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身边的科学知识范文1
“编译原理”、“操作系统”和“计算机体系结构”是计算机专业的三门核心课程,在计算机科学的教学体系中占有重要地位。学生对于这三门课程的掌握程度在一定程度上反映了他们对计算机专业知识的掌握情况;进一步讲,能否确切理解编译程序、操作系统和硬件系统之间的关联及它们在计算机系统中的层次地位,直接反映了学生对专业知识的整体把握程度。遗憾的是,受限于目前的教学大纲和学时,这三门课程的教学很少涉及对相关课程的介绍和联系,只注重课程自身教学内容的讲解和分析,导致学生无法理解所学知识的应用背景,产生学无所用的想法。
由于编译课程内容具有较强的理论性、逻辑性和实践性,学生在学习过程中感到过于抽象和难以理解。编译教学内容涉及到程序设计、操作系统和计算机系统结构等相关课程,掌握编译技术有助于加深学生对整个计算机系统的理解[1]。目前,编译课程的教学更多关注自身内容的讲解和传授,与其他课程横向联系的内容相对较少。许多学校虽然开设了实验课及相应的课程设计,但只对编译理论中的某些算法或编译系统的某一阶段功能进行单纯的实现与验证,缺少实际背景。另外,现行的编译教材大部分都是从编译技术本身的角度撰写的,为的是让学生掌握编译的基
本理论与思想[2]。所有这些最终导致学生无法对高级语言程序设计每条指令的执行过程有清晰的认识和理解,因而不能实现专业知识的融会贯通。计算机专业的理论基础对培养学生的计算机专业素养具有非常重要的作用[3],因此课程间封闭的教学方式不利于专业素养的培养和提高。
目前,这一现状在短时间内很难改变。笔者认为应以编译课程为切入点,在教学过程中加强相关课程的联系,促进计算机专业知识的交叉融合。
1以编译课程为切入点,强化专业知识融会贯通
编译程序在计算机系统不同层次中处于核心地位,在程序设计及运行过程中起到桥梁和纽带作用,因此应以编译课程为切入点,促进专业知识的融合。按照教学大纲安排,学生入学后首先要学习程序设计的相关课程,进入高年级后,主要学习操作系统、计算机体系结构和编译原理等核心专业课程,它们之间的关系如图1所示。由图1可以看出,编译程序在从程序设计到程序运行产生输出结果这一过程中处于核心地位,编译系统对用程序设计语言编写的源程序
进行编译,编译过程中会用到源语言自身的规范和库程序,需要操作系统提供的库程序和接口以及目标体系结构的相关信息生成可执行的二进制程序。可执行程序根据用户的需要,由操作系统调度运行,并与下层的硬件系统产生密切的关系。本文由收集整理为此,编译课程的部分内容需要程序设计语言、操作系统和体系结构等课程作为支撑,这样学生才能更好地理解计算机系统从软件设计到程序执行的完整过程。
正是由于编译系统在计算机系统中处于重要地位,以编译课程为切入点,在教学过程中加强核心课程之间的横向联系,不仅有助于实现编译课程抽象内容形象化,也有助于加强学生对整个计算机系统的认识。另外,随着计算机系统结构的不断发展与更新,嵌入式计算、并行计算与可重构计算系统逐渐得到发展和普及,这些都使编译系统和计算机系统结构之间的关系变得比以往更加密切。一种新结构的出现需要新编译系统的支持才能真正发挥作用,因此在编译课程的教学中加强与其他课程的联系,也是符合计算机系统发展的大趋势。
2以编译课程为切入点的可能性分析
以编译课程为切入点,强化各个核心专业课程之间的关联,其可能性概括如下:
(1) “编译原理”是计算机专业重要的专业课程,且在计算机系统中具有重要地位。
(2) 编译课程开课的学期较为合适。我们查阅了国内部分高校的教学计划,研究了计算机核心专业课程的课程安排。如表1所示,在我们调查的高校中,除北京大学、北京航空航天大学和西安交通大学外,近一半高校编译课程的开课学期多位于程序设计、操作系统和计算机体系结构等课程之后,或与操作系统和体系结构等课程同时讲授,因此在编译课程的讲授过程中穿插联系相关课程的内容比较合理。通过对相关知识进行整理归纳、巩固与提升,能够取得较好的教学效果。
