時(shí)間：2023-03-15 14:55:16
導(dǎo)語：在中學(xué)生科技發(fā)明論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
2017年試點(diǎn)高校自主招生正在緊鑼密鼓地進(jìn)行。近日，教育部下發(fā)通知，要求嚴(yán)厲打擊自主招生中的證書、發(fā)明、專利、和造假等違規(guī)違紀(jì)行為，堅(jiān)決斬?cái)唷袄骀湕l”。
弄虛作假，背后暗藏“利益鏈”
“孩子明年參加自主招生，需要一項(xiàng)專利。署孩子自己的名字，能做嗎？”記者以高中生家長的身份，在某寶網(wǎng)站上咨詢。沒想到，表示能“接單”的店家不少，更有人主動(dòng)表示，“我們做過上百個(gè)這樣的案子”。
“得看著像孩子自己做出來的，現(xiàn)在學(xué)校面試時(shí)還會(huì)考察，不能讓孩子穿幫?！庇浾哌M(jìn)一步咨詢?！翱梢陨暾?qǐng)生活用品領(lǐng)域的專利，到時(shí)候會(huì)把詳細(xì)的技術(shù)方案發(fā)您?！币粋€(gè)店家“很有經(jīng)驗(yàn)”地建議。
看記者有點(diǎn)猶豫，對(duì)方馬上發(fā)來《高中學(xué)生申請(qǐng)專利選題方向》，請(qǐng)記者和孩子“參考”。文件題頭寫著“自主招生”，分物理類、工具類、環(huán)保類等7個(gè)方面，比如物理止血繃帶、教學(xué)用黑板、自動(dòng)收納鉛筆盒……只要付款，指定一項(xiàng)“專利”并提供考生信息，對(duì)方就能“一條龍服務(wù)”，直到專利證書交到顧客手上。
“證書保真嗎？現(xiàn)在被查出造假不得了?！庇浾邌??！翱隙ㄊ钦娴?，我們是向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)的，所有信息都能在網(wǎng)上查到，您可以放心?！睂?duì)方胸有成竹。
據(jù)了解，用作交易的專利主要有轉(zhuǎn)讓專利、申請(qǐng)專利兩種。前者是將已有專利轉(zhuǎn)讓到考生名下，后者則是直接用考生姓名來申請(qǐng)，更加“安全”。一位專利公司員工介紹，“即使是轉(zhuǎn)讓，也可以在網(wǎng)上查詢到，這不違法，都是正常商業(yè)行為”。
與專利類似，買版面、發(fā)文章也成了自主招生引發(fā)的“商機(jī)”?！案咧猩l(fā)表文章，怎么操作？”記者咨詢一個(gè)從事論文刊發(fā)的商家?！拔膶W(xué)類省級(jí)刊物，2000字符900元；財(cái)經(jīng)類省級(jí)刊物，2500字符1100元。服務(wù)費(fèi)另算?！边@位工作人員還頗為“內(nèi)行”地建議，“文章關(guān)鍵得看著真實(shí)，不然一看就是別人的，有什么用呢？”
不同于買賣雙方的“心領(lǐng)神會(huì)”，一位不愿透露姓名的基層教師告訴記者，自己因?yàn)椤坝悬c(diǎn)文采”，飽受自主招生之苦?！芭笥训暮⒆酉肽米魑母傎惷?，從而取得自主招生資格，請(qǐng)我作文，還有的讓我以孩子之名發(fā)表文章?！边@位老師頗為痛心地感慨道：“好好的自主招生政策，為什么總有人想鉆空子？”
一旦查實(shí)，取消其高考資格
“招生對(duì)象：高中階段獲得專利或者其他具有學(xué)科特長、創(chuàng)新潛質(zhì)和特殊才能并能提供相關(guān)證明材料的考生……”這摘自江蘇省某高校的自主招生簡章，放眼全國90所自主招生試點(diǎn)高校，這樣的要求再常見不過。不少高校還提出，“在刊物上發(fā)表文章或論文”者優(yōu)先，并對(duì)刊物級(jí)別、論文數(shù)量、是否第一作者等作出規(guī)定。
怎樣判斷一位學(xué)生具有學(xué)科特長和創(chuàng)新潛質(zhì)？口說無憑。在學(xué)校要求提供的證明材料中，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科競賽，全國青少年科技創(chuàng)新大賽、“明天小小科學(xué)家”等大賽，門檻較高，難度較大，再加上獲獎(jiǎng)證書真?zhèn)我徊楸阒?，很難鉆空子。于是，不少人就瞄上了有“操作余地”的發(fā)明專利、論文和文學(xué)作品。
一個(gè)“優(yōu)秀學(xué)生”看起來“高大上”的證明材料，也許僅是金錢交易的結(jié)果。本來是“不拘一格降人才”的好政策，因?yàn)閭€(gè)別人的“歪腦筋”，敗壞了自主招生的風(fēng)氣，更給其他考生帶來嚴(yán)重的不公平。
4月1日，教育部印發(fā)《關(guān)于嚴(yán)格高校自主招生資格審查和考核工作的通知》（以下簡稱《通知》），從報(bào)名條件、材料審查、學(xué)?？己?、監(jiān)督制約、懲處造假5個(gè)方面提出“五嚴(yán)格”，并在自主招生歷史上首次提出“對(duì)查實(shí)提供虛假申請(qǐng)材料的考生，取消其高考相應(yīng)資格”。
根據(jù)《通知》，對(duì)考生提交的發(fā)明、專利、論文等申請(qǐng)材料，須要求由考生本人原創(chuàng)，并對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)；對(duì)擬認(rèn)可的賽事證書，要組織相關(guān)專家對(duì)賽事的科學(xué)性、權(quán)威性、規(guī)范性、普及性進(jìn)行認(rèn)真評(píng)估。
針對(duì)證書、發(fā)明、專利、和造假等違規(guī)違紀(jì)行為，《通知》要求，堅(jiān)決斬?cái)唷袄骀湕l”。如果考生敢“冒天下之大不韙”，一經(jīng)查實(shí)，不僅要被“通報(bào)考生所在地省級(jí)招生考試機(jī)構(gòu)”，更會(huì)被取消自主招生乃至高考資格；如果學(xué)校、單位和個(gè)人在自主招生中或協(xié)助考生弄虛作假，將被嚴(yán)肅處理并追責(zé)問責(zé)；如果高校在自主招生資格審查和考核中出現(xiàn)嚴(yán)重違規(guī)違紀(jì)現(xiàn)象，將被暫停或取消自主招生資格。
“嚴(yán)厲的懲處機(jī)制，是‘打假’最有效、最直接的方式。如果造假，就讓這個(gè)考生付出慘重代價(jià)，這樣才能維護(hù)風(fēng)清氣正的自主招生環(huán)境?！蔽靼步煌ù髮W(xué)副校長鄭慶華表示。
肅清考紀(jì)，要煉就“火眼金睛”
“我入圍了一所‘985’大學(xué)的自主招生名單，當(dāng)初腦子一熱自己造了幾張‘獎(jiǎng)狀’，現(xiàn)在學(xué)校讓提交獎(jiǎng)狀原件，我還有救嗎？”去年，高三學(xué)生小吳在網(wǎng)上倉皇“求助”。
要求出具證明材料原件，就是高校自主招生應(yīng)對(duì)“作假”的一招。要想肅清招考環(huán)境，光靠考生自覺，顯然不可能。在這個(gè)過程中，需要高校健全報(bào)名材料審查制度，完善考核辦法，煉就一雙“火眼金睛”。
《通知》要求，針對(duì)考生提交的證書、發(fā)明、專利、論文等申請(qǐng)材料，以及有關(guān)學(xué)校、單位或?qū)＜姨峁┑耐扑]材料，試點(diǎn)高校要組織校內(nèi)外專家進(jìn)行嚴(yán)格審核，仔細(xì)甄別相關(guān)材料的真實(shí)性、可信度和考生參與度；在考核環(huán)節(jié)，組織相關(guān)學(xué)科專家開展科學(xué)、規(guī)范的深度考核，重點(diǎn)考核考生是否具備申請(qǐng)材料呈現(xiàn)的學(xué)科能力、創(chuàng)新潛能、學(xué)術(shù)潛質(zhì)，實(shí)際水平是否達(dá)到應(yīng)有的程度。
為了最大限度地壓縮“灰色地帶”，今年，西安交通大學(xué)出了“狠招”，其報(bào)名條件只開了3個(gè)“口子”：全國中學(xué)生學(xué)科奧林匹克競賽，科創(chuàng)類競賽決賽，高中階段以第一原始產(chǎn)權(quán)人獲得國家發(fā)明專利者?！扒皟身?xiàng)以教育部陽光高考網(wǎng)名單為準(zhǔn)，第三項(xiàng)會(huì)在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上查驗(yàn)?！蔽靼步煌ù髮W(xué)招生辦公室主任訾艷陽告訴記者。
“現(xiàn)在的問題是，專利證書經(jīng)鑒別是真的，論文經(jīng)鑒別也是真的，關(guān)鍵是這個(gè)真的‘成果’，是不是考生本人做出來的？這個(gè)難度非常大?！编崙c華一針見血。針對(duì)這個(gè)問題，西安交通大學(xué)大今年專門制定審查辦法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)查發(fā)明專利，300余位專家教授組成的專家?guī)?、上千道面試題組成的題庫嚴(yán)陣以待。學(xué)校要求學(xué)生提供專利產(chǎn)生過程中的材料，并在筆試、面試環(huán)節(jié)，請(qǐng)專業(yè)教授對(duì)其發(fā)明專利進(jìn)行專門考核，仔細(xì)甄別學(xué)生本人是否真的是原創(chuàng)者。據(jù)了解，去年用發(fā)明專利當(dāng)“敲門磚”的考生，沒有一個(gè)通過西安交大的自主招生測(cè)試。因?yàn)閲?yán)格把關(guān)，走過15個(gè)年頭的西安交大自主招生成績值得肯定，“就拿2016年本科學(xué)生標(biāo)兵來說，10個(gè)當(dāng)選者有7個(gè)是自主招生進(jìn)來的學(xué)生?！宾てG陽自豪地說。
一、開展研究性學(xué)習(xí)的方法和步驟
在學(xué)習(xí)《第一次工業(yè)革命》的過程中，同學(xué)們對(duì)課本中的許多新發(fā)明特別感興趣，有的同學(xué)提出了許多有關(guān)這些機(jī)器發(fā)明的假設(shè)性問題；有的則對(duì)這些機(jī)器的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了濃厚的興趣；有的對(duì)課本中的歷史人物充滿了探究的欲望。鑒于這種情況，筆者引導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)。具體方法和步驟如下：
1.提出研究課題。教師結(jié)合學(xué)生的興趣、意向：指導(dǎo)學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，布置研究任務(wù)，劃定研究范圍；學(xué)生在教師指導(dǎo)、小組合作討論的基礎(chǔ)上，歸納出準(zhǔn)備研究的具體題目，形成具體的研究目標(biāo)或范圍，這就是“定題”。定題一般由學(xué)生個(gè)人或?qū)W習(xí)小組完成，并向指導(dǎo)教師匯報(bào)課題或設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容、目的和方案，也可以由教師提出若干相關(guān)課題，由學(xué)生個(gè)人或?qū)W習(xí)小組自主選擇。
2.依據(jù)所定課題，分組討論，撰寫小論文。按上述所分小組，每一組由組長負(fù)責(zé)，把課題分解為幾個(gè)子問題分別由學(xué)生研討，題目由各組學(xué)生自擬。研討結(jié)束后，各小組利用已獲取的各種材料對(duì)研討結(jié)果進(jìn)行整理，撰寫成文。教師在學(xué)生活動(dòng)過程中，參與他們的討論，幫助他們充實(shí)內(nèi)容、修改錯(cuò)誤，給予他們恰當(dāng)?shù)膸椭椭笇?dǎo)。
3.成果匯報(bào)，互相交流。經(jīng)過充分的準(zhǔn)備后，學(xué)生們?cè)谡n堂上進(jìn)行成果交流、匯報(bào)，宣讀論文。每一組的小組長把自己小組的研究成果制作成幻燈片展示給其他同學(xué)。學(xué)科代表作為主持人把各組的研討情況匯總起來予以總結(jié)。由同學(xué)們的成果匯報(bào)會(huì)可以看出，他們的研討主要涉及以下幾個(gè)方面：(1)從英、法、美、德、日、俄等國工業(yè)革命的產(chǎn)生發(fā)展中歸納推動(dòng)科技革命的基本條件。(2)比較英、法、美、德、日、俄等國科技發(fā)展的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)，并分析其形成原因。(3)收集整理珍妮紡紗機(jī)、“騾機(jī)”、水力織布機(jī)發(fā)明的相關(guān)過程，思考其工作原理。(4)探究蒸汽機(jī)、汽船、火車機(jī)車的發(fā)展過程，了解其工作原理。(5)工業(yè)革命對(duì)世界歷史發(fā)展進(jìn)程的影響。(6)早期工業(yè)革命存在的種種問題(如污染、使用童工等社會(huì)問題)。(7)瓦特、富爾頓、史蒂芬孫等人的歷史故事。
二、研究性學(xué)習(xí)的效果
1.在研究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性能得到淋漓盡致的發(fā)揮。在《第一次工業(yè)革命》學(xué)習(xí)的過程中，從發(fā)現(xiàn)問題到成果展示，每個(gè)環(huán)節(jié)都由學(xué)生完成，激發(fā)了學(xué)生探求新知的積極性，他們樂于求新、求異，由“讓我學(xué)習(xí)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)習(xí)”。
2.學(xué)生學(xué)會(huì)了多角度分析問題。在學(xué)習(xí)《第一次工業(yè)革命》的過程中，學(xué)生在深入研究本學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，從多方面獲取材料，綜合運(yùn)用了多門學(xué)科的知識(shí)，加強(qiáng)了學(xué)科知識(shí)的滲透。無論從深度上還是從廣度上，都超越了教材的容量，開闊了視野，增長了知識(shí)。
