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实用科学论文范文(精选15篇)
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科学论文 篇1
一、声学典籍中有关乐器的记载
在我国古代的典籍当中,有关于声学的文献相当丰富,这些文献资料同时也是音乐文化的典籍。内容主要有音乐史、音乐理论、乐器史、乐律学、乐器制造及演奏等方面。《四部全书》中经部的《书》、《诗》、《周礼》、《礼记》、《春秋左传》等都能在其中找到与声学有关的早期内容;史部中的《律历志》或《音乐志》是必读的声学史料;子部艺术类的音乐之属是与律学、乐器学、音乐声学关系密切的著作。
乐器的制作离不开声学原理,我们都知道,凡是声音都具有高低、强弱、长短、音色等特性,一件乐器所使用的物质材料不同,那么它所发出的音色也就不同。在物理学上,音色与发声频谱、波形、振幅有关。《礼记·乐记》中叙述了金、石、丝、竹、革五种物质材料做成的乐器音色:“钟声鏘”,“石声磬”,“丝声哀”,“竹声滥”,“鼓鼙之声讙”。早在战国时期就有人对“中声”进行过讨论,“中声”其实就相当于我们现代钢琴中央区的发音问题。在战国末期成书的《吕氏春秋·仲夏纪·适音》中有这样的观点:“夫音亦有适”;“太钜、太小、太清、太浊”,“皆非适也”。只有高、低、强、弱适中的音才能称之为“中声”。从这些记载来看,我们可以知道当时的人们规定“中声”有两个必备因素:高低、强弱。
二、乐器制作中的选材
北宋的沈括在《梦溪笔谈》中总结了琴材特性与琴的音色密切相关,同时他也第一个认识到材料的传声没有选择性,它可以传播任意音调的声音。他的“材中自有五音”,是指物质材料本身能发出诸多乐音。“又应诸调”是指该材料能够传播各种调式的声音。任何一种天然材料都有能传播声音的特点,如果没有这一特点,琴弦发出了声音,而它的面板材料不予传播,共鸣箱体不与之呼应,那这种声音将是音乐欣赏中的一大悲哀。在沈括后,宋王室之子赵希鹄在其著《洞天清录集》中详细叙述了琴材与其发声的关系。琴声效果与其选用的木料的关系,就像今天选购钢琴,总要仔细挑选钢琴各方的面板是否“纹理条条如丝线密达而不邪曲”。如果面板好,琴槌和琴弦又没毛病,那么这钢琴的音质、音色就属上乘。
不同的乐器都有其所要求的不同材料,沈括和班固都注意到了这一问题,为什么古人制乐器,用铜制钟、用石制磬?在《汉书·律历志》中,该书作者班固征引刘歆的话:“铜为物之至精,不为燥湿寒温变其节,不为风雨暴露改其形。”这句话前半句意思是:铜不因温度和湿度的变化而发生胀缩现象。这显然不对,因为铜的膨胀系数比铁大,按此原理,应该是“铁为物之至精”。然而当时的科学家们正确地看到,铁容易生锈,其危害要大于铜的热胀冷缩。同理,现代钢琴中的高、中音琴弦都由钢丝制成,低音琴弦由钢丝加紫铜缠丝制成,而非选用其他金属制。
三、乐器与振动
我们从分析乐器入手,从物理学角度来认识一下物体的振动。古代中国人早在春秋末期已经知道声音的来源及音调的高低是由振动决定的。《考工记·凫氏》在述及钟体的设计与制造时,曾写道:“薄厚之所振动,清浊之所由出。”这说明最晚在公元前6世纪下半叶到公元前5世纪初已有“振动”一词,而且人们已将“振动”现象与钟壁厚薄、音调的高低联系起来,正确地认识到它们三者之间的关系:钟壁的厚薄决定了其振动的缓与烈或振幅的大与小,而这又是音调高低的依据。由此可见,振动产生声音的看法,对古代中国人来说并不陌生。
古代人们创制了很多弦乐器,他们都有着丰富的调音经验,在长期的实践中,他们都遵循一个弦振动原理,弦长、张力、丝线的密度与弦振动的频率密切相关,改变弦长、张力、丝线密度中的任何一个因素,弦振动的频率都会发生变化。尤其是对同一弦线来说,当张力固定不变时,弦上音调的高低仅仅决定于所取弦长。这正是古代乐律学和定律法的物理依据。宋代何薳《春渚纪闻》说:“缓其商弦,與宫同音。”改变弦的张力就可以改变其音。古代文献中大量的有关记载,表明古人在演奏实践与理论中都认识到张力与音调的比例关系,准确地说,音调与张力平方根成正比。他们还直接将线密度看做弦粗细,并做了一系列的规定,以组成弦线的丝数保证其粗细有序。早在战国时期,人们就以文字的形式记录了音调与线密度的比例关系,准确地说,音调与线密度平方根成反比。唐代司马贞指出:“宫弦最大,用八十一丝”;商弦“用七十二丝”;角弦“用六十四丝”;徵弦“用五十四丝”;羽弦“用四十八丝”。他所记述的是古代传统定弦粗细的方法,各音所在弦的丝数与其三分损相生的长度值相同。此外,古人还以“缠弦”法解决线密度问题。沈括曾指出:“琴中宫、商、角皆用缠弦,至徵则改用平弦”,“琴虽增少宫、少商,然其用丝各半本律”。缠弦即指在弦线外再用线缠绕之;平弦指不再外加缠弦的弦。弦乐器的低音用缠弦,这个方法被今天的钢琴等弦乐器所普遍使用。
四、钢琴的发声原理
众所周知,钢琴是一种击弦打击乐器,在它的制作过程当中,很好的把科学性和音乐性融合在一起。钢琴制作师在钢琴上采用了以弦槌击弦发音的机械装置,这一装置是手指通过触键来直接控制琴声的变化,使钢琴的声音更富有表现力,同时极大地丰富了钢琴的音响效果。所以早期钢琴的标志与象征便是弦槌击弦发音。后来制造师对击弦机的结构进行了深入的改革,在原来的机械当中,安装了一种起动杠杆,这种装置与现代击弦机的复震杠杆系统几乎是一样的,它可以使击弦的速度提高到原来的10倍,可以连续的快速弹奏;并且扩大了音域,增加为4组。我们可以把它看作是现代钢琴的雏形。简单的说,钢琴的发声原理就是用手操作键盘驱动打击钢丝线产生声音,可以通过踏板的方式调轻声音或使之持续不断。
钢琴发音原理最简单的解释便是,手指触键通过机械传导的榔头去击弦而发音。在实验当中,当我们弹某一个钢琴键时,和它相对应的弦槌则会被带动去敲击相对应的琴弦,从而引起琴弦的振动。这一振动通过弦码,传递到音板和响板上,响板是钢琴琴体内最后面的一块大的金属钢板,它会使声音产生双重共鸣,声音通过响板反射并且扩大出来。音板是一块比较大的薄木板,当琴弦振动时,音板表里两面的空气就会形成疏密不均的波,这就产生了我们感官上所能听到的音。琴弦振动包括全弦振动与分段振动两种,全弦振动所产生的是基音,分段振动所产生的是谐音。谐音的多少以及其相对的强度决定着一架钢琴音色的优劣。
弦槌对钢琴音色来说也是极为重要的,一副好的弦槌可以在很大程度上改善钢琴的音色。弦槌的作用是使钢琴上的共振系统,由理论转化为实践,钢琴的音色在很大程度上取决于槌头击弦的位置。通过长期的实践和经验,设计师们对中音以下的琴弦的击弦点做了规定,他们通常把击弦点定在弦长的1/8处。这个击弦点并不适用于较高的音,根据实践经验,从中音向高音,击弦点这个数字应该逐渐成为一个较小的分数,在最高音的时候,一般会采用1/14到1/16的点位。
我们都知道琴弦是钢琴的声源,但是音板的作用也是不容忽视的,如果没有音板对琴声的共鸣和反射,我们听到的声音将会是微弱的钢丝振动的声音。正是因为有音板,它的结构、选材以及制作工艺才使钢琴发出優美的声音。例如:古筝和古琴、长笛和竹笛音色完全不一样,就是因为它们有着不同材料的共振体。世界上没有两块完全相同的材质,同样也就不可能有两件音色完全一样的乐器。而就手工制作来说,更不可能有完全一样的手工工艺。因此,音板的好坏决定着钢琴音色的优劣。而音板的好坏则取决于它的材质和加工过程的制作工艺。
我们前面说过,钢琴的音色要受琴弦分段振动所产生的谐音的影响,而这个谐音也同时受到音板和弦码的影响,比如音板各部位的薄厚、框架的固定程度,肋木的安装位置、粗细、数量、以及两端的形状,弦码材质的软硬、形状、高度、衔接部位的连接方式等等,都影响着音色。由于弦码、肋木、音板振动、手工制作的复杂性,导致世界上没有一架音色完全相同的钢琴。
五、关于新型钢琴声源结构的探索
当前,国内外都普遍采用在码桥上使用的弦码钉,钢丝经过弦码钉处会形成一个角度,钢丝经过弦码时有一个向下的压力来达到发声。比如在一个名称为“立式钢琴音源系统结构”的申请文件中,描述了这样一个技术方案:包括铁排、琴弦、弦轴钉、弦轴板、音板、肋木和码桥,218个弦轴钉分别固定在弦轴板上,弦枕包括高音上弦枕、高音下弦枕、中音上弦枕、中音下弦枕I、中音下弦枕II、低音上弦枕,码桥包括中高音区码桥和低音区码桥,中高音区码桥和低音区码桥上共设有上下两排钉,琴弦的一端固定在弦轴钉上,另一端固定在铁排下弦钉上,琴键标号1号至琴键标号30号对应的弦轴钉位于低音区,琴键标号31号至琴键标号58号对应的弦轴钉位于中音区,琴键标号59号至琴键标号88号对应的弦轴钉位于高音区。
在实际安装过程中,由于发音板震动频率有限,使钢琴的发声无法完全释放出来,限制了钢琴的音色。
