引論:我們?yōu)槟砹?3篇科學(xué)和技術(shù)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.
Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor
I.引言
納米科學(xué)和技術(shù)所涉及的是具有尺寸在1-100納米范圍的結(jié)構(gòu)的制備和表征。在這個(gè)領(lǐng)域的研究舉世矚目。例如,美國(guó)政府2001財(cái)政年度在納米尺度科學(xué)上的投入要比2000財(cái)政年增長(zhǎng)83%,達(dá)到5億美金。有兩個(gè)主要的理由導(dǎo)致人們對(duì)納米尺度結(jié)構(gòu)和器件的興趣的增加。第一個(gè)理由是,納米結(jié)構(gòu)(尺度小于20納米)足夠小以至于量子力學(xué)效應(yīng)占主導(dǎo)地位,這導(dǎo)致非經(jīng)典的行為,譬如,量子限制效應(yīng)和分立化的能態(tài)、庫(kù)侖阻塞以及單電子邃穿等。這些現(xiàn)象除引起人們對(duì)基礎(chǔ)物理的興趣外,亦給我們帶來(lái)全新的器件制備和功能實(shí)現(xiàn)的想法和觀念,例如,單電子輸運(yùn)器件和量子點(diǎn)激光器等。第二個(gè)理由是,在半導(dǎo)體工業(yè)有器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)。根據(jù)“國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路向(2001)“雜志,2005年前動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)和微處理器(MPU)的特征尺寸預(yù)期降到80納米,而MPU中器件的柵長(zhǎng)更是預(yù)期降到45納米。然而,到2003年在MPU制造中一些不知其解的問(wèn)題預(yù)期就會(huì)出現(xiàn)。到2005年類(lèi)似的問(wèn)題將預(yù)期出現(xiàn)在DRAM的制造過(guò)程中。半導(dǎo)體器件特征尺寸的深度縮小不僅要求新型光刻技術(shù)保證能使尺度刻的更小,而且要求全新的器件設(shè)計(jì)和制造方案,因?yàn)楫?dāng)MOS器件的尺寸縮小到一定程度時(shí)基礎(chǔ)物理極限就會(huì)達(dá)到。隨著傳統(tǒng)器件尺寸的進(jìn)一步縮小,量子效應(yīng)比如載流子邃穿會(huì)造成器件漏電流的增加,這是我們不想要的但卻是不可避免的。因此,解決方案將會(huì)是制造基于量子效應(yīng)操作機(jī)制的新型器件,以便小物理尺寸對(duì)器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我們能夠制造納米尺度的器件,我們肯定會(huì)獲益良多。譬如,在電子學(xué)上,單電子輸運(yùn)器件如單電子晶體管、旋轉(zhuǎn)柵門(mén)管以及電子泵給我們帶來(lái)諸多的微尺度好處,他們僅僅通過(guò)數(shù)個(gè)而非以往的成千上萬(wàn)的電子來(lái)運(yùn)作,這導(dǎo)致超低的能量消耗,在功率耗散上也顯著減弱,以及帶來(lái)快得多的開(kāi)關(guān)速度。在光電子學(xué)上,量子點(diǎn)激光器展現(xiàn)出低閾值電流密度、弱閾值電流溫度依賴(lài)以及大的微分增益等優(yōu)點(diǎn),其中大微分增益可以產(chǎn)生大的調(diào)制帶寬。在傳感器件應(yīng)用上,納米傳感器和納米探測(cè)器能夠測(cè)量極其微量的化學(xué)和生物分子,而且開(kāi)啟了細(xì)胞內(nèi)探測(cè)的可能性,這將導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)上迷你型的侵入診斷技術(shù)出現(xiàn)。納米尺度量子點(diǎn)的其他器件應(yīng)用,比如,鐵磁量子點(diǎn)磁記憶器件、量子點(diǎn)自旋過(guò)濾器及自旋記憶器等,也已經(jīng)被提出,可以肯定這些應(yīng)用會(huì)給我們帶來(lái)許多潛在的好處。總而言之,無(wú)論是從基礎(chǔ)研究(探索基于非經(jīng)典效應(yīng)的新物理現(xiàn)象)的觀念出發(fā),還是從應(yīng)用(受因結(jié)構(gòu)減少空間維度而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)以及因應(yīng)半導(dǎo)體器件特征尺寸持續(xù)減小而需要這兩個(gè)方面的因素驅(qū)使)的角度來(lái)看,納米結(jié)構(gòu)都是令人極其感興趣的。
II.納米結(jié)構(gòu)的制備———首次浪潮
有兩種制備納米結(jié)構(gòu)的基本方法:build-up和build-down。所謂build-up方法就是將已預(yù)制好的納米部件(納米團(tuán)簇、納米線以及納米管)組裝起來(lái);而build-down方法就是將納米結(jié)構(gòu)直接地淀積在襯底上。前一種方法包含有三個(gè)基本步驟:1)納米部件的制備;2)納米部件的整理和篩選;3)納米部件組裝成器件(這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的淀積等等)。“build-up“的優(yōu)點(diǎn)是個(gè)體納米部件的制備成本低以及工藝簡(jiǎn)單快捷。有多種方法如氣相合成以及膠體化學(xué)合成可以用來(lái)制備納米元件。目前,在國(guó)內(nèi)、在香港以及在世界上許多的實(shí)驗(yàn)室里這些方法正在被用來(lái)合成不同材料的納米線、納米管以及納米團(tuán)簇。這些努力已經(jīng)證明了這些方法的有效性。這些合成方法的主要缺點(diǎn)是材料純潔度較差、材料成份難以控制以及相當(dāng)大的尺寸和形狀的分布。此外,這些納米結(jié)構(gòu)的合成后工藝再加工相當(dāng)困難。特別是,如何整理和篩選有著窄尺寸分布的納米元件是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題,這一問(wèn)題迄今仍未有解決。盡管存在如上的困難和問(wèn)題,“build-up“依然是一種能合成大量納米團(tuán)簇以及納米線、納米管的有效且簡(jiǎn)單的方法。可是這些合成的納米結(jié)構(gòu)直到目前為止仍然難以有什么實(shí)際應(yīng)用,這是因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?shí)用所苛求的尺寸、組份以及材料純度方面的要求。而且,因?yàn)橥瑯拥脑蛴眠@種方法合成的納米結(jié)構(gòu)的功能性質(zhì)相當(dāng)差。不過(guò)上述方法似乎適宜用來(lái)制造傳感器件以及生物和化學(xué)探測(cè)器,原因是垂直于襯底生長(zhǎng)的納米結(jié)構(gòu)適合此類(lèi)的應(yīng)用要求。
“Build-down”方法提供了杰出的材料純度控制,而且它的制造機(jī)理與現(xiàn)代工業(yè)裝置相匹配,換句話說(shuō),它是利用廣泛已知的各種外延技術(shù)如分子束外延(MBE)、化學(xué)氣相淀積(MOVCD)等來(lái)進(jìn)行器件制造的傳統(tǒng)方法。“Build-down”方法的缺點(diǎn)是較高的成本。在“build-down”方法中有幾條不同的技術(shù)路徑來(lái)制造納米結(jié)構(gòu)。最簡(jiǎn)單的一種,也是最早使用的一種是直接在襯底上刻蝕結(jié)構(gòu)來(lái)得到量子點(diǎn)或者量子線。另外一種是包括用離子注入來(lái)形成納米結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)都要求使用開(kāi)有小尺寸窗口的光刻版。第三種技術(shù)是通過(guò)自組裝機(jī)制來(lái)制造量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。自組裝方法是在晶格失配的材料中自然生長(zhǎng)納米尺度的島。在Stranski-Krastanov生長(zhǎng)模式中,當(dāng)材料生長(zhǎng)到一定厚度后,二維的逐層生長(zhǎng)將轉(zhuǎn)換成三維的島狀生長(zhǎng),這時(shí)量子點(diǎn)就會(huì)生成。業(yè)已證明基于自組裝量子點(diǎn)的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子點(diǎn)器件的飽和材料增益要比相應(yīng)的量子阱器件大50倍,微分增益也要高3個(gè)量級(jí)。閾值電流密度低于100A/cm2、室溫輸出功率在瓦特量級(jí)(典型的量子阱基激光器的輸出功率是5-50mW)的連續(xù)波量子點(diǎn)激光器也已經(jīng)報(bào)道。無(wú)論是何種材料系統(tǒng),量子點(diǎn)激光器件都預(yù)期具有低閾值電流密度,這預(yù)示目前還要求在大閾值電流條件下才能激射的寬帶系材料如III組氮化物基激光器還有很大的顯著改善其性能的空間。目前這類(lèi)器件的性能已經(jīng)接近或達(dá)到商業(yè)化器件所要求的指標(biāo),預(yù)期量子點(diǎn)基的此類(lèi)材料激光器將很快在市場(chǎng)上出現(xiàn)。量子點(diǎn)基光電子器件的進(jìn)一步改善主要取決于量子點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。雖然在生長(zhǎng)條件上如襯底溫度、生長(zhǎng)元素的分氣壓等的變化能夠在一定程度上控制點(diǎn)的尺寸和密度,自組裝量子點(diǎn)還是典型底表現(xiàn)出在大小、密度及位置上的隨機(jī)變化,其中僅僅是密度可以粗糙地控制。自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的漲落導(dǎo)致它們的光發(fā)射的非均勻展寬,因此減弱了使用零維體系制作器件所期望的優(yōu)點(diǎn)。由于量子點(diǎn)尺寸的統(tǒng)計(jì)漲落和位置的隨機(jī)變化,一層含有自組裝量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光譜典型地很寬。在豎直疊立的多層量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中這種譜展寬效應(yīng)可以被減弱。如果隔離層足夠薄,豎直疊立的多層量子點(diǎn)可典型地展現(xiàn)出豎直對(duì)準(zhǔn)排列,這可以有效地改善量子點(diǎn)的均勻性。然而,當(dāng)隔離層薄的時(shí)候,在一列量子點(diǎn)中存在載流子的耦合,這將失去因使用零維系統(tǒng)而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。怎樣優(yōu)化量子點(diǎn)的尺寸和隔離層的厚度以便既能獲得好均勻性的量子點(diǎn)又同時(shí)保持載流子能夠限制在量子點(diǎn)的個(gè)體中對(duì)于獲得器件的良好性能是至關(guān)重要的。
很清楚納米科學(xué)的首次浪潮發(fā)生在過(guò)去的十年中。在這段時(shí)期,研究者已經(jīng)證明了納米結(jié)構(gòu)的許多嶄新的性質(zhì)。學(xué)者們更進(jìn)一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法來(lái)進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制造。這些成果向我們展示,如果納米結(jié)構(gòu)能夠大量且廉價(jià)地被制造出來(lái),我們必將收獲更多的成果。
在未來(lái)的十年中,納米科學(xué)和技術(shù)的第二次浪潮很可能發(fā)生。在這個(gè)新的時(shí)期,科學(xué)家和工程師需要征明納米結(jié)構(gòu)的潛能以及期望功能能夠得到兌現(xiàn)。只有獲得在尺寸、成份、位序以及材料純度上良好可控能力并成功地制造出實(shí)用器件才能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米器件所期望的功能。因此,納米科學(xué)的下次浪潮的關(guān)鍵點(diǎn)是納米結(jié)構(gòu)的人為可控性。
III.納米結(jié)構(gòu)尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮
為了充分發(fā)揮量子點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)之處,我們必須能夠控制量子點(diǎn)的位置、大小、成份已及密度。其中一個(gè)可行的方法是將量子點(diǎn)生長(zhǎng)在已經(jīng)預(yù)刻有圖形的襯底上。由于量子點(diǎn)的橫向尺寸要處在10-20納米范圍(或者更小才能避免高激發(fā)態(tài)子能級(jí)效應(yīng),如對(duì)于GaN材料量子點(diǎn)的橫向尺寸要小于8納米)才能實(shí)現(xiàn)室溫工作的光電子器件,在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。對(duì)于單電子晶體管來(lái)說(shuō),如果它們能在室溫下工作,則要求量子點(diǎn)的直徑要小至1-5納米的范圍。這些微小尺度要求已超過(guò)了傳統(tǒng)光刻所能達(dá)到的精度極限。有幾項(xiàng)技術(shù)可望用于如此的襯底圖形制作。
—電子束光刻通常可以用來(lái)制作特征尺度小至50納米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來(lái)最小化電子散射問(wèn)題,那特征尺寸小至2納米的圖形可以制作出來(lái)。在電子束光刻中的電子散射因?yàn)樗^近鄰干擾效應(yīng)(proximityeffect)而嚴(yán)重影響了光刻的極限精度,這個(gè)效應(yīng)造成制備空間上緊鄰的納米結(jié)構(gòu)的困難。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)。例如,刻寫(xiě)一張4英寸的硅片需要時(shí)間1小時(shí),這不適宜于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。電子束投影系統(tǒng)如SCALPEL(scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography)正在發(fā)展之中以便使這項(xiàng)技術(shù)較適于用于規(guī)模生產(chǎn)。目前,耗時(shí)和近鄰干擾效應(yīng)這兩個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有得到解決。
—聚焦離子束光刻是一種機(jī)制上類(lèi)似于電子束光刻的技術(shù)。但不同于電子束光刻的是這種技術(shù)并不受在光刻膠中的離子散射以及從襯底來(lái)的離子背散射影響。它能刻出特征尺寸細(xì)到6納米的圖形,但它也是一種耗時(shí)的技術(shù),而且高能離子束可能造成襯底損傷。
—掃描微探針術(shù)可以用來(lái)劃刻或者氧化襯底表面,甚至可以用來(lái)操縱單個(gè)原子和分子。最常用的方法是基于材料在探針作用下引入的高度局域化增強(qiáng)的氧化機(jī)制的。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)用來(lái)刻劃金屬(Ti和Cr)、半導(dǎo)體(Si和GaAs)以及絕緣材料(Si3N4和silohexanes),還用在LB膜和自聚集分子單膜上。此種方法具有可逆和簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn)。引入的氧化圖形依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)條件如掃描速度、樣片偏壓以及環(huán)境濕度等。空間分辨率受限于針尖尺寸和形狀(雖然氧化區(qū)域典型地小于針尖尺寸)。這項(xiàng)技術(shù)已用于制造有序的量子點(diǎn)陣列和單電子晶體管。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是處理速度慢(典型的刻寫(xiě)速度為1mm/s量級(jí))。然而,最近在原子力顯微術(shù)上的技術(shù)進(jìn)展—使用懸臂樑陣列已將掃描速度提高到4mm/s。此項(xiàng)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是它的杰出的分辨率和能產(chǎn)生任意幾何形狀的圖形能力。但是,是否在刻寫(xiě)速度上的改善能使它適用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的還有待于觀察。直到目前為止,它是一項(xiàng)能操控單個(gè)原子和分子的唯一技術(shù)。
—多孔膜作為淀積掩版的技術(shù)。多孔膜能用多種光刻術(shù)再加腐蝕來(lái)制備,它也可以用簡(jiǎn)單的陽(yáng)極氧化方法來(lái)制備。鋁膜在酸性腐蝕液中陽(yáng)極氧化就可以在鋁膜上產(chǎn)生六角密堆的空洞,空洞的尺寸可以控制在5-200nm范圍。制備多孔膜的其他方法是從納米溝道玻璃膜復(fù)制。用這項(xiàng)技術(shù)已制造出含有細(xì)至40nm的空洞的鎢、鉬、鉑以及金膜。
—倍塞(diblock)共聚物圖形制作術(shù)是一種基于不同聚合物的混合物能夠產(chǎn)生可控及可重復(fù)的相分離機(jī)制的技術(shù)。目前,經(jīng)過(guò)反應(yīng)離子刻蝕后,在旋轉(zhuǎn)涂敷的倍塞共聚物層中產(chǎn)生的圖形已被成功地轉(zhuǎn)移到Si3N4膜上,圖形中空洞直徑20nm,空洞之間間距40nm。在聚苯乙烯基體中的自組織形成的聚異戊二烯(polyisoprene)或聚丁二烯(polybutadiene)球(或者柱體)可以被臭氧去掉或者通過(guò)鋨染色而保留下來(lái)。在第一種情況,空洞能夠在氮化硅上產(chǎn)生;在第二種情況,島狀結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生。目前利用倍塞共聚物光刻技術(shù)已制造出GaAs納米結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的側(cè)向特征尺寸約為23nm,密度高達(dá)1011/cm2。
—與倍塞共聚物圖形制作術(shù)緊密相關(guān)的一項(xiàng)技術(shù)是納米球珠光刻術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路是將在旋轉(zhuǎn)涂敷的球珠膜中形成的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。各種尺寸的聚合物球珠是商業(yè)化的產(chǎn)品。然而,要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比較困難的。用球珠單層膜已能制備出特征尺寸約為球珠直徑1/5的三角形圖形。雙層膜納米球珠掩膜版也已被制作出。能夠在金屬、半導(dǎo)體以及絕緣體襯底上使用納米球珠光刻術(shù)的能力已得到確認(rèn)。納米球珠光刻術(shù)(納米球珠膜的旋轉(zhuǎn)涂敷結(jié)合反應(yīng)離子刻蝕)已被用來(lái)在一些半導(dǎo)體表面上制造空洞和柱狀體納米結(jié)構(gòu)。
—將圖形從母體版轉(zhuǎn)移到襯底上的其他光刻技術(shù)。幾種所謂“軟光刻“方法,比如復(fù)制鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開(kāi)發(fā)。其中微接觸印刷法已被證明只能用來(lái)刻制特征尺寸大于100nm的圖形。復(fù)制鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是ellastometric聚合物可被用來(lái)制作成一個(gè)戳子,以便可用同一個(gè)戳子通過(guò)對(duì)戳子的機(jī)械加壓能夠制作不同側(cè)向尺寸的圖形。在溶劑輔助鑄模法和用硬模版浮雕法(或通常稱(chēng)之為納米壓印術(shù))之間的主要差異是,前者中溶劑被用于軟化聚合物,而后者中軟化聚合物依靠的是溫度變化。溶劑輔助鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是不需要加熱。納米壓印術(shù)已被證明可用來(lái)制作具有容量達(dá)400Gb/in2的納米激光光盤(pán),在6英寸硅片上刻制亞100nm分辨的圖形,刻制10nmX40nm面積的長(zhǎng)方形,以及在4英寸硅片上進(jìn)行圖形刻制。除傳統(tǒng)的平面納米壓印光刻法之外,滾軸型納米壓印光刻法也已被提出。在此類(lèi)技術(shù)中溫度被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)關(guān)鍵因素。此外,應(yīng)該選用具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物。為了取得高產(chǎn),下列因素要解決:
1)大的戳子尺寸
2)高圖形密度戳子
3)低穿刺(lowsticking)
4)壓印溫度和壓力的優(yōu)化
5)長(zhǎng)戳子壽命。
具有低穿刺率的大尺寸戳子已經(jīng)被制作出來(lái)。已有少量研究工作在試圖優(yōu)化壓印溫度和壓力,但顯然需要進(jìn)行更多的研究工作才能得到溫度和壓力的優(yōu)化參數(shù)。高圖形密度戳子的制作依然在發(fā)展之中。還沒(méi)有足夠量的工作來(lái)研究戳子的壽命問(wèn)題。曾有研究報(bào)告報(bào)道,覆蓋有超薄的特氟隆類(lèi)薄膜的模板可以用來(lái)進(jìn)行50次的浮刻而不需要中間清洗。報(bào)告指出最大的性能退化來(lái)自于嵌在戳子和聚合物之間的灰塵顆粒。如果戳子是從ellastometric母版制作出來(lái)的,抗穿刺層可能需要使用,而且進(jìn)行大約5次壓印后需要更換。值得關(guān)心的其他可能問(wèn)題包括鑲嵌的灰塵顆引起的戳子損傷或聚合物中圖形損傷,以及連續(xù)壓印之間戳子的清洗需要等。盡管進(jìn)一步的優(yōu)化和改良是必需的,但此項(xiàng)技術(shù)似乎有希望獲得高生產(chǎn)率。壓印過(guò)程包括對(duì)準(zhǔn)、加熱及冷卻循環(huán)等,整個(gè)過(guò)程所需時(shí)間大約20分鐘。使用具有較低玻璃化轉(zhuǎn)換溫度的聚合物可以縮短加熱和冷卻循環(huán)所需時(shí)間,因此可以縮短整個(gè)壓印過(guò)程時(shí)間。
IV.納米制造所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)
上述每一種用于在襯底上圖形刻制的技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前,似乎沒(méi)有哪個(gè)單一種技術(shù)可以用來(lái)高產(chǎn)量地刻制納米尺度且任意形狀的圖形。我們可以將圖形刻制的全過(guò)程分成下列步驟:
1.在一塊模版上刻寫(xiě)圖形
2.在過(guò)渡性或者功能性材料上復(fù)制模版上的圖形
3.轉(zhuǎn)移在過(guò)渡性或者功能性材料上復(fù)制的圖形。
