自然科学论文范文篇二 自然科学的发展特点及展望 中图分类号:N0 文献标识:A 文章编号:1009-4202(2010)08-247-02 摘 要 自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。本文通过辩证的观点去看待自然科学,整理自然科学的认知模式,探索其发展规律。 关键词 自然科学 逻辑思维 非逻辑思维 批判性思维 自然科学是一门范围广博的知识范畴,是针对事物客观规律的认知、归纳所形成的科学体系。其涉及的知识层次、知识面基本上涵盖了人类社会的方方面面,通晓其发展规律和特点是从事自然科学研究人员所必需掌握的基本知识。 一、自然科学的特点 (一)自然科学的获得方式 中世纪末期是近代自然科学的孕育期,当时最杰出的人物,13世纪的英国哲学家罗吉尔•培根对经验和事实给予了特殊的关注。他指出:“大家公认,我们通过三条途径获得知识,即权威、理性和经验;然而,当权威不知道事物的理由;理性也不能分辨是诡辩还是论证时,除非结论为经验所证实。”正是由于罗吉尔•培根的提出和倡导“实验科学”,强调只有实验方法才能给科学以可靠性。 近代英国唯物主义学家弗兰西斯•培根进一步指出,实验科学最重要特性之一就是利用实验来增加积累事实知识,并提出:“从感觉和特殊出发构造公理,然后是连续不断地、逐渐地上升,直至最后达致最普通的公理。”正是这种思想和思维模式指导和推动了科学理论发展,对近代科学的兴起和发展做了开创性的工作。 由此可见,自然科学作为大科学的重要组成部分,在其获取方式上依然是由科学观察和科学实验作为其获取的主要途径。 (二)自然科学的归类和整理 当我们在通过科学观察和实验获得的知识并不是科学规律。一般而言,从科学知识向科学规律和科学理论过渡要经过知性认识和理性认识两个阶段。 知性认识:只要是对科学知识进行分类、系统化并加以分析和概括,使之上升为科学规律。 理性认识:主要是在科学概括的基础上形成理论体系,以便反映客观世界普遍而不然的联系。 在科学的归类和整理过程中相应发展出各种科学方法,可大致分为:广义归纳法(本能归纳、常识思考归纳和批判性科学研究归纳)、演绎法(亚里斯多德的形式逻辑三段论为基础,符号化过程,数理逻辑,公理化方法)和类比法(两类对象之间在某些方面的类似或统一,推论其可能在其他方面也具有相类似性;虽然类比法逻辑根据不充分,但是它提供科学发现的重要线索)。 这三种方法都体现出科学在推理上的所透露出思维模式――逻辑思维,特别是演绎法,可以说是将人类运用自然语言进行思维的经验提升到基本思维规律和基本思维方法的高度。 (三)自然科学的合理性和可错性 哲学家布朗指出,“合理性”概念的古典模型具有三个特征:普遍性、必然性和规则性。科学的合理性首先表现在经验规律和理论规律的逻辑关联中;其次经验和理论规律间存在相互支持的逻辑关系;另外就是理论规律的合理性突出地表现对某些经验规律的矫正;科学规律的合理性可以通过科学实践的有效性来说明。 针对科学的可错性,我们通过20世纪初,科学哲学家卡尔•波普尔在《科学发现的逻辑》中所指出来说明:在真实和错误之间存在着不对称性,没有理论可以被证明是对的,但有些理论可以被证明是错,科学和非科学由此可以界定。在科学领域,至关重要的观念是要“证错”或“证伪”,而不是“证对”。 二、逻辑与非逻辑问题 由上面的自然科学的特点,我们可以看出在自然科学的认识过程中,始终贯彻着观察、实验和推理的过程。 在推理过程中,人们一般把归纳法作为科学假设或科学理论的基本方法。借助这一方法,通过大量实验进行概括,构建解释所观察的或现象之间的关系的新体系,其可靠程度虽然不够,但却富于创造性,它是作出理论发现的重要方法,然而其不是万能的,并不是所有的科学理论都可以通过归纳法来获得。爱因斯坦就曾说过,决不能用归纳法来发现物理学上的基本概念。 而与归纳法相对应的演绎法,即从一般到个别,用一般理论来分析解释具体事物的方法。运用这一方法,人们需要借助某一普遍法则或原理,也就是说,演绎法应用的结论受初始条件的制约,前提正确,才能确保演绎正确。但是由于演绎法是将一般原理推广应用现象的过程,很难导出新的概念或经验。达尔文曾结合自己的科研经验总结:我必须从大量事实出发,而不是从原理出发,我怀疑原理中有谬误(在他看来,用演绎法在生物学领域是不可信赖的)。因此我们不难发现演绎法的纯逻辑也存在着严重的缺陷。 就如同科学社会学家巴伯在《科学与社会秩序》中分析说,强调科学发现过程中逻辑的作用这样一个惯例漏掉了科学中大量最重要的东西,漏掉了所有可能的错误,漏掉了科学发现者的所有丰富的想象力,也漏掉了所有对已有发现成果的思考,漏掉了所有对周围世界认真探索的思路和方法。生物学家莱恩•杜波斯曾在《路易•巴斯德》中写道:“构成科学的原材料不仅是科学家的观察、实验、计算,而且还有他们的冲动、梦想和愚蠢。” 三、从辩证的观点和思维方式去看待自然科学的发展 从创造性角度来看,科学发现的过程是一个意识和潜意识、逻辑和非逻辑交互作用的过程。当出现问题,研究者就会出现一个“主观模拟”过程,他们会去主观想象周围事物,并集中注意到某些特定现象,运用主观的臆测获取表达形式,然后运用科学的语言把心中的发现和想法描述出来,形成真正的科学假说,然后通过严格的科学方法论证检验。 不仅如此,科学发现的过程还是革命性和渐进性相互统一。即我们所常说的:“破而后立。”爱因斯坦也指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或试验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”科学家廷德尔说,知识一经获得,便给自己的周围投射上微弱的光亮。重大的科学新发现一旦作出,成功的科学家立刻会从可能的角度予以观察,并将它与其他知识体系相联系,以发现科学研究的新途径。 四、几种常见的自然科学思维方式 归根结底,自然科学研究是对先前思想和行动所依据的学所及原理不断进行检验的一种思想活动,有条理的批判性思维是科学的基本特点。 “大胆的想法,难以证明的预期,以及推测性的思想,是我们解释自然的唯一手段,也是我们把握自然的唯一法则和唯一工具。” ――科学哲学家 波普尔 参考文献: [1]黄顺基,苏越,黄展骥.逻辑与知识创新.中国人民大学出版社.2002. [2]刘大椿.自然辩证法概论(第2版).中国人民大学出版社.2008. [3]武宏志,周建武,唐坚.非形式逻辑导论.人民出版社.2009. 看了“自然科学论文范文”的人还看: 1. 自然科学学术论文范文 2. 自然科学类学术论文范文 3. 自然科学学术论文范文(2) 4. 自然科学类学术论文范文(2) 5. 科学论文范文
自然科学论文
无论是在学习还是在工作中,大家都接触过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?下面是我整理的自然科学论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要: 在目前,自然科学课堂教学存在的一个较突出而又普遍的问题是:学生主动参与学习活动的意思不够,独立思考的习惯较差,仍旧是“师云亦云”,被动地接受知识,能够质疑问难的学生如毛鳞角,那么如何构建一个引导学生乐于研究,善于分析,亲身体验实践活动学习氛围,我对研究式的教学模式进行了一些探讨。
关健词:研究式、创新、合作
1999年全国教育工作会议通过的《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确提出创新教育作为素质教育的重点。创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育实践,而创新教育的主渠道在课堂,可见课堂教学是培养学生的创新意识和实践能力的主要途径。所以,只有树立以学生为中心的教育主体观,充分发挥学生在课堂上的积极性、主动性、创新性,引导学生主动参与、主动思考、主动探索、主动实践,“把教育的对象变成自己教育自己的主体”,使学习者“成为他们获得知识的最高主人而不是消极的知识接受者”,才能真正让课堂焕发出生命力,因此,通过教学创新,开展构建“主体参与型”教学模式是创新教育的需要,其中“研究式”自然科学新授课教学模式正是培养学生创新意识和实践能力的一条有效途径。
一、什么是“研究式”自然科学新授课模式
长期以来,初中自然科学教学工作者一直为突破课堂教学高耗低效的瓶颈问题而努力,然而我们也不能否认目前还有为数不少的自然科学的课堂教学仍严重滞后于素质教育的要求,教学中普遍存在着重知识、轻能力、重结果轻过程,重灌输轻方法等现象,导致学生学习兴趣下降。教学调查表明,学生对课堂的不满,关键在于教师的教学模式陈旧、教学方法落后,教与学严重脱节。可见只有真正尊重和确立学生在教学中的主体地位,引导学生积极参与教学的全过程,变被动的接受为主动探索,变单一的教师讲、学生听的模式为师生交流、小组合作竞赛等生动活泼的新模式,把学习的主动权交给学生,才能更好激发学生学习的积极性、主动性和创新性。在比较了众多教学模式的优劣后,在自然科学新授课的教学中我尝试让学生以科学家研究问题的方式去发现问题、分析问题、解决问题,让学生在这个过程中获取知识熟练技能、发展思维。由于这种新授课模式一改过去“接受式”的课堂教学模式,完全由学生自己提出问题、设计方案、解决问题,所以我把这种自然科学新授课模式称为“研究式”新授课模式。下面是一节“研究式”自然科学新授课的教学片段。
一首优美动听的课前歌曲刚结束,每个协作小组都获得了一块镜子。在学生的讨论声中,新课《平面镜和球面镜》使开始了。教师先打出幻灯:1、你手中的镜子有何特点?2、请你对着小镜子观察自己,你发现什么问题?每个协作小组成员拿着镜子前后左右移动,仔细观察、认真讨论,并不时在纸上记录点什么,教师走下讲台巡视,对于一些难以发现问题的小组做一些适当的提示和点拨,五分钟后,各协作小组都已写好本组发现的问题。“下面请同学们汇报根据自己小组观察后提出的相应问题。“教师话音刚落,各协作小组的代表已纷纷举手:“镜小人大,为什么能看到全部面目?”“人远离镜子时,象为何会变小?”“镜中的‘我’是否比‘我’小?”象到镜面的距离和人到镜面距离哪个大?”“镜中的象是实象吗?”在学生连珠炮式的回答下,除去雷同的问题,教师整整写满三张幻灯。“刚才每个小组提的问题都很有见解,今天这课我们先一起来解决其中几个问题,其余问题我们课后再进行研究。”教师根据本节课的目标在众多的问题中选三个问题:1、镜中的象是否比物体小?2、象和人到镜面的距离哪个大?3、镜中的象是实象吗?教师问:“这三个问题,我们可通过什么方法研究?”“实验法“学生异口同声回答,教师打出幻灯,组织学生讨论:1、在实验中你要观察什么?要测量哪些数据?2、用你手中的镜子能否确定象的位置?如果不能怎么办?3、为了实验现象更明显,我们用燃着的蜡烛作为物体,如何设计实验方案?经过讨论,每个协作小组都拿出自己的实验设计方案。得到两支相同的蜡烛和一块玻璃后,利用手头的直尺和白纸开始动手做实验,教师巡视并在一些实验操作技巧和方法上给于指点,不一会儿,有几个协作小组已很成功地完成实验,并得出正确的结论,其喜悦之情溢于言表……。
二、“研究式”自然科学新授课与传统新授课的区别
研究式是被广泛应用于教学中一种新的教学模式,即在教师引导、点拨下,通过学生主动参与来实现,学生要经历:发现问题----收集资料----分析处理问题----解释问题----问题解决的过程。强调让学生自主地参与知识的获得过程。学生通过参与学习,获得了大量信息,这些信息恰恰是创新精神、实践能力的基础,研究式教学是培养创新人才的有效途径。
上述特点与教授式教学模式相比较有如下不同:
教授模式
研究模式
教师
角色
(1) 提出、决定、控制微观管理学习;
(2) 作为教导者,知识的传播者。
(1) 教师和学生实现学习目标中构成搭档关系;
(2) 指导、点拨、提示者。
学生
角色
(1) 上课听讲、消化知识、积累、储存以备将来之用;
(2) 被动接受知识,视其为客观、事实、正确。
(1) 学生作为探究者和知识创新者,运用知识发现、钻研、解决问题;
(2) 主动参与富有个性地解释、批判、解剖知识。
课堂
(1) 由课目、教材决定;
(2) 问题是事先确定的、给予的、多数是已被解决的;
(3) 课堂是学习的唯一场所。
(1) 产生于学生的兴趣;
(2) 自选的、开放式的、现实的问题;
(3) 获取相关信息或求取经验时学习自然地发生。
“研究式”新课注重展示学生思维过程,特别注意实验设计过程,仪器使用过程、现象展示过程、数据得出处理过程、概念形成过程、结论得出过程。如前文《平面镜和球面镜》教学中对于学生在情境中提出的问题如:镜子后面的“我”看得见是真实存在吗?蜡烛的象与蜡烛的大小如何?它们到镜面距离哪个大?如何测?在教学中教师没有轻易将结论告诉学生,让学生去想象、去探索、去发现,将面向结论的学习变为面向过程的学习。此外“研究式”新授课在教学中还注重进行科学方法渗透,如前文教学片段中就向学生渗透观察法、实验法、测量法……,让学生在潜意识中掌握各自科学方法,养成良好的学习、研究问题的习惯,真正实现“教是为了不教”的'境界。
三、“研究式”新授课的特点
1、它是一种开放的教学模式
它在教学过程中实现教师主导作用和学生主体作用的有机组合。教师的主导作用体现在创设问题情境,引导学生在情境中提出一节课中所要解决的问题。学生的主体作用体现在对问题的提出、设置、探索和解决上。让每个学生者能用自己切身体验和主动参与去学习自然科学。
2、它重视学生观察能力和问题意识的培养
学生在教师创设的情境,中,只有通过自己仔细观察认真思考,才能发现并抓住疑点,提出问题、设计方案、解决问题。从而使学生逐步认识到“不能把任何我没有明确地认识为真的东西当成真的接受,”并带着怀疑的目光去观察事物和各种现象,发现问题,这将大大促进学生的创新意识和创造能力的培养,如学生观察镜中的象后提出:镜小人大,镜中的象是否比人小?人远离镜子时,镜中的象是否真的象人所看到的那样变小?这些问题的提出就反映了学生对生活中常见的现象进行深层次的思考和探索。