为了解决这个问题,我们设计了一种用于钢琴的声源结构,可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,从而使钢琴的音板得到更充分的震动。这种声源结构的技术方案为:码桥下端安装有一弹簧层,弹簧层由若干弹簧构成,每个弹簧的钢丝外均套接有硅胶套,每个弹簧都竖直安装,上端通过上螺纹杆与码桥下底面螺纹连接,下端通过下螺纹杆与音板上地面螺纹连接,码桥上端设有弦码和琴弦,琴弦通过过桥结构与弦码相连,过桥结构包括支架、琴弦固定轴和卡扣,支架通过螺栓固定在弦码上,支架为弧形结构,两端设有凸起的弧形支点,卡扣位于支架上方,琴弦固定轴外套接有软胶套,卡扣内设有琴弦固定轴,琴弦设置于内卡扣并通过琴弦固定轴进行固定。软胶套上设有琴弦固定槽,与琴弦大小相匹配。卡扣为金属构件,呈弯钩状。
这样的声源结构可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,使钢琴的音板得到更充分的震动。在实际制作过程当中,还可以进行一些合理的改进。
科学论文 篇2
天然材料的包装设计往往是以其鲜明的民族艺术风格特色和独特的艺术品质感受给大众带来不俗的印象。很多时候,天然材料的绿色包装设计作为一种有效的设计载体向受众传递产品的优异性,天然材料包装设计是绿色环保设计的有机展现,更是彰显了可持续发展的内涵。
材料的选择是包装设计中的重要环节,更是有效表达设计创新性的一种有效存在,天然包装设计的美在于其具有不同层次,具有改良性。最为乐道的是眼下天然材料的包装设计是符合市场价值规律的,不会脱离社会和市场。
天然材料包装设计体现了人类审美意趣,也印证了它为服务人们的生活需要为主旨,将不断丰富的审美过程与实用性运用到具体设计中。
生态平衡,环境可持续发展;人类自身健康安全意识:自然以及舒适简约的设计理念;长期发展设计思想。这在绿色包装发展的理念上也是包装文化观念层和精神层上的一种升华。从内置物的实用性到包装设计文化的审美情趣、材料形式和创作的风格彰显了审美潮流到市场消费的规律。
包装作为普遍化的一种艺术设计体裁,它可以将民族精神、企业精神或设计师的精神选择性的融入到设计中。绿色包装设计在今天大多易见,受环境与不同因素的影响,为了给人留下深刻的视觉印象,包装设计不得不充分考虑到设计定位与设计理论。
包装有着与人近距离接触的属性,良好的视觉表现会给人带来耳目一新的视觉冲击力,渐渐成为商品销售好坏的有力因素。包装设计在社会上影响力愈发广泛,在包装的设计中,材料的视觉感受是来自于眼睛对其材料表面特征的感知,我们直观的接触天然材料并感受到其材料质感,良性的将产品的固有属性与天然材料的绿色设计进行探讨,从而与之完美结合起来,其包装的视觉表现与内置物的主体属性有效的融合。设计师通过包装材料的选择,从而是产品增添了浓厚的地域色彩与情感共鸣。
设计师在选用和采用天然材料作为包装材料进行设计创作时,先做到分析内置物,明确到哪类用品,是固态还是液体等方面,再到其产品的地域特征、自身特色等。包装设计中有些元素的设计趋向简洁而又丰满的图形样式,从设计概念的定位到图形的转换,颜色的匹配,然后再到对画面结构的调整。包装色剂作为一种视觉表现形式在整个设计层面中具有很高的社会效益。
绿色包装设计有自身所持有的艺术特色,也在所包装的物品上有强大的功能指向性和物质精神的一致性。天然材料的绿色包装设计研究要与生活实际紧密联合,彰显其秩序美和形式美的艺术追求。包装设计作品设计手法和天然材料的自身独特性给观者呈现焕然一新的视觉冲击力,能够更好的达到销售目标。此外,天然材料在设计中的广泛应用,在缺乏理性与考量的研究下,也难免引发反审美倾向,引起审美疲劳。
科学论文 篇3
节水灌溉技术对于优化水资源配置,降低水资源耗费,提升农产品效益非常有利,可以有效地保障现代农业的可持续发展,只有结合节水灌溉工艺的自身特点,对其实用性充分了解,才能更加科学合理的制定出节水灌溉的应用策略,为促进农业的可持续发展提供有力的保障。
近年來,随着大自然气候的变化,如:干旱、冰雹、内涝等灾害性天气越来越多,对农业造成重要影响。为了减灾,提高农业收益,就需要大力发展节水灌溉工程,节水灌溉工程是有助于减灾、防范干旱,提高农业产量的重要基础,也是必备条件。
我国的水资源分布不均衡,南方的降雨量多而北方的降雨量少。在广大农村,人们的节水意识还很淡薄,浪费水现象很严重。这就需要大力发展节水农业,大力推广节水灌溉工程,引进先进的灌溉技术,以实现节约用水,最大限度地发挥水资源的作用。
由于地理条件、气候条件、土壤条件的差异,不同地区对水资源的需求也有差别,特别是干旱地区更需要大力发展节水灌溉工程,既可以改善水资源紧缺,还可以改善生态环境,有效的保护生态资源。
农田水利工程灌溉过程中,水体输送环节最为关键,其中要注意防渗保护,也就是要集中控制水资源传输中的下渗与损失,确保灌溉水体足数抵达农田,这其中渠道防渗材料的选配十分重要。一般来说,农田水利灌溉渠道多由砌筑石块、防渗材料等构筑而成,或者采用混凝土护面、预制面等来控制水体下渗与蒸发,砌筑石料能够控制70~80%的下渗量,对于混凝土渠道应该首选U型渠,一方面能够扩大渠道传输水量,另一方面也能缩小过水断面,从而提高灌溉效率。
步行式灌溉技术与喷灌式灌溉技术有着相同的特点,即他们的运用都需要采用一定的机器设备才能实现,而步行式灌溉技术较喷灌技术而言其灌溉的效果更好,同时运用起来更加方便。这种灌溉技术所采用的设备较喷灌技术所用的设备成本更为低廉,可以利用拖拉机进行有效的灌溉,设备的成本有了很大的下降。与微灌技术进行比较可以发现,这种灌溉技术也是通过滴灌的方式来实现节水这一目的的,但是步行式灌溉技术的滴灌效率要大大超过微灌技术,灌溉过程效率较高,而灌溉的成本也较喷灌技术更为低廉,可以被广泛的应用到日常灌溉当中。
抵押管道输水灌溉技术是建立相应的灌溉管道。这种地下的灌溉管道可以将水通过低压的作用传送到需要用水的农田当中,减少了水资源运输的成本和浪费。这种灌溉技术的应用需要有一定的压水工具,构建一种低压的环境,在这样的环境下实现水资源的运输,从而降低水资源发生不必要的渗漏和浪费。这种灌溉方式可以有效的减少水资源的蒸发流失,提高农田灌溉的效率,也对水资源进行了合理的保护。不同类型的节水灌溉技术可以结合农作物的特点和农田水利建设的过程进行应用,在进行合理科学的选择之后对水资源进行合理的控制和保护,从而降低在农田灌溉中水资源的不必要浪费。
农田水利工程节水灌溉要达到两大目标:①最大程度地滋养农田作物;②提高水资源利用率,达到节水节能的目标。对此喷灌技术不失为农田灌溉系统中最为理想、最为高效的技术之一,从目前来看,喷灌技术已经成为农田水利工程灌溉最为重要、应用最广泛的技术。喷灌主要是借助水泵、动力设备等向水体施加压力,再将喷灌设备置于规定的高度,水体抵达喷灌装置,在自然力的作用下,水体透过细密的喷头以线状、丝形落向地面,滋润所要灌溉的植物,最大范围上滋养农田。水体以细密的水流喷向地面农田,一方面有效节省了水资源、控制了水体的浪费,另一方面也让所喷出的水分充分流向农田植物,充分发挥了其灌溉功能,达到了灌溉目标。同时,也正因为是细密的喷灌,才使得灌溉分布更为均匀、合理,农作物得到了彻底的滋养。农田喷灌技术具有一定的自然性、灵活性,主要的喷灌技术包括:固定喷灌、半固定喷灌、移动喷灌等,每一种喷灌方式都具有自身的优势与优点,适用于不同的农田环境。例如:固定式喷灌通常适合小范围农田,由于喷灌设备位置固定,水体喷洒的范围相对有限;移动式喷灌技术则适合大范围、大面积的农田范围,由于面积过大、需要灌溉的范围较广,就必须让喷灌设备能够转移阵地、变动位置,从而达到全方位灌溉的目标。对于地形条件复杂的丘陵、山地、盆地农田,则适合选择移动式喷灌技术,通过移动喷灌设备机动灌溉、灵活调整,确保任何一种地形条件下,每一个角落的农田植物都能得到充足的水分滋养。最主要的是移动式喷灌能够灵活控制灌溉量,从而节省水资源。
所谓滴灌技术,就是根据作物自身所需要的水量,在根部土壤中将水通过低压管道系统及毛管处安装的灌水器缓慢且均匀地滴入。滴灌系统包括有首部枢纽、管道和滴头三个部分。滴灌技术具有灌水量少、灌注时间长、灌注周期短等特点,而且能够对灌水量进行准确的把握,避免浪费情况的出现,通过自动化的方式对滴灌进行有效管理,相比于喷灌而言,滴灌节水增产的效果更加突出,同时能够提升一倍以上的肥效。滴灌系统具有两种,一种是固定式,另一种是半固定式。
总之,要客观地面对水资源比较匮乏的现实,深入基层调查研究,采取必要措施来提高农田灌溉用水的效率,保证农田节水灌溉工程发挥应有的效能,为建设新农村做出应有的贡献。
科学论文 篇4
大自然最玄妙的存在莫过于生命体的存在,总是引发了我们的无限的思考。到底生命是怎么诞生,生命的本质到底是怎么被塑造,在生命的进化的历程中又是什么在起着莫大的作用,在进化论的背后是不是有着不一样的秘密?
