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科学本质的理解摘要：一、科学本质的理解1.科学的定义2.科学的目的3.科学的方法4.科学的特征5.科学在社会中的应用正文：科学本质的理解科学是一个与我们生活息息相关的词汇，然而对于科学本质的理解，许多人可能并不十分清晰。
本文将从科学的定义、目的、方法、特征以及在社会中的应用等方面，帮助大家更好地理解科学本质。
1.科学的定义科学是一种对自然界和社会现象进行研究的方法，它通过观察、实验和理论分析，揭示事物的本质规律。
科学是一种知识体系，它追求真理，并不断发展和完善。
2.科学的目的科学的目的是认识世界，解析自然规律，为人类社会的发展提供理论依据。
科学旨在解决现实生活中的问题，提高人类生活质量，推动社会进步。
3.科学的方法科学方法包括观察、实验、归纳、演绎等。
观察是科学认识事物的第一步，实验则是对观察结果进行验证。
归纳是从具体事物中抽象出一般规律，演绎则是根据一般规律预测和解释具体现象。
4.科学的特征科学具有客观性、理性性、系统性和可证伪性等特征。
客观性是科学追求真理的基础，理性性是科学方法的基本要求。
系统性意味着科学是一个完整的知识体系，可证伪性意味着科学结论必须能够接受事实的检验。
5.科学在社会中的应用科学在社会的各个方面都有广泛应用，如医学、农业、工业、信息技术等。
科学的进步推动了人类社会的快速发展，为人们的生活带来便利。
同时，科学精神也逐渐成为现代社会的一种价值观，强调理性思考，遵循事实和证据，成为人们解决问题的重要指导。
总之，科学本质的理解对于我们认识科学、运用科学具有重要意义。
科学是一种追求真理的方法，它客观、理性地研究自然和社会现象，为人类社会的发展提供理论支持。
全册教材分析一、从问题入手科学的本质就是从提出问题到解决问题，特别是日常生活中人们所关心的问题。
科学教育的目的就是培养学生科学的思维方法和努力去发展学生解决为题的能力，使得他们亲近科学，在日常生活中运用科学，从而把科学转化为对自己日常生活的指导。
二、强调亲历科学探究的过程从提出问题到做出预测或假设，然后自己动手寻找证据进行验证，经过思维加工，自己得出结论，并把自己的认识用于解决问题的实践。
让学生亲历科学探究的全过程，从中获得科学知识，增长才干，体会科学探究的乐趣，理解科学的真谛，这便是科学教育的全过程。
三、重视过程中数据资料的收集和积累科学强调对事物不仅要有质上的认识，更要从量上的分析得出结论。
要使学生学会科学地看问题和想问题。
定量分析会使他们的头脑更精确化、更科学化，只有能用一定数据来描述事物时，才算达到了对事物性质的真正了解。
因此，科学课加大了定量观察、测量采集数据、统计、计算、分析整理数据等等。
四、教学内容、本册教材包括：五个单元，他们是“我们都是科学家”“我眼里、、、。
的生命世界”“生命之源——水”“他们是什么做的”“提出问题”教学内容的安排关注“科学——技术——社会”的结合和深透科学的人文精神。
第一单元教学目标及重难点单元我们都是科学家课时数2—3课题科学探究：知道科学探究是为了解决与科学有关的问题而开展的一列活动能提出与科学有关的问题能针对问题，通过观察、实验等方法收集证据能对探究的问题做出初步的结论单元教学目标情感态度价值观想知道，爱提问热爱科学，尊敬科学家，喜欢看科技书籍和影视作品感受并体验科学并不神秘，科学就在身边愿意合作与交流重点：初步了解科学是什么单元感受自己的探究活动与科学家研究活动的相似之处重点难点难点：从科学家的经历中了解科学探究的大致过程找出降低重心使物体平衡的方法课堂教学活动设计课题1、科学是…… 课时数 1 教学目标过程与方法：1、在“观察折叠小人”活动中能够有所发现，提出问题。
对科学本质的一些探讨对科学本质的一些探讨：科学的本质是真理体系。
是认识世界的实践方法。
