時間:2023-06-08 11:19:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人工智能的辯證思考,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】互聯網信息時代 人工智能 應用研究
當前,世界已全面進入以大數據共享、信息爆炸為特點的互聯網信息時代。富有智能化和人性化的計算機網絡技術服務成為了人們青睞和關注的焦點。人工智能作為互聯網信息時代凝聚高端技術的超值網絡服務,在增強互聯網安全性、提高網絡操作自動化等方面意義重大。現階段,已有更多行業領域的用戶在應用人工智能,體驗這一技術所帶來的新生活。
1 人工智能簡述
人工智能,即Artificial Intelligence,是現代社會特有的綜合類前沿學科,交叉云集了計算機、網絡技術、控制方法論、信息論、神經生物學、語言學等多學科知識,主要用來研究機器在思考、學習、規劃等行為的擬人態進化,使之解決問題的能力大幅提升。人工智能發展至今已有超過60載歲月,其成就在整個歷程中熠熠生輝,代表著人類文明的不斷發展與超越。人工智能經歷了三個階段的發展變革:第一階段是以人工智能驅動機器設備,代替或輔助人類思考并解答難題;第二階段是研發智能機器人,處理不同系統及環境信息的交互工作,如不確定性信息的處理工作;第三階段的代表成果就是數據挖掘系統,可實現海量模糊信息采集與分析,可視化技術發展迅猛,計算機具有自主學習能力。
2 人工智能的應用領域代表成就
任何一項技術的創新與發展,都源于人類開展生產生活的實際需求,人工智能技術的研究也不例外,發展至今已經為解決不同領域的實際需求提供了眾多技術應用。目前,人工智能在下列應用領域中取得了代表性成就:
2.1 專家系統
專家系統,其實是由龐大的程序組編寫完成的數據系統,廣泛積累不同專業的知識經驗,這些知識均可事先歸納分析,可按具體模式表示,從而幫助用戶憑借領域專家的固有知識進行推理解決問題。專家系統可系統化分析輸入信息并結合已有知識體系進行全面推理,提出建O性的決策建議,相當于發揮行業專家的作用。
2.2 數據庫智能檢索
人工智能想要做到全面模擬人類思維和動作,需要建設強大的數據庫資源,便于及時開展智能檢索。數據庫基于計算機軟件開展,存儲了海量專業學科知識,也稱之為知識庫系統,一旦有用戶需要查閱解決該學科的專業問題,都可通過智能檢索功能實現快速精準地檢索。
2.3 程序自動設計
自動化的程序設計就是借助更高規格高標準的程序設計系統來完成指定功能的程序設計,該系統需要用戶輸入所設計程序的需求目標,并對整個流程和架構有更為高級的描述,系統就能自動組織對應程序完成設計。高度自動化的程序設計編寫方式,也展現了人工智能系統的思考、學習、修正自身缺陷的擬人態功能。
2.4 目標模式識別
模式識別,顧名思義正是為識別不同物體的特征是否匹配目標對象而具備的功能。現代計算機加強了模式識別系統功能,能夠提高機器對外界信息的感知能力,不斷接受外界信息,對所處環境的特征進行識別,加強概念理解。當前,目標模式識別已由二維向三維層面升級,為研究智能機器人提供了堅實的基礎。
當然,人工智能的應用領域遠不止上述這些,還在機器學習、機器視覺圖像處理(machine vision)、自然語言理解(Natural Language Understanding)、自然信息博弈論等方面發揮著重要的作用。
3 不同行業的人工智能技術應用實例
目前,眾多企業為求發展,與內部運營管理中加強了人工智能的應用,聚力解決各項問題,為企業贏得了經濟效益,推動著社會發展。
3.1 企業管理應用
將人工智能應用于企業管理中,需要人的智能和人工智能之間的辯證關系,靈活運用工智能應用平臺加強對企業內部各項管理智能軟件的開發工作,借助靈活的人工智能技術幫助企業實施科學決策。
3.2 水利管理應用
人工智能能夠在水情控制與洪災預報中發揮作用。如可使用人工神經網絡和遺傳算法等技術,模擬汛期的最大洪峰與洪水總量,研究更有針對性的抗洪模型,提高了洪災預報精度和汛期準度,有效發揮防洪降災、攔洪儲水的重要作用。同時,人工智能還能夠分析大江大河的復雜地質與環境系統,對治理河流起到良好的輔助作用。
3.3 建筑行業應用
目前,建筑行業的用地規劃、給排水工程、暖通空調工程、施工管理等內容都在應用人工智能。已有企業基于神經網絡算法發明了結構節點探傷法,可查探建筑結構損傷度;也可在市政工程建設中不斷強化正反向混合推理的理論思想,查明城市污水處理管網故障;可構建用于分析建筑工程性能效益的系統,加強建設項目性能效益預測和實際效益分析。
3.4 機械行業應用
人工智能同樣成為互聯網時代下的機械行業技術中的重頭戲。如:人們利用人工神經網絡算法,設計出土方工程的機械調度的優化方案;多個工程都可搭建含多目標的尋優函數模型。許多大型機械裝置,都配置了人工智能操作平臺,可提高安全風險監控水平,增強機械操作自動化,進一步優化生產效率。
3.5 商品銷售預測應用
人工智能的各種函數模型或優化算法,可在商品銷售金額的預測中發揮巨大作用。如:在計算機中輸入不同商品某一時間段的銷售額,形成非線性系統進行分析,評估各種影響因素。采用人工神經網絡,不斷放大自分布處理、自組織學習、自適應與自容錯等特性,體現強大的預測功能。
當然,人工智能還廣泛應用到電子網絡技術應用、企業財務管理、航班信息查詢、教學服務、心理咨詢公路建設、焊接制造、等眾多方面,為更多企業帶來可觀的經濟效益。
4 結束語
互聯網信息時代的人工智能應用,將會隨著科技力量的不斷壯大而實現更多的應用。人們應該高度重視人工智能理論與技術的探究,從而更好地為全人類服務。
參考文獻
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作者簡介
李君,男,江西省上饒市人。上海財經大學浙江學院,主要從事教學軟件管理類工作。
關鍵詞:教育技術;多媒體網絡;教育智能化
科學技術的發展使得知識的更新日趨加快,知識總量每三到五年就要翻一番,為了適應時展的需要,人們必須學會認知、學會學習。因此,如何提高知識的傳輸效率、提高學習效果成為教育所關注的焦點。以信息技術為基礎,呈現多媒體化、網絡化、智能化發展特征的教育技術日益受到人們的重視。它強調運用各種現代化教育手段,創設教學情景,提高教育教學效果,擴大教學規模。實踐證明,在某種程度上,它確實實現了其初衷,很多人對其大唱贊歌,極加美化。但我們有必要對多媒體化、網絡化、智能化發展的教育技術做出辯證的思考。
一、對多媒體化發展的教育技術的辯證思考
多媒體通常是指日常生活中的多媒體計算機和與之相關的多媒體課件等。它具有超文本、超媒體功能,而且還可以使文字、聲音、圖象等一并顯示,具有化動靜、化虛實、化快慢、化大小并且存儲員大、交互性強、信息呈現方式靈活多變等特點。因此有人認為多媒體將取代教育技術領域的幻燈、投影、錄像、電視、粉筆、黑板等其它媒體,并且多媒體教學將成為未來教育發展方向等等。多媒體真的那樣神奇嗎?真的就是“萬能”的教學機器嗎?回答應該是否定的。
(一)多媒體僅僅是一種,而非多種媒體組合而成的全能媒體
我們認為,每種媒體都有其各自的長處,對某種特定的教學或學習有效,不存在一種人人適用、處處適用的全能媒體。所以,媒體的有效與否要看特定的教學情景和學習對象等,各種媒體教育有其各自的特點和獨特的功能,在教學中,應互相補充,取長補短。我國開展多媒體教學僅有幾年的時間,正因為對多媒體教學認識的偏差,把其看成是教育現代化的一種標志,所以各單位紛紛申請巨額資金,購置多媒體教學系統,裝配多媒體教室,出現了多媒體“熱”的怪現象,而且目前這種現象有蔓延的趨勢。對此,我們認為,配備多媒體教學設備本無可厚非,沒有必要的硬件設備做后盾,要搞好多媒體教學是不可能的。但有的地方購置了設備后,對其倍加珍惜,在教學中根本不舍得使用,平時用布一蒙,僅作為參觀、觀摩和迎評的樣品,這樣不僅嚴重浪費了資源,而且也阻礙了多媒體進入課堂。
(二)硬件和軟件能否同步發展,還有待進一步觀察
綜觀全國上下,可以說,真正適合多媒體課堂教學的課件可謂鳳毛麟角,已編制出的課件絕大部分是一種課本搬家的形式。另外,商家為了贏利而編制的課件因缺乏學科專家、教育專家的參與,所以根本不適合課堂教學。同時,由于多媒體涌人教育領域速度太快,使大多數教師沒有充分的思想和技術準備,而課堂教學目前仍是教學的主要組織形式,在已編制的多媒體教學課件不符合課堂教學,而教師又不能自行制作合適的教學課件的情況下,多媒體不是空有軀殼嗎?如此,又如何實現它的作用呢?最后,正像有些學者所擔心的那樣:既便我們實現了多媒體教學,在教學中也發揮了巨大的優勢,學習效率成倍提高,學習效果顯著,為獲取知識而疲憊不堪的痛苦消失了,別的痛苦是否會來補充呢?我們認為,教育應是促進入全面發展的教育,并非單純的知識灌輸,知識的豐富并不等于人格的完善,在現實生活中,具有豐富知識而人格不完善的人不勝枚舉。因此,即使有了多媒體的幫助,使人們獲取知識變得容易,我們也應該對多媒體的利弊作出必要的反思。
二、應多關注基于信息技術的網絡教育
隨著信息技術的發展,以使用信息網絡為主要傳播工具的網絡教育,成了人們關注的焦點,這有其必然的原因。
(一)網上信息資源具有豐富性和再生性
因為任何國家、任何行業、任何階層的任何人都可以在網上信息,都可以在彼此免費的情況下獲得別人的信息,相應的,他們也要無償地為他人提供資源,所以網上各種信息應有盡有。其信息容旦之龐大、呈現形式之多樣、涵蓋范圍之廣是人們難以用數字表達的。而且,網上信息的增減與內容的刷新依據主題的變更和事件的發展而不斷變化,從而再生新的信息。
(二)網上信息的交流具有自由性和開放性
任何人都可能根據自己的意愿,去說或做幾乎任何希望的事情,與世界各地任何上網的人聯絡,自由訪問各種信息資源。網上不同主題的電子公告牌、新聞組和電子論壇向任何感興趣的人開放,無論任何觀點、任何思想、任何文化都可以在這里找到自己的位置。這正體現了網絡的創建者和用戶普遍認同的道德規范和信條:進入計算機網絡應該是無限制的,所有網上信息應該是開放的、自由的,網絡不受任何權力機構的限制。
(三)網上人們的交流具有平等性和民主性
眾所周知,傳統的人與人的交流最大障礙在于人的差異性,往往難以克服現實的社會地位的懸殊、生活質量的差異和文化層次的高低這樣一些障礙。而在網絡空間,人們完全可以不考慮自己的社會地位、家庭背景、經濟收入、、種族膚色等現實社會無法回避的矛盾,進行一些相對單純的、非功利性質的精神交流,也可以就共同感興趣的問題發表自己的見解和看法,交流雙方不會產生心理上的負擔。因為人們的交流除去了各種社會暗示和物質表象,只有無差別的比特流以共同的特征表達著人們內心深藏的氣質,這使相距遙遠的人們,丟掉傳統的偏見,更加心平氣和、心安理得地與他人交流。
三、有必要關注并積極思考智能化現象
智能化是教育技術發展的重要方向之一,也是其發展到一定程度的必然要求。對人工智能的研究已經引起人們的高度重視。在NOTO有關AET研究項目所著重研究的八個問題中,有四項都與人工智能有關,即:任務分析與專家系統、個別指導策略與學習者控制、學生模型建構與錯誤診斷、微世界與問題求解等。
之所以產生人工智能熱,是因為其“擬人”的特點與功能所致,即智能機器能夠執行與人類智能有關的功能,如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設計、思考、規劃、學習與問題求解等思維活動。并且在語言處理、自動走理證明、智能數據檢索系統、視覺系統、問題求解、人工智能方法和程序語言以及自動程序設計等方面獲得相當程度的發展。特別提出的是專家系統,它是一個智能計算機程序系統,它應用人工智能技術,根據某個領域一個或多個人類專家提供的知識和經驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決需要專家解決的復雜問題。這樣,學生就可以直接與專家系統進行“咨詢對話”,向其提出問題并得到學生希望的解答。于是有人重新提出“教師將被取代、學生可以自己學習、學校將要消亡”的論調。分析一下這種論調,一方面顯露出教師在某些職能作用發揮上存在的缺陷與不足:但另一方面這是一種“技術至上”的偏向表現。
四、在都學實踐中,我們應該樹立恰當的教育技術觀
通過以上分析,我們認為以信息技術為基礎的呈現多媒體化、網絡化、智能化發展的教育技術有利于提高教育教學效率;豐富學習內容、開闊知識領域;節約師資力量、交流教學經驗;加速普及教育、發展成人教育;進一步促進教育改革等,但它也確實已經和將要給教育帶來諸多不利影響。但是,我們不能因此而“因噎廢食”。實現由我們的特殊國情和時代背景所決定的現代教育技術的跳躍式發展,積極推進教育技術的進步和教育技術的普及應當是我們的當務之急。關鍵的問題是,我們應該樹立恰當的教育技術觀。
(一)樹立恰當的教育技術的結構觀。我們知道,技術由外向內是由工具手段、方法技能和智慧經驗三大要素所構成的。教育技術從結構層次上來看就應該由教育工具手段、教育方法技能和教育智慧經驗三大要素由外向內有機整合而成。其中,教育智慧經驗和教育方法技能處于內隱層,教育工具手段處于外顯層。前者是一種無形的、非物質性的而又客觀存在的技術,是在人們的社會實踐中起到實實在在作用的技術。而且,從某種意義上說,這種技術的作用并不亞于外顯的物質性的技術,更不能被后者所取代。
我們認為,教育技術離不開外顯的工具手段,但歸根結底更離不開人掌握的智慧經驗和方法技能,正如知識經濟的外在表現是高新技術,而內在核心卻是高素質的人才一樣,教育技術的核心歸根結底是掌握教育技術核心層的人,人對教育技術起最終的導向作用,決定著教育技術的發展方向。因此,第教育技術結構的把握應把對人的理解放在首位,而現實中出現的對教育技術結構的錯誤理解是導致人們“重”某些方面”、“輕”某些方面的主要原因。
(二)樹立恰當的教育技術的價值觀。回顧教育技術發展史,我們不難發現,教育技術價值觀經歷了從人文主義的教育技術價值觀到科學主義的教育技術價值觀的轉變。從哲學意義上講,人文主義的教育技術價值觀以價值理性為依據,重視教育技術的人文價值;科學主義的教育技術價值觀以工具理性為依據,重視教育技術的科學價值。在某種程度上,我們不難發現,純粹價值理性的思變和無為以及工具理性的失衡和異化。
目前,人們對教育技術只看到其物化層面的強大優勢,如多媒體化、網絡化、智能化、交互化和虛擬現實等,忽略了教育技術的人文價值,結果導致了教育不再注重引導學生思考人生的目的、意義和價值,忽視了學生第完美和健全人性的追求,從而造成學生品德、人格、情感教育的荒疏和缺乏。如上所述的教育技術帶來的負面效應就是很好的印證。我們認為,教育技術的價值觀應該實現科學主義的教育技術價值觀和人文主義的教育技術價值觀的有機整合。
(三)樹立恰當的教育技術的發展觀。從對教育技術的結構認識,我們看到人最終決定著教育技術的發展方向,而人又是處于不斷發展和完善的過程中,正如馬克思所說:“人不是在某種規走性上再生產自己,而是生產出他的全面性,不是停留在某種已經變成的東西上,而是處在變易的絕對運動之中。”因此,由人決定的教育技術的發展也必須是教育技術的內隱層和外顯層的協調、全面發展。
一、新課改阻力因素的系統性分析
新課改旨在改變傳統課程過于注重單向知識傳授(知識灌輸)的傾向,要求教師在教學過程中充分尊重“學生才是學習的主體”這一客觀事實,并引導和指導學生開展自主、合作、探究式學習,使學生在獲得基礎知識與基本技能的過程中學會學習,形成正確的價值觀及健康的人格,以適應未來生存及發展的挑戰。
光陰荏苒,新課改已走過十五個年頭,很多學校在推進新課改方面做出了積極的努力和有益的探索,并取得了一定成果。但總體情況不容樂觀:以“知識灌輸”和“機械訓練”為主的教學方式在很多學校仍然大行其道;很多學校對推行新課改依然顧慮重重,徘徊不前;也有一些地區在推行新課改時,急于求成,用力過猛,從而引發教師的抵觸情緒及家長的反對,騎虎難下。
毋庸置疑,新課改的目標指引、價值主張、內在邏輯及其所倡導的學習方式都是正確的,而且至今仍未過時,可為什么在推進過程中卻阻力重重呢?有人認為是“片面追求升學率”的思想阻攔了新課改的步伐;也有人認為“教師的墨守成規”是新課改的最大掣肘;還有人認為“對分數高度敏感,對課改又充滿誤解的家長”才是推進新課改的最大壓力源。以上這些觀點都具有一定的客觀性及合理性,但仍屬于零散的、單一維度的、表層化的看法,缺乏對新課改阻力因素的系統性分析,也因此難以理清各種阻力之間的矛盾,也就難以找到化解復雜矛盾的突破口。如果找不到化解矛盾的突破口,新課改的相關者就會陷入“公說公有理,婆說婆有理”,各執一詞,互不相讓的困局,從而產生嚴重的內耗,誤了新課改,誤了區域教育的發展,誤了學生!
