導語：如何才能寫好一篇科學史研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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建所五十余年來，自然科學史研究所共編輯、撰寫和出版學術專著及相關文集300余部，發表學術論文7000余篇，曾獲得近20余項國家和中國科學院自然科學獎，多項部委科技成果獎以及中國圖書獎。研究所在中國數學史、天文學史方面的研究有數十年的歷史，在國際科技史界享有巨大聲譽。近年來，研究所積極組織力量和資源，推動在西方科學技術史、中外科學技術交流與比較以及科技政策方面的研究。

自然科學史研究所在科學技術史（理科一級學科）和科學技術哲學（哲學二級學科）設有碩士學位和博士學位授予點，所內外共有近20余位博士生導師參與招生，每年招收博士研究生十名左右。在科學技術史方面，現設有科學史、技術史兩個二級學科；各二級學科下還設有中國古代科學技術史、中國近現代科學技術史、西方科技史、醫學史、生命科學史、科技戰略和科技考古等研究方向。在科學技術哲學方面，設有科學哲學、科學文化現象研究、科學技術與社會、科學體制化研究等研究方向。

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中國科學院自然科學史研究所2013年博士學位研究生招生信息表

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注：1、表中導師可能重復出現，但這只表示可能的招生范圍，其年度招生人數仍受備注限制。

2、綜合試卷涉及世界通史、中國通史、科學社會學以及科學哲學中的基本知識。

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陸九淵不僅在這篇文章中指出了王安石變法失敗是由于“凡事歸之法度”“不造其本而從事其末，國不可得而治矣”。而且在與門人的講學中，也提到王安石變法的必要性，進而分析王安石變法失敗是由于“本原皆不能格物”，所以“學者先要窮理”：讀介甫書，見其凡事歸之法度，此是介甫敗壞天下處。堯舜三代雖有法度，亦何嘗專恃此„„或問：“介甫比商鞅何如？”先生云：“商鞅是腳踏實地，他亦不問王霸，只要事成，卻是先定規模。介甫慕堯舜三代之名，不曾踏得實處，故所成就者，王不成，霸不就。本原皆因不能格物，模索形似，便以為堯舜三代如此而已。所以學者先要窮理[2]卷三十五《語錄下》442。”陸九淵此言不外乎說，變法是必要的，也是必須的，但是變法是有前提、有途徑、有先后順序的。“先要窮理”，這樣才算得上是“踏得實處”。另外，陸九淵在與門人問答時，談到所謂的事功問題時，認為事功的前提在于“正人心”：“學者問：‘荊門之政何先？’對曰：‘必也正人心乎[2]卷三十四《語錄上》425。’”“不專論事論末，專就心上說”[2]卷三十五《語錄下》469。所以，在他看來，王安石變法的失敗是由于本末不辨所致：“荊公英才蓋世，平日所學，未嘗不以堯舜為標的。及遭逢神廟，君臣議論，未嘗不以堯舜相期。其學不造本原，而悉精畢力于其末，故至于敗[2]卷九《與錢伯同》121。”

陸九淵的《荊國王文公祠堂記》實質上反映了他的經世致用思想，即如果士大夫以實現外王，建立事功為己任，那么必須要先修內，用他的話來說就是“荊門之政以正人心為先”。否則便是本末倒置，所建立的事功也就必然不能夠長久。陸九淵把熙寧變法沒有達到預期目的的緣由歸結為本末倒置。他認為，由“正人心”出發再到變法建立事功，才能夠真正達到建立事功的目的。其實，陸九淵更為關注的是建立長久的事功，而非短期的效用，那才是真正意義上的經世致用：“常人所欲在富，君子所貴在德。士庶人有德，能保其身；卿大夫有德，能保其家；諸侯有德，能保其國；天子有德，能保其天下。無德而富，徒增其過惡，重后日之禍患，今日雖富，豈能長保卷二十二《雜說》274？”德，表面上看來，并不能夠為富為貴，但是這是為富為貴的根本。用我們的話來說，看似沒有實際用處的“德”，反倒是追求“富”與“貴”這般有用之物的根本，即虛無用實有用。這番道理在我們的基礎科學研究中何嘗不是如此呢？

二、基礎科學研究中的實用主義

基礎科學領域的研究相對于科學創新而言，就類似于陸九淵在文中提到的內圣修心和外王事功的關系。世人往往通過科學研究的成果來認識科學，而社會往往也是通過對科學成果價值性的判斷從而賦予科學以一定的社會地位，從事研究的科學家在一定領域內才會被承認。這就形成了這樣一種思路：社會通過科學研究成果，也就是科學研究的有用性來判斷相關科學研究存在的價值；而相關領域的科學家也就為了獲得社會一定程度上的承認，去從事短期內能夠突顯實際效用的研究。由于基礎科學研究的基礎性作用決定了從事該領域的研究必將付出相當多的時間和精力，而基礎性研究的成果又很難通過自身體現其社會價值，這種有用性難于為社會所承認，就像我們一般不會關注雕像的底座一樣，所以，基礎科學領域的研究必然會被擱淺。這種評價的體系和思路會導致科學家只關注科學價值而忽略科學研究本身，更重要的是忽視基礎科學研究的奠基性作用。這種忽視，無論是長期還是短期，都會在根本上延緩科學發展的進程。這也就是陳佳洱先生提到的“實用性”傾向阻礙科學創新的意思。這種阻礙，是指根本上的一種影響。缺乏底座的雕像如何能夠樹立起來呢？即便樹立起來了，能不能經受歲月的洗禮？古埃及有句諺語：萬物懼怕時間，時間懼怕金塔。金字塔距今約5000年，無論它的建造是如何符合工程力學原理，但如果沒有堅實的底座，還能夠成為人類文明的象征么？

科學，是以探究自然和人類社會的規律或規則為研究目的。只是在探究的過程中或者某一種科學理論建立之后的若干年，人類才發現其中的一部分可以有利于改善人類生活的環境或者推動人類社會的進步。科學與科學價值應該區別對待。科學一定有其價值，并且也一定能夠在一定程度上滿足人類的需求，但是這種價值能否為當時的社會所發現或者承認是另外一個問題。以滿足人類需求為科學研究的惟一出發點，以是否有用的實用主義來衡量基礎科學研究，以科學價值來框定科學的發展空間，忽視科學內在的發展規律，這會在根本上窒息科學創新的思維，那么所謂科學研究的有用性又如何實現呢？科學史上著名的開普勒行星運動定律的提出就是基于丹麥科學家第谷•布拉赫長達20多年的天文觀測數據上提煉、分析而得出的，行星運動定律是改變西方天文學發展軌跡的重大理論，對牛頓建立經典物理學體系產生了重大影響。我們如何去衡量第谷天文觀測數據的實用性呢？但我們可以說，如果沒有第谷積累的觀測數據，起碼人類對宇宙產生革命性認識還不知道要推遲多少年。基礎科學研究的意義存在于整個科學研究、科學創新的過程中。或許它不一定“有用”，但每一項科學研究成果的獲得，科學創新思想的提出無不閃耀著基礎科學研究的金色光芒。

當前充斥于科學研究領域當中的實用之風很大程度上來源于體制的評價標準。相關的一系列條件要求科研人員必須在一定的時期內發表相當數量的論文，并且一定要有創新思想。另外，在一些研究生招生院校甚至要求碩士期間必須要發表文章，而且必須至少為省級級別的刊物。這種做法不禁令人啞然失笑。科學研究是積累的過程，這類似于文史哲及相關的社會學科的性質。研究者的成果是厚積而薄發的，尤其是具備真正意義上的創新思想。以是否發文章和發了多少文章去衡量研究者的能力甚至與研究者的生活質量掛鉤，這能不促使研究者拋棄基礎科學研究，而選擇短時期內能夠出大量成果的熱門領域么？況且，上述情況中的碩士期間發論文的舉措，怎么可能培養研究生的“寧靜以致遠”的科研心態？快餐從根本上不利于人體健康，快餐文化不利于民族文化的傳承，快餐科研更會動搖科學創新的根基。

三、小結

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關鍵詞 實驗 探究 策略

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A

《義務教育科學（3-6年級）標準》指出，小學科學是培養學生良好科學素養的啟蒙學科，注重培養學生的科學興趣、科學知識、科學方法和科學精神，讓學生在科學探究活動的過程中感受科學、親歷科學。而科學課堂的教學離不開實驗，實驗探究是科學課堂教學的核心，也是學生學習活動的主要方式，更是良好科學素養形成的載體。

如何在實驗教學中，實施科學實驗探究，對于十多年專職科學教學的實踐者來說，有獨到的見解。

1遵循認知規律，設計有效實驗

1.1實驗設計要符合小學生的認知規律

在吉林農村，學生父母大多都種地，學生也有這方面經驗.教師可以利用當地資源進行雙邊活動，教師在實驗設計時要充分考慮學生的主體地位，讓學生在學習過程中能夠通過自己的觀察、思考、實驗得出結論，達到認識周圍自然現象的目的。設計實驗時要采取多種方式調動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。如“綠豆發芽”的實驗設計，通過提供實驗材料──四顆綠豆、一次性杯子、紙巾等，讓學生在觀察、比較的基礎上，歸納總結出：綠豆發芽需要水、空氣和適當的溫度。

1.2實驗設計要符合小學科學學科特點

一切科學知識都來自實踐，都是從科學實驗和生產實踐中總結發展起來的，小學科學課也不例外。教師在教學時，要讓學生充分感受到大自然的豐富多彩，培養學生探求自然知識的興趣、愛好，增強學生學科學、用科學的能力。

在實驗教學中，我們一定要讓學生充分經歷“發現問題――提出假設――制定計劃――實驗驗證――交流總結”的這樣一個科學探究過程，只有這樣，才能訓練學生的邏輯思維，培養學生的實證意識和質疑精神。這樣的實驗教學才是有效的。所以，在設計實驗時必須從學科特點出發，設計的實驗探究活動要基于學生的認知特點，要有利于學生進行自主探究。

2指導實驗過程，做好教扶放結合

2.1科學有效分組

小組合作學習是科學課的有效方法，它的特點是從個人學習轉向群體互助，追求合作互惠的學習效果。但該怎么分，有多種做法，有同質同組，有異質同組。但僅以優秀生為中心的小組合作學習，是傳統課堂“老師講，學生聽”的復制，是“優秀生講，學困生聽，中等生附和”，其本質上不是合作學習。

