地理信息科学的概念(6篇)

时间：2024-07-28 来源：

地理信息科学的概念篇1

【关键词】课程整合；农村中学；信息技术；数学

信息技术与中学数学课程整合环境下的教学模式研究信息技术自其兴起，直至推广，正在影响着人们日常生产、生活的方方面面。与此同时，信息技术也在逐渐地渗透到教育领域中。随着中学数学课程理念的推进，信息技术与中学数学课程整合的教学模式成为教育研究工作者和一线教师关注的问题。本文在研究总结国内外的研究成果和教学经验的基础上，着重探讨信息技术与中学数学课程整合的教学模式。首先，表述了信息技术与中学数学课程整合这个问题的背景、课程整合等相关的概念、国内外的研究现状；其次，指出了信息技术与中学数学课程整合教学模式的理论基础和技术支撑，其中理论基础包括各种学习理论、方法论基础；最后，建立问题导向的探究型教学模式，并且提出了基于hp图形计算器平台的问题导向的探究型教学模式的实施策略，希望对整合教学实践起到一定的积极作用。司题导向的探究型教学模式中教师与学生之间的互相评价以及教师之间、学生之间的交流还需要更深层次的研究，这也是需要反思的地方。希望我们的研究和实践能够促进信息技术与中学数学课程真正意义上的整合。

1、信息技术与中学数学课程整合模式的研究

21世纪的信息技术是以计算机多媒体和网络通信为基础的新型技术，它给我们的教育、教学带来了无限生机和巨大的挑战，同时也为教育改革提供了有利条件。信息技术与学科课程整合是信息技术环境下课程改革中的新型教学模式，是解决教学问题的有效途径之一。如何在学科教学中，全面、恰当、合理地应用信息技术，改变传统的教学方式，培养学生的信息素养以及创新精神、实践能力等多种综合素质和能力，已经成为教育技术研究者和实践人员思考和研究的重点。以何种方式进行学科课程整合，是当今教育急需解决的主要课题。为了给广大数学教师的教学实践提供一些经验性的教学建议，探索了信息技术环境下七年级数学课程改革的实践，探讨了实施信息技术与中学数学课程整合的理论框架和实践模式。

2、信息技术如今已经渗透到社会生活的各个领域，对教育的影响也非同一般，学科课程教学如何使用信息技术是教育研究的热点之一；中学数学概念教学是数学教学中一个基础而又重要的领域，它的成功与否决定了中学教与学的成败，也是数学教学研究的重要内容之一。调查了解中学数学概念教学的现状以及中学数学概念的特点及国内最近主要的概念教学模式。归纳概述出十条有效的数学概念教学策略：①重视让学生经历概念的发生过程；②重视课堂的引入，强调实际生活背景，注重创设情境；③强调反复的复习和练习，强调练习的多样性如旁敲法、反面法、开放题法、变式法、逐层推进法等，让学生体验概念的螺旋式上升。④强调情感的投入；⑤强调抽象转化为具体，注重直观材料的使用；⑥注重关键词的区分、引导、重点理解；⑦注重概念间的类比、联系、注意揭示概念的内涵和外延；⑧强调正确应用概念的符号；⑨强调数学史对概念的理解；⑩注重学生的探究与合作学习及自主学习。从而找到整合的切入点，然后用实例及适当的理论论证信息技术可以与中学概念教学有效融合，继而得到信息技术与中学数学概念教学整合的策略。就是：应用信息技术充分发挥概念教学的十条有效策略。

本文分别以笔者的两次实验和个案分析来验证整合策略的效果，用问卷、访谈来调查整合对学生数学概念学习的影响，然后得出整合的结论：1.信息技术和概念教学可以有效的整合，整合的策略是应用信息技术充分发挥概念教学的有效策略，使得概念教学如虎添翼；还要注意加上以下策略：在整合过程中注意加强学生的运算能力训练及加强课后的作业批改和面批。2.整合可以增强学生有效的数学概念学习信念；3.整合可以提高学生数学概念学习的兴趣、改善情感态度和价值观；4.整合可以加快学生对概念的理解和加强学生对数学概念的保持；但对提高学生应用概念的运算能力不明确；由两次实验的效果可知：提供一种能够同时展现多种形式表征的平台是非常必要的。5.整合可以增强学生的探究学习、自主学习、合作学习的能力；6.整合可以加快学生应用概念解题的思维节奏，特别是含有运动变化的概念应用，主要体现在学生可以更快地构图；7.整合可以提高学生的信息素养；8.整合对好班基本看不出差异，说明基本没有显示整合的优势，但是对普通班或差班就看出有显著差异，说明信息技术整合于概念教学更适合在普通班中进行。

从教育发展要适应未来着眼，从课堂教学入手，研究学生生理的、认知的、情感的、技能的、整体成长的有关生长点，培养学生的探究意识、信息收集、分析加工、运用能力，发展学生的个性特点，发挥学生的主体创造性，以营造良好的学习氛围，促进学生的数学综合能力的提高。

研究运作形式：

1、以课堂为主渠道，多方式开展实验活动。

根据数学学科特点建立了自己的个人教学网站，同时在互联网上建立了自己的教学博客，其内容基本上满足了各个层次学生的不同学习要求，同时学生可以进行留言，实现了交互性和自我评价功能。

2、加强课题资料的积累，注重课题成果的物化。

坚持写实验随笔，教育叙事等随时反思自己在实验过程中存在的问题，总结实验过程中的经验和体会。认真整理好研讨课教案及评价，指导学生完成上百件电子作品、相关论文、研究报告等。

我的课堂宗旨是：给学生一个机会，他会还你一个奇迹。根据网络教室的优势，让学生在课堂上能大胆说话，大胆操作，绽放出自主、自在、自信、自然、自由地学习表现。信息技术与数学学科有效整合研究的教学流程模式已形成自己的特色，即“四环节”教学法：

以《5.4平移》一节课为例简述如下：

通过上面几个步骤，让学生可以学习知识、交流合作、探索规律、锻炼思维。同时，基本每节课都有一定的拓展内容，开阔数学视野，发展学生的数学思维。使学生较快地提高自主学习能力，节省学习时间，提高学习效率。以上模式还存在一定缺陷，同时也坚信，模式总是跟不上节拍的的，理念才是永恒的，所以，随着新课程实验的不断推进，我将逐步改进和完善以期做到更好。

希望能以学科课程为载体，在数学教学过程中，以多媒体信息技术理念为指导，为提升学生的自主学习，合作学习，探究性学习的能力为目标，以信息技术资源为工具开展教学和学习活动，从而实现信息技术在数学教学中的有效渗透。

参考文献

[1]《新课程有效课堂教学行动策略》韩立福著首都师范大学出版社出版2006年3月第一版

[2]《吉林教育》.对有效合作学习的探讨，2011年19期

[3]《关于大力推进课堂教学改革，全面实施素质教育的意见》龙安区教体局，2007年

[4]《关于有效实施“四环节“教学法”的若干意见》龙安区教体局，2009年

[5]林崇德.发展心理学[M].北京：人民教育出版社，2006（4）：186～190.

