應(yīng)向東

在新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，我國(guó)理科教育對(duì)“科學(xué)探究”教學(xué)表現(xiàn)出極大的關(guān)注和熱情。無(wú)論在課改試驗(yàn)區(qū)還是非試驗(yàn)區(qū)，無(wú)論是理論研究或是教學(xué)實(shí)踐都進(jìn)行著努力探索，并取得一定成效。然而筆者以為，當(dāng)前人們?cè)凇翱茖W(xué)探究”教學(xué)的研究與實(shí)踐過(guò)程中存在一種偏向，即更多的是從課程與教學(xué)論視角將它作為一種教學(xué)模式或?qū)W習(xí)方式來(lái)研究，而很少將它作為一種認(rèn)識(shí)過(guò)程，從科學(xué)認(rèn)識(shí)論與方法論即科學(xué)哲學(xué)的視角進(jìn)行探討。應(yīng)該說(shuō)，科學(xué)探究教學(xué)作為一種教學(xué)模式，它的實(shí)施需要從課程與教學(xué)論角度對(duì)其特質(zhì)作分析與研究，包括科學(xué)探究教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)原則、教學(xué)策略以及師生角色等等，以區(qū)別于知識(shí)接受教學(xué)。這將有利于轉(zhuǎn)變廣大教師的教育教學(xué)觀念，提高教師實(shí)施探究教學(xué)的自覺(jué)意識(shí)和教學(xué)能力。然而，我們不能忽視的是，科學(xué)探究教學(xué)作為“通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神”[1]的一種學(xué)習(xí)方式，必定表現(xiàn)出科學(xué)探究自身所固有的復(fù)雜性。在科學(xué)探究教學(xué)中如何把握和處理這種復(fù)雜性，顯然不是通過(guò)教學(xué)模式或?qū)W習(xí)方式的研究所能解決的，它需要我們站在比科學(xué)探究本身更高的層次上，即科學(xué)哲學(xué)的高度，以一種反思與超越的視角來(lái)研究和認(rèn)識(shí)，才能駕馭。因?yàn)橹挥袕恼軐W(xué)的高度來(lái)提升教師對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)，才能為教師駕馭探究教學(xué)奠定一個(gè)更加全面的科學(xué)認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)。這既是實(shí)施探究教學(xué)的基本前提，也是避免探究教學(xué)泛化和異化的有效措施。本文試圖從科學(xué)認(rèn)識(shí)論與方法論的視角對(duì)科學(xué)探究教學(xué)所構(gòu)成的基本要素（問(wèn)題、假說(shuō)、驗(yàn)證）進(jìn)行分析和反思，期望對(duì)探究教學(xué)研究的深化起到拋磚引玉的作用。

一、 探究始于“問(wèn)題”，但不是“簡(jiǎn)單問(wèn)題”

