量子力学论文:地方工科院校《量子力学》课程教法的探索与实践 量子力学是20世纪物理学取得的最伟大成就之一,也是物理类专业标志性课程。量子力学主要研究对象是原子、分子等微观客体的运行规律,由于它的出现,材料学在导电性、超导性、磁性领域都有了突破性的进展,除此之外它还对化学、生物学、天文等学科和许多近现代技术产生了深远的影响。 量子力学不同于以往力、热、光、电这些经典物理,它有自己独特而全新的理论框架体系,初次接触该课程的学生很难接受,量子力学的创建者之一波尔就曾说过“如果谁在第一次学习量子概念时不觉得糊涂,他就一点也没有懂”。本人从2011年开始讲授《量子力学》课程,先后教过5届学生,对于如何教好普通地方工科院校的学生,有一些体会。 1 讲授量子力学建立背景很重要 对于任何一门课程,只掌握书本里相关的公式、定律,能熟练地做课后题是不够的,这些只能让学生知其然而不知所以然。更何况正如波尔所说,初次接触量子力学的人本身就很困惑,如果刚开学直接讲授物质波、波函数的统计解释、不确定性原理,用薛定谔方程计算能级和波函数,学生会一头雾水,不知道这些知识是什么,有什么用?如果我们回顾一下量子力学产生过程:开尔文的“两朵乌云”、普朗克解释“黑体辐射”、爱因斯坦解释“光电效应”(包括康普顿散射实验的验证)、波尔的氢原子理论,物理学的发展还是有规可循的,有这些前期成果作铺垫,德布罗意物质波理论、薛定谔方程、波函数的统计解释容易被接受,再告诉学生势阱看做简化的原子模型,得到的能级与原子发光机理相联系,学生学起来就会明白一些。这样适当增加量子力学建立背景,使学生明白它不是凭空产生的,是人类认识世界到了微观层次,由实验和理论相互促进的必然结果,教学效果会好很多。 2 讲授数学知识储备和课本的组织框架很重要 量子力学中微观体系的状态用波函数来描述,每一个状态可以看成数学中的希尔伯特空间的一个矢量,线性代数中所学的矢量运算法则(如矢量的加法、数乘、内积等)成了量子力学中基本运算。在矩阵力学中,态和力学量又可以用一个矩阵来表示,矩阵的运算法则及相关概念也是掌握量子力学所必须的。薛定谔方程本身就是一个偏微分方程,量子力学中的期望值也需要与概率相关的知识。《量子力学》课程一般开设在本科大三年级,所有数学知识都已学过,同时学生也有所遗忘,如果在正式授课前带领学生复习一下相关数学知识,不仅使学生学习更轻松,也有助于一些考研同学的复习,起到事半功倍的效果。 学生在接触一门新课时,随着学习的深入很容易陷入“只见树木不见森林”的困境,所以讲授一些书本的理论框架也比较重要。我们使用的是周世勋的《量子力学教程》,该书浅显易懂,逻辑清晰,适合普通地方工科院校的学生作为量子力学的入门课本。如果学生明白课本的安排,包括这么几部分:描述一个状态及状态随时空的演化法则、状态中物理量的获取、微扰理论、自旋及多体,外加一独立成章的矩阵力学,学习起来会清晰许多,明白自己的学习进度,前后章节的联系,教学效果自然会得到提升。 3 讲授名人轶事,联系学科最新进展 和其他理论课程一样,《量子力学》抽象难懂、推导过程复杂,讲授会枯燥乏味。所幸量子力学建立的年代是上世界物理学发展的黄金时代,英雄辈出,群星璀璨。量子力学的缔造者如普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛定谔、海森堡、狄拉克、泡利等人身上都充满了传奇,从他们身上不仅可以学到知识、启迪智慧,每一个物理规律发现背后的故事、名人之间的师承门派还可以作为调节课堂氛围的资料,让学生感受到量子力学也是有血有肉的活生生的诞生在现实社会中,而不是如天外飞仙那般突然现世。学生有了这种亲近感,学习起来也会有动力。 尽管量子力学理论框架于20世纪30年代已经基本建立,成功的解释了很多实验现象,也影响了诸如化学、生物、材料等诸多学科的发展,但围绕量子力学基本概念、原理、物理图像的理解一直争论不断,随着实验手段的进步,诸如量子通讯、量子计算、拓扑绝缘体、量子霍尔效应、外尔半金属等许多新成果不断涌现,成为当今世界一个又一个的研究热点,不断提升人类认识物质世界的高度和深度。课堂上介绍这些学科的前沿进展,让学生感受量子力学的魅力和生命力,能极大的促进学生学习的兴趣。 4 合理实用多媒体课件教学 随着网络和计算机应用的发展,多媒体课件丰富了教学手段和内容,为教学带来了诸多便利。在讲授氢原子的量子理论时,公式繁琐、推导冗长,如果一一板书讲授,学生很容易听到后面忘了前面,如果提前做好课件,推导过程以幻灯片的形式播放,重点讲授推导逻辑和几个关键点,这样学生学习起来会省力很多。还有如果把电子衍射图像形成过程用动画演示的方式播放,学生对波函数统计解释的理解会加深很多。 多媒体教学会加强课堂上教学的交流、提高学生信息获取量,激发学生学习的积极性,但事物都具有两面性,多媒体课件能为教学引入很多便利,也有一些不足。如过分的使用多媒体课件,一张张的过幻灯片,除了信息量太多,学生还会被课件中动画、视频所吸引,忽视其中公式推导,及和老师的交流,这样学习层次很容易流于表面,不能深入;反之如果教授板书讲授,物理过程仔细推导,关键处点评交流,学生有时间去思考和参与讨论,能够加深对知识的理解,有利于构建他们的知识体系。总之“尺有所短寸有所长”,只有传统板书教学与多媒体教学有机结合,才能达到提高教学效果这一根本目标。 《量子力学》在物理专业的课程体系中占有重要的地位,对学生的发展更为重要,让学生更容易的认识、接收、理解、应用相关知识,让学生在学习过程中加深对物理学的热爱,是我们教学的最终目标,也是我们教师的责任。希望这些粗浅的思考能为其他地方工科院校的教学提供一些参考。 量子力学论文:《量子力学》理论教学与科研实践相结合的教学模式的思考 摘要:电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础,量子力学作为电子科学与技术专业最重要的必修课,其体现出的研究和对待新事物的思想和方法,对培养学生的探索精神和创新意识具有十分重要的启迪作用。论文围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念,提出拓展和更新量子力学理论课的教学内容,科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉。同时,教师在提升教学效果的同时需要不断充实提升自己的科研水平,形成科研教学双促进,从而推动人才的培养和教学水平的提高。 关键词:电子科学与技术;量子力学;理论教学;科研实践 现代信息技术即将步入光子学新阶段,光子作为信息和能量的载体,迅速推动建立了一个前所未有的现代光电子交叉学科和信息产业。电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础,是多学科相互渗透而形成的交叉学科。量子力学在近代物理中的地位如此之重,但在实际教学中学生普遍感到量子力学理论性太强,公式众多,逻辑推理严密,太过抽象,难以理解,特别是跟实际生活联系不紧密,从而导致缺乏学习兴趣。作者在多年量子力学专业课程教学过程中,总结教学心得,提出了“科研与教学互进互促”的教学理念,建立了教学内容与科研课题相结合的量子力学专业课程教学模式。 一、介绍量子力学理论在现代科学技术中的实际应用,调动学生学习量子力学的热情 兴趣是学习一切知识的源动力,在绪论讲述中通过大量多媒体资源向学生们展示现代科技革命与量子力学息息相关,量子力学渗透到现代科技的方方面面,从电脑、手机到航天、核能,从科幻电影到工业4.0,几乎没有哪个领域不依赖于量子论。同时针对学生们的喜好,科普《星际穿越》、《生活大爆炸》、《源代码》等热门影视中黑洞、虫洞、平行宇宙等量子物理的基本思想,以激发学生对量子论的求知欲,并向他们介绍一些关于量子力学的科普书籍,如曹天元的《上帝执骰子吗――量子力学史话》、霍金的《大设计》以及罗杰的《神奇的粒子世界》,并引用《上帝执骰子吗》中优美的开场向学生引出量子力学这一神秘和优美的故事,用生动有趣的方式讲述量子力学的发展史话,穿插每一个具有革命性大事记形成和建立的历史背景,相关科学家的简史和名人逸事,如德布罗意如何从一个纨绔子弟成长为诺贝尔奖获得者;牛顿和胡克还有其他科学家之间关于理论归属问题的争执;一个早期不受大家认可的爱因斯坦;二战期间参与研制原子弹,二战结束后大力促进核能和平利用的“哥本哈根学派”代表人物玻尔;以严谨、博学而著称,同时又以尖刻和爱挑刺而闻名的天才少年泡利;在建筑领域同样杰出的胡尔;爱打赌的霍金;等等。这些偶像级的人物在物理发展中就像一个个明星,你方唱罢我登场,一起连接起物理发展的恢弘历史,循序渐进地消除学生对量子力学的恐惧感,并且对于培养他们的科研品质有很大启迪。 量子理论的出现彻底地改变了世界的科技面貌,引发了许多的技术革命。用多媒体将最新的科技知识和高新技术全面融入到教学课程中,可以形象直观地表述量子力学与科学前沿的紧密联系,扩充学生们的知识和视野。如讲述电子自旋有两个取向这部分内容时,正好与计算机存储中二进制0和1相对应,这也正是量子计算机的基本原理,并展开介绍量子信息、量子通讯、量子计算机的基础理论均是遵从量子力学变量的分立特性叠加原理和量子相干原理。机械硬盘的原理是巨磁电阻效应,其本质是电子自旋相交的量子现象,医院里最先进的诊断技术――核磁共振,就是核自旋效应的典型应用。CPU逻辑单元CMOS中的核心部件――场效应晶体管,是量子力学在固体中的应用;集成电路生产用到的光刻机――其光源激光,航天领域对于GPS的系统误差校准以及尤其重要的卫星钟,也是量子力学的应用。没有量子力学,就没有以半导体占主导地位的现代化工业。让学生们切身感受到量子力学已经渗透到我们生活的方方面面,其影响巨大是以往所不能想象的。 二、根据电子科学与技术专业,优化教学内容和方法 教师在教学过程中,一方面给学生讲授了教材上的基本内容,另一方面通过PPT和视频的方式将国内外研究动态和研究成果固化到教学中来,以保证教学内容总是站在专业学科前沿。通过这种融入方式,形成理论水平高、实用性强、特色鲜明的课堂教学,理论联系实际,扩大学生的知识面,从而提高学生的学习兴趣和主动性。例如讲述微观粒子波动性中波长公式λ=h/时,通过比较电子和经典粒子的波长,说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性,并拓展引入透射电子显微镜的工作原理,当加速电压达到200kV时,电子的波长达到在0.1纳米量级,和原子的大小相比,由于透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,通过分析电子束的成像可以得到颗粒形貌、大小、位错、缺陷、成分和相组成等微观特性,进而介绍电子显微镜的结构、成像原理及电子衍射原理,加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。同时,还鼓励学生自己动手制作相关动画,提升他们的动手能力和参与性,并通过保龄球视频类比描述双缝衍射实验,形象直观。 讲述一维薛定谔方程求解例题――一维势垒贯穿时,引入隧穿效应概念,并且引用一张经典的狮子“穿墙”追到墙对面高枕无忧人的配图,这在经典物理中完全不可能想象,形象的例子可以更好地理解量子遂穿效应,并且强调了量子论与经典物理的不同之处,进而向学生介绍隧穿效应在现代科学技术中的实际应用――扫描隧道显微镜,用视频和多媒体向学生们展示扫描隧道显微镜的工作原理及分辨率的影响因素,并与课本上遂穿透射系数公式相互验证,并给大家介绍用扫描隧道显微镜的最新研究进展以及自己科研工作中的相关实验结果。 通过让学生们接触这些仪器的工作原理,等同于提前接触了科研工作,对研究工作有了切身体会和形象了解,同时对课程的理论知识有了现实认识。教学中不断渗透专业前沿科学知识,不仅可以使量子力学富有生命力和时代感,而且培养了学生的科学素质,让学习目标更明确,这些都对学生今后的工作和考研打下了一定的实践基础。另一方面,活跃课堂教学气氛和建立讨论环节在教学中是十分必要的。课堂教学一定不能让教师唱独角戏,要充分引导和鼓励学生提出问题、分析问题和解决问题,这样有助于激发学生的思维能力,形成新的思维方式。同时要让学生占主导地位,将学习的决定权从教师转移给学生,可以鼓励学生分享量子力学理论在现代技术中的应用实例,通过查阅资料,动手制作多媒体的过程,充分发挥学生的学习自主能动性,以及增强学生探索性学习的能力和搜集信息的能力。 三、科研融入教学,教学提升科研 在课堂上,要想真正提高学生的学习积极性,加深对量子力学理论的认识,教师只讲授课本上的知识体系是远远不够的,特别是新知识日新月异,这些均需要授课教师不断吸取养分和了解本专业的前沿科学动态和研究进展,不断加强自身的科研水平,让教学和科研相辅相成,相互促进。 围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念,拓展和更新量子力学理论课的教学内容,在实施过程中,紧跟学科前沿发展,将自身的科研经历和成果,以及量子力学理论相关的学科前沿实例灵活融入教学内容的各个环节,形成水平高、前沿性强、内容丰富的课堂教学内容,这将会大大提高学生的学习兴趣。比如讲述海森伯测不准关系Δx・Δp≥?捩/2时,引入衍射极限这一物理问题,衍射极限本质上来源于量子力学中的测不准关系限制,是量子特性的一种宏观体现。 由于衍射极限限制了器件最小特征尺寸和加工分辨率,必须突破光学衍射极限才能进一步发展纳米光学和光子学,表面等离子体激元是目前解决这一瓶颈的唯一方案。进而系统地介绍表面等离子激元的基本原理,及其在光探测器、传感器、发光二极管及太阳能电池方面的应用。讲述电子自旋这一章节时,向同学们介绍材料界的新宠――电阻率超低、电子迁移速度极快,可以有效传导电子自旋的石墨烯,该材料卓越的性能令科学界普遍期待它能引领新一轮的电子元器件革命。引入科技巨头IBM公司制作的《一个男孩和他的原子》的微电影视频形象讲述自旋电子施法大数据存储,电子自旋的自由度得以被操控。当自旋电子学施展“魔法”,存储介质的体积将变得越来越小,而存储的容量却越来越大,甚至无限延展,真正一粒沙中存储一个世界。这种通过实实在在的研究案例让学生们清楚研究方法,加深对新知识点的理解,让枯燥的公式转换成形象的材料和器件,教学效果生动而富有启发性。 科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉,同时也是培养创新性人才的必然需求。同时,教师在提升教学效果的同时,需要不断充实提升自己的科研水平,形成科研教学双促进,从而推动创新人才的培养和教学水平的提高。 量子力学论文:还原量子力学的真相 如果理性的科学家和有志于探索宇宙奥秘的人愿意抛开权威和传统的成见,冷静地思索以下内容,这将引爆人类科技时代的新思维且达到人类思想文明的大迁跃,这是历史的选择!当然了,追名逐利的人类从来就不缺少狂妄之徒,在网络和信息大爆炸的时代,一切都可能是幌子。拿什么来换取世人的理解呢?――天道自在人心。 量子力学和相对论是当代物理研究最尖端同时又是不可调和的两大理论。很多严谨的科学家和科技探索者已经发现目前世界最科学的物理学理论和实际的物理现象是格格不入的,甚至破绽百出。连牛顿和爱因斯坦这样的科学巨擘最终都陷入不可知论,在其学术后期都怀疑自己的理论并渴望从上帝那里获得最终解释。客观地讲,不仅相对论和量子力学,当今物理学绝大部分的科学悬疑,我都能够找到解密的突破口!几乎所有的读者都以为我在吹大牛,这是可以理解的。本人的物理学水平就是普通高中阶段甚至没有专业的学习背景。(曾经在跨学科的学术期刊发表过各类专业文章,都是如此)这一切是为什么呢?拥有一个崭新的宇宙观重新来审视我们的世界,一切就会变得简简单单。 现在切入本文的话题,量子力学的奥秘到底在哪里呢?一百多年前,自从普朗克提出光量子假说以来,世界上顶级的科学家们都在苦苦思索,量子现象的奇特性让所有的物理学家们不可思议,也无法解释。许多科学家提出不同的方案来解释这一切,如超玄理论、平行世界等等,都无法彻底圆融和贯通量子现象。更加有意思的是,一些科学人士借用佛学理论来解释所谓的量子现象,让佛学和量子力学越来越变的高度神秘和费解。哎!这到底是科学的无奈还是上帝的愚弄呢? 以下,开解量子力学之答案。量子为什么有诸多神奇呢?只要知道量子的运行轨迹,所有的量子现象将会不攻自破。这可以让任何一个物理学爱好者立即明白。(真正的知识一定具有普适性)也就是说,量子现象非常之简单。我常常思考,为什么世界上那么多顶级的物理学家们都想不到呢?原因之一就是人类思维的固化,对前辈知识的盲目相信,潜意识里的思维定势导致无法认识到物质的真相到底是什么。还是感叹一句,量子现象一旦解密,物理学理论将会出现大面积的塌方,取而带之的是人类科技的日新月异。(曾经在【卷宗】(国家级科技期刊)上发表一篇文章“UFO的物理学原理和未来的发展空间”,并没有引起学者们的关注,实际上用新一轮的认识理论能够找到人类未来的新动力源以及宇宙飞船的动力核心。) 所谓量子只是一个物质微粒的表现体。科学家看到的量子只是一个显型模式,说到底量子的存在只是一种物质形式的存在表达,用微粒的说法只是更形象的接近观察到的现象。实际上说量子是微粒本身就是一个错误的概念诱导。(量子这个名称会让科学工作者潜意识中不自觉的带上思维定势,这也是量子力学的现象无法解释的原因。用既定的模式去寻找物质的真相,永远是死胡同。) 我们看到的量子运动,请注意了!到现在为至,人类物理学研究者都认为量子形成之后(或者说一个量子/光子被激发出来之后),在传导媒介里或者真空中继续以量子/光子的微粒-或者(微粒波)形式前进,而这就是所有科学家和物理学家的盲点。表面上看,科学仪器检测出来的现象是单个量子(或微粒波)在前进。是的,似乎看起来是单个量子在前进,而实际上根本不是!这就是颠倒乾坤的突破口。 胶片电影上的动画是连续的,而实际上是大量的胶片连接而成。检测到的单个量子现象在前进,其实是由不同的量子点组成的!(多么简单的事实!) 物理学家意识中一旦理解这个角度,量子力学的所有现象都会势如破竹。重点提示一下,实验中看到的量子现象都是被表现出来的,其实只是量子点的连贯状态。那么,量子是如何行进的呢?就像多米诺骨牌,量子也是一个个叠加出来的前进路线。无论量子和光子,在微观世界里都是统一的前进方式,这是宇宙变化的核心密码之一。(在天文学的宏观世界里呢?可怕的统一性还是存在的,只是时空的背景不同,变化也会不同)。 这里已经解开了量子力学的本质奥秘,余下的只是简单地和神奇现象一一对应。 量子和光子都是瞬间产生和瞬间消失的!!!??光速是如何得来的呢?就是正负电子的撞击之后,产生一个能量波。而这个能量波可以推动下一个正负电子的撞击。(光子的形成有很多原因,但是都是被能量波冲击下的能量聚合反应。无论是正负电子撞击还是其它的原因,如当原子核电子外层电子从高能级跃迁到低能级辐射出来的光子,也是能量冲击波的效果。微粒世界的本质都是能量波的物理学语言的显示,而不是所谓的固态物质体的存在。也就是说无论正负电子、质子、中字、原子核都是物理学语言,而不是绝对量化存在。这个思维点要重新的认识)这么一假设,天大的物理学奥妙就解开了。其一 、光子之所以可以保持匀速运动的根本原因就破解了。其二 、光子的速度取决于两个光子之间的影响,所以才会有量子的速度远远超过光子的速度。量子的速度取决于单个量子形成模式,而绝不是和光子保持同样的速度。 一言以蔽之,所谓光速(或量子速度)取决于前一个光子/量子与第二个光子/量子之间的聚合速度。当然这种极其超短距离的聚合是无法检测出来的,但是可以从现象中推导出来。 爱因斯坦说光速是不变的和直线行走的,这都是假设出来的理论坐标。爱因斯坦无法想象光线的行进方式,无法解释光线在太空的弯曲现象,才利用时间弯曲而替代光线弯曲的说法。(爱因斯坦曾经说过引力会造成时空扭曲,光束接近高质量恒星就会发生弯曲。这里的只能先稍微说一点,所谓的引力不同就是物质的存在不同。引力既可以是波动的表达,也可以是物质的一种表达。实际上从爱因斯坦的质能守恒公式就可以看出来,物质本身就是一种引力。这个概念就是爱因斯坦本人和很多的科学家们没有意识到的思维转化,也是最需要体会之处――物质存在的真相)其实只要空间的密度不相同,或者光线行走的媒质不一样,光线的速度和方向就很有可能会改变。光速为什么在不同的媒介中速度不一样?是因为在不同的导体中光子的聚合难度和方式不一样,光纤中的光子路径就是明证。很多学者没有思考这些现象的根源,只是根据前人的思维来判定现象的合理性,当然无法给出确切答案。(物理学很多概念已经不适应未来科技的发展,这才是桎梏科技的最大瓶颈。) 光子/量子为什么有干涉现象,只有根据这样的推断才能够清清楚楚地解释出来。估计科学家们冷静地从这个角度去想一想,量子现象的神秘性都不需要更多的去解释了。 很多科学家和宗教家都在借用量子的随机性来神话量子的存在,似乎量子受自由意识支配,认为量子可以在任何一个点都有出现的可能。这是一个大错特错的逻辑无奈!量子出现在任何一个位置,绝不是取决于人脑的意识也不是取决于量子的自由意识,而是取决于观察者所给定的位置。如果给出量子可以到达的位置,量子就会以同样的状态出现,请注意了!这个量子是经过N个聚合生灭之后的量子,而不是刚刚被激发出来的量子。只要检测的位置到哪里,量子就会出现在哪里。再次重申!!检测位置是量子可以到达的位置,所以只要哪里检测,那里就会有量子! 量子为什么有纠缠现象?量子纠缠就是量子波的形式对称,绝不是异想天开的意识控制。当第一个量子形成的时候,就已经决定最后一个量子的形成模式了。只要这个量子能量存在,就会永远纠缠。 量子为什么自旋?自旋是微粒冲击波聚合后的现象,微粒只有通过自旋才可以控制或者说被控制。(自旋可以改变量子波的状态,不同能量等级波之间会有引力大小区别)量子只有自旋才可以保持与其他微粒的距离和引力。任何的物质只有自旋才可以存在!其实一切存在都是自旋的。地球上的人也是自旋的,只不过跟着地球一起自转。而量子现象是一个终极的宇宙存在模式,不过是缩小板块而已。强调一点,任何物体只有自旋才可能存在,才可以在宇宙中保持和其它物质的区别。自旋的速度不同,才可以保持与其它微粒子之间的距离。通过这个现象,就能够轻而易举的揭开天体运动的规律。 再说个似乎天方夜谭式的假设――只要改变自旋的状态,就可以改变物质的存在形式。举个例子,任何物质只要靠近太阳,一切都会灰飞烟灭(太阳里的物质也只是检测出来的能量波形式)。这说明什么?一切的存在只是一种形式的组合,而绝不是物质的永恒不变性。无中生有的变化模式产生了一切。自旋的这种物理学意义一旦被关注,发明比导弹更快的飞行器只是个时间问题。自旋现象将又是一个科技的亮点,通过自旋还可以推导出物质存在的更多奥秘,这里就不多说了。 还要郑重说明一点,量子描述的微粒绝不是实际的物质,而是一种推算出来的现象点,也就是说量子世界到底是什么样的存在形式,我们人类是无法用感知觉直接观察出来的,而只是通过仪器检测出来的现象描述。这说明什么呢?所谓的量子(任何微观世界的微粒)只是存在(或者称为存在波)的运动凸显状态。量子是否可以再细分呢?当然是可以的,只要人类的科技不断的向前发展,一定还有更加细微的存在。(这与宇宙的边界有关)。现当代的物理学家们在思考问题中,无意识地以为量子是个物质化的点,这是潜意识的思维定势。如果看懂以上的意思,就会彻底解开量子/光子的波粒二象性问题。(任何现象都要有不同的时空背景来认识,才可以找到最终的解释) 任何微粒都是波动的形式,实际上地球上的物体乃至宇宙上的任何物体都是波动的形式。大家可能会笑话我,眼前的物体如果是波动的,一切不都混乱了吗?眼前物体的静止是因为我们同步处在地球上,如果将眼前的物体放大到宇宙的星系上去观察自己,我们就会跟随地球一起呈现波动的状态。(在时间和空间的大背景下,地球也会发生聚合生灭的。从这个点上说,地球的生命是可以推算出来的。常常异想天开,若是有科学家愿意同我合作,就能够推导出很多的物理法则来服务于全人类)量子力学的伟大在于可以观察到宇宙的核心秘密,因为量子态已经可以将宇宙的运动轨迹复述出来。不过,量子是瞬间消失和瞬间产生的,眼前的物质是相对稳定的状态。 再到微观的量子世界里去观察,所谓量子就是波动聚合的刹那生灭的过程。产生一个量子/光子,必须产生一个能量波来维持下一个量子的形成。从这一点说,佛学的宇宙理论和量子现象是契合的。但量子绝不会简单地受我们的意识控制。(意识是什么?需要看我写的书【宇宙的裂缝】,那里有简洁直白的体现) 客观地说,本人的物理知识是非常有限的,同时只要我看懂的量子现象基本都可以解释。其实只要理解上面所演示的量子形成模式和运行机制,这些问题科学家们一定可以比我有更加精准的认识。如著名的电子双夹缝试验,这是物理学历史以来最不可思议的现象。如果看懂以上的内容,就可以解开这个世纪之谜。任何内行的研究者一看就会明白!这里就不赘述了。(量子的特性告诉我们,量子只会自动用波动的形式寻找可行进的最近途径,与量子的随机性是一个道理。) 量子还有一些现象,比如说,对一个粒子的测量,可以导致整个系统的波包立刻塌缩,因此也影响到另一个、遥远的、与被测量的粒子纠缠的粒子,是需要解构物质存在的根本原理才可以更加精细的表达出来。这里只说明一点,微粒是系统的存在表达,只有波动形式的变化显示,而不存在单个量子的物质形态。提示一点,量子本身就是一种波的显示方式,所以任何的单个量子必须和周围系统状态保持统一场关系。一旦对单个量子测量,就会干扰到此量子的周围场力,自然立马塌缩的。(譬如,地球上的任何物体都受到磁场力的影响,只是这种作用明显和不明显而已。而量子之间有强大的影响力,是必须相互作用的。) 本文到现在为止,只是破解出一部分的量子现象,而更多的量子力学需要更加深层的理论基础的构思和重建,这里是不敢多说的。如果继续剖析下去,将颠覆所有的物理学概念。当然了,或许有很多人以为我在胡说八道,更多的科学家不屑于去认识这种新的宇宙观。可是这一种新的宇宙观能够解释几乎所有的物理现象乃至生命、文化,政治社会等等。如果有更大的讲台,我将从宇宙大爆炸的第一动力开始,推导出宇宙的边界,万有引力的理解,时间和空间的终极奥秘是什么?(本人更加希望可以直接面对科学家的提问和质疑),超越时空的认识能够为全世界的人类带来一轮新的意识流并在科技界带来翻天覆地的发展。举一个例子,如果知道地球的重力是什么?重力最终回归到哪里去?顺藤摸瓜地思考这些问题,就会推导出磁场力就是天然的反重力,而人类就可以找到和太阳能一样的取之不尽用之不竭的自然能。(这就是永动机的核心秘密) 不置可否,每个人的认识都有局限性,即便如此,也有理由相信以上有关量子力学部分的解析足以给科学界带来崭新的思路。为什么我可以推导出这么多奇怪的物理现象?或者有哪位科学家和宇宙探索者也想同样获得通天的启悟呢?这必须从宇宙的本质开始来分析,所有的答案才会有终结的解释。宇宙到底是什么真相呢?宇宙是意识的宇宙,宇宙是趋于和谐的宇宙,从这两个点出发,这个理论基础可以推导出宇宙和人类一切的奥秘。 量子力学论文:《量子力学》课程“问题导向型教学模式”探讨 摘要:掌握《量子力学》课程的基本理论和基本方法,是学生进入物理学前言问题研究和高新科学技术探索不可或缺的基础。文章结合这门课的特点以及人才培养的需求,在教学过程以“问题导向”作为切入口,将案例教学、视频、科研成果等融入教学过程,强化课堂小组讨论,推进实验教学,改进考核办法,从而为培养创新型物理电子应用人才打下良好基础。 关键词:量子力学;教学探讨;能力提高 1 引言 生产力的发展客观需要,推动人们探索微观世界的奥妙,掐指算来,量子概念的诞生已经超过整整100年。但随着科技日新月异的发展,可以毫不夸张地说,没有量子物理,就没有人们今天的生活方式。量子物理的应用已经渗透到现代化生产的许多方面,如半导体材料与器件,磁性材料与器件,原子能技术、激光技术等等。《量子力学》课程的学习已成为国内高等理工科院校“应用物理”“电子科学与技术”“光信息科学与技术”等专业的必修学科基础课。通过该课程的学习,培养学生辩证唯物主义世界观,独立分析问题和解决问题的科学素养,并为“固体电子导论”“光电子学”等后续课程的学习打下良好的基础。 2 对《量子力学》课程的探讨 《量子力学》涵盖了基础物理、数学物理方法、概率论、线性代数、矩阵等多个学科领域的内容,特别是基本概念、规律与方法与经典物理截然不同,不能凭借我们所熟悉的经典概念去证明。这些现状导致学生在该课程学习中感觉到难度更大。传统的课堂教学容易陷入纯粹的数学推导而忽略物理情景的建立。 种种现象表明,现存的“单纯授课式”教学方式不符合本课程的教学规律,无法实现其预定的教学目标,必须在各方面加以充分改进。目前,国内外对《量子力学》课程的教学方法已经作了大量的尝试和研究,提出了多种教学方法,如开发生动的多媒体课件、课堂分组讨论、模块化教学等。如何让学生在偏微分方程为主线的教学体系中,理解抽象的量子物理基本框架,并激发和保持学生的学习兴趣,是任课教师需要探索和实践的重要课题,值得花力气去研究。此外,随着时代的发展,量子物理所带来的新技术又层出不穷,大量前言研究成果脱颖而出,如量子通信,量子纠缠,量子密码等。如何将这些最近量子应用技术融入到日常课堂教学中,无疑对教师的教学能力、教学方法和综合素质以及学生的课程学习方式等都提出了更高要求。 问题既是学习的起源,也是选择知识的依据,又是掌握知识的手段,因此在教学实践的基础上,可以尝试以“问题导向”作为切入口,将案例教学、视频教学、科研成果等融入《量子力学》的教学过程,克服抽象的物理图景给学生带来的困扰,增强学生利用所学知识解释现实、分析问题、解决问题的能力,培养学生主动思考和实践创新能力,进而提高教学效果。鼓励学生根据自己的兴趣与基础,在教师的指导下进行专题研究,用现有的专业实验室条件,针对课程理论知识带着问题和专业的实践应用问题,在科研实践中加深知识的理解和运用,逐步提高其创新能力。 3 《量子力学》课程问题导向型教学实施建议 3.1 学习状态的调查与分析 量子力学可谓无处不数学,因此需要以无记名答卷调查和课间交谈方式,对学生的之前数学物理知识基础,学习兴趣等进行统计和分析,从而为制定合适的教学计划、选取恰当的教学内容和教学方式打下基础。如果没有对具体问题进行严格的数学推导,就无法真正深刻理解基本原理,量子物理的实际应用也就更无从谈起。课程系统学习之前,教师应该把知识点中可能运用到的数学知识梳理后作为参考资料发给学生,便于学生在平时练习中使用。 3.2 建立“问题为导向的交互式教学模式” 《量子力学》建立在众多假设基础上,抽象难懂,研究的是微观世界物质粒子的运动规律,与现实宏观世界差距较大,特别是一些规律与日常经验完全不同。不少同学甚至认为这门课程与今后自己的工作联系不大,毫无用武之地,因而在学习上没有积极性。这一情况的解决很大程度上取得于教师的问题引导设置是否有新意,是否足够吸引学生。教师需要精心设计,注重理论联系实际,强化知识的渗透和迁移。如从大家所熟悉的歌星周杰伦的成名曲《爱在西元前》改编版过渡到量子物理的发展,从太阳能电池过渡到知识点“光电效应”,从量子计算机过渡到知识点“态叠加原理”,从氢原子的斯塔克效应过渡到“微扰理论”等等。这些课堂问题的精心设计和引导从理性的角度让学生接受量子物理的基本思想,激发对课程的学习兴趣,在无形中培养他们理性思维、逻辑思维、创新意识和推理能力,也势必会加深学生对知识模块的理解。 采用提示启发与组织学生小组讨论相结合的方法,对本课程中重要的概念和有争议的问题进行研讨,多为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,有利于学生知识框架的自我构建。教师在讲解过程中需要注重物理思想的阐述 量子力学论文:基于“PBL教学法”的量子力学课程的教学改革初探 【摘 要】以培养具有科学探索精神的创新型人才为目标,结合我校电子科学与技术专业的实际问题,分析了工科专业量子力学课程的教学特点,提出了基于“PBL教学法”的教学改革设计方案,讨论了量子力学课程教学改革方面所作的一些有益的改革尝试,极大地调动了学生学习量子力学课程的积极性,由过去的被动学习逐渐改为自主学习,并有效地提高了学生结合理论知识解决实际问题的能力。对于理论性较强的其他课程也可以起到示范作用,具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 【关键词】PBL教学法;量子力学;电子科学与技术专业;教学改革 量子力学与相对论的提出,被称为20世纪物理学的两个划时代的里程碑。特别是量子力学的创立,揭示了微观物质世界中物质属性及其运动规律,造就了20世纪人类科学技术的辉煌,推动了原子能技术、航天航空技术、电子技术等方面的发展,并开辟了光子技术的诞生之路,将人类社会推进了信息时代。通过量子力学课程的学习,可使学生掌握量子力学的基本概念和基本理论,具有利用理论知识分析和解决实际问题的能力。量子力学课程的突出特点是理论性强、抽象难懂,在课程教学中需要特别把握好这些抽象理论知识的“入门教育”,把握得当,会达到事半功倍的效果。 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的文件精神,提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。应适应经济社会发展和科技进步的要求,推进课程改革,提高课堂教学质量,充分调动学生学习积极性和主动性,提高学生的创新意识和创新能力。因此,在近几年量子力学课程的教学改革实践中,针对量子力学教学中出现的学生自主学习热情不高的现状,结合量子力学的课程特点,立足于提高学生学习积极性和培养学生科学探索精神及创新能力,提出了基于“PBL教学法”,即基于问题学习(Problem-Based Learning)、以学生为主体的量子力学课程教学改革的研究,摸索出一套行之有效的教学方案。 1 “PBL教学法”设计方案 “PBL教学法”是一种基于问题学习的教学方法,将学习置于复杂的有意义的问题情境中,激励学生积极探索隐含于问题背后的科学知识,实现知识体系的建构和转化,同时鼓励学生对学习内容展开讨论、反思,教师则以提问的方式推进这一过程,最终使学生在一个螺旋式上升的良性循环过程中理解知识,实现学习的不断延续,以促进学生解决问题、自主学习能力的发展,以及创新意识和创新能力的提高。具体设计模式如图1所示。 图1 “PBL”教学法设计模式框图 与传统教学方法相比,“PBL教学法”对教师备课和教学实施过程提出了更高要求。 1.1 PBL教师备课 (1)确定问题。问题是PBL的起点和焦点。问题的产生可以是学生自己在生活中发现的有意义、需要解决的实际问题,也可以是在教师的帮助指导下发现的问题,还可以是教师根据实际生活问题、学生认知水平、学习内容等相关方面提出的问题。 (2)提供丰富的教学资源。教学资源是实施PBL的根本保障。随着网络课程、精品课程体系的建设,教师可以利用网络课程为学生解决问题提供多种媒体形式和丰富的教学资源。 (3)对学习成果提出要求,给学生提供一个明确的目标和必须达到的标准。 1.2 PBL教学实施 (1)学生分组。学生分组后,要让每个小组清楚地知道自己所要承担的任务,问题解决所要达到的目标,也要确定好小组内每个成员具体的任务分工。 (2)创设问题情境、呈现问题。布朗、科林斯等学者认为,认知是以情境为基础的,发生在认知过程中的活动是学习的组成部分之一,通过创设问题情境可吸引学习者。 1.3 PBL案例分析 例如,在讲到微观粒子的波函数时,有学生认为波函数是经典物理学的波,也有学生认为波函数由全部粒子组成。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望,可以通过分组进行小组内讨论,再将讨论结果进行小组间辩论,最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正,实现学生对一些不易理解的量子概念和原理的深入理解。 2 用量子物理发展的渊源吸引学生 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相距甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同,但它们之间又不无关联,许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。因此,在量子力学教学中,一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识;另一方面在学习某些基本概念和基本理论时,又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外,这门课程理论性较强,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。教学实践证明,针对以上教学中发现的问题,应特别注意用学科理论自身的魅力吸引学生,通过尽可能还原量子力学早期的发展过程,让学生自己去体会量子力学的基本概念是如何建立并逐步完善的,最大限度地激发学生学习本课程的热情,也有助于学生深入理解教学内容。 3 抽象理论形象化,与学生深入探讨 量子力学课程的突出特点是抽象难懂,对此我们进行了探索。例如在量子力学教学中,“任何实物粒子都具有波粒二象性”是教学中的难点和重点。如何理解波粒二象性?我们可以先从光的波粒二象性入手,通过“光电效应”实验引出问题,通过总结光电效应实验的特点,发现与经典理论之间的严重矛盾,并通过诸多矛盾引出了爱因斯坦的光量子理论和光电方程,进而深入探讨光的本性和实质。随着内容的深入,我们可以进一步提出:波粒二象性是光子和一切实物粒子的共同本质,而且波动性和粒子性这两方面必有某种关系相联系。并顺理成章的指出物质波的概念和德布罗意关系式,从最基本的假定出发作出类比推理,理论的独创性给人深刻的印象。 在此,还可以以学生的口吻提出两个问题。 问题1)物质粒子既然是波,为什么人们在过去长期实践中把它们看成经典粒子并没有犯什么错误? 我们可以通过实物粒子子弹的德布罗意波长的求解找到答案,这是由于普朗克常数h是个小量,一般实物粒子的德布罗意波长λ=h/p很短,短到可以忽略不计。 问题2)在什么情况下可以近似的用经典理论来处理问题?在什么情况下又必须顾及运动粒子的波粒二象性? 进而作出解答,一般来说,当运动粒子的德布罗意波长远小于该粒子本身的尺寸时,可以近似的用经典理论来处理;否则,需要用量子理论来处理。 这种层层深入,带着问题寻找答案的教学方法符合逻辑思维,学生很容易接受,将抽象而复杂的问题形象化、简单化。 4 联系量子力学的未来发展激发学生求知的渴望 尽管量子力学是以微观世界为研究对象,但它对我们日常生活的影响却非常大。例如,在当今科学界还提出了量子通信的新概念,是实现完全保密的最佳通信方式,直接导致引领现今量子信息理论和研究的热潮,代表着21世纪信息技术革命―量子通信技术的发展方向。教师可以鼓励学生对与量子力学紧密相关的实际应用技术进行调研,打消学生学习量子力学“无用化”的顾虑,激发学生自主学习的热情。 5 结束语 近几年,针对量子力学教学中出现的实际问题,结合量子力学的课程特点,我们提出了基于“PBL教学法”的量子力学课程教学改革的研究,取得了一些成效,对于理论性较强的其他课程也具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 量子力学论文:量子力学一位实验家的探索 本书作者长期从事量子力学的实验研究。不同于传统量子力学教材中正规、抽象的讲述,作者倾向于进行生动、具体的物理学讲解,以便满足不同学科学生的需要和兴趣。作者善于使用直白的语言来解释一些难懂的概念。他考察了量子物理学的近展,包括贝尔不等式、位置、光子偏振的相关性、物质的稳定性、宇宙力、几何相、AharonovBohm和AharonovCasher效应、磁的单极、中微子振荡、中子的干涉测量、Higgs原理以及弱电标准模型等。本书自成一体,内容包括量子力学传统的课题,也包含了必要的原子和分子结构的基础知识。本书的主要内容来自作者在加州大学伯克利分校给一年级研究生讲课时编写的教材,该教材后来成为加州大学的通用教材,它包含了160多个具有挑战性的习题,通过这些习题阐明了一些物理概念,也向学生提供了检验他们知识和理解能力的机会,习题答案可以在网上(/commins)查到。 本书共25章:1. 引言;2. 数学综述;3. 量子力学的规则;4. 基本定律与和波动力学间的关联;5.量子力学规律的进一步说明;6. 一维波动力学的后续发展;7. 角动量的理论;8. 三维波动力学:氢原子;9. 对束缚态问题的时间无关近似;10. 微扰理论的应用:氢原子的束缚态;11. 相同粒子;12. 原子的结构;13. 分子;14. 物质的稳定性;15. 光子;16. 非相对论带电粒子与辐射间的相互作用;17. 微扰理论中的其它课题;18. 散射;19. 特殊相对论和量子力学:KleinGordon方程;20. 狄拉克方程;21. 相对论自旋-1/2粒子与外部电磁场的相互作用;22. 狄拉克场;23. 相对论电子、正电子和光子之间的相互作用;24. 弱相互作用的量子力学;25. 量子测量问题。每章的结尾有练习题。书的末尾有3个附录、引文的出处、参考书目和主题索引。 本书著者Eugene D. Commins是美国加州大学伯克利分校物理系的退休教授,是该校优秀的研究生导师。他的主要研究领域是实验原子物理学。他是美国国家科学院(NAS)院士,美国科学促进会(AAAS)成员,美国物理学会(APS)成员。他曾多次获得教学奖,包括2005年美国物理学教师协会颁发的奥斯卡金奖,这是对有杰出贡献的物理教师的最高奖。他发表过不少论著。不幸的是,本书出版后不久,作者去世了(1932-2015)。 本书的内容在许多方面与其它的量子力学教科书不同。传统的量子力学大多是在直角坐标或极坐标中讨论或展开量子力学问题,而本书较多地在希尔伯特(Hilbert)矢量空间探索量子力学问题,还利用了与传统量子力学的对应关系,数学工具不同,因此对量子力学各种关系的表征也不同。本书是物理系大学生和研究生的教科书和参考书。也是物理学家有价值的参考书。 刘克玲,退休研究员 (中国科学院过程工程研究所) 量子力学论文:意识与量子力学的内在关系 摘 要 量子力学与意识之间具有复杂的内在关联性,在量子力学中,意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力,并作为测量过程的初始条件由始至终地影响着对物理对象的客观描述。在意识研究中,建立在经典力学基础上的传统研究路径遭遇到无法摆脱的困境,需要引入量子力学来为自身提供全新的科学说明,这些说明形成了量子力学视域中的意识研究的三条主要路径。 关键词 意识 量子测量 波函数塌缩 神经活动 意识与量子力学原本分属于两个完全不同的学科,前者是心灵哲学与认知科学研究的对象,后者是物理学的前沿领域。随着意识问题在当代科学背景下,已经成为了哲学、心理学、物理学和认知神经科学等分科科学共同关注的焦点,意识问题的跨学科特征也日益突显。运用不同的学科方法来解释和说明意识问题,成为一种研究的必然趋势。许多的心灵哲学家和物理学家认为,意识和量子力学之间有着密切的关系。他们主张,不仅量子力学需要意识的参与以保证描述物理世界的完整性,意识研究也需要引入量子力学来突破现有的困境。 1 意识在量子力学中的位置 意识在量子力学中的作用主要表现两个方面,一是在量子测量中,意识作为测量过程的初始条件,由始至终地影响着对物理对象的描述,二是意识引发波函数塌缩理论。 第一,意识与量子测量。经典力学认为,只要在测量过程中,具备明确的初始值,根据一系列基本粒子的初始位置和速度,就可以实现对事件的准确预测,揭示出世界的真实状态,并且,其测量结果不会受到观察者意识的影响。因此,就某种程度而言,经典力学中观察者的行为同样是被决定和可准确预测的,观察者的心灵与观察者本身的原子构成的经典态被视为相等同。但是,在量子测量的过程中,这种测量过程和结果的客观严格决定性和确定性会发生改变。依据标准的量子力学思考,以玻尔、海森堡等人为代表的哥本哈根学派认为,测量和观察在描述物理实在的过程中具有十分重要的作用。在量子测量的过程中,测量的结果会表现出一定的不确定性,即每一次的测量结果都不相同。这种不确定性主要来自观察者的意识和测量工具在每一次测量过程中所产生的差异性影响。“量子力学并不描述物理实在本身,而是描述物理实在出现的概率,而这种概率取决于观察者的观察。”①量子力学的产生从根本上改变了观察者在测量过程中的地位。 测量问题研究的是一个处于经典态的观察者是怎样在一个量子世界里存在的问题,量子世界描述了不同态的叠加,但是人类主体对世界的知觉和描述却属于宏观层次上的经典态。所以,在维格纳、斯塔普(Henry Stapp)等物理学家看来,人类主体对经典世界的经验为什么以及怎样从量子世界中突现中出来,是量子理论要解决的根本问题之一。在量子理论中,人与微观领域的物质和能量同处于一个测量过程,观察者的意识会对测量的结果产生直接的影响,使测量结果表现出一种主客体不可分割的特征,正如海森堡所说,“自然科学不是自然界本身,而是人和自然界关系的一部分,因而就依顺于人。”②量子力学所揭示出的物理实在以几率波的形式呈现,并且只有在观察者的意识参与到测量过程进行观察时才会出现。在测量过程中,观察者的意识是量子力学所描述的物理实在本身的基本前提,自始至终都决定着测量的结果。因此,量子理论不是关于描述客观物理实在本身的知识,它从一开始就包含了观察者意识这一因素。量子理论实际上是由人类主体意识通过对物理对象的观察得到、并经过认知加工的知识。但是在经典力学中,情况则恰恰相反,人类主体同测量过程和测量结果截然分离,有意识的主体与客体对象之间有明确的边界。 第二,意识引发塌缩理论。冯・诺依曼在其1932年的著作《量子力学的数学基础》中首次提出“意识引发塌缩”理论(consciousness cause collapse proposal,简称CCCP),受到维格纳和斯塔普的支持。该理论认为,“测量”仅仅发生在有意识的观察者和波函数相互作用的基础上,所以仅从量子力学的角度来描述世界是不完整的,一个完整、科学、系统的描述应该包含意识状态对量子力学的影响,而塌缩就是在有意识的观察者的心灵同其它系统的纠缠中发生的。“量子力学的规律是正确的,但是有一个系统有可能要用量子力学来说明,这个系统就是整个物质世界。有一个不在量子力学之内的外部的观察者,这个观察者就是人类(和动物)的心灵,它在大脑上执行测量并导致波函数的塌缩。”③持这种观点的哲学家和物理学家,如查尔默斯(David Chalmers)和洛克伍德(Michael Lockwood)认为,“塌缩动力学为交互论说明敞开了大门”。④同时,他们也认为意识能够从某种复杂的大脑物理状态中突现出来,从而具有引发波函数塌缩的因果效力。 当然,“意识引发塌缩”理论实际上还面临许多问题。例如,意识引发塌缩是在什么时候发生的?是否仅在有意识的观察者参与的测量过程中,意识才会引发塌缩?根据现有的宇宙知识,早期宇宙的量子状态并不是一个意识的本征态(eigenstate),在宇宙产生的最初的三分钟里,也没有一个有意识的观察者在观察一切的发生。如果宇宙最初的那个状态是根据薛定谔所提出的规律而演化出的早期宇宙状态,那么一个与有意识的观察者的存在相关联的本征态就不可能产生。第一次的塌缩需要有意识的观察者出现才能产生,但是有意识的观察者的出现则需要更早状态的塌缩才能产生,塌缩与有意识观察者出现的先后顺序问题的不确定,直接导致意识引发塌缩不可能开始的结论。尽管,“意识引发塌缩”理论受到了许多科学性和哲学家的支持,但是他们并没有为该观点提供一种可靠的论证。并且,这一理论和作为主流说明的多世界理论相悖。多世界理论认为,波函数是对于整个宇宙的完备描述,它是一种基本的物理实体,从不塌缩;并且,量子测量不需要意识的参与,把意识引入到物理说明中,只会使实在论遭遇到危机。 尽管对于意识在量子力学中的位置尚无定论,但是已经有越来越多的物理学家和哲学家参与到这一争论中去,比如维格纳、斯塔普、查尔默斯等人,他们关于意识在量子力学研究中的作用的积极讨论,已经表明,意识是量子力学研究中不可忽视的一个重要问题。 2 量子力学视域中的意识研究 早期的量子力学研究者如普朗克、玻尔、薛定谔等人主张,意识研究应该引入量子随机性来解决与决定论之间的矛盾,此后,量子力学视域中的意识研究开始兴起。我们将首先说明为什么意识研究要引入量子力学,然后论述用量子力学研究意识的三条主要路径。 2.1 为什么意识研究需要引入量子力学 还原的唯物主义的观点以经典力学的决定论、还原论等原则为立论的基础。决定论认为,质点是真正的实在,只要给出质点的位置和动量,那么,依据一定的初始值,自然和人的行为就可以被准确地预测。还原论主张,一切高级运动形式都可以还原为低级、基本的活动形式,把这种方法运用到意识研究中就是把意识这种大脑的高级活动形式还原为最基本的大脑神经活动,以达到揭示意识本质的目的。传统的意识研究建立在这种理论基础之上,而意识问题的关键在于,意识的主观特征该如何进行有效的还原,并且使被还原为神经活动的意识仍然能够具有说明主观感受的完备性呢?这一问题被查尔默斯称为著名的“意识困难问题”。 “在经典力学中没有任何支持‘感受’存在的逻辑上的依据。它是一个理性封闭的概念系统,它的原则只有在决定事物的位置和运动的时候起作用,这个系统局限于一个狭小的数学框架内,不涉及任何现象性的性质。”⑤这就是说,在以经典力学为基础的认识论框架内,并没有人的主观感受的存在地位,经典力学以排除意识问题来实现自身体系的完整性。一种排除了意识存在地位的理论如何能够解决意识问题?这显然是令人怀疑的。 因此,彭罗斯(Roger Penrose)、斯塔普等物理学家认为,如果对意识的研究仍局限在经典力学的框架内,意识问题永远不可能得到解决,我们必须在一个全新的框架内说明意识和大脑活动之间的关系,而量子力学的引入,能够为我们提供新的研究视角。 2.2 量子力学视域中意识研究的三条路径 意识是由大脑神经活动基于某种动力学而实现的过程,由于它涉及到微观层面的化学和电子现象,因此,对它的描述必然要涉及到量子理论。从而,我们可以把意识看成是一个发生在大脑微观世界中的特殊的量子力学现象。持这种观点的物理学家和心灵哲学家认为,“意识是一种对神经反射的直接认识,这种神经反射是通过已知的量子事件突然实现的。”⑥根据目前的研究,量子力学对意识的说明可以分为三条路径。 第一条路径是运用相关的量子力学概念,如量子叠加、塌缩等原理与意识活动进行类比来达到说明意识的目的。在说明的过程中,不需要涉及复杂的运算,也不需要将具体的概念运用到具体的情境中。这种方式的说明仅仅是一种概念上相似性的类比,因此本质上不是对意识过程的科学表征,并不能真正揭示意识的本质。 第二条路径是运用具体的量子力学概念来揭示神经生理学的过程。通过这条途径,量子力学对意识的相关特征做出了说明。 第一,用玻色―爱因斯坦凝聚态说明意识的高度整合性。个体在反观当下的意识状态的时候,大脑中会呈现一幅统一和谐的意识场景。例如,当某人在上课的时候,因为听到窗外的音乐而想起了某部电视剧的情节、大脑中会浮现电视剧的场景和人物、甚至是当时的天气,同时,他的耳边又传来老师的讲课声,同时他的右手正在做着笔记。于是,他所有的感官都被调动起来,在大脑中形成了一幅统一但富有情节跳跃性的场景。这幅场景完整且丰富,个体无法把它自行分割,也就是说,大脑中所呈现的统一和谐的意识场景不能被分割成他正在听音乐或者他正在做笔记这些构成意识内容的元素而独立存在。同时,随着老师的突然提问,他形成的意识场景被打破,继而思考老师提问的意识场景,或者随着窗外音乐声的停止,他的意识场景转换成了另一幅图像呈现在大脑中。不论意识的内容如何改变,他的意识状态总是统一且不可分割的整体。 玻色―爱因斯坦凝聚态是一种全新的物质状态,即不同活动水平的原子在温度极低的条件下会凝聚在一起而具有统一的特征。当这些原子处于静止状态时,它们以无序的方式排列,一旦它们受到外界的刺激,并且细胞的能量因刺激而达到某个临界水平时,它们就会一致性地被激活。这种神经元的激活能够波及整个大脑,并产生一致的量子电场。玻色―爱因斯坦凝聚态的过程机制恰好能够说明,分布在不同脑区且活动水平各异的神经元活动怎样能够协同行动,以支持一个完整统一的意识场景的产生。 第二,用测不准原理说明思维的量子化特征。EEG (Electro Encephalo Gram)实验已经证实,思维过程在本质上具有量子化的特征。思维过程与量子过程的变化有诸多相同点。例如,当一个人在回忆多年前,在某节印象深刻的课堂上被老师提问自己所做的回答时,大脑中许多与当时场景相关的模糊要素都处在被调动的潜在状态中,例如当时的天气、情绪状态、问题的内容、他的回答、同学们的反应等。当他把注意力刻意集中到其中一个记忆片段,如当时回答问题的紧张状态上,准备仔细回想和再现曾经回答过的内容时,他会发现在回忆的过程中常常会遇到困难。对当时所回答内容的记忆会变得不如刻意集中注意力之前那样清晰和完整,甚至试图回忆起来的思路也会消失而被其它的思路所取代。在未刻意回忆时本来清晰完整的回答,反而在集中注意力之后变得模糊,甚至原先的回忆思路也被打乱,最终导致意识场景发生改变。这一特征能够用海森堡在1927年所提出的“测不准原理”来说明。 “测不准原理”表明,一个微观粒子的物理量,如位置和动量、时间与能量等不可能同时具有确定的数值,如果在一对物理量中,其中一个量的值越确定,那么另一个量的值就越难以确定。就思维的特征而言,被刻意关注的回忆类似于电子的二象性中的粒子性而具有“位置”,在刻意集中注意力之前的潜伏性的整体思路,就像电子的二象性中的波而具有“动量”。两者不能同时清晰或者同时确定,而只能确定一个。 第三条路径是一种关于量子力学的普遍性理论,其代表人物是玻姆(David Bohm)和斯塔普。玻姆等人提出一种“新实在论”的观点。他们认为,意识和物质不是两个根本性的实在,物质和意识只是从隐序的基本实在中投射到显序中的投射物。斯塔普持类似的观点,并提出了建立在过程本体论上的意识观点,即最本质的实在元素是现实场合(actual occasion),而不是物质或者心灵。现实场合可以把心理的和物理的特征紧密地联系起来。这样,心物直接互动的观点就被他在更为深层次的基础上提出的心物关联的约束集合(constraint set)所取代。 3 结论 量子力学与意识看似毫不相关,但实际上却是一对具有多重内在关联性的奇妙的搭档,两者的交叉研究极大地拓展了彼此的理论视域,其背后的形而上学基础是一种交互二元论。从交互二元论的角度出发,意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力,并作为一种测量过程的初始条件由始至终影响着对物理对象的客观描述。并且,意识研究中量子力学的引入,突破了长期以来用经典力学规律说明意识问题所遭遇到的瓶颈,为意识的高度整合性等特征提供了有力的科学说明。随着交叉学科的纵深发展,意识与量子力学的内在关联性将会得到更多的揭示。 量子力学论文:Hilbert 空间和量子力学 本书以完整和自成一体的方式详细阐述了非相对论量子力学的数学基础和它们所需要的数学理论,它们是为了使量子力学系统化而由David Hilbert, John von Neumann 及其他的一些数学家所开创的数学物理分支。 自量子力学诞生以来,该领域的许多先驱都曾向Hilbert请教有关数学问题。Hilbert从1926年开始系统研究量子力学的数学基础,并在1926-27年曾经讲授过“量子理论的数学方法”。按照他和他的助手Johnvon Neumann等的观点,适用于量子力学的数学框架就是在1927年由一种抽象的数学结构所确定的空间。1926-1932年von Neumann证明了Hilbert空间算符的许多定理,于1932年撰写成非常著名的 “量子力学的数学基础”一书,Hilbert空间中的线性算符作为量子力学数学基础得到了公认。 量子力学和Hilbert空间算符是物理和数学概念之间完全对应的罕见实例之一。不幸的是,量子力学许多教科书中关于这一方面的内容几乎被完全忽视了。发生这种情况的主要原因是,在物理学家群体中,Dirac的量子力学远比Johnvon Neumann的量子力学流行。 Dirac的方法几乎不需要多少数学,很多概念缺少严格的数学定义。实际上,处理量子力学要求比Hilbert空间更普遍的数学结构。但是在Hilbert空间中量子力学更迷人,因为从中可以更清晰地看到数学结构如何以一种必然方式与物理理论联系在一起。 很多关于基础量子力学的著作不加证明地使用Hilbert空间算符理论的结果,而许多关于Hilbert空间算符的著作不处理量子力学。本书的目的不是完整地处理Hilbert空间算符,而是在完全的数学精度下讨论量子力学原理,并尽力追溯它们所赖以建立的实验事实。对于量子力学的处理是公理化的,其定义都是从以数学方式所证明的命题得到。本书不要求读者具备量子力学知识,仅从初等分析出发发展数学理论,详细给出了涉及的所有的证明,使本书很容易被仅有大学数学和物理知识的读者接受。对于自学也是非常理想的。 本书是一部纯理论著作,可以被分成几个部分用于多种课程。 全书内容分成20章:1. 集合、映射、群;2. 度规空间;3.线性空间中的线性算符; 4. 正规空间中的线性算符; 5. 扩充实线; 6. 可测集合与可测函数; 7. 测度; 8. 积分;9. Lebesgue测度; 10. Hilbert空间; 11. L2 Hilbert空间;12. 伴算符;, 13. 正交投影与投影值测度;14. 对投影值测度积分;15. 谱定理;16. 单参量幺正群和Stone定理;17. 对易算符和约化自同构;18. 迹族和统计算符;19. Hilbert 空间中的量子力学; 20. 非相对论中的位置与动量。 与量子力学密切相关的数学领域或物理类高年级大学生和研究生、泛函分析的研究人员和研究生以及物理学家会对本书感兴趣,他们可以看到抽象的泛函分析预言如何把量子理论所用的明显不同的方法引向统一。 丁亦兵,教授 (中国科学院大学) 量子力学论文:工科非物理专业“量子力学”教学初探 摘 要 本文主要针对微电子科学与工程专业学生的数学和普通物理基础通常比较薄弱情况,对“量子力学”课程教学进行初步探讨,以求激发学生学习的积极性,提高教学质量。 关键词 微电子科学与工程 量子力学 教学探讨 量子力学作为当代科学发展最成功的理论之一,它主要研究微观粒子的运动规律,与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学是学习固体物理、半导体物理和微电子技术等专业课程的重要基础,已经成为很多理工科专业最重要的必修基础课程之一。其体现出的研究和对待新事物的思想和方法,对学生学习其他学科和毕业后从事其工作均有很好的指导和启迪作用,对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系和日常生活常识相距甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理更是截然不同,但二者又是科学上的继承和创新的关系,许多量子力学中的基本概念和基本理论是从经典物理中的相关内容类比而来的。因此,在教学中一方面需要彻底打破学生在经典物理学习中已经形成的固有观念和认识,另一方面在学习量子力学某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系,以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。同时,微电子科学与工程专业学生由于数学和普通物理基础比较薄弱,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。那么,在教学量子力学时,应如何激发兴趣,提高教学质量呢? 一、学习量子力学发展史,激发学生的求知欲 兴趣是最好的老师,量子力学课程的第一节课讲授效果对学生学习量子力学的兴趣影响很大,所以量子力学绪论课的讲解直接影响到学生对学习量子力学这门课程的态度。作者主要通过列举早期与量子力学相关的诺贝尔物理学奖,以及量子力学中奇特的现象来抓住学生的兴趣。诺贝尔奖得主历来都是世人瞩目的人物,处于网络时代的学生当然也会有所关心和理解,而且他们的主要工作在量子力学这门课程中都将会一一介绍,这样通过举例子的方法强调了量子力学在自然科学中的重要地位。同时也为学生探索什么样的工作才可以拿到诺贝尔奖留下悬念,逐渐消除学生对量子力学的恐惧感。通过介绍四大经典力学,引导出量子力学和大家熟悉的经典物理学的关系,并结合经典物理学史上出现的困难和解决过程,让学生深入了解量子力学发展史。这样一方面可使学生对量子力学的形成和建立的科学历史背景有深刻了解,有助于学生厘清经典物理与量子理论之间的界限和区别,加深他们对量子力学基本概念和基本理论的理解;另一方面,可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解,有助于培养学生的创新意识及科学素养。 在授课过程中,在介绍量子力学发展史上一些著名科学家的简历,如爱因斯坦,海森伯,薛定谔等的同时,适当地量子力学发展史上的大事记,比如第一颗原子弹爆炸,第一个晶体管的发明等。通过介绍这些学生熟悉的人物及相关事件,有助于促进学生对量子力学课程的兴趣,在听故事的过程中了解量子力学的诞生,通过讲述量子力学与经典物理学的关系,让学生明白量子力学是现代物理学基础之一,在微电子科学与工程后续课程固体物理、半导体物理等学科的发展中它都有重要的意义和应用。 二、加深对物理概念的把握,帮助学生找寻学习方法 量子力学课程的教学和学习需要线性代数、概率论、高等数学、数理方法等数学课程作为的数学基础,而在微电子科学与工程专业学生的数学基础比较薄弱,从而对量子力学产生畏惧心理,影响对后续课程的学习。在物理学中,数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此,在教学过程中,教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授,把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容,在教学中刻意忽略具体数学推导过程,着重于使学生掌握其中的思想方法。例如:在一维势垒问题的教学中,对于数学方面的问题,只要求学生能正确写出入射粒子能量和势垒高度不同关系情形下三个区域薛定谔方程、记住其结论即可,重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。 三、改革教学方法和手段,加深学生的理解 “量子力学”课程本身实验基础薄弱、理论性较强,物理图像不够直观,一味采取灌输式教学方法和长时间的板书推导,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。长期以往,必然挫败学生的学习积极性,使得学习效果大打折扣。作者在教学过程中通过采用类比的方法构建物理图像使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象,从而形成深刻的记忆和理解。取得了不错的教学效果。结合图形、影像等多媒体手段,模拟实验全过程。借助有关的教学软件,通过对真实情景的再现和模拟,可以让学生重复观察模拟实验过程,增加师生之间的互动,调动学生的积极性,加深学生对所学知识的理解。例如:在讲述微光粒子的波动性,借助电子衍射实验图像类比讲解波函数的统计解释和态叠加原理时,使用多媒体动画,我们可形象地展现电子一个一个打到屏幕上最后得到衍射图样的过程。通过减弱电子流强度使粒子一个一个地被衍射,粒子一个个随机的被打到屏幕各处,显示电子的粒子性;但经过足够长的时间,所得衍射图样和大量电子同时衍射所得图样一样,显示电子的波动性以及波函数的统计解释,可以加深学生的印象,理解其物理意义,同时也容易激发学生的学习热情。通过比较电子和经典粒子的波长,说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性,加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。若使用传统板书手工绘制,不仅速度慢而且不准确,直接影响教学效果。 四、结束语 微电子科学与工程作为电子学的一门分支学科,主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用,以实现微米和纳米尺寸下电路和系统的集成为目的。针对这种情况,在授课时应注意介绍量子力学和微电子科学与工程的联系,尽可能进行知识的渗透和迁移。课堂教学过程是一个不断探索、总结和创新的过程。要实现量子力学这门课程的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。 量子力学论文:研究生教育课程高等量子力学教学改革 摘 要 研究生阶段既是知识深化的学习过程,也是科研能力培养的过程,学习知识为科学研究打下基础。本文从现阶段研究生授课模式存在的问题出发,探讨了高校研究生高等量子力学教学的必要性,在教学过程中引入研究性教学模式,提高教学质量,使学生在掌握量子力学基本原理的基础上,综合素质能力、科研创新能力得到极大的提高。 关键词 量子力学 教学改革 创新能力 研究性教学 自上个世纪80年初期恢复研究生教育,我国的研究生教育进入了蓬勃发展的时期。①随着我国高等教育的发展,研究生教育规模的也迅速扩大,研究生教育质量已成为一个全社会关注的焦点问题。我国研究生的素质关系到国家的未来发展,研究生教育是为国家培养现代化建设、发展科技培养高水平、高层次人才;研究生教育是我国站上世界知识经济高点的重要支持;同时也是高校实现由教学型向研究型转变的重要基础。研究生教育不同于本科生教育,研究生教育不仅包含课程教学,同时包含了社会实践、学位论文等诸多环节。②然而作为科研能力、自主创新能力发展的基础――课程教学不仅要传授知识,更重要的是要指导研究生思考,是提高研究生培养质量的根本。 研究生教学质量是整个研究生教育的一个重要部分,如何合理利用现有教学资源条件,使得研究生教学质量能够稳步提高,则成为研究生管理的首要解决问题之一。自上个世纪80年代以来,高等教育改革逐渐兴起,其主要目标就是培养创新型人才,教育界越来越多地关注教学方法创新研究。首先,研究性教学,是一种能有效引导学生主动探究、培养学生创新能力的教学方式,引起全世界各地的教育及其相关部门的关注。目前,教育部实施研究生科研创新项目研究计划, 现在全国已有100多所大学参加这项计划。其次,在过去的几十年中,国内外在总结以前高等教育成果与不足的基础上,以培养创新型人才为教育主要目标,对原有的传统高等教育模式进行了改革。 自从20世纪50年代美国施瓦布教授首先提出学生的学习过程和科学家的研究过程是一致的以来,研究性学习引起了人们的广泛关注,提出了各种相关的理论。③④⑤ 然而,现在国内的高校课堂教学大部分都是基于传统教学模式:教师教学――课堂讲授为主的教学模式。而研究性学习,则主要是以研究问题为基础、由学生主动提出问题、并设计解决方案、解决问题,并在这一过程中获得知识、培养相应的能力,基于此中方式来展开教学与研究的教学模式在国内现有的教学理念与教学资源条件下,应用并不广泛。尤其是在相对较为抽象难懂的理工类课程如量子力学课程教学中应用更是甚少。⑥研究生教育主要是培养学生的科研能力与素养,首先要在“研究”的培养上下功夫,而研究生课程教学正好提供了这一平台。在本文中主要以高等量子力学课程教学为主要研究内容,探讨如何进行课堂教学改革。 自1978年国内恢复研究生招生制度以来,高等量子力学就被列为物理系各专业研究生必修的学位课程之一,同时高等量子力学也是报考博士研究生的考试科目之一,在原来本科阶段“量子力学”的基础上进行深化和拓展,主要是提供学生在后学研究工作中要用的一些知识和方法。量子理论已经成为解决物理学、生命科学、信息科学和材料科学等理论问题的关键。 量子力学作为一门微观物理课程,与经典物理学相比,有一个很明显的差异:其中很多理论很难与日常生活和经验对应,涉及的理论、概念非常抽象,同时涉及非常多的数学知识,如(线性代数、Hilbert 空间、群论、数学物理方法和复变函数等),内容繁多,知识结构广泛,使得学生理解起来有非常大的困难,同时容易诱使学生陷入复杂繁琐的计算,而失去对量子力学学习的兴趣。目前,从我校物理系硕士研究生的实际情况来看,学生的量子力学知识水平参差不齐,有的学生以前没有学习过量子力学,有的学生学量子力学学时非常短,同时每个研究方向对量子力学的需求也不尽相同。 因此,量子力学成为教师公认难教的课程、学生公认难学的课程。 高等量子力学的教学效果将直接影响学生以后的科学研究创新能力与论文水平。为了培养研究生日后的科研能力,我们主要从教学内容和教学方法上进行了改革探讨。 在教学内容上,结合本校教学时限(48学时)和本校学生的特点、学生的研究方向,主要目标是将量子力学的知识应用到其它领域,避免冗长的理论计算,激发学生的创新热情。重点学习量子力学的形式理论、微扰理论、对称性和守恒定律、量子散射理论等。 在教学方法上,根据学生的知识基础和教学内容的特点,改变传统的教学方式,采用学生为主的教学方式。传统的教学方式主要是以教师讲授为主的灌输式、填充式,由于量子力学本身的特点,这些教学方法对量子力学的教学实效非常有限。一方面,一个主角的表演使得本身比较枯燥的量子力学课堂毫无生气,学生面对复杂繁琐的数学推导,思维跟不上教师的节奏,学生的学习热情下降。另一方面,学生本身的角色没有改变,自主学习、自主思考没有可锻炼的平台。教师考虑到自然科学的特点,一定要从知识的传承角度出发,这样教师要去贯彻启发式的教学方式。学生学一门课,学的是前人从实践中总结出来的间接知识。一个好的教师,应当引导学生设身处地去思考,自己是否也能根据一定的实验现象,通过分析和推理去得出前人已认识到的规律?自然科学中任何一个新的概念和原理,总是在旧概念和原理与新的实验现象的矛盾中诞生的。⑦作为教师,要充分利用新旧理论的矛盾提出问题,让学生思考问题,并设计一套完成的解决方案。在量子力学的课堂教学中,笔者结合实际情况,主要采取的是学生讲授为主、教师辅导的方式。尽管学生对量子力学知识的理解有限,但是一方面可以促使学生在课前预习;另一方面学生为了准备一堂课,要查阅相关资料,这样就可以极大地提高学生查找资料的能力,拓展学生知识面。作为教师,从学生讲授中也可以得到一些启发,诸如学生对一个问题理解的切入点与教师理解的不同,从而教师可以调整日后的课堂教学,使得课堂教学的内容从抽象化为通俗。 将科学研究融入到课堂教学,也是实现课堂教学改革的有效方式之一。研究生不仅要学习知识,更要的是做科学研究,寓教于研同样可以提高教学效果。在课题教学中,针对一个主题,在讲授基本知识的同时,更多的引入与之相关的前沿知识,并要求学生设计相关的问题,展开调查研究,以论文、学术报告的方式提交研究成果。通过此种方式,研究生的科学研究能力得到锻炼,创新思维能力得到培养,符合我们培养创新型人才的目标。 本文结合本校研究生的实际情况以及量子力学学科特色,我们主要从从教学内容、教学方法两方面探讨高等量子力学课程的教学改革。随着我国高等教育的发展,研究生课程教学改革还有待进一步地深化,这样才能提升我国研究生教育的整体水平,为祖国的发展培养更多的人才,日益增强国家的综合国力。
地球科学是一门历史悠久、研究领域宽广、分支学科较多、理论与实践紧密结合并有着广泛应用前景的学科体系[1-2]。当今,地球科学已经进入到“上天、入地、下海、登极、资源、环境、未来”的新时代,地球科学越来越与人类的命运密不可分,成为一个命运共同体[3]。公众越重视科学,就越必须了解地球系统问题[4],地球科学教育已经成为可持续教育的关键组成部分[5-6]。地球科学作为人类科学技术认知世界的六大基础学科之一[7],以地球为主要研究对象,包括环绕地球的大气圈、水圈、生物圈及地表形态,着重研究固体地球的组成、构造和形成演化历史,为人类生存和社会发展提供科学依据。当代地球科学应是面向社会发展重大需求的,全球变化和地球宜居性已经成为人类所关心的核心问题。地球科学概论作为地球科学教学体系中的先导性课程,在吉林大学(以下简称“我校”)是面向地学部地质类低年级学生的专业基础课。主要任务是讲授地球科学的基本知识,进行地质思维的教育,使学生建立起正确的地球观,培养人与环境和谐发展的科学素养,逐步建立和培养学生的专业兴趣[8]。其重要作用在于使学生对地球系统科学有一个全面的了解,重在培养学生的学习兴趣[9]。这门课具有知识要点多、实践性强、要具有较强的空间和形象思维能力、课程内容涉及大量地质动态过程、教学效果往往取决于教师的讲课技巧和学生的想象力、知识更新速度快等重要特点[2]。在该课程的教学中,围绕上述特点对地球科学的教学内容和教学模式开展了大量讨论与研究[10-11]。国内很多地学高校已开始从地球系统科学的全新观念入手,积极推进地球科学概论的课程体系、教学内容、教学方式及教材问题等方面的改革与研究[1,9,12-13]。但对于刚步入大学校园的学生来讲,一时还没有完全认识到专业基础课的重要性。因此,本文对该课程教学中突显的问题进行了初步分析,并提出了几点思考和建议。 一思政之盐融入教学,会使课堂有滋有味 专业课思政教育是高校全员、全程、全方位育人的重要体现[8],是每一位专业教师的重要职责。在教学中,最关键的是激发学生的学习热情,培养学生对地质类课程的专业兴趣,从而提高学生学习的积极性和主动性。在近年来的课堂教学中,有学生选这门课并不是由于认识到学习地球科学的重要性,也有学生认为这门课与他的专业关系不大,所以课堂教学中出现了学习目的不纯,缺少学习动机的现象。导致出现上述问题的重要原因之一可能是缺乏正确的价值观引领,在课堂教学过程中专业课育人的迫切要求日益凸显。只有将思政之盐融入教学,才会使课堂有滋有味。因此,在课堂教学过程中,合理适时地把不同内容、不同形式的思政教育之盐融入教学大餐,除了知识传授与能力提升之外,更应该增强社会主义核心价值观引领,以此为基础的教学思想转变或将更加有利于激发学生的学习热情,增强学生的时代使命感与责任感。教学过程就是引领学生进入科学的文化殿堂,地球科学又是偏重于理论知识的,这就要求在课程教学过程中,教师要把枯燥的理论知识讲活,既要使学生充分掌握基本知识,又要很好地激发学生学习兴趣。教师在传授知识的同时,可将人文素质、科学精神及国家安全等融入其中,要让学生不仅掌握知识,更懂得如何做人[14],厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长见识、培养奋斗精神,提升学生综合素质。其实在我们身边有很多地球科学工作者,他们的工作事迹可以让学生燃起浓烈的专业兴趣和家国情怀。如我校著名的地球物理学家黄大年,他把为祖国富强、民族振兴、人民幸福贡献力量作为毕生追求,是“心有大我、至诚报国”的典型代表,为我国科教事业作出了重大贡献。在地球科学概论的教学过程中,可以顺其自然地融入社会责任、感恩地球等,充分发挥教师思想及价值观引领的重要作用。在解释专业问题的同时,将社会主义核心价值观自然而然地融入教与学的全过程之中,势必会使学生的大局意识、团队意识及责任担当意识发生明显改变,使学生更加具有家国情怀。 二合理安排教学内容,注重教学资源 建设地球科学概论的教学内容应根据教学目标、学生的专业情况、课堂的实际情况等多重因素而设定,并不能仅仅选一本教材或一套PPT课件就是全部的教学内容。地球科学课程的教学内容要适应社会需求,要以学生为中心,要更应该注重适应学生的专业发展。就目前大多数高校而言,在地球系统观的教育方面也都在进行课程设计调整,使教学内容少而精,进一步增加实践教学环节。在课程教学中遵循注重拓宽知识面、反映学科前沿和保持地球系统科学完整性等原则,全面加强知识性与趣味性,同时使本课程兼具科学普及的特点。合理安排教学内容体现在以下几个方面。在教学内容的取舍方面,建议适当选择突出科学前沿与重点的内容。随着时代的快速发展,全面型和创新型人才越来越被社会所需要。在教材选用方面,教师应当多参考选用国内地质学领域新颖而有价值的优秀教材,借鉴国外优秀地质学教材,将其应用于课堂教学,及时了解学科前沿,积极调整并更新教材。在日常科研工作中,应更多关注地球科学发展的国内外最新前沿动态,实时更新扩充自己的知识体系。与此同时,还要充分地将涉及地质学前沿领域的新闻报道应用在课堂教学过程中。一般而言,教材的更新相对于目前学科发展来说明显滞后,但是社会对人才的要求却总是紧跟学科前沿在不断发展变化。在课程材料准备时,既要立足于经典的教材,又要更多关注最新科学前沿动态。在课堂教学过程中,介绍一些最新的重大地质事件和热点新闻,不仅能满足课程教学与时俱进的要求,也能更好地激发学生对地质学的学习热情。当介绍重大的地质事件及地质灾害时,学生不再认为地球科学的基础理论知识是枯燥乏味的,他们普遍意识到这些最新的地球科学及相关科技进展与应用就在自己的身边,而且与我们的生活是如此息息相关。把这种突出科学前沿与重点的教学内容适当地应用在课堂教学中,势必取得良好的教学效果。还可以从学生的成长经历与不同阶段的生活进行研究,挖掘地球科学与学生生活素材的关系,巧妙地把地球科学的知识嫁接在生活中,让学生主动构建自己的知识体系,从而发挥学生的创造性与创新性,激发学生的学习兴趣。要注重课程的教学资源建设,形成包括科研论文、科技新闻、图像、音视频及网络信息库等庞大教学资源库。多媒体PPT课件制作也要力求达到重点突出、内容清晰和说理生动、条理性强,并充分利用形象的图片及短视频、科普公众号及学生自制科普视频等丰富内容,避免单调。力图以图、文、音和画并茂的高质量课件和线上线下教学资源吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性与学习兴趣。受新冠感染疫情的影响,线上教学又成为特殊时期开展教学工作的主要手段。虽然在知识传授、考核评价尤其是实践能力培养等诸多方面不如线下教学,但是线上教学的资源性、可回顾性及开放性为教学组织形式提供了全新的思路和方法,也为高校教学打开了新思路[15]。 三创新教学组织形式,探寻高效教学模式 课堂是教育教学的主阵地,是推进学生基本素质的形成与健全人格发展的主渠道[16],和谐的课堂教学组织显得尤为重要。如何提高学生的积极主动性和高效的自学能力是目前该课程课堂教学的关键环节之一。要让课堂成为教师乐教、学生乐学的殿堂。在课堂教学中应大量采用互动式教学激发学生学习兴趣,要让学生对教学内容感到好奇,使学生能在教学过程中获得主动权,才能真正提高学生观察地质现象与分析问题的能力。例如对于一些地域性比较强的知识点,如喀斯特地质作用,可以请来自四川、贵州等地区的学生组成学习小组,在教师的指导下,学生自主地去收集素材,了解科学前沿动态,在课堂上为大家展示,让学生在教与学的过程中占据主动地位。教学课程中适当地开展学习论坛或知识竞赛同样也会达到非常好的教学效果,例如我校古生物教研室2019年、2020年、2021年连续成功举办的“PA-LEO-TALK”古生物学习论坛,模拟学术会议,作为本科教学活动的全新尝试,让我院学生接触到了当前国际前沿学术交流的形式,亲自制作和讲解,每一位参与的同学都兴趣满满、大有收获。2021年,我校还组织地球科学概论课程的同学们成功举办了“首届大学生科普大赛”。这次科普作品的制作主要是同学们利用寒假期间完成的,同学们通过学习地球科学概论这门课的专业知识,能够学以致用。通过撰写科普文章、制作海报和录制视频等形式普及地学知识。如同学们设计的作品:《地球,你知多少?》《生命之源》《冰川》《浊流》《河漫滩》《潮汐》《鹦鹉螺》《鱼类的演化》《早古生代的奇妙生物》《走进青藏高原》等,这都是本课程所讲述的重要内容。通过同学们的精彩展示,让更多人去了解地学知识、认识地球的奥秘。科普竞赛是本课程延续性教学模式的一次重要尝试,除了课堂的理论学习,同学们可以在课后及课程结束之后继续通过各种形式去学习,去应用自己的专业知识。在这个过程中,不仅更好地普及了地球系统科学知识,更重要的是增加了同学们对地球科学的认识,提高了同学们的专业兴趣和团队协作能力。这些学习论坛和科普竞赛在提高学生综合素养,激发学生学习兴趣,培养本科生科研能力方面充满创新并具有十分重要的意义,非常值得专业基础课课程教学借鉴与推广。只有这样,才能真正培养学生的专业兴趣,充分调动学生的积极性与主动性,从而培养学生自主观察学习、创造性地去实践的能力。地球科学是一门源自野外观察与实践的科学,只有经过长期的野外实践才能牢固掌握相关知识[17]。除了课堂教学,实践课程是高校地球科学教学工作的重中之重,也是逐步深化教学改革的主要环节,对于培养学生实践能力、提供地学人才综合素质有着至关重要的作用。实践教学的授课原则:第一是系统性,通过实习课的精心设计,将各学科、各章节的知识有机组合,强调系统与逻辑性;第二是强调实践性,安排一些与时代脉搏共通的内容,如可再生能源、环境保护和地质灾害等,让学生感受到地学并非只是晦涩难懂的理论,而与自己的日常生活息息相关,启迪学生将所学知识应用到日常生活中;第三是前沿性,将基础知识与当前国内外学术热点与前沿紧密联系,并融科学性、趣味性于一体,以激励学生的热情和科学探索精神,如火星地质特征与“天问一号”登月任务等相结合;第四是可操作性,由于学生还缺乏深厚的地球科学背景和实验技能,所以在安排实践教学时,让学生结合所学,重基础,提兴趣,培养勤于动手、积极思考、严谨求实的作风,如我校学生可以依托吉林大学地质博物馆,让学生留心观察和寻找地学代码,现场教学,让学生利用所学知识临场担任讲解员角色,促使学生变被动为主动,更加深入地理解地学知识,提升专业兴趣。积极改革教学方法与教学手段,采用启发式、讨论式、互动式、翻转课堂和案例式等教学方法和教学模式,配合多媒体音像教学、电化录像片观看教学、典型实物、模型和挂图等多种教学手段,将传统的教学手段和现代教育技术完美结合。逐步增加课堂讨论的比重,鼓励学生发挥创造性,用多种思路探讨问题。通过学生课前预习及资料收集、课堂辩论及演讲等方式全方位地让学生参与教学体验。在授课时,教师引入知识点,提出问题,让学生分别讲述自己的观点,教师不做点评,而是让学生充分讨论,并在课后带着问题继续研讨学习,制作科普作品,通过发布公众号等,提高学生学习的成就感,采用知识点+问题+研讨+科普制作的模式,使学生学会学习+学以深入+学以致用。采取主讲教师全面授课,并与校外专家、校友及学长专题讲座相结合的课堂组织形式。可以考虑聘请学院及校内外有关专家学者、知名校友及在校的优秀学长就有关地球科学问题或科学素养举办专题讲座。专家的研究成果、自身实践和良好学风定会潜移默化地影响学生,使其在良好的外界环境中得以熏陶,并通过主观努力树立良好的职业道德,掌握扎实的地球科学理论知识。综上,通过合理调整教学内容,依托网络教育资源共享学习平台和移动端,综合利用或开发各类教学资源,开展线上教学+线下教学+实验教学+实践教学的全新教学模式。结合当前的教学手段,将多媒体、网络平台、数字博物馆、吉林大学地质博物馆和虚拟野外实习等多种多样的辅助教学系统逐渐开发并尝试应用到地球科学概论课程的教学中,从而全面提高学生的综合素质。 四优化课程考核评价,降压除燥提升能力 在教学中应该真正站在学生角度,优化课程考核评价,降压除燥提升学习能力。可以拓展多种评价方法,努力实现教学考核评价的多样化。目前本课程对学生的评价普遍还是依据学生在期末考试中的成绩,学生上课的表现及实验课实验报告完成情况作出的“以分数论英雄”的评价体系。这种评价体系的弊端在于基于测试型的考核并不能真正全面地反映出学生对于课程知识的理解程度及教师的教学效率,还是一种单向的考核评价。然而在倡导综合性素质教育的高水平研究型大学中,用分数来衡量学生学习情况的权重越来越低,对学生自主思考、思维能力等综合性能力的培养要求越来越高。更为重要的是,一考定乾坤的考评方式,也会加大学生学习的思想负担,从而大大挫伤学生专业兴趣的提升。疫情期间,线上教学过程中,课程考核问题也凸显出来。所以,根据学生线上获取知识和在新教学模式下的适应情况,高校教学应全面进一步优化考核评价方式。就本校本课程而言,建议以各个自然教学班为单位,逐步建立以理论课堂研讨、科普活动、实验技能提升、实践过程及期末考评的全教学过程、全方位的考评方式,降低期末考试在考评中的比例,提高课堂、科普和实践的考评指标,如可以利用系统的课堂教学考评表,对学生的课堂参与程度、学习的态度及学习过程进行评价,也可以对学生参与科普竞赛的完成讲解情况进行评价等。旨在减轻学生期末考评压力,全面提升学生在学习过程中获得的成就感和专业兴趣,从而全面提高学生的综合能力。 五结束语 在地球科学概论教学过程中,既要生动地阐述基本知识与理论,还要注意应用多种模式的教学方法,将知识维度和认知过程维度贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估。通过对课程材料与教学内容进行系统梳理,精简教学内容,创新课堂教学组织形式,增加实践教学环节,优化考评方式。打破目前教学中,教师主动、学生被动的教学方式,要变学生为主动;拓展课程的深度与广度,让学生接触科学前沿,主动思考问题,充分发挥学生的思维能力,提升学生主动学习的兴趣,提高课堂与实践教学质量。通过这门课把学生引入地球科学的殿堂,使学生对本专业产生极大兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力,将课程思政融入专业基础课教学,实现价值引领,全方位、全过程、全员立体化育人,培养学生实践精神和创新精神。 参考文献: 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[2]许延浪,杨友运,袁炳强,等.“地球科学概论”课教学规律探析[J].中国地质教育,2006(4):98-101. [3]杨桥,王子煌.关于《地球科学概论》课程教学的思考[J].中国地质教育,2002(3):39-43. [4]董云鹏.建设前瞻性的教学体系,培养新型地球科学人才———“地质学概论”创建名牌课程项目阶段性成果[J].高等理科教育,2006,67(3):113-108. [5]张国伟,董云鹏,张进江,等.当代地球科学和大地构造学研究发展的几点思考[J].西北大学学报(自然科学版),2021,51(6):911-921. [6]赵志根.《地球科学概论》课程思政的探索与实践[J].创新创业理论研究与实践,2021(13):13-15. [7]万天丰.关于《地球科学概论》的教学指导思想[J].中国地质教育,2006(2):47-52. [8]徐士进,陆现彩,赵连泽.《地球科学》多媒体电子教材和课程创新建设[J].中国地质教育,2001(4):12-16. [9]刘桂珍.关于新时期《地球科学概论》课程教学中的几点思考[J].教育教学论坛,2014(53):208-209. [10]杜银.《地球科学概论》教学课程设计探讨与实践[J].绿色科技,2016(11):205-206. [11]徐小慧,徐宏杰.基于超星学习通平台的线上课程建设及教学实践———以《地球科学概论》课程为例[J].中国多媒体与网络教学学报,2020(7):1-3. [12]王金发,王宏斌.寓教于研做学问,教学相长站讲台[J].中国高等教育,2014(7):34-36. [13]李玉凤,徐敏,刘红玉.高校地理实践课程线上设计与教学有效性分析[J].高教学刊,2021(10):107-110. [14]石振保.创建高校和谐课堂教学的几点思考[J].中国高教研究,2009(11):88-89. [15]王家生,谢树成,龚一鸣.“普通地质学”野外和室内实践教学改革与体会[J].中国地质教育,2009(2):79-82. 作者:解超明 单位:吉林大学地球科学学院
化学教学论文:高中化学实验教学设计方法解析 在高中化学任务驱动实验教学中,教师应注意有效设计任务,问题或任务应贴近学生生活实际,突显学生课堂主体地位,以促使学生主动融入实验教学活动中,从而提高实验教学效率。 第一,发掘化学实验与生活的完美结合点,优化实验任务设计。知识源于生活。同样,化学知识与生活有着千丝万缕的联系,引导学生学会运用所学化学知识来解决生活实际问题,这是化学教学的最终目标。同时,由生活现象入手,进行实验分析与探究,更能够调动学生课堂参与积极性,激发学生化学学习热情。因此,在高中化学实验教学中,教师应依托教材,立足生活,结合学生实际,精心设计任务,让学生在学习任务的驱动下进行自主实验探究,从而增强实践体验,感受化学实验乐趣,提高学习兴趣,并逐步形成创新意识,学会创造。 如教学“含硫化合物的性质和应用”时,当分析二氧化硫的漂白作用时,教师可要求学生思考:①长时间放置的草帽与报纸为什么会变黄?②在北方市场上,常常可看见外面非常白但里面却是黄的粉丝与馒头,里外不一致,其做法是先将粉丝或者馒头放入一个封闭的容器中,然后放入燃烧着的硫,将其熏一下即可,我们是否可以马上食用或用来做菜?这样,由生活现象入手,可激发学生探知欲望,使其进入学习意境。师:这些都与二氧化硫的特殊化学性质“漂白性”有关,它可以用来漂白草编制品、丝、毛、纸浆等。那么有哪些化学实验可证明二氧化硫的漂白性,要求学生分组讨论,设计实验方案,进行实验操作,观察实验现象,总结实验结论,而教师可提供有关实验药品与仪器,并提示与指导。当教学酸雨知识后,要求学生完成任务:怎样鉴别二氧化碳与二氧化硫?简述实验步骤。 第二,基于社会问题解决的基础上,优化实验任务设计。众所周知,化学在社会生产中有着十分广泛的应用。同时,社会生产中蕴涵着丰富的化学知识。这就需要学生善于观察,注意时事,学会发掘大气污染、水污染等社会热点问题或生活现象中的化学知识,然后结合实验教学,优化任务设计,诱导学生探究与实验,使其积极思考,找出解决方法,从而提高学生分析与解决现实问题的能力。 第三,整合课堂内外,优化实验任务设计。在课堂教学中,其时间有限,空间有限,若想促进学生全面发展,拓宽学生知识面,教师则需整合课堂内外,将教学拓展延伸至社会生活。 同样,在高中化学任务驱动实验教学中,教师也可将教学内容与课外实践有机结合起来,如设计一些课外探究性实验活动,要求学生利用多种方式、多种渠道来查阅与收集所需信息资料,然后联系自己原有知识,结合实际生活,独立或分组设计较为简单的化学实验方案,灵活选择适宜方法,进行实验探究,观察实验现象,记录实验结果,写好实验报告,这样可提高学生动手实践能力,使其学会综合运用所学知识进行创造,彰显个性。例如,教师可要求学生课后进行“污水净化”的实验探究,明确实验要求:分析实验原理,自选实验药品与仪器,自主设计实验方案与步骤,展开实验操作,填写实验报告,并进行自我评价。 化学教学论文:谈化学工程与工艺专业课程体系与教学内容的改革与实践 近年来,随着我国高等教育的快速发展,很多综合性院校和师范院校都新增了化学工程与工艺专业,使专业性院校的专业多样化,增加了学校的办学活力,为地方经济建设输送了大批人才。该专业培养德智体全面发展的、掌握化学工程与工艺和高分子材料方面知识、了解化工及高分子材料研究的前沿动态,具有较强工程实践能力,毕业后能在化工、制药、材料、能源、炼油、环保等领域从事生产技术管理、工程设计、技术开发、科学研究等方面的应用拓展型高素质人才。要培养适应社会需求的合格化工专业人才,需要有一套适应性和针对性强的课程体系,系统科学的教学内容和先进合理的教学手段,它直接关系到是否能够实现教学目的和培养目标。①②③④⑤本文对化学工程与工艺专业课程体系与教学内容改革进行了探讨。 1 建立科学合理的课程体系 根据化学工程与工艺专业的学科背景和专业实际,在“培养‘大工程’背景下具有扎实理论基础、较强工程实践能力和有一定人文素质的工程师和设计师”的总体要求下,根据以往教学实践,我校先后于2006年和2010年重新修订完善了化学工程与工艺专业培养方案。结合化学化工学院特色,加厚了理科课程,强化了实践教学环节,淡化产品背景,拓宽专业面,使学生具有更好的实践和创新能力,同时适当拓宽了专业口径,增加了创新学分。加强学生理论知识与生产实际的衔接,使学生具有良好的工程设计能力、扎实的理论基础、较强的科学研究、科技和产品市场开发能力,适应能力更强,就业面更广。该方案已从2011级学生开始执行,逐步形成了“以先进的教育理念为引导、以明确的培养目标为定位、以科学的培养方案为核心、以多样化的培养模式为途径、以高水平的教学团队为关键、以合理的评价机制为导向、以可靠的质量控制体系为保障”的高等化工教育创新人才培养体系。 该方案设置了以下几个课程模块:(1)通识教育平台:课程包括:中国近代史、思想与邓小平理论和三个代表思想概论、马克思主义基本原理、形势与政策、思想道德修养与法律基础、国防教育、大学语文、大学英语、计算机基础、C语言程序设计、大学体育、就业指导、音乐鉴赏、美术鉴赏等课程。(2)学科基础教育平台:课程包括:高等数学、概率论与数理统计、大学物理及其实验、电工学基础、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、工程制图与CAD、生产认识实习等课程。(3)专业基础教育平台:课程包括:物理化学及实验、化工原理及实验、化工热力学、化工仪表及自动化、化工设备机械基础、化工原理课程设计、化学反应工程基本原理、化工专业实验、科技写作、化工过程及设备课程设计、专业英语等课程。(4)专业素养教育平台:课程包括:无机化工工艺学、有机化工工艺学、精细化工工艺学、化工设计概论、环境工程概论、反应器分析、化工分离工程、化工过程开发与放大、工业催化、工业分析、分离分析技术等。(5)素质拓展平台:课程包括:高分子化学、化工系统工程、聚合物工艺学、化学工程前沿、非金属材料概论、仪器分析、仪器分析实验、计算机在化工中应用、化工安全技术、化工节能原理与技术等。后两块内容学生可根据特长、兴趣和职业规划需要选学部分课程。 新修订的化学工程与工艺专业培养方案特点:(1)教学总时数有所压缩,总学时由2800学时压缩到2700学时;(2)口径拓宽,基础得到强化;增设了200学时左右的交叉学科方面的素养课,有利于开阔其视野,扩大其知识面,陶冶其情操。(3)实践实训课时或学分比例有较大提高;实践环节主要包括:课程实验、生产见习、社会调查、课程设计、化工生产单元实训、生产实习、毕业论文 (设计)等。(4)选修课比例进一步增大。(5)适当增加了创新学分。从大一到大三,学生在教师指导下每年都要完成一篇学年论文,鼓励学生课外进行发明和创造,其成果经认定后可计创新学分,代替部分素质拓展学分。(6)课程设置更为合理,取消合并部分课程,教学内容更为精炼,联系更为密切,课程体系适应面更宽,有利于个性化发展。 新大纲明确了工程技术应用和计算机技术应用两条知识主线:第一条课程主线包括工程制图及CAD化工原理与课程设计认识实习机械设备基础化工仪表与自动化化学反应工程化工热力学生产实习化工工艺化工设计化工专业实验化工生产单元实训化工设计实验毕业设计;第二条课程主线包括计算机技术基础化工单元操作计算机高级语言计算机在化工中的应用专业素养拓展课仿真培训模拟生产实习化工系统工程毕业设计。 2 人才培养模式 在多次对培养方案进行修订的同时,我们对培养模式也在不断进行改革探索。原来为统一培养模式,改为“2+2”培养模式,即前两年按专业大类培养,后两年分专业培养,以后又改为“2+1+1”培养模式,即前两年按专业大类培养,主要学习通识教育模块和学科基础模块内容,第三年学习专业基础和专业素养模块内容,第四年学生根据自己的特长和爱好选学专业素质拓展课程,在四年级下学期集中精力作毕业设计和毕业论文。实践能力和创新能力培养,分散在四年中完成,交叉学科内容和教育理论与实践内容,学生可根据自己实际情况安插分散在前三年完成。通过不同层次的培养,调动了学生学习的积极性,使其特长得到充分发挥,扩大了学生的就业面,提高了就业层次。 3 教学内容的改革 新培养方案的指导思想之一就是适当压缩教学时数,还更多的空间于学生,使学生能够发挥自己的特长,充分施展自己的才能,根据个人兴趣和职业发展规划自主学习。因此,在教学内容的安排上,应综合考虑,均衡发展,精选课堂教学内容,尽可能提高课堂知识容量,提高课堂有效时间。明确各门课程内容、教学目的和相互联系,消除不同课程内容重复叠加现象,增加一些新理论和生产新技术内容。如无机化学课程只讲元素部分,几大平衡放在分析化学??来讲,热力学放在物理化学中讲,溶液理论在物理化学中已讲过,在化工原理中只简单提一下,不做详细讲述,均相双组分混合体系的分离技术与理论在化工原理课程中详讲,在化工分离工程中只讲多组分体系的分离过程,化工设计内容放在化工设计概论课程讲,在化工原理课程中只作简单介绍,其练习放在化工课程设计中来完成,精简化工工艺课程,无机和有机工艺各选1个有代表性的工艺来讲授;增设化学反应器分析、工程制图与CAD、计算机在化工中应用、化学工程前言、化工技术经济、化工节能原理与技术等新课程。取消专业英语课程,将专业英语内容融入到双语教学中,提高学生的英语应用水平;取消文献检索课程,将其内容并入到科技写作课程;将化学反应工程学拆分为化学反应工程基本原理和化学反应器分析两门课程,后者作为方向选修课,等等。 化学教学论文:对生物化学教学创新初探 1安排合理的实验教学内容,培养创新人才 我们十分重视理论课与实验课的衔接,努力使理论教学内容和实验教学内容融会贯通[2]。酶的功能和活性测定是教学难点,仅课堂讲授很难让学生理解并接受新知识,我们将碱性磷酸酶的分离纯化和活性测定研究课题分解成一些小课题,如碱性磷酸酶的概况,机械法分碎动物材料的方法,等电点沉淀、中性盐沉淀和有机溶剂变性去除杂蛋白,透析法去除有机溶剂,分光光度法侧提取蛋白含量,磷酸苯二钠比色法侧酶比活性,让学生根据这些课题完成设计性实验,在实验课堂,以本组为单位对本组研究方案进行讨论,对基本实验方法进行实施,并对结果进行评价,从而能够帮助学生深入理解酶学知识点,解决学习中的难点。理论和实验相结合,不仅培养学生获得知识的能力,引领学生如何去思考,如何进行科研实验设计,而且通过介绍重要的生物化学期刊、网站,扩展学习途径,深刻领会科学研究的方法和分析问题的方式,使学生学会如何查询、收集、分析和综合资料。 2紧跟科学发展前沿,丰富教学内容 针对教材的更新远远赶不上生物化学发展速度的现状,除了介绍生物化学的基础知识外,我们还将与教学内容有关的科学前沿引入教学,根据教学内容设置问题。在引起学生好奇心和思考的同时,激发学生的求知欲和学习兴趣[3,4]。例如,在学习RNA的种类、分布和功能时,RNA包括rRNA,tR-NA,snRNA,snoRNA,scRNA和microRNA等多种已知功能的RNA,还包括未知功能的RNA。着重讲述rRNA、mRNA和tRNA结构与功能时,还要介绍snmRNAs,从RNA的结构上多样性,提出RNA的功能是不是也应该是多样的?从而讲述RNA在多样性的功能,在这方面应该不亚于蛋白质[5],同时介绍在科研中经常应用RNAi技术。我们还以《核酶抗肝炎病毒的研究》和《RNA和肿瘤关系》为题目,引导学生在课外自行查阅文献资料学习RNA的功能,并对学习效果进行考核,完善对RNA概念的认识。在讲述DNA二级结构时,重点学习DNA的双螺旋结构,又对DNA的双螺旋多样性、三链DNA分子、四链DNA分子进行介绍,了解为什么会选择双螺旋结构?什么是反基因技术?再对提出的问题进行讲解。科学前沿与教学相结合,不仅极大地丰富了教学内容,而且有利于教学方法的改革和教学效果的提高。同时,紧跟科技前沿的发展动态,将新知识和新科技转化到生化教学内容中,形成了理论水平高、实用性强、特色鲜明的日常课堂教学内容,取得了显着效果。 3对七年制学生实施双语教学 七年制医学专业对外语的要求比较高,开展双语教学是为了满足这一要求,而语言能力的培养需要日积月累,在实践中不断提高。生物化学历来是医学院基础课程,其重要性不言而喻,实施双语教学,是为了让学生用英语理解生物化学基础知识,提高学生专业外语水平。对于老师和学生来说,老师要努力地开展教学,学生也应该认识到双语教学的必要性,积极主动地学习。而对于生物化学这门较难学的课程,我们认为中英文的使用要适当,也不宜完全用全英文授课,一方面该课程开设较早,大多数学生的英文水平有限,另外该课程学习难度较大,如果不能很好理解所学内容,必将影响学生学习兴趣和随后课程的学习。同时,老师的英语运用和发音很难达到外国教师的水平。我们的方法是严格以查锡良主编的《生物化学》(人民卫生出版社)为中文教材[6],将讲授的内容分重点掌握、掌握、了解三部分,按教学大纲编写英文概要,把要讲授的内容按章、节标题,节以下的大小标题翻译成英文,学生可以边听课边参考概要。教学课件全部采用英文PPT,PPT制作紧扣教学大纲,重点内容力求详尽,尽量采用图表来阐述,图的信息量既丰富又直观,可以把生物化学抽象的问题变得生动易于理解,此外,还适当用一些3D和Flash动画阐述复杂的化学结构和反应过程。对于重点内容或重点概念常常是用中文讲一遍,再把中文内容用英文讲解一遍,既深化了教学内容,又提高了学生的专业外语水平。对于采用这种双语教学模式,学生调查问卷显示:认为双语教学对学习专业外语有帮助的占60%,觉得老师上课外语使用量适中的占75%,希望英语少一些的占15%,希望英语多一点的占20%,赞同双语教学的占85%,感到学习有困难的15%,可见还有一部分学生对双语教学不太认同。有的学生觉得开始学习时有一些吃力,随着学习深入,反而激发了他们的学习兴趣、求知动力和敢于挑战自我的探索精神,最终逐步推进教学方法的改进,提高教学质量。 4以科研求发展,促进教学水平的提高 21世纪是生命科学的世纪,生物化学课程是生命科学领域重要的基础学科和前沿学科,也是大学医学专业的主干课程。教师在教学过程中,除了系统性地讲述生物化学专业知识外,还要融入最新的科研成果和热点科学问题,帮助同学们熟悉国内外科研进展的最新情况,引导学生对自己感兴趣的问题进行延伸。高水平的科研成果是支撑和提高教师教学水平的重要基础[7]。尤其是近几年,我们学校组织了一批资深和新近回国的青年学者为本科生授课,对学生进行科研思想和英语读说渗透,通过教学与科研相结合的教学模式,开阔了学生的眼界,激发了学生的学习乐趣,挖掘了其创新、创造的潜能,这对学生的学习和就业都带来不可低估的影响。以科研促教学,既促进了师资队伍学术水平和教学水平的提高,又在创新性实践人才培养中发挥了不可替代的作用,为医学类专业人才培养提供了重要的支撑作用,直接提高了专业人才的社会竞争力。综上所述,我们从教学内容精心准备,采用多种先进和有效的教学方法,如启 发式、问题探究式、双语教学等方面阐述我们在生物化学教学方面的初步改革和探讨。作为一名好教师,我们觉得,我们应该具有高度的敬业精神,对生化内容有深入了解,细心引导和教导学生如何学习、研究和发展生化理论。还要有讲课的艺术,讲话要生动并具有感染力,也要讲授深刻到位,为培养高素质科学人才做贡献。 化学教学论文:化学教学中的创新教育 摘要:中学化学中的创新教育不是去开拓和创新未知的知识和知识体系,而是创设一定条件和氛围,引导、启发学生去模拟、探究原科学家的实践活动过程,发现“新”现象,通过联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律,这就是中学化学教学中的创新教育。 关键词:创新思维、创新能力 随着二十一世纪的到来,人类正进入一个新的经济时代——知识经济时代,能否接受未来知识经济的挑战,关键在于能否培养出大批具有知识创新和技术创新的人才。中共中央、国务院颁布的《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》就强调了实施“素质教育”要“以培养学生创新精神和实践能力为重点”。可见“创新教育”与“素质教育”是一致的,而且能推动“素质教育”的发展。中学的基础知识教学,特别是理科教学,是对前人研究、发现所积累的基础自然科学知识成果的传播再现,不具有首创性。化学是未来世纪的中心学科,如何发挥化学教育的优势,对学生进行创新素质的培养,培养二十一世纪所需高素质创新人才是广大化学教育工作者探讨的重要课题之一。 中学化学中的创新教育不是去开拓和创新未知的知识和知识体系,而是创设一定条件和氛围,引导、启发学生去模拟、探究原科学家的实践活动过程,发现“新”现象,通过联想、判断、推理和综合分析,归纳出物质呈现如此现象的本质和规律,这就是中学化学教学中的创新教育。 本文重点谈谈创新思维和创新能力的培养。 如何培养创新思维呢?首先要有良好的学习心态,有强烈的求知欲,对化学现象能产生强烈的好奇,这是一切创新的基础。爱因斯坦说过,他没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。在人类认识史上,正是个别人对事物或某种现象产生了好奇感、惊奇感,从而导致了重大的发明创造。 化学与我们的生活息息相关,各种与化学有关的现象随处可见。用砖砌墙和贴瓷砖时,先要将砖和瓷砖用水湿润;新买的铝锅,烧过自来水后有黑色斑点;经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛,这些奇妙的现象激起学生的好奇心后,就能促使他们去学习掌握水泥、铝和氮气的性质。 我们也会遇到一些奇特的实验现象。例如:一铝制的盛饮料的易拉罐内充满CO2气体,然后往罐内注入适量NaOH溶液,立即用胶布将罐口密封,反应一段时间后可能会出现什么现象呢?首先,易拉罐“内凹变瘪”,接着“瘪了的罐重新又鼓起来”。对于前面的现象一般很容易解释。这是因为学生很容易从固有的思维定势出发,即分析物质发生变化时,只从加入的物质来考虑,只分析NaOH溶液与 CO2的反应,就能得出易拉罐“内凹变瘪”的现象。为什么会出现后面的现象呢?深入思考,不难得出这是因为容器本身“铝”与氢氧化钠溶液也会发生反应。 对这些现象的好奇,能使学生的情绪亢奋、激动,从而在白热化的思维之中,迸发出创新的火花。 其次,在学生良好的心理基础上,老师们应该恰当质疑。古人云:“疑者觉悟,觉悟之机也;一番觉悟,一番长进”。科学研究、探索活动尤其需要质疑。疑而启思,疑而生变。在教师的质疑中,学生不是以一种被动接受的闭合的思维方式参与到认识过程中,而是主动地以开放式思维去解疑。质疑,实际上构成了从一般性思维发展到创造性思维链上的关节点。 质疑时,常以“原理型”为主。学生掌握某种化学原理后,教师提出有发展性应用型的疑问,进一步拓展学生的创新思维,去解决实际问题。教师在进行萃取操作教学时,讲述了要将分液漏斗倒转过来进行振荡的原理后,可向同学们质疑:当两种互不相溶的溶液发生反应时,应怎样才能使两溶液反应充分?在复习完氨气的喷泉实验后,学生可以思考:Cl2、CO2在NaOH溶液中、乙烯在溴水中、SO2在酸性KMnO4溶液中能否形成喷泉。通过这样的质疑和解疑,学生将避免解决问题途径的单一性,而是多角度、多方法去解决问题。即从惯常的思维方式上升到创造性思维方式。 要学生学会这种思维并引导自己进行创新思维,教师要充分调动学生经常作这方面的训练,如一题多解、一题多变、多题一解等,这些都是培养学生发散思维的良好途径;同时要鼓励学生提出不同意见,对学生解题有创新的,即使在萌芽状态,都要积极扶持,千万不能有意无意的扑灭在中国学习联盟脑中冒起的各种神奇的创新性的火花;考试也应鼓励创新,凡有新颖解法和独特见解,即使答案不完整,不全面,有不准确之处也应酌情给高分。这样不仅拓宽了学生的思维,而且能求异,达到创新的境地。 在一切的创造发明活动中,创新思维是基础,而创新能力是核心。怎样培养创新能力呢? 这里谈谈想象能力、观察能力和创新实践能力的培养。 爱因斯坦讲过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉”。想象能力对于学生形成创新能力具有积极的作用。 培养想象能力,要学会联想。讲到CH4气体燃烧的焰色时,要联想到H2、CO气体燃烧的火焰也是淡蓝色;讲到CH4气体的实验室制取时,联想到用这套装置还可以制O2,NH3气体;讲到硬水的软化时,想到水壶为什么易起水垢;讲到浓硫酸的强腐蚀性时,想到皮肤沾了浓硫酸时,应该怎么处理。 培养想象能力,还要大胆的猜想、幻想,甚至异想天开。例如讲到N2的结构和性质时,假设N2不存在氮的化学键,N2变得非常活泼,世界将会变成怎样?对这种意想不到的想象,老师要及时加以肯定、称赞,爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。 创新观察能力、创新实践能力也是形成创新能力的重要部分。观察是一切知识的门户,周密、精确和系统的观察是一切科学实验、科学新发现的基础。实践能力是将创意付之实现的精心设计,是创意与创新的桥梁。化学是一门以实验为基础的学科,培养这两方面能力,要加强课堂实验的教学。实验时,同学们要从实验现象、实验操作等不同视角,仔细观察,善于发现共同现象和不同现象,形成良好的观察习惯。在平时教学过程中,要充分利用化学实验或其它直观条件激发学生的观察兴趣,引导学生掌握基本的观察方法,把观察和思维紧密地结合起来,使学生养成良好的观察习惯。如在引导学生观察实验仪器时,要求学生弄清实验仪器的各结构名称、使用方法与使用条件;观察实验现象时,要求学生从整体到局部,从静到动,从反应物到生成物的状态,要弄清观察对象的主要特征及变化情况,引导学 生从化学现象中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。同时,教师要在实验时留有“空白”和“开发区”,引导学生去发现,去创新,锻炼自己的创新实践能力。现行化学教材中的一些演示实验和学生实验,主要是作为验证化学知识的手段,帮助学生理解和巩固化学知识,对发展学生的创新能力不能起到良好的促进作用。为了培养和提高学生的创新能力,我们在教学过程中还必须加强实验教学,注重对学生进行改进实验、设计实验等方面的指导。 演示实验是化学教学中经常运用的教学形式,它生动、简捷、有效,是培养学生的观察力、思维能力和动手操作能力最好的教学手段之一。我们在平时实施演示实验教学过程中,将教材中的演示实验分为三种形式教学:(1)对于重要实验,教师演示、学生观察分析得出结论;(2)对一些要求不高的实验,可对学生开放实验室,要求学生设计或改进后上台演示;(3)对一些难度较大,要求较高,现象又不太明显的实验,教师先进行演示,让学生在观察中提出问题,让学生讨论分析实验的缺陷在哪里,使学生始终处于探究的思维状态,进而改进实验。 例如,在进行“氯气实验室制法”的演示实验教学时,学生弄清楚了实验装置设计程序(发生装置净化装置收集装置验证装置尾气处理装置等),理解了控制反应条件,对比试验等实验方法,我先让学生观看本节8页的装置图示,再让学生思考:(1)该装置是否能收集到纯净干燥的Cl2?(2)添加哪些仪器和试剂可收集到纯净而干燥的Cl2?(3)如何验证Cl2的漂白性?不一会有的提出“浓盐酸易挥发,气体中气有HCl气体和水蒸气。”有的认为:“排空气法收集Cl2容易混空气”。有的说:“难以确定收集满否”等等。学生各抒己见,有的要求上台进行演示。第一次实验课对学生进行创新教育,有助于培养学生的良好的学习习惯,创新意识和创新精神。在后面学习HCl、SO2、NH3、CH4、CH2=CH2等气体的制法时,学生都能举一反三,触类旁通。 又如我们在演示高中化学(必修)第一册第79页[实验3—5]时,由于生成的SO2具有刺激性气味而影响课堂气氛。我们趁机诱导学生思考:如何克服这一缺陷?学生积极思维,设计改进了多种切实可行的实验方案。有的说在试管口放一团用氢氧化钠溶液浸泡过的棉花;有位学生设计了用“W”型试管组装的实验装置,在演示浓硝酸与铜反应时也被我们采用。 而设计性实验是对学生思维能力的高层次要求,它要求学生运用所学知识和一定的实验技能,通过分析、综合、推理、联想、想象等多种思维活动设计出实验的具体方案,并用实验加以验证。如指导学生设计实验组合装置,组织环保小组测定水体污染等课外实验,能让学生亲自尝试创新思维和能力的飞跃,对激发学生学习兴趣,提高学生学习的主动性和自觉性,培养学生学习的合作意识,开发学生的创新能力可以获得意想不到的效果。 创新教育是“三个面向”的需要,我们要转变教育观念,在教学中注重培养学生的创新思维和创新能力,培养创新意识和创新精神。在不久的将来一定会涌现出许许多多的创新型人才。 化学教学论文:关于化学工程基础课程教学的体会 《化学工程基础》课程是一门工程学科,要求学生要具有良好的数学、物理基础,思维严密,逻辑性强,并具备良好的综合分析能力,因而学习难度较大[1];另外《化学工程基础》也是一门实践性很强的课程,学生在接触本课程前,基本上是没有接触过化工生产实际的,对设备和生产流程缺少感性认识。虽然有课程实习,但由于实习学时和实习经费的制约,不可能去很多企业参观学习,一个企业也不可能包含所有的单元操作,从而使学生对化学工程的认识缺乏[2]。对此,为了提高教学质量,达到较好的教学效果,本文将从以下几个方面谈谈自己的一些体会。 1合理安排教学内容 《化学工程基础》课程包括三部分内容:化工单元操作、基本反应器和典型化学工艺,浓缩了化工学科中化工原理、化学反应工程和化学工艺学3大课程的基本知识。内容繁多,涉及的知识面广,而教学学时数有限(50学时),内容与时间之间产生了矛盾。另外农业院校的学生学习工科课程有一定的难度[3],而且从学生考研究生角度来看,大多数学校相关专业的研究生入学考试不考化工基础而是考化工原理。为此我们对教学内容进行了一定的调整,达到少而精的目的,我们在教学中重点讲解化工单元操作内容:如流体流动与输送、传热、吸收、精馏等,而这些单元操作恰恰又是学生考研的主要内容。 同时,对于一些主要内容,我们还会安排专门的习题、例题讨论课,还会给学生布置一些课后作业,通过做习题可以使学生牢固地掌握 :请记住我站域名/ 2丰富教学手段 对于《化工基础》课程的课堂教学环节,考虑到这是一门实践性很强的课程,如果还采用“书本加黑板”的传统教学方法,就会导致教学效率不高,教学效果欠佳。为此,我们在课堂教学过程中,采用多媒体教学,大量引用图片、设备模型、投影、动画等直观教学方式,帮助学生深人理解单元操作过程的原理,形象直观地了解和掌握设备原理与结构,既培养学生的学习兴趣,又加深学生的理解和记忆。每一章内容在讲授前会先让学生了解本章的主要内容,让大家先做到心中有数,然后再展开具体的介绍,而在每一章内容讲解完以后,又会与学生一起共同讨论总结,引导同学们在理解的基础上活记,抓住事物的内在联系进行比较记忆。为了避免给学生造成这门课程知识离散、内容支离破碎、杂乱而不成体系的现象,在教学中加强各章、节内容之间的衔接,同时也指出其差异。 另外,我们在教学的过程中不忘联系生活实际,采用联想教学的手段。我们根据所学内容,巧取生活中的素材进行联想,把学生引入到实际生活中去,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,在生活实际中学习知识[4]。事实证明,在教学中联想生活常识,无形当中就拉近了课本知识与实践的距离,让学生真正认识到了知识的重要性。通过联想生活常识教学,不仅使学生掌握了理论知识,而且培养了学生运用知识的能力,同时也培养了学生的创新思维能力[5]。 3创新实习方式 对于化工生产企业来说,为了确保生产的正常运行,一般不允许学生在较短的实习期间内进行实际操作。在很多情况下学生是以参观与听课的形式学习,也就导致了很多学生会出现走马观花,应付了事的实习态度,实习效果不好。这样一来,学生感到乏味,缺乏积极性和主动性,实习质量不高。对此,我们在安排学生去工厂实习之前,先安排他们到一个中试基地(目前已经不再作为中试基地使用了,仅供学生实习使用)去体验,让学生亲自尝试一些简单的操作,这样学生就有了一定的感性认识,使其动手能力和应变能力得到一定程度的锻炼和提高。 另外,我们还利用一些仿真软件帮助学生在实习之前将理论知识和生产实际联系起来,学生一旦真正到了生产现场,就会很快适应生产环境,进入学习状态,学生对实习的积极性和主动性也就明显提高了。 4结束语 综上所述,对于化学工程基础教学,必须首先明确教学目的、合理安排教学内容、丰富教学手段、创新实习方式,激发学生的学习兴趣,这样才能使学生在学习过程中逐步培养分析问题、解决问题和自主学习的能力,达到事半功倍的效果。 化学教学论文:高中化学实验教学评述 我国高中化学实验教学存在的上述问题,不仅严重影响了实验教学的质量,还大大制约了学生的全面发展.因此,我们必须进行实验创新式教学的研究,改善化学实验教学模式的现状,培养学生的创新思维.教师可以趣味性启发学生、以模仿性锻炼学生、以操作性培养学生、鼓励探索式创新实验,这样才能改变高中化学教学的现状,提高学生的实验能力,培养学生的创新思维. 1.以趣味性启发学生 趣味实验不仅操作简便,而且能够唤起学生的学习热情,激发学生的学习动力.教师在实验教学中应当积极引进趣味实验,以实验的趣味性来启发学生思考.首先,教师可以将教材中单调的演示实验进行改革,增加实验的趣味性.其次,教师可以以趣味实验代替教材中的文字叙述,以生动形象的描述来加深学生的记忆.最后,教师还可以将有趣的化学知识引入到日常生活中,以趣味实验来帮助学生掌握化学知识,激发学生的兴趣. 2.以模仿性锻炼学生 模仿不仅是学习的主要方式,更是科学实验的开始.化学实验教学中最主要的教学模式就是模仿实验,以教师演示、学生模仿为主要方式,帮助学生培养动手能力.在模仿实验中,教师不仅要帮助学生掌握操作要领,还要帮助学生了解选择具体操作方式的原因.教师应当帮助学生知其然,更要帮助学生知其所以然,这样才能锻炼学生的思维能力与操作能力.教师在演示实验中应当做到操作规范、步骤清晰,帮助学生掌握扎实的操作要领,为今后的探索式实验打下坚实基础. 3.以操作性培养学生 当学生掌握基本的操作要领之后,教师便可以引导学生进行独立实验.学生刻意在教师的指导下,设计实验目的、实验方式、进行实验策划,进行逻辑思维的锻炼.教师应当指导学生以规范的操作、合理的目标来进行实验操作,引导学生的逻辑思维的正确发展.在这个过程中,教师应当多鼓励学生,帮助学生打下创造性思维的基础.这样学生就由经验型的思维转化为理论性的思维,化学实验教学的目的也就得以初步实现. 4.鼓励探索式创新实验 探索实验是实验教学中较高层次的实验,探索式实验可以锻炼学生的逻辑思维能力,帮助学生进行归纳和总结,让学生体会从提出问题到解决问题的全部过程.这种探索式的学习不仅能够大大激发学生的兴趣,还能帮助学生养成良好的逻辑思维能力,培养学生的创造性.教师在这个过程中应当扮演指导者的角色,引导学生的思维方向,启发学生进行科学探索.高中化学实验是化学科学形成和发展的基础,是检验化学科学知识真理性的标准;是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段,是提高学生科学素质的重要内容和途径.我们应该加强此方面的创新教学,为国家培养更合格的人才. 化学教学论文:加强习题教学 培养学生思维分析能力 化学习题教学,主要是指化学教学过程中所进行的例题讲解、习题处理和作业题、试题评讲等教学活动,它是化学教学的重要组成部分,是概念、性质、公式和原理教学的延续和深化,是达到教学目的,使学生掌握“三基”,培养和提高能力的重要环节。如何充分发挥化学习题的功效,开拓思维,培养能力,这是一个值得深入探讨的问题。下面笔者谈几点教学体会: 一、精选习题,示范讲解,充分发挥例题的作用 例题教学不仅有助于学生理顺解题思路,复习巩固知识和明确解题规范,更重要的是可以培养学生多方面的能力,但由于课堂时空有限,化学习题类型繁多,不可能面面俱到。为此,教师必须对例题进行筛选,精选典型的、具有普遍指导意义的习题作范题,从方法步骤着眼,从解题思路入手,注意引导学生认真分析题意,弄清要求和条件,找出例题所涉及的知识点,以及要求解答的问题与已知条件的关系,抓住解题关键,形成正确的解题思路和方案,并适当列出解题格式、要点和注意事项,使学生从解题思路、方法、层次和规范要求等方面受到启发。通过对典型例题的剖析,不仅可以收到以题及类举一反三、的效果,更重要地是可以达到明确概念、掌握方法、启迪思路、培养能力的目的。 二、选好习题,组织训练,培养思维能力 习题练习不仅有助于学生理解知识间的纵横关系,掌握知识的系统性,而且有助于学生掌握题型,开拓思路,熟悉解法,培养学生运用知识去解决问题的能力,同时还能及时反馈学生在知识和能力上的缺陷,是诊断学生学习困难的重要手段。因此教师必须加强习题训练,但不能将学生引入“题海战术”,这就要求学生的练习要“少而精”,教师必须对习题进行精选,选择具有启发性、典型性、规律性和针对性的习题,采用“多变、多析、多问、多解”的导向法组织学生练习,鼓励学生一题多解,多角度、多层次分析问题,进而达到培养学生思维能力的目的。 三、加强解后评析,注重思路启迪,提高解题效率 习题解后的评析,不仅能及时清理学生的解题思路,引导学生反思解题过程。同时对训练思维,提高分析问题、解决问题的能力,有特殊的功效。解后评析可采劝一题一评析”的策略,可先让一位学生汇报结果或上讲台作解答,并要求其作适当的讲解,然后师生共同分析、讨论,鼓励学生提出不同见解,补充不同的解法,但绝不能将习题的评析变成“就题论题”,而应该引导学生深化习题,挖掘习题内涵,进一步拓宽知识,做到融会贯通。方法可采用“一题多解”、“变题讨论”、“错例分析”等。通过评析沟通知识间的内在联系,把知识讲活,从而达到培养思维变通性、创造性,开拓学生解题思路,提高解题效率的目的。 四、加强解题小结,注意学法指导 良好的学习方法是获取知识的重要手段。在练习和评析中注意多角度分析问题,培养学生的比较、分析、综合、归纳能力,指导学生总结习题所涉及的知识点,并使之系统化,同时对题目类型,解题步骤进行归纳小结,总结解题常用方法、解题的一般规律、应注意的事项、容易出现的问题等,并在掌握常规思路和方法的基础上,启发新思路,探索巧解、速解、一题多解的新途径、新方法,并做出小结论,让学生明确或记忆,这样可使学生解题经验集少成多,开阔视野,少走弯路,提高解题速度。 五、习题教学中几点注意事项 1.习题要“少而精” “少而精”的习题是习题教学成功的关键。化学习题类型繁多,学生手中的习题资料也品种不一,如果面面顾及,势必将学生引入“题海战术”,为此,教师必须精选知识覆盖面广、典型的习题组织练习与剖析,从中引导学生掌握方法,以达触类旁通之功效。 2.要启发讨论 练习评析积极启发讨论,这是习题教学成功的保证。教师在教学中的作用在于启发、引导学生学会观察、分析和总结,教师根据学生练习返馈的信息,积极组织学生讨论,适时启发点拨,帮助学生实现知识的转化。 3.传授方法与培养能力并重 培养能力、传授方法是习题教学的目的。习题教学不能只着眼于解几道习题,而要着重于培养学生分析问题、解决问题的能力,教会学生总结解题规律,掌握解题思路和方法。为此,教师应多方设法,调动学生的能动性,通过习题的讲、练、评、议,启迪思路,传授方法,培养能力。 总之,正确认识习题教学,运用科学的方法组织教学,不仅能巩固知识,培养解题技巧,提高思维能力,还能提高学生学习化学的兴趣,培养学生的化学能力,深受学生欢迎。 化学教学论文:分析高中化学螺旋式课程衔接教学技巧 20世纪60年代,美国心理学家、教育家布鲁纳提出了“螺旋式课程”理论。所谓螺旋式课程指根据某一学科知识的“概念结构”,以促进学生认知能力发展为目的的一种课程设计,学科知识在课程中呈螺旋式上升的态势。布鲁纳认为:儿童的认知具有阶段性,处于不同发展阶段的儿童,思维水平、思维方式与思维特征有显着差异,而处于同一发展阶段的儿童则具有较为明显的一致性。与此相适应,学生有效的学习就需要经历不同的阶段,要为处于每一发展阶段的学生提供相应阶段的课程内容。布鲁纳一方面坚持学科结构的理论,另一方面坚持儿童可教的观点,这两者结合就产生了课程编写的螺旋型模式。 一、高中化学的螺旋式特征及其教学困境 (一)高中化学螺旋式特征 螺旋式是阶段性、连续性和发展性的体现,符合学生的认知特点。高中化学教材编写在初中化学的基础上,坚持“学科结构”的原则,化学必修1与必修2形成了较为完整的知识结构体系,高中化学新课程的基础性主要由必修化学课程来体现。而选修模块是在必修的基础上,考虑到学生个性发展的多样化需要,让不同学生根据自己的兴趣爱好进行选择,体现了高中化学新课程的选择性。高中化学必修与化学选修共同构成了完整的学科结构体系,而这个学科体系是在初中、必修两个学科结构体系基础上螺旋式发展形成的,体现了课程的阶段性、连续性和发展性。 (二)高中化学教学的困境 螺旋式课程的一个弊端是课程内容过于宽泛又缺乏深度,一英里宽,一英寸深[1]。螺旋式课程以学生为中心,从学生的身心发展需要出发,但一英寸深,一英里宽的知识,给教学带来了一定的麻烦。螺旋式课程强调了学的需要,符合学生认识规律和心理特征,但前后知识之间时间跨度大,对教学效果考虑不足。以往的化学课程更多的是具有直线型课程的特征,而高中化学新课程更多地具有螺旋式课程的特征。 新课程实施以来,一些教师不能准确领悟化学新课程标准,在教学上对知识的难度、深度控制失当,必修教学中试图一步到位,对知识、能力的要求接近高考要求,造成学生学习上的被动与困难,在选修教学时又常常是炒冷饭,更加剧了学生的学习障碍。因此,高中化学教学中出现“高一的课像高三,高三的课像高一”的怪现象。不恰当的教学定位也造成课时不足,科学探究无法保证,学生自主学习能力、问题解决能力和科学素养的培养成为空谈。部分教师忽视了高中化学各章节之间的联系,缺少必修模块和选修模块的衔接,造成学生学习化学缺乏条理性、系统性,学生认为化学知识杂乱无章,导致学生的学习兴趣下降。因此,做好高中化学模块教学的定位及各模块衔接教学可以有效破解这一困境。 二、高中化学螺旋式课程衔接教学的内涵 (一)衔接教学的实质 “衔接”本意指事物首尾相连。“衔接教学”指两个相邻的教育阶段之间在教学方面的相互连接,即化学必修模块和选修模块的相互连接。高中化学螺旋式课程的衔接教学是指对高中化学各模块的知识内容、能力要求结合课程标准进行全面整合,规划出适宜学生发展的各阶段内容和能力水平,适宜教师教学的各阶段的操作方法和模式,为学生形成良好的化学学科素养提供有效的学习机制。高中化学螺旋式课程的衔接教学不仅是指模块内和模块间知识上的衔接,还有学生学习能力上的衔接,更是学习机制上的衔接。 (二)衔接教学的原则 衔接教学需遵循“循序渐进”原则。“循序渐进”是指遵循事物的发展变化规律,经历一个由简单到复杂、从低级到高级的认识过程。循序渐进教学原则中的“序”既指学科的逻辑系统,又指学生认识能力的发展顺序,还指范围上的从窄到宽、深度上的从易到难。“循序渐进”的教学符合学生的认知特点,是基于学生“最近发展区”而实施的教学活动。螺旋式课程“由浅入深,由易到难,循序渐进,螺旋上升”的编排原则,符合知识间内在联系和儿童的认知规律。但要把课程编排意图在教学实践中体现出来,教学必须遵循“循序渐进”原则。不同模块的教学目标有差异,在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面有不同的层次要求,在教学中应遵循层次性原则。螺旋式课程的方向是螺旋式上升,逐步深化思维的深度、拓展思维的广度,建构学科模型、实现应用情境的类化和拓展,实现螺旋式上升。 (三)衔接教学的类型 高中化学螺旋式课程的衔接教学从目标上分,包含知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的衔接;从形式上分,包括初中化学与高中化学的衔接、高中化学各模块内的衔接、高中化学各模块间的衔接;从要求上分,包含初中化学已经掌握的水平、学业水平考试的要求、高考化学要求的衔接;从主体上分,包含学生心理、教师心理的衔接,教学方式、学习方式的衔接等等。 三、化学螺旋式课程衔接教学的实践探索 (一)科学地定位高中化学必修模块的教学要求 高中新课程必修课程作为高中化学新课程的重要组成部分,面对的是全体高中学生,它是有兴趣学习化学、有志于从事化学研究的学生学习选修模块的基础。必修模块的教学需注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面为学生科学素养的发展奠定基础,而且它还为高中阶段后续课程学习奠定基础。 高中化学必修的教学定位应以高中化学课程标准为依据。高中化学必修与选修的三维目标要求有显着的差异。如“认知性学习目标”的要求,必修阶段大多为“知道”或“了解”层次,“理解”与“应用”层次的较少。选修阶段要求上除一定量的“知道”、“了解”层次之外,“理解”与“应用”层次的数目增加,多于必修阶段[2]。在“技能性学习目标”、“体验性学习目标”等方面同样要求“由低到高,由易到难,逐步提高”。高中化学必修教学中教学目标的定位应与高考考查目标有所不同,在实施必修教学中应合理把握教材深度和广度。例如,必修2原电池的学习,这一部分内容是为了建立“化学反应中化学能可转化为电能这一观念而设置的,以原电池模型为例帮助学生建立能量转化的观点,它的重点不在于原电池的构成条件,更不是进行定量计算。虽然高考化学考查原电池的构成条件、电极反应、定量计算等,但是高考考的是《化学反应原理》要求的知识水平。在必修阶段如果讲到这个层次,显然违反了课程设置的初衷,也不符合学生的认知规律。 (二)必修模块内的衔接教学应注重知识的生长 高中化学课程标准有关必修模块的内容标准是终结性要求,描述的是终结水平,即学习某一必修模块后,应该达到的水平。而教材的编写中,出于分散难点、突出重点等考虑,有时把某一内容分散到不同模块中(如苏教版中有关原子结构的内容),或分散在某一模块内。教师在教学中要根据教材知识的呈现次数、知识的重要性、知识的难易程度,将其处理成不同阶段对应不同要求水平。螺旋式上升的知识点教学需遵循循序渐进的原 则,立足课堂,实施有利于学生学习、教师教学的衔接教学。例如,苏教版必修1中氧化还原反应呈现多次。第一次出现时要求判别氧化还原反应与非氧化还原反应,第二次出现时要求判别氧化还原反应中的氧化剂、还原剂,会用电子转移表示氧化还原反应,第三次出现时要求配平氧化还原反应。每一次的教学都要紧扣教学目标,循遵循序渐进的原则,不能一蹴而就。第二次教学时,第一次的要求就可成为学生课前准备的内容,通过学生回忆,适当的检测,为本段的教学奠定基础。教师通过模块内衔接教学的研究,加深对化学课程标准的认识,增强对化学学科体系、教材编写原则、教材编写用意等的认识,在循序渐进的教学中,逐步提升学生的知识水平与思维品质。 (三)必修与选修的衔接教学应注重完善学生的知识结构 高中化学新课程的基础性主要由化学必修1与必修2体现,必修1与必修2也形成了较为完整的知识结构体系,知识内容的广度已经覆盖了整个高中化学。但基础性不等于内容的广度,选修化学在模块功能定位、教育价值、内容深度等方面与必修化学存在较大的差异。同时也要看到,从必修、选修到高考这三个层次在处理内容时的能力水平的发展性。 必修课程的基础性特征,决定了部分必修内容知识目标要求较低。例如,溶液显碱性、明矾作净水剂必修中只要求“知道”,在选修《化学反应原理》盐类水解部分的要求是“理解”和“应用”。在选修教学中,将必修原有知识设计为教学情境,在原有知识中发现问题,激发学生学习兴趣和探究愿望,引导学生在已有知识组织和结构下,同化或顺应新的化学知识,实现知识的生长。也可在新知识点学习后,用新学的知识去解决必修化学中尚未解决的问题。 选修课程的选择性特征,决定了选修化学的能力目标要求较高。必修模块部分内容会在选修课程中再次出现,但知识范围扩大,难度加深,能力要求更高,呈现螺旋式上升的形态。例如,必修2化学反应速率与限度的要求是初步建立可逆反应的概念,知道化学平衡状态,知道平衡可以移动,但对怎样移动不做要求;在《化学反应原理》模块中,对化学反应速率与限度的认识要求达到本质化、定量化,对认知水平的要求更高。在选修教学时,教师要注意内容深广度的层次性、问题处理方式的多样化、概念理论的本质化,完善学生知识结构,提升学生的认知水平。 (四)选修模块的衔接教学应注重培养学生的立体思维 选修模块与选修模块间也存在衔接教学。化学是研究物质及其变化的自然科学,选修模块的研究对象各有侧重,如《化学反应原理》侧重研究变化的规律,《物质结构与性质》侧重研究结构与性质的关系。在进行选修模块的教学时不可避免会涉及其他选修模块的内容。例如,《有机化学基础》研究乙醇是从官能团、性质的角度展开;《化学反应原理》研究乙醇是从热效应、燃料电池、化学平衡等角度展开;《物质结构与性质》研究乙醇是从分子的结构、分子间作用力的角度展开。前一选修模块的学习可以为后一选修模块的教学提供思维的多维化,不仅实现了内容上的衔接,更提升了思维的层次,发展了思维的深刻性、多维度,培养了学生的立体思维,逐步达到更高层次的思维水平。 化学教学论文:浅论信息技术在高中化学教学中的有效运用 伴随着计算机的迅速发展,信息技术已经被广泛应用到高中化学教学工作中。虽然教材、实物、模型等传统教学手段有很多的优点,但是也有一定的局限性。本文主要阐述了信息技术在高中化学教学中的应用策略,希望可以为高中化学教育工作者提供参考和借鉴。 论文关键词:信息技术;高中化学;应用 化学是高中教学中的重要学科,对扩展学生对化学现象的认识、激发学生对科学的兴趣都起到了良好的促进作用。如何在高中化学教学中科学的应用多媒体信息技术,是教育工作者需要解决的重要问题,结合信息技术的化学教学可以使学生更为扎实的掌握化学知识,更为直观地了解化学现象,对高中化学教学效率的提升有很大益处。 一、理由实物投影仪实时展现实验过程 化学实验是化学教育中最为重要的教学内容之一,同时也是促进学生养成良好化学科学素养的重要手段。在化学教学实践中,通过对多媒体信息技术的应用可以使学生比较直观的了解各式各样化学反应的变化过程,比如物质的状态变化、溶液的颜色变化等,学生通过对多媒体资料的观看可以更扎实的掌握知识点。 以往化学教师在课堂上做化学实验时,很难保证每个学生都观察清楚试验的过程和变化结果,短暂的课堂时间内,教师无法让每个学生都近距离观察实验。实物投影仪就可以很好的解决这一问题,比如,在讲解到石灰水和二氧化碳的反应时,当石灰水接触到二氧化碳,石灰水会变浑浊并且产生沉淀。当教师在课堂中做这个化学实验时,由于烧杯和试管较小。如果通过实物投影仪实时展示试验的过程,所有学生都可以通过大屏幕清楚的观察整个实验过程,即使是教师最后一排的学生都可以清晰的看到实验过程,实物投影仪可以很好的促进教学效果。 二、利用多媒体课件提高实验现象的可见度 化学是研究分子级别微粒运动的科学,因为微观分子的的运动是人眼所不能观察到的,所以通常会借助模型的挂图来讲解,教师通过讲解模型和图片来解释相关化学变化,但是这种方法无法生动展现微粒的运动变化过程。比如,水在通电的条件下分解,氢气还原氧化铜等实验的化学变化,以学生单纯的想象无法全部掌握相关教学内容,如果通过多媒体模拟动画来展现分子分开和结合过程,就可以清晰而直观的展现化学反应的实质,即分子的重新组合。 三、利用动画课件讲解化学原理 运用多媒体课件可以直观有效的解释抽象的化学原理。比如在“质量守恒定律”这节课程中,教师采用探究实验的方式授课,1、3组做“氯化铁和氢氧化钠溶液反应前后的质量测定”的实验,2、4组做“硫酸铜溶液和铁的反应前后的质量测定”的实验,试验结束后让每个小组的代表总结宣读自己小组的实验数据。科技论文如此以来,学生通过亲身测定化学反应前后反应物质量的关系,证明了化学反应前后各物质质量总和不变的议题。这时学生只是在宏观上理解了这一理论,教师在从实验角度引出定律后,可以及时的通过教学课件来分析理论的实质,利用动画来演示水分子怎样电解分解成原子,原子又如何进一步构成氢分子和氧分子。学生可以在动画中直观的看到,分子分成了原子,而原子并没有再分,而是又组成了新的分子。这种演示可以圆满的解释质量守恒定律,学生的学习积极性被调动起来了,而且很容易看懂了质量守恒的原因。 四、利用CAI课件演示有害、有毒、危险的实验 在化学实验演示中,必须要保障安全性,安全是化学教学实验的一个必要前提。高中化学实验中的不安全因素主要是中毒、爆炸强腐蚀和燃烧等。并且随着我国对环保事业的重视,化学试验中所泄漏的废气、废渣和废液也被视作实验的危险因素。其对学生和教师产生的健康危害是持久而广泛的。使用CAI课件来播放这些试验的视频,既可以让学生理解爆炸的形成原理,也能解决无法进行此类实验的难题。 五、利用信息技术演示错误操作 在化学实验中合理的引入信息技术可以使学生深化知识点,可以起到画龙点睛的作用。对于一些无法演示的错误操作,比如制氧试验,在加热固体药品时应保持试管口向下倾斜,操作结束后应先移开导管再熄灭酒精灯,如果采取的错误的操作,会出现什么后果呢?通常教师会直接告诉学生,冷凝水会回流,从而导致试管爆炸。 如果教师只是反复强调错误操作的严重后果,学生的印象肯定不够深刻。如果运用计算机软件模仿以上的实验学生就可以亲身感受到错误操作所产生的严重后果,在以后的实验中便可以避免悲剧的发生。 六、结语 化学是理论和实践并重的一门学科,对推行素质教育起着重大的意义。信息技术和高中化学教学的整合发展,将多媒体计算机技术带入了教学领域,给学生、教师、学校带来了新的契机和开创性的教学模式,我们在有效应用多媒体信息技术的同时,也应注意化学教学和信息技术的整合并不成熟,仍有许多问题亟待解决,但是我们相信信息技术在高中化学教学中将大有作为。 化学教学论文:高中化学教学中课堂思考与策略 一、提高教师素质 尽管学生是教育的主体,教师在教学过程中所扮演的角色也不可或缺的.打个比方,教师在课堂上,就像是舵手操船,学生就像是一艘徜徉在学海中的小舟.舵手要指引船的前进的道路,还要保护船不偏离航向,就像教师不仅要为学生提供学习知识的途径,更要担当从旁辅助的责任,在学生学习的过程中,帮助其解决问题和困难.这都是需要教师具有较高的素质才能达到的要求.从外部的大环境讲,随着社会的极大发展,知识的更新变化也极快,教师的整体素质要不断的加强提高才能适应外部环境的改变.进而做到在课堂上有效的指导学生,让学生在日后步入社会之后,不会出现知识脱节学习落后的情况.做好素质教育,就要先从提高教师素质开始;提高教学效率,就要先加强领路者的能力. 二、调整课堂结构 传统课堂对书本上的知识照本宣科,然后让学生通过习题不断的练习巩固.这种单调枯燥的课堂结构只会使学生对知识失去兴趣,失去学习的动力.要想提高教学效率,就必须对课堂结构进行深入细致的全方位调整.首先,教师可以在课堂开始之前设置情景导入,利用身边和周围熟悉的物品来引出将要讲解的知识点.这样不但能够一下抓住学生的好奇心,激发学生的学习积极性,还能使知识融入生活,变得更易于接受和理解.在讲授过程中,教师要灵活运用各种问题不断引导学生自己去探求最终的答案,而不是直接将知识展示给学生.这样做能使学生在不断探索的过程中,建立起属于每个人自己的独特的学习体系,培养学生创新能力和发掘能力.教师还可以适当的搭配一些教学用具,特别是多媒体这类的科技产品,能够更加直接有效的将学生带入到寻求知识的情景中去.对于课堂练习要采取多种方式,比如知识竞赛或者实践总结,而不是单纯的解答课后习题. 三、提高课堂效率应当注意的问题 (一)正确引导学生参与 尽管素质教育改革提倡以学生为主体,要充分激起学生的学习欲望,但是教师在实际的教学中一定要把握好尺度.不能让课堂失去最起码的秩序,否则学生只在课堂上“玩”而不是“学”.教师对于整体教学进程和各个环节包括每个问题的提出,引入直到最后解答,都要有一定的准备.要对学生进行适当的约束,活跃的课堂气氛不能等同于吵闹的课堂气氛,乱中有序,动中有静,学生能够听从教导,才能得到教师的帮助,才能真正的学到有用的知识.盲目的给予学生自由只会使教学工作的难度进一步加大. (二)了解学生之间的差异性 学生之间的差异性就是指每个学生对于同样的知识,在同样的教学坏境下,也会有不同的学习效果.这种差异性是普遍存在且难以消除的.教师不能简单的认为实施了教育改革之后,所有学生的成绩都会得到提高.对于进步的学生,当然应该给与表扬和奖励.对于没有进步甚至是退步的学生,教师也要及时帮助他们调整自己,去适应教学方法的改变.要鼓励他们改变自己,挑战自己,不害怕失败,不为一时的落后而气馁.特别是在传统教学中领先的学生,有些一旦进入到新的教学环境中,就会出现退步的情况,教师要及时发现学生的这些问题,给予他们心理上的疏导,帮助他们重新树立自信,在学习的道路上继续前行. (三)合理利用实验设备 化学学科有着大量的实验操作项目,其中很多有相当的危险性.一般教师为了避免学生出现危险只会单独进行一遍演示.这种方法虽然保险,却没能使学生得到锻炼,让实验失去最基本的作用.化学是以实验为基础建立起来的,一切都要以实践为标准.学生如果只懂得书本上的理论知识,不会动手进行实验操作,那何谈课堂效率的改变和提高.真正的素质教育,真正的优秀课堂教学,是让学生参与进来.当然教师要特别注意实验的环节,以保证学生的安全.实验前首先要让学生对实验设备进行仔细观察,详细讲解每样物品的作用.教师可以先自己单独进行一次完整的实验演示,然后安排学生分成小组进行一些简单的没有危险的实验,以便熟悉流程和器具.小组实验熟练后再分为单人实验,同样进行一些简单的操作练习,直到学生有能力进行一些复杂实验.教师要在旁边进行辅导,保证实验合理安全的同时,要让学生充分体会到化学学习的快乐,还能将所学知识充分应用到实验当中,真正做到教学相长,素质教育. 化学教学论文:绿色化学教育怎么运用在化学教学中 随着人类社会的不断进步发展,与我们生活息息相关的环境问题成为当前人们最关心的问题。而保护环境人人有责,因此,绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。作为化学教育工作者,我们有必要在中学化学教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。怎样对学生进行绿色化学教育呢? 1.绿色化学教育体现新课标素质教育的要求 绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从化学科学观点来看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点来看,它强调从源头上消除污染;从经济观点来看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。 2.化学教学中如何对学生进行绿色化学教育 2.1 以点带面逐步树立学生的环境忧患意识。对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势,教师可以以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。 通过教材与生活实际的联系,这样既可以调动学生的积极性,又可以鼓励学生的自主参与意识。让学生明确化学资源利用和环境保护的重要性,明确发展经济不能走先污染后治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。 2.2 在化学教学中渗透绿色化学内容。化学不仅在资源开发上能发挥重要作用,在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时刻体现出绿色化学的原则,渗透绿色化学教育。例如:在讲"化学反应及其能量变化"时说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;"卤素"中氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;"硫和氮的氧化物"中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等等;使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。 2.3 在实验教学中渗透绿色化学思想。 2.3.1 改进教材实验,消除实验污染源。保护环境,要从一开始在源头上减少或消除污染。教材中的一些有毒气体的性质和制备的实验,例如必修1中:铜与浓硝酸、稀硝酸反应的演示实验,如果按教材中的实验装置势必会产生一定量的氮氧化物气体,会造成大气污染,危害师生的健康。如果对这个实验做出一定的改进(如图所示),就可以避免氮氧化物气体的溢出,从而消除了对环境的污染风险。 2.3.2 推行微型化学实验,有效控制污染。微型绿色化学实验操作简单,实验现象明显,实验成功率高,有很高的趣味性。铜与浓、稀硝酸反应微型化改进装置图。新课程的实验教学过程中,教师应注意利用新型绿色环保材料与绿色化学发展的最新成果,以提高学生的兴趣为目的,使用不同的教学策略,以实现绿色化学教育的发展,使学生了解绿色化学,培养绿色化学意识,逐步实现绿色化学教育的目标。 绿色化学实验教学,可以提高化学教学质量,落实科学素养培养的目标,在化学课程内容和形式上具有不可替代的作用。 重视绿色化学实验,倡导环保,强化科学探究意识,促进学习方法变革,培养学生的创新精神,让他们成长为一个高素质的人才,这是我们研究绿色化学的目的。 2.3.3观思结合找出现象的本质。感觉与思维总是密切联系着的,整个观察过程都包含积极的思维活动。在观察时,要一边观察,一边用已学知识判断反应是否进行或进行的程度、条件,并对物质及其变化的现象进行比较、分析,找出它的特点和异同,综合、推理得出结论,这样来找出现象的本质。例如,把人体呼出的气体吹入澄清的石灰水中,发生的现象有吸气声音,形成气流以及出现浑浊现象等。经分析比较,推理知"出现浑浊是由于CO2与石灰水反应生成CaCO3沉淀的缘故。这就是实验的本质。它说明人体呼出的气体中含有CO2的缘故。而吹气时的声音,以及形成的气泡,都是次要的。 3.化学教学中进行绿色化学教育的意义 现代教育提倡的是素质教育,绿色化学思想的教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策略。不久的将来,重大的绿色化学研究成果不但是科学文献,也将进入教科书,走进我们的生活。这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。绿色化学不能取代系统教学,但必须融入其中,如此便对教师提出了更高的要求:一是更新观念;二是教师本身要进行终身教育,这样才能不断充实自己的知识结构和能力结构。 化学教学论文:有机化学教学中方法与能力的培养 在教学中如何发展学生的智力、培养学生的能力是当前国际上共同关心的教育理论问题之一。教学过程中到底教会学生什么?是“鱼”还是“渔”?是教学生还是教学生学?在有机化学部分的教学中,越来越明显地感觉到方法与能力培养的重要性。 一、教学过程与学习方法的培养中学阶段,化学可分为有机与无机两大块,结束无机化学的学习,同学刚接触到有机化学,兴趣很浓。这时候,是再一次激发学生学习兴趣的最佳时期,也是进行学习方法与学习能力培养的最佳时期。在教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就总结出有机化学学习的一般规律与方法:结构性质(物理性质、化学性质)用途制法(工业制法、实验室制法)一类物质。 比如“乙烯”这一节的教学,我就打破书本上的顺序,先讲乙烯的分子结构。介绍乙烯分子的结构时,先由分子组成讲到化学键类型、分子的极性、空间构型;据碳原子结合的氢原子数少于烷烃分子中碳所结合的氢原子数引出不饱和烃的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳双键的不饱和烃。再由其结构看其物理、化学性质,展示一瓶事先收集好的乙烯气体,让学生从颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性等几个方面来思考;根据乙烯结构中化学键的特征——双键容易断裂讲乙烯的特征化学反应——加成反应、加聚反应,根据绝大部分有机物易燃烧的性质讲乙烯的氧化反应(补充讲乙烯能跟强氧化剂发生氧化反应)。再由乙烯的物理、化学性质来讲其用途并结合实际生活中的事例,如作有机溶剂(物理性质)、制造塑料和纤维(化学性质)等。最后对这一类含有碳碳双键的烃,介绍其物理、化学性质的相似性和递变性。 以后几节的教学,我都反复强调这样的学习方法:结构性质用途制法一类物质。到了讲烃的衍生物,我请同学自己站起来阐述这样的研究方法,我顺着这样的思路一点一点地讲下去,很清晰。学生自己掌握,复习时也就感觉到有规律可循、有方法可用。有机化学其实很好学,重要的是要培养学生学习方法,时时提醒学生,以后就是进入高一级学校,有机化学的学习与研究也采用的是同样的方法,这在一定程度上也激发了他们学习与探索的兴趣。 二、教学过程与能力培养1.自学能力的培养适应于有机化学的特点,在教学学习方法和知识的同时,我还加强了学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学习方法的基础上,我让学生自己阅读教材,自己总结。比如“乙醛”这一节,通过约20min的阅读,我就请同学自己列提纲,然后复述,重点围绕“乙醛的组成和结构是什么?有哪些物理性质(展示样品)、化学性质?由这样的物理、化学性质决定了它有哪些重要用途?工业上如何制取?这类物质(如甲醛)有哪些物理、化学性质?”进行教学,通过这样的训练,我觉得学生不但强化了方法,更培养了能力,特别是自学能力。 2.观察能力的培养化学是一门以实验为基础的学科,在有机实验的过程中,我时时提醒同学要细致、全面,而且要有思维。比如实验室制取乙烯时,加药品的过程,温度计的摆放,实验中烧瓶、集气瓶内的变化,为什么要加石棉网、碎瓷片等等都应特别重视,不但要知其然,还要知其所以然。 3.动手能力的培养在强调观察、思维能力培养的同时,我还特别注重动手能力的培养。比如演示完乙醛的银镜反应和乙醛与氢氧化铜的反应后,我就请两个同学来演示用甲醛代替乙醛的同样反应,要求其他同学注意观察并指出其错误。在演示完乙醇与钠的反应实验后,要求同学做钠与水反应的实验,有的同学竟用大块的钠并用手去拨。通过这些课堂实验,课堂上及时纠正错误,学生感受颇深,他们自己做实验时就很动脑筋,也很规范,提高了他们的动手能力。 4.记忆能力的培养人类没有记忆就没有智力活动可言,“不记则思不起”,没有记忆,思维、想象、创造就失去了基矗化学是半记忆性学科,同样的教,同样的学,有的同学就是学得好,究其原因,其中一个主要的原因就是记得牢。因此在有机化学教学与复习中,我就重视记忆方法、记忆能力的培养。如:银镜反应生成物的配平,我就教学生“一二三”记忆法,即一水二银三氨;醇、醛、酸、酯的教学与记忆,我就提醒同学根据分子中官能团的异同对比记忆其化学性质;我还提醒同学根据实验现象进行记忆,如乙醛与氢氧化铜的实验有红色沉淀物(Cu2O)生成以帮助记忆这个反应 化学教学论文:化学教学中的非线性现象及对策 摘要 :在化学教学中存在的教学主体演绎、教师身、学生体现、学习环境作用等非线性因素的影响,针对这些因素采取充分发挥化学知识的非线性作用、教中积极应对非线性、把握预设和生成、加强教学反思、学中兼容非线性、巧用随机事件、培养学生非线性思维有效措施,变化学教学复杂的、不可预测性为一个简约的、可预测的教学活动。 关键词 非线性 化学教学 不确定性 随机性 无序性 从数学角度上看,线性指变量与变量成比例关系。相对应的,非线性是指变量之间没有必然的因果关系,而是由多方面相互作用的结果。在教育活动中,涉及的因素复杂多样,它们有时交叉耦合、有时相互促进、有时相互排斥,成一种非线性关系。在化学教学活动中,影响非线性的主要因素可分为化学知识结构、教学主体、学习环境三大点,他们具有不确定性、随机性、无序性等特征,这些性质都成为化学教学中难以把握的因素。 一、教学中的主要非线性因素 1.化学知识结构的非线性特点 化学知识的非线性指知识本身之间有不确定性、割裂性和不连续性。知识是变动的,化学知识在先人不断的探究中不断完善和改进,随着化学知识的传递、保存、选择、批判、融合、更新、创造,呈现一种螺旋形的盘升,在不同的认识阶段是有不同的定义方法。中学化学典型的一个例子就是对酸碱的定义,在初中我们直接说“电离的阳离子全部是H+的是酸,阴离子全部是OH-的是碱”,到了学习了“盐类的水解”的时候,酸碱的定义则变为“在溶液中c(H+) c(OH-)的为酸溶液,反之则为碱溶液”,随着对化学的进一步学习,大学化学还衍生出多种对酸碱定义的理论如质子理论、正负离子理论等不同分类方法。 新课程教材的编写,也体现了化学知识的非线性特征,打破了旧教材以知识为主线的编写思路。它以必修课程作为门槛,突出化学与生活的结合,把我们引进色彩斑斓的化学世界,在选修阶段再以必修的基础上做深入探究。这种做法,照顾了学生的学习认知规律,但又将化学知识引进似乎更加混沌的状态,同类知识被割裂在不同的学习阶段,继而出现初高中、必修与选修的化学教与学的衔接问题。 化学知识还具有社会性、复杂性、默会性。在知识经济大发展的时代,化学已成为自然科学中举足轻重的核心基础科目。辩证法要求学生们学习化学时坚持一分为二的思维看待事物,化学的发展有可能是天使的降临也可能是撒旦的挥阔,化学知识的缄默性增加了测量学生科学价值观的困难。在整个教学过程中,学生带着自身的情感态度进入课堂,令化学教学更加复杂无序。 2.教学主体演绎非线性 人的实际能力,如感知认知能力、想象能力和预见能力都是有限的,人与人之间这些能力一定都会有细微的差别,在教学中也显得尤为明显。例如,美国学者古德莱德归纳出五种不同类别的课程:理想的课程、正式的课程、领悟的课程、实行的课程和经验的课程[1]。这五种课程从上到下、从理念到实践,就是一种呈跳跃式的往下传递的,其到后面教师所能理解和领悟的化学教学内容与学生所体验、吸收的化学知识之间都不是一个线性关系,而是交融在一起,或增加或减少,不成比率。教学中的心理效应也不是百试百灵,就如量子力学认为的原子中个别电子的运动轨迹是无法确定的,即测不准定理,它所涉及的个体因素在无序中演绎着杂乱无章的曲调。 (1)教师身上的非线性 教师在化学教学系统中表现出非线性的特征。我国申继亮和辛涛等教授提出,教师专业知识应包括本体性知识、实践性知识、条件性知识。一名合格的化学教师应该具有的专业知识则为化学知识、与化学相关的情境和与之相关的知识、教育学和心理学知识。根据“木桶原理”可知,教师的教学成败常受制于与这三种知识最弱的一项。这种非线性现象在新手中表现的尤为明显,新的化学教师往往有过硬的化学本体知识,却很难在实践中探索学生的性格特点,难以把握化学课堂的有效性。 教学的对象是活生生的人,不是按部就班的戏剧表演,面对课堂中的突发事件,机不可设,设则不中,教师往往表现得束手无策。甚至在实验演示的过程中,出现与教科书上相悖的现象,教师不能正确处理或辟而不谈。“意外”超出教师的线性思维不能用教学机智妥善处理,不能及时采取有效措施而使得课堂走向失控,把已预设好的教学情境推向混乱状态。 教师在化学教学中的非线性还表现在教师投入教学中的时间精力、教师的教龄和教学效果不成正比。在教师群体中,从教几年的教师有可能比老教师更具有把握课堂的能力。待到教师发展到一定阶段,也常常出现职业倦怠而停滞不前。 (2)学生体现的非线性 学生在学习化学中也会出现和教师成长阶段相似的非线性特征。学生发展具有明显的阶段性,高中学生以抽象思维为主,情感比较丰富细腻,理智感在情感生活中占主要地位,化学史的教育对学生有一定的激发作用,有时成为一种学习的助推剂。学生群体发展的不平衡性使得教师难以以一种教学方法满足各类层次的学生的学习需要,也导致化学教学目标为不确定性。对于学生个体而言,根据加德纳多元智力理论,各项智力发展不平衡又具有互补性,这个为化学教学提供了利弊参半的非必然关系。各种个体组成的受教育者构成了一个更为复杂多变的群体,增加了教学的随机性。 另外,学生在化学教学中非线性还表现在,学生本身知识体系不连续缺乏将知识联系起来的能力而产生的负迁移、自身努力程度和成绩好坏不成正比甚至出现的高原现象、学习动机水平与成功机率成倒U型关系。例如,在一定阶段,学生还没有足够的知识将同素异形体、同分异构、元素、核素、同位素等概念用对比、归纳的方法加以区别;对自己期望太高而导致实验操作的错误。 3学习环境作用 化学是一门紧贴生活的自然学科,教育者应该将学生放飞到真实生活当中去。自然界的丰富多彩、社会中的复杂多样,都会交杂在一起对学习者带来一定的影响,或是促进,或是阻碍。学生带着各自复杂的心情走进化学课堂,又带着不同的态度回归生活。在这样的循环中,交叉耦合的因素难以把握。 再者,环境也不是一层不变的,它也随着时间的变迁发生变化,也因人们的认知状态对化学产生不同的审美心理,进而影响化学的学习。比如,紫金矿业排放含铜废水导致汀江河大量的鱼死亡,由此学生恨透了化工厂给生活的带来的危害,但 如若学习了“沉淀的溶解平衡的应用”又会为治理家乡水污染树立了学习目标,提起学习化学的热情。当然这是一个学生的内部心理变化,这种看不见摸不着的活动增加了教学的不确定性。 二、应对非线性策略 1.充分发挥化学知识的非线性作用 要发挥化学知识的非线性首先要迎合新课程教材的编写思路,以学生的认知规律为主线,以知识建构为基本机制,改变过注重知识传授和强调学科本位的旧做法。其次继续发扬教材中丰富的栏目的作用,这些是无序中构建化学知识不可少的有机组成部分,特别对于阐明化学知识的多样性和培养学生丰富的爱国等情感有潜移默化的影响,不再是因知识讲知识,而是由学生真正吸收内化、移情、延伸,由知识再生知识达到“树上开花”的效果。再者非线性知识通常是教学中的重难点知识,这些知识往往综合性比较强,对学生培养学生的非线性思维也起着举足轻重的作用。例如记住元素周期表各元素的一般规律外,还有一些“有个性”的元素,教师要有意识的点拨,学生也应该自觉对其归纳总结。 2.教中积极应对非线性 (1)争做“自来水” 教师应该不断地充实自己的专业知识,像是一个自来水源源不断地供给学生以养料。化学知识更新地很快,教师也应该时刻更新完善自己的知识体系。教师要联系最近发生的相关事实作为情境的设置,例如市面上出现的三聚氰胺、瘦肉精、毒黄瓜、塑化剂等食品安全事件,带领学生走进化学课堂。教师充实教育学心理学知识理论中要从实际出发,把握 学生“最近发展区”,为迁移而教,实现学生能力的“突变”。教师的专业知识只有在相对平稳的状态中才能保证教学秩序的正常进行。 (2)把握预设和生成 预设和生成是辩证的对立统一体。化学教师要在备课之前,认真研读教学的编写思路,读出其中的含义,抓住主干。在备课时要尽可能的先了解学生的学习认知状态,在学生已知和未知的基础上精心创设与本堂课的教学情境和支架。对于课堂演示实验一定要自己事先做一遍,增强课堂的预设性的针对性、开放性,才能灵活处理课堂更丰富的生成性,这是减小化学教学不确定性和随机性所必须的,这不仅是对学生负责也是对自己负责。注重化学课堂的生成性不仅建立在教师充足的备课上,而且要发挥教师敏捷的观察力和应急能力[2]。要强调的是,教师自身一定要保持谦虚谨慎的治学态度,不能随意编造不科学的结论和解释,这样既给自己的教学造成混乱有误导学生。 (3)加强教学反思 美国心理学家波斯提出:教师的成长=经验+反思。无论对于新手还是在讲台上已经站了几十年的老师来说,无论他的教学多么的丰富没有经过反思的教学工作只能说是周而复始的同样的工作,永远都是在原地踏步。教学反思能打破教师投入教学中的时间精力、教师的教龄和教学效果不成正比的非线性现象,克服职业倦怠心理。教师的反思也是一种自学本领,只有不断地在教学中反思自己,自己的教学水平才会不断提高。用理论分析解决化学教学中的各种问题,逐步探索揭示和掌握化学教学的规律。 3学中兼容非线性 (1)加强科学方法的教育 化学知识一直被人看成是文科式的理科,其主要原因之一就是觉得它是分散型的,像散落的珠粒非常紊乱,例如碱金属元素、卤元素或化学平衡移动影响因素,学生似乎觉得这些知识非常零散不便记忆。通过科学方法的教育,使学生们自觉地用归纳、分类和对比等方法按照自己的记忆习惯把化学知识分散的知识有机地统一起来,用元素周期表规律或化学平衡移动规律进行总结,这些有助于学生的记忆和学习,进而可以对相关知识进行迁移或者达到知识的突变。授人以鱼不如授人以渔,让教师“为迁移而教”成为可行。 (2)利用同伴效应 高中生有极强的自尊心和好胜心,比其他群体有更敏感的神经,周围任何人特别是师长的言语态度都会引发“蝴蝶效应”。教师可充分利用这点,在探究性学习中,采取小组合作或一对一的方式,用激励性的语言促使他们相互竞争相互弥补,掀起化学探究的狂潮,激发学习的热情,让学习成为一个开放的互补性的系统。 (3)关注非智力因素 学生的非智力因素包括动机、兴趣、情感、意志、性格。人本主义心理学侧面反应的就是教学中非线性的现象,它是一种人本取消的。学生的非智力因素在整个非线性学习中占了不可忽视的作用。化学的学习并不是枯燥无味的,只要到达他们内心深处的知识、能触动心灵的教学就是有效的教学。为此,化学教学中渗透情感的教育,如爱国情感、生命道德感、集体荣誉感,显得急迫。在化学课,教师一定要将正面的、积极向上的一面展现给学生,那样学生才会在轻松的学习气氛中接受化学。 (4)回归生活 学生只有回归到生活才能真正体验生活的真谛。只有环境才会对他们产生最大的非线性影响,产生的刺激才是最全面深刻的。课堂中的实验是人为加工以后的产物,往往也脱离了实际,多媒体展现给学生的也只能是感官上的体验,也有人说将厨艺和化学放在一起学习,讲的就是化学和生活千丝万缕的联系。回归生活,教学中的情境设置才会有意义。 4.化两个世界为一体: 良好的师生关系是减小非线性不可预测性的有力保证。沟通是良好的人际关系的润滑剂也是激起思想火花的助燃剂,达到教学效果最优化的目的。良好的师生关系需要双方共同努力。在化学教学中,教师要尊重、公平对待学生,善于和学生交往,了解学生最新动态,调节自己的教学方法和计划;学生应该尊重教师,严格要求自己,自觉完成学习任务,主动和老师交流,减少彼此的隔阂。 5.巧用随机事件 在这个复杂的非线性教学中,教师要保持一种高度的敏感性,化无序为有序,利用随机事件促进教学的生成。利用正值讨论热门的话题如食品添加剂的话题引入课堂,将学生的注意力集中到课堂中来,用随机事件“顺手牵羊”,使教学事半功倍[3]。 6.培养学生非线性思维 非线性理论相对具有一定的开放性、横向性、跃迁性和可塑性,对激活学生的思维功能、扩大知识视野具有积极的意义,对培养学生的创新性也是很重要的[4]。学生在理解化学反应速率的影响因素有效碰撞时,往往出现思维障碍,其原因之一是因为这个过程是模糊抽象的。非线性思维在创新实验中起到推波助澜的作用。如粉笔在化学实验中的妙用,利用其主要成分,粉笔可做焰色反应、钙离子或硫酸根离子的检验和做电极等;利用粉笔的形状和廉价的特点,它还可以充当硫或红磷在氧气中燃烧的燃烧匙[5]。在化学实验教学中,培养学生发散的非线性思想意义深远。为此,教师要鼓励学生大胆地猜想和解释,在一个民主和谐的课堂中赋予非线性思想以合理的地位,促进线性思维和非线性思维协同发展。 化学教育的影响因素是多元的、复杂的、相互交织的,较高的精确预测可能比较比较困难,但是在短时间范围内,预测是可以的,转变化学教学复杂的、不可预测性为一个简单的、可预测的教学活动,让化学教学 有规律可循。 化学教学论文:浅谈中学化学教学中的德育教育 一、利用化学史进行优良品质的教育聪明在于积累,天才出自勤奋。英国化学家原子论的创史人道尔顿,以“午夜方眠,黎明即起”作为治学的座右铭,自学成才。瑞典化学家舍勒原来是一个药店的学徒工,由于他顽强的学习精神,刻苦钻研,结果发现了许多气体并合成了许多有机物。求真理,顽强不屈。如氟单质的制取,从1813年英国化学家戴维开始对氟进行研究到1886年由法国科学家莫瓦桑制得单质氟,其间有不少科学家付出了艰辛的劳动,很多人中毒,有的甚至献出了宝贵的生命。然而科学家们还是前仆后继,毫不退缩。 严肃认真,敢于创新。法国化学家拉瓦锡把天平作为研究化学的工具,全面研究了燃烧现象,彻底推翻了统治化学长达百年之久的“燃素说”。而英国化学家瑞利和拉姆基在测量气体的密度时,发现由亚硝酸铵制得的氮气和由空气分离所得的氮气密度不同,但是仅几毫克的差别。别人是容易忽略的,而他们却认真地分析研究,进一步地分离测量,最后发现了稀有气体。 二、通过中外科学家的感人事迹进行爱国主义教育中国化工之父侯德榜博士,从小热爱祖国,学习勤奋。留美8年获博士学位后,放弃国外的优越条件,以赤诚的爱国之心回到祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。“七·七”事变,天津沦陷,日本鬼子威逼永利合作时,侯德榜态度坚决,断然拒绝,后率众入川,筹建了川厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,名震中外,为中华民族争得了荣誉。 丹麦著名物理学家玻尔在二战时期被迫离开被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,把诺贝尔金质奖章溶于王水隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅,而那瓶溶有奖章的王水溶液就在他们的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。 一生荣获两次诺贝尔奖的居里夫人,把自己的艰辛努力发现的元素命名为“钋”,以纪念她的祖国波兰。 科学家的这些热爱祖国的动人事迹,可以培养学生热爱科学、热爱祖国的优良品质。 三、通过环境保护教学,培养学生的社会责任感在全球,臭氧层遭受破坏,温室效应使地球温度升高,冰川融化使得海面上涨,这一切已严重威胁着人类的生存。在国外,如英国的烟雾事件,美国的光化学烟雾事件,日本的哮喘并水俣病等,都是由于工业“三废”没有有效处理造成的。在我国,每年废水、废气、废渣的排放量也相当大,而且有增无减。大部分城市出现酸雨,由环境污染引起的事故每年多达数千次。这些触目惊心的事实应当引起我们足够的重视。把环保意识渗透到教学中,培养学生的社会责任感。 化学教学论文:利用微格教学培养化学教师的教学能力 微格教学随着教育教学改革的蓬勃开展,已被越来越多的人们认识和接受。这种教学模式对教师的教学理论水平及实际教学能力具有较大的作用,能较大幅度地提高课堂教学水平,是一条较迅速地提高课堂教学技能的有效途径。本人根据在蒙城师范学校开办微格教学的培训以及3年来的教学研究,浅谈自己的看法,以供同行参考。 一、运用微格教学理论,准确有效地反馈教学信息微格教学是在控制论、信息论和系统论原理的指导下,通过设定教学行为目标,传递教学信息,反馈调整,使教学活动达到最优化的动态平衡系统。几年来,我们化学组在培养青年教师的教学能力和提高化学教师的教学水平上运用了微格教学理论,收到了事半功倍的教学效果。在课前,我们对重点章节进行集体备课,将复杂的课堂教学活动分解,划分为导入、提问、讲解等分项教学技能,然后将分解的内容分配给各位老师,由他们提出每一部分如何讲解,这样对青年教师来讲,如何上好这节课就做到心中有数。 在备课活动中,我们还通过观看一些化学教师的教学录像,特别对一些获奖的优秀课片,我们经常搬入微格教学的角色录像中,进行分析评价,这样教学信息能够及时准确地反馈,特别有利于教师教学技能的提高。例如,我们将一个获奖的优秀课片搬入微格教学的角色录像中,微格课型为提问类型,内容为高二化学“乙酸的化学性质”一节的总结归纳部分。他首先让学生复述乙酸的酸性和酯化反应的概念及酯化反应的过程,最后得出乙酸具有的化学性质。在6min的微格录像中,提问的语言、问题的明确性,新旧知识的连贯性,语速、启发与暗示等提问的基本技能掌握很好。 在课后,我们立即对照目标要求进行反馈评价,经过重放录像观察、发现有待于改进。提问设计的层次不到位,不利发展学生的思维。那么如何设计出更高层次的提问呢?在部分讨论后,建议教师可设计:“乙酸为什么能与碳酸钠溶液反应?”,“在乙酸与乙醇的酯化反应中为什么乙醇中使用氧-18,它的作用是什么?”,“酯化反应中的酸是指什么酸?”等,这样会更有利于发展学生的思维能力。 二、贯彻微格教学理论,有利于更新教学思想微格教学从整体上看,符合人类认识的规律,符合教育学的观点,符合控制论、心理学原理,它对提倡教师改进教法,更新教学观念具有很大的促进作用。在我校电化教学设备许可的条件下,我们利用微格教学中的模式行为规范,重点讲述和训练下面的语言表达、板书、导入、提问、讲解、演示、变化、强化、课堂组织、结束等十种教学技能。 现以一实例说明通过微格教学对改进教法的作用:有两位高中化学教师毕业年限与任职资格相同,分别用甲、乙代表,微格教学的实践录像,都以“元素性质跟原子结构的关系”一节作为讲解课型的内容。 甲老师:语言生动、教态自然、板书规范,他用流利的语言和规范的实验操作,进行比较归纳,引导学生根据反应现象,得出同一周期、同主族元素性质的递变规律。 乙老师:语言和教态略显紧张,他选在实验室上,他首先让学生根据预习的实验去做,学生通过观察现象后,很容易得出结论。 根据微格教学具有模式规范的目标要求,运用教学评价量表,很容易得出,乙在某些方面虽不如甲,但在“启发教学应用”、“知识输入的方式”上高于甲,可见,微格教学表面上看只是一种教学行为的模仿与纠正,但实质上却隐含着深刻的教学思想,对于改变传统的“注入式教学”极为有效。 三、运用微格教学理论,科学地评价教学行为在传统的化学教学中,评价授课老师的课堂教学整体与分项的优劣上,以前没有精确的限定规则,在评价上过于笼统空泛,利用微格教学理论就能比较科学地、真实地评价教学中的每一环节。 在教学评价中,我们采用微格教学中设定的教学行为评价系统,以一定的数量参与者作为评价员,对授课教师进行评价打分。几年来,我们采用蒙城师范学校杨景宇老师编写的《微格教学之路》中的微格教学技能评价指标体系,评价量表和评价单的规定,对授课者的教学技能进行科学的、真实的评价,取得了丰硕的成果。有5人次获市级优质教学课,有7人次获县级优质教学课,发表和获奖的论文在10篇以上。实践证明,利用微格教学的评价系统,有利于教师教学技能的提高和教学方法的改进。 四、灵活的变通形式,有利于化学教师的技能培养微格教学的操作系统包括六个步骤:讲解教学技能;观看示范录像;编写微格教案;微格实践录像;反馈评价和修改复录。在教学中我们根据不同的对象和学校的条件,利用悉尼大学特尼教授的变通应用理论,对微格教学的步骤进行变更和简化,取得了很好的效果。我们在教学中对不同的教师采取了不同的变通措施:对初级化学教师,由于工作年限短,经验不足,基本教学技能急待加强,我们听课重点放在教学技能上,通过评价,能够得到及时矫正,这样多次反复的强化,能迅速提高初级教师的教学技能;对中级化学教师,已有多年的教学经验,基本教学技能已基本成熟,对这部分老师重点应放在教学设计和教学研究方面;对高级教师来讲,已有多年丰富教学经验,重点应放在学科教学技能研究方面。这样对不同职称的教师,采取不同的变通形式,更有利于化学教师教学技能的迅速提高。
