科学童话范文
时间:2023-03-23 19:56:53
导语:如何才能写好一篇科学童话,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
科普童话是指采用公众易于理解、接受和参与的方式,普及自然科学和社会科学知识,传播科学思想,弘扬科学精神 ,倡导科学方法,推广科学技术应用的童话故事 。在科学知识的普及基础上加上一种具有浓厚幻想色彩的虚构故事,通过丰富的想象、幻想、夸张、象征的手段来塑造形象 ,反映生活,对儿童进行思想教育。其语言通俗生动,故事情节往往离奇曲折,引人入胜。
科学童话又称知识童话、自然童话,是童话的一个分支,它具备童话的各种特点。它和文学童话是一对孪生姐妹。富于科学的启迪,又具有艺术的美感。能培养读者对自然科学的兴趣,启迪少年儿童的智慧。与一般童话相比,科学童话具有一定的知识性,它是以科学知识为内容的,所表现的主题也与自然科学有关。科学童话与一般文学童话的区别在于,它把科学内涵和童话构思结合起来,即把科学的理性概念化作为幻想的感性形象。
(来源:文章屋网 )
篇2
一、化学学科观念有哪些
高中化学教学中我们应该培养学生的哪些化学学科观念呢?化学基本观念主要来自于三个方面:一方面来自于学生对化学学科知识的反思概括;另一方面来自于学生对化学探究过程、学习方法的反思;再一方面来自于学生对化学科学在社会生活中价值的认识和反思。那么,我们如何在教学中用这些化学学科观念来统摄课堂教学呢?
二、用学科观念统摄课堂教学的元素化合物学习
下面我结合自己的教学实践,谈谈我在“硫的转化”教学中如何用学科观念来统摄课堂教学。
1.教学引入凸显化学的“元素观”
【引入】硫是人类最早认识的化学元素之一……提出问题:“黑火药是怎样发明的?”讲述黑火药与炼丹的故事,启发学生发表感想。
【设计评析】教学先从学生熟悉的黑火药入手,还有学生感兴趣的炼丹故事,自然引出这些熟悉的含硫元素的物质,自然过渡到硫元素的学习。
【播放录像】火山喷发。
【讲述】火山口黄色的物质即为硫单质。
【投影】硫元素在自然界中的转化关系:
H2S―SO2,SO3―H2SO3,H2SO4―S,H2S
地表:火山喷发――石膏、芒硝等。
地下:与铁、砷、汞等元素化合――黄铁矿,雄黄,雌黄,汞砂等。
【设计评析】“元素观”建构后会使学生主动从元素组成成分上来认识他所遇到的各种物质,并能将其与熟悉的物质联系起来,以元素为核心,建立起一种描述物质世界的认识框架。
2.性质的学习彰显实验探究的“方法观”
【引导学生】应该从哪几方面认识物质的物理性质?怎样认识硫单质的物理性质?
【学生思考】引导学生运用氧化还原反应理论预测硫的化学性质。
【引导学生】硫元素常见的化合价有哪些?从化合价的角度推测,硫具有怎样的化学性质?如何用实验来证明你的推测,请设计出你的实验方案。
【引导学生】设计实验,钠和硫反应可在研钵中研磨完成,铁也可与硫反应,让学生比较铁、钠与硫的反应,再利用工具栏,引导学生思考铁与硫反应的合适条件。
【设计评析】在教学中,学生通过动手实验提高动手能力,了解实验的基本过程;通过实验现象的观察、分析,建立化学变化的概念;通过设计实验方案,对比不同方案,引导学生优化方案。
3.“不同价态硫元素”的学习充分体现“转化观”
【创设探究情景】谁能对+4、+6价物质的化学性质做出大胆的预测?怎样才能实现它们之间的转化?
【生回答】+4既有氧化性又有还原性,+6价具有强氧化性。
【提出探究问题】问题一:如何实现+4?+6价硫元素之间的转化。
提示:Na2SO3+2H2SO4(较浓)?SO2+Na2SO4
【生设计方案】请同学们结合自己已有的知识和老师提供的试剂,四人一组,讨论寻找尽可能多而好的方案。
【生讨论方案】教师组织学生对设计的实验方案进行交流、评价、优化。
[方案编号\&选用试剂\&反应原理\&预期现象\&优缺点\&1\&\&\&\&\&2\&\&\&\&\&3\&\&\&\&\&]
【师引导学生分析】一个好的实验方案要有安全性好、药品易得、操作简便、现象明显等优点。
学生提供的诸多方案中较合理的有:
+4?+6:向高锰酸钾溶液中通入二氧化硫,向氯水中通入二氧化硫
+6?+4:铜和浓硫酸反应,碳和浓硫酸反应
【生分组实验】进行实验,观察现象,做好记录,得出结论。
【师提醒注意事项】试剂用量、注意事项:操作正确、安全问题、有毒物质的处理。
[实验编号\&预期转化\&选择试剂\&实验现象\&结论
\&1\&\&\&\&\&2\&\&\&\&\&3\&\&\&\&\&]
【实验方案的反思与评价】学生对探究过程和结果进行评价和反思。
(1)实验一采用对比,高锰酸钾溶液便于现象的观察。建议增加氧化产物SO42-的检验。
(2)二氧化硫产生的检验,尾气如何处理。
【提出探究问题】问题二:如何实现+4?0价硫元素间的转化。
提示:FeS+2HCl?FeCl2+H2S
【生设计方案】学生讨论,探究方案,寻找可行性。
【讨论方案】教师组织实验方案交流,优化。
学生提供合理的方案:硫化氢和二氧化硫气体混合。
设问:如何将二者混合?
【生分组实验】观察现象,做好纪录,得出结论。
篇3
现在我们特聘医学专家金文泉教授,连载《消化系统科学大揭秘》,以通俗生动的语言,介绍当代科普知识。让读者在消化系统中“遨游”之后,懂得科学地吃。
人体中最古老的系统
消化系统是人体内最古老的系统。早在人胚第3~4周时,就形成了头尾方向的纵行“消化管”。第8周演变为前肠、中肠和后肠。其后,前肠演变成从口、咽、食管、胃,直到十二指肠的胆总管开口处,中肠最长,接前肠下端演变成空肠、回肠、盲肠、升结肠、横结肠右2/3,后肠演变成横结肠左1/3、降结肠、乙状结肠、直肠到肛管、。
有趣的是胚胎发育中,肠生长很快,形成小肠曲,盘曲于腹腔之中,最后装满了整个腹腔。
人体最长最大的系统
有位医学专家说,肠与“长”、“常”三字同音。也许祖先在赋音时并无特意,可现实都将三者紧密联系。首先是“肠之冗长”足足有6米多(整个胃肠道加在一起,有9米多长),展开来之宽阔,几乎超过几个篮球场地,可谓人体内最长、最宽的器官;再就是“肠病之常见”,胃肠运动不佳可病,消化不好可病,吸收不良可病,排泄不畅可病……全身病可致胃肠病,胃口全无,胃肠病也可致全身病,营养不良。难怪有人说“一副正常的胃肠道,可比一个聪明的大脑更重要啊!”
其实,每天出入量最大的也数胃肠道,就以每人每天进食一斤粮,一斤蔬菜,一斤水果,喝1200毫升水、600毫升奶计,寿长80岁,一辈子大约要吃进30吨粮,30吨蔬菜,30吨水果,喝70立方米水和35立方米奶。如按体重120斤计算,这些食物总量将是体重的1000倍。人一辈子要吃进千倍于自己体重的食物,这是何等惊人!
