科学知识与行动
科学知识与行动(精选11篇)
科学知识与行动 第1篇
一、知识建构中的编辑行动研究
1.在行动研究中丰富深化“实践中的知识”
实践是编辑专业知识的原生地与价值归宿。所谓“实践中的知识”指编辑在自身的专业生活环境中探究、反思编辑实践话语所获取的专业知识。编辑的专业发展凭借实践性知识得以保障,行动研究使编辑能够更主动地深入编辑实践,更系统地针对某一个具体情境思考、分析和理解现实问题,并根据自己的理解建构具体情境的意义。积极的分析、推论活动不仅能激活编辑原有的经验和知识,而且能促成新的认识和理解。研究结果的实践取向驱使编辑把生成的实践经验转换为进一步的行动,在实践中检验并修饰这些知识观念的合理性和有效性。由此,目标和手段成为一种相互建构的关系,编辑则根据彼此之间的需要进行适时调整,在这样的“实践—反思”循环发展系统中,编辑通过反思、分析和再认识,逐步清晰地形成自己的知识。该过程不但使编辑将自己的内隐知识明朗化和具体化,而且激发编辑通过再行动来识别、分析、抽取并概括出一定的超越感性的抽象规定,达成知识的理性和公正,其结果既可能是对原有知识经验的丰富与充实,也可能是对原有知识经验的调整或重构。
在行动研究的循环发展过程中,编辑把无意识的实践知觉与不系统的经验反思转换成有意识、有步骤、有实证依据的科学反思,将习以为常的观点提升至意识的层次来理解、矫正、深化和构建符合特定编辑情境的专业化知识。从实践的真实情境出发,能使研究更加切合实际,研究成果为编辑所理解和掌握,避免认识的盲目性和理解上的偏执性。
2.在行动研究中掌握运用“为了实践的知识”
“为了实践的知识”也就是通常所说的理论知识(formal knowledge)。这种知识具体指的是由专门的科研人员通过研究得出的抽象的、普遍性的知识和理论,具有绝对性、永恒性和超越性的特点,是有待编辑理解和阐释的观念文本(idea)。理论知识的抽象性和潜在性特征为编辑构建知识提供了无限可能性。虽然实践性知识是编辑专业发展的基础,但是直接来自实践的知识并不能构成编辑建构知识所需要的全部内容。换言之,澄清编辑知识的实践性本源并不是要排斥理论知识在编辑发展中的作用。相反,确立编辑发展的实践基础恰恰是为了明确不同知识表述形式在编辑专业发展中的不同作用,因此,重申理论知识在编辑知识建构中的重要地位和现实意义。
在编辑实践中,编辑通过反思自己的编辑实践而认知、生成具有具体生动、灵活、开放的实践性知识,这种具有明显的情境化、个人化和经验性特征的实践知识成为编辑专业发展生生不息的智慧源泉。但与此同时,由于编辑活动的日常生活化,实践知识也相应地呈现缄默化、多义性、随意性和经验性等特点,难免陷入知识的难以把握或认识的局限性和肤浅化。因此,编辑发展不能仅仅满足于实践性知识,编辑的知识建构还需要理论知识的关照。但是,由于理论知识对编辑而言具有外在性和疏离性,因此,它的价值最终由实践者实践体验所决定。在这里,知识不再分为理论知识和实践知识,编辑不再从理论的观念世界出发理解并解释自身的实践活动。行动研究则是通向此类知识的有效途径。在知识建构中编辑把“为了实践的知识”和“实践中的知识”结合起来考察知识的自主能动性,关注如何将无限的、抽象的理论知识及具体的实践知识转化为具有现实意义的“关于实践的知识”,以审视实践知识的理性与公正,拓展对理论知识的理解和释义的空间。
3.在行动研究中建构提升“为了实践的知识”
编辑知识建构是多种知识形态的整合,专业知识最终是以实践应用为价值取向的理性知识形态,编辑通过它的不断建构与提升达成自身的成长和发展。但是,编辑专业知识又与理论知识不同,它同时保有实践知识的充盈、丰富和生动,而绝不仅仅去寻找抽象的以认识为取向的概念。编辑出版的意义不是一个概念的认识,而是一个实现的过程,当专业知识被这样理解和建构时,编辑的专业发展就获得了一个坚实的理性支撑。行动研究所希望探索的正是这样一种以实践为取向的编辑实践理论,在实践中建构并践行编辑的实践性质,通过恢复事情本身生成无比丰富而变动的意义。在行动研究中,编辑直接面对实践,把理论知识和实践知识结合起来能动地考察建构知识,关注如何将无限的、抽象的理论知识及具体的实践知识转化为具有实践关怀和现实意义的专业知识,编辑若只坚执于实践知识、片面夸大编辑实践中那些体现具体的专业生活情境特征的内容以及它们的效用,而没有超出近在咫尺的东西,在一个更大的整体中按照更真实的比例更清楚地去看,那么所生成的实践知识将呈现出片面、肤浅、狭隘等缺陷,使其失去应有的认识价值与指导价值。与之相反,若只接纳理论知识,仅从知识观念出发,偏重于抽象的理论知识,退缩于理论指导层面,夸大理想与现实的距离,那么理论知识的价值必然流于空疏、浮泛之中。“实践中的知识”的构建虽然表面上多为非常具体实用的理解和阐释,很少抽象思辨和纯粹论理,却仍然是一种深沉的理性思索,是对理性和理性范畴的探索、论证与发现。
二、编辑专业发展中的行动研究
1.行动研究能够保障编辑系统地深入实践
编辑的专业知识源于编辑与环境的持续互动,实践情境和经验背景构成了编辑专业成长的生活场景。然而编辑活动充满了不确定性,并受到编辑组织、编辑对象、编辑理念等诸多因素的交互作用和动态影响。这一方面为编辑提供了永不枯竭的认知资源和素材,但另一方面也难以“提高认识的理性(rationality)和理解的公正性(justice)”。行动研究为编辑提供了包括提高自我效能,形成心理契约,进行自我反思等多种行为方式,使编辑能够真正有效地在真实情景中介入职责,并对这一介入所产生的影响进行体验感悟,并从该过程中获得最佳成效。
2.行动研究促使编辑严密地反思编辑行为
反思是编辑个体进行专业学习最普遍的方式。编辑只要具有编辑责任感并存在不断自我发展的愿望,就会有意识或下意识地反思编辑行为,对发生在身边的事情进行关注,思考自己的编辑活动,并以此改变自己的编辑行为。可以说,反思是编辑实践生活的一部分,也是专业学习的基本方式。但是,假如编辑只依赖对有关事件的记忆或者偶尔的观察,那么其认识将是经验性的,其结果也是不系统的。行动研究结合编辑自己实践中的问题进行,其实施过程形成一个包括“计划—行动—观察—反思”等步骤的不断反思循环的动力系统,从而把编辑置于不断探索的研究状态。编辑在行动研究的循环反思过程中,不断反思经验,批判而系统地考察自己的编辑实践。只有当编辑以研究者的眼光和方法探究实践的时候,其认知才是积极主动的,其反思才能超越随心所欲而具有足够的理性。
3.行动研究让编辑保持开放的学习姿态
计算机科学与知识竞赛总结 第2篇
知识竞赛落下了帷幕,这次竞赛给我们留下了深刻的印象,选手们出色的表现和舞者们曼妙的舞姿让活动更加精彩。但精彩之中也存在一些不足需要我们下次举行活动时吸取教训。
首先:主持人的问题。主持人对于整个竞赛的流程不清楚,不能熟悉的操控整个竞赛的各个环节,而且语言上也太生硬,不连贯,不能调动观众的激情,甚至出现报错嘉宾姓名的问题。所以在下次举行活动时要优先选择经验丰富的主持人,并事先将整个竞赛流程告知主持人,让他们有所准备。从而保证竞赛的有序进行。
第二:舞台灯光的问题。灯光与演出不能配合好,不能充分表现出所营造的氛围,所以对于舞台及灯光的控制人员也要优先考虑 有经验的人,这样对于整个活动的整体效果起到很大的作用。
第三:关于嘉宾的邀请问题。在这次活动中暴露出一些问题比如嘉宾对于整个比赛的流程不熟悉,对于中间的打分方法赛前不知晓,这些都说明了在本次策划过程中存在很大的不足需要我们这以后的活动中不断的改正。我们在以后的活动中邀请嘉宾一定要给他们一个完整的打印策划书让他们充分了解赛程以及他们要做什么怎么做。嘉宾在比赛中是非常重要的一个比赛正是因为有了嘉宾才显得比较有分量所以在以后的活动开展中一定要格外重视嘉宾的问题,因为这些都是在赛前要做的,考虑不周到会让嘉宾感动不舒服,对于活动的开展也十分不利的。
第四:观众的问题。观众太少,主要是事先通知不到位,这一点在以后的工作中也要注意。另外观众的参与也是活动开展的一部分,所以在赛前要做好宣传工作到底是要强制性的还是自愿的都要有个详细完整的策划。
科学知识与行动 第3篇
在十九世纪下半叶、二十世纪初,西方有识之士就已经提出了两个非常引人注目的观点,一个是“上帝死了”,另一个则是“理性化最终会导致扼制人性进一步发展的‘铁笼’”。初看起来,这两者似乎没有什么联系,其实不然——它们最重要的共同点在于提出了下列问题,即人怎样才能祛除他(她)所直接面对的对象的神秘魅力,从而真正使对象处于其适当的位置上,能够“为人所用”。
人们通常认为,科学代表着开明和进步,而宗教则意味着愚昧和落后,因而“科学前进一步,上帝就后退一步”,用科学驱逐和取代宗教是理所当然的。简单说来这并不错,但是实际情况并不如此简单,否则,立足于科学技术发展的西方工业文明的发展,就不会造成我们今天看到的各种各样严重问题了。作为研究者,我们所应当关注的问题在于,人们在用科学驱逐和取代宗教的同时,是不是不知不觉地把自己以往针对宗教的信仰和感情转移到科学技术上来了?近现代科学史已经表明,这个问题并不是不存在——尽管人们对科学家及其研究结果的态度没有对上帝的信仰那么虔诚和盲目,但这种态度仍然具有比较强烈的信仰特征,因而从某种意义上似乎可以说,与西方现代化和理性化过程同时存在的“世界祛魅过程”,实际上是与人们把这种“魅”赋予科学技术的过程同步进行的。这种“魅”就科学技术而言有存在的合理性吗?答案显然是否定的,因为它直接与理性所倡导的客观科学精神背道而驰。既然如此,出路何在?
