¿Cuáles son las limitaciones a la reforma y el desarrollo de la educación científica?

Además de explicar la ciencia misma, la educación científica también debe dirigirse a la sociedad. La educación científica no es sólo para que los estudiantes adquieran conocimientos científicos, sino más importante aún, para que los estudiantes aprendan métodos científicos, cultiven el espíritu científico y, lo que es más importante, para que comprendan el valor social del conocimiento científico. Comprender la educación científica desde la perspectiva de la sociología de la ciencia, indagar sobre la naturaleza de la ciencia y la educación científica, comprender diversos factores sociales en la construcción del conocimiento científico y comprender las diversas influencias de la sociedad en la ciencia y la educación científica. Esta comprensión es una parte indispensable de la educación científica, una parte importante de la reforma actual de la educación científica básica y una necesidad de mejorar la alfabetización científica de todos los estudiantes. Este entendimiento también espera atraer la atención sobre la formación previa y posterior al servicio de los profesores de ciencias, promoviendo así mejor el crecimiento profesional de los profesores de ciencias en nuestro país.

Palabras clave reforma educativa, educación científica, ciencia, sociología, conocimiento científico

La educación científica no puede separarse de la sociedad no sólo para que los estudiantes adquieran conocimientos, sino, más importante aún, para que los estudiantes adquieran conocimientos. Adquirir métodos científicos y potenciar el espíritu científico, comprendiendo el valor social del conocimiento científico. S.M. Nashon y otros creen que la historia, la filosofía y la sociología de la ciencia son necesarias para la formación de los profesores de ciencias y la enseñanza de las ciencias. A través del contexto histórico, social y político, los estudiantes comprenden cómo se desarrolla, se construye y se aplica el conocimiento para resolver problemas públicos. A través de esta comprensión más profunda, los estudiantes pueden obtener una apreciación más amplia y realista de las ideas que construyen la esencia del conocimiento. [1] La sociología de la ciencia debería tener un lugar en la educación científica. Sin embargo, en la actualidad se ha prestado poca atención a la investigación sobre la relación entre la sociología de la ciencia y la educación científica en China, y no parece ser un tema candente en el campo de la educación científica en el extranjero. Incluso el proceso de desarrollo de la sociología de la ciencia en sí no ha sido fácil.

Planteamos esta pregunta aquí porque creemos que la educación científica no puede ignorar la sociología de la ciencia, y la sociología de la ciencia tiene muchas funciones en la educación científica. Al mismo tiempo, esperamos llamar la atención sobre este tema, y ​​​​el contenido de la sociología de la ciencia también puede participar en el cultivo y la formación de profesores de ciencias.

En primer lugar, la sociología de la ciencia es crucial para todos.

En cuanto al estatus y el papel de la historia de la ciencia en la educación científica, Blache publicó un artículo en la revista "Science" en 1974, planteando la pregunta "¿Debería situarse la historia de la ciencia en el nivel X?" Por lo tanto, D. Allchin imitó el enfoque de Blache y publicó en 2004 "¿Debería situarse la sociología de la ciencia en el nivel X?" periódico. En este artículo, Aqin señaló claramente que la sociología de la ciencia debe ubicarse en el nivel "E": vital para todos. Después de muchas explicaciones detalladas, Alchian propuso que los profesores distinguieran claramente entre elementos estandarizados y elementos descriptivos en la naturaleza de la ciencia, que pueden satisfacerse plenamente en la enseñanza de las ciencias. La comprensión contemporánea de las características esenciales de la ciencia sugiere que el conocimiento científico es falible y que los estudiantes deben comprender por qué y cómo los científicos cometen errores. Los profesores de ciencias deben adoptar una nueva concepción de la naturaleza de la ciencia, que incluya tanto la estandarización como la descripción. ¿Cómo trabajan los científicos? ¿Cuándo funcionan? ¿Por qué a veces se dividen? ¿Cuáles son los posibles resultados? ¿Cómo los conocemos? ¿Cómo corrigen los científicos sus errores? Es probable que estas preguntas sean imitadas en las actividades de aprendizaje de los estudiantes. 2. Cada curso de ciencias debe incluir algunos ejemplos sociales basados ​​en errores científicos y cómo los científicos luego reconocieron y superaron estos errores. Aqin citó el caso de C. Ekman, premio Nobel de medicina en 1929. Cómo demostró que el beriberi era causado por la falta de un factor alimentario llevó al concepto de deficiencia nutricional, que llevó al descubrimiento de la vitamina B1. En este proceso, continuó experimentando el tortuoso proceso desde el error hasta el éxito. "Creo que enseñar ciencia sin errores es como enseñar medicina sin enfermedades o enseñar derecho sin actividad criminal", señala Achin. El resultado es una desconexión de la realidad. El trabajo científico no es idealista. En la ciencia, el desequilibrio de género puede conducir a errores, así como a engaños, valores culturales, sesgos teóricos y presentación desigual de los datos. Lo mismo ocurre con los estudiantes que estudian en la escuela. Todos necesitamos aprender de los errores del pasado. La Thera Rock que inquieta a los sociólogos de la ciencia es naturalmente aterradora. Hay que suprimirlo y se reducirán las expectativas culturales sobre la ciencia. Si esto no se entiende adecuadamente, se malinterpretará el objetivo final de la ciencia. Por otro lado, el vórtice relativista de Caribdis que inquieta a los defensores de la fe racional es igualmente inaceptable.

