科学的历史研究

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科学的历史研究范文第1篇

为核心，注重对学生学习历史知识的进程与方法，使学生学会学

习，鼓励学生通过独立思考和交流合作学习历史，培养学生发现历史问题和解决历史问题的能力，养成探究性学习的习惯”“应有利

于教师教学方式的转变，树立以学生为主体的教学观念。”研究性学习是指学生在教师的指导下，从自然现象、社会现象和学生学习、生活中确定课题进行专题研究，从而培养学生主动地获取知识、应用知识。可见，研究性学习理论与新课程的要求不谋而合。

高中历史研究性课堂教学模式的基本程序是：质疑―思疑―

解疑。就模式而言，有以下几种基本形式。

一、问题探究性教学模式

教师在对历史教材的深挖及大胆处理之下，以问题为主导，启发学生进行研究，按照“创设问题情境提出问题探求问题的解决方法得出科学的结论运用新知解决新问题”的程序展开。这种问题就内容而言可以是对教学重难点的浅处探问、明知故问，也可以是对教学内容细节、常识的善疑巧问、无中生有等；就来源而言，既可以是教师预设，也可以是学生自主探究的。教师预设的问题称为“讲授探究”，以教师提出的问题为思考研究核心，逐步指导学生解答，其实是问答式教学，教师的指导为学生提供了思考问题的思路和方法，也是一种探究方式；学生自主探究的称为“亲历探究”，新教材提供了许多供学生分析与思考的范例或素材，意在促进学生自主学习与探索。比如在教学“”时，教师通过情境教学引出的不抵抗政策，学生于是又产生为何抛出不抵抗政策等实质性问题，教师可以采用课后材料解析题：“蒋的四个理由”让学生分析，学生在分析过程中就会豁然开朗。亲历探究最高级的形式是先给学生一定时间让他们自主开展非指导性的探究，这种活动式的自主探究可以激发个性化思维和独特见

解，前提是学生的基础较好。

二、限时性辩论式（或讨论性）教学模式

从建构主义教学理论可知，课堂教学是一个合作学习的过程。辩论式（或讨论式）教学使师生在讨论的过程中，发现问题、探究方法，最终获得新知，所以它是较好的研究性教学模式。由于课堂时间的有限性及章节教学目标的达成，讨论的时间必须限定。人教版高中近现代史教材给学生留有讨论的教学内容，如苏俄在“一战”后期与德国单独签订《布列斯特和约》，学生在辩论苏俄该不该签约的过程中，不仅认识到签约的积极意义和消极影响，同时更能体会到列宁作出签约决定而面临的艰难性及签约的策略性。

三、角色扮演教学模式

科学的历史研究范文第2篇

关键词：科研 专业 发展 校本 研究

中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0018-01

1 职业学校教师的科研创新能力是教师专业化的重要条件

职业教育的内涵是发展，提升教育教学质量。规模发展、外延扩张、扩大招生规模是职业教育的主题，解放职业教育生产力是实现这一目标的唯一途径。解放职业教育生产力，即把重心放在个人能力全面而充分的发展上，个人的充分发展有作为最大的生产力反作用于劳动生产力，这是一笔巨大的社会资源和社会财富。解放职业教育生产力的关键在于教师的专业化。教师的专业化，是指教师在专业素质方面不断成长和追求成熟的过程。它既指专业素质各个方面（专业态度、专业知识、专业能力）的一起成长，也指一个有步骤和阶段性的成长过程。教师专业化标准包括履行重要的社会服务、系统的知识训练、需要持之以恒的理论与实践训练、高度的自主性、团体的伦理规范。职业院校文化力要素包括科研文化力、教师专业发展和校本研究。职业学校教师的科研创新能力是教师专业化的重要条件。

