科学的相对性

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科学的相对性



库恩（美国科学史家，科学哲学家）认为科学是新范式取代旧范式的过程而不是简单的累计叠加。在每一个范式的统治期间，这个理论的各种术语、公式都会成为“公认”的。比如在牛顿和哥白尼出现前，亚里士多德的科学是正统理论；在爱因斯坦前，牛顿的是正统理论，而且被运用于每本教科书；在量子论前，机械决定论的范式是固有理论。换句话说，科学的历史是一个反复宣称“我们已经接近了真理”的过程，但事实是永远没有终点的。只要人类发展，世界就在进步。用辨证角度看，任何一个时代的制度、信仰等都是由那个时代的条件制约的，没有所谓终极的真理。 一、科学的相对性

科学的产生和发展有一个历史过程，人们对其本质的认识也在不断深入。随着科学的发展，人们开始用动态的眼光看待科学。尤其是进入20世纪后，自然科学研究飞速发展，新兴科学门类不断涌现，新理论层出不穷，原有的科学知识不断被新知识所补充、修正、包容或代替。

不存在永恒不变的科学真理，科学在本质上是相对的、可变的，处在不断的修正和发展过程中；科学进步既体现在“累积式”的量变中，又体现在“革命式”的质变中。具体而言，西方对科学的相对性的论述主要体现在以下三方面：

第一，从结果看，科学是一种相对稳定的理论知识体系。因为作为科研活动结果的科学知识，尽管是特定历史阶段或特定历史条件下科学家对科学问题或自然现象所作的最好解释，但并非完美无缺或一成不变，而要随着研究的深入不断加以改进和完善。所以说，科学在本质上是“暂时的、公开的、可重复的、可能性的、人道的、历史性的、独特的、整体性的、实证性的”；或者说是“非道德的（不能从道德的角度对科学知识本身作判断）、创造性的（科学知识是人类创造活动的部分结果）、发展的（科学知识是暂时的）、简约化的（科学解释简单明了）、可检验的（科学知识经得起实际的检验）、统一的（各专门科学领域共同形成相互关联的定律、理论和概念体系）”。概言之，如果把科学看作知识，那么科学知识既有稳定性和持久性，又有暂时性和可变性。

第二，从过程看，科学是一个永无止境的探究活动。科学研究始于问题，经由提出、检验、接受或抛弃假设而作出结论，新的结论又引出新的问题，由此循环往复，步步深入，以致无穷。由于作为科学活动产物的知识体系不能很好体现科学探究的无穷特性，反而容易被人误认为是永恒不变的真理，因而有许多学者认为科学探究或研究过程更能体现科学的本质，所以在西方科学与探究同义，有“科学即探究（science as inquiry）”之说。

第三，从人类事业看，科学会受社会文化、政治、经济及个人主观因素的影响。过去人们总以为科学无价值偏向，理想的科学家应该隐身书斋，埋首专业，不问政治，严守中立。因为“如果一个人表现出关心社会问题，承认自己对合法当局以外的事物有所偏爱，他就同样有可能在自己的科研工作中持有偏见而不可靠。”科学社会学家之父默顿为此把“普遍性”确定为科学的一条准则，指出科学研究以客观实践活动为基础，以实验作为检验科学假设正确与否的惟一标准，而不以人的社会属性、宗教信仰、政治态度来论是非。然而近几十年来，科学价值中立的观点遭到许多科学社会学家的普遍反对，他们认为科学是在广阔的社会背景中发展起来的，它既影响着社会价值观念，又受社会价值观念的影响。所以巴伯在详细说明

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科学研究受到诸如政治的、经济的、甚至宗教的各种社会因素的影响后指出：“时而是这个，时而是另一个社会因素对科学有影响，有时是相对有利于科学的成长，有时是相对妨碍之，这是不可避免的法则，对于科学来说，没有什么东西是与社会相脱离的。”可以说，科学的社会性在科学主体、科研过程和科学结果的运用中都有所体现。

正是有鉴于此，在享有指导美国跨世纪科学教育改革“圣经”之誉的《面向全体美国人的科学》一书中，美国科学促进协会把理解科学的以下三方面本质作为科学素养教育目的的重要组成部分：

l）科学世界观——世界是可以认识的、科学观是可变的、科学知识是持久的、科学不可能解决所有问题；

2）科学探究方法——科学讲究证据、科学是逻辑与想象相结合的产物、科学作解释和预测、科学试图确定和避免偏见、科学反对权威；

3）科学事业的本质--科学是一种复杂的社会活动、科学被分成专门领域并在不同情况下进行研究、科学研究中存在着普遍的伦理原则、科学家既作为专家又作为公民参加公共事务。显然，理解科学的相对性在美国的科学素养教育目的中占有重要地位。

