科學(xué)史的研究精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的科學(xué)史的研究主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：科學(xué)史的研究范文

【關(guān)鍵詞】有效教學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；生物科學(xué)史

生物新課標(biāo)的“新”主要體現(xiàn)在新的課程理念和課程目標(biāo)，即情感態(tài)度與就愛只管目標(biāo)的提出。從科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀、生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、科學(xué)探究方法與技能、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)四個(gè)維度來(lái)看，“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”既是生物新課標(biāo)提出的基本課程理念，又屬于情感態(tài)度與價(jià)值觀范疇，應(yīng)該受到教師的重視。但是，在以往的教學(xué)中，教師卻更注重基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和基本技能的訓(xùn)練，忽視對(duì)學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)，而新課標(biāo)的提出恰使這一缺陷得到有效的彌補(bǔ)。教材中的生物科學(xué)史蘊(yùn)含了豐厚的科學(xué)素養(yǎng)，它為生物科學(xué)知識(shí)提供重要的科學(xué)概念、原理、事實(shí)和方法技術(shù)，體現(xiàn)出科學(xué)理論的形成是一個(gè)不斷探究、深化、修改的過(guò)程。教師若能在教學(xué)中有效的利用生物科學(xué)史，它將為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作出巨大貢獻(xiàn)。以下，筆者就以有效教學(xué)策略整合生物科學(xué)史，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行闡述。

一、有效教學(xué)的含義

有效教學(xué)指教師在遵循教學(xué)活動(dòng)的客觀規(guī)律下，以盡可能少的投入，取得盡可能大的教學(xué)效果的一種教學(xué)活動(dòng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是教師要選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略整合教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)課堂學(xué)習(xí)，有效的的完成教學(xué)的三維目標(biāo)。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，有效教學(xué)以其開放性、實(shí)踐性和生動(dòng)性著稱。

新的生物課程標(biāo)準(zhǔn)要求提高學(xué)生生物素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。這要求學(xué)生在理解、掌握科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，注重情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。為達(dá)成這一目標(biāo)，提高教師教學(xué)的有效性，就顯得十分緊迫和必要。

二、生物科學(xué)史實(shí)施有效教學(xué)策略的研究

1.探究性學(xué)習(xí)策略

探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在某學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)的生活情境中，選取某個(gè)問(wèn)題作為突破點(diǎn)，通過(guò)質(zhì)疑、發(fā)問(wèn)、調(diào)查研究、分析討論，最終解決問(wèn)題，從中學(xué)生能夠獲得知識(shí)、激發(fā)興趣、掌握科學(xué)探究的一般方法和程序，形成相應(yīng)的科學(xué)觀點(diǎn)和科學(xué)精神。按照教學(xué)方法的不同，可分為：發(fā)現(xiàn)探究式、問(wèn)題探究式和歸納探究式，本文以歸納探究式的教學(xué)策略為例進(jìn)行探討。

教師要充分利用生物科學(xué)史這一有效資源，讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)老師的問(wèn)題，收集事實(shí)，提出假設(shè)，在教師的逐步引導(dǎo)下，得出結(jié)論，解決問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)深入思考科學(xué)家們的研究過(guò)程，體會(huì)他們的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神，習(xí)得科學(xué)探究的方法，掌握科學(xué)探究的一般技能，更好的理解科學(xué)知識(shí)，拓展自己的科學(xué)思維。有的時(shí)候，獲得有效的學(xué)習(xí)方法的意義要遠(yuǎn)大于科學(xué)知識(shí)本身，就如美國(guó)科學(xué)家愛因斯坦所說(shuō)的“ 你要知道科學(xué)方法的實(shí)質(zhì)，不要去聽一個(gè)科學(xué)家對(duì)你說(shuō)些什么，而要仔細(xì)看他在做些什么。”生物科學(xué)史涉及知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)三個(gè)維度，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)起著舉足輕重的作用。教師在教學(xué)中，不應(yīng)該只重視科學(xué)家們的研究結(jié)果，更應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生跟著科學(xué)家一起，去探索、去發(fā)現(xiàn)，去主動(dòng)獲取知識(shí)與技能，體會(huì)科學(xué)家們濃厚的愛國(guó)主義情懷和不畏艱險(xiǎn)、勇于探索、持之以恒為科學(xué)獻(xiàn)身的敬業(yè)精神。

2.生物膜結(jié)構(gòu)探索歷程的歸納探究式教學(xué)

導(dǎo)入：課前，要求學(xué)生們收集課程相關(guān)的材料，可以是相關(guān)的知識(shí)，也可以是科學(xué)家們?cè)谔剿髦邪l(fā)生的趣味小故事。課上，教師拿出用橡皮泥制作的真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，提供三種用于制作細(xì)胞膜的材料，問(wèn)學(xué)生哪個(gè)更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能？學(xué)生做出選擇后，由教師宣布開啟今天的細(xì)胞膜探索之旅。通過(guò)問(wèn)題激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和對(duì)知識(shí)的渴望，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)過(guò)程：介紹歐文頓實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與假說(shuō)。設(shè)疑：正是有了實(shí)驗(yàn)觀察，科學(xué)家才有了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙募僭O(shè)，才會(huì)使膜是由脂質(zhì)組成這一假說(shuō)在19世紀(jì)被提出，那假說(shuō)是否還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證和完善呢？引出后來(lái)一些科學(xué)家驗(yàn)證假說(shuō)及提出新假說(shuō)的過(guò)程。學(xué)生體會(huì)科學(xué)理論的形成是一個(gè)不斷探究、深化、修改過(guò)程的真諦。到羅伯特森提出了細(xì)胞膜的“三明治”結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程體現(xiàn)了科學(xué)家探索之路的艱辛、思維的嚴(yán)密，同時(shí)也伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，讓學(xué)生去體會(huì)科學(xué)家的科學(xué)精神，明白科技進(jìn)步需要新技術(shù)的支持。學(xué)生討論“三明治”模型有哪些局限呢？新技術(shù)―電鏡冰凍蝕刻技術(shù)的出現(xiàn)，揭示了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)的分布。到此，學(xué)生們了解了科學(xué)研究的一般方法和步驟。最后，桑格和尼克森總結(jié)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型，學(xué)生在頭腦中形成清晰的知識(shí)脈絡(luò)。

課堂小結(jié)：在知識(shí)總結(jié)后，問(wèn)一問(wèn)學(xué)生：科學(xué)研究是很多科學(xué)家共同參與、共同努力的結(jié)果嗎？科學(xué)研究過(guò)程是否真的離不開技術(shù)支持呢？科學(xué)研究需要理性思維和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合嗎？科學(xué)知識(shí)的建立過(guò)程是一個(gè)不斷開拓、繼承、修正和發(fā)展的過(guò)程嗎？這節(jié)課，在有效的完成新課標(biāo)中相應(yīng)知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)的同時(shí)，升華學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。

因此，筆者認(rèn)為，用探究性教學(xué)策略整合生物科學(xué)史的教學(xué)行為是有效的。它能在完成知識(shí)目標(biāo)和技能目標(biāo)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀。充分滿足生物課程改革的要求，方法簡(jiǎn)便、易于掌握和運(yùn)用，是實(shí)際教學(xué)中行之有效的策略之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]林凡圣.淺議高中生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].學(xué)周刊.2011（25）

第2篇：科學(xué)史的研究范文

關(guān)鍵詞：科學(xué)學(xué)視角；建筑科學(xué)；發(fā)展研究

中圖分類號(hào)：B503.92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、建筑科學(xué)的歷史發(fā)展進(jìn)程

在中國(guó)文字中的“建筑”，不僅能夠表示營(yíng)造、建造建筑物的人類活動(dòng)，還可表示某種活動(dòng)的建筑產(chǎn)物，或是某風(fēng)格、某時(shí)期及其技術(shù)與藝術(shù)的總稱，比如現(xiàn)代主義建筑、巴洛克建筑、古羅馬建筑、秦漢建筑等。

我國(guó)的建筑歷史可追溯到3000多年前的殷商時(shí)期，并在當(dāng)時(shí)就具備了獨(dú)特的建筑風(fēng)格，并以此在以后得到了一系列發(fā)展。據(jù)歷史考證，在春秋末年，由齊國(guó)工匠官所著的《考工記》中，就已經(jīng)詳細(xì)記載了當(dāng)時(shí)稱工匠的主要職責(zé)，并記載了房屋建筑規(guī)則、王宮建筑規(guī)制以及都城規(guī)劃等?？梢哉f(shuō)，我國(guó)是能夠較早繪制建筑模型與建筑圖的國(guó)家之一，但是與其相對(duì)應(yīng)的建筑理論體系卻并沒有能夠得到發(fā)展。

而現(xiàn)代建筑學(xué)的主體部分則源于西方國(guó)家，從歷史上來(lái)劃分，其建筑學(xué)的發(fā)展進(jìn)程大致可分為三個(gè)階段：

第一階段為古代，即建筑學(xué)剛剛興起時(shí)。公元前3世紀(jì)至2世紀(jì)時(shí)期，古希臘出現(xiàn)了專業(yè)的建筑著作，其中涵蓋了施工機(jī)械、建造方法、構(gòu)圖法則等內(nèi)容。其后古羅馬在古希臘建筑的基礎(chǔ)上，使建筑的數(shù)量、規(guī)模、類型都有了更大的發(fā)展。公元前1世紀(jì)，來(lái)自古羅馬的建筑師所著的《建筑十書》10卷本中，不僅將內(nèi)容擴(kuò)展到了住宅、公共建筑、施工設(shè)備、工具、供水工程技術(shù)以及建筑物與風(fēng)向、陽(yáng)光的聯(lián)系等，而且首次提出了美觀、方便、堅(jiān)固的三原則。

第二階段為近代，即文藝復(fù)興時(shí)期。借助著文藝復(fù)興浪潮，西方建筑學(xué)也得到了新的發(fā)展。在這個(gè)時(shí)期，不僅有大量的藝術(shù)因素注入到建筑活動(dòng)中，而且由于幾何學(xué)家也開始參與到建筑活動(dòng)中，使建筑設(shè)計(jì)學(xué)、建筑制圖學(xué)都得到了極大發(fā)展。其中，1485年的《論建筑》一書更是首次兼顧到了建筑藝術(shù)與建筑技術(shù)，為建筑學(xué)的雛形樹立了較為完整的概念，可以說(shuō)是建筑學(xué)產(chǎn)生質(zhì)變的關(guān)鍵因素。

第三階段即現(xiàn)代，建筑學(xué)得到了穩(wěn)步的發(fā)展。自從20世紀(jì)以來(lái)，已有的建筑學(xué)科不斷隨著對(duì)象的細(xì)化而有多門分支學(xué)科分化出來(lái)，其在綜合與分化的辯證統(tǒng)一中不斷增加分支學(xué)科。另外，建筑學(xué)圖書、刊物的數(shù)量也是逐漸龐大，不僅表現(xiàn)出建筑學(xué)正在逐步走向繁榮，而且還是其能夠持續(xù)發(fā)展的重要保證。

從建筑學(xué)的歷史發(fā)展進(jìn)程中不難看出，建筑學(xué)已經(jīng)演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的學(xué)科，所有將研究對(duì)象定為建筑活動(dòng)與建筑物的學(xué)科都已經(jīng)超越了單一建筑學(xué)的范疇，因此應(yīng)稱這些學(xué)科為建筑科學(xué)才更為恰當(dāng)。

二、建筑科學(xué)繼續(xù)發(fā)展的措施

時(shí)至今日，建筑科學(xué)學(xué)科可謂發(fā)展?jié)摿薮?，而為使建筑科學(xué)的發(fā)展更為有序、可持續(xù)發(fā)展，基本應(yīng)遵循一個(gè)基點(diǎn)，兩條主線，三位一體的發(fā)展措施。

（一）一個(gè)基點(diǎn)

就是準(zhǔn)確、清晰地把握好過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的建筑科學(xué)，并將此作為基點(diǎn)，完善總體規(guī)劃，將力量進(jìn)行合理部署，進(jìn)一步將發(fā)展重點(diǎn)突出。而建筑科學(xué)學(xué)、建筑科學(xué)史就是為使建筑科學(xué)的發(fā)展而創(chuàng)立的新學(xué)科。

