读书笔记 | 《科学革命的结构》第五章

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范式是科学共同体的共识，这是范式的抽象表述；范式也是教科书、课堂讲演、实验室的实验中的实例，这是范式的具体表现，都是范式。

共有范式不是共有规则，规则不能囊括科学家在实践中共同具有的一切，常规科学不是完全由规则确定。规则导源于范式，但没有规则，范式仍在指导研究。

规则是从全局性的范式中抽象出来的，常规科学的扫尾工作中，有一项任务就是确定规则。

这是规则、范式与常规科学之间的关系，那这三者之间孰先孰后？答案便是这一章的题目：范式优先。

为什么范式具有优先性呢？

01

我们通常认为，在研究一项科学时，主要是研究这项科学中所公认的原则和规则。比如，我们学牛顿力学，主要就是掌握牛顿三大定律。所以，可以用规则来研究科学发展的连贯性。

但事实上，寻找规则比寻找范式更加困难，更加难以令人满意。无论采用何种方式，把共同研究的某个科学领域完整诠释为有限的规则，都为招来反对。

寻找一套足够覆盖某个常规科学领域的规则必定会失败。因为规则是由科学问题而确定的， 没有这些规则， 就无法研究这些科学问题，是科学问题驱动了规则的探究与形成。 而科学问题作为常规科学的谜面， 又是科学范式决定的。

科学问题已经由牛顿、拉瓦锡、麦克斯韦或爱因斯坦提供了看来是永恒的解答，科学家们以此为共同信念，但这些解答不是某组特殊的抽象特征，不是某个确定的规则。

所以，库恩认为：范式优先。

这面临着质疑：如果没有规则作为研究的问题和工具，没有规则划定的研究界限，那科学家如何明确范式的存在？

02

为了回答这个问题，库恩引入维特根斯坦的解释。

维特根斯坦问道：为了既明白又不引起争议地使用“椅子”“树叶”或“游戏”这些词，我们需要知道些什么呢？

我们认为，要想理解这些词，必须通过直观感知、有意识地把握其属性，我们必须知道它们是什么。

但在维特根斯坦看来，我们认识“椅子”“树叶”，不是靠着字典当中的定义，不是靠着我们直观看到的“椅子”“树叶”，（虽然我们可以直观看到它们，但还有许多词汇所表示的事物是根本看不到的），我们靠的是这些词汇存在着的语义网络（即自然家族）。

我们面对一种先前未曾见到过的活动，我们却把它称为“游戏”，凭什么？凭借的是眼前的活动和我们先前用“游戏”一词用来称呼的许多活动，有着某种密切的相似。

我们是通过在大量的这些词汇出现的情境当中整体感知其含义的。

每个词语都背后都有着一个语义网络，由一张张相似的网络重叠交叉构成。当这些网络重叠并逐渐融合成为固定的，清晰的一张或几张网络时，这个词语就获得了确定的词典式的定义，这时，它背后原来的语义网络（自然家族）就消失了，因为它已经被清晰定义了。

如果把具体的、明确的定义、描述看作"规则”，语义网络看作背后存在的“范式”，就可以理解库恩的观点了。

科学家从事科学研究也与此类似，他们研究所面对的问题，不是符合某组明显的或可发现的规则（定义），而是通过相似和通过模拟科学整体当中的某一部分（家族相似性）。

因此，范式比能从其中明白地抽象出来进行研究的任何一组规则更优先、更具约束力、更加完备。就像语言的学习不是靠规则来完成的，语言本身的范式先于语法的规则。

03

以上是范式优先的理论论证，接着，库恩还从实际运作角度给出理由。

首先，发现曾指导过特定常规科学研究传统的规则极其困难。因为规则是在为解决常规科学的问题而发现的，不是为了指导科学研究传统。

其次，从科学教育来看，科学概念的学习不是来自于教科书中的定义，而是通过观察和参与这些概念应用于解决问题的过程中学到的。

第三，范式指导研究除了规则外，还可以通过直接模仿。常规科学没有规则也能进行，只要相关科学共同体对特定问题解答达成共识。

第四，科学领域的多样性，是范式的影响，而非规则的影响。

04

这一章最大的启发在于作者指出了科学教育的本性。

范式优先于规则，那么科学教育的重心就应该是学习理论，而不是抽象地学习概念、定律和规则。

一个新理论总是与它在自然现象的某种具体范围的应用一道被宣告的；没有应用，理论甚至不可能被接受。在理论被接受以后，这些应用或其他的应用就会伴随理论写入教科书，未来的从业者就会从教科书中学习他的专业。这些应用在教科书中并非纯粹作为点缀品或历史文献而已。

当下，我们的科学教育大多是从学习概念、定律入手，甚至将科学教育演变为生硬地背记，但库恩揭示出学科大概念的建构比具体的规则学习具有优先地位。

具体的规则可以背记，但背记不能保证应用，规则的应用背后需要有对大概念（范式）理解的支撑。

那如何学习学科的大概念呢？

对于学习牛顿力学的学生，像“力”“质量”“空间”等词汇的意义，他并非是从教科书里的定义中学到，而是通过观察和参与这些概念应用于解决问题的过程中学到的。

为了帮助学生理解这些科学概念， 需要丰富他的智力背景， 即维特根斯坦所说的自然家族网络。 学习“原子”不是通过原子的定义、属性实现理解的， 而是通过原子所在的自然家族网络里学习的。

如何储存，就如何提取。网络式储存，就会是网络式提取，背记式储存，只能是背记式提取。刷题式储存，只能保证单一题型的解决，题型、 数据、 图例的变换， 都会导致不会做题。

没有真正的理解， 便不会真正的做题。 不是没有学过， 而是不会运用。 不是不会运用， 而是没有真正理解知识。 没有真正理解知识， 是因为教师在教授的时候主要是灌输。

学生通过定义、 属性、 特征、 例题等来学习， 不会形成真正的学习能力。 导致学习行为真正发生的， 是问题，让学生惊奇而感兴趣的问题，想要一探究竟的问题。

教师要提供的不单是解题的方法、技巧、套路，而是从源头丰富学生对于概念理解的背景知识，让学生在多种多样的场景中感知概念的应用，在语义网络下理解概念使用的契机。

学生对核心概念的学习， 不是通过对概念本身的学习而掌握的， 而是在他庞大的知识网络里深度聚焦获得的。 只要真正的理解， 才有真正的运用，才能真正地解决问题。