自然科学的特征篇1
[关键词]科学大战；表征；标准科学意象；社会建构论
[中图分类号]n02[文献标识码]a[文章编号]1671-511X（2012）05-0034-09
20世纪70年代以来，随着科学知识社会学“社会建构论”主张的提出，古老隐存的建构主义思想日渐复苏成熟，其影响迅速波及到社会诸研究领域，据伊恩·哈金对西方近三十多年来学术论文和著作的统计，存在着许多事物被说成是社会地建构的，如：权威、友谊、儿童看电视问题的观察家、风险、情感、科学事实、性别。同性恋文化、疾病、文学、求得医疗保障的移民、自然界、口头历史、后现代主义、夸克、实在、系列杀人、技术系统、城市教育、重要的统计、妇女难民、青年流浪者、祖鲁民族意识等等。可见，建构主义已经成为当代人文社会科学研究领域一种强大的思潮的统称，它以其对客观性的颠覆在学术界掀起了一场认识论的革命，而对科学知识的社会学研究无疑充当了这场革命的前沿阵地，于是以此为切人点剖析建构主义思潮兴起的因果生成机制便成为一种合乎历史与逻辑要求的明智之举。那么，科学知识的社会学研究何以发生？亦即，建构主义思潮何以兴起？它是思想与社会发展的必然吗？或者只是某种学术权力纷争的游戏？这些理解虽然不乏洞见和启发性，但其归因未免“总体性”色彩过浓，且其论断性远远强于解释性，而对某一思想理论产生的背景原因的追溯除了要有敏锐的历史嗅觉与社会感受力，更要遵循学术发展过程中的“欲立先破”逻辑，深入把握其思维进路的内在机理，从其批判的对象着手分析，或从与其核心主张对立的思想理论中加以探寻，在其“对手”的比照之下挖掘立论依据。20世纪末的科学大战作为科学卫士与建构主义者之间进行的一场论战，便为我们提供了解答“建构主义思潮何以兴起”问题的一个契机。
一、科学大战：“表征”还是“建构”的论争
科学大战是发生在20世纪90年代中期以来的一场令人瞩目、声势浩大的运动，它以1996年的“索卡尔诈文”为导火索，参战者主要围绕科学的性质以及对科学的态度等方面展开了唇枪舌剑的论辩。从其影响的辐射范围来看，可以说它是以科学家为代表的科学阵营（常被冠之以“科学卫士”的称号）和以哲学家、历史学家、社会学家以及女权主义者和文化理论家为代表的“科学元勘”阵营（有时被冠之以“学术左派”的称号）之间的一场较量，而其本质可以说是20世纪50年轫的“两种文化”之争的延续，是科学与反科学、科学主义与反科学主义之间的一场大战。双方相互指责对方是这场论战的“肇事者”：科学家坚决捍卫科学的客观性与真理性，痛斥科学元勘学者有关“科学是社会建构的”断言，认为他们应该为可能引发灾难性后果的“反科学”情绪的滋长负责；而科学元勘学者则极力辩解其拥有研究科学的天然学术权利，力陈科学并没有认识论上的优先权地位，因此也没有免于人文勘探的豁免权。论战双方也分别被冠以各种名号标签：科学卫士与学界左派、科学家与后现代主义者、科学主义者与人文主义者、反反科学者与反科学者，等等。后者总是希望能够凌驾于自然科学的权威之上，而前者则极力否认后者对权威的要求。尽管有关科学大战的争论一路蔓延，战事有意无意地将诸多领域的研究者卷入其中，致使其日益陷人多方混战的局面，但从争论的根源来看，科学论战的实质其实主要是科学与科学知识社会学（简称SSK，通常也称之为社会建构论）之间的较量，正如奥利卡·舍格斯特尔所说“科学大战不应该被看成是科学家和研究科学的学者之间的对立。它发端于小部分相关的科学卫士和StS（科学和技术的文化与社会学研究）内部一个特殊的学派——科学知识社会学之间的矛盾，……它代表着社会建构主义和相对主义的立场……争论只是存在于科学与社会建构主义、科学和相对主义的社会学之间。”
为什么科学与建构主义之间会出现如此激烈的争沦？是建构主义者不满于科学带来的风险和灾难、嫉妒科学家取得的崇高社会地位，还是科学家面对建构主义者的放肆言论忍无可忍的奋力反抗？科学家与建构主义者在不可开交的相互攻击中渐渐忘却双方真正的分歧，而诉诸“意识形态攻略”，不断指责对方发难的“意识形态”动机，使得本应颇有意义和启发性的论争最终演变为有如街头小商小贩的争吵。步入21世纪以来，学术界“超越科学大战”的呼声日渐高涨，这也是学术自身逻辑发展的必然结果，那么，如何超越科学大战呢？重要的一点便是缕析双方的分歧，因为争论总是源于分歧，所以“科学家与建构主义者之间的根本分歧究竟在哪里”便成为我们反思并超越科学大战的起点。从科学大战发生的背景来看，双方的根本分歧源于对“科学凭什么在人类知识体系中获得如此崇高的地位与声望”的诘问与解答，亦即对科学知识的合法性基础的质疑与捍卫。对这一问题的最通俗自然的应对往往是功能主义式的，也就是科学为人类带来了巨大的福祉，成为社会发展进步的第一生产力，它的这种功效是其他知识体系难以企及的，故而其能够处于知识金字塔中的顶端。但为什么科学能够为人类谋福进而成为社会的第一生产力？功能主义的分析显然过于仓促简单了。科学家们意识到了这一点，从对科学知识性质的认识论解读中，以科学知识的客观性、普遍性、统一性托载起其功用价值的实现与扩展。当然，这里蕴涵着由“是”如何推出“应当”的体谟难题，也就是科学知识的客观性事实如何能够逻辑地导出其巨大的福利价值。建构主义者对此的回答是否定的，因为“是”本身就是社会建构的，是价值利益负载的，科学的崇高地位是各方利益博弈、斗争、建构的结果，而不是作为自然实在的客观准确表征的科学自身逻辑发展的结果。概括而言，科学家们从认识论的角度认为科学知识的合法性基础在于其是对自然实在的客观表征，而建构主义者则主张科学知识是社会利益斗争、社会建构的产物，对科学知识的合法性基础给予了社会学的解释。“科学究竟是什么？是借助于理性的认识论法则发现真理的对客观实在的认识，还是在利益和权力的缠绕中以认识自然为名义对利益和权力的社会表达？”在此意义上，“表征”还是“建构”便构成了科学大战双方争论的焦点。因此，纳入“表征——建构”这对术语反思科学大战双方观念的差异与对立，一方面为我们理解建构主义思潮的兴起提供了新的思路，另一方面也为超越科学大战准备了有效的理论铺垫。
二、科学：作为自然实在的客观表征
近代科学诞生以来，随着科学的巨大成功及其对人类社会进步的卓越贡献，科学日渐成为人类一切知识体系的“美好典范”和“评判准则”。科学知识的客观性、普遍性、统一性被视为科学成功的根本原因，成为“标准科学”的基本特征，而无论是客观性、普遍性还是统一性其实都是建立在“科学是自然实在的客观表征”的认识论基础上的，由此，“作为自然实在的客观表征”便成为标准科学的核心意象。那么，为什么“表征”构成了科学知识客观性、普遍性、统一性的基础呢？
表征（represeatadon）是在当今心理学、认知科学、心灵哲学、美学、文学理论中常用的一个概念术语，其日常用法非常丰富，正如雷蒙·威廉斯在《关键词》中所说“以represent为主的一组相关词，长久以来都是复杂难解的”。余纪元与布宁编写的《布莱克维尔西方哲学词典》从认识论、心灵哲学、逻辑与语言哲学等方面分别阐释了表征术语的使用与表征理论的发展。国内学者一般会根据相应学科惯例及其使用的不同语境，将表征翻译为“表象”、“表现”、“再现”或是“表述”，虽然这些译法之间有一定的细微差异，有的偏重表征的结果，有的偏重表征的过程，有的偏重表征的手段，但其基本内涵主要围绕“再现”一词的语义圈衍射展开，意为再次呈现、写真描绘、客观展示某事物。也有学者考证指出，“representation”是康德的vorstellung的英文译名，动词vorstellen由vor（在……之前）加上vorstellen（摆，置于）构成，意思是把……带到……之前。从哲学上说，vorstellen意味着一种认识方式，那就是把对象置于思维面前，换句话说就是对事物进行再现。许多学者发现，“长久以来，西方大多数传统哲学家都认为人类语言和知识的任务在于模仿、再现和反映‘外在于’它们的事物的真实面貌，并以此作为语言完美性和知识（真理）可靠性的标尺。美国当代哲学家罗蒂称之为以认识论为中心的‘镜喻’哲学，而‘再现’概念无疑是这种哲学的核心概念之一。”可以说以再现为核心的表征观念强调客观、真实、准确地反映既定的外在世界秩序，以某种毋庸置疑的确定性与唯一性满足人类此在的安全感，消除多样性可能招致的焦虑与不安。总之，表征这一概念探讨的核心乃是人类的知识能否或以何种方式“客观再现”世界的本质与真相，或曰“准确呈现”出世界的真实面貌的问题。科学知识作为可靠的真理性知识便缘于其基于观察和实验对外在的自然原型的客观真实的再现，而人类理性的无限性确保了科学知识“再现”自然之书全貌亦即精确把握自然现象规律的可能性，再现的清透性和纯洁性也保证了科学知识的普适统一性。科学知识的这种表征性赋予其不证自明的合法地位以及在知识范畴中独一无二的尊贵身份，而科学的巨大社会经济政治效益则进一步印证并强化了这一观念铁律。这里，表征既是动词，也是名词，既指称再现的过程也表示再现的结果，也就是说科学知识本身既表征着自然原型，又是自然的表征，它以“客观性”为核心，由此编织起科学王国里的“所与童话”以及“科学万能”的信念。
从科学研究活动的历史来看，以表征为核心的标准科学意象展现出如下一些基本图景：自然界是真实和客观的，具有内在的稳定性和一致性；科学知识是有效的，它可以对自然界作出精确系统的解释；科学知识的有效性源于客观的观察和实验；科学知识具有特殊的认识论地位，是一种具有权威性和可信性的知识；科学知识是一种不断增加的事实资源，真理是累积增长的；科学共同体具有一种学术上开放和普遍主义的规范结构，科学家是价值中立的。这些图景无一不昭示着科学的表征意象，亦即科学是建立在价值中立的人类经验观察基础上的对自然界真实客观的镜像反映，它为我们不断准确全面地把握自然实在提供了最有效的方法和手段。具体说来，它强调“科学家是公正无私的。科学方法是惟一合理的认识世界的方法，科学知识是与经验事实相符的，科学的理论模型是正确无误的，科学发展是事实的积累和永恒真理的积累。”“科学理论是严格地从用观察和实验得来的经验事实中推导出来的。……个人的意见或爱好和思辨的想象在科学中没有地位。科学是客观的。”更进一步来说，标准科学的表征意象将“科学及科学活动理解为非社会的、非人类活动的既有观念——一幅实证主义的、甚至是机械论的图景：科学自己决定自己的逻辑与发展，决定自己的价值与目标。”
而从更深层次的哲学角度来看，标准科学的表征意象其实是建立在自然与社会、主观与客观二分的基础之上的，其坚持自然实在论，否认或是反对社会因素对科学知识本身的染指，认为科学是一面清晰通透的自然之镜，可以准确地再现自然的真实面貌，而作为认知主体的科学家能够排除主观因素的干扰，以一种中立客观的态度对自然进行研究，这为科学知识特殊认识论地位的确立奠定了逻辑基础。以表征为核心，标准科学意象为我们展现了一幅去历史性、去情境性、去主体性的具有客观性、普遍性的永恒的知识画卷。换言之，“科学是某种表征体系，其目的在于精确地描述世界，而世界与我们如何进行表征无关，它独立于我们的表征，我们的表征要成为真理，就是要符合世界实在，而经验观察之所以重要，是因为它是连结我们所表征的世界与世界本身之间的唯一通道”。在社会建构论兴起以前，科学家与社会学家都不遗余力地共同捍卫标准科学的表征意象，各自从内外两种角度为这幅科学表征画卷的成功绘制提供了保障。科学家坚持其科学研究活动的客观性、中立性，借助仪器实验等科学方法运用图表、数据、模型、公式、档案材料等多种表征形式准确地再现自然，力求科学真理与自然实在相符合，而这种符合在他们看来是超越时间和空间限制的，科学家主体在此只是充当了某种透明的媒介。社会学家将科学视为一种社会建制，力图通过建立某种科学的社会体制，来维护科学知识的客观表征性，其强调科学体制运作的目标在于拓展正确无误的反映自然实在的知识，保证获取在经验上可以验证而且在逻辑上首尾一致的关于规律性的陈述的可能性，而实现这一目标需要相应外在的社会规范结构的约束和激励，默顿的科学社会学传统对此进行了卓有成效的分析，如具有“普遍性、公有性、无私利性和有条理的怀疑主义”的精神气质的科学家共同体、公正民主的科学奖励与交流系统、合理的科学权威结构等都是确保科学知识客观性的重要因素。在科学家与社会学家的双重保护下，标准科学的表征意象的地位得以长久地稳固下来。
总之，标准科学的表征意象以“自然实在论”与“真理符合论”为其本体论与认识论依据，强调经验观察与实验的作用，为兑现“促进人类的幸福与进步”承诺铺设了一条有效的康庄大道。随着科学失败的频繁到来，公众和学者对科学事业的诘难也屡屡出现，以“表征”为基础的标准科学意象开始走下神坛，不得不接受审判命运的洗礼。
三、表征的危机：标准科学意象的破裂
20世纪以来，科学的负面作用日益凸显，在战争手段全面升级、化学武器滥用，以及机器生产所造成的生产过剩、生产结构调整和工人失业中，科学所扮演的角色给人们留下了灰色印象，科学并未如其最初所承诺的那样稳妥有效地推动社会进步和提升人类幸福。于是，社会上有许多人由尊崇开始转向批判甚至是敌视科学，抱怨、批评甚至反对科学的声浪四起，学术界反理智主义和反科学主义的倾向也愈演愈烈。比如20世纪30年代出现的法兰克福学派对科学技术发展的后果进行了深入的割解，指出：现代科学技术的发展，不是人类的幸福和进步的增长，而是统治者对被统治者的统治力量的增长，以及对人性的压制和异化的增长。它不仅为现代的野蛮提供了基础，而且为人类社会的崩溃提供了基础。知识不仅是征服自然的力量，同时也是毁灭人类的力量。整个社会日益陷入对科学技术的“信任危机”中，这促使学者们开始深入反思科学的性质及其合法性根源。
究竟是什么导致了科学的灾难性后果？根据建立在表征基础上的标准科学意象提供的论证来看，科学知识的客观性应该结出“甜蜜的而非罪恶的果实”。灾难是否是承载着崇高价值承诺的标准科学的表征意象所引起的？科学家们显然反对把科学的负面效应的原因归之于标准科学的表征意象，而对科学采取了“无罪推定”的预设以捍卫科学表征的客观性。他们认为以表征为核心的标准科学意象本身并无问题，而是人类在应用科学技术的过程中因利益、伦理、意识形态、权力的渗透导致科学出现了种种不良的后果。这种对标准科学意象的辩护方案有着广泛的支持者市场，将科学与科学的应用区分开来，确保了科学本身的客观性、纯洁性与中立性。但加以深入的学理逻辑的分析，便会发现这一方案具有明显的“自我服务归因偏见”的倾向。当科学取得巨大成功、为人类带来巨大福祉之时，我们便将人类福祉的源泉归因于科学本身，将其看作是标准科学表征意象的功劳；而当科学为人类带来灾难之时，我们则将灾难的原因归结于社会因素，将其看作是与科学自身无关的外部性因素的结果。为什么贡献归之于科学本身而灾难却归之于社会？难道贡献与灾难不应该得到同等和对称的解释吗？由此，作为自然实在的客观表征的科学意象开始出现裂痕。
当然，很多学者并不满足于对科学的“无罪推定”假说，开始结合科学史的事实和案例深入细致地探究标准科学意象的表征观念可能面临的挑战。从科学史的发展历程来看，科学曾经为人类提供了无数迥异甚或矛盾的自然实在面相，如日心说与地心说提供了关于宇宙中心的不同断定，燃素说与氧化说对自然界的燃烧现象给予了截然相反的解释，哪一种科学理论是对自然实在的真实反映呢？既然科学是自然实在的客观表征，那么这些曾被广泛接受的理论学说当然都是自然实在的再现，但根据逻辑矛盾律，这显然是错误的。所以，表征并不总是准确客观的，其对自然实在的再现存在失败与错误的可能，这其实已经为标准科学意象的破裂打开了一道缺口。虽然很多科学哲学家如波普尔、库恩、拉卡托斯等试图运用“逼真性”来弥补表征的失误，努力维护客观性、统一性、普遍性的标准科学意象，但如何能够确定科学是在一步步逼近客观的实在与真理呢？除非有一个终极的真理实在供我们参考。科学只有与这一终极的真理实在相吻合，才能称之为真正彻底的表征，如果用表征的渐进性、逼真性代替表征，那么从根本意义上讲其实已经否定了表征。