從本質(zhì)上來(lái)看，建筑科學(xué)史就是將建筑科學(xué)及分支學(xué)科的演化進(jìn)程進(jìn)行梳理與回顧作為其任務(wù)，而建筑科學(xué)學(xué)則是基于對(duì)建筑科學(xué)發(fā)展歷史經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，進(jìn)一步對(duì)建筑科學(xué)的定位、體系結(jié)構(gòu)、持續(xù)發(fā)展的前景、態(tài)勢(shì)、條件、背景進(jìn)行探討。它們既是建筑科學(xué)、建筑學(xué)的自我認(rèn)識(shí)與自我反思，更是建筑科學(xué)邁向成熟的重要標(biāo)志。以前，這兩門學(xué)科的內(nèi)容一般都包含于建筑學(xué)基礎(chǔ)、建筑學(xué)原理以及建筑學(xué)概論之中，而現(xiàn)在，這兩門學(xué)科的獨(dú)立已是必然，它們的創(chuàng)建對(duì)于整合性發(fā)展建筑科學(xué)有著至關(guān)重要的引導(dǎo)、支持作用。

（二）兩條主線

就是指在完善、充實(shí)建筑科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的同時(shí)，應(yīng)全面考慮內(nèi)外兩條線，其中內(nèi)線應(yīng)對(duì)已有學(xué)科的分化進(jìn)行強(qiáng)化，而外線則應(yīng)使學(xué)科間的融合得到促進(jìn)。

首先要為已有學(xué)科營(yíng)造出漸次分化的環(huán)境，通常情況下，研究對(duì)象分化直接影響了學(xué)科的分化。建筑物與建筑活動(dòng)是建筑科學(xué)研究的對(duì)象，因此只要能夠分化建筑物與建筑活動(dòng)，那么建筑科學(xué)的已有學(xué)科也能相應(yīng)獲得細(xì)分化的可能。

其次是與相關(guān)學(xué)科的合作、交流與溝通要加強(qiáng)。建筑科學(xué)人員、建筑工作者應(yīng)將其知識(shí)面充分的擴(kuò)展，從而在建筑科學(xué)人員身上形成多學(xué)科知識(shí)的融合，同時(shí)還應(yīng)積極地建立起與相關(guān)學(xué)科人員的橫向聯(lián)系，在合作課題中營(yíng)造出萌生邊緣分支學(xué)科的條件與機(jī)遇。

（三）三位一體

就是建筑工程、建筑藝術(shù)、建筑科學(xué)三者得到協(xié)同發(fā)展，并在建筑工程與建筑藝術(shù)的基礎(chǔ)之上，將建筑科學(xué)建設(shè)重點(diǎn)突出。

建筑工程、建筑藝術(shù)與建筑科學(xué)之間應(yīng)當(dāng)是極為密切的關(guān)系，從圖1中可以清晰地看出這點(diǎn)。

圖1建筑科學(xué)與建筑工程、建筑藝術(shù)的關(guān)系示意圖

建筑物、建筑活動(dòng)另外的表述方式就是建筑工程與建筑藝術(shù)，它們既作為建筑科學(xué)研究的對(duì)象存在，同時(shí)也是建筑科學(xué)生存與發(fā)展的重要基礎(chǔ)。建筑科學(xué)只有源源不斷地“接收”到來(lái)自建筑工程、建筑藝術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與問(wèn)題，并將這些內(nèi)容提升為理論知識(shí)，才能真正得到建筑科學(xué)的相關(guān)回饋，進(jìn)而發(fā)展成有理論導(dǎo)向、更具創(chuàng)造性的建筑工程實(shí)踐與建筑藝術(shù)實(shí)踐。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，對(duì)于基于科學(xué)學(xué)視角的建筑學(xué)科來(lái)說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，其繼續(xù)分化、細(xì)化且衍生出更多的邊緣學(xué)科并得到更大發(fā)展的機(jī)會(huì)是客觀存在的。為此，我們必須從建筑科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程開始研究，摸清建筑科學(xué)發(fā)展的歷史脈絡(luò)，并根據(jù)時(shí)展的需要，使建筑科學(xué)更為完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王續(xù)琨.科學(xué)學(xué)視角中的建筑科學(xué).[J].科學(xué)學(xué)研究.2003,21(1).

第3篇：科學(xué)史的研究范文

關(guān)鍵詞：生物學(xué)史；生物教學(xué)；生物學(xué)史教育；整合；生物學(xué)素養(yǎng)

一、 前 言

(一)問(wèn)題的提出

1． 國(guó)內(nèi)外科學(xué)教育和課程改革的大勢(shì)所趨

近年來(lái)，國(guó)際科學(xué)教育界大力提倡進(jìn)行“科學(xué)的歷史、哲學(xué)和科學(xué)教育”（History， philosophy and science teaching，HPS），以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)（AAAS）在《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》一書中提出：“把提高全民的科學(xué)素養(yǎng)作為科學(xué)教育的首要目標(biāo)，科學(xué)素養(yǎng)是針對(duì)所有的人，不是針對(duì)少數(shù)對(duì)科學(xué)感興趣或有學(xué)習(xí)潛能的學(xué)生?？茖W(xué)素養(yǎng)包括按照文化和智能的發(fā)展史來(lái)看待科學(xué)探索” [1]?！睹绹?guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出：許多個(gè)人對(duì)科學(xué)傳統(tǒng)做出了貢獻(xiàn)。學(xué)習(xí)其中的某些典范人物可以進(jìn)一步理解科學(xué)探究，理解作為人類奮斗目標(biāo)的科學(xué)，理解科學(xué)的本質(zhì)及科學(xué)與社會(huì)之間的關(guān)系。跟隨科學(xué)史的足跡可以發(fā)現(xiàn)，科學(xué)創(chuàng)新人物要打破當(dāng)時(shí)被普遍接受的觀念得出我們今天認(rèn)為理所當(dāng)然的結(jié)論是多么的困難?？茖W(xué)解釋的歷史觀點(diǎn)說(shuō)明，科學(xué)知識(shí)如何隨時(shí)間的推移發(fā)生變化，而且?guī)缀跏冀K是建立在先前知識(shí)的基礎(chǔ)上[2]。美國(guó)“生物科學(xué)課程研究”（BSCS）開發(fā)的生物教材，穿插了大量科學(xué)史的資料，對(duì)生物學(xué)思想史、科學(xué)家探究過(guò)程進(jìn)行了描述，學(xué)習(xí)科學(xué)史不僅是對(duì)科學(xué)思想本身的學(xué)習(xí)，也是使學(xué)生了解科學(xué)本質(zhì)、培養(yǎng)科學(xué)精神的一個(gè)重要途徑[3]。

：26000多字

有中英文摘要、圖、表、參考文獻(xiàn)

400元

另：

附錄1

高中生物科學(xué)史教育現(xiàn)狀調(diào)查(學(xué)生問(wèn)卷)

附錄2

前測(cè)測(cè)試題

附錄3

后測(cè)測(cè)試題

附錄4

案例：光合作用的發(fā)現(xiàn)

第4篇：科學(xué)史的研究范文

一、目前存在于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題

1.沒能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性

在以往的教學(xué)中，老師都是在講完課后讓學(xué)生做這一課相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)那種既和他們過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)有聯(lián)系又有創(chuàng)新的東西有興趣，在以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)都是老師在課堂上做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容現(xiàn)象都是老師在上課時(shí)講過(guò)的，完全沒有突破性、創(chuàng)新性，所以學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)完全沒有興趣、沒有積極性。照這樣的情況發(fā)展下去，想要

在化學(xué)教學(xué)中

通過(guò)實(shí)驗(yàn)激發(fā)他們的積極性是根本不可能的。[1]

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有形成正確思維

在科學(xué)史上有很多的例子證明了要想在科學(xué)上有新發(fā)現(xiàn)就要有正確的思維，比如愛因斯坦能提出相對(duì)論，就是因?yàn)樗览硐胙堇[法和演繹法；正是因?yàn)橛辛四Ｐ头椒ú庞辛嗽?，有了維納的控制論；門捷列夫創(chuàng)造元素周期表，就是因?yàn)樗萌グl(fā)現(xiàn)世界的微觀結(jié)構(gòu)，而這正是因?yàn)橛辛祟惐群湍M法、分類法和歸納法。然而人在長(zhǎng)期的化學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，過(guò)去的化學(xué)實(shí)驗(yàn)根本就不能培養(yǎng)學(xué)生的能力，尤其是學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)只是又一次證明了老師在課上做的實(shí)驗(yàn)是正確的。

二、新課標(biāo)背景下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)

對(duì)于已經(jīng)習(xí)慣了應(yīng)試教育的老師來(lái)說(shuō)，探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)絕對(duì)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。要想改變行為就要先轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、思想觀念，教學(xué)效果直接受到化學(xué)教師的教學(xué)理念的影響。所以教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變是新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的首要任務(wù)。[2]

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的

作為化學(xué)教學(xué)的一種途徑和輔助手段，化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以作為一種探究活動(dòng)在學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)掌握與他們學(xué)習(xí)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)；有的實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律；培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)；可以使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的方法和技能，提高學(xué)生的動(dòng)手能力；發(fā)現(xiàn)科學(xué)的樂(lè)趣，感受科學(xué)魅力。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活相聯(lián)系

根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的生活以及未來(lái)社會(huì)的發(fā)展，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神并提高實(shí)踐能力就是新的化學(xué)課標(biāo)中對(duì)教學(xué)理念的定義。所以，新課標(biāo)理念強(qiáng)調(diào)將化

學(xué)知識(shí)和現(xiàn)代生活相聯(lián)系，這在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尤為重要。許多日常生活和社會(huì)生活中的現(xiàn)象都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容，而學(xué)生身邊常見的化學(xué)物質(zhì)也可以成為實(shí)驗(yàn)中的材料，這樣會(huì)增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的親切感，他們會(huì)感覺化學(xué)并沒有那么神秘，我們身邊處處都有化學(xué)。[3]

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的提升

并不是說(shuō)只要能做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)就一定能把這個(gè)實(shí)驗(yàn)教好，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)能力不等于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，他們是不同的兩個(gè)概念。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容以及每個(gè)學(xué)生不同的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，從而讓學(xué)生喜歡上實(shí)驗(yàn)并對(duì)它產(chǎn)生興趣和欲望，恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作、語(yǔ)言和其他行為在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能讓學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、總結(jié)，并且得出相對(duì)應(yīng)的結(jié)論。

4.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的提升

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源指的是什么？總的來(lái)說(shuō)就是有利于實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)過(guò)程中可以利用的各種資源的總和。彌補(bǔ)化學(xué)教科書內(nèi)容中的不足，甚至是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展和完善，都可以通過(guò)開發(fā)利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源來(lái)完成。作為一名新時(shí)代的化學(xué)教師，樹立全新的課程資源觀就顯得尤為重要，課程資源的利用和開發(fā)意識(shí)以及責(zé)任感的樹立也是十分重要的?；瘜W(xué)課堂教學(xué)信息可通過(guò)利用一切能利用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源來(lái)使之豐富，化學(xué)教師的專業(yè)成長(zhǎng)和專業(yè)化發(fā)展同時(shí)被促進(jìn)。[4]

總而言之，化學(xué)教學(xué)手段中最直觀的就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生理解學(xué)科并掌握其基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)技能，提高能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣的養(yǎng)成都具有十分重要的作用。能夠使教學(xué)成功的途徑就是教師最大限度地利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。高中化學(xué)教學(xué)的主要手段之一必將是越來(lái)越豐富的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師駕馭和開發(fā)新課程的能力隨著新課標(biāo)改革的逐步實(shí)施不斷地增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1]周雄，蔡亞萍.新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性教學(xué)思考[J].今日科苑，2011（02）.

[2]黃波.新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究[D].華中師范大學(xué)，2007（07）.

