如,在講解計算機專業的課程基礎程序設計語言時,由于一種語言從流行到編成教材被高校使用至少需要三年以上的時間,當教師給學生講解時,實際情況可能跟編寫教材時有很大的不同,這就需要教師做科研,根據實際的使用情況和編譯軟件的不斷發展,給學生介紹當前企業中使用的最新的開發工具。只有具備科研經驗的教師才能教“活”“死”的課本知識。教師應積極參與科研活動,了解科學前沿,并及時將新知識補充到教學內容中去,這對提高教學質量、培養學生正確的思維方法都具有重要的意義。
三、創設教學與科研協調發展的制度環境
教學與科研的關系。理想的狀態是學校中的教師既是科研的專家,又是教學的能手。但現實生活中,由于教師個人素質的局限,不可能每個教師都才思敏捷,善于做科研并做出成果,又善于表達,能夠言簡意賅、富有激情地表述自己所掌握的知識。這需要高校從以下兩方面創造有利于教學與科研協調發展的制度環境。
1.區別科研的兩種目的,放寬一般教師的科研要求
高??蒲杏袃煞N目的,一種是通過開創性研究攻破科學界難題,以出成果為目的科研,這種科研強調成果的原創性,對教師素質要求很高,只能適用于少數教師。另一種是以提高教學質量為目的的科研,這種科研注重解決教學過程中的有關本學科的重點難點問題,通過科研引導學生創造性地學習,培養學生創新的思維習慣。必須認識到,對大多數教師而言,從事科研主要是為了改進教學。因此,對一般教師的科研要求不能太高,高校教師必須從事科研,不等于迫使所有的教師不斷出成果。每年不停地考核的做法在一定程度上既背離了教師從事科研的本來宗旨,也違背了精神創造活動的內在規律,還容易滋生出學術腐敗和不端行為,炮制出大量的學術垃圾,不利于學術的健康發展,不利于教學水平的提高。
2.改革現行職稱評定標準
高校教師的聲望和價值應通過教學成果和科研成果來體現,但在現實中主要是靠職稱來體現的。我國高?,F行的職稱評定標準存在著不合理性,其突出特征是把科研成果作為職稱評定的最主要構件,很少把教學能力作為職稱評定的重要標準,這導致有些高校教師盡管在學生中獲得了極好的教學口碑,也不會對其職稱評定帶來實質性的幫助。因此,教師可能會對于自己的教學本職工作不夠關注,把主要精力放在課題的申報、經費的申請、論文的發表、專著的出版以及獎勵的獲得上。甚至為了有更多時間和精力從事科研工作,不關心教學工作,不愿意從事課堂教學,不愿意探討教學方法的改革,不愿意從基礎教材的編寫,片面認為“搞科研名利雙收,搞教學,既無名,也無利”。
如果把教學能力納入職稱評定標準,也存在著評判標準的可操作性問題?,F行的科研評定標準較容易量化,通過簡單的統計發表了多少論文,承擔了多少課題,出版了多少專著,發明了多少專利等,可以明確地對被評定者排隊。但是對教學能力的評價,卻缺乏足夠的可操作性。如果從教學工作量方面比較,教學能力差的教師承擔的教學工作量,完全可能比教學能力高的教師多,所以不能以工作量為指標評價一個教師的教學能力。教學能力應該從教師的教學效果、教學質量上去衡量。但教學效果和質量是其他人對教師的一種主觀評價,主觀性很強,很難有標準的尺度,缺乏足夠的可操作性。筆者拋磚引玉,希望讀者能夠在這方面繼續深入探討,提出更好的解決辦法。
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[關鍵詞]教育技術;學科研究;領域研究;問題意識;學理訴求
[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2012)10-0012-03