化学科研论文:化学教师学科研究路径 本文作者:张贤金 吴新建 单位:福建教育学院理科研修部 新课程改革以后,各有关教育部门和各中学都要求教师进行学科教育研究,力争成为研究型和学者型的教师。然而,课程改革推行十年以后,当我们与广大的中学化学教师交流的时候,发现在绝大部分中学化学教师看来,做学科教育研究就是写文章。中学化学教师将做学科教育研究简单地理解成写文章,这是一个很大的误解。除此之外,广大中学化学教师对于如何进行学科教育研究还存在诸多误解。针对当前中学化学教师对如何做学科教育研究存在的诸多误解,我们认为有必要进行澄清。 一、当前中学化学教师对学科教育研究的误解 新课程改革以后,广大的中学化学教师投入到了学科教育研究的队伍中,这在一定程度上加强了中学化学学科教育研究的队伍实力。与广大中学化学教师进行交流,发现他们对学科教育研究存在一些普遍性的误解,对此我们进行了梳理、归纳。 (一)做学科教育研究就是写文章 很多中学化学教师普遍认为,做学科教育研究就是写文章。事实上,写文章只是学科教育研究成果的一种表达方式,是将研究的成果撰写成文与广大同行分享、交流的过程。从学科教育研究成果交流与推广的角度来看,写文章是做学科教育研究的重要阶段。但是,从学科教育研究的整个过程来看,写文章只是整个学科教育研究过程的一个环节,占据整个研究过程的时间并不是太多。写文章只是对整个学科教育研究过程进行整理、归纳、总结,对研究问题的提出、研究工具和方法的使用、研究结论的得出和结论的讨论进行阐述。如果没有大量的前期实际研究工作,写文章只能是“无米之炊”“空中楼阁”。我们应该端正这样一个思想“:文章是写出来的,研究是做出来的”。只有通过提出有意义的问题、提出明确的研究假设、应用合理的研究工具和方法、进行合理的逻辑推理和分析讨论,才有可能做出高质量的学科教育研究。因此,做学科教育研究并不是写文章这么简单。 (二)做学科教育研究就是进行哲学思辩 学科教育研究具有教育教学研究的研究范式,从历史的角度来看,主要有三种研究范式:教育哲学思辩范式、教育定量研究范式和教育定性研究范式。有学者[1]认为,从研究目的来说,如果研究的目的是为了发展理论,可采用教育思辩研究范式;如果为了解决实际问题,则可采用教育定性研究范式;如果为了提供事实例证,为理论论证或政策决策服务,一般可采用教育定量研究范式。中学化学教师进行学科教育研究与大学学科教育专家进行学科教育研究是有所区别的。大学学科教育专家倾向于从比较上位的层面上来研究学科教育的理论和实践问题,而中学化学教师具有实践的土壤,应该扎根于学科教育的土壤和实际,选择教育定性和定量研究范式开展学科教育研究。教育思辩范式适合于大学学科教育专家发展学科教育理论之用。 (三)只有大学学科教育专家才能做学科教育研究 很多中学化学教师认为:“做研究是专家的事,作为中学化学教师只要把书教好了就行了。”事实上,这是一个很大的误解。如果回顾一下前苏联的教育家,就会发现前苏联的很大部分教育家都是中小学教师。他们在学科教育的实践土壤上做了许许多多的行动研究,提炼出了很多学科教育的观点,丰富了课程与教学理论的体系,揭示出了一些国际同行认可的学科教育的基本规律,并将这些基本规律应用于教学实践中,优化了本学科的课堂教学。因此,并不是只有大学学科教育专家才能做研究,作为中学化学教师如果可以扎根学科实践,提出具有本土特色的教育教学问题,并付诸实践去解决它,在行动中收集化学教育证据,提炼化学教育观点,揭示中学化学教育规律,必将成为研究型和学者型的教师。 (四)做学科教育研究就是模仿专家话语 当前,有许多中学化学教师在进行学科教育研究的时候,总是底气不足,过多地去引用专家的话语,模仿专家的话语,而缺乏自己的观点和见解。这样的学科教育研究难免有“鹦鹉学舌”之嫌。当中学化学教师的学科教育研究中充斥着教育学、课程与教学论专家的话语的时候,自己那仅有的少量的观点和见解不免就被淹没在既有理论之中。很多中学化学教师生怕自己的文章中没有专家话语显得自己水平不够,做学科教育研究、写文章的时候不是想着如何去确实地解决学科教育中的现实问题,而总是费尽心思,生拉硬扯,总觉得只有将自己的研究与专家的话语扯上关系才显得自己是与主流接轨的,与时代同步的。中学化学教师的学科教育研究不需要去模仿专家话语,而只要认真地去突破学科教育中的每一个现实问题就可以了。 (五)做学科教育研究就是现有理论加教学案例 经常阅读化学教育教学类期刊杂志的同行应该都有这样的一种体会,现在的很多中学化学教师做的学科教育研究就是将国外的诸如“建构主义”“多元智能”“信息加工”等理论拿来,加了化学教育教学的案例,然后冠以“建构主义理论在化学教学中的应用”“多元智能在化学教学中的应用”“信息加工在化学教学中的应用”等帽子。开展这样的学科教育研究本身并不能说没有意义,只是过多地去研究现有的理论,而没有对自己实践中产生的教学问题进行研究,没有扎根于学科实践,这样的学科教育研究对于教师自身的专业成长的意义值得商榷。因此,当前的化学学科教育研究应该尽快摆脱这种研究套路和模式。 (六)学科教育研究和学科教学本身截然分离 很多中学化学教师的学科教育研究课题并不是来自于自身的教学困惑,也不是来自于实践的需求,而是来自于一些所谓的热门研究,比如“教学有效性研究”“探究能力培养研究”“科学素养培养研究”等。当学科教育研究不是源自于实践的时候,学科教育研究就缺乏应有的针对性,学科教育研究结论对于中学化学教师的教学问题的解决的实效性也就不可能存在。当前很多中学化学教师的教和研是截然分离的,研不能为教服务,教不能为研提供土壤。因此,需要厘清一个问题,学科教育研究与学科教学到底是什么样的关系?这是需要认真思考的问题。 二、当前中学化学教师如何进行学科教育研究 当前,广大中学化学教师对于如何做学科教育研究存在种种误解,对于选择什么样的课题进行研究存在困惑,对于什么样的课题对于实践才是有价值的很是迷茫……当前的中学化学教师进行学科教育研究应该围绕“学科特质”选择研究课题,基于“教学问题”开展教学研究,明确“研究假设”透析研究目标,巧用“研究方法”突破研究问题,基于“研究数据”进行合理推理,扎根“学科实践”揭示化学教育的基本规律。#p#分页标题#e# (一)围绕“学科特质”选择研究课题 当前,中学化学教师的教育教学研究主要有班主任工作研究、德育工作研究、学科教育研究等。很多中学化学教师认为班主任工作研究和德育工作研究是自己最擅长的研究领域,而学科教育研究并不是那么的容易。但是,在这三类研究中学科教育研究对于教师专业成长的影响和帮助应该是最大的。因此,中学化学教师们应该将更多的时间投入到学科教育研究中。同时,学科教育研究应该具有“学科特质”而不能是一个学校里所有的教师都毫无区别地在研究“中学生创新能力培养”等问题。作为中学化学教师可以选择“学生科学思维能力发展水平”等更具有“学科特质”的课题进行研究。因此,中学化学教师应该将教育教学研究的重点放在学科教育研究中,同时研究的课题应该体现本学科的特质,不应该“贪大求全”,做“放之所有学科皆准”的课题。 (二)基于“教学问题”开展教学研究 新课程改革以后,由于课程理念、教学理念、教师定位和学生定位的变化,中学化学教师在课程实施过程中产生了形形色色的“教学问题”,中学化学教师应该紧紧地抓住这些“教学问题”进行研究。这些“教学问题”可能涉及到课程标准与教学一致性的问题、教材编写问题、教材深层解读问题、教学行为问题、教学思维问题、教学智慧问题、具体的学科知识问题、化学实验异常问题、学生前知识问题、学生思维发展问题、学生行为问题、学生学业分化问题、学生学业负担问题、学生作业批改问题等等。只要把握住这些“教学问题”,采用定性和定量相结合的研究范式,应用各种研究工具和方法在实践中开展学科教育研究,就一定能够在一定程度上解决这些教学实践中产生的“教学问题”。这些问题的解决也必将提升和转化为广大中学化学教师的教学智慧。 (三)明确“研究假设”透析研究目标 教育科学研究向自然科学研究学习以后,作为一项完整的教育科学研究都需要有清晰的“研究假设”,对于所要研究的课题的“未知状态”要有一个清晰的阐述。只有明确了“研究假设”,该研究课题才有可能开展,研究目标是否达成才有可能进行评估。作为中学化学教师,开展学科教育研究普遍存在的一个很大的问题就是研究中没有明确的“研究假设”。没有“研究假设”,作为研究者的中学化学教师就不能很好地透析研究的目标,学科教育研究就会显得很迷茫,学科教育研究就会走入“死胡同”。学科教育研究目标是否达成也将很难评估。因此,按照当前教育科学的研究规范来看,每一项完整的学科教育研究都应该有明确的“研究假设”。 (四)巧用“研究方法”突破研究问题 中学化学教师在进行学科教育研究中存在的一个很大的不足就是“研究方法”相关知识和应用能力的匮乏。当前中学化学教师的学科教育研究并不是方法太多了,而是方法使用太少了。在诸多的中学化学教育教学论文中,很多时候研究者并没有使用教育教学的“研究方法”,更谈不上巧用“研究方法”。因此,广大中学化学教师在开展学科教育研究前,应该首先学习教育教学的“研究方法”的相关知识,并学会灵活、巧妙地应用各种“研究方法”。既遵从“研究方法”又不被“研究方法”所局限。 (五)基于“研究数据”进行合理推理 从研究过程本身来讲,研究的目的是为了得出可靠的研究结论。影响研究结论可靠性的因素有很多,比如研究方法和工具的选择、研究对象的选择、研究数据的分析、研究结果的推理分析等。作为研究者,得出的每一项结论都必须有充分的定性和定量的研究数据作支撑。广大中学化学教师在开展学科教育研究的时候,应该广泛地收集教学实践中的证据,并对这些数据进行各种处理和表征,基于“研究数据”进行合理地推理,不超越“研究数据”作无根据地推理。同时,对于得出的结论应该运用逻辑推理的方式进行深入讨论。 (六)扎根“学科实践”揭示化学教育规律 很多中学化学教师认为做学科教育研究就是为了发表文章,为了评职称,为了应付领导……这样的认识有点“舍本逐末”。进行学科教育研究的一个基本的目的是为了解决学科教育实践中产生的问题。更进一步的就是为了提炼化学教育教学的基本观点,丰富化学课程与教学理论的体系。最终的目的是为了揭示国际同行认可的化学教育规律,然后将这些化学教育规律进行应用和推广。因此,我们强烈地呼吁广大的中学化学教师能够进一步地明确研究目的,扎根学科实践,在实践的土壤中提出具有本土特色的“中国问题”,在实践中收集丰富的化学教育证据来证明或证伪研究假设,在实践中提炼出一些基本的化学教育观点,最终揭示一些国际同行认可的化学教育规律。惟有如此,中学化学学科教育研究才能够真正为化学教学服务,才能为中学化学教师的专业成长服务,才能通过学科教育研究培养出真正的研究型和学者型的教师。 化学科研论文:大学化学科研兴趣培养实践 1从课堂教学内容改革入手,培养学生的科研兴趣 1.1增补科研前沿内容,破解科研神秘感 针对学生的专业,将相关的前沿科研成果补充到授课内容,并使其融入到课程教学中.虽然大学化学所授内容均为基础知识,但这些知识在科学研究中常常发挥着重要的作用.教师可以通过阅读大量文献,提取与授课内容的相关点,将其加入到教学中.以材料物理专业为例,在教学过程中可以增加与材料研究相关的科研成果.如在讲授平衡常数时,可以讲述利用不同物质溶度积差异的特点制备核壳结构的材料;在讲授等电点时,可以讲述科研工作者如何制备负载型的催化剂;在讲授物质结构时,可以讲述纳米材料晶相结构与其形貌的联系等.通过这些文献内容的补充,加强学生对知识点的掌握,激发学习兴趣,同时也向学生介绍了科研工作,破除学生对材料学科的神秘感,增强其对材料科学的了解及专业学习的兴趣,激发学生进行科研活动的信心,初步建立了科研工作的意识. 1.2增加人物实例,促使科研兴趣萌发 给学生介绍一些与教学内容相关的科学家经过努力获得成功的例子,使他们对科研产生兴趣.如吉布斯自由能函数的提出者吉布斯的生平;杂化轨道提出者鲍林是如何二度获得诺贝尔奖的;飞秒科学家李远哲教授是如何成为第一位华人诺贝尔化学奖得主的;量子理论在确立过程中众多科学家所做的贡献以及出现的争论.所举实例与课程内容密切相关,人物的名字也经常出现在教材上,因而这种教学方法对激发学生的科研兴趣有着积极的作用. 2从教学方式的改革入手,培养学生的科研兴趣和能力 大学化学作为基础课一般被安排在大一,学生的学习方式还停留在高中阶段的课堂听讲,学习的主观能动性不足.因此,大学化学给学生的学习带来了一定的难度.而且在有限学时内引入大量的信息知识,也给学生把握主要内容和知识要点带来了困难.这就要求教师在教学方式上做出改变,以激发学生学习的主动性. 2.1引入讨论式课堂教学,培养学生的科研兴趣 考虑到教学的实际情况,调整课时分配,安排一定的课时用于课堂讨论.由教师根据授课内容并综合考虑各方面情况设置若干个讨论专题,如光催化反应的原理及应用,涉及能带理论;催化剂助剂对丙烷选择氧化反应产物的影响,涉及化学反应速率和酸碱性;核壳结构材料的制备,涉及化学平衡等,供学生根据兴趣自由选择.确认主题后,教师针对某一课题提出一些学生感兴趣的问题,而后学生分组进行课前讨论,即学生通过自学教材,查阅文献资料,认真学习讨论后得出小组结论,然后选取代表制作PPT在课堂上讲述.不同小组间可以互相提问,也可以进行补充完善.最后在教师的指导下进行讨论评讲,得出正确的结论.学生通过自学,积极思维,排除疑难,既增强了学习的主动性,也锻炼了能力. 2.2增加学生的课外活动,体验科学研究 大学化学的课时少,教学内容多.虽然课堂教学可以使学生了解所学的知识,并可以用于科研,激发学生的科研兴趣.但对什么是科研,如何进行科研,有哪些方向可以开展科研并不了解,而这些内容无法在有限的课堂教学过程中进行讲述.因此,可以安排校内有经验的教师开展科研讲座,介绍各自研究领域的研究成果.学生在了解情况后还可以根据个人兴趣选择指导教师,进入其实验室学习.这一制度可以使学生提前进入体验实习环节,感受科研氛围,并培养其分析解决问题和使用相关专业工具的能力. 3从教学评价的改革入手,促进学生参与科研活动 教学内容和教学方式的改进可以在一定程度上激发学生的兴趣,促进学生的学习.但学生才是教学活动的主体,最终的学习效果取决于学生对教学活动的参与性[4].虽然通过改革教学内容和教学方式可以创造出适合学生学习并对科研产生兴趣的外部环境,但仍需要一个有效的激励措施保证学生参与的主观能动性.以往的考核主要依靠期末闭卷考试来考察学生掌握知识的情况,方式比较单一,忽视学生课堂外的学习、思考与体验的评价.而实际上,学生的很多能力是无法从纸笔测试的成绩中体现的.平时成绩比重很低,而且只重视上课人数及作业的考察,对学生课堂外的学习活动没有列入考核范围,对学生课外学习缺乏有效督促,事实上,学生的课外实践活动才是培养学生创新能力的最佳活动之一.对此,调整考核方式,改变以往单纯闭卷考试考查学生的方法,加大学生平时成绩的比重.将闭卷考试成绩在总评成绩中的比重调整为50%,平时考核提高到50%.在课后作业的布置中减少做题部分,增加主动性较强的小论文内容,引导学生针对某一问题,通过文献检索、归纳,最终完成小论文写作.将学生的课堂讨论表现也计入考核,考核采用的是PTA量表法(即基本要素分析法)[5],以提供有效的反馈信息,具体诊断学生在某些要素方面的优势和不足.此外,增加评价信息来源,改变单纯由主讲教师评价或只对学习结果评价的方式.学生在实验室实习的指导教师也会根据学生的实习表现进行评价.最终的平时考核分布为学生课外活动(小论文10%、实验室教师评价10%)20%,课堂讨论表现20%,平时作业情况10%.这一评价方式的调整既激励了学生对大学化学教学活动的参与,又使教师对学生的评价更为合理,从而可对学生的学习进行导向性修正,促使教学活动达到理想效果. 4结束语 在培养学生时,除了注重使学生掌握扎实的专业知识外,还要培养学生的创新意识和创新能力,进而培养出符合知识经济时代所需要的优秀人才.本文以大学化学的教学为例,提出通过教学内容的增补,教学方式的改进和教学评价方法的调整来提高教学效果,激发学生的科研兴趣,使学生在参与体验科研的过程中锻炼发现问题和解决问题的能力,培养其创新意识.这一教学改革已取得了一定的成果,该课程面向的材料物理专业学生对科研的兴趣较大,多位本科生发表了SCI论文,考研率也大幅度提升. 作者:何益明 单位:浙江师范大学 化学科研论文:化学教学科研训练成效 本文作者:申烨华 李剑利 崔斌 杨小峰 赵文立 王尧宇 单位:西北大学 化学与材料科学学院 创新能力培养是高等教育中素质教育的核心,国家和民族的进步归根结底依靠创新教育[1-2]。如何积极实施素质教育、拓展创新能力培养途径、培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,是我国高等教育面临的一个重要课题[3-6]。西北大学化学与材料科学学院是国家“211工程”重点建设单位,拥有国家理科基础科学研究和教学人才培养基地(以下简称国家理科基地)以及国家级实验教学示范中心(以下简称国家示范中心)2个国家级教学平台。近年来,应对教育形势的新发展,围绕学生创新意识和能力的培养,全面整合教学与科研的优势资源,通过完善创新人才培养方案、构建创新能力培养体系、制定科研训练规章制度、引导开展科学研究训练等4个方面的工作,全方位建设优质实践创新能力培养平台,促进学院学科发展与人才培养良性互动、教师教学能力与科研水平协调发展、学生基础知识和科研创新能力共同提高[7]。 1完善创新人才培养方案 新的教育形势下,人才培养方案除了需要强化“三基”,更要注重学生创新能力的培养[8]。为了适应新的人才培养目标,学院专业课程设置为学科平台课程、专业方向课程和专业选修课程3个模块。学科平台课程共计10门理论课和8门实验课,针对化学、应用化学、化学生物学和材料化学4个本科专业开设,是学院所有化学类专业学生的必修课,是本科教学质量的重要保证,也是化学大类培养的关键所在。学科方向课每个专业开设4门,学生任选其中3门必修,进行必要的专业培养。选修课程拓展学生的学术视野,并与研究生教育衔接。近几年,为了进一步密切理论和实践课程的联系[9],加强学生创新意识和能力的培养,在培养方案中强化5个环节的工作。(1)设置学科平台课程实习环节。为了加强理论与实践的结合,提高学生学习兴趣,培养实践创新能力,学院划拨经费和学时,为学科平台10门理论课程设置课程实习环节,由课程主持人和主讲教师负责,根据课程特点,联系相关企业或科研院所,带领学生进行实地考察与参观。(2)开设2个创新研究实验。在第三层次实验中,开设创新研究实验I(化学生物学实验)和创新研究实验II(材料化学实验),面向全体学生开设学科前沿实验,进行科研全过程的训练,体现学科优势对教学工作的促进作用。(3)实行大型仪器自主操作。依托国家示范中心的建设,学院整合全院大型仪器,构建了大型仪器网上预约系统。学生通过上岗培训,获得证书,即可自行操作大型仪器。大型仪器可以24h向学生开放,用于学生自主开展创新实验研究。(4)举办学科前沿讲座。为了让学生了解学科动态、激发科研兴趣,由学院高级职称教师和优秀博士生,以及聘请知名专家、学者进行学科前沿讲座。要求学生4年至少听讲座20次,上交听课笔记,计1个学分。(5)加强校外实习基地建设。工业实习是学生理论联系实际的重要环节,是教育与社会相衔接的一环[10-11]。但是,近年来,由于企业现代化管理进程加快,自动化程度增加,加之对学生安全的顾虑,企业对本科生工业实习积极性不高。为了确保实习质量,借助学校教务处和国家理科基地平台,学院建设5个稳定的挂牌实习基地,并与企业共同制定实纲,确保实习质量。 2构建创新能力培养体系 依据我院具体实际,结合本科各专业的特点,适应新形势的发展,从科研训练平台、科研项目平台、学科竞赛平台、开拓国际化平台和营造学术氛围等5个方面构建特色的创新能力培养体系。(1)构建科研训练平台。遵循3个基本原则构建科研训练平台:一是在资金上集中教学、科研各个渠道的经费,统一规划,根据学科发展的需求,搭建学科前沿领域的仪器平台,为学科发展和教师科研能力的提高、本科生学术视野的开拓和科研训练层次的提升提供基本保障;二是在政策上制定大型仪器网络化管理制度,学生通过培训获得大型仪器操作达标证书后可以使用大型仪器从事科学研究工作;三是在实验场地上整合教学、科研优质资源,包括国家示范中心、教育部共建重点实验室、省级重点实验室、教师研究室等,向本科生科研训练开放。通过这几项举措,保证了学科建设、本科生培养、教师队伍提升等协调发展。(2)组建科研项目平台。学生参加的各类科研训练项目包括国家大学生创新性实验计划项目、学校大学生创新性实验计划项目、学院创新基金项目和为期一年的毕业论文。整合各类本科生科研训练项目,由专人负责,统一规划、协调发展,扩大学生受益面,将整体提高和重点培育相结合。前3类项目要求指导教师必须主持在研项目。(3)建立学科竞赛平台。成立专门培训组,统一组织、培训学生参加重要的竞赛活动,并通过总结将存在的问题反馈实验教学课程组。各类活动主要包括国家大学生化学实验竞赛、省级大学生化学实验竞赛和大学生“挑战杯”大赛。(4)开拓国际化平台。加强国际交流,通过邀请国外知名大学的教授学者(30人次)举办讲座、外派交流人员(20余人次)等方法,开拓了教师和学生的学术视野,培养教师和学生的创新意识和能力,为国际化人才的培养奠定基础。(5)营造学术氛围。为了培养兴趣、营造氛围、发挥示范辐射作用,每年在学校化学与材料科学学院、化工学院、地质系、文博学院、城资学院、生命科学学院等开设化学课程的院系中,举办“化学文化周活动”。活动内容包括:化学理论知识竞赛、化学实验知识竞赛、趣味化学知识竞赛和优秀论文展示等。另一项活动为学生自行编撰《化学星源》学术刊物。国内知名学者为刊物题写了贺词。高鸿院士题写:格物致知,求实创新,培育化学创新人才———祝贺《化学星源》创刊。教育部教学指导委员会化学分委会主任郑兰荪院士题写:热爱化学,献身科学。教育部教学指导委员会化学分委会原副主任姚天扬教授题写:追真求实,创新造物———贺西北大学化学与材料科学学院《化学星源》创刊。首届国家级教学名师史启祯教授题写:精心培育,各方支持,让《化学星源》成为青年学子的成才之梯。教育部教学指导委员会化学分委会副主任宋毛平教授题写:做学问,勤学好问,敏于思考渴成才;搞研究,埋头探究,锐意进取勇创新。国家级教学名师唐宗薰教授题写:异想天开,大胆突破,严谨求是!不唯书,不唯师,要唯真理! 3制定科研训练规章制度 为了引导师生注重科研训练项目的学术内涵和项目实施过程中对学生创新性思维和创新能力的培养,以及提高学生参加学术研究的积极性,制定各类规章制度[12-13]。要求所有项目经过预研、申请、答辩、立项、签订任务书(教师和学生)、中期检查、结题汇报等程序,加强过程管理。要求各类项目结题时至少在学生自办刊物《化学星源》发表文章,训练学生整理研究工作、撰写科研论文的能力。 4引导开展科学研究训练 通过各种制度引导、鼓励学生参与科学研究[14]。一方面在保研中设立加分制度和免研直通车制度:在保研成绩中设立附加分,承担与参加科研项目、发表文章等均有加分;学校教务处规定以第一作者发表SCI论文具有破格保研资格。另一方面制定奖励制度:发表文章、参加各类项目、获奖各种成果,均有奖励。5参与研究的化学创新人才培养成效2006年以来,我院学生获得国家级和校级大学生创新性实验计划项目19项和42项资助,同时设立学院创新基金项目120余项,直接受益学生560余人。本科生以第一作者或参与研究的署名作者200余篇,其中SCI论文80余篇。通过这些项目的训练,我院在大学生化学实验竞赛中,获国家级一等奖1项、二等奖3项、三等奖5项,获省级一等奖共15项,并3次获得优秀组织单位奖;在“挑战杯”比赛中,获省级特等奖1项、一等奖2项、三等奖5项。考研率和就业率明显提高,学生深造率(读研或出国深造)40%以上,研究生考取率在95%以上,就业率94%以上。 化学科研论文:地球化学科研技术的发展 作者:冯海艳杨忠芳单位:中国地质大学地球科学与资源学院 地球化学专业的培养目标和定位 为了培养出具有很强的地球化学的专业知识和较强的实际动手能力的地球化学专业人员,地球化学专业应将科研动手能力的培养渗透到了本科教学的各个阶段。地球化学专业本科的培养目标和定位如下:地球化学专业旨在培养德、智、体、美全面发展的具有坚实基础理论知识,扎实掌握实用技能的地球化学专门人才。学生完成学业后,具有从事地球化学专业的理论和实际工作能力,并有较广的知识面,具备进一步学习深造的基础,能适应21世纪社会对地球化学人才多方面的需要,既可从事理论研究,也能胜任应用领域的工作。可在大专院校、科研院所、国家机关以及国土、资源、环境、石油、海洋、农业、城建等部门从事科研、生产或管理工作。 地球化学专业本科动手能力培养存在的问题 为了提高本科生的动手和科研能力,学校也出台了一些举措,比如大学生创新性实验的开展,本科课程中增加综合性和设计性实验等,但是这是远远不够的。 随着大型仪器的使用和测试精度、分析技术水平的提高,送检样品的代表性、送检状态就显得格外重要,如水样在采样后要进行加酸,加酸的目的和加酸的具体要求等,都需要掌握。土壤中硝态氮和铵态氮的分析要求送检鲜样等,同时也带来采样代表性和样品处理标准化等一系列问题。因此对于地球化学专业的学生而言,样品的采集、前处理等过程非常重要,这也是一个重要的锻炼和认知的过程。但是目前大学生创新性实验的开展周期较短,一般为一年时间。这对于像大地构造等以野外和室内观察为主的专业学生而言,时间也许充裕;但是对于地球化学这种依靠测试分析数据来支撑的专业学生而言,时间是不够的。 因为在资料调研的基础上,野外踏勘和实地取样后,样品的分析测试周期往往很长,一年之内数据难以获得。为了按时完成科技立项工作,有时指导教师会提供现有的数据给学生,让他们去进行数据处理和分析,这样学生就缺失了野外锻炼的实践机会。当然也有学生利用寒暑假的时间提前采集了研究所需样品,但是又由于昂贵的分析费用和样品长时间排队等问题导致无法按期完成创新实验。 在本科生的课程设置方面,坚持课堂教学和学生动手能力相结合,增加了实验课的课时和内容。但是在本科生毕业论文进行的阶段,大部分学生的论文是依托指导教师的科研项目进行的,而科研项目的样品基本以送样为主,因此毕业论文阶段本科生也很容易缺失地球化学样品分析的重要实践环节。 目前,我们已经建立多个“产学研”紧密结合的实践教学基地,使地球化学专业成为培养理论研究与应用实践紧密结合的人才培养基地,为国同类办学提供示范经验。但是,如何让“产学研”基地在本科生科研动手能力培养方面发挥更大的作用?使更多的学生有机会到这些基地去实践?这也是摆在我们面前的问题。 地球化学专业动手能力提高的应对措施 1.延长创新实验周期 延长地球化学专业学生的创新实验周期,提供给他(她)们充裕的时间和一定的空间(处理和存放样品),来进行前期资料的调研,野外采样和样品前处理等工作,加强其野外实践环节的锻炼,提到野外认知和动手能力。 2.加强实验室的开放力度,满足学生们的实验需求 加强实验室的开放力度,将学生的实验需求放在第一位,无论在创新性实验还是毕业论文进行期间,如本科生有实验需求,在保证实验教学的前提下,允许其在学校下属的任何教学或者科研用途的实验室开展室内样品的分析工作,当然要配有专门的实验老师进行指导,允许学生上机测试,这样就加强了地球化学样品分析的实践环节,锻炼了学生的实验室动手能力。 3.增加综合性和设计性实验 增加综合性和设计性实验的比重,重视学生课堂上动手能力和创新思维的培养。在课堂教学尽量根据实验室现有实验能力和学生掌握的知识水平,结合本科培养方案中开设的相关课程,通过习题或者实验课的形式,提供给地球化学专业的本科生到地球化学实验室、流体包裹体实验室、流体动力学实验室、地球化学有机分析实验室去实践的机会。比如:“环境地球化学”课程中“水样的采集和河水pH值的测定”,就采取了让学生实地踏勘取样的方式,教师结合实例讲解不同水体的采样会根据研究目的的不同存在取样的位置、深度的差异,并强调了取样时的注意事项和要点。这样同学们在野外具体认知的基础之上,通过亲自动手取样,并结合样品的室内分析和地球化学理论的讲解,取得了良好的课堂效果,同时也增强了学生对野外实地取样的感性认识,加深了对课堂理论知识的理解。 4.科学研究与教学工作有机融合 教师在指导地球化学专业本科生的生产实习和毕业论文环节中,普遍以科研项目为支撑。在教与学的过程中,应充分发挥科研项目在本科生培养过程的作用,创造科学研究与教学工作融合的机会,有目的地系统提供给学生一体化的从资料调研、野外取样、室内分析到论文撰写的专业指导,这样就增强学生动手、动脑与教师辅导的力度,帮助其建立理论知识和野外实践相结合的意识和提高其科研动手能力。 5.提高“产学研”基地的利用率 提高“产学研”基地的利用率,需要学校给予一定的支持,提供相应的便利条件,在解决了如交通工具、差旅等问题的基础上,还要配备专门的指导教师前往基地,以大自然为课堂,让同学们在身临其境的环境中完成理论知识向应用实践的转化。只有通过亲身实践,才能在以后的工作中得心应手。 当然本科生科研动手能力的提高不是一朝一夕能完成的,而是一个较为漫长的过程,不仅需要广大指导教师的努力,而且还需要学校出台相关的政策给予支持。但是,只要我们教师有提高学生科研动手能力的意识,将这种思想渗透到教学和科研工作中去,深入研究教学规律,总结教学经验,就能较好培养出满足社会需求,适应时代的发展,不仅具有扎实的专业理论知识,而且具有过硬的科研动手能力,具有创新能力和实践能力的高级专门人才。 化学科研论文:初中化学教学科研的发展 随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。 一、化学教育科研的研究过程 化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。 1.选定课题 课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。 选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。 2.制定方案 研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。 3.实施方案 这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。 4.分析资料 教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。 二、化学教育科研的常用方法 化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。 1.文献法 文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。 文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。 在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。 2.观察法 观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。 观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。 观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。 3.实验法 实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。 一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。 实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。 其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。 4.调查法 调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。 调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。 在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。 化学科研论文:小议中学化学教学科研的发展 摘要:教育科研在教学中举足轻重。本文通过对比分析相关文献资料,概括出了中学化学教育科研的研究过程,研究方法及论文的撰写方法。对提高化学教师的教育科研素质和水平会有所帮助。 关键词:化学教育研究方法 随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。 一、化学教育科研的研究过程 化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。 1.选定课题 课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。 选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。 2.制定方案 研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。 3.实施方案 这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。 4.分析资料 教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。 5.撰写论文 教学研究的结果要用论文或研究报告的形式表达出来,其目的一是总结,二是交流和推广。 二、化学教育科研的常用方法 化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。 1.文献法 文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。 文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。 在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。 2.观察法 观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。 观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。 观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。 3.实验法 实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。 一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。 实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。 其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。 4.调查法 调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。 调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。 在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。 三、化学教育研究论文的撰写 研究论文的撰写是课题研究的最后阶段,直接关系到科研成果的呈现。其基本组成包括: 1.题目、作者及单位、摘要和关键词。 题目要求醒目、新颖、具有科学性。作者及单位需如实填写。关键词是表示全文主要内容信息款目的单词或术语,字数一般控制在3~5个以内。摘要需用最简洁、精练的词语表达出论文研究的问题、方法、意义等,字数一般不超过论文总字数的5%。 2.绪论 绪论要求简明扼要,有吸引力。主要用以说明研究课题的背景,意义及方法。 3.本论 本论是全文的精髓,占论文的绝大部分篇幅。要求论述充分,论证有力,重点突出,层次分明,布局合理。要说明研究的过程、方法、样本和所使用的测量方法。用调查法或实验法研究的课题,要列出和研究密切有关的数据、表格和图表等等。 4.结论 主要论述研究结论,特别说明有创见的论点。 5.参考文献 一般论文习惯于把参考文献列在最后,有时把引用的文句在脚注中表明出处。参考文献的著录有相应的国家标准,一般格式如下。 图书著作:主要作者.书名.版次(初版不写).出版地.出版者,出版年.起始页码。 期刊杂志:作者.刊名,卷或年(期).起始页码。 报纸文献:作者.论文题目.报纸名,年.月.日.(版次)。. 网络文献:网址.题名,下载年.月.日。 化学教育科研不是某些人的专利,不是深不可测、高不可攀的玄虚过程。做好化学教育科研不仅有利于化学教育教学质量的全面提高,更有利于化学教师专业的成长。因此,作为21世纪的化学教师应当将化学教育科研作为一项迫切的、长期的、重要的、艰巨的任务,认真学习,不断掌握、探索化学教育科研的过程和方法,全面提升自己的化学教育科研能力。 化学科研论文:化学科研素质培养管理论文 科技是第一生产力,科技的发展取决于人的科研素质,只有普遍提高全民的科研素质和创新精神,才能培养出更多的高素质科研人才。对中学教师而言,培养学生的科研素质和创新精神,要从日常的教学工作中做起,从基础做起,落实在每一堂课的教学中。 化学是一门以实验为基础的自然学科,中学化学学习的是最基本的实验和操作,许多学生是第一次接触到需要自己亲自动手完成的科目,再加上有许多有趣的现象,对学生有很大的吸引力。所以通过化学实验,在化学教学中教会学生脑、手并用,用实验方法去探索和学习知识,能很好地培养学生的科研素质和创新精神。那么,具体该怎么操作呢?下面是我的一点微末见解,希望对大家的教学有一点点用。 一:教师应通过不断学习,提高自己的业务素质。使自己具有较强的科研素质和创新精神。 “学高为师,身正为范”,教师是学生的带路人和榜样,一个不具有较高科研素质和创新精神的老师是不可能带领他的学生走上科研和创新之路的,就好象一个不认识路的向导是不可能带领游人饱览美丽的风光名胜的,甚至还有可能带领大家误入歧途。所以,我们应该不断加强学习,使自己拥有较强的科研素质和创新精神,从而引领学生在科研和创新的道路上前进。 二:为学生创造动手、动脑的条件,培养其科研素质和创新精神。 为了激发和调动学生学习兴趣和动机,教师要善于为学生创设学习、获取新知识的情境。建构式教学理论提倡“做中学、学中做”,化学实验就为学生提供了这样的环境。要培养学生的科研素质和创新精神,就应在日常教学中对学生进行有规律的刺激,让学生养成科研和创新的习惯,因为“记忆需要不断地重复以加以巩固,否则就会遗忘”,而当一种行为成为一种习惯后,就很难丢弃。所以,将培养学生的科研素质和创新精神贯穿于日常教学中,让学生养成习惯,以便于在今后的学习和生活中用科研和创新的眼光观察事物,时时想到用科研和创新的方法解决问题。今年我教的一个班级是从全年级中挑选出来的学困生,有的是基础差,有的是学习习惯差,有的是先天素质较差。面对这样的学生,能谈得上培养他们的科研素质和创新精神吗?在上第一节课时,我就为学生做了“魔棒点灯、小猫捉迷藏、烧不坏的手帕”三个实验。神奇的实验现象把学生们都看傻了,引起了他们对化学的强烈兴趣,充满了好奇心。接着我又请学生上讲台,亲自来做这些实验,学生们都跃跃欲试,在时间允许的范围内,我让尽量多的学生亲自试了试。为以后的教学打下了很好的基础。在随后的空气的组成这一节教学中,有一个研究空气成分的实验。在演示完实验后,我提示学生能否自己寻找、利用日常生活中的材料,做一个类似白磷在钟罩中燃烧的装置,来研究空气中氧气的体积含量。我给了学生一周的时间,一周过后,居然有二十三个学生带来了他们的作品,令我大为吃惊,要知道,这可是一个特殊的班级。学生的作品大致可分为三类: 方案(1):材料:去底的输液盐水瓶(带胶塞)、脸盆、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁片做成)、打火机 药品:磷 方案(2):材料:去底250毫升矿泉水瓶(带盖)、大碗、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁片做成)、打火机 药品:磷 方案(3):材料:破试管(去底)、胶塞、自制药匙(用铁丝末端固定一个铁制小勺做成)、打火机 药品:磷 通过做这个实验,激发了学生的科研和创新精神,拓展了他们的科研、创新精神和能力,同时也打破了学生心中对科学研究和创新的神秘和畏惧,为他们打开了通往科研和创新的大门。让他们认识到科研和创新可以是在学习和探索中不断进行的,帮助他们树立了信心,培养了科研、创新精神和能力,效果出乎意料地好。 在随后的教学中,我更加注重通过引导学生动脑、动手,通过化学实验培养科研素质和创新精神,尽量多地为学生创造机会。例如:讲硫和磷在空气和氧气中燃烧的现象时,硫和磷的量若小,演示实验的效果会很差,几乎看不到现象,量大,产生的二氧化硫和五氧化二磷又太多,威胁到师、生的健康,污染了环境。我就想到引导学生制作一个新装置来解决这个问题,将制作这个新装置作为一个家庭作业,给了一周的时间。一周后,学生交来了他们的作品,如下: 装置一、材料:广口塑料饮料瓶(农夫果园果汁的瓶子,带盖)、铁丝、蜡烛(用于密封)、小铁勺、温度计、塑料饮料管、铁制白酒瓶盖 原理:将小铁勺固定在铁丝上,当作药匙。将铁制白酒瓶盖固定在小铁勺上方,用以盛水,在饮料瓶盖上钻三个小洞,分别将药匙、温度计、塑料饮料管固定在饮料瓶盖上。药匙中放硫和磷,观察燃烧时火焰的颜色。温度计插入盛有水的铁制白酒瓶盖中,测量水温的升高,从而观察放热现象。二氧化硫和五氧化二磷的气味可通过塑料饮料管闻到。再在瓶中加入适量的氢氧化钠,可吸收二氧化硫,饮料瓶盖上,避免了二氧化硫和五氧化二磷逸出,污染环境。 优点:材料易得、制作简单、环保、观察全面、效果好。 装置二、材料:铁丝、青霉素瓶(带胶塞) 原理:将铁丝砸扁盛放药品,点燃后放入青霉素瓶中观察燃烧时火焰的颜色。 优点:材料易得、制作简单、环保、观察全面、效果好 从学生的作品可以看出,有了正确的引导,学生充满了想象力。在他们动手、动脑做实验的时候,他们的科研素质和创新精神得到了很好的培养和发展。我相信,只要坚持在日常化学实验教学过程中,引导学生脑、手并用,通过化学实验培养学生科研素质和创新精神,我们一定能培养出更多、更好的具有良好科研素质和创新精神的人才。 化学科研论文:浅谈化学科研实验室安全管理对策 摘 要:当前高校所进行的诸多化学教学活动,都会涉及到化学实验。因此,化学科研实验室的安全与有效地使用是非常必要的。但因为化学科研实验室中会存放诸多化学品,如若存放不合理或发生化学反应等,很容易使化学科研实验室存在安全问题。所以,为了保证化学科研实验室能够长期有效、安全使用,加强化学科研实验室的安全管理是非常重要的,加强人员方面、化学品方面、仪器设施等方面的监督管理,可以有效地保证化学科研实验室的安全。基于此,该文将重点分析化学科研实验室存在的安全隐患,进而探究如何有效实施化学科研实验室安全管理。 关键词:化学 科研实验室 安全管理 当前我国高校注重教研及教学需要的情况下,设置了科研实验室,支持教研及教学。但是,在良好设置科研实验室的同时,还要注意保障科研实验室安全,否则将有可能危及人们的生命财产。就以化学科研实验室来说,化学科研实验室中存有多种化学品,如若化学品存放不合理、实验室清洁不到位、实验室温湿度控制不佳等,很可能引发化学科研实验室安全事故,造成严重的生命财产损失[1]。所以,为了规避安全事故的发生,保证化学科研实验室能够安全、有效地使用,强化化学科研实验室的安全管理是非常必要的。基于化学科研实验室的实际情况,科学、合理地规划、监督、控制化学科研实验室的方方面面,如此可以保证化学科研实验室安全。 1 化学科研实验室存在的安全隐患 参考与分析国内高校化学科研实验室日常应用与维护实际情况,确定化学科研实验室存在的安全隐患较多,具体表现为以下几个方面。 1.1 科研实验室安全事故难以预测 化学科研实验室内所开展的大多数实验活动都属于探索性研究,实验过程及实验结果未知,存在多大程度的危险性也无从知晓,这使得化学科研实验室存在安全问题。从本质上来说,化学科研就是一种探索未知的科研活动,科研人员需要经过不懈努力、多次尝试,逐渐了解化学现象,逐渐得出结论。所以,在化学科研实验室所进行的大多数化学科研项目都是难以预测其安全性,及可能出现的安全事故。 1.2 未统一管理研究生科研工作 以往,在化学科研实验的过程中,有指导老师负责带领学生进行化学科研,因为每个指导老师所带学生较多,根本无法在学生进行化学科研中做到面面俱到,正确、规范指导学生进行化学研究或安全防范等,加之一些学生的安全意识较低或存在侥幸心理,致使化学科研实验室中偶尔也会出现安全事故。而在今时今日,教育领域注重培养全能型人才的情况下,在化学科研实验的过程中为了培养学生的实验技能、科研能力、逻辑思维能力、创新意识等,往往开放化学科研实验室。但是因为一些学生相关知识掌握不扎实或基本技能不强,使其在化学科研实验室中难以安全、合理、规范地进行化学研究,容易引发安全事故[2]。总结来说,无论是以往还是现今,化学科研实验室应用过程中都没设定统一管理标准来约束、监管学生,从而加剧了化学科研实验室的安全隐患。 1.3 实验室调整改造频繁 化学科研实验室调整改造频繁,同样会加大实验室危险性。而综合分析国内一些高校化学科研实验室管理情况,确定有一些高校为了能够更新科研项目或引进人才,加强校内基础建设,如,化学科研实验室的改造,在改造过程中所造成的线路破坏、通风设施破坏等将成为安全隐患;化学实验室改造中频繁移动化学试剂、仪器设备,也容易使化学品变质或受潮,给实验室带来安全隐患。还有一些高校为了更好地进行科研项目,积极引用仪器设备,致使实验室内高温高压的仪器设备较多,这同样会加剧化学科研实验室的危险性[3]。 1.4 危险化学品种类较多 不同于基础化学实验室,化学科研实验室所存放的高危险性化学品较多,为更好地进行化学科研项目研究提供材料。但因为易燃易爆、强酸强碱等高危险性化学品较多,化学科研实验室必然存在较高的危险性,一旦高危险性化学品爆炸或燃烧,都有可能造成严重的生命财产损失。所以,因为多种危险化学品的存放,加剧了化学科研实验室的危险性。 2 强化化学科研实验室安全管理的对策 针对化学科研实验室存在诸多安全隐患的情况,强化安全管理,使之能够对实验室进行方方面面的监管与约束,尽量规避安全隐患,必然能够提高化学科研实验室的安全性。那么,如何强化化学科研实验室的安全管理呢? 2.1 对化学科研实验合理布局安排 针对以往化学科研实验室改造频频,且仪器设施放置不合理的情况,笔者建议重新规划实验室,正确布局与安排,实现化学实验室区域化、规范化、合理化。在布局方面,则是根据实验室功能及实验特征,将实验室划分为实验区、理化分析实验区、化学品存放区、仪器设备区等,如此可以分区域地监管与保护,降低安全隐患存在的可能。针对实验室的安排,首先是考虑仪器及化学品存放、应用情况,科学、合理地安排实验室电线、水管等基础设施的布设。在此基础上,合理规划安排大型仪器设备的放置及各种化学品的存放[4]。 2.2 制定完善的、细化的安全管理制度 考虑到化学科研实验室安全管理内容较多,且具有一定难度,在制定完善的、细化的安全管理制度的过程中,应当注意强化以下几方面。 其一,实验室行为规范管理。基于对以往化学科研实验室中学生日常行为,提出规范的、合理的行为管理,如,穿实验服,佩戴防护镜及手套,化学试剂规范应用,化学器皿及时清洗等。 其二,化学品安全管理制度。因为实验室存在较多高危险性化学品,为了避免因化学品引发安全事故的发生,所制定的化学品安全管理制度中应当明确说明化学品从存放、应用、回收等方面的要求[5]。 2.3 强化实验室相关安全教育与培训 针对很多学生安全实验意识不强及科研不规范的情况,应当加强对学生的教育培训,强化学生安全意识,并使其能够规范地进行化学科研项目,提高化学科研实验室的安全性。具体的做法如下。 其一,加强化学品、仪器设备规范操作方面的培训。为了使学生能够正确运用化学品,正确操作仪器设备,应当开展专项培训活动,重点讲解各种化学品的应用;各种仪器设备的功能及操作等方面内容,强化学生知识水平及基本技能。 其二,强化安全意识培训。定期或不定期开展案例培训、情景式培训、安全技能竞赛、安全讲座、安全演练等,不断地强化学生安全意识,使学生在化学科研过程中能够时刻注意安全操作仪器、安全使用化学品等[6]。 3 结语 总体来说,目前国内诸多高效化学科研实验室均存在安全隐患,可能引发安全事故,造成严重的生命财产损失。对此,应当通过制定安全管理制度、合理布局安排实验室、加强学生安全教育与培训等,强化化学科研实验室安全管理,为使化学科研实验室长期安全应用创造条件。 化学科研论文:个性化学习促生物学科研教相长 摘要:个性化学习是指以反映学生个性差异为基础,以促进学生个性发展为目标的学习范式,能帮助学生迅速提高学习成绩。传统教学模式很难在课堂上满足学生个性化的学习需求,新媒体、新技术能够帮助教师和学生很好的实现这一目标。微课能帮助学生解决问题,具有因微而便、微而不碎、随需而学的特点,因而是帮助学生个性化学习的有效工具。本文从市级教研员的视角提出了通过以微课为突破口来逐步发展学生个性化学习的整体思路。 关键词:信息技术;个性化学习;微课;翻转课堂 2015年5月21日,大庆市教师进修学院一行54人在卢士安院长的带领下赴青岛进行了为期三天的学习,本次学习的主题是“新媒体新技术与教学的深度融合”。在这次难得的学习中,我真正体会到了教育信息技术为课堂教学带来的高效和实效。 一、学习篇 1.专家导引,感受教育信息化带来的学习革命。我们聆听了多位专家、学者关于新媒体新技术在教育领域的整合、应用和推广的报告,让我们在领略互联网条件下融合了新媒体新技术的课堂教学令人震撼的效果时,感叹于学习方式的变革将对学生产生的重大影响。 2.课例观摩,体悟信息技术与学科教学的深度融合。观摩示范课例,参与教学设计大赛及聆听专家点评,让我们从学科视角,通过观察学科教学与新媒体新技术深度融合的具象化课堂及教学设计,真切看到了技术与教学的融合,体验到技术带来的便利与高效,体会到了新媒体新技术与教学高度融合为教师从根本上改变教学理念所带来的机遇。 3.大师点评,追根溯源谋发展。会议最后的精品课展示和蒋鸣和教授的精彩点评,将我们几天来散落在讲座、课堂、赛场上的思想珍珠逐个串联起来,让我们对新媒体新技术与教学深度融合的认识从理论到实践再上升到理论,形成完整的思想链条,站在学科教学的角度深入思考,“为什么融合、如何融合、怎样融合更适合学生发展的不同需求”等诸多问题,使我们对“互联网+”条件下的混合式学习、个性化学习等学习方式变革的认识更加清晰。 4.“和教育”让思想开花,让梦想落地。青岛国际教育信息化大会让我们开阔了视野,真正了解了什么是大数据时代的教育,什么是“互联网+”教育,教育如何与这个大数据时代接轨,更让我们看到一群有梦想、有激情、有专业精神又踏实践行的教育人,他们与有使命感和责任感的企业家联手共同担当社会责任,“和教育”会帮助每个学生成就最好的自己,让思想开花,让梦想落地。 二、收获篇 会议虽短,带来的收获和感悟却是巨大的。 1.加深对信息技术与学科教学深度融合意义的认识。借助观摩课与说课比赛,让我感受到先进教学理念的支撑与信息技术的应用为课堂教学带来的便利,尤其对于生物这样的自然科学课程,它的使用的确会使许多传统教学方法难以呈现的重、难点内容迎刃而解。 2.提高对信息化技术应用的关注度。一边观摩与信息技术高度融合的课例,一边观察师生如何处理课堂上媒体技术应用与教学内容的有机整合,我有种强烈的危机感,再不学习真的要成为数字恐龙了。这种危机感也让我对生活中信息技术的应用格外敏感。如在微信朋友圈中曾看到一则关于新型显微镜的广告,与传统显微镜相比,有许多构造上的差异。在显微视野中,可将所观察的内容直接展示出来,也可以通过网络呈现给所有人。这引发了我的思考:在显微镜换代过程中,高考还会考那些传统显微镜的使用方法吗?仍然坚持占用大量篇幅复习这类知识点还有意义吗?从指导高考复习来看,我们也需要更加关注信息技术与教学的融合。 三、思考篇 青岛学习的许多内容都带给我很大的震撼,其中最大的就是借助信息技术实现的学生个性化学习。最成功的教育是满足每个孩子的自身发展需求,帮助孩子发现自我、完善自我,最终成为最好的自己。每个人生而不同,不能像车间生产零件一样强调批量化、产业化地生产完全一致的学生,只有个性化学习才能培养出创新型人才。个性化学习是指以反映学生个性差异为基础,以促进学生个性发展为目标的学习范式,能帮助学生迅速提高学习成绩。传统教学模式很难在课堂上满足学生个性化的学习需求,新媒体、新技术能够帮助教师和学生很好的实现这一目标。电影《末日崩塌》呈现了这样的画面:几百人的大教室里,每个学生面前都有一台电脑,教授在讲解地震有关知识时,学生们也在查找相关资料随时向老师发问,并相继展开讨论,这样的课堂极具开放性,能激发学生创新能力。 四、行动篇 为更好地带领高中生物教师顺应时代潮流,将信息技术与课堂教学深度融合,在分析高中生物课堂教学现状的基础上,我将有的放矢地开展工作。 1.我市高中生物信息化教学现状。①教师资源方面:在教学理念、教学设计等方面,我市教师整体实力不弱,但在信息技术应用方面相对不足,尤其是高中,白板虽然各校都已配备,在白板的诸多功能的挖掘和使用上,教师们还做得不够,更谈不上与学科教学的深度融合。②硬件资源方面:PAD一对一形式的课堂教学在很大程度上能够体现个性化学习特点,也方便教师个别指导,但以我市目前情况看,高中学校班级多,班额大,现阶段不太可能将这种模式引入我市高中生物课堂教学。白板较为普及,我们可在白板功能的开发上做些事情,以满足目前大班额集体教学的需要。 2.下一步打算。在新形势、新背景下,作为生物教研员,我有责任在指导学生个性化学习和教师的个性化教学方面做些事情。微课能帮助学生解决问题,具有因微而便、微而不碎、随需而学的特点,因而是帮助学生个性化学习的有效工具。我将尝试在高中生物教学中,以微课为突破口,在引导学生开展个性化学习方面多做努力。①激发教师参与热情。我们首先要帮助教师认识到微课是课堂教学极其有价值的补充形式,制作微课的目的是为了学生学得更好、更快、更有幸福感。微课在弥补课堂教学时间不足,提高学生课后时间有效利用率,培养其自主学习、个性化学习方面发挥作用;在提高学生学习能力,培养创新意识,并最终形成终身学习的能力方面优势显著。②做好微课制作培训工作。微课的“微”是针对单个课程而言的,但从整体学习效果看,微课也要在系统性设计下,形成一系列的微课程包才能发挥其更大作用,因此,要有从整体到局部进行设计布局。例如:如何编写剧本?(学科教学方面)如何做好技术准备?(信息技术方面)如何使用录屏软件等?如何进行恰当的编辑?对学习内容进行系统性、结构化设计,让微课的内容既有整体性又有个性,这样会增加学习者的选择自由度,效果更好。 3.示范引领。首先,实行典型引路。突出学科特点,强调信息技术与学科课堂教学深度融合的实际价值。如,目前我市的选修开设情况是:2015届高三年级只有三所学校选择开设选修一,而实际情况是选修一考点少,学习与复习加起来的总学习时间平均比学习选修三要减少两个月左右,而且,高考中此部分内容非常简单,易得高分,但由于本册教材中均为现代生物技术实践,涉及实验均需要现代化的实验室和实验设备,教师也要有相应的理论水平及实践操作技巧,这让绝大多数学校望尘莫及。大庆四中是我省第一个设置了分子实验室的学校,并于2009年初承担了全省骨干教师选修一的实验操作培训任务,四中的教师对于分子实验室及相关实验操作很熟练,这样,可利用四中实验设施、教师资源进行微课录制,其他选择选修一的学校如无开设实验的条件,可借助四中的微课进行教学,而且,学生可利用微课通过课前预习、课上小组合作探究或与教师讨论来处理教学难点,还可通过课后反复观看微课来巩固所学,使学习过程更有针对性,更加适合个性化学习,提高每个学生的学习效率。其次,强化基地带动。可先从学科基地、八所省级示范高中做起,以此带动其他学校积极参与。第三,倡导合力攻关。帮助首批参与的学校构建微课制作小组。鼓励每个教师参与,学科带头人、学科中心组成员、骨干教师可编写剧本,进行微课设计,年轻教师和对信息技术应用熟练的教师可进行技术处理与编辑工作。新技术并不排斥老教师,把老教师的智慧引入到微课的设计编写中,是学习者的幸事。 4.任务驱动。首先,通过组织培训、比赛、展示、研讨、交流等活动,推进微课制作,提高教师微课制作的意识和能力。其次,结合学科特点,让学校教研组承包某一章节的微课制作任务,逐步实现校校合作、同伴互助,高中生物学科微课制作全学科化。第三,运用信息技术开展远程微课教研活动,并将有代表性的微课作品通过网络教研或学科教师交流群进行讨论,不断修改完善,探索具有针对性的多重制作模式。第四,逐步建立起学科微课资源库。 5.普及推广。定期组织相关的研讨、展示、交流等活动,促进研究与教学成果的推广与应用。鼓励教师积极制作、上传微课作品,学习、使用已有微课作品,实现微课作品效益最大化。 6.过程监控。第一,引导并帮助教师关注学生在学习过程中的状况,教给学生微课学习方法;引导学校控制并协调各学科微课观看量,以保护学生视力,合理分配课后时间、提高学习效率。第二,通过宣传,并借助教师引导家长转变观念,在微课使用初期管理好孩子的微课学习。目前我市绝大多数的高中学校、家长仍然视手机、上网为洪水猛兽,主要原因就是怕大量的信息误导学生,将注意力分散或转移到无意义事情上,这种担忧虽然有其合理性,但我们不能因噎废食。在信息时代,帮助学生形成信息甄别能力、提高学生的调控能力是教育者责无旁贷的责任。 7.课堂评价。要形成信息技术与学科教学深度融合下的课堂评价标准。建立新的课堂评价体系,将教研视角放到课前、课中和课后三个阶段,从而完善新媒体新技术支持下的信息化生物学科教学体系。 以上是从青岛回来后结合自己学科特点进行的一点思考,在此与大家交流探讨。作为高中生物学科的教研员,我必须尽快提高在信息技术方面的知识占有量和实际操作能力,与全体高中生物教师一起,有效利用新媒体新技术,大力推动个性化学习,为每个学生的发展提供最适切的服务。 化学科研论文:材料化学科研实践教学模式与评价体系探索 [摘 要]本文论述了高校内开设科研实践教学的必要性,总结了我校材料化学科研实践教学的实施模式,并建立了具有专业特色的教学评价体系。 [关键词]材料化学 科研实践 教学模式 评价体系 一、科研实践教学模式的必要性 近年来,科研与教学相结合的思想受到越来越多的关注。实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创造精神与实践能力具有特殊作用。通过科研实践活动可以更好地开发大学生本身具有无限的研究与创新潜力。科研是一种创造性的劳动, 通过参与科研实践活动, 可以转变学生在传统教学课堂上被动接受知识的学习模式,通过主角转变使学生的学习变为以探索、研究、发现为基础的主动学习,达到实践过程与专业基础理论知识融会贯通的效果,从而提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使其学会独立思考问题, 进而创新能力得以不断提高。 材料化学专业是一门理论与实验并重的专业,因其专业特殊性,在学习过程中,学生不仅要掌握较好的理论知识,还要具备较强的实验能力。为了培养学生具备较好的实验能力,材料化学专业在2008版的教学计划中专门设置了材料化学科研实践这门课程。该课程与灌输性的传统实验教学模式不同,教师给定科研课题、学生在限定课时内独立完成实验任务,内容包括查阅文献、设计实验方案、准备实验用品、样品制备、样品的测试与数据处理、撰写科技小论文等。在教学过程中,让学生自行查阅文献及设计实验方案,既提高了学生的自主探索意识,也锻炼了学生的胆量和自信心,对于培养学生的探索能力、分析问题能力、把握学习重点能力以及语言表达能力等起到了很重要的作用。 二、具有专业特色的实践教学模式,大大提高了学生的学习积极性和主动性 本校材料化学专业科研实践教学如何开展才能取得最佳的教学效果,这是本研究中最关注的一个问题。根据专业特点,我们提出两种教学模式:一是教师指定研究课题、学生独立完成实验任务的教学模式;二是学生自行选题并在老师的监督指导下独立完成实验任务的教学模式。 (一)教师指定研究课题、学生独立完成实验任务的教学模式 在现有实验条件能够满足的前提下,教师根据自己的研究方向,在研究领域内给出部分具有研究意义的小课题,学生可以根据自己的研究兴趣,在给定题目中选择自己比较擅长或有能力完成的课题进行研究。这种实施模式可以使学生参与到教师的科研项目中,激发了学生的科研兴趣,学以致用,增长知识与才干。学生通过参加教师子课题的研究,能全面了解一项完整的科研课题的全过程:涉及如何进行选题,如何确定试验指标,如何进行试验设计,如何进行试验前的各种准备,如何控制试验条件,如何对试验对象进行科学的管理并解决试验中出现的问题,如何收集所需的数据资料,最后又如何分析整理资料、如何写成论文等一系列问题。使学生在理论联系实际、独立观察、综合分析和解决实际问题等方面的能力都得到很大提高,而且扩大了学生的思维空间,这就为学生今后完成毕业设计和毕业论文打下坚实的基础,在缩短学生就业后对科研、生产的适应时间方面也具有重要意义。 (二)学生自行选题并在老师的监督指导下独立完成实验任务的教学模式 结合材料化学专业所学的理论知识和大量的文献阅读,立足于现有实验条件,学生可以自行选题、设计并独立完成实验和论文撰写,这可以为学生在未来的工作中独立解决生产实践中的存在问题打下良好基础。 学生在独立完成课外科研实践,必然要解决从选题到完成论文的一系列实际问题,这就使学生很快发现并想办法弥补自身的不足,他们积极主动地查阅资料,不断充实自己的基础理论知识,既巩固了课堂上的理论知识,又能应用理论知识解决实践中出现的问题,加强了理论联系实际的素质,激发了创新思维,实现了从不懂到懂再到比较熟练、从感性认识到理性认识的飞跃,提高了独立工作能力。 三、科研实践教学的成绩评价指标与方法 科研实践教学具有专业特色的实施模式决定了其考核方式不同于传统的考核。根据教学安排,学生成绩由出勤率、实验预习、实验操作、报告等成绩按一定比例综合成为本课程总成绩。根据以往实验课程的教学经验、体会、学生反馈的信息,初步制定了表1中所示的学生成绩考核指标体系。2011年上半年,专业相关人员对该教学指标体系又作了进一步调研、专家咨询、学生意见征询活动,对该方案进行合理修订,形成一个全面有效、便于实施、能真正反映学生学习效果、学习能力、创新能力、科学精神的指标体系,并于2011年度下半年在课程教学中正式实施。 表1的考核指标体系具体内容如下: 出勤:分值5分,无故旷课一次扣一分;请假2次扣一分。主要促使学生能够及时听课和参与课程讨论等。 预习报告:分值15分,对所选科研实践内容的了解程度;实验方案设计是否合理;在现有实验条件下能否设计出最简单的合成方案。主要目的是培养学生主动学习、课外学习、自主分析和钻研问题的习惯和能力。 实验技能:分值30分,其中动手操作能力分值15分,能够独立进行实验过程的操作;分析和解决问题能力分值15分,在实验中遇到不可预知的实验现象能够做出合理解释,遇到问题时能否积极的应对并加以解决。目的是使学生养成独立动手、积极分析和解决问题的良好习惯,并锻炼学生的专业理解和表达能力。 报告:本课程研究型教学的重点内容之一,指学生完成研究课题报告、课程内容学习与总结报告、上台进行专业问题讲解等方面,通过该项考核反映学生对课程内容的学习和理解的深度、课外学习的效果和主动性、查阅和阅读文献资料的数量和质量等,分值50分。 四、实践教学经验总结 (一)培养学生自行查阅文献资料的习惯,教会学生阅读文献的方法 通过阅读文献,可以拓宽学生的知识结构和加深对所学知识的理解,根据不同文献对比,可以激发学生的实验探索兴趣和求知欲望。文献阅读可以使学生积累充足的科研理论知识,为实验动手操作打下坚实的基础,为深入理解实验过程做好铺垫。这样可以大大促进实践教学中师生之间、学生之间交叉吸收,并实现了师生之间的角色转变,使教师变身为导演、学生变被动接受为自主探索,从而提高实践教学效果。 (二)大胆探索,培养质疑解疑的能力 在实践教学中,教师要积极引导、启发学生想象,鼓励他们敢想、敢问。重视学生质疑能力的培养,激励学生自主探索的学习兴趣。学生敢于质疑、敢于提问,其思路才更开阔,对问题的认识才会有一定深度。 (三)注重激励评价,激发学生主动参与的意识,提高科研实践的兴趣 在科研实践过程中,指导教师激励的评价语言能激发学生积极主动进行科研实践活动的浓厚兴趣。对学生科研实践过程的评价要注重鼓励、引导、点拨、开窍。 实践证明, 让学生参加课外科研活动具有很多好处, 但受到专业实验条件的限制,本次课外科研实践课程所提供的科研小课题数量有限,无法吸纳太多的学生参与到科研实践中。当参与科研实验的学生较多时,部分实验仪器及设备就要轮流使用,造成科研小课题无法在规定的时间内完成。今后, 我们会加快实验室条件的完善,为学生提供足够的实践空间,与此同时,吸引更多的专业教师参与到科研实践活动中,使科研实践内容更加丰富、有意义。让学生更多地参与或独立完成教师科研子课题, 达到培养学生的独立思考、分析和解决问题、论文写作等能力的目的, 从而进一步提高学生的科研能力和综合素质。 化学科研论文:化学学科科研基础训练实验教学改革初探 摘要 通过对当前大学化学学科实验教学的现状进行分析,总结教学过程存在的问题,结合有机化学、分析化学等学科的教学特点,提出首先制备有机分析试剂,然后以合成产物为光度分析试剂,对具体的实际样品进行分析测试,把有机化学、分析化学的实验教学紧密结合起来,以此来提高实验教学的目的性和针对性;将课堂教学和具体案例的实际应用结合起来,达到改善教学效果,提高学生对化学学科应用性认识,激发学习学习兴趣,达到培养学生动手能力和初步创新能力的目的。 关键词 实验教学 分析化学 有机化学 教学改革 大学化学专业中的有机化学、分析化学等课程是高等院校化学、环境、医学以及生物等专业的必修基础课,其中所包括的化学实验教学能够培养学生综合运用专业知识、独立分析和解决实际问题的能力,使学生能够获得科学研究的基础训练并具有一定的实验研究能力和文字表达能力等技能。在化学基础课程教学中具有重要意义。然而在各专业的基础实验中往往采用各自授课、分专业进行实验教学的方法,缺乏各学科间知识的融合,对应用型人才的培养是非常不利的,也不利于学生创新意识和实践能力的培养。 有机化学和分析化学是实践性很强的专业基础课和实验课,在理工科教学中具有很重要的地位。它不仅仅是理论知识的简单应用,还是培养学生思维的创造性、严谨性、逻辑性和动手能力、解决实际问题能力的一个大课堂,在实验教学方面,可以从几个方面着手改善: 1 实现单一教学模式向复合教学模式转变 以分析化学为例,传统的分析化学教学,侧重理论教学的系统性,而实验教学只局限于对现有理论的验证,对学生理论联系实际能力的培养以及对分析化学的学科应用造成障碍和误解。同样,有机化学教学也面临相似的问题,传统的有机合成实验往往只是单一地去进行某些有机物的合成及反应过程,而对于合成产物的结构鉴定、产物的应用范围和产物的性能并没有进一步了解,实验结果和实验过程、实验教学与实践应用之间往往缺乏有效的连接,不能有效激发学生的学习兴趣,提高学习积极性,最终造成学生对实验结果和目的印象不深刻,这对大学生技术素质的培养和从业能力的提高是不利的。 为了改变这种由单一教学模式所产生的学无可用,学无目的等情况,本着由简单到复杂的过程,由单元训练至综合性训练,由成熟的组合式技能训练到综合性、设计性实验的训练的方式,使实验内容与课堂教学和工业生产实际紧密结合起来。 以分析化学和有机化学实验教学为例,通过选取有机化合剂的合成反应实验来制备某一化合物,比如:有机显色剂等,将制备的有机显色剂进行表征、鉴定;通过将制备的显色剂应用于分析化学中的光度分析,让学生掌握分光光度法的原理和应用,加强两大学科间的联系,实现有机化学和分析化学实验的融合,既可以激发学生对实验教学的兴趣,又能够明确实验的目的。 2 采用实验教学与具体案例相结合的方式 教学案例的选择应兼具典型性综合性准确性和新颖性。分析化学是应用性极强的基础学科,不同样品中的分析方法也是千差万别。这就要求在教学中能够针对某一组分或元素进行实验和分析,建立一套完成的分析实验方案。而有机化合物的制备也需要有的放矢,根据合成产物的结构和性质来设计实验和产物结构。因此,可以将有机化学和分析化学实验结合在一起,既可以明确实验目的,又可以用实践结果检验学习效果。由于实际样品的分析过程中存在多样性和复杂性等特点,因此能够培养学生分析问题、解决问题的能力以及初步创新的能力,这些素质的培养在学生的就业和工作中是非常难能可贵的。 3 建立化学实验结果的检验和反馈机制 通过实验的数据处理和提交实验报告,可以使学生掌握数据处理的能力,还可以从数据中反映学生对有机合成和化学分析理论的掌握程度。在化学学科中,很多理论知识是互通的,彼此间可以互相联系、互相印证,这就要求学生在综合性实验中把各学科的知识综合应用和分析,及时根据实验结构进行反馈,及时调整有机化学实验的合成方法和路线,从而达到培养学生初步创新能力的目的,这是目前化学实践教学中薄弱的地方,而在实践中却是最重要的。因此,在有机化学和分析化学实验教学中,必须明晰实验目的和分析方法实用性的关系,必要时可以邀请从事具有实践工作经验的专家或技术人员讲授相关内容。 综上所述,通过具体将有机实验产品直接应用于分析化学实验,用于具体样品的分析检测来检验实验结果,把有机化学、分析化学的理论和实验教学紧密结合起来,提高两学科间的紧密联系;将课堂教学和实践应用有机结合,达到改善教学效果,激发学习积极性,提高学生对化学学科应用性的认识,培养学生动手能力和初步科技创新等目的,以此来提高实验教学的全面性,有利于培养出时代所需的合格、高素质的应用型人才。 化学科研论文:电子期刊库对于高校化学学科科研的文献保障状况研究 摘 要:文章以上海师范大学化学学科用户近五年(2006-2010年)被SCI收录论文为对象,对收录的论文及其引文数据进行整理、统计,重点对引文数据从引用年代、引用频次和引用期刊所在库的情况三个方面加以分析,以获取化学学科电子期刊库对于化学学科科研的保障现状,为化学学科的数字资源优化和建设提供相应的参考和依据。 关键词:化学学科 电子期刊 SCI 引文分析 文献保障 馆藏建设 1 研究背景和目的 近年来,随着网络和数据库技术的迅猛发展,电子资源较之传统文献资源以其特有的便捷性和高效性而越来越得到高校科研人员的青睐,高校科研对于各种学术数字资源的需求也是越来越明显。在数字化网络化的大背景下,为了保障科研所需的文献资源,各高校图书馆纷纷结合学校学科和科研的特色着重开展学术数字资源馆藏的建设,文献资源购置的经费也逐渐向电子资源采购进行倾斜,目前许多馆用于此方面的经费已超过了总文献采购经费的一半以上。但是,当前许多高校图书馆却面临着电子资源购置经费不足与电子资源价格昂贵并不断上涨之间的矛盾。那么,目前所订购的数字资源是否物有所值,是否能够保障本校相关学科科研的基本需求就是图书馆需要思考和评价的问题。 本文将着重对上海师范大学化学学科用户近五年(2006—2010年)发表的被《科学引文索引》(Science Citation Index,简称SCI)收录的论文进行定量分析。由于期刊是引文中最重要的文献类型,通常能够达到引文总数的九成左右,因此,本文将主要对引文中的期刊这一类型进行重点考察,以期了解的参考文献的分布概况,并结合馆藏电子期刊的现有状况,掌握我校化学学科科研电子文献的保障情况,为我馆合理配置采购经费的比例和数字资源馆藏建设提供一定的借鉴和参考。 2 文献综述 1927年,Gross[1]在《Science》上,利用《Journal of the American Chemical Society》论文中的引文数据作为评价指标,获取有价值的化学期刊列表;C H.Brown[2]对化学、生理学和数学三个学科的论文引文数据进行了分析研究;A M.Gooden[3]对俄亥俄州大学化学系的博士论文进行了引文分析;2004年,P M.David[4]通过对康奈尔大学IP地址用户使用美国化学学会(ACS)期刊的数据的研究,认为在众多学科中,化学科研人员更加青睐传统意义上同行评审的期刊文献。 国内通过引文分析方法研究化学学科馆藏的活动开展相对较晚。2003年,马建华[5]对北京大学有机化学专业的博士论文进行了引文计量分析,获得了最有影响力的外文期刊列表;葛巧珍等[6]以华东理工大学为例,对该校1999-2007年间的SCI收录的论文进行引文分析,研究了理工类期刊的馆藏保障率;徐志玮等[7]以中山大学化学学科作为研究对象,通过对2004-2009年间的SCI收录论文的引文数据的分析,阐述了用户对于相关学术期刊的需求状况,为数字馆藏资源建设提出了意见。 3 数据的采集与整理 本文的数据从《科学引文索引》(SCI)中检索提取,应用的检索词为“Shanghai Normal University” 和“Chem”,时间范围为:2006—2010。 得到的总体情况为:2006-2010年上海师范大学化学学科论文被SCI收录共计415篇,刊载在139种期刊上,其中中文期刊17种,外文期刊122种。对415篇论文的参考文献进行整理,共生成12923条,这其中包括了期刊、图书、标准、专利等多种文献类型。通过Google和Calis外文期刊网[8]等检索途径进一步针对电子期刊数据进行筛选和整理,剔除其中非期刊类型的文献,统计得出期刊引用数量共计11996条。 4 数据的分析 4.1 的期刊数据分析 对刊载这415篇论文的期刊进行分析,细化至每一年的数据,统计得到表1。 可以看到,我校化学学科在2006-2010年间在SCI源刊上的发文数逐年递增,2010年比2006年的篇数足足翻了一番,而且,刊发在外文SCI源刊上的论文也是呈逐年递增的态势,外文刊上发文总量占到了总发文量的74.2%。415篇论文的期刊引用量共计为11996条,每篇平均期刊引文为29。 刊载415篇论文的期刊中,17种中文期刊均为国内较顶级的化学类期刊,电子版均有馆藏,保障率为100%,其中发文量最大的为《化学学报》(21篇),其次为《有机化学》(18篇)。其余122种外文期刊也均为国际上比较有影响力的期刊,《Journal of Physical Chemistry C》(2010 IF= 4.520)发文量为13篇,《Journal of Alloys and Compounds》(2010 IF=2.134)和《Journal of Catalysis》(2010 IF=5.415)均发有12篇。以上三种期刊在ACS(美国化学学会)和Elsevier库中均可全文保障。经核对统计,发表的308篇外文中有263篇能够全文保障,保障率为85.4%。 4.2 论文引用的参考文献统计分析 引文,即参考文献,是在撰写论文过程中参考过的主要文献目录,是论文作者参阅借鉴前人研究成果的反映,是论文的重要组成部分。引文分析法是一种科学、可靠而简单的定量分析方法[9]。 4.2.1 引文统计的总体情况 经整理统计,2006-2010年期间SCI收录的我校化学学科415篇论文引用期刊文献共计11996条,出自1130种期刊,其中123种中文期刊,1007种外文期刊。1130种中外文期刊中,通过与我馆电子期刊资源的考察和比对,有666种期刊我馆的相关电子期刊库中可全文保障,被引数共达到10446次,占总数的87.1%;174种期刊我馆数据库中有摘要等相关信息,但不提供全文,被引数为633次,占总数的5.3%;290种期刊我馆数据库中则未藏有,被引数为917次,占了7.6%的比例。因此,从被引总次数的分析上来看,我馆的电子期刊全文馆藏能够基本满足我校化学学科科研的需求。 从电子期刊出版方来看,被引用我馆的外文期刊资源所在数据库主要集中在ACS(美国化学学会)、Elsevier、wiley、RSC(英国皇家化学学会)、Springerlink、Nature以及Science等库;中文的期刊文献在中国期刊网(CNKI)、维普数据库及万方数字化期刊中所藏。 4.2.2 引文的年代分析 引文的时效性往往对论文的质量起到很大的作用,它反映了相关问题的研究进展和动态。本文对11996条的引文的发表时间进行了统计(图1),结果显示:最早引文时间为1843年,其次为1897年,但是,引用2001—2010年间期刊论文的总数为7461条,占总引文量的62.2%;1991—2000年间的期刊引文数为3258条,占总引文量的27.2%;引用1971—1990年间期刊论文为1074条,占总引文量的9.0%。可见,1991—2010年二十年间期刊引文量为10719,占总引文量的89.4%。 目前,国际上收录期刊比较权威、引用量较大的化学类期刊库有ACS(美国化学学会)、RSC(英国皇家化学学会)、Wiley、Elsevier、Springerlink等,中文刊则在中国期刊网、维普、万方等库中基本有藏。从期刊库收录论文的年代来看,以上各库都比较注重论文的时效性和连贯性,近20年的期刊论文都重点收藏,我馆目前基本上也已订购上述各库的全文使用权限。但是也要看到,年代较久远的一些期刊由于停刊或其他原因而没有电子版,对于这部分期刊文献的需求需要纸本期刊或其他途径进行获取保障。 4.2.3 引用期刊的频次分析 对1130种被引期刊进行统计整理,结果显示:被引期刊的被引次数相差很大,被引次数最多的是《Journal of the American Chemical Society》,五年间被引用了774次,被引期刊次数前40位的均为外文期刊,中文期刊被引次数最多的是《化学学报》(41位),被引用55次,但是,499种期刊五年里仅被引用过1次。期刊引用次数统计情况见表2。 由表2可以看到,被引次数5次及以上的期刊共计320种,共被引次数10677次,所以,大量的期刊引用集中在了较少量的期刊上。通过对这320种期刊与我馆电子期刊馆藏的重点考察和比对,248种(77%)电子期刊我馆已全文订购。但是,通过分析,笔者也发现了存在的一些问题:(1)有些期刊订购收录的年代存在不全的情况,如《Nature》。目前我馆订购《Nature》的主站点上收录的是1869—1986年和2006至今的数据,Calis站点提供的是1997年至今的数据。因此两者在数据上有一定的重复,同时在收录年代上也缺少1986—1996年的全文数据。(2)有些引用次数比较多的期刊我馆没有收藏。《Biosensors Bioelectronics》(被引94次)、《The Journal of biological Chemistry》(被引59次)及《Chemistry Letters》(被引42次)三刊我馆均没有全文订购。由于篇幅有限,表3列出了被引次数排序前20位的期刊,以期为我馆化学学科电子期刊资源建设提供一定的参考。 4.2.4 被引外文期刊所在期刊数据库的分布和保障情况分析 从以上分析中可以看出,外文高质量期刊是化学科研人员最重要的引文来源,并且,被引中文期刊的电子馆藏相对比较集中,在中国期刊网、维普和万方等库中有收藏,因此,本文将重点对所引的1007种外文期刊所在的数据库分布情况进行重点分析和探讨。 据统计,1007种被引外文期刊中,我馆各数据库中藏有719种(包括可全文和有文摘等信息的电子馆藏),外文馆藏期刊总引量为10675次。按照期刊所在数据库被引总数进行统计排序,被引量前五位的数据库依次为: Elsevier、ACS、Wiley、RSC和Springerlink,这五个库的被引总次数占到了外文总引量的86.4%。表4和图2为馆藏各数据库的期刊被引量情况。 因此,做好Elsevier化学专辑、ACS、wiley化学专辑、RSC和Springerlink化学专辑的电子资源建设是提供化学科研电子文献资源保障的重中之重。 从我馆目前的情况来看,引进的外文期刊数据库基本上能够满足化学学科的科研电子文献需求。我馆订购了ACS全部期刊的全文使用权限;RSC提供了主站点和Calis站点访问全文使用权限,两个站点可以一起配合使用;Elsevier和Wiley中的化学专辑我馆均已订购,但是在本文研究的过程中发现有些与化学学科交叉或相关的基础跨学科期刊却没有订购,可能会影响读者的全文使用;Springerlink中的化学类期刊也基本都能够全文使用,但由于数据库商的原因,有个别期刊在国内无法全文下载使用。此外,Nature、Science、AIP、APS和IOP等库我馆基本上已全部或部分全文订购。 5 结语 通过针对上海师范大学图书馆化学学科电子期刊馆藏对我校化学科研保障状况的研究,可以看出近年来我馆对于化学学科电子期刊库的建设是卓有成效的,分析表明目前我馆订购的化学学科中外文期刊库的质量比较高,基本上能够保障我校化学学科科研的文献需求。 化学科研工作者越来越注重对于外文高质量化学期刊的关注和引用,这就需要图书馆更加注重对于读者用户文献需求的持续追踪,对于引用量较多、学术价值比较高的数据库或电子期刊根据实际情况进行论证、评价和订购,争取在购置经费有限的前提下,真正将“好钢用在刀刃上”。在日常的数据库管理和建设中,图书馆要持续做好数据库的读者培训工作,指导用户充分利用购置的数据库电子资源,同时还要加强文献传递服务,拓宽获取文献的渠道,以最大程度保障读者的文献需求。
生物实验论文:谈谈加强生物实验规则和技能的教学 生物学是一门以实验为基础的自然科学。许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚,生物学的理论也是人们通过实验总结出来的。所以实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。由于历史等原因,我国的生物实验教学起步较晚,以致重知识、轻实验,重理论、轻实践,学生的“高分低能”现象至今仍相当严重。随着教育的改革,在新编九年制义务教育生物教学大纲中,注重了理论和实践相结合的原则,教材内容突出了实验内容多,实验形式多,实验要求多的特点。 这样,学生动手参加实验的次数和机会多了。当然,如果教师不注意对学生进行实验规则和技能的教育,不精心设计好实验的内容、步骤和项目,学生不明白实验目的、要求和要注意的事项,则不仅效果不好,甚至会出现实验秩序乱,自然无法达到应有的实验目的。在生物实验教学中,为使每个实验达到教学大纲的要求,必须加大生物实验教学的力度,强化实验规则和技能。我的做法和体会是: 一、首先要加强组织纪律教育“没有规矩,不成方圆”。实验室守则和实验规则是上好实验课的保证,为了培养良好的实验习惯,使实验顺利进行,必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理,反复教育,使学生明白并自觉遵守,保证实验室内环境安静。要求学生不到下课时间,不准擅自离开实验室。如本人实验完毕或有事要离开,须报告教师。总之,要养成有组织,有纪律的实验习惯和良好作风。 二、预习好实验内容,明确实验过程只有让每个学生弄清了每个实验的内容、操作步骤、注意事项、实验目的和每个实验的全过程,这样学生才能做到心中有数,进入实验室才能有条不紊地进行实验操作。同时对于难度较大的实验,教师要事先进行实验难点和要点的讲解,以使学生掌握要领,使实验达到预期目的。如制作临时装片,练习使用显微镜,对初中一年级学生来说有一定困难,教师可事先在课外兴趣小组活动时培养好骨干,再由这些骨干学生去辅导带动其他同学做好实验,在练习使用显微镜时,就要特别强调其使用方法和操作要领。如顺时针调节粗调节轮时,使镜筒缓慢向下,这时头应向左侧偏下,眼光与装片在同一水平面上,眼要特别注意物镜下降的位置,当物镜靠近装片时停止。这时用左眼从目镜观察,同时右眼也要睁开,用右手逆时针方向转动调节轮,使镜筒慢慢上升,直到对准焦点,看清物像为止。再转动细准焦螺旋,来回调节,使看到的物像更加清晰。千万不能违反操作规程,下降镜筒时,一定要从旁注视物镜,防止物镜碰到盖玻上,损坏玻片标本和物镜。教师也可以用两台显微镜示范,一台是已经对好光了的,另一台则是已找到标本清晰图像的,让学生观察后做模仿。 三、要有实事求是和富于探索的科学态度要求学生在做实验的同时,一定要做好记录,如果一个实验小组两人,则一人做实验,一人记录,下一次实验互相对调。实验绘图要求学生实事求是照看到的实际画,在实验课中完成。如在解剖鲫鱼时,有的同学发现鱼的心室和动脉球的搏动位置在心房的上方,而在生物教学挂图中,心室位于心房下侧,在心室前端有一白色的动脉球,这就要按实际看到的画。又如初中生物课本中,用显微镜观察[人的口腔上皮细胞装片]实验,而在实验报告册上则要求,观察人的口腔上皮细胞要用0.01%亚基蓝溶液作为染色剂,如果此种试剂一时买不到,不进行染色,人的口腔上皮细胞透明度大,那么在显微镜下很难看清其细胞膜和细胞核等。为了观察清楚,这时可提示学生是否也可用稀释的碘酒或墨水作为染色剂,观察人的口腔上皮细胞装片,学生试着做了结果很满意。人的口腔上皮细胞被染成黄(红)色,细胞膜、细胞质、细胞核看得很清楚。细胞周围空间呈白色,图像很清晰。再如有些同学,即使不用牙签轻刮口腔上皮,用一滴口水,处理后也可找到口腔上皮细胞,这又是为什么?等等。从而培养了学生独立探索和实际操作、制作能力,培养了学生观察思维、动手能力,培养了学生严谨的科学态度。 四、要关心爱护教学仪器,节省实验材料在做每个实验前后,要求学生一定要养成洗手的习惯,以免实验时沾污实验仪器和试剂、样品、标本,从而引起实验误差,同时还要求学生不应做与本实验无关的动作,以免损坏实验仪器,甚至发生意外事故。要节约实验材料,如在制作洋葱表皮细胞临时装片,只要取一张洋葱表皮就够了,不必取大块,另外如擦镜纸、吸水纸,大头针和各种试剂等也要节约使用。严禁将教学器具如镊子、放大镜、剪子等带出实验室。同时为保证实验用品、材料、仪器不丢失,在实验前分发给每个小组一份实验仪器、材料登记表,要求学生在实验前后核实,并填写本节课的实验名称,日期,班级和组别等,最后要签名,以示清点核实无误并承担责任。实践证明,在实验中对学生进行爱护关心仪器和经常节约实验材料教育,有助于培养学生爱护公共财产,艰苦奋斗,自力更生的精神,有利于调动学生上好实验课的积极性。 五、做好实验小结,启发学生自我评价实验结束前,用3—4分钟时间让一些实验认真、观察细致、操作熟练、清楚实验步骤和实验目的、正确掌握了实验技能、并实验成功的同学简单谈谈收获、体会。也可由教师或者同学给予肯定评价和鼓励。反之,一些实验做的不好的同学或看不到实验结果的同学可谈谈失败原因和要吸取的教训。如有的同学也可能是因为怕麻烦、怕脏、怕腥味等原因而不愿意做实验,以至实验效果不好或无结果,为此教师也要帮助其克服怕麻烦、怕脏、怕腥味的娇惯心理,自觉做好实验。最终要使学生懂得生物学是一门实验科学,实验、观察、标本的采集和制作等在生物学教学中有着十分重要的地位。 六、要始终保持实验室整洁卫生要养成整齐清洁的实验习惯。实验过程中不得乱丢纸屑、杂物。实验结束后要清理实验仪器,把仪器放回原位,清洁实验桌(台)凳。对于贵重仪器如显微镜要求学生做到,实验完毕用软布认真擦净其各个部分,镜头(目镜和物镜)必须用擦镜纸轻轻地擦,擦完后转动转换器将两个物镜置于两侧,再将镜筒下降,目镜、物镜放入镜头里的规定位置,反光镜镜面要直立,以免落灰尘,罩上镜罩,把显微镜放回箱内,固定螺丝要拧紧,镜箱要锁牢,最后由值日生做好整个实验室的安全检查。 生物实验论文:生物学科中探索性实验教学法的实施 生物学科是一门实验学科,实验是研究生物科学的基本方法,运用好实验教学法,对于提高学生的学习兴趣,和学习的积极性、主动性、提高教学质量,培养学生理论联系实际和实事求是的科学态度,提高学生的素质都有十分重要的意义。而探索性实验教学方法是一种传授新知识的实验教学方法,学生通过观察和实验以及对实验结果的分析、讨论而获得知识。这种方式适用于实验材料容易得到,实验需要的基础知识较少,实验操作难度不大的教学内容。现行生物教材中的大部分实验和演示实验等教学内容都可以采用这种方法进行教学。由于这种教学方法适合学生的心理特点和认知规律,有利于调动学生的积极性和创造性,能够充分发挥学生的主体作用,教学效果良好。那么应该如何实施探索性实验教学法呢? 探索性实验教学法可以以如下三种形式进行实施: 1.边实验边分析讨论 这种形式的每一步都是由教师提出问题开始,教师启发、指导学生通过观察来寻找答案,并将答案叙述出来。 这种形式适合于以观察为主的实验,特别对于那些独立观察能力不强的学生,采用这种形式有助于督促学生进行有目的地观察和思考。由于在实验中学生的探索活动处在教师的严格控制之下,教学的管理比较容易。如在教授初中植物《茎的输导》这一节时,可将“水分和无机盐通过导管向上运输”的演示实验设计成边讨论、边分析、边实验的形式。选取白色花的玉兰枝条,下端插在盛有稀释的红墨水的瓶中,放在阳光下,待白色的花变红了,开始引导学生进行分析讨论及进一步观察。问:白色的花为什么变红?引导学生答出:墨水中的红色物质运输到了花中去了,说明了茎有输导作用。再问:茎的结构有好多部分组成,到底哪个部分有输导作用呢?指导学生观察茎的横切面,得出:茎的木质部被染红了,红墨水是由木质部运输的。继续问:木质部有导管和木纤维,红墨水是通过哪个部分运输的呢?指导学生用放大镜观察茎的纵切面,得出:木质部中只有导管染红了,红墨水是通过导管运输的。最后得出根吸收水分和无机盐是通过茎中的导管运输的结论。 这种教学形式要求教师提出的问题要简洁,逐步递进。在事先教师要对学生可能做出的回答有充分的估计,使问题和引导既朝着既定的目标进行,又避免问题中存在的暗示因素。再实验在实验操作方面,教师对学生可能出现的问题和困难要有预见性,特别是对于操作能力差的学生,教师应采取有效的措施帮助他们完成实验任务。 2.把实验分段并讨论 这种形式是把一个实验分成几段,教师分段讲解操作方法,提出本段要解决的问题,由学生分段独立完成实验,每段实验结束以后,在教师的引导下,学生分析、讨论,得出本段实验的结论,全部实验结束以后,再将各分段实验的结论进行分析和综合,得出整个实验的结论。 这种形式适于在学生已具有初步的实验技能和自制能力的情况下使用。在实验内容较多,学生的操作技能不够熟练,需分析的问题比较复杂,或者学生的自制力比较差一点时,分段应该多一些,随着学生的能力提高,分段可逐渐减少,并过渡到先实验后分析讨论的形式。这种形式既可以使学生的学习主动性和能力在一定范围内得到发展,有利于学生得出正确的实验结论,课堂纪律也比较容易控制。 在采用分段实验和讨论的组织形式时,教师首先要考虑如何分段,教师应根据实验内容各部分之间的相互关系、操作方法的变化和复杂程度不同,实验观察与分析难度不同及实验时间长短来进行分段。分段确定后,对教学中必需的旧知识,新的操作技术和观察的内容,步骤等,要根据分段的情况和教学的需要,安排在不同的时间讲授。有共性的问题放在整个实验前交待,与各分段有关的问题放到每一段实施之前。这样既有利于实验的进行,又节省时间。 3.先进行实验,后进行讨论 这种组织形式要求教师在实验前提出一系列与实验有关的问题,规定实验操作与观察记录的顺序,并交代清楚关键的操作技术和注意事项,以帮助学生明确实验目的、要求,然后由学生独立完成整个实验过程;最后在教师的组织下,通过讨论、分析得出正确的结论。这种教学方法有利于培养学生独立思考的能力和锻炼学生的实验技能,但教学难度较大,只适合已获得一些实验技能,自控力较强的学生。由于这种组织形式有一定的难度,所以,在实验前教师应组织学生做好复习,为学生的观察、思考提供必需的知识,同时复习已经学过的、课上要运用的操作技术,以保证实验的顺利进行。 在采用先实验后讨论的形式时,教师提出的问题必须十分细致明确,顺序清楚,这样学生的实验的观察才会具体,到位。例如,在观察水螅时,如果只笼统地提出要求观察体形、进食情况和刺激后的反应,而没有具体的内容,学生的观察就会很粗略,不能形成深刻、清晰的印象,既不利于对观察能力的培养,也使以后的讨论难以进行。 这种组织形式的一大优点是教师可以有时间去帮助个别有困难的学生解决实验中的难题,并检查学生完成实验的方法是否正确和质量如何。如发现学生中存在共性的问题时,可要求学生暂停实验,待说明和解决问题之后,再继续进行实验。 通过探索性实验教学法,可以从多方位培养学生的能力,例如,分析思考能力、自学能力、语言表达能力、动手动脑能力等,但在采用探索性实验教学法时,还应当注意以下三个问题: 第一:在实验观察时应以独立观察为主,同学之间可以互相帮助,但不允许学生翻看教科书,从书中寻找答案来代替观察。 第二:如果观察或操作的内容过多,较复杂,教师应用板书或板图给以提示,如果观察的内容是生物的结构,还应出示有各结构名称的挂图,有利于学生把实物与挂图对比,理解得更彻底。 第三:在分析讨论时,教师应对学生正确的结论适时肯定,并纠正不正确的结论。讨论时应让学生充分表达自己的意见,不要过早肯定正确的结论,而使错误的结论得不到表达,这样也不易发现不正确结论的原因。应通过引证实例或排除产生错误的原因来纠正错误的结论,不能简单地否定和压制学生的不同意见,以免挫伤学生的学习积极性。 生物实验论文:生物实验教学中观察能力的培养 湖北省荆门市沙洋中学 杨兴礼 九年制义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:培养学生能力应与传授知识并举,也就是把二者放在同等重要的位置,由应试教育转轨于素质教育,提高学生能力是其中的一个重要方面。其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生思维方法和思维能力。 初中《生物》中安排的38个学生实验中,其中单纯的观察实验28个,占全部学生实验的737%,而且观察贯穿于全部实验中。因此,教师要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。 1明确观察目的和任务 观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。 2培养学生科学的观察方法和求实态度 观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。 2.1先整体观察后局部观察 教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。 例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。 局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。 2.2对比观察 是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。 2.3重复观察 为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。 例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。 生物实验论文:中学生物理实验论文 一、物理实验的重要性 第一,有利于培养学生的探究能力. 在新课程教学目标明确指出了初中物理教学不但要给学生灌输物理知识、物理概念,同时要注重培养学生探究能力的提升.在学生进行实验的过程中,针对所需要解决的问题能够积极探究和思考,从而锻炼和提高学生的科学探究能力,逐渐使学生能够养成科学探究的精神. 第二,有利于帮助学生提高科学素养. 在科学实践的过程中会不断地深化学生对科学知识的概念,培养学生尊重事实,促进学生分析、观察物理现象的能力. 第三,有利于提高学生的学习能力. 在进行实验课程设计的过程中,突出了物理教学的方针、思想、实践性.从多方面、多角度锻炼了学生的思维能力和独立思考的能力.在学生观察、分析、推理的演示实验的过程中,提高了学生的思维能力、思考能力、观察能力、探究能力,以及追求真理的意识. 二、初中物理教学的建议 第一,要明确物理教学实验的重要性,让学生感知到物理教学实验的价值. 树立正确的物理教学实验观念,充分认识物理教学实验能够有效地促进学生成长,帮助学生提高物理成绩和以及提升物理教学的教学效率. 第二,完善物理教学器材,建立相对应器材管理制度. 在物理教学过程中,器材的维护、保养、维修能够保障器材的寿命,同时保障学生的安全性.相关领导人员应该妥善制定出物理器材的保管制度,要选择责任意识强、坚持原则的教师保管实验室,以保障学生能够更好地进行实验. 第三,摆脱传统教师演示、学生观看的状况,注重培养学生的实验动手能力,提高学生的实验次数. 在进行实验教学的过程中,要针对某个实验进行具体的演示、阐述、明确实验目的、实验过程、实验现象、实验注意事项,从而让学生进行具体的实验.例如,在做“用量筒测5mL水的体积”实验时,很多学生都出现过这样的错误,用量筒测水的体积时拿在手里读数,而且读数时视线没有与凹形水面相平,甚至量筒都没放平就读数.这样错误的实验过程,不能有效地帮助学生理解物理概念和知识,而且让整个实验变得没有意义.但是,教师在观察学生实验的过程中,并没有指出学生的错误.在实验结束之后,教师重复了实验,让学生进行观察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶(里面放水),使试剂瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入.待注入的量快到5mL时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量.这样的实验教学,不但不会挫伤学生的积极意识和自尊心,而且锻炼了学生的学习能力和观察能力. 第四,将生活中的物理现象带入到实验教学当中. 物理来源于生活,更扎根于生活,它和生活的的关系是不可分割、不可抽离的.在实验过程中,教师可以将生活中的一些现象引入到课堂当中,帮助学生树立实验的意识.例如,将双手合拢,互相击打会发现两只手都有灼热和疼痛感,这折射出了物理教学中所描述的力是相互作用的;让学生拿出两张相同的A4纸张,用嘴在两张纸中间吹起,会发现两张纸在靠拢,这是在阐述气体流速越快,压强会变得越小.又如,生活中经常会看见注射器,当用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,会感到很费力.若停止用力,活塞就会退缩一段距离,这就验证了大气压的存在.以上例子说明,在生活中能够发现很多物理现象.在实验过程中,教师可以有效地利用这些物理现象,说明物理在生活中的重要性,通过学生在生活中的发现和积极的探索,从而更好地学习物理知识.总之,物理实验的探究是教育界一直关注的问题.从教育部所下达的各项关于物理实验的通知和要求,能够充分地了解物理实验的重要性.所以,采取有效的措施,认识到物理实验的价值,还原物理实验在教学中的重要地位,积极引导学生进行物理实验,有利于提高学生的物理成绩,提升学生的探究能力,更有利于帮助学生树立良好的创新意识. 生物实验论文:初中生物实验教学中观察能力的培养 初中生物实验教学中观察能力的培养九年制义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:培养学生能力应与传授知识并举,也就是把二者放在同等重要的位置,由应试教育转轨于素质教育,提高学生能力是其中的一个重要方面。其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生思维方法和思维能力。 初中《生物》中安排的38个学生实验中,其中单纯的观察实验28个,占全部学生实验的737%,而且观察贯穿于全部实验中。因此,教师要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。 1明确观察目的和任务观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。 2培养学生科学的观察方法和求实态度观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。 2.1先整体观察后局部观察 教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。 例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。 局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。 2.2对比观察 是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。 2.3重复观察 为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。 例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。 生物实验论文:提高学生物理实验的能力 物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力,培养能力的目的。 目前,由于升学压力,不少教师在主观或客观上并不重视物理实验教学,因此,我认为,初中物理教学应注重实验教学,切实加强实验教学。 一、引导学生观察物理现象,激发学生的学习兴趣,培养观察能力 众所周知,兴趣是影响学习积极性的最直接因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。例如,在观察“摩擦起电”现象时,要提示注意:①手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用?②手帕摩擦过的两块塑料膜,在相互接近时会发生什么现象?③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些,它们之间会产生什么现象?通过观察,学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察,不仅成功地诱发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,还有利于发展学生的观察能力。 二、引导学生通过画图、识图来培养学生的想象能力 教材中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等,都是从画图、识图及图像与实物转化的角度,训练学生对物理规律掌握的程度。换句话说,就是靠想象来认识物理规律,然后靠作图来进行分析、判断。例如,在学习“导体做切割磁力线运动”内容时,可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据右手定则,磁力线方向(麦子)、导体运动方向(镰刀)、导体中感生电流方向(四指)的关系就十分明确了。由于想象材料来源于实践并与感知、记忆密切相关,因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等,来帮助学生对没有直接感知过的,或根本不能直接感知的事物,产生清晰的表象,以开拓学生的思路,扩大知识范围,促进学生想象能力的发展。 三、鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习 各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如教材中“纸盒烧开水”、“小风轮”、“电铃”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以评价。 四、通过实验课教学,培养学生的实验技能和创造性思维能力 物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。例如,在电学实验中,教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值误差偏大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验基础。通过实验,不仅有效帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力。 五、注意实验归类,使学生储备的知识进一步系统化,应用更加灵活 根据心理学研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握和迁移。教材中有关实验内容,是根据课文知识的章节安排的,各章节的实验内容,基本上无必然联系。学生所掌握的有关实验方面的知识,往往既多又乱。因此,在总复习中,可以将原教材中实验内容的章节次序打乱,重新归类为:观察物理现象、基本仪器的使用、基本物理量的测量、验证物理规律等。实验归类,是在学生掌握系统知识的基础上,进一步用实验方法,由浅入深,由现象到本质。打破教材中实验内容的章节,重新分组,目的是避免学生套用一种方法和方式学习物理知识,使学生灵活运用各种仪器、各种方法,从不同角度解决实际问题,从而使学生获得新知识、新技能。在归类实验中,还可以及时补充对比性或综合性强的实验,以提高学生的综合、分析能力。 综上所述,观察物理现象和模型,进行各种物理实验,应用画图、识图的训练等都是发展学生思维,提高学生能力的有效方法。教师应该把精力从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面培养和训练上来,切实加强物理实验教学。 生物实验论文:探究化学与生物的实验改变办法 1强化实验预习环节 如果仅仅凭课堂上老师的讲解,很多学生都跟不上速度和思维,做实验时感觉盲目,不知自己在做什么为什么这样做,只会依据实验步骤“依样画葫芦”,遇到问题更谈不上解决。为了督促学生预习,要求学生写预习报告,但绝不是单纯抄书,可以根据自己理解精简原理和步骤。同时,采取灵活多变的方式检验学生预习情况,如学生讲解实验,其他同学提问,老师再补充;或者对于某个步骤提出为什么,大家一起讨论。在“维:请记住我站域名生素C含量测定”实验中,提问“为什么要求滴定过程不要超过2分钟”“用酸化水作为空白对照的目的”,如果学生预习后回答不出,就等到实验做完后一起讨论。通过这样的方式,既能督促学生预习,又能让学生带着问题做实验,激发实验兴趣,还能训练学生的表达和逻辑思维能力。 2发挥学生主观能动性 参与实验准备环节在传统实验教学中,往往是老师独自配试剂、准备实验,学生只管课堂做实验。这样的教学过程不能有效提高学生积极性,不利于学生掌握基本实验技能,可能导致有的学生毕业还不会使用天平、容量瓶。如学生配制氨基酸溶液时采用中性水为溶剂;淀粉溶液配制时用冷水配制。针对这些情况,我们将学生分成了几个大组,每组3-5人,轮流参与实验准备工作。在准备实验过程中,老师悉心指导学生配制药品,传授技巧和小窍门。为了确保实验顺利完成,小组成员还要进行预实验。虽然这样加重了老师准备实验的工作量,但充分调动了学生积极性,锻炼了学生的动手能力。 3精选实验项目,调整实验内容 3.1设计性实验比例验证性实验很重要,但由于此类实验一般都有较明确的预期结果,经常出现学生不认真做实验、编造实验结果或者抄袭实验报告的现象。而综合性、设计性实验将学生转变角色,发挥了学生的创新能力。因此,选择实验项目时应增加综合性、设计性实验比例。在设计性实验中,可采取半命题的方式,由学生自由选题,4-6人一组完成实验方案的撰写、实施及实验报告的完成,老师全程指导、协助。 3.2为了让这个实验“活”起来,我们做了以下调整: (1)不告诉学生混合氨基酸是哪几种构成,要求他们根据氨基酸的Rf值自己分析判断混合氨基酸的成分。让学生了解通过这种层析方法既可以分离纯化氨基酸还可以用于鉴定氨基酸。 (2)提出问题,选择其他有机溶剂作为扩展剂或者改变正丁醇与醋酸的比例纸层析结果会不同吗,让学生做对比实验自己解决问题。实验内容调整后,大大提高了学生的兴趣,训练了他们的科学思维能力。当然,这只是小小的尝试。其实很多实验都可以尝试改革,让验证性实验也“活”起来。总之,为了适应培养学生综合能力这一新的发展形势,生物化学实验教学应改变传统的实验教学模式,在教学内容、教学过程及教学评价等环节进行改革尝试,坚持以学生为主体,教师为主导的教学原则09,充分调动学生学习积极性,采用灵活的教学手段,培养学生动手能力、观察分析能力,不断提高学生综合素质。 生物实验论文:初中生物实验课中的思维训练 生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目标的实践。它不是盲目的行为,而是在理性指导下的变 革现实的实践活动。在每一个实验的过程中,从实验意念的产生到实验方案的设计,从实验结果的分析到实验报告的完成,每一步都有思维活动,每一步都是思维的结果。所以,生物科学实验有利于把学生带入发现问题 的情境,使学生在分析实验问题之中和在解决实验问题中锻炼思维能力。 科学的思维能力是科学素质的重要方面,而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合 初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法。 一、启发学生的思维积极性 兴趣是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这 个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的,只是直接的兴趣,如果没有更深层 次内涵的吸引,维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和 学生生活实际引出实验课题,不断明确实验目的意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。 思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。当一个人产生必须排除困难的需要,或要了解某一问题时, 思维就活跃起来。实践证明,有意识地创设发现问题的情境是引导学生积极思维的好方法。我们要善于利用实验中的[观察与思考]、[讨论]等栏目中的问题,以及在辅导实验的教学中用有启发性的问题巧妙地引导和 调动学生思维的积极性。 二、帮助学生掌握科学研究的基本过程 科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程,即解决问题的程序。 例如,〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。 首先,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点? 其次,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。 1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。 2.鼠妇的活动还可能和水分,以及其它外界因素有关,等等。 第三步,设计实验,验证假说。在这个阶段,实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确 定的。所以,实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。 1.先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。 2.为了消除无关变量的干扰,突出自变量,找出自变量和因变量的因果联系,必须创造一个除“光照”以 外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。 第四步,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。 通过“鼠妇实验”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题假设实验结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路,这里不再重复。 需要说明一点,科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造,而是要有科学根据的。这种根据来源于头脑中 已有的知识,或者来源于别人的研究成果,或者来源于对客观实际的观察。例如,在研究“消化”的实验里所 提出的假设:“细胞膜只能透过小分子物质,食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞膜。” 这个假设的理论根据是:①人和动物都是由细胞构成的;②生活的细胞需要从外界吸收营养物质;③营养物质 是通过细胞膜进入细胞里的;④人和动物的营养物质来源于食物;⑤食物营养成分中有大分子物质。通过生物 实验使学生理解科学研究的基本过程,经过反复训练,完全可以把这种思考问题的程序内化为学生的思维习惯。 三、训练学生的思维操作技能 思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。在生物实验中要实现对某生命现象的本质 和规律的认识,就要对实验中的感性材料进行一系列的思维操作才能实现。 首先,是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点,任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层 次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解,才能一部分一部分地研究,深入其内部,发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析 。比如,在研究“影响鼠妇活动的外部条件”时,必须先把“外部条件”分析成光、水、化学物等单个因子,然后逐一考查和鼠妇活动的关系;在研究“光合作用”时,也是将其分解为原料、条件、产物几部分,而这每一部分又是由次一级的成分组成。为了便于研究还须进行更深层次的分解。所有的科学实验都离不开分析。 综合,在头脑中把生命体的各部分,把生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生命体和生命现象整 体的认识,这就是综合。比如在了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后,再把它们联合起来就形成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相反相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的 基础。 比较,是把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比,并确定它们之间的异同点。这就为进一步认识生 命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。例如,比较各种细胞在形态构造、功能等方面的相同点和不同点,比较各种种子的构造,比较淀粉酶在不同条件下对淀粉的作用情况,等等,这些都是比较的过程。 抽象和概括,是找出各种生物体或各种生命现象中共同的本质的属性,或找出各部分构造之间,功能与构 造之间,生物与环境条件之间的因果关系,而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且,把抽象出来的本质属性,必然联系加以综合形成概念和判断,达到对生物现象的本质和规律的认识。比如,在研究了植 物的各种花之后,舍去颜色,形状等次要属性而抽取出都有“花蕊”及担负“有性繁殖”功能这两个最本质的 特征,形成花的一般概念,这就是对花的抽象和概括。 分析、综合、比较、抽象和概括等在同一次思维活动中都是共同参与,紧密结合。一般说来,分析、比较 、综合是抽象和概括的基础,而抽象和概括是思维的核心。只有通过抽象和概括才能认识事物的本质和发展规律,形成概念和原理,从而达到对事物理性的认识。 四、培养学生思维的逻辑性 思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验过程中,学 生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料,对这些材料 经过思维,抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系,再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理 等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。 生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础,所以,我们必须重视基本概念的教学。但是,应该 让学生自己通过“劳动”取得这些概念,让学生通过实验、观察、思考形成这些概念,并且能够用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义,让学生推导实验的结论,实际上是训练了学生思维的逻辑能力。 生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理能力创造了有利条件 。 归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式。它一般又分为完全归纳、简单枚举法和因果归纳。简单 枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。比如,一个鼠妇喜暗怕光,二个鼠妇喜暗怕光,……,从多数的鼠妇 喜暗怕光,归纳出所有的鼠妇都喜暗怕光。再比如,花、种子等许多生物学概念均是简单枚举归纳推理的结果 。 因果归纳可有求同法、求异法和剩余法等多种形式。这些方法在设计生物实验时都有所应用。例如在光合 作用实验中就应用了求异法。求异法是研究现象(a)和条件(A)的因果联系。如果当A存在的场合a现象也出 现,当A不存在时a也不出现,则可归纳出a与A有因果联系。光合作用和“光照”条件的关系推理如下表: 处理 光(A) 其它条件(B) 光合作用(a) ①光照 √ √ √ ②遮光 × √ × 结论 光合作用与光照条件有关 演绎推理,是从一般原理到特殊事例的推理。它有三种类型,其中以“三段论”应用最为广泛。比如,检 验光合作用产物之一——淀粉就应用了“三段论”的思维形式。 大前提 所有遇碘变蓝的物质都是淀粉, 小前提 如果光合作用产物之一遇碘变蓝, 结论 那末,光合作用产物之一就是淀粉。 演绎和归纳是科学研究的两种基本方法。在同一次科学探索中,二者是相辅相成地紧密联系着的。但是, 二者又有区别:①归纳是始于观察提出假设,演绎是始于假设提出推断;②归纳是从特殊到一般,演绎是从一般到特殊;③归纳是发现,演绎是证实。 培养学生的思维能力,要充分开发生物实验中的有利因素,明确目标,坚持训练,训练要得法,教会思维 方法,化成能力,注重实效。 生物实验论文:对PBL教学模式在基础生物化学实验教学中的应用 PBL教学(Problem-Based learning)是以“问题为中心”的教学模式,①是美国教授Barrows于1969年首次采用的一种新教学手段。与传统的教学方法(LBL,Lecture-Based learning)相比有很大不同。其特点在于提倡“以学生为中心”的教学理念,注重把课堂的主动权交给学生,强调教师对学生的指导和评估作用,有利于培养学生发现问题与解决问题的综合能力。②③其精髓在于将学生的自学与教师的引导教学紧密结合。 1 研究方法 1.1 准备阶段 选择4学时的两个实验项目(蛋白质含量的测定方法和酶的性质)采用PBL教学模式进行。随机选取4个30人左右小班,共计124人,分成2个大组,一组实施PBL教学法,另一组实施LBL教学法,每组均由同一位教师指导,两组都分别再分成若干个小组,每组5~6人,各组选出一位组长。 准备阶段是PBL教学环节中最重要的环节之一。以蛋白质含量测定实验为例,在生物化学实验技术中,蛋白质含量的测定方法很多,根据不同蛋白质的性质合理选择测定方法是这一环节中的重点。首先按照教学大纲的内容,设计选择不同难易程度的实验材料,在实验前对学生进行简短讲解。教师在课前根据教学大纲的安排,找出能基本涵盖相关知识点的实验材料。 1.2 课前设计 PBL组上课前将教学内容的主要目标交给各小组组长,问题设置具有引导作用,要求学生预先进行小组讨论并提出与本实验内容相关的问题,并指导学生利用图书馆和网络信息资源来回答问题,通过此种途径使学生在课前即获得实验所需的相关知识,最后撰写小组讨论成果以及实验方案,在课前一并交给任课教师。 1.3 实验教学 PBL组和LBL组的任课教师、教材以及教学内容均相同。在PBL组教学中,教师先集中讲授学生撰写的实验方案中出现的共性问题,然后将问题进行分类,并以此为依据进行分组实验,再根据实验中每组学生出现的不正确操作和不理想的实验结果,再次提出问题,促使学生独立思考并找出问题所在,最后,由教师对本次实验进行全面分析和总结,并将学生的发言记录保存。在LBL组教学中,首先由教师按照教材讲授实验目的、原理、操作步骤以及实验中的注意事项,然后学生按照教师的讲解逐步进行实验内容。实验结束后,两组学生完成实验报告。 1.4 总结分析 实验结束后,由教师对本次实验的重点内容进行综合阐述,对学生在实验中仍然不清楚和操作中考虑不全面等共性问题做出重点分析,并且再次提出实验操作中需要注意的各种问题,对两组学生的综合表现进行适当的点评。 1.5 效果评价 实验教学结束后,教师对两组全部学生同时进行实验成绩的比较分析,并对PBL组和LBL组学生迸行调查问卷。内容从学生自学能力、动手能力、对所学理论知识的理解和应用、语言表达能力、创新能力的培养、团队合作意识以及拓展知识领域等多个角度进行,每个问题为是、否两个选择。结果数据运用SPSS11.0 软件进行数据处理和统计学分析。 2 结果 在上述教学效果评价的基础上,考察学生对PBL教学手段的看法和感受,与传统教学方法比较,学生有什么样特殊的收获。本次共发放问卷62份,收回62份,结果见表1和表2。从调查的结果可以看出:学生对PBL这种教学方法之前不甚了解,但是通过这次尝试,PBL组中有79.03%的学生愿意接受PBL教学,对此教学反映良好;75.81%的学生认为该教学模式适合自己,并对此产生了浓厚的兴趣;对自身素质培养的调查中有72.58%的人认为能够提高组织和语言表达能力;半数以上的同学认为PBL教学模式给予了主动学习的机会,激发了想象力,对培养创新能力和开拓精神有很大帮助。从教学效果来看,PBL教学法在提高学习积极性、独立分析和解决问题能力及开拓知识视野等方面具有积极的作用,④PBL组均优于LBL组。但也有个别学生对该教学模式没有兴趣,认为对自己的学习效果没有明显的改变 3 讨论 由于采用PBL教学涉及到教学方法和考核等方面的变化,在执行中可能会遇到一些问题。所以,教师应该以学生为中心,引导学生提出与教学内容相一致的问题,使学生带着浓厚的兴趣进行学习,引导学生自己找到疑难问题的答案,让学生学会自主学习,顺利完成教学内容,所以教师应该扮演一个指导者的角色。 此次PBL实验教学,根据实验成绩并结合调查问卷结果表明,学生对PBL教学由不清楚到产生一定的兴趣,认为PBL教学有一定的新意,能够提高学习热情,有利于加强枯燥的生物化学知识的学习和理解。同时PBL组同学认为与传统教学的不同在于,PBL通过提出问题引发学生学习的主动性。回答问题的过程中不仅局限于教材,而且可以充分利用网络上信息的优势。在解决问题的过程中,需要学生综合相关方面的知识。因此,有利于学生将各方面的知识融会贯通。在实验操作过程中,采用PBL方法,使学生对于实验现象和结果有了更好的理解,更有利于加深对理论课所学知识的掌握,加强理论联系实际,并激发了学生对新知识的兴趣和探索。以小组为单位的新形式促进了学生之间的交流和沟通,培养了学生的团队精神与合作意识,也为学生提供了一个利于自主学习和自我发展的良好平台。加之教师的参与,更利于课堂教学过程的灵活多样和激发学生的参与意识,使教学更具有目标性和方向性。 PBL教学模式以提出问题为核心,为基础生物化学的实验教学提供了新的思路。但PBL的开展还刚刚处于起步阶段,目前在具体实施过程中还存在一些问题。首先,无论学生和教师两者对 PBL 缺乏足够的认识,教师在教学中很难真正地“隐退”, 学生对PBL的内涵缺乏深入的了解,无法找到真正的学习方法,因此,很难真正发挥PBL教学模式的优势作用。正如问卷结果显示,有少数学生认为高校课程较多,四年的时间有限,应用PBL 进行教学对学习效果不会有太大的帮助,对课程的某些细节还有可能遗漏,特别是基础生物化学这类重要的基础课。而传统教学的系统性较强,具有全面讲解、重点突出等特点,正好弥补了PBL教学中的不足。其次,PBL教学模式对师资状况提出了更高的要求,要求有足够的教师和实验人员来匹配。但目前我校的师资状况难以满足PBL这一需求,同时,PBL教学对教师的理论基础与深度提出了新的挑战,新的教学经验还需要不断摸索,教师传统教学思维的转变还需要一个过程。再次,对教学效果的正确评价仍缺乏有效的手段。本次PBL实验教学采用的调查问卷与成绩考核,只是初步的尝试,还不能准确、全面地反映教学效果,还需逐步建立定量和定性相结合的客观有效的评价方法。 因此,根据我校的实际情况,将PBL这种新的教学模式引入到基础生物化学的实验教学中,并与传统的LBL教学进行有机的结合是很有必要的。一方面发挥PBL教学以学生为主体,以重能力培养替代重知识传授的优势,提高学生学习积极性,提高学生解决问题和实践能力。另一方面也发挥传统教学讲解系统性强的优点。本课题中我们选择已经在理论课学习过蛋白质化学及酶学的有关章节,开展蛋白质含量测定方法及酶的性质方面的讨论,这样有利于学生加深对酶性质的理解,并了解和掌握蛋白质含量测定方法的广泛应用,对理论课的学习起到一个很好的复习和巩固作用。生物化学是高等农业院校培养学生基本实验技能和实践能力的重要的基础教学环节,为后续专业知识的学习奠定基础。通过开展本课题发现,目前PBL教学可以应用于本科生的基础实验教学中,符合现行教育体制下教学改革的主导思想。但不能完全否定LBL传统教学,应结合本校的实际情况,逐步开展PBL教学改革,即充分发挥PBL教学模式的优势,也保留传统教学的特点,建立一个适合我校实际情况的、有特色PBL教学体系,使基础生物化学的教学质量有一个新的突破。 生物实验论文:高职医学检验技术专业生物化学实验教学改革的探讨 高职医学检验技术专业是培养高素质应用型医学检验人才的专业。生物化学是医学检验专业的主干基础课程,实验教学是生物化学教学重要组成部分,掌握生物化学实验技术和方法是医学检验专业学生所必须具备的基本技能。但长期以来生物化学实践教学没有发挥其应有的作用,未体现出医学检验技术专业的特色。为了适应高职医学检验技术专业任职岗位的需求,我们要积极改进医学检验技术专业的生物化学实验教学,推进其革新,让生物化学实验教学在高职医学检验专业中发挥出其作用。 1改革实验教学内容 1.1整合生物化学传统实验根据医学检验技术专业的特点及培养目标,我们对传统的生物化学实验进行整合序化,删除与医学检验任职要求不相关的实验项目。为了使学生掌握的知识更加全面,我们要求学生在有限的时间内掌握常见生化四大基本技术(层析分离、电泳分离、分光光度技术、离心沉淀),由此开设临床相关实验如血糖的测定、血脂的测定、血磷的测定等。要让学生学会应用生化检测技术来进行分离提取、活性测定、含量测定及生化分析,使他们的实践操作能力得到切实的加强。 1.2增加生物化学检验技术实验,与生化检验相对接在生物化学实验中适当安排生化检验技术内容,重点学习生化检验标本的处理方法对生化检验技术(紫外可见分光光度技术、火焰分光光度技术、质谱技术、自动生化分析仪技术),对相关仪器设备的使用加以介绍,让学生提前熟悉生化检验常用仪器设备及其操作方法,了解生化检验工作程序,为学生从事临床检验科室相关工作做好充分的准备。 1.3增加分子生物学技术的内容现代分子生物学相关技术是临床检验中常用的基本技术,包括核酸的分离纯化,核酸的分子杂交,聚合酶链式反应,生物芯片,重组DNA技术,为此我们开设外周血DNA的提取、大鼠肝组织DNA的提取、核酸的电泳分离鉴定及PCR扩增目的基因等实验项目,为学生将来学习分子生物学检验奠定基础。 2选择适合的实验教学模式和方法,加强实验技能操作 2.1采用教学做一体化的教学模式在教学中采用任务驱动式、启发式、问题导入式等多种方法进行教学,把理论学习、能力培养、素质提升有机结合起来。我们根据教材内容给学生制定任务让学生先预习实验内容,学生通过查找资料,弄清实验原理,制定实验操作路线,按实验操作路线开展实验,最后完成实验结果分析。在此过程中,学生的实践动手能力、独立思考能力及团结协作的能力都得到有效加强。 2.2应用多媒体等实验教学手段在实验教学过程中引入网络技术、数码互动技术等教学手段,来拓展实验教学方法,拓宽实验教学思路,提高实验教学的效果,突出学生的主体地位。 2.3运用角色互换将实验教学从传统的“以教师为主”的模式转变为“学生为主体,教师为主导”的模式,充分发挥学生主观能动性。为学生提供充分动手、思考和创新的机会。 3充分开放实验室,加大学生学习的机会 按照高职医学检验技术专业的人才培养要求,生物化学实验室全面开放,充分挖掘现有师资、仪器设备、环境条件等资源,使实验室的有限资源得到最大化的利用,同时,学生通过全面的实践锻炼,其从事临床检验工作能力也有了很大的提升。 4改革实验考核方式 我们将考实验考核分为理论实验考试、操作技能考试和实验报告分析等,将实验考核占总成绩的30%,实验技能的考核尤为重要,这种评定方式,既考核了综合素质,又考核了学生的基本技能操作,有效提高了实验教学的效果。 高职医学检验教育的重点是培养面向基层医院、血站、疾病控制中心检验科的人才,为体现医学检验技术专业学生的人才培养特点,我们在生化实验教学中,要充分展现高职医学检验技术生化实验教学的特色,改革传统的生化实验教学中不适宜的地方,达到高职高专医学检验专业的培养目标。 生物实验论文:生物实验教学中“度”与“导”的艺术 生物实验教学作为中学阶段对学生实施素质教育的大舞台,如何培养学生能力,开发学生智力?我认为,关键是要在生物实验教学中把握好“度”与“导”,下面就其中的艺术谈谈自己的认识。 “度”的把握 实验教学中的“度”就是一种教学尺度,讲究的是适中,追求的是根据大纲的要求和学生的需求来把握教学,调控教学。教学中“度”的艺术具体体现在以下几个方面: 1.基础知识铺垫应具有“高效度” 每次实验之前,教师必须帮助学生复习好与实验有关的基础知识作为铺垫,为实验的顺利进行创造有利的条件。在这里所复习的知识内容不宜面面俱到,而是要在课始几分钟内平中见奇、快速切入与本实验有关的知识,直接触及实验的实际需要。如高中《生物》中“观察植物细胞的有丝分裂”实验,可在课始复习提问一下有关有丝分裂各个时期的染色体变化情况,让学生对所要研究的对象有一个大致的了解,以便课堂实验教学顺利进行。 2.实验教学的导入要有“磁力度” 实验伊始,教师可巧设导语,“磁石”般地吸引学生的注意力,激起其内心的求知浪花,营造积极探索学习的大氛围。如初中《生物》第一册(下)中的“观察蚯蚓”的实验,在实验课开始即可联系生活实际设问: (1)雨后蚯蚓为什么要钻出地面? (2)蚯蚓是怎样运动的? (3)你能辨认出蚯蚓的前端和后端吗?短短的几句话可引发起学生强烈的探究兴趣,他们做起实验就格外认真,观察起来特别细致。 3.实验教学过程要加强学生的“参与度” 教为主导、学为主体应贯穿在整个实验教学过程中,这就需要在教的过程中应充分地调动起学生的学习积极性和主动性,使其最大限度地动手、动口和动脑,主动地参与到实验的探究活动中来。如初中《生物》第一册(上)中“绿叶在光下制造淀粉”的实验,在课堂教学安排上,从天竺葵的黑暗处理到叶片的遮光处理,从叶片的脱色到滴加碘酒的观察都可在教师的指导下让学生自己完成,以此来训练学生的动手操作能力;在实验完成后,教师可就一些现象及操作程序提出疑问让学生进行分析回答,以此来培养他们的思考能力。 4.实验教学的分析及设问应“多角度” 实验现象的分析和探索是实验教学的重要组成部分,教师应从多角度出发进行导“思”导“疑”。“疑”的提出既要有“质”的体现,又要有“量”的要求。并且“疑”的设置应全方位地切入实验教学的重点、难点和疑点,组织学生在短时间内去说理、讨论和操作,以获得较多的技能。如初中《生物》第二册“脊蛙的反射”实验,在完成观察脊蛙的搔扒反射实验后,让学生再进一步探索: (1)撕下蛙的腹部皮肤; (2)切断蛙的坐骨神经; (3)破坏脊髓; (4)剪断腓肠肌。 在以上几种情况下对比观察脊蛙能否出现搔扒反射,从而让学生知道反射必须建立在反射弧完整的基础上,只要反射弧的任何一环节出现故障,反射都无法完成。 5.实验教学的课后小结应“高浓度” 俗语:“编筐编篓全在收口”。同样,实验教学的成败关键是设计出高质量的课后小结。因为小结,是对整节课堂教学内容的高度浓缩,是提纲挈领地展现本节实验的过程及结构,其作用是起画龙点睛的作用。如,初中《生物》(上)中“显微镜的使用”实验,可浓缩成一首打游诗来作为本节课的小结:左手托座,右手握臂;放在偏左,目物安备。转动转换,对光低倍;看准光孔,光圈正对。左眼看目,右眼要睁,转动反光,直到白亮。玻片安放,要在台上;压好玻片,标本对上。转动粗螺,镜筒下降;接近标本,千万别望。左眼看目,同时反向,转动粗螺,镜筒缓上。一直等到,看清物像,略调细螺,物像更棒。 “导”的把握 “导”是控制整个实验教学的“遥控器”。古语:“施教之法,贵在启导。”实验课堂教学活动的每一环节都应在教师施“导”的操作下进行,其最终目的是服务于“学”。“导”的艺术体现在以下几个方面: 1.当学生出现“厌学”时,应着手于“诱导” 有的实验内容枯燥乏味,过程复杂多变,目的及要求又有一定难度,这就容易使学生产生望而生畏的厌学心理。针对这种现象,教师要适时诱导。如高中《生物》中“叶绿体中色素的提取及分离”的实验,由于研磨、过滤、剪纸条、划线等操作步骤的繁琐,一些药品散发出难闻的气味,再加上最后的实验结果不易成功,容易使学生产生厌烦心理。因此,教师应随时从实验方法、实验技巧等方面加以引导。告诉学生研磨动作要快;研磨后为了能得到一定量的滤液,可再向研钵中加少许的丙酮再过滤;每次用吸管划线时吸取的滤液要少;划滤液细线要保证又齐又细等。明确引导使学生掌握操作要点,就会得到满意的实验结果。实验的成功,会使学生从内心产生一种愉悦感,也就会变“厌学”为“乐学”,进而提高实验教学质量。 2.当学生感到“难学”时,应及时“疏导” 学生在做实验时,会遇到思维受阻或偏差,此时教师应就疑解答,指点迷津,化难为易,使学生产生顿悟、顿解,以获取成功的喜悦。如遇到“显微镜使用”中的物像寻找,“玻片制作”中气泡的产生,“观察唾液淀粉酶的消化作用”中水浴温度的控制等难点时,教师应着力做好“疏导”工作,抓住要点变“难学”为“易学”,促进整个实验教学的顺利开展。 3.当学生“死学”时,应给予“引导” 有的学生在实验过程中,特别是对于难度较大的实验,往往机械地“照方抓药”,忙得不亦乐乎;但由于对现象的观察不详细,对结果分析不透彻,仍得不到满意的结果。对此,教师应避虚就实,依据实验特点和学生实际,恰当地把实验进程划分为层层递进的若干问题,引导学生去发现新知,总结规律,从而获得真知,变“死学”为“活学”。如“观察小肠绒毛”实验,为了加强学生对实验的理解,可设计如下的问题: (1)小肠不仅长它的内壁是否光滑?(有皱襞和绒毛) (2)这样的结构有什么好处?(扩大消化吸收面积) (3)食物必须在消化液的作用下完成消化,小肠内有哪些消化液?(肠液、胰液、胆汁) (4)进入小肠的食糜如何与这些消化液混匀?(小肠的蠕动) (5)小肠绒毛的结构特点哪些方面有利于吸收?(绒毛壁、毛细血管壁和毛细淋巴管壁薄) 4.当学生认为“学会”后,应适时“指导” 实验中,当学生掌握一定的实验技巧,或学会有关操作技能后,应教育学生不满足现有的知识和能力,鼓励他们大胆地去设想,搞小发明,小创造。在培养学生多方面素质活动中,教师可在思维方法和心智技能上给予指导,让学生真正从“学会”的乐园中走到“会学”的王国中去。 生物实验论文:对研究生物实验教学与信息技术 1.目的 从新课程标准初中生物实验教材(北师大版)来看,生物实验教学包括演示实验、学生分组实验、应用与实践、调查研究等。生物是一门实验性很强的学科,实验在教学中有着举足轻重的地位。部分不能直接做演示的实验,如果还是采用照本宣科、让学生死记硬背的教学方式,对学生基本技能的培养、学习兴趣的激发、个性的发展等都会受到抑制。这时候就需要用到多媒体技术了,可以在学生自主合作与探究的宽松的模拟实验环境氛围下进行。实验使他们亲身创设和实践、亲自动手操作、亲身感受并体会到学习的快乐感和科学探究的成功感与自豪感。通过电脑制作出来的图文并茂的模拟实验,可以培养学生的生物科学探究能力,如观察能力、思维能力、实验操作能力、创新能力等;使学生了解科学实验方法,如实验设计方法、实验研究方法、科学思维方法和基本仪器使用方法;培养学生实事求是的科学态度,独立自主的思想意识和追求科学真理的不懈精神和创新精神等。 2.内容 我们常常强调要与人为本,强调教师的主导和学生学习的主动性相结合。实际上学生在常规实验教学中是被动学习,因为实验材料、实验用具的选择是教师事先安排好的,实验时间和实验步骤的实施是按教师指令或书本内容进行的,学生做实验仅凭好动的天性,既没有时间、机会去思考或询问,为什么要这样而不是那样,又不能去尝试一下自己的特殊方法。长此以往,将使学生养成只注重实验结果、忽视实验过程、不思进取、人云亦云的不良习性,不利于学生创新意识和创新精神的培养。通过运用信息技术,使学生积极参与到模拟实验中来,变被动为主动。如让学生参与模拟实验的准备、模拟实验课的管理、模拟实验计划的制订。有利于加深学生对模拟实验过程的了解、模拟实验作用的理解,使学生变要我学为我要学。 (1)整合的微观性 众所周知,构成生物体的细胞是极其微小,别说肉眼无法观察,就是教学用的显微镜、放大镜也难以观察细致。常规手段是通过挂图和教师的语言来描述,枯燥乏味且理解不全面。通过三维空间的信息应用程序,可以模拟显示放大N倍后的细胞结构,犹如身临其境,实现微观的东西宏观化,跳跃的动感形象,自己都能触摸到,相关的知识便深深地印入了脑海,经久不忘。 (2)整合的运动性 静止是相对的,运动是绝对的。对思维而言,运动中的东西更适合学习和记忆。自然界中的生物也是运动的,运动伴随着它们的生长、发育、繁殖等生理过程,常规的教学手段是无法实现这一动态过程的。通过信息技术可以实现细胞分裂的三维动态过程、染色体组合配对过程、生物由受精卵发育成个体的全过程等。在讲授人的生长发育过程中,我应用影像文件,播放了几组激动人心的画面,这种动感化表现手段和艺术性的完美结合,使学生彻底明白了自己是从哪里来的问题,也懂得了母爱的伟大。这些优化了的实验教学过程,对知识的掌握和应用起到了支撑的作用。 (3)整合的多样性 地球上已知的生物有几百万种,每一种又有许多个体,每一个个体又有许多结构和生理特征,生物现象更是纷繁复杂、包罗万象。许多用常规教学手段所不能表现的生物现象,而利用信息技术于生物学科中,则能在瞬间表现出来。例如,为吸引学生学习的兴趣,我播放了一些视频:春节期间梅州地区寒气逼人,而海南岛则另有一番热火朝天的景象、QQ头像企鹅憨厚可爱的形象、钓鱼岛海底的奇妙、南极北极的生物、胎儿在水中分娩等,这些都是难以想象和很难直接观察到的。而现在,可以通过多媒体来实现。 (4)整合的方式 现在,实现信息技术与生物实验教学的整合的方式主要是运用多媒体课件来进行。课件的类型通常分为两种:一种是教师自己制作的,以辅助讲解为目的的多媒体课件,按照内容逐步演示,突出教材的重点和难点,内容详细;另一种是以学生小组合作为主体的多媒体课件,体现了合作、探究、创新的精神。 (5)整合的成果 在实际的教学工作中,我采取了小组合作探究模式,给每个学生都提供了动手操作的机会。同时注意按照技能形成的规律,对学生进行操作技能的训练,取得了很好的效果。例如,在教学“遗传与变异”的实验时,为了提高实验的效果,先安排学生观看“为什么邻居都说我长得像爸爸妈妈”“近亲结婚之脑瘫家庭”“生男生女由谁定”等相关的录像,让学生对这一章节的内容有了很大的兴趣。