Para planificar despliegues entre el "Arrecife Thera" del cientificismo idealista y el "Vórtice Carideano" del relativismo escéptico, y evitar caer en una situación de ser "enemigos de ambos lados", debemos adoptar una visión dual de la naturaleza de la ciencia. . 31 ¿Debería situarse la sociología de la ciencia en el nivel X? Absolutamente no, pero tampoco debería situarse en la filosofía de la ciencia. La naturaleza de la ciencia debe incluir elementos tanto normativos como descriptivos, que deben estar claramente relacionados entre sí y distinguirse cuidadosamente. Al combinar las causas del error, el conocimiento confiable que buscamos establecer y los principios de la filosofía de la ciencia, utilizamos la sociología de la ciencia para comprender la verdadera práctica de la ciencia. [2] En su artículo, H.M. Collins analiza en detalle cómo los científicos y los profesores de ciencias aplican la sociología de la ciencia, y señala aguda e irónicamente: Como sabemos, una proposición contradictoria es que un mito no es enseñar ciencia en sí mismo, sino que es un éxito. mejor no pensar sino simplemente aceptar conocimientos y desarrollar habilidades se agradece mucho, me gusta. Afortunadamente, los profesores de ciencias han aprendido a fingir que recibir conocimiento es autodescubrimiento, lo cual es un método magistral de engaño que no creo que se abandone demasiado rápido. [3]

El aprendizaje del conocimiento científico debe estar conectado con la vida diaria y la práctica social de los estudiantes. El desarrollo de la ciencia requiere la tribulación de los errores, por lo que los estudiantes también necesitan experimentar los reveses de los errores en la educación científica para poder comprender la ciencia. Los estudiantes no pueden aceptar ni comprender plenamente simplemente inculcar conocimientos y dar principios. La educación científica debe exponer a los estudiantes a la ciencia y la práctica reales. En la historia del pensamiento curricular, Dewey ya había propuesto la socialización y la vida cotidiana del conocimiento de las materias, lo que sentó una base sólida para el establecimiento del concepto de "asignatura escolar". En el movimiento de reconceptualización, William F. Pinar creía que el docente en el aula, junto con sus alumnos, integra orgánicamente el "conocimiento de la materia" con la subjetividad y la sociedad a través del "diálogo complejo". Integra y busca el significado subjetivo (autorrealización) y social. valor (democratización social) del "conocimiento temático" a través de la investigación interdisciplinaria y el pensamiento crítico, reconstruyendo así las esferas pública y privada en la educación. Se trata de "desarrollo curricular después de la reconstrucción conceptual". [4] Obviamente, la sociología de la ciencia es inseparable del currículo científico y de la educación científica.