生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生命与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。
现代科学技术发展极大地推进了社会的进步,尤其生命科学领域的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术已经成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的。这个领域的研究成果正在广泛应用于人类社会,在减少人类疾病和动植物病害、改善人类的营养状况,减少环境公害、保护自然资源等方面都产生了巨大的效益。
生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。到18世纪,伴随工业革命和自然科学的发展,对生物进行分门别类的研究成为主要课题19世纪,物理学和化学进一步发展,新技术不断地应用于生物研究,使生物学由描述性的学科发展为实验性的学科。20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展。
生命科学的发展经历了拉马克的获得性遗传学说、达尔文的选择论、分子遗传学说以及现代综合进化论。时至今日,各学科的科学工作者都已从掌握的生命程式中找到了各自所涉及科学的一些规律的认知:计算机学科专家在探索生物神经元的工作方式时,使电子计算机的运算的速度更快,已发明了生物计算机;农学家在作生命遗传基因的最合理搭配,使人类的食品更符合自己的营养、口感以及保健需求,转基因植物、动物已经出现;医学家正在为各种疾病建立基因档案,使人类对疾病的处理手段从预防、诊断到治疗出现了一个全方位的改善,已开始实施基因疗法。
对于生命科学大家早已不陌生,在高中课本上就讲过很多关于生物制药、基因工程、蛋白质、酶、抗生素等知识。生命科学前沿与人类健康主要研究现在比较前沿的科学,即尚处于研究阶段的科学。现实生活中我们存在很多的无赖,比如:我们眼睁睁的看着亲人朋友的离去却没有任何办法,我们无法摆脱对抗生素的依赖,因此我们就要去寻找更加安全,更加人性化的治疗方法和关键技术的突破!这就是生命科学前沿技术研究要带给人类的。
从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生态系统与它存在的环境之间相互作用,形成了一个生命赖以生存的,包括地球大气低层空间、陆地表面、岩石圈以及广阔水体的生物圈。生命世界中,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。
自古以来,人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。生命为什么选择地球作为它唯一的家园,并在此生息繁衍进化;海洋是否真如亚特兰蒂斯的传说中那样是起源于海洋;一颗休眠千年的种子缘何可以重新成长成参天大树;一个小小的细胞又怎样演变成复杂而有序的有机体?对万千生命现象的思考与探索贯穿人类五千年历史,成为人类认知世界中最富有魅力的部分。
正是世界上这各种各样些生物物种的存在,使得我们的自然界变得丰富多彩,但是由于人类的快速发展,许多物种面临着灭绝和已灭绝的危机,就拿离我们很近的20世纪来说,大约20多万种的物种从此消失在了地球上,昆士兰毛鼻袋熊,1900灭绝;澳米氏弹鼠,1901年灭绝.;曾经世界上最凶猛的熊--堪查加棕熊,1920年灭绝了;新墨西哥狼,1920年灭绝;中国豚鹿1960年灭绝;台湾云豹1972年灭绝.;西亚虎,1980年后的人是看不见它了;亚欧水貂灭绝时间大概是1995至1999年之间。那么100年后,究竟还会有多少动物走向灭绝,留给地球,留给人类的还能剩些什么?我们人类又能在自然界存活多久呢?天作孽犹可活,自作孽不可活。
生命科学就在我们身边的任何地方,我们的生活离不开它。生命科学与我们每个人的生活联系得是如此紧密。现代生物技术生产的产品大量涌入每一个人的家庭和生活。我们要理性地看待生物技术的快速发展,学习生命科学的基本知识,接受生命科学新观念、新技术、新产品。同时,任何一件事物都有两面性,生物技术是一把双刃剑,它可以给人类带来巨大的利益,也可以给人类带来巨大的灾难。我们只有掌握好它的知识并且加以运用才能造福人类。
科学论文 篇5
技术虚拟仿真实验教学是我国新教改的一项重点任务,该模式的教学是基于互联网时代的发展而衍生的,因此,其教学模式的建立符合社会发展的潮流。技术虚拟仿真实验不仅能够健全教学体系,更能够通过信息化技术的融入来让教学方式更加丰富,进而促进学生综合能力与探究能力的提升。基于此,本文以技术虚拟仿真实验为切入点,对我国构建生命科学与仿真实验教学体系的重要性和方式进行论述分析,以期能够推动我国教学体系的完善与进步。
伴随着互联网技术的不断发展,现阶段我国教学模式在各个阶段、各个领域均呈现出了信息化和数字化。从小学到大学,从社会研究到企业研究。教学模式的信息化,标志着教育体制的发展迈向了一个新的发展高度,其中,信息化的教学方式是提高受教者享受技术教学的根本。所以,要不断挖掘传统教学模式中的弊端,不断将信息化与数字化的教学模式引入教育中去。其中技术虚拟仿真实验作为推动信息化教学的重要模式,不仅能够弥补传统“填鸭式”教学模式的不足,更能够通过互联网技术来满足智能类和通讯类的专业的试验需求。借此来推动教学质量的提高。
(一)满足信息类与技术类专业的需求
互联网技术的发展与信息化生产市场的形成都是相关技术知识普及的结果,为此,便与教育中的知识推动技术的发展和技术反推动教学的进步形成了相互作用的关系,为此,强化技术虚拟仿真实验教学体系的建设,便可以对现阶段高校的技术类专业进行支持。例如,计算机专业、通讯专业、智能化专业、电子元件专业等。现阶段我国高校在进行信息与自动化专业的教学时,必须要结合相应的教学器材和教学设备进行,只有让学生摆脱传统的课本理论学习方式,将理论付诸于实践才能促进实用性价值的提升。为此,部分高校在对相关专业进行教学时,便采购了相关的大型设备,如中央空调和交直流电机等。值得注意的是,这些设备的应用率并不高,加之高额的经费需求,便形成了资源浪费的状况。而且,许多高校的经费紧张。为此,就要大力推广技术虚拟仿真实验教学,该教学模式不仅能够让学生在学习的过程中,通过分组实验的方式加强学生的理论应用能力,更能够提升教学质量和学生的探究能力。通过技术虚拟仿真实验教学与实验室中的试验实物进行结合,让学生在仿真试验教学中体会相关知识的原理结构,进而满足相关专业的需求以及避免教学资源浪费。
(二)提高教学的时空范围
技术虚拟仿真实验教学已经成为了现阶段我国对相关智能化与信息化专业教学的必备方式。这不仅是学校自身经济条件限制所决定,而是教学模式科学化、高效化的要求。为此,在对计算机专业和电子设备类的专业进行教学时,为了能够加强学生的理论研究能力和实践操作能力,就必须加强技术虚拟仿真实验教学的应用,唯有如此,才能真正实现教学信息化和智能化。技术虚拟仿真实验教学是以互联网技术为依托的。众所周知,互联网技术的互动性和时效性极强。为此,通过技术虚拟仿真实验教学,不仅能够提高相关专业教学的时空范围,更能够促进学生对所学知识的良好“消化”。
(三)培养学生对试验教学的自主性与积极性
在传统的试验教学课程中,学生的实验经常受到仪器数量的限制而不能高效的对所涉及的知识与理论进行了解。很多学生在课程中缺乏详细的指导而对相关知识点产生抵触情绪,对教学质量的提高产生了消极影响。而技术虚拟仿真实验教学不仅能够让学生通过虚拟的试验进行随心所欲的实践操作,更在每一步的试验过程中添加了详细的指导。让学生在试验学习的过程不断形成自主实验、自主学习的习惯。能够让学生在学习中体会到实践学习的乐趣,进而提高学习的积极性。
伴随着教学模式的不断完善,信息化教学模式的兴起衍生了技术虚拟仿真实验教学模式,该教学模式不仅符合现阶段高校教学的标准,更是教育在时代发展下的必然产物。该教学模式能够充分提高教学质量,促进学生的均衡发展。目前,我国部分大学已经逐渐实施生命科学与技术虚拟仿真实验教学。这种“虚实结合”的教学模式标志着我国教育体系迈向了一个新的发展高度。
科学论文 篇6
前几天,隔壁邻居小丽家要搬家,我们去为她们送行。一切准备妥当后,爸爸又搬起了两盘妈妈最得意的吊兰。我心想:小丽家都有两盘小树做装饰了,爸爸还搬吊兰干什么?爸爸似乎看出了我的心思,对我说:“思佳,你知道我为什么要搬两盘吊兰去吗?”“我就是不明白”。我说,“小丽家已经有植物了呀,她们又不是不搬走那两棵小树,你还搬吊兰去干什么呀?”爸爸说:“植物能制造新鲜空气,人和动物都离不开它!”我们的生存离不开植物?我半醒半疑,决定自己去证明一切。
星期天的时候,我从小笼子里取出两只小白鼠。这两只可怜的小白鼠即将成为我的实验品。它们不停地挣扎着,隔着圆溜溜的一次性薄膜桌布用小眼睛瞪着我。我把第一只小白鼠放在一个透明的缸里,把缸封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气想通。我仔细地观察着,只见小老鼠沿着缸壁,绕着缸底走动着。咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠走的速度越来越慢,直到停滞不前,奄奄一息的样子。说时迟那时快,我把一次性薄膜桌布轻轻拿开,捉出第一只小老鼠,放进第二只小老鼠,又放入了妈妈种在一次性杯里的小植物。然后轻轻地盖上一次性薄膜桌布。我不停地拍打着缸,只见小老鼠惊慌地乱窜。过了好久也没要咽气的样子。这个实验证明了植物可以输送我们所需要的氧气。为了进一步证明人类和动物对植物的依赖性,我来到老家附近一个大型工厂。那儿的空气里到处弥漫着一股浓浓的味道,熏得我直咳嗽。然后,我又跑到我们家屋后的竹林里,那是一个空气新鲜的地方,我感到极为凉爽。这个实验证明植物可以净化空气,使人呼吸顺畅。
这两个实验证明,人类和动物的生存与植物有着密切的关系。这其中到底有多大的科学道理呢?我又去网上查阅了大量资料,总结出以下几点:
1、人必须依靠植物提供氧气,只有植物才能制造氧气。都说人是铁,饭是钢,一顿不吃饿得慌。氧气可是人生命活动的第一需要呀!一个成年人每天呼吸约2万多次,吸入氧气0.75千克,呼出二氧化碳0.9千克啊!
2、动物与植物的呼吸,物质的燃烧,也都要消耗氧气释放二氧化碳。这样一来,空气中的二氧化碳不就一天天增加么?不!天地间之所以没有产生过这种危机,就是因为植物既是天然氧气“制造厂”,又是二氧化碳的“广阔市场”。
3、有人做过统计:1公顷阔叶林,在生长季节每天能制造氧气750千克,消化二氧化碳1000千克。所以算起来,只要有10万平方米的林木,就能提供一个人氧气的需要量,并把他呼出的二氧化碳吸收掉。就是因为有植物源源不断地补充氧气,空气中的氧气才能保持基本恒定。相反,如果没有植物,地球上的氧气大概只要500年左右的时间就可以用完。
所以,人类和动物能够维持生命,活动时所需要的氧气,必须归功于绿色植物。植物与我们人类和动物的生命有着相当密切的关系。在此,我们呼吁全社会的人们不要再砍伐植物,让植物成为我们最好的朋友!相信在不久的将来,报纸上就不会刊登乱砍乱伐树木的报道!加油!为我们的后代留一个美丽的世界。
科学论文 篇7
“生活化、活动化、自主化、情感化”已经成为科学一个基本教学特点。新教材不再是教师教和学生学的惟一依据,而是越来越成为一种教学资源,为学生的学习提供范例。教师也不再是单纯地“教教材”,而是要“用教材教”,教师正成为教材的开发者和创造者。教师对教学目标的关注将更加全面,把儿童的主体发展作为出发点和归宿,更重要的是把科学课程的总目标落实到每一节课之中来因此,科学课的教学必需真正贴近自然、贴近经验、贴近生活、充满生命的活力,
那么,如何上好小学科学课?以下谈谈在教学中的几点体会。
一、在丰富多彩的活动中激发学习兴趣
兴趣是学习的最好老师和最大的动力。丰富多彩的活动是小学生最喜爱的学习方式。为激发学生学习科学的兴趣,体验科学课程学习的特点,开展丰富多彩的活动,引领孩子步入科学学习殿堂。