为了满足中国13亿人的一张嘴,需要几亿农民和近1亿的餐饮人员,终年辛勤地劳动。
肠腔与腹腔是绝对分开的,如发生了肠胃穿孔,其内容物一旦进入腹腔,那是马上会致死的急症。
消化道是肚子里的体外走廊
毫无疑问,人可以享用各种精美的食品,但是,要是消毒牛奶不经口喝,改为肌肉注射,其后果会很严重,5毫升的牛奶足以使你高烧39℃,达三天三夜之久。如果把消毒牛奶静脉滴注,那就会立即死亡。这里表明一个深奥的道理,食物不经消化道消化,是不能直接进入血液循环的。
生理解剖学家告诉我们,从口腔到的消化道管腔虽然在体内,却是一个肚子里的体外走廊,消化道管腔完完全全属于外环境。
任何精美食物都不能直接注射到血液内环境当中来。吃进胃肠道的食物必须消化分解成小分子才能通过消化道管腔与内环境的屏障――黏膜上皮细胞,完完全全地被吸收进血液循环中。食物营养才能从体外进入体内,真正进入了人体内环境。
各种各样的食物都能被消化吸收
人类是杂食动物,可以吃一切可食的东西,并将其彻底消化吸收。人的消化能力是惊人的!如果把铁钉浸泡在人的胃液中,也能被慢慢地消化掉。
消化的方式有两种:一种是机械性消化,即通过消化道平滑肌的运动把食物磨碎、搅拌,使之与消化液充分混合,并不断地把食物推送到消化道远端,最后把食物残渣以粪便形式排出体外;另一种是化学性消化,即通过消化腺分泌的消化液对食物中的营养物质进行化学分解。消化液中有各种消化酶,能将食物中的蛋白质、脂肪和糖类分别进行分解,使之成为可被吸收的小分子――氨基酸、甘油和脂肪酸及葡萄糖小分子。因此,不论你进食中餐或西餐,不管你吃进什么样的食物,其中所含的营养都会在几小时内被消化道彻彻底底地消化分解掉。
吸收是指食物被消化后的小分子产物通过消化道黏膜上皮细胞进入血液和淋巴循环的过程。
消化系统是供应血液营养最大的后勤基地
从上到下,胃、空肠、回肠、大肠都有丰富的血液供应,来自腹主动脉的三大支动脉,即腹腔动脉、肠系膜上动脉和下动脉,将心输出量的1/3的血液都运送到胃肠道和消化腺,以维持消化系统的消化功能。其中,小肠的血供尤为充盈,由肠系膜上动脉发出10~15支肠动脉,反复分支,相互吻合成动脉弓,再发出小动脉,进入肠管组织内,又穿过肌层,再三分支,管径越变越细,最后形成毛细血管网。这样,才能把消化了的小分子点点滴滴地吸收入血液循环之中。
因此,我们在餐后千万不能进行剧烈运动,也不能忙于脑力劳动,以防削减了胃肠的血供,从而影响消化与吸收。
人要是发生休克,胃肠血供立即会顿减2/3以上,消化系统的微循环立即发生障碍而停滞,其中,最为娇嫩、对缺血最为敏感的是胰腺。因此发生休克者,如不及时采取抢救措施,最后会死于胰腺的缺血性坏死。
血液循环就是要运输各种营养物质,满足全身60万亿的细胞所需。血液中的葡萄糖、氨基酸、无机盐等各种营养小分子,全来自消化系统,通过胃肠道的吸收,源源不断地供应。消化系统是血液营养最大的后勤基地。
消化系统有自动调节的内脏脑
消化道的运动与分泌依靠神经体液调节。
中枢神经的内脏神经系统通过交感和副交感(主要是迷走神经)调节胃肠道功能。交感神经兴奋,往往使消化系统的分泌与运动功能都受到抑制。在剧烈运动或心情过分激动兴奋条件下,因交感神经兴奋,往往胃肠功能受抑制。发脾气、情绪激动时,人气得吃不下饭。迷走神经则相反,可以促进胃肠道的功能。
胃肠道内外,有丰富的神经丛、神经纤维。其神经细胞的总数以亿计,神经细胞和纤维组成丛、成网,而且有各种各样的神经递质,这就是内在神经系统。内在神经系统又称内脏脑,有相当大的自主性,它们不受人精神意志的调控。即使是植物人,胃肠依然可在内在神经系统调节下,自动完成消化功能,维持生命。
人体最大的内分泌系统
人们对肾上腺、甲状腺等内分泌系统比较熟悉,而对胃肠道的内分泌激素却了解甚少。其实,生理学上第一个被发现的激素――促胰液素正是从肠子中分离来的。
随着20世纪80年代的分子生物学和组织化学的发展,目前已分离出并纯化了的胃肠道激素有40多种,如促胃液素、促胰液素、胆囊收缩素等等,分散在整个消化系统,虽然很分散,但细胞数目之多,远远超出人体的“正牌”内分泌器官,所以,胃肠道号称人体最大的内分泌系统。
这些胃肠激素产生于胃肠的黏膜细胞,对胃肠道的运动、分泌功能自动调节,并对胃肠有营养作用。
中医的健脾胃功能,据现代研究表明,不仅对胃肠本身功能有保健与促进作用,而且对胃肠激素的分泌也有明显促进与调节作用。
人体最大的免疫系统
胃肠道和肝脏是人体最大的免疫器官,是全身免疫系统的重要组成部分。每天进入胃肠道的食物,内含大量细菌、病毒及各种异体蛋白。这些“入侵者”如没有经过处理就入侵人体,是会致命的。胃肠道黏膜免疫系统的屏障是第一道防线。通过胃肠道周围淋巴结、淋巴组织及胃肠道黏膜内淋巴组织中的T细胞、B细胞及M细胞们奋勇杀敌于前。T细胞吞噬各种细菌与病毒,B细胞与M细胞产生大量免疫球蛋白,阻抑病原微生物、溶解细菌、中和毒素、排除异己的体外抗原。肝脏是第二道防线,进一步消灭残敌与漏网的“异己分子”,使整个胃肠道固若金汤。
通过消化道的免疫系统,阻止一切有害于人体的病原微生物及抗原物于人体之外。这个免疫系统一旦出了毛病,不仅会引起严重的炎症与感染,有时还会导致各种自身免疫性疾病,如过敏性紫癜、红斑狼疮等等。
人体最辛苦、不怕脏、不怕臭的系统
篇4
按体积与形状,有人把胰腺比喻成一条大狗的舌头。它长15~20厘米,重85~100克,位于腹部深处,在胃的后面,肝、脾之间。它被腹膜紧紧地包裹起,紧贴腰椎的椎体。严格地讲它是在腹腔之外,穿了一套紧身衣(腹膜)。众所周知,胰腺腺体与腹膜上的神经支配都很发达,一旦急性胰腺炎发作,或是患了胰腺癌,胰腺一肿胀马上会让人痛得昼夜不安,甚至在床上打滚!
难以想象,一个不到二两重的胰腺,一昼夜能分泌1~1.5公升的胰液。“工厂”很小,还要高产,只有加大原料供应和加班加点提高产量才行。正因为如此,胰腺的血液供应很丰富,绝不亚于心、肝的血供,胰腺不大,而动脉、静脉却很粗,特别是胰的毛细血管组成的微循环很发达。另外,收集胰液的胰管系统也相当发达,腺体内胰管像叶脉一样,从细到粗逐一地合并,最后合成胰总管与胆总管合并,共同开口于十二指肠。在这里胰液与胆汁合并成一股涓涓细流,通过壶腹部注入十二指肠。一旦这里被炎症或癌症所压迫阻断,马上会导致临床急症,病人会痛得要命。当然如不及时抢救,也真会要人命的!
