的格式:怎样写科学论文

【摘要】提倡并且加强初中科学课程中数学思想方法的应用教学，能够促使学生对数学思想方法由盲目的、不自觉的应用向有意识的、自觉的应用转化，从而实现全面提高每一位学生的科学素养这一科学课程的核心理念。本文从整合应用的内容、原则和阶段性特点等方面阐述了科学教学与数学思想方法整合应用的问题。以下是小编精心整理的《的格式:怎样写科学论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

的格式:怎样写科学论文 篇1：

托福雅思和英语专业八级写作测试部分之比较研究

摘要: 写作测试作为大规模的标准化语言测试的重要组成部分,作为评价写作能力的主要工具受到了越来越多的关注,特别是托福和雅思,以及考查英语专业高年级学生的专业八级考试。怎样使写作测试更有效地反映考生的写作能力已成为测试者关注的焦点。本文从测试开发设计的角度出发,对比分析了三大考试的写作测试部分,指出英语专业写作测试在写作任务数目、分数报道、题材方面与托福和雅思相比还有待提高。

关键词: 托福雅思英语专业八级写作测试比较

1.引言

写作测试作为大多数外语能力综合测试特别是大规模的标准化测试的组成部分,已经得到越来越多的语言能力的测试者、试卷研究和开发人员,评价外语教学的外语教师和教育部高校教育部门的重视。写作测试在评价一个语言学习者的语言运用能力方面起着举足轻重的作用。托福、雅思等大规模的标准化测试对其写作测试都作了不断的修改,期望写作任务能真实地反映考生的写作能力。国外的测试领域向来是中国测试界的风向标,其先进的测试理念和技术,以及大量的科研经费使其在测试领域取得了骄人的成绩。作为衡量英语专业学生英语运用能力的唯一权威考试——专业八级考试的写作部分能否受到启示是本文讨论的重点。本文收集了历年雅思、托福、专业八级三大考试写作部分的试题,并参考了托福和雅思官方网站发布的研究报告和《TEM考试效度分析》,从测试的设计和开发、任务及评分三方面对三个大规模标准化测试写作部分作对比分析,从而为英语专业写作测试部分提出建设性意见,从而促进和启发英语专业写作教学。

2.写作能力

什么是写作?写作指的是“具有一定交流意义的书面交流活动”(邹申,2005:363)。写作能力是语言学习者应该掌握的语言技能听、说、读、写中的一种。什么是写作能力?写作能力“是一个纷繁复杂的体系”(邹申,2005:366),可见给写作能力下一个清晰准确的定义是很难的。很多研究者对写作能力的本质及分类作了不少研究。

Weigle(2002:14-38)对写作能力的本质从三方面进行了阐述,第一,从语言学角度,书面写作不同于口头表达。第二,写作是社会文化现象。第三,写作也是认知活动。

写作能力不能通过观察得到,而要通过测试来反映考生的写作能力。怎样开发和设计写作测试是语言测试开发者要考虑的问题,而这个过程是一个漫长而复杂的过程。

3.写作测试

3.1写作测试的开发和设计

Bachman & Palmer(1996:87)认为测试开发应该分为三个阶段,他们认为测试开发是一个线性、重复的过程。这三个阶段分别是设计阶段、操作阶段和考试实施阶段。在设计阶段,试卷开发人员需要完成六项活动:(1)描述测试目的;(2)描述目标语领域的任务;(3)描述语言使用者或者被测者的特征;(4)给被测能力下定义;(5)平衡测试有用性的六个方面,即信度、构建效度、真实性、相互性、作用、实用性;(6)确定资源和开发资源分配和管理计划:包括人力、资料、时间等资源,以及整个过程的资源的管理和分配。操作阶段分为开发和书写测试任务说明和蓝图、书写使用说明和说明评分方法。测试任务说明详细地描述了具体的测试任务特征和排列,而蓝图则包括了测试的结构特征。考试实施阶段分两个阶段:试验和实施考试,如安排测试环境、收集测试资料、培训监考人员、分析考试结果、分数描述、分数报告、项目分析、评价分数的信度、评估考试质量及归档。邹申(2005:368)指出“那些总体的标准对于写作测试都是有效的”,说明Bachman的测试开发和设计同样适用于写作测试的开发和设计。

3.2写作测试任务

根据邹申(2005:369-384)的观点,“写作测试有两种方法,一种是间接测试,另一种是直接测试。对写作能力进行间接测试,指的是不直接观察考生写出的文章,而是对考生的词汇、语法等与写作有密切关系能力进行测试,进而推测考生的写作能力。直接测试指的是考试时让考生写一篇文章,然后根据文章推测考生的写作能力”。两种测试方法各有利弊,间接测试信度高,能节省大量的人力、物力,直接测试则效度很高。“对写作进行直接测试在很多方面优于间接测试,但是具体使用哪种方法还要视考试的目的和人力物力情况而定”(邹申,2005:372)。

Heaton(2000)在谈到写作测试的设计时认为,第一,测试任务的设定应该符合学生的实际水平。第二,试题需要有真实的情景,即学生现在或者未来有可能会遇到的情景。只有贴近生活才能有话可谈。第三,写作的任务一定要明确,能够引起学生进行思考和交流。第四,写作的时间限定不能过于苛刻,以免最终的写作成果会不真实。