2 职业学校科研型教师的内涵是什么

2.1 什么是科研

科研是科学研究的简称，是采用系统的方法来研究教育问题的活动。科研人员的科研水平指理论研究水平，迁移水平，探索原因水平，直觉观察水平。

美国心理学家波斯纳提出教师成长公式：成长=经验+反思；科研创新=实力+方法。

创造性思维能力；程序原则技术。

2.2 教师专业化是教师掌握的学术性通行证和职业性通行证

学术性通行证，强调读写和运算能力。

职业性通行证，指在一个技术快速变化的世界上接受工作所需要的教育，事业心和开拓能力的通行证，具有提出新的创造性思想，发展这些思想，并坚定不移的付诸实施的能力。

2.3 科研型教师特征

有自己独到的教育教学理念，并转化为科学的教育教学行为；能自觉去探索和遵循教育教学规律，提高教学质量；善于系统思考，发现问题。爱因斯坦曾经说过：“善于发现问题比解决问题更为重要”。不断反思，不断认真总结；善于博采众长，不断吸收、借鉴国内外先进思想，能融会贯通，灵活运用；以科研为先导，结合工作实际积极开展教育科研。

2.4 科研型教师能力

文科：创新能力、语言表达能力、语言理解能力、逻辑推理能力、感悟力。

理科：创新能力、逻辑推理能力、问题解决能力、数字运算能力、资料搜集与处理能力。

3 教育科学研究的类型与一般步骤

3.1 教育科研的类型

（1）根据研究的问题来源及假设的种类，大致可以分为下列三大类型：探索性研究、叙述性研究、因果性研究。（2）按研究的功能目的划分为：基础研究、应用研究、开发研究。（3）从研究的时序划分为：历史研究、现实研究、超前预测研究。（4）从具体研究对象的选择方式上划分，教育科学研究可分为：总体研究、抽样研究、个案研究。

3.2 研究课题的类型

（1）科研课题的涵义。科研课题是为解决特定问题，在一段时间内通过科学研究完成的计划性项目。

（2）科研课题的分类。

类型：基础研究、应用研究、综合研究、其它。

门类：哲学社会科学类、自然科学类、软科学类。

系列：横向课题、纵向课题。

层次：国家级、省部级、局级、个人。

3.3 教育研究的一般步骤

（1）收集事实材料。（2）整理事实资料。（3）分析处理事实资料：研究准备阶段，研究实施阶段形成成果阶段，成果评价阶段。（4）得出结论：选定评价形式，实施成果评价，改进完善成果，确定课题，设计课题，制订方案，确定成果表现形式，设计研究成果基本结构，按步骤形成成果，推敲修改。

3.4 教育科学研究的选题和优化

（1）研究问题的来源：教育实践、媒体信息、社会发展需要、教育科研规划、教育理论。

（2）选择问题的原则：价值性原则、可行性原则、创新性原则、优势性原则。

（3）研究问题的优化：要使研究的问题明确化，可以将宽泛的问题转化为狭窄的问题将一般性问题转化为特定的问题，不断缩小问题的内容范围。

3.5 教育科学研究的研究方案设计

研究方案的制定包括问题的提出、研究目的、研究方法、研究成果的形式。

4 职业学校教师科技创新能力的表现

4.1 科技创新的特点

（1）科技创新要求知识和方法的综合性：当代工程常基于自然科学的应用，但工程≠自然科学的应用。因为：工程的范畴远远早于科学而出出现，工程师不等于应用科学家。他们的知识既基于自然科学，又基于社会科学，还要基于所积累的实践经验于一身。

（2）科技创新具有明确的功利性：工与商关系密切，只有市场化了的知识才能成为财富。

（3）科技创新呈现很强的社会性：社会理解与政府决策。

（4）科技创新的空间既有普遍性也有约束性：受经济、环境、团队等影响。

（5）科技创新的时间特征：阶段性和长期性：创意、创新、创业。

（6）科技创新的目标要求：实践性。

创新空间：知识N技术>N2―― 产品>N4。

科技创新包括知识创新、科技创新、产品创新。

4.2 科技创新人才的特征

（1）科技创新人才的需求特征：多样性。

科技创新人才培养的传统模式：①专业技术型：理论+技术实践（解决工程问题）工程技术人才；②研究导向型：理论+发展新技术（发表科研成果）工程科学人才；③理论+技术实践+多专业知识的交叉应用技术集成创新人才；④理论+技术实践+创新设计产品创意设计人才；⑤理论+技术实践+创业与市场竞争力工程经营管理性人才。

