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科学研究的方法范文1
关键词: 学习策略制定策略执行策略反思内化策略
美国未来学家、《第三次浪潮》的作者阿尔温·托夫勒早在20世纪80年代初就曾预言:“21世纪的文盲不是那些没有知识的人,而是那些不会学习的人。”原联合国教科文组织总干事纳依曼特别阐述:“今天教育的内容百分之八十以上都应该是方法……方法比事实更重要。”学习策略在学生的数学学习和能力提高上的重要性可见一斑。在平常的教学实践中,教师可以根据学生的学习特点,制订合理的方案,有意识地让学生经历提出问题制定策略执行策略反思内化策略的完整的科学探究的过程,并在探究后引导学生把有效的学习策略填入“学习策略记录袋”,从而丰富学生数学学习方法的积累,培养学生灵活正确地运用学习策略的能力。下面笔者以《长方体与正方体的认识》一课的教学实践为例谈谈数学课堂中学习策略教学的实施。在这一课的教学中,笔者注重以学生的发展为本,尊重学生的认知发展规律,先让学生选择自己喜欢研究的问题,并提供给学生“学习过程记录单”;接着引导学生设定探索目标及策略;然后引导学生自觉地运用多类型知识经验及策略调控整个探究过程;最后让学生对学习策略的有效程度进行自我评价和相互评价,并充实“学习策略记录袋”。
一、以“制策”为定向,教会学生科学地分析问题
“探究活动的过程应该是学生自觉规划和设计自身发展,能动提高的过程”。因此,引导学生制定策略是学习策略教学的基础。在学生制定学习策略之前,教师先让学生回忆以往认识平面图形时曾经用到的学习策略。有的学生说他在研究平行四边形边的特点时采用了测量法,得出平行四边形对边相等的结论;有的学生说他在研究长方形和正方形特点的时候,采用了对比法,将正方形两次对折后发现正方形四边相等。未学先思,有利于启发学生运用旧方法解决新问题,有利于学生知识和方法迁移能力的提高,也有利于开拓学生解决新问题的思路。
当然,学生学习策略的制定会受到自身知识结构及学习内容特点的制约,因此选择策略的侧重点也会有所不同。如有的学生研究长方体的棱的特点时,选择了实际操作法和比较法这两种学习策略(他打算将一个长方体框架拆开,看一个长方体共有几条棱,并对这些棱的长度进行比较分类,看又可以把它们分为几组);而同样研究长方体棱的特点的另一个学生,他则采用测量法和数据整理法(首先,他准备用直尺测量出长方体各条棱的长度,并做好记录,然后对这些数据进行整理,看能得出什么结论)。因此,在指导学生选择策略时最好是以个人为单位进行,在他们选择好自己要使用的策略后,让他们根据自己的特点量身定做解决问题的方案。教师则可以就学生选择的策略中有哪些是比较可行的提供一些指导建议,或者在计划实施前对这些策略作出反馈。
二、以“执策”为关键,引导学生有效地解决问题
执行策略的过程既是学生各种疑问、困难和矛盾的解决过程,又是一个发现新问题和解决新问题的过程,更是学生充分展示才智和创新的过程。
1.执行策略的过程是学生灵活运用各种学习策略解决问题的过程,研究一个问题往往需要多种策略穿插使用。如有的小组在研究长方体的面的特点时,先运用测量法量出长方体每个面的长和宽,然后运用数据整理法整理和计算出每个面的面积,最后运用比较法和找规律法得出长方体相对面的面积相等,并按此规律把长方体的6个面分为3组。
2.执行策略的过程更是一个发现新问题和解决新问题的过程。在研究过程中,学生可能会发现相同的学习策略可以解决不同的问题,那么他们就可以轻而易举地解决其他问题(如有一个学习小组,他们在确定研究目标时只选择研究长方体面的特点,结果在研究过程中,他们发现可以用同样的方法研究正方体,于是,他们便很轻松地得出正方体的面的特点);也可能会发现预定的学习策略并不适合于解决当前的问题,这时老师就要引导学生重新思考并采用其他策略。(如有一个研究小组,他们原定用自学归纳法总结出长方体的棱的特点,结果发现书上只介绍了什么是长方体的棱,而关于棱的特点要求学生自己摸索。于是这组同学通过重新讨论,最终运用观察法、实际操作法和比较法得出长方体有12条棱,相对的棱的长度相等。)
一个策略型学习者应该流畅而灵活地应用学习策略解决问题。因此,在整个执行策略的过程中,教师是学生的合作者、服务者和参谋者,教师的作用是以自己所具有的学习策略应用的技能、技巧和知识尽可能多地为学生创设有效的问题情境,营造学习氛围,使学生知道如何在一定的时间内高质量地解决问题。
三、以“思策”为升华,引导学生反思内化学习策略