无论是对标准科学意象的“无罪推定”的辩护方案还是“逼真性”的修补方案，都无法真正化解标准科学意象的表征危机。而对表征的哲学反思则为进一步瓦解标准科学意象的客观性提供了基础。按照海德格尔的理解，表征“就是从自身而来向已被确证之物的首先要确证的领域的一种挺进。存在者不再是在场者。而是在表征活动中才被对立地摆置的东西，亦即是对象。表征乃是挺进着、控制着的对象化”。所以，表征并非是再现那么简单，而是一种非常复杂的实践过程。它是包含表象R、目标t和用R表征t的人p之间的三元关系，没有表征者便没有表征，除非在使用和实践中发挥了某种特定的作用，否则表征便不存在，而且表征需要特别考虑情境参数，比如表征的目的和目标究竟是什么。因此，所谓的a表征B仅仅是在某一合适的情境C下针对使用者X而言的，表征为了获得成功，经常有目的地选择某些相似性，这些相似性被认为与一定情境下的使用者相关。muller将表征的基本概念用一个函数Repr（S，V，a，α，F，p）来表示，意为：主体或科学家S为了目的p，动用某种方式V，用人工产物a将α表征为F。从上述分析中，不难发现表征过程具有主体性、目的性、实用性、情境性特点，表征的成功并不意味着揭示了真理，也不意味着自然实在的客观再现，表征本身是一种实践和生产。传统的观念认为表征包含三个要件：主体、中介和对象，它至少包含如下三条相互关联的基本预设：主体与客体的分离；认识论态度的优先性；中介的透明性。标准科学意象正是建立在这三条预设的基础之上，将主体置于世界之外，将自然规定为被表征的对象，人成为“出世的存在”而非“在世的存在”，从而极易导致“存在的迷失”，为科学的异化与人的异化埋下了伏笔。标准科学的表征观强调科学首先是一项认识活动，而这种认识与其所指称的自然实在之间是一种符合关系，其根本任务就是以语言为中介表征自然，语言意义的确定性和实在性保证了表征的客观性与普遍性，但正如维特根斯坦的“语言游戏”所指出的语言具有“无限多样性、主体的参与性、语词和语句的工具性”等特点一样，科学知识的语言表征掺杂了诸多“人为”的并不透明的因素，科学因此并不像它自己所标榜的那么纯粹客观。因此，从更为合理的角度来说，表征其实包含三个中心要素：（1）表征是关涉两个对象——资源（被用来表征某物的一个特定的物体或事件）与目标（需要被表征的一个给定的物体或事件）的一种意向；（2）表征也包含着一套编码惯例，即一组特定的规则，其对何为资源和目标之间的恰当的相似性关系进行了明确的规定；（3）最后是表征机制，这一机制确定了目标如何利用资源的相关特性被表征。e19]ltS所以，表征包含着主体主观的选择性与能动性，从而必定负载着相应的个体或公共价值。表征本身的非透明性与非纯洁性，直接击碎了标准科学意象的表征观。
与此同时，也有越来越多的学者开始意识到标准科学意象在表征理念的观照下试图借助经验观察让科学的理论客观地和理性地受自然支配，从而使我们能够获得关于实在的客观的和中性的知识，只是一种误导。所谓经验的东西其实是人的自由构造，受社会利益权力的驱使约束，经验的客观性由此被驱除，即使像逻辑和数学这样的在理性上纯粹的学科也受到社会的东西的污染。科学中立性观念本身仅仅是社会强加和社会制造的现代神话，科学不再是自然的表征，而是社会审美的结果。比如福柯认为真理或知识与权力绝不是敌对的，权力与知识之间存在着微妙复杂的关系，真理体制恰恰是权力运作的一个前提条件和重要产物，利奥塔则犀利地指出了现代科学面临的合法性危机，强调科学只不过是一种自成体系、自圆其说的地方性叙事知识而已。维特根斯坦、海德格尔和杜威一致同意，必须放弃作为准确再现结果的知识观，新实用主义者罗蒂秉承这一路线。指出科学并不具有特别的认识论地位，它只是话语的一种形式而已，所谓的客观性就是主体间性，只有“解构自然之镜的想象”，用一种实用主义的知识观取代各种准确表象观念集合的知识论，将知识看作是有关谈话和社会实践的问题，而不是看作去映现自然的企图，才能真正有利于科学与人类的发展。
当然，标准科学的表征镜像的破裂也受到相关学科自身演化发展逻辑的影响。20世纪初兴起的知识社会学主张知识既不是客观世界的再现，也不是主观头脑的创造，而是集体和社会的产物；知识的有效性没有普遍的标准，知识的形式和内容也因社会背景的不同而异；它不赞成抽象思考认知者和认知对象的关系，反对将主体和客体先验地分离对立起来并在此基础上推断世界的可知性。虽然它的这些主张将科学知识排除在“知识”之外，没有对标准科学观构成显在的威胁，但由于它关注“一种知识逐渐被社会地接受为现实的过程”、“主观意义是如何可能成为客观的现实性的”问题，强调“我们所生活的世界并非就在那里，它也不是自然的客观的现象，而是由一系列的不同社会安排和实践建构而成的”，因此在知识与社会之间架起一座沟通的桥梁，为后来科学知识黑箱的打开准备了丰富的思想资源。而20世纪30年代默顿开创的科学社会学继承并发扬了知识社会学的理论传统，开始系统地探究科学与社会之间的关系，并创造性地提出“科学是一种社会建制”的观念，将研究注意力集中于从事科学活动的人、科学家的社会职业和研究兴趣以及科学家的社会角色和社会圈子，并且注意科学和宗教文化、经济、军事等社会因素的关系，虽然这一传统仍秉持标准的科学表征观，仅仅探究作为一种社会建制的科学是如何被组织起来确保科学家成功地、规则地生产出客观事实的，但其还是无意之中开启了对标准科学意象的攻击，为削弱乃至消解标准科学意象意外做好了理论铺垫。至此，社会因素的影响限制了科学对自然的准确表征的观念也便呼之欲出了。而在科学哲学内部，活跃于19世纪和20世纪之交的科学批判学派作为现代科学哲学（维也纳学派和逻辑经验论）的源泉和根基以及后现代科学哲学的引线和酵索，其对于科学客观性以及经验作用的认识或多或少冲淡着标准科学的表征意象，如彭加勒的约定论、奥斯特瓦尔德的双筛比喻、彭加勒的关系实在论、迪昂的秩序实在论、马赫对直觉在科学研究中的作用的强调等等都坚持了比较温和的科学客观性原则，为主体的能动性和科学的主观性辟出了地盘。而后来的科学哲学家渡普、拉卡托斯、汉森、库恩、费耶阿本德等则各自从不同的角度批判了标准科学意象的表征观——波普的“否证论”认为经验观察的数据只能证伪但并不能证实一个理论，因此科学从未发现过绝对的真理；拉卡托斯的“精致的证伪主义”则鲜明地指出科学理论通常既不能被证实也不能被证伪，所以科学无法宣称理论究竟是真还是假；汉森等坚持观察是理论负荷的，数据非充分决定理论选择；库恩提出“范式”的不可通约性观念，认为科学家的信念是科学共同体达成共识的一个重要因素，因而科学是无理性的，不具有任何客观性；费耶阿本德则坚定地断言科学与人类的其他知识一样，并没有什么特殊的优越性和值得骄傲的地方，其就方法论而言“怎么都行”——从而进一步瓦解了科学知识表征自然实在的有效性。
总之，以表征为核心的标准科学意象在诸多理论思想的冲击下日渐失去立命的根基，表征的危机使得标准科学意象面临着被解构的命运。随着现代科学的发展，究竟什么样的科学意象才是最契合真实科学的状况的呢？
四、从表征到建构：社会建构论的兴起
随着科学本身及相关学术思想的发展，以表征为核心的标准科学意象已经千疮百孔，如果科学不是自然实在的客观表征，那么科学又是什么呢？20世纪70年代中期，社会建构论作为一股激进的力量登上学术舞台，响亮地喊出“科学是社会建构的产物”的口号，以代替伤痕累累的“标准科学表征观”。社会建构论认为标准科学表征观展示的是“理想的科学”的意象，所谓的客观性、普遍性与统一性只是科学家构想出来的美好目标而已，而“真实的科学”要远远复杂得多，充斥着偶然性、多变性、异质性、对抗性的意象。社会建构论打破了知识社会学与科学社会学的禁忌，打开了科学知识的黑箱，将科学知识作为社会学的考察对象，强调科学知识是社会建构的产物，从而在科学对自然的客观表征过程中嵌人“社会性”的考量，用“建构”取代了“表征”，从根本上颠覆了标准科学的理想表征意象，标志着建构主义思潮的兴起。社会建构论反对科学是自然实在的客观表征，拒斥标准科学的表征意象赋予科学的客观性、普遍性，真理性等理念，坚持主张科学的社会建构性，而且指出即便存在客观性和普遍性这样的东西，它们最终也要通过具体的社会文化群体中的具有局限性的文化规范来解释。与标准科学意象相对应，社会建构论的基本观点可以概括如下：自然界是否真实存在似乎并不重要；科学知识与其他知识并没有本质不同，因此应被同等看待；科学知识的有效性取决于集体信念与磋商；科学是价值负载的科学家主观建构的产物；利益、权威与地位等社会因素在科学活动中起决定作用。用potter饶有兴味的比喻来说，科学知识与真理其实“可以被看作是加工制造出来的货物，就像国际市场上的货币一样，它们也会上下波动，因不同的表征程序而或强或弱地显现”。因此，所谓的建构其实是强调表征的社会性与多变性、选择性，强调科学知识并非客观事实世界的缩影或“自由认知市场”的产物，而真理也只不过是一种集体成就而已，是“由隐喻、转喻、拟人等构成的流动部队，是幻觉，使人们已经忘却了它是幻觉的幻觉”。科学知识的社会建构性使得科学既有可能成为人类福祉的源泉，也有可能成为人类灾难的渊薮，这种对科学知识性质的理解能够对称性地平等对待科学成功与失败的原因，从而可以避免自我服务的归因偏见。此外，科学知识的社会建构性也使得科学无须再为科学的客观表征性进行“逼真性”的辩护，为我们从一个全新的角度理解科学与人类的责任打开了宽阔的视野，恰如劳斯所言“随着我们逐渐认识到各种认知形式的约定性和人为性特点，我们也就认识到，正是我们自身而不是实在，为我们所知道的东西负责”。
正是由于探究科学思路的新奇性与创造性，社会建构论一经提出，便吸引了无数的支持者，在学术界形成了一个较有影响力的“研究圈”，与标准的表征科学观构成颉颃对抗之势。以巴恩斯和布鲁尔为代表的爱丁堡学派最先吹响了社会建构论的号角。巴恩斯在其1974年出版的《科学知识社会学理论》一书中系统地阐述了他的科学知识观，竭力主张社会因素影响知识的各种形态，认为知识只是一种被接受的信念，科学家的社会信奉、社会地位或社会团体都可能影响他们的思想，科学是体现一组程序和方法论的约定，是一种亚文化集合，科学事实中的事实的中性陈述，是科学的一种假面具。而在其后的研究中，他从具体的、由环境决定的利益的角度，分析了知识怎样利用现成文化资源产生和维持的过程。因此，科学知识的内容强烈地受制于社会利益的摆弄，不可能再是标准科学意象所谓的“自然的再现”了。布鲁尔在其1976年出版的《知识与社会意象》一书中提出了被视为社会建构论的核心主张的“强纲领”，其包含四项基本信条：因果性，即科学的社会研究能够解释知识的信念和状态；无偏见性或日公正性，即科学知识社会学应当无偏见地对待知识中的真理与谬误、合理性与非理性、成功与失败；对称性，即在解释的式样上要求有一种对称性，同样的原因应当能同时解释真实的和虚假的信念，即不能够以自然的原因解释科学中的正确知识，而以社会的原因解释科学中的错误知识；反身性，即用于科学的解释方式也应当能够应用于科学的社会研究本身。这四个信条完全抛弃了标准科学意象的表征观，赋予科学知识与其他知识同等的地位，否认了科学知识认识论的优先性，粉碎了科学的完美神话，指出科学知识并没有凌驾于其他知识之上从而免于社会学分析的特殊权利。从广义上来说，约克派的马尔凯早期的科学的社会修辞学研究、巴斯学派的柯林斯的科学争论研究、拉图尔和伍尔加、谢廷娜的实验室研究等等也可以划归到“社会建构论”的行列。（1）马尔凯在1979年出版的《科学知识社会学》中对标准的（实证主义）科学观进行了修正，说明并不存在客观自然界的统一性，自然界的统一性不过是自然科学家为了构造他们对自然界的说明的一种方法，事实和理论之间、观察与陈述之间并没有直接的确定关系，因此对科学知识的社会学说明是必要的，他通过对科学的文化说明和解释的研究，颇有创见地指出在科学的交流过程中，科学家选择哪些表达词汇与方式主要受他们的利益或目标的影响，科学知识的生产过程是科学家解释和磋商的过程，由此可见，马尔凯通过取消自然的实在性，代人科学的“社会修辞学”，摧毁了作为自然之镜的科学知识表征观，这样语言作为表征中介的透明性便丧失了，取而代之的是表征中介的社会负载性。（2）柯林斯将科学家群体之间的争论、协商和共识的形成作为研究的重心，提出了相对主义经验研究纲领，认为在科学争论的解决过程中证据因素虽然重要，但并非是决定性的，非证据因素（如打动人的修辞，诉诸权威等）即社会因素对形成一致意见是必需的。由此，科学知识表征的普适性和真理性便被表征的情境性、相对性与主体间性取代了。（3）拉图尔、谢廷娜为代表的实验室研究以一种新的风格对科学家在实验室中的各种活动进行描述，用人类学的方法考察实验室，命题和论文的写作、科学事实的构成以及科学家的实践推理模式都成为实验室研究的对象，认为实验室中产生的科学事实，是实验室全体人员努力构造的产物，科学事实不是被发现的，而是被制造出来的。科学知识因此也成为机会主义的产物，知识的表征结果是偶然的，充斥着种种金钱、权力、信用的博弈。概括说来，社会建构论大体有两种研究方法：一种是宏观的方法，用于研究科学知识和社会环境条件以及社会结构的关系，如爱丁堡学派；一种是微观的发生学的方法，着重研究科学家之间的相互作用怎样形成科学信念，借此得出了科学的社会建构的三种成果，即：基于科学争论研究得出的“知识真理的社会建构”，基于实验室研究得出的“科学事实的社会建构”，基于科学家专业知识陈述的分析得出的“科学表述的社会建构”。而无论运用哪种方法，社会建构论都以颇为震撼的方式打击了标准科学意象的表征观。
标准科学的表征意象与社会建构论的科学知识观形成了鲜明的对立，为后来“科学大战”的爆发埋下了根源隐患。社会建构论以“科学知识的社会建构性”为根本标志，以社会实在论和生成论为其本体论与认识论依据，坚决贯彻对科学知识的社会学分析的原则，直接推动了建构主义思潮的兴起。与标准科学意象关于科学知识表征的客观性预设不同，它打破了表征的客观性神话，主张科学知识“表征的社会性”，亦即表征并非是对自然界的单纯“再现”，而是荷载着诸如利益、权力、信仰等的社会性因素，具体表现在表征的情境性（科学知识的表征因人、因地、因时而异）、价值关联性（科学家对科学知识的表征总会受到个人的、集体的相关价值信念的影响）、修辞性（科学家在表征科学知识的过程中会因价值利益的关联而有意无意地使用诸多权宜性的修辞策略）、多元性（科学知识的表征结果并非是唯一的，由于偏好信念的不同，相同的知识经常会有不同的表征形式）等方面。借用社会学家加芬克尔的“索引性表达”的概念，可以说，科学知识表征的社会性其实暗含着返回生活世界解读科学知识的可能性，也就是科学知识并非像标准的科学意象所展现的那样客观冷漠、不近人情，科学知识实际蕴涵的信息资源比它最终以文字显现出来的要多得多，科学知识充满着“言外之意”，其中蕴藏着丰富的社会信息，这就是科学知识的“索引性表达”，亦即其“表征社会性”或者说是“建构”的全部精髓。对科学知识的理解从表征到建构的转变，或者说是从表征的客观性到表征的社会性的转变，促成了标准科学意象向科学的社会建构意象的“华丽转身”，从而直接导致建构主义思潮的兴起和流行。
五、从建构到实践：建构主义思潮究竟能够走多远？
社会建构论以其对科学知识的社会建构性的“革命性”理解，在学术界引起强烈的反响和回应，社会建构的对象日益超出“科学知识”的范畴，习俗、规范、身份、特殊群体、心理、认知、国际关系、统计数字、友谊等诸多现象都被纳入“社会建构”的视野中加以考察，社会建构论突破了其固有的研究领域，在其他领域中开疆辟土，吸引了大批追随者，这种势如破竹的学术扩张，迅速在学术界掀起了一股强大的建构主义思潮，各式各样的建构主义派别诸如历史建构主义、反讽建构主义、揭露建构主义、改革建构主义、反叛建构主义、革命建构主义等等层出不穷，一度使得“社会建构”成为学术交流中最有价值的交换媒介。
但随着“社会建构”的过度使用与扩张，其蕴含的想象力资源日益亏空，社会建构论因此也招致越来越多的批评，它的“反科学”倾向直接激怒了科学家，科学大战便是其中的一个写照。除了科学家以外，越来越多的学者也渐渐从“发现的狂热”中抽将出来开始冷静反思“社会建构论”导引的建构主义思潮的意义和价值。社会建构这一术语的确切含义首先成为被反思的对象。“对概念和语言发明的热切回应是人文学科的一个鲜明特点，新术语及其潜在的理论预设总是会穿越时间和学科的藩篱处于不断运动之中，……最成功的概念发明往往被作为知识经济社会中的交换媒介，从而得以超越最初发明这一概念的专业学术共同体的界限。”从学术影响来看，“建构”无疑是当代知识界一个成功的概念发明，它成为“一个起枢轴作用的关键术语，是一个具有强烈吸引力的初始钓钩，由此诱导其追随者将他们的理论、方法、政治热情寄望于学术研究与运动中。这一术语表面的兼容并蓄带来了建构理论的巨大成功，但当追随者们尝试着用深入清晰的语言去概括建构的确切含义时，却发现这一术语的意义原来如此令人费解。”哈金以勇敢谨严的态度对“社会建构”的意涵与前提预设进行了哲学式的考察，深刻地揭示出“社会建构”这个术语所隐含的三个基本前提预设：
