時(shí)間：2023-07-18 16:28:02
序論：在您撰寫(xiě)科學(xué)課題研究方法時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
“提高每個(gè)高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)”是實(shí)施生物新課程的核心任務(wù)。為完成這個(gè)核心任務(wù)，新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，以此作為實(shí)施新課程改革的突破口。孫國(guó)華老師執(zhí)教的《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》一課，在實(shí)施探究性學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生感悟科學(xué)方法等方面，做了有益且有效的嘗試，對(duì)如何實(shí)施新課程、改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，做出了很好的詮釋。
一、巧妙設(shè)置探究的問(wèn)題
本節(jié)課的亮點(diǎn)之一是教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生有效開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)。首先，通過(guò)巧妙的問(wèn)題設(shè)置，創(chuàng)設(shè)誘導(dǎo)學(xué)生探究興趣的情景。上課伊始，教者提出了“細(xì)胞的邊界是什么”的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題看似笨拙，因?yàn)榧?xì)胞具有細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是初中生已具有的生物學(xué)基本常識(shí)，不值得一問(wèn)。但此問(wèn)實(shí)則巧妙，因?yàn)榻陶呓又鴨?wèn)：“誰(shuí)看見(jiàn)過(guò)？請(qǐng)同學(xué)給大家描述一下。”這是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，因?yàn)樗袑W(xué)生都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)細(xì)胞膜，這使學(xué)生陷入困惑。如何證明細(xì)胞具有細(xì)胞膜？從而激發(fā)起了學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探究熱情。其次，通過(guò)創(chuàng)設(shè)值得探究的問(wèn)題串，將探究?jī)?nèi)容目標(biāo)化、序列化，引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)，沿著科學(xué)研究的途徑以及知識(shí)的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程，積極主動(dòng)尋求問(wèn)題的答案。
二、充分展示探究過(guò)程
領(lǐng)悟、觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析和綜合等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過(guò)程中的應(yīng)用，是《生物必修I》在高中生物課程中的價(jià)值之一。如何組織好實(shí)驗(yàn)、觀察等探究性活動(dòng)，是教師教學(xué)面臨的難題。由于受到客觀條件的限制，有關(guān)細(xì)胞膜研究的實(shí)驗(yàn)無(wú)法在中學(xué)開(kāi)展，學(xué)生不能通過(guò)親自操作實(shí)驗(yàn)而獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無(wú)法真正在實(shí)踐中體驗(yàn)和領(lǐng)會(huì)科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過(guò)程中的應(yīng)用。為破解這個(gè)難題，教者通過(guò)形象直觀的圖片，展示實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程及結(jié)果，以幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用觀察的方法，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終通過(guò)邏輯分析獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣，學(xué)生在感知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的過(guò)程中，逐漸領(lǐng)悟了科學(xué)研究的方法。
三、著力突出探究意識(shí)
本節(jié)課，教師在指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)形式多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，全面培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。比如，有生物結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題的能力；有選擇實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和探究能力；同時(shí)還有提高學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的能力等等。其中，教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較、分析、綜合等科學(xué)方法，進(jìn)行假說(shuō)演繹、類比推理，著重發(fā)展和提高了學(xué)生的邏輯推理能力。
關(guān)鍵詞：整體科學(xué)；定性研究法；目的啟發(fā)法；概念創(chuàng)新法
中圖分類號(hào)：N03
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1671-1165（2013）01-0084-06
自然科學(xué)可以分還原性科學(xué)和整體性科學(xué)。隨著科學(xué)發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)象不能進(jìn)行還原和分析研究，需要從整體維度上把握?；蛘邔?duì)于同一個(gè)研究對(duì)象，既需要還原性研究，同時(shí)又需要從整體上研究，二者缺一不可。從整體上進(jìn)行研究的學(xué)科領(lǐng)域可以稱之整體科學(xué)。整體科學(xué)是以獨(dú)特的整體作研究對(duì)象，這種研究對(duì)象往往具有不可還原的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，或者把整體還原部分將會(huì)丟失整體的某些屬性，從而使得還原研究有時(shí)候價(jià)值不大。博物學(xué)、生物學(xué)、中醫(yī)、天文學(xué)、氣象學(xué)這樣一些學(xué)科在很多方面需要從整體上進(jìn)行研究，從而很大程度上屬于整體科學(xué)。
傳統(tǒng)上，科學(xué)哲學(xué)將物理學(xué)作科學(xué)的基本范式，堅(jiān)持認(rèn)可以證實(shí)或者證偽的理論才算科學(xué)。基本思路是強(qiáng)調(diào)還原、分析，將研究對(duì)象簡(jiǎn)化、純化、理想化、數(shù)學(xué)化，注重規(guī)律的可重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法，這種傳統(tǒng)就是還原性科學(xué)。還原性科學(xué)主要是指以分析和還原思路的研究，包括物理、化學(xué)以及分子生物學(xué)等學(xué)科。物理、化學(xué)、分子生物學(xué)主要研究事物要素與要素或者要素與整體之間的關(guān)系，屬于還原性科學(xué)；博物學(xué)、進(jìn)化論和中醫(yī)等學(xué)科主要研究事物整體及其關(guān)系的發(fā)展變化，屬于整體科學(xué)，適用整體科學(xué)方法。整體科學(xué)研究對(duì)象具有整體性和復(fù)雜性?！吧飳W(xué)的現(xiàn)象和過(guò)程是復(fù)雜的，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)不能形成嚴(yán)格的定律。生物學(xué)的對(duì)象，如物種、基因都是變化的，因而不能形成普遍的概括。”
一般來(lái)說(shuō)生命系統(tǒng)的整體性和復(fù)雜性程度很高，貝塔朗非的《一般系統(tǒng)論》就是從生命現(xiàn)象的系統(tǒng)性開(kāi)始研究的。由部分有機(jī)地構(gòu)成整體后，會(huì)有新的東西突現(xiàn)出來(lái)，整體大于部分之和。
古代科學(xué)傾向于整體科學(xué)，因古代還沒(méi)有對(duì)事物的基本組成部分進(jìn)行分析研究，還沒(méi)有還原、分析的科學(xué)手段。到了近代，實(shí)驗(yàn)等實(shí)證方法則成經(jīng)典物理科學(xué)的主要方法，機(jī)械力學(xué)的研究一般采用簡(jiǎn)化、純化和理想化的方法，物質(zhì)結(jié)構(gòu)被還原到分子和原子層次，這時(shí)才有條件研究世界的細(xì)微結(jié)構(gòu)。到了20世紀(jì)，還原方法的局限性逐漸顯現(xiàn)，有些整體性現(xiàn)象的研究很難適用還原、分析性的實(shí)驗(yàn)方法，或者整體現(xiàn)象難于用分析思維進(jìn)行解釋，于是系統(tǒng)論應(yīng)運(yùn)而生。整體科學(xué)提供了與還原思路完全不同的研究視角，補(bǔ)充和矯正了分析和還原研究的不足和片面性。因此從科學(xué)史上看，科學(xué)發(fā)展遵循“整體科學(xué)（古代）――還原性科學(xué)（近代）――還原性科學(xué)+整體科學(xué)（現(xiàn)代）”的路線演進(jìn)，符合辯證法的正反合循環(huán)。
復(fù)雜的整體事物從結(jié)構(gòu)和理論上都不能還原部分，還原性科學(xué)無(wú)法解釋整體科學(xué)所描述的復(fù)雜現(xiàn)象。整體性和復(fù)雜性使得整體科學(xué)跟物理和化學(xué)的研究方法根本不同，如進(jìn)化論需要用整體科學(xué)方法進(jìn)行研究，主要方法有定性方法、歷史敘述方法、概念方法、目的啟發(fā)方法等，觀察、比較和分類方法在整體科學(xué)研究中比在還原科學(xué)中占有更重要地位。
一、觀察、比較與分類方法在整體科學(xué)研究中的地位
在整體科學(xué)中，觀察、比較與分類方法是常用的方法，所起的作用很大。“包括中醫(yī)在內(nèi)的中國(guó)古代的大量博物學(xué)著作，大量采取了‘類比取象’的認(rèn)知方式。類比方法的本質(zhì)是，在不同事物中發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)出相似的成分，以同代異。……在描述類科學(xué)（包括博物學(xué)）中，默會(huì)知識(shí)、個(gè)人知識(shí)是存在的。”
實(shí)驗(yàn)方法在很多科學(xué)問(wèn)題研究中并不適用或根本無(wú)法施展，如在進(jìn)化生物學(xué)中觀察方法已上升到科學(xué)方法的重要地位。觀察不需要改變整體觀察對(duì)象，而實(shí)驗(yàn)要改變研究的整體對(duì)象，改變對(duì)象達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡臈l件。實(shí)驗(yàn)的重要特點(diǎn)往往是純化、強(qiáng)化研究對(duì)象，采用分析的方法，實(shí)驗(yàn)方法往往造成整體研究對(duì)象狀況的改變，而生物體或者生態(tài)系統(tǒng)等是系統(tǒng)整體，常常不容拆解，因此實(shí)驗(yàn)方法往往達(dá)不到所需要的研究效果，某些情況下不適用于整體科學(xué)研究。而觀察和比較是在保留整體研究對(duì)象原貌的情況下進(jìn)行的，而不是在孤立情況下進(jìn)行的，比較適于復(fù)雜對(duì)象的研究。
觀察是在自然現(xiàn)象自發(fā)發(fā)生的情況下進(jìn)行的。對(duì)于天文現(xiàn)象，人不可能改變它，只能用可觀察信息進(jìn)行推斷，并提出假說(shuō)進(jìn)行辯護(hù)。觀察和實(shí)驗(yàn)都是事物自然性質(zhì)的呈現(xiàn)，在生物學(xué)中由觀察所產(chǎn)生的知識(shí)比實(shí)驗(yàn)要多。很多生物學(xué)家就是博物學(xué)家，觀察是獲得經(jīng)驗(yàn)材料的主要手段。
