时间：2023-03-21 17:06:21
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇自然科学论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
由于科技的发展，人才的需要，60年代，在国外，已经提出了改革科学教学的方法。近些年来，在课堂上，许多科学教师仍很传统，在教学方法和教学顺序上，比较死板。因此，我们改进教学方法是一个很重要的问题。下面从以下几点分析。
（一）在教学方法上改进
我们教师主要是“引导”的作用，即用适合的方法培养学生，独立、探索、发现知识的能力。而教师的重要方式是：“提高组织学生，来提高学生学习科学的兴趣。”根据教学目的、内容、对象，在各国，我们已经研究、选用了最好、最合理的教法。在美国，用探究、引导、发现法等；在苏联，运用自己做作业、自己解决问题的教学法等，加强引导、启发，而对传统的方法，进行了改造创新。
（二）在教学组织上改进
在传统的“教师———学生”这种教学模式上，要改变。教师和学生之间要多向联系，把班级、小组和个人的活动结合起来，使学生之间，相互交流、协作。这样，学生学习科学的积极性，能够被调动起来，同时，使得优等生和差生都在不断地进步。
（三）在教学时，要注重理解
目前，在不少国家，仍采用传统的教学方法，而我们要提倡广泛、实用、有效的教学手段，在“怎样做”“为什么”上，我们建立适当的平等做法。学生会处理教学材料，而在处理中，会分析、思考、理解抽象的科学概念、法则，以及科学规律。除了以上需要我们教师注意外，而培养学生的思维能力也是一件值得我们注意的问题。在现代，在学校教学中，这是一项基本的任务。往往知识，通过思维，得出的结果。在科学教学的过程，在培养学生思维能力上下一定功夫。下面，我从如何培养学生思维能力，谈几点看法。
二、培养学生思维能力
根据《小学科学教学大纲》，要求：培养学生具有初步的逻辑思维能力，这是一项科学、教学的目的，这符合科学的特点，又符合小学生的特点。
（一）培养思维能力要贯穿科学教学过程
对于教学，除了传授、学习外，更是一个促进学生全方面得到发展的过程，包括：“在思维能力的发展“。对于小学科学教学，通过学生掌握科学知识、技能，来构成思维能力的发展，这是一个必备的基础。一方面，学生要通过不断地运用自己的方法和形式来学习，如“通过比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理等方法来学习”，对于理解和掌握科学知识，这是一个很重要的过程。另一方面，在学习科学知识时，我们要提供“具体的内容和材料“，这是在为思维方法和形式的运用打下好的基础。对于科学知识和技能，除了培养学生的思维能力，通过有利的条件使用，即我们要把这些条件，充分利用起来，根据学生的特点，有计划地去培养学生的能力，才能达到自己的期望。在小学科学中，我们运用科学思想方法有，如对应思想、量不变思想、可逆思想、转化思想等。其中，转变思想是小学科学，在思想方面的核心。对于转化，是运用事物，在“运动、变化、发展和事物“之间，通过相互的联系，来实现一种从”未知向已知“的转化，在”数与形“的相互转化中，把复杂的问题简单化了等。这培养了学生转化的意识，从而发展了学生的思维能力。
（二）实验和练习对于培养学生思维能力
起着重要的促进作用第一方面，通过实验，贯穿于小学科学的始终，培养了学生具有“正确、熟练、合理、灵活”的实验能力，对于小学生科学教学来说，也是一项重要的任务，从而培养了学生的思维，具有“敏捷性、灵活性、独创性”等良好思维的品质。另一方面，通过培养学生的思维能力，这同计算方法、解题方法一样，必须通过练习来实践。在思维与解题过程，是一个密切联系的过程。对于培养思维能力，最有效办法是通过解题的练习来实现。了解知识是基础，通过直观，把科学抽象思维变得形象，这种途径是获得信息的来源。在教学时，我们应该注意“由直观到抽象”，学生的抽象思维的能力逐步得到培养。目前，在小学教学方法改革的研究、宣传中，重视使用什么样的方法去教学生，而在教学中，教育思想缺乏分析、研究；在教学方法中，虽然改进了教学的方法，但存在一定的思想缺陷。我们要树立正确的思想教育，遵循现代教学论的思想。所以，我们要认真研究现代教学理论、教学中的实际问题，同时联系理论和实际情况。
三、结语
自然科学研究是人类最富有创造力的社会活动，这一探索过程是科学工作者不断发现问题、提出问题和解决问题的过程。从某种意义上讲，自然科学发展史就是一部发现问题和解决问题的历史。科学研究活动作为一种探索和揭示自然界奥秘的过程，大体上可分为五个阶段：第一阶段是发现和提出问题；第二阶段是搜集有关该问题的感性材料或经验事实；第三阶段是对搜集到的经验事实进行分析整理；第四阶段是在整理经验事实的基础上提出有关科学假说，对有关经验事实进行统一解释，即解决原先提出的问题；第五阶段是对科学假说或解释进行严格检验或验证。科学研究过程的这五个阶段密切联系、环环相扣，并相互影响、相互作用，共同组成了自然科学的过程性系统。科学哲学家波普尔坚持认为，科学研究起始于问题，因为有了问题才能引发研究。当确定了所要研究的问题后，科学工作者为了解决问题，就要搜集尽可能多的感性材料或经验事实。众所周知，为了获取解决有关问题的经验事实，通常是运用观察和实验方法。实验方法之所以成为近代科学研究的重要手段，是因为它本质上是科学工作者运用人工方法“创造”自然现象。由于这些自然现象是科学工作者根据一定理论的指导有目的、有意识地“创造”出来的，所以它可以为科学工作者提供系统的、精确的、典型的、纯粹的、定向的、专业的经验事实，从而使他们获得科学研究所需的数量多、质量高的感性材料。事实上，今天科学研究所需的绝大部分感性材料或经验事实都是通过实验方法得到的。科学工作者获得了大量有关经验事实后，就必须运用归纳、演绎、分析、综合、分类、类比、比较等方法对之进行整理加工，然后在此基础上提出有关科学假说，对这些经验事实作统一解释和推演出有关结论（如定律、预言等）。那么，人们如何才能知道科学工作者提出的科学假说究竟是否正确呢？或者说，人们如何检验、判断科学假说的对错呢？不用说，只有通过经验对照加以检验或判断。如前所述，由于实验方法能够为科学工作者提供系统的、精确的、典型的、纯粹的、定向的、专业的经验事实，所以，今天绝大多数科学假说都要通过实验才能得到严格检验。科学史上这样的例子可以说是数不胜数。比如，生物界为什么总是遵循“种瓜得瓜，种豆得豆”的遗传规律，无一例外，这一遗传现象的背后原因究竟是什么？遗传学的先驱和奠基人奥地利科学家孟德尔首先发现并提出了这一人们司空见惯的问题，并着手进行解决。为了搜集解决这一问题所需的感性材料，孟德尔用豌豆做杂交遗传实验，并进行了长时间的观察，得到了系统、丰富的第一手科研材料。在此基础上孟德尔对所获得的这些感性材料进行了科学的比较、分类、分析、综合和归纳，最后，他得出了奠定生物遗传学的两大基本规律：孟德尔分离定律和孟德尔独立分配定律。这两大定律在后来分子生物学的发展中得到了充分验证，从而极大地推动了分子生物学的进步。20世纪美国生物学家摩尔根在他的基础上进行了进一步研究，并最终搞清楚了生物的遗传基因在生物遗传中的决定性作用。很显然，科学研究作为人类探索自然界活动的一种过程性系统，其五个组成部分是紧密联系、不可分割的，它们共同构成了一个有机整体。