[6]孙宏安：《自主学习的理论与实践》，开明出版社，2003

地理信息科学的概念篇2

（中信银行唐山分行063000）

【摘要】目前，与会计信息化有关的研究课题多种多样，究其原因是随着社会的不断发展，人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化，这些都推动了会计信息化的深入发展，并对其产生了深远影响。本文在“三论”的基础上对涉及会计信息化在发展中相应的定义进行了解析，以期对会计信息化的教学、研究以及会计信息化的发展起到进一步的推进作用。

【关键词】会计电算化会计信息系统会计信息化

一、研究背景

目前，与会计信息化有关的研究课题多种多样，主要有“计算机会计”“会计电算化”“会计信息系统”“电子商务会计”“会计信息化”等。究其原因是随着社会的不断发展，人们对会计信息化的认识程度、研究视角和方法产生了一些变化，这些都推动了会计信息化的深入发展，并对其产生了深远影响。

1978年，我国开始会计电算化；1981年，于长春召开的“财务、会计、成本应用电子计算机问题讨论会”标志着会计电算化理论与实践的起点。这次会议是财政部、中国会计学会和第一机械工业部一同召开，第一次使用“会计电算化”这一名称并替换了之前的“电子计算机在会计中的应用”。因此，大家从会计电算化的概念开始认识会计信息化。2005年，专家在中国会计学会会计电算化专业委员会年会上发表了“会计电算化”发展为“会计信息化”的观点，认为“会计信息化”是对“会计电算化”进一步发展的总结，对“会计电算化”的应用水平也起到了进一步加强的作用。

学术和教学领域目前对“会计电算化”和“会计信息化”这两个概念同时使用。目前，学者们对会计电算化和会计信息化有两种主要的观念，一种观念是会计电算化是会计信息化发展的必经过程，另一种观念是会计信息化是会计电算化的进一步的发展阶段。这两种观念的模棱两可使得人们对其定义与关系疑惑丛生，由于搞不清这两者之间的概念和关系，只能盲从于现有的文献和教材，这一现象不仅导致企业对其自身的信息化程度定位不确切、教学概念不清晰、学术机构的研究和工作方向不明确，而且对我国会计信息化的健康发展产生了不利的影响。为了明确会计信息化教学、研究以及使会计信息化向着健康的方向发展，对与会计信息化相关的概念进行认真的剖析意义重大。

二、什么是“三论”

“三论”即系统论、控制论、信息论。“三论”推动了科学技术和思维的发展，对现代很多新兴学科的产生都起着不可忽视的作用，是其坚实的理论基础。系统论着重研究各种系统的共同特征，因此需要用整体的眼光看待事物，并用数学方法定量地描述其功能。控制论是跨及各类学科的一个交叉学科，主要研究控制与通信共同的一般规律，是综合各类科学系统的控制、信息交换、反馈调节的科学技术。信息论运用概率论与数理统计的方法从量的方面对信息进行研究，其研究的两大方面是信息传输和信息压缩。系统论、控制论、信息论相互作用又相互联系，三者是独立的学科，分别产生于现代科学的生物学、通讯和计算机这三个领域。系统论用整体的眼光揭示事物的一般规律，对系统概念进行界定；控制论对系统演变过程的规律性进行研究；信息论主要研究控制是如何实现的。因此，系统论的研究方法是信息论和控制论，而后两者是研究的基础。

我国从20世纪80年代至今对“三论”在会计中的应用的观点比较一致。吴水澎教授对会计中“信息系统论”与“管理活动论”进行了深入的研究，并认为这两者的概念及作用极为相似可以“合二为一”。李树林指出会计信息系统在实践上对“三论”的实施条件全部符合，会计信息系统是管理系统的重要子系统并兼具管理系统所具有的全部特点。中南财经大学的郭道扬教授运用“三论”的理念，在其会计控制论一文中指出会计是为人类实现控制社会经济而进行的一项基本活动。2008年，杨时展教授对会计信息控制论和反映论相互关系的评论被《会计之友》杂志转载。李端生等（2006）分析了现代会计信息系统与信息需求内容之间的矛盾，建议在会计信息系统的理念中建立“需求决定型”概念。程宏伟等（2007）基于系统模块角度研究价值链会计，深刻探讨了价值链会计。厦门大学管理学院的曾爱民和南星恒（2009）从广义的角度对会计信息系统的构架进行探讨。

综上所述，会计信息系统是现代化的管理信息系统中的重要子系统，它集“三论”中系统论、控制论和信息论的所有特点于一身，有利于人们研究会计信息系统，并统一了会计信息系统和会计信息化的相关概念，减少了不确定性和争论。

三、基于“三论”的会计信息化相关概念

我们要对会计信息化的自身含义和外延含义都进行深入的了解才能分析其相关概念，一般概念的思维形式反映了其对象的本质属性。以哲学的观点看，概念即为人类把所能感知的事物的共同本质特征抽象出来的概括。概念都具内涵和外延，并且随着主观、客观世界的发展而变化。概念一般用简明的语句说明其内涵。概念的逻辑方法是对其反映对象的特点或本质进行揭示。用一般定义概念的公式进行如下概念定义：被定义概念=种差+邻近属概念。其中，“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别，也就是差异性；“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。

（一）基于“三论”的会计信息系统及其构成要素

会计把系统论、控制论和信息论结为一体，是管理信息系统的重要子系统之一，因此也称为会计信息系统（accountinginformationsystems，简称AIS）。会计信息系统的主要目的是系统论的整体最优，会计信息系统按模块讨论其集成性，集成业务处理、信息处理、实时控制和各模块间的层次结构等；将物流、资金流、人员流、控制流等一些重要的信息流联合在一起就形成了信息流的网，它们肩负着各自的任务存在于组织的全部活动中，通过I(input）-P（process）-O（output）〔O=P（I）〕模型可以分析会计信息的来源、会计信息的提供、会计数据的处理及利用过程；控制论主要实现会计信息的并进行反馈，基于I（input）-C（control）-O（output）〔O=C（I）〕模型对会计信息系统的运行进行反映，必要时还要进行有效的控制和调节，对会计信息系统的运行规律进行动态的控制和调节。

会计信息系统的广义信息加工和控制处理器的五大要素是M，T，O，S，I，由P和C构成。其中，M（management）确定了会计信息系统的运行规则和规范，是指会计方面的管理制度和法律，包括会计法、会计准则、会计制度、内部控制和审计等方面。

T（technology）反映了会计信息收集、加工、传输、利用和共享的手段和方法，是指会计信息处理及控制器依赖的基础和工具，包括珠算，钻孔机，计算机系统，其构成了会计信息系统的狭义的信息加工和控制处理器，会计信息系统在T发展的不同阶段分别被分为手工、机械和计算机会计信息系统。

O（organization）主要包括信息收集者、信息的处理加工者、信息者、信息使用者以及开发监审会计信息系统者等会计的利益相关者。

S（surrounding）是会计信息系统发展的环境基础，主要指会计信息系统所依赖的宏微观环境，如社会经济、技术等。

I（information）因素与以上四个因素共同称为会计信息系统的五大要素。

会计信息系统是以相关的会计准则、会计制度和会计法规为规范是管理信息系统的一个子系统，被企事业单位用来处理会计业务，对各类会计数据进行收集、传输、存储以及加工，对会计利益相关者输出会计信息并实时反馈，指导企业的经营、投资活动以及管理决策的信息系统。杨周南主编的《会计信息系统》一书中对计算机会计是这样定义的，计算机会计信息系统是组织对数据用信息技术的方法处理会计业务，为企业提供财务会计信息并管理控制企业经济活动的系统，因此是会计信息系统的发展阶段。以上对会计信息系统和计算机会计信息系统在符合定义公式和演绎推理逻辑思维的基础上进行了概念定义。