3.學(xué)生的各種能力均得到鍛煉。提出問題后，學(xué)生在教師指導(dǎo)下收集資料、查閱史料這一過程本身就是研究過程。在解決問題的過程中學(xué)生做研究工作的意識(shí)、方法和能力得到了完善。學(xué)生在整理論文的過程中，要運(yùn)用多種表現(xiàn)形式來組織語言，鍛煉了他們的協(xié)作能力。成果展示的時(shí)候，學(xué)生闡述自己探究的過程，鍛煉了他們的語言表達(dá)能力。
4.培養(yǎng)了學(xué)生合作與競爭的意識(shí)。在研究過程中，同學(xué)們主動(dòng)參與、互相幫助，這就要求同學(xué)們具備合作精神。在整個(gè)研究過程中，學(xué)生真正意識(shí)到學(xué)習(xí)是自己的事情，都積極把握老師給予的機(jī)會(huì)或自己創(chuàng)造機(jī)會(huì)全身心投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中；學(xué)生盡力展示自己的才能，表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)，抒發(fā)個(gè)人的情感，闡明個(gè)人的態(tài)度，主動(dòng)喚起老師與同伴對(duì)自己的注意，吸引他們與自己交流、切磋，同時(shí)虛心接受同伴的意見，形成了其樂融融、富有活力的課堂氣氛。在展示成果的時(shí)候，各小組又爭相表現(xiàn)，希望自己組是最好的、最完美的，激發(fā)了學(xué)生的競爭意識(shí)。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)已成為一個(gè)國家或地區(qū)乃至企業(yè)參與國際競爭最重要的經(jīng)濟(jì)資源，大力提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、管理、運(yùn)用和保護(hù)能力已經(jīng)刻不容緩。
缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)觀念
在中學(xué)，特別是普通高中，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的學(xué)生科技創(chuàng)新成果。這些成果在不同程度流失，導(dǎo)致產(chǎn)權(quán)流失現(xiàn)象嚴(yán)重，侵犯中學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)的案例時(shí)有發(fā)生。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)流失已成為中學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)面臨的一個(gè)棘手問題。是什么造成了現(xiàn)在的這種局面呢？
知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)淡薄。高中學(xué)校雖然進(jìn)行了一些普法宣傳，但涉及《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》的內(nèi)容幾乎沒有。調(diào)查中我們問學(xué)生是否知道什么是“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”時(shí)，回答知道的占27.6%，不知道的占68.5%，另有2.3%的學(xué)生能簡單表述自己對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的理解。
當(dāng)問及學(xué)生“對(duì)自己的小發(fā)明應(yīng)采取何種措施”時(shí)，有80%的學(xué)生選擇參加大賽和評(píng)獎(jiǎng)，爭取獲保送資格，為學(xué)校爭光，有5%的學(xué)生選擇看看是否申請(qǐng)專利保護(hù)。由此可見，許多中學(xué)生缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)觀念，而在科技創(chuàng)新活動(dòng)中往往只顧及升學(xué)、榮譽(yù)，而沒有考慮知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
“重論文、重成果，輕專利、輕知識(shí)產(chǎn)權(quán)”的狀況普遍存在，申請(qǐng)專利保護(hù)的敏感度很低，正是在這種形勢(shì)下，許多成果以論文的形式發(fā)表，喪失了專利或者專有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保密性，而得不到法律的保護(hù)。
中學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系不完善。中學(xué)生科技創(chuàng)新中的成果管理包括科技成果的評(píng)審鑒定、報(bào)獎(jiǎng)、統(tǒng)計(jì)、歸檔等，知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理是由專利、著作權(quán)、版權(quán)等組成的中學(xué)生無形資產(chǎn)的管理。而各學(xué)校由于人力、財(cái)力等資源的不足，不可能成立專門的管理機(jī)構(gòu)。
中學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理關(guān)系處理不當(dāng)。成果完成后，科技創(chuàng)新的管理部門不能嚴(yán)格為學(xué)生的科技創(chuàng)新成果予以保密，導(dǎo)致科技創(chuàng)新中產(chǎn)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)流失到校外，無論是著作還是專利很快被傳播到網(wǎng)絡(luò)，造成知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)重流失。
科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化渠道不暢?，F(xiàn)在，中學(xué)生科技創(chuàng)新成果量較大，但被企業(yè)購買轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的卻很少。原因是，中學(xué)生的科技創(chuàng)新成果中，有90%以上不能使企業(yè)取得較大的效益，這也是由中學(xué)生知識(shí)的局限性造成的。
滲透知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)教育
針對(duì)當(dāng)前中學(xué)生普遍缺乏知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)，學(xué)校在進(jìn)行法制教育時(shí)，要滲入《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》的教育，主要措施有：
1.立足校園，宣傳《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》。
各班級(jí)召開以“《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》”為主題的班會(huì)，學(xué)校的法制宣傳欄開辟《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》專欄，各班黑板報(bào)出《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》?？?，在校園網(wǎng)上進(jìn)行《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》的宣傳，開展全校中學(xué)生的《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》知識(shí)競賽活動(dòng)，并進(jìn)行總結(jié)。
2.以“世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)日”為契機(jī)，加大宣傳。
世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織決定從2001年起，每年的4月26日定為“世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)日”。設(shè)立世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)日旨在全世界范圍內(nèi)樹立尊重知識(shí)，崇尚科學(xué)和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)，營造鼓勵(lì)知識(shí)創(chuàng)新和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的法律環(huán)境。
而我國“NOC活動(dòng)”組委會(huì)則組織和策劃了“NOC知識(shí)產(chǎn)權(quán)宣傳月”活動(dòng)，并開通了網(wǎng)站。我們以此為契機(jī)，向全市中小學(xué)生普及知識(shí)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)知識(shí)，展示知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域動(dòng)態(tài)信息，展示地方產(chǎn)權(quán)局開展中小學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)教育的經(jīng)驗(yàn)與成績，取得了良好的效果。
3.利用市科技節(jié)，整合科普與知識(shí)產(chǎn)權(quán)法的宣傳。
每年的11月份第一個(gè)星期天是我市的科技節(jié)，很多學(xué)生會(huì)通過科技節(jié)這個(gè)平臺(tái)展示他們的科技創(chuàng)新作品，這時(shí)對(duì)他們進(jìn)行有針對(duì)性的知識(shí)產(chǎn)權(quán)法的宣傳，會(huì)起到事半功倍的效果。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)法對(duì)學(xué)生的影響
有人認(rèn)為，中學(xué)生的職責(zé)就是努力學(xué)習(xí)，考上好大學(xué)，《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》對(duì)他們來說沒什么影響。
其實(shí)不然，《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有重要影響，主要表現(xiàn)在：
1.提高文化素養(yǎng)
首先，知識(shí)產(chǎn)權(quán)是一種文化，它是國家用法律的形式確認(rèn)和保障公民在科技、文學(xué)、藝術(shù)等精神領(lǐng)域所創(chuàng)造的勞動(dòng)成果，使其具有專有性和排他性的一種手段。
其次，《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》調(diào)整了由知識(shí)產(chǎn)權(quán)所引起的各種社會(huì)關(guān)系的法律，有利于繁榮社會(huì)主義文化，加強(qiáng)社會(huì)主義精神文明和物質(zhì)文明建設(shè)。
2.調(diào)動(dòng)科技創(chuàng)新的積極性。
之前，廣大中學(xué)教師和學(xué)生把學(xué)生的成績看作是衡量學(xué)生能力的唯一尺碼，通過對(duì)《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》的學(xué)習(xí)和宣傳，使教師和學(xué)生認(rèn)識(shí)到，利用《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》，可以有效地保護(hù)自己的產(chǎn)權(quán)利益，進(jìn)而提高學(xué)生科技創(chuàng)新的積極性。
3.利于學(xué)生科技創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化。
知識(shí)產(chǎn)權(quán)法的保護(hù)，最終要用法律的手段來進(jìn)行，《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法》對(duì)維護(hù)專利擁有人的利益具有不可替代的作用，并且避免了知識(shí)產(chǎn)權(quán)的流失，為科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化提供了保障，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
在《技術(shù)與設(shè)計(jì)一》的第一章第五節(jié)“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”的教學(xué)中，我考慮到“知識(shí)產(chǎn)權(quán)（著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)）”的知識(shí)必須要結(jié)合我國與世界的實(shí)際，只憑教師在課堂上用一般的方法進(jìn)行教學(xué)會(huì)顯枯燥乏味。
