科學(xué)的歷史研究

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科學(xué)的歷史研究范文第1篇

為核心，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)歷史知識的進(jìn)程與方法，使學(xué)生學(xué)會學(xué)

習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生通過獨(dú)立思考和交流合作學(xué)習(xí)歷史，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)歷史問題和解決歷史問題的能力，養(yǎng)成探究性學(xué)習(xí)的習(xí)慣”“應(yīng)有利

于教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，樹立以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。”研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從自然現(xiàn)象、社會現(xiàn)象和學(xué)生學(xué)習(xí)、生活中確定課題進(jìn)行專題研究，從而培養(yǎng)學(xué)生主動地獲取知識、應(yīng)用知識。可見，研究性學(xué)習(xí)理論與新課程的要求不謀而合。

高中歷史研究性課堂教學(xué)模式的基本程序是：質(zhì)疑―思疑―

解疑。就模式而言，有以下幾種基本形式。

一、問題探究性教學(xué)模式

教師在對歷史教材的深挖及大膽處理之下，以問題為主導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行研究，按照“創(chuàng)設(shè)問題情境提出問題探求問題的解決方法得出科學(xué)的結(jié)論運(yùn)用新知解決新問題”的程序展開。這種問題就內(nèi)容而言可以是對教學(xué)重難點(diǎn)的淺處探問、明知故問，也可以是對教學(xué)內(nèi)容細(xì)節(jié)、常識的善疑巧問、無中生有等；就來源而言，既可以是教師預(yù)設(shè)，也可以是學(xué)生自主探究的。教師預(yù)設(shè)的問題稱為“講授探究”，以教師提出的問題為思考研究核心，逐步指導(dǎo)學(xué)生解答，其實(shí)是問答式教學(xué)，教師的指導(dǎo)為學(xué)生提供了思考問題的思路和方法，也是一種探究方式；學(xué)生自主探究的稱為“親歷探究”，新教材提供了許多供學(xué)生分析與思考的范例或素材，意在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索。比如在教學(xué)“”時(shí)，教師通過情境教學(xué)引出的不抵抗政策，學(xué)生于是又產(chǎn)生為何拋出不抵抗政策等實(shí)質(zhì)性問題，教師可以采用課后材料解析題：“蔣的四個(gè)理由”讓學(xué)生分析，學(xué)生在分析過程中就會豁然開朗。親歷探究最高級的形式是先給學(xué)生一定時(shí)間讓他們自主開展非指導(dǎo)性的探究，這種活動式的自主探究可以激發(fā)個(gè)性化思維和獨(dú)特見

解，前提是學(xué)生的基礎(chǔ)較好。

二、限時(shí)性辯論式（或討論性）教學(xué)模式

從建構(gòu)主義教學(xué)理論可知，課堂教學(xué)是一個(gè)合作學(xué)習(xí)的過程。辯論式（或討論式）教學(xué)使師生在討論的過程中，發(fā)現(xiàn)問題、探究方法，最終獲得新知，所以它是較好的研究性教學(xué)模式。由于課堂時(shí)間的有限性及章節(jié)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，討論的時(shí)間必須限定。人教版高中近現(xiàn)代史教材給學(xué)生留有討論的教學(xué)內(nèi)容，如蘇俄在“一戰(zhàn)”后期與德國單獨(dú)簽訂《布列斯特和約》，學(xué)生在辯論蘇俄該不該簽約的過程中，不僅認(rèn)識到簽約的積極意義和消極影響，同時(shí)更能體會到列寧作出簽約決定而面臨的艱難性及簽約的策略性。

