作者--徐建新
下面是我的一些研究心得，希望有益于中國的科學(xué)教育，也有益于各位網(wǎng)友。
導(dǎo)言
在我國開展不久的研究性學(xué)習(xí)很受重視，但究竟什么是研究性學(xué)習(xí)，持論者未必能自圓其說，甚至彼此相互沖突。網(wǎng)絡(luò)上也有不少中學(xué)教師撰文抱怨聽了大學(xué)教授、博士們的輔導(dǎo)后，連什么是研究性學(xué)習(xí)都還沒搞清楚。造成這種混亂狀態(tài)的原因在于一個似是而非的假問題困擾著研究者--研究性學(xué)習(xí)的目的是什么，是為學(xué)生未來的創(chuàng)造打好基礎(chǔ)還是重在直接培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神？
本文由三篇文章組成。
如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)
通過《全面退步的中國中小學(xué)教育》的論述，必須在中小學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究教育已經(jīng)是非常明顯了，它是創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)，如果能夠在高中開始對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)鑒別力教育則更好。
科學(xué)研究教育（仿科學(xué)研究的研究性學(xué)習(xí)）就是要讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)并掌握如何做科學(xué)研究，即逐步學(xué)會象科學(xué)家那樣做科學(xué)研究。科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究創(chuàng)新，要完成從查閱資料到撰寫論文、文章、以及資料引用等一整套科學(xué)研究程序，這些科學(xué)研究程序雖然是任何受過大學(xué)教育的人都應(yīng)該清楚或者了解的簡單的常識，但要真正教好并不容易。下面以及以后將要提到的東西很瑣碎，很平常簡單，但一步步做好，就能夠培養(yǎng)出真正懂得如何做科學(xué)研究的學(xué)生，為學(xué)生未來的創(chuàng)造打好基礎(chǔ)。
當(dāng)然，科學(xué)研究教育首先看重的是讓學(xué)生自己去做并學(xué)會這一切，教師只起指導(dǎo)作用，而且必須是給出針對實際情況，具體的、學(xué)生能夠操作的指導(dǎo)，對優(yōu)秀學(xué)生還要讓他們知道為什么要這樣，目的是讓學(xué)生逐步掌握科學(xué)研究程序、方法，懂得什么是科學(xué)，懂得如何做科學(xué)研究，能夠提出問題并解決問題。在科學(xué)研究教育中，學(xué)生產(chǎn)生了新想法更好，沒有出現(xiàn)新想法也無關(guān)緊要。在這個過程中，科學(xué)知識教育、科學(xué)研究教育、科學(xué)鑒別力教育都應(yīng)該進(jìn)行，而且盡量做到融會貫通、相輔相成。
本文首先討論如何指導(dǎo)小學(xué)生做研究性學(xué)習(xí)：小學(xué)三四年級學(xué)習(xí)如何查閱資料，掌握資料，并且學(xué)習(xí)如何寫文章、論文，以及資料引用，小學(xué)五六年級和中學(xué)，逐步學(xué)習(xí)從查閱資料、占有資料、討論、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、討論、撰寫論文、文章、以及資料引用等一整套基本科學(xué)程序、科學(xué)基本功。研究性學(xué)習(xí)本來應(yīng)該是在小學(xué)初步打好基礎(chǔ)的，但由于中國開始這些研究性學(xué)習(xí)時間很短，因此本文所提到的相應(yīng)的要求、注意事項同樣適合于現(xiàn)在中國的高中的研究性學(xué)習(xí)。目前中國的中學(xué)受美國影響而開始進(jìn)行的研究性學(xué)習(xí)，筆者看了一些資料，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的研究性學(xué)習(xí)，其它不說，在科學(xué)基本功的查閱資料、占有資料、資料引用這方面的教育做得很不夠，幾乎沒有，在科學(xué)研究方面，讀文獻(xiàn)、討論文獻(xiàn)是很重要的，這樣的研究性學(xué)習(xí)本身就沒有遵循科學(xué)研究的程序。
在中國，“科學(xué)研究”習(xí)慣上是一個非常莊重的字眼。但如果把學(xué)生做科學(xué)研究看成是是學(xué)習(xí)如何做科學(xué)研究，是一項學(xué)習(xí)或掌握如何獲得信息，進(jìn)行客觀的考察，具備理性的精神、批評的態(tài)度，掌握求真的方法等等的活動，那么在小學(xué)開始就進(jìn)行部分的科學(xué)研究教學(xué)是理所當(dāng)然的。
（眾所周知，所有的科學(xué)研究都是建立在前人工作的基礎(chǔ)之上，在此基礎(chǔ)上有所發(fā)展的，而且科學(xué)是不斷發(fā)展的。所以研究工作的第一步：查閱資料獲取信息，就必須自己去查閱參考書、各種文獻(xiàn)，而且必須全面查閱清楚這方面最新科學(xué)進(jìn)展的有關(guān)資料，及時跟蹤最新科學(xué)發(fā)展，在現(xiàn)代還要熟練運用計算機(jī)進(jìn)行檢索，否則，一項遺漏就有可能導(dǎo)致所做的是無效的重復(fù)勞動。一般來說，若有良好的條件，查閱資料難度不大。）
小學(xué)三四年級的小學(xué)生應(yīng)該開始學(xué)習(xí)做科學(xué)研究的第一件事情：查閱資料，掌握資料，目的是讓小學(xué)生初步知道如何查找資料，與此同樣重要的是讓學(xué)生擴(kuò)大知識面、大量閱讀，這對學(xué)生的未來發(fā)展很有好處。當(dāng)然，這也需要家長的參與。教師首先要考慮學(xué)生的興趣、愛好，詢問并選擇學(xué)生感興趣、很想知道的一些事情并給出文章題目，如：《我所知道的大熊貓》等等，并提出至少要在圖書館、網(wǎng)絡(luò)上（條件好的）進(jìn)行查找的的要求，要求學(xué)生要看過不同來源如書籍、雜志、報紙、網(wǎng)絡(luò)的資料，并提出如至少閱讀過這方面三五篇文章以上才能夠?qū)懳恼碌囊螅?dāng)然，教師要知道相應(yīng)資料在圖書館中的分類并作出具體的指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生怎樣在圖書館查找資料，如何在網(wǎng)絡(luò)上查找。（可以到www.163.com,www.sina.com.cn,www.sohu.com,www.google.com中，如以上面的題目為例，輸入大熊貓，點擊“搜索”進(jìn)行查找，也要提醒家長讓孩子自己查找，還要設(shè)置好IE瀏覽器的安全等級，密碼不能夠讓孩子知道。）
對小學(xué)生的要求，在占有資料方面能夠看懂資料就夠了，隨著學(xué)生進(jìn)入中學(xué)，知識增多，要求就要更高，要懂得如何快速準(zhǔn)確地查找資料以及相關(guān)資料，查閱清楚這方面最新的有關(guān)資料，并懂得如何運用關(guān)鍵詞查找，懂得在網(wǎng)絡(luò)上利用限制詞縮小查找范圍。占有資料方面不但要讀資料，而且要看論文、專著后面的參考文獻(xiàn)，大致知道論點、論據(jù)的來龍去脈。
