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科学学与科学技术研究范文1
数学教育要求数学教学以创新教育为核心，培养学生的创新意识和创新能力。数学教育不可能也不需要把每一个学生都培养成数学家，其主要意义更在于培养人的良好的思维习惯，形成良好的思维策略，增强人的反应能力。
基于研究性学习理念的数学课堂教学是创新教育的具体操作模式，是指强调以具体数学问题出发组织学习和教学，教学过程是以一系列数学问题或数学专题而展开的数学活动过程，启发学生动手动脑，参与知识形成发展的全过程，并在数学活动过程中发现、产生新的问题，进一步思索、猜想、反思、寻求方法……。学生在思考、探索问题的过程中，建构灵活的知识基础，发展有效的解决问题的能力，其根本目的在于通过学生在自主的数学活动过程中学习数学，丰富个人体验，培养其创新精神和实践能力。
一、研究性学习理念的理论基础
研究性学习是指学生在教师的指导下，用类似科学研究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。从学习目的来看，研究性学习指向于培养个体健全发展的人，它首先把学生视为“完整的人”，把“探究性”、“创造性”、“发现”等视为人的本性，视为完整个体的有机构成部分。
研究性学习不仅仅是学生学习方式与教师教学方式的改变，而且体现的是教育观念与教育思想的改变，是一种全新的教育理念。其主要理论基础有：
1．现代人本主义教育思想。现代人本主义教育思想强调人的潜能的发展和自我实现，坚持学生是学习的主体，尊重学生个体差异，教师是学习的促进者，推崇内部评价法（即自我评价）。
2．建构主义思想。建构主义认为学习并非是一个被动的接受过程，而是一个学习者在外部环境下主动建构意义的过程，学习者是学习的主体，环境是促进因素，学习是从简单到复杂的意义建构，思考与反思是其中重要的过程。
3．波利亚提倡的“主动学习”原则。波利亚认为学习任何东西最好途径是自己去发现，为了有效地学习，学生应当在给定的条件下，尽量多地自己去发现要学习的材料。
4．费赖登塔尔的“再创造教学”理论。荷兰著名数学家费赖登塔尔认为：数学知识既不是教出来的，也不是学出来的，而是研究出来的，因而学校的教学必须让学生通过自身的实践活动来主动获取知识，让学生在学习中掌握进行再创造的方法。
相对于简约化的课堂知识学习，基于研究性学习理念的课堂教学强调学习中深刻的、充实的、探究的经历和体验，通过延长或深化学习过程，体验丰富而完整的学习历程，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度，产生积极情感，激起探索创新的欲望。
二、基于研究性学习理念的数学课堂教学
1．让学生体验民主和谐的数学学习情境
诗人泰戈尔曾说过：不是棒槌的敲击，而是水的载歌载舞，才造就了亮丽的鹅卵石。
宽松、和谐、民主的课堂学习气氛是基于研究性学习理念的课堂教学的基础，是学生树立信心、主动参与学习过程的前提。课堂教学应当充溢师生情感交流，产生情感共鸣、思维共振，情感是课堂教学的剂、催化剂。赞可夫曾说：“我们要努力使学习充满无拘无束的气氛，使学生和教师在课堂上能够自由地呼吸，如果不能造成这样的教学气氛，那么任何一种教学方法都不能发挥作用。”
在整个数学教学过程中，教师应精心设计好教学过程中的每一个环节，运用一切有效的方法和手段营造一种知识和能力结合、数学和艺术交融、教师与学生共鸣的优美情境。
（1）相互尊重。师生彼此尊重的关键在于教师尽可能尊重每一个学生，尊重学生在教学中的主体地位，把自己当成一位愿意帮助学生探索可能答案的人，而不是“知识权威”的拥有者。师生的关系是“我与你”关系，即“主体与主体”的关系，师生之间相互平等而不是“我与它”即“主体与客体”的关系。只有教师尊重每个学生的自尊心和个性特点，互相信任，真诚交往，共同探索真理，交流人生体验，才能赢得学生的信任，建立和谐民主的师生关系，实现双方主体性的建构和发展。
（2）以情激情。教师要以情动人，用自己的积极情感去感染学生，如赞许地点头、会心地微笑、亲切地注视、赞美的目光、肯定的语气等，让学生深切体验到教师对他的鼓励与肯定，营造富于人情味的学习情境。
（3）全员参与。基于研究性教学理念的数学课堂教学的价值取向强调每个学生都有充分学习的潜能，为他们进行不同层次的探索性学习提供了可能性，也为个别化的评价方式创造了条件，特别要注意中下生的思维闪光点，并让其闪光，以“个别智慧”去影响“集体智慧”，让每个学生都能体验到我是集体活动的重要一员，“缺了我，你们还不一定行”，激起学生学习的潜能。让每个学生体验到课堂思维劳动本身的乐趣，享受参与思维的幸福感，产生愉悦的情绪体验。
2．让学生体验问题解决的数学思维情境
问题是教学的心脏，思维是教学的主线，课堂教学的首要，任务并不在于直接传授现成的知识，而在于引导学生发现各种各样的问题。如果没有问题，一切知识都成了令人生厌的无病，学生就不可能有求知的欲望和要求，教学也不可能取得任何真正的实效。从心理学角度看，由问题展开的教学过程易唤醒学生的求知欲，激起学生的学习兴趣，而问题的逐步解决又让学生不断体验到成功，进一步增强学生的自信心。
基于研究性学习理念的数学课堂教学强调通过教师提出问题（逐步过渡到学生提出问题）创设一种“问题情境”，通过师生（教师引导，学生探索）分析探索问题（暴露思维过程），引导学生通过自己的实践、观察、类比、分析（动手、动口、动脑）掌握知识，达到灵活运用所学知识。
（1）提出问题。无论是数学概念、定理、公式、法则，还是习题，往往是断章取义的结果，教材往往隐去了具体的问题情境，隐去了从实验观察、分析、归纳、类比、猜想的数学实践或数学家辛勤研究的思想。这就要求教师在教学中努力创设问题情境，引导学生体验参与数学知识形成的过程。
另外，创设问题情境时应充分利用多媒体技术，改变单调的“黑板加粉笔”的教学手段，增添课堂的现代科学信息，使学生体验现代科学成果对教育的作用，并深切体会科学的无穷魅力，引发学生对科学的深厚兴趣。