為了不誤課改,不誤學生,讓我們用思維導圖來系統地梳理一下新課改的阻力因素(見圖1)。
如圖1所示,新課改的阻力主要源于現實壓力、思維誤區、能力局限三個方面。所謂“現實壓力”主要是指家長對學生成績的高度敏感以及學校對升學率的高度關注。這當然是可以理解的,但理解不等于認同,因為新課改與學生成績和升學率并非對立的關系,新課改主張“讓學生學會學習”,試問會學的學生與不會學的學生相比,哪個成績會更好?新課改倡導“探究式學習”,反對“死記硬背”與“機械訓練”,試問前者與后者相比,哪種效能更高?不言自明!其實家長與學校(校長與教師)所擔心的并非是推行新課改,而是擔心改不好。而這種擔心又是源于他們沒有看到或者沒有找到可以確定能夠保證“學生成績不會下滑”的有效策略。
阻礙新課改實施的“思維誤區”主要是指推動者的“二元對立”思維及參與者教學認知上的“路徑依賴”。而在“二元對立”思維中最突出的問題當屬把“教”與“學”對立起來,把“師”與“生”對立起來。之所以如此,是由于在新課改的推進過程中,一些激進的推動者陷入了兩大誤區:一個是急于求成,另一個是矯枉過正。急于求成是因為沒有把新課改參與者(教師、學生、家長)的認知水平、能力基礎、思維慣性考慮進去,一刀切,急轉彎,結果大家適應不了,欲速而不達;矯枉過正是指片面強調“生主體”及“學中心”,完全否定“師”的作用及“教”的價值,甚至機械地限制“教”,結果把相互依存、相互轉化、相互促進的辯證統一關系搞成了完全對立關系。教學認知上的“路徑依賴”是指教師、學生、家長基于先前的經驗,已經習慣了“死記硬背”和“機械訓練”的學習方式,雖然深受其苦,但是在缺乏新的、更高效的、可以掌握的學習策略支持下,他們對自主、合作、探究式學習缺乏信心。
所謂“能力局限”主要包括兩個方面:一是推動者缺乏對新課改的領導力,二是參與者(主要是教師)缺乏對新課改的支持力。領導力是指新課改的推動者對教學本質、課改本質、教師素養等相關要素的認知水平以及與課改參與者的溝通協調能力。支持力是指教師在新課改理念引領下,對教法與學法的升級能力。
綜合以上分析,我們會發現:紛雜的矛盾只是表象,其實一切沖突都指向“缺乏能夠被各方所認可和接受的有效支持策略”這一癥結,只要打開這一癥結,所有問題便會迎刃而解,諸多矛盾也會煙消云散。
二、找到化解新課改阻力的突破口
韓愈在其《進學解》中說:“萬山磅礴必有主峰,龍袞九章但摯一領。”可見越是解決復雜的問題,越不能眉毛胡子一把抓,而是要尋找到突破口,并以適應之策略,巧妙化解之。
新課改所遇到的各種阻力,看似紛繁復雜,掣肘極多,其實只要牽住 “較快地讓學生學會學習”這個牛鼻子,整頭牛便自然跟著你走了。因為只有學生會學了,新課改所倡導的“自主、合作、探究”式學習才能真正得以落實。所謂“會學”是指學生掌握了一些有效的學習策略,并且能夠運用這些策略來獨立建構學科知識體系,獨立解決某些學科問題。在缺乏有效學習策略支持的情況下,所謂的“自主”只能是一種“自主支配學習時間的權力”而非“高效利用學習時間的能力”,有了“自主之權”而無“自主之能”,只能算是形式上的自主;在缺乏有效學習策略支持的情況下,合作學習雖然能夠培養學生的合作意識,發展學生的合作素養,但合作的效能與層次卻不會太高;在缺乏有效學習策略支持的情況下,探究的深度與效能都會受到影響,常常停在問題表層,探不進去,隔靴搔癢,霧里看花,這樣的探究自然難以讓人歡喜。
當然有些人會有這樣的假設:只要給學生足夠的信任,足夠的自,學生一定就能找到適合自己的有效學習策略。這個假設成立嗎?當然不成立!這是一個理想化的模型,在現實中,能夠在有限學習時間內悟出有效學習策略的學生畢竟只是少數,大多數學生還是需要被引導和指導的。相信“每個孩子都是天才”是教育者應有的情懷,而承認“并非每個孩子都是天才”才是教育者的理智。因此,能落實新課改的教師一定是能給學生提供“學法升級”支持的教師,而非讓學生無所依靠,放任自流的教師。
三、以思維可視化為支點撬動新課改
阿基米德曾說:“給我一個支點,我可以撬起整個地球。”而思維可視化教學策略則可以成為撬動新課改的支點,因為它能滿足“較快地讓學生學會學習”這一關鍵要求,而這正是化解新課改諸多阻力的突破口。
所謂“思維可視化”是指運用圖示或圖示組合把本不可見的思維路徑、思維結構呈現出來的過程。而“思維可視化教學策略”則是指在教學實踐中師生共同運用思維可視化技術,通過“獨立思考”或“思維共振”的方式來建構學科知識網絡、生成問題解決策略模型的教學策略。
為什么思維可視化教學策略能較快地讓學生學會學習呢?其基本原理,大體可以概括為“一直觀、兩重于”。所謂“一直觀”是指借助圖示或圖示組合來提高思維信息傳遞及加工的效能,因為大腦對“圖”非常敏感,所以被畫出來的思維,更容易被理解、被評價、被遷移。所謂“兩重于”是指在教學過程中始終堅持“思維發展重于知識獲取”和“策略生成重于問題解決”的基本原則,使學生的學習從“識記主導”升級為“思考主導”,在知識網絡建構及問題解決策略模型建構過程中發展出較強的提煉、概括、推理、分析、綜合等思維能力,并學會運用追問、比較、批判、轉換、發散、聚合等思考策略。
當圖示的直觀性與思維的結構性、嚴密性、概括性結合起來,便會形成互補優勢:一方面,抽象復雜的思維過程變得一目了然;另一方面,簡明直觀的圖示被賦予豐富的思維,有了靈魂。在教學實踐中,如果能較好地運用思維可視化教學策略,一張圖就可以喚醒學生的思考意識,一張圖就可以讓學生領悟學習某類知識的關鍵策略。圖2說明了學生是如何通過一張圖示來獲得有效學習策略的。
如圖2所示,教師在運用思維可視化教學策略指導學生學習初中地理“西雙版納”一課時,首先通過“設問引思”及“追問啟思”喚醒學生思考意識;接下來師生共同運用“逆向思考”策略,由果溯因,一步一步地理清旅游資源、自然資源、人文資源、植被特征、氣候類型、地理位置(緯度位置、海陸位置)、地形特征等地理要素之間的關系,最終生成一張簡明清晰的“西雙版納豐富旅游資源形成關系探究圖”,不但完成了這節課的核心知識建構,而且領悟到“提要素――理關系――建結構”這一重要學習策略的方法及意義。那么,這節課的教學價值就遠遠超越了“西雙版納”,甚至超越了地理學科,它讓學生獲得的是可以跨學科遷移的有效學習策略,經過多次強化(實踐運用),這一學習策略便可以被內化為學生的自主學習能力。
除了“能較快地讓學生學會學習”這一優勢,思維可視化教學策略還能為“合作學習”提供工具性支持:師生之間、生生之間、小組之內、小組之間都可以借助“圖示”這個可視化媒介來進行思想交流,思維碰撞。基于“思維可視化”的交流,結構清晰,一目了然,比單一的語言或文字交流的效能要高得多。
四、借助思維可視化應對新挑戰
對于新課改而言,除了要有效化解舊阻力之外,還需準備應對新挑戰。“信息智能文明”時代的大幕正徐徐拉開,紛至沓來的“互聯網+教育”、虛擬現實、人工智能等新科技對傳統教育產生了重大沖擊,人類的學習目標、學習方式及學習組織形式都將發生重大轉變,新課改要如何與時俱進?
辯證地看,新教育技術的崛起對新課改既有“危”也有“機”:其中的“危”主要是指在“互聯網恐慌”壓力及“教育技術創新”推力的雙重作用下,原來推動新課改的中堅力量會被“新技術熱”所裹挾,從而降低對新課改的關注度,陷入“形式大于本質”的誤區。其中的“機”主要是指新教育技術可以為新課改所倡導的自主、合作、探究式學習提供有力的技術支持。例如各種形式的在線教學資源(微課、慕課)就為學生的自主學習提供了不受時空限制的內容支持,使自主學習、合作學習變得更加便捷。
如何利用好新教育技術帶來的“機”,并且能化“危”為“機”,使“新教育技術浪潮”既不沖淡“新課改關注度”,又能助力新課改的進一步落實呢?思維可視化教學策略可以實現二者(新技術與新課改)的無縫連接:一方面思維可視化教學策略與新教育技術的整合可以創生出“高思維含量”的優質課程資源,補足在線課程的短板(數量有余,品質不足),為學生開展基于在線課程平臺的自主、合作、探究式學習提供精品內容支持;另一方面,在線下運用思維可視化教學策略來發展學生的自主學習能力,可以使學生更加適應新技術支持下的自主、合作、探究式學習,從容應對“信息智能文明”時代的挑戰。
關鍵詞: 囚徒困境 規則 主體間性 理性
一、關于理性人和囚徒困境的介紹
囚徒困境這個事例常常在有關博弈論的討論中出現,它最主要貢獻是突出反映了個體理性與群體理性的沖突,并且在目前學界的討論下,這一沖突似乎尚未能得到完美的解決。造成這一沖突的原因,并不是由于該博弈的前提――理性人假設出現了問題,而是基于囚徒困境中或者博弈論中理性人的假定在不同條件(規則)下的作用。正是由于沒有分清這一前提在不同背景知識下的運用,一方面保證了囚徒困境這個博弈能夠用邏輯的或者說是理性的方式解決(找到這個博弈的納什均衡點),另一方面也導致了事件的解決結果并不是那么的令人滿意(因為我們面臨的是不同的條件與知識背景)。“‘博弈參與人是理性的’是博弈論的公設,然而理性人的假定存在許多博弈困境。囚徒困境與公地悲劇反映的是個體理性與集體理性之間的沖突”(潘天群《博弈論中理性人的假設困境》,《經濟學家》2003.4,)。
起初,博弈論專家假定博弈中的參與人是理性的――具有使自己效用最大化的推理能力,然而,奧曼等人發現,這樣的假定是不夠的,我們必須假定,“一個博弈中的每個參與人都是理性的”是該博弈所有參與人組成的“群體”所知道的,即每個人都是理性的是群體中的“公共知識”(或翻譯成共同知識)。(潘天群《群體推理的邏輯與群體理性》,《東南大學學報(哲學社會科學版)》,2007年7月第9卷第4期)。
有關囚徒困境我們可以這樣表述。
假設有A、B二人,因為偷盜被警察抓捕歸案。為了防止兩人串供,因此將兩人分開審問。這時A、B二人均面對了兩種選擇,一是招認,二是不招認。例如,對于A來說,A面臨著招認與不招認的選擇。我們可以假設,如果A招認,B可以選擇招認,也可以選擇不招認。當A招認B不招認時,A當場釋放B判刑8年;當A招認B也招認時,各判刑5年。如果A不招認,B也可以選擇招認或者不招認。當A不招認B招認時,B當場釋放,A判刑8年;當A不招認B也不招認時,兩人各判刑1年。
同理,當審問B的時候,只需要參考上面的過程就可以很容易地得到答案。
我們可以簡單地列一個表,用來表示上述的過程:
以A為例,對該博弈進行分析。
由于參與博弈的雙方均為理性人,且為公共知識,那么A會有如下的思考:
當B招認時,A可以選擇招認或者不招認。
當B招認而A不招認的時候,B被當場釋放,A被判刑8年;當B招認A也招認時,B與A各判刑5年。判刑5年遠遠好于判刑8年,因此,當B招認時,基于理性人的假設要使自己的收益最大并且損失最小,A會毫不猶豫地選擇招認。
當B不招認時,A也可以選擇招認或者不招認。
當B不招認并且A也不招認時,兩人各判刑1年。當B不招認而A招認時,B被判刑8年,A被當場釋放。A基于理性人假設作出了以上的推理,顯而易見的是,當場釋放要好于判刑1年。為了使自己收益最大并且損失最小,A會毫不猶豫地選擇招認。
因此,不管B是否招認,A都會毫不猶豫地選擇招認。
同理,作為一個理性人,B也會按照A的思維模式那樣作出選擇,答案是――毫不猶豫地招認。
兩人均招認就是囚徒困境這個博弈的納什均衡點。很明顯也很抱歉,通過理性手段進行推理,想使自己的收益最大而損失最小,但是結果卻不是那么的令人滿意。在我們看來,兩者均不招認各判刑1年的損失要遠遠小于兩人各判刑5年,或者單就A或B一個人來說,當場釋放的收益要明顯地大于個人的判刑5年,因此,在某些人看來,理性的參與人在這個博弈中并不能使自己的收益最大損失最小,相反的,個人理性在這個囚徒困境的博弈中成為了獲得最大利益的障礙,在這樣的情況下,就出現了“兩難”決策。
二、“囚徒困境”博弈的潛在規則,以及阿克塞爾羅德的實驗及其規則變動
應該得出的一個認識就是,上文所提到的那個“囚徒困境”博弈屬于一次性的完全信息靜態博弈,它本身所具備的規則與阿克塞爾羅德所做的實驗有著顯著的區別――一次性的囚徒困境博弈與重復性的囚徒困境博弈的規則區別。為了便于分辨,我們依次將上文的兩個囚徒困境博弈分別簡稱為Game1與Game2。
G1應該具備以下的這些規則。
(1)對策者(謀求合作的雙方)沒有什么手段可以用來實施威脅或作出許諾。由于對策者不會許諾他們自己采取某種特定的策略,因此每個人都得考慮對方可能采取的所有策略。此外,每一個對策者都可以使用所有可能的策略。(2)沒有什么辦法能夠確定對方在某個特定的對局中將如何選擇,這就消除了使用元對策”分析的可能。“元對策”允許諸如“選擇與對方相同的策略”的選擇,同時也消除了通過觀察對方與第三者局而形成某種信譽的可能。因此對策者唯一可利用的信息(積累的知識)是他們相互作用的歷史。(3)不能消滅對方,也不能放棄對局,因此對策者在每次對局時只能選擇合作或背叛。(4)不能改變對方的收益值。這個收益值已經包括了每個對策者關于對方利益的考慮之中。(周海林《“合作”的條件與機理――從囚徒困境談談可持續發展的制度基礎》,《軟科學》2001年第15卷第3期)
我們可以試著列出一個表格,以更清晰地對幾個步驟中的規則的區別作出清晰的劃分。
博弈前(step1)博弈中(step2)博弈后(step3)
[?搖?搖?搖?搖?搖?搖一次博弈的完成?搖?搖?搖?搖]
對于G1的第一條規則,G2由于是重復多次的囚徒,將會出現一些不同的情況。阿克塞爾羅德所提出的例如寬容性和可激怒性就可以在step3之后體現出來。可激怒性可以簡單地看成是規則1中所說的實施威脅。當參與博弈的雙方A和B進行一次博弈時,A作出不合作的決定時(第一次博弈),B在step3得知了這個消息之后,也就是下一次博弈時(第二次博弈),可以選擇不合作,對A進行威脅,表示自己是可激怒的。這里的威脅,是分屬于兩次博弈的,而這在一次性博弈中明顯無法做到。寬容性也同樣如此,當A表示悔過(在第三次博弈選擇合作時),B可以立即在step3中得知,并在第四次博弈時原諒A,作出合作的選擇。當然,如果僅從理性人的角度出發,在有限次的囚徒困境博弈中,次次不合作才應該是這個博弈的納什均衡,但是在阿克塞爾羅德的試驗中,次次不合作這個策略的得分明顯低于某些策略,并且選擇這個策略的人并不是絕大多數,理論和現實有著明顯的差異。
對于G1的第二條規則,同樣也是如此。一次性的囚徒困境G1作為某個特定的對局(特地被警察隔離開而無法串供),博弈雙方都無法確定對方將采取何種策略,從而致使使用“元策略”的可能性變為0。G2作為多次重復的囚徒困境,由于能夠清楚地知道對方在每一輪的選擇(指已經選擇過的步驟),因此可以對接下的自我的選擇和他人的選擇做出推斷。甚至像“一報還一報”策略直接選擇與對方上一步策略相同的策略。還有的參與者對博弈對手的合作與不合作的次數進行概率計算,并由此作出自己的選擇,如道寧策略,這在G1中是無法出現的。阿克塞爾羅德甚至做了兩次重復多次的囚徒困境實驗,這樣對于G2的參與者來說,他們的選擇不僅僅可以基于與自己的博弈對手相互作用的歷史,更可以基于博弈對手與參與這次試驗的每一個人的相互作用的歷史。道德博弈中所說的個人信譽問題在這里凸顯出來。
總的看來,在step1中,作為囚徒困境的博弈參與者A可以了解到B以往的策略選擇以及信譽問題,并可在一定程度上影響到自身策略的選擇。例如貪婪的策略在面對比較仁慈的策略時,總是比較占優勢。并且在step2中,A與B可以看到對方是如何選擇,并進一步影響到step3之后,選擇寬容還是懲罰――合作還是不合作。
從step1到step3就顯示出主體交互性在博弈中的重要作用,因為G1中,G1(step1)到G1(step3),A與B做為博弈參與者并沒有真正的形成交互(雙方被隔離了),即主體間性。而在阿克塞爾羅德的試驗中G2(step1)到G2(step3)中,博弈的雙方A和B不但互有信息交流,而且在一定程度上影響到自我決策的選擇。
三、主體間性對囚徒困境的影響
主體間性從定義上來說是主體與主體之間的統一性,但在不同的領域中,主體間性的意義是有差異的。
在主體間性概念的形成歷史過程中,事實上涉及了三個領域,從而也形成了三種涵義不同的主體間性概念,這就是:社會學的主體間性、認識論的主體間性和本體論(存在論、解釋學)的主體間性。這里就不一一詳細敘述。
博弈論是交互的決策論。2005年諾貝爾經濟學獎的獲得者奧曼曾經給博弈論下過一個非常描述性的定義:博弈論是“交互的決策論”,其定義十分簡潔凝練。展開來說,博弈論是研究發生直接相互作用的行為者采取的決策以及這種決策的均衡問題。換言之,一個經濟主體(行為者)在決策時必須考慮到對方的反應,所以用“交互的決策論”來描述博弈論可謂言簡意賅。(張踐明《“囚徒困境”?理性悖論?交互認知論》,《湘潭大學學報(哲學社會科學版)》,2007年11月第34卷第6期)
而交互認知是主體間性的具體化例證。在重復囚徒困境這個博弈中,就充分地體現出交互認知的重要性。
如step1的中,博弈的雙方可以對彼此過去的決策選擇進行詳盡的考察,基于生存博弈的道德博弈也可因此而建立起來。雙方的私有信息(在這里可以簡單地看做自己和對方的博弈歷史選擇)是否可以交換,交換的方式與程度,均可在一定程度上影響到后來的決策。阿克塞爾羅德進行第二次重復囚徒困境博弈的一部分原因也在此――建立在雙方知己知彼的基礎上的合作應該如何產生,知己知彼是源于上一輪的博弈參與者參與博弈并決策的歷史。這樣就把雙方的私有信息公開化,變成了公共知識。
在step2中,G1博弈雙方從完全不知道對方做出什么決策發展到G2可以看到對方的決策,這又是一次交互的行為,由于是多次重復博弈,step2的交互致使博弈雙方A和B不僅僅看重眼前的利益,更會看中將來的利益,從而使合作有可能發生,當然其中也包括從不合作決策與報復性決策等。
在G2(step3)中,A或者B完全可以借由這個環節來告訴對方自己對于對方的選擇是滿意還是不滿意,并在以后的多次博弈中體會到對方的感受,對方同樣可以表達出來并由此形成第三次交互。
還是拿一報還一報策略進行說明。A使用策略未知,而B使用的是一報還一報策略。設在第200次博弈中(我們稱為N1、N2、N3……),A選擇不合作,B選擇合作,G2(N200(step3))中,B發現A不合作,并想表達自身的不滿,因此立即在G2(N201(step2))中選擇不合作以此來警告A。A在G2(N201(step3))中感受到了B的不滿,如果雙方進行了重復多次的博弈,A通過G2(N202(step1))回顧雙方合作的歷史發現,B對于犯錯的人具有寬容性,于是立即在G2(N202(step2))中選擇合作表示自己悔過,B在接下來的步驟中感受到A的悔意,在下一次的博弈中選擇合作表示自己知道并安慰A……從而形成了重復性的三次交互、信息交換。當然,以上的只是基于交互理論的假想,但是在阿克塞爾羅德的實驗中,我們不應該僅僅把雙方固有的策略選擇看作是電腦程序的自動化,而應該看作是在理性人基礎上的信息交互,從而修正自己的策略。
四、結語
可否像人工智能體Agert那樣在博弈中具備自主交互的學習參與博弈的理性能力,并由此改變自己的策略?