（在論文撰寫方面，實驗是科學(xué)理論的基礎(chǔ)，論文講究的是經(jīng)驗基礎(chǔ)如實驗、調(diào)查數(shù)據(jù)、經(jīng)驗材料等扎實，概念清楚，推理嚴(yán)密，結(jié)論可靠，而且，絕大多數(shù)研究工作必定是在前人打好的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此論文的開始就必須概述前人的工作，作出評價，而后闡述自己的工作，最后是規(guī)范地引用文獻(xiàn)。另外，由于科學(xué)是不斷發(fā)展的，現(xiàn)在又是信息爆炸的時代，誰的時間都是有限的，科學(xué)創(chuàng)新必須要讓別人易于理解，才能夠促進(jìn)創(chuàng)新的傳播，促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，也容易影響別人，論文有錯誤別人也容易發(fā)現(xiàn)。因此，僅僅是論文的寫作，上等的文字是清晰、優(yōu)雅，其次清楚、明白，下等的是想讓人以為有學(xué)問而寫得晦澀難懂，最差的是故弄玄虛。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)有的文章晦澀難懂，而別的大部分文章都能夠清楚地理解，則很可能文章的作者不是掩蓋自己的無知，就是沒有受過良好的訓(xùn)練，沒必要讀這樣的文章浪費時間。如果所有文章都難懂，就是選題有問題。）
小學(xué)三四年級的學(xué)生寫文章，把通過閱讀所掌握的知識、所知道的各種情況用自己的話清楚明白地表達(dá)出來就夠了，平鋪直敘都是可以的。更高年級以及中學(xué)生的論文、文章就要模仿論文的寫作方式，首先用自己的話總結(jié)闡述已有的研究成果、知識，而后敘述自己想法、問題，以及實驗結(jié)果、調(diào)查情況與結(jié)果，等等，對此的討論，推理論證，以及最后的結(jié)論，然后是模仿相應(yīng)的論文、文章，遵循文獻(xiàn)引用規(guī)范，引用參考文獻(xiàn)。注意，文科方面的研究性學(xué)習(xí)教師要特別小心，切忌習(xí)慣性的作文寫作套路，如“開門見山”，結(jié)尾來句豪言壯語，等等。研究性的文章講究的是清楚明白、有根有據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)，不是氣勢和文采。
請不要小看這些要求，錢寧在《留學(xué)美國--一個時代的故事》中說：“一些文科專業(yè)的留學(xué)生，盡管在國內(nèi)發(fā)表過不少‘大作’，到了國外，都發(fā)現(xiàn)自己一下子不會寫文章了。中國學(xué)生論文易犯的毛病，一是文章中充滿了各種含混而不加界定的概念；二是喜歡將前一段提出的假設(shè)性論點不加論證地便在下一段轉(zhuǎn)換成論據(jù)。”此外，中國的文科嚴(yán)重失序，既無學(xué)術(shù)規(guī)范，又無學(xué)術(shù)紀(jì)律，為此，前些年一直到現(xiàn)在，有一些學(xué)者竭力提倡學(xué)術(shù)規(guī)范，中國社會科學(xué)界一直在進(jìn)行學(xué)術(shù)規(guī)范的討論，其中朱學(xué)勤“把學(xué)術(shù)規(guī)范落到實處”，大致五條：
“1.選題之前盡可能全面地檢索中外文獻(xiàn)；
2.論述觀點注意形式邏輯，不要前后矛盾；
3.立論必須有據(jù)，概念必須界定，不能武斷臆測；
4.引文必須注明出處；
5.論著附有文獻(xiàn)索引，涉及西學(xué)者，中、西文索引齊備；”
這些其實不過是一些簡單的要求，優(yōu)秀的中學(xué)生都能夠掌握，中國文科的學(xué)者，在碩士、博士畢業(yè)之后，都是學(xué)者等級了，怎么還在討論這些問題？并且，這樣的常識性的東西，還討論了多年，是否中國教育對這樣一些常識層面的知識教育有所不足？從中國學(xué)術(shù)界違反這些常識性規(guī)范的事情還不少的情況看，肯定與這些常識教育不足有關(guān)，因此在課堂教學(xué)中必須加強(qiáng)這些常識的教育。
引用參考文獻(xiàn)很容易，不過是照著書、論文、網(wǎng)頁抄，但也很重要。例如筆者在進(jìn)行簡單的研究性課題的教學(xué)：調(diào)查媒體上的生物學(xué)有關(guān)內(nèi)容時，就提出如下問題：1、有哪些媒體？2、至少要調(diào)查哪些媒體？哪些媒體不適合于進(jìn)行調(diào)查？3、怎樣證明你調(diào)查后寫出的報告不是胡編亂造，而是辛苦調(diào)查得到？對第一個問題，學(xué)生很快回答：電視、報紙、雜志、國際互聯(lián)網(wǎng)、廣播電臺等，至于要調(diào)查哪些媒體，學(xué)生討論后認(rèn)為電視、廣播電臺靠記憶，不可靠，又太難調(diào)查，而后在教師的逐步啟發(fā)下回答：至少要調(diào)查報紙、綜合性的雜志和網(wǎng)易、新浪、搜狐等門戶網(wǎng)站。而后，回答了第三個問題，在文章結(jié)束時要寫下別人能夠查找到這些資料的必要的線索：報紙、雜志名，文章的題目，作者，頁碼，出版社、出版時間等等，網(wǎng)站上的內(nèi)容則要有文章的作者、題目、網(wǎng)址、查閱時間。其實這種訓(xùn)練應(yīng)該在小學(xué)進(jìn)行。
引用參考文獻(xiàn)能夠說明文章中的相關(guān)內(nèi)容是有根有據(jù)的，尊重前人的研究成果，別人也能夠清楚地找到文章的論點和依據(jù)的來源，還防止了有意無意的對他人的剽竊。引用參考文獻(xiàn)時，千萬不可以作假的引用，例如所看過的是譯文，沒看過原文，就只能夠引用譯文，不能夠引用原文。在這方面，中國的文科方面曾經(jīng)砍斷了這樣的傳統(tǒng)，也有些學(xué)者的表現(xiàn)實在不佳，抄襲剽竊不以為恥，但這樣做終究會毀滅學(xué)術(shù)生命的。西方發(fā)達(dá)國家則非常看重這樣的起碼的基本功，嚴(yán)厲禁止抄襲剽竊。在新語絲網(wǎng)站上曾經(jīng)有過一篇文章（記憶），說在美國一個大學(xué)中同一個班里面的中國留學(xué)生，在做寫文章的作業(yè)時，因為沒有做好文獻(xiàn)引用，全部被判作弊，要受到僅僅次于開除的處分，這些學(xué)生其實都是中國著名大學(xué)畢業(yè)后去美國的好學(xué)生，他們解釋說中國的情況是對此毫不在意，這些學(xué)生也沒有受到過應(yīng)有的訓(xùn)練與要求才會如此的。最后的結(jié)果，記憶里是他們受了嚴(yán)厲的警告和小處分。
學(xué)生學(xué)習(xí)做科學(xué)研究以及日后真正地做科學(xué)研究必須老老實實，寧可老實地寫出參考文獻(xiàn)，別人看了參考文獻(xiàn)后能夠客觀評價水平，也比不列出參考文獻(xiàn)欺騙他人強(qiáng)。
學(xué)生在討論中講述以后或?qū)懞梦恼潞螅W(xué)教師、中學(xué)教師要選擇諸如下面的問題問學(xué)生：“你看了幾本這方面的書（文章）？”“這些數(shù)字（情況）準(zhǔn)確嗎？你有把握嗎？其它的書、文章（材料）與你前面說的是一樣嗎？”“有沒有更快更好的辦法來找到你想要找的書（文章）？”“如果你要對你的同學(xué)XXX講你知道的這些，而他對這什么都不知道，你怎么辦？（怎么說給他聽？）”“他看了你的文章，能清楚知道XX是什么樣的嗎？”“你是怎樣得出這一結(jié)論的？”等等。學(xué)生回答后，教師要不失時機(jī)地進(jìn)行鼓勵。
研究性學(xué)習(xí)可以是全班、小組、個人為單位來做，教師要根據(jù)學(xué)生興趣搞好分工合作。研究性學(xué)習(xí)的課題可以讓學(xué)生自己主動提出確實感興趣的問題與事物，也可以是教師給學(xué)生選擇一組題目，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇。學(xué)生做自己確實感興趣的問題研究，優(yōu)點是學(xué)生會努力學(xué)習(xí)，缺點是學(xué)生可能會不懂必要的知識，每個學(xué)生的課題不一樣，教師指導(dǎo)會有困難。而教師決定的課題常常是是學(xué)生容易做到的，而且全班、小組共做一個課題的話，也可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神還能夠讓學(xué)生相互競爭，更加努力。