教师要准确把握实验教材所体现的几点基本思想,注意学生的学习过程,将教学建立在学生的兴趣,教师要努力建立新的教学方式。教学内容应充分利用学生的生活经验和现实的实例,根据本节课的教学内容,师生共同创设一个生动的、有趣的、形象的,而又能引导学生主动参与的学习情境。创设的情境必须具有吸引学生的注意力,提高学生的学习兴趣的功能,更重要的是情境中要充满有意义的、富有挑战性的自然科学问题。教学《动物与环境》一课时,我首先让学生们自己扮演小浣熊和爸爸,妈妈无家可归、到处流浪躲藏的情景;紧接着,通过放录像,让孩子们看到乱捕乱猎、乱砍滥伐,野生动物纷纷倒下,学生们开始还议论纷纷,到最后全部默默无声。见此情景,我对学生们说:“这一切是由于人类不善待我们的‘朋友’造成的,我们只有一个地球,地球不能只有人类,我们、动物还有植物都生活在一个共同的大家园里。”在不知不觉中,既提高了孩子们学习的积极性,又知道了要爱护环境,保护动物,关爱他人。如有段时间,三年级的学生对玩纸飞机成风,可多数人的纸飞机却飞不高,飞不远,热情与日俱减,这时就需要帮助学生找到其中的原因,此时,我们恰好学习《纸飞翼》这一课,我给学生介绍了纸飞翼的常识,让学生亲自去体验如何让纸飞机飞得又高又远。学生们参与积极性非常高。通过实践,每人手中的纸飞机试飞时,多数人眉飞色舞,热情高涨,因为他们既能玩得痛快,又能得到一些科学知识,一举两得。
二、师生互动、合作使课堂更精彩
新课程和新教材对教师角色的专业化提出了更高的要求,并且强调教师是学生学习的促进者、合作者、参与者和引导者。教师在教学过程中应与学生积极互动,注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、调查、探究,在学生的探究性学习中,教师应该成为学生的亲密合作者,还应作到由“指导者”向“促进者”转变,要变“给学生压力”为“给学生动力”,由“权威”向“非权威”转变。在教学中,个别学习、同桌交流、小组合作、组织交流、全班交流等都是新课程中经常采用的课堂教学组织形式,这些组织形式就是为学生创设了合作交流的时间,教师要设计出活生生的、丰富多彩的课来。将课堂变成展示、交流的舞台,让学生把课下研究的成果在课上充分的展示、交流,使课堂更精彩、可以说这样是一种最优方法。
三、注重和加强实验,培养学生的科学探究能力
新的科学课程标准强调“科学学习要以探究为核心”、“让探究成为科学学习的主要方式”。无疑,实验是学科学的最有效的手段。动手实验可以激发学生爱科学的兴趣,有效地帮助学生发展智力,提高学生科学素质。但是任何一个实验不是让学生随便动手做一做,看一看,说一说就行了,还需从中培养学生严谨科学的态度。实验时要做到:
(1)明确目的。每次实验前都要让学生明确实验目的。说的白一点,就是让他们明白为了研究什么做这个实验。
(2)设计实验。此环节是重中之重,因为做实验每个学生都喜欢,但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要设计好实验。设计实验的过程,要靠学生的猜想,学生会有很多创造性的想法和做法,这正是培养学生创新精神和实践能力的良好契机。
(3)明确任务。在做实验时,教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察。一是用眼,科学地看,时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方,每一步细小的变化。另外还可以直接给学生出示实验记录表,让学生边做边认真填写。这就是科学地听,科学地做,它能帮助学生更全面地感知事物。
(4)明确结果。从现象到分析比较、得出实验结论。
(5)应用结论。学科学,关键是要用科学,如在教完"磁铁的力量"这一课后,我设计了生活中的一个小例子“巧取缝衣针”,让学生把自己学到的知识用到生活中去,这样,不仅联系了生活实际,还培养了学生学科学、爱科学的兴趣。这时,再让学生把课堂延伸到课外,找出生活中利用磁铁的例子,也为后面学习“磁的应用”作了铺垫。
所以,注重学生科学探究的过程,即通过“动手做实验”来进行,通过提出问题,猜想与假设,验证问题,解决问题这样一次次实实在在的科学探究过程,会逐步培养学生的科学探究能力,使学生真正地爱科学、学科学、用科学。
四、运用当地资源,让学生感知、体验
在学习《观察身体》时,教师首先让同桌同学互相观察对方的身体,了解身体由几部分组成,各部分是什么样的,并把观察到的画下来,在对身体的外形有一定的了解之后,再让孩子摸摸自己,发现身体里还有什么,比如找心脏的的位置,找肋骨,并数数肋骨有几根。在学习《植物的一生》时,教师又让孩子在观察种子的基础上,分小组亲自种植,在种植的过程中进行观察、记录,并为植物的每个生长时期画像。在这游戏,观察、实验、记录、制作、画画等多种活动中,孩子不仅仅亲身体验了一次次科学发现,科学探究,科学创造,而且还有了极高的兴趣。
在教学《青蛙》一课时,为了让学生弄清青蛙是怎么跳跃、游泳的,教师就可自制课件,向学生播放青蛙跳跃、游泳时的慢动作画面,让学生与实物进行对比观察,以让他们了解青蛙是怎样运动的。学生们一会儿低头看看桌上水槽中的青蛙,一会儿抬头看看电脑播放的青蛙跳跃、游泳的慢动作画面。不一会儿,学生们就纷纷举手请求汇报观察结果。通过这种教学手段,学生们很快完成了教材上要求完成的观察任务。
五、赏识教育更使学生学会学习
在课堂上,我总是鼓励学生上台发表自己的意见,并且用不同的方式进行表达。如学习《植物的根和茎》一课时,在完成猜想“根有吸收水分的作用”后,我鼓励学生自己设计实验。此时学生思维积极,设计方案也层出不穷,有的学生干脆走上讲台,像个小老师一样在黑板上写写画画。台下的同学听得很认真,不时提出自己的不同看法,对设计得好,讲得精彩的,还自发地报以热烈的掌声。我想这样的课堂效果比一味的说教来的优势吧。
在平时教学中,教师要做有心人,细心观察每一个学生,善于挖掘每一位学生的优势潜能,用心走进学生的心里,对一些学习困难的或甘于自暴自弃的学生,要坚持以鼓励、表扬为主的评价方式,对学生的每一点进步,都要给予充分的肯定和欣赏,保护学生的自尊,重树学生的自信,逐步培养学生的成功心理,形成学生自我学习、自我教育的内部动力机制,形成一个良性循环,课堂里每个人都是平等的,给孩子一些权利,让他们自己学会选择;课堂上学习是快乐的,给孩子一些机会,让他们自己去体验和感悟;课堂中是充满挑战的,给孩子一点点困难,让他们自己去尝试解决;课堂外是不断延伸的,给孩子一些时间和空间,让他们自己去探索!给孩子每次成功的机会,就是给自己最成功的、最大的机遇!
总之,课程标准给我们留下了广阔的创造空间,从学生的年龄特征和认知规律出发,对教材进行深入挖掘,就能做到对新教材的最有效的使用。
科学论文 篇8
爱因斯坦认为存在着一个独立的、外在的、客观的实在世界,这个世界不以人的意志为转移。终其一生,爱因斯坦追求的都是对自然界秩序和规律的理性理解。这种执着的追求最终成为一种深挚的信仰,爱因斯坦称之为“宇宙宗教感情”。在这种信念的影响下,爱因斯坦最终转向了科学理性论。下面我们就来具体分析爱因斯坦哲学思想的发展历程。
1、从朴素的唯物主义到“宇宙宗教感情”
爱因斯坦的哲学思想集众家之所长,早期曾受到休谟、康德、斯宾诺莎、马赫、亥姆霍茨、彭加勒等哲学家和自然科学家的影响。其中,马赫对爱因斯坦早期哲学思想形成所起的作用是不容忽视的,有的人甚至认为爱因斯坦早期的哲学思想就是马赫哲学。但实际上爱因斯坦接触到马赫哲学后,并不是不加选择地全盘接受,而是抛弃了其中的唯心主义成分,接受了经验论。那么,是什么原因促使爱因斯坦形成唯物主义观点呢?
当爱因斯坦还是个四五岁的小孩的时候,他的父亲给了他一个罗盘,这只罗盘深深震动了爱因斯坦,让他第一次对世界感到了惊奇。爱因斯坦思考,一定有什么东西深深地隐藏在事物后面。事实上,隐藏在事物后面的正是是看不见的规律,幼年时期的爱因斯坦第一次对现象背后的规律有了模糊的印象。
青少年时期,通过阅读一些通俗科学书籍,爱因斯坦很快相信,《圣经》里面的许多故事是不可能会真实发生的。爱因斯坦少年的宗教天堂就这样失去了,他意识到世界不是《圣经》上描述的那样,所谓的天堂可能并不存在。爱因斯坦认识到在我们自身之外还有一个巨大的世界,这个世界以自己独有的形式存在着,横亘在人类面前的这个世界就像是一个永恒的谜,但人类可以依靠观察和思维来感知它——至少可以部分地来感知。于是,爱因斯坦在这个时期就树立了朴素的唯物主义信念,从此再也没有发生动摇。
从少年时期就形成的唯物主义信念伴随了爱因斯坦一生。不可否认,爱因斯坦在一些场合也使用了“神”和“上帝”等字眼,但我们应该看到,爱因斯坦所说的“神”,绝不是大众所认为的真正宗教意义上的“神”,而是斯宾诺莎的与自然等同的泛神论之“神”。
爱因斯坦非常欣赏斯宾诺莎的人生观和处世态度,并以他为榜样。斯宾诺莎是一位泛神论哲学家,他一生思想自由,品德高尚,个人生活经历却十分坎坷。斯宾诺莎认为神是一个有广延的东西,同时认为只存在一种广延实体,他称之为自然界。在斯宾诺莎看来,上帝与自然是等同的,他提出“对上帝的理智的爱”,这成为爱因斯坦生活的最高目标和科学探索的强大动力。
“对上帝的理智的爱”,即追求对自然界秩序和规律的理性理解。爱因斯坦认为,思维的对象是自然的奥秘而不是人格化的上帝;思维的内容是宇宙的合理性而不是上帝的神圣性。爱因斯坦汲取了斯宾诺莎泛神论的思想,并进一步升华为一种宇宙宗教的信仰,即“关于世界的合理性或者可理解性的信念”:“我认为人类世界的可理解性(如果允许我们这样讲的话)是一个奇迹,或者是一个永恒的神秘”在爱因斯坦看来,科学就是以宇宙宗教的信仰(信念)和感情为基础的。他说:相信世界在本质上是合理的和可知的,这一信念是建筑在宗教感情上的。
在爱因斯坦看来,宇宙宗教感情是一种最高的宗教感情,拥有这种宗教感情的人常常被大众看成是无神论者或是圣人。在他眼里,德谟克利特、斯宾诺莎、开普勒和牛顿都是有着强烈宇宙宗教感情的科学家。
爱因斯坦认为宇宙宗教感情的纯粹形式是难以找到的:没有拟人化的上帝概念,没有固定的教条,所以让人很难理解。真正具有宇宙宗教感情的科学家表现出来的是一种对自然规律的和谐所感到的狂喜和惊奇,这种和谐表达出了一种极为高超的理性,对这种理性的追求和强烈想要了解这种理性的愿望构成了一种深挚的感情。这种感情成为这些科学家生活和工作的指导原则,同时也作为他们进行科学研究的最强有力和最高尚的动机,促使他们献身于那种远离直接现实生活的工作。
从根本上来说,爱因斯坦的宇宙宗教感情与他的唯物主义信念是一致的。正是秉持着坚定的唯物主义信念,爱因斯坦才对宇宙自有的规律产生惊奇。从某种意义上说,爱因斯坦的宗教信仰就是对整个宇宙规律的热爱和追寻,他的一生都在为寻找宇宙的奥秘而奋斗。
与此相似的是,作为牛顿科学研究动力的那种对于神的虔诚信仰无疑也是一种诚挚的宗教感情,促使他通过科学研究来寻找宇宙的规律,从而揭开神的奥秘。从本质上来看,牛顿对神的崇拜与爱因斯坦的宇宙宗教感情是一致的,都是强烈想要了解自然界的理性,并且都对这种理性抱以谦恭的态度。只是,牛顿给这种理性的来源冠以神的名义,而爱因斯坦却自始至终认为,这种理性不具有纯粹的形式。
2、从怀疑的经验论到科学理性论
1938年,爱因斯坦给兰佐斯的一封信中有这样一段话:“从有点像马赫的那种怀疑的经验论出发,经过引力问题,我转变成为一个信仰理性论的人,也就是说,成为一个到数学的简单性中去寻求真理的唯一可靠源泉的人”。爱因斯坦早期对马赫极为推崇。在悼念马赫的文章中爱因斯坦对他评价很高,其中着重提到了两个观点:
第一,概念和规则是经验材料归纳和排列的结果。
按照马赫的观点,科学就是一种用我们已知的观点和方法,把实际的感觉经验加以比较和排列的结果。从这个结果中产生的抽象概念和规律是这样来确定的:概念和规律组成一个排列的纲目,那些经验材料就可以在这个纲目中可靠又清楚地排列起来。
这就像绘制一份图表,先把表格中的每个项目按照一定的顺序排列,然后把具体的内容填进去,形成一份结构清晰,内容完整的图表。这个图表要求要能够准确体现所要描述的材料内容,所以项目的拟定,排列顺序的选择就不是随意的,而是要根据材料的内容来形成最佳组合,这和概念和规律的确定是一样的。