二、作为社会文化组成部分的自然科学系统
“科学是一种文化过程。”［3］1因此，“作为一种文化现象，科学同其他文化现象一样，也表现出强烈的民族性”。从实际情况看也是如此。我们今天学习的科学（及其技术）是西方文化基因的产物，带有非常浓厚、明显的西方文化特色，就如同中医学是中国文化基因的产物，带有非常浓厚、明显的中国文化特色一样。中国人有目的、有意识、大规模地学习、引进、移植西方科学仅仅是从开始的，仅仅是基于“师夷长技以制夷”的考虑。既然科学是文化的一部分，那么它作为文化的一个子系统，其本身的各部分之间也是相互联系、相互影响、相互制约的，而且它必然与其相应的文化基因吻合，并且相互匹配、相互协调一致。从总体上看，科学作为一种文化现象，作为文化的一个子系统主要由三个部分组成：其一，价值观决定人们研究的目的和研究什么；其二，思维方式或哲学思想决定人们如何研究或用什么方法进行研究；其三，信仰信念决定人们研究的信心和如何看待其研究成果。之所以不同的科学形态之间存在重大差异或本质差异，正是由于自然科学作为一种文化子系统，其内部的基本文化要素，如人们的价值观、思维方式、信仰信念等方面存在重大差异。首先，价值观决定了人们是否研究、探索自然界奥秘或研究什么问题。以西方科学为例，其价值观因素主要包括两个方面：第一是古希腊人一开始就认为“求知是人类的本性”，因而探索自然界的奥秘、认识自然界，以达到驱除愚昧、满足人类好奇心的目的是最有价值、最有意义的事。正如亚里士多德所说，“他们探索哲理只是为想脱出愚昧，显然，他们为求知而从事学术，并无任何实用目的。”这就是说，古希腊人认为探索自然界本身就是目的，就是人类最值得做的事。第二是古希腊人认为只有认识了事物背后的原因才算认识了该事物，仅仅认识事物的表象，只是感性知识，只是经验，而感性知识或经验是不可靠的。留基伯最先提出了“因果原则———没有什么事情无缘无故而发生，一切事物的发生都有原因和必然性”。亚里士多德更明确地指出：“智慧就是有关某些原理和原因的知识”，因为“明白了原理和原因，其他一切由此可得明白”。正是在这种价值取向的引导下，从古希腊的自然哲学开始，直到文艺复兴后近代科学的诞生及发展，西方科学始终都把探索自然现象背后的原因作为研究的主要指向，因而随之也成了西方科学的本质和最主要特点。其次，思维方式决定了人们如何研究或通过什么方法、途径研究自然界。作为文化子系统的西方科学的思维方式因素主要表现在其形而上学基础和方法论两个主要方面。康德曾明确指出：“一切本义上的自然科学都需要一个纯粹的部分，在它上面可以建立起理性在其中所寻求的无可置疑的确定性。”在康德自己看来，这个作为基础的纯粹部分唯一地是作为形而上学的哲学。没有这些哲学思想作为科学的形而上学基础，科学将成为空中楼阁。方法论对西方科学的要求更为明显和重要。可想而知，进行科学研究如果不运用观察实验方法、数学方法、分析方法、分类方法、归纳方法、演绎方法、比较方法等适当的方法，科学将寸步难行。从科学史看，西方近代科学之所以从自然哲学体系中独立出来，并得到迅猛发展，正是这些科学方法的功绩。不言而喻，科学方法论本身就是哲学的一部分，正如所认为的，有什么样的世界观（哲学），就有什么样的方法论，同时方法论也最能体现出一个民族的人或一种文化模式的思维方法。再次，信仰信念决定了人们进行科学研究的信心。西方科学的信仰信念前提主要基于两类：一类是宗教的，另一类是世俗的。基督教认为，整个宇宙都是上帝创造的，因而是有序的、完美的、简单的、和谐的、有规律的。基督徒研究自然界本身就是对上帝的赞美和认识上帝的伟大。这就是说，“人们必须研究上帝的创造物以便更好地理解上帝本身”。实际上，西方绝大多数科学家集研究者和基督徒身份于一身，牛顿、哥白尼、孟德尔、爱因斯坦等都是如此。爱因斯坦甚至明确指出：“相信世界在本质上是有秩序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础。这种信念是建筑在宗教感情上的。”西方人在研究探索自然界奥秘的世俗方面的信心来自于毕达哥拉斯学派的思想。毕达哥拉斯学派认为“数”是万物的本原，因为“数”是简单的、有序的、有规律的，所以整个宇宙也是简单的、有序的、有规律的。这种简单性、有序性和规律性可以用“数学”精确地表达、反映出来。毕达哥拉斯学派的这一观点直接影响了整个近代科学的发展过程，像哥白尼、开普勒、麦克斯韦、爱因斯坦等大科学家几乎都是虔诚的毕达哥拉斯主义者。总之，科学作为一种文化现象，作为文化的一个子系统，其内部的几乎一切要素都与文化基因，即人们的思维方式、价值观、信仰信念密切联系、相互吻合、相互协调，从而共同构成了一个有机的整体，使科学呈现出鲜明的文化特色。
三、作为社会活动领域的自然科学系统