第5篇：科學(xué)史的研究范文

關(guān)鍵詞：國(guó)際視野；科學(xué)教育；教育研究

文章編號(hào)：1005C6629（2014）7C0003C04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 科學(xué)教育研究概況（Status quo of science education）

在科學(xué)教育研究中，教與學(xué)的研究已受到重視。20世紀(jì)80年代主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)，隨后科學(xué)概念和科學(xué)原理等內(nèi)容的學(xué)習(xí)也受到重視。到20世紀(jì)90年代，科學(xué)本質(zhì)成為科學(xué)教育研究的重要領(lǐng)域之一。

過(guò)去30年，科學(xué)教育研究表現(xiàn)出兩種不同性質(zhì)的特點(diǎn)：教育性的和實(shí)證性的特點(diǎn)（pedagogical and empirical）[1]。教育性的特點(diǎn)表現(xiàn)為，首要關(guān)注實(shí)踐的直接改進(jìn)，如何運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法和手段提升科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)證性研究的特點(diǎn)則是需要突出證據(jù)來(lái)說(shuō)服他人證明你研究的可靠性，這種特點(diǎn)在美國(guó)比在歐洲更為強(qiáng)調(diào)。以化學(xué)教學(xué)為例，Jenkins認(rèn)為，教育性傳統(tǒng)的擁護(hù)者是那些在像《化學(xué)教育》和《化學(xué)教育雜志》上發(fā)表文章的中學(xué)化學(xué)教師和大學(xué)教授，這些研究者具有化學(xué)學(xué)科的學(xué)術(shù)性，其中的許多人都會(huì)強(qiáng)烈地反對(duì)“任何試圖將他們分類為社會(huì)科學(xué)家而不是自然科學(xué)家”。然而，有的科學(xué)教育研究者重視設(shè)計(jì)新的科學(xué)內(nèi)容順序等教學(xué)實(shí)踐問(wèn)題。但他們對(duì)學(xué)生需求、興趣等方面則關(guān)注不夠，容易導(dǎo)致科學(xué)目標(biāo)和教育目標(biāo)失衡?？茖W(xué)目標(biāo)和學(xué)生目標(biāo)這兩種目標(biāo)保持一定平衡，在理解和學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)才會(huì)取得較好的效果。

科學(xué)教育研究者普遍認(rèn)為，改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐是科學(xué)教育研究的首要目標(biāo)。然而，Millar（2003）認(rèn)為，Jenkins所說(shuō)的許多研究太局限于“教學(xué)”，并強(qiáng)調(diào)研究的作用不僅僅是告訴我們“如何進(jìn)行”，一些最有價(jià)值的研究會(huì)使人們意識(shí)到實(shí)際教學(xué)中還未發(fā)現(xiàn)的若干問(wèn)題[2]?？茖W(xué)教育研究最重要的價(jià)值之一就是通過(guò)提供各種觀點(diǎn)從而促進(jìn)人們將注意力引導(dǎo)到重要問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分類，通過(guò)對(duì)已有觀點(diǎn)提出質(zhì)疑和討論，以有利于人們?cè)谂兄形〔煌^點(diǎn)。

2 科學(xué)教育的跨學(xué)科特點(diǎn)（Interdisciplinary science education）

跨學(xué)科是科學(xué)教育的重要特點(diǎn)之一，并對(duì)科學(xué)教育研究及其發(fā)展產(chǎn)生重要影響?？茖W(xué)學(xué)科（是指我們通常理解的理科課程，包括物理、化學(xué)、生物和自然地理等）是其核心學(xué)科，科學(xué)本體知識(shí)和內(nèi)容所起的作用是非常重要的。然而其他相關(guān)學(xué)科所涉及的內(nèi)容對(duì)科學(xué)教育而言也是非常重要的。科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史提供了批判性的分析和理解科學(xué)本質(zhì)的思考模式，同時(shí)也告知人們科學(xué)是人們理解世界的一種特殊方式。教育學(xué)和心理學(xué)主要關(guān)注某一個(gè)科學(xué)內(nèi)容或課題是否值得教，并試圖通過(guò)實(shí)證研究揭示這些內(nèi)容能否被學(xué)生所理解。其他的相關(guān)學(xué)科在科學(xué)教育中也會(huì)產(chǎn)生一定的作用，比如語(yǔ)言學(xué)在分析學(xué)校課堂話語(yǔ)或促使學(xué)生理解和掌握科學(xué)概念方面則會(huì)產(chǎn)生重要影響，倫理學(xué)在遇到科學(xué)與道德問(wèn)題抉擇時(shí)則會(huì)提供指南。科學(xué)教育與其他學(xué)科的關(guān)系如圖1所示。

對(duì)科學(xué)教師而言，僅僅掌握和了解科學(xué)知識(shí)并不能完全勝任科學(xué)教學(xué)?？茖W(xué)教師需要較為寬廣的多種能力和知識(shí)，才能更好地勝任科學(xué)教育工作。舒爾曼Shulman（1987）強(qiáng)調(diào)教師需要具有廣泛的不同知識(shí)和能力[3]。他提出的學(xué)科教學(xué)知識(shí)的概念（Pedagogical Content Knowledge，簡(jiǎn)稱PCK）已經(jīng)在科學(xué)教育中廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的教師培養(yǎng)都包括學(xué)科內(nèi)容知識(shí)和教育學(xué)知識(shí)，而聯(lián)系這兩種不同知識(shí)之間的學(xué)科教學(xué)知識(shí)，即學(xué)科知識(shí)所蘊(yùn)含的有關(guān)教育學(xué)知識(shí)則通常容易被忽略了，而教師對(duì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)的掌握程度則是決定一位教師能否成功開展教學(xué)的關(guān)鍵之一。

3 科學(xué)教育研究的主要范疇（Areas of interest in science education research）

科學(xué)教育的研究范疇隨著時(shí)間推移而不斷地發(fā)展與變化，通過(guò)分析科學(xué)教育研究手冊(cè)以了解其研究范疇是快速了解科學(xué)教育研究的重要途徑之一。

20世紀(jì)90年代，由Gabel（1994）編寫的《科學(xué)教學(xué)研究手冊(cè)》[4]（Handbook of Research on Science Teaching and Learning）和由Fraser和Tobin（1998）編寫的《世界科學(xué)教育手冊(cè)》[5]（International Handbook of Science Education）是最具代表性的兩本手冊(cè)。有趣的是，這兩本書中有關(guān)科學(xué)教育的概念都不是很明確的并存在著一定的差異性，其共同認(rèn)為，科學(xué)教育研究是改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐的，其主要研究范疇則包括教學(xué)實(shí)踐和行為改進(jìn)的研究活動(dòng)，更有效地利用教學(xué)技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的形成，開展更有效的診斷性或總結(jié)性評(píng)估。比如如何有效評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果以及如何更好實(shí)施教師教育則是很長(zhǎng)一段時(shí)期科學(xué)教育研究的重點(diǎn)，這也是20世紀(jì)對(duì)美國(guó)影響最大的科學(xué)教育研究領(lǐng)域之一。當(dāng)然，兩本手冊(cè)最大的不同則表現(xiàn)為：前者研究主要聚焦于南美洲，而后者則提供了一個(gè)更為廣闊的世界性范圍的研究。

由Abell和Lederman于2007年編寫的《科學(xué)教育研究手冊(cè)》（Handbook of Research on Science Education）則是21世紀(jì)以來(lái)最具影響力的一本科學(xué)教育研究手冊(cè)，重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)教育研究中的實(shí)踐問(wèn)題，并強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育研究旨在改進(jìn)科學(xué)教育實(shí)踐的觀點(diǎn)，包括5大部分，40個(gè)章節(jié)[6]。圖2列出了該手冊(cè)的章節(jié)內(nèi)容和主要觀點(diǎn)。

美國(guó)教學(xué)研究協(xié)會(huì)（American Educational Research Association，簡(jiǎn)稱AERA）White于2001年出版的《教學(xué)研究手冊(cè)》（Handbook of Research on Teaching）的部分內(nèi)容，總結(jié)并評(píng)價(jià)了過(guò)去30年作為一個(gè)獨(dú)特研究領(lǐng)域的科學(xué)教育研究?？茖W(xué)教育的自我風(fēng)格已經(jīng)形成，其中包括運(yùn)用認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)開展科學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)的教與學(xué)研究的特點(diǎn)[7]。此種教學(xué)研究的基本特征是，由研究者開發(fā)、設(shè)計(jì)和控制各種教學(xué)方法，教師和課程設(shè)計(jì)者記錄他們實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果并將它們應(yīng)用于課堂教學(xué)實(shí)踐中。其實(shí)，這樣研究的大部分結(jié)果是令人失望的。然而，其最大貢獻(xiàn)在于這種研究刺激了教學(xué)變革。研究者意識(shí)到為了使他們的研究能夠切實(shí)影響教學(xué)實(shí)踐，他們則必須考慮教與學(xué)的復(fù)雜性。White（2001）強(qiáng)調(diào)解釋教與學(xué)的復(fù)雜性已成為科學(xué)教學(xué)研究的重要任務(wù)之一。但他也指出，這種解釋作為教育干涉是不全面的，即需要去發(fā)現(xiàn)如何有效地干預(yù)。因此，科學(xué)教學(xué)研究變革的下一個(gè)目標(biāo)應(yīng)該是通過(guò)更加精細(xì)并能體現(xiàn)教學(xué)復(fù)雜性特征的實(shí)驗(yàn)，以促進(jìn)教學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐的回歸。

Fensham（2004）分析了世界范圍內(nèi)75位科學(xué)教育研究者的不同觀點(diǎn)，總結(jié)得出了科學(xué)教育研究的三個(gè)方面：（1）科學(xué)教育作為一個(gè)研究領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)特性和定位（the structural identity of science education as a research field）?？茖W(xué)教育之所以被認(rèn)定為一個(gè)獨(dú)立的研究領(lǐng)域和學(xué)科，主要體現(xiàn)在它滿足了學(xué)術(shù)認(rèn)可性、專業(yè)的科學(xué)教育研究刊物、科學(xué)教育專業(yè)協(xié)會(huì)以及專業(yè)研究會(huì)議。（2）作為獨(dú)立研究領(lǐng)域的學(xué)科內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)（the intra-research criteria as person）?？茖W(xué)教育作為專業(yè)的研究領(lǐng)域，其研究?jī)?nèi)容主要包括科學(xué)知識(shí)、研究問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)教育概念和理論發(fā)展、科學(xué)教育的研究方法。（3）研究趨勢(shì)（trends in research）?？茖W(xué)教育的研究在不斷地深化和發(fā)展，對(duì)其研究進(jìn)展和未來(lái)趨勢(shì)的研究決定著該研究領(lǐng)域的前途與價(jià)值，并會(huì)對(duì)科學(xué)教育實(shí)踐產(chǎn)生積極的影響作用。

4 科學(xué)教育研究的主要內(nèi)容（Primary content of science education research）

科學(xué)教育所涉及的范圍非常廣泛，但科學(xué)課程、教與學(xué)以及教學(xué)評(píng)價(jià)是其最核心的研究?jī)?nèi)容。

4.1 科學(xué)課程內(nèi)容與課程結(jié)構(gòu)

科學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)該同時(shí)滿足科學(xué)本體內(nèi)容與學(xué)習(xí)者教育性所規(guī)定的課程內(nèi)容?？茖W(xué)本體內(nèi)容主要指科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)事實(shí)、科學(xué)概念和科學(xué)規(guī)律等，而教育性所規(guī)定的內(nèi)容則需要包括科學(xué)過(guò)程，學(xué)生在探究的科學(xué)過(guò)程中，才能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。當(dāng)然，有關(guān)科學(xué)學(xué)、社會(huì)科學(xué)的相關(guān)觀點(diǎn)都是科學(xué)內(nèi)容不能缺少的部分。

4.2 教與學(xué)問(wèn)題研究

教與學(xué)的研究是科學(xué)教育研究的最主要內(nèi)容之一，大多數(shù)國(guó)際科學(xué)教育雜志的研究論文都屬于該范圍。其主要包括：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)方面（學(xué)生已有概念、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)信念、概念轉(zhuǎn)變、學(xué)習(xí)態(tài)度、自我概念、性別差異等）；（2）教學(xué)問(wèn)題（教學(xué)策略、課堂狀況以及教學(xué)語(yǔ)言等）；（3）教師觀念和行為（教師對(duì)科學(xué)概念、科學(xué)過(guò)程、科學(xué)本質(zhì)的理解；教師對(duì)教與學(xué)過(guò)程的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、教師的專業(yè)能力水平等）；（4）媒體資源和教學(xué)方法（實(shí)驗(yàn)室設(shè)施、多媒體應(yīng)用、各種媒體相互支撐等）；（5）學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)（掌握學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和多樣性發(fā)展的相關(guān)證據(jù)和評(píng)價(jià)方法）。

科學(xué)教育研究應(yīng)促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升，課程內(nèi)容問(wèn)題要與教學(xué)問(wèn)題緊密聯(lián)系。教學(xué)改革要基于研究而開展，改進(jìn)教學(xué)則必須將發(fā)展和研究緊密地聯(lián)系在一起。