(3) 编译课程多次涉及其他专业课程的内容,例如“编译原理教学引论”部分要讲授程序设计语言的发展历史、编译程序在计算机软件系统中的重要地位等内容;讲授“编译运行时的环境”部分时,一定学时用于讲述存储分配,特别是基于栈的运行时环境的动态存储分配和基于堆的运行时环境的动态存储分配部分,与操作系统相关内容相互渗透;在“代码生成和优化”部分,尤其是过程(函数)调用的翻译部分,针对目标系统结构的优化部分,亦需要体系结构相关知识作为支撑。反观操作系统和体系结构等课程的教学内容,与其他课程的联系则相对较少。
基于以上几点认识,我们认为,以编译课程为切入点,充分利用有限的学时,在部分教学内容中强化与其他核心课程的关联,实现专业知识融会贯通的可能性是存在的。
3关于课程教学的几点建议
如前所述,目前教与学的实际情况不利于学生对计算机专业知识的融会贯通,在注重软件能力培养的计算机学院中,学生对图1的阴影部分知之甚少,而对阴影前后两部分的内容更加熟悉,掌握程度更高。所以,学生没有从总体上对所学知识建立完整的知识体系,对所学专业课程没有构成清晰的轮廓和概括。
为了强化编译课程的教学效果,教师需要将课程教学置于计算机系统大的背景环境之中,重点阐述编译程序在计算机软件系统中的重要性,与其他核心专业课程之间的联系,同时运用实例教学,使学生从抽象的教学内容中解脱出来,真正感受到所学知识的可用性和有用性。鉴于此,我们对编译课程的教学提出如下几点建议:
(1) 在引言部分强调编译课程与其他课程的关系,重点
说明编译程序在整个计算机系统中的作用和层次地位。需要说明的是,教师不应只强调编译程序自身的地位和作用,还要将其放入图1所示的背景中,使学生能够理解编译程序在从语言到程序执行过程中所处的位置和作用,加强对计算机专业大背景的认识。
(2) 在运行环境、代码生成和优化部分,教师应结合操作系统和计算机体系结构内容进行讲解,使学生能更好地理解目标代码格式、函数调用方式、基于栈的存储管理、代码优化的原因和目标等概念。
例1:对可优化的简单程序源码,使用同一编译程序多次编译,每次编译时指定不同的优化级别,通过分析编译程序生成的汇编源码比较生成的可执行程序运行性能,向学生解释编译程序在编译过程中实施的优化措施,说明优化的目的和效果。
例2:针对最简单的c语言helloworld程序,通过分析其在具体平台上编译后的运行时函数调用图(包括操作系统api),说明用户编写的程序与语言库、系统库之间的关系。
例3:结合具体型号的dsp处理器(例如tms320 c6000系列)及其调试模式下指令的执行过程,说明针
对具体计算机系统结构进行编译优化的必要性和重要性。
(3) 建议针对目前常用的系统平台设计小型完整的实践课程,实践内容应适量涉及体系结构和操作系统的相关内容。针对常见的处理器架构和操作系统设计实践课程,可以使学生在实际的系统中观察到实践结果,通过实际操作和验证增强感官认识,对所学知识融会贯通。
例:针对学生熟悉的程序设计语言(c或者java)、经常使用的操作系统(windows或者linux)、常见处理器架构(例如x86),设计简单完整的实践课程。教师提供能够处理一小部分语法子集的完整编译程序,供学生学习,作为实践过程的参照。学生可以将一小部分没有实现的语法子集作为实践任务,完善已有的编译程序,实现从词法分析到代码生成的各部分功能。最后应能使增强的编译程序在现有的系统平台上运行,编译源码文件并生成可运行的应用程序。
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1.“社会即学校”的启示