3、它体现了教学过程由以教为主到以学为主的重心转移
“研究式”新授课体现了教师以培养学生能力为目标来组织教学,知识本身不再是由教师“批发”来的“货物”,学生也不再是知识的容器。课堂的主活动不是教师的讲授,而是学生之间的交流、合作和探索。教师平等参与学生讨论和探索,并不时加以适当点拨和引导,在教学的调控过程中,渗透科学方法,把教和学融为一体。
4、它为培养学生团体意识和合作精神提供了舞台
在“接受式”的传统教学模式中,学生学习是相对独立的,而现在每个学生都与自己的协作小组成员密切联系在一起,一起观察现象,一起讲座并提出问题,一起制定研究方案,一起探索得出结论,只有通过协作小组全体成员共同努力,才能完成全部学习过程,使小组获得成功。这使每个学生看到了集体的力量和合作的重要性,从而加强了每个学生的团体意识和合作精神。
以上是我在开展“主体参与型”教学模式中的一种尝试。需要强调的是,不论哪一种教学模式,充分发挥教师的主导作用还是至关重要的,教师的主导作用不但体现在对教材处理上独具匠心,还体现在平等民主、和谐融洽、轻松活泼课堂气氛的创设和营造上,只有民主、融洽轻松的氛围里,学生的思维才可能处于积极主动的活跃状态,课堂才能成为学生思考、探索和创新的新天地。
参考文献:
洪林旺《优化课堂结构让学生去发现》中国物理学会主办物理教出版
柳斌《创新教育实施指南》华龄出版社1997年出版
柳思俭《实用中学学科课堂教学模式》山东教育出版社1998年出版
地理专业论文范文
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论文题目:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施
摘要: 近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。
关键词: 岩土工程;地质灾害;防治措施
1、岩土工程与地质灾害的内涵
自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面, 但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的`规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006);
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。
地质灾害防治工程防治措施
做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
4、结语
岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
参考文献:
[1]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社.2007-11
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地理教学模式对地理教学实践具有重要的指导意义,架起了地理教学理论与教学实践之间的桥梁。下面是我为大家整理的地理论文,供大家参考。
地理论文 范文 一:学伴互助式地理教学分析
【摘要】传统的课堂教学模式存在了相当长的时间,有优势。但时代在发展,学生在成长,如果教师及他(她)的 教学 方法 一成不变,就会使其劣势凸显出来,在这样大的背景下,势必要进行课改,但是改向何方,怎样改,有很多先锋已经进行各种课堂教学模式的实践,也有各种各样的效果。详细记录了在课改过程中的观念、做法、 反思 ,很有参考价值。
【关键词】课改;学伴互助;地理教学
在传统的课堂教学中,教师的教与学生的学常常是通过以下教学模式来进行的:(1)教师讲、学生听的模式,被人们称为“满堂灌”或者叫“填鸭式” 教育 ,这种教学模式是最常见的。(2)教师提问、学生回答的模式,这是“满堂灌模式”的一种变形。这些教学模式有优势,但是过分强调了教师的作用,扼制了学生的个性和创造性,忽视了学生的主动性与潜能的发挥。在传统与新兴的矛盾冲突中,学校领导站位高,思想新,提出了我校要进行课堂教学改革。作为一名青年教师,我义不容辞首当其冲进行课改。在我的地理课堂上,确定为问题导学—学伴互助式地理课堂教学模式。
一、学伴互助式教学模式的主导思想
课改首先是理念的改变,要改变传统的思想,确定以生为本的课堂。学生学习的地方过去叫学堂,现在叫学校,学生才是学习的主角,课堂教学应该是以学定教,课堂的主体是学生,教师是主导,要做好导的工作,定位应该是为学生的学习服务,时刻关注学生的动态,随机生成的课堂才是真实的、精彩的,有生命力的。学生间的情感沟通和信息交流,有利于思想的撞击和智慧火花的迸发;能够强化学生的主体意识,激发学生潜在的创造力,这是合作学习的优点,但是合作学习也存在弊端,人数较多的小组在进行学习和展示时,通常是一人做主角,其他人做配角。所以我校的学伴互助式教学模式选择两人为一个学伴小组。
二、学伴之间角色的定位
我校的学伴互助式教学模式是以两个人为一小组(特殊情况也可三个人组成小组),这两个人互为学伴,优势突出一些的被称为“学长”,成绩弱一些的被称作“学友”,他们之间是朋友、伙伴的关系,比起“师傅”和“徒弟”,学生的心理上舒服了很多。学伴的组合不是固定的,一个阶段以后会进行微调。
三、问题导学
(一)导学题的编制
1.导学题的设置具有指导性。初中的学生自己阅读文本的能力不是很强,需要引导,导学题则相当于这节课的脉络,把大块的课文分解为小的问题,将图片融入课文,引导学生顺着脉络,紧扣知识的重难点去分析去思考。
2.导学题的设置要有一定的实效性。在教学过程中应遵循学生的认知规律,设置与现实生活紧密相关的具体问题。教师在教学中要紧紧围绕教学目标,针对学生的实际情况和教材的重点、难点来进行问题设计,问题设计要题意清楚,条理分明,语言精练,有助于学生理解概念,辨析疑难,纠正错误,完善认知结构。
3.导学题的设置不能离开图。地理课堂最显著的特色就是图多,而运用地图进行教学则是完成这一教学任务的重要途径,也是地理教学独特风格和特色所在。所以在地理教学中,设置的导学题目也不能离开图,地图功能十分巨大,复杂、抽象的地理事物和现象,往往用一幅或几幅地图便能生动直观、清晰、明了地展示出来,使学生一目了然,并留下难以忘怀的记忆。
4.导学题的设置要体现 学习方法 。我们要培养学生的独立学习的能力,这个培养是潜移默化中形成的,把学生养成“看到新知,联想旧知;应用已知,探究未知”,这样学生的学习能力养成了,在没有我们设置的导学题时,他们也能主动地去思考、去探究,这才达到了我们的目的。所以在设置导学题时,应更多地思考:怎样引导学生有效地探究。
(二)问题导学-学伴互助式地理课堂教学模式的实施
我在课堂上,先出示教学目标,使学生对本节课的学习有一个明确的定位,然后出示导学题,使学生在自学课本时有一个抓手,在自学过程中又分为两个阶段,第一阶段自主学习,第二阶段是课改的中心,学友向学长汇报自学情况,学长指导学友。学长不会的内容可以与其他小组的学长交流,教师在学生自学过程中,巡视指导。自学结束,以学伴为单位进行展示,一般是学友回答问题,学长评价,学伴自己也可以根据情况而定谁来回答。学生能学会的教师不必再重复,教师根据巡视以及学生展示情况及时调整教学内容。重点知识师生交流完毕,一定要留出当堂训练的时间,巩固学习成果。
四、课堂评价
在学伴互助的课堂上,学长学友是一个学伴小组,他们共同学习,但展示的时候主要由学友来进行,学友展示的好,说明学长真正起到了帮助的作用,二者共同加分,如果学长单独回答展示,则没有学友得分高,这一点对于学友的激励是很大的。除了关注学伴们在展示时的表现,其实更重要的是注重学习过程中对学长学友的评价和鼓励,观察学伴之间是否和谐互助,否则还应进行调整。
五、效果初显
经过一段时间的实施,学伴互助式教学模式的优势凸显出来:学生能够做到由被动地听老师讲转为主动的学,从旁观者变成了拓荒者;学生交流的时间多了,有了展示自己的空间,从旁听者变成了演讲者;成绩不太理想的学友有了在课堂上表现、表达的机会,而这些原来都是被学长统领着;学长由回答问题的踊跃者,成为了小老师,有了质的变化,他们不仅能够完成课堂的学习内容,还得到了更高层次的锻炼。当然我的课堂还存在一些问题,还在摸索与改进中,但是作为教师在经历了课改之后,有了对比,更加坚定了我将课改之路走下去的决心,放手也是一种爱,我甘愿做他们的铺路石,送他们走向更远的前方,而不仅仅是教给他们如何去应付考试。
参考文献:
[1]__刚.我们的课改.南京:南京大学出版社,2013,4.
[2]范志国.初中地理教学评价.长春:东北师范大学出版社,2005,2.
[3]张志勇.创新教育中国教育范式的转型.山东教育出版社,2007,2.
地理论文范文二:初中乡土地理教学研究
摘要:乡土地理在初中地理教学中的运用,能够有效帮助学生理解地理知识,使抽象的知识变得更加形象具体,贴近学生的实际生活,拉近学生与地理之间的距离。本文主要针对乡土地理在初中地理教学中的有效运用进行分析,希望能够有效增强学生的地理学习能力。
关键词:乡土地理;初中;地理教学;运用
初中地理主要就是让学生对自然环境以及一些人体和自然规律进行认知学习,所学的内容和实际生活有着比较密切的联系,但是由于地理学习涉及到的内容比较抽象,一些学生感觉学习起来比较困难,无法融入到地理学习中来。为了帮助学生理解,提高学生的学习效率,一些教师在初中地理教学中融入了乡土地理的元素。所谓乡土地理也就是利用与学生实际生活相关的地理知识帮助学生理解学习内容,从而使学生能够更加轻松地进行学习。
一、结合乡土地理,激发学生学习兴趣
任何的学习动力都比不上对于学习内容的兴趣,要想提高学生的地理学习积极性,先要让学生对于地理学习产生兴趣。为了实现这一目的,教师可以充分利用乡土地理,让学生结合自身熟知的事物进行学习。由于自身对于乡土地理比较熟悉,所以从心理上就会对学习产生更强的自信心,加上乡土地理都是学生在实际生活当中可以真实感知到的,能够看见和感受到的事物,更会让学生产生熟悉感。所以,教师在地理教学的时候,一定要充分结合和利用乡土地理,让学生对学习产生亲切感,丰富课堂教学的内容,激发学生的好奇心,提高学习的积极性,进而有效提升地理教学效率。比如,在学习《地势和地形》的时候,教师就可以结合乡土地理开展教学,提问“在自己家的附近都有哪些特殊的地方是小的时候最喜欢去的”。一些学生可能会说“山坡上,因为张家口的山还算是比较多的,所以家附近的小山就成了小伙伴玩乐的地方。”接着,教师可以提出问题,“为什么张家口的山比较多呢?”学生可能就想到与地理相关的丘陵地形,联系张家口的实际情况,能够感受到地形对于当地人们生活的影响。推广开去,中国还有很多其他的地区,不同的地形对于当地的人们都会产生不同的影响。这让学生对中国地形的学习产生了很大的兴趣,想要知道其他地区人们生活的地形环境是怎样的,从而有效提高了学生的学习积极性。
二、利用乡土地理,进行德育素质教育
在学习地理知识的时候,学生会感觉学习的内容与自身的实际生活并没有太大的联系,这些地理知识和自身的生活有着遥远的距离感,因此学习的兴致并不是很高。针对这种情况,教师可以融合当地的地理环境进行讲解,让学生对家乡的人文环境、地理环境有清晰的了解,在学习与自身生活相关的内容时,能够让学生感受到家乡的风土人情。由于每个学生对于家乡都会存在着一种特殊的情感,对于家乡发生的变化也会格外关注,能够在一定程度上激发学生的积极性。总之,以乡土地理作为学习的载体,让学生能够感受到地理学习的神奇魅力,通过一些真实事例的学习,激发学生热爱家乡、建设家乡的情感。比如,在学习《因地制宜发展农业》的时候,教师可以结合当地的实际情况开展教学:北农村地区的环境以及土壤比较适合棉花、辣椒等作物的生长,所以当地的人们因地制宜地发展这些农作物的 种植 ,取得了很好的收益,特别是在一些地区引进了五彩棉花的种植,更是使得农业种植提升了一个层次。这样的实际发展状况让学生为自己的家乡感到自豪,同时也会根据当地的实际情况进行思考和分析,为自己的家乡开发一些新的农业作物,以带动当地的农业发展,表达自身对家乡的热爱。
三、开展乡土实践,培养学生探究能力
在学习地理知识的时候,为了增强学生的实践探究能力,教师可以带领学生走出课堂,到实际生活当中去学习和感受地理知识,同时结合当地的实际情况开展调查探究,涉及到人文、地理知识方面的内容时,教师可以让学生结合乡土地理进行分析学习,这样不仅能够更好地理解教材中的地理知识,还能够对当地的地理环境有更清楚的了解。对当地的地理环境进行探索的同时,能够对教材的内容有更加深刻的理解,有效激发了学生的学习热情,提高了学生的探究能力。比如,在学习《中国的自然资源》时,其中包括土地资源以及水资源的学习,如果根据教材进行笼统的讲解,学生理解起来就会比较抽象。为了帮助学生理解,教师可以组织开展乡土实践,对当地的土壤状况以及水利资源状况等进行实际的分析调查,即将学生分成几个小组,以小组为单位开展实践探究活动,让学生对当地的土壤、水资源进行取样调查,通过实际的学习分析 总结 当地的资源状况。从本土地区的资源状况着手,能够让学生认识到当前我国的自然资源状况,这样的实践活动在一定程度上激发了学生的学习兴趣和热情。总而言之,在初中地理教学当中,为了吸引学生的注意力,提高学习的积极性,融入乡土地理知识,让学生对熟知的事物进行分析理解,是一个不错的选择。
参考文献:
[1]张君政.乡土地理在初中地理教学中的运用[J].大连教育学院学报,2010(3).
