科学教育研究精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇科学教育研究范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

目前，广大农村地区按照要求虽然普遍开设小学科学课程，但仍存在这较多问题，主要表现在：（1）教育理念相对落后受应试教育思想的影响，农村小学科学往往被视为“副科”，普遍存在科学课被挤占现象。任课教师多为兼职，缺乏专业背景和教学方。虽然科学课程的开设在一定程度上起到科学知识传播的作用，但很难激发学生对科学探究的兴趣，不能很好的挖掘学生的创新和创造潜能。（2）教学环境有待进一步提高小学科学作为探究、验证性的课程，其教学过程需要依托于科学实验作为支撑，各地教育局虽然下拨了实验器材，能满足最基本的科学教学要求。但是，农村小学中缺少专职实验室管理教师，实验器材不能得到充分利用和及时维护，导致农村小学科学教学欠缺对学生的观察能力、动手能力和创新能力的培养。（3）地区优势有待进一步发掘受办学条件、地理和文化因素的限制，短时间全面提升农村小学科学教学环境确实存在困难。同时，农村小学科学教学也拥有着亲近自然、拥有丰富的动植物资源等地区和资源优势，由于缺少专业教师资源和针对性的农村小学科学教学研究，目前农村小学科学的教学活动大部分还做不到充分发挥地方资源优势和提升科学教学实效。

2.提升农村小学科学教学实效的对策

（1）加大专职科学教师培养，增强师资力量科学教师肩负着培养学生科学素养的重任，针对现状应采取措施增强小学科学教育师资力量。首先，应加强专职教师的专业和实验培训，提高农村科学教师队伍的综合素质；其次，应引导更多科学与技术专业毕业生到农村去任教，充实农村教师的新生力量；再有，应有计划地组织农村老师和县城骨干教师交流学习，促进农村教师教学技能的提高。高素质的师资力量的培养，能够为科学素养的培养提供强力基础。（2）加大农村小学财政投入，改善教学环境实验室建设是开展小学科学教学的基础性条件，教育管理部分应以提供专项资金的形式引导农村小学实验的建设和更新维护，加强标准实验室的建设，为科学教学提供良好的教学环境。通过实验教学培养学生观察、分析自然界事物的初步能力和进行科学实验的初步技能，提高其动手能力和创新能力，促进学生的科学探究技能以及情感态度与价值观。（3）加大优质精品课程建设，实现资源共享信息技术的发展为实现优质教学资源的共享提供了可能。首先，将优质课录制成视频或者网络远程教学，使偏远地区学生也能接受优秀老师授课；其次，教学课件、案例等资源共享，能够帮助农村科学老师更好的准备教学活动，提高教学质量；再有，应组织农村小学集体备课和网络教研，多渠道共同开发教学资。小学科学精品课建设能够使农村学生享受到更好的教学资料，加强其对科学知识进行理解，促进其科学素养的提高。（4）充分发挥地区资源优势，提高教学实效农村小学处在一个较为广阔的自然空间，科学教学应充分利用乡土教材，学校周围的蔬菜大棚、养殖场、花卉种植园等就是一个天然的科学课程实践基地，在天然课程课堂中引导学生亲近自然、探究自然可以提高农村学生的科学探究精神。同时，科学教学应充分发挥地区资源优势，积极安排家庭小实验、组织学生开展各种形式的实验竞赛和体验活动等，激发学生的学习和探究兴趣。

3.小结

篇(2)

关键词：科学教育；生命教育；研究策略

中图分类号：G610文献标识码：B文章编号：1672-1578（2017）09-0238-01

本文就是对生命科学的特点进行探索，从而在生命科学教育活动中进行相应的设计，让幼儿在感受人与自然和谐关系的同时，促使儿童热爱自然的情感。同时让儿童意识到探究生命科学奥秘的科学方法，从而培养起热爱科学，相信科学的态度。

1.生命科学教育的具体内涵

生命科学教育的目标就是要让公民有着良好的科学素养。这里所说的科学素养，指的是对事物进行仔细的观察、分析，从中发现事物存在的各种问题，能够较好地参与到公众活动中，具备解决这些问题所需的能力。通过具体的教学活动，对幼儿进行生命教育知识的传授，从而让幼儿对生命进行了解，进而发现生命，亲近大自然。在教学过程中，让幼儿对大自然中生命生存与发展的艰辛，最终体会到生命的珍贵。在教学过程中开展多种形式的，富有生命特色的模拟活动，从而激发幼儿产生愉快的情绪体验。同时，让幼儿积极参与到相应的探究活动中。比如，可以在幼儿园教室或者在校园内开辟出"自然角"，进行植物的种植或者动物的饲养，从而让幼儿对生命的诞生、成长衰老以及死亡等过程。并且在日常生活中，教师要对幼儿进行积极引导，从而培养起对对生命的热爱。比如，不要践踏花草，不摘花朵花枝，不要欺负小动物，不要随意浪费作为实验的植物标本等等。通过这些方式，可以让幼儿产生对生命的珍惜。另外，学校在活动室内还定期开展图文并茂的生命知识宣传，全面加强幼儿的生命教育。

2.培养幼儿生命科学教育能力的相应策略

2.1引导幼儿借助眼睛进行生命科学性观察。对幼儿来说，眼睛是比较敏锐的，有着良好的观察天才。幼儿都是借助眼睛去观察，从而去认识大自然。教师要对孩子的观察兴趣进行充分的引导，让幼儿对大自然进行系统的观察，最终达到生命教育的目的。比如，可以将幼儿带到大自然中去，引导儿童进行充分的观察。当幼儿看到大自然的事物的时候，比如看到蜗牛的时候，会对这种事物进行仔细的观察。教师可以引导学生观看蜗牛的五官，再观察蜗牛的爬行，继续观察寻找蜗牛的食物等等。教师还可以让学生带一些蜗牛回家，观察蜗牛在木棒、纸片等等这些不同地方的爬行状况。让幼儿观察这些细小动物的生存状态，从而培养起对生命的珍爱。教师引导幼儿对大自然中的动植物进行观察，从而了解这些动植物在自然界中的生存状态。培养幼儿关爱生命，亲近大自然的兴趣。

2.2让幼儿动脑进行生命科学性思考。幼儿有着非常丰富的想象力，总是想象一些稀奇古怪的问题。比如："人为什么要天天吃东西？""鱼儿为什么离开水就无法生存？""小鸡为什么总是在进食的时候会选择一些细小的石子？"这些在成人看来都是一些稀奇古怪的问题，显得幼稚可笑。但是，对幼儿来说，这些都是自己无法解决的问题，迫切想知晓答案的问题。因为这些问题中包含着幼儿对生命的理解。比如，人想要较好地生存下去，就应该要有健康的身体，这样就必须要天天吃东西，才能保证人们活动所需的养分。对于幼儿询问的这些问题，教师不能立马向幼儿讲解答案，要让幼儿动脑去思考，自主寻找科学的答案。当幼儿心中有了一些问题的时候，要鼓励幼儿动用自己的脑袋，借助书本等相关资料，进行积极探索。在寻找答案的过程中，可以让幼儿产生强烈的求知欲望和探索热情。

2.3引导幼儿通过动手进行生命科学性探究。幼儿的天性就是玩耍。所以，在对幼儿进行科学教育的时候，要充分将"玩"同幼儿的学习结合起来。在幼儿进行的实际活动中，让幼儿充分体验科学探究。从而将幼儿探究与解决问题的能力得到发展。随着新课程改革的不断深入，教师在教学过程中不能占据教学舞台，而是要作为幼儿学习的支持者和引导者。教师通过相应的教学策略，对学生探究动手操作进行支持，教师要积极引导，将多种教育提供给幼儿，让幼儿依据相应的教学内容进行操作。在平时的教学过程中，教师要设计出各种操作活动，让孩子在不断实践探索过程中对问题进行解决。比如，教师在引导孩子对笔进行认识的过程中，教师可以先给学生一些笔的零散部件，让孩子根据图纸进行装配。通过孩子动手操作，可以让孩子感知到笔的组成情况，通过操作来知道和了解笔这种物质。同样，在其他的动手操作活动中，也可以通过这样的方式进行，多提供给孩子更多的操作机会，从而有效提高孩子的动手操作能力。