有關新型智能體Agent的設定,有這么幾條可以作為囚徒困境這個博弈的參考:
①能夠面向陌生狀態與不確定性,積極主動地進行認知與行動。②每個智能體都有自己不同的知識背景、心智品質、能力與個性,甚至具備諸如友善性、真誠性等人類特征。它的這些能力與特征都不是被設定為一成不變的,它可以隨著情況的變化而不斷地進行能動的自我更新。它不是在一個一步到位的、靜態的模式中模擬智能,而是在一系列過程性的、動態連續的進程中發展智能。
如果在多次重復的囚徒困境的理性人設定中附加如上的設定,是否可以使G2更加地清楚明白,更容易地走向合作?
當然,以上的附加只是基于多次重復囚徒困境的假設。面對G1的一次性的完全信息靜態博弈,我們只能持以悲觀的態度。
賓默說,理性參與人的獨立選擇行為又會產生非帕累托效率的結果,這并不存在任何自相矛盾的地方。囚徒困境的規則不利于實現理性合作,就像把一個人雙手反綁之后要他表演手技一樣。因此,不要希望在囚徒困境規則約束下理性參與人會成功地達成合作。
參考文獻:
[1]羅伯特?阿克塞爾羅德.合作的進化.合作的復雜性――基于參與者競爭與合作的模型.
[2]賓默.博弈論與社會契約.
[3]格若赫姆?羅鉑.博弈論導引及其應用.
[4]張踐明.“囚徒困境”?理性悖論?交互認識論.湘潭大學學報(哲學社會科學版),2007.11.
[關鍵詞]思維方式差異構建
科學思維方式的重要性
正確的思維方式可以幫助人們養成良好的思考習慣。在現代科學研究活動中,精密的儀器和先進的實驗手段有著重要的作用。但是,我們必須承認,在科學研究工作中最重要的工具,無疑始終是人的大腦。人們花費了大量的時間和精力,通過學習和教育,來訓練和武裝自己的頭腦。然而,對于如何充分利用頭腦,我們往往缺乏技術細節上的考慮。我們在自己的實際工作中也深深體會到,盡管科學的思維方式未必會使每項工作都能取得成功,但是,毫無疑問,科學的思維方式肯定比拙劣的方法更有效,并且可以使我們少走彎路。尤其在謬誤來源極多,某些現象較為復雜的學科中,運用科學的思維方式就顯得更加重要了。
科學的思維方式可以幫助人們提高科學素養,提高科學的鑒別能力。在研究工作中,面對紛繁復雜的客觀世界,新情況、新問題層出不窮。尤其是當今世界各類信息的急速膨脹,對各類假說的取舍,對層出不窮課題的選擇,以及或明或暗線索的鑒別等等,都對研究工作提出了更高的要求。這就要求研究工作者不僅要有高超的鑒別力和判斷力,更應有淵博的學識做后盾。而實際情況是,研究者所要求具備的這些能力,又是與人們掌握科學的思維方式有著密切的關系。
對青年一代進行科學思維方式的培養,可以促進青少年較快地健康成長,并能激勵他們盡早成才。在實踐中,我們不得不承認有些人是有著別人不具備的天賦能力,但這確屬風毛麟角,極為罕見。我們絕大多數人,都屬兒人,并非天才。對于天才,給予系統的、科學的思維方式的指導,無疑會使他們如虎添翼,取得更大的成就;對更多的普通人來說,給予系統的、科學的思維方式的指導,能夠使他們在研究上少走彎路、少兜圈子,有助于他們的成長,促進他們早出成果。
科學的思維方式有助于提高教學質量。對于在各級各類學校從事教書育人工作的教師來講,學習和研究科學思維方式,可以幫助他們盡快適應當前推行的素質教育的要求,及時改革教學內容和教學方法,全面提高教學質量。在學校的教育工作中,教師承擔“傳授”“解惑”的責任,既要向學生傳授各種知識,使學生“知其然”,還要幫助學生“知其所以然”。但是,更重要的還是教給學生思考的方法。古人主張“授之以魚不如授之以漁”,所謂的“漁”實質上指教給受教育者如何運用自己的頭腦、運用已經掌握的知識作為鑰匙,去獲取知識的方法,這才是終生受用的。雖然我們說,科學思維的訓練應該強調學生的自我訓練。但是我們也承認,每個人如果在學生時代,就能從老師那里獲得某些研究方法的教益或啟迪,或一般原則與思維方式指導,無疑會大大縮短苦尋苦覓的摸索階段。
促進思想改造研究科學思維方式,可以幫助人們更好地學習和掌握唯物辯證法,促進他們形成科學的世界觀和方法論。因為科學思維方式要求人們堅持“觀察的客觀性”,以實踐作為檢驗科學理論及認識真理性的標準,并要求人們要學會用聯系與發展的觀點觀察客觀世界。現今人們更加注重觀察的科學性,由此導致了許多現代自然科學家更大膽地突破唯心主義的思想束縛,邁上唯物主義道路,最終取得輝煌的研究成就。當然,如果把思維方式當作一種靈丹妙藥,認為用后就能立即見效,并且認為可以在研究工作中投機取巧、不勞而獲,那就大錯特錯了。而且,這本身也不符合科學思維方式和世界觀。
東西方思維方式之比較
東西方思維方式之差異。東西方思維方式的差異主要表現在辯證思維與邏輯思維上。學者們認為,東方人,尤其是中國人常常用辯證思維來描述;西方人,尤其是歐美人常常用邏輯思維或者分析思維。中國人的辯證思維包含中和論、矛盾論及變化論原理。中和論主要體現在中庸之道上,認為任何事物都存在著適度的合理性;矛盾論指出世界萬事萬物都是由對立而構成的矛盾統一體,矛盾是時時處處存在著的,沒有矛盾就沒有事物本身;變化論則認為世界永遠處于變化之中,沒有永恒的對與錯。中國人向來推崇“中庸之道”,已將“中庸之道”內化為自己的性格特征。所以大多中國人內斂有余、張揚不足。西方人的思維是一種邏輯思維。這種思維強調世界的排中性、同一性和非矛盾性。排中性認為一個事物要么對,要么錯,無中間性;同一性強調事物的本質不會發生變化,一個事物永遠是它自己;而非矛盾性則相信一個命題不可能同時對或錯。西方人在考慮問題的時候喜歡從一個整體中把事物分離出來,對事物的本質特性進行邏輯分析,不會去追求折衷與調和。
東西方思維方式差異之成因。美國著名文化心理學家尼斯比特認為,東西方文化有著各自的發展軌跡。西方文化是建立在古希臘文明之上的,亞里土多德的邏輯和分析思維對其思維方式影響極大;而以中國為代表的東方文化深受儒教和道教影響,兩種教義的辯證和整體思維方式影響深遠。尼斯比特以古希臘和古代中國為研究對象,提出了東西方思維差異產生的根源。
首先是社會認知系統的差異。中國復雜的社會關系,使得中國人會將更多的精力和注意力用來關注自身以外的世界,因此中國人的自我結構是依賴性的;而西方人生活的社會關系比較單純,所以他們會把自己的注意力更多、更長久地放在客體和自身的目標上。這種認知特性對人們的心理和行為產生了廣泛的影響,導致了中國人通常以情境為中心,西方人則以個人為中心;中國人通常被動的接受世界的影響,西方人則以主動的態度征服世界。
其次是社會背景的不同。中國自古以來就強調“仁愛”,注重個人與社會的關系,是一種以集體主義為主要特征的社會。古希臘強調個人和自由,推崇個人主義。兩種不同的觀點導致了東西方不同的思維方式和行為導向。
最后是生態背景的不同。希臘文明有著較高的科學成就并不完全依賴于農業,他們對狩獵和捕魚的依賴性較強,這些產業并不強調集體勞動,對個人特征的要求比較高,與這種生態環境相適應,西方人的思維取向是個人式的。中國文化一直依賴于農業社會,強調等級與和諧。東西方思維的差異性對社會的發展并不存在危害,相反,兩種思維方式的互補和融合促進了社會的發展。同時這兩種思維系統的維持引領著社會實踐的進步,社會實踐反過來又強化著思維系統。
構建現代思維方式
現代思維方式是由近代思維方式發展而來、并根植于現代實踐基礎之上的。它既是人類思維合乎邏輯的延伸,又是現代實踐發展的根本要求。古代思維方式以模糊綜合性、樸素整體性和直觀猜測性為特色。近代思維方式則表現出機械性、靜態性和分析『生等特點。現代思維方式并不是對近代思維方式的簡單繼承,其中包含著否定,它最基本的特征是自覺創造性、動態開放性和系統綜合性。
系統性思維的人的思維方式,是一種觀念性上的東西。從某種程度上說,計算機和網絡的發展改變了現代人的思維方式,并進而發展為人機合一的現代化思維方式。但從它的本質來看,這依然屬于觀念性的范疇。據現代高級神經生理學研究表明,人類意識和思維產生的整個生理過程,不僅是一個能量消耗的過程,還是一個對信息處理的過程。就現代電生理學的發展來說,它已能用利,學方法如實記錄人腦對不同問題的思索和考慮,從腦電波上下擺動的差異狀況就能看出,電腦這種人工智能機器模擬思維的信息處理過程是很明顯的,這無疑為我們提供了現代生理科學研究的理論基礎。因此,我們說這種人機互補的新思維方式只代表電腦,是對人腦容積的增加和反應速度的加快,而最終不能代替人腦的思考。
未來課堂研究關鍵詞譜
通過前面我們對于未來課堂內涵、架構、模型、定位與特性、互動等的討論,已基本清楚了未來課堂應體現人性化(空間舒適)、裝備齊全(設備先進)、操控便利(運用自如)、資源豐富(充分滿足)、交互實時(流暢及時)、教學靈活(形式多樣)等特征。依據我們對未來課堂的項目研究與文獻梳理,基本可以勾畫出未來課堂研究的關鍵詞譜(如圖1)。該詞譜從核心、目標、特征、途徑四層概括了未來課堂研究中應關注的一些關鍵詞,這張詞譜不僅能為我們進行未來課堂的設計與應用研究提供參考,也可以作為評價一個未來課堂設計成功與否的參考依據之一。
正如前面我們在對未來課堂進行界定的時候已經提及未來課堂是作為一種面向未來人才培養,以互動為核心,注重人與環境之間的和諧,促進人的自由與發展的教學環境與活動。未來課堂包括物理形態的課堂和心理形態的課堂。所以未來課堂的研究應該包括這兩種形態的理論與實踐研究。作為教育技術研究的領域之一,教育技術研究范疇的界定同樣對未來課堂研究內容的確定具有重要的意義。未來課堂的研究內容包括對物理和心理兩種形態課堂的創建、應用與管理(如下頁圖2)。
理論與實踐層面的研究
理論上來講,未來課堂主要包括兩種形態課堂的創建、應用與管理的理論研究。作為學校教育組成要素之一的未來課堂,其設計與應用需要有相關的理論指導。未來課堂的設計與應用,既需要研究未來課堂設計的自身基本理論,也需要借鑒教育學、心理學、藝術設計學、建筑學、環境設計學、聲學及光學等方面的理論,目標在于通過基本理論和相關理論的研究,指導我們的實踐,建構體現和符合創新人才培養和新課程改革所需的未來課堂。
未來課堂的創建主要包含課堂的物理架構(空間設計)研究。未來課堂既包括物理形態的課堂,也包括心理形態的課堂,而作為課程教學實施的載體,學習者學習活動的主要場所,物理形態的課堂更應受到關注,這也是教育技術研究者更有所作為的領域。未來課堂的物理架構研究主要包括研究未來課堂的空間設計,設備配置,聲、光、電的設計,包括無線網絡的配置,投影及顯示屏幕的設計等。
未來課堂研究的應用范疇主要包含未來課堂的教與學的方式研究與未來課堂的互動研究。作為課程教學和人才培養實施的主要陣地,未來課堂在設計理念上有別于傳統課堂,需要創新和重構傳統的教與學的方式,研究適合于未來創新人才培養和新課程改革所需的教與學的方式也是教育技術研究者應該關注的課題。此外,互動是未來課堂設計理念的核心,葉瀾教授說:“課堂教學的本質應當被視為師生、生生互動的過程。”[1]西方學者克林伯格也指出,“在所有的教學之中,進行著最廣義的‘對話’。不管哪一種教學方式占支配地位,這種相互作用的對話是優秀教學的一種本質性的標識。”在他看來,教學原本就是形形的對話,擁有對話的性格。通過對話,學生不僅獲得了活的知識,更重要的是獲得了人生的感悟,在啟發式的、探索式的對話中獲得了主體性的發展。[2]因此未來課堂從物理空間設計、設備功能配置以及教與學活動的選擇上都應體現出互動。
未來課堂的互動研究包括:教與學主體與課堂設備、設備與設備、主體與主體之間(包括教學者與學習者、學習者與學習者,課堂內的主體與課堂外主體之間),主體與資源之間的交互等。未來課堂的人本性、開放性、混合性等特性的體現需要研究適應于不同學習與教學狀態下的互動。
未來課堂研究的管理范疇應主要研究未來課堂設計與應用的規范和標準,是教學場所或教學活動的體現。未來課堂并不是憑空臆想出的虛無縹緲的事物,它是在針對當前課堂存在的諸多弊端進行分析的基礎上提出的,其設計包括物理的和心理的環境設計,尤其是物理架構的設計需要有相應的設計與應用的規范和標準,這個規范和標準的研究有助于將未來課堂的研究規范化,有利于在實際的教育領域中進行推廣。
而從實踐層面,實踐研究更是未來課堂研究的重要組成部分。作為一個新的事物、新的研究領域,我們需要在理論研究的基礎上,將創建、應用與管理的理論應用于未來課堂的設計與應用上,同時也需要借助已經構建的未來課堂進行教學實踐研究,通過實踐研究可以探討不同學科性質的課程,不同層級的學習者在未來課堂中的學習特點,從質性和量化兩方面來研究未來課堂設計和應用的實際效果。
美國未來學家喬治·倫納德(1968)設想未來的小學將是一個自由、開放和以學習者為中心的環境。盡管倫納德的理想化預想尚未實現,但他預見到了未來學校有許多將要實現的要素。在未來的校園里,每個兒童都有個別化的教育計劃(1975年為特殊需求學習者提供法律依據)和要求課程中包含人際交往、心理活動、體育運動以及許多其他方面的學習體驗。而霍華德·加德納1983年提出多元智能理論,并建議在一些試驗學校實施。他希望學生通過計算機控制的輸入裝置與投影顯示屏進行交互,達到學習基本技能并同時提高多方面的智能之目的。課程學習內容來自交叉矩陣數據庫,該數據庫可以從“普通文化數據庫”任意檢索資料。學生可以通過可視屏幕與其他學生交流。倫納德的設想是一個豐富多彩的學習環境,包括面對面的和以媒體為中介的各種活動,涉及智力、運動、藝術、精神和道德的學習體驗。[3]技術和教學方面的新近發展為理想的學習環境增添了新的想象空間。
當今時代,人們對于教育的理想和期待主要有以下四個方面:①可以促使每個人對社會做出貢獻。為此,教育必須提供終身學習與合作學習的機會,教育幫助每個人掌握批判性的思維和行動方式、創造性的工作方式、開展有效合作的團隊工作方式、跨文化的理解、采用不同媒介方式與不同人溝通的方式、達到高水平的數字化素養、根據需要不斷學習的能力。②可以實現每個人的天賦才能。在今天,這一點具體化為:在責任地控制新技術濫用的同時,充分利用現代信息技術的力量,順應時展的需求去發掘每個人潛在的天賦才能。③可以使每個人履行其公民的職責。在今天則表現為:充分用現代信息技術,為每個人提供更多的生存空間、參與的機會和選擇的自由,在注意培養公民信息素養的同時,增強每個人的社會責任感。④可以使傳統得以繼承、延續與發展,通過教育,在多元文化的碰撞與交融中將傳統的傳承與發展創新辯證地統一起來。[4]