自从有了显微镜,人们才发现了人体中那么多的奥秘,这当然要归功于一生磨一镜的列文虎克先生(详见本刊今年第8期)。过去人们怎么也不会想到小小的一个胰腺中,竟然有外分泌(分泌胰液,帮助人体消化)和内分泌(产生胰岛素等激素,调节人体代谢)这两家,能完成那么多种功能。
在显微镜下,人们才发现了其中的奥秘所在:放眼胰腺组织的切片,真是美不胜收啊!在染色的作用下,胰腺的腺泡细胞像大海一般,有趣的是在这大海中间竟然有许多星星点点的岛屿。这些不显眼的只占全部细胞总数仅1%的细胞群,就是胰岛。别小看胰岛,人的胰腺中有100~200万个胰岛。
用高倍显微镜,再配合组织化学的高科技研究才发现这星星点点的胰岛细胞并不完全相同,竟然可以分为A、B、D、D1及PP等各种不同类别的细胞,其功能也完全不同。在胰岛的细胞中,胰岛B细胞占总数的75%,而A细胞只占20%,其余的各型细胞合起来才占5%。
现在你可以理解人体是一个多么协调的有机体。当你进入餐厅或食堂,在开始狼吞虎咽之前,食物色、香、味对我们的刺激,加上进食者早已有了的以往的进食经验,胰腺就开始了胰液的分泌。而后食物在胃里消化变成了食糜,由胃进入十二指肠时,胰液就会源源不断地分泌出来。胰岛A细胞减少胰高血糖素的分泌,而B细胞的胰岛素生产大大地增加。需知胰岛素是体内唯一能降低血糖水平的激素。一旦胰岛B细胞出了毛病,胰岛素分泌量不足时,就会患1型糖尿病。有许多胖子,虽然胰岛B细胞产生的胰岛素还相当多,但是由于外周效应器上的胰岛素受体出了毛病(不听胰岛素的指挥了),那么,就会产生更麻烦的2型糖尿病。
真要痛死人的急性胰腺炎
急性胰腺炎最突出的症状是剧烈的腹痛,常突然起病,疼痛多在中上腹。可为钝痛、刀割样痛、钻痛或绞痛,常持续性疼痛,并有阵发性加剧,真是痛得要命!且不能为一般胃肠解痉药物所缓解,进食更加剧疼痛。腹痛产生的机制是胰腺的急性水肿和炎症强烈刺激了神经末梢。
其次是恶心与频繁呕吐,可吐出酸臭食物和胆汁,但呕吐后腹痛并不减轻,还持续发热3~5天不退。
重症胰腺炎常发生低血压或休克,休克可突然发生,甚至发生猝死。
引起急性胰腺炎的常见的病因很多:
1、胆石症与胆道疾病
胆石症、胆道感染和胆道蛔虫等均可引起急性胰腺炎,其中胆石症与急性胰腺炎关系密切。一旦结石嵌在十二指肠的壶腹部,可造成胆汁逆流进入胰管,损伤胰管,常引起急性胰腺炎。
2、大量饮酒和暴饮暴食
大量饮酒引起急性胰腺炎很多见,常因乙醇刺激胃酸分泌,并促使胰腺胰液分泌增加,加之十二指肠开口处水肿,胰液排出受阻或倒流,可使胰管内压增加。暴饮暴食使大量食糜短时间内进入十二指肠,刺激胰液与胆汁大量分泌,由于胰液和胆汁排泄不畅,立即引发急性胰腺炎。
3、胰管阻塞
胰管结石或蛔虫、胰管狭窄、肿瘤等均可引起胰管阻塞,使胰管小分支和胰腺泡破裂,胰液与消化酶渗入胰腺间质,胰腺被自我消化,腐蚀坏死,引起急性胰腺炎。
4、创伤
上腹部受打击引起钝挫伤,可直接或间接损伤胰腺组织与胰腺的血液供应,引起胰腺炎。
发现胰岛素救命的故事
早在百年之前,就有医学家发现胰腺与人体的糖代谢密切相关,但苦于当时的科技水平而无法从胰岛细胞中提取出有效物质――胰岛素。
加拿大安大略医学院青年教师弗里达雷克・班廷在阅读医学杂志时受到启发,想用结扎狗的胰导管将其腺泡细胞萎缩后,从残剩下来的胰岛组织中分离出胰岛素的方法来治疗糖尿病。
班廷通过米勒教授的推荐,恳求多伦多大学的糖代谢研究权威麦克劳德教授开展这一研究,麦教授认为班廷知识浅薄,年轻无知,设想再好但没有功底是难以胜任这一艰巨任务的。班廷却很有耐心,始终不死心,经几个月的周旋,麦氏终于勉强答应,同意利用暑假实验室空闲期间让他进行实验,条件是只给10只实验用犬,其余一切费用自理。
班廷找了白斯特(当时为四年级的医学生,后成为著名生理学教授)为其助手,并变卖了自己所有能卖的东西,破釜成舟,下决心要大干一场。
1921年5月两人进入麦氏实验室,从市场上又买了一大批犬。两周内,给实验狗都进行了外科手术。把狗大部分胰腺切除,使其成为糖尿病狗;把另一些狗结扎其胰导管,让其胰腺腺泡细胞萎缩。两个月过去了,研究结果却很不理想,做了手术的19只狗中因感染和创伤而死了14只(当时还没有发明抗生素,无法抗菌),而麦氏约定的暑期很快就要结束,因而焦急万分。
8月初的一天,奇迹出现了,一条切除了胰腺的糖尿病犬出现了昏迷,他俩小心翼翼地把从萎缩了的胰腺(剩下了胰岛)中的提取物注入它的静脉,几小时后,狗从昏迷中苏醒了过来,而糖尿病犬的尿中竟不出现葡萄糖,而血糖也恢复了正常。两人欣喜若狂,相抱庆祝成功。
此时,麦教授恰从苏格兰休假归来,发现工作有了转机,立即命其助手考立普帮助提纯了胰岛素。并将其用于一个身患严重糖尿病的男孩身上,取得了明显疗效。于是胰岛素立即轰动了整个世界。1923年底,班廷与麦克劳德因此而荣获了诺贝尔医学与生理学奖。班廷为感谢共同投身研究的白斯特,把自己奖金的一半分给了他。麦克劳德鉴于当时的犹豫态度,且自己又出力不多,所以也将其半额奖金分给了考立普,以表彰其在纯化胰岛素工作中的功绩。
篇5
关键词:交通规划;教学实验;系统设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)29-0241-03
一、项目背景
交通规划是一门实践性很强的学科,开展实验教学对于巩固学生的理论知识体系、增强学生解决实际问题的能力具有重要作用。同济大学交通学院是最早引进国外先进的交通仿真分析软件,并用于实验教学的研究机构之一。在长期的教学实践中,国外交通仿真分析软件虽然起到了积极的作用,但始终存在着理论基础要求高、输入输出过程抽象、使用方法复杂等问题,并不适合理论基础仍然较为薄弱的本科学生。近两年交通工程系开展的毕业生调研发现,学生普遍反映应该在本科阶段课程中加强实验环节、培养动手能力,而现有的实验工具有限、实验手段单一且使用不便。
随着网络与计算机技术的发展,虚拟实验系统在教学中逐渐开始发挥重要作用[1-3]。同时,国家对科技创新不断支持,越来越多的交通数据得以开放。因此,通过建设一套交通数据采集与分析系统,把不同渠道、不同类型的交通数据进行收集、整理、存储,作为虚拟教学实验系统的基础支撑。再通过用户交互界面,让学生充分认识交通数据的内容,并结合具体课程需求引导学生进行多维度的数据挖掘分析,可以达到良好的教学实验效果。
开发“交通规划虚拟教学实验系统”的目标,就是针对交通工程专业本科学生(特别是低年级学生),设计一个高度图形化、形象化、综合性的虚拟实验教学工具。学生能够利用这种虚拟实验教学工具,更加“简便和直观”地模拟交通工程专业课学习中的常见问题(如交通需求分析、交通供给分析、交通方案评价、交通状态分析、交通行为分析等),弥补现有的交通仿真软件在实际使用过程中理论基础要求高、操作过于复杂、综合性不够等不足。通过开发虚拟实验教学系统,使学生能够在计算机实验环境中及时巩固理论知识、培养分析问题和解决问题的综合技能,增加学生的实验兴趣,进而提高其创新能力。
二、系统设计原则
在本系统的设计中,将遵循以下原则:
1.科学规划:针对提升实验效率、提高实验质量的紧迫需求,充分考虑依托GIS技术,建立交通规划虚拟实验系统,为提升学院实验系统的信息化水平奠定基础。
2.资源共享:充分利用现有网络资源、数据资源和信息系统资源,实现资源的更高效、更规范、更安全、更可靠管理和共享;