4.3 評(píng)價(jià)和教育政策研究

教育政策和評(píng)價(jià)研究考慮到科學(xué)教學(xué)的教育系統(tǒng)的特征，考慮到教學(xué)實(shí)施效果及其外界的關(guān)系，評(píng)價(jià)的結(jié)果會(huì)影響到教育政策的制定和實(shí)施。國(guó)際上最具影響力的評(píng)價(jià)項(xiàng)目是TIMSS（Trends in International Mathematics and Science Study）和PISA（Program of International Student Assessment）。TIMSS是由國(guó)際教育成就評(píng)價(jià)協(xié)會(huì)（The International Association for the Evaluation of Educational Achievement，簡(jiǎn)稱IEA）發(fā)起和組織的，該項(xiàng)研究是目前國(guó)際上學(xué)生學(xué)習(xí)成就研究中規(guī)模最大的評(píng)價(jià)工具，TIMSS的科學(xué)成績(jī)測(cè)試可以作為衡量各國(guó)科學(xué)教學(xué)水平的一個(gè)指標(biāo)，有助于尋找不同國(guó)家在科學(xué)教學(xué)上的差距，借鑒他國(guó)經(jīng)驗(yàn)以促進(jìn)和提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。PISA是國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Cooperation and Development，簡(jiǎn)稱OECD）的成員國(guó)共同開發(fā)的教育評(píng)測(cè)項(xiàng)目，測(cè)試十五歲學(xué)生是否掌握了參與未來(lái)知識(shí)社會(huì)所必需的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，從而建立一套學(xué)生評(píng)價(jià)方面的教育指標(biāo)，為各國(guó)制定教育政策提供參考，使他們能夠用這套指標(biāo)來(lái)審視、評(píng)估和檢查其國(guó)家以及學(xué)校教育的整體成效。

這些評(píng)價(jià)一方面提供了從科學(xué)教育研究的觀點(diǎn)解釋科學(xué)教育的相關(guān)數(shù)據(jù)和證據(jù)。另一方面，這些研究也揭示出不同國(guó)家科學(xué)教育中所存在的問(wèn)題，從而有助于世界范圍內(nèi)不同國(guó)家改進(jìn)科學(xué)教育的質(zhì)量。

5 結(jié)論

為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育質(zhì)量的提升，為了改進(jìn)科學(xué)教育實(shí)踐目標(biāo)，基于上述討論，特提出科學(xué)教育研究的初步框架，并將其總結(jié)為如下三個(gè)方面：

（1）科學(xué)教育具有跨學(xué)科特點(diǎn)，科學(xué)教育者需要具有包括科學(xué)內(nèi)容和其他相關(guān)學(xué)科的多種知識(shí)和能力。

（2）科學(xué)教育目標(biāo)是為改進(jìn)教與學(xué)的各種實(shí)踐，科學(xué)教育研究在重視問(wèn)卷調(diào)查研究的同時(shí)，也應(yīng)重視對(duì)典型的教與學(xué)問(wèn)題進(jìn)行描述性特征的質(zhì)性研究。

（3）科學(xué)教育研究和發(fā)展應(yīng)緊密聯(lián)系科學(xué)學(xué)科的代表性和具有影響力的問(wèn)題，并深入到復(fù)雜的課堂教學(xué)情境，將內(nèi)容問(wèn)題和學(xué)生問(wèn)題平衡起來(lái)。然而，需要注意的是，教師能力的改進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量是由許多方面相互作用而產(chǎn)生的，不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸因分析。

作者簡(jiǎn)介：丁林，2000年畢業(yè)于上海市復(fù)旦大學(xué)（碩士研究生）。2007年獲美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)博士學(xué)位。2010年10月至今擔(dān)任美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)哥倫布分校教育學(xué)院助理教授?，F(xiàn)為科學(xué)研究學(xué)會(huì)Sigma Xi正式成員、美國(guó)國(guó)家科學(xué)教學(xué)研究協(xié)會(huì)成員。主要研究領(lǐng)域?yàn)椋簩W(xué)生在學(xué)習(xí)中的概念理解和問(wèn)題解決、科學(xué)教學(xué)的考核和評(píng)價(jià)等。

參考文獻(xiàn)：

[1] Jenkins， E. . Research in science education in Europe： Retrospect and prospect. In H. Behrendt， H. Dahncke，R. Duit， W. Gr？ber， M. Komorek， A. Kross & P.Reiska， Eds.， Research in science education - Past， present， and future. Dordrecht， The Netherland： Kluwer Academic Publishers，2001：17～26.

[2] Millar， R. . What can we reasonably expect of research in science education？ In D. Psillos， P. Kariotoglou， V.Tselfes， E. Hatzikraniotis， G. Fassoulopoulos， & M.Kallery， Eds.， Science Education research in the knowledge based society，2003：7～8.

[3] Shulman， L.S. . Knowledge and teaching： Foundations of the new reform. Harvard Educational Review， 1987，57（1）：1～21.

[4] Gabel， D.， Ed. . Handbook of research on science teaching and learning. New York： Macmillan Publishing Company，1994.

[5] Fraser， B.， & Tobin， K.， Eds. . International handbook of science education. Dordrecht， The Netherland： Kluwer Academic Publishers，1998.

[6] Abell， S.K. & Lederman， N.G. . Handbook of research on science education. Mahwah， NJ： Lawrence Erlbaum （in print），2007.

第6篇：科學(xué)史的研究范文

關(guān)鍵詞：科學(xué)；教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；課堂

初中科學(xué)教學(xué)的主要目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及科學(xué)思維。在初中科學(xué)教學(xué)中，觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)，而實(shí)驗(yàn)又是進(jìn)行科學(xué)研究最重要的環(huán)節(jié)。教學(xué)過(guò)程中可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)完成許多知識(shí)的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)直觀形象的教學(xué)方式，它有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)生的求知欲望，有助于幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)，而且學(xué)生在自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。在利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中教師要拋棄以往的黑板式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改變只是教師一個(gè)人在講臺(tái)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解沒有互動(dòng)，沒有交流的課堂教學(xué)模式，教師要正確的引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出并解決問(wèn)題，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分發(fā)揮作用。

一、創(chuàng)設(shè)與生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，提高課堂效率

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容要聯(lián)系生活、社會(huì)、學(xué)生實(shí)際，實(shí)現(xiàn)課程生活化、社會(huì)化和實(shí)用化，用生活化的內(nèi)容充實(shí)課堂教學(xué)，使學(xué)生更容易理解教材所講授的知識(shí)，使我們的課堂更加高效。所以，教師授課過(guò)程中要充分利用與生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生求知欲望。例如在學(xué)習(xí)光的反射和折射時(shí)，首先我拿出了一塊鏡子，隨便放在了一個(gè)學(xué)生的手里，問(wèn)學(xué)生在鏡子里面看到了什么。學(xué)生自然會(huì)回答說(shuō)是自己，順勢(shì)我又問(wèn)，那有誰(shuí)知道我們是通過(guò)什么才能看到鏡子中的自己的呢？這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的生活場(chǎng)景展現(xiàn)就可以將學(xué)生帶入到光的反射的學(xué)習(xí)當(dāng)中。又如在講解光的折射的時(shí)候，由于我們生活中的許多現(xiàn)象都是光的折射造成的，比如我們看到水中的魚比實(shí)際的大就是光通過(guò)折射造成的，在課堂上將一物體放入盛水的魚缸中讓學(xué)生估測(cè)大小，然后拿出該物體再讓學(xué)生觀測(cè)，進(jìn)行對(duì)比，從而激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。而且與生活相關(guān)實(shí)驗(yàn)情景還有助于幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生更好的掌握所學(xué)知識(shí)，提高科學(xué)課堂的效率。

二、利用實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，課堂處于一種教師“一言堂”、“滿堂灌”的狀態(tài)，學(xué)生成為了知識(shí)的接收器，學(xué)生沒有自己的主見，沒有自己想法和見解，任由教師的指揮棒指揮。加上有些學(xué)生存在畏懼權(quán)威的心理，即使是發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題也不敢提出，所以教師要利用好實(shí)驗(yàn)，要讓學(xué)生積極地參與到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。如在學(xué)習(xí)水的壓強(qiáng)時(shí)，在上課之前準(zhǔn)備了一個(gè)礦泉水瓶，在瓶壁上不同高度位置弄三個(gè)小孔，然后用膠帶粘上，再往瓶中注滿水，讓學(xué)生思考如果將膠帶去掉，礦泉水瓶里的水從哪一個(gè)孔噴得遠(yuǎn)？又如演示浮力產(chǎn)生的原因時(shí)，將塑料飲料瓶去底，打開瓶蓋倒放，將一好的乒乓球放入該飲料瓶中。讓學(xué)生猜測(cè)如果注水會(huì)出現(xiàn)什么情況。學(xué)生想完后再注水，此時(shí)乒乓球并不浮起。分析此現(xiàn)象的原因，讓學(xué)生想辦法怎么樣能使球浮起。思考討論后，用手堵住瓶口，可觀察到乒乓球上浮至漂浮，從而使學(xué)生了解浮力產(chǎn)生的原因。教師可以在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，激起學(xué)生解決問(wèn)題的欲望。

三、利用實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，要大力倡導(dǎo)學(xué)生的合作、探究思想的培養(yǎng)，教師要善于讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，讓學(xué)生在教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中大膽的質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的自由探究能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如在學(xué)習(xí)影響導(dǎo)體電阻的大小因素時(shí)，分別用不同材料的導(dǎo)體和同種材料不同長(zhǎng)度和不同橫截面積的導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并讓學(xué)生得出當(dāng)導(dǎo)體材料相同時(shí)導(dǎo)體越長(zhǎng)、橫截面積越小，導(dǎo)體電阻越大，不同的材料導(dǎo)體的電阻不同，接著我聽到有學(xué)生小聲說(shuō)，就這三種因素影響嗎？沒有其他的了嗎？在表?yè)P(yáng)了該生的學(xué)習(xí)精神后，我讓學(xué)生進(jìn)行討論思考探究，最后學(xué)生在引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)了外界的溫度也是會(huì)影響導(dǎo)體的電阻的。而如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證呢？我又向?qū)W生拋出了問(wèn)題，學(xué)生又一次陷入了探討當(dāng)中。又如對(duì)阿基米德原理的探究，將一只雞蛋放入盛水的燒杯中，雞蛋沉入杯底；然后在燒杯中逐漸加入食鹽，發(fā)現(xiàn)雞蛋慢慢浮起.學(xué)生通過(guò)分析這一實(shí)驗(yàn)，很容易得到“浮力大小與液體密度有關(guān)”的結(jié)論.然后引入“影響浮力大小的因素還有什么？”這一問(wèn)題學(xué)生興致很高，所以教師要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極地開拓思維，提出質(zhì)疑，使學(xué)生的探究意識(shí)得到培養(yǎng)。

四、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、觀察、反思實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)自主設(shè)計(jì)，不僅可以讓學(xué)生獲得深刻的科學(xué)認(rèn)知，掌握豐富的科學(xué)概念，而且學(xué)生在自主動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中，可以有效培養(yǎng)自身的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。例如，在探究“金屬活動(dòng)性順序”時(shí)，教師可以給學(xué)生提供銅絲、鐵絲、鋁片、硫酸銅、硝酸銀等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生根據(jù)自己的思路選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，最終獲取正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種方式不但可以有效拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，使他們?cè)诳茖W(xué)思維的引導(dǎo)下，創(chuàng)新性地提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)原理，而且可以讓學(xué)生充分體會(huì)到成功的樂(lè)趣，從而提高他們的積極性和主動(dòng)性。作為教師，應(yīng)尊重學(xué)生的不同感受，引導(dǎo)學(xué)生制作出有個(gè)性的實(shí)驗(yàn)方案，并尊重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，及時(shí)給予正確的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)與細(xì)節(jié)記錄下來(lái)，不能完全依照課本知識(shí)，而不發(fā)揮自身的想象力。實(shí)際上，有的實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗，有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯，此時(shí)，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)反思，從中尋找失敗的原因，這一點(diǎn)比實(shí)驗(yàn)本身更加重要，有助于最大限度地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。例如，在做鐵絲燃燒這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，許多學(xué)生沒有成功，教師就應(yīng)該與學(xué)生一同分析失敗的原因，以此來(lái)鞏固學(xué)生的基本技能，提高對(duì)知識(shí)的理解。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師一定要注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)、反思實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)客觀事實(shí)形成記錄，這種方式不但有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的分析能力，也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。