很顯然第二步是最具挑戰(zhàn)性的一步。先前描述的各項(xiàng)技術(shù),例如電子束光刻或者掃描微探針光刻技術(shù),已經(jīng)能夠刻寫(xiě)非常細(xì)小的圖形。然而,這些技術(shù)都因相當(dāng)費(fèi)時(shí)而不適于規(guī)模生產(chǎn)。納米壓印術(shù)則因可作多片并行處理而可能解決規(guī)模生產(chǎn)問(wèn)題。此項(xiàng)技術(shù)似乎很有希望,但是在它能被廣泛應(yīng)用之前現(xiàn)存的嚴(yán)重的材料問(wèn)題必須加以解決。納米球珠和倍塞共聚物光刻術(shù)則提供了將第一步和第二步整合的解決方案。在這些技術(shù)中,圖形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分來(lái)確定。然而,用這兩種光刻術(shù)刻寫(xiě)的納米結(jié)構(gòu)的形狀非常有限。當(dāng)這些技術(shù)被人們看好有很大的希望用來(lái)刻寫(xiě)圖形以便生長(zhǎng)出有序的納米量子點(diǎn)陣列時(shí),它們卻完全不適于用來(lái)刻制任意形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圖形。為了能夠制造出高質(zhì)量的納米器件,不但必須能夠可靠地將圖形轉(zhuǎn)移到功能材料上,還必須保證在刻蝕過(guò)程中引入最小的損傷。濕法腐蝕技術(shù)典型地不產(chǎn)生或者產(chǎn)生最小的損傷,可是濕法腐蝕并不十分適于制備需要陡峭側(cè)墻的結(jié)構(gòu),這是因?yàn)樵谘谀0嫦乱欢ǔ潭鹊你@蝕是不可避免的,而這個(gè)鉆蝕決定性地影響微小結(jié)構(gòu)的刻制。另一方面,用干法刻蝕技術(shù),譬如,反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或者電子回旋共振(ECR)刻蝕,在優(yōu)化條件下可以獲得陡峭的側(cè)墻。直到今天大多數(shù)刻蝕研究都集中于刻蝕速度以及刻蝕出垂直墻的能力,而關(guān)于刻蝕引入損傷的研究嚴(yán)重不足。已有研究表明,能在表面下100nm深處探測(cè)到刻蝕引入的損傷。當(dāng)器件中的個(gè)別有源區(qū)尺寸小于100nm時(shí),如此大的損傷是不能接受的。還有就是因?yàn)樗械募{米結(jié)構(gòu)都有大的表面-體積比,必須盡可能地減少在納米結(jié)構(gòu)表面或者靠近的任何缺陷。
隨著器件持續(xù)微型化的趨勢(shì)的發(fā)展,普通光刻技術(shù)的精度將很快達(dá)到它的由光的衍射定律以及材料物理性質(zhì)所確定的基本物理極限。通過(guò)采用深紫外光和相移版,以及修正光學(xué)近鄰干擾效應(yīng)等措施,特征尺寸小至80nm的圖形已能用普通光刻技術(shù)制備出。然而不大可能用普通光刻技術(shù)再進(jìn)一步顯著縮小尺寸。采用X光和EUV的光刻技術(shù)仍在研發(fā)之中,可是發(fā)展這些技術(shù)遇到在光刻膠以及模版制備上的諸多困難。目前來(lái)看,雖然也有一些具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題需要解決,特別是需要克服電子束散射以及相關(guān)聯(lián)的近鄰干擾效應(yīng)問(wèn)題,但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術(shù)。掃描微探針技術(shù)提供了能分辨單個(gè)原子或分子的無(wú)可匹敵的精度,可是此項(xiàng)技術(shù)卻有固有的慢速度,目前還不清楚通過(guò)給它加裝陣列懸臂樑能否使它達(dá)到可以接受的刻寫(xiě)速度。利用轉(zhuǎn)移在自組裝薄膜中形成的圖形的技術(shù),例如倍塞共聚物以及納米球珠刻寫(xiě)技術(shù)則提供了實(shí)現(xiàn)成本不是那么昂貴的大面積圖形刻寫(xiě)的一種可能途徑。然而,在這種方式下形成的圖形僅局限于點(diǎn)狀或者柱狀圖形。對(duì)于制造相對(duì)簡(jiǎn)單的器件而言,此類(lèi)技術(shù)是足夠用的,但并不能解決微電子工業(yè)所面對(duì)的問(wèn)題。需要將圖形從一張模版復(fù)制到聚合物膜上的各種所謂“軟光刻“方法提供了一種并行刻寫(xiě)的技術(shù)途徑。模版可以用其他慢寫(xiě)技術(shù)來(lái)刻制,然后在模版上的圖形可以通過(guò)要么熱輔助要么溶液輔助的壓印法來(lái)復(fù)制。同一塊模版可以用來(lái)刻寫(xiě)多塊襯底,而且不像那些依賴(lài)化學(xué)自組裝圖形形成機(jī)制的方法,它可以用來(lái)刻制任意形狀的圖形。然而,要想獲得高生產(chǎn)率,某些技術(shù)問(wèn)題如穿刺及因灰塵導(dǎo)致的損傷等問(wèn)題需要加以解決。對(duì)一個(gè)理想的納米刻寫(xiě)技術(shù)而言,它的運(yùn)行和維修成本應(yīng)該低,它應(yīng)具備可靠地制備尺寸小但密度高的納米結(jié)構(gòu)的能力,還應(yīng)有在非平面上刻制圖形的能力以及制備三維結(jié)構(gòu)的功能。此外,它也應(yīng)能夠做高速并行操作,而且引入的缺陷密度要低。然而時(shí)至今日,仍然沒(méi)有任何一項(xiàng)能制作亞100nm圖形的單項(xiàng)技術(shù)能同時(shí)滿足上述所有條件。現(xiàn)在還難說(shuō)是否上述技術(shù)中的一種或者它們的某種組合會(huì)取代傳統(tǒng)的光刻技術(shù)。究竟是現(xiàn)有刻寫(xiě)技術(shù)的組合還是一種全新的技術(shù)會(huì)成為最終的納米刻寫(xiě)技術(shù)還有待于觀察。
另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是,為了更新我們關(guān)于納米結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和知識(shí),有必要改善現(xiàn)有的表征技術(shù)或者發(fā)展一種新技術(shù)能夠用來(lái)表征單個(gè)納米尺度物體。由于自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的自然漲落,可信地表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力對(duì)于研究這些結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)是絕對(duì)至關(guān)重要的。目前表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力非常有限。譬如,沒(méi)有一種結(jié)構(gòu)表征工具能夠用來(lái)確定一個(gè)納米結(jié)構(gòu)的表面結(jié)構(gòu)到0.1À的精度或者更佳。透射電子顯微術(shù)(TEM)能夠用來(lái)研究一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況,但是它不能提供有關(guān)表面以及靠近表面的原子排列情況的信息。掃描隧道顯微術(shù)(STM)和原子力顯微術(shù)(AFM)能夠給出表面某區(qū)域的形貌,但它們并不能提供定量結(jié)構(gòu)信息好到能仔細(xì)理解表面性質(zhì)所要求的精度。當(dāng)近場(chǎng)光學(xué)方法能夠給出局部區(qū)域光譜信息時(shí),它們能給出的關(guān)于局部雜質(zhì)濃度的信息則很有限。除非目前用來(lái)表征表面和體材料的技術(shù)能夠擴(kuò)展到能夠用來(lái)研究單個(gè)納米體的表面和內(nèi)部情況,否則能夠得到的有關(guān)納米結(jié)構(gòu)的所有重要結(jié)構(gòu)和組份的定量信息非常有限。
篇2
KeyWords:science,technology,comparisonofsimilaritiesanddifferences,clarifyvingconcepts.
在現(xiàn)代,科學(xué)和技術(shù)關(guān)系密切,之所以如此,除了二者相互依賴(lài)和相互促進(jìn)——科學(xué)要借助技術(shù)更新設(shè)備、啟示問(wèn)題、激勵(lì)靈感,技術(shù)要借助科學(xué)提高理論水準(zhǔn)、擴(kuò)展發(fā)明視野、開(kāi)拓新奇領(lǐng)地——之外,也在于科學(xué)和技術(shù)確實(shí)有諸多相通或相近之處。正如考爾丁所說(shuō),科學(xué)和技術(shù)二者都處理物理世界,使用相同種類(lèi)的物質(zhì)世界的知識(shí)。二者在研究中使用經(jīng)驗(yàn)方法,雇用在科學(xué)中受訓(xùn)練的人,使用類(lèi)似的詞匯表。技術(shù)因它所應(yīng)用的知識(shí)依賴(lài)科學(xué),有時(shí)也為科學(xué)進(jìn)展提供未加工的材料,即新觀察或其他的激勵(lì)研究的東西。
考爾丁只是籠統(tǒng)論之。其實(shí),條分縷析一下科學(xué)和技術(shù)的各個(gè)要素,問(wèn)題就更清楚了。例如,在建制方面,科學(xué)與技術(shù)都是高度創(chuàng)造性的行當(dāng),它們都給予那些能夠以有意思的方法合成完全不會(huì)在其他人那里發(fā)生的思想的人們以一種獎(jiǎng)勵(lì)。在規(guī)范方面,科學(xué)和技術(shù)都具有非本地化和世界主義的特征。科學(xué)不是由于定義才是普適的,而是通過(guò)許多努力消解本地發(fā)現(xiàn)的與境的。技術(shù)不是自動(dòng)地可用于其他境況的,它要求技術(shù)和境況兩方面適應(yīng),以創(chuàng)造起作用的技術(shù)。這個(gè)消解與境過(guò)程的社會(huì)方面也是深入科學(xué)和技術(shù)之域消解與境,它在于在實(shí)踐、流通和網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造之間的交流。在結(jié)構(gòu)方面,一切科學(xué)都有理論、觀察、實(shí)驗(yàn)這三個(gè)部分,技術(shù)同樣如此。因此,把技術(shù)和科學(xué)對(duì)立起來(lái)的做法是毫無(wú)意義的。科學(xué)和技術(shù)都進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn),提出理論,提出關(guān)于(通過(guò)實(shí)驗(yàn))造成一定條件的方式的陳述。在基礎(chǔ)研究問(wèn)題上二者也有一定的重合。在方法方面,技術(shù)研究與科學(xué)研究沒(méi)有什么區(qū)別。其研究周期圖式都是一樣的:確定問(wèn)題;用現(xiàn)行的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)解決問(wèn)題;倘若嘗試失敗,就找出某些可能的解決問(wèn)題的假設(shè)以至整個(gè)假設(shè)-演繹系統(tǒng);借助新概念系統(tǒng)尋求問(wèn)題的解決;檢驗(yàn)解決問(wèn)題與結(jié)果;對(duì)假設(shè)或初始問(wèn)題的表達(dá)方式做出必要的修正。在評(píng)價(jià)方面,
任何特定技術(shù)的發(fā)展是否值得的裁決必須永遠(yuǎn)是暫定的,對(duì)借助新證據(jù)重新評(píng)價(jià)是開(kāi)放的。以這種方式,對(duì)于科學(xué)使用的問(wèn)題不能給出永恒的答案,正如科學(xué)理論本身的真理問(wèn)題不能給出永恒的答案一樣。
特別使我們感興趣的是,在哲學(xué)底蘊(yùn)方面,科學(xué)和技術(shù)都體現(xiàn)了操縱或擺布的思想。西方科學(xué)是作為實(shí)驗(yàn)科學(xué)發(fā)展起來(lái)的,而為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn),它必須發(fā)展精確和可靠的操縱能力,也就是說(shuō)進(jìn)行檢驗(yàn)的技術(shù),人們操縱擺弄是為了檢驗(yàn)。技術(shù)也操縱自然界的對(duì)象,同時(shí)也引起新的人操縱人的過(guò)程,或者說(shuō)社會(huì)實(shí)體操縱人類(lèi)個(gè)人的過(guò)程。隨著技術(shù)的發(fā)展發(fā)明了新的和十分微妙的操縱方式,在這種方式中,對(duì)事物的操縱同時(shí)需要人類(lèi)接受操縱技術(shù)的奴役。
也許正是由于這些相通或相近之處,不少人認(rèn)為,科學(xué)和技術(shù)沒(méi)有本質(zhì)上的不同,或者沒(méi)有原則性的區(qū)別,在二者之間是無(wú)法劃界的。譬如,克羅斯和巴克堅(jiān)持,在20世紀(jì),科學(xué)和技術(shù)就形式而言似乎是一個(gè)有機(jī)的整體,在不把二者蠻橫地弄得支離破碎的情況下,不可能把科學(xué)和技術(shù)作為分離的實(shí)體與整體分開(kāi)。雷斯蒂沃則一言以蔽之,純粹科學(xué)的神話是近代科學(xué)作為禮拜堂的基石。近代科學(xué)的意識(shí)形態(tài)使我們之中的許多人相信,在科學(xué)和技術(shù)之間可以劃界,并因我們社會(huì)和環(huán)境的疾病而責(zé)備技術(shù)。
誠(chéng)然,在科學(xué)和技術(shù)之間“存在邊界起初不可能十分尖銳地顯示出來(lái)的領(lǐng)域,正如在遺傳工程和基因治療的情況中那樣”。誠(chéng)然,“許多現(xiàn)代建制的探究形式把科學(xué)的知識(shí)進(jìn)展的興趣與特定技術(shù)的較大效率的目標(biāo)融合在一起,一致在二者之間不存在建制上的劃線。科學(xué)和技術(shù)在醫(yī)學(xué)科學(xué)沒(méi)有簡(jiǎn)單的可維持的區(qū)分,雖然在極端的對(duì)照中是清楚的。”誠(chéng)然,在科學(xué)和技術(shù)之間的任何區(qū)分實(shí)際上都可能強(qiáng)烈地受到意識(shí)形態(tài)因素的影響,如規(guī)劃的制定和資金的提供就涉及區(qū)分問(wèn)題。科學(xué)和技術(shù)的區(qū)分還缺乏明晰的和毫不含糊的劃界標(biāo)準(zhǔn),在一種與境中是所謂“科學(xué)”和“科學(xué)的”東西,在另一種與境中往往被稱(chēng)為“技術(shù)”和“技術(shù)的”東西,反之亦然。然而,
不管怎樣,從學(xué)理上講,科學(xué)和技術(shù)畢竟不是一回事,二者的區(qū)別眾多而明顯。從實(shí)踐上講,把二者混同起來(lái),也會(huì)在實(shí)際工作造成不應(yīng)有的危害——我國(guó)科學(xué)政策和科研管理方面的諸多偏差,在很大程度上歸因于混淆了科學(xué)和技術(shù)的概念和轄域。為此,我們必須盡可能把科學(xué)和技術(shù)區(qū)分開(kāi)來(lái),以便于澄清概念上的混亂和糾正管理上的不當(dāng)。
邦格曾經(jīng)以表格的形式,列舉了科學(xué)和技術(shù)之間的某些相似點(diǎn)和和相異點(diǎn)。陳昌曙教授也從十個(gè)方面揭示了科學(xué)與技術(shù)之間原則上的、本質(zhì)性的不同:基本的性質(zhì)和功能,解決問(wèn)題的結(jié)構(gòu)和組成,研究的過(guò)程和方法,相鄰領(lǐng)域和相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和結(jié)果,衡量的標(biāo)準(zhǔn),研究過(guò)程和勞動(dòng)特點(diǎn),人才的素質(zhì)和成長(zhǎng),發(fā)展的進(jìn)展和水平,社會(huì)價(jià)值、意義和影響。在我的心目中,科學(xué)和技術(shù)一直是兩個(gè)有別的概念和范疇。在混亂日盛且大有蔓延之勢(shì)的情況下,我接連寫(xiě)了數(shù)篇強(qiáng)調(diào)科學(xué)和技術(shù)有別的文章,力圖予以匡正。當(dāng)時(shí)我沒(méi)有研讀多少資料,主要是憑直觀和經(jīng)驗(yàn)發(fā)議論的。在這里,我準(zhǔn)備把原來(lái)簡(jiǎn)略的框架和十分有限的文字予以擴(kuò)充,比較詳盡地厘清一下科學(xué)和技術(shù)的差異。
(1)從追求目的上看,科學(xué)以致知求真為鵠的,其目標(biāo)在于探索和認(rèn)識(shí)自然;技術(shù)以應(yīng)用厚生為歸宿,其意圖在于利用和改造自然。科學(xué)著眼于理論知識(shí)的不斷進(jìn)展,技術(shù)追求生產(chǎn)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。盡管技術(shù)也涉及知識(shí)——應(yīng)用零散的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí),也創(chuàng)造一些實(shí)用性知識(shí)——但是它把知識(shí)工具化。也就是說(shuō),科學(xué)把知識(shí)始終視為目的,而技術(shù)僅僅把知識(shí)當(dāng)作手段。
盡管在某些現(xiàn)實(shí)的研究課題或項(xiàng)目中,致知求真和應(yīng)用厚生這兩個(gè)目的是相伴出現(xiàn)的,即便研究者只涉及一個(gè)方面;盡管每一個(gè)正確的科學(xué)理論都可能潛在地導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用,而每一項(xiàng)技術(shù)研究項(xiàng)目也可能促進(jìn)科學(xué)知識(shí)的進(jìn)展;但是,這并不能掩蓋科學(xué)和技術(shù)在目的上的鴻溝之分。考爾丁對(duì)此洞若觀火:科學(xué)和技術(shù)的基本區(qū)分還是在于目的。科學(xué)的目的是獲取知識(shí),技術(shù)的目的是應(yīng)用知識(shí)控制物質(zhì)。技術(shù)人員的問(wèn)題是分派給他的,希望他提供答案;而科學(xué)中某種研究自由是基本的。于是,科學(xué)的發(fā)展遵從它自己固有的需要,即對(duì)真理的追求;而技術(shù)的發(fā)展遵循公眾的物質(zhì)需要。桜井邦朋也一語(yǔ)中的:
科學(xué)和技術(shù)本來(lái)是有差別的東西,科學(xué)被認(rèn)為是就隱藏在我們周?chē)鷶U(kuò)展的自然中所看到的各種現(xiàn)象的奧秘中的真理,換言之,是就各種事實(shí)和在它們之間存在的法則研究的學(xué)問(wèn);與之相對(duì),技術(shù)是立足于把科學(xué)的成果作為在我們的生活中有用的東西熟練使用的目的而加以研究、而組成的東西,是實(shí)用性極強(qiáng)的東西。
不用說(shuō),純粹科學(xué),如果它是實(shí)驗(yàn)性的,也控制和改造世界,但只是為了認(rèn)識(shí)實(shí)在在很小的規(guī)模上這樣做,而不是以此為目的。科學(xué)是為了認(rèn)識(shí)而去變革,而技術(shù)卻是為了變革而去認(rèn)識(shí)。希爾也表達(dá)了類(lèi)似的看法:“科學(xué)可以可以發(fā)明、改進(jìn)和推廣儀器工具,但是這不是它的首要關(guān)心。它的首要任務(wù)是認(rèn)識(shí),并通過(guò)認(rèn)識(shí)擴(kuò)大我們的知識(shí)。技術(shù)并不這么多地關(guān)心認(rèn)識(shí),它關(guān)心為最佳的利益而生產(chǎn)和使用。”
(2)從研究對(duì)象上看,科學(xué)以自在的自然實(shí)在為研究對(duì)象,不管這些對(duì)象是實(shí)體實(shí)在還是關(guān)系實(shí)在,不管它們是以物質(zhì)形態(tài)存在還是以能量或信息形態(tài)存在,也不管它們是有生命的還是無(wú)生命的。總而言之,它們是自在的自然的。當(dāng)然,為了獲取自在的自然實(shí)在的知識(shí),實(shí)驗(yàn)科學(xué)家也在受控實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行某些干預(yù),但是這種干預(yù)是小規(guī)模的、不成氣候的。更重要的是,如此干預(yù)只是作為獲取自然奧秘的手段,而決不是為干預(yù)而干預(yù),決不是把干預(yù)自然作為目的。相反地,技術(shù)的對(duì)象則是現(xiàn)實(shí)的或擬想的人造物,也就是說(shuō),它要設(shè)計(jì)或制造出某個(gè)自然界中沒(méi)有的人工東西來(lái)。當(dāng)然,技術(shù)也針對(duì)自在的自然對(duì)象做研究和試驗(yàn),例如研究和利用天然石頭作為建筑材料,但是無(wú)論從研究的出發(fā)點(diǎn)講,還是從試驗(yàn)的結(jié)局上講,都聚焦于實(shí)用和使用,其結(jié)果,已經(jīng)使自在的自然存在變成為人的非純粹的自然存在了,如砌墻基的方形花崗巖石料、拋光和切割的大理石平板。
(3)從活動(dòng)取向上看,科學(xué)活動(dòng)是好奇取向的(curiosity-oriented),與社會(huì)與境和社會(huì)需要關(guān)系疏遠(yuǎn);技術(shù)是任務(wù)取向的(mission-oriented),與社會(huì)現(xiàn)實(shí)和社會(huì)需求關(guān)系密切。科學(xué)本來(lái)就是在有閑暇的條件下,由人的好奇天性觸發(fā)的。科學(xué)愛(ài)好的激起,科學(xué)問(wèn)題的提出,研究沖動(dòng)的萌生,在很大程度上無(wú)一不是由好奇心驅(qū)使的。一個(gè)沒(méi)有好奇心和驚奇感的人,是不會(huì)成為天才的科學(xué)家的。科學(xué)的好奇既表現(xiàn)在對(duì)自然現(xiàn)象的好奇(如愛(ài)因斯坦對(duì)指南針的好奇)上,又表現(xiàn)在對(duì)科學(xué)理論的好奇(如愛(ài)因斯坦對(duì)歐幾里得幾何學(xué)的好奇,對(duì)空間和時(shí)間問(wèn)題的好奇,對(duì)經(jīng)典力學(xué)和電動(dòng)力學(xué)關(guān)于運(yùn)動(dòng)相對(duì)性解釋的不協(xié)調(diào)的好奇)上,這些都可能成為新發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)火線或助產(chǎn)士。愛(ài)因斯坦說(shuō)得好:
重要的是不停地追問(wèn)。好奇心有它自己存在的理由。一個(gè)人當(dāng)他看到永恒之謎、生命之謎、實(shí)在的奇妙的結(jié)構(gòu)之謎時(shí),他不能不從心理感到敬畏。如果人們能夠每天設(shè)法理解這個(gè)秘密的一點(diǎn)點(diǎn),那就足夠了。永遠(yuǎn)不要失去神圣的好奇心。
他還這樣講過(guò):“如果要使科學(xué)服務(wù)于實(shí)用的目的,那么科學(xué)就會(huì)停滯不前。”
另外,技術(shù)像現(xiàn)代社會(huì)的許多建制一樣,其取向往往是短視的,科學(xué)則不是如此、也不能如此。多爾比認(rèn)為,短視的觀點(diǎn)可能在技術(shù)的語(yǔ)境中被捍衛(wèi),但是卻會(huì)使科學(xué)研究遭難。因?yàn)榧嘘P(guān)于可預(yù)見(jiàn)的眼前利益,會(huì)使科學(xué)完全轉(zhuǎn)向應(yīng)用的和任務(wù)取向的科學(xué),會(huì)減少產(chǎn)生未曾料到的新知識(shí)的能力,從而也會(huì)使未來(lái)技術(shù)的源泉枯竭。因?yàn)榧夹g(shù)常常是為了滿足眼前的需求而研制、應(yīng)對(duì)市場(chǎng)當(dāng)下的急需而生產(chǎn)的,所以不得不采取急功近利的態(tài)度和做法。科學(xué)一般不會(huì)如此短視,因?yàn)榭茖W(xué)與人的物質(zhì)欲求和市場(chǎng)的急需沒(méi)有多少聯(lián)系。假若出現(xiàn)短視的科學(xué),也只能欲速則不達(dá),美國(guó)攻克癌癥計(jì)劃的失敗就是一個(gè)鮮明的例子,因?yàn)榭茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)是無(wú)法預(yù)見(jiàn)和計(jì)劃的,只有在科學(xué)內(nèi)部的各種條件具備和時(shí)機(jī)成熟之時(shí)(如舊有理論的完備,相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)資料的積累,天才科學(xué)家的關(guān)注等)才有可能取得理論突破。正是由于取向的不同,科學(xué)研究的自由度要大得多,而技術(shù)的進(jìn)展則要受到社會(huì)與境多方面的約束和限制。
