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【关键词】职业技术学院;高等数学;课堂教学
职业技术学院与一般的综合性大学不同,它的基本教学目标是要培养高等技术应用型人才,简言之,就是要培养专业技术的人才。专业直接与职业相关,对技术要求很高是它的一个重要特点。因此在职业技术学院中理科和工科就会比较多且要求也会比较高。而高等数学也是学好在一门为学生学好其他专业课程的基础,因此在教学中必须给学生打下坚实的基础,同时体现出高等数学的适用性,以便学生在充分了解的基础上认真学习,并能真正做到学以致用,充分发挥高等数学在职业学习中的基础作用,是高等数学与其他学科达到很好的结合,以促进其他学科学习。
同时还应该注意到,高等数学本身相对于中学阶段的数学课程已经发生了极大变化。除去导数和概率,其他内容都与中学阶段的数学有较大的变化,所以在课堂教学中必须注意运用合适的方法促使教学目标的完成,帮助学生在职业技术学院得到真正的进步和提高。
一、了解学生的学习现状,激发学生学习兴趣
高等数学在现在的职业技术学院中之所以是一个大难题,原因较多,教师应首先了解这些原因,对其加以分析以便在课堂教学中使用适当的方法激发学生学习的兴趣,引导学生积极主动的学习。
首先,大多数学生觉得不具有很明确的学习目的,似乎觉得高等数学并非的所选的专业知识,也就不需要太过认真。在学习中也就不会有太高的积极性和主动性。也就抱着一个敷衍的态度来学习高等数学,甚至就是以“六十分万岁”的标准来要求自己,觉得只有不挂科就可以了。
其次,职业技术学院学生大多数学基础较差。大部分选择职业技术学院的学生都存在一定的偏科现象,尤其是数学在学生入学成绩中一向就属于偏弱科目。进入高等数学的学习之后,学生很快又要面临定积分、不定积分、多元函数微分法等中学阶段机会没有涉及的全新内容,如果不能给学生进行一些学前指导,帮助学生奠定一些基础可能会使学生更加丧失能够学好高等数学的信心,并且在成绩长时间无法提高的情况下逐渐失去学习高等数学的兴趣。
最后,虽然职业技术学院的教学目标是培养适应社会生产发展的专门人才,但在实际教学中,尤其是高等数学的教学却又很少做到理论与实际相结合。高等数学本身就是一个理论性、系统性很强的学科,如果不能做到理论与实际相结合,只是一味的把干瘪的知识点强塞硬填给学生的话,只会让学生觉得课堂十分乏味,甚至会逃避课堂。
因此,根据以上提出的问题,教师在课堂教学中就必须做到明确教学目的,让学生有清晰明确的目标来学习高等数学,并能引导学生将其与所学的专业课程相结合,促进自身的全名提高;合理安排课堂时间,将教学时间充分利用起来;积极鼓励学生,在课堂上多与学生互动,以此增强学生信心,从而自觉主动的学习;还要使课堂内容紧密连系实际,让抽象的理论知识更加的直观可感,帮助学生理解学习,提高课堂教学的效率。
二、使用现代教学设备,促进课堂教学多元化
随着时代的发展,课堂教学的方法也应该有所变化,尤其是像高等数学这样的理论性和抽象性较强的学科,如是按照传统的“传递——接受式”教学,单评教师口授、手写的方法进行教学,单纯的由教师讲解完教学大纲要求的内容而不管学生的接收状况,不仅会使学生感觉枯燥乏味,让学生丧失对学科内容的兴趣严重打击学生学习的积极性和主动性,还可能因为讲解中没有注意到一些细节而让学生无法更好的理解到教师讲授的问题,因而影响到学生的学习效果。如果在教学中配合多媒体的使用,让理论抽象的内容形象化,帮助学生理解记忆。例如:在讲到向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、无穷级数等内容的时候。运用多媒体将这些理论概念具体化、图像化就可以帮助学生多所学内容得到充分的理解,让学生更加清晰的了解在高等数学中必须掌握的内容。还可以帮助学生进行发散思维,让学生从多方面进行考虑,分析解题的方法。
除此之外,在教学中还可以在网络上找一些其他学习的相关教学视频课件,这样不仅可以帮助学生理解教学内容,更重要的是在这些课件的使用还可能帮助教师提升自己的教学水平,如此一来就可以是教学质量更上一个层次。
三、灵活运用多种教学模式,促成自主学习
伴随着科学技术水平的不断提升,信息技术被广泛应用到教学活动中,并发挥着十分重要的作用。然而,当前信息技术教学仍处在初步发展阶段,教学方法及教学模式还没有形成一定的规模。那么,如何才能够有效地提高教学效果,那么,怎样科学、合理地利用信息技术培养学生的综合素养,就成为教职人员需要深思的问题。以下简要针对初中信息技术的相关内容进行探讨。
一、应用分层教学方法
在日常教学期间,假如老师应用统一的教学模式进行教学活动,很容易使那些基础较为薄弱、接受能力较差的学生感觉学习困难,而一些学习能力较强、基础良好的学生又会觉得教学内容过于简单。长此以往,成绩较差的学生会由于无法听懂教师讲课内容而厌恶学习,成绩较好的学生会由于已经学会而不停讲课。所以,作为初中信息技术课程的老师,需要依据学生的真实情况进行教学内容设定,利用分层教学的方法有针对性地指导学生掌握相关知识。具体可以从以下几方面入手;其一,了解学生的信息技术能力,将学生划分成高、中、低三个层面,在进行课程讲解期间为学生设定不同的任务;其二,教职人员应细致分析教材内容,合理设定教学目标,使其同学生的自身水平相吻合;其三,对课堂练习内容进行分册设计,从而让每一名学生都能够有发挥的余地,就比如说在进行图表知识讲解期间,主要的教学目的是让学生掌握图表的各项操作,并进行灵活应用,教学难点让学生利用Excel表格进行数据处理,找寻出其中包含的隐藏数据。这期间,就会涉及图表的排序、图表类别的选取等细节操作。教师在设计分层教学内容时,就可以先让基础较为薄弱的学生把数据信息变化成图表,然后让成绩一般的学生依据信息的特征选取相应的图表类型,最后让成绩较好的学生完成整体创建图表的任务,并发掘其中的隐藏数据。通过这样的教学方法,可以充分带动学生共同参与到图表的制作中,让学生获取成功感悟,对信息技术课程产生兴趣。
二、应用任务驱动教学方法
任务驱动的教学方法指的是在进行课程讲解时,把需要讲解的内容穿插入学习的任务中,学生经过思考、分析、互相交流等行为,在教师的辅导帮助下完成设定任务,找寻处理问题的途径,并潜移默化掌握新的信息技术知识。对于初中信息技术教学来讲,其较为常用的任务驱动教学方法主要包含以下几个类别:其一,利用成果进行驱动;其二,利用情感进行驱动;其三,利用生活进行驱动。利用成果进行驱动就是为学生展示一些良好的信息技术作品,从而激发学生的学习积极性;利用情感进行驱动就是为学生创建情感氛围,从而引起学生的共鸣;利用生活进行驱动就是将信息技术的相关知识点同学生的日常生活关联起来,缩减学生对其的陌生感。利用任务驱动教学方法进行信息技术课程讲解,能够帮助学生更好地掌握学习方法,提高教学质量,使得学生能够分享成功的快乐,激发学生的学习兴趣。