与马赫观点相似的是,爱因斯坦也认为经验事实是理论原理的来源。在普鲁士科学院的就职讲话中,爱因斯坦在开始就提到理论物理学和实验物理学两个物理学领域,并且认为理论家的方法在于应用那些作为基础的普遍假设或者“原理”,从而导出结论。于是工作就分为两部分,首先发现原理,然后从这些原理推导出结论。其中,对于第一步原理的发现,爱因斯坦是这么说的:“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征,由此探求自然界的普遍原理”;“归纳的物理学向演绎的物理学提出问题,反过来,演绎的物理学也向归纳的物理学提出问题。”也就是说,爱因斯坦认为原理是来源于经验事实的,后面提到的“归纳的物理学”对应的是前面的“理论物理学”,而这正是他研究的领域。也就是说,理论的原理是从经验事实中归纳出来的,这种认识论的方法带有明显的马赫认识论的成分。
第二,概念是可变的。
马赫认为概念是会发生“嬗变”的,没有绝对的永远有效的观点,精确的观察和巧妙的本能是科学家完全可以信赖的导师,只要他们的概念显得是不适用的,这些概念就会最好地和最快地被事实改正过来5。爱因斯坦认为,“物理学是从概念上掌握实在的一种努力”,“然而为了科学,就必须反反复复地批判这些基本概念,以免我们会不自觉地受它们支配”。相对论的产生修改了空间和时间学说以及力学中的某些概念。为了说明概念不是不可改变的,爱因斯坦提出了概念发展的三种情况:如果它们不能被证明为充分合法,它们就将被抛弃;如果它们同所给定的东西之间的对应过于松懈,它们就将被修改;如果能建立一个新的、由于无论哪种理由都被认为是优越的体系,那么这些概念就会被别的概念所代替。这也就是说概念在发展过程中有三种情况,被抛弃、被修改和被代替。相对论对力学中某些概念的修改就是三种情况中的第二种,而被代替的概念也有很多,著名的“光的波粒二象性”的提出就代替了原来的光的波动性和光的粒子性理论,这是目前为止最优越的解释光的性质的理论。所谓“充分合法”,“对应松懈”和“优越”,判断的标准其实就是概念和事实的对应程度,与事实更接近的概念就被认为是更优越的。这和马赫的'观点是一致的。
广义相对论的完成对爱因斯坦的哲学观转变具有决定性的作用。在悼念马赫后的第二年,也就是1917年,广义相对论刚刚完成不久,爱因斯坦在给贝索的信中是这样评价马赫的:“至于马赫那批小马,我并不骂它;你会全明白,对此我是怎样想的。但是,它不可能创造出什么有生命的东西,而只能扑灭有害的虫豸。”爱因斯坦清楚认识到,马赫哲学在创新上的能力是薄弱的,但他也承认马赫哲学对理论体系的批判作用。
著名自然科学史家许良英先生在他的研究中指出,爱因斯坦的哲学思想在早期就已经有了理性论的思想,并举了五例加以说明。我认为这五例已经是很好的证明,现简述如下几点。
第一,爱因斯坦在《自述》中提到,失去宗教天堂后,他开始思考“在我们之外又一个巨大的世界,它离开我们人类而独立存在,它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜,然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的。 从思想上掌握这个在个人以外的世界,总是作为一个最高目标而有意无意地浮现在我的心目中。”,这种信念和感受和经验论是格格不入的,是理性论者所特有的。
第二,1901年4月,爱因斯坦给格罗斯曼的信中表达了他对探索自然界统一性的乐趣。而相信自然界的内在统一性存在并且是可以认识的,这是理性论最基本的信念。
第三,在1905年狭义相对论论文中,追求统一性和对称性,赋予两个原理以公设的地位,这也体现了理性论的思想。
第四,1906年,当考夫曼宣称他的实验结果与爱因斯坦关于电子运动的假设不相容时,爱因斯坦并没有动摇,还是相信自己的理论是正确的。这表明爱因斯坦否认实验在认识论上的优先权,更不用说感觉经验的优先权了。
第五,在关于原子和分子实在性的争论中,爱因斯坦始终坚持实在论的立场。从这五个例子我们可以很清楚地看到,爱因斯坦早期的哲学思想中确实已经有了理性论的思想,但这个时候还没有形成一个完整的体系,只是在涉及到与物理学直接相关的问题时才会表现得比较明显。所以,爱因斯坦后来转变为一个信仰理性论的人,并不是突然和偶然的,而是一个在科学探索中长期积累的结果。
在这个转变过程中,普朗克的理性论的实在论、斯宾诺莎对上帝的理性理解、陀思妥耶夫斯基理性论的诗体,还有毕达哥拉斯、伽利略、牛顿、笛卡尔、莱布尼茨、休谟、康德、彭加勒等人的思想对他的理性论的形成都有很大影响。
爱因斯坦的理性论与前人的理性论最大的区别在于,他并不认为理性是科学知识的唯一源泉,同样,他也不认为经验是科学知识的唯一来源,而是把两者结合起来,在传统的理性论和经验论之间开辟了一条“交叉地带”,我们可以称之为科学理性论。
参考资料:
[1][美]阿尔伯特·爱因斯坦着:《爱因斯坦文集》(增补本)第一卷,许良英,李宝恒,赵中立,范岱年编译.商务印书馆,2009年第2版.
[2]朱亚宗着.《伟大的探索者——爱因斯坦》,人民出版社,1985年第1版.
科学论文 篇9
1 、遥感教学在地理科学和城乡规划教学现状分析
遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:
1.1 学生基础知识背景不一致
湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。
1.2 其它课程不能有效衔接密切
遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。
1.3 课程实践安排不够多
目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。
1.4 实践教学无法与专业挂钩
学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。
1.5 教学方式互动性不足
教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。
2 、实践教学改革的基本内容与途径
根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:
2.1 构建以学生为本的遥感教学体系
遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。
2.2 构建实践型学习的遥感实践课程
实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。
2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解
地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。
2.4 丰富完善互动式教学手段
教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。
2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力
笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:
(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。
(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。
3、 教改效果分析
近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:
(1)、学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。
(2)、有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。
4 、总结
较好的完成遥感课程在各专业的教学中是一项复杂有难度的工作,如何结合遥感学科的特点适应各专业需求是需要不断探索的问题。以上笔者仅在实践教学中提出了一些经验和想法,为更好的使用社会需求,立足于当前社会发展,需要不断提高遥感实践教学水平。
科学论文 篇10
在医学科学迅速发展的形势下,随着外科技术的不断提高,对手术室的洁净条件和功能要求也越来越高。层流洁净手术室是一个多专业功能的综合整体,洁净手术室采用空气净化措施,将空气中的尘埃离子过滤,使细菌无载体传播,能有效地预防和控制感染的发生。本院于2005年重新建造洁净手术室,通过近3年来的使用,逐渐积累了一些使用和管理经验,现报告如下。
1、洁净手术室的工作流程管理
1.1严格着装管理
进入手术室人员务必按规定穿高压灭菌的手术衣,戴一次性无菌口罩、帽子,离开时衣裤、鞋、帽、口罩放在指定位置,患者均穿清洁的病员服,用交换车接送,戴隔离帽。
1.2空气净化系统的开关及清洁
每日早晨由夜班护士提前1h开启手术间空调系统,并将温度按需调至22℃~25℃,湿度控制在40%~60%。每日手术结束后,有清洁工用标志明确、分区使用的卫生洁具将手术间打扫干净,关闭电动门,经1h层流后关闭空调系统。急诊手术间不关闭空调系统。连台手术在前一台手术完成后立即进行室内湿式清洁,并关闭30min后进行下一台手术。
1.3手术床的放置
手术床放于手术间净化区域的中心。头面部手术时将手术床向病人脚部适当移动,下肢手术时将手术床略向头部移动,以保证手术区域和器械台完全处于净化区内。
1.4保持手术间的正压
手术中保持电动门处于关闭状态,尽量减少开关次数,严禁开门手术。因为手术室的环境是一个密闭的洁净环境,门关闭时室内的气压大于室外的气压,从而保证手术室内的洁净空气只能向室外流动,室外的空气不会进入室内,开门后就破坏了压差系统,手术间的净化质量也将受到影响[1]。
1.5污物处理流程
手术完毕后,污染敷料和器械由洗手护士从传递窗向外走廊传送,迅速关闭传递窗内门,取出物品后立即关闭传递窗外门。外走廊有清洁工及时处理,污染物扎紧袋子后运送指定处存放。
2、洁净手术室的维护
2.1专人维护,定期监测
整个空调系统应有专人负责,定期检查、维修、保养,对过滤网及时清洗。每个月对手术室空气、手术室人员的手及手术室无菌物品表面采样进行细菌培养,检查净化效果,发现不合格及时找出原因,并采取有效措施[2]。
2.2回风口及地面的清洁维护
每日早晨用湿布抹擦所有物体表面及回风口,每周彻底清洗回风口、天花板的回风纱窗。地面每日用专用的清洁剂拖擦,再用清水拖净,如有血迹及其它污染物污染时,应及时用消毒剂擦洗。搬运重物时应在地面上垫其它物品,以免在地面上划痕。
2.3中央控制面板的维护
中央控制面板包括时钟、计时钟、温湿度控制器、照明、空调机组、对讲系统等。护士操作时要掌握要领,正确操作,轻轻触摸开关即可,毋须用力敲打。
2.4电动门的维护
电动门开关方式包括电动、感应、手动三种。电动开关只需用手或肘部轻轻按压即可,切忌重压或长时间按压。使用感应时只需膝部或脚接近感应窗口,门便自动开启。如果出现故障时需关闭电源,利用手动,切忌强行拖拉。工作人员合理安排工作程序,避免增加不必要的开门次数。
3、讨论
手术室是手术科医师、麻醉师及手术室人员共同工作的场所,人员的流动量大,为保证工作有序,不但各项操作有规程,而且有一定的工作制度,如一般的工作制度、医院感染管理制度、手术室的消毒隔离制度、无菌物品管理等,才能使各项手术顺利完成[3]。
洁净手术室的人员、物品流动是影响空气洁净度的重要因素。洁净手术室的空气净化,仅能保证空气的无菌,并不能杀灭吸附在手术间物品表面的细菌。因此,加强对洁净区域的保护,控制污染源,减少污染发生显得尤其重要。加强洁净手术室的管理,严格区分洁净流线、污染流线,以保证洁净手术室空气的洁净度。划分无菌、急诊、感染手术间,急诊手术间在最外边。设特殊感染手术间,特殊感染手术必须放在感染手术间内施行,术后必须经过严格消毒处理。医务人员加强学习,不断规范净化手术室的使用与管理,才能确保手术顺利安全地进行。
【参考文献】
1、朱长芹.洁净手术室的管理与维护.齐鲁护理杂志,2006,12(8B):1596.
