亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        淺析類比推理法在科普教育中的應(yīng)用

        2021-08-30 08:16:27侯易飛
        學(xué)會 2021年5期
        關(guān)鍵詞:科普教育學(xué)科交叉建構(gòu)主義

        侯易飛

        [摘?要?]類比推理法是一種古老且思辨的科學(xué)方法,對于新知識、新概念的學(xué)習(xí)和理解有著很強的適用性。該文簡述了類比推理法的特點與發(fā)展,闡述了其與科普教育的契合之處,論述了其在科普教育領(lǐng)域如何為教育者傳播科學(xué)知識以及受教育者理解科學(xué)知識提供有效幫助,并基于案例分析了該方法在科普教育中的應(yīng)用情景,說明了使用過程中的注意事項,為科普工作者使用此種方法提供參考。

        [關(guān)鍵詞?]類比推理法?科普教育?應(yīng)用情景?建構(gòu)主義?學(xué)科交叉

        [中圖分類號?]G315

        一、類比推理法的起源與發(fā)展

        “類比”這一詞匯最早出現(xiàn)在古希臘,其本義為“按比例”。類比推理法則最早應(yīng)用自數(shù)學(xué)領(lǐng)域:古希臘數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)這樣一個規(guī)律,兩個尺寸不同的三角形如果三條邊的比例關(guān)系相同,那么這兩個三角形就是相似三角形。類比推理法是由兩個或兩類對象之間在某些方面的相似或相同,從而推出它們在其他方面也可能相似或相同的一種邏輯思維方法。相互類比的兩個事物(或現(xiàn)象)間必定存在某些相同或相似之處,將這兩種事物(或現(xiàn)象)間具有相同、相似的一些特征、性質(zhì)等因素放在一起加以對照和比較,對熟悉事物(或現(xiàn)象)的已有經(jīng)驗、知識,可遷移到對不熟悉事物(或現(xiàn)象)的認(rèn)知?[1?]。

        類比推理法是以世界的物質(zhì)統(tǒng)一性為基礎(chǔ)的,它立足于已有知識,把未知事物(或現(xiàn)象)和已知事物(或現(xiàn)象)相對比,把陌生事物(或現(xiàn)象)和熟悉事物(或現(xiàn)象)相對比,把抽象事物(或現(xiàn)象)和具象事物(或現(xiàn)象)相對比,從而進(jìn)一步發(fā)掘新的知識,熟悉新的概念。

        經(jīng)過不同領(lǐng)域的學(xué)者們不斷研究、發(fā)展和完善,現(xiàn)今的類比推理法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出它曾經(jīng)的領(lǐng)域范疇,拓展到多種學(xué)科的方方面面。在語文修辭中,類比推理法可以化身為將一種事物對照為另一種事物的比喻手法。在仿生學(xué)中,類比推理法又可以利用生物系統(tǒng)的特性,將機械工程與自然界生物進(jìn)行模擬;在我國公務(wù)員考試中,類比推理法帶來的邏輯推理題又成為考生們樂此不疲的難關(guān)挑戰(zhàn)。類比推理法更是科學(xué)研究中常用的方法之一,在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中,科學(xué)家往往利用已知概念(或現(xiàn)象)類比有近似之處的未知概念(或現(xiàn)象),從而得到新的科學(xué)知識。時至今日,類比推理法已經(jīng)潛移默化地滲透在人們生活的方方面面,但大多數(shù)情況我們已經(jīng)不會意識到自己是在使用這種古老且具有思辨精神的科學(xué)方法了。

        二、類比推理法與科普教育的契合點

        《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》明確指出,在強化國家戰(zhàn)略科技力量層面,要“加強基礎(chǔ)研究、注重原始創(chuàng)新,優(yōu)化學(xué)科布局和研發(fā)布局,推進(jìn)學(xué)科交叉融合”;在建設(shè)高質(zhì)量教育體系層面,要“健全學(xué)校家庭社會協(xié)同育人機制”?[2?]。其中所涉及的對學(xué)科融合、協(xié)同教育的指導(dǎo)意見,對類比推理法在科普教育中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)作用。