實(shí)驗(yàn)方法要控制、改變研究對(duì)象，人設(shè)定研究條件，而整體科學(xué)對(duì)象在大多數(shù)情況下是不可以控制、人改變的，人們只能在自然發(fā)生的情況下進(jìn)行研究，如天文、生物、行科學(xué)等的大多數(shù)研究對(duì)象，只能用觀察、比較和分類的方法，或者將它們結(jié)合在一起綜合運(yùn)用。
整體科學(xué)中也有規(guī)律，不過(guò)整體科學(xué)規(guī)律的陳述往往不是全稱的，不具有普遍意義，而觀察、比較和分類法是獲得整體科學(xué)規(guī)律的主要方法。如果不拆解整體，只有采用保持原型的觀察和比較方法，這兩種方法實(shí)際上是不可以分開(kāi)的，往往同時(shí)進(jìn)行。比較法包含著類比邏輯，經(jīng)過(guò)相同和差異的比較，往往可以得出概括性結(jié)論，也可以使用類比方法進(jìn)行推理，對(duì)事物進(jìn)行歸類并使之條理化。
在整體科學(xué)研究中，一方面有整體性研究，如進(jìn)化論和中醫(yī)研究，依賴觀察和比較進(jìn)行研究，對(duì)系統(tǒng)整體的描述和解釋不可能還原成物理、化學(xué)科學(xué)的定律；另一方面，實(shí)驗(yàn)方法有時(shí)也還是要使用的，不過(guò)其地位不及在物理化學(xué)中重要。還原式的分析研究在分子生物學(xué)中取得了成功，可以有效研究基因組的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)等。物理主義者往往重視分析、還原和歸納，他們認(rèn)實(shí)驗(yàn)才是唯一的科學(xué)方法。整體研究方法跟還原分析的研究策略十分的不同。對(duì)前者，觀察、比較和定性敘述是主要方法；對(duì)后者，實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)是主要方法。只有將兩種研究思路互補(bǔ)利用，才有利于獲得更全面的科學(xué)認(rèn)識(shí)。
二、定性研究方法
整體科學(xué)的特點(diǎn)在于按照整體進(jìn)行研究，整體作研究對(duì)象都是獨(dú)特的、唯一的，沒(méi)有兩個(gè)完全相同的整體事物。僅僅運(yùn)用數(shù)量方法并不能反映整體事物的獨(dú)特性，定性研究只能在一定程度上被采用。在對(duì)整體事物的特征和變化進(jìn)行描述時(shí)，對(duì)性質(zhì)的表述具有重要作用。數(shù)學(xué)計(jì)算的重要性在生物學(xué)中大大削弱，定性的說(shuō)明對(duì)生物過(guò)程和性質(zhì)、狀態(tài)更重要，進(jìn)化生物學(xué)中大多數(shù)現(xiàn)象都是通過(guò)定性的推理來(lái)解釋。達(dá)爾文的進(jìn)化研究是一種定性研究，并在此基礎(chǔ)上建立概念結(jié)構(gòu)。博物學(xué)是定性的，分類學(xué)與解剖學(xué)也如此。
定性與定量方法在具體運(yùn)用中各有優(yōu)勢(shì)，二者是互補(bǔ)的。達(dá)爾文的《物種起源》主要是定性研究，仍然能成改變?nèi)藗兪澜缬^的名著。經(jīng)濟(jì)學(xué)既有定量研究又有定性研究（如《資本論》）。經(jīng)過(guò)很多數(shù)學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家的運(yùn)算，美國(guó)的經(jīng)濟(jì)體系2008年仍然發(fā)生了累及全球的金融風(fēng)暴。數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)家不能通過(guò)繁雜的定量計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)和規(guī)避這場(chǎng)危機(jī)，在危機(jī)發(fā)生后倒是有很多人對(duì)馬克思的定性經(jīng)濟(jì)學(xué)著作《資本論》很感興趣。不是數(shù)學(xué)家的計(jì)算不精確，而是整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程的隨機(jī)性因素太多，如果像數(shù)學(xué)方法那樣模型化，將復(fù)雜事物進(jìn)行簡(jiǎn)化、純化和理想化處理，那么繁雜的定量計(jì)算結(jié)論與現(xiàn)實(shí)之間總是會(huì)有偏差的，因此在不否認(rèn)數(shù)學(xué)方法作用的同時(shí)，也不能夸大定量計(jì)算的作用。
數(shù)量模型方法也是生物學(xué)研究的重要方法，數(shù)量遺傳學(xué)可以解釋不少現(xiàn)象，但是把基因當(dāng)成計(jì)算的基本單位，顯然是做了過(guò)于簡(jiǎn)化的處理，并導(dǎo)致部分生物學(xué)家對(duì)它的詬病。邁爾認(rèn)基因型具有整體性，基因不是理想的那種成數(shù)量計(jì)算的單位，基因型之間還有很多關(guān)聯(lián)，數(shù)量遺傳學(xué)不過(guò)是“豆袋”遺傳學(xué)。有人認(rèn)：“科學(xué)研究中如果僅僅運(yùn)用日常定性的自然語(yǔ)言，就不可能描述現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學(xué)語(yǔ)言把抽象能力和精確性帶給了科學(xué)?！边@種說(shuō)法對(duì)物理學(xué)是正確的，對(duì)整體科學(xué)就不一定對(duì)。
物理學(xué)的特征是將運(yùn)動(dòng)、力和質(zhì)量數(shù)量化。數(shù)學(xué)方法是還原性科學(xué)的重要方法，促進(jìn)了近代科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，數(shù)學(xué)使得模糊不清的東西變得清晰和精確起來(lái)。對(duì)比之下，進(jìn)化論與此不同，它更適用于性質(zhì)描述。生物個(gè)體的特征和差異、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)演變等都是需要定性研究的。人們?nèi)绻堰@些性質(zhì)、特征轉(zhuǎn)換成定量描述，就會(huì)失去生物現(xiàn)象的真正意義。如果嘗試將適于定性研究的生物學(xué)現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)語(yǔ)言，定會(huì)困難重重，不如定性表達(dá)簡(jiǎn)潔、順暢、切合實(shí)際。習(xí)慣于定量研究的科學(xué)家認(rèn)僅僅通過(guò)定性表達(dá)的知識(shí)是非科學(xué)的，只能起到模糊描述和分類的作用。其實(shí)這是對(duì)定性研究方法的偏見(jiàn)。當(dāng)然并不否認(rèn)定量研究在生物學(xué)的很多領(lǐng)域中是重要的，這種重要性并不能排斥其他場(chǎng)合的定性研究。
三、歷史方法
物理學(xué)是較早的帶頭學(xué)科，科學(xué)哲學(xué)早期是在物理學(xué)特別是力學(xué)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的。嚴(yán)格因果決定論是機(jī)械論的理念，預(yù)測(cè)和解釋被看成是對(duì)稱的。在機(jī)械論流行的時(shí)候，時(shí)間與歷史的維度往往被忽視。而生命起源、太陽(yáng)系起源、宇宙起源的各種學(xué)說(shuō)都具有獨(dú)特的歷史性質(zhì)，獨(dú)特性和連續(xù)性是進(jìn)化歷史的突出特征?，F(xiàn)代的進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及天文學(xué)離不開(kāi)時(shí)間和歷史的研究。定性方法和歷史方法離不開(kāi)對(duì)性質(zhì)和歷史的敘述，因此進(jìn)行敘述性表達(dá)非常重要。
按柏拉圖的本質(zhì)論思維很難理解過(guò)程的獨(dú)特性和連續(xù)性，從而忽視歷史性敘述的重要性，并企圖按定律將之公式化。達(dá)爾文的《物種起源》就是采用歷史敘述的方法完成的，而不是進(jìn)行定量研究。物理科學(xué)和力學(xué)定律對(duì)科學(xué)和哲學(xué)思想的影響深遠(yuǎn)，然而并不是一切科學(xué)都像物理學(xué)那樣以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，在許多人看來(lái)進(jìn)化論的科學(xué)依據(jù)并不充分。胚胎學(xué)、古生物學(xué)也是歷史性科學(xué)，生物性狀是由歷史形成的遺傳程序所控制，遺傳程序的演變也是個(gè)歷史性過(guò)程。
在整體科學(xué)中，不是由全稱的定律陳述來(lái)解釋現(xiàn)象，而是通過(guò)歷史性敘述作出解釋。歷史性解釋是整體科學(xué)的基本表述方式。當(dāng)研究生命歷史中的獨(dú)特事件時(shí)，就需要敘述性解釋。敘述性解釋與物理學(xué)中的定律不同，進(jìn)化過(guò)程中的某一事件需要作敘述性解釋時(shí)，這一事件就不是某一類中的一個(gè)例子，而是獨(dú)一無(wú)二的，它只發(fā)生一次，并按不同方式重復(fù)出現(xiàn)。歷史性敘述之所以具有解釋意義，是因較早的事件往往是其后事件的原因，歷史性敘述的目的之一就是后續(xù)事件尋找原因。
四、概念創(chuàng)新方法
整體科學(xué)的發(fā)展更多地借助于概念創(chuàng)新。整體科學(xué)的研究對(duì)象具有特異性和多樣性，整體科學(xué)具有歷史性、獨(dú)特性和復(fù)雜性，它的定律沒(méi)有理化科學(xué)那樣重要，然而定性敘述與概念創(chuàng)新卻能起到很好的概括作用。
系統(tǒng)整體層次的概念和理論很難還原到物理、化學(xué)層次的概念和理論，例如自然選擇、性選擇、競(jìng)爭(zhēng)等概念不能還原到分子層次，因此整體科學(xué)很難在物理、化學(xué)層次上得到準(zhǔn)確有效的描述和解釋，即使描述也是不完整的。一些整體層次的過(guò)程不可能只根據(jù)物理定律或化學(xué)反應(yīng)來(lái)闡述。用生物學(xué)概念所表述的許多結(jié)構(gòu)和過(guò)程在非生物界根本就不存在，因此同一事件在不同層次的概念結(jié)構(gòu)中進(jìn)行表達(dá)可能具有完全不同的意義。
整體科學(xué)只能在整體層次上進(jìn)行概念的構(gòu)建和創(chuàng)新，概念創(chuàng)新在整體科學(xué)的理論發(fā)展中顯得特別重要。整體科學(xué)研究者可以用整體層次的概念來(lái)理論化，利用敘述方法進(jìn)行表達(dá)。整體科學(xué)中主要依靠概念創(chuàng)新推進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。
整體科學(xué)不僅僅是搜集新事實(shí)，創(chuàng)新性地提出一個(gè)新概念或許比發(fā)現(xiàn)新事實(shí)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。在整體科學(xué)中，大多數(shù)重要進(jìn)展是由引入新概念或改進(jìn)現(xiàn)有概念而取得的，如進(jìn)化生物學(xué)和中醫(yī)科學(xué)都是如此。
在某種程度上，某一整體科學(xué)的突破主要在于科學(xué)概念的提出和突破，如自然選擇等概念的提出使人們對(duì)生物進(jìn)化機(jī)制和過(guò)程有了新的理解。有時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行理論表達(dá)的詞匯非常貧乏，補(bǔ)充新概念就是豐富學(xué)科內(nèi)容。然而在科學(xué)內(nèi)部引進(jìn)一個(gè)新概念很困難，往往受到舊范式的抵制。概念的重要?jiǎng)?chuàng)新往往導(dǎo)致范式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然，觀察或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得新的科學(xué)事實(shí)可以促進(jìn)整體科學(xué)的發(fā)展。沒(méi)有新事實(shí)的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)研究就缺少鳥(niǎo)兒飛翔的空氣。提出新概念與發(fā)現(xiàn)新事實(shí)是互補(bǔ)的，二者同等重要。
五、目的啟發(fā)法