(4)從探索過(guò)程上看,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)常常不甚明了,摸索性極強(qiáng),偶然性很多,失敗遠(yuǎn)多于成功。因此,科學(xué)家在探究過(guò)程中隨時(shí)掉轉(zhuǎn)方向、動(dòng)輒改換門(mén)庭是常有的事。誠(chéng)如俗語(yǔ)所說(shuō):你本來(lái)要進(jìn)這一個(gè)房間,卻步入另一個(gè)屋子。在這種情勢(shì)下,你根本無(wú)法計(jì)劃和組織科學(xué)研究;即使硬著頭皮做出計(jì)劃,也不過(guò)是鏡花水月而已,你根本無(wú)法在實(shí)踐中實(shí)施。大凡頭腦機(jī)敏的科學(xué)家對(duì)這一點(diǎn)都心知肚明。一般來(lái)說(shuō),他們只有一個(gè)大致的研究范圍,至多只有一個(gè)飄忽不定、若隱若現(xiàn)的靶子,但是他們卻具有審時(shí)度勢(shì)、隨機(jī)應(yīng)變的本領(lǐng)——這是他們成功的秘訣之一。
相比之下,技術(shù)發(fā)明對(duì)準(zhǔn)的靶子往往事先就很明確,可以做出比較詳細(xì)、比較周密的組織和規(guī)劃,然后或按圖索驥,或有的放矢,偶然性較少,成功率較高。美國(guó)的曼哈頓計(jì)劃和登月計(jì)劃,中國(guó)的兩彈一星工程,就是技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃周到、組織嚴(yán)密、完成出色的絕佳表演,而剛才提及的美國(guó)攻癌計(jì)劃則是計(jì)劃科學(xué)失敗的典型例證。正如我先前所寫(xiě)的:學(xué)術(shù)科學(xué)或基礎(chǔ)研究是不可計(jì)劃和組織的!組織和計(jì)劃的學(xué)術(shù)科學(xué)不利于科學(xué)發(fā)展!在這里,愛(ài)因斯坦的告誡值得我們認(rèn)真汲取:“人們能夠把已經(jīng)做出的發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用組織起來(lái),但是不能把發(fā)現(xiàn)本身組織起來(lái)。只有自由的個(gè)人才能做出發(fā)現(xiàn)。”他還說(shuō):
科學(xué)史表明,偉大的科學(xué)成就并不是通過(guò)組織和計(jì)劃取得的;新思想發(fā)源于某一個(gè)人的心中。因此,學(xué)者個(gè)人的研究自由是科學(xué)進(jìn)步的首要條件。除了在某些有意識(shí)的領(lǐng)域,如天文學(xué)、氣象學(xué)、地球物理學(xué)、植物地理學(xué)中,一個(gè)組織對(duì)于科學(xué)工作來(lái)說(shuō)只是一種蹩腳的工具。
(5)從關(guān)注問(wèn)題上看,科學(xué)需要了解“是什么”(what)和“為什么”(why),而技術(shù)面對(duì)的問(wèn)題則是“做什么”(dowhat)和“如何做”(howdo)。邦格用一句話點(diǎn)明:技術(shù)的中心問(wèn)題是設(shè)計(jì)而非發(fā)現(xiàn)。正因?yàn)槿绱耍夹g(shù)雖然以應(yīng)用科學(xué)為基礎(chǔ),但是并非機(jī)械地追隨應(yīng)用科學(xué)。盡管實(shí)際情況遠(yuǎn)比想象的復(fù)雜——大量的、很好的甚至是很出色的科學(xué)工作,是在有著明確技術(shù)目的的研究過(guò)程中完成的,而且科學(xué)家自己在“科學(xué)”與“技術(shù)”職業(yè)之間來(lái)更而不改變自己實(shí)際從事的工作——然而“這些構(gòu)成科學(xué)的問(wèn)題是認(rèn)識(shí)論意義上的問(wèn)題,而技術(shù)研究的本質(zhì)卻是一件經(jīng)濟(jì)的和社會(huì)的工作。”
更為值得注意的是,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的原創(chuàng)性和技術(shù)發(fā)明的原創(chuàng)性是不同的。“這兩者的原創(chuàng)性都受人欣賞,但是在科學(xué)中,原創(chuàng)性在于比別人更深入地看到事物的本質(zhì)的能力,而在技術(shù)中,原創(chuàng)性則在于發(fā)明家把已知的事實(shí)轉(zhuǎn)化為驚人的利益的創(chuàng)造力。”因此,技師的啟發(fā)性熱情是以他自己迥異的焦點(diǎn)為中心的。他遵循的不是自然秩序的前兆,而是能使事物以一種新的方式運(yùn)作以便達(dá)到某一可接受的目的,并能便宜地得到利潤(rùn)的可能性的前兆。在向新的問(wèn)題摸索著前進(jìn)時(shí),技術(shù)專(zhuān)家所考慮的必定是科學(xué)家所忽視的利益與危害的整個(gè)全景圖。他必定對(duì)人的需求特別敏感,并有能力評(píng)估他們準(zhǔn)備滿足這些需求時(shí)所付出的代價(jià)。科學(xué)家的眼光則全神貫注在大自然的內(nèi)部法則上。
(6)從采用方法上看,科學(xué)主要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)推理、歸納演繹諸方法,而技術(shù)多用調(diào)查設(shè)計(jì)、試驗(yàn)修正等方法。考爾丁承認(rèn),技術(shù)研究的方法與科學(xué)方法有類(lèi)似之處,如在實(shí)驗(yàn)中控制可變因素,使用矯正的參數(shù),但是作為一個(gè)整體的方法根本不同于科學(xué)方法。科學(xué)的實(shí)驗(yàn)指向理解研究中的系統(tǒng),本質(zhì)上與科學(xué)方法的其他部分即說(shuō)明的假設(shè)形成關(guān)聯(lián)。沒(méi)有導(dǎo)致新理解的實(shí)驗(yàn)是失敗,實(shí)驗(yàn)通常借助一些假設(shè)設(shè)計(jì),以便證實(shí)它或否證它。另一方面,技術(shù)的實(shí)驗(yàn)除了部分利用科學(xué)已經(jīng)贏得的知識(shí)外,僅利用試錯(cuò)法,它不導(dǎo)致對(duì)自然的任何新的理解。技術(shù)通常滿足于列舉的觀察資料,以方便的形式達(dá)到某種特定的目的,而不追求理解觀察資料之間的關(guān)系。技術(shù)以科學(xué)的理解為先決條件,但它通常不為理解做貢獻(xiàn)。廣泛而精確的定量資料表并不構(gòu)成知識(shí),盡管它們可以是科學(xué)家的未加工的材料。
(7)從思維方式上看,科學(xué)思維除了在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的突破時(shí)刻以形象思維為主外,在大多數(shù)場(chǎng)合下是以抽象思維和概念思維見(jiàn)長(zhǎng)的,而技術(shù)思維是具象思維和形象思維統(tǒng)治著技術(shù)設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)。由于科學(xué)理論具有非自然的特征,科學(xué)思維必須擺脫與常識(shí)相聯(lián)系的自然思維強(qiáng)加的模式,以理性批判和概念分析開(kāi)路。技術(shù)思維在早期是直接與常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān),爾后出現(xiàn)的以科學(xué)理論為基礎(chǔ)的技術(shù),還帶有常識(shí)思維和自然思維的胎記和烙印,它直接沿著現(xiàn)成的科學(xué)知識(shí)下行,化形而上的抽象為形而下的具體,注重可行性和成本效益分析。沃爾珀特徑直指明,技術(shù)的許多方面是看和非詞語(yǔ)的,這完全不同于科學(xué)思維。這并不是說(shuō),科學(xué)家不使他們建構(gòu)的概念和機(jī)制形象化,不過(guò)對(duì)科學(xué)來(lái)說(shuō),說(shuō)明是基本的,必須把圖像翻譯為語(yǔ)言和符號(hào),尤其是數(shù)學(xué)。由于未受詞語(yǔ)化的理論的牽累,技術(shù)設(shè)計(jì)者在他們的心智中把不同的要素會(huì)聚在新組合中。與科學(xué)相對(duì)照,從文藝復(fù)興直到19世紀(jì)的技術(shù)知識(shí)刊載在圖示占統(tǒng)治地位的書(shū)中——信息主要以繪圖的形式刊載。
尤其值得指出的是,技術(shù)思維是由技術(shù)理性或曰主觀理性、工具理性主導(dǎo)的,科學(xué)思維則在很大程度上體現(xiàn)的是科學(xué)理性或曰客觀理性、純粹理性。所謂客觀理性,按照霍克海默等人的觀點(diǎn),是指客觀結(jié)構(gòu)是個(gè)體思想和行為的量尺,而非人和他的目標(biāo)。在這里,關(guān)鍵是目的而不是手段。也就是說(shuō),客觀理性關(guān)心的是事物之“自在”而不是事物之“為我”,它要說(shuō)明的是那些無(wú)條件的、絕對(duì)的規(guī)則而不是假設(shè)性的規(guī)則。所謂技術(shù)理性,關(guān)心的是手段和目標(biāo),追求效率和行動(dòng)方案的正確,而很少關(guān)心目的是否合理的問(wèn)題。它是圍繞技術(shù)實(shí)踐形成的一套基本的文化價(jià)值。它預(yù)設(shè)了笛卡兒式的主體-客體、精神-自然的二元對(duì)立,也預(yù)示了一種人對(duì)自然的新的體驗(yàn)方式:人作為主體,雄居于所有客體之上,把世界看成是一個(gè)可以縱和統(tǒng)治的集合體。它包括這樣一整套基本文化旨趣:人類(lèi)征服自然,自然的定量化,有效性思維,社會(huì)組織生活的理性化,人類(lèi)物質(zhì)需求的先決性。
(8)從構(gòu)成要素上看,科學(xué)的構(gòu)成要素可以說(shuō)是非物的——科學(xué)知識(shí)體系純粹是非物的;研究過(guò)程雖然離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的支撐和物資的消耗,但是這些物本身并不進(jìn)入科學(xué)的結(jié)果即科學(xué)理論之中。尤其是,基礎(chǔ)研究或?qū)W術(shù)科學(xué)對(duì)物的依賴(lài)是很少的,甚至可以忽略不計(jì),一支筆加幾張紙足矣——難怪有人把相對(duì)論和量子力學(xué)革命稱(chēng)為“紙上的革命”。即便非要把科學(xué)與物扯在一起,科學(xué)也只是“抽象物”的科學(xué)或“物之共相”的科學(xué)。相反地,技術(shù)則是實(shí)實(shí)在在的物的技術(shù),時(shí)時(shí)處處與具體物打交道,起碼或多或少是離不開(kāi)物的。盡管在學(xué)術(shù)層面,學(xué)人對(duì)技術(shù)構(gòu)成要素的理解還有“技術(shù)非物”和“技術(shù)是物”的歧見(jiàn),但是技術(shù)恐怕很難完全與物脫離干系。只是“對(duì)于不同的技術(shù),物的因素所占的份額和所起的作用是有所區(qū)別的。或者說(shuō),在人工自然的創(chuàng)造或技術(shù)活動(dòng)中,人們可以讓物質(zhì)實(shí)物扮演各種角色,如載體角色、對(duì)立體角色、匹配體角色和包容體角色(這當(dāng)然是不確切的劃分)。”
(9)從表達(dá)語(yǔ)言上看,科學(xué)語(yǔ)言也使用日常語(yǔ)言進(jìn)行事實(shí)的描繪和實(shí)驗(yàn)的敘述,但是其中無(wú)論如何缺少不了科學(xué)概念或術(shù)語(yǔ)。在科學(xué)理論中,更偏重抽象的概念說(shuō)明和的繁難的數(shù)學(xué)推演,這一點(diǎn)在科學(xué)的典型代表物理科學(xué)中表現(xiàn)得淋漓盡致。特別是要嚴(yán)密、精確地陳述科學(xué)理論,非數(shù)學(xué)語(yǔ)言和數(shù)學(xué)公式莫屬。相形之下,技術(shù)語(yǔ)言多是具體的、平實(shí)的描述,缺乏復(fù)雜的概念分析和數(shù)學(xué)演繹。在技術(shù)中也運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,但大都是具體的數(shù)值羅列和一般的數(shù)字計(jì)算,技術(shù)結(jié)果也不要求絕對(duì)精確,只要滿足實(shí)用需要,在某一誤差范圍內(nèi)得出具體的數(shù)值即可。尤其是,表達(dá)科學(xué)知識(shí)和理論的科學(xué)語(yǔ)言的是可傳達(dá)的、可交流的、可用文字和數(shù)學(xué)符號(hào)書(shū)寫(xiě)和記載的,科學(xué)共同體實(shí)際上是科學(xué)語(yǔ)言共同體,這個(gè)共同體使用相同的詞匯表或詞典。可是,在技術(shù)方面,情況就不同了:有些技術(shù)事項(xiàng)是無(wú)法用語(yǔ)言、文字或數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)清楚的,因此得借助圖示、模型、樣品等來(lái)說(shuō)明。更為歧異的是,不少屬于技術(shù)的技藝、訣竅之類(lèi)的東西根本無(wú)法用語(yǔ)言解釋和傳達(dá),也無(wú)法從書(shū)本學(xué)到手,只能像師傅帶徒弟那樣,邊干邊學(xué),邊觀察邊體味,才能逐漸達(dá)到心領(lǐng)神會(huì)、游刃有余的境界。此類(lèi)知識(shí)就是波蘭尼所謂的“私人知識(shí)”(personalknowledge)或不可言傳的知識(shí)(tacitknowledge)——后者也可譯為“意會(huì)知識(shí)”或“默會(huì)知識(shí)”——技術(shù)知識(shí)的某些分野就歸屬這樣的知識(shí)。
(10)從最終結(jié)果上看,科學(xué)研究所得到的最終結(jié)果是某種關(guān)于自然的理論或知識(shí)體系,技術(shù)活動(dòng)所得到的最終結(jié)果是某種程序或人工器物。科學(xué)成果是人類(lèi)精神的非物質(zhì)成就,而不是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的物質(zhì)成品。史蒂文森斷定,科學(xué)不是技術(shù),它不在于器械的發(fā)明。科學(xué)的中心關(guān)注和最終結(jié)果是knowingwhat即真理的知識(shí),與knowinghow即如何做的技術(shù)知識(shí)相對(duì)。當(dāng)然,這兩類(lèi)知識(shí)是相互關(guān)聯(lián)的,尤其是在現(xiàn)代。沃爾珀特?cái)嘌裕茖W(xué)的最終產(chǎn)物是觀念和信息,也許是在科學(xué)論文中;技術(shù)的最終產(chǎn)物是人工制品,比如說(shuō)鐘表和電機(jī)。與科學(xué)不同,技術(shù)的產(chǎn)物不是針對(duì)自然實(shí)在衡量的,而是借助于新奇性和特定的文化加于其上的價(jià)值衡量的。巴薩拉(Basalla)道同志合:“雖然科學(xué)和技術(shù)二者包含認(rèn)知過(guò)程,但是它們的終極結(jié)果是不同的。創(chuàng)新的科學(xué)活動(dòng)的最后產(chǎn)物最可能是寫(xiě)成的陳述、科學(xué)論文、公布的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)或新的理論見(jiàn)解。相對(duì)比,創(chuàng)新的技術(shù)活動(dòng)的最后結(jié)果典型地是對(duì)人工制造的世界的添加物:石錘、鐘表、電動(dòng)機(jī)。”
(11)從評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上看,對(duì)科學(xué)的評(píng)價(jià)以是非正誤為主,以優(yōu)劣美丑為輔,真理和審美是其準(zhǔn)繩;對(duì)技術(shù)的評(píng)價(jià)是利弊得失、好壞善惡,以功利和價(jià)值為尺度。沃爾珀特一言蔽之:“技術(shù)的成功與欲求和需要有關(guān),而科學(xué)的成功依賴(lài)于與實(shí)在符合。”對(duì)此,多爾比論述說(shuō),就作為知識(shí)形式的科學(xué)和技術(shù)而言,二者之間的關(guān)鍵區(qū)分是,技術(shù)借助于實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)“它奏效嗎?”評(píng)價(jià),而科學(xué)知識(shí)則借助于“它為真嗎?”評(píng)價(jià)。他繼而指出:
對(duì)技術(shù)和科學(xué)而言,成功的標(biāo)準(zhǔn)依然是不同的。在技術(shù)中,成功與起作用的產(chǎn)品、尤其是與在目前市場(chǎng)條件下在商業(yè)上的產(chǎn)品俱來(lái)。相對(duì)照,在科學(xué)中,成功的標(biāo)準(zhǔn)不是它起作用,而是它被接受為真。
(12)從價(jià)值蘊(yùn)涵上看,作為知識(shí)體系的科學(xué)大體上是價(jià)值中立(value-neutrality)的,或者說(shuō)其本身僅蘊(yùn)涵為數(shù)不多的價(jià)值成分;而技術(shù)處處滲透價(jià)值,時(shí)時(shí)體現(xiàn)價(jià)值,與價(jià)值有不解之緣。莫爾就是這樣看問(wèn)題的。他說(shuō),真正的科學(xué)知識(shí)在倫理的意義上是善的,而在技術(shù)中,情況就完全不同了。每一項(xiàng)技術(shù)成就,必然使人又愛(ài)又恨(有矛盾心理):它能夠或善或惡,技術(shù)必然是雙刃工具。盡管把已知的技術(shù)成就分類(lèi)為善或惡從來(lái)也不是確定的,但是任何一項(xiàng)給定的技術(shù)總是在倫理上能夠分為善或惡,這取決于人心中的目的,取決于過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的邊界條件。邦格詳細(xì)地陳述了他的觀點(diǎn):對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō),所有具體對(duì)象都是同樣值得研究的,而不涉及價(jià)值問(wèn)題。技術(shù)專(zhuān)家卻不是這樣:他把實(shí)在分為原料、產(chǎn)品和其他部分(即一堆無(wú)用之物),他最珍視產(chǎn)品,其次是原料,最輕視其他部分。技術(shù)知識(shí)和技術(shù)活動(dòng)的價(jià)值準(zhǔn)則是與純粹科學(xué)的價(jià)值中性相對(duì)立。技術(shù)專(zhuān)家凡事都要衡量其價(jià)值,而科學(xué)家只衡量自己的活動(dòng)和成果的價(jià)值。科學(xué)家甚至以擺脫價(jià)值觀念的方式去處理價(jià)值問(wèn)題。雖然基礎(chǔ)研究作為心理過(guò)程的評(píng)價(jià),它也做出價(jià)值判斷,但是這完全是內(nèi)在的:它們涉及科學(xué)研究的要素,諸如資料、假設(shè)和方法,而不涉及科學(xué)研究的對(duì)象。另一方面,工程技術(shù)專(zhuān)家不僅做出內(nèi)在的價(jià)值判斷,而且也做出外在的價(jià)值判斷:他評(píng)價(jià)他能得手的每一事物。基礎(chǔ)研究就其自身目的而言,是尋求新知識(shí),是不涉及價(jià)值的,在道德上是中性的。當(dāng)可以做某些有利于或不利于他人的幸福或生活的事情時(shí),才涉及道德,工程技術(shù)專(zhuān)家恰恰在這里有份兒。他們應(yīng)該遵守可以稱(chēng)之為技術(shù)命令(technologicalimperative)的東西:
你應(yīng)該只設(shè)計(jì)或幫助完成不會(huì)危害公眾幸福的工程,應(yīng)該警告公眾反對(duì)任何不能滿足這種條件的工程。
(13)從遵循規(guī)范上看,科學(xué)遵循的規(guī)范是美國(guó)科學(xué)社會(huì)學(xué)家默頓所謂的普遍性(universalism)、公有性(communism)、無(wú)功利性(disinterestedness)、有組織的懷疑主義(organizedscepticism);技術(shù)的規(guī)范與此大相徑庭,它以獲取經(jīng)濟(jì)效益和物質(zhì)利益為旨?xì)w,其特質(zhì)是事前多保密,事后有專(zhuān)利。波蘭尼看到這種天壤之別:“科學(xué)知識(shí)與技術(shù)操作原則之間的不同被專(zhuān)利法認(rèn)識(shí)到了。專(zhuān)利法對(duì)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明做了鮮明的區(qū)分。發(fā)現(xiàn)增加我們關(guān)于大自然的知識(shí),而發(fā)明則建立一個(gè)服務(wù)于某一得到承認(rèn)的利益的新的操作原則。”普賴(lài)斯也十分清楚:
存在著科學(xué)和技術(shù)之間最為重要和最有意思的一種對(duì)照。大家都明白,在科學(xué)上只要你第一個(gè)發(fā)表了,你就打敗了其他人。通過(guò)發(fā)表來(lái)表明你對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的私有要求。非常不可思議的是,你的發(fā)表越公開(kāi),你的產(chǎn)權(quán)要求就越安全地為你所獨(dú)占。在技術(shù)上則是另一回事。當(dāng)你做出發(fā)明時(shí),你必須為其取得專(zhuān)利,你必須防止工業(yè)間諜的竊取,你必須看見(jiàn)它遠(yuǎn)在能夠被競(jìng)爭(zhēng)者復(fù)制或取代之前就被制造出來(lái)并銷(xiāo)售出去。在技術(shù)上你得用通常的保護(hù)方法來(lái)確保你的私有權(quán)。
他進(jìn)而揭橥,這種差異的原因在于,從哲學(xué)意義上看,即使科學(xué)是對(duì)規(guī)律的一種概括和發(fā)明過(guò)程,自然卻非常強(qiáng)烈地表現(xiàn)出似乎只有一個(gè)世界可以被發(fā)現(xiàn),如果波義耳沒(méi)有發(fā)現(xiàn)波義耳定律,那么必然會(huì)有其他人去發(fā)現(xiàn)。但是,技術(shù)中的大部分競(jìng)爭(zhēng)比在科學(xué)中有更多的回旋余地。技術(shù)是一種文明所獲得的,而科學(xué)則讓人感到更像是自然的規(guī)定而不是人的大腦所擁有的。