三、角色扮演教學(xué)模式

科學(xué)的歷史研究范文第2篇

關(guān)鍵詞：科研 專業(yè) 發(fā)展 校本 研究

中圖分類號：G715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）05（a）-0018-01

1 職業(yè)學(xué)校教師的科研創(chuàng)新能力是教師專業(yè)化的重要條件

職業(yè)教育的內(nèi)涵是發(fā)展，提升教育教學(xué)質(zhì)量。規(guī)模發(fā)展、外延擴(kuò)張、擴(kuò)大招生規(guī)模是職業(yè)教育的主題，解放職業(yè)教育生產(chǎn)力是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一途徑。解放職業(yè)教育生產(chǎn)力，即把重心放在個(gè)人能力全面而充分的發(fā)展上，個(gè)人的充分發(fā)展有作為最大的生產(chǎn)力反作用于勞動生產(chǎn)力，這是一筆巨大的社會資源和社會財(cái)富。解放職業(yè)教育生產(chǎn)力的關(guān)鍵在于教師的專業(yè)化。教師的專業(yè)化，是指教師在專業(yè)素質(zhì)方面不斷成長和追求成熟的過程。它既指專業(yè)素質(zhì)各個(gè)方面（專業(yè)態(tài)度、專業(yè)知識、專業(yè)能力）的一起成長，也指一個(gè)有步驟和階段性的成長過程。教師專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)包括履行重要的社會服務(wù)、系統(tǒng)的知識訓(xùn)練、需要持之以恒的理論與實(shí)踐訓(xùn)練、高度的自主性、團(tuán)體的倫理規(guī)范。職業(yè)院校文化力要素包括科研文化力、教師專業(yè)發(fā)展和校本研究。職業(yè)學(xué)校教師的科研創(chuàng)新能力是教師專業(yè)化的重要條件。

2 職業(yè)學(xué)校科研型教師的內(nèi)涵是什么

2.1 什么是科研

科研是科學(xué)研究的簡稱，是采用系統(tǒng)的方法來研究教育問題的活動。科研人員的科研水平指理論研究水平，遷移水平，探索原因水平，直覺觀察水平。

美國心理學(xué)家波斯納提出教師成長公式：成長=經(jīng)驗(yàn)+反思；科研創(chuàng)新=實(shí)力+方法。

創(chuàng)造性思維能力；程序原則技術(shù)。

2.2 教師專業(yè)化是教師掌握的學(xué)術(shù)性通行證和職業(yè)性通行證

學(xué)術(shù)性通行證，強(qiáng)調(diào)讀寫和運(yùn)算能力。

職業(yè)性通行證，指在一個(gè)技術(shù)快速變化的世界上接受工作所需要的教育，事業(yè)心和開拓能力的通行證，具有提出新的創(chuàng)造性思想，發(fā)展這些思想，并堅(jiān)定不移的付諸實(shí)施的能力。

2.3 科研型教師特征

有自己獨(dú)到的教育教學(xué)理念，并轉(zhuǎn)化為科學(xué)的教育教學(xué)行為；能自覺去探索和遵循教育教學(xué)規(guī)律，提高教學(xué)質(zhì)量；善于系統(tǒng)思考，發(fā)現(xiàn)問題。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“善于發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更為重要”。不斷反思，不斷認(rèn)真總結(jié)；善于博采眾長，不斷吸收、借鑒國內(nèi)外先進(jìn)思想，能融會貫通，靈活運(yùn)用；以科研為先導(dǎo)，結(jié)合工作實(shí)際積極開展教育科研。

2.4 科研型教師能力

文科：創(chuàng)新能力、語言表達(dá)能力、語言理解能力、邏輯推理能力、感悟力。

理科：創(chuàng)新能力、邏輯推理能力、問題解決能力、數(shù)字運(yùn)算能力、資料搜集與處理能力。

3 教育科學(xué)研究的類型與一般步驟

3.1 教育科研的類型

（1）根據(jù)研究的問題來源及假設(shè)的種類，大致可以分為下列三大類型：探索性研究、敘述性研究、因果性研究。（2）按研究的功能目的劃分為：基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究。（3）從研究的時(shí)序劃分為：歷史研究、現(xiàn)實(shí)研究、超前預(yù)測研究。（4）從具體研究對象的選擇方式上劃分，教育科學(xué)研究可分為：總體研究、抽樣研究、個(gè)案研究。

