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中学数学课程研究:设计科学探析

时间:2026-01-24 理论教育 小霍霍 版权反馈
【摘要】:何谓“设计科学”?

何谓“设计科学”?著名认知科学家、诺贝尔经济学奖获得者西蒙(H.A.Simon)将科学研究分为两大类,一是分析的、自然的科学,目的是通过分析的方法描述和解释自然发生的过程、机制和规律,诸如物理学、心理学等属于这一范畴;二是“人工科学”或“设计科学”,诸如计算机科学和很多工程学科等,其目的是生成一定的过程、工具和活动原则,将当前状态转化为人所需要达成的目标状态.[35]“设计科学是以符合目的为出发点的工作原理与方法手段,而这个合目的性的问题是随着人类社会的发展变得越来越多样化、复杂化与建制体系化的.”[36]

设计科学的发展基于人们对自然(包括人和社会的存在)规律的大量发现,这些规律也被称为科学原理,诸如意义重大的爱因斯坦(A.Einstein)的相对论原理、马克威尔的电磁场方程、经典的牛顿(I.Newton)定律、博弈论中的纳什(J.Nash)均衡原理等.西蒙认为,设计科学与分析科学就像一张纸的两面,它们是紧密联系的.分析科学得到了广泛的科学规律,设计科学则巧妙地组合运用科学规律建构人工系统或装置、社会组织等.西蒙在《人工科学》一书中写道:“人工界恰恰集中在内部环境与外部环境的这一界面上,它关心的是通过内部环境适应外部环境来达到目标.要想合理研究那些与人工界有关的人们,就要研究手段对环境的适应是怎样产生的——面对适应方式来说,最重要的就是设计过程.”[37]

设计科学的成果不仅是提出某个概念或者发现某种关系,而且要发展能解决问题和满足目标需求的设计性知识.设计本身就是一个复杂的事物或系统,同时需要与其他设计系统相协调,共同满足某种功能要求.设计过程是动态的,具有结构性和不确定性.(https://www.xing528.com)

设计科学的研究需要明确分析设计所试图实现的目标以及达成目标的条件和情境.在实际的设计过程中,大多数情况没有备选方案.明确设计目标后,需要寻求备选方案,这是设计的逻辑起点;或者知道要做什么,但具体目标并不确定,确定具体目标就成为设计的起点.[38]

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