（二）基于“三论”的会计信息化

会计信息化是基于“三论”角度的计算机会计信息系统的会计信息化，包括会计信息化的过程、会计信息化的水平、会计信息化的作用和地位以及会计信息化的目的这四个方面，是计算机会计信息系统的构成过程。首先，会计与信息技术结合的过程即为会计信息化的过程，由于信息技术在会计中的运用使得会计的各要素都产生了影响，对会计模式进行了重建。其次，会计信息化水平是指对计算机会计信息系统的应用程度，会计软件的核心是计算机会计信息系统，综合反映了会计信息系统五大要素，体现了会计信息化发展水平。再次，会计信息通过会计信息的收集、加工、存储、提供和利用对经济活动进行影响，对企业决策和管理提供辅助建议，以此来反映、控制以及对会计信息系统的监审等会计功能。会计信息的作用和地位在会计信息化发展的前提下不断扩展、提高。最后，不断开发的信息技术和会计信息资源的充分利用是会计信息化的主要目的，其还有加强信息和知识的交流共享，实现最大的组织经济利息等目的。所以笔者认为，会计信息系统体现了会计信息化的程度，通过会计信息提高其在优化资源配置中的作用。由于信息技术在会计信息系统不同层次都有应用，会计信息一般被我们划分为会计电算化、会计管理信息化以及会计决策信息化三个方面。

1.会计电算化。会计电算化也被人们称为会计核算信息化，指在会计工作中使用以计算机为主体的信息技术，之前人们一直手工进行的是会计核算工作和会计信息的提供工作，而会计电算化产生后这些工作可用计算机代替，体现了会计的反映职能，操作计算机完成会计工作中的记账、算账和报账等程序。因此会计电算化把电子计算机和现代数据处理技术应用到会计工作当中，是会计核算信息系统对信息技术的应用过程。其目的是提高企业财会管理水平和经济效益，从而实现现代化的会计工作。

2.会计管理信息化。会计管理信息化主要体现了信息论的特点，会计工作不仅是生成、供应信息，而且也是利用信息并参与企业管理的一项活动。会计管理具有对自动提供的信息进行进一步加工，反映和控制组织的财务状况、经营成果，使利益相关者参与组织活动的预测和决策等职能。因为会计电算化是会计管理信息化的数据基础，所以会计核算层的信息化是会计管理信息化的重点。会计管理信息化主要指运用计算机、网络和通讯等信息技术重新建造会计管理模式，使现代会计管理信息系统成为技术和会计高度融合的、开放的信息系统。为了使会计利益相关者对信息资源的充分利用和研究开发，以会计信息优化资源配置，以此促进企业的长远发展和社会的不断进步。

3.会计决策信息化。会计决策的信息化主要是对会计决策和预测的信息化，把信息技术运用到会计决策信息系统中。会计决策信息化的基础是会计核算和会计管理信息化，主要体现在管理层运用会计核算数据参与企业决策并综合分析企业所在领域内其他企业经营和竞争状况、相关行业的经营数据、国内外大环境的经营数据，可以使企业明确自身的竞争优势，认清其核心竞争力，预测企业的发展并进行决策功能的信息化。

（三）电子商务会计

目前，学术界没有统一明确的概念来界定电子商务会计，笔者通过中国知网（cnki.net）检索了包含电子商务会计为主题的论文并查阅相关书本及资料，发现涉及电子商务会计概念的论文少之又少。宿静和苏亚民在《论电子商务会计的理论框架》一文中描述电子商务会计是关于电子商务与会计学彼此交叉作用的一种边缘学科。这种学科充分利用计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术，将电子商务作为会计核算对象，利用远程数据进行在线报账，通过电子货币实现交易目的，同时对相关事项的监督和审计非常及时，是为在线理财和电子商务事项提供服务的会计信息系统。下一步，我们从被定义概念的科学性以及合理性方面来对上述概念进行分析。

根据普通意义上对概念进行定义的公式为：被定义概念=种差+邻近属概念。该公式中的“种差”即与同属性范围下的其他概念之间的区别，也就是差异性；“邻近属概念”即对被定义对象所属的最小属性范围所界定的概念。所以本文中的被定义概念为电子商务会计，而本文中对电子商务会计所应用到的邻近属概念即为会计学。也就是说，电子商务会计的属性还是会计学，可以说是会计学大类的一个细分学科；而电子商务就是上述公式中所言的种差，以区别于会计学大类下的其他细分学科。所以，我们可以认为，电子商务会计就是为电子商务活动服务的会计。但是倘若从另外一种角度剖析被定义概念，即从演绎推理逻辑思维方面来看，上述的被定义概念没有科学性，如何对上述的被定义概念进行界定有待继续深入探讨。比如从以下这种角度出发，假设电子商务会计是一种对会计信息通过电子商务模式进行采集和加工以及处理，则电子商务按理来说是临近属概念。也就是说，电子商务会计的本质属性还是电子商务，那么会计就成了上述被定义概念公式中的种差。如果电子商务会计的本质属性是电子商务，而会计是种差，则对应的会计信息以及提供与会计信息相关的服务即是商品以及提供的劳务。供应商以及消费者则分别与信息提供者以及信息使用者相对应，供应商和消费者通过买卖信息来进行交易，即利用电子商务系统来进行会计信息的交易。根据汉语的主语以及定语的语法规则，会计电子商务可以被认为是一种恰当的被定义概念。但是该被定义概念还有待从其他角度进行深入的研究讨论。根据宿静和苏亚民对电子商务会计的定义，我们不难看出，其先定义技术基础，即“计算机硬件设备以及网络等现代工具和技术”；接着定义基本内容，即“将电子商务作为会计核算对象，利用远程数据进行在线报账，通过电子货币实现交易目的，同时对相关事项进行实时的审计和监督”；最后定义目的，属于一种为电子商务事项以及在线理财提供服务的会计信息系统。虽然宿静和苏亚民关于对电子商务会计的定义从演绎推理逻辑思维角度来看是比较合理的，可是该定义仍然没有将基本内容以及目的方面涉及的逻辑思维要素表达清楚，不能够清楚地界定被定义概念的种差和临近属概念。同时，笔者也对其他关键词为电子商务会计的文献认真研读，从中得知大部分文献是基于电子商务对会计的影响进行研究，只有极少部分的文献研究电子商务会计的内涵和外延。因此电子商务会计这一概念还有待继续深入探讨。

四、结论

从上文的分析我们可以看出，目前大家对“会计电算化”“会计信息化”及“会计信息系统”等概念的界定都很清晰，而电子商务会计由于是新产生的学科，目前对于其概念的定义尚不明确，需进一步研究分析。从教学的视角来看，现在市面上有很多会计信息化方面的教材，各自的命名也多种多样，比较为大家熟知的有会计信息系统、会计信息化、会计电算化等一些名称，可谓百花齐放、百家争鸣。但是在教学的过程中，名称和概念太多会使得教师和学生双方无法适应，会产生教学概念模糊，缺乏说服力等问题，在学术研究领域无法统一大家的思想。通过分析笔者认为，与会计信息化相关教材名称的第一选择是“会计信息系统”，因为其从“三论”的角度结合了信息论、系统论和控制论的思想，符合会计信息化的概念。此外，若以电算化作为会计信息化教材的主要内容，则可以命名为会计电算化，如果把以电算化为主的教材一味地命名为会计信息化，会使教材有名无实。

参考文献

[1]杨周南.论会计管理信息化的ISCA模型[J].会计研究，2003(10).