備課時(shí)，筆者結(jié)合新課標(biāo)的基本理念與目標(biāo)反復(fù)考慮決定：將本節(jié)課改為辯論賽，題目為“使用盜版軟件的利與弊”，提前兩周公布，要求以各班課代表為核心組成辯論賽組委會(huì)，組委會(huì)負(fù)責(zé)制定辯論賽程序以及正反方組員……各班學(xué)生用一周時(shí)間通過各種方式做調(diào)研查資料，了解知識(shí)產(chǎn)權(quán)等有關(guān)知識(shí)，并對(duì)我國與發(fā)達(dá)國家在保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的現(xiàn)狀作對(duì)比評(píng)價(jià)等準(zhǔn)備工作。
本次辯論會(huì)的辯題是“盜版軟件的利與弊”。
眾所周知，目前我國盜版現(xiàn)象十分猖獗，除了盜版軟件外，還有許許多多侵犯版權(quán)的行為，但其本質(zhì)都是一樣的。因此，我們選了盜版軟件這個(gè)話題進(jìn)行辯論。盜版軟件有弊，其弊在于侵犯了版權(quán)所有者的權(quán)利，屬于違法犯罪行為，不利于公民的道德法制教育，對(duì)市場秩序產(chǎn)生負(fù)面影響。
但盜版行為也有它的利之處，盜版的出現(xiàn)，使設(shè)計(jì)者更注重反盜版的技術(shù)開發(fā)，使得科技不斷在進(jìn)步。因此，這個(gè)辯題十分有趣。
下面看一段這次辯論精彩的部分。
正方觀點(diǎn)：
①我國是一個(gè)發(fā)展中國家，我們要大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，這是符合我國國情的。而盜版是這一時(shí)期的必然產(chǎn)物。
②從價(jià)格方面，盜版軟件顯然占優(yōu)勢(shì)，一張正版的價(jià)格是盜版的數(shù)倍。當(dāng)你用1000元買一張正版時(shí)，我用10塊錢就可以買到一張盜版，我們從小就被教育要勤儉節(jié)約，怎能鋪張浪費(fèi)呢？而且，這是父母的血汗錢??！
③盜版更廣泛的傳播知識(shí)，提高人的平均素質(zhì)，加快普及。中國是一個(gè)尊重人權(quán)的國家，每個(gè)人獲得知識(shí)的權(quán)利是平等的。難道就因?yàn)檎娴膬r(jià)格太高而拒我們于知識(shí)的門外？剝奪我們獲得知識(shí)的權(quán)利？
反方觀點(diǎn)：
①盜版軟件的出現(xiàn)，嚴(yán)重?fù)p害了正版商的利益，這種行為無疑是“殺雞取卵”的行為，這樣下去，正版都沒有了，還談何盜版呢？
②盜版軟件的行為是不道德也是不合法的。盜版商侵犯了正版商的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是違法犯罪行為。盜版也不利于公民的道德教育，特別是兒童，如果他們從小用慣了盜版，長大就不會(huì)使用正版，甚至也參與盜版的行為。
③盜版軟件對(duì)市場產(chǎn)生負(fù)面的影響，使市場動(dòng)蕩，打擊設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的積極性，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展不穩(wěn)定，不健康。
……
辯論會(huì)由于時(shí)間不夠充足，沒能按計(jì)劃進(jìn)行結(jié)尾。但是同學(xué)們精心的準(zhǔn)備，使得辯論會(huì)緊扣主題、有條不紊地進(jìn)行，顯現(xiàn)出了班級(jí)的風(fēng)格。
顯然，這樣的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)極大地調(diào)動(dòng)了全體學(xué)生的積極性，學(xué)生能夠廣泛而充分地用各種方式獲取了關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的知識(shí)，并針對(duì)盜版軟件這一嚴(yán)重的社會(huì)現(xiàn)象，從各角度各層次進(jìn)行剖析和判斷。最終達(dá)到了提高學(xué)生技術(shù)理念素養(yǎng)等目標(biāo)，學(xué)習(xí)方式多元化的效果得到很好體現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；動(dòng)機(jī)；興趣；培養(yǎng)
一、運(yùn)用化學(xué)史教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣
興趣是最好的老師。研究表明科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造往往源于對(duì)科學(xué)本身產(chǎn)生了濃厚的興趣。興趣是構(gòu)成動(dòng)機(jī)的最現(xiàn)實(shí)最活躍的心理成分。無數(shù)教學(xué)實(shí)踐和大量教學(xué)實(shí)驗(yàn)也已證明：強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，能確保持久的學(xué)習(xí)積極性?；瘜W(xué)史能喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。在教學(xué)中讓學(xué)生置身于發(fā)現(xiàn)和發(fā)明創(chuàng)造的情景中和化學(xué)家一起經(jīng)歷矛盾，困惑甚至失敗的情感體驗(yàn)，感受猜測(cè)、想象、頓悟的歡樂。使學(xué)生品嘗到科學(xué)研究和探索的樂趣，無疑可以喚起學(xué)生濃厚的探索化學(xué)的內(nèi)在興趣從而能富有創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)和研究化學(xué)。教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的知識(shí)水平認(rèn)真地選材，如化學(xué)發(fā)展史上的逸聞趣事，素材的選擇應(yīng)突出興趣二字。如波爾多液的發(fā)現(xiàn)，染料苯胺紫的確定等。
人類發(fā)展的歷史可以說就是一部化學(xué)的發(fā)展史，但現(xiàn)今的教材對(duì)這方面的介紹是粗淺的，根本不能滿足教學(xué)的需要。因此。教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，介紹一些歷史上著名的化學(xué)家的事跡和化學(xué)發(fā)展史。例如筆者在講第一章“鹵素”時(shí)，就介紹氟的發(fā)現(xiàn)過程；在講到苯時(shí)，則介紹著名科學(xué)家凱庫勒日思夜想苯的結(jié)構(gòu)，后“偶然”在夢(mèng)中見到苯的碳原子象蛇一樣頭咬著尾巴，醒后受到啟示而提出了苯分子結(jié)構(gòu)的假想和趣事；談到元素周期表，必然要從德伯萊納的“三元素組”說到邁耳的“六元素表”及紐蘭茲的“八音律”。而門捷列夫在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年探索終于在1869年發(fā)現(xiàn)了元素周期律，制出了世界上第一張?jiān)刂芷诒恚⑶翌A(yù)言了新元素及其可能的性質(zhì)?；瘜W(xué)史的內(nèi)容是豐富有趣的，通過化學(xué)史的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更好地了解化學(xué)發(fā)展的歷程，學(xué)習(xí)化學(xué)家勇于創(chuàng)新、勇于超越，認(rèn)識(shí)世界、改造世界的科學(xué)精神，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)也得到了人文精神的教育，由對(duì)化學(xué)家的敬佩轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力，產(chǎn)生強(qiáng)烈的成才愿望。
二、創(chuàng)造更多的學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在教師的指導(dǎo)下完成一些對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索。通過實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解精彩紛呈的化學(xué)世界，體會(huì)化學(xué)的精妙之處，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
三、鼓勵(lì)為主
在課堂教學(xué)中，評(píng)價(jià)學(xué)生回答問題時(shí)，應(yīng)避免指責(zé)，而要用“你回答真出色”、“有道理”，“你一定能行”等語句進(jìn)行鼓勵(lì)和提示；對(duì)學(xué)生作業(yè)要及時(shí)反饋，使用批語，以表揚(yáng)鼓勵(lì)為主，使他們有“我學(xué)會(huì)了”的良好心態(tài)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，增強(qiáng)成功感。
四、使教學(xué)貼近生活
教師應(yīng)想法設(shè)法收集資料，使化學(xué)教學(xué)能夠貼近生活、貼近社會(huì)，使學(xué)生了解到化學(xué)在科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用，彌補(bǔ)現(xiàn)行高中化學(xué)教材的不足?；瘜W(xué)與生活、杜會(huì)和醫(yī)學(xué)的聯(lián)系是廣泛的，化學(xué)教材所涉及的內(nèi)容是豐富多彩的。而在選擇時(shí)，要遵循趣味性、同步性、學(xué)以致用的原則，并選擇社會(huì)價(jià)值較高的一些問題。鑒于中?；瘜W(xué)課程的特點(diǎn)，應(yīng)采用靈活機(jī)動(dòng)的方式進(jìn)行：
（1）專題講題。如在學(xué)習(xí)“鹵素”后，專門舉辦“漫談氟和它的化合物”講座。
（2）引導(dǎo)學(xué)生撰寫論文。如指導(dǎo)學(xué)生寫《醋的妙用》一文，并指導(dǎo)學(xué)生查閱書討等資料，限定時(shí)間為l周，以小組為單位。最后所有的小組都圓滿地完成了任務(wù)，寫得有聲有色。
（3）做趣味小實(shí)驗(yàn)。如醋浸雞蛋、海帶中碘的定性測(cè)定、假酒的檢測(cè)方法等，學(xué)生興趣極高，教果不錯(cuò)。
（4）編印資料。教師平時(shí)應(yīng)重視知識(shí)積累，編印有關(guān)資料給予學(xué)生作為選讀材料。
五、營造寬松、和諧、平等的課堂氣氛
教是求統(tǒng)一、求規(guī)范、求一律的，而動(dòng)機(jī)和興趣恰恰是要求不同凡響，標(biāo)新立異。人的動(dòng)機(jī)和興趣不可以教，但卻可以培養(yǎng)，其中的關(guān)鍵就是創(chuàng)設(shè)寬松、和諧的育人環(huán)境、營造適于學(xué)生激發(fā)興趣的教育氛圍。教育有培養(yǎng)動(dòng)機(jī)和興趣的力量，也有壓抑動(dòng)機(jī)和興趣的力量。教師應(yīng)造就教學(xué)的良好氛圍，允許各類不同水平的學(xué)生大膽地發(fā)表意見，對(duì)求知事物進(jìn)行探索。教師應(yīng)克服唯我獨(dú)尊，閉目塞聽害怕批語的弱點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表創(chuàng)造性的意見，鼓勵(lì)創(chuàng)造性的萌芽。一位科學(xué)家告訴我們：“人們不可能做的事，往往不是由于缺乏力量和金錢，而是由于缺乏想象和觀念。思維的想象力是創(chuàng)造的原動(dòng)力?！痹诮虒W(xué)中教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽地想。想象力是創(chuàng)造的前提之一，合理的想象加上邏輯思維，再將知識(shí)變?yōu)榫唧w可操作性的行為時(shí)，往往會(huì)有新發(fā)明。教師不能因?yàn)閷W(xué)生的創(chuàng)造失敗而加以指責(zé)，更不能因?yàn)閷W(xué)生提出的問題的“荒謬”而加以譏諷，相反應(yīng)保護(hù)其探索創(chuàng)造的積極性。如在講授氫氣用途時(shí)一位學(xué)生提出這樣的問題：能不能利用氫氣密度最小制成氫氣球起重機(jī)，同時(shí)又節(jié)約了能源呢？看似幼稚的想法，但卻打破了常規(guī)，閃爍著創(chuàng)造的火花。教師不能因?yàn)闀局形刺岬竭@種用途而加以否定，更不能去挖苦。學(xué)生提出的任何新想法、思路都是其創(chuàng)造力的表現(xiàn)，教師都應(yīng)加以肯定。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】 小組合作；分層教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G622 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）22-0-01
《科學(xué)（3―6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出：小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?？茖W(xué)課程的評(píng)價(jià)既要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，又要關(guān)注他們學(xué)習(xí)的過程。根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知水平和實(shí)踐能力的差異，我們把每個(gè)班的學(xué)生分為三層：優(yōu)秀學(xué)生、發(fā)展中學(xué)生（良好）、待發(fā)展學(xué)生（后進(jìn)生），根據(jù)學(xué)生的分層，我們也嘗試進(jìn)行了分層教學(xué)。包括：教學(xué)目標(biāo)的分層、教學(xué)策略的分層（提問的策略、小組合作探究）及課外實(shí)踐的分層。在實(shí)施分層教學(xué)過程中，依據(jù)學(xué)生的種種行為及結(jié)果進(jìn)行分層評(píng)價(jià)，通過近一年的教學(xué)實(shí)踐，體驗(yàn)到了分層教學(xué)與分層評(píng)價(jià)帶來的新氣象、新變化。