（1）X本没有必要存在，或无需如其当下这般存在，X，或者说在当下正如其所是存在的X，并非是由事物的自然本性所决定的，它也并非是不可避免的。
（2）就其本身而言，X是相当坏的东西。
（3）如果我们能够舍弃X，或至少对X进行了彻底的变革的话，那么我们将会过得更好。
当然，在这三条基本预设之前，还有一条元预设，即在当前状态下，X被认为是理所当然的而且是不可避免的，而社会建构论者鲜明地指出，X的存在或性质并不是由其所谓“自然的”客观本性所决定的，而是被“社会的”因素诸如权威结构、集团利益、历史事件、社会力量等所决定的。这种观点颠覆了传统的以表征再现为中心的认知理念，实现了某种本体论、认识论与方法论上的逻辑逆转，从而在学术甚或政治层面引发了一场极具轰动效应的论争与革命。社会建构论由此被赋予了一个崇高的形象——反抗压迫，追求解放。正如哈金所说，“‘建构’的一个引人注目之处就在于其同激进的政治态度的关联，这些激进的政治态度从茫然的反讽和愤怒的揭露一直延伸到改革、反叛和革命。这个术语的使用昭示着一个人的立场所在”。格根也曾撰文指出，“建构”的流行与意识形态批判、文学修辞批判、社会批判运动密切相关。哈金进一步分析指出，“有关建构话题的讨论往往倾向于削弱知识及其分类范畴的既定权威性。对我们通过探究得出的结论以及目前探究问题的方法的必然性，建构论者会通过‘揭露’而非单纯的驳斥或更好地提议的方式对其提出挑战，……他们极为关注权力与控制问题，揭露的要义在于解放被压迫者，从而展示知识的分类范畴是如何在权力关系中被运用的”。所以社会建构这个极具号召力的术语“在许多语境中，是一种真正具有解放意味的理念，但这种乍昕上去解放了某些东西的理念也通过成为主流正统话语的方式令许多人自满自足、沾沾自喜于这一时髦的概念。这个术语已然成为一种符码。如果你乐意使用它，那你就是标榜自身是激进的；如果你对它视如敝履，你会宣称你是理性的、理智的、正派的。”不管怎样，社会建构这个术语曾经具有非常震撼性的价值，但现在这个术语由于被滥用而变得意义含混，其解释力已经疲软了，曾经无所不包、无所不能的建构主义探究方法已经变得僵化起来，成为令人厌烦的、毫无生机的词语。
为什么曾经风靡一时的“社会建构论”会显出“疲软”的态势？从理论自身内蕴的逻辑自反性来看，作为社会建构论重要标志的“强纲领”研究进路所包含的四个信条导致的相对主义的认识论无疑要负重要责任。相对主义的认识论使社会建构论在方法论上遭遇“反身性”困境，亦即在“反身性”原则约束下的“对称性”与“公正性”原则，如何才能保证强纲领本身对科学所作说明的合法性？社会建构论有些“矫枉过正”地用“社会利益”因素全方位地解释科学实践活动，用“社会决定论”取代了“自然决定论”，于是在面对“反身性难题”的同时又陷入“方法论恐惧”，对科学实践活动中单一的、持续不变的、至上性的利益要素的强调，使自身走向了自身的反面，无法履行自身声称的“对称性”与“公正性”原则。因此可以发现，尽管社会建构论对标准科学的表征意象进行了有力的反叛，但它始终未能走出建立在客观与主观、自然与社会二元对立基础上的表征观念，它反对科学知识是自然实在的客观表征，却又不由自主地认同科学知识是社会实在的表征。退一步而言，即使社会建构论并未否认自然实在的存在，但其断定：与表征的社会性相比，自然实在的作用是微不足道的。社会建构论只是用“表征的社会性”代替了“表征的客观性”而已，或者说是从强调表征对象转向强调表征过程或表征工具，虽然这其中不乏革命性的洞见，但由于总是不假思索地将科学当作“知识”亦即某种关于“自然或社会的系统表征”来看待，使其终究难以摆脱认识论的两难，摇摆于“客观-自然”与“主观-社会”两极之间无法自拔。社会建构论向“主观社会”一极的靠拢在消弭了“客观-自然”一极的漏洞后，终究也难免陷入进退维谷的境地：“社会建构论强调知识生产的建构性，因而有效地抵御了本质主义和客观主义，但也容易陷入新康德主义的极端激进思想；它强调知识建构的社会性，因而有效地抵御了个人主义和心理主义，但也容易陷入相对主义或文化多元论；它强调对知识进行社会建构的辩证性，因而有效地抵御了绝对主义和各种决定论，但也容易陷入对知识进行过度文化诠释的‘修辞学转向’。”
20世纪80年代晚期，后SSK揭露了SSK的内部矛盾，引导科学知识社会学从“作为知识的科学”的研究转向作为“实践的科学”的研究，形成了几个比较成熟的理论，如皮克林的实践冲撞理论、拉图尔的行动者网络理论、后期马尔凯的“新文体写作形式”、伍尔加等人的反身性研究等等。后SSK的实践取向、关注科学情境性与索引性的描述主义进路、操作主义的分析策略，彻底抛弃了主观与客观、自然与社会二元论的科学知识表征观，将建构主义思潮引向了话语、实践、行动等领域，进一步拓展了建构主义的解释域。当然，对此转变，科学知识社会学内部也有不同看法。如柯林斯和耶尔莱认为，反身性研究和行动者网络研究是以不同方式所进行的SSK研究的倒退。通过把科学知识表征为纯粹的社会性相互作用的结果、表征为真实的人类力量之间相互作用的结果，SSK的研究保持着它的政治效力。这样的立场与认为科学知识在整体意义上来自于世界本身、并且独立于作为自然界喉舌的科学家的观点，形成截然分明的对比。而在行动者网络理论中，SSK的批判性的、去神秘化的锋芒却丢失了。
自然科学的特征篇2
关键词：学科结构；知识结构；地理教学
学科结构理论是20世纪50年代由美国的教育心理学家布鲁纳创建的，是以皮亚杰的结构主义心理学为理论依据，从课程入手，以学科基本结构为中心构建起来的，其目的是解决学科教学中教什么的问题。学科结构理论认为，学科结构是指学科的基本概念、基本原理以及它们之间的内在联系。基本概念和基本原理是学科结构的组成要素，而这些要素之间不是彼此割裂的，而是相互联系的，这种联系即为结构。学科结构具有整体性和层次性两个特征。整体性是指任何学科的知识都是充满关系的有机整体，学科教学中应以整体观念为指导，不只是了解概念、规则和原理本身，而且要思考这些概念、原理和规则之间以及与事实现象之间的联系，使任何与该学科有联系的事实、论据、观念、概念等都可以不断地纳入一个处于不断统一的结构之内，构建经纬交织的知识网络，克服离散性。这样就既易于学习，也便于深化理解和记忆，因为学习材料纳入个人的知识结构中之后，可减少复杂性而易于恢复，便于提取。层次形是指学科知识由于观念的抽象性、包摄性和概括性程度不同，所以会形成具有层次性的金字塔形的结构。而处于塔顶的就是学科领域中核心的基本观念。在教学中，让学生掌握与这些基本观念相伴随的完全形式的体系，就能起到以纲带目，以简驭繁的效果。在学科教学理论的启示下，我们构建了初中地理教学的知识结构。
学科基本理论对学科教学的启示是：学科教学要从纷繁复杂的事实和现象中解脱出来，理清思路，抓住要点，整体系统地构建教学框架。教学工作所要做的第一步是要系统分析学科教学内容，把握学科知识的整体框架，编写完整系统的结构提纲，然后再根据结构提纲有层次地组织教学。在学科教学理论的指导下，我们系统分析了初中地理的教学内容，整体构建了教学的知识结构
一、构建初中地理教学的知识结构
（一）地理学科结构的分析与认识
1．教学内容分析
初中地理教学的内容有三部分构成：地理基础知识、世界地理和中国地理，分属系统地理知识和区域地理知识两大类。系统地理研究地理环境和人地关系的整体和其中各个要素，主要讨论地理事象的一般规律，又可分为自然地理和人文地理。自然地理研究地球整体结构及其发展变化规律。人文地理研究人和自然环境的关系，以及人类如何合理地利用自然、改造自然和保护自然。区域地理研究某一特定区域内，各地理要素和人类活动相互作用的特定模式。两类知识的关系是：系统地理是在区域地理研究的基础上概括出来的一般规律性知识，而这种知识又成为理解区域事实和区域特征的理论基础。在教学中，掌握系统地理的基本概念和原理是理解诸多区域地理事实和现象的基础，而学习区域地理中各类地理事物和现象又是形成系统地理概念和理解系统原理必需的感性认识基础。由二者的关系分析，我们可以得出结论：地理学科的基本知识结构由系统地理知识组成。
2．基本概念和基本原理的界定
在中学的地理教学内容中，系统地理知识主要由地理概念和地理原理两大部分组成。但地理学科的基本知识结构是指地理学科的基本概念、基本原理以及基本概念和基本原理之间的内在联系。因此必须对哪些是地理学科学中的基本概念和基本原理进行界定。以下是对地理学科的基本概念和基本原理的分析：
（1）地理基本概念的界定。地理概念是指人们对地理事物和现象一般本质属性的认识反映。由于地理事物和地理知识的综合性和地域性特征，故在地理概念中可分为地理类别概念和地理区域概念。前者反映同类地理事物和现象的一般特征，如地形、气候、河流等，后者反映一个地区多种地理事物和现象相互作用的一般特征，如热带沙漠、中国人口等。地理类别概念属上位概念，其抽象性、包摄性和概括性强；地理区域概念属下为概念，一般包含在地理类别概念当中，如气候这一类别概念包含了热带雨林气候这一区域概念。从以上分析可知，地理基本概念主要指地理类别概念。
（2）地理基本原理的界定。地理基本原理包括了地理特征和地理规律两部分。
地理特征地理事物是地球表层客观存在的构成地理环境的物质系统，不论大小地域的地理事物，都有各自地域地理事物和现象的形象或相对显著的性质。这种形象和性质的概括，就成为地理特征。由于各种地理事物和现象所处的环境有同有异，致使其出现多种多样的地理特征。从大类方面来说，有自然特征，如地形、气候、水文植被等特征，有人文特征，如人口、城市、语言等。从地域方面来说，有某一高原，某一流域或某一城市的特征等。从系统地理和区域地理的关系看，地理基本特征主要是大类方面的自然特征和人文特征。
地理规律地理规律是反映地理事物和现象在发展变化过程中的必然联系，它是地理分布、地理演变和地理关联知识的深化和发展。地理分布中的全球降水分布规律、气温气压分布规律、植被分布规律等是基本的地理分布规律知识。地理演变是使人们认识各种地理事物和现象发展变化的基本规律的知识，具有明显的时间上的节奏性，如水土流失过程，城市化进程、造山运动等。地理成因是指任何地理现象、地理特征和地理规律的出现，都有其某种原因存在，或者说都有其某种因果联系存在，这种联系的因素方面，通常称之为地理成因。地理成因是理论地理学的一项研究目标，在于揭示地理因果机制，是一种重要的地理理性知识。
（3）基本概念和基本原理的内在联系分析。地理概念与原理之间的联系有两种形式，两个层次。一是同类概念、原理之间的联系，如地理位置主要有经纬度位置和海陆位置构成，而经纬度位置又由经度位置和纬度位置构成；要了解某地的经纬度位置，又必须学习地理坐标的有关知识。同类知识之间的联系网络相对来说较单一，层次较低。二是多类概念、原理之间的联系，联系的网络错综复杂，是在同类概念、原理基础上建构的较高层次的联系形式。尤其是复杂问题的解决，大多需要具有这种多类概念与原理的联系网络。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，它有两个基本的研究目的：一是所有的地理事实是怎样聚合到一个地点并共同起作用的，怎样共同决定地方的特征并构成人类生活的基础；二是这些地理事实怎样在不同的地点有所不同，怎样造成地方和地区的差别，并成为人类不同发展的基础。由地理学的基本研究目的可以得出，地理概念与原理联系的交结点是区域，区域由地理要素以不同的方式组合而成，不同的组合方式，形成了不同的区域景观。地理教学的目的，就是让学生了解这些不同区域景观及形成的原因，揭示地理要素之间的组合规律，掌握分析方法。而实施这一教学活动的过程，也就是使学生掌握地理概念与原理之间相互联系的过程。
（二）构建初中地理教学的知识结构
在对地理学科结构进行了详细分析的基础上，我们构建了初中地理教学的知识结构。结构由自然地理、人文地理和区域地理三大部分组成，每一部分的结构如下：
1．自然地理
转贴于2．人文地理
3．区域地理
二、构建初中地理教学知识结构的意义
1．有利于学生对地理学科的深入理解和整体性上的把握。学科的基本结构对整个学科的内容具有统帅作用。学生掌握了基本概念和基本原理，就可以理解许多特殊的现象。如学生学习了地形的概念、分类和分析地形特征的一般方法，就能分析理解不同区域的地形特征。
2．有利于学生更好地记忆学科知识。布鲁纳说：“关于人类的记忆，经过与实际的充分研究，我们能够说的最基本的东西，也许就是，除非把一件件事情放进结构得很好的筐子里面，否则很快就会忘记。详细的资料是靠表达它的简化方式来保存在记忆里的。”学生掌握了基本概念和原理，就可以使学生在需要的时候把一件件事情重新构思起来。区域地理的感性知识较为丰富，事实材料很多，教学中记忆的负担重，利用学科的知识结构，可以较好地解决这一问题。仍以地形为例，地球表面的地形虽然千变万化，但其分布有一定的规律。只要掌握了地形分布的一般规律，就能分析推演出局部地区的地形，而不必逐一记忆。学科基本结构具有极简单又强有力的适用性，因而具有在记忆中的强大再生力量。
3．有利于学生学习的迁移。迁移是指学习知识技能之间的积极影响。凡是二者之间有相同或相识的因素，就能产生迁移。迁移有特殊迁移和普遍迁移。特殊迁移是指技能方面的迁移，是用于具体的个别的技巧。普遍迁移是指原理和态度的迁移，具有普遍适用性。普遍迁移对学习具有重要意义。这是因为：从学习过程来看，一开始，学习了一些基本概念和原理，然后把它作为学习后继知识或问题的基础，去掌握新知识，解决新问题。由于你掌握了前面的基本概念和原理，就容易理解后面的新知识，对遇到的新问题就容易解答，也就是能“用基本的和普遍的观念来不断扩大和加深知识。”如学习了农业的发展历史和影响农业生产的主要因素后，学生就能根据所学习的知识分析理解不同区域和国家的农业生产状况。所以布鲁纳认为“原理和态度的迁移”应是教学过程的核心，而要实现学习上的迁移，只有精通学科的基本结构才能做到，而且“学到的观念越是基本，几乎归结为定义，则他对问题的适应性就越宽广。”他还强调指出，通晓某一学科基本结构，不但要掌握其一般原理，而且还包括研究这门科学的态度和方法，也就是要使学生学会怎样去学习。学科结构的核心思想是：“如果你理解了学科知识结构，那么这种理解会使你独立前进；你无需为了知道各事物的属性而与每事每物打交道，只要通过对某些深奥原理的掌握，便有可能推断出所要知道的个别事物。认识是个巧妙的‘策略’，借此，你能够获得许多的大量情况，纵然你头脑中记住的事物的数量并不多。”
4．学习了学科结构能够缩小“高级”知识和“初级”知识的间歇。因为科学的基本概念和基本原理虽有难易之分，但根本性知识一致的。如初、高中所学的气候知识在基本概念、地理分布及成因上是一致的，只是高中的知识更加关注气候的成因分析，抽象知识与逻辑推理的成分加大，也使学习的难度加大。但通过对气候基本概念与简单成因的学习，可以帮助学生较好地理解气候知识，也能为进一步深化学习打下较坚实的基础。
主要参考文献
1．顾明远.国际教育新理念.海南出版社，2001
2.李建刚.现代教学的理论与实践.山东教育出版社，1993
3．褚亚萍.地理学科教育学.首都师范大学出版社，1998
4．杨启亮.困惑与抉择.山东教育出版社，1995
自然科学的特征篇3
关键词：地理学科思想地理知识模型地理空间定位能力区域特征区域差异
区域地理是研究自然地理和人文地理的出发点和归宿。在高考中，其是考查高中系统地理基本特征和基本原理的重要依托，试题的设置往往从某一区域切入，由具体事实推导一般原理，在一定的区域环境中，运用所学地理原理、观点和方法，分析、解决实际问题。所以区域地理的复习在高考复习中具有“奠基地位”。其高考复习是建立在地理学科思想基础上的知识重组，是与高中地理原理紧密结合的能力分析过程，许多图像判读技能的训练、地理基本观念和价值观的建立等，都应在区域地理学习中完成。很多学生在复习区域地理时总感到知识杂乱无章，主要是因为没有掌握区域地理的复习方法。因而复习时掌握正确的方法很重要。现在简单谈谈区域地理的复习方法。
一、树立地理学科的三大基本观念，这是区域地理复习的理论基础