學生與專家心目中的理想課堂
作為教與學實施的主要場所之一,未來課堂應為學習者這個主體而建,要建構未來課堂的功能模型,首先應該了解學生們心目中的“未來課堂是什么樣子的”。張玉彬等人于2009年3~5月對廣東省深圳市5所公辦學校(初中3所,高中2所)的600名學生進行了問卷調查。[5]調查內容為“你心目中的理想課堂是什么”,答案選項包括下表中的8中類型,統計結果如下表所示。
通過統計分析結果不難發現學生心目中理想課堂依次是“有趣、快樂的”“自由、開放的”“思考、探索的”,“平等、互動的”“有趣、快樂、自由、開放、平等、互動、思考、探索”是學生對理想課堂的主要要求。而其中出現最多的十個詞匯依次是:互動、興趣、活躍、活動、啟發、輕松、生活、平等、實踐、討論。可見學生心中的理想課堂是能夠實現自我、積極參與、民主平等、寓教于樂、充滿激情和快樂的課堂。
基于對學生的調查分析,我們又采用了專家意見征詢法和專家訪談法,以了解當前在教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學、心理學等領域專家對于未來課堂的認識,藉此構建未來課堂的理論模型,并在此基礎上進一步分析未來課堂的定位和特性。在專家意見征詢方面,我們對22名專家進行了兩輪意見征詢。在這22名專家中教授14人,副教授8人;華東地區11人,華南地區4人,華中地區2人,華北地區4人,西南地區1人;專業領域涉及教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學和心理學。
在第一次專家意見征詢之前,我們初步擬定了教室設計理念維度、目標維度、教與學模式維度、空間形式維度和技術支撐五個維度,并對每個維度進行了內容細分和內容說明描述,對設定的維度和內容細分及說明向專家進行了意見征詢,征詢方法采用“非常贊同、基本贊同、一般、基本不贊同和非常不贊同”五級,并留有專家修改意見欄。
第一輪意見征詢反饋回來以后,筆者對第一輪回收的專家意見征詢信進行了統計分析,并綜合各位專家的意見,在第二輪征詢意見信中主要對未來課堂設計的理念維度進行指標調整,并對指標進行細化,細化到可以操作的層面,以此形成第二輪的專家意見征詢信。
為保證所建未來課堂模型的可操作性,根據第一輪意見征詢專家建議,本課題所設計的未來課堂主要面向中小學(普教,不含職教專業教室)學校教育常規課堂,設計理念主要從圍繞未來課堂設計能夠促進學習者的個體學習,促進學習者的社會化學習,以及體現室內空間設計新理念三個維度進行。第二輪專家意見征詢,我們針對調整后的三個維度進行了二級指標劃分,并對二級指標再進行了細化和內容說明。在對返回的第二輪專家意見征詢信進行整理的過程中,專家們對修改后的指標和細化指標達成了較高的一致度,也對部分指標細化及細化說明提出了修改意見,基于兩輪專家意見征詢信專家們提出的建議和我們先前對當前學生對于未來課堂的內容分析,構建了未來課堂理論模型(如下頁圖3)。
從理論上講,未來課堂的終極目標應該是促進學習者的學習和發展,其應該是通過促進學習者的個體學習與社會化學習兩種途徑來實現,未來課堂具體表現的就是能夠促進學習者進行個體學習和社會化學習的環境和活動,并能符合和體現未來空間設計的新理念。在促進個體學習方面,其設計理念的重點應體現在三個方面:①未來課堂環境應利于學習者進入學習狀態。②未來課堂能為學習者學習提供便利、便捷的學習支持。③未來課堂的環境和活動應能滿足學生面向21世紀技能中個體技能的培養。
未來課堂研究的關鍵技術
就目前而言,未來課堂構建的關鍵技術主要涉及普適計算技術、人工智能技術、交互式電子白板技術、分布式伺候計算技術以及智能空間技術等,普適計算技術與人工智能技術在很多論文中都有所論及,本文主要簡述以下三種技術基礎。
1.分布式伺候計算技術
“分布式”包含了兩個方面的含義:①環境分布。在此環境中,計算機將嵌入到環境的各種設備中,甚至可穿戴在人身上。這時無需且無法區分所使用的是哪一臺計算機,而是由整個分布式環境主動地為用戶提供計算機服務,也就是說用戶是在一個“交互空間”中使用計算機并得到計算服務。②服務分布。在信息時代中,計算機的根本作用是人與人之間的信息交流的媒介。計算機、網絡和多媒體技術相結合使得在地理上分布較廣、在時間上不同步的多個用戶能方便地進行信息交流和合作,這時用戶使用計算機的目的是為了與其他用戶進行信息交流和合作,也就是以人—計算機—人的方式進行人機交互。
“侍候式”[6](attentive or self-aware)則是指在這樣的環境中使用計算機時,計算機不是被動地等待用戶的命令,而是能覺察到交互的上下文(context awareness),主動地適應用戶的特殊需求并提供個性化的服務。這些服務包括:基于上下文的服務、基于生物特征的用戶身份鑒別、識別用戶的動作和意圖甚至情緒并主動地做出響應、記憶用戶的工作日程和作息時間表,習慣和愛好,以便為用戶提供個性化和自適應的服務。
2.交互式電子白板或電子黑板技術
交互式電子白板或黑板是一種輸入輸出設備,成為人(用戶)與計算機進行交互的智能平臺。它集書寫、記憶、儲存、控制、演示以及打印等功能于一體,具有良好的兼容性和實用性。教學中的交互式電子白板是一組媒體組合,其核心組件是電子白板、投影儀和計算機三者循環相連;而感應筆、打印機和存儲器是該組合中的重要附件。
從課堂教學實踐來看,交互式電子白板技術除了具備一般計算機的投影顯示功能之外,還有一些獨特的功能:①直接板書。可以使用電子感應筆直接在電子白板上板書,隨時保存,方便教師課后整理、打包,循環使用。同時,調用電子白板上不同的色彩進行板書可以增強教學效果。②電子備注,強調重點。③隨時調用各種資源。教師備課時可以調用各種數字資源,如圖像、視頻剪輯,或者在上課過程中根據教學需要隨時生成這些材料。甚至可以直接進入網上的在線資源。④模板化、程式化。電子白板軟件本身所提供的一些模板(如方格紙、樂譜格等)或圖示框架(如生產流程圖、頭腦自由聯想模板等)等可以使教師在電子白板上方便有效地進行相關工作,而傳統的教學手段很難做到這一點。[7]⑤可視功能。根據教學需要,這一功能可以通過點擊按鈕來實現,如轉動、跳動、成像等,還可以錄音、配音。這樣,可以使課堂教學內容(如講故事、講授抽象的語法時態等) 具有可視性和現場感,學生容易理解和牢固掌握。
交互式電子白板技術整合了普通多媒體教學的優點,又具備更加強大的交互功能。因此,基于交互式電子白板的信息技術環境,可以靈活調用教學中的各種媒體資源,支持所有的課堂教學行為,以及日前常見的教學策略和組織形式,“其強大的交互性尤其適合課堂教學的半開放結構和多種交互的需求,同時在教學中凸顯學生參與的主體地位,實現了信息技術和課堂教學的無縫連接”。[8]
3.智能空間技術
智能空間(SmartSpace)是“一個嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感器的工作空間,其目的是使用戶能非常方便地在其中訪問信息和獲得計算機的服務來高效地進行單獨工作和與他人的協同工作”。[9]智能空間是普適計算的兩個本質特征在房間、建筑尺度上的集中體現,其具體表現為:智能空間的整個空間成為一個連續立體的交互通道,同時嵌入的計算系統可以充分識別和利用空間中的上下文,體現信息空間與物理空間的融合。智能空間的一個重要特性是游牧服務(Cyber Foraging),指用戶攜帶入空間的無線手持設備可以充分利用其周圍基礎設施中的資源相對較豐富的設備的能力,同時其上運行的模塊也可以與空間中的其他模塊進行交互和協作以使用戶獲得與當地空間相關的各種服務。智能空間的交互通道是“立體、連續的”,意味著人們不需要特地去往一個位置接受計算機服務,同時計算系統是隱藏的,并大量運用多模態感知交互技術和覺察上下文技術,使得人們在獲得計算服務時無需明確意識空間中計算系統的存在。[10]
展望
從上述對未來課堂研究之關鍵的討論,基本可以認為:目前正在研究或初步投入使用的未來課堂都存在各自的特點,有側重于環境設計的、設備集成控制的、課堂教學互動的、教學過程實錄的以及教學過程智能化的等。總體而言,未來課堂重點將體現在環境舒適、設備齊全、功能多樣,交互充分、資源豐富、教學靈活等方面。
另外,未來課堂的大小適度通常以容納20~30人為佳,便于組織開展多種教學活動,方便師生、生生、界面之間的交互。教室里安裝有無線網絡,形成泛在的計算環境,方便師生便攜設備的無線接入。教室的照明、溫度等環境可以根據外在的環境變化進行智能控制,使照明和溫度處于一個最合適的水平;教師進入教室后,教室的設備就會自動調整到講課教師預先設定的狀態,學生進入教室后,課桌椅都會按照學生自身的特點和偏好來調節。教室的講臺不一定是長方形的,可以像舞臺一樣,上面安裝有各種模擬設備,利于教師創造合適的教學情境。教師與環境之間的交互無需通過控制面板來完成,可以通過語音、手勢或者一個特定的動作,相應的設備就會做出反應。譬如,教師在教室中來回走動講課,無需走到講臺上,用語音就可以打開一個想讓學習者觀看的視音頻資源。這樣就將教師從空間上解放出來,將更多的精力放到教學活動本身。學生也無需固定在特定的桌椅上,他們也可以根據教與學活動的需要在教室中來回走動,可以在電子白板上自由地板書。利用無線網絡環境,未來課堂可以使遠程學習者直接參與到現場的教學中,也可以隨時與之交互。基于實錄功能,課堂上的一切行為都可以被記錄下來,甚至教師所用的課件,以及在課件上面的注釋都可以以數字化的形式被存儲下來,方便學生課后復習。
新媒體、新技術的不斷涌現及在課堂中的應用,必將會改變課堂的結構和形式。目前未來課堂的設計與應用已經漸成為教育技術學研究一個新領域。[10]課堂的智能性也肯定是未來課堂的重要形式和特性之一,加強智能性的研究將有助于我們對課堂進行重新認識和設計,最終構建出一個面向未來創新人才培養需求和新課程改革需要的、充分關注課堂主體自由發展的新型和諧課堂。
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但是只有正確運用多媒體教學,才能有效地提高課堂教學效率。如何才是合理運用多媒體教學呢?我校經過一年多來的實踐探索,認為主要要把握好以下幾點:
一、正確處理好多媒體運用與傳統教學手段的關系。
多媒體要強調其"輔",運用多媒體不是替代傳統的教學方法和手段,而是輔助課堂教學,使教師講授的內容更豐富、更生動。教學課件的運用是教師主導作用的充分體現,課件所表現的內容凝聚了教師的教學目的、教學思想和教學藝術,因此,教師的主觀能動作用的發揮是合理運用教學課件的關鍵所在。
多媒體教學不是文字、圖像的簡單播放,應該是教師的教學方法、教學手段的精心設計。若教師在課堂上只起到放映員的作用,課堂就會失去靈魂,失去生氣,教師的形體語言和人工智能是計算機無法替代的。
有些教學內容,比如圖表的內容,用多媒體表達出來就形象直觀,教師就要不失時機地利用好課件;有些內容教師通過板書講解更清楚更細致,就不一定非用課件。例如:一些重要計算公式的推導,在教師板書講授過程中,速度適當、重點突出,學生隨著教師的思路,會對這些重要概念印象深刻,就會比運用課件效果要好。
多媒體的運用表面看好象教師課堂教學變得"輕松"了,一些難點相對容易突破了,板書相對減少了,勞動強度似乎降低了。如果把多媒體的運用視為減輕教學負擔,那就大錯而特錯了。實際上,多媒體的運用對教師提出了更高的要求。
在信息量不斷增長的今天,多媒體教學具有更深刻的內涵,教師除了應具備扎實的專業基礎知識外,還應該不斷提高自身素質,拓展知識面。教師要不斷把本學科及相關領域的新知識、新成果及時引人教學內容,介紹給學生,這樣使得教學效率會提到更高層次。
多媒體教學更廣闊的空間將是用于學生自學能力的培養,成熟的課件將來可以通過網絡傳給每一個學生,教學要求、教學內容、教學重點學生會一目了然,與教學內容密切相關的大量的練習題、思考題供學生參考,學生可以根據自己的能力調節學習進度和難度,可以利用人機對話,促進師生互動,網絡教學模式與課堂教學模式相輔相成,真正做到因材施教。到那時以教師為主體的教學過程將轉變為以學生為主體的求學過程,現代化教學手段的改革將會躍上一個新臺階。
二、正確處理課件外在形式與實際內容的關系。
實踐證明,樸實無華的教學課件只要運用恰當會取得事半功倍的效果,若使用不當則會畫蛇添足,辯證處理好課件的形式和內容的相對統一顯得尤其重要。既要注重課件的可觀賞性,又要避免過多的感官刺激是課件制作首先應關注的問題。畫面格式、背景顏色、動畫效果等外在形式確實可以吸引學生注意力,但是花樣太多反而容易沖淡講授內容,影響學生思維,分散學生注意力。高效課堂氛圍理應不失莊重與嚴謹。但是也要注意在保證教學內容充實完整的基礎上,充分調動多媒體語言,以喜聞樂見的形式來達到最佳的教學效果。若課件是整版整版的文字,如同教材的翻版,很單調很枯燥,這樣的課件更不可取,不如不要。
課件制作應力求形式與內容的完美統一,要做到內容充實,重點突出,畫面簡潔明快,字體清楚美觀,動畫效果恰到好處。另外,課件放映速度不可過快。把重點內容用精練的文字歸納起來,調整播放速度或延長停頓時間,再采用鏈接形式多次回放,這樣的課件一定受同學的歡迎,這樣的課件效果定會使課堂教學錦上添花。
三、正確處理多媒體課件引進與自制的關系。
教學課件建設是一項系統工程,需要投人較大的精力和較長的時間,優秀的教學課件是集體智慧的結晶,課件制作凝聚了教師的心血,體現了一線教師豐富的教學經驗,淵博的專業知識和創造性思維。
成功的課件制作不能單槍匹馬地干,若每個教師各起爐灶,制作課件要花費大量時間,是一種資源的浪費,應該采取引進與自制相結合的辦法。
如今許多學校積極開發、交流本學科的教學課件。一些高檔次的立體化教材備有電子教案、題庫等光盤;還可以從網上下載許多教學課件資料,引進課件的空間逐步開闊。但是引進的課件不能拿來就用,也不一定完全適合課堂運用,這是因為存在有學生層次、教學規模、課時數和設備條件等差異,因此,只引進還不行,還要有教師的自制過程和再創作過程。