2.2制定計劃步驟

《科學（3-6年級）課程標準》在科學探究的具體內容標準中指出：能提出進行探究活動的大致思路，能對自己或小組提出的探究內容作出書面計劃。制訂計劃就是“事先想”，“想好了再做”。有了問題，我們就得思考一下具體做哪些工作呢？如進一步明確問題、準備材料、明確方法步驟等。為使探究活動更具目的性、計劃性，我們把“事先想”的內容記錄下來，想好了才能做。必須要讓學生明白制訂計劃的重要性，每次實驗都要讓學生經歷“事先想，想好了再做”的步驟。有了計劃，實驗的開展才有章可循，實驗的效率才會提高，才能少走彎路，向著有效的學習目標邁進。

2.3猜想假設并舉

當要研究的問題提出以后，我們一般會讓學生猜想和假設，力圖讓學生經歷并感受像科學家發現真理時的思維過程。在這里，教師的主要作用是，指導學生讓他們的思維從零亂變得有序，指向變得更加明確，促使他們自身更關注實驗的過程。

3確保探究空間

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關鍵詞：創客運動；創客教學方法；創客教師；學生創客

中圖分類號：G40-01 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）07-0001-06

一、引言

當今，制造技術和工具的平民化以及在線社區的興起推動了人類發展史上新一輪的創新和制造革命，使創客運動和創客教育成為可能的3D打印機、智能機器人、微處理器、可穿戴設備、智能手機和新的編程語言等新工具賦予了人們前所未有的創造能力，點燃了公眾對創客運動的關注和熱情，高等教育機構更是首當其沖，擎起創客運動的大旗，在各種場合以多種形式倡導創客文化，并發起創客活動以吸引更多的學生參與其中，重新譜寫21世紀高等教育的職責和使命。然而，人們對創客運動環境下的創造或制造（making）一詞的定義及其潛在影響的理解并不一致，往往從廣義上把其理解為“修修補補、敲敲打打”（tinkering）的同義詞，而與經過深思熟慮的、縝密的教學或研究方法無關，因此，當前急需從概念上澄清制造（making）和創客（maker）等詞的涵義，使用人們普遍接受的語言來解釋并理解創客，并嚴密地論述制造和創客在高等教育中的角色、范圍和未來。正如Lee Martin（2015）指出創客運動盡管是新的社會現象，但其源起與人們的社會生活和社會實踐密切相關，從教育的角度而言，其淵源更是深厚。

創客運動符合當前高等教育改革的趨勢，也符合現代科學所揭示的人類學習的原理和規律，并且創客運動日益引起教師和教育研究者的興趣，他們認為創客運動所強調的實踐學習、創造性問題解決方法孕育著豐富的教學機會，但創客運動代表了對傳統高等教育教學和研究方法的變革，甚至顛覆。然而，各個學校還在單打獨斗、單兵作戰，許多有價值的洞見和思想還沒有得以紀錄和傳播，學術界迄今為止也鮮有對創客教學法的系統描述和研究，幸運的是，全球各地已有中小學和大學行動起來迎接創客運動所帶來的挑戰。在此背景下，本文嘗試對創客教學從方法論上進行溯源，并提出、界定創客教學法，以拋磚引玉。

二、實施創客教學的方法論基礎

經驗表明，新技術、新Y源和社會環境的變遷是推動教育變革、形成新的課堂形態的重要力量。創客運動中3D打印技術的應用開辟了新的學習空間，學習者可以從創意、設計、制作、展示、參與角度全方位融入學習過程中，從而發展并提高其創新能力、設計能力、實踐能力、團隊意識和合作能力等。盡管到目前為止，各國教育體系中還沒有正式的創客教育課程表或課程大綱，并且創客教育還主要體現在校園創客活動、創客比賽或創客大會上，但是教師以及教育研究者看到了創客文化重塑學習的可能性，因此正試圖重新思考科學、技術、工程和數學（STEM）等課程的有效教學模式。支持者認為通過促使學生動手或實踐學習科學、技術、工程和數學（STEM）等課程能夠讓學習更加生動和有趣，也就是說，應用創客教學法能夠使上述課程更貼近學生生活和經驗。

眾所周知，創客運動主要集中在電子、機器人、3D打印以及像視頻制作、金屬加工、木刻、書法等傳統藝術和手工藝活動，強調社會環境下通過實踐進行學習，在很大程度上體現了皮亞杰的建構主義學習理論（connstructivism）、實踐學習（experiential learning）、項目學習（project-based learning），更是建造主義學習理論（constructionism）和創客文化奠基人西蒙帕佩特教育思想的體現，即好的教育不是如何讓教師教得更好，而是如何提供充分的空間和機會讓學習者去構建自己的知識體系。（Martinez & Stager，2013）上述理論在很大程度上奠定了創客教學的理論基礎，基于此，下文通過文獻研究從創客教學的角度對實踐教學法、項目教學法、建構主義學習理論和建造主義學習理論分別予以介紹以夯實創客教學的理論基礎，在此基礎上，界定并闡述創客教學法。

1.實踐教學法

創客運動的深入發展使實踐學習法成為教學的焦點，工程、藝術、音樂、戲劇、木刻、縫紉、烹飪等需要學習者使用真實工具和材料的課程和實踐學習模式成為教師和學習者推崇的教學方法。實踐教學法也叫“經驗學習法”（experiential learning），是一種以學習者為中心的、通過實踐與反思相結合來獲得知識、技能和態度的學習方式。實踐學習法強調個體經驗對學習的意義，不是簡單地主張要在做（實踐）中獲得新知識、新能力，而是更關注對實踐經驗的總結和反思，強調在掌握技能知識的過程中不僅是能知道、能行動，而且要求能從深刻的反思中獲得經驗的提升，使學習者通過反思與實踐過程獲得發展（Patrick Felicia，2011）。所以，實踐學習法本質上是“做中學”與 “思考中學”的結合。自從杜威提倡的“在做中學”、“生活即教育”開始，實踐學習法歷經各種理論流派發展，不過直到20世紀70年代，這一學習理論才在David A. Kolb廣泛借鑒并深入研究哲學家、教育家約翰?杜威、實驗社會心理學的先驅庫爾特?勒溫和杰出心理學家讓?皮亞杰之后得以系統發展和應用。（Nancy M.Dixon，Doris E. Adams & Richard Cullins，1997）杜威認為“知識不是由讀書或人解疑而得來的結論”，“一切知識來自于實踐經驗”，“學校主要是一種社會組織。教育既然是一種社會過程，學校便是社會生活的一種形式”。（趙祥麟、王承緒，1981）實際上，通過實踐進行學習并不是新概念，早在公元前350年，亞里士多德就在其《尼各馬可倫理學》一書中寫到：“就人類在實踐之前必須學習掌握的知識而言，人類往往先通過實踐而后學習掌握該知識。”

實踐學習的一個經典例子就是學習者通過近距離觀察動物園環境下的動物以獲取相關動物知識，這和通過閱讀有關動物的書本而掌握相關知識截然不同，因此，學習者掌握了第一手知識以做出進一步的發現和實踐，極大地促進了學生對現實環境或世界的認知和理解。（P.R.McCarthy& H.M. McCarthy，2006）另一個實踐學習的經典例子是學習如何騎自行車，這一例子貼切地說明了David A. Kolb的四步驟實踐學習模型，如圖1所示。根據這一模型，在“具體實踐經驗”階段，W習者實際練習騎自行車，這一階段奠定了“反思和總結”的基礎，他或她有機會思考騎車的動作要領，琢磨如何提高騎車技能，這一階段屬于“概念抽象”階段，隨后的每一次騎車練習都受到前期經驗、反思和總結的影響，這屬于“積極試驗或實踐”階段。

在Kolb看來，知識是個人在具體環境中通過經驗或實踐而獲得，他認為，學習者要想從經驗中獲取知識必須具備四種能力：第一，學習者必須有主動進行實踐的意愿；第二，學習者必須具備反思經驗的能力；第三，學習者必須擁有并使用概念化經驗的分析能力；第四，學習者必須擁有決策和問題解決能力以應用從實踐經驗中獲取的新知識或新思想。

卡內基梅隆大學研究人員Daragh Byrne和Catherine Davidson（2015）在美國創客學校聯盟所的《美國高等教育機構創客運動現狀》中援引受調查機構和專家的觀點認為，幾乎所有的大學都認為創客活動是有價值的、重要的、不同于傳統的有效學習模式，是“可重復的、實踐性的學習和做事方法”（賓夕法尼亞州立大學）、“真正的、靈活的學習方法”（Sierra學院），能夠產生高質量的學習效果并能夠培養“實踐能力強的問題解決者”（田納西理工大學）。然而，長期以來，社會、學校和家庭忽視了實踐學習或動手學習的價值，而把學生困在教室環境中，把學生視為消極的知識接收容器，迫使學生每日為考試做準備，并以分數為標準測評其知識掌握程度，然而，同樣的技術、技能和概念知識可以在創客空間、微觀裝配實驗室、工作室或者機動車維修店里學習、掌握。毋庸置疑，培養創造力的關鍵在于激勵學生使用真實的工具生產、制作有意義的物品或開發、設計有趣的項目。對科學、技術、工程和數學科目而言，采取實踐學習法無疑是實施創客教育的有效途徑，當然藝術創作、歷史研究、寫作教學等學科也是不同形式的創造實踐，理應屬于創客教育的范疇。

2.項目教學法（Project-based learning）

項目學習法中的“項目”指以一套獨特而相互聯系的任務為前提，通過有效利用實物、智力、知識和技能等多種資源，為實現特定目標所做的努力，在項目教學中，學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。由此可見，項目學習法中的“項目”是管理學科中的“項目”在教學領域的延伸、發展和具體運用，是以學科概念和原理為中心，以制作作品并將作品推銷給客戶為目的，在真實世界中借助多種資源開展的探究式學習和實踐活動，并在一定時間內解決一系列相互關聯著的問題的一種新型的探究性學習模式。