通过电脑的图表操作,X、Y染色体的结合类型一目了然,极大地激发了学生的学习热情。 生物实验论文:高中生物实验课教学方法浅论 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,同时又是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学,因此在生物学的教学中,对于实验课的重视以及对学生实验能力的培养是不容忽视的。 对于我们大部分的学生来说,高中的生物实验课是既新鲜又陌生的(我们的学生在初中时,生物实验课是不太重要的),而我们的实验又需要学生一定的动手能力以及在实验中对实验原理和现象等的进一步理解。这些都在一定程度上导致了学生对实验课的不重视或是难掌握的现象,更甚者还会产生一定的恐惧感。其实,教师只要对学生进行正确的引导,这些问题都是可以解决的。 一、要上好实验课,首先要使学生做到“三熟悉” 1.1 熟悉实验原理 夸美纽斯曾说过:“不了解其用途的知识,对学生来说无异于来自其他世界的怪物,学生会毫不关心它的存在,更不会产生掌握它的需求。”因此,在我们的每一节实验课之前,都应使学生了解他们将要学的是什么,原理是什么,我们为什么要那样做等等。比如,在讲解“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验时,我们可以先让学生理解本节实验课其实自始自终都围绕着三个反应式进行的:①还原糖+斐林试剂砖红色沉淀;②脂肪 + 苏丹Ⅲ橘黄色(或脂肪+苏丹Ⅳ红色);③蛋白质+双缩脲试剂紫色。学生理解了实验原理后,就非常清楚他们接下来要做什么了,他们能够很快地将桌上的材料与试剂作了分组,并在接下来的实验中,能根据实验现象准确的判断他们的实验操作是否正确。 1.2 熟悉实验材料 我一般不提倡学生在做实验前,不作任何思考地去查看本实验的材料和试剂,而是会让学生在理解了实验原理后,告诉我他们想要完成此实验,所需的材料是什么。一般来说,学生会很快地给我一个满意的答案。但有时也会有差错。 还是以“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”为例,学生可能会认为甘蔗也可以作为实验材料,那么说明学生对还原糖的概念理解不清楚,此时教师应及时纠正学生,并适当巩固还原糖的概念,效果较好。同时,由于这是学生在操作过程中亲身所遇的问题,往往记忆深刻,在以后的做题中不易出错。 1.3 熟悉实验试剂 对于实验试剂,往往学生在了解实验原理后,给出的一般是几种主要的试剂,而且对于试剂的使用也不是很熟悉。此时,我往往会采用引导的方法,让学生积极思考,最后只要给我一个接近的答案便可。 如,在讲解“DNA粗提取与鉴定实验”时,我会先讲清不同浓度的NaCl溶液的作用,然后让学生思考,这几种浓度的NaCl溶液估计会在什么时候使用,此时学生的兴趣往往会很浓,积极性也很高,他们会告诉你在他们预测的哪一步使用哪一种浓度的NaCl溶液,然后我就趁热打铁让学生带着求证的想法进入下面的课堂学习,一旦发现自己的设想与书上的一致时,他们会很兴奋,效果自然很好了。 二、课堂演示,教学做合一 对于生物实验课,课堂演示自然是少不了的。因为不论学生课前如何地去预习研究,对于真正的实验操作以及操作的规范性还是要教师去教授的。所以,课堂演示就显得尤为重要了 。但是假如教师只是一味地在讲台上“一是一、二是二”的做传统的演示,那么,本应该作为课堂主体的学生永远只是“旁观者”,并且是被动地、机械地接受知识。假如能让学生也参与到课堂演示中来,那么效果就大不一样了。 我们以“新陈代谢与酶”这一节课中的两个演示实验“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”及“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”为例,在课堂上,每一个实验我们都可以请一位男生和一位女生上讲台与教师一起做实验,当发现老师请了一男一女两位同学,学生的注意力就会立刻集中到讲台上来,然后教师再请两位同学各取一支试管,分别按照教师的讲解操作,同时,请下面的学生密切注意两位同学的操作是否有误,如发现有误,教师就可以根据此时现成的例子加以纠正,并趁机教学生如何正确操作,以及本实验应该注意些什么,必要时,教师应亲自操作演示,这样一节课下来,效果往往比单纯的教师演示教授要好。我记得陶行知先生说过,教学中应做到“教学做合一”,他是这样解释“教学做合一”的:“事怎样做就怎样教,怎样学就怎样做,教的法子要根据学的法子,学的法子要根据做的法子。教与学都以做为中心,在做上教的是先生,在做上学的是学生。”我觉得可能就是这个道理吧。 三、活跃思维,课堂的灵魂 现在的很多学科,尤其是我们的生物,在很多地方都不仅仅要求学生单纯的了解或掌握某一个知识点,更重要的的是,我们要求学生在学知识的同时,能够做到前后联系,形成一个知识体系。而生物实验课,自然也不例外。我们要求学生能将前后所学的知识进行对比,从而加深理解;或者是在某个新知识点上能利用之前已有的知识基础,充分发挥联想,做到举一反三;更甚者,我们要求学生能产生某些创造性的思维,从而将所学知识及时地进行“消化”。 如在学习“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验时,我们要求学生能将此实验与“观察植物细胞的有丝分裂”实验进行对比,对比的依据是两实验都用到了洋葱。另外,在学习“观察植物细胞质流动”实验时,我们希望学生能充分发挥想象力,把细胞质与叶绿体的关系想象成河水与船的关系,从而加深对细胞器与细胞质基质的理解;当然我们还要求学生能产生某些创造性的思维,如在学习“酶的专一性”实验时,学生竟能提出“胃蛋白酶能把胃自身催化分解掉吗?”从而加深了对酶的反应条件以及细胞膜结构的理解等等。总之,课堂上,学生活跃的思维,便是课堂的灵魂。 四、课堂阅读、使课堂教学更丰满 在实验课的教学中,学生很容易过于注意教师讲授的内容,以及黑板上的知识点,从而忽略了书本内容在学习上的地位。以至于常会发生这样的情况:学生拿着笔记本或是指着作业中的某一道题,问书上哪里有这部分的内容。我想此时作为教师的我们心情是可想而知的。而“课堂阅读”恰恰很好地解决了这方面的缺陷。我们可以在每一节实验课的最后,与学生一起拿起课本,将本节课的书本“课文”浏览一下,并在某些地方进行精读,同时该划重点的地方,指导学生划一下,这样可以将学生刚学的“零散”知识点进行整理。我想这样定会起到意想不到的效果,整节课的教学也就显得更丰满了。 以上是本人在过去一年的教学实践中的一些做法和体会。总之,我认为,高中的生物教学必须重视实验课的教学,从而使我们的学生能真正理解生物是一门以实验为基础的学科,同时,使他们对生物产生浓厚的兴趣,掌握学习生物学的能力和方法,为他们获取新的知识并将知识运用于实践创造良好的条件。以上是本人在过去一年的教学实践中的一些做法和体会。总之,我认为,高中的生物 教学必须重视实验课的教学,从而使我们的学生能真正理解生物是一门以实验为基础的学科,同时,使他们对生物产生浓厚的兴趣,掌握学习生物学的能力和方法,为他们获取新的知识并将知识运用于实践创造良好的条件。 生物实验论文:在初中生物实验中培养学生的创新意识 生物学是新世纪的前沿科学,在培养学生的创新能力方面担任着重要的作用.生物学又是一门以实验为基础的自然科学,实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径,更是激发学生探索兴趣,培养创新精神的重要窗口。 一、 培养实验兴趣,激发创新动力 初中生活泼好动,好奇心强,求知欲强,但不能持久。做实验是他们上生物课最高兴的事了。但是几次下来,通过交流发现:他们的兴趣在减退。原因很简单:课本实验虽然数量不少,但内容和形式与学生的需求有一定的距离,他们感觉好象是一个木偶一样被牵着走。这样的实验远远满足不了他们对生物的好奇心。因此,在实验教学中突出学生的主体地位,培养学生的创造兴趣显得尤为重要。 配合教材内容,补充与生活实际相关的实验;增加实验内涵,拓展实验外延;变演示实验为分组实验;让学生自己设计实验……这些都是行之有效的措施,能打破按部就班进行实验操作的传统观念,充分发挥学生的主观能动性,较好的满足他们的求知欲。 例如:根据初一植物教材中根的向水性、向肥性教学内容,增加了一个设计实验,让学生自己选材,自己设计操作步骤,把植物的根培养成各种几何图形。学生们的积极性被大大地调动起来了。他们绞尽脑汁,展开想象的翅膀,设计实验方案,寻找实验材料,精心护理。各式各样的根培养出来之后,再以小组为单位进行评比,评出最佳设计奖,最佳效果奖,最佳创意奖……。 又如:在光合作用实验的基础上,拓展实验外延,增加了在叶片上印上自己的头像或自己喜欢的照片,在果实上印上自己喜爱的商标或图案的实践; 学习了植物分类之后,让学生自己查找资料,动手为校园内的植物挂牌。让学生一走进校园就能看到自己的劳动成果,一种自豪感由然而生。…… 通过以上种种努力,学生的创新意识被很好地激发出来,引发了许多奇思妙想,充分展示了他们的创新潜力和聪明才智。 二、 创建平等民主的师生关系,构建创新氛围,启发创新思维 教学民主是创新教学的重要条件,只有在师生之间架起一座平等、民主、亲切、和谐的桥梁,以保证学生心情舒畅、思维敏捷,才能使各种智力的、非智力的创造性因素都处于最佳状态。“心理自由”和“心理安全”是创新力形成的两个重要条件。因此教师要摈弃师道尊严的旧观念,在发挥主导性的同时,努力使自己成为学生中的一员,进而创造一种民主和谐的、轻松愉快的课堂气氛。前苏联学者雅各得钦曾说:“重要的是创造一种生动活泼的课堂气氛,使学生感到没有思想负担,大胆地、无拘无束地讨论问题,论证自己的观点,学会证明和反驳。”要善于激励学生,大胆质疑,欢迎学生与自己争辩,对于敢于发表反驳意见的学生,不要吝啬你的表扬,即使他的意见是错的,也要在肯定他的勇敢精神的前提下,通过讨论加以指导。 例如:初一生物教材涉及光合作用的意义,教师提到“万物生长靠太阳”。一学生立即提出反对意见“万物生长靠月亮”,引来学生的哄笑。对于这一与传统观念明显相悖的观点,教师没有粗暴地加以指责,而是鼓励他说出他自己的想法,与他一起寻找证据,引导学生讨论,得出两者其实不相矛盾,而是角度不同的结论。对这位学生不盲从教师,不盲从传统的精神,教师在很多场合加以褒奖。于是,“并非所有的人都有206块骨,书本上说得太绝对了,有的人有207块骨”“有的人心脏不在左过而在右边。”……等更多质疑教材的观点出现了。 三、培养多种实验能力,提高创新技能 (一) 观察能力的培养 观察是学习生物学的重要手段,也是获得生物学知识的首要步骤。科学研究中,问题的提出和假设是通过仔细观察产生的,结论也是从实验过程中的精细、系统的观察中获得的。即使是学习课本上大量的,早已验证的生物学事实时,也同样要重视观察。 例如:如何区别单叶和复叶;互生叶序、对生叶序和轮生叶序?假如课堂上观察了,就很容易分辨出来。在教学中,我除了在课堂上让学生辨认外,还布置了一个课外作业:让学生调查校园内的所有植物,分辨它们的叶的类型和叶序类型。 又如:在探究光合作用的原料、条件和产物的几个演示实验时,每个步骤都要仔细观察,否则,难以理解光合作用的本质。 (二) 综合实验能力的培养 实验是验证、探索、发现新东西最重要、最可靠的手段。综合实验能力不仅局限于实验的操作能力,更重要的是心理素质方面的实验能力。它包括:通过实验获取知识的能力;自行设计实验的能力;记录、分析实验结果的能力;通过实验寻求解答疑难问题的能力等等。通过实验课能够使学生逐步掌握这种手段。在教学中应该尽可能增加学生的动手机会,在动手过程中促使学生动脑。 例如:学生在学习了心率的有关知识之后,从运动能够使心率加快,联想到当自己紧张恐惧时也会心跳加速,老师进行启发:“是否还有其他因素影响到心率呢?可以做哪些测定心率的比较呢?”学生七嘴八舌地讲开了,在老师的引导下,学生经过讨论列出许多比较项目。例如:饮食前后的心率比较、不同情绪下的心率比较、烟酒对心率的影响……。教师在肯定了学生的回答之后,再稍加启发:哪些不同状况的人可做心率方面的比较呢?学生在经过交流讨论后,又提出一系列可比较项目,如不同年龄段或不同性别人的心率比较等。最后集中列出几个比较项目: 1、清晨清醒和平常状况心率的不同。 2、体育特长生和一般学生心率的不同。 3、同龄男生和女生心率的不同。 4、不同年龄段的人(老、中、青、幼)心率的不同。 5、吃饭前后心率的不同。 6、饮酒前后心率的不同。 7、喝可乐前后心率的不同。 8、吸烟前后心率的不同。 9、考试前后心率的不同。 10、安静状态和剧烈运动时心率的不同。 11、健康人和心脏病人心率的不同。 12、身材高和身材矮的人心率的不同。 13、肥胖的人和瘦弱的人心率的不同。 而后将全班学生分成若干小组,每个小组认领一个项目,将其转变为实践性的研究课题,分工合作进行检测,并分析差异造成的原因,得出结论,写出实验 报告。所有的工作必须在规定的时间内完成。完成后,召开答辩会,汇报研究成果,并回答其他学生的质疑。 整个过程从实验课题的提出,设计方案到完成课题全由学生完成,教师只是一个启发者、引导者,而学生才是整个过程的实践者,体现了他们较强的综合实验能力。在实践阶段,小组成员相互合作,分工明确。整个课题的完成,凝聚着全班每个学生的汗水,使学生亲身体会到在学习和生活中合作精神的重要性。 四、创设情景,培养学生问题意识。 我国古代着名教育家朱熹说:“读书应无疑者,先教有疑。”疑是创新的前提,引导学生质疑和释疑有助于创新能力的培养。 在每堂课的起始阶段,学生对新课的内容和教师在新课中的教学活动或多或少地怀有好奇心,注意力也比较集中。教师就应牢牢地把握这一有利时机,把本节课所要学习的新知识创设成若干问题情境,用新颖的方式、生动的语言提出来,以满足并强化学生的新奇感,激发学生的求知欲。创设良好的问题情境能有效地激发并维持学生的学习兴趣,为课堂教学创设一种紧张、活跃、和谐、生动、张弛有效的理想气氛。 例如:在“观察叶的结构”的实验之前,教师可安排这样两个问题: (1)叶的颜色为什么上面比下面深些? (2)许多叶子在落地时为什么往往是腹面朝下? 同时告诉学生,要解决这两个问题,必须首先了解叶的结构。 这些问题情境持续地激发着学生的学习热情,为课堂实验教学能顺利地开展提供了可靠的保证。 五、改革课本实验,培养创新思维。 (1)变验证性实验为探索实验 现行的生物学实验大多还是验证性的,它具有较强的系统性,有利于培养学生掌握生物学实验的基本技能,并使学生掌握初步的科学研究方法。但是,验证实验的内容有的偏重于技能的训练,有的则使学生的学习处于较被动的情形中,它不利于学生从实验中发现问题、解决问题,也不利于形成学生在学习活动中的主体地位。因此,有必要对现行的生物学实验进行一定的调整,重新设计和增加一些探索性实验,让学生在教师组织和引导下通过探索事物客观规律的活动来获得新知识,培养提出问题、分析问题、解决问题的能力。 例如,学习“种子萌发的外界条件”这一内容,实验前教师先让学生观看“在温带地区的春季,热带地区的雨季,各种各样的种子纷纷萌发”一段录像。此后,教师即提出问题:“为什么自然界有这种现象?究竟是哪些外界条件影响种子的萌发?”这样学生立即明确了探索的方向和目标,激起学生好奇心,进入探索境界。然后教师再引导学生大胆猜测可能需要的条件,思考用什么方法进行验证,设计出实验方案,验证猜测,最后得出结论。 (2)变演示实验为课外实验 变演示实验为课外实验,可以避免演示实验只能由教师做,学生看,学生无动手实践的机会等弊端。例如:演示实验——种子的萌发条件,教师可在上课前五六天,布置学生在家中按实验示意图的要求做。上课时把这两套装置带到教室里,供观察时使用。还有其他很多演示实验也可以改成课外实验。教师提倡每位学生都要亲自动手,但不作硬性规定,学生都非常欢迎,大部分学生都能按教师的要求去做。这样,一方面有利于培养学生的兴趣,调动学生的学习积极性;另一方面还有利于培养学生自己动手操作的实验能力及独立工作的能力。 六、课内外结合,拓展创新空间。 除了课堂实验教学外,还可以积极开展校外、课外观察实践活动。组织学生到野外,田间去接触实际、接触社会、接触大自然以扩大视野,提高学生的动手能力,帮助学生更好地理解并掌握书本知识。 如:带领学生走出教室,走进校园,认识校内动植物,认识每种植物的叶脉类型,叶的类型,叶序类型。 指导学生进行植物栽培,练习植物的繁殖技术。 在青蛙的繁殖季节,捉些小蝌蚪带进教室,观察它的身体变化,从而了解它的发育史。 这些措施不仅能够培养操作技能,还能增强学生对生物的浓厚兴趣,把理论知识应用到实践中去,又通过实践丰富了课堂上所学的理论知识。只有积极开展校外、课外活动,才能弥补学校教学的不足,才能更好地进行生物学教学。 七、关注生物学成就,培养学生创新使命感。 教学中结合教材,介绍生物科学、农业、医药方面的成就。如:华佗的“麻弗散”,“开颅术”;李时珍的《本草纲目》;袁隆平的杂交水稻;1965年首先合成的具有全部生物活性的结晶牛胰岛素。……这些都对探索生命的奥秘有重要意义。既有利于增强民族自豪感,对学生进行爱国主义教育,又能开阔学生视野,调动学生学习生物积极性。 同时还可涉及生物发展前景:学习《生理卫生》时,指出器官移植、单克隆抗体的免疫治疗的应用前景;学习《生殖系统》时,指出试管婴儿的诞生和发展的过程及意义;人类基因组计划的进展及意义;学习《动物学》时,指出仿昆虫复眼可研制偏振光天文罗盘,蝇眼透镜,鳖眼电子模型;学习《遗传和变异》时,指出基因工程在人造生物,物种改良,疾病征服等领域的应用,从而使学生能放开眼界,进而深感生物科学对未来生活的重要性,激发他们的创新使命。 生物实验论文:生物实验教学中培养学生的观察能力 九年义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》提出由应试教育转轨于素质教育的教学理念,要求做到培养学生能力与传授知识并举,提高学生能力是其中的一个重要方面,而生物实验的教学是培养学生能力的主要途径。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力的前提,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。初中《生物》教材中共安排了38个学生实验,其中观察实验就有28个,占全部学生实验的73.7%,而且观察贯穿于全部实验中。因此,教师要培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。可以从以下几个方面着手: 1、明确实验的观察重点和目的 观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。 2、培养学生科学的观察方法和求实态度 观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。 2.1、先整体观察后局部观察 教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。 例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。 局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。 2.2、对比观察 是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显着区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。 2.3、重复观察 为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。 例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。 生物实验论文:对新课标下学生自备生物实验易耗材的特征研究 生物学课程的基本理念是:面向全体学生,提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习。生物学是一门以实验为基础的科学,学生要想学好生物学,全面提升能力,必须做好观察和实验。实验用的易耗材,像洋葱、西红柿、鸡蛋、牙签、吸水纸(可用卫生纸代替)、豆类等,一般家庭都有,学校不必购买,可由学生自备。这样做有以下优点。 1 能体现新课标的精神 学生自备生物实验易耗材,能够引导学生亲身感受、主动参与,勤于动手、动脑,能够培养学生的观察能力,培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等;也满足了不同层次学生的求知欲;突出了创新精神和实践能力的培养,还能够体现情感、态度与价值观的要求。 2 能培养学生的观察能力 俄国生物学家巴甫洛夫说:“观察,观察,再观察。”培养学生的观察能力对学生的智力发展是十分重要的。学生在准备生物实验易耗材的过程中,势必要对实验材料进行认真仔细地观察、充分的认识,了解实验材料的外部形态。在观察过程中,教师要注重引导学生抓住生物本质的特征,而不只是单纯地“看”。这样,学生学会了观察的方法,并可以通过观察获得感性认识,从而对生物学产生了浓厚的兴趣。“生本教育”认为,学生对自己生产的知识表现出来的兴趣要比对被动获得的知识浓得多。学生已有的生活经验是无形的课程资源,这为进一步学习生物学知识打下了良好的基础。 例如:在制作并观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片时,笔者让学生自备洋葱,结果有好几名学生把沙瓤西红柿也一起带来了。实验时,学生将沙瓤西红柿掰开,并询问里面晶莹透亮的东西是什么。笔者告诉他们:“那一个个就是小西红柿细胞,由于细胞较大,液泡也大,折光率高,所以肉眼能看见。”学生一片哗然:“原来西红柿的小细胞是这样的,我们的肉眼也能看见细胞了!那沙瓤西瓜中的沙瓤也就是一个个的小西瓜细胞了?”“是的,你们太聪明了!”学生又接着问:“西红柿里面的那些经络是什么?”笔者又告诉学生:“那就是输导组织,输送物质的,在第三章你们将会学到!”学生又惊呼一片,惊呼之后又自然而然地联想到香蕉、桔子、南瓜、各种蔬菜、水果等里面的经络的作用,这为学生学习第三章第二节“植物体的结构层次”打下了良好的基础。 3 能培养学生的动手、动脑能力 教育家苏霍姆林斯基说:“孩子的智慧在他的手指尖上。”学生在准备生物实验易耗材时,不仅要认识实验材料,还要了解实验材料在实验过程中的作用,因此就会自觉不自觉地去预习实验,有条件时还会在家试着操作,这样就轻而易举地掌握了实验要领。甚至有些学生的认知水平不仅仅停留在教科书中的实验上,还可拓展到教科书以外。在追求兴趣的过程中,为了获得某些信息,学生就会通过书籍或网络等工具查找资料,这激活了学生的动手、动脑能力,开发了学生的智力,同时也激发了学生学习生物学的兴趣。这符合教育家陶行知“手脑并用”的思想。 例如:在探究甲状腺激素对生物的影响时,需要用到小蝌蚪,考虑到采集安全等诸多因素,没让学生准备,由教师采集并准备好。但上课时还是有几名学生带来了小蝌蚪,并向教师和其他学生炫耀:这些小蝌蚪是他们在家里饲养的“宠物”。于是笔者因势利导,让这些学生介绍饲养小蝌蚪的方法,他们从水质、水温、饲料等方面,讲得头头是道,显然是早就查过资料准备好了。其中一名学生还对小蝌蚪的发育过程进行了绘声绘色的描述:黑黑的小蝌蚪,摸上去很光滑,感觉像鱼,摆动着一条很长的尾巴。一段时间后,它先长出后肢,再长出前肢,然后尾巴就渐渐地变短,同时身体的颜色也逐渐慢慢地由深黑变为浅灰色再过渡到绿色,再过几个星期就能发育成一只小青蛙了,那时它就能离开水到陆地上来生活了。它走起路来一蹦一跳的,就像一只掉在地上的皮球在弹跳。它长大以后就身穿迷彩服,鼓着一对又大又圆的眼睛,挺着黄白或雪白的肚皮,可神气了,还会不时地唱上几句“呱呱呱……”,可好听了。全体学生听得津津有味。这不正是学生“手脑并用”的结果吗? 4 能培养学生勤俭节约的好习惯 中华民族历来就倡导勤俭节约,孔子把“俭”和“温良恭让”一并列为基本的道德准则。培养学生勤俭节约的好习惯,不仅有利于节约型社会的建设,也有利于学生的全面发展;培养学生勤俭节约的好习惯,也是生物教师的任务之一。每次让学生自备观察、实验材料时,都是以小组为单位,小组内根据家庭材料情况轮流带、少带,够本次做实验用的就可以了。这样学生就会珍惜,不会浪费,而且对每个家庭也不会造成经济负担,家长都支持。同时,学生自备这些材料,还能为学校节约一笔不小的开支。 5 能培养学生之间的团结协作精神 未来的社会不仅仅需要竞争,更需要团队合作。在科学技术飞速发展、社会竞争越来越激烈的今天,团结合作的团队精神就显得就尤为重要。团队合作的力量是无形的,作用更是不可估量的,培养学生的团结协作精神已成为学校教育的当务之急。在生物课教学中,有些实验易耗材,如各种花、玉米种子、菜豆种子、小金鱼等,单靠小组内一两位学生去准备是有困难的,有的材料不一定家家都有,这就需要小组内或小组间协调、共同完成。在这个过程中,学生学会了团结合作、互助友爱,同时也增强了相互之间的信任,培养了学生之间的团结协作精神。 总之,学生自备生物实验易耗材,既体现了新课标精神,也符合了生物学的教学特点:注重学生的发展和社会的需求,关注学生已有的生活经验,强调学生主动学习,并期望每一个学生通过学习,能够对生物学产生浓厚的兴趣,对生物学知识有更深入的理解,能够在探究能力、学习能力和解决问题的能力方面有更好的发展,能够在责任感、科学精神、创新意识、节约意识和环保意识等方面得到全面提高。 生物实验论文:浅析《植物生物学》实验研究性教学策略初探 论文关键词:《植物生物学》 实验 研究性教学 策略 论文摘要:研究性教学是高校培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才.推动新一轮教育教学改革的重要教学模式。在全面把握研究性教学科学内涵与特征的基础上结合教学实际,从提高教师整体素质、实验研究性教学设计和实验研究性教学的评价等方面阐述了《植物生物学》实验研究性教学的策略,初步总结了近几年的教学实践成效并对今后的发展提出了合理化建议。 当前,人才培养与教育向着全面推行素质教育方向发展.高等教育面临新的严峻挑战,更新教学内容,改革教学方法势在必行。曾强调指出:“我们培养的专业人才,必须掌握科学的思维方法,具有强烈的创新意识。能够敏锐地发现问题、正确地分析问题和创造性地解决问题。”国家教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005il号)中指出:“积极推动研究性教学.提高大学生的创新能力”,“要增加综合性与创新性实验”,“要切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计(论文)等实践教学环节,保障各环节的时间和效果,要不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,切实提高大学生的实践能力”.“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展,提高自主学习和独立研究的能力”。如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才,是目前高校改革的主要目标。2l世纪是以生物科学为带头学科的世纪。植物生物学作为大学生物学课程的一个组成部分,具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的专业基础课,又是进一步学好其它专业基础课和专业课的必要条件和基础。植物生物学实验教学是整个教学环节中的一个重要的子系统,它对学生分析问题和解决问题能力的培养,尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养具有独特的作用。研究性教学是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究,使学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、解决问题、获取新颖的经验和表现具有个性特征的行为,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种实践活动。2006年4月18日,周济部长还强调:“推进研究性和启发式教学,培养学生的创新意识和实践能力。”本文就植物生物学实验实施研究性教学的策略作一些思考与探讨,以适应植物学科发展和2l世纪对高素质人才——基础扎实、知识面宽、能力强的要求。 1全面把握研究性教学的科学内涵与特征 研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物,它是在引进和解读约翰·杜威、布鲁纳的建构主义的理论基础之上,结合我国教育教学实际,吸收其他教育理论的合理成分.综合形成了“主客观统一”认识论和“教师主导与学生主体相结合”教育思想而构建的现代教学模式。研究性教学是在教学过程中,创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种教学方式。研究性教学的科学内涵和本质特征主要表现在:一是研究性教学关注学生创新性品质和思维能力的训练与养成,在研究与学习中培养学生的创新意识和能力。二是研究性教学是以学生个性化的思维、认知逻辑为基础,教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序,设置“问题与课题”或“研究项目”.把教学时空从课堂延伸到图书馆、生活、实践、虚拟网络系统等领域,真正实现学习与生活、学习与研究相结合,科学与生活相联系。三是研究性教学是一个不断探索和创新的过程。要求教师的教是创新性的,科研与教学是相通的.教师要把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学并贯穿全过程。四是研究性教学注重发挥、发展学生的主体性,主张学生积极参与研究之中,通过知、情、意的深沉投入与参与,在研究中学习、在研究中成长,养成独立思考的气质和批判精神,成为自我反思、自我动员、自我发展的主体。五是研究性教学强调师生情感交流、思想沟通,在研究中建立民主、和谐、文明的师生关系。六是研究性教学过程体现师生互动、教学相长。研究性教学通过优化课程结构,建立一种基于研究、探索的学习模式,使学生在教学过程中直接步入科学研究的前沿平台,激发其创新欲望。师生在“科学共同体”下,不仅共享科学研究的思想、思维、方法,而且各取所需,真正达到教学相长。 2植物生物学实验研究性教学策略 2.1提高教师整体素质策略 2.1.1革新教师的教育观念教育教学改革以转变教育观念为先导,树立与研究性教学相匹配的教育观念。(1)全面发展的学生观:植物生物学实验研究性教学可以通过调查、实验、数据与资料分析等环节,以合作学习为主,个人研究和集体探讨相结合的形式来完成。这就要求教育中让学生全过程参与。通过分工协作,依靠集体智慧开展研究性学习.从而培养学生学习兴趣、科学态度、创新意识、探索精神、思维品质、合作态度等方面的素质和能力,塑造学生的创造个性。促进学生的全面发展。(2)民主与平等的师生观:植物生物学实验研究性教学是一个探索与思考的过程,是一个不断面临新问题的过程,是一个知识扩展的过程。是一个与学生共同研究与学习的过程。教师应努力营造积极民主的教学氛围,以完全平等的姿态与学生一起查阅资料、开展实验、寻求答案,鼓励学生的质疑精神和求异思维。从而真正做到师生之间相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励,彼此形成一个真正的“学习共同体”国。(3)理性的教师权威观:植物生物学实验研究性教学是以科学研究方式进行的.许多问题可能超出教师的专业领域。要求教师在教学中具有远大的理想、积极进取的态度、批判与创新的科学精神、强烈的好奇心和求知欲、严谨务实的工作作风、锲而不舍的钻研精神,创造性人格魅力和热情洋溢、情绪饱满、富于激励、想象丰富的情感来树立自己形象、鞭策和激励学生的成长。 2.1.2完善教师的知识与能力结构植物生物学实验研究性教学是一种发展探索能力、实践能力、创新能力的现代教学方法。对教师的知识与能力具有较高的要求,具备多元化的知识结构。特别是在知识经济、信息技术飞速发展的时代,教师不仅要掌握系统的生物科学知识,及时了解生命科学及生物技术新进展,如分子生物学、遗传工程、生命起源与发生的新学说、生物进化论的研究进展、生物多样性与保护、生物DNA芯片技术、人类基因组计划等等:同时重视学科交叉和知识更新,如“边缘科学”、“综合性科学”等,形成广阔的文化视野和深厚的文化底蕴,构建多元化的知识结构。授课是一门科学,需要去钻研,去研究啕。.植物生物学实验研究性教学具有综合性、社会性、实践性等特点.要求教师不断提高教学、科研能力。植物生物学实验研究性教学中不能忽视教学研究,要把握好课前、课中和课后三个环节.如“课前”教师要从观点与方法上弄清已取得的科学成果、尚未解决的问题以及未能解决的问题的障碍存在(组织材料、准备问题),从而制定研究性教学的对策和措施;“课中”教师要加强对学生研究性学习过程的组织、管理和指导,让学生具有探索新知的经历和获得新知的体验,学到生物科学研究方法和科学精神,提高生物科学素养;“课后”教师要自觉进行自我反思。通过反思问题的设置、实验研究方法、教学指导等行为与过程,促进教师更加主动参与教育、教学。科学研究是“源”,教学则是“流”,科学研究总是走在教学的前头。如果没有科学研究.把握不住学科热点、难点和最新进展,对新技术、新成果无知或知之甚少,不能用新的见解来研究问题,更不能给学生在科学研究方法上以恰当的指导,就更谈不上启发学生。因此,教师只有努力提高科学研究能力,把教学与科研密切结合.才能满足植物生物学实验研究性教学的需要。 2.2实验研究性教学设计策略 2.2.1实验研究性教学的综合技能训练策略实验研究性教学就是要改革以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。在传统的植物生物学实验中有许多实验项目属于验证实验,如植物细胞、组织与器官的观察,植物类群与分类(重要科属)的特征解剖,植物体内特定成分提取、分离与鉴定等。这些实验不仅在实验教学中所占课时比重高.而且重复性大。把这些实验项目改为显微镜的操作规范与技能,徒手切片与临时装片(含压片)的技术与技能,植物成分提取、分离与鉴定的技术与技能等方面的基本技能综合训练,既可以节约大量的实验课时,又可以为设计性、综合性与研究性实验奠定良好的基础。 2.2.2实验研究性教学的问题与课题设置策略针对学习植物生物学实验的学生专业知识相对薄弱的实际情况,可采取以下策略设置实验研究性教学的问题与课题:(1)按教材的知识体系中的条块设置问题或课题,如植物体结构与功能方面可设置C,与C植物在根、茎、叶的结构差异比较研究.植物的生长发育与环境方面设置水生植物中沉水植物、浮水植物与挺水植物根、茎、叶的结构与环境的适应性等.这样的研究课题既可以检验实验的基本技能和验证营养器官的基本结构,又可以打破教材章节的限制,把不同章节的知识有机地联结起来,探究植物在生长发育和结构分别与功能和环境的相互关系,使学生学习的知识“活”起来。(2)按学生学习与生活实际设置问题或课题,如校园植物多样性的调查、东湖和镜湖与鹤池淡水藻类多样性的调查以及食堂大米和蔬菜的营养成分的分析等,这些问题与课题不但可以让学生掌握科学研究的基本方法,也可以切I练学生调查、实验与数据分析的基本技能和技巧。(3)按学科与社会的前沿与热点设置问题或课题,如模拟全球气候变暖与C02浓度升高对植物生长发育、生理功能的影响,养殖产业对水生植物影响的调查,模拟矿区煤矸石与石灰石堆积区植被恢复实验研究等。这些问题或课题对社会影响强烈,学生情感体验比较深刻,不仅可强化科学研究基本方法的训练,提高科研能力,而且增进对社会发展状况的了解.增强学生对社会进步与发展的责任感。 2.2.3促进学生研究兴趣自我发展的策略创新始于问题,源于实践。学生研究兴趣自我发展既要调动学生积极性和主动性,也要为学生的自我发展搭建平台。(1)学生要根据研究性实验教学内容和要求,查阅文献资料,自主拟定实验方案,选择实验仪器设备和确定能有效测定数据的方法,先假设后实验,得到实验结果,进行分析讨论,撰写实验报告,注意各环节发挥学生自主性和能动性。在研究性实验教学中,教师不能够越俎代庖,注重实验方向提示学生自主设计实验方案的审查和完善,实验过程的观察调控、释疑解难,对实验结果与报告的分析与评价,找出研究性实验教学不足并提出改进意见,不断提高学生的科学实验能力。(2)全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动,被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会:也是培养学生的创新能力、协作精神和解决实际问题的综合能力,促进学生自我发展、展示真我风采的良好平台。在植物生物学实验研究性教学中,要鼓励学生积极参与,指导学生要遵循价值性、创新性、可行性、有利性、具体性等五项原则选题,严格按照科研课题的立项论证、项目研究、结项与验收的规范化程序管理项目。 2.3实验研究性教学的学生学业评价策略 实验研究性教学的学业评价要改革传统的学生学业评价中“教师一支笔、一考定全局”终结性评价模式.建立以形成性评价为主体的综合评价模式。如植物生物学实验研究性教学中学生实验研究课题的评价,按表1中的评价指标体系进行。 3植物生物学实验研究性教学的成效 几年来的研究性实验教学表明:(1)激发了学生对实验研究与学习的兴趣、转变了学习态度。亚里斯多德曾经说过,古往今来人们开始探索,都应起源于对自然万物的惊异。植物生物学实验研究性教学中,学生在教师的指导下通过自主选题大大地提高了探索、求知的兴趣,使学生对植物生物学实验的学习态度从“要你学”变为“我要学”。(2)强化了学生实验基本技能与技巧的训练。通过教师设置的基本技能与技巧的项目训练和学生的实验研究课题的研究实践,学生较好地掌握了开展植物生物学研究的制片技术、野外调查的方法、植物成分的提取和分离与鉴定方法和植物生理生化指标测定技术以及实验数据统计分析的方法等。(3)问题源于思考,植物生物学研究性实验教学中通过鼓励学生对实验现象、生活现象和社会现象的思考,在教师的启发和指导下凝练成研究的课题,再通过实验(试验)与实践的研究解决存在的问题,使学生思考问题、分析问题和解决问题等方面的科研素质与能力得到培养和提高。(4)植物生物学研究性实验教学中,教师设置的实验研究课题集体参与项目占多数,学生以小组为单位通过查阅文献、设计实验、开展实验和实验结果的分析与讨论以及研究报告的撰写等环节的相互配合、团结协作,很好地完成研究的任务,较为有效地培养了学生的团队精神和创新意识。 4植物生物学实验研究性教学的思考 植物生物学研究性实验教学是教师将研究性实验教学与学生的研究性实验学习有机地结合起来,激活学生对实验的学习和探究动机,引发学生对实验的兴趣,增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性,从而达到培养学生独立研究的能力,提高学生的综合素质和在社会中的竞争力目的的教学模式。保证与维持植物生物学研究性实验教学的可持续发展,首先要建立运行的机制,在政策、经费、人员等方面给予倾斜、资助与扶持;其次师生业绩的评价应遵循“三个有利于”的原则:从有利于教学目标的实现、有利于调动师生参与、有利于课程建设与管理.建立多样化的评价模式、评价主体和评价指标:第三要努力营造积极、友好、民主的教学改革与研究氛围,加强教师间相互 学习、交流,推动植物生物学实验研究性教学的发展。
电动力学论文:有限元方法在“电动力学”中的应用研究 摘 要:电动力学作为一门理论物理的基础课程,是用数学语言来描述作为一门理论物理的基础课程,是用数学语言来描述,求解复杂电磁学问题的技术条件,同时也出现了加有限元方法等有效的计算方法。文章主要探讨有限元方法在“电动力学”中的应用研究。 关键词:有限元方法;电动力学;应用 光量子就是一种“左”和“右”的奇异偏振粒子,由于偏振的对称或不对称,而发生光波在干涉过程中的系统偏振化。苏联科学家瓦维洛夫设计的许多光学实验,十分有趣地说明了光的偏振是光学过程的基本现象之一。所有的实验都表明,光是一种粒子现象,而一切单色的运动的微观粒子群都表现为粒子的波的本性。 1 电动力学原理 1.1 光量子 电子是一个小旋涡体。光量子是由2个质量相等、自旋相反的电子在小黄道面(E平面)上结合的双粒子。 以化学键结合的电子偶,由于在双电子中间结合带,质点所受向心力被抵消,使质点沿圆切线方向被抛出,在反冲力推动下,光量子会沿曲率半径为无限大的圆“自己运动”,因此,光量子的静止质量等于零。在处理光量子运动学问题时,可将它比成一个按周期间歇振荡,在时间与空间中补充燃料质量近似等于喷出燃料质量,自己推进的小火箭。因为光量子是由2个电子在E平面上结合而成的,所以它是偏振的,有EHc。图1表示电子偶在小黄道面上的物质旋涡运动呈疏密相间的条带分布(类似太阳系中的小行星环缝)。由于共振效应,双电子只能停留在各物质环缝上结合。这些环缝是光量子的能级En。处于不同分立能级状态下结合的双电子的中心距an不同,其电子的质量亏损也不同。an愈小的光量子有愈大的能级。光量子的能级表征了它特有的固有振动频率。是每个光量子的固有振动频率决定了光的颜色,并与光波波长有密切关系。 自旋电子的场的开放性使单个电子很难单独游离存在,所以,电子团一般都是由偶数个“左”和“右”自旋的单电子在E平面上结合形成的。而由奇数个单电子组成的总自旋角动量不为零的电子链条通常是不稳定的衰变粒子团。每一个电子团的固有振动频率为vc,其中每个电子的瞬时振动速度为光速±C并具有内能mec2。不同的光量子所需外场激发能量不同。在电场中的电子团受电场力被加速。外场所做的功除表现为电子团的动能增加外,由于阻力,所以还表现在对电子团压缩变形的质量亏损上。因此,在电场中运动的电子团,根据瞬时速度不同,被压缩的能级状态也不同。不同能级状态下的电子团有不同的固有振动频率vc,恰恰是这个固有振动频率vn记忆了能量压缩过程。取在放电管中电子团的固有振动频率最大值vmax,平均振动频率v=■,当时v=c,就有下面电动力学的基本方程: 式中,me为单电子的质量,h为普朗克常数。 当在放电管中充满某种气体分子,且在气体第一电离电位临界点上,气体电离原子的主振频率等于电子团的平均固有振动频率vn时,则发生电子团在共振中被破坏,分散成在一个平面上对称辐射的2个或3个光量子(单态或三重态),形成最强的线状光谱的辐射。 1.2 粒子的干涉和光波的内部结构 因为微观粒子质量很小,粒子之间开放键的作用相对很强,所以,任何两个电子团或光量子,在小夹角的碰撞中都表现为粒子最原始的干涉形式。我们把这种碰撞叫做“吸引碰撞”或“排斥碰撞”。例如,两个沿同方向,在E平面上以小夹角相遇的光量子,因为互相靠近的电子自旋方向相反则互相吸引,使在“吸引碰撞”后的两个光量子沿其速度矢量夹角平分线ψ方向运动。而两个向反方向运动的光量子在E平面上相遇时,由于互相靠近的电子自旋方向相同而发生“排斥碰撞”相互分离。其他各种偏振的、对称或是不对称的碰撞形式,读者可以自己研究。例如,偏振面互相垂直的两个光量子,相互碰撞就不能发生干涉现象。光量子在干涉或界面反射过程中往往发生系统的偏振化,成为圆偏振光或椭圆偏振光。 在空间中任何按一定平均自由程分布的“单色偏振态相同或相近微观粒子群”都能发生上述粒子的干涉现象。光波就是由光量子组成的、自己推进的粒子波。在光源的附近就已经发生干涉所形成的光线上,包含着许多长程无序分布的“线波包”。在每个“线波包”内是由光源在一次辐射,经过干涉而聚集的光量子。光量子在“线波包”内排列是有序的,前后两组光量子之间的距离为 mλ(m是正整数,λ是波长)。 如图2所示,由一次辐射所分开的两条相干光线上,当“线波包”之间的光程差小于它本身的长度时,在一定干涉孔径条件下,两条光线能够发生干涉。在图2中给定的初始条件下,从小孔光源S或S’毫无规律地向任意方向辐射的光量子,只能在与S7或S两个点的理论波阵面上,光程差L=mλ上各点相遇,相遇后的两组光量子在干涉后沿其速度矢量夹角平分线上的ψ方向运动,这个方向就是光线干涉后的传播方向。光波的干涉不是充满在整个空间的粒子毫无规则的弹性碰撞,而是以“线波包”中光量子相遇的“吸引碰撞”或“排斥碰撞”发生的光量子在光线方向上的集中,这表现为光波能量在干涉过程中的重新分布。 2 有限元法及其在“电动力学”中的应用 有限元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是20世纪50年代首先在连续体力学领域应用的一种有效的数值分析方法,随后很快广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元法的基本思想是:在变分法或加权余量法基础上,采用分块逼近而形成的系统化的数值计算方法。有限元法的基本原理是:首先将求解区域进行离散化,其次剖分成若干互相连接而又不重叠的一定几何形状的子区域,这样的子区域称为单元(二维问题的子区域,一般取为三角形区域或矩形区域)。在单元体中选择基函数,用单元基函数的线性组合来逼近单元中的真解,而总体基函数可以由单元基函数组成。也就是说,有限元方法是根据变分原理和方程余量与权函数正交化原理建立起的积分表达式为出发点,将整个积分区域中的求解函数离散为若干单元区域中的连续函数,再通过单元积分,总体合成为代数方程形式的有限方程。对于二维情况,拉普拉斯方程及边界关系为: 与有限差分法等其他数值方法相比,有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,但局限性在于只适用于相对小的子域。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫(Clough)形象地将其描绘为:“有限元法——Ray—leigh Ritz法+分片函数”,即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。与求解满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法(往往是很困难的)相比,有限元法将函数定义在简单几何形状(如二维问题中的三角形或任意四边形)的单元域上(分片函数),且不考虑整个定义域的复杂边界条件,这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。由于有限元法的重要应用,现在已经开发出了许多关于有限元法的通用程序与软件。 与差分法比较,有限元素法的节点配置方式比较灵活,因此适用于处理形状比较复杂的区域。它的边界节点完全处在区域的边界上,从而在边界上可以给出较好的逼近。当边界比较复杂的时候,有限差分法是很难处理的,而且误差也较大,有限元素法还可以根据具体情况的需要,在一部分求解区域中配置较密的节点,而在另一部分求解区域中配置较稀疏的节点,以便在尽量不增加过多的节点总数下,提高计算精度,这些长处是有限差分法很难实现的。当然,差分法采用直交网格,列计算格式比较简便,而有限元素法由于节点配置比较任意,列计算格式就要复杂得多,不过这些计算格式都可以在电子计算机上自动运算。 电动力学论文:光信息科学与电动力学课程教育研讨 作者:卢俊 陈桂波 李金华 孔梅 金光勇 单位:长春理工大学理学院物理系 一、光信息科学与技术国家一类特色专业 我校光信息科学与技术专业历史悠久、办学基础好、生源质量高、专业方向应用性强。为适应国家对激光科学与技术及光信息技术高素质人才的需求,发挥我校光信息科学与技术专业应用性强的优势,围绕“特色教育,服务社会”的宗旨,2009年申报成功了光信息科学与技术国家第一类特色专业,目标是建设一个以激光科学与技术和光信息技术两个专业方向为优势方向,特色鲜明的名牌专业,使之在培养质量方面达到或接近国内一流水平。在专业边缘领域,大胆开拓,不断扩展研究内容,使该专业成为国内激光科学与技术和光信息技术方向高级人才的培养基地,满足社会发展需要,为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。电动力学作为该专业重要的一门专业基础课程,需进行教学内容和教学方式的改革,以适应特色专业的建设和培养高质量毕业生要求。 二、电动力学课程教学现状及课程特点 电动力学课程内容,对大多数学生来说感觉到比较难学。原因是知识点较多,抽象难懂。数学推导复杂,要求有较强的数理基础。虽然有些电动力学问题接近实际,比如波导问题、天线问题,但学生要理解和解决这些问题,需要一定的过程,由于上述问题的存在,使初学者常常感到电动力学课枯燥无味、难以入门;上课听讲似懂非懂,下课做题无从下手。并且,由于招生数量的增加,极大降低了师生比,降低了学生与老师交流的几率。同时,现代大学生与80年代大学生比,缺乏主动思考意识和能力,都严重影响电动力学课程的教学效果。 三、教学改革设想及实施 我校光信息科学技术专业本科生的培养中,激光器及技术是一个重要的专业方向。因此在电动力学课程教学中,如何将与专业基础相关教学内容更扎实、有效地贯穿教学,并激发学习兴趣,采取以下教学改革设想及措施:3.1教学内容改革根据专业特点,对教学内容进行调整,并适当引申,为学生后续的平台课如物理光学、激光原理,以及专业课如激光器件、导波光学等奠定良好基础。比如,对电磁波传播的相关内容重点讲解并结合教师的科研等背景进行引申及拓展。其中关于模式及其形成条件,结合导波光学及物理光学内容,概念交待清楚,条件讲解透彻,为后续课程的学习奠定良好基础。在亥姆霍兹方程的讲解中,引入前沿热点问题如“负折射率”问题,使学生了解其理论基础。在教材中作为选学内容的高斯光束问题,对该专业的学生交待清晰,为后续的激光原理奠定基础。凡此不再赘述,总之,对教学内容的制定,以为学生更好学习后续课程及激发学习兴趣为原则。3.2教学方式改革在电动力学课程的教学中,改变以往单纯板书、课件的教学模式。尝试使用讨论式教学、课程小论文及结合教师科研讲座与板书、课件相结合的教学方式。传统板书教学方法对公式的推导及其有利,也符合学习的学习习惯。但在涉及较抽象问题时,使用课件教学更直观、形象,有利于学生对具体问题的理解。如涉及形成模式的条件———驻波问题,以及偶极子天线的辐射问题,利用课件的动画演示,极大提高了教学效果。在课程的讲解中,穿插讨论式教学,实现教师和学生的互动,调动学生学习的主动性。教师结合课程中不同章节的内容及特点,设置具体问题在课堂上展开讨论是一种形式。对于课程小论文及教师科研讲座,安排在电磁波的传播内容讲解之后,有利于培养学生的兴趣和创造性。我们的教师梯队均为博士毕业,涉及光学、物理电子学、光学工程、凝聚态物理、计算电磁学五个学科,且承担包括国家自然基金、“863”、“973”及工程类项目,为结合不同的学科开展前沿问题讲座,并将研究成果引入课堂,激发学生学习兴趣提供了良好条件。为此,在课程教学中穿插了与课程相关的前沿问题讲座。比如全固态激光器的研究进展、光子晶体及ZnO纳米材料研究进展等,通过前沿问题讲座的尝试,学生积极性很高,取得了预期效果。关于课程小论文,我们安排在了讲座之后,教师根据专业特点和学生基础,给出题目和时间节点,其间学生与教师有交流,教师进行指导,使学生更好地完成小论文,只是这个环节需要的时间较长,需要教师后续跟踪并总结。通过科研讲座及小论的尝试,以初步取得成效,所教授的学生据此参加了全国大学生创新大赛并获奖,所研究结果也在相关刊物发表文章。这种教学模式的探索,极大提高了学生学习的能动性,有利于培养学生的学习兴趣及提高培养质量。 四、总结 结合国家特色专业建设,对电动力学课程教学内容和教学方式进行了有益探索,并取得较好的效果。通过进一步的研究和实践,努力形成一种稳定的教学模式。 电动力学论文:舰船计算电动力学研究 摘要: 本文综述了应用于舰船和潜艇电磁防护以及隐身舰船研究的计算电动力学的性能、解法和软件包。 关键词: 舰艇;电磁防护;计算电动力学 0引言 计算电动力学于20世纪70年代作为一门单独的学科成立。1976年在牛津召开的第一届国际电磁场数值计算会议可以认为是计算电动力学的起点。这些方法可划分为三类:有限元法,边界和体积积分方程法以及混合方法[1]。当利用有限元法对三维目标进行计算时,三维目标的整个计算域会被划分为体积单元(六面体或四面体)。当用于内场问题以及非均匀、各项异性和非线性媒介场域问题求解时,有限元法有着显著的优势。当计算远离场源的电磁场时,有限元法的缺点就会明显的暴露出来。有限元法中未知变量为电动力学势能或者近似为离散空间的电磁场矢量E和H。在积分方程法中需要考虑和电动力学势能及矢量(如格林方程中的积分关系)有关场的表面密度或者是等效体积源。积分方程法在解决无边界区域问题(包括均匀介质)上有很大优势。混合方法集合了有限元法和积分方程法的优缺点,因此在此提及。最初,计算电动力学方法的相关术语发展广泛,但直到20世纪90年代中期挑选出数值算法后才使得计算电动力学方法在工业应用方面变得切实可行。对于以标量电势描述的静态问题进行计算的可用软件包大都采用有限元法。当计算由于涡流引起的低频场时,最有效的方法是采用棱单元的有限元法。当计算辐射或衍射物体产生的高频电磁场时,一般更倾向采用矩量法,矩量法是积分方程法的一个特例,其采用表面电流和磁流的密度作为状态变量[2]。当计算舰船目标的电磁防护问题时,我们最感兴趣的是探测、识别以及武器自导系统所反应的远场区电磁场,所使用的计算软件主要采用了积分方程法。使用积分方程法的时候,必须将目标物体的表面划分成不同的独立单元(边界元)。构造表面以及在表面形成边界元网格是有挑战性的,因为水面舰艇和潜艇具有非常复杂的几何结构和布局。当要考虑内部结构的时候,挑战性就会更大。大多数商业化电磁场计算软件都有从计算机辅助设计系统(CAD)导入几何文件的工具。但是运用CAD进行船或是潜艇设计时,却不经常使用。首先,当导入几何结构的时候,必须要找出那些对舰船的总磁场贡献不明显的结构;其次,在导入几何结构时会容易丢失结构的拓扑链接,这些链接对创建在节点、边缘和表面处的有限元或边界元规则网络是非常必须的。很多计算方法都强制要求规则网格,在这种情况下,更倾向使用单独开发的几何模块(预处理器)来构建几何模型和生成该表面网络。一些软件(如ShipEDF)试图通过舰船通用数据库建立几何结构以及计算模型之间的关联。但不论哪种情况,不同频段下的计算方法有很大差别。下面将分别对这些计算方法进行描述。 1静态电场 舰船静态电场的主要来源为螺旋桨-船之间的电偶以及电化学腐蚀防护系统的阳极。一般来说,静态电场控制的任务以下面方式进行:安排好阳极在船体的位置,并选择阳极电流使环绕舰船环境中的电场以及与腐蚀有关的磁场达到最小,同时还需满足舰船的腐蚀保护要求。“BEASY”软件就是严格按照上述任务编写的[3]。考虑到非线性优化的复杂性以及实际阳极布置的技术局限性,在软件包“STAR3DElectric”中使用另一个未知变量-金属表面电流矢量。使用这个未知量使得在整个电路中考虑有限电阻(如电刷)成为可能。除此之外,软件包“STAR3DElectric”中使用的守恒方程在迭代过程中求解系统方程效率更高。 2静态磁场 目前已知最好的且应用最广泛的计算静态磁场的软件为“矢量场”公司开发的有限元软件包“Opera-3D”[4]。复杂区域内的四面体网格生成质量在“Opera-3D”的最新版本中已经大幅提升。在此之前的版本,为生成高质量网格,就必须对目标的几何结构的某些部件进行挤压。这是一项很精细的工作,需要数周或数月才能完成。在最新版本中,往往只需要构建目标的表面及一些额外的面就可自动生成网格。当利用有限元来计算舰船或潜艇的静态磁场时,面临的主要问题是大部分的铁磁结构厚度都很小(相对于其他尺寸)。这就使得在网格生成过程中产生的一些不好的网格会导致计算精度变差。极限情况下,当结构的厚度趋近于零时,有限元法就变得不稳定了。在软件包“STAR3DMagnetic”中,薄壁结构被表面磁化分布未知的中间面所替代,使得软件对于求解任意厚度的船体都具有稳定性。计算装备了消磁线圈的舰船静态磁场边界元的典型大小为0.5~1m。在此种情况下,使用积分方程法时就必须求解包含大约100000个未知量的密度矩阵方程。“STAR3DMagnetic”采用快速多极算法,是该问题能在一般台式电脑上解决。 3极低频电磁场 舰船极低频电磁场特性是海军武器及探测系统的重要信息源。其主要特点是存在大量的不同物理源产生不同频率的场。这些源所产生的场取决于舰船内部的布置、舰船壳体的屏蔽、甲板和舱壁、环境参数以及舰船运动。由于场源的多样性以及场的尺度不一,计算极低频电磁场时,舰船的电磁场模型并没有作为一个整体,而是对每个场源所产生的电磁场单独考虑。为了仿真0.01Hz~10kHz频段的极低频电磁场,EMSS软件包利用三层介质中恒定和交变电偶极子和磁偶极子的总和来代表舰船的总源场。偶极子数量取决于离观测点的距离,频段以及环境参数。对于中型大小的舰船,数目大约为数十万。偶极子的参数取决于实验数据或通过模型计算得到。以下是EMSS仿真程序里面所考虑的极低频电磁场的源: 1)结构磁化; 2)由于冲刷导致的船壳结构电流的不均匀性; 3)电气设备产生的电流; 4)杂散电流; 5)消磁线圈中的电流纹波; 6)由于船桨的旋转以及腐蚀保护系统产生的电流调制; 7)磁性轴的旋转; 8)船桨的叶片切割地磁场产生的感应电流; 9)舰船在地磁场中运动; 10)铁磁体结构振动。为了进行极低频电磁场分析,仿真得到的时域信号需要加入人工生成或是全尺度测量的干扰。EMSS允许显示在舰船建造以及调试试验时产生的极低频电磁场场源,并且在需要的时候可以评估附加的电磁防护措施的有效性。场源的探测基于目标采样结果和全尺度测量结果之间复杂对比得到。 4无线电波段的电磁场 当需要确定顶层甲板的电磁场辐射水平以确保舰员安全、评估同时运行的天线间的互耦,检验天线安装时的输入阻抗及方向图时,就必须计算船载中频、高频和甚高频天线的电磁场。市场上有大量的商业软件来解决上述问题。例如“Concerto”、“ShipEDF”、“FEKO”以及“CARLOS-3D”等。这些软件大都采用矩量法。“STAR3DHighFrequency”软件包使用和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”类似的几何预处理器。三个软件都可以使用同样的铁壳舰船的几何模型:当计算静态电场和腐蚀磁场时,只利用了模型的水下部分;当计算高频电磁场时只利用了模型的水上部分;当计算静态磁场的时候需要用到整个模型。为了有效求解由矩量法产生的大型系统方程,“STAR3DHighFrequency”软件包采用了高频改进的快速多极子算法[5]。和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”采用的快速多极算法一样,高频改进的快速多极子算法所需的计算资源和NlogN成正比,其中N是边界元的个数。这相对需要O(N3)运算次数的高斯消除法或是LU分解法来说有很大改进。 5雷达、红外和激光波段的电磁场 令人遗憾的是,目前为止这些波段内不能采用矩量法进行严格计算。矩量法的边界元大小约为λ/10,当利用波长为3cm的电磁波来计算露出水面面积为10000m2的舰船瞬时雷达散射截面(RCS)时,容易估算出求解系统方程中未知量个数为10亿。为确定RCS的平均值,需要在特定的距离和观测角度对目标进行多次计算。目前,矩量法中未知量个数的世界纪录是3300万,这个数目是计算理想导电球面上平面波散射问题时,在一个多处理器的计算机群上达到的。替代矩量法的计算方法有:物理光学法、物理绕射理论、几何绕射理论、绕射统一理论等[6]。通常的商业计算软件会综合采用这些方法。近似方法最主要的缺点是缺乏通用性。软件用户必须有大量的工程经验,以便根据不同的情况挑选正确且合适的模型,并能对计算误差进行评估。与矩量法不同的是,所有的近似方法都将目标的总辐射量认为是局部场源辐射量的一个叠加。在这种假设下,就没必要严格考虑几何结构的拓扑以及在表面构建规则网格,这对于使用CAD生成的几何模型有很大优势。电磁场计算方法和CAD的联合应用产生了一个新的概念—电磁场设计,这在雷达、红外和激光波段的隐形目标的发展中具有广泛的应用。知名的电磁场设计计算软件为“ShipEDF”,其主要目标是最大限度的降低舰船的雷达和红外信号水平。软件的主要模块为利用标准的AutoCAD软件生成舰船的三维模型。该模型会生成舰船每个航向角的观测区域表面元,并以电子表格的形式输出,作为计算模型的输入数据。第一个计算模块计算了舰船雷达信号在每个观测的方位角上的积分和差分特性;第二个模块计算了舰船的红外图像;第三个模块估计了激光波段范围内的舰船平均RCS。 6总结 本文回顾了一些关于电磁防护以及隐身舰船发展方面的电磁场计算方法。新的计算机算法使电磁计算方法取得了明显的进展,这种新的计算方法可以处理任意几何外形的薄壁面结构,并能降低计算所需资源。目前的目标是发展一种统一的算法,可以涵盖从静电场到光学射线场的所有频段电磁场。目前,矩量法和近似算法理论之间存在明显差距,试图将两者之间进行结合的数次尝试并没有取得成功。 电动力学论文:电动力学课程教学改革的思考和实践 摘 要 电动力学是介绍电磁场和电磁波基本规律及其狭义相对论理论的课程,是大学物理学和光电信息等相关专业的必修课程,是支撑现代科技不断发展的重要理论知识。电动力学具有很强的理论性,学生学习这门课程的难度较大,难以取得良好的教学效果。因此,本文将深入研究和思考电动力学的教学现状,并指出电动力学课程教学改革的思路,旨在改善电动力学课程教学模式,提升教育教学效果。 关键词 电动力学课程 教学改革 思考 实践 电动力学是四大力学之一,综合了经典电磁学的最高成就,相对电磁学而言,其可以揭示物理现象的本质和规律,具有概念、公式、符号抽象,内容繁多,教学效率较低的显著特征,是电子通信相关专业的重要基础课程。随着科学技术的迅猛发展,电动力学在通信、电工、超导和微电子等诸多领域都得到了广泛应用。电动力学课程中的物理概念和思想较为抽象,不易理解,学生只有具备扎实的数理基础和丰富的想象力,才能理解和掌握电动力学课程中的物理概念和数学方法。由于电动力学是物理学相关专业的重要基础课程,也是推动现代科学技术不断发展的基础理论,因此,深入研究和思考电动力学理论课程教学存在的问题,总结出提升电动力学教学效果的建议,对促进高校电动力学的教学改革和推动现代科学技术的发展具有重要意义。 1电动力学教学中存在的问题 1.1教学内容多,课时少 电动力学主要涵盖电磁现象的普遍规律、静电场、静磁场、电磁波的辐射和传播以及狭义相对论等五大部分的教学内容。仅有电磁波的相关内容广泛应用于生产生活、军事和物理学研究前沿等领域。在电动力学实际的教学工作中,电动力学教师通常会依照教学大纲进行讲解,注重静电场、静磁场等相关内容的理论知识、基本方法以及电磁波在实际生产生活中的应用,电磁波在物理前沿以及军事方面的应用长期得不到电动力学教师的重视,导致这种现象的缘由是电动力学课程本身有着物理概念抽象、符号和公式难以理解以及教学难度大等显著特征,教学内容多和课时少的矛盾突出,这势必会导致电动力学教师为了提升考试通过率而减少教学内容,这就大幅度降低了电动力学的教学效果和学生的学习成绩。 1.2教学方法有待改善 受我国传统接受式教学模式的影响,电动力学的教学活动主要以教师为中心,教师在实际的教学活动中处于主体地位,主要采取讲解、板书以及多媒体等教学模式向学生传授知识,学生在学习过程中处于被动地位,这样的教学模式有利于学生及时理解电动力学的概念,但是却制约着学生独立思考能力的发展,不利于增强学生主动参与教学活动的积极性。另外,随着多媒体技术在教学活动中的普及和应用,大多数教师逐步从传统“粉笔+板书”的教学模式向以多媒体为主、板书为辅的教学模式过渡,这就会导致教师讲课的语速不自觉的加快,学生在课堂上几乎没有独立思考的时间,也不可能准确理解和掌握课本上的基本概念和有关公式的论证过程,大大降低了电动力学课程的教学效果。 1.3考核方式不完善 目前,绝大部分高校的电动力学考核方式有两部分构成,即平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。平时成绩主要取决于学生的课堂表现和作业完成情况,而期末测试注重对课本基础理论知识的记忆和模仿,几乎没有综合能力的测试。所以学生只重视期末考试,平时学习电动力学的积极性不高,通过考前临时性的记忆完成电动力学课程的考核已经成为一种常态,这样的考核方式不利于学生探索性思维的发展,也不利于学生全面掌握电动力学的相关知识。 2电动力学课程教学改革的思考和实践 2.1调整教学内容 在实际的教学工作中,大多数学生在面对电动力学复杂的运算推导时通常会表现出畏难情绪,对公式的推导束手无策,从而失去了学习电动力学的积极性。因此,电动力学教育工作者要积极主动地调整教学内容,在正式讲解电动力学课程之前增添数学基础知识的讲解,协助学生解决学习电动力学的数学障碍,从而树立起学好电动力学课程的信心,从而提升该课程的教学效果和学生的学习成绩。 2.2创新教学模式 电动力学教师要根据教学要求和学生的实际情况,灵活地运用教学方法。教师要主动并善于分析电动力学课程不同章节之间的联系,总结出处理问题的共同点和不同点,不断创新教学模式,从而达到事半功倍的教学效果。例如在讲解静电场和静磁场这部分内容时,电动力学教师利用静电场和静磁场研究方法相似的特征,深入讲解静电场这部分内容,让学生准确掌握静电场的各种分析方法,之后再采取类比法讲解静电场的相关内容,这样有利于培养学生灵活运用知识的能力。与此同时,电动力学教师要善于利用多媒体技术教学,将复杂和难以理解的物理学现象通过多媒体技术形象生动地呈现在学生面前,为学生理解疑难问题创造良好的条件,从而提升电动力学的教学质量。 2.3健全课程的考核方式 电动力学教学工作者要不断健全课程的考核方式,增强学生学习电动力学的积极性。各大高校可以适当地提升平时成绩占总成绩的比例,积极贯彻学习为目的、考核为手段的教学理念,让学生清醒地认识到学习过程的重要性作用,丰富考核的内容和方式,从多方面考察学生的知识和能力。例如在每单元结束时进行单元测试,将单元测试的成绩纳入平时成绩;定期开展探究性的学习活动,培养学生获取知识、分析和解决问题问题的能力,并将探究性学习的成果纳入平时成绩;在期末考试试题中增大综合题目的比重,从而让学生更加重视电动力学的学习。 3结论 电动力学是物理学相关专业的核心基础课程,对培养和提升学生的抽象思维能力具有重要作用。在电动力学的实际教学中依旧存在着教学内容多和课时少矛盾、教学方法有待改善和考核方式不完善等诸多不良问题,电动力学教师要注重课程教学的改革工作,积极调整教学内容、不断创新教学模式和健全课程的考核方式,从而有效提升电动力学的教学质量,为我国现代科学技术的发展培养出更多的高素质人才。 电动力学论文:可视化技术在电动力学教学中的应用 摘 要:针对电动力学学习中学生常会遇到的某些难以理解的抽象概念,介绍了可视化科学计算软件MATLAB在电动力学教学中的应用。旨在帮助学生理解和掌握电磁场的规律,初步掌握电磁学的数值计算方法,提高学生的科研能力。 关键词:MATLAB;电动力学 TM1-4 一、引言 电动力学是研究电磁场的基本性质运动规律以及它与物质相互作用的一门学科,是高校物理学专业本科阶段学生的核心课程。然而由于其抽象的电磁场理论和繁琐的数学推导,且无法观察到直观地实验现象,导致部分学生过于依赖书本,不去独立思考,甚至产生厌学情绪。 为了改变这一现象,我们必须要让抽象的概念形象化,同时让学生初步掌握电磁学的数值计算方法,才能提高学生实际运用电磁理论的能力。然而现在大部分基于Flash、Photoshop、3D Studio MAX的仿真模拟实验,尽管能够制作生动的实验过程动画,但却对物理实验规律和过程很少涉及,很难做到真正的交互使用。 而MATLAB作为美国Math Works公司开发的一套高性能的数值计算和可视化软件,则因其高效可视化有推理能力等优点,已经在大学教育和科学研究中的得到了足够的重视和广泛的应用。其语言简单,计算能力强,工具箱中有大量的求解常微分方程(ode)和偏微分方程(pde)的函数,正好满足物理过程的数值计算要求,既可在求解拉普拉斯方程边值问题时体现物理问题与数学结合的研究方法,又可通过数值求解来算出各点的电位值和做出分布图形,直观地分析场内各点场的分布情况。 二、MATLAB与绘图有关的命令 输入命令的方式有两种,一种是在命令窗口直接输人简单的语句另一种工作方式是M文件的编程工作方式当使用绘图语句时,MATLAB就自动打开一个图形窗口。一些较为常见的作图命令如下: 1.在已有图形上继续作图的指令是hold on:取消这种功能的指令是hold off。 2.二维图形绘图命令中最基本的指令就是plot如果输人两个矢量x,y,则plot(x,y)产生的是y相对于x的图形。 3.MATLAB中的曲面是用xy平面上的各个格点上的坐标z来定义,相邻点用直线连接,并建立平面的数据网格。生成数据网格的命令是meshgrid。mesh是三维网格作图命令,mesh(x,y)画出了每一个格点(x,y)对应的z值。 三、利用MATLAB辅助教学实例 1.标量场梯度的计算 在电动力学的课程学习中,矢量分析是基础的数学工具,也是之后课程内容学习的关键。在矢量分析中,散度作为描述矢量场的有源性的量,相对容易理解,计算也简单;旋度、梯度的难度相对大一些。以梯度概念为例,介绍借助MATLAB来计算及理解梯度矢量。 【例】求解标量场 的梯度 梯度是方向导数的最大值,是与等值面垂直的一个矢量。我们利用MATLAB中的梯度函数就可以作出等值面和梯度图。 源程序及绘图结果如下: 2.点电荷产生的电势 已知点电荷Q激发的电场强度为 ,其中 为源点到场点的距离。把此式沿径向由场点到无穷远点进行积分,把积分变数写为 , 可得出真空中点电荷的电势函数为 ,通过分析我们得知,其电势在空间中的分布为以点电荷为球心的一系列球面,每个球面上电势大小相同。 3.电偶极子场的分布 电偶极子是等量异号点电荷组成的电荷系统,其特征用电偶极矩p来描述,其中p=ql,p和l的方向规定为由-q指向q。中心位于坐标原点的电偶极子在其远方产生的场的电势为 ,对此式求梯度即可得到为于原点处电偶极子产生的场强 。 其源程序及作图如下: 4.电磁波的传播 时谐电磁波最简形式为单色平面波,即 ,其特点如下: i. 电磁波为横波,E和B都与传播方向垂直; ii. E和B互相垂直,E、B和k满足右手螺旋关系; iii. E和B同相,振幅比为v。 要作出电磁波的传播图,即绘制MATLAB中的空间曲面。据此,我们可以做出平面波的传播图像,其动态截图如下所示: 四、结语 本文根据电动力学的特点,介绍了可视化软件MATLAB在电动力学教学中绘图和科学计算的便捷应用。我们认为计算机辅助教学不仅只是用计算机制作教学课件,更应该用来解决一些思维抽象计算繁杂的教学难题。例如在电动力学教学中利用MATLAB,则能使电磁场概念大大形象化,让学生不仅加深对抽象的场的理解,更能学会利用计算机进行科学计算和模拟物理现象的基础知识。这样不仅会提高教学效果,而且有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力和科研能力。 电动力学论文:微连续体的电动力学 【摘 要】引力场是由无数相干的引力子一个接一个地在空间中分布形成的一个具有相干结构的连续的整体;光能量是一份一份不连续的,但每个光波都是一个量子化的连续体的整体波动,就好像每个声波都是一群粒子整体的连续的波动一样。方向性、粒子性、概率性是包括声波在内的任何一种波频率足够高时都可显现出来的的波的三大共性。微连续理论从自然最深层次上解释了物体具有惯性的原因,揭开了光速不变之迷,并在狭义相对性原理和等效原理的基础上阐明了光速的相对性,推导出了超光速质能方程和超真空泡原理。 【关键词】场分子;光障;场激波;超光速质能方程;超真空泡效应 1 引力与电磁力的统一 引力场是由无数与奇点相干的引力子在宇宙空间中一个接一个地分布形成的一个连续的整体。引力是奇点和它本身的引力场原有的平衡状态被其它奇点打破产生的一种压力。例如,在真空中有一个静止的引力场奇点1,奇点1的引力场对奇点1产生的压力是各向均等的,这使得奇点1和它的引力场能够保持一种相对平衡的状态,使奇点1相对静止在它的引力场的中心。把奇点2放到奇点1的引力场中,奇点1和它的引力场原有的平衡状态就会被打破,使奇点1的引力场中的每个引力子都有以奇点2为中心从各个方向指向奇点2重新分布的趋势,从而对奇点1产生一个指向奇点2的压力,压力的大小与两奇点间距离的平方成反比,这个压力表现出来就是奇点2对奇点1产生的引力。与此同时,奇点2和它的引力场原有的平衡状态也会被奇点1打破,使奇点2受到一个指向奇点1的压力,压力的大小与两奇点间距离的平方成反比,这个压力表现出来就是奇点1对奇点2产生的引力。引力的这种产生方式与相对论描述的时空弯曲是等效的。与引力场类似,一个电荷的电场是由无数与电荷相干的电场分子(电场分子是构成电场的最小物质组分,也是光波的媒介)在宇宙空间中一个接一个地分布形成的具有相干结构的连续的整体,即微连续体。引力场并不局限在场奇点周围的空间区域,而是向空间中无限延伸,其影响是非局域的,所以,电荷的电场也并不局限在电荷周围的空间区域,而是非局域的,电场力与引力一样,其大小都与距离的平方成反比。一个正电荷和一个负电荷并排在一起,与正电荷相干的电场分子就会有以负电荷为中心,从各个方向指向负电荷重新分布的趋势,使正电荷受到一个指向负电荷的压力,表现出来就是负电荷对正电荷产生的吸引力;与此同时,与负电荷相干的电场分子也会有以正电荷为中心,从各个方向指向正电荷重新分布的趋势,使负电荷受到一个指向正电荷的压力,表现出来就是正电荷对负电荷产生的吸引力。两个同种电荷并排在一起,每个电荷的电场分子都会有以对方电荷为中心,指向各个方向重新分布的趋势,使每个电荷都受到一个由两电荷的内侧指向两电荷外侧的压力,表现出来就是两个同种电荷间互相排斥的电场力。一个静止的电荷在场的作用下向前运动,会带动它周围空间中相干的电场分子一起向前运动,这些电场分子又会带动空间中相干的电场分子一起向前运动,在与电荷运动方向垂直的界面上,与电荷相干的电场分子并不是直线向前运动的,而是一边绕着电荷旋转一边向前运动,从而形成一个以电荷为中心的磁场涡旋,磁场涡旋的方向就是磁场的方向。稳定的磁场涡旋一但形成,就可长期存在,没有外力的作用就不会自动消失,就像超导线圈中的电流一但形成就不会自动消失一样。电流方向不变,电流大小呈周期性变化的振荡电流叫做单向振荡电流,磁场方向不变,场强大小呈周期性变化的振荡磁场,叫做单向振荡磁场;电流或磁场的大小和方向都呈周期性变化的叫做双向振荡。与此类似,电场(磁场)分子流涡旋的方向不变,电场(磁场)分子流大小呈周期性变化的振荡叫做单向振荡;电场(磁场)分子流涡旋的大小和方向都呈周期性变化的叫双向振荡。单向振荡的电流可在其周围空间中激发单向振荡的磁涡旋,单向振荡的磁涡旋可在其周围的空间中激发单向振荡的电涡旋,单向振荡的电涡旋和单向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成单链式电磁波。让两列时间相差半个周期的等幅同频率的超高频单链式电磁波经过等长的路经后叠加,便可在空间中合成一个超低频单向振荡的无源的磁场,使通恒定电流的导体受到一个方向不变的电磁力的作用,推动飞船前进,这就是大推力量子引擎的基本原理。双向振荡的电涡旋与双向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成双链式电磁波。普通的无线电波和光都是双链式电磁波。在空间中互相激发交替产生的电涡旋和磁涡旋总是互相垂直的,且两者都是由大量相干的电场分子的涡旋运动形成。我们都知道,液体是不可以产生和传播横波的,而大量相干的液体分子彼此远离,密度变得极低,使张力远大于斥力后,便可形成具有相干结构和固定形状的膜,产生并传播横波。一个电荷的电场分布在宇宙中的电场分子的密度虽低,但这些电场分子形成了像膜一样的相干结构,所以能产生和传播横波。因为不同电荷的电场分子是不能形成传播横波的相干结构的,所以,在一个电荷的电场里传播的光能不能直接传到另一个电荷的电场中去,就好比两个光波彼此穿过后,仍保持各自的独立性,一个光场中的动能不能传到另一个光场中去一样。每个电磁波中的电涡旋和磁涡旋都是由同属一个电荷的相干的电场分子运动形成。无论是引力还是电场力,或是磁场力,实际上都是由空间中与场奇点相干的场分子与场奇点间原有的平衡态被打破而产生的,都是与场奇点相干的场分子对场奇点直接产生的作用力。实验证明,每个观察者接收到的电磁波都是以观察者自身的电场为载体来传播的。静止或匀速运动的电荷,它的电场也是静止或匀速运动的,这一点有大量实验可证明。无论观察者以什么样的速度匀速运动,观察者的电场相对于观察者都是静态的电场,两者总是处在同一个非局域的惯性系中,这必然导致真空光速相对于观察者恒定不变,而光行差角也会严格地只与地球和恒星的相对运动有关。结合等效原理,在不违背狭义相对性原理的前提下,光速的相对性可归纳为两点:(1)无论光源和观察者如何运动,在真空中传播的光,其速度相对于接收它的观察者恒为c;(2)在真空中传播的光,其速度相对于不是接收它的观察者可变。 2 超光速传输信息实验 在真空中选取AB两个相距较远的点,将一根长杆平放在B点旁边,让长杆与AB两点的连线垂直,长杆与B点间的距离很短,可忽略不计。让一个激光器和一块平面镜分别以相同的速度沿着两条平行于长杆的直线从左向右同时匀速穿过AB两点,激光器和平面镜始K处在同一个惯性系中。激光器到达A点的瞬间向B点方向垂直射出一束激光,平面镜穿过B点向右匀速移动一段距离后把激光垂直反射到长杆上的O点。在上述实验中,激光器经过A点瞬间发出的激光被分成两束,一束从A点直线射向长杆上的O点,所花的时间为t1,另一束从A点垂直射向B点,被平面镜的电场向右拖曳后,经平面镜垂直反射到长杆上的O点,所花的时间为t2,t1 t2。这证明第二束激光以超过真空光速的速度从A点传到了O点。但对O点上的电荷来说,激光只不过是走了一条比较短的“捷经”而已,它们观察到激光是从A点右方与平面镜相对应的点发出的,它们观察到的光速仍是c,但这并不是真实的光速。在激光器和平面镜间传播的光,平面镜才是接收者,O点上的电荷并不是接收者,O点上的电荷接收到的光实际上已不是激光器发出的光,而是平面镜上的原子受激辐射出的光,只是两者的频率相同而已。因此,在激光器和平面镜间传播的激光,其速度相对于平面镜恒为c,相对于O点上的电荷却是大于c的。 3 物体具有惯性的原因 物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为:惯性是物质固有的力,是一种抵抗的现象,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并尽量使其保持现有的状态,无论是静止状态或是匀速直线运动状态。可见,牛顿早就已经认识到了惯性与力有密不可分的关联。像电子、夸克等实物粒子实际上都不是能够独立存在的最小物质组分,而是各种场的奇点。因为场奇点和场是个不可分割的整体,所以,任何实物都不能脱离有关的场而独立存在。在没有外力或合外力为零的情况下,一个场奇点的场对该场奇点产生的压力在各个方向上都是均等的。若要改变一个场奇点的运动状态,首先要改变该场奇点周围区域的场的状态,场奇点周围区域的场的状态被改变产生的影响,会以光速传遍整个非局域的场。因为场是由无数互相联系互相影响的场分子组成的一个连续的整体,即微连续体。在没有外力或合外力为零的情况下,微连续体中的每个物质组分都在张力和斥力的作用下维持其在整体中的位置不变,以维持整个微连续体的平衡状态,一旦有外力打破这种平衡状态,微连续体必然会产生抵抗的力,对外表现出惯性。这就好比静止在湖水下面的小球,受到来自各个方向的水压力,这些压力大小均等,方向相反,合力为零。站在岸上观察,小球是静止的,站在匀速行驶的汽车中观察,小球是匀速运动的,但小球与湖水仍是相对静止的。若要改变小球的运动状态,可用非局域的场将整个湖与小球一起移动,就像地球引力场带动整个湖与小球一起转动一样。也可用推力改变小球相对于湖水的位置和运动状态,湖水反向的压力必然会使小球表现出的抵抗的力。由此可见,场奇点的惯性实际上是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现。因为场奇点和它的场是个不可分割的整体,而场是看不见的,所以,人们才会误认为惯性是场奇点(即实物粒子)自身的属性。 4 波的粒子性与概率性 无论是电磁波还是机械波,波的频率达到或超过一个临界值后,波的方向性就会明显表现出来。比如,频率很高的超声波与频率很高的光波一样,都是接近直线传播的。波的频率越高,波的方向性就越强,在与波传播方向垂直的界面上,波的作用范围就越小。在金属中,原子外层的价电子可脱离原来所属的原子而成为在金属中自由地做热运动的自由电子。但在温度不是很高时,自由电子并不能大量逸出金属表面,这说明金属原子对自由电子有一定的引力以阻碍自由电子逃逸出去,自由电子若要挣脱出来必须克服这种引力做功,这个功叫做逸出功。在导体中的电流实际上就是电场力克服了金属原子的引力使自由电子定向移动形成的。频率比较低的电磁波遇到金属表面的自由电子时,可同时驱动自由电子所处的波界面上大量的电场分子一起做步调一致的振荡运动,近而带动自由电子一起做同频率的振荡运动。就好像水波,其频率虽低,但大量水分子整体的波动却可产生强大的力带动水面上的物体一起做同频率的振荡运动。而频率很高的光波由于其方向性强,在与光波传播方向垂直的界面上,光波的作用范围太小,只能驱动波界面上的一个或极少个电场分子去撞击电子,表现出明显的粒子性。就好像在水中传播的特超声波,由于其方向性强,在与特超声波传播方向垂直的波界面上,特超声波的作用范围太小,只能驱动一个水分子或极少个水分子去撞击物体,表现出明显的粒子性。光波的频率越高,撞击力就越大,电子在被撞击瞬间获得的动能就越大,电子从撞击中获得的动能等于光量子的动能hv。一个电子不能同时获得两个光波的能量,若一个电子获得一个光波的能量后还不能挣脱金属原子的引力,电子获得的能量就会在瞬间消散,这导致每个电子获得的能量不能累加。因此,光频率达不到金属的极限频率时,增加光强和光照时间都不能产生光电效应。因为撞击不但改变了电子的动量和位置,也改变了光波的媒介――电场分子的动量和位置,所以,一列光波不能总是驱动同一个电场分子去撞击同一个电子,而是每个周期都随机地驱动一个不同的电场分子去撞击另一个电子,标记下每个光子的撞击点,就会发现大量光子的撞击点的分布是有规律的。大量特超声波的撞击点的分布也是有规律的,可见,粒子性和概率性,与方向性一样,都是波的频率达到一定的值后才能显现出来的波的一种共性。 5 熵的加速度与宇宙时间 一个物质系统的熵反映了该物质系统的状态的混乱程度,即无序度,熵越大,无序度就越大。熵增大的趋势表现出来的力叫做正熵力,阻碍熵增大或使熵减小的力叫做反熵力。熵的加速度等于物质系统的合熵力与该物质系统的质量的比值,它可以改变熵增大或减小的速率。外界的压力可抵消物质系统的正熵力,使熵的加速度减小,熵增加得慢。例如,储存在钢瓶中的液氧,在熵增大的趋势下,大量的氧分子总是趋向于占据更大的空间,向外扩张产生正熵力。但在瓶壁的压力下,绝大部分正熵力都被抵消了,熵的加速度很小,熵变化得很慢,使得大量的氧分子长期保持液体状态,并使每个氧分子热振动的频率变得很低,热辐射很低。一旦钢瓶的压力消失,熵的加速度就会变得很大,液氧很快就会气化,每个氧分子热振动的频率都会变大,使热辐射升高。在微观世界中,可用激光产生的压力来抵消一群粒子的正熵力,将粒子束缚在一起,并使每个粒子热振动的频率降低,热辐射降低,这就是激光制冷技术。一个孤立系统的时间速率反映了该孤立系统所有的物理量(包括所有宏观的物里量和所有微观的物里量)变化的平均速率,它与该孤立系统的所有熵,包括宏观的熵和微观的熵(即总熵)增大或减小的速率相关,与熵的方向无关。而一个孤立系统的场分子(包括电场分子、引力子等各种场的分子)熵的加速度与该孤立系统的总熵速率成正比关系,所以,孤立系统的时间速率与场分子熵的加速度成正比关系,与场分子熵的方向无关。在真空中高速运动的飞船会带动周围空间中的场分子一起向前运动,这些场分子产生的负熵力会抵消飞船内场分子的正熵力,使飞船内场分子熵的加速度减小,场分子的振动频率减小,时间频率降低,原子钟变慢。飞船的速度越大,飞船内被抵消的场分子的正熵力就越多,飞船内场分子的振动频率就越小,时间频率就越低,原子钟走得就越慢。但即使飞船以光速或超光速飞行,也无法使飞船里的时间停止,更无法使时间倒退。强引力也可以抵消场分子的正熵力,使场分子的振动频率减小,时间频率降低。飞船在靠近大质量物体时,飞船内场分子的正熵力会被强引力抵消,使飞船内场分子的振动频率减小,时间频率降低,原子钟变慢。但当引力大于正熵力时,引力越大,场分子熵的加速度就越大,场分子熵减小的速率就越大,时间反而变得更快了。这种情况下,时间已不能用原子钟来观测,只能通过“引力钟”来观测。宇宙的时间速率取决于宇宙总熵的加速度,与观察者的运动状态无关。因此,宇宙时间对任何参考系都是一样的,同时并不是相对的,在同一宇宙时发生的两件事情相对于任何参考系都是同时发生的。 6 超光速迁移 除中微子外,目前人类观察到的所有实物粒子在真空中运动都会带动其运动方向上的场分子向前运动。当粒子的速度增加到接近光速时,粒子前方的场分子因来不及散开而被到压缩到粒子身上,密度突然增大,使粒子的质量显著增加。粒子的速度越大,场分子的密度就越大,粒子被附加的质量就越大,粒子就越难以加速,这种现像叫做光障。低于光速时,粒子的质量可用相对论的质速公式来计算出近似值,但粒子的速度无限趋近光速时其质量并不会增加到无穷大。当光障附加到粒子身上的质量达到一个阀值时就会产生剧烈的质量衰减反应,大量被压缩到粒子身上的场分子以波的形式向四周围散开,带走光障的质量,使粒子被光障附加的质量迅速减少。此时,若对粒子加以足够大的力,使被压缩到粒子身上的场分子数大于离散数,粒子的质量仍会随着速度的增大而有所增加,但粒子被附加的质量越大,质量衰减的速度就越大,这导致相对论的质速关系失效。实验证明,电子被光障附加的质量达到电子自身质量(即电子的静质量)的大约210倍时,就会产生剧烈的质量衰减反应,电子被加速到光速时,其质量大约是静止质量的3600倍。当电子的速度超过光速时,大量场分子就会遭到强烈的压缩而形成场激波。光障的产生是飞船加速到光速的最大障碍。如果全飞船上的每一个粒子都产生光障,整艘飞船被附加的质量将十分巨大,飞船不但无法加速到光速,还可能会解体爆炸。怎样才能够让飞船突破光障呢?唯一的办法就是将光障屏蔽在飞船外,并尽量减小光障的阻力。试想一下,让一亿个小珠子独立地在空气中接近音速飞行,就会产生一亿个音障,这一亿个音障产生的阻力是非常巨大的,把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体,音障就只在乘波体的外表面上产生,阻力就会变得很小。同理,让一亿个小珠子独立地在真空中接进光速飞行,就会产生一亿个光障,这一亿个光障附加的质量是非常巨大的,把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体,光障就只在乘波体的外表面上产生,乘波体被附加的质量就很小。举个实例,每个原子核都是由一定数量的夸克构成的,但一些从核子中对撞出来的夸克的质量却超过了整个原子核的质量。夸克的质量是被光障附加的,对撞的能量越大,对撞出的夸克的速度就越大,光障附加的质量就越大。夸克会像丢包袱一样把附加在它身上的质量丢掉,衰变为更轻的夸克。采用特殊的材料并设计成乘波体的飞船可使光障只在飞船的外表面上产生。理论计算表明,一艘质量为100吨的乘波体飞船的速度增加到光速时,光障附加在飞船外表面的质量大约只有30吨,不到飞船静质量的三分之一。当飞船的速度增加到超光速时,大量场分子(下转第38页)(上接第16页)就会遭到强烈的压缩而形成场激波,产生类似于音爆的光爆现象。因为,每个观察者接收到的光波都是以观察者自身的力场为载体来传播的,所以,只有运动物体相对于观察者的速度超过光速时,观察者才可能观察到光爆,而位于超光速物体运动方向上的观察者则无法观察到光爆。 7 超光速质能方程 爱因斯坦的相对论给出了低于光速时的质能方程,该方程并不适用于超光速粒子。一个正电子和一个反电子互相湮灭,只下光子,根据等效原则,我们可以这样解释相对论质能方程;拥有一定惯性质量的物体可转化为一束光波,这束光波具有的能量就是该物体所具有的能量,它等于该物体的质量与光速的平方的乘积,即E=mc2。相对论揭示了质量、能量和光速三者之间的内在联系,但相对论并不能解释光速为何不变,也就不能解释质能方程中的光速为何取c值。因为,真空光速相对于接收光的观察者恒为c,这一点有个前提条件,即光源相对于观察者的速度小于c。所以,质能方程中的光速只有在运动物体的速度小于c时才取c值。但当运动物体相对于观察者的速度超过c时,就会产生场激波,运动物体在观察者的力场中向前发出的每个光波都会被压缩到同一个激波阵中,成为一个激波量子,每个激波量子传播的速度相对于观察者都是超光速的,它等于超光速物体的运动速度v。因此,在超光速物体的质能方程中,光速应取v值,即E=mv2。 8 超真空泡效应 任何实物粒子都是由场奇点构成。粒子的速度低于阀值时,粒子和它的场是个不可分割的整体,但当粒子的速度超过光速并达到一个阀值时,就会产生接近绝对真空的超真空泡把粒子和它的场隔开。这与水中的超空泡相似:大量高速运动的水分子互相远离使水分子间的张力远大于斥力,从而形成具有相干结构的超空泡。与此类似,真空中大量高速运动的场分子互相远离使场分子间的张力远大于斥力,便可形成具有相干结构的超真空泡,把实物粒子(即场奇点)和它的场分隔开。因为实物粒子的惯性实际上就是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现,所以,实物粒子和它的场被超真空泡分隔后,其惯性质量就会被空虚化。在超真空中的实物粒子,其摩尔数不变,但惯性质量却因空虚化而变得极小,只须很小的力便可获得很大的加速度,且其惯性质量不会随着速度的增大而增大。这种情况就像在水中旋转的螺旋桨,刚开始时,水对桨叶的阻力随着转速的增大急剧增大,但当转速达到一个阀值时,就会产生超空泡效应,超空泡将桨叶和水隔开,使水对桨叶的阻力急剧减小,接近消失,导致螺旋桨空转而损毁。超光速飞船的速度达到一个阀值时,也会产生超真空泡效应,飞船在超真空中运动,其摩尔数不变,但惯性质量却因空虚化而变得极小,只须很小的推力便可使飞船获得很大的加速度,且飞船的惯性质量始K保持一个极小的值,不会随着速度的增大而增大。 电动力学论文:本科物理学专业“电动力学”课程教学刍议 一、课程教学基本理念 第一,在教学中要尊重学生学习的主体性、教师教学的主导性,全面发挥学生的自觉性、主动性、创造性。第二,“电动力学”课程属于专业基础课程,教学内容安排上除了让学生学习本门课程的基本知识、基本理论、基本思路,与其他物理学分支也具有共性和个性的关系。针对这一特点,老师在教学中要注意引导学生相似性形象思维。第三,教学应突出探究式教学方法,改变传统的教学模式,把信息技术与电动力学课程最大限度地整合,运用多种现代教育手段优化教学过程,推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式,培养学生的创新思维和创新理念。 二、在本课程教学中应当做到以下几点 1.讲授内容应理论联系实际 “电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的基础理论课。教学中要求学生掌握课程的基本知识、基本理论和基本原理,使学生加深对所授知识的理解,更可深刻认识电动力学的实际应用价值,达到学以致用的目的,同时提升学生分析问题、解决问题的能力。 2.注重学生学习的主体性和个体性培养 从课程的设计到评价各个环节,在注意发挥教师在教学中主导作用的同时,应特别注意体现学生的学习主体地位,以充分发挥学生的积极性和挖掘学习潜能。要求学生能初步分析生产、生活中的电动力学问题,以提升学生的分析问题和解决问题的能力。在电动力学理论的学习中运用数学工具处理问题,使学生认识数学和物理的密切关系,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。培养学生自学能力,重要的不是教内容,而是教给学生学习方法。 要充分注意学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异,因材施教,根据这种差异性来确定学习目标和评价方法,并提出相应的教学建议。课程标准在课程设计、教学方案、计划制订、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和发展的空间。 3.运用多种现代教育手段优化教学环节 充分利用现代化教学手段,发挥信息化教学的优势,增强学生的学习兴趣,进一步强化需要掌握的知识点,拓宽知识面,增强学生的实践操作技能,培养科学的思维方式,这样学生能更好地掌握“电动力学”课程知识所涉及的相关科学方法,有效提升其发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4.具备良好的实验条件,充分保证实验和实践训练质量 鼓励学生开展科研实践训练,参加各类科技竞赛。实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维,充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。 三、课程学习策略探究 第一,针对“电动力学”是理论基础课的特点,学生必须坚持课前预习,预习过程中有意识地提出问题。课堂教学主要采用探究式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题通过师生多种形式的互动,教师及时了解、解决学生的疑难问题,以增强学生的学习兴趣。 第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手段相结合。如课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合、基本理论与科研实践训练相结合。 第三,鼓励学生参加科研实践训练和各类科技竞赛。培养多样化应用型人才,以培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力,完成本课的预期目标。 第四,电动力学也是一门实践性很强的课程,其研究对象是区别于实物的物质形态,具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化,我们将充分应用当代信息技术的优势,比如说以视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力。 再次,实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质,充分发挥学生的物理思维和物理探究能力。 四、课程教学方法探究 本课程教学中应注意电动力学理论与实践的结合,尊重学生学习的主体性,适当安排指导性自习,培养学生的自学能力。加强对学生课前、课后的答疑辅导,注重学生能力的培养,使学生通过对电动力学中基本理论的理解,认识和掌握电动力学原理的研究规律,开拓思路,初步培养学生的科研思维。 1.“双边反馈式”教学法 这种教学法由“自学”和“反馈”两部分构成,其着眼点是学生在教师指导下的自学和教师由反馈来的信息而进行的有重点的讲解,使学生的能力在反复训练中得到锻炼。“自学”和“反馈”体现了学生和教师的相互联系、相互配合、相互作用的训练过程。 2.以问题为中心,开展课堂讨论式教学法 建议课堂教学中遵循科学性、主体性、发展性原则,采用以学生为主体的小组讨论式的方法,从提出问题入手,激发学生学习的兴趣,让学生有针对性地去探索并运用理论知识解决实际问题;也可以针对教研室科研工作中遇到的问题设计讨论或思考题,以启发学生分析、讨论有关电动力学问题,学习并巩固电动力学知识,开拓思路,培养科研思维。 3.提倡学导式的教学方式 在教师指导下,学生进行自学、自练,教师把学生在教学过程中的认知活动视为教学活动的主体,让学生主动地去获取知识,发展各自能力,从而达到在充分发挥学生主动性的基础上 ,渗入教师的正确引导,使教学双方各尽其能,各得其所。 4.多开展课外实践活动 课外实践训练中,要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质。鼓励和指导有能力的学生进入科研实践训练,参加各类科技竞赛。将学生撰写的课程小论文融入教学全过程,从中选出有质量的项目进入科研实践训练。充分利用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培养应用型、复合型、技能型人才,增强毕业生就业能力。 “电动力学”作为一门探究性课程,在课堂教学中,要突出学生的参与性,使他们主动获取而不是被动接受科学结论,互动思维使学生感觉电动力学发人深思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“共性”和“个性”的关系。为了激发学生学习兴趣,可以经常采用课堂讨论形式,由学生提问,在教师引导下大家讨论,总结得出正确结论。由于分析“电动力学”需要运用抽象思维,所以课堂教学应充分使用多媒体,尽量使用图像和色彩搭配,使学生建立正确的物理图像。注意“信息技术”与“电动力学”课程的有效整合,这对于整体优化教学过程,提高学生的专业知识学习效果、提高学生的信息技术能力、培养学生的合作意识和创新精神均具有重大的现实意义。同时,可将教学理论应用到创新实践能力训练中,应用到物理、电子等各类竞赛中。 电动力学论文:浅谈电动力学的理论体系和研究方法 摘要:根据我校的教学实际,结合电动力学的课程特点,介绍了在学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法,为学生学习电动力学和教师教授电动力学提供有益的帮助。 关键词:电动力学;知识结构;逻辑体系;研究方法 本文根据我校的教学实际并结合电动力学的教学特点,分别介绍了学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法,希望能为电动力学的学习与教学提供有益的帮助。 一、明确电动力学的地位 电动力学主要阐述宏观电磁场理论,其研究对象是电磁场的基本属性、它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用,可见它与自然界中的四种基本相互作用(引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用)之一有直接联系。由于光的理论本质是电磁理论,所以电动力学还是光学理论的基础。电动力学作为物理学专业一门理论基础课,是理论物理(理论力学、热力学统计物理、电动力学、量子力学)的重要组成部分,包括物理学发展史上具有里程碑意义的两个物理理论,即麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论。本课程最重要、最直接的先行课程是电磁学和数学物理方法,后继课程是量子力学、固体物理等。因此,电动力学要在电磁学的基础上,利用数学工具严格、定量地讲清宏观电磁相互作用的基本概念、基本理论和基本方法,使学生加深对电磁场性质和时空概念的理解,获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力。同时为后继相关课程打下必要的基础。 以上将经典电磁场理论放在整个物理学中做了概括的论述,目的是为了使学生对它的地位和意义有一个恰当的认识,避免过份强调本学科的作用,造成“只见树木,不见森林”的错觉。 二、明确电动力学的知识结构和逻辑体系 在课程内容体系和结构的组成与安排上,一般采用两种方法:“从特殊到一般”的分析归纳法和“从一般到特殊”的演绎法,这两种方法是同样重要的。但是,多年来电动力学的教学大大忽视了分析归纳法,实际上这不符合物理学发展的规律。从认识论的角度来看,分析归纳法所指的“从特殊到一般”就是由实践到理论的过程,即将丰富的实践经验进行深入的分析,由表及里,去伪存真,总结概括出带有规律性的东西而上升为理论。演绎法所指的“从一般到特殊”就是由理论再到实践的过程,即理论要经过实践检验,并且经过实践检验而被证明是正确的理论再指导实践。由此可见,分析归纳法与演绎法的结合正是在某一个认识层次上实践―理论―实践的全过程,同时体现了理论与实践的紧密结合。因此,在电动力学课程内容体系和结构的安排上,可力求从实验事实出发,提出问题,分析问题,总结出规律和假设,再经实验验证升华为科学理论,在更为普遍的意义上解决实际问题。这样,使分析归纳法和演绎法有机地结合起来,更好地贯穿理论联系实际的重要原则。具体来说,对于麦克斯韦理论的讲述,是从静电场、静磁场和时变场的实验定律出发,分析在时变场情形下所出现的深刻矛盾,为解决矛盾提出位移电流这一科学假设,并总结出麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。之后的大量实验验证了它是在随时间变化的普遍情形下完全正确的电磁场理论。然后以此理论为基础,讨论在特殊情形和不同方面电磁场的性质和运动规律,如电磁波的传播,电磁波的辐射、散射和衍射,运动带电粒子的辐射等。对于狭义相对论的阐述,也同样注重理论原理与实验基础之间的紧密结合。 在国内外,有些电动力学书的逻辑体系与上述不同。其中一类是以归纳法和演绎法并重,先详细讨论静态场与似稳场,然后用归纳法得出麦克斯韦方程组,以后就用演绎法讨论电磁波的辐射、传播等问题;第二类是以静电场为起点,应用狭义相对论对库仑力进行洛伦兹变换,从中引出磁场的概念,导出磁场的场方程,继续推出麦克斯韦方程组,然后讨论辐射、传播等问题,基本逻辑体系仍属于演绎法范畴;此外,还有采用“逐步公理法”的逻辑体系,它以矢量场的亥姆霍兹定理为核心,对每种具体电磁场,根据实验规律对该场的源和“涡源”提出假设(即公理),然后对每种场做深入的研究,这也是一种以演绎法为主的逻辑体系;还有人采用分析力学方法,引入电磁场的拉格朗日函数,导出电磁场的基本规律等。 三、注意学习电动力学的研究方法 1.归纳法。根据有限的、特殊条件下的实验结果和规律,归纳出在一般情况下的普遍规律。由于总是不完全归纳,所以其结论可能是对的(经得起新实验的检验),也可能是错的(经不起多数实验的检验),还可能是不完全的(被许多实验证实,但有个别例外),就需要进一步修正结论,从而得出新结论。用归纳法得出的结论实际上是“猜”出来的,谁猜的本领高,谁就能发现真理,这里面包含了科学家天才的想象力与严密的理论思维能力。麦克斯韦方程组的得出就是运用归纳法的光辉范例,它不是对静态场与似稳场的简单归纳,麦克斯韦在归纳过程中提出的两个假说(涡旋电场和位移电流)就体现了他的天才想象力和逻辑思维能力。洛伦兹力公式是洛伦兹运用归纳法将静电力和静磁力两个公式推广到适用一般电磁场的电磁力公式。这个公式经受住了无数次实验检验,没有一个反例,因此可以相信它反映了客观真理。 2.演绎法。全部理论建立在尽可能少的几个出发点之上,把它们作为基石,然后运用严密的逻辑推理和准确的数学推演,建立起完整的理论体系,演绎过程可将我们的认识从基本出发点引到很遥远的地方,从而大大开拓了眼界,同时也使得基本理论在许多具体的工程技术领域内得致实际的应用。电动力学是如此(这一点在“2”中已做论述),狭义相对论更是如此,它的全部理论只建立在两条基本假设上(相对性原理和光速不变原理),通过缜密的逻辑推理和运用四维时空张量的推演,得出了震惊世界的相对论时空理论、相对论力学和相对论电动力学等。演绎法中,出发点的提出是有创造性的,只要这个前提是对的,那么通过严密的逻辑推理和准确的数学推演所得的结论就是正确的。 电动力学论文:Mathematica在电动力学课程教学中的应用探索 摘要:电动力学是电子、信息、通信、物理等学科的主干课程之一,有较高的抽象性,要求学生具备较好的数学基础,一直是专业课程教学中的难点。Mathematica工具软件很好地结合了数值和符号计算,配以直观的图形展示和动态交互,对很多概念可以具体呈现,在教学中能起到很大作用。本文以电动力学教学中的部分难点为例,探讨了Mathematica引入电动力学课程教学的应用,对两者有机结合、建立课堂教学辅助软件进行了探讨。 关键字:Mathematica,电动力学,课堂教学 引言 大学高等教育通常致力于培养专业基础扎实、有较强实践能力和拓展潜力、富有创新精神的本科人才。其中理工科专业要求学生系统掌握专业基础理论、基本实验方法和实验技能,并具有较强的数理基础。近些年,大学普遍扩招,生源质量下降,学生数学基础不够扎实,冷门专业情况更是严重,不少学生往往因专业知识在数学计算上的复杂及相关定理、概念和过程的抽象等问题而失去学习兴趣,导致专业课的教学学习效果不够理想[1]。 基于此种情况,已有不少人把多种现代教育技术如Matlab,Java,Mathematica等软件应用到课堂教学中[2, 3],使现代教学技术在提高学生学习积极性、优化课堂、提高课堂效率等方面取得了较好的效果。Mathematica是一款科学计算软件,其很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统以及与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位,截至2014年,它也是世界上使用最广泛的数学软件之一。普遍认为Mathematica的标志着现代科技计算的开始,它是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988以来,它已经对科技和其它领域中计算机的运用方式产生了深刻的影响,并且在国外教学工作中获得了广泛的应用[4, 5]。从google学术搜索中搜寻Mathematica以及Education相关条目,有近十万条结果。从高中到研究生数以百计的课程都使用它,并有多本关于Mathematica教学的图书出版,涵盖多门专业教学。Karim等人[5]甚至还基于Mathematica软件开展了远程教学。而在我国,虽然教师们对于现代化手段在教学中的应用很早就开展了研究,但是一直以来不够重视,特别是Mathematica软件在教学中的应用和国际相比还处于初级阶段,还没有得到广大教师的足够重视和普遍使用。这从google学术检索中就可以发现,Mathematica与教育教学等词条相关的论文搜索结果还不到三千条。相关教学论文数量不够充分,内容也还很不深入,相关中文教材也处于缺乏状态,并且这些研究主要分布于大学物理以及数学分析这两门课程[2, 3, 6]。对于Mathematica在数学、物理等数学要求较高的大学各专业核心课程教学中的应用工作还未深入展开,而物理、电子等系核心专业课之一――电动力学的数学要求远比普通理工科专业高,因此本文欲在前人研究基础上,以电动力学部分难点的教学工作为例,展开深入分析,力图引入Mathematica软件辅助教学,消除学生对复杂公式的畏惧感,直观准确地展示各种物理图像,使学生对课程的学习有良好的进步。 1 应用 本文研究目的旨在借助于Mathematica软件将学生从复杂的微分偏微分方程求解过程中解放出来,并用图形和动画直观展示各重点难点,从而降低专业课的学习难度,达到提高学生学习积极性的目的,并使学生初步掌握Mathematica软件的使用方法,提高他们学习新事物的能力。 电动力学是很多大学专业的主干课程之一,如电子、信息、通信、物理等学科。其主要内容就是麦克斯韦方程组的来由及其在各种条件下的具体应用。此处我们以电磁波的传播为例,在瞬变条件下,变化的电场和磁场相互激发,形成在空间传播的电磁波。单从字面描述以及电磁波方程来看,较为抽象。学生一般很难理解。通过使用Mathematica软件,我们可以将平面电磁波的传播用图1展示。从图1中可以清晰看出平面电磁波的几个特性:1,平面电磁波是横波;2,电场、磁场以及传播方向三者是相互垂直的; 3,电场和磁场是同位相。 图1是静态图,实际上,通过图2所示代码,我们还可以用动画演示电磁波的传播。图2所示代码形式简洁,接近于自然语言,这样就让学生无须较高的编程水平即可自行编写代码,容易激发学生的学习兴趣。图2所示代码会生成一个简洁易懂,易于操作的界面,可以通过设置循环播放,良好地演示电磁波的传播。通过“waves”按钮可以分别演示不同个数的完整波形,时间轴可以快速或慢速地动态演示电磁波的传播过程,让学生轻松理解电磁波传播过程。 除了平面电磁波在无界空间的自由传播之外,平面电磁波在两块平行板之间的传播,也能形象清晰地展示。如图3所示,此图可以大大加深学生对电磁波传播的理解,便于学生学习。诚然此图所需代码较为复杂,不仅需要相关的电动力学知识,还必须熟悉偏微分方程求解理论,此外对Mathematica软件的使用熟悉程度也有要求,学生难以短时间内独立完成,需要进一步的训练之后才可能完成。类似的内容可以让学生课后完成,作为考核内容,这样可避免学生过于依赖该软件而忽视数学学习的重要性。 总而言之,Mathematica应用到电动力学课堂教学中,能让教学过程更生动,促进学生学习理解。 2 结束语 当前我国大学专业课教学中,数学分析软件的使用还处于初级阶段。学生薄弱的数学基础与专业课较高的数学分析要求是专业课学习过程中的主要矛盾之一。本文着力于解决由学生薄弱的数学基础和抽象的专业概念所引起的在专业课学习上的困难,让学生开阔视野,并培养学生利用工具软件的能力。从而可以将专业课学习过程中的复杂数学问题交给专业数学分析软件Mathematica来进行,学生只需掌握基本的数学原理,了解相关知识,配合Mathematica丰富的互动界面和图形显示功能,就能达到更充分更深层次理解内容本质的目的。本文重点有机衔接了电动力学与Mathematica软件,通过Mathematica在电动力学课堂教学上的使用,达到加强基本理论教学,扩展学生视野,引导学生关注科学前沿的发展动态,并训练学生的创新精神,而且避免了学生过于依赖该软件而置数学于不顾的情况。对于电动力学课程中的主要内容,可以建立一系列相应的数值程序,进而开发一个系统性的课件,辅助课堂教学,这将会对教学效果产生很大的促进作用。 电动力学论文:光和真空光的波动―粒子性质与通过电磁理论和量子电动力学连结的真空 由于光在人类生活中起的作用太重要了,人们对于光的研究从公元前就已经开始了。那时就已经认识到光沿直线传播。公元前三世纪,希腊数学家欧几里得就出版了“光学”一书。迄今两千多年过去了,我们完全地理解了光的行为以及它所遵从的物理规律。但是,光的本质究竟是什么,它与真空的关系是什么,仍然没有完全理解。 由麦克斯韦方程组组成的经典电动力学明确地告诉我们:光是电磁波,并引入了真空的概念。而量子电动力学则认为光由光子组成,而不关心光子的频率带来的概念性问题。量子电动力学预言了一个非常复杂的所谓的真空,真空具有无穷大的零点能,不断地发生着各种虚过程,而且目前已经发现了它们都具有可以观测的效应。不可回避的光同时具有波动和粒子的属性,以及光与真空的相互作用,仍然没有满意的解决。 这些论题都是从以前发表的许多成果中抽取出来的,这些成果都列入了参考文献中。关于光子矢量势及它与真空的关系的看法和陈述都是作者自己的观点,提出一些问题,给出一些提示和答案,并期望进一步的理论与实验研究,以便改进我们关于光与真空实质的认识和理解。 全书内容分成7章:1. 引言;2. 历史的回顾和实验证据;3. 电磁波理论的基本原理; 4. 从电磁波到量子电动力学; 5. 理论、实验和问题; 6. 电磁场量子化过程与光子的矢量势的分析、非局域光子的波动与粒子表示和量子真空。7.结语。 本书作为一部专著,根据论述需要精选内容,深入浅出地清晰阐述,推导尽可能详尽。每一章末都给出了参考文献便于查阅。本书特别适合于对量子力学和量子电动力学感兴趣的高年级研究生和研究人员以及教师选做专题参考书。 丁亦兵,教授 (中国科学院大学) 电动力学论文:电动力学中的理论物理思想及教学策略 摘 要:该文讨论了电动力学中的理论物理思想及教学策略,理论物理思想包括理论的基本原理、数学方程的建立以及理论物理解决问题的方法,提出了相应的教学策略以及学习策略。 关键词:电动力学 理论物理思想 教学策略 电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论,它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用,电动力学是在电磁学基础上更系统、更深入、更严密地进行阐述的理论体系,是高校物理专业及相关专业学生在普通物理基础上,继续深入学习的一门理论基础课。这门学科与电磁学、近代物理学、量子力学等相关学科联系紧密,因此在物理学课程中具有重要的地位和作用。 电动力学课程的内容包括麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论,这是在物理学发展史上起里程碑作用的两个物理理论。普通物理的逻辑体系是:实验定律理论,是一种以归纳法为主线的知识结构。电动力学是它属于理论物理范畴,是以麦克斯韦方程组,分别讨论在静态、时变态、含源区、自由空间等不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律,其逻辑体系以演绎法为主。因此电动力学淋漓尽致地体现了的理论物理思想,在本课程的教学过程中如何将理论物理思想展现并传授与学生,如何通过本课程培养学生的能力仍然是一个值得讨论的问题。 1 电动力学中的理论物理思想 电动力学同理论力学、热力学统计物理、量子力学则属于理论物理范畴,它们的科学体系是建立在基本原理之上,例如理论力学中的虚功原理、最小作用量原理、量子力学中的态叠加原理、热力学统计物理中的等概率原理、电动力学中的麦克斯韦的两个假定。理论物理由这些基本原理得出数学推论形式,也就是建立数学方程方程,方程的建立描述着着物理规律。例如理论力学中有哈密顿正则方程、量子力学中有薛定谔方程。电动力学中有麦克斯韦方程组、热力学统计物理中有刘维尔方程等。因此,理论物理科学体系建立需要我们提出合理的假定,这些合理的假定正是物理学的创新之处,所以学习前人的提出假定的过程就是学习如何创新的过程!这一点在培养学生创新能力方面必须在教学中体想出来。尤其是在电动动力学当中,科学家在建立理论过程中充分体现着创新的过程。例如法拉第发现电磁感应规律后,人们很容易解释为什么会产生动生电动势,这可以用电荷受到洛伦磁力来解释,是洛伦磁力提供了非静电力。但是无法解释感生电动势,因为不明白是哪一种力提供着非静电力,为了解决这个问题,麦克斯韦提出了合理的假定,他认为电荷既然可以运动,肯定受到了电场或磁场力的作用,磁场力显然不可能,所以只有电场力,但是电场力必须是非静电力,因此麦克斯韦提出存在涡旋电场,这个涡旋电场来自于变化的磁场,显然体现着一种创新思想。还有狭义相对论的建立,正是人们无法解释麦克斯韦方程组与伽利略变化的矛盾的时候,还有对“以太”的是否存在犯愁的时候,爱因斯坦提出了狭义相对论的两个基本原理。 2 教学策略 认识到了电动力学课程的特征,体会到了电动力学中的理论物理思想,在教学中应该注重通过物理学中的创新,激发学生的学习兴趣,培养学生创新能力以及解决问题的能力。因此在教学中应当注意介绍现代生产技术实践对电动力学学科的新进展。电动力学课程教学应当密切联系最新科学技术和实际应用,对于电磁波辐射的危害,科学家们已经做出了大量的实验以及临床证明,证实电磁波辐射对人体健康有危害已经是不可否认的事实。 利用自己的科研经验和成果,启发学生走向科研轨道。坚持进行教学研究和学术研究,使教学与科研紧密结合,注意从教学实践中提出研究课题让学生作为毕业论文完成。注重带有普遍性的方法与近似方法相结合。比如电动力学种求解静电场的普遍方法有拉普拉斯方程法,但是也有近似方法比如电多极矩展开。近似方法的实质就是通过抓住主要矛盾、忽略次要因素来解决问题的方法,它大量运用于物理学的教学和科研之中。该方法可解决一些还不能严格求解的问题,可使一些能求解的问题得到简化,还往往能很好地适应生产实践的需要。 在教学中还应注意在一些具体的数学推导中也紧密结合物理分析,这样不仅能理解每一个数学结果的物理含义,而且有时还能简化数学运算。从物理上获得数学方程的解,如计算点电荷格林函数,就可以从物理上获得。实践结果表明,这样做不仅对问题本身的认识更加全面、深刻,而且学生更易于接受和理解。 3 结语 电动力学是电磁学的后继课程,它属于理论物理范畴,它由麦克斯韦方程组讨论不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律,其辑体系以演绎法为主。所以广大学习物理课程的大学生更应该充分重视电动力学、学好电动力学,这不对学生牢固掌握和灵活运用归纳法、演绎法、类比法、理想模型和数学语言来求解各种问题,更要树立严谨的学习态度和刻苦的学习作风、培养浓厚的学习兴趣起到良好的的促进作用,而且为以后解决各类问题培养能力。当学生一旦掌握了这门课程并学会了研究它的科学方法时,便会产生“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”的那种发自内心的喜悦。 电动力学课程的科学体系以及教学策略,不仅适应于电动力学课程的教学,还很容易推广到其他理论物理课程上,让学生在大学四年不仅获得知识,而且更重要的是让学生毕业后具有获取知识的能力、解决问题的能力、具有创造性的思维。
生物教学论文:HPS教学模式在高中生物教学中的发展策略 一、HPS教学模式 HPS教学模式的程序包括以下6个环节,如图1所示。 1.演示现象 教师可以演示某一自然现象,播放一段视频或讲述一个科学史故事等方式,吸引学生的注意力。如在学习伴性遗传时,教师先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事,以引起学生的好奇心,同时激起学生利用科学史进行探究的欲望。 2.引出观点 教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点或解释,鼓励学生各抒己见,培养学生的发散思维和科学研究的热情。 3.学习历史 在这一环节,教师的做法是:(1)介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例,作为学生研究的参照系;(2)举例说明当时其他科学家所持的不同观念;(3)引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件,使学生认识到科学认识的时代制约性;(4)按日期和事件简要地总结历史上的研究。 4.设计实验 学生分组讨论由学生和科学家提出的各种观点的正确性,并从中选择某种观点,设计实验进行检验。这一环节不仅可以激发学生的想象力和创造力,而且使学生认识到:①对同一自然现象可能有不同的解释;②可以用实验检验这些观点(假设)。 5.展示科学观点和实验检验 由教师讲解当代的科学观念,即介绍教科书上对这一自然现象的解释,从而为学生实现观念转变提供思想基础。这时,教师的讲解增加了学生的认识,实现由原有的错误观念向科学观念的转变。 6.总结评价 教师通过对学生的活动进行总结和评价,提高学生的探究能力,帮助学生更深刻地理解科学探究的本质、历史上科学家的探究过程和科学观念。 二、HPS教学模式在生物课堂教学中的应用 我国《高中生物课程标准》中明确提出:“要注重生物科学史的学习”。科学史教育可以在加深知识理解的同时,让学生领悟到科学思想、科学方法和科学的人文性,领悟到科学的本质,从而培养学生的科学素养。HPS教育模式即是科学史教育的一种模式。 教学案例分析:“生物膜的流动镶嵌模型”。 1.教学目标 (1)知识目标:简述细胞膜的结构和功能。 (2)能力目标:尝试提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验进一步验证和完善。 (3)情感、态度与价值观目标:探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。 2.教学重点与难点 教学重点:对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点:尝试建立生物膜模型的过程。 3.教材分析 “生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第四章“细胞的物质输入和输出”的第二节,主要包括科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史和生物膜的流动镶嵌模型两部分内容。其中对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容是教学重点,尝试建立生物膜模型的过程是教学难点。教材为学生提供大量充分有效而有序的素材,以问题的形式启发引导学生做出假设、构建模型、设计实验,让学生感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。 4.教学过程 (1)演示现象。 教师活动一:播放实验录像:①台盼蓝染色酵母菌,死的细胞会被染成蓝色,活的细胞不着色;②显微注射器将伊红注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出。 学生活动一:明确细胞膜具有重要功能。 设计目的:渗透生物学结构与功能相适应的观点,激发学生探究细胞膜结构的欲望。 (2)探究:循着科学家的足迹研究问题。过程是教师提供情境资料学生构建模型课件展示科学家的实验过程。 教师活动二:19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验,发现脂溶性物质比非脂溶性更容易通过细胞膜进入细胞。这说明细胞膜的成分中有什么物质? 学生活动二:细胞膜中含有脂质分子。 设计目的:引入欧文顿以惊人的耐心进行上万次的实验,学生从中感受到科学工作者对真理的热爱与锲而不舍的追求,进而能从中领悟到科学精神的真谛。 教师活动三:科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来,加入蛋白酶,细胞膜被分解。这说明膜中还有什么成分? 学生活动三:细胞膜中含有蛋白质分子。 教师活动四:1917年,朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中,当苯挥发完以后,磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱,经过推挤排列成了单层,而且每个磷脂分子的头部浸入水中,尾部浮于水面。 学生活动四:根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型。 教师活动五:图片展示组织细胞生活的环境:内外都是以水为溶剂的液体。 学生活动五:根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境,猜想并构建磷脂分子的排布模型。 教师活动六:1959年,罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片,看到了暗—亮—暗的三层结构,并认为:生物膜为三层统一的静态结构。 学生活动六:根据罗伯特森观察的结果构建蛋白质在磷脂双分子层中排布方式的模型。 教师活动七:冰冻蚀刻电子显微法观察到:蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层的三种排布方式。 学生活动七:根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。 教师活动八:1970年,弗雷和埃迪登将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。这说明细胞膜的结构特点是什么? 学生活动八:细胞膜具有一定的流动性。 设计目的:上述活动的目的主要是渗透以下思想:①让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,让这些知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力;②现代技术对生物学的推动;③要勇于质疑,勇于向权威挑战;④生物学每步前进都是以实验为 基础的;⑤实验材料的正确选择至关重要;⑥科学需要大胆想象与推理。 教师活动九:桑格和尼克森在继承创新中提出了“生物膜的流动镶嵌模型”。 学生活动九:总结流动镶嵌模型的基本内容。 设计目的:培养学生归纳总结能力,理解科学理论的建立过程,是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。 (3)总结评价。 教师活动十:生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请谈谈你的看法。 学生活动十:小组讨论,发表见解:人类对自然界的认识永无止境,对膜的研究将更加细致入微…… 设计目的:①培养学生交流能力和合作的能力;②培养学生不断思考探究的热情。 三、教师利用HPS教学模式的注意点 教师要利用贴近学生实际生活现象,为学生提供情境,激起学生的好奇心,引导学生去探究,去发现生命世界的奥秘。 教师要考虑学生现有的知识、能力和水平,应根据学生的具体情况,由浅处入手,层层深入,创设情境,开展教学。 HPS教学模式对教师和学生的要求较高,教师除了课前充分备课外,平时还要注重对学生学习观念和学习方式的培养,使课堂探究能有效、有序地进行。 在生物科学史上,一直存在着各种理论的激烈碰撞和斗争,在教学中,教师应允许学生不同观点的存在,尊重学生的各抒己见,鼓励学生尝试各种方式和方法,积极探索。教师要鼓励学生质疑,挑战书本的权威和教师的权威,培养学生的创造力和创新精神。 生物教学论文:高中生物实验教学中的能力培养 生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。 一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础 “知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。 在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2 %醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg 的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。 总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。 二、培养学生善于分析实验程序 一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养10%HCI解离漂洗染色压片。 要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质, 使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡, 让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。 又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线, 去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线, 目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。 三、培养学生善于分析实验现象 在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢。 在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败, 老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:(1)是否丙酮用量过多, 滤液太稀;(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4 )层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡? 总之,在生物教学过程中,教师应加强对学生的能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。 生物教学论文:生物教学中培养学生创造性思维能力的途径 思维能力是人的各种能力的核心,而创造性思维又是思维的最高形式,所以创造性思维能力是人的最高层 次的能力。古今中外有突出贡献的科学家,在青少年时期大都已具有超常的创造性思维。创造性思维,对人一 生成就的大小至关重要。人类社会正在进入高科技信息时代,在未来的社会里创造性劳动将成为重要的劳动形 式。这种劳动性质给学校的教育和教学提出了新的要求,使得培养学生的创造性成为未来教育的一个非常重要 的任务。然而,当前学校教育的现状,与这种形势是很不适应的。中科院院士、北京大学校长陈佳洱教授最近 指出:“获得诺贝尔奖,需要积累,需要有很好的教育。我国的教育,从小学开始,就存在着严重的问题,除 教育的知识面太窄,缺乏基本素质的训练等多种不足外,最根本的问题是缺乏对学生创造性思维的培养。”因 此,培养学生的创造性思维,应成为各学科教学改革的重点之一。下面就谈谈在生物教学中培养学生创造性思 维能力的一些途径。 一、通过联想训练,培养创造性思维能力 联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形 象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通 过强制联想可找到实现预期目标的途径。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。 1.接近联想 接近联想是指由于时间或空间上的接近而引起的不同事物间的联想。例如提起有丝分裂中期的细胞特点( 纺锤体清晰可见,染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上),就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为 二,两个姐妹染色单体也随着分开,纺锤丝不断地收缩变短,牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种 时间接近联想。当看到根的结构的挂图时,可能会起到茎的结构,甚至会想到叶的结构。这就是空间接近联想 。 2.相似联想 相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花 ,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。 3.对比联想 对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化 碳+水有机物(储存能量)+氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物+氧气二氧化碳+水+能量 )。 4.因果联想 因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以由原因想到结 果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料 性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾 体内释放了一种性信息素所致,由此他研制成功了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳, 被国家认定为重大发明。 二、通过想象训练,培养创造性思维能力 想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种,即再造 想象、创造想象和幻想。 1.再造想象 再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成 相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言 和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰聘, 各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。 2.创造想象 创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学 生动手组装成结构模型, 恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设 计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学 生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在园形滤 纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案 进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测、直到进行实验的全过程 中,都必须经过自己的创造想象。 3.幻想 幻想是创造想象的一种特殊形式,是一种与主观意向相结合并指向未来的想象。由于幻想的结果超越现实 太远,有的甚至很难实现,所以人们往往把幻想同不切实际等同起来。其实许多幻想并非是真的不能实现,而 只是受制于人的认识水平,才被人舍弃的。培养现实的幻想精神,对于开发智力确实是不可忽视的,在生物教 学中,应经常提出一些能激起学生幻想的问题。如讲完新陈代谢以后可提出如下问题:对于大多数生物来说, 新陈代谢越缓慢其寿命越长,为了提高人的寿命,你能想出哪些方法? 三、通过发散思维训练,培养创造性思维能力 发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维,是指在思维过程中,不拘泥于一点或一条线索,而是从已 有信息出发,尽可能向各个方向扩展,不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束,并且从这种扩散 、辐射和求异的思考中,求得多种不同的解决办法,衍生出多种不同的结果。发散思维可以使人思路活跃、思 维敏捷、办法多而新颖,能提出大量可供选择的方案、办法和建议,特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料 的新鲜见解,使问题奇迹般的得到解决。在生物教学中发散思维训练的主要内容有扩散列举、同解变型和引申 发挥等。 1.扩散列举 扩散列举就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素 可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可 能死,神经受损可能死,失血过多可能 死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死……。再如学了生物与环境的知识以后,可让学生列举有利于可 持续发展战略实施的一切可能措施,诸如控制人口数量,提高人口素质;合理利用动植物资源;保护环境,防 治污染;绿化荒山,植树造林;通过生物工程寻找新能源、改良新品种;农业生产工厂化等。经常进行扩散列 举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。 2.同解变型 同解变型就是对同一内容设计出多种形式的问题。通过变换方式求出答案能够培养思维的灵活性,从而达 到训练发散思维的目的。例如,针对基因分离规律,围绕减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分 离这个实质,可以变换成:在高茎DD和高茎Dd,哪一对是等位基因?为什么?基因型不同为什么表现型相同? 在减数分裂过程中,等位基因是怎样分离的?又如,针对自由组合规律,围绕等位基因互相分离,非等位基因 之间自由组合这个实质,可以编写多种习题:根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型;根据亲 代基因型推知子代表型比和基因型;根据子代基因型组合数推知亲代基因型等。 3.引申发挥 引伸发挥就是在思考问题时想到更深一层的相关内容。例如,讲植物的根,教材上指出,由胚根直接发育 而成的根叫主根,从主根上依次生出的根叫侧根。如果要学生引伸发挥的话,在讲清概念的基础上,可以发出 引伸性提问:是不是所有的根都是由胚根发育而来的呢?这样就可以通过日常接触的实物如玉米、甘薯、秋海 棠等植物的不定根,说明不是所有的根都是由胚根发育而成的。经常进行这样的引申发挥就能提高学生的发散 思维。 四、通过逆向思维训练,培养创造性思维能力 逆向思维是为了达到某一目标,将通常考虑问题的思路反转过来,以背逆常规、常理、常识的方式,出奇 制胜地找到解决问题的良策的一种思维方法。逆向思维的形式主要有逆向反转、背逆常规和重点转移等。 1.逆向反转 逆向反转包括功能性反转、结构性反转和因果关系反转。下面仅以因果关系反转为例来说明逆向反转。因 果关系反转是指通过改变已有事物的因果关系来引发新的设想和解决问题的新思想。例如,当生物学家研究了 基因控制蛋白质合成的过程之后,认识到转录是指以DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的 过程。 有人就想既然能够以DNA为模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?1970年发现某些致癌 病毒中有一种酶,叫逆转录酶,在这种逆转录酶的作用下,能够以RNA为模板合成DNA。 2.背逆常规 背逆常规就是用反常规的方法去思考问题。近年来比较流行的逆反健身就是背逆常规的一种表现。逆反健 身是指一种反人体正常状态的锻炼方法,如倒立、倒吊、倒走等。人们平常大都处于直立状态,此时头脑供血 受阻,氧气、养分供应不足,以致于神经系统易疲劳;同时,长时间直立行走、正坐容易造成下肢静脉曲张及 疝气、痔疮等疾病。有人通过练习倒立、倒吊,居然效果显著。一方面,倒立使头脑供血增多,新陈代谢加快 ,疲劳随之消除;同时此举还能强化胸腹腔内脏周围的支持组织的功能,防止胃下垂、肾下垂、下肢静脉曲张 、疝气、痔疮等因重力影响形成的疾病。 3.重点转移 重点转移就是把问题的重点从一方面转换到另一方面。在科学研究或日常生活中,常会出现一些出乎所料 的现象,如能不为原有的思维所束缚,抓住偶然现象跟踪追击,则可能导致新奇的创造发明。英国细菌学家弗 来明为了深入研究葡萄球菌,便对葡萄球菌进行人工培养,但在培养的过程中,因青霉孢子的侵入,葡萄球菌 被杀伤,使培养失败。这时弗来明便把注意力转移到破坏他实验的青霉孢子身上,最终发明了可以使人类平均 寿命延长10年的抗菌素。 以上从四个方面列举了培养创造性思维能力的一些途径,还很不全面、很不完善。并且创造性思维能力仅 是创造能力的一部分,而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容,在生物教学中,要全面实施创造性 教育,还有很多问题值得研究。 生物教学论文:对生物化学教学创新初探 1安排合理的实验教学内容,培养创新人才 我们十分重视理论课与实验课的衔接,努力使理论教学内容和实验教学内容融会贯通[2]。酶的功能和活性测定是教学难点,仅课堂讲授很难让学生理解并接受新知识,我们将碱性磷酸酶的分离纯化和活性测定研究课题分解成一些小课题,如碱性磷酸酶的概况,机械法分碎动物材料的方法,等电点沉淀、中性盐沉淀和有机溶剂变性去除杂蛋白,透析法去除有机溶剂,分光光度法侧提取蛋白含量,磷酸苯二钠比色法侧酶比活性,让学生根据这些课题完成设计性实验,在实验课堂,以本组为单位对本组研究方案进行讨论,对基本实验方法进行实施,并对结果进行评价,从而能够帮助学生深入理解酶学知识点,解决学习中的难点。理论和实验相结合,不仅培养学生获得知识的能力,引领学生如何去思考,如何进行科研实验设计,而且通过介绍重要的生物化学期刊、网站,扩展学习途径,深刻领会科学研究的方法和分析问题的方式,使学生学会如何查询、收集、分析和综合资料。 2紧跟科学发展前沿,丰富教学内容 针对教材的更新远远赶不上生物化学发展速度的现状,除了介绍生物化学的基础知识外,我们还将与教学内容有关的科学前沿引入教学,根据教学内容设置问题。在引起学生好奇心和思考的同时,激发学生的求知欲和学习兴趣[3,4]。例如,在学习RNA的种类、分布和功能时,RNA包括rRNA,tR-NA,snRNA,snoRNA,scRNA和microRNA等多种已知功能的RNA,还包括未知功能的RNA。着重讲述rRNA、mRNA和tRNA结构与功能时,还要介绍snmRNAs,从RNA的结构上多样性,提出RNA的功能是不是也应该是多样的?从而讲述RNA在多样性的功能,在这方面应该不亚于蛋白质[5],同时介绍在科研中经常应用RNAi技术。我们还以《核酶抗肝炎病毒的研究》和《RNA和肿瘤关系》为题目,引导学生在课外自行查阅文献资料学习RNA的功能,并对学习效果进行考核,完善对RNA概念的认识。在讲述DNA二级结构时,重点学习DNA的双螺旋结构,又对DNA的双螺旋多样性、三链DNA分子、四链DNA分子进行介绍,了解为什么会选择双螺旋结构?什么是反基因技术?再对提出的问题进行讲解。科学前沿与教学相结合,不仅极大地丰富了教学内容,而且有利于教学方法的改革和教学效果的提高。同时,紧跟科技前沿的发展动态,将新知识和新科技转化到生化教学内容中,形成了理论水平高、实用性强、特色鲜明的日常课堂教学内容,取得了显着效果。 3对七年制学生实施双语教学 七年制医学专业对外语的要求比较高,开展双语教学是为了满足这一要求,而语言能力的培养需要日积月累,在实践中不断提高。生物化学历来是医学院基础课程,其重要性不言而喻,实施双语教学,是为了让学生用英语理解生物化学基础知识,提高学生专业外语水平。对于老师和学生来说,老师要努力地开展教学,学生也应该认识到双语教学的必要性,积极主动地学习。而对于生物化学这门较难学的课程,我们认为中英文的使用要适当,也不宜完全用全英文授课,一方面该课程开设较早,大多数学生的英文水平有限,另外该课程学习难度较大,如果不能很好理解所学内容,必将影响学生学习兴趣和随后课程的学习。同时,老师的英语运用和发音很难达到外国教师的水平。我们的方法是严格以查锡良主编的《生物化学》(人民卫生出版社)为中文教材[6],将讲授的内容分重点掌握、掌握、了解三部分,按教学大纲编写英文概要,把要讲授的内容按章、节标题,节以下的大小标题翻译成英文,学生可以边听课边参考概要。教学课件全部采用英文PPT,PPT制作紧扣教学大纲,重点内容力求详尽,尽量采用图表来阐述,图的信息量既丰富又直观,可以把生物化学抽象的问题变得生动易于理解,此外,还适当用一些3D和Flash动画阐述复杂的化学结构和反应过程。对于重点内容或重点概念常常是用中文讲一遍,再把中文内容用英文讲解一遍,既深化了教学内容,又提高了学生的专业外语水平。对于采用这种双语教学模式,学生调查问卷显示:认为双语教学对学习专业外语有帮助的占60%,觉得老师上课外语使用量适中的占75%,希望英语少一些的占15%,希望英语多一点的占20%,赞同双语教学的占85%,感到学习有困难的15%,可见还有一部分学生对双语教学不太认同。有的学生觉得开始学习时有一些吃力,随着学习深入,反而激发了他们的学习兴趣、求知动力和敢于挑战自我的探索精神,最终逐步推进教学方法的改进,提高教学质量。 4以科研求发展,促进教学水平的提高 21世纪是生命科学的世纪,生物化学课程是生命科学领域重要的基础学科和前沿学科,也是大学医学专业的主干课程。教师在教学过程中,除了系统性地讲述生物化学专业知识外,还要融入最新的科研成果和热点科学问题,帮助同学们熟悉国内外科研进展的最新情况,引导学生对自己感兴趣的问题进行延伸。高水平的科研成果是支撑和提高教师教学水平的重要基础[7]。尤其是近几年,我们学校组织了一批资深和新近回国的青年学者为本科生授课,对学生进行科研思想和英语读说渗透,通过教学与科研相结合的教学模式,开阔了学生的眼界,激发了学生的学习乐趣,挖掘了其创新、创造的潜能,这对学生的学习和就业都带来不可低估的影响。以科研促教学,既促进了师资队伍学术水平和教学水平的提高,又在创新性实践人才培养中发挥了不可替代的作用,为医学类专业人才培养提供了重要的支撑作用,直接提高了专业人才的社会竞争力。综上所述,我们从教学内容精心准备,采用多种先进和有效的教学方法,如启 发式、问题探究式、双语教学等方面阐述我们在生物化学教学方面的初步改革和探讨。作为一名好教师,我们觉得,我们应该具有高度的敬业精神,对生化内容有深入了解,细心引导和教导学生如何学习、研究和发展生化理论。还要有讲课的艺术,讲话要生动并具有感染力,也要讲授深刻到位,为培养高素质科学人才做贡献。 生物教学论文:浅谈生物实验教学中能力培养 【论文摘要】实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素养和创新能力的培养。鉴于当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差。为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践。 1 拓展教学,明确实验设计原理 着名教育学家布鲁姆认为决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质。它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理。 1.1挖掘教材中的实验设计理论知识在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握学实验设计的理论知识。例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计科学性原则――设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计准确性原则――设立多因子变量。通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤。 1.2补充经典实验,优化实验设计理论知识分析教材中的实验,发现实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的。因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验设置的实验条件的目的。这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的。 2 强化实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路 学生在明确了实验设计的基本原理后,只有通过必要的实验设计训练,才能真正掌握实验设计的方法,提高实验设计能力。 2.1课本实验的重新设计树立实验设计的信心进行实验设计的初期,学生对实验设计方案的思路模糊,存在畏惧心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略,帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识,教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件,让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计,使学生从中获得成功感,增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”过程中训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的正确思路,为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。 2.2典型习题的剖析——理顺实验设计的思路加强学生实验能力的培养,不但要重视分析和解释实验现象和结果,以及推导实验结论能力的培养,更应重视培养设计实验方案的能力。无论哪种类型的生物实验设计,其本质都是根据实验题目所提出的问题,运用已具备的生物知识或生物技能,有时甚至是根据实验题目所给出的信息或提示,构思出解决问题的方案,这有助于培养学生思维的发散性,综全知识和解决实际问题的能力。提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计师的理论知识,更重要的是应让学生掌握学生实验设计的正确思路。实验设计的基本思路为:①明确要求和目的②联系理论原理③确定实验思路④设计实验步骤⑤实验结果的预期、分析和讨论。由于实验设计题常常开放度较大,设计的实验步骤甚至在方法上可能不统一,但只要是科学的、合理的、可行的,都应给予认可。 2.3专题训练——深化实验设计的理解“实践出真知”,学习的目的在于应用,只有将知识应用于实践,才能加深对知识的理解和巩固,从而形成相应的技能。学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后,一定数量的设计练习是必要的,它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等,提高实验设计题的应答准确性。为了使学生更好地掌握实验设计的方法,提高运用知识解决问题的能力,可以按照实验设计题的类型采用专题训练的做法。专题训练的内容有:①设计实验方案:如观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响,这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件,确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理,构思相关的生物情景,而后再设计便于操作的实验方案。这有利于培养学生想象能力、设计能力和创造能力。②设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的,设计或补全实验步骤。③设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握,并以此为媒介,引导解决问题的思路方法,进一步培养学生的科学素质和实验思维能力。 2.4交流点拨——提高实验设计的能力由于实验设计题具有开放性的特点,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结果是多种多样的,设计水平高低不同。所以,在进行了一定数量的设计训练后,教师要及时给予点拨或引导学生交流设计成果,总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准,从而使学生巩固实验设计方法,提高实验设计的能力。另外,通过学生对实验设计方案的讨论,可以互相取长补短,完善设计方案,丰富设计内容。同学的启示和教师点拨丰富了解题的思路,启迪了思维,通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入,实验设计能力从本质上得到了很大的提高。 生物教学论文:生物学分组实验的教学控制 生物学实验是学生认识生物现象、理解生物概念和规律的基础,对培养学生的科学素质和能力有着不可替代的作用,也是深受学生喜爱的课堂教学形式,但是由于在组织教学、结果控制等方面比较费神且占用时间较多,因此很多教师不大愿意进行生物实验教学,特别是分组实验教学。那么如何对生物学分组实验进行有效的教学控制呢?下面笔者就十多年的教学实践谈谈个人的体会。 1程序控制 1.1 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,首先要引导学生在熟识实验目的、内容及注意事项的基础上总结概括实验操作程序。 例如:在《用显微镜观察人的口腔上皮细胞》的实验中,把制作口腔上皮细胞临时装片的步骤总结为“滴”、“刮”、“涂”、“盖”、“染”;在《观察植物细胞的有丝分裂》的实验中,把装片的制作顺序概括为“盐酸解离”、“清水漂洗”、“龙胆染色”、“压片制片”,这样做既可以帮助学生按程序进行实验,牢固掌握实验步骤,又能够节省实验时间,提高观察的效果。 1.2 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,还要培养学生养成按顺序观察的习惯。实验中要引导学生做到: (1)从整体到局部,如在《观察葫芦藓》及《观察铁线蕨》的实验中,要先观察整株植物的形态,再看它的根(或假根)、茎、叶; (2)由表及里,如在《观察菜豆种子和玉米种子的结构》的实验中,要求学生先看外部形态,再看内部结构; (3)由粗到细,如在《观察植物茎的结构》实验中,要先用肉眼观察,用放大镜或显微镜观察;再如在《观察根毛和根尖的结构》的实验中,要先用肉眼观察根,再观察根毛,找到根尖,然后用放大镜仔细观察,接着用低倍显微镜观察根尖的永久切片,分清根尖的四个组成部分,最后用高倍显微镜识别每部分的细胞结构特点。当然,大多数动物学实验则应该先观察外部形态,再解剖内部结构。不仅要求观察的顺序如此,而且在复述和复习时也要按这样的顺序,长期坚持就会使生物学实验课活而不乱,有条不紊地进行,培养学生实验操作的条理性。 1.3 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,还应该依据教材中试验的目标要求层次及学生的认知规律和单位时间内的接受能力,适当控制信息量。一是要注意分散操作难度;二是要防止单位时间内的信息密度过大,使学生难以消化吸收。 2 结果控制 2.1为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,首先要在实验前“定点,抓预习”。 