按照邏輯實(shí)證主義的傳統(tǒng)，目的性不是一種純粹的因果關(guān)系，目的性與邏輯實(shí)證主義的原則和經(jīng)驗(yàn)陳述之間是矛盾的。盡管目的論符合邏輯，但很難直接用觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí)。目的性在現(xiàn)實(shí)世界是確實(shí)存在的，并且追問(wèn)目的是不可替代的問(wèn)題研究方式。使用目的論陳述和棄之不用的效果截然不同。目的論語(yǔ)言的使用可以轉(zhuǎn)化成一種方法論。
目的論語(yǔ)言與因果論在本質(zhì)上是不同的，試圖將目的論語(yǔ)言轉(zhuǎn)譯成純粹因果論陳述很難成功，因在轉(zhuǎn)譯中不可避免地要損失目的論語(yǔ)言的一部分關(guān)鍵信息。在整體科學(xué)中的目的論陳述是一種必不可少的科學(xué)語(yǔ)言，目的論陳述具有鮮明的指向特征。生物學(xué)中目的論陳述很常見(jiàn)，如海龜上岸以便排卵，如果換成非目的論的陳述就是：海龜上岸并排卵，這時(shí)就有關(guān)鍵信息遺失了。
追問(wèn)目的的方法富有啟發(fā)意義，目的啟示法是整體科學(xué)研究的重要方法。目的性不是形而上學(xué)的，而是當(dāng)代科學(xué)的重要內(nèi)容。適應(yīng)與自然選擇是生物獲得目的性的原因，它將結(jié)構(gòu)與功能、目的與現(xiàn)象連接起來(lái)。例如，當(dāng)講到生物適應(yīng)環(huán)境可以提高生存的幾率，“適應(yīng)”就是一種目的性概念，具有啟發(fā)作用。適應(yīng)主義者認(rèn)生物的每一種結(jié)構(gòu)必有其存在的理由，探索這種理由就成他們的任務(wù)，這正是在利用目的啟示法。進(jìn)化論是從目前的生物結(jié)構(gòu)與功能的相互演變關(guān)系來(lái)進(jìn)行解釋，以現(xiàn)在的現(xiàn)象和理論解釋以前的事件，所以必須采用目的性原因追問(wèn)的方法。不用這種方法就難以研究這種重要的因果聯(lián)系?！斑_(dá)爾文進(jìn)化論需要提出什么的問(wèn)題：通常只有由自然選擇選中的生物性狀才能進(jìn)化演變。這性狀或行程序必須在生物的生存或繁殖成功上發(fā)揮作用。要承認(rèn)這一前提就必須問(wèn)某個(gè)性狀什么存在，也就是說(shuō)它在特定生物的生命活動(dòng)中起什么作用，只有這樣，才能完成動(dòng)因分析?！?/p>
在探索生命奧秘中，目的論研究是十分必要的。例如，研究花朵顏色就要問(wèn)蟲(chóng)媒花什么長(zhǎng)得如此鮮艷，風(fēng)媒花什么沒(méi)有美感。了保持人的血壓平衡，生理上應(yīng)該有什么樣的機(jī)制和化學(xué)反應(yīng)？如果不了解它，我們對(duì)花的生長(zhǎng)機(jī)制就不可能真正理解?！耙岳硇猿健Ⅰ{馭感性，被視理所當(dāng)然。但博物學(xué)提醒人們要重視感性，通常感性并不比理性差。”
一、思想政治課研究問(wèn)題的確定
初中思想品德課研究要注重選題的實(shí)踐價(jià)值和發(fā)展價(jià)值，對(duì)問(wèn)題的理論價(jià)值基本不作要求，這是符合初中思想品德課教育教學(xué)實(shí)際的要求。注重教研課題的實(shí)踐價(jià)值，是指研究成果的解決對(duì)中學(xué)思想品德課教育教學(xué)改革與發(fā)展的實(shí)際意義，如思想品德課教學(xué)幽默的美感機(jī)制研究、思想品德課多學(xué)科滲透教學(xué)模式的建構(gòu)、探究題與實(shí)踐題引入中考試卷的作用研究、情境教學(xué)在思想品德課教學(xué)中的實(shí)際作用的研究等。其發(fā)展價(jià)值是指研究題目的選擇對(duì)思想品德教師的研究能力、思想品德教學(xué)效果和水平提高的作用，如新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)思想品德課教學(xué)模式的影響、思想品德課課程資源開(kāi)發(fā)方式的探究與實(shí)踐研究、初中文科綜合考試與研究性學(xué)習(xí)的相關(guān)性研究等。
研究問(wèn)題的確定應(yīng)遵循科學(xué)的思維過(guò)程。思想品德課教研課題的選定，是在思想品德課本和教輔材料、書(shū)籍、文獻(xiàn)了解認(rèn)識(shí)的過(guò)程中或在思想品德課教育教學(xué)實(shí)踐中逐漸認(rèn)識(shí)的。這一思維過(guò)程為：對(duì)教學(xué)研究題目的初步設(shè)想對(duì)教科書(shū)和教學(xué)研究材料的認(rèn)識(shí)和了解通過(guò)分析判斷使思想品德課教研題目更加具體、明確、科學(xué)。思想品德課教育研究課題的來(lái)源：（1）從初中學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)和需要出發(fā)提出課題，如初中學(xué)生心理健康教育研究、初中學(xué)生自我保護(hù)能力研究、初中學(xué)生法制觀念調(diào)查、學(xué)生對(duì)國(guó)情國(guó)策的認(rèn)知狀況研究。（2)從初中思想品德課教育教學(xué)要求出發(fā)提出課題，如初中學(xué)生如何適應(yīng)文綜開(kāi)卷考試應(yīng)試誤區(qū)研究、研究性學(xué)習(xí)中教師的角色特征研究、如何寫(xiě)好思想品德論文研究等。
二、思想政治課題分析研究和方法
1、研究課題的進(jìn)一步分析說(shuō)明。當(dāng)思想品德教師選定了一個(gè)比較有價(jià)值的課題，并不意味著這個(gè)問(wèn)題有了恰當(dāng)?shù)年愂龇绞?，思想品德研究?wèn)題一般要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)才能成為理想的題目。例如“論深化思想品德課改革，全面推進(jìn)中學(xué)思想品德課教學(xué)”，這樣的課題陳述是不能令人滿意的，這個(gè)課題的陳述太寬泛，給人的信息容量太小。就這個(gè)研究課題來(lái)說(shuō)，它可以分為三個(gè)方面：思想品德課新課程改革時(shí)學(xué)生評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響、思想品德課新課程改革要求教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，思想品德課新課程改革教學(xué)內(nèi)容的深化對(duì)學(xué)生的要求。一個(gè)比較好的思想品德課研究課題陳述，可以使思想品德教師和閱讀者更清楚研究方向的內(nèi)容，起到“畫(huà)龍點(diǎn)睛”的作用。
2、確定研究類型和方法以及課題后，必須明確此研究屬于何種類型的研究。是定量研究還是定性研究？是基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用研究？如果主要是定量研究，必須明確是用實(shí)驗(yàn)研究還是用調(diào)查研究的方法；如果主要是定性研究，還要進(jìn)一步明確采用比較研究、歷史研究或?qū)W研結(jié)合的方法。例如：“把握中考探究與實(shí)踐題特點(diǎn)，提高復(fù)習(xí)針對(duì)性研究”屬于定性研究，又是應(yīng)用研究，一般采用比較研究和人種學(xué)研究的方法；“我國(guó)人大制度和人大監(jiān)督權(quán)研究”屬于定性理論研究，采用比較研究和歷史研究方法；“構(gòu)建‘和諧河北’、不斷提高政府行政能力，建設(shè)社會(huì)主義法治國(guó)家”研究，是定性理論研究。
三、思想政治課教育研究數(shù)據(jù)的處理
思想品德課研究數(shù)據(jù)有多種形式，如定性的、比較的、順序的，研究者通常會(huì)用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。思想品德課教育研究統(tǒng)計(jì)方法主要有圖表法、特征量計(jì)算法、大量觀察與個(gè)案研究相結(jié)合法、統(tǒng)計(jì)分組法以及統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法等。（1）圖表法。即借助幾何圖形或表格來(lái)表現(xiàn)已整理好的由教育調(diào)查和教育實(shí)驗(yàn)所獲得的統(tǒng)計(jì)資料的一種方法。（2）特征量計(jì)算法。思想品德課教育統(tǒng)計(jì)學(xué)所研究的大量現(xiàn)象總是通過(guò)數(shù)量綜合把它的一般特征和典型特征表現(xiàn)出來(lái)的，如校園學(xué)生誠(chéng)信狀況研究。（3）大量觀察與個(gè)案研究相結(jié)合。如心理健康狀況調(diào)查，是根據(jù)“必然性通過(guò)偶然性表現(xiàn)出來(lái)，一般通過(guò)個(gè)別表現(xiàn)出來(lái)”的原理確定的。（4）統(tǒng)計(jì)分組法。如中學(xué)生自我保護(hù)意識(shí)和能力研究之一。
一、確定選題方向
研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自然、社會(huì)、學(xué)習(xí)和生活中選擇和確定一定的專題，用類似科學(xué)研究的方式，在研究過(guò)程中主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)。它倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)中的主體研究精神，促使基礎(chǔ)教育以學(xué)生的自主性、探索性、創(chuàng)新性為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實(shí)踐精神，為全面推進(jìn)素質(zhì)教育創(chuàng)造條件。
在學(xué)生進(jìn)行選題時(shí)，教師要了解學(xué)生的思想、學(xué)習(xí)、生活情況，設(shè)計(jì)和提供一些問(wèn)題情境，幫助學(xué)生搜集相關(guān)資料、了解這些問(wèn)題中隱含的爭(zhēng)議性的問(wèn)題，使學(xué)生從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)、分析問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，提出要研究的2-4個(gè)問(wèn)題，確立該研究問(wèn)題的價(jià)值、可行性和相關(guān)因素。幫助學(xué)生建立2-4個(gè)研究小組，共同討論研究任務(wù)的工作分配（設(shè)置組長(zhǎng)、記錄員、資料收集員、資料整理員、工作匯報(bào)員、師生聯(lián)絡(luò)員等職務(wù)）。教師還要幫助學(xué)生確定具體的研究方案、合適的研究方法、如何搜集可能獲得的信息、調(diào)查研究所要求的技能、可能采取的行動(dòng)和可能得到的結(jié)果。最后，教師要幫助學(xué)生思考所確定的研究課題是否合適，是否需要改變問(wèn)題，如何匯報(bào)課題的研究方案。在學(xué)生確立問(wèn)題時(shí)，教師一定要提醒學(xué)生，由于受學(xué)校規(guī)模等因素的影響，不宜將他們帶到社會(huì)上。因此，研究性學(xué)習(xí)課程的資源主要來(lái)自校內(nèi)。學(xué)校的圖書(shū)館、學(xué)生閱覽室、電子閱覽室等為學(xué)生提供了進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的資料，校園顯性、隱性環(huán)境為學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的問(wèn)題產(chǎn)生、確立、調(diào)查、考察、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等提供了場(chǎng)所。教師要幫助學(xué)生收集好每節(jié)課的研究性學(xué)習(xí)記錄表，及時(shí)進(jìn)行反饋總結(jié)，并做好記錄工作，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分組學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、小組分工等合作學(xué)習(xí)方法。在每一節(jié)課后要及時(shí)收集學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)課堂記錄表、下一節(jié)課的研究性學(xué)習(xí)課堂學(xué)習(xí)計(jì)劃表、學(xué)習(xí)資源利用申請(qǐng)表等，做好研究性學(xué)習(xí)課堂教學(xué)記錄表，及時(shí)做好一線研究資料的收集和整理工作。
