首页 > 文章中心 > 科学技术的问题

科学技术的问题

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇科学技术的问题范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

科学技术的问题

科学技术的问题范文第1篇

关键词:人工智能 科学技术 伦理问题

一.人工智能的背景

人工智能是计算机科学的分支,它企图了解智能的实质,并研制出一种新型的以人类思维相似的方式做出相应反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能的思想萌芽最早可以追溯到十七世纪的巴斯卡和莱布尼茨。十九世纪,英国数学家布尔和摩尔根提出了“思维定律”,这些可谓是人工智能的开端。(1)50年代至70年代,人工智能相继出现了一批显著的成果,这一阶段的特点是重视问题求解的方法,忽视知识重要性。(2)随着第五代计算机的研制进入了80年代,人工智能得到迅猛发展。它的研制形成了一股研究人工智能的热潮。(3)90年代,由于国际互连网的技术发展,将人工智能更面向实用。研究人工智能出现新的。

二.人工智能的发展给人类带来伦理问题

(1)人工智能的情感问题。情感问题是千百年来人们一直在谈论的话题。明斯基认为,通过把我们的身体部分看做是大脑可以使用的资源,就可以改变它们的精神状态。因此,现在人工智能界的一种观点认为情感是一种特别的思维方式,我们可以利用它来增加我们的机智。智能机器人毕竟是一个赋予一种人类情感程序的机器,实质上还是没有人类的意识,只有固定的程序。

(2)人工智能机器的责任问题。人类不断向前发展,社会不断进步,人类把人工智能机器研制出来,赋予一定的程序,帮助老人,照顾小孩等;爱,不仅是男女之间的爱,也有父母对子女,这种爱是相互的。人们要面对智能机器的情感控制,我们不能把它视为一台机器,应该视为人类其中的一员,他们是一个种族,我们要对研制出来的人工智能机器负责。智能机器赋予人类的情感,我们也要给予同等的情感。我们不仅要研制智能机器,我们也要爱护和保护他们。

三.人工智能的问题对策

(1)人工智能情感问题研究。我们可以看出人工智能的机器情感是一个极其复杂的问题,这不仅涉及到人工智能的技术层面,同时情感是一种特殊的思维方式,机器是同样可以具有情感的。人类可能赋予人工智能一定的情感程序,我们要把人工智能的看成一类种族,让人工智能与我们共同创建美好的大家庭。

(2)人工智能的责任问题研究。随着人类社会的不断发展和进步,人工智能技术研究将成为人类不可避免,人类研究人工智能不仅会给人类带来帮助,也会给人们的带来一些困惑。我们在研究人工智能机器要考虑到,智能机器发展到一定程度的时,智能机器可以自己转变程序,人类要研究一种机器人的法律规范,也要赋予研究机器人的科学家一定的法律法规。

四.人工智能的影响

(1)人工智能带来负面影响。随着现代科学技术的发展,人工智能给人类带来帮助,也给人们带来了一些问题,像气候变暖,生物物种的灭绝,新型细菌的出现等。

(2)研究人工智能涉及的学科领域。人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程的智能行为学科,主要包括如下领域:专家系统、机器学习能力、模式识别、人工神经网络。在智能领域里最关键的问题之一,就是机器学习的问题。一旦机器有了学习能力,人类的未来发展难以预料!

(3)人工智能的积极影响及美好前景。人工智能的发展还没有到达一定水平,人工智能机器就可以和人做朋友,可以作为家里的一份子出现,进入人们的生活。我们在未来要研究人工智能的发展,也要研究人工智能出现以后所带来的问题,把人工智能的优势发挥的更好,给人类带来更美好的未来。

结束语:

科学技术的问题范文第2篇

关键词:数据结构;抽象数据类型;教学

“数据结构”是计算机科学与技术专业中一门重要的专业基础课,它不仅是各大学计算机及相关的IT专业的核心课程之一,也是许多高校中非计算机专业的主要选修课程之一[1]。美国ACM和IEEE/CS于2001年制定的《Computing Curricula 2001》课程体系以及我国在2002年结合本国国情制定的《中国计算机科学与技术学科教程2002》都赋予“数据结构”课程极高的地位。但是,在该课程教与学的过程中有几个核心问题许多教师和学生很模糊,也困扰着该课程的教与学。

1数据结构是如何发展起来的

什么是计算机科学?从20世纪60年代以来一直有争议,一部分人认为计算机科学的核心是“信息结构的转换”,即侧重强调了数据结构;另一部分人则认为计算机科学的核心是算法的学问,即侧重强调了算法的。我们不去评判,但应该说从宏观来看计算机科学是研究信息表示和信息处理的科学,即信息在计算机中的表示和信息加工处理是计算机科学研究的主要范畴。

