科学实验的特征十篇-尊龙凯时最新

科学实验的特征篇1

【关键词】化学实验实验设计探究性

一、深刻理解化学基本理论的实验基础

掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。掌握基本的操作技能、实验技术、培养分析问题、解决问题的能力,养成严谨的实事求是的科学态度,树立勇于开拓的创新意识。

二、设计实验必须有化学实验总体观

任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的;(2)实验原理;(3)实验设计;(4)实验药品、仪器、装置;(5)实验操作及操作规程;(6)实验结果的处理。这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时,对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中,必须对各要素进行综合分析。

三、充分体现化学实验的探究功能

1.化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径

“以实验为基础”是化学学科的基本特征。即使在由经验化学向理论化学发展的今天,化学实验仍然是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。

学科的基本特征决定了学科的学习特点,在实验中学习化学,无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中,学生通过实验研究和认识物质,掌握化学基本原理和基本技能,初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征,更有利于学生进行化学探究性学习。

2.化学实验本身就是科学探究的过程

化学实验,是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明,化学科学的任何一项重大的突破,无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说,没有实验,任何新的东西都不能深知。中学生化学学习中的化学实验,虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识,但从本质上看,这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时,化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。所以,在学生的化学学习过程中,完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。

3.化学实验为探究性学习验证提供了科学方法

和科学家进行的科学探究一样,探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中,针对发现的问题,在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上,做出大胆假设或猜想,并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以,化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法,也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。

四、创造性是实验设计的灵魂

爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”经常开展探究性、设计性和创造性实验研究,有助于学生创新能力的培养和提高。

科学实验的特征篇2

关键词：古生物w；分组比赛；高校

中图分类号：g642.3 文献标识码：a 文章编号：1002-4107（2017）06-0044-03

近年来的高校教学改革工作在古生物地史学教学方面已经取得很多进展，例如教学内容的设置[1-2]、在线开放课程（mooc）的运用[3]、野外实习课的尝试和增加[4-5]、课程设计的开发原则[6]、精品课程的建设[7]、比较方法的推广[8]等，引入较新的科研成果[9]，多媒体教学等教学方法的完善[10-11]，形成了一些成功的教学理念[12-13]。这些教学改革措施的实践，正不断推动古生物学教学改革的发展。

笔者在从事“古生物学”的教学中，积极参与成都理工大学的教学改革，并在教学实践中不断思考和实践。自2010年第一届全国大学生地质竞赛举办以来，已经成功举办三届，笔者有幸参与了成都理工大学参赛选手的古生物化石辅导工作。在辅导工作中发现，报名参加竞赛的学生在古生物实验室复习古生物化石标本时表现出了浓烈的学习欲望。通过多次观察和反复思考，笔者在教学工作中受到了启发，针对目前“古生物学”实验课中存在的学生的学习兴趣不够浓厚、学习主动性不高的问题，2014年就开始尝试将比赛的形式引入到“古生物学”的实验课堂中来。本文以成都理工大学地球科学学院地质学专业的“古生物学”实验课为例，将分组比赛的教学环节进行阐述，以供广大地质教育工作者参考。

一、实验内容的安排

地球科学学院地质学专业的“古生物学”实验课学时设置为20学时，分10次完成。实验内容包括化石的保存类型和各类标准化石的认识实验。本教研室针对地质类专业本科生的古生物学课程开设的标准化石类别包括类、珊瑚类、腕足类、双壳类、头足类、三叶虫类、笔石类、蕨类植物和裸子植物化石。具体实验材料和实验目标如表1所示。每次古生物实验课，实验室可以提供4套教学标本，即4套标本的组合是重复的，以保证每组学生看到同样的实验标本。具体每个类别的每套标本的化石类型如表1所示。

“古生物学”每次实验课的目的总体是相同的，即要求掌握每个类别的基本构造，并要求能掌握一定数量的化石代表。例如，三叶虫化石实验的目的，要求掌握三叶虫的主要构造特征，并了解三叶虫的一般特征，还要掌握三叶虫一定数量的化石代表。

对每个大类的实习，需要掌握的构造也较多，例如三叶虫的背甲构造，所有构造名称合起来有四十多个，如图1所示。这些构造之间又有着相互的联系，例如头甲外形的观察，要注意头甲的颊角特征，夹角处是否发育颊刺，如果发育颊刺，颊刺特征有几种情况；固定颊的发育情况，固定颊上还存在六个低一级别的构造，如眼脊、眼叶、固定颊眼区、眼前翼、后侧翼和后边缘等。

图1 三叶虫的背甲构造名称及关系图

十次古生物实验的内容，其中九次都是识别化石标本上的壳体基本构造特征，掌握化石的主要鉴定特征。虽然，课堂上强调要有重点地掌握，但是在某种程度上，古生物实验课的内容还是显示出了一定的枯燥性、复杂性和乏味性。因此，通过丰富和改善古生物实验课的教学环节来带动学生学习的积极性和主动性显得极为重要。