師生雙方都是第一次接觸研究性學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的興趣是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)人的興趣與愛(ài)好不同，選題方向最好與學(xué)生的興趣結(jié)合起來(lái)，這樣在實(shí)施過(guò)程中才能保持最佳的狀態(tài)。學(xué)校要通過(guò)各種類型的講座，讓學(xué)生積累有關(guān)知識(shí)。教師還可以布置如有關(guān)環(huán)境生命、資源與能源、應(yīng)用物理、應(yīng)用化學(xué)、時(shí)事政治、經(jīng)濟(jì)、傳統(tǒng)文化與社區(qū)文化、文化藝術(shù)、家庭與社區(qū)生活等的作業(yè)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)表格、查找資料、調(diào)查研究等科學(xué)方法。教師還要指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)調(diào)查報(bào)告、小論文，肯定學(xué)生的成果，從而提高學(xué)生參與研究性學(xué)習(xí)的興趣。
二、選題的常見(jiàn)途徑
課題無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不有，就在于你對(duì)看到的是不是視而不見(jiàn)，對(duì)聽(tīng)到的是不是聽(tīng)而不聞。如果你對(duì)看到的想看個(gè)究竟，對(duì)聽(tīng)到的想問(wèn)個(gè)明白，那么選題就簡(jiǎn)單多了。
1.日常生活：從穿衣、吃飯、起居、休閑中尋找問(wèn)題。如：探究如何延長(zhǎng)鮮花的觀賞期。現(xiàn)在生活條件好了，人們喜歡買(mǎi)鮮花裝點(diǎn)家居環(huán)境，于是鮮花的保鮮也顯得尤其重要。張志盛和其他同學(xué)一起對(duì)延長(zhǎng)鮮花的觀賞期問(wèn)題進(jìn)行探究，他們選擇價(jià)格最便宜的康乃馨，用一次性杯子做容器，拿小石子固定，分別用物理方法――剪、燒和分莖，化學(xué)方法――清水中加醋、糖、感冒藥、消炎藥，或組合，或單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，并用照片記錄，從而得出了最佳方案。
2.社會(huì)實(shí)踐：跨出校園，放眼經(jīng)濟(jì)建設(shè)熱潮。如：顆粒狀物體自由堆積規(guī)律。趙偉家附近有一個(gè)建筑材料的堆場(chǎng)，王子健到趙偉家玩，發(fā)現(xiàn)沙堆是一些相似的圓錐體，小石子堆也是一些相似的圓錐體，但沙堆和小石子堆不同。是不是不同類物質(zhì)自由堆積的形狀就不相似呢？他們又跑到煤場(chǎng)，觀察了煤粉從卷?yè)P(yáng)機(jī)上落下后自由堆積而成的圓錐體，發(fā)現(xiàn)了相似的情況，于是就確定了研究的選題。
3.學(xué)科學(xué)習(xí)：從疑難問(wèn)題中，從各類書(shū)籍中，也會(huì)獲得選題的靈感。如：硫酸銅晶體的制作。硫酸銅晶體的結(jié)晶是老生常談的問(wèn)題，但作為初中學(xué)生想做好、做完整，還是具有實(shí)踐性價(jià)值的。教師可以從外觀造型去引導(dǎo)――個(gè)體做大、造型做美、寓意深刻等；從結(jié)晶過(guò)程中去誘導(dǎo)學(xué)生探究結(jié)晶的最佳條件――時(shí)間、溫度、溶解度、濃度、晶母等對(duì)結(jié)晶的影響。
4.校園活動(dòng)：看似簡(jiǎn)單、單調(diào)的校園生活，只要你細(xì)心觀察、留意，就會(huì)到處充滿生機(jī)。如：堿煮法葉脈書(shū)簽的最佳制作方案。葉脈書(shū)簽的制作也有資料可查，其作為初中生研究性學(xué)習(xí)還是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性價(jià)值?？梢詮膲A液的濃度、煮沸的時(shí)間上探究，也可以從葉的選擇方面進(jìn)行探究――葉的類型是網(wǎng)狀還是平行、是肉質(zhì)還是革質(zhì)、是嫩葉還是老葉等，還可以從葉脈的沖洗、染色和保存等方面進(jìn)行探究。
5．社會(huì)熱點(diǎn)：環(huán)境、能源一直是生活在地球上的每個(gè)公民關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著人們生活水平的提高，隨著鄉(xiāng)村生活城市化步伐的加快，生活污水和工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，城關(guān)地區(qū)可見(jiàn)的河流基本上是“黑龍江”。于是陳超同學(xué)的選題為：“流向大海的水為什么是黑的？”她向當(dāng)?shù)丨h(huán)保局調(diào)查河流污染情況，還買(mǎi)了小蝦分別養(yǎng)在井水、受工業(yè)污水污染的河水、受生活污水污染的河水等水體中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，從而了解水體受污染后對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
學(xué)生有了研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的經(jīng)歷，初步掌握了研究性學(xué)習(xí)的方法，在此基礎(chǔ)上，給以適當(dāng)?shù)募?lì)，就可以發(fā)展其研究性學(xué)習(xí)的能力，使外來(lái)的指導(dǎo)被學(xué)生接受，轉(zhuǎn)化為內(nèi)部動(dòng)機(jī)。
三、選題的基本流程
選題是學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的第一步，對(duì)學(xué)生選擇的題目，師生雙方應(yīng)面對(duì)面交流，教師應(yīng)了解學(xué)生選題的起因、目的及計(jì)劃，進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，分析課題的可行性，讓學(xué)生對(duì)可行的課題提出相關(guān)的問(wèn)題，然后設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行操作，操作過(guò)程中如果出現(xiàn)新問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)糾正，出現(xiàn)與原先假設(shè)相矛盾的，要堅(jiān)持到底尋找真正的原因，必要時(shí)，修訂題目，最后確定題目。這個(gè)過(guò)程，是鍛煉學(xué)生意志力的過(guò)程。如果學(xué)生缺乏意志力，一旦遇到困難，要么中斷當(dāng)前的研究性學(xué)習(xí)，要么草草了事。
研究性學(xué)習(xí)課題的確立一般要經(jīng)歷以下過(guò)程：?jiǎn)栴}的提出問(wèn)題篩選初步確立選題可行性論證確立課題。課題的選擇是呈“金字塔型”的，即從眾多的課題中選擇適合自己的課題來(lái)進(jìn)行研究。研究性學(xué)習(xí)的選題和準(zhǔn)備過(guò)程具體包括以下幾個(gè)階段：
1.搜集和分析信息資料。教師要幫助學(xué)生了解和學(xué)習(xí)搜集資料的方法，掌握訪談、上網(wǎng)、查閱書(shū)刊雜志、問(wèn)卷等獲取資料的方式，并選擇有效方式獲取所需要的信息資料，使學(xué)生學(xué)會(huì)判斷信息資料的真?zhèn)?、?yōu)劣，識(shí)別對(duì)本課題研究具有重要關(guān)聯(lián)的有價(jià)值資料，淘汰邊緣資料，學(xué)會(huì)有條理、有邏輯地整理與歸納資料，得出相應(yīng)的結(jié)論。這時(shí)還要幫助學(xué)生反思所得結(jié)論是否充分地回答了要研究的問(wèn)題，是否有必要采取其他方法獲取證據(jù)以支持所得結(jié)論。
2.調(diào)查研究。使學(xué)生根據(jù)個(gè)人或小組集體設(shè)計(jì)的研究方案,按照確定的研究方法，選擇合適的地方進(jìn)行調(diào)查，獲取調(diào)查結(jié)果。在這一過(guò)程中，讓學(xué)生通過(guò)如實(shí)記載調(diào)查中所獲得的基本信息，形成記錄實(shí)踐過(guò)程的文字、音像、制作等多種形式的“作品”，同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)從各種調(diào)研結(jié)果、實(shí)驗(yàn)、信息資料中歸納出解決問(wèn)題的思路或方法，并反思是否獲得足以支持研究結(jié)論的證據(jù),是否還存在其他解釋的可能。
3.指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)小論文。
四、選題的可行性分析
第一次選題時(shí)，學(xué)生往往漫無(wú)邊際，對(duì)什么有興趣，就隨意選什么。此時(shí)，指導(dǎo)老師一定要對(duì)題目進(jìn)行可行性分析。課題研究范圍要小，要考慮學(xué)生的實(shí)際能力。除此之外，我們還要考慮以下四要素：人力、財(cái)力、物力、時(shí)間。人力主要是指指導(dǎo)老師和學(xué)生各合作伙伴對(duì)該課題有沒(méi)有研究興趣，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)是否具備。財(cái)力是指該項(xiàng)研究的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、調(diào)研經(jīng)費(fèi)、交通費(fèi)用和資料復(fù)印等的開(kāi)支。物力是指研究地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑。
選題方法的確定也會(huì)影響到過(guò)程進(jìn)行的順利與否，我們必須認(rèn)真對(duì)待。研究性學(xué)習(xí)分為課題研究和項(xiàng)目設(shè)計(jì)兩大類，其中課題研究又可以分為調(diào)查研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。調(diào)查、觀察、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等方法的采用，必須事先有所考慮。如某城關(guān)私家車(chē)的擁有現(xiàn)狀，可采用調(diào)查和觀察等方法；堿煮法葉脈書(shū)簽的最佳制作方案，要采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)法得出結(jié)論；無(wú)粉塵粉筆檫的研制，就要采用項(xiàng)目設(shè)計(jì)。大部分選題是多種方法的結(jié)合。
五、選題的基本要求
選題是在教師指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃、自主進(jìn)行的，為了便于實(shí)施，要求我們?cè)谶x題時(shí)考慮以下幾方面：
1．新穎性。研究性學(xué)習(xí)不同于其它學(xué)習(xí)方式，主要培養(yǎng)求異思維，研究的課題要有新意、有創(chuàng)意，盡量避免選相同的題目，如果題目相似，研究方向也要不同。如“廢舊電池對(duì)環(huán)境造成多大污染”這個(gè)課題已有多方面的報(bào)道，而且研究得比較深入，很難有新的突破，要選新穎的題目，這樣對(duì)學(xué)生才有較大的吸引力，能激起他們學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性和主動(dòng)性，促使他們?cè)谘芯恐懈度?，更能克服困難。
2．操作性。初中生的知識(shí)和閱歷都有限，選題要符合學(xué)生實(shí)際，具有一定的可操作性，以便培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，要根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行選題。課題調(diào)查和實(shí)驗(yàn)所要求的條件應(yīng)是基本可以達(dá)到的，或者經(jīng)過(guò)努力可以達(dá)到的，調(diào)查所要求的信息渠道、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)操作、教師咨詢、時(shí)間安排、交通等條件都是當(dāng)前能夠解決的，否則，會(huì)挫傷學(xué)生的積極性，使其產(chǎn)生畏懼感，不利于選題的順利進(jìn)行。
3．社會(huì)效應(yīng)。選擇的課題應(yīng)有現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際，貼近學(xué)習(xí)、生活、自然，有利于認(rèn)識(shí)當(dāng)?shù)氐囊恍﹩?wèn)題，這樣的選題才具有社會(huì)效應(yīng)，突出了研究的實(shí)效，自然就提高了學(xué)生的成就感和自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)感，從而培養(yǎng)起學(xué)生為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。