一般来说，教师提出的问题应符合维果茨基的“最近发展区”原理，也即问题解决的办法不是显而易见的，是没有现成的办法可供使用，但又与已学内容有一定联系，探究的过程有明确的价值取向，即涵盖中学数学教学内容的价值、思维的价值或是人文的价值。
（2）探究问题。苏霍姆林斯基曾说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者，而在儿童世界中，这种需要特强烈。”让学生体验探索问题的思维过程，不仅对学生掌握数学知识起着激发兴趣、深化理解的作用，而且也培养了学生科学研究的素质与创新能力。
在我们的教学过程中，一般向学生展示的都是解决问题的正确的思维过程。然而，“数学的发展并非是无可怀疑的真理在教学上的单纯积累，而是一个充满了猜想与反驳的复杂过程”（郑毓信《数学方法论》）。因此，教学中不能一味地向学生展示通畅的思维过程，必须适当体现一些错误思维的暴露过程和纠正过程，让学生体验遇到问题如何由失败走向成功的思维情景。
在创设“问题情境”阶段，学生作为认知主体感受到问题存在，但面对令学生感到困惑的情境，问题的关键是什么?如何解决?这些在学生的头脑中还是一些模糊的印象。提出问题是思维活动的出发点，紧接着还须对这些问题进行全面分析，使问题具体化，即进一步明确所要解决的问题的关键或实质所在。
探究问题是使问题解决的迫切需要与原有经验、方法、原理之间产生矛盾的过程；探究过程中当然有很多挫折和失败。这种认知上的平衡――不平衡――平衡，正是课堂教学所追求的目标之一。
通过对问题的探讨，让学生体验了不同的思维层次对问题解决的需要，从而领略了解决数学问题的“会当临绝顶，一览众山小”的意境，无形中发展了高层次数学思维能力。
问题探究过程中不能忽视学生中可能产生的“怪异想法”即使是数学学习中下生也要保护他们探究的积极性，遇到障碍适时鼓励、指点，但不能包办。“学之道在于悟，教之道在于度。”关注学生怎么想远重于关注学生怎么做。
（3）反思问题。问题解决后绝不能就此罢休。正如数学家波利亚指出的那样：“没有一道题可解得十全十美，总剩下一些工作要做，经过充分探讨、总结，总会有点滴发现：经过充分的研究和观察，我们可能改善任何解答；而在任何情形下，我们总能增进我们对解答的了解。”
数学问题的回味与反思是师生间积极的双边活动，是师生间思维的再度交汇和沟通，是使学生的认识由低向高级发展的又一途径。通过回味与反思，使学生体验用不同角度、不同知识和不同方法解决问题，把握数学问题的本质，提示解题规律，体验成功，使学生常常拥有一种突破感和成功感。学生通过对问题解决的反思的体验，可以认识到自己思维过程与老师和其他同学的思维过程的差距，认识到自己所走的弯路，从而使自己的思维得以优化。同时可以加深对研究所涉及的知识及知识本质属性的理解程度，加深对数学思想方法的理解。
教学的艺术并非仅仅是让学生带着问题走进课堂，没有问题走出课堂，而是使学生带着更多的新问题走出课堂。
3．让学生体验内蕴丰富的数学美学意境
数学家克莱因认为：“数学是人类最高超的智力成就，也是人类心灵最独特的创作，音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学可改善物质生活，但数学能给予以上一切。”
数学美是客观存在的，哪里有数，哪里就有美，古往今来，正是对数学美的热切信念，给数学的发现和发展带来了积极的影响。数学美的表现形式是多种多样的，从数学内容看，有概念之美、公式之美、体系之美；从数学的方法及思维看，有简约之美、类比之美、抽象之美、无限之美；从狭义美学意义上看，有对称之美、和谐之美、奇异之美等。
通过探究教材中数学美的因素，让学生体验数学美学的意境，从而在数学问题解决中自觉地以数学审美的眼光去观察，从数学美的角度去思考，按数学美学的要求去猜测，作出直觉的判断，既能阐明问题的本质，又能提高学生的审美能力，增强创新意识，同时对学生科学素质与研究能力的提高起着积极的推进作用。
三、结束语
基于研究性学习理念的数学课堂教学的真正意义在于学生的“体验”，在于学生的“领悟”，通过某些感悟和认知的冲突，体验知识的形成过程，体验知识发展的广阔前景，在学生的自身体验和思考的过程中，去主动地发现、构建新的知识，学会查找资料，分析处理有关的信息，善于辨识，判断创新，善于与人协作，互享成果，真正地做学习的主人，更重要的是，在这样的体验中，学生逐渐地学会用数学的眼光去看身边的事实，用数学的头脑来分析周围的世界。
科学学与科学技术研究范文2
关键词： 数学实验教学 理论基础 教学策略
美籍匈牙利数学家波利亚指出：“数学有两个侧面，一方面，它是欧几里得式的严谨科学，是一门系统的演绎科学。另一方面，创造过程中的数学看起来都像一门试验性的归纳科学。”瑞士数学家欧拉说：“数学这门科学需要观察，也需要实验。”计算机网络技术的出现能使学生有效地开展数学实验，通过信息技术与数学课程的整合，更能使学生进入主动探究状态、变被动地接受学习为主动的建构过程，同时培养创新精神、意识和能力。
一、数学实验的含义
数学实验是培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力，它强调以学生动手为主的学习方式。在数学实验中，数学软件包的应用为数学的思想与方法注入了更多、更广泛的内容，使学生摆脱了繁重的乏味的数学演算和数值计算，促进了数学同其他学科之间的结合，从而使学生有时间去做更多的创造性工作［1］。
随着教育观念的更新，在实施新课程改革的今天，我们不得不探索各种有益的教学补充形式。数学实验教学是以数学建模与数值计算为核心内容，它将数学知识、数学建模与计算机应用三者有机结合，融为一体，使学生掌握数学实验的基本想想与方法，从问题出发，通过学生亲自动手和设计，建立数学模型，使用计算机并利用数学软件解决实际问题，从而培养学生的创新意识、动手能力，提高学生的数学素质。
二、数学实验的理论基础
（一）建构主义理论。