二、比赛环节的设置与效果

近十年来，成都理工大学沉积地质研究院地层古生物实验室开设的“古生物学”实验课，实验室针对每个大类提供4套实验标本，每套标本数量为7―10个，如表1所示。因此，不论是针对高学时还是低学时专业的学生，成都理工大学地层古生物实验室开设的古生物实验课皆是以班级为单位，分4个组同时进行。

（一）比赛环节的设置

每次实验课，设置四个环节：第一个环节，课程开始后，首先要求每位学生各选一块标本，试着画图并鉴定，时间5―10分钟，这一环节主要是让学生发现自己的问题；第二个环节，教师带领学生一起复习化石大类的主要构造特征（例如三叶虫的背甲构造），并指出重要鉴定特征（头甲和尾甲上的构造），这一环节主要是帮助学生解答第一环节中发现的问题，目标性极强；第三个环节，要求学生继续实验，以实验报告的形式规范其鉴定步骤，完成一块标准化石的鉴定，最后将每组当中的其余标本按照教材上的描述特征认真观察其鉴定特征；第四个环节，即比赛环节，在实验课的最后10―20分钟的时间里，开始进行比赛，这一环节是刺激学生在第三环节中对其他标本的用心观察和认识。

比赛环节的具体安排可以按以下几个步骤和规则来实施。

1.任课教师在4个组的实验标本中分别随机抽取1块标本，总共抽出4块标本作为比赛标本。

2.各小组推荐一名学生，站到讲桌前，背对大家描述手中的化石鉴定特征，该小组的其他学生准备判断该石标本的鉴定结果。例如，随机选一块速壁珊瑚化石，请第二组派出的代表走到讲桌前，背对着学生准确描述出速壁化石的鉴定特征。第二组的其他学生认真听，并思考该珊瑚化石的署名；如果描述化石特征的学生对速壁珊瑚化石的特征描述准确，则本组其他学生才能够准确判断出其化石属名为速壁珊瑚。

3.若化石鉴定比赛成功，则小组每位学生同时加

1―2分；若是在教师或学生的提示（或者提问）下，才能够准确描述化石特征，则小组每位学生只能加0.5―1分；若是在教师或学生的提示下，仍不能够准确描述化石特征，则该组学生皆失去加分的机会。

4.每次实验，每个小组只有1次鉴定化石标本的机会，共计有10次实验，即可以有10次累积分数的机会；将实验课化石鉴定比赛的累积分数加进实验课的最终成绩中。例如，如果第二组学生，10次实验课结束后，该组累积分数为8分，则第二组的每位学生的实验课成绩（实验报告或实验考试最终成绩）基础上加8分。

（二）效果

2014年、2015年的教学中，笔者都在课堂上尝试这种实验教学环节的设置，实践证明@种实验课环节的设置是行之有效的。由于各小组之间存在竞争，识别化石不仅让他们有成就感，而且也强烈地刺激了他们的集体荣誉感，在课堂上可以深刻感受到学生渴望掌握更多知识的激情。

第一次实验课和第二次实验课初试比赛环节后，第三次实验时，学生基本掌握实验课程序和比赛程序了。后续的每次实验课，学生来到实验室后，抓紧时间看标本，第一个实验环节甚至无须教师的提醒就能普遍完成得很好。第二个环节，任课教师以模型或实验标本讲解该大类的基本构造特征时，学生真正可以做到专注听教师讲，并及时提出自己的问题，可以达到课堂上的有效互动，课堂学习气氛较好。第三个环节，学生积极动手实验中，教师只需在教室里来回走动或在讲桌前等待答疑，无须重复提醒他们如何端正态度认真看化石。第四个环节，四个小组的学生开始针对每个类别的化石典型特征激烈讨论，个别进行较快的小组跃跃欲试准备描述和鉴定，并以此检验本组成绩和荣誉。答得好，其他学生会给予掌声鼓励。事实上，在最后的环节，学生自发的掌声不断。学生深刻体会到了学以致用的成就感。

每次实验课结束后，学生不仅提交了一份质量较高的、规范的古生物实验报告，还在有限的时间内对其他化石标本进行有效的识别和认识，这使得学生变被动学习为主动学习，极大地提高了学生的学习兴趣，并增强了集体荣誉感。古生物实验课在学生的比赛中轻松地进行着，针对9个古生物类别的典型鉴定构造也逐渐被所学生所思考和掌握。通过古生物实验课化石鉴定比赛环节的锻炼，学生正确掌握了化石的鉴定方法和学习方法，印象深刻。

这种教学环节，也可以在低学时的古生物实验课中推广和应用。例如成都理工大学能源学院的资源勘查与工程专业的古生物地史学的实验课（只有10课时的实验课，分5次完成）。笔者针对专业课时较少、化石类别未减的特点，将化石鉴定难度和深度度降低，在实验课的最后10分钟进行比赛，可实行抢答的方式进行比赛。尝试结果表明，该比赛实验环节在低学时课堂中也可开展，同样可以有效地降低学生对古生物化石实验课的枯燥感，激发学生的学习兴趣。

在古生物实验课堂中引入比赛加分环节，是笔者参与古生物学教学改革的一个尝试。该教学环节使学生在实验课所有环节都有一个明确的学习目标，即能够识别每套标本中不同类型的化石鉴定特征。尝试使得古生物实验教学工作，真正出现教育工作者所期待的现象：教师引导，学生以主人翁的姿态主动吸收和积累知识。因此，笔者认为，古生物实验课引入比赛环节是可行的，还需要我们将它进一步完善和推广，这种教学模式也可以推广到三大岩石的实验课教学中去。

参考文献：

[1]龚淑云.《古生物地史学》课程教学改革的思考[j].中国地质教育，2000，（3）.