在小組合作探究的方式上，我們也嘗試改變以往異質(zhì)分組的辦法，進(jìn)行同質(zhì)分組，也就是讓同基礎(chǔ)的學(xué)生自動(dòng)分成一組。因?yàn)橐酝尣煌瑢哟蔚膶W(xué)生組成一組，目的是讓好學(xué)生幫助后進(jìn)生，但時(shí)間長了發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，好學(xué)生不但未幫助下游學(xué)生，反而替代了一切，結(jié)果造成后進(jìn)生懶于動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)嘴的不良習(xí)慣。后來我們嘗試將同層次的學(xué)生組成一組，基礎(chǔ)好的學(xué)生爭強(qiáng)好勝自然都能積極參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，而基礎(chǔ)最差的小組，他們沒有了依靠，為了能和別的小組一樣完成實(shí)驗(yàn)操作，也只能發(fā)揮他們最大的潛能去積極地探究。然后針對(duì)每組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三種不同層次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。
總之，評(píng)價(jià)改革是一項(xiàng)牽一發(fā)而動(dòng)全身的事，短時(shí)間的實(shí)踐并不能解決科學(xué)課程評(píng)價(jià)所有問題，而且有些問題需要不斷深入探究、反復(fù)實(shí)踐，才能求得真諦。相信經(jīng)過我們的努力探索實(shí)踐，定能開創(chuàng)小學(xué)科學(xué)課評(píng)價(jià)新的局面，實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程追求的價(jià)值與理想。
例如：我們根據(jù)年齡的層次分別確定了幾個(gè)主題活動(dòng)：我們對(duì)三年級(jí)學(xué)生提出的一級(jí)創(chuàng)造目標(biāo)是：①小制作：利用學(xué)具袋中使用過的材料，或者生活中廢舊物品親自動(dòng)手制作一份精美的工藝品；②閱讀科普故事，制作科學(xué)讀書卡。對(duì)四年級(jí)學(xué)生提出的二級(jí)創(chuàng)造目標(biāo)是：①小創(chuàng)意：留心觀察生活，改進(jìn)你認(rèn)為給我校的生活帶來不便的產(chǎn)品，寫出你的創(chuàng)意即可；②撰寫調(diào)查報(bào)告：通過調(diào)查、研究校園植物生態(tài)系統(tǒng)，了解它們的生長習(xí)性等特點(diǎn)。對(duì)五年級(jí)學(xué)生提出的三級(jí)創(chuàng)造目標(biāo)是：①小發(fā)明：改造生活中某個(gè)使用不方便的產(chǎn)品，改造后的產(chǎn)品要方便、實(shí)用，并畫出產(chǎn)品改進(jìn)后的示意圖；②撰寫科技小論文：觀察、探究自己喜歡的事物（包括動(dòng)、植物，社會(huì)的現(xiàn)象等），然后通過查資料等形式撰寫出小論文。孩子們可能根據(jù)自己的實(shí)際能力，選擇完成一項(xiàng)到兩項(xiàng)，如果實(shí)在沒能力的也可以選擇自己喜歡的實(shí)踐作業(yè)去完成?？磥砦覀兊膿?dān)心是有些多余，大多數(shù)的孩子不僅完了，而且完成的很好，部分作品：小制作、小發(fā)明、小論文曾獲區(qū)市級(jí)獎(jiǎng)。
“翱翔計(jì)劃”是在普通高中課程改革的背景下,充分利用首都豐富的教育、文化與科技資源,突破現(xiàn)有學(xué)校教學(xué)方式,提出“讓學(xué)生在科學(xué)家身邊成長”的制度構(gòu)想,通過在科學(xué)研究過程中的熏陶,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)素養(yǎng),逐步養(yǎng)成探索科學(xué)、熱愛科學(xué)的習(xí)慣,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與實(shí)踐能力,由此探索基礎(chǔ)教育階段培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才后備力量的可行機(jī)制。至今,來自全市各學(xué)校的130余位首批學(xué)員已經(jīng)順利完成“翱翔計(jì)劃”規(guī)定的課程學(xué)習(xí)。本文擬以首批翱翔學(xué)員的課題成果及其所體現(xiàn)的學(xué)生特點(diǎn)為素材,總結(jié)和分析拔尖創(chuàng)新型高中生所具有的若干特質(zhì),以期獲得對(duì)于創(chuàng)新人才知識(shí)、能力及其價(jià)值觀的基本認(rèn)識(shí)。
一、明確的學(xué)科傾向與興趣
興趣是人們力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向。參加“翱翔計(jì)劃”的高中學(xué)生,從報(bào)名伊始就已經(jīng)確定了自己的研究領(lǐng)域,每位學(xué)員都有自己明確的學(xué)科傾向。高中課程科目眾多,通常對(duì)某一學(xué)科具有明確的學(xué)科偏愛的學(xué)生,會(huì)有在這一學(xué)科的科學(xué)世界里進(jìn)行研究和發(fā)展的強(qiáng)烈愿望,這是學(xué)生進(jìn)行科研和創(chuàng)新的源動(dòng)力。同時(shí),這種學(xué)科傾向與愿望是與學(xué)生對(duì)自己的人生規(guī)劃和夢(mèng)想相聯(lián)系的,這將對(duì)學(xué)生選擇所要研究的課題和探究項(xiàng)目提供有力的參考,并且?guī)椭鷮W(xué)生在研究過程中克服困難,堅(jiān)持不懈。
論文《光子晶體作為異相反應(yīng)催化劑載體》的作者是北京市順義區(qū)牛欄山第一中學(xué)的李佳育。正是出于自身對(duì)物理學(xué)科和項(xiàng)目的喜愛,對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣與熱情,激勵(lì)他完成了這個(gè)對(duì)高中生很有難度的課題。指導(dǎo)教師們工作十分繁忙,他自己本人課業(yè)負(fù)擔(dān)也很重,但是出于對(duì)科學(xué)研究的興趣,指導(dǎo)教師能夠耐心地指導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生能夠堅(jiān)持不懈,不斷克服難題,犧牲自己的休息時(shí)間,與大家一起進(jìn)行科學(xué)調(diào)查與研究,最終才以良好的成果完成了課題。
二、扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)
任何一項(xiàng)課題的研究、任何一項(xiàng)綜合能力的提高,都是以對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握為前提條件的?；A(chǔ)知識(shí)是知識(shí)體系的首要根基,是分析問題解決問題的重要參照系。學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解得越深刻,掌握得越牢固,解決具體問題就越容易,還能為解決復(fù)雜的問題打好基礎(chǔ)?！鞍肯栌?jì)劃”的學(xué)員都是平時(shí)在學(xué)校里學(xué)習(xí)成績?nèi)鎯?yōu)秀的學(xué)生,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握能夠幫助他們更快更好地參與課題,從而縮短適應(yīng)期和磨合期。另外,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的科學(xué)探究都需要交叉學(xué)科的知識(shí),比如有的項(xiàng)目既需要物理的知識(shí),又需要數(shù)學(xué)的邏輯運(yùn)算或信息技術(shù)的編程處理數(shù)據(jù),學(xué)生如果具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),則能夠在交叉學(xué)科的研究項(xiàng)目中游刃有余,有利于他們進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。
北京市第二中學(xué)孫漢鑫同學(xué)研究的《循環(huán)排氣吸附方法的研究及應(yīng)用》項(xiàng)目是比較成功的一項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì),他研究的爬壁機(jī)器人可以廣泛應(yīng)用在核工業(yè)、石化企業(yè)、建筑行業(yè)、消防部門和造船業(yè)上。整個(gè)研究過程不僅需要物理學(xué)科的知識(shí)來設(shè)計(jì)機(jī)器人吸盤和選擇電機(jī),還需要化學(xué)的材料知識(shí)來選擇吸盤的材質(zhì),以及用信息技術(shù)的編程來建立模型和效果演示?？梢哉f如果沒有孫漢鑫同學(xué)對(duì)各學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握,爬壁機(jī)器人是無法設(shè)計(jì)成功的,研究成果的可行的應(yīng)用前景也使得他的創(chuàng)新更具價(jià)值。
三、突出的領(lǐng)悟與探究能力
借助科學(xué)家指導(dǎo)和真實(shí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程,“翱翔計(jì)劃”使學(xué)生親身體驗(yàn)從被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探究、進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)知識(shí)的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)過程。在這樣一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生自始至終是以問題的探究者、發(fā)現(xiàn)者的主體身份,從事著相對(duì)自由、自主的研究和探索。他們?cè)趩栴}的提出、參與方式、問題解決的策略等方面都極大地表現(xiàn)出自身的自主性、能動(dòng)性。這種主體性探究學(xué)習(xí)要求參與“翱翔計(jì)劃”的學(xué)生必須具備很強(qiáng)的領(lǐng)悟能力和主動(dòng)探究的能力。
北京市第二中學(xué)王牧陽以《從實(shí)驗(yàn)室常備試劑中探索打印紙上碘熏油手印的后處理新方法》為題,介紹了他對(duì)15種實(shí)驗(yàn)室的常用試劑開展的專題研究。他的探究分增色、固定、對(duì)茚三酮顯色效果增強(qiáng)等三個(gè)專題分別進(jìn)行。王牧陽在了解到碘熏法的缺點(diǎn)之后,又看到有學(xué)者提出的粉末固定法,很難普及應(yīng)用,最后決定參考國際指紋組會(huì)議的信息,思考從實(shí)驗(yàn)室常備試劑來尋求增色劑及固定劑,嘗試達(dá)到對(duì)使用者健康危害小、節(jié)約成本的目的。研究從這樣的實(shí)驗(yàn)出發(fā),通過樣本制作,比對(duì)實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,探索了打印紙上碘熏油手印的后處理新方法。作為高中生的王牧陽對(duì)于碘熏油手印并不熟知,但是他很有悟性。通過短時(shí)間的觀察與學(xué)習(xí),就了解了碘熏法的特性和研究情況,并且設(shè)計(jì)出了比較合理的實(shí)驗(yàn)思路,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也比較令人滿意。應(yīng)該說,他在研究中表現(xiàn)出來的超常領(lǐng)悟能力與探究能力,對(duì)于研究的啟動(dòng)與完成都起到了很好的驅(qū)動(dòng)作用。由此可見,拔尖創(chuàng)新型高中生必須要有突出的領(lǐng)悟能力和探究能力,有悟性的學(xué)生學(xué)習(xí)新事物的能力更強(qiáng)、速度更快,因而能夠?qū)ψ约翰皇熘氖挛镞M(jìn)行自主探究,在探究中發(fā)現(xiàn)問題,并創(chuàng)造性地解決問題。
四、顯著的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力