3.2 研究課題的類型

（1）科研課題的涵義。科研課題是為解決特定問題，在一段時(shí)間內(nèi)通過科學(xué)研究完成的計(jì)劃性項(xiàng)目。

（2）科研課題的分類。

類型：基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、綜合研究、其它。

門類：哲學(xué)社會科學(xué)類、自然科學(xué)類、軟科學(xué)類。

系列：橫向課題、縱向課題。

層次：國家級、省部級、局級、個(gè)人。

3.3 教育研究的一般步驟

（1）收集事實(shí)材料。（2）整理事實(shí)資料。（3）分析處理事實(shí)資料：研究準(zhǔn)備階段，研究實(shí)施階段形成成果階段，成果評價(jià)階段。（4）得出結(jié)論：選定評價(jià)形式，實(shí)施成果評價(jià)，改進(jìn)完善成果，確定課題，設(shè)計(jì)課題，制訂方案，確定成果表現(xiàn)形式，設(shè)計(jì)研究成果基本結(jié)構(gòu)，按步驟形成成果，推敲修改。

3.4 教育科學(xué)研究的選題和優(yōu)化

（1）研究問題的來源：教育實(shí)踐、媒體信息、社會發(fā)展需要、教育科研規(guī)劃、教育理論。

（2）選擇問題的原則：價(jià)值性原則、可行性原則、創(chuàng)新性原則、優(yōu)勢性原則。

（3）研究問題的優(yōu)化：要使研究的問題明確化，可以將寬泛的問題轉(zhuǎn)化為狹窄的問題將一般性問題轉(zhuǎn)化為特定的問題，不斷縮小問題的內(nèi)容范圍。

3.5 教育科學(xué)研究的研究方案設(shè)計(jì)

研究方案的制定包括問題的提出、研究目的、研究方法、研究成果的形式。

4 職業(yè)學(xué)校教師科技創(chuàng)新能力的表現(xiàn)

4.1 科技創(chuàng)新的特點(diǎn)

（1）科技創(chuàng)新要求知識和方法的綜合性：當(dāng)代工程常基于自然科學(xué)的應(yīng)用，但工程≠自然科學(xué)的應(yīng)用。因?yàn)椋汗こ痰姆懂犨h(yuǎn)遠(yuǎn)早于科學(xué)而出出現(xiàn)，工程師不等于應(yīng)用科學(xué)家。他們的知識既基于自然科學(xué)，又基于社會科學(xué)，還要基于所積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)于一身。

（2）科技創(chuàng)新具有明確的功利性：工與商關(guān)系密切，只有市場化了的知識才能成為財(cái)富。

（3）科技創(chuàng)新呈現(xiàn)很強(qiáng)的社會性：社會理解與政府決策。

（4）科技創(chuàng)新的空間既有普遍性也有約束性：受經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、團(tuán)隊(duì)等影響。

（5）科技創(chuàng)新的時(shí)間特征：階段性和長期性：創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)。

（6）科技創(chuàng)新的目標(biāo)要求：實(shí)踐性。

創(chuàng)新空間：知識N技術(shù)>N2―― 產(chǎn)品>N4。

科技創(chuàng)新包括知識創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新。

4.2 科技創(chuàng)新人才的特征

（1）科技創(chuàng)新人才的需求特征：多樣性。

科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的傳統(tǒng)模式：①專業(yè)技術(shù)型：理論+技術(shù)實(shí)踐（解決工程問題）工程技術(shù)人才；②研究導(dǎo)向型：理論+發(fā)展新技術(shù)（發(fā)表科研成果）工程科學(xué)人才；③理論+技術(shù)實(shí)踐+多專業(yè)知識的交叉應(yīng)用技術(shù)集成創(chuàng)新人才；④理論+技術(shù)實(shí)踐+創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)人才；⑤理論+技術(shù)實(shí)踐+創(chuàng)業(yè)與市場競爭力工程經(jīng)營管理性人才。

（2）科技創(chuàng)新人才的知識特征：交融性。寬、專、交相融合：科技、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、實(shí)用、文化。

（3）科技創(chuàng)新人才成長過程的長期性。自然科學(xué)最值25～45歲，峰值37歲；工程晚5～10歲，峰值45歲左右。

（4）成長的團(tuán)隊(duì)性。杰出的團(tuán)隊(duì)帶頭人、優(yōu)良的人員結(jié)構(gòu)、獲得項(xiàng)目的機(jī)遇、鼓勵(lì)創(chuàng)新的文化、有效的運(yùn)作公式。

（5）科技創(chuàng)新人才成長模式的綜合性。素質(zhì)：愛崗敬業(yè)、獻(xiàn)身精神；能力：工程實(shí)踐、設(shè)計(jì)、集成；知識：專業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)以及人文社科知識。

參考文獻(xiàn)

[1] 中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳.《關(guān)于印發(fā)〈關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高技能人才工作的意見〉的通知》（中辦發(fā)〔2006〕15號）[Z].