随着计算机科学技术的进步,计算机的硬件技术和软件技术都有了飞速的发展,计算机应用也已经渗透到了社会的各个领域,信息是当今社会的重要资源。在计算机应用的发展过程中,出现了以下几个突出的变化:

(1) 计算机由最初的单一科学计算到现在的几乎无所不能。计算机的早期任务是科学计算,随着计算机的发展,几乎所有工作都离不开计算机。

(2) 计算机加工处理的对象由数值型变为数值型和非数值型。现在计算机所能加工处理的信息的种类越来越多。

(3) 计算机处理的数据量由小变为大、再到巨大(如海量存储、计算)。这一点从人们对存储器无止境的追求就可以看出。

(4) 数据之间的关系由简单变复杂、再到很复杂。现在计算机解决一个复杂问题不仅数据量大而且数据之间的关系越来越复杂。

这些变化对计算机提出了更高的要求和挑战,要应对这些变化和挑战,人们自然想到的就是发展硬件技术,开发出速度更快、存储容量更大、性能更高的计算机硬件产品。那么有没有其他途径呢?或者说,若硬件水平一定,有没有可能的其他途径来适应这个变化呢?回答是肯定的,传统的经验告诉我们:将一“大堆杂乱无章”的数据交给计算机处理是很不明智的,加工处理的效率会非常低,有时甚至根本无法进行。于是人们想到,通过研究问题本身,发现问题数据的特性,并让计算机解决问题时利用问题数据的特性,从而提高计算机解决问题的效率。于是人们提出了研究求解问题的数据及数据之间的关系,产生了数据结构。

2学习数据结构的意义

很多教科书都了强调学习数据结构的意义,但是,都站的高度太高,学生体会不到,很多学生在被问到学习数据结构有什么用时,都知道这课很重要,计算机专业都开设,考研究生必考等,至于对专业能力培养有什么用,很少有学生说清楚,甚至有些教师也说不清楚,只是简单地告诉学生很重要,要好好学。

下面看一个简单的例子,它很直观、很贴切的说明了数据结构的重要性。

一个学生在刚入学时,只发了几本书,可以随意地扔在自己的桌子上,要上课时,很容易的就找到上课要用的书;到了大二,书多了,变成了20几本,还可以随意的扔在桌子上,当然桌子上很满、很乱了,要上课时,找到上课用的课本需要的时间就长了很多,但是还可以忍受;如果到了大四,积攒的书达到了50多本或者上百本,估计就忍受不了了,也许可以忍受桌子上的满和乱,但是可能忍受不了找书花的时间了。要想花少的时间找到想用的书,一种方法是提高眼睛识别力和手找书的速度,另一种方法就是很多同学们做的,把书分类码放,如数学一类、外语一类、人文一类、专业一类等,桌子上整齐了,更重要的是找到想用的书容易多了,花的时间少了。

例子中,前一种提高眼睛识别力方法就是发展“硬件”技术来提高解决问题的效率,后一种方法就是“数据结构”的作用,利用数据结构(书目信息本身固有的关系)来提高解决问题的效率。

如果把这个问题继续扩大到学校的图书馆,想想几百万册书杂乱地堆在图书馆里,那么借阅等管理几乎是不可能的了。而现实是,图书馆里的书都是按一定规律组织的,这种规律就是利用了书本身的数据特性,即数据结构。

需要特别指出的是,“数据结构”这门课程是计算机应用发展到一定程度才产生的,但是数据结构本身是问题的数据固有的,人们用或不用,它都天然存在着。例如,书印刷出来后,书目的数据信息(例如书名、分类等)及关系就固有了,无论是堆在桌子上还是码放,这种数据信息及关系天然存在着。当码放书时,可以利用这种关系来码放,这就是利用了数据结构,带来的是图书检索的高效率。

因此,数据结构是问题数据信息本身固有的一种特性(与计算机无关),通过分析、研究、发现这些特性,然后在计算机求解该问题时能利用这些特性,从而提高加工处理的效率。

3抽象数据类型与数据结构的关系

很多人认为数据结构内容很杂、很多,包括逻辑结构、存储结构、算法等,难理清楚,不利于学习和掌握。其中一个重要的原因就是数据结构本身是脱离计算机的,但是又要在计算机中用。即数据结构是逻辑上的,研究的目的是要让计算机解决问题时利用它,所以要把数据结构在计算机中存储起来(存储数据并存储关系),这就是存储结构。但是存起来不是目的,目的是求解问题,需要对问题数据实施一系列操作(以期产生预期结果),这就是算法。

抽象数据类型是对问题进行抽象建模的一个结果,它抽象并刻画出问题的数据及关系(数据结构),抽象并描述出实施在数据结构上的一系列操作。可以看出,数据结构是抽象数据类型的重要组成部分,因此,从抽象数据类型的观点来研究数据结构是最合适的(笔者建议“数据结构”课程改为“抽象数据类型及实现”)。