3.教师应注重培养幼儿生命科学教育学习能力

幼儿的科学教育主要是以幼儿园为中心展开的，教师在活动过程中要对幼儿进行积极引导，激发幼儿在活动中的探索精神。教师要对幼儿提出的问题进行多方面的引导，让幼儿彼此间进行交流。通过这些特定的活动，培养幼儿的科学素养，从而培养幼儿对生命的关注。

幼儿天生有着好奇心和探究欲望。幼儿内在生命本質的展现就是好奇心，幼儿就是借助好奇心对未知科学知识进行探索。幼儿在进行科学探索和学习的时候，就是内在的好奇心和兴趣。若想要有效培养幼儿热爱科学的兴趣，从而达到热爱生命的教育。教师要开展多种形式的科学活动，以此来让幼儿探索科学活动的兴趣得到激发，继而让幼儿充分对生命进行关注。教师可以引导幼儿对自然界中的动植物生命进行观察，从中了解生命的生存方式，以及探究生命的生存价值，从而培养起关注生命的良好习惯。

总之，在幼儿教育过程中，教师要结合孩子的身心发展特点，以人为本，因材施教，对孩子多进行观察，了解学生的生活学习需要。对幼儿进行良好的生命科学化教育，以此有效提高幼儿的生活能力，培养幼儿长足健康的良性发展态势。

作者：张健

篇(3)

关键词：教育科学　量化研究　文献研究　思辨研究　质化研究 

 

教育学科理论和体系的建构，依然是今天教育研究者的一项重要使命。教育学学科界限的模糊性，决定了其研究方法的多样性和复杂性，研究方法的科学性则是教育科学理论建构的根本有效路径。 

 

一、教育科学研究方法的多样性及其分类 

 

如果将教育学科归为社会科学范畴的话，那么，社会科学研究中最基本的研究方法即量化研究、质化研究和文献研究方法，理应成为教育学科研究中的重要研究方法和手段。而思辨研究依然会是教育学科研究中一种不可或缺的研究方法，因为教育研究者面对的是一个有意义的、价值关涉的教育世界，教育学科所蕴含着的人文精神和人性特质，使它与人文科学有着天然的联系。 

因此，教育科学研究方可归纳为四大基本类别：量化研究方法(实验法、定量调查法、数理分析和测验等)、质化研究(人类学方法、定性调查法、个案研究法)、文献研究方法(历史研究法、比较研究法)和思辨方法(注重纯粹的逻辑推理的一种哲学思辨)。虽然，量化研究与文献研究、定性调查法等一样，都具有一定的科学属性，具有可积累性、可修正性等特征；都强调对资料数据的科学收集和有效占有，通过严密可靠的数据资料为寻求事物间的规律性联系和科学性结论提供必要的事实和依据(当然，量化研究通过观察、调查和测量所得出的相关数据属于第一手资料，历史研究和比较研究中的数据则主要来自于文本，属于第二手资料)，但由于研究技术、手段、方法的差异性，决定了它们属于不同的研究方法类型。 

 

二、量化研究的广泛使用是教育科学研究日趋成熟精细的标志 

 

广义上的实证研究包含量化研究和质化研究。学者张红霞认为，实证研究可以是定量的，也可以是定性的。比如，个案研究如果能把每一步操作都详细地记录下来，就可以认为具有一定程度的可重复性。而我们这里所指的量化研究属于狭义上的实证性研究，即主要以实验、调查、测验和数理分析等自然科学研究方法进行的实证性研究。实证性研究作为社会科学的一种研究范式，倡导将自然科学实证的精神贯彻于社会现象研究之中，主张从经验人手，采用程序化、操作化和定量分析的手段，使社会现象的研究达到精细化和准确化的水平。 

20世纪初，德国学者梅依曼和拉伊力倡把教育研究从哲学思辨传统中脱离出来，走科学化、实验化的路径，要求通过科学的验证来发现和陈述事实，提出只有通过实验与观察，在有意识地简化要素条件下研究教育现象中各种复杂的因果关系，教育学才能成为一门科学。 

一个多世纪以来，社会科学的各种理论、方法与技术蓬勃发展，研究方法日趋精细，并陆续引入教育研究领域，促使教育研究呈现出不同的取向和形态。从西方教育科学的发展历程看，教育科学对实证研究方法的借鉴、吸收是其发展和成熟的重要标志。教育研究者通过对教育实践中各种数据的调查、分析，通过对文献研究、质化研究、思辨研究等多种研究方法的综合运用，对教育实践中的众多实然问题给予问答，并进行了理论上的有益探索。 

以教育管理学的发展为例，自20世纪50年代以来，伴随着教育管理理论的兴起，教育管理科学论成为美国教育管理研究的一个主流性理论学派。“教育管理科学论将自身奠基在逻辑实证主义的基础上，强调教育管理研究立场的价值无涉，强调教育科学理论的描述、解释和预测功能，强调教育科学理论的可应用性、可操作性，强调量化研究，重视测量、数据统计，强调观察、实验的重要性，偏爱用图标和模型说明问题”。尽管教育管理科学论在20世纪70年代后遭到了教育管理主观论和价值论的挑战，然而，纵观今天美国和欧洲的教育研究，量化研究方法依然占据着研究方法的重要地位。 

马尔科姆·泰勒在分析了欧洲2000年出版的最具代表性和影响性的17种英文高等教育专业期刊上发表的文章后得出结论：在高等教育研究中，占主导的只有三类研究方法，分别是：文献分析(37％)、多变量分析(26％)以及访谈(17％)，这三种研究方法占到文章数的80％之多，即文献研究方法、量化研究方法、质化研究分别占据了发表文章的37％、26

％和17％。马尔科姆还认为，这种现象并不奇怪，因为在所有的社会科学研究中，像文献评论、问卷调查和访谈这些方法都非常普遍。 

从我国教育研究的现状看，国内主要教育类期刊上发表的文章所采用的研究方法，大多是马尔科姆所指的诸如概念分析、批判和现象学等思辨类型的研究方法，而关于量化研究方面的文章内容比较单一，比如，调查问卷类文章主题主要集中在学生经验方面，诸如大学生就业、创业、学习等。有学者在分析《教育研究》所发表的文章后指出，它共登载的165篇研究论文中，主要以思辨、历史文献分析、比较研究等方法完成的论文为主，占86.7％，其中思辨类论文达115篇，又占有绝对优势(70％)。采用“定量方法”或自然科学方法完成的调查报告、实验报告和数理分析研究论文共计22篇，仅占13.3％。 

 

三、量化研究的运用与效用范围 

 

在教育领域中，量化研究要求研究者事先建立假设并确立各种关系变量，通过概率抽样的方式选择样本，使用经过检测的标准化工具和程序采集数据，同时将事物在某一时刻凝固起来，对数据进行分析、验证，建立不同变量之间的相关关系，必要时使用实验干预手段对控制组和实验组进行对比，进而检验某种关于事物客观规律的理论假设。在研究过程中极力排除研究者本人对研究的影响，尽量做到价值中立。由于量化研究所具有的客观性，以及具有明确、具体的操作程序、可验证性和可重复性等特征，它在宏观研究、因果分析、规律性和趋势性问题的分析、描述、预测及验证方面，具有不可替代的作用。 

从马尔科姆对高等教育文章研究方法特点的总结看，采用量化研究的文章主要集中在系统政策、课程设计、高等教育评估和评价、学生经验等研究层面和主题方面，关于教学质量、院校管理等研究则较多采取了混合研究方法。由此可见，教育科学中的量化研究适用于下述研究。(1)适合于宏观研究。即比较适合于教育政策、教育规划和教育预测方面的研究，适合在宏观层面上对事物进行大规模的调查和趋势性的特征预测，通过教育现象的平均情况和抽样总体的代表性，以求发现问题或提出解决问题的新视角。(2)适合于对教育现象进行数量化的因果分析和相关分析，发现趋势性的因果规律和相关规律。例如，研究高等教育经费投入与gdp之间的数量关系、专业结构与经济结构的相关性分析等。(3)适合于课程改革、教育评估和评价、学生发展等方面的评价、描述和预测性研究。通过观察、实验、测量，将数据加以分析和归纳，发现和推断具有代表性的、可推广的特征和模型。(4)能够证实或证伪已形成的理论假设，并不断地修改或完善已有的理论假设。比如，学习心理领域的许多理论就是通过验证或证伪方法发展起来的。