科學(xué)的歷史研究范文第3篇

關(guān)鍵詞: 農(nóng)村中學(xué)教學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 演示實(shí)驗(yàn) 分組實(shí)驗(yàn)

一、利用生活中的廢品自制器材,克服實(shí)驗(yàn)器材短缺的困難

在農(nóng)村中學(xué)物理教學(xué)中往往存在物理實(shí)驗(yàn)器材不足的問題,教師應(yīng)設(shè)法解決。如在學(xué)習(xí)溫度時(shí)我讓同學(xué)們自己設(shè)計(jì)一個(gè)溫度計(jì),有用礦泉水瓶的,有用墨水瓶的,有用塑料管的,有用玻璃管的。雖然各不相同,但都能測出溫度。又如在分組實(shí)驗(yàn)中缺少探究浮力大小的溢水杯,我們就用一次性塑料杯自己設(shè)計(jì)制作了溢水杯,這樣就可以分組探究阿基米德原理,測量中還用塑料袋代替小桶收集溢出的水,能夠直接測出排開液體的重力,省去了測小桶質(zhì)量的麻煩。再如在探究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí),利用學(xué)校安裝玻璃時(shí)的邊角廢料作為平面鏡,利用學(xué)生的學(xué)生證作為物體與像進(jìn)行探究,取材簡單、便宜。而在學(xué)習(xí)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)時(shí),在一個(gè)礦泉水瓶的不同深度扎兩個(gè)小孔,再往瓶子內(nèi)加水,觀察水射出的遠(yuǎn)近,從而得出液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。這樣既直觀地體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)論,又讓學(xué)生了解到物理規(guī)律可以用生活中常見的物體來探究,真正體現(xiàn)物理來源于生活的理念。在具體實(shí)驗(yàn)中存在的問題也應(yīng)克服,我們自制了用輸液管和木刻度尺制作U形壓強(qiáng)計(jì)、用汽水瓶做大氣壓實(shí)驗(yàn)、用易拉罐做物體的浮沉實(shí)驗(yàn)、斜面等一些教具,保證了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

二、鼓勵(lì)學(xué)生勤做小實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力

農(nóng)村學(xué)生由于受家庭、社會各種因素的影響,他們對待學(xué)習(xí)往往毫無興趣,增加了教育教學(xué)的難度。物理小演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是操作簡便,現(xiàn)象明顯,具有較強(qiáng)的直觀性與示范性。生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象十分普遍,我們平時(shí)要求學(xué)生應(yīng)多觀察身邊的物理現(xiàn)象,它涉及了哪些物理知識,運(yùn)用了什么物理原理,多想想、多問問為什么。在班上成立物理興趣小組,課本上的小實(shí)驗(yàn)、小制作放手讓他們?nèi)プ?以彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)的不足,同時(shí)也可以培養(yǎng)其創(chuàng)造能力和動手操作能力。這其中教師要適時(shí)地加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥,這些小制作要定期評比,做得好的要及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì),以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情。如在學(xué)習(xí)聲音的特性、重力、生活中的透鏡、杠桿等知識后,可布置學(xué)生自制哨子、制作不倒翁、模型照相機(jī)、制作桿秤等小制作,這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動手操作能力是很有幫助的,并要鼓勵(lì)學(xué)生們合作創(chuàng)造和探究。如學(xué)習(xí)了《汽化和液化》這節(jié)后,有個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)《紙鍋燒水》可讓學(xué)生課后做一做,有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。像這樣的小實(shí)驗(yàn)很多,如“單筷提杯””、“試管煮魚”、“土電話”等,這些有趣的實(shí)驗(yàn)像磁石一樣深深地吸引著學(xué)生,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。