建构主义的思想来源于认知加工学说和维果茨基、皮亚杰等人的思想。其基本观点是解释如何使客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构这一问题。
建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用。这与数学实验所倡导的思想是一致的。学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。
（二）信息加工理论。
西蒙、安德森、加涅等认知心理学家认为：学习是信息的接受、贮存和提取的过程；学习的结果是信息在头脑中的表征；知识以命题网络或产生式被表征；学习的重点是信息的编码。教学的实质是信息的传递。学生要在信息技术整合后的数学课堂教学中，有意识地学习数学知识技能，形成数学素养，为将来适应信息社会的工作、学习与生活打下良好的基础。
三、数学实验应用举例
在数学教学中教师应创设恰当的数学实验问题情境，引导学生通过实验手段，从直观、想象到发现、猜想，然后给出验证及理论证明，从而使学生亲历数学建构过程，逐步掌握认识事物，培养学生形成“动手实践，自主探索与合作交流”，即“做数学”的现代数学学习观［2］。下面举例子来说明如何生成“雪花曲线”。
从一条直线段开始，将线段中间三分之一部分用等边三角形的两条边代替，形成具有5个结点的图形（图1）；在新的图形中，又将图中每一直线段中间的三分之一部分都用一等边三角形的两条边代替，再次形成新的图形（图2）。
这种迭代继续进行下去可以形成雪花曲线。进一步考虑雪花曲线形成过程中结点数目的变化规律。设第k次迭代产生结点数为n，第k+1次迭代产生结点数为n，则n和n之间的递推关系式为n=4n-3。
用数学软件MATLAB实现上述递推过程，程序运行后，得如下分形曲线图形（图3）：
从以上数学实验实例可以看出，数学实验的作用是强大的，它是学生进行数学探究的极佳方式。如果在数学教学过程中合理地设计数学实验，一定会引领学生走进数学，更好地帮助学生完成对数学知识整体的认识。从广义上说，数学能使我们更好地了解我们生活在其中的充满信息的世界。按照信息加工理论，学生在对数学信息的综合处理与创新的过程中，将学会获取、分析、处理信息，对所给的问题进行合理的实验，提出最佳的解决问题的方案。
在实验过程中，教师要成为学生建构意义的帮助者，就要从以下几个方面发挥指导作用：
（1）激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；
（2）通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。
四、数学实验教学策略
（一）“创设合理的实验情境”，增强应用意识。
在导入新知识时进行数学实验的基本环节：动手实验（创设情境）、提出问题、问题解决、问题小结。创设情境是指创设与主题相关的、尽可能真实的情境，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。在数学教学中创设恰当的问题情境，引导学生通过实验手段，从直观、想象到发现、猜想，然后给出验证及理论证明，从而使学生亲历数学建构过程，逐步掌握认识事物，发现真理的方式、方法，是引导学生创造性地解决问题的有效途径，培养学生形成“动手实践，自主探索与合作交流”，以提高学生的数学素养，培养学生实事求是的科学态度、勇于探索的科学精神和团结协作的集体主义精神。
数学科学具有高度的抽象性、严谨的逻辑性等特点，特别是它在教育中对人的发展起重要作用。在数学教育中，数学的应用强调的是掌握数学科学的理论，并将其应用于现实之中。除了定理和理论外，数学还提供了有特色的思考方式，包括建立模型、抽象化、最优化、逻辑分析、从数据进行推断、运用符号等，它们是普遍适用并且强有力的思考方式。应用这些数学思考的方式的经验构成了数学能力，是当今这个科学技术时代日益重要的一种智力，它使人们能批判地阅读，识别谬误，估计风险，提出最优化方案。
（二）数学实验与信息技术的合理整合。
高中数学有很多定理、性质、规律和结论，实际上数学家往往先通过一定的探索工作进行观察分析，然后归纳整理、猜想出命题的形式结论，最后通过证明达到数学知识的拓展。优秀的数学软件能为学生的数学学习创设良好的实验环境，通过实验，学生亲历整个数学探索的过程，始终处于主体地位，有利于发挥学生的想象空间，对所实验的数学问题必然有相当深刻的认识。例如：高一数学新教材中《函数y=Asin(ωx+φ)的图像》［3］一节，教师可先创设好演示软件（用《几何画板》），告诉学生本节课的学习目标，ω、φ、A的不同值引起图像的变化，再让学生对ω、φ、A的值自由输入，得出相应的图像，再变换三个值的先后输入顺序反复实验、探索，学生会很快发现规律。
五、数学实验教学的功用和价值
（一）提供探究平台，积极主动地学习数学。
建构主义理论认为，学生不是被动的知识接受者，而是主动的信息加工者。要改变传统教学中学生的被动学习方式，其关键在于教师教学方式的变革。在“数学实验”的活动中，教师的角色得到改变，教师为学生设置实验题目，引导学生进行实验，组织学生的小组学习，引导学生将实验结果进行归纳证明。学生们通过实验操作，进行分析、猜想和归纳，从而亲身体验数学、理解数学，学生的学习已由接受性学习转变为探索性学习。
（二）拓展探究问题的空间，创造性地学习数学。
创造性思维是指人脑中发现客观事物之间的本质及内在联系，在此基础上产生新颖的思维成果。数学实验是激发学生探索欲望的源泉。数学理论的抽象性，通常都有某种“直观”的想法为背景，教师就应该通过实验把这种直观的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变化、发展和问题。
在数学实验的活动中，学生们以小数学家的身份去观察、实验、分析、猜想、归纳、发现数学，将使数学教学成为再创造、再发现的过程。在这一过程中，学生的创造性思维能力会得到提高。
参考文献：
［1］http：//baike.省略/view/771504.htm?fr=ala0_1.