总而言之,对于初中的信息技术教学来讲,教职人员应不断转变自身的教学思想,利用多种教学模式激发学生的学习积极性,为学生以后的成长及发展夯实基础。
参考文献:
一、转变学生思想,充分调动其学习的主动性和积极性
信息技术课程是一门基础学科,任务设计时要注意学生的特点和知识接受能力的差异,因材施教,加强分层次指导,使每个学生都能在原有的基础上得到提高。我们知道一门课程如果孤立地进行教学,往往得不到好的效果。因此,任务的设计还应尽量使本学科与其他学科相联系,与学生思想品德教育相联系,走课程整合之路。这样可以充分利用现有资源,发挥设备的最大潜力,在有限的物质基础上实施高质量和高效率的教育。
对于中学生而言,他们面临的升学压力较大,学业负担较重,因而极易产生心理误区,认为只有升学考试中必考的科目才是学习的主要内容和重点内容,而对信息技术这一学科的重要性认识不足,根本没有用心去学或是没有精力去认真学习信息技术。因此,要提高中学信息技术的课堂教学效率,首先就要转变学生的思想,使他们充分认识到信息技术在他们今后人生道路上的重要性,让他们明白学习信息技术的重要性,从而变被动接受为主动学习,充分调动学生学习的积极性和主动性,从而促进课堂效率的提高。
二、精心安排课前导入,激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,是激发学生认真学习的基础和前提。在教学的过程中,认真准备导入内容,可以有效地提起学生学习的兴趣,提高课堂教学效率。在实际教学过程中,可以采用以下几种方式进行课堂导入:
1、问题式。在导入中提出问题,能让学生在学习过程中有一个比较明确的目标,有利于帮助他们把握重点知识内容。一般问题导入式可以分为两种:⑴在正式开始教学之前直接向学生提出一些问题,让学生带着这些问题去学习新的内容,并且通过教师的讲解和同学相互间的交流讨论来解决这些问题,最终让学生对所学的知识印象深刻,达到授业解惑的目的;⑵在教授新知识之前,直接向学生提出本堂课学习的重点内容,让学生在学习的过程中能把握重心。通过问题式的课前导人,能够帮助学生明确目标,抓住学习重点,激发学生的学习兴趣。
2、演示式。这种导入法是指针对本堂课的学习内容制作一些课件进行演示,从而引起学生的兴趣。例如,在教授利用Word制作电子贺卡时,教师就可以首先展示一些比较精美的贺卡,引起学生的学习兴趣和激情,令他们萌生出比较强烈的学习愿望,为下面课程的顺利进行奠定基础。
3、注重信息反馈。及时收集学生的反馈信息,可以把握学生对讲课内容的掌握情况,及时发现问题,以便调整教学。在教学中,常常会出现这种情况,教师上完一堂课后,自我感觉良好,而实际上学生们听得云里雾里,一塌糊涂。这就要求教师在讲课中注意观察学生的神态、表情、动作等细节表现,以便了解学生对所讲内容是否理解,是否感兴趣。此外,还可以通过实时提问的方式进行,在教学中预先设计一些与教学内容相关的问题,通过在课堂上的提问,可以很方便地了解学生们对新知识的掌握情况。
三、采用多种教学模式,运用科学的教学方法
1、课堂讲授和演示法。通常在每学期的初始阶段学习基础知识时,最好采用课堂讲授模式。而在信息技术中,最主要的是要培养学生的动手实践能力,要求学生能够掌握一些基本的操作,因而采用演示法,通过教师的演示,指出实际操作的重点、难点,学生通过观察了解相关的知识,掌握操作要点。
2、自主学习。对于信息技术中涉及的一些制作幻灯片、小报等操作性或是综合性的内容,可以采用自主学习的方法,一方面激发学生探索新知的欲望,另一方面也为学生提供了展示自我的平台。
3、任务驱动。任务驱动是建立在建构主义教学理论基础上的教学模式。教师通过精心设计的教学任务,将本堂课的重点内容蕴涵在教学任务之中,引导学生完成任务,从而获得相关知识。让学生在典型的信息处理“任务”的驱动下开展学习活动,引导学生由简到繁逐步完成教学任务。从中培养学生分析问题、解决问题和动手处理问题的能力。通过这种模式不仅能调动学生学习的积极性,同时还能使学生的特性得以充分地发挥。
信息技术是一门飞速发展的技术,它在初中教学中的应用是社会发展的需要,并越来越受到教育界的重视和学生的喜爱,因此树立科学的教学理念,探索新型的教学方法,培养具有一定科学精神和创新意识以及深入学习信息技术能力的学生,已成为我们初中信息技术教师义不容辞的责任。
一、巧设“导语”
良好的开端是一节课成功的基础。因此每节课的开始,教师的“导”是很关键的,是一节课的开场白,既可以调动学生的学习兴趣,也可以让学生愉悦身心,唤起他们更高的学习热情。作为教师应当注重“导语”的设计,使它能够充分调动学生兴趣、乐于去学新的知识。
中学生的年龄、心理决定了他们对各种新生事物充满了好奇,有极强的求知欲。作为教师,应该高度重视并充分利用学生的这种积极的心理因素。根据不同的教学内容,设计出能够引发学生好奇心和产生兴趣的“导语”导入新课,从而缩短学生同教材的距离,使他们乐学。
当然这儿所说的“导语”,不仅仅是指“语言”,还可以是“范例”。让学生看与本节课内容相关的教师制作的成品。比如讲解Word时,我就根据教材内容精心设计出能够反映每节课知识点的范例,“春”、“海滨仲夏夜”、“高智商的青年如何拥有健康人格”、“父亲节贺卡”、以“环保”为主题的用Word设计的板报……用这些生动、形象的具体事例,激起学生学习的热情。
总之,上课伊始,巧设“导语”,让学生感到新奇、有悬念、有学头,从而愿意学、喜欢听。古人云:学起于思,思源于疑。学生的质疑、求知欲望被激发起来了,作为教师当然就可以顺水推舟,将学生带入知识的海洋。
二、任务驱动
让学生有目的的学习和实践,可以提高学习效率,锻炼学生的学习和探索能力。我经常精心设计一些作品,在一堂课的开始,让学生自己试着实现,然后根据他们的实习结果,有针对性地补充讲解。比如,学习Word中图文混排时,我先给他们展示了一张图文并茂,版式精美的“父亲节贺卡”,其中包括了图片的典型格式应用、图片作为背景及各种文字环绕方式。如我所愿,学生的思维非常活跃,他们进行了各种尝试,对于我补充的内容,他们也掌握得既快又牢。
美国教育家杜威说:“教育的目标在于使人能够继续教育自己。” “任务驱动”的教学模式正在逐步改变着传统的教学模式,以它特有的优势展示着强大的生命力。
三、演示、实践
结合多媒体课件,充分利用“传奇世纪”电子教室的“教师演示”功能,把学生机的屏幕锁定,使学生机的屏幕信息与教师机一致。这样再将教学过程中的重点操作步骤一步一步演示给学生看,一边演示一边讲解。一堂课我一般只安排15~20分钟进行讲解、示范,并力求讲话幽默风趣、有感染力。当然按照教材内容与学生的实际接受能力,一堂课的内容可以一次讲完,也可以分几次进行,讲完一个问题就让学生上机实践,等他们掌握以后再讲下一个知识点。尽量精讲、少讲,把时间最大限度放给学生去上机实践。