[2]肖松.“古生物地史学”教改尝试[j].重庆石油高等专科学校学报，2002，（4）.

[3]志成，段江，郭欣.地球科学基础课程实验教学改革探讨[j].重庆科技学院学报：社会科学版，2015，（2）.

[4]赖旭龙，杜远生.《古生物地史学》综合性实习课的一次 新尝试[j].中国地质教育，2000，（3）.

[5]董祝光.对当前高职院校古生物地史学教学的几点思考[j].科教导刊，2011，（10）.

[6]焦德光，吴云恩.从高等职业教育“基于工作课程”教学改革谈“古生物地史学”课程改革思路[j].中国地质教育，2015，（1）.

[7]孙柏年，阎苑桑解三平等.“古生物地史学”精品课程的建设与实践[j].高等理科教育，2007，（5）.

[8]王平丽，李增学，李守军.比较教学法在“古生物地史学”教学中的应用[j].中国地质教育，2011，（2）.

[9]童金南，殷鸿福，江海水.古生物学教育需要与时俱进 [j].地球科学：中国地质大学学报，2012，（s2）.

[10]刘智荣，黄静宜，陆丽娜等.改进古生物地史学教学方法，提高教学效果[j].科技创新导报，2013，（9）.

[11]赵秀丽，李守军，王平丽.《古生物地史学》课程教学改革与实践[j].教育教学论坛，2014，（1）.

科学实验的特征篇3

 

“科学素质”是公民素质的重要组成部分，是指公民要掌握必要的科学知识，具备良好的科学素养，能够独立运用科学方法来处理科学问题。而科学学习不是一蹴而就的，与年龄及心理成长息息相关，这也是心理学的学科特点。在科学学习过程中与心理学实验相结合是很必要的。

 

一、小学科学素质教育的拓展

 

小学科学素质教育指的是在小学科学学习过程中掌握基本的科学知识，形成端正的科学态度和科学精神，随着年龄的增长与知识的不断更新，在与时俱进的时代背景下，能够准确地掌握科学知识，树立科学思想，在日后的科技发展过程中，能够综合运用，具备科学技能，而不是简单地具备科学知识。教育者在教学过程中要有宏观的操控能力，整体把握“公民科学素质”的推进。

 

二、小学科学教育与心理学实验的结合实例分析

 

小学科学的前身是自然课，对照《义务教育科学课程标准》，是培养国民科学素质的学科。注重科学探究，学生在学习过程中，从启蒙阶段，到成熟阶段，从接触植物、动物再到整个自然界的生物，发展的变化符合学生的心理年龄，而心理学中，结合年龄特点等，与科学学习接轨，辨别科学知识中的真伪科学是有必要的。例如，在学习植物中，学生在日常学习和生活的过程中，对周围事物都能细心地观察，对掌握植物的特征保留已有的经验，所以，学习中能够唤起记忆，教育者应结合这一特征，应用经验心理学与经典心理学，大胆开拓学生的眼界，不拘泥于教材，为日后的植物学习打下坚实的基础。

 

三、小学科学素质教育与心理学实验结合的前景发展前瞻

 

小学生对事物的喜好大多数取决于事物的表面，没有良好的科学规律性，学生虽然没有细致入微的观察能力，但是在生活中能够不自觉地观察，生活中的注意力要比课堂上的注意力更春风化雨。教育者要把握这一特点，对客观事物分析时，使学生获得感知，例如，动物的特征，对动物的特征可以从兴趣出发，引导学生设计观察的顺序，从外部特征、生殖特点与对外界的反应能力等，学生在这一过程中具备良好的心理状态，形成良好的科学习惯。小学科学课是集观察与实验于一体的综合学科，未来教育者在实施教学活动中，充分地利用心理学知识，是具有良好的发展前景和必要的。

科学实验的特征篇4

【关键词】 科学探究 特征 策略

让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和学习方法。与传统的接受性学习和训练性学习相比，探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。

1 科学探究体现了科学的本质特征，是科学教学的重要组成部分

科学课主要研究自然现象和规律。科学的本质特征可以看作由两方面组成，一方面是其过程性特征，即对自然界的观察和探究，体现了自然科学的共性；另一方面是研究对象和追求目标上的特征，以无生命的世界为主要研究领域，力图确认世界最基本的原理，追求内在的统一性。科学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的，在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是科学的本质特征，是科学教学首先要体现的。科学课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方法和学习过程，科学探究关注的目标是：让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和学习方法。与传统的接受性学习和训练性学习相比，探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。