地理信息科学的概念篇3

传统的教学方式只是一味的追求死记硬背，要求学生将破碎的知识点和孤立的事实进行强加记忆，这样的学习方式对抽象概念繁多的学科来讲并不实用。生物学的概念较为抽象，采用传统的死记硬背的方法只会加重学生的负担。而提高对生物学核心概念的教育水平是提高生物教学质量的根本，不仅为了让学生更好的理解生物学知识，同时使学生的学习方式更符合新课程改革的标准。基于此，本文从学生对核心概念认识与如何区别生物学核心概念的方式出发进行研究，希望能对生物学教育发展起到一定促进作用。

关键词：

生物学；核心概念；生物学概念；课堂教学

前言

随着社会的不断进步与发展，我国的教育体制改革也得到了不断的深化。新课程改革更加注重学生综合素质的培养以及学生对学科概念更深层次的理解，不再单方面追求学生对科学知识的信息量把控，更多强调学生对科学概念的深入理解。生物学的概念较为抽象，因此，学生在学习生物学时，加强对生物学理论概念的深入了解便尤为重要。从生物学的学习角度看，能够让学生把学到的知识转化为终身受益的观念才是根本，能够真正影响学生“三观”的不是课堂上的实验和计算，而是学习过程中所形成的生物学观念，能够准确的把握生物学的核心概念是新课程改革对学生提出的新要求。

1生物学核心概念与其重要地位

1．1什么是核心概念：概念是具有某些特性物体或现象的抽象概括，是相近或相似的人、物和事的总结。生物学的概念是对抽象概念的整合，是生物学现象本质特征的反映，如“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质”，这个概念主要反映的是酶在化学本质上的共同属性。核心概念是对概念性知识的总结，包括了对理论知识的解释和阐述，是生物学学科的主要部分。其作为生物学知识的领域核心，不仅能经受得住时间的考验，更在实践的过程中得到了广泛的应用［1］。综上所述可知，核心概念并不是普通的学科概念，它是对所有概念的统一概念，可以解释学科知识的本质和学科知识之间的联系，具备将学科知识进行整合统一的功能。

1．2核心概念在教材研发和课堂教学中的地位：学生在对生物学学科进行学习的时候经常会忽视教材中的概念分析，实质上，不同版本的教材就是一系列的核心概念所构成的知识体系，加强对教材概念的理解不仅有助于学生理解生物学学科知识，更能培养学生学习的严谨科学态度。教材的版本繁多，但核心都在阐述核心概念的发展、更新和变化的过程。新课程改革后，在对生物学学科进行教学时把学生对生物学核心概念的理解作为了教育的重点，确立教学目标之后，教学的活动也必须围绕着该核心来进行，如在《生态系统的信息传递》一节中，在生态系统中，信息进行传递具有哪些实际作用就作为一个重要概念进行学习，为了能让学生更好的进行对概念的理解，摆脱传统教学方式的死记硬背，可以通过课堂相互讨论、分析并亲自查阅相关资料等方式来进行预习。首先让学生对教材之中的资料进行探讨，讨论在调整蛾、天敌两者之间的关联与发生的的不同反映，进而得出其在生态系统中的重要作用。学生通过这种方式能够自然得出调节生物之间关系信息，以维持生态系统的稳定”这一概念。再如对“光合作用”这以核心概念进行教学时可以先向学生们展示一系列的光合作用的实验，让学生亲眼目睹光合作用下所发生的现象［2］。然后提供生物学家的实验数据给学生进行参考，让学生通过对实验现象的分析，并结合生物学家们的实验结论来对概念进行理解，这样的教学方式一方面能够让学生对生物学科的学习方法产生一定的兴趣，更会加深学生对核心概念的深刻理解。

2区别生物学核心概念的方式

生物学学科中心理论是生物学的主要部分，而且是生物学的根本属性特征，不仅能够揭示生物学学科的基本面貌，更能统一学科知识。学生对生物学学科核心概念的理解程度是对生物学的基本学习素养的反映，如何才能从众多的学科之中将生物学核心概念区别出来呢？区别生物学概念的方式主要有以下几方面。

2．1生物学的核心概念是学科概念的总和：生物学是研究生命活动的科学，所有的研究分析都是对事物的现象进行一定的描述，可以揭示学科知识的本质以及学科之间知识的相互联系。在这样的信息结构中，学科之间的信息相关片段联系就不能彰显出来［3］。因此，在生物学学习的过程中一定要充分的汇集知识结构，在这个结构中的节点就是学科的核心概念，也正是如此，核心概念才被称为学科的基本框架的构成概念。

2．2生物学核心概念具有文件夹功能：如果教师能够完整的对教学中所遇到的核心概念进行有效的提炼，并把他们进行整合并反映出生物学学科的基本发展体系，然后围绕着这个体系进行知识内容的选择，让学生淡化与体系没有直接关系的知识，比在课程中给学生灌输复杂的知识具有更强的学科教育功能。

2．3生物学核心概念具有整合统一功能：对生物学的核心概念进行提炼需要对知识进行整体化、条理化，构建出一条脉络清晰的有机联系体系，但这样的体系在构建的过程中对整体思维的把握提出了新要求和新标准。

2．4生物学核心概念具有信息转移的功能：任何科学领域都存在反映事物内在联系与规律的核心观念，学生可以将生物学核心概念的理解转移到其他的科学领域，从而学会以整体的、发展联系的角度去看问题。结语：通过以上对中学生生物信息概念的界定可以确定，生物学概念不同于一般的学科概念，它是学科知识点整合的基本框架。学生要加强对生物学核心概念的理解，不断深入并强化对生物学核心概念的学习，不仅有助于学生对生物学本质的理解，更能使学生学习的知识逐渐具有持久性和迁移性的价值。

参考文献：

［1］王健，王聪，刘志爽．生物学科能力及其表现研究［J］．教育学报，2016，08（04）：64－72．

［2］洪燕飞．探索初中生物学核心概念建构的课堂实施途径［J］．教育教学论坛，2013，11（37）：211－212．

地理信息科学的概念篇4

关键词范式背景信息库恩夏皮尔

库恩的科学革命论蜚声学术界，夏皮尔的科学合理性理论也因别具一格受到广泛关注，这两个理论各有一个中心概念，这就是“范式”和“背景信息”。范式和背景信息分别是库恩和夏皮尔科学合理性理论，也无法辨认两个哲学家的主要哲学目标，在反对仅把科学看成是静态的逻辑结构方面，夏皮尔和库恩持有共同的历史主义的立场，但他们的历史主义各有特色，因而分别被称为新历史主义者和老历史主义者；两位哲学家都不赞成观察决定理论的命题，却对于观察与理论的关系得出了不同的结论；尽管共同批判逻辑经验主义的元科学意义不变的观点，然而两位哲学家批判的目的和方法却大相异趣，所有这些都体现于范式与背景信息这两个概念的异同之中。本文仅就以上几个方面，对范式与背景信息的主要异同点作一些初步的探讨。

一、两个概念的界说

夏皮尔认为，背景信息既是科学发展的成果，又是科学进一步发展的基础，可以说它是科学发展链上重要的环节。背景信息就是在科学活动和科学说明中被当作“理由”使用的背景知识或背景信念〔1〕。那么，什么叫背景知识呢？夏皮尔说，不是所有的信念都有资格成为背景信念或背景知识的，只有满足以下三个条件的信念可以称为背景信念或背景知识，这三个条件是：（1）“成功性”；（2）“无具体的、令人信服的怀疑”；（3）“相关性”〔2〕。