因为信息技术是一门实践性、操作性很强的学科,所以我觉得应该让学生在理解理论知识的基础上,保证有充足的时间去实践所学的理论知识,并探索课本没有的知识,扩大知识面,更好地培养学生应用信息技术的能力。同时,在学生操作时,教师应多巡视指导,做到所学知识能够随学、随练、随巩固,从而促进学生的学习。
四、学生示范
教师的示范在信息技术教学中起着积极的主导作用,而学生的操作示范对全体学生的学习更有推动和促进作用。每当学生有好的作品完成,我都会借助“传奇世纪”电子教室的“学生示范”功能,展示给全班同学,同时提出表扬鼓励。这不仅会激发他的学习兴趣,对其他同学也有很好的促进作用。
五、分组学习
师生之间可以相互学习,学生之间也可相互探讨,相互切磋。学生的思维比较活跃,教师一定不要低估学生的能力。每个班我都挑选几个出色的学生,作为小组长和我一起进行辅导。这样一方面小组长可以帮助还没学会的同学及时巩固所学知识,不让任何一个学生掉队;另一方面学生提出的问题也可以得到及时解决;而且在相互讨论中,每个人还可以获取新的知识,受到新的启发,共同进步。遇到小组长解决不了的问题,教师协助解决。每个学期末我都会评出助人标兵、优秀小组长、优秀合作小组等,使学生能够体验多层面的成功。实践证明这种方法效果很好。
六、适时表扬
课堂上老师多表扬,多评比。做任何一件事情,如果在完成过程中对它失去了信心,那最后的结果则是以失败而告终。因此,我在计算机学习过程中以激励为主,多鼓励,少批评,通过各种活动来增加学生战胜困难的信心与决心。由于孩子喜欢听表扬,老师就不要吝惜你的语言,多给他们一些鼓励的话语,如:“今天你做得最好”,“某某最出色”,“好样的”等。 还要注意多给学生创造成功的机会,因材施教,适当降低操作任务的难度,让每个学生都有一种成功感,可以激发他们学习的兴趣,增强自信心。
当然,上述几种教学方法在实际的教学过程中不是孤立存在的,而是相互渗透、相互促进的。新形势赋予我们新的任务,新任务又指引我们探索新的方法。“教无定法”在某种意义上是有一定道理的。教学方法必然具有多样性、灵活搭配性和创新性。这就需要我们不断地根据具体的教学内容和学生的实际情况实践、创新,设计最好的教学方法,从而不断激发学生的学习兴趣,使他们不断体验成功。
参考文献:
关键字
信息技术;教学方法;研究
【中图分类号】G434文献标识码:B文章编号:1673-8500(2013)01-0270-01
中学信息技术课,是一项融知识性和技能性为一体的基础性学科教育,是一门新兴学科,与传统学科相比较它的教学理念体系、教学模式、教学思想都远还没有定型,另外,由于信息技术课又具有几个非常突出的学科特点:突出的技术应用性、迅速的变化性和鲜明的社会时代性,因此,其教学方法决不能完全沿用传统的教学方法,而应有其独特的教学方法。教学实践证明,在信息技术教学中,学生最初对计算机都充满着好奇,都非常想学,但随着信息技术教学内容的深入,有的内容需要记忆,且枯燥无味,难度增大,学生的学习兴趣就日益减退,这时就需要教师善于引导,根据信息技术的学科特点,设计合适的教学方法。在近几年的信息技术教学中,我总结了以下几点行之有效的方法:
1运用各种手段,激发学习兴趣
“兴趣”是学生求知欲的源泉,也是启迪学生积极思维的手段。教师在教学中要抓住时机,对学生加以引导、扶植和培养,注意启发学生的好奇心,耐心解答学生提出的各种问题,鼓励学生的每一点进步,点拨学生的每一个困惑,充分调动学生学习的积极性和主动性,使学生在学会和会学中不断取得进步,比如在介绍基于图形用户界面的Windows系统时,在学生不熟悉计算机的情况下,可预先示范改换桌面图案或背景、改变图标下字体的大小、随意拖动任务栏和调整窗口的大小等等,让学生感知Windows系统的魅力所在,从而激发他们学习的兴趣;又如在教计算机操作系统时,由于Windows系统的人机交互性强,有些学生在对课堂教学内容有了一定的了解后,就会在上机时做出一定花样,诸如将系统桌面的图标移动或改变桌面的背景等等,这时老师可请这些学生上台给其他学生介绍他们的“经验”,这样,学生不仅通过相互传授了解更多的内容,也激发了更浓的学习兴趣。当然,也要告诫学生,一些随意操作可能会影响计算机系统的正常工作,不能随意改变系统设置。
在教学中,采用兴趣激励法,将学生的学习兴趣转化为学习知识的动力,使学生在浓厚兴趣的推动下学习,不仅效率高,还会使学生产生学习的价值感、荣誉感和喜悦感,从而学习兴趣进一步深化,形成良性循环。
2根据教学内容,设计教学方法
目前,我们在信息技术教学中,普遍采用的就是“任务驱动”教学法,即把每一个教学内容隐含在每一个具体的任务之中,让学生在教师的指导下,通过完成一个个任务来逐步掌握知识。例如在学习“中文Word2000的功能和使用”一章时,要求每一位同学编制一份精美的班级小报,此任务中隐含着本章的几个知识点:①Word2000的基本概念和如何建立编辑文档;②设置字体、字号,段落排版;③页面设置及文档的打印;④Word2000的图形功能;⑤Word2000的表格功能。“任务教学法”便于学生由浅入深,循序渐进地学好信息技术的知识和技能,但是,这种教学有时不易从整体上把握知识结构,因此,在下达任务时,要让学生明确学习目标,在操作过程中把握知识点,在完成任务后指导解决难点,共同归纳任务中涉及的知识、概念,使之系统化。
3利用益智游戏,渗透寓教于乐
爱玩是每个学生的天性,很多学生在上信息技术课时,往往会在老师不注意时,偷玩游戏。我的做法是把学生最喜欢、最热衷的游戏引入课堂,把学生潜在的学习势能转化为动能,并取得了意想不到的效果。例如在《单击鼠标玩游戏》的案例中,在学生已掌握鼠标基本操作的基础上,教师简单示范、讲解游戏《飞牌》,留出大部分时间给学生操作练习,不仅能让学生在游戏的过程中练习单击和双击操作,还能培养学生的敏锐洞察力和应变能力。把游戏作为教学的手段,以富有趣味的途径将知识、技能传授给学生,使学生在玩的过程中不断积累操作经验,提高操作熟练程度。
4注重教学演示、加强同步操作
信息技术是一门集信息科学常识和常用信息技术于一体的基础性学科。开设信息技术课的目的就是培养学生利用计算机解决实际问题的能力,因此,如何才能使学生熟练地掌握实际操作技能就成为许多老师共同关注的问题,演示、操作同步教学法不失为一种行之有效的方法。所谓演示、操作同步教学法就是教师边讲解边操作示范,操作过程一步步展示在学生面前,让学生直接感知、模仿和操作,从而加强对知识的理解和记忆,领会操作要领。比如,在学习窗口的基本操作这一知识点时,教师边讲解边操作演示窗口的移动、最小化、恢复、组织和关闭等,学生边听讲边进行同步操作。实践证明,学生通过亲自上机实践,既掌握了操作技能,又更好地理解和掌握所学知识。同时,教师还要充分利用上机实践课,加强分层指导,给学生布置学习任务,通过实际操作培养学生观察、构思、创新的能力。比如,在学关于word文字处理软件时,教师自己准备设计好所在学校的信封,并适当提示基本操作要点,比如制作邮政编码方格方法,框线宽度,文字位置、大小以及颜色等,要求学生照原样制作,并鼓励他们通过软件本身的帮助系统来寻求操作方法。学生通过这样的实际操作训练,相互交流、学习,取长补短,不仅巩固了所学知识,还提高了自学和应用能力。