體育課程是傳授學(xué)生健康的知識(shí)、技能，發(fā)展學(xué)生體力、增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生意志力的教育課堂，是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的重要手段。隨著體育教學(xué)的逐步科學(xué)化，體育課程與體育教學(xué)改革的深入發(fā)展，探究式教學(xué)法在體育課堂中孕育而生。探究式學(xué)習(xí)是指在教學(xué)中教師設(shè)立主題和學(xué)術(shù)研究的情境，通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)小組的討論與思考，表達(dá)與交流等探索活動(dòng)，獲得知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生探索精神與創(chuàng)新能力。體育教學(xué)中實(shí)施探究式教學(xué)法，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和解決問(wèn)題的能力;而且可以優(yōu)化體育教學(xué)過(guò)程，提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)精神與主動(dòng)參與意識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量。
2．探究式教學(xué)法在體育課程中的特征
探究式教學(xué)則是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，以充分體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)參與為前提，以個(gè)人或?qū)W習(xí)小組進(jìn)行探究活動(dòng)。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2．1探究式教學(xué)的實(shí)踐性
探究式學(xué)習(xí)是以學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)為主線展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)的。學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過(guò)自己的主體實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)技能的掌握。體育教師在授課前要積極準(zhǔn)備素材與教學(xué)內(nèi)容。教師舉例高抬腿跑、車(chē)輪跑、小步跑、上坡跑、下坡跑等一些專門(mén)性練習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)、分析與判斷，一節(jié)課在不知不覺(jué)中結(jié)束了，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)體育的興趣，又提高了教學(xué)實(shí)效。
2．2探究式學(xué)習(xí)的自主性
探究式學(xué)習(xí)在教學(xué)過(guò)程中把學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在參與學(xué)習(xí)的過(guò)程中，以自己的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知為基礎(chǔ)，通過(guò)實(shí)踐，嘗試解決新問(wèn)題，充分體現(xiàn)了教學(xué)“以學(xué)生為中心”的理念。
2．3探究式學(xué)習(xí)的過(guò)程性
探究式學(xué)習(xí)追求學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)結(jié)果的和諧統(tǒng)一。新的運(yùn)動(dòng)技能在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生都必須有自身的體驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生個(gè)體的潛在能力，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在學(xué)生參與探究學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程中，能增強(qiáng)自信心、進(jìn)取心與運(yùn)動(dòng)毅力，對(duì)自己更有信心。教師在組織教學(xué)中，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，讓他們品嘗到成功的愉悅、體會(huì)到探索創(chuàng)新的甘甜。
2．4探究式學(xué)習(xí)的創(chuàng)新性
探究式教學(xué)打破了傳統(tǒng)的統(tǒng)一化教學(xué)模式，為學(xué)生提供了大膽創(chuàng)新、靈活多變的學(xué)習(xí)環(huán)境。在體育教學(xué)中主張創(chuàng)新與教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，對(duì)學(xué)生領(lǐng)馭新知識(shí)是非常有利的，要做到教學(xué)有法、教無(wú)定法、貴在得法、重在創(chuàng)法。常言道:熟能生巧，其“巧”就帶有創(chuàng)新的成分，如在乒乓球教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生對(duì)乒乓球達(dá)到酷愛(ài)與癡迷的境界時(shí)，此時(shí)他們不僅想用自己所學(xué)的基本技能進(jìn)行實(shí)踐，在人們面前展示，還希望有乒乓球?qū)I(yè)運(yùn)動(dòng)員打球的風(fēng)采，更渴望自己能夠成為一名出色的乒乓球運(yùn)動(dòng)員。因此在教學(xué)中教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生不同技能水平與身體素質(zhì)狀況，可靈活運(yùn)用異質(zhì)分組、分層次的方法進(jìn)行教學(xué)，滿足不同學(xué)生的需求。
3．實(shí)施探究式教學(xué)法的環(huán)節(jié)
實(shí)施探究式教學(xué)法要遵循一定的教學(xué)環(huán)節(jié)，要適時(shí)地找準(zhǔn)引入探究的時(shí)機(jī)，問(wèn)題的難度適當(dāng)，并與學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)相一致。在體育教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，使探究的問(wèn)題適度疊加，環(huán)環(huán)相扣，用理論去指導(dǎo)實(shí)踐，讓每個(gè)參與學(xué)習(xí)的學(xué)生在輕松、愉快、和諧的氛圍中，不知不覺(jué)地進(jìn)行互動(dòng)、嘗試和體驗(yàn)成功，并逐漸產(chǎn)生對(duì)體育學(xué)習(xí)的“戀感”，上完一節(jié)課就有想上下一節(jié)課的渴望，讓學(xué)生在愉快的體驗(yàn)中鍛煉身體。
3．1探究的準(zhǔn)備
探究的準(zhǔn)備階段，要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備及興趣設(shè)計(jì)邏輯性較強(qiáng)的問(wèn)題進(jìn)行，探究必須有一定的深度與難度，要符合學(xué)生的年齡階段及思維水平，并與學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)相一致。比如:如何才能跑的更快?在這個(gè)問(wèn)題后面還跟著“問(wèn)題串”，即決定跑速的因素是什么?你的步頻和步幅是怎么樣的?它們有什么問(wèn)題嗎?要想取得更好的成績(jī)，自己主要的問(wèn)題是步頻還是步幅?發(fā)展步頻與步幅可分別用什么方法?在今后的學(xué)習(xí)中如何合理地進(jìn)行練習(xí)?問(wèn)題層層遞進(jìn)，把學(xué)生的探究學(xué)習(xí)不斷引向深入。
3．2探究的過(guò)程
探究學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)清晰流暢，要從問(wèn)題出發(fā)，通過(guò)學(xué)生們的探究學(xué)習(xí)，最后達(dá)到預(yù)期的效果。其基本程序是:第一步，選擇和確定探究的問(wèn)題;第二步，搜集與處理得到的信息;第三步，得出答案或者結(jié)論;第四步，交流與表達(dá)。如在’立定跳遠(yuǎn)’教學(xué)中，教師可先讓學(xué)生想象青蛙是怎樣跳的，并讓學(xué)生仔細(xì)觀察玩具青蛙的跳躍方法，加上及時(shí)的引導(dǎo)與學(xué)生的模仿，能夠比較快地掌握立定跳遠(yuǎn)的動(dòng)作要領(lǐng)。探究學(xué)習(xí)的過(guò)程在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有很重要的作用，體育教師要根據(jù)教學(xué)案例所反映的現(xiàn)象，在進(jìn)行教學(xué)過(guò)程中，可以將學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)學(xué)生都要參與小組的分析與思考，然后根據(jù)每個(gè)人的分析、思考，提高學(xué)生對(duì)技戰(zhàn)術(shù)學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平，培養(yǎng)學(xué)生的健康體魄與擴(kuò)散性思維的發(fā)展。
3．3探究的討論
探究的討論在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中起到至關(guān)重要的作用。學(xué)生通過(guò)對(duì)教學(xué)案例的分析、討論，形成了個(gè)人、學(xué)習(xí)小組的觀點(diǎn)，教師根據(jù)學(xué)生觀點(diǎn)的異同，進(jìn)行討論總結(jié)。在這個(gè)期間，體育教師要把握整個(gè)討論的時(shí)間，做到心中有數(shù)。對(duì)于學(xué)生的探究要有收有放，探究學(xué)習(xí)與運(yùn)動(dòng)技能教學(xué)緊密結(jié)合。
3．4探究的實(shí)踐
在經(jīng)過(guò)教學(xué)案例的討論之后，體育教師要及時(shí)的對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的引導(dǎo)與幫助，讓學(xué)生去模擬案例教學(xué)進(jìn)行實(shí)踐。同時(shí)應(yīng)根據(jù)案例討論的結(jié)果，在教學(xué)中教師要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，與學(xué)生建立一種民主、合作、平等的師生關(guān)系，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的體育興趣與運(yùn)動(dòng)參與的積極性，深入到學(xué)生中去，縮短與學(xué)生之間的距離，把體育課堂營(yíng)造成一種輕松、和諧的氛圍，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的過(guò)程中體驗(yàn)收獲的快樂(lè)，為學(xué)生的終身體育打下良好基礎(chǔ)。
3．5總結(jié)評(píng)價(jià)
在教學(xué)中，體育教師應(yīng)根據(jù)案例所涉及的問(wèn)題，在充分尊重學(xué)生意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，給予比較恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出的不同意見(jiàn)與新觀點(diǎn)給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)與表?yè)P(yáng)，要及時(shí)地進(jìn)行教學(xué)案例研究，善于發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，不斷地反思，改進(jìn)自己的教學(xué)方法，為學(xué)生解除疑惑。評(píng)價(jià)要以人為本，尊重個(gè)體差異，評(píng)價(jià)語(yǔ)言應(yīng)客觀地指出學(xué)生的長(zhǎng)處及存在的缺點(diǎn)，語(yǔ)言應(yīng)簡(jiǎn)潔明了。另外，教師的評(píng)價(jià)要讓學(xué)生耳目一新，并富于幽默感，教師通過(guò)幽默詼諧的語(yǔ)言進(jìn)行評(píng)價(jià)，能讓學(xué)生的情感受到感染，積極性得以調(diào)動(dòng)激發(fā)。