地理学科最基本的特征是区域性和综合性，其中区域性是地理学科的本质特征。而高中系统地理的研究就是建立在区域地理的基础上，因而，首先要树立区域差异的观念；地理科学涉猎面广，综合研究自然与社会环境等各方面要素，而这些要素又有着相互渗透、相互制约、相互联系的关系，因此，要树立环境整体的观念；而地理学研究的最终目标就是为了人类社会与环境的协调发展，因此又必须建立可持续发展的观念。这三种观念是相互支撑、相互依存的。地理学科的三大观念是研究区域问题的灵魂，它要求我们对区域的分析应该是在学科思想的统领下进行,要能够从正、反两方面对某一区域作出正确的综合评价，这是区域地理复习的总体思路。
二、构建区域地理知识体系，形成区域地理知识模型
区域地理的复习是有章可循的，我们可以在地理学科思想的支持下，构筑一种凸现地理学基本观念的复习模式。所谓区域地理知识体系，是指区域地理知识所包含的内容是有规律的，完全可以归纳总结为一个固定的、容易识记的体系。该体系包括地理位置、自然地理、人文地理以及可持续发展过程中的问题四个方面。具体复习模式如下：
这个复习模式的核心是以区域地理为载体，进行系统地理的综合复习，简称为“区域的综合”。其中区域定位是地理应考的前提和基础，中学学习的主要区域有世界13个分区和8个国家、中国及其分区，并且要关注一些热点区域。当然只记住这个模式本身是没有用的，我们要以这个复习模式为线索，把每一个地区的具体知识纳入到这个知识模型中去理解记忆。
三、注重区域地理空间定位能力的培养
地理区域定位是学习区域地理的前提和基础。因此，我们在复习时要经常看图、读图、填图、绘图，努力做到“心中有地图”。故区域定位一般要建立“脑图”：一方面，要选取重要的经纬线，在脑海中勾画经纬网图，建立地理事物的时空联系；另一方面，在各个区域中选取一些标志性的点作为参照，再由点扩大到整个区域。这种经纬网定位法，是地理区域定位中最常见也是最准确的定位法。区域经纬定位是近几年高考的热点之一，经纬线是高考区域地理试题最基本的要素。平时学习时要注意培养学生地理空间的整体定位意识和能力，也就是要综合各种方法加以判断，这样在学习中就会得心应手。
四、综合区域特征，比较区域差异
区域特征是自然和人文要素在区域内相互联系、相互制约、相互作用的体现。区域差异是各个不同区域因自然、社会经济条件等方面不同而形成的差异。其方法如下：
1.掌握复习方法
抓住四个“？”。①where――定位、分布；②what――自然、人文要素特征以及环境问题等；③why――一般就自然和社会经济条件两方面进行分析，有时还需结合国家政策等原因；④How――评价对生产、生活的影响；预测未来发展方向或提出解决问题的措施。
2.以可持续发展的观念为指导，抓住区域特征及区域差异，培养地理的学科能力
自然科学的特征篇4
1农业科技人才的特征
什么是“农业科技人才”,关于这一问题,已有不少学者做过研究。有学者认为,依据农业科技人才所从事的实际工作情况,兼顾其学历状况,可将农业科技人才分为三大类,即农业科技理论研究人才、农业科技推广人才和农业科技实用人才[1]。其中,农业科技理论研究人才包括农业科学基础理论研究、应用研究及技术创新研究方面的专门人才,这类人才主要集中在农业院校及科研院所,他们是农业科技创新的主力军,其主要时间和精力用于研究工作之上。宁夏农林科学院的大部分科技人员属于这个概念范畴。综合众多学者对“农业科技人才”的定义,本研究采用杨庆先等人阐述的“农业科技人才”定义,即“指在农业科学技术实践中,具有良好的思想道德以及从事农业科技活动所需要的专业知识与技能,能根据农业发展和社会需要迅速调整自己,并利用这些知识与技能进行各种类型创造性劳动,为农业科技进步作出贡献的人”[2]。为了实现人力资源管理的功能,结合本单位实际工作需要,确定了本研究的三个类别评价对象,即学科带头人(选拔功能)、青年科技骨干(培养功能)、初级科技人员(招聘功能)。农业科技人才是科技人才的一个重要组成部分,合格的农业科技人才普遍具有以下特征。
1.1具有扎实的专业基础知识和丰富的实践经验科技活动不能凭空想象,而是要借助丰富的知识和经验来进行。农业科技人才更是如此,没有扎实的农业科技知识,没有丰富的实践经验,是不可能在农业生产活动中正确指导、发现问题、解决问题和进行农业科技创新的。
1.2自我实现的需求强烈农业科技人才不同于普通的劳动者,其拥有较高的专业知识,有能力接受各种创新和挑战,更希望有提供个人成长和发展的空间,向社会和个人展示自己的才能,满足自我的需求。
1.3具有较强的学习能力农业科技人才丰富的知识内涵激发了他们不断追求进取,由于他们普遍受到过较高的教育,他们学习、领悟知识的能力也普遍较强。
1.4具有理论联系实际的能力农业科技人才所涉及的领域与一般的科技工作者不同,他们想要有所成就,有所突破,除了要有扎实的理论知识外,还要经常亲自到田间地头了解情况,动手解决实际生产中遇到的问题,因此,必须具有较强的理论联系实际的能力。
1.5工作过程难以监督和一般科技工作者一样,农业科技人才是在易变和不确定的环境中从事创造性工作,其工作过程往往没有固定的流程和步骤,从而呈现出很大的随意性和主观支配性。因此,很难监督和控制农业科技人才的工作过程。
1.6个人工作成果不易直接测量和评价农业科技人才的工作成果常常以某种思想(论文)、专利发明、标准的形式出现,往往不可直接测量和评价,而一项创新成果通常又需要一个团队合作来完成,因此,个人的成就更加不易于直接测量和评价。以上农业科技人才及其工作的特点给评价工作带来了难度,传统人事管理中“人才评价”这一环节一直是个难点。经过对这一工作资料的分析总结,查找出了传统评价工作中存在的主要问题。
2传统人才评价工作中存在的问题
我国对科技人员评价工作的研究起步较晚,21世纪90年代初期高等教育界才开始注重,而且研究主要集中在科技人员应具备哪些能力和素质上。宁夏农林科学院在人才评价方面做了大量的工作,完善了各研究系列的6个门类12类的考核标准。针对所分的三个层次的科技人才已制定了《学科带头人选拔办法》、《青年科技骨干选拔办法》等,经过几年的运行,已收到了良好的效果。但随着人才工作的进一步发展和细化,在分析人才评价过程中主要有以下不足:一是评价过程过于重视知识、技能等外显特征与业绩的考察,忽略特质、核心动机等内隐特征和行为的测评,因而对其发展潜能和工作绩效的预测性较差。例如,在“学科带头人”评价选拔过程中,对“主持科研项目”、“获奖成果”、“争取经费”、“”等业绩成果有明确的量化规定,虽然这为参评“学科带头人”设置了初选的标杆,但没有对农业科技人员的潜能、素质等因素进行综合测评,存在一定缺陷。二是不能切实结合岗位的要求分配科技人员,忽视人与工作的匹配性。“学科带头人”、“青年科技骨干”既是一个荣誉称号,更是一个有着具体胜任能力要求的岗位。要测量一个人是否胜任此岗位,须先明确岗位所要求的胜任特征。人与岗位的契合匹配程度是选拔、聘用最具关注价值的问题。三是评价的方式比较单一,更多依赖领导及评委的感性认识,因而透明度不高,评价结果主观随意性较大。四是评价涉及的测评指标要素不够系统、全面,且没有权重设定。例如,评价“学科带头人”要求具备思想素质、业绩成果等指标,一级评价指标过于粗疏、笼统,缺乏二级指标要素。其中,不能确定各能力、素质的比重程度是最大弊端。五是评价管理过程中消耗的人力成本较高。在人才推荐、选拔过程中,每次要收集整理大量的申报材料、定期年终考核评价材料、期满考核材料等,工作中给工作人员带来纸质材料管理负担,管理成本高,效率低。科技人员的评价指标体系是否科学合理决定着农业科研机构能否快速发展,构建一套具有农业特征、科学合理、系统全面的绩效评价指标体系是正确评价农业科技人员绩效的前提和基础[3]。
3对胜任特征及其模型的理解和认识
3.1胜任特征概念1973年,哈佛大学的麦克利兰教授着名的研究成果———《测量胜任特征而非智力》,使人们看到现代人力资源管理理论新的曙光。他引用大量的实证说明了滥用智力测验来判断个人能力的不合理性,指出学业成绩不能预测职业成功,智力和能力倾向测验也不能有效预测人们的职业成功,生活中的其他重要成就主张通过对岗位优秀人员所具备的个体特征进行实践分析和总结,提炼出胜任特征,作为该岗位人员筛选或评价的标准。这为人力资源管理的实践提供了一个全新的视角和一种更有效的工具。所谓胜任特征,是指在特定工作岗位、组织环境和文化氛围中优异成绩者所具备的可以客观衡量的个人素质[4]。可以从以下三个方面把握胜任特征:胜任特征指的是在具体工作岗位上任职者能够做好或胜任的能力,它反映出个体与其工作匹配状态的程度,与任务情景相联系,具有动态性;胜任特征反映的是与工作相关的工作人员的能力和行为,与员工的工作绩效关系密切,可以预测员工未来的工作绩效;胜任特征是可以通过行为来表现的,它的评估也要以行为识别为基础,以行为表现来测度和开发,能将组织中的绩效优秀者与一般者加以区分。
3.2胜任特征模型的含义胜任特征模型是指有效完成特定工作所需要的知识、技能、能力和个性特征的独特组合。公认的胜任特征基本模型,是由麦克利兰提出的冰山模型[5]。该模型认为,胜任特征包括六大领域:知识、技能、社会角色、自我概念、特质和动机。其中,浮在“水面上”的知识与技能是基准性胜任能力,属于表层特征、外显要素,主要通过一个人的学历、成果等表现出来,易于发现与评价;而沉在“水面下”的社会角色、自我概念、特质和动机等其他要素是鉴别性胜任能力,属于深层特征,较难发现和测量,是不易改变的特征,是决定人们行为及表现的关键因素,可测量个人工作上的长期表现。胜任特征模型在我国相关企事业单位中的应用是从20世纪90年代开始的,进入2000年以后,胜任特征模型在我国进入了快速发展时期,国内很多咨询公司也在开展胜任特征模型构建和应用方面的业务,胜任特征模型在人力资源管理中的价值日益显现。
4构建宁夏农林科学院农业科技人才评价体系
建立一个通用有效的胜任特征模型以及相应的胜任特征测评系统是十分繁杂的。鉴于不同行业人才胜任特征模型的差异,各行业均试图建立起符合自身职业特色和实现各自功能的胜任特征模型,在此基础上开发评价系统。岗位胜任特征模型的分类有多种不同的方法,安鸿章等按照建立思路的不同,将其分为层级式、族型、盒型和锚型[6]。“宁夏农林科学院科技人才评价系统的研究与开发”项目通过分析大量的第一手资料,按照高、中、初三个层级,立足于实现招聘、培养、选拔三大功能构建胜任特征模型,以此为依据开发出了评价系统。
4.1构建方法本研究的胜任特征模型的构建方法
概括起来包括:行为事件访谈法、问卷调查法、专家小组法、工作任务分析法、德尔菲法等。针对本研究所提出的三个不同层次职位,胜任特征虽然有不同的素质要求,但这种差异更多地体现在程度(量)上而完全非维度指标(质)上。
4.2构建步骤
自然科学的特征篇5
“科学素质”是公民素质的重要组成部分，是指公民要掌握必要的科学知识，具备良好的科学素养，能够独立运用科学方法来处理科学问题。而科学学习不是一蹴而就的，与年龄及心理成长息息相关，这也是心理学的学科特点。在科学学习过程中与心理学实验相结合是很必要的。
一、小学科学素质教育的拓展
小学科学素质教育指的是在小学科学学习过程中掌握基本的科学知识，形成端正的科学态度和科学精神，随着年龄的增长与知识的不断更新，在与时俱进的时代背景下，能够准确地掌握科学知识，树立科学思想，在日后的科技发展过程中，能够综合运用，具备科学技能，而不是简单地具备科学知识。教育者在教学过程中要有宏观的操控能力，整体把握“公民科学素质”的推进。
二、小学科学教育与心理学实验的结合实例分析
小学科学的前身是自然课，对照《义务教育科学课程标准》，是培养国民科学素质的学科。注重科学探究，学生在学习过程中，从启蒙阶段，到成熟阶段，从接触植物、动物再到整个自然界的生物，发展的变化符合学生的心理年龄，而心理学中，结合年龄特点等，与科学学习接轨，辨别科学知识中的真伪科学是有必要的。例如，在学习植物中，学生在日常学习和生活的过程中，对周围事物都能细心地观察，对掌握植物的特征保留已有的经验，所以，学习中能够唤起记忆，教育者应结合这一特征，应用经验心理学与经典心理学，大胆开拓学生的眼界，不拘泥于教材，为日后的植物学习打下坚实的基础。
三、小学科学素质教育与心理学实验结合的前景发展前瞻
小学生对事物的喜好大多数取决于事物的表面，没有良好的科学规律性，学生虽然没有细致入微的观察能力，但是在生活中能够不自觉地观察，生活中的注意力要比课堂上的注意力更春风化雨。教育者要把握这一特点，对客观事物分析时，使学生获得感知，例如，动物的特征，对动物的特征可以从兴趣出发，引导学生设计观察的顺序，从外部特征、生殖特点与对外界的反应能力等，学生在这一过程中具备良好的心理状态，形成良好的科学习惯。小学科学课是集观察与实验于一体的综合学科，未来教育者在实施教学活动中，充分地利用心理学知识，是具有良好的发展前景和必要的。
自然科学的特征篇6
[关键词]高等教育学生管理差异化特征量化评分
[中图分类号]G642.0[文献标识码]a[文章编号]2095-3437（2013）10-0115-06
21世纪，我国高等教育得到了空前的发展，由精英教育逐渐过渡到大众化教育，并有着向普及教育迈进的趋势。高等教育规模的快速扩张带来了如教学质量下降、学生管理困难等诸多问题。教育问题一直是千百年来人们苦苦求索的问题，时代的不断发展和社会的不断进步要求对教育理念和管理方法不断创新。近年来在全国范围内掀起了高校教育改革的热潮。目前，有关教育改革、学生培养与管理的研究成果较多，这些研究充分结合了我国目前高校教育发展的实际情况，深入剖析了高等教育发展存在的一些问题，多角度地研究了大学生培养模式，提出了一些新的教育思想和理念，为我国高等教育的改革和发展作出了积极的贡献。但这些研究成果大多是基于教育理念和思想意识形态上的探讨，理论性较强，虽然可以为我国高等教育管理者和工作者提供指导和参考，但对广大一线的教育工作者（如学生辅导员、班主任、团支部书记等）来说，实际可操作性不强，即不能提供一个实际的、具体的、普适的操作方法。
目前，我国高校学生规模大、人数多，一个专业年级普遍是好几个班，一个班几十个人，一个辅导员要管理一个年级，学生（尤其是本科生）的管理工作极其庞大而复杂。面对庞大的学生队伍，辅导员往往是心有余而力不足。学生的管理工作不能及时到位也是引起学生培养质量下降的原因之一。对此，西南石油大学石油工程学院于2011年启用近3年引进的青年博士教师担任班主任来协助辅导员管理学生。青年博士教师具有较强的专业背景知识，一方面能够对学生起到表率作用，另一方面可以与学生交流学习经验与心得，让学生有更多、更方便的咨询机会。这种模式实施一年多来，收到了较好的效果。然而，青年博士教师肩负着教学和科研的双重任务，不能像辅导员那样全职管理学生。要将一个班管好、带好是一件不容易的事，高校学生都是来自“五湖四海”的高中毕业生，有着不同的成长环境和教育背景，往往表现出较大的差异化特征：身体素质的差异、学习成绩的差异、知识结构的差异、性格特征的差异、特长爱好的差异和社会意识形态的差异。俗话说“人上一百，形形”，是指每个人都有各自的长处和优点。如何有效地引导每个学生充分发展其特长与爱好，同时又不失协调全面发展，是高等教育工作者面临的一大难题和挑战。然而，最现实的问题是，对目前我国庞大规模的学生来说，由于时间和精力的限制，广大一线教育工作者很难做到对每个学生进行全面深入的了解与访谈。因此，高校学生的管理和培养，不仅要在师资人员配置上下工夫，还要在实际方法上不断创新。本文创新性地提出了高校学生差异化特征的量化评分方法，可以快速全面地掌握学生的差异化特征，以及根据每个学生的差异化特征来制定差异化的培养方案与计划，有利于学生的培养与发展。此外，该方法可大量地节省一线教育工作者的时间和精力，可操作性强，对国内普通高校学生的管理与培养工作有一定参考和借鉴意义。
一、高校学生差异化特征的含义
差异化是指企业在顾客广泛重视的某些方面，力求在本产业中独树一帜。差异化的领域主要有有形和无形两个方面。有形的方面通常是围绕着产品的内容来进行的，如产品的设计与生产、交货系统及其促销活动等一系列内容。差异化的概念多用于企业管理、产品设计和市场营销中。高校学生经常表现出较大的差异化特征，同样存在有形和无形两个方面。有形的方面主要有：身高、体重、相貌、年龄、学习成绩、性格特征、爱好、特长、家庭经济状况等；无形的方面则主要指各种思想活动、意识形态。有形的差异化特征容易被发现，而无形的方面则难以捉摸。部分有形的方面是暂时无法改变的，如相貌、家庭经济状况等，但大多数有形的方面是受其无形的方面支配控制的，是可以改变的，如学习成绩、爱好、性格特征等。处于一线的高校教育工作者不能仅从有形的方面去了解和评价一个学生，还应从无形的方面去深入了解学生的特征，只有这样，才能更好地引导和培养学生。
