初中科學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重科學(xué)世界觀教育

心理學(xué)研究表明，初中階段學(xué)生的辯證邏輯思維開(kāi)始逐漸發(fā)展，它的快速發(fā)展有助于學(xué)生建立科學(xué)的世界觀，而初中科學(xué)課程的開(kāi)設(shè)則為進(jìn)行世界觀教育提供了很好的時(shí)機(jī)，同時(shí)科學(xué)課程本身的學(xué)科特點(diǎn)決定了其中包含眾多

的辯證法觀點(diǎn)。

一、科學(xué)是系統(tǒng)層次的

1.科學(xué)思想是系統(tǒng)層次的

科學(xué)的發(fā)展在很大程度上得益于人類知識(shí)的日積月累，就像一條由不同時(shí)期的知識(shí)不斷匯聚而成的河流。

在中國(guó)古代的系統(tǒng)思想中，沒(méi)有明顯的分科傾向，追求適用于所有系統(tǒng)的統(tǒng)一體系，如載于《周易》的體系——“陰陽(yáng)八卦”，既是一個(gè)層次分明的符號(hào)系統(tǒng)，也是一個(gè)集術(shù)數(shù)、哲學(xué)、歷史于一身的記錄原始文化的知識(shí)系統(tǒng)；又如“陰陽(yáng)五行說(shuō)”，認(rèn)為世間萬(wàn)物皆陰陽(yáng)化生，萬(wàn)物都是由水、火、金、木、土這五個(gè)要素構(gòu)成的，陰陽(yáng)五行相生相克，形成了社會(huì)、自然、人事的變化等。諸子百家在各自擅長(zhǎng)的領(lǐng)域都運(yùn)用了系統(tǒng)思維方式，孔子的“修齊治平”理論把社會(huì)這個(gè)大系統(tǒng)分為四個(gè)層次：個(gè)體→家庭→國(guó)家→天下。《老子》中的社會(huì)是五曾結(jié)構(gòu)：身→家→鄉(xiāng)→邦→天下。《莊子》提出了一種人與萬(wàn)物和諧共處的生態(tài)系統(tǒng)觀，《孫子兵法》中也運(yùn)用了樸素的系統(tǒng)思想和運(yùn)籌方法。

古希臘的哲學(xué)家們繪制了各種可供后人參考的“前科學(xué)圖景”，其中許多都是整體圖景。他們認(rèn)為：“世界是包括一切的整體”，“萬(wàn)物源于水”，認(rèn)為宇宙是一個(gè)循環(huán)變化的整體系統(tǒng)；德謨克利特在《宇宙大系統(tǒng)》中也提出了關(guān)于宇宙的“系統(tǒng)模型”；亞里士多德則認(rèn)為“所有方式所顯示的整體，并不是部分的總和，即整體大于部分之和”，并提出了球?qū)咏Y(jié)構(gòu)的宇宙系統(tǒng)。

進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，人們開(kāi)始不斷地采用新的角度、新的辦法，構(gòu)成了系統(tǒng)科學(xué)的思想體系。在一般系統(tǒng)論、控制論、信息論產(chǎn)生后，隨之又出現(xiàn)了突變論、協(xié)同論等新的邊緣學(xué)科，形成了以應(yīng)用為直接目的的系統(tǒng)工程，所有這些學(xué)科構(gòu)成了以系統(tǒng)為研究對(duì)象的綜合性學(xué)科群——系統(tǒng)科學(xué)。構(gòu)成系統(tǒng)科學(xué)的這些新學(xué)科從不同層面，以不同的方法研究系統(tǒng)的性質(zhì)與運(yùn)動(dòng)狀況，進(jìn)而揭示系統(tǒng)所具有的某些普遍性規(guī)律。系統(tǒng)科學(xué)的思想與方法在科學(xué)研究及經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并日新月異地向前發(fā)展。

2.科學(xué)研究的對(duì)象是系統(tǒng)層次的

系統(tǒng)性是物質(zhì)世界的普遍屬性，我們所面對(duì)的世界，科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域都是由諸多系統(tǒng)構(gòu)成的，都有特定的結(jié)構(gòu)，存在各種層次和類型。按規(guī)模大小可分為宏觀系統(tǒng)和微觀系統(tǒng)，如宇宙是一個(gè)系統(tǒng)，河外星系是一個(gè)系統(tǒng)，銀河系是一個(gè)系統(tǒng)，太陽(yáng)系是一個(gè)系統(tǒng)，地月系是一個(gè)系統(tǒng)，地球是一個(gè)系統(tǒng)，海洋、湖泊、池塘、森林、草地等都可以是一個(gè)系統(tǒng)，群落是一個(gè)系統(tǒng)，種群是一個(gè)系統(tǒng)，生物個(gè)體是一個(gè)系統(tǒng)……這些有著嚴(yán)格層次的系統(tǒng)被稱為宏觀系統(tǒng)；生物體又是由諸多系統(tǒng)構(gòu)成，一個(gè)器官是系統(tǒng)，一個(gè)細(xì)胞是系統(tǒng)，細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核是系統(tǒng)，染色體是系統(tǒng)，DNA是系統(tǒng)，分子是系統(tǒng)，原子是系統(tǒng)，原子核是系統(tǒng)……它們是微觀系統(tǒng)。按運(yùn)動(dòng)和靜止可分為發(fā)展系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)；按作用和物質(zhì)基礎(chǔ)可分為功能系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；按與環(huán)境的關(guān)系可分為開(kāi)放系統(tǒng)和閉合系統(tǒng)；按新陳代謝可分為生命系統(tǒng)和無(wú)機(jī)系統(tǒng)等。