教育技術研究一直在探索如何走出一條理論與實踐相結合的道路,致力于過一種既生動活潑而又實在的理論生活,其取得的不俗成績無需細陳了。但學理問題是不可不談的,即學科研究的成果不時遭遇批評的同時又不重視領域研究存在的問題。通過學術批評與反批評,教育技術研究要進入這樣的狀態:學術研究最根本的是交流,而學術交流是一種對話,在這種對話中,人們不是一味地去尋找別人的薄弱之處而證明自己更強,對研究的反思變成相互之間的攻擊,彼此輕視、互不服氣。而是通過傾聽去理解別人的意見。如此一來,參與者的學術交流就如同友好的對話,從而激勵他們以自己的方式去探討學術,其目的是通過學術對話來促進我們探討問題的才能不斷提高而不是竭力維護某種制度或者是為這種制度的完善服務。誠如英國科學哲學家卡爾,波普爾所言,知識的增長完全依賴于見解不一,而求助于權威所產生的正統觀念會造成知識的消亡。筆者認為學科研究與領域研究是教育技術對話和互補的關系,是相互促進、互為條件的關系。
本選題以往也有過類似研究,如汪基德教授的《論教育技術學研究的“體系取向”與“問題取向”》等。本研究力求有所創新:一是本文屬于魯迅提倡的輕性論文,其特點是“直奔主題地談自己的研究心得”,由于輕性論文有文約義豐的要求,力避迂夫子式的純述證,因此,做“輕性論文實在比做引經據典的大論文難”(魯迅語錄);二是力求簡潔、貼近實際,讓更多的人讀懂而受益,盡力避免《莊子》所說的“文滅質,博溺心”,即花樣名堂過多,反而會掩蓋掉事物的本質,事物過于駁雜會讓人糊里糊涂;三是使用“學科”概念可以更好地反映大學科研是為教學、培養人才服務的理念,因為學科是學校教學、科研等的功能單位。
一、學科研究與領域研究
對教育技術學科的認識,關乎本學科的專業人士的研究視野和脈搏。對屬于人文社會科學的教育技術學中的“學”一般理解為“科學”或“學科”。通常這門科學可以理解為它隨時吸收正確知識、淘汰錯誤知識的知識體系,就是尋找事物發展規律的認識,并對其開展科學研究得出結果,進而形成真理性的知識體系。人們接受教育技術為科學可能會有不同的原因,但這個接受能夠持續下去只能靠該理論的正確性,無論我們多么相信某個教育技術研究家,即使他是權威,但也不會認為他提出的新理論不需要經過實踐的檢驗。而從社會分工的角度把科學看作是一項社會事業的則稱為科學領域,如教育技術學領域、經濟學領域等。而“學科”發展至今,其概念有四層意思:一是一門科學的分支或是某個科學領域;二是相對獨立的知識體系;三是按學問的不同性質而劃分成不同的門類;四是學校教學、科研等的功能單位。由此可以看出,教育技術學的“學”就是指教育技術科學和教育技術學科。因此,開展教育技術研究可基本分為學科研究和領域研究兩大方面,也可以說是體系主義與問題主義。學科研究與領域研究既有實質聯系又有本質區別。
我們知道,大學學術專業制度是18~19世紀首先在歐洲產生的,至今已有約200年的歷史。而學科制度是一種高度制度化的知識生產形式,左右著學科發展的方向,它是隨著自然科學、人文社會科學的不斷發展而產生的,它是大學學科專業制度最重要的支撐,為知識生產提供了全方位的支持。但隨著學科專業制度走向成熟并迅速發展,困擾也漸漸出現。比如,學科劃分容易造成學科之間的封閉和相輕及人為設置學術探討的界限。所學知識被分割成碎片,出現研究盲點,知識生產有自我束縛的現象,不利于學科新人成長。而人們通過跨學科研究,或多或少調節和緩解了這種弊端,這樣交叉學科或跨學科研究就產生了,這促進了領域研究的發展。