教師可以根據個人的講課風格,適當刪、加內容或重新組織材料,加工成個性化的課件。
教研組可以通過備課的形式,在學目的、教學內容和重點難點的前提下,讓教師展示自制教學課件,互相學習、交流素材、共享資源。使課件運用達到理性的有序的程度,達到事半功倍的效果。
中國哲學屬于東方哲學這個大類中的一個重要的組成部分,東方哲學是對中國、印度、日本哲學以及伊斯蘭哲學的統稱。準確的說東方哲學應該稱作東方國家的哲學。很多學者認為中國是沒有哲學的,認為哲學這個詞匯是起源于西方古希臘的,哲學就是特指自古希臘開始不斷發展至今的形成一定體系的西方思想。中國實際上只有中國思想沒有所謂的中國哲學。但是不可否認,中西哲學中有很多討論的內容是相同的,比如都有涉及本體論的討論。由于本文探討的核心不是對中國哲學的定義,因此暫且還是以中國哲學來稱謂中國的思想。中西哲學由于其產生的民族氣質、地理和文化環境等方面的不同,導致中西哲學既有共性,又有許多的相異性。共性和相異性是中西哲學需要互相學習和彌補的地方。
一、中國傳統哲學強調從整體上來考慮問題,側重綜合性,具有辯證性;西方哲學傳統思維則更側重個體式的思維方式,側重分析,具有邏輯性
中國古代先哲們強調“一體”這個觀念,“一體”這一詞最早出現于惠施的文章中,惠施說,“泛愛萬物,天地一體也”;隨后莊子在自己的學說中也說道,“生死存亡,是為一體”。“一體”這種思維方式是對中國哲學思維中整體論的一個很好的體現。整體論思維方式側重從整個系統的層面來考慮問題,但是它缺乏對客觀事物的邏輯化、細致化的分析。例如,在老子哲學中,世界萬物產生的總根源是陰陽之間的調和,將“道”看做是天地萬物運行發展的規律。在動靜觀上,中國先哲們則認為靜為動之本,動必復歸于靜,對立面相互斗爭的結果,不是使事物超前產生新的發展,產生新的質,而是最終要歸復于一個統一體中。換句話說,也就是在一個整體的基礎上調和差異與矛盾。在這種思想的指導下,中國傳統哲學思維中所推崇的中庸之道被視為最高道德。
西方傳統的哲學思維中則注重把握個體,注重把握事物之中的差別與對抗性的成分。從最早的古希臘哲學講世界的本原是水,由水組成了世間萬物到畢達哥拉提出萬物的本源是“數”,再到德謨克利特提出萬物的本源是“原子”,世間萬物呈現不同的形態是因為他們內在的原子在排列方式上有區別。對細致的單體進行分析,西方傳統的哲學思維專注于尋找整體性中的差異性。把客觀整體的世界區分為各個不同的層次,分門別類地加以進行深入的分析,展示出世界的多層次性和差異性,并從這些差異和對立中揭示出事物內在的規律性。
我們將中國傳統的哲學思維方式與西方傳統的注重個別與分析的哲學思維方式進行比較,可以發現似乎中國的哲學思維方式抽象而不夠嚴謹,但其實中國哲學思維中“一體”的思想體現了一種系統論或者說整體論的思想,這種思想相比西方傳統的注重個別的思維方式來說具有一定的優勢。比如一些融貫幾門學科的科目就需要中國哲學的整體論的思想方式予以指導,在眾多不同科學之間發現他們中的共性成分,通過這些共性成分可以將不同學科結合起來促進科學研究的效率。西方哲學的分析的方式雖然可以將個別的問題研究的很細,但是由于其缺少整體論的宏觀視角因此當將具體科學研究到一定程度的時候就很難繼續研究下去了。在現代由于知識量的不斷增大,各門學科研究的程度也日益加深,許多的問題是需要跨學科之間的合作來進行的,比如人工智能就需要涉及到認知心理學、生物學和計算機科學一起進行綜合研究。中國哲學的傳統思維的整體論觀點在這里就可以起到很好的指導作用。雖然中國哲學的這種整體論具有其益處但是它也存在著自己的不足之處,它的不足之處體現在對客觀事物的個體性認識不足,對事物的考察和分析不夠細致入微。這就導致了中國傳統哲學的維方式中形式邏輯和實證分析不足,從而桎梏了科學技
轉貼于
術的發展。正如愛因斯坦指出“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的,那就是西方哲學家發明的形式邏輯體系,以及通過系統的實驗發現有可能找出因果關系。在我看來中國的賢哲沒有走上這兩步”。
二、中國哲學思想的重視主觀出發的體悟性與西方哲學思維的注重研究客觀事物的理性思辨性
中國的哲學家大都側重與對人倫和政治的研究,他們一般討論一些具有現實性的問題,而對客觀事物的規律則是存而不論。例如,孔子“罕言天道”,以“天何言哉”之類的言語明顯注重對于主體精神的研究,而對客觀事物的規律性的研究存而不論。道家學派則更是否定客體與主體的區別,通過“類與不類,相與為類”的命題,力求達到天人合一的境界。中國的哲學家們以主體的自我精神為一切的出發點,通過主體的冥思以達到天人合一的境界,并在這種體悟中通達對于客體事物的認識。在先秦以后的哲學思想中,這種通過主體以通達對于客體的認識的思維方式則更為的明顯。例如,張載肯定在人們的“天地之性”中有“不萌于見聞”而能“合內外于耳目之外”的“天德良知”;黃宗羲將知識分為“麗物之知”(即見聞之知)和“湛然之知”(即德性之知),并認為“麗物之知,有知有不知;湛然之知,則無乎不知也”。可見,中國傳統哲學不僅講究從主體出發去認識客體,同時也提出了按照客體事物的本來面目去認識事物的觀點。但所有這些都脫離不了主體性思維這個基礎,因此也就沒有超出用內心去體驗的思維方式。
西方哲學家們與中國的哲學家們不同,他們講究實證和思辨。他們所針對的對象就是我們所面對的客觀世界。在古希臘早期自然哲學時期,哲學家們的著作中大多都以討論自然的本源性作為其主題,都提出了帶有直觀性和樸素性的世界觀。例如,泰勒士說道“水是萬物的本源”,畢達哥拉斯提出世界的本源是“數”,德謨克利特則提出萬物的本源是“原子”。度過了中世紀黑暗的統治之后,使得西方的自然科學得到了新生,西方哲學家們借助理性之手,使哲學沖破了中世紀神學這扇壓抑的“大門”。歐洲大陸上出現了以弗朗西斯培根和休謨等為代表的經驗論一派和以笛卡爾和斯賓若莎等代表的唯理論一派,經驗論注重經驗歸納性,講究邏輯性,而唯理論則更注重先天的思辨性,他們之間論戰的理論成果為后世德國古典哲學的產生和發展奠定了堅實的理論基礎。隨后孕育出的德國古典哲學則將人類的思辨和認識的能力推向了頂峰。康德在其經典的三大批判中將經驗理性和天賦理性融入其理論中,全面探索了科學以及形而上學能夠成立和存在的條件。他認為,“哲學的對象,乃是尋求理性用來獲得關于事物的真正知識的種種原理”。黑格爾則在揚棄康德認識論的基礎上,創造性地提出了主體與客體在精神和現實中同一的思想,并使辯證法思想在其理性思維中得到充分弘揚。
西方哲學家注重理性和思辨性,他們關注的對象是客體世界,并且形成了注重邏輯性和思辨性的思維方式,對西方的科學技術的發展起到了極大的推動作用。但是,西方哲學傳統思維在思維方式上過于拘泥于理性思維,則顯的死板,缺乏靈活性。同時對于客觀世界的研究則強調了人對于客觀事物的征服、改造和利用。而中國哲學傳統思維重視主體,這導致了中國的科學得不到發展,技術得不到進步。遠遠落后于西方國家。但是中國的主體體悟式的思維方式比起抽象的思辨方式來說能更好的啟發人的靈感,激發人的創造力。轉貼于
三、中國傳統哲學思維強調循環式的思維,而西方哲學思維則注重思辨性具有線性邏輯的思維
一般來說,中國傳統哲學思維方式認為世間的事物是生生不息,循環變化的,并認為這種規律是符合天地間運行的規律的。中國成語“否極泰來”“滿招損,謙得益”都是對這種循環思維的體現,《呂氏春秋》中寫道“物動而萌,萌而生,生而長,長而大,大而成,成乃衰,衰乃殺,殺乃藏,圜道也。”在《易經》中這種循環往復的思維則得到了很好的體現,六十四卦可以相互溝通,互相轉換,形成整體大循環,表現出客觀世界萬物循環往復,周而復始的過程。而西方哲學思維注重于邏輯分析,邏輯學強調因果關系,認為世界上每一樣事物都有其原因,有因必有果,有果必有因,因果之間的關系不能顛倒。亞里士多德所創立的三段論推理就是這種思辨性邏輯思維的最直接的體現。近展出來的數理邏輯則是對這種思維方式的更深入的發展。
宗上的兩種思維方式看來西方哲學的這種線性的邏輯思維的方式推動了西方科技的發展,使得西方如今的科技水平高于中國。但是同時由于這種線性的思維方式過于重視理性強調科技的發展最終導致環境遭到了嚴重的破壞。如今的西方科學理性是弊是利已成為了討論的熱點問題。中國哲學的這種循環往復式的思維方式雖然無法在歷史上推動科技的發展,但是其中卻蘊含了中國哲人的深刻而豐富的思維,包含了中國哲人對于人生和宇宙的本質的深刻的思考。中國哲人重視客觀世界,將人連同自然一起看做是一個循環的統一體,在科技理性成為主題的現代這種對于宇宙和人生的思考方式對其具有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】自然主義/認識論
【正文】
自然主義(naturalism)是一個意義模糊的概念,它貫穿于歐洲哲學發展的全過程。縱觀西方哲學史,我們可以把自然主義的發展分為四個時期:古希臘萌芽時期;十七——十九世紀的自然主義;本世紀二、三十年代在美國興起的自然主義以及當代西方(特別是美國)科學哲學中的自然主義。本文擬就當代的自然主義進行考查。
一、科學派的自然主義
在后現代哲學文化的大背景中,在心理主義的復歸和計算科學與認知科學的迅速發展的前提下,特別是在科學實在論和反實在論的懸而未決的爭論之后,自然主義的科學哲學思潮出現了。這一思潮的首倡者是奎因(W.V.O.Quine)。
1.奎因的自然化認識論
在科學哲學中最早明確倡導自然主義的哲學家當推奎因。奎因提出自然化認識論的動機是對傳統認識論的不滿。我們知道,所謂傳統的認識論主要是指經驗論的認識論和唯理論的認識論。在奎因看來,傳統的經驗論有兩個教條:一是所謂的分析命題和綜合命題的區分問題;按照奎因的觀點,如果全部科學(包括數字、自然科學和人文科學)是一個緊密聯系的整體,它們只是沿著邊緣與經驗相接觸,那么分析——綜合命題便沒有了明顯的界限,因此,認識論問題便是自然科學的一部分了。這是奎因自然化認識論的起點。二是所謂的還原論教條。奎因認為,休謨欲將關于世界的知識還原為感覺印象是不成功的,因為關于存在的全稱陳述以及關于將來事件的陳述是不能用感覺印象來確定的。因此后來人們轉向用語境定義(contextual definition )和集合論來使知識還原。如羅素的《我們關于外部世界的知識》、卡爾納普的《世界的邏輯構造》等都企圖將普遍科學語言翻譯成邏輯的語言,然而這些努力都失敗了,因為哥德爾不完全性定理告訴我們,即使有自洽的公理,也不能涵蓋整個邏輯系統。因此,傳統的經驗論走入了誤區。
對傳統的唯理論的挑戰則更為嚴重。唯理論者追求一種內在完備的理性的邏輯建構,以作為知識的基礎,然而這一基礎動搖了。因為,人們已認識到,用以建構的那種元邏輯和元標準根本找不到,前提性知識無法建構。另外,上面所提到的哥德爾定理更清楚地表明了這種邏輯建構的內在缺陷。所以不可能為科學知識建構一個可靠的邏輯基礎。[1]
由以上分析可知,奎因的自然主義的一個來源是整體論(holism);另一個來源是非再生的實在論(unregenerate realism),這種實在論所表現的是“除了科學內部可以商量的、不確定的事物之外,毫無惶惑之感的自然科學家的堅定狀態”[2]。 這種非再生的實在論的目的是建立科學主義(scientism), 而整體論提出的目的則是放棄第一哲學,即傳統的認識論。這兩者的結合使奎因認為應該放棄合理重構,從而訴諸于心理學,把認識論看作是對認識的實際進行過程的記錄,因此認識論者成了科學地探究人類知識獲取的經驗心理學家,“認識論的地位僅僅降低為心理學(因此,是自然科學)的一部分”。([1],p. 74)
可見,奎因的自然化認識論認為,傳統的認識論雖然受到挑戰,但在新的澄清的意義上認識論還存在,不過此時它已經是自然科學(特別是心理學)的一部分了。它和傳統認識論的一個明顯區別便是我們可以自由地運用經驗心理學。這實質上就是把科學認識論降級到自然科學內部,從而取消了認識論的獨立性地位,代之以心理學等自然科學,因此我們稱以他為代表的一派觀點為科學派的自然主義。奎因的觀點可參見陳波的文章(《自然辯證法通訊》),1995.4.)。 在八十年代科學實在論和反實在論爭論不休之時,奎因的自然化認識論思想引發了不同的自然主義流派,引起了廣泛的討論。
2.R.N.吉爾的工具化認識論
吉爾提出工具化認識論的原因有三個。一是傳統的方法論基礎主義失敗了。例如,萊欣巴赫不是在邏輯中而是在實際行為規則中尋找方法論基礎,哈金(Hacking)論證說,這些規則序列是隨機的, 從而也就不知道其是否合理。而卡爾納普則在方法論上采取歸納邏輯的計劃,他的觀點也受到嚴厲的批判。繼卡爾納普等人之后,拉卡托斯和勞丹提出了元方法論。吉爾認為元方法論不能為反對相對主義提供有力的辯護,因為勞丹的策略實際上是直覺主義的元方法論,它是以判斷關于科學合理性的前直覺知識的合理性為起點的,因此本質上講這是一種解明策略而不是辯護,合理性問題因而被抹殺了。可見,元方法論也困難重重。波普爾將其方法論建立在否定后件推理的簡單規則之上,而拉卡托斯(I.Lakatos)已經證明,若遵循波普爾的規則,會將一切理論證偽。 如果假定應排斥被證偽的理論,那么一切理論都應被排斥,顯然這是不可能的。綜上吉爾認為,想從事尋找基礎的工作是不可行的,應該放棄方法論基礎主義而選擇自然主義。“對任何科學來講,都不存在哲學的基礎,也不存在探討科學的理論深度的哲學方法,存在的僅是科學方法本身”。[3]
第二個原因是雖然庫恩、漢森、奎因和坎貝爾(Campbell.D.T)等人使心理學、經濟學以及計算科學成為自然化認識論的基礎,但是在吉爾看來,這些學科尚不足以完成這項任務。第三個原因是從六十年代起,認知科學開始出現并且對哲學的內容和方法,以及語言哲學、心理哲學和認識論產生了影響,進而也開始影響到科學哲學。正是在這種情況下,許多科學哲學家開始把認知科學作為對科學(作為一種認知活動)所做的哲學研究的一種手段。吉爾正是其中的一位。為把這種研究手段推向深入,1988年以后,他又把認知科學分為三束:①人工智能,②認知心理學,③認知神經科學。其中每一束都為科學哲學的中心研究課題提供了模型。這樣,吉爾自認為已經完成了把科學哲學建立在認知科學基礎之上的任務。這也正是他的工具化認識論(即自然化科學哲學)的核心所在。即“理論是通過一種包括個體判斷和社會關聯兩者的自然過程而被接受(或放棄)的,并不涉及什么理論選擇的合理性原則”。([3],p.7)自然主義的科學哲學不需要定義合理性,因為“理論選擇的方式是‘自下而上的’,它從真正的行為者在其實際科學生活所面臨的種種選擇開始”,[4]“對我來說, 存在的唯一一種合理性便是為達到已知目的而去運用經驗確認策略的工具”。[5]可見, 吉爾把合理性看作是工具性的,因而也就無需對其進行定義。因而我們稱他的觀點為工具的認識論。