3.应用主导:以技术和体制上的可行性为基础,采用主流成熟技术,充分利用现有的可利用设备和设施。
三、系统功能
1.总体设计。本系统拟将出租车、公交车、定点数据等多源交通数据接入虚拟教学实验系统的数据平台,具体功能模块分为数据获取、数据编辑、数据分析、数据展示、数据导出、作业提交、作业展示(见图1),系统功能流程见图2。
2.详细设计。
(1)数据获取。数据获取主要指获取两类数据:城市GIS数据和实验车辆数据。系统初始化后,根据实验需求,加载不同城市的GIS数据(见图3)和不同类型的实验车辆数据(见图4)。载入两类数据后,可以看到城市路网结构和车辆轨迹数据,为开展实验做好准备。
(2)数据展示。如上节所述,系统获取数据后,即在系统界面将数据以图形形式展示出来,可直观观察实验车辆与城市道路网络的空间形态。学生可设置多种条件查询道路网络的基本信息(见图5)、实验车辆信息、各时段车辆轨迹信息等。对于一些外部数据,例如从百度地图下载的兴趣点数据,学生可以将其编辑到GIS数据中,并进行自定义的分析。
(3)数据分析。系统的数据分析功能主要包括交叉口评价、道路评价、路网评价。交叉口评价包含平均排队长度,交叉口拥挤度(见图6)。道路评价包含旅行时间、路段延误、平均速度、路段拥挤度等(见图7)。路网评价包含平均速度、拥堵路段比例、拥挤指数等(见图8)。除直接使用系统功能外,学生也可以直接调用原始实验车辆轨迹数据开展自行分析。
(4)数据导出。学生通过虚拟教学实验系统得到的结果,可以导出成电子表格。学生既可以将导出数据作为最终结果保存,也可以将导出数据作为研究的中间数据,继续深入挖掘。图9为导出结果示意图。
系统还提供一个内部网站模块,用于学生提交作业。网站分为三个权限:管理员、教师、学生。管理员负责账户分配,按学籍号分配学生权限,学生按学籍号登录系统,提交作业。教师登陆后可在线浏览学生作业,对于优秀作业,可以公开,所有学生可以看到。同时设置师生交流区,可以针对作业进行交流沟通。
四、结语
虚拟仿真实验教学系统建设已成为国内大专院校教学改革的热点。教育部将虚拟仿真实验教学系统作为“高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物”,并计划分年度建设一批具有示范、引领作用的虚拟仿真实验教学中心,持续推进实验教学信息化建设,推动高等学校实验教学改革与创新。本项目利用计算机系统把实验内容、理论教学内容、教师指导和学习者自身的思考融为一体,为交通规划实验教学提供有力工具,逐步实现交通规划实验教学的新模式。
参考文献:
[1]文福安.虚拟实验教学系统的研究与应用[J].中国教育信息化,2008,(21).
篇6
颜宁是山东莱芜人,生于1977年。6岁前,颜宁是在老家莱芜度过的,那时的她是个十足的疯丫头,经常上树摘果、下河摸虾。那时她很喜欢一位邻居家的老奶奶,喜欢吃对方做的煎饼和灌肠。后来颜宁随父母搬到了北京,还时常想念老家那位慈祥的奶奶和她做的美食,有一年她随父母回乡探亲,竟意外获知老奶奶患癌去世的消息,老人的儿女哭着告诉颜宁及其家人,母亲被确诊为癌症晚期后不久便离开了人世,走的时候肺脏上已经布满了癌细胞,从那时起,颜宁恨透了肆虐的癌细胞。
从小学到高中,颜宁一直是老师和同学们眼中的好孩子,十分自律,成绩也极为优异。学习之余,颜宁又是个富有浪漫情怀的女孩,喜欢唐诗宋词,爱读散文小说,文科成绩一直是年级第一,目标则是北大中文系。怀着一腔热情,颜宁在高中分班时选择了文科班,但班主任老师却以“学好数理化,走遍天下都不怕”为理由将她硬拉回了理科班。高考填志愿时,父母非常希望颜宁学医,但颜宁喜欢动物,不愿意解剖小动物,但又不忍拂逆父母的意思,于是便选择了自己喜欢且较为前沿的生物科学与技术专业。她告诉父母:“21世纪是生命科学时代,而且生物学跟医学也很相近,以后我的研究成果没准能为医学界提供帮助呢。”颜宁的想法得到了父母的认可,于是,她于1996年成为了清华大学生物科学与技术系的一名新生。
成为清华人后,颜宁一度觉得压力非常大,尤其是入校之后的第一个学期,她几乎每晚都会做噩梦,梦见自己考试不及格被劝退。这样战战兢兢地过了一个学期,期末考试的时候,颜宁感到特别紧张,尤其是参加高数考试时,她脑子里一片空白,连最基本的公式都忘了,最后成绩出来了,颜宁考了67分。看到这个成绩,她忽然长舒了一口气,觉得自己发挥得那么糟糕都能及格,清华其实没那么恐怖。丢掉压力后,颜宁完全放松了下来,在学习之余开始积极参加课外活动,大二那年,她不仅当上了学生会主席,还组织参与了许多校外活动,并跳国标、玩乒乓,加入了学校的摄影和游泳小组,将生活过得多姿多彩。
大三那年,颜宁被分子生物物理与结构生物学家饶子和选入了自己的实验室。也正是在这个阶段,颜宁体验到了实验的魅力。从前她一直觉得做实验很枯燥,可是在饶子和老师的指导下,她渐渐爱上了做实验的过程,在摆弄烧杯试管显微镜的过程中体验到了无限乐趣。“一面满怀期待地等待未知的实验结果,一面跟实验室的师哥师姐们侃大山其实特有趣,而且看到自己一次比一次更有进步就会特有幸福感。”颜宁这样描述做实验时的感受。
大四伊始,颜宁就获得了诺和诺德中国制药公司的奖学金,同时也赢得了进入该公司做毕业设计的机会。因为表现出众,颜宁在尚未毕业时就收到了这家公司的就业邀请函,对方开出了优厚的薪水,但颜宁不为所动,她说:“我了解自己,我喜欢做实验时的专注,但肯定受不了公司里朝九晚五的生活。因为我喜欢自由的人生。”
普林斯顿邂逅梦想
因为渴望知识,颜宁决定赴美留学。但她性格单纯,只愿将精力放在最有价值的事情上。因此临近毕业的一段时间里,颜宁每天不是泡在实验室就是去图书馆,迟迟没有申请学校。不少同学都在私下议论她的留学计划恐怕要泡汤了。而在这时候,普林斯顿大学分子生物学系助理教授施一公到清华大学作报告,那天刚好颜宁生病未能参加,报告后有舍友随口告诉颜宁:“普林斯顿是所很好的大学,施一公教授超牛。”听了这句话,颜宁暗暗下定决心报考普林斯顿大学。
下定决心后,颜宁给施一公教授写了一封英文信,并在信里坦白自己的想法:“我觉得自己各方面的能力已达到贵校的要求,我希望把时间花在更有价值的地方。但申请出国太浪费时间和金钱了,如果普林斯顿大学录取我,我就不用再花精力申请别的学校……”
这封很“拽”的来信让施一公特别意外,他从未遇到过这么自信的学生。于是,他亲自面试了颜宁,而颜宁也没令其失望。就这样,颜宁成了普林斯顿大学录取的首位不按规矩出牌的学生。2000年8月,颜宁抵达了普林斯顿大学,而这所大学也给了她大大的惊喜。那儿建筑古朴,风景如画,尤其是颜宁居住的研究生院宛如城堡,四面哥特式建筑环绕中间的天井,周围是雪松和绿地,夜晚全是萤火虫飞舞。颜宁就像走进魔法学校的哈利波特一般,一下子闯入了一个如梦如幻的童话世界。
童话世界的学习压力比起清华更甚,因此颜宁丝毫不敢懈怠,尤其是在得知自己是学校招收的首届中国学生,自己的表现将影响到该校日后对中国学生的录取比例时,她更不敢懈怠,每天只睡六小时,每晚都是读着论文入睡的。但这个过程对颜宁来说并不痛苦,因为普林斯顿的授课教师多是经验丰富的老教授,经典论文甚至课本里的很多东西本就是他们的研究成果,因此可以像讲故事那样绘声绘色地教给学生,这让颜宁特别开心,觉得生物学越来越好玩。而醉心科研、简单执着的导师施一公也带给了颜宁许多感动,她暗暗下定决心,要当一个导师那样不为生活琐事纠结,为柴米油盐操心,而是简单专注地对待自己的事业的纯粹科研人。