［2］马占春，宁小关.浅析数学实验教学.四川教育学院学报，2002，06.
科学学与科学技术研究范文3
教育技术与学科整合的设计原则
我们认为，教育技术与学科整合的设计应以国家课程标准为基础，以教育学、心理学及教育传播学理论为依据，遵循如下设计原则。
1.生本原则
生本原则，目的是设计由师生控制的教育技术与学科课程整合，而不是教育技术控制师生。根据学生所处年龄段的认知水平和思维规律，从形象、感性的具体事物入手，以学生已有的知识和一定的思维模式作铺垫，通过教育技术与学科课程整合的设计引导学生分析、归纳、判断等，完成从形象到抽象、从感性到理性的认识过程，获取新的知识，满足不同学生的学习需要。
2.科学原则
科学原则是保证教育技术与课程整合质量的前提和基础。教育技术与课程整合的第一要务是传递知识，反映科学技术发展水平，因此教育技术与课程整合的设计选用，必须要保证其科学性、真实性和逻辑性。并且，教育技术与课程整合来源于现实，是对现实的归纳，不是凭空想象出来的，要有一定的现实基础，反映真实情况。因此，教育技术与课程整合设计在传递相关信息时应该准确无误，不能违背科学。
3.高效原则
这是教育技术与课程整合的关键。任何活动的开展，都有其明确的目的。教育技术与课程整合同样如此，教育技术与课程整合的目的就是要通过“整合”这一形式或手段来集思广益，检验和提高教师的教学能力、教研能力，从而优化课堂教学过程、提高课堂教学效率。
4.创新原则
这是课程整合的生命线。在教育技术与课程整合中，教师既要立足于自己的教学特长、教学风格，又要借助教育技术的优势，体现创新的意识和勇气，整合设计新的教学思路和方法，从而不断提高自己的教学水平，以不断提高教学质量。在教育技术与课程整合中不断发现新问题、解决新问题，才能使教育技术与课程整合永远“新鲜”、充满生机和活力。
教育技术与学科整合案例
地理学科与其他学科相比，最突出的特征是需要大量运用各种地图、图表、照片、图片等来表达空间的概念和地理事物的空间结构联系及其发展变化过程。而现代教育技术所具有的快捷性、丰富性、自主性、开放性的特点，使其成为地理学科教学的高效学习平台。下面以人教版高中《地理》（必修1）中《常见天气系统（第一课时）》教学设计为例，分析教育技术和学科整合的设计应用。依据地理课程标准要求和教育技术与课程整合的原则，本设计提出的创新主题是：身边的简约。对本课的基本信息，即课标要求、教材分析、教学目的、教学重点、教学难点、教学方法和课时安排等不作过多描述，重点说明本课教学流程中的教育技术和学科整合点的设计。
“身边的简约”主题包括简朴和简捷两个内容，目的为达成高效教学的要求。
1.身边的简朴：简单朴素
通过设计使用手机短信导课、实验录像播放、静态三维图像的简朴工具，达成教学目标。
整合点1：手机短信导入
常规的导课多采用一段天气预报的视频，尽管这是不错的方式，但是需要教师课前做很多的准备，在网上搜索下载后再超链接到PPT里，时间成本高。而当前手机天气预报短信已成为日常生活的一部分。因此，利用手机天气预报短信作为导入内容，不仅时尚新颖且又简洁高效。这样导入新课，有助于调动学生积极主动地参与教学活动，体现了课程标准的基本理念和“生本原则”，让学生积极主动地参与到教学活动中来，使他们在活动中得到认识和体验，产生践行的愿望。
整合点2：录像节水省时
教科书对气团相遇形成锋面的表达就是一幅简图加上一句话，很不利于学生理解。可借鉴美国高中地理教科书的“不同密度的液体如何相互渗透”实验解决（如图1）。
实验过程：①在塑料盒的中间插一块纸板，把塑料盒分成两部分。②在1L温水中加入几滴红色食用色素，然后把红色液体倒入塑料盒中纸板的一边，代表低密度的暖空气。③在1L冷水中加入100ml食盐和几滴蓝色食用色素，然后把蓝色液体倒入塑料盒中纸板的另一边，代表高密度的冷空气。④请学生想象一下，拔开纸板会出现什么现象？⑤迅速拔开纸板，让学生仔细观察塑料盒中的液体有什么变化。⑥思考，依据这个现象，描述冷气团与暖气团相遇时会发生的情况。
由于本校教学班级很多，如果每个班级都进行这个实验，不仅课堂操作时间长、也浪费水，依据教育技术与学科整合的设计原则，采用的方法是在一个班实验的同时做好该实验的录像工作，实验以录像方式在平行班播放呈现，其他班级可以通过录像共享。同时把这段录像放在学习网站上，感兴趣的学生可以在课下上网体会。此整合简捷有效，体现了教育技术应用的科学性和高效性。
整合点3：三维锋面显天气
经典的多媒体课件就锋面类型和天气多采用声色兼具的表达，但问题是，多数课件是由专业技术人员设计的，成本高；第二是依高中生的认知情况，对于风雨雷电已熟知，而学生急需了解的锋面天气的空间概念却少有表现出来。所以这样的设计既高成本又低效。强化冷、暖锋示意图的立体呈现是本课内容的重点和难点，可选择静态三维锋面天气示意图如图2和图3，这样建立的空间概念有助于学生对锋面天气的理解，引导学生通过三维情境创设获取知识，培养学生的地理思维能力，充分体现了教育技术应用的创新性和高效性。
2.身边的简捷：简便快捷