计算机求解一个问题,实际上就是一个抽象数据类型的计算机实现[2],包括以下两个阶段。

(1) 抽象定义阶段:分析问题,给出问题的抽象数据类型定义。该阶段包括分析问题的数据及数据之间的关系,描述出数据结构,定义出实施在数据结构上的操作。

(2) 实现阶段:在计算机上实现抽象数据类型。该阶段包括:①数据结构的实现,即在计算机中把数据及结构存储起来(既要存储元素也要存储关系)――选择存储结构;②操作的具体实现,即设计出各个操作的具体步骤――算法设计。

从这里可以看出,数据结构是计算机求解问题过程中很重要的一部分,由此也可以看出数据结构的重要性。

高级语言中有很多预定义类型,其中数组、字符串也是。在数据结构中介绍它们,是要了解它们的原始逻辑模型,也就是说数组、字符串抽象数据类型在高级语言中都已经给予了实现。高级语言中的其他数据类型也一样,它们也有自己的抽象数据类型原始模型。可以这么认为,现实世界里最常用的一些原始抽象模型,因为用途广泛都已经(确定了存储结构)实现了,变成了预定义类型。从这里可以看出数据类型和抽象数据类型、数据结构、存储结构的内在联系。

4内容组织及讲授方法

“数据结构”的开章篇必须要讲清楚数据结构是如何产生的、学习数据结构的重要性,对于重要的概念不仅仅是学习其定义,更重要的是理清楚它们之间的关系、联系,特别是抽象数据类型、数据结构、存储结构、算法等概念。笔者认为应该在“问题―抽象―抽象数据类型―实现”这个大模式下来组织、教授和学习数据结构。

数据结构的内容一般包括三部分内容:三种基本数据结构、最常用和最重要的操作(查找、分类)、典型应用。

4.1基本数据结构

有些教科书把数据结构分为四种[3],即把集合也列为一种基本数据结构,笔者认为是不合适的。因为数据结构是数据元素及元素之间关系的合称,集合中数据元素之间没有关系,因此它不应该算是一种数据结构。

三种基本数据结构按照“抽象―实现”的线路进行课程内容的组织和讲授。包括三大部分。(1)抽象数据类型的定义。包括数据结构(即数据及其逻辑特性)、定义的操作。(2)抽象数据类型的实现。包括数据结构的实现(即存储结构)、操作的实现(算法设计)。(3)典型应用举例,利用实现的抽象数据类型解决现实应用中的问题。

4.1.1线性数据结构

线性数据结构是简单但是重要的数据结构,在数据结构中都占有很大的内容篇幅。在教授和学习中必须抓住共同点、侧重点。线性数据结构的共同点是元素之间都是具有线性关系,因一些特殊性产生了一些特殊的线性数据结构。

(1) 一般线性表:数据元素、操作都没有任何特殊限制。

(2) 栈和队列:数据元素无特殊限制,但是插入、删除操作限制在两端进行。这样,这两种线性数据结构就具有了“先进先出”、“先进后出”的操作特征,具有非常重要的应用价值。

(3) 字符串:数据元素限制为字符集,操作没有限制。但是由于元素的限制,使得操作时的操作对象不再是简单的单个元素,而通常是连续的一组元素(子串),这样使得一些操作的算法不同于其他类似操作,如模式匹配。

(4) 广义表:数据元素特殊,不再仅仅是单元素,还可以是线性表,即可以嵌套。这样存储、操作都要复杂了。

(5) 数组:特殊在元素可以参与多个线性关系。如果元素只参与一个线性关系就是一维数组,它和一般的线性表相同。参与的线性关系的个数就是数组的维数。由于数组数据结构中元素参与多个线性关系,数组上定义的操作很少,实现时一般都是采用顺序存储结构。有些书上说数组不是线性数据结构,笔者认为是不正确的。

4.1.2二叉树结构

树结构的重点是二叉树数据结构。它有一些重要的性质,同时,由于逻辑结构复杂了,用顺序存储结构存储就变困难,即用物理上的相邻来存储层次关系比较困难了,所以才有了二叉树的顺序存储方式,存储位置上的i/2、2*i、2*i+1表示出了层次关系(一个前驱、2个后继。表示线性关系时是i、i+1,一个前驱、一个后继)。

在二叉树结构中,最重要的两个操作是创建二叉树和遍历。创建二叉树又分为一般二叉树的创建和特殊二叉树的创建;遍历实际上就是非线性结构的线性化过程,即把非线性的元素按某种方式输出为一个线性序列。

线索二叉树是一个难点,在学习时很多时候都省略了,但是,这种思想对于分析和解决问题是很重要的。线索是记录了元素之间的线性关系,这种线性关系是依赖与遍历方式的,因此线索二叉树和遍历是分不开的。讲授和学习时应该重点放在:

(1) 为什么要引入线索二叉树?