信度和效度是关系到量化研究结论准确和普遍意义的关键性要素，而无论是观察、实验、测量、数据统计，还是用图标和模型说明问题，其设计和研究难度都比较大，对研究者有很高的技术要求。因此，研究者除了需要具有严谨规范的求实精神、较强的演绎归纳分析能力外，还需要对研究问题能够给予合理假设，需要具有一套完备的操作技术，包括抽样方法、资料收集方法(如问卷法、实验法)、数字统计方法(如描述性统计、推断性统计)等。研究者不仅要找到一个合适的样本或者选题值得进行大样本调查，同时在问卷设计、样本选择、信度和效度检验、分析工具、分析深度、合作沟通等诸多方面都应具备科学的态度和较高的专业水准。 

 

四、基化研究的优缺点辨析 

 

实际上，教育科学中的量化研究虽然强调事物的“量化”，即通过对观察、实验和调查，获取客观材料，从而归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法，但其根本意义依然在于寻求一种规律性认识对事物本质的认识。只是量化研究更追求和强调科学的程序、手段和步骤，依靠对事物可以量化的部分和相关关系进行调查、测量、计算和分析，以达到对事物“本质”的一定把握。一般来讲，在研究阶段上、对问题的认识程度上，定性是定量的基础，定量是定性的更高阶段。从这个意义上看，量化研究方法有以下优点。(1)量化研究方法符合教育研究的根本目的。“教育研究可以定义为对数据(用于分析和研究的各种数字、文字、图象或其他形式的资源)的系统收集和分析，其目的是对教育的方方面面进行有效的概括、预测、干预和说明。”(2)量化研究有利于数据资料的有效积累，有利于对研究问题的深度解决，有利于克服教育研究中的主观性和各种偏见。如果我们想对大学的教学改革评头论足，必须比较全面深入地了解研究型大学和普通大学的教学现状，否则难以令人信服，而这很难通过思辨或文献等方法来完成目的。大学教学的实际状况和学生对教学质量的真实想法，只有通过

问卷调查等量化研究方法才能够真实地得以反映。以张红霞、曲铭峰的《研究型大学与普通高校本科教学的差异及启示——基于全国72所高校的问卷调查》为例，该文章通过对研究型大学与普通高校本科教学的差异性的问卷调查，通过大量调查数据的整理分析，客观真实地为我们揭示了不同类型高校的大学生对教学的满意度情况和影响满意度的相关因素。其得出的结论有些出乎我们的意料：研究型大学(北大、清华除外)的教学质量问题普遍严重；教学经费不足是质量问题的首要原因。由于研究者客观中立的研究立场和科学求实的科学态度，由于问卷内容的严谨规范和数据资料的真实可靠，尽管结论令人意外，但却很难否认该结论的真实性。(3)量化研究能够通过清晰易懂的图表、数字或简短的文字说明事实、实质和趋势。比如，马丁·特罗通过相关数字对高等教育精英阶段、大众化阶段(毛入学率15％以上)和普及化阶段(50％)作出了科学论段，形象说明了高等教育不同发展阶段的数字特征。 

量化研究的局限性主要体现在以下几个方面。(1)量化研究除了对研究者的技术性有较高要求外，还需要研究者秉持一种客观中立的立场，尽量坚持价值与事实的适度分离。但是，当研究者因某些原因想用自己的研究支持某种观点时，就有可能产生偏见，这势必会影响结论的真实性。虽然研究者应坚持价值无涉这一原则，但真正将价值与事实分离却很难做到。(2)作为量化研究中的一种重要研究手段——问卷调查法，其抽样误差总会客观存在，在一定程度上使研究的总体效度受到影响。问卷调查和结果往往会受到经费和人为因素的干扰，而且，大多数问卷往往比较浅显，不能深入到引出应答者真实意见和情感，也就不能揭示事物的内在规律。以《大学生自主创业现状调查与对策研究》一文为例，研究的主题是关于大学生自主创业现状的调查，但调查的人群却只有在校大学生，调查内容主要反映在校大学生的创业意向、创业意向与家庭背景关系、大学生赞成创业或不赞成创业原因、大学生创业知识等问题方面，而有些结论与问题内容不构成必然关系。比如，结论对策中的“政府应优化大学生创业的社会环境”与问卷内容无法呼应。(3)基于访谈法的量化研究结果的效度在很大程度上要取决于访谈者的观察能力、反应能力和人际交往能力。(4)发现趋势性的因果规律和相关规律具有相当大的难度。研究者在对复杂教育现象进行数量化的因果分析和相关分析时，不同变量的选择会对结论产生极大的影响，而且，如政策等变量因素在实证研究和数据预测中很难得以体现。预测与实际的不符使人们在很大程度上对宏观预测的科学性提出质疑。比如，关于高等教育发展规模的预测方面，20世纪90年代相关实证性预测文章对我国2010年的高等教育在校生规模的最大胆的预测也没有超出1000万人，而2008年我国各类高等教育总规模已经超过2 700万人。在对教育现象的相关分析中，有些相关分析显得比较牵强，令人难以认同。有时从一项相关研究的结果中获得有关原因和结果的推论是困难的。当变量a和b相关时，研究者不能明确地推断出是a引起b，还是a和b是由第三个变量c引起的。 

要培育专业教育服务机构，完善教育中介组织的准入、资助、监管和行业自律制度，积极发挥行业协会、专业学会、基金会等各类社会组织在教育公共治理中的作用。这些方针和政策，为教育科学研究工作、为教育科研机构的转型和发展指明了方向和路径。 

篇(4)

由于自然科学在探究自然规律方面获得的巨大成就，以及对传统的思辨与抽象式的教育研究的不满，20世纪以来，许多教育研究者都以自然科学的研究方法作为标准，追求所谓普遍、客观的教育规律，采用实验、测量等自然科学的实证研究范式，从而导致了一种唯科学主义式的研究思维取向，这种科学主义“是认为自然科学的方法应该应用于一切研究领域(哲学、人文科学、社会科学)的主张……相信只有自然科学的方法才能有效地用来追求知识的信念。”它以自然科学研究的成果为榜样，以精确、定量、客观为目标，而不顾研究对象的特殊性，不加任何限定和区别地把自然科学的思维方式和研究方法全盘引入教育研究。这种科学主义式的研究思维在教育研究中具体表现为：

第一，坚持追求外显化、可表征的教育规律，要求结论的普遍性、可移植性，排斥特殊性、偶然性等。这样的取向是合理的，但也存在过度分析、拆解的倾向，例如，把教育分成德育、智育、体育、美育并且分别研究其规律；在教学活动中，把整体的知识分隔成一个个条块并写出各种“小规律”等，从而在一定程度上忽略了学生学习的整体性、建构性和不可拆分性。

第二，存在把教育物化的现象，忘记了人之生命的复杂、独特，把学生当成可以用规律支配的机器。“我们自觉或不自觉地把教育对象视作物，就满足了科学以物为对象(即使对人进行研究也是对人的物质自然方面进行研究)和可以以理想化的方法加以处理的要求。”这样，学生就可以工业化生产的模式被大批量生产，无须考虑其个性、复杂性。把他们当成统一的原材料，从而在教育的大工厂里面制成符合社会需要的“产品”。

另外，科学主义的研究思维取向主要以实证主义为哲学基础，推崇教育实验等，认为只有通过实证性的研究才能使教育学走上科学化的道路。最后，坚持科学主义研究思维的学者大多坚持价值中立说，认为教育规律研究的结果对任何学者都是普适的，不存在所谓地域和时代的差别。

科学主义式的研究思维之所以可以在教育研究中形成风气，原因在于教育现象确实具有某些客观性、确定性、普遍性和可量化性。自然科学采用的研究方法有巨大的优越性，可以满足人们对规律的追求，提升教育学的科学化水平，另外也在于这样的研究思维确实对教育学的发展作出了贡献，如教育统计学、教育测量学和教育经济学等学科的建立。在这种科学主义思潮的影响下，“到了20世纪中后期，可以认定以科学为核心追求的实证主义的教育研究大获全胜。”“尽管实证主义在20世纪中叶以后遭遇了猛烈的批判，如存在主义、批判理论、后现代主义等都欲彻底摧毁实证主义，但实证主义思维方式至今依然占据主导地位，尤其是在教育学领域。”