英国爱丁堡学派于二十世纪七十年代中期开始推出,最近由北京的东方出版社以“知识与社会译丛”的名义系统译介的一系列科学知识社会学(SSK)重要著作,代表了西方学术界在这个方面进行的具有重要启发意义的新探索。当然,和任何一个新崛起的理论流派一样,SSK也具有这样那样的弱点和缺陷,比如其自然主义的经验论倾向未必能够解决它所提出的一系列问题,它的研究和论述所具有的相对主义倾向等等,但只要我们不以把“魅”赋予科学的“求全责备”态度对待它,而是客观地集中注意它所探讨的问题、它探讨这些问题的出发点,以及它所运用的方法、研究程序和得出的结论,我们就可以非常清楚地看到,SSK所力求做到的,正是通过运用各种各样的经验性研究方法,祛除科学技术迄今为止所具有的“魅”,亦即以理性和客观的态度对科学知识的产生过程进行尽可能彻底的研究,使科学研究过程和科学知识本身同样接受科学态度和科学方法的审查和检验,从而打破人们有可能对科学抱有的种种不合乎实际和带有迷信色彩的幻想。显然,对于进一步推动我们自己的认识论和知识论研究,更加深入、系统、全面地认识科学知识乃至一般的人类知识的产生过程的方方面面来说,这种倾向和做法具有非常重要的启发意义。
具体说来,SSK的基本观点认为,科学知识和其他一切人类知识一样,都是作为信念(belief)而被处于一定的社会环境之中的人建构而成的——从这种意义上说,它本身并没有什么超凡脱俗之处;因此,作为人类学术研究的一个重要方面而存在的、对科学知识及其产生过程的学术研究,必须着眼于科学家在一定的社会现实环境之中进行的这种建构过程,通过运用社会学和人类学的各种经验性研究方法进行具体研究,打破人们以往认为科学真理所具有的“绝对正确”和“普遍有效”的神圣光环,使科学理论及其生产过程和人类其他知识及其形成过程一样,接受同样客观和严格的学术考察和研究。而这样一来,人们就有可能使科学本身“祛魅”,使人们真正从社会建构的角度研究和讨论科学的各个方面。因此,尽管SSK不是“知识社会建构论”的全部,当代西方学者仍然认为它是这种“建构论”最重要和最突出的组成部分之一。
SSK最重要的代表人物之一大卫·布鲁尔(David Bloor)所提出的知识社会学的“强纲领”(strong programme),不仅是这个理论流派的理论核心,也把上述这种基本观点集中表现了出来。它的基本内容是四个“信条”:第一、应当从因果关系角度涉及那些导致信念和知识的条件;第二、应当同样客观公正地对待真理和谬误、合理性和不合理性、成功和失败;第三、在说明真实的信念和虚假的信念的过程中,应当用同样的原因类型;第四、任何一种学说的说明模式,都应当同样能够运用于它自身。可见,这种“强纲领”最基本的特点和倾向,是把科学家的研究态度、研究范围和研究过程进一步全面化、彻底化——这不仅体现在它要求科学研究应当一视同仁地对待各个有关方面,而且体现在它还要求科学研究的方法和模式必须同样能够运用于研究科学本身。从表面上看,这种观点似乎并不具有什么相对主义色彩;但是,它的理论前提却是认为“所有科学知识都是社会建构的”,换句话说,它认为“所有科学知识都是由处于一定的社会现实环境之中的社会个体建构的”。这样一来,特别是在现代西方学者看来,SSK的相对主义色彩就昭然若揭了。
科学知识与行动 第4篇
一、注重“学科知识结构”:重压之下的科学教育改革
对于青少年学生来说,科学课程的学习应该学些什么?这是一个宽泛的问题,但在20世纪60年代美国的科学教育改革中,这个问题则无比明确,那就是:学习“学科知识结构”。这一回答反映了该时期美国在重压之下对科学教育政策的选择,也拉开了现代国际科学教育改革的序幕,对当今中小学科学教育的理论和实践影响深远。
1957年,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星。在美苏争霸的背景下,这一事件被迅速放大,美国朝野震动,随即对教育进行了全面的反思,认为科学教育存在问题,未能培养出大批高水平的科技人才。1958年,美国颁布《国防教育法》,对科学教育进行援助,培养科技人才以满足美国的需要。该法案致力于加强美国的教育系统,使之能够满足国家基本安全所提出的要求,提出了“为高校学生提供贷款,为自然科学、数学和现代外语的教学提供财政援助,设立国防奖学金,发现和鼓励有才能的学生”,强调“要加强技术教育,加强数学、自然科学以及外语等学科的教学分量,并对这些方面的教学提出了更高的要求”。[1]
在颁布《国防教育法》的同时,美国也开始讨论推进科学教育改革的基本理论依据。1959年,美国成立了以布鲁纳(J.S.Bruner)为主席的美国科学院教育委员会。同年9月,该委员会召开了伍兹霍尔会议,35位科学家、教育家和其他学者共同讨论了中小学数理学科教育改革的问题。1960年,布鲁纳出版了《教育过程》这一报告,集中阐述了其结构主义的课程思想。在《教育过程》中,布鲁纳旗帜鲜明地对进步主义教育以儿童为中心的做法进行了批判,认为任何学习行为的首要目的,在于它将来能为我们服务,而不在于它可能带来的乐趣。为了提高教育质量、提升学术标准,布鲁纳提出了“学科基本结构”这一概念,认为对学科结构的学习可以使各学科更容易理解,而且有助于记忆和迁移。所谓学科的基本结构,也就是“各种基本概念、基本原理和方法,以及它们相互之间的规律和联系”。[2]显然,学习学科结构,在于使学生参与知识建构的过程,而不仅仅在于掌握零星的经验或结论。
布鲁纳的结构主义思想在随后的十几年时间里,成为美国科学教育改革的理论方针和基本的依据。在这一思想的指导下,美国开发了大量的新教材,在教材中他们把现代科学研究成果、发明和创造充实进来。例如,PSSC物理就是一个典型,当时麻省理工学院的扎卡赖亚斯(J.Zacharias)组建了物理科学研究委员会(Physical Science Study Committee),该委员会的一批物理学家开发的物理课程被称为PSSC物理。除此之外,还有CBA(Chemical Bond Approach Project)化学课程、BSCS(Biological Science Curriculum Study)生物课程等。这些新课程以各学科的基本概念、原理为主要内容,强调学科知识的系统性和逻辑性,在很大程度上改变了进步主义教育弱化学术标准的状况,提高了学生对科学知识掌握的程度。
新编的科学课程更加注重完整的学科知识结构的掌握和理性思维的训练,但是由于这些教材的内容难度过大,造成了“学生难学,教师难教”的现象。虽然课程开发者同时也开发了详细的教师教学指南并进行了大规模的理科教师的重新培训,但是新课程还是只被小部分学校采用,采用的学校中也只有一部分学生真正从中获益。到20世纪70年代中期,美国全国性调查发现,选修新科学课程的学生仍然不多。[3]可见,由于过度强调了学科知识结构的重要性而忽视了学生心理特点,这次改革并没有得到很好的普及。而且,结构主义课程改革也没有很好地调动教师的积极性,甚至有意回避教师的介入,物理科学研究委员会在开发课程时有一句名言:让物理课程成为防教师的课程。显然这不利于课程改革的推进。
美国20世纪60年代的科学教育改革有着特定的背景和动机,它是在结构主义思想的指导下对进步主义教育思潮进行的批判,由此强化了要素主义教育的复兴,对美国的科学教育影响深远。直到20世纪80年代之后,美国在反思结构主义教育的基础上,对科学教育进行了重新设计,进一步加深了对科学本质的认识和理解,由此一直引领了世界科学教育的基本走向。
二、STS教育:对传统科学教育的重建
20世纪60年代的结构主义课程改革强调学科知识的系统传授,课程要以知识结构为核心,强化科学知识的系统性,这代表了传统的科学教育范式。但是,时代的发展和社会的变迁对科学教育总会提出新的期望。进入20世纪70年代之后,随着环境污染、生态失衡、资源破坏等问题的日益严重,人们对科学的社会功能进行了新的反思。在这种背景下,强调科学的人文价值和社会价值的呼声渐高,美国对科学教育的目标和方向进行了重新审视和界定。例如,艾肯海德(Aikenhead)认为,科学教育应达到如下4个目标:(1)增强公民的科学素养;(2)使学生对科学和技术产生兴趣;(3)鼓励学生对科学、技术和社会之间的相互作用产生兴趣;(4)帮助学生更好地进行批判性思考。[4]进入20世纪80年代,美国科学教育改革的潮流致力于对传统科学教育进行一次新的扬弃,重建科学教育的大厦,以确立符合社会发展和时代要求的科学教育新框架。
1983年,美国科学教师协会通过了《科学、技术、社会:80年代的科学教育》的报告书,指出科学教育应该使人理解科学、技术和社会的关系,并在生活中学会应用科学知识。从此,STS(即Science,Technology,and Society,简称STS)教育开始在美国出现并成为重要的科学教育形式。1985年,美国科学促进会(AAAS)发起了有关科学、数学与技术教育改革的长期规划。在全国科学技术委员会的资助下,于1989年完成并公布了一份文件,题为《2061计划:面向全体美国人的科学》。这是一份关于科学、数学与技术教育的综合研究报告,报告明确提出“普及科学基础知识包括科学、数学和技术,已经成为教育的中心目标”,并详细阐述了全面改革美国初、中等教育体系的设想、步骤、目标和科学依据。经过长期、反复的讨论与分析,专家们将每个学生从幼儿园到高中毕业应获得的基本科学知识浓缩为十二大类:科学、数学、技术的本质(属于总论部分),物理、生态环境、人体机能、人类社会、技术世界、数理世界、科学史观、一般主题与思维习惯。在推进这些计划的过程中,美国中小学的科学课程受到很大影响,出现了众多有影响的STS课程,具有代表性的是《社会中的化学》。
20世纪80年代初,在国家科学基金会的资助下,美国化学学会开始着手开发和设计《社会中的化学》,参与者包括高中科学教师、大学学者、科学家和社会科学顾问,1988年出版了第一版《社会中的化学》,1993年第二版出版,1998年出版第三版。《社会中的化学》共有8个单元,它们分别是:(1)我们需要的水的供给;(2)保护化学资源;(3)石油:用以建设还是燃烧;(4)理解食物;(5)世界中的核化学;(6)化学、大气与气候;(7)健康:你面临的危险和选择;(8)化学工业:前景与挑战。[5]在这8个单元中,所有涉及到科学探究的问题都有一个真实的社会情境,这种具体情境为中学生所熟悉,容易调动他们学习的兴趣和积极性。而且,每个单元都包括一些必须经过探究才能解决的问题,这样,在学习每个单元时,学生们不可能像传统的知识学习那样只要记忆基本的科学原理就可以了,而是必须动手做实验和其他探究活动,最终得到问题的答案。
