实验与科学学习——一种认识论的反思
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化
学
教
育
２１ ０ ０年第 ９ 期
实 验 与 科 学 学 习— — 一 种 认 识 论 的 反 思
刘 瑞 郑长龙 姚金 月
（ 东北 师 范大 学 化 学 教 育研 究 所 吉林长春 １０ ２ ） ３０ ４
摘 要 实验作 为近代 科 学的根 基 ， 科 学教 育 中受到 了广 泛 的关 注 。从 认 识论 的角度 ， 讨 实 在 探
定 律“ （ ａ 。 Ｌ” Ｌ ｗ）
实验在 学生科 学学 习 中的功能和 作用 。
２ 实证 主义 实验观 与科 学学 习
探讨 实证 主义 ， 有必 要 追溯 到弗 朗西 斯 ・ 根 培 和他 的归 纳法 ， 培根是 近代归 纳法 的创始人 ， 又是 给
伯 吉斯 （ ．Ｂ ｒｅｓ提供 了如 下 四段 图示Ｅ ： Ｔ ｕｇｓ） ｓ ］
Ｏｎ— — Ｈ — — ，Ｖ — — Ｌ
为 ， 验是影 响学 生科学 学习 的关 键 因素 。当前 ， 实 相
关 研究 主要集 中在 实 践层 面 ， 即为解 决 具 体 问题 而 进 行 的探索性研 究 。但从广 义上 讲 ， 习活动 ， 学 即是 认识 活动 。从哲 学 的 角度 看 ， 习 可 以放 在认 识 论 学 的大标 题 下进行 讨 论 。学 生学 习科学 ， 总是 或 明 或 暗地受 着某 种科 学 认识 论 的影 响 。因此 ， 讨 实 证 探 主义 和否证 主义 的相 关论 述将有 助于我 们重新 理解
件， 使一个 因素在不为其他 因素干扰而 进行的作用 中
明确 地体 现在 经验 主义学 派的经 典论述 中。经验 主
义始 祖 约翰 ・ 克 （．Ｌ ｃ ｅ 在否认 了天生 的观念 洛 Ｊ ｏｋ ） 之后 说 ：那 么我 们且设 想心灵 比如说是 白纸 ……我 “ 们 的一切知 识都 在经 验 里 扎 着根 基 ， 识 归根 结底 知 由经 验而来 ”５。１ 世 纪 的实证 主义 可 以看成 是 经 ｒ ］ ９
“ ” Ｏｂ ｅｖ ｔ ｎ 代表 观察 （ 别是 实验条 件 Ｏｎ （ ｓｒ ａｉ ） ｏ 特
下 的观察 ）“ （ ｐｔｅｉ） 表 经 由归 纳 形ห้องสมุดไป่ตู้ 的 ，Ｈ” Ｈｙ ｏｈｓｓ代 理论 或假说 ； 在假 说形 成后 ， 即寻找 支持性 证据 以证 实 “ （ ｒ ｙ假说 ， 过证实 后 的假 说则被 确立 为 Ｖ” Ｖｅｉ ） ｆ 经
习惯 说 ，近 代科 学是 建 立 在经 验 基 础上 的” “ 。但 当
我们 追 问 ， 经验 是什 么 ？存 在 哪类 经 验？ 时 ， 经 “ ” 将 验 作为 近代科学 的根基 就并 不如最 初所想 象 的那样 不 言 自明 。观察 和 实验 都 能够 提 供 经 验 ， 对 近 代 但 科 学的形成 更具决 定性 意义 的是科学 实验 。赖欣 巴 哈 （ Ｒ ｉ ｅ ｂｃ） Ｈ。 ｅ ｈ ｎ ａｈ 提供 了精辟 的 论述 ： 自然 条 件 ｃ “
子”３。在培根 看来 ，大 自然是 一 本 打 开 的 书。心 ＿ ］ “ 灵 纯洁 的读者 不可 能误读 它 。只有 当他 的心灵 为偏 见所 毒 害时 ， 才 可 能 陷入 错 误 ” 卡 尔 ・波 普 尔 他 。 （ Ｋ．Ｒ．Ｐ ｐ ｅ ） 这 种 观 点 称 为 “ 理 显 现 学 ｏｐ ｒ 将 真
证 主义和 否证主义 的相 关论 述将 有助 于我们 重新理 解 实验在 学生科 学学 习中的功能和作 用 。