至于如何進(jìn)一步地在研究性學(xué)習(xí)中進(jìn)行討論、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、討論、撰寫論文等問題，將在后面的文章中闡述。
參考文獻(xiàn)與注釋：
1、錢寧：《留學(xué)美國--一個時代的故事》，江蘇文藝出版社，1996，P126~127
2、朱學(xué)勤：《被遺忘與被批評的--答楊念群先生》，來自論文集《書齋里的革命》，長春出版社，1999，P160~161
研究性學(xué)習(xí)主要是進(jìn)行科學(xué)研究教育（二）
一、科學(xué)研究性學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的關(guān)系
研究性學(xué)習(xí)大致可以分為兩大類，一類是仿科學(xué)研究型，用類似科學(xué)家做研究的方法進(jìn)行，成果是某種知識或理論；另一類是實用型，成果是某種可直接用于現(xiàn)實的方案或技能，實用型的研究性學(xué)習(xí)本文暫時不予討論。僅就科學(xué)教育而論，學(xué)生要懂得起碼的科學(xué)知識才能知道如何做科學(xué)研究，初步懂得了如何做科學(xué)研究后才能在實踐中有所提高，具備科學(xué)鑒別力，所以，科學(xué)知識教育是科學(xué)研究教育的基礎(chǔ)，科學(xué)研究教育又是科學(xué)鑒別力教育的基礎(chǔ)。
科學(xué)知識教育（主要在課堂教學(xué)中進(jìn)行）的優(yōu)點是能夠用最少的時間把盡可能多的科學(xué)知識直接傳授給學(xué)生，節(jié)約時間，因此大多數(shù)的科學(xué)知識必定是以這種方式教給學(xué)生的，它的缺點是這種教學(xué)很容易導(dǎo)致學(xué)生只是被動接受灌輸，死記硬背，知識容易忘記。這個缺點的解決基本上靠教師運用匠心獨運的教學(xué)來提高學(xué)生興趣、提高學(xué)生的主動性并啟發(fā)學(xué)生多思考。
科學(xué)研究教育（科學(xué)研究性學(xué)習(xí)）能夠讓學(xué)生通過主動參與與親身體會而掌握程序性的科學(xué)方法知識與共識性的知識，掌握如何規(guī)范地做科學(xué)研究，并形成主動求知、理性地質(zhì)疑、樂于動手探究、嚴(yán)密地論證并驗證的習(xí)慣，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，（或者說是掌握如何主動獲取信息、處理信息并作出理性的評價判斷），這些知識與共識、習(xí)慣與素養(yǎng)是一個合格公民所必不可少的基本知識與素養(yǎng)。科學(xué)研究教育的優(yōu)點是學(xué)生一旦掌握了這些就會終身受益，缺點是對教師素質(zhì)、硬件設(shè)施、學(xué)生的主動參與等的要求相當(dāng)高，所花費的時間也相當(dāng)多。
科學(xué)鑒別力教育則是讓學(xué)生真正懂得如何做科學(xué)研究并能夠靈活運用所學(xué)知識，科學(xué)素養(yǎng)達(dá)到高水準(zhǔn)的教育。這樣的教育一般適合于培養(yǎng)高精尖人才，優(yōu)點缺陷同上。在高中若遇上天賦特別高的學(xué)生，可以試一試。
所以，科學(xué)教育中，科學(xué)知識教育、科學(xué)研究教育、科學(xué)鑒別力教育都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行，而且必須盡量做到最優(yōu)化，融會貫通、相輔相成而不可偏廢。并不是引入了研究性學(xué)習(xí)就什么知識都要用這樣的方法來進(jìn)行科學(xué)教育。
筆者曾經(jīng)讀過一些研究性學(xué)習(xí)的總結(jié)資料與案例，發(fā)現(xiàn)常常沒有寫指導(dǎo)教師對學(xué)生講授和指導(dǎo)學(xué)生什么是科學(xué)、如何做科學(xué)研究的內(nèi)容，提到了的也是有很大缺陷。現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)發(fā)展了幾百年，各國科學(xué)家心血累積的有關(guān)什么是科學(xué)、如何做科學(xué)研究的寶貴共識，在類似科學(xué)研究型的研究性學(xué)習(xí)中，這些共識必須傳授給學(xué)生并讓學(xué)生自己在研究性學(xué)習(xí)中自然而然地深入體會，只讓學(xué)生自然而然、籠統(tǒng)模糊地知道科學(xué)結(jié)論必須要有實驗依據(jù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。科學(xué)教育要讓學(xué)生知其然，而且知其所以然。另外，在科學(xué)研究性學(xué)習(xí)上的關(guān)鍵環(huán)節(jié)常常在于學(xué)生形成一些解釋、結(jié)論后，要否決其它的可能的（實際是錯誤的）解釋并進(jìn)行論證、實驗驗證，這在科學(xué)研究上也是極其重要的環(huán)節(jié)，但在這方面很少有這樣的事例。
中國的研究性學(xué)習(xí)目前的情況是目標(biāo)集中在提高學(xué)生興趣、提高學(xué)生的主動性并啟發(fā)學(xué)生多思考上面，對優(yōu)點的闡述也集中在這方面，但這實在是一個誤會。這些對研究性學(xué)習(xí)確實很重要，是必須達(dá)到的基本要求，沒有這些，更高的主要目標(biāo)是很難達(dá)到的。但這些實際上是課堂教學(xué)的非常重要的目標(biāo)，并不是研究性學(xué)習(xí)的主要要求，研究性學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生掌握上面所說的那些重要的知識與共識、讓學(xué)生形成良好的習(xí)慣與科學(xué)素養(yǎng)。
由此出發(fā)，加上本人略知的一些信息，還可以大致地說一下我所認(rèn)為的中美兩國科學(xué)教育的優(yōu)缺點：中國教育的優(yōu)點在于中等學(xué)生甚至差生都能夠掌握必要的基礎(chǔ)知識，中國教育的缺點在于幾乎空白的科學(xué)研究教育使得中國的優(yōu)秀學(xué)生不能夠盡早受到甚至沒有受到能夠使得學(xué)生終身受益的科學(xué)研究訓(xùn)練，很難成為創(chuàng)造性人才，往往被填鴨成庸才。至于中國教育的死板、僵化、缺乏個性等只是次要的缺陷。美國教育的優(yōu)點是充分的科學(xué)研究教育使優(yōu)秀學(xué)生能夠成才，起點很高，也有必要的“高考”篩選人才；缺點可能是科學(xué)知識教育有所不足，中等學(xué)生、差生連起碼的科學(xué)知識都掌握得不夠好。美國教育太自由散漫只是次要缺點。
二、什么是科學(xué)與科學(xué)研究
要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，教師首先必須懂得并教會學(xué)生什么是科學(xué)知識、科學(xué)知識是如何發(fā)展的以及如何進(jìn)行科學(xué)研究，讓優(yōu)秀學(xué)生迅速達(dá)到高境界。但在這一點上，中國的教師本身所受的科學(xué)研究教育就不充分，而且中國人普遍以為科學(xué)就是被公認(rèn)的正確知識的累積，進(jìn)行科學(xué)研究就是發(fā)現(xiàn)并找到這些正確的知識。但實際上科學(xué)知識的情況并不是這樣的，科學(xué)也不是這樣發(fā)展的，尤其是對于個人的創(chuàng)造而言。本節(jié)以下的內(nèi)容首先簡要敘述這些，需要讀者參照科學(xué)史上的事例和參照自己學(xué)習(xí)做科學(xué)研究的經(jīng)歷進(jìn)行理解，教師要在對學(xué)生講述科學(xué)史上的事例或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程中，淺顯地結(jié)合講述本文的有關(guān)內(nèi)容，并巧妙引導(dǎo)學(xué)生自己悟出（體會）這些關(guān)于科學(xué)研究的知識與共識。