进入20世纪90年代,美国对教育目标进行了重新界定,继续努力构建一种公平公正的教育政策。1993年4月,美国政府以法案的形式提交《2000年目标:美国教育法》。该法案正式提出应在中小学教育领域,面向全体学生,编订供各州、各地区自愿采用的课程标准。1996年,美国颁布了《国家科学教育标准》,在该文件中明确提出了以发展学生的“科学素养”(Scientific Literacy)作为基本的目标。“什么是科学素养?科学素养是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题,他们能够描述、解释和预测自然现象科学素养的本质方面在于掌握更多的科学知识以及对科学科目的深入理解;科学素养也包含了对科学本质、对科学事业以及科学在社会生活和个人生活中的作用的理解”。[6]美国学者米勒(J.Miller)认为,“科学素养应该被视为人们有关科学与技术的认知水平,这种认知水平是对现代社会里的公民和消费者的最低程度的要求”。[7]从此以后,培养学生的科学素养成为西方科学教育的新理念,也是中小学科学教育的基本目标,它包括3个方面:(1)了解科学技术的术语和概念;(2)掌握科学的研究过程和方法;(3)理解科学技术对社会的影响。
三、STEM教育:2000年之后的新取向
进入21世纪之后,全球竞争日趋激烈,美国面临着新的挑战。为回应这种挑战,美国在科学教育界进行了新的改革和调整。2002年1月,美国总统签署了《不让一个孩子掉队法》(简称NCLB法案),勾画了21世纪美国教育改革的宏伟蓝图,进一步强化了国家的责任意识;在教育内容上注重语言、数学等基础知识教学,强调关注美国传统历史教学,在教育形式上建立标准、实施规范的考试制度、强调秩序化,鼓励优秀者脱颖而出等。NCLB法案的颁布是美国联邦政府以法律的形式推动中小学教育的重大改革行动,对于21世纪的科学教育改革有重大影响。
2005年5月,美国科学院应国会的邀请,开始研究美国竞争力问题,评估美国的科技竞争力,并提出维持和提高这种竞争力的建议。10月提交了名为《站在风暴之上》的咨询报告。在此基础上,2006年1月,美国总统公布了一项重要计划“美国竞争力计划”。这个可能对美国未来竞争力产生重大影响的一揽子方案提出了两大目标:在基础研究方面领先世界;在人才和创造力方面领先世界。为此,该计划特别强调,要加强学校的数学与科学教育,鼓励学生主修科学、技术、工程和数学(science,technology,engineering,and mathematics,简称为STEM),并不断加大STEM教育的投入,培养学生的科技数理素养。
2007年6月,美国师资培训学院协会发布了一份有关美国教师教育的进展报告:《STEM师资培养赢得全球竞争的金钥匙》。这项报告向人们展示了近年来美国各州从幼儿园到12年级教育中实施的科学、技术、工程和数学教育项目的详细信息和进展状况。美国科学界、工商界、教育界已经达成共识:美国在全球市场上的创新力和竞争力与美国的公立学校能否充分保障学生STEM素养直接相关。STEM素养是一种个体在科学、技术、工程和数学领域及其交叉领域运用知识的能力,包括:(1)科学素养,一种运用科学知识和过程(如物理、化学、生物科学和地球空间科学)理解自然界并参与影响自然界的有关决策;(2)技术素养,指使用、管理、理解与评价技术的能力;(3)工程素养,指对技术的工程设计与开发过程的理解;(4)数学素养,指学生在发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题时进行分析、推断和有效交流思想的能力。
STEM教育代表了美国在科学教育领域的最新举措。2009年1月,美国国家科学委员会向奥巴马总统提交了一封信,主题就是“改善所有美国学生的STEM教育”,动员全国力量支持美国学生发展高水平的STEM知识和技能。2011年,奥巴马总统推出了旨在确保经济增长与繁荣的《美国创新战略》,提出了“创新教育运动”的口号,指引着公共和私营部门联合,以加强STEM教育。2011年3月,由美国技术教育协会主办的第73届国际技术教育大会在美国举行,会议主题是“准备STEM劳动力:为了下一代”。当前,美国从3个方面建立了一套STEM教育体系:一是将各州幼儿园到12年级的STEM教育的评估标准与中学后的教育与工作要求加以对应;二是增强各州在STEM教育体制上的一致性以提高各州STEM教育的教与学能力;三是支持STEM教育的创新实践模型以发现STEM教育实践中的优秀示范项目并加以推广,发展职业技术教育。[8]
四、当今美国中小学科学教育的图景:借鉴与启示
(一)美国当代科学教育的发展实现了政策、理念和行动的有机整合
在科学教育改革的进程中,美国的科学教育政策往往起着重要的调控作用,这种调控似乎是一种摇摆和反复,比如在学生心理和学科知识结构之间、在基础普及和学术高标准之间、在尊重差异和统一标准之间、在公平和效率之间、在公开平等和教育优质之间都出现了这种摇摆。这种摇摆并不是政策游移不定的结果,它恰恰体现了美国试图在不同的取向上去寻找一个最恰当的平衡点,而不至于在某一方向上走得太远。
当代美国科学教育在理念上追求的最终目标有两个:一是教育公平;二是质量优异。以此为基础,美国的科学课程表现出如下趋势:(1)以科学素养的提高为目标;(2)尊重差异的个性化课程;(3)加强普通技术教育;(4)普及环境教育;(5)衔接整合教育各个阶段;(6)开设综合课程和STS教育,以及近年来的STEM教育。在行动上,美国的科学教育改革强调运用法律和政策进行引导,鼓励全社会各界广泛参与课程改革,并且对改革进行长期规划部署,使教育改革从部分走向整体,从个别化走向系统化。重要的行动措施有:(1)引入市场机制提高和改善学校教育质量;(2)加强联邦政府对教育的推动和导向作用;(3)广泛动员民间团体进行全方位多方合作;(4)制定统一标准进行系统性科学教育改革。
(二)美国的科学教育通过改革和创新不断提升对科学的本质及科学教育内涵的认识
在传统的科学教育的视域中,科学知识就是真理,是人们改造世界的利器,科学教育的使命就在于让学生系统掌握各种科学知识。传统科学教育所秉持的“知识中心”的信念在很大程度上造成了公众对待科学技术的非理性化一对未知事实和社会问题的缺乏理解导致对科学的盲目崇拜、敌意或者新迷信的产生。美国现代科学教育改革的历程为人类变革传统科学教育打开了新视野,丰富了科学教育的内涵。
例如,美国通过STS教育试图去超越传统的科学教育观,在社会情境中重新去理解科学技术:(1)理解科学知识的本质,包括科学的基本概念、原理和观点;(2)理解科学研究的方法和过程;(3)理解科学技术之于个人和社会发展的意义。这样,科学教育的内涵就得以拓展,科学教育的功能也由此得以充实和完善。从对象上说,它不仅指理解科学知识和科学方法,而且还指理解科学的本质与社会效应;从性质上说,它不仅是一种认识活动,而且也是一种情意活动,一种培养科学态度和科学价值观的活动。
(三)美国的科学教育日趋强调价值关涉和学科整合,其实质是在努力重建新的科学价值观
从强调“科学知识”到“科学素养”再到“STEM素养”,美国的科学教育越来越强调社会情境的重要性,体现出美国的科学教育改革在努力适应时代发展的需求,出台与当时全球经济发展形势和时代要求相适应的教育政策。而近年来的STEM教育则提出了培养学生相关素养的目标,科学、技术、工程与数学素养是一个多学科交叉的研究领域,它囊括了科学、技术、工程和数学四大领域。但是,STEM素养并不是科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的简单组合,而是把学生学习到的零碎知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程。
这说明,美国科学教育的改革与创新具有强烈的时代感和危机意识,近年来的改革举措显示,美国通过改革与创新而努力重建新的科学价值观。这种新的科学价值观意味着从根本上改变公众对科学本质的认识,纠正“唯科学主义”给人们的认识带来的偏执,进而消解人类对工具理性的狂热崇拜,恢复价值理性对人类行为的引导,从而给科学技术的发展提供一种价值规范,使其尽可能地为人类科技发展和社会进步做贡献。
摘要:20世纪60年代,美国推行了注重学科知识结构的课程改革运动;80年代以后,美国通过推行STS教育而努力对传统科学课程进行重建;2000年以来,美国为保持在全球范围内的领先地位,开始推行STEM教育。半个世纪以来,美国当代科学教育的发展实现了政策、理念和行动的有机整合,通过持续改革而提升了对科学的本质及科学教育内涵的认识,这一切对于我国的科学教育改革无疑具有借鉴和启发意义。
关键词:美国,中小学,科学教育改革
参考文献
[1]张维平,马立武.美国教育法研究.北京:中国法制出版社[M],2004.314.
[2]布鲁纳教育论著选[M].邵瑞珍等译.北京:人民教育出版社,1989.4.
[3]Bybee,R.W.(1997).Achieving Scientific Literacy:Frome Purposes to Practices.Portsmouth,NH:Heinemann,11.
[4]Aikenhead,G.S.(1987),High-School Graduates's Beliefs About Science-Technology-Society,Ⅲ.Characteristics and Limitations of Scientific Knowledge.Science Education, Vol.71(4),459-478.
[5]Chemistry in the Community(Second Edition).W.H.Freeman&Company Publishing House.1993.1-10.
[6]National Science Education Standards(1996),National Academy Press.Washington,DC.21.
[7]Yager,R.E.(1996),Science/Technology/Society As Reform in Science Education.State University of New York Press. 187.
现代中国科学技术与文化知识点 第5篇
一、科技一览表
二、两弹一星
含义:“两弹”指原子弹、导弹;“一星”指人造地球卫星。
目的:反对核威胁,打破核垄断。
意义:打破了美苏对中国的核垄断与核威胁;大大提高了中国的国际地位。
人物:“中国导弹之父”-----钱学森;“两弹元勋”----邓稼先。
三、“东方魔稻”
评价:
①“东方魔稻”;
②“第二次绿色革命”;
③中国“第五大发明”;
④美国人说“他正引导我们走向一个丰衣足食的世界”;
⑤中国的“水稻之父”;
⑥中国农民说:吃饭靠“两平”,一靠;二靠袁隆平。
意义:解决了中国人民的温饱问题;为解决世界粮食短缺问题提供了战略思路。
四、“神舟”号飞船
评价:
①欧洲媒体:“这是一个具有高度标志性的事件,它表明中国的航天技术在21世纪已经走到了欧洲和日本的前面”;
②中国载人飞船的成功发射,是继“两弹一星”之后,中国发展史上的又一个光辉的里程碑。
意义:将为中国带来上千亿元的经济效益,成为高新技术及相关领域发展的强大动力。
五、新中国科技取得重大成就的原因
①国家的独立(保障);
②党和政府的重视;
③经济实力的增强;
④科学家的努力;
⑤第三次科技革命的推动。
六、中国在第二次工业革命处于滞后的原因是什么?