五、利用實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育的重要組成部分，是競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的社會(huì)的需要，而創(chuàng)新教育的目的就是要使學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的主體性，能動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。所以要利用實(shí)驗(yàn)逐漸鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新精神，作為教師要敢于讓學(xué)生創(chuàng)新，不要限制學(xué)生的想法，要讓學(xué)生在進(jìn)行自由的發(fā)揮，使得學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使自己的創(chuàng)新意識(shí)得到提高。例如在學(xué)習(xí)《幾種重要的鹽》時(shí)，在進(jìn)行鹽的制取實(shí)驗(yàn)時(shí)，我依據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)方法和所需的實(shí)驗(yàn)材料，在盛有碳酸鈉溶液的試管中，加入氯化鈣溶液，出現(xiàn)白色沉淀。告訴學(xué)生此時(shí)發(fā)生了（Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl）的反應(yīng)，此時(shí)的沉淀物為碳酸鈣，溶液為氯化鈉溶液，可以制取出食鹽（NaCl），而有學(xué)生提出疑問(wèn)，要是加入的氯化鈣過(guò)量得到的溶液就有兩種溶質(zhì)的溶液，就不能制取出較純凈食鹽？此時(shí)，教師不要不去過(guò)問(wèn)學(xué)生提出的問(wèn)題，也不要害怕因?yàn)榻鉀Q了學(xué)生的問(wèn)題而耽誤了教學(xué)的進(jìn)度，如果這樣的話，就容易使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)的抹殺。所以，教師要保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生能夠主動(dòng)的去思考，去探究問(wèn)題。如果教師此時(shí)的一句，不知道有沒有辦法來(lái)解決一下這個(gè)問(wèn)題呢？就會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到激發(fā)，而且還保護(hù)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

將已有的感受告知學(xué)生，不如讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中切身體會(huì)，因此，只要條件允許，教師就可以將教材中的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在分組合作實(shí)驗(yàn)中體會(huì)動(dòng)手的樂(lè)趣。例如，在教學(xué)“杠桿的分類”時(shí)，很多教師只是列舉了幾種不同類型的杠桿，如剪刀、鑷子等，這種方式過(guò)于簡(jiǎn)單，難以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣。首先，教師可以讓學(xué)生從家里帶幾件生活中常見的杠桿；然后，每一組都配備兩把不同的剪刀，讓他們通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，來(lái)比較用不同的剪刀剪同一張紙板的用力情況，這樣一來(lái)，所有學(xué)生都能夠?qū)Ω軛U原理產(chǎn)生較深的體會(huì)與理解。通過(guò)這一探究方式，不但有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能幫助學(xué)生形成較強(qiáng)的內(nèi)在動(dòng)力，促使他們積極主動(dòng)地投入科學(xué)探究活動(dòng)中，提高了教學(xué)的有效性。再如，“水分、無(wú)機(jī)鹽的運(yùn)輸”，教材上只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行對(duì)照。教師可以改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，課前布置學(xué)生剪取一些小段樹枝，全班分成幾個(gè)小組，各組分別對(duì)自己的材料作不同處理：①將枝條順插在稀釋的紅墨水中；②將環(huán)割部分樹皮的枝條順插在稀釋的紅墨水中；③將除去葉的枝條順插在稀釋的紅墨水中；④將枝條倒插在稀釋的紅墨水中。上課時(shí)，先讓學(xué)生對(duì)比觀察用不同方法處理的枝條外觀，并切開莖觀察莖內(nèi)部顏色變化，提出啟發(fā)性問(wèn)題：①莖的顏色是否發(fā)生變化？發(fā)生變化的位置在哪里？②順插的枝條、環(huán)割的枝條、除去葉的枝條、倒插枝條等的現(xiàn)象是否相同？分析產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的分析，各抒己見，在討論和爭(zhēng)議中解決問(wèn)題，得出正確結(jié)論。其間，教師把握火候，相機(jī)點(diǎn)撥。引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦，在實(shí)驗(yàn)觀察中得出新的結(jié)論，這樣做可使學(xué)生對(duì)新的知識(shí)點(diǎn)心領(lǐng)神會(huì)，植根腦海，形成永恒的記憶，且激發(fā)了學(xué)生勇于探索的精神，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。

六、廣泛開展課外實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生們的科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)種類繁多，而且實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間相對(duì)也較多，僅僅依靠課堂時(shí)間開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是達(dá)不到理想的教學(xué)效果的。為此，作為老師必須要引導(dǎo)學(xué)生廣泛開展課外實(shí)驗(yàn)，對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有益的補(bǔ)充，并達(dá)到拓展學(xué)生們科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維能力的目的。

實(shí)驗(yàn)本身就具有濃厚的直觀性，運(yùn)用多樣化課外實(shí)驗(yàn)，不但有助于激發(fā)學(xué)生的探究興趣，而且對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ζ鸬降闹匾耐苿?dòng)作用。如在學(xué)習(xí)測(cè)定溶液的pH值時(shí)，教師可以將pH試紙發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生回家自主實(shí)驗(yàn)，探究汽水、水、果汁、牛奶、肥皂水等液體的酸堿性。又如學(xué)了水循環(huán)后，可以布置學(xué)生在雙休日去做“鹽水中取淡水”的課外活動(dòng)：在一個(gè)大碗內(nèi)放一只小的玻璃瓶子，瓶口比碗口稍低，大碗中盛半碗鹽水，用透明的保鮮膜緊包碗口不漏氣，中間放上顆一元硬幣，使薄膜下凹處正對(duì)瓶口但不接觸，放在陽(yáng)臺(tái)上，過(guò)4小時(shí)后，觀察瓶子中是否出現(xiàn)了水？這水的味道怎么樣？為什么會(huì)這樣？學(xué)生在活動(dòng)中應(yīng)用了汽化和液化的知識(shí)，也理解了海陸間的水循環(huán)的知識(shí)。教師應(yīng)將課內(nèi)課外教學(xué)視為一體，爭(zhēng)取做到課外作準(zhǔn)備，課內(nèi)求發(fā)展。

總之，教學(xué)是一種特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法的指導(dǎo)，突出學(xué)習(xí)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的自學(xué)能力，作為科學(xué)課程的教師，要結(jié)合初中生活潑、好動(dòng)、好奇心強(qiáng)等特點(diǎn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)會(huì)觀察，學(xué)會(huì)分析、解決問(wèn)題，養(yǎng)成學(xué)生熱愛科學(xué)，探索真理的科學(xué)態(tài)度。只有這樣才能使學(xué)生最終能夠系統(tǒng)地掌握知識(shí)，熟練運(yùn)用并且讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，最終是學(xué)生形成終身熱愛科學(xué)的思想。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：科學(xué)史的研究范文

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜性科學(xué);中醫(yī)藥學(xué);啟示

【中圖分類號(hào)】R2-031【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1007-8517(2010)18-012-3

復(fù)雜性科學(xué)[1](Science of Compledty)是一門研究復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)的新興的邊緣、交叉學(xué)科。國(guó)外有學(xué)者稱復(fù)雜性科學(xué)是科學(xué)史上繼相對(duì)論和量子力學(xué)之后的又一次革命[2],國(guó)內(nèi)成思危教授認(rèn)為它是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的一個(gè)新階段[3,4],戴汝為院士稱其為“21世紀(jì)的科學(xué)”。近年有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議和數(shù)量急劇增加,相關(guān)的研究在國(guó)內(nèi)外掀起了熱潮?？傊?它方興未艾,引起了國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。復(fù)雜性科學(xué)打破了線性、均衡、簡(jiǎn)單還原的傳統(tǒng)范式,而致力于研究非線性、非均衡和復(fù)雜系統(tǒng)帶來(lái)的種種新問(wèn)題。復(fù)雜性科學(xué)的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了科學(xué)的縱深發(fā)展。使人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)由線性上升到非線性、由簡(jiǎn)單均衡上升到非均衡、由簡(jiǎn)單還原論上升到復(fù)雜整體論。因此,我們認(rèn)為復(fù)雜性科學(xué)的誕生標(biāo)志著人類的認(rèn)識(shí)水平步入了一個(gè)嶄新的階段,將是科學(xué)發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑。

復(fù)雜性研究最早的起源可以追溯到20世紀(jì)上半葉,1928年貝塔朗菲(Von Bertalanffy)完成了描述生物有機(jī)體系統(tǒng)的畢業(yè)論文。自此以后的20年,在這方面做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)的人及其成果為:McCul-loch和Pitts的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、馮?諾依曼(John Von Neuman)的元胞自動(dòng)機(jī)(cellular automata)和維納的控制論。上個(gè)世紀(jì)50年代到70年代,普里高津提出了耗散結(jié)構(gòu)理論,溝通了非生命系統(tǒng)和生命系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系,說(shuō)明這兩類大系統(tǒng)之間并沒有嚴(yán)格的界限,表面上的鴻溝是由相同的規(guī)律所支配的。耗散結(jié)構(gòu)的理論是對(duì)系統(tǒng)宏觀性質(zhì)的研究,還沒有和系統(tǒng)的微觀性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)。與普里高津同時(shí)代的哈肯的協(xié)同學(xué)則溝通了從微觀到宏觀的通路,使系統(tǒng)在宏觀上表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律能和微觀上的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)。遠(yuǎn)離平衡態(tài)的研究是歐洲復(fù)雜性研究的代表,但是從目前的情況來(lái)看,普里高津和哈肯所研究的系統(tǒng)特性仍屬于“簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)”特性的范疇,可以直接用統(tǒng)計(jì)學(xué)等定量工具進(jìn)行處理。當(dāng)這些方法運(yùn)用到更復(fù)雜的系統(tǒng)中時(shí),遇到了根本性的困難。1984年,在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者蓋爾曼(Gell Mann)等人的發(fā)起與鼓動(dòng)下,一批物理學(xué)家、理論生物學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和計(jì)算機(jī)專家及其它學(xué)科的研究人員聚集于美國(guó)新墨西哥州的圣塔菲組織了一個(gè)松散的研究團(tuán)體,稱為圣塔菲(Santa Fe)研究所。其前期的主要學(xué)術(shù)觀點(diǎn)可概括為:復(fù)雜系統(tǒng)是由大量相互作用的單元構(gòu)成的系統(tǒng)。復(fù)雜性的研究則是研究復(fù)雜系統(tǒng)如何在一定的規(guī)則下產(chǎn)生有組織的行為。近年來(lái),圣塔菲研究所的一些科學(xué)家拓寬了復(fù)雜性的研究?jī)?nèi)容,把興趣逐步轉(zhuǎn)移到對(duì)混沌邊界的研究上?？傮w來(lái)看,圣塔菲研究所認(rèn)識(shí)到復(fù)雜性研究的困難在于不能用傳統(tǒng)的方法來(lái)處理復(fù)雜系統(tǒng)所涉及的問(wèn)題,并提出了復(fù)雜性科學(xué)這一概念。迄今圣塔菲研究所在復(fù)雜性科學(xué)研究方面所涉及的主要內(nèi)容有:復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)、非適應(yīng)系統(tǒng)(如元胞自動(dòng)機(jī))、標(biāo)度、自相似、復(fù)雜性的度量。其中復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)是圣塔菲研究所集中研究的對(duì)象,而且復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論也是第三階段復(fù)雜性科學(xué)的主要成果。

1復(fù)雜性

在復(fù)雜性科學(xué)研究中,復(fù)雜性是客觀事物的一種屬性,是客觀事物跨越層次的、不能夠用傳統(tǒng)的科學(xué)理論直接還原的相互關(guān)系。復(fù)雜性與簡(jiǎn)單性是相對(duì)應(yīng)的。簡(jiǎn)單性一向是現(xiàn)代自然科學(xué)的一條通則。許多科學(xué)家相信自然界的基本規(guī)律是簡(jiǎn)單的。愛因斯坦曾是這種觀點(diǎn)的突出代表。雖然復(fù)雜現(xiàn)象比比皆是,但人們還是努力要把它們還原成更簡(jiǎn)單的行為主體(Agent)或過(guò)程。當(dāng)然的確有不少?gòu)?fù)雜的事物或現(xiàn)象,其背后確實(shí)存在簡(jiǎn)單的規(guī)律或過(guò)程。但是,另一方面也存在大量的事物和現(xiàn)象不能用簡(jiǎn)單的還原論方法進(jìn)行處理。事實(shí)上,簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性是客觀事物的兩種不同表現(xiàn)形式?！皬?fù)雜性必須用復(fù)雜性的方法來(lái)研究”。