（2）科技创新人才的知识特征：交融性。宽、专、交相融合：科技、经济、环境、实用、文化。

（3）科技创新人才成长过程的长期性。自然科学最值25～45岁，峰值37岁；工程晚5～10岁，峰值45岁左右。

（4）成长的团队性。杰出的团队带头人、优良的人员结构、获得项目的机遇、鼓励创新的文化、有效的运作公式。

（5）科技创新人才成长模式的综合性。素质：爱岗敬业、献身精神；能力：工程实践、设计、集成；知识：专业技术、经验以及人文社科知识。

参考文献

[1] 中央办公厅，国务院办公厅.《关于印发〈关于进一步加强高技能人才工作的意见〉的通知》（中办发〔2006〕15号）[Z].

科学的历史研究范文第3篇

关键词: 农村中学教学 物理实验教学 演示实验 分组实验

一、利用生活中的废品自制器材,克服实验器材短缺的困难

在农村中学物理教学中往往存在物理实验器材不足的问题,教师应设法解决。如在学习温度时我让同学们自己设计一个温度计,有用矿泉水瓶的,有用墨水瓶的,有用塑料管的,有用玻璃管的。虽然各不相同,但都能测出温度。又如在分组实验中缺少探究浮力大小的溢水杯,我们就用一次性塑料杯自己设计制作了溢水杯,这样就可以分组探究阿基米德原理,测量中还用塑料袋代替小桶收集溢出的水,能够直接测出排开液体的重力,省去了测小桶质量的麻烦。再如在探究平面镜成像特点时,利用学校安装玻璃时的边角废料作为平面镜,利用学生的学生证作为物体与像进行探究,取材简单、便宜。而在学习液体内部的压强时,在一个矿泉水瓶的不同深度扎两个小孔,再往瓶子内加水,观察水射出的远近,从而得出液体内部的压强与深度的关系。这样既直观地体现了实验结论,又让学生了解到物理规律可以用生活中常见的物体来探究,真正体现物理来源于生活的理念。在具体实验中存在的问题也应克服,我们自制了用输液管和木刻度尺制作U形压强计、用汽水瓶做大气压实验、用易拉罐做物体的浮沉实验、斜面等一些教具,保证了实验的顺利进行。

二、鼓励学生勤做小实验,锻炼学生的创新能力和动手能力

农村学生由于受家庭、社会各种因素的影响,他们对待学习往往毫无兴趣,增加了教育教学的难度。物理小演示实验的特点是操作简便,现象明显,具有较强的直观性与示范性。生活、生产中的物理现象十分普遍,我们平时要求学生应多观察身边的物理现象,它涉及了哪些物理知识,运用了什么物理原理,多想想、多问问为什么。在班上成立物理兴趣小组,课本上的小实验、小制作放手让他们去做,以弥补课堂实验的不足,同时也可以培养其创造能力和动手操作能力。这其中教师要适时地加以引导和点拨,这些小制作要定期评比,做得好的要及时给予肯定和鼓励,以激发学生的创作热情。如在学习声音的特性、重力、生活中的透镜、杠杆等知识后,可布置学生自制哨子、制作不倒翁、模型照相机、制作杆秤等小制作,这对培养学生的创新思维能力、动手操作能力是很有帮助的,并要鼓励学生们合作创造和探究。如学习了《汽化和液化》这节后,有个有趣的小实验《纸锅烧水》可让学生课后做一做,有趣的实验能激发学生的学习热情。像这样的小实验很多,如“单筷提杯””、“试管煮鱼”、“土电话”等,这些有趣的实验像磁石一样深深地吸引着学生,培养了学生的创新意识和创新精神。