反思内化策略阶段,实际上是学习者自身对知识探究过程中所采用的学习策略,进行自我评价的过程,是非常重要的一环。在这个环节中,教师可以引导学生着重对所采用的策略进行两个方面的评价。一是评价学习策略对研究过程是否具有实际的意义。比如:教师在评价中指出,有一个小组在研究长方体棱的特点时,采用了测量法和数据整理法,这是一种创新并且是十分科学的研究方法。对这样的成果给予肯定,学生会十分满足,从而进一步激励学生勇于创新的精神。二是评价学习策略能否适用于解决其他问题。学生只有通过对自己学习策略的反思及在探究过程中做出用什么策略解决问题的决策,才能逐渐丰富自己的学习策略“网络”,最终形成灵活运用学习策略解决问题的能力。
在《长方体和正方体的认识》一课的策略教学实践中,学生都积极投入学习,科学地借鉴、制定、运用有效的学习策略研究和解决问题,在疑惑中探索,在探索中思考,在思考中发现。由此可见,充分经历科学探究的过程,学生的数学活动经验得到了丰富,探索能力得到了发展,数学思维能力也得到了拓展。优质而高效的学习策略体系,是学生策略学习方法的重要组成部分。因此,教师培养学生学习策略体系的过程,也就是帮助学生发展终身学习能力的过程。
参考文献:
科学研究的方法范文2
关键词:冶金专业英语 教学改革研究 启发式教学研究 快乐学习思路
中图分类号:H319文献标识码:A文章编号:1009-5349(2016)11-0038-01
近年来,我国冶金行业技术革新不断,同时高端民用和军用领域的迅猛发展也对钢铁冶金产品质量提出了更为严苛要求。而《冶金专业英语》是高校冶金工程专业学生的重要专业课程,是使学生领会本领域知识的英文表达方法。 [1-3]但是,传统的教学过程存在教学方法单一、教学方式脱离实际、学生学习兴趣不足等问题。针对现有教学过程中存在的关键问题,本文提出“启发式思维方法”的教学改革新思路研究,旨在解决课程教学体制中出现的问题,提升学生的学习能力。
一、启发式教学在《冶金专业英语》课程中实行将面对的问题
(一)课程自身对学生学习兴趣的限制
《冶金专业英语》区别于普通英语以理论为基础、交流为实用的特点,其专业性强、词汇生僻、语言结构严谨、词句长度增加。有时语句长达45个单词甚至更多,同时复杂的语法结构也使学生更加难以理解其科学含义。虽然新的教学改革已经启动,但是《冶金专业英语》的课堂教学仍停留在书本内容上,使得本就对英语产生排斥心理的学生们更加望而生畏,极大地抑制了学生快乐学习的兴趣。
(二)教学方法及手段单一
教师在教学过程中使用的辅助用具单一,往往只是将文字以及知识点放到多媒体上播放,而对音频、影视、动画等启发工具使用很少,学生感觉枯燥无味、单调平淡。
二、启发式教学在《冶金专业英语》中的应用研究
(一)激发学生的表达欲望
传统教学总是以老师为主导,学生为“容器”,造成学生学习主观能动性低,注意力不集中,而启发式教学则在教学过程中始终贯彻“兴趣是最好的老师”这一中心思想,以学生为主体,因材施教。 [4]教师用一定的知识和思维方法,通过创设情境、设问互动等形式启发同学们的发散思维。
(二)理论与实际相结合,多媒体与图片和影视相结合
冶金专业英语中的语句大部分由简单词汇组合而成,但组合后的语句较长且结构复杂,对其科学含义的理解更为困难。为此摒弃将大篇幅文字直接放上多媒体进行讲授的方法,采用影视或者图片的方式进行讲解,引领学生思维跟进则更为可行。例如“The partially spent reducing top gas, containing about 70 percent carbon monoxide plus hydrogen, flows from an outlet pipe located near the top of the DP furnace into the top-gas scrubber where it is cooled and scrubbed to remove dust particles. The largest protion of the top gas is recompressed. enriched with natural gas, preheated to about 400℃, and pepied into the reformer tubes.”这段文章中生词较多,构成复杂,单纯的知识点讲解和语法的分析无法达到专业知识的学习与结合。如在讲述过程中,有效结合顶气循环过程示意图则能起到事半功倍的有益作用,其中还原顶气在洗涤器(scrubber)中将还原顶气定期冷却、洗涤后与天然气混合预热到400℃后导入重整管(reformer tube),混合气体被冲正成CO和H2,再循环到还原炉内。将复杂的英文描述与形象的流程图相结合,对于提升学生的专业知识水平具有显著的促进作用。