4．結(jié)論與建議
4．1結(jié)論
體育教學(xué)中實(shí)行探究式教學(xué)法，是提高學(xué)生之間的交流與溝通能力，推進(jìn)素質(zhì)教育，提高教學(xué)質(zhì)量的有效方法。探究式教學(xué)法對(duì)于推進(jìn)體育課程教學(xué)，豐富教學(xué)方法與教學(xué)手段是有益的，即激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生探索的積極性;探究式教學(xué)法有利于教師全面能力的提升，這一過(guò)程也是教師自我教育和成長(zhǎng)的過(guò)程，能讓每一位教師成為主動(dòng)的探索者。
4．2建議
4．2．1采用探究學(xué)習(xí)應(yīng)關(guān)注學(xué)生身心健康的協(xié)調(diào)發(fā)展，課程內(nèi)容要精選，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，注重對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng)，在課程評(píng)價(jià)中關(guān)注學(xué)生的“進(jìn)步度”。
4．2．2探究學(xué)習(xí)的問(wèn)題必須是值得探究的“真問(wèn)題”乃至“問(wèn)題串”，通過(guò)一系列的探究活動(dòng)，使學(xué)生獲得新知。為此，教師要深入地鉆研教材、教法，要讀懂學(xué)生，去設(shè)計(jì)科學(xué)的教學(xué)過(guò)程。
4．2．3探究式學(xué)習(xí)是對(duì)傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充，教師要選取趣味性較強(qiáng)的一些案例，在運(yùn)用時(shí)，必須精心設(shè)計(jì)，講求實(shí)效，不能把它庸俗化，形式化。
【關(guān)鍵詞】生物課程 學(xué)科素養(yǎng) 科學(xué)探究能力
一、問(wèn)題提出
新課程以來(lái)，生物學(xué)科的教學(xué)模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，發(fā)展學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)辯證唯物主義的科學(xué)觀念和思想方法。農(nóng)大附中位于南昌主要風(fēng)景區(qū)梅嶺的腳下，位于美麗的江西農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)。這里物種豐富多樣，學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)資源豐富，同時(shí)，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)有林學(xué)院和農(nóng)學(xué)院，其師生都是專家，方便實(shí)際工作者與研究者共同參與，這樣良好的外部環(huán)境更有助于培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)?！短岣咧袑W(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)的途徑與方法的行動(dòng)研究》這一課題的研究目的是使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)自主、合作，樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)，使生物學(xué)課堂真正充滿生命活力，并為初中生物學(xué)教師的教學(xué)提供一點(diǎn)幫助。
二、生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
生物科學(xué)素養(yǎng)是指參加社會(huì)生活，經(jīng)濟(jì)生活，生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)，它反映了學(xué)生對(duì)生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有的基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力，并逐步形成科學(xué)的世界觀，這是一個(gè)艱巨而意義深遠(yuǎn)的任務(wù)。
三、生物學(xué)科素養(yǎng)對(duì)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)、工作和生活的意義
知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，是學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型時(shí)代。只有具備一定科學(xué)素養(yǎng)的人，才能實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)。只有終身學(xué)習(xí)，才能不斷創(chuàng)新，才能不被知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代淘汰。具備生物學(xué)科素養(yǎng)的人才能形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀?？梢?jiàn)，從小對(duì)孩子進(jìn)行生物學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)意義深遠(yuǎn)。
1.生物學(xué)科素養(yǎng)關(guān)系到中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新，是對(duì)原來(lái)知識(shí)技能基礎(chǔ)上的超越。創(chuàng)新能力的高低，與人的知識(shí)積累密不可分。沒(méi)有一定的知識(shí)積累，創(chuàng)新也是海市蜃樓。一個(gè)人的生物學(xué)科素養(yǎng)在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中舉足輕重。中學(xué)生如果以一定的生物知識(shí)為根基，掌握了一定的操作技能，他們就有可能產(chǎn)生超越自我的沖動(dòng)。因此，在生物學(xué)科實(shí)際教育教學(xué)實(shí)踐中，我們不能忽視生物學(xué)科素養(yǎng)在創(chuàng)新教育中的特殊作用。
2.生物學(xué)科素養(yǎng)關(guān)系到中學(xué)生自主、合作、探究能力的提高
一個(gè)人獲得知識(shí)的途徑很多，學(xué)校教育是受條件制約的，人的一生，自主、合作、探究是獲取知識(shí)的重要途徑。因此，在學(xué)校教育過(guò)程中，教師要把培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作、探究能力擺在首要位置。大量事實(shí)證明：學(xué)生良好的生物學(xué)科的學(xué)科素養(yǎng)，能為今后的自主、合作、探究學(xué)習(xí)贏得主動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)終身教育保駕護(hù)航。
3.生物學(xué)科素養(yǎng)關(guān)系到生物科學(xué)領(lǐng)域的研究水平
學(xué)生在生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，通過(guò)參與和解決現(xiàn)實(shí)世界中具體問(wèn)題，來(lái)獲取科學(xué)和技術(shù)的知識(shí)，形成正確的態(tài)度、價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。這樣，在日常生活中，他們就知道如何把所學(xué)的知識(shí)和方法與實(shí)踐相結(jié)合，如何對(duì)科技引起的新問(wèn)題進(jìn)行思考和判斷。當(dāng)他們參與社會(huì)活動(dòng)時(shí)，就能夠采取適當(dāng)?shù)膫€(gè)人行為。
四、提高中學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)的途徑與方法
培育生物學(xué)科素養(yǎng)，可使學(xué)生具備對(duì)生命現(xiàn)象及生命本質(zhì)的好奇心，這種好奇心一旦轉(zhuǎn)變成對(duì)科學(xué)和對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的積極態(tài)度，將受益終身。因此，生物學(xué)科信息素養(yǎng)的培養(yǎng)要以生物課堂為主陣地扎實(shí)、穩(wěn)步推進(jìn)。
1、提高教師的科學(xué)素養(yǎng)
一個(gè)教師的教學(xué)理念對(duì)教學(xué)效果的影響是深遠(yuǎn)的。教師作為教學(xué)的第一生產(chǎn)力，他們?cè)诰唧w到實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，教師的知識(shí)儲(chǔ)備和教法方法，都是教學(xué)效果提高的保證。具有較高科學(xué)素養(yǎng)，是一名教師必備的素質(zhì)。作為生物教師，如果不看百家之言，吸收更多養(yǎng)分，給自己不斷充電，就不能將最新的生物科研成果帶到課堂；如果不寫(xiě)作、不反思、不梳理自己的成敗得失，就不能提升自己的教學(xué)理念及學(xué)科素養(yǎng)。這樣的教師怎能培養(yǎng)出具有良好科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生呢？為改變這一被動(dòng)局面，教師要主動(dòng)參加學(xué)習(xí)，利用好圖書(shū)館、互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)等信息渠道，提高自身學(xué)科素養(yǎng)。
2、激發(fā)學(xué)生探究意識(shí)
生物教學(xué)是研究生命現(xiàn)象的科學(xué)，中學(xué)生物教學(xué)是為學(xué)生未來(lái)的生物研究打下基礎(chǔ)。新課程標(biāo)準(zhǔn)也大力提倡培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，學(xué)生有了探究意識(shí)和探究能力，才可以有探究的實(shí)踐活動(dòng)。探究意識(shí)離不開(kāi)學(xué)生的感受力、判斷力和洞察力。作為一線的生物教師，要利用生物學(xué)科和地域優(yōu)勢(shì)，給學(xué)生提供更多的親歷生物生活的機(jī)會(huì)，讓知識(shí)和學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)，與美麗的大自然相聯(lián)。學(xué)?？梢钥紤]在校園內(nèi)建立適宜的生物園，為學(xué)生提供廣闊的實(shí)踐空間和豐富的生物信息，還可以在郊外深入鄉(xiāng)村的地方選擇實(shí)驗(yàn)田，為學(xué)生實(shí)踐探究搭建平臺(tái)。
3、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)操作為主的自然科學(xué)。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，教師可直接演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生重復(fù)；也可講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程、要領(lǐng)，讓學(xué)生親自去做?；蛘吖膭?lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。其中最能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的是讓學(xué)生根據(jù)某一原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，增強(qiáng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究技能，生物認(rèn)知能力、動(dòng)手能力和探究能力都得到提升。