2 科学探究激发学生学习科学的内在动机

科学课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，这是科学教育领域面临的共同难题，表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。许多研究者关于探究式教学进行了大量研究，结果表明，探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在科学教学中，科学探究将科学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来，体现了科学教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程，真正成为探索科学世界的主体。科学探究可以激发学生学习科学的内在动机，充分发挥学习的潜能。在探究过程中，学生要明确研究的问题，自己收集和分析信息，做出假设或预测；要在老师的指导下，在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中，获得新的观点和新的思维方式，主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展对科学的理解和认识。这个过程涉及到深层次思维过程结构的重组和元认知意义上的建构，可以提高学生的质疑、推理和批判性思考的能力，增强他们对自己学习的控制和责任感，从而更加有效地学习科学。

3 科学探究的基本特征

探究的基本特征是让学生提出问题，进行猜想和假设，并制定计划和设计实验。围绕教学内容提出科学性的、并能激发学生思维的问题。问题要与学生必学的科学概念相联系，并能引发他们进行实验研究、收集数据和利用数据对科学现象做出解释。根据确定的探究课题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序与过程（包括观察、实验、信息和数据的收集与处理）、通过怎样的分析整理得出探究的结论、以及怎样对探究过程进行评估和反思等。学生在教师的指导下，根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法与技术，收集数据、资料和信息。

学生相互交流信息对构建个体和群体的理解力来说是至关重要的。当学生公布自己的解释时，别人就有机会就这些解释提出疑问、审查证据、挑出逻辑错误、指出解释中有悖于事实证据的地方，或者就相同的观察提出不同的解释。在讨论中往往引发新的问题，导致进一步的求证活动和最终建立在实验基础上的共识。科学科技论文的写作是一种非常重要的学习方法，是学生进行探究性学习的有效途径。教师要指导学生撰写科学探究报告、设计表格、图像（包括应用计算机进行设计等），循序渐进地培养学生尽可能使用已有的科学知识和较为准确的语言科学地表达自己的探究成果的能力，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。

4 科学探究的教学策略

4.1 创设激发好奇心的问题情境。探究性教学是一种精心设计的教学活动，教师应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来创设问题情景，以唤起学生注意，引起他们强烈的好奇心。教师要围绕探究的主题进行精心设计，使探究的问题步步深入，层层推进，直至获得新知。

4.2 提供有结构的材料。培养学生自行探究和获得知识的能力，就是要让学生通过搜集事实、参加实践、亲自观察实验与操作，通过动手、动口、动脑去获得知识。教师应根据学习内容的需要，为学生的实践活动创造条件，提供有结构的、能揭示自然现象间的某种关系的材料。教师必须了解学生的认识水平、心理特点，根据学生可能提出的问题去寻找材料，选择材料，适时适量提供那些与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。

科学实验的特征篇5

关键词：线状 痕迹 检验

中图分类号：d925 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0207-01

线条状痕迹对接检验就是根据痕迹检验的原理和程序，运用相关的科学知识，利用痕迹中反映出的线条，在对接比较显微镜下，依据线条痕迹接合是否吻合，确定痕迹特征的异同进而作出认定或否定结论的检验方法。这种方法在痕迹检验中较多地被用于工具痕迹和枪弹痕迹检验，起到了很大的作用。但是，在实际工作中由于检验人员的业务水平、仪器操作、对线条痕迹特征的掌握等因素影响了检验鉴定的效率和质量，要掌握和运用好这种方法，有必要对线条状痕迹对接检验的科学基础、线条痕迹的形成和特征以及对接检验中应注意的问题作加强认识。

1 线条状痕迹对接检验的科学基础

辩证唯物主义认为一切事物都是客观存在的，是不以人的意志为转移的。痕迹物证同样也是客观存在的。能否发现和运用痕迹物证，取决于人的自身素质、采取的方法和手段，以及科学水平的高低。

世界上的事物之所以千差万别，就是因为事物内部矛盾的特殊性。这种特殊性是指不同的事物各具特性。任何事物都只能和其自身保持同一。事物内部矛盾的特殊性原理正是痕迹检验的根据和出发点，否则就无法区分一事物与他事物。事物内部矛盾的特殊性是通过其固有的规定性即特征表现出来的。人们是正确运用特征来认识和区分一切事物。

线条状痕迹对接检验法就是利用痕迹中线条所具有的特征进行对接比较检验的。辩证唯物主义在坚持绝对运动的前提下，肯定相对静止的存在，承认事物有某种相对稳定的状态。事物的相对稳定是进行科学分析事物的基本前提。同样，作为线条状痕迹无论是印压接触或是切划接触形成，在一定的时间内其所反映的质是保持不变的，这为对接检验提供了前提条件。