三、结论
综上所述,本文针对现阶段《冶金专业英语》教学过程中存在的问题,提出“启发式思维方法”的教学改革思路,同时将复杂的英文描述与生动形象的图片、动画等结合起来,提高学生快乐学习的兴趣。此“启发式思维方法”不仅适用于《冶金专业英语》的教学过程,还力争为其他课程的教学改革提供新思路和新方法。
参考文献:
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科学研究的方法范文3
【关键词】交通运输专业;《文献阅读与科学研究方法》课程
Think and Design for Constructing the Course of Literature Reading and Scientific Research in Traffic Transportation Major
LI Xin LI Xue-hua WANG Li-hua JIN Xiao-hong MO Xiang-lun ZHAO Lu-cheng
(School of Mines, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221000)
【Abstract】Traffic transportation major is a kind of cross-discipline major with developing rapidly and knowledge updating rapidly, The development of social economy and the country "The Belt and Road industry" and "going out" strategy of cultivating , ?have?put forward new demands for students. Based on the analysis the requirements of the course of literature reading and scientific research, analysis of the course construction, it is thought that the design of the course of literature reading and scientific research can make the graduates of traffic and transportation major construct a complete knowledge acquisition.
【Key words】Traffic transportation major;The course of literature Rreading and scientific research
1 交通\输专业与《文献阅读与科学研究方法》课程
交通运输专业研究交通运输基础设施的布局及修建、交通运输经营和管理[1-4]。如图1所示,现代交通运输专业除了传统的交通工程建设、规划和行车组织等知识体系外,往往还引入不同的研究视角,包括人流、车流、物流的角度,交通参与者行为的角度,人、机、环、管的角度,机电信号设备的角度等[5-6],从而形成工学、社会学、管理学和经济学兼具的学科体系。随着我国交通运输基础建设力度的进一步加大,交通运输已成为文理兼修、发展迅猛的交叉学科领域。
科学研究方法是国内外高校普遍认可的科研实践入门训练课程[7-10],在海外大多数高水平高校当中,即便是所谓的“文科专业”――社会科学相关专业,科学研究方法也已成为重要的支撑课程,甚至已形成由多门课程组成的课程体系。如哈佛大学,吴建南,郑烨,顾华伟三位学者对其社会科学专业的研究方法课程进行的分析表明[11]:该校形成了一套目标鲜明、独具特色的个性化研究方法课程体系,课程内容丰富,课程目标设置明确,修课要求独具特色,选课方式开放自由,与此同时,研究方法课程的设置还充分体现出多样性与灵活性并重、学科辐射性与交叉性并存、注重研究方法应用能力的开发与培养,以及将研究方法融入到教学与科研训练之中等特点。而文献阅读又是科学研究方法的重要前提,我国当前的大学生教育体系中,文献阅读课程多见于研究生教育和语言类专业教育[12-13],这与当前建设“双一流”高等学校的目标并不一致,也造成很多大学生毕业后仍缺乏获取行业内专业学术知识、跟踪学术前沿动态的能力。
