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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇科学技术的发展历史范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:K256.1 文献标识码:A
时期,西方科学技术的传入对当时清政府的社会、政治、经济发展起了重要作用。本文从科学技术与近代中国社会观念的进步、新式人才的培养、的发展、近代物质文明的发展等方面进行一定的探讨,试图从科技角度对西学东渐与晚清社会进步关系的上分析与综合。
1“科学主义”在中国的最初表现
科学主义思想源自启蒙主义,成于实证主义。17世纪F.培根的名言“知识就是力量”成为后世科学主义者一个常用的口号,其中“知识”被理解为科学。牛顿理论使人看到了科学在阐释世界方面的理性力量,宗教对自然的阐释逐渐让位于科学,使得科学获得了宗教的部分神性。科学逐渐被认为反映了自然的本质规律,是绝对正确的客观真理,自然而然地成为最高的判断标准。
中国的科学技术是20世纪初随着现代科学的大规模进入而建立起来的。严复第一个把西方社会的先进性归因于“科学”和“民主”,把科学从“术”的地位升为“道”。科学意味着理性、文明、进步和效率,它不仅是一种外在的善,而且具有一种内在的美。因此,科学既是知识合理性的评判标准,又是知识合法性的衡量尺度,惟有进入科学领域,知识才具有合理性并获得存在的合法性。文学、艺术、宗教等人文知识因为不具备科学的特征而被排斥在外。实际上,科学主义要求科学具有话语霸权,这就意味着科学所体现出来的功利主义与人们对终极价值的追求产生了难以填补的隔阂。
中国文化素来有重形上而轻形下、重道轻器、重理论轻实用的传统。1840年以来,由于在只讲功利不讲道义的战争中失败,中国人感到有引进西方科技的必要,可是这种引进完全是出于“中体”层面的,仍然大谈伦理名教,甚至说出“外洋以富为富,中国以不贪得为富;外洋以强为强,中国以不好胜为强”的昏话;与之同时,在“西用”层面上,却大造枪炮,大办洋务,试图“师夷长技以制夷”。这种文化内双重取向之间的冲突越来越明显,而且互相挚肘,导致了严重的内耗。最终伦理名教只剩下了一个空壳,而师夷长技也只学了些皮毛。
2学习西方科学的主要方式
2.1开设学堂,培养外事人才
后,开放口岸成倍增加,外国公使允许驻京,各通商口岸设领事馆,外事事务增多,急需翻译人才。江南制造局、福州船政局和天津机器局等几个大型局厂,开设有学堂,聘请洋教习传授知识技能,培养了一批现代化业的管理人才和科技人才。1862 年设立同文馆培养了一批翻译人才。恭亲王奕 、李鸿章奏请成立语言文字关培养翻译人才。1862 年,设立。设有英文馆、俄文馆、法文馆、德文馆、日文馆,聘请外国人任教习。同时,又增设了天文、算学、物理、化学、医学、外国史地等课程。
2.2派遣留学生出国学习
在容闳的奔走下,1872-1875 年,选拔 120名留童赴美学习,虽然这批留童由于顽固派的阻挠提前回国,未完成预定的留学计划。但是,他们中涌现了一批现代著名人物,成为现代化的实用人才,如修筑京张铁路的詹天佑。 1877 年清政府又派出赴欧留学人员,1881 年派出第二批赴欧留学人员,1885 年派出第三批。19 世纪末培养了一批不同于封建士大夫知识结构的翻译人才、外交人才、科技人才达千人以上,成为现代化建设的骨干力量。
2.3建立各类新式学校二三十所
这些学校有专门的军事学校和工艺学校,如上海电报学堂、天津武备学堂、广东水师学堂、天津军工学堂等一批专门化的学校。前传统士子以八股选拔人才,但在西学的冲击下,学习实用的技艺逐渐受到重视。
3时科学技术的进步意义
(1)培养了现代化企业管理人才和科技人才。如经办福州船厂的丁日昌,经办汉阳铁厂的徐华封,原是江南制造局的局员。福州船政局、江南制造局及天津机器局等几个大型军工企业还附设各类学堂,聘请外籍教员讲授数学、物理、化学、英文、法文等课程,培养了一批科技、外交、工程人才。同洋匠跟班实习,培养一批掌握现代技术的工人。译书馆翻译出版的各类书籍史地、社科、军事工程、科技类推广西方的先进知识,开阔眼界极为重要。
(2)促进了现代民用工业形成与发展。一方面,军事企业所需的原料单靠进口成本过高,需要建立民用企业由本国生产满足需求。另一方面缓解政府资金的不足,这两点刺激了民用企业的产生。“1872 年设立的上海轮船招商局;1877年设于滦州的开平矿务局;1887年设立的漠河金矿;1882年设立的上海机器织布局;1889年设立的湖北织布官局。
(3)兴办中国第一批现代化军事企业和民用工业,为中国现代化奠定了物质基础,使中国跨出了现代化的第一步。如 1866年闽浙总督左宗棠创办福州船政局,开始聘请法国人为监督,引进国外技术,建造船只,后来自行设计制造,到甲午战前,完成自主设计制造轮船 19艘。1867年三江通商大臣重厚创办天津机器局,后由李鸿章接手,自主设计的机器占了很大的比例。此外,各省督抚自筹经费创办的中小型的军火工厂从模仿洋枪洋炮到自己生产制造。
参考文献
李约瑟博士(Joseph Needham,1900—1995年)是英国人,中国科学技术史专家,宏篇巨著《中国科学技术史》撰写者。1943年,李约瑟任英国文化委员会驻华代表和英国驻华大使馆科学参赞,在华工作的三年多期间,萌发了撰写《中国科技史》的想法,提出了为什么中国古代科学技术处于世界领先地位而到近代却落后了的问题。这一问题后来被称为“李约瑟难题”。
李约瑟把问题的答案归结为两点:一是中国官僚封建制度对科学技术发展的阻碍,二是中国地理环境造成了这种情况。下面我们先介绍李约瑟的研究,并尝试对“李约瑟难题”给予解答。
一、“李约瑟难题”和李约瑟本人的解答
李约瑟说:“西方人似乎通常认为中国是一个纯粹的农业与艺术文明,其实不然。中国人对世界科学技术也做出了重大贡献。他们在全世界首先发明了磁性指南针、炸药、造纸术和印刷术,以及接种牛痘。他们是世界上最先认识到营养缺乏症的国家,最先发明冶炼铸铁的国家。在他们的传统药物中,在今天仍有几种具有巨大的价值和用处。”
李约瑟认为:中国人是有能力发展出世界一流的科学技术的。中国古代科学技术是世界领先的,但是近代却落后了。他认为近代中国科学技术落后的根本原因有两点:
第一,在中国,大统一以后的封建制度是一种“官僚封建制度”,束缚了中国科学技术的发展。在西方,从腓尼基人和希腊人早期的城邦(statecity)到现代城市,如安特卫普和里昂,西方的历史根本离不开城市国家。而在中国和印度,根本没有什么东西可以与之对应。与西方的城市国家即“城邦”或自由城市相比,中国古代的城市,主要是农业地区的中心,这些城市没有与矿山或航行活动相联系;没有选举的市长和高级市政官、市议员,其官员都由中央政府任命,也只对朝廷负责。这是中国文明与欧洲文明的根本不同。 古代中国在实现首次统一(可能指的是秦的统一)后,不是实行商业资本主义,而是实行“官僚封建制度”,官僚思想深刻地渗透到整个中国人的复杂思想中,甚至在民间传说中,也充满了这种思想。在西方,科学技术的兴起与商业阶级的兴起相联系。但在中国,商业阶级从未获得欧洲商人所获得的那种权利。中国有许多短语,如“重农轻商”等,表明了在那些年代的官僚政府的指导性政策。在中国,反对科技发展的阻力太大。而在欧洲,科技的发展却能冲破这些阻力,取得现在的成就。
第二,中国所处的地理环境决定了上述情况的发生。 李约瑟问:“为什么在中国真正的封建主义并不存在?”他认为,答案可能与极其重要的水利网有关。欧洲没有季风气候,也没有中国那些特别的河流与山脉,因此欧洲人不需要建造巨大的水利网。而中国人从很早的时候起就得去修建水利网,而且必须从整体治理,才能解决水患问题。水利网超出了任何一个封建领主的领地,所以就必须建立大一统的官僚封建国家。李约瑟从气候、雨量、地理、经济和社会环境等因素分析了中国文明不同于欧洲文明的原因,最后得出结论:“如果中国人有欧美的具体环境,而不是处于一个广大的、北面被沙漠切断,西面是寒冷的雪山,南面是丛林,东面是宽广的海洋的这样一个地区,那情况将会完全不同。我将大胆断言,情况将完全改变。那将是中国人,而不是欧洲人发明科学技术和资本主义。历史上伟大人物的名字将是中国人的名字,而不是伽利略、牛顿和哈维等人的名字。”李约瑟甚至说,如果那样,将是欧洲人学习中国的象形文字,以便学习科学技术,而不是中国人学习西方的按字母顺序排列的语言。
对中国古代科学技术的高度评价,使李约瑟赢得了大部分中国人的敬重。许多中国人认为,李约瑟把中国古代辉煌的文明重新发掘了出来。他提出的“李约瑟问难题”,也吸引了中国学者的广泛注意。但是绝大多数学者对李约瑟的解答并不满意(如果满意,也就没有所谓“李约瑟难题”了),仍然有许多人致力于这一问题的研究。不过直至现在,中国学者的解答并不比李约瑟本人的答案有多大进展。在笔者看来,在解答问题之前,首先要弄清需要解答的问题“是什么”,只有正确地提出了问题,才能准确地解答问题。
二、李约瑟问题的准确表述
李约瑟并没有把所谓的“李约瑟难题”表述清楚。
有人把这一问题表述为,“古代中国科学技术一直处于世界领先地位,为什么没有发展出近代科学?”