2 线条状痕迹的形成

线条状痕迹出现类型有两种情况：一是直接单独出现。例如，工具痕迹中的擦划线条痕迹；枪弹痕迹中，弹底窝与弹壳底面摩擦形成的线条痕迹、抽壳时弹壳体部与膛内壁摩擦形成的线条痕迹、射击弹头上的坡膛痕迹和膛线痕迹等。二是伴随其他痕迹同时出现。例如，工具痕迹中，钳剪断头斜面上的线条痕迹、锯挫钻等工具割削时形成的痕迹；枪弹痕迹中，进弹时弹壳与弹膛后切口碰撞在壳体上形成的擦点状痕迹、抛壳口痕迹中的线条等。从形成线条状痕迹时造痕体与承痕体的接触状态分，又有切划接触和印压接触两种类型。其中以切划接触形成的线条痕迹为主。切划接触是指造痕体与承痕体在接触时产生相对运动，接触点处于连续改变，承痕体以凸凹线条的起伏形态反映造痕体接触部位的形态结构，线条痕迹与造痕体凸凹象相反。前面所举例子均属于此。印压接触是指造痕体与承痕体的接触点不改变，造痕体通印压作用将接触面上具有的线条“烙”在承痕体上，线条痕迹与造痕体接触面呈一一对应、凸凹象相反。较为典型的是枪弹痕迹中，在火药气体高温高压下形成的弹底窝加工痕迹。总之，无论线条状痕迹是以何种方式形成的，均反映着造痕体接触部位的形态结构。

3 线条状痕迹的特征

特征是对事物特殊性的反映。任何特征都是具有一定质的特征，即每个特征都有自己特殊的规定性，是有别于其他特征的特征，没有质的特征是不存在的。人们之所以能将一事物与他事物区别，正是基于对特征的认识和运用。

特征质量的高低（或价值）与其出现率和重复性有直接的关系。就特征的价值而言，出现率越高、重复性越大，特征的价值就越低；出现率越低、重复性越小，特征的价值就高。换言之，特征形成时如果具有较强的独特性和偶然性，其价值就较高；如果特征形成时具有规律性和普遍性，其价值就越低。例如。同一正规厂家生产的同一样规格的螺丝刀，刃门的加工工艺相同，刮擦形成的线条特征价值就较低。如工具经使用后形成缺口、缺角，其刮擦形成的线条特征价值就较高。总之，特征反映出的特殊性越强，其价值就越高。

线条的性质是以凸凹线条的起伏形态反映的，其种类特征是线痕的基本轮廓与形态。个别特征是线条的位置、粗细、深浅、长短、流向、稳定性及粗大线条中是否还有细小线条等方面的具体形态结构。

4 线条状痕迹对接检验时应注意的几个问题（如图1）

（1）明确承痕体的材料质地、机械性能、结构特点、生产或使用等方面的情况。（2）寻找和确定出承痕体上所有的痕迹，明确其名称、位置、形状、大小以及相互关系。（3）深刻认识每一处痕迹的形态、形成方式，形成时作用力的大小、方向、角度等情况。（4）制作对接检验样本：在不破坏造痕体的前提下，应选用与现场承痕体质地、机械性能相同或相近的材料。在对痕迹深刻认识的基础上，按现场痕迹形成方式制作检验样本，并且根据痕迹的反映情况和检验需要在数量上予以保证。在可能的条件下，力求使检验样本的材料与现场承痕体相一致，可以减少特征差异的产生，使检验结果更具有客观性、科学性，有较强的说服力。例如，在实际工作中，钳剪线条痕迹对接检验时，为省时、方便较多利用铅片作为样本材料。但是由于铅片质地软、塑性强，线条反映好、且多。但是，也容易在切划、剪切时产生铅屑，铅屑粘附在接触部位作用或单独作用形成的额外线条，就必然形成与铁丝、铝线、铜线等材料钳剪断头上线条的非本质差异，直接影响了检验鉴定结论。因此，在确定出造痕体及其部位后，在不破坏造痕体条件下，采用相同的材料制作样本再对接检验，直至形成正式的检验鉴定书。（5）配光是关键：痕迹检验鉴定，需要制作检验样本。检验样本制作质量的高低，能否客观真实地反映客体、痕迹的本来面目，直接影响到最后检验结论的正确与否。制作检验样本就是对造痕体的再现。线条对接检验时，对现场痕迹和检验样本配光的目的，是要通过调整光源的亮度、强弱、光照的方向和角度，清晰、准确、客观地反映线条痕迹的形态结构，确保对接检验的进行和结论的正确。配光的好坏直接关系到具体线条的凸凹形态、有无、宽窄、长短以及线条中的细小线条约有无等方面的变化，所以配光很关键。在配光时，常常不可能一蹴而就，一次就能将线条痕迹反映至最好。因此检验鉴定人员需要耐心、认真细致、反复配光，才能客观反映线条痕迹形态结构，保证检验鉴定结论的科学性。