總之，系統(tǒng)層次是科學(xué)的普遍屬性。運(yùn)用系統(tǒng)層次觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)科學(xué)，就要將科學(xué)世界以系統(tǒng)形式加以觀察和研究，如此才能全面、客觀、精確地認(rèn)識(shí)科學(xué)事物。

二、科學(xué)是統(tǒng)一和聯(lián)系的

科學(xué)是系統(tǒng)的，系統(tǒng)是由諸要素組成的，要素是系統(tǒng)各種結(jié)構(gòu)和功能的承擔(dān)者，兩者表現(xiàn)為整體與部分的關(guān)系，系統(tǒng)不是各要素簡(jiǎn)單的堆積，而是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體。如生命體的結(jié)構(gòu)功能單位——細(xì)胞是由各種化合物組成的，其組成部分又各有其生理功能，但任何一種化合物都不能單獨(dú)地完成某一生命活動(dòng)，只有按一定的方式有機(jī)結(jié)合起來(lái)才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象。生物體的一切生理活動(dòng)，如代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異等都是以細(xì)胞為單位實(shí)現(xiàn)的。在多細(xì)胞生物中，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能雖然發(fā)生了分化，但他們之間是相互聯(lián)系和制約的，共同組成了統(tǒng)一的有機(jī)整體。

組成的要素之間是相互聯(lián)系的，有物質(zhì)、能量和信息的交換、流通。如無(wú)機(jī)環(huán)境之間是處在不斷轉(zhuǎn)化和運(yùn)動(dòng)中，是相互聯(lián)系的；生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間也存在物質(zhì)和能量的聯(lián)系；種群內(nèi)部和外部之間因?yàn)槭澄锖涂臻g等因素發(fā)生各種聯(lián)系（種內(nèi)互助、種內(nèi)斗爭(zhēng)、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生、共棲……）；科學(xué)的系統(tǒng)處于一定環(huán)境之中，不能離開(kāi)環(huán)境，必須與環(huán)境之間保持物質(zhì)和能量的聯(lián)系：聲音的發(fā)生和傳播與振動(dòng)、媒介發(fā)生聯(lián)系，透鏡成像與一定的條件發(fā)生聯(lián)系，水的沸騰、蒸發(fā)、凝固等同樣與外界因素發(fā)生聯(lián)系，酸、堿、鹽等物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化，電與磁、電磁波與光、能與能等之間都是相互聯(lián)系，互為條件的。

我們應(yīng)運(yùn)用統(tǒng)一、聯(lián)系的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)世界，從整體與局部之間，整體與外界環(huán)境之間的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的關(guān)系中，綜合地考察事物，以達(dá)到對(duì)客觀世界的正確認(rèn)識(shí)。

三、科學(xué)是對(duì)立統(tǒng)一的

客觀世界的事物普遍存在既相互對(duì)立又相互統(tǒng)一的聯(lián)系，科學(xué)教育中應(yīng)理解科學(xué)本質(zhì)，樹(shù)立對(duì)立統(tǒng)一觀。光合作用和呼吸作用是對(duì)立統(tǒng)一的：光合作用合成有機(jī)物，貯存能量，而呼吸作用分解有機(jī)物，釋放能量，從方向上看兩者相互對(duì)立，但光合作用為呼吸作用提供分解所需要的物質(zhì)和能量，而呼吸作用又為光合作用提供物質(zhì)和能量的基礎(chǔ)，兩者互相依賴、互為條件共同組成綠色植物新陳代謝的基本過(guò)程；捕食與被捕食是對(duì)立統(tǒng)一的，捕食者與被捕食者之間發(fā)生激烈的矛盾和沖突，是對(duì)立的，但所有的生物都是師法自然，用之有度，遵循自然規(guī)律的，在相互選擇中進(jìn)化了自己。物質(zhì)的氧化和還原、溶解與結(jié)晶、分解與合成、汽化和液化、熔化和凝固、收縮和膨脹、遺傳與變異等都是既對(duì)立又相互統(tǒng)一，互為條件的。科學(xué)的作用也是兩面的，既有積極的推進(jìn)作用，也有消極的負(fù)面影響。在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)立統(tǒng)一觀教育，使學(xué)生掌握理解事物發(fā)展的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律，