2復(fù)雜系統(tǒng)

目前關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的定義還很不統(tǒng)一,至少有30多種,如:復(fù)雜系統(tǒng)就是混沌系統(tǒng)(混沌學(xué)派);復(fù)雜系統(tǒng)是具有自適應(yīng)能力的演化系統(tǒng)(圣塔菲);復(fù)雜系統(tǒng)是包含多個(gè)行為主體(Agent)具有層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng);復(fù)雜系統(tǒng)是包含反饋環(huán)的系統(tǒng)(Stacey);復(fù)雜系統(tǒng)是任何人不能用傳統(tǒng)理論與方法解釋其行為的系統(tǒng)(John Warfield,約翰.沃菲爾德);復(fù)雜系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)非線性系統(tǒng)。

對(duì)指導(dǎo)中醫(yī)學(xué)研究而言,我們認(rèn)為,復(fù)雜系統(tǒng)是具有自適應(yīng)能力的演化系統(tǒng),即有反饋環(huán),又包含行為主體(Agent)及層次結(jié)構(gòu),而且是非線性系統(tǒng)。每一個(gè)層次的行為主體(Agent)對(duì)更高層次的作用者來(lái)說(shuō)都起著建設(shè)磚塊的作用。能夠吸取經(jīng)驗(yàn),從而經(jīng)常改善和重新安排它們的建設(shè)磚塊。所有復(fù)雜的適應(yīng)性系統(tǒng)都會(huì)預(yù)期將來(lái)。這種預(yù)期都基于自己內(nèi)心對(duì)外部世界認(rèn)識(shí)的假設(shè)模型之上,也就是基于對(duì)外界事物運(yùn)作的明確的和含糊的認(rèn)識(shí)之上。能夠隨著系統(tǒng)不斷吸取經(jīng)驗(yàn)而被檢驗(yàn)、被完善和被重新安排。

3復(fù)雜性科學(xué)

3.1復(fù)雜性科學(xué)的概念

我們認(rèn)為:“運(yùn)用非還原論方法研究復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜性的機(jī)理及其演化規(guī)律的科學(xué)”可以作為復(fù)雜性科學(xué)的定義。簡(jiǎn)單地說(shuō),復(fù)雜性科學(xué)就是運(yùn)用非還原論方法研究復(fù)雜系統(tǒng)的科學(xué)。

3.2復(fù)雜性科學(xué)的基本原理

總結(jié)目前的研究成果,我們認(rèn)為復(fù)雜性科學(xué)的基本原理主要有以下一些:

(1)整體性原理由于復(fù)雜性科學(xué)的研究對(duì)象是非線性系統(tǒng),傳統(tǒng)的疊加原理失效,因此,不能采用把研究對(duì)象分成若干個(gè)小系統(tǒng)分別進(jìn)行研究,然后進(jìn)行疊加的辦法,而只能從總體上把握整個(gè)系統(tǒng)。

(2)動(dòng)態(tài)性原理復(fù)雜系統(tǒng)必然是動(dòng)態(tài)系統(tǒng),即與時(shí)間變量有關(guān)的系統(tǒng)。沒有時(shí)間的變化,就沒有系統(tǒng)的演化,也就談不上復(fù)雜性規(guī)律。

(3)時(shí)間與空間相統(tǒng)一原理復(fù)雜性科學(xué)不但研究系統(tǒng)在時(shí)間方向上的復(fù)雜演化軌跡,而且還試圖說(shuō)明系統(tǒng)演化的空間模式。一般說(shuō)來(lái),系統(tǒng)中非線性關(guān)系所導(dǎo)致的渾沌可以認(rèn)為是一種時(shí)間演化軌跡,同時(shí)也可以用分形來(lái)描述系統(tǒng)長(zhǎng)期演化后的空間模式。這兩種描述通過(guò)奇怪吸引子的分?jǐn)?shù)維和李雅普諾夫指數(shù)等概念相關(guān)聯(lián)。

(4)宏觀與微觀相統(tǒng)一的原理復(fù)雜性科學(xué)認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的宏觀變量大的波動(dòng)可能來(lái)自于組成系統(tǒng)的一些元素的小變化。因此,為了探討復(fù)雜系統(tǒng)宏觀變量的變化規(guī)律,必須研究它的微觀機(jī)制。但由于非線性機(jī)制的作用,又不能將系統(tǒng)進(jìn)行分解,所以說(shuō)必須將宏觀與微觀相統(tǒng)一。

(5)確定性與隨機(jī)性相統(tǒng)一原理復(fù)雜性科學(xué)理論表明:一個(gè)確定性的系統(tǒng)中可以出現(xiàn)類似于隨機(jī)的行為過(guò)程,它是系統(tǒng)“內(nèi)在”隨機(jī)性的一種表現(xiàn),它與具有外在隨機(jī)項(xiàng)的非線性系統(tǒng)的不規(guī)則結(jié)果有著本質(zhì)差別。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)而言,結(jié)構(gòu)是確定的,短期行為可以比較精確地預(yù)涵,而長(zhǎng)期行為卻變得不規(guī)則,初始條件的微小變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行軌跡出現(xiàn)巨大的偏差。

3.3復(fù)雜性科學(xué)所涉及的幾個(gè)主要概念

(1)自組織(Self-organization)從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),“自組織”是指一個(gè)系統(tǒng)在內(nèi)在機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下,自行從簡(jiǎn)單向復(fù)雜、從粗糙向細(xì)致方向發(fā)展,不斷地提高自身的復(fù)雜度和精細(xì)度的過(guò)程。這一過(guò)程是適應(yīng)性的,使得系統(tǒng)能夠更好地應(yīng)付或處理它們的環(huán)境。

(2)突現(xiàn)(Emergence)突現(xiàn)是指復(fù)雜系統(tǒng)中的行為個(gè)體(Agent)根據(jù)各自行為規(guī)則相互作用所產(chǎn)生的沒有事先計(jì)劃但實(shí)際卻發(fā)生了的一種行為模式。正如安德森所指出的那樣,復(fù)雜系統(tǒng)“每個(gè)復(fù)雜的層面都會(huì)出現(xiàn)全新的特征。每個(gè)階段都需要全新的法則、概念和普遍化,需要與上一階段同樣多的靈感和創(chuàng)造性?！痹诿恳粋€(gè)階段,新形成的結(jié)構(gòu)會(huì)形成和產(chǎn)生新的突然出現(xiàn)的行為表現(xiàn),如心智是一個(gè)突現(xiàn)的特征。

(3)混沌邊緣(Edge of Chase)這是指一個(gè)復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行在有序和無(wú)序之間的相交過(guò)程中出現(xiàn)的有界非穩(wěn)定性的一種形式。是復(fù)雜系統(tǒng)的層次的行為中,系統(tǒng)的元素從未完全鎖定在一處,但也從未解體到騷亂的地步。這樣的系統(tǒng)既穩(wěn)定到足以儲(chǔ)存信息,又能快速傳遞信息。這樣的系統(tǒng)是具有自發(fā)性和適應(yīng)性的有生命的系統(tǒng),它能夠組織復(fù)雜的計(jì)算,從而對(duì)世界做出反應(yīng)?；煦绲倪吘壘褪巧凶銐虻姆€(wěn)定性來(lái)支撐自己的存在,又有足夠的創(chuàng)造性使自己名副其實(shí)為生命的那個(gè)地方,是復(fù)雜系統(tǒng)能夠自發(fā)地調(diào)整和存活的地帶。進(jìn)化似乎永遠(yuǎn)都導(dǎo)向混沌的邊緣。系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)而到達(dá)混沌的邊緣。

(4)人工生命(alife)人工生命是用綜合的方法來(lái)理解生命,用計(jì)算機(jī)、或也許是機(jī)器人等新型媒介來(lái)探索生物學(xué)領(lǐng)域的各種發(fā)展的可能性。人工生命研究演衍出了三個(gè)偉大洞見:①有生命的系統(tǒng)似乎總是自下而上地、從大量極其簡(jiǎn)單的系統(tǒng)群中突現(xiàn)出來(lái)?！拔覀儚挠?jì)算機(jī)模擬復(fù)雜的物理系統(tǒng)中獲得的最為驚人的認(rèn)識(shí)是:復(fù)雜的行為并非出自復(fù)雜的基本結(jié)構(gòu)?！按_實(shí),極為有趣的復(fù)雜行為是從極為簡(jiǎn)單的元素群中突現(xiàn)出來(lái)的?！雹讷@得類似生命行為的方法,就是模擬簡(jiǎn)單的單位,而不是去模擬巨大而復(fù)雜的單位。是運(yùn)用局部控制,而不是運(yùn)用全局控制。讓行為從底層實(shí)現(xiàn)出來(lái),而不是自上而下地做出規(guī)定。做這種實(shí)驗(yàn)時(shí),要把重點(diǎn)放在正在產(chǎn)生的行為上,而不是放在最終結(jié)果上。③從生命的特點(diǎn)在于組織,而不在于分子這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),生命有可能不僅只是類似計(jì)算機(jī),生命根本就是一種計(jì)算法。在此之所以介紹人工生命概念,是出于我們?nèi)缦碌恼J(rèn)識(shí):中醫(yī)學(xué)從某種意義上講,也可以被視為一種人工生命。

4生物系統(tǒng)的復(fù)雜性研究

人們普遍認(rèn)為,生物的復(fù)雜性和非生物的復(fù)雜性是兩類不同的復(fù)雜性,前者的復(fù)雜性程度比后者要高得多,而且有質(zhì)的不同。生物復(fù)雜性有三個(gè)特點(diǎn),其一是在復(fù)制生物結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,存在指令和控制,并由此展現(xiàn)出生長(zhǎng)性和自適應(yīng)性;其二是生物具有無(wú)雙性,這導(dǎo)致不同層次、不同類群,甚至不同個(gè)體生物的復(fù)雜性,顯示有很強(qiáng)的個(gè)性,這是在生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的一個(gè)難點(diǎn);其三是生物復(fù)雜程度的超巨性,這也使得生物復(fù)雜性難以量化。研究表明,許多生物體中存在混沌現(xiàn)象,兔嗅覺識(shí)別的過(guò)程、穴位的紅外輻射、人的腦電信號(hào)、大鼠的心動(dòng)周期信號(hào)、健康人的心搏、兒童的心理周期都具有混沌特征。另外,不少醫(yī)學(xué)研究者將混沌理論應(yīng)用于疾病的研究,對(duì)心臟病、精神病、癲癇病、糖尿病等疾病的發(fā)生機(jī)理、診斷與控制方法以及疾病的傳播過(guò)程進(jìn)行了具有實(shí)踐意義的探討。

5復(fù)雜性科學(xué)對(duì)中醫(yī)學(xué)研究的啟示

中醫(yī)學(xué)研究的對(duì)象是人體,由于人體是復(fù)雜巨系統(tǒng),所表現(xiàn)的各種疾病也極其復(fù)雜,在此,在應(yīng)對(duì)復(fù)雜的人體與復(fù)雜的疾病,中醫(yī)也經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的漫長(zhǎng)過(guò)程,不斷重復(fù)著經(jīng)驗(yàn)━規(guī)則━臨床驗(yàn)證━更新經(jīng)驗(yàn)━更新規(guī)則循環(huán)往復(fù)不斷完善與發(fā)展起來(lái)的,中醫(yī)的辨證論治是以由歷代醫(yī)學(xué)的臨床經(jīng)驗(yàn)為建筑材料堆砌起來(lái)的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。中醫(yī)學(xué)應(yīng)用“寒則熱之,熱者寒之,虛則補(bǔ)之,實(shí)則瀉之”等基本規(guī)則。但在臨床上,針對(duì)不同情況,往往可以做得很細(xì)化,如要考慮藥物的產(chǎn)地、患者所處的地域、所處背景等人文社會(huì)情況,而針對(duì)這些情況,也有要應(yīng)用不同的規(guī)則。中醫(yī)與新興的復(fù)雜性科學(xué),其起點(diǎn)是不同的,中醫(yī)是針對(duì)人體的復(fù)雜巨系統(tǒng)出現(xiàn)的偏頗,糾偏補(bǔ)缺,而達(dá)到整體的協(xié)調(diào);而復(fù)雜性科學(xué)是從還原論出發(fā),研究多個(gè)行為主體(Agent)通過(guò)自組織,在形成不同層次結(jié)構(gòu)時(shí),所涌現(xiàn)的的新的特征。但這并不能掩蓋中醫(yī)學(xué)的復(fù)雜性特征,如朱時(shí)清院士認(rèn)為,中醫(yī)的自組織自相似與復(fù)雜性科學(xué)的特征吻合;西醫(yī)注重物質(zhì)實(shí)體,中醫(yī)重視協(xié)調(diào),生物復(fù)雜系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)各組分關(guān)系高度協(xié)調(diào)。喬宇認(rèn)為中醫(yī)的理論基礎(chǔ)是“整體論”,可以說(shuō)中醫(yī)屬于復(fù)雜性科學(xué)。中醫(yī)學(xué)的理論體系本身就是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng),中醫(yī)的哲學(xué)思想基礎(chǔ)即“陰陽(yáng)五行系統(tǒng)”,陰陽(yáng)五行模型體現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)的非線性特征。中醫(yī)臟腑理論與復(fù)雜性科學(xué)相通,診療方法與復(fù)雜性科學(xué)相通,辯證施治的意象說(shuō)屬于近代科學(xué)模式識(shí)別。以分子水平來(lái)看,作為自然藥物的每一種中藥也都是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),一味中藥往往具有很多不同效用,而當(dāng)多味中藥以不同的搭配組成方劑,則又是一個(gè)不同的復(fù)雜系統(tǒng)。因此可以說(shuō),人體是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),與之相對(duì)應(yīng)的中醫(yī)藥診療體系是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。