        科普教育作為我國青少年素質(zhì)教育中不可或缺的一環(huán),是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識、掌握科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)思維、弘揚科學(xué)精神的重要途徑,也是社會教育的重要組成部分。科普與科研的不同之處在于,科研更多的是人與物之間的對話,而科普是人與人之間的對話,而且是一種自上而下的對話,包含了教育學(xué)、心理學(xué)、傳播學(xué)等層面技巧。如何能讓科普對象真正理解科普的內(nèi)容并非易事。某個前沿領(lǐng)域科技術(shù)語的解釋往往伴生出更多的術(shù)語,不了解相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域背景很難將其理解清楚。這種情況不僅在科普教育過程中經(jīng)常出現(xiàn),在學(xué)科教育中也時常困擾著教師,因為青少年的知識背景、認(rèn)知體系都較為淺顯,想要說得清楚、說得明白較為不易。

        在現(xiàn)代教育學(xué)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的建構(gòu)主義理論認(rèn)為,青少年的認(rèn)知發(fā)展是一種“自我建構(gòu)”的過程:他們在成長過程中,不斷將自身獲得的個體經(jīng)驗與環(huán)境因素和社會活動帶來的外部經(jīng)驗相協(xié)同、平衡,達(dá)到自我建構(gòu)的目的?[3?]。我們也可以這樣理解:每個青少年都并不是一張白紙,他們各自的個體經(jīng)驗與外部經(jīng)驗都會形成獨特的認(rèn)知架構(gòu)。因此,如果能夠找到特定青少年群體共有的認(rèn)知架構(gòu),并準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)厥褂妙惐韧评矸ǎ陀锌赡芨玫貛椭嗌倌昙茉O(shè)新舊知識之間的橋梁,幫助他們更好地認(rèn)知未知的科學(xué)領(lǐng)域。例如,在小學(xué)科學(xué)教材中,就有運用類比推理法使學(xué)生感受水和空氣兩種無色無味且具有流動性物質(zhì)的例子;在中學(xué)生物中,類比推理法也用“廠房”“動力”“原料”來形容光合作用中的葉綠體、光能、二氧化碳和水的作用?[4?]。在校外教育中,科技館作為社會科普的重要場所,在形式多樣、內(nèi)容豐富的展品和活動中也使用了類比推理法。中國科技館巨大的DNA雙螺旋雕塑就是用類比推理法將人類手牽手的藝術(shù)創(chuàng)造形象地類比微觀的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),利用巨大的視覺沖擊使觀眾對結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生深刻印象,加深了對DNA結(jié)構(gòu)的理解。這些類比案例之所以能夠得到學(xué)校、科技館的認(rèn)同,正是由于找到了學(xué)生群體和參觀觀眾認(rèn)知架構(gòu)的共性,準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)厥褂昧祟惐韧评矸ā?/p>

        三、類比推理法在科普教育中的應(yīng)用情境

        無論是學(xué)??破战逃€是校外科普教育,類比推理法不僅適用于講解新概念和新規(guī)律,更可以擴展其適用范圍,有意識地培養(yǎng)教育者甚至學(xué)生合理使用其提出的科學(xué)設(shè)想,探索科學(xué)本質(zhì)以及解釋前沿科學(xué)理論,發(fā)掘出有科學(xué)家潛質(zhì)的青少年。其應(yīng)用情境可以有以下幾種。

        (一)基于已知事實,提出科學(xué)設(shè)想

        在科普過程中有意識地培養(yǎng)學(xué)生在已知事實基礎(chǔ)上,使用類比推理法來提出科學(xué)設(shè)想,可以完善學(xué)生的自我建構(gòu),溫故而知新,培養(yǎng)科學(xué)思維,學(xué)會像科學(xué)家一樣思考問題。類比的過程就是尋找類比模型,找到相似點,加以推理和論證,對探究式教學(xué)發(fā)展形成重要影響。