3.3写作测试的评分

目前,写作测试的评分主要有两种,也是受到测试界认可的两种评分方式。一种是整体评分法;另一种是分项评分法。整体评分法,就是指评分者快速地通读待评作文,然后依据特定的评分量表或者评分细则评分。分项评分指评分者依据评分细则,给文本的不同项目分别打出分数。两种评分各有利弊。整体评分无法给出考生分项能力的得分,由于评分者对评分量表的把握不同有可能降低评分的效度。而分项评分则从不同侧面为我们推测学生的写作能力提供了基础和根据,对语言的教学有较高的参考价值。

4.托福、雅思和英语专业八级的写作测试

4.1写作测试

雅思(International English Language Testing System,IELTS)于1989年由英国文化协会、剑桥大学考试委员会和澳大利亚国际教育开发署三方共同合作开发、管理。雅思考试分两类:一类是以留学为主的学术类,另一类是以移民为主的培训类,其目的在于测量申请赴英语国家留学或移民的非英语国家的考生语言能力(IELTS,2003a,2003b:3)。托福(Test of English as a Foreign Language,TOEFL)是由美国教育考试服务处(Educational Testing Service,ETS)举办的为申请去美国或加拿大等国家上大学或入研究生院学习的非英语国家学生提供的一种英语水平考试。最新托福写作测试分为综合写作和独立写作两部分。英语专业八级(Test for English Majors,TEM-8)是考查英语专业学生语言能力及教学的一种教学考查类考试。随着留学热和出国热的日渐高涨,参加这两类考试的考生越来越多,据最新调查显示,在中国,参加雅思考试的人数超过26万,参加托福考试的学生遍布全球170个国家和地区,全世界有7000多所高校承认托福考试。

4.2测试格式

雅思写作考试要求在60分钟内完成两篇作文(Task 1 and Task 2)。写作部分试题类型分为以移民为主的培训类(General Training)和以留学为主的学术类(Academic)。两种测试评分标准分9个等级,分数比重为25%,历时一个小时,Task 1字数要求为至少150字,时间20分钟,Task 2字数要求至少250字,时间40分钟。新托福写作测试分综合写作和独立写作两部分,评分标准分为6个等级,分数占总分数的25%,历时50分钟,综合写作20分钟,字数要求在150—225字之间,独立写作60分钟,字数要求在300字以上。TEM-8测试格式:本部分为主观试题,共一个作文题目,多为议论文,要求考生在45分钟内完成,字数为400字,分数占总分数比重为20%。

4.3测试任务

雅思G类的任务1的测试题型为书信类,包括表扬信、求职信、感谢信、投诉信、邀请信。A类的任务1的测试题型为图表比较类,包括柱状图、饼状图、曲线图、表格及流程图。A类和G类考试的任务2要求对一组针锋相对的观点发表意见,并就问题解释出现的原因并提出相应的解决办法,体裁为议论文,内容涉及教育、文化、地理、社会、体育、环境、旅游、能源等(江涛,2005:15)。

托福分综合写作和独立写作两部分。综合测试将听力、阅读及写作结合起来,参照北美校园教学场景,要求考生在3分钟内阅读一篇250—300字的学术类短文,接着屏幕上出现讲座视频,说话者从不同角度阐述同一个话题,最后要求考生写一篇150—225字的总结,将阅读材料和听力材料提供的重点信息联系起来。内容涉及教育、人文、商业、工程、技术、自然科学和社会研究。独立写作要求考生针对某个观点或现象写一篇不少于300字的议论文,内容涉及教育、文化、地理、社会、体育、环境、旅游、能源(马艳辉,2008:1)。

TEM-8写作测试采用了“情景/观点+标题”的特色方式(邹申,2009),在写作提示中要求考生根据给定情景,对某个观点或者某个现象发表自己的看法,考试提示语中往往会出现同意或反对的观点,并简要介绍原因,考生必须陈述自己的倾向,然后再解释这么做的原因,以及发表自己的看法。考试说明中还给出了写作的格式:第一部分陈述观点,第二部分详细论证论点,第三部分得出结论,并且简要地给出了评分标准,题目集中于个人品质、校园生活、名人名言、教育等。

4.4评分

雅思写作采用的是9分制的分项评分法,每半分一个等级。评分员主要从四个方面给写作样本打分:任务完成、连贯和衔接、词汇、语法和准确性。在任务完成方面,雅思强调考生对任务要求的回答是否全面,重点突出,细节准确相关;连贯和衔接方面,分段合理,有效使用衔接手段,思路清晰;词汇方面:词汇丰富,运用切当准确;语法方面,语法错误少,句式不单一,简单句和复合句并存。

托福评分采用五分制的整体评分法。要求内容完整和准确,文章连贯,衔接流畅,逻辑清晰条理,词汇准确和语法正确。评分人员根据这几点对任务分别给出0—5分的分数,再转换成30分制。同时,综合写作测试部分还要求考生有很高的信息提取能力,使讲座部分的信息要点与阅读中的要点一一对应。

专业八级采用整体评分法,分别为6—8,9—11,12—14,15—17,18—20五个分数档次。要求内容符合题目要求,完整准确,论点充分清晰,组织合理连贯,衔接流畅,用词得体,语法准确。评分员根据任务的完成情况给出分数。