我国高校开办的交通运输专业面向交通运输与物流行业,伴随我国“一带一路”战略和优势轨道交通技术“走出去”战略的实施,交通运输行业呈现出越来越明显的国际化、外向型和技术交融特点,这对交通运输专业学生的培养提出了更高的要求。如前所述,我国大多数工程专业学生培养体系当中缺乏文献收集和阅读能力的训练,以及科学研究方法的教育,形成了学生知识体系的“短板”,与当前社会经济对知识人才的要求不符,在交通运输行业教育中体现的同样明显。因此,需要开设《文献阅读与科学研究方法》课程。
2 交通运输专业建设《文献阅读与科学研究方法》课程的思路
针对交通运输专业,《文献阅读与科学研究方法》课程的基本内容应包括交通运输专业领域文献检索、收集、阅读和应用方法,以及交通运输专业领域科学研究的基本方法;具体内容可以包括:基本概念的介绍,交通运输文献检索与阅读技巧,交通运输科学研究方法,交通运输学术写作等。
通过该课程的学习,使学生能够全面掌握交通运输专业文献检索的技巧,清楚文献收集和阅读的手段,熟练运用专业文献的应用方法,了解交通运输专业科学研究的一般方法,知道交通运输专业学术写作和调查报告的主要内容和撰写方式。此外,课程的学习能够使本科生系统学习交通运输领域科研基本知识,掌握典型的科研方法和思维方式,启发并引导他们提出问题的意识,对本科生进行科研基础训练,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。课程教学结合科研实际,以问题为先导,研学结合,学以致用,帮助本科生在交通运输科研领域尽快入门,为今后从事相关科研工作奠定良好的基础。
为了实现以上教学目标,课程内容的设计中应当包含一定学时的实践环节和研讨环节,形成如图2所示教学体系。实践环节要求学生个体能够尝试检索相关文献,独立阅读并摘取有效信息,同时也能够根据专业问题设计科学合理的研究方法,制定研究方案。研讨环节要求学生个体或小组能够充分合理的表述特定行业问题的研究状况,展示研究方案并获得其他同学与教师的认可。
正如前文所说,《文献阅读与科学研究方法》课程对交通运输专业的学生非常重要,课程内容广泛,教学要求高,因此课程任课教师或教学团队应具备较强的专业素质,较为深厚的科研积累,以及对行业学术热点和前沿清晰的认识。这对教师提出了更高的要求。
3 《文献阅读与科学研究方法》课程在交通运输专业学生培养中的作用
大学生应德智体美全面发展,具备宽基础、强能力、高素质的基本素养,具有社会责任心和国际视野,富有创新精神和实践能力。现代大学教育的培养应使得大学生建立如图3所示的“认识-分析-了解-掌握”知识获取闭环。可以设想,《文献阅读与科学研究方法》课程的设计和加入能够使得交通运输专业的毕业生构建完整的知识获取闭环,对于建立完整有效的大学教育体系,以及培养具备专业素质和自主学习能力的行业人才均能够起到重要的作用。
【⒖嘉南住
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科学研究的方法范文4
科学方法是人们认识世界改造世界的强大武器,方法论告诉我们:任何科学都有掌握它的科学方法,物理学也不例外。物理学本身就是一门基础科学,它研究的是物质运动的基本规律。不同的运动形式具有不同的运动规律,因而就要用不同的研究方法处理。
1.1观察法
观察通常是人们考察处于自然状态下的事物,即在人们不对客观事物施加影响的情况下,对事物进行研究。在物理学的发展中,观察方法是很重要的。观察不应该是无目的的,而应该是有意识的,长久的,借助仪器和工具进行的。伽利略因观察教堂里的挂灯随风摆动的等时性而发明了钟摆;牛顿因为观察自由落体而发现了万有引力。
1.2实验法
实验是人们根据研究的目的,利用仪器、设备,人为地控制或模拟自然现象,排除干扰,突出主要因素,在有利的条件下研究自然规律。
在讲中学物理“液体压强”一节时,首先提出问题:“液体在其他各个方向上是否也有压强呢?”然后让学生依次做三个实验:(1)用钉子在白铁罐侧壁靠近底部同一个高度的不同地方打三、四个孔,灌满水后观察水会怎样从这些孔中喷出;(2)将其他小孔封住只留一个,再在罐的侧壁靠近顶部和中部的地方各打一个小孔(尽量使小孔的孔径相同),观察水怎样从这三个喷出,并且收集在同一时间内从每个孔喷出的水量;(3)将白铁罐砸成歪歪扭扭的形状,再观察水怎样从孔中喷出。实验后,让学生就这样两个问题得出结论:(1)液体在哪些方向上产生压强?(2)液体的深度对压强大小有什么影响?在科学研究中,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出结论,从而深刻地揭示物理规律的本质。