(14)從職業(yè)建制上看,科學(xué)和技術(shù)無(wú)疑是相互滲透的,并且經(jīng)常看上去好戴著同一頂帽子或穿著同樣的實(shí)驗(yàn)服裝。但是將兩者混淆起來(lái)的做法是把表面的東西——例如機(jī)構(gòu)聯(lián)合——當(dāng)成了深層的東西。在科學(xué)共同體中,其主要成員是以思想型、理論型、動(dòng)腦能力見(jiàn)長(zhǎng)的研究員和教授;而在技術(shù)共同體中,其主要成員則是以實(shí)踐型、經(jīng)驗(yàn)型、動(dòng)手能力見(jiàn)長(zhǎng)的發(fā)明家和工程師。前者的建制實(shí)體是國(guó)家科學(xué)院、科學(xué)各學(xué)科研究所、科學(xué)學(xué)會(huì)、綜合大學(xué)的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)等,后者則是國(guó)家工程院、工科院校的研究機(jī)構(gòu)、工程學(xué)會(huì)、工業(yè)部門(mén)的研究所、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室、高技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的企事業(yè)單位等。不同的職業(yè)建制也體現(xiàn)在人才培養(yǎng)模式的差異上。科學(xué)人才的培養(yǎng)主要在綜合大學(xué)的理科院系和科學(xué)研究所進(jìn)行,注重理論知識(shí)、概念辨析、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、邏輯推理的訓(xùn)練;技術(shù)人才主要在工科院校、工業(yè)研究所和實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng),偏重專(zhuān)門(mén)技能知識(shí)、數(shù)值計(jì)算、實(shí)際操作的訓(xùn)練。盡管這兩種角色可以轉(zhuǎn)換,也有可能一身二任,但是轉(zhuǎn)化總得有一個(gè)學(xué)習(xí)和適應(yīng)過(guò)程,而且“雙肩挑”的人畢竟是稀少的,即便兼而有之,此類(lèi)人物也是有所側(cè)重的。
(15)從社會(huì)影響上看,科學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響都是巨大而深遠(yuǎn)的,而且各自作為子文化,都是文化進(jìn)化的重要推動(dòng)力,顯示出很強(qiáng)的文化滲透性。但是,二者的社會(huì)影響無(wú)論如何是有相當(dāng)大的差別的。科學(xué)主要是觀念形態(tài)的東西,它的社會(huì)影響基本上是思想上的和精神上的,尤其是科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神直接作用于人的心靈,促使人更新觀念、提升素質(zhì)、完善人性,而它對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、環(huán)境和生態(tài)基本上沒(méi)有直接的影響。技術(shù)則不然:技術(shù)往往是以器物的形態(tài)出現(xiàn)的,它對(duì)人的思想和精神的影響是間接的,但是卻直接作用于社會(huì)的其他各個(gè)方面,其影響是巨大的,而且具有兩重性。反過(guò)來(lái),由于科學(xué)自身的本性,社會(huì)對(duì)科學(xué)的影響較小、約束力弱,但是對(duì)技術(shù)影響很大、約束力也強(qiáng)烈得多。
(16)從歷史沿革上看,技術(shù)的歷史是古老而漫長(zhǎng)的,可以說(shuō)從原始人打制第一塊石器時(shí)就開(kāi)始了,而科學(xué)的歷史沿革是相當(dāng)短暫的,至今不過(guò)三百余年的歷程,即使把科學(xué)的萌芽時(shí)期計(jì)算在內(nèi),也僅僅有兩千多年。與技術(shù)的歷史相比,科學(xué)的歷史短得簡(jiǎn)直可以忽略不計(jì)。此外,技術(shù)依賴(lài)于科學(xué)的時(shí)間,就更為短暫了。沃爾珀特對(duì)此印象深刻,他進(jìn)而還洞察到科學(xué)和技術(shù)在歷史上相互影響的不對(duì)等性,以及科學(xué)起源與技術(shù)起源在特點(diǎn)上的差異。他說(shuō),在確立科學(xué)的非自然本性(反常識(shí)的和反直覺(jué)的)時(shí),必然要在科學(xué)和技術(shù)之間做出區(qū)分。區(qū)分的證據(jù)主要來(lái)自歷史。技術(shù)比科學(xué)要古老得多,它的大多數(shù)成就——從原始農(nóng)業(yè)、陶器的燒制、金屬的冶煉制造、大教堂的建筑乃至蒸汽機(jī)的發(fā)明——無(wú)論如何是獨(dú)立于科學(xué)的,直至19世紀(jì)科學(xué)才對(duì)技術(shù)產(chǎn)生影響(合成染料和電氣工業(yè))。這些技術(shù)基于常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐手藝,而實(shí)踐取向無(wú)助于純粹知識(shí)。技術(shù)的歷史大都是無(wú)名的歷史,這再次不同于科學(xué)。就觀念和器械而言,歷史上的科學(xué)嚴(yán)重地依賴(lài)可以得到的技術(shù),技術(shù)對(duì)科學(xué)有深刻的影響,反過(guò)來(lái),科學(xué)對(duì)技術(shù)的影響是相當(dāng)晚近的事情。一旦承認(rèn)科學(xué)和技術(shù)之間的區(qū)別,科學(xué)在希臘的起源就呈現(xiàn)出特殊的意義。科學(xué)的特殊本性對(duì)科學(xué)僅僅一次出現(xiàn)負(fù)責(zé)。往往被認(rèn)為是科學(xué)家的中國(guó)人實(shí)際上是熟練的工程師,對(duì)科學(xué)做出的貢獻(xiàn)微不足道。他們的哲學(xué)是神秘主義的。容許科學(xué)在西方得以發(fā)展的,也許是理性和支配自然的定律的概念。史蒂文森也明確地意識(shí)到,與科學(xué)不同,技術(shù)在某種程度上對(duì)一直存在的每一種人類(lèi)文化是共同的。與技術(shù)不同,科學(xué)并不是在人類(lèi)歷史的每一個(gè)階段都存在或在每一個(gè)文化傳統(tǒng)中都存在。
(17)從發(fā)展進(jìn)步上看,科學(xué)和技術(shù)都具有發(fā)展進(jìn)步的性質(zhì),在這一點(diǎn)它們與文學(xué)、藝術(shù)、哲學(xué)不盡相同。但是,它們二者在發(fā)展進(jìn)步的特點(diǎn)上判若黑白。列維特揭示,科學(xué)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步,科學(xué)與作為在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、歷史中展開(kāi)的技術(shù)的邏輯,是很不相同的,盡管這兩個(gè)建制看起來(lái)并肩前進(jìn)。關(guān)鍵的差別在于,科學(xué)——仍然是指對(duì)惟一的物理世界的探索——的確是邏輯的,無(wú)論是作為一個(gè)過(guò)程還是作為已經(jīng)完成的提煉過(guò)的理論結(jié)構(gòu)。科學(xué)的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本上是樹(shù)枝狀的,即新的知識(shí)分支不斷從老的枝干上生長(zhǎng)出來(lái),盡管在更深的層次上是一體的。與之相比,技術(shù)展開(kāi)的機(jī)制完全不同。那些在生長(zhǎng)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)工作的人是混合的集群,很難以一種簡(jiǎn)單的方式加以概括。關(guān)鍵人物可以是科學(xué)家或工程師,但也可能是行政領(lǐng)導(dǎo)、官僚、銀行家、軍官或政治家。技術(shù)的進(jìn)步、后退、停滯或分叉看起來(lái)并不遵循任何可以概括的邏輯。沃爾珀特指出驅(qū)使科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力大相徑庭:對(duì)技術(shù)來(lái)說(shuō),它是市場(chǎng)的需求或進(jìn)展中的技術(shù)“造成”的需要。情況似乎是,發(fā)明活動(dòng)是受發(fā)明的預(yù)期的價(jià)值支配的,在投入高峰時(shí)即是發(fā)明高峰——科學(xué)往往不是這樣的。斯科利莫夫斯基(H.Skolimowski)認(rèn)為,二者進(jìn)步在目標(biāo)上各行其是:與科學(xué)進(jìn)步的目標(biāo)在于接近真理相對(duì)應(yīng),技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)在目標(biāo)在于提高有效性。這種有效性在具體的技術(shù)實(shí)踐中表現(xiàn)為精確性、耐久性和低成本(或稱(chēng)效率性)。還有一點(diǎn)必須提及:盡管科學(xué)知識(shí)單元在進(jìn)化過(guò)程可能出現(xiàn)復(fù)雜和多樣的局面,但這只是暫時(shí)的、過(guò)渡的現(xiàn)象,它最終必將趨向簡(jiǎn)單性和惟一性。可是,技術(shù)物品的單元在進(jìn)化中趨向復(fù)雜性和多樣性,各種用途的錘子,各種大小和型號(hào)的扳手、螺絲,各種面料和花色品種的紡織品,各種配方和商標(biāo)的牙膏、香皂等等。
科學(xué)和技術(shù)在歷史上的絕大多數(shù)時(shí)間是分離的,科學(xué)大規(guī)模地轉(zhuǎn)化為技術(shù)的高峰時(shí)期也寥寥可數(shù),可是在現(xiàn)代,科學(xué)趨于技術(shù)化和技術(shù)趨于科學(xué)化也是不爭(zhēng)的事實(shí)。為此,斯平納提出認(rèn)知-技術(shù)合成體(cognitive-technicalcomplex)和現(xiàn)實(shí)化的科學(xué)(realizedscience)的概念,拉圖爾甚至和盤(pán)托出了“技科學(xué)”或“技術(shù)科學(xué)”(technoscience)的生硬概念。這種科學(xué)技術(shù)一體化的思想是后現(xiàn)代主義的主題思想之一,誠(chéng)如福曼(P.Forman)所言,技術(shù)取向的科學(xué)(technologicallyorientedscience)以及科學(xué)取向的技術(shù)(scientificallyorientedtechnology)其范圍之廣和力量之大是眾所周知的。這是后現(xiàn)代性之結(jié)果。為了說(shuō)明科學(xué)和技術(shù)之間的密切關(guān)系,人們提出了諸多說(shuō)明模型,例如“線性模型”、“舞伴模型”、“雜交模型”等。這些模型都有可取之處,也道出了部分真理。但是,線性模型似乎簡(jiǎn)單化了一些,把科學(xué)和技術(shù)復(fù)雜、多變的關(guān)系描繪得過(guò)于徑直,而且易于引起技術(shù)神話。舞伴模型亦有把科學(xué)和技術(shù)互動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)單化之嫌,同時(shí)它忽略了這樣一個(gè)事實(shí):科學(xué)和技術(shù)不僅可以跳雙人舞,而且有時(shí)也獨(dú)舞。雜交模型把科學(xué)和技術(shù)視為一個(gè)新的綜合體,這實(shí)際上已經(jīng)使二者一體化了——這是我們絕對(duì)不能同意的——盡管這種一體化是部分的一體化而非整體的一體化。我覺(jué)得,可以接受的比較周全的觀點(diǎn)也許是:
科學(xué)和技術(shù)是有聯(lián)系的,但并非一體化;科學(xué)和技術(shù)是有區(qū)別的,但并非決然對(duì)立;科學(xué)和技術(shù)有時(shí)是互動(dòng)的,但互動(dòng)的形式多種多樣,互動(dòng)的過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜,而不是線性的和一義的。
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國(guó)人有意或無(wú)意地把科學(xué)視為“生產(chǎn)力”和“財(cái)神爺”,國(guó)人習(xí)慣于或集體無(wú)意識(shí)地把“科學(xué)和技術(shù)”稱(chēng)為“科學(xué)技術(shù)”、進(jìn)而簡(jiǎn)化為“科技”,就是這種現(xiàn)狀的生動(dòng)反映。有趣的是,這種狀況在東鄰日本也存在。正如桜井邦朋所言:“在我國(guó),把科學(xué)和技術(shù)看做同質(zhì)的東西,在各種場(chǎng)合把‘科學(xué)技術(shù)’歸攏在一起使用。像現(xiàn)在這樣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)不了多久就被應(yīng)用于技術(shù),進(jìn)入到我們的生活之中,在屢屢經(jīng)歷這樣的經(jīng)驗(yàn)期間,隨之認(rèn)為科學(xué)和技術(shù)是水平同質(zhì)的東西。”參見(jiàn)桜井邦朋:《現(xiàn)代科學(xué)論15講》,東京教學(xué)社,1995年,p.1。
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邦格厘清了一種誤解:“經(jīng)常有人認(rèn)為,技術(shù)與文化是格格不入的,甚至是彼此對(duì)立的。這是一種錯(cuò)誤的觀點(diǎn),是對(duì)技術(shù)過(guò)程尤其是對(duì)革新性技術(shù)過(guò)程的理論豐富性完全無(wú)知的表現(xiàn)。……事實(shí)上,技術(shù)并不是一個(gè)孤立的組成部分,它與整個(gè)文化的其他各個(gè)分支有很大的相互作用。而且在現(xiàn)代文化中,只有技術(shù)和人文學(xué)科(特別是哲學(xué))與其他文化分支有很大的相互作用。具體地說(shuō),技術(shù)與系統(tǒng)的哲學(xué)的幾個(gè)分支(邏輯、認(rèn)識(shí)論、形而上學(xué)、價(jià)值論和倫理學(xué))都有很強(qiáng)的相互作用。”參見(jiàn)邦格:技術(shù)的哲學(xué)輸入和哲學(xué)輸出。
海森伯對(duì)此有具體的說(shuō)明:從18世紀(jì)和19世紀(jì)初起,形成了一門(mén)以發(fā)展機(jī)械操作過(guò)程為基礎(chǔ)的技術(shù),這起初只是舊手工工藝的發(fā)展和擴(kuò)充,其基本原理人人都能掌握。甚至在蒸汽機(jī)得到應(yīng)用以后,技術(shù)的這一特性并未得到根本改變。但是,19世紀(jì)后半葉出現(xiàn)的電工技術(shù),使得技術(shù)與舊手工工藝的聯(lián)系已經(jīng)不復(fù)存在,電力這種自然力的開(kāi)發(fā)不是來(lái)自人們的直接經(jīng)驗(yàn),而是基于科學(xué)理論。參見(jiàn)海森伯:《物理學(xué)家的自然觀》,吳忠譯,北京:商務(wù)印書(shū)館,1990年第1版,第6~7頁(yè)。
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劉文海:《技術(shù)的政治價(jià)值》,北京:人民出版社,1996年第1版,第19頁(yè)。
普賴(lài)斯的說(shuō)法有一定的道理:科學(xué)的正常成長(zhǎng)更多地來(lái)自科學(xué),而技術(shù)的正常成長(zhǎng)更多地來(lái)自技術(shù)。技術(shù)專(zhuān)家用的科學(xué)大多數(shù)是他們?cè)趯W(xué)校學(xué)習(xí)和大眾知識(shí)中的科學(xué),而科學(xué)家用的技術(shù)大多數(shù)是伴隨他們成長(zhǎng)起來(lái)的那些技術(shù)。兩者之間的強(qiáng)有力的相互作用只出現(xiàn)在很少的時(shí)候,因而引人注目地形成歷史山脈的高峰。在17世紀(jì)的科學(xué)革命中,有一種從工匠技藝狀態(tài)向新型科學(xué)儀器的有力轉(zhuǎn)換,它使科學(xué)從古代狀態(tài)突破而獲得爆炸性的增長(zhǎng),并帶來(lái)現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng),帶來(lái)望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、抽氣機(jī)和各種靜電機(jī)械。在我們這一代,工業(yè)革命已經(jīng)達(dá)到一個(gè)新水平,主要通過(guò)物理學(xué)——特別是愛(ài)迪生的電學(xué)——科學(xué)找到了它回報(bào)技術(shù)的方法。在大多數(shù)情況下,科學(xué)并沒(méi)有給技術(shù)許多幫助,但偶爾你會(huì)遇到像晶體管和青霉素這樣完全相反的反常事件。同樣必須注意的是,這里存在的引人注目的例外而不是規(guī)律。高峰不是典型。不能以牛頓和愛(ài)因斯坦的標(biāo)準(zhǔn)去判斷科學(xué)家。不能以晶體管的特例去判斷科學(xué)對(duì)技術(shù)的影響。承認(rèn)科學(xué)和技術(shù)大體上是只有松散聯(lián)系的系統(tǒng),人們的動(dòng)機(jī)目的甚至訓(xùn)練都非常不同,屬于完全不同的類(lèi)型,這在理智上是沒(méi)有什么困難的。普賴(lài)斯:《巴比倫以來(lái)的科學(xué)》,第170~171頁(yè)。
篇3
篇4
2.1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
小學(xué)生正處于想象力豐富、思維活躍的重要時(shí)期,很多小學(xué)生愿意去發(fā)現(xiàn)新的事物、探究新的事物。因此,教師在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),可以根據(jù)學(xué)生的這一特點(diǎn),應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)情境,從而有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)不感興趣的重要原因是數(shù)學(xué)知識(shí)過(guò)于抽象和嚴(yán)謹(jǐn),導(dǎo)致學(xué)生感覺(jué)數(shù)學(xué)課程十分枯燥,在這種情況下,很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教學(xué)環(huán)境中,教學(xué)信息以立體、形象、豐富的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前,面對(duì)這種多樣式的信息呈現(xiàn)方式,小學(xué)生會(huì)產(chǎn)生極大的好奇心,在好奇心的作用下,他們會(huì)迫切地想要了解這些信息,這樣就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的參與力度。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生很少積極主動(dòng)地參與在教學(xué)活動(dòng)中,而將網(wǎng)路技術(shù)運(yùn)用在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上,學(xué)生能通過(guò)計(jì)算機(jī)展示的圖像、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)等進(jìn)行模擬、探索,學(xué)生能通過(guò)直觀的感受,對(duì)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和小學(xué)數(shù)學(xué)課程的整合能使得小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)多樣化、形象化、視覺(jué)化,這樣對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的形成有很大的幫助。
2.2揭示數(shù)學(xué)內(nèi)在規(guī)律
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有感官同步進(jìn)行的效果,它能將數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)逐漸呈現(xiàn)出來(lái),為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)豐富的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生更加快速、準(zhǔn)確、深入地了解、掌握數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,整個(gè)教學(xué)活動(dòng)幾乎都是教師看著教材,在黑板上簡(jiǎn)單地畫(huà)幾個(gè)圖形進(jìn)行講解,整個(gè)教學(xué)活動(dòng)幾乎是靜止的;而利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能動(dòng)態(tài)地展示出教學(xué)內(nèi)容,這樣化靜為動(dòng),揭示數(shù)學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。例如,教師在講“圓的認(rèn)識(shí)”時(shí),可以利用多媒體展示圓的形成過(guò)程,將繩子的一端固定,然后在另一端系上一個(gè)小球,甩動(dòng)小球,讓其作圓周運(yùn)動(dòng),從而讓學(xué)生了解圓的形成過(guò)程。通過(guò)這樣的動(dòng)態(tài)演示,能讓學(xué)生對(duì)圓有一個(gè)形象的認(rèn)識(shí),為圓的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。
2.3結(jié)合實(shí)際生活,感受知識(shí)的生成
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,教師可以將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際生活結(jié)合起來(lái),利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)動(dòng)畫(huà)、聲音等形式為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)和學(xué)生實(shí)際生活相關(guān)的虛擬情境,給學(xué)生一種身臨其境的感覺(jué),讓學(xué)生感受知識(shí)的生成和發(fā)展的過(guò)程,從而引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。例如,教師在講解“相遇問(wèn)題”時(shí),可以利用多媒體展示兩個(gè)人在不同的位置,同時(shí)向某一個(gè)位置前進(jìn),動(dòng)態(tài)地展示出兩個(gè)人相遇的場(chǎng)景。這樣不僅能幫助學(xué)生正確地理解“兩人從兩地同時(shí)出發(fā)”“、相遇”等專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的含義,從而讓學(xué)生正確地理解路程、速度、時(shí)間之間的關(guān)系,而且極大地降低了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的難度,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
篇5