關(guān)于研究方法,宋琳莉等提出用系統(tǒng)思維代替中醫(yī)整體思維與形象思維、本能思維。潘國(guó)鳳等認(rèn)為應(yīng)以系統(tǒng)論與還原論相結(jié)合的復(fù)雜性科學(xué)研究中藥。白云靜等提出整體性思維與還原性思維逆向?qū)拥扔^點(diǎn)。中醫(yī)學(xué)研究可以借鑒的研究方法有:復(fù)雜性適應(yīng)系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)挖掘,從定性到定量的綜合集成法,模型構(gòu)建、人工智能等。

關(guān)于從定性到定量的綜合集成法是從上世紀(jì)80年代中期開始的。1986年開始,在錢學(xué)森指導(dǎo)的“系統(tǒng)學(xué)”討論班,對(duì)有關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討。經(jīng)過(guò)5年的探討與實(shí)踐后,于80年代末,把對(duì)系統(tǒng)的研究加以拓廣,提煉出開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的概念,并總結(jié)概括了處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論,形成了“從定性到定量的綜合集成研討廳體系”的構(gòu)思,把復(fù)雜系統(tǒng)的研究推上了一個(gè)新的臺(tái)階。并從概念上弄清楚了“復(fù)雜性”問(wèn)題,得出如下結(jié)論:“復(fù)雜性”實(shí)質(zhì)上是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。由于開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)也把復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜巨系統(tǒng)和開放的簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)作為特殊情況,所以復(fù)雜性的研究自然也把這些系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性概括在其范疇之中。這就對(duì)復(fù)雜性的研究方向有一清晰的把握。綜合集成研討廳體系是處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論,從思維科學(xué)的層次來(lái)看,它又是思維科學(xué)的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。它的構(gòu)思是把專家們和知識(shí)庫(kù)、信息系統(tǒng)、各種人工智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)象作戰(zhàn)指揮廳那樣組織起來(lái),形成一個(gè)巨型的人機(jī)結(jié)合的智能系統(tǒng),共同作用于復(fù)雜問(wèn)題的求解。從對(duì)綜合集成研討廳體系的構(gòu)思,我們可以看出,與歷史上其它方法論不同的是,綜合集成研討廳體系不是一系列公式的匯總,也不是以某幾條公理為基礎(chǔ)搭建起來(lái)的抽象框架。它的實(shí)質(zhì)是指導(dǎo)人們?cè)谔幚韽?fù)雜問(wèn)題時(shí),把專家的智慧、計(jì)算機(jī)的高性能和各種數(shù)據(jù)、信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái),構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的、強(qiáng)大的問(wèn)題求解系統(tǒng)。因此,從軟/硬件體系上和組織結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng),使之能真正應(yīng)用于復(fù)雜問(wèn)題的研究實(shí)踐顯得尤為重要。我們對(duì)證候研究的研究,借鑒了從定性到定量的綜合集成研討廳體系的研究方法,取得了一定的成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋學(xué)鋒.復(fù)雜性、復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué)[M].中國(guó)科學(xué)基金,2003(5):

262-269.

[2] Waldrop M.復(fù)雜:誕生于秩序與混沌邊緣的科學(xué)[M].陳玲,譯.北京:三聯(lián)書店,1997,1-7.

[3] 成思危,馮英艷.復(fù)雜性科學(xué)探索[J].北京:民主與建設(shè)出版社,1999,

第8篇：科學(xué)史的研究范文

【關(guān)鍵詞】 科學(xué)探究 課堂教學(xué) 實(shí)踐研究

【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711（2014）01-074-01

所謂科學(xué)探究式課堂教學(xué)，就是以科學(xué)探究為主的教學(xué)。具體來(lái)說(shuō)，它是指在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種學(xué)習(xí)方式，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。

一、科學(xué)探究式課堂教學(xué)的具體內(nèi)容

1. 科學(xué)探究式課堂教學(xué)的理論依據(jù)。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下，以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用，教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)是對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)過(guò)程，同時(shí)學(xué)生要主動(dòng)地構(gòu)建對(duì)外部信息的解釋系統(tǒng)。而傳統(tǒng)的教學(xué)法以灌輸式為多，課堂教學(xué)若繼續(xù)沿襲這種形式，就無(wú)法實(shí)施素質(zhì)教育。

2. 科學(xué)探究式課堂教學(xué)的基本原則。在教的策略上，遵循以下原則：⑴主體性原則：一切從學(xué)生主體出發(fā)，讓學(xué)生成為知識(shí)技能的“探究者”，難點(diǎn)問(wèn)題的“突破者”，使學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)的主人；⑵民主性原則：營(yíng)造寬松和諧、民主的課堂氛圍，有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展；⑶差異性原則：承認(rèn)學(xué)生存在差異，注重個(gè)別指導(dǎo)，因材施教；⑷創(chuàng)造性原則：注重激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，充分發(fā)掘?qū)W生的天資和潛能。

3. 科學(xué)探究式課堂的一般程式：

二、科學(xué)探究式課堂教學(xué)的案例分析

《探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教學(xué)案例

【教師引入】用多媒體展示下列情景：雨滴、雪片、樹葉的飄落、蘋果落地、小石子落入水井中

讓學(xué)生觀察后，歸納出它們的運(yùn)動(dòng)特征：在重力的作用下下落――落體運(yùn)動(dòng)

【新課教學(xué)】1. 落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探索

問(wèn)：什么樣的物體下落得快？

由學(xué)生根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)判斷、討論，形成結(jié)論：重的物體下落得快.如：撐開的雨傘下落得比人慢。

提示：生活中有輕的物體下落得快的實(shí)例嗎？

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：⑴ 玩具降落傘和人的下落速度比較；⑵ 雨傘和人的下落速度比較。

這時(shí)學(xué)生對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律感到困惑，教師不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想：輕、重物體下落得一樣快。

設(shè)疑：為什么我們生活中看到的情形沒遵守這樣的規(guī)律呢？

引導(dǎo)學(xué)生分析：是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?/p>

問(wèn)：如果設(shè)法消除空氣阻力的影響，結(jié)果如何？

學(xué)生猜想：一樣快

問(wèn)：如何消除空氣阻力？

學(xué)生討論：抽氣

讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（分成4組）

得出結(jié)論：沒有空氣阻力時(shí)，輕、重物體下落一樣快――自由落體運(yùn)動(dòng)

2. 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究：⑴運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究；⑵加速度的研究。

演示：小鐵球的下落運(yùn)動(dòng)

學(xué)生觀察得出結(jié)論：小鐵球的下落是一種加速直線運(yùn)動(dòng)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：

讓學(xué)生猜想：是勻加速直線運(yùn)動(dòng)嗎？

讓學(xué)生分組討論研究的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)學(xué)生的方案進(jìn)行交流、評(píng)價(jià)，確定出最佳方案：由研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：

數(shù)據(jù)記錄與處理：

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：⑴自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)；⑵自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為9.8m/s2.

三、實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)

第9篇：科學(xué)史的研究范文

【關(guān)鍵詞】幼師政治課 體驗(yàn)式教學(xué) 實(shí)驗(yàn)研究

【中圖分類號(hào)】G611 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）11-0066-03

一、體驗(yàn)和體驗(yàn)式教學(xué)的涵義

界定體驗(yàn)式教學(xué)的涵義首先要界定體驗(yàn)的涵義。在中外學(xué)者的諸多探討中，筆者比較贊同李英的觀點(diǎn)：“體驗(yàn)，既是一種活動(dòng)，也是活動(dòng)的結(jié)果?！焙?jiǎn)言之，就是一個(gè)人親歷某個(gè)活動(dòng)的過(guò)程和在其中獲得的一些認(rèn)知和情感。體驗(yàn)式教學(xué)就是學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷或已有經(jīng)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)周圍事物，并認(rèn)識(shí)、理解、感悟、驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容的一種教學(xué)方式或?qū)W習(xí)方式。它要求教師根據(jù)所講授的不同內(nèi)容，設(shè)計(jì)出不同的體驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生在不同的情境中內(nèi)化知識(shí)、升華情感、積累經(jīng)驗(yàn)、提高能力，最終達(dá)成外在知識(shí)和內(nèi)在道德成長(zhǎng)、能力增長(zhǎng)和諧發(fā)展的目的，達(dá)到受教育者知情意行的重新整合。以體驗(yàn)為核心的體驗(yàn)式教學(xué)，可以讓學(xué)生在某種親歷或想象的體驗(yàn)中，喚起以往相關(guān)的感知覺記憶，有利于拓展和深化學(xué)生的情感體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心、探究欲和學(xué)習(xí)興趣，也有利于學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)中發(fā)展創(chuàng)造性思維、合作能力和實(shí)踐能力，培養(yǎng)積極的情感、態(tài)度、價(jià)值觀。

二、體驗(yàn)式教學(xué)的實(shí)施步驟、實(shí)施原則

基于當(dāng)前幼師政治教學(xué)的相對(duì)被動(dòng)、較為枯燥的實(shí)際情況，筆者在學(xué)前教育專業(yè)2012年級(jí)中開展了政治課體驗(yàn)式教學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際，按照“導(dǎo)入話題，激發(fā)動(dòng)力――創(chuàng)設(shè)情境，互動(dòng)體驗(yàn)――觀察反省，深入領(lǐng)悟――積極嘗試，鞏固體驗(yàn)”的步驟滲透性地開展了體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

具體實(shí)施步驟，如下圖所示：

舉例來(lái)說(shuō)：在教授“教師愛”的過(guò)程中，筆者講述了霍懋征老師生動(dòng)體現(xiàn)教師愛的一個(gè)小故事：新來(lái)的一個(gè)女學(xué)生上課經(jīng)常舉手，可常?；卮鸩怀鰜?lái)?；衾蠋熈粜挠^察發(fā)現(xiàn)，這個(gè)女生因?yàn)閾?dān)心自己學(xué)習(xí)不好，可能會(huì)遭到同學(xué)嘲笑，所以總是舉手。于是霍老師單獨(dú)找到這個(gè)女學(xué)生，和她約好一個(gè)“暗號(hào)”：不會(huì)回答的舉左手，會(huì)回答的舉右手。誰(shuí)也不知道這個(gè)舉手的秘密。漸漸地這個(gè)女學(xué)生的成績(jī)好起來(lái)了，自信和笑容也多起來(lái)了。筆者講述完故事，就拋出許多問(wèn)題，進(jìn)行試驗(yàn)。首先請(qǐng)學(xué)生們嘗試體驗(yàn)所有問(wèn)題都舉手，當(dāng)回答不出時(shí)內(nèi)心的感受;接著請(qǐng)學(xué)生們嘗試使用“不會(huì)舉左手、會(huì)的舉右手”的方法，體驗(yàn)維護(hù)自尊和不斷成功的快樂(lè);然后請(qǐng)學(xué)生們分享自己的感受，最后由教師總結(jié)升華，使學(xué)生們對(duì)智慧的教師愛的理解更加深入。課后，筆者請(qǐng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個(gè)在幼兒園觀察到的場(chǎng)景，嘗試用智慧的教師愛的方式在維護(hù)孩子自尊的前提下，幫助孩子不斷獲得成功體驗(yàn)并逐漸進(jìn)步。在課后的積極嘗試中，鞏固體驗(yàn)，深化體驗(yàn)式教學(xué)中的所得。