在施一公的带领下,颜宁开始涉足肿瘤发生和细胞凋亡的分子调控机制的研究,她享受克服挑战带来的成就感,喜欢攻克课题的酸甜苦辣,沉醉在做实验的快乐中自得其乐。
回归故土继续追梦
2004年底,颜宁获得普林斯顿大学分子生物学博士学位。正在她准备继续深造的时候,恩师的实验室决定研发膜蛋白。这是学术界一个公认的难题,多数研究者不肯轻易涉足,但这个命题却对颜宁有着巨大的吸引力,因为她明白,如果真的能做出成功,人类就在攻克癌症的道路上往前跨了一大步,许多人就不需要再承受当年邻居老奶奶所承受的痛苦。因此颜宁慨然受命,放弃读博士后的机会加入了新的实验小组。
一年后,颜宁带领师弟师妹做出了第一个膜蛋白结构,也为自己积累了在美国安身立命的资本,但她却在不久后做出了一个让人诧异的决定:回国任教。原本颜宁并无回国工作的打算,只是在回北京探亲期间到母校逛了一圈,偶然遇见了大学时代的系主任。系主任询问了颜宁的科研成就,然后感叹说:“要是你能回来任教就好了,现在咱们国家急需你这样有想法有创建的年轻人。听了这句话,一种责任感油然而生,颜宁忽然觉得自己应当用所学为祖国和母校做些什么。于是,她欣然接受了清华大学的邀请,回到了母校工作。
原本清华大学承诺给颜宁教授的职位,但因为中间出现了一些波折,她从教授变成了副教授。不少同事为其抱不平,认为她放弃美国的优厚待遇毅然回国,没想到连教授的头衔都没有,一定会感到委屈,但颜宁却觉得无所谓:“我回国是为了做研究的,又不是争职位的,我只想用自己的研究成果说话。”
回国之后,颜宁马不停蹄地投入到了研究工作中,先后研发出了一系列先进成果,并在世界顶级刊物发表了四篇论文。在通宵达旦的工作中,她偶尔觉得身体大不如前,当初在普林斯顿大学时,她常常接连四天不眠不休做实验也感觉不到累,而回清华后,有时熬上两天夜,身体便有吃不消的感觉。这让她感觉到了年龄带来的紧迫感,也意识到自己的黄金时期也许只有几年,因此颜宁更加专注地投入到工作当中,并加紧步伐培养新人,恨不得把一天当成两天用。
篇7
关键词: 信息技术;化学;实验;情境;直观性;互动
目前,以现代教育理论和方法为基础,以系统论的观点为指导,以信息技术为核心的现代教育技术的运用,已成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,信息技术与课堂教学有机统一的研究也因此成为教学科研的重点。在建构主义理论指导下,信息技术为高中化学教学提供了良好的学习环境,使学生的主体地位得以真正确立,使自主学习、探索学习、协作学习得以真正实现,使终身教育和学习社会化成为可能,极大地激发了学生的学习动机,培养了创新精神和实践能力。信息技术与高中化学课程的整合不能停留在工具层面上,应深入探究教学设计、教学策略,以形成教学模式,应结合教学理论和实践,以推进化学教学的彻底变革。
一、利用信息技术有利于优化实验教学
以实验为基础是化学学科的重要特征之一。教师的演示实验和学生的分组实验在教学中扮演相当重要的角色。遗憾的是在实际教学中,很多实验不能现场操作。这样不但会使某些教学内容抽象、枯燥、说服力不强,而且还造成学生难以理解,达不到较好的课堂效果。此时,如果恰当地将信息技术运用到课堂教学之中,会弥补这一缺憾,收到意想不到的效果,从而顺利实现教学目的。如,在教学中如果遇到带有危险性的实验,污染严重的实验和现象不太明显的实验,我们可以充分利用教材中的插图、图解、文字等内容,用计算机将其进行重新编辑,同时加入动画和声音。这样,学生的兴趣就可以大大提高了。又如,在讲化学实验中的一些错误操作时,如果只靠老师讲其错误的原因以及可能带来的危害,常常会使学生半信半疑。这时我用计算机模拟这些错误操作并通过放慢动作将其步骤分解。例如,稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中,液体沸腾飞溅;给固体加热制备气体时,试管口向上倾斜,加热产生的水倒流至试管底部造成试管破裂;当加热液体超过三分之一的试管且试管口朝着人时,液体冲出管外且灼伤人等都可用动画来完成。学生看到错误操作的危害性,印象深刻并加深了对错误原因的理解。在这样的课堂上,学生兴趣十足,自然愿意参与进来,从而成为课堂的主人。
二、利用信息技术有利于创设问题情境
信息技术能够向学生提供多种信息处理能力和多种刺激的信息,如语言、文字、图像、动画、声音等。学生可以通过多种感官获取丰富的信息,有利于学生的记忆力和想象力的提高,对学生的吸引力也很大。因此,信息技术具有其它教学手段所不可比拟的优势。如,化学某些科普性的视频,某些化工生产流程、环境污染的介绍、各种矿产资源、海洋资源的介绍的视频。通过这些视频的展示既可以使化学教学理论联系实际生产、开拓学生视野,又可以增加学生学习化学的兴趣。例如,在“化学平衡”这节课时,我采用三维动画模拟制作氮分子、氢分子、氨分子达平衡的动画过程,通过画面动静结合的形式,直观形象地分析了化学平衡的动、定、变三大特征,通过使学生看到化学键的断裂和重新组合的过程使较为抽象的概念容易让学生理解,便于记忆。总之,信息技术形象生动,感染力强,能激发学生对学习的兴趣,从而活跃课堂气氛,使学生在兴趣盎然的情境下去接受知识,兴高采烈地参与课堂,巩固了知识。
三、利用信息技术有利于化学直观性教学
化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。利用信息技术对实验现象进行放大,可以克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象。如《铁的性质》一节 Mg、Zn、Fe、Cu 与 HCl 是否反应及反应速度的对比实验,在实验时将仪器放在实物展示台上,用液晶投影机投影到大屏幕上,根据是否产生气泡、反应的剧烈程度等现象,推断金属的活动性顺序,这样做把俯视观察变为平视观察,让坐在后面的学生对实验中产生的细微现象仍然看得非常清晰,增强了实验的可视性及真实可信性。教师充分利用投影手段克服实验器材的局限,辅助教学,引导学生仔细观察、感知,自觉地进行表象活动,提高演示效果。又如,在探究电解一些电解质溶液的电解产物及溶液的 PH 值变化时,我利用 flash 软件设计了一个课件,用一些小球来模拟溶液中看不见的阴阳离子,然后让学生分别对电解氯化钠溶液,氢氧化钠溶液,硫酸铜溶液和硫酸溶液进行模拟分析过程,探究出电源的阴极和阳极产物的规律和溶液的 PH 值变化规律。通过这种方法,使学生对理论知识的学习不再觉得困难,相反却产生了很大的兴趣,非常愿意去尝试学习。真的是变被动为主动了。
四、利用信息技术有利于实现互动性教学
篇8
关键词:教学系统;自组织;混沌
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)06-0145-02
一、引言