伊弗朗(N.J.Efron)和費池(M.Fisch)從合理性的角度出發批評吉爾。他們認為,吉爾的解釋是不充分的,因為它忽視了合理性問題。吉爾在判斷模型的相對優勢時過分強調其自然的模型技巧,過分強調自然的直觀推理(uatural heuristics),而對刻畫科學活動的模型、發現錯誤以及模型化的系統嘗試等的反省卻不夠重視。因此,“科學和其它人文學科的這一方面——即創造性的、思辨性的、反應性,簡言之即說明的合理性方面——在吉爾的研究中完全被忽視了。”這樣看來,吉爾對科學的說明像其它自然主義者的觀點一樣,確切地講排除了關于科學的很重要的且最需要解釋的方面。他們認為,正是由于吉爾放棄了合理性,才使他的理論的解釋性價值受到了嚴重的限制。由于合理性對科學的探究來說是基本的,因此“吉爾的眾多洞察和深刻的分析的結合并沒有象他所說的那樣能真正地解釋科學”。[6] 我們可以把他們的觀點總結如下:一方面,科學不單單是純形式的模型建構過程,它還有非邏輯的因素,后者恰被吉爾忽視了;另一方面,吉爾應該為自己的自然主義的合理性進行辯護,然而他卻放棄合理性,從而也就無法為自己辯護。
總之,吉爾的工具的認識論本質上與奎因的觀點一樣都訴諸科學以解決認識論問題。他們或者把認識論看作心理學的一個部分,或用認知科學研究認識論。二者都使認識論問題“實證”化了,因而在某種意義上取消了認識論問題。不過,與奎因相比,吉爾更加注重工具的合理性,從而上承分析哲學的方法論余緒,而更靠攏美國新實用主義的哲學精神。他以工具為出發點,試圖使自然主義有解決描述和解釋兩方面的認識論問題的能力。但是吉爾忽視了科學認識的文化學方面,這一點伊弗朗是對的。也正是由于這一原因,從庫恩、漢森以來,對科學認識的社會研究(即科學的社會認識論)才開始受到人們的重視,而科學的非邏輯方面也得到了相當深入的研究。從這一點上說,吉爾在自然主義諸流派代表人物中,受傳統分析哲學的影響似乎較深,而同人文主義和價值論最為疏遠。
3.撒加德、丘奇蘭德、西蒙等人的計算化認識論
如果說奎因、吉爾等人的自然化科學哲學的觀點仍然有相當濃厚的抽象理論特色的話,那么,撒加德的思想則試圖實際地把認識論實證化。在《計算的科學哲學》一書前言中他具體地闡述了自己的觀點:“本書用一種解題和歸納的計算機程序來解釋計算的觀念同關于科學理論的發現、評價以及應用等的關聯”。[7]可見, 撒加德試圖在計算機的框架內解釋科學中的一系列問題,其觀點如下:
a.理論是在計算機系統中的復雜資料結構;它們存在于由規則、概念以及解題所構成的高度組織的集合之中;
b.解釋和解題是由規則、概念以及解答等作為中介的計算機程序;
c.理論的發現和評價是在解釋和解題的語境(context )中引出的子程序;
d.理論概念是有意義的,因為它產生于發現程序,并且與其它概念有關聯;
e.在科學探索過程中,理論活動和實驗活動都是基本的,二者不可偏頗;
f.科學應如何研究,關于科學如何運行的描述性研究可以作出根本性的貢獻。(p.189)
撒加德認為這個科學理論性質的計算性說明是較全面的。他對PI系統充滿信心,認為它能解決認識論的許多問題(如規范和描述之間的關系)。但是后來他發現PI系統至少有兩點不足。一是,現時的模型不能解釋問題如何出現,因為PI要求的是給出問題;另一個不足涉及到PI中觀察信息的來源,因為許多科學問題產生于觀察和實驗,而PI對新觀察和實驗的來源沒有發言權。([7],pp.175—176,)由于PI系統有局限性,所以撒加德近來又發展了他的觀點。他從注重科學自身轉向也注重科學的社會性,并給出一種新的模型,“該模型從布散式人工智能(distributed artificial intellegence.DAI )的觀點出發來看待科學共同體”。[8]亦即對科學的、 心理的以及社會因素給出一種綜合的看法,實際上這是一種科學的社會模型。因為此前有一種方法論個體主義學說認為,所有解釋社會現象和個體現象的嘗試肯定只涉及有關個體的事實,據此可知,社會解釋能夠而且最終會被還原為心理學解釋。不管這種學說是否成立,撒加德認為,把科學看作布散式計算的系統并非是以該學說為先決條件的。我們可以把他給出的理由簡單地總結如下:①有的事實具有無法簡化的社會性;②心理學解釋和社會學解釋相互依賴;③對個體計算心理學的解釋也可能用具有社會特點的術語來表述;④社會現象太復雜難以處理。所以他說:“把科學共同體看作是布散的計算系統的觀點并不是把社會問題還原為心理學問題,而是要共同推進對社會和心智的理解”。([8],p.10)可見, 撒加德并不否認認知個體活動的作用,他的目標是把對個體認知活動的理解和對科學共同體的分析結合起來,從而認識為什么科學的心理學說明和社會學說明可以結合為一體,以達到他所說的“從一種綜合的觀點出發來看待科學史、科學哲學、科學心理學和科學社會學”的目的。
總之,撒加德認為,哲學與科學是連續的。兩者的區別僅在于哲學處理的問題相對于科學來說是較一般的、思辨的和規范的。涉及到推理的哲學分支與心理學和人工智能是連續的。他試圖把科學共同體看作是布散式人工智能,以求用計算機網絡來解決有關問題,從而把科學的心理學方面和社會方面結合為一個整體。
特萬泥對撒加德等人的計算機模型提出五點質疑。可以概括表述如下:
①模型能處理高階的直覺推理嗎?
②模型能處理不確定的交互作用嗎(chancy interactions)?
③模型能處理視覺的形象化描述嗎(Visual Imaginery)?由于計算論者沒有注意到視覺認知的動力學,因此,甚至連這一問題的范圍都沒認識到。
④模型能處理一個廣義的知識基礎嗎?特萬泥認為這里有一個問題,即在一個知識基礎中的那些條目實際上并不真正是原始資料,例如還有一些無認知的評價(如“結果不令人滿意”)等等。“就我們所知,沒有任何計算論者能在數據庫(database)中做到使這樣的信息(指元認知評價之類的信息——筆者)具體化。”
⑤模型能懷疑數據嗎?科學家們一般都懷疑數據。然而,幾乎所有的計算機模型都忽視了這一問題,它們把數據看作是一開始就固定不變的,給出的模型很難把握現實世界中的科學家所面臨問題的范圍。由于存在上述疑問,特萬泥認為,“看來,有必要在一個更大的語境中來考慮計算機模型的作用,這個語境是我們關于科學思想的、發展著的理論語境。”[9]
特萬泥的詰難是有一定道理的。科學理論的發現和科學理論的性質等問題有其非程序性的方面,諸如直覺的、社會的種種因素以及數據真偽性等問題都是不能用計算機來處理的。撒加德等計算論者們把計算機理論泛化,以至使之成為解決所有認識論問題的萬能鑰匙,這里的片面性是顯然的。他實質上用計算機理論取代認識論問題,這同奎因等人本質上是一致的。
以上我們談了奎因、吉爾、撒加德等人的自然主義觀點。總體來說,他們都注重把科學認知的哲學反思與科學本身的實證研究結合起來進行考察。應當說,吸收現代實證科學對認知的若干性質所做的具體研究是值得重視的,現代認識論如果不吸納這些成果,不可能有新的突破,自然化的認識論注意到這一點,這使他們的工作有很大的啟發意義。但是,他們卻使認識論的獨立性地位問題受到了挑戰,甚至把認識論消解為實證科學。而且,在自然主義的界定意義上,作為描述性事業的科學與作為規范性事業的認識論似乎是不可調和的。因此描述和規范的關系對他們來說是無法解決的。許多學者也正是基于這兩者才對他們進行批判。但是,規范性和描述性難道真的不可調和嗎?自然化認識論不能有規范的維度嗎?為了突破這一二難的困境,勞丹才將價值論引入科學認識論之中,從而形成了他的規范自然主義。
二、勞丹的規范自然主義
勞丹提出其規范自然主義的直接動因便是奎因等人放棄了認識論的規范地位。在他看來這是自我毀滅。他主張自然化認識論可以以某種方式保持規范性,從而認識論雖然是自然化的,但卻并不因此而喪失獨立性以至于被徹底消解。
1987年,勞丹明確提出了規范自然主義理論。其原因有兩個:一是勞丹認為科學方法論面臨許多困境。在傳統的科學哲學中,方法論占據重要地位,但是由于波普爾、特別是庫恩的工作,這種情況一去不返。波普爾把方法論看作約定,因此,沒有了合理性選擇;庫恩則認為方法論標準太模糊,沒有固定不變的方法,方法不能決定競爭理論的選擇。拉卡托斯甚至斷言我們根本提不出什么有根據的建議以使科學家接受或放棄哪個理論。費耶阿本德的綱領是“怎么都行”,主張方法論無政府主義。至于羅蒂則認為一切都應“羅蒂化”。由此可見,在歷史社會學派那里,方法論發展到如此地步,以至于其規范力量已被完全剝奪了。
二是勞丹以前的自然主義方法論觀點并不令人滿意。如奎因認為,方法只不過是對自然科學所用方法的描述,因而沒有規范的力量。這樣,奎因等人便面臨一個嚴重的困難:自然主義應該為自身的合理性進行辯護,但是“合理性是一個非自然的概念,”[10]這樣自然主義要用非自然主義為自身辯護,這是一個悖論。為避免悖論,因此勞丹認為:“方法論的非規范化并不是由其自然化來表征的。恰恰相反,人們可以表明一個完全‘科學的’和徹底‘描述的’方法論將具有一個規范的結果”。[11]可見,勞丹希望在以前的自然化認識論和科學哲學中的相對主義之間找到一條“中間道路”——規范自然主義。具體觀點及評論參見孟建偉和方在慶的文章(《自然辯證法研究》。1992.8;《自然辯證法通訊》,1992.2)。此處不再贅述。
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三、“文化派”的自然主義
1.瓦托夫斯基的歷史化認識論
奎因和勞丹等人的自然主義的共同特點是對社會文化的疏離。M.W.瓦托夫斯基(Wartofsky)則注意到認識的文化性,他倡導認識論的歷史化以替代上述認識論。他認為,歷史的認識論開始于如下前提:知識的獲得是人類活動的基本方式,它不能脫離其它形式的人類實踐,因此也不獨立于這些其它形式實踐的歷史性(即其歷史變化和發展)。[12]由這一前提可以引伸出三點論斷:(1)人類認知實踐的適當的研究域并不是抽象的“人類心靈”,而是具體的、有多種特色的歷史的人類實踐域——是社會的、技術的、藝術的以及科學的。(2 )認知的進展要通過表征(representation),因為它通過把人工制品作為象征來表現。認知方式歷史地隨社會實踐,因之也隨表征的改變而改變。(3 )對所有人類知識而言,不存在固定的、基本的形式或結構,人的心靈隨著各種各樣的歷史實踐的不同而改變,即心靈是一個變化發展的、歷史地自我超越的人工制造物。
瓦托夫斯基認為,卡爾納普的記錄語句為經驗的科學哲學提供歸納基礎,但它并不就是感覺資料。后來卡爾納普放棄了這些而支持他所謂的生活經驗,但即使這樣也還是不夠的,因為在邏輯重構過程中,所使用的資料并不簡單地是經驗,而是描述經驗的語句在操作。但是這些語句——記錄語句——必須依據某種語言,而卡爾納普認為這種語言的選取是出于方便和實踐上的約定。因此瓦托夫斯基說,卡爾納普的這一寬容原則(principle of tolerence)實質上并沒有為任何語句提供內在的或必要的歸納基礎性說明,因此它是一個實用主義或工具主義的社會文化約定。
至于波普爾對理論證偽的說明,瓦托夫斯基認為也有賴于社會心理學。因為證偽的經驗檢驗的構成也是社會文化的約定。奎因和哈貝馬斯都訴諸于語言共同體的共識,對他們來說,真理是基于語言的內在規范。可見,認識論的社會化在當代哲學特別是科學哲學中的進展一開始本是建立在經驗主義基礎之上的。從主體間的可檢驗性到社會選擇、語言約定,都明顯地表現了從經驗基礎的相對化向合理性選擇論題的過渡。由此可見,認識的根據已從傳統認識論的內在的或心智的語境轉移到一個語言共同體的行為的外在的社會語境。
由以上論述,瓦托夫斯基提出應以歷史化的認識論來替代傳統理解的認識論。亦即把認知活動看作是歷史地變動的,這種變動的涵義是指:認知、知覺的方式隨整個人類實踐(包括社會的、技術的、科學、經濟、藝術的實踐)的改變而改變。他把認知活動規定為不僅僅是思想上的,還包括通過實踐形式表現出來的感情活動或主體能力的域;也包括在道德、藝術、科學技術語境中所涉及的判斷方式。又因為人類認知活動不是獨立發生的,它不能脫離各種實踐形式,包括狩獵、生產、社會交往、戰爭、政治等;所以,實踐是認識活動的具體方式。
2.富勒的社會認識論
富勒(S·Fuller)提倡社會的認識論。他認為, “一個對知識的自然化的研究本身就應該運用心理學和社會科學的方法和發現”,[13]而作為一門交叉學問的社會的認識論即可滿足這一要求。 它本著建構一種規范的科學哲學的目的而把“知識社會學”作為經驗來源。它從三個方面來研究:(1)作為一種元理論;(2)作為一種經驗的研究綱領;以及(3)作為知識策略。
首先,作為元理論,社會認識論的基本功能在于做出一種設計,以重新解釋哲學家和社會科學家在研究時到底在做什么。社會認識論者建構元理論的主要動機在于使知識“自然化”,并且確信知識是在它所涉及的世界之中的。而知識的自然化應該包括的不是認識論的消失,而是使一種界限——認識論和關于知識的社會科學研究的界限——消失。近來,后現代主義者羅蒂為了追求經驗的歷史的研究而放棄規范的研究,這表明當代對知識所做的規范的哲學解釋漸漸脫離了社會科學的解釋。社會化的認識論者認為這正是對哲學在科學中的作用的一個錯誤理解的產物。
其次,社會的認識論也是一種經驗研究綱領和一種知識策略的工具。在經驗方面它是雙重的:一是根據預設的科學編年史工作來分析關于知識增長的哲學陳述;二是在認識上把比較突出的歷史事件分解為各個“運作部分”,這樣才能決定一個認識規范的存在與否對事件的出現所產生的不同影響。 在策略方面, 社會的認識論目的是發展一種修辭(rhetoric),以便把它的元理論和經驗研究轉變為一種增加科學共識性的方法。