2、范素红,潮欣畅,刘军春.洁净手术室的使用与管理.护理管理杂志,2005,5(4):33.
3、陈爱初编.新编医院手术室护理.北京:中国人事出版社,2005.11.
科学论文 篇11
随着教育教学改革的不断深入,各种教学模式应运而生。实践证明“学案导学六步教学”是中学生物教学中一种较为成熟和完善的教学模式。
本文就导学案的特点及运用问题谈一些看法,试图揭示导学案在中学生物课堂教学中的作用,以提高中学生物课堂教学效率和质量。“学案导学六步教学”是教师从教学内容出发,从目标导入、学生自学、小组讨论、教师点拨、教学反思等方面总体制定的教学过程,将学生自学、教师引导点拨、学案导学、习题训练、捆绑评价、教案与学案相结合的教学模式。“学案导学六步教学”的核心是教师引导,学生自主探究式地进行学习。通过教师的引导,体现学生的主体地位,充分发挥学案的导学作用。通过教师教学行为、教学方式的改变,促进学生的学习行为、学习方式的转化,使教学过程优化,达到教学目的,提高课堂教学的效率。
一、导入目标。
在设计学习目标时,教师首先要理清本节的教学内容,准确把握概念,这既有利于学生对学习目标的理解,也有利于教学过程中的具体操作。目标必须符合课程标准、教情、学情,情感目标符合实际。在设计教学目标时,教师既要面向全体学生,又要考虑到不同学生的差异,要让不同层次的学生都有发展空间,保证整体学习的高效性。教师在设计目标时必须注意以下几点。第一,目标设计要主体分明,须以学生为主体。不能有时主体是学生,有时是教师主体,这会导致教学的混乱。第二,目标引入要自然。可采用口述、小黑板、多媒体等形式,也可利用故事悬念导入。教学内容有时是枯燥的,教师如果能找到与内容相关的故事或事件为导入点,就可化枯燥的知识为有趣的问题。事件的选择要真实、感人。语言要生动,要用优美的文辞将学生吸引到故事中去,要给学生留悬念,让其有思考的空间,从而活跃思维。此外,还可用知识迁移法导入目标。知识迁移法是将学生学过的知识用到新的教学中,提高对新问题的思考和理解程度。知识迁移法最好用简单的、易于理解的知识点来创造浓厚的学习气氛,导入时教师要胸有成竹,智慧点拨,才可达到预期效果。第三,设计目标时,教师要联系社会,贴近学生生活,以体现生物科学技术与社会、学生实际生活的关系。
二、自学质疑。
自学指导要简洁、明了。能从“学什么”“怎么学”“多长时间”“达到什么程度”等方面提出具体要求。保障学生自主探究式学习的开展,培养学生发现问题、提出问题的能力。教师要及时发现学生存在的问题,进行二次备课,利用导学案,让学生先自学新课,找出本节重点,以基础知识、重点知识作为主攻方向,进而整理出本节课的主要内容。如果教材内容较多,教师则提前布置作业要求学生在课前完成。
三、小组交流。
学习小组的组建要科学,成员之间的合作意识要强,学生的学习积极主动,参与度高,课堂气氛民主和谐,才能使其提出挑战性、独创性的见解。
根据教学内容,每课时应有2~4个小组讨论问题。针对教学重难点合作讨论,尝试自己解决疑难问题。教师引导学生通过组内讨论、组间交流、全班展示等形式,充分发挥学生的积极性,解答学困生的疑点问题。
四、展示点拨。
这阶段要求教师要有扎实的教学基本功,熟悉教材,技术运用得当,学科功底厚实,知识面广。小组的展示要主动,小组之间互相点评、质疑。教师的讲解重点突出,难点突破得法,点拨适时、精炼、到位。教师在学生讨论的基础上,引导学生自己归纳出重点,并总结新旧知识间的联系,提高学生的综合能力。教师要特别指出学生容易疏忽的知识薄弱点、难点,以引起学生的重视。
五、训练拓展。
根据学科特点,设计有一定梯度、题量适中的课堂练习题。导学案中的习题设计要科学、有层次,包括当堂训练和适量的课后练习、周检测题。要根据个体差异布置作业,题不宜过多,覆盖面要广,题量一般控制在 5~10 道,以发现学生的问题和不足,体现教学过程的完整性,巩固学习成果。
六、小结反思。
学生能独立构建知识网络,并以一定的方式表达出来,小组之间交流借鉴,共同提高。教师的点拨能帮助学生完善知识体系。为了提高学生学习的积极性,小结反思可采取多种形式,最好让学生自己完成。如安排组内一名成员总结,其他同学补充完善。
总之,“学案导学六步教学”模式是多种教学模式中的一种,可使学生在整个教学活动中占据主导地位,教师则起引导作用。教师关于课程改革的意识要强,理念要新,进而努力形成独特的教学特色。学生学习与教师引导互补协调,密切配合,使整个教学过程有条不紊地进行,这才能真正体现学生的主体地位,把时间还给学生,让他们成为课堂的主人。
参考文献:
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[2] 唐生发。浅谈生物教学中学生学习兴趣的培养[J].学生之友:初中版(下),2010(3):32.
科学论文 篇12
教学理论与教学实践的关系是教学领域中富有争议的论题。教学界围绕二者谁指导谁、谁脱离了谁,二者应否脱离、能否融合,以及从教学理论到教学实践的中介、转化、实验验证等问题始终争论不休。正所谓“理论或许在挣扎着‘合理’的存在,实践却表现着存在的合理”。时至今日,教学理论与教学实践的关系在当下的教学语境与教育环境中表现得更加扑朔迷离。无论是立于教学理论批评教学实践还是立于教学实践批评教学理论,总难免陷入“自是而他非”的窠臼,因而也就难以深入到教学理论与教学实践“两张皮”问题的关键之所在。
研究视角的转换或许能够带来新出路的契机。本文试图通过对教学理论与教学实践之根本任务、操作程序和契合过程的分析,寻求教学理论与教学实践的关系之真谛。
一、教学理论与教学实践之根本任务分析
教学理论的本真诉求,是为了揭示教学规律,展现教学系统中各要素及其相互关联,亦即对教学的本然状态进行如实揭示,这既是教学理论的根本任务,也是人们研究教学理论的本真目的。
教学实践的根本任务,则在于实现对受教育者知识和文化的传承、技能的掌握、思维能力的培养、以及人格的完善等,这一任务也正是人们积极进行教学实践的目的。
从(教学)理论的视角分析,我们可以推知“指导教学实践”并非教学理论的功能,也非教学理论研究的目的,人们所言的“理论指导教学实践”是人们应用教学理论的目的,是对教学理论应用所持的主观愿望,在进行教学理论研究时,以应用目的为研究目的很可能会影响到教学理论的逻辑结构、破坏教学理论的完整性。
从教学实践的视角考察,教学实践的根本任务在于对教育者和受教育者在教学系统中的存在方式和状态负责,因而,在教学实践中应用教学理论绝非是为了“接受教学理论的指导”(而是为了依据教学理论所揭示的教学规律更加科学、合理、具体地进行教学实践)。
而教学目的是通过系统、科学、有目的的教学活动,使受教育者在期望的时间段内达到教育者所预期、同时也是社会所需要的和受教育者所希望的一般社会化水平,并为其终身发展打下基础,亦即改造人的自然发展历程,尽快实现社会和教育者所预期、应该达到的发展水平。因此,以教学目的为出发点就可以发现,在具体教学中教学理论与教学实践以教学目的相维系,就“真实”而言,教学理论隶属于“真际”、而教学实践则是“实际”,二者统一并共同服务于应然性的教学目的。
二、教学理论与教学实践之操作程序分析
教学理论作为特定前提与结论之间的闭合系统,必须严格遵循一定的逻辑主线,具备清晰、合理的逻辑结构,系统内相关联结关系间的推理具有逻辑必然性,正是这种逻辑必然性决定了教学理论对于教学行为和教学活动的约束力。而这同时也决定了教学理论在操作程序上是“理论思维”认知实体属性间的必然联系,并将联系形成判断、将判断联结成推理、将推理“一以贯之”以形成完整体系的思维方式,其特征是力求逻辑自恰、规避自相矛盾。同教学理论相比,教学实践则是开放性系统,需要全面认知教学中的各种实体及其不同属性,并直面教学中的各种矛盾。
就认知维度来说,特定教学理论是“少”、甚至可能是“单”,而教学实践所需的则是“多”、最好是“全”。教学理论的逻辑自恰性和必然性决定了其认知只能是立于特定前提的认知,这种认知所揭示的教学规律有其特定的适用条件;而教学实践作为教学工程的系统实施,它对教学理论的应用并不讲求逻辑性,而关键在于“筹划”——从教学实践的需要出发,精选并优化组合各种所需的教学理论。因此,教学实践的操作程序是“工程思维”——对“理论思维”逻辑地发现的属性间的必然联系进行直观地非逻辑复合,亦即对教学理论进行优化组合式的“筹划”。
教学理论以“理论思维”认知教学规律,必须逻辑地演进;教学实践以“工程思维”筹划教学工程,必须直观地非逻辑复合。“筹划”既取决于教学理论逻辑演进的深度和质量,又依赖于感性直观非逻辑复合的完整。由此决定了以“教学目的”维系“教学理论”和“教学实践”的过程中,“筹划”阶段的必不可少。
三、教学理论与教学实践之契合过程分析
教学理论与教学实践在具体教学中相互作用的过程,是教学理论同教学实践反复契合的过程,对这一过程的分析从学理上可以离析出三个层面:
(1)教学理论视域中教学理论与教学实践的契合;
(2)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合;
(3)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合在教学理论视阈中的再审视。
教学理论所揭示的教学规律有待于在教学实践中不断地检验、改造、修正、完善,这种教学规律在理论视阈中检视了教学理论与教学实践的契合,这是第一层面;教学实践中教学理论见之于教学实践的实际情形,同理论视阈中二者的契合会有诸多显著或不显著的差异,它是对第一层面的辩证否定,这是第二层面;第二层面教学理论同教学实践契合中所产生的问题会重新回到教学理论视阈中,进行理论视阈的再度审视,它同时也是对第二层面的辩证否定,这是第三层面。由此,形成一个循环往复的发展过程。在此循环中,教学理论检验了自身的逻辑系统、其质量不断提高,教学实践加深了对自身的认识、其科学性日渐增长,由此教学的面貌不断革新,教学理论与教学实践也在持续循环中反复契合。
四、教学理论与教学实践的关系之基本特征
(一)教学理论与教学实践的契合状态:恒矛盾中求和谐
教学理论与教学实践各有不同的根本任务,教学理论的存在目的并非为了指导教学实践,而是如实认知教学规律,教学实践的任务也不在于接受教学理论的指导,相反它要根据教学实际的需要挑选教学理论并对其进行优化组合,形成供依循的、并不仅仅由理论构成的教学方案、计划等。二者在应然性教学目的上相统一,因而二者之间不存在谁指导谁、谁脱离谁的问题,而是共同服务于“教学目的”。就二者统一于“教学目的”的要求而相契合的过程来说,教学理论的“真际”与教学实践的“实际”之间永远存在不可弥合的时空,将二者共同纳入实现应然性教学目的的轨道,则本然、实然、应然的矛盾与冲突就必然无处不在、无时不有。