探究始于“問(wèn)題”，這已經(jīng)成為科學(xué)探究教學(xué)實(shí)施中的一個(gè)基本信念。沒(méi)有明確的問(wèn)題，探究將變得盲目而沒(méi)有方向。因此，探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的意識(shí)和能力。然而是否所有的問(wèn)題都能引起科學(xué)探究？這就需要我們作進(jìn)一步思考。當(dāng)代科學(xué)認(rèn)識(shí)論研究表明，就性質(zhì)而言，科學(xué)探究中有兩類問(wèn)題，一類是“科學(xué)問(wèn)題題”，另一類是“簡(jiǎn)單問(wèn)題”?！昂?jiǎn)單問(wèn)題”并非指容易解決的問(wèn)題，而是指源于好奇與無(wú)知，或某種疑慮與求知欲而提出的問(wèn)題（也稱無(wú)知問(wèn)題），它往往來(lái)自直接觀察或生活常識(shí)，表現(xiàn)為對(duì)觀察對(duì)象“是什么”的描述再加上一個(gè)問(wèn)號(hào)而形成。例如，“發(fā)燒病人的額頭上為什么要蓋一條濕毛巾？”“覆杯實(shí)驗(yàn)中的水為什么不會(huì)倒出來(lái)？”“剎車(chē)時(shí)人為什么容易向前傾倒？”。由于“簡(jiǎn)單問(wèn)題”僅表達(dá)了對(duì)現(xiàn)象的好奇、無(wú)知或疑惑，大多缺乏確定性和深刻性，猶如水上浮萍，漂移不定，因此，它對(duì)科學(xué)探究沒(méi)有實(shí)質(zhì)性意義，也難以成為科學(xué)探究的真正起點(diǎn)。那么怎樣的問(wèn)題才能真正成為科學(xué)探究的起點(diǎn)呢？科學(xué)發(fā)現(xiàn)論認(rèn)為“科學(xué)發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)是對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有奠基意義的第一步”“一個(gè)問(wèn)題要與科學(xué)發(fā)現(xiàn)發(fā)生必然聯(lián)系，就必須與發(fā)現(xiàn)本身所提供的知識(shí)發(fā)生某種必然的聯(lián)系”“就必須對(duì)現(xiàn)有知識(shí)提出質(zhì)疑”。[2]這就是說(shuō)若要使問(wèn)題真正成為科學(xué)探究的起點(diǎn)，就需要將問(wèn)題指向已有的知識(shí)，將兩者聯(lián)系起來(lái)，使問(wèn)題從現(xiàn)象的描述觸及現(xiàn)象的本質(zhì)；將完全無(wú)知的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具有某種抽象性、滲透一定知識(shí)理論的、有所知又有所不知的問(wèn)題——“科學(xué)問(wèn)題”。例如，在上述“覆杯實(shí)驗(yàn)”例子中，就要將“水為什么不會(huì)倒出來(lái)”的簡(jiǎn)單問(wèn)題指向力、壓強(qiáng)、平衡等相關(guān)的知識(shí)背景，并將它們聯(lián)系起來(lái)，從而將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為諸如“水不倒出來(lái)與受力什么關(guān)系”“什么因素決定了水的平衡”“什么力平衡了水的重力”等等。顯然這些問(wèn)題不僅表述了對(duì)現(xiàn)象的疑惑，而且還滲透著理論，觸及問(wèn)題的本質(zhì)，成為有所知又有所不知的問(wèn)題，這就為探究“覆杯實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)提供了導(dǎo)向。所以，作為科學(xué)探究真正起點(diǎn)的問(wèn)題不是以常識(shí)眼光提出的無(wú)知問(wèn)題，而是能為探究設(shè)計(jì)提供導(dǎo)向的有所知的問(wèn)題，它產(chǎn)生于好奇、無(wú)知或疑惑為基礎(chǔ)的進(jìn)一步思索和追問(wèn)；其實(shí)質(zhì)是“有所知而求知”。一個(gè)訓(xùn)練有素的科學(xué)家是能夠迅速將“簡(jiǎn)單問(wèn)題”轉(zhuǎn)化為“科學(xué)問(wèn)題”的能手，其轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)就是將問(wèn)題指向現(xiàn)有理論（包括假說(shuō)），對(duì)現(xiàn)有理論有所觸動(dòng)、沖擊和質(zhì)疑。科學(xué)認(rèn)識(shí)論關(guān)于科學(xué)探究中問(wèn)題性質(zhì)的研究對(duì)探究教學(xué)的啟示如下。

第一，并非所有的問(wèn)題都能成為科學(xué)探究的起點(diǎn)。如果學(xué)生提出并圍繞探究的問(wèn)題是沒(méi)有觸及事物本質(zhì)的簡(jiǎn)單問(wèn)題，不是產(chǎn)生于對(duì)知識(shí)背景分析的問(wèn)題，那么就可能出現(xiàn)問(wèn)題指向不明、探究主題不定、研究難以深人、人浮于事的局面。因此，教師在探究教學(xué)中的一個(gè)重要職責(zé)就是要善于洞察學(xué)生所提問(wèn)題的性質(zhì)，要善于引導(dǎo)學(xué)生將簡(jiǎn)單問(wèn)題轉(zhuǎn)化為科學(xué)問(wèn)題。

