时间:2023-03-22 17:32:53
导语:在科学课程论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
【关键词】 医学院校;人文课程;建设
一、开发相应的人文课程群
医学院校人文教育的课程内容包括三个层面:第一层是以学科构建人文社会科学课程。主要有文、史、哲、音、美、心理学、思想政治理论课等;第二层是以人文社会科学与医学交叉产生的边缘学科课程,如医学哲学、医学心理学、医学伦理学、医学社会学、医学史、卫生法学等;第三层是由多学科融合后形成的综合课程,主要有社区卫生保健、医院管理、人口学、运筹学等。根据年级不同建立分阶段的教育目标,采取阶梯渐进方式,由浅入深,贯穿医学生入学到毕业全过程。低年级医学生以第一层面为主要内容,辅之早期接触病人,培养医学生的职业认同和责任感;二、三年级以第二层面为主,在此阶段学生参加社会社区医疗实践与健康调查,使学生提高社会责任感;高年级学生以第三层面为主,结合临床实习、论文答辩、毕业教育,在临床实践中理论联系实践,努力提高自身的职业道德素质和整体素质。
二、人文课程结构弹性化
在设置课程时,不仅有统一要求的必修课,而且要有可供学生选择的选修课,也要安排灵活的人文讲座、专题报告会,并且要有灵活可变的组合课程等。可以适当按“大学科、宽口径”的指导思想进行整合,以期减少专业课的数量,增强内容的跨度,把一些专业基础课程整合成综合性课程,形成不同领域的学科课程模块,将人文教育放到与专业教育同样重要的位置上来。设置灵活可变的组合课程,因职业的内涵不断变化,对技能、技术的规格要求也在不断变化,组合课程必须是适应社会变化、职业要求而不断弃陈纳新的课程,它必然是灵活可变的,依据培养的人才应具备的知识、能力和素质整合设置课程。学校教育要为学生提供可供自主选择的人文课程,使学生根据自己的兴趣、爱好和特长选修,使他们学习的热情和创造性迸发出来,有助于学生创造性地掌握和运用技术。
三、开展多样化的活动课程
通过专题研究、专业讲座、技能比赛等提高专业能力;通过各种主题教育活动,如开学典礼、授帽仪式、“5.12”护士节、毕业典礼等,向学生传播人文精神,让学生学会感恩,培养学生诚信意识、责任感,关爱精神,服务意识等。志愿者活动等也是人文教育的有效途径,让学生走进社区、学校、农村,开展如义诊咨询、便民服务、健康调查、卫生知识宣传等活动,使学生主动地将理论与实践相结合,在实践中体验爱与奉献,培养学生各种能力。
四、隐性课程建设是人文精神回归的有效途径
隐性课程蕴涵在学校的各种情境中,如校园环境、教师人格、师生关系、艺术活动、学术讲座、社会实践等,它具有广泛的渗透性、潜在的影响力和无意识的教育价值。医学院校大学的文化格调和品位是由学校的办学方向、学术氛围、学术水平、管理水平、校园文化和学风等聚合而成的,渗透到学校由内而外的方方面面,“这种影响往往是某一门专业课程所无法比拟”。一是注重校园的物质环境建设。体现环境育人思想,力求营造功能布局合理,文化格调和品位一流的环境。加强图书馆(人文教育资源库)、多媒体教室、语音室、计算机网络中心、运动场馆等教学资源建设,传达一种广博、深邃的文化气息,使学生受到感染与熏陶。二是注重校园的学术环境。学校是知识的研习之地,是学术思想交流的自由港湾,教师学术研究中的孜孜以求,教学中对学生的谆淳教诲,学生求索知识、探寻真理的积极主动,营造良好的育人氛围。三是各种校园文化活动是“活化剂”,是校园文化中最富有朝气的方面。组织开展人文讲座、演讲、文化沙龙、大学生论坛、阅读活动、各种学生社团、文化艺术活动等活动,让学生感受丰富多彩的人文教育。学生在其中不但可以学以致用,更重要的是培养和锻炼人际交往、处理事务和沟通协调等能力,养成责任感、事业心和判断力。注重校风、教风、学风对学生的影响。“医学院校的隐性文化中应隐含人文关怀”,把立德育人放在重要位置。重视和发挥教师个人魅力,为学生树立一个好的形象、好的榜样,用自己的人格力量通过日常教学活动潜移默化地把人文精神导入学生的内心深处,化育人心,激发潜能,促进学生的和谐发展,让一所学校真正活起来。
总而言之,加强人文教育,以人文课程建设为抓手,必须强调在显性课程中挖掘人文教育点,确立人文课程群,做到课程组合弹性化,着力开展多样化的活动课程,并在隐性课程建设中回归人文精神。重视显性课程和隐性课程相结合,把人文教育渗透到学生学习生活每一个角落,润物于无声,潜移默化培养学生的人文精神,使他们成为一个和谐发展与博雅的人。
参考文献
实验是初中生物教材的重要内容,是获取知识和实践创新的重要手段。它具有现象明显、说服力强的特点,是文字表述的重要辅助,在教学中有着独特的价值。离开了实验,生物学的概念、原理及规律就如同空中楼阁。作为以实验为基础的学科,苏科版生物学新教材非常注重对学生进行实验技能的培养,通过观察和实验,不仅可以使学生加深和掌握生物学事实性知识,而且还非常有利于培养学生的学习兴趣。因此,即使在课时紧张的情况下,也应尽量让学生多动手多实践,而绝不能把实验做在黑板上、讲在嘴巴里。首先要重视教材里的实验课。如在“蚯蚓在什么样的物体表面爬得最快”的探究实验中,鼓励学生自己去寻找不同的材料,自己去亲身实验探究。课堂上有的学生将蚯蚓放在光滑的玻璃面上,有的放在包装盒纸板上,有的放在软软的海绵上,更有甚者将蚯蚓浸放在水里。通过观察比较,直观得出结论:姐卿在粗糙的硬纸板上爬得最快。理由是蚯蚓的运动须依靠刚毛的协助,只有在粗糙的表面才爬得快。实践证明:初中学生对实验有着天然的好奇心和浓厚兴趣,他们乐于动手,热衷探索,教师只要做好组织引导,巧妙引导,让学生大胆实践,学生就能通过自由自在的探究享受到成功的乐趣。其次要充分利用教材中的探究性实验,引导学生进行丰富多彩的“研究性学习”。当然这绝不是让学生上网搜、直接抄、随意编,而应该组织学生真正参加实践活动,以学生感兴趣的生物学问题为研究主题,以个人或小组活动方式进行专题研究。通过学生的自主性、探索性的合作学习,使学生主动获取有关生物体结构、功能及进化方面的知识。如生物学与地理等学科相结合,可以为学生设计探索生物多样性与环境保护、植被破坏与水土流失、乱伐森林与沙尘暴肆虐的关系,以及环境污染与人类疾病发生的关系等课题,从而建立起师生平等民主、教学相长的教学关系,有效提髙学生分析问题、解决问题的能力,彰显生物学科价值。
二、让学生成为课程资源的开发整合者
生物世界是絢丽多彩的,因此,生物课程资源无疑也是丰富的,可以说是衣食住行、生产生活等无所不在。诚然,教材编者、教研人员和任课教师责无旁贷应该依据“课程标准”有意识、有目的地开发和利用好各种课程资源,但是,如果发挥学生的主体优势,让学生参与到课程资源的有效整合开发,必将对学生个性品质与创新精神的发展产生奇特的作用。如在学习“花的结构”一课时,笔者曾发现一个怪现象:教师和学生都用鲜花实物标本学习了花的结构,课堂气氛也相当活跃,但课堂检测的反馈显示,学生对结构知识点的掌握并没有预想的那么好,特别是将桃花换成百合花后,学生更是错误百出。教师细心回顾课堂后发现了症结所在:学生带到课堂上来的都是很容易买到的康乃馨(虽然颜色有异),导致学生缺少对不同种类花朵的观察、比较与解剖,所以学习效果不佳。由此启示教师应该研究解决一系列与生物教学计划相关的问题。如,生物教材所涉及的各种植物有哪些是可以通过校园种植解决的?哪些可移栽?其他标本如何解决?校园小池塘可养殖哪些生物?如何分工?这样一来,一个班的学生就可能观察到十几种花,在动手解剖时就能轻松掌握本课的知识重点。又如在学习《没有细胞结构的微小生物——病毒》一课时,很多学生都对课文提到的“病毒能帮助完成转基因过程”这一点非常感兴趣,少部分学生还能讲出一点小知识,但仔细追究发现,大多数都只停留在对“转基因”这个名词本身的记忆印象上,而对概念的内涵却知之甚少。于是我提议全班学生围绕“转基因技术”“基因治疗”分组查找相关资料,下一课时进行小组比赛,看谁找得又多又好。结果,每个小组都能找到一些新奇有趣的资料,大家都听得津津有味。可见,合理地开发利用课堂生成性资源加以深化整合,有利于提高教学的有效性。自此,大部分学生都开始养成自觉收集学习资料的习惯,每当学习某些内容需要举例说明时,通常都能有不少学生能帮上忙。教师鼓励学生自己寻找合适的学习素材,丰富了课堂的教学资源,既开阔了学生的视野,又拓宽了他们的学习领域。