陶行知反对杜威的“学校即社会”，而提倡社会即学校。主张把学校的一切教学活动都延伸到社会上，实现学校教育与社会教育的有机统一，留给学生更加广阔的学习空间和实践空间，提高学生的知识应用意识和知识应用能力，拓宽学生的学习空间和学习视野。这就告诉我们，幼儿园的科学教育，不能拘泥于幼儿园的固有环境和传统的教学内容，而是应当实现学校教育与家庭教育、社会教育的有效衔接，多通过生活中的科学现象开展科学教育，让幼儿充分认识到科学技术知识在现实生活中的价值和重要性，这样才能激发出幼儿学习科学知识的积极性、主动性。
2.“教学做合一”的启示
“教学做合一”的思想，是陶行知“生活教育”理论体系中最富有建设性、最具有可操作性的分支理论。“教学做合一”强调的是“教的法子要根据学的法子，学的法子要根据做的法子”，事情怎么做就怎么学、怎么教，在教学中要正确处理教师与学生之间的关系，教育的目标不是教人学，而是要教会人学做事，实现“教学做”的合一。这就要求幼儿园的教师在“教”与“做”上都要以学生为主体，在科学教育的活动中，多给学生动手实践的空间与时间，让学生实现动手、动脑的有机统一，更好地激发学生的科学意识，提高幼儿对科学知识的应用意识和能力。
二、基于陶行知生活教育理论的幼儿园科学教育策略
1.将幼儿科学教育的内容生活化
学前教育阶段的幼儿，知识理解能力和接受能力还相对较弱，教师单向的知识灌输或强制幼儿进行机械性的记忆，不利于幼儿对科学知识的掌握，甚至会影响到幼儿的学习热情。将科学教育的内容生活化，可以让幼儿更加直接地体验到所学科学知识的价值，感受到科学知识的内在魅力，提高科学知识的学习与应用热情。因此，幼儿教师要多开发和利用幼儿身边的科学事物、科学现象作为教学素材，让幼儿发现周围生活中科技力量的神奇，体验到科学知识就在自己身边，这无疑为幼儿理解科学对人们生活的实际意义提供了直接经验和丰富的教育素材。
2.将科学教育渗透于日常生活当中
幼儿的知识理解能力虽然相对较弱，但是求知欲和好奇心非常强。因此，幼儿科学教育可以在幼儿一日生活中随机生成。在科学教育的实践中，幼儿园教师要敏锐觉察到幼儿随时出现的科学探究兴趣，引导幼儿对生活中的科学知识进行学习和应用。
3.让学生边学边做
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在小学初级教育阶段，科学课是培养学生科学素养的一门启蒙课程。它的学习不能够像其他学科那样进行传授式的教学，因为科学素养及科学意识是不能够进行传授的。教师必须充分利用课堂，组织学生进行科学的实验探究活动，让学生在探究知识的活动中亲身感受和体验科学知识的重要性，并且逐渐把利用科学的观念来看待和思考事物化为自己的自身素养。对于进行科学探究活动的小学生而言，他们极易对那些丰富多彩的科学现象产生强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣。教师在进行教学时一定要尊重学生的学习意愿，用比较现代化的教学观念和心态，积极为学生的学习创设一种宽松、和谐、民族和融洽的环境，引导学生从自己身边的现象和环境去学会学习科学和应用科学。教师还要让学生走出教室这个狭小的学习空间的束缚，利用课堂之外的所有资源进行有效的科学知识的探究和学习。
一、善于利用学生周围资源，深入挖掘生活化的教学内容
课堂之外的教学内容需要教师在课堂教学时深入地进行挖掘和分析，并将其主动渗透给学生。在课堂教学之外，对于学生周围的教学资源，教师可以利用以下几种方式来进行更深层次的挖掘。
1.生活化的活动资源往往会在科学教材中得到体现。教师在进行教学时要充分利用教材，主动钻研并分析教材，深入挖掘教材中包含的生活化的教学内容。科学知识的获取需要学生通过观察、研究和认识的过程逐步地进行分析和钻研。在小学科学知识的课堂学习之中，学生要亲身参与和经历每个科学知识的来历，主动积极地参与到教师为之设计的观察、研究和认识活动中来。如果教师设计和选择的教学内容能够更加贴近学生的实际生活，就会收到良好的教学效果。