另有人把这一问题表述为,“为什么近代科学产生于西欧而不是中国、印度等文明古国?”
还有人把这一问题表述为,“为什么古代中国应用技术发达,但却没有创立出理论科学?”
这几种表述看起来似乎差别不大,但它们的侧重点显著不同,这就导致不同的探测方向。第一种表述首先确认“古代中国科学技术一直处于世界领先地位”,只是对中国没有象西欧一样“发展出近代科学”感到奇怪。按照这一表述,既然中国科学技术前期发达而近代落后,那么我们就应当在近代中国的特殊情况中寻找落后的原因。第二种表述的前提大不相同,它认识到,不只是中国没有发展出近代科学,甚至比中国更早进入文明社会的印度、埃及、巴比伦等文明古国(所在的地域),也都没有产生近代科学。既然文明古国都没有产生近代科学,那就说明文明古国陷于落后状态具有普遍性,西欧后来居上产生了近代科学,说明西欧科学技术的发展具有特殊性。如果要寻找近代科学产生的原因,那就必须研究西欧的特殊情况。第三种表述看到,古代中国令人瞩目的成就主要在“应用技术”方面,而在理论科学的归纳和创新上却几乎没有什么成就,例如逻辑上的三段论推理和探求因果关系四法等简单的理论成果都没有归纳出来。这一看法区分了“应用技术”和“理论科学”,引导人们探讨中国何以缺乏理论归纳成果的问题。
历史事实是,中国和其它文明古国都出现了许多简单的应用技术(但无法比较谁处于领先地位),近代生产技术的重大突破(例如蒸汽机)出现在西欧,近论科学也在西欧建立和发展起来,是西欧的经济成就和社会发展都远远走在了世界的前列。对于这些现象,人们头脑中的问题可以归结为:
1、文明古国为什么只出现一些简单的应用技术?
2、生产技术的重大突破何以出现在西欧?
3、理论科学何以都被欧洲人总结归纳出来?
阐明这些现象产生的原因,也就解答了所谓的“李约瑟难题”。
三、文明古国为什么只出现了简单的应用技术?
根据“经济人行为原理”,利益追求是人类行为的永恒动机,发明创造活动也是如此,只有那些预期收益显然高于预期成本的发明项目,才会有人花费时间和精力去进行研制。人类发明计时钟的过程可以很好地说明这一原理。
15世纪时,为确定远洋航行中轮船在海洋中的位置需要测算经度,而测算经度需要精确的计时钟。为发明计时钟,西班牙、荷兰、英国都宣布给予巨额悬赏。但直到18世纪,英国的哈里森几乎耗费了半生精力才完成计时钟的研制,获得了这笔赏金。现在看来,即使哈里森未研制成功而突然患病死亡,计时钟也会被其他人发明出来,因为高额赏金是刺激人们进行研制的基本动力。如果没有赏金,发明人因成果被人仿制,所获收益就会大大低于他所付出的代价,所以就不会去进行这种研制。仿制别人的发明成果具有一种“白搭车”的利益。受“白搭车”利益的刺激,人们都想等待别人发明出来之后直接进行仿制,所以社会只可能出现一些像鲁班发明锯子那样的几乎不需要什么成本的简单的或偶然性的发明创造。
高额赏金是刺激发明创造的好办法。但政府悬赏的只能是重大而又紧迫的项目,事事都靠政府悬赏是不现实的,于是对发明创造活动给予经常性刺激的专利制度被人类发明出来了。假如没有赏金和专利制度的保护,许多发明创造项目的预期收益是远远低于预期成本的,因而根本不会有人去进行研制。由于古代中国没有形成保护发明者利益的制度,所以出现的发明创造大都具有简单和偶然的性质。
四、技术突破受制于市场
不过,西欧一系列技术突破出现时,专利制度还没有形成,所以技术突破并不是专利制度刺激的结果。美国经济学家道格拉斯·诺思(1993年诺贝尔经济学奖获得者)在《西方世界的兴起》一书中阐明,西欧生产技术的突破来自生产中精细的分工,分工来自生产规模扩大,而生产规模扩大则是人们利用市场兴起所造成的盈利机会的结果。
中世纪前期的西欧,大部分地区还是人口稀少的广袤的荒野。中心地区人口的自然增长导致边远地区的开垦。西欧小范围内气候差异大,新区之间以及新老地区之间生产了不同的产品,引起对交换的需求,于是在地区内和地区间首先形成了小范围的商品交换市场;广泛的水陆运输运费低廉,粮食、木材、羊毛、咸鱼、酒类等基本产品(低值笨重货物)也能够承受远距离的运输费用,逐渐形成了辐射范围广阔的大市场。市场扩大刺激了制造业的发展。靠近市场地区信息灵通,人们根据市场需求及时调整生产,逐步形成了专业化的生产中心。制造业的专业化刺激了生产中的分工。羊毛织品是当时西欧主要的制造品,其制造过程可以分解为许多细小的工序,精细的分工使人们只需要重复简单的操作,简单的操作“将人们天生的发明欲集中在 有限的一些难题上”,促使人们考虑用机械代替手工,用自然力(水力和风力)代替人力和畜力。发明那些从事简单操作的机械,研制成本大大降低,而创新收益则因产品具有广阔的销路而十分可观,吸引不少人进行研制,于是西欧出现了一系列技术突破。这样,辐射范围广阔的市场既通过生产中精细的分工间接降低了技术创新的成本,又因大量销售产品而直接提高了创新收益。没有市场发展带来的技术创新收益的提高,是不可能出现生产技术突破的。
五、中国商品市场对生产技术的制约
长期以来,中国市场一直没有发展到带动生产规模扩大的程度,因而并没有引起精细的分工,制造业还必须进行复杂的手工操作。直接研制和发明那些进行复杂操作的机械装置难度很大,发明成功的可能性很小,加上没有利用市场获利的前景,预期收益显然大大低于预期成本,所以根本不会有人去从事研制,于是生产技术就陷于停滞状态。可见,中国生产技术长期未出现突破,根本原因就在于市场长期不发展。
喜欢追根究底的读者会问,中国市场为何长期不发展呢?