En segundo lugar, la ciencia se ve afectada por la sociedad

A veces, a los ojos de las personas, la investigación realizada por los científicos parece estar muy lejos del ajetreo y el bullicio del mundo, y los científicos parecen poder evitar los fuegos artificiales del mundo. Por ejemplo, para algunos de los contemporáneos de Galileo Galilei, él y sus sucesores se dedicaban a un pasatiempo inútil mientras observaban bolas rodar por una pendiente sin darse cuenta de algo real. Cuestiones valiosas, como la mejora de los métodos de construcción naval, podrían desarrollar el comercio y aumentar el poder naval. Casi al mismo tiempo, el microscopista holandés Jan Swammerdam se convirtió en objeto de burla por parte de algunos críticos previsores. Creen que siempre está centrado en sus "pequeños animales", es decir, los microorganismos, lo cual es realmente difícil de entender porque obviamente es un desperdicio de energía en cosas sin sentido. Cuando Carlos II se enteró de la investigación básica sobre la presión atmosférica, se habría reído de lo absurdo de "pesar el aire". En su opinión, esto no era más que un juego de niños y un pasatiempo aburrido en comparación con las "grandes cuestiones" que deberían preocupar a los filósofos naturales.[5] Pero el hecho es que el centro de interés de la ciencia está determinado no sólo por el poder inherente de desarrollo de la ciencia, sino también por las fuerzas sociales. Aunque la investigación anterior pueda parecer tener poco que ver con la sociedad, en realidad estos problemas iniciales fueron motivados por necesidades militares y económicas. Por ejemplo, la balística externa analiza los patrones de movimiento de la artillería y los proyectiles después de que salen del cañón, es decir, analiza la trayectoria del movimiento y la relación entre la velocidad de la artillería y los proyectiles y la resistencia del aire. Por supuesto, el estudio de la caída libre es indispensable y se destaca la importancia social del experimento de movimiento en el plano inclinado de Galileo. Galileo analizó la trayectoria de las trayectorias balísticas en su famoso libro Diálogo entre dos nuevas ciencias, y también dejó claro que esta investigación contó con el apoyo del prestigioso Arsenal florentino. [6]

En la era actual de la gran ciencia, la evaluación de los logros científicos no puede ser determinada enteramente por la comunidad científica, sino por el reconocimiento público de un descubrimiento científico, lo que puede cambiar el desprecio de los científicos por la invención. . La evaluación científica del valor del descubrimiento de la penicilina es un excelente ejemplo. En 1928, el británico Sir A. Fleming descubrió en sus experimentos la penicilina y su efecto inhibidor sobre determinadas bacterias.

Desde un punto de vista biológico o microbiológico, este descubrimiento es sólo un antagonismo biológico y no tiene mucho significado innovador. Por lo tanto, la valoración científica de esta invención no fue muy alta al principio. Más tarde, con el desarrollo de la tecnología de purificación y producción industrializada de penicilina, la penicilina jugó un papel muy importante al salvar las vidas de un gran número de enfermos y heridos en la Segunda Guerra Mundial. El público elogió el descubrimiento de la penicilina, y algunos incluso pensaron. que fue la invención de la penicilina. No fue la bomba atómica lo que ganó la guerra. El reconocimiento social, a su vez, influyó en la actitud de la comunidad científica hacia el descubrimiento de la penicilina, hasta el punto de que, en 1945, Fleming finalmente recibió el premio más importante en ciencias naturales: el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Además, el fenómeno de la Bella Durmiente también existe en la ciencia, lo que demuestra que los miembros de la comunidad científica prefieren realizar investigaciones dentro del paradigma científico convencional. Por tanto, este fenómeno merece la atención y la investigación de la sociología científica. [7]

Además de sus propias leyes, el desarrollo científico también está sujeto a limitaciones sociales. El mundo de la ciencia no es ni una torre de marfil ni un paraíso. La educación científica no puede ser una educación cerrada y debe prestar atención a diversas cuestiones sociales. En el extranjero, el movimiento SSI (Social Science Issues) que ha surgido en la educación científica en los últimos años se ha convertido en una importante tendencia de pensamiento en la educación científica. [8] Utilizar los problemas que enfrentan los estudiantes en la vida real, a través de la recopilación de evidencia y el diálogo, ayuda a comprender los niveles sociales y humanísticos de la ciencia, el valor de la ciencia y las limitaciones de la ciencia, y aprender a pensar con conocimiento científico. y convertirse en futuros ciudadanos competentes con juicio racional y capacidad de pensamiento crítico. Esta tendencia educativa tiene mucho que ver con las características sociales de la ciencia.