學科研究的基本立場是構建基礎的、一般的兼具穩定性和保守性的學科知識體系,它對時代和實踐的變化不甚關注,常滿足于基礎理論研究,表現出一定程度的滯后性。領域研究的基本立場是追求和探索未知領域,不斷尋找思想觀念和理論的突破口及對現實的變革,具有探索性、超前性及開創性的特征。這是領域研究能夠吸引人們開展學術研究的重要因素。
二、學科研究的學理訴求
確立一門學科的身份和地位,取決于其價值和不可替代性。因此建立一門學科是一件十分嚴肅的事情,需要有必要的準備與洗禮,它要有學科之名和學科之實。它要形成學科的分支或形成一類系統化、理論化的知識體系,建立學科研究的規范、規則和范式。同時學者必定要從學科研究的角度切入,這是創立學科必然要面對的問題。
當今,學術界里的“專業主義”盛行。所有的學科和理論都希望自己的學科最科學,學問最原汁原味,并獲得學界的認可。教育技術學科當然也要確立自己的學科地位。人們堅持概念體系、研究對象和研究方法的獨有性是衡量學科的標準。第一,這個學科須有自己的獨立研究對象;第二,這個學科能夠構建起穩定、連續的理論體系及研究規范;第三,這個學科具有自己的獨立語言系統和專門技術。掌握這套語言系統是需要相當時日的,不可能一蹴而就;第四,這個學科須經得起考證,有準確的概念,明晰的思想,其擁有的概念、原理不能自相矛盾,不存在模糊性。因為要建立和發展一門學科,必須先要明確其學科定義與概念體系,這是學科安家之本。由此可見,高度的獨立性是一門學科的立身之基。
以上所述就是教育技術學科面臨的“學理困難”,它還不太符合這些嚴格的標準。主體處于缺失狀態。主要表現為:一是純粹的學者被遮掩、消融、滅失在集體的背景中。如這個學科缺乏經典,缺乏大師,對話太難,有關教育技術學術會議的發言者基本是領導,有關教育技術學術組織基本由領導把持等。二是教育技術學科被“矮化”。教育技術對其他學科的依附性較重,偷獵行為比較普遍,每當其他學科出現一個新名詞,新概念,教育技術研究就很快會照搬過來。三是教育技術的研究領域正在被放棄。當教育技術學科沉浸在對其他學科“照抄照搬”時,我們又發現其他學科對教育技術事業興趣很大而且做得更好,如歷史學科的學者比教育技術史的學者做得好,哲學學科的學者比教育技術哲學的學者做得好等,不一而足。
教育技術學科的應用性特質是很明顯的,因此,它有很強的現實針對性,具有實用性、功利性、注重實踐等特點。自然科學具有普遍性特點,極少有中國數學、英國數學、法國數學這樣的說法,然而,由于教育技術與其所處的特定的社會及文化有著非常緊密的聯系,因而本土化是對它的一個重要要求。它是介于人文和科學之間的學科。教育技術實踐對教育技術理論仍然有“距離感”,教育技術理論對教育技術實踐中所產生的問題還沒有足夠的理論能力進行科學的解釋和得力的干預,教育技術理論仍然存在著不能很好地解釋發生的種種教育技術現象,說得多,做得少,仍然存在著概念化、空泛化和形式化的弱點。許多教育技術理論研究家對教育技術實踐提出的種種解決方案常被教育技術一線的教師、工作者和決策者或束之高閣,或充耳不聞,或敬而遠之。布迪厄稱研究者這種狀態為“學究謬誤”,馬克思則稱之為“將邏輯的事物錯當成事物的邏輯”。由此可見,教育技術學科的建設還需要花很大的力氣,還有很多工作要做。理論既是科學的核心也是學科的核心,理論在形成科學思想中是十分重要的,但教育技術的理論化程度不高,缺乏經典和權威,由此導致其指導實踐時常常出現“將邏輯的事物錯當成事物的邏輯”的后果。而解決的唯一辦法就是要繼續堅持不懈地推進學科研究,使之不斷科學化,進而最終成為一門成熟的學科,這個進程當然需要領域研究的協助。