二、高校学生差异化特征的量化评分方法
通过制定一些具体的评分指标项目，让学生进行自我打分，再对学生打分结果进行统计与分析，从而迅速地了解学生的基本情况。这些评分指标必须能够反映学生的学习、生活、个性特征及学生的心理状态等。同时，还需要制定详细的评分说明和规则，从而引导学生进行自我评分。此外，在学生自我评分之前，必须强调此类调研的目的只是想全面了解学生学习和生活的真实情况，与学生的期末考评并不相关，也不会因填写的好坏而批评和指责学生，以消除学生的顾虑，让学生认真思考后如实填写。
西南石油大学石油工程学院对其大二某班学生设定了如下量化评分方法。设定了7个学生自我评价的量化指标：a-经济状况、B-学习压力、C-生活压力、D-性格特征、e-读人文社科书、F-对本专业喜爱、G-体育锻炼。指标a到G的详细评分说明和规则如表1所示，这7个指标同时包括了高校学生在有形和无形两个方面的特征：“学习压力”和“生活压力”可以直接反映高校学生的精神状态；“家庭经济状况”和“对本专业的喜爱”可以直接反映影响学生学习和生活状况的重要因素；“性格特征”、“读人文社科书”和“体育锻炼”则是反映影响学生综合素质全面发展状况的重要因素。
除上面7项指标外，还设定了8项反映学生基本信息的指标：H-高考外语成绩、i-上期期末外语成绩、J-上学期学分绩点、K-获奖学金、L-任职、m-农村/城市、n-籍贯、o-性别。高考外语成绩反映的是学生的外语基础：若高考外语成绩大于等于120分，则外语基础好；若大于等于90分、小于120分，则外语基础一般；若小于90分，则外语基础差。通过对比“上学期期末外语成绩”与“高考外语成绩”，可以反映出学生在大学一年级学外语所花精力的多少和努力程度。“上学期的学分绩点”可以反映学生在上一学期的学习状况：学分绩点大于3.0表明学生学习成绩好，学分绩点小于2.0表明学生学习成绩差，通常情况下有科目需要补考或重修。“获奖学金”可以反映学生在上一学期的综合表现情况，因学生学习成绩和参加各种社团活动等的综合素质成绩越高，获得奖学金的机会就越大。“任职”主要包括是否担任班干部和在学生会的各种社团组织任职。这8项指标可以直接反映高校学生有形方面的特征。这8项指标中的“外语成绩”、“学分绩点”、“奖学金”和“任职”往往被当作评价一个学生优劣的工具，然而一个学生的成长受诸多因素的影响，简单地用这几个有形的指标去评价学生的优劣虽然客观但并不科学。因此，高校工作者应努力去发现造成学生“优劣”差异背后的深层次原因，从而给予学生适时合理的引导，使上述学生自我量化评分方法可以较为方便地去发现每个学生的各种差异化特征，有利于分析影响学生学习、生活及产生“优劣”差异性的原因。此外，还可以较为方便地分析学生学习与生活的整体状况与特征。
需要特别说明的是，使用这种量化评分方法主要是让一线教育工作者能够迅速直观地掌握学生在某一方面特征的差异化程度，而并非是给学生贴上一个数字化的标签。此外，上面设定的量化评分指标及评分规则并不是一成不变的，而是可以根据不同高校不同学科学生的实际情况设置不同的指标和不同的评分规则，如对文科类学生，可将“读人文社科书”改为“读科普读物”。
表1某班学生自我量化评分指标说明
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备注：a-经济状况、B-学习压力、C-生活压力（指独立生活能力）、D-性格特征、e-读人文社科书、F-对本专业喜爱、G-体育锻炼。
三、高校学生差异化特征的量化评分例子分析
表2为西南石油大学石油工程学院大二某班学生的自我量化评分结果，由此可以看出，不同学生分值差异大，分值的差异体现了学生在某方面特征的差异性，由统计的分值就可以直接看出该班学生明显的差异化特征。表3和表4分别为统计的各指标分值范围的人数分布特征和各指标分值范围的人数比例分布特征。由此可以看出：（1）该班37个学生中有7个学生的“经济状况”评分小于60分，占总人数的18.92%，即这7个学生家庭贫困，难以承担4年的大学费用。（2）有2个学生的“学习压力”评分大于或等于80分，占总人数的5.41%，即这2个学生学习遇到了极大的障碍，有面临降级或退学的危险。（3）该班没有学生的“生活压力”评分大于80分，说明该班学生生活自理、独立生活的能力较强。（4）有9个学生的“性格特征”评分小于60分，即这9个学生性格较内向（其中1个人性格特别内向），占总人数的24.32%。（5）有9个学生的“读人文社科书”评分小于60分，即这9个学生对人文社科不感兴趣，占总人数的24.32%，但该班没有对人文社科书特别讨厌的学生。（6）有5个学生的“对本专业喜爱”评分小于60分，即这5个学生对所学专业不感兴趣（其中1个人还特别讨厌所学的专业），占总人数的13.51%。（7）有5个学生的“体育锻炼”评分小于60分，即这5个学生不喜欢体育锻炼，占总人数的13.51%。
由表2统计的另外8项反映学生基本信息的指标可以看出：（1）在该班37个学生中，高考外语成绩小于90分的学生有6人，占总人数的16.22%，即这6人的英语基础很差。（2）上学期期末考试外语有3人不及格，占总人数的8.12%，需要补考。（3）上学期期末考试学分绩点小于2.0的有5人，占总人数的13.51%，即这5人上学期未认真学习。（4）共有10人获得奖学金，占总人数的27.03%。（5）共有8人担任班委或在学生会社团部门任职，占总人数的21.62%。（6）有11人来自农村，占总人数的29.73%；有15人来自四川和重庆，占总人数的40.54%，这15人可视为“本地人”，不存在生活习性不适应（水土不服）的问题。（7）有7位女同学，占总人数的18.92%。
通过对比分析这7项指标的评分结果和8项学生基本信息指标的统计结果可知：（1）7个家庭经济贫困的学生中，除20号学生外（见表2），其他6个都来自农村。（2）2个学习压力极大的学生分别是23号学生和33号学生（“学习压力”评分分别为85分和80分）。其中，来自贵州偏远农村的23号学生，由于从小缺少学习英语的良好环境导致其英语基础差，而大学里面又重视英语学习，因而感到了巨大的学习压力；33号学生不喜欢所学的专业，期末考试不及格的科目太多，因而产生极大的学习压力。（3）9个性格较内向的学生中，除1号、16号和36号外，其他6个都是来自农村的贫困生（“经济状况”评分均小于60分）。这9人中，仅1人担任班委，有5人不喜欢读人文社科类书（“读人文社科书”评分小于60分）。（4）9个不喜欢读人文社科类书籍的学生全是男生，其中有4个来自农村。这9个学生没有1个属于特外向型性格特征（“性格特征”评分均小于80分，其中5人“性格特征”评分小于60分）。（5）5个对所学专业不感兴趣的学生全来自城市，其中有2个女生（1个女生对所学专业特别讨厌）。（6）5个不喜欢体育锻炼的学生全来自城市，包括2个女生和3个男生，其中1个男生特别不喜欢体育锻炼（“体育锻炼”的自我评分仅为10分）。（7）3个期末英语未及格的学生分别来自云南、贵州和青海的农村，他们高考英语成绩均低于90分，同时这3个学生的学习压力均较大（“学习压力”自我评分分别为70分、75分和85分），即英语基础太差造成了较大的学习压力。（8）5个学分绩点低于2.0的学生“学习压力”均小于80分，值得注意的是，虽然这5个同学学分绩点低，但并未感觉到很大学习压力。（9）10位获奖学金的学生，他们的学习和生活压力均不大（“压力”评分均小于70分）。
笔者通过对该班同学的走访与深入了解后发现：（1）来自农村的学生，造成性格内向的原因主要是家庭贫困。经济贫困使得他们心存忧虑，担心因贫困而辍学，担心因交不清学费而拿不到毕业证，更担心父母省吃俭用地供他们上大学而毕业后却找不到工作。此外，他们一般不愿意与其他同学一起玩耍，往往一个人独来独往，经常表现出很郁闷、深沉、心事重重的样子，从而造成一种内向型性格特征。其实，这类学生不愿意合群的原因，既不是因为他们真的愿意“拒人于千里之外”来孤立自己，也不是因为其他学生看不起他们，而是因为他们不想占其他学生的便宜（他们有“人穷志不穷”的尊严人格）。若这类学生常和其他学生在一起，他们则担负不起其他学生的花销，也不能为了“面子”而和其他学生同样的花销，因为他们深知父母的血汗钱来之不易。（2）对来自城市的学生，造成性格内向的原因主要是他们从小在孤独的环境中长大。这类学生从小基本上是“关起门长大的”，他们虽然不缺吃、不缺穿，但生活得并不快乐，因为他们的父母工作太忙而没时间陪他，又是独生子女，学习是他们唯一的目的与任务。他们在中学阶段往往也是住在家里面，缺少住校的经历。这类学生进入大学后，不习惯集体宿舍的生活，加上性格较内向，往往容易与室友发生摩擦。（3）对不喜欢读人文社科类书的理工科学生，虽然他们在逻辑思维方面没有问题，但由于他们读各种社会科学的书籍较少而表现出知识结构单一、跳跃发散思维弱的特征，他们往往不关心文化、历史和政治等。其实，造成这类学生不喜欢读人文社科书的原因也主要是因为他们从小在普通的家庭环境中长大造成的。一方面，他们的父母文化程度较低，父母多是务农和做小生意的，家里面没有各种书籍供他们阅读，父母更不懂得引导他们培养读书的兴趣和爱好。另一方面，中小学的教师往往也只关心学生的考试成绩，因此，他们读的书仅仅局限于“教材”。（4）对不喜欢石油工程专业的学生来说，他们的期末考试学分绩点都很低。统计的5个学生中，除7号外，其他4个都是油田子弟，高考填报自愿时都是按照父母的要求填报，因为他们的父母深知大学毕业生就业困难，父母们希望能够“子承父业”，若报考石油工程专业，毕业时就可以通过父母的帮助而找到工作，还能将子女留在自己的身边。7号学生是由于在进入大学后，受到一些负面因素的影响而失去了对石油工程的兴趣。7号不适应大学期末成绩考核排名的规则，因期末综合测评排名中“素质分”（即参加各种社团活动等）占了很大的比例，即使积极努力学习还没有那些班干部排名高，于是他认为这种考核不公平，因而失去了学习的兴趣。此外，现在国内的各大石油公司都是国有企业，目前的就业不可避免地存在一些“拼爹”现象，对他造成了很大的影响。他的家庭经济处于贫困边缘，无固定工作的父母靠打工勉强供他读大学，使他感到这个专业没有希望、前途渺茫。（5）不喜欢体育锻炼的学生，从小没养成锻炼的习惯，他们认为自己身体从小都没有什么问题，不需要特别的锻炼。（6）除了对所学专业不喜爱的那部分学生外，其他学生的学分绩点低并不是因为差的基础和弱的学习能力，而是因为他们痴迷于网络游戏。
以上对表2、表3和表4统计数据的分析结果表明该班学生在各个方面均呈现出一定的差异化特征。在许多方面都有部分学生表现出“非正常”的差异化特征，需要给予特别的关注与重视。应研究造成不同差异化特征的原因，设法多途径地解决每个学生所面临的问题，使他们能够健康、快乐、顺利地渡过大学的学习与生活。
表2某班学生自我量化评分结果
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表3某班指标分值范围的人数分布特征
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表4某班指标范围的人数比例分布特征
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四、高校学生差异化管理方法探讨
高校肩负着为祖国和社会培养高素质人才的重任，在强调学生素质教育全面发展的同时，亦不能忽视对学生个性化成长的培养。高校教师应本着对每位学生高度负责的态度，深入了解学生的差异化特征，有原则、有方法、有耐心、有信心地积极引导，实行差异化的管理。差异化的管理即要求高校的一线教育工作者针对不同特征的学生，深入研究他们表现出差异化特征的原因，采取差异化的管理方法，使学生逐渐摆脱困境。特别要注意的是，此差异化的管理方法并非是采用某些非常的手段来管理学生，而是通过与学生不断地接触和交流来让学生在思想上有正确的认识以树立正确的人生观和价值观。“管身不管心，徒劳无功勋”，学生只有在心里面对自己的未来有了正确的定位和合理的期望，才能为之努力奋斗，学生心里面若只是茫然和糊涂，老师无论用什么样的制度和手段来管制学生，都难以取得好的效果。
对具有不同差异化特征的学生，可以采取不同的引导与管理方法，以前面班级的情况为例。
（一）对家庭贫困的学生
教师应及时了解贫困学生的家庭情况。在确知情况属实的情况下，首先应对学生说明学校不会因学生贫困而责令退学，让学生先放下思想包袱，认真学习。然后，教师还应及时对学生宣传学校的相关资助和扶持政策，为其创造和争取更多的勤工俭学和助学贷款的机会。此外，还应鼓励学生刻苦学习以赢得奖学金。相反，如果教师不了解学生家庭的真实经济状况，一味地催促学生交学费，只会加重学生的心理负担和精神压力，甚至会造成他们对学校和老师的反感而在心里留下一辈子的阴影。要知道贫困不是错，有钱故意不交的情况极少。当然，可能贷款名额有限，贫困学生也不一定能拿到奖学金，甚至学校勤工助学的机会也不多，在这种情况下，则可以鼓励和帮助学生寻找社会勤工助学的机会，如家教等。此外，还应该免去贫困学生的班费以降低学生的经济负担。
（二）对学习压力大的学生
对像23号这类外语成绩差的学生，应在班上（最好是同一个寝室）寻找一个外语成绩好的热心同学，在日常的学习中，不断地帮助他。另外，还可建议他参加一些外语兴趣培训班等，以培养他对外语的兴趣和爱好，假以时日，便能使他慢慢摆脱对外语的恐惧。对像33号这类不喜欢所学专业的学生，则应在转变他的思想观念和自我人生定位等方面做工作。
（三）对性格内向的学生
教师应及时发现和关注内向型性格特征的学生群体，经常与他们自由地接触与交流，走进他们的内心世界，让学生明白内向型性格特征的优缺点，然后让学生有意识地逐渐改变自己的性格特征。一种性格特征的形成受多种因素的影响，要改变某个人的性格特征需要一个漫长的时间过程。
（四）对不喜欢读人文社科类书的学生
现在许多理工科学生对人文社科书籍存在偏见，认为没有用，在他们的心目中“有用”往往片面地理解为直接用来做某件具体的事情。要让学生明白真正的科学家大多是喜欢读社科类书籍的，其胸襟和知识面都很宽广。西方国家将博士都统称为ph.D.，即哲学博士（philosophyDoctor）的简称，意思是博士都应该具有哲学视野和思想。教师应及时发现不喜欢读人文社科类书的学生，向他们讲解读人文社科书的好处，纠正他们对人文社科书片面的理解，营造多读书、读好书的文化氛围和风气。
（五）对不喜欢石油工程专业的学生
针对不同的原因，需做不同的思想工作。对7号学生，他不喜欢石油工程主要是受负面因素的影响，则必须让他知道学校采取“素质分”参与评定的目的之一就是要鼓励学生不能“读死书”，要注重培养与人交流和沟通的能力，并积极鼓励和安排他参加一些社团活动。无论是工作或继续读研深造，都要求能够把自己学会和理解的东西、发现的问题，从意识甚至潜意识的层面落实到语言上，清晰而系统地阐述出来，并积极地与他人的表达相碰撞、相整合。此外，还要让他明白“拼爹”的现象虽然存在，但毕竟是少数，况且“富二代”和“官二代”的父母也不能庇佑他们一辈子，时代在快速地发展、社会在迅速地变迁，成功最终会归属有能力的人。何况现在还有许多外企和私企的工资待遇都远超国企，只要学到真本事，就不怕找不到好工作。当然对其他不喜欢石油工程的学生，则需让他们知道大学毕业后可以考取自己所喜欢的大学专业的研究生。大学本科专业课程主要是一种专业基础知识的学习，并不像研究生那样深入，更重要的是学习一种能力和方法，一定不能因不喜欢所学的专业而沉沦。换个角度思考，目前学到父母选择的石油工程专业，虽不是自己的喜爱，但也有好处。可以做两手准备，毕业时若没有找到自己理想的工作或没有考上自己理想大学和理想专业的研究生，至少还可以从事与石油相关的工作。父母基于现实情况的考虑也不是完全没有道理，也许等到大学毕业时学生的想法会与入校时的想法完全不同，到时再后悔没有认真学习岂不晚矣。给自己一个良好的心态，多一种选择，也就多一条出路。