更好地理解科學(xué)，為今后從事科學(xué)活動(dòng)打下良好的思想基礎(chǔ)。

四、科學(xué)是相對(duì)的、發(fā)展的

科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生都是一代代從事科學(xué)研究的人們，在前人的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)艱苦跋涉，潛心研究得出的。歐姆定律、大氣壓強(qiáng)測(cè)定、阿基米德原理、發(fā)電機(jī)發(fā)明、蒸汽機(jī)發(fā)明、電動(dòng)機(jī)發(fā)明、電燈發(fā)明、影響電阻大小的因素、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)、傳染病的預(yù)防、計(jì)算機(jī)的誕生、基因破譯、牛頓的經(jīng)典力學(xué)、宇航研究等事例，都無(wú)不說(shuō)明科學(xué)的過(guò)程是極為艱辛的，科學(xué)發(fā)展的道路是艱難曲折的。在一定社會(huì)背景下得出的知識(shí)，都是富有獻(xiàn)身精神的科學(xué)家們長(zhǎng)期研究的結(jié)晶。科學(xué)知識(shí)是有很大價(jià)值的，科學(xué)知識(shí)是可信的，在一定的時(shí)間和空間內(nèi)，完全可以成為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的力量。

變化發(fā)展是科學(xué)自然觀的基本點(diǎn)，客觀世界一切皆流，一切皆變，一切都處于永不休止的變化發(fā)展之中。宇宙在不斷變化發(fā)展，生態(tài)系統(tǒng)在變化發(fā)展中，群落在不斷演替，生物時(shí)刻在進(jìn)行新陳代謝……絕對(duì)不變的事物是不存在的。同樣，科學(xué)知識(shí)雖然是一定條件下的研究成果，可以推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，可以改變我們的生活，但科學(xué)并不是真理，只是對(duì)真理的追求，科學(xué)的結(jié)果只能是無(wú)限逼近真理。因此，科學(xué)知識(shí)是相對(duì)的、變化發(fā)展的，要發(fā)揮其積極作用是有條件的，當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí)，其價(jià)值也就發(fā)生改變，科學(xué)不能為一切問(wèn)題提供終極答案。

總之，科學(xué)是相對(duì)的，是變化發(fā)展的，變化體現(xiàn)在量變和質(zhì)變上，因而不僅要從量上把握，還要從質(zhì)上理解，只有以變化發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)，才能真正理解科學(xué)的內(nèi)涵，才能更好地利用科學(xué)、發(fā)展科學(xué)，使我們的社會(huì)得到可持續(xù)發(fā)展。

五、科學(xué)是辯證否定的

科學(xué)的過(guò)程的不是一帆風(fēng)順的，而是艱辛曲折的，是一個(gè)有繼承、有發(fā)展、有肯定又有否定的過(guò)程，是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，提出新的假設(shè)，設(shè)計(jì)新方案，實(shí)施新實(shí)驗(yàn)，收集新證據(jù)的探索和修正完善的過(guò)程。任何一項(xiàng)重大研究成果的誕生，都包含著對(duì)原有成果的積累和創(chuàng)新，全盤(pán)繼承就沒(méi)有創(chuàng)新，但如果沒(méi)有繼承，創(chuàng)新就沒(méi)有基礎(chǔ)。如荷蘭科學(xué)家郭葛等就是在繼承達(dá)爾文和溫特實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上才發(fā)現(xiàn)了植物的生長(zhǎng)素；由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了現(xiàn)代信息技術(shù)；在“遺傳密碼”、DNA重組技術(shù)等基礎(chǔ)上誕生了生物工程；我國(guó)的空間技術(shù)也是在繼承的基礎(chǔ)上通過(guò)自主創(chuàng)新得以快速發(fā)展的……

科學(xué)研究的諸多內(nèi)容是辯證否定的，如遺傳和變異就很好地體現(xiàn)了此規(guī)律，遺傳是保持生物原有的特征和性狀，變異是促使生物向其他特性和性狀的轉(zhuǎn)化，生物都有遺傳和變異的特征，體現(xiàn)了生物是肯定和否定的統(tǒng)一。遺傳除包括原有特性的遺傳外，還包括新形成的可遺傳的變異，肯定中有否定的辯證關(guān)系；變異是不定向的，經(jīng)選擇后只有與環(huán)境相適應(yīng)的可遺傳的變異才能得以保留，體現(xiàn)了否定中包含肯定的辨證關(guān)系，這就是事物發(fā)展的辯證否定觀。可遺傳的變異的積累最終導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生，這是新事物對(duì)舊事物的否定，新物種又包含舊物種的特征和更適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)步性特征。生物的遺傳—變異—遺傳，周而復(fù)始的過(guò)程，體現(xiàn)了事物發(fā)展的肯定—否定—肯定的否定之否定的過(guò)程。