对每个实验,笔者都坚持首先把重点、难点提前告诉学生,同时围绕重点、难点提出思考题或应注意的关键问题,让学生在预习时有明确的目的、有思考的内容、有议论的话题。在预习期间,笔者也经常参与学生们的讨论,指导课外兴趣小组对实验内容进行预演,培养实验课小骨干,从而为实验课上减少盲目性,顺利完成教学内容奠定了基础。 2.2 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,其次要在实验中“立标,重规范”。 每次在学生动手操作以前,笔者都要通过不同的形式为学生树立标准,如:在《观察和解剖鲫鱼》等实验材料较大的实验中,就可以亲手对解剖过程进行示范,让学生对何处下剪、下剪深度、剪到何处、解剖剪的倾斜度有一个感性认识;在《观察蚯蚓》等实验材料软小的实验中,则可以利用课外兴趣活动培训骨干,让他们在实验课上带动本组成员;在《观察草履虫》等实验材料非常小的实验中,则可以运用录像片对学生进行前期的指导。 2.3 为了最大限度、最大范围的对实验的结果进行调控,也应该在实验中“控速,促进程”。 由于学生自身能力、性格、知识水平的不同,在实验中不可避免的会出现速度上的差距,另外学生在实验过程中也难免“离标”。对待这种现象笔者的做法是:划分实验小组时要根据以往了解的情况进行合理搭配,在此基础上对实验速度特别慢的小组再进行强化指导,或把他们落下的个别次要步骤“演示”完成,以帮助他们在实验结束后享受到成功的喜悦,为今后的学习树立信心。对实验过程中“离标”走样的学生应在讲清楚道理局严格要求,有时甚至手把手地教,以形成规范化操作。 2.4 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调换,还必须每时每刻“防偏,保方向”。 对每个实验,笔者坚持可以允许各实验小组在结果上出现一定的偏差,但实验步骤非经允许不得更改(探性实验除外)。当学生在实验过程中出现了一些错误操作并且会影响实验结论时,应引导学生分析原因,找到补救办法,以防学生一错再错,偏离正确方向,影响对实验结果的分析,形成相关知识的错误定势。 总之,在实验中实施有目的、有计划的程序控制和最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,能够充分发挥教师的主导作用、学生的主体作用,引起教与学双方的同步反应,实现实验教学效果的最优化。 生物教学论文:浅议生物课堂电化教学的设计 教师在生物课堂教学中运用电教手段教学,是改进教学方法、提高教学效率的一种有效途径。在生物课堂电化教学中,教师应如何进行教学设什,从而正确合理地使用电教媒体,充分发挥不同电教媒体的功能,提高课堂教学效率,这是我们必须思考和研究的重要课题。在以往的生物教学实践过程中,有些生物教师在运用电教媒体时,往往带有较大的随意性,以致不能获得较为满意的教学效果。 如教学目标不明确、教学重点不突出、教学方法不得当、不注重教学实效、为电教而电教等。这些问题的出现,带有一定的普遍性,其主要原因是教师对课堂电化教学的设计缺乏必要的研究。为此,笔者就生物课堂电化教学的设计问题谈些粗浅的认识。 一、整体考虑课堂电化教学的总目标教学设计就是应用系统的方法研究教学问题和要求,确立解决问题的方法和步骤,并对教学结果作出评价的一种过程与操作程序。课堂电化教学设计从属于教学设计,但与教学设计又有所不同,主要是课堂教学中介入了电教媒体,所以教师在进行教学设计时,应着眼于从整体上考虑课堂电化教学最优化这个总目标。 课堂电化教学即借助于现代教学媒体并结合传统教学媒体、应用系统的方法研究课堂教学最优化的一种教学形式。最优化教学其实是教师所期望的一个理想目标,生物教学实践表明,教师进行课堂电化教学并不一定都能获得最优化的教学效果,这也是相对而言的。要实现课堂电化教学最优化的目标,是有一定条件的。首先,教师要具有较好的教学基本素质、教学能力等。因为课堂电化教学效果的优劣,主要取决于教师教学水平的高低,否则就难以实现教学最优化的目标。 其次,课堂电化教学也不是每堂课都能进行的,因为中学生物学科配套的音像教材,并不是每个章节的内容都配有的。因此是否进行电化教学,这就要进行具体的分析与研究,根据教学实际需要而定。教师在进行课堂电化教学的设计时,无论选择哪些教学媒体、采用何种教学方法,都应从整体上考虑教学最优化这个总目标。如果不从整体上去考虑,而是从局部去考虑,那么就较难取得最优教学的效果。 二、教学目标的分析与确定教学目标是教学的出发点和归宿,是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述。一切教学活动都是围绕教学目标来进行和展开的。就其本身而言,它具备支配教学实践活动的内在规定性,起着支配和指导教学过程的作用,也是教师进行课堂电化教学设计的基本依据。教学目标的分析与确定是教学设计的起点,它首先确定教学对学生学习内容所达水平程度的期望,使教学有明确的方向;其次它给教学任务是否完成提供测量和评价的标准。 美国著名心理学家布鲁姆(B.S.Bloom)等人把人类学习分为三个主要的领域,即认知领域、情感领域和动作技能领域。我国中学生物教学的教学目标的分类,主要是根据布鲁姆等人的分类方法来分类的。生物学科也同样包括这三个领域,由于《生物学科课程标准》里只规定了认知领域和动作技能领域的教学目标,因而在实际教学中,教师往往只注意认知领域和动作技能领域的教学目标,比较忽视情感领域的教学目标。那么在课堂电化教学设计时,教师如何来分析与确定教学目标呢?应从哪些方面去考虑呢?首先,教师应处理好《生物学科课程标准》里规定的学科教学目标与章节教学目标的关系。学科教学目标是宏观的教学目标,它“统帅”章节教学目标;而章节教学目标是微观的教学目标,它受宏观教学目标的制约。生物教师在分析与确定教学目标(章节教学目标)时,既要考虑《生物学科课程标准》里规定的教学目标,又要考虑教学内容的深浅及学生原来的学习基矗其次,教师应处理好全体与个别的关系。教师确定教学目标的等级时,既要面向全体学生,又要考虑学生之间的个体差异。《生物学科课程标准》里规定的章节教学目标是面向全体学生的,所以教师在确定实际教学目标时,要充分考虑学生之间的个体差异,认真加以分析,不能机械地照搬。教师在分析与确定教学目标的过程中,如果能根据《生物学科课程标准》所规定的教学日标、教学内容及学生的学习实际情况,无疑为实现生物教学最优化的目标创造了可能的条件。 三、教学策略的制定与媒体的选择教学策略是指为了达到预期的教学目标而制定的教学的程序与方法、媒体的选择与优化组合等。教学策略是根据教学目标来设计和确定的。教师制定的教学策略必须为实现教学目标服务,所以教学策略的制定是课堂电化教学设计的重要环节之一。在制定教学策略与选择教学媒体时,教师应重点考虑如何通过教学策略的制定,尽可能地发挥电教媒体的技术优势,并与传统教学媒体有机地结合,优化课堂教学结构,在规定的时间取得最佳的教学效果。 对于生物课堂教学的设计来说,教学策略的制定主要是指:对电教媒体实现教学目标的作用点的确定,对电教媒体在课堂教学过程中的作用时机的确定。例如,教师在设计初中生物《绪论》一课教学策略过程中,如果打算选择传统教学媒体,那么在确定教学方法时一般可能采用的教学方法是讲授法,其教学效果可能不一定理想:如果打算适当选用与教材内容有关的电教媒体,那么在确定教学方法时,对原来的讲授法及教学程序就要作相应的改变。教师在初中生物《绪论》课中适当应用电教媒体,一般来说能够获得较满意的教学效果。 综上所述,生物教师在平时的课堂电化教学中,如果能从上述三方面去考虑,就有可能实现教学最优化的目标。当然,生物课堂电化教学设计的内容是很丰富的,不仅仅局限于上述三方面的内容,教师应针对不同年级、不同的教学内容来确定课堂电化教学设计的具体内容。 生物教学论文:新课程背景下生物实验教学管理模式的探索 摘要:首先从思想上重视实验教学,树立研究性学习的观念。加强实验室的软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化;充分利用实验室的资源构建多元实验模块;加强实验教学研究,探索实验教学新模式。以适应实施素质教育的需要。 关键词:实验管理 探究实验 模拟实验 双微实验 网络管理 实验室开放 当前,以创新教育为核心的素质教育正在深入展开,随着基础教育课程的改革和新课程标准的实施,教育观念、学习方式都发生了深刻的变化。中学实验室原有那套“中药铺”式的管理模式已不能适应新课程实施的需求,如何构建适应新课程要求的实验教学管理新模式?本文结合自已学校的实际情况谈一谈粗浅的看法。以示抛砖引玉。 一、解放思想,转变观念, 思想是行动的灵魂。我们首先要转变传统思想,转变生物实验可有可无的观念,树立实验是生物学教学的灵魂的观念,树立研究性学习的观念,真正认识到生物实验在生物教学中的作用,明白新课改在生物学实验教学中的目的和意图,重新定位生物学实验的内涵和地位,了解新课改后生物实验教学在各个方面的变化,把握新课改后生物实验教学的要求。从思想上,观念上重视实验教学。 二、加强软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化 (一)、营造实验室文化氛围培养学生生物科学素养 实验室的文化建设是校园文化建设不可或缺的组成部分,搞好生物实验室的文化建设,是新课标实施素质教育的需要。 实验室的走廊俩傍摆放各种生机盎然的常绿植物。实验室内,宽大的窗台上分别建立“动物角”和“植物角”养上小鱼、小虾、小泥锹、小蝌蚪之类的动物,含羞草、芦苇、吊兰、文竹之类的植物。既美化环境又能减轻实验室有害气体的污染,还能为生物实验提供实验材料。墙上悬挂科学家画像、实验指导语、各项规章制度等。功能实验室的门上贴上相应的标签牌,例如:显微镜实验室门上标签显微镜图案;网络实验室门上标签网络图案。实验室清洁整齐的环境,摆放有序的仪器药品,使学生进入实验室有一种科学家在实验的神圣感觉,培养他们严肃认真、一丝不苟的科学态度和实事求是、精益求精的科学作风。 实验室的后墙上创建一个实验园地,由师生共同主办,栏目有:优秀实验报告、实验心得、小论文、有文有答、调社报告、生物沿前知识等。实验楼的大厅把它布置成一个大展厅,周围一圈常绿植物,中间多功能展柜,分别展示生物标本、动物模型、人体器官模型、DNA双螺旋结构;动、植物亚细微结构模型、显微镜发展史等。定期展出学生收集的图片、资料、制作的标本、模型、教具以及小发明、小创造的成果。通过展示激发学生的求知欲,培养学生的创新意识。在大厅的走廊傍设立“我为实验室进一言”的进言箱或建议箱,让学生对实验室的使用、管理、建设提出意见或建议,教师可从中采纳一些有益的建议来完善实验室的管理和建设。通过这项活动培养学生的参预意识。 (二)、完善实验室各项规章制度。 古人云:“没有规矩不成方圆”建立和完善实验室各项规章制度这是管理好实验室的基本保证。 (三)、实验室管理规范化:①学生行为习惯规范化;②仪器、药品存放有序化;③准备实验程序化;④维护仪器经常化。 三、充分利用现有实验室资源构建多元实验模块 (一)、建“自主-—探究”实验模块 为了适应新课改的需要,实验室建设应当关注学生“自主—探究—合作”学习活动的支持,这就需要建立“自主—探究”的实验模块,实验室的座位可布置“讨论式”几个学生一组,共同围着一张多边形桌子,这样更有利于学生的交流与合作,更能充分发挥学生的主体作用,实验室内设置橱柜,放置常用器材和药品供学生自主选择。例如:在探究“叶绿体色素的提取和分离”实验时,学生根据已有的知识设计方案,任课教师和实验员对学生设计的方案做合理性、安全性、可行性指导。实验室尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料。在教材要求的基础上增加培养皿、园形滤纸、微型实验器、蚕豆叶、小白菜叶、冬青树叶等。把28组分成6(8人一组)大组,2人一小组,每小组做一种材料,用自已设计的方法进行实验,根据实验结果,推断自已提出的假设,得出结论。小组之间交流讨论,评定各自的设计方案是否科学?实验方法是否合理?实验操作是否严谨?有哪些心得和体会等等。通过亲历探究过程,学生在建构知识意义的同时,真正享受到了探究的乐趣,提高了探究的技能。 管理好探究实验的关健在于:①尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料②对学生做设计合理性、安全性、可行性的指导;③加强多元实验技术的研究和指导。 (二)、充分利用现代化技术,建网络实验模块 我们在传统生物实验室的基础上利用计算机技术,网络通信技术,多媒体技术加工处理传波技术,将生物实验室中的各种资源进行处理后建起网络实验模块。生物网络实验模块是集网上实验室管理、实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理为一体的实验管理系统。网络实验模块具有以下优点:①改变传统实验室繁杂的管理方法,引进现代化的管理手段,使实验室达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的。对实验室提高工作效率,降低运行成本起到重要 的作用。②网络实验室建成生物实验课件和课件库,安装仿真生物实验室,与现代远程生物实验网站、生物教学网链接,使实验教学内容得到扩充,给实验教学本身以更大的自由度。③在网络实验模块上实验指导材料,如实验录象、挂图、文字材料等,使学生在做实验之前就对实验设备和内容有深刻的了解,实现网上实验预约。使学生了解实验室现有仪器设备,给学生以更大的学习空间,同时也为教师的实验教学带来方便。 四、加强实验教学研究,探索实验教学新模式 (一)、“双微整合”开发学生多元智能 双微整合是微机辅助教学和微型化学实验(M。)两种先进教学手段共同使用,相辅相成,有机整合的一种新型的实验教学模式。微型实验具有药品用量少、仪器微型化、实验时间短、现象明显、环保等特点。微机辅助教学可以将教师之所想,教材之所需,充分体现出来,与教材和实践完整地结合,它具有文字编辑功能,数据处理功能,图文组合处理功能,以及二维三维动画制作等多样化功能的特点。这两种方法有机整合用于生物学科的实验教学,具有独特的教学效果。 例如:在洋葱根尖有丝分裂实验的教学中,利用6孔井穴板,每人一组开展实验。实验所用的洋葱根尖只有2—3mm长,放在培养皿中几乎很难找到,而6孔井穴板每孔容积为5ml,只要用1ml 10%稀盐酸解离即可。井穴板的其他几孔可分别用于解离—漂洗—染色等过程,既方便实验,又节约器材、药品。接着用制好的多媒体课件,播放有丝分裂的动画描述过程,并在每一分裂期的前、中、后、末期加以“定格”动画显示分裂期与分裂间期限的时间关系。显示有丝分裂细胞变化的照片。学生结合实际事例,参照动画描述,对有丝分裂这一重点概念自然而然地深深印在脑海中,牢固地建构起了什么是有丝分裂?有丝分裂每个阶段的特点等知识重点。 再如:学生在学习生态系统知识后,可让学生自已动手利用各种材料制作一个微型生态系统—生态球。用透明可乐瓶、玻璃瓶等装上水和少量泥沙、水草等“生产者”和小鱼、小虾、小螺蛳等“消费者”。分别放在不同的无机环境中作对照实验。教师则用微机辅助制作多媒体课件,展示生物圈各种类型的生态系统的实物图。动画展示生态系统中各部分之间的关系,充分调动学生学习的积极性和主动性。 微型实验从实验教学方面充实了课堂教学,提高了学生动手的“面”;而微机辅助教学有效地解决了教学中的重点、难点,激发了学生学习的兴趣。双微整合从根本上充实了现有的教学模式,推动了教学改革的深入开展。充分发挥了学生的主体作用,开发了学生多元智能,拓展了素质教育的时空。 (二)、重视模拟实验教学,培养学生建模思维、批判性思维能力 模拟实验是根据相似的理论,先设计与自然事物、自然现象及其发展变化过程相似的模型,然后通过对模型的实验和研究,间接地去实验和研究原型的性质和规律性,这种间接的实验方法称模拟实验,又称为模拟方法。 同直接实验相比,模拟实验具有如下特点:①模拟实验直接作用于模型而非实际的研究对象(原型)。②模拟实验根据的是相似性原理:模型和研究对象之间具有相似性,模型所处的实验条件与研究对象所处的实际条件也是极为相似的。③要运用类比推理的方法,将模拟实验的结果类推到原型上去,以揭示研究对象的本质和规律。 生物学中的模拟实验大致分为:计算机模拟实验;模型模拟实验。 计算机模拟实验是一种虚拟实验,利用多媒体计算机的优势,把一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有条件下无法完成的一些经典实验,通过电脑模拟来实现,解决问题。如:光合作用、呼吸作用的过程、噬茵体侵染细菌实验、米勒实验、人体内稳态的维持等,通过多媒体展示能收到良好的效果。 模型模拟实验是指在实验过程中,通过原理替代的思想或通过小品的形式,借助某种模型实体来模拟一些生物学中的复杂现象。例如:把红、黄、绿三种颜色的橡皮泥捏成小虫形状作为“模型”,随机地分撒到一片草地中,以代表生存在绿地中的不同颜色的昆虫等“原型”,然后让学生们作为鸟的“模型”,在规定的时间内到草地中找回这些小虫,最后统计那一种颜色的小虫找回的多,从而说明保护色在自然选择中的作用这一生物学原理。 模拟实验是实验教学的一种补充。重视模拟实验,有利于学生获得感性认识;有利于学生形成生物学概念、原理和观点;有助于学生对生物学理论作出科学的解释。模拟实验活动是帮助学生体验探究过程、学习科学方法的重要而有效的途径。通过模拟实验培养学生建模思维和批判性思维;通过模型的制作,培养学生建模能力和创新能力。因些实验室应积极配合任课教师,充分利用现有仪器、设备、模型并利用身边的细小物品进行自制教具,开足开好模拟实验。 (三)、开放实验室适应素质教育的需要 在科技迅猛发展的今天,要求我们培养的学生不但要有扎实的科学理论基础,而且要具备熟练的实验操作技能和勇于开拓的创新精神。因此实验室要向全体学生开放,尽可能为学生提共实验探究的条件和环境。 实验室在保质保量完成教材要求的全部实验任务的前提下,有计划有组织地开放实验室。实验室建立实验导学园地: 实验基本操作区:高中生物实验中,显微镜的使用,临时装片的制作,常用药品的配制等内容都是要求学生必须熟练掌握的基本技能,而有些学生仅靠实验课的时间达到实验目的是不可能的。为此,基本操作这项内容对全体学生全年开放,随到随做,实验室随时提供显微镜、现成装片、药品以及实验所需仪器。 必修实验补做区:课本上的必修实验,有的学生由于种种原因需要补做或提高。可在下一周补做,学生可以完全按照上课时方法步骤做实验,也可以根据自己的理解改变方法对必修实验重设计,给学生自主学习提供空间。 自主实验设计区、小制作区:学生有了自已的设计思路,提出申请,由任课教师和实验教师审核它的可行性,然后进实验室完成自已设计的实验。这样把理论与实践真正地结合起来,掌握科学的研究方法,也使理论知识掌握得更牢固。 研究性学习和实习区:学生自己或在教师的指导下,以课外活动的形式进行课外活动的区域。这一区域不受时空的限制,可以是校园、社区、动、植物园、愽物馆等场所。 整个活动过程主要是以学生自主活动为主,教师、实验员只是学生实验过程的启发者、指导者和知识总结的升华者。开放实验室可提高现有仪器设备的使用效率,并为学生提供一个自主、灵活、科学的自由空间。学生到实验室开展活动的过程,就是培养创新精神和实践能力的过程,也是科学素质的培养过程。 综上所述,探索生物实验教学管理模式是搞好实验教学、实施素质教育的重要环节。加强生物实验教学的管理,发挥仪器设备的使用效益,是全面提高 教育教学质量,培养21世纪高素质合格人才的基本保证 生物教学论文:注意生物必修模块教学的方式方法 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,从1996年教育部酝酿进行第八次课程改革开始,经历了4个阶段,现在是高中新课程实验推广阶段。现从以下4方面来谈谈我对高中生物必修模块教学方式方法的理解。 1 注意课程标准与教学大纲的区别 教学大纲:更多地关注教师的教学行为。内容的表述方式更多地体现了原则性、规定性、刚性。 课程标准:既关注教师的教学、更关注学生的学习。内容的表述方式更多地体现了指导性、启发性、弹性。 分析课程标准和教学大纲的区别,对于中老年教师尤其重要,在过去的2年教学中是按课标的基本要求,还是按高考要求进行教学?有没有更多地关注学生通过本学科课程内容的学习在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的发展? 课标很关注学生的学习和发展情况,教师在教学中对全体学生的关注度如何?是否存在关注教学进度胜于关注学生的情况?这些都值得反思。 2 强化对新课程教学策略的认识 生物课程涵盖了生物学中最基本、最核心的内容,在这些关于生命的基本特征和规律的内容中,有许多是较为抽象的内容。许多的事实和结论是很难利用中学实验室的条件直接观察和探究得到的。现在高中大班额(50位学生)、超大班额(超过60位学生)的班级存在,实验室和实验材料不足,制约了教师高频度地组织学生的探究实验或野外活动。讲授策略则对于描述复杂的物质有其优越性,并且在解释大量的事实、数据以及概念、传播科学知识等方面是行之有效的。“讲授—演示”的教学策略仍将是基本的教学策略,不要认为运用“讲授—演示”的教学策略就没有体现新课程的特点。 2.1 讲授—演示策略要点 2.1.1 充分了解学生,利用学生已有的生活经验 教师在备课阶段要充分了解学生在初中阶段学习生物学课程的情况,判断他们已有的生物学素养,掌握他们所学习的其他课程的内容和水平,了解他们的认知能力。基于这些内容,教师便可以更好地控制教学难度、教学要求,设计启发式的教学活动。了解学生的生活环境和生活经历,并在相应内容的教学中利用那些与生物学相关的体验和感受,帮助学生领悟和掌握生物学的概念或原理。 2.1.2 授课思路要清晰 教师讲授课程的思路会直接影响学生的思维习惯和思维方式,教师授课是否清晰、流畅也会影响学生的学习效果。教师在设计教学内容和教学进度时,要有尽可能严密的学科逻辑和符合学生认知习惯的顺序安排。授课中,不断提出问题,并利用证据和逻辑推理与学生共同探讨结论,使讲授式教学带有一定的主动学习的成分。 从问题的质量来看,开始可以是简单、低层次认知水平的问题,但随着讨论的深入,教师要提出理解、运用、分析等高层次认知水平的问题,应该包括一定数量的开放性问题,如提出猜想、提出方案、讨论计划、分析数据等。教师也要安排机会,让学生提出问题。 以“问题探讨”引入每一节教学内容是人教版新课标教材的特色之一,对“问题探讨”的讨论结果就是本节的主要内容,教师在组织教学中开始的讨论时,不宜占用过长时间,在学生暂时不能得出正确结果时,正好可引导学生进入课文内容学习,常常能激发学生的求知欲,产生学习动力。使用其他版本教材时,教师需要自己设置相关问题引入课题。 2.1.3 利用多种演示手段 利用直观的手段可以有效地提高学生的学习效果,能使用直观手段时教师要尽量使用。 在直接观察无法实现的情况下,教师可以利用挂图、投影片、幻灯、电脑动画、录像、模型等多种方式,帮助学生理解和掌握学习内容。 直观教具的运用技能与提问的水平,能明显提高“讲授—演示”教学策略的使用效果。 教师可利用开学前对自己上学年教学中采取讲授—演示法教学的情况进行仔细反思,包括自己当时备课时对学生的了解程度、问题的设置、各种直观手段的运用情况等。特别是学生的反馈情况,学生是否喜欢上自己的生物课?学生是否因为上生物课以后更热爱自然及喜欢生物科学?动手实验的能力是否得到加强?生物知识掌握的情况如何?不要仅仅以生物纸笔测验的成绩为衡量标准。 2.2 探究性学习教学策略 学生在探究的过程中可以学到各种技能,例如观察、推论和实验。让学生参与探究可以帮助学生理解科学概念,理解科学本质,掌握对自然界进行独立探究的必要技能,形成运用技能、能力和坚持科学态度的习惯。 在必修内容的学习中,不可能每课都采用探究性学习。生物科学发展到今天,学生应该在继承前人的基础上进一步发展,教师应该用多种方法努力实现课标规定的知识、方法和情感态度价值观方面的要求。所以在探究性学习方面,更重要的是强调“探究的过程和探究的方法”,注重培养创造力。 例如在探究植物细胞的吸水和失水时,由于是高中的第一个探究实验,教师可让学生仔细阅读参考案例,然后分组讨论,让学生提出自己的假设,然后设计实验方案,进行实验,分析结果和得出结论,特别注意安排进行各小组交流。由于学生情况不同,可能出现学生提出的是没有探究价值的假设情况,但此时教师要注意既保护学生的学习积极性,又适当引导。引导的时机不能过早,否则学生会出现怕出错而产生依赖思想。 在探究影响酶活性的条件时,教师除要求学生仔细阅读教材有关内容外,鼓励学生大胆假设,思考改变实验材料、改变实验控制条件等,让学生在小组内充分发表意见,但要求学生注意安全。 再例如在探究酵母菌细胞呼吸方式时,教师可尽量让学生讲出与酵母菌有关的知识,如发面、酿酒、制作酒酿、制作啤酒等。然后鼓励学生就其中既熟悉又存在想不通的问题,提出假设,设计实验。在讨论中学生可能出现多种情况,教师注意不能打击学生的积极性,若出现自己一时不能确定的问题,可通过查询资料后再回答。 还有在探究环境因素对光合作用强度的影响时,注意当学生提出假设,设计实验时,要提醒学生注意控制变量,保证单因素变量。由于中学生物实验室对有些条件难以控制,所以要让学生设计可行的实验方案。例如启发学生利用人教版教材第92页的装置和第79页的方法,制造简易测定二氧化碳影响光合作用强度的装置。A组不断排除空气中二氧化碳,B组对照,光照3小时后,取下试管,用点燃的 卫生香放入试管内,观察比较两支试管内的燃烧情况。 对进一步探究可采取在课外活动小组中进行,或让想进一步探究的学生中午到实验室再做实验。教师虽然有点辛苦,对学生可能产生终身难忘的记忆,甚至对学生将来选择职业产生巨大影响。 3 正确理解新课程的教学评价 教学评价是人们最重视的问题之一,常常直接对教学产生影响。在前几年学校实际也组织过研究性学习,但到了高三,研究性学习变成了考试的一种题型,形成了比较固定的答题模式,真正开展探究活动很少。而新课程改革就是要重视学习和活动的过程,不仅仅注重终结性评价,更关注过程性评价,重视学生的成长过程。 在必修课程的教学中面对的是全体学生,教师不要仅想到纸笔考试,更不能直接与高考挂钩,在教学中要努力使学生感到学习生物学知识是有用的、有趣的,努力学习是可以学好的,不能让学生望而生畏,或者出现厌学情绪,要能够吸引更多的学生选修生物学,也能为高校生物系提供后备生源。 4 转变观念,进一步提高学生的生物科学素养 在过去的教学中教师一直是主体,学生被动接受。而新课标倡导探究性学习,学生是学习的主体。因此教师要转变观念,将教师角色定位于: (1)做学生学习的促进者,而不是领导者。 教学的主要任务是促使学生形成正确的学习态度、学习方法以及灵活的知识迁移的能力,注重关心学生获取知识的过程、掌握知识的方法。 这一项是教师最明显直接、最富有时代特征的角色特征,是教师角色特征中的核心特征。不再把单纯的知识传递当作主要的教学任务,对学生获取知识的过程的关心要甚于对他们掌握知识结果的关心;对学生掌握知识方法的关心要甚于对他们掌握知识的量的关心。由教学中的主角转向“平等中的首席”,师生彼此形成“学习共同体”,创设出基于师生交往的互动、互惠的教学关系。 (2)教师是学习者,不是无所不能。 在新课程改革之下,教师在教学中应是一个协调人,是信息源的提供者,营造一个积极的学习的环境,让学生自己健康地、和谐地发展。教师不能只是一桶水的拥有者,更不能是一眼取之不尽、用之不竭的泉或自来水,要成为引导学生发掘泉水的人,让学生这眼泉水喷涌而出。 (3)教师是教学活动中的合作者,不是孤立者。 教师要与学生合作,与其他教师合作,与家长合作,与其他社会成员合作。师生之间形成新型关系,成为平等中的首席,进行平等对话和共同探究,乐于面对学生提出的质疑,即使出现自己不能解释的问题,更要鼓励学生,与学生或其他教师共同探究。 (4)教师是教育教学的研究者,而不能只成为研究成果的消费者。 在新课程中强调“教师即研究者”,教师有能力对自己的教育行动加以反思、研究、改进,有能力针对自己的实务情境加以批判改进、或是提出最贴切的改进建议。教师以研究者的身份进入课堂教学实践,成为一个对自己实践不断反思的反思实践者。 新课程实施给广大教师提供了专业成长的平台,也对教师提出了新的要求,赋予教师进行第八次课程改革的使命。首先教师自己要更新理念,把握新课程改革的关键所在,才有可能去实践新课程,教师如果只是抓住新教材怎么上,很可能是穿新鞋,走老路,不能将教育部进行课程改革的要求贯彻下去。课程发展关键在教师,我们每个人要提高对课程改革的认识,自觉进行教学实践和研究。正如特级教师郑春和说的那样:课程是教育改革的核心,标准是实施课程的指南,教材是弘扬标准的奏章,教学是实现理念的主旋律。教师只有转变观念,明确课标的任务,才能进一步提高学生的生物科学素养。 生物教学论文:对于“目标”的初中生物学教学策略的创新机制 教学不可缺失了清晰的目标,初中生物教学亦不能例外。从初中生物课教学现状来看,课上挺热闹的,尤其是公开课被实验、视频、图片、模型、标本填得满满的,课上看上去轻松、有趣,但是课后效果低下,是什么原因导致的呢?笔者认为新课程背景下灌输式教学有弊端,不过,生物课不是观赏课,毫无目标地让学生随意去学显然也是无效的。我们的教学必须有明确的教学目标,通过目标的制定让学生找到知识学习的“相关性”,实现生物知识、能力和情感有效的、定向的发展。本文就该话题进行简单的分析望能有助于教学实践。 一、合理制定明确的教学目标 1.正确理解 对于一个学生而言,知识和能力目标是否达成是显性的,也是可以通过考试进行考量的,所以在传统教学模式,教学仅重视知识与技能目标,教学目标处于单维度不利于学生全面的发展,很多学生在校成绩很优秀,步入社会就什么都不会了。为此,新课程提出了三维教学目标的要求,即除了知识与技能目标外,教学目标还增加了“过程与方法”、“情感态度与价值观”这两个隐性的教学目标。理论研究和实践经验表明,三维教学目标相互之间有着很强的联系,知识的获得、技能的提升都需要经历一个从无到有、从弱到强的发展过程,离不开正确方法的指导,情感和态度又是学生能主动学习的内在动力,在良好情绪的驱动下,学习过程才会变得轻松又有节奏,提高知识获得的效率。我们在初中生物每节内容的课堂教学之前就必须正确地理解待学内容知识、过程、情感三维目标之间的联系,确保课堂教学能够有序施展。 2.准确定位 每节生物内容的教学,教学目标都应该各有不同,准确定位是教学有效的前提。那么如何准确定位教学目标呢?笔者认为必须将教材、课程标准、学生的学情三者有机结合起来综合的考虑。如“植物细胞的结构和功能”这节内容,从其在教材中所处位置来看该节内容是“细胞是生命活动的基本单位”的第一节,教学内容的重点有如下几个:(1)制作洋葱表皮临时玻片标本;(2)正确使用显微镜对洋葱表皮细胞结构进行观察,通过自主观察实现对植物细胞的基本结构进行有效地识别;(3)在感性认识的基础上,对细胞的功能有所了解;(4)理解细胞是生物体生命活动的基本单位。结合这些教学重点内容,目标如何制定还要看看学生的具体学情,此前的生物课学习中,显微镜的使用和制作临时玻片学生已经学过,基本方法已经掌握,可以作为本节课知识学习的基础和技能发展的起点。具体的教学目标可以综合上述几块分析进行科学的设置,确保教学目标简明且可达成。 二、实施和达成教学目标的策略 1.“知识目标”问题化策略 每个知识内容都有不同的要求,分为了解、理解和应用等几个层次目标。那么这些知识目标如何实施和达成呢?笔者在教学中采用问题教学法组织知识教授,将知识隐喻于具体的问题中,通过引导学生解决“问题”的过程中实现知识的发现、理解和内化。 在具体知识内容的教学中,将每个知识目标转化为一个主问题,再根据学生的具体学情和能力水平将主问题拆解为若干个引导学生思考和学习的过程性问题,问题的设置必须与教学重点内容紧密联系,问题的呈现形式简洁、清晰,问题的难度立足于学生的最近发展区,循序渐进引导学生在解决一个个问题的过程中实现知识的自主建构和能力的提升。 2.“能力目标”操作化策略 生物是一门自然科学,生物知识的获得都经历了一个观察、实验、总结的过程,“过程与方法”的能力目标应从学科特点出发,将目标投放在具体的操作中,在做中学,在学中做。尽可能多地给学生创设动手、动眼的机会,在操作中熟悉基本实验器材的使用,掌握实验操作要领和实验探究的一般方法。 当然,也不是让学生漫无目的的瞎操作,在学生实验探究的过程中,我们教师首先应该帮助学生一起理顺实验步骤,适当地时候可以采用示范的方式确保学生的操作正确性,设置具体的观察任务和问题引导学生有目的的实验,在实验过程中提高动手能力和思维能力,同时,知识是学生通过自己的双手创造出来的,有利于增强学生的生物学习自信心和成就感。 3.“情感目标”过程化策略 新课程倡导学生自主体验式学习,不仅仅知识和能力的提升要让学生自主体验,情感态度与价值观目标也不可以采用说教的方式,而应该在具体的知识学习过程中进行渗透和浸润。 (1)我们在课前备课时应该深度挖掘教材中的情感元素,多维度整合教学资源,精心设置教学情境,激发学生的学习兴趣,感知生物世界。 (2)倡导教学过程动态化,给学生营造民主和谐的学习氛围,以学生为主体,任务和问题为载体引导学生在课堂上在解决问题——生成新问题——探究解决问题的循环过程中培养学生形成实事求是的科学态度、探索精神及创新意识。 (3)将课堂知识学习与生活有机联系起来,在观察和参与丰富多彩的“生物”活动中体验人与自然和谐发展的意义,提高环境保护的意识。 生物教学论文:信息技术改变生物教学 生物学是一门实验科学。没有观察和实验手段的不断更新,生物学就不可能取得如此辉煌的成就。要提高生物教学,就需要丰富的教学资源以及教学手段要直观、生动。信息技术的发展不仅为生物科学的发展提供了动力,也改变了生物教学。 一、 信息技术丰富了生物教学资源 信息技术具有保存信息和传递信息的功能,也给新的发现和新的信息宣传提供了平台。信息技术改变了原来以单一纸质资料(如:书本)为依托的教学,而成为以光碟,网络信息为资源的教学。许多优秀的生物课件、试卷、教案,以及优秀教师的教学经验、先进的教育教学观念,科学的学习方法等都可以在网络中找到。教师教学中可利用的资料就更多,更精,更好。同时信息技术也为教师间交流经验,教学研究成果等提供了平台。这些丰富了生物教学资源,也优化了生物教学资源。信息技术为提高生物教师教学能力和教学质量创造了条件。 通过信息技术可查找到许多与生物教学有关的知识。要讲解高中生物第一册第二章 生命活动的基本单位——细胞时,可在网络上找到许多细胞的课件及动、植物亚显微结构模式图,细胞膜的结构图和动画,细胞器的结构图,相关练习及优秀教师的教案等。这些信息为制作好的课件,制定好的教学计划提供了丰富的材料。 二、信息技术丰富了生物教学手段 信息技术集电脑、网络和信息为一体,形成了以多媒体为核心的教学手段,使生物教学如虎添翼。 首先,信息技术使生物教学课堂形式多样,提高课堂中生物知识传递效率。以往生物以讲演课、实验课为主,现在可以把讲演和多媒体技术结合或把多媒体技术和实验结合去上课。讲解初中八年级下册——传染病及其预防这一节时,可边讲解课本知识,边用多媒体呈现相关内容和图像资料,如:病原体结合杆菌、HIV立体模式图和蛔虫的图片,关于“非典”、“禽流感”等传染疾病的知识。上实验课时,可先播放优质实验课的录象,让学生了解实验目的、实验器材、实验过程、操作要令,而导入实验课。这样课堂就丰富多样,学生在最短时间能获得更多的知识。 其次,信息技术改变生物教学中知识呈现。1、信息技术使生物教学的知识呈现不受时间的限制。学生可以通过网络找到教师在课堂中讲解的图片和文字知识,促使学生自主学习。教师可将课堂中的信息来源告知学生,或把教案、课件通过学校网站或“博客”等在网上,学生可以随时浏览。2、信息技术使知识呈现更直观、更完整。应用PowerPoint、Authorware、flash、Cais等软件制作多媒体课件或下载课件,知识呈现时,让学生能观知识形,听知识声和看知识动。讲解高中生物下册人类遗传病这节,人染色体变异遗传病——猫叫综合症时,应用多媒体课件可让学生听婴儿的啼哭声、看婴儿啼哭的动作,使知识形象、生动和直观。同时,在讲解无法用常规方法观察到的生物现象时,可以制作动画课件让学生一目了然。比如呈现细胞膜的流动性时,可制作出细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子运动的flash动画。讲解植物种子萌发的过程和动物胚胎发育过程(受精卵胚泡囊胚原肠胚幼体)时,学生不可能通过观察到连续的发育种子或动物胚胎发育过程,但可通过制作动画课件让学生在几分钟内观察到完整的发育过程。使知识呈现更直观、更完整。 二、 信息技术是实现因材施教的有效措施 因材施教是教育教学的重要原则,要实现人的全面发展、人尽其才,教师要多与学生交流,了解学生之所想、学生之所思及学生的优、缺点,才能根据学生差异采取相应教学措施。信息技术为师生交流提供了新的平台,教师和学生不需要面对面,可通过Email、QQ聊天或“博客”等方式交流。学生可向老师提问或与老师讨论,解决学习中的困难。教师也可通过Email、QQ聊天、“博客”等方式辅导、关心和了解学生。这样教师在课堂教学中会更容易根据学生的情况而因材施教。 信息技术改变了我们的生活,也改变了生物教学。它使教师教学更得心应手,学生学习更丰富多彩。 生物教学论文:生物教学中引发学生探究的方法 [ 摘要 ] : 中学生物教学根据生物知识的特点加以设计问题,从而引发学生探究的能力,通过学生发现问题,提出问题,来探究解决问题,培养学生生物学能力。 [ 关键词 ] : 引发、探究、方法 探究性教学是要求教师转变角色,形成新的师生关系,即改变过去传道“为导航”,灌输知识为“问题探究”。在探究中,使学生亲自经历科学知识的获得过程,通过一系列的探究活动,寻找问题的答案。那么,在生物教学中如何引发学生科学探究呢? 一、创设科学探究的情境,让学生发现并提出问题。 爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。对于中学生来说,能否发现问题、提出问题主要依赖于教学中问题情境的创设,教师提供的教学资料要具有指向性和探究的可能性。特别是现实的背景资料最容易引起学生的认识心理冲突,动摇学生的知识结构和学习心理平衡,激发学生的求知欲。例如:“嫁接”一课,在课本的实践活动中却有一草本植物的嫁接(以蟹爪兰的嫁接为例)的方案,学生对此提出了疑问:蟹爪兰是草本植物,没有形成层,怎么可以嫁接呢?嫁接后是怎样成活的呢?是不是教材出错了?又如:在“生物的遗传”课前,让学生调查自己的父母的一些特征,如眼皮的单、双,有无耳垂等,并试着加以解释。上课伊始,学生汇报了自己的调查结果。但谁都无法正确解释,学习的积极性因而空前高涨。科学的生命力在于应用,应用学过的生物知识分析解决现实中的一系列问题,才能使学生体验到提出问题的成就感,激发学生的探究动机,养成动脑的习惯。 二、指导性分组实验,独立进行实验设计和实验操作,以获得探究的基本方法。 1 、教师引导学生自己动手设计实验 启发学生自行获取知识,不能把实验变成“一讲、二看、三示范,按着课本做实验。”这种冲徒式实验而应让学生在充分观察教师提供的材料的基础上,通过一系列精心设问,引导学生自己动手设计实验,如:《呼吸》一课,要求学生用实验研究吸入与呼出的气体有什么不同,教师可以这样启发学生设计实验。 ( 1 )教师可先提出启发性问题:要研究吸进和呼出的气体有什么不同,现在我们没有这两种气体,该怎样做?然后启发学生用化学上的知识来收集呼出的气体。 ( 2 )启发学生回忆氧气、二氧化碳的性质,让学生根据它们的特性,观察桌上的实验材料,进行小组讨论,启发学生自己设计实验。 ( 3 )汇报实验方法: A 、向两瓶气体中倒入同样多的石灰水,然后摇晃,观察两瓶中的石灰水有什么变化。 B 、向两瓶气体中各放入点燃的蜡烛一只。观察哪支蜡烛熄灭。 2 、培养学生实验操作能力。加强分组实验,培养学生的动手操作能力,是实施素质教育的重要途径。例如:观察洋葱表皮细胞临时装片,发现视野下有一较大的洋葱表皮细胞结构图,但在图像上有一污点,影响了观察。 ( 1 )在不调换目镜和物镜的情况下,如何判断污物在何处?写出判断的操作步骤。 ( 2 )如果污物在装片内部,在既不允许重新制作装片,又不能揭开盖玻片的情况下,如何清除污物? ( 3 )在显微镜不易找到细胞膜,要想看到细胞膜该怎样做?从而提高学生的兴趣,增强他们探索实验、动手操作的能力。 三、引导学生思考、探究、总结规律,得出结论。 在生物教学中,通过探究获取的知识,是按照人类认识的逻辑规律获得的,这种能力是经过长期的培养和训练逐渐形成的。学生只有具备了这种探究获取知识的能力,才有助于他们总结规律,得出结论。例如:在做种子呼吸中吸收氧这一实验时,两个学生在汇总时结论出现了矛盾,其中一个学生的结论是在萌发的种子中蜡烛熄灭,在萌发的种子中蜡烛燃烧;另一个学生的结论是在萌发和未萌发的种子中蜡烛都燃烧,究竟哪个正确?针对这一情况,教师让学生重新进行实验验证,并引导全班同学,共同讨论,达成共识,最终获得正确结论。 伊利诺大学萨其博士认为:“探究是人类最基本的学习方法。”只要教师在教学中重视引导学生探究知识,教会学生探究知识的方法,我们的学生才能在未来的生活中通过探究发现真理,才能迎接二十一世纪的挑战。 生物教学论文:对建立有效课堂教学培养学生生物学素养 在全面推行素质教育的今天,如何提高高中生物课堂教学的有效性,是我们在平时的教学中应思考并在实践中必须解决的问题。有效是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步。它要求教师在教学过程中不仅要关注自身教的效益,也要关注学生学的效率。课堂教学的有效性是课堂教学应该追求的永恒主题。课堂教学有效性的落实涉及的因素很多,下面我就结合自己的教学实践谈谈一些提高生物课堂有效性的方法。 一、师生共同参与,建立有效生物课堂 在新课程实施的背景下,我们要建立有效的生物课堂教学。学生是学习的主体,一节课的有效性应以学生的收获为标准。新的教学任务对教师自身专业水平的要求越来越高,教师自身的专业水平过低就会影响对知识的理解和挖掘,甚至出现错误,频繁地出现这些情况必然影响教师的威信,进而影响学生的学习兴趣。而教师的教学观念和教学方法也是影响课堂教学的一大重要因素。过去完全由教师主宰的“满堂灌”的方法扼杀了学生的能动性和学习兴趣,学生只是被动地接受现成的结论,没有知识生成的过程,没有思考的空间。在生物教学中,教师对教学内容要吃透,对课程标准要清楚,对该知识点在高考中的要求必须做到心中有数,要特别注意避免出现受一些习题的影响过度增加难度的现象。另外教授新课和复习课时对同一知识点的分析角度是完全不一样的,若在复习课上再将该节知识点照原样讲一遍,必然使复习课的效率降低。生物教师要根据不同的教学目标采用不同的教学方法。 二、培养学生思考能力,创新教学 生物教师要引导学生思考、锻炼学生思考、培养学生思考的习惯,就一定要抓住高中阶段的学习时机。高中阶段正是学生学习的黄金时期,学生的思维活跃但是缺乏一定严谨性,在学习过程中,应引导学生多思考、会思考。通过课本中的科学原理和科学实验,让学生通过探究性思考,对这些知识进行分析和总结,使学生们在思索中牢牢掌握到这些科学知识,激发出学生们对生物学科的兴趣和热情。例如,讲解《基因分离规律》这一节内容时,可按照从易到难的方式进行探究,先从学生感兴趣的话题开始,一步步引导学生对课题产生浓厚兴趣,然后再提出问题让学生思考,进而总结,加深学生对知识的印象。我们可以先向学生介绍孟德尔富有戏剧性的生平、遗传实验成功的例子等话题,引发学生的兴趣,然后根据教学内容向学生们提出问题:一对相对性状的杂交实验有何共同模式?这些性状与染色体上的基因有关系吗?再由学生探究回答,并以此引导学生掌握性状分离、隐性性状、显性性状、表现型、基因型等基本概念,深化学生的学习效果。生物教学中也可以尝试新颖的教学模式,新颖的教学模式能使教师愉悦工作,学生快乐学习。为实施这一目标,我大胆的革新,其中,对课堂教学模式的变革尤为明显,即课堂教学“新的教学模式”的应用。例如学生座位由“插秧式”到“小组式”。许多教师对我开展的新的教学方法产生了浓厚的兴趣,对本人教学方式方法改革的力度、创新精神都给予了高度的评价。 三、与时俱进的实施生物教学,注重对学生能力的培养 生物教学要适应新的教学任务,要与时俱进。传统的教学往往把学生当成一个被动接受知识的容器,老师教学生多少知识几乎就要求学生掌握多少,这就造成学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。教师在授课过程中,要改变“满堂灌”、“一言堂”的授课方式,教师不再是教学的主角,在学习过程中,学生才是教学的主体。在教学过程中,教师要有选择地对学生进行目的教学,不要忽视学生的创造性学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中闪光的地方。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师要让学生大胆去设计,大胆开拓自己的思路。教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行分析比较,找出不足之处,进行改正,教师在整个的学习过程中是一个指导者,是一个辅导者。在教学过程中,要注重教师的引导作用,同时要培养学生的能力,不要只是教师一人唱独台戏,忽视学生的主体地位,忽视对学生能力的培养。 四、重视培养学生的创新能力 新课标教学理念要求生物教师要培养学生的创新意识、创新思维以及创新能力。要培养学生的创新思维就要求教师先有创新意识。传统的教学方法使得教师养成满堂灌的授课习惯,教学内容全都来自课本并回归课本,在讲解的过程中很少发现新的问题,这不仅不利于教师创新思维的培养,也阻碍了对学生创新思维的培养。面对课程改革教师要跟上改革的步伐,提高自身素质,培养自己的创新意识。每个学生都是与众不同的个体,由于学生存在个体差异性,在面对知识时的反应也是有差别的,教师在讲课过程中要善于发现学生的变化,并根据学生的变化了解学生的学习情况。对于在讲课过程中学生提出的问题或想法,教师不应该打断学生,不应该不论原因的就把学生批评一番,而是应该帮助学生解答疑问,哪怕这些问题与本节课的教学内容无关。教师具有创新意识才能通过平时的讲课把创新意识慢慢传授给学生,并懂得采取一些措施来培养学生的创新思维,促进学生创新能力的养成。 因此,在新课程广泛实施的今天,教师要树立新理念,在生物教学中贯彻素质教育。在今后的生物教学工作中,希望广大同行共同探索,不断创新,走出一条在生物教学中实行素质教育的新路子。在教学过程中还要培养学生对科学的兴趣,使学生逐步养成实事求是的科学态度、不断追求新知识的精神和合作精神,从而提高学生的生物学素养。 生物教学论文:生物课堂教学反思 有人说,假如时光可以倒流,世界上将有一半的人可以成为伟人。每个人最后的反思,不到最后一刻,谁也不知道。但是每个人都可以把反思提前几十年,做到了这点,便有50%的可能让自己成为一名了不起的人。我们的教学中,多一份反思,或许会多一份清醒,多一份进步。 生物教师,我一直以为是最难当的。作为科学学科,似乎谁都知道,都会理解,都可以说上一二。,多少老教师感叹越教越不会教。我困惑、摸索,听了几位老师的言谈,观摩了几堂优秀教师的公开课,偶有一些心得体验,聊且作为反思。 首先,生物教师也需要过硬的基本功。在课堂上,我有时总是追求表面的流畅,当提出问题后,从内心希望回答问题的学生少出错、不出错,最好能直奔主题节省时间,遇到有人来看课,更是有过之而无不及,学生回答不上来或有困难时,我们就不那么沉稳了,显得有些急躁,不愿意等待,或催促,或换人回答,还有甚者自问自答,学生哪有自己的体验和感受呢?精彩也就无处可现,如果我们再对学生多一些期待,多给一些时间思考、表现,再迟一些评判或将评判的权力交给学生,学生的表现是否更精彩,是否会有更多的学生体验到成功的喜悦呢? 其次课堂的成功,备课必须充分,要带有自己的思考见解。一千个读者就有一千个哈姆雷特。生物的魅力就在于它是很有个性的,能紧密联系生活的。陆游教孩子:“汝果欲学诗,功夫在诗外”。所以生物教师是半个“科学家”,必须不断地读书,不断地思考。学生如果会认为自己的生物老师知识广阔,上课能有一些新见解,就成功了一半。 教学中讲究一定的教学艺术。试看这样一个教学片段:同学们畅所欲言,对合理的食谱进行分析,我也加入他们行列,我说其中同学们感到很合理的一个就是正常人所需要的,但是我现在认为我现在有点胖了,我就选择第二个了。教学艺术是需要学结的。只有将课堂可能出现的种种情况加以分析,归纳种各样的应对方法,在课堂上才能游刃有余。而我们往往还凭经验驾御课堂,有时感觉很不错,有时感觉很失败。 “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”在新一轮课程改革的大潮下,我们要不断反思,与时俱进。 生物教学论文:浅谈高二生物分层教学 由于各个学生的先天素质、教育影响、主观努力程度和基础等的不同,同一个年级的班与班之间,同一个班级的各学生之间在学习上存在明显的差异。如何减小学生之间的差异?高二年级段提出 “分层教学”的设想,根据这个设想,将学生分到不同类型的班级,划分成不同层次的教育对象,分别因材施教,使全体学生经过两年的分层学习,知识水平基本上发展到同一个高的层次,满足上大学的需要。下面就谈谈我们生物备课组实施分层教学的探讨和实践的过程: 1认真分析教材 高二生物课是学生完成初中的生物学习,间隔两年后又重新开设的一门学科。在初中阶段,学生学习过植物学、动物学和生理卫生等方面的知识,主要侧重于生命现象的描述,缺乏横的联系。到了高二年级,知识的安排是按照横的方向来概括介绍生物的共同特征,并且进一步探讨生命问题的本质。教材内容既涉及了整个自然界,又涉及了人类的生活和生产活动,帮助学生认识自然界和人类自己本身,解决人类面临的各种问题。因此,知识的安排是从分述上升到了概述阶段,是从感性认识到理性认识的飞跃过程;另外更注重知识的运用,要求能用所学知识分析和解释一些与生物学有关的社会热点问题和自然现象。 2按学生和知识结构实施分层分组 对于高二的每一位学生来说,学习的起点和学习效果差异明显,目前高二年级段教学的分层主要是按照语、数、英和理化成绩分为实验班和普通班:一班 ---三班为成绩优秀的学生,四班---十五班为成绩一般的学生,每班按好、中、差分A层、B层、C层三个层次,生物是按照化学的分层进行教学,也基本上反映出了他们在本学科上的差异。这种情况不是一成不变的,经过一段时间的学习、测试,如果发现A组中的某些学生成绩下降,还不如B组中的有些学生,就把A组中成绩下降的学生调换到B组,而将B组中成绩进步的学生调换到A组。同样,C组学生经过努力成绩进步了,也可以调换到B组,B组学生成绩退步的学生也可以调换到C组,同样各层次也进行适当的更换学生。分层和分组后有利于教师上课组织教学,有利于教师上课辅导,有利于批改作业,有利于学生信息的反馈,充分调动了不同层次学生的学习积极性和主动性。 无论如何分层,我们认为学生在高二学习生物学的知识起点差别是不大的,可能有些同学别的学科不好分在了 C层和普通班,但生物可能好一些,或对生物的学习更有兴趣,为了鼓励他们,从一开始就强调只要认真学习,普通班班也能超过实验班,虽然在教学中有分班级和分层次的做法,但现在是站在知识的同一起跑线上,从而消除学生的自卑感,增强他们的自信心。几次作业后,特别是9月份的月考后,生物还是和其它学科一样,各层差异明显,深感学生出现差异不仅有基础方面的原因,而且还有学习的自信心、积极性、学习兴趣、学习方法、重视程度等非智力因素方面的原因。特别是在目前理综情况下,生物比理化分数少20--30分,学生对生物的学习动力和重视程度更是大打折扣,这将是我们在教学中面临的主要问题。 3确定分层教学对策 找到问题的症结后,对症下药,进行有目标有计划的分层教育教学,我们采取了以下几方面的措施: 3.1明确教学思想: 本学期一开始我们就制定了明确的教学思想:对普通班和 C层采取“低起点、小步子、多活动、快反馈”;实验班和A层、B层采取“高起点、重能力、多联系、重课堂”的措施,承认不同层次的学生不仅存在差异而且都有很大的发展潜力,他们的困难是暂时的、可以克服的,成绩最差的学生也有获得进步的愿望和需要,坚信每个层次的学生都能成才。 3.2强化心理教育 心理教育的目的是让学生明白学习成败的原因,不仅与理解能力、接受能力、反应能力有关,而且与个人对学习的重视程度和学习方法有重要的关系;让学生树立只要努力就可能超过他人的成功思想。让学生明白在会考和高考的理综试卷中生物是和物理、化学等科目同等重要的,启发学生正确处理好语数外的学习与生物课的学习,激发学生学习生物课的积极性。如赵明明同学刚开始,对生物不重视,月考只考 55分,但经过科 任 老师和班主任的工作以及自己的努力,期中考试考了 86分,等等。因此老师经常根据学生的学习表现给学生以这方面的引导,特别是对B层\、\C层和普通班的学生进行这方面的谈话教育次数更多,而且确实引起了部分学生的对生物的重视,钻研学习方法和探讨学习问题的学生多了,他们的成绩逐步得到提高,作业的正确率提高了,学生的自信心也不断提高了。并且认识到要想出好成绩,平时必须在保证重点的同时,搞好各科平衡。 3.3明确分层目标 有明确的教学目标,用正确的方法引导学生,可避免事倍功半。在教学中,我们把教学内容的重点和难点,结合这几年的会考和高考的考纲以及教学大纲,按照不同的层次制定学生要达到的目标:对实验班和 A层的一部分同学着眼于会考及高三高考综合能力课的考试,让他们在学习课本知识的同时,能更多了解生物学的发展动态,对B层的少部分同学同时着眼于高考和会考;对于C层的一部分同学、B层和A层的大部分同学、则着眼于会考,对课本知 识不做太多的延伸和扩展。教学目标明确后,有针对性的进行学法指导,如对实验班不仅要学好课本知识,而且还应该拓宽知识面和加深知识难度,要求选做我们设计的综合性较强的能力题以满足他们强烈的求知欲;对普通班则立足于弄懂课本上的内容,多看书本和学习卷,然后慢慢融会贯通,不断提高要求,充分保护他们对生物学习的积极性。 3.4优化教学环节,实施“分层教学” 3.4.1备课 备好课是上好课的前提,是进行分层教学的关键。教师按不同层次学生实际情况,分层次备课。备课时认真钻研大纲、教材、确定具体可行的教学目标,分清哪些属于共同的目标,哪些不属于共同的目标。要把握教学目标同时,根据不同层次学生的认知水平,确定各层次学生的不同要求,对学有学余力的 A层和实验班学生要求他们做一些综合性较强的习题,对学习有困难的学生则要求掌握教学要求中最基础的内容。如:在备“减数分裂”一节时,要求普通班和C层会分析精子、卵细胞的形成过程及异同;染色体和DNA的变化规律等,不要求会画图说明卵细胞和精子的染色体变化,B层、A层和实验班则要求掌握这些内容的同时,还要结合数学知识把变化规律绘制成曲线,能画出细胞分裂各个时期的染色体图,以适应高考的需要。安排教学时间时,要巧妙地设计教学程序,选择灵活多样,综合适当的教学方法。做到心中有数,一目了然。 在教学过程的设计时,旧知识导入课题时的深浅程度,重难点知识讲解时坡度减缓程度,要以中等程度组学生的认知水平为基准,但也要激发其他组学生的求知欲。 在设计问题及练习时,问题的难度要与学生的层次相一致。设计较易问题让 A组学生能回答能分析,使他们能体会到成功的愉悦。设计较难题,让A层同学分析回答,增加他们的成功感。 这样的教案设计,既能保证完成大纲要求的教学内容、教学任务的完成,也能做到 “培优、辅差”和全体学生的共同进步。 3.4.2课堂教学 课堂教学是分层教学的实施的主要过程,在课堂教学中,对优生以 “放”为主,“放”中有“扶”,重在引导学生学习;对中等生和后进生以“扶”为主,“扶”中有“放”,重在带领学生学习。这样引导不同层次的学生在各不相同的“最近发展区”前进,后进生必须基本上达到大纲的要求,优生尽其所能拔尖提高。尽量满足不同层次学生的学习需要,激发他们的学习兴趣,调动全体学生非智力心理因素的积极作用。如:在“细胞膜的结构”一节的教学时,进行了如下的分层教学,对实验班和B、A层可以直接结合教师的课件进行自学,自我发现问题“细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么?细胞膜的结构和功能是怎样适应的?等”,解决问题“细胞膜主动吸收钾离子的过程、白细胞吞噬病菌的过程”等。对中等生B层可根据教师课件中的自学提纲进行自学或采取分组讨论,以找到解决问题的方法。对A组可在教师的直接指导下,启发他们学会思考,掌握学习方法,完成学习任务。 课堂练习的设计要根据大纲要求,结合教学内容和学生实际尽量做到全体学生都有适合自己水平的练习,同一练习分层要求。如课本上的习题都是要求全部学生掌握,做这类题时实验班和 B、A层没困难,教师要求他们独立完成,而C层和普通班有一定的困难,教师必须加强个别辅导,使他们通过努力也能完成。练习时还可以从数量上进行分层要求,不同的层次作业的数量有区别。这样,在同一时间里不同层次的学生都 能完成 老师交给他们的学习任务,激发了他们的学习兴趣。如对实验班和 A层除了课本的复习题外,适当做一些这几年的市统考和高考中的题目,对普通班班则不做要求,对一课一练进行筛选,结合不同的班级进行布置,结合每个同学的实际可以做临时的调整,作到班级内的分层,达到粗分层和细分层的目的。 给学生布置不同层次的练习的同时,根据学生的兴趣,布置一些富有思考性的习题让学生练习,可以不写在作业本上,作为课后思考,培养创新的意识,如学了 “物质代谢”一节时让学生思考如何看待减肥,如何防止贫血?糖尿病人如何饮食?等问题。为学生设计不同层次的练习,这样就没有把全部学生框在一起,增大了思维量,拓宽了思路,调动了所有学生的学习积极性,使每个学生都在原有基础上得到了不同程度的提高。 在教学过程中,培养学生良好的学习习惯,激发学生学习兴趣,指导学生掌握学习方法是教师的一项重要任务。但由于学生的个别差异,单靠集体指导还不够,教学中还要根据教学内容,并结合学生实际有针对地进行个别指导。一般说,优生基础知识扎实,有很好的学习习惯,正确的学习方法,所以优生的指导着重在以下两个方面:一、让他多做一些思维难度较大的题目,如课外作业中的 A组题、研究性学习等。二、让他们积极参加帮助同学的活动。中等生基本能够掌握基本知识,也掌握了一定的学习方法,但缺乏勤奋好学的精神和独立思考的习惯,所以对他们要加强这方面的指导。普通班和C层的部分学生缺乏自信心,知识欠缺多,没有良好的学习习惯。所以对他们要重点辅导。创造一切机会,有重点地进行辅导。同时,对同一个层次的班级内,让C组做到四优先:优先发言、优先表演、优先辅导、优先批改。 3.4.3作业与评价 对不同层次的学生都采用不同的评价标准,对后进生采用表扬评价,寻找其闪光点,及时肯定他们的点滴进步,调动他们学习的积极性;对中等生采用激励性评价,既揭示不足又指明努力的方向,促使他们积极向上,对优生采用竞争性评价,坚持高标准,严要求,促使他们更加严谨、谦虚,不断超越自己。 从半个学期的实践看,实施分组、分层教学可以大面积提高教学质量。使后进生堂堂学有所得,提高了学习生物的兴趣,优生堂堂都能吃的饱,增强了自学能力和吸取知识的独立性。有利于全面实施素质教育和适应社会需要的新型的创造型人才的培养。 4分层教 经过一段时间的分层教学的探讨和实践,总结出以下几点: 1、摸清学生的实际,把起点和目标放在学生努力一下就可以达到的水平,让他们在经常性小小的进步中树立自信心,增强学习的动力掌握更好的方法;2、按照不同的标准评价学生的进步,不同的班级采用不同的练习习题和作业量;3、进行学法指导和思想教育,让他们既重视生物课的学习又不影响语数英的学习,提高课堂效率;4、有计划地进行个别学生的课外辅导。5、通过期中考试成绩表明,只要抓好适合各班的分层教学研究和实践,学生的成绩和能力会逐步达到教学大纲的要求。
生物学教学论文:生物学科高考现状分析与教学对策 论文关键词:生物 高考现状 教学对策 论文摘 要:通过对2010年全国新课标高考中生物学科情况的比较,从考试形式、比例、题型、范围、命题特点等方面进行分析,与课改前相比,生物学科在理综考试中的比值有所增加,生物试题更加贴近生活实际,体现生命科学时代前沿。教师在平时教学中要钻研课程标准,更新教育观念,着力培养符合时代要求的具有生物科学素养的创新人才。 按照教育部基础教育课程改革的统一规划,高中新课程改革将在2010年前全面推行。截止到2010年高考,已经有广东、山东、海南、宁夏、江苏、福建、浙江、辽宁、安徽、天津、北京、湖南、黑龙江、陕西、吉林15个省、市实施新课程标准下的高考,而其他省份高考依据的则是2010年高考考试大纲(大纲版),在两种类型的高考省份中,有些省份使用全国统一命题试卷,有些省份是自主命题,本文将对全国各个省、市高考方案中的生物学科考查的形式、比例、题型等方面做详细的比较和分析,并提出可行的教学对策和建议。 一、生物学科课程标准实验版考试大纲的特点 新课标实验版更加突出要求生物学科的命题要体现生物课程属于科学课程的性质。要重视对考生科学素养的考查,在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量;要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。通过比较我们不难发现,课程标准实验版的考试大纲与新课程标准三个维度的目标要求是一致的,大纲版的考试大纲也已经向新课标的目标要求靠拢。 二、各省、市高考生物学科情况比较分析 1.考查形式分析 江苏和海南以生物单科试卷形式考查,江苏卷满分为120分,海南卷满分为100分。其他省、市都是以生物、物理、化学“拼盘”的理综试卷形式考查,理综试卷总分大多数为300分,只有山东为240分。这样的高考方案,意在引导中学生既要均衡发展,又能突出个性与特长,并借此缓解中学当中普遍存在的偏科弊病,看来以理综形式来考查是大势所趋。从三科比值来看,未进行新课标高考的理综试卷生物分值比例最低,均为72分,占总分的24%;进行新课标高考的省份中,广东卷生物科比例最高,理化生三科各占100分,生物科分值比例为33%,浙江、天津、福建、北京都是80分,占总分的27%,其余省份都是占总分的30%。从整体来看,实施新课程改革后,在整个理综试卷中,还是物理比重最大,化学次之,生物最少,但生物学科在高考中的比例均有所增加,这是我们生物教师值得欣慰的,也体现了教育部门的决策者们意识到了提高学生生命科学素养的重要性,对于中学生物教师也起到了激励的作用。 2.生物试题类型及命题特点 除广东理综卷有2个双选,江苏单科卷有5个多选以外,单选和非选择题是大多数省份所采用的题型模式,从一定程度上降低了考试难度,减轻了学生负担。从命题特点上来看,各省、市试题都体现了新课程改革的要求,总体来说有以下几个特点: (1)体现生物教学特点,考查考生对生命的基本特征、生命活动的基本规律及生物与环境的关系的理解和掌握;关注考生情感、态度、价值观的形成与发展。 (2)体现生物科学时代性,重视理论联系实际,关注生产与现实生活中的实际问题,体现本地区的经济、文化、教育等方面的基本现状;试题内容尽量与中学生日常生活紧密相关。 (3)通过概念图、装置图、实验流程图、曲线图和表格等形式,从基本、核心、重点等知识领域,考查学生运用所学生物学知识科学分析实验的能力、识图能力、运用数学模型解释生物学知识的能力,以及在此基础上对实验数据、结果进行解释、分析和处理的能力,通过图表分析所获得的信息后,解决相关生物学问题的能力和知识迁移能力。 (4)考查考生的生物学基本素养和实验能力、注重科学探究能力、科学过程与方法和创新精神的能力。在各个省市的试卷中,实验部分的比例基本上都占25%左右。 三、新课程背景下的生物教学对策 1.以课标为本,夯实基础 仔细研读《普通高中生物课程标准(实验)》,明确复习方向很重要。教师要吃透课程标准中高中生物的课程性质、基本理念、设计思路、课程目标、内容标准、实施建议。理解新的课程理念和课程要求,更新教学观念;理解和把握教材,认真备课,科学设计,做好课后反思。 2.联系生活实际,关注时代热点 教学中要关注社会、生活、自然的热点问题,关注新事物、新技术、新成果、新观点。2010年广东试题中的气候变暖与碳排放,江苏试题中药用植物的保护和开发等等都是与我们生活密切相关的社会热点问题。这种试题的出现是对新课程的较好体现,教师在平时教学中一定要关注这些热点问题与课堂教学内容的衔接。 3.加强实验教学,培养学生的探究与创新能力 生物学是一门实验科学,实验教学在中学生物教学中理应成为重要的组成部分。在教学中,要加强实验技能、方法和思维的培养,引导学生多思考、多动手、多分析、多 总结,培养学生良好的基本科研素养和科研思维。 4.适当训练,勿入题海 要适当增加训练而不陷于题海之中,注重学生在掌握基础知识的基础上,提高学生获取信息的能力、分析综合能力、探究能力以及思维过程和思想结果的表述能力。 总之,新课程改革的顺利实施,对于生物学科和广大生物教师来说是一次不可多得的机遇,同时也给我们的生物教学提出了更高的要求,如何在课堂中体现新课程、达到新课程的教学目标;如何建立和完善新课程标准下的评价体系;高考复习该如何适应新课程标准下的考试模式等等,对于广大生物学教师来说都是一个全新的课题和挑战。 生物学教学论文:运用信息技术优化生物学教学提高教学服务质量 信息技术包括多媒体技术和网络技术,将它运用在生物教学中,是教育改革的新思维,是一种全新的教学方式。它以其图文并茂、声像俱佳的特点,在课堂中创设了利于学生学习的情境,能弥补课堂教学与实际之间的差距,信息技术与生物学科有效整合,能促进课堂教学效率的提高。 关键字:信息技术 生物课堂 有效教学 随着信息技术的全面应用,“信息技术与课程的整合”成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,教育部也提出了要加快信息、技术教育与其他课程的整合,改革传统教学模式,培养学生的创新和实践能力的要求。在网络环境的不断完善下,以网络和计算机为核心的现代信息技术引入教育领域后,不仅带来了教育技术上的更新,更促进了教学结构模式的发展。新课标的理念证明,以往传统的生物学课堂教学模式下,学生的学习是被动的,课堂教学忽视了学生情感、价值观、能力素养等多方面的发展,忽视了学生的个体能动性和创造性,课堂上“满堂灌”,过多地强调对生物学知识的死记硬背,制约了学生的嘴巴、双手和头脑,压抑了学生的主动性和创造性,最终使生物教学课堂变得沉闷、机械和厌烦。这限制了学生与生俱来的个性和潜能,不利于创新人才的培养。近几年来,教师不再以黑板和粉笔为武器进行“一讲到底”式的教学,而是根据网络教学的需要,通过多媒体教学信息控制台,利用计算机、投影机、大屏幕和电视机,调用自己在校园网上的教学站点和智能双向闭路电视系统中的多媒体教学资源,引导学生展开研究性、探索性的学习。然而,如何恰当运用信息技术,使信息技术与课堂教学有机地结合起来,从而为提高教学质量服务,这是个值得深入探索的课题。 1 现代信息技术在生物教学中应用的优势 1.1 网络资源在教师备课中的作用 计算机和网络中蕴含的大量资源,为我们进行电子备课提供了丰富的参考,这大大拓宽了传统的教材和教参的狭小范围,能让教师在互联网中不断获取最新的资源,从而设计出具有时代气息的电子教案。通过这种对信息的不断加工和创新,教学设计质量、艺术水平和可操作性会不断地提高。备课时,除了借助教材和教参外,还可以通过网络资源获取更多的信息和资料,特别是那些优秀案例,得奖教案,让我们开阔眼界,拓展上课的思路。在此基础上,再结合自己的教学特色,结合学生的认知水平对信息整合,使教学环节都更利于教学活动的开展,可以不断地提高工作的成效。 1.2利用多媒体创设情景,激发学生的学习兴趣。 中学生物学教学中所涉及的内容形式、丰富多彩,如果只靠教师用语言进行讲授描述,难免会使课堂变得枯燥无味,学生容易失去学习生物学的兴趣。运用多媒体创设课堂教学情境是一个激发学生学习兴趣的方便快捷而又有效的好办法,让学生在有限的时间内达到最有效的学习状态,取得最有效的学习效果。 例如,在讲解达尔文的进化论的时候,可以通过大量的图片、视频等来展示地球地质环境的变迁,以及各个时期的生物的进化与淘汰的过程,这不但有效地向求知欲极强的中学生了解到了生物学的意义,激发学生学习生物的兴趣。 再如,在讲《生物圈到细胞》一课开始时,先播放一段人的生殖和发育过程的视频,让学生感受到神奇生命的诞生过程。再讲到生命系统的结构层次时,可以播放一段《人与自然》的视频,展现动植物的千姿百态,特别是一些罕见的珍稀动植物,并配以优美动听的音乐,会立即引起学生的兴趣,为学生自主学习提供信息资料,创设教学情境,引导学生探索生命系统的结构层次之间的关系。 学生一旦被激发起兴趣,就会对新知识有一股热情和渴求,学会自己学习,举一反三,真正成为学习的主人。因此,教师在教学中可以巧妙的运用多媒体创设各种教学情境,激发学生学习生物学的的兴趣,培养学生的观察能力、思维能力和综合分析能力。 1.3 利用多媒体突破教学中的重难点。 在生物教学中,往往遇到难讲的内容,知识点琐碎抽象,与生活联系小,学生很难理解,讲的口干舌燥,学生还是毫无反应,结果课堂氛围死气沉沉,尴尬的情景可想而知。而我发现如果在课堂上引用多媒体课件就会使难讲的内容变的生动易懂。可以化静为动,化虚为实,化抽象为直观;能够拓宽课本知识体系,拓宽教学的时间和空间,拓宽和加深课堂学习的内涵和外延。 例如:减数分裂和有丝分裂的知识点对于高中生来说,是一个难点,因此在讲授“减数分裂和有性生殖细胞的形成”这一节内容时,可以将精子和卵细胞的形成过程制作成flash动画来演示;把拍摄的在显微镜下观察到的减数分裂不同时期细胞的图片与教师画的示意图对照着同时呈现给学生;将受精部分内容通过播放生理卫生科普片的形式介绍给学生,可以辅助学生对重点、难点知识的理解。另外,讲述DNA的复制一节也是高中生物教学中的难点,在这节中加入动画演示,学生就会在记忆中形成一个具体形象的复制过程,而不是干涩的抽象的理解。这些图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境,所模拟出的事实和现象是中学生物实验或其它教学手段无法实现的,有利于突破重、难点的良好教学效果。例如在讲授DNA复制的过程,如何理解复制过程所需要的原料以及碱基互补配对原则是重点也是难点,学生对这一内容感觉很抽象,生活当中接触不到,虽然DNA复制在人体内非常常见,但只要不是直观的内容,他们就会很难理解。因此,我在这节课里引用了多媒体课件,开篇以人猿图片的对比来吸引他们的注意,然后以为什么细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性这个问题导入新课,引发他们的思考,复制需要哪些条件,是以一条链作为模板还是两条链作为模板。然后播放视频直观展示DNA复制的整个过程,通过视频看到解旋酶打开:氢键,也就是先打开部分双螺旋结构,然后两条链分别作为模板,游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则站好队伍,最终聚合酶聚合起一个个游离的脱氧核苷酸,使双螺旋结构重新恢复,结果一个DNA分子就变成了两个相同的DNA分子,整个过程耗能,由ATP提供,这样他们从视频中就能总结出复制的模板,条件,特点,结果,充分生动细致掌握这节课的重难点,当堂反馈非常好。在现代生物技术部分,转基因技术和克隆技术这些高科技手段对于学生来说显得高深莫测,我们用flash课件步步展示了外源基因是如何被转入DNA中,从而改变了被转入基因生物的性状的过程;对于“多莉”羊的培育过程中涉及到的核移植、细胞培养和胚胎移植等环节通过多媒体的呈现,使学生对于科学家培育“多莉”羊成功的奥秘、对于克隆技术,尤其是体细胞克隆技术有了清晰的认识。 1.4 多媒体能巧妙地将抽象概念转化形象生动情境 生物教学中有很多过程都是动态的、概念是抽象的,我们可以运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实,力求变抽象为具体。在教学中,利用计算机、多媒体对教材中难以观察的细微结构、生命现象和活动过程等进行信息处理,模拟或再现其真实情景,使其变得形象、直观,这既为学生自主探索学习知识提供了直观的材料,又可以使学生进行抽象概括,能够很好的达到目标。 如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的,其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程,提供产生理论的事实;然后结合图解,由现象到本质地分析豌豆的遗传特点;介绍有关生物术语,变抽象为具体,帮助学生实现由特殊到一般,由现象到本质,由感性上升到理性认识的飞跃,最后科学地导出遗传基本规律。 2 正确处理多媒体教学手段与传统教学模式的关系 多媒体教学以它的独特性、先进性和高效性,展示在人们的面前。但并不是所有的教学内容都适合使用,更不是所有教学内容都必须采用多媒体技术才能达到教学最优化,而应当根据实际需要合理使用,才能发挥最佳效果。虽说传统的教学模拟不具备以上优点,但在不断的运用和改进中,也有着不可替代的精华部分。 在教学过程中,绝不能用多媒体代替板书,在教学过程中,教师将科学凝练的文字、语言和图表书用板书的方式表达出来,进一步深化教学内容,巩固学生的感知量,突出课堂教学重点。如果省略板书,套用多媒体课件中的“板书”,则显得机械、呆板,而且屏幕上的内容一晃而过,没有给学生留下太深的印象,不利于学生对整节课内容的掌握。幻灯片的切换容易造成图文分离,不便于学生形成图文结合的整体记忆效果。我们的多媒体教学手段主要是播放利用powerpoint制作的幻灯片,或是用flash软件制作的动画。在幻灯片的制作中,幻灯片的容量大播放速度快,学生往往看到图就看不到文字小结,这既不便于学生做笔记,又不便于学生进行图文结合的记忆。比如在“转录和翻译”这一节中,从DNA的转录到蛋白质的合成要经过一系列复杂的过程,通过Flash动画演示,学生理解了这个过程。但至于“最终翻译的产物蛋白质的基本单位氨基酸的种类和排列顺序与进行转录的基因序列有什么关系”这一点,涉及到知识点的前后联系,学生有可能就想不起来了。所以随着Flash动画演示的进行,我在黑板上又画了一个简图,把转录和翻译过程中的一些细节前后联系起来。告诉学生,基因模板链的碱基序列与转录成的mRNA的密码子碱基序列互补,而mRNA的密码子碱基序列又与相对应的携带氨基酸的tRNA的反密码子碱基序列互补,所以mRNA上的密码子就决定了哪个位置上应该是哪个氨基酸。这样通过多媒体课件和板书相结合,学生不仅能理解整个动态过程,而且对这个知识点也能作出一个系统性的分析和概括。实践证明,只有将多媒体教学与传统的教学模式有机结合,才能相得益彰。 总之,在课堂教学中,有目的、有意识、多方面、多角度的采用多媒体技术,向学生传递教学信息,使学生从消极被动地接受知识到积极主动地获取知识,从被动听讲变为多感观协同参与学习,从而提高学生学习的积极性和主动性,达到活跃课堂气氛,提高课堂教学效果的作用。正确、合理的运用多媒体技术,使课堂内容由静态的灌输变为图、文、声、像并茂的动态传播,增强了感染力,有利于学生拓展知识面,从而大大激发学生积极主动的学习热情,进一步培养学生思维能力与创新能力,提高课堂教学效率,促进素质教育的全面开展。因此,在教学中,教师要深入研究和恰当地设计、开发、运用生物多媒体课件,使之与传统教学手段有机整合,优化课堂教学,力求最大限度地提高效率,才能体现出多媒体技术的真正价值。 生物学教学论文:提高生物学教学质量有三法 生物科学是自然科学中渗透最广、作用最大、涉及面最宽的科学,是与人类生活、生存关系最密切的学问。中学生物学教育肩负有为廿一世纪培养生命科学技术队伍的后备力量和提高全民素质的双重任务,其重要性不低于数、理、化。 但是由于高考取消生物学科,中考不计成绩等原因,不少学生对学习生物学的重要性认识不足,缺乏兴趣和主动性,严重影响着教学质量。提高中学生物教学质量,拟从以下三方面努力。 一、目的导向法明确学生目的是激发学习兴趣的首要条件,因为它是推动学生主动积极学习和克服困难的内在动力,因此教师在教学中要积极主动地对学生进行目的教育。 实践证明,在课堂上,随时注意向学生介绍生物科学发展的现状和前景,最能够吸引和教育学生。如在绪论课中,可向学生介绍世界及我国现代生物科学成就,特别是要介绍在世界未来十项热门高技术中占有重要地位的遗传工程和仿生学的最新成果。在遗传工程方面,目前对于基因的研究和利用比较深入,进展也较快。 生物细胞已被作为“徽型工厂”用于生产各种“高附加值的物质”,诸如抗茵素、抗癌物质、香料、激素和酶等,基因疗法已进入临床试验,以基因为靶子的药物研制将成为医药开发的焦点;已可将抗灾害和防病虫的基因植入马铃薯、棉花等作物的幼苗中。仿生学的深入研究,将制造人体许多部位(如假肢、人造眼等)的替代物……生物科学确实发展迅猛,前景光辉灿烂。通过这些知识的介绍,使学生认识到生物科学是决定一个国家、民族社会经济发展的举足轻重的科学,是未来社会经济的重要支柱,谁在生物科学和生物技术方面争先,谁的经济就会扶摇直上,在世界经济格局中处于有利的地位,从而激起他们探索生命知识的欲望,树立参与意识和为国争光的远大抱负。另外,也可在学年、学期开始时,向学生说明总的教学内容,目的和要求;在学习每章每节时让学生明确具体的目的和要求及要解决的主要问题。由于学生有了明确的目的,学习生物学的兴趣大大提高,从而保证了学习计划的顺利完成。 二、课堂激趣法进行目的教育,是培养学习兴趣的必要手段,但更重要的兴趣培养还必须始终贯穿在整个课堂教学过程中。为此,教师要精心设计和巧妙安排教学内容,对于一些易使学生感到难理解的抽象概念、单调枯燥的知识,可在讲授课程之前,恰当地灵活运用直观教具;也可设法提出一些有启发性的问题;也可穿插些生动形象的小故事;还可以风趣地运用比喻、类比、拟人的方法等等,这样可唤起学生的强烈求知欲。例如,在讲授种子结构之前,先组织学生观看双子叶,单子叶植物种子结构的幻灯片和实物,在学生获得感性认识的基础上,总结结构特点的区别,可收到好的学习效果;又如:在讲授生物进化理论之前,先组织学生观看“生物的进化”“从猿到人”的科教电视、录相,使学生获得形象生动的感性认识和进化观点,这样做,既巩固了讲授内容,又增加了对知识的理解和认识。再如在讲授遗传的内容时,介绍达尔文、摩尔根的婚姻悲剧;讲“血液的成分”的内容时,将红细胞比喻为人体内的红色运输队,将白细胞比喻为“白色卫士”,血小板比喻为“管道巡逻兵”发炎现象比喻为“自卫反击战”等等。实践证明,在四十五分钟的课堂教学中,若能恰当地将知识性和趣味性有机地结合起来,寓教于趣,寓教于乐,便会充分调动学生学习的积极性,激发学生强烈地学习兴趣,从而有利于知识的消化和吸收。 三、实验活动法生物科学是一门实验科学。中学生物教学只有重视与实际的联系,加强教学中的实验与课外科技实践活动,才能取得令人瞩目的成效。在安排实验方面,可采用两种方法,一种是讲课与实验同步。如叶片的结构,心脏的结构等实验,当堂讲,当堂做。二是将部分装置简单、操作方便的演示实验改为学生课外实验。 如“植物细胞吸水和失水”,“种子呼吸时吸收氧”等都让学生课外实验。另外,结合教学内容还可组织学生调查当地的生态环境,生物资源,在进行野外生态考察的过程中,让学生动手采集,制作生物标本;组织学生参观植物园,动物园;在校内外种花,种草,植树,饲养小动物等等。这里需要指出的是要想全面提高生物教学质量,中差生的转化不容忽视。而要提高中差生的学习兴趣和成绩,除在课堂上利用直观教具、生动语言、启发谈话等方法注意培养他们的学习兴趣外,更主要的是要让他们多参与课外科技活动。比如,可专门成立以中差生为骨干的生物课外兴趣小组,并经常组织和开展各种专题活动,让他们在活动中发展自我。 上述实践环节在校园学习生活中的实践,不仅可激燃学生强烈的学习兴趣和潜在的学习热情,而且还可培养和提高学生自己动手操作的实验能力以及独立工作的能力。 总之,生物学教学虽然在客观上,存在许多不利因素,但只要我们生物教师动脑筋,想办法、充分调动学生学习生物学的积极性,生物学的教学仍然可以取得比较令人满意的效果。 生物学教学论文:中学生物学教学中的科学精神教育探究 1 科学精神内涵的考察 科学(Science)一词来源于拉丁文Scienitia,原意为知识、学问。关于科学的论述有很多,《中国大百科全书·哲学卷》(1987年版):“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。《辞海》(1997年版):“科学是关于自然、社会和思维的知识体系,是社会经验的总结,并在社会实践中得到检验和发展。”综合各家所言,广义的科学就是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确认识及其成果。随着人类的发展,科学已经不能用定义来诠释,科学可以取若干形象,每一个形象都反映科学在某一方面所具有的本质。科学是一种建制,科学是一种方法,科学是一种维持或发展生产的主要因素,科学还是一种重要的精神来源。科学的本质不在于已经认识的真理,而在于探索真理。科学本身不是知识,而是产生知识的社会活动,是一种教育生产。联合国教科文组织于1986年12月召开了第40届国际教育会议,会议通过的文件《面临科技挑战的中等教育》里专门论述了科学教育的主要内容:科学知识、方法、精神和价值等。 科学精神的内涵很丰富,可以从不同的层面来理解。“科学精神包括:怀疑一切既定权威的求实态度;对理性的真诚信仰,对知识的渴求,对可操作程序的执着;对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循。”“科学精神包括:探索求知的理性精神,实事求是的严谨精神,批判创新的进取精神,互助共进的协作精神。”“实事求是、开拓创新”是科学精神的核心与实质,科学精神教育的核心问题是教育学生要具有实事求是、开拓创新的精神。 2 中学生物学教学中科学精神教育的主要内容 中学生物学教学中的科学精神教育,应当有科学的内容和合适的形式。在内容方面,应当启发学生学会: l)全面地看待自然界、生物界和生物学知识,克服认识上的片面性。 2)用变化的观点来看待生命活动过程,避免孤立、静止地看待生命活动。 3)对生物和生物学知识能够具体问题具体分析,学会相对地看问题,克服认识绝对化。 4)通过观察、实验、实习、参观、采集制作标本和搜集整理资料等实践活动来发现和认识事物和学习生物学知识,避免单纯地接受知识、死记硬背知识的倾向。 5)运用所学知识解释生活、生产实践中的各种具体问题.增强现论与实际的联系。 6)把获得的生物学知识的感性认识上升为理性认识,避免认识仅停留在低级阶段。 7)在各种实践活动中,特别是在观察、实验和实习等实践活动中,积累、记录有关资料,有序地进行操作,善始善终地完成全过程,克服实践活动中行动或行为的随意性。对观察、实验、实习等的过程和数据应如实记载,不容篡改(即使与权威或教材相反也应如实记载,不容篡改),培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神。 8)正确使用生物科学术语,运用科学的思维方法和学习方法来掌握生物科学的概念、规律、原理和观点等,避免学习行为的无序性,培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。 9)渗透开拓创新的科学精神,引导学生“由‘知识就是力量’向‘创新才有力量’转变”。“知识就是力量”,是英国科学家弗兰西斯·培根在1620年提出的,曾经风行世界。近400年的实践,人们不难发现真正的力量,不是知识收藏者,而是知识创新者,通过下列对比可以证实:英国人亚克敦,读遍藏书7万册,还做了大量读书笔记,却一辈子没有自己的科研成果;美国科学家爱迪生,虽没受过正规教育,却完成2000多种发明。千万个相似的案例说明:“知识就是力量”的时代,已经转入创新才有力量的时代。在进行科学精神教育时,要重视学生的思维科学化,在教学中渗透创新思维和创新技法。 3 中学生物学教学中科学精神教育的初探 3.1 中学生物学教学中的科学精神教育的落实 按照《中学生物教学大纲》的要求,认真组织观察、实验、参观、讨论和实习等教学活动。真正做到教学活动有目的、有次序、有要求和有结果,使科学精神教育落到实处。 通过“科学界的弄虚作假”等反面教材的教育,培养学生对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶。有些教师讲“变异是不定向的”,真的吗?教材上的原话是“变异一般是不定向的”,引导学生挑战权威、追求真理,培养“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神。 l)观察:科学观察的基本要求是客观地反映可观察的事物,并且是可以检验的。观察结果必须是可以重复的。只有可重复的结果才是可检验的,从而才是可靠的结果。应当使学生明确科学知识是观察的基础。例如,在显微镜下观察人的染色体的制片,一个毫无生物学知识的人,他除了看到密密麻麻的一团杆状的小东西以外,什么也看不出来。如果让一位遗传学家来看,他能看到很多很多。“内行看门道,外行看热闹”,应当引导学生从看热闹中逐渐深入而发现其中的“门道”。无论是课内观察还是课外观察,是观察标本、实物、实验,还是观察图表、模型等,重要的是掌握观察的顺序和观察的记录。古人说“有道之士,贵以近知远,以个知古。以益所见,知所不见。故审堂下之阴而知日月之行,阴阳之变;见瓶水之冰,而知天下之寒,鱼鳖之藏也”(《吕氏春秋·慎大览》)。 例如,在观察叶芽的结构时,应当用刀片纵切开叶芽,按照由外到内、由上而下的顺序进行观察,然后按照实物画出叶芽纵剖面示意图(这是一种观察记录),再对照书上的图辨认各部分的结构并记录名称。这一过程既观察了实物,又观察了插图,学生不仅获得了知识、方法,还受到了实事求是的科学精神教育。 在观察青蛙的外部形态时,应当先测量其头、前肢、后肢和躯干的长度,并做好数据的记录。然后计算各部分长度的比例,并记录数据。若条件许可还可以做蟾蜍的对照、比较实验。学生通过测量、分析,较容易发现:青蛙的后肢发达是与善于跳跃的运动方式相适应的;而蟾蜍的后肢不如青蛙的发达,进而得出蟾蜍不善于跳跃(而善于爬行)的特点。这一过程将定性观察拓展到定量观察、分析,使得出的结论更为准确,更能说明事物的本质特征,更符合实际情况,这时教师适时地指出实事求是的科学精神的意义,将起到事半功倍的效果。 在观察人体的形态结构时,引导学生按 从上到下、由表及里的顺序观察自己的身体、人体模型或插图。观察后学生会发现人体的形态结构可按观察顺序分成“四部分”(即头、颈、躯干、四肢)、“三层”(即皮肤、肌肉、骨骼)、“两腔”(即颅腔、体胶,体脏又包括胸腔和腹腔,腹腔的下端为盆腔)、“一管”(即椎管)。通过观察、总结和归纳,学生对人体形态结构有了一个整体的、有序的认识,同时,也能得到“对可操作程序的执着”科学精神教育和学习方法的指导。 2)实验:生物学是一门实验性学科,实验的过程、数据不容篡改,培养学生实事求是的、严谨的科学精神。 实验包括学生分组实验、教师演示实验和学生课外实验等。在实验教学中进行科学精神教育要引导学生明确:①每一个实验的目的,了解实验仪器和装置的使用方法,以及实验材料的培养和选择;②了解实验的方法、步骤和注意事项;③能够解释实验的原理和结果;④学会绘制生物图和填写实验报告;练习或学会设计一些简单的实验;实验完成后,清洁、整理实验用品和实验室,养成善始善终的习惯。 例如,植物细胞的吸水和失水(演示)实验,完全可以让学生在课外进行,然后请学生分析、讨论实验的结果和理论上的结论。还可以请学生按照实验原理,设计一些不同的实验方法。在实验过程中,应特别强调“等量”的问题,只有条件相同、材料相等,实验才具有可比性,才有可能得出符合实际的正确结论,这是进行科学精神教育的关键之一。 在高中《生物》“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”的实验中,有两个“等量”的问题:一是把染过色的根分成两份;一是蒸馏水和CaCI2溶液要等量。此外,还应强调将染过色的根浸于蒸馏水中的目的是起对照实验的作用,这也是科学精神教育的重要内容。 高中《生物》“叶绿体中的色素的提取和分离”的实验过程是较复杂的,要进行科学精神教育,就应当实事求是地对整个实验过程进行详细的分析,引导学生明确以下问题: 研磨叶片时,为什么要加入少许SiO2、CaCO3和丙酮? 为什么要迅速、充分? 研磨液为什么要用棉纤维过滤? 滤液收集到试管中,为什么要用棉塞将试管口塞紧? 制备滤纸条时,为什么要将纸条的一端剪去两角? 划滤液细线,为什么线条越细越好? 为什么不能让层析液没及滤液细线? 为什么要用培养皿盖在层析液的烧杯上? 实验结束,滤纸条上的色素带,自上而下依次是什么颜色、什么色素? 色素为什么能在滤纸条分离? 移动最快与最慢的各是哪一种色素?各具有什么颜色? 最宽与最窄的各是哪一种色素?各具什么颜色?为什么各种色素带的宽窄有异? 实验后的滤纸条经干燥后,为什么要避光保存? 实验结束后,为什么要用肥皂把手洗干净?此实验来用的是什么方法? 通过实验和对实验结果的分析,能说明什么问题? 通过实验,引导学生从实验的实践中获取知识和方法,这对学生形成科学的精神有着潜移默化的作用。 3)讨论:讨论是进行科学精神教育的很好的形式之一,一般包括全班性讨论和分组讨论。为了使生物学教学中的科学精神教育达到最佳效果,教师应进行充分准备和引导。 在讨论“体育锻炼对骨骼肌的影响”时,提出“体育锻炼使肌纤维增粗,还是使肌纤维数目增多?”“体育锻炼能使人体骨骼的数目由206块增加吗?”引导学生学会“推理、反证、讨论、怀疑、核实、得出结论”的方法。 例如,在“植物体是一个有机整体”的教学中,可引导学生讨论以下问题:①植物体的结构层次是怎样的?②植物体的每个细胞之间在结构上有什么关系?③植物各器官的主要功能是什么?举例说明植物体各器官的功能之间有什么联系?④植物体的营养生长与生殖生长有什么关系?⑤通过上述讨论能得出什么结论? 限于初中一年级学生的年龄、知识和能力水平,可组织、引导全班学生讨论,一个问题一个问题加以解决,最后由学生得出“植物体是一个有机整体”的结论。结论的获得是学生参与的结果,参与过程中有知识的归纳、总结并形成知识网络,整个过程都渗透着科学精神教育,教师总结时强调科学精神的重要性。 在“新陈代谢”的教学中,根据初中二年级学生的特点,可引导学生分组讨论,每组重点研讨一个问题,组长将本组讨论情况向全班汇报。最后,教师引导学生归纳、总结出新陈代谢的过程、图解、概念和意义。 教学中,经常会遇到学生回答有些问题时有多种答案,教师应引导学生充分发表意见、展开讨论、总结并得出正确的结论。让两种或多种意见进行正面交锋,经过争论、辩论和讨论,获得正确的结论,这同时弘扬了“一丝不苟、团结协作”的科学精神。 4)参观、调查和实习:因为这几种教学活动是离开课堂的教学,事先更应当重视“计划、目的、方法、提纲和注意事项”,切实做好组织工作。提纲可使学生在实践活动中有章可寻,知道干什么、怎么干,能更有效地达到预期目标。在上述实践活动中应要求学生实事求是地按提纲进行,对观察或调查到的实际情况进行分析和研究,从中获得知识和对一些问题的看法,并领会“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神教育内涵和意义。 生物学教学论文:如何进行生物学课堂演示实验的教学 如何进行生物学课堂演示实验的教学濮阳市第五中学 李艳红 【内容提要】 一、课堂演示实验的意义; 二、课堂演示实验的特点; 三、课堂演示实验应注意的问题。 【关键词】 生物学课堂演示实验 实验教学 演示实验 【正文】 生物学作为一门以实验为基础的学科,实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。课堂演示实验教学是教师结合课堂教学内容的需要用演示的方法进行的实验教学,是一种直观教学手段。通过演示实验可以帮助学生形成生物学概念,进一步理解和掌握生物学知识。演示实验是学生进行观察和获得感性认识的重要源泉,是教师讲解生物学概念、规律的基础,也是培养学生观察力、注意力和思维力的重要途径。 一、课堂演示实验的意义 课堂演示实验在教学中具有极为重要的意义。具体说来有以下几个方面。 1、巩固知识,加速新知识的掌握 生物学演示实验分为两类:一类是以获得新知识为目的而进行的演示实验,另一类是以验证巩固知识为目的而进行的演示实验。演示实验的一个显著特点就是直观性,它将学生不易理解的抽象知识具体化,使学生首先获得感性认识。在此基础上,学生通过教师的启发,经过积极的思考,很快形成正确的概念并理解和掌握有关知识点。 2、调动学生的积极性,活跃课堂气氛 课堂演示实验教学通过看得见、感受得到的现象,使学生在良好的情绪状态中学习,很容易提高学生的学习兴趣。良好的课堂教学氛围,使学生由被动学习变为主动学习。例如:"呼吸作用"演示实验,将点燃的蜡烛在分别装有萌发的种子(甲瓶)和煮熟的种子(乙瓶)里,观察蜡烛在两瓶内的燃烧情况。随着蜡烛的燃烧情况的变化,学生的学习兴趣一定会不断被激发。观察形象生动的演示结果,学生会产生强烈的认识冲动,并形成最佳的心理状态,经过教师的讲解和自身的积极思考,能很快掌握有关的知识内容。在对低年级的教学过程中,若采用一些适当的趣味性演示实验,可活跃课堂气氛,学生的注意力、观察力和学习的积极性都会有明显地提高。 3、有助于传授生物学技能和科学实验方法 在进行演示实验教学中,根据教学要求教师要向学生介绍有关演示实验的设计方法、实验注意事项、实验设备的准备、实验仪器的使用、药品的使用和配制等知识内容,并对实验结果进行分析和说明。通过演示实验的教学,学生可以初步了解和掌握生物学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法。在进行植物光合作用内容的教学过程中,介绍完光合作用的基本内容后,向学生提出如何验证光合作用产生氧?启发学生认识到由氧气的特性(不溶于水、并可使余烬的火柴复燃)出发来证明氧气的存在。然后继续引导学生思考如何选用实验材料(为什么选用水生植物作为实验材料?),如何设计实验步骤,如何确保实验成功。 在演示实验教学过程中,通过教师认真讲解、不断启发引导、一丝不苟认真操作,学生会逐步形成良好的科学态度,他们的科学实践能力也能逐步得到发展。 4、培养学生的能力 在生物学教学过程中要培养学生综合素质,关键在于培养学生良好的观察力和注意力,以提高学生分析问题和解决问题的能力。在演示实验教学中,教师引导学生进行有目的性地观察,使学生对事物的观察减少了盲目性,通过启发学生很容易抓住要观察的重点。教师在指导学生进行观察的基础上,有意识地引导学生在通过观察所得到的感性知识的基础上综合归纳逐步形成理性认识,培养了学生的综合思维能力。 二、课堂演示实验的特点 课堂演示实验有许多特点,但其中最突出的是以下四个: 1、灵活性 一般演示实验所要求的设备比较简单,操作比较方便,可塑性强。在教学过程中可以采用边演示边讲述或是边演示边谈话方法进行,也可以先演示后讲解,或是先讲解后演示;可以演示实验的全部过程,也可以演示其中的一部分。有些演示实验需要较长时间,因而在课堂上只能演示其中的一部分。可以只演示实验的开始几个步骤,也可只演示实验的最终结果。在实际教学中,要做的实验很多(例如初中生物学教学大纲中规定了52个实验和实习教学内容,以及18个演示教学内容),其中有些实验比较复杂,会因为学生知识和技能的不足或者是由于实验设备、教学时间的限制而无法实施。将有关的学生实验进行一定的简化,改为课堂演示实验,可以在一定程度上弥补由于实验少给教学带来不足。 2、时间性 课堂演示实验是对时间要求比较强的一种教学形式。它的时间性表现在两个方面,一方面课堂演示实验应尽可能在一个单位的教学时间内完成,另一方面许多课堂演示实验对季节条件有一定要求。当有多个演示实验可供选择时,在不影响教学效果的前提下,应尽量考虑选择采用时间比较节省的演示实验。对于时间跨度比较长的演示实验,要尽可能让学生观察到完整的实验过程,以加深学生对内容的理解。例如:演示"光合作用需要光"这一实验,可让学生提前完成植株的"饥饿"以及用遮光器对叶片的遮光处理等步骤,在课上教师只需做"检验遮光叶与非遮光叶中是否存在淀粉"的演示实验。演示内容与课堂教学内容是相关联的,选择有关生物材料时,应考虑材料生长的季节性。如果有关的教学内容正好安排在秋季,那么选择演示实验有关生物材料时,必须考虑秋季生活的(动、植物)材料。在准备演示实验时,还要注意考虑到在不同季节、不同天气情况下由温度和光照不同所带来的对演示实验结果的影响。许多教师在预备实验时,常能得到预期的实验结果。但正式上课时,却可能由于天气的变化(如温度降低、天气转阴光线不足),而影响演示效果。在这种情况下,可以通过加光(用灯光照射)和增温(使用恒温设备)来改善实验效果。 3、简洁性 演示实验不包含复杂的操作过程、复杂的实验操作技巧和复杂的设备仪器,也不要求学生有复杂的知识背景。演示实验的目的是用已掌握的知识内容来解释较深奥的科学知识。由于课堂教学的时间限制以及环境的限制,演示实验在设计上必须要精巧,演示结果要一目了然。将实验课中的有关实验简单地搬到课堂做为演示实验是不适当的。 4、直观性 演示实验不同于普通的实验课教学。多数情况下,课堂演示实验是由教师在讲台附近进行操作的。因而不论是在设计演示实验方案时、还是进行演示实验操作时,都应考虑到要保证使全班同学能够观察到演示实验操作的全过程,同时实验的结果也要清晰明了。 三、演示实验应注意的问题 1、精心选择,服从教学目的性 演示实验是课堂教学有机整体的一部分,选择演示实验要以突出教学重点和解决教学难点为目标。要精心地选择演示实验的内容,使演示实验有助于讲清重点、突破难点。比如有关光合作用内容教学的演示就相当多,有的演 示实验用于说明光合作用过程中有二氧化碳的参与,有的演示实验用于说明光合作用过程中氧气的产生,有的演示实验是用来说明光合作用过程是需要光的。在生物材料选择上,有的使用一片叶子,有的使用植物提取液,有的使用水生植物,还有的使用陆生植物。可用于光合作用演示实验的生物材料种类也千差万别。要善于根据教学的实际要求,对材料进行合理地选择。另外,在教学过程中,应该使讲授内容与演示操作恰当地配合,充分启发学生进行观察和思考,引导学生在演示操作过程中发现问题和提出问题。特别是要在思想上明确演示的目的在于使学生获得知识和能力。因此,应该及时把学生在观察中所得到的感性认识提高、概括起来,形成概念和规律,发展学生的思维,切不可为演示而演示。 2、严格设计,确保科学准确性 演示实验设计要正确无误,操作步骤要合理,时间安排要得当。为确保实验效果良好,应严密控制实验条件,并可通过设置对照组等方法来增加的演示实验说服力。在设计实验时,要注意不断地改进实验仪器、实验材料和实验方法,使演示效果更加有效明显。对演示过程中可能出现的问题要进行充分估计,对可能影响演示实验结果的各种因素都要进行分析,采取相应的措施减少各种因素对演示实验结果可能产生的不利影响。在演示实验教学中,教师必须注意严格按实验操作熟练规范正确地操作,使整个演示真实可信,并确保演示实验的顺利成功。对于在演示操作过程中出现的意外情况一定要认真地科学地对待,要认真分析其原因,不要急于下结论,应当引导学生自己思考找出发生这些情况的原因,以培养学生实事求是的科学态度。 3、认真预备,增加成功把握性 充分的课前准备是演示实验成功的保证。要按照教学目的,根据演示实验的设计和实际条件,合理安排。认真做好实验器具、实验试剂药品、实验材料和一些必备辅助教具的准备工作。做好有关实验用品的清单卡片,上课前要逐一对照检查后带入课堂,以免影响演示实验的正常进行。做好预备实验,保证教师的实验操作娴熟规范,同时可以尽早发现演示过程可能出现的问题,以便及时对实验进行改进。通过预备实验,还可以找出学生可能出现的疑难处或忽略处,以便设计好有关的提示。 4、合理使用,提高直观有效性 演示用具的位置要适宜,注意有关仪器设备安放的角度,不要遮住学生观察的视线,要使所有的学生都能观察到演示实验的整个过程。同时演示桌上只能放置与实验有关的材料和用具,暂时不用的材料的器具应放在学生视野以外,以免分散学生的注意力。可用染色法来提高演示物的颜色或用强化演示物背景颜色来增加反差等手段使观察的目标鲜明突出。例如:"渗透作用"演示实验用的蔗糖溶液是无色透明的,增加颜色可使结果更加醒目。对于小型材料可以采用巡回演示法进行演示,也可借助投影设备将微观变为宏观。必要时,复杂的实验应先画好图解,或使用其它直观教学手段,辅助学生观察。 5、细心指导,增强教学启发性 根据授课的实际情况,把握好演示时机。在讲解演示实验时,要把关键的步骤交待清楚,注意使讲述语言与演示操作配合起来,消除学生不必要的疑问。语言要有启发性、指导性,根据学生情况和授课内容来设置悬念,将学生的注意力集中在重要的观察内容上,减少学生在观察上的盲目性,积极引导学生去获得感性认识。同时教师应该及时把学生在观察中所得到的感性认识总结提高,使之形成概念和理论。 尽管演示实验有诸多特点,但它仍只实验教学的一部分。生物学是一门实验性学科。实验课的教学在整个生物学教学中占有极其重要的地位。演示教学不能完全替代实验课教学。在搞好课堂演示实验的同时,应根据教学要求,积极创造条件,加强生物实验课教学。 生物学教学论文:论微生物学双语教学方法的探索 【论文摘要】:本文分析了搞好微生物双语教学的具体方法,对微生物学双语教学的教材选择、教学准备、教学方法等几个关键问题展开讨论,并就如何提高双语教学质量进行了探讨。 由于经济全球化趋势日益明显,特别是在中国加入世界贸易组织后,国际交往更加频繁,教育国际化趋势也急剧升温。双语教学的开展,有利于学生了解国际上前沿的科学发展趋势,提高学生的专业能力和外语综合运用水平。笔者结合自身微生物学双语教学的实践,谈谈双语教学的方法上的一点体会。 1 选好教材,中英结合 实施双语教学,教材的选择至关重要。第一,双语教学是个新事物,现成的教材凤毛麟角;第二,单纯引入外来教材,又不符合国情和本地区目标特色的缺陷;第三,编写教材难度很大,没有相当的基础和资源是无法实现的。针对这些问题,我们以英国J. Nicklin , K. Graeme-Cook R .Killington教授编着的《Microbiology》(第二版) 影印本为主要的参考材料,使教学内容符合教学大纲要求的深度和广度,又让学生汲取外文教材中的精华。该教材图表简明清晰、论述层次分明,具有较强的逻辑性和较新的知识体系。同时辅助以周德庆主编的《微生物学教程》(第二版,高等教育出版社,2001年)为参考资料,这本书较好地处理了知识的基础性、系统性和先进性间的关系,是国内的一本优秀教材。 2 搜集资料,写好教案 在设计好中文教案的基础上,准备一份高质量的双语教案,是搞好双语教学的重要一环。在双语教学的初始阶段,双语教案需要十分全面、系统和详尽。课堂上所有教学内容,包括每一个问题,每一个段落,每一个细节都要在教案中。特别是问题之间、段落之间的过渡性语言,要用醒目的英语写在教案中。写好一份高质量的双语教案,要求教师具有扎实的、系统的专业知识。并在此基础上,阅读内容较新的外语参考专业书。通过阅读,教师既可了解在该领域内的最新学术动态,又能掌握正确、正规的语言描述,这对提高双语教学水平至关重要。微生物学双语教学作为生物学专业教学的基础课阶段,英语教学内容应该重点突出本专业常用专业词汇的介绍和用英语描述本课程专业内容的基本表达方法。 3 强调课前准备。 对于学生,我们要求对下次课内容进行预习,让学生针生词去练习读音、熟悉词义。学生反映事先预习后再听课,容易和老师讲课,显着提高了双语教学的质量。在此基础上,引导学生接触相关专业文献资料,扩大阅读面,熟悉专业词汇和专业文献的语言特点。通过反复训练,使学生养成正确的思维模式,提高阅读理解能力,从而使英语学习从纯粹语言学习向实用性过渡。对于教师,授课前应认真准备教学,考虑到课堂的每个细节,做好预案,做到有备无患。通过反复试讲、课堂试讲、面壁试讲和个人脑海中电影式试讲,才能讲课时如行云流水、熟练自如,才能在“熟”的基础上提到“精”的程度。 4 采用适合的授课模式 目前双语教学大体可分为3种模式(李成,2007)。沉浸式双语教学(immersion program),此种模式要求用外语进行教学,母语不用于教学之中,乃至校内也不使用母语,以便让学生沉浸于弱势语言之中;过渡性双语教学(transitional bilingual education),此种模式要求在学生刚进校时,部分科目或全部科目使母语教学,但一段时间之后,则使用外语进行教学;保留性双语教学(maintenance bilingual education),此种模式要求学生刚进校时用本族语教学,以后逐步部分科目使用外语,部分科目仍用本族语教学。目前我们所采用的教学模式基本属于第二种授课方式,这主要是基于对我国高校学生外语水平的考虑。我们所教授的学生是大学二年级第一学期的学生,他们尚未经过大学英语考级的强化训练,其英文阅读理解及交流能力尚待提高。若采用全英文的教学模式,恐怕有些学生难以接受;若以母语为主,仅专业词汇用英文讲授,则会大大影响双语教学的效果,难以达到双语教学的预定目标。所以,在双语教学过程中,我们采用以英文为主,中文为辅,英中结合的原则。 5 注重沟通,活跃气氛 现代教学提倡以学生为主体,课堂上教师多用启发式教学,学生互动意识强,思维活跃,课堂交流讨论积极。这不仅仅需要用适当的提问来引发学生的思考,还需要老师能够时刻观察学生的反映,把双语贯穿于教学的各环节中去。课堂上或课后,能用英语交流的就用英语。积极鼓励学生在课堂上用英文发言、提问,让学生用英语讨论问题,布置英文作业题,作业要求学生用英语回答。可以就主要问题以案例分析的形式进行课堂分析。例如,每人用英语给大家讲解5—10分钟,然后由同学提问,老师总结。这样在一定程度上避免“填鸭式”教学的弊端,使学生对英语语言现象既知其然又知其所以然,训练学生“透过现象看本质”,培养其独立思考的能力。我们还根据教材内容设计专题讨论、小组学习、辩论会等多种形式的学生参与活动,举办各种趣味英语竞赛并采取多种奖励手段,尽可能调动学生的学习英语热情,创建一个全方位的双语校园环境,强化其应用英语进行专业思维的能力。这样,教师教得相对轻松,学生学得愉快,教学相长。 6 采用多媒体课件授课 全部课程采用多媒体授课,多媒体内容绝大部分是英文,在多媒体制作时,尽可能多地采用表格、图片、动画等手段,将抽象的教学内容生动化、直观化,帮助学生理解授课内容。例如细菌鞭毛结构部分,多媒体展示出其结构部分的立体影像,并以彩色文本框和动画形式讲解各部分功能,生动地展示了细菌鞭毛结构和运动机理,将抽象和枯燥的理论形 象化,使其富有趣味性。同时多媒体课件上载到校园网,学生可以随时随地上网查看学习。 我们通过对学生问卷调查所反馈的信息的反思,不断总结、回顾在双语教学中成功和不足,认为要获得好的教学效果,教师除了要不断强化自身的学习,更新知识结构,提高知识素养外,还必须与时代的发展衔接,在不断的教学实践中研究、分析、总结、探索和创新教学方法,为培养高素质的创新人才做出自己应有的贡献。 生物学教学论文:谈职业倦怠对生物学科教育教学的影响 教师职业倦怠已不是一个新鲜的话题,其结果对教师自身和对学生发展都会产生不良后果,但不同学科的教师,职业倦怠时产生的影响并非都是一样的,对于生物学科教学,其对教学影响更甚一畴,主要是因学科特点不同而造成的。其影响主要体现在以下几个方面。 一、科目地位是促成生物教师倦怠心理的主要因素 生物学是一门传统的自然学科,具有自身的特点,是一门实践性和现实性极强的学科。要想上好一堂生物课,课外所需的准备往往超出课上45分钟的若干倍。一个刚出大学校门的年青教师,满怀激情踏上所任学科的教学岗位,但现实却是如此:初中升学生物时不检测,更不列入中考测评记分学科,生物课程设置遭到排挤和冷落。事实上,生物学科上得好也不一定得到家长和学校的任可,试想,考试升学在即,哪一位家长哪一所学校的领导会支持自己的小孩、学生多花时间去学习升学不考、不记分的科目?得不到家长、甚至教师的认可,教师的激情遭遇冷水,消极也在情理之中,满腔的热情只能随现实而逐渐消退,倦怠也极易形成。 二、职业倦怠在生物教育教学中的负面影响 倦怠的心理导致了职业态度紊乱,无心从教,情绪消极低落,倦怠的形成导致教学动力丧失。我们常说,要想给学生一碗水,教师必须有一桶水,这一桶水从何而来,是教师的职业责任,然责任的延续需要动力来维持和支撑,更需要教学中的成就感来支撑,没有动力,教学将显得平静而无生机。在教学中具体体现为:不面对课题,随意备课,不作教学准备;不分析学生对生物知识了解情况;随意上课,无心面对课堂,随意讲解,不求教学质量;负面心理影响学生发展,不与学生交流沟通,方法生硬。 生物学科教学,教学准备功夫往往在课外,比如《在人体内物质的运输》这一章学习中,讲到《输送血液的泵——心脏》这一节时,心脏结构挂图、心脏结构模型或猪的心脏三者中至少要有其一,需要教师在课外做好充分准备,在教学中让学生体验,增加学生的感性认识,使学生容易理解,这样才能把抽象的知识具体化。倦怠会关闭教学准备的大门,教师教学能力会倒退便是意料之中的事,更谈不上教研和创新了。 作为学生,兴趣是最好的老师,是学习的原动力、成就感,同样是学习的催化剂,它对学生自觉学习生物知识和运用生物知识有着特殊的作用。消极教学,则无法提高学生学习的积极性和主动性,更谈不上激发学生学习的兴趣性。 教师引进门,修行靠个人,这虽是句老话,但却说出了教师在教学中的地位是不可替代的,引就是激发,想办法挖掘学生的学习兴趣、开启学生的心智之门。良好的开端是成功的一半。在生物教学中,联系生活实际就是教学的“引”子,培养学生兴趣的源泉。在血液环的途径讲解中,我们常有这样的设疑,某某人得了某某病,当护士在手背打点滴时药物到达病变部位时要经过哪些途径,这类题为本章节的一个基本检测点,也是检测学生是否学以致用的最佳题型之一。 与其说是设疑,更应该说是引导,是激发学生学习生物学科常用的一种教学模式,生物教学素材的信手拈来,教学方式的灵活多变,丧失激情的教师是无法做到的,更何况长期倦怠的教师。再有教学中,倦怠心理教师往往在讲解中讲得比较肤浅,不愿花时间了解自己和自己所生存的环境,解释和解决生活中出现的问题,不去联系学生周围存在的相关生物学问题,如,生物与农业生产、生物与卫生保健、人的生老病死、生物与环境等的关系;不作深入介绍,如,基因工程、基因技术与人类关系等当前生物学领域的前沿科学,就难以让学生知道学习生物的重要性和实用性,更难以激发学生学习生物学的兴趣。 三、职业倦怠对学生身心发展的影响 学高为师,身正为范,这是师范院校的座右铭,新世纪教育的发展给教师提出了更高的要求,要求教师必须了解学生,尊重学生。倦怠消极的情绪,在课堂教学中,往往做不到管教管到,甚至任学生自由做与上课无关的事。在生物教学中,在演示、实验、展示环节中,只会使课堂纪律混乱,教学秩序失控,无法完成教学任务,更谈不上什么教学质量。在与学生的交往过程中,教师的言行举止会影响学生,使消极思想在学生中延续,其结果只会导致教师厌教、学生厌学,造成恶性循环和不良的社会影响。 教师是阳光下最光辉的职业,面对的是一群群渴求知识的孩子,倦怠在教育教学中的负面影响非常大,但也是实际存在的,必须及时调整心态,才不愧对渴求知识的学生和社会对这一神圣职业的信赖。转 生物学教学论文:谈生物学教学中的三个优化 所谓优化课堂教学,转换过来是另一句话:高效率教学。这个“高效率”不是指教师讲了多少,而是学生学了多少。如何在有限的40分钟内使学生最有效地获取知识,提高教学效率,就是“优化”的过程。 笔者认为,课堂教学应注意三方面的优化设计: 1内容的优化。内容的优化无非在于如何有效地突出重点和突破难点。或许有人要问:大家手里都是拿着同一本书,这个内容你怎么优化?对于这个问题,我是这样认为的:教师在明确教学目的、掌握学生认知水平的前提下,应使其传授的知识难度略高于学生的认知水平,让他们跳起来能将“苹果”摘到,同时,努力突出教学重点和难点,并由此带动学生对其他知识的掌握。喻其谓,首先让学生跳起来摘到大苹果,并在摘的同时,抖动树枝,让其余已熟的小苹果自然落地,为己所得,做到挂其一而得其万。在课堂教学上,教师要通过创设问题情景,引导学生通过自主探究去“跳摘苹果”。 如在学习“血液”时,三种血细胞的结构功能是教学的重点所在,我在教学中,精心给学生设置了3个问题:1、红细胞偏少的人常面色苍白,头晕无力,为什么会出现这样的症状?2、当我们身体某处受伤后,受伤部位周围会出现红肿现象,过一段时间之后,红肿可能会自动消失,这是什么原因呢?3、当皮肤划破流血之后,过一会儿血就止住了,这是怎么回事?学生围绕这三个问题进行自主学习,在学习的基础上展开讨论。 上述三个问题与学生的生活实际相联系,但学生必须在了解三种血细胞的作用功能的基础上才能正确回答上述问题,这就使问题略高于学生原有的认知水平,促使学生产生探究的欲望。教师在讨论中再加以点拨,引导学生把问题与三种血细胞的功能联系起来,进而解决问题。 优化课堂教学的内容,需要教师围绕教学的重点和难点从不同角度、不同方面创设各种问题情境,引发学生进行多维度的思考和探究,通过自主学习,并展开有效的讨论,把重点和难点像“众星捧月”般地凸显出来,使知识的传授,变学生的被动接受为主动获取。 2媒体的优化。媒体的优化,就是在最需要媒体的时候,使用最恰当的媒体发挥其最大功能获得最佳的教学效果。在教学中使用多媒体进行辅助教学,不是越多越好,也并非简单地罗列重复,而是既要充分利用各种媒体帮助学生有效地掌握知识,又要防止媒体的“狂轰烂炸”,让学生无所适从。 在学习“血液”时,为了能让学生清楚地观察到其组成,我采取实物观察的方法,而在学习三种血细胞时,由于较微观,我让学生通过显微镜进行观察,在学生观察的基础上,教师通过显微投影与学生共同分析血细胞的形态结构,为了弥补显微镜下没有观察到的血小板,我利用挂图指导学生学习;最后,为了进一步强化学生对血细胞的认识,我播放了一段有关血细胞的视频,并通过表格对三种血细胞进行归纳总结。在整个教学过程中,媒体多而不杂,恰如其分地发挥作用,使学生对三种血细胞的结构有了一个全面具体的了解,有效地辅助了教师的教学。 3 语言的优化。无论采取哪种形式的课堂教学,都离不开教师的讲课,教师把枯燥抽象的内容生动形象地表达出来,既取决于教师对内容的把握和理解,也取决于对语言的优化。教师语言的优化,应做到:1、表达的思路要非常清晰2、语言要简洁、明了,不拖泥带水,不含糊不清,3、语言要生动、形象。生动的教学语言,能使学生的学习活动化难为易,变枯燥为有趣,并对教学内容产生“海绵”作用。 例如,为了帮助学生理解“基因的转录和翻译”的过程,我用了如下的语言进行描述: 如果将整个细胞比喻为一个大工厂,则细胞核相当于这个工厂的指挥总部,基因就存在于这个总部中,核糖体相当于生产车间,蛋白质就在这个“车间”里合成。基因是如何控制蛋白质的合成的呢? 总部(细胞核中的DNA)发出的指令到“生产车间”(核糖体)后,开始进行生产(合成蛋白质),这其中需要一个通讯员(mRNA)将“总部”的指令准确无误地传达到“生产车间”。 “通讯员”(mRNA)到达“生产车间”(核糖体)后,“搬运工”(tRNA)则把细胞中各种“原材料” (游离的氨基酸)运输到“生产车间”并连接起来。但是,氨基酸在核糖体上接合的顺序是非常严格的,怎样才能确保氨基酸按一定的顺序连接起来呢?——当“搬运工”(tRNA)把氨基酸运到核糖体上时,首先要和“通讯员”(mRNA)对“暗号”(碱基配对),如果“暗号”正确,氨基酸就在这个位置上“安家落户”,否则,这个氨基酸就要到其它能够与它对上“暗号”的位置去。氨基酸就按照一定的顺序被固定下来,通过脱水缩合形成肽链,最终形成蛋白质。 那么,“通讯员”(mRNA)是怎样接受并传达“指令”(遗传信息)的呢?“搬运工”(tRNA)与“通讯员”(mRNA)之间又是怎样对“暗号”的呢?这是我们要解决的两个问题。 教学表明,这种生动的讲解既有效地帮助了学生理解知识,又活跃了课堂气氛,学生兴趣盎然,达到了良好的教学效果。 无论从事哪个学科教学的教师,都应具有驾驽语言的高超技艺。不仅将自己的教学语言作为根据教学内容,清楚、准确地传授知识的工具,而且应该达到生动形象、化难为易、化无形似有物、具有强烈的吸引力和感染力。 优化课堂教学,远非上述的三两点,它涉及到方方面面,既有教师自身的因素,也有学生方面的影响,还有各种教学环境的制约。作为一个教师,应当不断地学习和反思,不断地探索和改进,一步一步地提高自己的教学技能,一步一步地优化自己的课堂教学。 生物学教学论文:动物生物学实验教学中一点关于改革的切身体会 动物生物学实验课是高师院校生物教育专业的一门重要基础课,也是一门综合性很强的学科,在生物专业基础课中的地位一直牢不可破,其内容多,知识量大、知识体系庞杂是这门课的特点之一。本门课也是后续许多重要课程如动物生理学、人体解剖生物学、动物生态学等的基? 不能满足学生和社会对教学的要求。随着我们实验条件的改善,在全国素质教育的开展和不断深化的大背景下,为紧跟高等教育改革的步伐,我们对2008-2011级本科生的动物生物学实验课进行了如下改革。 1 实验内容的改革 对实验教学大纲进行认真地讨论和修订,明确把培养学生的创新精神和实践能力作为教学的主要任务。由于旧的实验项目老化,部分内容科学性不强,定性实验较多,内容以验证实验为主,应用性、综合性、设计性实验较少,而且实验设备落后,实验手段陈旧,不利于锻炼学生的思维和独立解决问题的能力,更谈不上创新能力的培养。面对这种情况,我们对实验内容和体系作了相应调整,调整后主要包括以下几部分:显微技术、动物解剖、动物分类、设计性实验和综合性实验,同时引入部分科研型实验。不仅对已有的前三类内容进行了精简和方法的改进,还增加了不少设计性和综合性实验,很大程度地提高了教学效果,受到学生的广泛好评。 2 教学方式的改革 2.1学生参与准备实验 以前的实验课多由实验员及教师准备实验,实验项目也都是一些精典和传统的,学生按老师的要求照着实验指导一步步做,最后得到和教材一致的结果。在这种培养模式下,学生能力得不到全面的锻炼,尤其毕业后不会准备实验和独立地做实验,为此我们让学生在每个实验课前对所做实验进行预习,然后让学生分组进入实验室准备实验,包括实验材料的准备,仪器的安装调试、药品的配制等等。学生对准备实验既非常感兴趣也非常热情,尤其是在准备实验的过程中对下节所做的实验内容有了充分的了解,减少了在真正实验时的差错,节约了实验时间,提高实验的成功率。更主要的是学生独立工作的能力提高了,不再是被动接受老师的讲解,而是学会有意识地主动去完成他“自己”的实验。 2.2利用“预习”提高课堂效率和实验效果 课前预习-课上听讲-课下复习,这是学生学习最基本的步骤,但现在普遍存在一个“奇怪”的现象,就是学生“越大”,这方面做的越差,小学生多会规规矩矩地完成这三个步骤,中学生基本会完成后两个步骤,而大学生只会去做中间这一步,无论是大学生还是中学生都没有利用好“预习”这个环节。原因不怪学生,而怪老师,怪传统的教学方式只是口头强调预习的重要性,但根本没有充分利用它! 在本次改革中,我们一改以往“只强调复习不重视预习”,或“对预习只动口不动手”的这种老套的教学模式:在每次课后,我们会布置好下一节课的预习要求,要求每个学生都设置下一个实验,包括实验目的、用品、方法、注意事项和作业,课前检查,并在讲新内容前先抽查学生解释自己设置的原因。并对不同的设置进行对比,最后归纳出正确的“设置”。这样,不仅会让学生对整个要做的实验知其然还知其所以然,同时对学生的创新思维、分析问题和独立学习的能力起到很好的锻炼。同时,我们还要求学生记录实验中观察到内容,比如动物体各部分形态结构的位置、颜色、数量、形状、大小等,然后与理论课本上的,与其他同学的做对比,看是否完全一样,鼓励大家发现问题,锻炼同学们的观察能力。这些做法,效果很好,学生普遍反映对实验印象深刻,喜欢上动物生物学实验课。 学生准备实验和预习环节加深了学生对实验用品使用和实验操作过程的理解,其中预习报告的书写,使学生对整个实验形成书面或文字上的认识,从而对实验的把握情况变的具体化,对一些不爱思考和学习的同学也是一种督促。 3 非课堂教学模式的改革 教学不仅要有课堂的教学,课下的非课堂教学也很重要。由于课上时间较短,我们无法将每个学生的不同“设置”做充分对比分析,因此我们鼓励自愿的学生在课余时间进入实验室以小组为单位进行实验设计辩论,作为第二课堂的一部分;同时,我们也进行了实验室开发,鼓励课上没学会或想做较多研究的同学在课下进入实验室再继续学习、研究。为了让学生充分认识各种动物体的形态结构特点,我们将绘图时间放在了课下。在每次上课前,将上一次的绘图进行展览,以供大家评比,从而激发绘图积 极性。 4 教学设备的改进 随着科学技术的飞速发展和实践教育改革的日趋深化,解剖实验室引入了投影仪、录像机、计算机等多媒体进行辅助教学,用以演示实验方法及操作步骤,仪器使用规程和方法。这样教学形式变的生动,更重要的是使学生能在较短的时间内掌握常用的基本技术和实验方法,从而提高了实验效果。 5 考核方式的改革 过去,动物生物学实验成绩主要根据学生平时上课出勤、实验操作和实验报告来评定,不能全面地考核学生各方面能力。我们经过几年的摸索和探讨完善了考评体系。考核成绩采取结构分制,满分为100分,成绩由以下几部分构成。 平时表现成绩占30分,包括考勤成绩10分和课堂表现成绩20分,平均分配到每次实验。考勤的主要目的是减少请假和迟到,避免旷课,督促学生出勤;考勤时,请假和迟到没有考勤成绩,旷课一次扣3次考勤成绩,旷课累计达总课时量的三分之一或考勤成绩为零的不允许参加考试。考察课堂表现的主要目的是培养学生做事认真、规范、严谨的态度,提高课堂教学效果;考察课堂表现情况的具体做法仍然是将成绩平均分配到每次课,然后根据每次课的预习情况(根据预习报告和课前5-10分钟的提问即可看出),课堂中的听讲和做实验时的态度是否认真、操作是否规范以及课后的收尾工作和卫生、值日情况酌情给分。通过这些要求,学生感觉到上课不再是以前的那种单纯的“好玩”的感觉,有了紧张感,有了压力感,有了收获感,真正学到了东西。 作业成绩占20分,主要就是看实验报告写的怎么样,实验报告是对当堂学习效果的一个检验,这也是一般老师们都会做到的一个方面;具体操作时同样将作业成绩平均分配到每个实验,要注意严格要求,不合格的一律重做,直到合格为止,否则没有成绩。 平时要求一定要严格、认真,老师的态度一定程度上决定学生对待这门课的态度,课堂上需要观察的结构、结果都要对学生逐个进行“过筛”式的筛查,达到要求的可以提前下课,达不到要求的必须自己找时间去实验室“补课”,直到做的符合要求为止。这样培养出的学生才是过硬的,符合培养要求的,这样的“严格”要求不仅不会“得罪”学生,反而会赢得学生的好评,得到学生的尊重。要知道,没有认真的态度、严格的要求,一切都将变得“松散”。 实验考试成绩占50分,内容共4项,第一项是镜下观察,目的考察学生显微镜的使用和对动物装片中结构的认识;由于光学显微镜的使用是一个特别基本的基础实验,以后的很多实验都要用到它,因此显微镜使用的好坏影响非常大,所以我们将显微镜的使用成绩加大为6分,根据使用的规范和熟练程度给不同分数;装片观察占4分,根据结构识别情况给分。这一点,我们在上第一堂课时就会告诉学生,让学生充分认识到光学显微镜使用的重要性。这对我们以后的教学起到了非常好的效果。 第二项是动物解剖,主要是考察学生对动物进行解剖的基本操作方法和动手能力,以及对动物结构的认识,具体分值分配是解剖(包括处死)方法占3分,结构识别7项,每项占1分,共7分。第三项是考动物分类,由于分类需要学生仔细的观察动物的外形特征包括很多细微的区分结构,所以需要具备很好的观察能力和耐性以及分类学的基本知识,这一项对学生的耐性和观察力是一个很好的考验;具体在考察时要求学生说出所考动物的种名(或科属名)和所属目名,还要说出鉴别的依据,依据占一半成绩,这就使学生平时学习时会有意识的学会仔细观察,而不是靠“死记硬背”来学分类和“应付”考试。这种要求和考察方法会让学生真正学会分类,爱上分类,感觉有收获,有成就感。最后一项是自己设计一个实验,鼓励将已学不同内容和方法进行综合,要求将实验目的、原理、用品、步骤和设计思路说明并自己演示,演示完就算合格,结果不一定成功,但只要设计步骤依据合理充分即可;本项的主要目的是考察学生的思维,创新性和独立的分析问题、解决问题的能力。 这种评定方法较以往的更全面、客观与公正,得到广大学生的认可。尤 其是平时表现分的加入,使学生很认真地对待每一个实验。 实验课改革是教学改革的重要组成部分,改革应该立足于社会的发展,使改革具有较强的科学性、系统性。本次改革适应了素质教育的要求,对于改变学生的学习方式、学习习惯,引导学生自主学习,具有关键性的意义。同时,对培养高素质、创新型人才也是必不可少的。 改革是成功的,通过改革使学生由知识的被动接受者变成主动的参与者和积极的探索者,从而实现了对科学知识的学习模式由“学会”转变成“会学”,进而“会用”的转变。这种改革也探索和建立了一种既能测试学生知识掌握程度又能检验各种能力的方法,进而为检查教学目标实现情况提供了可靠的依据。这种改革也最终使学生由过去的“学习、考试”型向“学习、思考、研究、创新”型进行转变。 对一个人而言,掌握丰富的知识固然重要,但是更重要的是学会如何去获取知识并掌握它,所谓授人以鱼不如授人以渔即是这个道理。只有学会如何学习,才能掌握更多的知识,也才能跟上快速发展的社会步伐和知识的更新。相信本次课程的改革必定为国家创新型和能力型人才的培养做出贡献! 生物学教学论文:寓学法指导于生物学教学中 “授人以鱼,只供一饭之需,教人以渔,则终身受用无穷。”在生物学教学中,根据生物学科的特点,结 合学生的学习实际和教学内容,有意识地对学生进行学法指导,从而提高学习效率,实现知识传授和智力发展 的辩证统一,实现教师主导和学生主体的辩证统一。我们是从以下几个方面进行具体操作的。 一、观察指导 学生的学习从感性认识开始,以感知为基础,而观察是一种有目的、有计划的感知活动。生物学科的直观 性很强。教者除了提供挂图、模型、标本、实物、录像等丰富的感性材料外,还应指导学生多接触动植物和大 自然,留心生活中的生物学知识。如指导学生多观察花草树木、虫鱼鸟兽,参观动物园,观看《动物世界》和 《人和自然》等电视节目,拓宽观察的广度。 在观察具体事物时,应指导学生明确观察内容、步骤和方法。明确观察内容就是让学生知道观察什么,在 此基础上,学生才能通过观察得出结论或验证结论。低年级的学生,由于知觉的无意识性,注意力易分散,因 而应充分运用心理学的注意规律,使他们的注意力具有指向性和集中性。观察的步骤一般是由整体到部分,从 上到下,从前到后,由表及里。观察的方法有全面观察、重点观察和对比观察等。全面观察的要求是认真、细 致、全方位,全面观察有利于培养学生良好的观察习惯,有利于形成学生严谨的治学态度。重点观察就是结合 学习内容的重点和难点,对某一方面或几个方面进行深入地观察。如“观察花的结构”时应重点观察雄蕊和雌 蕊等。对比观察即通过对两事物的观察比较寻找异同。 在观察的基础上,还应进一步启发学生思考,实现由现象到本质、由具体到抽象、由感性到理性的飞跃。 二、阅读指导 阅读是自学的基础,是学生获得知识的重要手段,它还有助于突破教学中的重点和难点。 阅读从时间上分课前、课中、课后阅读。课前阅读可以发现问题、带着问题听课;课中阅读帮助形成正确 的概念、原理和规律;课后阅读温故而知新,梳理知识形成网络。只有当学生明确了阅读的意义,才能积极参 与阅读并乐于阅读。 在阅读时让学生做到眼、口、脑、手并用,养成良好的阅读习惯。例如:阅读中对于概念、规律等结论性 内容用笔勾勾划划;对于说明概念的内涵和外延的修饰语或限制词可加上着重号;对于文中晦涩的文字可反复 吟读,理解其意;对于不能理解的内容要加上问号。随着学生阅读水平的提高,教者要求学生阅读后能提出问 题并能提纲挈领地归纳大意,形成知识结构。此外还要指导学生重视图表的阅读,明确其意,领会其质。 三、知识精加工的指导 新授课后或阶段性复习时,学生对所学知识进行精加工是理解整理知识的过程,是去粗取精浓缩知识的过 程,是去伪存真形成真知的过程。常见的方法有比较法、分类法、联系法、归纳法等。 (一)比较法 有比较才有鉴别,求同法和求异法是进行比较的两种重要手段。求同法即找出事物之间相同点。如通过对 叶绿体和线粒体的比较可以得出两细胞器的三方面的相同点:双层膜结构;遗传上的独立性;与能量代谢有关 。求异法即找出不同点,例如通过对动、植物细胞亚显微结构的比较可总结出植物细胞特有的结构——细胞壁 、大液泡、质体、以及高等动物细胞特有的结构——中心体。 比较法是学习过程中最常用的方法也是其它方法的基础,在教学中应强化这样的训练以达到运用自如的地 步。 (二)分类法 根据一定的标准对有关材料进行科学分类,分类随标准而异,在比较的基础上进行分类。如新陈代谢从“ 方向上”分同化作用和异化作用,从“性质上”分物质代谢和能量代谢。新陈代谢的类型从同化作用上分自养 型和异养型,从异化作用上分需氧型和厌氧型。 (三)联系法 每门学科都有其严密的知识体系,学科内部以及不同学科间都存在着联系。教学中应指导学生从横向、纵 向两方面去挖掘相关知识的联系。如渗透作用与物理学上的扩散作用的联系,遗传问题与数学上排列组合和概 率的联系,染色体、基因、DNA、碱基排列顺序四者的联系, 遗传规律与细胞分裂的联系等。 生物体是一个互为联系的统一体,生物体各结构之间,结构与功能间、结构与环境之间都存在着联系。教 学中可以指导学生从细胞、组织、器官、系统四个水平寻找结构间的联系,体会结构与功能、结构与环境的统 一性。如人体的呼吸、消化、循环、泌尿、内分泌和神经系统之间以新陈代谢为纽带而相互联系。 此外还要加强理论与实际的联系,用生物学知识解释生活中的某些生物学现象,做到学以致用。 (三)归纳法 归纳法是学生在占有学习材料的基础上,对材料进行提纲挈领总结概括形成知识点或知识体系。归纳时思 维方式可采用发散思维和聚合思维。归纳方法可采用符号纲要法和主题词法等。例如利用发散思维可将染色体 的知识点归纳如下: 附图{图} 利用聚合思维可将光合作用的条件、场所、过程、实质、意义浓缩于光合作用的总反应式中。将细胞分裂 中前、中、后、末期的特征归纳为:“仁、膜消失现两体;赤道板上排整齐;均分牵拉向两极;仁、膜重视重 开始。” 以上几种知识精加工方法具有交叉性,使用时不要把它们截然分开。 四、记忆方法的指导 艾宾浩斯的“遗忘曲线”告诉我们,学习刚结束遗忘也就开始了,并且遗忘表现出“先快后慢”的规律。 教师在教学中应指导学生及时复习,一章节一单元结束后再进行阶段性复习,与遗忘作斗争。 记忆一般包括机械记忆和理解记忆两种。机械记忆适用于无意义的材料,如生物学上的一些数据。生物学 绝大多数知识都需理解记忆,而理解记忆又建立 在比较、分类、归纳等基础上。如用比较法记忆脊椎动物五纲 的特征,利用知识体系由点到面去回忆有关知识点,此外还有联想记忆等方法。 学有法而无定法。教学中我们针对学生的学习情况进行学法指导,力求共性和个性的统一,力求学生形成 行之有效的学习方法。对于少数学习特别困难的学生要双管齐下,既要指导学法又要培养他们的非智力因素, 激发兴趣,增强学习的信心,使他们走出学习的低谷。 生物学教学论文:反思生物学教学中的情境创设 [摘要]:“情境创设”作为一个重要的教学环节在课堂教学中得到重视,笔者站在情境教学效果这一视角反思课堂教学调研中发现的一些问题,从教学目标、教学手段以及教学过程的调控等方面阐述和分析了生物学教学中情境创设的几个误区。 [关键词]:情境创设、教学目标、现代媒体、动态生成、新课程理念、教师基本功 古希腊哲学家亚里斯多德认为“思维自惊奇和疑问开始”,创设问题情境是问题教学的开始,它需要教师发挥教学中的主体作用运用多种方式激发学生求知的欲望、活跃学生的思维,引导学生发现问题,进而解决问题。情境创设作为一种教学手段在培养学生学科思想和科学探究精神中起着重要作用。但笔者也看到,有些教师在创设情境时,对新课程的理念认识不够,还缺乏从目的、手段、过程调控等角度细细揣摩,没有起到“情境”在教学中应有的激趣、生惑之效。 1、情境创设与教学目标 任何教学活动都应该以教学目标的达成为起点和归宿,情境的创设是课堂教学中教师引领学生达成教学目标的重要手段和载体,使用恰当的情境能焕发学生已有的知识经验和认同策略来同化和顺应新知,为学生走向成功(解决问题)开好头。所以情境的创设应紧紧围绕教学目标来设计,且看两位教师就八年级“听觉的形成”一课教学引入中创设的情境 情境1:教师用1分钟播放一段音乐,要求学生仔细听…… 师问:你能说出这段乐曲是用什么乐器演奏的? 生A:电子琴。 生B:钢琴。 师:不管电子琴和钢琴,你是通过什么器官来判断的? 生C:耳朵 ……以此引出课题 情境2:教师用2分中时间播放一段短片,其中部分同学用耳罩塞住耳朵,只看画面。 教师先后请带耳罩和未带耳罩的同学说说内容或感受,然后通过比较由学生得出:通过视、听觉的共同捕获,人体获得的信息更准确、清晰。 ……以此引出课题。 本节的教学目标是:“描述耳的结构和功能,说明听觉形成的过程;通过对收集的资料的理解,培养学生分析归纳问题以及进行探究活动的实践能力;培养学生热爱科学,进行科学研究的思想感情。”那么比较上述两者,同样是以学生活动来创设情境,情境2显得自然、更贴近教学目标。“带耳罩的一组”作为对照连接着上节教学内容“视觉的形成”,隐含着复习回顾,感官的不同导致感觉的不同,让学生在认同视觉作用的同时产生了解新知的强烈欲望,对下个环节的实施起了有力的推动作用。情境创设承上启下,连接自然,目的指向性很强。相反情境1的创设给人感觉是形式化、很生硬,在设计活动中没有从学科领域这一角度构建认知冲突和情绪体验,前后问题的设计缺乏内在的逻辑关系,学生的问题意识没有萌发,探求新知氛围没有真正地调动起来。 所以我们在创设情境时如果偏离了教学目标,对创设的情境缺乏目的性、有效性的研究,认为只要创设情境就体现了新课程的理念,例如:创设的情境生活味过浓,缺乏学科思想;创设的情境过于冗长、头重脚轻,影响了教学重难点的突破。诸如此类的情境创设都是低效的,这样的设计思想也是对新课程理念的曲解、误读。 2、情境创设与现代媒体 现代信息技术的发展对教师教学方式的改变和优化产生了重大影响。在生物学教学中利用现代媒体手段来展示一些生命现象、呈现问题背景资料,引发学生问题意识,效果颇为显着,尤其在公开课等教学活动中教师使用频率很高,于是在我们教师中也就出现了这样的一个片面观点,创设情境一定要用多媒体手段,否则不是一节好课。一些教师在备课过程中也将大量的精力投放在寻找图片或视频资料上,投放在制作课件上,课堂上教师放“电影”,当讲解员,学生当观众看“电影”。例如:七年级“细胞的吸水和失水”、“呼吸作用产生热量”这部分内容的教学中,笔者发现教师在图片的寻找和动画制作上化了较多的时间和精力,忽视了通过学生自主活动(观察、实验)营造问题情境。事实上生物学是一门以实验为基础的科学课程,许多原理的得出本身就是据于前人的大量实验或者对自然现象的细致观察和反复验证。生物课程的教学应该放手让学生紧密地结合实验、结合对自然现象的观察以及亲身的体验,让学生学会透过现象看本质,运用原理谈现象,逐渐形成生物学的基本观点和思想。这也是新课程所追求的一种理念。上述两节内容教师不妨以萎蔫的菊花浇灌后重新焕发英姿、种子萌发产生热量等具体的生命现象为情境,通过学生亲身的活动和体验来构件问题、解决矛盾。在此基础上引发的学生讨论才会使学生感到有话可说、有理可论。 在与教师的交流中了解到,许多教师之所以选择现代媒体来创设情境,重要的一点就是它的直接呈现性,似乎可以“代替”教师的动手、动嘴,以至于教师对它情有独钟。试想,假如我们的课堂被现代媒体充斥,而把学生的观察、实验等主体性活动搁在一边,非但不利于培养学生的动手能力、合作探究能力、联系实际解决问题能力,也不利于学生形成良好的学科思维习惯和学习方式。因此把握学科特点,发挥现代媒体在教学中的不可替代性,才是我们生物学教学中值得提倡的一种教学方式。在情境的创设中,我们可以利用多种手段来实现,例如实验、角色扮演、自然现象的观察、一个故事、一首诗等等,而现代媒体只能是其中的一种手段。 3、情境创设与开放生成 构建主义认为,所有的学习都应该是情境化的,学生应该在问题情境的互动中,在原有的学习起点上,不断将知识与技能、过程和方法、情感态度和价值观整合在一起进行个性化的智能构建。所以情境的创设应该是连续的也是动态的,是伴随着学生认知结构在不断发生改变的。笔者发现在设计情境时教师主观性很强,带着对教学现实的预计和构想,期望学生在课堂上能按照自己的安排进入“圈套”、步入“雷区”。事实上,学生个体差异性很大、课堂教学的不确定因素很多,往往会出现了一些新的矛盾、问题和情境,课堂教学并不一定按照预期的设想向前推进。例如在七年级上册“探究食物中的营养成分”时,出现了这样的情况:学生不按照教材实验规定的次序和材料来完成实验,有的学生将碘液滴在鸡蛋清里、花生种子上,有的学生直接将花生种子在酒精灯的火焰上燃烧、还有学生把碘液滴在从自己口袋里掏出的饼干之类的食物上,等等。此时,教师若抓住机会,便能利用这一“意外”,和学生共同分析得出:即便是一种食物其营养成分也不是单一的,只是占的比例不同。但教师假如只考虑完成预定“计划”而不惜打断学生的学习兴致,竭力阻止,轻易抛弃了开放中动态生成的新情境、新资源,不但阻碍了教学目标的完成,也不利于科学探究精神的培养。当然,这样的课堂就变得机械、沉闷和程式化。 新课程理念强调教材的范例性,在课堂教学中教师既要依据教材,又要超越教材,使教材成为学生学习和活动的有力凭借。所以教师必须以开放生成的观念来组织教学创设情境,给学生留有想象的余地、创新的空间,要接纳课堂 中始料未及的学生体验,更要鼓励互动中学生的即兴创造,还要敏锐地捕捉新的矛盾并积极地进行情境的再创设。 在创设情境的过程中,之所以会出现上述误区,原因除了教师对课程理念认识不到位以外,笔者以为教师个人基本功也至关重要。假如教师具备良好的教材解读分析能力,自然会在备课过程中将教学目标恰当地分解到每个环节,有利于有效情境的构思;假如教师具备较强的动手实验能力、语言表达能力、课堂的动态调控能力,那么教师在选择手段时就底气十足、运用课堂动态资源就游刃有余。关于这一点笔者读过北京教科院基教研究中心张华老师关于《教育观念转变中的思考》的文章(《生物学通报》2005年第9期),感到张老师分析很透彻也很实在,在此笔者不再就这个问题多加论述。 总之,我们不能把“创设情境”理解为课改的“时尚或潮流”,只一味地追求形式,相反我们要重视正确理论的指导,重视对实践中困惑与问题的反思,重视自身教学基本功的锤炼,只有这样,我们创设的情境才更有价值,我们的生物学教学才能充满生命的活力! 生物学教学论文:浅析《植物生物学》实验研究性教学策略初探 论文关键词:《植物生物学》 实验 研究性教学 策略 论文摘要:研究性教学是高校培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才.推动新一轮教育教学改革的重要教学模式。在全面把握研究性教学科学内涵与特征的基础上结合教学实际,从提高教师整体素质、实验研究性教学设计和实验研究性教学的评价等方面阐述了《植物生物学》实验研究性教学的策略,初步总结了近几年的教学实践成效并对今后的发展提出了合理化建议。 当前,人才培养与教育向着全面推行素质教育方向发展.高等教育面临新的严峻挑战,更新教学内容,改革教学方法势在必行。曾强调指出:“我们培养的专业人才,必须掌握科学的思维方法,具有强烈的创新意识。能够敏锐地发现问题、正确地分析问题和创造性地解决问题。”国家教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005il号)中指出:“积极推动研究性教学.提高大学生的创新能力”,“要增加综合性与创新性实验”,“要切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计(论文)等实践教学环节,保障各环节的时间和效果,要不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,切实提高大学生的实践能力”.“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展,提高自主学习和独立研究的能力”。如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才,是目前高校改革的主要目标。2l世纪是以生物科学为带头学科的世纪。植物生物学作为大学生物学课程的一个组成部分,具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的专业基础课,又是进一步学好其它专业基础课和专业课的必要条件和基础。植物生物学实验教学是整个教学环节中的一个重要的子系统,它对学生分析问题和解决问题能力的培养,尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养具有独特的作用。研究性教学是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究,使学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、解决问题、获取新颖的经验和表现具有个性特征的行为,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种实践活动。2006年4月18日,周济部长还强调:“推进研究性和启发式教学,培养学生的创新意识和实践能力。”本文就植物生物学实验实施研究性教学的策略作一些思考与探讨,以适应植物学科发展和2l世纪对高素质人才——基础扎实、知识面宽、能力强的要求。 1全面把握研究性教学的科学内涵与特征 研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物,它是在引进和解读约翰·杜威、布鲁纳的建构主义的理论基础之上,结合我国教育教学实际,吸收其他教育理论的合理成分.综合形成了“主客观统一”认识论和“教师主导与学生主体相结合”教育思想而构建的现代教学模式。研究性教学是在教学过程中,创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种教学方式。研究性教学的科学内涵和本质特征主要表现在:一是研究性教学关注学生创新性品质和思维能力的训练与养成,在研究与学习中培养学生的创新意识和能力。二是研究性教学是以学生个性化的思维、认知逻辑为基础,教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序,设置“问题与课题”或“研究项目”.把教学时空从课堂延伸到图书馆、生活、实践、虚拟网络系统等领域,真正实现学习与生活、学习与研究相结合,科学与生活相联系。三是研究性教学是一个不断探索和创新的过程。要求教师的教是创新性的,科研与教学是相通的.教师要把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学并贯穿全过程。四是研究性教学注重发挥、发展学生的主体性,主张学生积极参与研究之中,通过知、情、意的深沉投入与参与,在研究中学习、在研究中成长,养成独立思考的气质和批判精神,成为自我反思、自我动员、自我发展的主体。五是研究性教学强调师生情感交流、思想沟通,在研究中建立民主、和谐、文明的师生关系。六是研究性教学过程体现师生互动、教学相长。研究性教学通过优化课程结构,建立一种基于研究、探索的学习模式,使学生在教学过程中直接步入科学研究的前沿平台,激发其创新欲望。师生在“科学共同体”下,不仅共享科学研究的思想、思维、方法,而且各取所需,真正达到教学相长。 2植物生物学实验研究性教学策略 2.1提高教师整体素质策略 2.1.1革新教师的教育观念教育教学改革以转变教育观念为先导,树立与研究性教学相匹配的教育观念。(1)全面发展的学生观:植物生物学实验研究性教学可以通过调查、实验、数据与资料分析等环节,以合作学习为主,个人研究和集体探讨相结合的形式来完成。这就要求教育中让学生全过程参与。通过分工协作,依靠集体智慧开展研究性学习.从而培养学生学习兴趣、科学态度、创新意识、探索精神、思维品质、合作态度等方面的素质和能力,塑造学生的创造个性。促进学生的全面发展。(2)民主与平等的师生观:植物生物学实验研究性教学是一个探索与思考的过程,是一个不断面临新问题的过程,是一个知识扩展的过程。是一个与学生共同研究与学习的过程。教师应努力营造积极民主的教学氛围,以完全平等的姿态与学生一起查阅资料、开展实验、寻求答案,鼓励学生的质疑精神和求异思维。从而真正做到师生之间相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励,彼此形成一个真正的“学习共同体”国。(3)理性的教师权威观:植物生物学实验研究性教学是以科学研究方式进行的.许多问题可能超出教师的专业领域。要求教师在教学中具有远大的理想、积极进取的态度、批判与创新的科学精神、强烈的好奇心和求知欲、严谨务实的工作作风、锲而不舍的钻研精神,创造性人格魅力和热情洋溢、情绪饱满、富于激励、想象丰富的情感来树立自己形象、鞭策和激励学生的成长。 2.1.2完善教师的知识与能力结构植物生物学实验研究性教学是一种发展探索能力、实践能力、创新能力的现代教学方法。对教师的知识与能力具有较高的要求,具备多元化的知识结构。特别是在知识经济、信息技术飞速发展的时代,教师不仅要掌握系统的生物科学知识,及时了解生命科学及生物技术新进展,如分子生物学、遗传工程、生命起源与发生的新学说、生物进化论的研究进展、生物多样性与保护、生物DNA芯片技术、人类基因组计划等等:同时重视学科交叉和知识更新,如“边缘科学”、“综合性科学”等,形成广阔的文化视野和深厚的文化底蕴,构建多元化的知识结构。授课是一门科学,需要去钻研,去研究啕。.植物生物学实验研究性教学具有综合性、社会性、实践性等特点.要求教师不断提高教学、科研能力。植物生物学实验研究性教学中不能忽视教学研究,要把握好课前、课中和课后三个环节.如“课前”教师要从观点与方法上弄清已取得的科学成果、尚未解决的问题以及未能解决的问题的障碍存在(组织材料、准备问题),从而制定研究性教学的对策和措施;“课中”教师要加强对学生研究性学习过程的组织、管理和指导,让学生具有探索新知的经历和获得新知的体验,学到生物科学研究方法和科学精神,提高生物科学素养;“课后”教师要自觉进行自我反思。通过反思问题的设置、实验研究方法、教学指导等行为与过程,促进教师更加主动参与教育、教学。科学研究是“源”,教学则是“流”,科学研究总是走在教学的前头。如果没有科学研究.把握不住学科热点、难点和最新进展,对新技术、新成果无知或知之甚少,不能用新的见解来研究问题,更不能给学生在科学研究方法上以恰当的指导,就更谈不上启发学生。因此,教师只有努力提高科学研究能力,把教学与科研密切结合.才能满足植物生物学实验研究性教学的需要。 2.2实验研究性教学设计策略 2.2.1实验研究性教学的综合技能训练策略实验研究性教学就是要改革以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。在传统的植物生物学实验中有许多实验项目属于验证实验,如植物细胞、组织与器官的观察,植物类群与分类(重要科属)的特征解剖,植物体内特定成分提取、分离与鉴定等。这些实验不仅在实验教学中所占课时比重高.而且重复性大。把这些实验项目改为显微镜的操作规范与技能,徒手切片与临时装片(含压片)的技术与技能,植物成分提取、分离与鉴定的技术与技能等方面的基本技能综合训练,既可以节约大量的实验课时,又可以为设计性、综合性与研究性实验奠定良好的基础。 2.2.2实验研究性教学的问题与课题设置策略针对学习植物生物学实验的学生专业知识相对薄弱的实际情况,可采取以下策略设置实验研究性教学的问题与课题:(1)按教材的知识体系中的条块设置问题或课题,如植物体结构与功能方面可设置C,与C植物在根、茎、叶的结构差异比较研究.植物的生长发育与环境方面设置水生植物中沉水植物、浮水植物与挺水植物根、茎、叶的结构与环境的适应性等.这样的研究课题既可以检验实验的基本技能和验证营养器官的基本结构,又可以打破教材章节的限制,把不同章节的知识有机地联结起来,探究植物在生长发育和结构分别与功能和环境的相互关系,使学生学习的知识“活”起来。(2)按学生学习与生活实际设置问题或课题,如校园植物多样性的调查、东湖和镜湖与鹤池淡水藻类多样性的调查以及食堂大米和蔬菜的营养成分的分析等,这些问题与课题不但可以让学生掌握科学研究的基本方法,也可以切I练学生调查、实验与数据分析的基本技能和技巧。(3)按学科与社会的前沿与热点设置问题或课题,如模拟全球气候变暖与C02浓度升高对植物生长发育、生理功能的影响,养殖产业对水生植物影响的调查,模拟矿区煤矸石与石灰石堆积区植被恢复实验研究等。这些问题或课题对社会影响强烈,学生情感体验比较深刻,不仅可强化科学研究基本方法的训练,提高科研能力,而且增进对社会发展状况的了解.增强学生对社会进步与发展的责任感。 2.2.3促进学生研究兴趣自我发展的策略创新始于问题,源于实践。学生研究兴趣自我发展既要调动学生积极性和主动性,也要为学生的自我发展搭建平台。(1)学生要根据研究性实验教学内容和要求,查阅文献资料,自主拟定实验方案,选择实验仪器设备和确定能有效测定数据的方法,先假设后实验,得到实验结果,进行分析讨论,撰写实验报告,注意各环节发挥学生自主性和能动性。在研究性实验教学中,教师不能够越俎代庖,注重实验方向提示学生自主设计实验方案的审查和完善,实验过程的观察调控、释疑解难,对实验结果与报告的分析与评价,找出研究性实验教学不足并提出改进意见,不断提高学生的科学实验能力。(2)全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动,被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会:也是培养学生的创新能力、协作精神和解决实际问题的综合能力,促进学生自我发展、展示真我风采的良好平台。在植物生物学实验研究性教学中,要鼓励学生积极参与,指导学生要遵循价值性、创新性、可行性、有利性、具体性等五项原则选题,严格按照科研课题的立项论证、项目研究、结项与验收的规范化程序管理项目。 2.3实验研究性教学的学生学业评价策略 实验研究性教学的学业评价要改革传统的学生学业评价中“教师一支笔、一考定全局”终结性评价模式.建立以形成性评价为主体的综合评价模式。如植物生物学实验研究性教学中学生实验研究课题的评价,按表1中的评价指标体系进行。 3植物生物学实验研究性教学的成效 几年来的研究性实验教学表明:(1)激发了学生对实验研究与学习的兴趣、转变了学习态度。亚里斯多德曾经说过,古往今来人们开始探索,都应起源于对自然万物的惊异。植物生物学实验研究性教学中,学生在教师的指导下通过自主选题大大地提高了探索、求知的兴趣,使学生对植物生物学实验的学习态度从“要你学”变为“我要学”。(2)强化了学生实验基本技能与技巧的训练。通过教师设置的基本技能与技巧的项目训练和学生的实验研究课题的研究实践,学生较好地掌握了开展植物生物学研究的制片技术、野外调查的方法、植物成分的提取和分离与鉴定方法和植物生理生化指标测定技术以及实验数据统计分析的方法等。(3)问题源于思考,植物生物学研究性实验教学中通过鼓励学生对实验现象、生活现象和社会现象的思考,在教师的启发和指导下凝练成研究的课题,再通过实验(试验)与实践的研究解决存在的问题,使学生思考问题、分析问题和解决问题等方面的科研素质与能力得到培养和提高。(4)植物生物学研究性实验教学中,教师设置的实验研究课题集体参与项目占多数,学生以小组为单位通过查阅文献、设计实验、开展实验和实验结果的分析与讨论以及研究报告的撰写等环节的相互配合、团结协作,很好地完成研究的任务,较为有效地培养了学生的团队精神和创新意识。 4植物生物学实验研究性教学的思考 植物生物学研究性实验教学是教师将研究性实验教学与学生的研究性实验学习有机地结合起来,激活学生对实验的学习和探究动机,引发学生对实验的兴趣,增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性,从而达到培养学生独立研究的能力,提高学生的综合素质和在社会中的竞争力目的的教学模式。保证与维持植物生物学研究性实验教学的可持续发展,首先要建立运行的机制,在政策、经费、人员等方面给予倾斜、资助与扶持;其次师生业绩的评价应遵循“三个有利于”的原则:从有利于教学目标的实现、有利于调动师生参与、有利于课程建设与管理.建立多样化的评价模式、评价主体和评价指标:第三要努力营造积极、友好、民主的教学改革与研究氛围,加强教师间相互 学习、交流,推动植物生物学实验研究性教学的发展。 生物学教学论文:试论建构主义学习理论在生物学教学中的应用 [论文摘要]建构主义学习理论是当前教育改革的重要理论依据。建构主义学习理论强调以学生为中心,学生是认知的主体,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程。这就要求教师的教学方法、教学模式必须有利于构建学生在学习中的主体地位,促进学生主动建构自己的认知结构。 [论文关键词]建构主义学习理论 生物学教学 一、建构主义学习理论 建构主义学习理论提倡在教师指导下的、以学生为中心的学习方式。建构主义学习理论认为,知识既不是纯粹客观的,也不是纯粹主观的,而是个体在与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果;相应的,认知既不起源于主体,也不起源于客体,而是起源于主客体之间的相互作用。通常,个体遇到新刺激时,总是试图用原有的认知结构去同化它,以求达到暂时的平衡;同化不成功时,个体则采取顺应的方法,即通过调节原有认知结构或新建认知结构,来得到新的平衡。即个体的认知结构通过同化和顺应以适应新的环境而不断发展。同化与顺应之间的平衡,也就是认识上的适应,也就是人类智慧的实质所在。平衡调节了个体与环境之间的相互作用,从而引起认知结构的一种新建构。 二、建构主义学习理论在生物教学中的应用 (一)转变教师角色,强调以学生为中心,发挥学生的主体作用 建构主义学习理论认为,学习的过程是学生自己建构知识的过程,学生是学习的主体,教师只是外部的辅助者和支持者。教师的职能是提供学生建构认知结构所需要的必要条件,促进学生自主建构认知结构,激励学生以自主、探究、合作的方式进行学习,而不是直接向学生传授和灌输知识。因此,在生物学教学中,教师应转变自己的角色,强调以学生为中心,突出学生的主体作用。如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:首先,要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神。教师应根据教学内容和学生的特点,灵活运用各种教学方式和手段,启发学生思维,激发学生求知的热情,从而使他们积极地进行自主知识建构。其次,要让学生有多种机会在不同盼隋境下去应用他们所学的知识。教师可组织和引导学生一起讨论和交流,共同建立起学习群体并成为其中的一员,进行协商和辩论,先内部协商,然后再相互协商。最后,要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客体改造与重组。