現(xiàn)代科技發(fā)展日新月異,科學(xué)研究向復(fù)雜化、綜合化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展,每一項(xiàng)科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造都需要多人合作完成,系統(tǒng)浩大的工程甚至需要跨領(lǐng)域、跨部門科技攻關(guān)合作。這一切都對(duì)拔尖創(chuàng)新型人才的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與能力提出了更高的要求。在信息化社會(huì),獨(dú)立自主是決定創(chuàng)造力的一個(gè)重要因素,與此同時(shí),合作精神和能力逐漸體現(xiàn)出在創(chuàng)造性活動(dòng)中的巨大潛力,成為創(chuàng)新型人才必須具備的一項(xiàng)能力素質(zhì)。復(fù)雜問題的解決需要各種不同的知識(shí),需要多方的合作。基于此,當(dāng)前高中生要重視合作精神和合作能力的培養(yǎng)。在與人合作的過程中,學(xué)會(huì)溝通、提高人際交往能力,這對(duì)于學(xué)會(huì)生存也是至關(guān)重要的。因此,拔尖創(chuàng)新型高中生必須具備良好團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)與能力。
北京市第十二中學(xué)牛天林、沈浩、袁泉三位學(xué)生共同完成了論文《對(duì)漢庫HGR―3M―C機(jī)器人拓展的研究》,從中可以看到他們良好的團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)與能力。機(jī)器人特別是仿人機(jī)器人的研究,結(jié)合了人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和生物學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,是復(fù)雜科學(xué)的代表之一。研究團(tuán)隊(duì)在來自清華信息科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室以及清華大學(xué)附屬中學(xué)4名教師的指導(dǎo)下,在資料的搜集與整理、程序開發(fā)和軟件的執(zhí)行等方面,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),既分工又合作。正是因?yàn)橛谢パa(bǔ)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí),才得以完成創(chuàng)新價(jià)值的論文。他們的《對(duì)漢庫HGR―3M―C機(jī)器人拓展的研究》,被專家譽(yù)為“有交流協(xié)作、合理分工的團(tuán)隊(duì)合作成果”。
五、出色的動(dòng)手操作能力
一個(gè)創(chuàng)造者要想提高自己的創(chuàng)造水平和效率,就需要有出色的動(dòng)手能力。童第周教授在生物遺傳學(xué)上取得重大突破的事實(shí),就有力地說明了這一點(diǎn)。他從自己長期的研究中提出,細(xì)胞質(zhì)中含有的信使核糖核酸對(duì)改變生物的遺傳能起到積極的、主動(dòng)的作用。但是,任何科學(xué)結(jié)論必須以實(shí)驗(yàn)結(jié)果說話。他和牛滿江教授首先選擇金魚和鯽魚作為研究對(duì)象。從鯽魚卵巢成熟的卵細(xì)胞中提取核糖核酸,注射到金魚的受精卵中去,觀察這對(duì)金魚的后代將會(huì)發(fā)生什么變化。其實(shí)這一切都離不開他們那高超、精細(xì)、靈巧、熟練的雙手。
北京市第二中學(xué)王儀嵐的論文《套袋對(duì)茄子農(nóng)藥殘留量和產(chǎn)品質(zhì)量的影響》,以京茄20茄子為試驗(yàn)材料,研究了套袋對(duì)茄子農(nóng)藥殘留、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。研究者在國家蔬菜工程技術(shù)研究中心日光溫室里進(jìn)行試驗(yàn)。出于試驗(yàn)的需要,首先要合理地進(jìn)行穴盤育苗,按株距定植,并采用大小兩種行距定植,在生長過程要給試驗(yàn)茄子套上套袋,對(duì)照茄子不套,在發(fā)生病蟲害的時(shí)候,要給對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的茄子噴灑相同數(shù)量和規(guī)格的農(nóng)藥,通過對(duì)比分析,最終得出,套袋栽培能有效降低化學(xué)農(nóng)藥對(duì)茄子的污染,協(xié)調(diào)了病蟲防治與綠色食品生產(chǎn)的矛盾。整個(gè)試驗(yàn)過程都涉及到親自動(dòng)手實(shí)踐的環(huán)節(jié),育苗、定植、套袋和打藥,看似簡單,但是對(duì)于一個(gè)城市長大的高中生來說,這是難能可貴的。而出色的動(dòng)手能力,對(duì)于整個(gè)試驗(yàn)的高水平完成是不可或缺的。需要指出的是,作為拔尖創(chuàng)新型高中生,當(dāng)然要具備出色的動(dòng)手能力,但是動(dòng)手能力不是天生的,它需要高標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練和不懈的實(shí)踐才能夠獲得。
六、吃苦耐勞和堅(jiān)持不懈的精神
幾乎所有參加“翱翔計(jì)劃”的學(xué)生都曾經(jīng)歷過一個(gè)個(gè)困難。面對(duì)困難和挫折,他們也曾經(jīng)彷徨過、困惑過,但是正是他們吃苦耐勞與堅(jiān)持不懈的精神和品質(zhì),讓他們堅(jiān)持了下來,并且最終獲得了研究項(xiàng)目的成功。吃苦耐勞和堅(jiān)持不懈并不是每個(gè)中學(xué)生都能夠輕松獲得的優(yōu)秀品質(zhì),尤其在現(xiàn)在獨(dú)生子女居多的學(xué)生中,嬌生慣養(yǎng)現(xiàn)象嚴(yán)重,但是未來社會(huì)需要的人才一定是經(jīng)得起磨礪的人,“翱翔計(jì)劃”正是通過這種方式引導(dǎo)了學(xué)員自己和身邊同學(xué)及家長,重塑他們的人生觀、行為觀和知識(shí)建構(gòu)觀。
北京市通州區(qū)潞河中學(xué)張文江同學(xué)的家距離實(shí)驗(yàn)室很遠(yuǎn),每天擠公交、坐地鐵花在路上的時(shí)間超過5小時(shí)。中學(xué)生們每天學(xué)校和家兩點(diǎn)一線,過著幾乎與社會(huì)脫節(jié)的生活,可是做實(shí)證研究項(xiàng)目的學(xué)生們卻都面臨一個(gè)到各地做實(shí)地調(diào)查的要求,他們從羞于張口、引來側(cè)目,到自如坦然、獲得幫助,他們不僅挑戰(zhàn)和改變著自己,也改變著身邊的人。北京市第八中學(xué)的劉逸儂同學(xué)是個(gè)女生,拿著兩米長的網(wǎng)子,在毒辣的太陽下,在吹著大風(fēng)的草原上汗流浹背地?fù)]網(wǎng)二百多次,手上磨起了一層繭子。草原上的天氣變幻莫測(cè),前十分鐘還艷陽高照,后十分鐘就風(fēng)雨交加了。但是不經(jīng)歷風(fēng)雨,怎見得彩虹。他們不僅沒有退縮,沒有放棄,反而更加燃起了他們的斗志?；貞涀约旱挠H身體驗(yàn),劉逸儂感慨地說:“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來?！?/p>
七、高度的社會(huì)責(zé)任感
教育的目標(biāo)之一就是促進(jìn)學(xué)生對(duì)社會(huì)的認(rèn)識(shí)和了解,建立各種社會(huì)責(zé)任感;培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)意識(shí)和個(gè)人的道德意識(shí)。德是一個(gè)智者的關(guān)鍵因素,好的品德是一個(gè)人顯露才華的必要條件,而一個(gè)人的品德首先體現(xiàn)為他的責(zé)任感。
參與北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院“翱翔計(jì)劃”的同學(xué)們是一批有高度責(zé)任感的高中生,他們深切感受到節(jié)能與環(huán)保的重要性和迫切性,這一點(diǎn)從其論文選題中便可見一斑。從研究各種因素對(duì)氣候變化的影響到研究環(huán)境和氣候與昆蟲群落的關(guān)系,從研究綠地灌溉方式的最優(yōu)化到研究小麥、水稻、棉花等基因以增加產(chǎn)量,從研究電池的合理使用和再利用到研究循環(huán)排氣吸附方法,再到對(duì)文物古跡的保護(hù)與合理開發(fā),這些論文和選題無不反映了高中生對(duì)于地球生態(tài)環(huán)境的關(guān)注,對(duì)于人類命運(yùn)的關(guān)懷。正是對(duì)人類命運(yùn)的勇于擔(dān)當(dāng),使得他們對(duì)于科學(xué)研究充滿使命感與責(zé)任感。
八、高效率的學(xué)習(xí)者
一個(gè)創(chuàng)新的民族,首先是一個(gè)善于學(xué)習(xí)的民族?！鞍肯栌?jì)劃”的學(xué)員們跟普通中學(xué)生一樣,有著繁重的學(xué)業(yè)壓力,他們不僅要應(yīng)對(duì)學(xué)校的日常學(xué)習(xí)及各種課外活動(dòng),還要利用節(jié)假日去基地學(xué)校補(bǔ)充基礎(chǔ)知識(shí),去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。但是在他們科學(xué)安排下,所有的學(xué)習(xí)活動(dòng)不僅沒有發(fā)生沖突,反而相互補(bǔ)充、相得益彰?！鞍肯栌?jì)劃”的學(xué)員們給自己制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,普遍具有很強(qiáng)的自控能力,能夠合理安排時(shí)間,并將各種有效的學(xué)習(xí)方式相結(jié)合,做到在最短的時(shí)間內(nèi)掌握最多最有效的學(xué)習(xí)內(nèi)容?！鞍肯栌?jì)劃”的學(xué)習(xí)不僅沒有使得他們的學(xué)習(xí)成績下降,反而讓他們掌握了科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)校中的課程學(xué)習(xí)也高效和簡單起來。學(xué)生們?cè)趧倓偨Y(jié)束的全國高考中取得的良好成績就已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。在已經(jīng)畢業(yè)的130余位翱翔學(xué)員中,有7位同學(xué)被國外著名高校錄取,2位同學(xué)分別被香港大學(xué)和香港中文大學(xué)錄取,26位同學(xué)分別被清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國人民大學(xué)錄取,其余的翱翔學(xué)員也都以優(yōu)異的成績考取了各重點(diǎn)大學(xué)。
《教育規(guī)劃綱要》在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式中明確指出:“倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué),幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)?！薄鞍肯栌?jì)劃”的關(guān)鍵并不完全在于開展科學(xué)研究,而是通過真實(shí)科學(xué)研究情景中開展的研究性學(xué)習(xí)增強(qiáng)青少年的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)體驗(yàn),借此促進(jìn)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展。
“翱翔計(jì)劃”雖然只給每位學(xué)生一年多的學(xué)習(xí)時(shí)間,但是卻給學(xué)生們帶來了豐富多彩的全新學(xué)習(xí)感受。他們借由“翱翔計(jì)劃”走進(jìn)科研院所的實(shí)驗(yàn)室,走上大草原,走進(jìn)工廠;他們接觸到了世界領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)儀器,了解了學(xué)科前沿的科學(xué)知識(shí);他們享受了專家一對(duì)一指導(dǎo)的興奮,感受了不同學(xué)校教師的授課風(fēng)格;他們認(rèn)識(shí)了新的伙伴,結(jié)識(shí)了新的朋友;他們不僅學(xué)會(huì)了在合作中競爭、在競爭中合作,還更懂得了感恩與回報(bào)。這段“翱翔計(jì)劃”的學(xué)習(xí)經(jīng)歷帶給他們的不只是一項(xiàng)科學(xué)項(xiàng)目研究,他們?cè)谶@里的收獲會(huì)讓他們受益終身。
正如北京市第八中學(xué)的劉逸儂同學(xué)所說的:“這一年多的研究路程,我所收獲的絕不僅是幾張圖表、幾個(gè)結(jié)論,這段科研經(jīng)歷幫助我培養(yǎng)了許多能力,增長了很多知識(shí)。這段時(shí)間,我學(xué)著獨(dú)立自主,學(xué)著自己設(shè)計(jì)方案,學(xué)著自己制作工具,學(xué)著與他人溝通,學(xué)著向人們展示自己,學(xué)著運(yùn)用大學(xué)的知識(shí)解決問題。學(xué)著靠自己的力量探索未知的事物,我學(xué)會(huì)了聆聽,學(xué)會(huì)了交流,學(xué)會(huì)了思考,更重要的是,我明白了什么是真正的科學(xué)精神,什么是堅(jiān)持不懈。在我看來,‘翱翔計(jì)劃’所提供的,是一片供雛鷹飛翔的天空。它為我們提供一個(gè)舞臺(tái),提供一個(gè)機(jī)會(huì),讓我們能夠從高中時(shí)代起,就參與到科學(xué)研究的過程中去,去探究我們所鐘愛的科學(xué),生物也好,物理也好,化學(xué)也好……使我們這些高中生,這些展翅欲飛的雛鷹,能夠翱翔在我們所鐘愛的天空。感謝所有幫助過我的人!感謝‘翱翔計(jì)劃’!”