所谓成功性是说一个信念、理论相对于研究领域（简称“域”）是成功的，它能很好的说明有关的域，或者说它不仅说明了、而且是精确地说明了该域的所有项。一个信念和理论如果能无遗漏地、定量地说明、解释域中的项，那么，就这个域而言，该信念、理论就是成功的。如果一个信念、理论能说明、解释域中的一些项而不能解释另一些项，它就是不完备的，是不成功的，或者一个信念、理论只能定性的、大致上描述相应的域，那它也不是一个成功的科学信念或科学理论。所以，理论的成功是相对域而言的。牛顿力学的成功就在于它可以以精确的数学语言描述和说明所有的宏观、低速的机械运动。但是，在一个域中是成功的信念对另一个域可能就不是成功的。随着人的认识范围的扩展，对于低速宏观领域的机械运动是成功的牛顿力学，在描述高速微观粒子的性质、质量和运动时就是不成功的。可见，夏皮尔的成功性条件与域密不可分，什么是成功什么是不成功的标准也是变化的，一个曾经是成功的信念、理论后来可能是不成功的。

无具体的、令人信服的怀疑这个条件是指信念或理论本身的恰当性。理论的恰当性包括以下四方面：（1）该信念、理论与其它的、已成功的信念和理论是相容的，或者说，该理论、信念不仅对一个域给出的说明、解释与其它理论和信念对同一域所作出的解释是相容的，而且与其它域的理论也是相容的或相通的；（2）该信念、理论是关于“实体”的而不是“概念工具”的；（3）该信念、理论是自洽的，前后一致的而不是前后矛盾的；（4）该理论的基本参数不是任意的，它的基本观点是清晰而不是笼统和含糊的，它是相对完备的。如果一个信念、理论满足以上四点，就是无具体的、令人信服人的怀疑的。但是，夏皮尔说，一个不存在具体的、令人信服的怀疑的理论、信念并不意味着它是无可怀疑的，事实上，怀疑的可能性总是存在，哲学中的普遍或一般怀疑对任何东西都是普适的，只是，怀疑的可能性并不能构成怀疑的根据，并不等同于现实的怀疑。在科学研究中，科学家从来不会因为理论和信念具有怀疑的可能性而去怀疑它、不信任它，也不会因此不依靠它们建立新的理论。

相关性。相关性意指该信念、理论与所研究的主题（可能是域、理论、方法、信念、标准、概念等等）是相关的。对相关性问题可以从两个方面来理解，其一，相关性是一个随着科学与非科学渐渐分化而出现的问题。科学史的研究表明，科学的发展部分就在于这种相关关系逐渐被发现、被明朗化、被组织起来，因而也就在于研究对象及其相关信念与不相关信念的逐渐分离。科学的一个主要特征就是在其历史发展中越来越明确的表述及修改其研究范围和领域，逐渐将科学与非科学区分开。在开普勒时代，为了探讨宇宙中数学的和谐关系，开普勒以宇宙间“所有的经验细节”为研究对象，他最初认为，不仅行星绕轨道运行的速度、行星与太阳间的距离与他的研究相关，而且两颗行星在一个人诞生时所形成的角度与这个人后来的命运也与他的研究有关。后来，他才认识到行星的相对位置与人的命运完全无关，才把行星的位置与人的命运关系问题排除在科学问题之外。在科学发展的相对原始时期，科学不可避免地把现在看来是外在的东西当作是“相关的”，并凭借这些相关的东西来发展自身。随着科学发展，外在东西的不相关性渐渐被发现，不相关的东西渐渐被排除在科学以外。其二，相关性强调与研究主题相关。与研究主题不相关的信念、理论即使相对于它的“责任域”而言是成功的、无可怀疑的，也不能作为背景信息。

以上三个条件被夏皮尔称为背景信息的充分条件。它们是夏皮尔对背景知识的严格的约束和限定。在他看来，只有具备了这些条件的理论和信念，才能叫做背景信息，才有资格被称为科学知识。

范式是库恩在《科学革命的结构》一文中提出的术语，原意是语法中的词尾变化，库恩借用来表示范例、模式、模型等，文义又扩大到表示包括范例等在内的重大科学成就，以致于表示某一科学共同体成员共有的一整套规定之类。它也指科学共同体的共有信念，这种信念建立在某种公认的并成为传统的重大科学成就的基础上，能为共同体成员提供一种把握研究对象的概念框架，一套理论和方法论的信条，一个可供仿效的解题范例，它也规定了一定时期中这门科学的发展方向和研究途径，同时决定着共同体成员的某种形而上学信念和价值标准，即决定着他们的自然观、世界观及价值观。可见，范式概念非常宽泛并且具有模糊性。根据英国语言学家玛格丽特·马斯特曼对库恩《科学革命结构》中范式概念的分析，库恩在该文中使用了范式的二十一种不同的用法。大致说来，库恩的范式由三个部分组成：（1）科学概括（包括定律、理论等）、模型、范例部分。它们是根据科学史上重大的科学成就来确定的。如果一个科学成就能把一些坚定的拥护者吸引过来，而且能够为这些重新组合起来的科学工作者留下各种有待解决的问题，则可能成为范式；（2）社会——心理部分，指各种对科学发展产生影响的社会——心理因素，包括历史、经济、文化、民族传统和社会心理等，特别是科学共同体的社会和心理特征；（3）形而上学部分，这是范式的核心，包括某些基本原则、科学信念乃至世界观等。可见，范式是由科学理论要素、社会心理要素和形而上学要素所组成的结构复杂的网络。

按库恩的说法，范式有两种主要的用法，一个是总体意义上的，可称之专业母体（disciplinarymatrix），包括科学共同体的一切共有的信念；另一个则是把其中一种特别重要的信念抽出来，构成前者的一个子集，称之为范例。库恩认为范式在科学发展中起着十分重要的作用。范式的形成，标志着从原始科学到成熟科学的重要转折。在常规科学时期，范式决定科学的各个方面，科学共同体在范式框架内从事高度定向的解难题活动，这些活动标志着科学的进步；当旧范式面临反常和危机，为新范式所取代时，便导致科学革命，科学革命标志着科学发展的又一重大转折，标志着科学共同体以一种全新方式看待世界，同时意味着新的常规科学的到来。

从以上对范式和背景信息的界说中，我们可以看到两者至少有如下几点区别：

第一，两个概念所涵盖的范围不同。

知识是人类认识的成果和结晶，我们可以把范式和背景都称为“知识”，背景信息的“知识面”显然比范式的“知识面”窄。范式指的是一般的知识，背景信息只涉指科学知识。夏皮尔的背景信息是科学工作者认识世界的成果，库恩的范式则不是认识论意义上的知识体系，不只是科学工作者共同认识世界的成果。夏皮尔明确规定，如果一个科学信念或理论或科学说明同时满足三个条件：成功的、无具体的和令人信服的怀疑以及相关性，那么，它才有资格被称为背景信息。与库恩的范式相比，夏皮尔的背景信息比较严格、清楚，也比较单一，它不包括科学外部的东西，即社会——心理部分和形而上学部分，而只是指科学的东西。库恩的范式概念的含义则丰富而庞杂，范式不仅包括科学内容，而且兼顾了人文社会因素，具有多义性。因此，可以说背景信息概念更富有科学性，而库恩的范式概念则更富有哲学性。库恩在考察科学变化时有着更宽广的视野，他从更广阔的领域即科学史、科学社会学和心理学的角度来考察科学知识的发展。