不少人把中国商品经济长期不发展归咎于小农传统观念的影响、儒家保守思想的禁锢以及历代统治者的重农抑商政策。其实,小农观念、儒家思想和抑商政策都产生于社会经济生活,用它们来解释市场发展的状况正好颠倒了其中的因果关系。根据“经济人行为原理”,中国商品市场长期不发展,也应当是人们在特定资源环境下“合理选择”的结果。
中国文明本部黄河流域的一个重要特点是等温线、等降水量线都是东西方向。从现今陕甘交界向东一直走到山东半岛大致1500公里范围内,所经各地的气温和降水都相同,所以基本产品相同,没有交换必要;虽说南北方向气候差异较大,引起基本产品差异较大,但南北方向没有天然河道可供通航,陆路运费又太高,南北之间不同的产品无法实现交换。由陆路运输形成的农产品市场,辐射范围不超过10公里。农民把产品运到有差异的地区交换自己所需要的产品,比自己直接生产它们花费的代价更高,农民的“合理选择”只能是调整产品结构来满足需求,于是社会就长期维持自给自足的小农经济状态。在古代中国的自然地理和交通条件下,任何两地农、林、牧、渔等基本产品(低值笨重货物)生产成本的差额,都抵偿不了两地之间的运输费用,所以中国不可能自发形成大规模的基本物品的交易市场。
从经济上看,能够承受远距离运输费用的商品是有限的。黄金、珠宝等贵重物品当然能够承受远距离的运费。除黄金、珠宝等贵重物品外,中国古代市场上交易的物品还有瓷器、丝绸、香料、茶叶等本身价值不高但产地有限的特殊物品,但由于运输费用很高,它们到达最终消费地时都成了普通百姓消费不起的“奢侈品”,所以对市场发展的刺激作用并不大。在中国,也许只有经销百姓日常生活所必需的盐、铁这两种商品才有利可图,但从春秋战国时代起国家就逐渐垄断了盐铁的经营,对私自经销盐铁者要进行严厉制裁。由于经销基本产品难以致富,所以商人只能依靠行奸弄巧或者贩卖违禁物品发财,结果“奸商”和“私贩”几乎成了中国商人的代名词。在统治者看来,商人对社会的积极作用还抵偿不了他们对社会造成的危害(商业税收不能补偿管理费用),所以直到时代,国家仍然采取重农抑商政策。抑商政策当然会对市场发展更为不利。但由于上面已分析的原因,即使没有抑商政策,中国市场也不可能自发发展起来。
六、技术发明与理论科学
在英语中,“科学”和“技术”完全是两个概念,技术是指实用技术、应用技术,它能够直接应用于生产,创造出新的产品或者提高劳动生产率,简单地说就是能够直接获得利益,科学则不同,它是人们认识世界的产物,所以往往称为“科学发现”,在形式上主要表现为理论的东西。科学和技术的关系颇为复杂。有的科学发现(理论)容易转化成应用技术,使人获得具体利益,例如科法拉第发现并归纳出电磁感应定律,这属于科学(发现)。当人们利用这一定律制造出发电机和电动机时,科学就转化为技术,直接应用于生产造福于人类了。有的科学虽然不能直接转化为技术,但对基本生产活动可以作出指导性贡献,例如牛顿的力学定律;还有的科学则不容易转化为应用技术或者根本不能服务生产,例如四色原理的证明、费尔马定理的证明、哥德巴赫猜想的论证等,它们与应用技术相差很远,很难把它们应用到生产中创造财富。
欧洲科学兴起的历史表明,理论科学是由技术发展推动的。如果技术发展没有提出需要给予理论解答的问题,也就根本不会有理论科学的出现。关键问题在于,既然理论科学并不直接服务于生产,不能使理论发现和创新者获得利益,何以会有人去从事理论研究呢?
大多数情况下,基本原理的归纳者都是实践者,他们需要在实践中应用理论,这就使他们直接获得了收益。但复杂、高深的理论却不能由实践者发现和提出,往往来自于大学任教的学者或国家的研究机构,因为这些高深、复杂的理论无法直接获得利益,所以也只能够由国家资助。
古代中国没有创造出理论科学,道理可以从两个方面去理解。从容易转化为生产技术的理论科学上说,中国市场发展(更正确些说是不发展)的状况制约了生产规模的扩大和操作中的分工,导致生产技术陷于停滞,根本提不出需要解决的理论问题。从这一方面说,中国人没有创立理论科学,实在是顺理成章的事情。从无法转化为生产技术的复杂、高深的理论创新来说,它们都建立在对基本原理进行科学归纳的基础上。中国在理论创新上没有多大贡献,是因为没有人去进行基本原理的归纳;之所以没有人去进行归纳,是由于长期停滞于自给自足状态的经济生活没有产生出对科学原理进行理论归纳的“需求”。逻辑上的三段论和探求因果关系四法(求同法、求异法、共变法、剩余法)都是如此。中国人也早已使用这些方法进行推理,探求事物的因果关系。之所以没有人对其进行归纳,是因为这种归纳对当时的中国社会没有作用——不但终生活动在几公里范围内的农民不需要它们,而且统治国家的军政官僚和文人学者也都不需要它们,所以归纳出来写成书也没有人看,写书人将得不到任何补偿,所以没有人进行归纳就是没有人去做对人对己都无用的工作。这一归纳工作之所以由英国哲学家穆勒完成,是由于英国经济生活的发展已经产生出对这些方法进行总结归纳的“需求”,为满足社会需求而进行的这一归纳工作也能够使个人获得实际利益。
可以认为,中国历史上理论创新成果很少,是因为中国的经济生活没有为中国人的创新精神创造出获利的空间。
七、李约瑟评价
许多中国人以为李约瑟在“科学技术史”学界占有很高地位,其实不然,即使在他的母校英国剑桥大学,他也不具有多高的学术地位。可以认为,中国人推崇李约瑟博士,不是由于他在学术上的造诣,而是由于他对中国人的感情。
作为把中国古代科学技术成就介绍给全世界的“科学技术史专家”,李约瑟博士理所当然地赢得了中国人的爱戴和尊敬。但是他关于“古代中国科学技术一直处于世界领先地位”的论断,他把“科学”和“技术”混为一谈的做法,他关于近代科学技术落后原因的探讨,都表明他根本不懂得科学技术发展的原理。
首先,关于中国科学技术领先于世界的说法,完全是李约瑟博士的主观臆断。如前所述,一般应用技术的发现和发明具有偶然性,所以根本无法比较谁先进谁落后。从理论科学说,古希腊的欧几里德早在两千多年前就创立了平面几何的公理体系,用逻辑方法推导出几何学大厦。初学几何的人往往瞧不起“两点之间线段最短”这样的道理,因为这样的道理不仅童叟皆知,而且连狗都知道(跑近路),所以关键问题并不在于知道不知道一些道理,而在于能不能把它用理论科学的形式归纳出来。直至19世纪人们才认识到到,任何科学都必须建立在公理体系的基础上,人们因而更感到欧几里德的伟大。古代中国根本不存在理论科学,怎么能够硬说“古代中国科学技术领先于世界”呢?