三、从学生实际出发,灵活地进行演示实验

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学,演示实验通常是教师演示,学生看,但是很多实验学生根本看不清,特别是后面的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响了学生实验心理素质的提高。因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结。在实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。改演示为“表演”,让学生真正参与到实验中来。例如在讲“导体和绝缘体”的内容时,先请个别学生把身边的物品进行实验,探究身边的物品哪些能导电、哪些不能。之后,设计一个家庭电路,目的让学生加深如何区分导体和绝缘体。改变常规的演示方法。以往的演示实验都是由教师来完成,学生也在走马观花似地看,最后记下实验结果就算完事。面对这样的情况,我改变了演示的方法,让学生各司其职,有的操作实验,有的设计实验,有的监督学生操作,还有的学生做评委。可见,演示实验在教师指导下让学生参与,不仅有发挥学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。

四、结合教学实际,扎实有效地完成分组实验

分组实验是实验课堂教学的一种重要形式,但在具体做法上,农村中学应结合教学的实际情况,又考虑到学生的实际能力,有机地结合实验要求,扎实地进行适应学生的分组实验。

1.优化组合学生。农村学生由于经历及知识的认识程度不同,分析问题的能力,解决问题的能力,动手能力都存在着不小的差异,因此在分组时,应注意将优等生和后进生,动手能力强的与动手能力弱的学生分在一起,以互相帮助。

科学的历史研究范文第4篇

一、兴趣小实验激发探究欲望

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是学生学习的良师益友，是影响学习积极性的最直接因素。而兴趣的培养要靠教师的正确引导和激发。

小实验同常规实验相比，具有取材简单、操作简单、省时省力、现象明显的特点。教师要善于把握和挖掘问题的趣味性，利用小实验会产生许多新奇有趣的现象的特点，引发学生强烈的兴趣。如镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光；无色的氢氧化钠溶液中滴入无色酚酞试液，溶液呈现红色。这些现象变化强烈明显，易引起学生的兴趣。又如，盛满水的杯子盖上纸片倒立不会掉下来；真空挂衣钩吸在教室的玻璃上；将鸡蛋放入盛食醋的杯子中等小实验，当学生观察这些小实验时，会认为科学实验不仅有趣，而且神秘。在这些简而易的实验探究过程中既使学生掌握了基本的科学知识，又激发了学生探究科学的内在需求和欲望。

二、演示实验培养探究意识和能力

问题与疑问是探究的起点。问题引发学生的探究意识。演示实验具有形象、生动、直观的特点，是创设问题情境的最好方法之一，是培养学生探究意识的重要途径。演示实验过程中，教师要通过各种途径创设问题情境，设下疑问。教师设计一系列实验，由浅入深、由表及里，循循善诱，适时点拨，使学生具体、全面、深入地认识物质及其变化的内在规律，从而培养学生自主探究问题的意识。

如，在讲“金属活动性顺序中前面的金属能把后面的金属从它的盐溶液里置换出来”时，教师设下疑问：是否所有金属都符合这一规律？学生犹豫，不能正面回答，这时教师便补充钠与硫酸铜溶液的反应实验。实验前先让学生按一般规律设想，说出实验现象。很快有的学生就说：“钠表面会覆盖一层铜。”接着教师开始演示，并要求学生认真观察钠的变化、溶液颜色的变化。实验结果表明：钠漂浮在硫酸铜溶液表面，迅速旋转产生火球并消失，溶液中出现蓝色沉淀。这精彩的现象了学生的猜想。“为什么会出现以上现象呢？你从中发现了钠的哪些性质？”这一个个的疑问激发了学生的探究意识。经讨论和教师引导，学生对金属钠有了初步了解。再通过教师解释，写出钠与水反应的化学方程式和氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式，学生便明确了实验现象产生的原因和盐溶液与金属的反应规律中应除去“K、Ca、Na”三种活泼金属。像这样生动的实验探究，不断地设置疑问，不断地深入探究，使学生思维变得活跃，学生的探究意识得到了培养。

教师在课堂教学中作为引导者和引领者，不仅要培养学生的探究意识，更要注重学生探究能力的培养，为学生探究能力的发展打好基础。课堂演示实验教学要注重实验设计能力的培养，在教学过程中展示实验的设计思想，培养学生的探究能力。