關(guān)鍵字農(nóng)村高中 生物教學(xué)改革
一: 農(nóng)村高中生物教學(xué)的改革,應(yīng)立足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的振興,要達(dá)到上述目的具體
應(yīng)從以下兩個(gè)方面操作。
1、 課堂上結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際講授生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),課前要深入鉆研教材,挖掘教材,中與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)相結(jié)合的內(nèi)容,使課本知識(shí)滲透到農(nóng)作物的種植和動(dòng)物的 飼養(yǎng)等實(shí)用技術(shù)中去,與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展相銜接,以縮短課堂與社會(huì)的距離。如在講“光合作用”時(shí),根據(jù)外界條件對(duì)光合作用的影響,介紹合理密植和間作套種的意義,還可介紹冬季日光溫室如何施加”氣肥”,如何保溫等。講“植物的激素調(diào)節(jié)”,可介紹蔬菜、棉花等如何利用植物生長調(diào)節(jié)劑,實(shí)踐表明,認(rèn)真鉆研教材、在課堂上結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際不僅不會(huì)削弱學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,反而促進(jìn)了課堂教學(xué),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使基礎(chǔ)知識(shí)的掌握更牢固,給學(xué)生從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)奠定了科學(xué)的基礎(chǔ),提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
2、 結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)開展課外科技活動(dòng),農(nóng)村中學(xué)開展以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為主要內(nèi)容的課外科技活動(dòng),是為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)合格的建設(shè)人才的重要一環(huán)。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的是理論知識(shí),所以在課外的科技活動(dòng)就應(yīng)突出農(nóng)業(yè)科技活動(dòng)。在確定活動(dòng)內(nèi)容時(shí),要立足于農(nóng),服務(wù)于農(nóng),使活動(dòng)內(nèi)容和學(xué)生的生活經(jīng)歷、切身利益密切相連。在科學(xué)性、實(shí)用性、可行性和趣味性的前提下吸引學(xué)生。如淮海平原地帶可選擇《植物育種》、《蔬菜栽培技術(shù)》、《小麥的田間管理》、《養(yǎng)豬、養(yǎng)雞綜合技術(shù)》等。在活動(dòng)方式上可以形式多樣,例如開展小論文、小發(fā)明競賽活動(dòng),聽一次農(nóng)業(yè)科普講座,搞一項(xiàng)農(nóng)業(yè)科技實(shí)驗(yàn),搞一點(diǎn)農(nóng)業(yè)科技發(fā)明,推廣一條增長技術(shù)活動(dòng)等,總之讓學(xué)生根據(jù)自己需要、興趣選擇一兩門實(shí)用技術(shù)、參加一兩項(xiàng)科技活動(dòng),豐富他們的知識(shí),提高他們的素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,我們將進(jìn)一步完善和探索,以使生物教學(xué)更好地服務(wù)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè),培養(yǎng)出更多適合于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的合格人才。
二:農(nóng)村高中生物教學(xué)的 改革應(yīng)關(guān)注學(xué)生的情感教育,應(yīng)從以下幾方面分析。
1、 中學(xué)生自身特點(diǎn)決定的。
中學(xué)階段是人才成長的重要階段,學(xué)生世界觀、價(jià)值觀的形成,愛國主義、集體主義精神的培育、環(huán)保意識(shí)的教育、能源危機(jī)意識(shí)的培育,這一階段的培育都是關(guān)鍵時(shí)期,另外農(nóng)村中學(xué)絕大多數(shù)是“留守學(xué)生”,父母長期在外打工,家庭教育嚴(yán)重缺乏,學(xué)校的情感教育顯得更為重要。
2、 高中生物課程特點(diǎn)決定的。
新課程對(duì)情感、態(tài)度、價(jià)值觀的強(qiáng)調(diào),突出了以學(xué)生發(fā)展,學(xué)生為本的思想,更有利于學(xué)生的 全面發(fā)展,高中生物教學(xué)內(nèi)容涉及到日常生產(chǎn)生活,,我們身邊的動(dòng)植物、科學(xué)技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、能源危機(jī)等等。這些知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)高中生的思維方式、情感、態(tài)度、價(jià)值觀帶來影響、甚至沖擊。
3、 高中生物教學(xué)中情感態(tài)度的培養(yǎng)。
3、1培養(yǎng)興趣、激發(fā)內(nèi)在動(dòng)力。
興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最活躍、最現(xiàn)實(shí)的因素,是學(xué)生獲取知識(shí)的內(nèi)在動(dòng)力,在充滿興趣的情況下,學(xué)生注意力較為集中,就能產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的學(xué)習(xí)愿望,最容易接受新知識(shí),更有利于提高能力。
成功的快樂是一種巨大的情緒力量,它可以促進(jìn)學(xué)生好好學(xué)習(xí)的愿望,不少學(xué)生的生物成績差,因而對(duì)生物缺乏興趣,缺乏主動(dòng)性,則學(xué)習(xí)成績更差,這樣就形成了惡性循環(huán),在教學(xué)中要對(duì)全體學(xué)生一視同仁,對(duì)不同層次、不同特點(diǎn)的學(xué)生因材施教,教師要注意設(shè)置教學(xué)內(nèi)容的層次和梯度,創(chuàng)設(shè)更多的條件讓每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)到學(xué)習(xí)上的成就感,為各類學(xué)生提供表現(xiàn)自我的機(jī)會(huì),不失時(shí)機(jī)地為他們走向成功搭橋鋪路,想方設(shè)法使他們獲得成功,保持學(xué)習(xí)生物的積極情感。
3、2建立良好的師生情感,
教師要與學(xué)生建立積極的情感聯(lián)系,教師應(yīng)敬業(yè)為先,滿腔熱情地投入到生物教學(xué)工作中去,教師對(duì)自己所教學(xué)科的濃厚興趣,深厚情感,不斷自我完善,以飽滿、積極向上的熱情帶領(lǐng)學(xué)生去探索生物界的奧秘,這無形中會(huì)使學(xué)生形成一種學(xué)習(xí)的熱情與動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探求、積極思維、勇克困難,為取得最佳的教學(xué)效果鋪平道路。積極的情感聯(lián)系指引和維持著師生的教學(xué)行為,排除教學(xué)過程中遇到的障礙是高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)的必要保證。
3、3拓展教材內(nèi)容、聯(lián)系當(dāng)前社會(huì)的熱點(diǎn)話題。
艾滋病是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話題。在講“人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用”時(shí),可以先公布艾滋病的有關(guān)數(shù)據(jù),展示艾滋病人的圖片。學(xué)生會(huì)被艾滋病給人類帶來的災(zāi)難所震驚,迫切地想知道“艾滋病的原理是什么”?“如何預(yù)防艾滋病”?“如何正確對(duì)待艾滋病人”?等問題,這樣學(xué)生便受到良好的教育,更加珍愛生命。
摘 要：通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在物理教學(xué)中運(yùn)用“故事課”可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率?！肮适抡n”同時(shí)也是時(shí)代和社會(huì)以及教學(xué)的共同需求。對(duì)“故事課”在物理教學(xué)中的重要作用進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞：“故事課”；物理教學(xué)；應(yīng)用
俗話說：“前人不擺古，后人不識(shí)譜。”在當(dāng)今社會(huì)中，影視明星、著名歌手、著名足球運(yùn)動(dòng)員在電視、電影、雜志、畫刊中頻頻露臉，而為社會(huì)作出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家、發(fā)明家則默默無聞。所以當(dāng)前的中學(xué)生，每天嘴上談的是“星”的趣聞?shì)W事，身上穿的是“星”一樣的裝束。他們可以把影視明星、著名歌手的名字說出一大串，但是對(duì)于科學(xué)家、發(fā)明家，他們卻說不出幾個(gè)名字，對(duì)于科學(xué)家、發(fā)明家的方方面面，更是一無所知。作為教師，如果不去介紹科學(xué)家、發(fā)明家的生平、各學(xué)派間的爭論、科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程、科技發(fā)明對(duì)人類的貢獻(xiàn)等等，就是失職，學(xué)生心目中將永遠(yuǎn)樹立不起科學(xué)家、發(fā)明家的光輝形象，學(xué)生將不能從他們的成就軌跡中獲取更多的教益。因此，將科學(xué)家、發(fā)明家的事跡引入課堂，是時(shí)代的呼喚，是社會(huì)的需要，更是教學(xué)的需求。
一、“故事課”是物理學(xué)科課型的一個(gè)重要補(bǔ)充
在通常的物理課型中，只有實(shí)驗(yàn)課、知識(shí)課、習(xí)題課。在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生與硬邦邦的實(shí)物打交道，感受不到人物的鮮活；在知識(shí)課上，學(xué)生與抽象的概念打交道，只感受到文字?jǐn)⑹龅娜唛L；在習(xí)題課上，學(xué)生與繁雜的公式打交道，感受到字母的抽象。很多學(xué)生都對(duì)物理學(xué)習(xí)感到害怕、厭惡，缺乏探索世界奧秘的熱情和勇氣。但科學(xué)家、發(fā)明家則大不相同，曾有人問物理學(xué)家丁肇中：“你這樣刻苦工作，你不覺得苦嗎？”丁肇中笑著說：“不，不，不，一點(diǎn)也不，沒有任何人強(qiáng)迫我這樣做，正相反，我覺得很快活，因?yàn)槲矣信d趣，我急于要探索物質(zhì)世界的奧秘?！?/p>
二、“故事課”是物理學(xué)科完成德育目標(biāo)的主要手段
新大綱要求我們中學(xué)物理教師，在完成知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)的同時(shí)，還要完成德育目標(biāo)，還要給學(xué)生以方法論、世界觀的有效引導(dǎo)，給學(xué)生以高尚情感的感化、積極思想的陶冶和人生觀的選擇。講故事無疑是最簡單又最奏效的方法。
1.以科學(xué)家的巨大成功進(jìn)行愛國主義教育
我國是四大文明古國之一，在物理學(xué)史上有過光輝燦爛的篇章，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)居于世界領(lǐng)先地位。物理教師根據(jù)教學(xué)的需要，適當(dāng)?shù)?、有選擇地插入我國物理學(xué)史上一些典型事例和先進(jìn)人物是非常必要的。比如，講述指南針的發(fā)明與應(yīng)用，不僅在我國古代軍事、生產(chǎn)、日常生活中起著重要作用，而且對(duì)促進(jìn)東西方文化交流和世界的發(fā)展都有功績；中國載人航天技術(shù)取得了重大突破等，可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自尊心和自豪感；再如講述楊振寧、丁肇中、李政道等華裔物理學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)；錢學(xué)森突破美國的重重阻撓回到祖國，為我國火箭導(dǎo)彈和航天事業(yè)的迅速發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)；核專家鄧稼先，數(shù)十年如一日地勤奮工作，默默無聞地研制原子彈、氫彈……這些事跡能激發(fā)學(xué)生巨大的愛國熱情和壯志雄心，產(chǎn)生高度的責(zé)任感，樂于參與科學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，并能從中得到啡ず吐足，并轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新活動(dòng)的動(dòng)力。