2.善于发现隐藏在学生周围的教学内容。现实生活中的科学现象及原理丰富多彩，各具特色。在面对这些新鲜又特别接近学生生活的现实教学内容，教材中仅有的那些结合实际生活的内容就显得完全不够。因此，我们要进一步加强科学和生活的密切联系，近距离地接近和了解学生周围的生活事件、现象及情境，并且经过教师的整合将其转化为一个个具有超强探究性和操作性的科学课堂的探究问题，使学生在极具生活特色的问题的探究中亲身感受科学知识的来源——生活，体验生活中处处充满科学知识的真理。
3.注重科学知识与其他学科知识之间的密切联系。科学教学中要打破传统的教学模式，不要让学生的思维局限在科学知识的单独学科之中。因此，教师要突破学科的限制，在科学教学中为学生构建一个完全开放的大课堂，提倡学生在科学教学中选择与其他学科知识有关的问题进行探究和钻研，使学生在科学知识的探究中找到更加广阔的应用途径和方法，能够更加全面和准确地理解科学知识的丰富内涵和内在魅力，从而吸引学生更加积极主动地为自己的头脑充电，更加愿意经过自己的探究学习更多的科学知识。
二、运用现代教学手段构建生活化的教学模式
生活化的科学探究形式，需要教师结合学生的实际情况和教学内容进行现代化的教学设计。科学教学过程应该遵循和依照学生的生活经验，将科学活动在学生的真实生活背景之下进行，给学生提供充分利用自己的生活经验来进行知识的交流和探究活动的机会，促进学生对科学知识全面准确理解和牢固扎实掌握，并且能够在知识的探究过程过程中获得科学知识的学习思想及有效方法，获取更加广泛的科学学习经验及生活经验。因此，我们教师应该努力做到让学生结合自己的生活环境来进行有效的科学知识探究，然后再将科学知识反作用于生活之中，使学生自己的生活更加科学。
在进行科学课教学之前，教师必须为学生准备充足的生活化的探究材料，在课堂教学中鼓励学生进行尝试性的探究活动。学生的探究活动不能够凭空进行，必须拥有一些具有说服力的材料，这是小学生进行生活式探究活动的必要条件。而且，探究材料越是贴近学生的实际生活就越发容易激发学生的探究欲望。因此，在小学科学教学中，教师一定要尽自己最大的努力来收集和采用最为接近学生生活的探究材料，避免学生因为材料的陌生感而丧失进行继续探究的兴趣和动力。
例如，在学习《声音的产生》时，教师可让学生在课前自己准备生活中经常用的一些材料，如直尺、白纸、小刀、塑料瓶、小鼓等生活中离不开的东西。课堂教学中，教师应要求学生利用自己所想到的所有办法让这些材料发出声音。这样，学生就能够在得到教师的要求之后结合教师要准备的材料回想生活中的实际情况，从而提高进行科学探究的动力和欲望。而且，学生结合自己的生活经验也会比较容易地想出发出声音的各种办法。
生活化的问题也会比较容易激发学生学习及探究科学知识的积极主动性，促进学生自愿参与到科学探究活动之中，让学生在科学知识学习过程中亲身经历科学探究的每一个环节，激发学生的思维能力。因此，科学课堂应更加趋于生活化。
三、注重课堂外的知识延伸，引导学生进行生活化的探究活动
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关键词：生活化情境 小学科学
一、用身边现象去创设生活化情境问题
新的科学课程标准和科学新教材竭力寻找与学生生活相关的实例，让科学从生活中走来，有目的地将科学问题提炼出来，再将科学知识回归生活，既能让学生感受生活化的科学，增强学生生活中的科学意识，又有利于发掘每个学生自主学习的潜能。在新课改的背景下用新的理念去创设新颖有趣的生活化情景，更有利于激发学生学习科学的积极性。