李约瑟之所以认为“古代中国科学技术领先于世界”,也许正与他不能把“科学”和“技术”严格区分有关。由于古代中国并不存在真正的“科学”(这一说法往往使过分推崇中华文明的人难以接受),所以近代以来的翻译家就把科学和技术连带统称为“科学技术”,导致许多中国人把“科学”和“技术”混同理解,这是可以理解的。但李约瑟博士是英国人,把英语中差别很大的两个概念混同理解,则是难以原谅的。
其次,李约瑟解答“难题”的方向,与问题本身的提法也自相矛盾,违背了最起码的逻辑。他提出问题前提是,古代中国科学技术一直走在世界前列,只是在近代(15世纪以后)才落后了。既然古代中国近代科学技术处于世界领先地位,那就不能到形成古代社会的情况中探讨原因。但是李约瑟(的回答)却正好立足于遥远的古代,他把原因追溯到中国古代的官僚政治,这一制度至迟在公元前221年就已经形成了。他在探讨形成官僚政治的原因时,又谈到了中国地理环境导致的治理水患的必要,这一探讨实际上又追溯到大禹治水时代。就地理环境来说,它从中华民族诞生时起就一直在起作用。既然它们能够促使中国“古代”科学技术“居于世界领先地位”,那就根本不可能用它们解释近中国代科学技术的落后。
李约瑟关于中国建立水利网的材料及其分析,最早见于19世纪英国东印度公司向英国政府的报告,这一材料和分析与历史事实相差很远。中国文明本部的黄河流域,农业基本上靠天然降雨,从来就没有修建抗旱水利网。按照材料中治理水患的说法,都是指在洪涝灾害发生时组织人力疏通洪水使之流入大海(大禹治水),但黄河泥沙含量大,下游经常淤积改道,直至现在也没有形成水利网,治理水患与中国统一政权的建立根本没有关系,用它解释中国统一政权的建立甚至没有道理。
中图分类号:TP3 文献标识码:A
0 引言
随着计算机及信息技术的不断发展,对于计算机科学与技术的进步程度及速度的衡量方法的研究越来越受到相关工作及研究人员的关注。库恩提出的科学革命模式就是一种以模式的形式将计算机科学与技术的发展趋势表现出来的一种方法。①此论文基于库恩理论对计算机科学与技术的跨越式发展进行了较为系统的研究。
1 库恩理论概述
库恩理论主要是对科学的动态发展状况进行了一个较为系统的论述。该理论冲破了古典经验论,指出科学之所以能够成为科学或称之为科学就是因为范式的形成的理念。库恩理论诞生之后,不仅被广泛应用于科学技术发展的各个领域,而且有效地促使相关工作人员在范式的指导下从事科技工作。所以,从这个角度上来说科恩理论的提出具有十分重要的理论与实践意义。其实,库恩提出的理论主要包括:前范式科学理论,常规科学理论及科学革命理论,其中科学革命理论也称为新常规科学理论。而科学革命实质上就是新的范式来替代旧的范式的一个过程,新旧范式之间是不可以通约的。②
2 基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程分析
基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为三个时期,即计算机科学与技术前科学时期、计算机科学与技术常规科学时期、计算机科学与技术革命时期。
首先,对于第一个时期来说,也可以大致归纳于三个阶段——计算工具的发展阶段、机械式计算机的发展阶段、继电器式计算机发展阶段。由此也可以看出,计算机科学与技术前科学时期的时间跨度比较大,而且各种思想和学派比较繁杂。不论是计算工具阶段、机械式计算机阶段还是继电器式计算机发展阶段都没有系统的结构,也没有相关的指导理论,所以整个的发展来看,方向非常地模糊,发展进度的衡量标准也不明确。而这些都是库恩的前科学时期的典型特点。虽然,计算机科学与技术的前发展阶段存在很多突出的问题,但是这个阶段的一些基本原理和基本思想是现代常规科学时期的电子计算机发展的基础。
其次,计算机科学与技术常规科学时期。在这个时期人类历史上真正的第一台电子计算机诞生,而且理想计算机理论和计算机体系结构的提出,为计算机的发展提供了一定的理论标准,计算机科学与技术的发展形成了一个相对稳定的范式,这个范式的形成,有效地促进了计算机的快速发展。在这个时期计算机的演变经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模集成电路时代、智能计算机等阶段。③
第三,计算机科学与技术的革命时期。这个时期虽然计算机的发展非常地迅速,而且功能也在不断地完善。但是计算机科学与技术的发展与摩尔定律密切相关。有相关专家在回顾40年来半导体芯片行业的发展中提出在今后的几年里摩尔定律可能还可以适用。但是,如果晶体管电路的性能接近极限的话摩尔定律将走到尽头并有可能完全失效。所以,很多专家预言,一旦摩尔定律走到尽头,电子计算机科学与技术发展的革命必然到来。
3 基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性分析
通过上面的分析可以看出范式其实是一种相对稳定的模式,一般来说一种范式要被彻底地必须有一个长期积累的过程。必须要一定的量变才会引起最终的质变,一种旧的范式才能被一种新的范式替代。而单个的事实或单个事件通常不能证实或一种范式。所以,对于计算机科学与技术来说,只有当旧的范式不能满足实际需求的时候,而且有更好地范式代替旧的范式时,才会出现新旧范式的更替。所以,从这个意义上来说科学革命的实质就是新旧范式的转化、过渡或者更替。
同时,计算机科学与技术的发展存在很大的潜在威胁性,所以很多相关工作者及科技研究人员,都在致力于研究一些新材料和新技术。如果这些新材料和新技术的研究能够在危机出现之前研究出成果的话,就可以有效地避免危险的出现。这样就可以有效地实现计算机科学与技术的跨越式发展,计算机科学与技术就可以从以电子计算机为标志的常规科学阶段,直接进入新的常规科学阶段,而这必将加速计算机科学与技术的发展。现阶段人们正在着力研究的新领域包括:光子计算机、量子计算机、DNA计算机等。
4 结语
通过论文的分析可以看出,库恩理论的提出揭示了计算机科学与技术发展的内在规律,基于库恩理论的计算机科学与技术的发展历程可以分为前科学时期、常规科学时期以及科学与技术革命时期三个时期,而且基于库恩理论计算机科学与技术跨越式发展的可能性很大。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一定的借鉴与参考价值。
注释
一、管理思想的演变与发展
管理思想的出现是管理实践的产物。管理作为一种职能是奴隶制兴起的直接产物( 肯尼迪·克洛克, 2002) 。较高一级的管理产生于希腊和罗马帝国时代( 小詹姆斯·h·唐纳利, 1982) 。古罗马人的伟大之处在于他们利用等级原理和委任、授权办法, 把罗马城扩展为一个前所未有的、组织效率很高的罗马帝国( 罗珉, 2003) 。人类管理思想的演进标志着人类从最初的求得生存而产生的自觉意识经过历史的锤炼—— 成功和失败考验的螺旋式上升, 最终成为人类社会前行的灯塔。人类管理思想的提炼大致经历六个过程: 管理者的需要、思想价值、时间性、提高和展现(addreja .huczynski, 1996) 。
把管理思想升华为一门科学, 以此构建管理学学科大厦, 是由发端于19 世纪末现代工厂制度下的“泰罗科学主义”完成的。不同于经济学, 管理学从一诞生就陷入到“管理理论的丛林”( 哈罗德·孔茨, 1961) : 人们对管理的职能、原理、方法甚至管理的定义还没有形成统一的解释。管理学尽管较经济学年轻, 在其发展的一百多年里,管理学的发展与创新速度远远超出了其他社会学科。从科学管理的确立到人际关系学派发展, 从“管理理论的丛林”到“管理理论丛林的再探”, 从新人际关系学派的兴盛到新泰罗主义的回归, 管理理论丝毫没有走向统一的迹象。早期哈罗德·孔茨把管理学理论概括为管理过程学派、经验或案例学派、人际行为学派、社会系统学派、决策理论学派及数量学派等六大学派。海因茨·韦里克( 1993) 继续对管理理论丛林进行分类, 随着“丛林”生态结构的变化, 形成了11 个有代表性的学派。huczynski( 1996) 按照市场接受度、争论性、独特性、作者声望把管理学派分为马克思·韦伯为代表官位主义学派, 以泰罗为代表的科学管理学派, 以法约尔、巴纳德为代表的行政管理学派, 以梅奥为代表的人际关系学派, 以本尼斯、沙因为代表的人际关系学派, 以德鲁克、彼特斯为代表的大师理论学派。
二、管理学的学科属性