一般来说,数学教学内容本身大都是固定的知识和理论,且具有较强的逻辑思维性,需要开发学生的思维才能达到预期效果。而其知识本身的教学枯燥无味、平淡无奇,使学生不愿意听,甚至昏昏欲睡。要打破这种局面,靠教师对学生训斥恐怕不奏效,而如果运用一点幽默艺术,却能收到意想不到的效果。例如:炎炎夏日的第五节课,部分学生两眼迷离,睡意朦胧,有的干脆伏到桌面上,准备小憩。这时我停止讲课,而是讲了一个故事:“听说有一个小企鹅,在跟老师学垒巢的时候,总是爱把头和脖子贴到地面上呆一会。老师问这是什么意思?小企鹅回答,这是对师傅的礼貌。由此我深受启发,有些同学,上课不注意听讲,总是喜欢把头贴到桌子上,大概也是缘于此吧!”话音一落,笑声骤起,困意全无,兴趣骤起,专心致志。
不仅课堂沉闷时需要幽默活跃的氛围,而且在个别的学生开小差时,使用一点幽默也是很奏效的。一次,有两位学生互使眼色,小声唠叨。我走了过去,用教鞭在其中一位的头上轻轻的敲了三下,然后说:“据说,当年孙悟空拜师学艺,课上嘻笑调皮,老师就在他的头上敲了三下,示意让他三更的时候去找老师,孙悟空心领神会,如约而至,所以老师将武功传授给他,不知今天我在你身上运用此法,能否明白老师的用意”。学生大笑,那两位同学面带愧色,从此课上专心致志,而且对讲课内容兴趣盎然,思维敏捷,成绩突出,连我都感到吃惊,由此可见,学生的兴趣一旦激发,那其潜能将会滚滚而至。
二、现代教育技术法
现代教育技术在教学时,既可以省时省事,又可以化静为动、化虚为实、化难为易、化抽象为具体。在数学教学中,充分利用多媒体辅助教学,能增强数学教学的趣味性,使学生对数学产生浓厚兴趣。兴趣是最好的老师,在教学中,充分发挥多媒体技术,声像兼备、动静结合的优势,激发学生的兴趣。例如,在讲初三数学《切线长定理》内容时,为了能把枯燥的符号变成条东的音符,我借助多媒体教学传递教学信息,我是这样进行教学引言的:“昨天我女儿从幼儿园回来,吵着要测出篮球的直径,我冥思苦想了一夜,也没有想出来一个绝妙的测量方法,哪位同学能利用所学知识帮我解决这个问题?”学生自主发言,开动脑筋,积极参与讨论测量方法。随后利用多媒体大屏幕将篮球实物抽象为几何图形。进而提问:“在测量球体的直径的过程中,你还发现圆外一点P与切点A、B之间的线段PA、PB存在着怎样的关系,那么圆外任意一点是否都具备这种性质呢?”
由此可见,利用课件辅助教学,学生既有学习兴趣,又加深了感性认识,并促使它们由感性认识向理性认识转化。合理地使用现代教育手段,能够有效地打开学生感官的窗户,思维的闸门,讷格调动学生的学习积极性。
它是根据中学生具有好奇心的特点,给学生提供一定的材料,让学生充分发现和解决问题的一种方法。如,在学习“空间两个平面的位置关系”时,可先让学生仔细观察教室的墙壁、天花板、桌面、地面等之间的关系,积极发现空间的两个平面的两种位置关系。学生心理上有了满意感,为后面学习奠定基础。
二、研究法
它是根据学生已有认识和研究方法诱导迁移,让他们充分讨论的一种方法。学习对数函数时,前面已学过了指数函数,都是从定义及其一般形式、图像形状和作法、性质及应用三方面研究的,对数函数仍然研究这几个方面。学生顿有所悟,让学生以小组为单位进行讨论,从而展开了“对数函数”内容学习。以这种方式导入新课,学生整体轮廓清晰,方向明确,能在接受新知识的同时体会数学方法。
三、强调法
它是根据中学生对有意义的事物感兴趣的特点,首先叙述本课或本章的重要意义的一种方法。如学习“复数”时,先强调:有一种新数,十八世纪以后,它就在数学、力学和电学中得到了应用,现在已成为科学技术中普遍使用的一种工具,它就是复数。然后由数的概念推广引入复数,可以吸引学生的注意力。
四、直接法
它是一种上课就把要解决的问题提出来的一种方法。如学习“三垂线定理”时,先把定理的内容板书在黑板上,让学生分清定理的条件与结论后,然后证明过程十分容易进展。
五、反馈法
它是根据信息论的反馈原理,给学生提出一些问题,根据学生反馈效果,给予肯定或纠正后导入新课的一种方法。如,在学习“同角三角函数的基本关系式”后,学习它在求值、化简、三角恒等式证明的应用就水到渠成了。
六、设疑法
它是根据中学生爱追根求源的心理特点,一上课就给学生创设矛盾、设置悬念,引起思考,使学生产生迫切学习的浓厚兴趣,诱导学生由疑到思,由思到知的一种方法。如,学习“球的体积”时,先给学生提出:我们能否利用前面柱、锥体的体积公式推出球的体积公式呢?将一个底面半径和高都等于球半径的圆柱,挖去一个以圆柱的上底为底面、下底面圆心为顶点的圆锥,剩余的体积与半球的体积会相等吗?学生带着这样的疑问,使球的体积公式的推导十分顺利。
0引言
随着科学技术的快速发展,人类社会已进入信息化时代。作为信息技术两大支柱之一的光电子技术已成为科学研究领域的一颗璀璨的新星。光电子技术是由光学和半导体电子学结合形成的一门高新技术学科。
微纳加工技术的不断进步促使新型光电材料的研究加快,为光电子器件的实现提供基础。进入信息时代以来,信息材料由电子信息材料、微电子信息材料向光电子信息材料转变。光电子技术不仅使信息技术有了突破性进展,而且被广泛应用于光电显示、照明、军事、生物医学、光电探测、光电储存、高精度光谱分析等领域,因此光电子技术受到了研究所及企业的广泛关注,促使很多高校开设光电子技术这门课程[1]。光电子技术作为我国的战略性产业结构的重点领域,作为新兴的尖端行业需要大量的专业性人才,正需要高校不断地输送人才。如何培养专业知识强、综合素质高、实践能力优异的人才,是当前光电子技术课程教学的热点话题。
经济的发展和科技的进步使多媒体技术应用在课堂教学,给传统课堂教学带来了根本性变革[2]。多媒体技术在教学上的运用是通过电子教案、模拟交互过程、网络多媒体教学[3]、仿真工艺过程等实现的。目前,国内高校主要采用电子教案和形象教学的教学方法,利用其简便、虚拟、灵动等特点有效地引导学生学习。本文结合自己的教学方法和他人先进的教学经验,广泛搜集学生的反馈意见,探讨该课程的电子教案和形象教学的教学方法,为提高学生学习的主动性、积极性提供帮助。
1电子教案教学
2001年,国家教委关于提高高校教学质量的要求。经过十几年的教学改革,高等学校中电子教案已经普及。电子教案已作为教学中一种必不可少的教学手段。电子教案与传统板书有很大的不同,其主要的区别就是电子教案不仅教师自己上课要看,而且内容要投影到屏幕上让学生也能看到。电子教案包括了教师上课的全部板书、板画及一些用语言难以表达的动感情景。结合电子教案和黑板书写,可以增大课堂容量,让学生在美妙、舒适的环境中学习知识,增强学习效果,所以电子教案备受广大师生的青睐。在传统教学中,教师需花费大量时间用于黑板教学。电子教案使教师在授课时能够节约时间,从而给学生足够的独立思考时间,进而巩固所学知识点,增强学生的学习乐趣。利用电子教案可以清晰地展现一些抽象的概念,让学生对知识的认知由感性认知升华到理性认知。