夏皮尔对范式概念的如此广泛颇有微词。他指责库恩的范式是一个“大杂烩”，具有很强的主观性。他说，库恩走向相对主义，“主要是使用了普遍适用的术语的缘故。因为他用来说服人们相信他的观点的方法，不过是通过扩大‘范式’的定义，使这个术语变得如此模糊不清以致难以拒绝，使它变得如此抽象以致难以轻易应用；使它变得如此神秘以致不能不要求作出解释；使它变得如此令人费解以致成为理解科学的某些重要方面的一个实际障碍。最后，这些过激之处就必须用与它们完全相矛盾的限制来平衡”。在夏皮尔看来，这种限制就是建立一个约束性较强的、只包括科学的因而能够很好的抓住自然科学的发展性质的、而不是泛指一般知识发展性的概念，这个概念就是背景信息。

第二，范式与背景信息是两个不同的科学哲学理论的核心。

库恩认为，含义丰富的范式的嬗变就构成了科学理论发展的模式；科学发现和选择首先是社会学和心理学的问题而不是科学的逻辑论证问题。一种新理论的提出和评价，首先取决于整个文化背景，科学共同体的偏好，甚至科学家的个人癖性。所以，他的范式远远超出科学理论的内容，而将文化价值和社会心理作为自己的重要支柱，库恩说，关于范式替代的“解释归根结底是心理学或社会学的”。这样一来，科学就表现为一种“以价值为基础的事业”，“不同的创造性学科的特点，首先在于不同的共有价值集合”；在库恩那里，以研究科学发展为重要内容的科学哲学不再是那种与社会学、心理学完全脱节的纯而又纯的“科学逻辑”，而是与全部的科学史、科学社会学及心理学有密切的关系。由此，我们可以说，库恩是在科学哲学中第一个把科学从认识论推到社会历史领域，并以历史主义补充了科学哲学中传统的逻辑主义不足的科学哲学家。

在夏皮尔看来，背景信息在科学发展中起着不可替代的作用，它可以说明科学的合理性，它是科学发展的“理由”。科学是一种人们根据理由所从事的事业，科学建立在已习得的东西的基础上；科学中出现的域以及与之相关的背景信息越多，它就越具有继续前进的基础，科学发展就是以理由为基础的自足自助的内在化过程。只有当被使用的背景信息严格的满足三个条件时，科学才具有客观性和合理性。因此，他认为背景信息概念既从根本上避免了绝对的、逻辑主义的科学观，又避免了库恩的相对主义倾向。他说“背景信息的三个条件是科学中“理由内在化”的原则，按照这些说明“我们便能看到为什么科学无需求助于一个超验的和不可改变的合理性原则就能说明在科学变化中出现的合理性和进步性……任何其它种类的理由都不是我们可得到的。为了说明科学事业的合理性和进步，我们也不需要任何其它的理由”〔8〕。

第三，范式的界说与背景信息如此不同，在于两者分别与外两个不同的概念，即科学共同体和域紧密联系在一起。按库恩的观点，在科学发展的常规时期，科学共同体遵从同一个范式，探索共同的目标，使用共同的语言交流，在科学革命阶段，新旧范式相互竞争，科学共同体决定竞争的胜负。关于范式与科学共同体的关系，库恩在1969年的《再论范式》一文中说：“在《科学革命的结构》一书里，‘范式’一词无论是实际上还是逻辑上都很接近于‘科学共同体’这个词。一种范式也仅仅是一个科学共同体所共有的东西。反过来说，也正是由于他们掌握了共有的范式才组成了这个科学共同体”。范式为科学共同体所拥有或抛弃，科学共同体是范式竞争胜负的仲裁者。通过范式与科学共同体的关系，一方面，库恩在科学哲学领域里做出了开创性的工作：以往西方有关科学知识发展的学说，要么只是从客观的或直观的形式去理解科学认识，要么只是对科学认识的成果进行分析，一般说来都不谈论科学认识的主体活动，而库恩却提出了如此具有综合性的范式概念，力图使之与科学共同体协调起来，通过科学认识主体的变化来揭示科学发展规律，这是他的前人没有做到的；另一方面他也过分的夸张了范式的变化对于科学共同体的爱好和兴趣的依赖，夸大了科学共同体在决定竞争范式胜负中的主观因素。在他那里，科学事业似乎被描绘成有偏见的范式替代过程，描绘成科学共同体或特殊科学传统的兴趣和爱好的转换。

“域”是夏皮尔科学哲学的一个基本概念，域指的是有待科学家研究的信息群，或者说是科学研究对象。它由相互关联的许多项组成，其中包含着重要的问题，并且科学家研究这些问题的时机已经成熟〔9〕。与说明某个理论相应域，叫做该理论的“责任域”。背景信息的三个条件都是相对域而言的，夏皮尔认为，不仅信念、理论、方法、概念等科学成果能否称得上背景信息要依赖域，而且，原有的背景信息被修改甚至被抛弃也是由域的变化所决定的。这样，在夏皮尔看来，不仅背景信息的内容是纯科学的，而且背景信息变化所根据的是科学对象的变化，因而科学变化是客观的合理的。当一个理论、信念在一个新域中变得不成功时，它在其“责任域”中仍然是成功的。牛顿力学在低速、宏观领域的机械运动的成功以及对高速运动的微观粒子的不成功的，恰好显示了科学发展和理论成功的标准发展的合理性，牛顿力学对高速运动的微观粒子的不成功丝毫不会抹煞它在低速、宏观领域中的辉煌成功。因为当我们讨论低速宏观领域的机械运动时，牛顿力学总是成功的、无可怀疑的。同一理论从一个领域中的“成功”到另一个领域中的“不成功”，并不是理论的成功是没有标准的或者理论的成功标准具有随意性，夏皮尔说，这正好相反，理论的成功性与域的紧密的联系，体现了成功的标准的客观性和合理性：一个理论、信念是否成功主要由科学自身的发展来决定而不是由心理的、政治的或权威等外部因素来决定。

二、对“元科学概念意义不变”的批判

元科学概念最先是由逻辑经验主义学派提出的。逻辑经验主义者认为，科学哲学的任务是分析“元科学概念”和解答“元科学理论”问题。元科学概念是指“理论”、“公理系统”、“说明”、“确认”等用来“谈论科学的”、表示科学活动的概念，它与科学概念之间有严格区别，它不同于具体的科学概念，如“力”、“质量”、“基因”等在科学内部出现的科学名词，因此它比科学概念的层次更高，由此可知科学哲学是直接研究自然科学而不是直接研究自然界的学科。这个观点已成为大多数科学哲学家的共识。元科学概念遭到非议的原因并不在于此，而在于逻辑经验主义认为，元科学名词的意义不受科学内容的影响，元科学概念的意义不是科学内容的涵项，不随科学中使用或接受的特殊概念、命题、论证的变化而变化，进而，科学哲学是关于任何理论的不变特征、关于元科学概念本身和元科学意义本身的理论。

对于这种元科学概念意义不变的观点，库恩与夏皮尔共同持有完全相反的态度。范式和背景信息都是哲学概念，但两者的意义都是随科学内容的变化而变化的。库恩在他的科学发展模式中，即在前科学—常规科学—革命科学—新的常规科学的动态模式中展示了范式概念的意义与科学历史发展的相关性；夏皮尔则在“科学发展的内在化模式”中再现了背景信息的可违背性。

在库恩眼里，科学是一个动态的历史过程。在每一不同的阶段，范式的内容和形式都不同。前科学是科学发展的原始阶段，这时各学派相互争持，共有的范式尚未形成；在常规科学时期，出现了在某一显著的理论成就的基础上所形成的解决疑难的传统；在革命科学时期，旧的科学传统出现危机，相互竞争的理论之间进行选择；进入新的常规科学时期，危机结束，理论之间的选择完成，新范式取代旧范式。