5.三大测试写作部分比较

5.1相同点

(1)三大规模考试都具有较高的效度和信度。上海外国语大学TEM考试中心于1997年发行了《TEM考试效度研究》一书,指出英语专业八级考试内部和外部效度高,而且通过问卷的形式得出了教师和学生对八级考试能反映学生的真实语言能力。雅思和托福测试专家每年都要针对考试信度和效度作大量研究,两者的官方网站上同时指出两个考试都具有很高的信度和效度。

(2)三大测试对测试目的和评分标准都有客观准确的描述,因为三者都属于直接测试,相比间接测试都能更真实地反映学生的写作能力。其中短文写作都通过考生针对一个现象或一件事发表自己的观点和看法,考查了考生的语言知识,如词汇、结构、语法等,以及谋篇、修辞、语篇能力等。

5.2不同点

(1)写作任务的数目:根据Hughes在设计写作任务时强调的三原则之一,获取能代表考生写作能力的样本,其中要求写作测试要尽可能多地设置任务(邹申:373)。因为写作测试是一个抽样测量,抽样越多,测量结果越准确。雅思和托福的写作部分分为两部分,专八写作测试只有一个主观写作部分。

(2)测试目的:写作测试目的就是测试考生的写作能力。根据雅思和托福的官方文件及专八考试大纲可以看到,三者的考试目的都是考查考生的写作能力。从评分标准角度来看,三者都对衡量写作能力的写作话题知识、语篇知识及语法知识有所要求,同时,各有侧重。雅思强调了考生从直观的图表中抽取重要信息的能力、分析和概括抽象信息的能力、总结和归纳的能力。新托福的综合写作部分将考生写作、阅读和听力能力结合起来考查,反映了交际教学中强调的真实性,与传统的以结构主义、心理测量为基础的测试将听、说、读、写当作一种独立的能力来测试是相对的,综合写作的设置充分反映了托福考试的理念:1)强调了实际情景的交际技能的提高是学习的中心,各语言要素如词汇、结构和语法都是为交际技能服务的。2)允许在满足交际技能需要的前提下,偶尔犯语言要素方面的错误。3)写作交际能力的提高主要体现在篇章水平上,并非仅仅在词句和段落上。同时,综合测试中讲座的场景逼真地模仿了北美校园的真实场景,是对测试真实性一种提高(马艳辉,2008:4—6)。

(3)写作提示:雅思和托福的短文写作提示字数多在20个字以内,用一句话描述情景,考生首先要回答同意或者反对,并给出原因。专业八级的短文写作的提示部分经过多年的研究,形成了“情景/观点+标题”的特色(邹申,2009)。字数在100字以内,同时,写作提示中还包括了写作的段落、评分的标准等。邹申(2009:376)认为,为了获得真正能代表考生写作能力的样本,测试者有必要对考生的写作文本,以及文章的修辞结构、文章长度、写作目的、目标读者、媒体性质等各方面进行控制。

(4)分数报道:雅思对写作部分专项分数报道;托福和专八没有对写作的专项分数报道。Messick指出(1975,1980,1989)测试的效度常常指证据对根据分数作出的推论的支持程度,这些推论指对测试的使用而不是指测试本身。显然,托福和雅思写作分数不仅要能反映考生的真实写作水平,还要对高校对考生是否有所要求的学术写作能力的判断负责。这就要求测试分数报道时对专项技能分数施行报道,而专业八级考试,作为标准参照性教学检查类考试,不仅旨在检查学生语言能力,还担负着检查英语专业的写作教学情况的任务,只有对分数作详细报道才能更好地为英语专业写作教学服务。

(5)题材:雅思和托福的写作部分涉及的写作话题基本涵盖了教育、人文、商业、技术、环境、社会等领域的方方面面。教育的话题涉及学生选课、教师教学、课外学习等,人文的话题涉及文明的发展、本土语的消失、媒体、休闲娱乐等;科技话题涉及了网络、电脑、手机等的出现对生活产生的影响等;商业话题(经济)有涉及了农业、工业发展、城乡和乡间的范围发展、公司税后盈利等;环境话题包括了能源消耗、限制小汽车的使用、森林覆盖率等;社会话题包括了人口老龄化、社会法律规范、人口迁徙等。笔者收集了1998年—2007年专业八级的写作话题,除2001年的写作题目涉及“网络”“新科技的发展”和“面试”有关职业的话题外,大多数题目集中在比较抽象的如“个人品质”、“校园生活”、“名人名言”、“教育”等方面,话题涉及的范围明显小于英语专业学生,特别是即将毕业的四年级学生的范围阅读,这些高年级的学生不仅在大学三年级的时候增开了相关专业课,比如文化、贸易、经济、文学、教育、政治、新闻等,而且阅读明显比基础阶段的学生量大而范围广。邹申也指出专业八级写作题材范围明显小于阅读题材范围(邹申,2009:23)。