2.以科學(xué)家的曲折事跡增強(qiáng)學(xué)生的意志品質(zhì)
物理學(xué)習(xí)需要?jiǎng)俨或?，敗不餒，具有堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)；需要嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)，勤奮努力，一絲不茍，精益求精。很多學(xué)生面對(duì)學(xué)習(xí)困難感到自卑，認(rèn)為自己笨，卻不知牛頓小時(shí)候并不聰明，學(xué)習(xí)成績也不好，兒時(shí)的愛因斯坦直到三歲說話還不流利，六歲上小學(xué)成績平平，經(jīng)常因語言遲鈍回答不出老師提問而受罰，愛迪生八歲才進(jìn)學(xué)校念書，只學(xué)習(xí)了三個(gè)月，因老師罵他糊涂蛋被趕出了學(xué)校，可見大科學(xué)家、大發(fā)明家并不是神童，也是由普通人成長起來的。也有很多學(xué)生認(rèn)為自己基礎(chǔ)差，卻不知道英國的焦耳是普通的釀酒師，并沒受過系統(tǒng)的教育，卻精確測(cè)定了熱功當(dāng)量，英國的法拉第只受過初等教育，13歲就到書店當(dāng)學(xué)徒、美國的富蘭克林也是幼年即輟學(xué)到印刷廠當(dāng)學(xué)徒，卻都為電磁學(xué)做了重要貢獻(xiàn)。瓦特只是個(gè)修理工卻改進(jìn)了蒸汽機(jī)，愛迪生只上了三個(gè)月學(xué)卻獲得了千多項(xiàng)專利，荷蘭的惠更斯學(xué)的是法律，德國的邁爾和亥姆霍茲，意大利的伽利略學(xué)的是醫(yī)學(xué)，卻都在物理學(xué)中做出了貢獻(xiàn)，可見一個(gè)人原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)并不是取得重大成就的重要條件。
3.以科學(xué)家的處事風(fēng)格提高學(xué)生的道德水平
科學(xué)家堅(jiān)信真理只有一個(gè)，堅(jiān)信在真理面前人人平等，敢于去質(zhì)疑權(quán)威，反對(duì)迷信，能不帶任何先驗(yàn)成分地去尋找真理：伽利略質(zhì)疑亞里士多德“物體下落速度與質(zhì)量成正比”的說法才發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)；泊松質(zhì)疑菲涅耳光的衍射理論促進(jìn)了泊松亮斑的發(fā)現(xiàn)；科學(xué)家也只相信自己找到的那個(gè)獨(dú)一無二的真理，為了尊重事實(shí)、傳播真理，勇于同權(quán)威作斗爭，即使以生命為代價(jià)：伽利略為宣傳日心說，被判終身監(jiān)禁；邁爾宣揚(yáng)能量守恒定律，直到被逼精神失常；布魯諾宣揚(yáng)日心說被活活燒死。
但是，科學(xué)家又堅(jiān)信在真理基礎(chǔ)上人們能獲得一致的意見，因而為了尋求真理，主動(dòng)與人合作，或者自薦：盧瑟福給湯姆生寫自薦信并附上論文，從而成為湯姆生的接班人；法拉第給戴維寫自薦信并附上筆記本，從而成為戴維的助手?；蛘呒耐顺剑和蹁撇l(fā)表了論文“關(guān)于探測(cè)中微子的一個(gè)建議”，被美國的阿納采納才測(cè)出了中微子；麥克斯韋給美國的托德寫信建議通過天體的運(yùn)動(dòng)測(cè)以太漂移，從而使邁克耳孫測(cè)出了不變的光速?；蛘呦蚴廊舜罅ν扑]他人：當(dāng)范德瓦爾斯的后無人重視時(shí)，麥克斯韋運(yùn)用自己的權(quán)威大力推薦，終于激起了人們繼續(xù)研究氣體規(guī)律的熱潮；德布羅意的波粒二象性理論發(fā)表后，無人相信，是愛因斯坦大力支持后才激發(fā)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。
三、“故事課”為學(xué)生凸現(xiàn)科學(xué)的思維方法
辨證思維是科學(xué)的邏輯思維。教師在講解概念、定理、定律、習(xí)題時(shí)無不用到歸納和演繹、分析和綜合。但如果教師能在理性思維的同時(shí)，再多一點(diǎn)感性思維，介紹一下這些概念、定理、定律的認(rèn)識(shí)過程，就能夠讓學(xué)生真正體會(huì)邏輯思維的威力，比如介紹比薩斜塔實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原因，就能夠加深學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解，把握知識(shí)的脈絡(luò)體系，逐步掌握正確的思維方法。比如，在講“磁場“和“電磁感應(yīng)”的時(shí)候，以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索，向?qū)W生介紹人類對(duì)磁及電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程，講解安培、法拉第和楞次等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果，就能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)法拉第電磁感應(yīng)、楞次定律、磁通量等關(guān)鍵點(diǎn)的把握，就能讓學(xué)生把握到電磁學(xué)的脈絡(luò)體系。
直覺思維是一種跳躍式的具有突發(fā)性的思維方法，類似于靈感、頓悟、奇妙啟示等。向?qū)W生介紹查德威克發(fā)現(xiàn)中子、凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯的分子結(jié)構(gòu)，就能讓學(xué)生知道“天道酬勤”，知道直覺思維的產(chǎn)生，是人們長期探索、長期求證的結(jié)果。
四、“故事課”為學(xué)生提供最基本的科學(xué)信念
愛因斯坦說過：“相信有一個(gè)離開知覺主體而獨(dú)立的外在世界，是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)”“相信世界在本質(zhì)上是有秩序的和可認(rèn)識(shí)的這一信念，是一切科學(xué)工作的基礎(chǔ)?！笨梢哉f，一切科學(xué)都建立在三個(gè)基本的預(yù)設(shè)信念之上：規(guī)律性、可知性、實(shí)在性。
科學(xué)家相信世界在本質(zhì)上是有秩序的，一切研究的目的就是要找出某種理論來描述這種秩序，這種理論叫規(guī)律。為了找到規(guī)律，他們應(yīng)留心身邊的每一件事物，即使最平凡的也不放過：伽利略看到教堂吊燈的擺動(dòng)發(fā)明了鐘擺；阿基米德看到浴缸溢水發(fā)現(xiàn)了浮力的奧秘；牛頓看到蘋果落地思索出了萬有引力定律。為了發(fā)現(xiàn)科學(xué)奧秘，他們感覺敏銳，不愿意放過任何一個(gè)異?，F(xiàn)象：倫琴做陰極射線實(shí)驗(yàn)時(shí)無意中發(fā)現(xiàn)2米遠(yuǎn)的熒炎屏發(fā)熒光，他沒有忽視這一現(xiàn)象，終于發(fā)現(xiàn)了X射線，貝克勒耳研究磷光時(shí)為了檢查相紙是否漏光，發(fā)現(xiàn)了元素的放射性；赫謝耳在雙子星座內(nèi)看到一顆綠色星體，沒有隨便地當(dāng)作行星，從而發(fā)現(xiàn)了天王星。
五、“故事課”幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的社會(huì)價(jià)值
在人類歷史上，瓦特改進(jìn)的蒸汽機(jī)開創(chuàng)了機(jī)械時(shí)代；法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)，特斯拉制造出沒有換向器的電機(jī)，愛迪生發(fā)明白熾燈泡，開創(chuàng)了電氣時(shí)代；原子彈的爆炸開創(chuàng)了核能時(shí)代；計(jì)算機(jī)的研制成功又開創(chuàng)了信息時(shí)代，科學(xué)的每一個(gè)進(jìn)步都為人類的發(fā)展做出了偉大貢獻(xiàn)。介紹這些劃時(shí)代的成就，能讓學(xué)生牢固地樹立“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”的觀念，充分感受到人類智慧在改造自然方面的威力。
但同時(shí)，科學(xué)的發(fā)展也為人類社會(huì)帶來了很多不安的因素，著重表現(xiàn)在武器的使用和對(duì)地球資源無限制的開發(fā)、利用兩個(gè)方面。介紹愛因斯坦呼吁停止研制原子彈，介紹意大利的“綠黨”，就能讓學(xué)生感受到科學(xué)家的人文關(guān)懷，就能了解到科學(xué)發(fā)展的負(fù)效應(yīng)，認(rèn)識(shí)到社會(huì)的發(fā)展必須走“可持續(xù)發(fā)展”之路。
之，“故事課”在物理教學(xué)中具有重要的作用，物理教師必須多加運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞 科技史；計(jì)算機(jī)發(fā)展史；信息科技課程
【中圖分類號(hào)】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【論文編號(hào)】1671-7384（2014）03-0040-03
人為什么要學(xué)習(xí)歷史？有人說，以史為鑒，知興衰，使人明智；有人說可以傳承文化?？萍际窂膶儆跉v史，揭示了科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及其規(guī)律，不僅再現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)艱難曲折的發(fā)展歷程，還展現(xiàn)了科學(xué)家求真務(wù)實(shí)的精神。計(jì)算機(jī)軟硬件以及因特網(wǎng)的發(fā)展歷程作為科技史的一部分內(nèi)容，是當(dāng)前高中信息科技課程中為數(shù)不多的“非技術(shù)”內(nèi)容，為課程增加了一抹人文色彩，卻又存在嚴(yán)重的不足。那么，高中信息科技課程中學(xué)習(xí)科技史的意義何在？怎樣才能更好地學(xué)習(xí)呢？本文以計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展歷程為例，談?wù)剬?duì)高中信息科技課程中科技史的思考。
在信息科技課程中學(xué)習(xí)科技史的意義
1. 有助于感悟科學(xué)精神
通過對(duì)信息科技發(fā)展歷程的回顧，讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的真實(shí)過程，科技史并不是科學(xué)家和工程師們的成功史，其中有大量的失敗經(jīng)歷。德國哲學(xué)家韋伯爾曾講過：“在每一歷史事件背后，必須有一種精神?！卑拓惼鏋榘选胺治鰴C(jī)”的圖紙變成現(xiàn)實(shí)，耗盡了自己的全部財(cái)產(chǎn)，使他一貧如洗。晚年的巴貝奇已經(jīng)不能準(zhǔn)確地發(fā)音，甚至不能有條理地表達(dá)自己的意思，但他仍然百折不撓。1871年，巴貝奇懷著對(duì)“分析機(jī)”無言的悲愴離開了人世，但他為計(jì)算機(jī)科學(xué)留下了一份極其珍貴的精神遺產(chǎn)，包括30種不同設(shè)計(jì)方案，近2000張組裝圖和50000張零件圖……更包括在逆境中自強(qiáng)不息以及為追求理想奮不顧身的精神。學(xué)生能在科技史的學(xué)習(xí)中，了解科學(xué)歷程的艱辛，感悟求真、求實(shí)、敢于懷疑、敢于創(chuàng)新、不怕失敗的科學(xué)精神。
2. 有助于促進(jìn)理解知識(shí)
科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程中有許多有趣和動(dòng)人的故事，有助于提高學(xué)習(xí)的趣味性。對(duì)科技史的學(xué)習(xí)能讓學(xué)生從源頭上學(xué)習(xí)知識(shí)，而不只是學(xué)習(xí)現(xiàn)成結(jié)論的知識(shí)片斷，有助于學(xué)生更準(zhǔn)確地理解科學(xué)概念。了解知識(shí)的來龍去脈是學(xué)習(xí)的最佳途徑，只有仔細(xì)研究這些知識(shí)產(chǎn)生的艱難歷程，即研究清楚早期的一切錯(cuò)誤假定，才有可能真正徹底而又正確地理解這些知識(shí)。信息科技課程中，無論是計(jì)算機(jī)硬件還是軟件，無論是因特網(wǎng)還是數(shù)字化，都有大量的概念和術(shù)語必須在一定的時(shí)代背景中才能體會(huì)和理解。
3. 有助于提高人文素養(yǎng)
科學(xué)技術(shù)呼喚“理解”科學(xué)技術(shù)的人才，對(duì)待科學(xué)技術(shù)知識(shí)不但要有橫向的了解，還要有縱向的理解。正如萊布尼茨在書里“找到”帕斯卡一樣，艾肯也是在圖書館里“發(fā)現(xiàn)”巴貝奇和阿達(dá)，他們的論文令年輕人心馳神往，并為之奮斗。帕斯卡、萊布尼茨、巴貝奇、圖靈、馮?諾依曼等科學(xué)家，他們的研究精神，他們面對(duì)問題時(shí)的遠(yuǎn)見，他們?cè)诮鉀Q問題中迸發(fā)的智慧，能都打動(dòng)學(xué)生的心靈，啟發(fā)學(xué)生的思考。
科技史是溝通科學(xué)文化與人文文化的載體，它立足于過去與未來、自然與社會(huì)的交叉點(diǎn)上。通過了解信息科技演進(jìn)的歷程，理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，更了解到人類的文明與進(jìn)步，這是單純掌握某一門科學(xué)或某一項(xiàng)技術(shù)所不能帶來的人文精神。
當(dāng)前信息科技課程中科技史教育存在的問題