关键 词 科 学实验 科 学学 习 实证主 义 否证 主义 科 学教育
１ 实验 与科 学学 习—— 从认 识论 的角度 看
科学 研究 程序进 行逻辑 组织化 的先 驱 。他 一方 面强 调归 纳论证 对科 学 的重要 性 ， 一方 面坚决 主张“ 科学 方法 的第一 个要 求是 ， 自然 哲 学 家应 该 清 除偏 见 和
说”４， Ｌ 它将科 学理论 的真理性诉 诸 于人 类空 空 的头 ］ 脑 及 由此产 生的感 官经 验 ， 为只有 消除 主观 因素 ， 认
才 能达 致 “ 观 真 理 ” ７ １ 纪 ， 种 观 点更 加 客 。１ 、 ８世 这
下 的观察总 是许多 因素共 同作 用 的结 果 ， 们无 法 我 确定其 中各个个别因素对 于总结果有 什么贡献 。科学 实验则把各个 因素彼此分离 开了 ， 为干预创造 了条 人
近 代 科学 的最 大特 征 是 系 统 地 引 入 了经 验 方 法— —这是 与 古 代 和 中世 纪 的“ 学 ” 然 不 同 之 科 迥
处 。因此 ， 近代科 学 又 被 称作 经 验科 学 。今 天 我们
倾 向 ， 便 重 新 成 为 一 个 站 在 自然 界 面 前 的 小 孩 以
呈现 出来 ， 而揭示 出无人 干预时所发生 的复合事件 从
的作用机制” ］ 『 。事 实上 ， １ 古代 和中世 纪的“ 科学家” 们
也观察 自然 ， 与单 纯的测量和 观察 不 同的科 学实验 但 这一思想 ， 是他们所 不 习惯 的。近代科学 中 ， 培根 （． Ｆ
Ｂ ｃｎ 和伽利略（ Ｇ ｉｏ 皆认 为直接 的观察并不 能 ａｏ ） Ｇ ｌｅ） ｌ 成为科 学的基础 ， 科学只承认实验＿ 。 ２ ＿ 作 为近 代科 学 的根 基 ， 验在 科学 教 育 中受 到 实 了广 泛的关 注 ， 特别 是在 科学学 习领域 ， 人们 普遍认
验 主义 的更 加 严 格 （ｔｉ ） ｓｒ ｔ的形 式 ［ 。它 由奥 古斯 ｃ ６ ］ 特 ・ 孔德 （ Ａ．Ｃ ｍｔ） ｏ ｅ开创 ， 经 约翰 ・ 又 穆勒 （．Ｓ Ｊ ．
Ｍｉ） ｌ 发展 。穆勒认 为， １ 科学包括 ２ 个方面 ， 其一为 发现 的前后 关 系 ， 其二 为证 明的前 后关 系 。孔德 “ 非 常完善地” 处理了第一部分， 但却忽略 了第二部分。 正是通 过对 证 明 的前 后 关 系 的探 讨 ，我 们 才 能 确 “ 信， 我们 的认 识过程 是 正确无 误 的”３］ ［ 。
学
教
育
２１ ０ ０年第 ９ 期
实 验 与 科 学 学 习— — 一 种 认 识 论 的 反 思
刘 瑞 郑长龙 姚金 月
（ 东北 师 范大 学 化 学 教 育研 究 所 吉林长春 １０ ２ ） ３０ ４
摘 要 实验作 为近代 科 学的根 基 ， 科 学教 育 中受到 了广 泛 的关 注 。从 认 识论 的角度 ， 讨 实 在 探
定 律“ （ ａ 。 Ｌ” Ｌ ｗ）
实验在 学生科 学学 习 中的功能和 作用 。
２ 实证 主义 实验观 与科 学学 习
探讨 实证 主义 ， 有必 要 追溯 到弗 朗西 斯 ・ 根 培 和他 的归 纳法 ， 培根是 近代归 纳法 的创始人 ， 又是 给
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关 研究 主要集 中在 实 践层 面 ， 即为解 决 具 体 问题 而 进 行 的探索性研 究 。但从广 义上 讲 ， 习活动 ， 学 即是 认识 活动 。从哲 学 的 角度 看 ， 习 可 以放 在认 识 论 学 的大标 题 下进行 讨 论 。学 生学 习科学 ， 总是 或 明 或 暗地受 着某 种科 学 认识 论 的影 响 。因此 ， 讨 实 证 探 主义 和否证 主义 的相 关论 述将有 助于我 们重新 理解
