从小学、初中、高中到大学乃至工作，大家都经常接触到论文吧，论文是一种综合性的文体，通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。为了让您在写论文时更加简单方便，以下是小编为大家整理的科学小论文，仅供参考，大家一起来看看吧。
科学小论文 篇1
【摘 要】
一天，吃饭时吃到豆芽，妈妈说豆芽是绿豆长成的，我觉得很不
可思议，一颗小小的绿豆能长成这么长长的、白白的豆芽?于是，我决定做一番实验。
【关键词】
绿豆 发芽 对比
【实验原因】
一天，在吃饭的时候，我家的餐桌上有一道菜是海带炒豆芽。妈妈说，这长长的豆芽是由小小的绿豆用水淋成的，而且还是在阳光照射不到的地方淋成的。我不太相信，第一：这小小的绿豆能长成长长的、白白的豆芽?第二：不是说植物生长少不了阳光吗，在阳光照不到的地方豆芽能长好吗?带着这两个疑惑，我开始了我的实验，我把两把绿豆分别放在两个杯子里，一个放在有阳光照射到的阳台上，一个放在没有阳光照射到的卫生间里。看看它们俩到底会出现什么不同的情况。
【实验过程】
准备材料：两个一次性透明杯子、一些干净的脱脂棉、两把绿豆、在杯子里接好自来水放置一晚备用
实验正式开始：我先拿来杯子，把干净的脱脂棉铺在杯子底部，把头天晚上备用的自来水拿来慢慢倒进杯子，让棉花把谁充分地吸进去(这是样豆子时刻都有充足的水分可以吸收)，然后把绿豆们均匀地撒在了棉花上，最后分别在两个杯子上标上了1号和2号，以便区分。我把1号放在了有阳光射到的阳台上，把2号放在了没有阳光找到的卫生间里，接下来的几天我就静观其变了。
第一天晚上睡觉前，我去观察了一下两个杯子的绿豆，发现他们好像喝了好多水，而且种皮下好像还有一点小小的突起，看样子，过不了多长时间，它们的小芽就要破皮而出了。于是，在接下来的几天我对它们进行了生长情况的记录，下面是我记录的两杯豆芽的生长情况。
绿豆发芽生长情况实验记录表(附实验实录)
时间1号（在阳光充足的阳台生长）2号（在没有阳光直射的卫生间生长）10月3日早上实验第一天，绿豆在水的滋润下生长，还看不出效果实验第一天，绿豆在水的滋润下生长，还看不出效果10月3日晚上个别绿豆的绿衣裂开了，出现了小芽胞绿豆的小芽胞没有长出，但芽胞处有突起10月4日早上绿豆全部长出小芽绿豆全部长出小芽10月4日晚上小根长长小根长长10月5日早上小根长长，根的底部出现紫色小根长长，生长正常10月5日傍晚很多豆芽的芽胚出现紫色，有个别芽胚长出绿色的叶子一部分芽胚也隐约出现淡淡的紫色，发紫的部分是裸露在空气中的部分10月6日中午很多豆芽芽胚的紫色加浓，很多芽胚长出了绿色的叶子豆芽继续长长，极个别的芽胚有很淡很淡的紫色，其余均为淡黄色，个别豆芽长出淡黄色的叶子10月7日中午根没有长长，但是叶子长得很快，而且颜色很绿，芽胚部分很紫，跟平常吃的豆芽大不一样根继续长长，叶子为淡黄色，整体颜色偏淡，几乎和餐桌上吃的豆芽一样
【结论】
通过5天的观察和记录，我发现绿豆确实能长成长长的、白白的豆芽来，但1实验杯里的豆芽跟我们平常吃的豆芽相差得太远了，芽胚紫紫的，叶子绿绿的，长长的，完全没有餐桌上吃的豆芽的影子;而2号实验杯里的豆芽呈淡黄色，叶子不长，根比较长，跟我们平常餐桌上吃的豆芽很相似。我成功地完成了这次实验，最后我得出的结论是阳光下的豆芽，它的叶子绿绿的，能进行光合作用，它不会仅仅停留在豆芽的阶段，以前我种植过绿豆，如果把它们种植在土里，它还能生根、发芽、开花、结果，到时候还能收获长满绿豆的绿豆荚;而平常我们吃的豆芽是绿豆在没有阳光直接照射到的情况下生长的。所以，同样的绿豆在不同的环境生长，会呈现出完全不同的生长状态。
科学小论文 篇2
“生活化、活动化、自主化、情感化”已经成为科学一个基本教学特点。新教材不再是教师教和学生学的惟一依据，而是越来越成为一种教学资源，为学生的学习提供范例。教师也不再是单纯地“教教材”，而是要“用教材教”，教师正成为教材的开发者和创造者。教师对教学目标的关注将更加全面，把儿童的主体发展作为出发点和归宿，更重要的是把科学课程的总目标落实到每一节课之中来因此，科学课的教学必需真正贴近自然、贴近经验、贴近生活、充满生命的活力，
那么，如何上好小学科学课？以下谈谈在教学中的几点体会。
一、在丰富多彩的活动中激发学习兴趣
兴趣是学习的最好老师和最大的动力。丰富多彩的活动是小学生最喜爱的学习方式。为激发学生学习科学的兴趣，体验科学课程学习的特点，开展丰富多彩的活动，引领孩子步入科学学习殿堂。
教师要准确把握实验教材所体现的几点基本思想，注意学生的学习过程，将教学建立在学生的兴趣，教师要努力建立新的教学方式。教学内容应充分利用学生的生活经验和现实的实例，根据本节课的教学内容，师生共同创设一个生动的、有趣的、形象的，而又能引导学生主动参与的学习情境。创设的情境必须具有吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣的功能，更重要的是情境中要充满有意义的、富有挑战性的自然科学问题。教学《动物与环境》一课时，我首先让学生们自己扮演小浣熊和爸爸，妈妈无家可归、到处流浪躲藏的情景；紧接着，通过放录像，让孩子们看到乱捕乱猎、乱砍滥伐，野生动物纷纷倒下，学生们开始还议论纷纷，到最后全部默默无声。见此情景，我对学生们说：“这一切是由于人类不善待我们的‘朋友’造成的，我们只有一个地球，地球不能只有人类，我们、动物还有植物都生活在一个共同的大家园里。”在不知不觉中，既提高了孩子们学习的积极性，又知道了要爱护环境，保护动物，关爱他人。如有段时间，三年级的学生对玩纸飞机成风，可多数人的纸飞机却飞不高，飞不远，热情与日俱减，这时就需要帮助学生找到其中的原因，此时，我们恰好学习《纸飞翼》这一课，我给学生介绍了纸飞翼的常识，让学生亲自去体验如何让纸飞机飞得又高又远。学生们参与积极性非常高。通过实践，每人手中的纸飞机试飞时，多数人眉飞色舞，热情高涨，因为他们既能玩得痛快，又能得到一些科学知识，一举两得。
二、师生互动、合作使课堂更精彩
新课程和新教材对教师角色的专业化提出了更高的要求，并且强调教师是学生学习的促进者、合作者、参与者和引导者。教师在教学过程中应与学生积极互动，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在学生的探究性学习中，教师应该成为学生的亲密合作者，还应作到由“指导者”向“促进者”转变，要变“给学生压力”为“给学生动力”，由“权威”向“非权威”转变。在教学中，个别学习、同桌交流、小组合作、组织交流、全班交流等都是新课程中经常采用的课堂教学组织形式，这些组织形式就是为学生创设了合作交流的时间，教师要设计出活生生的、丰富多彩的课来。将课堂变成展示、交流的舞台，让学生把课下研究的成果在课上充分的展示、交流，使课堂更精彩．可以说这样是一种最优方法。
三、注重和加强实验，培养学生的科学探究能力
新的科学课程标准强调“科学学习要以探究为核心”、“让探究成为科学学习的主要方式”。无疑，实验是学科学的最有效的手段。动手实验可以激发学生爱科学的兴趣，有效地帮助学生发展智力，提高学生科学素质。但是任何一个实验不是让学生随便动手做一做，看一看，说一说就行了，还需从中培养学生严谨科学的态度。实验时要做到：
（１）明确目的。每次实验前都要让学生明确实验目的。说的白一点，就是让他们明白为了研究什么做这个实验。
（２）设计实验。此环节是重中之重，因为做实验每个学生都喜欢，但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动，做了这一步不知下一步该做什么，颠倒操作过程，少做漏做，导致实验失败，所以在实验前就要设计好实验。设计实验的过程，要靠学生的猜想，学生会有很多创造性的想法和做法，这正是培养学生创新精神和实践能力的良好契机。
（３）明确任务。在做实验时，教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察。一是用眼，科学地看，时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方，每一步细小的变化。另外还可以直接给学生出示实验记录表，让学生边做边认真填写。这就是科学地听，科学地做，它能帮助学生更全面地感知事物。
（４）明确结果。从现象到分析比较、得出实验结论。
（５）应用结论。学科学，关键是要用科学，如在教完＂磁铁的力量＂这一课后，我设计了生活中的一个小例子“巧取缝衣针”，让学生把自己学到的知识用到生活中去，这样，不仅联系了生活实际，还培养了学生学科学、爱科学的兴趣。这时，再让学生把课堂延伸到课外，找出生活中利用磁铁的例子，也为后面学习“磁的应用”作了铺垫。
所以，注重学生科学探究的过程，即通过“动手做实验”来进行，通过提出问题，猜想与假设，验证问题，解决问题这样一次次实实在在的科学探究过程，会逐步培养学生的科学探究能力，使学生真正地爱科学、学科学、用科学。
四、运用当地资源，让学生感知、体验
在学习《观察身体》时，教师首先让同桌同学互相观察对方的身体，了解身体由几部分组成，各部分是什么样的，并把观察到的画下来，在对身体的外形有一定的了解之后，再让孩子摸摸自己，发现身体里还有什么，比如找心脏的的位置，找肋骨，并数数肋骨有几根。在学习《植物的一生》时，教师又让孩子在观察种子的基础上，分小组亲自种植，在种植的过程中进行观察、记录，并为植物的每个生长时期画像。在这游戏，观察、实验、记录、制作、画画等多种活动中，孩子不仅仅亲身体验了一次次科学发现，科学探究，科学创造，而且还有了极高的兴趣。
在教学《青蛙》一课时，为了让学生弄清青蛙是怎么跳跃、游泳的，教师就可自制课件，向学生播放青蛙跳跃、游泳时的慢动作画面，让学生与实物进行对比观察，以让他们了解青蛙是怎样运动的。学生们一会儿低头看看桌上水槽中的青蛙，一会儿抬头看看电脑播放的青蛙跳跃、游泳的慢动作画面。不一会儿，学生们就纷纷举手请求汇报观察结果。通过这种教学手段，学生们很快完成了教材上要求完成的观察任务。
五、赏识教育更使学生学会学习
在课堂上，我总是鼓励学生上台发表自己的意见，并且用不同的方式进行表达。如学习《植物的根和茎》一课时，在完成猜想“根有吸收水分的作用”后，我鼓励学生自己设计实验。此时学生思维积极，设计方案也层出不穷，有的学生干脆走上讲台，像个小老师一样在黑板上写写画画。台下的同学听得很认真，不时提出自己的不同看法，对设计得好，讲得精彩的，还自发地报以热烈的掌声。我想这样的课堂效果比一味的说教来的优势吧。
在平时教学中，教师要做有心人，细心观察每一个学生，善于挖掘每一位学生的优势潜能，用心走进学生的心里，对一些学习困难的或甘于自暴自弃的学生，要坚持以鼓励、表扬为主的评价方式，对学生的每一点进步，都要给予充分的肯定和欣赏，保护学生的自尊，重树学生的自信，逐步培养学生的成功心理，形成学生自我学习、自我教育的内部动力机制，形成一个良性循环，课堂里每个人都是平等的，给孩子一些权利，让他们自己学会选择；课堂上学习是快乐的，给孩子一些机会，让他们自己去体验和感悟；课堂中是充满挑战的，给孩子一点点困难，让他们自己去尝试解决；课堂外是不断延伸的，给孩子一些时间和空间，让他们自己去探索！给孩子每次成功的机会，就是给自己最成功的、最大的机遇！