5.3对专业八级写作的一些建议

综合比较TOEFL,IELTS和TEM-8的写作测试,笔者认为TEM-8写作测试在以下几方面有待提高。

(1)适当增加写作任务。根据邹申(2005:372)的观点,获取能代表考生写作能力的样本时,要尽可能多地设置任务。同时,要求考生在45分钟内写出400字的短文,这种考试方式已经开始受到了写作测试专家的质疑,托福的写作测试专家Barbara Kroll在“TOEFL 200—Writing:Composition,Community and Assessment”一文中指出:这种快照(snapshot)测试方式影响考生的写作能力,使其得分偏低。这种测试对写作能力较弱的考生影响更大。她更赞成档案袋似的写作管理,老师课上给出写作题目,学生有一天或者几天的收集材料和组织语言的时间。虽然,我们不可能将考试时间延长至一天或两天,但是,我们可以增加考试任务,比如设计写作任务时,可以在一个写作话题的基础上,再增加一个写作话题,这样,考生可以选择自己熟悉的话题写作,可以缓解考生短时间里完成写作的压力,这样也就变相地延长了考试时间。也缓解了考生的紧张情绪,更接近考生平时宽松的写作环境,从而提高了考试的真实性。

(2)分数专项报道。我们强调了要想发挥专业八级写作测试的正面反拨效应,只有将分数报道反馈给教师和学生,教师才能改善和提高教学,学生才能改进学习方法,提高写作能力,写作测试的检查功能才能得以体现,从而更有效地改善英语专业高年级阶段的教学情况及学生的学习情况。

(3)提高写作测试的真实性。与最新的托福写作相比,专业八级写作考试可以做这方面的尝试。听、说、读、写四项技能是一个有机整体,而且在交际能力测试逐渐盛行的21世纪,以结构主义测试为基础的一个一个语言点测试的测试模式已经有局限性了。根据Bachman的交际能力测试观,测试的六方面中,试卷开发人员应该平衡有用性的六个方面,其中包括真实性。现行的八级写作考试中写作任务与英语专业学生学习中的真实写作场景相似度不是很高。

(4)扩大写作题材范围。大量研究表明阅读和写作具有很高的正相关目前,英语专业的学生大都能按照《大纲》的规定读懂一般英美报刊杂志上的社论和书评、英语国家出版的有一定难度的历史传记和文学作品,以及影视作品。他们接触到的话题近似雅思和托福写作话题题材,而当他们涉猎了这方面知识后,专八写作话题却大都局限在学校生活范围内。这样的测试结果不仅不能促进我们的写作教学,还影响将读与写能力结合起来从而培养考生的综合能力,更严重的是会影响考生对考试的态度,大多数考生因此会临阵磨枪,准备三段式写作,套用模板,从而降低了TEM-8写作测试的效度。考虑到雅思和托福每年举行的次数远远超过专业八级写作(全国英语专业八级考试每年举行一次),从一定程度上也限制了写作题材范围。笔者认为可以在写作部分增加一个相同写作任务,供学生选择,这样就可以在有限的时间和空间里多提供一道写作题,从而扩大了写作题材,也能更加真实地反映学生的话题知识,从而提高专业八级写作测试的效度。

6.结语

笔者从雅思和托福写作测试部分的改革和设计受到启发,在Bachman的语言测试理论框架下,分析了雅思、托福和英语专业八级写作测试的测试目的、任务设计、评分等,同时将三者作对比,以英语专业八级写作测试为立足点,评析了目前英语专业八级写作测试的特点和有待改进的地方,并就此提出了相关建议,以期为英语专业八级写作测试的完善和提高,以及其对英语专业写作教学的正面反拨作用的发挥提供一点帮助。

参考文献:

[1]Bachman,L.F.Fundamental Considerations in Language Testing.Oxford,UK:Oxford University Press,1990.

[2]Bachman,L.F.&Palmer,A.S.Language Testing in Practice.Oxford,UK:Oxford University Press,1996.

[3]Bailey,K.M.Learning about Language Assessment:Dilemmas,Decisions,and Directions. Boston:Heinle& Heinle,1998.

[4]Brown,H.D.Teaching by Principles:An Interactive Approach to Language Pedagogy.Englewood Cliffs,NJ:Prentice Hall Regents,1994.

[5]Hamp-Lyons,L.& Kroll,B.TOEFL200-Writing: Composition,Community and Assessment.TOEFL Monograph Series, ETS Educational Testing Service,1997.

[6]Hughes,A.Testing for Language Teachers. Cambridge:Cambridge University Press,1989.

[7]Weigle,S.C.Assessing Writing. Cambridge:Cambridge University Press,2002.

[8]Sally Burgess& Katie Head.How to Teach for Exams,Pearson Longman,2005.

[9]TOEFL iBT Tips.

[10]高等学校英语专业英语教学大纲.

[11]高校英语专业八级考试大纲(2004年新版).

[12]江涛.80天攻克雅思写作.北京:石油出版社,2005.

[13]马艳辉.新托福写作难点突破.北京:科学出版社,2008.

[14]武尊民.英语测试的理论与实践.北京:外语教学与研究出版社,2002.

[15]邹申.语言测试.上海:上海外语教育出版社,2005.

[16]邹申.全新英语专业八级考试指南.上海:上海外国语出版社,2009.

[17]http://www.ets.org/.

[18]http://www.ielts.org/.