三、让学生成为情境问题的主动思考者
思维能力是考查学生科学素养高低的重要标志。培养学生的思维能力,教师的重要任务之一就是要善于创设问题情境和创造性地发现问题,用问题激发学生的探索欲望和思考空间。例如,在学习“遗传物质存在于细胞核中”时,选用学生都熟悉和喜欢的节目《爸爸去哪儿》中的明星父子(父女)的图片并提问:为什么他们长得如此相像?由此引发学生积极的思考和热烈的讨论。这时,教师便可进一步提出:那么决定子女相似于父母的遗传信息存在于细胞的什么部位呢?通过设置悬念,触发主动思考,激发学生的好奇心理和探求情趣,促使他们迫不及待地想继续探索,由此顺理成章地引导学生主动参与阅读、理解课文。顺势结合课文中提供的相关图文资料信息,提问:“你知道克隆是怎么回事吗?克隆羊多莉是怎么产生的?请观看影片《小羊多莉的身世》。”学生带着问题观看视频,对分析解决“细胞核是遗传信息库”这个难点问题有很大的帮助,而且直观的影像让学生清楚了遗传物质存在于细胞核中,使学生对整个克隆过程有了更深刻的理解,也催生着学生更深人的思考。接着教师拓展提问:“你们对争议比较多的克隆人这一事件有哪些看法?请各小组收集有关信息,阐明你们的观点。”各小组学生在积极准备了一个星期后,将各自的观点带到了课堂上,争相发表自己的观点,展示支持的证据,下课时大家还意犹未尽,我为他们能够收集到如此丰富的资料而感到惊奇,这说明了学生们对周围热点问题的关心。在这个过程中教师并没有发表任何见解,也无需告诉他们什么是对什么是错,也不要求他们有一个最终的标准答案或者掌握什么新的知识,教学应该重在学习过程,重在知识技能的应用,重在亲自参与探索性实践活动,获得感悟和体验,而不是仅仅接受别人传授的经验。
四、总结
本课程是工程管理专业投资与造价管理方向课程中的一门专业课程。本课程的目的是通过本课程的教学使学生了解工程造价管理的主要模式;熟悉建设项目建设全过程中工程造价管理的基本内容;掌握建设工程项目环境评价、建设工程项目综合评价、建设工程项目成本管理、建设工程项目后评价的主要内容、程序和方法;使学生具备进行建设项目全过程造价管理和造价咨询的基本能力。工程估价,顾名思义即为根据工程专案之实际条件、主观需求及客观限制估算出符合工程专案之合理成本。但随着角色之转换、工程进度之推进,估价之类型亦随之变化。基于估价之目标在于提供可行度高之估算成本的原则下作业,因此对于估价类型需作清楚之定义,以设定合理之假设与研究范围。工程估价作业为专案生命周期中相当基本且重要的一环,然而随着电脑技术的逐步成熟与不同理论方法之引进,如:统计理论、多元线性回归、案例式推理、蒙地卡罗模拟与人工智慧领域,工程估价的相关研究,已由传统详细估价阶段之成本分析及电脑技术发展,而回溯至构想规划及初步设计阶段的粗略、概略估价之成本估算准确性研究。一般而言,在相关理论之导入下,新建立之估算方法确实能够达到精确度提高的估价成果。Karshenas则提出以总楼层数与平均楼层面积的相乘模式为基础的造价推估模式。在AkintolaandAk-intoye对于影响工程成本概算因素的归纳,可将影响因素区分为两大类。第一类为现地环境因素,第二类为主观需求因素。现地环境因素指的是经实际调查后,可能对于工程专案产生影响的现地条件、外在经济状况及周边环境影响等。而主观需求因素为业主对于专案建立之内容需求及规划设计单位之初步设计内容。可见建立关系模式系建立良好推估方法的主要研究取向。而推测变数的显着性与建立符合实质关系的推估模型则是推估成功的关键。
2任务驱动法下工程造价课程教学改革设计
任务是学生学习的直接要素,是问题提出的外在表现。根据学生的水平、学习目标,学习要求,将课程知识面分为多个任务,机智巧妙地包含各个任务之中,用于激发和引导学生对知识的兴趣和不断深入探究的精神,使学生通过对个各任务的探究和完成养成学习的好习惯,培养学生的兴趣和学习方法。教师根据教学目标,通过了解学生的心理发展和学习水平以及学习兴趣,从现实出发针对某一问题或现象提出学习思考,引发学生的认知冲突,激发学生的学习兴趣,产生学习的内在动力。“任务驱动式”教学模式就是学生按照教师、教材提出的某些问题或自己的某些需要而去完成某项学习任务或工作。学生的学习动力来自于满足某种需求。学习目标要明确确立,学习活动有顺序、有步骤,有计划化的完成,学生全程参与学习过程,充分发挥学生的积极主动性,积极参与学习活动,有利于创新能力的培养。“任务驱动式”教学模式中最重要的是对任务的设计。必须深入了解学习,领悟学科特点和大纲精神,并以教材为依据,认真规划每一项“任务”,先将这个大的课题分解成许多小的模块。工程造价管理工作效果的好坏取决于工程造价专业人员的素质和工作水平,因此,工程造价管理专业资格管理和专业队伍建设一直是电力行业工程造价管理工作的重要内容。经过多年的努力,电力行业已经构建了层次清晰、专业划分明确的电力工程造价专业资格管理体系。
1)设计(Enginee)r。除包括设计计算书和图纸外,还根据“业主的要求”中列明的设计工作,即项目可行性研究。
2)采购(Pro-cure)。可能包括获得项目或施工期的融资,购买土地,购买包括在工艺设计中的各类工艺、专利产品以及设备和材料等。
3)施工(Con-struc)t。一般包括全面的项目施工管理,如施工方法、设备安装调试及工作协调等。这种模式与前面所述的设计建造模式类似,但承包商往往承担了更大的责任和风险,整个工程一般不再设置工程师,只由业主代表对项目进行直接的较宏观的管理。EPC主要应用于以大型装置或工艺过程为主要核心技术的工业建设领域,如通常包括大量非标准设备的大型石化、制药、能源等项目,这些项目共同的特点是工艺设备的采购与安装成为投资建设的最重要、最关键的过程,而工艺设备的采购与安装又与工艺的设计紧密相关。学生接受了学习任务或工作,将任务进行进一步的确立和更加具体化。建构主义认为,学生知识的获得是在一定的条件和情况下借助其他方面的帮助,利用学习资源,通过意义建构方式获得的。当学生接受任务后,借助一定的方法和条件,产生了一种积极完成任务的动机和需求,将任务进行细致的分析,发现问题。由于任务是复杂的,凭借学生已有的知识水平难以找准解决问题的切入点和选择适当的有用信息。这时,教师应创设任务情境,提供与任务相关的学习资料和网上相关资料的位置等为学生完成任务指点迷津,积极培养学生剖析问题和解决问题的能力。
3结论
【关键词】:化学工程;系统;和谐;辩证法
自然界中的和谐系统比比皆是,大至宇宙,小到原子;地球生态系统是和谐的,动植物群落是和谐的,人类社会体系是和谐的,健康的人体更是一个绝妙的和谐体。所有这些和谐系统遵循着同样的辩证综合的规律,具体可以归纳出三条:1.统一律;2.层次律;3.进化律;所有和谐系统具有同样的性质:1.开放性;2.自组织性;3.非线性;4.无限发展性[1]。当爱因斯坦把大半生致力于统一场论时,其哲学上的需要相对物理学上而言或许要来得大,面对物理学的系统和谐,理论规则的分立是不能令他觉得满意的。而化学工程的发展是不是因循同样的哲学历程呢?