En tercer lugar, el verdadero conocimiento trasciende las fronteras nacionales.

Las actividades de investigación científica de los científicos se han considerado durante mucho tiempo "desinteresadas", lo que también es una parte importante del código de conducta para los científicos propuesto por R.K. Cao Nanyan explicó que el conocimiento ha sido producto de la cooperación en la vida grupal desde el principio, y el conocimiento personal es producto del destino común del grupo, las actividades comunes y la superación de dificultades comunes. Las actividades compartidas requieren el cumplimiento compartido de ciertas normas. "Desinteresante" es el código de conducta de los científicos y de las actividades científicas, y también es la regla del juego. En otras palabras, perseguir “intereses” a través de la “ciencia” requiere seguir ciertas reglas. Una de las reglas es que no se puede exigir que el conocimiento científico producido sirva directamente a los propios "intereses" del productor porque los intereses a menudo conducen a la ceguera y al sesgo. Por el contrario, la comunidad científica necesita utilizar la "evidencia empírica" ​​y la "consistencia lógica" como premisa a nivel institucional para eliminar sesgos y errores causados ​​por intereses personales en los productos del conocimiento científico, y transformar gradualmente el conocimiento científico de un conocimiento personal poco confiable en un conocimiento personal poco confiable. otros más fiables. [9] Dicho conocimiento trasciende las fronteras nacionales y las diferencias culturales y no está limitado por el localismo ni por ninguna otra cosa. Como señala Merton, la cultura puede conducir a diferentes maneras de interpretar y a distintos niveles de interés en los resultados de la investigación. Pero si es un conocimiento creíble, es aplicable en todas las culturas y en todas las sociedades. El conocimiento con características locales en una cultura puede no ser necesariamente aplicable en otra cultura, pero esto no afecta la efectividad del método de pensamiento. [10] Este es también un dicho famoso del famoso científico L. Pasteur: "Los científicos tienen una patria, pero la ciencia no tiene fronteras".

En el largo proceso de desarrollo científico, hay muchas intervenciones forzadas y tontas que violan esta ley. Por ejemplo, después de 1933, la Alemania nazi impuso a las universidades e instituciones de investigación científica un estándar político basado en el credo de la pureza racial, es decir, uno debe nacer en una familia "aria" e identificarse abiertamente con los objetivos nazis. De hecho, cualquiera que no cumpla con este estándar queda excluido de las universidades e instituciones de investigación. A causa de esta exclusión, un gran número de científicos destacados fueron expulsados. La consecuencia directa de esta limpieza étnica fue el debilitamiento de la ciencia alemana. Merton señaló a regañadientes que "hay circunstancias en las que los científicos necesitan aceptar decisiones políticas sobre carreras científicas tomadas por personas que no saben nada sobre ciencia". Pero al mismo tiempo, enfatizó el principio del universalismo científico: "El decreto de Nuremberg no puede invalidar el método de producción de amoníaco de Haber", y Qiu Ying no puede negar la ley de la gravitación universal. Los chovinistas pueden borrar los nombres de los científicos extranjeros de los libros de texto de historia, pero las fórmulas establecidas por estos científicos son esenciales para la ciencia y la tecnología. Cualesquiera que sean los resultados finales del echt-deutsch o de los estadounidenses puros, cada nuevo avance científico se complementa con los esfuerzos previos de algunos extranjeros. " [11]

En la educación científica, "la diversidad en la ciencia" y "las personas de todas las culturas han contribuido a la ciencia" se han convertido en uno de los elementos básicos de la ciencia.