作者：张科科

的格式:怎样写科学论文 篇2：

科学与数学共舞　知识与方法齐飞

【摘 要】提倡并且加强初中科学课程中数学思想方法的应用教学，能够促使学生对数学思想方法由盲目的、不自觉的应用向有意识的、自觉的应用转化，从而实现全面提高每一位学生的科学素养这一科学课程的核心理念。本文从整合应用的内容、原则和阶段性特点等方面阐述了科学教学与数学思想方法整合应用的问题。

【关键词】科学教学 思想方法 整合应用

一、问题的提出

学生若能对数学思想方法有透彻的理解和运用，就能够独立地发现问题、分析问题和解决问题。大量的事实表明，数学思想方法是科学发现、发明的关键和动力。而科学教材主要是以知识结构作为编写体系，因而数学思想方法是散见于整个教材之中。这就导致了数学思想方法的教学主观随意性很大，其教学效果主要依赖于教师对数学思想方法的理解程度。虽然目前的科学教学非常强调能力的培养，但在实际教学中，学生将实际科学问题数学化、并利用数学知识解决实际问题的能力和意识，几乎没有得到培养。

其实，科学教学中实施数学思想方法的应用是基于建构主义理论之上的。皮亚杰的建构主义理论的教学观认为教师的一项重要工作就是要从学生的实际出发，以深入了解学生真实的思维活动为基础，通过提供适当的问题情景或实例促使学生的反思，引起学生必要的认知冲突，从而让学生最终主动建构起认知结构。初中生在学校接受了科学、数学等十多门课程的学习。科学教师应了解其他学科的知识体系，尤其是初中的数学课程，从而有效地在初中科学教学中整合相关的数学思想方法，开发学生自身的知识资源，帮助其建构系统的知识大厦。这种整合不是科学与数学的简单相加，而是指在理解相关科学概念、尊重科学过程、明确公式的科学意义和适用范围、准确运用科学符号的前提下，运用数学思想构建数学模型，用数学的理论、方法和观点去解决科学问题。它不是纯数学的，数学只能作为解决科学问题的工具，运用过程中必须受科学概念、规律的制约。在实际的初中科学教学中，就科学知识教科学知识绝对不可取，而脱离了具体的科学知识空谈数学思想方法也是收不到预期效果的，只有将二者有机地结合起来进行教学，才能让学生学好知识，逐渐形成优化的知识结构，也才能真正领会、掌握数学思想方法的实质，进而提高学生的科学素养。

二、整合应用的内容及其阶段性

1.深入挖掘科学教材中的数学思想方法。数学思想和数学方法既有联系又有区别，数学思想是对一类数学方法的抽象概括，数学方法是数学思想的表现形式，强调指导思想时称为数学思想，强调操作过程时称为数学方法。要想将数学思想与数学方法严格区分开来是困难的，因此常常对这两者不加区分，而统称为数学思想方法。从科学教材内容看，其中大部分内容具有丰富的数学思想方法背景，只要对它们适当加以分析、挖掘、增加或删减，就可以找到需要应用数学思想方法的素材。所以，首先要充分挖掘教材的可用资源，对学生进行数学思想方法的应用渗透。例如，初中科学中常利用数形结合的数学思想方法来分析晶体与非晶体的熔化特征、溶解度曲线、反应物与生成物之间量的函数曲线关系等；而电流的概念引入、常见的酸碱盐、常见的动植物等教学就体现了类比思想方法；分子、原子等结构、元素的化合价等就充分运用了模型的构建；化学反应方程式的差量法计算体现了数学上的等比例公式的运用；质量的测量中有著名的“曹冲称象”的故事，它体现了等量代换的思想方法等。

总结起来，在初中科学教材中应该渗透以下3种类型的数学思想方法：①宏观型的数学思想方法，如抽象概括、化归、模型、数形结合、归纳猜想等；②逻辑型的数学思想方法，如分类、类比、完全归纳、反证法、演绎法、特殊化等；③技巧型的数学思想方法，如等量代换法、待定系数法等。其中，宏观型和逻辑型数学思想方法不仅在科学领域具有广泛的应用，而且在其他学科甚至日常生活中也有普遍适用性。从中可以看出，中学科学中确实蕴含了丰富的数学思想方法内容，不但方法的种类多，而且某些方法反复出现并应用，这进一步说明在科学教学中加强数学思想方法教学不但具有重要意义，而且现实可行。

2.探析整合应用的阶段性特点。数学思想方法的形成难于知识的理解和一般技能的掌握，它需要学生深入理解事物之间的本质联系。因此，在初中科学教学中贯穿数学思想方法的应用教学，企图仅靠几次课就能奏效是不现实的。学生对每一种思想方法的应用都要经过较长时间、不同内容的学习才能领会和掌握。同时，数学思想方法教学应与科学知识和数学知识、学生的认知发展水平相适应，按照反复孕育、初步形成、应用发展的顺序逐步完成。细心观察、分析学生理解掌握数学思想方法的过程，一般有如下几个阶段：

（1）渗透与启迪阶段。在这个阶段，学生往往只注意科学知识的学习，而对隐藏在知识后面的思想方法未能引起注意，或者只是处于一种“朦朦胧胧”、“似有所悟”的状况。

（2）意识与顿悟阶段。随着运用同一种数学思想方法解决不同科学问题的实践机会的增多，隐藏在科学知识后面的思想方法就会逐渐引起学生的注意和思索，以至产生某种程度的领悟。当经验和领悟积累到一定程度，这种事实上已被运用多次的思想方法就会凸现出来，甚至达到一种“呼之欲出”的境界。

（3）形成与应用阶段。这时，学生已能正确运用某种数学思想方法进行探索和思考，以求得问题解决。同时，在问题解决的实践过程中，又加深了学生对思想方法的理解，经过多次应用，能逐步到达一种对思想方法运用自如的境界。