        例如,在地球所在的太陽系中,太陽作為恒星,占有了整個太陽系99%以上的體積,質(zhì)量卻很小,而八大行星及其他星體、物質(zhì)均圍繞著太陽這個中心,在自己的軌道上做規(guī)則運動,不但體積很小,質(zhì)量也同樣很小。1909年,新西蘭物理學(xué)家盧瑟福在英國曼徹斯特大學(xué)同他的學(xué)生用α粒子撞擊一片薄金箔,他發(fā)現(xiàn)大部分的粒子都能通過金箔,只有極少數(shù)會跳回。因此,他將原子結(jié)構(gòu)與太陽系系統(tǒng)進(jìn)行類比,提出了一個類似于太陽系行星系統(tǒng)的原子模型,認(rèn)為原子空間大都是空的,電子像行星圍繞原子核旋轉(zhuǎn),推翻了當(dāng)時所使用的梅子布丁原子模型,開拓了研究原子結(jié)構(gòu)的新途徑,為原子科學(xué)的發(fā)展立下了不朽的功勛。

        (二)基于具象物質(zhì),理解抽象概念

        類比推理法在概念理解方面也有很強的應(yīng)用性,能夠讓科普對象利用具象的物質(zhì),通過科學(xué)的視角和思維去思考科學(xué)概念甚至是哲學(xué)概念問題,對于科學(xué)方法、科學(xué)邏輯都有良好的體現(xiàn)。

        例如,國際科技館領(lǐng)域聲名顯赫的巴黎發(fā)現(xiàn)宮曾有一個探究“科學(xué)究竟是什么?”的主題活動,使筆者備受啟發(fā)?;顒铀褂玫牡谰叻浅:唵?,?只有一個密封住的不透明塑料盒子,無法從外部觀察到內(nèi)部情況。盒子里放置了一些硬質(zhì)顆粒,當(dāng)我們拿起盒子搖晃,就能聽到里面“嘎啦嘎啦”的響聲。

        活動開始時,輔導(dǎo)員會將參與人員進(jìn)行分組,每個小組3~4個人,每個小組通過傳遞使塑料盒子到達(dá)每一位組員手中。第一步,組員可以通過觀察、聆聽、觸摸等方式對盒子進(jìn)行操作,然后將自己對盒子里面究竟放置了什么物品進(jìn)行猜測。第二步,組員們分享自己的猜測結(jié)果,并詳細(xì)闡述猜測的理由,進(jìn)行小組交流。第三步,再次傳遞和觀察盒子,綜合組員們的猜測結(jié)果,由小組形成統(tǒng)一意見。第四步,小組間將結(jié)果進(jìn)行全班共享,重復(fù)第三步形成最終意見。第五步,也是最有趣的一步,當(dāng)我們以為輔導(dǎo)員會使用特殊方式打開盒子揭曉答案之時,輔導(dǎo)員卻一反常態(tài),將最終的全班意見重點圈劃,告訴大家:這就是科學(xué),科學(xué)即是人類通過觀察、實驗、思考、論證、交流,根據(jù)自身經(jīng)驗進(jìn)行判斷和取舍,對客觀世界進(jìn)行的總結(jié)和描述,而真正的客觀世界的規(guī)律就像塑料盒子里裝的物品,我們永遠(yuǎn)也無法獲取100%正確的答案,因為盒子無法被打開。

        活動的選題視角十分獨特,直接選擇了“科學(xué)是什么”這樣直擊科學(xué)本質(zhì)的概念?;顒舆^程則利用無法打開的塑料盒和能聽不能看的未知物品進(jìn)行了類比,選擇非常巧妙,既展現(xiàn)了科學(xué)的論證過程,又體現(xiàn)了客觀世界規(guī)律“未知”的內(nèi)核。活動最終結(jié)論的開放性與辯證性十分類似“薛定諤的貓”假設(shè)理論,展示出了科學(xué)自身不斷前進(jìn)、發(fā)展的特點,能引發(fā)參與者的思考,有種恍然大悟的感覺?;顒铀尸F(xiàn)的對科學(xué)本質(zhì)的探究和理解恰好對應(yīng)了諾曼·萊德曼教授所提出的K-12年級學(xué)生應(yīng)該具備的科學(xué)本質(zhì)觀,體現(xiàn)了科學(xué)本質(zhì)的暫定性、主觀性、觀察與推論和科學(xué)基于論證四個維度?[5?]。