身边的简捷含义是指教育技术工具的简便快捷，通过网络链接、照片、新闻视频等，达成整合目的，具体表现：梅雨视频穿时空，寒潮图片源大家；网络链接越无线，卫星云图实时达。
整合点4：梅雨视频穿时空，寒潮图片源大家
北方学生很难明白梅雨天气的真正含义，借助“梅雨天气”视频的播放，能够打破时空界限，调动学生参与活动的积极性，激发学生对新知识的渴望，真实、高效、明了地说明准静止锋的天气实况。
寒潮天气是北方冬季的常态，所以采用的整合设计是“寒潮天气中的你我他”图像征集，学生对此很感兴趣，积极主动参与，拍摄冰雪中的校园景色（如图4）。而针对“2008年南方冰雪灾害”一例，我给出的图像引导是我从沈阳去深圳的飞机上拍摄的照片“江南冬日落日云秀”，启发学生站在不同的高度分析南方冰雪灾害天气产生的原因，同时又能够看到另一种落日的美。由本设计可以看到，课程资源的开发利用不仅是教师参与，学生也可以积极参与，这样能培养学生将课堂教学和自己的经验结合起来，实现由被动接受到主动参与、发现、探究和知识建构的转变。
整合点5：网络链接越无线，卫星云图实时达
网络时代为教育技术与学科整合提供了更为开放的平台，如香港教科书的一个栏目设置就是“E-连接”，目的是“为训练学生自我学习而设，指示学生参阅实用网站或者其他资讯媒体”。就本课学习内容，我通过提供给学生“E-连接”，达到帮助学生高效学习的目的，如国家气象中心(nmc.gov.cn)、中国气象局(cma.gov.cn)、科学松鼠会、果壳网等，达到网络链接越无线的目的。
科学学与科学技术研究范文4
【关键词】课外作业 初中数学 课外作业设计
中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.01.154
课外作业设计是实施素质教育、进行课程改革的重要载体，有助于学生良好习惯养成，数学能力的提高；有助于学生把知识转化为能力；更应有助于学生创新精神、创造能力及独立人格的培养。可是面临考试的压力，学生的作业依然沉重，呆板、重复、单一的现象依然存在，教师常常将课外作业作为填满学生课余生活时间的填料，这将严重压制学生的好奇心、求知欲和创造力。在现今减负提质的背景下，作业的内容必须做到内容精炼化、形式多样化、开放探究化、应用实践化、布置层次化、形式趣味化。教师在设计课外作业应注意以下几点：
一、把“趣味”设计在课外作业中
前苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过：“人的内心有种根深蒂固的需要――总感到自己是发现、研究、探索者”，作为一名教育工作者，一定要发现、鼓励、发展学生的这种需要，让他们的个性得到充分的发展。作业设计时，我们应从学生的年龄特征和生活经验出发，切入学生已有知识，设计出题型多样，方式新颖，内容具有创造性、趣味性和亲近性的数学作业。让学生感受到作业内容和形式的丰富多彩，使之情绪高昂，乐于思考，从而感受到做作业的乐趣。
二、把“生活”设计在课外作业中
“学习的外延等于生活的外延”。中学生学习的田地很宽阔，把学习的触角伸向中学生生活的每一个角落，让学生在熟悉的日常生活中汲取营养，把课外作业设计与社会生活相联系，教师根据教学的内容以及学生已具有的数学活动经验，设计一些以学生主动探索、实验、思考与合作为主的生活化的作业，使学生认识到生活中处处有数学，生活离不开数学，并逐步成为一个知识的实践者，使学生在社会实践、社会生活中巩固已学知识，发展学生的学习能力、创新能力。
三、把“开放”设计在课外作业中
新课标指出：学习和教学方法必须是开放而多样的。教师在设计作业时要创设有利于学生发展的开放的空间，激发学生的学习活力，充分考虑学生学习活动过程的多样性和多变性，多设计内容丰富、题材广泛、背景新颖，贴进学生生活实际的开放探究性作业，为学生提供了充分发挥创新意识和创新精神的时空途径，促进学生健康和谐的发展。
四、把“实践”设计在课外作业中
新课标倡导让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型，并进行解释与应用的过程。认为数学学习的最终目的还是看学生能否运用所学的知识去解决实际问题。因此，教师在布置课外作业时，也应给学生创造进行实践的机会，不拘泥于教材，既关注课本，又关注生活，让学生主动参与学习，主动参与社会实践，使学生对数学产生亲近感，体会到数学与生活同在，在解决生活问题的过程中，学到有价值的数学知识。
五、把“自主”设计在课外作业中
新课标指出数学要体现出“人人都能获得良好的数学教育”，“不同的人在数学上得到不同的发展”的理念。所以教师在布置作业时要坚持差异理论，找准学生学习的最近发展区，设计和布置适宜不同层次学生的分档作业，建立作业“超市”，学生可以自主选择作业的数量和完成的方法。从而减轻学生过重的课业负担和心理压力，更深层次地唤醒学生对数学学习的兴趣，最终实现“人人能练习、人人能成功”。
六、把“多样”设计在课外作业中
课外作业的形式要有变化，才能满足各个层次学生的需要。设计课外作业时，教师应放下“权威”的架子，给学生自主选择作业的权力，给学生提供自主程度高的作业，以此激活学生的主体意识，让做作业的过程富于挑战性，给每个学生有自主选择、协调发展的空间。设计的作业形式有：自编作业、数学日记、数学小报、数学小论文、成长记录、数学小课题研究、实践作业、阅读作业、口头作业、实践作业、合作作业等。