总之，课程标准给我们留下了广阔的创造空间，从学生的年龄特征和认知规律出发，对教材进行深入挖掘，就能做到对新教材的最有效的使用。
科学小论文 篇3
爱因斯坦认为存在着一个独立的、外在的、客观的实在世界，这个世界不以人的意志为转移。终其一生，爱因斯坦追求的都是对自然界秩序和规律的理性理解。这种执着的追求最终成为一种深挚的信仰，爱因斯坦称之为“宇宙宗教感情”。在这种信念的影响下，爱因斯坦最终转向了科学理性论。下面我们就来具体分析爱因斯坦哲学思想的发展历程。
1．从朴素的唯物主义到“宇宙宗教感情”
爱因斯坦的哲学思想集众家之所长，早期曾受到休谟、康德、斯宾诺莎、马赫、亥姆霍茨、彭加勒等哲学家和自然科学家的影响。其中，马赫对爱因斯坦早期哲学思想形成所起的作用是不容忽视的，有的人甚至认为爱因斯坦早期的哲学思想就是马赫哲学。但实际上爱因斯坦接触到马赫哲学后，并不是不加选择地全盘接受，而是抛弃了其中的唯心主义成分，接受了经验论。那么，是什么原因促使爱因斯坦形成唯物主义观点呢？
当爱因斯坦还是个四五岁的小孩的时候，他的父亲给了他一个罗盘，这只罗盘深深震动了爱因斯坦，让他第一次对世界感到了惊奇。爱因斯坦思考，一定有什么东西深深地隐藏在事物后面。事实上，隐藏在事物后面的正是是看不见的规律，幼年时期的爱因斯坦第一次对现象背后的规律有了模糊的印象。
青少年时期，通过阅读一些通俗科学书籍，爱因斯坦很快相信，《圣经》里面的许多故事是不可能会真实发生的。爱因斯坦少年的宗教天堂就这样失去了，他意识到世界不是《圣经》上描述的那样，所谓的天堂可能并不存在。爱因斯坦认识到在我们自身之外还有一个巨大的世界，这个世界以自己独有的形式存在着，横亘在人类面前的这个世界就像是一个永恒的谜，但人类可以依靠观察和思维来感知它——至少可以部分地来感知。于是，爱因斯坦在这个时期就树立了朴素的唯物主义信念，从此再也没有发生动摇。
从少年时期就形成的唯物主义信念伴随了爱因斯坦一生。不可否认，爱因斯坦在一些场合也使用了“神”和“上帝”等字眼，但我们应该看到，爱因斯坦所说的“神”，绝不是大众所认为的真正宗教意义上的“神”，而是斯宾诺莎的与自然等同的泛神论之“神”。
爱因斯坦非常欣赏斯宾诺莎的人生观和处世态度，并以他为榜样。斯宾诺莎是一位泛神论哲学家，他一生思想自由，品德高尚，个人生活经历却十分坎坷。斯宾诺莎认为神是一个有广延的东西，同时认为只存在一种广延实体，他称之为自然界。在斯宾诺莎看来，上帝与自然是等同的，他提出“对上帝的理智的爱”，这成为爱因斯坦生活的最高目标和科学探索的强大动力。
“对上帝的理智的爱”，即追求对自然界秩序和规律的理性理解。爱因斯坦认为，思维的对象是自然的奥秘而不是人格化的上帝；思维的内容是宇宙的合理性而不是上帝的神圣性。爱因斯坦汲取了斯宾诺莎泛神论的思想，并进一步升华为一种宇宙宗教的信仰，即“关于世界的合理性或者可理解性的信念”：“我认为人类世界的可理解性（如果允许我们这样讲的话）是一个奇迹，或者是一个永恒的神秘”在爱因斯坦看来，科学就是以宇宙宗教的信仰（信念）和感情为基础的。他说：相信世界在本质上是合理的和可知的，这一信念是建筑在宗教感情上的。
在爱因斯坦看来，宇宙宗教感情是一种最高的宗教感情，拥有这种宗教感情的人常常被大众看成是无神论者或是圣人。在他眼里，德谟克利特、斯宾诺莎、开普勒和牛顿都是有着强烈宇宙宗教感情的科学家。
爱因斯坦认为宇宙宗教感情的纯粹形式是难以找到的：没有拟人化的上帝概念，没有固定的教条，所以让人很难理解。真正具有宇宙宗教感情的科学家表现出来的是一种对自然规律的和谐所感到的狂喜和惊奇，这种和谐表达出了一种极为高超的理性，对这种理性的追求和强烈想要了解这种理性的愿望构成了一种深挚的感情。这种感情成为这些科学家生活和工作的指导原则，同时也作为他们进行科学研究的最强有力和最高尚的动机，促使他们献身于那种远离直接现实生活的工作。
从根本上来说，爱因斯坦的宇宙宗教感情与他的唯物主义信念是一致的。正是秉持着坚定的唯物主义信念，爱因斯坦才对宇宙自有的规律产生惊奇。从某种意义上说，爱因斯坦的宗教信仰就是对整个宇宙规律的热爱和追寻，他的一生都在为寻找宇宙的奥秘而奋斗。
与此相似的是，作为牛顿科学研究动力的那种对于神的虔诚信仰无疑也是一种诚挚的宗教感情，促使他通过科学研究来寻找宇宙的规律，从而揭开神的奥秘。从本质上来看，牛顿对神的崇拜与爱因斯坦的宇宙宗教感情是一致的，都是强烈想要了解自然界的理性，并且都对这种理性抱以谦恭的态度。只是，牛顿给这种理性的来源冠以神的名义，而爱因斯坦却自始至终认为，这种理性不具有纯粹的形式。
2．从怀疑的经验论到科学理性论
1938年，爱因斯坦给兰佐斯的一封信中有这样一段话：“从有点像马赫的那种怀疑的经验论出发，经过引力问题，我转变成为一个信仰理性论的人，也就是说，成为一个到数学的简单性中去寻求真理的唯一可靠源泉的人”。爱因斯坦早期对马赫极为推崇。在悼念马赫的文章中爱因斯坦对他评价很高，其中着重提到了两个观点：
第一，概念和规则是经验材料归纳和排列的结果。
按照马赫的观点，科学就是一种用我们已知的观点和方法，把实际的感觉经验加以比较和排列的结果。从这个结果中产生的抽象概念和规律是这样来确定的：概念和规律组成一个排列的纲目，那些经验材料就可以在这个纲目中可靠又清楚地排列起来。
这就像绘制一份图表，先把表格中的每个项目按照一定的顺序排列，然后把具体的内容填进去，形成一份结构清晰，内容完整的图表。这个图表要求要能够准确体现所要描述的材料内容，所以项目的拟定，排列顺序的选择就不是随意的，而是要根据材料的内容来形成最佳组合，这和概念和规律的确定是一样的。
与马赫观点相似的是，爱因斯坦也认为经验事实是理论原理的来源。在普鲁士科学院的就职讲话中，爱因斯坦在开始就提到理论物理学和实验物理学两个物理学领域，并且认为理论家的方法在于应用那些作为基础的普遍假设或者“原理”，从而导出结论。于是工作就分为两部分，首先发现原理，然后从这些原理推导出结论。其中，对于第一步原理的发现，爱因斯坦是这么说的：“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征，由此探求自然界的普遍原理”；“归纳的物理学向演绎的物理学提出问题，反过来，演绎的物理学也向归纳的物理学提出问题。”也就是说，爱因斯坦认为原理是来源于经验事实的，后面提到的“归纳的物理学”对应的是前面的“理论物理学”，而这正是他研究的领域。也就是说，理论的原理是从经验事实中归纳出来的，这种认识论的方法带有明显的马赫认识论的成分。
第二，概念是可变的。
马赫认为概念是会发生“嬗变”的，没有绝对的永远有效的观点，精确的观察和巧妙的本能是科学家完全可以信赖的导师，只要他们的概念显得是不适用的，这些概念就会最好地和最快地被事实改正过来5。爱因斯坦认为，“物理学是从概念上掌握实在的一种努力”，“然而为了科学，就必须反反复复地批判这些基本概念，以免我们会不自觉地受它们支配”。相对论的产生修改了空间和时间学说以及力学中的某些概念。为了说明概念不是不可改变的，爱因斯坦提出了概念发展的三种情况：如果它们不能被证明为充分合法，它们就将被抛弃；如果它们同所给定的东西之间的对应过于松懈，它们就将被修改；如果能建立一个新的、由于无论哪种理由都被认为是优越的体系，那么这些概念就会被别的概念所代替。这也就是说概念在发展过程中有三种情况，被抛弃、被修改和被代替。相对论对力学中某些概念的修改就是三种情况中的第二种，而被代替的概念也有很多，著名的“光的波粒二象性”的提出就代替了原来的光的波动性和光的粒子性理论，这是目前为止最优越的解释光的性质的理论。所谓“充分合法”，“对应松懈”和“优越”，判断的标准其实就是概念和事实的对应程度，与事实更接近的概念就被认为是更优越的。这和马赫的观点是一致的。
广义相对论的完成对爱因斯坦的哲学观转变具有决定性的作用。在悼念马赫后的第二年，也就是1917年，广义相对论刚刚完成不久，爱因斯坦在给贝索的信中是这样评价马赫的：“至于马赫那批小马，我并不骂它；你会全明白，对此我是怎样想的。但是，它不可能创造出什么有生命的东西，而只能扑灭有害的虫豸。”爱因斯坦清楚认识到，马赫哲学在创新上的能力是薄弱的，但他也承认马赫哲学对理论体系的批判作用。
著名自然科学史家许良英先生在他的研究中指出，爱因斯坦的哲学思想在早期就已经有了理性论的思想，并举了五例加以说明。我认为这五例已经是很好的证明，现简述如下几点。
第一，爱因斯坦在《自述》中提到，失去宗教天堂后，他开始思考“在我们之外又一个巨大的世界，它离开我们人类而独立存在，它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜，然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的。 从思想上掌握这个在个人以外的世界，总是作为一个最高目标而有意无意地浮现在我的心目中。”，这种信念和感受和经验论是格格不入的，是理性论者所特有的。
第二，1901年4月，爱因斯坦给格罗斯曼的信中表达了他对探索自然界统一性的乐趣。而相信自然界的内在统一性存在并且是可以认识的，这是理性论最基本的信念。
第三，在1905年狭义相对论论文中，追求统一性和对称性，赋予两个原理以公设的地位，这也体现了理性论的思想。
第四，1906年，当考夫曼宣称他的实验结果与爱因斯坦关于电子运动的假设不相容时，爱因斯坦并没有动摇，还是相信自己的理论是正确的。这表明爱因斯坦否认实验在认识论上的优先权，更不用说感觉经验的优先权了。
第五，在关于原子和分子实在性的争论中，爱因斯坦始终坚持实在论的立场。从这五个例子我们可以很清楚地看到，爱因斯坦早期的哲学思想中确实已经有了理性论的思想，但这个时候还没有形成一个完整的体系，只是在涉及到与物理学直接相关的问题时才会表现得比较明显。所以，爱因斯坦后来转变为一个信仰理性论的人，并不是突然和偶然的，而是一个在科学探索中长期积累的结果。
在这个转变过程中，普朗克的理性论的实在论、斯宾诺莎对上帝的理性理解、陀思妥耶夫斯基理性论的诗体，还有毕达哥拉斯、伽利略、牛顿、笛卡尔、莱布尼茨、休谟、康德、彭加勒等人的思想对他的理性论的形成都有很大影响。
爱因斯坦的理性论与前人的理性论最大的区别在于，他并不认为理性是科学知识的唯一源泉，同样，他也不认为经验是科学知识的唯一来源，而是把两者结合起来，在传统的理性论和经验论之间开辟了一条“交叉地带”，我们可以称之为科学理性论。
参考资料：
[1][美]阿尔伯特·爱因斯坦着:《爱因斯坦文集》（增补本）第一卷,许良英,李宝恒,赵中立,范岱年编译.商务印书馆,2009年第2版.
[2]朱亚宗着.《伟大的探索者——爱因斯坦》,人民出版社,1985年第1版.