作为一种社会活动领域的自然科学系统，主要包括三个组成部分：基础性研究、应用科学知识的实践和教育。这三个组成部分紧密关联、相互作用、相互影响，共同构成了自然科学这一社会性系统，并与其他社会子系统密切联系，相互协调一致，共同构成了整个社会系统。自然科学作为一种社会性系统或社会领域，基础性研究是其核心或基础。这是因为，自然科学系统之所以能够发挥社会生产力功能，能够推动社会物质文明和精神文明的进步，主要是由于它能够通过对自然界的认识成果来指导人们进行技术发明、技术创造，从而使人们更加有效地进行社会实践，而且能够通过揭示自然界的奥秘以达到驱除愚昧，满足人类求知的本性，使思想科学化的目的。从本质上看，科学的基础研究过程相当于科学家在进行着“创造”知识的活动，即“创造”出人类以前不知道或还“没有现实地存在”的知识，如牛顿“创造”出万有引力理论，麦克斯韦“创造”出电磁场理论等等。而技术实质上是“应用”知识。科学是对自然界的认识，技术则是对自然界的有效改造和利用，是社会实践。这就是作为社会活动领域的自然科学系统内科学与技术之间的本质关系。不过，科学家“创造”出来的关于自然界的知识要想得到应用或用来指导社会实践，就必须被大多数人所掌握，否则，科学知识的应用也仍然是一句空话。那么，如何才能做到科学知识被大多数人所掌握呢？不言而喻，必须通过教育，没有教育，自然科学系统既不能正常运行，也不能充分发挥其社会功能。因此，教育作为科学知识传承、应用的必要和唯一途径，必须包括在自然科学系统内。当然，把教育包含在自然科学社会性系统内并不仅仅是基于教育是科学知识传承和应用的必然要求的考虑。从现实情况看，作为自然科学社会性系统一部分的教育的主要功能是为了科学知识的传承和如何把科学家创造的知识应用于社会实践，变为推动经济发展或社会物质文明进步的杠杆，这就是国家普及教育、提高教育水平的主要目的。但教育的另一个重要功能是要培养出能够“创造”知识的科学家来。很显然，如果培养不出“创造”知识的科学家，自然科学系统“创造”不出新知识，那么知识的应用，即技术发明或技术创造就是一句空话，就是空中楼阁。所以说，教育作为自然科学社会性系统的一个组成部分，其重要功能有二：一是培养传承和应用科学知识的人；二是培养“创造”科学知识的人。这充分说明，自然科学与教育的关系十分密切，这正是我们通常都把“科教”作为一个词来使用和理解的重要原因。从以上的分析中我们不难看出，作为社会一个重要活动领域的自然科学社会性系统的三个组成部分，基础性研究（即关于自然界知识的“创造”活动）、应用科学知识的实践（即技术或对自然界的有效改造和利用）和教育（培养创造、传承、应用科学知识的人）是密切相关的，它们共同构成了一个不可分割的有机整体。
四、启示
“形而上学”（metaphysics）的原义是关于世界本原或事物发生发展的原因的学说，即关于世界本体论的学说。公元前1世纪亚里士多德吕克昂学园的第11代传人安德罗尼柯在编辑亚里士多德著作时，把亚里士多德的有关研究第一原因本身，即永恒的、非物质的、静止不动的存在的著作，放在研究世界运动变化的著作（physics）之后，取名为meta-physics，直译应为“后物理学”。由于在metaphysics中，亚里士多德研究讨论的是事物的终极原因，世界为何存在和如何存在本身的问题（亚里士多德自己把它称为“第一哲学”），而这些问题在人类的经验范围内是无法感知的、超验的，是看不到摸不着的，所以我们中国人就借用《易经》上“形而上者谓之道，形而下者谓之器”一语，把metaphysics译为“形而上学”。值得指出的是，按照中国《易经》中的意思把metaphysics翻译成形而上学，并且按《易经》中的思想理解“形而上学”，其实与西方人自己对meta-physics的理解是有较大差异的。差异之一是，中国人认为“形而上”的东西是虚无缥缈和难以捉摸的，比如说“道”、“太极”、“元气”等，所以人们也无法用语言把它们的真实含义明确地表达出来，要想真正把握它们，只有通过直觉、内省、觉悟，即通过“只可意会，不可言传”的方法去体会；但西方人认为，尽管事物的本原、原理和事物背后的原因（柏拉图称为“理念”世界）是人类的感官无法感知的，但人类可以用理性思维去把握它、认识它（这也是古希腊人崇尚理性主义的重要原因）。差异之二是，中国人既然认为“形而上”的东西是难以把握的，因此就把“形而上学”看成是“玄学”（20世纪初有相当长一段时间metaphysics就译为“玄学”），看成是一种“天道”，而“天道渊微，非人力所能窥测”（阮元《畴人传》卷46）；但西方人认为，“形而上学”实质就是关于世界为何存在原因的学说，是世界存在本身或“第一存在”的学说，这种存在是其他所有存在的原因、前提或基础，因此，这种学说比其他任何学说都更高级、更基本、更实在、更富有智慧。总之，所谓“形而上学”本质上就是关于世界为什么存在、如何存在的原因的学说，这种学说尽管没有什么实用价值，也不讨论有关现象世界或感性范围内的认识，因而在人类的经验范围内也不可能得到检验，但它却是现象世界或感性认识的基础，一点也不“玄”，甚至比看得到摸得着的客观事物更实在。正如亚里士多德所说，“有一门学问，它研究‘实是之所以为实是’，以及‘实是’由于本性所应有的秉赋。”〔1〕56而“为这门学术本身而探求的知识总是较之为其应用而探求的知识更近于智慧，高级学术也较之次级学术更近于智慧；哲人应该施为，不应被施为，他不应听从他人，智慧较少的人应该听从他。”〔1〕4那么，究竟什么是智慧呢？“智慧就是有关某些原理与原因的知识。”〔1〕5因此，形而上学知识是最有智慧的学问，是最高级的学术。
二、自然科学为什么必须以形而上学为基础
亚里士多德在《形而上学》中曾明确指出：“凡为每一个有些理解的人所理解的原理必不是一个假设；凡为有些知识的人所必知的原理当是在进行专门进行研究前所该预知的原理。”〔1〕62他还进一步指出：“一切事物悉加证明是不可能的（因为这样将作无穷的追溯，而最后还是有所未证明的）；假如承认不必求证的原理应该是有的，那么人们当不能另举出别的原理比现在这一原理<矛盾律>更是不证自明了。”〔1〕63很明显，亚里士多德在这里所说的“在进行专门研究前所该预知的原理”或“更是不证自明、不必求证的原理”正是探索宇宙奥秘的基础或指南。而康德说得更清楚、更直接：“按其本义来称谓的自然科学首先是以自然的形而上学为前提的。”〔2〕5不用说，在亚里士多德和康德看来，进行科学研究或探索宇宙奥秘必须要以“形而上学”为基础、为前提。那么，究竟什么是自然科学的形而上学前提或基础呢？它们在自然科学中究竟居于何种地位或起何种作用呢？这当然是非常值得我们认真讨论的重要问题。“西方科学的本质在于，它是对自然现象产生原因的一种猜测或解释。”〔3〕比如说，地球上所有人凭感官或凭经验都知道“天冷的时候，水会结成冰”；都知道“天热的时候，食物容易变质，不能再吃，吃了变质的食物，人就会生病”；都知道“月有阴晴圆缺”等等。但古希腊哲学家认为，人类不能以获得这些感性知识为满足，而应探究它们背后的原因。亚里士多德就明确指出：“研究原因的学术较之不问原因的学术更为有益；只有那些能识万物原因的人能教诲我们。”〔1〕4然而问题是，人类可以凭感官感知到现象，但现象背后的原因却无法通过感官感知到，它只有通过猜测才能知道，这种猜测所依靠的就是“理性思维”，而理性思维的核心就是“合逻辑地推理”。所以说，对现象背后原因猜测的过程实际上就是合逻辑推理的过程。