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用快速浸透于社會(huì)的各行各業(yè)戰(zhàn)爭(zhēng)常百姓的日常生活。一日千里的變化使人們蘇醒認(rèn)識(shí)到:計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息社會(huì)的主要技術(shù)。不控制計(jì)算機(jī)學(xué)問(wèn)和根本技藝,將難以在現(xiàn)代信息社會(huì)中有效地工作和生活。“電腦要從娃娃抓起”,信息科技課程曾經(jīng)成為學(xué)校必不可少的課程之一。
現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生的主體性作用,教員的作用要表現(xiàn)在引導(dǎo)上。面對(duì)豐厚多彩的計(jì)算機(jī)世界,每一個(gè)學(xué)生可能都會(huì)有不同的想法和喜惡。而作為一名計(jì)算機(jī)教員又必需在有限的課時(shí)內(nèi)完成較繁重的教學(xué)任務(wù)。那么如何統(tǒng)籌二者停止高職計(jì)算機(jī)的教學(xué)呢?我在幾年來(lái)從事計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中停止了一些嘗試,總結(jié)了一些較適用有效的教學(xué)形式和教學(xué)辦法。
一、教學(xué)形式
1.邊講邊練,精講多練
計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論性很強(qiáng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生操作才能的培育。假如采用傳統(tǒng)的教學(xué)辦法,“紙上談兵”,學(xué)生容易感到單調(diào)乏味。而自覺(jué)的上機(jī)練習(xí)也難以保證學(xué)習(xí)效率。所以每當(dāng)學(xué)習(xí)新的操作內(nèi)容時(shí),一堂課中我普通只布置15分鐘左右停止解說(shuō)、示范。講一個(gè)問(wèn)題時(shí)就讓學(xué)生同步操作,然后關(guān)鍵的一步就是布置相似的練習(xí)讓學(xué)生入手理論。等他們控制以后再講一個(gè)學(xué)問(wèn)點(diǎn)。這樣每堂課講授的學(xué)問(wèn)學(xué)生們都能應(yīng)用于理論并得到穩(wěn)固,最終到達(dá)純熟控制。有時(shí)能夠依據(jù)學(xué)生的實(shí)踐程度恰當(dāng)調(diào)整講課內(nèi)容,精講重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn),把時(shí)間最大限度的留給學(xué)生去操作實(shí)習(xí)。關(guān)于一些重要的、較為煩瑣復(fù)雜的操作,盡可能天時(shí)用多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò),一邊演示一邊解說(shuō)。這種直觀、共同的教學(xué)方式常常能惹起學(xué)生的留意力,激起起他們本人嘗試的興味,這樣,既縮短了教學(xué)時(shí)間,又進(jìn)步了教學(xué)效率。幾年來(lái)的理論證明,學(xué)生在本人操作時(shí)提出的問(wèn)題遠(yuǎn)比被動(dòng)承受教學(xué)時(shí)要多得多,而且對(duì)這些問(wèn)題的了解、控制更為結(jié)實(shí)。這樣也有效地促進(jìn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體操作主動(dòng)的考慮。
2.耐煩輔導(dǎo)、培育興味
“興味是最好的教師”一個(gè)人只要對(duì)某個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生興味,對(duì)會(huì)啟動(dòng)思想,才會(huì)主要去尋覓處理它的方法,才會(huì)主動(dòng)獲取相關(guān)的學(xué)問(wèn),將“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。興味是激起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的動(dòng)力,也是激起發(fā)明力的必要條件。因而,在計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中,如何激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興味無(wú)疑是教員的重要任務(wù)之一。每當(dāng)我接手一些新班級(jí),總會(huì)發(fā)現(xiàn)其中有一局部學(xué)生從未運(yùn)用或極少運(yùn)用過(guò)計(jì)算機(jī),基本不具備根本的計(jì)算機(jī)學(xué)問(wèn)和操作才能,完完整全是個(gè)“電腦盲”。在操作過(guò)程中經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,絕大多數(shù)十分簡(jiǎn)單,以至令人發(fā)笑。但是我深知:作為教員,不能因而而訕笑、怒斥學(xué)生。一定要留意傾聽(tīng)學(xué)生提出的每一個(gè)問(wèn)題,并針對(duì)不同問(wèn)題做出不同的解答。有的能夠開(kāi)門(mén)見(jiàn)山的答復(fù),有的演示一遍操作過(guò)程,有的和他們做簡(jiǎn)短的討論,有的則用另一個(gè)問(wèn)題將學(xué)生的考慮引向深化。在輔導(dǎo)過(guò)程中,我留意與他們站在對(duì)等的角度,當(dāng)心維護(hù)他們心中萌生的興味之芽,并用恰當(dāng)?shù)墓奈韬桶龘P(yáng)樹(shù)立他們勝利的自信心、決計(jì)。
3.因材施教,分層教學(xué)
現(xiàn)代教育供認(rèn)個(gè)體的差別,對(duì)不同程度的學(xué)生,施行因材施教,分層教學(xué)就顯得尤為重要。因而我在接手班級(jí)時(shí),首先做好了這方面調(diào)查,在此根底上對(duì)學(xué)生的上機(jī)座位停止布置。在講授一些常見(jiàn)的學(xué)問(wèn)點(diǎn)時(shí),如:漢字的輸入、資源管理器的操作等,并支持他們停止感興味的一些操作,如:電腦繪圖、打字游戲。此外我還鼓舞他們自學(xué)課本上的選學(xué)模塊,并作一定的輔導(dǎo)。這樣就有了較多時(shí)間對(duì)根底差的同窗多指導(dǎo),使他們能順利地完成我布置的根本教學(xué)任務(wù)或操作鍛煉。
高職計(jì)算機(jī)教學(xué)主要目的是激起學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用計(jì)算機(jī)的興味,穩(wěn)固學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的熱情,讓學(xué)生初步控制計(jì)算機(jī)的根本操作技藝并應(yīng)用于理論,注重培育學(xué)生的信息素質(zhì)和創(chuàng)新思想以及自學(xué)才能。在有限的條件下,依據(jù)學(xué)生目前的實(shí)踐狀況應(yīng)用這樣的辦法停止多樣化的教學(xué)還是有其可行性的。
二、教學(xué)辦法
“教無(wú)定法”。只需能促進(jìn)學(xué)生了解、控制順應(yīng)就是一個(gè)好的教學(xué)辦法。
1.比喻闡明法
計(jì)算機(jī)課程中有相當(dāng)一局部是根底理論學(xué)問(wèn),關(guān)于學(xué)生來(lái)說(shuō)有時(shí)較單調(diào)。假如在講課時(shí)恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用比喻,就會(huì)有助于學(xué)生對(duì)學(xué)問(wèn)的了解和控制。比方:在講網(wǎng)絡(luò)中的域名和IP地址時(shí),能夠這樣講:世界上的人很多,我們?cè)鯓觼?lái)辨別彼此呢?我們能夠經(jīng)過(guò)用本人的名字和用身份證號(hào)兩種途徑,我們能夠運(yùn)用身份證號(hào)來(lái)獨(dú)一的指定某人,但是,身份證號(hào)太難記了,日常生活中,我們用名字來(lái)指定某人。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)也一樣,為了辨別彼此,他們也有“名字”~我們稱(chēng)之為域名,同樣他們也有本人的“身份證號(hào)”~I(xiàn)P地址,IP地址能夠獨(dú)一的指定一臺(tái)計(jì)算機(jī),但是,記住它不太容易,平常,我們只用域名來(lái)指定網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)。這樣,學(xué)生們很輕松地就揭去了域名、IP地址的神秘面紗。
2.高興教學(xué)法
篇6
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的語(yǔ)文課堂教學(xué)陷入到一種傳統(tǒng)的教學(xué)理念中,沒(méi)有根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思想進(jìn)行課堂教學(xué)的設(shè)計(jì),在一定程度上也決定了我國(guó)的語(yǔ)文教學(xué)質(zhì)量一直落后。另一方面,學(xué)生一直認(rèn)為語(yǔ)文就不用學(xué)習(xí),只要會(huì)認(rèn)識(shí)幾個(gè)字,會(huì)說(shuō)話就好,因此,在課堂中常常出現(xiàn)睡覺(jué)以及做其他事情的現(xiàn)象。同時(shí)加上教師的教學(xué)方法比較死板,沒(méi)有創(chuàng)新性,更提不起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因此,作為教師,應(yīng)該從以下幾方面提高語(yǔ)文課堂教學(xué)中的藝術(shù)性。
1. 語(yǔ)文課堂教學(xué)中導(dǎo)入語(yǔ)的藝術(shù)設(shè)計(jì) 好的開(kāi)頭是成功的一半,一堂好的語(yǔ)文課教學(xué)必須有一個(gè)出色的開(kāi)頭,有一些教師往往不注重課文的導(dǎo)入,或者只是簡(jiǎn)單地當(dāng)成了敲門(mén)磚,當(dāng)門(mén)敲開(kāi)了,磚也就扔了。魏書(shū)生說(shuō)過(guò):“好的導(dǎo)語(yǔ)就像磁鐵,一下子就能夠把學(xué)生的注意力集中起來(lái),好的導(dǎo)語(yǔ)又是思想的電光石火,能給學(xué)生以啟迪,催人奮進(jìn)。”另外,托爾斯坦也曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。”追新求異是每一個(gè)學(xué)生的共同心理,因此,語(yǔ)文課堂教學(xué)導(dǎo)入語(yǔ)的設(shè)計(jì)如何顯得有藝術(shù)性,本文從以下幾方面進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)。
(1)教師的導(dǎo)入語(yǔ)中要有一定的文化素養(yǎng)。 特別是在古代詩(shī)詞的教學(xué)中,對(duì)這方面的體現(xiàn)尤其明顯。當(dāng)學(xué)到《茅屋為秋風(fēng)所破歌》時(shí),作為教師可以這樣設(shè)計(jì)導(dǎo)入語(yǔ):古往今來(lái),詩(shī)詞中,寫(xiě)風(fēng)的語(yǔ)句有很多,例如:白居易的《觀刈麥》中描寫(xiě)南風(fēng):“夜來(lái)南風(fēng)起,小麥覆隴黃”;辛棄疾的《青玉案》中描寫(xiě)東風(fēng):“東風(fēng)夜放花千樹(shù),更吹落,星如雨”;李清照的《醉花陰》中描寫(xiě)西風(fēng):“莫道不消魂,席卷西風(fēng),人比黃花瘦。”岑參描寫(xiě)北風(fēng):“北風(fēng)卷地百草折,胡天八月即飛雪”等,通過(guò)引用這些詩(shī)句,來(lái)導(dǎo)出今天所學(xué)的《茅屋為秋風(fēng)所破歌》,這樣一來(lái),不僅能夠提高學(xué)生的興趣,還能夠起到很好的熏陶作用。
(2)導(dǎo)入的語(yǔ)言要體現(xiàn)思想內(nèi)涵。 教師在設(shè)計(jì)導(dǎo)入語(yǔ)時(shí),不僅要有吸引性,而且還要有一定的思想教育性或者起到一定的啟迪效果。當(dāng)學(xué)到《范進(jìn)中舉》時(shí),可以這樣設(shè)計(jì)導(dǎo)入語(yǔ):大家都知道“頭懸梁,錐刺股”這個(gè)故事,在故事中,剛開(kāi)始,蘇秦游說(shuō)秦王沒(méi)有成功,回到家遭到嫂子以及妻子的白眼和鄙視,之后發(fā)奮讀書(shū),就有了“頭懸梁,錐刺股”的由來(lái),后來(lái)游說(shuō)趙王成功,回到家中,看見(jiàn)嫂子爬著來(lái)見(jiàn)他,蘇秦問(wèn)何故,嫂子答:“為叔叔的位尊而多金”。大家猜猜我們今天學(xué)的什么課文呢,學(xué)生能夠馬上猜到,就是《范進(jìn)中舉》,在這篇課文中,范進(jìn)就相當(dāng)于蘇秦,而他的老丈人就是蘇秦嫂子一樣的人物,通過(guò)這樣的導(dǎo)語(yǔ)不僅吸引學(xué)生的注意力,還能夠引出下面所要講的課文,也讓學(xué)生大概了解《范進(jìn)中舉》所要表達(dá)的思想。
2. 語(yǔ)文課堂教學(xué)中提問(wèn)的藝術(shù)設(shè)計(jì) 課堂提問(wèn)主要是指教師在課堂上,為了能夠完成教學(xué)任務(wù),依據(jù)教學(xué)目標(biāo)重難點(diǎn),科學(xué)地提出疑問(wèn)以及提出重難點(diǎn),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生積極地去思考以及解決問(wèn)題。
(1)反思性的提問(wèn)。 長(zhǎng)期以來(lái),學(xué)生的思維往往陷入到一種怪圈中,淺嘗輒止,在學(xué)習(xí)課文時(shí),往往不能夠正確地理解語(yǔ)文課文的真正思想以及體會(huì)文章的奧妙之處。因此,這就要求,教師在提問(wèn)時(shí)應(yīng)該注意其藝術(shù)性。例如在學(xué)習(xí)《我與地壇》一文時(shí),課文后面有這樣一個(gè)問(wèn)題:“為什么史鐵生自從無(wú)意中進(jìn)入到地壇后,就沒(méi)長(zhǎng)久地離開(kāi)過(guò)它呢”,反問(wèn)學(xué)生,如果你是史鐵生,你會(huì)有怎樣的感受,讓學(xué)生真正進(jìn)入到這個(gè)角色中,讓他們身臨其境地從史鐵生的角度出發(fā),在心理上和作者產(chǎn)生共鳴,也就不難理解作者當(dāng)時(shí)復(fù)雜的心情,更深刻地理解課文內(nèi)容。
(2)互動(dòng)性提問(wèn)。 教師在語(yǔ)文課堂的教學(xué)過(guò)程不僅僅是提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,更多的是通過(guò)師生之間互動(dòng),生生之間互動(dòng),使學(xué)生積極主動(dòng)地參加到整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。例如:學(xué)習(xí)《偉大的悲劇》一文時(shí),首先教師應(yīng)該提問(wèn)“既然是悲劇又何來(lái)偉大一說(shuō)呢”,讓學(xué)生組成兩個(gè)陣地,互相討論,逐漸達(dá)成一種思想,分辨出“悲”不只是“悲傷,悲痛”,同時(shí)還有“悲壯”的意思,從而得出勇士犧牲了身體,是悲壯的,但是他們勇于探索的精神是偉大的。從而使學(xué)生明白課文的主體思想就是贊揚(yáng)一種為事業(yè)而犧牲的偉大精神,是當(dāng)前所缺乏的一種精神。
(3)求異設(shè)問(wèn)法。 通過(guò)采用相似的事物進(jìn)行比較,找出兩者之間的異同,從而加深學(xué)生對(duì)事物特征的認(rèn)識(shí)以及理解。例如學(xué)習(xí)《阿房宮賦》時(shí),作為教師可以將其與《六國(guó)論》進(jìn)行比較,分析國(guó)家滅亡的原因,兩篇論文的論點(diǎn)是否相同呢,從而使學(xué)生明白兩者滅亡原因的不同,最終達(dá)到觸類(lèi)旁通的目的,有效地提高教學(xué)效率。
3. 語(yǔ)文課堂教學(xué)中板書(shū)的藝術(shù)設(shè)計(jì) 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些現(xiàn)代性的教學(xué)手法不斷應(yīng)用到教學(xué)中,越來(lái)越多地受到教師的重視。但是,無(wú)論采用什么樣的教學(xué)方式,語(yǔ)文課堂中的板書(shū)設(shè)計(jì)是無(wú)可代替的,板書(shū)設(shè)計(jì)能夠彰顯執(zhí)教者的教學(xué)思想以及教學(xué)風(fēng)格,炫耀出絢麗的智慧火花,同時(shí)充滿藝術(shù)性的板書(shū)設(shè)計(jì),能夠增強(qiáng)語(yǔ)文課堂教學(xué)的光輝以及色彩。那么如何設(shè)計(jì)語(yǔ)文課堂中的板書(shū),才能夠增加課堂色彩呢,本人認(rèn)為從以下幾方面做起。
(1)板書(shū)設(shè)計(jì)精巧美觀。 語(yǔ)文教學(xué)的板書(shū)設(shè)計(jì)是建立在視覺(jué)心理基礎(chǔ)之上,因此,在設(shè)計(jì)板書(shū)時(shí)應(yīng)該符合規(guī)范性以及時(shí)效性等特點(diǎn),同時(shí)又要追求美的視覺(jué)以及美的感受,板書(shū)的設(shè)計(jì)不僅僅是線條與文字的簡(jiǎn)單組合,而是一種藝術(shù),創(chuàng)新性地展示形象美、語(yǔ)言美以及布局美。例如:我們?cè)趯W(xué)習(xí)《陋室銘》時(shí),可以將文字以及線條結(jié)合成“陋室”的門(mén)窗以及屋瓦,這樣一來(lái),不僅使課文的結(jié)構(gòu)清晰,還能夠得到學(xué)生會(huì)心的一笑,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
(2)板書(shū)設(shè)計(jì)高度概括。 教師要想提高課堂教學(xué)的效率,應(yīng)該注重板書(shū)設(shè)計(jì)的概括性,板書(shū)不僅僅能傳達(dá)豐富的課文信息,而且還能夠凸顯文章的主旨。并不是要求教師在黑板上寫(xiě)得密密麻麻的,型若蛛網(wǎng),也不要求教師只將甲乙丙丁簡(jiǎn)單地結(jié)合在一起,這樣的板書(shū),只會(huì)讓學(xué)生記不住,學(xué)生的筆記來(lái)不及記下,既耽誤時(shí)間又不能突出課文的重難點(diǎn)。例如:在學(xué)習(xí)《口技》時(shí),全文主要是突出一個(gè)“善”字,因此,設(shè)計(jì)本文板書(shū)時(shí),應(yīng)該高度對(duì)其進(jìn)行概括,將內(nèi)容以及寫(xiě)法構(gòu)成一個(gè)大大的“善”字,突出全文的字眼。
(3)板書(shū)設(shè)計(jì)直觀形象。 直觀形象地運(yùn)用語(yǔ)文板書(shū)的設(shè)計(jì)能夠?qū)⒗硇詵|西與感性東西建立可靠的聯(lián)系,學(xué)生能夠從中學(xué)習(xí)事物以及現(xiàn)象,教師再建立相應(yīng)的板書(shū)模型、圖表就能夠?qū)⒄n文內(nèi)容形象生動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái),使學(xué)生更好地理解課文內(nèi)容,例如在學(xué)習(xí)《愛(ài)蓮說(shuō)》這篇文章時(shí),教師在進(jìn)行板書(shū)設(shè)計(jì)時(shí)可以將荷花的外形特點(diǎn)與其精神內(nèi)容相結(jié)合在一起,就能夠形象地將課文內(nèi)容與寫(xiě)法展示得清晰明了。
4. 語(yǔ)文課堂教學(xué)中語(yǔ)言的藝術(shù)設(shè)計(jì) 法國(guó)著名教育家盧梭說(shuō)過(guò):“教育的藝術(shù)是使學(xué)生喜歡你所教的東西。”語(yǔ)文課堂教學(xué)就是展示語(yǔ)文教師教學(xué)藝術(shù)的主要陣地,語(yǔ)言是教師進(jìn)行課堂教學(xué)的重要工具,一般我們會(huì)發(fā)現(xiàn),比較受歡迎的講課教師不僅僅具有淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí),而且還具有語(yǔ)文的藝術(shù)性。著名教育家蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò):“教師的語(yǔ)言在很大程度上決定著學(xué)生在課堂上腦力勞動(dòng)的效率。”下面就本人的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)以下幾種語(yǔ)文課堂語(yǔ)言藝術(shù)。
(1)語(yǔ)言以情動(dòng)人。 古人說(shuō):“感人心者,莫先于情。”因此語(yǔ)文課堂語(yǔ)言必須具有感彩,或者熱情奔放,或者含情脈脈,或者委婉含蓄等。例如:在學(xué)習(xí)《大堰河,我的保姆》時(shí),首先教師應(yīng)該有感情地為學(xué)生朗讀整首長(zhǎng)詩(shī),在讀到“大堰河,今天看到雪使我想起了你,你的被雪壓蓋的……”,當(dāng)讀到這句飽含深情的語(yǔ)句時(shí),下面聽(tīng)課的學(xué)生也會(huì)被感動(dòng),這樣的朗讀就再次展現(xiàn)了作品的感情以及渲染了課堂氣氛,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和情感。
(2)語(yǔ)言生動(dòng)形象。 教師在引導(dǎo)學(xué)生閱讀以及欣賞充滿思想的美文佳句時(shí),為了提升學(xué)生的審美情趣,教師的語(yǔ)言必須生動(dòng)形象,充滿美感,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如:在學(xué)習(xí)《漁歌子》時(shí),先讓學(xué)生閉上眼睛,讓同學(xué)在腦子里展現(xiàn)白鷺、流水、桃花以及西塞山的輪廓,在給學(xué)生講解這些時(shí),通過(guò)生動(dòng)形象的語(yǔ)言,將這一幕幕情景展現(xiàn)在學(xué)生的腦海中,形成一幅美麗的畫(huà)面。讓學(xué)生仿若生在大自然中,感受到了大自然的生機(jī)勃勃,樂(lè)趣無(wú)窮。
(3)語(yǔ)言機(jī)智幽默。 前蘇聯(lián)教育家馬卡連柯說(shuō)過(guò):“教育的技巧在于隨機(jī)應(yīng)變”,課堂環(huán)境是一個(gè)變化的環(huán)境,這就要求教師靈活運(yùn)用課堂環(huán)境,使之符合教學(xué)要求,教師機(jī)智幽默的語(yǔ)言往往會(huì)產(chǎn)生意外的教學(xué)效果。例如:教師正在上課,一只小鳥(niǎo)飛進(jìn)來(lái),東撞西撞,最后被一名同學(xué)抓到了,這時(shí)教師可以這樣說(shuō):“小麻雀沒(méi)上小學(xué)就想上初中了嗎?可惜它聽(tīng)不懂我們的課啊,還是放飛它到大自然中去磨煉吧。”通過(guò)這樣的語(yǔ)言,就使課堂氛圍一下放松下來(lái),為下面同學(xué)愉悅學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