在传统教学和电子教案教学中,教师的主导作用是教学过程能够高效率进行的保障。充分利用电子教案教学和传统教学的优势,形成以教师为主体,电子教案为辅助的模式进行教学。在课堂教学过程中,教师的主导作用通过引导、点拨、启发等方式来实现,这是电子教案无法替代的。
电子教案除了向同学们展示书本中的内容,还可把最新的科技成果引入课堂。从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的内容,吸引学生的注意力,激发学生对光电子技术课程的兴趣。在利用电子教案教学过程中,部分教师过分依赖电子教案和现代教学设施,只是轻轻地点击鼠标,面对着屏幕讲课,最终不能达到授业解惑的目的。所以,需发挥教师的主导作用,以电子教案作为一种途径,最终提高教学质量[4]。
2形象教学
在光电子技术课程学习过程中,逻辑推导内容较多,要求以大学数学为基础,并具备物理学、光通信、材料学等多学科的知识体系,致使部分学生对其缺乏兴趣,最终影响到教学的效果。在教学过程中,如何摆脱枯燥、乏味的理论讲解,提高学生学习的兴趣,加深对知识的理解和巩固,是教师需要认真思考的问题。教师可以运用形象教学,深入浅出地分析知识点,从而达到事半功倍的效果。形象教学就是将抽象的理论和概念用语言重新表述,通过形象、趣味性的比喻,促进学生对知识的理解。
以光电子技术课程中雪崩光电二极管为例,其机理就是发生雪崩效应。在雪崩二极管中的雪崩效应抽象而且不易理解,教师可基于对雪崩二极管机制的理解制成生动、辅助理解的PPT图画,启迪学生的思维。在讲授的过程中,教师也可结合生活知识对知识进行类比。比如登山时,决不能顺着山边向下扔石子儿:(1)有击中他人的可能,从而对其生命构成威胁;(2)有可能引发雪崩。虽然一枚小石子只能撞动几块差不多大小的石头,但当有足够数量的石头翻滚起来时,就可能会使大块的岩石松动下滑。最终,这一颗小小的石子就能引发一场雪崩。上述比较形象,学生也容易掌握。
收稿日期:2007―01―25
作者简介:李强(1980―),男,黑龙江齐齐哈尔人,齐齐哈尔大学理学院助教,哈尔滨师范大学数学系2005级研究生,研究方向:高等数学教学与研究
今天的世界是一个科学技术高速发展的世界,全球以经济和科技为基础的综合国力竞争日趋激烈,竞争的关键是人才的竞争,实质上就是教育的竞争,从基础抓起,提高全民族的科学文化素质,培养优秀的社会主义建设人才的重任就落在了教师的肩上。作为教育教学工作的最主要实施者的教师,在这场竞争中扮演着重要的角色。
随着我国基础教育改革的深入和教师教育新理念的兴起,教师的继续教育愈来愈受到前所未有的重视。充分认识继续教育的重要性,提高继续教育教学效果具有重要的意义。
一、中学数学教师继续教育的重要性
数学作为当代科学的基础,在今天有了长足的发展,国际上日益产生的数学科研新成果都对数学产生着深远的影响。随着中学数学教学的改革,我国中学数学课本里也已经融入了从前大学才接触到的导数、概率等知识。近年来,中学生奥林匹克数学竞赛试题对数学应用能力和知识理解的考察都加大了难度,诸多问题只有在很好地理解中学数学的知识的基础上才能得到解决,而这些知识如果能够在讲授的时候将其内涵和外延都解释清楚,进而进行一定的高等数学思想的渗透,无疑对学生的理解和学习有巨大的帮助,而且能够更好地激发学生的学习兴趣。这就对承担中学数学教学任务的中学数学老师提出了更高的要求。
如果没有好的教材,提高教学质量只能是一句空话;但是如果只有好的教材,却没有高素质的教师,提高教学质量仍然只是一句空话。在教材与教师之间,教师的重要性更为显著。在整个教学过程中,能够驾轻就熟、深入浅出地讲解知识,能够融会贯通每一个概念、每一个定理,能够说明每一个问题的来龙去脉,这都是每一个优秀数学教师在不断追求的优秀品质。
作为一名中学数学教师,仅仅懂得一点初等数学是远远不够的,读懂教材、弄清教学大纲是最基本的要求,现在的中学数学教育要求更高水平和能力的老师,他必须具备较好的数学专业知识,拥有较好的数学思想,从而使自己的立足点更高,这样才能使初等数学问题越显得简单,才能游刃有余。例如,在实数域里不好理解的某些东西,从复数域的观点看就清楚了;在中学的数列求和求通项问题,用级数理解就清楚多了;函数最值问题,用导数的几何意义理解就一目了然了。
二、中学数学教师继续教育课程教学方法的几点建议
在集中型教师继续教育模式中,课堂教学过程是制约教师继续教育成效的关键环节,也是影响教师的继续教育成果的关键因素。
1.注重高等数学与初等数学的融合
在中学数学教师继续教育的数学课上,讲授高等数学知识,无疑是重要的,但如果能在讲授高等数学知识同时,注重高等数学与初等数学的融合,将取得更好的教学效果。我们都知道,许多高等数学的理论是由初等数学问题引发的,是建立在一些初等数学问题之上的,例如图论中的基础问题:一笔画问题,对一笔画问题的研究使图论得到丰富和发展,可以说没有一笔画问题就没有图论。反之将高等数学思想方法运用到初等数学学习研究中去,也将获得事半功倍的效果。
此法不但对于三个实数的情况有效,对于多个实数的情形也一样有效。
如果在继续教育课程中讲授高等数学的时候,能够将这些问题联系起来,既能激发兴趣,帮助中学数学教师学好高等数学,又有益于今后的中学数学教学。从数学研究的对象和性质来看,高等数学和初等数学都是对客观现实进行不断抽象,进而从量的角度对客观现实进行研究;从数学概念与原理等的联系看,初等数学和高等数学的重要概念、定理存在着辩证统一关系。因此,高等数学不是凌驾于初等数学之上,它们之间是紧密联系的一个辩证统一的整体,注重高等数学与初等数学的融合,数学各部分的融合,几何概念和算术概念的融合等,在数学教育中意义重大,影响深远。
2.注重变量与常量、直线与曲线等数学概念的辩证统一,培养极限思想
我们知道,加速运动的车辆的速度,在整个运动过程中是变量,在一个微小的时间内变化极小,可以看作常量,而在一个特定的时刻,它的速度就是常量。再如在一条曲线的微小局部,曲线可以看作是直线,例如我们生活的地球,站在宇宙空间上看,它的表面是一个弯曲的球面,而我们站在地球上看,地球的表面就是平面。而从高等几何的观点,在空间的无穷远处存在无穷远点,一条直线在任何一个有限平面内保持平直,但直线的两端相交于无穷远点,直线也就成了曲线。这就是极限思想。
3.结合其它学科,赋予高等数学知识更多色彩,让数学课堂教育更为生动有趣
数学知识的理解有多个角度和方式,注重数学思想的培养对中学数学教师在今后的教学研究有重要的意义。