任何一门学科都必须具备三个根本要素, 即研究对象、研究方法和概念( 范畴) 体系。研究对象是该学科的根本出发点, 也代表了该学科的本质属性。研究方法是人们认识对象的方式与方法的学问, 它是科学发展最活跃的因素。人们用特定的研究方法来研究特定的研究对象, 便逐步形成了上升为理性的认识, 并借助词语以概念、范畴的形式加以表述。当用来进行理论思维的概念、范畴积累起来, 形成认识或解释对象的理论体系之后, 便标志着这一门科学走向了成熟。而管理理论的分歧至少表现在以下几个方面:
对“管理”至少存在三个不同的理解。管理科学主义认为管理就是组织在即定资源约束下如何通过优化配置以实现的目标。人际关系学派认为管理就是设计并保持一种良好的环境, 使人在群体里高效率地完成既定目标的过程。管理过程学派的视角, 认为管理就是从计划到控制的循环过程, 即管理人员在管理活动中执行着计划、组织、领导、控制若干活动。系统学派认为, 管理是将多变的客观环境( 宏观、中观、微观) 视为一个复杂系统, 为有效地实现系统目标( 产生社会效益、经济效益或提高效率或使企业价值最大化等) 而激活人的智力, 优化配置系统中各种资源,并改变资源产出的一系列决策、措施、办法。概括起来, 上述认识最根本的分歧点在于管理学的人本主义主张和科学主义主张。也有人认为二者各有侧重分别形成管理学学科和管理科学学科。事实上二者有明显的“鸿沟”, 但也不是截然分离的, 二者的关系就像并行的两个车轮, 在管理学科的发展中, 二者永远无法交融, 但也永远无法分离。弥合二者的鸿沟的努力一直在进行。这里以席酉民的和谐管理理论为代表。和谐管理理论认为,“管理”的现实基础在于“理”, 形式在“管”,“管”必须从“理”来实现。席酉民提出, 管理必须遵循两个原则, 用优化思路解决客观科学的一面, 用不确定的思路解决主观情感的一面, 并使两者有机结合起来, 互动作用, 实现整体的一致性。
另一方面, 人们对管理的对象或内容也还存在不同意见。管理学很多概念无论内涵外延均不相同, 分类方式合标准也不相同。从营运职能看, 尽管营运职能的决策过程都包含计划、组织、领导、控制四个过程, 但是它们的内容是截然不同的。正如学者芮明杰批评的那样, 把管理限定为计划、组织、领导、控制是错误的, 管理的核心在于对现实资源的有效整合, 计划、组织、领导、控制等活动是有效资源整合的手段和方法, 他们本身并不是管理。为了调和矛盾, 学者们把上述对象称为广义的管理学研究对象, 把管理科学的内容也囊括进去了。狭义的研究对象则限定为管理的过程或职能: 计划、组织、领导、控制等活动。英国科学哲学家卡尔·r·波普尔指出, 科学方法是由科学目标决定的, 研究方法和手段只相对于具体目的才有意义。克莱默( 1975) 认为, 管理思想来自于归纳和演绎推理, 它是一个应用于相当广泛的情境的系统化的知识。不少管理实践都是建立在传统方法和理论基础上的, 而这可以追溯到20世纪初泰罗的思想上。
三、管理学的范式纷争
范式( paradigm) 理论最初是由库恩( 1968) 提出的, 指常规科学所赖以运作的理论基础和实践规范。范式是从事某一科学的研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式,它包括三个方面的内容: 共同的基本理论、观念和方法; 共同的信念; 某种自然观( 包括形而上学假定) 。范式的基本原则可以在本体论、认识论和方法论三个层次表现出来,分别回答的是事物存在的真实性问题、知者与被知者之间的关系问题以及研究方法的理论体系问题。当一门学科的知识处在一个范式的指导下时,这门学科就处在“常态科学”(normalscience) 时期。在范式的指导下, 科学家们不断研究、解决问题, 积累知识。但随着研究的进步, 必然会出现常态科学的范式所不能解释的“异例”(anomaly) 。当异例多到一定程度时, 就会导致知识危机(crisis) 。后者将迫使科学家们去寻求另外更有说服力的解释。在这个过程中, 新的定律、概念、假设、价值、技术和解决问题的范例出现, 科学就发生了一场革命(revelution) , 科学研究的新范式形成了。
把管理学理论范式分为追求使管理更有效率的科学主义范式和追求使管理更加人性的人本主义范式, 这种分类方法的突出意义是强调管理学理论范式追求的目标。科学管理理论的创立者泰罗信奉的哲学, 就是“科学理性主义”或“工具理性主义”。他第一个把科学方法运用于管理当中。泰罗的科学管理理论把人看成“经济人”,认为追求经济利益是人的理性的主要表现。它强调通过劳资协调来提高劳动生产率, 以最小的付出使劳资双方得到最大的利益。行为主义学派通过霍桑试验对古典管理理论进行了大胆的突破, 第一次把管理研究的重点从“经济人”的基本假设和从物的因素上转向“社会人”的基本假设和人的因素上。梅奥的人际关系理论(human relations theory) 通过对霍桑效应(hawthorne effect) 的揭示, 对古典组织管理理论的研究范式维度作了四个方向的拓展( 罗珉, 2001) : 单个行为主体的社会性; 人是社会人, 工作中的人际关系( in-terpersonalrelations) 是影响生产效率的首要因素; 组织是人们希望实现自导、自治、自我负责和自我实现的场所; 群体(group) 总是通过建立他们的价值观和规范来控制人们的行为。其蕴涵的理论假设是, 组织善待员工, 员工会改进工作态度, 并不断增加满意度和承诺感, 这种态度会影响行为, 反过来促进组织绩效的改善。如果按照库恩的范式革命学说, 在两个范式之间, 存在四个阶段:范式ⅰ常态科学异例危机革命范式ⅱ。这里的常态科学是指在范式i 指引下积累的知识; 异例是指范式i 不能解释的新现象; 危机是指范式i 从根本上受到怀疑; 革命是指范式i 全面崩溃。人本主义取代科学主义如果是一场革命的化, 那么将是一个新的范式的诞生。在无法调和劳资纠纷时, 泰罗主义学说出现了异例, 但是说泰罗主义出现了危机, 是不符合管理思想史实。huczynski 指出, 人际关系学派从未偏离过泰罗主义的思想范畴。正如梅奥( 1924,1925) 在对霍桑研究报告的解释中看出: 工厂内友好宽松的管理氛围将促进劳动生产率的提高。尽管这种因果关系可能逆转( 生产的高效率会使管理气氛宽松) , 管理者仍然能够看到他期待的东西。人际学派的动机思想强调管理刺激和控制、非正式群体的社会作用力、社会满意度和产量定额等因素的重要性。梅奥给管理者提供了一个通过咨询和领导技术重建人与社会平衡的新模式。事实上, 人际关系学派倡导加强了管理者的中心地位。而管理者的中心主义恰恰是肯尼迪·克洛克认为导致管理终结(managementending) 的元凶。因此, 割裂不同学派的历史联系性是错误的。正如罗珉( 2005) 所指出的那样: 科学主义范式和人本主义范式从管理学诞生开始, 一直主导着管理学的发展。它们都是管理学范式的重要组成部分, 是同一个硬币的两面, 都对管理学的发展做出了重要的贡献。
四 总结
总而言之,管理思想家们所选择的众多路径、取向或“范式”, 是可以兼容、互济的。不同的学术观点、学术流派相互间应当宽容、共处。对因理论和方法不同而出现的“分歧”,不必急于达成“一律”。管理学研究不断涌现新的“范式”和多种“范式”并存, 管理学界出现不同的流派或“学派”, 是管理学走出“丛林”的征兆, 也是有利于管理理论研究繁盛的好事。
参考文献:
首先是坚持了以人为本。从机关干部管理到村组干部待遇的改善,从改制引进创办企业到“抓大扶小”的税收管理措施,从综治计生工作到群文及工会活动的开展,特别是对老年工作一以贯之的重视,无不体现着人文关怀的情愫,人性化管理得到最充分的发挥与认可。以干部管理为例,尽管也制定了不少的管理制度,但这些制度无一例外的体现了人文关怀的因素,从未体现处罚,完全寄希望于干部的自觉。此外在众多的重点工程建设中,从未加重群众负担,完全由财政负担,特别是数十万元教育债务的化解,都是发展惠及民众的真实体现。
由于每个学生之间都存在着不同的个体差异,为了弥补这种差异使每个学生都能得到有效的全面发展,在中职数学教学的过程中,教师应努力尝试应用分层分组的教学方法,充分体现以人为本的教育思想,符合因材施教的教学规律,促使每个学生在学校这个大集体中更加和谐健康的共同成长。
一、中职数学分层分组数学模式分析
分层分组的教学模式是由两部分组成的,第一部分就是分层,将学生的个性特点、课余爱好、考试成绩等诸多因素作为参考对象,其次对学生进行分类,比如按照这样的方式进行分类:分为a、b、c三类;第二部分则是分组,把不同类别的学生再按照一定的比例分配到一个组,一般都是采用1:2:1的比例进行分配。