康德之所以提出“人的理性为自然界立法”的口号，之所以把“人的理性为自然界立法”看作是“自然科学成为可能”的基础，正是这个意思。接下来的问题是，人类根据其理智法则进行合逻辑推理必须有一定的前提或基础，如果没有这些前提或基础，“合逻辑地推理”根本就无法进行。我们以阿基米德推导液体的浮力原理的过程为例进行分析说明。“木头、树叶等物体肯定有重量，但在河里它们都浮在水面上，并没有沉到水底”，这显然是铁打的事实，是所有人都知道的自然现象或经验。但这一现象背后的原因是什么呢？阿基米德通过猜测或合逻辑地推理，认为最好、最合理的解释是，“木头、树叶这些物体肯定受到向上的托力（或浮力），而且这一托力或浮力必定是由水产生的”，这是猜测或推理的第一步。既然木头、树叶这些物体在水中受到水对之向上的浮力，那么其他所有物体在水中必定会受到同样的浮力，否则是不合逻辑的，是不可思议的，这是猜测或推理的第二步。既然水对浸没在其中的物体有向上的浮力，那么所有液体，象水银、酒、油等，对浸没在其中的物体必定也有向上的浮力，否则同样是不可思议的，是不符合人类理智法则的，这是猜测或推理的第三步。这样一来，阿基米德在看到或观察到“木头、树叶等物体浮在水面上”的经验事实的基础上，通过一步步逻辑推理（即猜测），最终推导出了关于液体的浮力原理。笔者通过合逻辑地推理猜测，阿基米德当年“必定”是如此推演出浮力原理的。其实，普朗克也是在黑体辐射的所谓“紫外灾难”的实验结果的基础上，通过逻辑推理推导出“能量子”理论的；等等。这充分说明，西方科学知识其实都是人类根据自己的理智法则，通过逻辑推理（包括数学推理，因为数学本质上也是逻辑）获得的。不过，在这一系列严密的逻辑推理过程中，自始至终都必须有一个基本前提作为推理的基础，这就是“世界是统一的”：同一类事物的属性必然是相同的或一致的。而这一前提正是推导浮力原理的形而上学基础，没有这一基础，浮力原理将成为空中楼阁。阿基米德认为，如果木头、树叶这些物体受到水对之向上的浮力，那么其他物体在水中必定也要受到同样的浮力，这从何说起？有何根据呢？假如自然界中水只对木头、树叶有向上的浮力，而对铁块、石头就没有向上的浮力，咋办？阿基米德凭什么就认定水对木头、树叶如果有浮力，那么对铁块、石头必定也有浮力？这基于什么理由？（其实，这一问题与“休谟问题”密切相关）很显然，这一推理过程必须隐含一个前提：“世界是统一的”。这一形而上学前提对于浮力原理的推理过程而言，是绝对不可或缺的。如果没有这一前提，推理一步也不能进行，这样一来，人类对自然界的认识也就永远只能依赖于经验（这正是休谟所认为的）。实际上，西方科学的任何理论都有其相应的形而上学基础，正如康德自己所说，“只有那些其确定性是无可置辩的科学才能成为本义上的科学；仅仅只是具有经验性上的确定性的知识只能在非本义上称之为学问。”〔2〕3或者说，“一切本义上的自然科学都需要一个纯粹的部分，在它上面可以建立起理性在其中所寻求的无可置辩的确定性。”〔2〕4不言而喻，这个具有无可置辩确定性的纯粹部分正是自然的形而上学。大哲学家雅斯贝尔斯也明确指出：“一种纯粹的科学需要一种纯粹的哲学。”〔4〕德布罗意之所以提出“物质波”理论，爱因斯坦之所以提出光量子论、统一场论，摩尔根之所以把关于果蝇的遗传规律推广到一切生物物种等等，同样也都是以“世界是统一的”这一形而上学命题为前提的；哥白尼之所以大胆否定“地心说”，提出“日心说”，爱因斯坦之所以提出相对论，是基于“世界是简单的”这一形而上学前提；西方科学所有学科之所以都热中于寻找现象背后的原因，是因为西方人坚信，客观世界中的任何事物或现象都是作为原因的结果而存在的。为此，亚里士多德提出“四因说”对之进行解释。作为中国人，我们通过学习对西方科学的内容几乎都能够掌握，但遗憾的是我们对西方科学从何而来，西方人为什么会提出近乎“荒唐”的大爆炸宇宙理论、能量子理论、物质波理论，为什么热衷于用数学、实验、分析、类比等方法研究探索自然界，尤其是对西方科学的形而上学基础等等，都知之甚少。
三、对《自然科学的形而上学基础》的深层理解
通过以上分析讨论我们终于搞清楚了，西方自然科学知识仅仅是人类理性思维的产物，这正是康德在《纯粹理性批判》中所阐述的核心思想：自然科学之所以成为可能，是因为“人的理性为自然界立法”；而人类在进行合逻辑推理的时候，必须以“自然的形而上学为前提、为基础”，而这正是康德的《自然科学的形而上学基础》的核心内容；那么“形而上学”又是什么呢？亚里士多德的《形而上学》对之进行了详细阐述。我们完全可以这样设想，如果有人问哥白尼，“我们大家（包括你自己）都感觉不到地球在动，你哥白尼却说地球和其他行星都围绕太阳转，而且速度那么快，这从何说起？有什么证据？你是怎么知道或你凭什么说地球和其他行星都是围绕太阳转的？”哥白尼的回答必定是，“柏拉图早就指出，可感的现象世界是变幻莫测的、是不真实、不可靠的，我们不能相信，而‘地心说’用80多个本轮和均轮来解释有关天文现象，显然不符合‘世界是简单的’这一基本原则，是不可思议的，上帝也绝不可能动用80多个本轮和均轮来创造宇宙。用‘日心说’取代‘地心说’解释有关天文现象，最符合‘世界是简单的、和谐的、在数上是成比例的’这一原则，因此宇宙必定如此。”无独有偶，大科学家爱因斯坦说得更清楚：“温和的形而上学者相信：逻辑上简单的东西不一定都在经验到的实在中体现出来，但是，根据一个建立在一些具有最大简单性的前提之上的概念体系，能够‘理解’所有感觉经验的综合。”〔5〕672这意味着，科学家在进行科学探索时，几乎一刻也离不开某种信念，而这一信念正是“自然的形而上学基础或前提”。正如爱因斯坦所说，“相信世界在本质上是有序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础。这种信念是建筑在宗教感情上的。”〔5〕409他还说，“理论家的方法，在于应用那些作为基础的普遍假设或者‘原理’，从而导出结论。”〔5〕111爱因斯坦在这里所说的“作为基础的普遍假设或者原理”显然就是指科学的形而上学基础。
四、从形而上学到实证科学
随着科学史发掘的逐渐深入，人们发现传统认识论过于注重逻辑和理性，从静态的和个体的角度建构知识，完全排除社会、历史和心理因素，忽视知识的产生与证实过程中社会目标和社会规范对它的影响，逻辑实证主义逐渐走向衰落。默顿描述的科学活动因未涉社会，被冠以科学知识的“黑箱理论”之名。自奎因提出自然主义认识论，特别是在库恩之后，对科学知识的解释张力引起了传统科学认识论的断裂、默顿科学社会学体系的解构危机以及科学知识社会学的兴起。