如在生物实验教学中,应尽可能改验证性实验为探究性实验,改演示实验为学生分组实验,使学生获得更多的探究实践机会,能根据自身行动的反馈信息实现对新意义的构建。 (二)构建良好的学习情境 建构主义学习理论认为,学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的。在实际情境下进行学习,可以使学生利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识,从而赋予新知识以某种意义。如果原有经验不能同化新知识,则会引起“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造与重组。 总之,通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。由于实际情境所具有的真实性、生动性、丰富性,所以,情境创设为提取长时记忆中的这些知识、经验与表象创造了有利条件。在教学中,要注意构建各种学习情境,帮助学生利用原有的知识与已有的经验在当前情境中进行学习和认知。这就要求教师对教学过程要进行艺术性设计,可根据教学内容,设计诸如问题质疑、设置悬念、自然场景模拟、生活中的生物现象观察等学习情景,营造能调动学生积极思维、激发学生学习热情、培养学生独立思考、鼓励学生自主创新、促进学生个性发展的和谐宽松的学习氛围,让学生都怀着轻松愉快的心情主动参与学习,使学生真正成为学习的主体。 1.构建启发学生发现问题的情境。例如:在讲“种子萌发的环境条件”时,可以先播放一段春天播种和种子萌发的动画,然后再提问,让学生思考可以由此想到什么。 2.构建鼓励学生大胆提出假说、提出解决问题方案的情境。例如:在上面的情境中,老师可以接着说:“请同学们根据自己亲身播种的经历或者你刚刚看到的动画,提出你的疑问并尝试提出解决问题的方案”。 3.构建提供理论联系实际,促使学生实现知识迁移的情境。例如:当学生通过实验明白种子的萌发是需要“适宜的温度”“一定的水分”和“充足的空气”时,就可以引导学生思考农民在春天播种时要注意些什么,播种后又要注意些什么,让学生把理论应用于实际,学会迁移。 4.构建提供合作学习的情境。建构主义教学需要为学生提供一个合作、交流、互动的学习情境,为此就要变“人际竞争”为“人际互动”,在教学中多采用合作学习的方式。例如,当学习“植物的吸收作用”内容时,就可以把学生分成若干个小组,每个小组成员内部先进行讨论,讨论植物需要哪些营养物质,化肥中主要有哪些营养物质,为什么施肥时有时会出现“烧苗”现象等,得出小组结论,再由小组代表在全班汇报,给学生一个互动和交流的情境,让学生在相互讨论和交流中得出问题的答案。 (三)帮助学生构建认知结构 建构主义学习理论认为,认识是主体以自己原有的认知结构为依托所进行的积极主动的建构过程。因此,在教学中,教师应帮助学生在新环境中构建认知结构。 1.优化学生原有的认知结构。学生原有的认知结构是学生进行建构化学习的必要条件,任何一个新知识的学习都是在原有的知识基础上进行的。教师要充分利用学生原有的认知结构,设计好每节课的“铺垫”,即“导人”。这个导人就是要对原有的认知结构进行恢复,在一定程度上帮助学生对其进行进一步的结构化和系统化。同时,在新的高度或角度发现新的问题,即发现新的知识生长点。而且,导人过程也是帮助学生形成优化的认知结构的过程。通过优化认知结构,在新旧知识之间建立起了足够的联系,可使学生获得同化新知识的认知框架,为后续学习做好准备。 2.引导学生建构新的认知结构。按照建构主义学习理论,学生在构建新的认知结构时,需要综合运用原有的认知结构,此时是培养学生求知欲和解决问题能力的最佳时机。因此,在生物教学中,教师要围绕教学重点,进行点拨和辅导。此时教师不能讲得太多,而要“精讲”,对学生进行适当的扶持,做好引导工作,同时,让学生主动参与,积极解决自己学习中的难点,掌握学习重点。在点拨过程中,学习者接受的新知识与处于激活状态的旧知识相互作用,新知识以一定的方式与原有知识进行联系。这就意味着新知识通过同化、顺应已进入原有的认知结构,并促进了学生认知结构的重新转换与构建。 3.巩固迁移,运用新的认知结构。巩固迁移是知识的应用阶段,是检验教学效果的手段,也是实现知识向能力转化的关键。因此,在教学难点突破以后,要想让学生真正地掌握教学重点,还必须给学生消化、吸收和整理的时间,在课堂教学结束时要进行简单地总结,并布置一定的练习题供学生思考、练习,以巩固、运用新的认知结构。 (四)生物教学的评价要多元化 依据建构主义学习理论,学习是学生的一种认知结构的自主建构过程,由于个体的经验以及对经验的信念不同,因而每个人都有自己对新环境的独特理解,求取一致的答案显然是不适宜的。因此,评价学生如何进行知识建构要比评价由此产生的结果更为重要。生物教学的评价应基于动态的、连续的、不断呈现学生进步的学习过程,这就要求生物教学的评价要多元化,可在以下几个方面体现: 1.评价的重心是教学过程。评价应是与教学过程并行的一种持续的、动态的过程。评价应贯穿于教学活动的每一个环节之中,不仅要重视学习结果的评价,更应重视它的过程性评价。 2.评价的目标和内容要多元化。评价应体现“以人为本”“发展为本”的原则,体现对个体发展需要的尊重,关注和承认学生的差异性,评价目标应多层次、多角度。评价内容要涉及学生素质发展的各个方面,包括知识、能力、方法、态度、情感、价值观等。 3.评价的方法要多样。由于评价目标、内容的多元化,必然要求评价方法、手段的多样化。为提高评价的科学性与有效性,需要定量评价与定性评价结合、分析评价与综合评价相结合、注重自我评价和个体内差异评价等。 生物学教学论文:生物学教学中非逻辑思维能力的培养 在生物教学中应试教育向素质教育转变的今天,培养学生的非逻辑思维能力尤为重要,中学生的非逻辑思维表现丰富,如对问题的猜想或应急性回答,提出怪问题,产生新奇的想象,对难题的顿悟等。从当前的教学现状看,长期以来,逻辑思维一直被视为科学思维的唯一类型,而非逻辑思维仍未被重视。笔者认为,非逻辑思维与逻辑思维是相辅相成的,对于学生接受与理解生物学知识,有时非逻辑思维竟起关键作用。 一、想象思维的培养 想象思维是人们在头脑中对已有的事物的表象进行加工创造新形象的心理过程,它不是表象的简单再现,而是对表象的夸张、拓宽和升华,是对表象理想化的改造;它可以脱离现象,但却以现象为基矗想象具有直观性、形象性、整体性、概括性等特征。在科学发明创造中,飞机的设计受到鸟和蜻蜒的启示,潜艇的制造得益于对鱼类的模拟,它们都证明了想象对于发明创造具有重要作用。想象以实际生活小积累起来的丰富的表象为基础,在它们之间进行分解、组合、类比、联想等加工而展开的。因此,在生物学教学中,可以通过运用比喻、类比和联想等方法,在学生头脑中创设感性的形象,为他们进一步思维提供资料信息,并使思维具体化。 1.运用比喻,创造具体生动的整体形象比喻就是打比方,它是拿具体形象的事物来比喻与其相似的事物,以某种已知事物去说明相类似的尚未认识的事物。生物教学中借助比喻,可使抽象的概念具体形象,更易于学生理解,也能激发学习兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效果。 例如,在讲授蛋白质的结构时,联系学生熟悉的弹簧,把蛋白质的多肽链比作弹簧的钢丝,弹簧的螺旋相当于多肽链的盘曲,再把一条或多条弹簧折叠起来,也就是多肽链盘曲成螺旋后再折叠,相当于蛋白质的空间结构。在这一基础上再闸述蛋白质结构的多样性是由氨基本的种类、数目、排列顺序决定的,就像制作弹簧的钢丝,其材料的种类、长短、粗细有差别一样;蛋白质的空间结构就像弹簧的缠绕、折叠方式不同一样。这样,就使抽象的内容形象化、具体化,使学生更易于理解掌握。?再如把DNA的结构比作“螺旋状的楼梯”,把生物膜上的载体比作“渡船”等,无不生动形象、妙趣横生。 2.运用类比和联想,激发学生的想象力类比和比喻一样,也是由已知推出未知的方法,类比往往又要通过联想才能充分激发想象力。在生物教学中,教师可以通过生动的语言描述或巧妙的设问,在学生头脑中引发各种各样的新形象,以激发和培养学生的想象力。 比如,学习生物进化中各“纪”动植物景观时,可以启发学生根据古生物的化石、现代生物界的图景,可造一幕幕或生机盎然、鸟语花香,或雷电交加、地动山摇,或蔽树参天、恐龙横行等古代生物界的图景。不仅使学生的学习变得生动有趣,而且也易于学生理解。学生经常展开想象的翅膀,有利于培养他们的创造能力。 可见,利用想象的直观形象性,不仅可以帮助学生理解知识,同时也能激发学生的想象力,进而产生创造力。爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括世界一切,推动进步,并且是知识进化的源泉。”心理学研究表明,中学生特别是高中生,创造性想象力发展速度很快,不仅会再造想象,而且能创造想象并与创造活动联系起来,具有一定的创造能力。所以,我们在教学中,应该以想象为契机,抓住学生这一心理特点,引导科学想象,激发其好奇心与兴趣,经常鼓励学生“异想天开”,以培养其想象力和创造能力。 二、直觉思维的培养 直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉思维具有迅捷性、直接性、本能意识等特征。直觉作为一种心理现象贯穿于日常生活之中,也贯穿于科学研究之中。爱因斯坦认为,物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,??然而要通向这些定律并没有逻辑的道路。 “只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律”。其实,学生的学习过程与科学家的研究过程是一致的,只不过水平与层次不同。如果采用科学的方法有意识地引导学生,将有助于学生直觉思维能力的培养。 1.利用习题训练,培养学生直觉思维的快捷性快捷性是直觉思维的一个重要特性。因为直觉思维往往要同时对若干个思维方向作出鉴别与选择,所以,利用生物选择题是培养学生直觉思维快捷性的一个重要方法。由于选择题的正确答案已包含于所列的选项中,在发掘题设条件与各选项之间的因果关系,对选项进行比较,迅速淘汰错误选项或迅速识别正确选项的过程中,即训练了学生的直觉思维的快捷性。在教学中,特别是在选择题训练中,往往一读完题,学生就立即写(或说)出答案,但问其原因,有些学生回答不出,只好说是“猜”的。有的即使说出了理由,也是做题后想了半天才说清楚的,这实质上就是直觉思维的作用。直觉思维由于是人的思维在一定的知识积累和已有经验的基础上,冲破某种固定的逻辑规则的束缚而直接与结果相通,从而省去了中间思维细节,直接反映出对事物本质的认识,因而具有快捷性。学生快速地解题过程正是如此。如果要他们说出原因来,就必须将思维还原成一般的逻辑思维过程,恢复中间推理的细节。因此,在进行习题训练时,要规定练习时间,加强解题速度训练,鼓励学生“猜题”,以培养学生的直觉思维能力。同时也要向学生说明,强调“猜题”决不是“跟着感觉走”,而是要经过积极思索才可能产生思维的飞跃,特别是直觉是通过大量知识积累和长期思考问题,使人的想象达到一定饱和度后产生的。因此,学生平时必须养成勤学苦练的习惯,注意知识积累,不搞偷工减料。那种寄希望于练习或考试时突发奇想,胡乱“猜题”的做法是不可取的。 2.设置问题情境,培养学生直觉思维的猜测性直觉思维常常只抓住对象的主要的本质的环节,而那些次要的,非本质的环节往往被忽略,因而对问题的解决具有一定的模糊性和猜测性。因此,教学中对问题的讲解和阐述不要总是给予思维结果,而应经常有意识地创设有一定模糊度的问题,给学生以利用原有知识对当前问题进行分析、猜想的机会,让学生去发现、去探索,直接猜出问题的答案。 例如,学习生物进化时,可以设问:假定恐龙没有绝灭,地球上生物界将是一幅什么样的景象?再如,学习遗传与变异时,设问:人类能否进行无性繁殖? 人类怎样征服遗传病?如何用基因疗法治愈癌症?等等。在引导学生对上述问题进行大胆猜想时,不要求学生解释猜想的逻辑过程,鼓励学生异想天开。即使学生猜想的结果与科学理论相矛盾,也应因势利导,归谬引伸,让学生从错误中学习,以期豁然开朗,求得顿悟。 三、灵感思维的培养 灵感思维是一种高度复杂的思维活动,它是人们在文艺创作、科学研究中因创造力突然达到超水平发挥的一种特定心理状态。灵感思维具有突发性、偶然性、新奇性、独创性和忽逝性等特征。例如,德国化学家凯库勒长期从事苯分子结构的研究仍未能解决(12年之余),一天由于梦见蛇咬住自己的尾巴形成环形而突发灵感,得出苯的六角形结构式。因此,灵感不是唯心的、神秘的东西,它是客观存在的,是思维的特殊形式,是一种使问题一下子澄清的顿悟。科学史上许多重大难题往往就是靠这种灵感的顿悟,奇迹般地得到解决的。 培养学生的灵感思维,首先要培养学生勤于思考、勇于探索的习惯。灵感决不会从天而降,它是在一定知识信息储备的基础上,对疑难问题久经沉思之后不同知识信息之间的突然沟通。爱迪生说:“发现是百分之二的灵感加上百分之九 十八的血汗。”学生在学习实践中往往会出现这种情况,一个问题会使自己魂绕梦牵,百思不得其解,也许受某种偶然因素的激发,而豁然开朗。这正是因为长期深度思考时,大脑处于受激状态,异常活跃,所思考的问题挥之不去,驱之不散,这就为灵感的产生准备了基本条件。由于大脑的极度兴奋与紧张,也可能抑制了思维的正常运转,当受到某种不可预测的外部因素的刺激时,就可能一下子唤醒潜意识中的积极因素,产生灵感。所以说,灵感是人们长期进行创造性活动的产物。 其次,还要帮助学生捕捉灵感爆发的最佳时机和环境。灵感往往出现在长期的紧张的思索之后的暂时的松弛状态,如在散步、听音乐、赏花或与人讨论、交谈或一觉醒来时。所以,要培养学生劳逸结合、有张有弛的生活、学习习惯,在长时间紧张的思考之后,适当放松一下,开展一些有益的文体活动,不仅可以使身心得到休息、调整,往往也是灵感爆发的良机。 总之,逻辑思维虽然具有可靠程度的优点,但易受传统思维的束缚,而非逻辑思维可突破成规与定势,更具有创造性。在中学生的思维逐渐从经验型向理论型水平发展过程中,适当地辅之以非逻辑思维的训练与培养,利于其形成全面的创造性思维品质,这对于培养学生的创造力,提高学生的素质,适应未来社会的生产和生活,都具有十分重要的意义。 生物学教学论文:关于学科教学知识(POK)与分子生物学教学 论文摘要:分子生物学作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域,正全面推动生命科学各领域的发展,业已成为生命科学相关专业的重要基础理论学科,这要求进一步提高分子生物学的教学质量。文中介绍了学科教学知识理论的内容,探讨了学科教学知识对分子生物学教学的应用指导,为提高分子生物学的教学质量提供了新的视角。 论文关键词:学科教学知识;分子生物学;教学质量 进入21世纪,以分子生物学为先导的生命科学正经历新的发展阶段,特别是分子生物学的理论发展和技术创新,使生物技术产业的增长达到了前所未有的程度,这将从根本上推动科学、经济和社会的发展。分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门学科,是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域,其基本原理和研究技术已应用到生命科学的所有分支,它的内容得到了更大的扩展,分子生物学已发展成为生命科学相关专业的重要基础理论学科。面对进一步加强分子生物学教育质量和针对性的要求,学习和研究国外创新的教育理论和方法,对于提高我国分子生物学教学质量具有直接的借鉴和启发意义,而发轫于美国的学科教学知识理论则是近年来在我国教育界深受关注的一种教育理念。 1学科教学知识的概念和内涵 1.1学科教学知识的概念 学科教学知识(PedagogicalContentKnowledge)简称PCK,最早是由美国斯坦福大学舒尔曼教授提出的。他指出,教师的知识包括7个范畴的知识:学科内容知识(contentknowledge)、一般教学法知识(generalpedagogicalknowledge)、课程知识(curriculumknowledge)、学科教学知识(PCK)、关于学习者的知识(knowledgeoflearnersandtheircharacteristics)、教育情境知识只(knowledgeofeducationalcontexts)和关于教育的目标、目的和价值及其哲学和历史背景的知识(knowledgeofeducationalends,purposesand values,and theirphilosophicaland historicalgrounds),学科教学知识就是“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”,是教师将学科内容转化和表征为有教学意义的形式、适合于不同能力和背景学生的能力,是综合学科知识、教学和背景知识而形成的知识,是教师特有的知识。它包括表达思想的最好方式,最有用的类比、样例、图示、解释和演示等易于学生理解的表征方法,也包括教师消除学生对某一特定学习内容的偏见和误解的策略,以及用怎样的方式组织、表达使不同兴趣、能力和背景的学生理解教学内容的知识。 l.2学科教学知识的内涵 教师必须拥有所教学科的具体知识:事实、概念、规律、原理等,而这些学科知识来自于科学领域的专门学科,教师不能仅仅对某一概念、原则或原理有直觉的个人的理解,为了促进学生的理解,他们必须先理解向学生表征概念的方法,帮助或引导学生以个人有意义的方式理解教学内容以减少其形成错误概念,应该学习将自己拥有的学科知识转化成易于学生理解的表征形式的知识。也就是说,教师的PCK是在具体的教学情境中,结合学科知识、学生的知识(能力、学习策略、年龄和发展水平、态度、动机、前知识)、背景的知识(社会的、政治的、文化的和自然环境)和教学法的知识经由自身的价值观做出判断、选择、重组而形成的。实际上PCK就是教师自身具有的复杂而成熟的理解与学生的理解之间的一道桥梁,它的内涵即在于学科知识在一定的教学情境中如何采用最适当的表征方式使学生易于理解。 2学科教学知识在分子生物学教学中的指导应用 分子生物学知识体系庞杂,专业名词和知识点较多,难懂难记,抽象复杂的分子机理需要充分发挥想象力来理解,且学过的内容也较难记住,许多学生就容易在学习分子生物学时产生畏难心理,致使学习积极性下降,甚至厌学;分子生物学理论性强,研究内容抽象,并以大量的实验为基础,对实验技能和实验条件的要求较高;分子生物学领域不断出现的新发现和新进展也对教师整合既有的学科内容、快速领会和把握这些学科前沿、衔接新的理论知识提出更高的要求。针对这些问题,借鉴学科教学知识理论,指导教师在教学实践中进行积极的探索和有益的尝试。 2.1做好教学设计 在具体的分子生物学教学过程中,教师按照PcK理论要素(学科知识、学生的知识、背景的知识和教学法的知识)逐条对应到具体的教学设计中,较好地融合教学过程的诸多要素。 2.2积累学科教学经验 教师对于自己耍讲解的分子生物学及其扩展内容要准确理解和把握,分析不同教科书的例证与讲解的重点内容之问的关系,明确可以增加的有利于学牛理解的课外内容;要充分了解学生对于教授内容的熟悉程度及专业知识基础,提前思考学生在接受教授内容时可能遇到的难;选择使用最佳的方式(模拟、图解、举例、解释示范等)清楚呈现所要讲授的知识点;对于学牛有兴趣并在课堂上提出的课程相关或无荚的问题要有应急处理的能力。 2.3丰富教学手段 学科教学知识指导教师采取新的视角、新的模式和丰富多变的教学方法来改进分子生物学教学。多罗西·沃森(1989脱过:“如果课堂活动不能生动地激发学生的兴趣,不能有效地满足学牛的需要,就毫无意义。”利用信息技术将最新的科学研究、发现和方法直接引入课堂,激发学生探究兴趣,可以充分调动其学习积极性,使学习成为他们主动、自觉的活动;多媒体教学使所讲的内容形象化、具体化,通俗易懂,易于学,丰理解记忆;教师精心设计有意义的问题,鼓励学生展开想象的翅膀,积极引导,促进学生理解掌握抽象的概念和复杂的机理;准备充分的案例讨论使学生在广度和深度上进行探索、分析和鉴别,学会将基本概念、理论知识和实际应用相联系。 2.4完善教学理念 学科教学知识是一种开放性的教育理念,其可贵之处即在于善于吸收采纳其它教学理念教学方法的长处,优势互补,更有效地提高教学效果。分子生物学是…门试验科学,在教学过程中积极应用实践教学的方式方法,通过特定的实验设计引导学生经常进行实验操作,使学生既能更好地理解掌握理论知识,又能锻炼实践动手能力,从而达到提高学生综合素质的教学目标。 3结语 PCK把教师和学生紧紧联系在一起,使教师能够充分的参与到学生的学习中去,PCK已经成为教师知识的核心成分,也是教师知识范畴中使教学最有效的知识。针对分子生物学教学的特点,提升分子生物学的教学质量在很大程度上二要通过教师才能落到实处,所以,对教师来说应该做到既掌握知识又具有传授和表达知识的能力,要有意识的加强PCK的学习,运用新的教育理念指导提高自己的教学水平,取得理想的教学效果。 生物学教学论文:关于初中生物学教学中如何“用教材教”初探 论文关键词:生物学教材 生物学教学 初中 课堂教学 现实世界 自主学习 教学效益 滞后性 论文摘要:在实际的课堂教学中,教师不能只是“教教材”,而要“用教材教”,以此弥补教材中的某些缺憾,以及教材对现实世界反映的滞后性,同时培养学生 自主学习的能力,提高课堂教学效益。下面以人教版初中生物学教材为例谈一些认识。 1 利用教材内容的相似性引导学生进行分析归纳 八年级上册第一章“各种环境中的动物”围绕的是同一个主题即动物的结构、功能与其所处的环境相适应,无论生活在水中的生物还是在陆地的生物,抑或在空中的生物,尽管种类繁多,结构差异很大,但都是适应其存在的环境,具有相似的一面。为此,可以将这一章的内容按环境的不同分配到每一个学习小组,让他们搜集生活在某一个环境中的动物的相关资料,然后进行分析归纳,得出各种不同环境中的生物具有不同的特征,而不同的特征适应不同的环境。在此基础上引导学生进行交流,通过抽象思维,推出动物适应环境生存、不适应环境就淘汰的结论。如果时间有限,相关的资料可以由教师收集,然后以书面的形式或网页的形式出现,引导学生进行分析,最后教师组织各个小组进行交流,学生可以用小课题结题汇报的形式进行互动,也可以以小报的形式互相交流,甚至可以多媒体形式呈现。内容和形式可以多样,目的是发挥不同学生的特长,调动学生自主学习的积极性。八年级下册的“生物生殖和发育”一章也可用此法组织教学。这样组织教学至少有以下三个方面的好处:①在小组的基础上组织教学活动,有利于学生间的分工协作,共同提高。②有利于学生在面对大量的资料时能够去伪存真,去粗存精,提高学生搜集信息,梳理信息并进行归纳总结的能力。③在小组汇报中无论是口头语言,还是书面语言,或者多媒体操作,都可以培养学生的语言能力和多媒体操作能力。当然,这样组织教学对于教师和学生来说,都有不小的难度:教师如何组织才能有条不紊;学校有没有条件让学生去自由搜索;学生如何分工才能很好地调动其积极性和责任意识,通力将事情做好。这些都需要教师去进行探索实践。 2 利用教学内容的差异性引导学生进行对比辨析 教材中的内容有许多章节涉及到人的生理方面,如七年级下册中就粪便的形成和尿液的形成过程,分别安排了消化和泌尿两个不同系统的学习内容。这两个生理活动对每一个学生来说再熟悉不过,但形成原理并不清楚。笔者曾经在课堂问过这样的问题“大便和小便是不是同一个生理功能的两种不同的产物?”学生常分成两派激烈争论 ,由此可见学生对这部分的内容并不十分清楚,教师可以利用学生认识的差异性,将这两部分内容放在一起组织教学,让学生从产生的途径和形成的过程进行对比分析,进行小课题研究。这样做不需要教师按部就班地去讲述系统的结构组成,各个器官的功能等方面,将内容下放给学生后,学生对两部分内容进行仔细分析对比,就能比较系统地回答上述问题,而对于教材中的重点难点内容,教师只需在某些关键之处稍加指点即可,如小肠和肾脏的结构特点,尿液形成的主要过程等。同时,还可以引导发现在这两个生理过程中所涉及的其他问题,如营养物质的运输和分解利用,氧气的来源等,从而使消化、循环、呼吸、泌尿等系统串在一起让学生作进一步的研究探索,这样做既可以帮助学生厘清相关生理过程,突出重点,还可以使学生产生求知的欲望,怀有比较浓厚的兴趣去学习探求人与动物的生理过程,同时可以教育学生在学习生物学知识时,如果只根据自己的直觉去判断客观存在的生理规律 ,是很容易被表面现象所迷惑,得出违背科学规律的结论。 3 利用累积资料引导学生进行统计推理 教材中有不少内容需要师生共同去收集、调查,在掌握第一手资料的基础上组织教学的内容,如七年级下册中“探究环境污染对生物的影响”一节内容。如果想让学生有切身体会的话,用本地区的事实说话是最好不过的。教师可以做个有心人,让学生收集本地区每年的雨水,测定每一次降雨的pH值,保存记录的同时,就让学生对每年降雨的酸碱度情况进行统计分析,就可以得出本地区大气污染的情况。在此基础上做模拟酸雨对生物影响_的探究实验,对学生的影响一定会更深刻。如果再让他们来制定保护环境的计划就不会无从下手,或空洞无物了。 八年级下册中关于遗传方面的内容是不容易让学生理解的,如第三节“基因的显性和隐性”中对一对等位基因的遗传图解以及对性状控制的解释,是通过孟德尔的豌豆杂交实验来完成的,如果能结合自己,如人的单、双眼皮,有无耳垂,卷舌不卷舌等相对性状的调查情况分析,可以更贴近生活,有利于学生掌握抽象知识。如果教师将学生的调查记录累积起来的话 ,大样本的记录更能说明问题,而且还可以让学生初步了解生物学的研究方法之一——统计法,并且明白生物学的研究需要付出长期艰苦的努力,才有可能获得成功。 4 摸索有效的探究实验课题,引导学生探究生物学奥秘 教材中的探究性实验有许多,但并不是所有的探究性实验都能获得好的效果。因此,教材编写者并不要求教师将所有的探究性实验都付诸实施,而是选做。 同时,也强调可以自己设计对应的探究性实验来替代相关实验课题。但就设计实验,对于初中教师而言,选取现有的实验内容就成为了教师的首选。目前教材中所设计的探究性实验中,那些结果很明了的课题,如七年级下册“探究晚育的意义”,就不一定能勾起学生的探知欲望。相反,一些结果不十分明了的课题,如“测定某种食物中的能量”,或者就实验过程设计本身具有挑战性的课题,如“馒头在口腔中的变化”等,就比较容易引起学生的探究欲。 又如,八年级上册“观察蚯蚓的运动”一课时,尽管不是探究实验,但由于有比较多的实验结果都显示蚯蚓在糙纸上的速度明显不如在玻璃板上的速度快,这与预设并不相符,学生在这一结果面前并没有就此作罢,而是不断地提出自己的看法,进行解释,并设计五花八门的实验来自圆其说。教师此时不能就此罢手,要舍得花时间和精力,尽量给予充足的时间,筛选课题 ,对于好的创意再次进行探究 ,让学生们去认真思考并设计实验步骤,认真做实验并关注每一个实验细节,仔细分析成败的因素和实验的数据,得出相应的结论,并给予学生发表实验结果的时间和空间,这些活动对于学生的帮助,大概正是我们设计并要求学生去做这些实验的初衷吧。
教学科研论文:青年教师教学科研相长实践 摘要: 高校青年教师的职业发展面临着教学与科研发展不平衡的问题,主要原因是当前的考核制度和晋升规则偏重于科研成果,由此出现了青年教师在实际工作中重科研、轻教学的现象,从而影响教学工作效果。本文将PBL模式引入青年教师的职业发展实践中,将青年教师的岗位需求和个人需要相结合,从分析问题根源着手,从发现问题、解决问题出发,探索青年教师教研相长的途径。 关键词: PBL模式;青年教师;教研相长 美国教授Barrows于1969年首次提出以问题为基础的学习方法PBL(problem-basedlearning),它强调从具体的问题出发,使学习者充分发挥主观能动性,主动通过合作或自力更生去解决问题,成就主动解决问题的能力和自学的能力,并能理解掌握到问题背后隐含的学问和知识。PBL已成为国际上比较流行的一种主动式学习方法。高校青年教师是我国高等教育的接班人和中坚力量,他们在个人成长和职业发展中会面临各种各样的问题,其中最令人困扰的当属教学与科研的平衡关系问题,多数现有的考核制度和晋升规则更偏重于科研成果,所以合理地将二者结合,以科研能力的培养带动教学能力的发展,丰富教学内容、更新教学知识,对青年教师的发展具有重要的意义。 一、教学与科研结合的必要性 1.有效地提高青年教师对专业课的学习兴趣和掌握程度 教师在执教很多门专业课时,迫于当前社会的就业压力,学生会问到教师该门课对于就业的作用,每当此时,多数教师会讲很多亲身经历和就业实例,但学生仍很难获得同感。因此,我采用PBL模式,对于学生提出的问题,我会以科研项目的形式和社会生产需要的角度来分析,然后组织他们讨论,具体问题具体分析会使得大家容易获得课程的感性理解,更会进一步把握本门课程的精华所在,提高教学内容的实用性和学生对专业知识的掌握程度。 2.更好地培养青年教师的创新能力 科研项目所研究的任务一般都具有很强的现实需要,需要开拓思维,创新性地开发新理论、新技术、新工艺。青年教师承担科研项目,才能真正做到学有所成,学有所用。由于科研项目研究的都是本学科最前沿的问题,许多问题大家闻所未闻,这会激发青年教师挑战困难的勇气和创新精神,科研项目可以促进项目组成员间取长补短、及时沟通、友好协作,培养教师团结合作,提高共同克服困难、解决问题的能力。 3.增强青年教师的责任使命感 科研任务本身也具有教学性和教育性,做科研项目的过程也是学习的过程和回报社会的过程,应该成为教学的一部分。青年教师应带领学生尤其是研究生共同承担任务,把项目分解成子课题、子项目,然后分配给学生进行学习研究和解决,学生和教师都是团队成员,所以大家都要尽力完成自己的具体工作,从而增强责任意识,刻苦钻研,克服困难,完成任务。 二、具体实践过程和方法 1.在学生毕业设计中实施教学与科研结合 对于学生的毕业设计题目,教师可以根据科研项目的具体工作内容来出题,学生选取毕业设计的题目,对教师而言即是选择科研项目的具体任务,从专业知识的讲解到具体要求的分析和解决,每个环节都会直接影响整体的完成质量。教师必须把握整体,进行有效的具体的指导。学生参加课题研究后应在教师的指导下查找相关文献,完成“充电”,以尽早进入工作状态。我采用的做法是关键词法,要求学生根据关键词和定义自行查找和阅读文献,以便他们迅速提高相关知识,对问题有清晰的概念理解和明确的解决思路。 2.在考研学生中实施教学与科研结合 当前的考研热源于社会就业压力和继续深造的追求。教学内容和学生考研的研究方向相一致,可以极大程度地调动课堂教学和参与科研的积极性,有利于学生今后的入学面试。 3.在每周例会中促进教学与科研的结合 学生参加教师的科研项目是锻炼他们各方面能力的一次极好的机会,但是由于习惯了课堂填鸭式教育,许多学生初进实验室时难免有些不适应,于是,我引进了实验室周会,坚持每周四晚上进行一次例会,与学生会面,一方面是答疑解惑,另一方面是讨论和总结交流。大家在会上对前一阶段的学习和工作中所遇到的问题进行总结,并提出来让大家讨论,他们相互促进,形成了良好科研氛围。笔者近几年的实践表明,周会制取得了良好的教学效果。 三、总结 教学与科研相结合是创造机会使科研经验转化为教学能力的途径,也是提高教学水平、促进科研能力的有效手段,有助于提高教学效果。PBL模式可以提高青年教师的教学经验和科研项目的实践经验,培养他们挑战困难的勇气和创新精神,还可以促进学科建设的发展和进步。所以,青年教师要不断学习和补充新知识,以提高其灵活运用知识的能力,真正实现“教学相长”的目标。 作者:李永亮 单位:长春理工大学光电工程学院 教学科研论文:生物技术制药实验教学科研意识探索 摘要:实验教学是培养学生实验技能、科研意识与创新能力的最基本的教学形式和最有效的途径之一,而生物技术制药是一门实践性非常强的课程。该文根据我校生物技术制药实验教学现状,探索实验教学内容和模式的改革,旨在实验教学过程中渗透科研意识与创新思维的培养,激发学生学习兴趣与科研热情,不断提高教学质量与学生综合能力。 关键词:科研意识;生物技术制药;实验教学 生物制药产业是当前最活跃、进展最快的产业之一,具有广阔的市场前景,被誉为“朝阳产业”。我国已把生物制药产业列为经济发展的重点建设行业和高新技术支柱产业[1]。生物技术制药是现代生物技术与药学高度交叉、相互渗透的一门综合性课程,内容涉及到基因工程制药、发酵工程制药、细胞工程制药、抗体制药、酶工程制药等,内容多,知识面广,是一门实践性很强的学科[2-3]。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中提出“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力;高度重视实践环节,提高学生的实践能力;推进实验内容和实验模式改革和创新,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力”[4]。教学与科研是大学的两个主要职能,科研意识与创新能力是体现教师与学生综合素质的重要标志[5]。实验教学是培养实验技能、科研意识与创新能力的最基本的教学形式和最有效的途径之一[6,7]。在多年的教学过程中,我们不断思考和探索如何培养学生的科研意识和创新精神,提高学生综合素质,形成了初步的教学改革思路,在生物技术制药实验教学过程中逐步渗透科研意识的培养。 1我校生物技术制药教学现状 2006年我校在制药工程专业中开设了生物技术制药课程,2014年在新一轮专业培养方案的修订中,药学、药物制剂等相关专业增设了《生物技术制药》课程。实验课教学中我们根据现有条件开设了一些基础性和初级综合性实验,如细菌感受态的制备和质粒的转化、微生物的发酵、蛋白质的分离与纯化等。学生初步掌握了现代生物技术制药的基本知识,为今后从事相关工作奠定了基础。实验教学过程中,我们也发现了一些问题,如每次实验课安排3~4课时,但很多实验步骤时间较长,无法短时间内完成,缺乏连贯性;实验经费与场所有限,以验证性实验为主,甚至是演示实验;再加上有些实验本身较为抽象,难以激发学生学习兴趣;学生实验教学班级较多,实验教学人员较为紧张。针对这些问题,我们积极探索实验教学改革,以综合性、开放性实验为突破口,整合多方教学资源,逐步培养学生的科研意识和创新精神。 2优选教学素材与内容,整合多方教学资源 现代生物技术飞速发展,新的理论、技术与方法不断出现,以至教材的内容往往滞后于学科知识的发展,要使学生接触到最新的前沿知识,我们只有不断更新教学内容,把最新的知识引入到实验教学中。但这些内容的实验技术条件要求极高,花费极大,根据实际情况我们通过专题讲座、结合视频,在实验过程中穿插讲解,如生物技术与靶向药物开发、药物基因组学、基因治疗药物、干细胞与组织工程等专题,激发了学生科研热情,调动了学生的学习兴趣。学校现有安徽省药学省级示范实验实训中心、安徽省多糖药物工程技术研究中心与活性生物大分子研究安徽省重点实验室等科研平台优势,我们积极与这些平台有关教师联系,邀请他们利用这些先进的科研平台适当开展实验教学活动,让学生更加直观的掌握基因工程、细胞工程、发酵工程等相关技术,提高学生动手能力与创新能力。此外药学院也积极申报安徽省支持本科高校发展能力提升计划与安徽省高等教育振兴计划等项目,先后筹措资金约300万元建设生物制药实验室,极大的改善了实验教学条件,有效解决了实验场所与教学人员紧张的问题。 3加大综合性、设计性实验的比例 综合性实验指实验内容涉及到本课程或相关课程的综合知识,涵盖更多的知识点,往往涉及到多种实验技术或方法,通过综合性实验的学习,可以有效地培养学生的实践能力、创新意识和学习能力。设计性实验一般是提前指定实验目的要求,由学生自己或小组成员根据现有实验条件自行设计实验方案,准备实验材料,并加以实施,不同学生或小组可以选择不同的实验方案,可以有效的锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力[8]。近年来,综合性实验和设计性实验已经成为现代高等教育实验教学的主要实验教学改革方向[9]。在生物技术制药实验教学过程中,适当增加综合性和设计性实验比重,可以增强学生对生物制药相关技术的认识与理解,锻炼学生文献检索、数据处理、独立思考与分析解决问题的能力,培养学生的创新思维和综合素质,有利于创新型人才的培养。 4改革课堂组织形式 传统的实验教学过程中,每次实验都有规定的学时数,要求学生在有限的时间内完成相应的实验内容,只能把很多实验步骤进行简化,一定程度上影响了学生的主观能动性和创造力的发挥,难以取得好的学习效果,也不能真正贯彻因材施教的教学思想[10],由于生物技术制药很多实验周期较长,很难在短短的几节课内完成。我们考虑打破传统的课程设置,改实验课为实验日(一般选在周末)或实验周。教师筛选若干可行的实验项目供学生选择,学生自己查阅文献,设计实验方案,列出实验项目所需仪器与材料、具体实验操作步骤及参考文献,教师进行适当指导,学生根据自己或小组设计的实验方案合理安排实验进度,如果实验过程中出现意外结果,学生独立对实验失败的原因进行总结分析,并可重新安排设计实验,锻炼学生独立思考能力,促进学生形成严谨的科研思维,提高学生学习的主动性和积极性,激发学生的科研热情。在实验教学中,有些实验步骤时间较长,教师穿插一些与生活密切联系、有一定科学意义的问题,与学生互动,组织学生进行讨论,活跃实验气氛,促进学生对实验操作产生兴趣,提高实验教学效果。 5推广科研兴趣小组的学习模式,鼓励学生参与科研活动 很多生物技术制药实验步骤多、周期长,而综合性和设计性实验增加了实验本身的难度。我们根据学生自身目标(如考研的学生),选拔部分高年级学生成立科研兴趣小组,充分发挥每个人的优势,进行适当的实验分工,促进实验顺利完成,同时可以增强学生的团队意识和协作精神。鼓励学生参与教师的科研课题和教研室的学术活动,同时动员教师指导学生申报国家级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目,让学生接触早期的科研训练。在教学中我们充分发挥安徽省药学省级示范实验实训中心和安徽省多糖药物工程技术研究中心等科研平台优势,在老师的指导下,逐步向学生开放部分实验室,对学生进行相关实验技能的考核与训练。学生在参与科研项目的过程中接受了科学思维的熏陶,提高了他们的动手能力和思考能力,培养了学生的科研意识,激发了他们的创新精神。 6完善实验考核方式 传统的实验教学考核往往以实验报告为依据,教师在实验后对学生上交的实验报告进行评阅,这种考核依据方式存在一些局限性,不能就实验中遇到的问题与学生及时进行交流和反馈,不利于学生对实验内容的理解和掌握,无法全面并合理的评价学生在实验过程中的动手能力和创新能力。有些学生实验过程中学习态度非常认真,操作也很娴熟,积极思考与分析实验过程中的各种问题,但是由于某些原因,实验结果不理想,如果单纯根据实验报告评阅实验成绩,可能会因为成绩不理想挫伤了学生学习的积极性。因此,我们将实验教学考核内容分为三个部分:实验报告部分(约占40%)、实验技能测试部分(约占30%)和实验设计部分(约占30%)。实验报告部分重点考查学生综合分析相关实验现象和结果的能力。在平时的实验操作过程中完成实验技能的测试,重点考察学生实验操作是否娴熟,试剂的配制与仪器的使用是否正确,实验记录是否规范。实验设计一般是教师根据自身研究方向提供若干个的实验项目供学生选择,也可是学生自己选定实验项目,重点考核学生的文献检索、实验方案设计等科研能力。按照这种考核方式。即使有些学生实验结果并不理想,甚至失败,我们根据学生在实验过程中的综合表现,让学生依据实验原理真实客观的分析实验失败的原因,完成实验报告并进行合理的分析与讨论,也能获得优秀的实验成绩。科学合理的实验考核方式,可以对学生在实验课堂中综合表现进行全面而又客观的评价,激发学生学习的积极性。 7存在的问题与对策 目前我校最新培养方案中药学、制药工程、药物制剂等相关专业都设置了生物技术制药课程,安排了实验课时,有助于提高学生动手实践能力,加深学生对生物技术药物相关知识的理解。我们提出的实验教学内容和模式的改革思路对于培养学生的科研意识与创新能力有着较好的效果,但也面临一些挑战,如实验场所与教师相对紧张,新的教学模式所需实验经费更多;很难在所有学生中推广科研兴趣小组;科研意识的渗透培养,与教师的科研水平以及教学的主观积极性有很大的关系;在实验考核体系中,相比于单纯实验报告考核,新的考核方式要求教师付出更多的精力;不同学生职业发展规划不一样,有些学生对科研有着浓厚的兴趣,而有些学生毕业后准备从事其他工作。对此,我们考虑因人而异,因材施教,鼓励对科研有兴趣的、特别是准备考研的学生成立科研兴趣小组;下一步我们将选择卓越药师实验班学生作为教学改革试点,加大实验室开放力度,增加实验教学经费投入,改善实验条件;督促教师提高自身科研水平,乐于奉献,教书育人;教师结合自己的研究方向指导学生申报国家级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目,鼓励学生撰写研究论文与前沿综述。在此过程中,教师自身的科研与教学水平也相应得到了提升,达到了“教学相长”的目的。本科教育是学生形成初步的科研意识的重要阶段,在现代高等教育中,如何培养具有一定科研意识、创新型的复合性人才的问题,也越来越受到教育工作者的重视。教育部明确提出“科研素质和能力训练要贯穿在各个教学阶段,在基础教学阶段着重培养学生掌握科学研究的基本方法和技术”[11]。实验教学是促使学生实现这种要求的最有效的途径。我们积极探索生物技术制药实验教学内容和模式的改革,在实验教学中教师向学生渗透科研意识的培养,有助于激发学生学习的积极性,提高学生的动手实践能力,促进学生逐步形成严谨的科研思维,为培养专业基础扎实、科研能力强、综合素质高的创新型药学专业技术人才奠定基础。 作者:王国栋 秦国正 周玉燕 黄微 唐保露 韩莉 琚勇 单位:皖南医学院药学院 教学科研论文:大学生科技创新与专业教学科研相结合 摘要:科技创新活动是提高大学生创新意识,培养大学生的科研素质,训练他们动手能力的有效途径,在此过程中,应注意结合教师的专业教学,结合团队的科研工作,有效地发挥教师指导作用,发扬团队合作精神,建立和完善有效的激励机制,在实践中不断提高大学生科技创新活动的质量与成效。 关键词:专业教学;大学生科技创新活动;激励机制 在与各界优秀青年代表座谈时讲话强调:广大青年一定要坚定理想信念、勇于创新创造。创新是民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭源泉,也是中华民族最深沉的民族禀赋,青年是社会上最富活力、最具创造性的群体,要有敢为人先的锐气,开拓进取,理应走在创新创造的前列[1]。创新教育是大学生培养的重要内容和目标[2],科技创新活动为大学生提供了参加科研的平台,让他们有机会接受科学研究的训练,通过一系列完整的科研活动,理论联系实际,促使学生能从不同角度发现问题、分析问题、想方设法解决问题,进而增强大学生创新意识,培养其创新精神和科研能力。因此,为了提升人才培养质量与效果,必须加强大学生科技创新意识教育力度,建立和完善行之有效的大学生科技创新管理运行机制,提供和落实大学生科技创新保障,制定和健全大学生科技创新客观评价的激励制度,构建大学生科技创新活动的长效管理机制[4],对促进创新人才培养具有重要的现实意义。 一、结合教师的专业教学,引导切合实际的大学生科研活动 结合教师专业教学的大学生科技创新活动才有活力[3]。近年来,在申请大学生科技创新课题、设计课题研究内容、选择和实施可行的研究方案、总结相关研究成果、撰写及修改论文等一系列科研工作中,逐步引导把学生进入科研殿堂,激发他们的专业学习的主动性,培养他们的学习兴趣。在野生动物学专业课的教学中,教师结合自己的研究方向和课题,把野生动物学的基础教学内容与大学生力所能及的科研工作结合起来,如举办创新活动课题申报动员大会,指导学生查阅相关文献资料,确定研究题目和研究方案,编写和修改申报书,并开始前期准备工作,在获得创新课题立项后,学生在教师耐心指导下,逐步完成创新课题的各个阶段任务。经过师生共同努力,所有课题一一顺利结题,并在学术期刊上发表了科研论文。在此过程中,既能培养了学生对野生动物学的兴趣与热爱,又加深了他们对动物学科学研究严谨性的认识,提高了他们的综合素质和能力。 二、大学生科技创新活动需要教师的及时正确指导 搭建大学生科技创新活动平台,不仅为学生提供了培养科研素质和展示自我的机会,同时把教师教学科研工作与大学生科技创新有机结合起来[4]。指导教师在大学生科技创新活动中起重要的主导作用,因此科创导师的关键性作用不容忽视。从新生入学教育开始,我们就有意识地在专业课教师介绍与自我介绍中,灌输专业课学科的发展前沿和进展,介绍每位专业课教师的研究领域和专长,并定期举行学术报告,让学生对专业课学科的起源和特点、研究背景、科研成果的推广和应用等有了更为深入的认识和了解。逐渐培养学生的科研兴趣及参与科研的积极性。因此,科创工作要求专业教师的积极参与,鼓励学生提出“另类”观点,帮助学生把握选题的合理性和可行性,对拟采用的研究方法进行科学的判别选择,特别是科创过程中出现的难题和瓶颈给予及时分析引导,维护学生参与科技创新活动的积极性,提高科技创新活动的质量。相反,如果仅凭学生的兴趣和学识,离开教师的专业指导和跟进,科技创新活动往往局限于低水平重复,甚至无法继续开展[5]。 三、科技创新活动选题要与专业和指导教师的研究相结合 如何选题是大学生科研创新活动的关键一环,选择既有新意和价值,又符合实际、适宜大学生学习特点的研究路线和方案在后续工作中发挥举足轻重的作用。我们的学院的具体做法是实行本科生导师制,尽早让学生参与到指导教师的研究课题工作中。这样既便于教师的指导,又可增强科创活动的专业性和目的性。如在2013年广州登革热灭蚊活动调查中,我们结合教师土壤动物学方面的在研课题,引导学生就灭蚊剂对土壤动物的影响申报了大学生科技创课题。获批之后,师生共同努力,项目顺利结题。有了前期的工作基础,近两年,我们完成或正在进行的大学生创新课题有“模拟氮沉降对树木园土壤动物的影响”,“土壤动物对凋落物分解的野外控制试验”等两项省级课题。 四、建立传帮带、可持续发展的大学生科研团队 具有广泛学生基础是大学生科技创新活动的生命力所在,尽可能吸引大学生加入到大学生科创活动中来,在科创活动中培养合作意识和精神,也是大学生科创活动的重要目的之一[3]。鼓励学生跨学科、跨专业组队参加科创活动,实行组长负责制[6]。归属于指导教师的学生,来自高低不同年级,高年级学生无形中发挥传、帮、带低年级学生的作用,可持续发展的科研梯队逐渐形成,这样,教师培养学生与自己的科研相得益彰,逐步培养了一支稳定的大学生科技活动队伍,表1为近年参加技创新团队的情况: 五、强化激励机制,调动师生科创活动的积极性和潜能 调动广大师生参与科创活动的积极性和潜能,既是大学生科创活动持久性和连续性的保障,也是国内大部分高校所面临的共同问题。目前的大学生科技创新活动尚存在一些问题:1.科创活动的覆盖面不够广,具体参加的大学生人数不多。通过走访调查结果显示,尽管不少学生希望能参与科技创新活动,但因缺少适当的引导而让相当多的学生怀疑自己的能力而举棋不定,真正有参与科技创新活动热情的学生只占少数。2.学生的创新意识不强,学习活动局限于书本和教师,认为科研是研究生的事,参与积极性不高。3.学生综合创新能力有待提高。目前参加科创的大学生过度依赖指导教师的研究课题或研究思路,很少独立思考,达不到科创的真正目的。4.建议高校建立起完善的大学生科技创新活动的立项管理、设备和经费管理、使用制度等,以保障科创活动涉及的实验设备和经费高效合理使用。5.建议高校进一步加强宣传指导工作,通过多种形式的活动扩大大学生科技创新的影响;明确科创活动的激励制度并落实到位;实行本科生导师制,并完善该制度的监督评价机制和激励措施等多方式完善和推动大学生科技创新活动的深入发展。 作者:佟富春 曾曙才 单位:华南农业大学林学院 教学科研论文:教学科研基层组织协同创新理论分析 摘要:在现行的教育行政体制下,学术管理与行政管理冲突在各级各类学校均有不同程度反应,通过对教学与科研基层组织的运行方式、存在问题、演变过程的分析,以协同机制为创新基础,缓解此种矛盾所形成的冲实,通过实践研究,寻找提升教学质量的关键环节和重要路径,实现对重点专业的建设、技能技术高地的打造等方面的重要支持。 关键词:教学科研;理论分析;实践方法 在现行的教育行政体制下,学院层面上拥有行政管理和学术管理两类机构,但在系级别上只有教研室作为最基层的教学管理和执行组织,同时进行行政和学术管理,在管理序列中同时受两种管理模式的指挥,形成了一对二的局面,造成令出多门、执行力不强,灵活不足、管理成本高、人浮于事、学术民主化和资源占有权力化冲突等问题。加强高校“教学科研”基层组织建设是我院省级重点项目“协同创新机制改革创新与实践方案”的重要组成部分,近年来,我系基地建设、专业建设、教研教改都有较大的进步,但在发展过程中也还存在高水平学科和高层次人才数量偏少、重点科研创新平台实力偏弱、重大科研项目承接能力不足等问题。 1研究意义 1.1紧扣政策。1.1.1对高职院校二级学院管理研究实践,本研究的切入点为:在上层建筑上强化学术权利,弱化行政权利基础下;以学术委员会作为行政与学术的协同机构,作为汽车的方向总成,将教学与科研作为二级学院管理的两个主要方向,以“负责人制”为制度体系,协调两者行驶的轨迹,确保教学、科研双线(向)并行高速发展。正如粤府办〔2012〕103号指出“建立健全符合高等学校特点的岗位设置管理制度,推进高等学校人事制度改革,改革高等学校基层学术组织形式及其运行机制。”,这是二级学院管理模式改革的首义。1.1.2对高职院校教研室等基层教学组织创新改革研究与实践。本研究的切入点为:在下层组织形式上以专业、课程、基地、研究中心作为基层运行的四个车轮,全体教师为发动机,一起作为汽车的动力总成,通过“负责人制”交叉作用四轮驱动,打破教研室管理的桎梏。正如粤教高函〔2014〕8号文特别指出“协同建立能统筹整合和发挥人才、学科和资源优势的协同创新组织模式”,这是基层管理模式改革的实质。1.2增强创新能力和重大项目科研能力的需要,是“创新强校工程”的重要组成之一。加强高校“教学、科研”基层组织建设是我院“创新强校工程”的重要组成部分,是提升我系教学质量的关键环节和重要路径,在机械系的振兴、重点专业的建设、技能技术高地的打造等战略中具有十分重要的地位和作用。1.3中青年学术骨干和学术团队培养的需要,是“强师工程”的重要组成之一。以“负责人制”为管理机制和教学组织形式,以课程、基地、专业、研究中心为载体,在我院制定的“创新强校工程”的大框架下,通过“千百十人才培养工程”、“优秀青年教师培养计划”、“中青年教师国内外访学研修计划”等高层次人才计划,为我系造就一大批具有较强创新能力和发展潜力的中青年学术骨干和学术团队,进一步提升师资整体水平。我课题组充分认识到加强我系“强师工程”建设的重要性和紧迫性,以推进高校“创新强校工程”建设为契机,(以“负责人制”为教学团队建设和基层组织建设的机制基础(本课题院级立项基础),以更大的决心推进我系教学改革和教学组织的体制机制创新,促进我系教学质量显著提升,为我院快速发展提供更加有力的支撑。 2研究现状 2.1行政管理和学术管理组织结构的矛盾性。从高校现有的管理组织架构上看,学术民主化管理和组织行政化管理相结合,这种结构却往往很易被管理系统上的科层结构、管理行为上的交集结构、管理对象上的辐集结构或多或少的解构,由此形成了管理运行中发生在不同系统之间、不同部门之间、不同层级之间各式各样的不协调。2.2行政权利和学术权利的对冲性。行政权利不仅对学术研究是一种极大的干扰,而且管理效率也差强人意。大学固有的科层结构,就形成专权专断的官僚决策,也不利于学术空间的真正建构。而这样的结果,也并非管理者的初衷本意,而是源于系统或部门利益的纠葛,分力过度膨胀、合力明显弱化所致。2.3教学科研基层组织对两种管理的无向性。现行院系教研室三级架构,以教研室作为基层教学组织,进行行政化的科层管理;实行中出现了诸多问题,也与协同创新管理模式有较大偏差,针对这些问题,结合本院特点应用“负责人制”,特进行本研究。2.4学术权利的缺失造成对行政权利对抗无力性。学术权利缺失,科研机制的不完善,经费支持不足,造成针对师资培养的“对外交流、访问、培训等”等各类学术活动受制,教师教学和学术能力提高的途径和空间被压缩,教学质量提高和协同创新成了无本之木。 3研究效果 3.1效果1:为缓解行政管理和学术管理组织结构的矛盾性学术民主化管理和组织行政化管理相结合,这种结构却往往很易被管理系统上的科层结构、管理行为上的交集结构、管理对象上的辐集结构或多或少的解构。矛盾性造成的现状:(1)处于直线式管理系统底端并且专业学科分割而成的教研室,不利于专业的交叉创新,人为阻断教师的跨教研室的协作融合。(2)按“专业划分”的教研室组织职能与“全院贯行”的教师分级职责有诸多冲突,造成组织职能与个体行为不能融合统一,管理效率低下。3.2效果2:为解决教学科研基层组织对两种管理的无向性。在学院层面上拥有行政管理和学术管理两类机构,但在系级别上只有教研室,同时进行行政和学术管理,在管理序列中同时受两种管理模式的指挥。无向性造成的现状:(1)学术权力与行政权力的二元背离造成的教研室功能定位模糊,教研室责权利界定不清。(2)定位于专业管理的教研室在有行政事务而无行政级别的尴尬处境下,无心也无力进行科学的课程管理,课程教学在很大程度上变为教师的个体行为,相互间协同不足;同时需要依靠课程教学积累教育教学知识和技能的青年教师,很少能获得针对性的指导和具体的帮助,成长迟滞。3.3效果3:为缓解行政权利和学术权利的对冲性。大学固有的科层结构,就形成专权专断的官僚决策,也不利于学术空间的真正建构,更需要强化学术权利,弱化行政权利。对冲性造成的现状:(1)鉴于我院定位、机制体制、师资能力等原因,没有成体系的建设学术组织;学术权力的缺失,造成了行政权力的一支独大,行政与学术协同创新、相互融合就更加无从谈起。(2)学术权利的缺失,科研机制的不完善,经费支持不足,目前教师从事研究创新工作主要动力来源于职称晋升。3.4效果4:为缓解协同创新管理模式与现行基层管理模式的不协调性。具体表现在:(1)协同需要是的沟通、交流、交叉、整合,创新需要的是汇集思路,争论、评论,需要以民主化的管理来实现,而现行的基层管理科层化管理强调的是规范、纪律、执行、各司其职。所以,必需突破现行的基层管理模式,增强学术权利,以学术组织实现协同创新所需要的各类条件。(2)现行的行政管理以工作量,重复性来衡量,进行是可量化的工作。协同创新是开创性、偶发性的、不可重复的,无法具体衡量,只能是以价值对其进行评价。所以,必需有一个衡量的机构或组织,以完成对协同创新的组织实施与评价,而学术组织可以很好的完成这部分任务。(3)通过适当的组织结合,协调教学管理与科研管理,使教学型教师和研究性教师,能相互互补,有机融合。 4实施方法 4.1比较研究法。我国高校现行的行政管理、学术管理所组成基层管理模式的交叉冲突情况异常复杂,通过对两种基层管理制度体系的比较研究,是对“协同掌舵,双线并行,四轮驱动”的研究思路的践行,也是确保顶层设计科学的可行的基础。4.2模型构造法。本课题创新的从体制机制驱动力产生和传输角度出发,按“汽车四轮驱动原理”构造了本课题的定性研究模型草图。四个驱动轮、各轮间协同工作方式、方向盘指导作用就是本课题的重要研究内容,根据协同的力度、广度、有效度来设计驱动的原理与类型,并形成所需的制度体系,最后完成模型构造。4.3系统理论法。本课题的研究内容相对层次丰富,系统性较强,因此在现代系统理论的众多方法中本课题有机的结合了以下几种:为解决实训基地资源配置和突破资源瓶颈,采用了“约束理论”;为实现课程、基地、专业、研究中心负责人对知识体系的固化、流通、升华等,采用了“知识管理理论”;为解决行政管理与学术管理的顶层管理融合,研究“协同创新”理论。4.4个案实证与定量研究法。本课题选择了“研究中心”作为载体行进驱动力研究、选择“学术管理线”作为载体进行运作方式研究,将两个研究与实践的载体作为个案,在上述研究的基础上开展个案实证研究。在实践过程中,收集驱动数据,构建数学模型并最终展开精确的定量分析。 5研究过程与受益面 5.1研究过程(表1)。5.2受益面。(1)通过课程驱动、基地驱动,依托专业负责人为方向指导,以技能主线,形成了各专业的人才培养方案、各基础和中心的运行模式。(2)通过课程负责人制、基地负责人制的实施,经过团队协同,在内生动力和激励机制下,初步完成课程群、实训项目群的构件化开发,内部链路化形成。(3)学术委员会功能、各级负责人制规章等机制体制的成效逐渐体现。(4)系级领导班子可以从学术委员会得到更多关于专业、研究中心的发展思路,系内学术氛围开始浓郁,通过外出、委托、协同、会议等开始各级各类师资培养,学术活动频繁。(5)在新机制下成立的机电技术服务中心运行情况良好,中心负责人已获得广东技术能手称号。 作者:杨宇 单位:广东松山职业技术学院 教学科研论文:教育教学科研管理机制构建 一、理顺管理思路,设立专门机构 教育教学科研工作的管理是学校管理工作的一个重要组成部分,院(校)长对教育教学科研工作负总责,并由专门的分管副院长协助院(校)长带领学校科研管理机构开展日常工作。学校要设立教育教学科研室,专门负责学校教育教学科研管理工作。学校要配强配好科研室的中层干部和相关工作人员队伍,为教职工积极参与教育教学研究工作创造条件、形成氛围。学校要成立由院(校)长任组长,由行政领导、专业负责人和教职工代表组成的学校教科研工作领导小组,负责对学校教科研重大项目的选题立项、教职工重要论文和课题等向上级部门推荐送评,以及给予重大成果的特别奖励等提出评估意见;提出教科研工作绩效奖励方案初案,提交教职工代表大会讨论通过;根据绩效工资等分配政策的调整和教科研奖励中出现的新情况等,必要时对奖励方案发起修订动议。 二、做好五项管理,形成工作机制 1.教科研工作计划与总结管理 学校教科室根据学校工作相关的规划、计划,围绕学校中心工作和发展目标任务,编制好教科研工作的相应规划和年度(学期)工作计划,并对每个工作期内的任务完成情况、形成的主要成果和所发挥的作用等做出总结。具体主要包括学校五年教科研工作规划、学校教科研年度工作计划与总结、学校教科研学期工作计划与总结、学校要求的其他专项总结评估所需要的工作计划或总结等。 2.教职工校本研修管理 学校定期组织召开教科研专题工作会议,传达上级有关教育教学科研工作的政策和文件精神,宣传学校教科研工作的思路、目标和具体任务,引导教职工提高对教科研工作重要性的认识,为教职工开展教科研工作提供思路、方法等的支持。如结合课题申报、论文送评等需要,每年组织召开好课题申报培训会和论文写作培训会;根据需要聘请县(市)级及以上相关教科研机构、高等院校的专家对立项规划课题的申报、研究和结题等的进行现场指导。学校每学年组织一次教育教学与管理论文的评比活动,鼓励广大教职工撰写教育教学与服务育人工作相关的论文。对不同年龄、职称和岗位的教职工提出明确的、有区别的科研工作基本要求和论文、调研报告等撰写要求,促进教职工开展经验教训总结,反思岗位工作。鼓励深入思考、广泛调研和科学研究,实现自身更好的专业成长。对校级及以上立项课题的研究过程要建立指导、检查和评估机制。对立项课题在时间进程安排、研究过程相关工作的开展和课题结题总结等全过程做好登记备案,定期召开好课题研究的汇报与分析会,对研究内容、方法和成果的呈现方式、创新性和可推广性等方面提出修改意见;为课题组开展研究在时间、器具设施、经费和聘请专家指导等方面提供支持,保证各级立项课题如期高质量地完成研究任务。 3.教科研骨干队伍管理 充分发挥县(市)级骨干教师及以上名教师在学校教科研工作中的引领作用,要求在相应任期内至少主持一项校级立项课题或参与一项县(市)级及以上的立项课题的研究工作;指导培养好1~3名教师;撰写有实践指导意义的专业论文(案例)、经验总结和科研报告,并在公开刊物发表或各级专业会议上交流。协助教务部门做好专业负责人、骨干教师的选拔培养工作。做好校级专业负责人的选拔、任用和培养工作,科学合理地做好骨干教师参加上级各类培养培训的推荐工作,协助受训教师完成各项培训任务。参与做好专业发展规划的编制、校本课程开发和教育教学改革与培养模式改革的实践与探索工作,努力造就一批熟悉职业教育改革政策与方向、专业基础知识和实践能力扎实、能反思善研究的教科研骨干教师队伍。 4.教科研成果展示与交流管理 充分应用现代移动互联等技术手段,在学校门户网站上开设教育教学科研专栏,宣传教育改革与现代职业教育体系构建的政策制度,推荐专家论著和科研选题方向等,展示教职工对改善工作、提高教育教学质量的最新思考与实践,激发研究热情、提供理论指导、促进思考与实践。通过建立工作微信群等实现深入、自由的教育教学研究交流,实现信息互通、资源共享,形成创造性的思考与实践活动成果。每学年出刊,学校的《教科研课题报告与论文集》,为教职工在认真履行岗位职责过程中形成的学习、思考和实践的最新成果提供展示、交流与相互学习的机会。 5.教科研成果考核管理 学校每学期未组织统计汇总教职工发表(获奖)论文、各级立项课题的立项、结题及参与企业技术改造与专利申报等教科研成果。统计汇总采用教职工个人申报、学校相关部门审核确认后存档(含必要的电子文档),并及时予以公布和表扬。教职工的教科研工作成果作为评价教职工工作绩效的一项重要内容,记入教职工个人成长的档案,并将此项工作的绩效纳入教职工年度(学期)工作考核、职务晋升、评先评优等相关管理制度,使科研工作真正发挥其在学校事业发展和教职工专业成长中的引领作用。上述各项内容的管理,需要学校诸如《教育教学科研工作管理办法》《教育教学科研成果评比与推荐送评办法》《教职工教育教学科研工作考核与成果奖励办法》等一系列的制度来加以规范,实现从认识上引导、方法上指导和成果上奖励的工作机制,为学校深化改革,提高育人质量和社会服务能力提供新思路、探索新方法、形成新成果。任何一项工作,不仅需要有做好工作的物质条件和人才智力基础,更需要有一个好的管理机制。管理已经成为经济领域里取得良好绩效的一个重要影响因素,学校的教育教学绩效优劣与否也同样,建立起一套科学、适合校情的教育教学科研管理机制是实现科研工作科学化、现代化的坚实基础。 作者:曹福祥 单位:浙江省桐乡技师学院 教学科研论文:医学高校教学科研现况的策略 本文作者:谢雪姣 卓海燕 单位:湖南中医药大学高等教育研究室 19世纪初,德国著名教育家洪堡提出“教学和科研统一的原则”,并由柏林大学第一个把高校教学和科研相结合变为实际行动。经过200多年的发展,洪堡倡导的这一理念已深入人心,并成为现代大学办学所追求的终极目标。在高校发展的过程中,尤其是在市场经济体制环境下,科研已成为衡量一所高校办学水平的重要指标。因此,各高校普遍比较重视科研。为了进一步提高各高校教育水平,教育研究就必不可少,作为实践性、专业性很强的医学高校也不例外。 1医学高校进行教育科研的重要意义教育科学研究是指运用科学的理论(哲学、教育学、心理学和社会学等)与方法,遵循一定的科学研究程序,通过对教育现象与事实的解释、预测和控制,探索教育规律的一种认识活动,以揭示教育现象的本质及其客观规律。医学高校通过教育科研可以掌握教育规律、自觉地按教育规律办事,教育科研是医学高校教育改革和发展的行动指南和教育决策科学化的保证。 1.1教育科学研究可以促进教学改革,提高人才培养质量医学高校进行教育科研,主要就是根据医学教育教学的实际,结合教育发展的相关理论和规律,对实践教学中贯彻的教学理念、教学方法、教学手段、课程设置、人才培养模式等问题进行探索,发现问题、分析问题,进一步提出解决问题的方案或计划,从而为教学初步改革尝试做一些理论准备并提供实践依据。只有不断地进行教学改革,逐步提高医学高校人才培养的质量和水平,才能跟上社会快步发展的需要,使培养的人才更好的为社会服务。 1.2教育科学研究是促进教师专业成长和发展的有效途径随着教师教育理论和实践的发展,教师的专业发展和成长越来越成为衡量教师合格与否及潜能的重要内容。由于医学教师既要学习医学专业知识,又要学习教育科学方面的知识,再加上当今世界知识更新速度非常快,个人时间和精力有限,所以需更侧重医学教师获取、研究、创新知识的专业能力培养。因此,以科研创新为价值取向,鼓励一线医学教师从自己的教育实践出发,以已有的知识和经验等为指导,对实际问题进行反复的观察,审慎的反思,边实践,边研究,以实践促研究。通过主动参与、研究探索,反过来指导实践,不仅加强了教师的生机与活力,提高了教师的科研能力,也从教师的专业精神、专业知识、教育教学能力等方面促进了医学教师的专业成长和发展。 1.3教育科学研究是繁荣教育科学,构建具有中国特色的教育科学理论体系的实践基础我国的高等教育规模虽已稳居世界前列,但我国整体的高等教育质量水平与发达国家相比,还具有很大的差距。因此,如何有效提高我国高等教育的质量,是我们必须正视和重视的一大问题。医学高校通过对医学教育领域内的理论和实践问题进行研究和探索,不仅可以用来指导医学教育实践,提高我国医学教育水平和质量,也可以反映出高校办学中普遍存在的问题、办学规律等,从而丰富了教育科学的研究内容,为构建具有中国特色的教育科学理论体系提供了一定的实践基础。 2医学高校教育科研的现状及问题纵观各医学高校当前开展教育科学研究的现状,结合实际工作中的经验,不难发现,当前医学高校教育科学研究主要存在以下几方面的问题。对教育科学研究认识不足,重视不够。医学教育是一种实践性、应用性很强的专业教育,再加上医学教育工作的特殊性、复杂性,尤其是学科知识体系的内在严谨性,而且教育科研投入大,周期长,见效缓慢。因此,有部分高校领导和教师认为医学院校的教师只需具有牢固的医学专业知识、培养的学生会治病即可,而关于教育科学研究是可有可无的。由于未认识到教育科学研究对医学教育改革和提高医学教育质量的重要作用,对其认识不足,也就谈不上重视,因此教育科研积极性不高,无法走科研兴教之路。教育科学研究管理制度不健全。受传统观念的影响,我国现行医学高校教育科研还属于上令下行的管理模式,这种管理模式缺乏科学性、合理性。如立项评审和结题验收无具体的、可操作的标准依据,很多时候就凭领导、专家个人的取向、喜好来决定课题立项及验收结题;研究过程没有具体可行的监管办法,部分教师存在重申报立项,轻实质研究的现象,而教育科研管理部门对其研究过程监管执行力度也不够,中期检查流于形式等等。这说明医学高校教育科研管理制度还很不完善,由于缺乏规范的教育科研管理制度,对教师科研工作的指导、督促不够,使得教师教育科研工作存在一定程度的随意性和盲目性,结果打击了教师进行教育科研的积极性和热情,最终影响了整体的教育科研水平。教育科研管理人员素质及科研水平不高。目前,医学高校教育科研管理人员素质及水平还不高,主要表现为:教育科研管理人员业务不熟练,某些管理人员此前没有参与课题研究的经历,部分人员缺乏教育科研的相关理论知识,尤其是缺乏医学教育科研的知识;教育科研部门专职工作人员少,不能满足教育科研管理与研究日益增长的需要;未对相关管理人员进行管理制度、知识等方面的培训等。医学高校教育科研管理工作人员的素质和水平不高,直接影响了教育科研工作的质量。缺乏配套的政策支持。长期以来,医学高校的教育科研未受到应有的重视,一直游离于高校科研的边缘地带。尽管随着近年来国家加强对高校教育科研的重视,但在实际中仍然存在很多不成熟的环节。主要表现为:教育科研项目对申请者的资历有严格的限制,很多年青教师、新进教师在申请课题上比较困难,导致教育科研机会不平等;教育科研经费普遍投入不足,使得很多教研项目中途放弃或无法深入开展下去而草草收场等。这些情况不仅打击了教师进行教育科研的积极性,也严重阻碍了医学高校教育科研事业的发展,削弱了教育科研在医学高校发展中应有的作用。 3改善医学高校教育科研工作的对策 从以上分析不难看出,改善医学高校教育科研工作需要从思想观念、管理制度、人员素质和支持政策四个方面进行。提高思想认识。首先,要在医学院校管理者和教师中普及教育科学研究的相关知识和方法,使他们认识到:教育科研是对教育实践的科学研究和开发,是对教育规律的探索和把握,其目的是指导和推动教育实践,促进学校的教育改革和发展。其次,各教研室要积极鼓励其成员参与教育科研活动,参加各类教学科研会议并进行学术交流,把教育科学研究参与率作为考核的指标之一,为教师尤其是青年进行教育科学研究提供帮助和指导,使之把所学的的医学及相关专业知识与教学实践活动紧密结合起来。因此,只有从上到下认识到教育科研的重要性,统一思想认识,才能提高教师教育科研的参与率,激发他们的研究性思维,培养他们对科研工作的感情,从而达到提高医学高校教育科研水平和教学水平的目的。完善教育科学研究管理制度。高校教师进行教育科研主要是以课题研究的形式进行的,教育科研管理的目的就是要遵循科研活动规律,通过对众多变量关系的协调、服务,积极创造一个适合科研发展的环境,使教育科研人员的智慧能在适宜的环境中得到最充分的发挥,从而使教育科研活动得以顺利完成。简单的说,管理的目的是让教育科研提高效率、多出成果、出好成果。因此,要及完善教育科研管理制度,对课题申报、立项评审、研究过程、结题验收等各方面的工作严格按照科学的教育科研管理制度来执行,保证教育科研活动的顺利进行。提高教育科研管理工作人员的素质和水平,建立专业化的科研管理队伍。对于管理者而言,良好的工作态度、较强的责任意识、友善的性格与较高的情绪智力都直接影响到工作的各个方面,因此要重视管理人员的个人素质和修养。随着我国医学教育的不断发展,对教研管理人员的业务素养要求也在不断提升,要求教研管理人员不仅要善于管理,做好服务,还要善于研究、创新和指导教育科研工作,所以,医学高校的教研管理人员还必须掌握一定的教育科研、医学、管理学等方面的知识,不断提高自己的业务素质和水平。为了提高管理的效率和水平,学校还必须建立一支专业化的教育科研管理队伍,使管理工作制度化、规范化。建立相关的配套政策,并加大对教育科学研究的投入。要想取得高质量的教育科研成果,开放、自由的科研环境以及一定的激励措施等配套政策是必不可少的。要鼓励全体教师和管理人员从事教育教学研究,为他们创造一个相对公平合理的科研氛围和更多的从事教育科学研究的机会。进一步加大对教育科研经费的投入,为教育科学研究创造一个相对宽松的经费支持环境。只有这样,才能真正提高医学高校的教育科研水平,进而达到提高医学高校教学质量和学校的科学管理水平的目的。 教学科研论文:化学教学科研训练成效 本文作者:申烨华 李剑利 崔斌 杨小峰 赵文立 王尧宇 单位:西北大学 化学与材料科学学院 创新能力培养是高等教育中素质教育的核心,国家和民族的进步归根结底依靠创新教育。如何积极实施素质教育、拓展创新能力培养途径、培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,是我国高等教育面临的一个重要课题[3-6]。西北大学化学与材料科学学院是国家“211工程”重点建设单位,拥有国家理科基础科学研究和教学人才培养基地(以下简称国家理科基地)以及国家级实验教学示范中心(以下简称国家示范中心)2个国家级教学平台。近年来,应对教育形势的新发展,围绕学生创新意识和能力的培养,全面整合教学与科研的优势资源,通过完善创新人才培养方案、构建创新能力培养体系、制定科研训练规章制度、引导开展科学研究训练等4个方面的工作,全方位建设优质实践创新能力培养平台,促进学院学科发展与人才培养良性互动、教师教学能力与科研水平协调发展、学生基础知识和科研创新能力共同提高。 1完善创新人才培养方案 新的教育形势下,人才培养方案除了需要强化“三基”,更要注重学生创新能力的培养。为了适应新的人才培养目标,学院专业课程设置为学科平台课程、专业方向课程和专业选修课程3个模块。学科平台课程共计10门理论课和8门实验课,针对化学、应用化学、化学生物学和材料化学4个本科专业开设,是学院所有化学类专业学生的必修课,是本科教学质量的重要保证,也是化学大类培养的关键所在。学科方向课每个专业开设4门,学生任选其中3门必修,进行必要的专业培养。选修课程拓展学生的学术视野,并与研究生教育衔接。近几年,为了进一步密切理论和实践课程的联系,加强学生创新意识和能力的培养,在培养方案中强化5个环节的工作。(1)设置学科平台课程实习环节。为了加强理论与实践的结合,提高学生学习兴趣,培养实践创新能力,学院划拨经费和学时,为学科平台10门理论课程设置课程实习环节,由课程主持人和主讲教师负责,根据课程特点,联系相关企业或科研院所,带领学生进行实地考察与参观。(2)开设2个创新研究实验。在第三层次实验中,开设创新研究实验I(化学生物学实验)和创新研究实验II(材料化学实验),面向全体学生开设学科前沿实验,进行科研全过程的训练,体现学科优势对教学工作的促进作用。(3)实行大型仪器自主操作。依托国家示范中心的建设,学院整合全院大型仪器,构建了大型仪器网上预约系统。学生通过上岗培训,获得证书,即可自行操作大型仪器。大型仪器可以24h向学生开放,用于学生自主开展创新实验研究。(4)举办学科前沿讲座。为了让学生了解学科动态、激发科研兴趣,由学院高级职称教师和优秀博士生,以及聘请知名专家、学者进行学科前沿讲座。要求学生4年至少听讲座20次,上交听课笔记,计1个学分。(5)加强校外实习基地建设。工业实习是学生理论联系实际的重要环节,是教育与社会相衔接的一环。但是,近年来,由于企业现代化管理进程加快,自动化程度增加,加之对学生安全的顾虑,企业对本科生工业实习积极性不高。为了确保实习质量,借助学校教务处和国家理科基地平台,学院建设5个稳定的挂牌实习基地,并与企业共同制定实纲,确保实习质量。 2构建创新能力培养体系 依据我院具体实际,结合本科各专业的特点,适应新形势的发展,从科研训练平台、科研项目平台、学科竞赛平台、开拓国际化平台和营造学术氛围等5个方面构建特色的创新能力培养体系。(1)构建科研训练平台。遵循3个基本原则构建科研训练平台:一是在资金上集中教学、科研各个渠道的经费,统一规划,根据学科发展的需求,搭建学科前沿领域的仪器平台,为学科发展和教师科研能力的提高、本科生学术视野的开拓和科研训练层次的提升提供基本保障;二是在政策上制定大型仪器网络化管理制度,学生通过培训获得大型仪器操作达标证书后可以使用大型仪器从事科学研究工作;三是在实验场地上整合教学、科研优质资源,包括国家示范中心、教育部共建重点实验室、省级重点实验室、教师研究室等,向本科生科研训练开放。通过这几项举措,保证了学科建设、本科生培养、教师队伍提升等协调发展。(2)组建科研项目平台。学生参加的各类科研训练项目包括国家大学生创新性实验计划项目、学校大学生创新性实验计划项目、学院创新基金项目和为期一年的毕业论文。整合各类本科生科研训练项目,由专人负责,统一规划、协调发展,扩大学生受益面,将整体提高和重点培育相结合。前3类项目要求指导教师必须主持在研项目。(3)建立学科竞赛平台。成立专门培训组,统一组织、培训学生参加重要的竞赛活动,并通过总结将存在的问题反馈实验教学课程组。各类活动主要包括国家大学生化学实验竞赛、省级大学生化学实验竞赛和大学生“挑战杯”大赛。(4)开拓国际化平台。加强国际交流,通过邀请国外知名大学的教授学者(30人次)举办讲座、外派交流人员(20余人次)等方法,开拓了教师和学生的学术视野,培养教师和学生的创新意识和能力,为国际化人才的培养奠定基础。(5)营造学术氛围。为了培养兴趣、营造氛围、发挥示范辐射作用,每年在学校化学与材料科学学院、化工学院、地质系、文博学院、城资学院、生命科学学院等开设化学课程的院系中,举办“化学文化周活动”。活动内容包括:化学理论知识竞赛、化学实验知识竞赛、趣味化学知识竞赛和优秀论文展示等。另一项活动为学生自行编撰《化学星源》学术刊物。国内知名学者为刊物题写了贺词。高鸿院士题写:格物致知,求实创新,培育化学创新人才———祝贺《化学星源》创刊。教育部教学指导委员会化学分委会主任郑兰荪院士题写:热爱化学,献身科学。教育部教学指导委员会化学分委会原副主任姚天扬教授题写:追真求实,创新造物———贺西北大学化学与材料科学学院《化学星源》创刊。首届国家级教学名师史启祯教授题写:精心培育,各方支持,让《化学星源》成为青年学子的成才之梯。教育部教学指导委员会化学分委会副主任宋毛平教授题写:做学问,勤学好问,敏于思考渴成才;搞研究,埋头探究,锐意进取勇创新。国家级教学名师唐宗薰教授题写:异想天开,大胆突破,严谨求是!不唯书,不唯师,要唯真理! 3制定科研训练规章制度 为了引导师生注重科研训练项目的学术内涵和项目实施过程中对学生创新性思维和创新能力的培养,以及提高学生参加学术研究的积极性,制定各类规章制度。要求所有项目经过预研、申请、答辩、立项、签订任务书(教师和学生)、中期检查、结题汇报等程序,加强过程管理。要求各类项目结题时至少在学生自办刊物《化学星源》发表文章,训练学生整理研究工作、撰写科研论文的能力。 4引导开展科学研究训练 通过各种制度引导、鼓励学生参与科学研究。一方面在保研中设立加分制度和免研直通车制度:在保研成绩中设立附加分,承担与参加科研项目、发表文章等均有加分;学校教务处规定以第一作者发表SCI论文具有破格保研资格。另一方面制定奖励制度:发表文章、参加各类项目、获奖各种成果,均有奖励。5参与研究的化学创新人才培养成效2006年以来,我院学生获得国家级和校级大学生创新性实验计划项目19项和42项资助,同时设立学院创新基金项目120余项,直接受益学生560余人。本科生以第一作者或参与研究的署名作者200余篇,其中SCI论文80余篇。通过这些项目的训练,我院在大学生化学实验竞赛中,获国家级一等奖1项、二等奖3项、三等奖5项,获省级一等奖共15项,并3次获得优秀组织单位奖;在“挑战杯”比赛中,获省级特等奖1项、一等奖2项、三等奖5项。考研率和就业率明显提高,学生深造率(读研或出国深造)40%以上,研究生考取率在95%以上,就业率94%以上。 教学科研论文:生理学教学科研思维的作用 摘要: 加强医学生科研创新能力的培养是当前医学教育体制改革的重要内容。根据生理学的学科特点,从理论教学、实验教学、网络教学、科研小组4个方面提出系统培养医学本科生科研思维的新思路。 关键词: 生理学;科研思维;创新能力 加强医学生科研创新能力的培养是当前医学教育体制改革的重要内容。生理学是医学基础主干课程,也是一门实验性科学,每一个经典理论的形成,无不来源于前辈生理学家对生理现象的深入思考,大胆的假设和缜密的验证,薄薄的一本教材实际上就是千万生理学家穷其一生所进行的科学实验结论的浓缩,因此,生理教学与科学研究的紧密结合对于培养高素质创新医学人才的科研意识、素质、能力十分重要。 1理论课教学中科研思维的渗透 固守理论课堂主阵地,将科学史话巧妙地融入教学之中,使学生了解经典理论形成的来龙去脉。例如,细胞生物电因其微观性、抽象性一直是教学中的难点,在教学中通过Flash动画演示霍奇金(A.L.Hodgkin)和赫克斯利(A.F.Huxley)运用电位固定法在枪乌贼巨大轴突进行实验,记录到膜电位成梯级波变化的过程,进而引出静息电位和动作电位的形成机制。再如,讲解胃液的主要成分及作用时,提到纯胃液pH值在0.9~1.5,大多数学生会认为没有细菌能在酸性如此强烈的胃液中存活,此时通过澳大利亚科学家Marshall的“以身试菌”的故事,不仅证实了幽门螺杆菌确实存在,而且证明了它就是引发消化性胃溃疡的罪魁祸首,这让学生看到真正的科学家在自己的发现与学界主流的观点相悖时,对真理的坚持和为科学献身的崇高精神,从而深入地思考如何才能通过有效的科研设计和针对性的实验,既不伤害自己的身体,又能证明假设的正确性。 2实验教学中科研思维的培养 有目的、有计划地开展设计性实验,注意理论、技术与思维的结合。生理实验课主要培养学生的动手能力,而设计性实验是一种模拟式的科学训练,学生可以初步掌握较为先进的分子生物学研究方法,进一步了解科技前沿,有利于培养学生的科研创新能力[1]。学生利用所学知识独立思考,并在教师的指导下,主动设计方案,通过实验证明自己的假设,利于学生逐步建立综合运用知识解决问题的理念,使实验教学环节真正成为培养学生实践能力和创新思维的重要途径。在设计性实验中,学生分工合作、互相帮助,遇到难以解决的问题时多讨论,及时沟通交流,以提高研究效率,可以充分调动每位成员积极性,有利于培养学生团队协作能力[2]。 3网络教学中科研思维的发散 学生思维活跃、精力充沛、接受新事物的能力强,各种新媒体网络平台是他们拓宽知识面最便捷的平台。教师可以上传理论教学中涉及的著名科学家的科研轶事或经典实验操作步骤,提供有效链接,设定相关的讨论题目,鼓励学生自己去寻找答案,然后约定时间师生互动交流,当然这种互动不仅是教师与学生之间的互动,还有学生与学生之间的互动,从而为学生搭建沟通的桥梁,解决各种实际问题。同时,教师应充分调动学生的学习积极性,鼓励学生利用课余时间收集和整理科研资料,或通过自媒体上传自己的实验视频,加强新媒体网络平台资源的分享和传递,参与网络平台的维护和更新,促使学生自主学习。 4成立科研小组 鼓励大学生成立科研小组,配备中青年骨干教师作为指导教师,努力申报科研课题。创造条件使本科生参加科研工作是提高医学本科教育质量、培养学生创新能力和综合素质的现实选择和重要途径。选拔学有余力的优秀本科生成立科研小组,申报课题,直接参与科研实践,将平日所学的理论知识应用到具体的科研活动当中。大学生的所有科研活动都应该同专业学习紧密联系在一起,教学科研化和专业性研究是大学生科研工作的原则[3]。生理学作为经典实验科学,研究的是正常生理活动规律及其机制,只有深入研究正常生理规律,打下坚实基础,才有可能在日后临床工作中面对患者发生病理生理学改变时,从容地应用药理学知识将其纠正或延缓。 5结语 综上所述,医学高等教育以培养高素质应用型人才为目标,要求学生不仅拥有丰富的专业知识,而且还能利用所学知识解决实际问题。学生科研创新能力培养旨在以科研实践活动为平台,在推进教学改革的同时注重创新能力的培养[4]。学生科研能力的培养是一个循序渐进的系统工程,生理学作为基础主干课程,承上启下,在教学中只有不断探索,与时俱进,才能逐步提高学生的科研素质,为后续课程的学习打下坚实的基础,满足当前医药事业对科研人才的需求。 作者:杨智航 张量 李玉芳 张忠 单位:沈阳医学院 教学科研论文:院校网络资料对科研的影响 作者:唐红艳单位:湖南科技学院 高校自建的网络资源主要是指高校自主创立、集成的相关网络信息和网络资源。高校自建的网络资源主要有:一是为教学和科研服务方面的网络资源。湖南科技学院图书馆公共检索系统、精品课程建设网、校园网FTP资源共享服务、随书光盘下载、教务管理系统、实验室管理系统和网上选课等。二是为管理沟通服务方面的网络资源。湖南科技学院学籍学历查询系统、财务查询系统、校务公开系统、心桥网、西山论坛和校长信箱等。三是为生活服务方面的网络资源。如后勤服务系统、维修申报系统等。 高校校园网络资源在教学科研中的重要作用 高校校园网络资源在教学科研中具有十分重要的作用,具体表现在以下几个方面: 1、校园网络资源是教师获取信息资源、提高教研水平的重要载体 高校教师通过校园网络资源获取教学科研所需要的相关资料和数据,采集最新信息,可以丰富和充实课堂教学内容,提高科学研究水平。 2、校园网络资源是学生自主学习、提高学习能力的重要平台 高校学生通过校园网络资源,比如公务员模拟考试系统、四六级模拟考试系统、司法考试模拟系统及图书馆中国知网等获取相关的网络资源,为学生的自主学习、研究性学习和自我发展提供服务。 3、校园网络资源是加强沟通、提高管理工作效率的重要手段 高校通过校园的网络论坛、博客及其它网络平台和沟通工具等,能够发挥一种联结教师之间、学生之间、师生之间、部门之间、上下级之间的桥梁作用。同时校园网络也是高校进行管理沟通、开展无纸化办公的重要工具,各种教学文件、通知、申请等均可通过校园的网络系统进行传输,不仅节约资源,而且还提高了办事效率。 4、校园网络资源是加强学生思想教育、培养现代信息素质的重要渠道 现代社会是信息社会,掌握信息资源就掌握了成功的关键。现代教育是素质教育,信息素质的培养是现代素质的重要组成部分,校园网络资源的使用有利于学生对信息与信息化有更加全面的了解,对信息的重要性有更加深切的认识。充分地利用网络优势,充分使用校园网络资源,引导学生摒弃大量无用的、有害的信息,获取健康的、有用的信息,帮助学生培养正确的价值观、人生观和世界观。 目前高校校园网络资源在运用上存在的问题 1、宣传不够,相关培训和配套工作不到位 目前,有为数不少的人不知道校园网络资源有那些、不知道如何去下载相关资料或是不会使用。有些学生到大四写毕业论文的时候才知道如何从校园网上免费下载相关的学术期刊资料,如何从校园网上查询各类图书信息,如何将各类资料运用到自己平时的学习和工作中,如何使用上面的科研资源为学习服务。甚至有学生毕业了也不知道如何使用图书馆公共检索系统。少数老师教学也未能用到目前已有的网络教学资源,很少吸纳和借鉴别人的观点,将所讲的与现实、与大环境结合起来,而仅仅是照本宣科。 2、校园网络的使用率和使用效率低 近年来,许多高校不断增加资金投入,相关实验设备增加,硬件环境得到大大改善,但是反观在软件方面却没有跟上来,系统维护不足,从而使校园网络资源利用不够,计算机沦为普通的文件传输和上网聊天工具。《南方日报》曾以头条新闻报道《莫使校园网成大摆设》,据统计目前投资数百万建成的校园网,有50%以上的计算机仍处于不完全使用状态,造成资源的严重浪费。 3、高校自身开发创建的网络资源较少 校园网络资源中除本校图书馆公共检索系统检索到的网络资源、校园PTP、校园精品课程建设网、各类教学管理系统外,其余通过校园网可触及到的网络资源大部分来自于网络共享,或通过付费购买获得,学校自己开发的网络资源相对较少。 4、校园网络资源存在不丰富,管理不完善 一些高校校园网络资源比较单一,主要是集中于一些学术期刊等,对于一些外文文献、古旧图书涉及相对较少。同时校园网络资源存在管理不完善问题,很多网站内容空洞,更新速度慢,页面设置老旧且不合理,使用起来极不方面。而且校园网络还存在网络不稳定、速度慢、日常维护跟不上等问题,这些都影响了校园师生对网络资源的使用。 提升校园网络资源在教学科研中运用效益的措施 1、加大对校园网络资源的宣传和使用力度 高校有关职能部门应加强校园网络资源宣传教育,让全校师生都知晓校园相关网络资源状况,知道如何去正确使用校园网络资源。针对大学生,可以借助高校的学生会、团委、社团等平台,举办相关的讲座或者进行一些文字宣传等,加大宣传力度。首先让广大学生知道有校园网络资源、校园网络资源具体有那些,然后让大家知道应该如何去使用,将那些有用的校园网络资源用到自己平时的学习、工作和生活中去,利用网络来加强对相关专业和课程的学习。 2、对教师进行相关培训,提高学科教师的计算机多媒体网络技术水平 高校针对教师,可以举办诸如多媒体课件制作大赛、网络技术培训、计算机应用能力培训等,让其对网络教学资源有一个更为深刻的了解,并能够更为熟练地将其运用到平时的课堂教学中去,熟练地从网上获取相关的信息,更多地使用多媒体资源和各项校园网络资源为自己的科研和教学服务,使课堂教学更加丰富多彩,使科研能力更上一层楼。 3、开发建设具有自主知识产权的、创新性的校园网络资源 首先,可以对自己本校教师的教学科研成果、学生的优秀本科毕业论文、大学生课题、大学生研究性学习和创新性实验计划项目、校园创业计划大赛获奖作品的优秀成果等进行电子化,利用校园网络,实现资源共享。其次,结合本校和本地的特色开发相关网络资源。湖南科技学院是一所立足永州的地方性本科院校,可以结合本地特色,如女书文化、舜文化、瑶文化等,多开展对地方文化的研究,将地方文化研究的相关成果电子化,开辟专门的网站,建立校园资源共享平台,并派专人进行维护和管理。 4、建立开放式的即时交流,实现师生间的良性互动 建立诸如论坛、博客、专业的学科网站等实现教师在课下的和学生的互动。在博客中教师提前告知学生下堂课的讲课重点,布置相关作业。学生针对教师的相关问题予以回答。开辟网上论坛,为学生提供展示自己思想和观点的平台,在网上交流分享自己考证、考研、工作、学习方面的心得,探讨相关问题,拓展学习空间。利用校园网络资源让师生多进行交流和沟通,从而不断提升自己。 5、建立校园网络资源使用的长效激励机制,提高使用效率 高校应建立校园网络资源使用的激励机制,鼓励老师多上网和学生交流,诸如一些博客论坛上学生提出来的问题及时进行回复,给学生答疑。可以将教师的这部分工作适当予以量化,按课时计算给予一定的补助,学校在这一方面还应该给予表现突出的老师适当奖励。 6、建立校园网络教学平台,及时进行网络资源的整合、优化和升级 高校为大力挖掘利用校园网络资源,应建立面向教师的网络备课平台,实行网上备课;建立学校自己的专门备课网站,实行教师备课的教案共享;建立教师博客等,实现老师和学生的网上互动,从而避免高校教师上完课之后,学生见不到上课教师,教师不容易找到学生的状况,从而增加师生之间的互动。在国外许多知名大学经常可以看到在阳光下学生坐在草坪上进行网络学习,国内的许多知名高校也都实现了无线互联网的免费覆盖。在我校应首先实现校园无线网覆盖,其次是争取无线网的免费,同时对校园所有多媒体教室进行全程联网,避免只有硬件设备,而无法做到网络链接,实时获取网络资源。建立校园网站视频点播系统,开设校园教师网络公开课,让学生在下课后对上课不懂的地方可以通过网上重新听课获取答案,而那些因请假等原因没来上课的同学也有机会重新补课,从而避免上节课的没听或没听懂,下节更听不懂,久而久之不想学习的状况发生。 教学科研论文:精品课程教学科研互动关系 1研究的背景 2003年,教育部启动了精品课程建设工作,精品课程建设是教育部教学质量与教学改革工程的重要方面,是提高高校教学质量的重大举措,也是高校课程建设与课程改革的导向,各省市和高校都积极主动建设了各级各类的精品课程,极大推进了课程建设的步伐。但其中的一些精品课程特别是校级的精品课程建设,其质量和建设水平都存在不足。主要表现在:教师对精品课程的教学研究不够深入,精品课程的形式和内涵缺乏和谐与交融等问题。如何进一步提高精品课程的建设质量和水平,是值得进一步研究的问题。 教学和科研是高等学校的两大基本职能,但如何处理好两者的关系却一直是个难题。从课程建设的角度看,教学与科研应该是一个辩证的统一体,二者是互相依赖,互相促进的,课程教学是科研的基础,科研有助于课程教学的发展和提升。高校精品课程建设,既属于教学范畴,也属于科研范畴,通过对其内容的各方面各层次进行理论和实践的分析与探索,可以使教学促进科研,科研支撑教学,推进高校精品课程建设。 2精品课程建设中教学与科研的互动分析 课程建设包括教学内容、教材、教学方法、教师队伍和教学管理等方面的建设。精品课程是具有特色和一流教学水平的优秀课程,在精品课程建设中,师资队伍建设是精品课程建设的根本保证,教学内容建设是精品课程建设的核心,先进的教学方法和教学手段是精品课程建设的重要途径,教材建设是精品课程建设的关键环节,突出的课程特色是精品课程建设的灵魂。 精品课程建设的主体是教师,因此师资队伍建设是精品课程建设的根本保证,教师是课程建设中连接教学和科研的纽带。精品课程对教师队伍的定位是“一流的教师队伍”,这个“一流”体现在两个方面,一是一门精品课程应该首先具有一个一流的课程负责人,能够通过自身的组织和协调,把科研优势转化为教学优势,能够注重教学团队建设,为课程的可持续发展提供保障;二是精品课程建设还需要具有一支责任感强、团结协作精神好、知识结构和年龄结构合理的教师团队,要不断进行教育教学创新,并取得一定的教研教改成果。 从教学角度分析,教学工作是教师的本职工作,作为教学实践最重要方面的课程教学是提高教师教学水平的最佳途径,也是教师从事科研活动的源泉,从科研的角度来看,教师参与科研可以大力提高自身的学术水平和科研能力,视野变得更加开阔、思维更加灵活,这有助于教师更深刻理解教学内容,提高授课质量。无论是作为个体的教师还是作为团体的课程教学团队,都必须充分参与课程建设,将课程建设发展与个人的发展相结合,在教学与科研的结合中提高自己的教学水平和科研水平。 教学内容建设是精品课程建设的核心,“一流的教学内容”要求精品课程的内容体现现代教育理念和时代要求,以知识整合为课程体系建设的核心,重视课程的内涵建设,始终保持课程内容的科学性、先进性和系统性,及时反映和吸收本学科领域最新最前沿的研究成果,积极整合优秀教学成果和科学研究成果,体现新时期社会、政治、经济、科技发展对人才培养提出的新要求。精品课程的教学内容建设包括教学内容的设计和教学内容的组织安排两个方面。精品课程教学内容的设计要充分体现教学与科研的互动。 作为一名教师,需要将所拥有的知识转化为学生所能掌握的知识,并借以发展学生的智能,这就需要恰当的教学方法和教学手段。教学方法的灵活和教学手段的先进是精品课程的重要标志。现代教育技术的发展深刻改变了教学理念、模式、方法和手段,精品课程建设强调使用现代信息技术,实现教学现代化,提高教学效率。这就要求教师在教学方法与手段的设计中要重视探究性学习,研究性学习,体现以学生为主体的现代教育理念,体现课程内容和学生特点,灵活运用多种恰当的教学方法,有效调动学生学习积极性,促进学生能力发展;恰当而又充分地使用现代教育技术手段,协调传统与现代教学手段的应用,激发学生学习兴趣、提高学习效果。为了达到最佳的教学效果,以学生为本,因材施教是精品课程教学方法和教学手段使用的基本原则,如何根据教学内容选择恰当的教学手段和教学方法,使得学生获得最佳的学习效果,这是值得教师永远探索和研究的领域。 教材建设是精品课程建设的关键环节,精品课程建设需要精品教材,精品教材的建设,有赖于教师在不断的教学工作中积累,更有赖于教师在不断深入的教学改革和教学研究中加以创新。精品教材的建设过程,也是教学实践与教学研究的过程。 突出的课程特色是精品课程的灵魂,是精品课程的生命力之所在。它是在课程建设和改革以及课程教学上的突破,是独创性的成果,对同类课程建设具有积极引导意义和实际借鉴作用。特色和创新是紧密结合在一起的,创新与特色必须贯穿于精品课程建设的全过程,它们在精品课程评审中也有着极为重要的作用。课程特色来源于教师团队对课程教学理念的精心凝练,来源于对课程教学模式的研究创新,来源于对课程教学手段的深入探索,来源于对教材建设精益求精的不懈追求,可以说,没有研究就没有创新,就没有特色。 3构建精品课程建设中教学与科研互动的机制 作为一项课程建设工程,精品课程建设不是单纯的课堂教学,而是系统的课程建设,是优质的教学资源,高质量的精品课程必定是教学和科研完美结合的结晶。必须处理好教学和科研的关系,构建教学科研的良性互动机制,在互动中推进和加强精品课程建设。 构建精品课程建设中教学与科研的互动,有赖于理念上的更新。必须树立教学与科研工作统一于高校的人才培养的理念。高校的人才培养,最终都会落到课程这个基本载体上,如果在课程建设中没有教学科研结合的学习和实践环境,培养这样的人才就成了无源之水,无本之木。因此,必须从人才培养的高度认识课程建设中的教学与科研,以人为本,特别是以学生为本,推进和加强课程建设中教学与科研的互动。 构建精品课程建设中教学与科研的互动,有赖于课程建设主体教师积极性的发挥。必须树立精品课程教学属于学术研究范畴理念。现在的高校教学已经不再是传统意义上的知识的传授,而是学术水平的反映,必须把教学水平作为学术水平的一部分。承认课程教学的学术性,学校才能真正赋予课程教学研究和科学研究等同的学术地位,教师才能从内心把课程建设作为学术研究、把课程教学作为学术活动;才能不断革新教学模式,创新教学方法,推进教学改革,促进教学与科研在教学中的融合,才能认真总结教学经验和心得,深入研究相关文献,把科研成果带入课堂,将科研成果转化为教学成果,把最新的知识和信息传递给学生,丰富教学内涵。 构建精品课程建设中教学与科研互动,还有赖于管理体制的更新。教学科研能否良性互动很大程度上取决于教学科研互动的外部保障,学校应该制定相关的规章制度,完善教学科研互动的激励机制和约束机制,完善教师评价体制。如将教师在课程教学中的教学科研的互动情况作为教师职称评定的一个重要条件,逐步建立和完善课程建设中教学科研互动的评估指标体系,尤其是教学中的科研不能只看重档次和数量、转载情况等,更应该关注其在教学中的可操作性、是否促进了教学改革,是否提高了教学质量。在各类教师荣誉称号如青年优秀教师、教学名师等的评选中注重教师在课程建设中是否主动推进了教学与科研互动。在精品课程的年度检查和评价中增加教学科研互动的指标要素,如课程建设方面的备课情况,网络资料更新情况、与学生动态交流情况,教学研究情况等。 教学科研论文:试论高校党风廉政建设与教学科研的结合 一、高校党风廉政建设与教学科研工作结合的必要性 一般而言,制约教学科研工作的因素分为两大类,一是人的因素,一是物的因素,物的因素最终是要受人的因素驱使和制约的。由于教学科研工作的主体是人,人的主观能动性发挥如何将直接影响着教学科研工作的质量,而党风廉政建设的主要任务是对人的教育管理,是通过教育管理人而达到与教学科研工作沟通的。对教学科研工作中人的因素实施作用力的途径主要有两大方面:一是行政管理,二是思想教育。实施行政管理的主要部门有办公室、教务处、科研处,学生处、后勤处、财务处等,实施思想教育的主要部门有纪委、组织部、宣传部、工会、团委等。可见,纪委开展的党风廉政建设是通过思想教育的渠道对教学科研工作者实施教育管理的,从而间接地作用和服务教学科研工作。与此同时,由于行政管理部门也离不开管理者和被管理者,因此,党风廉政建设还可以通过对行政管理部门管理者和被管理者的教育管理对教学科研工作产生影响。(一)高校党风廉政建设能为教学科研工作提供组织保证。高校党风廉政建设并没有与教学科研工作发生直接联系,它要通过一定的中介环节才能对教学科研工作产生作用,具体表现在两个方面:一是通过抓好教学科研单位的党组织、党员领导干部和党员的工作,从而对教学科研工作实施影响,体现出为教学科研服务,这是主要方面;另一方面,党风廉政建设还可以通过抓好各行政管理部门干部党员的思想建设、组织建设和作风建设,再由各行政管理部门以自己特有的行政管理方式作用于教学科研工作。因此,高校党风廉政建设服务教学科研工作的着力点离不开教学科研单位的领导班子和党员干部,基层党组织和党支部以及广大一线党员,而这些都是教学科研单位中相当重要的部分,它们分别起着“火车头”的作用、战斗堡垒的作用和旗帜的作用。教学科研单位领导班子和领导干部的素质高不高,党总支和党支部战斗力强不强,党员的作风发挥得好不好,都将直接影响到教学科研工作的质量和成果。(二)高校党风廉政建设能为教学科研工作提供思想保证。随着我国高等教育体制改革的不断深入,高校拥有更多的办学自主权和资源决策权,如在招生录取、经费分配使用、建设项目安排、物资采购、校办企业运营等方面可以自主支配,这在一定程度上容易诱发拜金主义,享乐主义和极端个人主义,少数党员干部在多元利益面前模糊了廉洁视线违法违纪。在新的历史条件下,只有不断筑牢高校的思想政治基础,才能提升教学科研单位领导干部的廉洁自律素质,为高校教学科研工作优先发展提供主体条件。实践证明,越是加强教学科研工作,就越要通过党风廉政建设增强教学科研育人,校风环境育人,管理服务育人,实践锻炼育人的思想政治教育实效性,为教学科研工作创造良好的软环境。因此,高校积极建立健全基层党组织建设责任制和党风廉政建设责任制,对党员的廉洁自律教育提出新要求,努力探索新形势下激励党员发挥先锋模范作用的有效途径,这也从另一侧面说明党风廉政建设与教学科研工作进行有机结合是极其重要的。高校党风廉政建设所创设的软环境集中体现为一种尊重人、关心人、满足人的需要以及调动人的积极性和主动性,能使教学科研工作者充分发挥聪明才智的工作环境和工作关系。党风廉政建设的对象是各级党组织和党员,他们之间构成了各种各样的上下级关系、同事关系、同志关系等等。如果党风廉政建设搞得好,就能有效地推动高校教学科研的自主创新和协同创新潜力,就能形成思想解放、作风民主、团结互助、心情舒畅的教学科研工作局面,形成尊重知识、尊重人才、尊重劳动的良好工作氛围。(三)高校党风廉政建设能为教学科研工作提供作风保证。近年来,高校违纪违法案件依然时有发生,这种贪腐风气对以教学科研、教书育人为核心价值的师德师风造成了极其恶劣的负面影响,这在一定程度上反映了高校党风廉政建设中还存在着薄弱环节、认识模糊和监督缺位等突出问题。作风建设永远在路上,强调指出:“面向未来,恢复和发扬党的优良传统和作风的任务还很重,巩固党风廉政建设成效、防止问题反弹的任务还很重,解决党内作风上深层次问题的任务还很重。”这也充分表明了在高校开展党风廉政建设的重要性和紧迫性。高校作为教书育人单位,“高校各个层面的校园人廉洁自律,以高尚的品格影响和教育学生,对大学生的成长成才将起到促进作用。”因此,在高校中营造风清气正的教书育人风气至关重要。党风廉政建设是作风建设的重要抓手,高校作风建设关系到一所学校的总体精神面貌和办学形象,是其教风、学风、考风、师风、校风等风气的集中反映,只有持续有效地开展党风廉政建设才能保障教学科研工作作风向好。 二、高校党风廉政工作与教学科研工作的具体结合 教学科研工作在高校整体工作中的地位和作用决定了高校的每一项具体工作都与教学科研工作有着或大或小的关系。对于高校党风廉政建设来说,它与教学科研工作的相关性主要表现在以下三个方面:(一)抓好中层领导班子的建设。教学科研单位的中层领导班子,既是学校公权力的执行者,又是教学科研第一线的直接指挥者,担负着制定本单位的教学科研工作计划,人才引进和师资队伍建设,重点课程、重点实验室、重点科研项目建设,调动教学科研工作者积极性多出成果、快出成果、出好成果和采取各种激励措施鼓励开展教学科研攻关等重任,因此教学科研单位的中层领导班子的建设搞得好不好,领导干部的素质高不高,执政能力强不强,将直接影响到本单位教学科研工作成效,凡是领导班子不团结搞内耗或者全局观念淡薄、只顾局部利益与个人利益或者思想不够解放进取、锐气不足或者工作不够主动形不成领导力的,都会程度不同地弱化教学科研工作效果。然而党风廉政建设的一个重要任务,就是要抓好中层领导班子的建设,“坚持以处级党员领导干部党性党风党纪教育为重点,加强对领导干部的理想信念教育、廉洁自律教育和艰苦奋斗教育,大力弘扬党的优良作风,引导全校党员领导干部讲党性、重品行、作表率,牢记党的性质和宗旨,牢固树立马克思主义世界观、人生观、价值观和正确的权力观、地位观、利益观,带头遵守中央关于领导干部廉洁自律的有关规定,筑牢拒腐防变的思想道德防线和党纪国法防线。”是教学科研单位工作出硕果的关键。(二)抓好基层总支和党支部的建设。党的十八大通过的《中国共产党章程》规定:“党的基层组织是党在社会基层组织中的战斗堡垒,是党的全部工作和战斗力的基础。”基层党总支和党支部是教学科研第一线的战斗堡垒,是党风廉政建设与教学科研工作的又一结合点。基层党组织的廉政生态状况关系到教学科研工作与外界信息、物质的交换效果。一个好的基层党组织或党支部,它具有较强的凝聚力和向心力,它能够把本单位党内外的群众团结起来,共同服务教学科研工作。从组织的纵向维度看,它可以整合力量出色地完成上级交给的各项任务;从横向维度看,它可以与同级组织形成良好的协同合作关系。实际上,教学科研通常表现为这种或者纵向或者横向维度的信息沟通和交流,协同创新机制构建也是当前高等教育的主要科研导向。然而,这种良好的组织生态平衡系统有赖于党风廉政生态的建设,如果没有权力监督机制和利益冲突防范机制等党风廉政机制建设,就很难形成和谐共生的组织系统。因此,纪检监察部门通过抓基层党组织和党支部的纪律学习教育,民主评议党员支部,目标管理评估以及书记支委的思想作风建设等方法方式,做到“党要管党、从严治党”,目的是使党支部能够保持旺盛战斗力,能够团结本单位的教职员工在教学科研上做出卓越成绩。(三)抓好教学科研第一线党员教育管理。中国共产党是中国工人阶级的先锋队,同时是中国人民和中华民族的先锋队,党的每一个成员以及每一个要求入党的同志都应该以共产党员的条件严格要求自己,努力工作,无私奉献,这样才无愧于共产党员的光荣称号。教学科研工作领域共产党员中的先锋模范作用主要是通过教学科研成绩成果体现出来的。在高校,党风廉政部门一方面要做好教学科研第一线的党员教育工作,教育他们树立正确的世界观、人生观和价值观,不受市场经济“下海潮”的负面影响,不为西方意识形态演变所诱惑,忠诚于党的教育事业,安心搞好教学科研工作,并通过他们的模范行动进而影响周围的非党员群众。另一方面要抓好教学科研单位发展党员工作,尤其要抓好在中青年教师和大学生中发展党员工作。中青年教师是高校的未来和希望,是教学科研的骨干力量,抓好在他们中间发展党员工作,有利于他们更好地发挥自己的才智。大学生是高校的重要组成人员,也是教学的主体力量。由于高校学生绝大部分是共青团员,党建带团建的工作机制要求在高校中抓好大学生党员发展工作,以党员的先进性吸引大学生向党组织靠拢,从而形成一股积极向上,要求进步的校园文化主旋律,由此促进学校良好学风、教风、校风的形成。 三、高校党风廉政工作与教学科研工作结合的途径 高校党风廉政建设是全面从严治党不可分割的组成部分。在高校教学科研领域,“只有坚持党要管党、从严治党,以改革创新精神推进党的建设,才能更好经受住执政考验、改革开放考验、市场经济考验、外部环境考验,更好战胜精神懈怠危险、能力不足危险、脱离群众危险、消极腐败危险。”为此,我们需要注意以下几个问题:首先,我们要克服党风廉政建设与教学科研工作是互不相干“两码事”的错误认识,形成党风廉政建设与教学科研工作有机结合的共识。一方面,从事高校搞党风廉政工作的同志,应该清醒地认识到自己的工作职责和工作目的,不能把党风廉政建设孤立起来,而应从更深层的意义上,即如何使自己所从事的工作更好地为教学科研工作服务上考虑问题,从而采取更加积极有效的措施使党风廉政建设在教学科研工作中找到生长点,真正发挥其应有的功能。有些同志虽然也认识到,既要抓好党风廉政建设,又要抓好教学科研工作,但却认为,抓党风廉政建设是纪检监察部门的事,抓教学科研工作是教学科研单位的事,因而在实际工作中出现各唱各的调,井水不犯河水的思想,这在思想认识上就削弱了党风廉政建设的效果。另一方面,作为教学科研单位和个人,也要清楚地认识到党风廉政建设本身就属于哲学社会科学研究任务,是高校服务社会主义建设,构建国家治理体系现代化和建设法治中国的重要体现,更是贯彻党的教育方针、政策,为党培养更多资政人才的现实需要。其次,我们要克服党风廉政部门与行政管理部门是互不相干“两张皮”的错误认识,形成两者目标一致,都是为教学科研服务,只是工作角度不同的共识。有些同志虽然口头上也说党风廉政建设重要,但实际上却认为党风廉政建设是空头理论,是形式主义,是可有可无的,而行政管理才是必不可少的;抓党风廉政工作吃亏,抓行政管理工作吃香,因而出现重行政管理,轻党风廉政建设的现象,这也是不对的。在实际工作中,如果我们忽视了党风廉政建设,行政管理工作就会时时碰钉,处处碰壁,也就难以取得应有的工作成效了。党风廉政建设是保证行政管理职权协调、有序、阳光运行的前提。因此,我们要在高校行政管理过程中强化党风廉政管理要求,构建起不想腐的思想防范机制、不易腐的组织保障机制、不能腐的制度约束机制和不敢腐的监督惩处机制。只有通过加强党风廉政建设,强化教学科研工作的监督管理功能,才能在教学科研中规范好学术权力和行政权力的关系,避免行政权力恣意干扰学术,让高校回归到教书育人、科学研究、服务社会、引领文化等更为本质的价值取向中去。再次,我们要克服党群系统中各个工作部门互不相干“一盘沙”的错误认识,形成所指向的目标一致,工作的角度一致,都是从党风廉政建设的角度为教学科研服务,只是各自工作的方式不同的共识。高校党群工作系统面对着最广大的师生员工,高校党风廉政建设是一项系统工程,内含着制度、监督、改革、纠风、惩处等防腐反腐举措,高校党组织能否做到党要管党、全面从严治党关系到高校能否把丰富的党风廉政建设资源转化为高校科学发展资源,能否实现专家治校、依法治校、教授治学和民主管理,能否形成风清气正的治教、治学、治校、治党氛围。在新形势下,高校党群工作面临着新任务、新挑战,只有认清高校的办学本质,遵循高校的办学规律,坚持高校的办学原则,依照教学科研的工作要求,通过发挥党风廉政建设的治理功能和条件链接功能,把握住党风廉政生态建设的系统性协调性特点,党群系统各部门才能在学校党委的统一领导下,形成全员、全过程、全方位的党风廉政建设工作格局,才能避免高校党群部门在党风廉政建设服务教学科研方面单打独奏唱“独角戏”的现象。最后,我们要克服党风廉政建设与大学生思想政治教育互不相干的错误认识。廉洁教育是大学生思想政治教育的重要内容。廉洁教育的成败,不仅关系到国家是否拥有正确、积极、健康的道德观念、法制意识和社会责任,更关系着我党反腐倡廉工作长效机制的巩固乃至整个中国特色社会主义事业的兴衰成败。因此,在大学生中培育和弘扬廉洁意识,是党风廉政建设的一项基础性工作。高校廉洁教育开展得越系统,进行得越扎实,就越有助于夯实党风廉政建设的社会基础。以廉洁教育为内容的大学生思想政治教育与教学科研的目标具有一致性,都服从服务于培养全面自由发展的社会主义建设者和接班人这一根本目的。教风、学风、考风、师风、校风是教学科研工作的灵魂,高校所倡导的廉洁文化是促进教风、学风、考风、师风校风健康发展的精神资源,然而,廉洁文化的内在价值正是由大学生思想政治教育来培育、传播和发展的,所以,党风廉政建设、教学科研、大学生思想政治教育三者是密不可分的。在进一步加强和改进大学生思想政治教育过程中,我们应该把廉洁教育融入到教学科研中去,实现课程设置显性化与隐形化相结合,通过融思想性、趣味性、知识性于一体的课堂教育渠道和思想政治教育活动载体来促进廉洁教育,正确引领教学科研的舆论导向。另外,我们还要努力营造廉洁自律、崇廉尚廉的校园文化氛围,使廉洁价值内化于心、外化于行,成为一股为实现“中国梦”的教育正能量。 作者:林海峰 单位:广东阳江职业技术学院思政部 教学科研论文:初中化学教学科研的发展 随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。 一、化学教育科研的研究过程 化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。 1.选定课题 课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。 选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。 2.制定方案 研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。 3.实施方案 这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。 4.分析资料 教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。 二、化学教育科研的常用方法 化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。 1.文献法 文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。 文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。 在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。 2.观察法 观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。 观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。 观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。 3.实验法 实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。 一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。 实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。 其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。 4.调查法 调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。 调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。 在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。
浅谈经济学教学改革:高校宏观经济学课程教学改革探讨 摘要:传统的宏观经济学课程教学中存在教材内容理论性强而缺少本土案例引入、课时少难以安排必要的实践教学环节、课堂教学以教师为中心而缺乏学生主动参与等问题。为解决这些问题,必须从“在坚持理论与实际相结合的原则下完善教学材料的选择、保证理论教学质量的同时引入多样化的课外实践、探索多样化课堂教学方法以强化学生课堂参与以及完善宏观经济学教学效果评价方法”等方面着手,以适应应用性人才培养的需要。 关键词:应用型转型高校;宏观经济学;教学改革 宏观经济学是普通高校经济管理类专业本科教学的专业基础核心课程,是经管类专业学生进一步学习其他专业课和研究生入学考试的专业基础理论课。也是政府机关、金融机构和一些大型企业用人招聘的选考内容。宏观经济学是一门理论与经济实际结合紧密的课程,通过宏观经济学的基本理论的学习,能帮助学生更好地分析在特定的经济背景下国家实施宏观经济政策所要解决的问题,帮助学生更好地预测国家的经济发展趋势,了解与自身生存发展相关的就业、收入及消费等问题。尽管本科阶段的初级宏观经济学涉及的数学知识不是太复杂,但理论的抽象和严密的逻辑推理还是增加了学生的学习困难。如果教师不能很好地将抽象的理论与现实中的实际经济问题联系到一起,不通过实践教学引导学生去关注和分析实际经济问题,就会使学生失去学习兴趣,也不利于学生经济学思维的建立,导致学生的学习效果下降。传统的宏观经济学教学以教师为中心,侧重于理论的传授,学生主动参与较少,对于学生的实践应用能力的培养明显不足,与应用型转型高校培养应用型人才的需要不相适应。因此,有必要改革完善现有的教学内容、方式,使学生通过对宏观经济学的学习,明确西方经济学理论对我国经济发展的借鉴作用,培养学生运用经济学的分析方法分析和解决实际问题的能力,为学生进一步学习其他专业知识打下一个坚实的基础。 1宏观经济学课程教学中存在的问题 1.1教材内容侧重理论阐述,缺少本土案例引入 目前,涉及向应用型转型的高校主要是地方普通高校,这些高校本科阶段所开设的宏观经济学课程一般采用国内学者编著的教材,其中采用中国人民大学高鸿业主编的《西方经济学》(宏观分册)为教材的高校居多[1]。高鸿业版《西方经济学》(宏观分册)介绍了宏观经济学最基本的原理,涉及的数学知识不多,叙述清晰,比较符合国内本科生的学习习惯。但是,由于理论的抽象,内容间逻辑较为严密,同时又缺乏案例的引入,形式呆板,学生学习起来还是感觉有些困难,大部分学生学习兴趣不高。而且,这本教材对宏观经济学前沿问题涉及较少,理论更新较慢。 1.2课时少,难以安排必要的实践教学环节 目前,国内大部分地方普通高校由于“应用型”人才培养模式的定位,宏观经济学授课时数基本上都是48学时左右[2],有少数高校的授课时数甚至更少。即使是48学时也仅能保证宏观经济学基本理论和知识点传授的需要,难以在课堂教学中引入实践教学环节,如结合学生所阅读的经典案例资料以及国家的经济发展实际进行讨论分析等。如果授课时数少于48学时,那么教师连讲授基本理论和知识点的时间都不够,更难以在课堂教学中引入实践教学环节。由于宏观经济学理论较为抽象,学生自学困难,而如果学生对宏观经济学的基本理论都没有掌握,当然也不可能有运用理论去分析解决经济问题的能力。而且,如果没有教师的引导,难以做到将所学经济学理论融汇贯通以及运用所学理论理解分析国家宏观经济政策的实施背景及实施效果、观察分析生活中遇到的经济现象等,进而偏离培养学生运用宏观经济学理论理解、分析现实经济问题的能力的目标。 1.3课堂教学以教师为中心,学生主动参与较少 宏观经济学传统课堂教学方式是以教师讲授为主。教师根据教学大纲的要求,将要完成的教学内容制成PPT课件,在教学中,按照预先安排的教学进度,通过口头表述的方式逐章逐节地将宏观经济学的基本原理和知识点传授给学生。与这种以教师讲授为主的课堂教学方式相对应的是对学生学习效果考核方式的单一,基本是以期末闭卷考试成绩为主。教师在教学中,往往片面地以提高学生期末考试成绩为目的,而学生学习的目的也只是为了取得好的考试成绩,在这样以提高“期末考试成绩”为“教与学”的终极目标的情况下,教师在课堂教学中,培养学生应用经济学理论分析解决实际问题的能力的积极性不高,虽然偶尔以课堂提问等方式与学生开展交流,但问题的答案是唯一的,并不能激发学生的创新性思维,学生的参与也是被动的,缺乏积极主动的课堂参与。机械的学习方式、枯燥的学习氛围导致学生主动深入学习经济学的兴趣不高,难以做到学以致用。此外,尽管教学效果评价体系中有学生评教这一环节,但是普遍存在着“重评价、轻反馈”现象。 2宏观经济学课程教学改革的路径 2.1完善教学材料的选择,使理论与实际相结合 在坚持理论和实际相结合的原则下,安排课堂教学内容。教学达到的目标是“理论知识够用,应用技能得到提高”,因此,要选择好教学材料。目前,高鸿业主编的《西方经济学》(宏观部分)比较适合作为地方普通高校本科生的宏观经济学入门教材。但在教学中,教师应根据宏观经济学理论的发展对授课内容的侧重点做适当调整,如可以略讲存在理论缺陷的IS—LM模型,同时,在借鉴国外学者初级宏观经济学教材,比如在曼昆的《宏观经济学原理》的基础上,增加宏观经济学前沿理论中经济增长和经济波动的重大进展内容。为使学生更好地理解消化抽象的理论,激发学生的学习兴趣,必须引入鲜活的经济学案例。国外学者所著的宏观经济学教材案例虽然丰富,但这些案例几乎都是以欧美等市场经济发达国家尤其是美国的宏观经济实践为背景而撰写的,如脱离我国经济发展实际去剖析这些案例,难以让学生在理论与实践相结合的过程中产生真切的、直观的认识,因而好的案例当然来自我国改革开发30多年来的经济实践。为收集这些本土化教学案例,应该组建高水平的宏观经济学教学团队,定期开展关于宏观经济学本土化案例建设的教研活动,集思广益,集团队之力构建本土化的宏观经济学案例库。 2.2保证理论教学质量的同时,引入多样化的课外实践 为了将宏观经济学的基本理论和知识点较为系统、完整的传授给学生,建议地方普通高校本科宏观经济学的授课时数不能少于48学时。与此同时,为取得好的教学效果,要引导学生开展多样化的课外实践活动,可以让学生以自愿组合的方式形成课外实践小组,然后,结合我国经济发展实际布置一些经济专题或将收集到的案例背景资料介绍给学生,让学生在课外查阅相关资料展开调研,在小组成员间进行充分讨论后,每个课外实践小组形成一份专题研究报告或案例分析报告;还可以安排学生课后观看如“央视财经评论”等财经类节目,或邀请知名学者来校讲座。为保证学生课外实践效果,提高学生参与课外实践的积极性,教师要对学生提交的调研报告或案例分析结果及时审阅,并在课堂上点评和总结。 2.3探索多样化课堂教学方法,强化学生课堂参与 教学方法创新的目的在于提高教学效果。笔者通过多年的宏观经济学本科教学实践深深体会到,教师只单一地以讲授加偶尔穿插提问的方式组织课堂教学,而忽视学生的积极主动的参与,那么即使教师竭尽全力做到将理论知识讲解得清晰透彻,大部分学生也表示能够听懂,但由于理论的枯燥和抽象,学生的学习积极性仍然不高,难以取得好的学习效果,因此,教师在系统教授理论知识的过程中,要改变“填鸭式”教学方式,探索启发式教学、问题式教学、案例式教学、专题分析法等多样化课堂教学方法,调动学生主动参与课堂教学的积极性。首先是启发式教学方法。教师应该根据教学内容,以学生能够感知的经济现象和生活实际为素材,通过“开端引趣”“图片引趣”“新闻引趣”“视频引趣”等方式导入新课,引导学生运用宏观经济学理论探讨现实问题,进而使学生加深对理论的理解,提高学生的学习兴趣[3];其次是问题式教学方法。就是以提出问题、分析问题、解决问题为线索,并把这一线索贯穿于整个教学过程中[4]。教师理论知识的传授要围绕这条线索展开,激发学生自主探究问题的兴趣。如在讲授“宏观经济的基本指标及其衡量”、“国民收入的决定:收入—支出模型”两章内容之前,可引入这样一个问题:一个国家或地区的GDP和“消费、投资、政府购买支出、对外贸易”有什么关系?带着这个问题,学生首先了解GDP的核算方法,再通过乘数原理了解“消费、投资、政府购买支出、对外贸易”对GDP总量的影响,进而能初步理解一个国家或地区为促进经济发展,必须要扩大居民消费支出、企业和居民的投资支出、政府购买支出以及产品的出口。这样有助于培养学生运用经济学思维方式分析问题的能力;最后是案例教学法及专题分析法。就是在教师的指导下,通过对典型案例及经济专题的剖析,让学生尝试用已经掌握的理论知识去分析现实问题。在学时有限的情况下,可让学生利用课余时间完成案例分析报告或专题研究报告,再通过教师在课堂上的点评和总结达到锻炼学生理论联系实际能力的目的。 2.4完善宏观经济学教学效果评价方法 教学效果评价是检测和反映教师教学水平及教学质量的重要手段和工具,也是评价应用型转型高校宏观经济学课程教学改革是否成功的标准和关键。宏观经济学课堂教学效果评价方法主要有学生评价、院系评价、教学管理部门评价以及考试评价等。由于学生是课堂教学的直接体验者,其对于教师课堂教学有什么意见和建议,能给教师提供最有价值的信息。教学管理部门应将学生评价结果及时反馈给授课教师。此外,授课教师也应在课堂教学中做好与学生的沟通,亲自了解学生的需要,及时调整教学方法。此外,要改变以期末闭卷考试成绩为主的考核方式,将学生在课内的学习态度及学生参与课外实践的成果及表现量化为学生期末总评成绩的一部分。 作者:冯双生 程春梅 史宪睿 单位:辽宁工业大学经济学院 浅谈经济学教学改革:西方经济学教学改革探析 摘要:西方经济学是高校经济类专业学生必修的专业基础课程。本文从西方经济学的特点、其在教学中存在的问题以及西方经济学教学改革的具体措施等几个方面重点论述,对西方经济学教学改革进行了探讨。 关键词:经济学;西方经济学;改革 西方经济学是研究以市场为基础进行资源配置和利用的经济学科。从目前教学的实际情况看,学生对经济学课程虽然有较大的兴趣,但在学习过程中普遍存在一定的困难,在教学过程中也存在一定的误区,这在很大程度上影响了教学效果。本文将从其特点、在教学中存在的问题以及西方经济学教学改革的具体措施等几个方面重点论述。 1西方经济学的特点 1.1结构严密,分支众多 宏观经济学和微观经济学是现阶段西方经济学中的两大主要板块。这也是目前我国高校讲授的重点内容。西方经济学从宏观和微观的两个层面研究并发现了市场经济运行下资源的配置和利用。但是,西方经济学中也汲取了众多经济学派的经济理论和学术观点,仅近现代西方经济学就包括货币主义、理性预期学派、供给学派、新凯恩斯主义等。在西方经济学理论体系日益发展和完善的同时,学术界的各种对立和排斥也给西方经济学的初学者带来了不小的困难。 1.2数学性是经济理论中的支柱 西方经济学是一门由各种经济变量关系联结在一起的具有很强逻辑关系的学科。其中涉及到众多联系密切的经济数量关系与数学密不可分。数学本身具有两个最基本的特点:概念和方法的抽象性和逻辑的严密性。数学的抽象性特征使复杂的经济变量得以用简单的数字或字母来表示,进而建立经济模型,从而使各种变量之间的关系及其变化趋势变得简洁明了,易于观察。 1.3理念实用性 西方经济学是资本主义国家各个历史时期经济发展状况的经验总结。其理论诞生于现实经济生活,又反作用于现实经济生活,具有很强的指导意义。所以,西方经济学与其他社会学科最大的不同点就在于它具有很强的实践性。 2西方经济学教学中可能存在的问题 2.1理论知识讲授多于经济学方法训练 考虑到西方经济学学科体系庞大的特点,面对重点、难点繁多的知识点,教师在实际教学阶段,如果一味地按部就班地讲授西方经济学,忽略了经济学方法的介绍,学生对各章节知识的记忆只是暂时性的,习惯性的死记硬背无法代替真正的了解,听完课后很难掌握结论性的原理的形成思路。久而久之,学习效率就不高,学生思维的训练逐渐荒芜,逻辑的建立得不到锻炼,很难正确把握学科特性。 2.2非主流学派理论和前沿动态理论介绍较少 不同高校所使用的教材版本不尽相同,不同的编者对西方经济学的研究侧重点不同,在内容上,大都以体现新古典综合派的经典理论体系和内容的主流经济学理论为主。传统西方经济学理论难以解释现代经济发展下涌现的诸多新问题,在新古典综合派之后,产生和发展了影响力不如主流的非主流经济学派和很多较为前沿的理论。但是这些非主流学派理论和前沿动态理论并未编入教科书之中,学生在西方经济学的学习过程就陷入狭隘的视角,不能有一个比较完整和动态的了解,不利于学生在经济学方面多元化思维方式的形成。 2.3学生对数学工具在经济学中的应用普遍感到困难 合理使用数学工具,培养数学思维,灵活运用逻辑推导、图表、公式、数学证明有助于学生经济学的学习。然而学生大多数人文知识丰富,数学基础薄弱,导致学生习惯性的容易产生对定性分析的兴趣,从而减少了对定量分析的方法和步骤的研究耐性,只停留在教学中涉及的经济学案例、经济学渊源。在这种情况下,学生不能很好地锻炼对抽象复杂经济问题的理性分析研究能力,在学习西方经济学理论的过程中也不够深入。 3西方经济学教学改革的具体措施 3.1基础性教学与实践性教学相结合 西方经济学具有理论与实际二者相结合的学科特性,在这样的体系下,存在的根本即是其抽象理论和实用性。在教学过程中,西方经济学不能仅仅增强对经济学理论的理解与领悟,重要的是如何结合国内外的经济形势,从微观和宏观的双重方面出发,加强对现实能力的分析和判断。经济学是实用性很强的学科,教师在授课过程中应多运用贴近日常生活、浅显易懂的案例和事实。既避免了枯燥乏味得学习过程,又减缓了学而无用的情况发生,同时,可以激发他们的学习兴趣,带动他们的积极性。理论联系实际,让学生切身感受到经济学是无处不在的,这一切,主要源于教师在平时生活、工作中的思考和积累。 3.2强化师资力量培养创新人才 创新型人才的培养要求教师养成良好的思想道德素质,更需要具备高质量的教学水平以及活跃的创新思维结合方式。在此基础上,学校也要采用学术讨论、学风交流、实践学习、科技培养等优化方式,创造更优条件,提高各方面水平支持。在海外聘请优秀教授的这种方式下,很大程度上促使大学焕发新的力量,从而增强优秀学术学风与教学科研的深度影响。有利于加强师资队伍建设,培养创新型人才。 3.3教学与实践相结合,增加经济学前言介绍 西方经济学这门课,不仅仅需要同学们掌握一定的理论知识之外,还要在讲课当中穿插大量的、与当下经济热点契合度较高的经济前沿内容相结合,真正做到有的放失,只要让同学们掌握前沿的、与现实联系紧密的内容,才能更好地将知识转化为能力,真正的促使学生学以致用,将经济学的知识运用到自己的平时生活中,对社会经济的发展也起到积极的推动作用。 作者:许鸣宇 单位:安阳工学院 浅谈经济学教学改革:微观经济学课堂教学改革思考 [摘要]微观经济学作为地方财经类院校的专业基础课程,在经济新常态下,其教学应该结合地方院校转型思路进行改革,结合地方经济发展特色,以培养应用型人才,增强学生的就业创业能力为目标。目前的教学过程中存在教学重理论轻实践、授课方法单一等问题,在教学改革过程中要注重理论与实践相结合,明确课程目标层次,增强实践教学。 [关键词]微观经济学;教学效果;实验教学 一、引言 我国经济正处在以新常态为特征的新阶段,经济结构面临着重大转型,在此背景下,经济学教育也处在关键性的转折时期。经济学是研究资源的最优配置问题,培养面向市场并为市场服务的人才是经济学教育的最终目标。随着我国市场经济的不断发展,对经济学专业人才的需求不断扩大,且更加多元化。地方财经类院校在向应用型高校转变的过程中,应该服务地方经济社会发展,培养具有特色的、符合市场需求的创新性人才。微观经济学作为经济学基础理论课程,能够培养学生的抽象思维能力,从长期看有利于提高学生对经济社会的适应能力,提高其二次就业能力。但在短期内,却不能直接影响经济学专业学生的初次就业率,给学校的课程设置、教学方法和人才培养都带来了较大的压力。传统教学方法以传授知识为重,学生接受了大量的专业知识,但常常缺乏思考和创新能力。微观经济学作为基础课程,经历上百年的发展,逐渐成为内容广泛、前沿性强的一门学科。随着社会经济实践的不断发展,微观经济学的课堂教学也应当不断革新,以适应社会多元化的需求。国外在经济学基础理论的教学中,为了实现理论与实践的有机结合,教学模式的改革和探索主要集中在以下方面:一是从案例研究的角度进行探索,提出了构念效度、内部效度、外部效度和信度等概念。二是利用复苏情景的方法进行探讨,这种方式对于学生理解理论及课堂互动有显著作用,能够弥补案例研究的部分缺陷。三是进行经济学课堂实验。随着实验经济学的兴起,在课堂上以学生为实验对象,进行经济学实验来解释和检验微观经济学理论,成为一种新颖的教学方法,得到了美国经济学教育协会的大力倡导。诸多经济学家也针对“完全竞争的新古典理论检验”“寡头市场的价格形成”“柠檬市场”“公共物品搭便车”等问题都设计了精巧的课堂实验。国外的研究为微观经济学课堂教学改革提供了新方法和新思路,随着信息技术的迅速发展,各种实验软件和实验平台建设也为进行教学改革提供了便利条件。在课堂教学中改革教学方法,加强实践教学,提出国内微观经济学教学的案例和实验,有利于学生感性认识增加,促进微观经济学课堂教学效果改善。 二、微观经济学课堂教学中存在的问题 (一)课堂教学重理论轻实践 从微观经济学教学情况看,普遍存在着授课内容理论性强,与实践结合不紧密的问题。微观经济学来源于微观经济活动,要求学生了解市场机制、需求、供给等,具有很强的实践性。学生缺乏社会经验和社会观察力,普遍感觉经济学抽象难懂,导致许多内容难以理解。国内教材编写内容偏重于理论方面,概念、公式多,案例缺乏,习题也偏重于理论。碍于授课时间和实践条件等原因,学生经过讲授式学习,仍不能化理论为分析工具和能力。面对日常工作生活中的经济现象,不能应用所学理论。如何在教授理论的同时又让学生有所收获,启发和引导学生思考,提升学生分析经济问题的能力和经济学素养,成为改革课堂教学方法的重要目标。 (二)授课形式相对单一 目前微观经济学教学以课堂讲授理论为主要形式,学生的参与度和主动性都比较弱,难以调动学生的学习积极性和学习热情。根据学习金字塔理论,知识保持率最高的是主动性学习,模拟实际案例,主动做事和参与的有效率高达90%;讨论和演讲的知识保持率达到50%;如果仅是被动听讲,知识保持率仅为20%。改变传统的听讲课堂,教师设计以探究性、任务驱动式的教学方法和自主性学习模式来完成学习任务,提高学生的参与度,活跃课堂气氛。可有效运用web3.0分享与参与的理念,结合学生的学习基础和专业背景,以个性化学习和自主学习为主,激发学生的学习兴趣和参与度。例如以项目汇报演讲的形式鼓励学生分享学习成果和学习体验,给学生提供充分的机会进行交流和讨论。目前各高校的经济学实验教学日益重视,还可借助实验室资源进行教学实践。教师在课堂教学中应该充分利用这些实验资源和辅助教学手段,根据知识的传播、人的认知特点来培养学生的能力。 (三)课程教学目标层次模糊 国外微观经济学教学培养目标清晰,学科设置在不同学习阶段差别化特征较为明显。例如,哈佛大学、剑桥大学及耶鲁大学等名校课程的设置层次鲜明,分为基础课程、高级课程和研讨班。相比之下,国内地方财经院校微观经济学教学课程设置的层次不够明显,多数将其统一设置为专业基础课程。面对层次、基础、目标各不相同的学生,作为专业基础课,微观经济学在教学过程中也缺乏教学目标、教学难度渐次提高的特点。其次,国外微观经济学教学比较注重学科和理论发展前沿,注重培养学生的实际分析能力。在教学中鼓励培养学生运用经济学和其他学科的理论和方法共同分析相关领域的实际问题,以问题分析为导向,以能力培养和鼓励思考为目标,注重学科交叉和知识结构的系统性,使学生的知识结构更加完整,思维模式更加多元和活跃。国外经济学本科教育课程设置丰富,一年级多为通识教育,经济学原理作为公共课,在随后二年级进入专业课的学习后,将系统学习中级微观经济学。经济学专业本科课程目标定位细化,如斯坦福大学强调三项目标定位:熟知现代社会各类经济现象、掌握分析经济问题的技能、具有评估公共政策的实际才能。相比之下,我国各学科间的划分界限仍比较严格,微观经济学作为基础学科与其他学科的交叉较少,对学科发展前沿关注度也不够高。 三、微观经济学课堂教学内容优化与授课方法改进 (一)课程目标定位以“直觉为主”“工具为辅”“突出实践”作为社会科学的基础理论,微观经济学是研究如何实现资源有效配置的理论,即基于经济人假设,在约束条件下如何实现最优选择。微观经济学的教学与学习中,应始终贯穿着对经济人的经济行为以及相关社会问题的分析。微观经济学的教学目标,应围绕各种现实,培养学生经济学思维,运用理论分析经济问题的能力。在微观经济学课程目标设定上,要以“直觉为主”“工具为辅”“突出实践”。“直觉为主”指的是在相应的课程设置和教学方面应该注重培养学生的“经济直觉”。“经济直觉”就是一种用经济思维思考问题的能力。凯恩斯曾说过,经济学不是一种教条,只是一种方法,一种心灵的容器,一种思维的技巧,帮助拥有它的人得出正确的结论。学习微观经济学,不仅是了解基本原理,更是思维方式的训练。对于初学经济学的学生,应该把重点放在培育经济学直觉上,对其经济学素质的构建将大有裨益。“工具为辅”指在强化经济思维培养的同时使学生掌握和运用必要的数理分析,培养逻辑思维能力,掌握必要的分析工具。但是与经济思维相比,数理工具处于“辅助”的地位。“突出实践”意味着微观经济学的课程建设必须本着理论与实践相结合的精神,把所学理论应用于解决现实问题。在掌握微观经济学的基本原理和基本概念的基础上,帮助学生培养运用理论分析现实经济问题的能力,实现从“黑板经济学”到“生活中的经济学”的飞跃。 (二)综合利用各种实践教学方法,改变单一的理论讲授教学方法微观经济学作为一门实践性很强的学科,需要将理论还原到现实经济生活,使学生在生动活泼的情境、案例、实验中理解和接受理论知识。课堂实践教学方法主要包括案例教学和实验教学两种方法。 1.以复苏情境法进行案例教学 采用“复苏与再生”情景法,选取经典和成果案例,结合环境、结合情景和结合演化三部分构成,设计“模拟表演”“模拟设计”,把交易过程再现,尝试生成和测试案例,尽可能使案例研究结论贴近现实,加强学生对现实的认识与分析。在案例的选取上应结合当前我国经济和社会发展实际情况设计案例。微观经济学教学中有众多经典案例,但大多来自于西方国家,还有一些案例年代久远,会让学生觉得脱离现实,说服力不强。从报刊、网络上选取当下新闻热点为案例,取材于日常生活,又能反映热点问题,本土案例的设计使学生有身临其境感,激发学习热情。案例在体现知识性和时代性的同时,表现出了趣味性和实践性。如以春节期间购买回家火车票的案例,增强学生对需求规律及需求、供给弹性的理解;以明星演唱会门票价格变化的案例,体现价格歧视和消费者剩余的理论分析。以情境复苏法进行案例分析,还原真实经济情境,理论与所设的经济情境相呼应,激发学生的经济学直觉,增强对经济情境的思考和体验,也加深了对理论的理解。使得微观经济学教学回归真实世界,增强学生对真实世界问题的敏感性,又锻炼了用理论解释现实的能力。 2.进行经济学实验教学 实验教学运用游戏和角色扮演的方式进行,学生在游戏中深刻理解经济理论,激发学生学习的主动性和积极性,变被动学习为主动学习,使学生成为学习过程的主体。国内诸多著名研究型大学也纷纷将经济学实验引入课堂,通过实验课堂,学生主动参与并思考反馈,改变被动式听讲的单向信息流动,激发了学生学习与研究潜能,提高学生的独立思考和创新能力。例如在我校的经济学综合实验课堂上,学生通过软件模拟企业生产经营,通过原材料采购、产品研发、市场竞价销售等环节实景模拟参与某个产品的生产、买卖过程,对市场竞争中价格机制如何通过供求作用自发形成及背后的深刻原因有了亲身体验。通过模拟实验启发了学生对所学理论知识深入思考,经过实践-理论-再实践-再理论的循环,实现了理论与实践的紧密结合。 四、结语 培养学生的经济学思维和应用创新能力,是未来经济学教育改革的重要方向。改变传统教学方法,明确课程目标层次,增强实践教学内容,改进实验方法和条件,是目前课堂教学改革的主要趋势。微观经济学的学科特点决定了课堂教学改革的独特性,以能力培养为主线,以实践教学为主要方法的思路应贯穿于整个教学过程始终。从人才培养目标出发,清晰多层次教学目标,建立以能力培养为主线,理论教学与实验教学相互衔接的教学系统。教学过程力求将“知识、能力、素质”培养并重结合,与国际先进的教学模式和方法接轨,培育学生的学习积极性和主动性,让学生成为课堂的主体,以主动式学习改变大学学风,使学生的素质和能力培养与社会需求接轨,培育真正学有所得学以致用的创新性实践人才。 作者:赵怡虹 单位:天津商业大学经济学院 浅谈经济学教学改革:经济学本科实验教学改革 【内容摘要】高校近年都在进行本科教学改革,探讨如何建立起特色人才培养机制,使学生的发展更适应社会发展的需要。经济学本科实验教学改革,旨在以学生为本,通过经济学实验教学,使理论知识具体化、动态化、过程化,培养学生的实证思维模式,牢固掌握经济学理论知识,提高分析和解决实际经济问题的综合应用能力。 【关键词】经济专业;本科教育;实验教学改革 一、经济学实验在经济学教学改革中的意义 经济学是一门与现实紧密相联的对现实经济现象作出合理性解释并探究经济发展规律的学科。在一定假定条件下,其理论大多可以用现实经济活动去验证。经济学实验指用仿真方法,创造与实际经济相似的一种实验环境,以检验已有的经济理论及其前提假设,它可以提高学习者的实际操作能力和动手能力,加深对所学理论知识的理解。经济学专业是理论和实践兼重的学科,需要在实践中去深化对理论的理解。经济类专业的培养目标是理论基础和专业实践能力并重的复合型人才,以北京航空航天大学经济学专业为例,其本科人才培养目标是坚持“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”,着力培养富有创新潜质,有协作精神和团队意识,适应社会需要,有着宽厚理论基础和动手能力的高素质人才。毕业生就业方向基本上是国家各级经济管理部门、银行证券等金融机构、经济咨询机构、国际贸易部门等。用人单位对经济类人才的需求不仅须有良好的经济学理论基础也对学生的实践动手能力和创新能力都提出了更高更专业化的要求。而根据对近五年学生实习和就业所做跟踪调查得到的信息,和有效专业教学软件的实践教学缺少有关,学生不懂实务操作,因此在银行、证券、商务贸易公司等单位实习遇到较多困难。因此,经济系迫切需要建立独立的经济学综合实验室,不仅在宏微观经济学的实验教学方面,同时在主要核心课的专业方面,如会计实务、财务管理、信贷管理、国际结算、证券投资、市场营销、国际商务、计量经济学等,通过实操和模拟,巩固和消化课堂理论教学的内容,提高学生的综合素质和实际工作能力,使其毕业后能更快地适应工作需要。经济学本科教学过去是传统教学法,基本上是以课堂和教材为中心,主要采取理论阐释、演绎和模型推导教学模式,比较枯燥、单一,不能很好调动学生的学习积极性。经济学实验教学是在教师对主要理论进行讲解后,借助于计算机模拟系统将经济学中的基本理论通过学生动手实验观察来巩固课堂和教材知识。学生通过参与、体验,会加深对经济学理论的理解,提升对经济学的学习兴趣,加深对经济行为现象的感性认识,更好地掌握经济学的基本理论和分析方法。 二、本科实验经济学教学的主要形式与实验内容 经济学实验主要有验证型实验、模拟型实验和研究创新型实验等三大类。本科开设经济学实验课的主要目的是让学生加深对经济学理论的理解,掌握经济学理论在现实中的应用,提高他们的实际工作能力。因此经济类本科实验经济学教学应侧重验证型和模拟型实验。验证型实验是为验证已学的理论知识而设置的实验,通过计算机软件模拟,观察并记录下实验结果,最后整理出实验报告。这一项实验包括理论教学和实验教学两个环节,主要课程有微观经济学、宏观经济学、计量经济学等。经济学原理课程包括微观经济学、宏观经济学,是经济类专业的基础核心课程之一,具有相当重要的地位。经济学原理偏重于理论,比较抽象,学生学习难度较大。而传统教学方式以讲授为主,比较枯燥,教学效果不甚理想且无法锻炼学生分析问题解决问题的能力。以经济学原理为基础的实验课,通过动手实验让学生理解经济学的关键知识,并结合现实案例,在系统的引导下让学生完成对经济问题的分析,从而掌握经济学理论知识在现实中的应用。主要实验包括: (一)验证类实验课。 1.微观经济学。市场供求均衡、消费者行为与生产者行为理论实验、边际效益理论、完全垄断市场实验等。 2.宏观经济学。经济增长、市场货币流通实等实验。宏微观经济学每章内容都有一些较抽象难懂的概念和理论,需要借助实验去理解。 3.计量经济学。计量经济学主要是通过统计的方法来验证数理经济模型中各种变量的关系是否和社会现实相一致,实践性较强。要求学生将经济学知识、计量经济理论与方法以及计量软件相结合,用计量软件进行计量建模和分析,可以使学生更好地掌握所学的计量经济理论方法。主要有回归分析过程,序列自相关模拟实验等。 (二)模拟类实验课。 1.市场营销。市场营销综合实训主要通过传统营销管理的仿真模拟、商战体验、丰富的典型案例训练锻炼市场营销的思维能力、实践能力。在模拟市场营销环境中运用所学的营销学基础知识,分析和解决企业营销实际问题。 2.商业银行实验。通过对模拟银行软件和相关银行系统各个功能模块的具体操作,使学生深入理解和掌握银行实务中所涉及的基本业务流程,熟悉业务操作中的关键要素,掌握最新的银行实务操作流程。通过实际操作和模拟,巩固和消化课堂理论教学的内容,增强学生对各种银行、证券等业务流程和功能特征的进一步了解。 3.国际商务实验。通过模拟操作,使学生对国际商务整个业务流程和做法基本掌握,从交易准备直至最后的核销退税,综合操作和成套设备贸易等,并能够以从事外贸业务人员的角色,包括进出口商及银行等角色去仿真地操作,对业务反馈作出正确的处理。 4.财务会计实验。通过模拟操作,主要有货币资金、应收应付账款、成本、负债核算、报表编制等,帮助学生理解财务会计基本理论和方法。 (三)实验教学理念和多元化经济实验教学方法。 1.实验教学理念。为适应现实的需要,我们的教学理念和教学方法需要更新,建构主义为我们提供了新的理论指导。建构主义认为学习是个体自我建构的过程,教师从以讲授知识为主,转变为以创设学习情境、指导学习方向、与学习者双向互动、发现和解决学习疑难为主。在经济实验教学过程中,教师担任的角色主要是组织者、指导者、辅导者和促进者,充分利用情境、协作、沟通等学习环境要素,使教学内容更具针对性和实用性,充分调动学生的学习兴趣,让学生在模拟的类似情境下去应用他们所学的知识。 2.多元化实验教学方法。在教学过程中,我们采用多种教学模式,主要有协作法、参与式与互动教学、自主学习法、体验式教学、网上交流、专题讨论等,并通过实验反馈、调查问卷等形式分析这些方法对提高实验教学效果和效率的影响。协作法就是实验过程中的各环节由实验团队的多名成员协作完成,大大增强了学生们的团队意识和沟通配合的能力。参与式与互动教学是以学生为主体,当学生完成一项实验后,让学生自己介绍过程与经验,和同学、老师进行互动交流,相互间的讨论争辩,可以互相激发、相互学习,师生互动中实现教学相长。专题讨论就是以专题主题为导向,设计真实性任务,把学习设置到问题情景中,通过学生的自主探究和合作来解决问题,从而形成解决问题的技能和自主学习的能力。教师对实验团队的活动适时进行点评,给予指导。充分利用学校教务网络平台,将相关的经济学教学大纲、教案、习题、案例分析、参考文献等上网开放,实现资源共享,建立网上答疑、讨论、测试系统,充分发挥网络资源的优势,使学生随时可以通过网络资源进行自主性学习、讨论和向教师求教,实现超时空的教与学。 三、经济学实验教学课开设取得的效果和展望 近两年经济学实验课的开设取得了很好的教学效果,使学生亲身体验到所学知识的真实性和实用性,有利于加深学生对所学知识的理解,增强了学生的实际操作能力,提高了自身的综合素质。学生们感受很深,评价颇高。在调查教学效果学生反馈中,摘录几段:“印象比较深的是总效用和边际效用实验,即让学生进入消费者角色并根据消费者均衡作出决策,合理分配收入得到最大总效用。这个实验让我体会到在不同的消费偏好下,消费者决策是不相同的,但是总效用却可能相同。上机实验将平时所学理论与模拟实验相结合,更好地理解了一些经济学原理。由于相对真实地进入了这些理论的角色方,我们对理论的接受度更高了,这些有趣的实验也增加了我们对微观经济学的兴趣。不得不说,这次的上机实验十分令人难忘和受教。”“在试验中,我们对这些经济学理论有了直观的而且更为深刻的认识与理解。观看十遍同一个微视频并在每一阶段给出看后的边际效应评分,我们真实地感受到了消费者边际效应递减的状况;在啤酒与电影票的分配试验中,我们体会到了‘经济人’的选择问题与个人喜好的差异。”“在这次试验中,我们印象最深刻的应该是效用递减理论实验。平时在课本的学习中,我们似乎并没有很好地感受到效用递减的实际效果,甚至不太能理解为什么效用水平会成为一个负值。通过这次试验中的视频观看,我们深深地感觉到,即使是一个能够带来欢笑的视频,在许多次的重复之后也会变得索然无味,甚至让人厌烦,这大概就是实际操作带来的更深层的理解吧。由此我们感受到,我们在平时的课堂上学习的理论的确为做上机实验提供了必不可少的前提和基础,而在实验中,我们更加感同身受地体会微观经济学理论的真正用处,更加能够与实践相联系起来。通过做这些实验,我们对于从课本上获得的经济学的知识有更深的了解,更加能够设身处地地思考经济学问题,将经济学原理融入生活之中。”“虽说经济学不像工科课程那样要求非常多的实验操作,但在我看来,经济学实验算得上是课程内容的精华之一,因为平时所接受的各种经济变量与经济活动都是以抽象的形式记忆在脑中,若是对其没有足够的理解,就很难在现实世界应用,而经济学实验给了我们这样的机会。以本次在经济学实验室所做的宏观经济学实验为例,我们进行了经济增长分析、市场货币流通等四项实验,每项实验均是以互动的形式完成,学生、老师和计算机三方互动协作,推动实验进展。想想平日脱离实验所做的各种练习,那都是在纸上通过计算完成的,而计算数据和经济变化过程都是题目所指定的,我们要做的仅仅是算出某项结果,这样一来就少了自己动脑分析进行经济决策的过程。而在经济学实验中,我们有多方互动,这意味着我们不光巩固了如何进行经济运算,更锻炼了对于经济市场运转的把握能力。譬如老师那边供给货币,而我们作为银行,要留出存款准备金,之后发放贷款,再接收存款,这样的过程一轮轮进行,我们所能看到的不仅是某一项经济数据的结果,更亲自参与到其中的某一环节,影响整个经济的发展,这使我们能够更好地理解它的运作机制。”目前已开设的经济学实验主要是验证性实验、体验型实验。还可根据条件和需要适当开设研究创新型实验等。研究型实验层次是一种研究型人才培养模式的教学模式。利用此实验室平台,对少数拔尖学生强化基础,注重学生个性的发展,发挥其特长,鼓励学生参与各个级别的大学生竞赛。根据形势的需要,将开设大学生创业实践训练课程,从了解创业、培养创业能力、体验创业,到企业经营管理实训,循序渐进地培养大学生创业所需要的各种知识和能力,并通过大量实训让学生体验创业的过程,训练创业过程中及创业后的经营管理能力,培养大学生具备成功创业者的素质。同时,根据学校已有项目资源,将具体建设学校“冯如杯”、全国“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛指导中心。通过以上教学实践创新基地的建设,有助于锻炼学生实践动手能力和创新型思维。同时,实现实验教学与理论教学一体化,形成整体的课程体系,通过实验教学补充学生的知识体系。教师要努力探索以科研带教学,紧跟学术前沿,利用科学研究成果提升实验教学质量,做到教学科研一体化。总之,近几年来的经济学专业的实验教学改革与实践使我们深深体会到经济学实验室是我们教学科研的技术支撑体系,它对学生巩固经济学基础知识,培养动手能力和实践创新能力,促进学生全面发展具有重要的意义。 作者:沈映春 黄岩 浅谈经济学教学改革:城市经济学教学改革实践与探索 一、新疆财经大学城市经济学教学内容、教学方法改革动因 (一)城市经济学课程特点及发展趋势的需要 城市经济学是经济学重要分支学科,是介于社会经济学科、城市科学、工程技术科学之间存在与发展起来的一门具有中观性质、边缘学科性质的应用经济学学科。城市经济学以城市为研究对象,包括宏观城市经济学、微观城市经济学和城市经济与社会管理等研究内容。城市经济学已成为经济学类专业中的核心专业课程和必修课程,其教学对象一般为经济类相关专业本科三年级及以上学生,这些学生虽然已经初步具备一定的经济学基础和分析、判断和理解能力,但缺少城市实践的社会经验,没有城市发展的概念和有关城市经济的切身体会。在实际教学中,城市经济学应体现其应用性,应面向世界、立足于国内城市发展现实,体现中国城市特色和区域特色,达到结合当前中国或区域城市经济和城市发展的实际,应用城市经济学的相关理论和城市经济分析方法来解决现实经济问题的目的。以此为衡量标准,目前城市经济学课程建设和教学改革步伐仍跟不上城市经济发展的进程。因此,按照城市经济自身的演变规律、发展趋势和课程特点,深入系统地进行城市经济学教学内容和教学方法改革,显得尤为迫切。 (二)调动学生积极性和提高教学效果的需要 2012年3月,通过对经济学专业民汉三个班级、90份《城市经济学教学内容、教学方法改革》问卷调查发现,学生对城市经济学课程教学内容设置、教学方式方法、教学模式等方面期待很高,尤其期待对城市经济学教学理论、教学实践及通过经济学理论解决实际问题进行创新,并以此来提高利用城市经济学原理解决现实经济活动和经济问题的能力。因此,城市经济学教学内容和教学方法的改革,既是完善课程建设体系提出的新要求,又是适应新时期城市经济学课程发展趋势和转变人才培养模式的需要。 (三)适应新疆民汉一体化教学改革的需要 从城市经济学教学实践看,因民、汉学生在实际接受能力方面存在着差距,同样的教学内容并配合同样的教学方法,民族班学生表现出理论接受比较困难的现象,教师在民、汉班级教学内容设置、授课模式、授课方式方法等方面必须要采取区别对待方式。然而,案例教学对民汉班级学生都很有效果,学生对此模式的兴趣也高,在课堂积极思考、积极讨论,教学效果较为明显。然而,因受多种条件的限制,目前在实际教学过程中案例教学内容因不同教师的科研背景而有较大的差异,教学案例数量还比较有限,在教学实践方式方法还需进一步探索、改革。 (四)新疆地方经济建设和跨越式发展所需应用型人才的需要 城市经济学注重在教学观念、教学内容和教学方法上创新、提高,不仅能进一步完善经济类专业课程建设,促进教学理论与实际的结合,不断提高教学效果和质量,更为重要的是通过在教学中把中国和新疆城市化演变、城市经济发展、城市经营与管理等实际内容融入课程,能够进一步调动学生学习积极性和主动性、提高学生专业素养和分析解决实际问题的综合能力,不仅符合新疆高校的办学理念,而且是新疆当前提高办学层次、为新疆大开发、大建设、大发展储备新型应用型人才的需要。 二、城市经济学原有课程内容设置和方法应用方面存在的问题 根据调查问卷分析,城市经济学原有课程内容设置和方法应用方面仍存在以下问题。 (一)课程内容设置方面存在的问题 一是现有教材实践性不够。因现有教材偏重于理论研究,理论体系较完整,利用现有理论解决现实经济社会中的问题章节内容安排不够,存在理论与实践脱节的现象,学生接受存在困难。二是教学内容存在差距。分别针对民、汉学生差别化教学方式,即在城市经济学课程内容安排上,民族班级授课内容要比汉族班级少,且在授课模式、授课方式方面存在差异,导致民、汉学生在知识结构、认知等方面的差异。三是案例内容较少。因受多种条件的限制,案例数量总体上还比较有限,一些教学案例时效性较差,直接影响着教学效果。四是教学研结合不够紧密。新疆财经大学城市经济学科研团队在城市经济学领域虽有一些研究成果,但受诸多原因限制这些成果未能及时补充到教学中。 (二)课程方法应用方面存在的问题 一是案例教学方法应用不均衡。目前,城市经济学教学中仅有少部分章节采用案例教学方法,大部分章节仍缺乏实践性较强的案例,教学效果有待于提高。二是多媒体教学应用不够。多媒体教学的主要作用在于扩大信息量,吸引学生注意力,提高综合分析能力。但在实际中,城市经济学多媒体教学还未充分地发挥出应有的功能,课件与教材重复性较大,信息量不足。三是教学方法需要创新。采用案例教学、启发式教学、讨论式教学、研究式教学(如鼓励学生以本课程内容为主申报课题,等)、实践教学(如参观,请社会专业人士进课堂等)和实验教学等、进一步调动学生积极性,提高教学效果。 三、城市经济学教学改革实践 根据学生反映的实际情况,2011~2012学年第二学期,在城市经济学教学内容设置和教学方法应用方面进行了改革和创新,进行了一个学期的实践,取得较好成效。一是提前预做准备。将学生进行分组,每组6~7人,在每一章讲述之前由教师提前针对该章节重点和难点问题,结合当前国内外城市经济发展的动态给每组学生布置3~4个讲课主题,要求提前查阅资料、数据,做好讲解准备。二是学生授课过程接受大家提问和监督。学生讲解要求板书讲解要点并维持好课堂秩序,每个学生讲解时间控制在15分钟,讲解中和讲解完后要接受学生提问并进行解答,如当时答不出,可以继续查阅资料进行解答,学生解决不了的问题最后由教师解答。教师在整个上课过程中可以观察学生听课状况,及时进行管理。三是教师总结。教师对本章总体内容进行进一步概括和总结,强调重点和难点,同时通过记录每个学生讲解内容及时发现问题,并提出进一步提高的意见和建议。四是作业布置灵活多样。针对教材内容,结合学生查阅和讲解的资料灵活地安排作业,有些章节以小组完成作业为主,有些章节以学生个人完成为主。五是灵活调整考试内容。在所有章节内容讲完后,各小组要针对所讲授重点和难点设置复习题,有些好的复习题被选作考试试题。 四、城市经济学教学改革实施效果 (一)课堂表现方面 通过采用互动式教学模式,发现绝大多数民汉学生能对老师布置内容进行提前准备,能在课间主动和老师交流。有些学生授课准备相当充分,能全脱稿熟练讲授内容,数据和例子恰当并能较好解释理论,获得其他学生的认可。有些学生结合教材的内容,发散性讲解自己的观点和想法,富有创新性,吸引大家的注意力。比如,经济学2009-3班留学生案例授课在学生中产生很好的效果,他用计算机将哈萨克斯坦城市化进程画成一张图表,张贴于黑板上给学生讲解,思维清晰,内容丰富,语言生动,富有吸引力,赢得学生的热烈掌声,取得良好的教学效果。有些民族学生对这种教学方式表现出很高的积极性,根据其他学生在课堂上提出的问题,课后及时地查阅资料进行解答。这种教学方式,一定程度上锻炼了学生的胆识和汉语表达能力,更为重要的是培养了学生主动查阅资料、主动解答提高、主动学习的能力,民族学生对这种教学模式很认可,普遍反映“获益匪浅”。从听课来看,绝大多数民汉听课学生上课时注意力明显提高,以前经常出现的课堂说话、玩手机的现象不见了,取而代之的是认真听讲、认真思考、勇于提问、敢于争论,课堂气氛较为活跃,学术气氛渐浓。 (二)试卷分析方面 通过2011~2012学年第二学期城市经济学课程内容设置和方法应用改革实践,涉及民汉三个班级的期末考试成绩均为“优良”。经济学2009~1班和经济学2009~3合班(共71人)平均分为86.93分,及格率为98.59%,90-100分之间人数为41人,所占比重为57.75%,80~89分之间人数为17人,所占比重为23.94%,70-79分之间人数为7人,所占比重为9.86%,60~69分之间人数为5人,所占比重为7.04%,60分以下人数为1人,所占比重为1.41%。此外,经济学2008~2班(共33人)平均分为87.45,及格率为100%,90~100分之间人数为16人,所占比重为48.48%,80~89分之间人数为10人,所占比重为30.30%,70~79分之间人数为7人,所占比重为21.21%。 (三)学生评价方面 在学期临近结束时,经济学2009-1班和2009-3班每小组学生代表总结了城市经济学互动式教学的效果及未来进一步改进的措施和建议,学生认为教学方式方法新颖,激发了学习兴趣,锻炼了学生的胆量和表达能力,提高了发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,要求继续坚持下去。在经济学院教学思想大讨论会议上,学生代表发言肯定了城市经济学的教学模式,并认为这种模式给予学生更多的思考空间,调动了学生学习积极性,取得较好的教学效果。 五、思考和启示 受就业压力、网络文化等因素影响,传统填鸭式教学模式已不能完全适应新形势下人才培养的要求,教学内容和教学方法改革势在必行。针对城市经济学课程理论与实践结合要求高、授课对象特殊的实际,授课中采取教师和学生搭配,授课内容既包括教材内容,也包括课外内容,授课方法采用案例式、讨论式和启发式等方法,充分调动了学生的学习积极性和自主性,实现了从“要我学”到“我要学”的转变,提高了学生听说读写能力和胆识,既活跃了课堂气氛,又促进了师生间、学生间的互动交流,真正达到了教学相长的效果。此次城市经济学教学内容和方法改革实践取得了良好效果,该模式还需进一步完善,如在实施过程中和学生平时成绩考核紧密挂钩,加大平时成绩考核比重,进一步提高教学质量,在该模式不断完善的同时可为其他应用经济学课程教学内容和方法改革提供借鉴和参考。 作者:张艳