科学，就是通过人类意识工具化的经验类认知。
科学理论，是经验类认知工具。
发明科学理论的过程，就是经验类认知的意识工具化。
可以说，科学的两个关键点就是：经验+意识工具化。
古代的中医、天象学是人类的一种经验类认知，但是还没有实现意识工具化，还不属于近现代意义上的科学。
而近现代科学，也是一种经验类认知，更是人类意识工具化下的经验类认知，同时科学中的意识工具化。
还包含了意识本身的进化阶段的各个产物，即意识随机性、模糊性到意识的固定化、系统化再到工具化的产物，特别的包含了意识固定化系统化后形成的科学观念，观念就是意识从随机性、模糊性到固定化、系统化的产物，观念本身可以说就是意识的固定化、系统化。
科学是一个建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序的知识的系统。
在一个旧的，密切相关的意思，“科学”还指可合理解释，并可靠地应用型知识的主体本身。
科学的专业从业者习惯上被称为科学家。
科学是使主观认识与客观实际实现具体统一的实践活动，是通往预期目标的桥梁、是联结现实与理想的纽带。
也可以说科学是使主观认识符合客观实际（客观事物的本来面貌，包括事物的本质属性、实际联系、变化规律）和创造符合主观认识的客观实际（使主观认识转化为客观实际事物、条件、环境）的实践活动。
这是科学的内涵。
不去探索追求主观与客观的具体统一，没有充分地根据却固执地坚信主观认识符合客观实际、能转化成客观实际，这样的思想认识就是迷信。
能实现预期目标的主观认识，就是符合客观实际的主观认识。
日历是主观认识，预期的昼夜、四季变化都能实现目标，这是符合客观实际的主观认识。
实现了的预期目标，就是符合主观认识的客观实际。
产品设计是主观认识，合格产品就是符合主观认识的客观实际。
任何一种思想文化中的内容，不论是宗教还是什么主义，乃至一些科学的学科，其中都包含有不同程度的科学与迷信。
关于科学本质的思考科学是人类对自然界进行观察、实验、推理和探索的一种方法和过程。
它是一种有组织、系统和可验证性的知识体系，通过科学方法来解释自然现象，揭示事物的规律和本质。
科学的本质体现在以下几个方面。
第一，科学是客观的。
科学的研究对象是客观存在的自然现象和规律。
科学家通过观察、实验和测量来获取数据和信息，从而得出科学结论。
科学的研究结果应该是客观的、可重复的，不受主观意识和个人偏见的影响。
科学追求的是真理，而不是个人的主观观点。
第二，科学是理性的。
科学研究是基于理性思维和逻辑推理的。
科学家通过分析数据、观察现象、提出假设和进行实验证实来揭示事物的规律和本质。
科学的研究过程要遵循科学方法，包括观察、问题提出、假设形成、实验证实、数据分析和结论得出等步骤。
科学家要进行严密的逻辑推理，用科学语言和符号表达科学概念和理论。
第三，科学是开放的。
科学是一种开放的、合作的研究方式。
科学家之间要进行交流、合作和共享研究成果，以推动科学的进步和发展。
科学家要公开发布自己的研究结果和观点，接受同行的评审和批评。
科学的研究成果要经过同行评议，以确保其科学性和可靠性。
科学家应该对其他学科和领域的研究成果保持开放的态度，进行跨学科的交流和合作。
第四，科学是不断发展的。
科学的发展是一个持续不断的过程。
科学家通过不断的观察、实验和推理，不断积累新的数据和信息，修正和完善科学理论和模型。
科学的研究结果是暂时的和有限的，随着科技的进步和研究方法的改进，科学的认识和理解也在不断深化和扩展。
科学家应该持续关注最新的研究成果和科学进展，保持对科学的探索和追求。
第五，科学是实用的。
科学研究的目的是为了解决现实生活中的问题和挑战。
科学家通过研究和创新来开发新的技术、发明新的产品和解决实际问题。
科学的研究成果要能够应用到实际生产和生活中，为人类带来福祉和进步。
科学的发展和应用推动了社会的进步和经济的发展。