[2]张德海.让地理融入生活——在初中地理教学中结合乡土地理的感受[J].教师,2013(3).
[3]陈雪梅.乡土地理在初中地理教学中的运用探析[J].才智,2014(17).
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自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。这是我为大家整理的大学生自然科学论文,仅供参考! 大学生自然科学论文篇一 浅析自然科学与宗教的关系 【摘 要】事实上,科学与宗教并不是背道而驰的,二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系。宗教与科学既对立又统一,宗教离不开科学,科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天,我们更不能摒弃宗教信仰,要发挥其有利一面,发展科学的同时也发展宗教。 【关键词】自然科学;宗教;科学家;宗教信仰 1 理解科学与宗教的定义 什么是科学 科学即分科之学,是关于自然、社会、思维等的客观规律的分科学说。在《辞海》(1979年版)中这样界定“科学”:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践 经验 的结晶。”英国学者贝尔纳在《历史上的科学》一书中说:“科学可作为一种建制;一种 方法 ;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;以及构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。”[1] 什么是宗教 宗教是人类社会成长到一定历史阶段而产生的一种 文化 现象,属于社会意识形态范畴,是对神明的尊奉与崇拜。一般而言,宗教就是一种信仰体系,是对客观存在的解释,一般包括仪式的遵从与信仰两个方面。宗教主要特点是,相信有一种神通的神秘力量或实体存在于现实世界之外,这种神秘力量不仅统摄万物而且主宰自然进化、决定人世命运、拥有绝对权威,从而使人类对这种神秘力量产生敬畏和崇拜之感,并经过不断的发展变化引申出信仰认知和仪式活动等内容。恩格斯在《反杜林论》中这样解说宗教“一切宗教都不过是支配着人们日常生活的外部力量在人们头脑中的幻想的反映,在这种反映中,人间的力量采取了超人间的力量的形式。” 2 科学与宗教的关系 科学与宗教共同生长 科学是一种认识活动,科学知识起源于人类的 社会实践 活动,古代文明为近代科学的发展创造了条件。由于受人类社会实践水平和认识水平的局限,在一段很长的历史进程中,古代的科学知识一直依赖于充满想象和猜测的自然哲学,甚至依附于宗教神明。到了中世纪,科学逐渐发展成为神学的一个分支,随着人类实践和认识的发展,科学与宗教从混合状态走向解体,科学最终从自然哲学和宗教神话中分离出来,演变成为实证科学。1543年,哥白尼的《天体运行》第一次宣布了近代科学与宗教神话的终极决裂。从此,科学的发展取得巨大的进步,自然科学也从宗教神学中获得解脱,科学与宗教走上了冲突对立的道路。 在人类文明刚刚开始之时,科学与宗教就各自的萌生起来。只不过当时科学认识与宗教思想都处于初始时期,相互存在于人类的原始思维形式之中,二者相互融合,相互渗透,很难找到二者的差别。随着生产力的不断发展,文化形式出现分化现象,不同的文化形式开始分离。在原始社会走向完结前,不同文化的分化正处于低级阶段,科学知识与宗教神明仍然共同存在,界限不分明,互相包含。正因如此,我们在最初的科学中能够看到神秘的虚幻认识的影子,而在最初的宗教中也能够发现人类经过实践积累的经验知识。 科学与宗教在本质上是对立的 科学与宗教在本质上是对立的。科学不认可超自然的力量,反对采用超自然的因素和力量去解释任何自然客观现象和自然现象的发展过程。然而,从本质上说宗教就是对超自然力量的敬仰与信封,认为世界是被超自然的上帝和神明创造的。宗教由于对超自然力量的敬仰与崇拜导致它否认客观存在的必然性和客观事物发展的规律。这种科学对超自然力量的否定与宗教对超自然力量的肯定之间的对立,决定了科学与宗教在本质上是对立的,而且这种对立是不可调和的。 科学与宗教的认识方法也是完全不同的。自然科学从客观实在的各种具体形式出发,从而发现客观实在之间的联系并用经验的方法证明。而宗教认识所采用的方法是“信仰主义”,借助的是非经验、非理性的神秘主义直觉。 科学与宗教的社会作用也有很大的不同。科学技术突飞猛进的发展推动了社会生产力的发展,并以此推动了社会的不断发展与进步,科学被马克思主义看作是最有意义的革命力量。虽然在特殊的历史背景下宗教曾经对社会发展起到积极的作用,但在整个历史进程中宗教是一种含蓄的成分,因为宗教常常把客观的社会制度作为神意的展现,因而对社会的发展起到阻碍的作用。 科学与宗教的冲突 恩格斯在《自然辩证法》导言中说:“自然科学……本身就是彻底革命的,它还得为争取自己的生存权利而斗争。”并举例说:“自然科学把它的殉道者送上了火刑场和宗教裁判所的牢狱。值得注意的是,新教徒在迫害自然科学的自由研究上超过了天主教徒。塞尔维特正要发现血液循环过程的时候,加尔文便烧死了他,而且还活活地把他烤了两个钟头;而宗教裁判所只是把乔尔丹诺?布鲁诺简单地烧死便心满意足了。”[3] 宗教和科学是一直存在着冲突的,但二者的关系并没有发展到你死我活的地步。爱因斯坦曾经说过:宗教领域同科学领域之间冲突的主要来源在于人格化了的上帝这个概念。这种象征性的内容,可能会同科学发生冲突。只要宗教的这套观念包含着它对那些原来属于科学领域的论题所作的一成不变的教条式陈述,这种冲突就一定会发生。[2]在整个历史进程中,科学与宗教的对立并不罕见,依此可以看出宗教对科学发展的干涉,比如,教会严厉反对伽利略和达尔文的革命斗争并对其进行残酷的迫害就是这样。 无论历史还是现实都向我们证明,宗教永远不会摒弃对威胁其地位的科学理论发起挑战的,不仅这样,宗教还要打击科学的 教育 。最典型的例子是,众所周知____一直没有停止对“进化论”的攻击,因为“进化论”击中了基督____的根基,这也就上演了宗教对科学的迫害。由此看来,科学与宗教的冲突由来已久并且也很难调和。 3 科学家与宗教信仰的关系 虽然科学与宗教在历史进程中始终是对立冲突的关系,但是许多西方自然科学家都有宗教信仰,例如天文物理学的奠基人开普勒曾说过:“既然天文学家是自然之书最高上帝的牧师,适合我们思考的不是我们智慧的光荣,而是居于一切之上的上帝的光荣。”;还有经典力学体系的建立者牛顿,他信仰耶稣基督和救世主,而且牛顿在晚年写了大量关于宗教方法的手稿,手稿内容涉及年代学和圣经研究又延伸到神学阐释;更有发展了电学和磁学基础概念的法拉第,他也是一个虔诚的____信徒,积极参与教堂活动;被称为是原子理论之父的道尔顿,也是一个传统的 __ 恩格斯说过:“上帝在信仰上帝的自然科学家那里的遭遇,比在任何地方都要糟糕。唯物主义者只去说明事物,是不理睬这套废话的。只有当那些纠缠不休的教徒们把上帝强加给他们的时候,他们才会考虑这件事,并且作出简单的回答,或者像拉普拉斯那样说:‘陛下,我不’,或者更粗鲁一些,以荷兰商人经常用来打发硬把次货塞给他们的德国行商们的方式说:‘我用不着那路货色’,并且这样就把问题了结了。而上帝在他的保卫者那里竟要忍受何等遭遇啊!在现代自然科学的历史中,上帝在他的保卫者那里的遭遇,就像耶拿会战中弗里德里希?威廉三世在他的文官武将那里的遭遇一样。在科学的推进下,一支又一支部队放下武器,一座又一座堡垒投降,直到最后,自然界无穷无尽的领域全都被科学征服,不再给造物主留下一点立足之地。牛顿还把‘第一推动’留给上帝,但是不允许他对自己的太阳系进行别的任何干预。神父赛奇虽然履行教规中的全部礼仪来恭维上帝,但是并不因此就变得手软些,他把上帝完全逐出了太阳系,而只允许后者在原始星云上还能作出某种‘创造行动’。在一切领域中,情况都是如此。”[3] 恩格斯的这段话引发了我们的深思,一个有宗教信仰的科学家能否进行科学研究呢?那么如果他从事了科学研究,他所取得的科学成果是宗教信仰的原因还是他自己的思维的结果呢? 笔者认为要坚持一个适度的原则,可以有信仰,要防止过犹不及。例如伽利略,可以说他一直是一位忠实的天主教徒,但是必须承认他有很高的科学素养。伽利略科因追求真理而取得了科学成就,当他的科学研究与宗教信仰产生矛盾时,他选择真理,具有崇高的科学精神,尊重科学事实,因此才能在科学领域取得成就。 如果科学家迷信过度,那么他们的科学之路将会充满崎岖,宗教信条有可能引导他们走上与科学相反的道路,得出一些违背科学的结论。这里我们以牛顿为典型来考察一下。牛顿是近代以来最伟大的科学家之一,他所著的《自然哲学的数学原理》被公认为是科学史上最伟大的自然科学著作,无论是在天文学还是在数学等领域他都做出了非凡的贡献。这些成就都归功于他崇高的科学精神和科学素养,因为他能够正确面对科学事实,敢于破除宗教信仰的束缚。但是在晚年,他的科学观逐渐屈服于神学观,他从唯物主义的经验论进入了唯心主义的先验论,在那之后牛顿就没有多少的科学成就了。可见,科学家可以有信仰,但是要适度。 4 结论 科学与宗教并不是背道而驰的,二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。历史上科学与宗教始终存在冲突对立的关系,宗教对科学进行迫害,导致科学的发展受到阻碍。同时,我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系,宗教与科学既对立又统一,宗教离不开科学,科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天,我们更不能摒弃宗教信仰,要发挥其有力一面,发展科学的同时也发展宗教。 【参考文献】 [1]贝尔纳.历史上的科学[M].伍况甫,等,译.科学出版社,195. [2]爱因斯坦文集:第一卷[M]. [3]恩格斯.自然辩证法[M]//马克思恩格斯文集:第9卷.人民出版社,2009. 大学生自然科学论文篇二 自然科学的发展特点及展望 摘 要 自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。本文通过辩证的观点去看待自然科学,整理自然科学的认知模式,探索其发展规律。 关键词 自然科学 逻辑思维 非逻辑思维 批判性思维 自然科学是一门范围广博的知识范畴,是针对事物客观规律的认知、归纳所形成的科学体系。其涉及的知识层次、知识面基本上涵盖了人类社会的方方面面,通晓其发展规律和特点是从事自然科学研究人员所必需掌握的基本知识。 一、自然科学的特点 (一)自然科学的获得方式 中世纪末期是近代自然科学的孕育期,当时最杰出的人物,13世纪的英国哲学家罗吉尔•培根对经验和事实给予了特殊的关注。他指出:“大家公认,我们通过三条途径获得知识,即权威、理性和经验;然而,当权威不知道事物的理由;理性也不能分辨是诡辩还是论证时,除非结论为经验所证实。”正是由于罗吉尔•培根的提出和倡导“实验科学”,强调只有实验方法才能给科学以可靠性。 近代英国唯物主义学家弗兰西斯•培根进一步指出,实验科学最重要特性之一就是利用实验来增加积累事实知识,并提出:“从感觉和特殊出发构造公理,然后是连续不断地、逐渐地上升,直至最后达致最普通的公理。”正是这种思想和思维模式指导和推动了科学理论发展,对近代科学的兴起和发展做了开创性的工作。 由此可见,自然科学作为大科学的重要组成部分,在其获取方式上依然是由科学观察和科学实验作为其获取的主要途径。 (二)自然科学的归类和整理 当我们在通过科学观察和实验获得的知识并不是科学规律。一般而言,从科学知识向科学规律和科学理论过渡要经过知性认识和理性认识两个阶段。 知性认识:只要是对科学知识进行分类、系统化并加以分析和概括,使之上升为科学规律。 理性认识:主要是在科学概括的基础上形成理论体系,以便反映客观世界普遍而不然的联系。 