項目學習法強調學生主動參與、自主協作、探索創新，是對傳統死記硬背、以教師為中心的教學模式的變革。研究人員認為項目學習法能夠促進學生深層學習能力的發展，拓寬其知識面，提升其溝通能力、社交技能和領導力，并能夠培養、強化學生的創造、創新以及寫作能力。Markham（2011）認為項目學習法有效整合了知識和實踐，即學生能夠應用所學知識解決真實環境中的問題，此外，運用項目學習法進行學習的學生能夠充分利用數字工具，協作生產高質量實物產品。更重要的是，項目學習法讓學生重歸教育的中心，而不是課程，這一教學理念符合當前全世界對學生創新能力、創造性、自信心、同理心、學習動機和學習熱情的重視和倡導，而這些品種的培養和塑造需要通過課程學習，更需要通過實踐得以激發和體現。Blumenfeld（1991）等研究人員認為項目學習法的顯著特點和優勢是其激勵學生通過探究進行學習，在這一理念的引導下，學生通過提出問題、辯論、預測、設計計劃或試驗、收集并分析資料，得出并傳播結論或想法，然后提出新的問題、創造實物或產品。傳統的教學理論把知識從具體的生活情境中抽取出來，不利于學習者全面地了解知識的生活原型，一旦面對復雜的現實問題往往束手無策，更不用說創新了。而項目學習法強調學生之間在課堂上或其他學習空間相互協作以解決實際問題，并且問題的成功解決往往需要學生利用跨專業知識和技能，這和創客運動中所體現并強調的不同專業背景的人針對具體項目取長補短、相互協作以創造更多的知識和解決實際生活中的問題，用知識創造財富的目標有異曲同工之處。此外，創客項目蘊涵著豐富的知識、技能和學習機會，學生在完成創客項目過程中需要充分施展想象力、創造力，把握學習機會，通過創客項目掌握新知、拓展技能。實踐中，上海STEM云中心的創客學習項目“聲音不‘見’了”、“發光的單車安全衫”、“神奇的力學導電墨水”、 “植物職能反饋系統”、“水火箭的奧秘初探”、“簡易污水過濾系統”、“低溫環境下新型建筑材料的探究”、“四旋翼無人機超聲波探障技術”等融合了科學、技術、工程和數學知識及技能的創客學習項目為學生提供了知識性、趣味性的學習機會，深受各年齡段學習者歡迎。

3.建構主義學習理論（constructivism）

建構主義學習理論認為知識和意義的產生是學習者經驗和已有概念相互作用的結果，這一理論對心理學、社會學、教育學和科學史等學科產生了持久、廣泛、深刻的影響。在廣泛實證研究的基礎上，眾多專家指出建構主義學習理念和實踐比傳統教學方法更能夠促進學習者的知識掌握和建構，并顯著提高其學習成績。（Hmelo-Silver，Duncan& Chinn，2007；Guthrie et al.，2004；Jong Suk Kim，2005；Do[g][ˇ]ru& Kalender，2007）也因此，建構主義學習理論成為近半個世紀以來全球教育教學領域每一次變革運動的驅動力，對眾多學習理論和教學實踐產生了強大的、不可替代的影響。嚴格地說，建構主義并不是具體的教學法，具體而言，不論學習者是利用其已有經驗理解課堂知識傳授還是按照說明建造汽車模型，建構主義學習理論都認為這是學習者從自身經驗中建構知識，也就是說，學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己知識的過程。學生不是被動的信息吸收者，而是意義的主動建構者，這種建構不可能由其他人代替。建構主義學習理論認為教師不單是知識的傳授者，他應該重視學生自己對各種現象的理解，傾聽他們的看法，洞察他們這些想法的由來，以此為根據，引導學生豐富或調整自己的理解。教師還要激勵學生結成學習共同體，在教學實踐中通過合作、溝通對問題進行探究式學習。另外，由于學習者經驗背景的差異，他們對問題的理解常常各異，在學習共同體中，這些差異本身便構成了一種寶貴的學習資源，而教學就是要增進學生之間的合作，使他看到那些與自己不同的觀點，從而促進學習的發生。（《教育心理學》馮忠良等著，人民教育出版社，2000）盡管不少人常常把其和Seymour Papert吸收皮亞杰的建構主義和實踐學習理論后發展的建造主義學習理論（constructionism）混為一談，但研究人員認為建構主義學習確實和積極學習或實踐學習等教學方法在很大程度上有共同之處。

4.建造主義學習理論（constructionism）

Seymour Papert的建造主義學習理論（constructionism： learning by making）是創客教學法的理論基礎之一。從構詞上看，Seymour Papert的建造主義學習（constructionism）和Jean Piaget的建構主義（constructivism）密切相關，這也是Seymour Papert命名其理論為建造W習理論的內在原因，然而，這也導致了建造主義迄今沒有得到廣泛的承認和接受。建造學習的過程涉及兩種類型的建構：首先，學習是積極、主動的過程，在此過程中，學習者根據自身的經驗積極建構知識，他們不是獲得知識，而是創造知識，這點等同于皮亞杰的建構主義學習觀，在此基礎上，Seymour Papert補充了第二種類型的建構，即學習者在建造對其個人有意義的物品時所進行的學習效果更佳。建造主義學習理論突出強調了學習過程中學習者的創造性、動手能力、探究能力和建構能力，認為學習者通過和同伴共同參與建造過程能夠實現最佳學習效果。（Kafai，Peppler&Chapman，2009）

建造主義誕生在個人電腦應用的初期，因此，這一理論的發展主要圍繞著電腦、編程以及電腦和現實世界物品之間的關系。數字時代的到來和網絡技術的發展使人們成為信息的生產者，而不再只是信息的消費者，數字工具的應用開啟了學生創造力、想象力和自主學習之門，創造了大量的學習機會，從根本上變革了傳統的教學模式，因此，創客運動大環境下積極創新并應用符合創客教育特點的教學理論成為教育工作者的首要任務，Seymour Papert的建造主義學習理論也因此成為創客教學的必然選擇。（Jonan Donaldson，2014）

建造主義學習理論認為傳統的、日復一日的、毫無新意的教學模式越來越令人無法忍受，也就是說，學生被當作斯金納箱子中的小白鴿通過操作性條件反射進行學習，在這一學習模式下，死記硬背成為測評學習結果的主要手段。具體而言，建造主義理論吸收、融合了皮亞杰的建構主義學習觀，即學習者自身是知識的建構者，Papert和Harel （1991） 進一步解釋道：“建造主義學習理論也認為無論在任何環境下學習都是‘知識結構的建構過程’，這點和建構主義學習理論一致，但不同點在于建造主義學習理論還同時認為學習者是在特定的環境下通過積極參與建造物品的過程進行學習，這一物品建造過程可以是在沙灘上壘城堡、在家制作糕點、搭積木、編程、做詩或構思高深的宇宙理論。”近年來，這一理論極大地推動了基于項目的學習研究和應用電腦進行學習的研究。不過，對于電腦在教學中的作用和角色，歷來有兩種說法，一種是“催化劑”說，另一種是“媒介”說，然而，按照西蒙?派珀特的觀點，電腦與其說是一種到達學習最終目標的“催化劑”，不如說是一種“媒介”，是學習者用來完成學習任務或項目的必備原材料，也是學習者用來制造物品、生成思想的原材料，這一觀點契合創客運動環境下電腦作為“媒介”或工具的角色和地位。綜合上述分析，可用圖2簡單表示創客教學法的理論基礎。

在上文論述的基礎上，筆者嘗試從概念上對創客教學法進行界定，即創客教學法是指在創客空間里通過實踐教學、項目教學并在同伴互助的基礎上進行的社會化學習，這一教學法鼓勵學生通過創客項目把創意制造成實際物品，并在此過程中掌握知識、拓展能力。具體地說，創客教學法倡導以興趣為導向的學習模式，學習者可以按照共同的興趣愛好結成學習小組，解決感興趣的問題、任務或挑戰。這一學習模式能夠充分調動學習者的積極性和首創精神，并在解決問題的過程中體驗快樂、培養合作意識和行為，促進學習者之間的信息交流、知識構建和技能掌握。其次，創客教學法強調學習的經驗性和創造性，學習者在問題解決或任務完成過程中相互激勵、激發彼此的創意，促進集體知識的發展。第三，創客教學法強調實踐學習，鼓勵學生進行既有普遍價值又有意義和趣味的項目學習（project-based learning），從而使學生的創造、設計和制造能力在學習過程中得以培養和挖掘。

從學生的角度，具體而言，創客教學法的好處可以體現在如下方面：第一，創客教學法支持以學生為中心合作學習和迭代設計，有助于增強他們應對學習、生活和未來職業發展中的壓力和挑戰。第二，創客教學法有助于培養學生批判性思維、問題解決和決策制定能力。在把創意制作成物品的過程中，由于在書本中找不到現成答案，學生的問題解決和批判性思維能力得到鍛煉和發展，并促進了教師和學生之間的互助互學。此外，以學生為中心的創客教學使課堂充滿活力和樂趣，也使學生成為變革傳統教學模式的推動者而不再是傳統教學模式的變革對象。第三，創客教學法有助于學生掌握復雜的技術知識和應用。學生在教室環境下把創意制作成物品使學生有機會應用各種先進的技術工具，了解并掌握全球技術變革的尖端信息和知識。

對教師和教學管理人員而言，創客教學法的好處有：首先，創客運動熱潮和創客精神激勵下的教學環境使教師的職業發展充滿挑戰，同時也帶來了新的學習和發展機會。其次，通過深入了解創客運動，教師能夠掌握更多的技術工具和技能，從而更有效地教導學生克服數字學習環境下的困難和挑戰。在很大程度上，從教學的角度而言，創客運動所帶來的顯著成就和變化是基于項目學習模式的復興，尤其是對科學、技術、工程和數學等科目。最后，創客運動使教學管理人員認識到大學要想保持或成為數字時代的領導者必需營造支持創客學習的校園環境和氛圍，把創客大會引入到校園文化和生活中，重新設計基于創客空間或微觀裝配實驗室的學習空間，強化教師和學生迎接挑戰、追求卓越的創客精神。