二、自然主义认识论的提出与科学知识社会学的兴起
1969年，奎因在《自然主义认识论》中为摆脱认识论困境作了一个有益的尝试，明确而系统地阐述了通过将认识论自然化来拯救经验主义认识论的思想。他指出:“认识论将继续存在，尽管是在新的背景下并且是以一种清晰的形象出现的。认识论，或与它类似的东西，属于心理学的一章，因而也是自然科学的一章。”［3］83他试图从客观事实中寻找认识论原因，并体现出高度的开放性:“自然主义认识论包含于自然科学之中，而自然科学又包含在自然化认识论之中。”［3］83为撼动科学社会学的哲学基石提供了认识论基础。库恩等人发起的科学哲学革命，使对科学知识进行社会学的分析成为可能。随着库恩《科学革命的结构》的发表及其历史主义的建立，人们开始重新审视科学知识的发展过程。库恩提出一个崭新、动态、非线性、非累积式的科学发展模式，将科学的发展描述为一个进化与革命、积累与飞跃的连续交替变化的过程。在库恩看来，不同的范式之间是不可通约的，因为评判知识的标准不同，范式也就不同。［4］既然如此，默顿的规范在认识论意义上就难以继续成立。库恩的历史主义被科学知识社会学家吸收，相对主义的成分又被激进地解读，爱丁堡学派代表人物巴恩斯、布鲁尔主张的强纲领将科学的社会学研究引入认知层面，象征着科学知识社会学的兴起。他们关注历史、社会及具体的心理过程等因素在科学知识生产过程中所产生的独特甚至决定性作用，以自然主义及纯粹描述为特征，与科学社会学规范化和规定性的特征形成鲜明的对比。
三、自然主义认识论的社会转向与科学知识社会学的发展
自笛卡尔提出“追求知识的绝对确定性的理想”以来，认识论者一直在寻求知识确定性的基础，竭力为科学知识的合理性辩护。如同其他认识论一样，科学知识社会学依旧致力于回答“科学知识何以可能”的问题，但不再追问“主体怎样才能获得客观真理”。因为在他们看来，并不存在所谓的客观真理，知识是一种信念，是被接受的“信念”，而不是正确的信念。［5］186确立科学的知识本质，不能只依靠对孤立个体的行为、信念等进行哲学或心理学的分析，社会性才是知识的本质特征。他们从经验心理学、人工智能、认知科学等多个角度在自然科学内部说明认识的合理性问题，力图使社会认识论自然化。而自然主义在此之前完全根据内在、个体的心理过程解释认知现象的方式，忽视了认识主体的社会、文化等重要因素，在发展过程中也遭到很多批评，甚至被认为不再能用以解决当代认识论问题。科学知识社会学借助相对主义认识论张扬了一种具有集体约定主义特征的、社会化的自然主义认识论，也使得自然主义从个人认识论转向社会认识论，沿着新的线索重构认识论。不可否认，科学知识社会学的社会化认识论“即使以一种弱的形式，确实向我们打开了一个认识论探寻的新维度”，［6］曾在科学哲学研究中蔚然盛行。但与传统科学认识论依靠科学理论与自然秩序相一致的标准获得科学的规范性不同，科学知识社会学通过削弱自然界的齐一性和科学的体制性维护其社会认识论。对具有浓重相对主义色彩的社会化认识论来说，“并不存在与环境无关或超文化的合理性规范”，“根本不存在任何一组特定的关于自然的信念可以被认作是合理的或唯一的真理”。［5］187这种消解了科学的规范性的自然主义，遭到了坚决维护科学理性、反对相对主义的哲学家和科学家的激烈反对。后来的事实也证明，将科学知识看作社会建构的产物对科学知识的社会研究本来是极有价值的，但如果试图以社会因素的外在建构替代科学逻辑的因果演绎、解释科学知识的合理性和客观性，则终将面临重构。
四、自然主义认识论与后科学知识社会学的实践转向
根据学生的年龄特点，我为学生选择了一些有趣的、浅显易懂的课题内容。春天，带孩子到户外观察小草的生长，每周给小草量身高；看各种树叶是怎么一点点从枝上长出来的；把小蝌蚪养在鱼缸里，看着它们玩耍和成长；看燕子怎样衔泥做窝；看苹果树从长叶开花到长出小苹果。夏天，到村里的果园里看果实的长大和需要的各种管理，体会劳动的艰辛和快乐；从园里的种植园内摘来西瓜、黄瓜、西红柿等，和大家一起分享收获的喜悦；到田间看农民伯伯收小麦，看脱粒机怎么脱粒，感知颗粒归仓的意义。秋天到田野认识棉花、玉米、大豆、谷物等，采摘果实做标本；在树林里用双臂合抱的方法比较树的粗细，观察什么落叶，什么不落叶。冬天呢，则和孩子一起到户外感受冬天的天气变化，锻炼孩子的意志；下雪了和孩子一起堆雪人，打雪仗，在雪地上感受雪后空气的清新，进而进行环保教育等等。农村自然环境中蕴藏着无数的课题与秘密，等待我们和孩子一起去用心发掘。
二、直接利用自然物进行教学活动
为了使每个孩子能自然主动地进入教师所希望的状态之中，我总会设法用直观形象的教具或情境，生动浅显的语言与动作激发他们，带他们入境，帮助他们理解记忆与思考。在这其中，利用自然物进行教学活动，效果很好。自然物以其形象具体的特点一下子就能吸引学生的注意力，而且还能使学生的观察保持一定的时间，便于发现问题，解决问题，掌握知识。例如，在小班“蚂蚁的触角”这一活动中，我把学生带出活动室，问“我们在哪儿能找到小蚂蚁？”孩子们兴致很高，在院子里有土的地方找到蚂蚁。我在地上放下面包渣，让大家仔细观察蚂蚁是怎样招呼小伙伴，大家一起把食物搬进洞的，学生个个睁大了眼睛，仔细观察，最后引出蚂蚁的触角的作用：没有触角，蚂蚁就找不到家，找不到吃的，也不能和小伙伴交流信息。在这种轻松的氛围中大家你一言我一语，好不热闹，在玩中就学习了知识，完成了教育目标。在“认识桂花”这一活动中，恰巧我们校园旁边有一棵桂花树，我把孩子带出活动室，从能闻到桂花香味的地方开始，让孩子根据香味的浓淡，自己找一找香味是从哪发出来的。大家最后都聚集在了那棵桂花树下，然后我们在树下观察桂花长哪儿、什么颜色、花瓣有什么特点、桂花的香味像什么的气味等等，我们围着树，以交谈的方式，轻松完成了活动目标，并且效果良好。
三、随时发现科学素材，及时指导
一、准确把握教科书的特点，是优化低年级自然课堂教学的前提，我们认为低年级自然教科书主要有以下 几个突出特点
1.注意贯彻了九年义务教育小学自然教学大纲精神
九年义务教育自然教学大纲，改变了传统的认识。即把自然课性质由“知识性”学科，改变为“教育性” 学科。自然课的任务也由原来的“教给学生一些浅近的自然科学知识”，改变为“不仅要指导学生获得一些浅 显的自然科学基础知识，而且要培养学生的科学志趣及学科学，用科学的能力”。新编低年级自然教材，注意 从各个方面体现大纲改革精神：如教科书的能力结构及德育结构是以知识结构为基础的，通过精心选择三者的 结合点，把知识教学、能力培养、思想教育紧密有机地结合为一体。