三、領域研究的問題訴求
領域研究的可貴之處是從問題出發,而不是局限于建立學科體系。領域研究以問題為線索,有一種很強的問題意識,并循此探索而形成相應的解決問題的對策。領域研究擅于進行多學科研究,從而找出解決教育技術實踐出現的各種復雜問題的方法。領域研究認為追求大一統的學科體系已經不適合后現代了,認為建立體系就是追求學術霸權。領域研究提出和解決教育技術實踐出現的問題,客觀上推動著教育技術學科研究的發展。因為領域研究就貫穿于從發現問題到解決問題的全過程。教育技術學科理論體系來源于教育技術實踐,對于教育技術學科這個還不成熟的學科來說,提出、發現和探討諸多有價值的問題是學科研究不可缺少的重要組成部分。問題研究有助于體系建構,而建構體系有助于對問題的深入認識和解決,有助于對教育技術實踐的指導,有助于促進學科理論建設,進而最終建構起一個對實踐有指導意義的科學理論體系。
領域研究可以促進學科理論的產生。新概念、新理論的產生是在實際研究基礎上和實地研究的過程中形成的,同時這些新概念和新理論又用于指導研究后續的活動或問題。理論產生不是空洞的思索,純粹的抽象,也不是實證研究中的演繹推論,而是一種從微觀的個案出發并在個案中進行概括,最后達到那種更為廣泛的解釋和更為抽象的分析。這體現了學科理論的形成需要問題研究的支撐,通過對實踐中的各種問題深入進行分析研究,探討其前因后果并加以概括歸納形成理論,然后再作假設演繹以驗證理論,完成理論研究的全過程。所以,問題研究可以使教育技術研究更好地為求學者、政府和社會服務,有助于避免“將邏輯的事物錯當成事物的邏輯”的尷尬。問題研究不是低水平研究,它也能夠產生重大影響,南國農、伊利(Donald P,Ely)及羅伯特·加涅(R.M.Gagn6)等人都是從現實問題的研究中發展出其經典理論的。
“元研究”是指對教育技術學科自身進行系統化、整體性的反思、追問、批判和重建。描述性、批判性、規范性是元教育技術研究的基本特性。元研究著重探討該學科理論的產生、發展變化和理論范式演進的規律等。獨立性與擴張性是學問的特性,是其存在的價值。因此,通過元研究即內在反思之后,找到“元問題”進而能夠深入研究下去,并引起學術界的重視乃至產生共鳴顯得非常重要。教育技術的學科危機始自概念不清,而元研究實現了學科的自我超越和學科危機的日益消融,這也是領域研究存在與發展的學理基礎。
四、領域研究難于回避學理問題
雖然學科研究會導致領域研究的質疑,學科研究的初期還往往會出現“將邏輯的事物錯當成事物的邏輯”的尷尬。因為“這是問題時代”,提倡學科研究的人容易被認為是不合時宜,被認為是對教育技術現實問題漠不關心的人。但是,領域研究是難于回避學理問題的,排除學科研究的教育技術在學理上難于走上坦途,這是因為領域研究存在著自身的弱點,即無法全面地看問題。總是以專家身份自居的學術行為是有欠缺的。如英國學者貢布里希所指出的那樣,專家是一個對越來越少的事情知道得越來越多的人,在很小的事情上面知道很多,最后什么都知道又什么都不知道。因為總是存在著現實的無限性和個人認識能力的有限性這樣的一對矛盾。因此,領域研究者的結論一般只是一孔之見。當然,一孔之見無法避免,也不可怕,但如果領域研究者沒有轉換視角的能力或者沒有互相包容的態度就顯得可怕了,這常會導致其結論要么是一葉障目要么是以偏概全。領域研究還存在著助長功利主義傾向的弱點,從而會減弱科學精神,領域研究使一些研究者誤認為是成名的捷徑。通過領域研究快速推出大量時髦的、真假難辯的各種新理念、新觀點,但經得起科學認真推敲的真正具有科學價值的卻是不多。因此,領域研究也是需要謹慎對待的。