第二次工业革命:兴起于1870年前后
中国滞后的原因:
①根本:处于半殖民地半封建社会;
②清政府腐败,不重视科学技术和教育;
③自然经济占统治地位;
④中华民族资本主义发展缓慢;
⑤列强的侵略,阻碍中国社会的发展。
七、中国在第三次科技革命处于滞后的原因是什么?
第三次科技革命:兴起于20世纪四五十年代
中国滞后的原因:
①二战结束后,中国处于内战;
②新中国成立后,帝国主义的封锁、包围;
③党内长期“左”倾错误的干扰;
科学知识与行动 第6篇
摘要:推动课程体系建设是落实高等教育人才培养的有效途径。南开大学环境科学专业提出建立核心知识单元和核心知识点,推动核心课程体系建设,围绕环境问题识别和分析、实验与实践教学、科研创新训练三条主线推动课程建设,而国家级特色专业建设点、精品课程群、国家级教学团队、精品教材、精细化管理等是课程教学的有效保障。
关键词:环境科学专业;核心课程;核心知识;主线;保障
课程是高等教育教学的基本单元,课程教学直接影响高等教育人才培养质量。
南开大学环境科学专业,围绕环境问题识别和分析、实验与实践教学、科研创新训练三条主线,建立优质教师资源、教材资源、教学管理等核心课程质量保障体系,探索环境科学专业人才培养新模式。
一、环境科学专业核心知识单元与核心知识点
环境科学专业核心知识单元,代表环境科学各个知识领域的不同方向,知识点分核心和选修两种,核心知识单元是所有环境科学专业学生要求具有的基础知识内容。
其中,专业基础类核心知识单元包括:①环境问题,核心知识点包括水环境问题、大气环境问题、固体废物污染、全球环境问题,选修知识点包括土壤污染、物理性污染和污染物生物效应。②环境科学基本原理,核心知识点包括环境/生态基本规律、环境科学学科体系和可持续发展理念。③环境科学研究方法,核心知识点包括环境科学方法论体系、生态学方法论、环境体系解析方法论,选修知识点包括环境质量调控方法论、综合/系统分析方法论。
专业原理类核心知识单元包括:①生态过程与效应,核心知识点包括生物对环境的适应、种群及其基本特征、生态系统特征及过程分析、生态学原理的应用。②环境生物过程与效应,核心知识点包括环境污染物在生态系统中的行为、污染物的生物学效应、生物监测原理与方法、环境污染的生物净化、退化环境的生物修复。③环境化学过程与效应,核心知识点包括环境中典型化学污染物、污染物迁移、污染物转化、大气环境化学、水环境化学。④环境地学过程与效应,核心知识点包括地球环境系统的基本组成运动规律及演化过程、地球环境系统有机圈层的组成结构及其功能、各圈层的演变规律及在全球环境变化中的作用、地球环境系统中物质和能量的迁移转化及循环过程。
专业技术类核心知识单元包括:①水污染控制,核心知识点包括废污水的物理处理技术、废污水化学和物理化学处理技术、废污水生物处理技术、废污水的自然处理技术、污泥处理处置。②大气污染控制,核心知识点包括颗粒污染物控制技术原理、颗粒污染物的控制技术、气态污染物控制技术原理、典型气态污染物控制技术。③土壤污染控制,核心知识点包括土壤污染源与污染特征分析、土壤污染控制技术原理、典型土壤污染物控制技术。④固体废物污染控制,核心知识点包括固体废物分类与特征、固体废弃物无害化技术与方法、固体废弃物综合利用。⑤环境监测,核心知识点包括环境标准、水环境监测、环境空气监测、固体废物监测、土壤污染监测、物理性污染监测、环境监测质量保证。⑥环境影响评价,核心知识点包括项目环境影响评价、规划环境影响评价、战略环境影响评价。⑦环境规划,核心知识点包括环境规划的技术方法、水环境规划、大气环境规划、噪声污染控制规划、固体废物污染防治规划。
专业管理类核心知识单元包括:①环境管理,核心知识点包括环境管理学的理论基础、环境管理的制度和政策手段,选修知识点包括企业/产业环境管理实践、区域一全球环境管理实践。②环境法律,核心知识点包括环境法基本概念原则、环境法律制度及法律效力、环境污染防治法、自然资源保护法、国际环境法。
专业实践类核心知识单元包括:①专业实习,核心知识点包括认识实习、生产实习、综合实习。②科研实践,核心知识点包括观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。③毕业论文/毕业设计,核心知识点包括文献查阅、论文开题、论文研究、论文撰写、论文答辩。
二、建立核心课程体系
围绕环境科学专业各专业类别的核心知识单元,建立核心课程体系,承载核心知识点。各门核心课程围绕核心知识点组织基本理论、研究前沿、基本方法、实践案例等内容,形成系统。同时,设置先导课,为核心课程和核心知识点学习提供必要的基础知识储备。例如,“环境化学”课程,就需要无机化学、分析化学、有机及物理化学、环境科学概论、环境监测等课程作为先导课,提供环境化学课程各知识点学习所要求的基础知识储备。
专业基础类核心知识由“环境学基础”和“生态学基础”课程为基本载体。“环境学基础”课程坚持“起点高、容量大和观点新”的教学宗旨,系统介绍环境科学的产生与发展、人口、各环境要素污染与防治、可持续发展等内容,注重学生基本知识、基本技术、基本能力的培养,课程已经建设为国家精品课程,并积极探索慕课教学形式;“生态学基础”全面介绍生态学的基本概念、基本原理和基本应用方法,以及现代生态学的最新进展,该课程已经建设成为南开大学精品课程。
专业原理类核心知识由“环境生物学”“环境化学”“地学基础”课程为基本载体。“环境生物学”介绍环境生物学领域的基本理论和基本概念,结合现实环境中污染物与生物之间的相互作用,培养学生运用环境生物学技术解决实际问题的能力;“环境化学”介绍大气、土壤、水及生物相诸介质中环境物质迁移转化的基本原理,环境中主要污染物的来源及其在环境中的归趋,环境污染控制与修复过程及绿色化学中污染减量及消除的化学原理,“环境化学”课程已经被评为国家精品课程;“地学基础”课程介绍地壳的基本物质组成特征,气象要素的基本概念和表征方法、大气稳定度和逆温等与环境有关的基本知识,城市气候的基本特征,地球上水的循环过程,各种水体的基本特征,土壤的组成特征、形态特征、形成因素和成土过程,地图的基本概念、特征、组成要素、我国基本比例尺地形图的分幅和编号的基本方法,地形图的应用,遥感的基本概念、原理、遥感解释标志和方法,要求学生掌握地学的基本概念、基本规律和形成原因,以及地学基本手段的应用,该课程被评为南开大学精品课程。
专业技术类核心知识由“环境工程学”“环境监测”“环境影响评价与环境规划”课程为基本载体。“环境工程学”介绍水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程以及噪声防治与控制等的基本原理和方法,该课程被评为南开大学精品课程;“环境监测”课程全面介绍根据监测的目的进行调查研究、设计监测方案、选择监测方法、进行数据处理以及测试结果的分析评价,掌握环境样品的采集、保存、制备、预处理、测定及质量控制等方法,培养学生实际环境监测问题的分析和解决能力,该课程被评为天津市精品课程;“环境影响评价与环境规划”全面介绍环境评价和环境规划的基础知识、基础理论、基本方法以及评价与规划知识的实际应用。
专业管理类核心知识由“环境管理与环境法学”课程为基本载体,“环境管理与环境法学”课程介绍管理学基础知识和主要原理、中国环境管理的原则与政策、中国环境管理的体制与制度、中国环境法体系及内涵、中国环境法的基本原则和基本制度以及部门环境管理、区域环境管理、工业企业环境管理等。
三、围绕三条主线推动环境科学专业课程教学
1.环境问题识别和分析主线
环境科学是研究环境问题及其解决途径的综合性科学体系,其核心任务是揭示人与环境相互作用规律。环境问题的产生和解决促进了环境科学的产生、形成和发展。围绕着环境问题的识别和分析,形成环境科学基本原理、技术方法、管理工具以及具体实践科学体系。围绕具体环境问题识别和分析,组织核心知识单元、核心知识点和核心课程,课程之间科学逻辑关系紧密,便于学生认知和学习。
另一方面,在我国当前发展阶段,资源环境限制与社会经济发展矛盾空前突出,迫切需要环境科学培养专业人才,应对污染控制、生态修复与环境建设挑战。围绕我国面对的实际环境问题,针对性培养专业人才,建立起环境问题与人才培养之间的直接联系,建立以环境问题识别和分析为主线的人才培养模式,搭建对应的知识结构和课程体系,有利于为国家培养具备解决实际环境问题能力的急需人才。
2.实验与实践教学主线
坚持“注重基础训练、强化教学实习、突出创新能力、提高综合素质”实验教学理念,围绕核心知识单元和核心知识点,搭建专业基础实验教学平台,建立实践教学基地群,严格毕业论文环节,充分发挥实践教学对理论教学的有效补充作用。
(1)专业课程实验。课程实验和课堂理论教学相辅相成。围绕核心知识单元和核心课程,开设专业实验课程,包括环境监测实验、无机及分析化学实验、环境化学实验、生态学基础实验、环境生物学实验、环境微生物学实验。着重训练实验步骤、实验操作、实验安全、药品管理等基础实验技能,培养环境科学分析基本方法和技术。
(2)专业教学实习。合理安排专业教学实习时间,既能促进核心知识的理解和认知,又能为后续毕业论文/设计提供经验。围绕核心知识点搭建专业教学实习平台,建立教学实习基地体系,配合大气污染防治、水污染防治、固体废弃物污染防治、环境管理等核心知识点和核心课程,建立环境监测中心、环保卫生管理中心、科学院、环保科技公司、垃圾处理厂等实践教学基地,形成实践教学基地群,提供直观认识环境科学专业知识在实践中具体应用的机会,培养知识运用和理论联系实际的能力。
(3)毕业论文。设置毕业论文环节,通过学生参与论文选题、查阅文献、开展实验或设计、结果模拟与分析等毕业论文过程,系统锻炼学生运用理论知识、实验技能的综合能力。
3.科研创新训练主线
营造制度、平台、师资环境,建立稳定的科研创新体系。通过国家级、省市级、校级、院级各级别科研立项机会,搭建“国家大学生创新计划”“省市大学生创新立项”“学校大学本科创新立项”“学院创新立项”多层次立体化环境科学专业学生创新平台,为不同水平学生提供创新立项机会,逐步提高项目研究质量,严格过程管理,保障创新立项覆盖面。通过团队协作、教师交流、项目答辩等环节,锻炼学生创新思维和创新能力,提高团队合作与交流能力,鼓励学生科研成果报奖。