图1

如，在做“对物体做功，物体热能增大”的实验时，课本上是用空气压缩引火器。在教学中可改变教材上一举成功的做法，而是在实验时，筒内先不放易燃物，压缩空气，要求学生仔细观察空气内能是否增加。这时学生会感到困惑，空气内能增加怎能看得见？此时自然引出一个实验设计的问题情境，怎样变“不可见”为“可见”。教师引导：筒内放一点易燃品。此时，学生主动提出：“放一点白磷或汽油。”还有一位学生说：“放一根火柴。”教师要表扬学生的大胆设想，并让学生上台演示。再探究：瓶子用布摩擦后能否使瓶内气体热能增大？如何设计把“不可见”变“可见”？引导学生设计出所示装置（如图1）：通过细玻璃管中一段液柱上升变化来显示气体变热膨胀，从而说明热能增大。由于学生主动参与实验设计，目的明确，学生无论是对实验所揭示的结论还是实验设计思想均能产生深刻的理解和认识。这样既培养了学生的探究意识，更培养了学生的探究能力。

三、学生实验发展探究能力

学生实验，按照传统的教学方法，一般是教师先演示一遍后，学生再分组做实验；或者是教师一边讲解，学生一边实验。学生对所用的实验器材是在“依样画葫”，限制和扼杀了学生探究能力的发展。学生实验与兴趣小实验、演示实验相比，具有自主性、开放性、实践性、探究性的重要特点，是学生探究能力发展的重要途径。在学生实验中，教师要创设不同的探究问题，让学生自主探究，发挥学生的主体性。

如二氧化碳制取实验，教师可提出一系列问题引领整个实验过程：

1.原料的选取：（1）碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）；（2）石灰石与稀硫酸反应；（3）石灰石与稀盐酸反应。

2.怎样确定制取气体的装置？为什么可以用这样的装置制取二氧化碳？

3.能否设计出别的制取二氧化碳气体的装置？

4.装置中的长颈漏斗能否用普通漏斗代替？

5.长颈漏斗为什么要插入液面？

6.锥形瓶可否用别的仪器代替？

7.能否用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳？为什么？

8.根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？

9.如何检验二氧化碳是否收满？

10.如何检验生成的气体是二氧化碳？

实验活动全过程，学生个个跃跃欲试，仔细观察，认真记录，充分体现了学生实验活动的自主性。在教师的引导下还创造性地设计出了两个装置（如图2、图3所示）。

正如教育家所说的：“凡是儿童能够自己做的，应该让他们自己做，凡是儿童能够自己想的，应该让他们自己去想。”学生自己探究的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。诸如此类进行学生实验教学就能提高和发展学生的探究能力。

四、课外实验促进探究实践

课外实验有很强的趣味性，十分贴近学生的生活，且与学生已学知识相连，又符合初中学生好奇、好动、好学的心理特征。在课外实验教学中，可采取两种主要活动形式：第二课堂实验和家庭小实验。

第二课堂实验内容丰富，可以是一些小的探究实验、小制作、小发明等。例如潜望镜的制作，可用三个长方体酒瓶盒子、二面平面镜及胶布等为材料。这样的制作简单方便，又美观大方。又如，用铜丝代替氧化铜粉末，改进“氢气还原氧化铜”实验。改进后实验速度快，现象明显，铜丝还可重复使用。积极鼓励并指导学生做一些材料易得，操作简便，又联系实际的家庭小实验，让他们去亲身体会科学的无穷魄力。如用筷子、螺丝、细线、烟盒、螺母（当砝码）等自制天平，用针筒估测大气压的大小等。

科学的历史研究范文第5篇

关键词 高等数学；Mathematica；数学实验

中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0114—03

1 引言

随着计算机技术，尤其是数学软件技术的发展，如何借助于它们实现现代高等数学教学与学习的改革来提高教学和学习的效率，成为世界各国实现教育信息化持续关注的课题。由于高等数学课程本身所具有的特点，在教学实践的过程中不能完全抛弃传统的教学方式来进行推理、论证，因此进行将数学软件Mathematica融入教材内容、教学过程、学习过程、实践与评估过程等的教学改革。在课堂教学中则主要通过构建可视化的教学案例，让数学思想和理论“可视化”[1]，从几何直观、数值分析和符号推算的结合中加深对概念和理论的理解，增强应用理论解决问题的能力，增强教学和学习效果。根据案例在教学过程中起到的作用，将构建的案例分为演示型案例、探索型案例、学科交叉应用型案例和理论说明型案例等，以下是各案例类型的具体实现过程与方法。