愛因斯坦曾說：“西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎(chǔ)，那就是：希臘哲學(xué)家發(fā)明形式邏輯體系（在歐幾里德幾何學(xué)中），以及通過系統(tǒng)的實驗發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關(guān)系（在文藝復(fù)興時期）。在我看來，中國的賢哲沒有走上這兩步，那是用不著驚奇的。若是這些發(fā)現(xiàn)在中國全都做出來了倒是令人驚奇的。”[1]
在歐美，由于有了全面系統(tǒng)的實驗，才能在以往的認(rèn)識和系統(tǒng)實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上發(fā)展出來自經(jīng)驗的科學(xué)理論，有了嚴(yán)密的邏輯推理體系，才能依照理論作出嚴(yán)謹(jǐn)、全面、徹底的推理以得到嚴(yán)格的結(jié)論和預(yù)見，加上了數(shù)學(xué)方法則得到精確的推論和預(yù)見；由此以及在科學(xué)理論的指導(dǎo)下又進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)實驗、解決問題、提高精密度等工作以發(fā)展科學(xué)知識。
一代又一代的科學(xué)家，哪怕是平庸者，都能對科學(xué)的發(fā)展作出力所能及的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)知識的增進(jìn)與發(fā)展，在舊的科學(xué)理論不符合實驗結(jié)果等情況出現(xiàn)后，就會有科學(xué)家創(chuàng)造出新的，更正確也更準(zhǔn)確的科學(xué)理論來代替它。就這樣，一輪又一輪的系統(tǒng)的實驗發(fā)現(xiàn)和科學(xué)理論的推理相互促進(jìn)，形成了良性循環(huán)，更全面深入（也常常是更正確），更準(zhǔn)確，現(xiàn)代科學(xué)就這樣在歐美飛速發(fā)展起來了并且繼續(xù)這樣發(fā)展。
因此，本文所討論的科學(xué)，是指系統(tǒng)的實驗和結(jié)果，理論立足于系統(tǒng)的實驗基礎(chǔ)或可重復(fù)的切實可靠的經(jīng)驗基礎(chǔ)，并具有嚴(yán)密推理的體系等科學(xué)知識的總成。
伽利略（現(xiàn)代科學(xué)的第一個代表人物）那樣的現(xiàn)代科學(xué)方法才是正確的，科學(xué)研究首要的是通過實驗找到并明確事實的確是如此，但一個實驗結(jié)果也許有多種可能的原因，也就是有多種可能的解釋或結(jié)論，因此必須運用嚴(yán)密的推理和數(shù)學(xué)運算，以及進(jìn)一步的實驗研究如對照實驗，才能夠排除其它可能的解釋或結(jié)論，從實驗結(jié)果或進(jìn)一步的實驗結(jié)果中得到正確的結(jié)論如找到自然現(xiàn)象之間的定性的關(guān)系或數(shù)學(xué)關(guān)系（定理、定律），至于為什么會這樣的原因，能夠找到原因更好，而且這是更大的貢獻(xiàn)，沒有找到也不必要太在意。在科學(xué)上重要的是：事實（實驗結(jié)果）確實如此，從事實（實驗結(jié)果）得到的結(jié)論堅實可靠，而且排除了各種能夠否定結(jié)論的可能解釋，有所創(chuàng)新，并能夠為未來的進(jìn)一步研究打下堅實的基礎(chǔ)。（如果未用對照實驗等辦法排除了這種能夠否定結(jié)論的可能解釋，很可能會出非常丟臉的大錯誤；如果不能夠排除其它的可能性，我們就只能夠得到各種“有可能”、莫衷一是的知識，而不是確實可靠、能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的知識。）至于更進(jìn)一步的原因等問題，人生是有限的，科學(xué)發(fā)展水平也是有限的，不清楚更進(jìn)一步的原因就老實地說不知道，可以留待進(jìn)一步的研究或留給后人去解決。中國的學(xué)生和教師特別是文科方面的，要小心，不要重犯當(dāng)年亞里士多德犯過的錯誤：僅僅掌握了很少的事實，就要得到最一般的結(jié)論。當(dāng)然，人免不了犯錯誤，科學(xué)史上也有一些被發(fā)表的錯誤，如錯誤的實驗結(jié)果，由正確的實驗結(jié)果得到錯誤的結(jié)論，錯誤的理論等等。
所以，科學(xué)研究是不斷發(fā)展的過程，科學(xué)上的結(jié)論與理論必須建立于可重復(fù)的經(jīng)驗如實驗的基礎(chǔ)之上，經(jīng)驗基礎(chǔ)必須真實，實驗結(jié)果必須有不以觀察者為轉(zhuǎn)移的可重復(fù)性，可重復(fù)性是系統(tǒng)地進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)最重要的要求，不僅事后實驗者能夠重復(fù)做出實驗結(jié)果，別人（包括反對者）在同樣的實驗條件下也能夠重復(fù)（否則誰都可以憑空胡說作出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)了）。做實驗研究如果實驗結(jié)果不能重復(fù)，那就不能夠得到可靠的結(jié)論與實驗結(jié)果。比如進(jìn)行了多次實驗，每次都得到不同的結(jié)果，就只能說是整個實驗工作失敗，完全得不到有價值的結(jié)果。實驗結(jié)果中數(shù)據(jù)的精密度同樣重要，達(dá)到足以得到準(zhǔn)確結(jié)論的精密度就夠了，比如說實驗測得的數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點以后第二位就足夠說明問題了，那就不必要浪費時間、資金與精力去得到精確到小數(shù)點后第三位的實驗結(jié)果。但目的是提高精密度的測量，則不屬于這種情況。另外，每一個實驗數(shù)據(jù)都有一定的精密度，如果幾項測定的精密度都是三位有效數(shù)字，則在實驗報告和論文中把初始數(shù)據(jù)以及因此得出的次級數(shù)據(jù)給出三位以上的數(shù)字，就是完全錯誤的，說明作者不懂有效數(shù)字。
還有，根據(jù)實驗所測得的數(shù)據(jù)，可以得到多個可能的公式、圖表，當(dāng)然，一般是只取最簡單的，這樣的做法是符合簡單性原則的。在沒有新證據(jù)證明這個公式、圖表是錯誤的之前，這樣的公式或圖表在科學(xué)上是完全應(yīng)該接受的（至少是可以接受的）。此外，實驗的結(jié)果應(yīng)該隨著技術(shù)的進(jìn)步，思考的更加周密而導(dǎo)致實驗結(jié)果更好，更加支持結(jié)論，而不應(yīng)該相反，如果出現(xiàn)相反的情況，則不是以前的實驗有漏洞，就是結(jié)論有問題。在科學(xué)研究中，實驗的數(shù)據(jù)出現(xiàn)不穩(wěn)定也是正常的，一般說來應(yīng)該遵守科學(xué)道德如實報告，但這也不是絕對的，一般說來，只有實驗者才知道自己所使用的儀器的性能與實驗過程情況，如果是隨著技術(shù)的進(jìn)步，實驗設(shè)計更加周密而導(dǎo)致后面的實驗數(shù)據(jù)更好，穩(wěn)定，只選擇后面的實驗數(shù)據(jù)報告也是應(yīng)該的。這顯示了實驗者的科學(xué)鑒別力，例如美國的密立根花費了十年時間用實驗驗證愛因斯坦的的光電效應(yīng)理論，未報告一些實驗做得不好的實驗數(shù)據(jù)，筆者曾經(jīng)見到國內(nèi)有人因此在文章中說密立根違反科學(xué)道德，但這樣的說法是不對的。