(2) 如何记录线索?

(3) 如何使用线索?

(4) 如何建立线索?

在数据结构中有一些特殊的二叉树,它们具有各自的特点和特殊的应用[4],应该把它们归到一起来讲授和学习。包括:

(1) 特殊二叉树是如何定义的(具有什么特征)?

(2) 它的用途是什么(例如哈夫曼树和哈夫曼编码、二叉排序树和查找、堆和堆分类等)?

(3) 如何创建和维护?

4.1.3图结构

图结构是最复杂的数据结构,从它的数据结构定义可以看出,其数据元素之间的关系很难用明确的数学形式化描述出来。图结构的存储是图操作算法实现的基础,是图结构的重点。由于逻辑关系的复杂,无法用顺序存储结构存储,简单的链式结构虽然可以很容易的存储图结构,但是很不实用。图结构的存储更多地是采用了灵活的存储方式,这些方式的共同点是:先存储数据元素,再存储(表示)关系。存储数据元素一般用连续地址空间,由于在这里仅仅是存储元素,所以元素在存储时顺序是任意的,但是一旦存储起来,元素就有个位置,这个位置就是元素在图中的位置(很多教科书中没有讲清楚)。元素存储后,就可以存储关系了。因为只有元素存放后,才能说清楚元素与元素之间的关系。存储关系可以采用邻接矩阵、邻接表等。

图结构的重要操作包括图的建立(把图结构在计算机里存储起来)和遍历(非线性结构的元素的一种线性访问顺序)。图的遍历是图的其他操作的重要基础。

图结构在现实中有很重要的应用,例如最小生成树、最短路径、拓扑排序、关键路径等。在大的工程应用中AOV和AOE两种图十分重要,AOV是解决大工程中关系复杂的各个子活动的施工调度顺序问题,即通过分析活动之间的优先关系,保证各个子活动顺利施工而不会有矛盾;在确定各个子活动能有一个合理调度顺序的基础上,AOE是解决工程的施工时间问题,即通过分析各个子活动的持续时间计算(预测)出工程的工期。分析AOV是分析AOE的前提,例如,如果AOV里有环,各个子活动就不能合理进行调度,工期就是无穷大。现在随着工程越来越大、越来越复杂,AOV、AOE分析工具也越来越重要。

4.2重要操作

在每种数据结构上都有一些常用的操作,其中查找和分类是最常用、最重要的两个操作,因此数据结构中把这两个重要操作的算法分别进行了单独的介绍。这两部分内容的学习和前面三种基本数据结构的学习不一样。

4.2.1查找

对于查找操作,应该掌握每一种查找方法的思想、对查找表的要求、性能、优缺点等。顺序查找方法思想简单,对查找表没有要求,查找效率比较低;折半查找采用二分的思想,要求查找表必须顺序存储而且有序,查找效率比较高;树查找的思想类似与折半查找,要求查找表必须是二叉排序树,查找效率与树的高度有关,因此就要构造高度小的二叉排序树,即平衡二叉树;HASH查找的思想很简单,怎么存起来的就可以怎么查找出来。但是HASH技术有很强的应用背景,即查找表是取自一个很大的元素值集合的、任意一个小子集。这个应用背景决定了HASH技术的两个关键问题:HASH函数的构造、冲突不可避免及解决冲突的方法。当HASH函数比较好(计算简单、冲突少)时,HASH查找效率是很高的。当然,反过来,如果HASH函数使得查找效率很低,意味着查出来很难或者几乎不可能,说明这个元素“隐藏”是很深的,也可以说是安全的,所以在信息安全领域HASH技术也很重要。

4.2.2分类

对于分类操作,目前分为两大类:基于“比较”的分类方法和基于“非比较”的分类方法。其中大部分方法属于前者[5]。基于“比较”的分类方法又可以按照分类过程中实施的基本操作分为下面几类:

(1) 基于“插入”思想的分类方法(简单插入分类、折半插入分类、二路插入分类、SHELL分类等);

(2) 基于“交换”思想的分类方法(冒泡分类、奇偶交换分类、穿梭分类、快速分类等);

(3) 基于“选择”思想的分类方法(简单选择分类、锦标赛分类、堆分类等);

(4) 基于“归并”思想的分类方法(二路归并分类、多路归并分类等);

基于“非比较”的分类方法不多,常见的有计数分类、基数分类等。

对于各种分类方法,应该掌握基本思想、特点、性能,特别是要掌握每种方法的适用场景以及可能的改进策略,这样就可以在实际应用中选择比较合适的方法来实现分类操作。

5结语

讲授和学习一门课程,形式上是传授和掌握知识,本质上应该是达到培养和提高能力的目标。一般说来传授和学习知识容易,但是如何把知识升华为能力很难,这也是目前教学中存在的突出问题,“为什么要学”很重要,“学了怎么用”更重要,这个看似简单的目标对教师教学提出了极高要求。对IT教学来说,照本宣科是不行的,没有亲自实践也是不行的,教师和学生都应该牢记“纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行”。

参考文献:

[1] 严蔚敏,吴伟民. 数据结构[M]. 北京:清华大学出版社,1997.