《上海中小學(xué)信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)科技史沒有明確的規(guī)定，《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中對(duì)此的要求也較為簡略，但大部分教材對(duì)此都有所描述。以計(jì)算機(jī)發(fā)展史為例，關(guān)于硬件，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是：從世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路等四個(gè)時(shí)代。
盡管不同的教材在描述以上內(nèi)容時(shí)詳略不一，但學(xué)生閱讀這些文字時(shí)都會(huì)遇到同樣的困難，如電子管、晶體管、集成電路等術(shù)語。對(duì)學(xué)生而言，由于缺乏足夠的知識(shí)基礎(chǔ)，因此難以理解使用這樣的元器件究竟意味著什么。而課堂教學(xué)調(diào)查表明，80%的學(xué)生閱讀后往往只得出“計(jì)算機(jī)的體積越來越小，功能越來越強(qiáng)了”的結(jié)論。僅僅從計(jì)算機(jī)制造的元器件來講述計(jì)算機(jī)的發(fā)展史，僅僅告訴學(xué)生計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中的進(jìn)步是體積越來越小、性能越來越好，難道這就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)發(fā)展史的目標(biāo)嗎？
關(guān)于計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是：“計(jì)算機(jī)軟件也經(jīng)歷了二進(jìn)制編程、匯編語言、高級(jí)語言、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等幾個(gè)時(shí)期”。從閱讀角度看，學(xué)生既缺乏對(duì)這些編程語言的基本知識(shí)，也缺少編程經(jīng)驗(yàn)，即使教師可以花一些時(shí)間進(jìn)行演示和解釋，幫助學(xué)生理解，但是大部分學(xué)生得到的結(jié)論也僅僅是“編寫軟件越來越方便了”。學(xué)習(xí)軟件的發(fā)展歷程難道僅僅是得到這樣的結(jié)論嗎？
在科技史中選擇有意義的內(nèi)容
《說文解字》云，“史，記事者也”。歷史本身是真實(shí)的，但是面對(duì)紛繁復(fù)雜的歷史事實(shí)，在短暫的學(xué)習(xí)時(shí)間、有限的課時(shí)內(nèi)，學(xué)生究竟應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些事實(shí)？如何選擇有意義的內(nèi)容供學(xué)生學(xué)習(xí)呢？
信息科技的發(fā)展史，離不開計(jì)算機(jī)的發(fā)明，因此我們不妨回顧一下計(jì)算機(jī)從無到有的主要發(fā)展歷程。20世紀(jì)整個(gè)技術(shù)發(fā)展中，研制一臺(tái)自動(dòng)化機(jī)器，使之能夠模擬人腦運(yùn)算、解決邏輯問題等，是人們長久以來的期盼。相當(dāng)多的人從事著運(yùn)算、排序、計(jì)數(shù)、檢索和分類方面的工作，在單調(diào)重復(fù)的工作中不可避免地要發(fā)生一些錯(cuò)誤。因此，謀求降低此類人工勞動(dòng)的舉措，在科學(xué)領(lǐng)域變得十分迫切。
1642年，法國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家帕斯卡制造出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)器，俗稱“加法機(jī)”，“加法機(jī)”主要由一系列齒輪組成。30年后，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨制造出能進(jìn)行加減乘除運(yùn)算的機(jī)械式計(jì)算機(jī)。但是這些機(jī)器的運(yùn)算執(zhí)行都離不開操作員的輔助工作，需要人工輸入數(shù)字，并指示機(jī)器進(jìn)行下一步工作。
18世紀(jì)30年代，英國的巴貝奇思考自動(dòng)計(jì)算的問題，設(shè)計(jì)了機(jī)械計(jì)算機(jī)“差分機(jī)”，此后熱衷于更有抱負(fù)的設(shè)想“分析機(jī)”?！胺治鰴C(jī)”是一臺(tái)真正意義上的自動(dòng)計(jì)算機(jī)器，主要由兩個(gè)部分組成：執(zhí)行運(yùn)算的設(shè)備以及保存數(shù)據(jù)及運(yùn)算中間結(jié)果的存儲(chǔ)器。由于整個(gè)過程的控制由一套穿孔卡片來實(shí)現(xiàn)，因此，也有人認(rèn)為“分析機(jī)”由三個(gè)部分組成：運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和控制器組成，若再加上輸入、輸入設(shè)備，就和現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)幾乎一樣。
此外，巴貝奇設(shè)想一種現(xiàn)在稱之為“條件轉(zhuǎn)移”的指令，可以根據(jù)某個(gè)被計(jì)算結(jié)果的正負(fù)號(hào)，從可能繼續(xù)運(yùn)算的兩條路線中選擇一條做下去。這一重大的創(chuàng)新，標(biāo)志著機(jī)器不僅能代替人的具體計(jì)算，而且開始代替人的邏輯判斷，它是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)很關(guān)鍵的思想。巴貝奇的一生都在為制造一臺(tái)自動(dòng)計(jì)算機(jī)器而勞碌，但最終卻勞而無獲，另一位女性阿達(dá)在翻譯他的論文時(shí)認(rèn)識(shí)到，許多計(jì)算中存在條件轉(zhuǎn)移需求，她提出了我們現(xiàn)在稱為“循環(huán)”和“子程序”的概念，被公認(rèn)為世界上第一位軟件工程師。
在巴貝奇死后的很長一段時(shí)間，關(guān)于自動(dòng)計(jì)算幾乎無人問津，直到1950年，英國科學(xué)家圖靈發(fā)表了計(jì)算機(jī)史上里程碑式的論文Can machine think 。1848年，英國數(shù)學(xué)家布爾吸收了萊布尼茨的二進(jìn)制思想，創(chuàng)立二進(jìn)制代數(shù)學(xué)，布爾將形式邏輯歸結(jié)為一種代數(shù)演算，布爾代數(shù)特別適合于具有斷開與接通兩種狀態(tài)的電路系統(tǒng)。布爾本人并沒有把邏輯代數(shù)與計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來，但他創(chuàng)造的邏輯代數(shù)卻對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響。
1906年，電子管問世，并在20世紀(jì)20～30年代得到巨大發(fā)展。美國哈佛大學(xué)的艾肯設(shè)想運(yùn)用卡片穿孔以及借助電流進(jìn)行運(yùn)算的部件，制造出一臺(tái)巴貝奇曾經(jīng)構(gòu)想過的自動(dòng)計(jì)算機(jī)，1944年這臺(tái)機(jī)器制造出來，被稱為MARK I。1946年，ENIAC誕生，有人說這是第一臺(tái)真正意義上的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)。但是，人們?nèi)匀槐皇M(jìn)制這種人類習(xí)慣的計(jì)數(shù)方法所困擾。
當(dāng)人們還在苦苦尋找制造基于十進(jìn)制的計(jì)算機(jī)解決方案時(shí)，馮?諾依曼看到了二進(jìn)制的長處，他在構(gòu)思計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)時(shí)，運(yùn)用了萊布尼茨和布爾的成果。馮?諾依曼意識(shí)到，二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)不僅在于它強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)和邏輯機(jī)的等價(jià)性，還在于從電學(xué)和電子學(xué)的觀點(diǎn)看，完成二進(jìn)制運(yùn)算所需要的兩種狀態(tài)很容易用電壓和電流的有與無來實(shí)現(xiàn)，更為重要的是，他認(rèn)識(shí)到程序和存儲(chǔ)器的重要性。此后，越來越多的人認(rèn)識(shí)到二進(jìn)制計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，這催生了電子技術(shù)的發(fā)展，制造計(jì)算機(jī)元器件不斷更新，從電子管到晶體管再到集成電路，最終發(fā)展成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)。
信息科技課程中關(guān)于科技史的學(xué)習(xí)建議
1. 信息科技的發(fā)展歷程應(yīng)從機(jī)械計(jì)算機(jī)開始
人們一般從ENIAC開始介紹計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，也就是說是從電子計(jì)算機(jī)開始講起，同時(shí)引入馮?諾依曼的二進(jìn)制思想和存儲(chǔ)程序思想。但是調(diào)查顯示，幾乎沒有學(xué)生能較為合理地解釋這兩個(gè)思想的價(jià)值何在。究其原因，在于離開當(dāng)時(shí)的背景去描述一個(gè)思想的價(jià)值，學(xué)生缺失理解某概念的情境，缺少對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展脈絡(luò)的了解。
從哪里開始講述計(jì)算機(jī)的發(fā)展史呢？計(jì)算機(jī)從無到有經(jīng)歷了幾百年，考慮到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)對(duì)早期計(jì)算工具的繼承關(guān)系，因此有必要簡述計(jì)算機(jī)（器）的早期發(fā)展史。然而早到什么時(shí)候，有人認(rèn)為應(yīng)該從中國的算盤開始，但是算盤僅是計(jì)算的一個(gè)記憶助手，類似于一張紙和一支鉛筆，并不是真正的機(jī)器。有人認(rèn)為，應(yīng)該從1642年帕斯卡的加法機(jī)開始，也有人認(rèn)為應(yīng)該從1840年巴貝奇的機(jī)械計(jì)算機(jī)開始講起。筆者認(rèn)為，從哪里開始講述，取決于怎樣才能有利于學(xué)生從無到有建構(gòu)自己的知識(shí)。巴貝奇的機(jī)械式計(jì)算機(jī)思想較為復(fù)雜，學(xué)生可能會(huì)一下子難以理解，早期計(jì)算機(jī)主要解決的是單純的數(shù)據(jù)計(jì)算問題，因此，從帕斯卡的加法機(jī)開始講述，逐步過渡到巴貝奇的分析機(jī)，適時(shí)引入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及邏輯運(yùn)算的知識(shí)，再到電子計(jì)算機(jī)以及馮?諾依曼思想，是個(gè)較為合理的思路。
2. 從計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)梳理計(jì)算機(jī)發(fā)展的脈絡(luò)
同樣的歷史，既可以是編年史，也可以是文明史，還可以是文化史等?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展史也如此，計(jì)算機(jī)發(fā)展的脈絡(luò)如何梳理？有的教材從計(jì)算機(jī)使用的部件來劃分，分為電子管、晶體管等五個(gè)時(shí)代，但這種劃分意義不大。有的教材以編年史的形式來描述，但是過于龐雜，難以體現(xiàn)重點(diǎn)以及繼承與發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系。筆者認(rèn)為，馮?諾依曼在19世紀(jì)40年代提出的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、二進(jìn)制以及存儲(chǔ)程序的思想，歷經(jīng)近百年依然使用，并成為信息科技領(lǐng)域中的重要思想，也應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。因此，從計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)來梳理脈絡(luò)更為合理。
人們從提花編織機(jī)中得到指揮機(jī)器工作的“程序”的靈感，以穿孔卡片的形式記載最早的“程序”，而存儲(chǔ)程序的思想，使計(jì)算機(jī)最終成為可以處理不同任務(wù)的通用計(jì)算機(jī)。按照計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展這樣的學(xué)習(xí)線索，聚焦計(jì)算機(jī)需要解決的問題以及科學(xué)家解決問題的創(chuàng)新，有助于理解計(jì)算機(jī)從無到有的過程，有助于理解二進(jìn)制的意義。其中涉及的一些重要概念，如“運(yùn)算器”、“控制器”、“存儲(chǔ)器”、“輸入輸出”、“二進(jìn)制”等，學(xué)生都能在相應(yīng)的歷史背景中得以理解。而“程序”、“指令”、“邏輯運(yùn)算”等概念，也給學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)算法奠定基礎(chǔ)。
3. 精簡內(nèi)容有利于在課堂教學(xué)中實(shí)施