从客观角度分析，教育研究作为科学研究的一部分，必然有许多与自然科学研究相通的地方，可以借鉴自然科学的许多研究方法。而且，应该说方法在某些方面是相通的，可以互相借鉴，不可能存在完全只对某种学科适用的方法。总的来看，教育研究在这种追求自然科学化的过程中，确实获得了巨大发展，促进了许多教育问题的解决和教育理论的建构。

但是，这种过度追求自然科学的研究思维取向，在实践中就会产生一些偏差，“这种科学主义的研究思维使教育研究在目的上试图按照自然科学的规范去追求教育内部的必然因果关系、追求客观性、确定性，在研究方法上表现出对自然科学的方法的崇拜和迷信，由此产生了科学教育学这种客观的追求。”这种模式的广泛应用，理所当然在现实中就有许多的表征：“重微观轻宏观，重应用轻积累，重技术轻原理，重定量轻定性，重现实轻历史，重事实轻价值。”而恰恰正是这样的科学主义式的教育研究思维取向在我们的教育研究领域非常普遍，影响深远。它“造成教育教化功能的削弱和人文内涵的流失，从而影响教育宗旨和教育功能的全面实现。”在此基础上，很多学者开始认真反思科学主义取向的教育研究思维的弊端，在对教育的复杂性有了明确认识后尝试作出改变。

应该说，教育研究不可能摆脱研究者的哲学观、人性观、价值观的影响而保持完全的客观性、必然性和普遍性。对自然科学而言，因为研究的对象是客观存在的，是外在于人的，研究者的价值中立比较容易做到，实验实证的方法是行之有效的。然而，一旦涉及人文、社会方面的问题，这种方法就显得力不从心，因而体现了科学主义思维取向的局限。这些局限具体表现在：

首先，自然科学研究的对象是外在于人的客观世界，而不是人类自身的问题，人类自身问题的解决最终需要包括教育科学在内的人文社会科学来完成。我们可以看到，由于自然科学成就的滥用，已经引起了许多失误，在某些方面受到了大自然的报复，例如人类集体智慧的成果――核武器的发明对人类安全产生的威胁、医学上抗生素的滥用造成病毒的变异加速等。在教育领域，由于这种唯自然科学研究思维取向的深刻影响，要求教育教学的完全客观化、精细化，期望教师在掌握了所谓教育规律后能够实现教学效率的大幅度提高，但这个愿望离实现还有很大距离，反而催生了学生厌学、逃离学校、高分低能等现象。

其次，自然科学在研究时要求与研究对象保持距离，要求保持价值无涉，完全客观地对研究对象进行解释说明并建构普遍适用的自然规律，这在教育中显然难以获得广泛应用，因为“没有一个纯粹的抽象世界，所谓的抽象的客观世界，只能是人类智力活动参与后的一种建设性结果”。教育者和受教育者都是社会中的个人，有主观能动性，都在各种因素影响下动态地发生着各种变化，每次教育教学活动都因为各种原因有着明显特性，是教师和学生对现有知识主动进行智力活动的结果。因此，需要思考教育活动有没有普遍适用、价值无涉的规律，即使有，这种规律应该以什么方式表征，如何与教育的特性相吻合。

最后，在教育教学过程中，过度追求客观标准规律的结果，使得我们对课程呈现出的知识进行过度拆分、细化，存在把整体的知识“剁”成一个个知识碎块，然后一点点地“喂”给学生的现象。例如，把所谓认字、组词、造句的规律都以一个个清晰的条文呈现给学生，把“五位数比四位数大”都形成条文化的规律等，认为只有这样，学生才可能学到科学文化知识，从而忽视了学生学习的整体性、感悟性。

二、教育研究思维科学精神取向的意蕴

面对以科学主义思维为代表的当前各种思维取向在教育研究领域中的种种滥觞，我们需要对引导教育研究的思维取向进行转化，即抛弃科学主义，倡导科学精神，这就需要给出本文界定的科学精神取向的意蕴。所谓教育研究思维的科学精神取向，是指在对教育的复杂性有了充分而理性的认识后，一切以人之整体生命发

展为思考和探索教育问题的立场和出发点，以复杂性思维、理性批判和自主思维等为手段，以研究方法的多元化为旨归，努力建构美好教育生态的一种取向。它既吸收现有各种研究思维取向的合理性，又能够辩证地指出其不足之处，在此基础上对它们进行合理的转换和整合，从而促进人的整体生命和谐发展。

教育生态的内涵可以理解为“一种学生发展的条件系统或环境系统”。建构美好教育生态的内在逻辑需要从两方面探析。首先，从教育的内部角度讲，所有教育研究活动的目的，都是在建构教育科学的理论体系或提升现有的教育实践水平，都是为了使师生从繁重的教育事务中解脱出来，过上美好和谐的教育生活。在这种生活中，学生想学乐学，教师善教乐教，教和学获得了完美的交融，成为一个整体中不可分割的两部分。这样，对教师和学生来说，教育生活就会成为完整生活历程中愉悦的构成部分，也获得了美好的教育生态。这时，整个教育都会出现春意盎然、生机勃勃的欣喜局面，学生感觉到自己是学习的主宰者，从而由“要我学、逼我学”变为“我要学、我乐学”，由刻苦勤奋的外在努力转变为喜学乐学的内在努力。

篇(5)

论文摘要：小学教师教育专业以培养合格小学教师为教学目标，近年来此专业学生的科学教育及研究被严重忽视，毕业生很难满足未来小学对合格师资的需求，就谈谈加强小学教师教育专业学生科学教育及研究的重要性。

小学教师教育是培养未来小学师资的专业教育。近年来本专业招生规模基本在缩减，理化生等自然科学基础学科更是受到严重冲击，学生的科学教育教学及研究被较严重忽视。而义务教育小学阶段明确要求开设科学这一综合性学科课程，这样我们培养出的学生怎能满足未来小学教育工作的需求。

一、科学素养概念的提出

美国“2061计划”核心著作之一《面向全体美国人的科学》，把科学素养定义为:“应理解科学核心概念和原理;熟悉自然界，认识自然界的多样性和统一性:能够按个人和社会目的运用科学知识的思维方法。”

《美国国家科学教育标准》认为:“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济、生产所需的科学概念和科学过程.有科学素养还包括一些特定的能力。”该书还对这些特定的能力进行了解释。

中国教育部制定的《科学课程标准》中，科学素养包括:科学探究(过程、方法与能力);科学知识与技能;科学态度、情感与价值观;科学、技术与社会的关系(Science， Technology and Society， STS)。

二、小段共有较，科学.并的专业化的舍格娜资

(一)小学三年级及以上学年级需要合格的科学课师资。教育部于2001年颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确提出，小学中高年级要开设科学课程。小学迫切需要能够承担科学这门综合课程的合格师资。而现承担此课程教师多半是课程改革实施前的自然课教师，由于我们小学教师教育没有对应的科学专业，教师队伍非专业并且老龄化。据哈尔滨市大多数小学反映大部分科学课教师都是临时抽调，不能教主科的就来教科学，即使有刚毕业的理化专业大学生愿意教科学课，也都是教两年科学，就转教语文、数学等主要学科或改当班主任，应该说这支队伍现状还不能满足小学科学课程的实施需要.