(一)深入调研并进行问卷的设计
对学生的注意力、想象力、思维能力和记忆力等智力因素,以及情感、态度与价值观等非智力因素进行实际调研,使分层分组的教学模式具体实施时有合理的依据。可采取对学生进行分别谈话、集体填写问卷调查和心理咨询等方式进行实际调研。在采取问卷调研方式的时候,可以根据智力因素和非智力因素两大类分别设计调查问卷,最后根据问卷调查的数据,作为对班级进行分层分组教学的依据。
(二)合理的进行分层、分组
通过对调查所得的数据进行客观科学的分析之后,促使教师更好地把握学生心里的真实情感和学习成绩等因素,同时在大部分学生、家长的支持下实现分层分组的科学性和合理性。将学生的自主学习能力、数学成绩、智力水平等因素作为评判依据,将全班学生分为a、b、c三个层次,然后根据每个层次学生的具体情况将教学问题也相应地设计为上、中、下三个等级。其中,在a组的学生接受的问题难度较大,在教学时需要采用比较分析等难度较高的思维方法才能解决问题;b组的学生则接受的问题难度中等;最后基础性的题目由接受能力较差的c组学生接受并解决。这样对全班学生进行明确的分组,能让处于不同层次的学生都能在接受范围能力内,最大限度地学到更多的知识。
二、中职数学分层分组教学的突出特点
(一)体现差异、尊重差异
通过对分层分组教学方式的有效使用,充分体现了每个学生所具有的独特性和之间存在的差异性,分层分组就是在对存在的差异有所了解之后,不是对这份差异有所偏见,甚至是歧视,而是应该学会尊重它,尽量做到弥补,达到通过教学使学生有所长进的目的。
(二)因材施教的充分体现
老师教育学生,因材施教。只有深入了解了每个学生的具体情况,才能“对症下药”,分层分组的教学方式就是这一教学原则的重要体现。
(三)高效培养学生学习能力
以分层为基础,以分组为群体,是分层分组教学的具体实践方式。这样的分组方式使小组之间的合作交流帮扶充分有效的发挥出来,满足了学生喜欢钻研、与他人竞争的心理特征,对培养学生的自主学习能力、团队合作能力、探究问题的能力有很大的作用。
二、分层分组教学模式在中职数学教学中的应用实践
(一)分层次的教学方式
1.有一个较为突出的问题一直存在于中职数学的教学过程中,学生对立体空间感的缺乏,从而在学习立体几何知识的过程中存在很大的问题。所以,教师应该将分层分组教学模式运用于数学教学中,引导空间想象能力较差的学生通过观察立体图形再去学习立体图形,让其首先在真实的空间内感受立体图形的存在,然后再对其空间概念的树立加以辅助作用。例如,
在中职数学教学的课堂中,教师准备一个长方体,放在讲桌最突出的位置,让每个学生能清楚地观察到长方体的12条棱、8个顶点和6个面,让学生能够深刻理解空间线线关系、线面关系以及面面关系。
2.让能尽快理解知识的学生在具体的实践过程中学习立体图形。要求他们从三角形、圆形等平面图形的作图拓展到金字塔、圆柱体等立体图形的作图,与此同时,为他们安排一些与生活有密切关系的课后习题,让他们独立完成。例如,
在校园的东侧有一块长50米,宽25米的矩形草地,如果学校打算将其改造成20%的小路,80%的地专门用于种植花草,你会怎样利用这块矩形的草地设计一个完美的方案呢?提示学生利用直观图解答。
(二)分层次的课堂练习
学生从最初的学习知识到理解掌握知识的过程中,最值得重视的一个有效途径就是加强数学技能的训练。所以,教师在设计课堂练习题时,应该根据学生的具体情况分类分布地进行,对于数学基础较强的学生,适用弹性强化练习,将学生在解题过程中运用的思路加以还原;对基础较差的学生,提高其在课堂中对新知识训练的次数,把知识分解之后进行局部重点讲解和练习;这样的练习方式使每个阶层的学生都能学到知识。在实际的数学教学中,还要结合对学生动手联系能力的培养,加强对学生理解不了的知识点的讲解力度,引导学生思考和改正在联系和作用中发现的问题。
(三)分层次的课后作业布置
在中职数学教学的课后,教师所布置的作业也要进行分层。应该将必做题和选做题都设置到课后作业的任务内,将必做题作为基础练习,具有较高难度的题型设置为选做题,这样的设置方式极大地满足了各层次学生的发展需求。教师还应根据实际情况,设置更高难度的拓展类型试题,对提高学生的能力有很好的促进作用。
综上所述,在中职数学教学过程中采取分层分组的教学模式具有很重要的现实意义。教师通过教授学生从多层面、多角度思考问题的方式,从而达到学生尽快掌握基础知识的效果;而教师在教会学生的同时也应该提高自己的教学水平,不断创新自己的教学模式,在教学过程中时常进行教学反思和自我批评。分层分组教学模式是符合中职数学教学现状,也是一项既优秀又实效的教学方法,应广泛应用于教学中。
参考文献:
1.创设情境,激发兴趣
多媒体教学手段可以帮助学生创建激发动机的情境和发现规律的诱因,可从多角度加速实现学生的学习目标。如在多媒体教学中,通过多媒体图、文、声、像并茂的形式将教学情境展现出来,就能有效地开启学生的思维闸门,学生能由被动到主动,轻松愉快地进入到新知识的学习之中。利用网络媒体和资源有利于师生的教和学,学生利用地理信息资源,可以培养学生协作学习的能力以及探索科学的兴趣,提高地理学科素养。
2.知识直观,教学容量增大
在课堂教学中,无论教师多么善于表达,一些抽象的知识也难以表现。多媒体教学最大的特点就是能将抽象的东西形象化,使学生易于接受理解,并能增加教学容量,提高教学效率。多媒体教学以其题材丰富形象、形式新颖多样、课堂信息量大、节约课堂时间等优势,为学生创造了有利的学习环境,能极大地提高教学效率,从而把课堂教学引入全新的境界,给学生留有足够的思维活动空间。
3.有利于学生获取技能和经验,为学生提供新的地理学习平台
充分运用多媒体大容量的特点,把设计的练习题展示到大屏幕上,运用抢答、填空、判断、涂色等多种方式进行练习,结合多种评价方式,学生的积极性非常高,在不知不觉之中就掌握了知识,加深了对内容的理解和把握。学生利用网络媒体,能搜集地理教学素材,重组地理教学资源,构建特色地理资源库。在教学实践中适时、适度、合理地加以利用,创造性地开展各类活动,让学生在认知、技能、情感等方面得到均衡发展,多方面掌握地理知识和能力。
二 多媒体技术与地理学科的发展整合
多媒体技术与学科的整合就是要将多媒体技术有机地融合在学科之中。这是一种全新的教学理念,也是当今教学模式探讨的热点,还是新型教学结构的创建问题,将会成为今后教育发展的必然趋势。
1.要把握多媒体技术与地理学科整合的目标与内容
在高中地理教学中,运用现代教学手段的目的是激发学生的主体意识,全面提高学生的地理知识素养。新的教育理念要求,教师在对传统教学经验继承和借鉴的同时,必须引进新的教学技术。而使用多媒体教学,在体现和实现教学目的观、结构观、质量观和发展观方面将形成不可缺少的形式。学生在网络环境下开展自主学习,能开阔视野,提高能力,增强学习兴趣,并学会选择学习内容,学会与他人合作,学会自主查阅、搜索资料,学会对自主学习结果进行评价,逐步掌握自主学习的技巧、规律,获得终身学习的习惯和方法。教师借助网络,通过引导、点拨、讨论等多种形式组织教学,对地理教学中随机出现的问题能灵活处理,同时能熟练地上网搜集资源,加强与课程整合,在教学中摸索出网络环境下开发利用地理学科课程资源的新途径,利用网络这个平台,达到地理学科教学质量深层次的提升。
目前,中学地理教学用多媒体技术来进行教学,有不同的使用目的与范围。教学中必须根据学科的需要,充分发挥多媒体教学手段的工具,使之融入学科教学中,从而提高学科的教学质量,促进教学改革,培养具有地理素养和创新思维的一代新人。这些尝试,不同程度地使学生的学习观念发生了变化,有的学生可以在这种学习模式中学到比传统教学更多的知识和能力。这仅是属于多媒体教学手段与学科整合的课例,至于怎样才能实现教学结构的改革,其整合的具体措施和方案及其目标,还需要不断地去探索、实践和关注。
2.要把握多媒体与地理学科整合的过程与方法
在地理教学中恰当地使用录音、录像、影视、网络等多媒体设备,反映的形象和客观事物绘声绘色,栩栩如生,教学内容呈现图、文、声并茂的三维方式,能很大程度地满足学生的视听感官需求。通过超级链接把教学内容展示出来,让学生发散自己的思维,自己去发现问题,解决问题。这样的学习方式是极具诱惑力和挑战性的。学生在学习中能获得良好的心理体验,产生强烈的学习动机,全身心地投入,以饱满的热情进行学习,从而激发起学生的学习兴趣,达到事半功倍的教学效果。地理教学可以用多媒体调动学生的多种感官,身临其境,加深印象、强化记忆以及思想教育的延伸。达到“教是为了不教”的目的。