在化学工程作为学科开始被重视之前,化学工业已具有了相当的规模,各种具体的工程与工艺都被独立开来,在认识上是被分为各门特殊的知识,因此,当国外高等院校在十九世纪末开始设置"化学工程学"时,开设的课程大多是学习当时化学工业的各种工艺学,"化学工程"的概念在当时还是相当模糊的,在理论上充其量是化学与机械的一种混合(amalgam)。然而这种理论混合的模式在德国人看来却是很正统的,即使在今天,他们也避免专论"化学工程",而是称之为"过程工程"(ProcessEngineering),这一名称实际上要比"化学工程"的范畴更广,甚至更为准确,凡是涉及一定流程与工艺的领域都是适用的。但我们习惯上还是沿用"化学工程"的名称。
二十世纪开始,化学工业迅猛发展,在社会经济中占的比重越来越大,客观上需要化学工程学科的发展和支持。随着生产力的发展,人们对事物运动规律性的认识也愈来愈深化,愈来愈有概括性。伴随着其他领域科学技术的快速进步,人们逐渐认识到化学工业中各门看似不相干的工程和工艺中存在着共同的物理特性。1901年,美G.E.的Davis《化学工程手册》的发表,初步提出了"化工物理过程"的原理。1900年始,以合成氨、纯碱、燃料等为代表的近代化工厂出现,如1913年,德哈勃-博施法高压合成氨技术的产业化,星火燎原的,化学工业呈现出巨大的发展前景。到了二十年代,美MIT的一些学者提出:不管化工生产的工艺如何千差万别,它们在众多的典型设备中进行着原理相同的物理过程。1920年,美MIT成立了第一个严格意义上的化工系,时W.K.Lewis任系主任。1922年美国化工学会认同了新的见解,引出了"单元操作"(UnitOperation)的概念,这一概念在苏联时期和我国则广泛称为"化工原理"。
1900年始的"分离工程"研究使"单元操作"的概念日趋成熟。被称为单元操作的过程主要有流体流动、传热、干燥、吸收、蒸发、萃取、结晶和过滤等,以这些单元操作作为研究和学习的主要内容,是化学工程学科在二十世纪前半期发展的核心,其理论迅速成为发展化学工业的重要基石。这种把千变万化、千差万别的过程和工艺概括成"单元操作"是生产力发展到一定水平的反映,是化学工程学从"个性"到"共性"的第一个哲学性概括,是在一个系统整体性把握的高度上建立了一门技术科学,体现了系统科学发展的和谐统一规律。
随着"单元操作"概念的确定,另一方面,化学工程学科中重要支柱之一的"反应工程"亦逐渐浮出水面。从最初的德Winkler流化床煤气化炉的应用到德Bergim-Pier三相液化床煤液化工艺的开发,又到1931年丁纳橡胶和氯丁橡胶的投产,化学工业上发展的高峰持续不绝,1940年美国FCC炼油开发成功,成为石油化工的起点。直到1957年,欧洲第一届反应工程会议,明确提出"反应工程"的概念,成为化学工程学科的重要组成部分,是化学工程学的进一步和谐统一。"反应工程"的建立,乃至今日仍备受困扰的"过程放大效应"问题,及从"逐级放大"到"数模放大"的研究都带动了"化工过程系统工程"的发展,并共同体现了系统科学发展的和谐层次律。
就在"反应工程"发展的同时,"单元操作"得到了更加深刻的认识,人们发现各单元操作之间存在着更为普遍的原理,"过滤只是流体传动的一个特例;蒸发不过是传热的一种形式;吸收和萃取都包含着质量的传递;干燥与蒸馏则是传热加传质的操作……"[2]于是单元操作可以看成是传热、传质及流体动量传递的特殊情况或特定的组合。这种认识的深化过程并没有停止,人们进一步又发现了动量传递、热量传递和质量传递之间的类似性。于是从二十世纪50年代开始,人们综合了以往的成果,开始用统一的观点来研究三种传递过程。1960年,美威斯康辛大学(Univ.Wiscosin)的R.B.Bird教授出版了《TransportPhenomena》一书,系统地采用统一的方法来处理三种传递现象,从此化学工程学科的核心过渡到了"三传一反"的系统性概念。"三传"的研究是系统科学和谐进化律的又一体现,使化学工程学达到了一个新的整体性高度,这种高度的和谐统一是对客观世界本质性的认识,并在学科上反映出了系统科学的基本原理和性质,其影响力是普遍性的,是跨学科的,不仅使"传递原理"成为化学工程学的重要基础,同时在生物工程、机械、航天和土木建筑等工程学科上也具有重要意义,并日益成为工程专业共有的一门技术基础课,只是侧重点有所差异而已。
至此化学工程学科自身经历了一系列的演化和发展,并在短短的一个世纪中达到了一个前所未有的高度,涵括了众多的生产和应用领域,如医药、化肥、能源、材料、航天、冶金、日用化学品等,每年为社会提供数以亿吨计的千百万种产品,是人们衣、食、住、行须臾不可离开的物质基础,为社会繁荣作出了巨大贡献。然而事物总是一分为二的,从人类发展最为激动人心的口号"征服自然"到今天庞大的工业化进程,地球自然生态系统遭遇了前所未有的严峻局面,这之中,化学工业是造成大规模环境污染及恶性重复污染的主要过程之一,化学工程学科需要肩负起新的使命。1990年,"生态化工"(Eco-ChemicalEngineering)的概念提出来了,相应在化工生产和过程工艺中提出了"清洁化工"和"绿色化工"的概念,因时应势,化学工程学开始了系统科学的自组织过程,这也是和谐系统对立统一发展的需要。在系统科学看来,自组织是和谐系统的基本性质之一,只有自组织系统能通过外部和自身内部的不断协调、整合,在适应环境的同时保持自己的特性并产生新的功能。从自发到自觉地,化学工程学吸收了自组织的理论,不断在广度和深度上充实、完善和发展。随着新世纪的到来,世界正发生着全球性的变化,经济、社会、环境和技术等领域都面临着新范畴新理念的变更和冲击[3]。化学工程学科需要因应时展而改变传统的限制,不断有新的概念提出来,如化学工程应是伺机而待的专业(aprofessioninwaiting);化学工程师必须"besteepedintechnology",能够创新、开发、变换、调控和适应取代;化学工程学科要从"ProcessEngineering"达到"ProductEngineering"再到"FormulationEngineering"。进一步的综合认为,化学工程学关注着同时发生在非常广泛的时空跨度内的现象,必须具备多尺度、多目标的方法来达到过程的总体优化。涵括了五个方面[4,5]:
①Nanoscale(纳观尺度):研究量子化学、分子过程与分子模拟等。
②Microscale(微观尺度):研究微粒、气泡、液滴、控制界面胶束和微流力学规律等。
③Mesoscale(介观尺度):研究换热设备、反应设备、塔器以及传统的"单元操作"和"三传一反"等。
④Macroscale(宏观尺度):研究生产装置和生产过程等。
⑤Megascale(兆观尺度):研究环境过程和大气生态过程等。
于是化学工程学的核心转变到了"多尺度、多目标择优"的概念,化学工程学科又到达一个新的和谐统一的高度,进入了更高层次的系统工程领域。
新的发展的深度促使化学工程学科作出了一定尺度的"分化",然而这还远未结束,人们对世界的认识还在不断探索不断深入,一个更深刻更普遍也更一般的问题已经触到了化学工程学科的神经,触到了化学工程学的认识本质,并促使化学工程学需要有新的"融合"。这一问题就是"非线性及其包涵的混沌原理",相对于"线性"是人类认识客观世界的基本工具,"非线性"则是客观世界的本质特征,是"线性"反映的目的,是从科学角度看待世界的一种和谐统一;而在对"混沌发展"的研究表明,"混沌运动的普遍存在,揭示了自然界中实际系统发展演化的新行为,混沌态的自相似性使这种时间演化表现为一种空间结构,而且以其不同空间尺度上的相似性,揭示了系统复杂运动的统一性。这种统一性是一个观察"整体"的问题,只有在长时间范围(因为混沌运动是一种长时间行为)和更高层次复杂性中才能显现出来。"[6,7]这一问题涵盖了自然科学和人文社会科学的众多领域,具有重大的科学价值和深刻的哲学方法论意义。马克思曾经预言:"自然科学往后将会把关于人类的科学总括在自己下面,正如关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它们将成为一个科学。"从这一角度上,"非线性"问题是这种过程一体化的契合点以及整体认识论上的共性[8]。当站在这种整体性的高度上,化学工程学科获得了全新的视野和更强大的分析解决问题的能力,并最终具有了学科融合的基础。
在整个化学工程学科的孕育、诞生和发展过程中,始终交织着学科的"分化"与"融合",除了上述尺度(scale)上的分化以外还有着所谓的石油化工、精细化工、高分子化工等专业上的分化;另一方面,作为近代工程技术,它又是自然科学(化学、物理等)和技术科学(机械、材料等)的融合。正如物理学家普朗克(Planck)所指出的:"科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性,实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。"事实上,当化学工程学科的核心发展到"非线性混沌系统"时,实现科学的融合已是其客观系统性的需要,它需要强有力的非线性解算能力和综合分析能力。基于人工智能和神经生物学的人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks)技术为这种系统性的融合提供了新的思路和途径。人工神经网络特有的信息处理能力在愈来愈多的领域中展现出广阔的应用前景,它具有如下特点[9,10]:
①学习:神经网络可以根据外界环境修改自身行为,这使它比其他任何方法接受自身感兴趣的外界信息更敏感。
②概括:经过学习训练后,神经网络的响应在某种程度上能够对外界信息的少量丢失或自身组织的局部缺损不再很敏感,反映了神经网络的健壮性(鲁棒性),即工程上说的"容错"能力。
③抽取:神经网络具有抽取外界输入信息特征的特殊功能,在某种意义上可以说它能"创造"出未见的事物。
④模拟:神经网络由众多的神经元组成,以并行的方式处理信息,大大加快了运行速度,可以逼近任意复杂的非线性系统。
当然,神经网络并非十全十美,其自身的发展就曾经历过相当曲折的过程,但是,人工神经网络(ANNs)特性的融合将是化学工程学科发展到非线性核心系统的自组织适应和需要。例如采用神经网络设计的控制系统,适应性、稳定性和智能性均较好,能处理复杂工艺过程的控制问题,也使得化学工程师不但也是机械工程师,还首先是系统工程师,并能从最一般的非线性原理出发,解决实际过程的创新、应用、开发、生产等问题。
生产力的不断发展,科学技术的持续进步,人类认识自然和改造自然的不断深化,化学工程学科必将不断"分化"和"融合",体现出和谐系统的无限发展性质。
参考文献
[1]李立本.系统的和谐与和谐观[J].自然辩证法研究,1998,14(5):39.
[2]韩兆熊.传递过程原理[M].浙江:浙江大学出版社,1988,11:3.
[3]季子林,陈士俊,王树恩.科学技术论与方法论[M].天津科技翻译出版公司,1991,9:115.
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[5]黄仲涛,李雪辉,王乐夫.21世纪化工发展趋势[J].化工进展,2001,(4):1-4.
[6]张生心,梁仲清.从量子混沌再看物理学的统一性[J].自然辩证法研究,1996,12(10):8.
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[8]成思危.试论科学的融合[J].自然辩证法研究,1998,14(1):2.
