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1.2科技產出成果促進了科技進步和經濟社會的發展2001~2011年,遼寧省自然科學基金項目獲得國家級和省級科技進步獎共616項,其中國家科技進步獎25項,省級科技進步獎591項,分別占全省獲獎總量的4.1%、95.9%。“十一五”期間獲得國家、省級科技獎勵能力顯著提高,分別獲得國家級獎勵15項,省級獎勵283項,與“十五”期間相比,分別增加了5項和23項。
2遼寧省自然科學基金發展存在的主要問題
2.1基礎研究認識存在誤區當前我國地方科技管理部門,雖然提高了對以自然科學基金為主要代表的基礎研究工作重要性的認識,但還是普遍存在著一些認識上的誤區,不能全面認識基礎研究的社會功能,缺乏對基礎研究厚積薄發特點的深刻認識,在科技投入上存在急功近利、急于求成的傾向。
2.2管理制度有待完善目前,遼寧省沒有針對自然科學基金出臺過管理辦法,2005制定的《遼寧省科學技術基金項目管理辦法》已遠不能適應當前遼寧省自然科學基金管理工作需要;基金資助項目單位日常規章制度不健全,激勵措施不到位,影響了科技人員積極性。遼寧省自然科學基金資助模式相對單一,沒有與國家自然科學基金資助體系中的重大、重點項目、青年基金項目等相匹配,靈活性明顯不足。
2.3資助數量不足自遼寧省成立自然科學基金以來,批準項目數逐年提高,近年年均資助數量已達到300項。據不完全統計,我國年度資助項目數超過400項的地區已達到6個,由高到低依次是廣東、江蘇、浙江、山東、湖北、廣西;有一半省份年度資助項目數在200~400項,遼寧省目前處于第二梯隊的中部。④隨著遼寧省科學技術的迅猛發展,科研隊伍的不斷壯大,從事科研的人員數量快速增長,需要省自然基金扶持的項目和人才層出不窮,但每年自然科學基金的限項申報數量卻沒有明顯增加,各科研單位對增加省自然科學基金資助數量的需求十分迫切。
3遼寧省自然科學基金發展的對策與建議
3.1在強調研工作基礎上制定發展規劃圍繞省級科學基金與基礎研究工作實際,將調研工作常態化、制度化,在調研的基礎上,出臺《遼寧省自然科學基金管理辦法》,進一步實現管理工作的科學化、規范化,增加基金工作公開、公正程度。完善省級自然科學基金資助體系,建議增設重點資助項目和杰出青年人才基金項目,并適當增加自然基金項目支持數量,擴大覆蓋領域。
3.2大幅提高經費投入力度一是保障財政經費穩步提高。適當提高基礎研究和應用基礎研究在財政科技撥款中的比例。二是努力拓寬經費來源。擴大聯合基金試點范圍,積極引導省內各市科技行政部門、大型骨干企業和龍頭企業、重點高校和科研院所與省自然科學基金建立省市、省校、省所、省企等聯合基金,建立和完善以財政撥款為主、社會各界共同參與的多元化基金投入體系。
二、作為社會文化組成部分的自然科學系統
“科學是一種文化過程。”[3]1因此,“作為一種文化現象,科學同其他文化現象一樣,也表現出強烈的民族性”。從實際情況看也是如此。我們今天學習的科學(及其技術)是西方文化基因的產物,帶有非常濃厚、明顯的西方文化特色,就如同中醫學是中國文化基因的產物,帶有非常濃厚、明顯的中國文化特色一樣。中國人有目的、有意識、大規模地學習、引進、移植西方科學僅僅是從開始的,僅僅是基于“師夷長技以制夷”的考慮。既然科學是文化的一部分,那么它作為文化的一個子系統,其本身的各部分之間也是相互聯系、相互影響、相互制約的,而且它必然與其相應的文化基因吻合,并且相互匹配、相互協調一致。從總體上看,科學作為一種文化現象,作為文化的一個子系統主要由三個部分組成:其一,價值觀決定人們研究的目的和研究什么;其二,思維方式或哲學思想決定人們如何研究或用什么方法進行研究;其三,信仰信念決定人們研究的信心和如何看待其研究成果。之所以不同的科學形態之間存在重大差異或本質差異,正是由于自然科學作為一種文化子系統,其內部的基本文化要素,如人們的價值觀、思維方式、信仰信念等方面存在重大差異。首先,價值觀決定了人們是否研究、探索自然界奧秘或研究什么問題。以西方科學為例,其價值觀因素主要包括兩個方面:第一是古希臘人一開始就認為“求知是人類的本性”,因而探索自然界的奧秘、認識自然界,以達到驅除愚昧、滿足人類好奇心的目的是最有價值、最有意義的事。正如亞里士多德所說,“他們探索哲理只是為想脫出愚昧,顯然,他們為求知而從事學術,并無任何實用目的。”這就是說,古希臘人認為探索自然界本身就是目的,就是人類最值得做的事。第二是古希臘人認為只有認識了事物背后的原因才算認識了該事物,僅僅認識事物的表象,只是感性知識,只是經驗,而感性知識或經驗是不可靠的。留基伯最先提出了“因果原則———沒有什么事情無緣無故而發生,一切事物的發生都有原因和必然性”。亞里士多德更明確地指出:“智慧就是有關某些原理和原因的知識”,因為“明白了原理和原因,其他一切由此可得明白”。正是在這種價值取向的引導下,從古希臘的自然哲學開始,直到文藝復興后近代科學的誕生及發展,西方科學始終都把探索自然現象背后的原因作為研究的主要指向,因而隨之也成了西方科學的本質和最主要特點。