三、從學(xué)生實(shí)際出發(fā),靈活地進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示,在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué),演示實(shí)驗(yàn)通常是教師演示,學(xué)生看,但是很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生根本看不清,特別是后面的學(xué)生,不同程度地限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展,直接影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此,在演示實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)。在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生積極參與,讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,多次重復(fù),加深印象,鞏固記憶。改演示為“表演”,讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中來。例如在講“導(dǎo)體和絕緣體”的內(nèi)容時(shí),先請個(gè)別學(xué)生把身邊的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究身邊的物品哪些能導(dǎo)電、哪些不能。之后,設(shè)計(jì)一個(gè)家庭電路,目的讓學(xué)生加深如何區(qū)分導(dǎo)體和絕緣體。改變常規(guī)的演示方法。以往的演示實(shí)驗(yàn)都是由教師來完成,學(xué)生也在走馬觀花似地看,最后記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果就算完事。面對這樣的情況,我改變了演示的方法,讓學(xué)生各司其職,有的操作實(shí)驗(yàn),有的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有的監(jiān)督學(xué)生操作,還有的學(xué)生做評委。可見,演示實(shí)驗(yàn)在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與,不僅有發(fā)揮學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的機(jī)會,又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng),加深理解和掌握物理概念和規(guī)律,同時(shí)可領(lǐng)略物理學(xué)的思想,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。

四、結(jié)合教學(xué)實(shí)際,扎實(shí)有效地完成分組實(shí)驗(yàn)

分組實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的一種重要形式,但在具體做法上,農(nóng)村中學(xué)應(yīng)結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況,又考慮到學(xué)生的實(shí)際能力,有機(jī)地結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求,扎實(shí)地進(jìn)行適應(yīng)學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。

1.優(yōu)化組合學(xué)生。農(nóng)村學(xué)生由于經(jīng)歷及知識的認(rèn)識程度不同,分析問題的能力,解決問題的能力,動手能力都存在著不小的差異,因此在分組時(shí),應(yīng)注意將優(yōu)等生和后進(jìn)生,動手能力強(qiáng)的與動手能力弱的學(xué)生分在一起,以互相幫助。

科學(xué)的歷史研究范文第4篇

一、興趣小實(shí)驗(yàn)激發(fā)探究欲望

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的良師益友，是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接因素。而興趣的培養(yǎng)要靠教師的正確引導(dǎo)和激發(fā)。

小實(shí)驗(yàn)同常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比，具有取材簡單、操作簡單、省時(shí)省力、現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)。教師要善于把握和挖掘問題的趣味性，利用小實(shí)驗(yàn)會產(chǎn)生許多新奇有趣的現(xiàn)象的特點(diǎn)，引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的興趣。如鎂帶在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光；無色的氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞試液，溶液呈現(xiàn)紅色。這些現(xiàn)象變化強(qiáng)烈明顯，易引起學(xué)生的興趣。又如，盛滿水的杯子蓋上紙片倒立不會掉下來；真空掛衣鉤吸在教室的玻璃上；將雞蛋放入盛食醋的杯子中等小實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生觀察這些小實(shí)驗(yàn)時(shí)，會認(rèn)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅有趣，而且神秘。在這些簡而易的實(shí)驗(yàn)探究過程中既使學(xué)生掌握了基本的科學(xué)知識，又激發(fā)了學(xué)生探究科學(xué)的內(nèi)在需求和欲望。

二、演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)探究意識和能力

問題與疑問是探究的起點(diǎn)。問題引發(fā)學(xué)生的探究意識。演示實(shí)驗(yàn)具有形象、生動、直觀的特點(diǎn)，是創(chuàng)設(shè)問題情境的最好方法之一，是培養(yǎng)學(xué)生探究意識的重要途徑。演示實(shí)驗(yàn)過程中，教師要通過各種途徑創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)下疑問。教師設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)，由淺入深、由表及里，循循善誘，適時(shí)點(diǎn)撥，使學(xué)生具體、全面、深入地認(rèn)識物質(zhì)及其變化的內(nèi)在規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生自主探究問題的意識。