第二，知識(shí)背景對(duì)科學(xué)問(wèn)題的重要性?？茖W(xué)探究是對(duì)問(wèn)題對(duì)象“有所知而求知”。因此，一個(gè)問(wèn)題如果不能與其知識(shí)背景（或經(jīng)驗(yàn)）相聯(lián)系，或沒(méi)有可聯(lián)系的背景知識(shí)，那么這必定是不適宜探究的無(wú)知問(wèn)題。然而，在當(dāng)前探究教學(xué)研究中，存在著一種認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，認(rèn)為提出的問(wèn)題只要生動(dòng)、新奇，能激發(fā)學(xué)生的探究興趣就可以，似乎知識(shí)在探究教學(xué)中不重要了。事實(shí)上缺少知識(shí)作定向的探究，也往往是難以給學(xué)生的努力帶來(lái)成就感和勝任感的無(wú)效探究，只能激發(fā)探究的“有趣”而不能激發(fā)探究的“志趣”。

第三，雖然“簡(jiǎn)單問(wèn)題”不是科學(xué)探究中具有奠基意義的第一步，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)也沒(méi)有實(shí)質(zhì)性意義，但不是無(wú)用的，它是學(xué)習(xí)者好奇心和求知欲的表現(xiàn)，教學(xué)中保護(hù)這種好奇心和求知欲是教育學(xué)生樹(shù)立求知信心，敢于提出問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)精神教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容；何況事物的認(rèn)識(shí)總是從淺人深，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜。