观察是科学探究的开始,是触摸外界事物的起点。但是,观察绝不仅等于看见,观察是一种良好的学习习惯,需要教师对学生进行有意识培养,需要教师积极引导学生。学生要养成“观察”这一习惯,实事求是是基础。面对某一事物,学生要客观、公正地对其进行评价,观察后所得结论要真实,决不能凭空想象、随意捏造。因为“求实、客观”是培养科学技能的基础,是发现事物本质的基础。只有以事实为依据,才能对事物有进一步认识,才能发现其中内在联系。坚持是过程,观察某一事物时往往面临很多困难,可能是我们的眼界不够宽,也可能是事物的表象太复杂,所以,观察贵在坚持。世界上一些里程碑式的发现都是在漫长岁月中一点一点积累的成果。教师要对学生多鼓励,提高学生自信心,培养他们的耐心,不要急于求成,帮助他们养成严谨和持之以恒的品质。与此同时,教师还要提升学生观察的敏锐度和全面性。为什么牛顿在苹果树下被苹果砸了,就发现了万有引力,而那么多人都被苹果砸中却没发现呢?因为牛顿具有其他人没有的观察的敏锐度和全面性,教师可以先从浅层事物培养学生的敏锐度和全面性,例如,网络上广为流传的一幅画中,你能找出多少个人?这样的题目在小学生的能力范围之内,能锻炼他们的敏锐度和观察的全面性,教师可以通过这样一些实例,引导学生敏锐地、多方面地、多角度地看待事物。
2发现问题、提出问题的习惯养成
教师对学生的观察习惯进行培养后,接下来需要培养学生发现问题、提出问题的习惯。提高学生的学习能力,仅靠观察是不够的,还需要学生养成发现问题、提出问题的习惯。小学生刚刚接触比较正统的知识,对一切事物都充满好奇心,教师在教学过程中要利用学生的好奇心,引导学生发现问题、提出问题。理论联系实际,创设问题情境。学生是学习的主体,教师要利用学生的好奇心,激发学生的求知欲。例如,学习蒸气时,教师可以录制一个水壶中的水沸腾时的微视频,让学生观看。观看完成后,向学生提问,他们看到了什么?为什么会出现这种现象?从而引出蒸气的性质。另外,教师还可以让学生自己去探索生活中一些不明白原因的现象,引导学生养成善于发现问题、提出问题的习惯。
3勤于动手的习惯养成
懒惰是学生的天性,正因为懒惰,才有了各种各样的发明方便人们的生活。但是,这里懒惰只是一种思想,是人才在积累了充足知识之后的质变。学生要养成勤于动手的习惯。一方面,好记性不如烂笔头,教师讲授的一些知识需要反复复习,才能记住。有些学生觉得自己已经记住了,就没有记笔记的必要了,这种思想是错误的。因为课堂上的记忆大部分不太牢靠,随着时间流逝,遗忘比例会加大,最后,只能保存一点儿。所以,教师要督促学生养成勤于动手的习惯。可以采用一些硬性规定,如随时抽查学生的笔记引导学生养成勤于动手的习惯。另一方面,“动手”指学生自己动手实践,不光纸上谈兵,真理要通过时间的检验。例如,教学过程中,面对学生自己下的结论,教师可以辅助学生通过实际操作验证自己的结论,从而帮助学生养成勤于动手的习惯。
4总结反思习惯的养成
教师在学生的学习过程中要培养学生的总结习惯,对每一节课、每一单元、每一门课程都养成总结习惯,并对自己对课程内容理解上的错误进行反思,这样,课本才能越读越薄,学生学习起来思路才能更清晰,才会轻松。科学的探索过程、操作过程中的一丁点失误,都能使学生达不到预期效果。这时,教师要给予学生一些鼓励、一些建议,引导学生进行总结反思。让学生回过头来思考自己探索的步骤,对自己的操作进行自我评价,为什么会失败及失败的原因,从而进行改进,然后重新试验,不断改进,直到达到预期结果。故在小学科学教育中,教师要引导学生养成总结反思的良好习惯,使其在成败轮回中获益。
5结语
(一)重理论知识传授,轻实践能力培养
在传统教学中,课程的主要安排是课堂理论教学,教师绝大部分是从学校到学校,本身缺乏企事业管理的实践经历,他(她)所教给学生的也只能是书本上的理论知识,教学内容与实际容易脱节,对管理原理的解释缺乏针对性的案例或有案例而解释不到位,结果常常是纸上谈兵。
(二)教材建设落后
随着知识经济全球化的发展,一方面是国内和国外企业经典的管理理论和管理方法层出不穷,使管理学的理论体系不断更新、完善和发展,一方面却因为不少高校把管理学等同于其他专业基础课,所使用的教材仍然是多年前出版的老教材,知识陈旧、案例老化、方法落后,大大影响了学生对前沿知识的学习、接受和理解。
(三)课堂教学模式和评价方式落后
原理课的教学最容易陷入“填鸭式”的“满堂灌”,没有师生互动,或即使有也因为互动不到位而流于形式。虽然在有的教学过程中也引入案例分析,但因为方法不佳,学生参与度低,没有让学生的思维水平得到充分锻炼,教学效果大打折扣。现行的对学生学习效果的评价方法主要依靠期末考试卷面成绩。虽然平时成绩占了一定比例,但因为课堂教学内容容量很大,课堂理论教学时数又少(36学时或54学时的),不能让每个同学都有展示的机会,要在期末卷面考核成绩中客观全面反映学生的努力度、创造度、收获度是件比较困难的事。
(四)合适的教学案例较少
案例在原理讲述中的作用,相似于高等数学课的公式应用:数学课为了让学生掌握公式的应用,必须通过多个例题的讲解练习,学生才能掌握;要让学生对管理学原理理解透彻,也得通过多个案例的分析。但国内教材中多为理论阐述,配套的教学案例较少(多为每章或多章后附1-2个),使得课堂教学所能选择的案例内容少,纯理论讲述往往引不起学生共鸣,吸引不了学生的眼球,收不到应有效果。
二、管理学教学的发展方向
(一)重新审视课程定位与教学理念
管理学原理是管理类专业的基础课程。它的教学目标,一方面要为专业课程的学习和研究奠定基础;另一方面还承担着培养学生管理素养的任务,具体包括引导学生明确管理的角色认知,掌握工作方法,提升协调、沟通和决策能力,拥有团队精神和人本主义意识,形成现代管理思维理念等。作为应用型本科院校,培养的人才层次目标应该是企事业单位的中层管理者。根据管理学原理,中层管理者的概念技能、技术技能、人际技能三者之间的比例应该是相当的,从而决定该课程的定位:
(1)理论教学以必需够用为度,坚持以应用技术能力培养为主线。
(2)教学方法上要突出实训,注重能力培养;
(3)重视学生的实践、参与度与创新精神的培养。教师所“教”的管理原理原则应该结合目前企事业单位的现实,而不是从理论到理论。教师在教学过程中可以围绕原理原则提些思考问题,让学生课外查资料寻找答案,促进学生从被动学习转向主动学习,由单向传播转变为双向沟通,从以教师组织教学为主转变为以学生自我总结发现、自我实践能力培养为主。要实现这些转变,不是单靠管理学科的教授者转变理念,院校的管理者,直至教育部门的管理者都要对此有认识,在众多部门的配合下才能保证付诸实践。例如上海市教委吸收MBA的好做法,规定应用性学科的教师必须到企事业单位挂职半年以上,并给予一系列的配套政策(给予时间与经费的支持),切实解决任课教师理论脱离实际的问题,为教师培养应用型人才提供了有力保障。
(二)加强教材建设
教材是教学的依据。在这方面可以借鉴国外的经验。如在20世纪90年代海尔集团迅速发展的时候兼并了青岛红星电器厂,并很快利用海尔的管理经验使红星电器厂扭亏为盈,这一经典管理案例被哈佛商学院收入其管理学教材中。我们在管理学教材建设方面也要向国外学习,对国内外管理学的最新理论及案例进行精心选择,及时补充新知识、新案例。另外,因为管理学原理课程内容的宽泛性,与后续的有些专业课程如组织行为学、人力资源管理、信息系统管理等在内容上会有不同程度的重复。因此对管理学原理课程的基础性特点,对涉及后续课程的有关内容的讲述要做适度的调整。