科學(xué)理論的出發(fā)點和其它的前提必須建立在系統(tǒng)的實驗基礎(chǔ)或可重復(fù)的切實可靠的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，要預(yù)先考慮并排除各種可能性以及各種可能的反駁、詰難，必須有嚴(yán)密的邏輯，例如與公認(rèn)的概念意義不同的重要概念必須明確界定其意義，提出的論點、由實驗結(jié)果得到的結(jié)論必須進(jìn)行嚴(yán)密論證。在運用理論進(jìn)行嚴(yán)密推理中，推理鏈越長，出發(fā)點、一些前提就不一定可靠或被廣泛接受，結(jié)論也就并不一定可靠，因此，常常需要理論的研究者做實證性的研究來驗證這些推論，并間接地驗證理論的出發(fā)點或其它前提條件；如果科學(xué)理論的研究者無法做實證性的研究來驗證這些，那么最好是從理論出發(fā)，推理得到一些日后能夠被實驗驗證的推論甚至設(shè)計實驗，讓別人來驗證。即使理論的前提條件、出發(fā)點以及推理過程無懈可擊，也應(yīng)該對結(jié)論、推論進(jìn)行驗證實驗或?qū)嵶C性的研究，以便獲得更多的科學(xué)知識。（在實用性的工程技術(shù)領(lǐng)域更必須這樣。）
所謂驗證，就是根據(jù)科學(xué)理論得到了一個推論，這個推論必須能夠與實驗結(jié)果或經(jīng)驗形成對應(yīng)，即必須能夠被實驗證實或否證，如果實驗結(jié)果未否定這個推論，實驗結(jié)果即為支持這個推論和理論。在能夠否定這個推論的其它的可能解釋不成立的情況下，這就是理論和推論得到了實驗驗證。
但以上這些要求，由于各種原因如個人的局限等，實際上并不是每個人都是嚴(yán)格地做到的，所以，在科學(xué)研究的過程中，已有的科學(xué)出版物中的科學(xué)知識實際上包括許多其它類型的知識，從很有缺陷但值得一聽的想法、觀點到可以接受的知識到必須接受的知識直到受到普遍公認(rèn)的證據(jù)確鑿的多種類型的科學(xué)知識，研究者在科學(xué)研究中產(chǎn)生并逐步發(fā)展自己的設(shè)想情況更是這樣。當(dāng)然，科學(xué)研究成果至少必須是可以接受的知識，很有缺陷但值得一聽的想法、觀點由于有重大缺陷，如缺乏必要的論證或僅僅只有部分實驗、事實的支持或有相反的實驗結(jié)果，或者是與已經(jīng)被確定的科學(xué)知識有沖突，一般不算科學(xué)研究成果，更嚴(yán)格但也略微死板的看法是只有被普遍公認(rèn)確定的科學(xué)知識才是科學(xué)研究成果。
三、如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)（續(xù)）
充分查閱資料后，讀文獻(xiàn)是科學(xué)研究的極其重要的部分，必須進(jìn)行學(xué)習(xí)、比較、思考、評價判斷，要對不同文獻(xiàn)（甚至相關(guān)學(xué)科中的文獻(xiàn)）中的討論同一問題的研究與闡述進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)異同之處，有比較而后才能夠有鑒別。要真正理解新的資料文獻(xiàn)包括早已經(jīng)“學(xué)到”的知識，真正搞清楚相互聯(lián)系知識的來龍去脈，理解知識點以及清楚各個知識點相互的聯(lián)系；如理論的推理出發(fā)點、其它前提是否符合實驗依據(jù)，實驗者是否做了必要的對照實驗，是否存在其它的同樣能夠解釋實驗依據(jù)的理論或其它科學(xué)結(jié)論，是否做了實證研究來驗證或推理出了未來能夠被實驗驗證的推論，實驗或?qū)嵶C研究是否確實而有效，等等。這絕對不是學(xué)生在課堂中對知識的“理解掌握”，學(xué)生在課堂中，能夠記住知識，能夠用語言文字、圖表等清楚闡述，能夠運用知識解決習(xí)題并且沒有錯誤，這樣，教師一般就認(rèn)定學(xué)生已經(jīng)理解掌握知識了。但這樣的理解掌握，從科學(xué)研究的角度看，連科學(xué)研究的大門都沒有進(jìn)入。
中國第一科學(xué)家鄒承魯院士在《我的科學(xué)之路》中說：讀文獻(xiàn)“首先要養(yǎng)成不是去問老師，而是自己去查閱參考書或文獻(xiàn)的自學(xué)習(xí)慣，前面已經(jīng)談到及時追蹤科學(xué)發(fā)展的重要性。對于書本知識，我認(rèn)為首先要有打破沙鍋紋(問)到底的習(xí)慣。對任何規(guī)律性知識都要問一個為什么。不僅要知其然，更重要的是要知其所以然。閱讀文獻(xiàn)尤其是如此。我曾擔(dān)任國內(nèi)外重要刊物編委和顧問編委多年，經(jīng)常被要求審閱稿件。我多年的體會是審閱，無論是優(yōu)秀的、一般的，甚至是有問題的稿件，自己都獲益良多。看到別人論文中的優(yōu)秀部分可以學(xué)習(xí)，錯誤可以提醒自己不犯或少犯類似的錯誤。對于文獻(xiàn)中引言部分，首先要問作者是否充分掌握了有關(guān)文獻(xiàn)，對于實驗結(jié)果，要看所用方法是否可信，是否有充分的對照實驗，對于結(jié)論，則要問有沒有足夠的根據(jù)，是否有也同樣符合所有實驗結(jié)果的其他可能結(jié)論。在自己的論文準(zhǔn)備投稿時，這也是自己首先要自我檢查的問題。”
如果不這樣讀文獻(xiàn)，那么就很簡單：選擇某個課題，閱讀這方面的一本權(quán)威性專著，再讀這方面最近幾年內(nèi)發(fā)表的最新論文就夠了，但這樣學(xué)生就沒有受到良好的訓(xùn)練。
從上面所說的什么是科學(xué)與科學(xué)研究出發(fā)，并參考了《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)介紹，顯然教師在討論中以及實驗后的討論中應(yīng)該經(jīng)常問學(xué)生這樣一些問題：實驗的可重復(fù)性方面：“我們還必須反復(fù)實驗嗎？”“我們還需要要更多的證據(jù)嗎？”實驗的數(shù)據(jù)方面：“我們實驗誤差的根源在哪里？”“你對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有多大把握？”，實驗結(jié)論方面：“你覺得實驗結(jié)果的原因是什么？”“你希望從實驗數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)資料）中得到什么解釋？”“數(shù)據(jù)資料中有什么讓你非常驚奇的嗎？”，“我們是怎樣得出這一結(jié)論的？”“你對結(jié)論有多大把握？”實驗條件方面：“如果你必須對一個人解釋某個問題，而這個人對這方面又一無所知，你將怎么辦？”進(jìn)一步的實驗研究方面：“有無更好的辦法來進(jìn)行這項研究？”排除其它的原因與可能成立的解釋方面：“有沒有另一種科學(xué)解釋與你提出的解釋一樣能夠說明實驗結(jié)果的原因？”“你怎樣評價一個與你不同的解釋？怎樣用實驗（用什么辦法）證明那個解釋是不對的？”“你考慮了其它的可能性嗎？有沒有可能是其它原因?qū)е逻@個結(jié)果？要不要做對照實驗？”等等。在討論中，教師要引導(dǎo)學(xué)生形成解釋，并進(jìn)行推理或?qū)嶒灧椒▉砼懦渌慕忉專玫秸_的結(jié)論。