1.3控制变量法
在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
最典型的例子是《验证牛顿第二运动定律》的实验,我们研究的方法是:先保持物体的质量一定,研究加速度与力的关系;再保持力不变研究加速度与质量的关系,最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力与物体质量之间的关系。
1.4理想化方法
为了便于研究,使问题简化,抓住主要因素,忽略次要因素,将物理过程在突出主要矛盾的纯粹情况下进行抽象和概括,来形成概念或得出规律,这就是研究物理学常用的理想化方法。
2.科学研究方法在物理教学中的应用
2.1科学研究方法在力学教学中的应用
力学中的基本观念,它的处理问题的方法贯穿于整个物理学的其他各部分,它偏重于物理概念、物理思想、物理学的研究方法。力学中引入科学研究方法是整个物理教学的序幕。通过物理概念、原理的讲授,提出一个科学方法,不严格推敲方法的定义,也不详细阐述方法的内涵,有具体的实例为佐证,学生很自然就会意识到。
在讲述牛顿第一定律时,通过伽利略思想实验提出理想化方法;在讲述刚体力学时,提出类比法,等等。惯性定律是中学生熟知的定律,但伴随着这一定律的发现,提出了一种方法——思想实验法。这一发现“是人类思想史上最伟大的发现之一,而且标志着物理学的真正开端。”它了统治长达两千多年的亚里士多德的错误观念。它告诉我们,根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,因为它们有时会引到错误的线索上去。
讲授时,应回顾这一段历史,要突出思想实验这个方法。尽管这种实验无论什么时候都不能实现,但它表明了人类理论思维对事物本质的深刻理解。随着物理规律的阐述引出某一科学研究方法,可使物理知识前后连贯,可以活跃学生联想和推测的思维能力。
2.2科学研究方法在热学教学中的应用
分子物理和热学,除了提出新的方法——统计方法与宏观方法以外,在讲授热力学基本定理的过程中进一步深入展开理想化方法的阐述。从力学到热学所遇到的理想模型有质点、刚体、单摆、弹簧振子、孤立系统、理想气体、平衡态、卡诺热机等,理想过程有自由落体、抛体、完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞、等温、等压、等容、绝热等平衡过程。这时学生已有了较多的感性知识,因此,可抓住适当时机归纳理想化方法在科学发展中的作用。通过阐述卡诺循环对蒸汽机技术改进的指导及在热力学第二定律发展过程中的作用,学生能领略到人类理论思维的伟大之处。
2.3科学研究方法在电磁学教学中的应用
电磁学部分所涉及的主要是类比法,电学与磁学的相似说明电与磁之间的一种内在联系,这种相似反映在公式和和定律上,在教学中应紧紧抓住这种相似性,以类推的方法将静电部分的概念推广到磁学部分,使学生在学习新知识的同时回顾了旧知识。
讲到电磁感应部分,法拉第正是从电与磁的对称性出发,由电能生磁大胆猜测磁能生电,终于发现了电磁感应定律。继法拉第之后麦克斯韦将该定律与安培环路定律对比时,发现了其中的不对称性。由变化磁场能产生电场推断变化电场能产生磁场,提出了位移电流假说,建立了麦克斯韦积分方程组,从理论上预言了电磁波的存在,开创了无线电的新时代,这是类比推理在物理学史上完成的一项伟业。除了电与磁的类比外,力与电类比的例子也很多。如库仑定律与牛顿万有引力定律的相似;静电力的保守性与重力保守性的相似,等等。将这些例子穿插在原理和概念的讲授中,活跃了学生的联想推测思维,激发起对未知的探索精神,同时加深了对概念的理解。
3.结语
科学研究的方法范文5
关键词:实验教学 安全 研究性
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(a)-0026-02
1 安全本科实验教学现状分析
安全专业的高等教育是培养安全类人才的主要途径,是安全科学发展的基础和重要保证。它对于提高安全管理水平、保证公众的安全与健康、防止重特大事故的发生和保证人员财产免受损失都有十分重要的意义[1]。