三、結束語

創客運動的持續發展帶來了新的教學理念和實踐，社會、學校和家庭第一次認識到創客精神在教育中的價值和意義，紛紛跳出傳統的思維定勢，鼓勵學生從制作中學習，把思想和創意轉化為具體的實物，用親手實踐的發明創造解決現實問題。教學的重點也轉向提供并創造真實的跨學科體驗，而不再是關上門進行某一知識點的講解。換言之，創客運動影響的不僅僅是教學方式的變革，還有教學內容的改變。因此，全社會，尤其是學校和教師在完善教育過程的同時，也需要對教育內容進行改進，以適應并最終引領創客運動在教育領域的發展、演化。同時，必須認識到，培養創客本質上并不需要技術創新或者酷炫的技術工具，不管學校是否有創客空間和工具等創客資源，每一個教師都有責任和使命引導、培養并發展學生的創客思維和對創客文化、創客活動的興趣與熱情。此外，進行創客教學時還應遵循下述原則：首先，道德黑客原則，即為創造知識解構或重構現有技術，而不是為私利剽竊、抄襲、盜用現有技術和思想；其次，設計原則，即為解決問題選擇并試驗多種想法和工具，而不是因循守舊、固執己見；第三，創造原則，即通過創客教學過程實現有效學習、知識掌握和創造。

然而，盡管當前發展并應用創客教學法的環境和條件已經成熟，必要的創客活動工具――從開源代碼到3D打印機――都已唾手可得，整個社會和公眾對創客文化的支持程度也日益增強，但是，全面接受并在現有正式教育體系中融入創客文化還有待時日，需要人們轉變觀念，此外，創客教學法的成熟也無法一蹴而就，有待持續探索和試驗。

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篇5

關鍵詞：科學技術史 歷史科學 內史 外史

廣義的歷史是所有人的生活歷程。科學探索和技術創造活動是人類生活的一個重要方面。在很大程度上，正是由于技術和科學的產生，才使人類的生活和其它動物的生活產生了質的區別。技術的歷史反映著人類生存和發展狀況的變化軌跡；科學的歷史同人類精神、思想和世界觀的進步密切相關。因而，科學技術史是人類歷史的一個重要部分。自然科學史作為一門獨立學科，興起較晚。但是，由于科學理性的巨大力量和科學技術發展對人類社會前進的深刻影響，科學技術史研究逐漸成為人類文化史、社會發展史別引人注目的內容。

1　科學技術史與歷史科學

科學技術史本質上是一門歷史科學，它描述的是科學和技術從生產到發展的史實，是自然科學和應用科學的歷史。它是歷史學領域中發展較晚、具有特殊性質的一個分支，是一門位于自然科學、技術科學與社會科學交叉接壤位置的邊緣學科。美國著名科學史家薩頓（G.SONTON.1884-1956）曾經指出，歷史學發展中最早的領域是政治史、軍事史，以后才是經濟史，最后才是文化史。在文化的歷史研究中，宗教史是最早出現的，然后是藝術史，出現最晚的則是對科學的歷史研究。出現這樣的研究順序是很正常的，這是因為系統的觀察、實驗與嚴密的邏輯體系相結合的近代科學產生于文藝復興運動之后的17世紀。在這之前，歷史的其他分支早已有人進行了認真地研究了。經過18世紀英國產業革命的技術機械化、19世紀歐美國家實現的技術科學化和科學理論化之后，從經濟在市場競爭和科學技術的帶動下獲得飛速發展的史實中，人們逐漸認識到科學、技術對社會發展的深刻影響。馬克思、恩格斯正是通過對資本主義和對科學技術歷史的考察，才明確提出：科學是一種在歷史上起推動作用的、革命的力量，是最高意義上的革命力量。馬克思、恩格斯的這一科學論斷，又經歷了為世紀社會實踐的檢驗，人們進一步認識到科學技術作為生產力的構成要素日益發揮了關鍵能動的作用。正是這種日漸深化的認識，科學技術的歷史研究在歷史學中的重要地位才逐漸被置于它應有的位置。

歷史學家之所以拒科學史于門外的原因很多，主要的原因可以歸納為：

第一，研究對象不同。歷史學家首先注意的是人與人之間的關系。科學史則是研究人與自然的關系，研究人類認識自然、適應自然、利用自然和改造自然的歷史。其實，歷史學研究的深人，要求歷史學家的視野從戰爭、政治和帝王將相的范圍內跳出去，向文學、藝術、宗教、經濟等領域延伸，把文化和思想的發展也包括進去。這種新的歷史觀就必然會促進歷史學的發展。當然，科學史的發展也是其中。科學史的發展不僅從內容上是對歷史學的重要補充，而且它將人們的歷史觀從人與人的關系擴展到人與自然、人類在自然界的地位和能動作用等更廣闊的領域。

第二，研究內容的差異。由于研究對象的不同，科學史家常需閱讀的是一些科學著作，這些科學著作則往往專業語言很強，對于多數只是在中學階段接觸過自然科學的歷史學家來說就很難看懂。這樣一代傳一代，造成一些歷史學家對科學史越來越生疏。

事實上，科學技術史，從它的內容來看，從事自然科學，技術研究的學者較熟悉；若從研究的對象和范疇來看，他更傾向于社會科學。但是無論是自然科學、技術科學的學者，還是社會科學的學者，研究科學技術史都有自己的某種局限，這正是科學技術史作為邊緣學科的一個特點。

2　科學技術史研究中的內史與外史

在科學史研究中，所謂內史（internal　history），主要研究某一學科本身發展的過程，包括重要的事件、成就、儀器、方法、著作、人物等等，以及與此相關的年代問題。所謂外史（external　history），則側重于研究該學科發展過程中與外部環境之間的相互影響和作用，以及該學科在歷史上的社會功能和文化性質；而這外部環境可以包括政治、經濟、軍事、風俗、地理、文化等許多方面。

內史外史問題，也不免要牽涉到上面所談到的三種科學史研究方法。其實傳統的編年史方法正是以前作純內史研究的不二法門，國內以往大量的科學史論著都證明了這一點（然而真正的深湛之作，卻也不能不適度引入思想史方法），而成功的外史研究則無論如何不能不借助于社會學的方法。

從內史到外史，并非研究對象的簡單擴展，而是思路和視角的重大轉換。就純粹的內史而言，是將科學史看成科學自身的歷史（至少就國內以往的情況看來基本是如此）；而外史研究要求將科學史看成整個人類文明史的一個組成部分。由于思路的拓展和視角的轉換，同一個對象被置于不同的背景之中，它所呈現出來的情狀和意義也就大不相同了。

我們可以簡單歸納外史研究的三重動因：

第一，科學史研究自身深入發展的需要。

第二，科學史研究者拓展新的研究領域的需要。

第三，將人類文明視為一個整體，著眼于溝通自然科學與人文科學。

前兩種動因產生于科學史研究者群體之內，第三種動因則可能吸引人文學者加入到科學史研究的隊伍中來——事實上這種現象近年在國外已不時可見。

3　科學史的三種研究方法

科學史研究，與其它學術活動一樣，是一種智力活動，有它自己的“游戲規則”；按照學術規則運作，這就是科學史研究應有的方法，同時也就使科學史研究具有了意義。而比較有成效的方法，至少已經有3種。

第一種是實證主義的編年史方法。這種方法在古代史學中早已被使用，也是現代形態的科學史研究中仍在大量使用的方法，在目前國內科學史界則仍是最主要的方法。在中國，這種方法與當年乾嘉諸老的考據之法有一脈相承之處。編年史的方法主要是以年代為線索，對史事進行梳理考證，力圖勾畫出歷史的準確面貌。此法的優點，首先是無論在什么情況下都不可能不在一定程度上使用它。其弊則在于有時難免流于瑣碎，或是將研究變成“成就年表”的編制而缺乏深刻的思想。

第二種是思想史學派的概念分析方法。這種方法在科學史研究中的使用，大體到20世紀初才出現。這種方法主張研究原始文獻——主要不是為了發現其中有多少成就，而是為了研究這些文獻的作者當時究竟是怎么想的，重視的是思想概念的發展和演化。體現這種方法的科學史著作，較著名的有1939年柯瓦雷（A.Koyre）的《伽利略研究》和1949年巴特菲爾德（H.Butterfield）的《近代科學的起源》等。巴特菲爾德反對將科學史研究變成編制“成就年表”的工作，認為如果這樣的話：

我們這部科學史的整個結構就是無生命的，它的整個形式也就受到了歪曲。事實已經證明，了解早期科學家們遭受的失敗和他們提出的錯誤的假說，考察在特定時期中看來是不可逾越的特殊的知識障礙。甚至研究雖已陷入盲谷，但總的來說對科學進步仍有影響的那些科學發展的過程，幾乎是更為有益的。

思想史學派的概念分析方法以及在這種方法指導下所產生的研究成果，在國內科學史界影響很小。至于國內近年亦有標舉為“科學思想史”的著作，則屬于另外一種路數——國內似乎通常將“科學思想史”理解為科學史下面的一個分支，而不是一種指導科學史研究的方法。

與上述兩種方法并列的，是20世紀的第三種方法，即社會學的方法。1931年，前蘇聯科學史家在第二屆國際科學史大會上發表了題為“牛頓《原理》的社會經濟根源”的論文，標志著特有的科學史研究方法的出現。這種方法此后得到一些左翼科學史家的追隨，1939年貝爾納（J.D.Bernal）的《科學的社會功能》是這方面有代表性的著作。而幾乎與此同時，默頓（R.K.Merton）的名著《十七世紀英國的科學、技術與社會》也問世了（1938年），成為科學社會學方面開創性的著作，這是以社會學方法研究科學史的更重要的派別。

以上三種方法，從本質上說未必有優劣高下之分，在使用時也很難截然分開。至于思想史和社會學這兩種方法相互之間的關系和作用，可以有如下的認識：

思想史和社會史方法作為科學發展的兩種解釋，有它們各自獨到的地方，但也都有不足之處。這些不足之處雖已被廣泛而且深入地討論過，但是一種新的對內史和外史的更高層次的綜合尚未出現，也許，以新的綜合取代它們根本就是不可能的，也許在理解科學的發展方面，它們都享有基礎地位，唯有兩者的互補才能構成一部完整的科學史。

總之，科學技術史是一個復雜的多面體，對它的描述常常可以有許多側面或采用多種方法。取向側重的不同，其描述就會有不同的面貌和內涵。假若幾個取向都能兼顧到，這當然很好，是較全面的。但是，在實際操作中，不僅是幾個取向難以兼顧，有時甚至連一個取向也難以做好。對于科學技術史研究起步較晚的中國，情況更是如此。

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篇6

【關鍵詞】:實用性;教學優化;學習興趣;與時俱進

在醫學院校學生培養計劃的課程設置中,生物化學屬于基礎課,主要研究構成人體主要物質的分子結構與功能、物質的代謝、相互聯系及其調控[1].學好生物化學不僅可以理解構成機體的重要物質以及這些物質的代謝與聯系,更為以后學習相關專業課程打好基礎.生物化學實驗課是生物化學教學的重要組成部分,通過實驗課教學不僅可以使學生觀察理解理論課所講授的知識,更能培養學生的科學思維能力、創新能力、動手能力等,如果在此過程中加以適當引導還可以培養學生的科研精神與協作意識[2].目前,生物化學實驗課教學主要以傳授基本理論、學習基本知識為主.學生往往會覺得生物化學抽象、難以理解、學起來費時費力[3],但是實際上生物化學實驗課具有很強的“實用性”.如果我們能從“實用性”角度出發,改變教學思維,提高學生對該門課的學習興趣,往往可以取得事半功倍的效果.針對該課程教學特征及各專業學生特點,我們在教學中進行了一系列“實用性”思維改革,使學生不僅學到了知識,還培養了良好的實驗習慣,取得了非常好的教學效果.