科学小论文 篇4
1、远程教育资源与学科课程整合概念
所谓整合就是综合、融合、集成、成为整体、一体化。远程教育资源与课程资源整合的基本思想是指在课堂教学中把远程教育提供的资源与课程资源有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型教学方式。远程教育资源的应用要达到一个目的：全面提升教育质量；解决三个问题：解决“不足、不高、不通”的问题。即教师数量不足、教学水平不高、农村条件艰苦信息闭塞交通不便。
整合是有机的融合，不是简单的“拼合”。是在体现学科教学特点，改革传统教学的基础上将远程教育资源与学科资源紧密地结合起来，将远程教育资源信息和技术溶入到课程教学过程与方法的各个环节。包括：理论的整合；思维的、知识的整合；方法的整合；资源的整合；是教的整合、学的整合，也是教与学的整合。他充分体现了以学生的能力发展为宗旨、以学科教学水平及教师专业水平提高为根本。
2、远程教育资源与学科课程整合的方式
①整合课堂导入资源和情境体验资源
导入资源：远程教育资源为我们提供了许多颇具趣味性、针对性和实用性的课题导入信息，有了它，我们无需再用干瘪无味的语言文字来导入，只要将“教学资源”栏内形象生动的图片、动画材料和丰富多彩的视频资源进行有的放矢的选择、剪切、组合，就能创造出课堂导入的最佳素材。例如，在短小视频作为课堂的导入材料，就激起了全班学生求知的欲望。
情境体验资源。情境体验包括情感体验、环境体验、原理演示体验和实验体验等。让学生在教学中身临其境地体验知识，是帮助学生理解，加深学生印象的有效方法。我们可以从远教资源中的学科“教学资源”栏内精选出大量的情景体验材料，如物理、化学中的原理演示及实验演示资源等都是学生情景体验的重要素材，只要我们把这些资源和学生的实际互动整合在一起，就会让课堂教学事半功倍。
②整合教学重点、难点资源
根据现代教育理念的要求，教师突破教学重难点，应该辅以多种教具、媒体，通过疏导点拨、巧设疑问、参与讨论等多种方式来实现，以体现学生在教学过程中的参与、合作、探究和创新。远程教育资源中的“教案示例”、“媒体展示”和“示范课例”等栏目，提供了许多学科教学重难点的突破资源，只要把它们充分整合于课堂教学，就能让重难点的突破左右逢源。如“教案示例”有关教学重难点的确定及突破方法值得我们借鉴；“媒体展示”常常把教学重难点所涉的具体内容用图表、动画、实验和问题等方式展示出来，需要我们去精选；“示范课例”内的课堂实录和教师讲评，对我们总结教学艺术、改进教学方法和掌握重难点突破技巧大有裨益。
③整合学生活动资源
课堂练习、研讨活动和课外拓展是学生学习的重要环节、是学生学习活动的重要资源，丰富的远程教育资源为这一环节的繁荣带来了无限生机与活力。作为农村教师，以前都曾因为资源的缺乏和烦琐的抄写而一筹莫展，现在，教师在有关习题、研讨、拓展资源的栏目内能很快通过精选、组合、补充，把它们有机地整合于课堂，不仅减轻了教师的负担，让学生受益无穷，而且有利于创新课堂教学，提高课堂效率。
④整合远教资源与Internet教学资源
远教资源的自身不足，如小学数学，我们用的是西师版，而远程教育接收的是以人教版为主，给学科资源利用带了一定的难度。Internet 网上有丰富的学科资源，如：12999数学网站。可以弥补远教资源的不足，教师从网络上寻找的教育资源和远教资源进行整合，可相互补充，发挥最大的教学效益。
古语说：“千里之行、始于足下”，我们的远程教育之旅才迈出了探索性的一步，还处于起步阶段，但我们有良好的愿望。我们相信，只要我们立足于学校和师生的实际，整合、创新运用远教资源，就一定能让远程资源在穷乡僻壤的四、第四个时期（2001～至今）这一时期，较完善的科学教材教法体系开始形成，新的科学教材处于实验阶段。2001年初，国家教育部开始组织编写新的《国家小学科学课程标准》。根据新的课程标准，学科的名称由原来的“自然”改为“科学”。这一改动不仅反映了教学内容上的扩展，从以自然现象、事物为主拓展到整个自然科学领域，包括与自然科学有关的人文精神、价值观以及科学技术与社会的关系（ＳＴＳ）等等，而且还包含了科学探究的方法与过程。2001年全国《科学》课改实验区38个，2003年在对实验教材进行修订后全国实验区增加至380个，学生人数达1/3；2004～2005年将进入课改推广阶段，2004年学生人数要达2/3，2005年人数将达100%。作为这次《科学》课改的指南———《国家小学科学课程标准》（以下简称《标准》），从培养全体小学生的科学素养，进而促进全民科学素养提升的良好愿望出发，在结构、内容、体例、表述等方面都作了一些探索和革新，其主要特点如下：一是与时俱进。《标准》十分重视在时代发展、科技进步、教育改革的大背景下，确定学科定位，提出“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”。这一提法既体现了当前知识经济初现端倪，以信息技术为标志的.现代科技高速发展，对生活在这样时代的人所必须具有的科学素养的高度关注，又体现了以创新精神与实践能力为核心的素质教育对学校教育的全面性要求，即不但要让学生学习基本知识与技能，更要全面发展包括情感、态度、价值观、方法、能力等方面的整体素质，真正体现了“与时俱进”。二是高瞻远瞩。《标准》是集美国、英国、澳大利亚、新西兰、日本、加拿大、俄罗斯、香港、台湾等国家与地区的科学课程标准与教材和我国历年来的教学大纲与教材之大成，再结合我国小学科学教育的实际，提出了“科学学习要以探究为核心”、“科学课程应具有开放性”、“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”等基本理念与课改思路。这使得本学科的改革起点高、定位远，可谓“高瞻远瞩”。三是系统完善。《标准》系统地给出了小学科学课程的课改理念、课程目标、内容标准、教学建议、课堂教学实施与评价、课程资源的开发与利用、教材编写的思路与设计原则、教师的专业要求与队伍建设、科学教学活动的类型与设计、科学教室的设置等内容，为科学教师有效实施小学科学教育提供了依据。四是灵活变通。作为课程标准，既要给教材编写者与教师正确的目标与具体内容要求，使他们知道通过该学科的教学，学生必须达到什么目标，但又不能把实现目标的过程与方法定得过死，束缚了他们的创造性。《标准》对目标，以学生为第一人称，讲述他们通过学习必须学会或达到的程度；对过程，则以建构的方式既给教师如何实现目标提供启示或范例，又允许教师开发与创造更有效的实施方法与途径，倡导教师“‘用教材教’而不是‘教教材’”，从而使教师能灵活变通的去实施《标准》。目前，《科学》教材已有多种版本。除了教科版、苏教版和河北版已经投放实验区，还有海淀版，青岛版通过了审定，湖南、广东、湖北、河南也都正在积极筹备推出新的教材。新的《科学》教材都紧扣《标准》，各具特色。概括起来新教材主要有如下特点：第一，在指导思想上，体现了活动性、过程性、主动性和发展性。新教材更多地关注学习者本人，强调学习的过程。教材通过设计系列活动（如实验、讨论和一些小栏目）让学生去亲身经历（教科版为了引起小学生情感上的共鸣，还特意采用了一些小学生自己的设计和习作），充分发挥学生的主动性去认识自然和社会，从而实现学生的全面发展。第二，在内容选择上，体现了基础性、综合性、实用性和时代性。新教材精选了学生终身学习必备的基础知识和技能，并特别注重从学生的现有经验出发，从儿童身边的自然事物和现象中选取内容，便于他们以生活经验和周围环境为基础进行探究活动。不仅如此，在内容上还强调科学与社会的关系，增加了反映科学技术发展中的新成果、新话题和社会生活中人们共同关注与亟待解决的问题，使学生从科学课程的学习中增强社会责任感并真实地感受和体验科学的本质及科学、技术和社会之间的关系。第三，在内容组织上，体现了探究性、整合性和逻辑性。新教材以学生的自主探究为主线，把科学知识的学习贯穿在学生的探究活动之中，以整合方式打通了各学科的人为界限，建构了以学生活动为主的整体框架，将内容上有联系的活动组成一个教学单元，全面体现大单元综合的编排思想，而且结构设计由浅入深，循序渐进，适应了学生的年龄和心理特点，逻辑性强。这种形式的编排有助于学生认知能力、探究能力的发展和态度、情感、价值观的培养。第四，在呈现方式上，体现了多样性、趣味性和启发性。打开一本本新教材，可以发现，几乎册册形式多样，活泼可爱（出现了以童话、诗歌、谜语等形式来表达科学内容）。教材印刷精美，图文清晰，色彩艳丽，文字优美， 导语生动，富有启发性和趣味性，对小学生具有吸引力。总之，这次科学课改的方向是正确的，它将极大地完善我国小学科学课程的教材教法体系。我们有理由相信，我国小学科学课程的发展前景一片光明。 [1]碧水蓝天下更加枝繁叶茂、生机盎然。
科学小论文 篇5
摘要：生成性教学在科学课堂中的应用是一种突破，它能促进学生的探究能力从滋生到成熟的发展进程。在生成性教学中，关键在“活动—体验”的基础上发挥动态生成的作用，即教师在教学过程中，引导学生自主发挥、自主思考、自主获取教师与学生之间交流的经验、科学知识，使课堂在对话中生成，在生成中引导，在引导中感悟，最终促进学生实现认知水平的提升、探究能力的提高和科学素养的完善发展。
关键词：科学 课堂教学 生成 动态 探索
叶澜教授曾经指出：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”。新课程标准所倡导的学生学习方式是自主的、合作的、探究的，以学生的自主学习为基础，以合作学习为途径，以探究学习为目的新型教学模式，成为课堂动态生成的沃土，这些“生成”演绎着课堂的精彩，更充分体现了学生学习的主体性，从而激发了学习的积极性。课堂教学不再是教师按照预设的教学方案机械、僵化地传授知识的线性的过程，而应是根据学生学习的实际需要，不断调整，动态发展的过程。课堂因生成而出彩，课堂因生成而充满生机。
关注课堂教学的生成性，决不意味着“预设”已不再重要。恰恰相反，课堂教学生成机制的高效发挥，正有赖于科学预设的充分和周到。充分的“预设”不仅与“生成”不相矛盾，而且高度统一，相辅相成。“预设”不为别的，正是为了更有效的生成。科学的“预设”应当也包含了对课堂生成前景的估计。
[案例]：
这是我自己在今年执教的一堂课，内容是小学科学四年级（上册）《空气的性质》。我按照预设好的教学设计流程进行教学。在做“喷气气球充气量的多少与它跑的距离是否有关？”的实验时，第一个气球是按照预设向前前进的，然而第二个气球在实验时却出现了状况，它在原地动了动，最后是往长气球中间缩了，没有按照原计划向前进，而且连续几次都是这种状况。这种情况与我设计的相差很大，但是我并没有放弃让学生时刻养成留意各种现象的习惯，我接着就提问学生为什么会出现这种情况，你们能找出其中的原因吗？学生们是大眼瞪小眼，东张西望后没有人举手。我就说：“请同学们再看一遍，发现这次与第一次的情况有什么区别，然后思考为什么会出现往中间缩的情况？”通过再次实验，有些同学找到了它们之间的区别，就是第一次气球打气时，气球前后粗细是差不多的，而后来几次气球都是中间特别大，前后不一样粗细，但是还是不能回答为什么会往中间缩。这时候我就给学生讲这其中的原因了：是因为气球本身的材料有弹性，当中间特别大时，中间部分的收缩力就小，而两端的收缩力较大，导致了气球往中间缩了，而不向前去。最后，我又找了好几个气球，直到充气后前后差不多大小才进行实验。结果当然按照预设的那样：充气多的气球跑得远，充气少的气球跑得近。课堂在经历了一些插曲后终于回到了正途。
[反思]：
传统的课堂教学成功的一个重要因素是教师有充分的预设，然后通过自己丰富的教学经验和教学机智来引导学生进入自己的预设，从而达到顺利完成教学任务的目的。同样我们现在的科学教师包括我自己，为完成一堂成功的课堂教学，同样是在课前进行精心的酝酿，每一个环节都考虑的十分周到，无非也是在做更为精细的预设。我能够深刻理解课堂教学预设的重要性，但课堂教学是千变万化的，再好的预设也不可能预见课堂上可能出现的所有情况，更多的时候我们都会突然遭遇。并且是和预设相距甚远的生成。在这种情况下就要我们教师依靠自身的机智和文化科学底蕴来把这个课堂生成处理成锦上添花，取得意想不到的效果。在今后的课堂教学中，生成还是会不断地涌现，那么我们要怎样地来处理这些生成呢？我想从下面几点来尝试：新课程背景下的课堂教学是一个动态生成的过程，也是教师生成新的实践智慧的立足点。
１、捕捉亮点，让“花絮”在课堂中绽放。新课程提倡的课堂是一个绿色的生态环境，在课堂中，学生要有思考的自由，更要有说话的权利。在学生的小脑袋中，总有着大人觉得不可思议的“奇思妙想”，在课堂中，他们也会浮想翩翩，令教师措手不及。课堂中，教师要鼓励学生的“奇思妙想”，善待学生的“奇谈怪论”，面对学生突如其来的、个性化的理解，应巧妙地将“生成”与“预设”融合起来，现场捕捉，启迪智慧，使学生在与学生、学生与教师的思维碰撞中领悟科学真谛，形成一定的创新能力。
2、聆听稚音，让“意外”在课堂中争鸣。课堂是教师与学生生命体验的交流场，倾听是师生之间内心世界的呼应。教师要学会倾听，因为倾听意味着理解、尊重，一味着接纳、期待，意味着分担痛苦、分享快乐。它的意义远不是给孩子一个表达的机会，它或许带来的是早已失落的人格尊严，点燃的或许是即将熄灭的思维火花，扬起的或许是尘封已久的信念追求。学会耐心倾听，就能获取来自孩子的一切信息，学会耐心倾听，就会发现学生在制造一个个的“意外”，它或许会打乱教学的节奏，而正是这一个个的“意外”，许多不曾预约的精彩不期而至，课堂也呈现出“百家争鸣”的精彩。这样的课堂，教师与学生都能够彼此享受到尊重的幸福，交流的幸福，思索的幸福，成长的幸福。