其次,思維方式決定了人們如何研究或通過什么方法、途徑研究自然界。作為文化子系統的西方科學的思維方式因素主要表現在其形而上學基礎和方法論兩個主要方面。康德曾明確指出:“一切本義上的自然科學都需要一個純粹的部分,在它上面可以建立起理性在其中所尋求的無可置疑的確定性。”在康德自己看來,這個作為基礎的純粹部分唯一地是作為形而上學的哲學。沒有這些哲學思想作為科學的形而上學基礎,科學將成為空中樓閣。方法論對西方科學的要求更為明顯和重要。可想而知,進行科學研究如果不運用觀察實驗方法、數學方法、分析方法、分類方法、歸納方法、演繹方法、比較方法等適當的方法,科學將寸步難行。從科學史看,西方近代科學之所以從自然哲學體系中獨立出來,并得到迅猛發展,正是這些科學方法的功績。不言而喻,科學方法論本身就是哲學的一部分,正如所認為的,有什么樣的世界觀(哲學),就有什么樣的方法論,同時方法論也最能體現出一個民族的人或一種文化模式的思維方法。再次,信仰信念決定了人們進行科學研究的信心。西方科學的信仰信念前提主要基于兩類:一類是宗教的,另一類是世俗的。基督教認為,整個宇宙都是上帝創造的,因而是有序的、完美的、簡單的、和諧的、有規律的。基督徒研究自然界本身就是對上帝的贊美和認識上帝的偉大。這就是說,“人們必須研究上帝的創造物以便更好地理解上帝本身”。實際上,西方絕大多數科學家集研究者和基督徒身份于一身,牛頓、哥白尼、孟德爾、愛因斯坦等都是如此。愛因斯坦甚至明確指出:“相信世界在本質上是有秩序的和可認識的這一信念,是一切科學工作的基礎。這種信念是建筑在宗教感情上的。”西方人在研究探索自然界奧秘的世俗方面的信心來自于畢達哥拉斯學派的思想。畢達哥拉斯學派認為“數”是萬物的本原,因為“數”是簡單的、有序的、有規律的,所以整個宇宙也是簡單的、有序的、有規律的。這種簡單性、有序性和規律性可以用“數學”精確地表達、反映出來。畢達哥拉斯學派的這一觀點直接影響了整個近代科學的發展過程,像哥白尼、開普勒、麥克斯韋、愛因斯坦等大科學家幾乎都是虔誠的畢達哥拉斯主義者。總之,科學作為一種文化現象,作為文化的一個子系統,其內部的幾乎一切要素都與文化基因,即人們的思維方式、價值觀、信仰信念密切聯系、相互吻合、相互協調,從而共同構成了一個有機的整體,使科學呈現出鮮明的文化特色。
三、作為社會活動領域的自然科學系統
作為一種社會活動領域的自然科學系統,主要包括三個組成部分:基礎性研究、應用科學知識的實踐和教育。這三個組成部分緊密關聯、相互作用、相互影響,共同構成了自然科學這一社會性系統,并與其他社會子系統密切聯系,相互協調一致,共同構成了整個社會系統。自然科學作為一種社會性系統或社會領域,基礎性研究是其核心或基礎。這是因為,自然科學系統之所以能夠發揮社會生產力功能,能夠推動社會物質文明和精神文明的進步,主要是由于它能夠通過對自然界的認識成果來指導人們進行技術發明、技術創造,從而使人們更加有效地進行社會實踐,而且能夠通過揭示自然界的奧秘以達到驅除愚昧,滿足人類求知的本性,使思想科學化的目的。從本質上看,科學的基礎研究過程相當于科學家在進行著“創造”知識的活動,即“創造”出人類以前不知道或還“沒有現實地存在”的知識,如牛頓“創造”出萬有引力理論,麥克斯韋“創造”出電磁場理論等等。而技術實質上是“應用”知識。科學是對自然界的認識,技術則是對自然界的有效改造和利用,是社會實踐。這就是作為社會活動領域的自然科學系統內科學與技術之間的本質關系。不過,科學家“創造”出來的關于自然界的知識要想得到應用或用來指導社會實踐,就必須被大多數人所掌握,否則,科學知識的應用也仍然是一句空話。那么,如何才能做到科學知識被大多數人所掌握呢?不言而喻,必須通過教育,沒有教育,自然科學系統既不能正常運行,也不能充分發揮其社會功能。因此,教育作為科學知識傳承、應用的必要和唯一途徑,必須包括在自然科學系統內。當然,把教育包含在自然科學社會性系統內并不僅僅是基于教育是科學知識傳承和應用的必然要求的考慮。從現實情況看,作為自然科學社會性系統一部分的教育的主要功能是為了科學知識的傳承和如何把科學家創造的知識應用于社會實踐,變為推動經濟發展或社會物質文明進步的杠桿,這就是國家普及教育、提高教育水平的主要目的。但教育的另一個重要功能是要培養出能夠“創造”知識的科學家來。很顯然,如果培養不出“創造”知識的科學家,自然科學系統“創造”不出新知識,那么知識的應用,即技術發明或技術創造就是一句空話,就是空中樓閣。所以說,教育作為自然科學社會性系統的一個組成部分,其重要功能有二:一是培養傳承和應用科學知識的人;二是培養“創造”科學知識的人。這充分說明,自然科學與教育的關系十分密切,這正是我們通常都把“科教”作為一個詞來使用和理解的重要原因。從以上的分析中我們不難看出,作為社會一個重要活動領域的自然科學社會性系統的三個組成部分,基礎性研究(即關于自然界知識的“創造”活動)、應用科學知識的實踐(即技術或對自然界的有效改造和利用)和教育(培養創造、傳承、應用科學知識的人)是密切相關的,它們共同構成了一個不可分割的有機整體。