件， 使一个 因素在不为其他 因素干扰而 进行的作用 中
明确 地体 现在 经验 主义学 派的经 典论述 中。经验 主
义始 祖 约翰 ・ 克 （．Ｌ ｃ ｅ 在否认 了天生 的观念 洛 Ｊ ｏｋ ） 之后 说 ：那 么我 们且设 想心灵 比如说是 白纸 ……我 “ 们 的一切知 识都 在经 验 里 扎 着根 基 ， 识 归根 结底 知 由经 验而来 ”５。１ 世 纪 的实证 主义 可 以看成 是 经 ｒ ］ ９
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习惯 说 ，近 代科 学是 建 立 在经 验 基 础上 的” “ 。但 当
我们 追 问 ， 经验 是什 么 ？存 在 哪类 经 验？ 时 ， 经 “ ” 将 验 作为 近代科学 的根基 就并 不如最 初所想 象 的那样 不 言 自明 。观察 和 实验 都 能够 提 供 经 验 ， 对 近 代 但 科 学的形成 更具决 定性 意义 的是科学 实验 。赖欣 巴 哈 （ Ｒ ｉ ｅ ｂｃ） Ｈ。 ｅ ｈ ｎ ａｈ 提供 了精辟 的 论述 ： 自然 条 件 ｃ “
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证 主义和 否证主义 的相 关论 述将 有助 于我们 重新理 解 实验在 学生科 学学 习中的功能和作 用 。
关键 词 科 学实验 科 学学 习 实证主 义 否证 主义 科 学教育
１ 实验 与科 学学 习—— 从认 识论 的角度 看
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才 能达 致 “ 观 真 理 ” ７ １ 纪 ， 种 观 点更 加 客 。１ 、 ８世 这
下 的观察总 是许多 因素共 同作 用 的结 果 ， 们无 法 我 确定其 中各个个别因素对 于总结果有 什么贡献 。科学 实验则把各个 因素彼此分离 开了 ， 为干预创造 了条 人
近 代 科学 的最 大特 征 是 系 统 地 引 入 了经 验 方 法— —这是 与 古 代 和 中世 纪 的“ 学 ” 然 不 同 之 科 迥
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倾 向 ， 便 重 新 成 为 一 个 站 在 自然 界 面 前 的 小 孩 以
呈现 出来 ， 而揭示 出无人 干预时所发生 的复合事件 从
的作用机制” ］ 『 。事 实上 ， １ 古代 和中世 纪的“ 科学家” 们
也观察 自然 ， 与单 纯的测量和 观察 不 同的科 学实验 但 这一思想 ， 是他们所 不 习惯 的。近代科学 中 ， 培根 （． Ｆ
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Ｍｉ） ｌ 发展 。穆勒认 为， １ 科学包括 ２ 个方面 ， 其一为 发现 的前后 关 系 ， 其二 为证 明的前 后关 系 。孔德 “ 非 常完善地” 处理了第一部分， 但却忽略 了第二部分。 正是通 过对 证 明 的前 后 关 系 的探 讨 ，我 们 才 能 确 “ 信， 我们 的认 识过程 是 正确无 误 的”３］ ［ 。