不謀全局者,不足謀一域。當領域研究不能承擔全面、準確地解釋教育技術實踐的任務時,研究者很自然就會探討那些作為邏輯出發點的理論內容和概念體系,這又回到了學科基礎理論的立場上來。因此,學科研究是不能排除出教育技術研究的,因為學科研究的許多體系探索和設計往往是對領域研究成果的總結和提升。領域研究與學科研究不是相互排斥的關系,而是相互對話和相互補充完善的關系。建設成熟的教育技術學科還有很長的路要走,而且越往后難度越大,目前只是大致建成一個初步的體系。若從“行百里者半九十”這個格言的立場來看,目前的教育技術學科建設大概可以說是萬里走完了第一步。因此,必然需要兩條腿走路,即學科研究與領域研究并舉,兩條腿走路比一條腿走得穩。兩只手比一只手好,兩個積極性比一個積極性好。另外,學科研究可以為從事教育技術研究的人們提供一個安身立命之所,一個能夠給人以歸屬感的學術共同體。有了這樣的一個職業和組織保障環境才能夠使教育技術研究后繼有人并不斷發展壯大,從而對我國的教育技術事業發展發揮積極的科學的推動作用。
關鍵詞 沈括 科學思想 科學方法
中圖分類號: I206.2 文獻標識碼:A
一、 沈括及其主要科技成就
沈括(1032-1096),字存中,號夢溪,生于北宋中期,浙江錢塘(今浙江杭州市)人。沈括自幼聰慧好學,對事物充滿好奇心和探索欲,他一生知識淵博,博學善文,仕途之余從事著述和科學研究,精通數學、農學、醫學、天文學、化學、物理學、生物學和地理學,在音樂、藝術、文學、史學、醫藥、律歷等方面也取得了矚目的成就,更是出色的工程師、軍事家、政治家和外交家。沈括平生著作四十余種,晚年更是以生平見聞撰寫了筆記體巨著《夢溪筆談》,對我國古代科學技術的進步和發展有著巨大的貢獻,被英國學者李約瑟稱為“中國科學史中最卓越的人物”。
沈括在自然科學等諸多領域中都頗有成就。數學方面,他從實際計算需要出發,首創了“隙積數”和“會圓術”,促進了平面幾何學的發展,在天文計算中也起了重要作用。物理方面,沈括對小孔成像、凹面鏡成像等做了探討與實驗,推動了“透光鏡”的研究并最早記錄了磁偏角的存在;此外,他還剪紙人在琴上做實驗,研究聲學中的共振現象。化學方面,沈括第一次提出了“石油”的概念,對石油地質、產油區的地表特征作了精辟的闡釋,并利用石油不完全燃燒而生成炭黑的特點創造了石油炭黑代替松木炭黑制造煙墨的工藝。天文學方面,他研究并改進了渾儀、浮漏和影表等天文儀器,制造了側日影的圭表,改進了側影方法,測得真太陽日的長短變化;提出采用“十二氣歷”,建議以太陽運動作為計算依據。地理學方面,沈括正確解釋了華北平原的成因,并提出制圖九法;他首次將“飛鳥直達”測量法用于制圖,并在木板上制成了最早的立體地理模型。沈括還致力于醫藥研究,搜集整理中醫藥方并將其收錄于《良方》之中。此外,他對風雨雷電等自然現象的探討,對動植物形態的描述以及對晶體的論述等方面也有許多獨到的見解。
二、 沈括的科學思想
沈括的科學思想以元氣、陰陽、五行學說為基礎,具有樸素唯物論和辯證法傾向,既注重繼承傳統,又勇于懷疑,開拓創新,具有考察和試驗相結合的實踐性,并堅持經世致用益于民生的務實思想。
(一)沈括的科學思想。
1. 唯物辯證的思想。