如，在講“金屬活動性順序中前面的金屬能把后面的金屬從它的鹽溶液里置換出來”時(shí)，教師設(shè)下疑問：是否所有金屬都符合這一規(guī)律？學(xué)生猶豫，不能正面回答，這時(shí)教師便補(bǔ)充鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前先讓學(xué)生按一般規(guī)律設(shè)想，說出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。很快有的學(xué)生就說：“鈉表面會覆蓋一層銅。”接著教師開始演示，并要求學(xué)生認(rèn)真觀察鈉的變化、溶液顏色的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鈉漂浮在硫酸銅溶液表面，迅速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生火球并消失，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。這精彩的現(xiàn)象了學(xué)生的猜想。“為什么會出現(xiàn)以上現(xiàn)象呢？你從中發(fā)現(xiàn)了鈉的哪些性質(zhì)？”這一個(gè)個(gè)的疑問激發(fā)了學(xué)生的探究意識。經(jīng)討論和教師引導(dǎo)，學(xué)生對金屬鈉有了初步了解。再通過教師解釋，寫出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式和氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式，學(xué)生便明確了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和鹽溶液與金屬的反應(yīng)規(guī)律中應(yīng)除去“K、Ca、Na”三種活潑金屬。像這樣生動的實(shí)驗(yàn)探究，不斷地設(shè)置疑問，不斷地深入探究，使學(xué)生思維變得活躍，學(xué)生的探究意識得到了培養(yǎng)。

教師在課堂教學(xué)中作為引導(dǎo)者和引領(lǐng)者，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的探究意識，更要注重學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，為學(xué)生探究能力的發(fā)展打好基礎(chǔ)。課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中展示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

圖1

如，在做“對物體做功，物體熱能增大”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，課本上是用空氣壓縮引火器。在教學(xué)中可改變教材上一舉成功的做法，而是在實(shí)驗(yàn)時(shí)，筒內(nèi)先不放易燃物，壓縮空氣，要求學(xué)生仔細(xì)觀察空氣內(nèi)能是否增加。這時(shí)學(xué)生會感到困惑，空氣內(nèi)能增加怎能看得見？此時(shí)自然引出一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問題情境，怎樣變“不可見”為“可見”。教師引導(dǎo)：筒內(nèi)放一點(diǎn)易燃品。此時(shí)，學(xué)生主動提出：“放一點(diǎn)白磷或汽油。”還有一位學(xué)生說：“放一根火柴。”教師要表揚(yáng)學(xué)生的大膽設(shè)想，并讓學(xué)生上臺演示。再探究：瓶子用布摩擦后能否使瓶內(nèi)氣體熱能增大？如何設(shè)計(jì)把“不可見”變“可見”？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出所示裝置（如圖1）：通過細(xì)玻璃管中一段液柱上升變化來顯示氣體變熱膨脹，從而說明熱能增大。由于學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，目的明確，學(xué)生無論是對實(shí)驗(yàn)所揭示的結(jié)論還是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想均能產(chǎn)生深刻的理解和認(rèn)識。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的探究意識，更培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。

三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)展探究能力

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一般是教師先演示一遍后，學(xué)生再分組做實(shí)驗(yàn)；或者是教師一邊講解，學(xué)生一邊實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對所用的實(shí)驗(yàn)器材是在“依樣畫葫”，限制和扼殺了學(xué)生探究能力的發(fā)展。學(xué)生實(shí)驗(yàn)與興趣小實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)相比，具有自主性、開放性、實(shí)踐性、探究性的重要特點(diǎn)，是學(xué)生探究能力發(fā)展的重要途徑。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)不同的探究問題，讓學(xué)生自主探究，發(fā)揮學(xué)生的主體性。

如二氧化碳制取實(shí)驗(yàn)，教師可提出一系列問題引領(lǐng)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程：

1.原料的選取：（1）碳酸鈉與稀鹽酸（或稀硫酸）；（2）石灰石與稀硫酸反應(yīng)；（3）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)。

2.怎樣確定制取氣體的裝置？為什么可以用這樣的裝置制取二氧化碳？

3.能否設(shè)計(jì)出別的制取二氧化碳?xì)怏w的裝置？

4.裝置中的長頸漏斗能否用普通漏斗代替？

5.長頸漏斗為什么要插入液面？

6.錐形瓶可否用別的儀器代替？

7.能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來制取二氧化碳？為什么？

8.根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，可以采用什么方法收集二氧化碳？

9.如何檢驗(yàn)二氧化碳是否收滿？

10.如何檢驗(yàn)生成的氣體是二氧化碳？

實(shí)驗(yàn)活動全過程，學(xué)生個(gè)個(gè)躍躍欲試，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄，充分體現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動的自主性。在教師的引導(dǎo)下還創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出了兩個(gè)裝置（如圖2、圖3所示）。