科学的本质体现在其客观性、理性性、开放性、发展性和实用性等方面。
科学家研究中的经验教训教案：对科学史上的错误和失败进行分析和探讨，帮助学生更好地理解科学探索的本质科学是人类对自然世界认识和探索的重要方式，它推动了人类社会进步和发展。
但是科学研究并非一帆风顺，其中不乏错误和失败的经历。
这些错误和失败给我们带来了宝贵的经验教训，让我们不断反思、改进、创新，更好地理解科学探索的本质。
因此，对科学史上的错误和失败进行分析和探讨，是一种十分有意义的教学方法。
一、科学研究中的错误和失败在科学研究中，错误和失败是难以避免的，常见的错误和失败包括：1.实验设计不严谨：实验设计不严谨是科学研究中比较常见的问题，也是导致错误和失败的重要原因之一。
在实验设计中，如果没有考虑到实验条件的所有因素，实验结果很可能会产生误差，导致研究结果的不准确。
2.实验数据处理不当：实验数据的处理也是科学研究中常见的问题。
如果在实验数据的处理中存在疏漏或者错误，那么研究结果的准确性就会受到影响。
3.科学假设错误：科学研究中，科学假的提出对于研究结果的准确性至关重要。
如果科学假设本身就存在错误，那么研究结果很可能也是错误的。
4.模型构建不当：在科学研究中，模型的构建非常重要，但如果构建模型不当，那么研究结果也会受到影响。
5.科学探索的局限性：科学探索的过程中，我们很难完全了解自然界的复杂性。
因此，在一些情况下，我们的理论和研究结果可能不够全面或者正确。
二、科学史上的错误和失败在科学史上，错误和失败也是常见的。
光前人开创的错误解释就包括了：1.亚里士多德的天体论：亚里士多德的天体论认为，太阳、月亮和行星都围绕地球旋转。
这个观点在古代得到了广泛的接受，直到哥白尼在16世纪提出了日心说，才真正改变了人们的观念。
2.地心说：地心说是中世纪欧洲传统的天文学观点。
它认为地球是宇宙的中心，围绕着地球的天体包括太阳等都是在地球的周围运转的。
直到哥白尼提出日心说，才使地心说被否定。
3.吸收说：吸收说是古代人关于眼睛如何看见物体的一种错误看法。
基于物理教学案例的教师科学本质教学行为剖析作为一名物理老师，教学案例是我展示科学本质教学行为的重要工具之一、在课堂上，我不仅仅是传授知识，更希望通过案例分析的方式，引导学生思考和探究物理背后的科学原理。
在此我将以一个具体的案例为例，剖析我在教学中展现出的科学本质教学行为。
科学本质教学行为剖析：1.呈现证据和建构解释：在案例中，我首先让学生观察实际现象，让他们亲身经历并记录球的反弹情况。
然后我引导学生分析实验数据，并帮助他们建构对现象背后的科学原理的解释：牛顿第三定律表明，物体之间存在相互作用，即球受到我们踢球的力，同时我们的脚也受到球的反作用力，从而使我们感受到球的反弹。
2.提出问题和进行推理：我鼓励学生提出问题，并进一步引导他们进行推理和思考。
例如，为什么踢球的力度越大，我们感受到的反弹力也越大？通过这种探究式的学习，学生能够建立起对物理定律的深刻理解。
3.实验设计和数据分析：在案例中，我带领学生设计实验并观察数据，从而验证他们的假设。
通过自己的实际操作和观察，学生能够更深入地理解科学原理，并培养科学实验和数据分析的能力。
4.培养批判性思维和质疑精神：在案例分析中，我鼓励学生对所学知识进行批判性思考，并提出质疑。
例如，如果踢球时球是空心的会有什么不同的反弹效果？通过这种方式，学生能够培养独立思考和质疑科学观点的能力。
5.促进合作学习和交流：在案例分析中，我组织学生进行合作学习和小组讨论，让他们彼此交流和分享自己的观点和发现。
通过合作学习，学生能够相互促进，共同探索科学问题。
通过以上科学本质教学行为的剖析，我在教学中致力于引导学生通过案例分析和探究，培养他们的科学思维和实验能力，从而使学生在物理学习中更加深入和广泛地理解科学的本质。
希望我的教学理念和行为能够激发学生的学习兴趣和热情，使他们成为具有科学素养的终身学习者。