（六）对不喜欢锻炼身体的学生
教师应及时了解不喜欢锻炼身体的学生，给予适当的鼓励。关键是要让学生明白“身体是革命的本钱”的道理。现在身体没什么问题是还年轻。现在若注重锻炼身体，则是为自己一辈子“赚足革命的本钱”。教师应鼓励班集体多开展体育活动，最好是让全班同学都能参加的活动，以培养学生对体育锻炼的热爱和兴趣。
（七）对痴迷于网络游戏的学生
教师应及时发现痴迷于网络游戏的学生，让他们明迷于网络游戏的弊端，注重把握玩游戏的时间尺度，在节假日无事时可以偶尔玩一下，若不把握好玩耍的度，必然会丧志。还要让他们明白网络游戏的本质就是一系列的计算机程序，在程序设置中就是将某个“怪物”设为“不死”的状态，玩游戏者企图耗费大量的时间和精力去“征服和杀死怪物”是多么的愚痴。痴迷网络游戏不仅影响学习更影响身心健康。对痴迷网络游戏的学生，必须得多方面地加以管理，一方面要经常耐心地劝说，另一方面还要加强监督与检查。此外，还需要对打游戏的人员住宿进行调整。有必要开展寝室文化氛围建设，借助大多数爱好学习的学生去影响和改变个别爱打游戏的学生，坚决杜绝“游戏寝室”。
在对前面例子班的管理过程中，笔者基本按照上述的管理理念和方法在进行实践。此外，还特别强调互助与友爱、大度与宽容、珍惜缘分等的重要性。经过努力，已取得了初步的效果。
整体上来说，教师应树立及时发现和关注每个学生差异化特征的思想观念。在培养和管理学生的过程中，要特别关注“非正常”差异化特征的学生群体，对他们进行悉心引导，为他们搭建平台、创造良好的环境，采取灵活多变的方法，以培养更多高素质的人才。
五、量化评分方法操作建议
本文提出的量化评分分析方法在实际应用中并非是一成不变的，对不同大学、不同学科、不同年级的学生群体，可以采用不同的量化评分指标及统计分析方法。建议采用如下的操作步骤：（1）预设如“经济状况”、“学习压力”、“生活压力”等学生自我量化评分指标及评分规则说明；（2）预设如“外语成绩”、“学分绩点”、“任职”等反映学生基本情况的信息指标；（3）将预设的指标制成规范的表格，让学生进行自我打分与信息填写，同时需要强调此类统计调研与学生的期末考评无关，希望学生认真思考，如实填写；（4）对学生反馈的信息进行整理、分类与统计；（5）研究分析学生各项指标的差异化特征；（6）特别关注具有“非正常”差异化特征的学生群体，并进行深入访谈、接触与了解，核实其信息的真实性，研究分析产生这些差异化特征的主要原因；（7）探索对学生进行有效管理和培养的方法，有耐心、有信心地积极引导，使学生逐渐摆脱困境，健康成长。
六、结语
高等教育改革的最终目的是培养更多高素质的人才。高等教育的改革应该是多方面的，不能仅止步于课堂教学上，还应认真研究和了解学生的各种差异化特征。提出的高校学生差异化特征的量化评分方法，仅供国内外同行参考，其目的是为了能够更好地培养学生，针对不同的学科专业、不同的学生群体，应灵活使用。此外，此方法也还未大量、长时间地付诸于实践，其合理性和有效性还有待检验，欢迎广大读者交流与批评。提出的方法和观点若能被同行采用或引起部分同学的反思，实属笔者之幸。
[注]
笔者特此感谢西南石油大学石油工程学院党委书记杨兆中教授和院长郭建春教授的鼎力支持和帮助。
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自然科学的特征篇7
一、学习科学发展观，必须全面准确把握科学发展观的精神实质和丰富内涵
全党开展深入学习实践科学发展观活动，这是贯彻落实党的*精神，在新的历史起点上发展中国特色社会主义的重大部署，是用中国特色社会主义理论武装全党的重大举措，是深入推进改革开放，推动经济社会又好又快发展，促进社会和谐稳定的迫切需要，是提高党的执政能力，保持和发展党的先进性的必然要求。发展中国特色社会主义，就必须高举中国特色社会主义伟大旗帜，坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻科学发展观，坚定不移地继续解放思想、坚持改革开放、推动科学发展、促进社会和谐。发展是科学发展观的第一要义，是党执政兴国的第一要务，紧紧抓住发展这一要义，就要时刻牢记发展是硬道理的战略思想，牢牢把住经济建设这个中心，坚持聚精会神搞建设，把握发展规律，创新发展理念，转变发展方式，破解发展难题，提高发展质量，实现又好又快发展。坚持以人为本是科学发展观的核心内容。坚持以人为本，就要坚持人民在中国特色社会主义事业中的主体地位，就要按照立党为公、执政为民的要求，坚持权为民所用、情为民所系、利为民所谋，始终把实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益作为党和国家一切工作的出发点和落脚点。全面协调可持续发展是科学发展观的基本要求。全面协调可持续发展就是经济、政治、文化、社会等各方面的发展与人的全面发展的统一，是发展速度和结构质量效益的统一，是经济发展与人口资源环境的协调统一。统筹兼顾是科学发展观的根本方法。统筹兼顾就是要从中国发展全局和最广大人民的根本利益出发，正确反映和兼顾不同方面群众利益，调动一切积极因素，调节并处理好各种具体的利益关系，促进整个社会协调发展，使全体人民朝着共同富裕的方向稳步前进。总之，我们要结合深入学习实践科学发展观活动，不断加深对科学发展观的理解，全面系统准确地掌握科学发展观的科学内涵、精神实质和根本要求，自觉地用科学发展观武装头脑，指导实践。
二、学习科学发展观，必须要把握住与发展不相适应的问题
我们征稽工作二十年来，在省厅的正确领导下，经全局广大干部职工的共同努力，为我省公路建设资金筹措做出了突出贡献。特别是今年养路费征收又创历史新高。我省公路建设“三年决战”，对我们提出了更高要求，因此，我们要认真对待前进中面临的一些新的困难和亟待解决的问题。我认为在交通系统深入开展学习实践科学发展观活动，就是要把各方面的积极性真正引导到科学发展的轨道上来，抢抓机遇，应对挑战，在新的起点上，实现征稽工作更长时间、更高水平、更好质量的全面发展。最大限度的提升养路费对我省公路建设“三年决战”的支撑力。站在这个面上我觉得亟待解决的问题。一是人员严重老化问题。全省各处所普遍存在人员年龄老化，工作岗位严重缺人，有的基层征稽所已经到了不能正常开展工作的境地。由于我们工作性质的特殊性，所以根本无力解决缺人空岗问题。年初我局费尽周折与省公安交警总队签定的协作文件，虽然下发到了各处，但最终也因人员短缺而无法实施。二是征费微机设备问题。目前，我省各征稽所征费窗口使用的微机，绝大多数都是超期服役，非常见故障经常出现。由于没有备用机，出现故障，只能停止办公。近年来，省厅在微机设备上，基本没有给我们投入。三是稽查专用车辆问题。我们系统稽查专用车辆的规模、标准、质量，已经远远地落后于全国各省同行。据我们了解，许多省都为征稽部门成批量的配备了适用于路面稽查的专用车辆。而我们稽查专用车辆一直受编制限制，更新车辆只能靠偏门解决。四是征收工作环境问题。全省基层征稽所的征收工作环境，与实际征收工作量极不相称。大多数所的纳费大厅都非常狭小，有些甚至很难称其为纳费大厅。以哈尔滨一处道里所为例，该所全年征收额一亿余元，但其征费大厅却只有三十余平方米。每到缴费期，纳费人都是怨声连天，这样的服务环境，已经给交通形象带来了严重损伤。五是激励机制问题。年初厅长来局视察工作时，在了解了征稽工作情况之后，曾表示要对做出贡献的个人重奖。这个讲话精神传达到基层，激发了广大干部职工的极大热情，厅长对征稽人的关爱，让全局干部、职工倍受鼓舞。经过拼搏，征稽工作实现历史性突破，但奖金方案至今还没有下来，奖金是否能兑现还是未知数。这些问题的存在，势必会影响征稽工作实现又好又快发展。我认为，解决上述问题的唯一出路，就是省厅应排除费改税的负面影响，从交通整体发展的需要，应给予关注、扶持、支持征稽工作，帮助我们实实在在的解决一些困扰、束缚发展的难题。以少量投入，换取更大效益。
三、学习科学发展观，必须全力提高执政能力
自然科学的特征篇8
关键词：DeepLearning；多隐含层感知；DropConnect；算法
中图分类号：tp181
DeepLearning是机器学习研究的新领域，它掀起了机器学习领域的第二次浪潮，并受到学术界到工业界高度重视。DeepLearning概念根源于人工神经网络[3]，它由GeoffreyHinton等在Science上提出。它致力于建立模拟人脑分析学习机制的多层次神经网络，并通过这种网络分析解释数据，如视频、文本和声音等。DeepLearning的多隐含层使得它具有优异的特征学习能力，而且学习得到的特征对数据有更本质的刻画，从而有利于可视化或分类。它的“逐层初始化”（layer-wisepre-training[4]）可以有效克服深度神经网络在训练上的难度。本文在对DeepLearning算法分析的基础上，着重阐述了对RegularizationofneuralnetworksusingDropConnect模型的改进。
1DeepLearning算法分析
1.1DeepLearning多隐含层感知架构
DeepLearning算法最优秀特征是多隐含层感知器架构，这种架构通过组合低层特征来形成更加抽象的高层属性类别或特征，并实现对数据分布式表示。DeepLearning的多隐含层结构是由输入层、隐层（多层）、输出层组成的多层网络（如图1所示），只有相邻层神经元之间有连接，同一层以及跨层节点之间相互无连接，每一层可以看作是一个浅层机器学习模型（如logisticregression，SupportVectormachines）。
图1含多个隐含层的DeepLearning模型
DeepLearning的多隐含层感知结构模拟的是人脑的大脑皮层工作。人大脑皮层计算也是分多层进行[5]，例如图像在人脑中是分多个阶段处理，首先是进入大脑皮层V1区提取边缘特征，然后进入大脑皮层V2区抽象成图像的形状或者部分，再到更高层，以此类推。高层的特征是由底层组合而成。使用含多隐含层感知器架构网络主要优势在于它能以更简洁的方式表达比浅层网络大得多的函数关系（如图2）。通过这种深层非线性网络结构，DeepLearning可以实现复杂函数的逼近，表征输入数据的分布式表示，并展现了强大的从少数样本集中学习数据集本质特征的能力。
图2多层次实现复杂函数图
1.2DeepLearning训练过程
（1）首先逐层构建单层神经元，使得每次都是训练一个单层网络。
（2）当所有层训练完后，使用wake-Sleep算法[6]进行调优。
将除最顶层的其它层间的权重是双向的。向上的权重用于“认知”，向下的权重用于“生成”。然后使用wake-Sleep算法调整所有的权重。让“认知”和“生成”达成一致，也就是保证生成的最顶层表示能够尽可能正确的复原底层的结点。
1.3DeepLearning数据处理一般过程
DeepLearning算法通过传感器等方式获得数据之后，首先对数据进行预处理。在数据预处理中，标准的第一步是数据归一化处理，第二步是数据白化处理（如pCa白化和ZCa白化）。其次特征提取和特征选择。然后将输出作为下层的输入，不断进行特征提取和特征选择，直到学习到合符要求的最佳特征。在特征提取和特征选择过程中，常用自动编码、稀疏编码、聚类算法、限制波尔兹曼机、卷积神经网络等算法进行特征提取和特征选择。然后用反向传播算法、随机梯度下降算法、批量梯度下降算法等进行调优处理，再用池化等算法避免特征过度拟合，从而得到最终提取特征。最后将学习到的最终提取特征输入到分类器（如softmax分类器，logistic回归分类器）进行识别、推理或预测。
2基于RegularizationofneuralnetworksusingDropConnect模型改进
2.1RegularizationofneuralnetworksusingDropConnect模型[2]
该模型的四个基本组成成分是：
（1）特征提取：v=g（x；wg）。x是输入层的输入数据，wg是特征提取函数的参数，v是输出的提取特征，特征提取函数g（）。其中g（）为多层卷积神经网络算法函数，而wg卷积神经网络的偏值。
（2）DropConnect层：r=a（u）=a（（m*w）v）如图3。v是输出的提取特征，w是完全连接的权重矩阵，m是二进制掩码矩阵，该矩阵的每个元素随机的以1-p概率设置为0或以p概率设置为1，a（）是一个非线性激活函数，r是输出向量。m*w是矩阵对应元素相乘。
（3）Softmax分类器层：o=s（r；ws）。将r映射到一个k维的输出矩阵（k是类的个数），ws是softmax分类函数的参数。
（4）交叉熵损失：a（y，o）=-∑yi（oi），i∈1，2，3…k。y是标签，o是概率。
图3DropConnect示意图
2.2模型改进描述和分析
对DropConnect模型的改进主要集中在上面它的四个基本组成成分中的DropConnect层。由于该层以随机方式让掩码矩阵m的每个元素mij按1-p的概率设置为0，然后让掩码矩阵与层间的权重矩阵对应相乘即m*w。相对Dropout模型r=a（（m*（wv））得到的特征，r=a（（m*w）v）得到的特征是比较好的特征r，同时也提高算法的泛化性。因为Dropconnect模型在权重w和v运算之前，将权重以一定的概率稀疏了，从运行结果看整体算法的错误率降低了。但是，由于是随机的让mij按1-p的概率为0，并且这种随机是不可以预测的，故可能会导致某些重要特征对应的权重被屏蔽掉，最终造成输出ri的准确性降低。故就此提出了新的设计思想。
改进思想是用单层稀疏编码层代替DropConnect层，通过稀疏编码训练出一组最佳稀疏的特征。具体描述：让经过多层卷积神经网络提取到的特征v作为稀疏编码的输入，经过稀疏编码重复训练迭代，最终得到最佳的稀疏的特征r。因为稀疏编码算法是一种无监督学习方法，用它可以寻找出一组“超完备”基向量来更高效地表示输入数据。
总之任何对DeepLearning算法的改进，都是为了提取出最佳特征，并使用优秀的分类算法来分类、预测或推理，最终降低算法的错误率。而对于怎样改进算法，以何种方式降低错误率，则没有具体的限制。并且各种提取特征和特征选择的算法之间并不是互斥的，它们之间可以有各种形式的嵌套，最终的目标都是提高算法的正确率和效率。
3结束语
DeepLearning使得语音、图像和文本等的智能识别和理解取得惊人进展，如GoogleBrain项目和微软推同声传译系统。它极大地推动了人工智能和人机交互快速发展。随着从学术界到工业界的广泛重视，DeepLearning算法的改进依然在继续，DeepLearning算法的正确率和效率仍在不断提高。DeepLearning的发展将加快“大数据+深度模型”时代来临。
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自然科学的特征篇9
答：研究对象：第一，自然界存在和演化的一般规律以及人与字眼的关系，即自然界的辩证法。第二，人类通过科学技术实践活动认识自然和改造自然的一般规律，即科学研究的辩证法和技术研究的辩证法。第三，作为一种认识现象和社会现象的科学技术发生和发展的一般规律，即科学技术发展的辩证法。
内容：由四个部分组成，即自然观，科学技术观、科学技术方法论、科学技术社会论。
2.恩格斯《自然辩证法》的基本内容及其意义？p14
答：基本内容：全篇共四束，辩证法和自然科学，自然研究和辩证法，自然界的辩证法，数学和自然科学，恩格斯不仅系统地论述了辩证唯物主义自然观，同时还论述了科学技术的本质，发展过程及其规律，科学认识论的有关问题，从而确定了自然辩证法理论体系的总体框架。
意义：自然辩证法的创立，是人类自然观，科学技术观和自然科学方法论发展中的划时代变革。
3.古代朴素自然观有什么特点？p38-39
答：古代的朴素自然观表现为对自然的本性、特质、运动、联系与演化等问题进行了广泛的探究，甚至有些思想已经进入到相当精深的层次。然而，由于科学水平的限制，它缺乏对自然从细节上进行精确描述，最终体现为以整体概观代替局部解析，以思辨玄代替真实过程，以神化人性代替自然规律。总的来说是具有直观性、思辨性和猜测性的特点。
4.