二、“假說(shuō)”是探究的“復(fù)雜性”要素，不是必需的

關(guān)于“假說(shuō)”，牛頓曾有句名言，他“不杜撰假說(shuō)”( Hypotheses non fingo ) ，他說(shuō)：“任何不是從現(xiàn)象中推論出來(lái)的說(shuō)法都應(yīng)稱之為假說(shuō)，而這樣一種假說(shuō)，無(wú)論是形而上學(xué)的或者是物理學(xué)的… … 在實(shí)驗(yàn)哲學(xué)中都沒(méi)有它們的地位。在實(shí)驗(yàn)哲學(xué)中，命題都從現(xiàn)象推出，然后通過(guò)歸納使之成為一般。[3 ]可見(jiàn)，經(jīng)驗(yàn)—?dú)w納法是牛頓所推崇的科學(xué)方法論。然而，關(guān)于“假說(shuō)”，愛(ài)因斯坦也有句名言，“概念是思維的自由創(chuàng)造”，顯然，這里的“概念”就是“假說(shuō)”。由此，如何理解兩種不同的觀點(diǎn)，如何認(rèn)識(shí)“假說(shuō)”在科學(xué)探究（包括科學(xué)探究教學(xué)）中的地位與價(jià)值，需要我們作認(rèn)真思考。從科學(xué)認(rèn)識(shí)論角度看，科學(xué)探究就其過(guò)程的復(fù)雜性和對(duì)象的抽象性而言可以有不同的層次。以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典科學(xué)是經(jīng)驗(yàn)層次的科學(xué)，而經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的目的在于合理地描述和解釋經(jīng)驗(yàn)世界，其基本特征是可經(jīng)驗(yàn)性，如力、質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)、慣性、牛頓定律。也就是說(shuō)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)中的概念、規(guī)律等理性認(rèn)識(shí)離現(xiàn)象世界并不遙遠(yuǎn)，思維跨度不算太大。因此，對(duì)任何一個(gè)研究者，當(dāng)他把握了研究對(duì)象足夠的事實(shí)材料時(shí)，自然不會(huì)拒絕思考這些事實(shí)所顯現(xiàn)的端倪，并以“經(jīng)驗(yàn)事實(shí)—?dú)w納概括—科學(xué)理論”的歸納方法朝著反映客觀必然的聯(lián)系逐步上升，逼近真理；而有意撇開(kāi)它們進(jìn)行純粹的思辨、遐想和假說(shuō)。就這個(gè)意義講，經(jīng)驗(yàn)科學(xué)原則上無(wú)需“杜撰假說(shuō)”。然而隨著科學(xué)的發(fā)展，認(rèn)識(shí)的深入，理論與經(jīng)驗(yàn)的距離亦愈來(lái)愈遠(yuǎn)，尤其是19 世紀(jì)下半葉，自然科學(xué)從積累經(jīng)驗(yàn)材料為主的分析階段進(jìn)人以理性研究為主的綜合階段，原子學(xué)說(shuō)、分子學(xué)說(shuō)開(kāi)始建立，經(jīng)驗(yàn)不可及的各種微粒說(shuō)也在光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域中逐步流行。此時(shí)，猜測(cè)、假說(shuō)等研究方法在科學(xué)探究中也顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。假說(shuō)主義的理論與觀點(diǎn)也逐漸受到科學(xué)家與科學(xué)哲學(xué)家的關(guān)注和重視。正如假設(shè)主義的先驅(qū)赫歇爾所指出的，歸納法與假設(shè)法都是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法，但歸納法只能歸納出一些經(jīng)驗(yàn)定律，而不能深人發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)不可及的更深、更廣的領(lǐng)域。[4]，愛(ài)因斯坦也指出“現(xiàn)在，大家都知道，科學(xué)不能僅僅在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上成長(zhǎng)起來(lái)，在建立科學(xué)時(shí)我們免不了要自由地創(chuàng)造概念，而這些概念的適用性可以后驗(yàn)地用經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)”。[2]可見(jiàn)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)論與方法論觀點(diǎn)是與其對(duì)象的抽象性和過(guò)程復(fù)雜性相關(guān)聯(lián)的。從這個(gè)角度講，以經(jīng)驗(yàn)科學(xué)為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)教育中，科學(xué)探究的教學(xué)結(jié)構(gòu)是否必須包含“假說(shuō)”，需要根據(jù)探究課題的經(jīng)驗(yàn)可及性（對(duì)學(xué)生而言）、內(nèi)容復(fù)雜性、學(xué)生的知識(shí)背景以及科學(xué)認(rèn)識(shí)論規(guī)范而定，否則為探究而教條地搬用“問(wèn)題—假說(shuō)—驗(yàn)證”的程式，不僅不能獲得滿意的教學(xué)效果，甚至?xí)沙勺?，同樣不能給學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)形象。

正如前文所述，在經(jīng)驗(yàn)不可及的抽象性高、復(fù)雜程度大以及人們不甚熟悉的科學(xué)領(lǐng)域，“假說(shuō)”在探究中顯現(xiàn)出巨大的價(jià)值和作用，就這個(gè)意義講，“假說(shuō)”是探究的“核心”不為過(guò)分。然而，在科學(xué)探究中，假說(shuō)卻是一個(gè)復(fù)雜而又難以駕馭的術(shù)語(yǔ)，這就更加需要我們從科學(xué)哲學(xué)的高度來(lái)提升對(duì)它的認(rèn)識(shí)。筆者以為從以下四方面，將有利于我們理解和把握探究教學(xué)中假說(shuō)的特征。