高等教育的关键不在于培养学生记忆有限的知识点,而是在高等教育中培养学生的创造性思维能力。根据上学期我们所做的课堂问卷调查发现,有75%的学生依旧靠死记硬背去应付考试,依靠理解和兴趣记忆的学生占少数。这种情况反映出,当前课堂教学依然存在这些危机:过于封闭、过于程序化、过于统一化;教学基本上是预成的,教学的目的就是完成预设的目标;课堂教学整体上表现出去情境化、线性化和确定性。而解决这些问题的关键是要思考怎样调动学生的课堂学习积极性,怎样变被动死记忆为主动记忆和主动思考?鉴于20世纪兴起的耗散结构论、协同学、超循环论、突变论、分形理论和混沌研究等自组织理论为我们的创新型的课堂教学改革提供的新思路和新方法。
自组织使课堂教学由控制走向协商、对话与理解,让学生从种种控制中解放出来,获得更多的兴趣性学习动机。通过这种课堂教学设计的探讨,进一步提高教学效果,提高学生的独立思考问题和协同解决问题的创新思维能力。这是培养大学生创新思维能力的有效途径,也是大学课堂教学改革的趋势之一。
二、混沌序参量的设计
1.课堂教学系统的混沌序参量的设计。课堂教学是一种复杂的弱混沌系统,具有自组织行为[2]。教师和学生都是有行为目标的主体,二者之间可以借助于一定的教学环境和教学手段实现一定目标下的教学信息交互,进而转化为能量的交互。为此,课堂教学系统是一个互动的复杂系统,具有输入和输出的功能,符合耗散自组织系统的形成条件。为了使复杂系统趋于动态有序,实现课堂的生动、活力,提高教学效果,首先,混沌序参量的设计是关键。在系统众多状态参量中,序参量主宰着系统演化的方向[3]。多个序参量之间的博弈行为早就系统的演化行为,序参量作用力的此消彼长使得复杂系统呈现出混沌的演化状态。为此,课堂教学系统必须通过序参量作用下的非线性作用才能实现系统的自组织运行。
由于混沌是无序和有序的辩证统一,是非线性系统演化行为的状态描述。那么混沌序参量其实就是诱使系统进行混沌演化的参量。序参量既作为描述自组织系统有序演化的机制,又作为描述自组织系统有序演化过程的一个参量,一旦通过要素的相互作用而产生,就会支配要素的行为[4]。混沌序参量其实就是一些相互作用的系统分量,这些分量可使混沌系统产生规律。也即,使得混沌系统在看似混乱的演化能够最终落入某一特定轨道的参量。
由于课堂教学是在一定课堂教学环境下、老师运用一定的手段和学习资料满足学生的学习需求。假定已经具备正常的教学条件,在忽视在条件的情况下,所构成的混沌序参数的层次模型如图1所示。
序参量在系统中居于主导地位,多个序参量之间的相互作用的合力对系统起支配和决定作用。影响着子系统的竞争和协同行为。决定着系统演化的方向和系统的有序程度[5]。
按照图1的层次结构,首先计算出第三层每个指标的信息熵,然后再公式(1)计算得到第二层的信息熵,第一层的信息熵可以按照公式(2)计算得到,一边作为系统演化的初始控制参量。
公式(1):P■=(P■+P■+…P■)/n
其中Uij代表第i层的第j个指标,n代表i层的第j个指标的个数。Uijn代表的子指标。P代表指标的信息熵。
公式(2):P■=P■+P■+…P■=a
m代表第二层指标的个数。
2.混沌演化的控制参量的设计。由于课堂教学的混沌序参量值仅仅由老师来直观获取很难,鉴于学生是受体,对课堂教学系统最有评价权,也最能比较客观地对系统的状态进行信息反馈,为此,本研究尝试以学生为感受和评价主体,以上述序参量为评价范围,以问卷方式获取序参量的评价值。但这些评价值不能反映出系统的状态,但考虑到信息熵是描述混沌的一种方式。信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越是有序,信息熵就越低;反之,一个系统越是混乱,信息熵就越高。所以,信息熵也可以说是系统有序化程度的一个度量[6]。
为此,本研究将在调研数据基础上计算各个混沌序参量的信息熵。另外,尽管一个复杂系统往往有多个混沌序参量,但这些序参量之间的相互作用力往往可以由一个系统演化的控制量表现出来,比如虫口模型中的a参量其实就是非线性系统研究的控制参量,该参量是由系统的混沌序参量的作用体。
考虑到课堂教学系统的动态性与不可逆性,课堂教学的历史数据再序参量设计中的应用有一定的局限性,为此,本研究提出了及时问卷获取参量数据的方法,根据问卷数据,为图1中各个指标的信息量的计算提供比较有效的途径。由此总的混沌序参量可按照公式(1)和公式(2)进行计算,并能够作为系统演化模型的控制量。
三、实例计算
1.混沌序参量与控制参量的计算。以一个59人次的班级为例,按照上述的要素设计问卷,在2014年5月进行课堂自组织教学效果的调研,所获取的数据整理形成表1。
由表1可以看出,各个参数的评价等级设置不完全相同。这是因为,一方面是指标的不同特性决定的,另一方面这种决策多样性能体现出决策信息的正态分布性,从而使得根节点的信息熵获得具有一定的动态性和实用性。
根据表1,分别计算各个指标的信息熵,并按照公式(1)与公式(2)计算获得a的值约为1.154。该值代表目前所在教学系统的混沌控制量。
2.系统演化模拟。虫口模型即非线性迭代方程,是由美国数学家May.R在1976年提出,是无世代交叠单一生物种群系统演化的典型模型。根据逻辑斯提方程:
Xt+1=λXt(1-Xt)(3)
以上面计算出的值作为λ的初始值,Xt代表课堂教学系统第t时刻的状态,Xt+1代表第t+1时刻的系统状态。当教学系统的λ=1.154,Xn=0.01时,迭代次数为100时,运用metlab模拟仿真的方法对该模型进行演化仿真,得到如图2所示的演化情形。
以上述调研数据所形成的混沌控制参量的初始值为基础,课堂教学系统的演化状态如图2所示。该演化模型既能说明前面所述的参量能作为系统演化的影响因子使用,具有混沌参量的特性,也能说明,课堂教学系统是混沌的教学系统,具有混沌序的演化状态。同时,从图2中我们也能看出,从初始点到分岔还需要演化一段路径,这说明该实例数据在一定程度上反映出了目前该课堂教学系统尚缺乏一定的灵活度,课堂的自组织教学设计需要进一步地改善。
该仿真模拟也说明,在现实教学中,教师可以在学期教学中,适时根据反馈信息对课堂教学系统问卷调研以及进行混沌评估,以此可及时灵活调整影响课堂教学系统的失利因子的影响行为,使得课堂教学效果达到预期目的,使得教学系统具有再生和自适应性。这也是当今创新教育的基础。
四、结束语
针对大学生群体思维趋向成熟、创新性思维能强的特点,在大学课堂开展创新性的自组织教学活动对培养创新性人才有很大帮助。但如何改进这类以学生为本的课堂教学过程非常关键,为了帮助教师适时对所担任课程的教学系统做出比较合理的评估,一边适时调整教学新系统,本研究着重从课堂教学系统的非线性特点出发,以混沌序参量的设计和数据的获取为基础,并通过以某时刻点的教学系统运行状态为基础,通过实例模拟,说明该课堂教学系统目前所处状态如何以及相应的宏观演化状态,使得教师可以有的放矢地改善教学设计环节。
参考文献:
[1]高翔,张伟平.自组织方法论视域下的教学研究[J].内蒙古师范大学学报,2009,(5):
[2]李大勇.自组织理论与大学课堂教学模式[J].黑龙江高教研究,2010,194(6):179-181.
[3]曹然,金鸿章,冯丽媛.博弈模型在复杂系统连锁故障预防的应[J].电机与控制学报,2013,17(5):93-97.
[4]张小花,陈玮.制造信息系统动力学模型及混沌特性分析[J].计算机应用研究,2012,29(8):2878-2981.