本科畢業論文是高等本科院校實現培養人才目標的重要教學環節,是對本科畢業生四年學習成果的綜合性總結和檢閱,是學生畢業與學位資格認證的重要依據。另一方面,畢業論文是大學生從事科學研究的最初嘗試,也是評價本科畢業生創新人格、創新思維和創新技能的重要標尺[1,2]。作為初級學術訓練的研究活動,畢業論文具有學術研究的一般功用,能夠在學術訓練中提升創新精神與創新能力。其畢業論文的質量有效反映了學生專業基礎理論掌握程度與解決問題的能力,是學生專業素養的評價尺度[3]。但是,近年來針對本科畢業論文的爭議不斷,一方面是認為本科論文是一塊雞肋,存在著各種各樣的問題,甚至有的論文完全存在抄襲和“黑市”購買現象,覺得應該取消;另一方面我國大部分大學一直秉承“嚴進寬出”的傳統,對畢業論文的質量考核把關不嚴,極少有學生由于論文質量問題而拿不到學位的,本科畢業論文對學生是否能拿到學位喪失了應有的約束力[4,5]。大多數學者認為不能因以論文質量下滑和考核體制不完善為理由而取消本科論文,失去一次對大學生的創新能力、實踐能力和創業精神培養的重要實踐機會,從而導致大學教育不完整。針對各種爭議,本文對海南大學自然科學相關的某幾個專業的本科論文完成情況進行跟蹤調查,期望該次調查結果能為我校本科教學的進一步改革、完善提供契機,也為其他高校的本科教學改革提供借鑒意義。
一、調查方法
調查對象為海南大學自然科學方面某3個專業的2015屆畢業生。此次共發放問卷200份,回收有效問卷138份,有效問卷回收率69%。調查的內容主要涉及論文選題、師生互動、論文完成情況及滿意度、論文寫作、論文對自己的影響等方面。
二、調查結果與分析
(一)學位論文
導師選擇有大約45%的大學畢業生是自愿選擇導師的,充分展示了大學生做畢業論文選擇時的主觀能動性。另外,也有部分學生是由導師挑選的,這部分學生和導師往往都是強強聯手,如:導師課題較多、學術造詣相對較高;學生的學習成績、綜合素質也較高;學生和導師之間相互比較熟悉。當然,這部分學生的比例相對較低,大約只有14%。值得注意的是,大概有16%~17%的學生比較被動,他們對導師的選擇很漠然。他們要么是對導師情況不熟悉,要么是對自己的畢業論文方向、科研興趣不明確,在導師選擇中比較被動,最后只好由學院來做安排。對導師選擇的建議是:學院對導師的研究領域、研究方向、研究成果及給學生的研究課題做詳細說明,讓畢業生充分了解每個導師,最后能根據自己的興趣、愛好去選擇合適的導師,充分發揮學生在畢業論文中的創新精神。
(二)選題思路
超過48%的畢業生是和導師共同商量后確定畢業論文的課題,這一選項的比例顯著高于其他選項,也充分說明了學生對畢業論文題目選擇的主動性和協調性。有大約29%的畢業生的選題是由導師安排的,這部分學生就比較被動,可能參與的課題不在自己的興趣范圍之類,屬于不得已而為之。值得注意的是,有大約17%的學生是根據自己的興趣愛好,自己設計的課題,充分發揮了自己的創新精神和主觀能動性。對選題思路的建議是:導師要充分去了解學生的興趣、愛好,讓學生去選擇自己喜歡的課題,或是與學生共同商量決定要做的課題,而不是強加式的命題作文。導師要充分發揮引導、扶持、糾錯的作用,讓學生多動手、多動腦、少走彎路。
(三)對畢業論文課題的興趣度
大約有55%的畢業生對自己的畢業論文是有興趣的,而且在努力完成;另外,有超過25%的畢業生是花了心思在做自己的畢業論文,甚至有大約15%的畢業生對自己畢業論文涉及的課題非常感興趣,也非常用心地做。綜合起來說,這部分學生對畢業論文的完成都是非常認真的,而且興趣也還不錯。當然,也有少部分學生(不足6%)對自己的論文題目完全沒有興趣,只是為了完成任務,有理由相信這部分學生的論文質量水平不高,屬于完全的“從動輪”。為了增強學生對自己論文的興趣和參與度,提供論文質量,建議導師要充分準備自己的課題,多設幾個研究方向,同時要充分和學生溝通,了解學生的想法,使選題有價值,盡量避免“小題大做”或“大題小做”。
(四)完成畢業論文期間與導師的互動溝通情況
學生在完成畢業論文過程中,師生溝通情況還是比較好的。就實驗設計、實驗方法、實驗結果經常溝通討論的學生比例達到48%,遠遠高于其他選項;另外,其中在遇到問題時有溝通的學生比例也占了37%以上。當然,也有小部分學生在完成畢業論文過程中與導師溝通較少或基本沒有溝通,這兩部分學生缺乏主觀能動性。有的教師指導學生偏多,在論文(設計)指導上就難免力不從心,無法對每一個學生的論文進行深入了解[6]。建議導師要對學生的畢業論文足夠重視,投入充足的時間和精力,主動就實驗設計、實驗方法、實驗結果經常與學生溝通溝通討論,對學生畢業論文仔細閱讀、審核,提出意見,努力提高學生的積極性,使整體論文水平提高。
(五)完成畢業論文所花的時間
學生在完成畢業論文過程中,超過85%的學生完成畢業論文的時間都在3個月以上,其中60%的投入時間在3~6個月,有25%的學生投入的時間較多,在6個月以上。當然,也有少部分學生投入的時間還不到一個月。近年來,學生就業的壓力越來越大,學生們要花費大量時間與精力去聯系工作;再加上一些學生忙于考各種證書,來增加就業的砝碼;也有部分學生忙于考研、復試、調劑等,很難專心從事畢業生產實習和論文工作[2,7]。建議學院提前啟動學生的畢業論文工作,讓學生盡早著手實驗論文的工作,包括查閱資料、論文設計、實地實習、撰寫論文等一系列較為復雜的任務。以便為后續工作安排留有充裕的時間,做到考研、畢業、就業多不誤。