一堂普通的科学课，让我体验到了理想与现实的差距，也深深感受到了预设与生成的重要。“映阶碧草自春色”--台阶上的小草虽然不起眼，但诗人用心灵发现了它的生命价值，发现了每一个生命独特的春情、春意。如果，我们每一位教师都能像这位诗人一样，用自己的慧眼去捕捉课堂中的每一朵浪花，每一抹亮色，让他们自由畅谈个人真实的想法，使课堂在对话中生成，在生成中引导，在引导中感悟，那么我们的课堂也将在生成中绽放生命的旋律，课堂也会萌发个性化的气息，听到学生灵动的表达。这样的课堂，一定会时时精彩的！我们也会在课堂中找到作为一名教师的幸福。
科学小论文 篇6
摘要：人类与自然相互联系、相互作用，共同构成了一个生生不息的有机整体。自然生态系统和科学技术作为人类生存及发展的两大主题，对人类世界的存续起着至关重要的作用。自然先于人类而存在，但人类的活动在某些方面改变了自然发展的过程。工业革命后，科学技术的迅猛发展，人类加快了发展的脚步。一、生态文明和科学技术的冲突
(一)生态文明与科学技术的关系
从马克思主义生态观念的理论研究出发，随着科学技术的日益发展，人类社会的生态问题越来越呈现多样化的姿态。科学技术的异化造成了人们心态的变化，人们只能看到眼前的发展利益，而忽视了对于资源消耗、环境破坏造成的恶劣影响。科学技术并不是生态问题产生的唯一原因，但是科学技术所带来的消极影响却是我们不容忽视的。生态危机是人与自然、人与人之间矛盾作用下的产物，相对与资本主义社会，人类文明虽然达到了更高的层次，但是环境问题始终是困扰着人类社会发展的重要原因。
(二)生态文明对科学技术发展的现实要求
科学技术的发展是一把双刃剑，我们在享受科学技术成果的时候，也在承受着科学技术异化的产物。2015年，柴静的一部《穹顶之下》以真实的数据呈现了雾霾对于人类社会造成的恶劣影响，究其根源是科学技术发展下人类社会对于环境的肆意破坏。生态环境建设刻不容缓，以生态辩证法的角度来看，从单一现代性走向多元现代性是现代性自我否定的结果，也是构建生态文明的必然要求。在全球化发展的今天，不同的生态参与主体产生了不同的环境问题，由环境问题衍生的道德问题、健康卫生问题等呈现了多种的问题形态。环境的保护已经成为了关系到我们生存发展的主要问题。尊重自然资源的保护，以科学的理念和健康的生活模式作为指导，在生态文明建设的模式下，保留我们最为传统的民族文化，为子孙后代留下一片可以生存的空间。
二、科学技术与生态文明建设的协调发展途径
(一)创新驱动与生态文明建设的统一
科学技术与生态文明建设都是社会主义建设的必然选择，科学技术的创新驱动是促进生态文明建设的重要动力。通过科学技术的有效指导实现对社会生产力水平的有效提升，咱满足生产生活的基础上，通过创新实践带来更多的生产力发展的可能。在激烈的国际竞争环境下，将科学技术作为提升我国社会生产力和综合竞争力的和总要因素，在保障生态文明建设的总体发展方向的基础上，实现对我国利益的维护。科学技术创新是在继承和发展的基础上实现的，对于传统的生产经验和技术特色我们更应该继承和发扬，不断的挖掘技术创新点，在总体规划和部署的基础上，推动科学技术创新的稳步发展。同时科学技术创新应该善于学习和借鉴，通过对国外先进的技术人才进行有力的吸收，在不断的摸索发现的过程中实现科学技术的创新发展，为生态文明建设创造更多的科技成果。
(二)生态文明理念与理论建设的统一
在技术上实现创新，在生态文明的建设理念上也要实现科学的发展。科学技术的发展让人们看到了巨大的经济利益，经济的快节奏发展让人们迷失在利益和欲望的追逐之中。最根本的还是需要从生态文明建设的意识上提升人们的思维模式，通过形成生态文明的建设理念，促进人类社会思维方式、生产和生活方式的科学发展。注重对马克思主义生态观念的理性把握，确立科学的科学技术和生态文明建设的思维模式，树立大众普遍的生态文明建设的观念，倡导多元化、健康化的生态文明建设模式，构建合理的生态文明建设途径。以马克思主义生态辩证法为生态文明与多元现代性的实现提供了哲学基础，实现技术成果和理论成果的丰富统一，促进人类社会文明不断的发展。
三、结论
综上所述，现代化生产实践下，科学技术的发展必须同生态文明建设保持一致性。生态文敏建设作为重要的时代话题将会伴随着人类社会的发展呈现更加具体化、多样化的表现形式。而科学技术和生态文明之间的存在的矛盾也并非不可调和的，从技术上、理念上实现不断的更新，满足现代社会发展的现实需求，以生态文明这一建设理念作为总体的发展方向，实现对现代化建设的保驾护航，促进现代化建设向着更长远的方向发展。在享受现代化带来的科技成果的同时，实现积极有效的生态文明的建设。(作者单位：渤海大学)
科学小论文 篇7
教学理论与教学实践的关系是教学领域中富有争议的论题。教学界围绕二者谁指导谁、谁脱离了谁，二者应否脱离、能否融合，以及从教学理论到教学实践的中介、转化、实验验证等问题始终争论不休。正所谓“理论或许在挣扎着‘合理’的存在，实践却表现着存在的合理”。时至今日，教学理论与教学实践的关系在当下的教学语境与教育环境中表现得更加扑朔迷离。无论是立于教学理论批评教学实践还是立于教学实践批评教学理论，总难免陷入“自是而他非”的窠臼，因而也就难以深入到教学理论与教学实践“两张皮”问题的关键之所在。
研究视角的转换或许能够带来新出路的契机。本文试图通过对教学理论与教学实践之根本任务、操作程序和契合过程的分析，寻求教学理论与教学实践的关系之真谛。
一、教学理论与教学实践之根本任务分析
教学理论的本真诉求，是为了揭示教学规律，展现教学系统中各要素及其相互关联，亦即对教学的本然状态进行如实揭示，这既是教学理论的根本任务，也是人们研究教学理论的本真目的。
教学实践的根本任务，则在于实现对受教育者知识和文化的传承、技能的掌握、思维能力的培养、以及人格的完善等，这一任务也正是人们积极进行教学实践的目的。
从(教学)理论的视角分析，我们可以推知“指导教学实践”并非教学理论的功能，也非教学理论研究的目的，人们所言的“理论指导教学实践”是人们应用教学理论的目的，是对教学理论应用所持的主观愿望，在进行教学理论研究时，以应用目的为研究目的很可能会影响到教学理论的逻辑结构、破坏教学理论的完整性。
从教学实践的视角考察，教学实践的根本任务在于对教育者和受教育者在教学系统中的存在方式和状态负责，因而，在教学实践中应用教学理论绝非是为了“接受教学理论的指导”(而是为了依据教学理论所揭示的教学规律更加科学、合理、具体地进行教学实践)。
而教学目的是通过系统、科学、有目的的教学活动，使受教育者在期望的时间段内达到教育者所预期、同时也是社会所需要的和受教育者所希望的一般社会化水平，并为其终身发展打下基础，亦即改造人的自然发展历程，尽快实现社会和教育者所预期、应该达到的发展水平。因此，以教学目的为出发点就可以发现，在具体教学中教学理论与教学实践以教学目的相维系，就“真实”而言，教学理论隶属于“真际”、而教学实践则是“实际”，二者统一并共同服务于应然性的教学目的。
二、教学理论与教学实践之操作程序分析
教学理论作为特定前提与结论之间的闭合系统，必须严格遵循一定的逻辑主线，具备清晰、合理的逻辑结构，系统内相关联结关系间的推理具有逻辑必然性，正是这种逻辑必然性决定了教学理论对于教学行为和教学活动的约束力。而这同时也决定了教学理论在操作程序上是“理论思维”认知实体属性间的必然联系，并将联系形成判断、将判断联结成推理、将推理“一以贯之”以形成完整体系的思维方式，其特征是力求逻辑自恰、规避自相矛盾。同教学理论相比，教学实践则是开放性系统，需要全面认知教学中的各种实体及其不同属性，并直面教学中的各种矛盾。
就认知维度来说，特定教学理论是“少”、甚至可能是“单”，而教学实践所需的则是“多”、最好是“全”。教学理论的逻辑自恰性和必然性决定了其认知只能是立于特定前提的认知，这种认知所揭示的教学规律有其特定的适用条件；而教学实践作为教学工程的系统实施，它对教学理论的应用并不讲求逻辑性，而关键在于“筹划”——从教学实践的需要出发，精选并优化组合各种所需的教学理论。因此，教学实践的操作程序是“工程思维”——对“理论思维”逻辑地发现的属性间的必然联系进行直观地非逻辑复合，亦即对教学理论进行优化组合式的“筹划”。
教学理论以“理论思维”认知教学规律，必须逻辑地演进；教学实践以“工程思维”筹划教学工程，必须直观地非逻辑复合。“筹划”既取决于教学理论逻辑演进的深度和质量，又依赖于感性直观非逻辑复合的完整。由此决定了以“教学目的”维系“教学理论”和“教学实践”的过程中，“筹划”阶段的必不可少。
三、教学理论与教学实践之契合过程分析
教学理论与教学实践在具体教学中相互作用的过程，是教学理论同教学实践反复契合的过程，对这一过程的分析从学理上可以离析出三个层面：
(1)教学理论视域中教学理论与教学实践的契合；
(2)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合；
(3)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合在教学理论视阈中的再审视。
教学理论所揭示的教学规律有待于在教学实践中不断地检验、改造、修正、完善，这种教学规律在理论视阈中检视了教学理论与教学实践的契合，这是第一层面；教学实践中教学理论见之于教学实践的实际情形，同理论视阈中二者的契合会有诸多显著或不显著的差异，它是对第一层面的辩证否定，这是第二层面；第二层面教学理论同教学实践契合中所产生的问题会重新回到教学理论视阈中，进行理论视阈的再度审视，它同时也是对第二层面的辩证否定，这是第三层面。由此，形成一个循环往复的发展过程。在此循环中，教学理论检验了自身的逻辑系统、其质量不断提高，教学实践加深了对自身的认识、其科学性日渐增长，由此教学的面貌不断革新，教学理论与教学实践也在持续循环中反复契合。
四、教学理论与教学实践的关系之基本特征
(一)教学理论与教学实践的契合状态：恒矛盾中求和谐
教学理论与教学实践各有不同的根本任务，教学理论的存在目的并非为了指导教学实践，而是如实认知教学规律，教学实践的任务也不在于接受教学理论的指导，相反它要根据教学实际的需要挑选教学理论并对其进行优化组合，形成供依循的、并不仅仅由理论构成的教学方案、计划等。二者在应然性教学目的上相统一，因而二者之间不存在谁指导谁、谁脱离谁的问题，而是共同服务于“教学目的”。就二者统一于“教学目的”的要求而相契合的过程来说，教学理论的“真际”与教学实践的“实际”之间永远存在不可弥合的时空，将二者共同纳入实现应然性教学目的的轨道，则本然、实然、应然的矛盾与冲突就必然无处不在、无时不有。
特定教学理论相对于庞大教学系统的不完备性，显然使教学理论所揭示的“真际”总是满足不了教学实践的“实际”需要，甚至我们集现有一切教学理论也不能穷尽对教学系统中任何一个实体的认知，比如教师、学生、课程、教材、文化等。“真际”与“实际”之间的恒久差距，本然与实然在应然性目的驱使下永远不可能“合二为一”，于是在教学领域就上演了一幕历史悠久的“教学理论与教学实践关系”论争剧，只是至今为止多数人尚未意识到教学理论与教学实践的“合二为一”才是违反教学规律、永不能达到的“乌托邦”，而教学理论与教学实践之间的“恒矛盾性”正是二者和谐关系的真态：和谐孕育了永恒的矛盾、在恒矛盾中求和谐。正是由于教学理论与教学实践“恒矛盾中显和谐”，才有了教学理论与教学实践今天的繁荣，而现在正是我们认识其本真面目的时候了。
(二)教学理论与教学实践的契合支点：筹划者与实施者的同一
教学理论与教学实践在以共同的教学目的相维系中，“真际”与“实际”才有了“真实”感，而在二者相互作用的契合过程中，“真际”终归要为“实际”的实施者所理解，否则其对于“实际”就没有意义，而“实际”也必须要为“真际”的研究者所关注，否则“真际”在“实际”面前就失却了旨归。一方面，“真际”离不开“实际”的滋养，尽管它不对“实际”负责；另一方面，更表明了教学实践对各种教学理论的“筹划”必须由实践的实施者(主要是教师)负责完成，而教学理论研究者尽管学有专攻，也只能是作为辅助者参与筹划或是对筹划提出建议，而不能代替实施者充当筹划者，二者契合的支点就是实施者，他们同时还是筹划者。这主要是基于以下几个方面的原因：
第一，教学实践中的筹划是长期筹划与日常筹划的统一。教学实践的实施者要理解并精选教学中所需的教学理论，对其进行教学实际所需要的优化组合，筹划教学实施的方案、计划等。这种筹划既有长期性筹划，更有日常性筹划。长期筹划需要基于学生发展的高瞻远瞩，因此仅有理论学习固然行不通，即使是与学生日常相处的教师也未必能够做好长期筹划；而日常筹划即经常性筹划更是需要基于同学生朝夕相处的功力，这当然不是一般教学理论研究者能够亲为的，，而只能由从事教学工作的教学实践实施者来完成。
第二，教学实践中的筹划是预先筹划与即时筹划的统一。无论怎样辩驳，其实教学实践中的预设总是在所难免，因而预先筹划自不待言，而在教学实践过程中谁都无法完全预设所有环节和问题，教学中的偶然性、突发性和创造性事件更是无法预设，故即时筹划在教学实践中就成为必须，预先筹划与即时筹划的统一正是教学实践实施者的工作性质，其他任何人包括教学理论研究者都无法越俎代庖。
第三，教学实践中的筹划是共性筹划与个性筹划的统一。就教学的最终目的来说，教学筹划是共性的，而在教学的实施过程中，每一个教师、每一个学生作为生命个体的完整性却不容任意裁割，充分尊重每一个学生的个性已经越来越成为教育者的共识，并且学生与教师还具有主动发展的特性，为此，仅有共性筹划显然不行，而必须同即时筹划相统一，二者相辅相成，这种筹划当然也只有教学实践的实施者(主要是教师)才能够完成。