(二)小学语文和数学等主科教师亦应具备较强的科学素养。另外，由于小学的课程改革理念强调学科的综合性，就是未来的小学语文或数学等学科教师也应具备较强的科学素养。科学教育的目的不仅是要让学生获得科学知识，更重要的是使他们形成关于自然的基本观点，获得探索自然规律的方法，培养学生的创新精神和实践能力，发展学生的科学素养。20世纪末期，科学素养已成为科学教育的最高宗旨。不论是小学语文还是数学课里，都可能有涉及到“自然的基本观点和探索自然规律的方法”的教育教学内容，就看任课教师具各不具备这方面的素养和知识储备，如果具备，就能有效地利用语文、数学课的教学资源开拓性地对小学生进行科学素养的培养。既然课程改革目标强调学科的综合性，就应该在每一学科教育教学中培养学生全方位的素质。

小学生的想像力丰富，奇思妙想和无数个“为什么”随时都可能出现，是干脆忽视而令其绿灭，还是及时捕获孩子思维的火花，点燃其科学素养启蒙的火炬，就在于教师是否具备关注的心理和一定的科学素养。比如小学语文《称象》一课就会涉及到物理学中关于浮力的大小计算方法，《刻舟求剑》课文会涉及相对运动的参照物的选择问题，遇到类似学习、生活中例子还有很多。学生的问题和疑惑是随时都会出现的，不应该都找科学老师或者参加科学实验等特长班等才能够得以解决。

(三)斑质教育要求全体小学教师都应其备较深厚的科学素养.国家一直在倡导素质教育，素质教育广义的讲，以提高国民素质为根本宗旨，养国民的创新精神和实践能力为重点的国民教育体系。既然是全面素质，就不是顾此失彼，不是强调哪些方面而忽视另一些方面，不是要把原来忽视的品德素养、艺术审美素养扩张到涵盖一切，而把科学素养完全忽视或省略。那样，素质教育的实施和正在推进的基础教育课程改革都会重新置于较为尴尬的境遇。创新精神和实践能力的培养，都离不开渗透科学素养的科学教育实施。小学教师，基本的科学素养都应具备。

三、我省小，.师位育专业的科，级，.学及研究的理状

(一)我省未开设科学教育课程，只能在理化学科中渗透科学教育。我省小学和幼儿园教师培养院校包括本科7所，师范高等专科3所，高职高专7所，原有中等师范学校5所。包含了五年制专科班、三年制专科和四年制本科三种学制，但都没有开设科学教育的学科课程。普师专业或者中文、数学、计算机、外语等专业都是通过开设物理、化学、生物等课程来渗透科学素养教育，我省教育厅2004年下发《黑龙江省五年制小学教育(含学前教育)专业课程方案》已把原普师专业等专业开设必修物理、化学、生物学科的学时数压缩近半。原因主要是近年来师范学校生源质量下滑，各师范院校普遍要求压缩理化学科的学时数。

(二)未开发国家或者地方的《科学》、《科学教学法》统编教材。我们没有全国统编的小学教师培养专业的物理、化学教材，而我们省亦没有省里统编教材:和全国大多数省一样，使用的是高中物理、化学教材 (部分学校使用的是课改前的高中教材)，可以说是特别不规范。

四、加强科及研宪的实挂趁谈

(一)在小学教师教育专业的物理、化学课教学中渗透科学教育。对全省培养小学教师院校或相应的专业系、部，号召其尽量使用高中课改后人教版的高中物理、化学必修模块和物理选修模块1和化学“化学与生活”模块的实验教科书。

物理、化学的这几个模块旨在提高学生的科学素养，介绍与日常生活息息相关的物理和化学基础知识，而这些正是未来的小学教师所应必备的科学素养的一部分。

篇(6)

     一、教育性原则 教育性原则是指教育科学研究要符合教育的要求。这是教育的目的和任务所决定的。实施这一原则要求是：

    （一）小学教育科研的目的、内容要符合教育的目的的要求。科研当中不能提出与国家教育要求相矛盾的要求、作业或其它问题。

    （二）教育研究的方式方法、实施过程要有利于学生身心健康和全面发展。也就是说在选择研究方法和程

序时不能损害学生的身心健康，要符合道德要求，要考虑所用的方法对学生的身心是否会产生不良影响。

    总之，教育科研要把教育人、培养人、塑造人作为出发点和归宿，坚持把教育性原则贯彻于教育科学研究的全过程。

    二、客观性原则 客观性原则是指在教育科学研究当中坚持实事求是，一切以客观实际为准绳，根据客观

事实的本来面目加以考察，排除一切主观偏见。

   贯彻这一原则的要求是：

   （一）坚持客观的态度。研究者要坚持实事求是的态度和作风。收集资料、分析资料要客观。

   （二）一切以客观真实的事实为依据。资料必须真实可靠，严格的查证核实。

   （三）全面的收集资料。教育现象和问题具有复杂性，因此，要全面、细致地收集资料，防止以偏盖全。

   （四）研究的过程和结论要客观、科学。在科学研究的过程中，要运用科学的方法和程序去研究客观现实。就是说从课题的选择到材料的分析，从方法手段到研究的组织都必须客观科学，才能取得理想的成果。

同时研究的结论必须经过证实或实践检验，保证其客观性、科学性。

    三、系统性原则 系统性原则是指用整体的、系统的观点指导科研活动。科学研究必须注重事物之间的联

系，要有整体系统的观点。要考虑教育与社会的相互联系，分析家庭环境、系统环境的影响。还要重视总体的系统研究，全面地探讨教育实践中的问题。

篇(7)

[关键词]系统科学；耗散结构理论；开放系统；教学设计；学习理论；教学事件

[中图分类号]G40－02　[文献标识码]A　[文章编号]1672－0008(2011)01－0026－07

一、耗散结构理论及教育研究范式革命

一直以来，在教育研究中占据着绝对统治地位的当属简单性、决定性的还原论科学研究方法，它是建立在牛顿的经典力学和线性数学原理基础之上的。这种思维至少强调三方面的内容：第一，世界的本原是由不变的实体构成的，对于整体事物的研究，可以通过将事物分解为若干部分，再对各个部分加以研究来进行。第二，事物的构成是简单的。牛顿在《自然哲学的数学原理》中声称，自然界喜欢简单化，而不爱用什么多余的东西来夸耀自己。他把简单性作为科学信条，置于众法则之首。爱因斯坦同样推崇简单性，认为它是一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。第三，事物的演化发展是线性的、决定性的。后一发展阶段以前一阶段为前提，遵循线性因果关系。无疑，分析有利于深入认识事物。还原论的分析观在科学发展的一定时期，对于科学的进步来说，是必不可少的。

但是，我们应该意识到，分析更是为了综合。一方面，如果一味地逐级深入分析下去，将在越来越大的程度上割断部分与整体之间的联系；另一方面，当今科学知识总量呈爆炸式的增长，以及信息技术构建的网络化学习平台，使得人们短时间内就需要处理大量的知识，对个人的认识能力提出了更高的要求，人们不应该再把注意力集中在几个点上，而应该进一步弄清这些点之间的联系，需要把个别的知识综合起来。

数字化学习理论的新近研究证明了这一点，Conneetivism学习理论由加拿大学者George Siemens(乔治・西门思)于2004年提出，其后获得了较大发展。它之所以被誉为“里程碑式的”数字时代学习理论，就在于它从神经科学的角度出发，把学习描绘成大量节点相互联结构成网络整体的过程，认为学习与知识建立于各种节点及关系之上，在这些节点相互关联进而表现出各种关系的过程中，个人的知识网络体系被建立起来，学习活动就是发生在这些数量庞大的节点所构成错综复杂关系的过程之中。这一学习理论因其比其他学习理论更灵活、更接近人脑实际的优越性而受到推崇。

建构主义学习理论的提出者，瑞士心理学家皮亚杰就十分善于利用系统科学的科学研究方法来克服还原论思维的片面性。正如他在其专著《结构主义》中所阐述的那样：“许多学科都得出结论：过去把研究对象分析为许多组成成分的办法行不通，整体并不是各成分的简单总和，它比部分的总和还要多一些，即整体还有整体作为整体本身的性质。从整体出发来认识部分，实验证明是有效的。皮亚杰提出建构主义学习理论，应用的是一般系统论的初期系统科学果。实际上，时至今日，系统科学已经经历了三个阶段的发展历程：一般系统论、自组织理论、复杂性理论。普利高津的耗散结构理论和埃德加・奠兰的复杂性研究范式，被公认为其中最具代表性的研究成果，它们的形成代表了科学研究范式的转变，超越还原论更加成为一种必然的趋势。