自然地理论文:地方高校自然地理学教学内容与优化 【摘要】地方高校自然地理学教学内容需要优化,优化应该根据培养目标、培养方案,考虑学生对自然地理学知识的需求,结合当地自然地理特征,并以桂林理工大学自然地理与资源环境专业为例,介绍了自然地理学教学内容的优化。 【关键词】自然地理学;地方高校;自然地理与资源环境专业 一、地方高校自然地理学教学内容优化的必要性 自然地理学是地方高校多个专业的基础课,由于不同高校这些专业学科发展背景、依赖的重点学科不尽相同,不同专业学生对自然地理学的知识需求也不一样,但各地方高校往往忽略这种差异,导致自然地理学教学存在以下问题:①教材问题。不同高校,大多采用了伍光和教授主编的第四版《自然地理学》教材,有些专业开设的与自然地理相关的课程没有相应的教材,也应用这一教材,同一教材不能适应各高校、专业自然地理学基础教育;②教材涉及内容较多,涵盖面较广,教材内容与专业其他学科重复严重[1];③自然地理学理论及实践教学内容授课往往受任课老师的知识背景影响,很少考虑不同专业的需求;④地方高校主要担负着培养服务于地方经济的专业人才,针对性自然地理学教学开展不够;⑤自然地理学实践教学重视不够,学生自然地理学实践能力不强。因此,地方高校自然地理学教学要针对不同专业及学生的实际,灵活取舍教学内容,重视教学内容优化,做到有的放矢,提高教学效果。 二、地方高校自然地理与资源环境专业自然地理学课程教学内容优化原则 1.遵循人才培养目标和培养方案的原则地方高校自然地理与资源环境专业自然地理学教学内容优化要结合学生就业,要结合专业人才培养目标和培养方案,不同的地方高校自然地理与资源环境专业有自身的特点,有不同的人才培养方向、培养目标和培养方案。目前,桂林理工大学自然地理与资源环境专业主要以土地整理、土地复垦、土地开发、土地规划为发展主线,兼顾地质灾害环境评价、土地估价,同时培育发展土壤地球化学、土地数据库管理等新生方向。培养方案主要涉及地理学和土地管理学两方面的课程。自然地理学属于专业基础课,是其他专业课的基础,土地规划、管理与环境评价涉及的自然地理学知识教学的重点内容。2.提高学生综合素质的原则随着经济的发展,土地利用不合理造成的土地资源破坏、减少,全球气候异常频发,地球水土资源、大气环境、生态环境破坏的问题日趋严重。当代大学生对高质量生存环境的需求日益强烈,有认知自然地理的特征及发展规律,掌握如何保护生态环境的需要。人地关系问题探讨是自然地理学研究的重要内容和目的,人地关系论经历了地理环境决定论、或然论或可能论和协调论或和谐论。协调论或和谐论的产生是地理学者对人地关系相互作用、相互影响长期研究的产物,是解决人类面临的人口、资源、环境问题的必然产物,是实现人与地理环境可持续发展的必然要求[2]。因此,人地和谐的理念和理论教育要作为自然地理学教学过程中重要内容,在教学过程中教师要善于发现环境保护和可持续发展意识的自然地理知识和理论,以满足学生素质教育的目的和需要。3.满足学生专业发展的需求的原则自然地理与资源环境专业培养的专业人才比较宽泛,包括土地利用、规划及整理,资源环境评价与管理,自然地理学教学与科研等方面的人才,其中土地利用、规划与管理人才专业发展中通常涉及以下自然地理学知识的应用:①自然条件分析。自然条件是土地利用规划、管理与评价基本条件和物质基础,土地利用规划、管理与评价要求对研究区域的地质、气候、水文、地形地貌、生物、土壤等自然条件要素进行分析和介绍,以便对研究区域的基本情况和概括进行全面把握。一般本专业报告、设计或论文中通常要求对项目(研究)区自然地理概况和自然地理条件进行介绍。②土地适宜性、地质灾害环境评价分析。土地利用、规划及整治要求结合自然条件对土地质量、适用性和生产潜力进行评估,对项目开展的适宜性及可行性进行评价,从而保证项目开展的科学性、可行性,为土地规划及整理等管理提供理论依据;为了避免自然、地质灾害给土地利用带来损失,土地开发和利用通常要考虑地质灾害、环境灾害的影响,保障人们的生命、财产及经济安全。③土地规划、管理、评价分区的主要依据。土地利用规划中的总体布局、管制分区的重要依据之一就是要考虑不同区域土地的自然地理条件,因地制宜发挥不同自然条件土地的优势。土地整理的规划、土地复垦的复垦方向、不同区域地质灾害等级划分都离不开自然地理条件的分析与评价。4.结合地方的自然地理特征实际的原则不同地区自然特征不同,地方高校自然地理与资源环境专业往往有自己的专业特色,自然地理学教学应该考虑区域差异和特点,需要联系地方实际,教学要紧密结合当地的自然地理特征,尤其是实验和实习课,充分利用当地的自然地理条件,让学生走进自然,认识地方地层、地质构造、地貌、气候、水文、土壤及生物等自然要素,分析其组成、分布特征,揭示其相互联系和形成机制,提高自然地理学教学效果;同时有利于节约实习、实践地点过远造成的时间和经费浪费。 三、桂林理工大学自然地理与资源环境专业自然地理学教学内容优化 为了提高自然地理学教学效果,依照以上原则,桂林理工大学自然地理与资源环境专业自然地理学教学在选择伍光和教授主编的自然地理学作为教材的基础上,选择性的讲授和学习自然地理学知识,并注重编写本专业实验及实习教材,对自然地理系教学内容进行了以下优化:1.理论授课内容调整与优化措施。由于培养方案中没有植物学方面的课程,同时自然地理学教材植物学内容涉及较少,在教学过程中增加“植物地理学及植物学基础知识”内容;为了促进学生人地和谐的理念,增加环境保护意识,提高学生的综合素质,增加“全球环境问题及全球气候变化”内容,增加一次学生讨论会“如何保护自然地理环境,实现自然资源的可持续发展”;为了让部分学生了解自然地理学相关科研内容和项目,增强学生的科研思维,以学术报告的形式开讲座1次,并要求参加自然地理学创新创业项目的学生简单介绍其科研项目和思路;针对地方岩溶地貌发育的特点,岩溶地貌、水文及植被特征作为重点学习和讲授内容。由于培养方案有基础地质学、第四纪地质与地貌学,删减“板块构造学说、岩石矿物”的相关内容;由于土地规划、管理与环境评价主要涉及陆地环境水文、水资源,教学过程中删除了海洋水部分内容;由于培养方案开设有土壤地理学,适当削减土壤形成及分类相关的课程;在各章节中向学生介绍自然地理区域分异特征,删减“自然地理区域性及整体性”相关内容;简化“天文地理学”“生态系统”教学内容.2.实践教学内容调整与优化措施。自然地理学实习主要结合当地的岩溶地貌发育的特点,对岩溶地区孤峰、峰丛、溶洞等地貌、岩溶红色石灰土土壤、岩溶灌草丛植被、岩溶地下河进行调查,岩溶地区地下溶洞、地下漏洞形成的崩塌、岩溶地质下陷等地质灾害进行评价。结合校园处在岩溶发育地区的实际,实验课充分利用校园自然地理特征,要求学生对校区自然特征进行调查,进行综合描述;为了巩固植物学相关知识,结合校园园林植物种类丰富的特点,收集雁山校区植物名录,了解植物命名原则及不同种类植物特征;利用天文望远镜观察星体、月球;为了促进学生对自然地理学知识的探索和求知,开展“显微镜观察植硅体”实验项目,了解植硅体的形成及其在自然地理学研究中的应用。 自然地理论文:大学自然地理教学改革探索 摘要:现代在大学的教育体系中,大学自然地理教学属于比较重要的学科,其通过地理知识的传授帮助学生掌握空间辨别能力和知识应用能力,因此,在现代高校教育中比较重要。现阶段,大学自然地理教学已经到达改革的阶段,更应该做好对应的改革教学,使得其拥有更加良好的效果。基于此原因,本文首先概述了大学自然地理教学,然后分析了创新原则以及对应创新对策,望带来借鉴。 关键词:大学自然地理教学;改革创新;对策探索 在高校的教学中,自然地理教学主要便是帮助高校学生了解基本的自然状况,并且去实地的接触大自然。在传统的教学模式中,更多的便是通过讲解模式教学,很少的让学生真正的走到户外,自我感受户外的基本环境,进而教学效果较差。伴随着理念的进步,现代的教育理念进入大学教学中,促使自然地理教学做出改革,完成创新。 一、大学自然地理教学概述 大学自然地理教学有着自身的特殊性,在现代的教学理念中,为了真正的保证教学效果,需要其具有良好的实践教学模式,而传统的教学中,此类实践教学模式较少,带来的直接后果便是自然地理教学的效果未能取得最为良好的教学效果【1】。因此,在现代中对大学自然地理教学采取改革已经成为了一种必然措施,通过有效的提升具体教学效果,使得其成为一种崭新的教学体系,保证高校学生可以通过教学获得自身综合能力的提升,并且有效的应对各种难题。笔者认为,自然地理的教学的创新更应该遵循体系的创新发展,通过有效的引导学生进入到实践中采取学习,才能真正的提升整体教学效果。并且伴随着我国建立和谐社会的构想颁布,更是提升了人与自然的和谐构建任务,在当前的大环境中,需要学生了解并热爱自然。其对于我国大学自然地理教学改革更是提出了时代要求,只有通过有效的建立对应教育肢体,使得学生更加熟悉并且亲近大自然,才有助于我国和谐社会的构想,也有助于提升教学效果。 二、大学自然地理教学创新探索 通常在现阶段的高校学习任务之中,主要便是通过自然地理教学,使得学生能够有效的认识自然地理现象,并且可以通过在学校的学习中解决现实生活中所遇到的各类问题【2】。不仅仅是单纯的解决问题,更加应该将现阶段的知识采取积极的总结,并且采取有效的创新措施,进而真正的帮助自然地理教学完成有效创新,笔者认为,创新并不是离经叛道,在创新中更应该注意以下内容:(1)重视应用。理论不仅仅是书面上的内容,更加应该有效的应用在实践中,在实践教学设计中,更应重视将一类问题设计到实践中,将一类典型问题作为重点问题,使得理念的研究更加贴合实践。(2)通过探索加强认知。在知识的认知过程中,不仅仅是帮助学生明确基本认识,更需要做到的是通过探索来提升学生认知的愿望和认识的内容,在针对教学探索创新时,更加需要做到贴近实际,所谓源于生活而又高于生活。(3)创新同样要遵循可行性。前文曾经提到创新并不是离经叛道,而是在现有的基础上,开放思路,使得整体教学模式完成有效转变,一方面需要整体设计富有新意,另外一方面同样需要在现实生活中具有相当高的可行性【3】。 三、大学自然地理教学创新探索对策 1.合理编制教材 在探讨创新措施中,首先便应该着手于现阶段大学自然地理教学的教材之中,现阶段大部分教材的实习指导内容比较局限,不能满足大多数高校的具体要求,因此在教科书编订中首先应该遵从高校实际情况,了解高校的基本状况,通过有效的应对情况使得大学生更加了解人与自然的交际关系等。 2.建立实习基地 自然地理教学更应该贴近自然,寻求地方政府和国家政策的支持,结合多地区的实际教学力量,建立对应的实习基地。实习基地自身应该具有对应的综合性,使得其能为高校教学提供的内容更多且更加综合。实习基地一方面利于教育开展实践教学,对于高校而言还有另外一方面的作用。便是可以通过实际基地建立学生休闲场所,使得所有学生可以通过实际记得陶冶情操并且提升精神面貌。 3.改革实习模式 在创新探讨中,更应该明确传统中存在的各类问题,通过对问题的了解,基于解决问题的思路来改革整体教学。在实习中,学生需要锻炼的更加是自身的综合素质,得到的知识对应的也应该是综合知识,使得传统的点对点教学变成现代的面对面教学模式,通过有效的改革,真正的帮助实习模式得到最为有效的转变,成为大学自然地理教学改革中的天然帮助力量。 4.体系变化 在自然地理教学中,应该明确认识学生建立空间辨别能力的重要性,帮助学生提升自我的区域分析能力,并且能够帮助他们将自我学习的地理学知识成功的应用到实际应用中,此类能力的培养都离不开体系的创新。体系的创新才是教育制度创新的开端,通过有效的创新模式,才能真正的帮助我国的教学内容得到有效提升,并且有利于整体的进步。 总结 综上所述,通过实践教学的引入,建立对应的实践教学模式,使得创新的效果不仅仅局限在课堂中,更是有实地的帮助学生提升对应的相关能力,进而通过实际的提升,帮助该项教学理念和办学理念的成功进步。文中的分析仍然尚显浅薄,望批评指正。 作者:王大伟 单位:邵阳学院 自然地理论文:初中地理教学中自然地理教学探究 摘要:本文从自然地理学的基础特征入手,分析了它在中学地理教学中的重要地位和作用,了解现阶段初中地理课堂教学中存在的问题,并结合这些问题提出相应的教学策略,旨在提高初中地理课堂中自然地理要素的学习效率,使学生掌握学习自然地理学的方法。 关键词:自然地理;现状分析;教学策略 近年来随着地理教学改革的不断推进,对地理课堂的研究也开始增加。对于初中地理,尤其是自然地理教学部分,提高课堂教学效率,使学生对自然地理产生兴趣,重视开展地理教学研究,是对教师进行高质量教学的基本要求,也是提高课堂效率的关键所在。 1.自然地理学的特征 作为地理学的主干学科,自然地理学主要研究自然地理环境[1]。它的综合性、区域性、实践性都很强,在课堂上教师需要向学生讲授许多自然地理现象,它们是如何发生和演变的,但这些现象的成因又很复杂,所以学生经常会觉得自然地理难学。而教学过程并不是教师唱独角戏的过程,需要学生的良好配合,只有师生双方共同参与,才会取得好的教学效果。 2.自然地理教学现状分析 2.1教师一味传授,学生缺少探究过程 传统的教学方法就是讲授法,完成教学任务即可。在课堂上完全以教师为主体,单一地直接向学生灌输地理知识,忽视了学生的主体地位,使学生缺乏对知识的具体思考与探究的过程。虽然学生的知识储备量增加了,但是他们对于这些知识只是表面上的简单记忆,而不是深层次的真正理解,记忆不牢,长此以往,最终会导致全部忘记[2]。 2.2以课堂教学为主,学生缺乏课外实践 自然地理知识都是自然地理学的专家前辈们在户外经过长时间的观测、实验、总结规律所得,这也就要求自然地理的教学离不开在室外的教学实践。然而,现阶段我国很多学校自然地理教学都是在室内完成,完全依靠课堂教学,而学生究竟对这些知识掌握多少,掌握到什么程度,只有等到期中考试和期末考试时才能知晓。大多数学生往往为了通过考试而临阵磨枪,却并没有真正理解知识[3]。作为一门与自然环境密切相关的学科,课外实践必不可少,在理论基础上的实践是验证知识最重要的途径。所以在进行教学时,应为学生提供充分与大自然交流的机会,促进对知识的理解。 2.3注重知识教学,缺乏情感教育 自然地理这门学科逻辑性和抽象性强,教师一味地讲解会使课堂变得枯燥无趣,满堂灌的教学方式会引起学生的厌烦感,降低学生的学习兴趣,从而影响教学质量。所以在课堂上只注重知识教学,忽视情感教育是非常不可取的,应在教学过程中渗透进对学生情感教育的培养,认识并热爱祖国的大河大山,自然风光,培养爱国主义情怀,从而激发民族归属感和自豪感。 2.4对地理学科的重视程度不够 由于地理在中考中所占分值较小,地理教学在中学阶段往往不被学生所重视,学生更愿意把学习地理的时间用来学习数学物理等分值比较高的“大科”,这样的情况使很多学生产生偏科现象,甚至完全放弃,这给地理教师在进行教学时带来巨大困难。因此,只有找到高效、合理的教学方法,改变学生对地理的重视程度,教学才能达到理想的效果。 3.优化初中自然地理教学策略 3.1重视初中自然地理启发式教学 自然地理具有一定的难度,其专业性、逻辑性都很强,学生在面对常见的经纬网、地理版图时会产生抗拒心理,为了使学生更好地掌握自然地理知识,在教学时不能只对教学内容做简单的陈述,而应详细、具体地讲解,增强学生的理解能力,教师要善于引导,使学生愿意动脑思考问题,启发学生的思维,为学生打下坚实的基础,克服他们在学习时的恐惧心理,所以实施启发式教学是非常有意义和必要的。 3.2适当地应用多元结合教学法 3.2.1组织学生进行小组活动 在教学过程中们还可以采用“小组讨论”、“小组PK”等活动形式,增强学生的自主探究能力。例如在讲述地形区的内容时,将学生分为几个人一组,开放式的课堂学习,让学生总结他们所了解的高原、平原、山地、盆地、丘陵等地形区都有哪些,这些地形区的特点是什么,并以小组的形式进行汇报,使每一个学生都能真正参与到教学活动中来。 3.2.2充分利用现代化教学手段 现如今的教学环境下,多种高科技教学手段的应用,促进了高效课堂的发展。多媒体的教学模式更具象,更直观。例如在讲解地震时,可以播放地震的视频资料,学生通过视觉和听觉的直观感受,了解地震的危害。 3.2.3充分利用案例教学 案例教学法是自然地理教学中一种有效方法。教学案例是事件发生过程中的一个实际情境,它反映真实发生的事情,描述教学过程中“意料之外,情理之中的事”,理解自然地理规律可以从一些典型性的案例入手。例如,中国位于亚欧大陆的东部,太平洋的西岸,海陆热力性质差异明显,具有季风气候的典型性,所以在讲解影响气候形成的因素时,可以用中国季风气候显著这一案例进行描述,以点带面帮助学生学习[3]。 3.3优化教学设计,培养学生的兴趣 3.3.1巧用谜语 中学生的好奇心最强,也最喜欢各种各样的趣味猜谜活动。可以在课堂上出一些与地理相关的谜语,谜语的选择一定要切合教学主题,切不能牵强附会,否则会起到相反的效果。 3.3.2巧用诗词 发挥诗词的作用,如讲解季风区与非季风区分界线时引用“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”;讲解气温与海拔的关系时引用“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”等,吸引学生的兴趣,使学生乐于自主探究,积极寻找问题的答案。 3.3.3巧用歌曲 在一些歌曲中也包含着丰富的地理知识,中学生的表现欲强,喜爱唱歌,这样的教学方式效果显著。例如讲解青藏高原时,可以播放青藏高原的歌曲;讲解黄土高原时,欣赏歌曲黄土高坡等。在优美的歌声中领略祖国的壮丽河山,运用诗歌独特的魅力与地理课堂教学相互融合,吸引学生的注意力,达到最优的教学效果。 3.4善于运用课堂小结 课堂小结不仅可以总结一节课的主要内容,更重要的是设下伏笔,激发学生后续学习的兴趣。有时一个课题的内容非常多,一个课时无法完成,往往需要几课时才能讲完,这样几节课之间就存在着紧密的联系。教师在小结时提一个问题,让学生带着问题离开课堂,这无疑对活跃学生的思维,训练他们分析、解决问题的能力都是很有价值的,好的课堂总结能起到画龙点睛的作用,从而提高整堂课的教学效率。 作者:何珊 单位:辽宁师范大学 自然地理论文:高中自然地理教学中问题串的设计 一、高中地理教学中问题串设计的意义 高中自然地理教学是一个双向互动的过程,教师在教学工作中要注重激发学生的参与热情,避免教师自说自话、单向灌输对学生学习成效的影响。基于这样的设计考虑,教师要在教学活动中增加师生互动的环节与内容,最为有效的路径就是设计问题在课堂上进行互动,既可以通过教师提问、学生回答的方式进行,也可以通过教师提问、学生探究、师生研讨的方式进行,其中问题串设计是基于后一方式教学的重要环节。在高中地理教学中设计问题串具有以下几个方面的积极意义: 一是可以全面体现教材重难点。高中自然地理教材中包含了若干个知识难点,将教学提问统筹兼顾进行设计,能够站在整个教材的角度开展研究,哪些知识点需要提炼出来进行深化,哪些方面需要强化能力培养等,都可以在问题串的设计中融合进去。教学设计中的重点与难点,可以与问题串融合起来蕴含其中,学生之间相互研究探讨的过程也是地理教学重难点突破的过程。 二是可以贯穿教师教学设计思维。有什么样的教学思维方向,就会产生什么样水平与层次的教学设计。高中地理教师在教学方案设计过程中,具有清晰明确的思路,具体体现在教学之中可以通过问题串来体现。问题串通过一个一个的问题组成,每一个问题之间都有着潜在的联系,由浅入深、逐层深入,带领学生向着深入发掘,这样的发展过程正是教师设计的思维,借助于问题串之间的内在联系得以实施。 三是可以搭建平台鼓励学生自主学习研究。高中自然地理教学中的问题串,最为显著的功能就是保证了学生探究学习的思维不断档,中间实现了无缝对接,比起提问一个回答一个的互动模式更为紧凑。同时,将问题全部抛出来,学生可以组成合作小组进行集体研究,大家畅所欲言,既要深入思考,也要相互研究,对学生自主学习能力的培养具有重要作用。 四是可以拓展学生思维空间。和教师讲授灌输的教学模式相对比,学生在问题串的引导下,思维灵活性将会得到显著增强,看待问题的广度与深度都会得到拓展,特别是问题串的出现给予了学生独立思考的机会,让学生之间相互研究讨论,极大地拓展了思维空间,让学生的学习活动更加生动和高效。 二、全面提升问题串设计的科学性与有效性 高中自然地理教学中运用问题串的设计,要注重技巧性,怎样设计更为科学和有效,考验着教师的业务综合能力。笔者在教学设计中主要遵循以下几个方面的原则: 1.问题串设计要体现针对效果。作为高效的高中自然地理教学设计,问题串的功能不可忽视。问题串的设计并非简单从教案中截取一些内容进行累加,而是一个提炼和筛选的过程,要具有明确的目标指向性,要将地理教材中的重点难点体现出来,要将学生能力训练的目标体现出来。只有提高问题串设计的科学性与有效性,才能够保证这一载体在地理课堂上发挥更为积极的作用,实现素质化课堂的有效打造。例如在有关大气的运动相关内容教学中,为了让学生对热力环流以及大气水平运动等知识点加深理解,笔者针对教材内容设计了问题串:“引发大气发生运动的原因是什么?大气运动最简单的形式是什么?热力环流的根本原因和直接原因是什么?具体的形成过程是怎样的?高空和近地面的等压面是怎样的?结合生活实例,热力环流有哪些具体的应用?大气水平运动的直接原因是什么?高空风和近地面风的风向是怎样的?各自的受力情况?”这样的一组问题串较好地体现了教学中的重难点,注重了前后内容的衔接,具有更强的针对性,以及对学生的思维活动具有引导和拓展价值意义,体现了对教材的梳理、学生思维的启发以及知识要点的强调综合功能,对学生加深教材内容理解、提高分析研究能力等方面具有积极意义。 2.问题串设计要体现阶梯原则。高中自然地理教学中设计问题串,既要充分体现对教材重难点的把握,同时也要对问题串组成的相关问题开展分析研究,要将思维特征融入其中,从简单到深奥、从容易到困难,逐步深入地引导学生开展学习研究活动,这也是体现问题串设计有效性的重要原则,对提高学生掌握效果帮助明显。以全球气候变化内容为例,教材中涉及知识面较为广泛,对人类活动与气候的关系也息息相关,学生在课堂学习活动中理解难度较大。为了帮助学生形象直观和具有条理性地理解教材内容,结合投影课件演示专门设计了问题串:“百年来全球气候发生了什么样的变化?两次明显的变化是什么时候?导致全球气候变暖的主要原因是什么?这样的气候变化会产生什么样的影响?人类应当如何应对这样的变化?结合具体实际简要分析。”这一问题串紧密结合教学中的难点要点,而且按照由浅入深的顺序进行设计,相互之间密切联系又承上启下,对学生的思维活动与探究学习发挥了思维导向功能,让学生在问题串的引导下,逐步接近问题的答案,既能够锻炼思维水平,同时对教学目标任务的完成发挥促进和支撑功能。 3.问题串设计要预留思维空间。问题串在课堂上将教师的提问内容集中揭示出来,引发学生思考的兴趣,并在思考与研究之中培养思维能力。基于学生思维能力训练的考虑,教师在问题串的设计中要预留一定的空间,让学生的思维活动实现跨越式发展。因此,问题串的设计要具有拓展性和深入性。例如在教学水资源的合理利用等内容时,笔者侧重于设计问题串对学生的思维进行拓展与延伸,要求学生思考:“如何从广义和狭义上理解水资源的概念,比较容易获得的水资源是哪些?影响水资源的因素有哪些?探讨我国水资源分布特点及其原因,结合具体事例阐述水资源与人类经济社会发展的关系。”这一问题串看似简单,实际上到了后半截内容的时候,学生已经无法直接找到相应的答案,需要自己认真思考,特别是需要结合生活中搜集的信息进行分析研究,以及在课后查阅资料,和同学分头走访等,借助于这样的多种活动,以及丰富的学习信息,学生才能够圆满地解决问题串提出的各种问题,牢牢把握学习中的难点与要点,学生思维能力与学习习惯得到了显著增强。 三、结束语 高中自然地理教学中引入问题串设计,既是对教学模式与结构的一次优化,同时也是对学生能力培养的有效尝试。要想发挥好问题串的引导促进和支撑功能,教师需要在设计上下功夫,既要深入考虑教材重难点,同时也要考虑问题串设计的要点,体现对学生综合能力培养的积极作用。 作者:刘晓萍 单位:江苏省常州市新桥中学 自然地理论文:职业体育自然地理学论文 职业体育有其自己的发展原则,它通过一定的表演来引起观众享受的兴致,从而获得一定的经济收入以及人员支持。既然是表演,那就要依靠外部因素。就其根本而言,体育这种行为的产生必然要依靠一定的外部因素,如气候、天气状况等地理因素。地理学包括自然地理和人文地理两个方面,这两个方面对体育行为的产生都有不容忽视的影响,从而对职业体育的发展产生了一定的影响。自然地理对职业体育的影响是直接的。在职业体育中,不乏有一些大型的室外、露天的体育项目,就如奥运会而言,这是一场世界体育盛宴,备受全球人们的关注,所以开闭幕式的时间是不能随意更改的,为了保证这一活动顺利的进行下去,主办方运用各种先进的技术方法来保证其顺利开展,但是有时候我们仍然无法阻挡一些自然环境因素对体育行为的影响。从地理学角度考虑对职业体育发展影响较大的自然因素是纬度、气候、海拔。 一、纬度 纬度不同的地区,其气候也必然不同,这对职业体育的发展起着重要的作用。就中国的武术发展而言,南北不同地区的武术风格大相径庭。我国著名的体育史学家曾经对此有着专门的论述。我国南北地区武术风格是截然相反的,这是由于自然地理环境的影响。因为北方气温较低,十分寒冷,所以北方人比较健壮,筋骨比较强硬,因此北方人的武术风格就比较的有气势,有力量,展现一种豪迈之风;而南方气候温和,所以南方人比较灵巧,因此南方人的武术风格就比较灵活,变化多端。在纬度较高的地区,冰雪运动项目是非常擅长的,而对一些户外运动就比较的落后,这就取决于其自然地理条件。因此纬度较高的地区开展户外运动是相当不容易的。 二、气候 体育活动能否顺利开展与所在地的气候条件的好坏是分不开的。而且气候条件也关系着运动员是否能够创造出较好的成绩,对众多的运动项目都有影响。如果在进行运动赛事时,出现了狂风暴雨等一些极端的天气,会直接影响运动员发挥其应有的运动水平,同时还给运动员和观众带来一定的危害,直接影响体育赛事举办的成果。因此,职业体育一般会考虑气候对其产生的影响。整体来看职业体育的发展,职业体育发展最发达的地区是中纬度地区,因为这里的气候条件最适合开展体育活动。当然并不是所有的体育项目都受到气候的严重影响,在室内可以进行的体育项目是可以减轻自然环境对其产生的影响,比如一些篮球比赛以及一些羽毛球比赛等等。但是对于众多大型的项目而言,这种方法很难行得通,再加之一些地区的经济条件的落后,所以,这种方法并不适合所有的项目或地区。所以,在进行比赛安排时,要充分考虑到气候的影响。从欧洲联赛来看,欧洲联赛一般是跨年度来进行比赛,在冬天寒冷的时候,联赛就会中断一些时日,而且赛季结束时也还没到炎热的夏天,这种安排是十分合理的。反观我国国内的体育赛事安排就十分的不合理,足球联赛一般被安排在夏季,这直接影响着运动员技术水平的正常发挥以及观众观看时的情绪,同时对运动员的身体健康也有一定的危害。 三、海拔 海拔越高,空气中产生的压力和含氧量就会逐渐的降低。即便在较低的海拔上,可能这样的自然环境对一般人不会产生什么影响,但对于一些运动强度较大的运动员来说,他们的身体也会出现一些负荷,从而影响其水平的发挥。所以,在海拔较高的地区开展赛事一定要注意这个问题。受到一些地理因素的影响,欧美的职业体育的发展较其他地区发达,一般情况下,海拔较高的地区举办职业体育赛事的机会较少,即便是需要在有一些海拔的地区进行,那也一般选在海拔较低的地区。但是,近些年来世界杯足球预选赛进行时,一些有便利条件的国家或地区会利用其自身海拔较高的优势来开展,这为它们的成功取得了一定的优势。然而,从职业体育自身来看,这样进行训练会带来一定的问题。就拿中国的职业足球来看,在最开始的时候,我国海拔较高的地区的球队取得了较好的成绩,而且现在西藏地区正在筹建职业足球队,其实这并不符合体育发展的原则。现在,自行车越来越受欢迎,以自行车为主的运动备受人们的欢迎,我国青海和青藏地区举办的自行车比赛受到了全国人们乃至全世界人们的欢迎和重视。但是与自行车有关的比赛比较耗费体力,一般适合于体能较强的运动员,而且由于自行车比赛一般在海拔较高的地区进行举办,所以就更加剧了运动员的体能消耗量,甚至还产生了一些高原问题。比如一些意外伤害以及一些高原反应等问题,更甚于在训练时就会产生一些问题,这是比赛参与人员和组织者必须要重视的原因。 作者:赵森泉 单位:河北软件职业技术学院 自然地理论文:自然地理环境的差异性释解 1求同存异是研修的核心 围绕主题选择和调整教学内容与策略并通过集体讨论、反思改进、求同存异,是同课异构有别于一般听课的关键。这一课例研修中,共经历三次研讨、三次改进过程。观课过程中研修成员时刻观察课堂、关注学生活动状况,完成课堂观察表并思考该课堂中哪些活动是低效甚至无效以及改进措施(见表2)。 2提升能力是研修的目标 研修成员围绕主题比较两堂课特色,交流彼此思考,既学习他人长处又指出存在不足。开课教师虚心听取专家、同伴的意见和建议,在此基础上重新备课再开课,研修团队成员第三次观课(见表3)。围绕“活动”教学主题同课异构活动进行三次课堂观察与思考,研修团队对湘教版高中地理“活动”教学达成共识:①什么是有效的活动?活动的目的性、趣味性、探究性强,能发挥学生主体地位的活动才是有效活动。②怎样开展有效的活动?其一,研究课程标准,活动设计要符合学生身心发展;其二,注意时间的合理安排和把握,教师要适度、适时干预,有目的地引导、点拨和更正,启发学生更好完成学习任务;其三,对学生活动反馈注意开放性和生成性,充分利用课堂的生成性资源,使课堂教学更灵活生动。③怎样处理教材的活动?根据课程标准大胆取舍整合,可调整顺序、加大或减小难度甚至增加或舍弃等,形成“活动”教学的亮点和特色。本文来自于《地理教学》杂志。地理教学杂志简介详见 3活动反思 通过一系列同课异构研修实践探索,认识同课异构研修与常规教研活动的差异,它通过专家引领、同伴互助、个体反思,实现研修一体化,真正体现教师个性和风格、教学差异,并在研修中共同探讨教学设计和教学实施,从而促进教师专业化发展和教研组的成长建设,追求一种民主、开放、科学的教研机制,一种合作、坦诚、包容的学习文化。但有下列问题引起思索。主题确定是否合理关系到研修成败。一次同课异构研修活动周期较长,从选课题、定主题到个人备课、开课、观课、议课到再开课,一般需要两至三周时间,一个学期仅四、五次左右。在活动次数、时间、精力都有限的情况下,如何根据年级段差异、不同教学内容合理确定研究主题在今后实践中值得思考。观课不可能面面俱到。 研修团队应有所分工,课堂观察表设计至关重要,关系到课堂观察的效率、课堂评价的全面性和科学性。观察视角分成几组、如何分工和设置观察点、如何把观察目标设置得更具体、科学,需要在实践中不断改进。 作者:吕瑛超 林元龙 单位:浙江省温州市第二十二中学 浙江省温州市教育教学研究院 自然地理论文:剖析自然地理野外实训教学创新研究 自然地理学是一门研究自然地理环境的组成、结构、发展变化规律以及人与环境的关系的学科。该学科对实践性有较高要求,野外实践是自然地理教学的一个重要环节,对于提高学生的理论联系实际,观察问题,分析问题和解决问题的能力起着至关重要的作用。因此,深入研究野外实践教学模式,在人才培养新需求下提出可行的新教学模式对有效地提高学生的创新能力,引导学生掌握科学的学习方法,显得尤为重要。 一、地理综合野外实习的内容和目标 (一)野外实习是地理学学科属性的必然要求 地理科学研究的是一个极其复杂的地球表层系统,该系统由各种自然现象和人文、社会现象组成,这就决定了地理学是一门综合性非常强的学科[1]。其学科特点决定了野外工作在地理学教学中的基础地位,地理调查是地理学最基本的研究方法。通过野外实践,学生能够更深刻地理解地理的多样性及更准确地把握地理现象的空间特征。因此综合野外实习是地理学教学必不可少的环节。 (二)地理综合野外实习的内容和目标 地理学包括自然地理学和人文地理学两大部分。自然地理学野外实习的具体内容包括地质学、地貌、气象、水文、土壤地理和人类与自然地理环境关系等。实习的目标是要形成自然综合体的概念,并明确各自然地理环境要素之间的相互关系。人文地理学实习的具体内容包括人口地理、聚落地理、社会文化地理、旅游地理、经济地理、区域经济规划与发展等要素。实习的目标是要明确各要素之间的相互联系,从结构、功能和演化等角度理解、认识其整体性与差异性,掌握各种人文地理现象的发展规律。 二、传统模式评述 学校现在普遍采用的实习教学模式主要有三种。其中采用最多的教学模式是基地模式。该模式实习地的选择上侧重于那些具备典型自然地理现象、研究比较成熟、资料相对齐全的地区,并且经过长年的积累,重复性的安排学生在该实习地实习[2]。该模式采用教师讲,学生听,老师做,学生看的教学方法。这种模式存在两方面的缺陷。一方面,教学方法上对学生创新能力和动手能力的培养不足,对学生综合分析解决实际问题的能力与创新能力训练不够,不利于学生自然地理综合素质的全面培养[3];另一方面,学生实习的地理要素相对独立,这造成不同课程实习内容的孤立,使得学生缺乏对自然地理环境整体性认识[4]。另外南京晓庄学院自然地理课题组提出了一种沿途考察地理环境的野外实践教学模式[2]。这套模式强调野外考察的思路,重视能力培养,着重方法技能训练。这种模式实习内容充实丰富,能让学生接触更多的东西,更利于学生能力的培养,但是该模式实习组织难度较大,实习区域地理资料少,对指导教师的业务要求高,而且还要面临交通问题、住宿问题、安全问题等一系列问题,因此实施难度较大。第三种教学模式是分阶段、分课程的野外实习教学模式,即各门实习课程分阶段轮流进行[5]。该模式有两方面的优点。一方面,由于分科独立,单科系统性强,因此教师的指导和学生的学习都较方便;另一方面,由于实习时间相对较宽裕,因此学生有充足的时间自己动手操作,有利于学生分析和解决问题能力的培养,但该模式也面临五个主要问题:(1)实习时间较长,实习经费难以得到保证;(2)实习路线重复;(3)涉及教师较多;(4)门票、交通费均由学生自理,学生个人经费支出太大;(5)实习地理要素相对独立,使得学生对自然地理环境的整体性认识不足。以上三种教学模式优缺点对比分析如表1。 三、教学模式创新 从以上对各种传统教学模式的分析,可以发现当前野外实践教学模式主要存在问题可以归纳为两个方面。第一,教学方法的问题,比如实习路线的安排、老师指导方式等方面的问题;第二,实习条件的问题,比如经费、交通、教师资源、安全、住宿等方面的问题。教学方法的问题将导致实习效果不佳,对学生分析解决实际问题的能力、动手能力以及团队合作能力等各方面能力的培养不足。实习条件方面的问题则会导致实习组织难度大,学生实习热情不足等问题。本文在借鉴已有模式优点的基础上,针对以上问题,提出了一种强调学生主动学习的师生合作野外实践教学模式。新的教学模式,从学生的角度出发,其主要思路是:告诉观测路线、点和地理现象提出问题学生观测找证据现场讨论典型现象剖析归纳总结”的模式。新模式是一种以学生为主体、以问题为中心的合作教学模式,主张让老师开门见山提出问题,学生通过调查分析、验证规律及讨论来试图解决问题。 其具体的操作方法如下: (1)分组。老师根据实习内容和学生的个人兴趣划分5人左右为一组,并选出一名组长。 (2)设置主题。根据实习线路,有重点的设置研究主题、调查主题和考察目标。 (3)创设问题。创设的问题要有深刻的理论背景及实践可行性,使学生能够通过理论联系实践加深对课堂知识的理解。 (4)教师引导、学生动手。指导教师引导学生有意识地加强自然环境各要素的综合作用的观察和思考,提高学生把各要素联系起来作为一个有机整体进行分析的能力。例如,在实习过程中,指导教师引导学生考察九曲溪至天游峰的相关自然地理问题:让学生思考天游峰的丹霞地貌的特征及成因、九曲溪的形态转化机制等问题。从而引发学生去调查分析,寻找证据,从而对现象进行深入剖析,并把各自的想法在讨论中展现出来,并踊跃讨论,最后根据讨论的成果进行归纳总结,这种做法有助于学生建立自然地理时空方面的思维,形成科学的地理思维方式。 四、如何实践新的教学模式 要实施好新的教训模式,要求在教学前、中、后都需要有针对性的充分做好相关工作。教学前要做好后勤保障、安排实习内容、安排实习路线等准备工作。 第一,教学前与旅行社沟通,让其安排实习线路、预定门票、安排交通工具等。委托旅行社做这些准备工作一方面可以利用他们经验丰富、熟悉情况的优势,另一方面也解决了学校自行组织难度大、效率低、成本高的问题。为了提高实习效率,合作旅行社最好能提供专业性服务,由专业人员安排实习路线等。 第二,与实习单位和当地政府建立相互信任机制,让其在住宿和安全方面提供必要的保障。 第三,实习内容的安排上,针对传统模式的实习内容和地理要素相对独立,学生对地理环境的整体性认识不足的问题,在新模式中,我们注意将各课程的实习内容综合体现在实习线路和各个观察点上,使得每一条线路既包含相关课程独立的实习内容,又能对自然地理各要素综合作用进行观察,并能对人地相互影响进行分析。另外,还要特别注意对各阶段的实习内容进行细化,这样才能充实有效的达到实习效果。 第四,实习路线整体选择应能组成一个完整的剖面,使学生通过对该剖面的学习从整体上了解实习地的自然地理概况以及各自然地理要素之间的相互联系。在实习区内,自然地理因素变化具有一定的规律,使学生便于观察和总结。另外,针对传统实习教学中,学生实习热情的情况,实习前要召开实习动员会,做好思想动员工作,在向学生介绍实习基地情况的同时对思想、专业学习、组织纪律和安全等方面向学生提出明确要求。其次教学过程中,要加强老师的监督指导作用。教师作为讨论组的一个成员在各组之间巡回指导,参加学生的讨论,启发学生得出正确结论,要避免以“裁判员”身份下结论,尤其当学生与教师的观点有冲突时,教师以权威的身份马上否定学生的观点,而要与学生共同探讨,以求得大家都能接受的结论。另外,教师要在实施过程中加强考勤和考核管理,切实保证学生的实习效果。最后实习结束后,要有科学的实习成绩评价体系。野外实习成绩评价体系的建立需要根据野外实习的具体安排和学生的具体情况,选取合适的评价因子,确定一个完整的考评指标,并在实践中不断加以改进和完善[6-7]。 五、结束语 本文对传统教学模式的特点和存在的问题进行了系统的分析,在此基础上提出了一种强调学生主动学习的师生合作野外实践教学模式。这种新的教学模式针对传统模式的问题,提出了有效的改进措施,改老师讲解的灌输式教学方式为以讨论为手段的研究型教学;改革教师为主体为学生为主体;改革知识为导向为问题为导向;改理论学习为主体内容为调查分析为主体内容。这种模式,有助于激发学生的创新意识,引导学生培养科学的地理学思维方式,对培养学生的观察能力、描述能力、归纳综合和分析推理的能力,建立地理思维方法能够起到良好的教学效果。而且,本模式的实施过程中提出了与旅行社建立合作关系,解决了实习前住宿预订和路线安排等问题,增强了本模式实践的可行性。 自然地理论文:自然地理学课程教学探究 摘要: 为了提高现阶段自然地理学课程的教学效果和教学水平,通过教学内容、教学手段、教学方法和教学模式四个方面来进行探讨自然地理学课程的教学,得出要提高现阶段自然地理学的教学效果和教学水平,必须不断深入更新教学内容,同时采用传统板书和现代多媒体相结合的教学手段、课堂教学与社会实践相结合的教学方法、科教结合的教学模式,才能收到理想的教学效果. 关键词: 自然地理学;教学改革;教学方法;教学模式 《自然地理学》课程主要是介绍气候、地貌、水文、土壤、动植物等地球表层各自然地理要素的特征、形成机制和发展规律,以及各地理要素之间的相互关系[1].随着社会的发展,现代自然地理学的出发点已从过去的“资源开发”转移到“环境的可持续”,研究重点也从“资源的时空分布”向“地表环境的形成、变化规律及人地协调途径”方面转变[2-3].全球环境变化是当前科学界、决策界和公众的关注热点,而自然地理学的核心就是研究人类与环境的科学,它的发展受社会需求、学科自身性质和其他学科的影响[4-5].全球变化给自然地理要素和自然过程乃至社会、经济和人们日常生活都带来了广泛和深刻的影响[6].在这一背景下,自然地理学在哲学思维和方法论上必须进行革新.相应地,自然地理学课程的教学思维和理念也需要调整,以便更好地发挥作用.而提高一门课程的教学质量,必须从教学内容、教学手段、教学方法和教学模式四个方面进行探讨. 1教学内容的更新和改革 1.1教学内容要不断深入更新 自然地理学作为一门课程,若要提高其教学质量,教学内容的更新和改革是其基础和核心.只有新颖、严谨、与实践关系密切的内容才能引发学生的兴趣,才能收到好的教学效果.随着社会的进步,科技发展日新月异,然而,一本教材从编写到出版,需要一定的时间周期,虽然一些概念和原理在此期间不会发生改变,但是在社会发展过程中,自然地理学学科的最新发展动向,以及出现的一些新的自然地理学方面的问题及其解决办法都需要教师及时掌握,并将其融入到教学过程中.同时,有些教材会被学校多年使用,那么在此期间将会涌现出许多新的、更适合教材内容的典型案例,这就要求教师在教学过程中不断拓宽自己的知识面,进而不断充实和更新教学内容.例如讲地壳运动这一章节时,可以引入2008年的汶川地震和2013年的芦山地震.据统计,这两次地震到目前还没有写进自然地理学的教科书中,但是这两次地震有的学生可能有所经历,至少相关报道有所关注,联系理论讲解时大家容易理解和接受,同时它们是我国近期发生的破坏力极其巨大的两次地震,具有非常强的代表性.为此,我们可以围绕它们的发生原因、破坏力,以及它们之间的区别与联系展开讨论和讲解.因为这两次地震在发震构造上是有联系的,同时它们又是龙门山推覆构造带中段和南段发生的两次相对独立的地震事件,而且芦山地震的震源区位于汶川地震形成的库仑应力增加区域内,汶川地震对芦山地震有触发作用或可能使芦山地震提前发生[7].类似发生在我们身边的、有切实感受的典型案例,我们可以根据课程内容和课时要求,尽可能地在教学过程中引进,因为这样的案例学生会更感兴趣,也更容易理解和接受. 1.2教学内容要突出其实用价值性 应用型人才的培养,重视的是学生的动手能力和处理实际问题的能力,当代的教育理念已由过去的注重“知识传授”向重视“能力培养”转变[8].在教学过程中,就应该学以致用,重视学生解决实际问题的能力.例如通过本课程的学习,学生不仅能够知道自己家乡的土壤类型和地貌特征这些直观的问题,而且能够运用课程所学知识去分析成因,预测发展方向,进而对其进行改造和保护.如讲授“大气环流”这一内容时,可联系2011年日本东海岸发生的9.0级地震,导致日本福岛核电站多座机组发生核泄漏,造成大气核污染这一案例,让学生根据大气环流和局地环流的作用,阐述这次大气核污染可能对我国造成的影响,需要如何防护.随后日本又将福岛超万吨核污水排放入海,可让学生从大气环流影响海洋环流的角度,讨论海水核污染对我国沿海、以及海洋生产的影响.而这一核事件又引发我国的抢盐热潮,可让学生根据我国食盐生产结构和盐矿资源分布情况,去揭示谣言的荒谬.最后再提出问题:从日本大地震中我们能借鉴到什么?由于这些都关系到我们每个人的切身利益,学生的学习兴趣会很高,教学也就会相应地收到较好的效果.再如讲到地貌,可让学生去分析讨论我国的地质地貌旅游资源,例如以黄山、华山、泰山为代表的花岗岩地貌;以广东仁化丹霞山、福建武夷山、河北僧帽山、江西弋阳龟峰、贵州赤水五柱峰及湖南武陵源为代表的丹霞地貌;以浙江乐清雁荡山为代表的流纹岩地貌;以黑龙江长白山的“地下森林”、大屯的温泉为代表的熔岩地貌;以桂林山水为代表的喀斯特地貌;以北戴河为代表的海岸地貌;以敦煌魔鬼城为代表的雅丹地貌;以四川贡嘎山、甘肃祁连山、新疆喀纳斯冰川湖为代表的冰川地貌等.这些旅游胜地,好多学生去过,结合理论讨论,学生会更容易理解.然而同时,这些地貌景观资源作为不可再生的自然遗产,对其保护是其可持续发展的先决条件,这样,可以引导学生结合上述各地貌形成的条件和分布特点对其展开讨论,学生会更有兴趣,同时也会营造一种轻松愉悦的学习环境,学习之后也容易给学生形成一种成就感.在自然地理学的教学过程中,类似案例很多,无论是火山地震,还是洪涝旱灾,也无论是土地利用,还是城镇建设、工农业发展,都可以利用自然地理学的知识和原理来加以解释,这关键取决于教师如何加以利用. 2传统板书与多媒体相结合的教学手段 随着社会和科技的发展,自然地理学的相关知识和内容在不断扩展和深入,为了能在有限的时间内较好地完成自然地理学的教学任务就必须在教学方法上进行改进,如果只采用传统的板书教学方法或单纯地利用多媒体教学都很难达到理想的教学效果.目前,很多高校年长的教师由于对计算机技能的掌握不是很熟练,所以倾向于传统板书教学方法,而年轻教师由于计算机技能的掌握程度相对较好,再加上多媒体教学的诸多优点而喜欢单纯的多媒体教学.然而,过多地采用传统板书教学,则需要相对较长的教学时间,在时间紧、任务重的当下,很难圆满地完成教学任务,而单纯地采用多媒体教学,容易出现教学进度快、学生跟不上的问题,不利学生对讲授内容的消化吸收,甚至会造成学生对课程的厌烦和抵触情绪.而且,许多老师过分注重课件的美观,而忽略了教学难点和重点的突出,这样容易造成学生的视觉享受,而冲淡学生对教学内容的关注.因此,在目前课时不变,而教学内容增加的情况下,只有将传统板书教学和多媒体教学有机结合起来,才能达到理想的教学效果. 3课堂教学与社会实践相结合的教学方法 自然地理学是一门综合性很强的学科,也是一门与生产实际密切相关的应用性学科[9].在自然地理学实践过程中,不但可以通过实际的自然地理现象来验证抽象的自然地理学理论,而且可以从中学到自然地理各组成要素的调查技能和地质构造发展的时空想象能力,同时也会培养学生的实际观察能力,锻炼学生对具体自然地理现象的鉴别能力,以及培养学生由点及面的综合分析能力[10].但是目前大多高校存在实践经费有限,难以满足日益增长的实践教学耗材、以及实践所需的交通、食宿和门票等费用,这就迫使学校不得不采用减少或取消教师培训进修机会,压缩学生实践时间、减少实践地点、缩短实践行程等措施来应对这一局面,而这一措施的直接后果就是制约学校实践教学的发展,影响学生实践技能的提高.而且部分高校还存在自然地理学课程的教学与实践是不同师资队伍的现象,这样容易造成授课进度与实践教学进度出现偏差,出现课堂授课还未结束,实践已经开展,或是授课已经结束,而实践又无法及时开展的被动局面.我们只有统筹协调授课与实践时间,才能使课堂理论在第一时间得到实践验证,才能充分发挥课堂传授与社会实践的互补作用. 4科教结合的教学模式 科研与教学过程不同,教学是将人类已有知识转化为学生个体认识的过程,科研则是探索人类未知领域、发现和创造新的知识或利用已有知识去解决新问题的活动.教学应与科研相结合,以科研带动教学,以教学促进科研,二者相互促进,共同发展.教学和科研的双向交流,既有利于增强课程内容的先进性,推动本学科内容的改革,又可培养师生的科研能力,加快学生能力结构的转变[11].科研课题一般属于专业知识领域的新问题,研究性强,教师若要从事科研活动,就必须去掌握该领域的国内外最新研究进展和最新研究成果等相关信息,以此来开拓自己的知识领域,扩充自己的知识结构,提高自己的学术水平,通过这一过程,教师将会加深对教材内容的理解,更准确地把握教学内容,更好地把学科发展的新理论、新技术以及自己的研究成果、研究方法等潜移默化地贯穿到课堂教学中去,从而使所教内容得到不断更新和丰富.而且在科研的执行过程中会不断通过更新仪器设备来提高科研的硬件条件,进而提高科研水平,这样也就相应地改善了学校实验室的硬件条件,提高了学科的教学水平.同时,教科书的知识体系比较完整,教师常年从事教学工作,相关领域的知识结构比较系统,这样利于该领域新问题的发现和解决.科研活动是一个相对系统的过程,在实践教学上,学生毕业论文与科研课题直接相结合是科研融入教学的一个重要体现[12].通过吸收学生参加教师的科研项目或介绍学生到对口社会单位参加实习,并完成毕业论文,相当于为学生提供了一次较系统的科研训练机会,这样学生对所学知识也会有一个整体的认识,而且可以培养学生的科研创新意识,极大地促进学生较好地掌握一套发现问题和解决问题的科研方法,为毕业后能够更快更好地服务社会打下坚实的基础.科研成果是教学过程中的最佳案例,结合科研实例进行讲解,能够增加真实感.例如中国江南和非洲同属亚热带地理纬度,为何前者是我国的米粮仓,而后者却为疏林草原与荒漠景观;为什么同为温带的中国北方各地区的自然地理景观和自然地理过程的经向差异会远远大于纬向差异呢;它们是怎么产生的;中国的特殊地理环境格局是怎么形成的.类似周廷儒提出并解答的这些典型科研案例是课堂教学中的最佳素材,我们在课堂可以先以问题的形式提出,让同学们展开讨论,最后再给出解答,这不仅能加强师生互动,活跃课堂气氛,而且会使课堂的教学信息量变得饱满,使教学内容具有前沿性. 5结语 综上所述,要提高现阶段自然地理学的教学效果和教学水平,必须要不断深入更新教学内容,同时采用传统板书和现代多媒体相结合的教学手段、课堂教学与社会实践相结合的教学方法、科教结合的教学模式,才能收到理想的教学效果. 作者:张鸣 单位:兰州城市学院化学与环境工程学院 自然地理论文:地理景观图在高中自然地理教学中的应用 一、定位图与文联系,生动讲解调动学生学习兴趣 高中自然地理教材中的景观图不是独立的,是为了对教材文本进行补充与说明而增加的信息,是为了更好地揭示教学难点和突出教学重点。教师在教学工作中首先要准确定位景观图与教材内容之间的联系,将其作为地理教学的有效补充,图文并茂组织教学,从而为景观图作用的体现奠定基础。有了准确的定位之后,教师要对景观图进行生动的讲解,特别是要将景观图讲得透彻、有趣,让学生在观察景观图以及听取教师讲解的过程中,产生身临其境的感觉。例如在教学地理环境的地域差异内容时,教师可以针对教材中提供的“温带落叶阔叶林景观”和“温带荒漠景观”两幅景观图进行生动描绘。可以在课前准备时搜集有关温带落叶阔叶林描绘的语段,以及温带沙漠景观描写的语句,用充满感情的话语进行描述。这可以让学生在脑海中形成较为直观形象的感知,能够有效激发他们的学习兴趣,有助于学生准确把握沿海向内陆地域分异规律。 二、抓住景观图特征,实现重难点的迅速突破 地理教材中的景观图可以为教师的教学活动提供帮助,运用得当可以发挥较好的辅助功能,对教学难点的突破帮助较大。例如,教学有关西北干旱半干旱区东西差异等内容的时候,要想加深学生对从东向西地理地貌的直观印象,仅凭口头讲解显然苍白乏力,学生对森林草原、典型草原、荒漠草原以及荒漠这一逐步演化的景观缺少感知印象。教师可以借助于教材中的景观图进行有效突破,引导学生对比分析内蒙古草原景观图和西北荒漠景观图,两者的对比较好地体现了视觉上的明显差异。在观察景观图形成直观对比印象的基础上,教师可以结合景观图对学生进行引导,明白因为从东到西与太平洋越来越远,降水量也就逐渐下降,导致这一地区从东向西呈现出典型的景观差异。接下来教师还可以引导学生观察天山植被垂直分布的景观图,找出三个不同的植被带,以景观图引导学生分析探究,从而总结出自然景观的变化与海拔高度也有着直接的联系,学生在景观图的帮助下有效突破了学习难点。在引导学生观察景观图,结合点拨探究突破教学难点的过程中,教师还要注意提高使用方式的科学性程度。教师对景观图要区别对待,教学设计中要确定详略或者是否需要重点讲解。在教学手段上除了在教材上进行观察外,还可以用多媒体进行投影演示,对相关的细节、重点进行放大,教学效果更佳。 三、仔细观察景观图,训练学生思维探究能力 高中生在自然地理学习中需要缜密的思维能力,以及学会深入思考与合作探究,从地理表象向揭示规律与本质特征深入。地理教材中的景观图可以帮助学生加深对教材中内容的理解深度,提高思维的宽广度与深刻性。这一过程中,教师既要重视对学生观察分析景观图时的难点与重点进行引导,又要让学生学会自己观察与思考,尝试运用地理基础知识与掌握的技巧来总结和发掘其中蕴含的规律特征,寻找各种地理现象的成因,从而逐步由形象思维向抽象思维转变。例如在教学地壳变动与地表形态内容时,教师可以引导学生对喜马拉雅山的景观图进行分析研究,相互讨论喜马拉雅山的状态,以及形成的原因,着重从海拔高与板块理论等角度入手进行分析。有了景观图的辅助,学生相互之间开展了交流探究,在教师的思维启发下,能够深刻理解“地壳运动与板块构造”之间的关系,从地理表象深入到其形成规律。这既提高了学生地理知识点掌握的效果,又提升了学生在地理学习中的思维水平。 四、开展情感的渗透,实现地理教学立体目标 地理学科之中同样蕴含着丰富的思想与情感教育资源,教师要结合景观图的分析研究,发掘其背后的资源,渗透对学生的思想教育和情感熏陶。地理学科中的景观图可以向学生展示祖国大好河山的壮美,特别是能够让学生心情愉悦,赏心悦目的同时增加了对地理学科学习的兴趣,这也是地理教学渗透情感教育的重要路径。例如通过对长江三峡图、黄果树瀑布等景观图的欣赏,能够让学生充分感悟大自然之美,让生活空间受限的高中生通过地理学习接触到更多的壮美景观。这不仅可以实现知识的传授与巩固,还可以体现地理教学素质化目标,这也是增强地理教学成效的重要方面。 五、结束语 综上所述,高中自然地理教材中的景观图是不可或缺的教学资源。教师要重视这一教学内容的开发利用,兼顾学生思维能力训练,体现对重难点突破的效果,从而促进地理教学的有效开展。 作者:刘晓萍 单位:江苏省常州市新桥中学 自然地理论文:自然地理学课程改革论文 一、当前课程教学的不足 1.课程内容缺乏系统性 《自然地理学》具有较强的系统性,虽然多媒体教学相对普遍,但课件内容与课本内容脱节、课件表现形式丰富却内涵不足等现象较多;其次,大部分高校更多注重学科内的学术性和理论性,课程之间内容重复,缺乏全面和系统的综合研究,不能反映学科的最新动向和最新研究成果。 2.教学方式缺乏研究性 当前高校虽然在教学方式上做出了很大改革,但照本宣科、灌输式的教学方式普遍存在;教学内容基本以书本内容为主,很少对教材外相关知识进行讨论;课时计划没有创新性,教学过程与教师本身的研究课题不相符,不利于教学的全面化,也缺乏研究性。 3.实践教学缺乏创新性 当前的《自然地理学》课程教学主要表现为重视理论知识、忽视实践教学,且两者之间联系不紧密。注重对《自然地理学》各部门学科原理和方法的普遍理解,忽视利用现代技术对自然地理综合性进行调查与分析,各学科内容条块分割,内容重复或疏漏,学生创新能力培养受到限制,实践教学效果不理想。 二、课程改革创新的策略 1.加强理论教学 (1)多样化辅助教学手段。加强信息技术与教学的融合,有助于推动教学现代化发展。《自然地理学》可适当采用网络教学方法,延伸课堂教学。教师可借助微信、QQ以及网络课堂等交流平台进行网上交流学习;教师建立一个讨论群,在群里提出问题,引用案例对该专业的最新研究成果进行分析;学生也可在群里讨论交流和学习。其次,学校方面可采取一定措施,创办一个开放性、透明化的网络交流平台,设立专门网站管理人员;由各学科的专业教师及学科带头人撰写专业方面的稿件并上传至平台;学校对网站进行管理,及时更新国内外最前沿的研究成果。学生也可以储存自身需要的知识稿件,在网站上自由进行交流学习;同时也要求每个学生提交学习交流心得,由各专业教师具体负责;国内外教师也可参与专业知识的解答和交流。 (2)多途径培养教师素质。提高教师素质是学校提高素质教育的关键所在,也为学生各方面能力的发展起着推动性作用。在此方面,学校可多与其它高校合作,举办教师之间的交流会、学术研讨会,以促进学术能力的发展、教学方式的交流;校内教师也可举行相关活动。加强与社会工作者之间的合作交流,以提高教师对社会形势和学科新动态的及时了解。与此同时,学校还可以与校外有实力的企业进行合作,为其提供优秀学生,吸引企业和知名商人对学校教学建设的支持,对教学积极、研究成果卓著的教师设立专项基金,以激发其研究和教学的积极性。最重要的是,教师自身应不断转变教育观念,更新教育思想,加强实践反思,构建终身学习体系,以身作则感染学生,激发学生的学习动力。 (3)多层次开展研究性教学。研究性教学是一种新型的教学方式,要求充分利用教材资源,将探索性问题、研究性学习课题与课本知识相结合,充分发挥其应有的作用。可结合具体实际在《自然地理学》课程教学中实施研究性教学。教师可将自己的研究项目与学生进行交流,以调动学生积极性,激发其对科研的热情、提升科研能力;多引用身边实例解释相关现象,激发学生研究性思维,让学生自主观察身边的事物和现象,并能对该现象做出合理的猜测和解释。同时,也可让学生自己制作与课程相关的多媒体课件,上台讲述对该现象的认识和对相关知识的拓展;给学生提供参与社会实践的平台等。 2.加强实践教学 (1)加重开放性实验教学。开放性实验教学应包含三个方面:时间和空间开放、实验内容开放和教学环境开放。整个教学中,除必修的实验外,学生在开放性实验室中自行选做实验,自行安排时间,学校提供基本器材,具体实验工具学生可向学校申请也可自行解决;同时,学校可将开放性实验课作为专业公选实验课,学期结束时检查学生的具体实施情况。选做实验教学内容应以综合性、设计性实验为主,充分反映《自然地理学》课程应用性、灵活性和前沿性的要求,加深各学科之间的联系。 (2)加快实习与科研结合。在当前教学中,不仅要培养学生扎实的理论知识,更要注重其实践能力、科研技能和创新思维的培养。传统的实习模式不利于学生实践能力和思维能力的培养。为调动学生的积极性、培养学生野外实践能力,《自然地理学》课程实习中应强调学生对实习内容和实践方法的主动探究学习,同时辅以教师的引导和答疑。可建立以科研项目为引导的野外实习模式,主要表现为两方面:首先,提前做好准备工作,对学生进行分组,教师向学生说明实习目的和任务,然后学生据此查阅相关资料,并且与带队教师相互讨论,结合实习地点的具体状况,让各小组共同确立感兴趣和可行的研究专题,在实习中开展相应的研究工作。其次,转变观念,即从以往的验证性观念转变为探索性和验证性相结合的思维观念,改变传统的实习模式,结合之前学生和教师共同拟定的专题和学生自身的基础知识,以科研的方法让学生去调查研究,学会辨别野外地形、地貌、水文、气候,教师对学生不懂的地方进行针对性的解答,让学生明确实习的重要性。 (3)加强实习与实践连贯性。实验和实习之间具有很强的联系性,正确合理地将实验和实习两者系统化,对学生理论知识的巩固、创新实践能力的培养具有很大帮助。当前大多数高校的实验和实习运行模式都呈相互独立状态,这不仅容易中断两者之间的具体联系,也会导致学生知识点的欠缺。以广西师范大学环境与资源学院为例,《自然地理学》课程中的实验课时不仅相互分开,而且实验与基地实习也相互独立。因此,为加强联系性,可将实验与实习均放在假期进行,将之前的课时实验集中在同一时间进行;将实验节省出来的课时安排在学期结束的前两周,让学生熟悉实验与实习的任务,查阅相关文献资料,并且自行进行分组;每个小组拟定相关计划并确立研究专题,将成果上交教师,再由教师根据学生上交的材料结合实际情况设定实验和实习的总路线。在整个实践过程中,充分尊重学生的主体性,同时对学生进行有针对性的答疑。最后可对学生进行抽查,目的是检验学生对知识的掌握程度,抽查方式由教师自行设定,同时要求每位学生上交实践报告。 (4)加速校企合作。加强学校之间、校企之间的合作,不仅可吸取更多的优势和前沿性的研究成果,也在一定程度上提升学校的师资力量,让学生拥有更大的学习空间,促进学生思维能力和实践能力的发展。根据《自然地理学》课程的特征,加强与国土资源、水资源利用、环境管理、旅游管理等企事业单位以及科研院所的合作,可为学生搭建更好的交流平台,让学生将所学理论知识应用到社会实践,提高学生分析问题、解决问题的能力,同时对学校实习基地的发展也有很大帮助。以广西师范大学环境与资源学院为例,其《自然地理学》共有四个野外实习基地,分别是灌阳的地质地貌实习、猫儿山植物土壤实习、桂林市气象局和水文局的气象水文实习,基地单一,并且每届学生基本都是重复性地对这些地方进行考察,实习内容没有得到更新,不能调动学生积极性,也不利于学生创新性思维的发展。所以,应拓展与校外的合作,开发更多野外实习基地,以更新实习内容和拓展学生知识面;旧实习基地可以作为开放性实习基地,让学生自行组织考察,并且规定对旧实习基地的考察与每位在校大学生能否正常毕业有密切关系。 三、总结 《自然地理学》是一门综合性较强的课程,不仅融合了“天、地、水”等自然要素,对当代社会的发展也有推动性作用,所以《自然地理学》课程的改革和实施是一项复杂而又艰难的过程,从信息化教学、教程编写到开放式教学、实习基地的建设都需要大量的人员与资金的推动和高校及当地政府的支持。加强对《自然地理学》课程的改革,可为国家未来专业人才的培养、促进自然科学的发展打下扎实的基础,对学生的主动性、创造性和创新能力的培养起着推动性的作用。 作者:黄贵明 王月 李晖 丁亦楠 单位:广西师范大学环境与资源学院 自然地理论文:论自然地理学教学更改与创新思索 摘要:文章从地球系统科学及全球变化研究的角度提出学科内综合与知识融合是学科教学的发展趋势,从素质教育理念与自然地理学新思维视角提出高等学校地理科学专业自然地理学教学观念更新、内容整合与更新、方法改进、加强队伍建设、优化培养方案是进行改革与创新的基本思路与途径。 关键词:自然地理学创新教学改革实践教学课程体系 自19世纪中叶洪堡与李特尔创立科学地理学到20世纪中叶,地理学经过了近百年的发展历史。近代地理学在理论上取得了重大突破,但研究方法的变革却相对落后。这个时期的自然地理学以分化为主,部门地理与区域地理成为主导方向,以肉眼观察或借助简单仪器观测为主要调查手段,定性分析和简单描述为重要表述方式。科学的自然地理学创立与地理大发现以来哥白尼的“日心说”、托马斯伯内特的地球起源灾变说等一系列理论的出现密不可分,也与李希霍芬、彭克、戴维斯、沃耶科夫、道库恰耶夫等学者从不同侧面对自然地理学有关问题进行探讨密不可分。这些学者的观点和成果构筑了自然地理学的分支学科,推动了近代自然地理学的发展。 20世纪中叶以来,地理学进入了现代地理学发展阶段。随着航空航天摄影和遥感技术在地理考察中的运用、定量方法的导入和发展,自然地理学研究方法发生了较大革新,但理论无重大突破,致使现代技术手段在自然地理学的许多领域里显得无所作为,因此,理论突破及理论与方法的协调成为现代自然地理学的主要发展方向。人类对地球环境的影响已进入了全球环境时代,特别是20世纪中叶以来,人类社会面临着人口、资源和全球环境变化等一系列问题,人类应怎样面对这种自然变化是当前和未来自然地理学的一个重要课题。20世纪80年代以来,这些触及到地球表层系统各个部分,关系到人类赖以生存的地球环境的系列问题成了地理学的前沿学科领域。21世纪,地理学发展及社会对人才的需求,要求高等院校的地理教学要从人地关系系统结构变化、知识经济、素质教育的需求重新审视地理科学教育功能和价值,把可持续发展的理论作为地理学指导思想的重要组成部分和学科教学主要内容及观点。自然地理学的教学要通过观念更新、内容整合、方法革新,促进学科课程的教学改革与创新,为学生未来生活奠定基础。 一、地理科学专业自然地理学教学存在的主要问题[1-3](一)课程分散,课程体系结构不合理,课程内容陈旧20世纪50年代以来,受地理学学科分化的影响,高等学校的自然地理学按照地球表层的自然要素分成一定门类,形成一系列课程。目前,高校地理科学专业自然地理学课程的结构类型有两种,一种是分为部门自然地理学和综合自然地理学等课程,各门单独开出;一种是将所有自然地理学课程合并为一门课,称为自然地理学。部门课程自成体系,注重学科内的学术性和理论性,课程之间内容重复,缺乏全面和系统的综合研究,造成了部门课程与地理学的分离。合并为一门课,受课程内容容量的限制,不能充分反映学科的最新动向和最新研究成果,全球变化问题、《21世纪议程》等一些地理学的热点问题和新知识难以列入到大学的专业课程内容体系。 (二)重视理论教学,忽视实践教学自然地理学教学的另一突出问题就是重视理论课程教学建设,而对实践教学环节重视不够。 目前,多数高校地理科学专业自然地理学实践教学的基本模式是:课内基础实验+野外实习。该环节时数占专业课总时数20%左右,与自然地理学有关的技术性、研究性实践课程和课时很少。 实践教学注重了部门学科原理和方法的理解,忽视了利用现代技术对地域综合性的调查与分析,各学科内容条块分割,内容重复或疏漏,学生能力培养受到了限制,实践教学效果不理想。 二、教学改革与创新的指导思想和原则[4-6]地理教育在我国高校已形成学术性、应用性、技术性三类人才培养格局,地理学的学科教学要重视理论教学,积极发展应用性和技术性课程,体现科学性和先进性,同时要更新教学方法,着力培养学生创新意识和创新能力。 自然地理学教学改革与创新是在继承传统教学基础上的在教学观念、教学内容和教学方法等方面的改革与创新,关键是创新。教学改革与创新既要充分体现其学科教育的知识教育价值、能力教育价值、思想品德教育价值,也要根据社会、经济、文化、科技的变化和发展,革新与充实自然地理教学内容和方法,满足学生将来生活和就业的需要,体现地理科学的应用价值。 基于上述认识,自然地理学教学改革与创新的指导思想是:以可持续发展观为指导,树立全球意识,保持学科内容体系的完整性,将综合性、系统性思维贯穿于教学活动中,积极引进学科发展的新理论、新方法,浓缩涵盖地球表层系统的基础知识和理论,加强实践教学环节,注重学生的创造力培养。在具体教学改革与创新过程中坚持综合素质培养与能力培养相结合、区域意识与全球意识相结合、继承与创新相结合、理论教学与实践教学互补等原则。 自然地理学学科教学改革和发展的核心是创新。知识的发展一是突破,二是融合。无论是突破还是融合,都离不开创新,只有不断创新,才能不断发展。自然地理学教学改革既要保留原有课程体系及教学内容中的合理成分,又要充分反映学科发展的新动向和新成果,使学生通过课程学习既能掌握扎实的基础理论,又能了解学科的理论前沿和现代技术进展。 三、自然地理学课程体系构建的初步方案[7,8](一)课程体系构建的思路根据教学改革与创新的指导思想和原则,新的地理科学专业人才培养方案要充分反应地理学的综合化、区域科学化、时空动态化、人地关系核心化的新趋势,重点要加强自然地理学理论、实验、野外实习等方面教学内容与方法的改革与创新。 笔者赞同一些学者提出的按“课程体系—课程群—主干课程—一般课程—新课程”的思路,通过学科内相关课程之间的联系,调整自然地理学课程结构,融合相邻学科的相关内容,设置“研究型课程”和“新课程”,来构建自然地理学课程体系的做法。 自然地理学科内相关课程之间的联系主要是通过课程群与课程内容的融合来体现。根据学科基础理论和方法设置主干课程和一般课程,依据学科发展与社会需要设置系列“新课程”和“研究型课程”。新课程是按知识之间的内在联系将部门自然地理学相邻学科相关性比较大的内容融合形成的课程。“研究型课程”是围绕实践或重大社会问题组织教学内容形成的课程。这些课程涉及多学科领域,注重与实际应用结合,减轻了分支学科的内容,避免了相关内容的重复。 (二)课程体系构建初步方案按照课程体系构建的基本思路,结合学分制教学管理模式,新的地理科学专业(本科)人才培养方案基本设想是:专业必修课:自然地理、人文地理和其它课程的学时(学分)比例大致为4∶4∶2。自然地理学课程体系中理论教学约占70%~75%,实践教学约占25%~30%。在专业基础理论课程中主要设置地质学基础、气象与气候学、自然地理学、环境学原理、遥感概论等课程;基本技术技能课程主要设置测量与地图、地理信息系统、计量地理学、地理野外调查方法等课程。 专业选修课程:理论选修课程设置综合自然地理、全球变化、第四纪地质、自然资源学等课程;应用选修课程可设置环境监测与评价、灾害地理学、资源管理与评价、地学软件等课程。 自然地理实践教学:室内实验课在相应的课程内安排;校外实习安排地质学基础实习(2周)、综合自然地理野外实习(2周)和短途专题调研、参观实习(1周)。 (三)自然地理学课程教材内容及体系[9]自20世纪70年代以来,各高校自然地理学教学相继采用了一系列经典教材(见表1)。这些教材在内容结构及体系等方面略有不同,但彼此之间既有继承性,又有创新性。这些教材绝大部分内容体系是以自然地理要素空间展布为主线,部门地理自成体系分章论述的模式,有些内容在不同的课程中相互重复现象很是普遍。近年出版的自然地理学教材,注意了知识和方法的系统性,吸收了一些新资料和方法,内容结构趋向科学合理,但也存在资料陈旧、内容前后重复、层次不清等缺陷。 教材体系是否科学、完善,教学内容是否精炼,组织体系是否科学合理,是否反映学科发展的新动态,直接影响到教学效果。自然地理学教材修订应从“地球表层系统”研究的视角出发,加强学科内容融合,进行综合研究;应将系统的观点、区域的观点、全球变化与可持续发展的观点、多学科综合、交叉、融合的思路与方法贯穿于学科教材体系中;根据区域人口、资源、环境和发展研究成果与技术,适当增加相关的教学内容,或开设系列新课程;适当补充和更新与实践紧密结合的自然地理学教学内容和课程,强化应用性和前瞻性研究内容。 (四)强化实践教学环节[10]实践教学是自然地理学教学的重要组成部分,其基本教学目标是验证与巩固课堂教学的基本概念和理论;让学生掌握一定的野外地理工作和室内地理分析的能力和技术,帮助学生树立正确的“人地”观念和良好的道德意识。教学内容主要包括自然地理专业理论知识印证(主要包括自然地理学基本要素的概念、原理、地域分异规律和区域人地关系等方面的学习和认知),地理科学专业技能素质教育(主要包括自然地理现象观察能力、运用地图学、遥感图像分析、地理信息系统等基本技术和方法的技能的培养、地理科学思维培养),地理思想道德素质教育(主要包括学生行为习惯,世界观和人地观教育)等三个方面。实践教学方式主要有:常规的自然地理学实验、部门自然地理野外实习、综合性的野外考察、区域专题调查等。 随着学分制教学管理的实施与课程体系改革的进一步深入,自然地理实践教学的内容也必须进行合理的选择与组合。从创新教育着手,以新理论、新技术、新方法的运用为核心,充分体现科学性与探索性,剔除部分低层次的验证性实验,适当增加一些应用性、综合性、探究性实验。 处理好基本实验技能与创新能力培养的关系,既要体现纵向知识的相互联系,又要体现横向知识的相互渗透,使学生把所学的知识融会贯通,全面提高学生的综合素质和实际应用能力。 (五)教学模式改革教学方法创新是课程建设的支撑,也是教学改革的重点,它直接关系到教学思想的实现和教学效果的发挥。在教学形式上的基本设想是:将课堂讲授、专题讲座、实验实习、课堂讨论等教学活动有机结合起来,积极采用网络教学,创造一种师生互动、相互启迪、生动活泼而又富有激情的教学氛围,激发学生的学习兴趣、科学思维和创新意识。 实验实习教学模式改革:重新整合实验项目,提高实验开出率,培养学生的动手能力。野外实习教学采用以实习小组为单位,通过告之观测点、路线和地理现象—提出问题—学生观测—学生现场讨论—教师典型现象剖析—教师归纳总结—学生编写实习报告的模式,改变教师的定点讲解,学生记笔记、整理笔记,编写实习报告的教学模式。 (六)改进考核方法,建立一套科学地考察学生全面素质的考核体系考核方法的改革是教学改革的重要环节。改革考试方法和成绩评定的基本思路:建立科学地考察学生综合知识、综合素质、综合能力的考核体系,实行学习成绩的综合评定。在课程总成绩中,适当加大平时作业、调查报告、课程论文、实验等考核的比重。校外实践考核评价主要考核学生在野外实习中的工作态度、工作方法、实地考察的工作情况和实习报告等,并对在实习过程中有创见的学生给予适当加分,充分调动学生学习的积极性和主动性,提高教学效果。 随着知识经济、全球变化和可持续发展理论的提出,自然地理学学科教学必须不断改革与创新。自然地理学课程教学是一个系统工程,教学改革与创新,首先要树立“以学生发展为本”的教育理念,强化创新意识,重视自然地理思维过程的培养。其次要从地球系统科学及全球变化研究的角度革新教学理论、调整课程体系、更新教学内容,改进教学方法与教学模式,构建新的成绩评价体系,这是教学改革与创新的中心工作。同时要提高教师的综合素养,培养学生自然地理学的综合素质和科学思维能力,全面提高自然地理学教育教学质量。 自然地理论文:自然地理环境对建筑的影响分析 摘 要:改革开放以来,我国各方面事业都取得了举世瞩目的成就。近年来,随着经济的发展和社会的进步,我国房地产业发展迅猛,迅速成为我国国民经济的重要组成部分。而建筑不仅要满足人们物质方面的需求,还要考虑人们精神文化方面的要求和安全性,为此,在建筑物建设的初期和施工过程中,要考虑各方面因素,建设安全第一,具有美感的建筑物,让建筑物成为我国城市中一道亮丽的风景线。地形、地貌对建筑物层高的影响,旨在促进我国建筑事业的发展,保证人们物质方面和精神层面的双重享受。 关键词:建筑;地形;层高;地貌 随着科学技术的日新月异,我国的建筑行业也呈现出高速发展的态势,在现代的建筑领域中,各种先进的施工技术和施工材料层出不穷,从而为现代的建筑工程建设打下了坚实的基础。地形地貌对建筑的体型和层高能够产生重要影响。因此,为了使建筑行业能够本文从我国地形地貌特征出发,对地形地貌对建筑体型和层高的影响进行研究,并提出了个人看法,以供同行探讨。 一、我国地形地貌的主要特点 (一)我国地形地貌的特点。我国地域广阔,拥有多种地形地貌,包括盆地、平原、丘陵、山地以及高原等,我国土地划分为三大阶梯,自西向东成西高东低的趋势分布。第一阶梯主要以西南部的青藏高原为主,这里平均海拔较高,植被覆盖较少,部分地区常年都被冰川和积雪所覆盖,气候寒冷。所以,在第一阶梯中进行建筑开发,施工难度较大,工程造价也比较高,而且在这种地形中不太适宜人类进行生产和生活,所以对第一阶梯很少进行开发。第二阶梯主要以高原、山区、盆地为主,这一区域内总体的海拔较高,但是第二阶梯的气候较干燥,地势平坦开阔,气候温润,较适宜人类活动居住。第三阶梯主要以一些丘陵及平原为主,平均海拔较低,气候湿润温暖,非常适宜人类居住,在这一区域内的建筑综合性能较好。 (二)我国地形地貌的分布。我国幅员辽阔,地势复杂,从宏观的角度看分为三大阶梯,地势西面比东面高,各个地区层层分布。首先是位于我国西南部的青藏高原,地势最高,有着世界海拔最高的山峰;其次是位于我国中部的一些高原和盆地;第三阶梯指的是海拔一般在五百米以下的东南部,其地理特征主要是丘陵和平原,又因为我国地形复杂,还存在类型较复杂的山区。 二、对我国主要建筑体型和建筑层高的研究 (一)我国主要的建筑体型 我国传统的建筑体型有亭子、轩、榭、四合院等,我国现在的建筑体型主要有竹楼、高楼、窑洞、平房等。在我国的东部季风区,主要是气候温暖湿润,海拔低、植被多以森林为主,大江大河众多,所以是我国的人口主要的集中地区,在乡村的建筑多为两层的小楼,在乡镇的建筑多为中层的建筑,楼层一般在10层以下,在繁华的大都市,为了解决更多的人口对于房屋的需求,更多的是高层建筑;而在我国的四川盆地地区,气候湿润,海拔低,气温高,气候闷热,气压高,植被茂盛,常有蛇等动物出现,所以人们居住的大多是竹楼。 (二)对我国建筑层高的主要研究 1、居民建筑层高 在我国的居民建筑的层高有一定标准,一般的普通住宅层高为2.8米是最为理想的,而对于我国的西南现行居民的居住的建筑层高最多为3米;卧室、起居室的室内的净高要在2.4米及其以上,局部的净高不得低于2.1米,面积不能大于室内使用面积的三分之一;厨房、卫生间的室内净高不得低于2.2米,而在厨房卫生间内的排水横管下面于楼面、地面的距离也不得低于1.9米,但是不能影响门窗的正常开启。 2、商业建筑层高 对于商业建筑的层高的标准应在5米和6米之间,无论在层内是否有隔层,都是按照该层的水平投影面积的1.5倍计算建筑面积和容积率,在商业建筑的层高标准在6米和7.8米之间的,建筑面积和容积率的面积计算就是2倍;在当曾面积达到两千平方米以上的超大空间的商业建筑,例如商场,建筑的层高就可以根据其功能适当的提高。 3、工业建筑层高 对于工业用地而言,由于工业用地的面积较广,所以单层工业建筑的层高是不受任何的限制的,只要根据实际的需要进行建设。而对于非单层的工业建筑而言,当首层的层高小于8米时,就按照建筑面积计入容积率平衡;而层高大于8米时,就按照建筑面积的2倍计入容积率平衡。 三、地形地貌对建筑体型的影响 随着社会的进步,人们对于建筑的要求已经不仅仅是基本的需求了,建筑物既是技术成品也是艺术品。因此,建筑物的体型在当今建筑设计和施工中也是非常重要的。建筑物不仅要满足人们生活和工作的需要,还要满足人们精神文化方面的需要。合理的设计和施工能够使建筑物成为一个城市形象的代表,成为地标性建筑。建筑物的体型是指建筑物的外观和内部结构,要将实用性和美观性结合,这样才能将建筑物物质和精神的双重属性发挥的恰当好处。 地形地貌对于建筑物体型的影响是不可小觑的。自人类懂得建筑房屋作为庇护场所开始,至今已有五六千年的历史了,经过漫长的岁月沉淀,建筑物的形状也获得了长足的发展,近年来,随着建筑技术的发展和科学技术的更新,建筑类型日益丰富,建筑规模也日趋扩大,建筑行业也获得了长足的发展。但建筑的发展与地域是有着密不可分的关系的,一些地形地貌等要素对建筑的发展有着重要的的影响。面对各种各样的地形地貌,“因地制宜”才是解决这一问题所采用的方针,应该在原有地形的基础上,充分利用其优势。例如,在我国陕西等地,人们利用当地丰富的黄土资源和黄土的特性,在这种地形的基础上,建成“窑洞”等建筑,这就是顺应地势,充分利用地形地貌和资源的典型的例子,这样可以使建筑省工省料,经济实用,是建筑中的典范。 而在我国一些平原地区,虽然地形地貌环境没有高原和山地复杂,但也存在着不同的地域差异,例如,根据我国地势西高东低的特点,西部的建筑一般较矮,而东部的建筑一般较高,这也是根据地形地貌的特点进行设计和施工的原因之一。由于我国西部地形地貌环境复杂,建设体型较复杂的建筑不易施工和维护,而我国东部由于大部分处于平原,地形地貌相对单一,对于这个区域的建筑就可以将实用性和文化性相结合,注重物质和精神建设的双重发展。 四、地形地貌对建筑层高的影响 (一)居民建筑层高 在我国的居民建筑的层高有一定标准,一般的普通住宅层高为2.8 米是最为理想的,而对于我国的西南现行居民的居住的建筑层高最多为3 米;卧室、起居室的室内的净高要在2.4 米及其以上,局部的净高不得低于2.1 米,面积不能大于室内使用面积的三分之一;厨房、卫生间的室内净高不得低于2.2 米,而在厨房卫生间内的排水横管下面于楼面、地面的距离也不得低于1.9 米,但是不能影响门窗的正常开启。 (二)商业建筑层高 对于商业建筑的层高的标准应在5 米和6 米之间,无论在层内是否有隔层,都是按照该层的水平投影面积的1.5 倍计算建筑面积和容积率,在商业建筑的层高标准在6 米和7.8 米之间的,建筑面积和容积率的面积计算就是2 倍;当层面面积达到两千平方米以上的超大空间的商业建筑,例如商场,建筑的层高就可以根据其功能适当的提高。 (三)工业建筑层高 对于工业用地而言,由于工业用地的面积较广,所以单层工业建筑的层高是不受任何的限制的,只要根据实际的需要进行建设。而对于非单层的工业建筑而言,当首层的层高小于8 米时,就按照建筑面积计入容积率平衡;而层高大于8米时,就按照建筑面积的2 倍计入容积率平衡。 (四)我国地形地貌对建筑层高影响的探究 在现代的建筑工程建设中,建筑通常会由于受到地理环境因素影响,从而使得我国各地区的建筑体型有所不同,比如,位于第二阶梯的黄土高原地区,以往人们的住所大多是窑洞,这种窑洞沿着黄土建造,为了能够更好地进行采光,所以单层的高度比较高;而在平原地区,不管是民用或者商业的楼层建筑,大多都是按照前面叙述的标准来进行楼层的建设工作,由于该地区的气候适宜,为建筑的工程建设提供了有利的条件。我国的南方地区地形以盆地为主,因此建筑物的层高通常情况下都比较高,而且建筑物的楼顶呈尖状,这主要是为了能够很好的保持室内通风和室内的环境干燥;而我国海拔较高的地区,由于气候严寒,为了保持室内温度,因此房屋大多为单层建筑,而且房顶平整。 五、结语 通过前面分析可以得出,建筑体型以及建筑的层高受地形地貌的影响是非常大的。随着经济水平的不断发展以及城市化进程的不断加快,人们对建筑的要求也日益提高。那么,这就要求我们在进行建筑设计和施工时,虽然要满足人们日益增长的精神文化需求,但是与此同时更重要的是要结合建筑主体当地的地形地貌特征,这样才能保证建筑物的质量及实用性,才能满足建筑物的多元化、多样化的发展要求。 自然地理论文:浅谈高中自然地理教学中“六字”技巧的应用 通过多年的高中地理教学,教师在高中地理教学中关于自然地理部分的一些知识总结出一些见解,可以通过一些巧妙的技巧加以总结、归纳,让学生在课堂的学习中学得轻松而愉快,也能较好地记住地理知识中常见的难点和重点。同时,教师在教学过程中也会感觉到课堂的融洽,这是教师在教学中教学风格和教学艺术的一种体现。本文主要从地方时的计算、比例尺的判断、等高线、等温线以及正午太阳高度五个方面来应用“六字”技巧加以 判断。 一、地方时计算中“同侧减,异侧加”六字技巧的应用 地方时的计算是高中地理教学中的难点和重点,也是高考中频率出现最多的知识点之一。所以,教师在教学中若采用巧妙的方法,将会出现事倍功半的功效。教学中若想让学生完全听懂并掌握,那是非常困难的。所以,在讲地方时计算两地经度差的时候,可以用“同侧减,异侧加”六个字来巧妙地总结和计算。同侧和异侧怎样来判断,主要是以0°经线为基准,若所求两地都在0°经线的同侧(同在东经或同在西经)则采用“减”,若一地在0°经线的左边(西经),另一地在0°经线的右边(东经)则采用“加”,并在黑板上画出0°经线、已知经线和所求的经线就可以容易记住是加还是减了。 二、比例尺中“大小详,小大略”六字技巧的应用 在高三复习到地球与地图的知识点时,比例尺这部分内容,有些学生不知道怎样去比较两幅图的比例尺大小、范围大小、表示内容详略等问题时,先让学生了解比例尺的含义,再将比例尺说明分母越大、比例尺越小,分母越小、比例尺越大。那么,在比例尺中表示范围大小、内容详略的时候,就可以采用“大小详,小大略”的方法来判断:比例尺越大,表示范围越小,内容越详细;比例尺越小,表示范围越大,内容越简略。 这样,学生在判断两个比例尺时,就容易掌握本节的内容了,同时,还可以在相同等高距的条件下来判断坡度大小时,也可以采用“六字”技巧,因为相同的图上距离,比例尺越小,代表的实地距离越小;比例尺越大,代表的实地距离越大,从而可以判断出:比例尺越小,坡度越小;比例尺越大,坡度就越大。 三、海陆间等温线判断中“1陆南,7陆北”六字技巧的应用 等值线内容是每年高考出现频率最高的知识点,特别是对等温线的题型考查也是近几年各个地区高考试题中出现频率最高的知识点之一。在复习海陆间等温线的判断时,学生最难掌握通过海陆间的等温线来判断季节,并通过季节判断区域地理中地理事物,此类题一般考查南、北半球的不同气候类型、特点等。教师可以教会学生采用“1陆南,7陆北”六个字来加以判断,方法就简单得多了,即全球陆地等温线向南凸出时,是1月份的等温线图,此时北半球的季节处于冬季,而南半球则是夏季。全球陆地等温线向北凸出时,是7月份的等温线图,北半球处于夏季,南半球处于冬季,海洋上反之(1海北、7海南)。 四、等高线判断中“高凸谷,低凸脊”六字技巧的应用 近几年的高考试题中,有关等高线的题型所占分值一直很高,这部分内容,教师可以采用巧妙的教学方法帮助学生尽快掌握该部分的知识。在判读等高线中小地貌(山谷、山脊、鞍部、陡崖)的地形地貌时,可以采用“高凸谷,低凸脊”的方法来判断;根据等高线的弯曲和延伸方向、数值大小来判断。“高凸谷”当等高线向数值高的方向弯曲凸出,则为山谷;“低凸脊”是等高线向数值低的方向弯曲凸出,则为山脊;而相邻的两个山顶之间则为鞍部,它是山谷线的最高处;陡崖是为多条等高线重合的部位。一般考查在等高线图中判断山谷山脊,区别在怎样的地形地势下形成的河流,自来水厂的布局、养老院的布局、水库的选址等。甚至计算陡崖的相对高度、最大值和最小值,一般出现在选择题中比 较多。 五、正午太阳高度计算中“同侧减,异侧加”六字技巧的应用 正午太阳高度的计算,也是很多高考题中最为常见的知识点。近几年考正午太阳高度的题型都是:(1)根据正午太阳高度判断所在地区,进而判断该地区的其他地理特征;(2)计算楼间距;(3)计算热水器安装的角度;(4)确定房屋的朝向;(5)判断日影长短及方向等知识。可以通过公式:H=90°-|a-∮|,在计算正午太阳高度角时,教师在讲解正午太阳高度计算公式的时候,学生往往不知道公式的应用:H=90°-|a-∮|,正午太阳高度角的计算公式中的绝对值可以采用:“同侧减(大减小),异侧加”的六字法则来计算,并巧妙地利用“三线图”就可以看出太阳直射点和所求该地的纬度是同侧还是异侧,以赤道为基准,若是同侧则采用“同侧减(大减小)”,若是异侧则采用“异侧加”,这样的方法简单而且易记。 总之,新颖的构思来源于对教学内容深刻的理解。广博的知识联系,多种教学艺术的表现手法,在地理教学中教师可尽情地发挥创造性的教学艺术,这主要在于教师要刻苦钻研,认真构思,开拓思路,勇于实践,并在教学实践中学会反思,在反思中学会积累,做到教与思的融合,情和理的渗透,就是一种高效率的教学课堂。 自然地理论文:将生态文明教育渗透于高中自然地理教学中 摘 要: 面对生态环境的日益恶化,党和政府对生态文明建设高度重视,以及高中生生态文明知行脱节,必须注重高中生生态文明教育。高中自然地理教材内容以协调人地关系为核心,其对生态文明教育有其他学科不可替代的作用。 关键词: 生态文明观 生态文明教育 高中自然地理 面对生态环境的日益恶化,党的十七大第一次具有建设性地将“建设生态文明”写入政治报告。党的十八大明确定义了生态文明,并把生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面,这些都体现了中国共产党对生态文明建设的重视[1]。而生态文明建设主要取决于公民生态文明教育、生态文明观的培养,中学生作为民族的未来和希望,更应重视对其进行生态文明教育。高中自然地理因其独特的学科优势对中学生生态文明教育具有积极作用。 1.生态文明及生态文明教育的内涵 生态文明是指在工业文明取得一定成果的基础上,用更文明的态度和方式对待自然,认真保护生态环境,使人与自然在整体和谐中实现可持续发展,建设美好生态环境[2]。生态文明强调人与自然是平等关系,而不是征服与被征服的关系,人类必须尊重自然,认识自然规律,在自然规律允许的范围内进行人类活动。 生态文明教育指通过教育向受教育者传授生态环境知识,使受教育者认识生态环境现状及存在的问题,培养受教育者生态环境意识,提高生态文明素质,形成正确的生态价值观和生态伦理道德,进而养成绿色的消费习惯,促进人与自然的可持续发展[3]。生态文明教育的目的在于使受教育者将生态文明意识落实到具体实践中,使受教育者尊重自然保护自然。 2.高中生生态文明素质现状 从学校教育看,受应试教育的长期影响,学校将高考作为一切教学工作的重心,对学生生态文明教育的深远意义缺乏认识,缺乏关于生态文明教育的总体规划,教师受此影响对学生生态文明素质方面的培养不够重视,这使得高中生对生态知识了解不多,生态文明素质不高。从学生看,一方面,高中生因为受生态文明教育不够而生态意识不强,面对现实中的生态问题也不能很好地认识。另一方面,高中生即使有一定的生态文明素养,也很少积极主动地参与生态环境的保护,在现实生活中的消费方式不是很健康,铺张浪费现象时有发生,高中生的知与行脱节严重。 3.生态文明教育渗透于高中自然地理教学中的必要性 普通{中《地理课程标准》(实验)要求高中地理课程通过对地理知识的传授及对人与自然关系的关注,使学生正确认识人地关系,爱护生态环境,树立正确的生态文明观。地理课程标准关于生态文明教育的理念使得地理对生态文明教育具有积极意义。 高中地理必修一中的内容主要是自然地理,而自然地理的核心是认识地理规律并正确处理人地关系,自然地理中蕴含丰富的生态文明知识。高中必修一五个单元主要阐述了自然地理相关知识及自然环境与人类的相互影响,在阐述人与自然相互影响的内容中有大部分内容关注生态环境问题,通过对生态问题的关注和探讨,使学生潜移默化地受到生态文明教育。高中自然地理这些独特的优势,使得其对生态文明教育发挥其他学科不能替代的作用[4]。 4.生态文明教育渗透于高中自然地理教学中的教学案例 地理是一门与生活紧密联系且具有很强应用性的学科,而生态文明教育重在培养学生的生态文明意识及绿色消费方式,使学生主动参与生态文明建设,实现知行统一。所以为了在高中自然地理教学中更好地实现生态文明教育,在教学过程中应多以“活动”形式使学生主动参与生态文明知识的学习与问题的探究。具体来说,首先教师应创造现实的生态问题情境,然后给学生设定角色对生态问题进行小组讨论,最后教师对学生讨论进行总结,以此将生态文明教育渗透于高中自然地理教学中。下面以高一必修一第三章第三节的《水资源的合理利用》教学设计为例,通过情境创设,活动角色的设定,学生从不同角度对生态问题进行探讨以实现生态文明教育在教学过程中的渗透。 《水资源的合理利用》中的教学设计: 教师讲述:水资源是人类社会得以发展的前提和保障,但水资源因人类的不合理利用而出现了巨大危机,因此如何制定科学的用水战略实现水资源的持续利用成为人类社会面临的共同问题。今天我们通过角色扮演的方法探讨水资源持续利用的可行措施,可从开源和节流两方面寻找具体措施。现有四个角色供同学们选择,第一个小组扮演工程技术专家,第二个小组扮演经济专家,第三个小组扮演政府决策人员,第四个小组扮演公民个人,同学们选定角色并从角色出发分组讨论水资源持续利用的可行措施有哪些?讨论完后请小组代表发言。 小组发言:将同学们讨论的措施汇总:开源措施方面有合理开发利用地下水,修筑水库,建设调水工程,海水淡化等,节流措施方面有加强教育,提高公民节水意识,改进技术,提高工农业用水重复使用率,等等。 教师总结:社会中有各种不同的角色,但无论我们扮演哪个角色,我们都有责任和义务保护水资源,使水资源得以持续利用。 通过角色扮演,学生以主人公的身份积极主动参与水资源问题的激烈讨论,潜移默化地受到生态文明教育。 5.结语 面对生态环境的日益恶化,党和政府对生态文明建设的高度重视及高中生生态文明知行脱节,注重生态文明教育是每一个教育工作者的责任和义务。高中自然地理因其独特的学科优势对生态文明教育具有积极作用,地理教师应注重将生态文明教育渗透于高中自然地理教学过程中。
浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机仿真初探 摘 要:虽然中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,但现代计算机仿真技术为中医学提供了复杂系统的实验室。而面向对象程序设计与中医学相似的思维方式使之成为可能。运用这一技术可以作出诸如中医学意义上的生理、病证、实验模型,不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 关键词:计算机仿真;复杂系统;中医学;面向对象程序设计 1 计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起?i阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(erwin schrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2 面向对象程序设计(oop)概述 面向对象程序设计简称oop,是object-oriented programming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如c语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,oop就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,oop异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分 也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 ③对象的特性 对象有以下基本特性: 封装性:对象是相对独立的单元,与之相关的数据和操作被封装在内部,对外是不可见的。对象和对象之间通过信息交换进行联系。如一只花猫,它是一个相对独立的个体,它的机体内包含复杂的结构,而这些结构是不可见的。 继承性:每个对象都从它所属的类中继承共性。如一只花猫,它从猫这一类中继承了猫的共性。 多态性:每个对象都有其特有的属性,使之区别于其它对象。如一只具体的猫,它与其它猫是不同的,有不同色泽、脾气、体重等。 ④面向对象方法可以用下列方程式来概括: oo=objects+classes+inheritance+communication with messages 即:面向对象=对象+类+继承+信息交换 在这里值得注意的是,上面的方程式也可以用作系统的描述,而且容易从中看出简单系统与复杂系统的区别:简单系统通常是少量的个体对象,它们之间的相互作用较弱,甚至可以忽略不计,故而可以作为独立的个体进行研究;而复杂系统中涉及中等数目的对象,不仅如此,对象通常具有智能性与自适应性,它们可以按照各种规则作出决策,随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,故而每一个对象不能独立的看待,这正符合了中医学的整体观。 3 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真 ①面向对象方法与中医学具有相似的思维方式 假使我们想用传统的面向过程的方法来完成中医学理论的计算机仿真,不仅是一件难以想象的事,而且是不可能的事,对计算机发出人体生理、病理等过程的每一步指令,既使是在分析还原思维方式指导下对人体结构分解得极细,对人体生化过程了解得极为透彻的西医学也无能为力,更何况中医学本身就只重整体,不重结构。而面向对象方法,因其与中医学在思维方式上有惊人的相似之处,使之运用于中医学成为可能,成为对中医学进行计算机仿真的基础。其相似性体现在中医学的整体观与黑箱方法和oop中的对象的特性及其信息交换上。可以将上文中面向对象方法学的方程式用下图表示: 而这正是黑箱方法的图形表达。黑箱方法典型地表现在中医学的藏象学说中。藏象学说是关于人体脏腑功能的学说。古人虽然知道“八尺之士,可以剖而视之。”(《灵枢·胀论》)但又认为“藏府之在胸胁腹里之内,若匣匮之藏禁器也。”(同上)更重要的是,基于不同于西方的思维方式, 型库、方剂模型库、病因模型库、生理模型库、病证模型库,如下图所示,中药模型库和方剂模型库作用于病证模型库,就可以模拟出对于某种病证的最佳治疗方案,选择最佳药物及最佳方剂。病因模型库作用于生理模型库,生理就可以模拟出在某些致病因素下,人体生理的变化,疾病的发生、发展、及转归。这些都可以为中医学研究工作提供有力的参考。 4 小结 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真,不仅可以提高教学、科研、临床的生产力,节省大量的人力、物力、财力,而且可以屏弃简单系统实验室的不足,为中医学提供实验的空间。十六世纪,伽利略通过引入可重复的受控实验室的思想,开创了近代科学的实践,目前这一思想成为判定延续几千年的中医学是否科学的依据,而这一思想的中心在于能够实施一些实验,以检验关于待研究现象的假说。运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 引入计算机仿真技术是中医学科研的大势所趋,也是目前将当代最前沿的信息技术与最古老的中医学相结合的最佳契机,这里有大量的工作尚待有志者去完成。 浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机仿真 1计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起歩阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(ErwinSchrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2面向对象程序设计(OOP)概述 面向对象程序设计简称OOP,是Object-OrientedProgramming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如C语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,OOP就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,OOP异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 浅谈中医学理论计算机仿真:中医学理论计算机 1计算机仿真技术提供了适合中医学理论的实验室 科学技术的不断进步,推动着整个人类社会的发展,计算机的出现,使人类社会由工业社会向后工业社会——信息社会过渡。我国著名的科学家钱学森说:“我们所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年来创造的、而且还在不断创造的精神财富。而这全部精神财富可以由我们每个人随手调用和享受。这不但是从旧的脑力劳动中解放出来,而且是获得一个伟大的世界,从来未有的高度文化的世界。……人将变得更为聪明,人类的前进步伐更将加快。”这位大科学家以前所未有的高度论述了由计算机引起的这场技术革命。随着计算机技术的发展,一种崭新的学科——仿真学诞生了,从新药品的仿真测试到行星和星系的创生模型,以及计算机化培养皿中生长的数字生命形式,这是一种新的方法,不是基于直接的观察和实验,而是基于从真实空间向虚拟空间的映射。虽然这项工作仍处于起歩阶段,但已足以让每一颗好奇的心欣喜若狂。在这样一个伟大的时代,古老的中医学面临着前所未有的机遇和挑战。怎样将计算机科学与技术融入中医学领域,是一个值得深思和大胆尝试的问题。值得庆幸的是,计算机仿真是建立在复杂系统理论基础上的,而中医学理论所描述的正是这样一个复杂系统。 当伽俐略第一次拿起望远镜仰望太空时,他为人类创造了科学方法,即用实验来检验关于世界如何成其为世界的种种假说。于是有了拥有试管、曲颈瓶和本生灯的化学实验室,用来探测物质内核的价值连城的粒子加速器,以及在任何生物实验室都能看到的解剖青蛙和用显微镜观察植物细胞。然而,这些都是仅适用于简单系统中物质结构研究的实验室。现论物理学家薛定谔(ErwinSchrodinger)在《生命是什么?》一书中写道:“只要我们涉及活物质的结构,我们就必须面对这样一个事实:它是以不能还原成通常的物理学定律的方式起作用的。原因不在于某种‘新的力’或某种类似的东西支配着活的机体中的一个个原子,而是其结构不同于任何我们已从试验室研究中认识的东西。”[1]也正因如此,尤其是对于与西医学思维方式大相径庭的中医学理论,实验室研究一直是一筹莫展,经络实质的研究无功而返,各种“证”的实验模型设计令人啼笑皆非,中药的研究几乎与中医理论毫不相干……中医学所构建的庞大而复杂的系统难以在简单系统的实验室中得到验证,这是不难理解的。计算机仿真学的出现真值得每一位中医界的同仁为此干上一杯,因为这一方法的出现能使中医学多年的“科学梦”成为现实!虽然计算机仿真学正在起步,而这对中医学来说却是难得的机遇,不仅可以揭开其古老而神秘的面纱,而且有望为中医学打开一扇新的大门,开拓更为广阔的发展空间。 而将计算机仿真技术运用于中医学,面向对象程序设计是一个关键环节,下面将面向对象程序设计作一简要介绍。 2面向对象程序设计(OOP)概述 面向对象程序设计简称OOP,是Object-OrientedProgramming的缩写。面向对象是与面向过程相对而言的,传统的程序设计语言,如C语言,是面向过程的结构化程序设计语言,这种语言在20世纪80年代非常流行。随着软件业的发展,软件的规模越来越大,导致软件的生产、调试、维护越来越困难,因而发生了软件危机。人们期待着一种效率更高,更加容易理解,更加符合人类思维习惯的程序设计语言,OOP就是在这种情况下应运而生的。在20世纪90年代,OOP异军突起,成为最有希望,最有活力的程序设计方法。 ①面向对象与面向过程的区别 计算机没有思想,人必须明确地告诉它如何运算,每一步做什么。站在这种计算机的角度进行程序设计,就是面向过程的方法。如:用计算机模拟一只猫捉老鼠的过程,程序员必须告诉计算机每一步猫的具体的动作。如果用面向对象的程序设计方法来做,就可以把猫作为一个独立的对象,猫会奔跑,猫会捉老鼠,这些是它的固有属性,被封装在猫这个对象之中,所以,只需给出老鼠出现的信息,猫就会自动去捉。与面向过程相比,面向对象的方法更符合人的思维习惯。 ②对象与类的概念 对象与类是面向对象方法中的两个基本概念。客观世界中实体的抽象构成对象,任何事物都可以作为一个对象,如一个人、一辆汽车、一个窗口、一个按钮、一座建筑、一项贷款等等。对象的划分和定义是灵活的,视需要而定。具有相同属性和行为的一个或多个对象的集合成为一类。类有层次之别,类下可以有子类,类上可以有父类。如:人可分为男人和女人,男人又可以分为儿童、青年、成年、老年等等。类是对象的抽象,对象是类的实例。类的划分也是灵活的,依需要而定。子类可以作为父类的对象看待。 ③对象的特性 对象有以下基本特性: 封装性:对象是相对独立的单元,与之相关的数据和操作被封装在内部,对外是不可见的。对象和对象之间通过信息交换进行联系。如一只花猫,它是一个相对独立的个体,它的机体内包含复杂的结构,而这些结构是不可见的。 继承性:每个对象都从它所属的类中继承共性。如一只花猫,它从猫这一类中继承了猫的共性。 多态性:每个对象都有其特有的属性,使之区别于其它对象。如一只具体的猫,它与其它猫是不同的,有不同色泽、脾气、体重等。 ④面向对象方法可以用下列方程式来概括: OO=Objects+Classes+Inheritance+CommunicationWithMessages 即:面向对象=对象+类+继承+信息交换 在这里值得注意的是,上面的方程式也可以用作系统的描述,而且容易从中看出简单系统与复杂系统的区别:简单系统通常是少量的个体对象,它们之间的相互作用较弱,甚至可以忽略不计,故而可以作为独立的个体进行研究;而复杂系统中涉及中等数目的对象,不仅如此,对象通常具有智能性与自适应性,它们可以按照各种规则作出决策,随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,故而每一个对象不能独立的看待,这正符合了中医学的整体观。 3运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真 ①面向对象方法与中医学具有相似的思维方式 假使我们想用传统的面向过程的方法来完成中医学理论的计算机仿真,不仅是一件难以想象的事,而且是不可能的事,对计算机发出人体生理、病理等过程的每一步指令,既使是在分析还原思维方式指导下对人体结构分解得极细,对人体生化过程了解得极为透彻的西医学也无能为力,更何况中医学本身就只重整体,不重结构。而面向对象方法,因其与中医学在思维方式上有惊人的相似之处,使之运用于中医学成为可能,成为对中医学进行计算机仿真的基础。其相似性体现在中医学的整体观与黑箱方法和OOP中的对象的特性及其信息交换上。可以将上文中面向对象方法学的方程式用下图表示:而这正是黑箱方法的图形表达。黑箱方法典型地表现在中医学的藏象学说中。藏象学说是关于人体脏腑功能的学说。古人虽然知道“八尺之士,可以剖而视之。”(《灵枢·胀论》)但又认为“藏府之在胸胁腹里之内,若匣匮之藏禁器也。”(同上)更重要的是,基于不同于西方的思维方式,中国古代对于整体性和运动性的强调,使得中医学未从解剖入手,分析人体的结构、成分,而是以极简单的解剖为基础,构造出了以象为内容的有机的学术体系。由“藏象”之名可知,中医是以现之于外的象来把握藏之于内的脏的,即“执其见功处见其形”,即黑箱方法。对此《灵枢·顺气一是分为四时》中论述道:“内外相袭,若鼓之应桴,响之应声,影之似形。”例如《素问·六节藏象论》对心的描述是这样的:“心者,生之本,神之变也;其华在面,其充在血脉,为阳中之太阳,通于夏气。”其它四脏与此相仿。由此可以看出,这里的心己不是解剖学中的有一定形态结构之心,而是一系列相关的生命活动的表现在人脑中形成的综合的象。它不具有实体性,却正好可以作为面向对象方法学中的一个对象来看待。推而广之,中医学中的其它概念,如气、血、津液、精、神、经络等,都可以作为一个个对象,对象之间通过信息的交换,相互密切联系,从而形成一个复杂系统,中医学的计算机仿真便可由此开始。 ②中医学的计算机仿真应用前景 用计算机仿真学对中医学中的概念、现象、原理、机制等进行模拟,可以建立各种模型,服务于教学、科研、临床。主要可以用于建设生理模型、病证模型、实验模型。 生理模型:在中医学中五脏、六腑、气、血、津、液、经络、筋、脉、骨、髓等,都可以构成相对独立的对象,赋予每个对象适当的属性,对象具有智能性与自适应性,它们可以按照各自的属性作出决策,并随时准备根据接收到的新信息修改自身的行为规则,它们之间通过信息交换互相联系,构成一个复杂系统,这一复杂系统即人体。在此基础上很容易就可以建立人体的病理模型。下图是生理模型的简单图示,实际中的生理模型还要复杂的多。 病证模型:中医学中的证是非常复杂的,也是独具特色的。辨证论治非常灵活,以哮喘为例,说明中医病证模型的组建。哮喘发病,总因本虚标实,其病位虽在肺,但与脾、肾密切相关,先天不足后天失养造成肺、脾、肾不足是哮喘发病的内在原因。正气不足就易感外邪,感邪而产生风、寒、热、痰、湿、瘀、气等诸多病理因素,一些病理因素作用于肺,是发生哮喘的外在原因。如下图所示,运用OOP将各种因素的特性封装起来,作为对象,它们之间相互联系,就可以建造哮喘的病证模型,输入相应的信息,就可以得出诸如肺脾两虚,寒痰蕴肺;肺肾不足,肾不纳气;风寒外束,痰热内阻等证型,有力地指导临床实践。 实验模型:正如在汽车研制中需要的碰撞实验可以用计算机模拟代替,中医学中的实验也可以用计算机模拟来代替。这样就可以提高效率,降低消耗。比如可以建立中药模型库、方剂模型库、病因模型库、生理模型库、病证模型库,如下图所示,中药模型库和方剂模型库作用于病证模型库,就可以模拟出对于某种病证的最佳治疗方案,选择最佳药物及最佳方剂。病因模型库作用于生理模型库,生理就可以模拟出在某些致病因素下,人体生理的变化,疾病的发生、发展、及转归。这些都可以为中医学研究工作提供有力的参考。 4小结 运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真,不仅可以提高教学、科研、临床的生产力,节省大量的人力、物力、财力,而且可以屏弃简单系统实验室的不足,为中医学提供实验的空间。十六世纪,伽利略通过引入可重复的受控实验室的思想,开创了近代科学的实践,目前这一思想成为判定延续几千年的中医学是否科学的依据,而这一思想的中心在于能够实施一些实验,以检验关于待研究现象的假说。运用面向对象程序设计进行中医学的计算机仿真不仅可以对中医学概念、理论、方法的客观性、有效性、实用性进行证实,而且有前瞻性和预测性。 引入计算机仿真技术是中医学科研的大势所趋,也是目前将当代最前沿的信息技术与最古老的中医学相结合的最佳契机,这里有大量的工作尚待有志者去完成。
浅谈宏观经济学的教学与意义:古典经济增长理论对现代宏观经济学的影响 [摘要] 经济增长问题是宏观经济理论研究的一个重要的内容。长期以来,人们对经济增长理论进行了大量的研究,产生了各种不同的理论和思想。这一方面反映了人们对影响经济增长的各种因素的认识过程;另一方面也反映了对各种因素的相对重要性及各种因素间的相互关系有着不同的看法。对经济增长问题的研究对于促进我国经济高速、稳定、持续的增长具有重要的理论意义和现实指导意义。 [关键词] 古典经济 经济增长 宏观经济 一、引言 古典经济增长理论可以说是现代经济增长理论的思想渊源。它的某些结论,在今天看来,仍然是有用的;有些观点,如同最初出现的那样,至今仍是争论的话题。 古典经济学家研究经济增长问题源于当时特定的历史条件。当时英国的政治、社会、经济环境处于一个大变革时期,工业革命已经拉开序幕。经济学家必须对工业资本主义的运行方式、基本促进因素及其发展结果予以科学的解释。古典经济学家对经济增长的研究主要侧重于分析经济增长的决定因素。在古典经济学家中,对经济增长间题论述较多的主要有魁奈、斯密、马尔萨斯、李嘉图等人。但在古典经济增长理论中真正具有代表性的是斯密和李嘉图所提出的增长理论。 二、古典经济学理论解读 亚当·斯密在其经典著作《国民财富的性质和原因的研究》一书中,最早论述了经济增长问题。其增长理论主要有两个特点:一是引入了劳动分工;二是区分了“生产性”和“非生产性”两类劳动。他认为生产性劳动占全部劳动的比例,以及劳动分工引起的劳动生产率的提高是决定国民财富增加的主要因素。 “劳动生产力上最大的增进,以及运用劳动时所表现的最大熟练、技巧和判断力,似乎都是分工的结果。”斯密同时强调,劳动分工受市场范围的限制。因此劳动生产率与需求之间建立了互相促进的关系。对一个人劳动生产物需求的增长会提高他的劳动生产率、实际工资及他对其他人的劳动生产物的需求,这就构成了经济增长的推动力。 “生产性”劳动加在物上能增加物的价值,即可生产价值,而“非生产性”劳动则不能够。经济增长能否维持下去,取决于全部劳动者中有多少劳动者愿意从事生产性的劳动。这解释了为什么有的经济的增长能够持续下去的原因。 大卫·李嘉图在《政治经济学与赋税原理》中提出了经济增长的一个重要的概念:报酬递减规律。他对增长理论的贡献主要有两点:一是指出经济增长最终将趋于停止,即达到所谓的”停滞状态”;二是将收入分配与经济增长联系在一起,说明了国民收入分配在经济增长中的重要作用。在土地上增加投资,得到的回报会不断减少。因此得出一个悲观的结论:经济增长最终会停止。决定收入分配的力量同样也会导致经济增长最终走向停止。这是因为劳动力生产出的剩余中,资本家的份额在不断下降,这一方面减少了储蓄;另一方面,利润率的下降减少了对投资的刺激作用。古典经济增长理论认为,投资和积累过程是经济增长的核心。封建社会发展缓慢的关键原因在社会产品中绝大多数被用于非生产性消费,而不是生产性投资。古典经济学家所分析的经济增长过程遵循收益递减的规律,经济增长过程从长期来看将趋于停止,最终结果是一种停滞状态。但从那以后的200余年里,经济发展并没有出现停滞的迹象,这表明古典增长理论关于经济增长的描述并不科学。后来的经济学家指出古典增长理论的一个最明显的不足之处是他们关于规模收益递减的假定。他们没有观察到技术进步,只把增长过程看作是人口增长和资源消耗与资本积累和市场扩大之间的竞赛。 三、新古典增长理论 经济增长成为现代经济学中的核心问题始于20世纪50年代末索洛等人建立的新增长理论,索洛(robertsolow)的《对经济增长理论的一个贡献》和trevorswan的《经济增长和资本积累》奠定了新古典经济增长理论。 由索洛最早提出的增长理论源于对哈罗德一多马增长理论中缺陷的修正罗德一多马模型的缺点之一是假定生产技术是不变的,对于一个给定的储蓄能够实现均衡的有保证的增长率只有一个惟一的数值。但是实现充分就业的稳长的条件除非特殊情形,一般很难实现。所以,即使经济能够沿着一条均衡增轨道向前发展,那么这条轨道将犹如“刀锋’,一样狭窄,一旦偏离这条轨道,增长的路径将表现为累积性的经济扩张或经济收缩。 为了克服哈罗德一多马模型的局限性,索洛、斯旺、米德和萨缪尔森等经家提出了一类新的增长模型。这类模型的一个共同特点是:认为哈罗德一多型的“刀锋”式的增长路径是可以避免的,充分就业的稳定增长可以通过市场调整生产中的劳动与资本的配合比例来实现。同时,索洛等人还指出:从长远度来看,不是资本积累和劳动力的增加,而是技术进步才是经济增长的决定因索洛的增长理论包含了许多重要的经济内涵,但其理论框架却比较简单而其精致。索洛等人的理论模型的核心是关于总量生产函数性质的假设,新古典增长理论中的生产函数具有下面的性质: 1.规模收益不变; 2.生产要素的边际收益递减; 3.生产要素之间是可替代的。 对于当代各国而言,经济增长是一个备受政府、公众和经济学家关注的问题。各国政府在制定政策时无一例外地将保证经济增长作为一项宏观经济指标;公众普遍认为,经济增长是经济繁荣和国民福利提高的前提,是解决其他经济疾病的万能良方。正是因为经济增长问题如此重要,越来越多的人开始将注意力投入到经济增长问题的研究中。对经济增长问题的研究对于促进我国经济高速、稳定、持续的增长具有重要的理论意义和现实指导意义。 浅谈宏观经济学的教学与意义:新古典宏观经济学理论发展及其政策意义 摘要:理性预期理论极大地丰富了西方经济学理论,建立在理性预期、市场连续出清和自然率假设上的新古典经济学,从货币和实际因素中探寻经济波动的原因,并提出独到的理论以解释当时出现的滞涨状况,得出货币政策无效的命题,因而主张市场机制的自我调节。介绍了新古典宏观经济学产生的背景、用理性预期观点解释的“政策无效”命题,以及主要经济政策主张。 关键词:新古典宏观经济学;理性预期;政策无效;自由经济 1新古典宏观经济学发展的背景、理论主张的简介 发展到现在,新古典宏观经济学已经经历两个时期:第一个时期,提出理性预期、持续市场出清的假说,并在此基础上强调了货币冲击对经济周期的作用,提出了货币与产出的相互作用中货币作为诱因的理论,并认为政府的货币政策是无效的,它并不能影响总产量的变化,而只有未被预见到的货币供给变化才能真正影响到实际总产量。这一学派的主要代表人物有:美国芝加哥大学的经济学教授小罗伯特•卢卡斯,托马斯•沙金特,尼尔•华莱士等。新古典宏观经济学第二代则对卢卡斯的货币经济周期理论提出了反对意见,从实际因素方面寻找经济波动的根源,提出了完全信息下真实均衡的变动,强调了技术冲击和货币的内在性等理论,并提出了相应的政策主张。第二代的主要代表人物有:芬•基德兰德,明尼苏达大学的爱德华•普雷斯科特,罗切斯特大学的罗伯特•巴罗等。 具体来说,新古典宏观经济学一般都接受以下四个命题: (1)私人经济是可以自身稳定的; (2)货币在长期是中性的; (3)货币在短期也是中性的; (4)凯恩斯主义积极干预的经济政策是有害的。 第三个命题意味着,新古典宏观经济学家认为,短期的菲利普斯曲线也不存在。这是货币主义ⅰ与货币主义ⅱ的主要区别。 目前,新古典宏观经济学和凯恩斯主义一起并列为西方主流经济学派中的两大流派。 2“政策无效”的命题、主张以其意义 理性预期学派认为,菲利普斯曲线的交替关系即使在短期内也不存在。因为在理性预期条件下人们已经估计到货币供应量增长后可能发生的实际后果,从而采取了预防性的措施(比如预先要求提高货币工资增长率和利息率)。这样,一旦货币供应量增加,就只能导致物价的上升,产生通货膨胀的变化,而不能使工资和利息率下降。所以,政策的变化连暂时的产量增加和失业率下降的目的都达不到。赫尔姆特•费里希对此说到:“理性预期导致十分不同的意义。由于经济当事人了解这个模型的各个参数,所以货币供应量增长率的任何变化不仅引起通货膨胀率的变化,而且也引起通货膨胀率预期的变化,从而不会对这一体系的实际变量产生影响”。在理性预期学派的经济学家看来,“在货币政策的反馈规则之间做出选择对于具有合理预期的新古典主义经济中失业率的随机变化是无关的。 根据这样的观点,理性预期学派推导出一个非常重要的命题,即是货币政策无效性命题。该命题认为,货币供给中的可预期部分对就业、产量或其他的实际变量均无影响,其中不能被预期的部分或货币供应量意外的不规则的变动,虽然能够对上述变量产生一定量的影响,但其作用只会加剧经济的不稳定与波动。因此,政府的经济政策,无论长期还是短期都是无效,其结果都是引起通货膨胀。下面用ad-as模型加以分析。 ad 代表总需求曲线,as代表总供给曲线,yn代表与自然失业率相对应的就业率水平下的国民收入水平。假定最初 ad 与 as 相交于初始均衡点 e。如果政府认为该国民收入水平不能达到充分就业的均衡,决定增加货币供应量来刺激需求。那么,按照凯恩斯主义者的观点,总需求将会从ad相右上方平移,产量和物价都会上升,失业会相应减少。现代货币主义者认为,短期内货币政策将会产生效果,但是,在长期中,货币政策是无效的,失业率会回到自然率的水平,而通货膨胀率将更加严重。理性预期学派认为,人们对价格水平的预期并非固定不变或者仅仅依据过去的经验得出,而是会考虑到未来货币供应量的变化情况。处于对自身经济利益的考虑,经济活动的主体会充分利用目前所得到的一切相关信息,较为准确的预期到货币政策的变化而造成的物价上升。于是,工资、利率等名义变量都会立即向上调整。结果,总供给曲线和总需求曲线分别从初始状态向左上方平移和右上方平移,新的均衡点仍然处在原来与自然失业率相一致的就业率水平上,只是价格水平因为货币政策的变化(增加货币供给量)而提高到了新的水平上。 根据政策无效命题,理性预期学派认为,即便在短期内,菲利普斯曲线也是一条位于“自然失业率”水平上的垂直线。通货膨胀和失业率之间不存在任何替代关系。对此,卢卡斯说“当扩张的货币政策反复推行时,它就不再能实现自己的目标。推动力消失了,对生产没有任何刺激作用。预期得到扩大,但结果却是通货膨胀,而不是别的”。 3新古典宏观经济学的基本政策主张 由于理性预期学派的一个主要的原则就是:经济如果不反复遭受政府的冲击,就会基本上是稳定的。所以,他们认为,凯恩斯主义所主张的干预经济生活的财政政策和货币政策能够生效的暗含前提是:政府可以出其不意的实行某种政策以影响经济生活。但是,政府要取得社会的支持,就不能在经济政策上对社会搞突然袭击,而要按照既定的规则和程序办事,这样,在理性预期条件下,政府的经济政策就是无效的了。 对凯恩斯主义的“积极宏观政策”新古典宏观经济学派的经济学家提出了三种批评看法:? (1)他们认为,日益增多的经验和理论证据表明,凯恩斯主义的经济政策在产量、就业或其他经济总量方面不会取得成效。即便在某些场合,凯恩斯主义的经济政策也许在一定程度上能影响经济生活,但他们不可能克服经济周期。 (2)新古典宏观经济学派经济学家认为,任何一种理论都应该明确的告诉人们经济政策的后果。政策的结果确定性越小,实施政策就要越小心谨慎,因为任何一项错误的政策都会将事情弄得很糟。而凯恩斯主义经济政策的结果大部分就是不确定的。因此,政策的制定就需要从容不迫,加倍小心,决不能用那些曾经使用过的大规模的凯恩斯主义措施去刺激经济。 (3)新古典宏观经济学家认为,对于许多凯恩斯主义经济政策,即使知道他们的结果,也仍然无法判断这种结果是不是符合公众的意愿。根据凯恩斯主义方法来制定经济政策的人,无法让经济中的个人去选择自己认为有良好结果的政策。他们是被迫选择这些政策的。其结果是,除非人们的偏好恰好和政策制定者的规定相配合,否则,这些经济政策很有可能是人们的处境普遍的变得更糟。 浅谈宏观经济学的教学与意义:宏观经济学教学中研究性教学的探讨 [摘要]宏观经济学具有理论的复杂性、发展性,表述方法多样性和实践多变性等特点。宏观经济学的教学目的不是仅向学生传授理论知识,更重要的是培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力,而能力的提高依赖于创造性思维的培养。研究性教学需以一定的创造性思维为基础,同时也培养学生的创造性思维能力。要使宏观经济学研究性教学达到目标,需以厚实的理论知识和丰富的数据资料为基础,以教学团队形式和教师的科研来推动实施,要重视指导学生掌握研究经济问题的方法,引导学生学会观察问题并改变错误的认识,要关心学生学习并为之提供必要的认知条件。 [关键词]宏观经济学;研究性教学;创造性思维 宏观经济学是我国高等院校经济类和管理类专业的专业基础课,是技术类、工程类、人文社科类及有关学科的专业选修课,也是国内大多数学校经济类和管理类研究生入学考试的必考课程。它具有理论的复杂性和发展性、表述方法的多样性、实践的多变性、与经济现实的联系性等特点。国内高校在开设该课程时,一般以西方经济学中的宏观经济理论为主要教学内容,再结合中国经济实践加以分析讲解。但是,西方经济理论中的宏观经济学是在西方市场经济发达国家发展起来,并用来分析这些国家经济问题的。西方国家以私有制为基础,经济结构相对完整,企业有充分的活力,对宏观经济政策反应较为敏感;商品市场、货币市场、劳动力市场等发展充分,为政策在各类市场的传导和协调,提供了较好的条件。这样,无论是以需求为导向,还是以供给为导向的政策工具均具有重要的理论意义和实践意义。而由于机制惯性,处于转型时期的中国企业尤其是国有企业,要真正成为具有经济性、营利性和独立性的主体,还需要继续改革。诸多方面因素的制约会使西方宏观经济政策工具在中国的运用效应大打折扣。同时,在课序上多数专业宏观经济学课程是在低年级开设的,由于学生缺乏对西方经济社会的了解,针对中国经济的快速发展,在学习过程中,学生往往结合中国经济发展状况来理解西方宏观经济理论,经常会得出错误的结论。因此,实际上宏观经济学教学的目的不再是仅向学生传授理论知识,更重要的是培养学生的认识问题、分析问题和解决问题的能力,而能力的提高依赖于创造性思维的培养。通过研究性教学,可帮助学生科学地理解西方宏观经济理论和中国宏观经济的发展,具有重要的理论和现实意义。 研究性教学作为一种教学模式或教学理念,体现在教与学的全过程之中。它要求我们根据不同课程的特点,有效利用教学资源和环境,充分发挥学生的主体作用,最终实现教学的目标[1]。在宏观经济学中开展研究性教学,应从以下方面着手: 一、要以教学团队形式和教师的科研来推动实施 在大多数院校,宏观经济学的教学都是由若干教师同时承担的,这样就可以形成教学团队。研究性教学涉及的范围相当广泛,如果单凭个别教师的专业知识,在指导学生的时候可能会感到捉襟见肘,因而充分利用不同教师的兴趣爱好、专业特长等资源至关重要。如有的教师对西方理论与中国经济的结合颇有研究,有的教师对宏观经济学的多媒体教学倍感兴趣,有的教师偏好于宏观经济数据的分析,有的教师热衷于对社会经济问题的认识,有的教师对计量经济模型较为精通等,这些都是宏观经济学研究性教学所必需的资源,因此,宏观经济学研究性教学要尽可能采用团队形式。近三年来,由笔者指导的学生论文,1篇论文获得全国大学生“挑战杯”比赛奖,3篇论文被评为“江苏省优秀论文”,2篇文章获得“江苏省优秀社会实践调查报告一等奖”。这些虽然形式上是导师的成果,实际上是一个团队(这个团队有研究生、年轻教师、经济管理部门的领导和专家)的成果,是由团队共同努力而取得的。因为,无论理论探讨、数据调查,还是结构分析等,都是由团队一起来完成的。特别是涉及到计量模型,往往是这个团队的教师与学生共同确定研究方法,再由一位正在攻读博士学位的青年教师专门给予指导。青年教师在指导学生的过程中,掌握了更多计量模型的运用方法,个人也取得了较为优异的成果,成为一股新生的教学和科研力量。 宏观经济学研究性教学还要以教师的科研来促进学生的研究。一方面,教师要有科研,科研造诣高,教师在课堂上才会给学生更多的启迪和思维[2]。不做研究,只搞教学,只是教书匠;只做研究,不搞教学,则不是教师。近年来,笔者所在教学团队的教师主持国家、部省级、厅局级课题近30项,大多数是围绕现实经济问题而设计的。在研究过程中,笔者团队尽可能地引导学生参与课题资料收集、实地调查、数据分析、报告撰写等,调动学生学习的积极性,取得了一批成果。此外,要做好教学工作,还必须进行教学研究,通过教学研究课题去研究教学模式、课程体系、教学规律、教材和教学方法,等等。另一方面,要引导学生参与科研。学生参与科研训练有两种模式:一种是学生参与到教师的科研项目和研究小组中,承担部分基础工作;一种是学生自己提出项目方案,并在校内或校外自主联系指导教师。笔者在进行“经济增长理论”教学设计时,曾组织师生参与了一个地 区委托课题的调研工作,主要探讨该地区民营企业的状况,如对经济增长的贡献、存在的问题和进一步发展的障碍等。通过历时近一个月的调查,学生对不同类型企业的职工来源、文化程度、工资水平,企业家成长过程,企业投资选择及并购,产品生命周期,市场销售及竞争等诸方面感受很深。这份由学生完成的调查报告得到了该区区委和区政府的高度重视,为此该区还组织了广泛的学习和宣传;研究报告获得了“2006年江苏省大学生优秀调查报告一等奖”;并且,其中一名学生还利用调查中的数据完成了自己的毕业论文,获得“2007年江苏省大学生优秀毕业论文二等奖”。 二、要以厚实的理论知识和丰富的数据资料为基础 研究性教学要求学生有一定的观察力,善于观察各种事物之间的联系,从而提出问题[3]。但对于刚接触专业基础课,缺乏理论知识基础和宏观经济的感性认识,又习惯于教师教学生学的被动教学模式的大学低年级学生来说,这种能力是不够的。因此,在教学中,教师既要帮助学生奠定扎实的理论知识基础,又要给学生提供一定的数据资料。 首先,开展研究性教学要为学生奠定扎实的理论知识基础。经济学学派很多,不同的学派假设条件、理论基础、分析方法、政策主张存在着较大的差异,同一种经济现象可以用不同学派的理论来解释,而同一种理论可以用来解释不同的经济现象。从理论体系上来看,如果不能让学生涉及到更多学派的理论,学生即使对现实经济进行了调查,也无法选择适当的理论给予合理的解释,从而也就难以达到教学的目标。在开展研究性教学之前,要对宏观经济学的基本概念、基本原理和主要学派理论的形成与发展、主要结论、政策主张作详细的讲解。比如,为什么现在用GDP而不用GNP作为最基本的经济总量?根据消费函数,消费决定于收入,是什么含义的收入?投资究竟是由什么决定的,是利率、资金数量,还是长期利润率的预期?劳动力市场的非均衡性表现在哪些方面,如何解决?凯恩斯反对用削减工资的方式增加就业,但克林顿担任美国总统期间却采用了低工资政策,实现了高就业,带来了美国经济的增长,对此应如何理解?等等。在教学中,笔者团队遵循“理论—问题—政策”的思路,首先强化理论模型的讲解,让学生奠定良好的知识基础。在理论与实践的结合上,我们还设计了“走近经济学”等经济学基础知识竞赛活动,通过竞赛,让低年级学生认识经济学的基本要求和学习中存在的问题,激发他们的学习兴趣;也让高年级的学生看到他们在经济学基础上存在的差距,特别是给准备进行社会经济调查和考研的学生指引方向。 其次,要给学生提供中国和西方国家宏观经济的背景资料。社会实践、原型启发、问题意识和丰富的资料等,都是创造性思维不少缺少的条件[4]。考虑到该课程理论性强,分析方法独特,与现实生活密切相关,流派林立,并且随经济现实的发展而发展,是一门发展变化最大的课程。对此,笔者所在教学团队研究与借鉴相结合,为学生学习宏观经济学提供丰富的理论与实践资料。近三年来,为了及时跟踪理论前沿,我们组织教师就西方宏观经济理论的新进展和新发现、宏观经济学研究范式的转变、宏观经济理论的运用等进行了广泛的研究探讨,形成研究报告近20份;为了强化西方经济理论与中国经济发展的结合,我们组织教师对中国经济分析面临的挑战、可持续发展理想模式的探讨、新增长理论与中国经济、投资与经济增长、失业问题及其对策、经济波动与经济政策、中国的通货膨胀问题等进行了专题研究,形成研究报告10份。这些专题性教学辅助资料,为学生研究性学习提供了相对便利的条件。 三、要重视指导学生掌握经济问题研究的方法 宏观经济学有很多独特的研究方法,实证分析则是最主要的方法之一。如何让学生用这种方法去研究现实经济问题呢?第一,在课堂讲授中,要教会学生对经济变量进行科学的界定(即定义)。比如什么是经济学?经济学是研究一定制度下稀缺资源配置和利用的科学。简单的一句话,却有多层意思,首先,经济问题是由于资源的稀缺性引起的,没有资源的稀缺也就不需要经济学了;其次,由于资源的稀缺带来了两大经济问题,即资源配置和资源利用问题,由此引导学生去了解和掌握这两个基本问题;再次,解决经济问题与基本经济制度有关,不同的制度之下,解决资源配置和资源利用的方式是不同的,这样引导学生去了解有哪些类型的制度及其特点;最后,经济学是一门科学,以此可以激起学生了解经济学发展历史及其演变的欲望。第二,注意假设条件。假设是一种理论所适用的条件,任何理论离开了假设可能就不成立或不完全成立了。学生在以往的学习中往往习惯于现成的答案,满足于对结果的记忆,他们并没有认识到假设的重要性。教师在讲授之前可以让学生回答一个问题:三角型的三个内角和是多少度?小学生都知道的,大学老师问出了这么简单的问题,学生很少有直接回答的,他们在思考!如此,教师的目的也就达到了(事实上,180度是有条件的,即平面上)。通过与过去知识的联系可以让学生意识到,学经济学不是背概念、原理或结论的。第三,关注理论的表述方法。一般来说,经济理论可以用文字、表格、图形或函数关系来表述。在既往的学习中,数学与经济等理论是分离的,也许一个学生数学学得很好,但在经济生活中究竟有什么意义,他可能不太清楚。比如,曲线的斜率表示什么?它表示不同变量变化之间的关系,正斜率越大,表明横坐标的变化比纵坐标的变化速率要慢,即横坐标的变化对纵坐标的变化不够敏感,或者说是缺乏弹性的。教师可让学生回忆自己所学的数学知识,并对日常生活中所遇到的诸多变量之间的关系产生联想,从而创造性地用几何方法分析更多的经济问题。 四、要引导学生观察问题、改变错误的认识 培养学生强烈的问题意识非常重要。“非这样不可”、“非理解不可”、“非搞出个新方案不可”、“人家能干我也能干”,这些心理情绪使得人们爱动脑筋,这样就能排除困难和挫折,从而找到问题的答案,达到创造发明的目的。怎么去找问题呢?方法是很多的。可以引导学生参与教师的课题,或进行资料数据的检索,或进行社会调查,让学生更多地了解与所设想的事物(现象)相似之处,从而引起联想。比如,可以组织低年级学生去应届 毕业生招聘会调查,这样他们不仅能了解一个层面劳动力市场状况,还能了解社会对当代大学生的要求,从而在理论和实践上做好就业的准备。我们在讲授失业与就业理论时,指导两个苏南籍的学生在苏南地区选择典型地级和县(市)级单位各一个,分层次探讨劳动力需求结构特点;两个苏北籍的学生在苏北选择典型地级和县(市)级单位各一个,分层次探讨劳动力供给结构特点。进而合作研究了江苏农村二级劳动力市场的非均衡性,并提出了“订单教育”是解决江苏农村二级劳动力市场非均衡问题有效途径的建议。学生将理论知识准备、数据的收集整理、论文的撰写等通过合作研究形式,融为一体,最后不仅这份研究报告获得“江苏省大学生优秀社会实践调查报告一等奖”,而且这四名学生的本科毕业论文均被评为优秀。另外,教师指导的学生开展研究性教学取得成绩的时候,对以后的学生也产生了示范效应。一方面,学生研究成果的推广,丰富了教学内容;另一方面,也可以激发学生的主动性,调动他们开展研究的积极性。 在研究性教学过程中,教师还要引导学生改变以往错误的认识。如总量是反映了整个经济运行情况的经济变量,较多的经济总量之间是相互联系、相互作用的,由于缺乏对实际的了解,学生学习时往往凭感觉理解理论,容易形成错误的观点。比如:A=B,能否得出A+C=B+C?这在数学中是没有问题的,但以此来解释经济现象时,就要考虑各变量之间的关系了。如果等式两边是独立变量,不受其他因素影响,上述结论是成立的。当等式两边是非独立变量时,如在左边增加C时A会增加,右边增加C时B会减少,上述结论就不成立了。由此,可以让学生更好地理解和掌握财政政策的“挤出效应”和三种国民收入决定模型之间的关系了。再如,从现实经济运行来看,究竟是欠发达地区,还是发达地区资金短缺?学生的感觉上是欠发达地区穷,缺乏资金;而发达地区富,资金充裕。事实上,资金在发达地区投资收益更高、机会更多,从而发达地区更容易出现资金短缺;考虑到投资收益和投资风险,欠发达地区的经济系统中反而资金过剩。 五、要关心学生并为之提供必要的条件 低年级学生对研究性教学有热情,但往往把握不住重点和难点。教师在进行教学设计时,要与学生一起对主题研究的重点进行分析,并充分估计到研究过程中可能出现的困难。采用SWOT法,根据参与学生的知识基础、性格特征等,对以往学生活动中出现的共性问题进行剖析,帮助学生做好知识和心理的准备;同时,要对主题研究的外部环境利弊进行分析,提高研究活动的针对性,减少学生在方案实施过程中的不确定性。比如,在调查过程中涉及到个人隐私或企业秘密时,如何打消被调查者的思想顾虑获得可靠的数据,这既要辅导学生有关心理学等方面的知识,又要指导与被调查者接近和交谈的方式等。此外,建立可供学生进行调查的渠道,对研究性教学活动也是很重要的。在教学设计时,要尽可能征询与主题有关的政府部门、企业和社会专家的意见,收集相关的资料信息,建立调查访谈渠道,为学生开展调查研究提供参考资料和便利条件。长期的教学工作中,笔者团队已经培养了一大批各种类型的学生,他们中很多人或在经济建设主战场上,或在经济管理部门工作中取得很大成就,邀请他们参与指导学生,或直接对他们进行调查,使得研究性教学更加经济和有效。 浅谈宏观经济学的教学与意义:探析宏观经济学教学中课题研究式教学的运用 【论文关键词】宏观经济学 研究式教学 课题研究 【论文摘要】课题研究式教学以来源于实践的真实问题为基础,通过学生的亲身体验培养,培养学生经济学分析能力和解决问题的能力。本文结合教学实际经验,系统介绍了宏观经济学教学应用课题研究式教学实施过程,并提出了需要注意的问题和解决措施。 宏观经济学是我国高等院校经济类专业开设的一门重要基础课程,在培养学生经济学理论知识和经济学分析能力方面发挥着重要作用。经济学是一门学以致用的学科,具有极强的社会实践性和问题导向性,特别是宏观经济学相对于微观经济学而言具有更为突出的应用性,在西方发达国家很有经济政策的制定者同时又是著名的经济学家,例如曼昆和保罗·克鲁格曼,往往是在大学和政府机构交叉任职,这表明了宏观经济学确实是一门来源于国民经济运行和管理的实践性学科。由于宏观经济学涉及到复杂多样的国民经济运行情况,加之我国社会主义市场经济体制尚处于发展完善中,市场运行机制和管理模式相对于国外还不是很成熟,因此,很多经济问题不同于国外,例如房价、消费者物价指数等等,往往具有特殊的发生背景和形成特点,按照一般经济学原理理解起来比较吃力,而我国高等院校多在大学一、二年级开设宏观经济学基础课,学生的知识储备和实践经验薄弱,理解能力还有待提高,这又为宏观经济学教学工作带来了不少困难,传统满堂灌式的教学方式不利于真正培养学生们经济学思维能力以及分析、解决问题的能力。因此,通过着眼于培养学生分析理解能力的研究性教学,可帮助学生科学地理解西方宏观经济理论和中国宏观经济的发展,对培养学生的经济实践能力具有积极意义。 研究式教学尚无明确定义,一般认为研究性学习是在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。我认为研究式教学有广义与狭义之分,广义的研究式教学指的是一种普遍适用的研究性地教,研究性地学,并把二者有机结合起来,贯穿于教学全过程各个环节的新的教学理念与方式。它的特点是适用的普遍性。狭义的研究式教学则是指就某一重大理论问题或现实问题进行专题研究,以增强学员素质,提高学员能力为目标,以研究解决重大理论问题或现实问题为导向的一种新的教学理念与方式。在实际教学过程中,人们很难将两种方式截然分开的,而是将两者有机结合在一起。 一、课题研究式教学实施过程 高等院校教学目标就是为国家和社会培养具有一定理论基础和实践能力的现代化人才,而体现高校教学工作的直接标准就是培养出来的学生能否适应社会经济发展需要的创新型人才,创新性直接表现为学生的理解能力、分析能力和解决实际问题的能力,上述能力的培养都离不开在校期间扎实的以研究能力为核心的综合能力培养。下面,结合我在宏观经济学教学实践,就如何开展课题研究式教学谈谈个人体会。 1.课题选择。这里的课题选择不是单纯的学术研究,而是要充分结合教师学期内承担的宏观经济学课程,研究目标都要与你所要讲授本课程的教学内容是有关的。在教学实践中,我承担的宏观经济学课题主要有两个来源,一个是教学本人承担的研究课题,例如教师承担或参与的学校立项课题、部级社会科学基金、自然科学基金课题以及承担的委托课题等;二是要求学生自己选择当前重要的社会经济问题,例如,房价问题、人民币汇率、债务危机等。对于前者,由于教师本人自己承担的课题,熟悉本领域发展前沿和存在的问题,能够较好把握课题范围和发展方向,因此,一般也是由教师本人确定课题方向,让学生们在已有范围内自己选择;对于后者,这些课题都是学生们自己自由选择下来的,学生之间的水平和经验差异较大,影响到所选课题的水平也是参差不齐,因此,教师必须参与到最终课题的选择确定上来。我往往组织学生进行小规模的开题报告,让学生利用短短几分钟时间汇报一下自己选题的原因和想法,教师在这方面必须控制好课题难度,课题是否与课程相关、是否与学生实际水平相适应。通过上述两种方式,就可以大致确定本学期展开研究式教学所需的课题了。 2.课题调研。研究式课题以学生小组为单位展开,小组成员不超过5名。调研需要提前布置,因为在学期初已经就学生负责组织的课题了,在确定教学日历、教学进度安排、考核文件时就应该将课题研究工作结合进来。由于学生普遍缺乏基本的研究基础,经验缺乏,教师应就课题研究工作进行专题讲座,让学生了解研究工作过程、关键环节,特别是前期的文献资料搜集、资料归纳、问题提炼是必须重要讲解的。在我们的教学实践中,学生组织进行课题调研的途径包括:一个是学生利用互联网搜集与课题相关的资料,这部分资料绝大多数是与数据等实证资料;另一个是教师组织学生到学校图书馆查阅图书文献,同时到中国知网等专业性文献检索网站检索文献,也让学生们掌握基本的文献检索方法,积累初步经验,为进一步深入研究和毕业论文写作奠定一定基础。此外,根据课题的实际需要,我们还组织学生有针对性的开展实践调研,例如组织问卷调查、实地走访等方式。 3.课题讨论。课题分析讨论是课题研究式教学的关键环节,讨论的具体形式、时间安排、点评均由教师主导。在实际组织过程中,首先由教师介绍课题相关的背景知识和前沿课题发展,重点放在目前研究现状中可能存在的问题和将来可能的创新方向上,然后要求每个小组组长汇报本小组研究过程、研究内容、提出问题和介绍观点,小组其他成员补充意见,其他同学就此课题汇报情况展开讨论,教师在此阶段发言要少,把更多机会让给学生。但教师在此阶段却扮演着极为重要的角色,其作用主要有:调控学生发言,控制课堂时间,让每个人都有充分的机会表达思想,并让发言集中在学术层面;引导学生发言,启发那些在发言和表达思想上有一定困难的研究生,同时就有关背景知识可做进一步补充;发现问题。研究生在课堂上提出的技术途径一般而言都不可能是成熟的,教师应及时发现研究生所提技术途径所存在的问题,促使其做进一步的思考。讨论局限于课堂上,学生们对同一问题的不同观点交锋都可以通过网络学堂“研究式教学”专栏出来。个人的研究文章也在这个期间完成,字数可规定1000字以上。小组集体研究成果和个人研究成果均通过网络学堂“研究式教学”专栏出来。 4.课题总结。经过上面充分讨论交锋,我们发现学生对自己负责的课题显然有了充分的知识积累和信心,这是值得鼓励的,但是,课题研究最终目的还是服务于教学,因此,我们要在最后对课题研究成果进行总结,首先要肯定目前研究中已经取得了进步,特别是要表扬那些能够运用教学课程中基本原理、基本概念解决实际问题的学生,还有能够不囿于已有理论观点大胆提出自己独立见解的学生。在对学生研究成果进行总结时,必须要始终将学生的思考出发点拉回到教学内容上来,例如,我们讨论灾害影响有益还是有害时,可以归结于人们对GDP基本概念的理解,也可从中发现GDP局限性。通过由实践到原理的循环反复,让学生恍然大悟,或由于英雄所见略同而带来极大成就感,所以这些方式适合于学生感性、好奇的特点,可以让学生们更加重视对课程中基本知识的学习以及实际的应用能力。 二、课题研究式教学中注意的问题 1.加强教学团队建设。宏观经济学教学内容极其丰富,而其所联系的社会经济问题更是复杂多变,包罗万象,非常具有挑战性。因此,研究式教学对教师本身提出了更高要求,单独依靠一两个教师承担起来,是不可行的。一个有效的方法就是形成了稳定的教学团队,在团队中不同教师具有不同研究方向和科研基础,有的可能擅长财政政策、货币政策分析,有的可能更喜欢研究汇率问题,有的擅长于计量模型分析。实践证明,不同专业背景、研究经历的教师组成教学团队的效果会更好。 2.加强教师科研工作。宏观经济学课题研究式教学难度要超出一般意义上的教学方式,主要是因为它要求教师要承担起比平时更多的教学备课任务,不但要熟知教材上的内容,还要熟悉掌握本专业发展前沿问题,了解最新的研究文献,并对研究课题有一定的研究积累,对问题有自己的观点,能够从实践中发现经济学原理的根源,对学生的研究内容、分析方法、观点建议及时给予指导,引导学生按照教学要求有效开展课题研究,既要有一定的自由度和研究空间,又不能任由学生发挥,要时刻体现教学要求。显然,这对教师的科研工作提出更高要求,如果教师没有或很少承担、参与课题研究,就不可能持续关注学术前沿发展动态,深化自己的研究课题,在研究观点和研究方法上就不能有创新,就会大大降低研究式教学的实际效果,导致学生消极参与。 3.加强研究方法指导。在宏观经济学分析方法中最重要的是实证分析法,为此,我们需要在教学工作中注意三方面:第一,在课堂讲授中要求学生掌握最基本的经济变量定义。第二,注意假设条件。我们都知道假设是一种理论所适用的条件,任何理论离开了假设可能就不成立或不完全成立了。学生在学习中往往习惯于现成的答案,满足于对结果的记忆,他们并没有认识到假设的重要性。第三,关注不同理论的表述方法。一般来说,经济理论可以用文字、表格、图形或函数关系来表述。在既往的学习中,数学与经济等理论是分离的,也许一个学生数学学得很好,但在经济生活中究竟有什么意义,他可能不太清楚。比如,曲线的斜率表示什么?它表示不同变量变化之间的关系,正斜率越大,表明横坐标的变化比纵坐标的变化速率要慢,即横坐标的变化对纵坐标的变化不够敏感,或者说是缺乏弹性的。教师可让学生回忆自己所学的数学知识,并对日常生活中所遇到的诸多变量之间的关系产生联想,从而创造性地用几何方法分析更多的经济问题。 4.注意激励与疏导。大学生承担课题研究,既有优势也有不足,优势体现在求知欲强烈,有热情,缺点是经验缺乏,方法不得当,有时由于遇到困难和挫折,情绪低落,缺乏耐心。还有就是个别学生性格比较内向,发言不积极,不愿意接触社会实践,只对理论学习很感兴趣。因此,这就要求教师进行教学设计和安排时,要针对学生特点和可能遇到的困难,设计实施方案和应对措施,根据参与学生的知识基础、性格特征等,对以前研究活动中出现的共性问题进行分析,帮助学生做好知识和心理的准备;同时,要对课题研究的外在环境利弊进行分析,提高研究活动的针对性,减少学生在方案实施过程中的不确定性。既要辅导学生有关心理学等方面的知识,又要指导与被调查者接近和交谈的方式等。在教学设计时,要尽可能征询与课题有关的政府部门、企业和社会专家的意见,收集相关的资料信息,为学生开展调查研究提供参考资料和便利条件,建立更多针对学生研究课题的调查渠道。 三、结论 课题式研究教学是一种将科研和教学有机结合起来旨在培养学生经济学分析能力、解决问题能力的教学方式,它突破了传统的教师为主导的灌输式教学方式,强调学生的主动参与和亲身体会以及基于目标达成的问题解决。对于教师而言,通过课题式研究教学选择教学内容作为研究课题,在过程中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的社会实践能力,真正将教学活动转变为学生为主体的发展过程,以教学促进科研,以科研带动教学,实现了教师与学生、教学与科研共同促进、共同成长的良好循环过程。