（4）深化与发展阶段。到了这个阶段，学生遇到各种科学问题时，能主动地、不假思索地用各种数学思想方法分析和解决，甚至遇到生活和学习中的其他实际问题时也会自主灵活地运用。

三、遵循整合应用的原则

1.循序渐进原则。根据整合应用的阶段性特点，教师在科学教学中实施数学思想方法时，要让学生积极参与整个教学过程，就应该以学生现有的思维发展水平为依据进行教学。这不但要求教师在教学中对学生提出的要求应恰如其分，善于从具体材料入手进行教学，而且要能接受学生看待问题的方法，要容忍学生的错误，并且看到错误背后的合理因素。事实上，学生有他自己对客观事物的独特理解。或许，这种理解在教师看来是不全面不合理的，有时甚至是错误的。但是，对学生自己来说却是有意义的，因为学生的认识是适合于他现有的知识基础和思维发展水平的。教师只有充分尊重学生现有的学习能力，才能使其教学真正促进学生的发展。有些教师认为，让学生参与教学过程不但吃力，而且很费时间。其实，让学生花费一定时间展开主动的探索活动，不但可以在提高学习能力、掌握思想方法、激发对科学的兴趣、增强学习科学的自信心等方面取得很大的收获和补偿，而且可以使他们学到怎样学习，怎样发展自己，以及怎样在离开学校后继续提高，即获得一种能持续发展的能力，这正是素质教育追求的目标。

2.主体参与性原则。在教学中实施科学方法教育的过程中，学生是认识活动的中心，只有学生积极地、能动地参与，凝聚于知识中的智力因素才能转化为个体的能力。学生通过课堂学习，不但学到化学的基础知识和基本技能，更重要的是通过教师的引导，使他们进行理性的思考，自主地参加解决问题的研究性学习活动。学生之间各抒己见，师生之间热烈争论，最后概括总结出科学正确的结论，这样不但使课堂成为进行科学方法学习的有效途径，还能有效地培养学生的科学精神、科学思想、科学态度和科学习惯。

3.化隐为显原则。由于数学思想方法往往隐含在科学知识的背后，知识教学虽然蕴含着思想方法，但是如果不是有意识地把数学思想方法作为教学对象，在科学学习时学生常常只会注意到处于表层的科学知识，而注意不到处于深层的数学思想方法。因此，整合的关键在于通过教学设计进行化隐为显。

例如，学生刚开始学习化学反应方程式，教师往往能从宏观与微观两个维度与学生一起探究：化学反应遵守质量守恒定律的宏观事实，通过建立模型来解释化学变化为什么会遵守质量守恒定律的微观实质，进而得出化学反应中各反应物与生成物之间遵守固定的质量比。利用固定的质量比可培养学生学会关于化学反应方程式的简单计算。由于学生利用所学的知识能够顺利地建构，较容易理解和掌握化学反应方程式的基本计算。接着，再教学生利用差量法进行化学反应方程式的计算，

例1：把100g铁棒放在CuS04溶液里，过一会儿取出，洗净，烘干，称得铁棒的质量增加到103g，问析出多少克铜？

解析：铁跟硫酸铜溶液反应的化学方程式为：Fe+CuS04

=FeS04+Cu，从反应的化学方程式中可以看出来，造成铁棒质量增加的原因是：因为铁的相对原子质量（56）小于铜的相对原子质量（64），一个铁原子置换一个铜原子时，铁棒质量必然增加64-56＝8份质量。现铁棒质量增加到103g，用差量关系即可求得析出的金属铜的质量。

Fe+CuS04=FeS04+Cu固体增重（差量）

5664 64-56＝8（理论差量）

x 103g-100g（实际差量）

64：x＝(64-56)：(103 g-100g)

故：x＝24g

如果教师仅仅通过宏观与微观两个维度来解释差量与反应物、生成物之间也是遵守固定的质量比，虽然能有少数同学能领悟，但大多数学生仍是很茫然的。在这个环节中，大多数教师忽视了数学思想方法教学的重要性。在讲解化学反应方程式的差量法计算时，如果教师能及时结合学生数学课程中所学的等比例公式的知识，学生则能比较顺利地完成知识的建构。因为学生已经理解化学反应中各反应物与生成物之间遵守固定的质量比，即： ，而等

比例公式又是他们所熟悉的，即。如此将等比例公式的思想引入差量法计算的教学，学生将会对差量法计算感到豁然开朗。

诚然，按传统方法进行科学教学，也有一些学生掌握了数学思想方法。但是，这些学生是靠自己的艰苦努力，经历了一个漫长的摸索过程才能达到如此境界，而且只能是极少的一部分学生。因此，通过巧妙而有效的教学设计把潜藏的数学思想方法挖掘出来，与科学课程进行整合，这是培养学生分析和解决问题能力的有力举措，也是切实提高学生综合科学素养的有效途径。

总之，提倡并且加强初中科学课程中数学思想方法的应用其意义在于促使学生对数学思想方法由盲目的、不自觉地应用向有意识的、自觉地应用转化，大大缩短学生在黑暗中摸索的历程，由只有少数人掌握数学思想方法变为多数人都能掌握，从而实现全面提高每个学生的科学素养这一科学课程的核心理念。