四、核心课程质量保障
(1)国家级特色专业建设。2010年,南开大学环境科学专业获批为国家第六批高等学校特色专业建设点。特色专业结合南开大学环境科学多年来的本科教学特色以及相关教育、教学理念,面向国际社会发展及现实中国社会大背景下的特征需求,同时考虑到学科本身的实践特征、时代特征和应用特征,推动与现阶段校内学习相补益的数个社会实践与互动教学平台建设。
(2)精品课程群建设。提出并实践“精品课程群”建设的教改思路,逐步推动各门课程精品建设,形成“精品课程群”体系,有效保障环境科学专业课程教学的高质量。
(3)国家级教学团队建设。2010年,南开大学环境科学专业基础课程教学团队被评为国家级教学团队。
(4)优质教材保证。作为知识的载体,教材是本科生质量的重要保障。为了提高环境科学专业人才培养的效果,自编出版环境科学专业系列优秀教材。包括1本国家级精品教材《环境化学》,4本“十一五”国家级规划教材《环境学基础》《生态学基础》《环境化学》《地理信息系统及其在环境科学中的应用》等。
(5)推动天津市实验教学示范中心建设。积极推动实验教学改革和实验室建设,建设天津市环境科学与工程实验教学示范中心,为专业人才培养提供实践和创新平台。提出“培养具有创新精神的环境科学与工程现代化复合型高素质人才”的实验教学理念,搭建“专业基础实验、教学实践、创新教育”的高素质人才培养实验教学平台,探索“坚守教学神圣,转变师生角色,强化开放综合,学科建设与实验教学相融合”的实验教学模式,取得了丰硕的教学改革与建设成果,学生教学效果突出。
(6)推行精细化教学管理。探索精细化教学管理模式并付诸实践,制订“教学效果的双评议制度”“主讲教师竞聘上岗制度”“教学效果的双评议制度(教学督导组评议和学生评议)”等规章机制,有效实现对教师“教”的目标导向和过程管理。
实行环境科学专业本科教学的课程小组负责制,实现了本科教学的优质师资资源配备,有效地促进了全体教师对本科教学的关注和重视。保证教授、副教授百分之百地参与本科教学,优化教师队伍年龄结构和学缘结构,提高教学效果。
实行“本科生课程主讲教师竞聘上岗”。对列入核心课程群建设的课程实行主讲教师竞聘上岗办法,结合学生评教结果,根据教学能力与教学效果优选课程主讲教师。
实施“本科生配备科研导师制度”,为新生配备专业指导教师,在大学四年中,提供课程、科研立项以及生活、身心方面的指导,提高人才培养效果和质量。
辩证地认识科学知识与科学教学 第7篇
水中的倒影与摆动的小球遵循着对称之美;天体的运行和原子的模型体现着统一之美;热水中的冰块和通过摩擦获得的电荷展示着守恒之美。自然界在这些美妙的现象中向我们展示着它的神奇,同时它还隐藏着无数的秘密、遵循着许多特有的规律,这一切并不会因为我们尚未发现而停止运转。科学家们走在时代前面,通过不断努力地观察和实验,探寻着这些现象背后的规律,向世界提出他们对这些现象最好的解释。然而,审视我们周围科学教学的现状却不容乐观:大部分教师认为书本中的科学知识就是科学真理,是永远正确的理论,任何与之相违背或有偏差的现象一定是我们自己出了错,并想方设法推翻这些不符合理论的现象。认真思考之后不难发现:这种做法和反对日心说的教会又有什么区别呢?所以,科学教学应该走和科学家一样的从已知到未知的道路。
二、树立正确的知识观
科学知识的产生是以科学家们为主体,是他们在对宇宙中各种现象即客体认识过程中所提出的描述。这个认识过程为:从观察事实中发现问题→针对问题建立符合科学家信念的猜想→通过观察实验获得证据验证猜想→大量证据符合猜想则猜想被接受并最终变成理论→不符合猜想则推翻原来的猜想并寻求更好的猜想。这里需要强调的是,科学理论来自某种信念下的猜想,因此都具有假设性。目前的科学理论虽然经受了大量的检验,但不能被当作绝对真理。因为,纵观整个科学史我们会发现:只要出现一些新现象不符合理论,该理论就面临着被更替的境况。所以,科学知识的产生和发展是一个循序渐进的过程,它既包含继承与发展,也包含批判与颠覆。正如艾伦·查尔默斯在《科学究竟是什么》一书中提到的:“理论是人类智力创造的推测性和试探性的猜想,克服先前理论遇到的问题,给世界和宇宙某些方面提供适宜的描述。理论不一定是真的,但可以是最好的。”[1]
1. 科学知识的发展规律
从有文字记载以来人类文明经历了5 000多年,科学知识也是从那时开始萌芽。科学知识的发展具有积累性、渐进性、继承性和有序性,呈现循序渐进的发展。[2]从发展过程分析,科学知识的获得经历了无数的曲折。科学知识发展历程就像达尔文的进化论一样,由过度繁殖→生存斗争→遗传变异→适者生存。我们呈现给学生的知识就是其中的“适者”,在现代科学知识达到了一个爆炸式发展的黄金时期。作为学生的引路人,教师也要不断学习、更新观念,因此,在知识的海洋里对每个人既是机遇也是挑战。
2. 科学知识的联动性
科学知识量的积累到达一定程度就会发生质的飞跃,这些飞跃就会引发变革。从冷兵器到火药,从马车到蒸汽机,从煤油灯到电灯,这些技术上的进步都离不开科学,同时科学的发展也离不开技术的进步,它们是相辅相成的。科学技术和社会同样存在这样的紧密联系,民主的社会会促进科学技术的发展,反之则抑制。我国古代的“焚书坑儒”、欧洲“黑暗的中世纪”导致科技出现空白就是很好的例证。当今,科学技术这把双刃剑对环境影响显现得越来越明显,关注科学技术与环境,学会运用知识促使人与环境和谐发展,也是我们必须考虑的问题。这些现象都说明了科学知识不是孤立地存在,而是与技术、社会和环境紧密结合在一起体现着复杂的联动性。
三、树立正确的教学观
很多学生都曾经做过一个科学家梦:长大以后成为一名科学家。然而,随着他们所获得知识的增多,这个梦也在慢慢地幻灭。究其原因为我们和科学家之间没有沟通的渠道,现代的科研总是被一些先进的仪器武装起来,让人望而生畏。其实,这是一个误区,研究任何科学问题时,科学家们最初的想法都是非常简单、非常朴素的。[3]那么,我们在教学中要给学生留下什么呢?笔者认为在科学教学中,辩证地认识科学知识产生的过程,运用好观察和实验、归纳和演绎等科学方法,带领学生们在不断地拨开层层迷雾中渗透科学精神,探寻未知世界并建立他们自己对世界的认知,才是我们科学教育工作者努力的方向。
1. 准确地利用科学方法建构科学知识
人类通过感官感受世界,通过对观察到的现象的分析建立对世界认识的图式。从问题出发,利用观察和实验获取经验事实是建构知识的首要任务。从观察和实验到科学理论的建立是一个曲折的过程,正是因为它的曲折才使我们有探究的冲动。因此,在教学中我们不能走捷径,要让学生充分进行观察和实验,以此主动获得经验事实。否则,科学教学就会走回迷信权威的历史覆辙之中。
(1)全面无偏见地观察。我们的眼睛只能看到可见光,我们的耳朵也只能听到频率为20~20 000Hz的声音,我们所感受到的世界并不是世界的全部,盲人摸象的故事就是一个很好的例证。在这样有限的观察范围内,就必然需要我们进行认真细致的观察以防止以偏概全。
例如:活泼金属与酸反应。为了确定反应的发生,我们需要在实验中观察产生的现象。在实验中学生往往最容易被产生气泡的现象吸引,而忽略了其他现象的存在(如溶液颜色的变化、金属反应前后的金属光泽等)。这样的观察结果能否证明金属与酸发生了化学变化呢?答案当然是否定的,就像如果我们把塑料球放入雪碧瓶中,塑料球周围也会布满气泡,但这并不是塑料球与雪碧发生了化学变化。这个事例提醒我们,观察需要排除我们的主观意识,系统全面地观察是保证我们认识事物规律、减少错误出现的重要保障。
(2)利用已有知识描述观察事实。可观察的经验事实,在不同人的头脑中会呈现出不同的形态,因此,学生陈述的观察事实也是可错的。为了科学地描述观察事实,我们必须以已有知识为前提,在已有知识的框架下陈述观察到的现象。
例如:学习“条形磁铁周围存在磁场”,在条形磁铁周围放入小磁针,会观察到小磁针在磁铁周围的不同位置处放置时N极的指向是不同的。但是,学生对于这一观察事实的描述却并不一定会向我们预期的目标前进。在很多学生的前概念里小磁针在磁场中是会运动的,因此,他们描述的观察事实往往会是“小磁针在条形磁铁不同位置都会转动”。这样的描述就忽略了小磁针的主要作用是指示方向这一科学知识。如果他们意识到要用指示方向这一科学知识,再进行描述的时候,就能更准确地陈述观察事实。
2. 从陈述事实中提出假说
陈述事实只能说明科学中的某个事件,要想使有限的陈述事实变成科学知识,需要我们从有限数目的具体事件中,提出适合这些事件普遍认同的最好解释,从而使陈述事实逐步上升到普遍的科学理论。
(1)从大量事实中归纳出统一规律,提出假说。自然界中有很多事物,存在大量可以通过观察和实验来获取陈述事实的例证。但是,这些事实或实验结果是在特定的时间和特殊的条件下获得的,即使数量很多也并不能代表事物的全部。科学的目的不是认识某个事物的结构、性质或规律,而是研究事物之间的普遍联系。因此借助已获得的事实,归纳概括出从个别到一般的假说就更有利于认识事物本质。
例如:水中有倒影、铜镜可以成像、玻璃幕墙会反光、穿白色衣服更凉快等等现象在光的世界中广泛存在。通过概括这些普遍存在的现象,我们会发现光传播到这些物质时,传播方向会发生改变。这样的陈述事实只能告诉我们有限的经验,而如果我们想要得到更加普遍的知识,就必须在普遍现象的基础上建构出合适的假说,光的反射概念由此应运而生。光的反射概念的提出最大的优点在于,它使人们对光的传播方向改变这一事实的认识,从个别现象归纳出普遍概念。如果想要对光的反射有更深入的认识,就必须以定性描述为基础,精确地找出入射光线和反射光线间的定量关系。建立定量关系的过程,即确定入射角和反射角的具体数值,并且得到有限个角度相等。要实现个别到一般的提升可借助数学语言进行归纳性描述。我们把入射角用变量i表示,反射角用变量i′表示,这样建立的等式就摆脱了具体的数值,进而得到普遍规律。学生学习这一知识的过程,就是建构对光的反射的认知的过程,通过实验获取证据来验证猜想。不论证据是否支持自己的猜想,尊重证据、尊重事实是必不可少的重要思维品质。