正如教育家所說的：“凡是兒童能夠自己做的，應(yīng)該讓他們自己做，凡是兒童能夠自己想的，應(yīng)該讓他們自己去想。”學(xué)生自己探究的樂趣是任何外來的獎(jiǎng)勵(lì)無法比擬的。諸如此類進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)就能提高和發(fā)展學(xué)生的探究能力。

四、課外實(shí)驗(yàn)促進(jìn)探究實(shí)踐

課外實(shí)驗(yàn)有很強(qiáng)的趣味性，十分貼近學(xué)生的生活，且與學(xué)生已學(xué)知識相連，又符合初中學(xué)生好奇、好動、好學(xué)的心理特征。在課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可采取兩種主要活動形式：第二課堂實(shí)驗(yàn)和家庭小實(shí)驗(yàn)。

第二課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，可以是一些小的探究實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明等。例如潛望鏡的制作，可用三個(gè)長方體酒瓶盒子、二面平面鏡及膠布等為材料。這樣的制作簡單方便，又美觀大方。又如，用銅絲代替氧化銅粉末，改進(jìn)“氫氣還原氧化銅”實(shí)驗(yàn)。改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)速度快，現(xiàn)象明顯，銅絲還可重復(fù)使用。積極鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生做一些材料易得，操作簡便，又聯(lián)系實(shí)際的家庭小實(shí)驗(yàn)，讓他們?nèi)ビH身體會科學(xué)的無窮魄力。如用筷子、螺絲、細(xì)線、煙盒、螺母（當(dāng)砝碼）等自制天平，用針筒估測大氣壓的大小等。

科學(xué)的歷史研究范文第5篇

關(guān)鍵詞 高等數(shù)學(xué)；Mathematica；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671—489X（2012）30—0114—03

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其是數(shù)學(xué)軟件技術(shù)的發(fā)展，如何借助于它們實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高等數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)的改革來提高教學(xué)和學(xué)習(xí)的效率，成為世界各國實(shí)現(xiàn)教育信息化持續(xù)關(guān)注的課題。由于高等數(shù)學(xué)課程本身所具有的特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐的過程中不能完全拋棄傳統(tǒng)的教學(xué)方式來進(jìn)行推理、論證，因此進(jìn)行將數(shù)學(xué)軟件Mathematica融入教材內(nèi)容、教學(xué)過程、學(xué)習(xí)過程、實(shí)踐與評估過程等的教學(xué)改革。在課堂教學(xué)中則主要通過構(gòu)建可視化的教學(xué)案例，讓數(shù)學(xué)思想和理論“可視化”[1]，從幾何直觀、數(shù)值分析和符號推算的結(jié)合中加深對概念和理論的理解，增強(qiáng)應(yīng)用理論解決問題的能力，增強(qiáng)教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。根據(jù)案例在教學(xué)過程中起到的作用，將構(gòu)建的案例分為演示型案例、探索型案例、學(xué)科交叉應(yīng)用型案例和理論說明型案例等，以下是各案例類型的具體實(shí)現(xiàn)過程與方法。

2 演示型案例

這種類型的案例主要通過圖形、動畫和數(shù)值演示的方法，讓學(xué)生在案例的演示過程中對高等數(shù)學(xué)中相關(guān)圖形、方法和結(jié)論加強(qiáng)直觀印象，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、理解和解決問題的能力。

在這方面最有直觀效果的就是Mathematica軟件的繪制函數(shù)圖形的功能。借助Mathematica軟件提供的繪圖命令函數(shù)，可以快捷繪制各類函數(shù)所對應(yīng)的曲線和曲面圖形。借助動畫創(chuàng)建命令函數(shù)則可以實(shí)現(xiàn)交互式動畫的演示效果。

案例1：擺線[2]。設(shè)動圓的半徑為R，圓心至定點(diǎn)M的距離為d。通過建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，可得定點(diǎn)隨著圓滾動生成的曲線參數(shù)方程為：

將3個(gè)不同的參數(shù)R，d，t設(shè)置為可控參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)交互式動態(tài)演示。通過調(diào)節(jié)不同參數(shù)值可以看到不同預(yù)置條件下生成的曲線過程，了解各參數(shù)的意義和擺線的實(shí)際曲線圖形。