中图分类号:G645 文献标志码:A 文章编号:1009―4156(2011)06―056―02
在当前信息技术浪潮不断席卷世界各个角落的形势下,现代教育技术的突出特点是实现现代教育思想、教育理论与现代信息技术的有机结合。现代教育技术已成为一个国家的教育走向现代化、国际化所凭借的根本手段。如今,由于现代多媒体技术的直接介入和广泛应用,高等学校的教学内容、教学方法、教学组织形式、教学手段、人才培养模式、科学研究内容与策略等方面都发生了深远的变革。在这场大变革中,高校将被赋予新的含义。评价一所高校,除了传统意义上的各种标准,特别要看其是否拥有获取现代信息的各种设备和技术、教师是否具备利用现代多媒体技术指导学生获取知识的能力以及进行科研探索的能力。
一、理论依据
自从20世纪70年代以来,建构主义(Construe―tivism)作为一种能更充分解释教与学过程复杂性的理论就越来越为人们所推崇。近年来,建构主义的教学思想为越来越多的教育者所认同。无论是以皮亚杰为代表的认知建构主义,还是以维果茨基为代表的社会建构主义,都主张教师在学生知识建构的过程中应当扮演“合作者”和“促进者”的角色。建构主义强调“学习者要在完整、真实的环境中进行有意义的体验活动”,同时也明确指出“学习者应在教师和同学的参与和帮助下,掌握他无法单独领会的概念和思想”。建构主义学习理论还提出要利用各种信息来支持学习,强调创设真实情境,并将其视为意义建构的必要前提。这一理论把人们的视角从“知识是一种产物”转向了“学习是一种过程”。
依据建构主义学习理论,学生成为学习过程中的主体,多媒体技术则是创设真实学习情境的最有效工具。而教师的任务,一方面,要充分利用多媒体技术所提供的各种信息源来引导、支持学习者进行主动参与学习,形成新的认知结构,监督和促进学习者准确作出自我评价;另一方面,开展相关的各项科研探索。
二、多媒体技术的固有特性
现代教育技术的发展过程表明,它的主要技术内容产生于本世纪,它含有对人的心理诸因素较多的研究,也含有对学习者日益增加的重视或尊重。当然,它也广泛采用了物化形态的技术成果,如幻灯、电影、电视、收音机、计算机网络系统等作支撑,其结构已较为复杂,所覆盖的范围相当广泛。现代教育技术至少涉及以下领域的研究或实践,即基础性研究、技术性研究、教育系统的开发研究、教学媒体的开发利用、教育环境的相关研究、教学管理研究。
在现代教育理论指导下的多媒体技术,以现代信息技术为支撑,通过对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理、评价,以实现教育的最优化的理论与实践。其特点在于,通过信息技术集声音、文本、图形、图表、图像、动画于一体,把教学内容立体地呈现出来,充分调动学习者视觉、听觉等多种感官,使其全方位、多角度地获取信息,参与学习过程。
研究表明,人类接收信息是通过视、听、嗅、触、味这五种感官进行的,其中80%的信息是通过视觉从大量图像中得到的;心理学家Treicher也曾证明,人类获取信息的94%来自于视觉和听觉。不仅如此,关于人类对其所接收信息的记忆持久性方面,Treieher的实验进一步表明,人们能记住自己阅读内容的10%,听到内容的20%,看到内容的30%,听到和看到内容的50%,在交流过程中所说内容的70%。鉴于以上研究和实验,人类在接收、记忆信息的过程中对于视觉和听觉感官的依赖程度之深令人毋庸置疑,这与多媒体技术的固有特性高度一致,故成为多媒体技术应用于教学过程、提升教学效率、提高教学效果、促进教学科研的有力佐证。
但是,必须指出,多媒体这种通过多样形式营造非凡表现力和强大冲击力的视听效果的固有特性在发挥其积极作用的同时,也表现出一定的弊端,如降低学生的注意力。认知心理学有关注意力持续度的实验表明,如果一堂课投影播放超过20分钟,学生就会由于视觉疲劳而引发习得知识能力的下降。因此,为了保证多媒体技术应用下的良好教学效果,在教学过程中,图像必须要辅以教师的说明性语言或文字,才便于引起信息接收者的兴趣,促使其长时间的关注与记忆,保持其思维的活跃状态,进而维持其接受知识的能力始终处于较高水平。而且,就评估教学效果而言,一方面,多媒体技术的固有特点使其自身无法监测并评估学生对于教材内容和多媒体材料的反应和习得情况;另一方面,学生对教学效果的评估也是同师生之间的呼应与关系的和谐程度高度相关的。综上所述,这种现代教育技术的固有特性在客观上对高校教师提出了新要求:适度、有效地利用并驾驭多媒体技术,在教学过程中发挥主导作用,在科研探索中调整研究策略与理念。
三、多媒体技术视角下的高校教师教学与科研策略
在多媒体技术视角下,建构主义的教学(特别是基于任务设计和基于问题解决的教学),对高校教师提出了更高的要求。一方面,要有效利用各种多媒体教学资源组织教学,协助并促进学生主动完成新知识的建构;另一方面,教师要引导学生进行师生之间、学生之间的高效互动,设定学生的学习目标,监控学生的学习过程,解决学生的疑难问题,评估学生的学习效果。进一步来说,不同学科领域的教师可以利用多媒体技术允许学生在主题内容的探讨方面有不同程度的自由,并且在如何接受学生对课程核心思想的建构方面有所不同。除了灵活的主题知识是必要的以外,对教师的教学技巧也有更高的要求。教育者们要努力于具体的教学技巧(如讲课、讨论、合作学习、基于问题的学习、探究学习)如何适合于多媒体环境中构建的建构主义模型。同时,由于建构主义理念的另一个核心价值是合作学习,因此,要使学生能够合作学习,就要求教师对分散的学习环境(这是由于多媒体技术所致)要有引导合作学习和管理技能方面的能力。如利用现代技术提供的多种便利条件,引导学生查资料、读文献、做调查、写报告、再作出陈述和讨论,引导其进行思考、联想和创新,进而形成其知识建构。此外,教师有必要减少甚至抛开纸笔的客观测验,进而形成一种新的教学评估方式,这种新的评估可以包括学生创作新闻、撰写研究报告、制作模型,或者以戏剧、舞蹈、辩论或其他的艺术形式进行表演。
联合国教科文组织曾明确提出,“教学质量=(学生+教材+环境+教法)x教师素质”。笔者认
为,其中的“教学质量”是指教学与科研的整体水平,“环境”指应用多媒体等手段的现代教育技术,“教师素质”则涵盖了教师教学与科研的双重能力。以多媒体技术为代表的现代教育技术对高等教育观念存在多方面的冲击,对高等教育的终身化、多样化、个性化、综合化等具有创新意识观念的形成产生强有力的影响。因此,作为高等教育基层执行者的高校教师,必须具有创新意识,培养创新思维,掌握创新技能,塑造创新人格。只有创新型的教师才能进行教学的创新研究;只有教学的创新研究,才会使教学真正成为促进学生发展的教学。意识是前提,思维是基础,能力是关键,情感是动力,人格是保证,这几个要素相互作用,成为在先进教育理念指导下的、有效利用现代教育技术的高校不断走向现代化、国际化的根本条件。
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一、研究背景与问题的提出
课堂事件一:我们要自由上机
在信息技术上课期间总是有同学问我能不能玩游戏,并表现出想玩一玩的意思……我对学生的这种行为虽然心里不悦,但是并没有重视。但是一段时间后,我发现班上竟有个别“不上进”的学生和我在课堂上玩起了“游击战”:我走近时,他们假装操作,把游戏窗口隐蔽;我一离开,他们又恢复了原样。时间不长,我发现这部分学生对学过的知识和操作一点都不会。
课堂事件二:我要玩游戏
张×同学是五(4)班的男生,记得那是五(4)班的一节信息技术课。上课时间过了30分钟,他竟然在专心地玩网上游戏,而且对我的批评丝毫不以为然。下课后,柔声询问他平时在哪玩游戏,他说在同学家和网吧。像张×这样的学生有许多,家里没有电脑,而又喜欢玩电脑游戏,自控能力差。他们脑子里想的是游戏,想自由上机,一有上机时间,就开始玩游戏。学生们的这种想法和欲望,我把它称为“游戏心理”。
课堂事件三:破坏电脑室电脑设备
在电脑课中,有的少数学生因为上课不注意听讲,受到老师的批评后,在我管理的机房内竟暗地里以“破坏耳机、偷走鼠标球”等行为“报复”老师。
课堂事件四:我可以不需要自由上机或玩游戏
我也发现一部分这样的学生:上课师生配合的较好,“游戏心理”很少,即使自主上机的时间里,他们也能学习一些其他的知识。那么是什么原因促使他们的克服“游戏心理”呢?经过调查我发现,家长正确引导孩子用电脑,对于他们能够正确使用电脑影响很大。
二、研究的对象
这些在信息技术课中发生的事件主要由三、四、五、六年级的学生(一、二年级的个别学生也有)做出来的,这使我不能再轻视学生上信息技术课时产生的“玩一玩”的游戏心理。于是我开始研究“游戏心理发展”的问题。