(2)从少量事实中演绎出一般规律,提出假说。自然界是神秘的,因为很多现象发生的概率很低,或者发生的时间短暂,或者已经一去不复返。面对这样的现象靠归纳的方法是不可靠的,这就需要我们利用已有知识演绎出对自然界适宜解释即假说,并以此预测我们未知的现象,以判断假说的正确与否。
例如:对于宇宙的起源的认识。康德和拉普拉斯最早根据观测到的太阳系本身运动规律,利用角动量守恒原理建立了星云假说,他们第一次把上帝排除在太阳系之外,并把演化的思想带进了天文学。哈勃根据观测到的谱线红移现象做出宇宙膨胀的解释。勒梅特在哈勃基础之上建立了“膨胀宇宙模型”,他对宇宙中恒星之间的位置不断远离,而且离我们越远的恒星,远离我们的速度越快这一现象提出了解释。1948年美国物理学家伽莫夫等人提出“大爆炸宇宙模型”,并预言宇宙中现在还存在着大爆炸的余热,估计温度在绝对10度左右。1964年科学家们发现了这种微波背景辐射,从而使该理论得到极大的支持,即现在普遍认可的宇宙大爆炸学说。宇宙形成于约137亿年前,人类不可能回到过去,所以对于宇宙起源之谜我们所知的事实很少。在这种情况下,我们对宇宙起源之谜只能进行推测和猜想,所得到的描述也只能是一种假说。哪种假说能预言更多我们所未知的现象并最终被我们观测到,那么该假说就更易被人们接受。
3. 由归纳和演绎获得的知识也是可错的
由归纳法和演绎法提出的假说,在得到事实证据支持的情况下,就会逐步演变成科学知识。不论是归纳法还是演绎法,由这些方法推导出的科学知识都是以有限的事实为前提。然而,由这些方法获得的知识,却是要解释宇宙中无限多的事件,所以,这些知识也可能是错误的。
(1)观察手段的进步导致不完全归纳产生的知识错误。事物是发展和变化的,一定时期的观察会随着观察工具和人类认识水平的进步,而产生对事物解释新的变化。
例如:亚里士多德被称为希腊的“百科全书”,他认为重的物体下落快。在迷信权威的古代,这种观点历经两千多年一直被大家广泛认可,因为,在当时的社会里空气阻力是无法排除的,那么,重力越大的物体空气阻力对它的影响也就越小。当时伽利略提出了逻辑思辨:把大小不同的两个铁球绑起来哪个先落地?用逻辑分析来证明,亚里士多德的观点是错误的。证明某个观点是错误的方法多种多样,但是,人们更愿意接受眼见为实。当两个物体质量相差悬殊且能同时落地时,人们就会接受这样的事实。利用现代的工具我们可以做这样的实验:把钢珠、羽毛放到一个透明的玻璃管内,抽出玻璃管内的空气,让钢珠和羽毛同时下落。最终,在新工具的帮助下,我们发现他们同时落地。这个例子说明了任何人通过归纳得出的知识,都是可错的。
(2)误差存在产生的错误。科学理论在形成初期一般以定性解释的形式出现,随着理论的不断完善以定量的数学形式出现就更具备可检验性,也更易被人们接收。但是,精确定量的数学表达形式却常常从并不精确的观察测量中获得,也是可错的。
直接观察存在误差,如我们观察远处的景物或在远处观察平面镜中物体像的大小,距离越远我们感觉观察到的物体越小。而间接观察数据也可能存在误差,如Q=mq,热值是单位质量的物体完全燃烧所产生的热量。由公式测量热值时,首先我们不可能做到完全燃烧,因为氧气与物体接触面积有限;其次,即使我们扩大了接触面积也不可能使热量不散失。这样,看似精确的计算公式就存在很多不确定因素。
4. 在科学教育中渗透科学文化
我国的传统文化重视人的道德规范,对全世界都产生了深远的影响。但是,这种过分强调人的尊卑、中庸的思想易于使人们迷信权威,其对于人们求真、创新、坚持不懈和实事求是等科学精神、科学意识和科学态度的发展有一定的阻碍作用。在科学教学中,我们可以利用科学史向学生展示科学发现过程中科学家所体现的科学精神。例如:竺可桢为了研究气候问题几十年如一日地坚持科学观测;邓稼先为了获得核裂变反应的具体数据,冒着生命危险进入辐射区域采集第一手材料;亚里士多德为了真理冒着天下之大不韪批判他的恩师柏拉图的学说。这些事例中所体现的科学精神,正是我们平时教学中所缺失的科学文化。学生们只有充分认识到科学文化内涵,才能使科学素养的提升成为可能。
总之,在科学教学中我们只有树立正确的知识观和教学观,才能摆脱现有知识的羁绊;才能更理性地认识科学理论,更自信地去揭示宇宙的奥秘;才能更科学地帮助学生掌握科学方法,继承和发扬科学精神,并最终建构属于他们的对世界的最好解释。
参考文献
[1]艾伦·查尔默斯.科学究竟是什么[M].邱仁宗,译.石家庄:河北科学技术出版社,2002:96-97.
[2]栾早春.自然科学的发展规律[J].科研管理,1982(1):2.
科学知识与行动 第8篇
北京市大学生科学研究与创业行动计划是对当代大学生进行创新能力培养的重要环节。在活动中, 学生要探索并建立以问题和课题为核心的学习模式, 充分发挥主动性、积极性和创造性, 通过科研活动培养其创新思维和创新意识, 逐渐掌握思考问题、解决问题的方法, 提高自己的科学研究与创业能力。
北京电子科技职业学院以实施大学生科学研究与创业行动计划为契机, 改革传统的教育管理模式, 坚持知识传授、能力培养、素质教育全面协调发展的教学理念, 积极推动大学生参与创新实践, 注重学生的个性化培养, 把科研, 科教的培养贯穿于教学全过程。
一、课题组成员的选择
1.参加活动要从自身兴趣出发。所有参与进来的学生, 必须是对科学研究、创造发明和创业设计有浓厚兴趣的。兴趣是最好的老师!有了兴趣, 才有可能在导师指导下, 克服自身的困难, 完成整个实验和研究过程。
2.要有自主实践的能力。在活动过程中, 虽然有教师的指导, 但参与行动的学生还是要以自主设计、管理和实现项目方案为主。在任何一个具体步骤中, 都不能有等、靠、要的思想。要想在前、做在前, 要有制定计划、执行计划和按时完成计划的能力。
3.要不计名利、重在参与。为了完成自己的方案, 学生们要注重创新性实验项目的实施过程。在项目进程中, 不得计较个人得失、争名争利。只有全程参与、亲自动手的学生, 才能够在创新思维和创新实践方面得到收获。
为了选出理想的创新团队, 指导教师首先对所有报名的同学进行了解, 掌握他们的兴趣、爱好和特长等。在对大家有了初步的了解之后, 可以利用周末的时间为学生布置调研课题。通过调研质量, 可以对学生们参与活动的兴趣、热情和办事态度、能力等方面有一个更为全面的认识。
收到大家上交的调研报告后, 指导教师要与调查结果较为出色的学生和有特点的学生进行了个别谈话。态度决定一切!在有了适当态度的基础上, 一定要吸纳那些有能力、有个性的学生。科学研究与课堂学习有所不同, 在一个有战斗力的团队中, 仅有学习好的学生是远远不够的。只有将不同类型的人组合在一起, 让他们在各自的岗位上发挥自己的特长, 才是一个科研团队的最佳人员组合。
二、课题的选题及申报
“计划”是对高职学生进行创新、创业能力培养的重要环节。在活动中, 学生要探索并建立以问题和课题为核心的学习模式, 发挥主动性、积极性和创造性, 充分发挥了他们的主观能动性。通过科研活动培养其创新思维和创新意识, 逐渐掌握思考问题、解决问题的方法, 提高自己的科学研究与创业能力。在此项行动中学生是项目的主体, 参与项目的学生个人或团队在导师指导下, 自主选题设计、自主组织实施、独立撰写总结报告。老师如同打开了一扇自由的知识之门, 让同学们去想象, 去动手操作。从不知道、不懂, 到信手拈来、从容淡定、思维缜密, 让学生更加完善自己。确定选题后, 学生在指导教师的指导下填报申请表, 通过批准后进入实施阶段。
自2008年以来, 北京电子科技职业学院共资助91个计划项目, 共300余名学生参加项目研究, 近百名教师辛勤指导。通过开展这项工作, 带动学校学生在高职阶段得到科学研究与发明创造的训练。强化实践教学环节, 提高学生动手能力, 推广研究性学习和个性化培养的教学方式。形成创新教育的氛围, 建设创新文化, 进一步推动教育教学改革, 提高教学质量。
三、课题的实施及总结
根据大学生科学研究与创业行动计划的要求, 学生是项目实施的主体。参与课题研究的学生团队要在指导教师的指导下, 自主完成课题的选择、调研、实施以及撰写结题报告的过程。活动在业余时间进行, 参与项目的学生必须正确处理好日常学习与项目实施的关系。
确定了课题的研究方向之后, 学生开始进入实际研究和具体设计阶段。以焊接机器人异型零件加工为例, 该课题的主要工作为:学生在老师的指导下, 深入企业调研, 了解企业先进技术、文化, 提炼出符合高职学生研究的异形件产品;然后与企业工程师合作完成零件的CAD图形设计、弧焊编程等, 然后完成零件的实际加工;最后对项目进行总结, 完成研究报告等。
通过该课题研究, 深入企业调研, 学生了解企业最新技术、动态;明确了企业是怎么样的, 需要具备什么技能、素质, 为学生今后的学习提供动力、指明了方向。
四、结语
我国知识产权战略与科学发展观研究 第9篇
一、实施知识产权战略是落实科学发展观的必然选择
科学发展观, 是中国特色社会主义理论的重要组成部分, 是新时期、新阶段我国经济社会发展的根本指导方针。国家知识产权战略正是在这些科学理论的指导下, 深入分析我国发展阶段性特征的基础上, 认真总结我国发展经验、准确把握世界发展趋势而提出的。它不仅包括知识产权的保护战略和人才战略, 而且还包括知识产权的创造、管理和运用战略。实施知识产权战略, 是党中央总揽全局、深刻分析国情和国际形势所做出的重要战略选择, 更是落实科学发展观的必然选择。正确理解、把握实施知识产权战略与全面贯彻落实科学发展观的内在联系, 对于我们推进知识产权事业, 建设创新型国家是十分重要的。国家知识产权战略的提出, 是对科学发展观这一理论的有力支撑和验证, 从本质上讲, 二者是相互促进, 互相依存, 辨证统一的和谐关系, 缺一不可, 不提倡科学发展观, 国家知识产权战略的提出和实行便失去了理论基础, 科学发展观保证了国家知识产权战略的和谐制定和实施;没有国家知识产权战略的提出和实行, 科学发展观就没有实践的检验和论证。国家知识产权战略是提倡科学发展观的一个重要举措, 是实现科学发展观的一个重要组成部分, 二者的和谐发展, 共同促进了我国经济的繁荣昌盛, 综合国力的提高。