(三)采用多元化的教学方法
理论讲授法是最为普遍采用的一种教学方法。但这种以教师为中心的授课方法在很大程度上限制了学生潜能的充分发挥。要提高这种方法的教学效果,教师在教学中应大力推行参与式教学方法,强调学生和教师一起为谋求解决问题的方案:一方面可以给自觉性差的学生以学习的压力,一方面成功解决问题也可以激发学生的学习动机和热情。现在常用有效的方法有:案例教学法、情景模拟教学法、管理游戏、团队教学法等。但案例教学法对教师的要求较高,首先,教师要对管理理论理解到位,才能挑选到与之相适合的案例;其次,教师要花大量的时间查阅资料,才能挑选到时效性强、现实性强,同时又有一定深度的案例,才能达到真正锻炼学生能力的目的;再者,对案例教学还需要特意设计教学方法,让学生有备而来、有话可说、有感而发,能遵循事先的教学安排进行讨论活动,避免案例教学最容易出现的公说公有理、婆说婆有理的松散局面。哈佛商学院MBA的学生一共要学800个案例。我们国内教材中没有那么多的配套案例,需要教师花费大量时间收集。现在被教师尝试采用的情景模拟教学法和团队教学法的共同特点是学生参与教学中。教学设计的方案不同,学生的参与度是不同的。例如有的学校将班级改制成模拟的贸易公司,选出总经理、副总经理,成立人事部、财务部、采购部、市场部、销售部等。根据每章节内容,创设不同的模拟子情景:每个学生根据所学的组织职能知识拟定自己的岗位工作职责,让总经理、副总经理与各部门负责人一起协商组织结构的设计,讨论计划决策、组织、领导、控制这些管理职能中的具体方法等。但实施这类仿真模拟有时需要昂贵的设施,另外,参与的学生多了,课堂突发性事件难以防范,教师难以左右教学局势的发展,因此一般条件下较难以做到。
(四)改进课程考核评价方法
管理学原理课程的应用性非常强,对学生能力的培养是课程目标的重点。现行的课程考核一般分为两部分:形成性考核(即平时成绩)和总结性考核(即期末成绩)。例如重庆三峡学院形成性考核成绩占总成绩的40%(其中平时表现占20%,大作业占20%),总结性考核成绩占总成绩的60%(知识性考核占40%,能力性考核占60%)。陕西国际商贸学院国际经济学院平时课堂考核占1/3(包括课堂讨论、主题辩论、案例总结等),平时课后考核占1/3(包括课后作业、小论文、专题调研报告等),期末理论考核占1/3(包括知识性考核占40%、能力性考核占60%)。平时成绩该记哪些内容,期末笔试又该如何出题与分布分数?实践经验告诉我们:
(1)合理成绩折算比例。形成性考核成绩内容应该有平时表现(包括出勤、课堂讨论、案例分析等)情况,大作业(主要是指课后作业、小论文、专题调研报告等)情况;总结性考核(即为期末考试)成绩内容包括知识性考核与能力性考核两部分,占分一般前者略少于后者。考试题型多样化,使课程考试既有一定深度,又有一定广度。
(2)将个人考核和小组考核相结合,灵活运用其他考核方法。为了避免卷面考核的不足,有的学校采用了:①课堂抽题签进行口试考核;②随堂开卷综合分析相关案例考核;③通过网络模拟管理环境进行相应问题解决等。
一、创设生活情景,激发学生学习数学的热情
研究表明,当数学和学生的现实生活密切结合时,数学才是活的、富有生命力的,才能激发学生学习和解决数学问题的兴趣。同时,在现实问题的解决中表现数学概念,掌握数学方法,形成数学思想,更能促进在以后遇到相关问题时自觉地动用有关数学经验去思想、去解决问题。
二、多做数学实验,让学生在动手实践中学习。
以往的数学课堂教学过于强调接受学习,死记硬背,机械训练,而很少让学生动手,实践。实践证明,若要让学生积极参与,勤于实践,数学上的很多问题还是能够得到很好解决的。特别是在应用题的教学中尤为显得重要,学生普遍反映:听来的容易忘,看到的记不住,只有亲自动手才能学得会。
三、注重形成过程,在自主探索、合作交流中学习。
新课程强调过程,强调学生探索新知的经历和获得新知体验。对于教师而言,课堂教学就应该充分地考虑和体现数学知识的形成过程,把开展探究性学习和研究作为贯穿于课堂教学始终的一条线。
四、大胆创新,在表演、游戏中学习。
关键词:小学语文 教学效益 立足课堂 营造氛围
在新的课程改革中,语文教学要求以思维训练为核心,以培养学生听说读写的能力为准则,以全面提高学生的语文素养为目标。只要学生扎实地掌握了知识,并做到学以致用,何愁语文教学效益不高呢?而要达到这个目的,最根本的还是要加强课堂管理,提高教师驾驭课堂的能力,管理出效益。可以从以下几点加以探究:
一、在时间管理上,要探索教与学的比例。到底是“教”需要时间长,还是“学”需要时间长?实践证明,课堂上学生“学”的时间应该多于“教”的时间。这是由“教”的目的所决定的。教是为了学,教是为了促进学,教得多而学得少,显然是不对的。精讲多练,这是高效益课堂教学的基本要求。洋思中学倡导老师只讲5分种,杜郎口中学提出了10+35课堂模式(10分钟讲授+35分钟学生练习),都是十分有道理的,他们把准了课堂教学的脉搏。“精讲”要求老师备课要细、要深、要广、要抓住关键点,要求老师认真钻研教材,把握教材精髓,讲什么,怎么讲,要一清二楚;“多练”要求老师引导学生去独立研究教材,同时提供精选的典型题目,达到一题多解、触类旁通。现时课堂教学时间管理上的弊端是:课前不进行时间设计,要么是满堂灌,要么是大“放羊”,要么是“灌”和“放”的结构不合理。
二、在教学主体上,要突出学生的自主实践。教学目的是为了让学生学会,促进学生健康成长,所以学习是学生的事情,学生是学习的主人,老师不能替代学生,老师不能是教学的主人。在课堂教学中要时刻去带领、去引导、去督促学生自主学习,通过丰富多彩的活动,调动其积极性,变“要我学”为“我要学”。学生自愿学习的愿望,是通过不断地克服困难、取得学习成就而形成的,这就要求老师在教学中要积小步成大步,引导学生由易到难自主学习知识,培养学习兴趣,锻炼意志品质,积累学习自信。教学过程最应关注的是学习最困难的学生,他们才是培养班级学风的关键。
三、在学习监测上,要重视问题反馈。作业与考试是监测学习效果的主要办法。要监测学习效果如何,除了课堂作业要及时检查外,每堂课还都必须布置适量的精当的课外作业,必须在下一次上课前检查完成情况,针对作业中出现的问题,进行个别或全体的反馈,这才是全面完成了课堂教学任务。
四、在学生学习上,要注重兴趣激发。美国哈佛大学心理学家詹姆士曾用实验证明,通过激发兴趣,人的积极性甚至可以增加3~4倍。有人推出了这样一个描绘性公式:学生的学习成绩=能力×兴趣。
苏霍姆林斯基说过:“在每一个年轻的心灵里,存放着求知好学、渴望知识的‘火药’,就看你能不能点燃这‘火药’。”激发学生的兴趣就是点燃渴望知识火药的导火索。设置悬念,激发兴趣,这确实是提高课堂教学有效性的秘方。课堂教学中激发学生学习兴趣的方法很多,开端引趣就是其中的一种。上课一开始以趣引入,会激发学生强烈的兴趣。教师要根据教学内容精心设计课题的引入,要把课堂教学变成一种向知识奥秘探索的活动,甚至是神秘的探究活动,一开课就要把学生的兴趣勾起来。