另外，教学实践必须以“工程思维”为操作程序，教学实践需要尽可能多的优质教学理论，同时也需要尽可能多的教学理论研究者的参与，这样就可能有效避免在教学实践中以“理论思维”操作教学实践的僭越，免除模仿特定教学理论的教学实践，或将教学实践还原为特定教学理论的演绎。
由此可见，教学实践的实施者成为教学理论与教学实践契合的支点，而实施者要形成完成这一任务的能力，就必须具备高度的“理论自觉意识”以学习、吸收并批判性运用(多质化的)教学理论，同时还要有博大的“实践情怀”，以全面认知、筹划教学工程，实施者在教学层面对于教学的实施与筹划不能依赖任何人，而必须自立、自强，必须彻底改变“伸手取经”的思维定势。
(三)教学理论与教学实践的契合过程：循环式发展
上文所离析出的教学理论与教学实践契合过程的三个层面，展示了二者循环的契合模式，而教学实践“工程思维”的操作程序决定了从教学理论到教学实践并非直接由此及彼的线性契合，而必须经由一个“筹划”阶段，从而展开教学理论与教学实践之间相互辩证否定、循环发展的契合过程，教学的变革也因此蕴含其中。
教学理论一般或直接或间接地源于教学实践，但教学理论视域中对教学实践的审视尽管以揭示客观教学规律为己任，却总难免带有研究者的主观色彩，而其逻辑推论也必须在实践中检验，所以教学理论必须经过教学实践的扬弃，教学实践的实施者从教学实际需要出发，以高度的理论自觉精神和博大的实践情怀精选教学理论并进行优化组合，制定出教学实施的方案、计划等，这一阶段即是筹划，教学理论经此阶段才进入教学实践。
在教学实践中，教学实践的实施者对筹划中的各教学理论进行检验，并随时调整、修正教学方案、计划等，同时为教学理论研究者对这些教学理论的再研究提供原材料，有可能会形成新的教学理论。
教学实践者在不同的教学环境和教学条件下、面对不同的教学对象、承担不同的教学任务时，对同一教学理论的理解、阐释和应用会有差异，同一教学理论在上述的这些不同下对教学实践的揭示也会存在差异。这些差异在不同程度和不同侧面影响着教学理论同教学实践的契合，在教学理论同教学实践契合的过程中产生的各种教学事件，客观上需要教学研究者尤其是教学理论研究者的再审视，以使教学事件更加明晰，而教学理论研究者也同样需要此方面的信息以使教学理论更加精致，尽管这种再审视由于理论研究者研究范围、学术视野、学术观点、教学实践类型和发展阶段等的差异，需要对教学理论进行分别研究，并且各种教学理论的再研究也并非同步进行的。但是，无论如何，对教学实践视域中教学理论与教学实践相契合的再次辩证否定，是这一循环式发展必不可少的一个环节。
过再否定的教学理论，再次返回到筹划阶段，同其他教学理论(包括经过检验的和未经过检验的)一起，经过筹划重新参与到教学实践中去，开始新一轮的循环。
科学小论文 篇8
摘要：科学课程标准明确指出：“探究是科学学习的核心”,“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”.在教学中，教师应努力营造宽松、和谐、民主的课堂气氛，使学生主动地参与研究过程，给学生一个自由探索科学的空间，帮助学生接受和理解科学知识，让学生在学习的过程中得到“课课有收获”的情绪体验。
关键词：科学教学；实效性；探究能力
一、巧激趣，促高效
创设问题情境，目的是激发学生的好奇心，从而对所学知识充满探究兴趣，发现并提出问题，积极参与学习过程，通过自主合作探究来获得知识。可以说，教师与其“给”学生十个问题，不如创设情境，让学生自己去“发现”、去“产生”一个问题。好的情境引入可以产生问题，使学生产生好奇心，兴趣盎然，积极探索，为课堂教学做好铺垫。
二、注重和加强实验，培养学生的科学探究能力
在科学课教学中，应当重视学生的实验操作过程，尽可能多地让每一个学生亲历实验过程，从而获取科学知识，运用观察和实验手段获得科学知识的技能，培养学生的自主探究能力。通过提出问题、猜想与假设、验证问题、解决问题这样一次次实实在在的科学探究过程，逐步培养学生的科学探究能力，并为培养学生的创新能力提供广阔的空间，学生的创新火花往往就在不知不觉的实践研究中点燃了。动手实验可以激发学生爱科学的兴趣，有效地帮助学生发展智力，提高学生科学的素养。但是，任何一个实验不是让学生随便动手做一做、看一看、说一说就行了，还需从中培养学生严谨科学的态度。
三、师生互动合作，打造亲和课堂
教师在教学中应与学生积极互动，注重培养学生的独立性和自主性，充分引导学生质疑、调查、探究，在学生的探究性学习中，教师应该成为学生的亲密合作者，由“指导者”向“促进者”转变，变“给学生压力”为“给学生动力”.在教学中，注重运用多种形式的合作学习，如个别学习、同桌交流、小组合作、组织交流、全班交流等，这些组织形式就是为学生创设了合作交流的时间，教师要设计出活生生的、丰富多彩的课堂。将课堂变成展示、交流的舞台，让学生把课下研究的成果在课上充分地展示、交流，使课堂充满亲和力，让课堂更为精彩。
科学小论文 篇9
摘要：新课程改革，使得科学课堂教学走上了生活化、活动化、自主化、情感化的道路，它是自然科学课堂教学真正贴近自然、贴近经验、贴近生活，充满生活的活力。正因为种种原因，对教师的工作不断提出新的要求，新的挑战。培养学生良好的学习习惯，是全面实施素质教育的要求，是时代和民族发展、科学技术飞速发展对未来人才素质的需要。学生养成良好的学习习惯，是科学教学成功的关键所在。
关键词：培养学习习惯观察探究动手动脑反思
科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，承担科学启蒙任务的这门课程，如何激发学生科学探究的情感，真正体验科学活动的过程与方法，用发展变化的视角去理解科学的成果，这是摆在每一个小学科学教育工作者面前的重要课题。我认为，良好科学学习习惯的养成，培养学生的科学素养和创新精神对小学生至关重要，它将为后继科学学习、为其他学科的学习、为终生学习打下坚实的基础。
一、培养良好的观察品质
观察是科学探究的开始，是外界信息输入的窗口。观察能力不是与生俱来的，学生良好的观察品质需要有意识的进行培养，“看见了”不等于“观察到了”，科学史上的重大发明往往归功于科学家细致的观察结果，如：牛顿就是从大家熟视无睹的苹果落地现象，得出了万有引力定律。傅科由简单的单摆现象得出了地球是自转的。所以，良好的观察品质的养成对学生今后的发展十分重要。良好的观察品质主要包括：
（一）观察的客观性：“求实、客观”是培养科学过程技能的基础，更是科学精神的精髓。应使小学生从小养成对待科学实事求是的态度，观察时说实话，说真话，不伪造结果和编造数据，真实反映自己所观察到的现象。
（二）观察的持久性：有价值的科学发现绝不是“走马观花”的结果。如：著名科学家竺可桢通过24年的物候记录，发现了太阳黑子活动周期和植物花开花落等物候之间的关系。达尔文也是经历了几十年含辛茹苦的观察与实验，写出了著名的《物种起源》。所以，在小学科学教学中，能够引导学生从不同的角度进行观察、分析，要培养学生耐心持久的观察品质，从而培养他们一丝不苟和持之以恒的科学态度。
（三）观察的敏锐性：科学上的成功往往在于能否把握住“稍纵即逝”的机遇，以及能否从细微处捕捉事物的本质，伽里略就是从教堂吊灯摆动现象，得出了单摆的等时性。因此，我们要重视培养学生敏锐的观察能力，随时保持对事物发展变化的“高度警觉”，这是提高学生的观察能力的关键之处。
（四）观察的全面性：要引导学生全面地、多角度地对事物进行观察，把零碎的，看上去并不关联的孤立事物放在整体中去感知，如教科版小学科学五年级下册中对古代《受水型水钟》的观察，要将漏斗、水筒、浮标、齿轮、刻度盘、刻度尺等综合起来，进行全面地观察，才会发现它们之间的关联。同时，要鼓励学生尝试用不同的感觉器官从不同角度来观察同一事物。如对一个苹果的观察，如果同时使用味觉、嗅觉、视觉、听觉、触觉去感觉，其观察效果显然更全面。
（五）观察的选择性：小学生由于年龄小，他们经常抓不住观察的重点，注意些不该注意的东西，如：用酒精灯加热物品时，本该观察被加热物发生的现象，但有些学生却只看到了酒精灯的火焰在跳动。因此，要引导学生学会观察，只有带着明确具体的目的去感知，才能观察的准确、全面、细致。所以要引导学生明确观察的方向，养成有意识、有目的的观察习惯。
二、养成主动探究的学习习惯
小学科学教育的目的是培养学生的科学素养，探究又是科学学习的核心，科学教育只有引导学生通过科学探究来发展其科学素养，才能实现科学本质与教育宗旨的内在统一。然而，不少学生没有养成主动探究的学习习惯，尽管他们从学会说话开始，就可能提出这样或那样的问题，但很少有父母会有意识地引导孩子自己寻找问题的答案，他们会毫无保留地将答案告诉孩子，惟恐孩子听不明白。进入学校后，不少教师在教学中也是“绞尽脑汁”地将知识通过语言、演示实验等方式传授给学生。或者学生只是机械地照着教师指定的实验步骤按部就班地依样画葫芦，没有探究性思维活动的参与，久而久之，孩子们习惯于从老师或家长那里“省时省力”地获取知识，缺乏主动探究的精神。所以，小学科学教育应首先培养学生主动探究的学习习惯，遇到问题，不依赖老师，自觉主动地去探究，自主去寻找问题的答案。如植物的根是否在喝水？怎样证明？物体的滚动摩擦大于还是小于滑动摩擦？怎样证明？遇到这些问题，学生首先想到的应该是如何设计实验去探究问题的答案，而不是寻求老师的帮助和解答。当然老师并不是要游离学生探究学习之外“袖手旁观”，教师的引领和指导作用是必不可少的。那么教师怎样适时适度地发挥作用，才能使学生养成主动探究的习惯，从而使探究活动持久、有效的进行下去？
三、养成动手又动脑的学习习惯
新课程中小学科学教育倡导“做中学”，其实质是通过科学学习养成“动手动脑”的学习习惯，在“做”中发现，在“做”中体验，在“做”中感悟，“动手”只是一种手段，会“动脑”才是真正的目的。然而小学生往往是乐于动手，但不善于动脑，面对眼前的各种实验器材，往往盲目地急于操作，实验中也只顾“热闹”，看不到“门道”。所以科学教育要养成学生动手与动脑结合的学习习惯，引领学生有目的、有意识地开展科学探究活动，动手之前要明确动手操作的目的，弄清要解决的问题，预测可能获得的结果，制定实验方案，即动手之前先动脑。活动中要提醒学生手、脑、眼、鼻、耳多种器官的并用，要及时捕捉事物的细微变化，善于分析现象产生的原因，从直观形象中抽象出事物的本质。
如：在探究《电磁铁》的性质时，首先教师可以引导学生提出他们对于电磁铁感兴趣的问题，诸如：电磁铁是由什么构成的？怎样制作电磁铁？电磁铁能吸哪些物品？电磁铁的磁性强弱与什么有关？电磁铁有没有南北极？若有极性与什么有关？电磁铁与磁铁有什么区别？然后，让每个研究小组对本组感兴趣的问题，先提出预测，再根据多种实验材料，提出实验方案，最后动手实验寻求问题的答案。同时在活动中，要使学生养成勤于做科学笔记的习惯，要及时记录下自己瞬间闪现的智慧火花，把观察的现象、发现的问题、预测的结果、对现象的分析、以及对活动的感悟，都要及时记录下来，培养学生严谨认真的学习态度，养成动手又动脑的学习习惯。这样才是真正意义的探究，才能切实有效地培养学生的科技素养。
四、养成总结反思的学习习惯
学生在科学探究的过程中，常常得不到预期的结论，甚至得到的结论是偏谬的，对此，教师既不要指责学生，使之失去进一步探究的兴趣和信心，也不要急于否定和纠错，因为得出了与众不同的结论，是给探究者提供反思认识的好机会，学生在探究中经历失败未必是坏事，如果老师能用赏识的眼光积极评价学生的探究精神，并耐心引导学生进行自主审查反思，认真分析失败的原因，反复实验，重新成功，学生会收益很大。如：学生在进行电路的连接时，经常会出现小灯泡不亮的情况，这时老师不要急于帮助学生查找线路故障，要激励学生合作讨论、自主分析，都有哪些因素可能导致小灯泡不亮，学生会饶有兴致地分析出很多种原因，诸如：电池没电了；线路某处没接好断路了；小灯泡的灯丝断了；两节电池接反了；开关连接不对或开关接线处松动；连接灯泡的两根导线接到一起短路了等原因，然后，根据这些可能出现的问题，对线路进行检查，找到问题所在。这样对待“失败”，学生收益非浅，因为强烈地自发地反思过程，能激发学生求知的欲望，实干的胆略，处事的机敏，思索的睿智。所以，在小学科学教育中，教师要引导学生养成善于总结反思的学习习惯，正确看待“失败”，使之成为获得锻炼和发展的契机，通过总结反思，使学生在成败中皆受益。
五、养成善于开发利用科学资源的习惯
小学科学具有丰富的课程资源，而教材只是课程实施的一种文本性资源，它不是课程的全部，教师要引领学生到家庭和生活中去学科学用科学。然而现实中，大多数小学生是独生子女，家庭舍得为孩子的学习投入，在家长看来，支持孩子学习科学，就是大量地购买课外科技读物或科技音像资料，而开发孩子智力，就只会采用购买智力玩具的途径。长此以往，孩子们养成了唯书本而学，唯现成用具而用的被动学习习惯，不会从生活中发现科学，更谈不上去开发生活资源学科学。
因此，小学科学教育要引导学生关注生活，以敏锐机警的视角，去挖掘生活中的科学资源。如：探究居室养花的学问；浇花喷水器的原理；家庭线路的设计；天气、气温、风向的观测和记录；食物霉变的研究；探究水壶除垢的方法等。同时，要引导学生善于收集生活中的废旧物品，变废为宝，使之成为可利用的科学实验资源，如：废弃的饮料盒罐，可以做土电话、可以做听诊器、可以做小昆虫观察盒等很多实验。还有小药瓶、饮料吸管、导线、铁钉、小磁铁、小木片、泡沫塑料板、螺丝、螺母、食品包装盒、袋、绳等，都可以用来做出精彩的科学实验。因此，科学教育要使学生养成善于开发利用课程资源的习惯，而课程资源的重要价值正在于为学生的发展提供了多种发展机会、发展条件、发展时空和发展途径，而这正是科学教育的内涵。