例如学习了热学知识后，提出这样的问题（1）烧水的铝壶壶底有凸凹不平的同心圆，这些同心圆圈起什么作用？（2）油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象。这是为什么？（3）夏天，自来水管上常有水珠，这是为什么？（4）为什么许多电冰箱的后背都涂成黑色？这些看似复杂的问题，却在生活中时时处处都存在，生活化的情境问题会大大激发学生的求知欲。
二、用“趣疑”手段去引发学生的求知欲
教师要善于寻找生活中的科学因素，创设有“趣”的生活化情境造成良好的心理态势和思维环境，激发学生的求知欲望，使学生趣味十足地积极开动脑筋去思索、去探究。另外“学起于思，思源于疑”，创设有“疑”的生活化情境能激发学生的探究欲望。让学生把生活体验同科学知识结合起来，并且上升为理性认识。例如，在对 “吸盘”有关的知识的教学中，学生常带着浓厚的兴趣去研究问题，如：（1）带有塑料吸盘的玻璃茶几，能把桌架和桌面紧紧吸附在一起，甚至只抬桌面就能把桌架带起来。（2）疏通下水道用的橡皮吸盘，挤压出空气后，需要用很大力气才能向上提起。（3）把带有挂钩的塑料吸盘按在玻璃上，能挂很重的衣服而不掉下来。又如在演示水是热的不良导体的实验中，在原来装水的试管底部放一条小鱼，然后用酒精灯对试管的上部的水加热，当上部水已沸腾了，下部水中的小鱼却安然无恙。这些事例既配合补充了教材上的内容，又调动了学习探究的欲望。
三、用身边的事物去激发儿童的科学探究精神
低估儿童学习科学的潜能比高估更可怕。儿童天生的好奇心是科学学习的起点，他们对花鸟鱼虫、日月星空的好奇心，只要善加引导就能转化为强烈的求知欲望和学习行为。而且，他们想象丰富、思维活跃。例如，中年级学生已经能够在头脑中把一个压扁的塑料球复原成圆球，也即借助想象对一个简单过程进行逆向思维。又如高年级学生能够初步建立用数据来检验某种假设或某种观点的思维方法。即使低年级学生也决不是一张白纸，他们在人生早年积累起来的经验是他们学习新事物的基础。心理学研究表明，对于儿童来说，态度的形成需要实践的过程，技能的形成需要反复的模仿练习，而知识的获取主要通过感性经验的积累。他们常常依靠动手操作来认识和理解世界，而他们所能认识和理解的也往往局限于他们自己可以动手操作的具体事物。因此，在科学教学过程中创设一定的情景、开展多样化活动是十分重要的。
四、用丰富多彩的亲历活动去充实教学过程
以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育强调以学生参与的丰富多彩的活动为主要教学形式，这些活动应当是学生熟悉的、能直接引起他们学习兴趣的、精心选择和设计的、具有典型科学教育意义的。通过这些活动的教学，可以让学生亲身体验一次科学发现、科学探究、科学创造的过程。
这些丰富多彩的活动在教学目标上应该把科学素养的各个方面融合在一起，既有知识教育的要求，又能体现情感态度与价值观的培养和科学探究的实践。活动在形式上因目标、内容、资源的不同可采取各种各样的模式，给学生创设多种亲历的机会。这些活动的选取要符合儿童的年龄特征和经验背景，按由近及远、由浅入深、由具体到抽象、由简单到复杂的序列编排。一个这样的活动可能是一节课，也可能是几节课；可能在课堂上完成，也可能需要课外活动的配合。
五、用开放性的课堂讨论去解决生活问题
把科学知识与生活、学习、活动有机地结合起来，通过收集资料、动手操作、合作讨论等活动，让学生真正感受到科学在生活中无处不在，从而提高他们利用科学知识解决实际问题的能力。例如：在研究杠杆平衡条件中让学生亲自用实际的农家秤，用两个不同的秤砣去称同一个物体的质量，结果是秤砣小的称出的质量大，生活中的小贩就是用这种方法来牟取黑心钱的。这样使学生始终处于主动的学习情景中，并能有效的指导学生的合作探究学习，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。再如学习热学有关内容及大气压后，提出问题：有人想买一个腌菜的坛子，要求密闭性良好， 怎样才能快速选出一个不漏气的坛子？ 有位同学讲了他的最佳选择办法：先在坛子口的水槽中加上水，然后将一张点燃的纸丢进坛中，稍等一会儿盖上坛子盖，若槽中的水能被吸进坛子里面，说明坛子不漏气，否则坛子漏气，并谈了他的选择原理，全班学生看了他的演示都懂得了其中的原理。