1.教育研究应重视系统科学研究成果

何克抗先生多次发表文章，强调系统科学对于教育研究的重要影响，从教育技术学科的历史发展来看，他提到“在上个世纪的五六十年代，由于将系统科学(它包含系统论、信息论、控制论，也称‘老三论’)的系统方法，首次运用于解决教育技术领域的核心问题，从而创建了‘教学设计’这一新理论，并促进了教育技术学科的蓬勃发展。”再从教育技术学的当前研究来看，他认为“系统科学本身自从上个世纪70年代以来又有了很大的发展，其基本内容已由原来的‘老三论’发展到由耗散结构理论、协同理论、超循环理论为代表的‘新三论’，相应地系统方法也有了较大的拓展。所以，新的系统论研究方法应该在教育技术研究中得到哪些体现?以及如何促进教学设计理论与应用的深入发展?这都是国内外教育技术界非常关注的热点问题”。

正如何克抗先生所述，教育科学研究离不开系统科学的支持，二者的关系曾经十分紧密。主要有表现在以下几个方面：

(1)系统科学理论与传播理论、教学理论、学习理论共同构成了教学系统设计的四大基础，长久地为教学设计提供着方法论指导。

(2)考查学习理论的发展，可知皮亚杰的建构主义学习理论获得了空前的发展，对当前的教育教学改革都产生了非常重要的影响。如前所述，建构主义学习理论的提出直接源于皮亚杰创建的发生认识论，在皮亚杰的整个理论体系中，“结构”是最基本的一个概念，皮亚杰认为结构首先应该是一个整体、一个系统、一个集合。具体说，结构就是由具有整体性的若干转换规律组成的一个有自身调整性质的图式体系。通读皮亚杰的《结构主义》一书，可以发现“整体”、“系统”、“平衡”等词语散见于全书的各个章节，而这些内容正是系统科学中的关键术语，虽然该书中对于这几个重要概念的阐释不如系统科学中来得详尽，但仔细研究不难发现二者的基本思想是一致的，可以将皮亚杰的相关思想与论述视为系统科学早期思想的应用。毕竟皮亚杰的《结构主义》一书最初发表于1968年，那时候系统科学的发展仍然处于第一阶段，徘徊在强调整体性的一般系统论层次。由此，我们可以肯定地说，学习理论领域中重要的领军人物之一――皮亚杰十分重视系统科学的研究，并且将发生认识论和建构主义学习理论统统建立在系统科学的根基之上。

(3)皮亚杰仅是强调学习与系统科学紧密联系的科学家之一。我国著名科学家钱学森从另一个角度强调了系统科学对于学习研究的重要性，具体说就是系统科学与思维科学的紧密联系。1981年，他在《自然杂志》上发表了“系统科学、思维科学与人体科学”一文，倡导对这三门前沿科学及其相关学科进行综合研究。我们知道，思维一直是教育心理学的重要研究内容之一，学习必然离不开思维的参与，学习理论研究目

标之一就是破解人类思维本质与发展规律的难题。从这个角度来说，皮亚杰与钱学森的思想有着不谋而合之处，具有异曲同工之妙。

(4)系统科学中耗散结构理论是一个重要代表思想，在自组织理论中居于首位。它的提出，直接引领了系统科学由一般系统论的第一阶段向自组织理论的第二阶段转化。后现代主义教育研究者们指出：普利高津的耗散结构理论带来的是一场重要的观念变革。他不仅改造了物理学，赋予物理学一种新的文化内涵，而且包括教育、课程研究在内的社会科学各领域，也都将受益于该理论的振聋发聩的洞见。耗散结构理论的普遍方法论意义正在逐渐被教育领域认可和引介，它对于教学理论研究启示和指导意义已不容怀疑。当代课程大师派纳(Willam F.Pinar)在他的巨著《理解课程》中，著名的课程理论学者多尔(Willam E.Doll，Jr)在他的《后现代课程观》一书中，都对耗散结构理论与课程的关系给予了极大关注。在最近出版的多尔的著作《混沌、复杂性、课程和文化》一书中，多尔又将耗散结构的理论用作课堂对话分析的一种工具。

鉴于以上分析可以看出，教育科学研究对系统科学进展的关注由来已久，并在后现代主义课程大师的引介下逐渐成为一种趋势。因此，对系统科学的发展历程进行梳理，并阐释其中重要的代表性成果，有助于我们更好地促进系统科学在教育领域内的应用，发挥系统科学对于教育教学的指导作用。

2.系统科学发展及其应用于教育历程的简单回顾

20世纪40年代之前，系统科学处于萌芽阶段。还原性、简单性最早可以追溯到古希腊先哲们的思想，它们作为一个最为古老朴素的观念和信条存在着，在认识论领域始终占有绝对的统治地位。可以说，此时非线性思维还沉睡在意识深处来被唤醒，线性思维大行其道。绝大部分人从事科学研究的思维，直接地取自还原分析的方法论，遵从线性推理、逻辑演绎的模式。但也有一部分先知先觉的科学家偶尔猜测到它、运用它，如：早期希腊哲学家混沌地猜测过混沌到有序的历程；笛卡儿玄学地提出过复杂性的漩涡宇宙演化模型；彭加勒从对三体问题研究得到了非线性结论，等等，这些都是思维史中注意到复杂性的典型。

由于简单性思维根深蒂固的思想基础，以及特定的历史时期内，在这一思维模式指导下的科学研究取得了辉煌的研究成果，大大地改变了人们的生活和生产方式。因此，常常对这一方法论难以割舍，仍然徘徊在因循守旧的简单性思维模式中止步不前。这在教育领域内的表现尤其明显，从宏观的角度上看，我们的教育研究仍然以还原、分析的方法论为基础。当前指导教育教学改革的教育理论研究尚对系统科学的研究成果重视不足，更不用提落后于理论研究的教学实践了。

20世纪40至50年代，系统科学处于第一发展阶段――一般系统论。一般系统论由生物学家贝塔朗菲创立，是第一个明确反对还原论的科学理论，它使得“系统”、“整体”和“整体性”不再被看作超越科学界线的形而上学概念，转而成为科学研究的对象。几乎是同时，维纳的控制论和香农的信息论开始兴起。在诸多综合性横断学科中，系统论、控制论和信息论的研究成果最为突出，因此被人们合称为“老三论”。它们虽然角度不同，但探讨的是同一个问题：将对象作为不可分割的系统，考查系统的整体性规律。同时推广整体大于部分之和的研究理念。

系统科学应用于教育领域的成果多集中于引介和应用一般系统论的思想。皮亚杰的整个发生认识论大厦就是建构在这一思想基础之上的，特别强调系统、整体、整体性等。教学设计领域的研究者们关注系统论，并发展它为教育设计的指导思想之一，也多是集中研究其中的整体性方法论，即停留在一般系统论的阶段。教育科学和系统科学在这一阶段的联姻相对结出了较多的成果，其中较有影响的有查有梁先生的著作《系统科学与教育》和《控制论・信息・论系统论与教育科学》，系统介绍了老三论的研究成果及其在教育领域的应用概况。

20世纪60至70年代，系统科学处于第二发展阶段――自组织理论。比利时物理学家普里高津于1969年提出了耗散结构理论。随后，哈肯的协同学、艾根的超循环论、托姆的突变论等相继创立，形成了研究系统演化发展的自组织理论。其中耗散结构理论、协同学和突变论被人们并称为“新三论”。它们分别从物理学、化学、生物学和数学等不同角度，探讨了系统自组织演化发展的条件、动力机制和途径等问题。吴彤教授认为：“耗散结构理论是解决自组织出现的条件环境问题，协同学基本上是解决自组织的动力学问题，突变论则从数学抽象的角度研究了自组织的途径问题，超循环论解决了自组织的结合形式问题，至于分形和混沌理论，我认为它们是从时序与空间序的角度研究了自组织的复杂性和图景问题。”

如前所述，教育研究领域对于系统科学第二阶段研究成果的关注，主要表现在引入以耗散结构理论为代表的“新三论”思想方面。从历史上看，最早想把“新三论”引入教学设计领域的学者是美国的乔纳森(JOnassen，D.H.)。他是当代建构主义的代表人物，早在上世纪90年代初，他在发表于Educational Technology杂志的题为《思维技术：教学设计中的混沌》一文中，就指出教学设计过程充满混沌性，主张用混沌理论改造或重构新一代教学设计(即所谓“混沌教学设计”)。但自那时起整整20年过去了，国际上对乔纳森观点的响应寥寥无几。近期，课程大师派纳和多尔分别在新近的研究成果中对耗散结构理论给予极大关注，由此唤起了部分研究学者，尤其是后现代主义理论研究者们的兴趣。但目前这方面代表性的研究成果也就仅止于此，相关著作不是很多。