Como dijo Joseph Needham: "La mañana nace en el mar", "Sólo hay una ciencia en el mundo, y es la ciencia global. Por lo tanto, la ampliación del equipo de científicos producirá cada vez mejor ciencia, pero no la estadounidense". ciencia, la ciencia occidental o la ciencia supremacista masculina, y mucho menos la ciencia feminista, ni producirá un grupo científico multicultural de género o racial sobre las ruinas de la antigua ciencia blanca europea”.[12]

En cuarto lugar, la ciencia es una actividad social.

A finales del siglo XX, surgió la “gran ciencia” y la ciencia se convirtió en una empresa social. Por ejemplo, el Proyecto Manhattan, que comenzó en 1942, involucró a casi 150.000 científicos y técnicos, costó 2 mil millones de dólares y duró 3 años para crear la primera bomba atómica. El programa de alunizaje Apolo, que comenzó en 1961, fue desarrollado conjuntamente por 200 empresas y 120 universidades, costó 30 mil millones de dólares y finalmente logró el ambicioso objetivo del primer alunizaje de la humanidad en 1969. Fue propuesto por primera vez por científicos estadounidenses en 1985 y lanzado oficialmente en 1990. El proyecto de genética humana, en el que participaron científicos de Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia, Alemania, Japón y China, costó 3.000 millones de dólares y duró 15 años. Su objetivo era diseñar más de 3 mil millones de bases. Secuenciar con precisión el genoma humano, que consta de pares de bases, para descubrir todos los genes humanos y descubrir su ubicación en los cromosomas. El plan se completó dos años antes de lo previsto en 2003. Este tipo de proyectos tiene conexiones complejas con la sociedad en muchos sentidos, y esto es lo que estudia Science Heroes of the Little Science Era. El lanzamiento de estos proyectos depende más de la consideración de su valor social. b. Barber alguna vez creyó que la ciencia debía considerarse primero como una actividad social y una serie de comportamientos de la sociedad humana. Desde esta perspectiva, la ciencia no es sólo un cuerpo fragmentado de conocimiento probado, sino una serie de métodos lógicos para obtener este conocimiento. Desde esta perspectiva, la ciencia es ante todo un tipo especial de pensamiento y comportamiento. En diferentes períodos históricos, la gente realiza este tipo de pensamiento y comportamiento de diferentes maneras y grados. Además, cada tipo diferente de organización social desempeña un papel diferente en la ciencia y plantea sus propios problemas únicos. [13] Merton también creía que los grandes descubrimientos científicos son producto de la cooperación social y, por tanto, pertenecen a la sociedad. Nombra científicamente estos descubrimientos en honor a científicos, como el sistema copernicano, la ley de Boyle, etc. , sólo una forma de recordar y conmemorar. 1. El famoso dicho de Newton: "Si he visto más lejos, es porque estuve sobre los hombros de gigantes" no sólo ilustra que se benefició del patrimonio público, sino que también reconoció que los logros científicos son de naturaleza colaborativa y selectiva. [14]

Precisamente porque la ciencia es una actividad social, a medida que la ciencia se institucionaliza cada vez más, su relación con otros sistemas sociales se vuelve más estrecha. La difusión parcial de diversas tecnologías y de un concepto científico basado en la ciencia ha generado enormes fuerzas sociales, ha impulsado nuestra historia y ha afectado en gran medida las relaciones establecidas entre los pueblos del mundo. Por el contrario, las diversas crisis y problemas de la sociedad actual no pueden atribuirse únicamente a la ciencia. Todos los miembros de la sociedad deben asumir alguna responsabilidad por los problemas sociales y políticos. El científico británico Eric Ashby tenía razón cuando dijo: "Detener la guerra es un problema práctico urgente que debe resolverse por medios políticos (si es que se puede resolver), no a través de una versión electrónica de Don Quijote" [15].

La era del elitismo en la pequeña ciencia ha pasado y la era de la gran ciencia requiere la cooperación de las personas de la comunidad científica. El aprendizaje cooperativo eficaz en la educación científica puede cultivar personas con conciencia, hábitos y habilidades cooperativas. El aprendizaje puede verse como un cambio en la identidad de uno, de un participante legalmente marginado a un miembro central de una comunidad. La educación científica debe cultivar la preocupación de todos por la sociedad y un alto sentido de responsabilidad social.