三、研究实施过程――我的教学事件
根据小学生的这种“游戏心理”现象的存在,于是我做了以下方面的尝试。
1.在学生行为规范上,首先明确地告诉学生:小学阶段在国家相关法规上明文规定小学生禁止上网吧玩游戏;在学校,规定在电脑室不得自由上网玩在线游戏,必须在老师的引导下,进行游戏类的活动。这就在思想上给学生打下了一个烙印:“我不能随便地在电脑课上玩在线游戏,否则后果是我违反国家的法规,违反校规。”学生意识到了,才有可能行动。
2.在教学进度上,为了使学生们的“游戏心理”而产生的欲望得以正确地释放,我首先在每学期课程内容上安排出二节学生“自主学习”的课时,开学初明确地告诉学生们,和学生商量并争得学生们的同意,安排在学生认可的周数上,一般在节日的前一周或节日过后第一周的电脑课上,间隔时间是6周左右上一次。
3.在教学内容的表现手法上,在每一节教学内容上,尽量增加趣味性、游戏性。例如素材选用方面:全部选用学生们喜欢的画面,有时还用“动画”形式。这样的处理方法,学生们愿意学,容易被他们接受。他们开始喜欢上课的我,喜欢和我一起来学习电脑操作。
4.在教学内容上,引导学生们上健康的网站和内容,常告诉他们哪些网站的游戏可上,并且安全。在学校停电时,给同学们上了“QQ十大防身术”的课,后来在我的引导下,学生们能正确使用QQ,遵守《网络QQ安全使用规则》了。比如:遵守QQ群规则,不传播真假不知的信息,不伤害群内同学,不和陌生人交朋友等。
但是经过一段时间的实践,我发现这种方法会影响同学们课间休息及上课秩序。我果断地终止了这种方法。
经过一个学期的实践,学生们上课专心了,“游戏心理”在逐渐地得到较合理的疏导,而且在以后的学期中,学生的情况越来越好。
课堂事件五:《猪之歌》
记得在这实践阶段里,有一次是五(2)的电脑课,学生们课间比我先到了电脑室,当时我就发现大部分学生在Internet网上听歌。
我感到歌曲的旋律还是很美的。这时上课的铃声响了,是马上停止学生上网,开始上课;还是参与到同学中?沉思片刻,于是我在教师电脑上找到这首歌,打开,并组织学生一起演唱歌曲。歌声回荡在电脑室,同学们开心地唱了10分钟的时间,之后我才开始组织教学。由于同学们和我配合成功,很顺利地上完了学习内容。我不会忘记这节课的“唱歌效应”。
四、研究结果的分析
通过我的信息技术课堂上的事件和我的研究实施的过程,我把制约小学生的“游戏心理发展”的因素归纳为表格一中D、E、F、G、H五个方面。
表格一:制约《小学生游戏心理发展》因素编码表
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续表
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1.小学生身心发展的规律和特点
小学生身心发展的规律和特点是小学生极易产生“游戏心理”的前提条件(基础);学生学习环境学习工具:计算机教室、网络、电脑是使小学生在信息技术课堂上产生“游戏心理”的环境诱因。以上两个因素都可能使小学生产生一定的语言和两类行为(C1、C2)。而教师的语言和行为、学生学习环境:家庭、社会和课程要求三者影响小学生“游戏心理”的健康发展,也使小学生产生一定的语言和两类行为(C1、C2)。
2.教师的语言和行为
在“课堂事件一”和“课堂事件二”中,由于我的教学指导思想是重视教学内容的传授和学生知识技能掌握的深度和广度,对于C1学生内心的想法和情感关注的不够,我的语言和教学行为没有针对性和根据,是普通单一的说教方法。对于C2类学生,这种方法是有效的。对于行为偏激的类学生,我采取“更严厉的批评方法”。没有考虑影响学生的游戏心理、家庭无电脑,家长疏忽对他的教育,没有合理的引导等因素,而这些因素导致该学生产生严重的“游戏心理”问题。
当我意识到自己的教学指导思想、语言和教学行为不能很好地解决的问题时,课程改革的理念正逐渐渗透到我的教学思想中,我的语言和教学行为发生了改变,结果使A、B、C都向着良性的方向发展。
3.学生学习环境:家庭、社会
在“课堂事件四”中,对于有C2行为的学生,和谐的家庭环境,父母与孩子良好的沟通方式,父母的正确引导对学生的语言和行为起到重要的影响作用。C2促使学生有了“游戏心理”后,能使学生得到合理的缓解和释放,这使教师的语言和教学行为得到顺利的实施,弥补了D的不足。结果是C类学生在信息技术课堂上表现出良好的综合素质。
4.信息技术课程的要求
信息技术课程内容的安排、教学进度要围绕着这两方面安排。在实施过程中,要受到六方面的制约。
深圳的许多家庭是外地移民的家庭,家庭成员不稳定的因素影响对学生的教育,使学校在教学课堂上难于管理学生的行为。这制约H的第一方面实施。这要求D要随着B、C的变化而变化,否则G会加重学生学生“游戏心理”。
首先,科学技术在历史发展的每一个阶段都有一定的特殊性,也就是科学技术的某一历史显著特点,我们应该充分的考虑到这一点,它是确定中国近代科学史分期界线的重要依据,如果我们不能够充分了解科学技术在历史发展中每一个阶段的显著特点,我们就不能够为确定中国近代科学史的分期界线提供依据。其次,在进行中国近代科学史分期界线的确定工作时,我们应该充分地考虑科学技术对人类生活的影响。科学技术的存在和发展的意义在于为人类提供良好的服务,通过不断改进相关的生产技术来改变人们的生产方式,它相对于社会史中的其他因素而言更具有明显的特殊性,要进行中国近代科学史分期界线的确定工作,我们就要对近代中国的生活和生产方式进行了解,为分期界线的确定工作提供更多明显的依据。最后,要进行中国近代科学史分期界线的确定工作,我们还应该了解中国近代相关的文化史、经济史以及政治史。
1.2参考传统科学的相关成果
我们在进行中国近代科学史分期界线的确定工作时,不能够把近代科学技术的发展孤立,因为近代科学技术的发展是以传统的科学技术为基础和前提的。传统科学技术对近代科学技术的作用和影响不容忽视,而传统科学技术的相关成果更是对近代科学技术的发展产生了重要的推动作用,我们只有充分地认识到中国现代科学技术的发展与中国近代科学技术发展的密切关系,才能够确定出中国近代科学史的分期界线。
1.3结合世界科学技术在中国的发展情况
我们在进行中国近代科学史分期界线的确定工作时要充分考虑到世界科学技术对我国的影响。因为世界的科学技术在中国的传播不仅对中国的经济、政治和文化产生重大的影响,而且也影响着中国近代的科学技术发展。首先我们要考虑到我国近代科学技术自身的发展特点,然后再进一步分析我国近代科学技术在接受世界科技洗礼之后的发展状态和特点。
二、中国近代科学技术史的分期方法
2.1确定中国近代科学技术史的时间上限
我们要确定中国近代科学史的分期界线,就必须参照我国传统的科技发展情况,中国近代科学史的分期界线必须是中国科技发展的转折点。而就中国的科学技术发展情况来说,1582年是对全社会产生巨大影响的一年,这一年实现了由中国古代科技向中国近代科技的转变,使中国的科学技术真正走向了世界科技潮流之中。但是对于中国来说还并不能像欧洲其他国家那样得到真正意义上的转变。因为当时中国的社会经济、文化以及政治的发展还存在一定的缺陷,17世纪的科学技术革命没有像欧洲的科技革命一样对社会的各阶层产生广泛而深远的影响,也没有像欧洲科学革命那样去注重发展数学和物理学科。新的科学知识只在少数的士大夫阶层和宫廷中传播,其传播的范围非常有限。
2.2确定中国近代科学技术史的时间下限
中国近代科学技术史的时间上限是明确中国古代传统科技到中国近代科技发展的分界,而中国近代科学技术史的时间下限则是中国近代科技到中国现代科技发展的分界时间。我们应该清楚地认识到,中国近代科学技术史时间下限的确定要联系中国近代科学技术自身的发展特点。中国近代科学技术向现代科学技术转变的一个重要标志是中国近代科学技术体制化的完成。中国近代科学技术的体制化是指中国的社会事业形成相应社会组织与社会制度的过程,它包括三个方面的内容:第一,由职业的科学家形成具有共同范式的科学共同体。以往的科学家并没有形成相应的具有共同范式的科学共同体,这种研究科学的社会大环境特别不适合做科学技术的相关研究工作,而由职业的科学家形成具有共同范式的科学共同体则大大地改善了这一大局面,可以说是中国科学技术史上重大的事件。第二,科学活动的功能、价值被社会所承认。这一点对于科学家来说非常重要,因为社会对科学活动的功能、价值的承认能够大大促进科学技术的发展。第三,科学技术建立了与社会其他部分的协调关系并保持自身的自主性。