在科学的归类和整理过程中相应发展出各种科学方法,可大致分为:广义归纳法(本能归纳、常识思考归纳和批判性科学研究归纳)、演绎法(亚里斯多德的形式逻辑三段论为基础,符号化过程,数理逻辑,公理化方法)和类比法(两类对象之间在某些方面的类似或统一,推论其可能在其他方面也具有相类似性;虽然类比法逻辑根据不充分,但是它提供科学发现的重要线索)。 这三种方法都体现出科学在推理上的所透露出思维模式――逻辑思维,特别是演绎法,可以说是将人类运用自然语言进行思维的经验提升到基本思维规律和基本思维方法的高度。 (三)自然科学的合理性和可错性 哲学家布朗指出,“合理性”概念的古典模型具有三个特征:普遍性、必然性和规则性。科学的合理性首先表现在经验规律和理论规律的逻辑关联中;其次经验和理论规律间存在相互支持的逻辑关系;另外就是理论规律的合理性突出地表现对某些经验规律的矫正;科学规律的合理性可以通过科学实践的有效性来说明。 针对科学的可错性,我们通过20世纪初,科学哲学家卡尔•波普尔在《科学发现的逻辑》中所指出来说明:在真实和错误之间存在着不对称性,没有理论可以被证明是对的,但有些理论可以被证明是错,科学和非科学由此可以界定。在科学领域,至关重要的观念是要“证错”或“证伪”,而不是“证对”。 二、逻辑与非逻辑问题 由上面的自然科学的特点,我们可以看出在自然科学的认识过程中,始终贯彻着观察、实验和推理的过程。 在推理过程中,人们一般把归纳法作为科学假设或科学理论的基本方法。借助这一方法,通过大量实验进行概括,构建解释所观察的或现象之间的关系的新体系,其可靠程度虽然不够,但却富于创造性,它是作出理论发现的重要方法,然而其不是万能的,并不是所有的科学理论都可以通过归纳法来获得。爱因斯坦就曾说过,决不能用归纳法来发现物理学上的基本概念。 而与归纳法相对应的演绎法,即从一般到个别,用一般理论来分析解释具体事物的方法。运用这一方法,人们需要借助某一普遍法则或原理,也就是说,演绎法应用的结论受初始条件的制约,前提正确,才能确保演绎正确。但是由于演绎法是将一般原理推广应用现象的过程,很难导出新的概念或经验。达尔文曾结合自己的科研经验 总结 :我必须从大量事实出发,而不是从原理出发,我怀疑原理中有谬误(在他看来,用演绎法在生物学领域是不可信赖的)。因此我们不难发现演绎法的纯逻辑也存在着严重的缺陷。 就如同科学社会学家巴伯在《科学与社会秩序》中分析说,强调科学发现过程中逻辑的作用这样一个惯例漏掉了科学中大量最重要的东西,漏掉了所有可能的错误,漏掉了科学发现者的所有丰富的 想象力 ,也漏掉了所有对已有发现成果的思考,漏掉了所有对周围世界认真探索的思路和方法。生物学家莱恩•杜波斯曾在《路易•巴斯德》中写道:“构成科学的原材料不仅是科学家的观察、实验、计算,而且还有他们的冲动、梦想和愚蠢。” 三、从辩证的观点和 思维方式 去看待自然科学的发展 从创造性角度来看,科学发现的过程是一个意识和潜意识、逻辑和非逻辑交互作用的过程。当出现问题,研究者就会出现一个“主观模拟”过程,他们会去主观想象周围事物,并集中注意到某些特定现象,运用主观的臆测获取表达形式,然后运用科学的语言把心中的发现和想法描述出来,形成真正的科学假说,然后通过严格的科学方法论证检验。 不仅如此,科学发现的过程还是革命性和渐进性相互统一。即我们所常说的:“破而后立。”爱因斯坦也指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或试验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”科学家廷德尔说,知识一经获得,便给自己的周围投射上微弱的光亮。重大的科学新发现一旦作出,成功的科学家立刻会从可能的角度予以观察,并将它与其他知识体系相联系,以发现科学研究的新途径。 四、几种常见的自然科学思维方式 归根结底,自然科学研究是对先前思想和行动所依据的学所及原理不断进行检验的一种思想活动,有条理的批判性思维是科学的基本特点。 “大胆的想法,难以证明的预期,以及推测性的思想,是我们解释自然的唯一手段,也是我们把握自然的唯一法则和唯一工具。” ――科学哲学家 波普尔 参考文献: [1]黄顺基,苏越,黄展骥.逻辑与知识创新.中国人民大学出版社.2002. [2]刘大椿.自然辩证法概论(第2版).中国人民大学出版社.2008. [3]武宏志,周建武,唐坚.非形式逻辑导论.人民出版社.2009.
参考文献格式举例有4种:APA格式、MLA格式、CMS格式、哈佛文献格式(Harvard System)。
APA是一种标明参考来源的格式,主要使用在社会科学领域及其他学术准则中,国内很多期刊也是采用的APA格式。
MLA是美国现代语言协会制定的论文指导格式,多用于人文学科。CMS格式源于芝加哥大学出版社在1906年出版的Manual Style,主要用于人文学(humanities),它使用脚注、尾注和参考文献目录来注明文献来源。
哈佛文献格式是哈佛大学的论文参考文献标准,全名为:哈佛注释体系(Harvard System),起源于美国,但是在英国和澳洲等国家运用得比较多,尤其在物理和自然科学领域。
参考文献的国家标准:
一、前言。
1、本标准规定了各类型出版物中的文后 参考 文献 的著录项目、著录顺序、著录用的符号、各个著录项目的著录 方法 以及参考文献标注法。
2、本标准专供著者与编者编纂文后参考文献使用,而不是图书馆员、文献目录编纂者以及索引编辑者使用的文献著录规则。
二、名词、术语。
1、文后参考文献:为撰写或编辑论著而引用的有关图书资料。
2、识别题名:国际连续出版物数据系统 (ISDS) 认可的某种连续出版物唯一的名称。
三、著录项目与著录格式。
本标准分别规定了专著、连续出版物、专利文献、专著中析出的文献以及连续出版物中析出的文献的著录格式。
在五种著录格式中,凡是标注“供选择”字样的著录项目系参考文献的选择项目,其余的著录项目系参考文献的主要项目。可以按本标准第 6 章的规定或根据文献自身的特征取舍选择项目。
自然科学被公认为 经验 科学,是创新和完善马克思主义哲学意识论的重要基础和必要条件。下面是我为大家精心推荐的自然科学3000字论文,希望能够对您有所帮助。
摘要:本文以现代物理学的建立与发展过程为出发点,分析了现代物理学的建立对新的自然观形成的推动作用,并论述了自然观对科学研究的影响,作者认为,自然观影响了科研工作者对世界的认识、研究者对自身的认识与科学态度的形成,同时自然观促进了科学研究的 方法 和手段的发展。
关键词:现代物理学 自然观 科学研究
1 概述
自然观是人们对自然界总的看法和观点。任何时代的自然观都是在一定的历史 文化 背景下形成的,尤其与当时的自然科学发展水平密切相关。同时,它又对自然科学有着这样或那样的影响。
在历史上,最先出现的是神话形态的自然观;进入阶级社会以来,唯物主义自然观与唯心主义自然观的对垒日趋明显,在古代,人们基本上把自然界看作是一个普遍联系、不断运动的整体,由此形成朴素的自然观,近代科学深入自然界的各个细节进行孤立静止的考察,由此产生形而上学自然观,现代科学则日益广泛地揭示了自然界的各种联系,从各个不同的角度发展着辩证唯物主义自然观,这一科学的自然观对整个自然科学和哲学日益发挥着积极的作用。
物理学是集思想、方法、实验于一体的先导学科,在人类正确的自然观、世界观、方法论的形成和发展中,起着 其它 学科无法替代的作用,物理学研究所形成的物质观、自然观、时空观、宇宙观对科学技术的进步、生产力的发展乃至整个人类文化都产生极其深刻的影响,而现代物理学的建立和发展,则彻底改变了20世纪整个科学的面貌,也由此开始了自然科学发展的新纪元。
2 现代物理学的建立对新的自然观形成的推动作用
20世纪以来,以相对论与量子力学的创立为标志的现代物理学研究工作,从理论和实践两个方面,对人类认识和社会发展起到了难以估量的作用[1]。物理学理论的发展,把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。
相对论的诞生对绝对时空观的改变 相对论是关于物质运动与时间空间关系的理论,是现代物理学和科学技术的重要理论基础之一。1905年6月,爱因斯坦以“运动物体的电动力学”为题发表了关于狭义相对论的第一篇杰出论文,提出了狭义相对论的两条原理――相对性原理和光速不变原理。根据这两条原理,可以推出许多重要结论。例如,关于时空坐标相互联系的洛伦兹变换,从而改变了自牛顿以来统治物理学两百多年的绝对时空观[2]。
相对论的诞生,不仅大大推动了自然科学和技术的发展,而且在哲学世界观方面具有非常重大的意义,为辩证唯物主义的时空观提供了坚实的科学依据,广义相对论的建立,则为人类探索宇宙奥秘提供了有力的理论工具。
量子力学的建立对确定性世界的改变 量子力学的建立是二十世纪初物理学取得的最伟大成就之一。量子力学揭示了微观物质世界的基本规律,使人们认识到波粒二象性是微观世界最基本的特征,量子力学的创立,推动了原子物理学的发展,同时对物质结构理论以及化学、生物学的发展也产生了深刻的影响。
二十世纪二十年代末开始,爱因斯坦和玻尔之间展开了一场激烈争论,争论的焦点是就是量子学的哲学解释,因为爱因斯坦认为这种解释明显陷入唯心主义,而他坚信的是[3]:“有一个离开知觉主体而独立的外在世界,是一切自然科学的基础。”
然而从1972年到1982年十年的实验结果,却都显示了一个惊人的也是出乎唯物主义哲学家意料之外的结果。“贝尔不等式”这把双刃剑的确威力强大,但它斩断的却不是量子论的光辉,而是反过来击碎了爱因斯坦所执着信守的那个梦想[4]。世界是由独立于人的意识之外而存在的客体构成的这种学说,却原来和量子力学相矛盾,也和为实验所确立的事实相矛盾[5]。
欧洲核子研究中心(CERN)在2011年9月24日公布的一份研究结果显示,科研人员在让中微子进行近光速运动时,其到达时间比预计的早了60纳秒[6],如果这个研究被验证,人类的物理观将再次被改变,甚至人类存在的模式都将被改变。
3 自然观对科学研究的影响
哲学和自然科学发展的历史表明:哲学每前进一步。都依赖于和伴随着自然科学的巨大进步;同样,自然科学的每一步发展,也都凝聚着和渗透着哲学的指导,现代物理学的建立和发展,影响了新自然观的建立与形成,新的自然观又作用于科学研究,为自然科学提供了正确的世界观和方法论的指导,推动科学技术的进步。
自然观影响了科学家对世界的认识 当今科学所研究的对象,更多的是微观或者是宇观的客体,这些客体的性质与规律,已经超越了人类的感官能直接感知的范畴。如果说量子力学主要关注最微小的“基本粒子”,那么爱因斯坦的广义相对论则关注最大尺度的“宇宙”,一个研究最小,一个研究最大,由于难以获得显而易见的证明,所以在这两个领域的认识论便受研究者的自然观左右。
量子物理的理论具有高度的辩证性质,“非此即彼”的形式 逻辑思维 已不足以解释量子物理实验中众多的“亦此亦彼”的现象,而一种新的逻辑 思维方式 可能是现代物理学取得进一步突破的关键。量子力学的情况,如果从我们通常的观念看来,是充满着矛盾和难以克服的困难,但量子力学却是以独特的数学结构卓越而合理地把握了它,要理解这种逻辑结构,唯有依靠辩证逻辑[7]。为了消除用经典语言描述微观客体行为时与量子力学结论相悖的因果异常,赖辛巴哈试图建立一种消除形式逻辑排中律的三值逻辑,这种新的逻辑形式揭示了用传统形式逻辑描述不确定现象时的困难[8],沿着赖辛巴哈的思路,有人进一步发展出应用抽象代数学中“格演算”工具,用基本联词“遇”与“接”来取代“与”和“或”,用以更好地描述量子领域中的“亦此亦彼”现象,并使这种量子逻辑可以用一种广义的命题演算工具表述[9],这新的逻辑思维方式,便是受自然观影响下科研工作者对世界的认识,它成为现代物理学取得进一步突破的关键。
关于自然观影响了科学家对世界的认识这个问题,玻尔对此有过非常重要的认识,他说:“由作用量子的存在规定了的客体与测量仪器之间的有限相互作用,引起了最后放弃因果性这一经典概念并激烈地修正我们对于物理实在问题的态度”[10]。由此可见,自然观影响了科学家对世界的认识,更教会了他们辩证地认识世界。