为什么把哥白尼的《天体运行论》的发表看作是近代自然科学产生的革命性标志？p40
答：《天体运行论》的主要观点有：太阳是宇宙的中心，各行星都围绕太阳公转；地球自身在自转的同时也绕日公转，从而形成昼夜和四季；月亮绕地球公转，是地球的卫星；这些理论从根本上动摇了维护基督教神学的创世理论的“地心说”。“日心说”的创立实现了天文学上的革命，给宗教神学以沉重打击。
谓近代自然科学的产生其实也就意味着自然科学打破基督教神学的束缚,从基督教神学中脱离出来,拥有了它独立的发展体系.
说哥白尼的《天体运行论》问世标志着近代自然科学的产生最重要的原因就是其提出地球不是宇宙的中心,太阳才是宇宙的中心（当然这个结论也是错的,当时限于技术水平没办法）,不是太阳围着地球转,而是地球围着太阳转,这就打破了以前基督教神学中地球中心论的固有理论,是首次打破基督教神学的行为,因此其就标志着近代自然科学的产生.
在哥白尼发表了“日心说”（就是《天体运行论》）之前,自然科学一直是宗教所掌控的，完全没有研究出自然科学的本质,反而愈发的将种种自然现象与宗教信仰、神权统治结合,成为教会控制人们思想的一种工具.
《天体运行论》否定了宗教对于自然科学的解说,开创了根于严谨思考和周密演算的真正的科学研究,发出了推翻神学统治,走自然科学工作者自己的路的呼声.
5.近代机械论自然观与形而上学思维方式产生的原因是什么？p44
答：在16世纪至18世纪前期这一时期，不仅实现了天文学上的革命，并且在力学、数学和生物学等领域，也取得相当的研究成果，从而引起了自然观上的革命。人们开始从以往对自然界的整体、直观考察和认识转变到对自然界进行深入、细致的分析研究。近代自然科学的先驱者们把系统的天文观察和精确的数学计算结合起来，把物理实验和数学方法结合起来进行研究。于是，人类对自然界万物的认识便开始从古代以直观和思辨为主的自然哲学及认识论、方法论，发展到近代前期以观察、实验方法和数学方法相结合为主的认识论及方法论，并形成与这一历史时期自然科学计算发展水平相适应的机械自然观和形而上学的思维方法。
6.康德关于太阳系起源的“星云假说”理论的哲学意义？p49-50
答：康德认为：“宇宙是物质的，星云物质是宇宙的原始状态。”他这种人为地球和太阳系是在时间进程中逐渐生成的观点即是对宗教神学的创世论的批判，同时也是对机械论的宇宙观和牛顿的“神的第一推动力”的思想做了有力地批驳。在科学发展历史上，康德的“星云假说”是第一个科学的天体起源学说，这不仅为现代天体演化奠定了基础，也有里地推动了其他自然科学领域的发展，因为在康德的发现中包含着一切继续进步的起点。
康德关于所有现在的天体都从旋转的星云团产生的学说，是从哥白尼以来天文学取得的最大进步。认为自然界在时间上没有任何历史的那种观念，第一次被动摇了。…康德在这个完全适合于形而上学思维方式的观念上打开了第一个缺口。
7.黑格尔自然哲学的意义及其局限性？
答：黑格尔的自然哲学是先验主义怪想或粗鄙的理论。这一点对其他自然哲学也适用。自然辩证法给马克思以前的旧哲学一个致命的打击，以使得任何自然哲学都成了无用的和不可能存在的了。黑格尔不自觉地指示了一条走出体系迷宫而达到真正切实认识世界的途径，那就是循着实证科学和用辩证思维方法概括科学成果的途径，这条途径对我们来说是可达到的。自然哲学包罗万象，顽固地不承认自然科学从自然哲学当中分化出去，坚持用自然科学的充作自己的内容；自然辩证法则不是也不应该是这样。马克思主义的自然辩证法是对黑格尔的自然哲学的否定。不仅如此，它还是对一切自然哲学的否定
8.简述人类社会四次科技革命及其意义？p49+
答：第一次科技革命（18世纪60年代---19世纪中期）又称工业革命，资产阶级统治在英国的确立
海外贸易、奴隶贸易和殖民掠夺积累了大量资本圈地运动的进一步推行造成了大批雇佣劳动力工场手工业的发展积累了一定的生产技术
18世纪中叶英国成为世界上最大的资本主义殖民国家，国外市场急剧扩大。其历史意为，大机器生产成为工业生产的主要方式，工业革命创造的巨大生产力，使社会面貌发生了翻天覆地的变化。工业革命以后，资本主义最终战胜了封建主义。率先完成工业革命的西方资本主义国家逐步确立起对世界的统治，世界形成了西方先进、东方落后的局面。
第二次工业革命是指19世纪中期，欧洲国家和美国、日本的资产阶级革命或改革的完成，促进了经济的发展。它的主要技术标志是电气化。第二次工业革命极大的推动了社会生产力的发展，对人类社会的经济、政治、文化、军事，科技、和生产力产生了深远的影响。资本主义生产的社会化大大加强，垄断组织应运而生。第二次工业革命，使得资本主义各国在经济、文化、政治、军事等各个方面，发展不平衡，帝国主义争夺市场经济和争夺世界霸权的斗争更加激烈。其历史意义为，促进了世界殖民体系的形成，使得资本主义世界体系的最终确立，世界逐渐成为一个整体；进一步增强了人们的生产能力，交通更加便利快捷，改变了人们的生活方式，扩大了人们的活动范围，加强了人与人之间的交流。
第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。第三次科技革命以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。其历史意义为，第三次科技革命，使得科学技术大幅度提高，为世界文化的发展提供了雄厚的物质基础，并使得全球的文化联系越来越密切，现代化呈现出多元化的特点。在学术上，出现了各学科之间的相互参透的新特点，新的学术与科技思潮不断涌现。当今的国际竞争主要是以经济、科技和军事实力为核心的综合国力的竞争，因此教育的战略地位日益受到各国的重视，出现了世界性的教育改革新潮。
第四次科技革命（20世纪后期），以系统科学的兴起到系统生物科学的形成为标志，系统科学、计算机科学、纳米科学与生命科学的理论与技术整合，形成系统生物科学与技术体系，包括系统生物学与合成生物学、系统遗传学与系统生物工程、系统医学与系统生物技术等学科体系，将导致的是转化医学、生物工业的产业革命。发展新能源被看成是第四次科技革命的核心任务。
9.分析列宁哲学物质定义产生的历史背景及其意义？p77
答：历史背景：到了机械自然时代，物质被认为是按力学规律运动的微粒。20世纪对于物质结构探索取得的一系列成就是人们认识到物质本身的概念只具有先对的意义，从前认为是绝对的、不变的、基本的物质特性正在消失，无知的唯一特性就是它的客观实在性，它存在与我们的意识之外。在20世纪初物理学革命期间，在反对形形色色的唯心主义，特别是在反对马赫主义的斗争中，列宁提出了科学的物质定义。
意义：列宁的物质定义是对一切物质属性的最广泛的哲学概括，它舍弃了各种物质形态所特有的个性，仅仅保留了“客观实在性”这一为一切物质形态所具有的共性，揭示了一切物质形态的共同本质，使“物质”的概念不仅适用于已发现的各种具有实体形态的物质，而且适用于一切尚未被发现的物质形态，也包括不以人的感觉而存在的自然界各种现实的关系、过程等非实体形态的物质。
10.论述系统的特征及其哲学意义？p81
p87
答：所谓系统，是有若干相互联系相互作用的要素构成并具有一定功能的有机整体。
特征：第一，物质系统的整体性特征。第二，物质系统的层次性特征。第三，物质系统的动态性特征。第四，物质系统的开放性特征。第五，物质系统的功能性特征。第六，物质系统的结构性特征。第七，物质系统的稳定性特征。
哲学意义：系统的整体性、层次性、动态性、开放性、功能性、结构性、稳定性是它的基本特征。第一，物质系统首先是一个统一的有机整体；第二，系统的各部分是一个具有层次的整体；第三，物质系统又是一个运动变化着的有层次的整体；第四，系统与环境的关联性，相对于系统之外的环境而言又表现了物质系统的外部功能；第六，物质系统是一个有层次的系统结构；最后，这个系统又是一个具有相对稳定性的有机结构系统。
11.如何理解恩格斯“劳动创造人”的命题？p109-110
答：从生物学上看，“劳动创造人”的命题包括：用进废退、获得性遗传和通过获得性遗传形成新的物种。显然，这种观点正是拉马克学说的基本内容。但是现代生物学已经否定了拉马克学说。因此，“劳动创造人”的命题失去了其生物学根据。但是，这个命题的意义不在生物学中，而在社会学中。人不仅具有生物学属性，也具有社会学属性，由于人的本质不在其自然属性和生物特征而在其社会性，“劳动创造人”的命题就必须从社会写的角度加以理解，即不是从进化论的角度去理解，而是从唯物历史观的角度去理解。我们今天研究恩格斯的文章时，如果忽略了从“政治经济学家~~~以致我们在某种意义上不得不说”这段长长的定语，而只抓住了最后那几个字不放，仍然拘泥于恩格斯的那些具体论据而忽略了恩格斯写作这篇文章的主旨，我们就是在犯一个十分可笑且更加严重的错误。“劳动创造人”的真实意义和革命性质，在于它依据唯物史观的基本原理，正确地说明了劳动在这一过渡时期的巨大作用，在这一过渡时期，从猿到人的生物学进化已经基本完成，这时的“人”，脑容量不断增加，直立行走方式已经确立，手足明显分化。虽然这时的“人”只有人的形体，而无“人”的实质，但生物学的性状却为劳动准备好了必要的物质条件。在其后的漫长岁月里，我们的祖先们偶然利用石块、木棒等自然物作为工具的行为，随着经验的积累，最终演变了制造工具的劳动，实现了从猿到人的飞跃，所以，“劳动创造人”，并不是说劳动创造了人所特有的生物性状，而是说劳动创造了所特有的生存方式，这种生存方式，最终将人和其他动物区分开来。
12.如何用实践的观点来理解人与自然的辩证关系？p143-144?
答：马克思主义是具体地吧人与自然作为统一的整体，在时间的基础上实现人的自然化和自然地人化的辩证统一。一是，人与自然的对象关系。这种对象关系应当是人与自然相互依存、相互制约的关系。这种对象关系表明人对自然既具有受动性又具有能动性，通过人的活动即实践使这种受动与能动的关系得到统一。二是，实践是人与自然关系的纽带。人通过实践活动，发挥出人的本质力量；实践是人与自然之间相互关系的中介和纽带，实践既使“人的实现了的自然主义”，又使“自然界的实现了的人道主义”成为可能。三是，人与自然的和谐共在。在认识自然界的时候不能把人和人的作用排除掉，只有从人与自然相互作用的角度，自然界才是可以理解的。这就是马克思所说的要把世界作为实践去理解的含义。反过来，现实的社会不能脱离自然去理解。它是在自然的基础上发展起来的，它的存在和发展依赖于自然界。按照这种历史观去认识人与自然的关系，最终必然会得出人与自然协调发展和谐共在的结论。
13.
生态危机产生的原因有哪些？(p152)与人类活动有什么关系？（论述）
答：生态危机主要由于人类的活动导致局部地区甚至整个生态系统结构和功能的严重破坏，从而威胁人类的生存和发展。一个世纪以来，由于世界人口的增长，工农业生产的发展，加上战争和社会**，人类干预自然界的规模和强度不断地扩大和深化，全球多处出现森林覆盖面积缩小、草原退化、水土流失、沙漠扩大、水源枯竭、环境污染、环境质量恶化、气候异常、生态平衡失调等等现象。例如20世纪30年代美国西部由于滥垦滥牧，植被遭到破坏，导致三次“黑色风暴”的发生。1934年5月9～11日的“黑色风暴”以每小时100多公里的速度，从美国西海岸一直刮到东海岸，带走3亿多吨表土，毁坏数千万亩农田。50年代苏联盲目开荒，也先后出现过几次“黑色风暴”，使3亿亩农田受害。非洲撒哈拉大沙漠在1968～1974年期间，每年向南延伸50公里，使萨赫勒地区生态平衡遭到严重破坏，直接威胁当地人民的生活和发展。
中国当前的环境污染和生态平衡遭到破坏的情况也已相当严重。从东北的第二松花江到南方的珠江，许多河流、湖泊都不同程度地受到污染。因为不合理地围湖造田，使湖泊的面积缩小。由于森林或草原破坏，中国历史上形成的沙漠化土地达12万平方公里，近数十年来又有所增加；全国水土流失面积已达9亿亩。这些都说明生态平衡已遭到严重破坏，如不及时采取对策，将会导致不堪设想的后果。
生态危机有其发生和发展的过程。这种危机在潜伏时期往往不易被察觉，但危机一旦形成，几年、几十年、甚至上百年都难以恢复。因此，当它还处在潜伏状态时就应该提醒人们警觉起来。生态平衡的破坏主要是人为造成的，也将随着人类社会的发展而被克服和消除。
14.如何正确理解可持续发展的基本原理？p168-170
答：可持续发展思想是人们在对生态环境危机的反思过程中，针对人类经济与社会发展的不可持续状况提出来的。可持续发展是指既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。它包括两个重要概念一是“需要”尤其是世界上贫困人口的基本需要；二是“限制”技术状况和社会组织环境满足眼前和将来需要的能力是假的限制。可持续发展具有十分丰富的内涵。就其社会观而言，主张公平分配；就其经济观而言，主张在保护地球自然系统基础上的持续经济发展；究其自然观而言，主张人与自然和谐共处。可持续发展的基本原则有：1.持续性原则，2.共同性原则，3.公正性原则。
15.科学的含义及特征？p178-184
答：科学是一种人类活动，是人类运用特有的理论思维能力和理论思维方法去认识、研究并通过人类实践活动探索自然、社会和精神的奥秘，从而获得关于世界的规律性的认识，并在此指导之下去改造世界、造福人类的活动。基本含义：第一，科学是一种反映客观事物事实和规律的系统化、理论化的知识体系。第二，科学又是一种形成和创造知识的特殊认识活动。第三，科学是一种社会建制。
特征：1.科学的客观性与实践性2.科学的理性特征3.科学具有可检验性4.科学的系统性5.科学的探索性和创造性6.科学的共享性和通用性7科学的生产力特征。
16.技术的含义及特征？p192-194
答：技术定义为人类为满足自身的需要，在人的生产与生活实践活动中根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种手段和方式方法的总和。
特征：基本特征，第一，技术的自然属性与社会属性。技术是人类社会需要与自然物质运动规律结合的产物。技术还具有省会特征，人类的实践活动从一开始就表现出了社会属性的特征。技术的发展过程和技术的同时也会受到社会诸多因素的制约。技术具有协作性和传承性，技术活动只有在人们之间的共同协作下才得以产生和实现。第二，技术是人的主体要素和自然界客体要素的统一过程。第三，技术的发展有一个潜能到现实形态的转化发展过程。第四，技术是生产力的重要构成要素，是社会生产力性质和水平的重要标志。
17.如何理解科学与技术的相互关系？p196-199
答：科学与技术反映了人类认识和改造自然界的关系与能力。科学与技术相随相伴，共同推动着人类社会生产力的进步。科学与技术之间尽管有着极其密切的辩证统一关系，但是科学与技术却有着本质性的区别。第一，科学与技术的目的和任务不同。第二，科学与技术的过程及从事工作的主体各有其特点和不同。第三，从科学与技术表现的形态上看也有所不同。第四，科学与技术的管理方式、管理方法不一样。第五，科学革命与技术革命表现不同。第六，科学与技术同社会的相关复杂程度不同。
科学与技术之间是辩证统一的关系。二者之间的相互联系和影响，共同推动社会生产力的进步与发展。首先，技术的进步与发展为科学研究提出课题并提供必要的物质手段和条件。其次，现代自然科学的发展和进步更加依赖于技术的推动和支持。再次，科学研究和科学成果又指导和促进了技术的发展，科学策划能够为技术的先导并不断转化为技术。
18科学技术发展的内在机制和外在条件是什么？p201-210
答：内在机制：科学发展的内在机制，1.科学理论与科学实践的矛盾。2.科学发展中科学继承与科学创新的矛盾。3.科学理论内部的矛盾。技术发展的内在机制，1.技术目的与技术手段的矛盾是技术发展的直接动力。2.技术实践与技术规范的矛盾。3.科学进步是技术发展的重要推动力。
外在条件：1.社会经济基础2.社会政治环境3.社会教育条件4.社会文化氛围。
19.如何理解科学认识的系统结构？p232-234
答：科学认识首先是精神生产活动，这就要求在科学的人事活动和过程中充分发挥科学认识系统中的各种要素的作用，这其中最基本的要素是人事主体、认识客体和实现认识主体和认识客体相互联系的认识中介。科学认识是对事物本质与规律的理论认识。科学人事既是认识活动，又是认识成果。作为认识活动，表现为两个方面。一是作为科学认识是信息获取和信息转换的过程。二是科学认识所需要的信息是科学认识的原始资料，作为科学认识对象的物质世界是这种信息的最初源泉。科学认识是一个系统，这个系统是由认识的主体、认识客体和实现认识主体和认识客体相互联系的认识中介三个有机组成部分构成的。科学认识的过程是科学认识主体、科学认识客体和科学认识中介这三大要素相互作用的过程。作为认识成果的科学认识不同于非科学认识，具有真理性、系统性、精确性的特点，三者缺一不可。
20.如何理解科学发展中主体批评性精神和思维品质？p242-248
245?