二、科学发展观保证了国家知识产权战略的制定和实施
科学发展观是推进社会主义经济建设、政治建设、文化建设、社会建设全面发展必须长期坚持的指导方针。国家知识产权战略同科教兴国战略一样, 是国家在逐步推行我国社会主义各方面建设所必须执行的战略。科学发展观的提出保证了国家知识产权战略的和谐制定和实施, 给国家知识产权战略指明了制定的方向和努力实施的目标, 也就是国家知识产权在制定和实施各项方针政策的时候, 应该顺应时代的发展, 按照科学发展观的要求。它的实施, 不仅成为国家发展的工具, 而且紧紧围绕以人为本的理念, 在注重人和谐发展的同时, 提高国家的自主创新能力从而带动了整个社会的和谐发展, 它们的目的就是要促进国民经济全面协调可持续发展。
三、实施知识产权战略符合科学发展观的要求
知识产权战略的总体部署, 与科学发展观的精神实质和基本内涵是完全一致的。科学发展观的第一要义是发展。国家知识产权战略的提出目的正是为了坚持走中国特色自主创新道路, 把增强自主创新能力贯彻到现代化建设的各个方面, 加快培育国家的自主创新体系进而使国民经济又快又好地发展。知识产权战略的宗旨就是要富国强民。通过知识产权的创造, 管理和应用战略, 通过知识产权的保护和人才战略, 可以迅速提高本国的自主创新能力, 张显自己在国内和国际的竞争优势, 加速本国经济又好又快地发展。科学发展观的核心是以人为本。国家知识产权战略的着眼点也就是以人为本, 注重人的和谐发展。无论知识产权战略的创造、管理和运用战略, 还是知识产权的保护和人才战略, 无一不围绕劳动者利益的获得和实现而展开的。科学发展观的基本要求是全面协调可持续发展。知识产权战略就是我党认真审视了国际大环境和我国经济发展的具体情况后, 高瞻远瞩, 为促使我国经济全面协调可持续发展而提出来的重大战略举措, 知识产权战略的目的就是推动经济和谐发展。在信息社会的二十一世纪, 国家的核心竞争力越来越表现为对智力资源和智慧成果的培育、配置、调控能力, 表现对知识产权尤其是自主知识产权的拥有和应用能力。国家知识产权战略是激励和促进自主知识产权创造利用的最有效的政策措施, 而自主知识产权是建设创新型国家的必由之路, 只有建设创新型国家, 才能有效提高国家的核心竞争力, 才能使国家在世界的经济格局中占有一席之地, 才能保证国家的经济全面协调可持续发展, 保证国家经济的和谐发展。实施国家知识产权战略, 大力提升知识产权创造、运用、保护和管理能力, 有利于增强我国自主创新能力, 建设创新型国家;有利于完善社会主义市场经济体制, 规范市场秩序和建立诚信社会;有利于增强我国企业市场竞争力和提高国家核心竞争力;有利于扩大对外开放, 实现互利共赢。必须把知识产权战略作为国家重要战略, 切实加强知识产权工作。
四、知识产权战略与科教兴国战略、可持续发展战略、人才强国战略的关系
科教兴国战略、可持续发展战略、人才强国战略是我国经济社会健康快速发展的最大发展战略, 与知识产权战略一样, 是科学发展观的重要内容。知识产权战略的提出和实
施, 提升了这些战略的内涵, 也为把科学发展观贯彻落实到这些战略的全过程和各个环节提供了政策导向。
第一, 实施知识产权战略, 促使科教兴国战略的内涵产生重大变化
充分重视和运用知识产权制度, 可以大大促进科技和生产的紧密结合, 使衡量科技产出的主要指标从过去的成果、论文向专利等自主知识产权, 技术标准、以及有创新、创业、创造能力的人力资产转变;科技与生产的结合将在科技创新、自主知识产权与生产的紧密结合上得到更加明确的体现;在体制改革、扩大开放、结构调整、劳动力转移、扩大就业和经济增长中, 科技进步因素的作用将会更加明显。
第二, 实施知识产权战略, 促使可持续发展战略的内核发生变化
可持续发展, 已将关注点由有形资源转向无形的知识资产的应用和经营。如何有效地利用知识资源、转化产品, 已成为可持续发展研究的重心。知识资产的经营, 一方面表现为企业将生产知识含量或技术含量越来越高、物质资源含量越来越少的高技术产品, 另一方面, 企业在经营管理中将更多地应用现代管理知识, 提高资源配置的效率, 提升企业的市场应变能力和市场竞争能力。
第三, 实施知识产权战略, 促使人才强国战略的内容得以提升
知识资源和人力资源是重要的战略经济资源, 在知识经济时代越来越显示出它的重要作用。知识产权战略注重对人力资源的高度重视和长期投资, 把经济社会发展对自然资源的单纯依赖转变为对知识资源和人力资源的开发和运用。利用知识产权战略参与国际竞争使竞争方式发生了重大变化, 竞争的对象主要是人才、知识和信息, 对人类资源的开发、产品科技含量的提高、知识型企业的发展, 成为投资的重点。
总之, 实施知识产权战略, 可以使之与科教兴国战略、可持续发展战略、人才强国战略等总体发展战略形成相互补充、相互依存、相互促进、相得益彰的效果。
五、实施知识产权战略要采取有效措施
实施国家知识产权战略, 要坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导, 深入贯彻落实科学发展观, 按照激励创造、有效运用、依法保护、科学管理的方针, 着力完善知识产权制度, 积极营造良好的知识产权法治环境、市场环境、文化环境, 大幅度提升我国知识产权创造、运用、保护和管理能力, 为建设创新型国家和全面建设小康社会提供强有力支撑。
实施知识产权战略, 要支持形成一批对经济社会发展具有重大带动作用的核心技术和关键技术装备的自主知识产权, 形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、国际竞争力较强的优势产业;要进一步营造鼓励创新的环境, 培养造就世界一流科学家和科技领军人才, 使创新智慧竞相迸发、创新人才大量涌现;要把增强自主创新能力贯彻到现代化建设各个方面;要在全社会形成尊重和保护知识产权的意识和文化。挑战与机遇并存, 如果我们不能在新的起点上争取更好更快的发展, 我国的自主知识产权竞争能力与发达国家的差距就可能进一步拉大。因此, 更好更快发展是我国知识产权事业一切工作的主题, 也是我们最大的政治任务。
[注]2010年度河南省知识产权软科学研究项目:科学发展观视野下的知识产权政策体系研究
摘要:国家知识产权战略是科学发展观的重要组成部分, 科学发展观是国家知识产权战略的指导思想。实施知识产权战略是落实科学发展观的必然选择, 符合科学发展观的要求;科学发展观保证了国家知识产权战略的制定和实施;要正确认识和妥善处理知识产权战略与科教兴国战略、可持续发展战略、人才强国战略的关系;实施知识产权战略要采取有效措施。
科学知识与行动 第10篇
本文研究特指衢州、金华、丽水地区小学数学北师大版, 浙江省小学科学教科版两个版本教材学科相近知识点的梳理和教学建议。
一、教学中遇到的问题
(一) 两个教材中相近知识点的教学要求不尽相同
1. 同一知识点概念掌握要求不一致
相近知识点, 在小学科学和小学数学的表述、书写规范上不同, 学生概念建立不清晰, 存有干扰。
如科学四上教材中出现了柱状统计图概念 (图表概念并无说明, 而且要求学生会画柱状统计图) ;而类似的统计图表数学要在五下快期末时才出现, 并且准确规范的命名为条形统计图。
2. 相近知识点学科目标要求不一致
(1) 学科目标完全不同
如数学四上教材中有“温度”一课, 科学三下教材中也有“温度和温度计”一课, 两节课都要围绕“温度”及“温度计”展开教学, 但两个学科知识点的教学目标要求是完全不同的。
(2) 学科目标比较一致
如数学二下“一分钟有多长”和科学五下“时间在流逝”一课中, 都围绕“感受1 分钟时间的长短”“估计时间”“培养学生珍惜时间的好习惯”展开教学, 虽然知识点分布在两学科的不同年段, 但两学科教学目标相近。
(3) 学科目标是延续的
如数学四下图形的分类, 让学生知道三角形的稳定性, 科学六上的“做框架”, 主要是让学生初步体验三角形的稳定性, 利用三角形框架的稳定性解决实际生活中的问题。
3. 知识点教学时间安排上不协调
比如数学二下“一分钟有多长”与科学五下“时间在流逝”一课, 在好几个点上教学目标是比较一致的, 但是科学要在五年级来讲数学二年级大部分已经感知的内容与现象, 实在是浪费时间。
比如数学五下的条形统计图与科学四上的柱状统计图。
比如数学五上学习“体积与容积”的概念及体积、容积单位, 而科学却在三上就直接运用了体积、容积概念和体积与容积单位 (学生难道真可以“无学自通”) 。
(二) 教师中存在的问题
1. 学科间相近知识点掌握严重欠缺
文章写作初期, 我们曾对小学数学、科学教师作了一个关于学科相近知识点关注调查, 情况如下表:
可见, 两学科教师对相近知识点掌握的程度低得惊人。两学科教师平时教学基本不沟通、不交流, 基本不关注相近知识点在其他学科的要求。
2. 有效利用学科相近知识点的教学经验及策略不多
不少教师有课程整合意识, 也能关注不同学科的相关知识点。但对于如何把握相近知识点在两学科中的要求、如何合理调整两学科相近知识点的教学进度、如何在教学中进行开创性主题式的教学等方面缺少方法与手段。在调查中也发现, 目前国内整个教育界缺乏有效的课程整合教学策略、建议可供教师借鉴与参考。
3. 反复新授“旧知”, 学习重复
在对衢州市实验学校、大成小学、航埠镇中心小学三所学校三至六年级的学生进行的访谈中, 我们发现, 学生对两个学科相近知识点也有所了解 (尤其是在中高年段) 。但在实际课堂教学中, 学生在不同学科的学习中获得的知识基础往往被两个学科的教师所忽略, 普遍存在教师反复新授“旧知”, 学生反复新学“旧知”的现象。
二、教材知识点的梳理
我们以一至六年级北师大版新版 (第四版) 数学教材为主线, 结合三至六年级教科版科学教材 (科学教材三年级开始使用) , 进行两个学科教材相近知识点的梳理工作。并以知识点为主轴, 结合学科、册次、教学目标, 形成小学数学、小学科学相近知识点汇总 (见表1) 。
三、实际教学中的建议
(一) 教学目标把握要准确清晰
数学学科体现数学思维训练, 注重提升学生的数学素养。科学学科注重实验技能、创新意识的培养, 并强化提升学生的科学素养。