1生物化學實驗課“實用性”教學優化

1．1“生活實用性”優化

“生活實用性”即貼近生活.生物化學實驗貼近生活的典型例子為維生素C的定量測定.該實驗取材為新鮮的蔬菜水果,我們選擇大家熟悉的橘子為實驗原料.在實際實驗中每組只需少量橘子就可以提取足夠量的維生素C,該實驗原料具有很強的生活氣息.選用學生非常熟悉的實驗原料會使學生產生濃厚的學習興趣,同時對維生素的來源以及理化性質等留下深刻印象.與此類似的是胡蘿卜素柱層析分離實驗,該實驗原料我們選用炒干的紅辣椒,在研磨后提取胡蘿卜素.在該實驗的講解中,要提示胡蘿卜素為脂溶性維生素,因此,炒過的干辣椒要保持干燥研磨,并加入有機溶劑去提取.通過該實驗,學生加深理解了理論課所講解的維生素A的主要來源為顏色鮮艷的水果蔬菜這一特點.分光光度法與層析法都是生物化學實驗的基本技術.如果單純講解技術原理,或者只是重點講解測定方法等都會讓學生覺得興趣不大.我們通過在實驗中選擇貼近生活的實驗材料,同時在講解中適度引導,使學生產生濃厚興趣,有利于學生更好地掌握該實驗.另外,在影響酶活性的因素實驗中,所使用的酶是學生通過口中含水做咀嚼運動后產生的口腔淀粉酶,學生測定的是不同因素(如溫度、時間等)對自己的淀粉酶活性的影響;同樣在尿淀粉酶活性測定中,使用的也是學生自己的尿液樣本;在提取全基因組DNA實驗中,則要求學生用棉棒取得自己的口腔黏膜細胞.在這些實驗設計中,通過使用學生自己的“原料”,而提高了學生對該實驗的興趣.

1．2“與時俱進實用性”優化

社會在發展進步,隨著我國經濟的空前繁榮與人民生活水平的不斷提高,人們的生活方式也在改變,一些與代謝有關的疾病發病率也在不斷升高.我們根據目前我國糖尿病患者日益增多,血糖儀使用逐漸普及的特點,在血糖濃度的測定實驗課教學中不僅加入尿糖試紙定量檢測,還加入血糖儀的使用.我們發現,學生對應用血糖儀實時檢測血糖興趣非常大.通過親自動手測量血糖,使學生不僅加深了對糖代謝理論知識的掌握,同時對糖尿病的尿糖定性檢測、血糖監測等都有了更深刻的理解[4].而我們對世界糖尿病日的介紹等也使學生對我國糖尿病的嚴峻現狀有了更加直觀的感受.

1．3“職業實用性”優化

“職業實用性”,即該門課程與臨床的密切聯系.醫學生從進入醫學院校開始,就會不斷從思想上自我加強職業感.入校后的“醫學生誓言”宣誓等具有強烈儀式感的活動更會進一步加強學生的職業感,這會使醫學生對有關臨床的東西更感興趣.利用醫學生的這個心理特征,在生物化學教學中適當聯系講解臨床知識會取得良好的教學效果.例如:我們在血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳實驗中,往往會講解有關清蛋白與水腫癥狀,清蛋白與肝臟、腎臟疾病的關系,取得了良好的教學效果.與此類似的為血清三酰甘油的含量測定,在該實驗中,聯系目前中國高血脂患者增多,適當講解生活方式與肥胖、肥胖與高血脂的關系,聯系學生日常生活往往也會取得良好的教學效果.在臨床專業還可以應用案例教學法[5],加入簡單的病例探討,從生物化學的物質代謝角度來認識這些疾病,這些都可以極大地提高學生的學習興趣,使學生更好地掌握該門課程知識.

1．4“后續實用性”優化

“后續實用性”,即科研思維、科研習慣以及協作精神等的養成.醫學本科教育不僅培養高素質的臨床醫療人才,也是醫學科研人才培養的第一階段[6].那么,科研思維、科研習慣的培養就必須貫穿始終.科研習慣與科研思維的養成需要從點點滴滴積累,在潛移默化中養成.我們要把每次實驗課都當成是一次科研習慣培養的好機會.例如:在第一次實驗課中,在講到實驗室規則中的實驗課必須穿白大褂這個簡單要求時,往往會將實驗室分級、實驗室污染區、半污染區等概念,甚至實驗的無菌操作等做簡單介紹,讓學生認識到實驗的嚴謹性,能夠嚴肅認真對待自己的每次實驗,同時對生物污染與安全有足夠的警覺意識;而我們在微量移液器的使用講解中,往往會系統介紹微量移液器的類型及適用范圍,槍頭的選用規則等,都為學生在研究生階段的科研奠定了良好基礎.實驗課重要的目的之一是培養學生獨立設計、實施實驗的能力.盡管實驗室開放日、大學生實驗基金等為部分學生提供了熟悉、了解實驗設計以及獨立設計實驗的機會[7],我們依然會要求在每次實驗課前預習[8],體會該實驗設計的優缺點,引導學生認識到實驗設計的重要性,有意識培養學生獨立設計實驗的能力,同時在實驗中以具體實例給學生講明實驗設計的基本原則,如每個實驗設計中必須設置對照等;而在實驗課中則給予學生獨立操作的機會,在講明實驗基本原理與儀器使用規則后,要求學生獨立完成實驗實施,發現問題后也要求學生先自己解決;實驗課中和課后,通過檢查實驗記錄督促學生養成良好的實驗記錄習慣[9].所有這些良好的實驗習慣都將使學生受益終身,要養成這些良好的習慣,既需要學生的自我努力,也需要教師有計劃、有意識、有選擇的恰當引導.另外,要強調協作精神與集體意識的養成.當今社會知識信息量極其龐大,每個人都難以掌握所有知識與技能.在這種情況下,協作變得越來越重要,現代社會每一項重大的發明、發現都離不開良好的協作.而無論個人之間、團隊之間的協作,都需要有集體意識,共贏意識.我們在生物化學實驗課中的小組內合作、小組間協作對于培養學生的這些能力都是很重要的.作為教師,要學會有意識地培養學生的協作能力,引導大家養成集體意識。

2教學效果

2．1“實用性”教學優化效果調查

我們將該文所提出的“實用性”教學優化應用于生物化學實驗課教學,并于2016年9月到2017年1月隨機抽取臨床醫學專業上過該實驗課的學生共230人進行問卷調查.發放問卷230份,當堂回收230份,有效回收率為100％.問卷共設計8個問題,其中第一二個問題主要考查通過該教學優化,學生對該門課的興趣是否增加;第三四五個問題主要考查該優化措施是否有助于學生更好地理解生物化學理論課知識,同時考察學生對該課的主觀評價;第六七八個問題則主要考查該優化措施是否有助于培養學生科研興趣與科研思維.問題答案采取5級記分:1分為完全不符合,2分為基本不符合,3分為不確定,4分為基本符合,5分為完全符合[10].所有結果采用Excel表錄入,并采用GraphPdPism6ar軟件分析.

2．2“實用性”教學優化調查結果

“實用性”教學優化調查結果如表1所示.由我們的調查問卷設計可知,得分越高說明該“實用性”優化措施效果越好.第一二項得分均超過3分,說明該“實用性”優化措施實施后,學生對該實驗課的興趣比較濃厚;第三四五個問題中第三與第五個問題得分均高于3分,說明“實用性”優化措施的應用可以更好地達到生物化學實驗課教學目的,第四個問題得分為2．37,說明學生依然覺得生物化學比較抽象難懂;第六七八個問題得分均高于3分,說明通過在生物化學實驗課中應用“實用性”教學優化措施,初步培養了學生的科研思維,提高了學生的科研興趣.