夏皮尔认为科学发展是一个基于理由的内在化过程，背景信息的意义与科学内容息息相关。由于背景信息与具体的科学研究领域密切联系在一起，与组成域的项，如经验材料、经验材料所呈现出的关系、研究方法以及域中的问题密切联系在一起，当上述要素的某一个发生变动，先前成功的理论或信念可能不再是成功的；曾经是无可怀疑的理论或信念也许表现了具体的怀疑；过去全为背景知识的理论现在看来与研究课题已不甚相关。所以当域发生变动时，被称为背景信息的信念和理论必将产生相应的变化。而且，如果按照背景信息的理由功能来看，把什么作为背景信息，在科学发展的不同时期有着不同的标准。在科学的童年时代，某些表面的相似性也许就是说明自然现象提出理论的理由，就是当时研究自然现象的“背景信息”；在近代初期，只有使经验完全一致的定律或者一个完美的演绎体系假说，才能作为提出新的科学理论的根据；20世纪以来，自然科学向纵深方向迅猛扩展，研究对象出现交叉、部分重叠，专业越分越细，作为科学根据的信念或理论，一方面在范围上日益宽泛，各种学科相互渗透、相互影响，另一方面所受的限制又日益严格，各种信念、理论相互制约，因而，应该以及能够把什么信念和理论当作科学理由和根据，应该把什么当作背景信息的资格，这一点也随科学的发展而变化，甚至我们谈论科学所使用的某些概念，比如背景信息本身，也可能根据新的科学知识或新的有充分根据的科学信念而被放弃、修改或取代。正是在这个意义上，夏皮尔不承认与科学无关的“元科学”及其概念，〔10〕他认为具有“永恒的”超科学内容特性的所谓元科学概念只是一个神话。

以上这些表明，对于科学概念、科学内容与谈论科学的哲学概念之间关系，夏皮尔和库恩有关相同的见解：两者相互联系不容分割；范式与背景信息都不是所谓的元科学概念，因为它们既是谈论科学的哲学概念，又是包含着科学内容的概念，因而随着科学的变化而变化。科学的发展，不仅改变了科学问题、概念、方法、理论等科学内容，改变了人们对自然的基本观点，而且也改变了谈论科学的术语，并且改变了衡量问题的真实性与重要性的标准，改变了把什么看成是范式或背景信息的标准。同时，既然范式和背景信息既是谈论科学的概念又是具有科学内容的概念实体，夏皮尔与库恩认为背景信息或范式在科学发展中起着重要的作用，但在如何起作用的问题上，两位哲学家又有较大分歧。

库恩认为范式的变换是作为整体实现的，类似一种突然的、无结构的格式塔转换；范式一经被取代就为新的科学共同体所抛弃；新范式一经形成，对于科学的发展便具有决定性的作用。在心理上，范式是科学共同体所共有的信念；在理论方法上，它是科学共同体所共有的模型和框架。它是某一科学家集团在某一专业或学科中所具有的共同信念，这种信念规定了他们的共同的基本理论、观点和方法，为它们提供了共同的理论模型和解决问题的框架，从而形成该专业或学科的一种共同传统，并为该专业或学科的发展规定方向。

与库恩怕这种范式决定一切的观点不同，夏皮尔认为，背景信息在科学发展中发挥“理由”的作用时，并不类似范式起作用，而是以特殊的方式被运用于特殊的问题中，在不同的情况下以不同的方式发生作用〔11〕。尽管有些背景信息在科学发展中比其它背景信息的作用更广泛（可用于更多的情境）和更深刻，却没有任一个背景信息或某组背景信息以某种单一的方式发生作用，从而能够决定属于“某个传统”的每一情境和每项科学活动。而且，在夏皮尔看来，科学历史中也不存在这样的时刻，在它之后，先前的所使用的一切背景信息都被抛弃了，不存在库恩意义上的革命，即旧范式被一个与其不可比的新范式所替代。

三、对“观察决定理论”的否定

认为观察决定理论是逻辑经验主义者的主要特征之一。他们把科学当作静态的知识逻辑体系，科学知识是由两种性质不同的陈述即观察陈述和理论陈述组成的，前者严格的由所谓观察名词和相应的逻辑常词构成，后者则同理论词汇及相应的逻辑常词构成。观察词汇只指称人们的感觉经验，而不涉及任何不可经验的理论实体和理论概念，其内容是直接被解释的，其意义是明确的、能为人们所完全接受的；理论词汇指称的是一些理论实体和过程，其意义是不能自足的，需要通过对应公设与观察词汇建立一定的联系。因此，观察词汇是整个科学理论的基础，是对理论陈述进行实证还原的最终基础。库恩与夏皮尔完全不赞成逻辑经验主义的这一观点，认为他们把观察和理论严格区分开来、使观察中立于理论，使它决定理论的意义、可接受性的做法是错误的。库恩和夏皮尔站在历史主义的立场上，分别从范式或背景信息的科学功能出发，否定了观察决定理论的观点。但是，他们否定的方式和由此所得出的结论却不同。

在库恩看来，由于作为理论的范式具有巨大的作用，范式在科学中具有决定性的、至高无上的地位，所以范式决定了观察：范式是观察的来源；它规定了如何操作和测量；规定了如何以观察语言写实验报告。在谈到观察时，库恩说“对于科学观察……科学家除了用他的眼睛和工具看到的以外，没有什么可以依靠的。如果有更高的依据，只要求助于它就可以证明他的视觉已经转变，那么这种依据本身就会成为他的资料来源，他的视觉行为就会成为各种问题的来源〔12〕。这里所说的“更高依据”不是别的，正是范式。库恩认为，科学共同体成员在进行观察时，已经戴上了他们所从属的“范式”这副有色眼镜，或者说，范式已经影响了观察者的视觉，而观察恰恰又是通过视觉为主的感官系统对观察对象的感知，所以库恩断定范式是观察资料的来源。不仅如此，库恩认为范式还规定了观察得以进行的实验活动。他说：“一个科学家在实验室所进行的操作和测量并不是经验‘给定的’，而是‘艰难地收集到的’，它们并不是科学家所看见的东西……操作和测量是由范式决定的”〔13〕。在科学中，观察的最终形式是观察报告或观察语言，库恩认为，任何以观察语言组成的观察报告都从属于一定的范式，在不同的范式下，对同一对象使用相同的仪器、进行相同的操作，关于它们的观察报告会完全不同。因此，不存在一种普适于任何范式的、不依赖任何范式的中性观察语言，观察总是由理论来决定的。

夏皮尔认为背景信息对科学具有理由作用，因而强调观察对理论具有依赖性，没有理论就不能形成观察。他以太阳中微子实验为例来说明这一观点。在观察中微子的活动中，确切的规定什么是观察、什么是可观察的、什么是直接观察，这些都是当时自然科学知识的一种功能。更确切的说，在观察过程中，是自然科学的知识规定了什么是“适当的接受者”、什么是“信息”、信息的种类和各类信息的传播和接收方式、规定了干扰的特点和类型、干扰出现的环境和频率。科学知识的这种规定作用表现在有关太阳核释放信息的理论、信息传播理论和信息的接收理论等方面。没有这些理论知识，通过探测中微子来观察太阳中心是不可能的。不仅现代科学观察是这样，即使是近代初期，伽利略在观察自由落体运动时也是如此。自由落体能够被观察，也是当时的物理学知识状态所决定的。但是，与库恩不同的是，在这里，观察既可以依赖一个时代的背景信息群，又可以依赖单个的背景信息，甚至可以依赖根据尚不充分的理论；观察对不同理论的依赖方式和程度是依各种理论对观察的距离远近、作用大小而不同的，观察对理论的依赖具有多样性；库恩却认为范式完全以一种从上至下的方式决定了观察。