對中小學(xué)的研究性學(xué)習(xí)來說，由于主要是學(xué)習(xí)，設(shè)計實驗不難，基本上把已有的實驗方案，略微改變?nèi)鐡Q一種實驗材料來做實驗就夠了。實驗設(shè)計方案一般包括實驗題目，目的要求，實驗假設(shè)，實驗預(yù)期，方法步驟，實驗記錄，實驗結(jié)果和結(jié)論八個部分，其中真正困難的部分是對照實驗的設(shè)計，其次是實驗技巧。設(shè)計對照實驗主要目的就是排除其它的可能的原因與結(jié)論，以得到切實可靠的結(jié)論。
寫論文是對研究性學(xué)習(xí)的總結(jié)。在寫論文時能夠回顧實驗設(shè)計、結(jié)論有無缺陷，是否全面完善，邏輯是否嚴(yán)密，要考慮對所取得的實驗結(jié)果是否還可以提出不同的解釋，是否已經(jīng)確切地排除了其它的可能性等等。寫論文應(yīng)當(dāng)按解決問題的邏輯推理順序逐步提出實驗與實驗結(jié)果，最終得到結(jié)論。在文科方面，寫論文，做課題，切忌做大課題，寫討論大問題的論文。做大課題很容易大而空泛，根本學(xué)不到如何做真正的研究。寧可小而精，寧可做小問題而有新意，最好是把小問題研究透徹后而產(chǎn)生自己獨到的創(chuàng)新，逐步掌握如何做真正的研究，研究天分很高的學(xué)生自然會在這樣的基礎(chǔ)上逐步能夠做大課題的。
與常人的一般的估計相反，我認(rèn)為相對說來，在小學(xué)、中學(xué)進(jìn)行科學(xué)研究教育比在大學(xué)中進(jìn)行相對更容易些，教育效果也更好些。小學(xué)、中學(xué)的各門學(xué)科中，與大學(xué)相比，直接面對大自然，實驗簡單，易于操作，易于控制，結(jié)果明顯，易于得到結(jié)論，也容易設(shè)計并進(jìn)行各種對照實驗以檢驗各個可能成立或不成立的解釋，由實驗結(jié)果進(jìn)行推理而得到結(jié)論的推理步驟也少，而且資金花費也少（這對我們這樣一個窮國，意義重大），但有關(guān)科學(xué)研究的原理卻是一致的。在大學(xué)中才進(jìn)行科學(xué)研究教育，唯一的優(yōu)勢是學(xué)生已經(jīng)長大成熟，但也有不利之處：大學(xué)中的實驗材料基本上是已經(jīng)經(jīng)過了處理的材料，這樣，要通過實驗全面理解如何做科學(xué)研究，就有更多的未知之處要考慮，還需要更多的推理步驟，也難設(shè)計并進(jìn)行對照實驗。
《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中對研究性學(xué)習(xí)有很好的闡述和案例，建議教師參考。下面我將舉一個簡單實驗為例，學(xué)生通過它一樣能夠知道科學(xué)研究的原理：
本實驗原理是：在零下或零度的同一個溫度下，冰在高壓強(qiáng)下熔點會降低，能夠融化為水，高壓強(qiáng)不存在后又結(jié)成冰。本人讀初二在冬天很冷時，做了一個鋁飯盒大小的冰塊，懸空架在兩張凳子中間，用細(xì)鐵絲兩端系上兩個共9公斤的大啞鈴，再把帶啞鈴的鐵絲小心地放在懸空的冰塊上，過幾分鐘后，看到細(xì)鐵絲慢慢陷入冰塊，向下全部陷入冰塊，最后細(xì)鐵絲全部穿過冰塊掉在地上，冰塊未斷成兩塊，只是放鐵絲的地方有一道凹痕。
而后，教師或家長問學(xué)生：“為什么鐵絲能夠穿過冰塊？為什么冰塊能夠不斷成兩半？”學(xué)生可能有各種回答，這些回答若不正確，應(yīng)該用實驗來否定。比如說，學(xué)生可能回答：“鐵絲是鉆過去的。”這個結(jié)論可以用木頭或鋼筋代替冰塊來做對照而否定。學(xué)生可能得到結(jié)論：鐵絲只能夠鉆過冰塊。這雖然等于什么也沒有回答，也可以用帶輕的物體的鐵絲做對照實驗，證明鐵絲帶的是輕物體的話也不能夠鉆過冰塊。啟發(fā)學(xué)生注意鐵絲要帶重物才行。
而后，可以提示學(xué)生鐵絲穿過水很容易，或提示冰能夠化為水，水也能夠結(jié)冰，逐步啟發(fā)學(xué)生得到類似答案：鐵絲掛重物壓在冰上，冰會融化變成水，沒有帶重物的鐵絲壓著，水會結(jié)成冰。這是唯一在科學(xué)上可以接受的結(jié)論，但還需要驗證。這結(jié)論可以用幾種辦法驗證，此外還可以用冰豆腐代替冰塊來做實驗（本人在南方，未做過），或許能夠得到更有趣的結(jié)果。
在科學(xué)知識教育中，同樣能夠教育學(xué)生學(xué)到有關(guān)科學(xué)研究方面的知識。例如初中物理中學(xué)習(xí)阿基米德定律，物體在液體中所受到的浮力，等于物體所排開的液體的重量。教師常常用水做了實驗測量就結(jié)束了，但這實際上不符合科學(xué)原理，明顯缺乏實驗驗證。阿基米德定律所說的是液體，不是水，是一般性的結(jié)論，所以至少還必須用煤油、酒精進(jìn)行測量驗證才行。
結(jié)語：
科學(xué)研究的原理，簡單地說不外乎說什么話，得到什么結(jié)論要有實驗依據(jù)，要邏輯嚴(yán)密，由此再得到結(jié)論還要嚴(yán)密推理并用實驗驗證；否定其它的結(jié)論、解釋，否定其它可能的原因也要符合邏輯，并用實驗來證明。學(xué)生所做的那些研究性學(xué)習(xí)中的實驗與討論，與科學(xué)家所做的科學(xué)研究，主要的區(qū)別在于科學(xué)家所做的是創(chuàng)新，學(xué)生所做的不是創(chuàng)新而已。研究性學(xué)習(xí)并不是只看重過程，不重結(jié)果，研究性學(xué)習(xí)的結(jié)果：學(xué)生學(xué)會如何做科學(xué)研究，并內(nèi)化為學(xué)生的習(xí)慣與素養(yǎng)很重要，只不過這些結(jié)果目前不能夠通過考試檢測出來而已。
參考文獻(xiàn)與注釋：
1、愛因斯坦：《西方科學(xué)的基礎(chǔ)和中國古代的發(fā)明--1953年給J.E.斯威策的信》，《紀(jì)念愛因斯坦譯文集》，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979，P46，此話根據(jù)商務(wù)中譯本，劉華杰提到李醒民認(rèn)為末句翻譯有誤，本人贊同，此處引用時已根據(jù)李醒民的提示改正。
如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)鑒別力
以下辦法用于訓(xùn)練天賦非凡學(xué)生的科學(xué)鑒別力，普通學(xué)生恐怕掌握不了。請不要以為下面的所說的一些東西很簡單，本人曾經(jīng)閱讀過中國一些博士、著名專家的論文與論戰(zhàn)文章，發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分人尚未具備較高的科學(xué)鑒別力。
科學(xué)鑒別力（評價判斷能力）并不只是批評能力，而是包含兩種類型的評價判斷能力：肯定性的評價判斷力（注重論點的確證支持與未來發(fā)展?jié)摿Γ┖头穸ㄐ缘脑u價判斷力（注重挑出支持、確證方面的不足與錯誤）。這些早就被西方的科學(xué)家們討論過了，唯一的缺憾是筆者未見到如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)鑒別力具體辦法的討論。中國由于歷史上多年的政治運動以及其它影響，學(xué)者也受到了潛移默化的感染，自然科學(xué)界在這方面有些死板，而文科學(xué)界，科學(xué)鑒別力中批評（否定）性的評價能力特別強(qiáng)也特別被看重，在中國，尖銳的批評評價容易產(chǎn)生反響，真正的創(chuàng)新常常難于得到好評，而且中國的對學(xué)術(shù)成果的肯定性評價判斷也過于看重論證的情況而不是論點、方法的未來發(fā)展?jié)摿Γ@實際上還是表現(xiàn)了批評（否定）性的評價能力過強(qiáng)。但這兩種類型的評價判斷力是不可偏廢的。