3討論

篇7

一、記錄在小學科學課程中的現狀分析：

（一）記錄內容廣泛，種類多

從《科學課程標準》和科學出版社的教材內容中很容易看出，小學科學課中的記錄種類繁多，涉及面廣，的確是小學生科學學習的一個重要方面。如“鳳仙花、蠶寶寶”飼養過程中動植物的成長記錄；“100毫升水里到底能溶解多少克食鹽”實驗記錄；“觀測云、溫度、風向等”的信息收集記錄以及其他的測量記錄、調查記錄、統計記錄等等。學生要想完成這些探究記錄，必須需要一定的探究能力，包括：實驗設計與操作、實驗觀察、統計分析、調查、測量等。

（二）科學記錄隨意無序，不受重視

科學記錄在當前的小學科學課堂中沒有收到相應的重視，科學記錄只是張“紙”，涂涂畫畫都很隨意。在我們聽課的時候，常會發現有的小組學生在記錄時并沒有按記錄單的要求記；有的小組在記錄時間花得很少；有的小組記錄的與觀察實驗的結果不一致；更有甚者的面對記錄單不知道該填什么。學生不能正確填寫記錄，導致學生在交流學習結果時，只有寥寥數語，匯報缺乏支撐。而且，很少有老師會對學生的科學記錄做一些實質性的評價，只是上臺匯報的個別學生展示了他們的成果而已。顯然，這樣的教育違背了科學教育的宗旨。

（三）學生參與度不高

在科學課堂上探究活動中，小組內成員都是經過分工合作的，記錄員是負責記錄實驗結果的，大多數同學將這一任務推給記錄員一人，導致他們只參與實驗過程，不理會實驗的記錄。我們不難發現，實驗探究過程中，學生積極性特別高，一到記錄時便推三擋四，漠視記錄，懶于動筆，對待科學問題上容易輕信其他學生，記錄員記錯、記漏也得不到及時糾正。其實，學生科學態度的不端正也是造成記錄參與度不夠的原因之一。

（四）探究記錄價值難以體現

在一些課堂，記錄的作用僅僅局限于孩子們在本堂課所謂的“好記性不如爛筆頭”，僅僅局限于孩子們匯報時的一剎那，在上完課后，就出現了“遺忘在課桌上的記錄紙”，有的甚至進入了垃圾桶，于是記錄信息就無法得到進一步的改進、整理及再利用，無法讓記錄成為我們學生和教師資料的積累，也就無法真正體現出記錄的價值所在。我們不能否認學生在實驗或觀察這些具體活動中，在記錄的那一刻，他們甚至產生思維的火花，但是教師如不想辦法幫助學生保留，這些火花有可能像流星，一閃即逝。記錄的價值就在于教師是否能將學生的科學記錄轉化成他們的思維內化的過程，即明確發現實驗的現象。

（五）科學記錄缺乏評價

長期以來，考試一直是學科評價的主要手段，但隨著新課程實施，學科教學目的發生了很大的變化。過去，我們只關注學生的學習結果，現在關注學生學習的全過程，從單一的考試發展到多元評價。在科學課堂上，老師往往只重視科學信息是否記錄了，并沒有對信息的價值進行有效評價，或者對學生的科學記錄過程給予必要的、適當的鼓勵性、指導性的評價。這樣教師就無法真正提高學生的記錄水平，最終不能使評價為促進學生的發展服務。而且評價方式太單一，應倡多人參與，可以是學生組內自評，互評，還可以通過家長參與記錄評價，與學校、教師的教育要求保持一致。

以上幾點問題凸顯了現階段很多教師對科學記錄的價值不明了這一問題。記錄的價值在哪里？這是每一個科學教師應該理清的問題。“記錄”作為科學教育活動的一個重要環節，它是學生科學探究活動的過程及結果的書面呈現，清晰地體現著學生科學學習活動的成長足跡。因此，科學記錄的獨特價值不在于展示，而在于意義生成。也就是說，記錄的最終目的不是為了呈現某些信息，也不是為了歸檔供日后查閱，而是為了解釋性理解，為了提出新的問題。它是實現師生共享共創、共同發展的一個有效途徑。

二、引導學生自主科學記錄的思考和建議

（一）“科學記錄”，記錄什么？

基于這樣的任務，我認為科學記錄本應該記錄以下方面的內容：

1、知識點與科學概念。將一節課中的主要實驗探究結論記錄在相應的記錄本中；或將本節的科學概念稍做記錄，得以鞏固。

2、探究實驗中的原始數據。要求學生在小組進行實驗時，要真實地把實驗中得出的數據和發現的現象及時記錄下來。記錄可以是李彪、繪畫、表格、圖片、統計圖等。

3、課外科學知識的摘抄等。一些課外延伸探究活動的記錄，一些自己感興趣的科學知識和趣聞，一些平時腦子里閃過的一些問題都可以用自己喜歡的方式記錄下來。學生愛科學，必定喜歡讀科學類的叢書，可以從書叢中記錄自己感興趣的部分。

（二）指導記錄技巧，讓記錄具有實效

另外，教師對“記錄”價值的真正理解及實現，不完全是一個認識問題，還有待于教師在教育實踐中的體驗和認同。因此，我從以下幾方面入手，指導學生學會如何記錄：

1、及時記錄。實驗結論必須根據學生自己在研究實踐中獲得的第一手資料和研究結果作出。論證中引用的文獻資料只能作為參考，不能作為結論的直接依據，學生可以總結一下自己的看法，但這些看法也必須嚴格以自己的實驗結果為依據，絕對不容許撇開科學實驗結果，泛泛而談，這不僅沒有任何科學上的意義，也是與科學實驗客觀性背道而馳的。當然，如果學生在實驗基礎上提出一些合理的建議或者今后繼續研究的方向，這是完全適宜的，也是應該鼓勵的。

2、追求真實，快樂記錄。孩子的好奇心，只是對表面事物和感官現象做出反應，它是瞬間的和無意思的行為。所以，我們不難發現，實驗材料的吸引力遠遠地大于教師。所以，教師要充分創設條件，引導孩子進行探究過程的同時，還要快樂記錄，不要讓科學記錄成為他們的負擔，繼而草草了事，應該激發孩子內心真正的需求，使研究記錄成為探究活動的必要環節，表達探究成果的重要方式，使孩子的探究是有價值的行為。

3、勤于記錄，給及評價。首先，孩子要做到每課有記錄，教師每課必查。學生還要擁有自己連續使用的記錄本。可讓學生以自己喜歡的形式，如繪畫、文字、圖片、表格日志等，來記錄自己科學探究中發現的最原始的數據，勤記錄，多記錄。其次，還可以通過課后展示，學期評比等手段激發學生的成就感，讓他們擁有自信心，有成功的體驗。

（三）培養小學生的科學態度

由于小學生剛剛開始參與科學實驗活動，開始科學記錄，各種設計上的和操作記錄上的錯誤在所難免，有些科學記錄往往違背了一些基本的生活與科學常識。這是很正常的，我們要鼓勵他們仔細分析整個實驗過程，從中找出原因，吸取教訓，得出正確的科學記錄。在進行科學實驗記錄同時，還要求學生以科學家嚴謹、仔細、客觀、堅韌、刻苦的精神為榜樣，防止任何敷衍了事、馬馬虎虎、主觀武斷或虎頭蛇尾的工作態度。

（四）教師應將科學記錄內化為自己的教學行為

當學生做到了“每課必錄”后，教師可以做出一定的“回應”。

首先，通過對記錄的解讀，客觀的了解學生研究活動的進程和學生的研究能力，比如：他們的觀察是否全面，實驗是否正確，測量是否準確；搜集、整理信息，進行合理解釋的能力怎么樣；學生參與科學學習活動是否主動積極、是否持之以恒、是否實事求是、是否尊重事實等。更重要的是教師對學生“記錄”的認真解讀，不僅是對學生為了完成探究目標而進行努力的肯定，更是對學生勞動成果的尊重。

其次，平時課堂上可以充分交流記錄。交流記錄可以讓同學們互相了解對方的探究過程及方法、分享自己獲得成功的快樂。它比學生在研究活動過程中的自發交流分享更具價值和意義。這是因為讓記錄成果在集體面前展示、交流分享，需要學生把在動手做的過程中形成的內部思維語言轉化成書面文字或圖畫形式，再在交流匯報中反饋成日頭語言，它要求學生言起來有序、有據、有理，思維更富有邏輯性，此間獲取的信息需處理得更加完善。

最后還可以珍藏記錄。這種珍藏或者是以學生自己帶回家的方式，或者是在教室里的某個區域開設專門的陳列區的方式，或者是檔案袋的方式等。這些對待學生勞動成果的方式不僅可激發學生的成就感，增強他們學好科學的信心，而且還為學生的成長過程提供了一個很好的形成性評價，是體現學生學習過程、記錄成長軌跡的較好方式。

三、科學記錄的收獲與反思

因此，我對學生的科學記錄要求是嚴格的。通過幾個學期的應用，收獲頗多：

1、提高了學生的科學素養。他們的科學學習由被動變為主動，并養成了良好的學習習慣。

2、提高了學生的科學探究能力，科學過程技能得到了一定的磨練，發展了科學思維。

篇8

關鍵詞：科學研究；教學改革；實驗教學；人才培養

目前，我國普通高校的大學生普遍存在科研思維較弱和動手能力不強的問題，與我國所提倡的創新型和應用型技術人才的培養目標還存在較大的差距。因此教育培養模式，尤其是實驗課教學模式的改革勢在必行。我國高校專業課教師的主要工作內容包括教學和科學研究兩大塊。其中教學是專業課教師最重要的工作任務。教學效果的好壞直接決定了所培養學生的業務水平和創新能力。而開展科學研究能逐漸提高專業教師的業務能力和教學能力，教學和科研兩者互相補益。一般從事一線科研工作的專業課教師其課堂內容更豐富，教學內容更能貼合社會需求，更能引發學生的學習熱情，使學生畢業以后具有更高的工作適應性。目前大多數高校的專業課教師均將科研項目與博士和碩士研究生的培養相結合。在保證研究項目順利完成的同時，也培養了研究生理論聯系實際、分析問題、解決問題的能力。相對來說，本科生很少有機會接觸教師的科研項目，缺乏對科研流程最基本的了解，主要通過本科實驗課程的學習和完成畢業論文兩種方法將理論知識與生產實踐相結合。實驗課教學是學生尤其是理工類學生理解并運用理論內容，進行科學思維培訓和創新知識培養的媒介。相對于理論課教學，實驗課教學更具有直觀性，是理論聯系實踐的重要環節。開展生動有趣的實驗課，能極大地促進學生的學習熱情，提高學生的動手能力。目前專業實驗課多采用經典實驗和驗證性實驗的教學模式，對學生創新能力和綜合應用能力的培養相對較少[1]，學生通常按照實驗課教材記錄實驗步驟，獲得實驗結果，撰寫實驗報告。這種教學方法相對保守、枯燥，長期開展會降低學生對實驗課的熱情，產生應付實驗課的情況。培養本科生的創新能力成為亟待解決的問題。將專業課教師的科研項目融入本科生實驗課教學過程中，讓學生能接觸到更多先進的科研儀器設備，了解當前的專業熱點，進而全方位提高專業素質。尤其是探索性的科研能極大地提高學生的科研熱情和自主學習能力，為其今后在專業工作中積累經驗。天津科技大學設立的“實驗室創新基金”和“大學生創新創業大賽”，點燃了本科生參加科技活動的熱情，培養了學生的創新意識，提高了學生的動手能力。