[2] 许卓群,杨冬青. 数据结构与算法[M]. 北京:高等教育出版社,2004.

[3] 殷人昆. 数据结构[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

[4] 李红卫. 探索“数据结构”教学改革[J]. 计算机教育,2007(14):48-50.

[5] 张铭,许卓群,唐世渭,等. 数据结构课程的知识体系和教学实践[J]. 计算机教育,2004(2):89-91.

Discuss Some Problems about "Data Structure" Teaching

DUAN You-xiang, SONG Hui-ying, GONG Fa-ming

(China University of Petroleum, Dongying 257061, China)

科学技术的问题范文第3篇

小学数学教学课堂提问是教师根据具体的教学内容在课堂上与学生互动发起的提问,有效的教学提问能够对小学数学教学起到良好的作用,具体作用有以下几点:

(一)启发学生思考

有效的课堂提问能够启发学生思考,教师根据实际的教学内容进行提问时,要给学生留一定的思考时间,如果问题过难要进行引导,让学生开动脑筋自主思考。

(二)活跃课堂气氛

目前在小学数学教学中,许多教师依旧采用传统的教学方法进行教学,传统的教学方式过于呆板,导致课堂气氛比较沉闷,学生与老师的互动也非常少。有效的课堂提问能够打破课堂的沉闷,活跃课堂气氛,同时还能促进学生与教师的互动,增强学生与老师之间的沟通,增进师生之间的感情,为小学数学的教学奠定良好的基础。

(三)掌握学生的学习状态

由于传统的教学模式缺乏与学生的沟通,所以教师在教学活动不能对学生的学习情况和学习状态进行掌握。有效的课堂提问能够帮助老师了解学生的学习情况和学习状态,及时发现学生在学习中存在的问题,即使调整教学计划,根据学生的具体情况掌握课堂节奏,这样不仅能够促进学生与教师的沟通还能提高小学数学教学质量。

二、小学数学教学课堂提问的技巧

(一)抓住关键进行提问

教师在进行特唐提问时要抓住重点,选取小学数学教材中的重点和难点进行提问,这样才能通过提问让学生掌握数学知识的重点和难点。同时,教师在提问时要注意创新提问方式,例如:在对等边三角形进行提问时,不要简单的询问三角形的性质是什么?可以先问同学们在实际的生活中有没有见到过等边三角形,有没有仔细观察过它们的特点?然后再引入三角形的性质,这样的提问不仅能够对等边三角形的重点内容进行提问,还能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,帮助学生更好的掌握小学数学知识。

(二)进行启发性的提问

在小学数学教学中,教师在课堂上的提问不能盲目的进行,要进行启发性的提问,过于呆板的提问不仅不能起到活跃课堂的作用,还不能启发学生思考。所以教师在进行提问时要注重问题的启发性,结合小学数学教学内容的特点,和学生的具体情况进行提问,教师提??不能简单的停留在一问一答的层面上,要多启发学生对问题进行深入的探究,让学生深入的了解知识,对小学数学知识点进行透彻的了解和掌握,提高小学数学教学的质量。

(三)在提问时要突出教学重点

小学数学教学一堂课只有四十分钟,所以教学时间有限,而且课堂教学不能全部用提问的方式进行,所以教师在进行提问时一定要突出教学内容的重点,对小学数学的重点内容进行探究。教师在设置问题时要从以下几个方面入手:

1.突出小学数学教学的重点,由于小学数学知识涉及的范围还是比较广,每一个知识点能够延伸出许多的知识点,所以教师在进行提问时一定要抓住小学数学教学的重点,不要把时间用在一些细节问题的讨论上,如:教师在对等腰三角形的内容进行提问时,要注重启发学生思考等腰三角形具有什么样的性质,而不是问学生等腰三角形与三角形之间的关系。

2.突出小学数学教学的难点,教师在进行小学数学教学时要将教学内容中的难点融入到课堂提问中,引导学生自主思考,可以采取分组的形式让学生对小学数学教学内容的难点进行讨论,然后老师再针对问题进行总结,这样能够让学生在讨论的过程中解决小学数学的难点,提高小学数学的教学水平。

3.通过提问帮助学生构建知识体系,在小学数学教学中会存在一些疏漏的地方,和一些较为模糊的知识点,这就让学生在掌握知识时存在盲区,所以教师要对这些易疏漏的知识点进行总结,通过提问的方式将这些知识点串联起来,帮助学生构建一个完善的知识体系,提高学生对小学数学知识的学习效率。