“教育有心，学者得益”。课外作业是课堂教学的延伸。它的优化设计，可以最大限度地拓展学生的发展空间，让学生有更多的时间自由支配，可以丰富他们的课余生活，发展他们的个性。
综合以上情况来看，我国学生的课业负担之所以无法减轻，关键在于我国的升学评价制度没有改革，在单一的用分数作为唯一标准进行选拔的考试评价体系之下，学生要考出高分，最有效的办法就是题海战术。目前的教学现状也存在着一些不适合学生发展的地方，家长和教师的观念都有待于改变，教学方式也有待于改进。学生的课业负担过重，从根本上说是落后的教育体制，陈旧的教育质量观，狭义人才观造成的。因此，减轻学生过重的课业负担，首先必须端正办学思想，规范办学行为，严格贯彻执行教育计划，切实提高课堂教学效率，规范学生作业数量。与此同时，要大力研究课外作业的设计，积极改进课外作业的质量，让学生的课外作业突破应试教育的框架，走出“课内损失课外补”的圈子。针对学生的实际，新课程改革倡导自主、合作、探究的学习方式，鼓励学生选择适合自己的学习方式，在教学中，教师要关注学生的个体差异和不同的学习需要，鼓励学生选择适合自己的学习内容、学习方法、作业练习、评价形式，努力把教学的主动权让给学生，把学生的自交给学生。作为教师，我们应该想学生所想，优化数学课外作业的设计，避免那些机械重复的数学作业，充分调动学生作业的积极性，让他们在完成数学作业的过程中享受到学数学、用数学的快乐，从而赋予数学课外作业生命的色彩。
参考文献
[1]柯香琴.探究初中数学作业的有效性[J].考试周刊，2009（15）.
科学学与科学技术研究范文5
关键词：重新
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）12-353-02
一、问题提出
顾名思义，教学是教与学的一个过程。通常意义上，教师备课是一种“前教学”；课堂教学是教师与学生时空共存的一种“显教学”；课外作业是学生在离开教师课堂“辐射”的一种“后教学”。一个成熟的教师应该十分清晰从“前教学”经“显教学”到“后教学”的三个教学发展过程，认真把握每一环节的操作是达成教学质量的保证。
长期以来，对体现于“后教学”阶段中的作业及其引发的一系列问题，在我们的教学中并未予以应有的重视与研究。学生过重的学习负担，其中很大一部分负担来源于作业。除了作业量的多少问题以外，一般情况下，教师对学生作业的批改信息是“老三样”，即： “√”和“×”、等级评价、日期，缺少问题记录和分析；多数学生只是完成了错题的订正，但很少从知识建构、思维方法上去思考，解决问题的质量不高。教学的最终目标是使学习者有所发展，使他们获得一定的知识和增长一定的能力。因此， 体现于“后教学”阶段中的作业实践研究，理应是提高教学质量的一个课题。
基于以上的学习与反思，笔者在数学学科的教学中，以“作业批改记录”作为一个研究的小切口，尝试在“后教学”作业领域的初步探究。
二、操作定义
作业批改记录，分教师作业批改记录与学生作业批改记录。教师作业批改记录，是教师在批改学生作业时，把学生作业中所发生的问题进行登记、分析、归纳和整理。学生作业批改记录，是学生根据教师批改之后的作业，对自己的问题进行摘记、分析和分类。
作业批改记录是课堂教学的延续，是师生双方获得信息的重要通道。作业批改记录不仅需要记载作业中存在的问题，重要的是对这些问题作出科学的分析，并在分析的基础上找到相应的措施，它是教师下次备课的有效凭据，也是改进教学教法的指南。
三、设计实践
1、作业批改记录的内容与形式
（1）教师作业批改记录。教师作业批改记录的形式根据所要记录的内容而设计，下表是笔者在教学研究过程中设计的一种表格形式。“答题情况”一栏里记录每题的错误率；
“存在的问题”一栏里记录学生中存在的主要问题及原因；
“解决的措施”一栏里主要记录这些问题突破的方法。
（2）学生作业批改记录。学生作业批改记录的形式也是根据所要记录的内容而设计，下表是笔者在教学研究过程中设计的一种表格形式。
首先列出每节课所需掌握的知识内容，然后把作业题按知识内容进行分类，通过分类我们可以清晰地了解每次作业题所涉及的知识内容是否合理，学生只需要在“错误原因”一栏里记录错误的题号及原因。
试题内容：
2、作业批改记录的实施步骤
（1）表格记录。教师作业批改记录，是教师在完成学生作业批改之后，对学生中的错题进行统计和记录，找出学生中普遍存在的问题，然后分析其原因，归纳出哪些基础知识学生掌握有缺陷，学生哪方面的思维能力比较薄弱（如：知识之间的内在联系掌握不够、获取与处理信息的能力不够等等），最后教师根据学生这些问题及原因，思考该从哪个角度讲、如何启发诱导、哪些需要补缺等解决措施。