总之，在我们的科学教学中要落实新课标，体现科学教学的课改理念――“从生活走向科学，从科学走向社会”，培养学生科学与生活密切联系的意识，教师就必须把课堂放开，让学生动起来，在课堂上要选取生活中常见的实例和器材，真正体现 “科学就在我身边”，把科学教学与学生的生活体验相联系，把科学问题与生活情境相结合。
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研究性学习作为一种学习方式，是针对接受性学习和训练性学习而提出来的。通常是指教师或他人不把现成的结论告诉学生，而是学生在教师指导下，自主发现问题、探究问题、获得结论的过程。研究性学习改变了学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供了多种渠道，并增加了将学到的知识加以综合应用于实践的机会，使学生的创新精神和实践能力得到培养。因而研究性学习具有探索性、开放性、实践性、主体性、综合性、创造性等特点。笔者认为，可作如下界定：“研究性学习”是由学生在一定情境中发现问题、选择课题、设计方案，通过主体性的探索、研究求得问题解决，从而体验和了解科学探索过程，养成自主探索、创新的意识和习惯，形成和提高创造能力，增长知识积累和丰富直接经验的活动过程。实施研究性学习的关键是创设某种实际情境、学生的主体性研究活动和问题解决过程。目前，初中化学新教材中的研究性学习课题，根据研究活动的主要形式和方法，一般属于实验型、实践型和调查考察型等类型。
二、“研究性学习”选题的指导“研究性学习”的课题选择与确定，通常反映了学生的生活兴趣和人文背景，只要能与学生现实生活相联系和学生感兴趣的问题，均可作为研究性学习的课题。因此，在研究性学习的课题选定上，可以由学生自主设计;或在教师指导下由学生选择;还可以由师生合作共同确定。
1.重视课题的基础性
学生的研究能力是在长期的探究活动中逐渐培养起来的。初中化学是启蒙教学，学生对化学知识和化学研究一无所知，因此，在选取课题时要起点低，要从容易研究的课题上着手，由浅入深，培养学生对研究性学习的兴趣和信心。如：“钢铁制品锈蚀条件的探究”等课题。
2.考虑课题的层次性
初三学生在学习上存在个体能力的差异性。因此，学生选取研究性学习课题时要有所侧重。对一些思维迟缓、动手能力差的学生，应选容易研究的课题。如：“当地水资源污染情况调查研究”等课题。对一些能力较强的学生，其内容的选定，要体现课题的综合性、社会性和学术性。如：“当地农村常用化肥的施用对土壤的影响？等课题。
3.注意课题的开放性
课题的开放性具有二个层面：（1）学习内容的开放性，化学研究性学习的课题既属于单学科的教学内容，又属于综合实践课程中的一部分，既有多学科综合交互，又偏重于生活与社会实践。如：“环太湖水源保护研究”等课题。（2）研究视角的开放性，化学研究性学习目标的确定、切入口的选择、研究方案的设计、探究方法的运用，均具有灵活性和不确定性，这就给学生研究能力的培养留下了足够的空间。如：“环太湖水源保护研究”课题可分成“生活用水、农业用水、工业用水的保护研究”、“环太湖污染的防治研究”等子课题。
4.注重课题的问题性
化学课题的选定，教师不能简单地提供一些材料和做法，让学生“依样仿画”来选择，而是需要学生主动学习和探究的问题。为此，教师可展示案例，创设情景或让学生直接提出问题。
三、研究性学习课题的选定
1.从学生身边事物和现象选题研究性学习重视联系生活和社会实际选题。为培养学生关心自然事物和现象并产生兴趣，就应从身边的事物和现实中选题。人们每天都要喝水、用水，学生十分熟悉，但是却不了解我国的水资源和水污染的情况，更不会去保护水。新教材设立的这个研究性课题就是要学生从身边最近处切入，使其体验到“处处有化学”的实感。