(四)提问要有一定的联系

小学数学知识之间是有一定联系的,每个知识点都不是孤立的,知识点与知识点之间具有一定的联系。所以教师在进行提问时要注重提问之间的联系,将新知识点与旧知识进行有机的整合,通过紧密联系的提问,让学生在掌握新知识点的同时回顾旧知识点,教师还应该引导学生通过一个知识点对其他的知识点进行总结。这样不仅能够锻炼学生的思考能力还能在提高学生的自主学习能力。

(五)注意提问的层次

教师在进行提问时要注重提问的层次,由浅入深、由易到难的对小学数学知识进行提问。这就要求教师根据小学数学教学的具体内容和学生的学习水平进行问题的设置,让学生循序渐进的掌握小学数学知识。教师也可以通过设问、反问等方式引导学生对问题进行思考,让学生发散思维。例如:教师在提问时可以先提一个比较困难的问题,学生无法解决这个问题,就会发散思维对问题进行研究和思考,这样就锻炼了学生的思考能力,如果在思考讨论之后还是无法解决问题,教师就要帮助学生对问题进行分解,将困难的问题拆解成几个简单的小问题,这样就能够让学生从简单的问题入手,逐渐解决困难的问题,最后对小学数学知识进掌握。

科学技术的问题范文第4篇

教师在课堂上的提问,要讲究艺术、方法,要恰到好处,那么怎样才会使教师的提问能力有提高呢?

一、教师应吃透教材,分析清楚学生的知识和能力现状,在此基础上精心设计所要提出的问题。

在课堂教学中,若没有问题,就没有正确的思维导向,所以教师应深入钻研教材,然后应明白教给学生什么?怎样教?学生在哪里会有认识上的障碍?我们要做到心中有数,这样才能有的放矢。学生有了这些疑问,才能根据这些疑问,更好地开动脑筋,努力探索,解决问题,印象才会更深刻。在这一过程中,教师注意不要把一些困难的问题直接抛给学生,提的问题也要由浅入深,层层推进,由简单到复杂,螺旋式上升,避免提出的问题使学生不知所措,这样无法激发学生解决问题的积极性。例如:出示实物图使学生逐步认识单位“1”,平均分成几份,每份就是几分之一,几份就是几分之几。在这一教学过程中,有的学生在以后的学习中,就会产生取出几份,就是几分之一的错误。为此我设计问题如下:

1.把1个苹果分给4名同学,每人分得多少?可以用分数表示吗?

2.把1个苹果平均分给4名同学,每人分得几分之几?

3.把4个苹果平均分给4名同学,每人一个,每人分得这4个苹果的几分之几?这里把什么看做单位“1”?

4.把一个圆形纸片平均分成2份,每份是它的2分之1;把两个圆形纸片平均分成2份,每份是它的2分之1。这两个2分之1是一回事儿吗?它们各以什么为单位“1”?

5.还有哪些事物可用单位“1”表示?这里的单位“1”为什么用引号?

学生把上面这些问题做好,以后就很少出现知识上的混淆、错误。可见,这正如一位哲学家说的,天下本没有什么难事,只要把无数的小事做好了,就可以做成大事。

二、教师的提问应富有启发性和针对性,各问题之间要有内在联系,有主有次。

先提什么?后提什么?这些教师要安排得恰当。另外,问题要具体明确,使学生的思维有明确的目标;问题要小而精,同时把握时机,并给予必要的启发和引导,使学生有路可走。这样,就会在他们幼小的心灵中,点燃希望之火,使他们走上探索的道路,从而激发他们质疑的热情,营造宽松,和谐的课堂氛围,使他们在问题中前进,在快乐中学习。例如下面的问题:一列火车长300米,通过一座长1200米的山洞用了50秒,同样的速度通过一座长2400米的山洞,需要多少秒?

提问如下:

1.这是哪一类应用题?已知条件和问题各是什么?

2.火车通过山洞的路程是山洞的长度吗?若不是,应该怎样理解?

3.怎样用线段示意图把题中的数量关系表示出来?

4.火车的速度是多少?怎么列式计算?

5.若用方程式来解,等量关系是什么?怎样列方程?

6.火车通过第二个山洞能是100秒吗?为什么?

对上面的问题,我们要给予充分的启发和帮助,在学生回答后应给予鼓励,并且要对回答进行分析和总结。只有这样做,才能使学生获得对知识的清晰表述,把知识穿成一条主线,积累解题经验,才会学有所成。

在新课程理念下,学生是学习的主人,教师是学习的组织者、引导者和合作者。因此,教师要培养学生提出问题的能力。教师要给学生创造充分的提问、讨论等新型的学习机会,对于提高学生能力很重要,因为能提出问题远比解决问题重要。古人云:“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进。”可见没有疑问,就不能思考,学生慢慢地就会有困惑,就不会有学习上的进步。那么怎样提高学生的提问能力呢?