五、在学生实践上,要引导参与竞争。在教学中引导学生参与竞争也是提高学生学习兴趣的重要措施。棋迷、球迷们为什么会“迷”呢?因为这里有竞争。如果直接参与竞争更能入迷,“迷”即是高度“兴趣”之意。竞争符合学生的心理特点,因而能调动积极性。为了提高学生的积极性,教师要创造条件让学生在课堂教学之中参加竞争。如果你仔细观察,学生在竞争中是非常活跃的,连后进生都不甘示弱。在教生字时可让学生比一比谁认得快、记得牢,谁组的词多;在朗读课文时,可让学生比一比谁读得有感情、谁领会得深刻;在总结课文时,可比一比谁的发言有创意。比赛的形式可以是以学生个体为竞争对手,也可以是以小组为单位成为竞争对手等等。
六、在联系生活上,要增进课堂效果。联系生活实际激趣的效果也是相当明显的。有一次,我刚要讲课,外面忽然雷声大作,大雨夹着冰雹从天而降,学生都往外看。我看到大家无心听课,灵机一动,就干脆请同学们站起来,趴在窗户上看雨景。随即我说:"同学们,谁能一边看雨景,一边说出一些贴切的描写雨景的词句?"学生们高兴极了,看看说说,边看边说,课堂上妙语连珠,什么电闪雷鸣、乌云压顶、倾盆大雨、雷声隆隆……几分钟上了一堂精彩的口头作文课。这样既使学生的好奇心理得到了满足,又激起了他们的表达欲望,口头能力的培养水到渠成。
学生对学习有浓厚的兴趣,就能喜欢学习,上课能积极参与,精力集中;在学习过程中能自觉学习,能提出各种疑难问题,勤于请教;能积极参加学习小组的讨论研究,设法解决有一定难度的题目,并且主动地寻找具有挑战性的学习任务。他们的学习目标已不是为了分数,而是切切实实地掌握和运用知识。
参考文献
问题解决产生的背景是什么?它的意义是什么?它对我国中学数学课程建设有何重要性?怎样在中学数学课程中体现问题解决的思想?本文拟对此作初步探讨。
一、背景和意义
19世纪末,20世纪初,一些心理学家首先对问题解决进行了研究,并对“问题解决”作了诸多的阐释。在国际数学教育界,从美国的波利亚首先对怎样解题作了详尽的探讨开始,逐渐对这个问题展开了研究。尤其是在美国,从60年代“新数运动”过分强调数学的抽象结构,忽视数学与实际的联系,脱离教学实际,到70年代“回到基幢走向另一个极端,片面强调掌握低标准的基础知识,数学教学水平普遍下降。在对于数学教育发展方向作了长期探索以后,“问题解决”和“大众数学(mathematicsforal)”已经成为美国数学教育的响亮口号,并产生国际影响。
什么是问题解决,由于观察的角度不同,至今仍然没有完全统一的认识。
有的认为,问题解决指的是人们在日常生活和社会实践中,面临新情景、新课题,发现它与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时,所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。有的把学习分成八种类型:信号学习、……概念学习、法则学习和问题解决。问题解决是其中最高级和复杂的一种类型,意味着以独特的方式选择多组法则,并且把它们综合起来运用,它将导致建立起学习者先前不知道的更高级的一组法则。英国学校数学教育调查委员会报告《数学算数》则认为:把数学应用于各种情形的能力就是“问题解决”。全美数学教师理事会《行动的议程》对问题解决的意义作了如下说明:第一,问题解决包括将数学应用于现实世界,包括为现时和将来出现的科学理论与实际服务,也包括解决拓广数学科学本身前沿的问题;第二,问题解决从本质上说是一种创造性的活动;第三,问题解决能力的发展,其基础是虚心、好奇和探索的态度,是进行试验和猜测的意向;等等。
从上述对问题解决意义的阐述中,我们可以看到一些共性和相通之处。从数学教育的角度来看,问题解决中所指的问题来自两个方面:现实社会生活和生产实际,数学学科本身。问题的一个重要特征是其对于解决问题者的新颖性,使得问题解决者没有现成的对策,因而需要进行创造性的工作。要顺利地进行问题解决,其前提是已经了解、掌握所需要的基础知识、基本技能和能力,在问题解决中要综合地运用这些基础知识、基本技能和能力。在问题解决中,问题解决者的态度是积极的。此外,在学校数学教学中,所谓创造性地解决问题,有别于数学家的创造性工作,主要指学习中的再创造。因而,笔者认为,从数学教育的角度看,问题解决的意义是:以积极探索的态度,综合运用已具有的数学基础知识、基本技能和能力,创造性地解决来自数学课或实际生活和生产实际中的新问题的学习活动。
简言之,就数学教育而言,问题解决就是创造性地应用数学以解决问题的学习活动。
问题解决中,问题本身常具有非常规性、开放性和应用性,问题解决过程具有探索性和创造性,有时需要合作完成。
二、“问题解决”的重要性
问题解决已引起国内外数学教育界的广泛重视,把它和数学课程紧密联系起来,已是国际数学教育的一个趋势。究其原因,笔者认为主要有以下几方面:
(一)时代呼唤创新
在国际竞争日益激烈的当今世界,各国政府乃至普通老百姓都越来越清楚认识到,国家的富强,乃至企业的兴衰,无不取决于对科学技术知识的学习、掌握及其创造性的开拓和应用。但创造能力并非与生俱有,必须通过有意识的学习和训练才能形成。学校教育必须重视培养学生应用所学知识进行创造性工作的能力。问题解决正反映了这种社会需要。
(二)我国数学教育的成功和不足
我国的中学数学教学与国际上其它一些国家的中学数学教学比较,具有重视基础知识教学,基本技能训练,数学计算、推理和空间想象能力的培养等显著特点,因而我国中学生的数学基本功比较扎实,学生的整体数学水平较高。然而,改革开放也使我国数学教育界看到了我国中学数学教学的一些不足。其中比较突出的两个问题是,学生应用数学的意识不强,创造能力较弱。学生往往不能把实际问题抽象成数学问题,不能把所学的数学知识应用到实际问题中去,对所学数学知识的实际背景了解不多;学生机械地模仿一些常见数学问题解法的能力较强,而当面临一种新的问题时却办法不多,对于诸如观察、分析、归纳、类比、抽象、概括、猜想等发现问题、解决问题的科学思维方法了解不够。面对这种情况,我国数学教育界采取了一些相应措施。例如,北京、上海等地分别开展了中学生数学应用竞赛,在近年高校招生数学考试中,也加强了对学生应用数学意识和创造性思维方法与能力的考查等。虽然这些措施收到了一定的成效,然而要从根本上改变现状,还应在中学数学课程设计上有所突破。一些学者认为,在中学数学课程中体现问题解决的思想,是解决上述问题的有效途径。
(三)数学观的发展
数学发展至今,人们对数学的总的看法由相对静态的观点转向静态和动态相结合的观点。对于数学是什么,经典的是恩格斯的定义:数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学。恩格斯对数学的观点是相对静止的,它主要指出了数学的客观真理性,然而,当今的社会实践告诉人们还应该用动态的观点去认识数学,即从数学与人类实践的关系去认识数学。就数学教育而言,学生之所以要学习数学,除了数学的客观真理性,更在于数学是改造客观世界的重要工具。学数学,首先是为了应用。应用数学是学数学的出发点和归宿。所以,数学教学的主要任务是教给学生在实际生活和生产实践中最有用的数学基础知识,并在教学过程中有意识地培养学生应用这些知识分析和解决实际问题的能力。
(四)问题解决过程和方法的一般性
在解决来自实际和数学内部的数学问题中,问题解决的过程和方法是基本相同的。不仅如此,这种过程和方法与解决一般的、其它学科中问题的过程和方法有很多共同之处。在数学问题解决中学习的过程和方法可以迁移到其它学科的问题解决过程中。此外,相对于其它学科的问题来学,解决数学问题所需要的工具和材料要少得多,有时只需要一支笔,一张纸。因而通过数学问题解决,可以较快地教给学生一般的问题解决的过程和思想方法,具有较高的效率。