篇9
关键词: 化学实验 学习兴趣 学习信心 教学
高职高专院校培养的是高素质技能型人才,然而当前职业教育的观念和培养模式相对滞后,教育工作存在着片面强调学科体系和知识灌输,与生产和生活实际联系不紧密,对知识应用、创新精神和实践能力培养重视不够,实践和专业技能训练比较薄弱等问题,难以使学生形成熟练的职业技能和适应职业变化的能力,很难引起学生的学习兴趣。很多学者意识到了这一点,从多角度进行研究,以提高教学质量。化学课是一门实验和课堂教学并重的课程,和实际应用结合比较紧密,合理设计实验可以使化学教学达到“教、学、用”的统一。
一、当前高职高专化学教学的现状
高等职业教育在我国兴起得比较晚,但是发展较快。招生规模的迅速扩大,推动了我国高职高专教育的发展。然而,由于招生规模的扩大以及一些其他客观因素,导致生源的质量有所下降,重点表现在学生基础课知识薄弱。在当前的招生体制下,进入高职高专的学生都是学习成绩偏下的学生,学生自己也往往有自卑感,很容易产生厌学情绪。还有部分学生是由职业高中升学而来,不重视化学学习,化学基础较差。对这样的学生群体,如果只强调化学体系的完整性而忽略他们的接受能力,很难取得好的教学效果。高职高专的学生往往化学课学得不好,尤其是在高考前的题海战术中,经历了过多的考试失败,严重挫伤了他们的自信心,他们对于化学学习可以说持一种敌对态度。
在我国,由于高职高专教育起步比较晚,很多专业都没有高职高专的教材,多数沿用的是本科教材,相对难度超过了学生的接受能力,不符合高职高专的教学规律。同时很多教师是由本科院校教师或者中专学校教师转型而来,不能够把化学知识和实践相接合,讲课缺乏趣味性,很难调动学生的学习兴趣。
二、以实验为突破口,实现“教、学、用”的统一
进入职业学校的学生和进入普通本科院校的学生在智力水平上没有差距,只是智能结构和类型不同。本科生多数属于抽象思维的类型,他们通过学习、教育与培养,主要智能倾向为抽象思维,他们可以成为研究型、学术型、设计型的专家;进入高职高专的学生多数倾向于形象思维的类型,他们可成为技术型、技能型、技艺型的专家[1]。也就是说,高职高专的学生可能抽象思维能力不强,动手能力却是他们的优势,因此利用实验提高学习兴趣,实现“教、学、用”的统一,正是高职高专的优势。
(一)利用化学实验,引发好奇心和学习兴趣。
化学是自然科学教育中的一个新起点,化学中的各种反应和奇妙想象非常容易引发学生的好奇心和兴趣,化学课应该为培养学生的问题意识提供新的生长点。化学实验课不但应承担起验证学生心中原有问题的任务,更应该让学生产生新的困惑和探究欲望。好奇心是兴趣的先导,是人们积极探究新奇事物的一种倾向,是人类认识世界的动力之一。实验是化学学科的特色,它呈现千变万化的现象,容易引起学生的好奇心,也是唤起学生学习兴趣的最有效的手段。因此在讲课过程中可以利用各种奇妙的化学反应,引发学生的好奇心。当引发了学生的好奇心后,教师要不失时机地引导学生,提醒学生应当观察什么、怎样观察等,将学生的观察引向深入。同时,穿插一些启发性强的问题,使学生积极思维。心理学研究表明:兴趣是从具体的物体和经验中概括出来的,并且从具体的物体和经验的兴趣发展成为整类物体和经验的兴趣。可见通过实验引起兴趣、培养兴趣是符合心理学原理的。
(二)利用基本实验操作,培养学生的学习信心。
当前高职高专的学生也许根本意识不到他们在实验操作方面的优势,他们多数认为自己是差生,各方面都不如本科生,实验操作不好认为是理所当然的。因此,以实验作为培养学生自信心的突破口,就要从最基本的实验操作学起,如对量筒、吸量管、移液器等的使用以及液体的混匀、样品的过滤等,不让他们在学习中感到有困难。这样安排2-3个课时专门进行基本实验操作技能的培训,力求每个学生能掌握基本实验操作技术,熟练使用相关仪器。基本操作规范了,学生对操作也就有了信心,进而产生兴趣,进入自主探索状态。
(三)实验结合专业,学习更有意义。
在我接触的学生当中,不爱学化学的不少,但是承认自己不爱所学专业的却不多。化学实验是许多课程的基础,如果试验课能够结合学生的专业开,更有助于学生理解学好化学对其以后发展的帮助,例如对中兽医专业,选择和中兽医有关的实验往往可以收到事半功倍的效果。比如分光光度计的使用,我们完全可以选择中药大黄的主要药效成分1,8―二羟基蒽醌来测定,或者干脆选择一些中药的实验,如“黄连中黄连素的提取”就是很好的化学和中兽医学的实验[2]。这样在讲授化学课的同时,又提高了中兽医知识,增加了学生的学习兴趣,体现了化学的“教、学、用”三结合。
(四)实验进生活,设计要灵活。
化学本身就来源于生活,因此设计实验就要和生活密切相联系。比如自来水硬度的测定,在实验前教师只要列举出自来水硬度对日常生活的影响,学生自然就会提出如何去测定,这时教师只提出实验内容与总体要求,具体该怎样做,让学生自己去设计。当前信息资源比较广,教师可以指导学生充分利用网络资源和学校图书馆自己查阅文献,自己熟悉实验背景和技术要求,学习相关理论知识,完成实验设计方案,独自或小团队完成实验操作。学生在教师的指导下,多次讨论、反复修改实验设计方案。有时学生的实验可能要比实验指导上先进,教师应对学生设计的试验充分肯定,这样更能调动学生的积极性,使其有成就感。优化的实验设计,是成功的一半。之后可以进行各项准备,包括配置溶液、实验材料,组装或调试仪器设备、测量数据、分析处理、结果讨论等。这样学生能用自己的能力解决生活中的实际问题,更能够提高其学习兴趣。
(五)实验前提问,尽量避免实验进程中出现挫折。
对学生实验准备情况的质询同样重要。每次课前提问应主要围绕实验原理、实验方法、操作步骤以及本实验在实际工作中的运用,并提问学生本次实验的难点。有时也可简单考查学生对实验仪器操作的熟练程度、独立排除实验故障和分析处理实验中意外情况的能力。提问的目的是为了巩固学生的知识,尽量避免学生在实验中受到挫折。经过实验前的设计方案和实验材料准备,学生基本能掌握实验的基本原理和实验步骤,对仍然存在的个别问题教师再加以辅导和演示。实验前的提问是对学生的一个督促,切记不可以给学生太大的压力,否则会造成逆反心理。对于准备不充分的学生,教师要加以引导。
(六)自主实验,化学知识在过程中巩固。
这时“万事俱备,只欠东风”,可以引导学生进行自主实验了。这也是最能体现学生主体的内容,最能强化对学生的个性教育。首先,学生有比较充分的自,可以自己策划整合最佳实验方案,实验室延长开放时间。其次,学生有使用设备、资源的充分自由。实验室的设备,除教学实验设备让学生任意使用外,在确实需要的情况下,教师用的实验设备也可以对学生开放。在整个实验过程中,对于个别学生出现的错误,不要急于去纠正,而应引导学生去思考,引导学生自己去学习找答案。教师要善于启发学生自主观察和独立分析实验现象,并将相关实验进行分析、比较,寻找其规律性,提高了每个学生的实验能力和思维能力,使学到的化学知识在实验中巩固。
(七)实验总结,利用鼓励性评价,点出本实验可以解决的实际问题。