自从辩证唯物主义自然观出现之后,人类第一次具有了客观而辩证的思维体系,可以从本质上把握到科学发展的方向与领域,再也不会像前人那样因为思维和领域的局限性,在科学研究中面对不解问题时就归咎于神学和宗教。
自然观影响了研究者对自身的认识 新的自然观从普遍联系出发,强调人和自然是相互联系的相互影响的,现代物理学的发展,完全证实了这一思想。相对论中的相对性原理表明,认识事物的运动与选择的参照系有关,即与人的主体有关,在量子力学中,海森堡的“测不准”原理也表明,在对微观世界的认识中,不能把人的因素独立在微观世界之外,对于量子论中的观测问题,尤金.维格纳认为:意识无疑在触动波函数中担当了一个重要的角色。于是当人们还在为薛定谔那只倒霉的猫而争论不休的时候,维格纳又出来捅了一个更大的马蜂窝,就是所谓的“维格纳的朋友”[4]。
所以说,自然观无时无刻不在影响着研究者对自身的认识,而这种认识,又影响着研究者对待科学研究的态度,放弃因果性,也就使得实验检验成为一句空谈,因为当科学实验与科学理论发生矛盾时,并不能证明科学理论是错的,因为二者可以不服从因果关系。
自然观促进了科学研究方法的发展 科学研究的结果跟研究者所采取的方法有很大的关系,科学的发展总是与方法的更新与发展紧密相连,相辅相成的。例如近代物理学的诞生,就得益于伽利略、牛顿等人在研究方法上的大胆创造与革新,他们把观察、实验等经验方法与数学、逻辑等理论方法有机结合起来,甚至还发明新的数学工具――微积分[11]。本世纪初,相对论与量子力学的思想一经形成,就可以在19世纪下半叶新兴的数学分支中找到相应的数学工具,如非欧几何学、张量分析、线性代数等等,这些方法上的成就不仅大大促进了现代物理学的进展,而且具有重大的方法论意义,为以后物理学的发展起了巨大的示范作用。
现代物理学的发展历程清楚地表明:物理学每前进一步,都伴随着方法上的重大革新和改进,自然观的改变,仿佛打开了一道方法学上的大门,在科学研究中,科学的理论陈述和与之相应的数学、逻辑和形而上学陈述一起组成了这个整体的知识场,现代物理学的发展已更清楚地表现出了理论与方法之间这种联动的特征。
但随着现代物理学的进一步发展,数学手段已显得不够得力,例如:目前关于大统一理论的研究难以取得有效的突破,不管超弦还是M理论[4],它们都刚刚起步,还有更长的路要走,究竟是相对论与量子力学两者自身难以统一,需要建立一种能取代二者的新理论,还是缺乏必要的数学处理方法及研究方法?这是科学家们目前亟需解决的问题。
值得注意的是,自弦论以来,人们开始注意到,似乎量子论的结构才是更为基本的,在弦论里,必须首先引进量子论,然后才导出大尺度上的时空结构。人们开始认识到,也许“自小而大”才是根本的解释宇宙的方法[4]。如今大多数弦论家都认为,量子论在其中扮演了关键的角色,量子结构不用被改正,只有更进一步地依赖量子的力量,超弦才会有一个比较光明的未来。
自然观和科学研究的相互促进 人类从古代开始到现在,经历了原始神话、宗教“自然观”、古代朴素自然观、形而上学自然观,直到产生了辩证唯物主义自然观的现在,可以说,自然观和科学研究是一种相互促进、相互推动的关系。
近代以来,随着实验科学的兴起和数学方法的应用,自然科学从自然哲学中独立出来,成为探索自然的排头兵,哲学的研究重心也从本体论转向认识论,但自然哲学仍然是哲学的一个研究领域。就自然观而言,由于中世纪宗教神学的熏陶,逐渐形成了有关自然界的有序、统一、服从简单性原理等观念,这种自然观深刻影响了近代自然科学的思维,尤其是当自然科学进入新的领域、遇到新的问题时,科学家都要从这些观念出发寻求解决的途径。
4 结束语
无论是何种自然观,都是先植根于当时的科学与自然认识的大环境,再从中吸取养分,经过深刻地思考与提炼进而产生的,从这一点说,任何一种自然观在其刚诞生之时,都是促进当时科学等方面学科的发展的,现代物理学的建立和发展,无疑对当前人类的自然观产生了深刻的影响,而新的自然观不仅影响了人类对自身的认识、对世界的认识,也改变了人类从事科学研究的手段和方法,由此开始了自然科学发展的新纪元,21世纪的曙光,交织着人类对未来的希望,已经投射出东方的地平线。
参考文献:
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[5]何祚庥.唯物主义是否为现代科学实验所证伪[J].哲学研究.1992(8).
[6]刘霞.科技日报[N].2011.
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[8]H.赖辛巴哈.量子力学的哲学基础[M].商务印书馆.1966.
[9]Scientific American[G].1982(2).
[10]玻尔.原子物理学和人类知识[M].商务印书馆.1964.
[11]万小龙,殷正坤.当代物理学哲学研究途径浅析[J].哲学研究.1996(12).
物理及自然科学教学的有效开展要求教师优化教学设计,使物理及自然科学的教学内容更加有趣和易于理解,从而激发学生的学习信心和兴趣,提高物理及自然科学教学的质量和效果。本文从三个方面阐述了在中等师范学校中开展中等师范有效物理及自然科学教学的方式。
一、风趣讲课,创设轻松的教学氛围
教师是物理及自然科学教学的主导者,教师的一言一语都会受到学生的关注。教师只有提高自身的语言运用能力,采取风趣的讲课方式,才能营造出良好的教学氛围,减少学生上课的紧张感,同时也可以提高教材讲解的效率。如在正式开始上课前,教师可以问学生:“同学们,从古至今有三个有名的苹果,你们知道是哪三个吗?”大多数学生都摇头,纷纷说不知道。教师趁机解释:“第一个苹果,被夏娃和亚当吃了;第二个苹果,砸在牛顿头上了;第三个苹果,就是苹果手机啊!我们现在没有苹果,但是可以看看牛顿被苹果砸了之后,为物理及自然科学做了什么贡献。”教师的讲话会让学生觉得很有趣,同时对物理及自然科学课堂也有了更多的期待。这时,教师就可以讲解教材内容了。教师风趣的讲课不仅可以创设轻松的教学氛围,而且可以增加学生对物理及自然科学的喜爱之情,这都有利于物理及自然科学教学的有效开展。
二、实验导入,激发学生的学习好奇心
好奇心能够驱使人们积极思考,通过努力获得答案,从而得到心理上的满足。因此,在中等师范物理及自然科学教学中,教师应把握学生的心理特点,通过实验导入激发学生的好奇心,引导学生努力思考和认真听课。如教师可以问学生:“同学们,不同物体下降时的速度一样吗?它们会同时落到地上吗?”学生一时难以肯定地回答教师的问题,于是教师就可以做一个实验,选取几种不同的物体在同一时间从相同的高度抛下,然后与学生一起观察实验结果。当实验结果与学生的认知发生冲突时,学生一定很想弄清楚原因,这时教师就可以引入教材内容,解决学生的疑问,帮助学生学习和理解教材内容。
三、鼓励学生自己动手,加强对课本知识的理解
物理及自然科学教学之所以让学生觉得很难,主要原因是学生缺乏实践,难以验证和深入地理解所学的知识。动手实践有利于学生巩固课本知识,也有助于学生在实践中发现问题、解决问题,从而加深他们对知识的理解。因此,在中等师范的物理及自然科学教学中,教师应当鼓励学生多自己动手。如在讲关于摩擦力的知识时,教师就可以鼓励学生动手,采用不同的物体做实验,通过自己的实践发现摩擦力的大小与什么有关,然后再根据教材内容的讲解验证自己的实验结果和猜想。亲自动手可以让学生充分参与到教学当中,不仅体现了学生的学习主体地位,而且发挥了学生的主观能动性。所以,在中等师范物理及自然科学的教学中,教师应多鼓励学生动手,从而提高学生学习的自信心,强化学生对教材内容的理解和掌握。
四、 总结
中等师范物理及自然科学教学的有效开展,对学生知识的增长和能力的提高都有重要意义。因此,在物理及自然科学教学中,教师应当运用风趣的语言授课,积极导入实验,鼓励学生多动手,从而降低教学难度,激发学生的学习主动性,促使教学的有效开展。
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自然科学论文
无论是在学习还是在工作中,大家都接触过论文吧,论文是讨论某种问题或研究某种问题的文章。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?下面是我整理的自然科学论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
摘要: 在目前,自然科学课堂教学存在的一个较突出而又普遍的问题是:学生主动参与学习活动的意思不够,独立思考的习惯较差,仍旧是“师云亦云”,被动地接受知识,能够质疑问难的学生如毛鳞角,那么如何构建一个引导学生乐于研究,善于分析,亲身体验实践活动学习氛围,我对研究式的教学模式进行了一些探讨。
关健词:研究式、创新、合作
1999年全国教育工作会议通过的《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确提出创新教育作为素质教育的重点。创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育实践,而创新教育的主渠道在课堂,可见课堂教学是培养学生的创新意识和实践能力的主要途径。所以,只有树立以学生为中心的教育主体观,充分发挥学生在课堂上的积极性、主动性、创新性,引导学生主动参与、主动思考、主动探索、主动实践,“把教育的对象变成自己教育自己的主体”,使学习者“成为他们获得知识的最高主人而不是消极的知识接受者”,才能真正让课堂焕发出生命力,因此,通过教学创新,开展构建“主体参与型”教学模式是创新教育的需要,其中“研究式”自然科学新授课教学模式正是培养学生创新意识和实践能力的一条有效途径。
一、什么是“研究式”自然科学新授课模式
长期以来,初中自然科学教学工作者一直为突破课堂教学高耗低效的瓶颈问题而努力,然而我们也不能否认目前还有为数不少的自然科学的课堂教学仍严重滞后于素质教育的要求,教学中普遍存在着重知识、轻能力、重结果轻过程,重灌输轻方法等现象,导致学生学习兴趣下降。教学调查表明,学生对课堂的不满,关键在于教师的教学模式陈旧、教学方法落后,教与学严重脱节。可见只有真正尊重和确立学生在教学中的主体地位,引导学生积极参与教学的全过程,变被动的接受为主动探索,变单一的教师讲、学生听的模式为师生交流、小组合作竞赛等生动活泼的新模式,把学习的主动权交给学生,才能更好激发学生学习的积极性、主动性和创新性。在比较了众多教学模式的优劣后,在自然科学新授课的教学中我尝试让学生以科学家研究问题的方式去发现问题、分析问题、解决问题,让学生在这个过程中获取知识熟练技能、发展思维。由于这种新授课模式一改过去“接受式”的课堂教学模式,完全由学生自己提出问题、设计方案、解决问题,所以我把这种自然科学新授课模式称为“研究式”新授课模式。下面是一节“研究式”自然科学新授课的教学片段。
一首优美动听的课前歌曲刚结束,每个协作小组都获得了一块镜子。在学生的讨论声中,新课《平面镜和球面镜》使开始了。教师先打出幻灯:1、你手中的镜子有何特点?2、请你对着小镜子观察自己,你发现什么问题?每个协作小组成员拿着镜子前后左右移动,仔细观察、认真讨论,并不时在纸上记录点什么,教师走下讲台巡视,对于一些难以发现问题的小组做一些适当的提示和点拨,五分钟后,各协作小组都已写好本组发现的问题。“下面请同学们汇报根据自己小组观察后提出的相应问题。“教师话音刚落,各协作小组的代表已纷纷举手:“镜小人大,为什么能看到全部面目?”“人远离镜子时,象为何会变小?”“镜中的‘我’是否比‘我’小?”象到镜面的距离和人到镜面距离哪个大?”“镜中的象是实象吗?”在学生连珠炮式的回答下,除去雷同的问题,教师整整写满三张幻灯。“刚才每个小组提的问题都很有见解,今天这课我们先一起来解决其中几个问题,其余问题我们课后再进行研究。”教师根据本节课的目标在众多的问题中选三个问题:1、镜中的象是否比物体小?2、象和人到镜面的距离哪个大?3、镜中的象是实象吗?教师问:“这三个问题,我们可通过什么方法研究?”“实验法“学生异口同声回答,教师打出幻灯,组织学生讨论:1、在实验中你要观察什么?要测量哪些数据?2、用你手中的镜子能否确定象的位置?如果不能怎么办?3、为了实验现象更明显,我们用燃着的蜡烛作为物体,如何设计实验方案?经过讨论,每个协作小组都拿出自己的实验设计方案。得到两支相同的蜡烛和一块玻璃后,利用手头的直尺和白纸开始动手做实验,教师巡视并在一些实验操作技巧和方法上给于指点,不一会儿,有几个协作小组已很成功地完成实验,并得出正确的结论,其喜悦之情溢于言表……。