3.唐斯的社會自然化認識論
唐斯(S.M.Downs )在富勒等人的基礎上進一步具體地闡述了社會自然化的認識論。他認為,以前的自然化科學哲學不太關心科學實踐的社會本質,所注重的只是用認知科學的成果來解釋科學,因而這種研究是有缺陷的。一個缺陷是采用了認知個體主義(cognitive inpidua-lism),另外,科學實踐的社會性不可化簡。
唐斯認為,R.吉爾、西蒙以及撒加德等人把認知科學的方法用于研究科學理論的變革、評價、本質以及科學發現等問題,用認知科學的經驗成果來充實和約束哲學理論,這是不恰當的。因為他們采取了認知個體主義立場,即完全根據個體的心理過程來解釋認知現象,認為對科學家個人的心理機制的說明能充分地說明科學中哪些因素具有認知特點。他們認為在對成功的科學進行說明時要以認知因素為依據,而對失敗的科學的說明則要應用非認知因素。這一觀點在勞丹的不合理性命題中得到了明確表述:所有合理的科學實踐都可以根據認知因素來解釋,除此之外的部分則由社會學家或心理學家來解釋。可見,心理因素和社會因素對成功科學的解釋是不相干的,社會因素的積極作用從而被抹煞了。唐斯對認知個體主義進行了批判。他從科學家為什么組成共同體來開展研究這一問題入手進行分析,認為之所以必須組成研究群體,原因首先在于,檢驗或評價假說所需要的不僅僅是心理能力,還要有技術分工和合作。勞動分工是按照技術在科學共同體成員中的分布進行的。其次,單憑個人力量來評價假說實際上是不可能的,個人能力畢竟有限。所以“科學家們應協力工作以克服個人的經驗限制,從而可以對認知勞動進行分工。如果忽視這一事實,認知科學家也就忽視了科學知識生產所具有十分重要的社會本質。[14]
根據以上的批評,唐斯認為應該在認識論中加入一個社會的維度。他認為科學的社會本質有三個側面:一是理論是公有的財富,它可以跨越時間在共同體中流傳;二是社會相互作用直接導致認知成果;三是應從更大的社會背景上看問題,這對于我們了解某項活動是不是對科學的一種貢獻十分必要。這三個側面有助于明確科學事業的地位,澄清科學共同體與一般社會事業的關系。所有科學實踐至少包含以上三個社會層次。唐斯的總結論是:(1)認知科學如果不放棄認知個體主義, 它就不能對科學作出適當的描述性說明,(2 )具有某一規范范圍的自然主義科學哲學必然會有一種描述基礎,這種基礎要考慮科學實踐與眾不同的社會本質,(3)科學知識的生產本質上是一種社會活動。([14 ],p.66)
瓦托夫斯基正確地看到了認識的獲得是一個歷史的、本身是實踐的、而且不脫離其它實踐的過程。他注意到寬容原則的實用性和約定性,從而提出認知活動是歷史地變動的這一觀點,并把它作為歷史化認識論的整個出發點。這種見解雖然不錯,但卻并不全面。首先,認知活動是變化的,但變化是一切事物的特點。另外,認識有一定的穩定性,在一定時期內相對不變,單純談論認識的歷史變化顯然有失偏頗,不可理解。應該把自然的因素和歷史的因素結合起來才對。富勒主張把社會科學的方法應用于自然化的認知研究。他的觀點得益于知識社會學、科學社會學以及歷史社會學派的主張。自庫恩發表《科學革命的結構》以來,對知識的社會歷史研究漸漸盛行起來,而這已成為社會歷史學派的特征。富勒、唐斯等人進而把自然化的科學哲學納入到整個社會文化背景之中去思考,認為哲學與科學(包括自然科學和社會科學)是連續的,應該把自然和社會科學方法運用于哲學研究及認識論研究。這種觀點有一定的道理,但也不全面。首先,雖然應用科學的方法于認識論的研究本身無可厚非,但是認識論的研究方法是否一定是科學的方法?認識論是否具有自己獨特的問題和方法?他們這樣做的結果能否使認識論保持獨立性?這些都是成問題的。第二,從奎因開始倡導哲學和自然科學的連續性,接下來又把計算機科學和其他認知科學成果運用于認識論研究,后來又在自然化科學哲學中加入社會的維度,這里似乎有一個修改傳統哲學所界定的認識論研究域的問題。本來意義上的自然主義所主張的方法論主要是把自然科學方法移植到認識論之中,現在又加入了社會科學的方法。于是整個科學方法(自然科學和社會科學)就是認識論研究所采用的方法。這樣一來,認識論的特殊地位何在?它還屬于哲學了嗎?第三,唐斯批判認知個體主義,注重認識的社會性,認為這樣才能對科學作出適當的描述性說明。這種觀點當然不無道理,然而盡管科學是社會大系統中的一個很重要的子系統,離不開社會實踐,但科學本身畢竟有其發展的內在規律。科學認知的本體論基礎是自然界本身,它是獨立于社會的,是價值中立的,在這一點上,科學認知活動的不同層次的主體(科學家個體和科學共同體)具有等價性。因此,對科學認識的說明是不能完全社會化的。在這方面,外史論綱領(如愛丁堡學派的硬綱領)已經宣告失敗。
總而言之,自然主義的本質特征在于承認認識論和科學之間存在連續性,否認這種連續性便是非自然主義。在這一點上,我們所論述的三種自然主義流派符合這一界定。因為它們都認為認識論研究和科學密不可分。自然主義者之間的區別在于在科學和認識論的連續性上采取怎樣的形式,能夠走多遠。奎因等人把認識論同心理學、計算科學、神經科學等自然科學聯系起來,并認為是后者的一部分。顯然這否認了認知的規范特性,使諸如辯護、推理以及證據等規范概念失去地位,而代之以一些自然科學的概念。這實質上就是取消了認識論,走向了一個極端。勞丹等人正因為看到這一點才把規范性,價值論納入自然主義科學哲學之中,認為描述性和規范性可以調和。而文化自然主義者更有甚之,他們注重認識的歷史性、社會性、文化性,主張認識論和社會科學是連續的,然而社會科學的研究對象是帶有人為的、主體色彩的事物,是“想要”的事物,它需要解釋學的詮釋,有賴于對價值的認識和理解。因此可以說,文化自然主義比勞丹更注重認識的規范性,并有走向否認科學認識所具有的描述性,單純強調規范性、價值性的危險,更有走向徹底相對主義的嫌疑。可以說,文化自然主義與其他自然主義的上述異同點使它走向了另一個極端。
我們已經看到,自然主義科學哲學追求的是把認識論和科學聯系起來,在科學的基礎上進行哲學研究。應該說,這種重視科學的思想對當代哲學如何走出困境,如何擺脫基礎主義的陰影等具有很大啟發意義。它本身也是為擺脫基礎主義、本質主義和辯護主義而出現的,在客觀上為西方科學哲學的重構提供了一條思路,但這條思路行不通。對當代自然主義來說,認識論或者成為科學的一部分,或者與價值論等結合,不管所采取的方式如何,認識論的獨立地位已不復存在,哲學已經降低層次、消溶在科學之中,哲學和科學的界線從此化為烏有。這實質上是認識論的取消主義。如所周知,恩格斯曾經說過:“全部哲學,特別是近代哲學,重大的基本問題是思維和存在的關系問題。”由此出發,關于認識的本質、發展、評價、解釋等一系列問題,都帶有極大的普遍性。這些問題的性質和解決途徑都屬于世界觀的范疇,它超越于任何一門具體科學之上。歸根結底,認識論取消論不過是重蹈歷史上經驗主義的覆轍。而正如恩格斯所警告的,蔑視辯證法,蔑視哲學的理論思維是“不能不受懲罰的”。恩格斯甚至直截了當地說:“在這里,唯一的問題是思維得正確或不正確,而輕視理論顯然是自然主義地、因而是不正確地思維的最確實的道路。”[15]自然主義作為吸收當代科學成果構建合理的哲學體系的一種嘗試值得重視,但循著這條路走下去,所得到的只能是一朵不結果實的花。
【參考文獻】
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[13] Steve Fuller: Epistemology Radically Naturalized, inCognitive Models of Science —Minnesota Studies for thePhilosophy of Science. Vol. XV. 1992,p.427.
關鍵詞:綜合實踐、培養、科學思維、能力、評價。
國家《綜合實踐活動指導綱要?總則》中將綜合實踐活動劃分為國家指定領域與非指定領域,指定領域包括“研究性學習、社區服務與社會實踐、信息技術教育、勞動與技術教育”四大部分,而非指定領域包括科學技術活動、學校傳統活動(科技節、藝術節等等)內容,這些活動在開展過程中可與綜合實踐活動的指定領域相結合,也可以單獨開設,其課程目標的指向是一致的。本課題以指定領域共同構成內容豐富、形式多樣的小學綜合實踐活動課程中開展科學思維訓練活動,培養小學生的科學創新思維。科學思維的培養在綜合實踐活動課中能通過什么手段和內容來實施,在課程中如何逐步訓練學生的科學思維,如何評價學生的科學思維能力。
在綜合實踐教學中,培養學生的科學素養是至關重要的,科學思維是良好的科學素養最具體的體現。科學思維是不能靠外部的灌輸得到的,而是在學生的探究活動中逐步獲得的。就是讓孩子們充分體驗科學探究、科學發現的過程――提出問題、猜想預測、動手操作、記錄信息、解釋討論、得出結論、表達交流,發展孩子們探究解決問題的能力。
我在綜合實踐教學工作中,大膽開展了提高學生科學思維的課題嘗試。
一、設定科學思維范圍
基于科學思維,即形成并運用于科學認識活動、對感性認識材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系;是真理在認識的統一過程中,對各種科學的思維方法的有機整合,是人類實踐活動的產物。在科學認識活動中,科學思維必須遵守三個基本原則,它們是:在邏輯上要求嚴密的邏輯性,達到歸納和演繹的統一;在方法上要求辯證地分析和綜合兩種思維方法;在體系上,實現邏輯與歷史的一致,達到理論與實踐的具體的歷史的統一。
認知心理學和人工智能中,人們總是習慣于將思維理解為對問題的求解,將人的思維理解為會對其內、外部環境的信息作出反應的適應系統;認為人類的思維過程可以用符號系統來描述;認為有必要來填補思維的神經學解釋和思維的信息處理解釋之間的鴻溝,即弄清楚符號化信息是怎樣儲存在腦中以及儲存在腦中什么地方,而且是怎樣被比較、摹寫或聯結的。實際上,問題與邏輯的關系更密切,提出問題后更需要予以邏輯的純化、進行邏輯的思考進而產生創造性思維,從而導致科學的發現。問題作為科學發現的出發點,從而伸發出一系列的想象或假設,促你思考、叫你尋根究底。問題的不斷產生和不斷解決,豐富了人類知識寶庫。能提出問題并能解決問題,是科學進步的標志。
科學應被看成是從問題到問題而進步的,隨著這種進步,問題的深度也隨之加深。科學從問題開始,并通過對問題的解決方法的巧妙程度而認定思維能力的強弱。
這是就科學思維。
科學思維的理論系統比較龐大,在這里所研究的是小學生在綜合實踐活動課中增強探究和創新意識,學習科學研究方法的科學思維。
科學思維包括:創新思維、創造性思維、常規思維與逆向思維相結合、直覺思維與邏輯思維相結合、形象思維與抽象思維相結合、求同思維與求異思維相結合、收斂思維與發散思維相結合。
二、培養科學思維,從創設問題開始。
1.激發學生興趣,創設思考的動力。
興趣是人的一種帶有趨向性的心理特征。一個人當他對某種事物發生興趣時,他就會主動地、積極地、執著地去努力,去探索。任何事物,只要你對他產生了興趣,就會有問題的產生。激發興趣的方法很多,如加強思想教育,增加學生的義務感和責任心;懸念性的導語,新奇的課堂教學形式,層層剝筍地挖掘問題的新意;發揮學生的主體作用,使之品嘗到發現的喜悅等等。
比如:在開題課的時候,我就是這樣引入的,
在肇慶,最大的防洪工程是什么?學生都會回答,是江濱大堤。然后我再問你對我們城市最大的防洪工程有些什么想問的問題嗎?這樣就直接讓學生對江濱大堤產生了興趣,很想知道有關江濱大堤的事情了,接下來就讓他們自己去找有關的江濱堤的資料了。
只要老師創設的問題能激發學生的興趣,學生就有思考的動力。
2.科學思維的培養,應以發散性思維為先導。
中國有句古話叫“敢想敢做”。可見,“想”也就是思維,于人于事都是至關重要的。所以,要培養學生科學思維,必須以培養學生發散性思維為先導。
例如:在學生查找資料后,知道江濱堤對整個肇慶城的重性以后,我就提出這樣的問題,江濱堤對整個肇慶城這么重要,我們能為他做些什么呢?這樣就引起學生對有關江濱堤問題的發散性的思考。
3.鼓勵探索求異,培養創造性思維能力。
創造性思維有好多形式,如多向思維、側向思維、逆向思維等等。教師在教學活動中,應當發揚教學民主,積極引導學生進行多種思維形式的訓練,逐步提高學生的思維能力。
例如:在我拋出我們能為江濱大堤做些什么的時候,很多同學就會說我們要保護好大堤,不能去破壞大堤等。老師順勢就問:我們用什么來保護大堤?把這個問題“踢”給學生。大家議論紛紛,提出了好多設想。老師又引導大家對這些想法進行比較、評論,否定了那些不合情理的,肯定了那些新穎合理的。于是,在從“發散”到“收斂”的過程中,鍛煉了學生的創新思維,加深了學生對問題的認識。
逆向思維,是產生新觀點的大好時機。學生的意見和事實結合在一塊,一個更為全面的觀點就會產生了。
4.實踐活動不能沒有想像能力。
想像能力是科學思維能力的一種,思維活動中如果沒有想像的參加,智力的開發,藝術的創造,科學的發明就都難以進行。
例如:在開展江濱堤調查活動之前,就要求學生自愿組合,分成小組。這時老師提出:你們想,你們在調查中需要什么嗎?如果在活動中遇到困難、你們之前沒想到的情況或問題時,你們怎么辦?就要求各小組在開展活動之前都要對他們在調查活動中有可能遇到的困難、可能出現的情況、發現的問題等作充分的想像然后討論,并記錄下來。并讓他們找出相應的對策,才能真正的去做調查活動。
這樣只要想像力足夠,將來無論出現怎樣的情況,學生們就有了充分處理突況的準備了。
活動中老師要尊重學生的個性,珍視學生的創造,千萬不要用一個模子去套所有的學生。在活動的過程中,或活動結束后,教師要及時總結,表揚那些富有創意的觀點、作品或行為,讓學生養成開動腦筋,創新求異的思維習慣。
5.善于對活動總結歸納,培養學生的邏輯思維。
在每一次的實踐活動進行到成果匯報的時候,學生都收集、調查了很多與主題相關的資料,對這些資料的總結歸納就是對學生邏輯思維的一個很好的鍛煉。如何將資料轉換成成果就是培養學生用邏輯思維對問題思考的深度,不同的學生會有不同的結果!