2.教材符合学生的心理特征和认识规律
新教材较好地渗透了人类科学认识程序的教育。教材几乎都是按照“看一看”、“想一想”、“做一做” 等程序进行的，意在指导学生体会科学认识的基本程序。也充分体现了由易到难，由浅入深，由简到繁，由个 别到一般的认知规律。低年级1-4册共59课，内容涉及理化、生物、天文，地学及人体卫生保健等多方面浅显的 科学知识，都着力体现了科学启蒙性。教材中的自然物体和自然现象具体，直观，看得见，摸得着，且浅显易 懂，都是小学生颇感兴趣的。如蟋蟀、小金鱼、树叶、风车、不倒翁等。低年级的《砂和粘土》、《你怎么知 道》、《土电话》等课也都是以儿童喜欢且容易找到的自然物体为教材，通过让他们自己动手，来发展智力， 培养兴趣的。而《铜铁铝》、《小水轮》等课介绍的自然现象既熟悉又陌生，促使学生很想去探索研究。教材 的编排，就是通过让学生看、想、做，使其好奇心得到满足，既可学到一些浅显的自然科学知识，又能初步提 高分析问题和解决问题的能力。
3.形式多样，图文并茂，便于“教”和“学”
新教材为了更好地培养和发展学生的兴趣，针对低年级儿童的特点，课本采用了彩色版。考虑他们识字少 ，课文都加注了拼音。根据低年级儿童好动，好做游戏的特点，教材选取了贴叶画，做风车和采集种子等需要 人人动手的内容，也选取了如磁铁游戏，踩影子，认东西等采用游戏方式学习的内容。新教材十分重视发挥彩 图的作用。各项实验，观察对象及所涉及的科学知识，都能用清新的画面来展示。图是文的依据，文是图的体 现，学生通过读图，做什么，怎么做会一目了然。图文并茂的新教材能够强化低年级儿童的直观感受，使他们 学有样子，动有依据，减轻了师生的负担，有利于提高课堂教学效率，点明了一条组织教学的新路。
4.教材涉及到的教具、学具简易，随手可得
亲自动手，实际操作是一种独特的学习活动，是手脑并用的过程。低年级自然教材几乎每一课都要使用教 具和学具。为减轻教师的负担，增加学生的亲切感，课本中需要的教具，学具一般比较简单，很多都是学生身 边的物体。随手可得的材料，很容易满足教学的需要。如铅笔、尺子、文具盒等学习用品，火柴棍、药瓶、旧 牙膏皮等生活用品。
二、精心设计课堂教学结构是优化低年级自然课堂教学的关键
教学结构是在一定的教学思想指导下建立起来的，较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。课堂教学结 构可以理解为一节课的组成部分（即环节或步骤），以及各部分的进行顺序与时间分配。它包括导课、新授、 巩固练习和课堂总结等。
一节课的效果如何，质量高低往往取决于课堂结构是否合理。因此，精心设计好课堂教学结构，是优化低 年级自然课堂教学的关键。
设计低年级自然课堂教学结构，要从整体目标出发，突出学科特点，不仅使此结构符合教学目的要求和教 学内容的需要，而且要符合教材的课文结构，并且使它不违背小学生认知规律，因此，这一结构应力求突出以 下两点：
一是结构要符合学生的年龄、心理特点，有利于调动学生积累科学探究活动经验的积极性。
二是结构要与学生的认知过程相协调，有利于促进学生认知结构的发展，有利于完成知识教学、能力培养 和思想教育的任务。
据此，低年级自然课堂教学结构一般可按如下模式设计：
附图{图}
第二部分是新授阶段。通过一系列的“教”与“学”的双边活动，使学生自行探究获取问题的结论。第三 部分是巩固应用阶段。通过反复有效的训练，使学生的知识与能力逐步得到巩固、强化和提高。
三、运用恰当的教学方法，是优化低年级自然课堂教学的保证
教学方法受教学思想所制约，以往把自然课的性质定为“知识性”学科，其主要任务是教给学生一些浅近 的自然知识，教材也是以叙述现成知识为职能的。教师采用的教法必然是保证学生获得这些现成知识并驱使他 们被动地记忆现成知识的。而新大纲明确规定：自然教学的任务是对学生进行科学启蒙教育。低年级自然的基 本要求是：指导学生认识周围自然界常见事物的显著特征。自然课不再是单纯传知识，而是要求教师激发学生 的兴趣，为他们创设探究的情境，完成多方面的任务。只有教法灵活，得当，才能提高教学质量，达到教学目 的。因此，恰当的教法，是优化自然课堂教学的保证。
在低年级自然教学中常用的教法是看和做。
关键词电子计算机辅助学习获取知识
一、电子计算机的应用是现代学习的趋势
人类社会已进入21世纪，积极推进素质教育，培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求，建设高素质的基础教育，正是贯彻“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”战略方针的具体体现。现代化是以科学技术与生产的结合的标志，而人是现代化的主体。今天课桌旁的“无知”小童，将是21世纪世界舞台的主人。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代，如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识，形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。
在世纪之交的重要时刻，同志深刻指出，“当今世界，以信息技术为主要标志的科学进步日新月异，高科技成果向现实生产力的转化越来越快，初见端倪的知识经济预示人类的经济生活将发生新的巨大变化。”在即将到来的21世纪，以高新技术为核心的知识经济将占主导地位，国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平，教育将始终处于优先发展的战略地位，现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化，终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前，许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策，这些动向预示未来教育将发生深刻的变革，我们应当及早准备，迎接新的挑战。①