例如:高等数学极限中有数列,我们知道,当n趋于无穷大的时候,永远无限接近0,却不能达到0;这与战国时代哲学家庄周所著的《庄子•天下篇》引用过的一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”有异曲同工之妙。
又如:在高等数学中的稠密的定义如下:A、B是两个集合,A是B的子集,且A不等于B,如果集合A的闭包等于集合B,那么就说集合A在集合B中稠密,或者说集合A是集合B的稠密子集。这个概念说明,在集合B中任何一个地方都有集合A的元素,而集合B又没有完全被集合A充满。这是非常好的一个性质,它能够帮助我们在集合B中精确解不容易找到的情况下,通过集合A的解来进行逼近,以求得最佳解。在我国的古诗中有这样一句话“春城无处不飞花”,用来形容稠密再恰当不过了。
参考文献 :
引言
通常人们认为中国在长达数千年历史上科技均领先于西方,只是近代才开始衰落。《九章算术》、圆周率、四大发明等都是中国科技领先的象征。明代开始的八股取士制度及清朝思想禁锢才造成中国持续几百年的衰落,近代与西方巨大的科技差距造成被动挨打的局面。然而原因真的是这样的吗?现实是历史的积分。中国科技的落后不是几百年或几个朝代造成的,而是关乎几千年中国发展的历史,是中国文化发展的必然结果。中国科技落后的根源早在国家政体形成之初就已产生并随着封建制度的发展和变化而更加明显。本文试图从文化发展的各个阶段的特点,说明文化对科技的强大影响力,并为新时期中国科学技术发展提供一定的借鉴。
在本文开始之前需要首先界定什么是科学,什么是技术。科学是寻求现象本质的活动,是一种理性的逻辑思维,一般表现为理论形态。科学是非保密性质的,不能转让和出卖,无强烈的沽誉主义色彩和商业性质,如《欧几里得几何原理》。技术则来自某种认识或经验的升华,用于改造世界。技术可以保密、出卖或转让,具有强烈的商业性质和实用价值,如中国古代四大发明。从上面比较可以看出,科学是一种处理问题、思考问题的思维方式;技术是对实际处理问题经验的积累和提炼。而人的思维方式强烈地受到文化的影响,技术则与人们从事的具体活动内容相关。
一、文化萌芽时期对科学产生的基础性作用。
人类在原始社会由于认识能力有限,对自己经验资历尚不了解的那一部分自然现象及战争、生死、疾病、气候等,试图控制、驾驭或理解这些现象,便产生了原始的巫术及万物有灵的观念。人们试图根据自己的形象理解周围未知的世界,并赋予人的思维。随着生产力的发展,在人类生产实践和对抗自然的过程中产生的英雄事迹经口口相传,同时受万物有灵观念的影响,便构成了最初的神话。神话的创作是人类意识觉醒的开始,是人类开始思考自然与人及人与人关系的标志[1]。各民族的神话深受其地理环境、生产实践方式及民族间交流的影响,反映了各民族初期的原始思维,对后续文明国家的产生及文化的发展产生了深刻的影响。
古希腊第一部记录神话传说的是《荷马史诗》,诞生于公元前九世纪至公元前八世纪。主要记载迈锡尼文明(BC.1500-BC.1200)时期的传说和神话,又有对荷马时代社会情况的反映。在荷马史诗中,众神最大的特点是“神人同形同性”。众神拥有人的种种情感和思维,包括人性的种种弱点。他们骄傲、残忍、贪婪、虚荣、固执,但同时也歌颂智慧、勇气和为荣誉而战的精神[2]。如众神之王宙斯以贪花好色著称,背着妻子专门勾引凡间女子。因此在希腊人看来,既然神和凡人一样不完美,那么在尘世间,谁都不应该高高在上。这近似非宗教、无神论的原始民族,当他们跨入文明时代,要他们放弃个人自由绝对服从君主专制,是不可思议的,不符合他们的文化传统。同时理性也是古希腊神话众神的一个重要特征。美国历史学家伊迪斯·汉密尔顿在《希腊方式》对古希腊神话进行了研究,对古希腊神话中的理性给予了高度评价,如对阿波罗神赋予了秩序神的理性内涵[3]。
中国第一部记录神话传说的是《山海经》。神话中记录的众神多是半人半兽的形象。如伏羲女娲为人面蛇身,炎帝神农为人身牛头,黄帝长着四张脸对着四个方向。各神特征为超凡脱俗,不食人间烟火,具有崇高的品德和伟大的献身精神。世人只能追颂与膜拜[4]。这种把上古英雄人物圣德化,使得神话人物身上的弱点和野性消失得干干净净,只剩下道貌岸然和冠冕堂皇。这种原始思维容易造成崇拜的盲目性和绝对性,从而丧失对独立个性的追求与思考,使得个人只能依附于圣王的领导,为文明时期君主专制奠定了文化基础[4]。
从古希腊与中国神话传说比较中可以看出二者最大的区别在于“人本主义”和“集体主义”。人本主义强调人的地位、价值和尊严。认为“人是万物的尺度”。崇尚英雄主义精神和自由的意志。集体主义重视团体的利益、目标和需求,强调服从与遵守,重视社会规范及责任而非个人喜好,崇尚为集体的牺牲精神。由于人本主义对人的地位的肯定及对自由的追求,催生了后来古希腊城邦的民主制和法制精神。而自由、民主和法制是科学产生的必要条件[5],这些在中国文化早期都不具备。
随着原始氏族社会的解体,古希腊形成了200多个大大小小的城邦。各城邦经工商业奴隶主和平民与氏族贵族的斗争与妥协,在公元前6世纪建立起了以雅典“公民大会”、斯巴达“长老会”为代表的民主制度[6]。中国在原始社会向文明社会过渡期间,氏族血缘组织并未走向解体,而是以蜕变的方式改组成宗法性质的家族组织并先后建立起了奴隶制国家——夏、商、周。夏商周时期中国同希腊一样存在众多邦国,但二者无论在社会基本单元组成、经济、生产生活还是文化思维方式都存在明显的区别。
二、古希腊和春秋战国时期文化对科学发展的决定性作用。
古希腊在公元前6世纪~前146年进入文化发展全盛期。各种思想迸发。主要代表人物有泰勒斯(624-546 BC)、毕达哥拉斯(582-496 BC)、赫拉克利特(540-480 BC)、德谟克利特(460-370 BC)、苏格拉底(469-399 BC)、柏拉图(427-347 BC)、亚里士多德(384-322 BC)等。希腊哲学家关心的首要问题是“认识你自己”。这是德尔菲阿波罗神庙最有名的一句箴言,也是希腊精神生活的缩写[7]。什么是“认识”?“认识”为什么一定要指向“自己”?这是希腊哲学家反复询问的问题。我们通常是通过我们与他人的关系认清自己的角色,你是你爸爸的儿子,丈夫的妻子等,都是通过外部的眼光来确认自己。一旦你的角色变化,你自己也就跟着变换。希腊哲学家需要在认识你自己的名下找到稳定不变的东西,只有稳定不变的东西才是真正的你自己。这种寻找现象背后的永恒的、确定性不变的本质的行为是对自由的终极追求,是古希腊社会价值观的体现[7]。理性是寻找事物本质的方法或手段。简单来说,理性就是保真推理的能力。唯有保真推理,才会有确定性知识。亚里士多德已经发现,典型的保真推理就是三段论推理:
大前提:凡人皆有死
小前提:苏格拉底是人
结论:苏格拉底也有死
保真推理本质上是原始真理的自我展开,是自己推出自己的一部分结论。这种唯有认识指向“自己”,认识才具有确定性、必然性。