5. 結(jié)束語(yǔ) 總而言之,作為一名優(yōu)秀的語(yǔ)文教師,就必須正確掌握語(yǔ)文教學(xué)特點(diǎn),充分發(fā)揮語(yǔ)文課堂教學(xué)的藝術(shù)性,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。而不是讓語(yǔ)文課堂氛圍像死水一樣沉寂,這樣不僅影響課堂教學(xué)質(zhì)量,更為重要的是影響學(xué)生的發(fā)展。
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篇7
二.利用信息技術(shù)進(jìn)行英語(yǔ)教學(xué)可以最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,更好地服務(wù)于英語(yǔ)教學(xué)
1.“有聲有色” ,激發(fā)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)習(xí)興趣。 “興趣是最好的老師” 。小學(xué)階段,學(xué)生的興趣以直接興趣為主。興趣激發(fā)起來(lái),學(xué)生的 學(xué)習(xí)效果也會(huì)因之顯著提高。在教學(xué)中廣泛使用能使學(xué)生視聽(tīng)并用的多媒體信息技術(shù),就可 以大幅度提高學(xué)習(xí)效率。 通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù), 使抽象的教學(xué)內(nèi)容具有 “有聲有色” 聲形并茂、 , 生動(dòng)活潑的表現(xiàn)形式,使教學(xué)活動(dòng)情理交融,有張有弛,學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)眼、動(dòng)耳、動(dòng)口、動(dòng) 手,多種感官共同參與,更準(zhǔn)確生動(dòng)地感知所學(xué)知識(shí),同時(shí)也更有利于學(xué)生理解和掌握知識(shí)。 例如,在教學(xué) horse , hen, sheep, cow 這幾個(gè)動(dòng)物單詞時(shí),我用多媒體設(shè)計(jì)聽(tīng)動(dòng)物叫聲猜 動(dòng)物,或者看動(dòng)物的尾巴猜動(dòng)物,當(dāng)答案揭曉時(shí),學(xué)生的注意力會(huì)自然而然地集中在這個(gè)動(dòng) 物單詞上, 老師教授單詞就事半功倍, 此時(shí)又及時(shí)引入諸如 goat, lamb, pig, mouse, elephant 等單詞,豐富了學(xué)生的詞匯量。
2.“有情有景” ,培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)表達(dá)能力和交際能力。 我國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)往往缺乏一定的語(yǔ)言環(huán)境,缺乏語(yǔ)言實(shí)踐的機(jī)會(huì),而實(shí)際教學(xué)中又往 往只注重句型的學(xué)習(xí),忽視它的具體應(yīng)用。因而,不少學(xué)生能從原型例子和教材練習(xí)中獲得 固定的、孤立的知識(shí)點(diǎn),但將這些知識(shí)遷移到實(shí)際生活情境的能力比較差,當(dāng)他們遇到不同 場(chǎng)合下的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)就束手無(wú)策。而通過(guò)多媒體信息技術(shù),我們能在課堂上模擬栩栩如生, 豐富多樣的現(xiàn)實(shí)生活情景,不僅縮短了教學(xué)和現(xiàn)實(shí)的距離,給學(xué)生提供使用英語(yǔ)交際的機(jī)會(huì), 而且滿足了他們好奇、 好動(dòng)的心理, 學(xué)生觸景生情, 激發(fā)起表達(dá)的欲望。 例如, 我在教學(xué) Fruits 等單詞時(shí),根據(jù)學(xué)生生性好動(dòng),對(duì)外出游覽活動(dòng)充滿好奇的心理特點(diǎn),設(shè)計(jì)了“In the fruit garden” (在水果園里)的教學(xué)主題,利用現(xiàn)代化的教學(xué)媒體,將整個(gè)授課環(huán)節(jié)──“游覽水 果園”制作成多媒體課件,看著圖片,伴著歌聲, “來(lái)”到了美麗的“果園” ,帶給學(xué)生新奇 的感受,從而激發(fā)其求知欲。新課前的復(fù)習(xí)單詞這一環(huán)節(jié),我巧妙安排了一張導(dǎo)游圖,導(dǎo)游 圖上呈現(xiàn)著若干個(gè)已學(xué)的單詞的圖片,這幾個(gè)單詞圖片分別代表著幾個(gè)景點(diǎn)。隨著參觀順序 的逐層展開(kāi),學(xué)生看到了若干種不同的水果,并一一對(duì)這幾種水果的音、形、義進(jìn)行復(fù)習(xí)。 操練過(guò)程中,我設(shè)計(jì)了看影子模仿,猜的游戲,摘果子并做統(tǒng)計(jì)的游戲。看影子模仿是這節(jié) 課最為關(guān)鍵的新授階段。教師通過(guò)四張不同的陰影,由易到難,引出并操練了本課的關(guān)鍵句 型“Is this a/an.?Yes,it is. No,it is not. ”此時(shí),全體學(xué)生已進(jìn)入 Fruit garden, 參與摘果子的游戲,只有正確說(shuō)出 Is this a/an...時(shí),才能得到果子,又由于這一活動(dòng) 是在學(xué)生之間進(jìn)行,所以,學(xué)生敢于開(kāi)口,在輕松自然的狀態(tài)下學(xué)到了語(yǔ)言知識(shí)。最后,每 一組成員都要完成一張水果調(diào)查表,以反映他們的“勞動(dòng)所得” ,接著在全班范圍內(nèi)評(píng)選出所 得水果最多的小組,并予以獎(jiǎng)勵(lì),將學(xué)習(xí)氣氛再一次推向。
音樂(lè)生態(tài)課堂教學(xué)的淺議
陽(yáng)城縣演禮中心學(xué)校 張向鵬
關(guān)鍵詞:生態(tài)環(huán)境 課堂教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣 表現(xiàn)欲望
當(dāng)社會(huì)文明進(jìn)步到一定階段,人就會(huì)開(kāi)始關(guān)注自己的生存環(huán)境。我們的教育也一樣,當(dāng)新課程實(shí)踐到一定的程度,就是要抓住“人”這一最活躍最基本最具有生命力的細(xì)胞來(lái)實(shí)踐。肖川先生提出的能“喚醒沉睡的潛能,激活封存的記憶,開(kāi)啟幽閉的心智,放飛囚禁的情愫”的課堂,應(yīng)該是生態(tài)課堂。用愛(ài)點(diǎn)擊孩子心靈的鼠標(biāo),著眼于兒童內(nèi)涵的整體豐富,為兒童的自主學(xué)習(xí)提供有利的條件與廣闊的自由、自發(fā)的空間;引導(dǎo)兒童愉悅、主動(dòng)、體悟、表達(dá)音樂(lè)的內(nèi)容。讓他們?cè)谧匀唤】怠⒕G色活潑的生態(tài)教學(xué)環(huán)境中,享受著陽(yáng)光的沐浴、雨露的滋潤(rùn),在新課程中茁壯成長(zhǎng)。
一、喚醒自然中的學(xué)習(xí)意識(shí)
生態(tài)總是和環(huán)境聯(lián)在一起,關(guān)心生態(tài)就是著意改善學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境。課堂教學(xué)的任務(wù)之一就是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的,感到美妙的環(huán)境,有利于學(xué)生接受知識(shí)的的教學(xué)情境。
1、以“趣”帶路
我們農(nóng)村音樂(lè)老師面臨兩大尷尬,一是學(xué)生喜歡音樂(lè)而不喜歡音樂(lè)課的現(xiàn)象;二是學(xué)生愛(ài)唱流行歌曲而不哼必唱歌曲。MP3,MP4許多學(xué)生都擁有的,可以說(shuō)他們流行的歌曲唱“溜靠”,國(guó)歌唱“玩靠’,書(shū)上的歌曲唱“儂靠”。老師們肯定覺(jué)得很郁悶、很煩,我認(rèn)為其實(shí)這是一種很不錯(cuò)的生態(tài)狀態(tài),起碼可以確定學(xué)生是喜歡音樂(lè)的。就像喜歡奶茶一樣,只是不喜歡這種味道而已,那么我們就要重新調(diào)料、適當(dāng)放配香料。歌曲教學(xué)是音樂(lè)教學(xué)的重點(diǎn),也是難點(diǎn),我們音樂(lè)老師要必須去完成的。我們?cè)O(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程要有兒童生活氣息,與他們的興趣、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相吻合。我們要用科學(xué)的發(fā)聲進(jìn)行教唱,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,有必要可以降一個(gè)調(diào)、兩個(gè)調(diào)來(lái)唱,讓學(xué)生的嗓子減負(fù),不疲勞,感到舒服,感到這歌曲是為我而寫(xiě)的,我適合我要歌唱。在背唱歌詞時(shí),用電視上一個(gè)節(jié)目形式-《我愛(ài)記歌詞》來(lái)激發(fā)學(xué)生記的興趣。師生接唱、生生搶接營(yíng)造一種其樂(lè)融融的環(huán)境。
2、與“美”同行
其次在反復(fù)練歌中,往往會(huì)出現(xiàn)學(xué)生不愿意唱的情況,那么就要利用故事、音、畫(huà)來(lái)分析歌曲內(nèi)涵激發(fā)積極性。如新課程十冊(cè)第四課《童心是小鳥(niǎo)》,利用小姑娘的故事,展示春、夏、秋、冬畫(huà)面,體會(huì)不同的歌唱情緒心理活動(dòng);又如在最后一句:
(1)432176―55.3―433-―
(2)432176―55.3―431-―
飛來(lái)飛去在四季的懷抱里 飛來(lái)飛去在四季的懷抱里
“飛來(lái)飛去”學(xué)生“飛”不好,容易唱錯(cuò)節(jié)奏和音高,反復(fù)的練唱很乏味又沒(méi)效果。我們可以比喻在飛途中遇到了大風(fēng)大雨,鳥(niǎo)兒被折了一下來(lái)表示音432176的下行。兩個(gè)“懷抱”的音高,前一個(gè)比喻是鳥(niǎo)兒飛到了我們的眼前又飛回出去,沒(méi)有落下,第二次的431-―“懷抱”才落到我們的手心,捧在懷里。這樣在學(xué)生能理解體會(huì)的情況下,深刻地解決了難點(diǎn)。那么在學(xué)會(huì)歌曲后,還可以利用學(xué)生的特長(zhǎng)和愛(ài)好,來(lái)個(gè)自由發(fā)揮盡情創(chuàng)作,把歌曲表現(xiàn)出來(lái),優(yōu)美的律動(dòng)、愉快的合作讓學(xué)生切實(shí)感到音樂(lè)的享受,流淌著行云流水般的自然美。
二、開(kāi)啟生活中的知識(shí)積累
篇8
(一)研究目標(biāo)
1.基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂研究的目標(biāo)
(1)建立并完善基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂各項(xiàng)制度,形成良性模式持續(xù)循環(huán),成為常規(guī)教學(xué)補(bǔ)充和學(xué)生提升自我的平臺(tái)。
(2)加大基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂中的教學(xué)試驗(yàn)和改革,為常規(guī)教學(xué)培養(yǎng)模式的革新提供參考依據(jù)。
(3)指導(dǎo)參與第二課堂的學(xué)生每二年舉辦一次匯報(bào)展覽,展示教學(xué)成果和學(xué)習(xí)成果。
2.基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂研究與理論實(shí)踐
(1)改正美術(shù)、設(shè)計(jì)低年級(jí)學(xué)生因高考應(yīng)考而養(yǎng)成的不良繪畫(huà)習(xí)慣。
(2)擴(kuò)展學(xué)生眼界,引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識(shí)“基礎(chǔ)”的深刻內(nèi)涵,和動(dòng)態(tài)的外延。
(3)根據(jù)學(xué)生的自身情況與特長(zhǎng),多角度深化專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)。
(4)結(jié)合實(shí)際情況,有選擇吸收國(guó)內(nèi)外美術(shù)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)理念,運(yùn)用到第二課堂教學(xué),并以高水平的展覽、競(jìng)賽來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)效果。
(二)研究的主要內(nèi)容
基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂為教師無(wú)償指導(dǎo)和學(xué)生自覺(jué)自愿的組織行為。因此,在最大限度上實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與性。在教師對(duì)研究性和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)指導(dǎo)中不會(huì)因?qū)W生水平參差不齊而降低指導(dǎo)效率。教學(xué)內(nèi)容可以隨國(guó)內(nèi)外最新研究成果調(diào)整變化,體現(xiàn)最強(qiáng)的時(shí)代性和前瞻性。通過(guò)對(duì)藝術(shù)類(lèi)高校美術(shù)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)模式的調(diào)研,結(jié)合學(xué)校自身實(shí)際情況,以現(xiàn)有基礎(chǔ)教學(xué)模式為基礎(chǔ),探索常規(guī)教學(xué)之外如何利用現(xiàn)有資源集中培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才,并總結(jié)出培養(yǎng)方法。
(1)研究常規(guī)教學(xué)之外的課題補(bǔ)充。常規(guī)課堂教學(xué)受時(shí)間、排課等因素限制,教學(xué)中課題設(shè)置有限,通過(guò)第二課堂可以得到補(bǔ)充和加強(qiáng)。
(2)具體研究第二課堂的組織形式,課程安排,使之成為常規(guī)教學(xué)的有益補(bǔ)充且不與之沖突。
(3)研究在“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的大環(huán)境下,如何組織指導(dǎo)學(xué)生沖擊各種高水平展覽、競(jìng)賽,取得好的獎(jiǎng)項(xiàng)。
(三)研究的意義
1.對(duì)學(xué)生的意義
(1)拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間與時(shí)間,拓展多樣化教學(xué)和學(xué)習(xí)手段。
(2)銜接常規(guī)專(zhuān)業(yè)課程間因時(shí)間安排而造成的空檔,加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)延續(xù)性。
(3)為學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究提供自由發(fā)揮的空間。
(4)拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)綜合能力以及學(xué)生創(chuàng)造性思維
(5)有針對(duì)性的培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新競(jìng)賽、美術(shù)展覽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2.對(duì)學(xué)校與教育事業(yè)的意義
對(duì)學(xué)校:研究常規(guī)課程之外如何補(bǔ)充對(duì)學(xué)生有益而又符合培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容,旨在對(duì)優(yōu)秀學(xué)生專(zhuān)業(yè)拔高既而輻射整個(gè)專(zhuān)業(yè),提高教學(xué)質(zhì)量。對(duì)于現(xiàn)在的美術(shù)教育:從更多的角度和手段上摸索和建立具有地方綜合性高校特色的美術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)模式。
三、美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂在高等美術(shù)教育中的實(shí)際應(yīng)用
(一)美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂的實(shí)踐方式
首先,基礎(chǔ)培優(yōu)課堂從理論聯(lián)系實(shí)際,廣泛收集研究國(guó)內(nèi)外藝術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)的最新理論成果,從學(xué)校實(shí)際出發(fā),結(jié)合自身辦學(xué)定位,研究制定科學(xué)的管理方法和教學(xué)計(jì)劃,合理拓展基礎(chǔ)外延,將傳統(tǒng)文化、綜合材料等和常規(guī)基礎(chǔ)教學(xué)相融合,形成具有鮮明特色的教學(xué)模式。其次,基礎(chǔ)培優(yōu)課堂成為藝術(shù)學(xué)院第二課堂,將是常規(guī)基礎(chǔ)教學(xué)的延續(xù)與加強(qiáng),在教學(xué)思想一致性的前提下最大限度的拓展教學(xué)手段,在小范圍內(nèi)推行精英試驗(yàn)教育,為新形勢(shì)下的基礎(chǔ)教學(xué)模式提供改革參考。最后,打造藝術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)第二課堂,在多方面提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力的同時(shí)幫助學(xué)生盡快完成向研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)化。在一個(gè)相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)著重培養(yǎng)一批基礎(chǔ)厚重、學(xué)識(shí)寬泛的高水平學(xué)生,并具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和競(jìng)賽能力,在學(xué)習(xí)上成為年級(jí)的帶動(dòng)者,形成廣大的輻射效應(yīng),既而提高整個(gè)學(xué)院的辦學(xué)水平。
(二)美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂在高等美術(shù)教育中的應(yīng)用效果
基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂作為教師無(wú)償指導(dǎo)和學(xué)生自覺(jué)自愿的組織行為,在最大限度上保證了學(xué)習(xí)的積極性和效率性。在教師對(duì)研究性和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)指導(dǎo)中不會(huì)因?qū)W生水平參差不齊而降低指導(dǎo)效率。教學(xué)內(nèi)容可以隨國(guó)內(nèi)外最新研究成果調(diào)整變化,體現(xiàn)最強(qiáng)的時(shí)代性和前瞻性。基礎(chǔ)培優(yōu)課堂對(duì)藝術(shù)學(xué)院提高基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量有著重要的補(bǔ)充作用,是常規(guī)課堂教學(xué)的延續(xù)和拓展,為教學(xué)改革提供新的環(huán)境和土壤。最終成為提高藝術(shù)學(xué)院本科教育整體辦學(xué)質(zhì)量的重要組成部分。
四、美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂建設(shè)的先行實(shí)踐
湖北省三峽大學(xué)藝術(shù)學(xué)院先行建設(shè)實(shí)踐:
(1)2011年5月至2012年1月,選拔了一批具有學(xué)習(xí)積極性與正確學(xué)習(xí)觀的學(xué)生,并完成基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂各項(xiàng)制度的建立,且持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)2012年3月至2012年7月,指導(dǎo)學(xué)生完成一批形式多樣的基礎(chǔ)作品,并整理備展。
(3)2012年9月至2012年12月產(chǎn)生一批有質(zhì)量有影響的基礎(chǔ)作品,舉辦學(xué)院內(nèi)部作品匯報(bào)展,并鼓勵(lì)學(xué)生作品參加各項(xiàng)比賽或畫(huà)展選拔。
(4)2013年1月至2013年5月,對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)與成果整理:美術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培優(yōu)第二課堂建設(shè)前,由于專(zhuān)業(yè)課程的連續(xù)性不足,學(xué)生缺乏繪畫(huà)主動(dòng)性與作品比賽參展方向性。通過(guò)基礎(chǔ)培優(yōu)的第二課堂方式與大環(huán)境熏陶下,學(xué)生作品參展數(shù)量和質(zhì)量大幅提升,于藝術(shù)學(xué)院“迎新畫(huà)展”、“三峽大學(xué)桃花藝術(shù)節(jié)”、“湖北省楚風(fēng)杯書(shū)畫(huà)類(lèi)作品比賽”等各項(xiàng)畫(huà)展比賽均有數(shù)學(xué)生參展并獲獎(jiǎng)。
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一、和諧的數(shù)學(xué)課堂是學(xué)生輕松體驗(yàn)的場(chǎng)所
試想,鈴聲響后,學(xué)生看見(jiàn)講臺(tái)前板著臉的老師,誰(shuí)還能輕松起來(lái)?因此,教師要努力保持微笑,不要刻意讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)壓力。本來(lái)來(lái)自家長(zhǎng)、社會(huì)、同學(xué)的重重壓力已經(jīng)讓學(xué)生喘不過(guò)氣來(lái),有的教師還喜歡一上課就先給學(xué)生來(lái)個(gè)下馬威,背定理呀、法則呀、公式呀……這怎能讓學(xué)生輕松起來(lái)?相反,善意的微笑,平易近人的表情,關(guān)懷愛(ài)護(hù)鼓勵(lì)的發(fā)問(wèn),輕松耐心的回答,如“好”、“很好”、“很有創(chuàng)意”……在這種課堂氛圍中,學(xué)生心情舒暢,變機(jī)械模仿為心領(lǐng)神會(huì),變被動(dòng)接受為主動(dòng)探究。教師要因時(shí)、因地、因人、適時(shí)地對(duì)教材進(jìn)行再加工,使教學(xué)過(guò)程輕松、活潑和有效。有時(shí)面對(duì)學(xué)生的差錯(cuò),不要聲色俱厲,要幫助學(xué)生分析形成差錯(cuò)的原因,并指明修正錯(cuò)誤的方向。這樣的數(shù)學(xué)課堂如同磁石般富有吸引力,讓學(xué)生留連忘返,學(xué)生不僅愿學(xué),而且樂(lè)學(xué)。