一、將科研成果與本科生實驗教學相結合必須

保證學生掌握學科基礎技能通常科研項目的研究內容較多，科研難度與本科生的能力不匹配，不能直接作為本科實驗教學的內容，必須經過取舍，保證在培養本科生基本技能的基礎條件下開展；必須先將科研項目中的實驗內容經過篩選、拆分成更小的單元作為實驗課教學內容，將科研項目中前期成熟的方法手段與本科生實驗教學內容相結合。例如在生物化工系教師的許多課題里，需要從環境中分離獲得大量不同的功能菌株。一般新分離的功能菌株，首先需要將這些菌株進行分子鑒定，將新獲得的功能菌株的分子鑒定與“基因工程實驗”相結合。這樣做既能保證本科生學習獲得必要的基礎知識，又能增加實驗的不確定性。例如從環境中分離獲得的是什么菌種，一般通過16SrRNA序列與GeneBank中已有序列相比對，與16SrRNA序列最近的菌種就有可能是獲得的新菌種的種屬。只有在確定新菌種的種屬后，才有可能知道該菌的特性和潛在的應用價值，以及后續確定獲得菌種未來該從哪些方面進行開發等。學生通過該學習才有可能發現實驗中潛在的應用價值，從而激發他們的創新意識和探索精神。在“基因工程實驗”課程中，教師首先帶領學生提取細菌基因組DNA，并分析基因組DNA的含量和質量。接下來根據細菌16SrRNA序列設計引物，聚合鏈式反應（PCR）擴增16SrRNA，獲得16SrRNA全基因序列。之后將PCR產物進行膠回收，獲得高純度的PCR產物，并將目的基因片段導入質粒。在制作感受態大腸桿菌時，將前期獲得的帶有目的16SrRNA序列的質粒轉化到感受態大腸桿菌中，通過抗性篩選和藍白斑篩選，獲得攜帶有目的基因的大腸桿菌，提取質粒，并利用質粒特定引物PCR擴增，檢測攜帶導入大腸桿菌的質粒中目的基因是否是陽性的，最終將攜帶陽性質粒的大腸桿菌送測序公司進行測序，獲得目的片段的堿基序列，與GeneBank上的DNA序列進行Blast比對。利用Mega和Clustal等軟件建立細菌16SrRNA進化樹，初步確定微生物的種屬。在這些實驗過程中，既能保證本科生獲得實驗技能，又能感覺到實驗具有的應用價值。在成功獲得一些真正有用的實驗結果后，這種成就感會激發學生的科研熱情。反之，在實驗失敗后，鼓勵學生尋找實驗設計的不足，并改善實驗方法，從而最終解決問題。這種將科研項目與實驗教學相結合的模式，既能培養本科生的學科實驗技能，又能促進教師的科研項目推進，一舉兩得。

二、將科研方法引入實驗教學

科研方法是指在研究中發現新現象、新事物，或提出新理論、新觀點，揭示事物內在規律的工具和手段。這是運用智慧進行科學思維的技巧。采用適宜的科研方法能使科研工作高效快捷。相對于傳統的本科實驗課程，科研項目一般更具有探索性。將科研項目引入實驗教學既能降低學生因做傳統實驗而造成的枯燥感，又能有一定的創新性，抓住學生的興趣點。作為本科生，如果能在實驗教學的過程中學習到一些常用的科研方法，對他們今后從事科研工作或發揮創新能力具有重要意義[2]。例如在“基因工程實驗”課教學過程中，需要不斷尋求更優性狀的菌種以提高發酵產品的經濟性和高效性。教師將實驗室新分離的菌種交給本科生進行分子鑒定，學生有機會提取不同微生物的基因組DNA，了解不同微生物的特性。因為不同微生物的基因組DNA提取方法略有不同，學生就要從專業網站查閱相應微生物基因組DNA的提取方法，并與專業課教師討論實驗開展的可行性。查閱文獻的過程中，教師要培訓學生從哪些科研網站查閱文獻，因為大多數本科生的專業英語基礎不強，筆者一般建議本科生首先從CNKI中查閱一些中文文獻，通過閱讀中文文獻讓學生對該領域有個大致的了解；然后再查閱英文文獻，如WebofScience、SpringLink、Science-Direct等網站的文獻，在該網站主要查閱一些文章的標題和摘要；最后對真正感興趣的文獻再下載進行全文精讀，獲取需要的實驗方法和思路。這種培養學生查閱文獻的方法，會培養本科生從科研的角度解決問題，提高他們解決問題的能力。

三、將科研實驗室設備和技術引入實驗教學

在我國大多數高校中，本科實驗教學和科研工作是相互獨立的。大部分高校對于本科實驗經費投入相對較低，本科實驗室所配備的設備和儀器基本上都是一些常規的儀器，缺乏先進的科研設備。學生使用老舊的儀器設備，導致其參與本科實驗課的熱情不高。如果學校的重點實驗室和科研實驗室能面向本科生開放，將能提高實驗室資源的利用率，同時本科生能有機會接觸到先進的技術、儀器和實驗方法。天津科技大學生物化工方向的專業課教師參與完成了許多國家級和省部級科研項目，具有完成該類項目的軟件條件和硬件條件。而一些高精尖的儀器設備在大學中普遍使用率不高，尤其是一些儀器的電子器件如果長期不使用，也會導致損壞，這將直接導致資源的巨大浪費。如果這些科研實驗室對廣大本科生開放，不但可以提高學生的動手能力，而且還能使他們掌握最新的研究設備的使用方法，拓展其科研視野。

四、改進研究方法

在保證學生掌握基本實驗技能的基礎上，本科實驗教學要盡可能減少驗證性實驗的比例，提高綜合性實驗和研究性實驗所占的比例。在科學技術飛速發展的當下，實驗內容和研究方法也在不斷更新。如果本科生實驗課僅限于課本，不能及時更新，那么培養出的學生很難適應社會需求。因此，將本科生實驗教學與當前正在實施的科研項目相結合，能促進實驗教學不斷探索新的實驗方法，讓學生了解最新科技成果[3]。對實驗項目進行科學重組，使其與現代化科技發展相適應，與生產和工程實踐相結合，既能培養學生的創新能力，增強學生的實踐能力與自主研究意識，為社會輸送創新型人才提供途徑，又能讓學生及時了解學科發展動態和趨勢，學習最新技術和理念。例如PCR技術在“基因工程實驗”課中非常重要，學生充分掌握該內容對其今后的科研開展具有重要的意義。影響PCR的因素有很多，一個小失誤就可能導致實驗失敗。在實驗失敗后，讓學生及時總結經驗，不斷完善實驗方案，例如通過改變模板濃度、Mg2+濃度、退火溫度及時間等條件，最終獲得陽性結果。在解決問題的過程中，學生能扎實地掌握基礎知識，同時掌握分析問題、解決問題的方法。

五、養成持續學習的習慣

構建全民終身學習的教育體系既是國家經濟社會發展的民生政策，也是教育事業發展客觀而意義深遠的要求。科研項目應用于本科生實驗教學的關鍵是實驗內容的邏輯化設計。在教學過程中轉變教學思路和方法，根據學生目前的知識水平，培養其能力，最終實現學生學習和思維方式的轉變，以培養出適合社會發展需要的創新型人才。在學習過程中學生會形成一定的生物化工學科素養，其主要核心內容包括以下方面：理解“基因工程”基礎理論；將基因工程原理用于生物化工技術領域；了解一系列的相關實驗技能；在學習生活中遇到不懂的事物時，養成觀察現象、分析結果、得出結論的習慣；在學習“工業微生物”課程的過程中，養成獨立思考的能力，形成終身學習的習慣。現代高等教育是連接基礎教育與社會生活的橋梁。在大學生畢業進入社會遇到問題時，學生的最初想法不應該是繞開問題，而是要找到解決這個問題的方法。例如在什么網站查閱資料、如何查閱資料、如何綜合分析問題，并最終找到合適的解決問題的方法。

篇9

關鍵詞：科學；實驗教學；探究型實驗

《科學課程標準》指出：“在科學課程中，學生要能通過科學探究等方式理解科學知識，學習科學技能，體驗科學過程和方法，初步理解科學本質，形成科學態度、情感與價值觀，培養創新意識和實踐能力。”探究型實驗就是實現科學探究學習的重要載體。通過探究型實驗活動，讓學生獲取科學知識，掌握基本技能，理解科學思想，這應當成為科學課程的重要教學手段。

1對探究型實驗的理解

1.1探究型實驗的概念理解

探究型實驗也即探究性實驗，簡單地講就是指學生針對自然中的某個變化、生活中的某個現象或者自己感興趣的一些問題，通過觀察和分析，提出一定的假設假設，然后組織資源設計和進行實驗論證，來探索和分析結論，從而形成科學概念的一種認知實踐活動。

1.2對探究型實驗教學的定位思考

探究型實驗教學應該是在教師的有效指導下，以學生的主動參與為基礎，通過對涉及科學相關問題的現實觀察和思考，提出問題，建立假設，然后通過科學實驗設計和實驗實施論證的方式，對科學問題進行實證性認識的過程。它應更側重于過程的實施，強調學生的思考與操作、實踐。在這樣的過程中強化學生對科學概念的深入理解，慢慢滲透對科學本質的認識。同時使學生具備良好的問題意識，逐步提高學生提出問題與解決問題的思考能力，具有一定的創新性意愿。所以探究型實驗教學不一定完全局限于教材，而是以科學學科中相關問題為載體，以學生能力提高、創新意識開發為目的的探究活動。

2課堂中探究型實驗教學的實現途徑

探究型實驗教學既要考慮科學教學的現實需要，也要考慮學生的能力提升和可持續發展，需要在這兩點間尋找一個良好的平衡點，教材不能脫離，又要能促進學生的自主發展。在課堂教學中需要有一定的載體來支撐，即現實課堂中探究型實驗的良好開展，要有實現的途徑。

（1）改編教材的驗證性實驗，形成探究型實驗。現行教材中有較多的實驗都是一些驗證性質的實驗，都是先將實驗方案和結果講清楚，再做實驗驗證其正確性，這樣的過程把學生置于一種被動操作的地位,是一種“填鴨式”、程式化的實驗教學。這種相對傳統的實驗方法在一定程度上限制了學生的思維、想象空間，縛住了學生的手腳，使學生失去了創造精神。因此，我們可以對這些實驗進行改編和調整，形成探究型的實驗，讓學生像科學家那樣嘗試探究。