正是基于上述的研究方法,古希腊产生了众多哲学流派和思想巨著。在世界本源上泰勒斯提出了“万物皆源于水”、德谟克利特的原子学说、毕达哥拉斯的数学说及亚里士多德的元素说等。在对这些哲学命题研究的过程中,古希腊在数学、几何、天文学、静力学上取得了巨大的成功。如欧几里得的《几何原本》通过5条公理演绎推出467个命题[8]。这成为后世公理化方法的一个典范,对科学发展产生深远影响。托勒密利用一系列“均轮”和“本轮”构建了天体运行模型,来证明自己的“地心说”。虽然随历史发展被证明是错误的,但在当时托勒密构建的天体模型通过科学观测和严密逻辑方法论证,较为完满地解释了观测到的行星运动情况,是古希腊天文学巨大的成就。
春秋战国时期是中国文化繁荣阶段,为后世中国的经济、政治、文化发展奠定了基础。主要流派有道家、儒家、墨家、法家等。与古希腊不同,中国各思想家学说的核心内容是政治。孔子的思想核心是维护周礼,孟子在性善论的基础上主张施行“仁政”;荀子主张性恶而礼、法并重;老子主张“返璞归真”、“无为而治”等;墨子主张“尚贤”、“兼爱”、“非攻”,主张专制主义统治体制;法家是权力的崇拜者,君主的专制权威高于一切,除了农、战,几乎排斥其他所有知识[9]。中国诸子百家均把主要研究对象放在了君主政治方面,维护宗法等级秩序。虽然孔子、老子、荀子、墨子也提出了一些逻辑、辩证法思维,但大都只是阐述一个命题,或只流于观察或知道了现象,而不去追寻理解现象背后本质的东西。如《列子汤问》记载“两小儿辩日”的故事,孔夫子不能决。中国人止步于夸赞孔夫子实事求是的态度,却没有人追问孔夫子,将此问题搞清楚。
古希腊哲学家与先秦诸子百家在认识对象和方法上为什么会产生如此大的差异?都和什么因素相关?这与古希腊和中国各自文化继承、社会背景和生产条件有着深刻的联系。古希腊智者多为富有的奴隶主,具有独立的政治地位。城邦民主制度环境及充实的生活均是古希腊哲学产生的条件。亚里士多德有一句名言“哲学起源于闲暇和差异”。他解释说:“人出于本性的求知视为知而知,为智慧而求智慧的思辨活动,不服从与任何物质利益和外在目的,而城邦制和民主制以及法治建设为理性的研究方法提供了成长空间[10]。”这是科学产生与发展的前提。相比其他文明——中国、古印度、两河流域、古埃及,均为大河流域的君主专制政体,每个人都在为生计而奔波,个人对君主为依附关系,无独立的经济、政治地位。因此也就不会产生古希腊式的闲暇哲学,以及严格意义上的科学。如管仲曾提出与泰勒斯相同的“万物源于水”的观点[9],但也仅限于此,管仲没有论证,没有辩论,也没有推理。古代中国人即使有超前的见解、闪光的思想,也会随即淹没在浩浩荡荡的政治大潮中,而不会成长为一门学科并吸引大批的追随者,遑论成为影响人们思想和价值观的学说。
古希腊和春秋战国时期文化的发展对后世科学发展具有决定性作用。这一时期产生的各种思想和思维方式内化为各自文化的内核,即使受到外部环境的影响,也没有在历史发展中丢失。如基督教对科学活动的压迫、魏晋时期玄学的兴起和唐朝国子监算学的设立,都没有改变各自文化发展的轨迹。
三、中世纪东西方文化对科学发展的抑制与促进作用。
随着罗马帝国和秦帝国的崛起,古希腊与春秋战国时代结束,东西方进入了大一统时代。各自建立的帝国在文化的继承上对以后社会的发展产生了深远的影响。
古罗马由于受自身政治、经济等因素的影响,在文化上,只是在建筑和法学方面取得了较突出的成就,而在文学、艺术、哲学、宗教方面多是继承了古希腊的文化。如“宗教上古罗马与古希腊诸神有很多相似之处,以至于要发现真正的古罗马神袛真要费工夫”。我们日常熟知的罗马诸神只不过是希腊诸神在罗马的另一种称呼而已。
与古希腊人相比,罗马人没有太多的闲暇。由于广袤的国土及罗马文化很强的包容性,古罗马存在很多哲学流派而不仅仅是理性主义。随着基督教的兴起和作为国教的确立(公元380年),信仰和蒙昧取代了对事物的钻研,探索自然的热情被窒息。在这一时期哲学、科学都成为“神学的婢女,发展极其缓慢”[10]。11世纪之后,使西欧人重新发现了希腊文化,给沉寂的经院哲学带来了新鲜的空气。经过激烈的斗争,亚里士多德的思想及著作被教会接受,理性主义逐渐回归。在支持与反对亚里士多德学说的斗争中,造就了后来被推崇为基督教“圣徒”、“天使博士”的阿奎那·托马斯。托马斯认为理性与信仰是一致的。为了超越理性而获得信仰,或者通过理性获得对上帝的认识,殊途同归。托马斯神学在欧洲盛行之后,基督教鼓励科学家用逻辑方法去论证上帝的存在及伟大,这对理性与科学的发展留下了一定的空间。哥白尼、伽利略、玻意尔、牛顿等都是为了“用科学去论证上帝的存在及伟大”而献身科学事业的。中世纪科学是近代科学的“潜在”阶段,为中世纪后期科学研究的复苏,自然科学革命提供了基础。
中国自秦统一中国及汉武帝“罢黜百家,独尊儒术”后,国人思想得到统一,氏族单位传统得到了进一步加强。繁荣的经济及稳定的生活,使人们的生活范围和实践内容得到了极大的拓展,这一时期直至西方科技革命前,中国技术发展大大领先于西方。技术的进步主要体现在农业、历法、医学、冶金方面。如公元1世纪,蔡伦发明了造纸术;公元3世纪左右发明了瓷器,而1000多年后欧洲人才掌握瓷器制造工艺;公元8世纪中国发明了火药;11世纪中期发明了活字印刷;15世纪中期《本草纲目》成为中国古代医学集大成者。这期间中国数学的发展是最值得关注的。有汉代的《周髀算经》、《九章算术》、唐代的《大衍历》、宋代的《数术九章》、元代的《四元玉鉴》等。这些专著在勾股定理、线性方程组、割圆术、圆周率计算、增乘开方法等方面均有开创性的研究,远远领先于同时期欧洲水平。但中国数学体系与西方数学体系有所不同,中国数学家关心的是问题求解,将问题分门别类,从而找出相应的解体模式,其思维是构造性与机械性。而以《几何原本》为代表的西方数学则是用演绎法加以整理,从几个简单的定义、公理出发通过严格的推理得出其他结论,其思维偏重于存在唯一及概念之间相互关系[11]。中国数学家一般仅限于提出的一些天才的原理,在生产实践中进行验证和应用,而不在理论上进行证明。西方数学家受限于逻辑思维的严格推导,在一些原理的发现上可能并不像东方数学家那么思维活跃。即使如此,数学在中国价值体系内仍被视为“丧志,九九贱技”[12]。学习儒学,博取功名才为世人所称道。对数学的爱好只是存在于个人兴趣范围,远离社会整体价值观,遑论改变以文化为基础的“经世致物”思维。
从历史的比较可以看出,西方科学发展虽受到基督教抑制,但仍保留了古希腊的自由和理性精神。中世纪后期基督教成为科学活动的主要平台,为第一次科技革命奠定了基础。相比起来中国科技发展主要关心对实际问题的解决,其目的是服务于国家的农业、建筑或者其他领域。这种零散的问题解决模式,以及科学技术活动边缘化的社会地位,不可能产生体系严密的科学理论及引发深刻的科技革命。正如20世纪20年代英国数学家和哲学家怀特海所说:“中国人就个人的情况来说,从事研究的禀赋是无可置疑的。然而中国的科学毕竟是微不足道的。如果中国如此任其自生自灭的话,我们没有理由认为它能在科学上取得任何成就。”[13]