        (三)基于日常生活,解釋前沿理論

        類比推理法還善于利用貼近生活的物質(zhì)、現(xiàn)象、理論去解釋前沿領(lǐng)域中的高深、晦澀的知識,降低科學(xué)理解的門檻。精準(zhǔn)使用類比能夠展示出卓越、有效的科普效果,體現(xiàn)類比推理法對于學(xué)科融合、領(lǐng)域交叉起到的恰當(dāng)聯(lián)結(jié)和對創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。

        例如,科幻作品《三體III死神永生》中,云天明將曲率驅(qū)動飛船在自己編造的故事中用肥皂泡包裹的小木船進(jìn)行了非常巧妙的類比,主人公程心破譯了云天明的暗號,給人類逃離三體控制提供了生機。我們不得不佩服作者劉慈欣在故事中使用的這個類比案例,將深奧、晦澀的科學(xué)前沿理論與有趣且容易實施的物理小實驗結(jié)合起來,不僅完成了小說中故事情節(jié)的準(zhǔn)確塑造,同時又對讀者進(jìn)行了生動的科普,達(dá)到了一舉兩得的效果。這之后,很多國內(nèi)的科技場館、科學(xué)媒體、科普公眾號也都利用視頻對該類比案例進(jìn)行了復(fù)原,實驗效果顯著。

        四、類比推理法應(yīng)用注意事項

        通過上述案例分析可以看出,類比推理法在提出科學(xué)設(shè)想、理解抽象概念以及解釋前沿理論方向的效果非常顯著。對于教育者而言,類比推理法是很好的科普工具,能夠?qū)⒊橄?、微觀或未知的理論或案例進(jìn)行生動形象、便于理解的轉(zhuǎn)化;對于受教育者而言,類比推理法又是一種很好的科學(xué)方法,能夠幫助對象舉一反三、學(xué)科交叉,從科學(xué)的視角觀察問題,用科學(xué)的邏輯解決問題。

        綜合類比推理法在學(xué)科教學(xué)和科學(xué)探究上的優(yōu)勢,學(xué)校和科普場所可以有意識地準(zhǔn)確對其進(jìn)行使用,但使用過程中也要注意以下幾點。

        (一)正確認(rèn)知類比對象之間的屬性異同

        在選取類比對象時要深入理解比對雙方的屬性關(guān)系,充分學(xué)習(xí)、全面考慮,減少科學(xué)性錯誤的發(fā)生。例如惠更斯在研究光時,曾經(jīng)因為光和聲波均具備直線傳播、反射、折射等相似現(xiàn)象而類比推理出了光的波動性,卻因為忽略了二者分別為橫、縱波的差異特質(zhì),導(dǎo)致學(xué)說失敗,間接造成了人類對光認(rèn)知產(chǎn)生了延滯?[6?]。

        (二)正確認(rèn)知科普對象的知識架構(gòu)

        在面對學(xué)生等科普對象時,我們也應(yīng)當(dāng)遵循建構(gòu)主義原則,充分調(diào)研學(xué)生的知識架構(gòu),了解學(xué)生的生活習(xí)慣、愛好,還要考慮年齡差距、地域文化差異、城鄉(xiāng)差異等客觀條件因素,選取恰當(dāng)?shù)念惐葘ο?,以避免信息傳遞出現(xiàn)不對等,產(chǎn)生認(rèn)知偏差。

        (三)正確利用實踐檢驗推理結(jié)論

        類比推理法同樣有著自身的缺陷,即所推論的結(jié)論缺乏實踐驗證,越是前沿領(lǐng)域?qū)ο蟮念惐?,越是難以用可行的手段進(jìn)行驗證,因此在結(jié)論論述時一定要慎重,并且應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn),時刻關(guān)注前沿科學(xué)概念和理論的修正。