(六)完成畢業論文的角色
有接近50%的學生是在師兄師姐(碩士/博士研究生)輔導下完成畢業論文的。有20%的學生是在導師親自指導下完成畢業論文的,有超過20%的學生是獨立完成畢業的;另外還有不到10%的學生是和同學合作完成畢業論文。從學生完成畢業論文的角色來看,學生的參與度明顯是高于導師的,這也充分體現了學生的主觀能動性,但也反映了指導教師數量不足或任務重的問題。建議學院組建學生科研團隊和指導教師團隊。從傳統的“一對一”模式,轉換成“多對多”、“多對一”或“一對多”。每個學生既有各自的研究任務,又可成為一個整體,從而達到“分而不散,合而不亂”。學生科研團隊,通過分工合作共同來完成一項較大課題,培養學生的合作精神和團隊意識。指導團隊的組建既可解決學生數量過多、指導教師不足的問題,還可開闊學生的知識視野,提高研究水平和質量。
(七)對自己論文所涉及的領域的熟悉度
有接近50%的學生對自己的畢業論文所涉及的研究領域比較感興趣,也比較了解的,體現了指導教師給予的課題專業性比較強,充分結合了專業特性。另外,有大約38%的學生盡管在畢業論文開始前并不了解畢業論文所涉及的領域,但通過文獻閱讀慢慢了解。當然,也有少部分學生在論文完成后對自己畢業論文所涉及的領域也不了解,這部分學生往往是要么對自己的畢業論文不感興趣,要么是對自己的學習不認真負責,還有就是指導教師對學生要求不嚴,甚至遷就某些不合理要求。建議指導教師要結合專業特性設計較多的課題,讓學生根據自己的興趣去選擇。另一方面,指導教師要從論文涉及的領域(包括研究意義、研究動態及創新性等方面)去引導學生,培養學生的科研興趣和自主創新能力。
(八)畢業論文遇到的最大挑戰
有大約37%的學生認為畢業論文最大的挑戰是做實驗,有大約28%的學生覺得是寫論文,有17%的學生認為是文獻閱讀。當然,還有另外的17%的學生認為沒什么挑戰,隨便做做就過了。綜合來看,這幾個專業的學生做畢業論文時,無論是從做實驗、寫論文,還是閱讀文獻,都是非常認真負責的,只有少部分畢業生不會花費時間和精力進行深入的研究。建議注意重視學生研究素質培養,可實行導師負責制,讓有興趣的學生平時多參與科學實驗研究,培養學生閱讀文獻、撰寫實驗報告和科學論文的習慣。
(九)論文寫作過程中,最難寫的內容
有超過55%的學生認為畢業論文最難寫的是結果與分析,有大約22%的學生覺得是結論與討論,有17%的學生認為是前言和綜述部分,只有大約5%的學生認為是材料和方法,而在另一個選項參考文獻方面居然沒人選擇。作為自然科學研究的學生和科研人員來講,往往結果與分析是最容易寫的,而大部分畢業生卻覺得這部分難寫,最主要的原因還是參考文獻閱讀不夠,知識儲備不足,對本領域了解深度不夠,在文章中盲目推理。面對實驗結束后的一堆數據不知怎樣處理,怎樣進行分析總結。雖然在參考文獻一項中,無人選擇,但就論文評審評閱過程來看,參考文獻格式問題幾乎是一個通病,基本都是直接拷貝過來,格式五花八門。建議指導教師要對學生的實驗結果、分析、討論進行合理引導,加強學生對文獻閱讀的理解力和規范性,做到他山之石可以攻玉。
(十)論文寫作過程中,最容易寫的內容
有大約45%的學生認為畢業論文最容易寫的是材料和方法,認為前言(綜述部分)、結果與分析、參考文獻部分容易寫的學生大約各有16%,只有不到3%的學生認為討論容易寫。綜合來看,大部分學生認為材料方法、文獻綜述部分容易寫,是因為這部分往往有現成的東西可以借鑒,甚至是直接拷貝。相反,在其他方面覺得難寫,是因為同學們沒有自己的科研思維和文獻消化能力。建議指導教師要在學生的科研道德、科研素養教育方面合理引導,形成正確的科研價值觀。
(十一)畢業論文寫作方面的困擾
在論文寫作困擾方面,有大約43%的學生認為是文檔結構,有25%的學生認為是文獻綜述,有大約22%的學生認為是論文寫作格式,只有不到9%的學生論文是參考文獻困擾自己。其實從論文評審評閱情況來看,大部分論文在文檔結構、論文格式及參考文獻中都存在問題。最主要的原因還是長期以來高校在課程教學不注重習作性專項訓練,學校也未開設科學文獻檢索和專業文獻撰寫專項訓練,導致學生資料整理能力、寫作能力較差。對該部分的建議是針對所有學生開始科技論文寫作、文獻閱讀選修課,增強學生的科技論文寫作能力。
(十二)畢業論文存在最大的問題
在論文寫作過程中,有超過55%的在寫作規范上存在問題,有25%的學生在實驗設計上存在漏洞,有大約17%的學生在參考文獻格式存在問題,有大約3%的學生存在結論不合理的問題。綜合來看,論文寫作規范困擾著大部分學生,這可能是由于本科論文沒有明確的寫作格式和規范要求。另一方面,還是學生對論文寫作缺乏了解。建議指導教師要對實驗設計和學生進行系統的討論,不要盲目地進行實驗,對實驗結束后的一堆數據要引導學生進行科學處理,合理地分析總結,在論文寫作過程中確立學術學位論文格式規范體系。