（2）、教学改进。①查漏补缺：通过一般的课堂教学，总有部分学生对学习过的知识技能掌握不够理想，然而，我们教师往往会忽视这些问题的存在，只管按预设的教学计划进行授课，把学生的学和教师的教给分割开了。有时教师在课堂教学中也会遗漏部分知识技能的讲解，导致学生不能顺利地完成作业。而作业批改记录可以很好地反映学生在前节课学习过程中存在的问题，可以使我们及时地对前节课中的不足做出弥补，令作业讲评时间更加高效。②科学训练 ：从认识的角度来说，经常性反复地训练有利于学生对知识和能力的掌握，而课前的限时训练能保证学生神经系统高度紧张和兴奋，往往能取得事半功倍的效果。因此，笔者采用上课前的6分钟对学生进行一个限时训练，试题考察内容主要是针对学生前几次作业中暴露出来的问题，目的是为加深学生对这些已解决问题的理解，同时这个训练还可以检测学生对这些问题的掌握程度，为下一阶段教学工作的调整提供依据。
四、实施成效
1、作业批改记录能促进教师的专业能力提高。笔者在作业批改记录的过程中，因为首先需要对学生在作业中的问题进行反思，然后找出问题背后深层次的原因，寻找合适的解决措施，同时笔者在思考这些疑难问题的解决措施，一定程度上是在对自己的课堂教学进行研究，在这研究过程中，笔者感觉自己的研究意识有所加强，对教材的理解有所提高，促进了教师的专业能力提高。
2、作业批改记录是教师备课的指南针。笔者在作业批改记录的过程中，不仅记录了错题的统计数据，学生中存在的具体问题，更重要的是记录了对这些问题做出的分析，并在分析的基础上思考的解决措施，可以说，它为笔者制订下堂课的教学目标，选择恰当的教学内容，适时调整教学状态、实施科学的教学提供了第一手资料，它是笔者备课的指南针，是笔者提高教学水平的好帮手。
3、作业批改记录是复习教学的好帮手。在期中考试前，笔者通过作业批改记录，快速地确定了本阶段重点复习的内容，去粗取精、提纲挚领地复习，大大地提高了复习教学的效率，实现了较为理想的复习教学。学生通过作业批改记录，清楚地了解自己在这一阶段学习过程中知识技能的掌握情况，根据自己的薄弱环节，采取有效地补救措施，为自己在有限的时间内实现高效的复习提供了保证。
参考文献：
科学学与科学技术研究范文6
关键词：信息技术与课程融合;信息技术与课程整合;小学学科教学
中图分类号：G443 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）07-0052-03
2000年在“全国中小学信息技术教育工作会议”中首次提出信息技术与课程整合的概念，2001年颁布正式文件《基础教育课程改革纲要（试行）》，提出要大力推进信息技术与课程整合。迄今为止，信息技术与课程整合的研究和实践工作已经进行了十余年。众多学者和一线教师在信息技术与课程融合的研究领域里取得了丰硕的成果，但是在基础教育领域，信息技术与课程整合的研究还面临一些问题，如学科融合点把握不恰当，缺少合适的教学模型等。[1]2012年《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》提出：“基础教育要推进信息技术与教学融合，利用信息技术开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，鼓励发展性评价，探索建立以学习者为中心的教学新模式。”笔者通过对基础教育一线教师的访谈，发现大部分教师认为目前大多数专家学者所提出的教学模式和理论模型与自己的教学实践相去甚远，所以提出了适合教学实践的融合模型，成为破解制约基础教育信息技术与课程融合实践的关键。
本研究采用归纳分析法、哲学思辨法、文献分析法和案例分析法。本研究期望通过以小学学科融合模型的研究为例，对基础教育其他类别的学科融合提供有益的借鉴。
信息技术与课程融合内涵分析
1.整合与融合
整合原意是指将不同事物有秩序有条理地集结在一起;融合是指将不同的事物调和在一起。整合强调的是将各事物按照一定的秩序或规律混合;融合强调的则是各事物按照一定秩序或规律混合后，相互渗透、彼此影响，达到水融的效果。“‘融合’要求实现教育系统的结构性变革，而‘整合’不要求，也不关注这种变革。”[2]因此，融合是整合的更高层次。
2.信息技术与课程融合
“通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程中来营造一种信息化教学环境，实现以教师为主导、学生为主体且能够发挥学生主动性、积极性、创造性的新型教与学的方式，从而实现传统课堂教学结构的变革。”[3]
信息技术与小学学科融合模型
研究
笔者通过观察小学一线教师的教学实践和总结“全国信息技术与课程深度融合优质课大赛”、“全国新技术支持下的数字化学习高峰论坛”获奖教师的课堂教学过程，提炼出适合小学一线教师教学实践的基本教学模型。在基本模型的基础上，笔者对信息技术与课程整合领域的专家提出的理论进行分析，提出了信息技术与小学学科融合模型，如下页图所示。
该模型主要以学生为中心视角，教师担任帮助学生更好完成学习目标的角色。
1.学习者特征分析