走进科学的本质走进科学的本质——学习苏教版三年级（上册）教材的点滴体会今天偶得五个版本的小学科学课程标准教材，当我翻到江苏教育出版社出版的三年级（上册）科学教材时，不禁喜出望外，我被教材深深地吸引并打动。
“好教材，好教材”，我不禁自言自语。
好在什么地方，经深入剖析，窃以为好在教材真正走进了科学教育的本质。
一、绪论课文的新颖性犹如非思想品德课程也必须使学生受到思想教育一样，在方法上我们老是强调渗透、渗透再渗透，仿佛一旦出现了抽象的概念，一旦出现了“空洞”的说教，就得自我检讨并接受他人的批评。
一时间，各学科“枯燥”的思想教育便成了过街老鼠。
科学是什么，我们究竟是让学生又开始糊里糊涂地学习这门课程，还是让学生明明白白地“消费”这门课程？而且对于三年级的学生来说，在感受与体验的基础上已经完全能够接受类似“科学就是提出问题并想办法去解决这些问题”的概念。
进行科学课程学习之前，我们完全有必要让学生明白科学是怎么回事，让他们心里先有个底，“哦，原来科学是这么回事，是叫我们干这些事情的”。
我们没有必要再遮遮掩掩，欲说还羞。
如果我们“孤注一掷”地让学生仅仅在“做中学”，老是不敢上升到“科学是什么”、“什么是科学探究”等“理论”高度，或许我们学生的大脑就会成为迟开的花。
学生以后的探究就可能是雾里看花，水中望月，抑或盲人摸象甚至是睁着眼睛在科学的殿堂里乱撞。
我们需要渗透，但我们不仅仅需要渗透。
“渗透”好比植物扎进土里的根，“理论”是长期扎根之后结出的花果，难道我们只要根而不要花和果实？教材是通过学生极感兴趣的吹泡泡的具体探究活动并与大发明家爱迪生发明电灯的故事进行比较来一步步揭示出科学的“本质”的。
站在科学的门槛上，让学生首先明白什么是科学，这是苏教版科学教材的全新设计。
二、内容挖掘的突破性当我读到第二单元《我眼里的生命世界》时，不禁为编者在教材内容的挖掘与安排上所表现出的高水平所折服。
一个突破是将多种不同植物放在一起同时进行比较，找出它们的相同点和不同点。
谈科学故事促进学生对科学本质的理解——以苏教版六年级《科学》教材为例作者：缪健来源：《小学教学参考·下旬》 2016年第11期江苏江阴市临港实验学校（214443）缪健［摘要］以教学实践中的案例讲述依托科学故事在学习中进行追溯、验证、质疑等活动，从中感受科学的乐趣、体验科学的魅力进而理解科学的本质，揭示科学故事在学生的科学学习中所起的过程展现、探究引导和思维引领等作用，结合前人的相关研究浅谈三点启示。
［关键词］科学科学故事科学本质理解发展［中图分类号］G623.6 ［文献标识码］ A ［文章编号］1007-9068（2016）33-074曾观摩一位特级教师执教的《研究物体下落的规律》一课，课始教师先让学生观察沙包、塑料块、羽毛这三种物体的下落现象，学生经过观察在黑板上画出这三种物体可能的运动轨迹。
教师细致地引导学生认识到所画的轨迹图忽略了物体运动的方向，交谈中学生进一步明确了不同物体从高处落下时有快有慢，紧接着教师先出示了亚里士多德的观点，而物体越重，下坠的倾向性越大，下落得也就越快；物体越轻，下坠的倾向性越小，下落得也就越慢；物体下落的快慢和它的重量成正比。
再呈现伽利略的观点，即物体下落的快慢与物体的重量无关，任何两个物体从高处自由落下，总是同时着地的不同观点，在介绍亚里士多德的观点时，学生根据生活经验判断是这一观点是成立的。
当介绍伽利略的观点时学生又有点迷糊了——两个观点截然相反，究竟谁的正确呢？教师引导学生可通过实验进行验证。
于是教师拿出了一个乒乓球和一个网球，让学生先猜哪个会先落地，然后再自己动手体验，等学生讨论出结论后，教师又让一位学生站在黑板前的高凳上演示一遍，教师在学生演示2个球下落时，用相机拍下了整个过程。