(十三)論文答辯后對論文所涉及領域的認知度
在論文答辯后,有超過68%的學生對論文所涉及的領域有一定的了解,有點興趣,另外有17%的學生了解論文所涉及的領域,并認為如果有機會有興趣繼續往下做,有超過11%的學生對該領域產生了濃厚興趣,產生向往。當然,也有少部分學生(不到3%)對論文所涉及的領域還是不了解,也不感興趣。綜合來看,絕大部分學生能通過完成畢業論文了解該領域,并產生興趣,效果還是不錯的。建議指導教師根據大學生興趣廣泛、志向多元的特點,發揮各自特長。讓學生從自己的興趣與志向入手,有助于讓學生們形成鉆研學術和實務創造的作風。
(十四)對畢業論文完成的滿意度
在論文答辯后,有超過51%的學生對自己的畢業論文完成情況還是感到滿意的,另外有40%的學生認為畢業論文達到了良好等次,還有大約3%的學生對自己的畢業論文感到非常滿意,當然也有少部分學生覺得終于完成了。綜合來看,學生對自己的論文完成情況感覺還是不錯的。建議通過不斷的教學改革,提高畢業論文質量,力爭讓大部分學生對自己的論文感到滿意或非常滿意。
三、結論
與討論從本次調查的結果來看,我校所調查的幾個專業的學生畢業論文在導師選擇、課題選擇、興趣培養、論文設計、論文寫作、完成情況等多方面表現得還不錯。但同時也對指導教師在課題擬定、師生互動、培養學生科研興趣和科研素養、培養學生閱讀文獻和科技論文寫作等多方面提出了更高的要求,需要更加完善。同時,為了培養學生的“三創”精神,教學改革也是非常有必要的,也是學生們喜聞樂見的。
參考文獻:
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2社會協調發展是科學技術的價值追求
(1)實現人與自然的協調發展。馬克思曾說過:“整個自然界——首先作為人的直接生活資料,其次作為人的生命活動的材料、對象和工具——變成人的無機的身體”。由于其各個子系統之間的相互作用,自然界這個生態系統,維護著整個生態系統的穩定和平衡。生態系統的平衡與穩定是人類社會產生、存在和發展的堅實基礎,是人類文明大廈的基石。正因如此,我們應把自然界和人類社會作為一個整體來看待,避免科學技術人為的濫用、誤用和惡用,樹立以人為本的科學技術發展理念,嚴格遵循自然界的客觀規律、把握科學技術運用的倫理標準,把科學技術發展與人的全面發展這一崇高目標聯系起來。人類既要利用、改造自然界,發展生產,促進人類社會的發展,又要考慮到自然界的承受能力、調節恢復能力,考慮給予自然界什么,使自然界始終處于一個動態平衡,實現人與自然的協調發展。
二、直接利用自然物進行教學活動
為了使每個孩子能自然主動地進入教師所希望的狀態之中,我總會設法用直觀形象的教具或情境,生動淺顯的語言與動作激發他們,帶他們入境,幫助他們理解記憶與思考。在這其中,利用自然物進行教學活動,效果很好。自然物以其形象具體的特點一下子就能吸引學生的注意力,而且還能使學生的觀察保持一定的時間,便于發現問題,解決問題,掌握知識。例如,在小班“螞蟻的觸角”這一活動中,我把學生帶出活動室,問“我們在哪兒能找到小螞蟻?”孩子們興致很高,在院子里有土的地方找到螞蟻。我在地上放下面包渣,讓大家仔細觀察螞蟻是怎樣招呼小伙伴,大家一起把食物搬進洞的,學生個個睜大了眼睛,仔細觀察,最后引出螞蟻的觸角的作用:沒有觸角,螞蟻就找不到家,找不到吃的,也不能和小伙伴交流信息。在這種輕松的氛圍中大家你一言我一語,好不熱鬧,在玩中就學習了知識,完成了教育目標。在“認識桂花”這一活動中,恰巧我們校園旁邊有一棵桂花樹,我把孩子帶出活動室,從能聞到桂花香味的地方開始,讓孩子根據香味的濃淡,自己找一找香味是從哪發出來的。大家最后都聚集在了那棵桂花樹下,然后我們在樹下觀察桂花長哪兒、什么顏色、花瓣有什么特點、桂花的香味像什么的氣味等等,我們圍著樹,以交談的方式,輕松完成了活動目標,并且效果良好。
1.培養愛國主義思想
在備課時,要努力做到挖掘教材,揭示“知識點”和“德育點”的內在聯系,在教學中把二者結合起來,同步進行。例如,講《養蠶》一課時,在傳授知識的同時,還要向學生介紹我國是世界上利用蠶絲最早的國家,為人類利用生物資源開創了先例。公元前2世紀,我國的絲和絲織品就開始運往西亞和歐洲各國。在講《磁鐵》、《紙》、《鞭炮》等課時,向學生說明指南針、造紙術、火藥都是我國古代的發明,有的發明早于世界其它國家幾千年。通過多種手段向學生滲透愛國思想,能夠做到曉之有物,情有所動,具體、形象、生動。
2.進行科學自然觀的啟蒙
教育充分利用自然科學內容的多樣性和實踐性強的特點,進行科學自然觀的啟蒙教育。通過教學有關水、空氣、動物、植物、地球和宇宙等知識,讓學生感知自然界是由物質構成的;通過指導學生做各種觀察記錄,使學生領悟到自然界中的物質都在永恒變化著,并且變化是有條件的,使學生對淺顯的唯物辯證思想有初步的了解。教學《電能》時,通過電可以轉換成聲、光、熱、磁、動力等,啟示學生物質是可以互相轉化的,物質是不滅的。講《有趣的食物聯系》、《水·土·植物·人》等內容時,向學生揭示自然界的萬事萬物是相互制約、相互聯系的。
