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关于科学过程的讨论(二)
(二)科学是一个探索的过程

科学是一个不断接近真理的过程。其实在科学上是没有绝对真理的,可能在思想认识上,我们原来过于相信科学是绝对真理。比如说,对于语言和思维,我们认为思维是只有人才具有的。为什么说思维只有人才具有?这个科学根据是什么?这是领袖说的,当时是斯大林讲的。从科学的依据来说,我们认为思维只有运用语言才可以进行,就是说思维的工具、要素就是语言。从生理学上我们发现语言中枢只有人的大脑才有。这样说思维只有人才能进行了。

其实,20世纪后,动物行为学的研究,证明了很多动物(只要是比较高等的动物)可能都具有思维能力。这个问题如何去说明?其实大家也都知道,思维的要素不止语言,除了概念思维以外,它还有表象思维,而且它的表象思维更加重要,更加富于创造性。举个例子来说:DNA双螺旋结构的发现揭开了生物学上的一个新的时代,对我们人类来说也是揭开了一个新的时代。因为有了DNA双螺旋结构的发现,才会有今天的基因工程技术等这样一些技术,而且它已经影响了我们的生活。但是发现DNA双螺旋结构的两个年轻人,他们当时通过什么东西把它搞出来的?他们就是用了一些硬纸板和铁丝,拼了个模型,拼拼模型就拼出了个诺贝尔奖,总共用了两年的时间。在做这个模型的时候,他们利用了维尔金斯和富兰克林所拍的“X衍射的照片。但是在具体运作的时候,就是用这样一种类似于拼图的方法把这个事情做出来了。

所以他们所撰写的论文翻译成中文的时候,这个论文的长度只有这么多(32开的纸一页),这就是诺贝尔奖!后来沃森讲到,诺贝尔奖评委会觉得他们的这个诺贝尔奖得的太容易了,所以在相当长的一段时间里没有授予他们。他们在1953年提出来了,1962年才拿到这个奖。之后整个科学界都认识到,除了概念思维外,表象思维也是非常重要的。所以在我们的科学课程标准里面,都把模型这个概念写进去了。但是现在许多人,甚至有些老专家都不知道什么是模型。去年我在浙江师范大学指导一位生物教育硕士写的论文就是《关于模型和信息技术的整合》。现在不是讲整合吗?其实在信息技术的整合中,模型是一个很好的切入点。他在答辩的时候,有一个教授不知道模型是什么,他以为模型就是我们过去拿出来的像花、根之类的石膏模型。

像这样的一种发展,说明了科学需要的是一种探索的过程,而且这个过程是一个不断接近真理的过程。这个过程按照库恩的说法,它应该是一个科学革命和常规科学相交替的过程,我觉得这一点可能是很重要的。因为现在大家都在说建构主义,我想建构主义可以从两个层面上来说,一个层面是哲学上的,一个层面是学习理论的层面。从学习理论这个层面上来说,我觉得它是很对的,很有道理。就是说我们的学生,如果要他学到的知识真正成为他的认知结构的一个组成部分的时候,他肯定是要经历一个建构的过程。而这个建构或者是在经验的基础上来建构,或者是通过社会性建构。总之他需要一个建构的过程。但是建构主义如果是用在哲学上的时候,我觉得它是会有问题的。

我不知道我们的老师们怎么看,如果说对于一个事情每个人都有不同的见解,而且说科学本身也是每个人有不同的见解,它现在只是科学共同体的一个妥协。如果是这样的话,其实就走向相对主义了。绝对真理是不存在的,但如果走向相对主义,就无所谓对与错了。可能有些老师也知道,20世纪后半期,世界上的哲学思考出现了相对主义。结果在相当一部分年轻人当中就造成了一种观点:不知道什么是对什么是错,也无所谓对与错,你说是对的我说是错的,每一个人可以有自己不同的建构。这样一来,不是天下大乱了吗?

刚刚前段时间中央发了一个执政党加强执政的经验的文件,其中有一个部分就是讲意识形态的问题。因为相对主义在世界上很多地方已经造成了混乱,在我们国家肯定是不能这样去处理这个问题,而且事实上也不是这样的一个问题。就像牛顿的力学,我们说它已经被证伪了,已经证明它只能够在一定范围内适用。这个证伪不是说它就不能用了,或者说它就错了,它不是这样的一个问题,其实就包括人造卫星,我们所使用的还是牛顿力学。

爱因斯坦的相对论与牛顿力学的最大区别是:牛顿的空间是一个平直的空间,而爱因斯坦的空间是一个弯曲的时空,作为弯曲的时空他能解决很多事情,比如说地球为什么会绕着太阳转?或者月球会绕着地球转,而且这么一直转下去,这是谁来推动的?牛顿就解释不了,按照牛顿的力学是解释不了的,因为牛顿的力学空间是个平直的,地球绕太阳公转的轨道是个椭圆。爱因斯坦的理论说时空本身就是弯曲的,就不是平直的,所以地球是在一个弯曲的时空中运动(很典型的一个例子就像席梦思的床垫上放了一个大的铁球,那么这个席梦思床垫不就凹进去了吗,然后你再在席梦思床垫的边上再放一个球,球就滚动了,它就不需要一个什么推动。如果是放在硬板床上,要这个不动的球动起来就得推动)。在爱因斯坦的理论中,地球所做的是一个惯性运动,它走的是一条测地线,这样就不需要有一个第一次推动了。

所以爱因斯坦的理论解释这些问题比牛顿的理论要更有道理。但是,如果要是在远离光速这样一种情况之下,用牛顿力学去处理绝对是要简单得多,谁也不会在处理日常生产和生活问题的时候去用爱因斯坦的理论。这就说明虽然发生了科学革命,但在常规科学的范围内,原来的那些法则规律是照样可用的。科学的发展并不是像王朝的更迭那样把原有的学说给推翻了,而是说它是一个发展的过程。而且在每个发展阶段都会形成它的一种范式。牛顿力学和爱因斯坦的相对论力学的差别、他们的范式差别在哪里?就是一个是平直的空间,另一个是弯曲的时空。所以我们不能给学生一个错误概念,不能让学生学完了科学说:科学中没有真理。只是说,它不是永远这样的。因为现在建构主义在我们国家讲得很极端。为此张红霞教授专门写了一本书,是写给小学科学课老师看的。《科学究竟是什么》,里边讲到像这样激进的建构主义西方国家已经不用了,而我们国家在开放的过程中,我们以为人家的东西都是好东西,都搬过来宣传。

所以我们说这个建构主义在用于学习的时候,从知识建构这个角度来说有它的价值,但是如果是推广的时候,我们要注意不能陷入相对主义。科学的这个探索过程,就科学本身来说,它是一个交替发展的过程。