听课的教师不禁纳闷起来，拍下来看什么呢？结论不是已经很明显了嘛？教师将刚才拍的视频通过电脑软件的慢放功能播出，大家一起看到了两个球下落的每一个瞬间，特别是两个球落地前的逐帧播放更是可以清晰地看到黄色的网球先落地，此时不只是学生，很多听课教师一片哗然，被这个瞬间震撼了。
利用科学史教学理解科学本质作者：张铭来源：《小学科学·教师版》2011年第12期将科学史内容融合于科学教育教学之中，已经成为国际上重要的科学教育趋势，而在我国当前全面推进基础教育课程改革的背景下。
以培养学生科学素养为宗旨的小学科学启蒙学科。
也重新定位了科学史在科学教育教学中的作用与意义。
遗憾的是很多教师只是把科学史内容简单地当作一个个普通的科学家故事来教学，大大削弱了科学史的真正价值。
笔者将苏教版小学科学教材中的科学史内容进行了梳理，并进行了分析归类，共发现有33处涉及科学史方面的内容，具体分布如下表：这些科学史来源丰富，涉及到物理、化学、天文、地理、生物等自然科学知识领域。
细细品味这些生动丰富的科学史事例，他们很好的诠释了科学的本质，几乎科学本质的每个方面，都可以在这些科学史中找到佐证。
下面笔者就谈谈如何有效地借助这些科学史内容来帮助学生理解科学本质的。
一、借助科学史，让孩子明白科学知识不是万古不变的永恒真理学生的很多科学知识都是教师传授和在科学书籍上获取的，通过教科书或课外书学习科学，学生对科学往往持有一种非历史的观点，认为科学的理论是万古不变的永恒真理。
他们很难理解牛顿的万有引力可能会出错，达尔文的进化论可能会受到挑战，在他们的骨子里都认为大科学家说的话都是“金口玉言”。
不可能有错的，而教师要生硬地将“科学知识是有局限性，随着时间的发展，其结论也会改变”的观点灌输给学生，显然是不能信服的，因为他们还不能想象到要过多长时间，现在所谓的科学真理会变成谬论。
在此，我借助了“人类对昼夜交替的解释”的科学史来进行说明：首先出示古希腊天文学家托勒密的观点，地球是宇宙的中心，日月星辰都围绕地球旋转，这样就形成了白天和黑夜。
应该说这样的观点，学生还是比较认同的，因为在猜测昼夜交替的原因中，有相当多的学生认为是太阳围绕地球转动的。
这在当时就是真理，没有人会怀疑，但过了千百年，16世纪波兰科学家哥白尼提出了“日心说”——不是太阳在运动，而是地球绕着太阳在旋转，昼夜的变化是地球自转的结果，他的观点完全颠覆了托勒密的说法，这又成为了当时的真理。
体验科学探究引发科学思考领悟科学本质作者：朱传华来源：《中学课程辅导·教师教育（上、下）》2018年第24期摘要：引领学生正确认识科学本质是《课程标准》明确提出的目标之一。
本文以苏科版《物理》第七章《从粒子到宇宙》第1、2两节的教学为例，介绍了科学本质教育的实施方法。
即通过让学生体验科学探究，并在探究活动中预设关键问题，引发学生深层次思考，让学生在动手与动脑中既学习了科学知识，又领悟了科学本质。
关键词：科学本质;课堂教学;科学探究;科学方法;分子模型中图分类号：G633.7文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）24-069-2科学的本质是真理体系，是认识世界的实践方法。
科学原先是指“分科而学”的意思，后指将各种知识通过细化分类（如数学、物理、化学等）研究，形成逐渐完整的知识体系。
它是关于发现发明创造实践的学问，是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律的知识体系的总称。
一、融入科学本质观的教学案例笔者一直尝试将科学本质观教育融入到物理课堂教学中，下面以苏科版初中物理教材第七章《从粒子到宇宙》第1、2节的两个探究活动的教学为例，谈谈科学本质教育的实施。
1.分子动理论第一节《走进分子世界》分子动理论中，教材首先介绍了“科学家常根据观察到的现象提出物质结构模型的猜想，再收集证据来检验自己的猜想，试图弄清楚物质的内部结构”这一研究方法，然后通过两个活动观察到的现象来选择一种模型。