（2）改變演示、講解性實驗為學生動手探究實驗。現實情況中，有很多教師課在堂上講實驗，學生課下背實驗。學生只是記住了實驗結論，至于器材的選擇、方案的設計、數據的收集、信息的處理、實驗的評估就無從談起。學生既然不能動手實驗，如何培養其實踐能力與創新能力呢？因此，我們可以對教材中一些演示和講解性的實驗，通過適當增加條件，增設問題等方式，改變為學生動手探究實驗，也即變演示、講授教學為探究型實驗教學。

（3）以改良問題實驗，改進和優化實驗過程為目的開展探究型實驗教學。很多《科學》教材使用到現在，我們發現教材中的實驗存在較多不合理的地方，甚至有些實驗按照課本操作根本無法做成功。因此，我們可以對這些問題實驗進行改良，或者對一些實現比較困難的實驗進行改進和優化，在這個過程中需要考慮各類影響因素，考慮多個實驗的變量，也需要提出問題，建立假設，不斷驗證和優化，是進行探究型實驗教學的一個重要途徑。

3探究型實驗教學有效開展的前提保障

俗話說“巧婦難為無米之炊”，探究型實驗的實現主體是學生，學生要能有效進行探究型實驗，必須要具備進行探究型實驗應有的技能和方法。因此，教師在平時的教學中要對實驗的技能和方法對學生不斷給予強化和指導，這是探究型實驗教學有效開展和落實的有效保障。

3.1訓練學生實驗觀察的技能

科學是很嚴謹的，有時候觀察得不全面或者失誤往往會導致認識上甚至理論上的偏差和錯誤，有時候良好的觀察又能帶來新奇的探究問題，開辟新的探究空間，因此，教師必須指導學生進行科學觀察，訓練學生觀察的技能。觀察技能的訓練首先要引導學生多觀察自然、日常生活中的現象和實驗現象，從這些現象中發現問題，找到疑問，或者獲得感性的認識。在引導學生觀察的過程中要強調以下幾個問題：（1）觀察要細致入微，要有恒心和毅力；（2）觀察不僅僅是用肉眼看，要能適當選擇合適的實驗儀器；（3）觀察的過程中不要選擇過多的主題或變量，要從某一點上去觀察；（4）觀察后最好有適當的討論，有利于形成探究的主題。

3.2熟練學生實驗操作的技能

實驗操作技能是指學生使用實驗儀器和設備完成某個實驗任務的技能，著重強調學生對各類常用實驗儀器設備的熟練使用和選用合適選擇器材的能力。探究型實驗當然離不開實驗儀器與設備，因此，要能有效進行探究型實驗，不斷熟練學生的實驗操作技能非常重要，這也是學生進行探究型實驗的基礎保障。可以想象，一個連器材都不知道如何使用的學生，如何去深入開展實驗探究？

3.3提高學生處理實驗數據的能力

在進行探究型實驗過程中，很多時候會有很多實驗數據，如何有效處理好實驗數據，也是實驗探究中進行實驗分析至關重要的過程。因此，教師在日常教學中，要重視對學生實驗數據的處理，甚至可以開設專題課給以輔導。告訴學生，對實驗數據的處理，必須使用列表法、圖像法（如建立坐標系、統計圖等），甚至可以是通過發現數據間的數量關系運用函數法。當然，在實驗數據處理過程中，也要注重對數據誤差的分析和梳理。

3.4強化學生實驗設計的能力

實驗設計是進行探究型實驗的重要過程，學生只有具備了一定的實驗設計能力，才能更好地開展探究型實驗。假說、預期、變量分析與確定，變量控制，這些都是科學實驗設計的重要思路與方法。教師在教學過程中，對每次的實驗，可以預先叫學生先嘗試設計。引導學生首先從實驗課題提出假設，提出預期的結果，同時能根據實驗目的和實驗原理，確定對實驗結果有影響的變量，并要求學生思考，如何對非研究變量進行嚴格控制，確保實驗結論的科學性。在實驗設計訓練與教學的過程中，教師要有意識教授學生如何使用實驗比較法、平衡法、轉換法、放大法、等效替代法、模型法等科學實驗常用的方法，這更有助于提高學生在進行探究型實驗時的設計能力。

4探究型實驗中情境創設不可或缺

探究型實驗教學中合理使用教學情境，能很好調動學生的積極性，能更好地激發學生的實驗探究興趣，也有助于學生更生動地去認識和理解科學知識、概念，能使學生進一步體驗到科學與生活、社會和技術之間的密切關系，感受科學的重要性。

4.1探究型實驗教學中教學情境的來源

探究型實驗教學中教學情境的創設可以從以下途徑著手：（1）基于真實的情境，就是社會、生活以及科技發展中的具體、實在的事實和現象；（2）貼近學生的生活，目前比較流行的事物。（3）考慮跨學科內容，尤其是與資源、材料、健康和環境保護相關方面內容；（4）反映現代科學技術成績的事件或事實等；（5）來源于科學發展史或實驗史，重溫當年的發現或探究之路。

4.2探究型實驗教學中多運用對比或矛盾類情境進行思維點撥

實驗的直觀性、新奇性往往能使矛盾直露，學生的感受也最為直接。實驗中引發的矛盾，往往能使學生產生意料之外的直覺，能迅速打破思維系統的平衡狀態。由于創設矛盾情境，學生始終處于積極思維的狀態，學生的探究欲望更加強烈。并且也知道了從哪些角度去入手和操作。

總之，科學課中進行探究型實驗教學，首先需要深刻理解探究型實驗教學的內涵，而不是為了花哨，在提高學生能力，培養學生創新意識的同時，不能脫離當前教學的現實需要，更要明確考慮到學生的現實基礎，要先提升學生的實驗技能，才能有效落實探究型實驗教學。

參考文獻

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[2]蔡鐵權.科學實驗教學與研究[M].上海:華東師范大學出版社,2008(9).

[3]張紅霞.科學究竟是什么[M].北京:教育科學出版社,2003(12).

篇10

一、影響當前幼師科學課教學的主要問題

（一）學生問題

由于中職招生規模連年擴大，入學往往采取注冊入學，學生來源廣泛，有的甚至是沒有完成初中學業的學生。學生起點低，學習興趣不濃，文化基礎普遍不扎實，甚至有的學生不會做簡單的四則運算，初中沒學過物理課等等。文化基礎差是幼師專業學生的一大不足。其次，從生源構成看，幼師專業學生絕大多數為女生。我們學校有將近兩千名幼師專業學生，女生比例就高達93%以上。女生邏輯思維相對欠缺，對科學課普遍缺乏學習興趣。由于基礎較差，有部分學生怕上科學課，怕做作業，在心理上排斥科學課。

（二）家庭和社會原因

近些年來，社會上的各種興趣班很多，多數家長重視孩子藝術技能的培養，如鋼琴、畫畫、舞蹈等，他們帶著孩子穿梭于各個藝術班之間，忙于考級，因此各種幼兒藝術培訓班如雨后春筍，卻難以尋覓科學興趣班的身影。同時幼兒園招聘教師也是看重學生的藝術表現能力，而對學生的科學素質不太關注。這種大環境甚至影響了幼師課程的設置，造成了幼師專業在培養學生過程中已過分強調藝術技能，而忽視了科學文化知識的學習，結果造成畢業生在以后教學中的種種問題，既不利于工作的開展，也不利于幼兒科學興趣的啟蒙。

（三）教材原因

職業教育培養的多是應用型人才，因此科學課教學要適合職業教育的要求，以應用為目的，以必需、夠用為標準。然而現在的幼師科學課程主要是借鑒普通高中的教材系統，教學難度較大，理論性較強。如果照搬高中的教學模式，就和幼師的專業特點不符，與幼師實際工作需要脫節，造成學與用脫節，學生會逐漸喪失對科學課的學習動力和興趣。教育改革的核心是課程教材的改革。為了完成幼師學校培養合格幼兒教師的任務，應根據目前科學課教學的具體情況，認真研究幼師科學課程設置及其教學內容，合理取舍，讓學生學以致用，使學生掌握適合幼師專業需要的科學知識。

教育現實中的諸多問題有些是難以改變的。學生因素是長期積累形成的問題，不是教師短時間內可以改變的，家庭社會因素更是教師鞭長莫及的。教師只能在自己職責范圍內改進教材、教法和評價方法以促進學生科學課的學習。

二、具體改進方法

（一）以實驗教學為突破口，激發學生的興趣和求知欲

科學課是一門以實驗為基礎的自然科學。教師要充分認識到實驗教學的重要作用。幼師專業學生雖然文化基礎比較差，但是他們卻對外界充滿好奇心，也善于模仿。教師可設計各種實驗，把抽象的科學知識和規律用實驗展示出來，既能激發學生熱愛科學的熱情、學習科學課的興趣，也能培養學生的實驗技能，讓學生在輕松愉悅的氣氛中養成善于觀察、樂于思維、勤于動手的習慣。這樣不僅培養了學生求真創新的科學精神、求實嚴謹的科學態度，還讓學生掌握了各種科學方法。

（二）開發有專業特色的校本課程

與一般教師工作不同的是，幼兒教師不是某一學科的教師，他們擔負著幼兒全面的教育工作。幼兒容易接受新鮮事物，有較強的求知欲，對于一些似懂非懂的問題，常喜歡問“為什么”，例如種子為什么會發芽？飛機為什會飛？太陽為什么不掉下來等。因此幼師專業學生應具備廣泛的科學知識，需要對各類科學文化知識都要有一定儲備，知識面不一定很深，但一定要廣。幼師專業學生課程多，學習時間緊張、任務繁重。為了減輕學生的負擔，開發適合本地、本校及本專業學生的實際情況，由學校自己確定課程，可以讓這個難題迎刃而解。將物理、化學、生物和地理知識進行整合，根據《三年制中等師范學校教學大綱》選取那些幼兒園經常使用的知識和規律，編成具有本校特色的《自然科學》課程，這樣就壓縮了課程量和學習時間，減輕了學生負擔，既利于學生的學習和教師的教學，還能促進學生職業技能的提高。

（三）評價方式多元化