参考文献：

[1]教育部.科学(7-9年级)课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2001．

[2]张桂春.建构主义学习思想解读[J].教育科学,2005,(4)．

[3]赵新鸿.两种重要的科学思想方法及其在中学物理教学中的渗透[J].物理通报,2003,(1)．

[4]王宏.科学思想方法教育与学生智力发展浅议[J].大同职业技术学院学报,2006,(3)．

[5]岳莉,吴位巍.科学思想方法的引入在教学中的作用[J].黔东南民族师专学报,2003,(3)．

“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”

作者：潘谦军

的格式:怎样写科学论文 篇3：

体验科学家的思维历程

1 教学设计的思想

提高学生的科学素养是基础教育承担的重要任务，也是化学新课程改革的基本理念。按照新课程标准，科学素养包括三个方面：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。然而，如何在课堂教学中全面、有效地提高学生的科学素养却是一个难题。近年来的研究表明，利用科学史进行教学是一种可行的方法。化学新课程标准也明确指出“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观”，因此新课程注意“在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”。

为了使化学史的教学在提高学生的科学素养中充分发挥作用，让学生在学到化学知识的同时，学习科学研究的方法，体验科学探究的过程，感受化学的发展和了解化学家的工作，我们从化学课程标准的精神出发，结合科学探究的特点，依据化学史上的科学发现过程，进行“让学生体验科学家的思维历程”的课堂教学设计。

2 教学设计的依据

通过查阅和分析化学史料，我们发现科学家们在不同阶段或面对不同的化学问题时，活动的方式各不相同。有的以思辩、想像为主，如最初的“原子”概念的形成过程：有的通过实验发现新的物质，如氧气等的发现；有的通过整理、加工所收集的资料找出其中的规律，如元素周期律的发现过程；还有的是在实验基础上建立或修正理论模型，如近代对原子结构的认识和发展过程，等等。科学家的发现活动过程是学生“体验科学家思维历程”教学设计的最重要依据。不同的科学活动类型可以让学生体验科学家不同的思维历程，体验不同科学知识形成和发展的过程，体验科学研究中证据的重要性、科学真理的相对性，更好地理解科学的本质。

然而学生解决问题的能力与科学家毕竟有很大的不同，首先，无论是知识的深度还是广度，学生与科学家有差异；其次是对问题的洞察力和解决问题的经验和能力存在差异；再次科学研究总是要经历曲折、困惑，甚至痛苦，往往需要通过科学家顽强的拼搏和不懈努力才能达到，但课堂教学时间的有限性及教学本身追求的最大效益性却不允许学生经历同样的历程。因此，完全从学生的知识背景、思维水平出发让学生“体验科学家的思维历程”在现实中是很难实现的，从教学效益的角度考虑也是不合算的。教学设计的目的就是要求教师能创设合适的教学情境，通过恰当的设计和引导，在解决目前所遇到的问题中拉近学生与科学家的距离，从而使得学生能尝试沿着科学家发现的足迹去体验发现的过程。

3案例教学设计的过程

科学，一个重要的观念是“自然界是可理解的”，因此“科学家总是利用观察、实验、理论以及数学的方法来形成和验证他们对自然现象所提出的解释”，从而形成科学知识。然而一旦发现新的证据与已有解释不相符合，就需要修改已有的解释或建立新的解释，科学知识就此改变、发展。人类对原子结构的认识过程就是科学家对不断观察到的实验现象进行不同解释的过程，也是原子结构知识不断深入发展的过程。苏教版高中化学选修课程《物质结构与性质》专题2第一单元的《人类对原子结构的认识历史》一节内容向我们展现了这个发展过程。其中最有代表性的是这样两个过程：当卢瑟福发现α粒子散射实验，而用汤姆生的枣粒原子模型无法解释实验现象时，问题出现，于是他就根据新的实验现象建立核式原子模型；可是不久后人们又发现核式原子模型与经典的物理学理论有矛盾，问题又出现，玻尔在系统研究光谱学的基础上，把量子化概念引进卢瑟福的原子结构模型，提出了原子结构中量子化的轨道理论。通过实验获取相关信息，进行研究发现原有理论存在问题，根据实验所得的信息重新推理、猜测，形成新的假说，然后将假说用于解释问题和实验的结果，最终建立自己的新理论，是科学家构建原子模型的主要思维方法。表示如下：

根据科学家的发现历程，教学设计的具体思路是：创设一定的情境让学生了解研究的历史背景，对要研究的问题产生兴趣。给学生展示历史上科学家做过的实验，让学生获得与当年研究同一问题的科学家获得相同的材料和信息，引导发现和思考同样的问题，让学生尝试问题的解决，体验科学家的思路历程。通过讨论，作出推测或结论。然后向学生展示当年研究同一问题的科学家的思维历程和研究结果，分析对比，使其产生强烈的情感体验。在此过程中，学生体验了科学家的思维活动，在获得相应的知识的同时，对于科学、科学家会有更深刻的认识，这对他们理解科学本质，提高科学素养，有重要意义。设计思路如下：

4 案例教学的课堂纪实

在教学中，我们选择了成绩无显著差异的两个班级进行试验。随机选择一个班为试验班，按照体验科学家的思维的教学设计进行教学；另一班为对照班，由教师按照教材内容介绍人类对原子结构的认识历史。并采用了课堂记录和课后测试等方式作为教学效果分析的依据。以下是按照设计思路的不同阶段整理的课堂纪实及学生对问题的反应记录。