对实验过程和结果的总结是体现教师主导作用的重要一环。实验总结可以包括四方面,一是对学生实验中的共性问题、难点问题作出解释,必要时教师亲自操作演示。二是依据学生撰写的实验报告,讨论分析如何科学化和规范化记录实验现象和数据,重点探讨如何展开实验讨论,以培养学生的科研思维和写作能力。三是褒奖实验设计、操作过程、实验结果方面表现优异的学生。要从多个方面找优点,例如设计、操作、讨论,争取发现每个学生的优点,让他们的努力都得到承认,有一种成就感。适时、适度的精神鼓励有时能激励一个人的一生,使其终身受益。四是要指出实验可以解决生活中的或生产中的实际问题,让学生明白学习化学的用武之地。
(八)开展讨论,挖掘学生思维中的创新点。
设计讨论的教学环节,就是让学生展开思维的翅膀,让他们在思维的空间自由地翱翔,使他们能充分发表见解、相互争论或辩论。学生在讨论中可以相互启迪、取长补短、集思广益、博采众长,这是训练学生积极思维特别是创新思维的重要手段。心理学研究表明,群体中的个体易受他人提出见解的刺激和启发,产生群体感应和共生效应,从而诱发发散思维,拓展思维的疆域。在化学实验中,有许多需要学生讨论的内容,讨论的内容可以是本次实验的内容,也可以是实验的实际用途,只要能开发学生的思维都可以讨论。教师要善于挖掘学生思维中的创新点,也许这就是下一个教学实验的开端。
参考文献:
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关键词:童话;小学语文;教学策略;朗读
中图分类号:G633.3 文献标识码:A 文章编号:16743-09795(2014)05(c)-0000-00
童话是小学语文教学中非常重要的文学体裁,对其内涵进行界定的时候也经历了很多的演绎和变化,不同的学者对其解释存在着一定的差异。但是,由于童话是小学生比较能够接受的载体,因此,对其教学策略进行分析十分必要。童话在表现手法方面是比较夸张的,而且都是一些幻想出来的文章,通常都是以故事为主要叙述载体,因此,在对教学策略进行分析时要给予高度的重视。
1 人教版小学语文童话课文分布情况
童话作品是小学语文教学中非常重要的课程资源,被广泛的在小学语文课本进行了体现。在小学一、二年级中,选用了大量的文章,非常适合学龄初期的儿童阅读。这些文章是非常符合小学生的欣赏和审美趣味的,在年级不断增长过程中,童话作品的数量呈现了递减的趋势,对于一些高年级的教材,出现了一些比较经典的作品。
2 童话课文的教育学意义
和神话故事想相比,童话故事对人们生存中的各个方面都进行了体现,对人性的善与恶和人们生活的贫与富等方面都进行了体现,而且,童话具有丰富的意义,在情感色彩方面也是非常浓厚的,这样比课本知识和现实的教材更加能够让学生明白,内容更加丰富,同时也更加的深刻,这样能够更好的吸引学生的注意力。在语文教学过程中对学生阅读能力的培养非常重视,童话的编写意图就是为了借助其故事性非常强的特点培养学生的阅读兴趣,同时,在阅读的过程中更好的体验快乐。童话以文本为载体,在语言学习方面更加的规范,这样能够唤起学生的童心,在阅读过程中更好的感受真、善、美。
3 小学生心理发展特点
小学生处在学龄期,普遍的年龄是六岁到十二岁,在这个时期,学生的心理是处于勤奋和自卑的冲突阶段的。在学习课程过程中,如果他们能够顺利完成,那么就会获得勤奋感,这样能够培养其以后生活和工作的信心。但是,相反的情况下是会导致其出现自卑心理,这样对小学生以后的发展具有很大的影响。在小学时期,学生有了运算的思维,这样就会出现守恒性和可逆性的心理,因此,在心理方面对抽象的概念非常重视,思维活动要有具体的内容作为支持。
4 人教版小学语文童话课文的共性特点
童话是儿童文学的重要体裁,在画面感方面非常强,通过丰富的想象、幻想以及夸张的手法来编写适合儿童欣赏的故事,在人教版教材中,童话的插图也占据了很大的篇幅,利用插图能够使童话故事的画面感更强。童话利用了很多的艺术表现手法,因此,其艺术性是非常强的,这样能够更好的满足儿童欣赏和接受的叙事文学样式。童话故事将工具性和艺术性进行结合,能够更好的在语文教学中使学生接受美的熏陶。童话故事是叙述文体,在行文方面是比较夸张和充满想象力的,这样就使得童话中出现了很多的对话,这些对话是叙事更好的完整。对人物的心理描写也是非常多的,这样就使得故事在对话方面更佳的丰满。
5 在朗读中体悟“真、善、美”
很多小学语文教材中的童话,在语言方面非常优美,同时,也非常明快、活泼,在语言使用方面出现了很多的重复词和象声词,这样在进行朗读的时候更加的上口。朗读能够更好的实现语言、情感以及思维方面的交融,在很多的童话教学过程中,反复对其进行朗读是一种非常好的教学策略,这样在朗读过程中,学生能够更好的明白真善美的内涵。
1.粗读
在对童话进行学习的时候,可以先要学生进行自由的朗读,这样学生能够对课文的大意进行掌握,然后在粗读过程中对出现的生字词进行标记。
2.再读
在读过程中,教师进行示范,教师通过生动活泼的朗读,能够给予童话更多的情感,这样能够将学生吸引到童话故事中。教师在朗读过程中可以对重点字词的语调进行加重,在语境中让学生体会不懂字词的含义。
3.精读
针对生字词集中的段落和重点段落,把握情感转折,指导学生齐读,再次体悟字词的含义并将其各个击破。如四年级上册《巨人的花园》一课,“洋溢”一词,就可用这种方法尝试让学生自主学习理解。在精读过程中,还可尝试让学生对典型句子中的某些词语做替换,如《巨人的花园》一课中,“春天鲜花盛开,夏天绿树成阴,秋天鲜果飘香,冬天白雪一片”这句,教师可设定填空题,“春天,夏天,秋天,冬天”让学生自由填空,扩充词汇量。此外,教师还可引导学生展开想象,运用“头脑风暴”的方式,让学生在读的过程中描绘出属于自己的个性画面。如,教师可提问,“读到这里,我仿佛看到……”,“读到这里,我想到……”。或为让中高学段学生更深层次地揣摩角色心理活动,在情节转折中参透事情发生背后的原因,让学生立足课文,大胆推理、小心求证,张开想象的翅膀。在朗读和推理、想象中体会童话的乐趣,享受语文的精妙滋味。
4.齐读
在细品童话带来的乐趣之后,教师带领全班同学再次齐读课文,这时的故事发展,学生已能达到烂熟于心的程度。而此时的齐读,则是帮助学生再次体会童话要传达的信息,感悟童话散发出的纯真隋感。让学生在潜意识层面深刻地习得人类智慧、社会习俗和种种美德。童话充满了真善美,在教学中,教师切忌拔高越界,切忌功利化和说教,切勿将语文课上成德育课,谨记引导学生体悟美、想象美、感受美是重点;童话充满了表演性,教师切忌喧宾夺主,切忌教学形式化,切勿将语文课上成表演课,谨记带给学生丰富的感受即能水到渠成;童话充满了“诗意的真实”,教师切忌过分“求实”,切勿将语文课上成科学课、数学课,谨记学生拥有一颗童心,同时,让自己捧着一颗童心进行童话教学。
6 结语
在小学语文教科书中,童话作品的数量非常多,而且是重要的课程资源,具有非常重大的教育意义。在不同年级的小学课本中都是有童话故事的,对于较低年级,童话故事的文章比较多,这符合学生接受能力,对不同年级的童话课文进行教学的时候存在着共性,主要表现在教学策略方面。童话是儿童比较喜欢的文体,在内容方面非常丰富,尽管,现在对童话的定义存在着差异,但是,作为一种儿童能够接受的文体,其以后的发展也将会非常好。童话在表现手法方面比较夸张,以故事作为叙述载体,能够更好的被儿童接受。
参考文献
[1]刘晓东.论童话的教育学意义∞].教育科学,2000(1).
[2]现代汉语词典(第五版)[K].商务印书馆,2005.