根據(jù)這兩種類型的評價判斷上學(xué)生、學(xué)者表現(xiàn)出來的自然而然的天賦，心理學(xué)家瑟斯頓把學(xué)生與學(xué)者分成兩種截然不同的類型[1]：甲類是批評分析型，乙類是創(chuàng)造型。每當(dāng)甲類學(xué)生遇到一個新假設(shè)或一個新穎的建議時，他們總是把它認(rèn)作是荒謬的或不切合實際的。他們用清晰的，常常是難以捉摸和巧妙的邏輯思維來分析這些新的提議。相反，乙類學(xué)生在遇到同樣的問題時，則較容易接受，并思索其中包含著的東西，以及是否可以證實它。對于新穎的建議，他們所產(chǎn)生的動力是希望能夠證明它是真實的。兩種態(tài)度有各自的弱點。對于甲類來說，盡管他們擅長形成完美的論點，但卻可能會省略掉富有創(chuàng)造性的論點。而乙類有時則可能相信那些表面似乎有道理但實質(zhì)上荒謬可笑的見解。筆者對此研究的結(jié)論簡單地說是：這兩種情況由個人思維能力的特長決定，表現(xiàn)出批評分析型的人是因為其聯(lián)結(jié)性思維能力強(qiáng)，思考快速準(zhǔn)確，聰明；表現(xiàn)出創(chuàng)造型的原因是凝聚性思維能力強(qiáng)，思考深入，富于睿智。
此外，有些科學(xué)家包括哈耶克也對此進(jìn)行了討論，有所補充。記憶里我曾經(jīng)讀過的W.I.B.貝弗里奇所著的《科學(xué)研究的藝術(shù)》，有科學(xué)家曾說（大意）：這兩種不同類型的人如果分別是教師與學(xué)生，有可能出現(xiàn)糟糕的情況：批評分析型的學(xué)生遇到創(chuàng)造型的教師，或許會頭痛自己為什么不能夠象老師那樣新思想迭出，認(rèn)為自己應(yīng)該象老師一樣，并懷疑自己的能力；創(chuàng)造型學(xué)生遇到批評分析型的教師，或許會認(rèn)為自己那樣是缺乏邏輯思維能力，頭痛自己不善于作透徹細(xì)致的邏輯分析以及找出自己和他人研究結(jié)果的不足與錯誤。[2]
所以，科學(xué)鑒別力的教育只能夠順應(yīng)心理特征（思維能力的特長），而不可強(qiáng)行改變。對于批評分析型的學(xué)生，由于進(jìn)行分析推理以及批評是其自然而然的強(qiáng)項，在肯定其優(yōu)勢并首先教會學(xué)生如何做學(xué)術(shù)批評以及高水平學(xué)術(shù)批評的的基礎(chǔ)上，要提醒學(xué)生注意這種優(yōu)勢容易導(dǎo)致對自己和他人的未完善的設(shè)想批駁能力很強(qiáng)，很容易扼殺自己或他人的未成熟的創(chuàng)新。所以教師要特別注意隨后就必須培養(yǎng)這類學(xué)生肯定性的評價判斷力，以增進(jìn)學(xué)生的自信心與相對平衡的良好科學(xué)鑒別力。科學(xué)知識并不是全部由無可爭議的事實與理論組成的，在個人的研究過程中，從肯定性的評價判斷角度來看，在科學(xué)研究中必定需要良好地鑒別自己的和他人的各種研究結(jié)果屬于下面所列舉的哪一種情況：
1、已經(jīng)發(fā)表但未被發(fā)現(xiàn)其重大錯誤的研究結(jié)果，科學(xué)史上例如：倫琴因密封的照相底片曝光而發(fā)現(xiàn)X射線后，曾有法國人發(fā)現(xiàn)了（實際上并不存在的）N射線，還獲得大獎，當(dāng)然，最終的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所謂的N射線不過是心理影響而已。也曾經(jīng)有一個日本人突發(fā)奇想：“螢火蟲不也是發(fā)出熒光----射線嗎？于是進(jìn)行實驗后，煞有介事地報告：螢火蟲能夠發(fā)出射線，導(dǎo)致底片產(chǎn)生陰影。這明顯忽略了其它的可能性，當(dāng)然，其他科學(xué)家重復(fù)實驗后指出：螢火蟲產(chǎn)生的氣體（至少部分地）導(dǎo)致底片產(chǎn)生陰影，并不是螢火蟲發(fā)出射線，使得這個日本人和他的合作者大為丟臉。
2、缺陷極大不可以被接受也無發(fā)展價值的研究結(jié)果，或者只是泛泛而論，沒有創(chuàng)新的“研究結(jié)果”。中國這樣的論文很多，不舉例子了。
3、缺乏充分實驗事實的支持也很缺乏論證的，很有缺陷但也有道理，或有實驗支持的此類假說，觀點，屬于很有缺陷但值得一聽的研究結(jié)果，說這類假說、觀點值得一聽是因為這些論點中或許值得進(jìn)一步發(fā)展。例如，1914年，查得威克發(fā)現(xiàn)了放射性衰變中的α譜和γ譜是分立的，而β譜卻是連續(xù)的。由此，玻爾提出了非統(tǒng)計的能量守恒定律不成立的假說，泡利卻提出了中微子假說，這兩個假說都屬于很有缺陷但值得一聽的研究結(jié)果。
4、有缺陷但很值得發(fā)展的研究結(jié)果。例如費米在泡利提出的中微子假說基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出的理論就是這樣的情況。
5、在科學(xué)上未被確證但可以接受或應(yīng)該接受，值得進(jìn)一步進(jìn)行研究的成果，例如愛因斯坦的的光電效應(yīng)理論，有實驗事實的支持，有嚴(yán)密的邏輯推理論證，但在美國的密立根等人未用長期、反復(fù)的實驗驗證前，只能夠說是應(yīng)該接受，非常值得進(jìn)一步進(jìn)行研究的成果。還有其它的情況例如，若有兩種現(xiàn)象，一種現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)制過程清楚，另一種現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)制過程還不清楚，而兩種現(xiàn)象的開始情況與結(jié)果情況都相同，在沒有出現(xiàn)新的證據(jù)證明兩種現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)制是不同的證據(jù)前，認(rèn)定這兩種現(xiàn)象的機(jī)制是相同的，這在科學(xué)上是完全可以接受的。
6、得到確證，但與現(xiàn)有知識或?qū)嶒炗袥_突，非常值得進(jìn)一步進(jìn)行研究的研究結(jié)果，例如盧瑟福的原子模型產(chǎn)生情況：
J.J.湯姆遜在1904年提出了原子的無核模型。盧瑟福也相信無核模型，并進(jìn)行了α粒子轟擊金箔實驗來驗證。在實驗中卻發(fā)現(xiàn)了原子無核模型無法解釋的現(xiàn)象，有極少數(shù)（萬分之一）超過90°甚至達(dá)到180°的大角度散射。
對此，盧瑟福深感驚訝：“它的難以置信好比你對一張紙射出一發(fā)十五英寸的炮彈，結(jié)果卻被彈了回來反而打在自己身上。經(jīng)過思考，我認(rèn)為反向散射必定是單次碰撞的結(jié)果，而當(dāng)我作出計算時看到，除非采取一個原子的大部分質(zhì)量集中在一個微小的核內(nèi)的系統(tǒng)，是無法得到這種數(shù)量級的任何結(jié)果的。這就是我后來提出的原子核心具有小體積和大質(zhì)量的想法。”
根據(jù)α粒子轟擊金箔實驗的結(jié)果，嚴(yán)格進(jìn)行計算、推理，就只能夠說僅僅金原子確實是大部分質(zhì)量集中于微小的核中。但盧瑟福以α粒子轟擊金箔實驗的結(jié)果為基礎(chǔ)，便跳躍到了普遍情況，認(rèn)定原子都是大部分質(zhì)量集中于微小的核中，盧瑟福這樣做是很正常的，符合簡單性原則。但這個原子模型還有一個重大問題未獲解決，根據(jù)經(jīng)典電磁理論，圍繞原子核運轉(zhuǎn)的電子會不斷輻射出能量，原子就會很不穩(wěn)定，但事實并非如此。這樣，盧瑟福的原子模型與經(jīng)典電磁理論是有沖突的，值得進(jìn)一步發(fā)展。
7、在科學(xué)上已經(jīng)被確定，毫無疑問必須接受的研究成果。在這方面，一般說來，教材中這些類型的知識是很多的，科學(xué)出版物如科學(xué)方面的專業(yè)雜志所刊登的，被前人反復(fù)驗證的知識也是這種類型的知識。這樣的知識，偶然也有是錯誤的，當(dāng)然，糾正這種錯誤必定是重要的創(chuàng)新。