对于小学数学、小学科学两个学科的相近知识点, 教师要从学科的教学目标要求出发, 切实提高课堂教学实效。
比如“温度”一课的教学:北师大版数学教材中主要是借助“温度”这一载体来初步理解相反意义的量 (零上记为“+”, 零下记为“-”) 及负数的意义;从生活实际感知正数比负数大等 (温度高热、温度低冷;横放的温度计就相当于一根数轴等) , 为后续学习作铺垫 (教师如果以存银行为+200 元, 从银行拿出为-200 元, 来教学正数比负数大, 学生理解正、负数的大小可能有困难) 。数学课中“温度”的教学其实认识的重点不在温度, 而是在于为下一节课认识“负数”及后续学习作铺垫。而科学课中“温度”的教学主要是让学生感受温度的作用、认识温度计的构造, 让学生学会在实际生活中正确使用温度计这类工具来进行测量, 所以数学课无须将温度计的构造、功能作为重点进行教学, 因此两课的教学目标根本不同。
又比如数学二下“一分钟有多长”和科学五下“时间在流逝”一课, 都围绕“感受1 分钟时间的长短”“估计时间”“培养学生珍惜时间的好习惯”来展开教学。因此对于时间概念的理解、对于利用生活实践 (自然界现象等) 估计1 分钟长短等内容的教学要求则基本是一致的。
(二) 教学进度调整要合理科学
在小学数学、小学科学相近知识点的教学时间安排上, 要倡导“学科多视角, 教材巧运用”。对两科教材知识点衔接明显不合理的内容应进行调整, 合理安排教学时间, 并形成一定序列, 实现学科有效整合, 以达成“以生为本, 学为中心, 能力为重, 轻负高质”的课堂教学效果 (知识点教学调整建议图表略) 。
(三) 学科资源有效连接
数学和科学同属于理科, 同属于自然科学的范畴。有人说, 数学是所有自然科学的基础学科, 自然科学少不了数学的性质定理以及运算。可见数学和科学的联系之紧密。通过与两科任课教师的交流, 他们也认为无论从教学内容, 还是教学形式, 都可以感受到科学课与数学课的相通。两者不仅能够相互渗透, 而且能彼此提供知识和能力的支持。有效整合两学科的教学资源有利于学生学习过程的简约化, 知识概念的清晰化。
1. 有效整合相关知识
如小学科学中也有关于方向与位置的研究, 通过学习指南针认识了八个方向, 而这部分内容系统地出现在小学数学教材中。小学科学中还有很多的图表, 如表格、韦恩图、各类统计图等, 用在观察、实验后对现象和数据进行科学的统计。小学数学教材也非常重视图表的认识。可见, 小学科学和小学数学的教学能互相促进、互相提高, 对这些内容和方法进行有机整合, 能促进学生的有效学习, 造就学生一门通而门门通的技能。
2. 避免同知识点重复学习
不少知识点或概念在数学、科学中均有出现, 由于教学时间前后不一, 学生普遍在课堂上重复学习。学科教师应关注学生的前概念并进行恰当运用, 避免学生对同一知识点重复学习, 从而提高学生的课堂学习效率。
一种是数学在前、科学在后的情况, 如数学中“一分钟有多长”在二下教学环节中, 让学生充分感受一分钟时间的长度。而小学科学五上和五下教材中也要求对于“一分钟”“时间”的感受, 基于学生的学习经验, 小学科学教师应发挥学生对“一分钟”的前概念, 可以简化作为课前导读即可, 不需占用课堂时间。
另一种是科学在前、数学在后的情况, 如“体积、容积”在三上科学中, 进行“比较水的多少”科学实践探究活动, 让学生知道比较方法有多种, 在探究中学习使用工具测量物体体积———量筒, 同时认识“毫升”表示体积多少。在小学数学五上中是通过具体的实验活动, 了解体积和容积的实际含义, 初步理解体积和容积的概念。在操作、交流中, 感受物体体积的大小, 发展空间观念。小学数学教师可根据学生在科学学习中对“体积和容积”的认知, 简化学生的实验过程, 加强学生对体积容积的数学运用。
3. 排除混淆性知识负迁移
同一知识点在两个学科中的表述不一致, 造成学生学习的负迁移, 如图表名称。科学在四上前半学期学了柱状统计图, 而学生要在五下后半学期才学习条形统计图, 很多学生就会将数学中的条形统计图表述为柱状统计图。由于科学教学在前, 导致大量学生在数学教学“条形统计图”时, 以“柱状统计图”表述更多, “条状”“柱状”混淆不清, 概念纠正比较困难, 负迁移影响教学效率。在组织两学科教师进行教学研讨时, 经常涉及“相关概念和单位表述”等问题, 因此, 统一科学地表述知识点, 有利于学生更好地掌握学科知识。
4.构建主题式拓展课程
针对小学数学、小学科学课堂教学模式的不尽相同, 在相近知识点教学设计中, 可融合两学科更多的学科课程特点, 借助相近的思维, 灵活选择不同的教学方法进行课堂教学, 构建主题式拓展课程 (见表2) 。
摘要:目前, 衢州、金华、丽水地区小学数学教材选用北师大版, 浙江省全省小学科学教材选用教科版。小学数学、小学科学的教学都注重于培养学生的观察理解、动手操作、分析推理能力;侧重于培养学生的抽象思维能力、探究能力、创新思维能力。在知识点上, 两学科有较多的相近点, 但在教材安排、具体教学实践过程中, 我们发现两学科的知识点出现了教学时间衔接不合理、教学目标要求不清晰、学科教师相互不沟通等问题, 从而造成教师教学低效、学生学习低效现象。本文对小学数学、小学科学教材的相近知识点进行梳理并提出了一些切实可行的教学建议。
科学发展观“三大行动” 第11篇
首都科技资源优势的需要
北京地区拥有丰富的科技资源,丰富的科技资源已成为首都的特色资源。但是,长期以来,受计划经济和条块分割的影响,旧有管理体制和运行机制的限制,首都强大的科技资源优势尚未形成首都发展的竞争优势。一个转变,两个加强和三大行动从不同层面、不同角度提出并明确了集成利用中央、地方、企业和其他社会资源的工作目标、重点任务,具有较强的可操作性,较好地体现了政府对科技资源进行宏观调控和管理的职能,体现了科技政策的引导作用。通过三大行动的实施,将进一步优化首都科技资源的合理配置,提高科技资源利用效率,更大限度地提高科技创新活动的产出效率、实现更大经济效益。
实施三大行动
是落实科学发展观的需要
坚持以人为本、全面、协调、可持续的发展观,是我们以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,从新世纪新阶段党和国家事业发展全局出发提出的重大战略思想,揭示了经济社会发展的客观规律,反映了我党对发展问题的新认识。树立和落实科学发展观,离不开科技进步和创新。为全面、协调、可持续发展提供强有力的科技支撑,是科技界和广大科技人员的一项重要任务。
另外,贯彻落实科学发展观,不能停留在口头上,只在思想理论提高,还必须通过实实在在的具体行动来实现。三大行动强调发挥科学技术的辐射、渗透和动力作用,旨在把科学理念、科学方法和科技成果引向经济、社会、环境、人文等各个领域及全市的各个区域,力促区域的整体化发展、城乡一体化发展、经济社会的协调发展和科技的跨越式发展。因此,“一个转变、两个加强”和“三大行动”是科学发展观和五个统筹在首都科技工作中的具体体现,是一个从思想到行动的具体行动方案。因此我们认为三大行动是落实科学发展观的需要。
三大行动是加强
首都区域创新体系建设的需要
经济全球化发展进程中出现了显著的区域化特征,从这个意义上讲,经济全球化实质上也是全球经济的区域化。在世界经济结构战略调整中,区域经济的发展将扮演更加重要的角色。区域化已经成为世界经济发展的一个重要趋势。应对全球化的挑战,必须更加关注区域的发展,必须把区域创新体系建设作为地方科技工作的一项中心任务。提高区域竞争力和创新能力,也是地方经济社会持续健康发展的迫切要求。
在市委、市政府领导下,4年来,有关部门通力合作,充分动员全社会科技力量,深入实施二四八重大创新工程,取得显著成效,首都区域创新体系框架初步形成。为首都未来的发展创造了良好的环境和基础。但是,我们也清醒地看到,实现二四八总体目标,更大程度地释放蕴藏在科技资源中的巨大能量,仍然面临许多问题,首都的科技资源优势还没有真正成为首都未来发展的竞争优势,科技工作面临着新的发展机遇,也面临着严峻的挑战。科委通过对新形势下调动利用区域创新资源、促进首都发展的冷静深入地思考和科学的分析,紧紧围绕当地经济和社会发展所面临的突出问题和制约区域创新能力提高的薄弱环节,提出今后科技工作的“一个转变,两个加强”和“三大行动”,把促进区域内和区域间各类科技资源的联系和互动放在突出位置,努力培育有利于创新的机制和环境,突出了区域特色,体现了科技工作服务于地方经济和社会发展的目标,是提高区域创新能力的需要,也是加强区域创新体系建设的具体行动。
“科技奥运行动”
具有广泛而深刻的内涵
举办奥运是首都北京经济建设和社会发展面临的一次难得的历史机遇,科技奥运用一句话概括就是“以科技助奥运,以奥运促科技”。科技奥运并不是局限于科技和奥运本身,而是具有广泛而深刻的内涵。一方面,从奥运需求出发,组织全国科技力量联合行动,集成最新科技创新成果率先在北京奥运中示范推广,突出科技服务和保障奥运会的举办;另一方面,也是更重要的,就是以奥运为契机,把奥运对科技的需求,变成科技发展的新动力,利用科技手段推动首都城市建设、城市管理和社会全面发展,提高市民的生活质量和生活水平,使科技创新成为全面建设小康社会的强大动力。因此科技奥运行动的提出,对落实科学发展观,以人为本,实现首都北京经济社会全面、协调、可持续发展有着重大意义,是科学发展观的具体体现。
申奥成功后,在科技部和北京市委、市政府的领导下,组建了奥科委,启动了“奥运科技行动计划”,使科技部门与奥运需求部门更加紧密结合。目前,行动计划和奥科委已成为联合全国科技力量直接介入奥运建设的重要组织,成为做好科技奥运建设工作的重要平台。通过一批科技奥运重大项目的选择和实施,科技奥运工作已从理念变为实实在在的行动,并取得很好的效果。同时还组建了科技奥运咨询专家库,专家通过研究论证、咨询服务等多种方式参与到奥运项目的策划咨询工作中来。
科学知识与行动
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