Verbo (abreviatura de verbo) La ciencia es un proceso cultural.

Vivimos en una era en la que somos cada vez más dependientes de la ciencia debido al bienestar material. Sin embargo, si solo entendemos la ciencia de esta manera, es una actitud extremadamente utilitaria y materialista. "¡La ciencia es una diosa, no una vaca lechera!" [16] La ciencia en sí misma es una cultura y una parte de la cultura humana. En el proceso de desarrollo científico, cuando los científicos hacen sus grandes descubrimientos, inevitablemente se ven afectados por la cultura y los conceptos de la época. En su famosa conferencia sobre la comprensión de la ciencia, J.B. Conant describió el papel de los conceptos altamente generalizados y sistematizados en la ciencia. Llamó a estas ideas "soluciones conceptuales". Conant creía que sin un esquema conceptual apropiado, la investigación científica sería ciega o ineficaz. La medición de la presión atmosférica es un buen ejemplo.

Aristóteles y Galileo no lograron sacar conclusiones correctas de los fenómenos experimentales porque sostenían el concepto de que "la naturaleza aborrece el vacío". En la filosofía natural de Aristóteles, el vacío, el espacio sin materia, era inconcebible. Cuando el uso de bombas de agua se ha vuelto muy común, la razón por la que se puede bombear agua es porque, según el concepto de Aristóteles, la naturaleza no permite el vacío y el espacio dejado por el bombeo hacia arriba del pistón debe llenarse con agua inmediatamente. Pero esta explicación no resiste cuestionamientos. ¿Se puede mejorar infinitamente el agua? Resulta que el agua sólo se puede bombear hasta unos 33 pies de altura y no más. Galileo no negó la idea de Aristóteles, por lo que supuso que la fuerza repulsiva sobre el vacío no era infinita sino finita, y podía medirse. Sin embargo, la solución a este problema quedó en manos de E. Torricelli), B. Pascal y R. Boyle. . Sostienen otra opinión, que el aire tiene peso y es un medio elástico. Por ello, diseñaron un diagrama conceptual más apropiado para el mismo fenómeno experimental, solucionando así el problema de las bombas de agua y obteniendo el concepto científico de presión atmosférica. La explicación científica de A.L. Lavoisier sobre la naturaleza química de la combustión sentó una de las bases más importantes de la química moderna porque abandonó la antigua teoría del flogisto para explicar el proceso de combustión y adoptó el esquema conceptual de redox. Conant creía que la historia de la ciencia, especialmente la ciencia moderna, podría escribirse en términos de un mayor desarrollo de esquemas conceptuales y una mayor atenuación de la experiencia en la ciencia. [17] La ​​formación y herencia de este esquema conceptual no sólo están relacionadas con el desarrollo de la ciencia misma, sino también estrechamente con el trasfondo social y cultural de la época. "La ciencia está influenciada por valores culturales y sociales" es un avance importante en la comprensión contemporánea de la naturaleza de la ciencia. [18]

En cuanto a la relación entre la cultura científica y la cultura humanista, Snow planteó la cuestión de las "dos culturas". La Soka provocó una "guerra científica" a finales del siglo XX, que era esencialmente un debate sobre la naturaleza de la ciencia o el conocimiento científico. La ciencia es un proceso cultural, y la cultura científica y la cultura humanista deben dialogar e integrarse, en lugar de confrontarse y estar separadas por una brecha profunda. En la educación científica, existe una necesidad urgente de coordinar la armonía entre el hombre, la naturaleza y la sociedad, y promover el desarrollo humano y el progreso social. Éste no se puede cortar para que se ajuste al zapato y es un círculo perfecto. Esta tampoco es una mejora de la noche a la mañana. Más bien, hacen que las dos culturas sean perfectamente complementarias sobre la base del aprendizaje mutuo. [19]

Desde la década de 1970, algunos sociólogos de la ciencia han centrado su investigación en el contenido de la ciencia, lo que ha llevado al surgimiento de la sociología del conocimiento científico. Estos estudios enfatizan los fundamentos culturales del conocimiento científico y una variedad de otras cuestiones que no se analizan en este artículo.

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