進(jìn)行這方面的訓(xùn)練，可以讓學(xué)生專門做肯定性的評價來訓(xùn)練學(xué)生在這方面的科學(xué)鑒別力，即要求學(xué)生不要考慮文獻(xiàn)中的問題以及缺陷，只是去討論、評判文獻(xiàn)中或研究成果中的支持證據(jù)以及未來發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;
研究者在自己的思索、創(chuàng)造過程中，也必定會產(chǎn)生上述各種類型的想法、成果，從缺陷極大也無發(fā)展價值的思考結(jié)果到在科學(xué)上已經(jīng)被確定，毫無疑問必須接受的研究成果。對創(chuàng)造者的創(chuàng)造自述進(jìn)行分析可以知道：在研究中由于創(chuàng)造者常常是從部分的知識如事例、實驗材料中想到新設(shè)想的，最初產(chǎn)生的新設(shè)想必定有漏洞、錯誤，如新設(shè)想遺留著引發(fā)新設(shè)想的那部分知識的痕跡，帶有原有知識的缺陷、局限，還有的如新設(shè)想產(chǎn)生的時候使用的是原有的不恰當(dāng)?shù)摹嶋H上是錯誤的概念，但想法卻隱含著正確的方向等等情況。當(dāng)然，新設(shè)想中的缺陷若被解決，創(chuàng)造就獲得成功；若這些缺陷、錯誤未能解決，則新設(shè)想就是價值不大或是錯誤的。例如班廷發(fā)現(xiàn)胰島素的案例，班廷在提取胰島素治療糖尿病實驗獲得成功后，最大的困難就是：結(jié)扎胰管的辦法很麻煩，要等待六至八周，還只能得到極少的胰島素。這個問題不解決，就幾乎沒有實用價值。最后，他才找出了正確方法：加酸使胰液中的胰蛋白酶無法分解胰島素。這樣，屠宰后牛、豬等的胰腺就都能夠提取胰島素。至此，所有最重大困難才被解決。班廷最初的辦法如此麻煩，其原因就在于原先的引發(fā)班廷產(chǎn)生新設(shè)想的那部分知識：結(jié)扎胰管，胰島正常，不發(fā)生糖尿病。結(jié)扎胰管這個實施起來很困難的辦法遺留在班廷的新設(shè)想中。
因此，在個人的研究思考中產(chǎn)生的新設(shè)想存在缺陷是很正常的，關(guān)鍵是要能夠準(zhǔn)確判斷新設(shè)想的發(fā)展前景，以及不斷努力消除新設(shè)想中的漏洞。對實驗、實驗方法方面產(chǎn)生的新設(shè)想，判斷其未來發(fā)展前景一般是比較簡單的，充分考慮了新設(shè)想的各種可能結(jié)果與可能的疏忽后，做實驗就夠了。判斷理論方面新設(shè)想的發(fā)展前景就很難，的根據(jù)存在著幾種標(biāo)準(zhǔn)，常常需要綜合后進(jìn)行判斷。一般主要看原有的成果的支持根據(jù)情況和自己的設(shè)想的支持根據(jù)情況，即原有理論或自己的觀點的出發(fā)點、推論，必須與實驗觀測的結(jié)果相符合，而且必須是越來越精確的一致。各種事實對理論、問題解決辦法相互符合的支持重要性是不同的，有的事實（實驗結(jié)果）直接對應(yīng)理論的出發(fā)點或重要推論，而且前提條件明顯不存在其它可能性，推理步驟少，對理論的支持非常重要，不支持理論的話就是極其重要的反常；這樣的事實屬于核心事實。也有的事實（實驗結(jié)果）不是對應(yīng)理論的出發(fā)點而是對應(yīng)的是理論的次要推論，而且推理步驟多，前提條件也存在其它可能性，這樣的事實屬于邊緣性的事實。當(dāng)然，核心事實比邊緣性的事實與理論相符合更重要。此外還有其它的幾種次要依據(jù)（簡單性、一致性等）。
對創(chuàng)造型的學(xué)生，由于易于接受新設(shè)想以及首先考慮新設(shè)想的發(fā)展前景并進(jìn)行證實是他們自然而然的強(qiáng)項，所以要在訓(xùn)練好他們?nèi)绾芜M(jìn)行肯定性的評價判斷后，對如何作高水平批評進(jìn)行特別的訓(xùn)練：
一般地說，作低水平的學(xué)術(shù)批評，思考仔細(xì)些，用常規(guī)性的科學(xué)研究標(biāo)準(zhǔn)或?qū)W術(shù)規(guī)范的那一套就夠了，如作者是否充分掌握了已有的文獻(xiàn)知識，論點有沒有扎實的經(jīng)驗基礎(chǔ)，或者是否從已經(jīng)被公認(rèn)的基礎(chǔ)出發(fā)，概念是否作了必要的定義，推理是否嚴(yán)密，從經(jīng)驗基礎(chǔ)到結(jié)論有各種可能性，作者是否考慮周到，是否排除了足以否定論點的其它可能性，是否與被普遍接受的相關(guān)知識以及相關(guān)學(xué)科知識有明顯沖突，等等。
但是，論文作者如果是受過良好訓(xùn)練或很有天分的人，用這樣的辦法就不行了。杰出的學(xué)者基本上沒有這些問題。但還可以把這些都考慮過了，清楚理解了之后，從根本的出發(fā)點或主要思路來作高水平學(xué)術(shù)批評，從作者未考慮或未充分考慮的重要的經(jīng)驗事實或相關(guān)學(xué)科知識出發(fā)，否定或者糾正對方論文、文章的主要思路，否定或糾正對方的出發(fā)點，或者重新樹立一個學(xué)者都公認(rèn)的必須遵守的出發(fā)點來反駁對方，還可以從事實出發(fā)，否定對方進(jìn)行推理所必須依賴的重要條件（前提），等等。這樣做很難，很費時間，要求很高，學(xué)生很累，但非此不能夠掌握高水平學(xué)術(shù)批評。
訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)批評能力、學(xué)術(shù)批評能力，可以采用這樣一個辦法：讓學(xué)生做模擬的審稿人，專門挑專業(yè)論文、專著中的錯誤與不足，告訴他們論文如果通過了他們的審核就會發(fā)表，要挑出其中的錯誤以免貽害他人，而且可以有時故意讓他們評價水平低的文章，訓(xùn)練他們以我為主，要考慮各種可能性，大膽存疑，等等。
另外，還有一個辦法也能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)鑒別力。科學(xué)鑒別力也能夠通過運用科學(xué)研究標(biāo)準(zhǔn)而表現(xiàn)出來。科學(xué)界是存在科學(xué)研究標(biāo)準(zhǔn)的，科學(xué)史上有許多科學(xué)家運用科學(xué)研究標(biāo)準(zhǔn)對理論與實驗研究進(jìn)行鑒別取舍的事例，因此，除了在科學(xué)研究中讓學(xué)生看教師如何分析各種實驗、論文、專著，如何洞察這些、如何提出新思想，如何論證，如何做實驗驗證等辦法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)鑒別力外，還能夠通過在科學(xué)研究中以及在講授科學(xué)知識的過程中，結(jié)合科學(xué)史的分析討論而培養(yǎng)科學(xué)鑒別力。相對說來，由于科學(xué)研究的專業(yè)化，在本專業(yè)的科學(xué)研究教育中培養(yǎng)學(xué)生在本專業(yè)的科學(xué)鑒別力是更好的辦法，在本專業(yè)之外的這種教育，一是需要花費額外的思考才能夠在本專業(yè)運用，二是科學(xué)史上的事例往往是杰出科學(xué)家們所作出的，大多數(shù)人恐怕成不了杰出科學(xué)家，難于達(dá)到那種境界。
參考文獻(xiàn)與注釋：
1、轉(zhuǎn)引自：羅伯特.湯姆生：《思維心理學(xué)》，福建科學(xué)技術(shù)出版社，1985，P184，許卓松譯
2、W.I.B.貝弗里奇.科學(xué)研究的藝術(shù).科學(xué)出版社.1984.P56~86（文章中的話是我的記憶，原書因借給他人而遺失，恐怕原文并非如此）
來自：k12
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