3.培養嚴謹求實的科學精神
(一)多媒體模擬自然科學實驗1.模擬需讓學生反復觀察的實驗學習自然科學離不開實驗。許多實驗,學生不但要親自去做,還需反復觀察思考,才能獲得知識、留下深刻的印象。然而,由于時間、經費等限制,許多實驗往往沒有條件讓學生反復操練,此時就可通過多媒體模擬來實現,特別是復習課教學。
例如,復習實驗室制氧氣、氫氣等,就可讓學生在電腦上反復模擬、仔細觀察。還有部分學生實驗,雖然現象明顯,但由于操作的步驟比較復雜,學生一下子不容易全面觀察清楚,也可在演示實驗后再利用多媒體反復模擬演示,并采用局部放大、停留、慢動作等方式,為學生提供鮮明的視覺信息。如講解汽油機、柴油機的模型以及工作原理,就可做成flas,讓學生全面觀察后再反復觀看各個沖程。這會取得良好的教學效果。
2.模擬一些現象模糊的實驗自然科學中的一些演示實驗,受實驗條件(如儀器尺寸小等)的限制,實驗可見度低,教室后面的同學往往不容易觀察清楚。此時就可利用多媒體課件模擬,或在視頻展示臺上操作完成。如在教學pH值測定時,我就運用視頻展示臺展示,后排同學也能觀察得清清楚楚。又如演示“將水加入濃硫酸”這一實驗時,學生很難觀察到清晰的實驗現象,若制作成多媒體課件在課堂上演示,學生看得清楚,也安全。
3.模擬較難完成的實驗有的實驗,由于條件限制,課堂演示時往往不容易成功。如一氧化碳還原氧化銅的實驗,上課演示時要么失敗,要么現象不明顯。又如氫氣在空氣中燃燒的實驗,即使透過藍色鈷玻璃也很難觀察到淡藍色的火焰,且這樣做教師還得解釋為什么,因此,有些教師就索性不做這個實驗了。像這些實驗如果采用多媒體模擬,不僅可以達到與演示實驗同樣逼真的效果,而且還可以防止因演示失敗而浪費了教學時間。
4.模擬難以再現的實驗科學家在特定條件下完成的一些特殊實驗,教師不可能再次在課堂上演示,只能借助圖片、文字來表述,讓學生通過想像在頭腦中再現,如原子彈的爆炸、“神舟五號”飛天等場面。但是,若用多媒體,則可順利再現其壯觀的場面,讓學生獲得更多的感官刺激。他們仿佛身臨其境,從而激發愛科學、愛祖國的熱情。再如南極臭氧洞的形成這一課題,可利用三維動畫形式再現由于人類排放氟里昂等物質而使臭氧層變薄,以至空洞形成并逐漸增大的過程,從而將抽象問題具體化,有效地增強學生的環保意識。
5.模擬違規操作,呈現實驗錯誤的后果自然科學實驗都有其操作規范,錯誤的操作會導致不良的后果,輕則達不到教學目的,或損壞了儀器,重則危及人身安全。用多媒體模擬違規操作,將可能產生的后果展示給學生,讓學生看到錯誤操作的嚴重后果,不僅可以規范學生的實驗操作,還可以有效避免安全事故的發生。例如用多媒體演示氫氣還原氧化銅實驗步驟錯誤、電流表正負極接反、電流表與電壓表交換位置、儀器量程選擇錯誤、用超過彈簧秤量程的力拉彈簧秤、用體溫計測開水溫度等錯誤操作及造成的后果,遠比教師口頭反復強調“要注意規范操作”效果好得多。
使用損壞的或不準確的實驗儀器又將會對實驗的結果產生怎樣的影響呢?這方面的思考能幫助學生理解儀器的工作原理,使他們提高對儀器使用原理的認識。這同樣可以通過多媒體演示來解決。如在教學《大氣壓強》時,我讓學生思考“托里拆利實驗時玻璃管頂端突然破裂會產生怎樣的后果”,在學生做出判斷后,再用多媒體課件演示。這對于幫助學生認識大氣壓的測定原理效果很好。
(二)多媒體演示自然科學的原理
自然科學中的原理具有很強的概括性和抽象性,學生不但要認識“是什么”,還得理解“為什么”,才能真正掌握知識。鑒于中學生的抽象思維水平還不高,理解原理成為教學難點。例如,動滑輪原理是用杠桿模型來解釋的,學生對這個原理的理解存在一定的困難。其實,只要用多媒體把動滑輪的轉動過程通過停留、減速等手段加以分解,教學難點也就迎刃而解了。又如發電機、電動機的原理也同樣可以運用多媒體加以分解得到解決。置換反應、質量守恒定律等等,都可通過多媒體給予模擬,同樣可以取得很好的教學效果。
(三)多媒體演示微觀現象學生對宏觀的自然現象、物質運動比較容易理解,因為可以通過傳統的實驗或生活獲得充分的感性認識。然而對于分子水平的微觀世界,就不是那么容易認識了。傳統的辦法是教師啟發學生進行想像,運用各種比喻、類比等修辭手段幫助學生理解。然而初中生的抽象思維能力不是很強,不少學生理解起來有困難。其實,巧用多媒體技術就能輕易展示肉眼看不見的微觀現象,順利解決這一難題。如分子運動論的教學,教師可以通過多媒體演示分子的無規則運動、分子之間的間隔等。
又如“電解質導電的原因”是教學的難點,可以用課件作如下演示:氯化鈉中本身就存在帶正電的鈉離子和帶負電的陰離子(用不同顏色的球體表示),但這些離子間位置相對固定,不能自由移動;加入水后,由于水分子的作用,離子變成能自由移動了;通電后,陰離子(CI-)向陽極移動,陽離子(Na+)向陰極移動,接在電路中的電燈發光。學生通過觀察,即可領會電解質中本身存在離子,電離是由于加水或加熱時產生了自由移動的離子,而不是通電后生成的結果,從而明確了導電與電離之間的相互關系。這樣,順利地突破了教學難點。