答：科学方法推动科学认识主体的形成。人的认识和实践的主观能动性理论为科学认识中发挥主体性思维原则提供哲学基础和认识论原则。批判精神是人类科学发展中最宝贵的精神。现代自然科学革命表明，科学的精神是批判，也即是不断扬弃旧的学说和理论，从而做出新的发明创造。主体性批判精神使创新人才很重要的个性特征。也是当代优秀人才实现知识和科技常新的极其珍贵的个性心理品质和人格特征。在知识和科技创新迅速发展并加快科技产业化过程中，是以人才知识的主体性投入和创造性生产的知识增值和重新整合为明显特征的，知识创意已成为生产经营活动的核心。事实上，人和真理性的认识和科学的结论都具有它的相对性。具有创新精神和创新能力的人才是在科协批判思维指导下，在继承和创新中发展起来的。主题批判性思维在某种意义上就是一种叛逆思维。在科学探索中，它要求以科学精神从不同视角和逆向思维研究事物。科学的批判精神和辩证的否定精神是科学发展和人才培养的关键所在。··
21.科研选题的含义和基本原则？p256-259
答：科研选题，就是要结合社会生产和社会生活的实际需要形成、选择和确定研究的问题。
基本原则：1.需要性原则2.创造性原则3.科学性原则.4可行性原则。
22.如何理解科学研究中客观事实、经验事实和科学事实及其相互关系？262-264
答：科学事实是科学方法论中的一个重要范畴，从科学认识论角度看，科学事实既不同于客观事实，又不同于经验事实，是科学理论中所反映的客观事实和经验事实的辩证统一。科学事实是科学研究的基础。科学事实是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物、现象、过程及关系的真实描述或判读。科学事实是科学认识的最初成果，属于认识的范畴，其内容是客观的，形式是主观的，是客观与主观的辩证统一。科学事实是人们将经过观察和实验所获得的经验事实经过科学整理和理论思维的事实。客观事实是指在时间和空间范围内实际存在的事件、现象和过程。客观事实同科学事实之间既有联系又有本质区别。科学事实作为客观事实的反映，同客观事实具有统一性。客观事实独立于人的意识之外，属于本体论范畴，它仅与客体的本性有关而与人所设置的认识条件无关。科学事实是客观内容与主观形式的统一，属于认识范畴，它即与客体的本性有关，也与人们所设置的认识条件有关。因此，对于同一客观事实的认识对象，在不同的认识条件下，可以获得清晰度、准确度不同的科学事实。客观事实无所谓正确与错误。科学事实是对客观事实的正确认识和反映。经验事实是指人们用某种语言、图像、文字对观察到的客观事实所作出的陈述或判断。经验事实存在着可错性，科学事实与客观事实、经验事实比较起来有着个别性、科学性、客观性和重复性、能动反映性等特点。
23.如何看待科学观察科学实验在科研组织中的地位和作用？267-275
自然科学的特征篇10
一、自然哲学复兴的背景
然而，随着自然科学的进一步发展和科学哲学、自然观的深入研究，人们发现，形而上学的幽灵是无法驱除的。在自然科学方面，相对论否定了牛顿的绝对时空观，而以时空四维连续统以及物质消弭于几何结构的观念代之，量子论在微观领域引入了不确定性和概率，修正了牛顿—拉普拉斯完全决定论的自然观，表明规律在宏观上具有必然性，在微观层次，具有偶然性；热力学引入了物理过程的不可逆性，表明了时间的方向性；系统科学探索复杂性，强调自然界的整体性，反对将整体还原为部分之和，这与牛顿自然观强调自然的简单性，原子构成性形成对照；自组织理论、耗散结构论和超循环、混沌学探索从混沌到有序的自组织过程，表明了自然过程的生成性。就自然科学内部重建其形而上学基础而言，生命科学强调层次性，坚持用物理化学的方法研究生命大分子，但反对将有机体还原为纯粹的物理化学过程。生态危机与生态学的发展使人们认识到，人类与其生存的环境是一个有机的整体，其中任一环节的缺失或破坏，都将危及人类自身。传统的人与自然主客二分的认识模式，在理论上，受到了现代物理学的挑战，现代物理学把人、把观测者引入到认识自然的背景、乃至图景中，而人与自然主客二分的认识模式在实际中误导了人与自然的关系，把自然当作其征服和掠夺的对象。从而受到了自然界的报复，人们在痛定思痛后认识到，中国传统的“天人合一”，主张人与自然和谐有序的思想是一种大智慧，是我们处理人与自然关系的根本准则。
在科学哲学的研究中，人们发现科学理论有一个本体论的承诺问题，对这一问题的深入研究表明，我们的自然图景，是作为人的认识又包含了对人的认识，是内在于自然的对自然的认识，是一种本体论的框架又具有认识论的本性、根源和局限性。认识主体由于本身也是客体的一部分，也参与客体的显现，也规定着客体的基本特征，因而与客体本质上不可截然区分。认识的这种人类学特征和内在特征，也决定了传统科学追求终极主体地位和绝对客观性的不可能性。科学哲学作为哲学最首要的任务是，追究科学的存在论基础，科学在近代的支配性，科学的有效性全系于此。对此的遗忘已引起科学整体上的危机。正是在这样的背景下，近年来，国内自然哲学的研究重新热了起来。
二、关于自然哲学的研究对象
任何一门学科，都有其相对独立而又确定的研究对象，自然哲学当然也不例外，在自然科学昌明的今天，那么自然哲学的研究对象又是什么呢？
吴国盛认为，自然哲学有两种含义，第一，指一门以自然为研究对象的学科领域，这个学科是哲学的分支学科，是第二哲学；第二指某种哲学理论形态或哲学思考的某种趋势和倾向，这个意义上的自然哲学不是第二哲学，而是第一哲学，如谢林的自然哲学。他本人主张第一哲学，认为不必以自然科学的目标和价值取向为自己的目标和价值取向。哲学不再是求知的事业，它不再创造关于实在的知识体系，而是透过知识与文明的厚厚积淀层，追寻人类之根、生命之源、宇宙之本。自然哲学不再是关于外在自然的概念体系和知识体系，而是在技术时代意欲追根溯源，正本清源的沉思者的事业。
李章印认为自然哲学的复兴需要转换“范式”——从对象到家园，旧自然哲学，无论是亚里士多德的自然哲学、牛顿的自然哲学，还是黑格尔的自然哲学，都是把自然作为外在的对象来把握，也可以说作为存在者来认识，然而，以存在者为对象的认识早已成为科学的专利，近代以来科学的发展和进步使得思考存在者的哲学成为多余的了。作为第一哲学的新自然哲学不能象作为第二哲学的旧自然哲学那样，以自然物为对象，也不能把自然本身作为对象。那么，以思考自然本身为己任的自然哲学，怎么能不把自然作为对象呢？哲学不能局限于对象性的科学认识，在对象性思维以外，还有人与自然的另外的关系，在这另外的关系中，人不是作为主体，自然也就不是作为客体，从而人与自然的关系就不是主客关系或对象性关系。非对象性的关系就是“天人合一”的关系，就是人融入自然之中来领悟自然，就是人把自然作为家园。这种家园是人的寄托和归宿，心灵对这种家园的追寻、认可、领悟和回归就是自然哲学的事情。
胡新和认为新的自然哲学必须立足于人与自然的关系，立足于二者互相规定、包容、依赖的关系来构筑自然观念和图景，也必须不仅涵盖人类对自然的理论认识，更关注人类对自然的实践活动，为制定人类与自然和谐相处的行为准则提供框架和背景；在认识上，人类作为自然中的特殊（具有智能）的一员而与之构成对话者的关系，这种对话关系，提供了人类认识自然的一种新的视野、新的模式；在实践中，人类与自然则是共生共荣，互相依赖的伙伴和朋友。
三、关于历史上的形而上学理论
张华夏认为历史上的形而上学也即自然哲学，是指研究存在的性质及其变化的知识领域，根据其所用的表达方式和研究方法的不同，我们大体上可以区分出四种形而上学：（1）模糊形而上学，其特点是用模糊不清的概念和语言来表达本体论的问题，因而它的语言是违反清晰的逻辑语法的。（2）思辨形而上学。形而上学是关于存在的最高概括，严格经验主义的方法失效，此种形而上学强调思维的自由创造与想象。这种想象性的普遍化有经验根据，同时受逻辑一贯和系统协调的约束。（3）分析的形而上学或语言定向的形而上学。由于语言系统本身包含有某种本体论的承诺和本体论的预设，因此，通过语言分析，我们能够得出有关世界的一般性的特征。通过语言分析来研究本体论，我们称作语言定向的形而上学，它是分析哲学的一个新的分支。（4）综合的形而上学。通过概括各门系统科学，建立系统哲学，首先是系统本体论，系统本体论的产生，不是直接思辨的产物，也不是一门自然科学概念的推广，而是通过系统科学找到跨学科的共同语言，来建立描述一般物质、一般系统、一般事物的理论模型，运用这个模型综合各种自然科学描述物质世界的一般特征及其一般进化图式。所以我们可以将这种新的形而上学叫做综合的科学的形而上学。拉兹洛的广义综合进化论和邦格的系统世界观主要属于这种形而上学，是一种更加接近数学自然科学方法的形而上学。
张华夏主张拒斥作为包罗万象的知识体系的思辨的而又模糊的形而上学，赞成思辨的但却清晰的形而上学，赞成分析的以及综合的形而上学，后面三种形而上学的发展和整合，便是当代新形而上学或当代新自然哲学的兴起。
四、国内自然哲学研究中提出的部分理论观点
金吾伦提出了生成哲学。象系统整体论那样的整体论虽然力图摆脱以实体主义为基础的构成论，但仍带有构成论的色彩。系统只是放大了的实体，基础还在要素的分离与结合。整体论不同于构成论的地方只是，前者考虑到了要素间的联系与相互作用，后者忽略或不考虑这些联系与相互作用。但那些要素却是实存的。生成论与此不同，它强调那些要素是生成的，把“生成”概念提到最本质的地位。没有生成就没有要素。其自然科学依据是：（1）宇宙是生成的；（2）粒子也是生成的；（3）定律也有从无到有的过程。生成论的最基本概念是生成，最本质特征是动态性和整体性。这两个基本特征由以下几个方面体现出来：（1）潜在性；（2）显现性；（3）全域相关性；（4）随机性；（5）自我同一性。生成论认为宇宙及宇宙间的一切都是一个生成过程；这个生成过程是整合的，即从潜存到显现过程中将相关因素都整合在其中，从而生成具有个体性的新事物。生子论是生成论的精髓，生子是生成的因子。它是瞬时持续的，空间是非定域的。生子不是物质，不是能量，不是精神，但它能转化成物质和能量。生子具有自主性和自组织性。这种自主性和自组织性是宇宙自身所具有的，且是演变的。生子与原子的区别在于：（1）原子是实存的，生子则是潜存的；（2）原子是空间上定域的，它在空间中通过某种作用力而运动，生子是非定域的，它能自己运动。（3）原子运动的改变要靠外力，它自己不会发生变化；（4）事物的变化是由组成它们的原子分离和结合的结果；生子自身具有内在的能力，事物的变化是由生子的生成、转化的结果；（5）原子是机械论的，生子是有机性的，由原子构成的是一只机械大钟，生子则组成一个有机整体。
宇宙万物及我们人类自身处在不断的生成，演化过程中，这个生成过程的机制大致为：潜在的道实在具有双重结构，生子就在其中孕育。用物理学语言说，它是对称的，尚未破缺，生子的形成就是生成的开始。生子不是实体，它在时序上先于实体。它可以生成实体。当全局存在在一定条件下“凝聚”到某一点时，实体生成了，生子就转成实体。
朱葆伟认为20世纪科学中发生的一个根本性变化，是用机体的模型取代机械的模型作为理解和解释世界的基础，并广泛采用了“关系—功能”分析方法。上述变化的一个直接后果是使得一种广义的“价值”成为把万事万物联结成一个有机整体的组织因素和自我发展的内在驱动力量进入世界科学图景乃至一些学科的基本概念、假设和问题中，这直接影响了哲学价值论的研究。但所有这些不能为价值研究中的自然主义提供充分的支持。有机论科学图景的深刻启发意义在于提供了一个可以容纳目的性、自主性、能动性、选择、反馈等关于活动的机制和逻辑的启发性概念框架。这一概念框架更为接近人的活动的实际，但不足以完整描述人的活动的实际，借助于它，我们可以更为深入地理解人类实践的机制和逻辑。“可能性空间中的选择”和“反馈”这两个范畴的引入是十分重要的。正是活动和活动结果的相互作用、反馈循环，使得活动系统参与到所在的世界中，通过活动本身不断地为自己开辟新的可能性，也通过反馈—放大机制不断地为自身确立存在的条件和根据。这一活动结构中展示了一种类似于艾根“超循环”的特殊逻辑，也即“活动实践的逻辑”。在这里，活动本身成为实在的要素，成为可能向现实、偶然向必然，以及实然向应然、未来、理想推移、转化的必要环节：对于活动——参与者来说，现实实在不仅是以往活动的结果和制约我们现实选择的可能性空间，而且是要联系于不确定的未来，联系于我们的目的和价值观念才能获得确定的意义；另一方面，未来不是给定的，人的活动、实践参与在现在向未来的推移过程中实在地起着作用，它使可能性转化为现实，并纳入合乎目的、需要和理解的轨道，理想、价值、规范等也就在此而联系于现实事实，转化为现实事实，这种逻辑的另一个基本内容，是两个在逻辑上相互独立的因素求真和趋善自我确立，又相互生发、催化。
罗嘉昌认为把时间观念放到重要位置上，这是现代文明的显著特征。当代哲学所以对时间问题表现出强烈的兴趣，有两方面原因：一是传统的时间和宇宙概念业已受到相对论等现代科学的猛烈冲击；二是急剧的社会变动和人与自然关系的变化使不少哲学家把人的问题，存在的历史真实性问题视为哲学的中心问题。分别受这两方面的影响，当代哲学在时间问题上形成了对立的两派和两种观点：一是以逻辑实证主义为中心的唯科学主义观点；另一种是直觉主义、现象学、存在主义和生命哲学等人本主义流派的非理性主义、非科学主义观点。前者认为，关于时间，凡能理解的，都只能从自然科学特别是物理学中去了解；后者则断言，真正的时间是科学所无法了解的。近年来，一些物理学家提出时间可能并不是基本的物理量，而是更基本的量生成的次生量。进而否定时间是物质存在的基本形式。罗嘉昌认为在时间哲学见解中，非理性主义倾向和唯科学主义倾向都是片面的。我们必须越出各个具体学科和领域的界限，走向对时间的整体理解。他主张时间是无限的、客观的，宇宙是开放的。
胡新和认为现代物理学的基本特征是：（1）从实体论转向关系论；（2）从基元论转向整体论；（3）从构成论转向生成论；（4）从决定论转向随机性；（5）从可逆性转向不可逆性。自然界的关系特征和整体特征揭示了作为自然界一部分的人类与自然之间的本质上相互规定、相互作用的关系，关系者脱离了关系就失去其意义，部分也不可能独立于整体而存在；而自然界的生成性、随机性和不可逆性，则显示出人类在其自身及其他生命过程中非常熟识的特征，揭示了自然界的某种内在统一性。
主要参考文献：
①吴国盛：《自然科学的复兴——一个历史的考察》，《自然哲学》第1辑，1994年。
②李章印：《自然哲学的复兴需要转换范式》，同上。
③吴国盛：《第二种科学哲学》，载《自然哲学》第2辑，1996年。
④张华夏：《旧自然哲学的衰落和新自然哲学的兴起》，载《自然哲学》第1辑，1994年。
⑤金吾伦：《生成哲学导论》，同上。
⑥朱葆伟：《机体与价值》，同上。