活动1.用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜或低倍显微镜仔细观察，你看到了什么现象？活动2.如图所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入酒精直至充满。
封闭管口，将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置。
混合后水和酒精的总体积（大于/等于/小于）混合前水和酒精的总体积。
活动1用类比的方法使学生认识到宏观上看起来连续的物体在微观层面上可以是不连续的，活動2让学生认识到微粒之间有空隙。
所以学生在教材给出的3个模型中很容易做出选择“模型3 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙。
在案例的思考中揣摩科学的本质江阴市华士实验小学曾宝俊相信很多科学老师都这样问过自己：科学是什么？科学本质究竟是什么？作为一个科学老师，如果这个问题都回答不了，好像有点说不过去。
那么，科学是什么呢？中国古代称“科学”为“格物致知”——即格物而致知。
爱因斯坦指出：“科学”是“探求意义的经历”。
用儿童的话来说，“科学”就是“探索大自然的秘密”1。
如果，上网络搜索下子，对科学的定义会是一个惊人的数据，可是，又有谁真正说清楚科学的本质是什么呢？诺贝尔物理奖获得者费曼在他的《别闹了，费曼先生》的书中说道：“……对于学者，对于普通人来说，更多的是依靠自身的科学经验，而不是哲学，才能回答这个问题：科学是什么？”的确，我们很难给“科学”下一个准确的定义，就让我们在对一些案例的思考中去慢慢地揣摩科学本质的内涵吧。
一、是客观，还是主观？【案例1】冥王星的身份改变我们自认为了解太阳系，但是太阳系的变化速度却超过大多数人的理解。
2006年，在天文学界发生了一件让世人震惊的事情。
这就是冥王星被“开除”了，不再是太阳系九大行星之一了，他被命名为“矮行星”。
时至今日，这件事在学术界仍有争议，有的科学家说，应该将其开除，有的则反对，各执一词。
还算幸运，冥王星的发现者克莱德•汤博没看到这一天。
这个1930年发现太阳系第九颗行星的堪萨斯农家男孩于1997年1月离开人世，享年90岁。
不过2006年1月，汤博又一次“离开”这个世界：“新地平线”号太空探测器把他的骨灰送入太空。
但是，就在2015年“新地平线”号穿过小行星带与冥王星相会时，地球上的一群天文学家却宣布，它的目的地现在属于另一类天体：矮行星。
汤博93岁的妻子帕特里·夏说，若汤博生前就知道，他能理解这个决定。
但是，就她自己而言，则有点失望。
她对《亚利桑那明星日报》记者说：“我并没有觉得冥王星被降级，反而觉得自己降级了。
本来我是某颗行星的发现者的妻子，现在却成了某颗矮行星发现者的妻子……”不管人类对冥王星的定义如何改变——从当初发现它和现在否定它，冥王星始终都沿着自己的那条轨道摸摸地行进着，81年来，它才走过轨道的五分之一，它始终是客观存在的。
那么，冥王星在太阳系中的位置，这是人类自己的定义，还是宇宙的定义？【案例2】《解释——雪地上的足迹》教学片段第一环节教师电脑投影打出一张将印有小鸟足迹的图片，然后问：“你观察到了什么？”生：“鸟的足印……”“两只鸟互相走近留下的足印……”“某种动物的脚印……”老师将学生所有的答案在黑板上列出。
然后问：“你能看见鸟吗？你怎么知道这是鸟留下的足印？实际上，你看到了什么？”(因为无人能在此时观察到鸟的踪影，所以“鸟的足印”只是一种推理而非观察。
)1《刘默耕自然教学改革与探索》湖北教育出版社2000年生：幻灯片上有两行不同形状和大小的黑印记。
生：正是因为它们很像我们熟悉的鸟的足迹，我们才推断这些黑印记为鸟的足印。