二、對多媒體輔助自然科學教學的幾點思考
(一)對多媒體教學地位的認識毫無疑問,多媒體技術的運用為自然科學的教學帶來了新的生機,為進一步提高教育教學質量提供了新的空間。但教師必須明確這樣一個觀點——多媒體再好,也只是課堂教學的一種輔助手段!它不能解決一切,更不可能越俎代庖。
課堂教學是人與人的活動過程,對學生的教育是多角度、多方面目標的。自然科學的教學活動應體現學生對科學問題的探索性、師生共同討論的合作性和學生思維的自主性;這個過程不只是傳授知識,更主要的是方法的指導和能力的培養,還有師生情感的交融、學生道德情操的陶冶等,這就不是單靠哪一種現代教育手段所能“包辦”的。多媒體教學同樣應注意留給學生積極參與的空間,同樣要求教師時刻保持與學生的交流,以創造活躍的課堂氣氛,有效地對學生實施全面教育。
我們應該認識到:引起教學質量變化的不是多媒體本身,而是如何科學、合理、巧妙地使用多媒體。多媒體演示不可完全代替教師演示實驗和學生實驗。學生參與實驗過程,對他們掌握規范的實驗操作方法、接受科學思維及深層次分析能力的培養和鍛煉都起到了重要的作用,是多媒體模擬實驗所不可替代的。我們運用多媒體輔助教學時,不能把答案過早呈現給學生,不可忽視學生的思維發展過程。也就是說,不能讓多媒體輔助手段“喧賓奪主”,而要盡量讓它發揮“輔助”作用,真正為優化課堂教學服務。
(二)對多媒體課件的認識多媒體輔助教學的基礎是多媒體課件。不好的課件不但起不到應有的作用,還會限制教師的教學發揮,影響教學質量的提高。因此教師在制作課件時應注意:
①不要因為光盤容量大就任意在課件中增加無關緊要的內容,這樣會分散教學的重點、沖淡教學的難點;也不要將課件做成“滿堂灌”的翻版,加重學生的負擔,使新的技術陷入于傳統教學的舊框框。
二、實驗導入,激發學生的學習好奇心
好奇心能夠驅使人們積極思考,通過努力獲得答案,從而得到心理上的滿足。因此,在中等師范物理及自然科學教學中,教師應把握學生的心理特點,通過實驗導入激發學生的好奇心,引導學生努力思考和認真聽課。如教師可以問學生:“同學們,不同物體下降時的速度一樣嗎?它們會同時落到地上嗎?”學生一時難以肯定地回答教師的問題,于是教師就可以做一個實驗,選取幾種不同的物體在同一時間從相同的高度拋下,然后與學生一起觀察實驗結果。當實驗結果與學生的認知發生沖突時,學生一定很想弄清楚原因,這時教師就可以引入教材內容,解決學生的疑問,幫助學生學習和理解教材內容。
三、鼓勵學生自己動手,加強對課本知識的理解
物理及自然科學教學之所以讓學生覺得很難,主要原因是學生缺乏實踐,難以驗證和深入地理解所學的知識。動手實踐有利于學生鞏固課本知識,也有助于學生在實踐中發現問題、解決問題,從而加深他們對知識的理解。因此,在中等師范的物理及自然科學教學中,教師應當鼓勵學生多自己動手。如在講關于摩擦力的知識時,教師就可以鼓勵學生動手,采用不同的物體做實驗,通過自己的實踐發現摩擦力的大小與什么有關,然后再根據教材內容的講解驗證自己的實驗結果和猜想。親自動手可以讓學生充分參與到教學當中,不僅體現了學生的學習主體地位,而且發揮了學生的主觀能動性。所以,在中等師范物理及自然科學的教學中,教師應多鼓勵學生動手,從而提高學生學習的自信心,強化學生對教材內容的理解和掌握。
自然是小學階段一門綜合性的基礎學科,它擔負著向學生進行科學啟蒙教育的任務。
當前,課堂教學設計的改革仍然是教學改革的關鍵。如何促進課堂教學結構各個要素之間的有機結合,促進小學生認知心理和智力的和諧統一的發展,這就要求我們不斷地對課堂教學設計進行探索和研究。
進行課堂教學設計,是將課堂教學過程中的各個要素有機地結合起來,讓其發揮最佳的教學效果。各個要素間相互聯系形成系統的教學結構,不同的課堂設計會產生不同的效果。在小學自然教學活動中,運用“教師、媒體、學生”三維雙向反饋構成的信息交換系統促進課堂教學的優化組合,這一系統反映了主導、信息、主體之間的相互關系。因此,課堂教學設計必須考慮教師的教學活動,學生的學習活動,教學媒體的選用等方面的問題以及它們之間的相互關系。現以《金屬》一課的教學設計為例,談談小學自然課堂教學設計。
一、教師的教學活動設計
教師在教學過程中起主導作用,教師要避免單純地靠一本教科書來灌輸知識,必須把它轉化為利用投影、實物、標本等多種教學媒體啟發、引導學生掌握知識。通過教師的引導、主持、評價來激勵和指導學生學習,完成教學任務。
1、指導觀察,分組實驗。教師首先要展示四幅反映實驗內容的圖片,指導學生仔細觀察,然后讓學生進行分組實驗,尋找銅、鐵、鋁的四個共同特征,激起學生的求知欲。
2、啟發引導,設計實驗。教師要善于借助實驗提出問題,啟發學生根據已經掌握的第一組實驗方法自行設計第二組實驗,研究木棍、粉筆、瓦片與銅、鐵、鋁不屬于同一類物體。這樣,由淺入深地引導學生開動腦筋,積極主動地參與教學活動。
3、組織討論,歸納總結。在學生已經完成兩組實驗的基礎上,組織學生分組討論,金屬有哪些共同特征。這樣,既活躍了課堂氣氛,又調動了學生的學習主動性和積極性。在各實驗小組討論完畢之后,教師進行歸納概括,總結出金屬的共同特征。