近十年，全球信息总量呈爆炸性增长，世界上每过一小时即产生二十项发明，每过一年就会新增790亿条信息，世界将进入新一个千年，这是一个真正的新时代，信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用，“地球村”的概念以不是理论的存在。随着电子计算机信息技术的不断发展，以及人们对计算机和网络知识的逐步了解，电子计算机将进入到千家万户，成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大，打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识，运用知识，从而走向知识经济的新时代，应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。
二、电子计算机是符合小学生学习的心理特点及认知规律
实现社会主义现代化，科技是关键，教育是基础。在即将到来的21世纪，国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育的发展，科学技术和知识创新水平。教育现代化是整个现代化建设的重要组成部分。教育应当超前发展。现在是信息时代，知识更新急速，人们根本没有可能掌握全部的科学知识，作为小学生主要的学习方法是观察。观察是学生认识客观世界，增长科学知识的重要途径。观察是一种有意识、有计划、持久的知觉活动，是搜集科学事实、获取感性经验的基本途径，是符合儿童的认识规律。小学生年龄小，基本上处于形象思维阶段，并开始向抽象思维发展。要使他们认识大量的自然事物和自然现象，应从具体形象的感觉开始，向抽象思维过渡。观察是思维的基础，能帮助学生顺利地掌握科学概念。通过观察容易使学生感知事物和现象，在这基础上进行抽象和概括，形成概念就比较顺利。观察是培养学生认识能力的良好途径，它提供许多机会，使学生见多识广，逐步养成善于精细、全面、深入、有次序地观察事物，提高观察能力，养成勤于观察的习惯，形成一种自行获取知识的学习方法。电子计算机作为一种现代化教学媒体，它与教科书、投影仪、电视机和录象机等一样，具有帮助教师提高教学效果、扩大教学范围和延伸教师功能的作用，电子计算机集合了模型、挂图、幻灯、录象等多种教具于一身，呈现知识的系统化、全局化，是一种可观察性极强的应用工具。充分利用电子计算机辅助教学，有利于提高学生的科学文化素质，有利于帮助学生形成善于观察的习惯，有利于辅助学生自行获取知识。通过电子计算机的树形结构更有利于学生了解知识之间的纵横关系。
三、电子计算机具有解“暗箱”的作用
在小学阶段解决部分（如宇宙、人体卫生等）知识的情境设计的实现和再现。电子计算机作为一种先进的技术手段为教学所应用，对教学过程的参与，将更能帮助学生广泛了解一些大至宇宙的运动，小至动、植物的细胞结构的知识；也能帮助学生了解人体内部器官的运动和结构。学生通过人机交换信息，共同解决难题，寻找正确的解题思路，学会的将是一个过程，一个有助于学生学习成长的过程。在自然教学中运用电子计算机辅助教学将有助于解决这些“暗箱”问题并能帮助学生自行获取知识。
如在《自然》（沿海版）第九册《人的消化》一课中利用电子计算机进行辅助教学，当学生一坐在电子计算机前，面对着一种新颖的媒体，学生的兴趣马上就集中在面前屏幕上的人体消化器官全图上,被屏幕上不停变化的画面所吸引，迅速进入学习的兴奋状态。电子计算机的一个优点就在于能一下子就把学生的注意力集中过来。这时学生处于无意注意的阶段。在这时，教师指出学习的目的是认识人体的消化器官，了解一些简单的卫生知识。学生有了明确的学习目的任务，求知欲望逐渐增强，通过按动键盘，屏幕上的画面变化，知识的不断显示，这样学生的注意就会结合着课文向有意注意发展，并保持学生的注意的持久和稳定，促使学生迅速感知，记忆牢固，思维灵敏，获得最佳学习效果，解决了“暗箱”课的一些处理困难的问题。学生通过观察、分析，加深了对知识的理解。通过操作电子计算机帮助学生自行获取知识，从而激发学生的学习兴趣，通过电子计算机的强烈外在因素的优势弥补学生个人心智方面的不足，提高学生的学习效果。电子计算机在学习中的应用不仅拓展学习时间和空间，而且提高了学生的学习成效，从而使学生的认知能力和操作能力更有效地同步发展。
四、电子计算机教学能兼顾对待个别差异
在教学过程中，不管讲课、提问，还是练习、复习，教师必须照顾全班学生的学习情况，同时又要照顾个别差异。一位教师要面对40多名学生，而且其中接受能力的不同、学习上有障碍，如何区别对待，如何达到素质教育中的面向全体。现在存在教师把学生分为“尖子”、“中下生”和中间一群三部分来进行教学。在教学中进行辅导，这样做好吗？学生只是分三类吗？能正确对待差异吗？答案是明确的，学生存在各种不同的差异，学习能力不尽相同，学生中没有一定的“尖子”和“中下生”，被认为是中间的一群学生的能力也不一样。电子计算机在教学的应用就会给我们一个提示，电子计算机在教学中成为每一位学生的电子老师，它会不厌其烦地为每一位学生服务，可以不断的显示出学过的知识，多次地显示学生不能了解的地方，帮助学生解决学习中存在的学习问题，从而提高学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。电子计算机正好充任于一个忽略个性特征的“教师”，这位“教师”只会按照课件设计者的思路而进行工作，正好是转变只重视少数尖子生而轻视大多数学生，重知识灌输，轻能力培养的教学观的尝试。
五、电子计算机能提高学习效率
如小学《自然》（沿海版）的第十册《眼睛的科学》的一课中，利用电子计算机辅助教学，让学生用计算机了解眼球结构和瞳孔对光线强弱的变化。学生用鼠标点一下眼球内部，眼球内部相应的名称出现了，这使学生具有对在屏幕上所看到的事参与的能力。学生带着“如果我碰了这里会发生什么事”的问题——使他的好奇心持续高涨。通过这种相互作用，与潜在的知识体系相结合，使学生更投入学习，加深学生对知识的理解，提高了观察、想象、分析和判断能力。在两点之间的任何线，不论是直线，还是曲线，都是路。这种学习方式是让全体学生从兴趣进入，引发有意注意，进行学习，是一种“直线”；如果中途出现学习障碍，学生对知识的了解不清晰，出现了对眼睛的结构不了解等问题时，学生可以通过重复学习同一知识点的方式进行“曲线”学习，那么他们同样都能学会了应有的科学知识。在教学循环过程中可以看到，教学评价源于学生掌握传递知识的程度，一般通过考试、考查或运用知识的能力等多方面的因素判定，评价教师的教学效果。电子计算机辅助教学，主要就是利用电子计算机运算速度快，精度高，可存储的特点。因此采集学生接受知识程度的样本、施行所传递内容掌握程度的测试、综合成绩判定、包括学生对所学知识的运用能力的模拟等，电子计算机实现起来比人工获取要客观和实时。传统教育过程中优秀教师总是善于考查自己的教学效果，以便修改自己的教学方式，改进教学方法。电子计算机辅助教学无疑提高了教学效率。而正是由于效率的提高，才缩短了教学过程的时间，能实现更好的教学效果。