4.1 卢瑟福原子模型的提出

4.1.1 创设情境，了解背景

这一阶段的设计旨在通过展示道尔顿的实心球原子模型向汤姆生枣糕原子模型的转变，让学生回顾人类对原子结构的早期认识，了解当时研究的历史背景，了解科学家的研究方法，激发学生研究学习动机和兴趣。

4.1.2展示历史实验，发现存在问题

旨在通过展示α粒子散射实验，让学生获取跟科学家一样的相关信息和事实，在此基础上激励和引导学生仔细观察、认真分析，发现存在的问题。

4.1.3 引导学生思考，尝试问题解决

学生通过对历史实验和事实的了解，基本获取了与当年的科学家们相似的相关资源和信息。这时教师要进行适当的引导，弥补学生与科学家的差别，再要求他们充分发挥主观能动性和想象力，通过自己的大脑思考思考问题，解决与科学家遇到的相同的科学问题。

4.1.4 对照科学家的思维历程，让学生产生情感体验

通过展示当年科学家的思维历程，让学生了解科学家的思维特点，并与自己的思维过程相比较，从而产生强烈的情感体验，帮助学生认识科学家与其自身的差异，深刻理解科学本质，并对科学研究产生强烈兴趣。

4.2 玻尔原子模型的提出

我们用同样的教学方法让学生体验了玻尔原子模型的建立。首先创设情境，与学生一起回忆物理知识，介绍古典电磁理论和原子光谱，讨论卢瑟福核式原子模型了解当电子绕核作圆周运动时，必然自动放出能量。随着原子能量的渐少，频率也逐步改变，所以发出的光谱是连续的。而电子由于能量的不断减少，最终会坠落到原子核上，原子必然是一个不稳定的体系。其次，展示实验史实：一是当时发现的各种元素的原子都是稳定的；二是氢原子光谱实验及其结果，发现原子光谱是不连续。这是用卢瑟福核式原子模型和古典电磁理论无法解释的，说明其中必定存在问题。再次，引导学生根据实验事实猜测，得出电子在原子核外的运动是在特定的轨道上的。最后，让学生对照科学家的思维历程，说明玻尔是怎样系统地研究光谱学，把普朗克的量子化概念引进卢瑟福的原子模型，提出了原子结构中量子化的轨道理论。并说明玻尔的原子模型也不是完美的，介绍电子云的概念。使学生进一步了解，科学知识是可以不断完善的，科学是一个不断进步、不断发展的过程。

5教学测评及结果分析

课堂教学结束后，给学生布置了五个开放式问题让学生完成。问题以本节内容为载体，侧重考查学生对科学本质的理解和认识。以下为测试结果：

分析测试结果，我们发现学生对知识的理解方面没有显著差异，但在理解科学本质方面有明显差异：如在回答关于科学方法的问题时，施教班学生有22人提到根据科学家们采用了经验类推建立模型的方法，而对照班只有9人提到。在回答对科学家的认识时，施教班有18人认为科学家的思维不神秘，而对照班只有7人这样回答。在回答科学理论的建立时，施教班有17人认为科学发现是后人在前人经验和理论的基础上的不断补充，是科学家们的共同成果，而对照班只有7人这样回答。

通过课堂记录、测试和课后访谈，我们得到如下结论：

(1)通过体验科学家思维的教学，学生普遍反映这种教学形式很新颖，也很有趣，不仅有效地激发了他们的思维，也体验到了当科学家的快乐。因此教学过程中，课堂气氛活跃，学生参与的积极性和热情极高，能进行广泛的交流和讨论。

(2)通过体验科学家思维的教学，学生不仅了解了人类对原子结构的认识历史，还体验到了科学家认识原子结构的具体过程，亲身感受了科学理论的形成过程，并认识到科学家认识原子结构的思维并不神秘，自己通过努力也可以成为科学家。

(3)通过体验科学家思维的教学，学生对科学本质的认识和理解更深刻，能认识到科学的动态发展和科学家在科学发现中的作用。

当然，我们也发现在进行课堂教学的过程中，有少部分同学反应冷淡，不能积极参与和认真思考，通过访谈得知，个别同学认为这些内容都是和考试无关的内容，没有必要花费时间去思考，只要应付了老师就行；个别同学认为这样的内容以前都是“教师讲，学生听”，很少有这种教学形式，不知该怎么做，有些不习惯。这些问题的存在也使我们意识到：教师在教学过程中，不仅要教知识，还要教意识。必须让学生明白，学习不止是为了考试。同时这种教学对教师的教学水平也提出了更高的要求，教师如何激发全体学生的学习兴趣，教学设计的问题的难易照顾到每一位学生，都是值得继续探讨的。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准(实验)[S]. 北京：人民教育出版社，2003，4:P1.

[2]赵匡华. 化学通史[M]. 北京：高等教育出版社，1990，5.

[3]《化学思想史》编写组. 化学思想史[M].长沙：湖南教育出版社，1986，9.

[4]张家治. 化学史教程[M]. 太原：山西教育出版社，2005,2(第二版).

[5](美)国家研究理事会著. 戢守志等译. 美国国家科学教育标准[M]. 科学技术文献出版社,1999.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者：张小钊　王伟群　庄　浩