二、和諧的數(shù)學(xué)課堂是學(xué)生自由發(fā)展的天地
強(qiáng)烈的表現(xiàn)欲望是孩子們的天性,所以,數(shù)學(xué)教師不能用成人的“規(guī)矩”去抑制他們的創(chuàng)新思維火花,在數(shù)學(xué)課堂上要松開(kāi)手、放寬心,讓學(xué)生自己去推導(dǎo)、去感受、去領(lǐng)悟。
比如講授《圓的面積》時(shí),課前讓學(xué)生動(dòng)手制作學(xué)具“圓”,課中讓學(xué)生將所制作的圓等分成16等份后重新拼成新的圖形,讓學(xué)生探究推導(dǎo)出“圓的面積計(jì)算公式”;研究一元一次方程時(shí),利用學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)游戲的興趣,引入數(shù)學(xué)游戲豐富課堂,引用其中的必要知識(shí)導(dǎo)入新知識(shí)……要給學(xué)生展示自己的機(jī)會(huì),讓他們用自己的方式一起探究學(xué)習(xí)。
以贊許的微笑、鼓勵(lì)的點(diǎn)頭、發(fā)自內(nèi)心的稱(chēng)贊拉近與學(xué)生的距離,一個(gè)和諧的、充滿人文關(guān)懷的數(shù)學(xué)課堂就悄悄地來(lái)到了我們的身邊。
三、和諧的數(shù)學(xué)課堂是人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué)
在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,都要力求給學(xué)生創(chuàng)造一種思維情境,調(diào)動(dòng)眼、腦、口、手等多種感官動(dòng)起來(lái),讓學(xué)生多看一看、想一想、做一做、議一議,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營(yíng)造學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的氛圍,給學(xué)生創(chuàng)造更多自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì),讓學(xué)生獲得成功的快樂(lè)。 如講授《弧長(zhǎng)和扇形面積》時(shí),課前讓學(xué)生收集生活中的“扇形實(shí)物”和折“紙扇”一把,并讓學(xué)生用直尺、繩子、量角器分別測(cè)量出“紙扇”扇葉兩邊的長(zhǎng)、頂邊的弧長(zhǎng),以及扇葉兩邊夾角(圓心角)的度數(shù),做好記錄,算出“紙扇”的周長(zhǎng)。課中由已學(xué)“圓”的周長(zhǎng)計(jì)算公式,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出“1°和n°圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)公式”,然后讓學(xué)生根據(jù)“弧長(zhǎng)公式l=(nπR)/180”求出所折“紙扇”的弧長(zhǎng)和周長(zhǎng),比較手工用“繩子”測(cè)量計(jì)算扇子的弧長(zhǎng)、周長(zhǎng)和用“公式”計(jì)算的結(jié)果,并肯定公式計(jì)算不僅精確度高,而且給人們的生活帶來(lái)了便捷。這樣,學(xué)生在輕松愉悅中學(xué)到了知識(shí),掌握了知識(shí),他們的心靈在和諧的氛圍中得以舒展。實(shí)踐充分證明,教師與學(xué)生心心相印,教師的行動(dòng)成為學(xué)生的楷模,教師的知識(shí)成為學(xué)生探索追求知識(shí)的磁鐵,和諧的師生關(guān)系提高了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率,也促進(jìn)了學(xué)生和諧、均衡而有個(gè)性地發(fā)展,也就不難實(shí)現(xiàn)新課程“人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué)”這一目標(biāo)了。
四、和諧的數(shù)學(xué)課堂是一個(gè)和睦的大家庭
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多媒體技術(shù)在小學(xué)綜合實(shí)踐課堂的運(yùn)用的過(guò)程中,就要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,教師就要將教學(xué)的架子放下,和學(xué)生平等相處,并采取朋友式的交流方法,對(duì)新型的師生關(guān)系加以建立,同時(shí)教師在對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行組織的過(guò)程中,就要對(duì)每一個(gè)學(xué)生加以尊重,將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)自主性充分調(diào)動(dòng),進(jìn)而在教學(xué)活動(dòng)中充分發(fā)揮出學(xué)生的主體地位。教師更要對(duì)教學(xué)理念進(jìn)行更新,借助于Flash軟件,對(duì)小動(dòng)畫(huà)進(jìn)行制作,進(jìn)而結(jié)合學(xué)生對(duì)卡通動(dòng)畫(huà)情有獨(dú)鐘的特點(diǎn),在網(wǎng)頁(yè)中進(jìn)行拼圖游戲,并將學(xué)生愛(ài)好電腦游戲的心理滿足,并依據(jù)于卡通和游戲?qū)⒍嗝襟w資源充分利用,并保證教學(xué)效果的高質(zhì)量。
(2)借助于多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的生活化
小學(xué)數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐課堂教學(xué)的過(guò)程中,更要做好多媒體技術(shù)的應(yīng)用,保證教學(xué)和生活有穩(wěn)定密切聯(lián)系,盡可能的使數(shù)學(xué)問(wèn)題和學(xué)生的實(shí)際生活相聯(lián)系,并保證學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中有著一定的生活化氣息,借助于數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)生活中的實(shí)際問(wèn)題加以解決,進(jìn)而將學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)全面加強(qiáng),對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和實(shí)際的實(shí)踐能力加以培養(yǎng)。小學(xué)數(shù)學(xué)教師在綜合實(shí)踐課堂教學(xué)過(guò)程中,要做好教學(xué)內(nèi)容和日常生活關(guān)系的處理工作,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整,對(duì)學(xué)生感興趣的題目進(jìn)行改編,并對(duì)情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè),滿足學(xué)生對(duì)新知識(shí)的好奇性,進(jìn)而借助于多媒體軟件,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行探索,進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)的教學(xué)和鞏固。
(3)引導(dǎo)學(xué)生在多媒體環(huán)境中對(duì)數(shù)學(xué)信息自主收集
做好小學(xué)數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐課堂多媒體技術(shù)的運(yùn)用,要引導(dǎo)學(xué)生在多媒體環(huán)境中對(duì)數(shù)學(xué)信息進(jìn)行自主收集,盡可能地借助于電腦游戲,保證活動(dòng)過(guò)程有著一定的趣味性和挑戰(zhàn)性,并在實(shí)際的綜合活動(dòng)課程中,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,做好相關(guān)知識(shí)的引申和運(yùn)用,加強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)合作學(xué)習(xí)。隨著當(dāng)前信息技術(shù)的日益成熟發(fā)展,教師更應(yīng)該借助于多媒體技術(shù),將學(xué)生對(duì)電腦的好奇心加以滿足,對(duì)游戲以及游戲規(guī)則設(shè)置的過(guò)程中,要結(jié)合學(xué)生的年齡熱點(diǎn),低年級(jí)的學(xué)生要適當(dāng)?shù)脑谟螒蛞?guī)則中增加一些提示信息,而高年級(jí)的學(xué)生,就要將游戲設(shè)計(jì)的更加有趣味性和挑戰(zhàn)性,進(jìn)而滿足小學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)新事物的好奇心。總而言之,做好小學(xué)數(shù)學(xué)綜合課堂實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),就要借助于豐富的網(wǎng)絡(luò)資源不斷挖掘探究素材,并借助于強(qiáng)大的計(jì)算功能對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行輔助,對(duì)Webquest學(xué)案進(jìn)行制作,并對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行探索。
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信息資源已成為與物質(zhì)資源同等重要的資源,整個(gè)社會(huì)生活越來(lái)越“信息化”。教育最根本的目的就是讓學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,培養(yǎng)能夠獨(dú)立思索、處理、評(píng)價(jià)、運(yùn)用信息的能力。開(kāi)展信息技術(shù)教育是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效途徑,但不能孤立地學(xué)習(xí)這門(mén)課程,要把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中。在其他學(xué)科的教學(xué)中要廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段,并將信息技術(shù)作為一種工具。提高教與學(xué)的效率。改善教與學(xué)的效果。要求學(xué)生能在不同的學(xué)習(xí)階段,合理選擇有效的信息技術(shù)工具,進(jìn)行信息獲取、分析和綜合,學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識(shí),培養(yǎng)相應(yīng)的能力。對(duì)教師則要求,除了自己運(yùn)用信息技術(shù)外,還要指導(dǎo)和創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與運(yùn)用信息技術(shù),推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科的完美整合。
小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科的教學(xué),越來(lái)越強(qiáng)調(diào)學(xué)生讀寫(xiě)能力的培養(yǎng),越來(lái)越注重學(xué)生語(yǔ)文知識(shí)的積累,這就給語(yǔ)文教學(xué)提出了更高的要求。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,尤其是互聯(lián)網(wǎng)資源的不斷完善,為學(xué)生獲取知識(shí)提供了更多的渠道。學(xué)生不但可以借助計(jì)算機(jī)閱讀圖、文、聲、像并茂的電子讀物,而且可以上網(wǎng)瀏覽豐富的百科知識(shí),可以與各地的同學(xué)進(jìn)行廣泛的交流。因此,實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科的整合,是進(jìn)行小學(xué)語(yǔ)文教改的必然趨勢(shì)。
二、課程整合的意義
信息技術(shù)與小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科整合,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能夠發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和探索性,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
1.運(yùn)用信息技術(shù)能創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。通過(guò)多媒體課件的運(yùn)用,可以再現(xiàn)課文中的場(chǎng)景,可以展示事件的經(jīng)過(guò),可以創(chuàng)設(shè)逼真的學(xué)習(xí)情境。
2.運(yùn)用信息技術(shù)能加強(qiáng)教學(xué)的直觀性。在語(yǔ)文學(xué)科的教學(xué)中,往往滲透著許多自然科學(xué)知識(shí)。
3.運(yùn)用信息技術(shù)能增加學(xué)習(xí)信息量。現(xiàn)行教科書(shū)由于媒介的局限性,提供的知識(shí)信息較少。而信息技術(shù)手段的運(yùn)用,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源,融合多媒體技術(shù),最大限度地為學(xué)生提供文字、圖片、聲音、視頻等知識(shí)信息。
4.運(yùn)用信息技術(shù)能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的互動(dòng)。作為一種學(xué)習(xí)工具,信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它的交互性。學(xué)生不僅可以自己查找知識(shí)資料,而且可以通過(guò)一些優(yōu)秀的CAI軟件自主學(xué)習(xí),并借助軟件提供的評(píng)價(jià)系統(tǒng)及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)效果,也便于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。
三、信息技術(shù)與語(yǔ)文學(xué)科整合的方法
信息技術(shù)既是教師傳授知識(shí)的一種技術(shù)手段,又是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一種輔助工具。
“新課標(biāo)”強(qiáng)調(diào)語(yǔ)文知識(shí)的積累和運(yùn)用,那么學(xué)生獲取知識(shí)的渠道就不能局限于課堂上。信息技術(shù)與語(yǔ)文學(xué)科的整合既要體現(xiàn)在課堂教學(xué)中,更要貫穿于學(xué)生的課外活動(dòng)中。
1.教學(xué)手段的整合
(1)搜集積累知識(shí)信息資源語(yǔ)文課本上的內(nèi)容,一般都比較簡(jiǎn)略,尤其是對(duì)于中外名人、歷史事件、名勝古跡等,教參上的補(bǔ)充資料也很有限。現(xiàn)在可以借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決問(wèn)題了,互聯(lián)網(wǎng)上有豐富的資料,教師可以搜集、積累各種相關(guān)資源,如網(wǎng)頁(yè)、圖片、視頻等,在教學(xué)中給學(xué)生,從而補(bǔ)充教學(xué)資料的不足。
(2)合理運(yùn)用教學(xué)課件。
教學(xué)課件可以運(yùn)用于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。例如教學(xué)《春》一課,通過(guò)播放課件,導(dǎo)入新課,能激發(fā)學(xué)生興趣。理解課文內(nèi)容時(shí),一邊播放課件,讓學(xué)生欣賞春天的景色,有助于學(xué)生較好地理解課文內(nèi)容。進(jìn)行朗讀訓(xùn)練時(shí),播放相關(guān)的動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景,讓學(xué)生分角色朗讀課文,學(xué)生更容易進(jìn)入角色。
2.學(xué)習(xí)工具的整合
(1)利用互聯(lián)網(wǎng)查找課文的相關(guān)資料。
在預(yù)習(xí)課文時(shí),讓學(xué)生自己上網(wǎng)瀏覽搜索相關(guān)資料,既可以開(kāi)闊學(xué)生的視野,又培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神。
(2)使用交互式教學(xué)課件。
對(duì)于一些適合采用合作探究式學(xué)習(xí)方法的課文,在教學(xué)時(shí)可以提供具有交互式的教學(xué)課件,讓學(xué)生自主選擇要探究的問(wèn)題,主動(dòng)獲取知識(shí)。
(3)用計(jì)算機(jī)寫(xiě)日記。
學(xué)生寫(xiě)日記,是練筆的好方法,但很多同學(xué)都堅(jiān)持不下來(lái)。利用計(jì)算機(jī)寫(xiě)日記,可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,寫(xiě)完日記后可進(jìn)行排版設(shè)計(jì),還可以插入一些小圖片,增加日記的觀賞性。對(duì)于寫(xiě)得好的日記,可以打印出來(lái),供同學(xué)們交流。
篇12
“幾何畫(huà)板”是教育部全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)研究中心向全國(guó)中小學(xué)數(shù)學(xué)、物理教師推薦的優(yōu)秀教學(xué)軟件,能在動(dòng)態(tài)變化中保持給定的幾何關(guān)系,學(xué)習(xí)、掌握這個(gè)軟件比較容易,用它制作課件比較簡(jiǎn)單,既有利于教師制作,也有利于學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)踐與探索,拓寬了創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的渠道。
一、有目的地使用“幾何畫(huà)板”,解決數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)
傳統(tǒng)的教學(xué)方法,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)教師的努力,有很多成功的經(jīng)驗(yàn),有很好的效果。其中有一些經(jīng)驗(yàn)在信息時(shí)代也可能不會(huì)被替代,甚至發(fā)揚(yáng)光大。多媒體技術(shù)與課程的整合則應(yīng)當(dāng)有目的和更有效的解決傳統(tǒng)教學(xué)中,無(wú)法解決或解決不好的一些問(wèn)題。
1.表現(xiàn)空間圖形的不同觀察角度
“幾何畫(huà)板”能制作出由操作者控制視角的各種立體幾何圖形,使學(xué)生能從任何方向來(lái)觀察它們及這些幾何體上的線段與截面,在讓學(xué)生觀察實(shí)物的基礎(chǔ)上,再調(diào)用這些課件,學(xué)生都能看到這些可動(dòng)態(tài)變化的幾何體,不僅看得比較清晰,而且能多角度進(jìn)行觀察,彌補(bǔ)了實(shí)物觀察時(shí)的不足之處,又能在實(shí)物與圖形之間建立了一個(gè)中間環(huán)節(jié),更有利于對(duì)空間圖形的想象,這對(duì)逐步提高學(xué)生的空間想象能力是極好的教具與學(xué)具。
2.表現(xiàn)兩個(gè)變量之間形象的函數(shù)關(guān)系
例如:“已知矩形ABCD,AB=4厘米,BC=3厘米,點(diǎn)P為折線BCD上任意一點(diǎn),設(shè)AP與矩形ABCD所圍成的三角形面積是S平方厘米,從點(diǎn)A沿矩形周界且經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(或再經(jīng)過(guò)點(diǎn)C),到P的距離是x厘米,試用解析式將S表示成x的函數(shù)。”我們能用“幾何畫(huà)板”畫(huà)出AP與矩形ABCD所圍成的三角形,三角形面積會(huì)隨著P點(diǎn)在矩形周界上運(yùn)動(dòng)而變化,在“幾何畫(huà)板”中還能度量出P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離x與三角形面積S,這些度量值會(huì)隨著P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而改變,還能顯示出S與x函數(shù)圖象。使“運(yùn)動(dòng)”進(jìn)入數(shù)學(xué)能生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái)。
3.表現(xiàn)幾何圖形性質(zhì)的普遍意義
幾何性質(zhì)是具有普遍意義的,但我們只能從個(gè)別、具體的例子入手學(xué)習(xí)。應(yīng)用“幾何畫(huà)板”制作課件,較好的解決了這個(gè)矛盾。“幾何畫(huà)板”制作的課件能讓每個(gè)具體的圖形運(yùn)動(dòng)起來(lái),而且在這個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,能保持給定的幾何關(guān)系。例如:在探究“三角形三條中線交于一點(diǎn)。”這個(gè)性質(zhì)時(shí),我們?cè)谝粋€(gè)三角形中作出兩條中線之后,再作第三條中線正好經(jīng)過(guò)這兩條中線的交點(diǎn)。為了說(shuō)明這個(gè)性質(zhì)的普遍意義,可再制作一個(gè)“動(dòng)畫(huà)”按鈕,或拖動(dòng)三角形的頂點(diǎn),使三角形運(yùn)動(dòng)變化,但在變化過(guò)程中,這三條中線始終交于一點(diǎn)。這樣學(xué)生對(duì)任何一個(gè)三角形都具有這個(gè)性質(zhì),有很深的印象。
4.表現(xiàn)的事物抽象性,和抽象理論的具體性