参考文献

科学实验的特征篇6

关键词：红松洼自然保护区；群落特征；垂直结构；生活型谱

中图分类号：tb文献标识a：adoi：10.19311/ki.16723198.2017.04.086

0引言

草原是中国重要的自然战略资源，与森林、海洋、耕地等自然资源具有同等重要的地位。草地资源作为可再生自然资源，是畜牧业赖以生存和发展的重要物质基础，并具有气候调节、空气净化、防风固沙、涵养水源、土壤改良和旅游观赏等生态功能。红松洼自然保护区是我国北方保存最好的原始自然草原之一，对于保护京津及华北地区免受北部风沙侵入具有重要的生态意义。近年来，在气候变化与超载放牧的共同影响下，草原生态环境恶化，草地严重退化，致使生态服务功能的难以正常发挥，生物多样性面临威胁，并阻碍了当地社会、经济、生态的可持续发展。

目前，国内学者在草原植物群落特征的研究成果较多，主要集中在对不同地区的群落数量特征、结构特征。作为我国草地资源重要组成部分的红松洼自然保护区，近年来对于它的研究主要围绕在不同保护措施响应、短期围栏封育影响等方面，但对于红松洼草原功能区植物群落种类组成、垂直结构、生活型谱方面涉及的研究并不多。本研究以核心区和实验区草原植物群落为研究对象，将两个功能区的群落基本特征进行比较，以期为红松洼自然保护区植被恢复、可持续利用草地资源提供理论依据，同时为红松洼自然保护区的合理规划提供基础资料。

1研究区概况

红松洼部级自然保护区，位于河北省围场满族蒙古族自治县的最北端，是华北植物区系向蒙古植物区系过渡的区域，地理坐标为n 42°10′～42°20′，e 117°18′～117°35′。该地区属于温带大陆性气候，春季干燥多风，夏季凉爽短促，秋季气温急降，冬季寒冷漫长。年均温为-0.3℃，年均降水量450～500mm，属半干旱地区。以山地为主，土壤以山地草甸土和山地黑土为主。植被类型为草甸化草原，植物种类多样，群落以细叶苔草（carex rigescens）、裂叶蒿（polygonum）、地榆（sanguisorba of ficinalis）等多年生中生杂类草为优势植物。

2研究方法

2.1样地设置

在研究区内选取有代表性的地段，设置2个100m×100m的植物固定大样地，核心区与实验区各设置1个。在样地设置25个1m×1m的草本植物调查样方，共设50个小样方。

2.2群落调查

于2015年植物生长高峰期（8月），结合中国草地资源图、该地地形图和野外样方考察数据，分别对红松洼自然保护区核心区、实验区的草地群落组成特征、生活型谱进行调查。在干扰方式上，核心区建立围栏免干扰，实验区常年放牧、人类活动自由。植被调查采用样方法，记录植物种名、株数、高度、密度、盖度等。

2.3数据处理

运用excel 2010进行数据的统计分析。

3结果与分析

3.1草原植物群落种类组成

通过样方调查，对研究区植物科、属、种进行了统计。核心区试验样地共出现植物55种，隶属23科，48属。其中，菊科的属数、种数最高，有8属、12种，此外豆科（4属5种）、禾本科（4属4种）、毛茛科（4属4种）、蓼科（3属4种）、伞形科（3属3种）的植物属数、种数较多；2属2种的植物有5科，包括蔷薇科、百合科、败酱科、龙胆科、石竹科，1属2种的有茜草科，其余的11科植物为1属1科。

实验区试验地共有植物22科，37属，42种。菊科（7属8种）、豆科（4属4种）、蔷薇科（2属4种）、蓼科（2属3种），其中该区植物物种数最多的是菊科，其次为豆科；2属2种的有禾本科、毛茛科、百合科、玄参科这4科；1属1种的有伞形科、败酱科、龙胆科、石竹科、茜草科、车前科等共14科。由上可知，核心区和实验区植物属数、种数最多的均为菊科，核心区种数明显多于实验区。

3.2植物群落垂直结构

本研究区内两个不同功能区的主要群种是由细叶苔草、裂叶蒿、地榆等为优势种组成的草原，将各功能区群落垂直结构大体分为3层。

如图1所示，在核心区，第一层为一些较低矮的杂类草植物，平均高度一般为1～10cm，包括的植物有6种。第二层主要植物有细叶苔草、裂叶蒿、柳叶绒背蓟、野火球，平均高度一般为10～20cm，植物种数为18种。第三层以地榆、硬质早熟禾、直穗鹅观草、山岩黄芪、黑柴胡、小黄花菜等优势植物为主，包含的植物种数达31种，平均高度一般为20～30cm，有些植物高度在50cm以上，如山岩黄芪、秦艽（gentiana macrophylla），酸模（rumex acetosa）高度可达65cm。

实验区内，第一层平均高度范围1～10cm，共有植物27种，如珠芽蓼、裂叶蒿、柳叶蒿、毛茛等。第二层平均高度一般为11～20cm，有植物12种，主要由细叶苔草、硬质早熟禾、直穗鹅观草、越桔柳等植物组成。第三层平均高度在20cm以上，该区仅有3种植物，分别是地榆、酸模、小黄花菜。