总之，担负科学启蒙任务的小学科学教育，养成小学生良好的科学学习习惯，比获取知识的多少更为重要，它将决定着学生后继的科学学习，追求科学甚至会对他们一生的发展起着决定性的作用。
参考文献：
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科学小论文 篇10
内容摘要：
我们在科学实验课上，不仅要引领学生经历探究，更应该注重探究活动的效益。要求教师精心设计典型的探究活动，根据学生的情况确定探究活动的目标。并给予适时的、必要的、谨慎的、有效的指导，以追求真正在探究中有所收获。
关键词：经历探究 激情 提出问题 科学探究 效果 方法
小学科学新课程标准明确提出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史。探究作为学习方式，它是一种教与学的策略。很多教师在课堂上都很重视让学生亲身经历探究活动，获得发展。但是，怎样的探究活动才是有价值的，这个问题很值得我们深思。
有一节三年级的科学课，教师引导学生探究液体的相同和不同。讲台两侧摆满了各种实验材料。有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蜡光纸、小烧杯、玻璃片、木板、塑料小天平等。学生开始试验之前，老师提出的问题是：食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同？学生根据平时的生活经验说出了很多看法，比如：颜色、透明度、味道、稀稠程度、喝下去的感觉、用途等等。学生的思维顿时活跃起来。接下来，就让学生动手做实验。学生一下子蜂拥到讲台上领取材料，想领什么材料就领什么材料。学生顿时忙开了，课堂上很热闹。听课的老师问一个同学，你们在研究什么呀？学生摇摇头……
这节课，教师准备的大量工具和材料，是想让学生通过实验发现各种液体更多的不同，体会到探究的乐趣。由于教师没有让学生确定自己要探究的课题，致使学生盲目地忙乱了一节课，无论是在科学概念方面，还是在科学态度、方法和探究方面，得到的东西很有限。
对于小学生来说，探究绝不等于不要教师的指导，不是完全放手给学生，有人认为探究就是让学生独立研究，只要老师指导了，就不是探究。那种“学生想研究什么就研究什么，学生想怎样研究就怎样研究”的做法实际上是不符合小学生学习实际的。
新课程改革重视培养学生发现问题和提出问题的能力。在学生提出了许许多多的问题之后，该怎么办？这些问题是否都有研究的价值，是否都能当堂研究，学生是否具备研究能力，这就需要教师指导他们整理、筛选，然后确定研究的问题，要让学生明确自己在研究什么，并紧紧围绕这个问题收集信息。
一个完美的科学探究活动，应该是“学生自己发现可研究的对象，提出问题，进行假设，拟定实验计划，收集相关资料，进行实验，分析结果并进行汇报、交流”。每位科学课教师都希望自己的学生能够完成这样的科学探究活动。但是，真正做到这一步，需要一个能力形成的过程，如果只有探究的激情，而缺乏探究的方法，漫无目的地去操作，那么，只能说是科学课教师失去了应有的指导作用，是“有量无质”的探究活动。
作为科学课教师，要根据实际情况，放慢“探究的脚步”。在教学设计过程中，根据学生探究能力的水平，设计由扶到放的一系列活动。不仅要引领学生经历探究，更要注重探究活动的效果，让学生从中在各个方面得到最大的发展。当然，在科学探究能力培养的过程中，仍然需要依赖于学生的自主参与，紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑，亲自实践，在感知、体验的基础之内形成科学探究的能力，而不是简单地通过讲授教给学生。这才是我们在科学教育中所追求的“科学探究”、“情感态度与价值观”与“科学知识”三维教学目标的系统达成。
科学小论文 篇11
摘要：为了实现对鸡蛋壳裂纹的检测，提出了一种基于机器视觉技术的鸡蛋裂纹检测系统设计方案，该系统的硬件部分采用红色LED作为光源，选用背景光照射方式，在封闭的环境中通过CCD摄像机来获取单个静止鸡蛋的图像。软件部分采用灰度转换，中值滤波，线性锐化，阈值分割，边缘轮廓特征提取等手段实现图像的裂纹检测，最后基于图像的数学特征去除干扰因素，准确定位裂纹。实验结果表明系统对破损鸡蛋检测的准确率达到了93%。
关键词：裂纹;机器视觉;鸡蛋;MATLAB;检测
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2013)07-1633-03
蛋类食品具有很高的营养价值，是人们日常生活中的主要食品，其品质的优劣直接决定蛋类产品的质量，甚至于影响食用者的健康。我国蛋类产品的市场资源深厚，需求量大，但是在鸡蛋生产体系结构中，蛋壳破损检测方法还很落后，还没有产品化的自动检测系统，受鸭蛋表面污点的影响，传统的检测设备不能够正确识别裂纹和污点，除一些大规模的生产基地分别从荷兰Hot-Cheers及日本NABEL公司引进检测生产线，我国绝大部分禽蛋生产企业仍然沿用人工检测方法。目前，人工检测是国内外鸡蛋破损检测的主要方法[1]，由于人工检测生产效率低，劳动强度大，对检测人员的技术要求高，检测稳定性较差，这些严重制约着中国蛋品加工技术的规模化发展。据资料显示，美国每年因照蛋环节造成的鸡蛋破损率为5%～8%，经济损失巨大[2]。因此，研究适合我国国情的鸡蛋破损检测设备，提高分拣效率，已经成为我国蛋产品制造业目前及未来亟待解决的问题。机器视觉检测作为一种主要利用光的透射、折射、反射的原理与蛋壳结构建立一种关系，通过数学模型建立检测蛋壳裂纹的方法[3-5]，无疑将极大的推动我国鸡蛋检测事业的发展。
1 试验材料和机器视觉系统硬件设计
本试验所研究的鸡蛋来自于长沙春华皮蛋厂的同一批鸡蛋。机器视觉系统硬件部分可概括分为图像获取、图像分析处理以及图像结果显示与控制三个部分，主要由LED光源、照蛋器、可散热暗室、CCD摄像机、图像采集卡和计算机等环节组成。采用红色LED作为光源，选用背景光照射方式。鸡蛋距离光源15cm。在暗室中，光线通过照蛋器上的小孔透射到鸡蛋上，CCD摄像机可以采集到鸡蛋的正面图像。装置图如图1所示。
2 图像分析与处理
试验获得的图像格式为JPG，720×350大小的彩色图片，图像分析与处理的流程是灰度转化，中值滤波，线性锐化，阈值分割，边缘轮廓特征提取，最终得到试验结果。
2.1 灰度转化
在暗室的背景光照射下，裂纹部分与非裂纹部分的亮度有很大的差异，裂纹部分的亮度更强，采集的原图像的裂纹部分是一条明亮的线条或网状的明亮区域。在灰度图中裂纹部分和鸡蛋其他区域也容易分辨，因此将彩色图像转化为灰度图像，既有易于区分裂纹，又可以提高图像的处理速度，并且在后期的图像处理过程中，期间使用的多个函数要求文件格式为二维的灰度图像，而imread函数读出的是三维图像，因此为了前后函数的兼容，有必要进行灰度转换。将彩色图片进行灰度转化是把彩色图像中的RGB值转化为灰度值，RGB图像是以R、G、B为轴来建立空间直角坐标系，RGB图像的每个像素的颜色都是用该三维空间的一个点来表示的。灰度图像每个像素的颜色可以用直线R=G=B上的一个点来表示。因此RGB图像转灰度图像的本质就是寻求一个三维空间到一维空间的映射。在MATLAB仿真软件中是由公式(1)来实现的，函数表达式为I=rgb2gray(RGB)。如图2a所示。
2.2 图像增强
为了使鸡蛋的裂纹尤其是微小裂纹能够准确快速地识别出来，图像增强处理是一切工作的基础，图像增强能够显示那些被模糊了的细节或简单突出一幅图像中我们最感兴趣的特征，同时削弱或去除某些不需要的信息。该文采用中值滤波和线性锐化的方法对鸡蛋图像进行增强处理。
2.2.1 中值滤波
蛋壳的结构特点和物理环境决定了通过CCD摄像机采集到的图像主区域上会不可避免的出现与裂纹形状和结构相类似的部分，这一部分噪声信号会影响系统对裂纹区域的识别与判定。中值滤波是一种去除噪声的非线性处理方法，其基本原理是把数字图像中一点的值用该邻域中各点值的中值代替[6]，利用中值滤波可以消除各种噪声源和一些干扰引起的虚假的样品边缘或轮廓。在MATLAB仿真软件中，采用I2=medfilt2(I1)函数，通过3×3的模板返回中值滤波后的图像矩阵I2[7]。如图2b所示。
2.2.2 线性锐化
为了更进一步突出裂纹的特征信息，采用图像锐化处理来突出图像的边缘轮廓信息，加强图像的轮廓特征，以便于机器视觉系统的识别，提高准确率。线性高通滤波器是最常用的线性锐化滤波器，这种滤波器的中心系数都是正的，而周围的系数都是负的。对3×3的模板来说，典型的系数取值是
在MATLAB仿真软件中，可采用I2=imfilter(I，h1)函数实现线性锐化。如图2c所示。
2.3 阈值分割
阈值分割法是一种基于图像的分割技术，通过设定不同的特征阈值，把图像像素点分为若干类。当不同类的物体灰度值或其他特征值相差很大时，它能很有效地对图像进行分割。在前人的研究基础上，采用最大类间方差法可以自动计算出最优阈值，较灰度直方图确定阈值的方法其准确率大大提高[8]。在MATLAB仿真软件中，可以采用thresh=graythresh(I)函数实现动态阈值分割。如图2d所示。
2.4 鸡蛋边缘轮廓特征提取
通过对鸡蛋图像处理，可以得到图像中裂纹部分和噪声部分的几何特征参数。通过实验分析可知在带有污点的鸡蛋图像中，裂纹部分一般呈现线条状或网状，污点部分的长宽比较小，裂纹处的数学特征如数学期望和方差等与污点有较大差别;污点处的期望值一般小于整幅图像的平均阈值，而裂纹大于平均阈值，并且污点处的数值波动比裂纹处的小。 在边缘检测中，边缘定位能力和噪声抵制能力是一对矛盾体，有的算法边缘定位能力比较强，有的抗噪能力比较好。边缘检测算子参数的选择也直接影响到边缘定位能力和噪声抵制能力，常用的算子有水平垂直差分算子、Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子[9]、Laplacian算子、LOG算子和Canny算子。Sobel算子对灰度渐变和噪声较多的图像处理效果好，且对边缘定位比较准确，因此选取Sobel算子进行边缘轮廓特征处理。在MATLAB图像处理工具箱中提供了edge函数用于实现Sobel边缘算子检测。其调用格式为I2=edge(I2，'sobel')。如图2e所示。
3 试验结果
本试验选取150个大小不同，品种相同，有标号的鸡蛋作图像采样检测，其中经过仔细成熟的人工检测得知无破损的鸡蛋80个，有破损的鸡蛋70个 。将机器视觉系统的检测结果与人工检测结果进行对比。结果表明，系统的准确率达到了93%。如表1所示。
4 结论
本文建立了一种基于机器视觉技术的鸡蛋裂纹检测系统。通过图像采集系统收集鸡蛋图像，经图像转化、图像增强和特征提取，使用MATLAB编程环境，能够较为准确地对鸡蛋图像进行检测，系统的准确率达到了93%。对干净的鸡蛋能够准确的检测，但对于有污点的蛋检测精度需进一步提高，算法还有待改进。并且本系统现在是停留在实验室条件下，对静止对象进行拍摄和检测，下一步要实现整个检测系统的整体设计，力争在工业现场实现传动系统和检测系统的同步。
参考文献：
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科学小论文 篇12
【摘 要】事实上，科学与宗教并不是背道而驰的，二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系。宗教与科学既对立又统一，宗教离不开科学，科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天，我们更不能摒弃宗教信仰，要发挥其有利一面，发展科学的同时也发展宗教。
【关键词】自然科学;宗教;科学家;宗教信仰
1 理解科学与宗教的定义
1.1 什么是科学
科学即分科之学，是关于自然、社会、思维等的客观规律的分科学说。在《辞海》(1979年版)中这样界定“科学”：“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶。”英国学者贝尔纳在《历史上的科学》一书中说：“科学可作为一种建制;一种方法;一种积累的知识传统;一种维持或发展生产的主要因素;以及构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大势力之一。”[1]
1.2 什么是宗教
宗教是人类社会成长到一定历史阶段而产生的一种文化现象，属于社会意识形态范畴，是对神明的尊奉与崇拜。一般而言，宗教就是一种信仰体系，是对客观存在的解释，一般包括仪式的遵从与信仰两个方面。宗教主要特点是，相信有一种神通的神秘力量或实体存在于现实世界之外，这种神秘力量不仅统摄万物而且主宰自然进化、决定人世命运、拥有绝对权威，从而使人类对这种神秘力量产生敬畏和崇拜之感，并经过不断的发展变化引申出信仰认知和仪式活动等内容。恩格斯在《反杜林论》中这样解说宗教“一切宗教都不过是支配着人们日常生活的外部力量在人们头脑中的幻想的反映，在这种反映中，人间的力量采取了超人间的力量的形式。”
2 科学与宗教的关系
2.1 科学与宗教共同生长