2.从学生生活实际环境选题南京炼油厂的水源有无污染，其污染的主要来源及防治情况应引起学生关注。根据学生现有知识水平和生活实际环境，我们确定调查研究型课题为《调查南京炼油厂水源污染情况及原因》。此课题调动了学生研究的热情，激发学生探索学习。在此过程中，使学生获得科学的方法和提高解决问题的能力，同时也增强了环保意识。
四、初中化学“实验探究”教学的理论基础
1.现代科学的理论基础现代科学观点认为：科学应包含着科学知识和认识科学知识的过程与方法。因此，化学教学不仅要向学生提供已经获得过的系统知识，还要有效地传授用来探索及检验这种知识的方法。否则，就不能体验科学发现的过程，就无法使学生了解科学知识的全貌。所以，现代化学实验教学，不仅要加强实验基本技能的教学，更要对学生进行探究科学知识的方法进行训练。
2.知识再生产的理论基础
科学研究过程是科学知识的生产过程，科学教学过程是科学知识的再生产过程。科学知识的认识，相对人类而言是已知的，对学生却是未知的，因此，学生要想获得科学知识，也必须以实验为基础，按照科学研究的一般认识过程，运用科学的方法来认识事物和探究事物。
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一、运用信息技术手段丰富课程资源，落实学生自主学习地位，提高科学教学效率在新课程理念的指引下， 我们科学教师必须依据课程内容特点， 有选择性地为学生创设自主学习平台， 利用网络资源进行自主学习， 学生在自主学习的过程中亲自体验科学知识的丰富内涵，体验学习带来的乐趣，从而有效提高教学效率。网络资源极其丰富，教师在引导学生利用网络资源进行自主学习时，必须提醒学生学会筛选和鉴别，在丰富学习途径的同时，有效提高自主学习效率。比如，在进行探索宇宙的教学时，教师让学生采用自学的方式将学生带进电子阅览室， 让他们在网上了解更多的关于探索宇宙的知识。很多学生通过网络阅读，了解了有关宇宙的知识。 从观测宇宙的仪器望远镜到宇宙探测器，从遥望太空到漫步星球，人们都取得了巨大成就。无论是国外的伽利略、牛顿，还是国内的钱学森，都能给学生以思想的启迪，他们那种刻苦钻研、勇于探索的精神激励着每个学生。
二、运用信息技术手段优化教学方法，为学生创设故事情境，启迪学生科学思维教师可以利用多媒体技术为学生创设趣味生动的故事情境， 有利于激发学生学习兴趣，启迪学生的科学思维。在进行故事情境的设置时，尽量以视频的方式为学生展示，选择的内容要贴近学生的生活实际， 要让学生感觉科学知识就在身边，故事还要具有针对性，能突出科学知识的内涵等等。这些故事能唤起学生主动学习的欲望， 提高科学教学的实效性。
比如，在进行小行为大环境的教学时，教师利用多媒体为学生播放一系列的生活故事：人们随意往下水道倒油;很多孩子用石头或者是弓箭射死小鸟; 有的孩子在经过树林时，从树上揭下一块大树皮等等。故事就在学生身边，贴近学生生活实际，学生很感兴趣，教师引导学生进行讨论，这些行为对吗? 我们应该怎么做? 学生很快进入讨论话题，能够从保护环境、生态平衡等角度去分析问题，从而让学生理解了环境的重要性， 很多学生表示要从自我做起， 注重对环境和对动植物的保护等，大大提高教学实效。
三、运用信息技术手段解决教学难点，通过动画课件揭示科学规律，实现高效教学科学知识具有很强的理论性， 学生接受起来很困难。要想突破这些教学难关，仅仅通过教师的讲解和强调，学生是很难理解的。为了有效降低学生理解的难度，教师可以利用信息技术手段与常规教学仪器进行有机整合，或者是利用交互式电子白板进行动画展示，通过直观信息和动画效果吸引学生的有意注意，激发学生主动思维，轻松理解科学知识的本质，提高科学教学效率。