经对比可知，在群落垂直结构方面，核心区第三层（平均高度在20cm以上）的物种达31种，实验区该层仅有3种；核心区第一层（平均高度1～10cm）的物种仅有6种，实验区有27种。且核心区植物的平均高度为22.52cm，实验区植物平均高度为10.45cm。由此表明，核心区对比于实验区，植物平均高度明显较高。

图1核心区、实验区草甸化草原群落植物平均高度3.3草原植物群落生活型谱

本文采用了fensham和skull对植物生活型的划分方法，将其划分为多年生禾草类、多年生非禾草类、一年生禾草类、一年生非禾草类等4种生活型。

在核心区，多年生非禾草类所占比例最大，占绝对优势，是该群落的主要生活型，共46种，占总种数的83.6%。多年生禾草类，所占比例较低，仅有4种，包括直穗鹅观草、草、洽草、硬质早熟禾，占总种数的73%。一年生禾草类并没有出现，一年生非禾草占较小比例，有5种，包括狗娃花、平车前、花锚、金莲花、广布野豌豆，占总种数的9.1%。该样地多年生植物共有50种，占总种数的90.9%。

在实验区，多年生非禾草类所占比例最高，与核心区一致，共有植物35种，占该区总种数的83.3%。其次是一年生非禾草类，占总种数的11.9%，有5种，数量上与核心区也一样，分别是小米草、广布野豌豆、平车前、花锚和金莲花。多年生禾草类植物仅有硬质早熟禾、直穗鹅观草，只占总种数的4.8%。该区同样没有发现一年生禾草类植物，而多年生植物种类仍然最多，达37种，占总种数的88.1%。

由此可知，两个试验样地均未发现一年生禾草类植物，多年生植物占总种数的比例高，反映了在研究区，多年生植物具有更好的生态环境适应能力，处于优势生活型地位。

4讨论与结论

4.1讨论

植物群落的种类组成，既可以表现植物群落的基本特征，也反映出植物群落所在的生境状况。两个功能区的大科有菊科、豆科及禾本科等。

在群落的垂直结构上，核心区植物平均高度明显比实验区。由于实验区受人为活动相对较大，这很大程度上与实验区的放牧行为如牦牛、羊对植物的啃食、践踏，以及人类采挖药材（如黑柴胡明显较少）和车轮的碾压等有关。

生活型是生物对综合生态环境适应的外部表现形式，是植物对相同环境条件进行趋同适应的结果。同一生活型的植物表示它们对环境的适应途径和适应方法相同或相似，表现出植物对环境具有相同的或相似的要求或适应能力。本文中，两个试验样地均未发现一年生禾草类植物，且一年生植物占总种数的比例低，多年生植物占总种数的比例高，反映了在红松洼自然保护区草甸化草原，多年生植物具有更好的生态环境适应能力，处于优势生活型地位。

4.2结论

（1）红松洼自然保护区核心区有植物23科，48属，55种，实验区包括植物22科，37属，42种，两个功能区占各自总种数、总属数最多的科均为菊科。

（2）在群落垂直结构方面，核心区相较于实验区，植物平均高度更高。

（3）植物群落由草本植物组成，核心区和实验区都没有发现一年生禾草类植物，多年生非禾草类所占比例最大，是该群落的主要生活型。

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科学实验的特征篇7

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关键词：模型；化学学习；符号；表征

文章编号：1005–6629（2014）1–0003–05 中图分类号：g633.8 文献标识码：b

1 前言

学生进入学习场域前所先存的特定想法往往与科学社群认可的科学观点有所差异，因而造成学生日后科学学习的障碍。研究发现，化学学习的困难之一在于学生无法为巨观的实验现象与符号搭起联系的桥梁（johnstone， 1982， 1991， 2006； talanquer， 2011； treagust， chittleborough， & mamiala， 2003）。学生时常只记忆特定表征形式所建构的化学理论、实验的结果以及特定的化学反应，殊不知割裂的、片段式的学习无法统整与理解化学符号与巨观现象的关联。因此，为了改善学生的学习除可以从教师教学专业素养与学生学习特性着手外，更应该提供结构良好且具认识论观点的教科书。优质的教科书不仅提供教师设计教学的内容与过程，亦能够帮助学生发展与修正其素朴概念。有鉴于此，本文尝试说明模型观点在化学学习与教科书编写上的意涵，以作为教科书编写方向与化学教学的参考。

2 化学学习中的模型观点

2013年诺贝尔化学奖得主为三位研究动态分子模拟的学者-martin karplus、michael levitt和arieh warshel，瑞典皇家科学院主要表彰三位学者在建构模型思考的模拟架构以提供分子动力学面向理论与实务的卓越贡献（the royal swedish academy of sciences， 2013）。除了模拟之外，化学学科中许多概念都会以模型作为知识传达的媒介，因此教科书与教师如何利用模型的认识观点促进学生的化学学习极为重要。