(一)要大胆的鼓励,只要能提出问题,就要赞赏。

不管是有价值的还是没有价值的,教师要宽容失败,使其在探索中求知,培养和保护他们的提问热情。应逐步由老师提问、同学回答,转向由学生提问、老师辅导和回答的思路上来,这样可极大地发挥学生的主观能动性,达到师生互动。对于学生提出的有价值的问题,可以一起研究,对提出好问题的同学,要鼓励他们进一步探索。例如:a和b都是大于0的自然数,并且a+b=100。a和b分别表示什么数时,他们相乘的积最大?什么时候最小呢?

我综合概括学生提出的有价值的问题如下:

(1)a和b分别是什么数?他们有怎样的关系?

(2)可以用什么方法解决本题?列表格填充可以吗?

(3)通过列举法,能全部列出所有数的积吗?如何比较积的大小?

(4)用列举法解本题可靠吗?

我通过提问,开拓了学生的视野,提高了其兴趣。对以后的学习,无疑是大有好处的。

(二)提问题时既要立足于该题,又要有创新精神,敢于大胆想象和怀疑。

科学技术的问题范文第5篇

【关键词】教学策略 问题情境 设计 课堂

21世纪科学技术突飞猛进,人们的生活方式正悄然改变着。传统的教育模式逐步被挑战,有效的教育活动不再是单纯地依赖模仿和记忆。动手实践、自主探究与合作交流学习是学生学习的重要方式。因而构建基于问题学习的教学策略是新世纪教育改革的必然趋势,在教学中教师应设计创设问题情境,激发学生学习的积极性。向他们提供充分从事课堂活动的机会,帮助他们在发现问题、探索问题、解决问题的过程中真正理解和掌握基本的知识与技能。而基于问题学习的教学策略在课堂教学中就显得尤为重要了。

宋代教育家朱熹说过:“读书无疑须教有疑,有疑者都要无疑,到这里方是长进。”这话是很有道理的。“须教有疑”,提问就是通过巧妙的激疑设问,使学生心中产生疑问,引起积极的思考;而思考,是学习深入的源头,启迪知识的钥匙,沟通智慧之路的桥梁。可见,提问在课堂教学中有着举足轻重的地位。问题是学习的起点。基于问题的学习策略有一个共同的特点,这就是“先问问题后学习”,基于问题学习要求学生针对一定问题情境,并在问题的发现和解决的过程中扮演积极的角色。在发现问题、明确问题、解决问题的过程中,获得新知识和新技能。在教学中精心设计有意义的问题情境,引导发现并提出问题,指导解决问题策略,鼓励、引导,师生共同评价反思,归纳解决问题,这样的课堂教学使学生主动参与的积极性大大提高了,学生成了新知识的探索者、发现者,并不断享受成功的体验。在通用技术课堂教学中教师应根据课本的教学内容,创设一定的学习情境,营造一种学习的氛围,以此来激发学生的求知欲。

一 问题的设计

基于问题的教学策略,即通过一系列实际问题来应用知识和技能,从而帮助学习者建构经验。在这种教学模式中,教师可以给学生提供相应的真实情境,而这种情境又需要把学生所学知识有意识地进行应用,教师帮助学生进行小组协作活动,教师提出的问题与课程相关并且有意义,不能仅仅停留在回答“是”或“不是”的浅层次阶段,教师给出的问题应让学习者学为所用,体验到解决问题的成就感。同时,问题要具有一定的开放性和延伸性,不能只有一个固定答案,特别是要提出一些结构不明的问题,这样才能促使学生运用创造性思维,通过问题解决培养学生的协作意识。在这种基于问题的教学策略中,教师还需要为学习者提供相应的学习支架,如解决方案的样本、专家和有经验者的网站、多种容易获取的媒体资源以及其他支持服务。学习者需要组成小组,以问题为中心,以技术为手段,通过合作分工、中途小结、交流评价最后共同解决问题。这种基于问题的以学生为主体、教师为主导的混合式学习模式,从理论上来说,有利于拓展学生的知识面,培养他们的批判性思维和创新思维,提高他们的协作交流能力和自学能力。

二 创设恰当的问题情境

1.创设问题情境是现代教学理论强调的一种优化课堂教学的措施

古希腊学者亚里士多德说:“思维自疑问和惊奇开始”。因此课堂教学应从问题的引入入手,教师应根据教材内容用一段简短精彩的引言创设问题情境,设置一定的困难和矛盾,激发学生对学习目标的认知要求,使学生处于探索新知的情境中。通用技术课程要求学生掌握技术以及设计的一般思想和方法。而技术涵盖于生活中的方方面面,只要善于让学生从中发现这些知识,并用来解决实际问题,学生将品味到技术的“妙趣横生,其乐无穷”。