这些印记也完全可能是任何一种不知名的动物或“恐龙”留下的，可能是两种不同的动物，也可能是两只不同年龄的同种动物（孩子与父亲或母亲）。
甚至连“大个动物留下较大的足印”一说也仅是推理而已教师继续追问学生：“这两只动物为什么走向同一地点？”生：“两只动物可能因为发现了同一水源”、“也可能动物甲攻击动物乙”、“是幼年动物与成年动物（父或母）相互走近……”老师再次强存在多种同样可能的推理或解释。
第二环节教师将第二张幻灯片置于投影仪上，然后问：这一次，你又观察到什么？生：两行黑印记看起来渐渐靠近并混合在一起。
（这属于观察。
）生：“两只鸟打起来了……”（这属于推理）。
……（教师指出观察与推理的区别，同时鼓励学生提出其它同等合理的可能性。
）第三环节教师将第三张幻灯片置于投影仪上并问学生观察到什么。
这时学生能较轻松地区分观察与推理的差别，典型的回答是：“只有较大的黑印记留在幻灯片上，较小的看不见了。
”教师继续追问：“你的推理是什么？”回答多种多样：如动物甲被动物乙吞食、动物甲飞走了、只留下动物乙、动物甲被动物乙背着行走……（就仅有的证据而言，这些推理都是合理的，人们无法肯定到底发生了什么，除非找到当时在场的“证人”。
）观察与推理是科学的基础。
科学观察是指通过人的感官（视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉）或科学仪器（人的感官的延伸）而获得的关于客观世界的信息。
科学推理则是对观察到的现象的解释，是一种主观的推断。
科学推理不是人脑凭空的任意想象，而是对客观现象的合乎逻辑推理的解释，同一现象可能有多种解释。
那么，这种解释是客观的，还是主观的？【案例3】《蜗牛的观察》教学在对蜗牛观察了一段时间后，学生们开始在一起交流自己的观察记录：学生1：我发现蜗牛走过的路上有一些粘液一样的物质留下来。
学生2：蜗牛有两对触角，前面一对短，后面一对长。
学生3：我发现蜗牛它的后面一对触角上长有眼睛，而且它看得不是很远。
学生4：蜗牛不喜欢吃苹果，喜欢呆在阴凉的地方，因为它怕热。
学生5：蜗牛的牙齿非常多，有一万多颗。
吃起东西来一定很快。
学生6：蜗牛壳上的螺旋有左旋的也有右旋的，但是我不知道左旋的蜗牛多，还是右旋的蜗牛多。
在这个案例中，应该说，学生交流的这些东西没有什么知识性的错误，但是就记录的内容来说，有一些不是通过观察而能够得到的。
例如，学生3交流的是结论性的东西，“看得不是很远”只是一种臆测，不是简单的观察就能够得到的事实；学生4用“喜欢”这种人性化的词来描述蜗牛显然是一种由此及彼的心理推测，“因为它怕热”也不是科学的解释；先不说学生5的观察可能性条件（必须用显微镜）是否存在，单看那“一万多颗牙齿”就不是真实的观察结果，同时数据也不是很准确，很显然是学生头脑中旧有知识储备的再现。
学生6的前半句是观察得到的信息，后半句则是问题的提出，把它们一起放在观察记录里面也是不合适的。
以上观察记录说明：在科学教育活动中，很少有人注意到观察记录的的主观和客观表述问题。
观察过程本身就具有研究的性质，观察是科学探究的核心方法之一，通常简单的问题通过认真仔细的观察就可以找到一些证据，如何引导学生如实描述和记录呢，让我们看一看哈佛大学兰本达教授是怎样引导学生用观察来进行研究的。
生：蜗牛先在外面爬，爬累了就缩进去休息，不累了再出来。
兰：你怎么知道它累？生：它像人一样，人累了坐下来休息，它累了也得进壳去休息一会儿。
兰：它有什么表现让你想到它累？生：它把触角先缩回去，头再回去，尾巴回去后，把口封住，再捅它也不出来。
兰：是不是有其他原因使它缩回去？……科学强调客观性，这就要求科学实验，包括观察活动，要具有一个重要的特质，那就是科学界公认的可重复性。
对于一个观察结果，如果别人在同等条件观察的时候，得不到你所描述的那种信息，这时就会引发质疑。
观察记录是对客观的描述，它不同于推理和假设。