在多年的體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)踐中，筆者總結(jié)出以下幾方面實(shí)施原則：（1）身份定位明確原則。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，教師要成為學(xué)生學(xué)習(xí)的“助產(chǎn)士”。（2）尊重學(xué)生主動(dòng)性原則。教師要放下越俎代庖式的“哺喂”，多鼓勵(lì)學(xué)生自主體驗(yàn)和主動(dòng)生成的過(guò)程。（3）因材施教原則。根據(jù)學(xué)生已有知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維特點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Φ?，?chuàng)設(shè)緊貼教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)情境。（4）將體驗(yàn)式教學(xué)理念融入考核體系原則。將平時(shí)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)的考核（如課堂發(fā)言和討論表現(xiàn)、研究性學(xué)習(xí)作業(yè)分享、實(shí)踐活動(dòng)效果評(píng)估、團(tuán)隊(duì)活動(dòng)和作業(yè)評(píng)估等）納入考核范圍。（5）重視體驗(yàn)式教學(xué)能力培養(yǎng)的原則。

三、體驗(yàn)式教學(xué)的成效分析

筆者在2012級(jí)選取了四個(gè)班開展了實(shí)驗(yàn)研究。其中兩個(gè)班為實(shí)驗(yàn)班，開展體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)班為對(duì)照班，開展傳統(tǒng)的政治課教學(xué)。四個(gè)班規(guī)模相似，發(fā)展水平相似，教學(xué)同進(jìn)度，考核同方法，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為一學(xué)年。

研究過(guò)程中，筆者對(duì)這四個(gè)班級(jí)分別進(jìn)行了兩次問(wèn)卷調(diào)查。第一次調(diào)查在實(shí)驗(yàn)前，發(fā)放《幼師生政治課學(xué)習(xí)情況調(diào)查問(wèn)卷》205份，收回有效問(wèn)卷205份，有效率100%;第二次調(diào)查在實(shí)驗(yàn)后，發(fā)放《幼師生政治課實(shí)施體驗(yàn)式教學(xué)的調(diào)查問(wèn)卷》205份，收回有效問(wèn)卷205份，有效率100%。兩次問(wèn)卷都采用無(wú)記名的方式進(jìn)行的，由班主任負(fù)責(zé)發(fā)放和回收。問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果和訪談結(jié)果表明，體驗(yàn)式教學(xué)方法運(yùn)用于幼師政治課堂教學(xué)比傳統(tǒng)的教學(xué)方法更受學(xué)生的歡迎，教學(xué)效果也更好，同時(shí)，師生之間的關(guān)系更融洽了，學(xué)生興趣更濃了，教與學(xué)的氛圍更輕松愉快了，學(xué)生對(duì)老師和自己的評(píng)價(jià)更高了，他們從課堂中學(xué)習(xí)到的也更多了。

具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.把課堂還給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

過(guò)去的政治課堂，講授與學(xué)生的感受脫節(jié)，學(xué)生們大多對(duì)理性知識(shí)不甚感興趣，因此，課堂氛圍寡淡，興趣索然。筆者在體驗(yàn)式教學(xué)過(guò)程中，注重從學(xué)生的興趣點(diǎn)和感受入手，吸引他們的好奇心和求知欲，從而想方設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)踐證明，體驗(yàn)式教育方法確實(shí)優(yōu)于傳統(tǒng)的幼師政治課堂。從表1可見，實(shí)驗(yàn)前僅有25.24%的學(xué)生認(rèn)為本學(xué)科重要和非常重要，而在實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)班提高到了96.19%，對(duì)照班雖然也提高到60.95%;在學(xué)習(xí)興趣濃厚程度上，實(shí)驗(yàn)前濃厚程度為8.57%，實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班提高到71.43%，對(duì)照班為19.05%;由此可見，體驗(yàn)式教學(xué)方法確實(shí)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)本學(xué)科的重要性。

在學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性方面，實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)班的“積極主動(dòng)”從5.24%上升到74.29%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照班的19.05%;在完全被動(dòng)方面，實(shí)驗(yàn)班下降為0%。當(dāng)學(xué)生遇到難題的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)班有96.19%的學(xué)生更愿意主動(dòng)“探討或請(qǐng)教他人”。在主動(dòng)參與度上，實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生“主動(dòng)參與和配合老師”的占97.14%，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)前的15.24%和對(duì)照班的28.57%。由此可見，體驗(yàn)式教學(xué)方法下的學(xué)生學(xué)習(xí)，確實(shí)更加積極主動(dòng)。

從課堂的主體性角度來(lái)看，實(shí)驗(yàn)班課堂教學(xué)更側(cè)重于指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)、師生討論交流和培養(yǎng)學(xué)生能力，分別上升了70%、70%和62.39%;教師講解書本知識(shí)的部分則從82.38%下降到42.86%。這說(shuō)明，學(xué)生在體驗(yàn)式教學(xué)中蛻去了許多依賴性，增長(zhǎng)了許多獨(dú)立性和創(chuàng)造性，更愿意在教師的指導(dǎo)下主動(dòng)探索、發(fā)展能力、建構(gòu)新知，從而逐漸成長(zhǎng)為自己學(xué)習(xí)的主人。

表1 學(xué)生對(duì)政治課的態(tài)度與動(dòng)力

重視本課 興趣較濃 積極主動(dòng) 主動(dòng)參與配合

實(shí)驗(yàn)前 25.24% 8.57% 5.24% 15.24%

實(shí)驗(yàn)后對(duì)照班 60.95% 19.05% 19.05% 28.57%

實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班 96.19% 71.43% 74.29% 97.14%

2.增進(jìn)了新型師生關(guān)系的建立，推動(dòng)了教與學(xué)的共同進(jìn)步。

傳統(tǒng)的政治課上常常能看到學(xué)生思想溜號(hào)、多人請(qǐng)假、教師唱獨(dú)角戲等現(xiàn)象，學(xué)生和老師之間關(guān)系疏遠(yuǎn)，學(xué)生最快樂(lè)的就是老師宣布“下課”。在體驗(yàn)式教學(xué)的課堂中，95.23%的學(xué)生認(rèn)為課堂氣氛活躍民主，超過(guò)實(shí)驗(yàn)前和對(duì)照班的相關(guān)數(shù)據(jù)。

從師生關(guān)系角度看，實(shí)驗(yàn)班中有更多學(xué)生經(jīng)常和師生討論交流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)前和對(duì)照班。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生更樂(lè)于主動(dòng)配合教師教學(xué)，認(rèn)為老師善于接受學(xué)生的建議，能經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生查閱資料和開展教學(xué)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)可課堂教學(xué)的“滿意”程度為74.29%，高于對(duì)照班的23.81%。由此可見，體驗(yàn)式教學(xué)正悄悄改變著傳統(tǒng)的師生關(guān)系，使學(xué)生更加親近老師，樂(lè)于跟隨老師，而老師也更加愿意親近學(xué)生，傾囊相授。在訪談中，許多老師還談到了他們很享受這樣平等的師生關(guān)系，并從中受益匪淺;學(xué)生們也很享受和老師平等溝通的愉受，煥發(fā)出了生機(jī)勃勃的學(xué)習(xí)熱情。新型的師生關(guān)系增強(qiáng)了學(xué)生的向師性和教師的道德影響力，推動(dòng)了教學(xué)雙方的共同進(jìn)步。

表2 教學(xué)氛圍與師生關(guān)系

較民主活躍 師生經(jīng)常交流 教師經(jīng)常指導(dǎo) 課堂滿意度

實(shí)驗(yàn)前 7.14% 4.76% 3.33% 20%

實(shí)驗(yàn)后對(duì)照班 25.91% 8.57% 28.57% 23.81%

實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班 95.23% 86.67% 82.86% 74.29%

3.以人為本，促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性和能力的發(fā)展，提高了課堂教學(xué)效果。

政治課堂作為學(xué)校的重要德育陣地，也應(yīng)該把以人為本，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性和能力的全面發(fā)展為目標(biāo)。體驗(yàn)式課堂一改往日被動(dòng)學(xué)習(xí)、死記硬背的舊模式，充分到尊重學(xué)生的個(gè)性，讓學(xué)生體會(huì)到作為一個(gè)獨(dú)特的個(gè)人而被看到被傾聽的存在感;體驗(yàn)式課堂也通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生去感受、思考和討論，推動(dòng)他們從“做中學(xué)”，不斷在能力素養(yǎng)等方面實(shí)現(xiàn)真正的全面發(fā)展。從問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果中可見，實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生把學(xué)習(xí)政治課的目的定義為“應(yīng)付考試”的從實(shí)驗(yàn)前的43.81%下降到了5.71%，低于對(duì)照班的33.33%;他們中的絕大多數(shù)更加關(guān)心自身素質(zhì)的提高。

在遇到難題的解決辦法上，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生更愿意上網(wǎng)探討和請(qǐng)教他人，這是自我更牢固或高自尊的一種表現(xiàn)，因?yàn)樗麄冊(cè)隗w驗(yàn)式教學(xué)中增多了自我了解、拓展了知識(shí)、增強(qiáng)了能力和自信，所以，更樂(lè)于接受挑戰(zhàn)。

同樣的，在實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的知識(shí)遷移能力和自信心明顯高于對(duì)照班。98.10%的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生認(rèn)為能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，97.14%的實(shí)驗(yàn)班學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)政治課有助于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，兩項(xiàng)都明顯高于實(shí)驗(yàn)前和對(duì)照班。

同時(shí)，訪談中其他老師的發(fā)現(xiàn)也證實(shí)了體驗(yàn)式教學(xué)促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展，提高課堂教學(xué)效果的實(shí)際成效。班主任老師發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生更能體會(huì)和準(zhǔn)確地表達(dá)自己的感受，更能理解和遵守規(guī)章制度，自主性和自覺性有所提升。文化課和藝術(shù)課老師發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的想象力、感受力和表現(xiàn)力更豐富了，師生關(guān)系更親密，溝通順暢，合作更愉快。專業(yè)課老師也發(fā)現(xiàn)學(xué)生的操作能力更強(qiáng)了，他們樂(lè)于接受挑戰(zhàn)，更有自信，分析能力和溝通能力明顯好于對(duì)照班，實(shí)習(xí)期間，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生也更積極主動(dòng)，活潑開朗，很受小朋友們的歡迎。

表3 學(xué)生能力

自發(fā)學(xué)習(xí) 主動(dòng)研討 自主運(yùn)用教材 知識(shí)遷移

實(shí)驗(yàn)前 56.19% 53.33% 48.57% 34.29%

實(shí)驗(yàn)后對(duì)照班 66.67% 58.10% 57.14% 50.48%

實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)班 94.29% 96.19% 98.10% 97.14%

四、幼師政治課實(shí)施體驗(yàn)式教學(xué)的一些思考

通過(guò)研究，我發(fā)現(xiàn)幼師政治課體驗(yàn)式教學(xué)的研究還處于起步階段，尤其在實(shí)踐中還存在許多難點(diǎn)，需要我們與時(shí)俱進(jìn)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，探索有效的解決策略。

1.幼師政治課使用體驗(yàn)式教學(xué)是有限的，應(yīng)當(dāng)因地制宜地使用，體驗(yàn)式教學(xué)方法不能全部取代傳統(tǒng)的教學(xué)方法。

2.找準(zhǔn)引發(fā)體驗(yàn)的切入點(diǎn)是體驗(yàn)式教學(xué)的難點(diǎn)。教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要關(guān)注學(xué)生的情感因素、成長(zhǎng)經(jīng)歷等，精心設(shè)計(jì)教學(xué)情境，選擇適合的切入點(diǎn)，才能引起學(xué)生的深度共鳴。

3.體驗(yàn)式教學(xué)對(duì)教師要求很高。教師不僅要學(xué)識(shí)廣博，洞察人性，還要貼近生活、貼近學(xué)生;同時(shí)，還要經(jīng)驗(yàn)過(guò)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，具備組織體驗(yàn)式教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李英.一種教育學(xué)的話語(yǔ)[J].教育理論與研究，2001，21（12）：1-5