另外，对于观察检验理论的问题，库恩与夏皮尔也有不同的观点。在库恩的那里，由于对于科学问题、对象、方法、观察及其相互联系等方面具有单一的、决定性的作用，不仅观察以范式为依据并通过范式来表述，而且就连什么是观察也由范式来定义；用观察去检验范式就相当于用范式所决定的、所产生的东西去检验范式，检验的手段蕴含在被检验的对象之中，因而对范式而言，用观察来检验理论是无效的。至于为什么在常规科学阶段存在着观察检验理论的情况，库恩的解释是，常规科学是范式已确立的阶段，这时我们看到的用观察检验理论的情况，仅仅是在被检验的陈述是科学共同体中个别成员的猜想的时候才有效。用库恩的话说：“常规科学尽管不断受到检验，却属于一种特殊的检验，受检验的毕竟只是个别科学家，而不是现行的理论”〔14〕。在科学革命时期，持不同范式的科学家观察时不再有相同的世界和语言，对于相互竞争的范式，观察是无能为力的。于是，库恩从否定观察对于范式中理论的独立性，进而得出了观察对理论的检验是无效的结论。

夏皮尔也不赞同观察决定理论的观点，但他认为科学中的任何理论最终要由观察来检验。他从观察依赖理论方式的多样性来说这一众所周知的事实。观察依赖理论至少有两层含义，一方面，观察所得到的观察事实在某种程度上是过去已有的知识或背景知识转化的成果，而不是与理论无关的、远离人的主观状态的纯“事实的”东西；另一方面，由于理论的层次性和丰富性，观察情境的多样性，因而观察与理论联系不是只有或者观察决定理论或者理论决定观察如此简单的方式，而是多种多样的，相对于理论，观察既具有依赖性，又具有相对的独立性，相对不同的理论，观察对理论的依赖程度和方式不尽相同，独立的程度和方式也不一样，所以，用以检验理论的观察与被检验的理论之间可以构成这样的关系：前者不由后者而由另外的理论来说明，同时，前者又与后者相关。因此，观察对理论检验的作用不仅是可行的，而且是必然的。在夏皮尔看来，正是通过观察这一环节或子项，我们可以将过去的理论作为基础来建构新理论，从而推动科学向前发展。

关于观察与理论的关系，夏皮尔明确指出，不仅理论需要由观察检验，而且几乎所有科学知识的获得都无法与观察活动割舍，所有自然科学知识都是观察信息与先前的知识相结合的产物。例如在目前自然科学状态下，我们不能仅由四种基本相互作用理论就得出有关太阳核的理论，而必须依靠观察所获得的相应的特殊信息、如太阳的质量和化学成分分布等信息才能完成这一理论。观察往往具有一种同化（assimilation）作用，或至少趋于同化的作用，这种同化或趋于同化的作用，一方面“确立了我们在探求知识和检验信息过程中理解观察作用的重要论点，另一方面把我们关于自然的信念整合成为巨大的理论实体。正是在这个整合过程中，科学观察摆脱了哲学联系的主观性和日常观察的不可信赖性，抓了在探索知识和信念辩护中所涉及的客观性”〔15〕。所以在夏皮尔看来，观察与理论之间实际上是难以严格区分的，在科学中虽然不是观察决定一切，但观察仍然是科学的感性依据。理论与观察的渗透是双向的，或者说“观察”与“理论”互相渗透。

作为库恩和夏皮尔科学哲学理论的中心概念，范式与背景信息这两个概念的涵义如此不一样，反映了库恩和夏皮尔的科学哲学目标的不同。库恩哲学工作有两个目标，一个是彻底的反对逻辑经验主义的静态的科学知识观，这种观点把科学看成是没有发展的积累过程，另一个是反对波普的不断革命论，不断革命论认为科学是旧理论不断地被新理论取而代之的过程。库恩从科学史的研究出发，指出这两观点都不符合科学发展的实际，他提出了一个大而全的范式概念，以范式的变化形成常规科学与革命的科学的交替，以此建立了科学发展的动态模式，以便把静态的知识观和不断革命论统一起来。如果以动态的眼光看科学哲学，库恩的范式是一个具有历史意义的概念。但他没有料到，由于范式无所不包，由于赋予它的作用方式过于独断，使它几乎成了众矢之的，他所受到的具有相对主义倾向的指责也是从范式发源的。与此相似，夏皮尔的哲学目标也有两个，一个是反对包括逻辑经验主义在内的预设主义，另一个是反对包括库恩范式论在内的相对主义倾向，他想走一条既避免预设主义又避免相对主义的哲学道路。为了达到这一目标，他不是着力阐明科学认识的理想国度的意义，而是在研究近现代科学的基础上努力阐明科学的意义，毫不动摇地坚持科学合理性。不过，他所走的路，只是一条比较狭隘的、历史经验主义的小道。从两位哲学家的哲学目标来看，范式虽然涵盖面大，却难免有些空泛；背景信息虽然精致，与范式相比，却缺少某种气势，这也是它们的特征之一。

〔1〕〔2〕〔3〕〔9〕shapere:objectivity,rationality,andscientificchange.p4、6、7、4.

〔4〕〔6〕拉卡托斯：《批判与知识的增长》周寄中译，华夏出版社1986年版，第77、320页。

〔7〕〔14〕库恩：《必要的张力》福建人民出版社1985年版，第326、268页。

地理信息科学的概念篇5

近年来，眼动技术的发展为评测提供了新的手段。眼动技术能够提供学生的视觉注意线索，少干扰、实时性地获取学生的认知活动和心理状态，展示其思维策略，客观、全面地评价学生：如将其与在线评测技术相结合，更可以实现大规模、及时、客观的评测活动。因此，我们有必要对如何利用眼动技术开展评测活动给予关注。

“眼-心智”假说认为，眼睛的注视状态与人对信息处理的心理过程是相关联的。人眼只能在大约200-300mS的时间内保持短暂的稳定状态，这个状态叫注视，在此期间，信息才能被认知系统编码、处理。而在两个注视点之间，眼球短暂快速的运动被我们称之为眼跳。一般情况下，一个人眼睛注视的位置反映了其注意力所在，注视时间的长短则反映信息的处理难度及分配的注意量。信息被注视的时间越长，说明其越复杂、被处理的越深。眼跳的路径则反映了一个人的认知策略。因此，利用眼动技术对学生学习状况进行评测，除了能知道简单的答案正误之外，还可以挖掘到成绩背后更深层的信息。

眼动技术是借助眼动仪来实现应用的。人的注视、眼跳等信息都可以被眼动仪精确、自动地捕捉和记录。从眼动仪红外光源发出的红外线被眼睛反射后，会被眼动仪的探测器接收，从而判断出眼球的运动情况。随着科技的发展，如今的眼动仪，只需要参与者在执行任务之前校正一次眼动，完成该任务之前一般就不需要再进行校正：而借助头动补偿技术，也不需要参与者固定头部：即使参与者佩戴眼镜也不影响使用。因此，眼动仪作为一种“非侵入式”的测量工具，可以让人们在更为自然、真实的情境中使用。