推理和假设是意识形态，在这个领域里，“仁者见仁，智者见智”并不奇怪，但是观察记录则不允许，如果是一个接力式的记录（比如一天中对天气情况各变量因素的观察和测量），没有一个统一的格式，每个人都按自己的意愿去写，最后根据这份观察记录是不可能得出什么结论的。
那么，观察记录是客观的，还是主观的呢？二、是绝对，还是相对？【案例】由“星云”到“星系”在晴朗无云的冬夜，举头可见猎户座的七颗主星闪耀天际，在代表猎户腰带的一排三颗星之下不远，有极为暗淡地一片薄云，点缀着几颗暗星，这就是著名的猎户座大星云。
秋季的夜晚，在飞马座下方近仙女座处，有着更小的漩涡型薄云，要在观测条件极好的情况下，肉眼才勉强可见，这就是所谓的“仙女座大星云”。
两者虽然俱称“星云”，但其实际大小相去却何止万里？猎户星云是一团有着数十个太阳质量的云气，直径大约十六光年，像这样的云气，在我们银河里数以万计。
但仙女星云却是货真价实的一个巨大漩涡型银河，直径十七万光年，包含四千亿颗恒星，是和我们银河不相上下的一个姊妹星系。
早年的西方观测者并不了解望远镜中这些薄片云气的本质，因此无分大小，统称为“星云”。
但到了二十世纪初，越来越多的天文学家发现了愈来愈多的漩涡型星云，而且这些星云的观测性质与所谓“普通星云”明显不同。
因此天文学家们才不得不正视这一个问题：“到底这些星云是我们银河的一份子？还是遥远而独立的银河星系？”当时的天文学家分成两派，各拥不同观点，还于1920年4月在美国华盛顿的国家科学院举行了一场世纪大辩论，各抒己见。
然而就如一般科学家争辩彼此观点一样，当时吵得虽然热闹，但没有结论。
不过，仅仅四年之后，美国天文学家哈勃就观测了“仙女星云”中一种特殊的变星，推导出来“仙女星云”和地球的距离，远超过我们自己银河的直径，才使得这场辩论尘埃落定。
许多“漩涡型星云”，也终能正名为“漩涡型星系”。
经由这些星系的组成和分布，我们今天对宇宙的创生和演化，也才有了一个基础的概念。
由此推而思之，我们目前在课堂上所教授的许多类似于“星云”、“星系”的概念，这些科学家建构的概念是绝对的，还是相对的？【案例4】哥白尼PK托勒密师：当我们早晨面向南方的时候，太阳会出现在我们哪边的眼帘？生1：左边。
师：当傍晚的时候，太阳会从我们的哪边的眼帘消失？生2：右边。
师：中午的时候呢？夜晚的时候呢？生：中午太阳会出现在我们的前方，夜晚会出现在身后？师：一年四季，太阳每天都是这样，早晨出现我们眼帘的左边，中午在鼻子前方，傍晚从右边眼帘消失。
这里我们的就代表着什么？生：地球。
师：真好！下面我们可以请同学们来表演一下太阳和地球之间的运动关系。
（两个同学分别代表太阳和地球，演示刚才的所讨论的场景“太阳绕着地球转”。
）很显然，学生演示的是“托勒密的宇宙体系——地心说”。
在数千年之前，人类通过肉眼观测宇宙，通过太阳的东升西落，夜空的斗转星移，建构起自己对宇宙理解的各种模型，托勒密是其中一位集大成者，他的著作《至大论》，全书13卷，继承了由欧多克斯、希帕恰斯所代表的古希腊数理天文学的主要传统，并使之发扬光大，臻于空前绝后之境。
托勒密在书中构造了完备的几何模型，以描述太阳、月亮、五大行星、全天恒星等天体的各种运动；并根据观测资料导出和确定模型中各种参数；最后再造成各种天文表，使人们能够在任何给定的时间点上，预先推算出各种天体的位置。
然而，在一千多年之后，波兰的一位科学家却提出了另一种天体运行的模式——太阳中心说。
请看教学——师：我们可以有很多理由说明太阳绕着地球转。
现在我们都知道，事实上是太阳是不动的，是吧？生：是的。
师：既然太阳是静止的，那应该怎样演示才能表示太阳和地球之间真实的关系呢？（回头来到太阳跟前，示意太阳保持静止）生：太阳不动，地球运动。
师：地球应该怎么运动呢？（教师面向表演地球的同学，“太阳”和“地球”开始商量。
）生：地球和太阳都不动，地球自己转动就可以了，因为自己转动可以出现一开始说的现象。