        總而言之,類比推理法作為一種重要的物理思想方法,其特質(zhì)非常適合運用在科普教育中,但也要認(rèn)清其優(yōu)缺點,正確、準(zhǔn)確地應(yīng)用該方法,要符合物質(zhì)的客觀事實,貼合學(xué)生的知識體系建構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)方法的運用和對科學(xué)思維的理解,嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)地為科普教育提供良好途徑。

        參考文獻(xiàn)

        [1?]沈強運用類比法促進(jìn)初中科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略研究?[D?]杭州:杭州師范大學(xué),2016

        [2?]新華社中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議?[EB/OL?]?[2020-11-03?]https://baijiahaobaiducom/s?id=1682348904309598011

        [3?]隋俊宇,石卉建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論簡析?[J?]教育現(xiàn)代化,2019(98):33-35

        [4?]雷明類比法在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價值?[J?]求學(xué),2021(3):37-38

        [5?]李秀菊,薛松,崔鴻低學(xué)段小學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀現(xiàn)狀調(diào)查研究——以四省調(diào)查結(jié)果為例?[J?]上海教育科研,2020(11):39-44

        [6?]徐付林“雙刃劍”類比教學(xué)法的運用與約束修正?[J?]物理教學(xué),2016(4):22-24

        猜你喜歡
        科普教育學(xué)科交叉建構(gòu)主義
        旁批:建構(gòu)主義視域下的語文助讀抓手——以統(tǒng)編初中教材為例
        借鑒建構(gòu)主義思想培養(yǎng)財會專業(yè)人才
        新形式下計算機輔助翻譯實驗室建設(shè)探究
        亞太教育(2016年33期)2016-12-19 03:12:29
        創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計人才培養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)科專業(yè)交叉融合策略
        依托“村淘”項目建立科普教育網(wǎng)絡(luò)平臺研究
        科普教育在高中物理學(xué)中的應(yīng)用價值
        加強科普旅游教育,提高導(dǎo)游員科普素質(zhì)
        大學(xué)科技社團(tuán)關(guān)于學(xué)科交叉建設(shè)的探索和思考
        《機電傳動控制》課程教學(xué)改革的探索
        考試周刊(2016年18期)2016-04-14 19:13:28
        移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下科普教育信息化應(yīng)用研究
        科技視界(2016年8期)2016-04-05 09:15:36
        亚洲国产成人精品无码区在线秒播| 少妇激情一区二区三区久久大香香| 国产成人美涵人妖视频在线观看| 人妻免费一区二区三区免费| 亚洲乱码日产精品一二三| 91视色国内揄拍国内精品人妻| 国产精品免费无遮挡无码永久视频| 变态 另类 欧美 大码 日韩| 好爽受不了了要高潮了av| 91久久精品一区二区喷水喷白浆| 亚洲精品久久区二区三区蜜桃臀| 日本无码欧美一区精品久久 | 亚洲天堂中文| 日本一区二区三深夜不卡| 国产一区二区三区的区| 成视频年人黄网站免费视频| 国产午夜精品一区二区三区不卡| 麻豆变态另类视频在线观看| 亚洲欧美日韩国产精品一区| av免费在线观看在线观看| 国产精品一区二区三区卡| 亚洲毛片αv无线播放一区| 亚洲精品久久久久久| 亚洲高清国产品国语在线观看| 一卡二卡国产av熟女| 又大又长粗又爽又黄少妇视频| 国产又色又爽无遮挡免费| 久久aⅴ无码一区二区三区| 国产一区二区亚洲av| 亚洲网站一区在线播放| 人人色在线视频播放| 精品十八禁免费观看| 亚洲第一区无码专区| 成人全视频在线观看免费播放| 国产一区二区三区在线观看完整版 | 最近中文字幕完整版免费| 天堂中文资源在线地址| 538亚洲欧美国产日韩在线精品| sm免费人成虐漫画网站| 特黄熟妇丰满人妻无码| 在线看片无码永久免费aⅴ|