三、“问题解决”和中学数学课程
问题解决在各国的中学数学课程中的引入方式各不相同,英国SMP数学课程专门设置了一种问题解决课,我国人民教育出版社出版的义务教育初中数学课程中设立了实习作业、应用题、想一想、做一做等,在高中数学试验课本中也增加了研究题等,这些和问题解决思想是一致的。笔者认为,从目前中国的实际情况出发,重要的是在中学数学课程中去体现问题解决的思想精髓,这就是它所强调的创造能力和应用意识。就是说,在中学数学课程中应强调以下几点:
(一)鼓励学生去探索、猜想、发现
要培养学生的创造能力,首先是要让学生具有积极探索的态度,猜想、发现的欲望。教材要设法鼓励学生去探索、猜想和发现,培养学生的问题意识,经常地启发学生去思考,提出问题。
学生学习的过程本身就是一个问题解决的过程。当学生学习一门崭新的课程、一章新的知识、乃至一个新的定理和公式时,对学生来说,就是面临一个新问题。例如,高中数学课是在学生学习了初中代数、几何课以后开设的,学生对数学已经有比较丰富的感性认识,教科书中是否可以提出,或者说应该教学生提出以下的一些问题:高中数学课是怎样的一门课?高中数学课和小学数学、初中代数、初中几何课有什么关系?数学是怎样的一门科学?这门科学是怎样产生和发展起来的?高中数学将要学习哪些知识?这些知识在实际中有什么用?这些知识和以后将要学习的数学知识、高中其它学科知识有些什么关系,有怎样的地位作用?要学好高中数学应注意些什么问题?当然,对这些问题,即使是学完整个高中数学课程以后,也不一定能完全回答好,但在学这门课之前还是要引导学生去思考这些问题,这也正是教科书编者所要考虑并应该尽可能在教科书中回答的。笔者认为,在高中数学课中可以安排一个引言课。同样,在每一章,乃至每一单元都应该考虑类似的问题。在这一点,初中《几何》的引言值得参考。在教科书中经常提一些启发性的问题,就会让学生逐步养成求知、好问的习惯和独立思考、勇于探索的精神。
无论是教科书的编写还是实际教学,在讲到探索、猜想、发现方面的问题时要侧重于“教”:有时候可以直接教给学生完整的猜想过程,有时候则要较多地启发、诱导、点拨学生。不要在任何时候都让学生亲自去猜想、发现,那样要花费太多的教学时间,降低教学效率。此外,在探索、猜想、发现的方向上,要把好舵,不要让学生在任意方向上去费劲。
(二)打好基础
这里的基础有两重含义:首先,中学教育是基础教育,许多知识将在学生进一步学习中得到应用,有为学生进一步深造打基础的任务,因而不能要求所学的知识立即在实际中都能得到应用。其次,要解决任何一个问题,必须有相关的知识和基本的技能。当人们面临新情景、新问题,试图去解决它时,必须把它与自己已有知识联系起来,当发现已有知识不足以解决面临的新问题时,就必须进一步学习相关的知识,训练相关的技能。应看到,知识和技能是培养问题解决能力的必要条件。在提倡问题解决的时候,不能削弱而要更加重视数学基础知识的教学和基本技能的训练。
教给学生哪些最重要的数学基础知识和基本技能,是问题的关系。目前,《全日制普通高级中学数学教学大纲(供试验用)》中关于课程内容的确定,已为更好地培养我国高中学生运用数学分析和解决实际问题的能力提供了良好的条件。我们要继承高中数学教材编写中重视数学基础知识和基本技能的优良传统和丰富经验,编出一套高质量的高中数学教材,以下仅对数学概念的处理谈点看法。
数学概念是数学研究对象的高度抽象和概括,它反映了数学对象的本质属性,是最重要的数学知识之一。概念教学是数学教学的重要组成部分,正确理解概念是学好数学的基矗概念教学的基本要求是对概念阐述的科学性和学生对概念的可接受性。目前,对中学数学概念教学,有两种不同的观点:一种观点是要“淡化概念,注重实质”,另一种观点是要保持概念阐述的科学性和严谨性。高中数学课程的建设也面临着同样的问题。笔者认为,对这一问题的处理应该“轻其所轻,重其所重”,不能一概而论。提出“淡化概念,注重实质”是有针对性的,它指出了教材和教学中的一些弊端。一些次要和学生一时难以深刻理解但又必须引入的概念,在教学中必须对其定义作淡化(或者说浅化)的处理,有的可以用白体字印刷,来表明概念被淡化。但一些重要概念的定义还是应以比较严格的形式给出为妥,否则,虽然老师容易判定这些概念的定义是被淡化的,但是学生容易对概念产生误解和歧义,关键在于教师在教学中把握好度,突出教学的重点。还有一些概念,在数学学科体系中有重要的地位和作用,对这类概念,不但不能作淡化处理,反之,还要花大力处理好,让学生对概念能较好地理解和掌握。例如,初中几何的点概念、高中数学的集合等概念,是人们从现实世界广泛对象中抽象而得,在教材处理中要让学生认识到概念所涉及的对象的广泛性,从而认识到概念应用的广泛性,另外学生也在这里学到了数学的抽象方法。对于数学概念,应该注意到不同数学概念的重要性具有层次性。总之,对于数学概念的处理,要取慎重的态度,继承和改革都不能偏废。
(三)重视应用意识的培养
用数学是学数学的出发点和归宿。教科书必须重视从实际问题出发,引入数学课题,最后把数学知识应用于实际问题。可以考虑把与现实生活密切相关的银行事务、利率、投资、税务中的常识写进课本。
当然,并不是所有的数学课题都要从实际引入,数学体系有其内在的逻辑结构和规律,许多数学概念是从前面的概念中通过演绎而得,又返回到数学的逻辑结构。
此外,理论联系实际的目的是为了使学生更好地掌握基础知识,能初步运用数学解决一些简单的实际问题,不宜于把实际问题搞得过于繁复费解,以致于耗费学生宝贵的学习时间。
(四)教一般过程和方法
在一些典型的数学问题教学中,教给学生比较完整的解决实际问题的过程和常用方法,以提高学生解决实际问题的能力。
由于实际问题常常是错综复杂的,解决问题的手段和方法也多种多样,不可能也不必要寻找一种固定不变的,非常精细的模式。笔者认为,问题解决的基本过程是:1.首先对与问题有关的实际情况作尽可能全面深入的调查,从中去粗取精,去伪存真,对问题有一个比较准确、清楚的认识;2.拟定解决问题的计划,计划往往是粗线条的;3.实施计划,在实施计划的过程中要对计划作适时的调整和补充;4.回顾和总结,对自己的工作进行及时的评价。
问题解决的常用方法有:1.画图,引入符号,列表分析数据;2.分类,分析特殊情况,一般化;3.转化;4.类比,联想;5.建模;6.讨论,分头工作;7.证明,举反例;8.简化以寻找规律(结论和方法);9.估计和猜测;10.寻找不同的解法;11.检验;12.推广。
(五)创设问题情景
1.一个好问题或者说一个精彩的问题应该有如下的某些特征:(1)有意义,或有实际意义,或对学习、理解、掌握、应用前后数学知识有很好的作用;(2)有趣味,有挑战性,能够激发学生的兴趣,吸引学生投入进来;(3)易理解,问题是简明的,问题情景是学生熟悉的;(4)时机上的适当;(5)难度的适中。
2.应该对现有习题形式作些改革,适当充实一些应用题,配备一些非常规题、开放性题和合作讨论题。
(1)应用题的编制要真正反映实际情景,具有时代气息,同时考虑教学实际可能。
(2)非常规题是相对于学生的已学知识和解题方法而言的。它与常见的练习题不同,非常规题不能通过简单模仿加以解决,需要独特的思维方法,解非常规题能培养学生的创造能力。
(3)开放性问题是相对于“条件完备、结论确定”的封闭性练习题而言的。开放性问题中提供的条件可能不完备,从而结论常常是丰富多彩的,在思维深度和广度上因人而异具有较大的弹性。