四、文化对科教兴国战略的影响。
东西方社会在各自轨道上发展2000多年后,西方迎来了人类史上规模宏大的工业革命。而中国仍然处在千年不变的传统农业社会,技术的积累并未给中国带来压倒性的优势,反而在西方工业革命面前一步步沦为半殖民地。随着东西方文化的碰撞与交流,中国人开始反思与探索科技兴国之路。从“师夷长技以制夷”到,从到21实际提出的“科教兴国”战略。中国人逐渐对科技落后的原因及文化的影响有了较为深刻的认识,涌现出一批伟大的思想先驱。然而从文化发展的角度,理性主义与追求真理的价值观远未普及。民众的科学素养尚处于较低水平。根据国际经济合作组织的定义:科学素养是运用科学知识,确定问题和得出具有证据的结论,以便对自然世界和通过人类活动对自然世界的改变进行理解和做出决定的能力。科学素养强调的是一种理性的思维过程,而不仅仅是学习或占有已有的知识。中国大众教育仍然偏重于知识性学习,注重单方面知识的灌输,对理性的思维能力培养方面关注不足,这在历史、政治、文化领域尤为明显。教育与科学研究仍带有浓厚的功利性。这种现状和体制作为上层建筑根源在于巨大的文化惯性,文化孕育体制也可以异化体制,而要扭转这一惯性甚至需要数百年的努力。
科学精神的培养需要制度的保障,而制度的建立与运行根植于文化的土壤,文化存在于我们每个人的心中并且一代代学习与传递,包括我们的历史、思维习惯和价值观。只有在文化领域进行深层次的改造,与制度建设并举,提倡自由、理性和民主精神,中国科学技术的发展才会冲破文化的束缚,全面超越西方。
结语
本文主要从文化发展角度来论述其对科学技术发展的影响,认为中国近现代科技落后的根源在于东西方文化的差异。而东西方文化则主要由二者所处地理环境决定。在自然条件下,中国科学技术的落后是历史发展的必然结果,不以任何人意志为转移。提出科教兴国仅从制度上完善是远远不够的,只有从文化改良与传递上进行探索,才能加快中国科技发展步伐。
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可编程控制器简称PLC,是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器,是一种以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置。近年来在工业生产的许多领域,如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用,已经成为工业自动化的三大支柱之一。
1 常用教学方法的种类及其特点
1.1讲授法
它是教师使用最早且应用最广的教学方法,即一张嘴、一本书、一块黑板、一支粉笔的传统教学方法。此法有利于新教师对课程进行系统、全面地理解与掌握,也能锻炼其教学基本功,从而为其今后教学奠定坚实的基础;对于有经验的教师来说,能充分展示其精湛的语言表达能力,根据学生反应能灵活地调节学习氛围和教学内容的应变能力,激发学生的求知欲望。此法贯穿于整个PLC的教学过程中,如PLC应用基础知识项目中的PLC控制器概述、PLC的基本组成和工作原理;PLC基本指令、顺序功能图、功能指令应用中各指令的含义及其使用。
1.2采用多媒体教学
随着现代教育科学的发展,把多媒体技术引入课堂教学,对学生感官发出较强的信号,有利于学生对知识的吸收,从而促进了教学技术的信息化,优化了教学过程。如在PLC应用基础项目中的任务—GX Develope编程软件的应用,利用多媒体向学生展示软件各区域的功能,工程的建立及其保存,程序的输入、编辑及其与PLC的通讯,能使学生在短时间内获得大量信息(即在理解软件功能的同时学会操作软件)。再如在顺序功能图项目中的任务—十字路通灯的PLC控制,教师利用多媒体演示此课题控制的要求,能让学生对十字路通灯的整个运行过程有比较清晰的感知,才能推进后续I/O分配及程序的编写。又如根据工程实际要求进行程序编写训练时,程序是否正确,我们可以利用仿真软件进行检测。
采用多媒体教学,使原本枯燥无味的PLC变得津津有问,使PLC图文并茂,使教学获得良好的效果,同时也减轻了学生的负担。但该教学方式也有不足之处:一是制作课件需要教师付出很多的时间和精力,相反却忽略了对课程教学及其前沿的研究;二是课件是按教师自己的教学思路设计的,在讲解时学生被动地接受PPT中的内容,降低了教师的主导作用和学生的主体作用,使课堂教学缺少了灵性。
1.3任务驱动教学法
项目导向任务驱动是目前各高职院校乐于并积极投入的一种教学方式,它将原有的知识体系打破,将整个课程划分为几个项目,每个项目又由若干任务构成,师生共同围绕任务来进行课程的认知和实践。如在PLC基本指令项目中的任务—三相异步电动机的正反转的PLC控制的教学中,我是这样做的:首先,教师根据生活中的案例引入任务的同时把任务下发给学生;其次,学生以小组为单位,对任务分析并明确的分工;再次,在教师点拨及学生小组的共同努力下来完成任务;最后,我们对任务进行总体的评估。
课程采用任务驱动教学法,能充分调动学生的自主性,使学生积极思考、交流,既提高了学生的实践操作能力又培养了其团队协作意识。学生在对PLC实训装置进行操作时,一方面给学生提供了对课程内容理解与掌握的载体;另一方面提高了学生对PLC接线的操作水平和程序设计的能力,并能掌握查找、分析和解决软硬件的各种故障能力。但采用任务驱动教学并非易事,因为与其他教学方式相比,它主要有以下改变,由教师为主体转变成以学生为主体,由课本为内容转变成以项目为导向,由课堂为平台转变成以实践操作为龙头;另外实施任务驱动还需要硬件和软件的支撑,硬件主要是指实施场地,软件是指项目导向任务驱动的教材和具备一支理解并实施任务驱动的教师团队。
2 采用恰当的教学方法以增强教学效果
在各高职院校大力推广项目导向任务驱动教学的今天,我们需清醒地认识到各种教学方法都有其独到之处也有其不足之处,所谓“教学有法,教无定法”。对PLC技术应用课程我主要采用以上三种教学方法的有机融合,其目的不仅让学生“学会”,还要让学生“会学”。因为同一个控制要求可以有很多种不同的程序设计。
3 结语
课程教学方法的改革与创新是永无止境的,教学的目的不只是完成知识的传承,而是要对现有知识进行转化、处理以及生成的过程,更是不断培养学生创新能力的过程,使其明白学习的意义和目的,从而转变他们的思想观念—由“要我学”转到“我要学”。总之,教师要时刻地认识到每一种教学方法都有其优点和缺陷,不断地去发掘与课程相适应的教学方式,才能在教学过程中游刃有余,才能培养出一批一批高素质技能型专门人才以推动我国经济建设的发展。
参考文献:
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