案例2：旋轉(zhuǎn)曲面[3]。根據(jù)圖形的生成過程，空間曲線x=φ（t），y=ψ（t），z=ω（t），t∈[a，b]繞z軸旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)曲面的參數(shù)方程為：

繞其他坐標(biāo)軸得到的曲面方程可以類似得到。通過取具體的空間曲線數(shù)學(xué)描述，可以實(shí)現(xiàn)曲線生成曲面的交互式動畫演示，觀察曲面生成效果。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中能夠構(gòu)建演示型案例的內(nèi)容很多，這里只是其中的兩個(gè)例子。通過這兩個(gè)例子可以看到，演示型案例能夠在視覺上讓學(xué)生產(chǎn)生愉悅的學(xué)習(xí)心態(tài)，感受到數(shù)學(xué)的奇幻莫測的變化，從而在腦海中留下深刻印象，也進(jìn)一步加深對所學(xué)知識的理解。

3 探索型案例

大學(xué)學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)習(xí)知識，更重要的是培養(yǎng)能力。高等數(shù)學(xué)作為幾乎所有專業(yè)都要開設(shè)的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的文化素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和探索精神方面起著重要作用。課堂教學(xué)作為學(xué)生主要接受教育的形式，在這方面有著十分重要的引導(dǎo)作用。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用已有知識和經(jīng)驗(yàn)，挖掘新問題，探索新領(lǐng)域，提出新觀點(diǎn)，從不同角度思考問題，選用不同方法解決問題，形成多角度、多方面的思維品質(zhì)也是課堂教學(xué)必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。適當(dāng)?shù)貥?gòu)建合適的可視化教學(xué)案例能夠起到極大的引導(dǎo)和推進(jìn)作用。

案例3：交錯(cuò)級數(shù)的重排。有限個(gè)數(shù)相加，改變求和的順序其和不變，這一性質(zhì)稱為加法的交換律。這里的問題是交換律對于無限個(gè)數(shù)相加還成立嗎？根據(jù)交錯(cuò)級數(shù)的定義，借助于具體的交錯(cuò)級數(shù)進(jìn)行探索。在數(shù)學(xué)軟件的幫助下進(jìn)行數(shù)值性的探索與驗(yàn)證，并通過圖形繪制功能演示直觀逼近效果。在實(shí)驗(yàn)中也給出數(shù)值列表和具體的項(xiàng)求和形式，通過實(shí)驗(yàn)探索得出有趣的結(jié)論。

案例4：曲率。在現(xiàn)行的高等數(shù)學(xué)教材中對于曲率的引出一般都是通過弧微分的介紹，分析弧長變化與切線轉(zhuǎn)角變化之間的關(guān)系得到。在課堂教學(xué)實(shí)踐中，嘗試使用“三點(diǎn)確定一個(gè)圓”的方法，直接使用圓的大小來度量曲線彎曲程度的方式進(jìn)行引入與介紹。這樣就很直觀地和中學(xué)內(nèi)容銜接起來，更容易讓學(xué)生接受。并且，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理論探討過程中還加深對之前極限與導(dǎo)數(shù)內(nèi)容的理解，可謂取得一舉多得的教學(xué)效果。

具體實(shí)施方法：利用Mathematica軟件計(jì)算不同圓的半徑，利用給定函數(shù)y=f（x）對應(yīng)的曲線上三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)（x0，f（x0））和（x0±h，f（x0±h））求得對應(yīng)圓的圓心坐標(biāo)和半徑計(jì)算公式；根據(jù)計(jì)算得到的公式，取f（x）=x2為例繪制曲線與不同位置的曲率圓，觀察曲線彎曲程度與曲率圓大小的變化對應(yīng)關(guān)系；對Mathematica中求得的公式，取t0進(jìn)行理論推導(dǎo)得到半徑和圓心坐標(biāo)的極限值；最后發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)果與教材中利用弧微分推導(dǎo)得到的結(jié)果一致，從而驗(yàn)證該方法的有效性。但是該方法相對于弧微分方法來說更加直觀、簡單和更容易被學(xué)生所接受。

4 學(xué)科交叉應(yīng)用型案例