安全学科的实验教学是大学教学中的重要环节,对培养学生的创新能力和动手能力至关重要。目前,在我国不少研究型、创新型大学、综合型大学科研实力较为雄厚,而用于本科教学的实验设施和实验基础相对逊色。针对当前情况,如何将科学研究实质性地融入本科生教学过程,实现优势科研成果、科研资源向教学的转化,达到高等学校教学与科研的完美有机结合,实现创新型人才培养,乃是当前高等理工科教育面临的重大课题[2]。安全工程专业实验是安全工程人才培养过程中必不可少的重要实践教学,安全工程专业实验课教学改革也势在必行[3~7]。为了加快学校特色重点学科可持续发展和新型创新研究性人才的培养,必须对本科实验教学进行改革,引入研究性教学理念,加强学生实践能力、科学研究能力和创造性思维能力的培养[8]。
2 研究性实验教学培养模式
研究性本科实验教学模式是针对西安科技大学国家重点学科安全技术及工程,以教育部重点实验室、教育部工程中心等为平台,提出的一种全新本科实验教学模式,教学采用非传统的教学思维,把科学研究和科研项目带入本科实验教学,把本科生实验教学时间转化为双向选择性的一种教学模式,通过科研项目的实施和重点实验室日常实验的进行,来完成本科生的教学任务。
具体实施为:
(1)改变传统学分制教学模式,把科研项目的学时定义为实验教学学时。
(2)实验教学课程指导老师每月公开开放实验室进行实验教学,本科生可选择本科教学区实验和科研性实验两种,从而实现实验教学的公选性。
(3)实验教学内容主要为科学前沿的科研问题分析、研究思路及方法的教学,以及科研实验的研究方法和数据处理方法等。
(4)实验教学的评价准则以科研思维和科研认识水平为评价准则。
(5)大胆改革,勇于实践,注重教学方法研究与改革。
(6)结合科学研究最新成果,不断更新教学内容,保证了传授知识的先进性和前沿性。
(7)将科学研究课题及煤矿生产过程的现场问题引入课堂教学,培养学生工程实践能力。
3 本科实验教学中研究性教学思维的重要性分析
研究性思维是指具备科学研究、科学探索的思维方式,而传统实验教学是按照教学大纲、计算公式和操作步骤按部就班的进行,这就导致本科生在实验教学阶段排斥性思维的产生。因此,捉住本科生兴趣爱好,提出侧重于研究性思维培养的实验教学方式对本科生研究型思维的形成和发展尤为重要,同时能够为建立教学研究型大学提供优秀的研究型人才。
在实验教学阶段,研究性教学思维是指通过实验的方式、方法,引导本科生进行实验过程、实验方法、实验装置以及实验步骤的研究,而非侧重于教案中公式、定义的验证和运用。同时,科研项目的研究思维教学也是本科研究性教学的重要组成部分,从本科生开始,可以形成以实验团队为基础的科研项目小组,把传统科研项目需要解决的问题进行和理性分析,提炼出本科生能够通过实验的方法能够实现科研目标的内容,把这些内容作为研究性实验教学的教学内容;这样在实验教学的同时,不仅能够培养出色的研究型人才,而且能够完成科研项目内容;同时,锻炼了本科生独立思维、团结协作的能力,为本科生的培养提供了有力保障。
通过对近几年来本校研究生招生学生的分析表明,本校本科生一直是本校研究生招生的主题部分,而且比例逐年增加。但是,根据对能源学院研究生的调查显示,研究生中很大部分在研究生初期基本不具备研究性思维,不能独立完成科研项目的实验工作,不具备独立建立实验方案,完善项目研究内容的能力,因此,本科生阶段的研究型思维培养更为主要。而本科教学主要以理论教学为主,因此,研究性思维的教学重点应该在实验教学中体现。
4 研究性教学方法的探讨
研究性本科实验教学方法是基于研究性思维为主,以科研项目、创新性实验设计为载体的一种教学模式,其基本框架如图1所示。
研究性思维培养教学主体上可以分成实验教学部分和科研项目部分两类,实验和科研项目也可以看成研究性教学的实现平台,在此基础上进行非传统的教学模式,具体为:实验教学可以从实验方法研究、实验过程或流程分析、实验结论的正误判断三个方面进行;而科研项目可以从项目开展的过程及思路、项目开展过程中关键技术的实现方法及分析、关键技术的实现过程三个方面进行。
实验方法的研究是针对某一问题而开展的除已知实验方法外的实验方法的研究,重点培养本科生解决为题的能力;实验过程是指改变实验过程后对实验结论进行分析其异同点及原因,锻炼本科生思考问题的能力;实验结论正误判断是培养博弈能力的主要手段。而科研项目平台中,科研项目开展思路的教学及关键技术的分析主要培养本科生对项目的开题、解题的能力,能够锻炼本科生全面看待并分析问题的能力;实现过程的分析中,可以重点对实现解决方案过程的讲解,重点培养本科生解决问题及缜密性思维的培养。
5 结语
研究性本科教学方法目的是培养科学研究型毕业生,提升本科生独立思考问题、解决问题的能力和方法,激发科研潜力,提高对本校特色专业的认知程度。最终实现“企业有所得,学校有所益,个人有所获”三赢教学效果。