二、“研究式”自然科学新授课与传统新授课的区别
研究式是被广泛应用于教学中一种新的教学模式,即在教师引导、点拨下,通过学生主动参与来实现,学生要经历:发现问题----收集资料----分析处理问题----解释问题----问题解决的过程。强调让学生自主地参与知识的获得过程。学生通过参与学习,获得了大量信息,这些信息恰恰是创新精神、实践能力的基础,研究式教学是培养创新人才的有效途径。
上述特点与教授式教学模式相比较有如下不同:
教授模式
研究模式
教师
角色
(1) 提出、决定、控制微观管理学习;
(2) 作为教导者,知识的传播者。
(1) 教师和学生实现学习目标中构成搭档关系;
(2) 指导、点拨、提示者。
学生
角色
(1) 上课听讲、消化知识、积累、储存以备将来之用;
(2) 被动接受知识,视其为客观、事实、正确。
(1) 学生作为探究者和知识创新者,运用知识发现、钻研、解决问题;
(2) 主动参与富有个性地解释、批判、解剖知识。
课堂
(1) 由课目、教材决定;
(2) 问题是事先确定的、给予的、多数是已被解决的;
(3) 课堂是学习的唯一场所。
(1) 产生于学生的兴趣;
(2) 自选的、开放式的、现实的问题;
(3) 获取相关信息或求取经验时学习自然地发生。
“研究式”新课注重展示学生思维过程,特别注意实验设计过程,仪器使用过程、现象展示过程、数据得出处理过程、概念形成过程、结论得出过程。如前文《平面镜和球面镜》教学中对于学生在情境中提出的问题如:镜子后面的“我”看得见是真实存在吗?蜡烛的象与蜡烛的大小如何?它们到镜面距离哪个大?如何测?在教学中教师没有轻易将结论告诉学生,让学生去想象、去探索、去发现,将面向结论的学习变为面向过程的学习。此外“研究式”新授课在教学中还注重进行科学方法渗透,如前文教学片段中就向学生渗透观察法、实验法、测量法……,让学生在潜意识中掌握各自科学方法,养成良好的学习、研究问题的习惯,真正实现“教是为了不教”的'境界。
三、“研究式”新授课的特点
1、它是一种开放的教学模式
它在教学过程中实现教师主导作用和学生主体作用的有机组合。教师的主导作用体现在创设问题情境,引导学生在情境中提出一节课中所要解决的问题。学生的主体作用体现在对问题的提出、设置、探索和解决上。让每个学生者能用自己切身体验和主动参与去学习自然科学。
2、它重视学生观察能力和问题意识的培养
学生在教师创设的情境,中,只有通过自己仔细观察认真思考,才能发现并抓住疑点,提出问题、设计方案、解决问题。从而使学生逐步认识到“不能把任何我没有明确地认识为真的东西当成真的接受,”并带着怀疑的目光去观察事物和各种现象,发现问题,这将大大促进学生的创新意识和创造能力的培养,如学生观察镜中的象后提出:镜小人大,镜中的象是否比人小?人远离镜子时,镜中的象是否真的象人所看到的那样变小?这些问题的提出就反映了学生对生活中常见的现象进行深层次的思考和探索。
3、它体现了教学过程由以教为主到以学为主的重心转移
“研究式”新授课体现了教师以培养学生能力为目标来组织教学,知识本身不再是由教师“批发”来的“货物”,学生也不再是知识的容器。课堂的主活动不是教师的讲授,而是学生之间的交流、合作和探索。教师平等参与学生讨论和探索,并不时加以适当点拨和引导,在教学的调控过程中,渗透科学方法,把教和学融为一体。
4、它为培养学生团体意识和合作精神提供了舞台
在“接受式”的传统教学模式中,学生学习是相对独立的,而现在每个学生都与自己的协作小组成员密切联系在一起,一起观察现象,一起讲座并提出问题,一起制定研究方案,一起探索得出结论,只有通过协作小组全体成员共同努力,才能完成全部学习过程,使小组获得成功。这使每个学生看到了集体的力量和合作的重要性,从而加强了每个学生的团体意识和合作精神。
以上是我在开展“主体参与型”教学模式中的一种尝试。需要强调的是,不论哪一种教学模式,充分发挥教师的主导作用还是至关重要的,教师的主导作用不但体现在对教材处理上独具匠心,还体现在平等民主、和谐融洽、轻松活泼课堂气氛的创设和营造上,只有民主、融洽轻松的氛围里,学生的思维才可能处于积极主动的活跃状态,课堂才能成为学生思考、探索和创新的新天地。
参考文献:
洪林旺《优化课堂结构让学生去发现》中国物理学会主办物理教出版
柳斌《创新教育实施指南》华龄出版社1997年出版
柳思俭《实用中学学科课堂教学模式》山东教育出版社1998年出版
你好,仅供参考!
国家自然科学基金参考文献格式:历年NSFC撰写时,均没有提及立项依据中参考文献的格式,我们的经验告诉我们,一般情况参考文献的格式只要全文统一,即可(这里的参考文献格式,是指立项依据中的参考文献,与个人简历中的个人成果格式不相同)。因此,这里整理了一个Endnote的style,供参考使用!
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国家自然科学基金是20世纪80年代初,为推动我国科技体制改革,变革科研经费拨款方式,中国科学院89位院士(学部委员)致函党中央、国务院建议的。
随后,在邓小平同志的亲切关怀下,国务院于1986年2月14日批准成立中华人民共和国国家自然科学基金委员会。
自然科学基金坚持支持基础研究,逐渐形成和发展了由研究项目、人才项目和环境条件项目三大系列组成的资助格局。
三十多年来,自然科学基金在推动我国自然科学基础研究的发展,促进基础学科建设,发现、培养优秀科技人才等方面取得了巨大成绩。
2021年,国家自然科学基金共资助万个项目。 [6]
2023年2月28日,国家统计局发布《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》,初步核算,2022年国家自然科学基金共资助万个项目。
科学不是信仰,而是拿证据说话,是一种态度、观点、方法!下面是我整理了自然科学论文怎么写的方法,有兴趣的亲可以来阅读一下!
1、科学论文的选题
科学论文的选题一方面要选择本学科觅待解决的课题,另一方面要选择本学科处于前沿位置的课题。选题有大有小,有难有易。太大了,由于学力不足,无法深人;太小了轻而易举。写作时要确定科学论文的具体题目和论证角度,应该量力而行,实事求是。
2、选题确定后,就要确定题目
题目要求准确恰当、简明扼要、醒目规范、便于检索。
常见的繁琐题名如:"关于饮用水中所含化学成分的快速分析方法的研究"。在这类题目中,像"关于"、"研究"等词汇如若舍之,并不影响表达。凡是论文,总包含有研究及关于什么方面的研究,所以上述题目便可精炼为:"饮用水化学成分的快速分析法"。这样一改,读起来觉得干净利落、简短明了。
若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质,则可利用正、副标题的方法解决,以加副标题来补充说明特定的实验材料,方法及内容等信息,使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。
3、 科学论文的准备
确定科学论文的题目和论证角度后,就要做搜集材料的工作,尽可能了解前人对于这个问题已经发表过的意见以及取得的成果。汲取前人已有的经验,解决前人没有解决的新问题。在搜集有关材料的过程中,应该时刻以自己论题为中心去思考这些材料,区别其正确、错误,找出其论证不足与需要增补、发挥之处,在此过程中逐渐形成自己论文的观点。搜集材料的过程,就是调查研究、思考钻研、形成论点的过程。
制定提纲可以帮助我们树立全局观念,从整体出发,去检验每一个部分所占的地位,所起的作用,相互间是否有逻辑联系,每部分所占的篇幅与其在全局中的地位和作用是否相称,各个部分之间的比例是否恰当和谐,每一个字、每一句、每一段、每一部分是否都为全局所需要,是否丝丝 入扣,相互配合,都能为主题服务。
4、 科学论文的撰写
科学论文提纲确定了,就要撰写初稿。原则上要简明扼要,指出问题,说明问题,分析问题。提纲只是预拟一个轮廓,不可能对每一细部都考虑周密完善。在写作时,顺着写作思路而作,对于论点、例证和论证步骤等等细部,很可能发现原来提纲中某些设想计划是不恰当的,就应该加以修改和调整;临时发现某些论点、例证和论证理由不确切,还应该重新查书、思考、斟酌和推敲,给予增补,使之完善。
初稿写成以后,应再三修改,审查是否符合要求。
一篇好的科学论文不光主题突出,论点鲜明,还应结构严谨,层次分明。要安排好结构,一般应遵循以下5个原则:
一是围绕主题,选择有代表性的典型材料,根据需要,加以适当安排,使主题思想得到鲜明突出的表现。
二是疏通思路,正确反映客观事物的规律,就是说,必须反映客观事物的实际情况,内部联系,符合人们的认识规律。
三是结构要完整而统一,符合客观事物的实际情况;客观事物的发展必然经过开始、中间、结尾3个阶段,同样每篇文章也必然经过3个阶段。
四是要层次分明,有条不紊。文章结构中最重要的是层次。层次就是文章中材料的次序。写文章时把所选材料分成若干部分,按照主题思想的需要,适当安排,分出轻重缓急,依次表达,前后连贯,充分而鲜明地把主题思想表达出来。
五是要适合文章体裁。体裁不同,结构也不会完全相同。各种文体都有自己的结构特点。一般说来论说文是以事物的内部逻辑关系来安排结构层次,因此论说文以说理论证为主,同记叙文以“事”为主不同。
5、 科学论文撰写的格式
6、摘要
摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括。主要内容包括:
1)该项研究工作的内容、目的及其重要性。
2)所使用的实验方法。
3)总结研究成果,突出作者的新见解。
4)研究结论及其意义。
7、关键词:包括叙词和自由词。
1) 叙词--指收入《汉语主题词表》、《mesh》等词表中可用于标引文献主题概念的即经过规范化的词或词组。
2) 自由词--反映该论文主题中新技术、新学科尚未被主题词表收录的新产生的名词术语或在叙词表中找不到的词。
8、引言的主要内容
1)简要说明研究工作的主要目的、范围,即为什么写这篇论文和要解决什么问题。
2)前人在本课题相关领域内所做的工作和尚存的知识空白,即作简要的历史回顾和现在国内外情况的横向比较。
3)研究的理论基础、技术路线、实验方法和手段,以及选择特定研究方法的理由。
4)预期研究结果及其意义。
引言的写作要求
(l)引言应言简意赅,内容不得繁琐,文字不可冗长,应能对读者产生吸引力。学术论文的引言根据论文篇幅的大小和内容的多少而定,一般为200~600字,短则可不足100字,长则可达1000字左右。
(2)比较短的论文可不单列“引言”一节,在论文正文前只写一小段文字即可起到引言的效用。
(3)引言不可与摘要雷同,不要写成摘要的注释。一般教科书中有的知识,在引言中不必赘述。
(4)学位论文为了需要反映出作者确已掌握了坚实的理论基础和系统的专门知识,具有开阔的科研视野,对研究方案作了充分论证,因此,有关于历史回顾和前人工作的综合评述,以及理论分析等,则可将引言单独写成一章,用足够的文字详细加以叙述。
(5)引言的目的应是向读者提供足够的背景知识,不要给读者悬念。作者在引言里不必对自己的研究工作或自己的能力过于表示谦意,但也不能自吹自擂,抬高自己,贬低别人。
9、正文
科学论文是用论据经过论证证明论点而表述科研成果的核心部分。主要包括以下部分或内容:调查对象、基本原理、实验和观测方法、仪器设备、材料原料。实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。
正文可分作几个段落来写,每个段落需列什么样的标题,没有固定的格式,但大体上可以有以下几个部分(以试验研究报告类论文为例)。