沈括具有樸素的唯物主義思想和發展變化的觀點,他認為“天地之變,寒暑風雨,水旱螟蝗,率皆有法”,并指出“陽順陰逆之理,皆有所從來,得之自然,非意之所配也”。沈括認為,自然界的事物是不斷運動變化的,這些變化都是有規律的,而這些規律是客觀存在且不以人的意志為轉移的。基于變化的思想,沈括提出了“不膠一法,乃為通術”的觀點,他認為既然事物是不斷變化發展的,就應當用辯證的思想來看待問題。
在沈括看來,“物理有常、有變”,萬物之理受本氣影響在一定階段內表現出“常”的一面,具有一定的穩定性,同時它又受到其他各種因素的影響而呈現出“變”的一面,“有常有變”是正?,F象,“變”是絕對的、永恒的,“?!笔窍鄬Φ?、暫時的。既要看到“?!保植荒芎鲆暺渌蛩赜绊懴碌摹白儭?,才能把握住事物變化的規律。同時,事物變化的規律往往是隱藏起來的,不容易被人們所認知,但隨著人們認識能力的增強,可以深入了解并掌握事物變化的客觀規律。
2. 繼承創新的思想。
任何科技創新和進步都是在前人的研究基礎上形成的,沈括也不例外。他重視并善于批判地繼承前人的成果,通過認真搜集和學習這些已有的成果,取其精髓,舍其糟粕,遺古而創新。他從已有的文獻中梳理物理、數學、天文學、地理學、生物學、醫學等各方面的知識,對它們進行歸類思考并提出質疑。
如沈括在昭文館擔任編校書籍的工作時曾參與考評渾天儀,他將之前數十位歷算家關于刻漏的著作以及二十五種歷書都找來詳細研讀,很快掌握了天文歷法方面的知識,成為一名對天文歷法頗有研究的專家。沈括曾對僧一行的《大衍歷法》有很高的評價,但發現這一歷法沿用至北宋已經與朔法不盡符合,與四時節氣也有脫節,于是在主持編修《奉元歷》時,提出了“十二氣為一年,更不用十二月”的主張。沈括對歷法的改革在很長時期內飽受非議,直到近代“十二氣歷”的科學性才得到人們的接受,但他的創新意識卻得到了普遍的贊譽。著名的科學家竺可楨對沈括遺古創新的科學思想有很高的評價:“…而括當時能獨違眾議,毅然倡立新說,置怪怨攻罵于不顧,其篤信真理之精神,雖較之于伽利略,亦不多讓也?!?/p>
3. 實踐的思想。
沈括主張人的認識和知識都來源于實踐,他強調“事非前定”,認為實踐是第一位的,人們只有經過不斷地實踐、反復細致的觀察,才能認識和了解事物,從而掌握事物運動變化的規律,即“詳觀而能熟喻”。 沈括正是用實踐的態度來從事科學研究的,他從實踐的思想出發,重視勞動人民的實踐經驗和發明創造,實踐的思想貫穿沈括科學研究的始終。
沈括得到畢發明的活泥字后,親自實踐,在實踐的過程中進行了深入的研究和總結,并對整個工藝流程作了詳細的記錄,進而將活字印刷術的操作過程展現出來。可以說,如果沒有沈括對活字印刷術技術的總結,畢的活字印刷術很可能就失傳了。
(二) 沈括科學思想的特點。
沈括醫生的科學實踐中,有著中國古代科學家重視解決生產、生活中實際問題的傾向,帶有明顯的經世致用的務實特點。如他的隙積術和會圓術,是在興修水利的工作中,為了準確計算各種堆垛而提出的;分層筑堰測量法也是在他整治汴河的工程中發明出來的。
沈括的晚年著作《夢溪筆談》中,關于自然科學的內容多達255條,其中有關農業生產的43條、醫學方面88條、工程技術23條、應用技術數學12條、屬國防與國家行政管理的地學20條、應用物理、化學及地質學35條、樂律21條,共242條,這些都于現實生活密切相關,有一定的實用價值。
(三) 沈括科學思想的局限性。