参考文献
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科学研究的方法范文6
一、确定选题方向
研究性学习是学生在教师指导下,从自然、社会、学习和生活中选择和确定一定的专题,用类似科学研究的方式,在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动。它倡导学生学习中的主体研究精神,促使基础教育以学生的自主性、探索性、创新性为基础,培养学生的科学精神和实践精神,为全面推进素质教育创造条件。
在学生进行选题时,教师要了解学生的思想、学习、生活情况,设计和提供一些问题情境,帮助学生搜集相关资料、了解这些问题中隐含的争议性的问题,使学生从多个角度认识、分析问题,指导学生进行小组讨论,提出要研究的2-4个问题,确立该研究问题的价值、可行性和相关因素。帮助学生建立2-4个研究小组,共同讨论研究任务的工作分配(设置组长、记录员、资料收集员、资料整理员、工作汇报员、师生联络员等职务)。教师还要帮助学生确定具体的研究方案、合适的研究方法、如何搜集可能获得的信息、调查研究所要求的技能、可能采取的行动和可能得到的结果。最后,教师要帮助学生思考所确定的研究课题是否合适,是否需要改变问题,如何汇报课题的研究方案。在学生确立问题时,教师一定要提醒学生,由于受学校规模等因素的影响,不宜将他们带到社会上。因此,研究性学习课程的资源主要来自校内。学校的图书馆、学生阅览室、电子阅览室等为学生提供了进行研究性学习的资料,校园显性、隐性环境为学生进行研究性学习的问题产生、确立、调查、考察、设计、实验等提供了场所。教师要帮助学生收集好每节课的研究性学习记录表,及时进行反馈总结,并做好记录工作,帮助学生学会分组学习、协作学习、小组分工等合作学习方法。在每一节课后要及时收集学生的研究性学习课堂记录表、下一节课的研究性学习课堂学习计划表、学习资源利用申请表等,做好研究性学习课堂教学记录表,及时做好一线研究资料的收集和整理工作。
师生双方都是第一次接触研究性学习,激发学生的兴趣是非常重要的一个环节。每个人的兴趣与爱好不同,选题方向最好与学生的兴趣结合起来,这样在实施过程中才能保持最佳的状态。学校要通过各种类型的讲座,让学生积累有关知识。教师还可以布置如有关环境生命、资源与能源、应用物理、应用化学、时事政治、经济、传统文化与社区文化、文化艺术、家庭与社区生活等的作业,让学生亲身体验收集数据、处理数据、设计表格、查找资料、调查研究等科学方法。教师还要指导学生撰写调查报告、小论文,肯定学生的成果,从而提高学生参与研究性学习的兴趣。
二、选题的常见途径
课题无处不在,无时不有,就在于你对看到的是不是视而不见,对听到的是不是听而不闻。如果你对看到的想看个究竟,对听到的想问个明白,那么选题就简单多了。
1.日常生活:从穿衣、吃饭、起居、休闲中寻找问题。如:探究如何延长鲜花的观赏期。现在生活条件好了,人们喜欢买鲜花装点家居环境,于是鲜花的保鲜也显得尤其重要。张志盛和其他同学一起对延长鲜花的观赏期问题进行探究,他们选择价格最便宜的康乃馨,用一次性杯子做容器,拿小石子固定,分别用物理方法――剪、烧和分茎,化学方法――清水中加醋、糖、感冒药、消炎药,或组合,或单独实验,并用照片记录,从而得出了最佳方案。
2.社会实践:跨出校园,放眼经济建设热潮。如:颗粒状物体自由堆积规律。赵伟家附近有一个建筑材料的堆场,王子健到赵伟家玩,发现沙堆是一些相似的圆锥体,小石子堆也是一些相似的圆锥体,但沙堆和小石子堆不同。是不是不同类物质自由堆积的形状就不相似呢?他们又跑到煤场,观察了煤粉从卷扬机上落下后自由堆积而成的圆锥体,发现了相似的情况,于是就确定了研究的选题。
3.学科学习:从疑难问题中,从各类书籍中,也会获得选题的灵感。如:硫酸铜晶体的制作。硫酸铜晶体的结晶是老生常谈的问题,但作为初中学生想做好、做完整,还是具有实践性价值的。教师可以从外观造型去引导――个体做大、造型做美、寓意深刻等;从结晶过程中去诱导学生探究结晶的最佳条件――时间、温度、溶解度、浓度、晶母等对结晶的影响。
4.校园活动:看似简单、单调的校园生活,只要你细心观察、留意,就会到处充满生机。如:碱煮法叶脉书签的最佳制作方案。叶脉书签的制作也有资料可查,其作为初中生研究性学习还是具有很强的实践性价值。可以从碱液的浓度、煮沸的时间上探究,也可以从叶的选择方面进行探究――叶的类型是网状还是平行、是肉质还是革质、是嫩叶还是老叶等,还可以从叶脉的冲洗、染色和保存等方面进行探究。