1)理论分析。包括论证的理论依据,对所作的假设及其合理性的阐述,对分析方法的说明。其要点是,假说、前提条件、分析的对象、适用的理论、分析的方法、计算的过程等。写作时应注意区别哪些是已知的(前人已有的),哪些是作者首次提出来的,哪些是经过作者改进的,须交待清楚。
2)实验材料和方法。材料的表达主要始对材料的来源、性质和数量,以及材料的选取和处理等事项的阐述。方法的表达主要指对实验的仪器、设备,以及实验条件和测试方法等事项的阐述。写作要点是:实验对象,实验材料的名称、来源、性质、数量、选取方法和处理方法,实验自的,使用的仪器、设备(包括型号、名称、量测范围和精度等),实验及测定的方法和过程,出现的问题和采取的措施等。材料和方法的阐述必须具体,真实。如果是采用前人的,只需注明出处;如果是改进前人的,则要交待改进之处;如果是自己提出的,则应详细说明,必要时可用示意图、方框图或照片图等配合表述。由于科学技术研究成果必须接受检验,介绍清楚这些内容,目的在于使别人能够重复操作。
3)实验结果及其分析。这是论文的价值所在,是论文的关键部分。它包括给出结果,并对结果进行定量或定性的分析。写作要点是:以绘图和(或)列表(必要时)等手段整理实验结果,通过数理统计和误差分析说明结果的可靠性、再现性和普遍性,进行实验结果与理论计算结果的比较,说明结果的适用对象和范围,分析不符合预见的现象和数据,检验理论分析的正确性等。给出实验结果时应尽量避免把所有数据和盘托出,而要对数据进行整理,并采用合适的表达形式如插图或表格等。在整理数据时,不能只选取符合自己预料的,而随意舍去与自己料想不符或相反的数据。有些结果异常,尽管无法解释,也不要轻易舍去,可以加以说明;只有找到确凿证据足以说明它们确属错误之后才能剔除。结果分析时,必须从辩证唯物主义的认识论出发,以理论为基础,以事实为依据,认真、仔细地推敲结果,既要肯定结果的可信度和再现性,又要进行误差分析,并与理论结果做比较(相反,如果论题产生的是理论结果,则应由试验结果来验证),说明存在的问题。分析问题要切中要害,不能空泛议论。要压缩或删除那些众所周知的一般性道理的叙述,省略那些不必要的中间步骤或推导过程,突出精华部分。此外,对实验过程中发现的实验设计、实验方案或执行方法方面的某些不足或错误,也应说明,以供读者借鉴。
4)结果的讨论。对结果进行讨论,目的在于阐述结果的意义,说明与前人所得结果不同的原因,根据研究结果继续阐发作者自己的见解。写作要点是:解释所取得的研究成果,说明成果的意义,指出自己的成果与前人研究成果或观点的异同,讨论尚未定论之处和相反的结果,提出研究的方向和问题。最主要的是突出新发现、新发明,说明研究结果的必然性或偶然性。论文正文的写作必须做到实事求是、客观真切、准确完备。合乎逻辑、层次分明、简练可读。
具体要求有如下几点:
(1)论点明确,论据充分,论证合理;
(2)事实准确,数据准确,计算准确,语言准确;
(3)内容丰富,文字简练,避免重复、繁琐;
(4)条理清楚,逻辑性强,表达形式与内容相适应;
(5)不泄密,对需保密的资料应作技术处理。
正文写作时主要注意下述2点:
(l)抓住基本观点。正文部分乃至整篇论文总是以作者的基本观点为轴线,要用材料(事实或数据)说明观点,形成材料与观点的统一。观点不是作者头脑里固有的或主观臆造的,正确的观点来自客观实际,来自对反映客观事物特征的材料的归纳、概括和总结。在基本观点上,对新发现的问题要详尽分析和阐述,若不能深入,也要严密论证,否则得不出正确的、有价值的结论,说服不了读者,更不会为读者所接受;而对一般性的问题只需作简明扼要的叙述,对与基本观点不相干的问题则完全不要费笔墨,哪怕只有一句一字。
(2)注重准确性,即科学性。对科学技术论文特别强调科学性,要贯串在论文的始终,正文部分对科学性的要求则更加突出。写作中要坚持实事求是的原则,绝不能弄虚作假,也不能粗心大意。数据的采集、记录、整理、表达等都不应出现技术性错误。叙述事实,介绍情况,分析、论证和讨论问题时,遣词造句要准确,力求避免含混不清,模棱两可,词不达意。给出的式子、数据、图表,以及文字、符号等都要准确无误,不能出现任何细小的疏漏。
10、结论
科学论文一般在正文后面要有结论。结论是实验、观测结果和理论分析的逻辑发展,是将实验、观测得到的数据、结果,经过判断、推理、归纳等逻辑分析过程而得到的对事物的本质和规律的认识,是整篇论文的总论点。读者阅读论文的习惯一般是首先看题名,其次是看摘要,再次看结论,读完结论后才考虑这篇论文是否有阅读价值,决定是否看全文。结论既是能引起读者阅读兴趣的重要内容,又是文献工作者作摘要的重要依据,因此,写好论文的结论很重要。结论的内容主要包括:研究结果说明了什么问题,得出了什么规律,解决了什么实际问题或理论问题;对前人的研究成果作了哪些补充、修改和证实,有什么创新;本文研究的领域内还有哪些尚待解决的问题,以及解决这些问题的基本思路和关键。
对结论部分写作的要求是:
1)应做到准确、完整、明确、精练。结论要有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可。
2)在判断、推理时不能离开实验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论。
3)结论不是实验、观测结果的再现,也不是文中各段的小结的简单重复。
4)对成果的评价应公允,恰如其分,不可自鸣得意。证据不足时不要轻率否定或批评别人的结论,更不能借故贬低别人。
5)写作结论应十分慎重,如果研究虽然有创新但不足以得出结论的话,宁肯不写也不妄下结论,可以根据实验、观测结果进行一些讨论。
11、参考文献
在科学论文中,凡是引用前人(包括作者自己过去)已发表的文献中的观点、数据和材料等,都要对它们在文中出现的地方予以标明,并在文未(致谢段之后)列出参考文献表。这项工作叫做参考文献著录。
参考文献著录的目的与作用
对于一篇完整的论文,参考文献著录是不可缺少的。归纳起来,参考文献著录的目的与作用主要体现在以下5个方面。
1)录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据,也反映出该论文的起点和深度。
2)录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。论文报道的研究成果虽然是论文作者自己的,但在阐述和论证过程中免不了要引用前人的成果,包括观点、方法、数据和其他资料,若对引用部分加以标注,则他人的成果将表示得十分清楚。这不仅表明了论文作者对他人劳动的尊重,而且也免除了抄袭、剽窃他人成果的嫌疑。
3)著录参考文献能起索引作用。读者通过著录的参考文献,可方便地检索和查找有关图书资料,以对该论文中的引文有更详尽的了解。
4)著录参考文献有利于节省论文篇幅。
5)著录参考文献有助于科技情报人员进行情报研究和文献计量学研究。
参考文献著录的原则:
1) 只著录最必要、最新的文献。
2) 一般只著录公开发表的文献。
3) 采用标准化的著录格式。
12、科学论文写作应注意的问题
对于初写科学论文的人来说,论文题目不宜太大,篇幅不宜太长,涉及问题的面不宜过宽,论述的问题也不求过深。应尽可能在前人已有知识的基础上提出一点新的看法。
在第二步时,论文的题目可大一点、深一点。论文题目可以是着重谈某一点,如某个重要问题的某一个重要侧面或某一当前疑难的焦点,解决了这一点,有推动全局的重要意义。
在第三步时,对某专业的基本问题和重要疑难问题有独到的见解,对这个专业的学术水平的提高有推动作用。
第四步时,对某一学科有关的领域有深邃广博的知识,并能运用这些知识对某学科提供创造性见解,对此学科的发展有重要的推动作用,或对此学科水平的提高有重要的突破。
注意不必要去追求写全面论述性的大问题,所写的主题,可以很小,却又是重要的。其实选题很多,选自己熟悉和所从事的工作,并对今后工作有益的选题,既能总结工作的得失又能促进工作。
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自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。这是我为大家整理的大学生自然科学论文,仅供参考! 大学生自然科学论文篇一 浅析自然科学与宗教的关系 【摘 要】事实上,科学与宗教并不是背道而驰的,二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系。宗教与科学既对立又统一,宗教离不开科学,科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天,我们更不能摒弃宗教信仰,要发挥其有利一面,发展科学的同时也发展宗教。 【关键词】自然科学;宗教;科学家;宗教信仰 1 理解科学与宗教的定义 什么是科学 科学即分科之学,是关于自然、社会、思维等的客观规律的分科学说。在《辞海》(1979年版)中这样界定“科学”:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践 经验 的结晶。”英国学者贝尔纳在《历史上的科学》一书中说:“科学可作为一种建制;一种 方法 ;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;以及构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。”[1] 什么是宗教 宗教是人类社会成长到一定历史阶段而产生的一种 文化 现象,属于社会意识形态范畴,是对神明的尊奉与崇拜。一般而言,宗教就是一种信仰体系,是对客观存在的解释,一般包括仪式的遵从与信仰两个方面。宗教主要特点是,相信有一种神通的神秘力量或实体存在于现实世界之外,这种神秘力量不仅统摄万物而且主宰自然进化、决定人世命运、拥有绝对权威,从而使人类对这种神秘力量产生敬畏和崇拜之感,并经过不断的发展变化引申出信仰认知和仪式活动等内容。恩格斯在《反杜林论》中这样解说宗教“一切宗教都不过是支配着人们日常生活的外部力量在人们头脑中的幻想的反映,在这种反映中,人间的力量采取了超人间的力量的形式。” 2 科学与宗教的关系 科学与宗教共同生长 科学是一种认识活动,科学知识起源于人类的 社会实践 活动,古代文明为近代科学的发展创造了条件。由于受人类社会实践水平和认识水平的局限,在一段很长的历史进程中,古代的科学知识一直依赖于充满想象和猜测的自然哲学,甚至依附于宗教神明。到了中世纪,科学逐渐发展成为神学的一个分支,随着人类实践和认识的发展,科学与宗教从混合状态走向解体,科学最终从自然哲学和宗教神话中分离出来,演变成为实证科学。1543年,哥白尼的《天体运行》第一次宣布了近代科学与宗教神话的终极决裂。从此,科学的发展取得巨大的进步,自然科学也从宗教神学中获得解脱,科学与宗教走上了冲突对立的道路。 在人类文明刚刚开始之时,科学与宗教就各自的萌生起来。只不过当时科学认识与宗教思想都处于初始时期,相互存在于人类的原始思维形式之中,二者相互融合,相互渗透,很难找到二者的差别。随着生产力的不断发展,文化形式出现分化现象,不同的文化形式开始分离。在原始社会走向完结前,不同文化的分化正处于低级阶段,科学知识与宗教神明仍然共同存在,界限不分明,互相包含。正因如此,我们在最初的科学中能够看到神秘的虚幻认识的影子,而在最初的宗教中也能够发现人类经过实践积累的经验知识。 科学与宗教在本质上是对立的 科学与宗教在本质上是对立的。科学不认可超自然的力量,反对采用超自然的因素和力量去解释任何自然客观现象和自然现象的发展过程。然而,从本质上说宗教就是对超自然力量的敬仰与信封,认为世界是被超自然的上帝和神明创造的。宗教由于对超自然力量的敬仰与崇拜导致它否认客观存在的必然性和客观事物发展的规律。这种科学对超自然力量的否定与宗教对超自然力量的肯定之间的对立,决定了科学与宗教在本质上是对立的,而且这种对立是不可调和的。 科学与宗教的认识方法也是完全不同的。自然科学从客观实在的各种具体形式出发,从而发现客观实在之间的联系并用经验的方法证明。