第一，假說(shuō)無(wú)論其來(lái)源還是形式是多樣的。當(dāng)前，在探究教學(xué)中人們對(duì)“假說(shuō)”的理解，大多局限于“在個(gè)別經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的對(duì)自然界中客觀存在的未知事實(shí)和規(guī)律的假定性陳述和預(yù)先猜測(cè)”。其實(shí)這是一種較為狹隘和籠統(tǒng)的理解。從科學(xué)方法論角度講，假說(shuō)從不同的角度，可以有不同的分類：[5]根據(jù)對(duì)象的不同，可分為事實(shí)假說(shuō)和理想假說(shuō)；根據(jù)概括水平不同，可分為常識(shí)性（或觀察的）假說(shuō)、科學(xué)假說(shuō)和形而上學(xué)假說(shuō)；根據(jù)來(lái)源不同，可分為經(jīng)驗(yàn)概括性假說(shuō)、演繹推論性假說(shuō)、自由創(chuàng)造性假說(shuō)和直覺(jué)性假說(shuō)。顯然，假說(shuō)的類型，制約著科學(xué)探究的教學(xué)形式和過(guò)程。一個(gè)教師若要真正成為科學(xué)探究的促進(jìn)者或引導(dǎo)者，就必須對(duì)各類假說(shuō)的來(lái)源、形式和特征有所了解。例如，“經(jīng)驗(yàn)概括性假說(shuō)”就形式而言，就是一個(gè)在個(gè)別經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的全稱形式的概括性陳述，它是將有限元素中的共同特征推廣到關(guān)于該集合的所有元素而形成，這種推廣的依據(jù)是基于自然統(tǒng)一性的信念。因此，從這個(gè)意義上講，所有的不完全歸納概括都是假說(shuō)，具有或然性；休謨對(duì)經(jīng)驗(yàn)—?dú)w納法的質(zhì)疑也就在于此。但要注意的是，在經(jīng)驗(yàn)科學(xué)中，這里的“假說(shuō)”對(duì)“概括”而非對(duì)“歸納”，不可混淆。再如?！把堇[推論性假說(shuō)”是指根據(jù)某些高階前提而作出的推論性假說(shuō)，然而需要指出的是，這里的“高階前提”與假說(shuō)之間并無(wú)邏輯上的聯(lián)系，前者往往是科學(xué)中一些公認(rèn)的具有全稱形式和高度概括性的原理或哲學(xué)觀念，如“規(guī)律具有對(duì)稱性”“量具有守恒性”“無(wú)因便無(wú)果”“特殊蘊(yùn)含普遍，普遍統(tǒng)轄特殊”等等。研究表明，這些觀念雖然極其抽象，也不是可用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的那種事物，但它們?cè)诳茖W(xué)發(fā)現(xiàn)中充當(dāng)了一種對(duì)科學(xué)思想不同部分的系統(tǒng)化指導(dǎo)，具有基本的調(diào)節(jié)性、啟發(fā)性的價(jià)值。[5]如牛頓關(guān)于萬(wàn)有引力的思想就始于自然界的和諧統(tǒng)一信念而作出的假說(shuō)。因此，這里的“演繹推論”與形式邏輯中的“演繹推理”具有完全不同的含義。

第二，科學(xué)信念對(duì)假說(shuō)的產(chǎn)生的重要性。啟發(fā)假說(shuō)的因素是多樣的，但科學(xué)信念乃至某些哲學(xué)觀念（如上文所述）對(duì)假說(shuō)的產(chǎn)生極其重要。雖然在科學(xué)探究中，大多數(shù)探究者并不明顯意識(shí)到信念對(duì)假說(shuō)產(chǎn)生的意義和價(jià)值，但兩者的聯(lián)系在認(rèn)識(shí)論上的意義是明顯的，它們之間的關(guān)系猶如英國(guó)科學(xué)思想家波蘭尼（Polanyi , M ）關(guān)于“附屬意識(shí)”( Subsidiary awareness ）與“焦點(diǎn)意識(shí)”( focal awareness ）之間的關(guān)系，即信念作為附屬的、緘默的潛意識(shí)往往是頭腦中的“直覺(jué)”或突然“閃光”的源泉。對(duì)此愛(ài)因斯坦曾深有體會(huì)地說(shuō)過(guò)：“如果把哲學(xué)理解為在最普遍和最廣泛的形式中對(duì)知識(shí)的追求，那么，顯然，哲學(xué)就可以被認(rèn)為是全部科學(xué)認(rèn)識(shí)之母。”[6]因此，在科學(xué)探究教學(xué)中教師應(yīng)該盡可能引導(dǎo)學(xué)生從更高的層次反思他們的探究經(jīng)歷與體驗(yàn)，努力形成上位的乃至是哲學(xué)層次的科學(xué)信念，這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生提出假說(shuō)的意識(shí)和能力，而且有利于學(xué)生形成正確的科學(xué)世界觀和價(jià)值觀。