实用医学论文:输出驱动的实用医学英语教学 一、实用医学英语教学的理论依据及主要特征 长期以来在中国的英语课程设置和教学实践上一直存在重输入、轻输出的问题。如何在外语课堂上实现两者的有机结合成为亟须解决的问题。2008年,我国外语教育家文秋芳在Swain理论基础上提出“输出驱动假设”,其内涵包括:第一,从心理学角度看,输出比输入对外语能力发展的驱动力更大。一个没有输出的学习过程,即便有高质量的输入,其习得效率也有限。第二,从职场英语需要出发,培养学生的说写译表达性技能比培养听、读接受性技能更具社会功能。第三,从外语教学角度看,以输出为导向的综合教学法比单项技能训练法更富成效,更符合学生未来就业需要。输出是目标,又是手段。以输出作为驱动,既能够促进产出能力的提高,又能够改进吸收输入的效率。且在具体教学中,针对英语学习中“听说读写译”的五项技能,提出听是输入,说是输出;读是输入,写和译是输出。 二、实用医学英语教学内容 1.医学视频及会话。 在这一模块中,医学视频属于输入型教学内容,为会话输出提供依托,同时也为课本学习提供借鉴和补充。将入院、诊断、查房等医院日常工作场景与医学会议、学术交流、专业知识介绍等专业场景相结合,为医学英语交流提供常用表达、语言结构及交际策略。学生可分组进行会话编写、模拟医院就诊各环节及医学会议等进行操练,将所看所学的知识外化为口语交流能力。英语会话教学的目的是为了培养医学生在医疗环境下的交际能力、有效地提高医学英语口语交际的水平。 2.医学阅读与术语。 阅读是医学专业学生拓展专业知识、了解国外最新医疗进展的基本途径,而在拥有基本阅读技能的基础上,专业术语仍然是医学学生面临的最大难题。因此医学阅读部分以人体八大系统为线索,既涵盖对每一系统的主要内容的介绍,也涉及该系统常见的疾病及治疗方法,如中风、帕金森综合症、结核病和抑郁症等。文章均选自英语原版文献资料,注重可理解性和可接受性,强调基础和前沿的结合,语言表达规范地道。文献阅读部分着眼旨在帮助学生初步了解了英语文献的特点,提高其词句理解能力、结构分析能力以及判断推理能力。医学术语部分则提取阅读材料中重点词汇,从语言学入手,重点介绍医学词汇的构词方法,让学生系统、全面地认知医学英语常用词汇及词根和词缀知识,为阅读打下基础。医学阅读与术语知识的输入和内化,无疑最终也是为医学翻译与写作服务。 3.医学翻译与写作。 翻译是建筑在文献阅读这一输入基础之上的技能。主要侧重英汉语言对比,医学专业词语及长难句的翻译。帮助学生了解和掌握语言的灵活性,初步培养医学英语翻译的思维,为日后工作及专业研究中的求职英文和文献翻译打下基础。与此同时,可以在深入学习翻译技巧提高翻译技能过程中,促进口语表达技能和医学英语写作能力的提高。写作则是医学生日后专业发展过程中必不可少的输出型技能。在沿承文献阅读内容的基础上,主要加强学生对英文摘要、临床报告、病历和药品说明书等实用技能的了解和训练。依据教材中提供的专业文献的体例讲解各部分的基本格式和写作要领。同时注重对学生语言表达基本功的培养,从词句入手再到段落,最后整体把握,由浅入深,最终使学生能够写出内容切题、条理清晰、语言正确的医学英语短文和修改英语摘要的能力。在当下外资管理医院涌现、中外医学交流频繁、出国进修增多的大环境下,医学英语写作课程需帮助学生掌握更多的实用写作技能。 三、课程评价体系———形成性评估 形成性评估中对于学生学习成绩的评价,我们注重学习过程和学习参与在医学英语学习中的重要地位。将学生参与分角色表演、问题回答、小组讨论、摘要翻译、主题内容讲演等课堂活动活跃度,参加医学英语术语词汇大赛和医务情景剧模拟大赛等课外实践活动次数,接受自主学习课程时长和相关作业提交记录均为成绩评价的重要组成部分。在形成性评估中课程建设的评价方面,注重学生作为评估参与者身份对教学过程的关注。通过定期举行学生座谈会,让学生对教师的教学态度、教学内容、教学方法、教学效果以及教学特色等方面进行评估,并反馈教师在教学中存在的不足,促进教师的自我反思和及时提出整改方案以达到提高教学效果的目的,建立完善的教学质量监控体系,有效推进教师教学质量的不断提高。实用医学英语课程不仅满足了大学英语教学从EGP向ESP转变的时代需求,而且建构了多元化的大学英语课程体系。在有限的学时内,整合教学内容,注重输入的可理解性,强化输出的实用性,使学生在医学英语方面的听说读写译能力得到全面提升,初步掌握医学英语的素质要求。 作者:蒋甜王亚敏单位:皖南医学院英语教研室 实用医学论文:关于医学类高等职业院校加强职业实用性体育课程改革的思考 【摘 要】针对医学类高等职业院校体育课程开设的现状,从加强开设职业实用性体育课程的理论研究、师资力量、设施投入等方面阐述医药类高等职业院校应如何加强职业实用性体育的课程改革。 【关键词】职业实用性体育 医学 高等职业院校 职业实用性体育课程(Professional and Practical P.E.Education)是指根据学生所学专业及将来就业时可能从事的第一职业特点来设置体育课程的一种新型教学模式,是指在普通的体育课课程学习的基础上,结合所要从事的职业及工作内容的特点进行开设的、与职业岗位所需要的知识、岗位基本素质及岗位技能相适应的,以职业岗位的实际需要为目的、具有鲜明职业特色的体育教学。其主要特点体现在:以实现综合职业素质的提高为教学目标,注重教学的实践性和职业的实用性;教学内容结合学习者身体条件、运动能力以及工作环境等科学规划和设计课程。随着体育教育教学改革的不断完善和深化,在高职开展职业实用性体育课程教学已经成为学校体育课程改革的趋势。 一、医学类高等职业院校体育课程开设的现状 (一)体育课教学呈现多样化的趋势 几十年来,高等学校体育课教学改革经历了一个不断发展和变化的过程,其结果是传统体育和竞技体育全面发展,高校体育门类多样,呈现多样化的趋势。根据调查,目前我国高等医学院校体育课的主要形式有普通体育课、专项体育课(含竞技类体育课程)、医疗体育课、保健体育课(含形体类体育课程)几种。 (二)体育教学效果不明显 体育教学的目的是提高学生的身体素质,虽然医学职业院校体育教学课程种类繁多,学生的选择性更大,老师也有更大的施展空间,但总的来看,大学生的身体素质并没有明显的提高。一个众所周知的事实就是,目前大学生的身体素质不仅没有提高,反而越来越差,跟往年相比,更多的学生既不能跑也不能跳,甚至站队时间稍长就晕倒一片也不是什么新鲜事,学校体育教学的目的严格来说,并没有达到社会的期望。 (三)医学职业特点不突出 高等医学职业院校体育教育教学特别需要使学生在体育教学中身体得到全面锻炼的基础上,能根据所学专业的需要和将来工作对身体的特殊需求,加强对某一方面的学习并掌握基本技能,以胜任未来的工作需要。然而,高等职业医学院校基本上是由原来的中等职业学校升格而来,由于受其历史条件的限制,绝大多数体育老师也是由原来的中职老师转化而来,再加上受到体育教学场地、器材、观念等办学条件和办学思想的影响,有些学校体育教学甚至还不能够完全按照《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》开展教学。由于办学成本的原因,多数学校不愿意按照国家体育教学的标准配备体育教师,造成职业院校体育老师长期超负荷承担教学任务,在这种情况下,体育教学部门能顺利完成基本的体育教学课程就算是较好的结果。要求老师能按照医学院校的专业特点和需要开展体育教学课程的研究和开发,开出具有实际意义又能受到学生欢迎的特色体育课程,更是一种奢望,因此,医学职业院校的体育教学课程并没有体现出医学院校的特点,也是不争的事实。 二、医药类高等职业院校加强职业实用性体育课程改革的具体措施 (一)深入开展职业实用性体育课程的理论研究 任何一个学科的发展,都是一个理论和实践相结合的过程,医学高等职业院校开设实用性体育课程也不例外,没有科学的理论的指导,只是盲目的,随意性的。就目前来看,我国医学类高等职业院校实用性体育课程的开设,还没有一套成熟的理论作为指导,对医学高等职业院校开设实用性体育课程的研究也不够深入。因此,加强医学高等职业院校开设实用性体育课程的理论研究,对于医学高等职业院校开设实用性体育课程具有十分重要的意义。在开设医学高等职业院校实用性体育课程的实践中,有一系列的问题需要去解决。如在宏观上,医学高等职业院校实用性体育课程开设的指导思想、开设的目的等;在微观上,医学高等职业院校实用性体育课程开设的方法、模式甚至是开设课程的教学计划的制订、教学时数的确定等,都需要去探索和解决。这些问题,只有在实践中加强理论的研究,才能找出既符合医学高等职业院校的特点,又符合当前学生身体状况的实用性体育课程的开设规律,反过来用于指导实践教学,相互促进。 (二)配备更为完备的师资队伍 目前,在医学高等职业院校体育课程的开设上,除了普通的体育课程的开设比较规范和要求基本统一以外,其他体育课程的开设,包括实用性体育课程的开设,在课程的性质上,基本上是以选修课为主。一方面,教师根据自己的特长和喜好开设选修课,另一方面,学生根据教师开设的选修课再结合自己的兴趣爱好,在提供的范围内进行非常有限的选择。其根本还是以教师为主导,课程的开设是根据教师的特点特长设立,而不是根据学生的需要开设课题,就学校的教学目的来说,是严重的本末倒置。之所以出现这种普遍现象和状况,究其原因,与学校体育课教师的配置有极大的关系。如果教师的基本能力就是这样,想超越教师的能力去适应学生的需要,开设出新课程,这是难以实现的。要彻底解决这个问题,有三个问题需要解决,首先是培养高校体育人才的体育高等院校要深入调研,并根据社会的实际需求,研究培养针对高等医学院校开设职业实用性体育课程所需的专门体育教学人才;其次是高等医学院校在引进体育教师时要根据自己的专业特点、培养目标以及学生的需要,合理配置师资力量;最后是对现有的体育课教师加强职业培训,通过进修、再深造等方式,提高现有教师的教学能力,使其不断适应社会发展新需要满足课程开设的需要,真正建立一支符合现代职业教育需要的体育课教师队伍。 (三)进一步改善体育教学的硬件设施 体育教学,离不开场馆、场地。没有一定的条件,体育教学是无法开展的,职业实用性体育课程的开设,仅有理论指导,思想上重视、配备可用的师资力量还不够,还需要一定的设备和条件的支持。虽然经过办学水平评估的各高等职业院校的办学条件包括体育课开设的条件得到了极大的改善,然而对大规模开办职业实用性课程,这些设施设备还需进一步加大投入,因为实用性体育课程毕竟跟普通的体育课程不一样,其授课内容不同,需要的条件也不一样,学校必须根据自己的专业特点和需要开设的实用性体育课程建设配套建设体育教学场地、场所,给职业实用性体育课程的开展创造良好的外部条件。 (四)加强教学内容和方法研究,增加职业实用性体育实用性 课程建设关系到课程的生命。要在医学职业院校中广泛开展职业实用性体育课程建设,应加强职业实用性体育的教学的改革研究与推广,本着全方位整体塑造人才的教学理念,借鉴竞技体育的项群理论,深入分析构建职业实用性体育课程的必要性、理论依据、设计思路,把不同职业所需要的特殊身体素质分成不同职业项目群,并根据项目群下各专业的特点、未来职业特点、职业场景、职业素养等内容进行职业实用性体育教学内容和方法改革,以人为本,构建医学类高等职业院校职业实用性体育教学新模式,增强课程的吸引力和感染力。 三、结语 实践研究表明,职业实用性体育与健康课程在提高学生综合职业素质、促进学生全面发展和树立终身体育意识等方面有着十分重要的作用。随着高等职业教育的发展,以培养医学方面专业人才为目标的医学类高职高专院校也取得了迅猛的发展,其在校生人数也不断增加,医学类高等职业教育的毕业生在社会生活中也扮演越来越重要的角色。体育课程作为医学类高等职业院校课程体系中不可缺少的一门必修课,在提高学生的体育素养和身体素质方面起到极为重要的作用,也越来越得到老师和学生的重视。因此,在医学类高等职业院校深入开展职业实用性体育教育,不仅有利于切实提高学生的职业适应能力,增强他们毕业后参与职业劳动的身体素质和心理承受能力,同时也有利于增强医学类高等职业教育的办学声誉和社会吸引力。 实用医学论文:中国医学创新目次简易实用躯干综合治疗台治疗腰椎间盘突出症的临床研究及生存质量观察 【摘要】 目的:比较ATA-ⅡD型自动牵引床和简易实用躯干综合治疗台对腰椎间盘突出症患者的临床疗效及生存质量,探讨简易实用躯干综合治疗台治疗腰椎间盘突出症的优势。方法:选取2012年10月-2015年9月本院收治的腰椎间盘突出症患者60例作为研究对象,随机分为治疗组和对照组,每组30例。治疗组运用简易实用躯干综合治疗台治疗,对照组运用ATA-ⅡD型自动牵引床治疗,治疗周期为2周,分别采用健康状况调查问卷(SF-36)和视觉模拟评分法(VAS)比较两组患者治疗前后健康状况和疼痛评分。结果:治疗后,两组患者VAS评分均较治疗前降低,且对照组低于治疗组,比较差异均有统计学意义 【关键词】 牵引治疗; 腰椎间盘突出症; 多功能牵引床; 生存质量; 简易实用躯干综合治疗台 腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)多见于青壮年体力劳动者[1]。近年来,随着现代生活工作压力增大,其发病率明显增加,严重影响着人们的生存质量[2-5]。自2012年10月-2015年9月,笔者所在科室运用自行研制的简易实用躯干综合治疗台(专利号:ZL201120567190.7)对腰椎间盘突出症进行治疗,取得良好疗效,现报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2012年10月-2015年9月本院门诊和住院收治的腰椎间盘突出症患者60例作为研究对象,随机分为治疗组和对照组,每组30例。治疗组男18例,女12例;平均年龄(43.80±6.08)岁,平均病程(8.15±5.21)个月。对照组男19例,女11例;平均年龄(44.50±7.64)岁, 平均病程(7.95±4.96)个月。两组患者在性别、年龄及病程等方面比较差异均无统计学意义(P 0.05),具有可比性。 1.2 诊断标准 所有患者均符合《腰椎间盘突出症》中对腰椎间盘突出症的诊断标准,即:(1)经MRI明确诊断,均为单个或多个腰椎间盘突出或膨出;(2)临床症状表现为腰痛伴下肢放射性麻痹疼痛感,活动困难,腹内压增加时可诱发加重疼痛,疼痛与体位有明显关系等[6]。 1.3 纳入及排除标准 纳入标准:(1)符合上述诊断标准者;(2)年龄35~55岁;(3)影像学资料证明突出的髓核组织未形成游离的碎块脱落于椎管内;(4)签署知情同意书者。排除标准:(1)不符合上述诊断标准者;(2)有其他原因造成的腰腿痛者;(3)合并有重度骨质疏松或腰椎管狭窄症;(4)游离型椎间盘突出症;(5)具有严重的原发性心、肝、肺、肾、血液或影响其生存的严重疾病者;(6)国家法律规定的残疾患者(如盲、哑、智力障碍、精神障碍、肢体残疾等)。 1.4 方法 1.4.1 治疗组 采用简易实用躯干综合治疗台进行牵引治疗。患者俯卧于简易实用躯干综合治疗台(专利号:ZL201120567190.7)上,胸部和双膝下垫一软枕,固定带固定胸廓,戴踝套将双下肢后伸牵引,重量常规为40~60 kg,,使腰部过伸牵引状态后,根据髓核突出情况,调整水平移动和侧旋治疗台参数,每次牵引20 min,1 次/2 d,连续治疗2周。 1.4.2 对照组 采用普通仰卧位机械牵引治疗。患者仰卧在ATA-ⅡD型自动牵引床(广州羊城医疗器械厂生产)上,用固定带固定胸廓和骨盆,牵引重量为30~50 kg,每次牵引20 min,1 次/2 d,连续治疗2周。 1.5 评价标准 采用视觉模拟评分法(VAS)和健康状况调查问卷(SF-36)分别对两组患者治疗前后进行疼痛程度、生存质量评分。视觉模拟评分法(VAS)是将疼痛程度用0到10共11个数字表示,0代表无痛,10代表最痛,患者根据自身疼痛程度在11个数字中挑选1个数字代表疼痛程度,0分:无痛;3分以下:有轻微的疼痛,能忍受;4~6分:患者疼痛并影响睡眠,尚能忍受;7~10分:患者有渐强烈的疼痛,疼痛难忍,影响食欲,影响睡眠。健康状况调查问卷(SF-36)又称简化36医疗结局研究量表,包括8个分量表,共36个条目,涉及躯体健康和精神健康两方面,是目前国际上最为常用的生命质量标准化测量工具之一。根据各条目不同的权重,计算分量表中各条目积分之和,得到分量表的粗积分,将粗积分转换为0~100的标准分,分值越高,健康程度越好。 1.6 统计学处理 采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,比较采用t检验,以P 2 结果 2.1 两组治疗前后VAS评分比较 治疗后,两组患者VAS评分均较治疗前降低,且治疗组低于对照组,比较差异均有统计学意义(P 2.2 两组治疗前后生存质量评分比较 治疗后,两组生存质量各项评分均较治疗前升高,且治疗组评分均高于对照组,比较差异均有统计学意义(P 3 讨论 现代医学研究认为,腰椎间盘突出症致腰腿痛的机制主要是腰椎间盘髓核向后突出,对相应神经根形成直接的机械压迫效应和通过压力损害其血供而产生的间接效应所致[7-8]。因此,在治疗LDH时,应尽快解除神经根的机械压迫状态,并最大可能回纳突出的髓核组织或改变受压神经根与髓核间的位置关系,减轻压迫,恢复血供[9]。 在腰椎间盘突出症患者中,需要接受手术治疗的仅为20%,因此非手术治疗是腰椎间盘突出症患者的首选[10-11]。非手术疗法包括针灸疗法、物理治疗、卧床休息、牵引疗法、推拿按摩疗法、神经根封闭疗法、心理疗法、运动疗法、小针刀疗法等[12-20]。牵引治疗腰椎间盘突出症有显著效果,是非手术治疗腰椎间盘突出症的首选方法[21]。牵引疗效主要取决于4个方面:(1)牵引力的来源(如自身体重、重锤、动力);(2)牵引时间(如长时间、短时间);(3)牵引的连续性(如持续性、间歇性);(4)牵引的体位与角度(如仰卧位、俯卧位、悬吊)。目前传统牵引方式治疗腰椎间盘突出,取得了一定的疗效。但传统牵引床由于其设计存在缺陷,没有从牵引力来源、牵引力的连续性和牵引体位来考虑牵引治疗效果,不能满足和解决解剖学与病理改变的针对性及临床治疗的需要,所以牵引治疗方法受到局限且影响疗效。传统的牵引床多采用仰卧位水平或屈曲牵引,由于脊柱的生理弯曲特点,在牵引力作用下会使腰椎出现椎间隙向后张开,造成髓核向后的倾向,不利于突出椎间盘组织的回纳甚至会加重突出。本装置治疗的体位采用俯式背伸位,使治疗的椎体间隙由后张口改为前张口,有利于突出、膨出的椎间盘回纳和修复,减轻神经根压迫,并且该体位可以使脊柱肌肉在最大限度松弛状态下进行治疗,有助于患者脊柱的生理弯曲恢复。本装置还设置有旋转摆动结构,可使腰部水平左右摆动及侧旋0~60°,使突出物在三维空间内发生不同程度的变位变形,增加了神经根、硬膜囊的相对空间,适用于各种类型的腰椎间盘突出症的牵引治疗。 综上所述,简易实用躯干综合治疗台对腰椎间盘突出症治疗效果确切。对于腰椎间盘突出症具有病情复杂、症状多变的特点,更能表现出本治疗台较其他牵引床的优势,值得临床推广使用。 实用医学论文:医学检验专业实用性人才培养教改思路研究 摘要:培养适应21世纪医学检验专业专科人才,医学检验专业实用型人才的培养尤为重要。将从医学检验的相关内容来研究专业实用型人才的培养现状和不足,并从转变教育教学观念、课程体系、教学内容及教学方法等方面进行探讨和研究教改思路。 关键词:医学检验专业 实用性人才培养 教改思路 医学检验学是基础医学、临床医学及现代实验室科学技术在高层次上的结合,也是目前医学院校发展重心,近年来也为医学院培养了不少实用型人才,是发展最快的学科之一。然而,在目前的人才培养和教改思路中,关于医学检验方面的专业性任务依然很重,主要是为疾病的预防、诊断、治疗、疾病监控和预后判断提供充分的专业数据报告。本文就从这几点入手,研究医学检验专业实用性人才培养的现状。 一、医学检验专业实用性人才培养现状和不足 检验医学是建立在科学实验基础上的临床医学专业学科,又称为实验室医学,是实验室科学技术与临床医学相结合的一门科学。在目前各医学院校中均由设立相关的专业课程和系别教学,涉及到的检验项目、准确及时的实验数据和实验室分析手段都是其中非常重要的课程内容和实习内容。根据研究发现,目前在检验医学中专业实用性人才的培养现状还存在以下不足之处。 (一)学生思想固步不前 在目前的教改思路中对于提高人才培养质量的水平表现也不甚好,这就表现出了医学检验专业实用性人才培养的重要性。可是,在培养中学生思想固步不前是一个大问题,在当今医学科学技术迅猛发展的时代,这种思想的培养最为重要,这一点可以从国外检验医学的重点专业院校教学模式和思想看出,如果国内的学生思想依然不能得到完整释放,这样的临床医学的重要组成课程部分恐怕依然不能得到很好地传授和教导。 (二)教学质量参差不齐 在研究医学检验专业的课程内容时,发现大多数的教改课程安排过于强调“知识技能储备”,而淡化了以工作任务为导向的基本能力和素质培养。这种教学模式在某种程度上可以改善照本宣科的陋习,然而,在某些知识技能储备和实际经验培养不成正比的院校,则会导致人才培养目标与临床第一线对检验技术人才实际需求的脱节,这样的结果非常严重,而且往往都是由于教学质量参差不齐导致的。 (三)优化师资结构方法不对 医学检验技术人才是基础知识扎实、动手能力强的实用型人才。在教学培养的过程中,应该注重优化师资结构,而目前各大院校对于培养优化师资结构都做出了一定的努力,可是结果就是这样的师资结构需要的优化形式必须是从实际出发,而不是治标不治本不能改变老化的教学模式的空头支票。现在很多优化师资结构的方法都缺乏了实际的操作项目,由于师资队伍临床工作经验和专业素质的缺乏,很多优化办法都不能得以实施。 二、医学检验专业实用性人才培养教改思路研究 在重点分析了医学检验专业实用性人才培养的现状和较为严重的问题之后,下文将针对以上问题,以及行业内部的发展趋势,整理一些相关的教改思路和研究方案。 (一)树立学生创新意识 现阶段更适合的是“以工作任务为导向,培养实用型人才”的办学理念,采用这种理念能够更有效地梳理学生的创新意识,而梳理学生心理,创建和培养新的教学模式已成为院校的共识。教学改革一直都是构建以创新教育理念为主导的人才培养教学体系,然而在实际的医学检验专业教学培养过程中,却没有着重提出关于学生思想培养的教学模式,导致在目前的教改思路中对于提高人才培养质量的水平表现也不甚好。传统医学检验专科层次教育也应该基于这个模式来教改,这种思路才更适合现在的学生,并培养他们的创新意识。 (二)改革人才培养模式,全面提高教学质量 “以就业为导向,以能力为本位”的指导思想,在医学检验专业的教学培养中有更好的指导作用。如果想要改善当前医学检验专业实用性人才培养现状中的不足,这种传统的课程模式必须加以改善,减少教学质量参次不齐导致的各种教学陋习。这种已越来越不能适应飞速发展的医学检验的需要,必须进行改革。改革人才培养模式是目前教改思路中较为明确的方针,教学改善也可以从“模拟临床实际工作过程”教改的尝试与探索思路开始。 (三)建设专兼结合的“双师型”教学团队 目前的师资结构大多数还是从教材的内容安排,这种教学模式过于强调知识传授的完整性,而且相对于优化师资结构的教改方式也没有更好更直观的结果。这就要求我们需要更加严谨而有效的医学检验专业教改方案。在教改的教学内容的制定和设计思路上不能总是照本宣科,要注重工作职业的特殊性,作出有价值的调整。如果想要有更直接的教改效果,可以建设专兼结合的“双师型”教学团队淡化岗位能力和素质的培养,这样对于医学检验专业实用性人才培养应该具有更直接的改善效果。这些都是目前具有一定实用性的教改思路。 三、结论 本文从医学检验的相关内容来研究专业实用型人才的培养现状和不足,并从转变教育教学观念、课程体系、教学内容及教学方法等方面进行探讨和研究教改思路。希望这些内容对于提升医学检验专业性实用人才培养方面有一定帮助,可以在教改中树立更好的口碑和形象。 实用医学论文:《实用医学概要》教材建设的改革与思考 摘要:符合高职教育特点的医学教材亟待开发,《实用医学概要》教材从教材编写主体、教材特色、教材结构、教材建设体系、教材评价等方面对原有教材进行整合改革,将会更加符合高职教材发展的要求。 关键词:高职;教材建设;实用医学概要 高职教育旨在培养适应生产、建设、管理、服务一线的高等技术应用性人才,与高职教育相适应的高质量的教材是实现其人才培养目标的基础和保证。教材是体现教学内容和教学方式的载体,是学生获取知识、发展能力的基本渠道,是教学改革成果的结晶,也是教育教学成效考核的重要依据。随着我国高职高专教育的蓬勃发展,以往的教材在以“应用”为主旨和特征构建课程与教学内容体系上存在严重不足,体现高职教育特色的教材仍然缺乏,因此符合高职教育特点的教材开发显得十分迫切。 一、《实用医学概要》原有教材的问题分析 《实用医学概要》作为药学、药剂、药品经营与管理等专业的专业必修课,在整个课程体系中占有重要地位。但是原有教材的选用,过分强调学科理论知识,将课程分为――医学基础知识和临床知识两阶段来学习,缺乏对职业岗位所需的专业知识和专项能力的科学分析,缺少科学的课程理论的支持,教材理论与实际工作不相结合,不利于培养职业型人才。主要表现在:第一,原有教材缺乏“高职”特色,没有突破传统的学科课程的羁绊。教材内容多是对本科教材内容的适量删减或是对中职教材的理论知识的适当添加,过分强调知识的系统性,偏重于基础理论知识,忽视应用型知识。第二,内容比较陈旧,不能及时反映新理论、新技术,而且有些不符合新规范、新规程、新标准,缺乏临床应用实例,与高等应用性人才的培养目标不相适应。第三,实训部分内容严重不足。实践性教学是高等职业教育中的重要环节,高职培养目标要求实践性教学一般占高等职业教育总学时数的1/3-1/2。但是本门课程教材的实训内容过少,理论内容过多,严重制约学生职业技能的培养。 二、对于《实用医学概要》教材改革的探讨与思考 针对原有教材存在的问题,为适应新形势下高职教材发展职业化、市场化、系列化和多样化、立体化、国际化和信息化的要求,广东食品药品职业学院药学系药学基础教研室结合专业改革,并经过反复论证,重组课程体系,确定了《实用医学概要》教材的编写计划。 (一)教材编写组的确定 高职教育“工学结合”的特点决定教材的编写主体主要由学院的教师和来自医院的医生组成。教师熟知教学基本规律,了解学生学习的认知水平和心理特点,而拥有行业背景的医生掌握医院的新技术、新标准和新规定,由这两类主体参编高职教材,在教材编写形式上保证了工学结合的一体化。为保证教材的编写质量和教材的适用性,在学院领导的大力支持下,广东食品药品职业学院成立了由专任教师和有着丰富临床经验的医师组成的教材编写组。同时,成立教材编写委员会,由具有领导统筹能力的专业带头人作为编委会负责人,负责本教材编写前的培训活动、编写计划的制定、职责的分工、督导、协调与定期碰头交流会议的组织与安排。 (二)教材编写特色 《实用医学概要》教材是对原有教材的改革,在编写上既保留了原有教材的有用的、合理的成分,又融入有广东食品药品职业学院特色的、根据临床实际需要而增加的内容。第一,教材内容的选择和结构体系适应高职高专的教学需要,将人体解剖学、生理学、诊断学基础与临床常见病的诊疗教学有机地结合在一起,教学内容符合工作过程,体现高职高专工学结合的特色。第二,在教材体系设计上,也做了相应的改革。以神经系统为例,在篇首都有本篇的知识目标和能力目标,学生在预习时可以明确自己的学习目标。每篇又相应地分为两章,分别为神经系统解剖生理、神经和精神常见疾病。这样的编写结构改变了以往的解剖生理与相应系统的疾病分为两本教材两个学期来学习的模式,比较适合高职学生学制短,教学内容符合工作过程的特点,在每个系统基本的生理解剖知识之后,随即学习相应的疾病,可以起到知识的互相巩固的效果。第三,体现“以就业为导向、能力为本位、学生为主体”的原则。从医药卫生行业的实际岗位入手,根据岗位对知识与能力的需要选取教材内容。以学生为主体,注重培养学生的动手能力和创新能力。第四,加强实践教学,注重培养学生分析和解决实际临床问题的能力。在疾病教学中穿插大量病例分析实例与练习。实践教学内容设置在各篇后,供实践教学参考用。第五,在编写体例上,符合高职高专教育规律,有利于教师教学及学生自学、预习和复习。知识目标和能力目标置每篇内容之首,知识链接、知识拓展、课堂互动和病例分析居文中,学习小结、目标检测居每篇内容末。 在掌握以上原则的基础上,在具体细节方面的内容选择问题上,不同的编写主体会有不同的选取,如病例的选择和设计,有的教师可能从病例的典型性角度选择,有的教师则倾向于治疗方法的新颖性等等。因此在这一阶段的编写过程中,教材编写委员会负责人通过不定期的碰面交流、沟通,最终得出一个大家比较认可或满意的结论,进而提高教材编写的质量和使用效度。 (三)教材的编写结构 在教材的编写结构上,本教材也做了适合高职学习特点的改动。本门课程所涉及的内容是对以往的解剖生理学、诊断学和临床医学几门课程的有机整合,可以有效减轻学生的理论学习负担,切实做到“必需,够用,实用”的要求。本教材共分为十四大篇,其中第一篇是“实用医学概要基本知识”,是关于解剖生理和组织学的基本概念,以及诊断学的基础知识,是整本教材的基础篇。第二篇至第十三篇是各论,包括运动系统、神经系统等各个系统的解剖生理和常见疾病的诊断和治疗。第十四篇是临床上常用的“实用技术”,包括生命体征的测量,血糖的测定等。在每篇文字内容之中,根据实际需要,适当的穿插知识链接、知识拓展、课堂互动等,供学有余力的学生自学,了解本学科的相关常识、理论和技术的发展前沿,拓宽自己的知识面。篇末的学习小结,则是对本篇要掌握的基本知识点的系统的归纳梳理,方便学生的复结。在小结之后附带有目标检测,题型分为主客观,是对学生对基本知识掌握程度的检测,可以起到巩固课堂知识的作用。在每篇的最后,安排有相应章节的实践教学,主要是给出一些典型的病例供师生讨论,加深学生对疾病的临床表现、诊断和治疗知识的掌握运用,以提高实际应用能力。例如,内分泌系统的实践教学病例就非常典型,甲亢病症的临床表现在病案中有明显的体现,如食欲亢进、心慌气短、突眼等等,学生可以根据课堂所学,比较容易判断出疾病类型,进而实施相应的检查和临床治疗。 (四)打造国家级、省级精品课程导向的教材体系 教材建设不是短期行为,要根据医学实际发展的需要并结合课程改革和建设的目标和规划。目前《实用医学概要》教材编写组已制订了详细的教材建设规划,努力形成以国家级、省级精品教材为导向的教材建设体系。具体工作包括:积极配合学院,开展教学资源建设研究,与出版单位合作,投入相应的人力、物力、财力开展教学资源的研发。教师既开发与纸质教材配套的、有助于教学实施的、符合高职学生学习特点的课程多媒体教学资源,创造一个听觉与视觉联动、图文与音像交互、教师与学生共创的交互式学习环境,也要积极与电教等有关部门配合,利用网络技术开发建设共享型教学资源平台。对于教师来说,如何通过引入信息技术建设教学资源,这一任务既显得十分重要,又显得十分艰巨。通过此教学平台给教师和学生提供不同的参考资料,如网站、题库、课件等,使教学双方能接触到不同层面、不同形式的内容,从而强化学生的学习过程,提高学生的学习兴趣,使学生理解问题和处理问题的能力得到不断提高。医学基础知识理论性强,学习起来比较抽象单调,任课教师可以借助多媒体课件制作形象直观的动画视频,帮助学生理解。比如,在讲到细胞膜的几种物质转运方式,已经有比较成熟的动画视频,很生动地演示了几种物质跨膜转运的方式。 (五)教材评价实施 教材评价是衡量教材编写效果的重要一环,教材出版正式投入使用后,广东食品药品职业学院教材编写组广泛收集使用对象对教材的评价反馈,根据评价对象的特点,通过以下途径展开评价:教材自评、教材他评(同行教师评价和学生评价)。该院目前对教材的评价有规范的评价细则,评价对象也比较广泛,包括本院的任课教师和学生以及校外使用情况反馈,根据量化得分和书面意见,学院会及时反馈给参编教师,必要的时间做相应的修改。教材评价工作有助于改进教材编写质量,提高教材应用效度,应该做好教材的评价工作。 三、结论 教材建设要想跟得上高职教育快速发展的步伐,对于教师来说,一定要认真学习高职教育理论和国家有关高职教育的方针政策,围绕高职教育教学改革展开讨论,使参与教材建设的教师转变教育观念,对高职教育的培养目标和教育特色有深刻的认识,树立高职的人才观、质量观、教学观,只有这样,才能制定出符合高职特点的、科学有效的教材建设规划。 实用医学论文:加强解剖实训教学,培养医学实用型人才 摘 要:实训教学是培养学生的实践技能的主要渠道,实训教学水平的高低决定了培养目标的质量。解剖学又是一切医学专业的基础,解剖实训教学质量直接影响到培养医学生质量的高低。在教学中通过重视加强解剖学实训教学,充分利用现代解剖模型人培养学生分析问题、解决问题的能力和结合活体进行解剖实训教学来促进学生掌握解剖学知识,为学生以后的的专业知识学习打下一个良好的基础。 关键词:解剖实训教学 培养 医学实用型人才 实训教学是培养学生的实践技能的主要渠道,加强实训教学则有利于开发学生智力,培养实际工作能力。高等职业技术院校的培养目标――实用型人才,决定了实训教学在学校整个教学活动中无可争辩的重要地位。解剖学又是一切医学专业的基础,解剖实训教学质量直接影响到培养医学生质量的高低。解剖实训课的教学目的主要有四个方面:一是帮助学生更好的理解,掌握和运用所学的解剖理论知识;二是培养学生通过解剖知识分析问题的实用能力;三是培养学生严谨的科学态度;四是训练学生解剖学的应用技巧。因此,高水平的解剖实训教学水平是培养目标质量的重要条件和保证。在高职院校教学计划中,解剖学的实训学时接近50%,可见解剖学实训教学水平的高低,直接影响到的教学质量,影响到实用型人才的培养。因此,加强实训教学是培养实用型人才的必由之路。现就作者在解剖教学过程中以培养实用型人才为目的,加强实训教学的做法小结如下,以求教于同道。 一、加强解剖学实训教学,为培养医学实用型人才奠定基础 认识来源于实践,人类对任何事物的认识都要经过一个从感性到理性认识的过程。学习解剖学也是如此,一个教师在课堂上讲得天花乱坠,但是学生没有见到事物,脑海里没有建立起立体位置的形象概念,要想收到好的教学效果是不可能的,只有通过对标本、模型的直接观察,在理解的基础上加以记忆,才能收到好的效果。利用标本、模型直观教学可以取得用语言表达得不到的良好效果。在实训课堂上利用标本、模型边讲边指导学生观看辨认,既真实又具体,一目了然。例如各系统器官的形态位置,我们均结合实物进行讲授,并引导每个学生独立观察辨认标本、模型的能力,这样做既调动了学生的学习积极性,又开发了智力,在标本、模型的基础上,变静态为动态,因为模型、局部标本和整体标本均为静态的物质,学生将来到临床实习面对的病人是有生命的、会动的活人,因此,只限于实验室标本、模型的实验是不够的、还要利用好自身或同学的活体多触摸练习,这样才能很好的去确认处于动态的病人和各器官的位置及形态,因为每个器官的位置、体表投影及形态均随着体位的改变、运动的改变、呼吸及生理的改变而变化,如肝、肺随着呼吸运动而发生位置的改变,膀胱随着尿液储存量的不断增多和尿液的排放而发生位置及形态的改变,子宫可因生理变化(妊娠)而发生形态及位置的改变,因此,我们还要求学生以人为本,学会在动态下观察和确认器官的位置和形态,这样才能为培养善于认真观察和辨认识别人体各系统器官形态位置的实用型人才奠定了基础。 二、充分利用现代解剖模型人培养学生分析问题、解决问题的能力 每次实训课前做好充分的准备,通过大量标本模型的观察,让学生验证理论知识,达到理论联系实际的目的,培养分析问题、解决问题的能力,并将所学知识应用于临床诊断和治疗疾病之中,从学会分析过度到应用。教学过程中我们除利用传统的尸体标本外,还结合可拆装的模型人加强实训教学,用模型具有无气味、无刺激性、无变异、不易损坏、不变形、可拆可拼、科学性强等特点,是高职院校培养实用型人才开展解剖学实训教学的良好直观教具,特别是现在大多高职院校都缺少尸体标本的情况下则更适宜。我们利用可拆装的模型人将学生分组进行实训教学,可让每个学生自己认真观察,动手拆拼,研究每个器官的形态、方位关联,摸索规律,以指导临床实践,培养了学生分析问题、解决问题的实际工作能力。 三、结合活体进行解剖实训教学,促进学生掌握解剖学知识 学习解剖学的目的是为了把所学的有关人体形态结构的知识用于活体上。因此,我们在教学过程中尽可能的结合活体,凡在活体上能看到的必须要求学生在活体上找,这样做对于加深理解,学活知识,开发智力,培养实用能力都有一定意义。如全身的骨性标志,肌性标志都要求在活体摸到。讲授肘关节伸直时,肱骨内、外上髁和尺骨鹰嘴三点在一条直线上,屈曲时,三点成一等腰三角形,让学生结合活体认真触摸,弄清肘关节的正常解剖学关系之后,接着讲授在肘关节脱位时,这种关系即发生改变,紧密联系临床,培养实用型人才,做到学有所用。讲授口腔的组成时,让学生对着镜子观察咽峡、腭舌弓、腭咽弓、腭垂、唇、颊、牙、舌等;讲授视器时,让两个学生互相观察眼球、眼睑、结膜等;讲授心、肺、肝、胆囊、胃、脾、阑尾、肾等胸、腹腔器官的位置与毗邻及其体表投影时,我们先让学生在活体上划线定位,然后对照可拆装的模型人,拆拆拼拼,不仅能使学生看到每个器官的位置、形态,并且对各器官的毗邻关系都一目了然,由表及里、逐层观察、定点定位、活化知识,验证对在哪里,错在何处,不但结合标本、模型,还要过渡到人体,在应用的实践中增长了学生的钻研能力,培养了学生的观察能力和分析能力,把所学到的解剖学知识与临床实践有机地结合起来,以可拆装的模型人,加强了应用的实践,培养了实践能力,把死的书本知识变成了活的实用型知识。经过这样有机的结合,使学生明确的认识到我们所讲的一切知识,都在活体上可以找到,每一个学生都是一个活的“标本”,过去由于忽视了活体观察,又无可拆装的模型人助教,常常培养了一些高分低能的学生,到了临床不能把所学到的理论与实践相结合。近年来,我们意识到这个问题后,一边讲授,一边结合活体及可拆装的模型人认真观察、验证,加强了理解,强化了记忆,提高了兴趣,开发了智力,培养了能力,为学习后续课程,培养实用型人才铺平了道路。 四、小结 解剖学说医学生入学后的第一门医学基础课,其特点为内容繁杂,名词量多,学生文化基础参差不齐,专业不同,情况较复杂。但是只要在解剖实训教学过程中坚持以学生为主体进行“因材施教”,就能促进学生尽快掌握解剖学知识,为以后的的专业知识学习打下一个良好的基础。作为解剖学实训教师只有不断努力学习专业理论知识和实践技能,不断总结实践教学经验,以保证解剖实验教学质量的提高。 作者简介:龙敏盛,男,1956年10月生,职称:解剖助理实验师,贵州省安顺职业技术学院教师。 实用医学论文:加强素质教育,培养实用型医学检验人才 【摘 要】医学检验专业的教育要适应当今科技迅猛发展的社会的需要,适应市场经济的需要,就要面向社会,预测未来,不断转变教育观念,改变教学模式,完善教育内容,注重受教育者德、智、体、美、劳等综合素质的提高。而要达到这一点,就应在教学过程中加强素质教育。我们通过在临床检验教学中运用“五阶段周期循环职教模式”,加强了学生职业技能的同时,提高了学生的综合素质。 【关键词】素质教育;医学检验;教学方法 一、素质教育的内涵 在职业教育中,素质教育就是要全面提高受教育者的综合素质和能力,使他们在走向社会后能够具备较高的分析问题、解决问题的能力,沟通、合作的能力以及职业、个人发展的能力。其核心就是把学生培养成具有创新精神和实践能力、懂技术的社会主义建设的实用型人才,是以人为本的教育。它强调在培养学生的创新精神和实践能力为重点的基础上,注意德智体美等的全面发展。它的内涵归纳起来主要是思想品德素质、专业技能素质、文化素质、身体心理素质。 二、医学检验的特点和临床需求 通过多年来的临床调查,随着科学技术的发展,在临床上现代医学检验技术在向着经济、快速、准确、微量化的方向发展,近90%的检验项目都实现了全自动化或半自动化。这些自动化仪器的应用,可提供更多的指标,也不断出现新的检测内容。加上各学科的互相渗透和促进,使各方面的新理论和新技术都陆续应用到医学检验领域,使之不断充实、拓宽和更新。与之相适应,对从事临床检验工作的人员不再只是简单的实验操作员,要求其综合素质不断提高。作为培养医学检验人才的高职教育,也要做适当调整。从素质教育的内涵可以看出,采取有效手段加强素质教育,是培养适应社会高度需要的实用型、技术型医学检验人才的有效途径。 三、加强素质教育,培养合格的检验人才的途径或方法 1.加强职业道德教育,提高思想品德素质 临床检验结果对疾病的诊断、疗效的观察、判断预后、治疗用药的监测、遗传性疾病的预测和健康状况的评价等均有重要作用,直接关系着患者的身体健康甚至生命的安危。所以在教学过程中,我们首先让学生了解自己的工作结果对临床的重要性,让学生感到自己工作的神圣和伟大,从而激发学生的学习兴趣,热爱医学检验专业。另外教师在教学过程中要以身作则,言传身教,严肃认真的操作及示范,爱惜标本,以自己的模范行为和严谨的工作态度去教育学生和感染学生。同时,结合教师在临床工作时亲身经历或看到的实际例子,教育和培养学生要养成严肃、认真、严谨、求实、一丝不苟的科学态度和工作作风,对任何一件标本都应作到极端负责、精益求精,确保为临床提供及时、准确、可信的检验结果。这样在专业教学中贯彻了素质教育,既教书又育人,从而把知识传授和职业道德教育有机地结合起来。 2.加强文化、基础知识学习,提高文化素质 检验医学是一门综合性的应用科学,涉及面很广,并且现代检验医学的目标要求检验人员不只是为临床医生提供及时、可靠的检验结果,而且要求检验人员能够帮助临床医生分析结果,提供临床诊断、治疗等咨询服务和信息监控。这就需要检验人员不仅要有扎实的专业基础,还要有广泛的相关学科的知识。另外随着检测方法的自动化程度不断提高,各类仪器的说明书、屏幕显示和打印的内容以及人机对话均用外文;正确使用各种检测仪器,需要一定的计算机应用能力。针对这些问题,我们认为应适当调整课程设置,大胆进行课程改革,加大外语、计算机、分子生物学等课程的时数和内容,或通过学生选修或自修相关课程,以提高整体文化素质,从而提高分析问题、解决问题的能力,使培养的学生不只是“高级操作工”,而真正成为现代实验室所需要的“实用型”人才。 3.改革教学方法,提高专业技能素质 医学检验是实践性很强的专业,学生不仅要掌握一定的基础理论知识,而且要具备较强的实践操作技能。我们运用“五阶段周期循环职教模式”, 即从“市场调查与分析、职业能力分析、教学环境的开发、教学的实施、教学管理与评价”等五个阶段入手,以能力本位思想为指导,紧密结合学科特点和学生情况,从实际出发,运用教育学、心理学和教育技术学等多种现代教育科学理论,通过灵活多样的教学方式,使学生实践能力提高。 3.1 不断更新和充实教学内容 因科技的迅猛发展,临床上医学检验工作发展迅速,新的检测项目和新的技术不断出现,造成教材的部分内容和一些检验方法与临床脱节。为确保学生毕业后不落伍,我们通过每年的调查,根据实际需要合理调整教学内容,及时删除与临床脱节的项目,补充与临床联系密切的新项目。另外,我们通过改变教学模式,如将部分理论内容改在实验室讲解即边讲解理论边实践,充分利用多媒体教学等手段,既使学生获得了理性认识和感性认识,增强记忆,又可缩短理论教学时间,增加实践时间,获得了良好的教学效果。 3.2 激发学生自觉学习的兴趣 一反面由于学生缺乏学习目标,学生不知道自己为什么要学这些,学这些以后有什么用,所以很多人在迷茫中懈怠了;另一方面由于检验的标本大多比较脏,或由于实验时需要同学自己采集自己的标本(如血)时有一定的痛苦等原因,部分同学操作时不愿做;再者,部分学生认为将来到临床上,绝大部分检验项目都是自动化仪器了,只要到时学学就行了。针对这些问题,首先我们采取给学生建立“健康小档案”的方法,将每一个检查项目的结果给同学记录下来,并结合当时的身体状况进行健康分析。另外采取鼓励检验班学生帮助给他们的亲戚、朋友化验。通过这些方法不仅增加了学生的实践机会,而且激发了学生的学习兴趣,同时促进学生分析问题、解决问题的能力。学生也可从解决问题时遇到的困难,使学生认识到自己知识的缺乏,反过来进一步促进学生自觉学习。 3.3 学生参与实验的准备工作 在传统的教学模式中,试剂的配制、标准液的标定、仪器的安装和调试等实验前的准备工作都是由教师来完成的,同学们往往不予重视,因而有时实验结果出现问题时找不到原因。在医院检验科实际工作中,实验前的这些准备工作是实验室质量控制的重要环节,是实验成功的重要保证,也是由检验人员自己完成的。为有效的培养学生的实验室工作能力,我们改变传统的做法,每次实验前的准备工作由学生在教师的指导下自己动手完成。这样学生不仅熟习了实验的全过程,而且对分析实验结果、培养学生的动手努力、观察能力及创新能力都有很大帮助。 3.4 开放实验室 由于医学检验中有很多技术需要反复练习才能掌握,而学时又有限,有相当一部分学生在课上不能达标。针对这种情况,我们采取开放实验室的办法,学生可根据自己的具体情况选择各种操作练习,也可在专业教师的安排和指导下进行实验操作技能的综合强化训练。通过反复练习和强化训练,使学生熟练掌握了各种检验的常规操作及一些特殊仪器的使用方法,巩固和提高了学生的实验操作能力,为将来走向工作岗位后迅速适应实际工作打下坚实基础。 3.5 定期到临床见习 由于经费紧张,检验技术更新较快等原因,造成学校实验条件落后于临床。为缩短学校与实际工作的差距,使我们培养的学生不落伍,我们组织学生定期到医院、血站见习。通过见习,不仅可让学生了解检验医学的现状及发展趋势,而且也可使学生认识到自己知识的缺乏,增强学习的紧迫感,激发他们自觉学习,做到课上认真学,课后自觉练,从而提高其专业技能。 3.6 加强技能考核 我们对临床常用的一些检验项目制定了考核标准,模拟实际工作进行实验考核。在学生进行相应的训练之后,当他们认为自己掌握了某项检验项目的技能时,按考核标准进行考核评分,考核成绩与毕业成绩挂钩。这样促使学生平时就注重每一次实验课,自觉加强规范化训练,正确掌握各种实验技能。 总之,素质教育是社会发展对人才培养的要求,要想培养高素质的医学检验人才,在教学过程中就要探讨适应的教学模式,加强素质教育。只有把素质教育寓于专业课的教学中,才能培养出适合现代社会的实用型医学检验人才。 实用医学论文:从“实用、创新”的角度关注医学前沿热点 在前不久举行的第七届西京国际复杂冠脉病变介入治疗演示及研讨会暨第三届CCIT青年医师论坛上,出任本届大会主席的全军心血管疾病专业组副组长、第四军医大学西京医院心血管内科主任王海昌教授在阐述该届学术会议的理念时这样概括说:“第七届CCIT依然秉承了实用、创新的理念,突出复杂病变全程直播,前沿热点的探讨,让与会代表体验最新的‘复杂冠脉介入之旅’……” 现代科技的飞速发展,时刻都在推动着医学科学前进的脚步;而任何学科的研究,都应该立足于“实用”和“创新”的基础上,否则,就会极大地减弱学科研究和学术交流的普世意义和价值,医学学科尤其如此。那么,就王海昌教授上述话语所涉及的领域而言,哪些才是学科前沿的热点话题?王海昌教授在这方面作出了哪些努力和奉献?围绕这些话题,本刊记者对王海昌教授做了深入采访。 实用:多位著名专家带来无限精彩 王海昌教授回顾起在古城西安举办的、为期三天的第七届西京国际复杂冠脉病变介入治疗演示及研讨会暨第三届CCIT青年医师论坛时,首先介绍了这次论坛的盛况。他说:“此次学术会议通过扣人心弦的直播手术,丰富多彩的专题报告,互动热烈的病例讨论,规范实用的精英培训,为各位同道提供了一场国际交流与经验分享的学术盛会,共同探讨了复杂冠状动脉病变介入治疗的进展与未来。” 王海昌教授进一步介绍说,由第四军医大学西京医院心内科主办、泰尔茂株式会社协办的这届论坛,在2012年12月14日举行的开幕式上,第四军医大学王茜副校长、西京医院医教部李谨革主任、广东东莞市康华医院贾国良教授等领导及嘉宾出席开幕式并作了热情洋溢的讲话。在三天的大会上,本届论坛的内容涉及了复杂病变介入治疗直播与专题热点讨论、导管室并发症病例专场、死亡病例讨论专场、冠心病介入治疗最新进展专场、分叉病变专场、深入解析CTO专场、急性冠脉综合征介入专场、答疑解惑专场、复杂病变介入治疗青年医师论坛及急性心肌梗死介入治疗精英培训班等十大板块。而组委会邀请到的香港大学William. K. Hau教授、北京安贞医院周玉杰教授、阜外心血管医院徐波教授、河南省人民医院高传玉教授、武警总医院刘惠亮教授等国内著名专家,更是为与会代表带来了带来无限精彩。 热点: CTO仍是学界未能攻克的“堡垒” 王海昌教授认为,慢性完全闭塞病变(CTO)仍是这届论坛上的热点学术话题之一。他解释说:“这个话题之所以热得经久不衰,是因为多年以来, CTO一直被心血管病介入专家称为冠心病介入治疗的‘未被攻克的最后的堡垒’,更是冠脉介入术者面临的最大难题和挑战。由于患者冠脉病变的极复杂、极高危决定了介入技术的高难度和高风险,对术者的综合介入技术以及体力、心理均是一种非常考验。 所以在这个领域,国内诸多专家学者一致在孜孜以求地做着各方面的努力!” 王海昌教授具体介绍说:“比如说,在本次会议上,北京安贞医院的周玉杰教授即给与会同行们带来了左主干分叉CTO病变的介入治疗的最新进展。周玉杰教授在谈到介入治疗左主干、分叉病变临床治疗策略时着重提到:‘PCI处理左主干病变的核心,是单支架技术或双支架技术。一般来说,对于左主干口、体部狭窄可用单个支架治疗。’周玉杰教授还强调了处理左主干病变选择支架大小的原则是‘选大不选小’,支架长度也不宜太短;因为支架太短不易定位,而且还很容易脱落。另外,周玉杰教授也根据自己多年的临床经验,给大家提出了一些很好的建议:‘在进行左主干病变手术时必须有充分的术前准备,仔细分析患者病变情况,制定可行的临床策略;手术医生需具备丰富的临床经验;手术要有强大的外科支持,随时准备外科手术;术前做好急救措施的准备工作。同时还应该了解患者能否坚持一年的双联抗血小板治疗;在手术过程中,造影剂使用量应该控制在最小量范围内。’而来自西京医院的郭文怡教授则对此话题作了补充,他认为:‘慢性完全闭塞性病变要求术者具有必要的手术经验,在不能确定导丝位置时,一定不能盲目扩张;逆向技术时,要避免损伤微小逆向通路;功夫不到时,不要选择心外膜通路等。’” 谈完这个话题,王海昌教授接着介绍说:“除了有关CTO的讨论之外,会上的另一个热点话题是‘冠脉造影’。一直以来,冠脉造影都被大家公认为诊断冠心病的‘金标准’,因其具有集诊断和治疗于一体的优势。但是,由于传统冠状动脉造影不能精细显影支架情况,对支架扩张情况也无法充分判断;而在目前,由于血管内超声――即IVUS,能够精确量化支架扩张水平,也被认为是判断支架扩张情况的‘金标准’。但是,由于其操作复杂、费用昂贵,而且还需要经验丰富的介入人员进行操作,并且需要延长手术时间,以及存在检查相关并发症等诸多不足因素,所以尚未被广泛应用于临床。因此,针对近年发展起来的Stent-Boost技术,来自武警总医院的刘惠亮教授在本次会议上作了简要的分析:‘与IVUS相比,其具有简易、快捷、安全和经济的特点。但是,Stent-Boost技术仅能观察支架形态,而无法判断支架与血管壁及邻近血管的关系,作为支架影像增强显影技术的进一步发展,Stent-Boost Subtract技术应运而生。该技术在Stent-Boost显影的基础上增加了一次造影剂注射显影,从而能够判断支架与血管壁及邻近血管的关系,更加有效地指导PCI的临床应用。’” 王海昌教授说:“会上围绕这些学科内热点、难点话题的讨论,尤其是国内这些知名专家在会上通过各种形式把自己在临床研究方面多年的宝贵经验拿出来,毫无保留地和与会同道分享,必将在‘实用、创新’的基础上,有利于推动陕西地区乃至中西部地区的学科发展。” 而事实上,在本届论坛的大会主席、西京医院心内科主任、学科带头人王海昌教授和副主任郭文怡教授的带领下,以及在大会秘书长王琼的策划下,作为“东道主”的“西京团队”更是与特邀嘉宾合作了20余场复杂冠脉病变介入治疗手术的全程直播和百余场的学术讲座,通过专家对介入手术技巧的演示和对前沿热点内容的讲解,为广大与会代表精心打造了一场介入心脏病学的学术盛宴,对与会代表介入治疗水平的提高,起到无可替代的作用。 交流:古城西安的另一场学术盛宴 多年以来,为了推动区域学术发展,王海昌教授和他领衔的“西京团队”,一直不遗余力地做着诸多学术交流与推广工作。仅仅在第七届西京国际复杂冠脉病变介入治疗演示及研讨会暨第三届CCIT青年医师论坛开幕的5个月之前,仍由王海昌教授出任大会主席的“2012西安国际心血管病论坛暨第十七届西京-Mayo Clinic心血管病学新进展研讨会”也在古城西安圆满地落下了帷幕。 谈及那次学术盛会的举办宗旨,王海昌则强调了“交流”与“合作”这两个关键词。他说:“那次会议是本着交流与合作的目的,同样是围绕‘学科新进展’这个前沿话题展开的。在那次研讨会上,我们邀请到的各位专家也与大家分享了心血管领域最新的PCI技术、心律失常及心力衰竭的研究和治疗进展。国内外著名专家汇集一堂,通过互相交流和探讨,共同促进并带动了心血管领域的临床实践、患者护理、医学研究及教育的革新和进展。” 王海昌教授介绍说,“2012西安国际心血管病论坛”是由西京医院和美国Mayo Clinic共同举办的。这次学术会议把学术视界最大化地延伸到了海外。西京医院的熊利泽院长、中国医师协会心血管内科医师分会会长霍勇教授、沈阳军区总医院的韩雅玲教授、美国Mayo Clinic的Win K. Shen教授、Thomas R. Behrenbeck教授等国内外著名专家不但出席了会议并致辞,还作了精彩的学术报告…… 谈及这次规模更大的学术会议,王海昌教授有些兴奋。他坦言:这次会议仍然没有背离“追踪前沿热点”的核心目标。我们在在大会上设立了前沿热点追踪论坛。韩雅玲教授就《2012中国PCI指南》做了详细解读。韩雅玲教授在报告中提出,‘最新指南重点讲述推荐建议,而对临床研究及其结果未做详细描述。指南内容涵盖了心脏团队讨论治疗决策、稳定性冠心病的血运重建治疗、急性非ST段抬高心肌梗死的血运重建治疗、急性ST段抬高心肌梗死(STEMI)的血运重建治疗、特殊人群(糖尿病、慢性肾病、合并心衰、再次血运重建)、药物洗脱支架的应用、择期PCI、非ST段抬高急性冠脉综合征(NSTE-ACS)PCI和STEMI PCI的抗栓药物应用以及血运重建后长期生活方式和危险因素的控制。同时,韩雅玲教授从STEMI溶栓后早期PCI的策略、抗栓药物的选择等做了深入的讲解。 规范:介入治疗的发展大趋势 在采访中,王海昌教授认为:“站在学术的视角回顾,从介入治疗发展的历史过程中我们就能够清楚地看到,介入治疗是有着强大的生命力的,因为它在冠心病治疗中能够解决很重要的问题。但是从某种程度来说,我国冠心病介入治疗的发展,最重要的趋势就是如何加强和推进‘规范化’的问题。” 王海昌教授继续介绍说,正因为如此,霍勇教授在2012西安国际心血管病论坛上重点做了《中国急性心肌梗死规范化救治项目》的专题报告,他在中指出:“如能规范救治流程,就可以做到早期诊断、危险分层、分类治疗,提高发病后早期救治,缩短诊断及闭塞血管再灌注治疗时间,从而降低患者的死亡率和非致死性心肌梗死等其他主要心血管事件,改善患者预后并提高患者远期生活质量,节约医疗资源。” 另据了解,原卫生部不久前在京召开了“中国急性心肌梗死规范化救治项目”,计划利用3年左右时间,在北京大学第一医院等48家试点医院开展救治体系和区域性急救网络建设研究。对此,王海昌教授认为:“这将是一种全新的工作模式,注重管理,通过急救体系网、院前急救中心医师、急诊室团队、辅助科室等共同协作,优化整合医疗资源。” 在采访中,王海昌教授还坦陈:“近年来,随着冠脉介入治疗器械的改进以及技术的不断提高,介入治疗不同时期的并发症已明显呈下降趋势,但由于操作不当所造成的并发症,仍然是冠脉介入治疗最大的障碍。虽然冠状动脉夹层是一种少见病变,但随着冠状动脉介入手术的广泛开展,其发病率却表现得逐渐增多。虽然应对并发症的最佳策略是防患于未然,但即使对于一名经验丰富的术者,介入治疗并发症也常常是一个难以回避的问题,而且PCI过程中一旦出现并发症,要求术者能够在最短时间内做出正确的判断与处理,稍有延误或处理不当,便可能引发灾难性的后果。因此,熟练掌握各种冠脉介入治疗并发症的特点和处理策略,对介入医生而言,是至关重要的。” 要提高并逐步规范我国急性心肌梗死规范化救治问题,向国外同道学习,是必不可少的一个重要环节,这也是西京医院与美国Mayo Clinic共同举办本次学术会议的初衷之一。王海昌教授就此介绍说,在这届会议上,大会共同主席、来自美国Mayo Clinic 心脏内科的Win K. Shen教授从缺血性及非缺血性心肌病的流行病学及病理生理学、患者的危险分层、ICD对于心源性猝死的二级预防和一级预防,以及ICD治疗的指南推荐方面,向国内外同道做了极为精彩的报告。他指出,75%的心源性猝死患者具有冠心病病史,一些无晕厥病史的冠心病患者,Holter ECG能够记录到长达几十秒的室速发作,提示应当提高对于冠心病患者室速预防的力度。虽然院外教育在很大程度上提高了室速患者的生存率,但即使在有目击者存在的情况下,美国院外心脏骤停室颤患者生存率仍低于50%。不明原因的晕厥, 电生理试验可诱发的血流动力学相关的室速或室颤(证据级别: B),应当尽早植入ICD,进行心源性猝死的二级预防。而同样来自美国Mayo Clinic 心脏内科的Thomas R. Behrenbeck教授,则对比了冠脉造影及冠脉CTA成像效果后,发现二者对于冠脉病变部位及狭窄程度的评估结果极为相似,冠脉CTA还可以提供精确的冠脉钙化评分,为患者治疗策略的选择,提供了重要依据。 王海昌教授进一步介绍说,这次学术会议并未遗忘护理学科。为此,大会还同步举行了“护理论坛”。这个分论坛参会代表达到了400余人,分别来自全省乃至全国各地的各大医院。特邀的18位护理专家分别就护理质量与风险控制、安全管理、优质服务、护理科研、护理教学以及专科技能和疾病知识等专题进行了研讨交流,带来了大量国内外医护界前沿讯息,教授先进的服务理念、教学、工作技巧及管理方法,同时又给大家提出了更高的前进目标。 学科:着眼长远发展,注重国际合作 据记者了解,在“2012西安国际心血管病论坛”的开幕式上,西京医院的熊利泽院长对国内外专家多年来给予西京医院尤其是心血管内科的巨大帮助表示了衷心的感谢,同时还对西京医院和心血管内科的学科建设情况及近年来在医教研等方面取得的成就作了简短的介绍。 据熊利泽院长介绍,主办此次大会的第四军医大学西京医院心内科成立于1957年,在冠心病介入治疗、快速心律失常射频消融治疗和先天性心脏病介入治疗等方面形成显著的医疗特色。1981年被批准为全国首批硕士学位授权点。1985 年开展了我国首例冠状动脉介入治疗(PTCA),开创了我国冠心病介入治疗的先河,并推动了我国冠心病介入治疗的发展。1993年被批准为博士学位授权点;1994年被国务院授权成为临床医学博士后流动站组成学科;1996年被批准为国家介入性心脏病学培训中心,同年成为亚洲急救中心,国际救援中心指定抢救小组成员单位;1997年成为国家“211工程”重点建设学科;2001年被确定为世界健康基金会冠心病诊疗培训中心;2005年被确定为原国家卫生部心血管疾病介入治疗培训中心。 西京医院心内科作为我国西北地区最大的心血管病中心,技术水平在国内处于一流水平,每年吸引了包括以西北五省为主的全国各个省市的病人前来就诊,其中多数患者是在其他医院无法处理的情况下转至该院治疗的疑难危重患者,危重患者收治率为82.3%,危重病人抢救成功率高于88%;所收治的患者中有36%以上来自于陕西省以外的其他地区,为中国西部地区最具有市场影响力的心血管疾病诊断治疗中心。并且,该学科与各兄弟单位以多种方式携手合作,如:床旁会诊、手术代教、专题讲座、短期培训等,建立了西部地区快速有效的心血管病协作网络。他们抓住西部大开发的好时机,提高整体医疗及学术水平,改善医疗环境,以最快、最好的技术服务于西部人民;对提高西部地区心血管病诊疗水平、加速西北地区社会经济发展起到了引领作用。尤其是该学科在冠心病介入治疗、快速心律失常射频消融治疗和先天性心脏病介入治疗等方面形成了显著的医疗特色,并有力推动了我国冠心病介入治疗的发展。 近些年来,西京医院心内科在王海昌教授的带领下,本着“立足学科优势、着眼长远发展、注重国际合作”的宗旨,先后与美国、日本、澳大利亚等国的著名医疗机构进行合作,开展了一系列国际学术交流活动,极大促进了学科的全面建设和快速发展。 另据记者了解,关于王海昌教授在逝去的龙年倾力举办的这两届学术盛会,业内同道这样评价说,这两次学术盛宴,作为心血管医生与国际交流的窗口,已经成为国家级继续教育的精品项目,同时也为推动陕西地区乃至我国中西部地区的冠心病防治与介入治疗水平,做出了突出的贡献! 专家简介 王海昌,医学博士、主任医师、教授、博士生导师,现任第四军医大学西京医院心血管内科主任。兼任全军心血管疾病专业组副组长、陕西省心血管疾病质量控制中心副主任、中国医疗保健国际交流促进会心血管病管理专业委员会副主任委员、中国人民解放军第九届医学科学技术委员会心血管内科学专业委员会副主任委员、陕西省医学会心血管内科分会副主任委员、西安医学会心血管病学分会主任委员、陕西省医学会心电生理与起搏分会副主任委员、原卫生部心血管介入诊疗质量控制专家组成员等职。他所领导的学科为国家“211工程”重点建设学科,全军心血管病研究所、军队首批“重中之重”建设学科。曾赴日本冈崎国立共同研究机构生理学研究所和美国Mayo Clinic医学中心研究和学习。主要研究方向为心肌微血管损伤,先后作为项目负责人承担国家自然科学基金5项,陕西省基金2项,作为课题组副组长承担国家“863计划”1项,作为第二负责人承担国家科技重大专项(重大新药创制)1项及军队特需药1项。作为共同作者荣获国家科学技术进步一等奖1项、全军医疗成果一等奖1项、陕西省科学技术一等奖1项、中华医学科技二等奖1项、陕西科学技术二等奖1项、军队科技进步三等奖1项及军队医疗成果三等奖1项;获实用新型专利1项。主编或副主编出版专著9部,500余篇,在心血管领域高水平杂志Eur Heart J, Cardiovasc Res等SCI收录杂志发表论著100篇,其中以第一作者和通讯作者发表46篇。现任多家专业学术期刊的副主编、编委等职。 实用医学论文:推动预防医学教学改革,培养实用型公共卫生人才 摘要:近年来突发性公共卫生事件给预防医学提出了新的要求,本文对预防医学本科教学进行了探索与改革,旨在培养学生的综合素质、创新能力和现场组织指挥能力,以达到培养实用型公共卫生人才的目的。 关键词:预防医学 公共卫生 教学改革 近些年,随着城市化、工业化进程不断加快,环境污染、H7N9禽流感、食品安全问题等健康问题日益突出,对公共卫生服务提出了更高的要求。突发公共卫生事件具有突发性、意外性、群体性及对社会危害严重性的特点[1],因而迫使预防医学和公共卫生职能发生转变,对预防医学专业人才培养提出了更高的要求。因此,探索实用型人才培养模式,培养适应新形势需求的,具有实践能力、创新能力的公共卫生人才是摆在我们面前的重要任务[2]。传统的预防医学课程体系已显然不能很好地适应这一要求,转变传统观念,构建完善课程体系是实用型公共卫生人才培养的核心。 一、修订培养方案 现代医学模式已转变为生物-心理-社会医学模式,公共卫生体系和职能发生翻天覆地的变化,专业培养目标需要把卫生防疫技术人才培养转变为疾病控制、预防保健、卫生监督与行政管理、突发事件应急处理等方面并举的复合型人才培养。在此形势下,我校预防医学专业的培养目标是转变思想观念、夯实基础、提高教学质量、拓宽专业知识、加强素质教育,结合社会对人才需求状况,培养全面发展,既掌握医学基础理论和基本技能,又有较扎实的临床医学、预防医学专业理论和技能、卫生检验检测技术,具有实践能力和创新能力,能在企事业单位、卫生科研等单位开展预防和控制传染病、地方病、职业病、流行病、食品安全等方面工作的应用型公共卫生人才。 二、调整课程结构 预防医学专业课程结构包括基础医学、临床医学和预防医学三个方面,现行的预防医学专业课程一般由五大卫生即环境卫生学、职业卫生学、营养与食品卫生学、卫生统计学和流行病学组成,随着疾病谱的转变,传染性疾病逐渐减少,慢性非传染性疾病,身心疾病及及亚健康状态等与心理和社会因素有关的疾病逐渐增多,传统预防医学课程体系已经不能体现现代医学模式的转变,在教学内容上没有及时反映现代社会发展的步伐。因此我院整合基础医学和临床医学课程,本着应急与现场的原则,在预防医学教育中,除开设了传统的预防医学专业课外,还开设了人类行为学课程,如医学行为学和社会心理学等课程,另外系统性开展卫生经济学、卫生事业管理、卫生法学、健康教育与健康促进等课程。为了使学生适应社会的发展,具有一定的科学研究的能力,还开展生物实验新技术、现场调查设计、环境医学检测新技术、文献检索、计算机应用、统计软件应用等课程。 三、更新教学内容 在教学内容改革中主要从以下几个方面着手,一是改变填鸭式教学方法,应用现代化教学手段,增加学生主观能动性,让学生参与到教学当中,在某些教学上,采取案例分析或教学讨论等教学方式,增加教学的针对性和实用性,同时引入PBL教学法,即以问题为中心的教学方法,训练学生的创造性思维能力,同时提高学生解决实际问题的能力。二是调整教学学时,精简理论学时,增加实验学时,增加综合性、探索性和创新性实验项目,在一定条件开放实验室,为学生提供较多的动手机会,提高学生实践和动手能力,使学生知识、能力、素质能够协调发展。三是更新教学内容,根据社会发展需要精简传统理论教学内容,摒弃过时的内容,增加公共卫生新兴课程及现代预防必须的内容,补充学科的前沿知识和最新进展,系统化、规范化的设置选修课课程,使学生有机会接触其他专业领域,加深学生对预防医学及公共卫生学科体系的理解。 四、增加实验教学 实验教学是预防医学人才培养的重要组成部分,实践教学培养学生动手能力、创新能力和实践素质的关键环节和有效途径[3]。传统预防医学专业实验教学主要以验证性实验教学模式为主,学生通过观看教师演示,然后按照实验步骤完成实验,在此实验过程中,学生仅是被动的熟悉实验流程,缺乏独立思考、设计、完成实验的机会,不能很好的培养学生发现问题、解决问题的科研素养。所以我院在预防医学教学改革中,加强实践教学环节。一是根据公共卫生形式的变化将实验操作或内容上具有相似性或重叠性的实验内容进行整合,例如对环境卫生学和职业卫生学实习课的空气采样、噪声测定等内容进行整合。在整合时,既要顾及相互衔接又要避免脱节等问题。二是打破传统实验教学模式,以学生为主体,在学生掌握基本实验教学内容前提下,大力开展设计性实验,为学生开放实验室,提供相应的设备、仪器和试剂,使学生能够自己独立设计、准备和完成实验。激发学生潜能,锻炼学生的独立创新能力,提高学生的科研能力。三是在实验方法上引进现代技术手段或先进技术方法。如引进具有高灵敏度和特异度的检测检验手段(如双道原子荧光光度计、气相色谱-质谱联用仪等)对微量元素、重金属污染物、生物毒素及有机磷农药残留物等物质的检测。通过以上几方面的实验教学改革, 使学生对疾病防治任务的变化有了深刻的认识,熟悉疾病防控的政策和法律法规,培养学生树立大卫生观念,提高了解决公共卫生问题的能力。 预防医学课程体系改革是一项长期的工作,既面临着挑战,又有着广阔的发展空间。如何提高公共卫生人才的创新精神和实践能力,是公共卫生人才培养的关键所在。针对我校预防医学教学的现状,我们做了以上教学方法改革的初步探讨,通过对预防医学教学内容改革,使学生综合素质得到提升,动手能力和解决问题能力等方面得到增强。 实用医学论文:预防医学教学应突出重要性、实用性、趣味性 【摘 要】在医学领域中,预防医学越来越显示出其重要性,其教育工作亦越发受到重视,为更好的达到教育目标,预防医学的教育工作者们在教学中应该应用各种方法在次学科的重要性、实用性、趣味性上下工夫,并突出其中的素质教育。 【关键词】预防医学教学;重要性;实用性;趣味性 预防医学是一门综合性学科,在医学领域中有着较特殊的地位。随着人们对健康需求的不断提高及现代医学的发展,预防医学在医学教育中越来越显示其重要性,而学生往往对预防医学有片面的认识,认为这一学科不重要,没有临床学科实用。因此,为了使这门课真正让学生掌握而充分发挥它的作用,本人总结了多年从事预防医学教学的经验,谈几点体会,供同道讨论。 1 在教学中突出预防医学的重要性 针对医学生普遍存在重视临床医学的学习而忽视预防医学学习的情况,应自始至终反复强调此学科的重要性,尤其应高度重视第1次《绪论》课的教学。教学中,可通过一些例子强调预防医学在现代医疗卫生事业发展中所起的巨大作用,例如强调如果没有预防医学这门学科及其不断的发展,恐怕我们的卫生工作到现在还处在与传染病作斗争的第1次卫生革命运动中[1],“反应停”(Grippex)这种致畸率很高的药物还会被孕妇滥用,特别是曾威胁全球的“SARS”也就不可能得到有效的控制等等,从而引起学生对预防医学这门学科的高度重视。同时应让学生看到,随着生活水平的提高,社会老龄化趋势,人们对健康的需求越来越高,这就需要加强预防卫生工作,要求医务工作者必需掌握疾病在人群中发生发展的一般规律、社区保健调查研究的方法和疾病预防控制的策略措施等预防医学的理论知识,做到不仅会治病,更要会防病。启发学生要想适应新形势下卫生工作的需要,成为高素质的卫生工作者,不仅要学好临床医学,更需要学好预防医学的理论知识和技能。 2 在教学中体现出预防医学的实用性和趣味性 为激发学生的学习积极性,提高教学效果,在教学中应注意理论联系实际,突出预防医学的实用性和趣味性。新学期开始,就让学生充分认识预防医学是一门涉及面相当广泛的综合性学科,就业并非一般人理解的只有防疫站,其他像环保部门、城乡建设、建筑行业、饮水管理、食品卫生管理、气象局、职业病防治所、学校卫生管理等行业都需要用到预防医学的专业知识,就业途径相当广泛,从而意识到学好预防医学大有作为。在教学中突出与学生的生活密切相关的教学内容,让学生感受到所学的知识就在身边,很实用。例如,讲到三级预防的内容时,就可以结合国情适当举例。比方说,在我国“SARS”流行期间,便可结合当时“SARS”疫情,给学生讲明,造成“SARS”疫情的病源是人群普遍易感的,一旦有传染源存在,极易造成大范围的传播和流行。因此,为了控制疫情,必须做好“SARS”的三级预防工作,特别是重在防止疾病发生的第一级预防措施,如室内定期消毒、通风、注意个人卫生、适时戴口罩、适当体育锻炼、改善饮食等,以及重在早发现以控制疾病发展的第二级预防措施,如每天组织学生监测体温等。这样将学校制定实施的“SARS”防治具体措施用三级预防的思路一一列举、讲明,理论联系实际,学生不仅学到了相关的理论知识,而且能够自觉主动地做好“SARS”的预防工作。在授课中也可以适当运用一些趣味性的表达和例子以调节课堂气氛,活跃学生思维,激发学生的学习兴趣,加深对教学内容的理解,提高教学效率。例如:在介绍自我保健的内容时,就可以夸张地介绍说:“等大家都有了很好的自我保健能力,咱们医务人员就该失业了,各家都有齐全的诊疗设施,所有的健康问题在家就解决了,这多好啊!”学生一听就笑了:这不太可能吧?这时就可以接着点出,自我保健是一种有局限性的非专业性的卫生保健活动,要求“多依靠自己,少依赖医生”,强调的是在医务人员的指导下通过积极主动的自我保健来有效地防止疾病的发生,控制疾病的发展,将健康掌握在自己手里,而并非“全依靠自己,不要医生”,对于这样的小知识点使大家在笑声中掌握会更加牢固。 3 将素质教育贯穿到预防医学教学过程的始终 医学生的素质决定着未来医务工作者的医疗服务质量与水平,因此在教学过程中,应始终注重对学生进行各方面的素质教育,注重对学生的全面培养。如预防医学的一个重点内容就是环境与健康,在授课过程中,就可以从各方面培养学生的环境、群体意识及爱国思想。结合现在环境污染的状况,让大家观察身边那些不环保、不文明的行为和现象,如随地吐痰、自来水管一开就没人关、食堂里剩饭剩菜到处可见、一下课教室里粉笔头乱飞等等,体会自己身上有哪些可能增加环境负担的不良行为,教育学生环保行为要从生活中的一点一滴做起,意识到热爱环境就是热爱生命。另外,健康教育作为素质教育中不可缺少的一部分,其相关理论内容又恰恰在预防医学中有所涉及。那么在课堂上除了进行相应理论知识的讲解,也可以结合不同篇章对学生实施适当的健康教育。如在饮食与健康中教会学生如何制定自己的食谱而做到合理膳食;在心理、社会因素与健康中,教会学生如何调整自己的心态以稳定情绪,才有利于健康,以及如何控制身心疾病在自己身上出现等等各方面自我保健的知识[1]。总之素质教育不是经过一时一事就能提高的,必须从小做起,而且确实可通过教师在传授专业技能知识的过程中进行,这种点滴的渗透教育在潜移默化中可起到巨大的作用。总之,在当前社会和医学发展的大趋势中,预防医学肩负着重要的使命,作为预防医学的专业教师更应认清形势,在教学中注意突出预防医学的重要性,体现出预防医学的实用性和趣味性,将素质教育贯穿于预防医学教学过程的始终,随时总结经验,不断进取,才能培养出具有健全身心、高素质的实用型卫生技术人才。 实用医学论文:借鉴灾害医学教育国际化标准 培养我国实用性灾害医学人才 面对各类灾害事故时,需要动用当地乃至全社会的各方面力量,去进行高水平的现场救援,最终体现灾害医疗救援的核心目的,即用有限的医疗资源尽最大努力去挽救更多伤病患者的生命。国际上,发展中国家和发达国家都在积极进行准备以应对灾害事件的发生[1]。我国是世界上灾害最严重的国家之一,在过去诸多灾害救援过程中暴露出救援水平低下,各自为政、缺乏共识等使得救援现场异常混乱,还与发达国家之间存在一定的差距。缩小差距最快最好的方法便是进行标准化灾害医学教育普及[2]。但灾害医学教育不同于日常的临床医学教育,灾害发生后,面对大量的伤病患者,因救援人员、物资和时间均不充足,不可能在救援现场进行实战指导。如果不是长期生活在持续战争、恐怖频发等极度危险地带,不可能有对多数伤病患者救援的经验,即使在自然灾害频发的美国和日本富有灾害医学救援经验的医师也很缺乏。目前在国外开展的灾害医学教育,是由灾害医学专家或灾害学会等根据既往自身经验事先作成教学蓝本,采用以非床旁直接的医疗教育培训 (off the job training, OFF—JT)为主的方式在全球数十个国家进行[3]。该方法培训已成为国际化标准有近30余年的历史。鉴于我国目前急需培养一支科学化、专业化、规范化的灾难救援队伍,积极引进国际化标准的灾害医学培训模式,是当前形势之所需[4],也是医疗事业发展的方向之一。 1 大型灾难医疗管理与支援教育课程(major incident medical management and support,MIMMS)[5] 1.1 MIMMS教育课程主要内容 MIMMS教育课程是由英国开发,慈善团体charity经营专门针对培养专业灾难医疗救护人员开展的医疗教育,它包括讲义和训练两个部分,主要研究院外特殊环境下系统的灾害教育和训练方法[6]。作为在灾难现场全部组织和人员的共识,通用语言而使用。最初每期培训仅为少数人(24人以下)开设,近年来培训的对象和规模逐渐扩大。 1.2 MIMMS教育课程的核心内容 灾难发生后在救援现场的活动原则和优先顺序用英文简写概括为“CSCATTT”,包括C(command and control确立指挥命令系统)、S(safety安全)、C(communication通讯和信息交流)A(assessment评估)、T(triage检伤分类)、T(treatment现场处置和治疗)、T(transportation转运)7项。 见表1。 “CSCA”属于灾难中的医疗管理(medical management)部分,“TTT”则属于医疗支援(medical support) 部分。灾难现场的活动,要严格按照该内容的顺序进行施行。即:首先确立指挥命令系统,在确保安全、建立流畅的通讯和广泛的信息交流渠道的基础上,进行检伤分类、现场处置和治疗以及转运。当救援现场情况发生变化或需要重新判断时,可反复进行CSCATTT的活动。该救援原则适用于所有的灾难现场,包括医院内应对灾难,所有救援人员都应该遵守该原则,尤其对于救援现场行医疗服务指挥的人员来讲更为重要。 1.3 MIMMS教育的意义 其意义在于MIMMS的教育内容涵盖了灾害准备、应对、恢复3个阶段,特别强调准备阶段,“准备”不仅是物资器材的准备,还应包括制定计划、教育以及培训,而且对事先想定的“所有危险状态”必须制定计划(all—hazard approach),在灾害救援中都可使用同一系统应对的理念,其现场处置的内容和方法不分国家制度的差别、民间组织和部队组织体系的不同,都是一个完整流程和统一应用标准。 2 紧急事态训练体系(emergo train systemTM,ETS)教育 2.1 ETS教育概况 ETS是由瑞典开发,灾害医疗/外伤医学教育研究中心(Centre for Teaching and Research in Disaster Medicine Traumatology)经过20年开发研究的灾害演习体系,Emergo在瑞典语中为“紧急事态”的意思,是灾害和急救医学训练使用的教育模拟体系,它可以模拟各种事故和灾难现场,能够对不同水平人员的救援能力进行教育、指导、管理以及检验其方法的正确性。以瑞典为中心包括世界卫生组织,美国空军以及众多国家采用该模式培训已达20年以上[7]。 2.2 ETS教育课程的核心内容 ETS的特征为 “有限的人、物、时间+决定方案”,即“受训者使用有限的人和物资源,利用各种信息传递手段,在有限的时间内必须做出自我判断(如何救援),对灾害进行实战演习的综合训练”,这也是与既往的训练手法不同的特点。ETS是根据剧本在白板上模拟“灾害现场”,使用带有磁铁的贴画做成人形,受训者根据现场状况,收集资料汇报灾情,对人形道具进行包括救出、检伤分类、应急处理、选择转运方法和医院进行转移的一系列过程,直至全部救援完成。特别需要提出人形道具上均标有相应的病情资料,受训者可根据这些资料来判断患者的疾病状态或紧急危重程度,以便做出正确的检伤分类或应急处理等。而且将患者转入医院后还可通过对人形道具添加的伤情进行管理和治疗。本演习训练内容适合医疗救援相关的所有人员,无论规模大小均可进行演习,人数较少时主要训练部署能力,人数较多时则进行综合训练,且在演习中或完成后随即可以进行讨论,让全部参与人员可分享和思考其中的得失以及显露的问题。 2.3 ETS教育的意义 ETS教育的意义在于模拟灾害现场,通过视觉的冲击,身临其境感受医疗救援的压力、快乐和成就感等,极易理解灾害医疗的整体构架、救护活动的流程,能够理解个人判断对救灾部署决定的重要性,此外还可检验现行的应对体系在实际训练中是否安全妥当。 3 我国开展国际化标准教育课程的意义 以上两种是具有代表性的灾害医学教育体系,目前在多个国家地区作为灾害医学标准化教育使用。作为意外事故和灾害多发的我国,参考MIMMS和ETS的灾难医学教育方法来培养我国合格的标准化医疗救援人才,不仅是国民的期盼,而且对提高我国灾难医疗救援的发展以及学科建设有极高的意义。灾害是全人类的共同大敌,目前在全球统一的减灾行动中,我国势必会加强双边与多边,区域性与国际性的合作,国际化标准教育不仅可增强人们的灾害意识,提高灾害救援水平[8—9],而且使用统一标准进行相互国际医疗交流,也是“国际救援一体化”的形势所趋。 实用医学论文:坚持科学发展观 培养实用型医学检验人才 摘要:作为培养人才的卫生职业院校,其教育教学的开展要以科学发展观为指导,以检验专业为例,从师资队伍建设,到教学的整个过程,都要坚持以人为本,从而培养出适应社会需要的实用型人才。 关键词:科学发展观;医学检验;实用型人才 医学检验专业培养的是在各医药卫生机构从事检验技术的人才,行业的专业性强,技术性高,且关乎人民的生命。树立科学发展观,进行人才培养,是行业发展的需要,也是社会发展的需要,更是人民生活的需要。而作为承担检验专业教学的医学类院校,以科学发展观为指导,研究如何促进和加快培养实用型医学检验人才,是一个十分必要也非常重要的课题。本文从师资建设、教学改革等视角,探讨在科学发展观引领下,培养实用型医学检验人才的途径。 一、树立科学发展观,加强师资队伍建设 教师是学校办好职业教育的基础,师资队伍建设关系到学校的可持续发展,是一项常抓不懈的工作,为此,必须不断优化师资结构,提升教师综合素质,构建健康、合作、和谐的教师文化。要根据专业建设、学科发展和课程结构,全面、均衡、协调发展的要求来做好师资规划。多途径加强教师的业务学习,如:①去各重点大学进修学习,学习新理论;②到各大医院检验科从事临床实践,学习新技术;③学校或教研室举办专题讲座、外出参观、听学术报告,了解检验专业发展新动向;④人才引进,积极吸取检验本科及以上学历毕业生从教,这是对新办学校或新升格学校最快捷的方式;⑤在教学之余,开展教师教学技能比赛,相互学习,不断提高;⑥增加“双师型”教师的比重,在课程安排等方面为教师获得双师型教师资格提供保障。此外,要加强同各医院检验科的联系,随时了解医学检验发展的新动向,充实于教学中去。 二、以“教育为民,服务于社会”的原则,改革教学内容 坚持以人为本,是构建社会主义和谐社会的根本出发点和落脚点,国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)指出,“大力发展职业教育,职业教育要面向人人、面向社会,着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。把提高质量作为重点。以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革”。在检验专业教学中,通过对三甲医院、社区医院的走访和调查,了解社会需要和群众需求,结合《临床检验操作规程》,确定实践教学内容,自编了实用的实践技能操作指导手册。注重学生实践能力的培养,加强实践性教学环节,兼顾医学检验专业实践技能的系统性和临床实用性,删掉了重复的内容和淘汰的实验项目,增加了新技术、新方法介绍。对原理相同、方法相似的选做其中的一种,对其他的方法进行了简介。由于中职、高职检验专业毕业生在一些社区医院、个体经营的医院就业较多,因此,对血糖、血脂、肝功能、肾功能等适用于基层的检验项目,要让每个学生都进行了操作。 三、加强实践教学,重视学生的个性发展 医学检验专业实践性强,将理论知识和社会实践有机结合,让学生有更多的动手机会和实践活动,这是提高学生职业技能和实践能力的关键。 1.实训基地建设。为了确保技能训练和实践活动的正常进行,完善的实践教学环节是保证。因此,根据检验专业的教学特点,学院加强了校内外实习、实训基地的建设,有实验室24个、实习医院50多家,给学生提供了良好的实习、实训场所。 2.理论实践一体化,走产学结合的道路。针对不同课程的特色制订了相应的实践教学要求,充分利用现代化教学手段,使教学过程更直观、更生动,信息量更大、内容更丰富,从而提高了教学质量和教学效率。在校内学习阶段,强化学生技能训练,除正常的课堂教学时间外,定期开放实验室,开展第二课堂,组织学生参加社会实践活动。例如在寄生虫检验教学时,通过实践教学了解到了廊坊地区某些寄生虫感染现状,通过到幼儿园采集幼儿粪便,进行蛲虫检查为当地寄生虫病的防治提供了重要的依据;参与本单位教职工的体检等,使课堂理论教学与社会实践、与临床医学紧密结合,将理论知识融于实践行动中。总之,通过社会实践提高了学生的动手能力和解决问题的能力。 3.加强实习阶段的管理。实习阶段让学生由课堂走向社会,让他们感悟到作为一个专业技术人员、一个为社会群体服务的个体对社会的价值,这是一个重要的阶段。但这一阶段的教育常常被忽视,因此,加强实习管理就显得很重要。①实习前的培训:由实习科根据培养目标,制定实纲;召开实习动员大会,为学生说明实习要求及实习的重要性等;请临床专家进行讲座;学习实习资料等。②实习期间的掌控:通过与实习单位有关领导科室的电话联系沟通信息;实习巡视(到每个实习单位走访、调查、座谈,向实习单位了解学生情况并及时与学生沟通,随时调控学生的学习和生活);抽查某些学生等。③实习结束时的评价:对实习手册收缴、查阅;检查实习作业和学生实结;做好出科考试;与实习医院进行沟通,并评出优秀实习生以调动实习生的实习积极性等。 总之,在医学检验的教学中离不开科学发展观的指导,实用型人才服务于社会,才使社会更和谐。而整个社会要实现科学发展,就必须要树立和实现科学的教育发展,没有教育的科学发展,就没有人的科学发展,也就不能实现以人为本、促进人的全面发展的社会发展终极目标[1]。 实用医学论文:实用性在情景式医学英语教学中的意义 摘要:目的:传统的教学方法依据所选中的教材,教师备课或制作课件,课堂讲授。这种教学方法,学生容易厌学,学习效果不佳。而从实用性出发,结合临床实践,进行情景式教学,学生学习兴趣浓厚,学习效果明显。方法:120名英护本科四年级学生,随机平均分为两组,分别以传统方法及创新方法分别讲授相同的5单元医学英语课,调查学生听课效果、学生满意率、考核学习效果等进行对比。结果:结合临床实践,进行情景式教学方法好评率高,学生掌握情况明显好于传统的教学方法。结论:从实用性出发,进行情景式教学,效果明显,适于在医学英语教学中推广。 关键词:实用性;情景式教学;医学英语 随着社会文明程度的不断提高,对外交流的日益广泛,医学英语已成为以医学生的必修课。尤其是对外护理专业,流利的口语交流能力、英语的掌握情况直接影响着学生的就业、考研等。用人单位已不只是将眼光发在学历上,而是强调能力[1]。即便如此,厌学、缺乏信心等等情况仍然普遍存在。医学英语词汇繁多,拼写发音困难,语法和句型都有特殊性[2],传统的教学方法培育的学生即使通过了四、六级等考试,仍然不能用英语交流,不能胜任对外医疗护理工作,缺乏实用性。如何提高英语的教学效果是适应新形势下英语教育的难点与重点。教育学家雅克搏维次(Jakobovits)曾经调查研究发现,影响外语学习的几个主要因素,动机占33%,能力占33%,智力占20%,其他占14%。我们从学习动机入手,强调学习的实用性[3],将实际工作场景引入课堂,在英语教学上取得了很好的效果。 1方法 本校全日制英护本科120名四年级学生,随机平均分为两组,以传统方法及创新方法分别讲授相同的5单元医学英语课,通过闭卷考试,问卷调查等方法,对比学生对讲课内容的掌握情况、接受程度、学生满意率等。 1.1传统的医护英语教学方法:传统方法由资深教授讲课。是以篇章讲授为主,也使用多媒体。根据教材逐章讲授,教师备课,课堂上领读新单词,逐字、逐句、逐段地讲授课文内容,逐一讲授医学单词及用法,包括语法的讲授。领读课文。 1.2实用性,情景式的医护英语教学方法:由具有临床经验的带教教师,根据大纲要求,使学生明白要讲授的内容,如:Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation,首先让学生真正的知道临床工作中,实际生活中应该如何去做Resuscitation(复苏),根据课文内容,掌握Cardiac Arrest的原因,实施Resuscitation的步骤。然后,结合临床工作,列举出实际工作中的真实例子及场景,讲解复苏过程,分析成功案例,引起学生的兴趣与注意。模拟场景,引导学生对心肺复苏的相关知识,如病因、复苏流程等用英语进行表述。阐述过程中会遇到如胸骨:sternum,颈动脉:carotid artery等常用医学词汇,首先,看本单元提供的医学单词在哪里能够用到,由同学看音标读单词,教师协助矫正发音,讲解语音相关知识,进行分析,帮助记忆,在需要时进行引导学习,大家记忆效果非常好。补充英语表述过程中需要的词汇,结合新学的医学单词大家共同完成用英语的表达练习。然后,返回到课文,同学按位置排序每名同学读一句,下一名同学对句子进行分析,较难的句子由教师总结讲评,并讲述实际工作中及新进展与教材的差异,更新同学的观念。课后总结,复习此项操作中用到的常用医学单词,并让同学脱离课本讲述学到的内容,或用自己的语言回答教师提出的相关问题。做到学以致用,学习有用的、实际的临床知识,摒弃过期的、无用的东西。 2结果 2.1由教研室主任组织,不记名问卷调查,对两种授课方法进行调查。并发放考卷对学生知识掌握情况进行考核。 表1120例,不同方法讲授情况对比项目 传统方法讲授 实用性,情景式讲授赞同教学方式 46 38.3% 116 96.6%能学到知识 91 75.8% 117 97.5%对讲课感兴趣 62 51.6% 120 100%考试合格率( 80分) 98 81.6% 112 93.3%3讨论 随着对外交流的深入,医学英语已成为以学生必须掌握的一门专业课,尤其是有意愿出国发展或从事涉外工作的人员。是一道必须跨越的门槛。随着因特网的日益普及,90%的医学网络信息都是英文[4]的然而,强烈的意愿还必须有好的引导。通过本教学实践对教学方法分析如下。 3.1传统性教学方法 第一,选用教材选择范围窄,授课内容偏离医院实际较远,涉及到的词汇术语偏窄,不能反映本学科的基本内容和基本词汇,实用性较差,因脱离实际实用性不强,而导致学生厌学,产生逆反心理; 第二,传统教学法枯燥乏味,教师逐字、逐句、逐段地讲授课文内容,逐一讲授医学单词及用法[5]。缺乏师生之间的互动,无法引起学生的兴趣,即便学生想好好学习,也难以一直集中精力。这种一多三少的教学方式,即教师讲得多,对学生引导启发少,师生间交流、讨论少,语言知识与实际应用联系少,使学生成为一个简单的存储器,是学生对知识缺乏兴趣,学习效果差。 3.2实用性,情景式讲授:以临床带教老师为授课教师,强调所学的实用性、先进行,语言从实际(医院情境)中来,教学中反映(体现)出医院的真实情境。本研究首先让学生了解现状,实际工作中的情况,再有意识的去学有用的东西,目的性强。进一步去理解课文,在批判中学习,既有互动又有分析,调动整个群体的学习积极性。单词的学习以自学为主,先教会自己拼读,再进行矫正,进行正确引导,学生会产生深刻的印象。加上马上要用,记忆效果好。课后总结,加深印象,加以互动式提问、总结,让学生以自己的语言,用英语进行表达,即牢固了所学的知识,又锻炼了口语。医护英语情境式教学法,强调实用性,更新性,将实际场景搬进课堂,在教师有目的的引导下,充分调动学生主动参与教学的积极性,带着明确的学习目的学习,变被动学习为主动,踏踏实实的去学习,最终达到提高教学效果的目的。 3.3应用价值:有临床经验的教师,结合实际,结合实践工作,先让其知道在学什么,带着目的再去学英语,批判性的接受书本的知识,并锻炼用英语进行口语表达,练习医学英语的听、说、读、写,做到现学先用,活学活用。教师有目的的为学生设计实用性的问题,即将书本上的知识变活,创造全新的教学模式。将这一方法推广,将有助于改变枯燥呆板的教学,为培养实用性的人才提供有效的教学方法。 实用医学论文:运用PBL培养高素质的“实用型”医学人才 关键词:实习;素质;教学方法 临床实习是整个医学教育的重要组成部分,是对医学生进行临床实际工作能力综合训练的关键时期。组织好临床实习教学是实现临床实习目标的基本保证。 1 临床实习教学中的现状 目前在大多数临床教学医院仍普遍存在以下两种临床教学模式,第一:科室主任整天忙于繁重的医疗任务。科室的教学查房,随意性很大,经常是临时抽一个患者召集一些低年资的临床医生、实习、进修医师到病房,实习医师或管床医师汇报病史后,就由高年资医师或科室主任就该患者进行一言堂讲课:从病因――发病机制――临床表现――体格检查――辅助检查――诊断与鉴别诊断――治疗原则等机械地照搬书本上的知识,偶尔也提问1~2个医学生,但是医学生回答的效果不理想,主动学习的积极性很差。另一个临床教学的模式也与上面类似,召集一些低年资的医生、实习、进修的医师坐在教室里,以某一个病例为主线,简单给实习同学介绍这个患者的病史后,就这个疾病进行系统的讲授,类似在学校课堂中教授的讲课方式,同学们认为与学校里教授们讲授的方式一样有炒旧饭之嫌。 以上两种临床教学形式有一个共同的特点:都为传统的教学方法,虽然内容较全面,传授的速度较快,但多是填鸭式的单纯讲授过程,教师在台上滔滔不绝地讲,医学生则被动的听和记,师生互动不足,教学变得枯燥无味,使医学生常常提不起学习的兴趣。在患者床边时也没有针对某一疾病,传授一些临床技巧,如:如何进行病史采集,问诊技巧,专科的体格检查技巧同时进行规范化的示教操作等,这种“一言堂”、“灌输式”或“填鸭式”的被动教育形式造就了一些理论娴熟、但动手、思维能力欠缺的医学生,不利于培养高素质的“实用型”医学生。 2 倡导以问题为基础的教学方式 医学是一门实践科学,不能只是传授理论知识,更需要培养医学生的动手能力。要针对目前医学生的弱项,着重培养自主学习的能力、科学思维的能力、解决问题的能力和研究创新的能力。“以问题为导向的教学方法(PBL)”就是以问题为基础,以医学生为主体,以教师为向导的启发式教育,它与培养医学生的创新品质相伴随。单一的教学方法已经不能满足和适应现代教学的要求,只有改进教学方法,才能达到临床教学效果的最优化,以促使医学生的智力和多种能力得到不断发展,这在国外已经是比较流行的教学方式。PBL的核心是以医学生为中心的启发性教学方式,以培养医学生的学习能力和解决实际问题的能力为重点。 3 倡导以病例为引导的教学方法亦属于PBL教学法 倡导以病例引导的教学方法亦属于PBL教学法,是目前提倡的最佳教学方法之一,选一个典型病例(最好是正在住院的患者;若无正在住院患者,也应选择典型病史,事先收集典型的阳性体征图片,阳性辅助检查结果报告单等),病例要求涵盖内容要全,同时建立一些假设并提出一些问题,事先印好发给医学生,以此为纲进行预习。有机会带领医学生到床边查看患者,同时查看各种相关资料。课堂讲授时抛开课本,以病例及问题为中心,让医学生充分发言,弄明白为何相同的疾病,在每个患者的身上临床表现、处理原则不一样。医学生们相互补充,教师在当中启发,最后总结归纳并适当介绍相应的治疗新进展。 PBL教学法提供了一个很好的学习环境,在这里,医学生可以沉浸在实际的、积极主动的学习氛围中,医学生在指导教师的引导下,主动查阅相关资料和最新文献,不断充实知识,训练自己成为有效率和有能力的终生学习者,激发了学习的主动性和积极性,这是作为一名医学生所必备的素质。通过交流不同的意见,医学生能不断地收到来自同学和指导教师的各种反馈意见,在这个过程中,使医学生发展和培养自己解决问题和自我指导学习的能力。医学生的学习是多向的而不是单向的信息接受,医学生能够从书本、杂志、网上资料、同学、指导教师那里得到广泛信息。在学习过程中医学生联系和综合与他们正在解决的问题相关所有学科的资料,使医学生把所学各种医学知识有机的连接起来,不断进行分析和总结,经常进行交互式讨论,这样做可以使医学生对所学的知识产生一个更深的印象,保证医学生在今后的实际工作中能熟练运用所学到的多学科的医学知识。 教学以培养医学生的能力为重点,医学生通过教师提出的问题,从中不仅学到了医学知识正确的思维方法,而且更重要的是医学生逐渐地提高了他们在自学、自我批评、实际工作技能及相互协作等方面的综合能力,进一步培养和锻炼了思维创新和分析问题、解决问题的能力,以及深层次理解知识和捕捉信息的能力。 4 教学效果 我院部分临床科室运用了PBL收获较大,普遍认为该法有以下优点。 4.1 能使理论密切联系实际。增加学习的趣味性,学生的兴趣不仅来源于学习动机,还来源于对学习内容的兴趣以及教师的授课技巧和风格,临床医学是一门实践性很强的学科,如果不联系实际,很难提高教学质量。实践证明,在临床教学中引入病例讨论,能把书本上枯燥的临床表现、诊断、治疗及护理与临床实际的患者有机地联系起来,这就增加了学习的趣味性,使知识易于记忆,有利于教学质量的提高,深受医学生欢迎。 4.2 有利于提高医学生的临床思维、分析判断和应用能力。在病例讨论中,医学生分析病情,总结病例特点,提出诊断依据及鉴别诊断,可锻炼医学生在错综复杂的临床表现中分析归纳总结,抓住主要矛盾,拟定治疗方案,让每个同学都动脑、动口,最后教师通过适时诱导,不断提出重点、疑问、假设,通过互问互答的方式,激发医学生的学习兴趣,开动脑筋、思考问题,使医学生的临床思维能力得到启迪。整个病例讨论始终贯穿:认识―设疑;思考―分析;判断―决策的临床思维模式。这样既巩固了医学生的理论知识,又提高了医学生分析和解决问题的能力。 4.3 有利于培养医学生严肃认真的工作作风。在病例讨论中,强调医生服务的对象是一个特殊的群体,在诊治过程中决不能主观、片面、马虎从事,任何诊断和治疗的正确与否直接关系到患者的生命安危,只有具备了认真的工作作风和一丝不苟的科学态度才能成为优秀合格的医师。 4.4 有利于医学生互相学习、共同提高,强化医学生的主题意识。在病例讨论中,大家积极参与,课堂氛围生动、活跃,医学生们可以相互学习,取长补短,共同提高,变过去的被动学习为主动思考,调动了医学生的学习积极性,体现了以医学生为主体,以教师为主导的教学原则。 5 新的临床教学模式新的要求 教学模式的转变使教师从“教授”向“向导”的模式转变:①课前诱导重要:明确医学生预习章节,发放病例讨论指导。②课中引导关键:发挥医学生能动性,创造讨论氛围。抓住新奇观点、意见,启发性提示以及做深入性讲授。③课尾疏导:在讨论课结束前,针对问题因势利导,做好总结,完成病例讨论。 PBL教学法给广大临床教师提出了一个新的课题,学无止境是教学的需求,也是时代的进步体现。要求临床带教教师不仅要有渊博的、扎实的基础知识,而且要有丰富的临床工作经验;既要精通所教学科的专业知识,也要了解边缘学科、交叉学科的知识。因此,必须改革教师的知识结构,有计划地参加多种形式的师资培训,优化知识结构,大量获得和运用新知识、新信息和新技能,并具有一定的科研攻关能力。教师应重视自然辩证法和逻辑推理学的学习,对本专业的研究现状及发展前景要有全面的了解,以利于医学生树立现代医学观和掌握临床思维方法。 临床教学是医学教学的关键,在综合性的教学医院,尤其是高等医学院校的附属医院,应该把临床教学纳入医院工作的议事日程。各级教学医院应该重视临床教学,制定相应的激励措施,努力提高临床教师的待遇,提高广大教职员工的教学意识。临床知识、临床能力、临床思维创新能力是培养高素质“实用型”人才的关键。让教师充分认识临床实习教学的特点和面临的困难,并通过鼓励医学生积极参与医疗实践活动,加强临床思维、临床创新能力的培养,加强临床实习中的规范化训练,以提高临床教学的水平,这样才能为国家培养更多、更优秀的创新型“实用型”人才。
超声医学论文:超声实践教学循证医学论文 1对象与方法 1.1调查对象 哈尔滨医科大学2009级医学影像专业的120名学生,全体学生都参加了涵盖循证医学知识的超声实践课程。 1.2调查方法 调查方法为问卷调查,全部实习课程结束后,向学生发放调查问卷,学生独立填写并当场收回,共计发放问卷120份,全部收回,有效率达100%。问卷内容包括:学生对循证医学的熟知情况,循证医学在超声实践教学中存在的问题,循证医学联合超声实践教学效果评价等。 1.3数据分析 调查问卷经编码后录入计算机,数据分析采用SPSS17.0,主要对数据进行描述性统计分析。 2讨论 传统的超声实践教学模式是知识经验型教育,既教师依照课本向学生传授超声的基本扫查方法、疾病的超声诊断知识点及个人临床工作经验,学生是被动接受理论知识与图片灌输,此种方法可以在短期内让学生掌握较丰富的医学知识。但毕业后,随时间推移涌现出大量新的临床证据将推翻以往的诊断,如这些证据没有被超声医师所掌握,必定会导致错误的临床诊断耽误患者病情。循证医学则促进了临床医学模式的改变,其对超声医学的影响不仅表现在超声医师的诊疗水平与时俱进,促进临床决策的科学化,同时循证医学也向超声医学教学提出了更高要求。本次调查结果表明,该校医学影像专业学生接受新的超声实践教学模式之后对循证医学在超声医学中的作用等问题有了深刻的理解。85%的学生认为循证医学在超声实践教学中是很必要的,由此说明学生对超声实践课程中应用循证医学持积极态度,循证医学大大增加了学生对超声实践的浓厚兴趣,绝大多数学生认为此种教学模式对自己的学习和以后的临床工作有较大帮助,但仍然有少部分学生不够重视循证医学课程的学习,因此学习效果较差,仅仅掌握课堂上老师讲授的几种疾病的典型声像图,不能做到举一反三融会贯通。目前,学生认为在学习过程中遇到一些问题,包括缺乏检索技能、严格评价文献的能力有限、无充分时间和英文水平有限。这就要求学校增加循证医学的选修课,让学生熟悉如何检索文献、如何正确评价文献。此外,课堂上老师要多加示范与学生多次共同完成循证过程,多找些典型的英文文献让学生传阅,掌握检索方法熟悉超声领域的常用词汇。同时学校还应丰富现有的数据库资源,完善医学数据库资源的建设,最终以循证医学增加学生对临床工作的信心。该项研究我们发现,有82.5%的学生会对超声诊断的准确性提出疑义,通过查找文献,病例追踪学生们的超声诊断水平有了很大的提高。学生能够独立思考发现问题、解决问题,从学习中寻找快乐,增加学习兴趣。这是以往教学模式完全达不到的教学效果。循证医学为培养高素质超声医学人才提供了新的思路。它是以解决临床问题为出发点发现问题,通过查阅相关文献寻找最佳证据,并以此来评价和综合分析所得证据科学性,正确应用证据指导临床诊断、治疗和预后。将此种新型教学模式寓于超声实践课程中,不仅可以培养学生从被动学习到发现问题的意识,还可以培养学生寻找最佳科学证据解决临床问题的主动学习能力。学生只有真正掌握循证思维并运用有效的手段获取和更新临床知识,才能在今后的工作中更好的服务于临床。因此,本研究对我国医学教育改革与发展具有重要意义。 作者:韩雪 程文 杨洪艳 单位:哈尔滨医科大学附属肿瘤医院超声科 超声医学论文:临床医学超声教学改革 1临床医学生超声诊断学教学现状分析 1.1超声诊断学课程设置不足 超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科,在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法,也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分[4]。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后,导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小[5,6]。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4-6个学时,往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学,或者将其纳入考查课、选修课,导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科,没有上机观摩或实践课,学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解,基本上达不到学习效果。 1.2临床医学生超声诊断学知识掌握现状 由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训,导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解,知之甚少,不了解超声检查适应证及用途,不清楚超声检查的原理及优势,甚至看不懂超声报告单,认为其只是辅助诊断,更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计,所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联,超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查,结果显示,66.4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握,73.4%的学生认为自己对超声知识的了解差,仅24.9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上,38.7%学生认为他会关注超声报告中描述内容,32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容,仅17.5%学生认为自己能读懂描述内容,46.5%学生表示完全不能读懂报告描述内容[6]。由此可见,临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。 1.3超声诊断学教学师资现状分析 由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术,专业人才储备相对不足,尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前,一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历,缺乏硕士以上学位人员,有些甚至是技术员转行,其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时,超声诊断学是一门实践性很强的学科,临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻,缺乏超声诊断学专业人才,尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师,加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训,带教过程中教学内容分散,缺乏系统性、针对性、规范性,带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性,严重影响了教学质量。 2临床医学生超声诊断学教学改革策略 为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求,实现现代复合型医学人才的培养目标,应改革现有的医学教育模式,弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。 2.1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要,重视超声诊断学课程教育超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳,不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一,在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势,但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系,加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设,完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准,超声诊断作为一种易于推广的影像学技术,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念,在临床医学生中普及超声诊断学教育,具有重要意义。 2.2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业,因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一,了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术,从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二,了解超声成像的常见干扰因素,并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三,能正确分析超声诊断报告。第四,能根据临床实际需求,充分发挥超声诊断优势,不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂,重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用,并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容,将基础、临床、影像学科相结合,同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中,广征博引,力求知识的先进性[5]。 2.3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,增加实践课超声诊断既是一门独立的技术,也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术,在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了全身各组织器官系统,超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。因此,教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,合理分配教学课时,临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时,让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术,更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课,基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法,图像是实时动态的,不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化,实践性非常强,所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要[5,8];临床医学专业该课程见习课不少于8学时,实习时间不少于2周。开展好实践教学,有助于加强影像与临床学科的结合,培养横向思维,避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势,将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论,有助于临床医生读懂超声报告。 2.4加强超声诊断学师资队伍建设随着超声医学的快速发展,目前各大医院都紧缺超声医师,教学任务的增加无疑会进一步凸显超声医生人手紧缺的矛盾,各高等医学院校应当着力培养优秀的超声诊断学专业的教师队伍。除了要引进高学历、高层次的超声专业教师外,还应加强现有超声医师带教意识的培养,对年轻教师进行超声诊断技术的规范化培训,从而系统化、规范化临床带教课程。带教过程中注意基础医学课程、临床课程、影像课程知识之间的联系,介绍超声专业新技术、新发展、新应用,激发学生的学习兴趣和热情,提高学习效果。 综上所述,立足当前各医疗机构临床医生在超声诊断技术方面的严重不足,结合当今医疗体制改革、年轻医师培养以及医学发展的的需要,应对临床医学生超声诊断学教学进行改革,只有这样才能培养出知识全面、综合能力强、全方位的医学人才。 超声医学论文:循证医学超声诊断学教学实践 一、强化循证医学教育观念,提高教师素质 教师是循证医学教育的实施者,因此教师首先要从思想上更新医学教育观念,认识到循证医学教学模式取代传统的教学模式是医学教育发展的趋势,并通过各种方式的学习和培训掌握循证医学的相关理论知识,循证医学资源分布与互联网检索,循证医学文献检索特点以及文献评价方法和原则,荟萃分析与系统评价的方法与原则,循证医学实践的基本程序与方法。要充分认识循证医学教育的本质、目的和意义,掌握循证医学的教育方法并灵活地运用到教学实践中。 二、传授循证医学的基本知识 以讲座的形式向实习学生讲授循证医学的基本理论、原则和实践方法,使其认识到: 1.循证医学的核心思想将医生个人的临床专业知识和临床经验与现有的最佳临床研究结果及患者的选择三者完美地结合起来,为患者制定最佳的医疗决策。 2.循证医学的实践包括5个步骤:①提出明确的临床问题;②系统检索相关文献;③严格评价文献质量,找出当前最佳证据;④应用最佳证据,指导临床实践;⑤后效评价临床实践及结果。 3.循证医学证据根据其来源、科学性和可靠性分为5个等级(可靠性依次降低):Ⅰ级,所有设计良好的随机对照试验(randomizedcontrolledtrials,RCT)的系统评价/Meta分析和大样本多中心临床试验;Ⅱ级,单个设计良好的RCT;Ⅲ级,单个设计良好的非随机对照试验;Ⅳ级,无对照的病例观察;Ⅴ级,病例报告和临床总结及专家意见。 4.循证医学并不否定经验医学,并非要取代临床技能、临床经验、临床资料和医学专业知识,它只是强调任何医疗决策应建立在最佳科学研究证据基础上。 三、指导学生获取循证医学证据 证据是循证医学的关键,证据的获取必须通过文献检索。绝大部分学生对于文献检索缺乏相关的知识,仅局限于用百度(baidu)或谷歌(google)等一般搜索引擎查找文献,因此所获得的文献资料较局限,专业性不强。为了使学生能够快速检索到合格的文献,首先向他们介绍一些循证医学资料数据库和网络资源,如Cochrane图书馆、Campbell协作网和Pubmed、Springerlink、Ovid及CHKD等电子数据库。并教会他们怎样用主题词、关键词、刊名、布尔逻辑(and、or、not)和文献类型等方法使用网络资源检索文献。由于医学文献检索中所获得的证据常常种类繁多、结果多样化,因此,还要教会学生如何利用循证医学网站,查阅有关新研究、新技术的系统评价和二次摘要文库,正确评价文献的真实性和临床价值,以便快速、有效地获取所需要的知识,了解本专业最新动态,发现目前存在的问题和不足,及时更新、丰富医学专业知识体系。 四、在实习带教中贯穿循证医学理念 “授之与鱼不如授之与渔”是循证思想在教学应用中的最好诠释。训练实习学生如何在临床超声诊疗活动中发现问题、分析问题和解决问题,使其掌握学习的技巧和方法,成为终身的自我教育者是超声诊断学实习教学的最终目的。在临床实习中将学生随机分组,每个实习小组有3~4名学生,由1名初级医师和1名中/高级医师承担实习监督和指导工作。首先,由每组的中/高级医师结合临床工作中所遇到的典型、疑难病例,向学生提出相关的超声诊疗问题,然后初级医师组织、指导学生通过文献检索查找最新、最佳证据,根据循证医学的评价标准,对获取的研究证据进行分析、评价,再结合病例的具体情况和所学的专业知识,阐述每个病例的超声诊断和鉴别诊断思路,提出最终诊断,并根据随访的手术和病理结果对诊断结果做进一步评价。最后,由中/高级医师对学生的检索策略和途径是否系统、全面,是否能够正确评价文献的真实性和临床价值,是否能将文献结果与具体情况相结合以解决临床实际问题等方面进行点评、总结,帮助学生理顺思路。这种教学方法使得学生在讨论和自我引导的学习过程中,能够比较系统、全面地将所学到的理论知识运用到临床实际中,同时又能够结合最新、最客观的临床研究结果进行超声诊疗实践,变被动接受知识为主动求索,充分调动其学习的积极性和主动性。循证医学教育强调学生带着问题找到自己所需的临床研究资料,并能运用循证医学的标准客观地评价其正确性、实用性,为临床决策服务。在超声诊断临床实习中贯彻循证医学教育,不但能培养学生的文献检索能力和分析能力,锻炼他们的语言表达和交流能力,还能拓展视野、扩大知识面,培养学生的临床思维、自学能力、创新意识和团队协作精神,这些都是21世纪超声医学人才必须具备的素质。 超声医学论文:超声导向下医学信息论文 1、资料与方法 1.1一般资料 对我院2010年8月~2011年3月收治的58例肝脓肿患者作为研究对象,其中男患者有35例,女患者有23例,年龄25~78岁;肝脓肿的直径为﹙4.5~12.5﹚cm;腹部超声检查显示:其中左肝脓肿20例,右肝脓肿38例;单发脓肿40例,多发脓肿18例;血常规检查:白细胞总数以及中性粒细胞明显升高。临床表现为高热、寒战及右上腹痛,肝区叩击痛明显。随机把58例患者分为两组,其中对照组30例,观察组28例。两组患者在年龄、性别、脓肿直径、临床表现等一般资料作比较,无显著性差异(P 0.05),具有可比性。 1.2治疗方法 对照组:采取行剖腹切开引流术。 观察组:采用LOGIA3彩色超声引导显像,探头频率为3.5MHz。首先让患者取平卧位,对腹部进行常规的检查,然后重点观察肝脏情况,观察脓肿的位置、大小形态、壁的厚度、距离体表的深度以及周围血管与脏器之间的关系[2]。通常选择与脓肿部位最接近的部位进行穿刺,选取的穿刺针为锁骨下穿刺针,同时对进针深度进行测量,探头的角度要固定好。步骤:进行常规消毒,保持无菌状态,再铺上无菌巾,采用1%利多卡因进行局部浸润麻醉,用消毒后的探头实时显像监视引导下,同时患者处于屏气状态,立即把探针直入脓腔中,抽取脓液行细菌培养与药物敏感试验。在取得药敏结果前,给予常规的抗生素治疗。若是直径﹤6的单发脓肿主要治疗方式为吸抽、冲洗注药为主;直径>6cm脓肿内的浓汁浓稠,先给予冲洗后引流为主。如果农业粘稠,可采用NacL溶液进行反复的冲洗,然后行吸抽,当浓汁抽吸干净后,适当在腹腔内注入一些抗生素,剂量不易过大,最后拔掉穿刺针。患者最好绝对卧床休息1~2d,使用5~8d抗生素,再复查B超,若是肝脓肿消失方可出院。 2、结果 观察组明显优于对照组。观察组全部患者均穿刺成功,其中58例患者,有53例穿刺1次,4例穿刺2次,1例穿刺3次,平均每次抽吸出﹙15~480﹚ml。观察组不仅在体温恢复快,并发症发生率低,而且伤口小,治愈率高。 3、讨论 细菌性肝脓肿是外科常见的一种感染性疾病[3],若治疗不及时可能导致死亡。随着生活节奏的加快,人口老龄化,发生细菌性肝脓肿呈逐年上涨趋势。目前由于超声的引导下,大大的提高了治愈率。对于肝脓肿的患者采取抽吸脓液或手术引流都是治疗的关键所在。对照组的患者行腹腔引流术,能把肝脏充分暴露,清除的脓液较为彻底,治疗效果良好。但其必须要开腹并切开肝实质,有很明显的创伤口,有一定的疼痛感,容易引起各种感染以及并发症。对照组手术引流后并发症发生率为15.9%。 超声导向下行肝脓肿穿刺治疗的优点:①有超声检查是实时成像技术,能准确显示脓肿部位、形态大小、壁的厚度以及周围血管,给穿刺过程带来便利,使脓液抽吸更干净,同时也降低了对肝脏的损害。②患者各种不良症状消失较快,而且属于微创,疼痛度低、感染机率小、治疗费用少以及并发症少等优点。③超声不仅能够正确引导穿刺过程,还可以有效的判断脓肿是否达到穿刺应具备的条件。对于还没有液化的脓肿,给予抗炎药治疗,定期超声检查,一旦发现有液化现象,立即在超声下行穿刺治疗。④经过有效的穿刺后行复查,若图像显示仍有脓液在内,可再行穿刺治疗,这样脓液清除更彻底,效果更显著。⑤目前由于耐药现象的出现,合理运用抗生素非常重要。使用超声导向下行穿刺治疗,可以有效鉴定细菌性微生物,通过药敏结果使用合理的抗生素。 总之,对于肝脓肿患者采取超声引导协助穿刺治疗,不仅效果显著,而且安全性高、并发症少、创伤小以及经济实惠,值得在临床上广泛推广。 超声医学论文:超声应用于口腔医学论文 超声是指振动频率大于20000Hz以上的声波,具有机械效应、化学效应、空化效应及热效应等已被应用于口腔医学各领域。本文就近年来超声在口腔医学的各个领域应用及新进展作一综述。 1超声在颌面外科中的应用 颌面外科利用超声各效应的应用主要包括超声骨刀、超声介入以及超声热疗。 1.1超声骨刀的应用 目前在口腔临床上常用的超声骨刀为压电超声骨刀。超声骨刀选择性对硬组织切割,切割时无震动,多形状、多角度手术刀使切割不受解剖部位限制,因此,超声骨刀在口腔临床中应用广泛。由于超声骨刀的选择性切割硬组织的特性,使得手术损伤到神经的风险降低,传统的下牙槽神经游离术得以推广应用[1];此外,超声骨刀在正颌外科中已被广泛应用,尽管超声骨刀的切割效率低于旋转器械,总的手术时间会有所增加,但其大大降低传统手术离断骨组织可能带来的软组织并发症[2];和传统涡轮机微创拔除第三磨牙相比,使用超声骨刀术后患者的水肿程度及疼痛感更轻[3]。 1.2超声介入 超声介入是指在超声引导下完成的诊断和治疗方法,具有损伤少,痛苦小、操作简单、相对安全等优点。在二维图像引导监视下,可进行精确的局部麻醉药物注射,以利于颌面部手术的开展[4];也可在超声引导下,进行化学药物注射或微粒植入治疗颌下腺流涎症[5]、颌面部血管瘤[6]或血管畸形[7]等病变。 1.3超声热疗 热疗是治疗肿瘤的有效方法之一。超声热效应具有安全、可控的优点,易于达到肿瘤组织均匀加热,使瘤体温度升高,可促进热敏感药物的定向聚集、瘤体内广泛分布及激活药物的生物活性[8-9]。在口腔颌面部的肿瘤的研究结果表明,超声热疗能显著提高化疗的有效率,二者具有协同抗肿瘤作用[10]。 2超声在口腔修复中的应用 超声影像技术在口腔修复中的应用有着更为广阔的前景。超声可以有效无损检测金瓷修复体表面或内部的缺陷的深度和尺寸,临床戴牙前使用该技术可以甄别缺陷金瓷冠,预防金瓷冠崩瓷。超声测量牙釉质厚度[11-12]可被用于指导贴面修复时的牙釉质预备量,以减少不必要的牙本质暴露。超声影像可无创、多次重复检测髁突位置,以评价颌位记录的重复性和准确性[13],无论用于临床还是教学,都有着独特的优势。超声的机械效应可应用于牙体制备中的颈部肩台修整,以形成连续、宽窄一致、表面光滑的肩台。超声制备的肩台显示出更清晰的内线角和更光滑的肩台平面,粗糙度研究分析结果表明,超声制备的表面粗糙度仅为传统旋转车针制备表面的一半[14],超声制备离体牙表面的粘接强度与传统旋转器械制备的表面一致[15]。超声的机械效应可以直接应用于拆除修复体。传统的修复体拆除方法可能会引起牙根折裂,而超声波振动能有效崩解粘结剂,大大降低固位力,有利于桩、冠的非破坏性拆除[16]。超声还可被用于清洁可摘局部义齿或者全口义齿。利用超声波的高频震动及空化效应,义齿表面食物残渣及生物膜等可被去除[17]。 3超声在口腔种植中的应用 超声影像技术对颌骨形态及大小测量的准确性已有研究,结果表明其准确性和锥形束CT相似,由于超声检测无痛、无吸收放射线等优点,可于种植术前、术中及术后各个时段提供必要的影像支持[18-19]。种植临床中使用超声骨刀大大提高了手术的安全性,减少手术并发症,其在上颌窦内提升或外提升的应用时,降低了窦底黏膜穿孔风险[20],避免常规敲击内提升可能造成的良性突发性位置觉眩晕症[21];在自体骨移植术中的应用,应用超声骨刀取骨,降低术中伤及其他软组织的风险。超声波具有引导骨生成及骨再生的功能[22-23]。目前,动物实验证实,低频超声具有促进种植体骨结合的作用[24-25],而如何选择合适的超声发射设备及工作头以及如何量化使用低频超声能量来促进临床种植体骨整合,有着巨大的研究价值。 4超声在正畸中的应用 动物实验表明,低频超声刺激通过改变降低核因子κB受体活化因子配体与骨保护素的比值,减轻正畸过程中牙根的吸收[26-27],同样的结果也在临床实验中得到证实[28]。低强度脉冲超声刺激促进牙周膜成纤维细胞及成骨细胞的生长,增强牙周支持组织,降低正畸后的牙列畸形的复发概率[29]。 5超声在牙周病治疗中的应用 早期,牙医师都是通过使用手工洁刮治器械对牙周病进行治疗。而应用超声洁治明显省时、省力。根据超声波发生方式不同,超声波洁牙机主要分为压电陶瓷式和磁伸缩式两种,研究表明,前者能降低病人洁牙过程中酸痛不适感[30],目前已将超声应用于牙周病的龈下刮治,采用适当的技术手段,已能达到和龈下喷砂抛光一样表面光滑的刮治效果[31]。 6超声在口腔黏膜病治疗中的应用 超声雾化疗法主要是应用超声雾化器将电能转化为同频率的声能并产生张力波,以水为介质,使药液在气相中分散为细微的雾化颗粒,随气雾直接作用于病损局部。超声雾化疗法用药均匀,作用面积大,易进入黏膜上皮细胞,能及时减轻黏膜损伤,促进口腔黏膜溃疡[32-33]及扁平苔藓[34]等黏膜病的修复愈合。 7超声在根管治疗中的应用 超声在根管预备和根管荡洗方面都很有效,可帮助一次完成根管治疗。由于超声根管器械是通过振动摩擦,同时具有冲洗功能,可有效地清除根管内碎屑,特别是在弯曲、狭小、分支多的侧副根管处[35]。有研究结果表明,沿工作尖长轴方向振动效果较垂直于工作尖清除效率更高[36]。超声法取出根管内堵塞物,如折断的根管扩大针、扩大锉、根管充填器械等[37],或根管再治疗病例中去除已充填的牙胶[38],效果良好。 8展望 尽管超声在口腔医学中应用广泛,但在骨切割或牙体制备时的工作效率较低,尚需进一步的提高;以及在促进软硬组织愈合中的应用其确切原理也有待进一步的深入研究,使超声生物学效应在口腔医学领域中应用必将发挥更大的作用。 作者:侯永福 单位:合肥市口腔医院口腔种植科 超声医学论文:超声在康复医学中的应用探索 1.超声诊断在康复医学的应用 1.1超声对骨骼肌肌肉系统的诊断 超声对骨骼肌肌肉系统疾病是一种有效的诊断工具,目前临床对骨骼肌肌肉超声的需求日益增加。由于高频探头高分辨率超声的出现,超声可以更清晰地显示肌肉、韧带、骨骼和关节囊及外周神经等结构。其灵活性、实时性、可重复性、非创伤性、低价格性以及无放射性,使超声成为诊断骨骼肌肌肉疾病的重要工具。 1.1.1超声对骨筋膜肌肉疼痛综合征的诊断 慢性疼痛是重要的公共卫生疾病,其中95%为骨筋膜肌肉疼痛综合征(myofascialpainsyndrome,MPS)[2],MPS是一种常见的非关节骨骼肌肌肉疾病,常见于颈部和腰部,并以骨骼肌肌肉扳机点为特征。MTrPs是位于骨骼肌纤维中可触及的紧张性索条上高度局限和易激惹的点。MTrPs可呈激惹或潜伏状态[3]。激惹MTrPs(activeMTrP)即A-MTrPs,非触诊时即可存在持续性疼痛,其持续疼痛部位可位于或远离MTrPs。目前MTrPs的病理生理机制仍不清楚。MTrPs的诊断依靠体格检查及临床症状,然而MTrPs依据体格检查诊断的可靠性一直备受争议[4],因此临床急需一种客观且能有效评价骨骼肌肌肉系统及其MTrPs的工具。超声对于诊断及治疗MTrPs是一种非常有用的工具。超声成像技术可从正常肌筋膜组织中区分出MTrPs,并使MTrPs及其周围组织可视化[5]。在超声影像中,斜方肌中的MTrPs表现为椭圆形局灶性低回声区(图1A),且与可触及结节的位置相一致,同时常与邻近多个结节并存。在3D成像中,纵向、横向、冠状面成像中可清晰显示分散的扳机点。超声下,扳机点结节表现为回声质地不均匀(图2C),而正常组织回声质地均匀。在彩色多普勒方差成像中,MTrPs表现为振动振幅局灶性降低,如图2D中箭头所示,这与二维灰阶成像中所显示的低回声区相一致。 1.1.2超声对肩痛的诊断 (1)肩袖损伤的超声诊断 肩袖是维持肩关节稳定的重要结构,由肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌及其肌腱组成,从前后上3个方向像套袖一样包绕肩关节,对肩关节的稳定起着重要的作用。肩袖撕裂为肩部疼痛和肩关节功能障碍的主要原因[6],常隐匿发生,随着年龄增大,肩袖会越来越容易在负荷并不大的情况下受到损伤,因此明确诊断和动态观察肩袖撕裂有重要的临床意义。与金标准关节镜相比,超声在诊断全层或部分肩袖损伤上与MRI具有相同的准确性[7]。据报道,超声在诊断全层肩袖损伤上具有57%~100%的灵敏性及41%~100%的特异性;在诊断部分肩袖损伤上具有41%~94%的灵敏性及85%~94%的特异性[7]。肩袖撕裂分为完全性和部分性撕裂。对于完全性和部分性的肩袖撕裂,超声可以代替MRI明确撕裂部位,评估撕裂大小,识别肌肉中的液性渗出和脂肪浸润[8]。完全性肩袖撕裂(图3A)最主要的特征是关节面与关节滑囊之间的肌腱撕裂区。该区含有液性暗区,呈现无回声或低回声区,与周围组织呈明显不连续,当组织碎片、滑膜、瘢痕及三角肌疝入时会相对较难辨认。肩袖的部分撕裂(图3B)常发现于关节肌腱的表面或者滑囊面,超声成像中撕裂的大小在长、短轴视图上显示为小的局部低回声区,仅累及肌腱的一部分[9]。 (2)钙化性肌腱炎的超声诊断 肩袖和肱二头肌长头腱的钙化性肌腱炎是肩部疼痛和功能障碍的另一个常见原因。钙化性肌腱炎是一种自限性疾病,常出现于30~60岁,据报道约9%的病人钙化3年后吸收,27%的病人钙化10年后吸收,而50%的病人钙化可引起慢性疼痛及肩关节功能障碍[10],这些症状可持续几月或几年。钙化性肌腱炎是肩袖肌腱内的钙沉积,最常见于冈上肌,可为双侧,其病理生理机制不明。 1.1.3超声对腕管综合征(CTS)的诊断 腕管综合征(carpaltunnelsyndrome,CTS)是一种由于正中神经在腕管内受到嵌压而造成大鱼际肌萎缩、肌力异常和手部正中神经支配区疼痛、麻木等感觉异常的综合征,是最常见的嵌压性神经病。CTS主要依靠临床症状和临床测试进行诊断,尽管电生理检查被认为是其诊断的金标准,它仍有10%~20%的假阴性[12],另外电生理检查不能提供正中神经及其周围组织的解剖结构改变,不能为进一步明确病因和手术提供更多的信息。最新meta分析显示,超声在诊断CTS的灵敏性及特异性上与电生理检查相当[13]。Buchberger等[14]首先运用超声对CTS患者的解剖变化进行定量测定,并描述了3个主要特征:①豌豆骨和钩骨钩水平正中神经横切面积及膨胀率(swellingratio,SR)增大,豌豆骨水平更甚(图5);②钩骨钩水平正中神经扁平率(flatteningratio,FR)明显增大;③腕横韧带掌侧移位明显增加。Buchberger等[14]报道正中神经在豌豆骨水平(即近端腕管)最易显示,左右径和横切面积最大,而在钩骨沟水平(即远端腕管)横径最小,故豌豆骨水平的正中神经横切面积的诊断意义最大。IM.Ajeena等[15]最新研究显示,超声不仅是诊断CTS,而且是评估CTS严重性的有效手段。目前已有研究推荐将超声作为专家诊断CTS的首选工具[16]。 1.2超声对深静脉血栓(DVT)的诊断 深静脉血栓(deepveinthrombosis,DVT)是指血液在深静脉内异常凝结,属静脉回流障碍性疾病,为周围血管常见疾病。DVT常发生于下肢与盆腔,约占90%,尤以下肢多见。典型的DVT发生于制动、外伤或手术后,尤其是脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)病人在住院期间具有较高的血栓发生率[17]。DVT若不及时治疗,将会影响患者的肢体功能和生活质量,严重的可能进一步发展成为肺栓塞,因此早期明确诊断病情并及时治疗对预后具有重要意义。深静脉造影检查是诊断DVT的金标准,但由于它的有创性、潜在并发症、技术要求及价格的限制,使得其不适合诊断非症状性DVT。随着超声诊断仪性能的提高及诊断水平的提高,超声已成为诊断DVT的重要工具[18]。 2.超声介入治疗在康复医学的应用 超声介入技术是在超声设备的探测和引导下,完成各种穿刺活检、关节造影以及抽吸、注药治疗等操作。由于高频探头高分辨率超声的出现,其灵活性、有效性及低成本性等优点,使得超声在介入治疗过程中可以发现许多骨骼肌肌肉系统病变。同时超声可进行实时监测,这使得注射治疗更为安全和准确。超声介入治疗的应用有多方面,其中包括超声引导下关节及软组织药物注射、超声引导下治疗脊椎小关节综合征、超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸以及超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛等。 (1)超声引导下关节及软组织药物注射 关节内注射类固醇可以有效解决由退行性病变、外伤及炎症性关节炎引起的疼痛,超声引导可以确保药物准确注入关节内。对于关节外骨骼肌肌肉病变,如肌腱炎、滑囊炎及筋膜炎,可在超声引导下将类固醇注入病变组织周围,以避免药物注入肌腱或腱膜内引起疼痛或造成其内部结构破坏[20](图7)。有研究显示,由炎症或退行性病变引起的关节软组织病变,经超声引导定位注射后疼痛短时间即可消失;关节内类固醇注射几天后关节渗出减少,临床症状改善[21]。 (2)超声引导下治疗脊椎小关节综合征 小关节是脊椎后侧成对的滑膜囊关节,由上一脊椎的下关节突和下一脊椎的上关节突所构成。脊神经后内侧支支配脊椎小关节、棘上韧带和棘间韧带。除C2及C3由第3枕神经(第3颈神经内侧支)支配,此水平以下的颈椎及腰椎小关节都受上一水平的内侧支(由后支所分出)和同一水平的内侧支双重支配。小关节被公认为是持续性脊椎疼痛的痛苦之源[22]。临床上常采用小关节内注射,进行内侧支神经阻滞(medialbranchblocks,MBB)和内侧支神经松解术来诊断和治疗小关节源性的慢性疼痛。透视引导和计算机断层摄影术引导是小关节综合征介入治疗的常规辅助手段[23]。B超引导技术具有其独特的优势,不仅能够辨认肌肉、韧带、血管、关节和骨性结构,还能观察到细小的神经[24]。与荧光透视和CT相比,B超可得到“实时”图像,且对操作者及患者均无电离辐射危害,因此其应用范围更加广泛,尤其对妊娠妇女等对X线有禁忌的患者来说。B超是一种连续影像,故可实时观察液体的扩散过程,由于能够清晰地观察血管,还能减少局麻药在血管内扩散或穿刺损伤血管等并发症的发生[24]。在医疗费用上,B超相对透视和CT也较便宜,性价比较高。超声介入治疗过程如图8所示。 (3)超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸 钙化性肌腱炎的保守治疗包括非甾体类抗炎药、激素定位注射及康复治疗,但这些治疗效果有限。移走钙化是解决肩关节疼痛及功能障碍的有效方法[25],一种简单且便宜移走钙化的方法为经皮穿刺抽吸。研究表明,超声引导下对钙化性肌腱炎的穿刺抽吸(图9)具有较高的临床疗效,可明显减轻患者的疼痛[26]。即使没有明显的钙化物质被抽出,患者的疼痛症状也可明显减轻。可能与抽吸后肌腱内的压力减轻及穿刺导致局部出血而促进残余钙化灶的吸收有关。超声引导下肌腱钙化灶的穿刺抽吸后复查,可见第一个月后钙化密度及大小明显减小甚至消失,这种变化在第一周更明显,之后吸收逐渐减慢,治疗一年后钙化可完全消失或减到最小[27]。 (4)超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛 痉挛状态由JamesW.Lance定义为“以速度依赖的牵张反射(肌肉紧张度)增加及过强腱反射为特征的运动失调,作为上运动神经元综合征的一个组成部分,它由牵张反射的超兴奋性引起”[28]。引起痉挛状态的原因有多种,常见的有脑卒中、脑外伤、脊髓损伤、脑瘫、多发性硬化及中枢神经系统退化性疾病等。按躯体受累范围痉挛可分为局灶性痉挛、区域性痉挛及广泛性痉挛。痉挛可导致患者产生疼痛、肌肉挛缩、活动受限及生活质量下降。治疗痉挛的方法有多种,其中肉毒素作为一种解痉剂,被认为是一种更广泛的康复治疗方案[29]。肉毒素可分为A、B、C、D、E、F、G7个型,A型是毒力最强和临床应用最常见的型别。A型肉毒素通过抑制神经肌肉接头处突触前膜的乙酰胆碱释放来抑制肌肉收缩。肉毒素的这种化学去神经作用是暂时的,终板的独立发芽即旁生新芽而形成新的神经连接,新的神经肌肉传导的建立,新的运动终板的形成一般要经历12~24周[30],恰好与临床疗效持续时间相吻合,需要肉毒素的重复治疗才能达到长期缓解肌肉痉挛的目的。准确定位及安全注射是A型肉毒素有效治疗局灶性肌痉挛的关键。超声作为引导肌肉定位注射的新技术日益受到关注。Berweck等[31]的研究结果表明与电刺激及肌电图定位技术相比,超声引导注射BTX-A不仅能够提高注射的准确性,还可缩短寻找靶肌的时间,减轻患者痛苦。配以高频探头的超声可以清晰显示靶肌及周围的神经血管,在实时超声影像引导下,不仅可将针头准确刺入靶肌特别是深层靶肌,还可根据解剖结构调整进针方向,既准确注射又避免对相邻血管与神经的损伤。APicelli等[32]最新研究显示,与徒手定位及电刺激定位比较,超声更能准确评估肌肉厚度及注射的位置,与此同时患者临床症状得到更好改善。 3.超声在康复医学的其他作用 在康复医学中,超声除了具有诊断及介入治疗作用外,还具有实时成像的反馈作用。实时超声成像可使康复医师实时观测深层肌肉(如腹横机及多梨肌)的收缩,发现细微的损伤结构。在超声实时成像下,患者可在康复医师指导下进行肌肉精细等容收缩,实现深层肌肉的激活反馈,同时为康复治疗措施的有效性提供直观的依据[33]。 作者:刘玲玲 尤春景 单位:华中科技大学同济医学院附属同济医院 超声医学论文:临床医学的超声诊断学教学创新 超声诊断学是一门发展最快、普及最广、渗透最深和实用性最强的新兴医学学科之一。伴随着科学技术和计算机技术的不断发展,超声从简单的一维、二维灰阶成像到三维、四维成像,从单纯的解剖形态学成像到功能成像、分子成像,从单独诊断到诊断与超声引导下介入治疗并重,极大地拓宽了超声诊断学的应用范畴[1,2]。超声检查探头除经皮肤表面的常规探头外,还发展了经直肠、经阴道、经食道、术中探头等多种,为超声引导下多种组织器官疾病的介入诊断与治疗提供了强有力的技术支持。三维超声技术、谐波成像技术、超声造影技术、弹性超声技术的相继推出,其无论在组织器官超声成像的清晰度、准确度、信息量,还是医疗应用范围,都大大提高。超声检查部位遍及全身各组织器官,包括颅脑、颌面、心脏、盆腹部脏器、胎儿、骨肌、全身大血管、神经及表浅软组织等。超声已成为目前在临床上应用最为广泛的影像学检查方法之一。但是由于本专业的年轻性,导致很多高等医学院校在超声诊断学教育方面出现了许多新问题,值得医学教育工作者重视,并积极采取进一步措施改变这一局面[3]。 1临床医学生超声诊断学教学现状分析 1.1超声诊断学课程设置不足 超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科,在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法,也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分[4]。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后,导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小[5,6]。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4-6个学时,往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学,或者将其纳入考查课、选修课,导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科,没有上机观摩或实践课,学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解,基本上达不到学习效果。 1.2临床医学生超声诊断学知识掌握现状 由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训,导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解,知之甚少,不了解超声检查适应证及用途,不清楚超声检查的原理及优势,甚至看不懂超声报告单,认为其只是辅助诊断,更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计,所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联,超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查,结果显示,66.4%学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握,73.4%的学生认为自己对超声知识的了解差,仅24.9%的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上,38.7%学生认为他会关注超声报告中描述内容,32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容,仅17.5%学生认为自己能读懂描述内容,46.5%学生表示完全不能读懂报告描述内容[6]。由此可见,临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。 1.3超声诊断学教学师资现状分析 由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术,专业人才储备相对不足,尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前,一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历,缺乏硕士以上学位人员,有些甚至是技术员转行,其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时,超声诊断学是一门实践性很强的学科,临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻,缺乏超声诊断学专业人才,尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师,加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训,带教过程中教学内容分散,缺乏系统性、针对性、规范性,带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性,严重影响了教学质量。 2临床医学生超声诊断学教学改革策略 为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求,实现现代复合型医学人才的培养目标,应改革现有的医学教育模式,弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。 2.1结合当今医疗体制改革和医学发展的需要,重视超声诊断学课程教育 超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳,不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一,在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势,但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系,加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设,完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准,超声诊断作为一种易于推广的影像学技术,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念,在临床医学生中普及超声诊断学教育,具有重要意义。 2.2组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材 目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业,因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一,了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术,从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二,了解超声成像的常见干扰因素,并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三,能正确分析超声诊断报告。第四,能根据临床实际需求,充分发挥超声诊断优势,不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂,重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用,并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容,将基础、临床、影像学科相结合,同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中,广征博引,力求知识的先进性[5]。 2.3将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,增加实践课 超声诊断既是一门独立的技术,也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术,在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了全身各组织器官系统,超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。因此,教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,合理分配教学课时,临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时,让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术,更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课,基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法,图像是实时动态的,不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化,实践性非常强,所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要[5,8];临床医学专业该课程见习课不少于8学时,实习时间不少于2周。开展好实践教学,有助于加强影像与临床学科的结合,培养横向思维,避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势,将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论,有助于临床医生读懂超声报告。 2.4加强超声诊断学师资队伍建设 随着超声医学的快速发展,目前各大医院都紧缺超声医师,教学任务的增加无疑会进一步凸显超声医生人手紧缺的矛盾,各高等医学院校应当着力培养优秀的超声诊断学专业的教师队伍。除了要引进高学历、高层次的超声专业教师外,还应加强现有超声医师带教意识的培养,对年轻教师进行超声诊断技术的规范化培训,从而系统化、规范化临床带教课程。带教过程中注意基础医学课程、临床课程、影像课程知识之间的联系,介绍超声专业新技术、新发展、新应用,激发学生的学习兴趣和热情,提高学习效果。 综上所述,立足当前各医疗机构临床医生在超声诊断技术方面的严重不足,结合当今医疗体制改革、年轻医师培养以及医学发展的的需要,应对临床医学生超声诊断学教学进行改革,只有这样才能培养出知识全面、综合能力强、全方位的医学人才。 超声医学论文:非临床医学专业超声检查教学感想 近年来,随着我国医学教育改革的深入和社会需求的增长,一批非临床医学专业,如生物医学工程、医学英语、卫生管理等专业教育得到了蓬勃发展,为医学高等教育的拓展注入了新的活力,同时也带来了教学课程的合理设置、教学内容的改革创新等新课题。临床医学概论是针对非临床医学专业学生开设的临床医学课程,通过该课程的学习,使非医学专业学生了解临床上常见病、多发病的基本知识,有助于提高非临床医学专业学生对现代医学模式的了解,有利于学生提高预防医学认识及社区医疗服务意识,从而促进医疗系统更加健康有序发展。超声检查在现代医学影像中与CT、x线、核医学、磁共振并驾齐驱,互为补充,是临床诊断中不可缺少的检查手段之一,内容广泛,涉及全身各个系统。在临床医学概论中,超声检查课程位于总论部分,仅有3学时。如何在有限的时间内,使学生系统地掌握临床医学理论及实践知识的核心内容,并能调动其学习积极性,对所学的临床医学知识适时消化吸收,融会贯通,确实达到提高其分析和解决实际问题的能力,已成为摆在教师面前的重要课题。 面对超短学时带来的挑战,在备课环节上,必须阅读大量的相关资料。超声检查隶属于超声诊断学,知识体系完整,是声学、电子学和医学的统一结合,要想在短时间内使学生充分掌握其内容是一件非常困难的事情,更何况是3学时的超短时间。由于教材中的内容是非常的概括、简化,必须使非临床医学专业的学生掌握超声检查的核心内容及其进展,使其与前后医学知识有机地联系起来,例如,超声波的物理特性生涩难懂,是教学难点而又不是教学大纲的重点,但是,该部分内容在课程讲解中起到承前启后的作用,为了不占用更多的时间,需要将大量相关知识高度概括,用精炼的、简单易懂的语言传达给学生,所以在备课时需扩展阅读内容。 采取现代化的教学手段,最大限度地提高教学效果。教材内容多与课时少的矛盾十分突出,这就需要我们改变已往的教学模式,选用一种能够满足当前教学需要的教学方法,多媒体教学是现代课堂教学的发展趋势,合理应用教学辅助课件,是提高教学效果的有效措施之一[1]。多媒体教学信息量大,教师在较短的时间里,可以把本学科及相关领域的新知识、新成果及时引入课堂,多媒体教学集声音、图像、文字、动画于一体,通过人机交互作用完成各种教学任务,同时,教师节约了在黑板上书写、绘图的时间,在单位课时中可以讲授更多的内容;运用多媒体教学,将影像专业所需要的X线片、CT片、MRI片及其它相关的图形、图像生动、直观地投影到屏幕上,使讲授内容更加明晰,易于学生接受。超声检查属于影像专业的教学内容,是一门形态学科,需要从观察图像来认识病变,实际工作中是通过大量的实时切面图像、血流图像甚至三维立体图像进行疾病诊断,它强调实时、动静态结合,同时,又是多学科相互结合的产物,基本理论内容多,原理深奥,一些内容难以理解,如果只是采用讲授的方式,学生会觉得枯燥乏味,印象不深,靠死记硬背,遗忘率高,达不到理想教学效果,利用多媒体形象直观的特点,可以较容易的解决此方面的问题。如用动画的形式播放自然届中蝙蝠在黑暗中是通过鼻和口中发出超声波来判断障碍物的距离而实现自由飞行特点,能使学生很容易的理解和记忆超声波的反射功能,又如澳大利亚的物理学家多普勒在地球上观察星星能看到不同的颜色变化和救护车由远及近或由近及远音调改变的动画,能使学生对比较难以领会的多普勒效应的理解变得轻松了,因此,采用多媒体课件,能够把授课难点有效分解,可以将教学内容深入浅出地讲给学生,大大提高教学质量;非临床医学专业学生,普遍认为临床概论不重要,甚至有的学校将其列为选修课,思想上不重视,学生学习积极性不高。采用多媒体教学,易于吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。如在谈到超声检查手段在产前筛查中的作用时,通过形象、清晰的正常与畸形胎儿三维图像的展示,使学生的注意力和兴趣大增,从而获得较好的教学效果。因此,合理地应用好教学课件,既适应学科的需要,又可以克服短学时带来的困难,还能把教师在课堂的主导作用发挥得淋漓尽致,使学生充分享受听课的乐趣,完成教学任务。 通过案例分析,讨论超声检查的主要内容和临床价值。案例导入式教学法是指在教学过程中,在介绍某个概念或方法时,以案例为切入点,通过案例引出问题,让学生先对问题进行思考,所提出的问题可以是待介绍的概念、方法适用的情形,也可以是某方法的应用步骤或应用方法时的注意事项,让学生结合案例给出自己的看法和解决思路,教师适当加以引导和启发,并及时对学生的说法进行总结,最后再给出科学的定义和完整的表述[2],有助于启发学生积极思维和提高学生综合运用知识的能力。超声检查应用范围广,涉及全身各个脏器系统,除了有的脏器位置之间关系密切外,各脏器功能之间有着千丝万缕的不可分割的联系,一个脏器的结构和功能发生改变,势必会影响对其它脏器的检查,如果把超声检查的不同内容尽量融入到一个实例中,则可帮助学生理顺所学知识的脉络,增加对超声检查临床价值的理解。超声检查的主要内容和临床价值是非临床医学专业学生的教学重点,是要求必须掌握的内容之一,也是临床概论学要求达到的教学目标。通过案例的导入,使学生能够横向思维,用联系的、发展的观点看待问题,加深对所学内容的理解和掌握,同时可提高学生的分析和归纳能力,达到举一反三,触类旁通之目的。如介绍多普勒超声的临床价值时,提出某位怀疑患有心脏病的患者初次到医院就医时,医生会让患者做超声心动图检查,通过该项检查,可以显示心脏的结构、功能及血流信息,由心脏结构的显示可延伸至腹部实质脏器的结构,由心脏功能的确认延伸到脂餐后胆囊收缩功能的判断,由心脏血流信息的提供延伸至多普勒超声在糖尿病后血管并发症、肝移植后血管并发症检测方面的应用等。通过案例分析可集中学生的注意力,有助于提高学生综合运用知识的能力,获得良好的教学效果。 把握好教学内容的深度与广度。临床医学概论课程面临的使用者是非医专业学生,课程设置的教学目的是应使学生在完成相应专业学习的基础上,系统掌握和了解临床医学的相关知识,进一步完善临床医学知识结构,以激发和促进良好的认知结构作为价值取向,其要求的内容与层次和目标指向,显然与医疗或科研为职业的医学专业学生教材内容的深度与广度不有所不同。在非医学专业开设该课程并不是为了培养临床医师,该课程本着“实用”的原则,建立了非医学专业医学教育平台,其教学内容不宜“精深”,正因为是概论,所涉及的范围和内容广泛,但内容展开程度等方面要有所限制。因此,超声检查应重点介绍检查的应用范围和临床价值,对于超声基础理论和超声仪器工程学方面的内容不宜深讲,对超声检查的重要进展和今后的发展方向亦应做简要介绍,对超声仪器的了解可在临床实习时介绍。 总之,临床医学概论中超声检查课程内容广泛,课时短缺,对非医学专业学生来说,掌握其内容有一定难度。建议在教学中尽量精选授课内容,尽可能采用多媒体教学;在课堂上,多以病案形式引导学生学习,提高学生学习的积极性;适当安排临床见习,加深对理论知识的认识。由于医学院校非临床医学专业大部分是近几年才开设的新专业,在课程设置、课时比例、教学手段等诸多方面均处于探索和改革之中,今后,在该课程的教学研究方面,还需要教学管理人员和师生进行广泛地沟通和调查,寻找该课程与学生所学专业的交叉点,深入研究临床医学概论的理论内容和教学方法,做出切合实际的决策,更好的进行非临床医学专业临床医学概论课程的设置和教学工作。 超声医学论文:平面波成像的医学超声探头改进 摘要: 目的基于平面波发射/接收原理的超快超声成像技术近年来已成为国际医学超声领域的研究热点,有望取代传统的聚焦扫描式超声成像技术。传统方式受其成像模式的限制,无法实现高帧频成像,而通过平面波发射以及相干复合方法,可大大提高超声成像的帧频。本文提出一个新的设想,即采用高程方向无聚焦换能器,相对于传统的高程方向有聚焦换能器,可能有助于进一步提高超快超声成像技术的成像效果。方法首先简要介绍平面波相干复合成像的原理和方法,进而通过FieldⅡ软件仿真,验证相干复合成像方法对平面波成像图像质量的提升效果。最后,通过仿真和实验实现探头高程方向的发射声束聚焦模式,并对上述2种模式换能器的平面波成像效果进行了对比分析。结果使用平面波复合成像算法得到很好的成像效果,两种探头经对比,NEFP探头成像图像的对比度相对于EFP探头明显增强。结论对于超快超声成像方法,使用NEFP超声探头可以取得更优的成像效果。 关键词: 平面波成像;超声探头;相干复合成像;高程方向 0引言 传统的超声成像采用电子扫描的方式,且进行多次聚焦发射产生一副完整图像[1],因此成像的帧频较低。随着脑功能成像、实时三维超声成像、高速多普勒血流速度流场成像、二维实时弹性成像等成像技术的出现,对成像帧频的要求变高,传统的帧频速度已经很难满足新的成像模式。超声平面波成像是一种可以快速提高成像帧频的方法[2],可以很好地应用到以上领域的研究上。平面波成像是把换能器所有阵元作为发射和接收孔径,以相同的高压脉冲同时激励换能器各阵元产生平面波,通过一次发射即可覆盖整个成像区域,很大程度上提高了成像的帧频。为了解决平面波成像的信噪比、对比度、分辨率较差的问题,平面波相干复合成像方法被法国学者提出[3]。相干复合成像,即通过多次发射不同方向的声波,然后对接收到的回波数据以某种规则加以融合的超声成像技术。因为超声信号从不同角度照射到同一个反射子上,相当于传统成像模式的聚焦效果。相干复合成像技术简单易行,成像视野扩大,并可减小斑点噪声和伪像,提高图像清晰度、对比度和分辨率。但由于需要多次发射,使帧频有所下降,故相干复合成像发射次数要根据成像需要合理选择[4]。超声探头具有超声波发射和接受的功能,其结构对成像效果有重要影响[5]。超声换能器探头由压电晶片、声透镜、匹配层、压电晶片、背衬等部件组成,其外形为长方形。压电晶片是被切成若干个小窄条的阵元,阵元间以吸声较强的橡胶相隔。在超声换能器的纵向声束控制方面,目前线性阵列的声束控制方法主要有电子控制调节和声透镜调节[6]。电子调节技术是通过控制换能器中各阵元的时间延迟,达到预期的波束效果。声透镜调节是通过改变匹配层和声透镜的弧度来改变波束形状。在常规超声线阵换能器中,沿晶片短边方向(即探头高程方向)不作切割,通过改变匹配层和声透镜的弧度使其在探头高程方向产生一个高程聚焦。而近年来备受关注的多维成像[7-8],是将晶片沿短边方向也切成若干条,其声束控制技术是在二维方向对分割的晶片添加电子延时,以达到期望的声束聚焦效果。目前对于平面波成像的研究主要集中在成像算法方面,但关于超声探头结构和工作方式与超声平面波成像质量之间关系的研究却还是一个空白。目前所有的平面波成像研究都采用传统的线阵超声探头,如图1所示。只是在横向(探头宽度方向)上采用无延时发射形成平面波,而在探头的高程方向上则都有一个由声透镜实现的物理聚焦,并不是真正的纯平面波。针对这一问题提出一个新的猜想,即采用高程方向无聚焦换能器,代替传统的高程方向有聚焦的换能器,可能有助于进一步提高平面波成像技术的成像效果。为验证这一猜想,本文首先通过FieldⅡ软件仿真实现平面波相干复合成像算法,比较多角度相干复合成像效果与单一角度平面波成像效果的差异。然后,又通过改变仿真参数设置控制探头高程方向的发射声束模式,对上述两种模式换能器的平面波成像效果进行系统的对比分析。目的是为了验证针对相干复合成像的成像模式,发射完全意义超声平面波和有纵向聚焦的伪平面波探头,哪种探头的效果更优。 1方法 超声成像算法中应用最多的算法是延时叠加算法,该方法特点是算法简单、运算速度快,被广泛应用在实际的测量中。在平面波单幅图片生成时,本文运用该种算法进行成像,其算法的概要步骤介绍如下。DAS成像采用对接收信号进行延时后,直接叠加的方式进行成像,如下式所示:Y(t)=Mm=1Nn=1wm,nxm,n(t-τk)(1)式中:τk代表聚焦点k的延时;M为发射阵元数;N代表接收阵元数。在实际的成像过程中,所接收到的回波信号经过AD采样后才进行波束形成,所以建立离散化的数学模型如下。针对聚焦点k,设:xm,n(k)=xm,n(t-τk)即xm,n(k)代表对于聚焦点k,第m个阵元发射,第n个阵元接收后经过延迟后的信号。本文采用矩形窗函数加权。尽管Stolt迁移理论常用在地震成像检测方面,具有实现速度快的优点,但该算法在用于波速变化快的情况时会使其成像精度降低,因此应用于传播速度变换较大的地震波时会受到一定限制[10]。然而超声在组织中的传播速度接近固定值1540m/s,若将Stolt迁移理论应用在医疗超声成像领域,因其传播速度在人体组织中接近常数,能很好地克服传播速度变动幅度大这一缺点,实现超声高帧频成像[11]。根据Stolt迁移理论解出散射子位置。由于复合成像中发射的角度为已知,由几何关系可以求出偏移量,并根据偏移量合成叠加[12],从而实现图像的复合叠加。 2结果与分析 2.1探头发射声场 实验所使用的为一维线阵探头,型号为L75-12840C。EFP探头在30mm上有一个高程聚焦,为声透镜聚焦。NEFP探头中通过改变匹配层和声透镜的纵向弧度使其纵向高程聚焦消失,变成完全意义的平面波。两种探头的其余参数完全相同:主频为75MHz,阵列面为395mm×35mm,阵元数为128×1,阵元间距为3mm,高程为35mm。为确保两种探头发射的声场符合理论预测,利用三维声场扫描仪对其声场分布进行数据采集,采用的扫描仪由英国PrecisionAcoustics公司开发研制,型号为ModelUMS3s/Nums3032,测量中以水听器为接收换能器,水听器直径为05mm。声场检测过程中探头发射电压保持在30V,采用外部信号激励声波发射,激励信号周期为1MHz,规定探头的深度方向为Z轴,横向方向为X轴,纵向为Y轴。扫描面为不同深度下XY矩形平面的声场。水听器每次移动距离为05mm,图中X、Y轴的数据单位为mm,图中彩色数据点表示经能量归一化的声压强度。图2(a)、(b)为采用NEFP探头在深度30mm、60mm处扫描的声场分布,从图中可以看出声场分布较为分散均匀,各个深度无明显发散;(c)、(d)为采用EFP探头在深度分别为30mm、60mm处扫描的声场分布,图中的声场在较浅区域分布集中,到60mm处严重发散。表1为不同深度的声强主值宽度数据对比,主值分界线为最大声场强度的1/3处。通过对比30mm和60mm处的声压分布,60mm处的最高声压和平均声压均小于30mm处,对比同在30mm处的(a)和(c),(c)处的最高声压高于(a)处,这是由于归一化的能量分布,能量越集中,声压主值越大。 2.2复合成像仿真 为了验证相干复合成像算法的合理性,本文首先仿真出相干复合成像的成像效果图,再通过仿真两种换能器模型对比其成像效果,最后在数据采集平台采集仿体数据。首先利用MATLAB工具软件通过FieldⅡ超声仿真[13]程序,通过设置换能器参数进行仿真实验。假设声传播介质为均匀的人体组织,不考虑声衰减和组织的非均匀性,声速被统一设置为1540m/s。换能器采用75MHz的发射频率,阵元数目为128个,阵元间距为27mm,高程方向长度为5mm,为仿真实现其在高程方向上的声透镜聚焦效果,将阵元在高程方向上分为10等份,以实现电子聚焦,设置高程聚焦深度为30mm。仿真试验中,在模拟仿体中模拟散布30个散射子成像深度为0~80mm,30个点有规律地分布在11~65mm之间,点在深度方向间距为6mm,横向位置在-5mm和10mm处,纵向位置在0mm中心面处,将该模拟仿体标记为仿体1。通过复合成像算法进行仿真实验,复合角度从θ=-[(N-1)/2]pi/180,(若N为偶数则以θ=-(N/2)pi/180开始)以Δθ=pi/180的间隔变换,N表示复合成像幅数,复合成像结果如图3所示。为了进一步分析不同方法分辨率和对比度的情况,在图3深度为30mm、60mm深处取横截面进行分析。图4为不同幅数合成在30mm和60mm深处的横向截面,(a)表示30mm,(b)表示60mm。表2列出了60mm处的半高全宽(fullwidthathalfmaximum,FWHM)和峰值旁瓣水平(peaksidelobelevel,PSL)两项指标对比。FWHM是指在主瓣峰值一半处的波形宽度,其值越小表明图像分辨率越好。PSL是指主瓣峰值强度对于旁瓣的峰值强度之比,此处PSL越小表示旁瓣抑制得越好图像对比度越好。图中有3个峰值,参数选取3处峰值所需参数的平均值。从图3可以看出,1幅图片成像中近场伪影较多,近场伪影主要是由超声发射声场的旁瓣引起的。21幅相干复合成像的分辨率和对比度最好,近场伪影也得到了很好的抑制,9幅相干复合成像的分辨率和对比度要优于单幅平面波成像,但较21幅复合成像效果差。从图4和图2可以明显看出21幅图片合成的图片半高全宽最窄,旁瓣得到了很好的抑制,分辨率和对比度都是最好的,其次是9幅合成,最后是1幅的发射接收。对图4中的数据进行定量分析,不同幅数复合成像详细的参数值见表2,从表中可以看出随着图像合成幅数的增加,FWHM值减小,成像分辨率提高;PSL值减小,成像对比度提高。同时可以看出,近场的分辨率要优于远场,而远场对比度优于近场。 2.3不同探头仿真 为检验纵向聚焦探头和发射完全平面波的非聚焦探头的成像效果,使用FieldⅡ进行仿真实验,仿真发射频率采用75MHz,采样频率为100MHz,阵元数目为128个,阵元间距为27mm,长度为5mm,阵元在长度方向上分为10等份。EFP仿真探头通过电子聚焦,设置聚焦高程为30mm。NEFP仿真探头在阵元长度方向上分为10等份,纵向不做聚焦,其余参数两种探头相同。采用9幅合成的图像观察两种探头的成像效果,实验采用模拟仿体1。利用不同探头发射模式进行仿真实验,成像结果如图5所示,为了更好地对比不同聚焦方式探头的成像效果,选取生成图像深度为30mm、60mm处横截面数据进行对比分析,见表2。从图5可看出,EFP在各个深度处成像更均匀,在远场处的成像分辨率更高。图6为在60mm和30mm深处对不同探头成像进行分析的结果,可以看出,在60mm深度处,仿真EFP探头和NEFP探头对散射子的成像分辨率和对比度影响差别不明显,在30mm深度处,两探头的分辨率差别不大,但NEFP探头成像的对比度要明显优于EFP探头。图6表明,在EFP探头模式下,不同深度处的分辨率差别不大,而较深处的对比度要优于较浅区域;在NEFP探头模式下,不同深度处的对比度差别不大,而较浅处的分辨率要优于较深区域。 2.4探头采集数据 本实验基于美国Verasonics公司V-1数据采集系统,并行发射128通道,二选一复用并行接收64通道,12位ADC。该系统与matlab软件有很好的兼容性。