学习者特征分析，之所以作为该模型的第一步，主要是因为学习者的知识是自我建构的。按照信息加工理论，学习者在将外部知识内化为自己的知识时，要经历信息的获取、信息的处理加工，将知识进行编码后，转化成自己原有知识结构中的一部分。而信息加工成功的关键在于，学习者应该掌握扎实的前序知识和信息加工处理的基本技能。学习者分析就是要让教师和学习者清楚，自己对为学习新知识起到铺垫作用的原有知识的掌握情况和如信息技术等信息处理技能和策略的掌握情况，目的是让教师作为学习帮助者，能够为学生提供具有针对性的帮助，降低甚至减少学生在自我知识构建过程中遇到的障碍。
2.学习内容及学习目标分析
即教师分析当前提供给学生学习的内容和目标的深度、广度和与原有知识的连接度。学习内容和学习目标的深度指的是二者的难易程度，广度是指内容和目标的容量，连接度是指新内容和目标与学习者已有知识的相关程度。只有学习内容和学习目标的深度、广度和连接度都适应前序分析确定的学习者特征，后续的学习才有可能取得成功。对于深度、广度和连接度（简称三度）与学习者特征不相适应的部分，可以分作两部分予以解决：对于能够通过学生后续学习弥补上的差距（学习需要），教师不需要在此阶段予以干预;对于属于原有的学习者特征差异，教师需要通过降低或者提高深度，拓宽或者缩小广度，提供先行组织者等方式来弥补。
3.理想学习状况分析
即学生理想状况下的最佳学习状况。教师应该暂时放弃现有人、财、物等教学资源的限制，从教师角色角度思考教师在什么样的教学环境和教学活动的支持下能够取得最佳的教学效果;然后教师用同样的方法在学生的视角下思考，自己在什么样的学习环境和学习活动中才能够更好地掌握所要学习的知识。
4.“教学评价分析”信息技术与课程融合点分析
即运用信息技术最大限度突破学生学习过程中的人、财、物的资源限制点。目前，小学课程主要是学校教育下的课堂教学形式，这样的教学结构不得不受制于有限的资源，所以理想状况下的最佳学习状况很难构建。但是，信息技术具有时空延展性和可交互性等特点，寻找理想学习状况与信息技术的融合点就成为实现建构“近乎理想学习状况”的关键因素。根据学习理论和教学理论并结合教学实践，笔者提出了“信息技术与课程融合点量表”工具，见表1。
表中“学习内容”一栏填写的是本堂课程学习者应该学习的内容;“理想学习状况”一栏需要填写与之相对应的学习内容，在理想学和理想教的状况下是该如何开展的;“传统课堂学习”一栏是填写目前采用的传统课堂教学是如何开展的;“媒体表现形式”一栏主要是选择在现实中不能构建理想学习状况时，采用信息技术作为创建“近乎理想学习状况”所需要的媒体表现形式，包括图、文、声、像、交互和其他可以使用的表现形式;“信息技术手段”一栏主要是填写能够将前面所选择的媒体表现形式集中起来的软硬件类别，如PPT、移动APP、实物展台、移动终端等。
5.教学策略分析
即教师根据所确定的教学内容、教学目标、学习者特征以及融合点选择自主学习、协作式学习、探究式学习等不同的学习策略。教师在学生学习的过程中，根据选择的不同策略做出相应的指导和帮助，从而使得学生顺利地完成新知识的建构。
6.教学评价分析
包括对学生学习的效果展开评价，和对教师教学设计过程的实施情况展开评价。对于学生学习效果的评价，可以采用形成性评价和总结性评价相结合的方式进行，但是对教学设计过程的实施情况，一定是采取形成性评价，要在教师教学和学生学习的动态过程中不断地完成“评价调整”，使得该模型下的教学设计和教学实施过程不断地向“近乎理想教学状态”无限接近。
基于融合点模型的小学音乐教学案例分析
笔者选取一节主题为《龙里格龙》的小学四年级音乐课作为分析对象，从基于融合点模型设计的角度对该课程的教学过程加以分析，从而验证本模型的必要性和有效性。
执教教师的课堂实录如下：课堂座位布局采取统一面向前面电子白板的传统格局。教师在课程导入部分利用发声练习活动引起学生注意、调动学生学习兴趣;通过白板展示今天所要学习的“龙里格龙”节奏的乐谱，利用实体钢琴演奏乐谱。在讲授新知部分，首先让学生演唱刚填好词的乐谱，然后教师用iPad中的钢琴APP重新演奏，并教授学生如何使用该APP演奏和录制所要学习的节奏。之后由学生展示录制的钢琴练习片段，最后由学生开展自由创作。在知识拓展阶段，教师对京剧中的几种乐器和一些音乐片段进行了讲解和赏析。
信息技术与本节课融合点的量表分析如表2。
在这堂课中，教师在课堂实践教学中，信息技术使用恰如其分的地方，与通过基于本研究模型的分析量表所得出的结论基本相同，只是在京剧乐器欣赏阶段，教师只展示了有关乐器的视频，没有使用相关乐器的APP，让学生通过利用各种乐器的APP开展自由创作，从而加深学生对各种乐器结构和音质音色的理解。在该节课的实践中笔者也发现，教师所选取的教学内容和选择的信息技术方式，与学生的学习者特征有一些不适应：学生对iPad的操作能力和钢琴的演奏能力，以及部分学生的识谱能力对于本节课的学习都略显吃力，可见教师并没有对学习者特征中学生的信息技术能力和原有知识能力做充分的分析，也没有对教学内容和教学目标做相应的调整，即对“三度”与学生特征的差值没做相应的弥补。
总结
信息技术与小学学科融合模型的提出，旨在为小学一线教师提供一个信息技术与学科教学相融合的实践模型，以期起到一个联系理论研究者和一线教师的桥梁作用。本研究的最终目的是能够为基础教育教学方式变革提供有益的借鉴。
参考文献：