科学是一种认识活动，科学知识起源于人类的社会实践活动，古代文明为近代科学的发展创造了条件。由于受人类社会实践水平和认识水平的局限，在一段很长的历史进程中，古代的科学知识一直依赖于充满想象和猜测的自然哲学，甚至依附于宗教神明。到了中世纪，科学逐渐发展成为神学的一个分支，随着人类实践和认识的发展，科学与宗教从混合状态走向解体，科学最终从自然哲学和宗教神话中分离出来，演变成为实证科学。1543年，哥白尼的《天体运行》第一次宣布了近代科学与宗教神话的终极决裂。从此，科学的发展取得巨大的进步，自然科学也从宗教神学中获得解脱，科学与宗教走上了冲突对立的道路。
在人类文明刚刚开始之时，科学与宗教就各自的萌生起来。只不过当时科学认识与宗教思想都处于初始时期，相互存在于人类的原始思维形式之中，二者相互融合，相互渗透，很难找到二者的差别。随着生产力的不断发展，文化形式出现分化现象，不同的文化形式开始分离。在原始社会走向完结前，不同文化的分化正处于低级阶段，科学知识与宗教神明仍然共同存在，界限不分明，互相包含。正因如此，我们在最初的科学中能够看到神秘的虚幻认识的影子，而在最初的宗教中也能够发现人类经过实践积累的经验知识。
2.2 科学与宗教在本质上是对立的
科学与宗教在本质上是对立的。科学不认可超自然的力量，反对采用超自然的因素和力量去解释任何自然客观现象和自然现象的发展过程。然而，从本质上说宗教就是对超自然力量的敬仰与信封，认为世界是被超自然的上帝和神明创造的。宗教由于对超自然力量的敬仰与崇拜导致它否认客观存在的必然性和客观事物发展的规律。这种科学对超自然力量的否定与宗教对超自然力量的肯定之间的对立，决定了科学与宗教在本质上是对立的，而且这种对立是不可调和的。
科学与宗教的认识方法也是完全不同的。自然科学从客观实在的各种具体形式出发，从而发现客观实在之间的联系并用经验的方法证明。而宗教认识所采用的方法是“信仰主义”，借助的是非经验、非理性的神秘主义直觉。
科学与宗教的社会作用也有很大的不同。科学技术突飞猛进的发展推动了社会生产力的发展，并以此推动了社会的不断发展与进步，科学被马克思主义看作是最有意义的革命力量。虽然在特殊的历史背景下宗教曾经对社会发展起到积极的作用，但在整个历史进程中宗教是一种含蓄的成分，因为宗教常常把客观的社会制度作为神意的展现，因而对社会的发展起到阻碍的作用。
2.3 科学与宗教的冲突
恩格斯在《自然辩证法》导言中说：“自然科学……本身就是彻底革命的，它还得为争取自己的生存权利而斗争。”并举例说：“自然科学把它的殉道者送上了火刑场和宗教裁判所的牢狱。值得注意的是，新教徒在迫害自然科学的自由研究上超过了天主教徒。塞尔维特正要发现血液循环过程的时候，加尔文便烧死了他，而且还活活地把他烤了两个钟头;而宗教裁判所只是把乔尔丹诺布鲁诺简单地烧死便心满意足了。”[3]
宗教和科学是一直存在着冲突的，但二者的关系并没有发展到你死我活的地步。爱因斯坦曾经说过：宗教领域同科学领域之间冲突的主要来源在于人格化了的上帝这个概念。这种象征性的内容，可能会同科学发生冲突。只要宗教的这套观念包含着它对那些原来属于科学领域的论题所作的一成不变的教条式陈述，这种冲突就一定会发生。[2]在整个历史进程中，科学与宗教的对立并不罕见，依此可以看出宗教对科学发展的干涉，比如，教会严厉反对伽利略和达尔文的革命斗争并对其进行残酷的迫害就是这样。
无论历史还是现实都向我们证明，宗教永远不会摒弃对威胁其地位的科学理论发起挑战的，不仅这样，宗教还要打击科学的教育。最典型的例子是，众所周知基督教一直没有停止对“进化论”的攻击，因为“进化论”击中了基督教信仰的根基，这也就上演了宗教对科学的迫害。由此看来，科学与宗教的冲突由来已久并且也很难调和。
3 科学家与宗教信仰的关系
虽然科学与宗教在历史进程中始终是对立冲突的关系，但是许多西方自然科学家都有宗教信仰，例如天文物理学的奠基人开普勒曾说过：“既然天文学家是自然之书最高上帝的牧师，适合我们思考的不是我们智慧的光荣，而是居于一切之上的上帝的光荣。”;还有经典力学体系的建立者牛顿，他信仰耶稣基督和救世主，而且牛顿在晚年写了大量关于宗教方法的手稿，手稿内容涉及年代学和圣经研究又延伸到神学阐释;更有发展了电学和磁学基础概念的法拉第，他也是一个虔诚的基督教信徒，积极参与教堂活动;被称为是原子理论之父的道尔顿，也是一个传统的基督。
恩格斯说过：“上帝在信仰上帝的自然科学家那里的遭遇，比在任何地方都要糟糕。唯物主义者只去说明事物，是不理睬这套废话的。只有当那些纠缠不休的教徒们把上帝强加给他们的时候，他们才会考虑这件事，并且作出简单的回答，或者像拉普拉斯那样说：‘陛下，我不’，或者更粗鲁一些，以荷兰商人经常用来打发硬把次货塞给他们的德国行商们的方式说：‘我用不着那路货色’，并且这样就把问题了结了。而上帝在他的保卫者那里竟要忍受何等遭遇啊!在现代自然科学的历史中，上帝在他的保卫者那里的遭遇，就像耶拿会战中弗里德里希威廉三世在他的文官武将那里的遭遇一样。在科学的推进下，一支又一支部队放下武器，一座又一座堡垒投降，直到最后，自然界无穷无尽的领域全都被科学征服，不再给造物主留下一点立足之地。牛顿还把‘第一推动’留给上帝，但是不允许他对自己的太阳系进行别的任何干预。神父赛奇虽然履行教规中的全部礼仪来恭维上帝，但是并不因此就变得手软些，他把上帝完全逐出了太阳系，而只允许后者在原始星云上还能作出某种‘创造行动’。在一切领域中，情况都是如此。”[3]
恩格斯的这段话引发了我们的深思，一个有宗教信仰的科学家能否进行科学研究呢?那么如果他从事了科学研究，他所取得的科学成果是宗教信仰的原因还是他自己的思维的结果呢?
笔者认为要坚持一个适度的原则，可以有信仰，要防止过犹不及。例如伽利略，可以说他一直是一位忠实的天主教徒，但是必须承认他有很高的科学素养。伽利略科因追求真理而取得了科学成就，当他的科学研究与宗教信仰产生矛盾时，他选择真理，具有崇高的科学精神，尊重科学事实，因此才能在科学领域取得成就。
如果科学家迷信过度，那么他们的科学之路将会充满崎岖，宗教信条有可能引导他们走上与科学相反的道路，得出一些违背科学的结论。这里我们以牛顿为典型来考察一下。牛顿是近代以来最伟大的科学家之一，他所著的《自然哲学的数学原理》被公认为是科学史上最伟大的自然科学著作，无论是在天文学还是在数学等领域他都做出了非凡的贡献。这些成就都归功于他崇高的科学精神和科学素养，因为他能够正确面对科学事实，敢于破除宗教信仰的束缚。但是在晚年，他的科学观逐渐屈服于神学观，他从唯物主义的经验论进入了唯心主义的先验论，在那之后牛顿就没有多少的科学成就了。可见，科学家可以有信仰，但是要适度。
4 结论
科学与宗教并不是背道而驰的，二者之间有着密切的关系。科学与宗教的关系也越来越受到关注。但是要承认科学与宗教是有着本质的区别的。历史上科学与宗教始终存在冲突对立的关系，宗教对科学进行迫害，导致科学的发展受到阻碍。同时，我们要在看到科学与宗教的区别的基础上分析科学与宗教之间的联系，宗教与科学既对立又统一，宗教离不开科学，科学也需要宗教。在科学发展取得巨大进步的今天，我们更不能摒弃宗教信仰，要发挥其有力一面，发展科学的同时也发展宗教。
【参考文献】
[1]贝尔纳.历史上的科学[M].伍况甫，等，译.科学出版社，195.
[2]爱因斯坦文集：第一卷[M].
[3]恩格斯.自然辩证法[M]//马克思恩格斯文集：第9卷.人民出版社，2009
科学小论文 篇13
大自然最玄妙的存在莫过于生命体的存在，总是引发了我们的无限的思考。到底生命是怎么诞生，生命的本质到底是怎么被塑造，在生命的进化的历程中又是什么在起着莫大的作用，在进化论的背后是不是有着不一样的秘密？
生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生命与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。
现代科学技术发展极大地推进了社会的进步，尤其生命科学领域的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术已经成为当今最为活跃的科技领域之一，人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度，其地位和作为是不言而喻的。这个领域的研究成果正在广泛应用于人类社会，在减少人类疾病和动植物病害、改善人类的营养状况，减少环境公害、保护自然资源等方面都产生了巨大的效益。
生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的
影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。到18世纪,伴随工业革命和自然科学的发展,对生物进行分门别类的研究成为主要课题19世纪,物理学和化学进一步发展,新技术不断地应用于生物研究,使生物学由描述性的学科发展为实验性的学科。20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度，一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后，以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展。
生命科学的发展经历了拉马克的获得性遗传学说、达尔文的选择论、分子遗传 学说以及现代综合进化论。时至今日，各学科的科学工作者都已从掌握的生命程式中找到了各自所涉及科学的一些规律的认知：计算机学科专家在探索生物神经元的工作方式时，使电子计算机的运算的速度更快，已发明了生物计算机；农学家在作生命遗传基因的最合理搭配， 使人类的食品更符合自己的营养、 口感以及保健需求，转基因植物、动物已经出现；医学家正在为各种疾病建立基因档案，使人类对疾病的处理手段从预防、 诊断到治疗出现了一个全方位的改善， 已开始实施基因疗法。
对于生命科学大家早已不陌生，在高中课本上就讲过很多关于生物制药、基因工程、蛋白质、酶、抗生素等知识。生命科学前沿与人类健康主要研究现在比较前沿的科学，即尚处于研究阶段的科学。现实生活中我们存在很多的无赖，比如：我们眼睁睁的看着亲人朋友的
离去却没有任何办法，我们无法摆脱对抗生素的依赖，因此我们就要去寻找更加安全，更加人性化的治疗方法和关键技术的突破！ 这就是生命科学前沿技术研究要带给人类的。
从宏观角度看，地球上的生物构成了一个复杂的生态系统，在这个系统中，生物之间相互依赖、相互制约。生态系统与它存在的环境之间相互作用，形成了一个生命赖以生存的，包括地球大气低层空间、陆地表面、岩石圈以及广阔水体的生物圈。生命世界中，数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别，但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。
自古以来，人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。生命为什么选择地球作为它唯一的家园，并在此生息繁衍进化；海洋是否真如亚特兰蒂斯的传说中那样是起源于海洋；一颗休眠千年的种子缘何可以重新成长成参天大树；一个小小的细胞又怎样演变成复杂而有序的有机体？对万千生命现象的思考与探索贯穿人类五千年历史，成为人类认知世界中最富有魅力的部分。
正是世界上这各种各样些生物物种的存在，使得我们的自然界变得丰富多彩，但是由于人类的快速发展，许多物种面临着灭绝和已灭绝的危机，就拿离我们很近的20世纪来说，大约20多万种的物种从此消失在了地球上，昆士兰毛鼻袋熊，1900灭绝.；澳米氏弹鼠，1901年灭绝.； 曾经世界上最凶猛的熊--堪查加棕熊，1920年灭绝了；新墨西哥狼,1920年灭绝；中国豚鹿1960年灭绝；台湾云豹1972年灭绝.；西亚虎,1980年后的人是看不见它了；亚欧水貂灭绝时间大概是
1995--1999年之间。那么100年后，究竟还会有多少动物走向灭绝，留给地球，留给人类的还能剩些什么？我们人类又能在自然界存活多久呢？天作孽犹可活，自作孽不可活
生命科学就在我们身边的任何地方，我们的生活离不开它。生命科学与我们每个人的生活联系得是如此紧密。现代生物技术生产的产品大量涌入每一个人的家庭和生活。我们要理性地看待生物技术的快速发展，学习生命科学的基本知识，接受生命科学新观念、新技术、新产品。同时，任何一件事物都有两面性，生物技术是一把双刃剑，它可以给人类带来巨大的利益，也可以给人类带来巨大的灾难。我们只有掌握好它的知识并且加以运用才能造福人类。
科学小论文 篇14
摘要:在小学科学教学中培养学生的数据意识是科学新课程标准的要求，是科学教学的重要目标与任务。学生具备了数据意识，才能形成良好的观察与思考习惯，提高科学思维能力，促进自身科学素养的提高。
关键词:小学;科学探究;数据意识;培养策略
在科学探究活动中通常会遇到相关数据的观察与测算问题，教师要注重培养学生的数据意识，使学生形成认真观察的习惯和严谨的科学态度。数据意识是学生搜集数据、整理与分析数据及运用数据分析问题、解决问题的心理倾向。新课程标准十分重视学生数据意识的培养，在提出的教学目标中，有多项教学目标直接指向数据意识的培养，要求学生能够观察统计数据信息，能够用不同的方式分析与解读相关数据，通过数据对现象进行合理解释。因此，小学科学活动中应把培养学生数据意识摆在极其重要的位置，提高学生运用数据分析问题的能力，促进学生科学综合素养的提高。
一、科学探究活动中数据意识培养方面存在的问题