特定教学理论相对于庞大教学系统的不完备性,显然使教学理论所揭示的“真际”总是满足不了教学实践的“实际”需要,甚至我们集现有一切教学理论也不能穷尽对教学系统中任何一个实体的认知,比如教师、学生、课程、教材、文化等。“真际”与“实际”之间的恒久差距,本然与实然在应然性目的驱使下永远不可能“合二为一”,于是在教学领域就上演了一幕历史悠久的“教学理论与教学实践关系”论争剧,只是至今为止多数人尚未意识到教学理论与教学实践的“合二为一”才是违反教学规律、永不能达到的“乌托邦”,而教学理论与教学实践之间的“恒矛盾性”正是二者和谐关系的真态:和谐孕育了永恒的矛盾、在恒矛盾中求和谐。正是由于教学理论与教学实践“恒矛盾中显和谐”,才有了教学理论与教学实践今天的繁荣,而现在正是我们认识其本真面目的时候了。
(二)教学理论与教学实践的契合支点:筹划者与实施者的同一
教学理论与教学实践在以共同的教学目的相维系中,“真际”与“实际”才有了“真实”感,而在二者相互作用的契合过程中,“真际”终归要为“实际”的实施者所理解,否则其对于“实际”就没有意义,而“实际”也必须要为“真际”的研究者所关注,否则“真际”在“实际”面前就失却了旨归。一方面,“真际”离不开“实际”的滋养,尽管它不对“实际”负责;另一方面,更表明了教学实践对各种教学理论的“筹划”必须由实践的实施者(主要是教师)负责完成,而教学理论研究者尽管学有专攻,也只能是作为辅助者参与筹划或是对筹划提出建议,而不能代替实施者充当筹划者,二者契合的支点就是实施者,他们同时还是筹划者。这主要是基于以下几个方面的原因:
第一,教学实践中的筹划是长期筹划与日常筹划的统一。教学实践的实施者要理解并精选教学中所需的教学理论,对其进行教学实际所需要的优化组合,筹划教学实施的方案、计划等。这种筹划既有长期性筹划,更有日常性筹划。长期筹划需要基于学生发展的高瞻远瞩,因此仅有理论学习固然行不通,即使是与学生日常相处的教师也未必能够做好长期筹划;而日常筹划即经常性筹划更是需要基于同学生朝夕相处的功力,这当然不是一般教学理论研究者能够亲为的,而只能由从事教学工作的教学实践实施者来完成。
第二,教学实践中的筹划是预先筹划与即时筹划的统一。无论怎样辩驳,其实教学实践中的预设总是在所难免,因而预先筹划自不待言,而在教学实践过程中谁都无法完全预设所有环节和问题,教学中的偶然性、突发性和创造性事件更是无法预设,故即时筹划在教学实践中就成为必须,预先筹划与即时筹划的统一正是教学实践实施者的工作性质,其他任何人包括教学理论研究者都无法越俎代庖。
第三,教学实践中的筹划是共性筹划与个性筹划的统一。就教学的最终目的来说,教学筹划是共性的,而在教学的实施过程中,每一个教师、每一个学生作为生命个体的完整性却不容任意裁割,充分尊重每一个学生的个性已经越来越成为教育者的共识,并且学生与教师还具有主动发展的特性,为此,仅有共性筹划显然不行,而必须同即时筹划相统一,二者相辅相成,这种筹划当然也只有教学实践的实施者(主要是教师)才能够完成。
另外,教学实践必须以“工程思维”为操作程序,教学实践需要尽可能多的优质教学理论,同时也需要尽可能多的教学理论研究者的参与,这样就可能有效避免在教学实践中以“理论思维”操作教学实践的僭越,免除模仿特定教学理论的教学实践,或将教学实践还原为特定教学理论的演绎。
由此可见,教学实践的实施者成为教学理论与教学实践契合的支点,而实施者要形成完成这一任务的能力,就必须具备高度的“理论自觉意识”以学习、吸收并批判性运用(多质化的)教学理论,同时还要有博大的“实践情怀”,以全面认知、筹划教学工程,实施者在教学层面对于教学的实施与筹划不能依赖任何人,而必须自立、自强,必须彻底改变“伸手取经”的思维定势。
(三)教学理论与教学实践的契合过程:循环式发展
上文所离析出的教学理论与教学实践契合过程的三个层面,展示了二者循环的契合模式,而教学实践“工程思维”的操作程序决定了从教学理论到教学实践并非直接由此及彼的线性契合,而必须经由一个“筹划”阶段,从而展开教学理论与教学实践之间相互辩证否定、循环发展的契合过程,教学的变革也因此蕴含其中。
教学理论一般或直接或间接地源于教学实践,但教学理论视域中对教学实践的审视尽管以揭示客观教学规律为己任,却总难免带有研究者的主观色彩,而其逻辑推论也必须在实践中检验,所以教学理论必须经过教学实践的扬弃,教学实践的实施者从教学实际需要出发,以高度的理论自觉精神和博大的实践情怀精选教学理论并进行优化组合,制定出教学实施的方案、计划等,这一阶段即是筹划,教学理论经此阶段才进入教学实践。
在教学实践中,教学实践的实施者对筹划中的各教学理论进行检验,并随时调整、修正教学方案、计划等,同时为教学理论研究者对这些教学理论的再研究提供原材料,有可能会形成新的教学理论。
教学实践者在不同的教学环境和教学条件下、面对不同的教学对象、承担不同的教学任务时,对同一教学理论的理解、阐释和应用会有差异,同一教学理论在上述的这些不同下对教学实践的揭示也会存在差异。这些差异在不同程度和不同侧面影响着教学理论同教学实践的契合,在教学理论同教学实践契合的过程中产生的各种教学事件,客观上需要教学研究者尤其是教学理论研究者的再审视,以使教学事件更加明晰,而教学理论研究者也同样需要此方面的信息以使教学理论更加精致,尽管这种再审视由于理论研究者研究范围、学术视野、学术观点、教学实践类型和发展阶段等的差异,需要对教学理论进行分别研究,并且各种教学理论的再研究也并非同步进行的。但是,无论如何,对教学实践视域中教学理论与教学实践相契合的再次辩证否定,是这一循环式发展必不可少的一个环节。
过再否定的教学理论,再次返回到筹划阶段,同其他教学理论(包括经过检验的和未经过检验的)一起,经过筹划重新参与到教学实践中去,开始新一轮的循环。
科学论文 篇13
摘要:生成性教学在科学课堂中的应用是一种突破,它能促进学生的探究能力从滋生到成熟的发展进程。在生成性教学中,关键在“活动—体验”的基础上发挥动态生成的作用,即教师在教学过程中,引导学生自主发挥、自主思考、自主获取教师与学生之间交流的经验、科学知识,使课堂在对话中生成,在生成中引导,在引导中感悟,最终促进学生实现认知水平的提升、探究能力的提高和科学素养的完善发展。
关键词:科学 课堂教学 生成 动态 探索
叶澜教授曾经指出:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”。新课程标准所倡导的学生学习方式是自主的、合作的、探究的,以学生的自主学习为基础,以合作学习为途径,以探究学习为目的新型教学模式,成为课堂动态生成的沃土,这些“生成”演绎着课堂的精彩,更充分体现了学生学习的主体性,从而激发了学习的积极性。课堂教学不再是教师按照预设的教学方案机械、僵化地传授知识的线性的过程,而应是根据学生学习的实际需要,不断调整,动态发展的过程。课堂因生成而出彩,课堂因生成而充满生机。
关注课堂教学的生成性,决不意味着“预设”已不再重要。恰恰相反,课堂教学生成机制的高效发挥,正有赖于科学预设的充分和周到。充分的“预设”不仅与“生成”不相矛盾,而且高度统一,相辅相成。“预设”不为别的,正是为了更有效的生成。科学的“预设”应当也包含了对课堂生成前景的估计。
[案例]:
这是我自己在今年执教的一堂课,内容是小学科学四年级(上册)《空气的性质》。我按照预设好的教学设计流程进行教学。在做“喷气气球充气量的多少与它跑的距离是否有关?”的实验时,第一个气球是按照预设向前前进的,然而第二个气球在实验时却出现了状况,它在原地动了动,最后是往长气球中间缩了,没有按照原计划向前进,而且连续几次都是这种状况。这种情况与我设计的相差很大,但是我并没有放弃让学生时刻养成留意各种现象的习惯,我接着就提问学生为什么会出现这种情况,你们能找出其中的原因吗?学生们是大眼瞪小眼,东张西望后没有人举手。我就说:“请同学们再看一遍,发现这次与第一次的情况有什么区别,然后思考为什么会出现往中间缩的情况?”通过再次实验,有些同学找到了它们之间的区别,就是第一次气球打气时,气球前后粗细是差不多的,而后来几次气球都是中间特别大,前后不一样粗细,但是还是不能回答为什么会往中间缩。这时候我就给学生讲这其中的原因了:是因为气球本身的材料有弹性,当中间特别大时,中间部分的收缩力就小,而两端的收缩力较大,导致了气球往中间缩了,而不向前去。最后,我又找了好几个气球,直到充气后前后差不多大小才进行实验。结果当然按照预设的那样:充气多的气球跑得远,充气少的气球跑得近。课堂在经历了一些插曲后终于回到了正途。
[反思]:
传统的课堂教学成功的一个重要因素是教师有充分的预设,然后通过自己丰富的教学经验和教学机智来引导学生进入自己的预设,从而达到顺利完成教学任务的目的。同样我们现在的科学教师包括我自己,为完成一堂成功的课堂教学,同样是在课前进行精心的酝酿,每一个环节都考虑的十分周到,无非也是在做更为精细的预设。我能够深刻理解课堂教学预设的重要性,但课堂教学是千变万化的,再好的预设也不可能预见课堂上可能出现的所有情况,更多的时候我们都会突然遭遇。并且是和预设相距甚远的生成。在这种情况下就要我们教师依靠自身的机智和文化科学底蕴来把这个课堂生成处理成锦上添花,取得意想不到的效果。在今后的课堂教学中,生成还是会不断地涌现,那么我们要怎样地来处理这些生成呢?我想从下面几点来尝试:
新课程背景下的课堂教学是一个动态生成的过程,也是教师生成新的实践智慧的立足点。
1、捕捉亮点,让“花絮”在课堂中绽放。新课程提倡的课堂是一个绿色的生态环境,在课堂中,学生要有思考的自由,更要有说话的权利。在学生的小脑袋中,总有着大人觉得不可思议的“奇思妙想”,在课堂中,他们也会浮想翩翩,令教师措手不及。课堂中,教师要鼓励学生的“奇思妙想”,善待学生的“奇谈怪论”,面对学生突如其来的、个性化的理解,应巧妙地将“生成”与“预设”融合起来,现场捕捉,启迪智慧,使学生在与学生、学生与教师的思维碰撞中领悟科学真谛,形成一定的创新能力。
2、聆听稚音,让“意外”在课堂中争鸣。课堂是教师与学生生命体验的交流场,倾听是师生之间内心世界的呼应。教师要学会倾听,因为倾听意味着理解、尊重,一味着接纳、期待,意味着分担痛苦、分享快乐。它的意义远不是给孩子一个表达的机会,它或许带来的是早已失落的人格尊严,点燃的或许是即将熄灭的思维火花,扬起的或许是尘封已久的信念追求。学会耐心倾听,就能获取来自孩子的一切信息,学会耐心倾听,就会发现学生在制造一个个的“意外”,它或许会打乱教学的节奏,而正是这一个个的“意外”,许多不曾预约的精彩不期而至,课堂也呈现出“百家争鸣”的精彩。这样的课堂,教师与学生都能够彼此享受到尊重的幸福,交流的幸福,思索的幸福,成长的幸福。
一堂普通的科学课,让我体验到了理想与现实的差距,也深深感受到了预设与生成的重要。“映阶碧草自春色”--台阶上的小草虽然不起眼,但诗人用心灵发现了它的生命价值,发现了每一个生命独特的春情、春意。如果,我们每一位教师都能像这位诗人一样,用自己的慧眼去捕捉课堂中的每一朵浪花,每一抹亮色,让他们自由畅谈个人真实的想法,使课堂在对话中生成,在生成中引导,在引导中感悟,那么我们的课堂也将在生成中绽放生命的旋律,课堂也会萌发个性化的气息,听到学生灵动的表达。这样的课堂,一定会时时精彩的!我们也会在课堂中找到作为一名教师的幸福。
科学论文 篇14
随着科技的发展,电脑走进了百姓家庭,在满足人们对影视、音乐、网络需求的同时,电脑游戏也在不断满足着广大电脑用户的娱乐需求,而成千上万的小学生更是被游戏独特的魅力深深的吸引着。为什么电脑游戏对小学生有着巨大的吸引力呢?