【結(jié)束語(yǔ)】提高生物學(xué)科素養(yǎng)并非一朝一夕的事，它需要我們教師在日常教學(xué)中從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起，有目的有意識(shí)地幫助學(xué)生熟悉生物學(xué)知識(shí)，了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)進(jìn)步，掌握科學(xué)探究方法與技能、樹(shù)立科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀。教學(xué)是一門(mén)藝術(shù)，在生物教學(xué)實(shí)踐中我們要把這種教學(xué)理念貫徹到教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，以積極的姿態(tài)、切實(shí)的行動(dòng)去實(shí)踐，去總結(jié)，去反思，才能真正，拓寬學(xué)生視野，鍛煉學(xué)生能力，潛移默化地提高學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)。
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【中圖分類號(hào)】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）9-00-02
課程實(shí)驗(yàn)作為課程教學(xué)目標(biāo)的重要載體，其教學(xué)效果直接影響學(xué)員對(duì)理論知識(shí)的理解程度以及學(xué)習(xí)的興趣。“通信原理”是通信工程、信息工程和指揮信息系統(tǒng)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及“信號(hào)與系統(tǒng)”、“數(shù)字電路”、“高頻電子線路”等多門(mén)先修課程，是其他后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程理論性強(qiáng)，知識(shí)面廣，概念抽象，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多，與基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密?！巴ㄐ旁怼闭n程實(shí)驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)加深學(xué)員對(duì)本課程的基本理論知識(shí)及基本概念的理解，建立起完整的通信系統(tǒng)概念，提高學(xué)員理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)員的工程應(yīng)用能力、綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，如何提升課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果已成為專業(yè)實(shí)驗(yàn)室研究探索的目標(biāo)之一。
1 目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題分析
通信原理課程實(shí)驗(yàn)大致可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。目前，通信原理實(shí)驗(yàn)主要是依托現(xiàn)有的通信原理實(shí)驗(yàn)箱開(kāi)設(shè)相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，硬件實(shí)現(xiàn)較多，學(xué)員動(dòng)手操作范圍受到限制，創(chuàng)新性思維訓(xùn)練不足。綜合性實(shí)驗(yàn)涉及本課程的綜合知識(shí)及與其相關(guān)的其他課程知識(shí)，要求學(xué)員運(yùn)用多方面理論、多種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)員自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不但具有基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)研究的性質(zhì)，還具有項(xiàng)目（工程）設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改進(jìn)等特點(diǎn)。增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例是課程實(shí)驗(yàn)改革的主流，對(duì)全面培養(yǎng)學(xué)員的獨(dú)立思考能力、綜合運(yùn)用、綜合實(shí)踐技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)具有重要作用。
現(xiàn)工科各專業(yè)進(jìn)行科研探索和工程設(shè)計(jì)不可缺少的重要環(huán)節(jié)是系統(tǒng)建模與仿真。而目前的通信原理實(shí)驗(yàn)恰恰缺少這一環(huán)節(jié)。隨著通信與信息處理專業(yè)函數(shù)庫(kù)和專業(yè)工具箱的完善，仿真軟件在通信理論研究、算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建模仿真和性能分析驗(yàn)證等方面的應(yīng)用更加廣泛，已逐漸為廣大通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜液凸こ處煹娜粘９ぞ摺Ｄ壳暗耐ㄐ旁韺?shí)驗(yàn)，可以滿足部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，主要是在實(shí)驗(yàn)箱的基礎(chǔ)上對(duì)硬件進(jìn)行編程控制，缺少對(duì)仿真應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)和使用。在實(shí)驗(yàn)課上掌握一種或兩種仿真軟件的使用方法，不僅對(duì)學(xué)員開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)、科學(xué)研究等具有幫助作用，更重要的是提高了學(xué)員的工程應(yīng)用能力和信息化素養(yǎng)。
此外，目前的通信原理實(shí)驗(yàn)課均是開(kāi)設(shè)在本學(xué)期理論教學(xué)的全部?jī)?nèi)容結(jié)束之后，利用10學(xué)時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而當(dāng)學(xué)員著手實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往對(duì)開(kāi)始所學(xué)習(xí)的原理有所淡忘，實(shí)驗(yàn)效果不好，對(duì)原理的認(rèn)識(shí)理解也不夠深刻。另外，現(xiàn)有的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)量不能夠保證設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)出，所以，將這部分實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)在通信原理課程結(jié)束后的第二個(gè)學(xué)期，在“信息綜合課程設(shè)計(jì)”等綜合實(shí)踐類課程中加入通信系統(tǒng)中的部分內(nèi)容，進(jìn)行設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。這樣不僅使學(xué)員的動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)有了連貫性，加深了對(duì)整個(gè)通信系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，而且會(huì)使學(xué)員的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力有大幅提升。
2 多種實(shí)驗(yàn)方法的融合
為了進(jìn)一步提高通信原理課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，充分發(fā)揮專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的作用，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的條件下，將驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行融合，不但能夠加深學(xué)員對(duì)理論知識(shí)的思考，同時(shí)有效地提高了學(xué)員的綜合技能和工程基礎(chǔ)。
在通信原理實(shí)驗(yàn)課程中我們選用的實(shí)驗(yàn)箱是南京捷輝公司的JH5001通信原理綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)箱能夠滿足驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基本要求。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課程內(nèi)容結(jié)合十分緊密，在什么時(shí)候開(kāi)設(shè)哪些實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該是與理論課同步進(jìn)行的，由主講教員根據(jù)理論課的教學(xué)的需要與實(shí)驗(yàn)教員共同商定。為了形象地說(shuō)明理論課程中的原理，加深學(xué)員對(duì)原理的理解，主講教員可以將部分實(shí)驗(yàn)在課堂作以仿真演示，然后在原理課程學(xué)習(xí)完之后，馬上安排學(xué)員利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)員自己動(dòng)手具體驗(yàn)證這部分原理，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)員對(duì)這部分理論課程的理解。比如用戶環(huán)路接口實(shí)驗(yàn)、PAM編譯碼系統(tǒng)、幀成形及其傳輸實(shí)驗(yàn)、幀同步實(shí)驗(yàn)等，都可以安排在該課程內(nèi)容講解完相關(guān)原理之后立即安排學(xué)員著手實(shí)驗(yàn)，使得理論課和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)相得益彰，兩方面的教學(xué)質(zhì)量都有較大的提高。
在利用通信電子電路綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及信息通信類綜合創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的綜合性實(shí)驗(yàn)中，以實(shí)驗(yàn)箱和仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前為學(xué)員提供實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求，以及部分實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)員根據(jù)所學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)綜合解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，采取硬件、軟件或硬軟件相結(jié)合的辦法實(shí)施。使學(xué)員了解FPGA/CPLD可編程開(kāi)發(fā)技術(shù)、DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、軟件編程技術(shù)、電路仿真技術(shù)等，提高學(xué)員的綜合開(kāi)發(fā)能力。