三、對科學思維能力的評價。
對學生在綜合實踐課程的科學思維能力的評價,我們可以從以下幾個方面進行:
1.對選題的分析能力的評價。
2.在活動中能合理設計研究表格的能力。
3.對活動中的預設未知問題的能力。
4.在實踐活動中解決問題的能力。
5.對活動的綜合總結、歸納能力。
這4方面都是綜合實踐活動的常用行為,我們可以量化為測試分數,對學生在整個活動中能科學思維能力作出評價(總分100分)。
1.對選題的分析能力的評價。(20分)
2.在活動中能合理設計研究表格的能力。(20)
3.對活動中的預設未知問題的能力。(20)
4.在實踐活動中解決問題的能力。(20)
5.對活動的綜合總結、歸納能力。(20)
通過對不同活動的相同測試,對學生在不同階段的綜合活動的綜合分數作出評價:
評價總分表現優異合格有待改進
(100分)(85分以上)(60-84分)(60分以下)
通過對學生科學思維能力的量化評分,反饋到老師對學生的認知能力,思維水平的認識,從而促進老師在上課時對問題的設計,對不同活動的階段作出相應的調整,從而使學生在科學思維上得到更多的鍛煉。
評價結果將用于檢驗策略教學效果,以及供后續策略教學作為參考。
結語:
《中國教育改革和發展綱要》提出:“世界范圍的經濟競爭,綜合國力的競爭,實質是科學技術的競爭和民族素質的競爭。”這使人們普遍認識到,人才問題是建設事業中的第一重要問題,而教育的使命是培養具有創造發明能力的人才。因此,綜合實踐教學必須著眼于創造性科學思維的培養。
《基礎教育課程改革綱要(試行)》2001明確規說明,“強調學生通過實踐,增強探究和創新意識,學習科學研究的方法,發展綜合運用知識的能力”。綜合實踐課程是創造性的課內外活動,為培養學生的創造力等綜合科學素質而實施的有意義的教育教學活動。組織指導綜合實踐課外活動的時候,教師一定要轉變觀念,尊重學生的個性,珍視學生的創造,千萬不要用一個模子去套所有的學生。在活動的過程中,或活動結束后,教師要及時總結,表揚那些富有創意的觀點、作品或行為,讓學生養成開動腦筋,創新求異的思維習慣。
參考文獻:
[1] 《科學思維方法論》王小燕.華南理工大學出版社(2006-08出版)
【關鍵詞】包裝材料學;課程改革;教學方法
1引言
隨著市場經濟的快速發展和科學技術水平的不斷提高,現代包裝產業飛速發展,已躋身成為國民經濟的支柱性產業之一[1]。包裝工程專業是一門高度綜合、交叉的應用型技術學科[2],其課程體系具有以工為主,強基礎,寬口徑,注重實踐等特點[3]。目前包裝高等教育正面臨一場前所未有的挑戰,做好學科的定位和體系的優化對于培養符合市場需求的高級人才具有重要意義,教學內容的先進性、科學性與人才的綜合素質和教學質量直接相關。新工科背景下[4-7],不僅要建設適應新時代的新專業,并且針對傳統專業的人才培養模式,課程建設體系以及授課方式等進行多方面的改革與探索,以培養多樣化、個性化、國際化和創新型的復合包裝人才來適應現代化發展的需要[8,9]。“包裝材料學”是包裝工程專業的一門基礎必修課程,是主要研究包裝材料結構、性能及應用的科學,為后續專業課(比如:包裝工藝與設備,包裝結構設計,運輸包裝等)學習奠定基礎[10]。因此,為了加強本專業學生的創新水平和實踐能力,對該課程進行課程內容調整,教學方法與理念的創新與改革勢在必行。
2“包裝材料學”教學中存在的問題
2.1課程內容過多
包裝材料學涵蓋了材料相關的各方面知識,比如紙、塑料、陶瓷、玻璃、金屬、黏合劑、涂層、印刷油墨、復合材料等內容,涉及范圍十分廣泛。北京工商大學包裝工程系現行培養方案中包裝材料學課時設置為58個學時,顯然在這有限的教學時長內不能實現將所有知識點深入講解,為了讓學生們盡可能多的了解到包裝材料的相關內容,只能將所有內容泛而雜地串聯灌輸給學生,無法讓學生針對重點問題進行深入學習與探究,導致最終的教學效果并不理想。并且該課程與專業其他課程存在重疊的部分,從而造成嚴重的學時浪費。為滿足新工科和工程教育認證的培養要求,北京工商大學包裝工程系最新修訂的培養方案中將本課程的教學課時調整至32學時,這對課程內容的更新與調整提出了更高的要求。
2.2授課方式單一
由于包裝材料學內容過多,部分教師為了在有限的學時內讓學生掌握盡可能多的知識點,通常多采用PPT講授的“填鴨式”授課形式,導致學生在上課過程中與教師的互動性較差。這種灌輸式被動學習很難讓學生抓取到課程的重難點,無法激發學生的學習興趣,容易出現“老師累死、學生困死”的現象,這顯然遠遠不能達到創新性人才培養的目標。因此,我們應探究更加靈活的教學方法,以學生為主體,盡可能培養學生的自主學習能力和質疑問題的能力,這有利于學生探究性思維和創造性思維的形成。
2.3課后鞏固不足
為了督促學生進行課后的鞏固復習,教師會根據課堂內容布適量的教材習題,但是實際上會發現學生的抄襲現象嚴重,并且完成課后練習后學生對知識點的掌握并不牢靠,因此并沒有達到預期的鞏固效果,學生只是為了完成作業而完成作業。知識的牢固掌握是創新的前提和基礎。知識越豐富,基礎打得越牢固,創新的機會就越多。包裝材料學的授課對象為大二學生,剛開始接觸專業課,沒有完全掌握專業課的學習方法和技巧。因此,教師要積極引導和幫助學生以多樣化的形式鞏固所學知識和技能,這對學生的自主學習意識和學習能力的養成,具有非常重要的作用。此外,目前的教材習題主要強調知識本身,未能將實際應用問題與理論知識相結合,無益于學生解決實際工程問題能力的培養。
3改革思路與方法
新工科背景下需要包裝科技人才具有扎實穩固的基礎理論和牢固系統的專業知識,適應國家發展需要,掌握現代包裝工程技術,把握國際包裝行業前沿發展趨勢,強化專業方向技術,提高科技創新能力。因此,根據該要求制定包裝材料學課程改革思路:以新工科背景下包裝人才的需求為出發點,重組優化與更新課程內容,改革教學方法,增加自主學習環節和實踐創新項目,以夯實學生的專業基礎,提高學生的實踐能力和創新能力,最終達成本課程的本科人才培養目標。圖1課程改革思路
3.1精煉并更新教學內容
在后續的教學當中,應該針對包括紙包裝材料、塑料包裝材料、金屬包裝材料和復合包裝材料幾類主要的包裝材料進行精講,以材料的結構-性能-成型-應用為主要脈絡,精煉出其中的重難點內容并進行深入講解,從而幫助學生建立清晰的材料知識體系構架。與此同時,應考慮將相近的專業課程進行整合優化,在遵循學生學習順序的條件下刪減部分重復知識,避免造成學時浪費。比如,紙和金屬包裝材料與制品兩個章節中,應對相應的容器與制品結構內容進行適當刪減,著重精講材料的結構、特性與成型工藝,學生在充分了解材料結構與性能的基礎上再學習后續包裝結構設計這門課程就會事半功倍;塑料包裝材料與制品章節中,作為知識銜接教師會首先幫助學生進行高分子基礎知識的復習(占用2-3個課時),但是這部分內容在高分子物理與化學課程中學生已系統深入地學習過,所以該內容可以讓學生在課下通過微課完成學習;包裝輔助材料這一章節中的印刷油墨與后續課程包裝印刷技術重復,由于課時限制只能淺嘗輒止地介紹,因此將此部分內容應進行刪減,避免學生養成“蜻蜓點水”式的學習習慣。此外,學生不僅要掌握專業的基本理論,更應該對本專業的前沿理論、關鍵問題和最新技術有一定程度的了解,更好地適應包裝行業對人才的要求。因此課程應該不斷吸收新型包裝材料以拓寬學生的專業知識廣度,比如增加一些正在逐步取代傳統塑料的可降解塑料包裝材料以及其他新型綠色包裝材料;在教學內容中適當插入本領域的前沿研究現狀,同時引導學生通過文獻調研進行學習與探究。
3.2建立師生良好互動關系,嵌入自主式學習形式
在良好的課堂氣氛當中應充分發揮學生的主體地位,調動學生的自動性和積極性。課程小組通過長時間的積極探索,總結出了一套“前后知識銜接-提問-討論-給出結論”的互動教學模式,能夠充分調動學生的學習興趣,并且有助于學生深刻理解知識點并幫助學生搭建不同知識點之間的橋梁,最終形成完成系統的知識構架。比如,在講授玻璃的結構特征時,首先向學生展示高密度聚乙烯(HDPE)和聚苯乙烯(PS)兩種包裝容器,提問學生這兩種容器透明性差異的原因,討論并引出材料結晶程度與透明性的關聯性,再回歸到玻璃材料時學生就很容易接受玻璃是長程無序的非晶結構。將玻璃材料與高分子材料進行類比,實現了很好的知識銜接,也讓學生能深刻認識到材料性能是由結構所決定的。此外,我們針對部分知識點會培養學生用辯證和質疑的角度去理解問題,最終以辯論會的形式呈現出來。比如,就金屬包裝材料的特點而言,如果采用PPT和板書的傳統形式講授,學生就會出現“一聽就懂,聽完就忘”的情況。針對這種情況我們設計了一場題為“金屬作為包裝材料的利與弊”的辯論賽,學生提前準備大量的證據與案例,進行了非常精彩的論述并給出自己的鮮明觀點,學生一致反饋對金屬包裝材料的特點有了深刻的理解。因此,壓縮課堂講授時間,給學生更多的時間自主思考和討論學習,最大程度激發學生的學習興趣,才能夠利用有效的課堂時間以達到更好的教學效果。
3.3通過多樣化練習夯實基礎
古語曰:學而時習之,溫故而知新。復習與練習在學習整個過程中是非常重要的環節。為此,課程小組根據授課中的重難點建立了習題庫,通過章節測試可以了解學生對知識點的掌握情況。測試過程中會讓學生們獨立完成已掌握的題目,沒有掌握的題目可以進行討論,最后針對不能解決的題目教師加以講解和補充。學生通過討論不但對未掌握的知識點有了更加深刻的理解,同時還培養了學生分析問題的能力,并且根據題目有針對性的討論能很大程度上激發學生們解決問題的積極性。包裝材料學的教學目標就是要求學生掌握材料的結構與性能,用途及加工工藝與方法,測試和分析技術,并且能夠針對給定商品進行包裝選材。因此,對于題目設置我們會采用理論知識與實際應用相結合的多樣化形式。在課程結束前會讓學生完成一次選材設計,即根據選擇的商品分析包裝需求,進而選擇最佳選材方案,給出加工工藝與成型方法。該環節注重培養學生的實際問題分析和理論知識的實際應用能力,符合人才培養目標,同時通過包裝選材設計實例能夠提升學生的專業認同感和社會價值感。
3.4設計探究型實驗,提高創新能力
包裝材料學是理論與實際應用結合程度非常高的一門課程,以往的實驗多以驗證性實驗為主,比如紙與紙板的耐折度、環壓強度、戳穿強度等性能測試,樹脂材料的熱封性及阻隔性測試等,這些項目能夠提高學生對知識點的理解與掌握,但是這些項目僅僅是教材知識的簡單“遷徙”,缺少實際問題的復雜性,不能促進學生形成更深層次的思考。因此,教師可以根據自己的研究方向設計綜合性實驗,從樣品制備、結構測試表征和材料性能測試等讓學生全程參與,為學生提供更多的實踐機會。與此同時,鼓勵學生參與大學生創新項目,學科競賽等項目,提高學生解決問題的能力和創新水平。此外,隨著數字信息化的快速發展,仿真模擬技術為包裝工程專業的發展提供了有力的支撐。包裝工程專業對仿真技術的需求可以從以下三個方面體現:首先,包裝行業掌握包裝設計基礎知識與仿真技術的人才短缺,國內包裝企業對包裝制品的仿真優化設計、包裝系統的方針分析技術提出迫切的要求。其次,理論分析方法和實驗測試技術對包裝材料性能的正確表征具有很大的局限性,采取仿真分析技術能夠豐富對包裝材料性能分析的手段,有助于揭示包裝材料的承載機理。最后,仿真分析技術具備豐富的多物理模擬分析功能及復雜結構優化設計功能,能豐富學生的創新設計能力。因此,建立全方位、多環節的包裝虛擬仿真實驗平臺,將傳統的包裝工程專業基礎與數字化技術相結合,有助于提高學生的綜合能力水平。
4結語
關鍵詞:信息碎片化;高校學生;高校教育教學
一、信息碎片化時代的特征
隨著移動互聯網技術的深入發展,使信息碎片化時代主要表現出三個特征:一是傳播主體的去中心化。新媒體的廣泛運用,構建起了呈現開放式、平等性以及扁平化等特點的信息傳播結構。自媒體的發展使人們擺脫了傳統媒體對信息傳播的控制,如今人人都可以成為信息源,微信、微博、貼吧、論壇等,只要人們想,隨時能參與到信息傳播中,成為信息傳播者。二是信息內容的碎片化。新媒體時代,以自媒體為載體傳播的信息,主要表現是海量、隨意性強、內容不完整。移動互聯網的普及,讓人們隨時隨地能夠和傳播信息,這些零散的信息碎片不斷疊加累積,使信息在傳播過程中,極易被二次加工,成為失真的信息。三是閱讀的割裂性。傳統媒體時代,較少的傳播媒介以及較慢的信息傳播速度,使人們獲得的信息總量少,人們可以集中注意力進行長時間閱讀。但新媒體時代,為了吸引讀者和便于傳播轉載,新媒體中的信息大多比較簡短、帶有刺激性且更新速度快,雖然信息總量快速增長,但當人們面對24小時更新的大量網絡信息時,很難獲得系統完整的閱讀體驗。
二、信息碎片化時代高校教育教學的困境
(一)信息碎片化對學生的影響
1.信息碎片化對于學生價值觀念的影響
信息碎片化時代帶來的信息爆炸,使真和假的信息充斥世界。信息化時代,由于信息受眾需求的多樣化,許多一手信息之后,便被中間接收者截取加工,有針對性的對部分信息進行二次。這些二次的信息中,被注入了中間者的主觀意見。若二次信息者不保留轉載路徑,在原信息缺失下的情況下,便會在傳播中導致信息失真。由于新媒體環境中信息傳播與獲取的便捷性,學生在無形中就受到各種各樣網絡信息的影響。其中顯性的不良影響,容易被及時發現,得以迅速矯正。然而,有些影響卻是隱性的,在潛意識層面逐步轉變學生的認知。這種隱形影響導致的錯誤思想認識和價值觀念在潛意識一旦形成就難以改變。
2.信息碎片化對于學生思維方式的影響
信息化時代對于學生的好處之一,是使知識源更豐富,獲取知識更高效便捷,但與此同時,學生對于像歸納、推理、聯想和抽象等科學思維方法的應用和實踐卻在逐步減少。信息碎片化時代給學生的學習和思考帶來的一個重要問題是,學生平時接收的大量信息,都缺乏系統性、邏輯性和深刻性。許多學生的信息接收習慣逐漸趨向于只追求短暫的視覺和心理愉悅,學生學習交流的各個領域中也都充斥著情緒化的表達方式。長此以往,學生極易患上惰性思維癥,使其閱讀層次、情感深度都趨于淺層化,歷史觀也逐步弱化。
3.信息碎片化對于學生行為習慣的影響
信息碎片化時代,學生通過網絡接觸到的是快餐式的、條目式的海量信息,學生面對這樣的信息特點,所逐步養成的搜索、篩選及接收信息的習慣,會導致學生的注意力無法集中、發現問題的能力變弱、思考能力下降、缺乏實際解決問題的能力等一系列不良后果。青年學生應該是新的信息的提供者和創造者,但如今學生有著被接收到信息所左右的趨勢。青年學生創新能力的缺乏已經成為高等教育中的一個嚴重問題。一是在知識學習中,學生缺乏主動性,過度依賴課上的知識灌輸,課下怠于思考,對于知識很難產生新的想法或觀點。二是信息的豐富易得,使學生嚴重依賴人工智能,不愿主動記憶,自身記憶儲備的嚴重匱乏,使其難以進行更高水平的思維活動,必然會影響創新創造能力。
(二)信息碎片化對教育教學的影響
1.對教學效果的影響
信息獲取的便捷高效并不意味著學習效率一定提高。一方面通過觀察青年大學生手機當中的App可以發現,青年大學生利用網絡資源,更多的以娛樂為目的。微博、微信、抖音及小紅書等在學生中備受追捧的手機軟件基本用于社交、娛樂和購物之用。信息的泛娛樂化使許多學生沉迷其中,造成到課率低、上課抬頭率低的問題。另一方面在海量的網絡資源中充斥著大量無用錯誤甚至虛假信息,當學生試圖通過網絡搜集更多資料時,篩選出有效信息的過程中,既需要學生有能力做出正確判斷,又需要學生有充足的時間,這在無形中造成了學生時間的消耗和精力的耗損,在課程壓力較大的情況下,反而會對學生的學習效率起到負面作用。
2.對師生關系的影響
信息碎片化改變著知識的傳播獲取方式,也在改變著傳統的師生關系。一方面高校課程由于具有高度的專業性、理論性,再加之以往信息技術落后的客觀條件,使得過去授課中都是以“教”為主,教師處在把握專業信息和資源的優勢地位,有著較強的話語權和教師權威。但信息化的發展打破了這種局面,學生獲得知識、發展專業能力的方式變得多樣,不再只是拘泥于課堂授課。因此學生在學習中的主體意識被激發出來,學生想要得到不僅僅是知識,還有自身已有知識和經驗可以得到認可或驗證,這也使得學生需要一種交流對話討論式的課堂氛圍,以及更加平等的師生關系。另一方面,網絡課程的不斷發展,使學生選課有了更多自主性,學生可以自己決定選哪位教師的課,根據自身感受對所選課程做出評價,并且評價結果會影響課程開設甚至是開課教師的職業發展,這使得教師對學生行為的約束力不斷弱化,網絡授課中很難建立深刻的師生感情,因此這種模式正加速割裂現代師生關系。
3.對教學方法的影響
要適應信息碎片化對學生思維方式和行為習慣的改變,課堂教學方法必然需要做出調整。移動通信及新媒體的發展,改變了學生對傳播方式的選擇,相對于傳統的書本、紙媒,學生更青睞視頻語音等,同時由于信息碎片化所導致的學生注意力的分散,傳統大學課堂以連貫的知識講授為主的授課方式自然無法激發學生學習興趣。信息碎片化傳播作為當前的客觀環境無法改變,對高校教師來說,就只能認清新形勢,盡快適應這一變化。如果教師不盡快做出教學方法的調整,不斷探索新的教學方法,把學生吸引回課堂,只能引起學生對課堂教學更多的厭煩情緒。
三、信息碎片化時代高校教育教學的出路
(一)打造專業素質過硬的教師隊伍
信息化時代的快速發展,對高校教師提出了新的更高要求。一是高校教師要有扎實的專業知識功底,能引導學生在眾多紛繁的信息當中,辨清對錯,廓清認識,這就要求教師自身有能力及時準確的對極具迷惑性的網絡信息做出專業判斷。二是高校教師要樹立對信息碎片化傳播的客觀理性認識,在遵循教育學和教育心理學育人規律的基礎上,把握時下信息傳播特點,積極主動地研究信息碎片化時代教育教學的新方法、新途徑,不斷增強課程的吸引力。三是提升高校教師信息技術的應用能力。高校教師要在信息化時代探索挖掘更多教學上的可能性,自身必須有較高的信息技術素養,信息技術在教師專業發展中的作用呈現不斷增強的趨勢。
(二)著力提升學生的能力和素養
針對信息碎片化時代給學生的思維方式、思考習慣等方面帶來的影響,在教育教學中應該更加注重學生能力和素養的提升。一是應更加關注學生科學的思維方法和習慣的養成,教師在教學過程中可以通過更多的問題引導、信息比對或者案例分析等方式鍛煉學生科學的思維方式,并通過經常的練習,養成良好的思維習慣。二是應更加重視學生批判意識、辯證思維及反思能力的培養。面對海量的信息,要培養學生敢于質疑的精神,引導學生從更多角度對網絡資源和信息進行思考,在知識不斷豐富和累積的基礎上,經常進行反思與知識的再認識。三是培養學生的創造性思維,學生不能成為信息的奴隸,而是能夠充分運用資源信息,將其作為自己進行更高水平思維活動的知識和經驗基礎。
(三)加快改革教學方式
在信息碎片化時代背景下,必須加快改革和創新教育教學方式方法,以及時利用現有形勢下的有利因素,盡量規避當前的不利影響。一是充分利用高質量的網絡資源,以學習強國、知乎、百度文庫和網易公開課等為代表的優質網絡資源,可以將其引入到教育教學中,推薦學生使用和學習,既能有效拓展學生的知識接收途徑,豐富學習機會,開闊學生的見聞,又能利用網絡資源所具有的開放性和便捷性的特點,讓學生根據自己的時間,反復學習觀看,提高其學習效率。二是要加快推動教學方式轉型。高校教師可以通過MOOC、微課和翻轉課堂等新的授課形式,對課程進行重構與再造,轉變授課思維和授課方式,優化對課程內容的選擇,提升教學設計和教學實施的質量和效果,既要使課程內容更有特色、有內涵、有廣度、有深度,又要易于學生的學習和理解,激發學生學習的活力和動力。三是提升課堂教學話語的使用技巧,高校教師要打破傳統灌輸式的授課方式,需要以對話代替獨白的話語表達方式,教師應該有意識的運用易于學生接受的互動方式進行引導式授課,以貼近學生生活或者學生群體普遍關注的話題作為課程導入或案例分析的切入點,以內容的科學性為基礎,在言之有物的基礎上,用更加生活化、通俗化的表達方式,更形象生動的呈現,從而提高課堂的出勤率、抬頭率和點頭率。