雖然沈括的思想總體來說是以樸素的唯物論和辯證法為核心的,但是,受歷史時代影響,他的思想十分復雜,并夾雜著一些唯心的內容。沈括在批判 “萬事無不前定”,提出“事非前定”的樸素唯物論的同事,又陷入了“人有前知”的泥沼。他認為,一切都是前世的定數,而圣人是可以知曉未來之事的。沈括在表示占卜之術不可恃信的同時,又指出這些方術都是有寓意的,個人的主觀行為會對占卜行為產生影響,凡夫俗子受累于心很難掌握方術的神奇,只有排除心中的雜念,才有資格談論“先知之神”。
三、 沈括的科學研究方法
科學研究方法是影響科學成果的重要因素,在科學研究中有重大的作用。沈括作為北宋時期成就斐然的科學家,能夠在科學技術領域取得如此巨大的成就,很大程度上得益于他先進的科學方法。
(一) 沈括的科學研究方法。
1. 觀察和實驗相結合。
科學觀察和實驗是科學研究過程中借以獲得經驗知識和材料數據的重要手段。丹皮爾曾說過:“證明前人說法的惟一方法,只有觀察和實驗”。沈括正是遵循了這一思想,他在科學領域的巨大成就絕大部分是在觀察與實驗的基礎上形成的。
他看到凹面鏡照射物體所成的像是倒置的,為了解這一現象的原理,沈括在生活中經常觀察類似的現象,發現窗外的樓塔,由于光線穿過窗格,它所形成的塔影也是倒立的。這些為他研究凹面鏡的成像原理提供了真實的資料。為了驗證“同聲相應”的原理,沈括對共振現象也做了簡單的實驗:他將紙人放在待測的弦上,彈撥此弦紙人會因為共振而跳動,彈撥其他弦紙人則不動;如果琴弦的聲調高低都相同,即使不是同一個琴上的弦也會震動。
2. 歸納和演繹相結合。
歸納和演繹是沈括從事科學研究的重要方法之一,他善于通過對同類事物和現象的觀察分析,從中找出事物之間的內在聯系,從而概括出一般性的原理,揭示事物變化發展的規律。
沈括在考察雁蕩山諸峰形狀時,分析它們的特點和成因,指出這是由于水流侵蝕作用的結果,并由此聯想到西北黃土地區的地貌特點。經過比較和分析,沈括認為黃土高原的深壑成因與雁蕩山相同,都是由于流水侵蝕而形成的。他還觀察研究了從地下發掘出來的類似竹筍、核桃、魚蟹等各種化石,指出它們是古代動植物的遺跡,并根據化石推出了古代地卑氣濕的自然環境。
3. 矛盾分析方法。
沈括主張“物理有常,有變”,他認為事物都是處于矛盾之中,具有深刻的辯證法思想,因此,沈括善于用矛盾分析的方法來研究事物變化發展的規律。由于事物是不斷發展變化的,當矛盾的兩方面發展到一定階段就會向它的對立面轉化,因此沈括非常重視對事物內部矛盾和轉化法則的認識與把握。
沈括曾根據陰陽五行相互作用的矛盾轉化理論,成功預報了開封地區的一次降雨:持久的干旱是因為濕土起著主導作用,連日陰天,從氣已經開始見效,只是被厥陰之氣克制才沒有形成雨;后來突然出現晴天,是燥金之氣出現,厥陰之氣受阻,太陰之氣伸展開來,到第二天氣運都順暢了,所以推斷有雨。除了天文學,沈括的矛盾分析方法更多的應用在醫學領域。他指出同一植物上的不同部位有著不同的藥性,同一植物相同部位在不同時節、不同地區的藥性也有差異,因此在采草藥時應該選擇適當的時機。
(二) 沈括科學研究方法的特點。
沈括在對自然現象和科技成就的記述時十分詳細,他觀察事物細致、準確、具體,并重視用通俗易懂的語言描述科學成果和自然現象。他有關雷電、地震、以及隕鐵等自然現象的記載,貼切而生動,使人仿佛親臨現場。這不僅僅是沈括進行科學研究和科學推論的基礎,也為后世學者的研究提供的可靠的信息。
但由于歷史局限性,沈括以及他同時代的科學家的科學研究沒有同生產活動分離,沒有形成一種獨立的社會實踐活動,所有的科學方法都是被包含在生產過程之中的。
(作者單位:浙江工業大學政治與公共管理學院)
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