据调查,在3000多万的中国网民中,青少年网民就达600万。据天津市教育科学研究院对全市中小学生的抽样调查显示,64%的中小学生有上网经历。面对纷繁的网络世界,作为家长应当冷静地分析孩子上网的利与弊,这当是父母对待孩子上网问题的基本态度。
不同的游戏对人有不同的作用,三国志大航海时代等历史地理相关类的游戏可以丰富人们的知识,竞技对战类的游戏可以增强人们的竞争意识,其它休闲类的小游戏则可以使人们身心放松网络游戏可以让人摆脱现实中的烦恼,投入到另一世界。我们站在客观立场上正视电脑游戏的诸多益处:它对于喜欢它的人来说可以有缓解压力,增加生活乐趣的功效,对于喜欢它的青少年来讲可以使他们增加反应力,帮助提高智商系数,还能使他们对与电脑游戏相关的电脑技术产生莫大的兴趣,起极大的启蒙作用。如浙江省某市第一中学的高三学生尹科,因玩电脑游戏而成为软件高手,被多家企业聘为总经理顾问。这便是在玩中学, 可见游戏对学习有积极的影响。
但是也不是任何人都能靠游戏取得成功的,这需要付出一定的辛劳,而且不是把游戏当成消遣来玩,是要对其有专业性的研究和发现的。
当然玩电脑游戏确实有一些反面效果,其焦点在于“沉迷”二字。据调查分析发现:电脑游戏是事先设计好的控制程序,是一种固定模式的大脑定型训练,这种重复刺激会使大脑活动趋于条件反射,其灵活性下降,而且玩电子游戏只能刺激脑部主管视觉与行动两块的发展,但不能代替所有的东西而使人脑得到全面的发展。长期沉迷于游戏,必定对学习产生不利的影响。由此可见,我们不能忽略基础数学,阅读写作而让孩子沉迷于电脑游戏里。
应当说,任何事物都有两重性,电子、电脑游戏也不例外,由于它对多数国人来讲还算是个新生事物,相比于其他娱乐方式又有其特殊性,因此,负面影响是难免的,我们只能尽量减少游戏的消极作用,而关键还是看玩家控制自我的能力的强弱,能否控制自己不沉迷其中,而是从游戏的积极作用中获益,我们认为,这才是一种正确的态度。还是那句话:很多事情都是两面性的,游戏对中学生学习的影响既有积极的, 又有消极的, 问题是在于如何利用, 如何把握。庄子曾经说过“至乐无乐”,过度放纵便无法得到欢乐。所以我们要倡导同学们在平时的娱乐中把握好自己的心态,注意娱乐的分寸, 注意平衡游戏与其他方面的关系,掌握分寸,好好利用电子游戏的益处,而不是让游戏成为我们生活的全部。
但是,电脑游戏是每个家长非常担心的,因为通常孩子坐在那里就走不开了。孩子要多去户外运动,孩子每天不流一次大汗,是长不大的,身体是新新人类的本钱。青少年无限制使用网络, 大脑因为长期受单一的刺激,使他们的社会交往减少,变得孤独,为摆脱孤独又不断上网,这种恶性循环的和社会生活脱节,造成孩子的心灵不健康发展。另外,过多地玩电脑游戏造成身体上最恶劣的影响就是——视力直线下降,我想孩子们沉溺于电子游戏大概是因为孩子的兴趣太少,所以他就只把他的兴趣放在电子游戏上面,家长的责任就是培养孩子其他方面的兴趣。大人们最好用平常心去对待这个新生事物,就象对待网络一样,以扬长避短的眼光去看待它,怎么样?
电脑游戏可以玩,但要玩得适度!适度的玩,他不仅可以开放智力,还可以缓解沉重的学习压力!如何掌握这个“度”?我的建议就是在不影响学习,全部都完成作业的情况下,而且学习成绩应该是呈上升的趋势,周末和节假日每天在电脑前玩不要超过2个小时。
据《新闻晨报》报道,明略策划有限公司曾对上海市11所中学344名中学生进行调查,结果表明4成以上的中学生热衷于上网聊天,有自己的固定网友。孩子们为什么这样喜欢上网聊天,也许我们可以从两个中学生的谈话中找到答案。上海市一位中学生说:“我渴望结交朋友,向知心者倾诉自己的喜怒哀乐,并且了解别人的世界。而现实生活中,老师和父母都不可能成为倾诉对象。除了同学,我几乎没有朋友。”广州市桂花岗某中学一名经常玩QQ的男生说:“在QQ,没有人知道我是谁,我可以骂人,可以欢呼,可以发泄,可以说平时不敢说也说不出的话。”正是网上聊天的这种“魅力”,使许多孩子上网聊天成瘾,不仅浪费了大量的时间,影响了学业,还容易引发其他问题。
有一些家长看到网络是大势所趋,就鼓励孩子上网,但同时又与孩子订下合理而且清楚的上网约定,包括每周上网的时间和适合访问的网站,并注意适时督促、提醒孩子,要遵守约定。这样,时间一长,家长和孩子就会相互信任。事实表明,这种做法对多数家庭来说是成功的。
此外,家长要向孩子灌输“网为我用”的思想。要使孩子明白网络世界同现实世界一样,善恶、美丑、良莠并存,上网是为了吸收网上有益的东西,为自己的学习、生活服务,对于网上遇到的不健康信息,要学会克制自己不要深入接触,最终使孩子自觉远离网上不健康的东西,把上网的精力放在学习知识、提高能力上。从远处着眼,努力培养、提高孩子的鉴别力和自制力。
所以,本人建议大家要让游戏和学习结合一起,做到娱乐、学习两不误。
科学论文 篇15
生态环境与科学技术的变迁
摘要:人类与自然相互联系、相互作用,共同构成了一个生生不息的有机整体。自然生态系统和科学技术作为人类生存及发展的两大主题,对人类世界的存续起着至关重要的作用。自然先于人类而存在,但人类的活动在某些方面改变了自然发展的过程。工业革命后,科学技术的迅猛发展,人类加快了发展的脚步。一、生态文明和科学技术的冲突
(一)生态文明与科学技术的关系
从马克思主义生态观念的理论研究出发,随着科学技术的日益发展,人类社会的生态问题越来越呈现多样化的姿态。科学技术的异化造成了人们心态的变化,人们只能看到眼前的发展利益,而忽视了对于资源消耗、环境破坏造成的恶劣影响。科学技术并不是生态问题产生的唯一原因,但是科学技术所带来的消极影响却是我们不容忽视的。生态危机是人与自然、人与人之间矛盾作用下的产物,相对与资本主义社会,人类文明虽然达到了更高的层次,但是环境问题始终是困扰着人类社会发展的重要原因。
(二)生态文明对科学技术发展的现实要求
科学技术的发展是一把双刃剑,我们在享受科学技术成果的时候,也在承受着科学技术异化的产物。2015年,柴静的一部《穹顶之下》以真实的数据呈现了雾霾对于人类社会造成的恶劣影响,究其根源是科学技术发展下人类社会对于环境的肆意破坏。生态环境建设刻不容缓,以生态辩证法的角度来看,从单一现代性走向多元现代性是现代性自我否定的结果,也是构建生态文明的必然要求。在全球化发展的今天,不同的生态参与主体产生了不同的环境问题,由环境问题衍生的道德问题、健康卫生问题等呈现了多种的问题形态。环境的保护已经成为了关系到我们生存发展的主要问题。尊重自然资源的保护,以科学的理念和健康的生活模式作为指导,在生态文明建设的模式下,保留我们最为传统的民族文化,为子孙后代留下一片可以生存的空间。
二、科学技术与生态文明建设的协调发展途径
(一)创新驱动与生态文明建设的统一
科学技术与生态文明建设都是社会主义建设的必然选择,科学技术的创新驱动是促进生态文明建设的重要动力。通过科学技术的有效指导实现对社会生产力水平的有效提升,咱满足生产生活的基础上,通过创新实践带来更多的生产力发展的可能。在激烈的国际竞争环境下,将科学技术作为提升我国社会生产力和综合竞争力的和总要因素,在保障生态文明建设的总体发展方向的基础上,实现对我国利益的维护。科学技术创新是在继承和发展的基础上实现的,对于传统的生产经验和技术特色我们更应该继承和发扬,不断的挖掘技术创新点,在总体规划和部署的基础上,推动科学技术创新的稳步发展。同时科学技术创新应该善于学习和借鉴,通过对国外先进的技术人才进行有力的吸收,在不断的摸索发现的过程中实现科学技术的创新发展,为生态文明建设创造更多的科技成果。
(二)生态文明理念与理论建设的统一
在技术上实现创新,在生态文明的建设理念上也要实现科学的发展。科学技术的发展让人们看到了巨大的经济利益,经济的快节奏发展让人们迷失在利益和欲望的追逐之中。最根本的还是需要从生态文明建设的意识上提升人们的思维模式,通过形成生态文明的建设理念,促进人类社会思维方式、生产和生活方式的科学发展。注重对马克思主义生态观念的理性把握,确立科学的科学技术和生态文明建设的思维模式,树立大众普遍的生态文明建设的观念,倡导多元化、健康化的生态文明建设模式,构建合理的生态文明建设途径。以马克思主义生态辩证法为生态文明与多元现代性的实现提供了哲学基础,实现技术成果和理论成果的丰富统一,促进人类社会文明不断的发展。
三、结论
综上所述,现代化生产实践下,科学技术的发展必须同生态文明建设保持一致性。生态文敏建设作为重要的时代话题将会伴随着人类社会的发展呈现更加具体化、多样化的表现形式。而科学技术和生态文明之间的存在的矛盾也并非不可调和的,从技术上、理念上实现不断的更新,满足现代社会发展的现实需求,以生态文明这一建设理念作为总体的发展方向,实现对现代化建设的保驾护航,促进现代化建设向着更长远的方向发展。在享受现代化带来的科技成果的同时,实现积极有效的生态文明的建设。
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