廣泛的應(yīng)用性與高度的抽象性是數(shù)學(xué)的特點(diǎn),也是學(xué)生產(chǎn)生興趣與學(xué)習(xí)的難點(diǎn)所在,解決好數(shù)學(xué)的抽象性問(wèn)題,是幫助學(xué)生克服難點(diǎn),提高興趣的關(guān)鍵。在小學(xué)“圖形的認(rèn)識(shí)”這節(jié)課中,用“幾何畫(huà)板”制作的課件,向?qū)W生展示的紅領(lǐng)巾、手帕等實(shí)物,可以移去紅色、花紋、布料等非研究對(duì)象,從中抽象出三角形、四邊形等圖形,提高學(xué)生的抽象思維能力。如果講低年級(jí)的學(xué)生主要是從具體到抽象的過(guò)程,那么高年級(jí)學(xué)生主要是用具體的形象來(lái)幫助他們理解抽象的理論,例如:人們?cè)趲缀谓虒W(xué)中常講“點(diǎn)動(dòng)成線,線動(dòng)成面,面動(dòng)成體。”但同學(xué)不一定真正理解這句話的含義。于是我們制作一個(gè)課件,來(lái)演示一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)后變成一條線段,一條線段運(yùn)動(dòng)后轉(zhuǎn)化成一個(gè)矩形,一個(gè)矩形運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成一個(gè)長(zhǎng)方體的過(guò)程,使學(xué)生對(duì)抽象的事物有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)作為理論的基礎(chǔ)。
5.表現(xiàn)各種數(shù)學(xué)現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程
物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程用語(yǔ)言與文字很難表達(dá)清楚,但用圖形能達(dá)到一種新的意境。例如:橢圓是用軌跡來(lái)定義的,而軌跡是用運(yùn)動(dòng)來(lái)表現(xiàn)的,我們用“幾何畫(huà)板”制作了到兩個(gè)定點(diǎn)距離之和為定值的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),并度量出這個(gè)動(dòng)點(diǎn)到兩個(gè)定點(diǎn)之間的距離,再計(jì)算出這兩個(gè)距離之和,在這個(gè)課件中學(xué)生能清晰看到動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)橢圓軌跡留下鮮明的印象。
二、在學(xué)生中開(kāi)展學(xué)習(xí)“幾何畫(huà)板”活動(dòng),提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力及實(shí)踐與創(chuàng)新的能力
1.“幾何畫(huà)板”是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要工具
現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算、演澤等具有根本意義的嚴(yán)格推理的能力,還培養(yǎng)學(xué)生預(yù)感試驗(yàn),嘗試歸納、“假設(shè)——檢驗(yàn)”、簡(jiǎn)化然后復(fù)雜化,尋找相似性等非形式推理或似真推理的能力。只有這樣,數(shù)學(xué)課程的創(chuàng)造性氣質(zhì)才算提高。實(shí)驗(yàn)方法在數(shù)學(xué)科學(xué)中的作用愈來(lái)愈被重視,除了直接觀察、假想試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)抽樣和計(jì)算機(jī)迭代、數(shù)字仿真等方法也日益被采用,成為發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的重要杠桿。而“幾何畫(huà)板”的使用,使學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)多了一件有用的工具,使得在課堂上讓每個(gè)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)成為可能。這種數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生主體意識(shí)的形成,主動(dòng)參與數(shù)學(xué)實(shí)踐本領(lǐng)的提高,自行獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的能力培養(yǎng),都將發(fā)揮作用。
例如:為了判定垂心在三角形中的位置,我們讓學(xué)生在一個(gè)三角形中作出垂心,然后讓三角形任意變換(這在“幾何畫(huà)板”很容易做到),學(xué)生觀察了無(wú)數(shù)個(gè)三角形與它的垂心,從中發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的三角形的垂心的不同位置,概括出垂心在直角、銳角與鈍角三角形中的位置特征。
2.“幾何畫(huà)板”列入校本課程是一種明智的選擇
為了有效地在數(shù)學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生主動(dòng)參與數(shù)學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生自行獲取數(shù)學(xué)知識(shí)的能力,我們學(xué)校為學(xué)生開(kāi)設(shè)了“幾何畫(huà)板”這門(mén)課,作為我們的校本課程。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,寓教于樂(lè),學(xué)生不僅掌握了“幾何畫(huà)板”的使用,而且在學(xué)習(xí)過(guò)程中提高了對(duì)一些重要數(shù)
學(xué)概念的認(rèn)識(shí)——如對(duì)函數(shù)的認(rèn)識(shí),提高多方面的能力——如探究問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
3.組織學(xué)生用“幾何畫(huà)板”開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
經(jīng)過(guò)組織學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),我感到要有效的開(kāi)展這項(xiàng)活動(dòng),教師還要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:⑴學(xué)生對(duì)“幾何畫(huà)板”操作要有一定的水平,否則學(xué)生會(huì)因?yàn)椤皫缀萎?huà)板”操作不熟悉而影響了對(duì)問(wèn)題的探究;⑵教師要認(rèn)真設(shè)計(jì)一個(gè)探究的過(guò)程,即把一個(gè)大的目標(biāo)分解成幾個(gè)具體的小目標(biāo),使學(xué)生有個(gè)逐步提高的過(guò)程,開(kāi)始的時(shí)間可以設(shè)計(jì)得細(xì)一點(diǎn),學(xué)生達(dá)到一定水平之后,各個(gè)目標(biāo)之間的跨度可大一點(diǎn),并要注意這個(gè)過(guò)程的創(chuàng)造性成份;⑶教師既要有目標(biāo)導(dǎo)向,又要放手讓學(xué)生自己創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
4.用“幾何畫(huà)板”開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)提高了學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力
用“幾何畫(huà)板”開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)大大轉(zhuǎn)變了教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐的能力,產(chǎn)生了師生互動(dòng)的生動(dòng)教育局面。
例如對(duì)下面一個(gè)問(wèn)題,我們作了這樣一個(gè)嘗試:
已知:P(2,3),Q(4,1)在X軸上求一點(diǎn)M,使|MP|-|QM|最大。
學(xué)生由于受函數(shù)學(xué)習(xí)的影響,提出如下解法:設(shè)M的坐標(biāo)為(X,0),則,至此,學(xué)生就無(wú)法解下去了。
這時(shí)我們讓學(xué)生打開(kāi)“幾何畫(huà)板”,作出圖形,并度量出有關(guān)的量(見(jiàn)圖一)。
再讓學(xué)生在X軸上拖動(dòng)M點(diǎn),各種度量值(圖一)也隨著M點(diǎn)的變化而變化,由于在畫(huà)面上可看|PM|-|QM|的值,因此學(xué)生很快發(fā)現(xiàn),當(dāng)M在PQ延長(zhǎng)線上時(shí)(見(jiàn)圖二),|PM|-|QM|最大。經(jīng)過(guò)這樣自主的探究學(xué)生很快找到解題的方法。可喜(圖二的是經(jīng)過(guò)多次練習(xí),這種探究活動(dòng)已成為學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)行動(dòng)與有效方法。
又例如:我們經(jīng)常用“幾何畫(huà)板”解決一些帶有參數(shù)的函數(shù)問(wèn)題,如“f(x)=ax(a>0,a≠1),g(x)=bx(b>0,b≠1),比較這兩個(gè)函數(shù)值的大小。”“已知y=ax2+bx,當(dāng)a>0,b<0時(shí),頂點(diǎn)P在第幾象限;當(dāng)b∈(-∞,∞)時(shí),點(diǎn)P的軌跡是什么?”這類(lèi)問(wèn)題,雖然題目各不相同,但在“幾何畫(huà)板”中的探究過(guò)程卻幾乎是一致的,做多了,有的學(xué)生對(duì)用“幾何畫(huà)板”探究這類(lèi)帶有參數(shù)的函數(shù)問(wèn)題進(jìn)行歸納、建模:⑴建立參數(shù);⑵建立帶有參數(shù)的函數(shù);⑶作出函數(shù)圖象,⑷改變參數(shù),觀察函數(shù)圖象的變化,探究性質(zhì);⑸驗(yàn)證或證明探究所得到的性質(zhì),或舉例否定這個(gè)性質(zhì)。用“幾何畫(huà)板”開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng),通過(guò)學(xué)生自身的操作和主動(dòng)參與,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題,創(chuàng)新和實(shí)踐能力提高迅速我始料不及的。
5.開(kāi)展學(xué)習(xí)“幾何畫(huà)板”活動(dòng),提高了學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的意識(shí)和能力
學(xué)習(xí)“幾何畫(huà)板”,不僅有利于數(shù)學(xué)教學(xué),而且也有利于信息科技的學(xué)習(xí)。由于“幾何畫(huà)板”與學(xué)生的學(xué)習(xí)生活有緊密的聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)了“幾何畫(huà)板”,使計(jì)算機(jī)成為學(xué)生學(xué)習(xí)中的工具而經(jīng)常使用,這將提高學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活中應(yīng)用計(jì)算機(jī)的意識(shí),也將有效的提高學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力。
三、解決師資培訓(xùn)工作中的問(wèn)題,提高教師對(duì)“幾何畫(huà)板”使用水平,促進(jìn)多媒體與課程的整合向更廣闊、更深入的層次發(fā)展。
經(jīng)過(guò)多年努力,我們學(xué)校在數(shù)學(xué)教學(xué)中使用“幾何畫(huà)板”取得一定成果。在教師培訓(xùn)工作中,教師向我們提出很多問(wèn)題,促進(jìn)我們?nèi)ニ伎肌W(xué)習(xí),并與廣大教師一起探究,促進(jìn)了多媒體技術(shù)與課程的整合工作向更廣闊,更深入的層次發(fā)展。
1.解決教師在操作、應(yīng)用中的困難
在師資培訓(xùn)中廣大教師涌躍參加,并努力用于教學(xué)實(shí)踐。教師在學(xué)習(xí)中也會(huì)發(fā)生類(lèi)似于學(xué)生學(xué)習(xí)中的一些操作性困難,這些困難通過(guò)講解、幫助就可以解決。在教師培訓(xùn)中我們發(fā)現(xiàn)教師們碰到的與學(xué)生的困難有不同之處,新的困難是教師自已根據(jù)教學(xué)要求,制作課件時(shí)碰到的困難,這實(shí)際是對(duì)課件結(jié)構(gòu)分析的困難,于是我們及時(shí)調(diào)整培訓(xùn)內(nèi)容,增加對(duì)課件結(jié)構(gòu)的分析,幫助教師提高自己對(duì)課件的設(shè)計(jì)能力,制作出符合自己教學(xué)要求的課件。
2.解決“幾何畫(huà)板”與其它軟件綜合應(yīng)用問(wèn)題
篇13
學(xué)生在教師的組織下利用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí),信息技術(shù)完全為其他學(xué)科的教學(xué)服務(wù),在這種整合模式下,教師和學(xué)生在信息技術(shù)的幫助下,分別進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。首先,教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教材進(jìn)行分析和處理,決定用什么形式來(lái)呈現(xiàn)什么教學(xué)內(nèi)容,并以課件或網(wǎng)頁(yè)的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生接受了學(xué)習(xí)任務(wù)以后,在教師的指導(dǎo)下,利用教師提供的資料或自己查找信息,進(jìn)行個(gè)別化和協(xié)作式相結(jié)合的自主學(xué)習(xí),并利用信息技術(shù)完成任務(wù)。最后,師生一起進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和反饋。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生的主體性和個(gè)別化得到較大體現(xiàn),這樣的教學(xué)氛圍十分有利于學(xué)生的創(chuàng)新精神和問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)。同樣,教師通過(guò)整合的任務(wù),發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用,以各種形式、多種手段幫助學(xué)生學(xué)習(xí),進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
這是一種基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的教學(xué)模式(Problem-Basedlearning,PBL),在這種教學(xué)過(guò)程中學(xué)生是認(rèn)知的主體,知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者,在整個(gè)知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中起著主體的作用。教師、教材和媒體等都為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)起著不同的作用。教師在學(xué)生意義建構(gòu)的過(guò)程中,起組織、指導(dǎo)、幫助和促進(jìn)的作用;教材提供的知識(shí)為學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的對(duì)象;媒體則是用來(lái)創(chuàng)設(shè)情境,幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)、進(jìn)行個(gè)別化或協(xié)作式探索、鞏固知識(shí)和會(huì)話交流的認(rèn)知工具。
三、研究型課程,信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具
學(xué)生作為積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)者,以類(lèi)似科學(xué)研究的方式,在信息技術(shù)的幫助下,獲取信息、交流信息,并最終以計(jì)算機(jī)作品的形式完成任務(wù)。研究型課程超越了傳統(tǒng)單一學(xué)科學(xué)習(xí)的框架,它按照學(xué)生認(rèn)知水平的不同,將社會(huì)生活中學(xué)生感興趣的問(wèn)題,以主題活動(dòng)的形式來(lái)完成課題目標(biāo)。學(xué)生通過(guò)主體性、探索性、創(chuàng)造性的解決問(wèn)題過(guò)程,將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)、學(xué)問(wèn)性知識(shí)和體驗(yàn)性知識(shí)、課內(nèi)與課外、學(xué)習(xí)和社會(huì)有機(jī)結(jié)合在一起,最大限度促進(jìn)學(xué)生身心和諧統(tǒng)一發(fā)展。從研究型課程的特點(diǎn)看,更加突出了學(xué)生的主體性和參與的過(guò)程性。在整個(gè)研究的過(guò)程,從研究方案的形成、方案的實(shí)施,到最后任務(wù)的完成都由學(xué)生自主完成,而教師僅對(duì)學(xué)生選題,收集和分析資料的方法進(jìn)行一般性指導(dǎo)。
以“制定旅游規(guī)劃”課程為例,該課程的教學(xué)對(duì)象為鄭州旅游職業(yè)學(xué)院高職旅游管理專(zhuān)業(yè)二年級(jí)的學(xué)生,這部分學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的旅游管理知識(shí)與相關(guān)技能。通過(guò)該項(xiàng)課程的開(kāi)展,可以使學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)更加靈活的應(yīng)用到實(shí)踐中去,從而獲得更多親身參與研究探索的體驗(yàn),加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的應(yīng)用。
該課程的教學(xué)過(guò)程是:
1.教師先設(shè)定教學(xué)情景:“五一”是旅游的好時(shí)機(jī),同學(xué)們結(jié)伴出游,假設(shè)目的地為北京、上海和廣州,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)、快捷、收獲最大的7日旅行計(jì)劃。
2.教師為學(xué)生下達(dá)任務(wù)、通過(guò)單元活動(dòng)各小組制定自己的線路和旅行計(jì)劃,并說(shuō)明理由。
3.學(xué)生分組進(jìn)行曲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)助學(xué)習(xí)。在協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)者自行分工,分別負(fù)責(zé)查詢路程、時(shí)間票價(jià)、預(yù)測(cè)可能的收獲、記錄數(shù)據(jù)和整理數(shù)據(jù)、比較并計(jì)算結(jié)果。
4.各小組整理討論結(jié)果、收集、歸納活動(dòng)可能存在的問(wèn)題,最終形成文字報(bào)告,并在同學(xué)面前展示。
5.全體同學(xué)交流匯總。
這種教學(xué)模式屬于在信息技術(shù)環(huán)境下基于方案的學(xué)習(xí)模式,這種教學(xué)模式旨在把學(xué)習(xí)融入到有意義的任務(wù)完成的過(guò)程之中,讓學(xué)習(xí)者積極進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn),以學(xué)生獲得新知識(shí)和技能為主要目標(biāo)。方案完成的過(guò)程也是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。在信息技術(shù)環(huán)境下對(duì)各學(xué)科教學(xué)應(yīng)用基于方案學(xué)習(xí)的教學(xué)模式能夠使學(xué)生獲得新身參與研究探索的體驗(yàn),逐步形成善于質(zhì)疑、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手、努力求知的積極態(tài)度;能夠培養(yǎng)學(xué)生收集、分析和利用信息的能力;同時(shí)還能使學(xué)生學(xué)會(huì)分享與合作。這種教學(xué)模式的特點(diǎn)是以問(wèn)題的解決為核心,涉及問(wèn)題解決方案的設(shè)計(jì),資料收集與分析,調(diào)查研究并得出結(jié)論的過(guò)程。其優(yōu)勢(shì)是在重視學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)重視學(xué)習(xí)者能力的培養(yǎng)。對(duì)于不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同的學(xué)生具體的探究過(guò)程也有不同的要求。因此在研究型課程中較適合采用這種教學(xué)模式。
四、結(jié)束語(yǔ)
學(xué)生都具有創(chuàng)新的潛質(zhì)和潛力,這要通過(guò)一定的培養(yǎng)方式或培養(yǎng)途徑才能發(fā)掘出來(lái)。在開(kāi)展信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)模式是多種多樣的,但是在教學(xué)模式的選擇中應(yīng)注重學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng),在傳授知識(shí)的同時(shí)就千方百計(jì)注重學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造精神的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,同時(shí)教學(xué)模式的選則還要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科特點(diǎn)。總之擔(dān)任這項(xiàng)工作的教育工作者任重而道遠(yuǎn),只有不斷進(jìn)行探索研究,在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)才能使這種課程改革適應(yīng)時(shí)代要求,為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)人才。
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