2 演示型案例

这种类型的案例主要通过图形、动画和数值演示的方法，让学生在案例的演示过程中对高等数学中相关图形、方法和结论加强直观印象，培养学生观察、分析、理解和解决问题的能力。

在这方面最有直观效果的就是Mathematica软件的绘制函数图形的功能。借助Mathematica软件提供的绘图命令函数，可以快捷绘制各类函数所对应的曲线和曲面图形。借助动画创建命令函数则可以实现交互式动画的演示效果。

案例1：摆线[2]。设动圆的半径为R，圆心至定点M的距离为d。通过建立适当的直角坐标系，可得定点随着圆滚动生成的曲线参数方程为：

将3个不同的参数R，d，t设置为可控参数，可实现交互式动态演示。通过调节不同参数值可以看到不同预置条件下生成的曲线过程，了解各参数的意义和摆线的实际曲线图形。

案例2：旋转曲面[3]。根据图形的生成过程，空间曲线x=φ（t），y=ψ（t），z=ω（t），t∈[a，b]绕z轴旋转一周所得旋转曲面的参数方程为：

绕其他坐标轴得到的曲面方程可以类似得到。通过取具体的空间曲线数学描述，可以实现曲线生成曲面的交互式动画演示，观察曲面生成效果。在高等数学教学内容中能够构建演示型案例的内容很多，这里只是其中的两个例子。通过这两个例子可以看到，演示型案例能够在视觉上让学生产生愉悦的学习心态，感受到数学的奇幻莫测的变化，从而在脑海中留下深刻印象，也进一步加深对所学知识的理解。

3 探索型案例

大学学习不仅仅是学习知识，更重要的是培养能力。高等数学作为几乎所有专业都要开设的基础课程，在培养学生的文化素养、创新能力和探索精神方面起着重要作用。课堂教学作为学生主要接受教育的形式，在这方面有着十分重要的引导作用。引导学生学会利用已有知识和经验，挖掘新问题，探索新领域，提出新观点，从不同角度思考问题，选用不同方法解决问题，形成多角度、多方面的思维品质也是课堂教学必不可少的教学环节。适当地构建合适的可视化教学案例能够起到极大的引导和推进作用。

案例3：交错级数的重排。有限个数相加，改变求和的顺序其和不变，这一性质称为加法的交换律。这里的问题是交换律对于无限个数相加还成立吗？根据交错级数的定义，借助于具体的交错级数进行探索。在数学软件的帮助下进行数值性的探索与验证，并通过图形绘制功能演示直观逼近效果。在实验中也给出数值列表和具体的项求和形式，通过实验探索得出有趣的结论。

案例4：曲率。在现行的高等数学教材中对于曲率的引出一般都是通过弧微分的介绍，分析弧长变化与切线转角变化之间的关系得到。在课堂教学实践中，尝试使用“三点确定一个圆”的方法，直接使用圆的大小来度量曲线弯曲程度的方式进行引入与介绍。这样就很直观地和中学内容衔接起来，更容易让学生接受。并且，在实验结果的理论探讨过程中还加深对之前极限与导数内容的理解，可谓取得一举多得的教学效果。

具体实施方法：利用Mathematica软件计算不同圆的半径，利用给定函数y=f（x）对应的曲线上三个点的坐标（x0，f（x0））和（x0±h，f（x0±h））求得对应圆的圆心坐标和半径计算公式；根据计算得到的公式，取f（x）=x2为例绘制曲线与不同位置的曲率圆，观察曲线弯曲程度与曲率圆大小的变化对应关系；对Mathematica中求得的公式，取t0进行理论推导得到半径和圆心坐标的极限值；最后发现得到的结果与教材中利用弧微分推导得到的结果一致，从而验证该方法的有效性。但是该方法相对于弧微分方法来说更加直观、简单和更容易被学生所接受。

4 学科交叉应用型案例