小学生活泼好动，探究活动给他们带来了乐趣，但是学生探究活动完成，需要在实验表格中填写相关实验数据时，才发现自己并没有关注数据，为了应付教师的检查，便应付了事。出现这种现象的根本原因是学生不了解实验数据的重要性，不会通过数据来深入思考问题。另外，由于一些探究性活动属于验证性实验，数据已经明确，学生在实验过程中通常朝着“已经明确了的数据”去搜集，在实验结束回报成果时，学生往往表不自己的实验所得出的数据与验证的数据相同或相近，这些问题都影响了学生数据意识的培养。在探究活动中由于缺乏教师的正确引导，通常会出现这样那样的问题。学生在获取实证的过程中，主观心理因素往往会成为左右他们行为的诱因，这会导致学生不能很好地结合实验现象进行实验数据的取舍与分析，导致数据的失实，这些问题制约着探究活动的有效性。
二、科学探究活动中培养学生数据意识的策略
(一)设置问题，激发学生用数据说明问题的欲望
在科学探究活动中，教师要根据探究内容提出问题，引发学生思考，激发学生用数据说明问题的欲望，从而促使学生养成良好的观察与分析数据的习惯。例如，在教学“抵抗弯曲”这一内容时，我给学生带来了学具:支架与纸条，让学生亲自动手搭建一座“桥”。我又出不了多个垫圈，并告诉学生，老师想把这些垫圈放在纸桥的中间，并让学生猜测纸桥能够承受几个垫圈而不至于塌下来。学生匕嘴八舌，有的说能承受1个，还有的能承受2个、3个等。接下来，我让学生仔细观察，通过实验看纸桥到底能够承受多少个垫圈。我放一个垫圈，学生发现纸桥弯曲了，放两个垫圈纸桥更加弯曲了，当放上第三个垫圈时，纸桥被压塌了。我问学生，这座“桥”能承受多少个垫圈?有的学生说能够承受三个垫圈，我进一步征求其他学生的意见，有的学生说桥能够承受两个垫圈，因为放三个垫圈，纸桥就塌了。以上教学片段中，我给学生创设了一个用数据说明问题的机会，我首先让学生预测，但是预测往往是不够准确的，让学生认识到通过具体的数据来说明问题，才是科学的。
(二)动手操作，学会采集有效数据
在探究活动中，我要有意识培养学生的数据意识，让学生学会采集有效数据，在对数据的比较与分析中，增强学生对数据的敏感性，培养学生的科学思维能力。例如，在“摆的研究”这一探究活动中，我让学生动手做摆，并让摆摆动起来，明确摆动的方法。学生分组进行实验，每小组记录摆每分钟摆动的次数，并如实做好数据记录。学生探究活动之后，我让学生汇报各小组测得的数据。如有的小组三次测得的数据是59,60,59，有的小组是47,47,47，有的小组是51,50,48等等。我然后问学生数据是否准确，在实验过程中是否有不当的地方，致使数据出现较大误差，并分析一下原因。有的小组说在实验时，摆撞到铁架台了，有的说自己小组的摆好像越来越慢。我提醒学生尽量避免这些问题，再进行实验，收集有效数据，再让学生汇报小组的数据。在这个环节中，我引导学生对摆一分钟摆动的次数进行了多次测量，以期得到真实有效的数据。对于数据不可靠的情况，就要找出原因，反复进行实验，才能取得比较有效的数据信息。我还要求学生将数据记录在实验记录本或者实验报告本上，并且进行分析、比较与整合，排除十扰因素，切忌拼凑虚假数据。
(三)实验观察，学会分析数据
对数据进行分析是培养学生数据意识的重要途径。教师可以引导学生通过仔细观察实验过程，采集数据，严格地做好记录。如课前资料的收集、对物体进行观察中提出的问题、学生个人或者小组提出的探究计划等内容，都可以采取文字记录的方式，特别要注重相关数据的详实记录。用文字表述不清和不能用文字描述的观察内容，可以引导学生通过绘制图表来进行记录与呈现。例如，在探究“植物的生长变化”这一内容时，对于凤仙花的生活习性、种植时应该注意的问题、植株各部分的作用的资料信息，学生都可以用文字做简单的记录或摘记，然后以小组为单位设计相应表格对凤仙花的植株高度、数量、花、果实、叶的形状、种子的形状用图问和文字做持续的记录，用曲线对茎的生长状况进行记录。同时，对相关数据进行综合分析，如对凤仙花生长过程中植株高度的变化，结合气温等因素进行分析，可以进一步了解凤仙花生长的特点，提高了学生数据分析能力。总之，培养学生的数据意识是小学科学教学的重要目标，也是科学探究活动的重要仟务之一。在科学探究活动中，教师要根据学生的特点及探究内容，通过提出问题，激发学生用数据说明问题的欲望;通过动手操作实践，让学生学会采集有效数据，树立严谨的科学态度;通过实验观察，引导学生学会数据分析，提高分析问题的能力;通过交流分享，让学生学会用数据来证明自己的观点与猜测的正确性，牢固树立数据意识，促进科学思维的发展，提高科学综合素养。
科学小论文 篇15
巧用鸡蛋改良渗透实验及膜的透性实验
摘 要： 本文选用鸡蛋内膜作为半透膜进行渗透实验，在渗透实验过程中发现学生对膜的选择透过性这一概念的错误认知，进而设计实验验证膜对离子和大分子的选择透过性，层层递进使学生在理解渗透作用的基础上从深层次理解膜的选择透过性。
关键词： 渗透作用 鸡蛋内膜 选择透过性 高中生物教学
高中生物“渗透实验教学”中，教材采用在一个长颈漏斗的漏斗口处密封一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等，经过一段时间后观察到漏斗内的液面上升了。在教学实践中我发现装置较复杂，可操作性差，现象也不明显，学生对玻璃纸不熟悉用做半透膜模型与原型的相似性低。
本着生活化和简单化原则，我用鸡蛋的内膜作为半透膜，以蛋壳作为容器进行渗透实验，实践证明这一改进不仅能引起学生的兴趣而且现象明显。学生对渗透作用的理解程度较以往有了很大的改善。
半透膜是渗透作用发生的条件之一，这一概念的处理一般采用讲授式，学生对于膜的选择透过性不能深入地理解，甚至有学生认为只要分子量足够小，就能通过半透膜。而《高中生物课程标准》活动建议中也包括“通过模拟实验探究膜的透性”。鉴于此我在教学中加入了用鸡蛋作为装置，利用特定化学物质可发生颜色和沉淀反应原理设计了验证膜的选择透过性实验。通过这两个实验学生可以更好地理解渗透作用和膜的选择透过性。以下是两个实验：
1.渗透作用演示实验
1.1实验原理
鸡蛋的膜为双层结构，蛋膜中含有蛋白质90%左右，脂质体3%左右，糖类2%左右。它的蛋白质主要有胶原蛋白(大部分为I、V、X型)。鸡蛋膜的特定组成和结构决定了它是一种很好的半透膜。鸡蛋大端两层膜分开形成气室。把气室部分的鸡蛋壳连同外膜剪去，留下内膜就为实验用的半透膜。用鸡蛋来模拟细胞，把鸡蛋内膜浸入水中来演示渗透实验。
1.2实验材料
鸡蛋、50mL小烧杯、蒸馏水
1.3实验步骤
①取一个大的鸡蛋(钝端直径略大于小烧杯口)，轻轻将钝端的壳敲碎，剥掉蛋壳，露出一个直径0.5～1cm的小孔，注意不要破坏内膜。
②将鸡蛋钝端放入盛有清水的烧杯中，使水面没过小孔，静置，并观察。
1.4实验结果与讨论
三十分钟后，膜被撑破并有蛋清流出。
通过这一实验现象学生会得出是水进入鸡蛋内部导致膜被撑破，这是为什么呢?引导学生思考是因为膜外部是纯水，即水的浓度是100%，而鸡蛋内部水的浓度低于100%，这就在鸡蛋膜的两侧形成了水的浓度梯度，膜外纯水中的水分子透过半透膜扩散鸡蛋内的数量，比鸡蛋内部水分子扩散到膜外的数量多，因而鸡蛋内的液量增加，直至涨破。
设问：如果鸡蛋膜上有破损的小缝，那么还会看到实验现象吗?引导学生思考半透膜的存在是发生渗透作用的关键，从而引导学生总结发生渗透作用的条件是半透膜和半透膜两侧溶液存在浓度差。
以上是渗透作用实验演示，得出的结论是：水可以自由通过鸡蛋内膜，通过的条件是膜内外有浓度差。为了让学生真正理解半透膜的概念，设计了探究离子能否透过半透膜的实验。
2.膜的选择透过性实验
2.1实验原理
大分子物质不能透过半透膜，小分子的物质如离子可以选择性地透过半透膜。
2.2实验材料
鸡蛋两个、50mL小烧杯两个、试管两个、胶头滴管若干、质量分数为0.1g/mL的AgNO溶液、质量分数为0.1g/mL的NaCl溶液、I-KI溶液、新鲜的淀粉溶液。
2.3实验步骤
①取一个直径大于烧杯口的鸡蛋，把鸡蛋的尖端轻轻敲破，剪出一个直径1cm的小孔，然后将蛋黄和蛋清倒出并用清水将内部冲洗干净，再将大头端的蛋壳敲碎，轻轻将蛋壳和内膜剥离，露出直径为1cm的小孔，注意不要破坏内膜。
②将两枚蛋壳编号1、2，分别注入质量分数为0.1g/mL的NaCl溶液和新鲜淀粉溶液各5mL，注意不要把溶液撒在蛋壳外。
③取两个烧杯分别编号A、B，在A烧杯中加入30mL质量分数为0.1g/mL的AgNO溶液;在B烧杯中加入30mLI-KI溶液。将1、2两枚蛋壳分别放入A、B两个烧杯中(液面要没过小孔)，放置10分钟。
④观察并分析实验结果。
2.4实验结果与讨论
A烧杯中有白色沉淀生成，1号蛋壳内溶液无明显变化。B烧杯中溶液无变化，2号蛋壳内的溶液呈现蓝色。
膜的选择透过性知识有进一步的理解，同时可以反思对渗透作用的理解是否准确。
3.反思
通过渗透作用演示实验学生归纳出了渗透作用发生的条件：半透膜及半透膜两侧存在浓度差。其他物质的选择透过性实验是在渗透作用演示中遗留下来的问题，这一问题解决之后学生才能真正地理解渗透作用。
本实验也存在一些不足之处和需要注意的地方：一是学生容易把鸡蛋内膜作为鸡蛋的细胞膜，事实上只是细胞膜的模拟材料，因此要向学生说明这点，并强调膜的选择透过性与膜上的蛋白质载体有关;二是利用蛋的钝端内壳膜与外壳膜二者分离去除蛋壳和外壳膜露出内膜，这种处理难度较大容易造成内膜损伤，因此在选择鸡蛋时要选放置了一段时间的不新鲜的鸡蛋，这样鸡蛋内水分蒸发使内外膜分离大一些，便于操作。通过以上两个实验学生对膜的选择透过性和渗透作用有一个全面直观的认识，在实验结束时还可以进一步引导学生进行探究实验，设计并验证其他物质能否通过膜，并分析原因，达到拓展学生思维的目的。
参考文献：
[1]吴庆余.基础生物命科学.北京：高等教育出版社，2010：47-48.
[1]潘建勋.渗透作用演示实验的改进及拓展.生物学教学，2009(24)：39.
科学小论文 篇16
不管是学生还是教师，都存在头脑里的知识和现实生活相脱离的现象，看来我们科学课教学上的弊病已经影响了几代人，课堂教学单纯地传授知识，确切地讲只传授课本上的知识。课堂教学与学生生活严重脱离，长期下来，学生形成了只记住课本知识、读“死书”的习惯，不能把课本知识与生活、大自然想联系，更不能把课本知识应用于生活，当然谈不上什么科学探究精神了。
天文学家卡尔说过“每个孩子在他们幼年的时候都是科学家，因为每个孩子都和科学家一样，对自然界的奇观满怀好奇和敬畏。”其实，孩子们天生就有好奇心和求知欲，只要引导得法，我们会发现科学无处不在，许多科学发现就是源于生活的。瓦特在烧水时受启发，发明了蒸汽机；牛顿在苹果树下，受苹果落地启发，发现了万有引力；阿基米德在洗澡时，受到启发，发现了浮力定律，……可见，科学就在身边。
作为科学课程的教师，不要把学生束缚在教室这个太小的空间里，不要把学生拘泥于仅仅是以文字或语言形式呈现出的现成的知识，应引导学生走出教室，教室外才是孩子们学科学用科学大有作为的广阔天地。
一、在大自然中拓展
大自然不仅仅是人类赖以生存的物质环境，而且还是本人类永远都学不完的“大教材”，孕集着许许多多的知识和奥秘，里面活生生的虫、鱼、鸟、兽；千姿百态的花草树木；瞬息万变的电闪雷鸣和客观存在的岩石、土壤等都是学生感兴趣的探究对象，如果我们局限在教室里，单凭标本、教具、课件是远远不够的，这样既会束缚学生的思维空间，又会削弱学生对科学探究的乐趣。因此，要带学生走出教室，走向大自然，如在教学新课标教材三年级《科学》中的《蚂蚁的观察》《蚯蚓的观察》等课文时，学生对蚂蚁、蚯蚓都很熟悉，很多同学都玩过蚂蚁、蚯蚓，如果上课时把学生束缚在教室中，把课本与大自然隔离开，很有可能把学生已有的经验和知识白白浪费，而让学生形成“书中的蚂蚁”和“大自然中的蚂蚁”隔断，这样难免使学生把书中学到的知识与大自然相脱离。
二、在社区和家庭生活中延续
学生大部分时间在家中度过，对家庭生活也是最熟悉的。课本是教材，大自然是教材，生活更是一部最现实的大教材，学生可以在生活中学到许多科学知识，更重要的是把学到的知识在生活中应用，体会知识力量的强大。在生活中发现问题，提出疑问，进行探究，会有意想不到的收获。
学生在家中做家务也经常会有问题，烧水时水溢出水壶；烧鸡蛋时鸡蛋烧爆了；冷天里，倒开水后塞上热水瓶塞，瓶塞会蹦出来等。当他们提出这些问题时，我们正好可以引导他们学习热胀冷缩知识，学生带着问题去学，并且已有经验，水到渠成，肯定成功。
知识只有运用起来才是活的，学生运用所学知识的最好地方就是社区和家庭生活了。比如学了《食物的营养》之后，让学生回家给自己和家人合理地搭配食物，合理地补充营养；学了废旧物品回收之后，他们懂得了保护环境的重要性，在社区里宣传买菜不用塑料袋，塑料袋会造成白色污染；废旧电池不能乱扔，会污染水和土壤的等等。
三、在其他媒体中补充
有线电视几乎进入了每个家庭，许多家长都为怎样能让孩子不看电视而发愁，其实，只要通过正确的引导，在电视中还可以学到许多最新的科学知识。我鼓励学生看中央电视台第10套“教育科技”节目，其中“探索发现”“走近科学”“斗转星移”等栏目，其内容、图文、解说对学生产生的教育效果，都是我们教师在课堂上很难达到的。
多媒体对学生学习也有很大的帮助，比如，许多自然现象是很难见到的，如火山、地震等。这些都可以借助录像资料来弥补。
科学课程的教师们，让我们带学生走出教室，走进自然、走进社区和家庭、走进网络、走向更广阔的空间。为孩子们提供自由成长的乐土，富有创造性的一代就是他们。
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