在全部理論課內(nèi)容結(jié)束之后，由教員給出實(shí)驗(yàn)應(yīng)完成的設(shè)計(jì)指標(biāo)，讓學(xué)員利用實(shí)驗(yàn)室已有的儀器設(shè)備自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不但可以激發(fā)學(xué)員生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，而且設(shè)計(jì)方案的實(shí)施過(guò)程是學(xué)員運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合的過(guò)程，這使學(xué)員的綜合思維和實(shí)踐能力有了大幅提高。學(xué)員可以利用仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在滿足實(shí)驗(yàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)后，選擇部分仿真效果好，電路設(shè)計(jì)合理且易實(shí)現(xiàn)的電路獨(dú)立制作成電路板，通過(guò)儀器測(cè)量，進(jìn)行可變參數(shù)器件的調(diào)整，使電路達(dá)到設(shè)計(jì)要求。例如：電話機(jī)呼叫處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸通信測(cè)試以及單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制、解調(diào)和抗噪聲性能的仿真等，通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)這一環(huán)節(jié)，讓學(xué)員獨(dú)立思考、分析、判斷并反復(fù)實(shí)踐，促進(jìn)了學(xué)員獨(dú)立學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)極大地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
3 仿真教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建
在通信和電子工程領(lǐng)域，系統(tǒng)仿真技術(shù)一直是新型通信協(xié)議研發(fā)、通信體制的性能研究、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理的重要手段。仿真軟件，提供豐富的部件資源可方便、直觀、形象地構(gòu)建通信系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的分析功能，可對(duì)硬件開(kāi)發(fā)提供方案論證和實(shí)踐指導(dǎo)。在通信原理實(shí)驗(yàn)中引入軟件仿真技術(shù)，可以把系統(tǒng)性能和參數(shù)之間的關(guān)系形象地展現(xiàn)出來(lái)，而且可以將實(shí)驗(yàn)箱和仿真軟件結(jié)合開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)員對(duì)通信系統(tǒng)的原理有更深刻的認(rèn)識(shí)，有利于理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的融合，有利于學(xué)員創(chuàng)新能力和信息化素養(yǎng)的提高。目前，各高校用于通信原理仿真實(shí)驗(yàn)的軟件主要有兩款：Systemview和Matlab/Simulink。這兩款軟件都可進(jìn)行通信系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)與分析，有助于學(xué)員構(gòu)建系統(tǒng)的整體概念，可讓學(xué)員對(duì)常用的模塊自己編寫(xiě)文件，從具體模塊的實(shí)現(xiàn)到整體系統(tǒng)的架構(gòu)。
以System View為例，它是美國(guó)ELANIX公司的一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真和分析的可視化設(shè)計(jì)環(huán)境，是一個(gè)功能強(qiáng)大、用途多樣的工具平臺(tái)，提供開(kāi)發(fā)各種系統(tǒng)的模擬和數(shù)字工具，包括數(shù)字信號(hào)處理、通信、控制以及構(gòu)造通用數(shù)學(xué)模型。該軟件不需要復(fù)雜的計(jì)算機(jī)編程，可以只通過(guò)點(diǎn)擊圖標(biāo)和參數(shù)輸入的方式來(lái)完成復(fù)雜系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)和測(cè)試。在二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）中，利用System View進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的步驟一般為：
①根據(jù)2ASK的調(diào)制解調(diào)原理進(jìn)行系統(tǒng)分析，畫(huà)出系統(tǒng)框圖；
②根據(jù)原理圖，建立系統(tǒng)仿真模型；
③進(jìn)行2ASK調(diào)制參數(shù)設(shè)置；
④系統(tǒng)仿真，分析結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估和改善。
它要求學(xué)員在把課堂上講授的抽象的理論進(jìn)行消化的基礎(chǔ)上，通過(guò)獨(dú)立思考，自主設(shè)計(jì)，建立系統(tǒng)模型，有利于克服硬件實(shí)驗(yàn)箱電路固定、學(xué)員缺乏參與性的弊端。利用SystemView可以完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又可以通過(guò)改變參數(shù)及相關(guān)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，能夠很好的調(diào)動(dòng)學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的系統(tǒng)分析能力、設(shè)計(jì)能力。
將仿真軟件應(yīng)用在通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分利用學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境，在現(xiàn)有的條件下為學(xué)員提供了更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的多樣性，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)范圍。不但將通信原理課程中較難理解的內(nèi)容，通過(guò)軟件仿真形象生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解更加透徹，有效地提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，而且提高了學(xué)員分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
4 自主性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降奶剿?/p>
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酵艿綄W(xué)時(shí)和資源的制約，而自主性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞且环N創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，與研究性實(shí)驗(yàn)類似，是指學(xué)員在課程實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合自己的興趣點(diǎn)確定自己的研究項(xiàng)目并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不占用實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，但是實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)員全天候開(kāi)放，學(xué)員可以充分利用業(yè)余時(shí)間查閱資料并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教員全程跟蹤給予保障和指導(dǎo)。對(duì)于自主性實(shí)驗(yàn)，自行命題這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要，首先是學(xué)員要想到什么？這是理論知識(shí)與實(shí)踐認(rèn)知的積累，也是鉆研精神的體現(xiàn)。因此，“命題”是學(xué)員理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐過(guò)程中的問(wèn)題發(fā)現(xiàn)和更深層次的探索。在這一環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教員要給予充分的指導(dǎo)和論證，幫助學(xué)員改進(jìn)命題，以便更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其次是如何做？在學(xué)員命題后，要進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、選擇儀器設(shè)備、建立實(shí)驗(yàn)方法等，這是實(shí)驗(yàn)過(guò)程的再造，是在科研技術(shù)方法上的提高。最后由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教員給出實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告總結(jié)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)方法的合理性，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的科研工作能力有著重要的幫助。當(dāng)然，這部分實(shí)驗(yàn)要在學(xué)有余力的學(xué)員中開(kāi)設(shè)。將科學(xué)研究融人實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，會(huì)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)員創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是課程實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)改革的重要趨勢(shì)。
5 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)目前通信原理課程實(shí)驗(yàn)僅采用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方式單一，效果較差，未充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件的情況，將多種類型的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行整合，在學(xué)校人才培養(yǎng)方案和實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浛蚣芟?，將課程內(nèi)容調(diào)整為驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既配合理論課程的教學(xué)，又與現(xiàn)代通信技術(shù)同步發(fā)展，使課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)從內(nèi)容到形式上都有較大改觀。總之，通過(guò)采取多種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较嘟Y(jié)合的靈活教學(xué)方法，最終目的只有一個(gè)，就是希望使學(xué)生經(jīng)過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，成為具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)動(dòng)手能力的高素質(zhì)人才。
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