第三，由于假說(shuō)的個(gè)體性、嘗試性以及非理性因素的參與，不同的人對(duì)同一問(wèn)題就會(huì)提出不同的假說(shuō)，在這些不同的假說(shuō)中有些可能是通約的，屬于同一“范式”的不同表述。例如，中學(xué)生在“力的合成方法”的探究中，就可能提出“平行四邊形法則”和“三角形法則”兩種不同的假說(shuō)，然兩者是通約的，不會(huì)形成矛盾。但有些課題的探究則不然。例如，關(guān)于“速度”的探究，學(xué)生就可以提出“ ”，與“”兩種不同的假說(shuō)；再如，在“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的探究中，學(xué)生可以將其界定為“速度對(duì)時(shí)間的均勻變化”，也可以界定為“速度對(duì)空間的均勻變化”。顯然，以上二例中的兩種不同假說(shuō)是不可通約的，但都可取，因?yàn)?，它們都能夠描述“運(yùn)動(dòng)的快慢”或“速度的均勻變化”特征，只是分屬于不同的“范式”；并且從科學(xué)方法論角度講，這是屬于“自由創(chuàng)造性假說(shuō)”，或者說(shuō)是一種思維自由創(chuàng)造出來(lái)的公設(shè)或命題，這類假說(shuō)“在其來(lái)源或由來(lái)方面不需要任何'證明’，而只是在它的使用方面需要加以證明?！?… 它們的功能并不是描述出什么是事實(shí)或斷言事實(shí)如此這般，而是提供出以某種比以前的整理方式更優(yōu)越的方式來(lái)整理或重建已知的事實(shí)的秩序的手段”， [5]如“日心說(shuō)”就比“地心說(shuō)”能更好地解釋天體的運(yùn)行。因此，教師要慎重對(duì)待這類假說(shuō)的判定，是從科學(xué)的社會(huì)角色，還是從科學(xué)的價(jià)值評(píng)價(jià)，抑或是從科學(xué)的簡(jiǎn)單性角度。顯然，從科學(xué)的道德規(guī)范角度，使用教師或書(shū)本權(quán)威的判定是最不可取的，它既違背科學(xué)精神，又挫傷學(xué)生的探究積極性。

第四，假說(shuō)既是一種自由嘗試，也是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭?chuàng)造，因此，它的產(chǎn)生是試探與定向、繼承與批判、理性與非理性、嚴(yán)謹(jǐn)性與靈活性辯證統(tǒng)一的創(chuàng)新過(guò)程。然而，在當(dāng)前科學(xué)探究教學(xué)的實(shí)踐中，卻存在兩種極端模式。其一是“順桿爬”式，在這種模式中，由于教師過(guò)多的引導(dǎo)，以致許多假說(shuō)的提出是如此之便捷而又合理，這恰恰掩蓋了假說(shuō)所具有的嘗試性和靈活性，剝奪了學(xué)生自由探究、體驗(yàn)科學(xué)、嘗試假說(shuō)的機(jī)會(huì)，限制了學(xué)生創(chuàng)造潛能發(fā)揮。其二是“任意浪漫”式，在這種模式中，“從表面上看，是為了讓孩子們自主建構(gòu)，但實(shí)際上不少人是盲目行事，甚至把科學(xué)學(xué)習(xí)的困難全部丟給學(xué)生。尤其在孩子們'自主探究’遇到困難的時(shí)候，如果教師還是任其'自主’發(fā)展，勢(shì)必會(huì)給孩子們這樣的概念：科學(xué)探究原來(lái)就是這樣的任意和浪漫”。［7］顯然，這種只放不收的科學(xué)探究，違背了科學(xué)假說(shuō)所需要的嚴(yán)謹(jǐn)性，同樣不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成，也喪失了教育的標(biāo)準(zhǔn)。以上兩種極端模式的根源在于教師對(duì)科學(xué)探究理解上的偏差與膚淺。因此，提高探究教學(xué)質(zhì)量的根本在于提高教師對(duì)科學(xué)探究的理解水平，包括從哲學(xué)層面對(duì)科學(xué)探究的反思。