从国内的文献检索情况来看：一方面，我们看到在历史、文化、艺术等各个社会领域中，对耗散结构理论引介、应用的基础性研究工作已近完成，分别呈现出欣欣向荣、争奇斗艳的可喜态势；另一方面，耗散结构理论在教育、心理领域内的应用研究文献不超过20篇，在CNKI上，以“耗散结构理论”为题名的检索结构中，左侧的“学科类别分组”虽然多达60项，几乎囊括了数学、物理、医学、地理、旅游、农业、经济、管理等各个领域，唯独没有教育、心理相关的任何一个独立分组。可见，教育科学与自组织理论结合的相关研究还有待进一步展开，在引介的基础上，还要建立自组织理论应用于教育的深层次关联。

20世纪80年代以后，系统科学进入第三阶段――复杂性理论。1984年，在三位诺贝尔学奖获得者盖尔曼、安德森、阿罗的大力推动下，美国建立了世界上第一个以复杂性科学为研究对象的机构――圣菲研究所。圣菲研究所的成员背景不同，有来自物理学、生物学、经济学等各个领域的专家，但他们的志向相同，那就是改变分门别类进行复杂性研究的现状，打破以往的科学界限，建立统一的复杂性科学纲领。他们目前提出的一些概念和方法，已经得到承认，被看作一种看问题的新角度、新的世界观和方法论，代表着科学研究的又一次重要思维范式的转变。

与耗散结构理论等自组织理论比起来，复杂性理论的教育应用成果更多一些。著作方面首推法国当代著名哲学家、社会学家埃德加・莫兰的《复杂性理论与教育问题》，本书分为上、下两篇，上篇是莫兰应联合国教科文组织之邀，发表的他对于未来教育理念的见解；下篇中，莫兰倡导进行教育、思想改革要超越简化的片段性认识，这种认识看不见整体和部分之间的相互作用，把复杂性化解为简单性和遮蔽根本性的问题，还会导致科学思想和人文思想的可悲的分裂。同时莫兰强调：教育的目标与其说是造就充满知识的头脑，不如说是造就构造得宜的头脑。

国内文献检索方面，在CNKI上以“复杂性”为题名可检索到的文献有8000多篇，其中唯一与教育直接相关的学科分类――教育理论与教育管理下共有140篇，其中权威的《教育研究》上2003-2008年发表了5篇，还有相当一部分发表于《全球教育展望》、《教育发展研究》、《电化教育研究》等教育类核心期刊上。

二、耗散结构理论的基本观点

耗散结构理论是系统科学与教育结合的一个关键研究点，一方面由于其显赫的地位，普利高津因其在建立耗散结构理论方面的贡献获得了1977年的化学诺贝尔奖，因此，无论是在系统科学研究领域中的各理论，还是在指导教育研究的诸多理论中，耗散结构理论都是首屈一指的，理论本身的科学价值不容置疑。另一方面，从上面的分析可知，课程大师多尔和派纳正致力于将耗散结构理论引入到教育教学研究领域中来，专家们的研究进展让我们看到了耗散结构理论在教育教学中应用的巨大潜力。

耗散结构理论以开放系统。为研究对象，酱利高津教授认为开放系统更具有研究价值，因为无论是在科学研究中还是在实际生活中，绝对意义上的孤立系统和封闭系统都是不可能存在的，系统必然是开放性的存在。可以说开放系统存在于一切事物之中，大到宇宙中的各种系统，小到粒子物理的微观研究；也无论是有生命的，还是无生命的生物个体。因此，无论物理、化学、生物等自然科学，还是历史、文艺等社会科学，甚至哲学，都可以应用该理论的研究成果。事实L近三十年耗散结构理论应用于其他领域的研究进展已然证明r这一点。耗散结构理论围绕“耗散结构”这一荚键概念展开，指出：一个远离平衡状态的开放系统，通过不断地与外界交换物质和能量，在外界条件的变化达到一定的阈值时，可能从原有的混沌无序的混乱状态，转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态，这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构，即为“耗散结构”。耗散结构理论就是研究耗散结构的性质，以及它的形成、稳定和演变的科学。人们无法创造耗散结构，但可以创造耗散结构形成的条件。这有可能使我们控制系统并为系统创造必要的条件，从而导致耗散结构的实现。系统形成耗散结构需要具备以下必要条件：

(1)开放性。开放性是系统形成耗散结构的基本前提。开放意味着打开了交换之门。耗散结构只有在开放系统中才能形成并生存。它的存在需要消耗系统从外界交换而来的物质、能量或信息，所以必然要求系统的开放性存在。只有开放系统才能走向有序，有序意味着系统的进化、发展；非开放系统只可能走向无序，无序意味着系统的退化、灭亡。

(2)远离平衡态。“非平衡是有序之源”是耗散结构理论的基本观点之一。开放系统的热力学状态有三种，分别是热力平衡态、衡态和远离平衡态。在热力平衡态和衡态的线性区，系统分别是处于稳定状态和趋于稳定状态的，分别趋向于无序和趋向于平衡，此时小的涨落和扰动很难改变系统的当前状态，因此系统也就不可能出现新的有序结构。只有当系统远离平衡态时，才有可能通过涨落或突变进入一个新的稳定有序的状态，从而形成新的稳定有序结构。处于稳定平衡结构的系统不再与外界交换物理、能量和信息，是一种没有任何生机和活力的“死”结构。与此相反，处于动态稳定有序状态的耗散结构不断地活动着，是一种具有旺盛生命力的“活”结构。

(3)非线性作用。非线性作用是系统内部运动和发展的重要原因。系统内部各要素问的相互作用或者是线性的，或者是非线性的。线性相互作用的特点是简单地进行叠加，此时整体等于部分之和，相当于1＋1＝2，各要素间表现为确定性的因果关系；而非线性的相互作用则要复杂得多，并不是要素间的简单叠加，是通过相互制约、相互耦台形成一种在整体上完全不同于各部分的崭新的整体效应。此时整体大于部分之和，相当于1＋1＞2。如果系统中各要素间的相互作用仅仅是线性的，那么无论这些要素如何组合，将只有量的积累，而不可能有任何质的变化；非线性相互作用则能使系统各要素间产生协同作用和相干效应，彼此通过协同、竞争、调节、消长，进而发生突变，达到有序。

(4)涨落导致有序。所谓涨落，是指系统中的某个变量或某种行为对平均值的偏离，通俗地讲即系统中微小的扰动。涨落虽然是偶然的、杂乱的，通常会被衰减掉，但处于临界点附近的涨落，则可能被放大，形成巨涨落，从而引起整个系统宏观上的突变。耗散结构理论强调，开放系统所以能从不稳定走向稳定的有序化自组织结构，并不是由渐变产生的，突变才是根本的原因。涨落一旦越过某一特定的阈值，系统就有可能表现出宏观上的有序结构。

三、耗散结构理论对于教学系统设计的冲击

实际的教学过程本身充满随机性和不确定性，常常出现教育进展情况与事先的预设不相符合的状况，主要表现为信息输入的确定性与学生思维的非预测性矛盾，教学过程的封闭性与学习内容的开放性相矛盾，以及教学设计的线性与学习者、学习过程的非线性矛盾。

教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体共同构成，教学没计是对教学系统的优化设计。教学系统中的人作为最活跃的构成要素，具有进行创造性思维的潜质，而创造性思维的主要特征即是思维的发散性。学习理论是进行教学设计的首要基础，建构主义学习理论已然揭示：学生的学习并不是知识的传递或转移，而是学习者根据自身的知识经验进行意义建构的过程，通过新、旧知识经验的相互作用，学生知识经验的整体图式得到改善和充实。即便是处在同一教学情境中，面对同一个教师和相同的教学内容，学生们在学习过程中的主动意义建构也可以是不同的，具有差异性。这其中既有个人认知能力、思维特点方面的影响因素，更在于每个学生是带着不同的知识经验背景走进课堂的。奥苏泊尔曾经说：假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之日：影响学习的唯一最重要的因素，就是学习者已经知道了什么。应探明这一点，并据此进行教学。