声波发射探头如31所描述。具体成像参数为:128发射阵元,阵元间距为049mm,中心频率为75MHz,采样频率为60MHz,声速为1540m/s,成像动态范围设为50dB,具体结果如图7所示。从图中可以看出,所得图像总体成像分辨率较高,对比发现,(a)的背景噪点要明显比(b)多,说明NEFP探头近场成像背景噪声较小,对比度较EFP探头更好,远场区域对比度差别减弱。截取图7(a)、(b)图像在深度为116mm、340mm、893mm处进行横向对比分析,横向变换曲线见图8。在焦点附近的区域EFP探头的对比度优于NEFP探头,在近场和远场区域NEFP探头的对比度优于EFP探头,两幅图像分辨率差别不大。 3结论 传统的波束合成算法应用到平面波成像时会得到较差的图像分辨率和对比度,不适用于超快超声成像技术。本文利用相干复合成像方法,实现了平面波快速成像,仿真结果表明该方法可以得到更高的成像分辨率。在对比NEFP和EFP两种探头的仿真实验中发现,在近场区域内NEFP探头的对比度明显优于EFP探头,分辨率有微小下降。使用实验平台的数据采集验证了这一结论。通过实验数据对比可以看出,虽然两种探头的平面波成像效果各有优缺点,但NEFP探头的确在某方面优于EFP探头,这为进一步改善超声平面波成像质量,使其尽早应用于临床提供了一条新的研究思路,对医学超声成像领域的发展具有十分重要的意义。 超声医学论文:超声医学影像科患者的就医体验 摘要 通过研究分析超声医学影像科患者的心理特点和就诊需求,对不同患者给予针对性的护理措施,营造温馨的就诊环境,减轻或消除患者的不良心理因素,彻底改善了患者的就医体验,提高了超声检查工作效率、护理质量及患者的满意度。 关键词 超声医学影像;心理;就医体验;延伸护理 超声医学影像检查因具有操作简便、安全、无创、诊断准确率高等特点,在临床上的应用越来越广泛[1]。我院超声医学影像科承载着各种疑难疾病的诊治任务,每天承接2000~3000名来自各地的患者的诊疗工作。为认真贯彻落实优质护理方针,持续改进护理服务,改善患者就医感受,本研究针对行超声检查的门诊患者进行需求调查,通过满足各类人群的不同需求,制定了一系列的解决措施,使患者在良好的心理状态下接受超声检查,取得了良好的效果。现报道如下: 1材料与方法 1.1研究对象选择2015年2月至5月于我院门诊行超声检查的患者,包括老年人、妇女、儿童、孕妇、残疾人、疑难杂症的患者等,共308例。 1.2调查方法本研究采用统一的调查问卷,问卷根据《进一步改善医疗服务行动计划》对护理服务质量的若干要求自行设计。调查前由超声科护士向调查对象说明调查目的,并承诺对调查资料保密。在调查对象知情同意后,发放问卷并匿名填写后现场收回。调查内容主要包括就诊环境、服务态度、服务流程、隐私保护4个方面的就诊需求,共计20条。调查人员为本研究参与人员,熟悉问卷的内容和意义,保证现场问卷的真实性和数据录入的准确性。 2结果 2.1不同患者的就诊需求老年人的就诊需求:老年人感知觉、注意、学习记忆、思维、语言等各种认知能力下降[2],加之患病时身体健康水平下降,常使其烦躁焦急、恐惧,希望得到医护人员的关注、尊重和安慰。儿童及家长的就诊需求:超声检查虽然是无创检查,但患儿因恐惧而出现不配合检查的抵触心理,或因空腹、饥饿而哭闹,家长则因心疼孩子会出现焦虑,甚至暴躁情绪。妇女的就诊需求:女性患者做某些检查(如阴式超声、乳腺超声)时,尤其是遇到异性检查医师时,常常出现害羞、紧张的心理,同时对隐私的保密性要求非常高。孕妇的就诊需求:孕妇本身怀孕期间心情焦虑,尤其是对孩子的健康问题更是关注,检查时会出现更多的担忧、紧张情绪。残疾人的就诊需求:盲人、聋哑人和肢体缺失的残疾人会有恐惧、焦虑、紧张的心理。还有些患者因活动不便,需要他人提供帮助。久治不愈的慢性病、疑难病患者的就诊需求:某些疑难病、慢性病患者因病情复杂、病程长,对治疗和医生缺乏信心,希望得到经验丰富、医术高超的名医准确快速的诊治[3],导致患者时常出现悲观、忧虑、紧张和求名医心理。 2.2患者对医院的要求患者对超声科医疗技术、医疗设备等硬性条件要求必须过硬,同时对服务环境、就诊条件、细节服务要求也很高。包括隐私保护、超声检查流程说明、配合事项、检查前准备工作等细节。 3护理 根据不同患者的需求,我科通过改善服务流程,创新方便群众就医的措施,从患者的就医体验、心理需求等方面为患者提供了满意的服务。 3.1提高医护人员自身素质和服务水平加强医护人员自身的道德修养,了解超声检查的前沿知识,掌握与患者沟通技巧[4],树立全心全意为患者服务的思想,从而赢得患者的信任。 3.2优化诊区设施布局,营造温馨就诊环境为了给前来检查的患者营造温馨舒适的就诊环境,我科做了如下改造:提供温馨的检查室、宽敞的候诊环境,保持整洁、安全、舒适;执行“一室一医一患一陪同”诊查制度,在诊室门口设置私密性保护设施;在每个楼层的电梯口都设有导诊台和超声科标牌,设置就诊区域建筑平面图,以防患者因找不到位置而急躁;在候诊大厅配备了舒适的候诊椅和清晰的LED大屏幕电子叫号系统,根据不同人群需求设置哺乳专区、儿童玩具区、孕妇候诊专区等;为患者提供饮水机、纸杯、轮椅等便民设施。 3.3合理调配超声资源,有效分流患者实现分时段预约,合理安排患者的检查时间,尽量缩短等候时间。根据门、急诊检查患者病种,科学安排各专业检查医生数量,增设专家出诊人次,确保出诊医师的数量和质量。对于特殊患者开放绿色通道,安排机动人员进行检查。 3.4发挥信息技术优势,改善患者就医体验在保障患者隐私的前提下,通过告示板、微信平台、告知单等多种形式提供提示服务。利用微信平台对门诊检查的患者开展延伸服务,包括检查注意事项、准备工作、心理指导等,为患者提供了全新的就医体验,使患者足不出户就可以了解专业的超声检查事项。 3.5持续改进护理服务,实现个性化护理服务针对不同患者的心理需求、病情,提供个性化护理服务,从而消除患者焦虑、紧张、烦躁的心理。为老年患者检查时,允许2名家属陪伴。对于行动不便者,提供轮椅,并安排专人扶老人上、下检查床。轻音乐能调节大脑边缘系统和脑干网状系统的功能,起到镇静、调整血压及心率的作用[5],故在检查室内播放轻音乐。让患者提前2min进入检查室,向其耐心解释检查的目的、方法,帮助患者摆好体位,让患者握住护士的手,进行深呼吸等[6]。对于儿童患者,带其熟悉检查环境和仪器,并通过做游戏、讲故事等方式舒缓其焦虑的情绪。对于接受有空腹、憋尿等特殊要求的检查的患儿,尽量安排在上午10:00之前完成检查。检查时安排家长在场陪伴,以增强患儿信心。 对于女性患者进行检查时,要求家属陪伴,尽量安排女性医生操作,异性医生诊室内一定安排女性打字员,以缓解患者紧张和害羞的心理[7]。为就诊孕妇设置候诊专区,检查时家属陪同,避免紧张。对于检查结果有问题的情况,医生应尽量避免和孕妇直接交待,以免影响孕妇的心情。对于残疾人,护士除了给予特殊的关爱外,还为其提供检查绿色通道,提供沟通板、扩音器等,并多采用肢体语言进行沟通。对于慢性病、疑难病的患者,除了常规护理外,尽量安排经验丰富、沟通能力强的医生为其检查,并安排多名家属陪同。 综上所述,超声医学影像检查是门诊常见的检查方式,在检查中,医护人员应了解不同人群的需求,采取不同的护理措施,并通过微信平台等新型信息技术手段的推广使用,实现医院与家庭的无缝隙延续护理,使患者足不出户即可获得超声检查的相关知识,提高患者检查的依从性,降低检查的重返率,提高患者的综合满意度。 作者:胡婷 朱莹 刘秀萍 单位:中国医科大学附属盛京医院超声科 超声医学论文:超声诊断学教学的临床医学论文 一、优化超声诊断课程内容,突出学科重点和特色 目前,临床医学专业的超声教材的内容比较简单,只是简单介绍超声诊断原理、正常声像图和异常声像图之间的区别,超声诊断学与内科学、外科学等临床学科的教学不同步,往往出现讲到的相应系统疾病的超声特征时,相关疾病在内科学、外科学中并未讲解,学生无法理解超声诊断与疾病特征之间的关系,不利于学生对疾病超声诊断的整体认识,而且容易造成学生诊断思维的混乱。此外,超声诊断学内容具有综合化、融合化的特点,超声诊断学教学学时少(20~30学时)与教学大纲规定教学内容多、超声诊断学概念抽象、相关专业知识更新较快等诸多问题存在一定的矛盾。因此,要求超声诊断学任课教师在授课过程中在强调超声诊断学教学内容的基础性、系统性和完整性以外,应重点强调临床常见病的超声诊断原则及鉴别诊断。教学中应密切联系生活及临床实践,多举例,联系疾病讲解分析,如讲到超声检查时,让学生回忆以前体检或到医院做超声检查的经历。这样既吸引了学生的注意力,也丰富了课堂教学内容。超声诊断学是联系基础医学课程与临床课程的汇合点,在超声诊断学教学实践中最基本的要求就是临床医学专业的学生在学习超声诊断学以后能够迅速判断患者是否适合进行超声波检查,以及选择什么样的影像检查手段是最优的(比较影像学范畴),能够理解超声诊断报告的内容,从而及时准确地对疾病做出诊断。在每次授课结束前,授课教师应对本次授课及近期授课内容做简要总结,突出了超声诊断学的课堂教学重点,可以起到良好的教学效果。如何优化超声诊断学的教学课程,合理安排超声诊断学的讲解内容,是一门需要长期练习的技巧。 二、加强对学生超声诊断思维方法的培养 我国传统教育注重对学生知识的传授,却忽视对学生动手能力和独立思考能力的培养。超声诊断学是医学中的形象思维学科,观察超声图像时要有三维立体思维概念,改变学生单纯的平面观念,使其建立良好的立体思维习惯,对学好超声诊断有重要意义。超声检查可以从不同方位和角度观察病变的回声强度(强回声、等回声还是低回声)、形状是否规则、最大直径、病变的边缘是否清晰以及邻近组织器官的压迫或浸润情况。超声诊断学教师在教学中应逐步使学生认识到科学的思维习惯在日常学习和临床工作中的重要性,使其较好地掌握利用超声波分析诊断疾病的正确思维方法,提高学生的综合诊断能力,如条件允许,可以将便携式移动彩色超声诊断仪(床头彩超)带进课堂直接应用于理论教学,使学生有机会接触彩色超声诊断仪(此方法也已被用于心电图教学过程中),以增加学生对本课程的感性认识,此外,我校设有超声诊断实验室,拥有多台教学用彩超,使学生都能上机操作,让他们有亲身的体验和感受。 三、改进超声诊断学教学的方法和手段,合理应用多媒体教学方法 超声诊断学需要从观察图像来诊断疾病,传统的教师讲授利用板书、挂图或绘图的方式有很大的局限性,学生觉得枯燥乏味,对一些内容难以理解,单纯依靠死记硬背,遗忘较快,使学生在超声诊断学的学习中总处于被动状态。采用多媒体辅助超声诊断学教学具有形象、动态、直观、交互式等优点,可以真实形象、直观具体地反映超声波诊断的特点,为超声诊断学教学提供了现代化的教学手段,是超声诊断学目前最主要的教学手段,使传统的超声诊断学教学思想和观念发生了巨大变化。多媒体教学虽然已广泛应用于超声诊断学的课堂教学,但超声诊断学多媒体教学中也应注意在幻灯制作上必须多下功夫,教学内容难度适中,重点突出,图文并茂,背景和文字要对比鲜明(在超声诊断学教学实践中采用白底黑字效果较好),适量加入动画、声音或实际患者超声诊断录像,对超声图像加以讲解、分析,可以极大提高超声诊断学的教学效果。避免对超声诊断学教学幻灯片的简单复述,放映幻灯片过程中避免速度过快,讲授时语速适当,讲到重点时应放慢速度,给学生思考和记忆的时间,善于使用肢体语言(例如眼神、声音和动作等)突出超声诊断学的重点知识和内容,注意语音、语调的变化,最好在讲授过程中能做到抑扬顿挫。超声诊断学教学过程中应该合理使用多媒体教学,但是不能过分依赖,应根据超声诊断学教学的需要和特点,在多媒体教学过程中融入实物标本、教学模型等传统教具,使超声诊断学教学内容更加生动、直观,激发学生对超声诊断学的学习兴趣,从而有效地实现突出超声诊断学的教学重点,解决教学难点。利用联想式、启发式、探讨式和回顾式等教学方法,把难懂的超声诊断学概念、专业术语用通俗易懂的语言表达,便于学生课后复习记忆。有些重点部分,还可利用板书等传统教学手段。必要时可采取PBL教学法或CBL教学法提高教学质量。注重激发培养学生对超声诊断学的学习兴趣和独立思考判断的能力,尽量将复杂问题简单化,有利于学生对超声诊断学课程难点、重点的理解和掌握,提高学生的自学和实际工作能力。 四、积极调动学生的学习主动性,加强师生沟通 超声诊断学的教学需要有针对性,不能简单地利用“填鸭式”教育完成超声诊断学的教学任务,否则是对学生的不负责任,医学生的学习是长期持续的过程,并且应该持续终生。目前,一般医学院校的教育不可能在有限的时间里将所有医学知识全部传授给学生(因为这是不现实,也是不可能的),支撑医学生终身学习的是对医学的兴趣和自身的责任感与使命感,这也是每个医学生学业、事业成功的关键和决定性因素。现代大学医学教育学强调医学生是医学学习的主体,医学生应具有较强的自我学习的能力,但是目前医学院校的医学生大多为“80后”、“90后”的独生子女,以“90后”的独生子女居多(对这一群体笔者并无偏见),但客观上不少学生在自立方面比较薄弱,依赖性较强,自理能力较差,没有正确的学习目的和端正的学习态度,不能客观、全面地了解自己的知识需求和知识结构,缺乏对超声诊断学的学习兴趣和动力。为解决上述问题,超声诊断学授课教师应积极主动改善教学方式、方法,向临床医学学生明确学习超声诊断学的重要性、实用性和必要性,严格课堂纪律,激发学生对超声诊断学的学习兴趣。此外,超声诊断学任课教师均为附属医院的超声心电科医生,而非学校专职教师,师生之间相处时间短,日常沟通较少,师生感情较为淡薄。因此,超声诊断学授课教师应做好自我介绍,给出联系方式(手机、固定电话、QQ号码、微信和E-mail地址等),当学生在生活学习中遇有任何问题而不方便课堂提问的,均可向超声诊断学授课教师咨询或与教师讨论,做到教学相长。 五、完善超声诊断学的考核方式 超声诊断学课程授课完毕后,要考核临床医学专业本科学生对超声诊断学课程的基本理论、重点知识和技术操作的掌握程度和综合应用能力。因为超声诊断学课程是必修课,我校教学大纲规定其为闭卷考核,与放射诊断学共用一张卷,比例为60∶40,超声诊断学的教材内容占考核内容的60%左右,其余的考试内容与超声诊断学授课老师平时所强调的课堂内容密切相关。学生签到、授课过程中的提问以及随堂作业计入到平时成绩(约占总成绩20%),在对学生进行考勤的同时督促临床医学专业学生对超声诊断学课程进行课前预习、课后复习。此外,超声医学的飞速发展也要求超声诊断学授课教师必须加强学习和培训,通过各种渠道,努力学习超声诊断学的最新理论知识和操作技术,与时俱进,从各方面不断提高超声诊断学教师自身的教学能力和业务素质。综上所述,要提高超声诊断学在临床医学专业本科层次的整体教学水平和教学质量,实现超声诊断学的教学目的,任课教师必须在每个教学环节认真负责,努力使超声诊断学在临床医学专业中的教学更加生动并富有意义。 作者:杨娜刘国浩周方平李改单位:吉林医药学院附属医院 超声医学论文:超声医学教学论文 一、网络课件在超声医学教学中普及的必要性 随着计算机领域和信息领域的迅猛发展,现代教学工具已从以前的黑板、粉笔发展到如今的计算机、网络等各种媒体并重的阶段。由于课堂教学时间有限,教师自己收集资料进行讲授(包括照片、影音及制作Powerpoint演示课件等),虽然可以向学生提供大量教材相关的知识内容,调动学生的多种感官参与学习过程,但是教学方法仍然是以教师为中心,学生被动地看与听,并没有实现主动地学习,并且教学内容仍受教学时间的限制而不能有效丰富。网络教学形式灵活,不受时间、地点限制,有助于形成“参与式、互动式”教学模式,可以有效弥补课堂教学的上述不足。什么是网络自主教学?其概念是指在课堂上教师重点讲授理论知识,课余时间由学生登录学科网站进行自主学习,并对所学内容进行在线自测,在巩固所学知识的同时,达到理论与实践相结合的目的。网络课件中有多种多媒体手段:视频、Flash、图片、PPT等,文字部分主要简述各系统疾病的解剖、病理、声像图的特征性表现及鉴别诊断的要点。为了加深学生的理解,真正体现超声的特点,其中插入了大量的解剖图、病理图及典型的声像图,还可根据讲述内容适当插入简短的动态图像,强烈的视觉效果给学生留下了深刻的印象。通过网络课件的学习,教学时间不受课堂教学学时的局限,教学内容可以大大丰富。学生通过网络课件,自主选择和查找课堂教学的相关知识和内容,学习主动性得以提高,这对弥补传统课堂教学的不足有重要意义。 二、网络课件自主教学体系的主要特征 网络课件自主教学体系的主要特征包括:①资源性。多媒体网络课件应内容丰富、形式多样,并适合不同级别学生的需要和个别化学习的需要。不但能够为教师备课提供资源,而且可以为学生学习提供相关参考资料,即学生在学习超声医学知识的同时,还能够查阅其相关信息,从而拓宽知识面,增强对超声医学知识的理解。这就要求网络多媒体教学课件需具大量的学科素材,便于快捷方便地进行查询;②自主性。网络教学因无老师现场指导,需凭学习者自主控制教学进程,随机性很强。学习者所遇到的情境也会多种多样。这种自主学习无疑有利于学习者学习能力和创造性的培养,但同时对于学习习惯不太好的学生而言,自主学习又可能造成教学目标的实现困难,这就对网络多媒体课件的交互性提出了更高的要求;③交互性。这一点尤其重要。尽管学生可以通过网络向老师请教有关问题,但大多数时间,还是通过网络课件和教案进行自主学习为主。因此,网络多媒体教学课件需要有较强的交互性,要适合学生自学,便于学生按照自己的兴趣和意愿,选择教学内容和学习途径,根据自己的学习进度自行调控,并随时验证学习的成效。 三、网络教学课件模块组成 网络教学课件模块组成包括:①教学内容模块。这个模块为教师上课时的PPT课件,可供学生提前了解课程的重点、难点,以及课后下载复习。学生上课不用单纯忙于记笔记,进而花更多的时间听课、记忆与思考;②教学相关资源模块。提供从互联网搜集的全国优秀教学课件、精品教案及教学录像视频等网上教学资源;③教学图片模块。为学生提供丰富的常见病、多发病的典型图片,加深其对相关知识的理解和认识;④试题库模块。提供以选择题为主的练习,目的让学生随时检测自己掌握知识的程度;⑤在线论坛模块。主要是通过网站让师生进行互动,学生可在学习过程中遇到难题及时向教师咨询。 四、网络课件制作体会 首先课件制作选题范围必须适宜,制作主题相对单一、内容较集中的专题性、实用性的课件,更容易适应目前的教学实际情况。网络课件制作应避免稿本写作、文字内容“照本宣科”等现象,在课件中体现多发病、常见病的规范化检查技术,典型病例和特征性超声影像表现的分析与总结,并应用声像图对比进行疾病的诊断、鉴别诊断及疗效判断,从而全面、形象、系统地理解疾病的发生、发展、转归等。网络多媒体教学课件的应用,网络的带宽和传输速度将直接影响到教学的实施。所以在制作时,对课件的容量加以规定,每一个课件都不超过规定的大小,对于较大的课件分别制作成小的模块并建立链接,可减小课件的体积,确保在网络运行中使用方便、快捷。为考察网络多媒体课件在教学实践中的实际运用效果,我们对尝试过网络多媒体课件教学的学生进行了问卷调查。通过65位学生的问卷调查结果显示:83%以上的同学经常或者曾经浏览过网络课件;而对于网络课件的用途,73%的同学用于复习,27%的同学用于习题解答时的参考,网络多媒体课件的应用得到了学生的好评,学生的学习主动性和自学能力得到加强。综上所述,网络多媒体教学课件的建立能有效加强学生的自主学习意识,大大提高学习效果。但它只是一种教学手段及方式方法,要使它更好地服务于教学,达到理想的教学效果,还需要广大师生共同探索,在实践中不断积累经验,使其不断完善。 作者:张煜陈晓梅李明星单位:泸州医学院附属医院超声诊断科 超声医学论文:基于支持向量回归模型的医学超声图像去噪研究 摘 要 医学超声成像技术以其固有的时效性、廉价性及无损性等特点被医疗诊断广泛应用。但超声图像存在的斑点噪声增加了图像解译程度,影响了图像分析与诊断。因此,医学超声图像去噪研究成为超声影像预处理中的关键问题。本研究基于目前医学超声图像去噪研究现状,引入支持向量学习理论,通过含斑图像做对数变换和分解,构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法。实验仿真表明,基于支持向量回归模型能够成功地去除超声图像的噪点,同时保障了超声图像的细节特征,其优越的性能超过了传统的去噪方法。 关 键 词 支持向量回归;医学超声;图像去噪 随着医学技术的快速发展与广泛应用,医学超声成像、核磁共振、PET等技术现在已经成为医学诊断不可或缺的技术。其中超声成像固有的时效性、廉价性及无损性等优点被广泛应用于临床诊断与治疗中,超声成像技术利用声波实现直接观察和物质结构和特性研究,它具有对离体生物组织成像和对活体组织进行实时成像的两个特点,是医学研究的重要手段。 然而,超声图像存在的斑点噪声增加了图像解译程度,影响了图像分析与诊断,决定了医学分析的可靠性与准确性,增加了判断分析的难度。因此对超声图像的去噪研究成为当今医学界研究的热点。本次研究引入支持向量学习理论,通过含斑图像做对数变换和分解,构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法,最终达到图像去噪的目的,以期对医疗诊断提供科学的可靠性保障,推动医学科研工作的进一步发展。 1 支持向量回归基本原理 支持向量回归是一种以数学方法和优化技术为工具广泛应用于模式识别领域的方法。在解决非线性、小样本和高维模式识别问题中独具优势,且可以在函数拟合等一些机器学习问题。 假设存在线性可分的样本集y的线性判断函数的一般形式为:。 将其转化为Lagrange函数: 核函数常采用其公式为: 式中:wki为输入层第i节点和隐含层第k节点的连接权; k为隐含层第j节点的阈值。 所有学习样本对权值进行修正,通常为增加学习过程的稳定性,用下式对权值进行修正: 2 实验仿真应用 2.1 图像分解 应用SVM理论,采用迭代阈值法对数据源进行图像分解,取得传统单脉冲激励信号的轴向分辨率。如图1。 利用超声单脉冲信号作为SVM模型的数据源,应用Matlab程序将函数输入计算机程序中运行,等到数据的散点分布情况。从图中可以看出图像分割后的视觉效果,可以发现噪点距离中心线偏离程度显著,能够达到去噪的目的。 2.2 SVM模型应用 传统的去噪法均以曲线进化理论为基础,但存在不足之处在于受图像中噪声影响较大,因此SVM模型在运行前先对超声图像进行低通滤波等预处理,以去除图像中固有的斑点噪声,但同时也有可能损失了部分图像细节。为了提取超声图像中的噪声关键参数,建立SVM模型。SVM模型具有拓扑变形能力,通过对超声图像进行预处理,以去除图像噪点,以支持回归理论为基础进行聚类,使得复杂的非线性优化问题得到较好的求解。SVM模型针对具有较强不均匀分布的图像首先对图像分割集成进行局部信息处理,增强其抗干扰的能力。 SVM模型算法主要是利用声波振动响应原理,使得轻敲震动探针与试样表面相接触,同时施加频率略有差异的超声振动,由于探针和试样之间的非线性作用,在每个振动周期中与试样短时间接触,生成回声,进而判别噪点位置,有针对性的消除噪点,减少机器损耗时间。 经过SVM模型的迭代求解,通过适当的参数与初始值调整,经过5300次迭代得出实际超声图像去噪结果。 2.3 检验与分析 根据拟合函数,计算误差,经分析计算,本次支持向量回归模型去噪准确率为95%,误差范围控制在5%,能够达到去噪目的。如图2,准确率拟合效果。 4 结论 抑制超声图像噪点一直是医学超声图像处理中的难点问题。本研究引入支持向量学习理论,通过含斑图像做对数变换和分解,构建基于支持向量回归模型的局部自适应去斑算法。该算法在本质上是一种软阈值去噪,其阈值具有解析表达式并随像素自适应性调整。在模拟加斑图像和真实超声图像的实验结果表明,在客观评价指标和主观视觉效果方面,SVM算法性能均优于传统的去噪算法,具有计算复杂度低、运行速度快的特点,在满足去噪的同时保证了图像细节特征,对科学地医疗诊断提供了可靠性保障,对医学科研工作的进一步发展具有实际意义。 马翠红,第二炮兵总医院特诊科,研究方向:超声诊断。 超声医学论文:超声波的特性及在医学诊断中的应用 【摘要】随着科技的进步,超声波广泛应用于各个方面,在医学领域应用中也得到了快速的发展。本文主要基于对超声波的总体概述,对其特性进行全面的介绍,并重点总结分析了超声波在医学诊断中的广泛应用及其发展前景。 【关键词】超声波;特性;医学诊断 1超声波的概述 机械振动在介质中传播而形成机械波。其中,人耳能够听到的频率范围大致在20Hz-20000Hz称为声波,而频率低于20Hz的称为次声波,频率高于人耳能听到的上限20000Hz的机械波则称为超声波。近年来,超声波的应用范围在各大领域都迅速地扩大开来,它已在海洋探查与开发、无损评价与检测、医学诊断及微电子学等领域发挥作用;同时,超声波作为一种能量形式,通过它与传声媒质相互作用而产生的种种效应,在物理、化学、生物及医学等基础研究和应用技术开发中展示出广阔的前景。在医学领域中,超声的性质无论在医学的诊断或是治疗都是极为适宜的,用功率大的超声作治疗,用功率小的超声作诊断,施用超声波的最大优点是对患者和医生都无害处,这是X光所不能及的。 2 超声波的特性 由于频率f升高,波长λ变短,超声波具有其特殊性,近似于光的某些特征,如束射性,由一种媒质进入另一种媒质发生折射、反射等;同时有很强的被吸收性与衰减性,带有很强的能量。以下简要介绍超声波的几个主要特性: 2.1 超声波的束射性 人耳可感受的声音是无指向性的球面波,即以声源为中心呈球面向四周扩散。而超声波频率很高,方向性(即束射性)较强。当超声波发生体――压电晶体的直径尺寸远大于超声波波长时,则晶体所产生的超声波就类似于光的特性。超声波的频率高、波长短,和光波一样可以集中向一个方向传播,并可用适当的方法使它会聚和发散,所以超声波射线可以与光线一样,进行折射、反射,同时也可以聚焦。而且,超声波的束射特性遵循几何光学上的定律。 2.2 超声波的透射、反射、折射与聚集 由于超声波频率较高,因此超声波在定向传播时,在两种不同媒质的分界面上,会出现类似于光线的透射、反射和折射现象。超声波的聚集现象和光线的聚集现象是一样的。利用超声波聚集装置可以将超声波束会聚到一点,从而将超声波的声强提高几倍甚至几千倍,利用这样巨大的声强可以做许多很有意义的工作,例如超声波切割、超声波钻孔、超声波打磨等。 2.3 超声波的吸收与衰减 当超声波在各种媒介物质中传播之时,由于媒质要吸收掉它的一部分能量,随着传播距离的增加,其强度也会渐渐的减弱。而对于同一物质来说,超声波的频率越高,其吸收也就越强。 2.4 超声波的巨大能量 超声波具有着更加强大的功率。超声波可以使得物质分子获得十分巨大的能量。根据声学工作者的实验测定,频率为100万Hz的超声波的能量,要比同幅度的频率为1000Hz的声波的能量大100万倍。 2.5 超声波的声压特性 所谓“声压”指的是由于声波的振动而使声场中的物体受到的附加压力的强度。超声波的频率很高,所以进入介质时,高密度分子间的伸拉很快,致使其间形成瞬时的真空与压缩高密度区,产生巨大的压力差。当振幅达到一定程度时,超声波拥有的能量十分巨大。 3超声波在医学诊断中的应用 超声波在医学领域中的应用包括两大方面:超声诊断和超声治疗。超声诊断研究如何利用各种组织声学特性的差异来区分不同组织,特别是区分正常和病变组织。超声诊断是借助超声波在人体组织中的传播、反射散射、吸收衰减和多普勒效应等物理现象,提取病灶信息,并转换为电信号,作为诊断的依据。 如今,超声诊断仪已由一维发展到三维,由静态发展到实时,回波信息量大大增加,生物体内的病灶愈加清晰易辨。目前医学应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型。A 型超声诊断仪为调幅式,显像屏幕上纵轴显示反射波的幅度,横轴显示时间,这种诊断仪可探查点的断层声像。70 年代以来,A 型被B 型超声显像仪取代,B超幅度调制显示为辉度调制显示,使显示的亮度随着回声信号的大小而变化;另外B超采用单晶片或多晶片扫描技术,产生若干条超声信息线,以构成一幅二维切面图像。医生可根据切面图像的形态、灰度、组织结构、边界回声、回声总体分布、脏器后方情况及周围组织表现等做出综合判断。B超在临床应用范围广泛,几乎涉及到临床所有学科疾病的诊断,目前B超和X射线已成为两种相互补充的常规的检查手段。M型超声诊断仪是在A型的基础上改造而成的,它是一种用于诊断活动器官的超声诊断仪,用单晶片探头、回声以辉度调制显示。现在超声诊断仪由于出现多探头阵列声成像技术,为采用各种信息处理带来了方便。将电子计算机技术引入超声诊断,它将获取超声通过脏器的传播时间及幅度或衰减随频率的变化数据,经过信号数字处理、综合后再给出组织的切面图像,从而产生了超声CT技术,这种技术能得到活体组织内部超声参量的空间分布。对于1MHz的超声,切面图像的分辨力可到5mm,目前已进入临床试验阶段。计算机技术还可以抑制假信号,使声像图更为清晰,甚至还进行了把两套二维成像合成一个三维立体像的尝试。 4结束语 近几年来,医学超声成像系统想更高层次发展,其目标主要是:利用更多的声学参数作为载体,以获取体内更多的生理、病例信息;提高图像质理,使图形清晰;显示更为细微的组织结构。从工程技术角度看,医学超声成像在彩色血流测量技术、数字化波束形成技术、谐波成像技术、三维超声等方面的发展特别引人注目。总之,超声诊断技术发展迅速,已从形态学过渡到生物力学、生物物理学的分析阶段,即从静态到动态,从定性到定量,从模拟到全数字化,从二维到三维显示,多普勒彩色血液显示代替了创伤性导管检查,使超声图像的质量和分辨率大幅度提高,提高了临床诊断好应用的范围。由此可见,超声诊断技术不仅现在已给人类带来了巨大的利益,同时还有极为广阔的开发前景。 超声医学论文:医学影像专业超声实习带教思考 【摘 要】超声诊断学是一门实践性很强的学科,在实习教学中,运用多种教学方法,强调多学科结合,注重培养学生归纳分析图像的能力,实践技能的操作和报告的规范书写等基本功。 【关键词】医学影像专业 超声诊断 教学方法 随着现代科学技术的进步和发展,现代医学技术发展速度也正加快,医学影像学内容也由单一的X线放射诊断发展到包括电子计算机断层扫描(CT)、数字减影血管造影(DSA)、数字X线摄影(CR)、核磁共振成像(MRI)、介入放射学、超声、核素等技术的综合性学科,在现代医疗工作中占有极其重要地位。其中超声以其无放射性、操作简便、经济、可用于术中及床边等优点,常常成为临床上一线检查方法。与其他影像学相比,超声医学实践性更强,集仪器操作技术及诊断思维于一体,需要手、眼、脑并用,因此诊断医生个人操作技术及知识结构决定了其诊断水平。医学影像专业学生如何在实习期间提高操作能力及诊断水平,除了自身努力外,带教教师的教学策略是很重要的影响因素。学生在实习中不仅验证所学的理论知识,更重要的是学会如何理论指导实践,培养较强临床诊断思维及工作能力,以在严峻的就业竞争中增强竞争力。就我多年来影像专业学生实习中的教学工作,总结了以下体会: 1.培养良好的医德,强化法律意识 职业道德教育是实习生培训的重要内容之一,对实习生进行医德医风教育,让其从思想上正确认识人生价值,无论毕业后能否顺利参加工作,只要掌握了过硬的技术,就具有竞争力,就有上岗机会。同时,通过向实习生讲解典型的医疗纠纷,教育其认识到医疗行业面对的是人的健康和生命,风险性较高,故必须端正医德医风,一切以患者为中心。 2.提高学生对超声仪器的操作能力 超声诊断是建立在运用各种扫查切面、扫查方法充分显示病变,并对其声像学特征全面掌握的基础上,病变的“检出”是疾病诊断的前提,因此对检查者的操作技能要求较高,带教过程中应使学生了解仪器的性能和熟悉超声仪器的操作。具体如下:①应向实习学生详细介绍各脏器超声检查前患者的准备及检查过程中患者的体位。②超声诊断仪的使用。使学生了解探头型号的选择,演示正确的手持探头的方法及不同脏器的扫查顺序及切面。熟悉超声诊断仪上常用按键的作用,如何通过调节声像图的增益、聚焦、深度等在保证正确扫查切面的基础上获得清晰地图像。③为使学生有更多的动手机会,鼓励学生互为“模特”进行扫查,熟悉不同脏器的扫查方法及要点,加深对正常脏器声像图表现的认识。 3.声像图分析应结合解剖学、病理学与临床医学 超声诊断学是一门以电子学与医学工程学的最新成就为基础,依靠解剖学、病理学等形态学科,密切结合临床医学,利用体外或腔内超声波照射,非侵入性的获得活性组织和器官的精细大体断层解剖学图像,从而使一些疾病得到早期诊断的新兴学科。这就必须要求在学习的过程中对解剖学的相关知识有所掌握,在熟悉正常的解剖结构的基础上,才能发现异常的情况。从病理及生理的过程来理解超声图像的形成,让学生在了解病变的病理改变的基础上认识超声图像,不就图论图。临床实践是在错综复杂的临床表现中去认识疾病的本质。如肝脓肿的形成过程,脓肿形成早期并不能显示明显脓腔,病人的临床症状不典型,需与肝内占位病变相鉴别,而病情发展到一定程度,内部出现液化坏死,声像图上出现不规则的液性暗区,随着病情的进展可增大,或者治疗好转可逐渐消失。这种疾病的声像图特点在病变的不同时期有差异,这就是“同病异影”。“同病异影”是存在于影像学科的普遍现象,如何做出正确的诊断,为临床提供更多有价值的信息,需要实习教学中培养学生密切结合临床资料综合全面考虑的习惯,增强对疾病的整体认识,提高学生的思维和归纳能力。 4.培养学生规范报告的书写能力 规范的报告书写有助于对疾病的全面分析与理解,有助于诊断思路的条理化。让学生了解超声报告的格式,如:姓名、性别、年龄以及超声检查号、门诊号、住院号、超声表现及超声提示等。超声表现的描述先整体后局部,即先对所检查脏器的整体情况如大小、形态、包膜、内部回声做一整体描述,再对局部病灶重点描述,包括病变的大小、部位、形态、边界、内部回声、内部血流信号以及与周围脏器的关系等等。规范实习生的超声报告书写,正确使用医学术语,使超声报告规范化、条理化。超声诊断分确定性诊断及非确定性诊断。对于结石及典型囊肿可做出确定性诊断,非确定性诊断根据声像图的表现做出提示性的建议:考虑某某疾病的可能性大,不除外某某疾病,性质待定或建议进一步检查等。规范的报告可以为临床医师提供有价值的信息,指导临床医师做出进一步诊疗计划,还可以为实习生走入工作岗位后奠定基础。 5.超声发展的新技术和新进展 近10年来,随着计算机、信息技术、电子技术、压电陶瓷等高科技的迅速发展和临床诊断和治疗的需求,使图像质量和分辨率越来越高,超声诊断范围和信息量不断扩充。当前超声诊断已从单一器官扩大到全身,从静态到动态,从定性到定量,从模拟到全数字化,从单参数到多参数,从二维到三维显示,多普勒彩色血液显示代替了创伤性导管检查,形成了一门新兴的科学――介人性超声学,大大扩充了超声诊断治疗范围,提高了诊断的特异性和信息量。由于其损伤性小,电离辐射轻,价格低廉,易被患者所接受,目前已成为发展最快的成像技术,进入了超声影像学发展的黄金时代。 通过了解超声领域的新技术,能提高对超声医学的兴趣,同时对未来职业的选择有一定的参考。
0引言 应用型本科是以培养高层次应用型和技能型人才为目标的高等教育形式[1]。而地方高校培养人才的根本任务是以社会需求为导向,注重发展学生的实践能力及创新能力,培养行业和市场需要的应用型人才,以服务区域经济发展[2]。因此,应用型地方高校的土木工程专业应主动对接区域经济和建筑市场、土建企业对设计、施工和管理等人才的数量需求和技术要求,培养理论专业知识扎实全面、实践能力完备的高质量技能人才。作为土木工程专业人才培养方案的重要组成部分以及实现应用型土建人才培养目标的重要工具,实验教学是激发本专业学生创新精神、提高学生动手能力、培养学生协作意识、加强学生工程应用能力的关键手段和环节。本文结合滨州学院建筑工程学院的实际,探讨传统实验教学现状,以加强学生创新协作意识和动手操作技能为目的,对实验教学内容进行整合和优化,形成了适合应用型地方高校土木工程专业人才培养目标的实验教学方法。 1传统实验教学现状 目前国内高校通常将相关实验分为“基本”“设计”和“综合”三个层次,以构筑土木工程实验教学体系。绝大多数高校可以开出材料力学、结构力学、土木工程材料、钢筋混凝土等常规实验项目,满足土建专业学生基本的实验实践需求。但是对于应用型地方高校的土木工程专业,实验教学仍然存在以下无法轻视的问题。 1.1实验类专职教员短缺,实操业务水平有待提高 工程类实验实践具有专业性强、危险性高的特点,因而对指导教师提出了较高的技术和责任要求。为了保证师生安全和教学质量,需要将学生拆分成小班和小组分次授课,使得实际开出学时翻倍。如万能试验机的相关实验操作危险系数较高,为保障安全的实验室操作空间,常常采用同时指导8~10人/次的授课方式,即一个30人的班级需要开课3~4次,对教师指导和实验管理的工作量要求较大。目前绝大部分应用型地方高校的师资还在建设完善中,专职实验教员尤为紧缺,实验教师通常由理论教师兼任。工作量繁重使得专业教师难以两顾,有些教师本身的实际操作并不规范,培训学习机会较少,实验教学水平进阶缓慢,无法保障实验项目的高质量开出。 1.2以演示型实验项目为主,学生难以获得实操和巩固机会 由于实验设备和实验学时的限制,以及对耗材成本和实验空间的考虑,目前结构力学和混凝土结构设计等课程的实验常以基本演示性实验为主。尤其是当设备台套数或者实验耗材不能满足所有学生亲自动手实验的条件时,常常采用教师演示、学生记录实验数据或者组长操作、组员共享数据的方式完成实验项目。实验项目通常安排在相关理论章节完成后分散开展,或者理论课全部结束后集中进行。虽然意图“趁热打铁”,但这样无法保障学生进行足够时间的操作实践和巩固强化。此外,学生对实验项目的认识仅仅停留在照本宣科、比照实验教材简单操作的层面,容易造成“走马观花”和“过目即忘”的不良实践学习效果。 1.3考核方式单一,学生重视理论成绩、轻视实验动手能力 由于师资与生源的比例不足,实验课程的考核常常仅由出勤率、课堂操作表现和实验报告按比例组成。即使能够安排考试,往往也只是片面反映学生对实验内容、理论机理和操作步骤的记忆程度,无法促进学生对实验原理的深入理解、对实验仪器的熟练操作和对特殊情况的灵活应对。由于分组操作以及考核方式的限制,大多数学生更加重视各专业课程理论知识的学习而轻视实验课程,认为只要背过实验机理、记得操作步骤、会处理实验数据就可以了,甚至把实验课当成“休息”和“开小差”的“水课”。学生对实验课程的积极性和参与度低,很难提高实际动手操作能力,这与应用型人才的培养目标差距较大。 1.4教学资源和手段有限,创新不足,脱离行业 现状和工程实际地方高校对实践教学资源的建设仍处于探索阶段,教学内容较为保守陈旧,通常为传统的基础实验仪器,更新缓慢。设计性实验占比较少,学生只要根据教师指定的实验方法和实验指导书的操作步骤进行操作、读数、记录和简单处理,不需要提前阅读大量资料进行实验方案设计,不利于培养学生发现问题的观察能力、分析问题的逻辑思维和解决问题的工程意识。实践和经验是土木工程专业的两大法宝,用人单位对于学生的实践和经验都有着较高的要求。但目前的实验教学几乎没有根据区域经济要求和行业发展现状开发新的综合性实验内容,往往脱离区域生产和建设实际,不利于学生专业综合能力的养成。总之,目前国内应用型地方高校的实验教学存在重理论、轻实践,教学体系传统而保守的通病。综合设计性和创新开放性实验项目不足;仅针对理论教学内容而开出的实验项目单一且过时;实验教学手段呆板,以书本为中心、课堂为重心、教师为核心[3];学科领域的最新知识及成果无法体现,不利于开拓学生的专业视野,难以满足应用型专门人才的培养要求。 2实验课程改革建设思路 针对上述问题,滨州学院土木工程专业开设一门独立的“土木工程综合试验”课程(以下简称“综合试验”),将该专业本科阶段涉及的建筑材料、材料力学、结构力学、混凝土、钢结构原理等课程中的相关试验串联起来,加入结构竞赛、力学竞赛和创新创业计划的训练题目,并融入现实工程问题和学科前沿成果,设计一系列以设计性和综合性为主且保证学生操作学时的实验项目,并建设包括教学大纲、教材、教学视频、虚拟仿真平台、讲义等一整套实验教学资源。 2.1实验项目选取 “综合试验”课程的项目选取,在保证巩固常规专业实验的基础上,增加设计性和综合性实验项目,且三大类实验都有必做项目和选做项目,以满足不同层次学生的专业巩固、能力提高和创新培养的要求。如充分依托“结构设计竞赛”“力学竞赛”等学科竞赛和“创新创业训练计划”“实验创新训练大赛”等创新研究项目开发新的综合性实验项目,通过结合新材料、新技术、新方法等行业前沿或依据附近区域实际工程情况的开发设计性实验项目,拓展土木工程实践教学的广度和深度。基本力学、材料性能等验证性实验,混凝土结构设计、结构力学等综合性、分析性实验,结构设计竞赛、创新训练项目、实际工程鉴定与检测等设计性、科研性实验项目等,将依照从简单到复杂的原则依次开展。 2.2逻辑顺序梳理 紧跟在各自理论课程后面的实验内容分散独立,实验原理常常缺乏相互联系,无法形成系统性的实验教学体系。“综合试验”的内容设置,注重实验内容的丰富性、系统性和科学性,尽量保证各实验项目新颖实用[4]。安排项目顺序时,遵循各课程知识体系的逻辑顺序和互相依存关系,以保证知识体系的连贯和完整。项目设置要符合学生的认知规律,逐步深入,最终达到高屋建瓴地掌握专业系统知识的目的。如果能将各实验项目由点串成线或者面,学生也比较容易掌握各实验的精髓,有利于学生系统性思维的养成,当学生在未来工作中遇到相关的实践问题时,可以在实验体系中快速定位、类比分析并找到解决方案。 2.3考核方式完善 改革传统考核方式,将学生在动手实操和实验技能等方面的表现作为重点考察目标。考核指标覆盖实验前的准备和实验后的分析研讨,从而全面评价学生综合掌握和运用知识的能力,有利于管理和监督学生完整参与实验全过程,培养学生发现、分析和独立解决问题的能力。如实验前可通过移动终端教学方式,推送提前预习资料后,安排线上自测,测试题目以实验原理考核和操作细节规范等为主;实验过程中,教师观察和记录学生的实操技能,并给出评定等级或分值;实验后,应对学生提交的实验数据分析过程进行分组评定,重视分析和计算的过程分值,适当降低结果分值;实验完成后,可要求学生通过移动终端完成相关习题和实验心得,总结自己在实验中的经验和教训;由于日常实验前后已实现对实验理论部分的常态考核,期末考试时则以考察动手实操为主,学生抽选实验项目,在规定的准备时间后,开卷或闭卷完成实验操作。 3实验课程改革探索与实践 3.1基本性实验 基本性实验包括材料力学的金属材料拉伸、压缩、弯曲和冲击试验,混凝土结构原理中的回弹、无损检测等理论简单、操作方便的试验项目。试验前学生自学操作视频进行预习;课上在指导教师简单讲解原理和仪器操作演示后,学生分组动手试验;教师旁观指导,并根据每位或每组学生的操作表现赋分记录。此外,还可以将翻转课堂引入基本性实验的教学中,如每次实验安排一个主讲小组担任“助教”的角色。在实验课准备阶段,教师首先考查该小组成员的预习和自习成果,要求该组学生动手操作实验并指出注意事项,不足之处由教师指正和完善;正式实验开始阶段,该组成员代替教师进行原理和步骤讲解,并且边操作边讲授注意事项;实验过程中,该组成员以“督导”身份进入各组,指导各组学生进行实验并给出操作评价。这种“翻转课堂”模式,不但可以调动全体学生在适当压力任务下的积极性和潜力,还可以解决教师在指导过程中“分身乏术”和无法“眼观六路”的窘境。基本性实验着重于培养和巩固应用型人才的基础知识和基本操作能力。 3.2综合性实验 例如,将分散于各理论—实验型专业课程中的试验项目整合,形成综合试验项目“混凝土梁的制作与加载”。学生需要先根据“土木工程材料”课程中传统的混凝土配合比试验的要求,进行骨料材料性能测试,计算和设计混凝土配合比,并据此进行反复验证和调整;然后根据“材料力学”中金属材料性能试验测定钢筋的屈服强度和拉伸强度等参数;接着根据所得各项参数,利用“混凝土结构原理”知识设计给定尺寸梁的配筋,并动手支模板、浇混凝土、养护梁;最后,养护完成的各梁用于梁的加载试验。该综合性实验先后串联三门课程的六个项目,使学生在梳理各门课知识网络的同时,体验工程实际的应用形式,锻炼实操技能和团队合作的能力。考核除关注各组的实际操作之外,试验过程中的分工配合、知识讨论、思考创新等都应纳入赋分点。此类实验突出体现了对应用型人才知识综合运用能力及解决实际问题能力的重视和培养。 3.3设计性实验 设计性实验的目标是充分激发学生的创新潜能,引导学生独立思考、分析和解决问题,如图1所示。比如可以借鉴结构设计竞赛的模式,要求学生利用给定材料(如白卡纸、竹皮、白胶、丝线等)制作满足规定要求的模型并加载成功。按照模型的荷载质量比和变形情况进行评分,同时,适当考虑计算书和分析过程。此类项目趣味性和观赏性较强,可以极大调动学生的热情,激发奇思妙想,并将所学的专业知识学以致用,融会贯通。此外,让学生将行业热点和学术前沿、教师的科研课题等纳入设计性实验的选题库中,要求以小组为单位,选择一个感兴趣的题目,根据实验室现有仪器(或教师在选题后给出建议仪器)设计一个可操作的实验。要求学生将实验目的具体化,详细描述实验原理和操作步骤,然后将整个操作过程边讲授边操作地展示给教师和其他学生,进行实验课的“翻转课堂”,期间教师负责督导和保护。此类设计性实验可以真正锻炼学生的分析能力和理论联系实际的能力,充分锻炼学生独立撰写实验报告的能力以及知行合一的能力。可以说,设计性实验集中展现了对应用型人才的创新意识和设计潜能的开发。 4实验课程改革实施效果 “综合试验”涵盖专业内绝大多数核心课程的试验项目,打破了课程间的壁垒。对任课教师来说,该实验课独立于理论课单独成课,便于掌握授课节奏,减轻备课压力,能够消除与理论课教师的衔接差异和信息不对称;对学生来说,长时间对实验课程保持兴趣,有利于在整个学期的教学阶段不断进行思考和操作实践,真正领悟实验方法和原理,同时梳理巩固专业知识;对专业培养目标来说,考虑学科竞赛和大学生创新训练计划、学科前沿科研项目的实验需求,把竞赛与创新的受众面扩大到所有专业学生,有利于提高学生的创新和科研能力,帮助学校和教师挑选出参与竞赛与科研的种子选手。课程改革实施以来,已有20余项国家级、省级竞赛获奖,数百项校级和省级创新训练项目立项,参与教师纵横向课题的学生达60余人。为地方建筑业输送了大批高质量应用型建设人才,毕业生就业率高达95%以上,用人单位对毕业生的反馈良好。 5结束语 以为地方经济培养应用型人才为目标,立足于实验项目创新,设置以综合性和设计性实验为主的土木工程综合试验。该实验课独立成课,把多门专业实践环节整合安排,满足时间和空间合理性,并将结构竞赛、大学生创新训练项目、现实工程问题和学科前沿成果等融入其中,既是一门综合性创新实验实践课程和提高型专业技术,又是一座连接土木工程理论与实际工程问题的桥梁。 6参考文献 [1]蒋建清,曹国辉,陈东海,等.应用型地方高校土木工程虚拟仿真实验教学中心建设探索[J].实验室研究与探索,2018,37(2):144-149. [2]岳峰丽,陈克,蔡玲,等.面向应用型人才培养的实践教学体系改革及平台建设[J].大学教育,2019(9):137-139. [3]戴文战.新世纪高等教育教学改革研究与实践[M].杭州:浙江大学出版社,2004. [4]苗淑杰.大学生实验课举足轻重[J].科教导刊,2015(16):10-11. 作者:陈璐 郎东莹单位:滨州学院
浅谈儿科护理学教学:探索案例在儿科护理学教学中的应用 【摘要】儿科护理学的实践性较强,如何激发学生学习兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高教学质量,是护理教育工作者关注的。案例教学法为学生思考、分析、解决问题搭建了平台,可开阔学生视野,锻炼学生的语言表达能力,为今后临床护理工作奠定坚实的基础。 【关键词】儿科护理教学案例 护理专业是实践性很强的学科,儿科护理学是临床护理课程之一,由于儿科某些疾病发生的季节性,长时间、多人次反复观摩患者所敛的家属不配合等因素,导致课问临床见习不能充分满足学生学习的需要;教师的单一讲授亦不能促进学生发现问题、分析问题和解决问题。为解决这个问题,下面就在儿科护理学教学中使用案例进行教学的体会,与同仁进行商榷。 一、案例教学法的由来 案例教学法是教师把案例呈现给学生,学生在教师的指导下,利用自己掌握的理论知识,对案例进行分析、思考、讨论,找出案例中需要解决的问题及其原因,提出自己的见解和解决问题的方法,从而达到提高学生理论联系实际、分析和解决问题能力的一种教学方法.案例教学法是教师在传授知识之前、之中或之后适当举出相关案例加以启发、说明和论证,以引起学生的兴趣及沣意力,达~l;深印象、深刻理解之目的,通过案例教学,可以使抽象的科学知识变得通俗易懂2.案例教学法产生于20世纪初美国的哈佛大学,是各个学科教学中常用的教学方法。在儿科护理教学中采用案例教学法,可以缩短理论和实践的距离,把学生带入临床和现实情境中,成为培养高素质、开放型现代化护理人才的有效教学手段. 二、案例教学法的特点 案例教学法足以案例为主的使学生掌握、运用知识的教学方法。案例教学包括案例分析、情景模拟、电视录像、电视现场直播,具有利于理论与实践的结合、利于教师与学生的互动和实现学和创造、感性和理性结合的特点. 三、应用 1.甄选合适案例,促进教学目标达成。如何让学生把理论知识转换为解决实际问题的能力,是教师在教学中面临的问题。案例教学法是提高学生实践能力的办法之一,它弥补了由于小儿疾病时限性、患者家属配合不到位所致的临床见习不足。而案例教学法的关键是案例的选择,遴选案例的依据是教学目标。小儿体液紊乱内容是儿科护理学的难点,以往的教学是教师就有关体液紊乱的知识满堂讲解,学生虽然可以记忆相关内容,但对水、电解质和酸碱平衡紊乱的判断能力不强。在案例教学法中,先把小儿体液紊乱的案例布置给学生后,按照5~8人一组的标准将学生分组,小组同学一起阅读、讨论案例,在查找相关资料的基础上总结解决问题的方案,教师安排讨论活动,由一名学生发表,小组其他学生进行补充,全班学生参与讨论。通过讨论,学生明确了水、电解质和酸碱平衡紊乱的临床表现,通过护理评估,确定了患者的护理诊断,制定了护理措施,完成了教学目标。 多媒体在教学中已经被广泛使用,可以充分利用多媒体教学直观、形象的特点进行案例法教学。例如在进行新生儿颅内出血疾病教学时,在课程开始时首先展示一个病例,病例中描述了新生儿颅内出血患儿的主要症状、体征,其中患儿的意识改变、惊厥和呼吸变化等表现,用视频播放,以加深学生对新生儿颅内出血临床表现的认识;并提问)为什么在出生后不久会有这些症状和体征?引起学生的兴趣和注意力,然后注重讲解新生儿颅内出血的病因,使学生掌握新生儿颅内出血的基本知识点。虽然护理工作的重点是通过护理措施解决病人的护理问题,但在教学中,仍然要求护理专业的学生清楚辅助检查项目及其对于疾病诊断的基本意义。为此,在完成上述教学任务的基础上,笔者通过质疑、提问、启发的形式让学生自己确定需要辅助医生完成的检查项目,锻炼了学生运用学过的知识解决问题的能力。这种将典型案例多媒体化的教学方法既克服了床边教学学生多、患儿少、学生学习不方便的问题,也克服了书面病例教学不能展示的案例图像、音频、视频内容,可以全方位地表现疾病特点,使案例教学迈上新台阶。 案例教学法在实施过程中,除了使用小组讨论、典型案例多媒体化等形式外,还可以采用自主运用知识的方法⑥,即根据小儿生长发育的内容,由学校联系社区幼儿同,利用见习课时间到幼儿园对不同年龄组儿童进行查体并记录数据,返校后对测量数据进行分析,判断小儿发育状态是否正常,并提出纠正的方法及其理论依据医学教,育网|搜集整理。 2.注重教师由讲演者向导演角色的转换。传统的教学中,教师与学生之间互动贫乏,教师是讲演者;案例教学法是学生一起讨论、分析,发表见解,教师是导演。教师主要的职责是引导和评判,让学生积极投入讨论并自由发表意见,学生是课堂教学的中心,所以,在实际教学中,主要安排一名学生发言,小组其他学生补充,全班学生就相关内容展开讨论。教师在学生讨论过程中少插言,只有在学生离题过远或者出现原则性问题时才发表言论,将讨论引向正题。只有让学生充分发表意见,才能培养学生独立思考、独立解决问题的能力。例如在进行先天性心脏病的学习时,教师根据教学大纲自编病例,学生分为两组,一组发表左向右分流型心脏病的临床表现和护理方法,一组学生阐述右向左分流型心脏病的临床表现和护理方法,争论的焦点是两种类型心脏病的不同点及其产生的原因。由于学生关于正常血液循环的知识掌握不够,对于左向右分流型心脏病发生青紫的原因理解有偏误,笔者想马上插言,但忍住了,过了片刻后,有学生提出反驳意见,把辩论引向正途。 3.及时、公正地评价。在案例教学过程中,要及时对学生的讨论意见进行总结。一般在每次案例教学时,留出一定时间,由教师对学生的讨论过程、观点、语言表达能力等进行讲评,公开学生的成绩。由于案例教学法中,正确答案有多种描述,对于在讨论中敢于发表自己见解的学生要给予肯定。作为一种参与式的学习活动,案例教学法可以促进学生之间的沟通与交流,因为学生要分成小组,为了完成案例教学法提出的问题,小组成员需要分工、讨论,这加深了学生之间的感情;同时,案例教学法也有利于师生之间的沟通、交流和密切接触,使得原本良好的师生 关系更加融洽。案例教学法的实施需要给学生留出许多时间,这样,学生才可以充分发表见解和讨论,而教师在其中的作用是引导、适当的补充和归纳,这导致案例教学法进行的教学内容的系统性和全面性有所欠缺,因此实际应用中的次数不宜过多。并且案例教学法中看重的是学生运用理论和知识的能力,在评价学生学习效果时注重的也是考察学生分析问题、解决问题的能力,因此,护理教育者在教学模式改革中,也要探索与案例教学法相配套的考试方法。 总之,案例教学法可以促进教学目标的完成,开拓学生视野;利于促进学生主动学习、培养创造精神和创新能力;利于培养学生的综合素质,在今后的教学中值得推广。 浅谈儿科护理学教学:高职院校儿科护理学的教学改革 1资料与方法 1.1一般资料 选取我院2013级1班、2班共100名护生为观察组,3班、4班护生100名为对照组。两组均为统招生,在年龄、性别及平均成绩等方面无明显差别(P 0.05),存在可比性。 1.2方法 观察组给予传统教学计划与[!]教学方法教学。根据改革后的教学计划与内容,实施观察组教学,将教学内容划分为若干模块,实施模块化教学:调整教学学时,以护士职业资格证为方向开展教学,重点培养护生就业能力。 1.2.1教学内容模块化 按照临床护理任务,将儿科护理学划分为4个模块,即生命发展保健模块、新生儿与新生儿疾病护理模块、患病儿童护理模块及儿科常见疾病护理模块。每个模块均有相应内容,明确护理内容与护生学习任务,提高学习的目标性,进而提升学生责任感与使命感。 1.2.2调整学时 儿科护理学教学应注重学生操作能力培养,提高护士执业资格通过率,将总学时调整至60学时,实训15学时、护理理论教学45学时,并按照适度原则,适当增加儿科常见病讨论课。为提升护士职业资格通过率,增加6学时职业资格理论课,以考试题形式发放给学生,期末考试时检验学习效果。 1.2.3教学方法选择 在教学中新的教学方法,坚持以学生为主体,按照不同的教学内容,选择相应的教学方法。在儿科护理学教学中,问题导向教学为常用方法,该方法是指呈现以为案例或事件后,向学生提出问题,积极引导学生分析与解决问题。同时,也可实施一体化教学法,将理论与实践、教师与实训室、带教老师与学生一体化,提高教学效果。案例教学法也是常用教学方法,通过案例教学,提升护生解决问题能力。 1.3统计学方法 所有数据均用SPSS13.0软件包处理,计数资料用均数(%)形式表示,用t检验,以P 2结果 2.1两组考试及技能大赛成绩比较 期末考试平均成绩,观察组为(88.14±5.14)分,对照组为(76.45±2.34)分;技能大赛成绩,观察组(95.12±2.11)分、对照组(80.34±1.24)分,组间比较差异明显(P 2.2两组护士执业资格考试及就业情况 观察组护士执业资格考试通过率为95.0%,明显高于对照组78.0%,差异明显(P 2.3观察组对模块化教学评价 本研究对观察组100名护生开展问卷调查,调查问卷回收率为100%,内容包括模块化教学是否有助于顺利完成临床任务、是否有助于对课堂内容的理解与掌握、是否可增加理论知识与临床工作的联系、是否可提高自身发现、分析与解决问题能力、是否有助于增强团队意识、是否提高了自身沟通能力、是否接受新的教学模式等,各项内容学生认可率均超过97.0%,说明模块化教学的实施效果良好。 3讨论 高职院校儿科护理学教学应顺应社会需要,不断改革教学内容,提高教学有效性、儿科护理是一项专业性、系统性与规范性工作,对护生的要求高,要求其掌握扎实的理论知识、具备合格的操作技能。本研究认为,在高职元小儿科护理学教学中,实施模块化教学,有助于提高学生对儿科护理学的理解与掌握,提高护生的操作能力,在考试成绩、护士执业资格通过率及就业率方面,均比传统教学优势大,差异明显(P 浅谈儿科护理学教学:高职儿科护理学翻转课堂教学探讨 摘要:目的探讨翻转课堂在高职儿科护理学教学中的应用价值。方法选取我院高职护理专业2015级两个班为研究对象,1班为观察组,2班为对照组,观察组采用翻转课堂教学模式,对照组采用传统教学模式。教学结束后进行闭卷考试,并对两组学生自主学习能力及对教学的评价进行问卷调查。结果在考试成绩方面,观察组学生高于对照组学生,差异有显著性(P<0.05);在自主学习能力方面,观察组各指标得分与总分均高于对照组,且在学习动机及态度、学习计划、学习方法、学习环境各指标上得分差异有显著性(P<0.05);观察组学生对教学的评价高于对照组学生,差异有显著性(P<0.05)。结论在高职儿科护理学教学中应用翻转课堂教学模式,有助于提高学生学习成绩,培养学生自主学习能力,且学生对这一模式的适应性较好。 关键词:翻转课堂;儿科护理学;高职;教学模式 儿科护理学是高职院校护理专业的一门重要专业课,该课程教学强调基本理论知识与实际技术操作相结合,注重学生独立分析问题与解决问题能力、自主学习能力培养以及综合素质提高,目的是为学生毕业后从事儿科临床工作打下坚实的理论与实践基础。培养学生独立分析问题、解决问题以及自主学习能力,是高职儿科护理学教学的重要任务。因此,在教学实践中,探索多种教学模式以完成这一教学任务成为教师必须面对的课题。近年来,翻转课堂在我国高等教育领域受到了广泛关注,全国各地的职业院校对此教学模式多有研究与探索。本文将翻转课堂应用于高职儿科护理学教学,探讨其应用效果与价值。 1对象与方法 1.1对象 选择我院护理专业2015级两个班的学生为研究对象,其中,1班为观察组,2班为对照组。观察组100人,对照组104人,两组学生男女比例相等,入学时随机分班。两组学生在人数、性别、年龄、入学成绩方面比较差异无显著性(P>0.05),具有可比性。 1.2方法 1.2.1授课方法 对照组采用传统教学模式,以教师课堂讲授为主。观察组采用翻转课堂教学模式,教师根据具体章节内容,提前一周给学生布置学习任务,学生利用学校电子阅览室、个人电脑等观看教学视频、教师制作的课件进行学习,完成教师布置的任务。对于问题的解决,学生可以利用网络查找答案,也可以通过小组讨论或与教师沟通的方式来解决问题。课堂上,小组代表进行问题回答,教师指导评价。对于学生理解困难的知识点以及回答不准确的问题,教师再进行重点讲解。翻转课堂上,学生是学习的主体,教师起指导评价的作用,引导学生自主学习并解决问题。这种模式使课堂成为解决问题的“论坛”,学生学习主要在课堂外进行,大大提高了课堂教学效率,也使课堂气氛变得活跃,提高了学生学习积极性。 1.2.2评价方法 (1)课程学习结束后,对两组学生进行闭卷考试,考试内容与监考模式完全相同。(2)采用问卷调查方式对两组学生自主学习能力进行调查。采用吴华等设计的自主学习能力调查量表,使用李克特5点计分法。(3)采用自行设计的调查问卷调查两组学生对教学的评价,并进行比较。 1.2.3统计学方法 采用SPSS12.0软件对数据进行统计分析,用(x±s)表示。 2结果 (1)由表1可知,两组考试成绩比较差异具有显著性(P<0.05)。(2)由表2可知,观察组学生自主学习能力各指标得分均高于对照组,两组除自我评价及调节指标外,其他各项指标得分比较差异有显著性(P<0.05)。(3)由表3可知,观察组学生对教学的评价高于对照组。 3讨论 3.1采用翻转课堂教学模式可有效提高学生学习成绩 从本研究结果可以看出,采用翻转课堂教学模式的观察组学生学习成绩明显高于采用传统教学模式的对照组学生[1]。传统教学模式以教师课堂讲授为主,学生被动接受知识,对于培养学生分析问题、解决问题能力十分不利,教学效果也不理想。翻转课堂颠覆了传统教学模式,学生课前通过自主学习完成任务,课上师生进行答疑解惑、协作探究和互动交流等活动,大大提高了学生学习兴趣与学习效率。学生在自主学习过程中,培养了独立分析、解决问题能力,合作交流、沟通能力也得到了提高,这些都直接或间接地反映在学生的考试成绩上。 3.2翻转课堂教学模式有助于培养学生自主学习能力 所谓“活到老、学到老”,学习是一辈子的事,因此,学生在校期间自主学习能力的培养至关重要。从本研究结果可以看出,采用翻转课堂教学模式能明显提高学生自主学习能力[2]。按照翻转课堂教学流程,教师提前一周给学生布置学习任务,学生通过观看教学视频、教师制作的课件来完成任务。这既是学习的过程,也是探究的过程。学生学习任务的完成,受学习态度、学习计划、学习方法、学习环境以及自我评价与调节等诸多因素影响。因此,学生在完成任务过程中逐步找到适合自己的学习方法,学会制订学习计划,懂得创造适宜的学习环境,遇到困难时会自我调节、寻找解决的办法,这都会促使其自主学习能力不断提高。 3.3教学评价 相较于传统教学模式,学生对翻转课堂的评价更高。从本研究结果可以看出,翻转课堂在提高学生学习兴趣、独立解决问题能力、沟通能力、合作交流能力等方面都具有效果[3]。本研究中,观察组关于是否适应和喜欢这种教学模式的反馈结果充分说明,翻转课堂在学生中得到了肯定。学生之所以能够适应并喜欢这种教学模式,主要是因为翻转课堂赋予学生更多的自由,学生可以根据自己的实际情况合理安排学习时间,而探究性学习也大大提高了其学习主动性。高职学生已具备独立思考能力,自主性也较强,将这些运用到学习上,通常会取得事半功倍的效果。翻转课堂借助网络,通过教学视频与课件,让学生以小组讨论或与教师沟通交流的方式来解决学习中遇到的问题,这种网络在线学习、沟通交流方式更符合当前学生的行为习惯,学生可以在一个轻松的心理状态与环境下完成学习任务。 4结语 通过本研究结果可以看出,翻转课堂应用于高职儿科护理学教学,可以提高学生学习成绩、课堂教学效率,对于培养学生自主学习能力、分析及解决问题能力具有促进作用。作为近年来广受关注的一种教学模式,翻转课堂在实践中还需不断完善,而对于教师来说,如何运用好该模式以达到教学目标才是根本。 作者:王晓令 单位:河南护理职业学院 浅谈儿科护理学教学:体验式儿科护理学教学研究 摘要: 目的:在实践中研究儿科护理学教学采用体验式教学模式的效果。方法:通过选取护理学专业同年级的120名学生作为本次的研究对象,随机分为实验班和对照班各60名。实验班采取体验式教学模式,而对照班则采用传统的儿科护理学教学方法。比较两个班中学生对儿科护理学教学课程目标的评价,以及参与该项教学活动的动机和满意度,并进行统计学处理,使用X2检验。结果:采用体验式教学模式的实验班学生均对课程目标反馈了良好的评价,且参与教学活动的动机和满意度较高。结论:在儿科护理学教学过程中使用体验式教学模式,有利于全面提升护理专业学生的综合能力,具有较高的推广应用意义。 关键词: 儿科护理;体验式教学;强化应用 儿科护理学是一门具有较强专业实践性的临床主要课程,而传统的教学方法已经无法满足现代儿科护理教学的需求,而体验式教学模式则能够更好地完成教学目标。本文具体分析体验式教学模式在儿科护理学教学中的应用。现将具体情况介绍如下: 1资料与方法 1.1一般资料。 通过选择同年级的120名护理学专业学生,随机分为实验班和对照班各60名。两个班级学生的学习水平、学习态度和学习纪律均无明显差异性。由老师统一执教儿科护理学教学内容。 1.2研究所用材料。 本次研究中主要使用医学院校教材《儿科护理学》,并根据教材的实际内容合理编写教案。 1.3方法。 对照班采取传统的教学模式,实验班在儿科护理学教学中采用体验式教学模式。 1.3.1体验式教学模式的设计步骤:①创设良好的情境,激发学生的学习兴趣。在儿科护理学教学过程中,老师可以采用实物、挂图、多媒体设备等多种教学手段,创设轻松和谐的学习氛围,充分激发学生的学习积极性。②采取自主学习方法,合作探究概念知识。通过组织学生学习不同版本的《儿科护理学》教材,并严格根据儿科护理工作的特点,积极探究儿科护理临床中可能出现的问题。引导学生积极探究,促使学生能够深入理解各种儿科护理学的知识概念,逐步构建起良好的儿科护理学知识体系。③深入分析感悟体验。通过全面分析儿科护理学的临床问题和原因,合理进行角色分配[1]。④制定系统完善的处理对策。让学生能够在不断实践的过程中有效提升自己的实践创新能力。 1.3.2体验式教学模式的具体内容:在实验班儿科护理学中采用体验式教学模式时,其主要涉及到护理操作过程中的沟通交流演练、人际关系中的角色互换演练等,以此来交流价值观和分享学习经验。灵活利用所学的理论知识,强化护理专业学生的体验式健康教育、儿科急重症和常见病、多发病的抢救、治疗用药、生理心理护理等知识的学习。 1.3.3教学反思与考核:通过对实验班采用体验式教学模式的全教学过程进行录像,并在实验结束之后回放录像,以便所有学生均能够找出自身的不足之处,相互促进。同时,由任课老师、教学督导小组成员、成绩优秀的学生共同组合为体验式教学模式考核小组,针对学生对课程目标的评价、参与该教学活动的动机和对该教学模式的满意度进行考核[2]。 1.4统计学处理。 通过将考核的数据录入到计算机中,并使用SPSS13.0的统计学软件进行处理。计数资料使用X2检验,而计量资料则主要使用t检验。检验标准为a=0.05。 2结果 2.1两个班学生对儿科护理学课程目标的评价结果。 2.2实验班学生对参与该项教学活动的动机和满意度的评价。 3讨论 体验式教学模式主要是根据学生的实际情况,有效结合教学内容创设相应的场景,增强学生的情感体验,帮助学生更加深入的掌握儿科护理学的教学内容,有效增强学生的建构知识和应用能力的重要手段。在整个护理专业教学过程中,儿科护理学又是非常重要的一门临床课程。由于小儿的特殊性,所以对儿科护理专业人员的临床水平要求较高。然而,传统的教学模式已经无法满足现代儿科护理学的教学要求,所以可合理的将体验式教学模式融入到儿科护理学的教学过程中,增加学生亲身试验的机会,有效提升护理专业学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从根本上提升儿科护理学的教学水平[3]。在本次研究中,通过将体验式教学模式合理应用到儿科护理学的教学过程中,实验班学生对儿科护理学课程目标的评价结果测评水平明显提高,实验班学生对参与该项教学活动的动机和满意度都非常高,有利于从根本上提升儿科护理学专业学生的分析与解决问题的能力、人际交往技能、团队合作精神。 综上所述,在儿科护理学教学过程中采用体验式教学模式,有利于全面提高护理学专业的学生的综合实践能力,具有较强的推广应用意义。 作者:慈海彤 邱大石 郑玉萍 单位:潍坊护理职业学院助产系 浅谈儿科护理学教学:提高儿科护理学课堂教学思考 一、备好课是提高课堂教学效果的前提 扩充学生的知识量,拓展学生的知识面。针对目前现代社会对全面发展的人才的要求在课本的基础上拓展相关的知识面使学生的思想不被禁锢于学校的方寸之地能够跟得上时代的步伐进而能够随时适应和应付社会上的各种情况成为全面发展的新时代青年。对于自觉性高理解能力强的学生除了课本上的知识以外还要多准备一些临床病例以及医学最前沿的信息。 二、调节气氛互动教学 组织好课堂教学庆注全体学生,注意信息反馈,调动学生的有意注意使其保持相对稳定性,同时,激发学生的情感,使他们产生愉悦的心境危造良好的课堂气氛课堂语言简洁明了,尽量克服作为一个新老师所出现的语言不连贯的毛病课堂提问面向全体学生往意引发学生学习的兴趣,并走出传统教学的模式在课堂上不只老师讲,而且学生也要站起来讲形成教学互动拼练结合,布置好作业作业少而精在减轻学生的负担的同时对其知识进行巩固与提高。 三、灵活教学方法 教学有法胆无定法,贵在得法。孔子曰“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。在课堂教学中本人灵活采用教学方法激发学生学习兴趣例如:在讲小儿喂养时本人采用问题式教学法在刚上课时就向学生提出一连串的问题:我们平常在学校的生活中要“一日三餐”那么这些“餐”中的能量到哪里去了?对于一个小儿和成人来说汉有什么不同呢?在实际生活当中母亲往往因为种种原因出现不能喂哺的情况这个时候应该怎么办呢?启发学生思考,提起学习兴趣。引入新课。在讲到婴儿喂养方法时告诉学生婴儿生长发育快,需要较多的营养胆消化功能又不完善因此合理的喂养非常重要。从而引出喂养方法。在这些喂养方法中母乳喂养是目前最推崇的方法,因为它有很多优点。从而引出母乳的成分母乳喂养的优点、母乳喂养的方法、注意事项以及如何断奶。在这里面运用到对比法、录像法、设问法、现实情境联系法。很容易地激发了学生学习的兴趣提高了课堂教学效果。运用现代化教学设备提高课堂教学效果多媒体教学集色、形、光与一体,直观形象,新颖生动,能够直接作用于学生的各种感官激发学生的学习兴趣。例如:在讲述“小儿神经心理发育”时单单讲述就显得很枯燥本人采用了放录像的方式将小儿每一个阶段的发育情况都生动地展现出来,学生看得津津有味,增强了学习兴趣。 四、做好课后辅导矾固课堂教学内容 要提高教学质量还要做好课后辅导工作大学的学生虽然相对于中学来说已经较为成熟胆由于大学的学习在于自觉肩的同学爱动、好玩缺乏自控能力故仍有不按时完成作业秒袭作业等现象针对这种问题就要抓好学生的思想教育并使这一工作贯彻到对学生的学习指导中去比如不日用自己年纪与其相仿的优势在有共同话语的基础上让学生把自己当成朋友能够说出知心话来;从赞美着手所有的人都渴望得到别人的理解和尊重所以和不爱学习的学生交谈时对他的处境、想法表示深刻的理解和尊重并积极寻找他们所拥有的优点因为一个人不可能有一无是处流分利用他们身上的优点进他们进鼓励束激他们学生的兴趣与自信心。 五、结语 总之教学之路的探索永无止境广大教育工作者不懈努力不断研究才能不断提高教学质量不辜负时代和人民对我们的重托。 作者:贾松伟 单位:南阳医学高等专科学校护理系
物理教学中学生信息素养培养论文:大学物理教学中的信息素养教育 摘要:随着科技的发展,信息资源日益丰富,信息素养将成为每个人必须具备的一种素质。因此,在大学生中开展信息素养教育,具有十分重要的意义。文章结合教学实践,探讨了如何在物理教学中实现信息素养教育。 关键词:信息素养;物理教学;信息素养教育 一、信息素养的界定及其内涵 所谓信息素养,是个体能够“认识到何时需要信息,能够检索、评估和有效地利用信息”的综合能力。信息素养主要包括信息意识、信息能力和信息道德三个方面。信息意识主要是指人们对信息及其交流活动在社会中的地位、价值、功能和作用的认识。信息意识的强弱将直接影响人们利用信息的程度和效果。人们有了信息意识,就有可能有信息的需求,进一步去寻找信息和利用信息,并主动学习与信息处理有关的技术。信息能力是指人们获取信息、处理信息、创造信息、交流信息的技术和能力。人们只有掌握一定的信息技能,才能有效地开展各种信息活动,有效地利用信息和创造信息,充分发挥信息的价值,变信息为动力和优势。信息道德是指人们在整个信息交流活动过程中表现出来的信息道德品质。它是对信息生产者、信息加工者、信息传播者及信息使用者之间相互关系的行为进行规范的伦理准则,是信息社会每个成员都应该自觉遵守的道德标准。 二、物理教学中融入信息素养教育的途径 1.培养学生的信息意识 物理学是研究客观世界中的物质结构、相互作用和运动规律的一门自然科学。许多学生认为物理太过深奥抽象,对其望而生畏。在物理课堂教学中,教师可结合教学内容适当运用多媒体技术,创设形象化的物理情景,以达到降低物理学习难度、激发学习兴趣和积极性、增强学生的信息意识的目的。 虽然现在大学物理教学还是以板书为主,但有些较复杂内容的教学如果配合用多媒体课件来讲授,则教学过程会简化许多。如:在讲刚体的运动时,一般把运动分解为质心的平动和刚体绕定轴的转动来讲解,可插入多媒体课件来演示一个车轮的滚动,车轮的滚动可以分解为车轮随着转轴的平动和整个车轮绕轴的转动。又如:旋转矢量、简谐振动的合成等内容以板书的形式来讲授时,一来花时间来画图,二来不够形象,学生学起来也吃力,如果配合用多媒体课件来讲授效果会更好。 学生分组实验时,教师往往要介绍实验器材的结构、原理、操作及读数等内容,由于实物讲解可见度小,不易看清细节,使用挂图,学生听起来很乏味,也很难使学生领悟其内涵。若采用多媒体手段,将仪器使用方法及要求动态展示出来,就会给教学带来极大方便。 2.培养学生获取信息的能力 当前,多媒体计算机、网络已作为一种认识工具和学习资源进入课堂,这将进一步提高学校信息化教育的水平,促进教学理念的时时更新,也为学生信息素养的培养提供了良好的技术基础和支持环境。 大学物理教材上的内容比较多,而课时又少,因此教师在课堂上往往只能力求把物理概念和规律讲清、讲完,而对于物理知识的应用及相关的物理学史没有更多的时间来讲授,很多学生在课堂上不能及时消化所学内容。教师可把自己的电子教案及与教学内容相关的物理知识的应用、物理学史及物理前沿知识放到校园网上,以备学生课前学习及复习时查阅。此外,教师在布置作业时除了要求学生做教材上的习题外,还可以让学生做一些与所学知识相关的课后作业,如以“生活中的电磁波”、“有关黑洞的知识”等为主题撰写小论文,要求上交并记作平时成绩,使得学生必须通过到图书馆、互联网查阅资料来完成课后作业。这样学生在完成作业的同时,不仅学会了课本上的知识,而且提高了通过各种现代化技术获取信息、处理信息、探索研究、解决问题的能力。 3.培养学生的信息道德 大学生普遍缺乏信息安全意识和信息免疫能力,缺乏网络信息传播的伦理道德意识,对信息道德和信息法规内容的认识和了解不够全面。因此,教师应该培养学生正确的信息伦理道德修养,使他们能够遵循信息使用人员的伦理道德规范,不从事非法活动,也知道如何防止计算机病毒和其它计算机犯罪活动。不能够去剽窃和仿冒他人的研究成果,在引用人家的知识劳动成果时应该指明出处,利用信息技术传播信息时必须要对自己发表的成果的事实性与科学性负责,做到言之有据。作为信息传播者,不应该传播那些可能对青少年有不良影响的淫秽信息;不应该传播那些不科学、不正确的无稽之谈;不应该传播计算机病毒等等。 4.提高教师自身的信息素养是加强信息素养教育的先决条件 学生在校内外获得信息的过程中,教师的主要作用不是直接提供信息,而是培养学生自己获取知识的能力。要加强学生的信息素养教育,教师必须掌握现代教育技术的基本知识与基本技能,丰富自身的信息。物理教师要了解、熟悉各种信息技术,如电影、电视、录像、幻灯、投影、多媒体计算机、教室网络、学校网络、Internet、人工智能技术、通讯技术等,熟练掌握多种信息技术工具的使用,利用信息技术,创设一系列形象生动的物理情景,丰富学生的物理表象。物理教师应该能够熟练运用各种搜索引擎,有目的地获取各种教育教学信息,充实和丰富物理教学内容。教师也可以尝试建立自己的物理教学网站,将各种物理课程资源置于网站之中,通过超级链接为学生提供图文并茂、形象直观、界面友好的交互式的物理学习环境。 在物理教学中若能做到信息化教学,为学生创设一种应用信息技术的环境和氛围,不仅能使学生真正感悟计算机文化,感悟网络文化,受到信息知识的熏陶,还能增强其信息意识,培养其信息能力,实现信息素养教育。 物理教学中学生信息素养培养论文:高中物理教学中的信息素养培养初探 摘要:本文论述了学生信息素养培养产生的背景,学生观察能力的培养、物理教学与研究性学习课程的整合与信息技术的整合三方面的内容,阐述了在高中物理教学中培养学生的信息素养的重要性。 关键词:物理教学;信息素养;课程整合 信息素养是指人们通过主动获取、加工,利用信息并准确地输出信息的一种基本素质。这种素养是经过人们的学习不断获得的,它在人们与信息的互动中表现出主动性和创造性。在社会实践中,它已经成为人的文化修养和科学素质的重要组成部分。 一、培养学生信息素养的背景及意义 在科技高速发展的时代,人们处于各种信息的包围之中,借助各种各样的信息进行生产和生活活动,以及各种各样的学习活动。离开了信息,人们将无法在信息社会中生存和发展。所以,学会主动获取信息,合理加工信息,有效利用信息已成为人们的一个基本素质。缺乏这种基本素质,将会被高速发展的社会与时代所淘汰。 新课程的实施,对教师的教和学生的学习提出了更高的要求。《物理课程标准》的颁布与实施,对物理新课程的教学起到了积极的指导作用。新课程提出培养学生发现、探究、解决问题的能力,这种能力的形成就是信息搜集、分析、利用、输出的过程。学生发现问题是信息素养形成的基础,探究能力是信息素养形成的关键,而解决问题的能力则是信息素养培养的终极目标,这一系列能力都要靠信息素养的培养来实现。 在传统教学中,很多学校忙于应付中高考,把升学率作为对一个学校的评判标准,把分数的高低作为评价教师的一个重要内容。因此,教师在教学中观念保守,重知识轻能力;在教学内容上忽视生活实际,一味地向学生传授课本知识;在教学方法上采用“填鸭式”“灌注式”,轻视对学生的引导,学生不会思考、不会探究,更谈不上去创新。这种教学无视信息对人的重要作用,思想僵化、方法死板、手段机械、效率低下。因此,培养学生的信息素养,就是让学生主动、高效地获取信息,利用信息,这是物理教学改革的需要。 二、在物理教学中培养学生的信息素养 培养学生的信息素养是一件复杂的工作,单靠一个学科或某几位教师很难完成。需要多学科通力合作,全力提升学生的综合知识和能力。作为基础学科的物理在培养学生信息素养方面有着不可替代的重要作用。 物理教学与信息培养相辅相成,是一个有机的整体。在物理教学中培养学生的信息素养,信息素养又对物理教学起到辅助作用。信息素养的培养在物理教学中可以通过如下途径来实现。 1.在观察中培养信息素养 物理是重要的基础学科,是科学思维的产物。观察是物理学研究的基础,没有观察就不能获取基本信息,这种能力对于一位物理初学者特别重要。通过观察可以了解事情的真实信息,才能从中发现那些别人不曾看到的现象,发现别人不曾发现的问题,而恰恰发现问题才是科学研究的开始,观察是获取信息的初步阶段。 在教学中我特别重视物理实验,一是重视教师的演示实验,尽可能让学生熟悉仪器及其使用的方法。二是要让学生走上讲台,展示自己的实验过程。同时,让学生仔细观察实验器材的构造,了解工作原理。通过观察和动手,获得第一手资料,得到有价值的材料,从而形成观察能力。在观察中发现问题,总结出一些规律,这本身就是加工信息的过程,也是能力形成的过程。 2.在课程的整合中培养信息素养 新课程实施方案中增加了研究性课程。研究性学习的前提是学生获取大量的信息,学生通过对这些信息的选择、加工和应用,形成主动探究的思维品质。研究性学习课程对培养学生的信息素养至关重要。 物理教学与研究性学习课程的整合就是将研究性学习运用到物理教学之中。它需要教师创设研究性学习的教学情境,在研究中去主动发现,主动探索。通过问题发现和体验,具备搜集、分析和处理信息的能力,将物理教学融合在研究性学习中,有利于整合学科信息,是培养学生信息素养和创造能力的重要途径。 物理教学与研究性学习课程的整合为学生提供了丰富的想象空间,它充分发挥了学生的主体作用,提高了学生交流合作的能力,提高了学生的信息分析和处理能力。 3.在教学内容的整合中培养信息素养 高中物理教学是通过对教学情境的创设,让学生在一定的教学情境中去探究问题,形成解决问题的能力,这些能力还包括处理物理信息的能力。 高中物理教学与信息技术两个学科有其结合的契合点。物理教学需要信息技术的支撑,信息技术需要学科教育理论的指导。它们的整合是综合利用现有设备和资源,让学生去运用和处理信息,培养他们探究问题的能力,培养他们自主学习的能力和合作精神。物理教学中对学生信息素养的培养,是通过物理教学与信息技术整合的教学模式,让学生在潜移默化中提高信息素养的,主要形式有与物理学发展史相结合,与虚拟实验相结合,与常用软件工具相结合处理实验数据。 在物理教学中培养学生的信息素养,需要教师和学生的同心协作,需要学科的有效整合,需要教学内容的整合。学生在物理学习的过程中提高了信息素养,信息素养又反过来促进物理素养的提高,学生在学习的过程中成为知识的主动探索者。 【责编 冯立伟】 物理教学中学生信息素养培养论文:浅谈高中物理教学中信息素养教育的构建 【摘 要】本文首先阐述了信息素养的内涵,论述了培养学生信息素养的意义,在物理教学中,如何将培养学生信息素养融入到课堂教学之中,笔者从优化课堂教学结构,科学渗透、信息技术与物理整合、加强学生的信息加工处理能力三个方面论述了如何在高中物理教学中培养学生的信息素养。 【关键词】信息素养;物理教学;信息意识;信息技术 信息素养又称信息文化,是一种能力,这种能力共包含两个方面。一种是基本能力:包括基本学习技能(指读、写、算)、创新思维能力、人与人之间交流合作精神。还涉及到对信息的意识和应用能力,也就是一种对当前信息社会的适应能力。另一种是综合能力:实际上信息素养还涉及到多方面的知识,是一个特殊的、涵盖面很宽的能力,包含人文、技术、经济、法律等多方面因素,和许多学科有着紧密的联系。信息素养是一种信息能力,信息技术是它的一种工具。 在信息化社会的今天,信息素养是个体适应信息化社会生活的基本生存能力,也是评价人才综合素质的重要指标之一。因此,培养中小学学生的信息素养已经成为教育的核心任务。培养学生良好的信息素养是我国在中小学实施信息技术教育的主要目标之一,也是中小学领导、教师和信息技术教育工作者普遍关心和积极探索研究的课题。 信息素养是一种以培养学生信息意识和信息处理能力为目标的教育,它包括运用信息工具的能力、获取信息的能力、处理信息的能力、创造信息的能力、表达信息的能力、应用信息的能力、信息协作意识的能力。因此,如何改革传统教育教学,在教学中培养学生的信息素养,使学生成为一个有的、独立的、有道德的终生学习者,成为我们深入研究的重要课题。本文试就物理教学中信息素养教育的构建,浅谈拙见,以供参考。 一、优化课堂教学结构,科学渗透 在学校培养学生的信息素养主要是通过学校课程的开发和实施而贯穿于学校的全过程。因此,在物理教学中实施信息素养教育,必须立足于课堂教学,科学渗透,在教学中既要强调基本理论、基本知识的传授,同时又要注意加强学生的实践能力和创新能力的培养。 在物理课堂教学中,利用信息技术的快速显示功能把信息技术作为显示工具来使用,既能解决时间问题,又能让学生更加清楚地看到所学的内容。教学中适时运用现代信息技术把本课知识点用图片、声音和图像直观地展现出来,给学生一个具体形象,从而调动学生的视听觉等多种感官,使他们产生一种获取新知识的渴望。以提高他们学习的主动性,促使他们积极思维,全身心地投入到探索知识的认知活动中去。使得他们的认知活动从文字走向图像、从无声走向有声、从单一走向多元,由此产生丰富的内心体验,诱发学生思维的积极性、深刻性和多向性。运用这一技术,打破课堂教学的局限性,拓宽学生的思维和知识面,形成了程序性教学,构建了良好的认知结构。这样有效利用信息的特征进行交流,以实现教学中信息开放性、动态化的交互扩散,最终达成科学知识与人文知识的整合,形成学生的信息素养。 二、加强信息技术与物理整合,创设师生共享的教学情景 物理是一门以实验为基础的学科,培养学生在实验观察、实验探究中收集信息解决问题的能力尤为重要,通过观察直接获得感性认识,并进行加工处理上升为理性认识,从而获得知识。但是很多实验在传统课堂的条件下是无法完成,有些实验具有一定的危险性,或者中途不能慢速演示和暂停,而模拟实验却能弥补这个问题。这样不但能弥补实验条件的不足、保证实验安全,而且不会受到现实环境的干扰,得出的实验效果是最理想的,这样,可以确保实验的科学性和准确性。 利用模拟实验来表现物理现象背后的物理原理和本质,突破教学难点等方面发挥其独特作用,激发学生兴趣,引导学生观察并记录实验现象,从实验中获取第一手信息调动学生的主观能动性,使教学氛围更加生动活泼;还能节约出更多的时间,让学生练习、思考,发现新情况新问题。增加教学的知识容量,促进课堂教学目标的完成,优化物理课堂教学环节,整合知识结构,更好的认识物理现象,掌握物理规律和理论,提高课堂教学的效率。 同时要注意模拟实验是实验室和教室里器械实验的必要补充,具有形象性、趣味性和直观性,在提高课堂教学质量上具有极大的潜能,教师需要恰当、合理地运用此教学手段。 三、加强学生的信息加工处理能力 信息加工处理能力是指学生对获取的相关的信息进行加工、整理、分析和鉴别,筛选出所需要的信息,合理利用。物理教学的任务是通过对物理情境的探究、建立概念、理解规律、培养学生探究问题、解决问题的能力,其中还包括对物理信息的查找、加工、利用等能力。因此,除了应该具有一般的物理能力外,还需要具有较高对物理信息进行加工处理与应用的能力。 例如物理实验数据传统处理方式是用笔进行记录和演算,这样就会造成学生因为繁索而不感兴趣,形成重物理实验过程而轻实验数据正确处理现象。如果采用常用软件工具相结合处理实验数据方式,会使数据处理起来快速而简捷。像数据处理软件Execl大部分同学都会应用,特别是该软件中“图表选项”能作各种各样的图表,这样学生学习兴趣特别浓厚,讨论交流激烈,学习主动性更强,最终学习效果更显著。 当今时代信息时代,信息时代教学资源是开放的,利用网络资源进行教学和学习已经成为一种必然趋势,这就形成一个在基于丰富资源的教与学的方式。在物理教学中,以学生为主体,教师成为学习资源的开发者,学生学习的指导者。利用丰富资源让学生主动参与学习,去认知,通过从对零散的信息分析、加工到形成相关主题的具体的系统的知识体系的过程,成为自我发现的学习者。从而使学生课堂学习的知识与课程实践建立更可靠的联系,不仅使信息和知识的认知富有个性,而且使学生具备一定的对信息和知识的创新能力,从而有效地培养了学生的信息素养。 将物理学科与信息技术整合过程中,信息技术作为一门工具,可以创设与教学相匹配的教学环境,极大丰富教学资源,使学生真正由被动的知识接受者变为主动的探索者和个性化的学习者,同时把信息素养的精神、意图整合到整个教学活动中去,让学生不断受到信息知识的熏陶和信息能力的培养。信息素养的培养不是一朝一夕的事,我们必须抓住课堂主阵地,不断努力探索和挖掘培养和提高学生信息素养的最好方法。 物理教学中学生信息素养培养论文:探究物理教学与教师的信息素养整合的必要性 为了使信息革命的浪潮加速学校教育的“技术化”,使计算机辅助教学最大限度地优化教育教学环境,减轻学生负担,全面融入新一轮基础教育改革大潮中,我们要加强教师对现代教育理论的学习,建构主义理论的指导与计算机技术的支持,增添了我们探索计算机辅助教学的信心,因而教师应积极主动地运用网络信息,从网络上下载可用的课件和信息,运用到课堂教学中去,充实教学内容。 物理教学与教师的信息素养有机整合,一方面,可以超越狭隘的教育内容,让师生的生活和经验进入教学过程,让教学“活”起来,从而唤醒学生的创新意识,使他们想创新、敢创新、会创新;另一方面,可以改变学生在教学中的地位,从被动的知识接受者转变成为知识的探究者、建构者,从而激发学生的学习积极性和主动性。 1、提高教师信息技术水平是整合成功的关键 教师应积极参加各种有针对性的培训,如物理教师应用软件制作简单动画模拟物理实验。教师利用业余时间自学必须是长期的学习和实践,必须成为自身的自觉行为,把提高学习作为工作的一部分。同时,制定一个可持续发展的学习计划,是教师自觉提高自身信息技术素质的良好开端。如果我们确立目标制订计划,有步骤地实现,在过程中发现问题,则结果就大不一样。教和学都是长期的行为,一种素质和技能的养成需要长期细致的劳动和积累,不可能一蹴而就。制订学习的计划,确立各阶段的目标,循序渐进,日积月累,才可能得心应手。教师必须适应信息化社会所提出的新要求,加强自身信息素养培养,适应信息化浪潮。 2、运用好网络教学资源是整合成功的根本保证 我们可以从以下几个方面探索,研究实践以完成资源库中课件集成的整合。(1)超越时空展示日常生活中物理现象和科技成果。有些物理现象只能在特定的环境下才能观察到,有的科技成果受到时间、空间的限制,一时无法“搬到”课堂上,则把这些做成多媒体课件如“海市蜃楼”、“火箭发射”等,及时地再现在学生面前,让学生有身临其境之感,真实地再现物理现象和科技成果,与学生发生“共鸣”。(2)形象展示复杂物理现象和过程。许多复杂物理现象和过程,在物理教学中用语言、文字、图片很难把它们讲清楚,学生很难想象出它们的具体情景,则利用多媒件课件如“水的沸腾”、“声音的传播”、“凸透镜成像规律”等变静为动,变难为易,形象地帮助学生理解具体情景。(3)生动剖析抽象的物理概念和规律。过去,对难以理解和掌握的抽象物理概念和规律的教学,只重视概念的背诵和结论的记忆,而忽略对概念和规律的探究过程,则可利用多媒件课件如“演示惯性的模型”等变抽象为具体,有利于学生直观生动地理解。(4)模拟实验。物理是一门实验科学,但初中阶段有的实验受到条件的限制,如“牛顿第一定律”、“托里拆利实验”等,利用多媒体课件进行模拟,化静为动,再现历史,淋漓尽致地呈现在学生眼前,在佩服科学家的聪明才智的同时,科学思想也将会在学生的头脑里潜移默化.
化学与社会论文:低碳时代绿色化学与社会经济可持续发展 摘要:随着绿色化学作为学科前沿方向的逐步形成,用更高层次的环境友好化学过程减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生变得可能。从可持续发展的角度探讨了低碳时代绿色化学研究内容及发展前景。 关键词:低碳经济;绿色化学;精细化工;可持续发展 “低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。在此背景下,许多国家通过推出一系列“绿色新政”催生新技术和新产业,以期带动整个经济进入新的繁荣。绿色化学作为一种新兴的策略方针早已引起各方瞩目,随着低碳经济潮流兴起,正成为各国政府关注的重要问题和业界的努力方向,由政府直接参与以及产学研密切合作成为低碳时代绿色化学研究和开发的显著特点。 一、低碳时代化学工业与化学品面临大考 低碳经济是低碳发展、低碳产业等一类经济形态的总称,其核心在于提高能源效率,改善能源结构,优化经济结构,推动社会转型;其本质在于要求低碳技术创新和经济社会发展的激励制度的创新,在于提升能源的高效利用、推行区域的清洁发展、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡。 发展低碳经济实质上是对现代经济运行与发展进行一场深刻的能源经济革命,转变经济发展方式、提高能效、发展低碳能源技术已成为国际社会的共识,提高碳生产率正在成为新一轮国际经济的增长点和竞争焦点。由于全球性环境污染影响因子的80%是化学性污染,低碳时代的到来使得化学工业不得不面对更严格的环境控制和不断飚升的成本费用,亟须进一步增强环境忧患意识和做好环保工作的法制意识、责任意识。 发达国家对于化工产品“绿色化”的要求,以及发展中国家受到“绿色壁垒”的限制,使得化工产品设计的绿色化成为必然趋势。在绿色化工产品设计时,要遵循全生命周期设计、再循环和再使用设计、降低原料和能量消耗设计以及利用计算机技术进行绿色化工产品的设计等原则。 低碳时代化学工业的发展目标应该是实现高选择性、高效的化学反应,极少的副产物,实现“零排放”,继而达到高“原子经济性”的绿色化学。从环保、经济和社会的要求看,化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用,需要大力研究与开发具有社会责任感、可信赖的资源节约型、环境友好型产业。 随着中国污染防治战略逐步从末端治理向源头和全过程控制转变,应认真吸取国内外发展的经验教训,在环境容量允许的条件下发展,主动调整和控制自身的行为,从简单的企业治理向调整产业结构、清洁生产和发展循环经济转变,在现今科技手段和条件下寻求建立能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程,包括许多化学领域,如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。 二、绿色化学现状和发展趋势 绿色化学自1991 年首次提出绿色化学概念以来,迄今已取得了不少重要的成果,特别是近几年来以此为基础发展起来的环境友好技术和洁净技术成为化学学科最引人瞩目的焦点。在化学合成或生产工艺中去研究新的技术和方法,探索新的反应条件,尽量减少和消除使用有毒有害物质,已成为世界各国科学家的共识。有关绿色化学主题的学术会议和研究论文不断增多,反映了科学界以及公众对绿色化学日益增进的关注度,也说明绿色化学合成和设计从理论研究进入了实际应用。 绿色化学与技术主要解决与化学供应链相关的创造、合成、优化、分析、设计、控制以及环境影响评价等多元复杂问题,以建立环境友好的、可持续发展的化工过程或以产品生产为最终目标。绿色化学的研究内容不仅涉及原料、工艺和终端产品的绿色化,而且还涉及到成本、能耗和安全等方面的问题,从目前来看,其研究内容主要包括原子经济性反应和零排放、原料的绿色化、绿色溶剂、绿色催化、助剂的绿色化、新的合成路线的选择、绿色化学工艺、绿色过程系统集成等,而且其内涵仍在不断完善发展中。 绿色化学一出现就带有强烈的应用技术与工程性,成为综合运用环境与资源、材料、能源、生化工程与计算信息学等多学科知识,研究物质转化过程绿色化的综合性科学与工程。绿色化工过程系统集成涉及的化学供应链问题,涵盖了从分子聚集体颗粒界面单元过程工厂工业园的全过程,并将环境、健康和安全对过程或产品的影响作为约束条件或目标函数嵌入模型中,以多目标、多变量、非线性为重要特征,以全系统的经济、环境和资源的协调最优为最终目标。 尽管绿色化学已得到学术界和工业界的认同,但如何使其走向工业化仍是亟待解决的问题。绿色过程系统合成和设计要求综合考虑多个因素(如经济、环境、安全、健康等),这些因素使工业过程的绿色化设计成为一个非常复杂的大规模、多目标的高度非线性问题,其求解有待更系统的理论和方法。 近年绿色化学的研究大多集中在最小化环境影响负荷,采用低毒性原料,或节约能源,随着整个社会对环境友好、可持续发展的日益关注,有关绿色化学的研究已开始产生巨大的经济效益和社会效益,但如何解决现行用于绿色化的工艺、技术及产品中存在的不绿或绿色程度不够等因素将是今后一个重要的研究领域和方向。 中国发展的速度和规模,加上低廉的生产成本与未来二十年中新型基础设施和研发领域的庞大资金的流入,为低碳时代绿色化学和技术的大量采用提供了前所未有的契机。由于化学工业存在的环境、安全等问题的复杂性和不确定性,中国化学工业必须尽力设计研究能充分利用的无毒害材料,最大限度地节约能源,在整个生产过程中都对环境没有或尽可能小的负作用的化学工艺,推进以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展方式,着力提高全过程的资源利用率,从战略上谋求走可持续发展之路。 三、中国化学工业面临的机遇和挑战 化学工业的绿色化提升为多学科综合交叉和工程学的新发展开辟了广阔的空间,由于各国的社会经济背景不同,向低碳转型的起点和条件不同,追求的目标也有所差异。作为最大的发展中国家,中国探索化学工业的低碳发展之路不仅符合世界能源低碳化的发展趋势,而且也与中国转变增长方式、调整产业结构、落实节能减排目标和实现可持续发展具有一致性,另一方面,发展绿色化学、走低碳发展道路需要相当的额外成本和大规模采用低碳相关技术,这将有可能延缓化学工业的现代化进程。 中国化学工业在解决环境污染和应对气候变化等方面所面临的形势仍然十分严峻,必须以多种政策来引导能源消费和产业结构的调整。低碳经济的内涵既包含了低碳生产,也包含了低碳消费。化学工业作为能源消费和碳排放的主体,需要结合中国建设资源节约型、环境友好型社会和节能减排的需求,开展化学工业发展的碳排放强度评价,充分利用节能减排与低碳经济发展之间的政策协同关系,建立适合中国国情的支持低碳经济的绿色化学和清洁生产技术体系。 绿色化学和技术创新是实现低碳经济所倡导的节能减排目标的关键因素。中国化学工业和化学品环境管理政策和制度框架应建立高度关注的优先化学品的筛选标准,切实把推行绿色化学提升到实现低碳经济模式中长期发展战略层面上加以思考,认真并、转一批高耗能、高排放、高污染企业,并积极引导这部分企业向服务业、低耗能、低排放产业和高技术产业转移。 低碳技术具有广泛的应用前景和发展空间,其技术转让、设备制造、产品生产和相关服务业都将成为未来新的经济增长点。能否利用后发优势在工业化进程中增强自主创新能力,大力开发低碳技术和低碳产品,促进低碳经济发展,很大程度上取决于创新、超前发展的意识。我们必须高度重视节能、低碳技术的研发和推广工作,重点着眼于中长期战略技术储备,融合市场现有的节能、低碳技术,并迅速加以推广和应用。 四、结语 低碳经济时代正向我们走来,发展低碳经济是一种科学发展模式的选择,它意味着能源结构的调整、产业结构的调整以及技术的革新,是走可持续发展道路的重要途径。这是环境战略重点的一次创新性转移,是一种新技术对传统技术的挑战,也是人们对环境问题由被动反应转化为主动行为的一次认识飞跃。 化学与社会论文:初中新课程“化学与社会发展”主题教学之我见 摘要:从综合性、学科性、活动性、渐进性、开放性和时代性等六个方面,进行“化学与社会发展”的主题教学,充分发挥该主题应有的教学功能。 关键词:化学;社会发展;教学 “化学与社会发展”主题,突出体现了初中化学“从生活走进化学,从化学走向社会”的课程理念。“化学与社会发展”主题以能源、资源、材料、健康和环境为线索,涉及的内容既有燃料燃烧、金属冶炼、化肥鉴别、合成材料、微量元素等知识方面的,又有燃烧条件探究和大气、水、土壤污染源及危害情况调查等活动方面的。该主题不仅能丰富学生的学科知识,拓展他们的学习视野,而且能增强化学教学的实践性,培养学生的社会责任感。但是在新课程的实施过程中,许多老师由于受传统课程过于注重知识技能传授的影响,对该主题认识不足,重视不够,研究不力,以致于白白浪费或错失了许多有利于激发学生学习动机、培养学生积极情感和提高学生科学素养的大好时机,致使该主题的教学功能没有能够得到很好地发挥。笔者在分析和研究“化学与社会发展”主题特点的基础上,认为应从以下几个方面加强对该主题的教学,供大家参考。 1重视综合性 “化学与社会发展”主题具有较强的综合性。首先,“化学与社会发展”主题强调的是化学与生活、社会和技术的密切联系,重点体现的是化学知识在社会生活中的实际应用,因此该主题与其它主题之间必然存在着密不可分的关系。也就是说,学生认识和学习物质构成、性质和变化的知识,经历和体验科学探究的过程,其目的就是要应用所学的知识和方法解决社会生活中的有关问题。其次,“化学与社会发展”主题在内容上与物理、生物、地理等学科相互渗透、相互融合,具有一定的内在联系。所以,在实施“化学与社会发展”主题教学时,既要重视学科内知识的综合,又要重视学科间知识的综合。如在《化石燃料的利用》一节的教学中,有关化石燃料的形成过程、我国使用化石燃料的悠久历史、化石燃料在我国的主要分布状况、不同化石燃料的热值大小,分别涉及到生物、历史、地理、物理等多学科知识,而化石燃料的燃烧与污染物的产生、煤的干馏、石油的分馏以及化石燃料的精加工等则涉及了化学学科中不同方面的知识。引导学生用综合的观点学习“化学与社会发展”主题,不仅能加深拓展他们对化学知识的认识,而且能提高他们综合运用知识分析和解决问题的能力。 2突出学科性 “化学与社会发展”主题中的能源、资源、材料、健康和环境等问题具有广泛的社会性,不仅是化学学科研究的热点,也是其它许多学科关注的焦点。教学中应充分发掘该主题中与化学有关的内容,突出化学知识和方法、化学观念和思想在分析和解决问题时的重要作用,以展示化学学科的魅力,凸显化学学科的价值。仍以《化石燃料的利用》一节的教学为例,在分析化石燃料与环境问题时,应引导学生重点分析燃料的组成与燃烧产物的关系、燃烧条件对燃烧过程和产物的影响,并在此基础上,进一步引导学生分析减少污染物排放和提高燃料利用率的方法和措施。 3 加强活动性 活动性是指学生亲自参与实践和探究,亲身体验研究问题和解决问题的具体过程。因此,在“化学与社会发展”主题教学中,开展多样化活动,更符合学生的认知规律和身心发展水平,比单纯的听讲、阅读更有利于提高学习效果和促进学生的发展。从初中《化学课程标准》对“化学与社会发展”主题的目标要求看,有关“化学与社会发展”主题的目标要求有许多是体验性学习目标。而没有活动,就谈不上体验,没有体验,就无法达成学习目标。再从《化学课程标准》的三维目标看,一方面,“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”是从不同侧面对初中化学课程总目标的解析,是一个统一的整体,不可能单独成立;而另一方面,根据《化学课程标准》对三维目标的具体界定,“知识与技能”、“过程与方法”又可以看作是“情感态度与价值观”的基础,学生只有掌握了知识,习得了技能,经历了过程,学会了方法,才能形成丰富的情感、积极的态度和有意义的价值观,也就是说,学生的情感态度与价值观是在具体的学习活动中,经过不断地体验、内化而逐步形成的。所以,在“化学与社会发展”主题教学中,开展多样化活动,既是为了遵循《化学课程标准》目标要求的需要,也是为了体现该主题作为侧重情感、态度、价值观教育主题特色的需要。也正是因为如此,《化学课程标准》为该主题列出了多达21条的“活动与探究建议”,约占《化学课程标准》所有“活动与探究建议”的三分之一。有关活动包括调查、参观、辩论、实验设计、资料收集等,这些活动本身不仅是初中化学课程的有机组成部分,也是初中化学教学体现学生主体性的重要基础。在实施“化学与社会发展”主题教学时,只有扎实有效地开展有关活动,才能保证该主题学习目标的全面落实。 4 注重渐进性 以沪教版九年级化学教材中有关环境方面的内容为例,第1章涉及环境问题时,只是简单陈述了一些与环境问题有关的简单物质和典型事例,并不涉及原理和方法等方面的内容,其目的主要是为了让学生了解化学能够在环境保护方面发挥重要作用,激发学生学习化学的热情。第2章涉及与空气、水有关的环境问题,要求学生了解空气、水污染的主要因素,认识保护空气和水资源的重要性,但所涉及的内容较为宽泛,对污染因素的分析也比较笼统,没有触及问题的实质。第4章在对化石燃料燃烧与环境污染问题进行研究时,则要求学生从化石燃料的组成、性质以及燃烧的条件与产物的关系等方面,对化石燃料燃烧为什么会带来环境问题以及会带来哪些环境问题进行了较深入的剖析。在全书的最后一章的最后一节再次涉及环境问题时,不仅内容全面,而且系统性强,其中既有大气、水污染的问题,又有固体废弃物的污染问题;既有对危害环境的主要污染物、污染源的研究,又有对防治污染的方法和措施的研究;既要求学生能结合具体物质的性质、物质变化的规律从化学的视角认识和分析有关环境问题,又要求学生应具有能源、资源、环境保护、人与自然和社会发展的综合观。这时对有关环境问题的学习和研究,不仅是对学生在初中阶段掌握化学知识程度的一次检阅,而且也是对学生应用所学知识分析问题解决问题能力的一种考验。如本节在讨论酸雨问题时,不论是雨水pH的测定、酸雨形成原因的探究,还是消除形成酸雨污染源措施的研究,都需要学生熟练掌握并能够灵活应用有关酸、碱、盐的知识。因此,在处理不同章节中与“化学与社会发展”主题有关的教学内容时,一定要注重从实际出发,做到循序渐进。切忌忽视学习的阶段性和学生的可接受性,搞一步到位。否则,不仅会加大学生的学习负担,挫伤学生的积极性,而且会降低教学内容应有的功能,导致教学目标难以达成。 5 强调开放性 在“化学与社会发展”主题的教学中,应关注教学内容和教学方式的开放性。一是要敢于跳出书本的束缚,多从与学生联系密切的生活实际、社会热点中取材,多从学生感兴趣的化学最新科研成果以及对化学高科技的展望等方面取材,以丰富的教学内容,开阔学生的视野。二是要大胆地走出封闭的教室,既可以组织学生走进生活社区,走进厂矿企业,走进广大农村,进行参观调研和开展实践活动,如调查所在社区居民家用燃料的状况、生活垃圾的种类及回收情况;又可以引导学生利用图书、网络等资源查阅资料和信息,直接向专家、科技人员、各行各业的劳动者咨询和请教,以拓宽学习渠道,拓展学习空间。强调“化学与社会发展”主题教学的开放性,就是要给学生提供更多自主学习的空间和时间,涉足更广泛的学习领域,获得更丰富的体验,就是要学生能够更好地发展个性,发挥特长。 6 体现时代性 新课程强调化学课程内容必须适应科学发展和时代的要求。事实证明,现代社会的四大支柱――材料、生命、环境和能源,无一不是以化学为直接基础的,化学已成为推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量。而随着新材料、新能源的开发和利用,生命科学和环境科学的迅猛发展,化学学科的地位和作用也愈加显著。能够使学生对化学学科的价值有真切的体会和深刻的感悟,也正是“化学与社会发展”主题教学的重要目的之一。因此,在实施“化学与社会发展”主题的教学时,必须关注化学科学技术的发展,关注社会的发展,充分体现时代性。如在进行《化学与材料》一节教学时,既要让学生了解人类认识、开发和利用材料的历史和意义,又要让学生了解目前人类研制开发的各种新材料及其在生产、生活科研中的应用;不仅要通过具体材料和典型实例说明化学与人类开发和应用材料的关系,使学生感受并赞赏化学在提高人类生活质量、促进社会进步方面的重要作用,而且要结合教学内容,及时向学生介绍有关材料的最新研发成果和材料科学的发展前景,并力求针对学生实际,用通俗易懂的方式,说明化学在新材料的研制和利用方面所发挥的作用,坚定学生学好化学的信念。“化学与社会发展”主题教学应体现时代性,还在于化学在解决人类所面临的日益严峻的环境、能源、资源等方面的问题时,所显示出的特有的重要性和能动性。如燃料电池在将化学能转化为电能的同时,不仅提高了能量的转化效率,有利于解决能源危机的问题,而且在一定程度上解决了化石燃料燃烧所带来的环境问题;可降解塑料的研发和应用,不仅丰富了人们的生活和减少了人类对自然资源的索取,而且妥善解决了塑料垃圾所造成的环境污染的难题。 突出化学与生活、社会和技术的密切联系是本次初中化学课程改革的重点之一。在新课程的实施过程中,应加强对“化学与社会发展”主题教学的研究,努力实践,大胆创新,充分发挥该主题在提高学生科学素养方面的重要作用。 化学与社会论文:浅谈有关“化学与社会发展”的复习教学 摘 要:课改之后的中考比以前突出考查的部分主要是科学探究和化学与社会发展这两部分。本文就“化学与社会发展”的复习教学,结合自身的教学实践,进行了研究。 关键词:化学与社会发展 复习教学 科学素养 能力 “化学与社会发展”已经成为中考中的热门考题。所以对于这部分内容在教学中不能轻视,要认真对待,仔细研究。 一、化学与社会发展主题的地位及作用 加强化学与社会发展主题的教学,对于增强化学教育的实践性,体现STS的理念,培养学生对自然、社会的责任感和正确的价值观,提高公民的化学科学素养,都是极其重要的。化学与社会发展主题的内容综合性强,与生物、物理、地理、医学等都有联系。学习化学与社会发展主题的内容,能帮助学生加深、拓展对化学知识的理解,有利于各学科知识的相互渗透和联系,能帮助学生综合运用知识分析和解决问题,有助于学生全面认识物质的性质及其对人类和社会的影响,既看到它们对人类社会发展的重要作用,也看到处理、使用不当时会给人类社会带来一系列危害,帮助学生形成学习科学、应用科学,为人类社会驱害谋利的意识,还能帮助学生了解化学科学的发展前景,认识化学在解决人类社会面临的问题上所发挥的重大作用,可以进一步激发学生学好化学的积极性。 二、化学与社会发展主题的主要内容及考查特点 随着素质教育的不断深入,在各地中考中,有关化学与社会主题的题目正在逐年增多。化学与社会主题的考查内容主要有:化学与生活、化学与环境、化学与材料、化学与能源。 化学与社会发展主题的题目从过去考查基础知识的记忆转向于从化学的角度全面分析理解科学的发展,新技术的运用,新科技成果,新材料的开发,社会生产、生活中的热点问题,重大问题,科研和环保检测,更多地关注化学与人体的健康和安全,用标新立异的试题考查取代单纯的知识与技能的试题考查。 主要体现在以下三个方面: 1.涉及日常生活、社会热点、科技成果、环保等诸多方面的内容明显增多,它能够有效地引导考生关爱生活、关注社会,体现时代性,在解答相关问题的过程中,一种社会责任感、伦理观念、情感体验、学习的价值在影响着学生。 2.将化学与社会发展主题相关的知识和技能放在生动化的社会生活情景中,以图文并茂的试题形式来考查学生的综合分析问题的能力。 3.体现“化学与社会发展”的相关背景材料为载体设计试题,注意考查学生化学信息的迁移能力,注意开发“化学与社会发展”的探究性、开放性,突出材料的评价功能。 三、化学与社会发展主题的复习策略与方法 结合新课程标准的内容和要求,我们应该做好以下三方面: 1.重视化学与社会发展主题的基础知识的积累 让学生认识化学是一门与生活、生产密切联系的学科,平时就要养成勤于观察、关注学科最新发展动向的好习惯,并且要善于积累化学与社会生活方面的知识,以基础知识作为一种载体,培养学生应用化学知识解决社会生产生活中的各种各样的化学问题,提高学生的化学科学素养。 2.落实化学与社会发展主题的知识应用目标 关注自然和社会,学会从化学的角度去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题,了解化学制品对于人体健康的影响,懂得运用化学知识和方法去治理环境污染源,合理开发和利用化学资源和能源,使自己获得的化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学研究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。 3.落实化学与社会发展主题复习的情景设计和活动设计 使学生能利用简单的实验、收集的资料、报刊、电影电视的有关内容进行有效的复习。化学与社会发展主题试题的开放性具有考查学生发散性思维的作用,这种结论的不确定性、过程的探究性、创设情景的模拟性,主要考查学生在接受教育的过程中是否注意自主学习能力的培养、创新能力的培养和实践能力的培养。这要求培养学生坚实的基本功,同时还必须具备灵活的应变能力和广阔的知识面,平时的教学中要注意培养学生多观察、多联系实际进行思考问题。 四、化学与社会发展型试题的解题要领 化学与社会发展型试题的一些背景素材取材于课外,而且要求有比较强的获取知识的能力和分析解决问题的能力,但解答所需要的知识仍然是中学化学的基本知识与技能,因此,要解答这类试题的要领主要有: 1.明确试题特点,克服畏惧,树立解题信心。 2.研究试题呈现的新情境,准确获取与解题有关的化学信息,并将信息与已有的化学知识相整合,形成新的知识系统,并迁移到问题解答之中。 社会的发展产生了化学,化学的发展使世界更加绚丽多彩,让学生把化学的学习融入个人的生活、社会的发展,让我们教师在教学中能使学生体会到处处有化学,时时关注社会发展中的化学问题,使学生充分体验化学与社会发展的亲密关系,激发学生把学习化学的兴趣转化为学习化学的强大动力,从而促进学生学习方式由“要我学”转变为“我要学,我会学”,在化学与社会发展的教学中形成创新精神和提高解决实际问题的能力。 作者单位: 山东省德州市经济开发区赵虎中学 化学与社会论文:独立学院开设公共选修课《化学与社会》的教学初探 【摘要】本论文从化学科学发展和应用的社会形势阐述独立学院开设公共选修课《化学与社会》的必要性,并针对三类本科学生的特点,探讨了如何提高该课程的教学效果,强调应加强学生的环保意识和社会责任感的培养。 【关键词】公共选修课;化学与社会;教学 为了适应社会高速发展的需要,实施创新型教育,培养创新型人才已成为我国21世纪教育的必然趋势。独立学院作为一种全新的高等教育办学机制与人才培养模式,主要以就业为导向,注重应用人才的培养。《化学与社会》课程是高校面向非化学化工类学生开设的一门自然科学选修课,应该担负起培养应用创新型人才的任务。随着时代的发展,社会对高等教育有了更高的要求,同时也给予了高等教育更多的机会。教育改革在经历了知识教育、能力教育之后,如今的素质教育成为最主要的内容,其核心在于加强科研与教学的紧密结合,大力提倡和促进学生自主学习,培养具有创新意识和创造能力的新型人才。为了实现这个目标,今年作者所在的长安大学兴华学院开设了多门公共选修课,其中包括《化学与社会》。本论文通过分析现代社会科技发展的形势,阐明现代社会独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性;同时结合本人讲授《化学与社会》过程中的体会,探讨了如何在独立学院提高公共选修课《化学与社会》的教学效果,并呼吁应加强三本学生自然科学素质的培养。 一、独立学院开设《化学与社会》公共选修课的必要性 公共选修课是提高学生综合素质的有益选择。我国现行的专业《人才培养方案》大多偏重对学生本专业的学习要求,而对学生在其他学科领域的知识掌握以及素质修养则鞭长莫及。公共选修课在帮助学生完善其他学科领域的知识和提高素质修养方面大有可为。独立学院的人才培养目标定位为应用复合型。公共选修课是高校实现培养宽口径、厚基础的应用复合型人才的重要且必须的课程结构模块,是独立学院因时制宜地因材施教、实现人才培养目标的必不可少的环节[1]。且公共选修课作为高校教学体系的重要组成部分,在优化学生的知识结构,拓宽学生的知识面,增强学生各个方面的适应能力,培养学生的学习兴趣,体现因材施教原则,提高学生的文化品位、审美情趣、人文素养和科学素质等方面发挥着重要作用,公共选修课的开设,使学生可以不拘于专业和年级的限制,自主选择自己喜欢的课程和主讲教师,这一方面为开阔学生视野、丰富学生知识素养创造了条件,另一方面也有利于提高授课教师、尤其是青年教师的教学能力和水平[2]。 随着现代社会科技的不断发展,化学这一古老而又现代的科学越来越受到人们的重视,并渗透到了环境保护、新材料、医疗卫生等各个领域。对于现代社会来说,离开化学科学是不可想象的。但是,相对于化学在现代社会中的重要作用,化学知识的普及远远的落后了[3]。相反,由于各种传播媒体无意或有意的宣传,在大众的心中,化学却越来越多的与一些负面影响相联系,例如环境污染、能源消耗等等。固然,化学作为一门传统科学,必须正视这些已经存在并不断发展的问题。但同时我们也必须认识到科学发展是人类社会进步的必由之道,只有通过科学的发展我们才能消除经济发展所带来的一些负面影响。因此,我们有必要开设这样一门课程,向大学生普及化学知识,使其全面客观的认识化学对人类文明和社会发展不可替代的作用,以及如何通过化学科学的进步来解决人类目前所面临的种种问题,随着我国独立学院数量的增加,独立学院亦如此。通过《化学与社会》这门课程的学习能“大大开阔视野,丰富生活情趣,充分认识化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,生活中处处有化学,时时为化学提供实用的机会。同时本课程的学习对提高人的素质,改善生活质量,增强人体健康、保护生态环境,推动社会的进步也大有帮助。本课程的特征是知识性、科学性、实用性、新颖性的统一。 二、《化学与社会》公共选修课的主要内容 公共选修课《化学与社会》开设对象是全校性不分专业不分年级的三类本科大学生,考虑到三类本科学生的特点,内容的安排要以必需和够用为度,不求理论的系统性。课程内容不宜涉及到过于专业的化学知识,而应结合学校整体教学规划和选课学生的专业特点拟订合适的教学内容。在课程内容的选择上,笔者力求与社会发展同步,不断补充最新最前沿的科技成果,重点讲述有关化学发展和应用现状及存在的问题,而不再遵循以往教科书按章节进行教学,笔者按照化学与社会的关系,在有限的教学时间内,将课程分为5个部分,分别讲述了化学与能源、环境、日常生活、材料、计算机科学的关系。课程所涉及对象从全球变暖、资源消耗和环境污染等大的方面,到空气、食品、能源等日常生活中赖以生存的用品,以具体而有趣的实例讨论化学在社会中所起到的关键作用。通过本课程的学习,学生普遍反映良好,在扩大了学生知识面的同时还增加了许多日常生活经验常识,尤为重要的是为非化学专业的同学打开了一扇了解化学世界的窗口[4]。 三、如何针对学生特点提高《化学与社会》公共选修课的教学效果 1.设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容 为三本学生讲化学,重要的是要引起他们对化学的兴趣,并让他们真正学到有关的化学实际应用的知识,同时要注意到其在中学时的化学基础。所以讲授的基点不是放在大量的化学分子式、化学反应式、化学原理上,而是从化学角度来讨论一些社会问题,更多的是大量素材的归纳和实际应用知识,让学生“认识”化学,理解化学和我们日常生活、国家经济建设、保护环境、增强人民体质的关系等。所以,设置具有科学性、趣味性、新颖性、先进性和适用性的课程内容是提高教学效果的首要途径。例如:(1)我们在讲化学能源部分,首先从最近的油价上涨开始,向学生介绍了人类利用能源的历史,尤其是煤炭、石油等传统能源开采利用的历史;然后介绍了世界当前能源危机产生的原因以及化学在缓解这一危机中所做的努力,其中不但讲解了电池的发明和应用,还包括了最新的生物柴油技术和扩展的燃料电池技术,以及混合动力汽车、氢燃料电池、太阳能电池等最新的科研成果;最后对未来的能源开发进行了展望,其中更详细探究了核能与矿物能之间的比较,并引入了2008年北京奥运的氢能源汽车。(2)在讲化学材料时,我们讲到了“神七”太空漫步时穿的太空服的特殊化学合成耐高温材料芳纶1313。(3)在讲化学与日常生活时,在讲述“化学元素周期表"的基础上,介绍元素在生物体中的含量、微量元素的主要功能;然后讨论微量元素与人体健康的关系,着重介绍微量元素与某些地方病如克山病、甲状腺肿、氟中毒营养饮食与键康的关系,并结合有关当前学生营养、体质状况的调查材料以及饮食与某些地方病的关系,引导学生要正确树立平衡营养观念;就学生所关心的问题介绍了皮肤的结构、护肤品中常用原料的化学成分、护肤品中有毒成分以及防晒的基本知识;结合日常生活讲解了日用洗涤剂的种类、去污原理,引导学生正确认识洗涤剂与环境、人类健康的关系;同时还讲了“三鹿奶粉”事件中添加的三聚氰胺的化学检测法,西安市场出现的硫磺生姜事件中硫磺生姜的危害与辨别以及硫磺熏制食品时发生的一系列化学变化等。 2.利用不同课程教学形式来提高教学效果 开设化学与社会选修课,其目的是扩大学生的知识面、增加学生的知识积累,培养学生的能力。为使学生能更好地利用已有的化学知识,对当前社会的焦点问题有更清楚的了解,化学与社会选修课在教学形式上要体现灵活性: 第一,以专题讲座为主,采用多媒体系统进行教学,俗话说“百闻不如一见”,口头和书面表达的再好也不及多媒体对信息传递的直观和有效。对于《化学与社会》这种公共选修课程来说,多媒体的合理使用能起到事半功倍的效果。为此,笔者准备了内容丰富的多媒体课件,大量的图片和图表使得学生理解更为便捷。此外,笔者还根据课程的安排精选了多部科教影片,在课程讲解完成后播放,学生看完后进行分组讨论,通过这种方式进一步加深了学生对于课程的理解,从而增加知识的容量; 第二,摆脱传统习题模式,布置思考题,引导学生去发现化学在理论和实践方面的作用与价值,培养学生分析与判断能力; 第三,鼓励学生将自己感兴趣的选题制作成PPT(PowerPoint)演示文稿,在班上作口头交流,这种方式特别受到学生欢迎,极大地激发了他们的学习热情和创造性。 3.加强学生的环保意识和社会责任感的培养 科学的发展是一柄双刃剑,在带给人们便利的同时也在不断影响着周围的环境,对于化学来说这一点尤为明显。不可否认近现代的化工工业的飞速发展对于环境的伤害是巨大的。保护环境人人有责。大学生在毕业后将成为社会生产建设的主力军,增加他们在环保方面的知识素养,对于提高全社会的环保意识有着重要作用。因此在本课程的教学中,应不断强化学生的环保意识。为此,课程中专门安排了“化学与环境”一节,从环境污染的源头、现状、后果以及目前的应对办法进行全面而细致的介绍;除此之外,在其它内容的授课中,也需要不断渗透环保方面的知识。 四、结论与建议 化学科学是现代社会科技发展的核心学科,掌握一定的化学知识对于促进大学生知识结构的全面健康发展有着重要的作用,也有利于提高大学生的环保意识和社会责任感。公共选修课《化学与社会》较全面的介绍化学科学的发展现状与应用情况,内容丰富且浅显易懂,适合全校性文理科学生扩大知识面,对学生具有长远的现实意义,因此独立学院应该努力提高各类人员对《化学与社会》的认识,建议有条件的独立学院尽可能开设《化学与社会》公共选修课。 化学与社会论文:浅谈高校开展《化学与社会》选修课的探索与实践 【摘要】在高校开展《化学与社会》选修课程是必然趋势,既能体现化学素质教育的培养宗旨,也能不断拓宽学生视野,提高学生分析和解决实际问题的能力。本文结合高校开展《化学与社会》选修课的实际情况,对其重要性进行了分析,并有针对性地提出具体教学建议。 【关键词】高校;化学与社会;选修课 在现代社会发展过程中,对劳动者的综合素质提出更高要求。化学作为社会科技发展的关键学科,只有掌握基本的化学知识,才能构建大学生的系统性知识结构体系,对提高大学生社会责任感具有重要意义。以下将对具体内容进行分析: 一、开展《化学与社会》选修课的必要性 在高校教育中,选修课是提升学生综合素质的有效途径,利于丰富学生的学科知识。在素质教育大背景下,高校倾向于培养复合型人才,而通过设置选修课,则成为培养厚基础、宽口径复合型人才的有效途径。同时也是因材施教的重要表现形式。选修课作为高校教学体系的一部分,对增强学生适应能力、激发学生兴趣、拓展学生知识面等发挥重要作用。也能不断提升学生的审美情趣、科学素质。选修课的形式灵活多样,使学生不再拘束于课堂限制,可自主选择喜欢的学科,既开拓了学生的视野,丰富了知识结构,也利于调动授课教师的积极性,尤其提高青年教师的教学水平。 随着社会科学的不断发展与进步,化学学科的重要性日益凸显,并与新材料、环境保护等全新领域相结合。在现代社会发展中,已经离不开化学知识的支持。因此,通过在高校教育中开设《化学与社会》的选修课程,在大学生中普及化学知识,既能帮助他们更加客观、更加全面地了解化学的重要性以及其在社会发展中的地位、作用等,同时也能利用化学手段解决学习、生活、工作中遇到的各种问题。 总之,高校开展《化学与社会》选修课程具有一定必然性,可有效激发学生的生活情趣、开拓化学知识视野,认识到化学就在自己的身边,时时刻刻都有应用化学的机会。同时该课程的学习对提升学生的综合素质、强化生态环境建设、改善生活质量等方面,具有积极意义。 二、《化学与社会》选修课的教学策略 (一)不断优化教学内容 随着科学技术的发展与进步,化学的发展日新月异,越来越多的新材料、新技术涌现出来,更贯穿于社会发展的若干领域,为人类社会的发展扫清障碍。例如,有关环境污染问题,可以通过化学手段提供解决措施;利用全新合成技术或制造方法,控制污染来源,减少排放污染物的可能性;对于一些污染物的排放行为可能难以控制,就可以利用化学手段进行污染处理,而积极应用“绿色化学”工艺,则可顺利实现生产过程的“零污染”、“零排放”。 再如,面对能源枯竭的现状,可通过化学手段采取相应措施。首先,应用先进技术、先进设备等实现能源节约目标;其次,积极探索新能源,如氢燃料电池、太阳能电池等。这些凭借化学手段而取得的进步,正在潜移默化地影响着世界的发展格局与社会变化。在化学学科不断发展的大背景下,应加快教学内容的改革与创新,做到与时俱进,将《化学与社会》选修课的教学内容与学科发展相一致,以此吸引更多学生,提高教学质量。 (二)多元化的教学形式 对于选修课来说,教学形式多元化,更容易激发学生兴趣,提高学科教学质量。具体可分为以下几种教学形式: (1)专题讲座。由于化学学科的不断发展,教材内容明显滞后。因此,为了维护学生的积极性,不断拓宽学生知识面,可邀请专家学者开展专题讲座,为学生介绍更多化学发展的前沿知识、边缘技术等,激发学生化学兴趣。 (2)实验研究。化学是一门实用性较强的学科,因此开展实验研究非常重要。通过组织学生开展实验活动,探究实验原理,帮助学生解决生活、学习中遇到的实际问题。 (3)社会调查。组织学生利用节假日期间,到社区、企业等进行实地调查,可调查大气、水污染状况、吸烟与健康等专题,要求提交调查报告,开展广泛交流,切实提升学生的化学应用水平。 (4)企业考察。加强与工厂、企业的联系,争取“校企合作”,组织学生实地参观考查,如电镀厂、热电厂、化工厂等,了解工厂生产的规模、流程、工艺等,将理论知识与现场实践相结合。 (5)举办竞赛。鉴于化学学科的重要性,与学生的生活、学习相关联,同时涉及到环境、科技、能源、医药等若干方面。根据这一广泛性特征,教师可组织学生开展各种竞赛,如抢答赛、辩论赛等,引导学生进一步了解并认知《化学与社会》学科的重要性。 (三)增强学生的社会责任感 通过本课程学习能让学生意识到科技的大力发展在提高人们生产生活水平的同时,对周围环境的负面影响也不容忽视。现代工业发展造成很多环境问题已难以逆转,如温室效应造成的全球气候变暖、海平面上升问题等。大学生作为全新的社会力量,应不断提高环境意识,发挥在环境保护方面的积极作用。因此,通过开展《化学与社会》选修课程,不断增强学生环保意识,并以此带动社会氛围。例如,在教学中设置了“化学与环境”的知识内容,包括环境污染的种类、引起各种污染的污染源、造成的严重后果等,并结合实例进行深入探讨。同时,在其他教学内容中,也有意识地渗透环保知识,提升大学生的社会责任感与使命感。 三、结束语 综上所述,随着新课程改革步伐的不断深入,高等教育面临全新要求,同时也应为学生能力发展提供更多机会。在素质教育的大背景下,强调教学与科研相结合,更注重培养学生的自主学习能力,激发学习兴趣,培养与社会发展相符的创新型、复合型人才。因此,高校开设《化学与社会》选修课具有一定必然性,结合社会科技的发展形式,更利于提高学生的分析问题和解决实际问题的能力,养成良好的科学素养,为实现终身教育奠定基础。 化学与社会论文:怀化学院社会体育专业课程设置的现状与分析 摘要:本文通过文献资料、专家访谈等研究方法,对怀化学院社会体育专业课程设置现状进行了研究分析,并针对存在的问题提出相应的对策。 关键词:怀化学院;社会体育专业;课程设置;现状分析 1.前言 社会体育专业肩负着培养新世纪所需要的社会体育专门人才的重任。它关系到人民体质的增强、健康水平的提高和生活质量的改善,是现代社会文明、健康、科学的重要标志之一。社会体育专业在怀化学院属于一个新兴专业,其课程体系、教学内容、教学方法等尚处在一个不断完善和发展的过程中。加强怀化学院社会体育专业教学内容和课程体系的现状与分析,不仅是对专业目录的进一步完善,而且为推动我国的群众体育开展提供了人才资源,使全民健身计划在实施的过程中更加科学有序的进行,对体育事业的发展将会产生深远的意义。 2.研究对象与方法 2.1研究对象 怀化学院社会体育专业课程设置 2.2研究方法 本文运用了文献资料法、问卷调查法、访谈法、逻辑分析法、数理统计法等研究方法。 3.结果与分析 3.1对怀化学院社会体育专业的现状分析 3.1.1对培养目标现状分析 依据教育部在1998年颁布实施的《普通高等学校本科专业目录》中规定的培养目标,怀化学院培养的社会体育专业的目标是:培养德、智、体、美全面发展的掌握社会体育服务的基本理论、知识与技能,具有较强的社会体育指导能力,能在社会体育领域中从事体育活动指导咨询、组织管理、教学研究以及经营开发等工作的应用性较强的高级专门人才。但目前社会体育专业的发展还存在一些问题。 3.1.2对业务要求现状分析 怀化学院社会体育专业培养的要求为:掌握教育学、心理科学、运动人体科学的基本理论、基本知识,体育教学的基本理论、方法和基本技能;具有从事学校体育教学工作的较强能力和体育科学研究的基本能力;熟悉我国有关教育、体育工作的方针、政策和法规,了解学校体育改革和体育科学的发展动态;专项运动技术达到二级水平,裁判能力达到二级,外语达到准四级水平,计算机应用能力达到高校一级水平。但是社会上设置的相关岗位有限,社会体育专业的特色没有充分的展现出来,限制的社会体育专业的发展。 3.1.3社会体育专业与其他专业培养目标的比较分析 课程设置是人才培养目标的具体体现,是为实现人才培养目标服务的。课程设置既要考虑社会需要、学科发展需要,又要考虑学生个性发展的需要。我国现阶段的高等体育专业人才的培养,主要以体育教育专业、运动训练专业、社会体育专业等为主。 长期以来,怀化学院体育专业教育的培养目标主要是以体育师资为主。社会体育专业的培养目标是培养具有社会体育的基础理论、知识与技能,能在社会体育领域中从事群众性体育活动的组织管理、咨询指导、经营开发以及教学科研等方面的高级专门人才。体育运动训练专业是培养具有竞技体育方面的基本理论和基本知识,掌握从事专项运动训练的基本能力,从事运动训练教学、训练等方面的高级人才。 3.2怀化学院社会体育专业课程的设置的现状 怀化学院社会体育专业课程分为必修课、限选课、任选课、实践课四大类。必修课覆盖了多个领域,涉及面较为广泛,再加上限选和任选课程,社会体育专业已经成为集众多专业于一身的综合性专业。 3.2.1公共基础课的比例分析 国外社会体育专业公共基础课占总课时的30%~34%,国内社会体育专业公共基础课占总学时的平均比例为25%~26%,通过统计怀化学院社会体育专业公共基础课看出目前怀化学院社会体育专业公共基础课比例偏高,在学校对体育学院规定的总学时不变的情况下,公共基础课程所占的比例越大,专业课的课时必定相应减少,这在某种程度上阻碍专业水平的提高。 3.2.2学科和术科的比例分析 由调查得知,学科(即理论课程)与术科(即技术课程)的比例为1.6:1,但是目前国内高校社会体育的术科专业课程设置比例正在日益缩小,基本比例约为2:1,对此怀化学院社会体育专业应适当减少术科学分或学时,尽量不减少课程数量,合理安排学科与术科的比例。 3.2.3选修课与必修课设置的比例分析 当前,国内高校社会体育专业必修、限选和任修课程的课时比例为7:2:1,并向6:2:3的方向发展,但怀化学院选修课在比例上大于国内其他高等体育院校,任意选修课程数量较少,各自间的联系不明显,而对学生的引导性又较少,难以形成系统的知识体系,不能达到预期的课程设置效果。 3.2.4实践环节的分析 在强化实践教学的思想指导下,实践环节就更显示其培养合格人才的独特作用与功能。根据怀化学院社会体育专业的特殊性,采用短期实习与长期实习相结合的方式,暑期实践时间共六周。随着学生实习目的性的增强,怀化学院社会体育专业给予的指导较为不足,没有对口的社会体育指导员的岗位,这就使得学生毕业后从事社会体育指导员工作缺乏相关的经验。 4.结论 社会体育专业在数量上发展非常快,人们对这一新兴专业报有极大的希望,因此怀化学院社会体育专业课程设置要有一定的超前性,在考虑未来社会对社会体育专门人才质量的需求,应该合理设置必修课,压缩必修课程,选修课宜多,理论课适当减少,技术训练、实践教学相应地增加,着重培养学生的社会实践技能。(作者单位:上海体育学院体育教育训练学院) 化学与社会论文:网络化学习与社会课堂的实践教育 摘 要: 随着信息时代的深入,现代教学技术在不断提升,网络学习资源和网络教学管理是两个重要组成部分。在传统的思想政治教育教学过程中,基本上是采用大班授课制,网络信息时代先进的信息化教学设施以及相应的教学手段,使得“个性化”教育理念得到实现。 关键词: 网路化学习 社会课堂 思想政治教育 数字化学习正日益成为一种重要的教学资源,网络化学习平台正被越来越多的人所接受,成为课下的第二课堂和社会课堂。一些思想政治教育网站,如华中师范大学的“华大桂声”网站、和中央文明办的“中央文明网”等,日渐成为学生经常驻足的地方,更是大学生接受思想政治教育的课外主阵地。 一、借助网络平台,增强网络内容可信度,提升思想政治教育实效性。 网络思想政治教育在一定程度上依赖于技术是否成熟、解决方案及技术服务是否正常运作。在网络学习环境中,依赖现代化手段,展现给学生的是声情并茂的艺术效果,容易产生共鸣,使思想政治教育工作取得实效性。积极参与网络思想政治教育平台的学习和建设,为学生提供个性化的学习环境和便捷的资源,交流、共享科技文明的成果,能够使大学生在网络学习平台上学到有限的课堂时间内无法触及到的知识,优先得到优秀的学习资源,知识体系得到进一步延伸和强化。随着教育信息化的深入,网络化学习日渐成为社会信息化主流和终身化学习的手段。高校思想政治教育领域已经打破传统的书本是知识的主要传播载体、主要依赖课堂学习的教育格局。各种信息化学习手段,如微博的广泛应用、手机报的普及,正推动信息时代大学生业余时间学习方式的全面更新。学生通过计算机媒介,以情境对话的方式进行研究性学习,开展专题研究,结合自身兴趣,自主掌握知识。在网络思想政治教育环境下,开展社会课堂研究性学习,还可以以分组合作的形式进行。具体表现为思想政治教师事先将相关资料、素材制成网页发在网络上,学生则以查阅相关资料为主,对材料进行加工分析,提炼思想。 网络环境下开展以社会课堂为主题的实践教育和研究性、互动性、启发性的学习活动,是从思想政治教育学科的角度,寓教于境,寓教于情,为学生创造互动交流环境,积极调动学生在学习过程中多感官协调参与,有效地培养学生的创新意识,以此来增强学生树立克服困难的勇气。笔者曾经在课下给学生布置网络作业,要求学生课下观看大型专题片《大国崛起》第十二集《大道行思》。学生普遍的感触是对于任何一个大国而言,思想的感召力和文化的渗透力在发挥着至关重要的功能。网络化学习不仅改变了学生获取知识的途径,而且还能提升学生的实践能力,增强学生对社会的责任感,唤醒学生自主学习的主动性。 “秀才不出门,尽知天下事”。自麦克卢汉提出“地球村”命题后,网络教育现已成为信息技术在教育领域的主流。随着信息技术的进步以及教育改革的深入,2011年,我国手机网民过亿,网络教育将成为未来社会接受教育的主要途径。加强大学生德育教育,在全面构建社会主义和谐社会的今天,成为职业高等教育中的重中之重。如何开展网络思想政治教育,构建良好的网络学习平台,为全体社会成员的终身学习创造条件?这是高教工作者关注的一个热门话题。美国是网络教育最完善的国家,几乎全部高等学校和职业技术学校都建立了网络化学习平台,并且向社会提供多层次、宽领域的网络教育。所以,要向西方发达国家学习,让网络学习平台充分发挥网络教育的优势,营造良好的学习氛围。以高校思想政治教育为例,设计一些有针对性的网络学习平台和深受学生欢迎的动态网站,注重教学的实效性,丰富网络信息和内容,使教师和学生即使身处东西半球,都仿佛置身于一个空间,学生可以网罗大量有效信息,进而增加学习的趣味性。 二、借助网络平台,激发学生对思想政治理论课的兴趣,寓教于乐。 为适应新时期的发展要求,思想政治教育工作要以先进德育文化来拓宽思想政治教育领域,适应高校学生的弹性需求,引导他们走健康成功之路,提升思想政治教育实效性。在网络世界这个虚拟空间里,人与机的交流没有了空间障碍,族群之间的纽带较为松懈,真实的感情流露越来越少,人际关系愈来愈淡化。随着网络文化的出现,大学生的主体意识增强,与过去说教式的、单向度的灌输教育道别。思想政治教育工作者要尊重和发挥学生的主体性,在愉悦的气氛中寓教于乐,实现与学生的双向交流。要主动到网上了解学生的思想动态,使思想政治教育更具有针对性。 校园网络文化品质,代表一个学校德育教育的层次和水平。要构筑网上文化精品信息库,通过网络点击进行名著点阅、佳片点映、名曲欣赏等,拓展学生的知识广度与深度。建立网上课堂,依托优秀传统文化,提升校园网络文化的品位和影响,使大学生树立正确的价值取向,丰富学生的课余文化生活。网络社会同现实社会一致,同样需要道德约束。思想政治教育工作者应该注重培养学生的自律意识,增强学生的网络自律意识。优秀的思想政治教育专业网站,是思想政治教育网络化的重要载体。有些高校的思想政治教育网站设计不够合理,致使点击率不高,原因在于网站的内容与现实严重脱节而不能引起强烈共鸣,或缺乏对网络这一新媒体的特有优势以及宣传艺术的研究。网络之所以胜于传统媒体,其最大优势是在于及时、快捷的传播方式。要实现思想政治理论向网络扩展和延伸,把思想政治理论引向立体化的“三位一体”教育模式,进而增强教育活动的时效性。 三、借助网络平台,构建“三维一体”模式,形成合力。 开展网络化教育,建立优秀的思想政治教育专业网站,网页上鲜活的主题是增强网络思想政治教育吸引力的关键所在。网络延伸了思想政治教育的空间,使学生受教育的时间变得灵活起来。有限的课堂教育是远远不够的,还要与家庭教育、社会教育相结合,以形成教育目标一致的教育网络,共同营造弘扬时代主题和民族精神的思想政治教育氛围。比如以“天人和谐”为价值理想的中国传统文化,不仅蕴含着深刻的生态和谐思想,同时也体现出以人为本的生态伦理精神。大学生思想政治教育“三位一体”自主实践教育模式,促使学校教育、家庭教育和社会教育三方面的密切配合。以往尽管有类似的想法和强烈的需求,但难以实现。如今,网络的普及,为社会、学校、家庭的三者结合提供了便利。网络全方位的信息传输使大学生可以广泛参与到社会生活之中,有助于他们利用好社会课堂,当代大学生们的学习、生活状况也可以适时地通过网络及时传递到每一个角落。 网络问卷调查的普及,使家长可以随时与学校联系,了解自己子女的近况,便于做好学生的思想政治教育工作和德育工作。通过网络,大家共同参与高校的网络思想政治教育工程,形成高校思想政治教育工作较为集中的合力,以求获得最佳教学效果,提高高校思想政治教育工作的效率。如网络上的办公自动化的运用,已经彻底地扭转了以往高校思想政治教育工作效率不佳的状况。在管理层面,高校辅导员的许多关于学生工作的信息,如奖学金、就业信息、考试成绩单等都可以借助网络来传递,现今已发展为公务员考试、大型统考等均由网络报名,系统自动产生报名号。 随着经济全球化的深入,对高校德育教育也提供了宽广的国际视野,同时也对思想政治教育工作提出了更多的机遇和挑战。各种思想相互激荡,中国优秀传统文化与外来文化相互渗透。我们必须冷静地思考我国社会主义建设的经验教训以及思想政治教育发展历程,对思想政治教育进行科学定位,并逐步提出符合社会主义核心价值体系的思想,以丰富和完善思想政治教育理论体系及相应的网络建设,在更加科学的意义上、更为科学的形态上,去构建高校思想政治教育新理念。 化学与社会论文:化学课堂教学与和谐社会发展 化学课堂教学与生活关系密切,关系到社会发展与进步的方方面面。新教材内容的呈现在很大程度上联系生活、生产实际,使化学更贴近生活,而对来源于生活的化学知识,学生更希望得到解释和结论。新课标提倡引导学生主动探索,进一步提高学生的科学素养,体现了对人的生命存在及其和谐社会发展的整体关怀。 一、与工业生产的联系 《化学1》中氯碱工业、工业制漂白粉、玻璃水泥工业,《化学2》中合成氨工业、工业制硝酸、接触法制硫酸,《化学反应原理》中有关电解、电镀铜,都涉及工业生产。化学与制药、石油、橡胶、造纸、建材、钢铁、食品、纺织、皮革等与国民经济息息相关的产业衰荣与共。据统计,大约有50%的工业化学家活跃在这些行业中。 二、与环境保护的联系 1. 实验装置的绿色化 如铜与稀硝酸反应制取NO的反应,一直是中学化学必做的演示实验。 教材中的实验步骤:试管中加入铜片,再加入少量稀硝酸,立即用带导管的胶塞塞住试管口,并将导管通入另一盛有NaOH溶液的试管,观察现象。片刻后将胶塞取下,让空气进入,再观察现象。 演示实验装置存在的弊端: ①在实验开始前试管中就有大量空气,所以反应所产生的NO会马上被氧化成NO2,对观察无色的NO气体产生严重的干扰。 ②另外,实验完毕后,无法使反应立即停止,一旦铜片和稀硝酸反应产生的NO过多,会使其向空气中逸散,污染空气。 因此,针对以上问题,对实验进行改良,改良后不仅装置简单,而且实验现象非常明显。 具体步骤和实验的原理是: ①取一只分液漏斗置于铁圈上。 ②向分液漏斗中加稀硝酸,至液面离漏斗口1厘米左右(目的是避免胶塞塞入时酸液外溢,并防止空气残留)。 ③塞上带长颈漏斗的胶塞(事先捆上细铜丝),这时锥形瓶里反应缓慢发生,产生的气体压强加大,使液体被缓慢地压到长颈漏斗中直至铜丝与稀硝酸脱离接触,反应即自行停止。 ④打开分液漏斗的下口活塞,液体逐渐流入烧杯中,长颈漏斗中的液体也一起流下,使分液漏斗中的气体压强减小,空气被快速吸入分液漏斗中,使NO被氧化为NO2。 此实验装置有效地解决了铜与稀硝酸反应的演示实验难做的一些问题,在同一实验装置中实现了制备 NO和验证NO的实验,实际演示效果也很明显。 2.实验内容的绿色化 如O2的制取,课本上用MnO2催化使KClO3分解,反应剩余物是KCl、MnO2,反应后需处理产物,而且过程中还可能产生有毒气体Cl2。绿色化学法:可改为用分解H2O2的方法制取O2,产物除氧气外还有水,不构成环境污染,更符合绿色化学要求。 3.实验试剂的绿色化 实验试剂的绿色化包括试剂的减量和替代。 如H2O2的分解实验,课本上用MnO2做催化剂,MnO2是一种强氧化剂,是一种不溶于水的黑色物质或无定形粉末,它的不当处理会造成污染。若以H2O2酶(切一小块生马铃薯即可)代替二氧化锰,催化效果高且无污染。 三、新能源、新材料的开发 1.新能源 目前人类所消耗能源的70%来自矿物(化石燃料)的燃烧,随着社会的发展和人们生活水平的提高,对能源的需求量越来越大,而它对周围环境也将产生了越来越大的影响,且化石燃料终有枯竭之日。解决能源问题,一是要提高民众的节能意识,使用节能新技术、新产品,如发展城市煤气、实行城市集中供热和联片供热、推广高效节能的工用和民用燃具、推广沼气和太阳灶、开发机动车节能和尾气控制技术等。二是要积极开发再生清洁新能源(绿色能源),这是解决能源枯竭和环境污染的关键。 2.新材料 新材料品种五花八门,琳琅满目,人们可以按照它们的性质不同,初步分为金属材料、无机非金属材料和有机合成高分子材料三大类,也可按照材料粒度的大小分为常规材料和纳米材料。在科学技术高度发达的今天,新材料更成为发展高新技术的重要物质基础。如信息高速公路是通过卫星通讯和光纤通讯来实现的,这就需要各种航天材料和光纤材料。各种半导体、陶瓷材料使得电子技术、高温技术得以发展,各种高分子材料丰富着人们的生活,等等。 千姿百态的物质世界与高度发达的科学技术将一个飞速膨胀的知识系统呈现在我们眼前,随着时代的进步,学生眼界的开阔,学生思维越发活跃,更能让学生体验到实验探究的乐趣,掌握科学研究的方法,感受化学在解决人类面临的重大挑战时所作出的贡献,体会化学在和谐社会的发展中所起到的举足轻重的作用,更能激起学生对化学学科的浓厚兴趣。 化学与社会论文:浅谈初中化学与社会生活的联系 摘 要:化学这门学科与社会生活息息相关,因此在初中化学教学过程中,教师要关注化学与社会生活的联系。本文根据笔者多年的教学经验,提出了在化学教学过程中,要密切联系社会生活,启迪学生注意生活中的化学现象,学会用化学知识来解读日常生活,并采取适当的教学策略使化学知识回归到生活中去。 关键词:化学 社会生活 联系 我国目前正在实施新课程改革,新课程改革的核心理念就是要求教育要尊重学生的主体地位,改变过去那种灌输式的教学方式,培养学生的学习兴趣。初中是学生们正式开始学习化学知识的起点,初中阶段化学知识的学习对其以后化学知识的学习至关重要,是以后学习化学知识的基础。因此,教师在教授初中化学时,需要理论联系实际,将化学知识传授与日常生活结合起来,培养学生的观察能力以及学习化学的兴趣,从而培养学生对化学这门学科的兴趣。这样一方面贯彻了新课程改革的理念,另一方面也能有效提升初中化学的教学效率。 一、生活中的化学知识与现象 在日常生活中,化学现象随处可见,化学知识在人们的衣食住行中都有可能会出现。因此,教师在教授初中生化学时,要培养他们养成观察的习惯。例如,在厨房中,我们可以发现切过酸性物品的菜刀特别容易生锈,放在潮湿处的锄头比放在干燥处的锄头容易生锈,这是为什么呢?刚烧出来的石灰放在水中为什么会冒泡?做豆腐时为什么要使用石膏,石膏是什么成分呢?如何证明?有什么方法可以防止铁生锈呢?我们身边的环境污染有哪些等等。初中教师应该把课堂的范围扩大,摆脱教室空间的局限,将学生带出课堂,去自然中观察生活中的化学现象,让初中生亲身接触自然,在观察自然的过程中,提高学生学习化学的兴趣,激发学生的求知欲望。这些在日常生活经常出现的、比较直观而具体的化学现象,能够吸引学生的注意力,激发他们对化学知识的兴趣,使其养成用化学知识来解释生活中形形色色的化学现象的习惯,从而提高初中生学习化学的积极性。 化学教师应该加强对学生的指导,培养学生将化学知识中的抽象知识如元素、原子和化学反应与实际生活相联系。我在教授学生在实验室中如何制作氢气之前,都会交给学生一个实验前准备作业,即让学生从家中搜集废旧电池,然后取出里面的锌片,在实验前给学生介绍废旧电池中有哪些污染成分,以此提高初中生的环保意识。在讲如何制作CO2这一课时,我会让学生从周围环境中找到石灰石,并给学生布置家庭小试验,即将鸡蛋壳与醋酸放在一起,使其发生化学反应,让学生仔细观察这一现象并将其记录下来。学生通过亲自动手收集实验材料和做小实验,能够形象直观地了解到蛋壳和石灰石的主要成分,并进一步了解碳酸盐的化学性质。 二、用化学知识解读日常生活 新课程改革提出,初中化学课教学必须要为学生未来生活做准备。但是学生的生活更多的在学校内,这是很有限的社会生活中的一部分。加之有中考的压力,初中生往往只关注初中化学课本知识的学习。诚然通过初中化学课本,学生能够学到前人对化学知识的总结,但是化学课本上的知识是理论性的,与实际生活及应用相距甚远,并且课本知识更新的速度是非常慢的。因此初中化学教师不能只重视化学知识的传授,更应该关注学生的信息搜集和知识获得以及学以致用的能力。因此教师在初中化学教学过程中要关注学生能力的发展。让学生学会用化学知识来解读日常生活现象就显得特别重要。 我在教学过程中,十分重视用化学知识来解读现实生活,使学生学会透过现象看本质。例如,笔者利用人们经常使用的“维多C”设计了以下教学内容:“维多C”与其所释放的气体能够增加人体抵抗力,帮助人们消化食品。把“维多C”置于水中时,它会立即释放出很多气体,直到药片溶解完。“维多C”置于水中释放出的气体来自何处呢?然后让同学们展开讨论。讨论完后教师告诉同学们答案:“维多C” 置于水中释放的气体为CO2,而这些CO2的产生是因为“维多C”的主要成分为柠檬酸和碳酸氢盐,二者在水中产生反应从而形成CO2。与其他酸相同,柠檬酸在固态的时是无法释放氢离子的,因此无法和碳酸氢盐发生化学反应。当我们把“维多C”置于水中时,柠檬酸就溶解成液态,从而释放出氢离子与碳酸氢盐发生化学反应,释放出CO2这一气体。透过这一案例,初中生不仅能学习到有价值的化学反应知识,同时同学们也对经常使用的“维多C”有了更深入的了解。 三、化学知识回归生活的教学策略 在课堂教学中,教师可以灵活运用多种教学策略来提高学生学习化学的主动性,如课堂讨论、分组设计及探究实验等。促使学生的学习方式从接受式向探究式、从个体学习向合作学习转变,从而将课本中死的知识转变成生活中真实的活的知识。采用组织探究、讨论教学策略,能够为学生设置一种真实问题情境,例如,“如何检测家中花园土壤的酸碱性,如果酸碱度不适宜,应该如何改良呢?”这能够促使学生有针对性地展开小组讨论,通过相互交流而得出初步的结论,在这个过程中,如果发现新的问题还可以进一步学会提问。 加强实验设计是化学知识回归生活的基本教学策略。化学这门学科的基本特点即以实验为基础。在教学过程中,应该引导学生用实际生活中经常遇到的化学素材,设计出应用性的化学实验。例如,与日常生活紧密相关的“生活中溶液的酸碱性”“XX 河水的污染状况测定”“燃烧条件与灭火原理”等实验。通过实验来促进学生解释和解决实际社会问题,这样既培养了学生的实践能力,还能增强学生的环保意识,激发学生学习化学的兴趣,提高他们学习化学的积极性。 初中化学与社会生活存在诸多的联系,教师一定要重视这种联系,在教学过程中自觉将化学知识与社会生活进行联系,提高化学知识对初中生的吸引力,进而提高初中生学习化学知识的兴趣,真正发挥化学知识在促进学生全面发展过程中的作用。我对初中化学与社会生活的联系进行了粗浅了探析,希望能够抛砖引玉,对进一步改进初中化学的教学提供一定的借鉴和思考。 化学与社会论文:社会生活与化学学习相融合的实践与思考 摘 要:化学是一门实践性很强的科学。在教学中,要充分认识到社会生活与化学学习融合起来的重要意义,掌握相应的教学策略和教学方法。 关键词:社会生活;化学学习;融合;教学策略;教学方法 一、社会生活与化学学习相融合的重要意义 近年来,发达国家非常强调理科教学要贴近生活,贴近社会。比如日本强调其教育的基本任务就是培养学生的生存能力,他们的课程改革加强了理科课程同社会的联系,更加重视理科课程生活化。我国提出的素质教育适应了时代的要求,但在实践中,我们的教学和课程还存在缺陷,如化学教材还缺乏和社会生活的有效联系。 在教学中,设法把社会生活与化学学习融合起来,把学生的学习引入广阔的社会实践中去,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,从生活中学化学,使学生真正体验到知识的价值,就能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性,这也是激发学生学习兴趣的不竭源泉;此外,学生通过理论与实践的充分结合,可大大增强创新意识、创新能力和实践能力。 二、把社会生活与化学学习相融合的教学策略 1、利用化学的实用性,引导学生学化学用化学 化学的实用性表现在它渗透到了我们工作、生活的每一个方面,与人们的吃、穿、住、行等紧密联系。在教学过程中要充分重视这一点,使学生觉得学有所用,学有所得,引导学生学化学、用化学。如学到碳酸氢钠时,要让学生知道常见发酵粉的主要成分是小苏打,它也曾用于治疗人体胃酸过多;吃腌菜太酸,可加小苏打降低酸性;油炸食物时,在挂浆淀粉里加点小苏打,炸出的食物更加酥脆可口。介绍这些,不仅开阔了学生的视野,而且巩固深化了课内基础知识。 2、利用化学知识的广泛性,培养学生用化学的眼光来观察世界 化学是一门基础学科。但是,随着科技的发展,化学已渗透到生命科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学、宇宙科学等前沿科学中,化学将成为一门中心学科。教师要利用身边的一切机会去启发、引导学生用化学的眼光观察世界,结合其它学科知识思考生活中的问题。如学校在铺水泥路面时,问学生工人为何要在刚铺好的水泥路面上洒水?某报曾报道这样一条消息“熏白了馒头,熏倒了自己”,说的是一个卖馒头的人,在做馒头时,常用硫磺熏白馒头,结果使自己也中毒,由此启发学生思考其中的化学道理。生活中有的问题可能很复杂,但引导学生用科学的眼光去观察、去分析,促进学生学科学、正确地用科学,提高学生的实践能力、创新能力都是很重要的。 3、利用化学知识的开放性,介绍科学发展的新信息、新成就 因多种原因,化学教材具有较大的稳定性。但是,在当今瞬息万变的信息社会中,必然要求我们的教学不能照本宣科,而要具有时代气息,这样才能把学生的学习与社会生活紧密结合起来,也才能激起学生学习的兴趣和动机。如讲到氯气作自来水消毒剂时,告诉学生现已从氯消毒的自来水中鉴定出微量的多种对人体有严重危害的物质,现在世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯,取而代之的将是一种更理想的广谱、安全、高效的杀菌消毒剂ClO2;讲到糖类时,告诉学生过多地食用蔗糖会给人体带来一系列的副作用,介绍国外正流行无糖食品等。通过这些新信息,使学生深刻地体验到社会的发展,时代的进步与自己息息相关,从而积极地投入到学习中去,为社会的发展贡献力量。 4、利用化学实验进行科学方法、科学态度教育,提高学生生活、生产实践能力 化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是人类探索自然奥秘的重要手段。在实验过程中通过生动、直观的现象使学生感知充分的、可信的事实材料,达到掌握基础化学知识的目的;掌握一定的实验操作方法,通过实验中的每个步骤,甚至一些细微的操作,对学生进行充分的科学思想、科学方法、科学态度教育,提高学生生活、生产实践能力,从而提高学生素质。如配制一定物质的量浓度的溶液实验,学生要正确使用天平、量筒、容量瓶等仪器,还要掌握正确的观察和读数;用玻璃棒引流;加蒸馏水至靠近刻度线2CM—3CM要改用胶头滴管滴加;定溶时要“三点一线”等等,这些无不蕴涵着严谨的科学方法。由此,还可培养学生用科学方法来做生活中的事,如准确的观察钟表、仪器并读数,巧妙的往小口瓶中倒液体,恰当的选择量器等。 三、社会生活与化学学习相融合的教学方法 1、努力把生活实践与教学内容结合起来 课堂上努力联系生活实践来教学,不仅是激发学生学习兴趣的有效方法,而且是使学生的学习由课内走向课外的重要途径。如讲到浓硫酸的脱水性,联系讲竹器上写字;讲到焰色反应,联系讲焰火的制作等。在学习氯气的物理性质时,我设计了以下题目:第一次世界大战时,德国法西斯曾经把氯气制成毒气弹,若你身处战场,当这种毒气弹迎风爆炸时,你应该: A、站在地势较高处 B、站在低凹的地方 C、站在河沟或水塘边 此时,学生的兴趣很浓,教学效果很好。此后,学生普遍感到自己应付突发事件的能力增强了。如有一次他们做铜与浓硫酸的实验时,有同学不小心泄露了SO2,教室里有刺鼻的SO2气味,同学们不仅及时打开了窗户,而且都站起来以减轻危害。 2、结合课内学习内容,布置课外学习题目 学生对刚学到的新知识往往兴趣很浓,结合课内学习内容有针对性地适时布置课外学习题目,是课内学习的延伸,同时,有力地促进了学生理论与实际的联系。如学完漂白粉后,布置课外学习题目:了解市售漂白粉的包装、规格、成分、用途等;学完乙烯与苯酚的内容后,可以布置这样的题目:了解聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料在生活中的应用,怎样鉴别它们? 3、结合现时社会热点,布置课外学习题目 学生在平时的生活中读书、看报、看电视、听广播,甚至干活、聊天都有机会学习到化学知识,只要教师引导学生善于发现,善于利用,都能开拓学生视野,增长学生知识。如什么是温室效应?什么是臭氧空洞?什么是光化学烟雾?什么是二恶英?对人类有何危害?瘦肉精的化学名称是什么,人吃了含瘦肉精的猪肉有何症状?由此引出食品安全问题。这些问题要鼓励学生通过上网、查资料等方法主动去寻找答案,这样就能增强学生发现问题的能力,丰富学生的知识,培养学生善于思考的好习惯。 4、引导学生进行家庭小实验、小制作 教学中要引导学生用化学知识结合实验探索去解决生活中遇到的问题。如用醋酸去除热水瓶瓶胆的水垢,用纯碱、牙膏、草木灰等去除茶杯上的茶渍等;指导学生进行废物利用,如从干电池中提取二氧化锰、氯化锌,从废定影液中提取银等;指导学生进行小制作,如自制塑料胶粘剂、化学消毒剂,自制分子模型、化学教具等;指导学生用生活中常用的物质做化学实验,如用熟石灰和纯碱制氢氧化钠,用铝制易拉罐和氢氧化钠制氢气,并填充氢气球。例子很多,枚不胜举。通过实践,学以致用,是提高学生实践能力、创新能力的有效途径。 从这几年的高考改革中我们已经明显地感觉到应用性和能力型的题目增加了,命题已从知识立意转变为能力立意,在考查学科能力的同时,注重考查跨学科的综合能力。因此在教学中,把社会生活与化学学习融合起来,既顺应了高考改革,又向老师提出了更高的要求,有力地促进我们教师转变教学思维,改进教学方法,更新教学内容,为培养高素质的人才而努力。