近年来，科学的本质也成为我国科学哲学界争论的焦点之一，学者们正围绕科学在本质上到底是相对静止的理论体系、动态的科学活动，还是二者的“总和”开展讨论。不管能否达成共识，科学的相对性问题是个不容忽视的事实。笔者认为，从根本上说，"科学是相对的"这种看法是符合马克思主义真理观的：任何科学知识都是对特定历史条件下某种自然现象的反映，科学真理既是绝对的又是相对的，科学处在不断变化发展过程中。我国教育界对此应给予高度重视，并做出积极回应。

二、科学教育忽视科学相对性的危害

从教育发展历程来看，直到近代19世纪科学才以各门独立学科的形式进入学校，并逐渐在课程上取得稳固的地位。从世界范围来看，在一百多年的学校科学教育史上，“中小学的理科教学计划基本上是阅读和讲解，学生用教科书来学习科学知识和原理，而无论在中学和小学，非常有益的实验活动都很少。” 尤其是在20世纪以前，“大体上，科学只作为一套现成的知识和技能来教的。”这种脱离科学发展实际、将科学教育等同于科学知识教育、忽视科学相对性的科学课程和教学对科学、学生和社会的发展都产生了不利影响。

1．使学生形成错误的科学现。表现在：

1）绝对化的科学知识观。由于传统科学教科书介绍和解释了公认的科学理论，说明了这些理论的许多或全部运用，教学时又用示范性的观察和实验作证明，从而给学生这样一种暗示：书中所描述的各种规则、定律和理论已经完美地表述了科学内容，只要从教科书中还没有涉及到的地方人手，就可以进入科学前沿。学生在毫不怀疑地接受这些“科学真理”，将来从事科学研究时，感到没有必要证明所使用的每一个概念都合理，也不会积极开辟和确立新的研究领域。

2）错误的科学方法论。传统科学课程编制采用成功模式，即选入教科书中的内容只涉及部分科学家的部分工作，而这部分工作又很容易被看成是取得了教科书中的科学成就，却忽略科学家所走的弯路和所犯的错误。也就是说，教科书在反映科学成就时很少考虑历史，

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是一个扬弃探究的过程。具体教学时，因种种原因许多教师也是照本宣科。结果使学生认为，科学方法实际上就是那些收集教授科学材料以及对材料进行概括和推理的观察、实验等方法，正确地运用它们就会获得书中的结果，他们将来从事科学研究时自然也会认定或选择这些方法，误以为它们能保证研究成功，一定取得预期结果。

3）片面的科学发展观。由于传统课程和教学没能反映科学知识的相对性和科学发现的真实过程，使科学变相为一堆事实、理论和方法的总汇。

2．压抑了学生的创造性。由于科学教科书力图向学生提供某一领域公认的科学概念、定律和理论，科学教师在具体的课堂教学中又特别强调这些科学知识和数学公式如何重要，结果使学生陷入死记科学概念和定律、机械套用公式解题的努力中。习题的正确解答又反过来为教科书和教师课堂教学的有效性提供了证明。这种做法的直接后果是：学生乃至教师都坚信掌握和理解教科书中的内容不仅是必要的，而且是足够的，从而阻碍了学生主观能动性的发挥，严重压抑了学生的怀疑精神、批判精神和创新精神。

3．助长了科学主义的盛行。从另一方面来看，科学教育中忽视科学的相对性，把科学知识当作不变的真理来教学、背诵和考试，忽视科学知识的真正形成过程，机械地对学生进行科学研究程序与方法的训练，实际上等于忽视科学的局限性，使学生误以为科学不可错和无所不能，可解决人类一切问题，具有至高无上的权威，进而导致科学迷信和科学崇拜，而这正是科学主义得以在世界范围内流传和泛滥的社会心理根源。



所有的科学陈述只有在其使用的整体语境下才能具有意义，科学史更加真实、丰富地反映了科学家的学术生涯和科学的演变过程，从科学形成过程的历史中可以感受到前人在科学研究中所遇到的艰难困苦、表现出的巨大创造智慧和不畏崎岖的攀登精神，因而具有极大的教育价值。从对理解科学本质的促进作用而言，在课程与教学中融合科学史，让学生在历史背景或框架中学习科学，可以使学生在了解科学概念、定律和理论的发现和演变过程的基础上，更准确地理解科学或科学知识的相对性。从学生发展角度而言，学生不仅从中可以获得现成的、具体的科学知识，而且可以学习科学方法，提高科学思维能力，受到一定科学态度和科学精神的熏陶。

不可否认，即使在我国的基础科学教育中，科学教科书也编入了少量的科学史，教师在教自然或物理、化学。生物、地理时也插讲一些科学史上的故事，但这样做主要是为了给科学知识裹上一层“糖衣”，以提高学生的学习兴趣，并不是为了更好理解科学的形成过程。

把科学理论与其建立的背景有机结合起来，以帮助学生从科学事实中领悟科学精神、科学发展的一般规律和科学事业的性质。简而言之，任何科学陈述都难免修改的可能性，不可能永远无需修正。

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