多媒体教学软件是根据教学目标而设计的计算机教学程序，它是能让学习者进行交互作用的一种媒体，所以它不同于一般的多媒体计算机软件。为了使每个知识点的教学达到的预定教学目标，教师除用传统的教学媒体外，还常常选择幻灯、投影、电视录象、录音等电教媒体进行课堂辅助教学。而在多媒体计算机辅助教学中，由于多媒体技术可以通过电子计算机把文字、图表、图象、活动影象和声音等多种媒体的信息进行综合处理和管理，将计算机、电视、广播、录音、录象技术融为一体。利用电子计算机根据教学内容与教学目标要求设计一些练习题，对学生进行考核，从而了解学生对内容的掌握程度，起到强化、矫正和定步的作用。利用电子计算机程序中的可选择性，进行学生的自我选择，那么学生就会因应自己的问题，在电子计算机中寻找解决问题的知识，不了解的可以多次观察屏幕上的演示。这样，一方面学生就能通过老师的辅导和电子计算机的提示和回顾学会一定的知识，另一方面，老师可以用更多的时间去辅导部分学生。因此，电子计算机一方面可以帮助教师解决处理差异学生时的繁重劳动，提高老师的工作效率。另一方面可以通过引起学生的兴趣，提高学生“学”的能力和学会学习的方法。
六、电子计算机是学生自行获取知识的辅助学习途径
古人说：“授人以鱼，只供一饭之需；教人以渔，则终身受用无穷。”因为世界上的科学知识是无穷无尽的，新的知识在迅速增长，有限的教学时间内我们教给学生的知识也是有限的。况且今日的小学生，未来的去向各不相同，所需要各异，准备多少现成的知识对于未来的需要而言，总是不足够的。只有在教知识的同时，指导学生学习探求知识的方法和应用知识到实践中去的能力，他们才能受益无穷，达到叶圣陶先生所说的：“教是为了达到不需要教”。因此，教师引导学生明确学习目的，促使学生产生学习的精神动力，激发学生的探索兴趣，推动学生的求知欲，使学习真正成为学生的自觉要求。在自然教学中，教师要提供自然界的事物，让学生认识，创造必要的情境供学生去探索，而不应把书本作为知识的唯一来源，在教学中满堂灌，把学生造成只会死背硬记应付考试的书呆子。通过利用电子计算机进行辅助教学给学生以丰富多彩的信息刺激，无疑会为学生的想象思维创造广阔的空间，促进学生全脑的开发。
学习不是一个人仅在教室里或老师监督下才做的事情，对一个要满足求知欲或解除疑惑的学生来说，现在要找到合适的信息，有时会是困难的。如果电子计算机连上信息高速公路，那么电子计算机将在任何时间、任何地点，给学生提供一切途径，使学生得到看上去似乎无穷无尽的知识。电子计算机会使学习变得充满乐趣，允许不同的学生沿着有一定区别的途径学习，有学习障碍的学生将得到特殊照顾。无论学生的能力如何，每一个人都能按自己的速度学习，使每一个学生自行获取一定的知识。电子计算机辅助学习的另一个益处是使许多学生改变了对测试的看法。对许多学生来说，如今的考试制度、考核评价方法相对落后，考试相当压抑，造成学生思想负担重，考试与不足感相联系：“我考了低分，”或“我没有准备好。”这样一段时间之后，许多没有考好的学生心里就会存在一定压力。在电子计算机的应用中，允许学生在任何时候，不冒任何风险的环境下自己测试自己。测试成为学习过程的一部分，出错不会招来责罚，而会诱发学生寻找并克服他的错误之处。应用电子计算机来学习有助于了解自然科学中一些由于时间和空间的限制的问题，使学生能亲自感知一些时间非常长，肉眼很难觉察的现象，因而容易吸引学生的注意，激发学生的学习兴趣，提高学习积极性，并提供丰富的感性材料，有利于学生理解和掌握难以感知的知识。充分体现了现代化教学手段的强大生命力，是提高教学质量的有效途径。广泛运用电子计算机不仅扩展了学习的时间和空间，而且使学习者从大量烦琐的基础性学习中解脱出来，学习方法上的操作性得到了有效的加强，从而使认知能力和操作能更有效地同步发展。电子计算机辅助学生自行获取知识将使学生从学生时代开始打好基础，形成合理的知识结构，增强他们的自觉性，激发他们的创造精神，让学生有更大的学习自由度、自由活动空间、信息空间、有更多机会与教师交流，从学什么走向怎样学。这样，学生现时和未来不仅可以继承一些必要的前人积累的知识，通过实践使自己成为信息和知识的主人，转向对知识的分析、判断、选择和创造性运用，达到改变教育的最终目标，不是为了一纸文凭，而是为了终身受到教育。
七、存在的一些问题
1、在教育上说，如果学生弄电脑不好，这不是学生问题，而是软件问题。学生只要一般地掌握就可以了，学会电脑不等于学习电脑。
2、电脑提高了信息的量与质，提高了信息传递、加工的速度不等于提高学习效能。把信息解放给学生，学生仍然是学习的主体，教师仍然是教学的关键。
3、电脑不可以代替教师。电脑只是在获取信息机会上人人平等，处理信息的速度相对还是年轻人占优势。老师对信息的优势很快就消失，知识再难以保守，对知识获取机会均等，老师不再是先学、先知。而学生存储信息的功能逐渐减退。信息时代信息如此之多，就不能和以前一样死记硬背，“填鸭子”逐渐消失，这使教师真正的功能更加突出。
4、教育软件制作必须有的放矢，集中力量，重点是培养学生的能力，老师是配合，软件也是配合。
5、电脑不等于人的聪明，使用它是人脑指挥的反映，应用它是人脑的互动。教学改革，不是改进教学手段。
主要参考文献
1尚凤祥著.教学的基本价值及其相互关系.教育科学出版社.1996
2李新主编.心理学原理.广东高等教育出版社.1992
荆楚网消息 (湖北日报)（记者谢斌）武汉将向优秀的自然科学学术论文颁发政府奖和奖金，以表彰在自然科学基础研究、应用研究和开发研究中作出突出贡献的科技工作者。
记者昨从武汉市政府办公厅获悉，《武汉市自然科学优秀学术论文评选奖励办法》近日颁发。该市将每2年评选一次优秀学术论文奖，每届授奖210篇，其中，一等奖10篇、二等奖50篇、三等奖150篇。
武汉地区科技工作者公开出版、发表或在学术会议上全文宣读交流的自然科学基础理论、应用科学、工程技术、交叉科学方面的学术论文；以及科技发展战略研究、科技规划、科技管理、科技咨询论证和科技建议等软科学方面的论文均可参评。
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