教学系统设计存在的另一主要问题在于其线性的教学模式设计上。在传统的教学设计中，教学与学生发展之间呈现出清晰的因果决定关系，认为一定的教学必然导致学生相应的发展变化，假设知识、能力和简单累加自然会实现学生的整体发展。教师的教学依此而行，就很容易使得教学简单化、机

械化。课堂教学往往被设计为线性的一维过程。把预定的目标和步骤的顺序作为达到最终目标的途径，一经给定，就再无变化。教师常常把预定的教学方案强硬地塞给每一位学生，把学生当作被动的、机械的接受者。如果说这种教学观点对于知识教学还算能够勉为其用的话，也仅限于其中陈述性知识的教学而已，对于学生能力的培养则显得力不从心了。我们知道，学生能力的培养是对教学提出的更高要求，现在获得较多认可的教学模式通常是面向问题的，这样的教学模式因在培养学生多方面能力、促进学生创造性思维发展方面的卓越表现已受到人们的普遍欢迎。面向问题的学习是一种非线性的网络化学习过程(见图1)。

围绕能力培养这一核心，周围形成指定目标、发现问题、解决问题、学习知识、启发思维和控制目标的松散结构，并不一定要求以什么地方为起点，在各个结构中都有可能发生其他结构的学习，形成一种多维的、非线性的教学模式。

在系统科学的复杂性、不确性框架下实施的教学与传统教学的根本不同，还表现在对于教学事件的处理上。此处的教学事件与加涅所指的“九大教学事件”不同，而是指和课堂教学目的无关而直接干扰教学，突然发生的外来刺激或事件，即课堂教学中的偶发事件。在以往决定论主导的教育研究视域下，教学事件常被视为无关的干扰因素或被驱逐出课堂，或被想尽办法予以消解，以使得教育教学严格地围绕着规律、模式、结构平稳地进行。

随着耗散结构理论、复杂性理论等系统科学的研究成果被引入到教育教学研究中来，我们应该看到突发教学事件在促进学生学习和发展方面的意义和价值，在正视它们的前提下加以利用，而不是简单地排斥和规避。教学事件虽然是教学主体不能预设的教学情境，但它同样是在预设的教育情境基础上发生的，是预设教育情境的延伸、拓展和补充。完整的教育过程应该是连续性教育情境与非连续性教育情境的统一。教学事件能够被用来作为开展生成性教学的契机，既帮助学生生成知识和能力，也帮助教师认识教育的本质和规律、生成教育机智和教育智慧。

教学事件一：一位教师在进行“年月日的认识”教学时，有的学生提出了疑问：“为什么有平年和周年之分?为什么通常4年一闰?为什么二月不是30天或31天?”这样的问题本来不属于这节课所探讨的问题，教师完全可以找理由回避这样的问题。但是这位老师从学生们投采的好奇目光中读出了他们对知识的渴望，就将这些问题与这节课的内容结合起来，简要地讲解了地球公转的知识，激发了学生的学习兴趣。提高了学生参与教学的积极性。

教学事件二：还有一位语文教师在《坐井观天》一文快学完时，让学生展开想象的翅膀，以“青蛙跳出井口了”为题说几句话。学生们一个接一个地讲着，内容不是“外面的世界很精彩”便是“青蛙真正感到了自己见识少”。这时，一个学生说“青蛙从井里跳出来，到外面看了看，觉得还是井里好，又跳回井里。”话音刚落，同学们便捧腹太笑。老师还算“幽默”，也随口说道：“我看你是一只青蛙，坐井观天。”在这种情况下，也许有的老师还会说“不懂就别发言，没人会说你是哑巴!”难道这位学生的观点就没有道理吗?该生在课后写作文时仍坚持自己的想法，他写道：青蛙跳出井后，来到一条河边，想喝水，突然，听到旁边老青蛙的警告“不要喝，水里有毒!”紧接着，又听到老青蛙被人用钢又刺死的惨叫声……看到这里，我们终于明白，该生为什么会说青蛙“觉得还是井里好”了。他由坐井观天联想到了环境污染，多么精彩的观点!多么有思想和创意的孩子!遗憾的是老师没有让他在课堂上充分表达自己的观点。试想，如果教师当时在课堂上再追问一句“青蛙为什么又跳回井里了?”该课堂会怎样?我想，全班同学不再是嘲笑他，而会为他惊人的想象力和创造力喝彩。

可见，生成性事件可以拓展预设的教学内容，促使教师灵活调整教学活动的方式和策略，改变教学活动静态化、程式化的局面，促进学生的发展。同时，生成性事件可以作为一种课程资源，使教师从依附于教材文本的范式中解放出来，进一步发挥创造性。

基于以上分析，我们应该如何吸收系统科学的研究成果，结合耗散结构理论的基本观点来看待教学呢?

首先，教育系统应该是一个开放系统，而非封闭系统。耗散结构理论告诉我们，只有开放，才能生存。教育以人为研究对象，而人又是一种开放性、创造性的存在，因此，在耗散结构形成的四个必要条件中，教育视阈内应首要关注教育的开放性。开放意味着注重从外界引入严格甄别的有效信息作为负熵，为学生的认知结构发展、教育系统的进展演化提供保证。作为设计者，我们有必要认识到封闭系统走向无序化的死寂是不可避免的，学生的学习和发展绝不可能在封闭的观点下仅仅通过若干简化的、程式化的步骤来实现，只有通过系统开放、引入负熵，尽量将影响学习的诸多因素，整合进我们的系统中来考虑，遵从开放系统的动态演化规律，才是研究教育教学更加全面的、科学的方法。教学系统应该具有动态性，教学中学生对于知识的理解、意义的构建。能力的形成，都应该通过动态生成而获得，学生的学习和发展可以是线性的，也绝不排除顿悟、跃进的方式。

其次，学生的学习以学生的发散性思维为前提，具有不可逆性、不确定性。当整个系统的秩序被某些可变因素扰乱时，我们既要看到系统波动的消极影响，也要充分肯定它的积极意义。学生的认知结构具有灵活性和适应性，有可能通过自我组织和自我更新而成新的有序结构。思维科学的进一步研究指出，简单的符号加工理论已经解释不了人的高级思维和学习过程，人的复杂性思维和学习遵从的是由无序到有序，再到无序的螺旋上升进展过程，教学系统的演化过程既有确定性的一面，还在一定程度上表现出貌似随机的非线性过程。从狭义的角度看，如果我们暂且把教学设计理解成对于教学内容的安排和设计上，那么耗散结构理论排斥教学内容的简单累加，认为队列式的排布关系在促进学生的理解方面并不十分有效，强调的是系统内部各部分间的非线性联系，将它们设计成非线性的网状结构似乎更好，各部分内容之间呈现出交错的广延性关联，对于每一模块，都可以从多个角度来切人，从多个方面来认识。具体地，教学内容以知识单元为最小模块来组织，在一定的总体结构下，面对不同学习者的学习需要，作出变化的可能性就大大增加了。教学结构因此能够迅速、容易地变动，易于从用户的角度进行设计，达成对学习者需求的适应。教学在本质上就是要帮助学生将表面上杂乱无章的知识，根据其内涵、本质及内在相互联系，逐步变成有序的知识结构。

耗散结构理论指出，有序结构的出现是在远离平衡的条件下，通过临界点附近的涨落被放大形成巨涨落而达到的，整体上表现为认知结构的自组织过程。教师在教学中。应该有意识地刨设问题情境。经验证明，越是奇异的、与学生们的既有认识越不相符合的问题，越能够激发他们的学习兴趣。原因就在于这样做能够引起学生的认知冲突，打破认知平衡，这首先构造了一个学生的头脑准备吸收新知识的“势场”，形成一股强大的引力。另外，教学系统中的临界点是教学目标的进阶之处，也是使得系统向有序演化的关键所在。因此，在教学过程中识别学生的认知临界点也是十分重要的。这要求教师注意实际复杂教学情况中的变动因素，把握机会，创造条件，争取将学生思维临界点附近的微小涨落转化为巨涨落，促进整个认知系统进一步形成更加有序的结构。

四、总结与展望