4、強化記憶,擴散思維。為了進一步掌握金屬的共同特征,教師運用了投影與實物相結合的教學手段,讓學生從多種物體中辨別金屬,既做到了新授知識與生活實踐相結合,同時,也擴散了學生的思維,使學生的知識水平和認識能力得到了提高。
教師的主導作用在教學活動中主要是通過指導學生分組實驗、激發學習興趣、啟發設計實驗、組織觀察討論、歸納概括總結、強化記憶、擴散思維等活動中完成。
二、學生的學習活動設計
學生是課堂教學活動的主體。在自然課的教學活動中,應該通過學生多動手、多動腦、多動口、親自動手參與做實驗的活動,使學生更加熱愛大自然,喜歡到大自然中去觀察、分析、探索、研究,學會進行科學試驗的本領,使學生在課堂教學中成為真正的主體。
1、觀察思考,分組實驗。學生對教師展示的四幅反映實驗內容的圖片進行認真細致地觀察,并大膽地進行實驗。
2、自行設計實驗過程。學生由第一組實驗獲取的知識聯想與第二組實驗之間的關系,然后各實驗小組展開討論,自行設計實驗過程進行實驗,匯報實驗結果。
3、小組討論,大膽發言,由于學生在獲取兩組實驗結果的基礎上,掌握了知識,有話可說,就會踴躍回答教師提出的各種問題,主動參與實驗小組的討論,發表自己的見解,從而形成一個課堂教學。
4、運用概念辯別金屬。眾所周知,教學目的就是要使學生熟練掌握知識,在自然課《金屬》中,教學目的之一,就是要求學生學會識別金屬,由于教學活動組織得充分,學生掌握了金屬的特性、共性,根據金屬的共性、特色,學生能夠很快從多種常見的物體中辨別出金屬,并說出辨別的方法,教學目的實現就成為一種可能 。
5、閱讀教材,提出質疑。學生在教師的指導下,認真閱讀教材,及時發現問題,提出質疑,并在教學活動中,不斷尋找解決問題的途徑,以掌握新授知識,完成教學任務。
學生的主體作用在教學活動中主要是通過閱讀教材、提出質疑、分組實驗、觀察思考、設計實驗、小組討論、大膽發言、辨別金屬等活動中完成。
三、教學媒體選用的設計
二、科學技術觀之于渭北窯洞景觀
景觀是人類情感思想在大地上的物理化呈現。而科學技術作為人類改造自然的第一生產力,是人類景觀設計實現的途徑。渭北高原下沉式窯洞的形成,體現著當地居民利用科學技術對自然界較小影響的改造。土炕、灶臺及煙囪形成了窯院中獨特的排煙系統,出水井與滲水井組成了上下水系統。這些都是人們利用科學技術對窯院中生活功能的解決,也創造了黃土地上特有的人文景觀。在窯洞里,人們用夯土做土炕和灶臺,將排煙管道埋設于窯壁中,使窯壁看來更為統一,而排煙口則不像中原地區的房屋置于屋頂之上,而是含蓄地隱藏于窯壁中。在空氣動力學的驗證下,窯院的氣流是向上的,這樣無論是炕還是灶臺所產生的煙就很容易被排出,以至于形成了人在平地、裊裊炊煙緩緩直上、卻不見房屋的人文景觀。由于地處渭北高原地區,雨水不豐富,窯院居民的飲水變成這一地區的重要問題。人們挖地建房,使得更為接近地下水資源,開鑿水井也更為方便。在上水系統解決的情況下,人們掌握了地下水循環原理,就地開鑿出另外一個井,其功能主要用于滲水。出水與滲水的解決造就了可持續性的上下水系統,也凸顯了科學技術在自然改造中的作用,而這一切人類智慧的物化結晶都是其人文景觀的一部分。隨著人們認識自然與改造自然的能力提高,科學技術也隨之得到了迅速發展。而對于眼前蒼老的窯院景觀環境,怎樣合理規劃,對原有景觀要素優化組合或引入新的成分,調整或構建合理的景觀格局,使景觀整體功能最優,達到人的改造活動與自然過程的協同進化則是當務之急。
三、自然而辨證的渭北窯洞景觀訴求
辨證思維要求我們一分為二地看待事物,既看到事物好的一面,也要看到事物不利的一面。渭北高原的窯洞民居相信也是當地居民認真考證形成的。在這個過程中,人們也許會問自身的生存所產生的對自然的影響是否具有較大的破壞性?這樣的改造方法是否適合人類本身的居住與自然的和諧發展?一方面我們得到生存,一方面我們破壞了自然,而怎樣的方法可以彌補自然資本的損耗?這些問題都遵循著自然辯證法中核心思想,合理處理人與自然的矛盾。窯洞建造和景觀環境的布置不是簡單的處理,而是一種與自然作用和諧共存的方式,它包含了環境處理與自然作用的方方面面。在對渭北高原地區窯洞的重新審視中,我們看到了民間的能工巧匠對窯院景觀的處理進行了全面的衡量。無論是整體窯洞所采用的黃土,還是窯院的各種功能性與裝飾性的布置,都體現著當地匠人對黃土地的情感。窯洞的窯臉是窯院中主要裝飾部分,反映出拱形結構的特征和門窗的裝飾藝術。簡樸的耙紋裝飾、草泥抹面、磚石砌筑窯臉,木構架的檐廊裝飾都是其裝飾的主要手法。護崖墻、女兒墻也是裝飾的重要部位。窯洞的女兒墻是防止窯頂人畜跌落的維護結構,大多用土坯或磚砌成花墻。辯證觀的要求,為我們提供了一個思考和解決問題的框架,幫助我們重新看待窯洞景觀的同時,為合理改造窯洞景觀環境,和諧處理改造活動與自然環境提供了必要的方法。現在的窯洞已是蒼老不堪,它的問題出現在于不適應現代化的發展,占地面積大、采光不足、上下水處理難題、抗震性不夠都成為其結合自然發展的弊端,眼前我們不要過多地批評,而是需要設計者站出來,利用窯洞自身的優點,改善不足,造就一個新的適合時代需求的窯院。