而宗教认识所采用的方法是“信仰主义”,借助的是非经验、非理性的神秘主义直觉。 科学与宗教的社会作用也有很大的不同。科学技术突飞猛进的发展推动了社会生产力的发展,并以此推动了社会的不断发展与进步,科学被马克思主义看作是最有意义的革命力量。虽然在特殊的历史背景下宗教曾经对社会发展起到积极的作用,但在整个历史进程中宗教是一种含蓄的成分,因为宗教常常把客观的社会制度作为神意的展现,因而对社会的发展起到阻碍的作用。 科学与宗教的冲突 恩格斯在《自然辩证法》导言中说:“自然科学……本身就是彻底革命的,它还得为争取自己的生存权利而斗争。”并举例说:“自然科学把它的殉道者送上了火刑场和宗教裁判所的牢狱。值得注意的是,新教徒在迫害自然科学的自由研究上超过了天主教徒。塞尔维特正要发现血液循环过程的时候,加尔文便烧死了他,而且还活活地把他烤了两个钟头;而宗教裁判所只是把乔尔丹诺?布鲁诺简单地烧死便心满意足了。”[3] 宗教和科学是一直存在着冲突的,但二者的关系并没有发展到你死我活的地步。爱因斯坦曾经说过:宗教领域同科学领域之间冲突的主要来源在于人格化了的上帝这个概念。这种象征性的内容,可能会同科学发生冲突。只要宗教的这套观念包含着它对那些原来属于科学领域的论题所作的一成不变的教条式陈述,这种冲突就一定会发生。[2]在整个历史进程中,科学与宗教的对立并不罕见,依此可以看出宗教对科学发展的干涉,比如,教会严厉反对伽利略和达尔文的革命斗争并对其进行残酷的迫害就是这样。 无论历史还是现实都向我们证明,宗教永远不会摒弃对威胁其地位的科学理论发起挑战的,不仅这样,宗教还要打击科学的 教育 。最典型的例子是,众所周知____一直没有停止对“进化论”的攻击,因为“进化论”击中了基督____的根基,这也就上演了宗教对科学的迫害。由此看来,科学与宗教的冲突由来已久并且也很难调和。 3 科学家与宗教信仰的关系 虽然科学与宗教在历史进程中始终是对立冲突的关系,但是许多西方自然科学家都有宗教信仰,例如天文物理学的奠基人开普勒曾说过:“既然天文学家是自然之书最高上帝的牧师,适合我们思考的不是我们智慧的光荣,而是居于一切之上的上帝的光荣。”;还有经典力学体系的建立者牛顿,他信仰耶稣基督和救世主,而且牛顿在晚年写了大量关于宗教方法的手稿,手稿内容涉及年代学和圣经研究又延伸到神学阐释;更有发展了电学和磁学基础概念的法拉第,他也是一个虔诚的____信徒,积极参与教堂活动;被称为是原子理论之父的道尔顿,也是一个传统的 __ 恩格斯说过:“上帝在信仰上帝的自然科学家那里的遭遇,比在任何地方都要糟糕。唯物主义者只去说明事物,是不理睬这套废话的。只有当那些纠缠不休的教徒们把上帝强加给他们的时候,他们才会考虑这件事,并且作出简单的回答,或者像拉普拉斯那样说:‘陛下,我不’,或者更粗鲁一些,以荷兰商人经常用来打发硬把次货塞给他们的德国行商们的方式说:‘我用不着那路货色’,并且这样就把问题了结了。而上帝在他的保卫者那里竟要忍受何等遭遇啊!在现代自然科学的历史中,上帝在他的保卫者那里的遭遇,就像耶拿会战中弗里德里希?威廉三世在他的文官武将那里的遭遇一样。在科学的推进下,一支又一支部队放下武器,一座又一座堡垒投降,直到最后,自然界无穷无尽的领域全都被科学征服,不再给造物主留下一点立足之地。牛顿还把‘第一推动’留给上帝,但是不允许他对自己的太阳系进行别的任何干预。神父赛奇虽然履行教规中的全部礼仪来恭维上帝,但是并不因此就变得手软些,他把上帝完全逐出了太阳系,而只允许后者在原始星云上还能作出某种‘创造行动’。在一切领域中,情况都是如此。”[3] 恩格斯的这段话引发了我们的深思,一个有宗教信仰的科学家能否进行科学研究呢?那么如果他从事了科学研究,他所取得的科学成果是宗教信仰的原因还是他自己的思维的结果呢? 笔者认为要坚持一个适度的原则,可以有信仰,要防止过犹不及。例如伽利略,可以说他一直是一位忠实的天主教徒,但是必须承认他有很高的科学素养。伽利略科因追求真理而取得了科学成就,当他的科学研究与宗教信仰产生矛盾时,他选择真理,具有崇高的科学精神,尊重科学事实,因此才能在科学领域取得成就。 如果科学家迷信过度,那么他们的科学之路将会充满崎岖,宗教信条有可能引导他们走上与科学相反的道路,得出一些违背科学的结论。这里我们以牛顿为典型来考察一下。牛顿是近代以来最伟大的科学家之一,他所著的《自然哲学的数学原理》被公认为是科学史上最伟大的自然科学著作,无论是在天文学还是在数学等领域他都做出了非凡的贡献。这些成就都归功于他崇高的科学精神和科学素养,因为他能够正确面对科学事实,敢于破除宗教信仰的束缚。但是在晚年,他的科学观逐渐屈服于神学观,他从唯物主义的经验论进入了唯心主义的先验论,在那之后牛顿就没有多少的科学成就了。可见,科学家可以有信仰,但是要适度。 4 结论 科学与宗教并不是背道而驰的,二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。历史上科学与宗教始终存在冲突对立的关系,宗教对科学进行迫害,导致科学的发展受到阻碍。同时,我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系,宗教与科学既对立又统一,宗教离不开科学,科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天,我们更不能摒弃宗教信仰,要发挥其有力一面,发展科学的同时也发展宗教。 【参考文献】 [1]贝尔纳.历史上的科学[M].伍况甫,等,译.科学出版社,195. [2]爱因斯坦文集:第一卷[M]. [3]恩格斯.自然辩证法[M]//马克思恩格斯文集:第9卷.人民出版社,2009. 大学生自然科学论文篇二 自然科学的发展特点及展望 摘 要 自然科学是涉及各行各业的研究领域的大学科,掌握自然科学的发展规律是研究自然科学人员所必须切身认知的内容。本文通过辩证的观点去看待自然科学,整理自然科学的认知模式,探索其发展规律。 关键词 自然科学 逻辑思维 非逻辑思维 批判性思维 自然科学是一门范围广博的知识范畴,是针对事物客观规律的认知、归纳所形成的科学体系。其涉及的知识层次、知识面基本上涵盖了人类社会的方方面面,通晓其发展规律和特点是从事自然科学研究人员所必需掌握的基本知识。 一、自然科学的特点 (一)自然科学的获得方式 中世纪末期是近代自然科学的孕育期,当时最杰出的人物,13世纪的英国哲学家罗吉尔•培根对经验和事实给予了特殊的关注。他指出:“大家公认,我们通过三条途径获得知识,即权威、理性和经验;然而,当权威不知道事物的理由;理性也不能分辨是诡辩还是论证时,除非结论为经验所证实。”正是由于罗吉尔•培根的提出和倡导“实验科学”,强调只有实验方法才能给科学以可靠性。 近代英国唯物主义学家弗兰西斯•培根进一步指出,实验科学最重要特性之一就是利用实验来增加积累事实知识,并提出:“从感觉和特殊出发构造公理,然后是连续不断地、逐渐地上升,直至最后达致最普通的公理。”正是这种思想和思维模式指导和推动了科学理论发展,对近代科学的兴起和发展做了开创性的工作。 由此可见,自然科学作为大科学的重要组成部分,在其获取方式上依然是由科学观察和科学实验作为其获取的主要途径。 (二)自然科学的归类和整理 当我们在通过科学观察和实验获得的知识并不是科学规律。一般而言,从科学知识向科学规律和科学理论过渡要经过知性认识和理性认识两个阶段。 知性认识:只要是对科学知识进行分类、系统化并加以分析和概括,使之上升为科学规律。 理性认识:主要是在科学概括的基础上形成理论体系,以便反映客观世界普遍而不然的联系。 在科学的归类和整理过程中相应发展出各种科学方法,可大致分为:广义归纳法(本能归纳、常识思考归纳和批判性科学研究归纳)、演绎法(亚里斯多德的形式逻辑三段论为基础,符号化过程,数理逻辑,公理化方法)和类比法(两类对象之间在某些方面的类似或统一,推论其可能在其他方面也具有相类似性;虽然类比法逻辑根据不充分,但是它提供科学发现的重要线索)。 这三种方法都体现出科学在推理上的所透露出思维模式――逻辑思维,特别是演绎法,可以说是将人类运用自然语言进行思维的经验提升到基本思维规律和基本思维方法的高度。 (三)自然科学的合理性和可错性 哲学家布朗指出,“合理性”概念的古典模型具有三个特征:普遍性、必然性和规则性。科学的合理性首先表现在经验规律和理论规律的逻辑关联中;其次经验和理论规律间存在相互支持的逻辑关系;另外就是理论规律的合理性突出地表现对某些经验规律的矫正;科学规律的合理性可以通过科学实践的有效性来说明。 针对科学的可错性,我们通过20世纪初,科学哲学家卡尔•波普尔在《科学发现的逻辑》中所指出来说明:在真实和错误之间存在着不对称性,没有理论可以被证明是对的,但有些理论可以被证明是错,科学和非科学由此可以界定。在科学领域,至关重要的观念是要“证错”或“证伪”,而不是“证对”。 二、逻辑与非逻辑问题 由上面的自然科学的特点,我们可以看出在自然科学的认识过程中,始终贯彻着观察、实验和推理的过程。 在推理过程中,人们一般把归纳法作为科学假设或科学理论的基本方法。借助这一方法,通过大量实验进行概括,构建解释所观察的或现象之间的关系的新体系,其可靠程度虽然不够,但却富于创造性,它是作出理论发现的重要方法,然而其不是万能的,并不是所有的科学理论都可以通过归纳法来获得。爱因斯坦就曾说过,决不能用归纳法来发现物理学上的基本概念。 而与归纳法相对应的演绎法,即从一般到个别,用一般理论来分析解释具体事物的方法。运用这一方法,人们需要借助某一普遍法则或原理,也就是说,演绎法应用的结论受初始条件的制约,前提正确,才能确保演绎正确。但是由于演绎法是将一般原理推广应用现象的过程,很难导出新的概念或经验。达尔文曾结合自己的科研经验 总结 :我必须从大量事实出发,而不是从原理出发,我怀疑原理中有谬误(在他看来,用演绎法在生物学领域是不可信赖的)。因此我们不难发现演绎法的纯逻辑也存在着严重的缺陷。 就如同科学社会学家巴伯在《科学与社会秩序》中分析说,强调科学发现过程中逻辑的作用这样一个惯例漏掉了科学中大量最重要的东西,漏掉了所有可能的错误,漏掉了科学发现者的所有丰富的 想象力 ,也漏掉了所有对已有发现成果的思考,漏掉了所有对周围世界认真探索的思路和方法。生物学家莱恩•杜波斯曾在《路易•巴斯德》中写道:“构成科学的原材料不仅是科学家的观察、实验、计算,而且还有他们的冲动、梦想和愚蠢。” 三、从辩证的观点和 思维方式 去看待自然科学的发展 从创造性角度来看,科学发现的过程是一个意识和潜意识、逻辑和非逻辑交互作用的过程。当出现问题,研究者就会出现一个“主观模拟”过程,他们会去主观想象周围事物,并集中注意到某些特定现象,运用主观的臆测获取表达形式,然后运用科学的语言把心中的发现和想法描述出来,形成真正的科学假说,然后通过严格的科学方法论证检验。 不仅如此,科学发现的过程还是革命性和渐进性相互统一。即我们所常说的:“破而后立。”爱因斯坦也指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或试验上的技能而已,而提出新问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”科学家廷德尔说,知识一经获得,便给自己的周围投射上微弱的光亮。重大的科学新发现一旦作出,成功的科学家立刻会从可能的角度予以观察,并将它与其他知识体系相联系,以发现科学研究的新途径。 四、几种常见的自然科学思维方式 归根结底,自然科学研究是对先前思想和行动所依据的学所及原理不断进行检验的一种思想活动,有条理的批判性思维是科学的基本特点。 “大胆的想法,难以证明的预期,以及推测性的思想,是我们解释自然的唯一手段,也是我们把握自然的唯一法则和唯一工具。” ――科学哲学家 波普尔 参考文献: [1]黄顺基,苏越,黄展骥.逻辑与知识创新.中国人民大学出版社.2002. [2]刘大椿.自然辩证法概论(第2版).中国人民大学出版社.2008. [3]武宏志,周建武,唐坚.非形式逻辑导论.人民出版社.2009.