三、實(shí)驗(yàn)是“假說(shuō)”真理性的根本判據(jù)，但不是絕對(duì)和充分的

假說(shuō)是探究者對(duì)科學(xué)問(wèn)題解答結(jié)果的預(yù)期或推測(cè)，具有或然性。假說(shuō)要轉(zhuǎn)化成定律，過(guò)渡為理論，就必須對(duì)它進(jìn)行驗(yàn)證。從“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這個(gè)基本的唯物主義認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)來(lái)講，實(shí)驗(yàn)是假說(shuō)真理性的根本判據(jù)。然而，從方法論角度講，實(shí)驗(yàn)判據(jù)又不是絕對(duì)和充分的。首先，現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)研究認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)作為人們獲取經(jīng)驗(yàn)的一種方式，它是主觀與客觀相互作用的結(jié)果。因此，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不僅具有客觀性，而且具有主觀性。例如，“小孔成像”實(shí)驗(yàn)和“障礙物的陰影”實(shí)驗(yàn)是幾何光學(xué)中“光的直線傳播”假說(shuō)的重要證據(jù)，然而，在這些實(shí)驗(yàn)中，“孔”和“障礙物”的尺寸大小是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者主觀選定的。如果實(shí)驗(yàn)者能考慮到足夠小的“孔”和“障礙物”，那么“光的直線傳播”將不可能在這樣的實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)假說(shuō)的證實(shí)或證偽具有情境性、主觀性和相對(duì)性，不是絕對(duì)可靠的。

其次，由于“觀察滲透理論”面對(duì)同一實(shí)驗(yàn)，不同個(gè)體，因?yàn)橹R(shí)背景或個(gè)人傾向的不同，則觀察的方式、精度的要求和對(duì)結(jié)論的評(píng)價(jià)也將不同。例如，對(duì)待同一個(gè)存在一定誤差的實(shí)驗(yàn)，持假說(shuō)證實(shí)傾向者，就可能將之作為“誤差允許范圍內(nèi)”的一個(gè)證實(shí)例證；而持假說(shuō)證偽傾向者，就有可能將之作為證偽的例證（如開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)行的8分誤差）。再如，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中偶然出現(xiàn)的明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期值的“粗大誤差”等反?，F(xiàn)象，持證實(shí)與證偽者的態(tài)度也會(huì)大不一樣，前者就可能視之為讀錯(cuò)數(shù)、記錯(cuò)數(shù)，或環(huán)境條件突然變化引起的誤差而將之剔除或“懸置”起來(lái)，而后者將不會(huì)聽(tīng)之任之?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)中一個(gè)中立的觀察和評(píng)價(jià)是不存在的，它同樣具有主觀性和不確定性，正所謂“ 一個(gè)科學(xué)家首先是人，他不可能撇開(kāi)自己的信念。在任何問(wèn)題前面都持完全中立和不偏不倚的態(tài)度， 那是荒謬之談”。[8]

第三，假說(shuō)合理性的判定還與“范式”有關(guān)。由于不同“范式”的不可通約性，一個(gè)假說(shuō)在某個(gè)范式中看來(lái)是不合理的，但在另一種范式中卻可以是合理的，如前文提到的“速度”與“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的兩種不同定義，就是分屬不同的“范式”，且都具有合理性。因而對(duì)它們的取舍與判定就不僅僅取決于實(shí)證，還要根據(jù)它們的實(shí)用性、簡(jiǎn)單性和社會(huì)公認(rèn)性的評(píng)價(jià)?？傊诳茖W(xué)探究教學(xué)中，如何在同一問(wèn)題的多種假說(shuō)中作出選擇，雖說(shuō)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)事實(shí)這個(gè)根本性判據(jù)，但卻不是絕對(duì)和充分的，這就需要教師以更加寬廣的視角引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同假說(shuō)的合理性作更全面的論證與分析，并作出科學(xué)的判定。【24】