5.社会热点:环境、能源一直是生活在地球上的每个公民关注的热点。随着人们生活水平的提高,随着乡村生活城市化步伐的加快,生活污水和工业废水对环境的污染越来越严重,城关地区可见的河流基本上是“黑龙江”。于是陈超同学的选题为:“流向大海的水为什么是黑的?”她向当地环保局调查河流污染情况,还买了小虾分别养在井水、受工业污水污染的河水、受生活污水污染的河水等水体中进行实验观察,从而了解水体受污染后对生态环境的影响。
学生有了研究性学习活动的经历,初步掌握了研究性学习的方法,在此基础上,给以适当的激励,就可以发展其研究性学习的能力,使外来的指导被学生接受,转化为内部动机。
三、选题的基本流程
选题是学生研究性学习的第一步,对学生选择的题目,师生双方应面对面交流,教师应了解学生选题的起因、目的及计划,进行点评,分析课题的可行性,让学生对可行的课题提出相关的问题,然后设计方案、进行操作,操作过程中如果出现新问题,应及时纠正,出现与原先假设相矛盾的,要坚持到底寻找真正的原因,必要时,修订题目,最后确定题目。这个过程,是锻炼学生意志力的过程。如果学生缺乏意志力,一旦遇到困难,要么中断当前的研究性学习,要么草草了事。
研究性学习课题的确立一般要经历以下过程:问题的提出问题筛选初步确立选题可行性论证确立课题。课题的选择是呈“金字塔型”的,即从众多的课题中选择适合自己的课题来进行研究。研究性学习的选题和准备过程具体包括以下几个阶段:
1.搜集和分析信息资料。教师要帮助学生了解和学习搜集资料的方法,掌握访谈、上网、查阅书刊杂志、问卷等获取资料的方式,并选择有效方式获取所需要的信息资料,使学生学会判断信息资料的真伪、优劣,识别对本课题研究具有重要关联的有价值资料,淘汰边缘资料,学会有条理、有逻辑地整理与归纳资料,得出相应的结论。这时还要帮助学生反思所得结论是否充分地回答了要研究的问题,是否有必要采取其他方法获取证据以支持所得结论。
2.调查研究。使学生根据个人或小组集体设计的研究方案,按照确定的研究方法,选择合适的地方进行调查,获取调查结果。在这一过程中,让学生通过如实记载调查中所获得的基本信息,形成记录实践过程的文字、音像、制作等多种形式的“作品”,同时让学生学会从各种调研结果、实验、信息资料中归纳出解决问题的思路或方法,并反思是否获得足以支持研究结论的证据,是否还存在其他解释的可能。
3.指导学生撰写小论文。
四、选题的可行性分析
第一次选题时,学生往往漫无边际,对什么有兴趣,就随意选什么。此时,指导老师一定要对题目进行可行性分析。课题研究范围要小,要考虑学生的实际能力。除此之外,我们还要考虑以下四要素:人力、财力、物力、时间。人力主要是指指导老师和学生各合作伙伴对该课题有没有研究兴趣,学生的基础知识是否具备。财力是指该项研究的实验经费、调研经费、交通费用和资料复印等的开支。物力是指研究地点、实验设备、实验试剂。
选题方法的确定也会影响到过程进行的顺利与否,我们必须认真对待。研究性学习分为课题研究和项目设计两大类,其中课题研究又可以分为调查研究和科学实验。调查、观察、实验、项目设计等方法的采用,必须事先有所考虑。如某城关私家车的拥有现状,可采用调查和观察等方法;碱煮法叶脉书签的最佳制作方案,要采用科学实验法得出结论;无粉尘粉笔檫的研制,就要采用项目设计。大部分选题是多种方法的结合。
五、选题的基本要求
选题是在教师指导下有目的、有计划、自主进行的,为了便于实施,要求我们在选题时考虑以下几方面:
1.新颖性。研究性学习不同于其它学习方式,主要培养求异思维,研究的课题要有新意、有创意,尽量避免选相同的题目,如果题目相似,研究方向也要不同。如“废旧电池对环境造成多大污染”这个课题已有多方面的报道,而且研究得比较深入,很难有新的突破,要选新颖的题目,这样对学生才有较大的吸引力,能激起他们学习的兴趣,调动他们学习过程中的积极性和主动性,促使他们在研究中更投入,更能克服困难。
2.操作性。初中生的知识和阅历都有限,选题要符合学生实际,具有一定的可操作性,以便培养学生的动手实践能力,要根据实际情况和实验条件进行选题。课题调查和实验所要求的条件应是基本可以达到的,或者经过努力可以达到的,调查所要求的信息渠道、实验实习操作、教师咨询、时间安排、交通等条件都是当前能够解决的,否则,会挫伤学生的积极性,使其产生畏惧感,不利于选题的顺利进行。
3.社会效应。选择的课题应有现实意义,应结合当地的实际,贴近学习、生活、自然,有利于认识当地的一些问题,这样的选题才具有社会效应,突出了研究的实效,自然就提高了学生的成就感和自我价值实现感,从而培养起学生为科学献身的精神。