熟悉的东西学生才能容易理解,容易引发他们的共鸣,所以在课堂教学中,教师要尽量使用生动易懂、贴近学生生活的例子。例如《系统分析的基本方法》一节,知识的理论性很强,如果遵循传统教学模式,学生对相关内容的认识只会停留在表面,课堂势必会出现形式化和低效化的现象。因此,如何处理教材就显得尤为重要,经过一段时间的思考,笔者借助网络资源《过河》游戏,设置不同的难度,通过问题“如何让每个人顺利过河,你有什么办法?有几种解决方案?能否与大家分享你的经验?”引入教学。问题给出后,所有学生不由自主地相互交流、寻求解决办法,有些学生还运用了数学课上函数坐标描点的方法,让我为之惊叹,惊叹中又为学生们感到骄傲,这不正是新课程背景下课程整合的具体表现吗?总之,在游戏体验中,学生亲历了系统分析的一般过程,为后续教学的展开做好了铺垫。

2.帮助学生明确问题

该环节主要是让学生对问题情境有一个清楚而彻底的理解,对于提出的问题,学生需要明确自己已有的知识、还缺少哪些知识以及对该问题的看法等,在理解的基础上思考、收集相关的信息。高中生有一定的生活经历和文化基础,对认识问题有自己独特的观点,初步具备了发现问题的能力,但学生对分散的、零乱的问题,缺少合理性、科学性、深入的分析。教师要帮助学生进一步搞清问题的性质、问题的价值等。

3.指导学生的问题解决过程

在提出问题以后,教师要科学的组织、引导学生去探究问题、解决问题,让学生形成个人感受和体验,从而消化知识、形成能力。问题策略最重要的是让学生在学习中接触和体验探究的过程,获得知识的方法,其次才是探究的结果。高中学生的知识与能力、独立自主意识日趋增强,而现代社会获取信息的渠道又极为广泛,这一切都为他们进行自主性学习与探究活动打下了基础,创造了条件,所以教师应大胆放手让学生自己去寻求解决问题的方法,得出个人的见解。例如《系统分析的基本方法》一节,教学目标是让学生理解系统分析中遵循的科学性原则,如果单纯地讲教材案例,人力飞机理论性强,而且脱离生活实际,比较乏味,因此笔者想到了宁夏首届龙舟赛近日在学校附近举行,何不让学生分析一下这个“庞大”的系统呢?学生一听兴趣高涨,争相约定要去看比赛,急切地想了解更多相关的知识,整堂课都围绕着“龙舟赛的作用是什么?获胜的秘诀是什么?我们应该做哪些准备?”展开教学。教师引导学生通过网络查找资料,根据收集到的资料定性的分析系统的组成以及各个子系统的作用,掌握定量的含义及分析问题的方法,结合物理中所学的加速度知识,推导出相应的教学模型,最终得出结论:要想确保龙舟赛的胜利,首先要加强运动员的训练;其次要改进赛艇造型减小阻力,选择适当的材料和设计以便减小艇自重,挑选小体重运动员等,经过学生们的分析和总结,使原来枯燥、抽象的知识变得生动形象、富有情趣。

4.合理、正确的评价学生的问题解决过程

问题教学的最后一个环节,学生在一起回顾、讨论他们问题解决的过程中学到了哪些知识,发展了什么能力,以及遗留下来哪些问题。这样的总结和反思能够让学生将理论内化到实践中,从实践中提升理论。在《结构设计》教学中,笔者安排学生开展了“吸管书架”的设计活动,设计完成后,首先进行学生作品展示,小组发言人汇报时,围绕“制作的过程中遇到了什么问题?解决问题的办法是什么?”进行了小结。为了增强学生的团队意识,教师尽量规范学生的用语,如“我们组认为……刚开始有的同学认为……经过讨论,我们小组一致认为……”,使学生明确自己代表的是集体的形象,展示的是集体的智慧、结晶。这样长期有效的指导,有助于培养学生良好的合作意识。

总之,基于问题的教学设计围绕特定问题将相关知识组织起来,直接引导学生形成问题解决的策略和能力。我们所设计的核心问题具有实际应用性,创设的问题情境具有真实性、开放性和操作性,并能激发学生主动与环境相互作用,这样的教学才是有效的、可操作的,才能使学生从情感上真正理解和接受这个课堂,教育是一门艺术,精心设计有效的课堂教学提问可以使课堂教学更加的具体形象化,同时降低了技能学习的难度,也有效地提高了课堂学习的效率。

参考文献

[1]云南教育委员会编.现代教育理论[M].昆明:云南教育出版社,2003