2.1 模型的意涵

模型一般被视为具体可形塑的实物，大都为实体的缩小版（如玩具模型），但有时其亦可作为表达设计者对于所设计实体的抽象想法，以呈现出物件之间的关系，而后再透过具体物件与内在想法交互作用完成更好的成品。在科学上，此设计者可视为科学家，而其成品可以是实验结果的数据、数据间的关系或是所产生的理论。因此，模型除了具体实物外，尚可以呈现抽象的想法、关系或是一个事件（buckley & boulter， 2000）。事实上每个人每天都会透过既有想法与外在环境或刺激物进行交互作用，从而建构内在心智表征与外显模型，再借助建构出来的模型进行学习与迁移。当学习与迁移顺利时，则会强化其既有的心智模式，反之，若无法顺利学习与迁移，则会出现对新讯息忽略、搁置、修正与重建等认知行为（如图1）。

2.2 模型与化学学习的关联

化学知识的组成包含现象观察的结果与其蕴含的科学理论，化学家透过文字与符号对现象或是抽象的观点进行阐述以形成化学理论。学生经由教学过程或是依据实验的操作进行现象的理解，再经由符号的解释以了解巨观现象所发生的原理机制。学生在学习时通常会将情境的问题加以解构，把知识内容拆成片段来理解而非以模型的系统观点组织自己已经习得或是正在学习的内容。为了促进学生进行有效的化学学习，多位学者尝试从巨观、符号、次微观、中观、人的因素以及语言等面向及其之间的关系做出解释，以下介绍几位学者所提出的化学学习应该着重的面向之观点。

2.2.1 johnstone的三面向学习观

johnstone认为化学学习应该着重巨观（macro）、表征（representational）以及次微观（submicro-）三种面向之间关系的连结（johnstone， 1982， 1991， 2006），亦即教师教学与学生学习应该注重此三个面向及连结关系，才能提升学生的化学知能（见图2）。此观点已被广泛讨论与应用于教学上（gilbert & treagust， 2009； talanquer， 2011； treagust et al.， 2003）。其中巨观包括现象与具体的实验操作，例如：将染料滴入水中，染料逐渐扩散。表征即指使用到的元素符号、化学式以及化学方程式等，例如：hcl（aq） naoh（aq）h2o（l） nacl（aq）说明盐酸与氢氧化钠的酸碱反应。而次微观则指以原子、分子以及离子等说明巨观与表征之间的关联，例如：h （aq） oh-（aq）h2o（l）指出溶液中氢离子与氢氧根离子是以1：1的数量关系形成水分子。

2.2.2 mahaffy增加“个人特质”面向

学者peter mahaffy认为前述学者的观点虽然可以帮助学生专注于化学学习，然而却忽略了个体对于学习化学重要性的论述，意即忽视了具备不同特质的学生对于化学学习如何产生意义的连结。mahaffy认为化学教学需要从学生的生活情境与文化背景中去帮助学生找寻学习化学的意涵，并且经由真实生活的经验发掘化学知识中巨观、符号以及分子层级（取代次微观）间的关系，而唯有找出化学学习对于不同个体的学习价值，才能让学生透过其余面向进行有效的学习（mahaffy， 2006）（见图3）。

2.2.3 邱美虹增加“语言”面向

本文第一作者根据过去研究的结果认为化学学习除了巨观、符号、次微观以及人的因素之外，还需要考量不同文化特质的语言特征对于学习化学的正反面影响（见图4，chiu， 2012）。语言的双刃剑效应可从下面的例子来说明。以正面影响而言，如金属以“金”字旁、液体以”水”字旁、气体以”气”字头来构字命名，皆有助于学生认识物质的本质以及命名的原则；但负面的影响则如常见的强酸与强碱进行中和反应后，溶液为中性其酸碱度（ph）为7，由于中文的「中字即具有中间之意，因此学生常易误以为中和反应后便达到中性而忽略酸碱物质的本质。又如碳酸钠和碳酸氢钠其命名中有“碳酸和氢”，因此学生直觉地认为这两种化合物都具酸性，或是以物理静态平衡来认识动态的化学平衡概念，这些都是常见的因语言所造成的另有概念。此现象在英语系国家亦有相似的研究成果（watts， 1983），如：美国小学生对于能量守恒（conservation of energy）的想法会从字面意义将其看成小心使用而不要浪费能源，而非是科学上的总量是固定的概念。另外日常生活中常用英制单位，使得学生在科学学习上使用公制单位时造成困扰。除此之外，邱美虹（2012）亦认为次微观的观点宜以中观（meso）来说明教学或学习时所使用的表征方式是介于巨观与微观之间的表征关系。有鉴于语言的特征有时能够帮助学生更容易理解科学概念，但是有时却阻碍学生的学习以及以中观取代johnstone的次微观或是mahaffy的分子，因而本文提出金字塔型的解释架构（图4最右边的图）。图4说明这些模型的转变。

3 教科书中模型的使用情况

教科书是多数教师教学设计的重要依据，然而研究显示，如果教师仅着重于教科书中的知识结构来计划教学活动，教学过程中学生难以发展以模型为主的认知想法（刘俊庚和邱美虹，2010；gericke & hagberg， 2010），其可能的原因如下：

3.1 分别强调巨观现象与符号，缺乏连结巨观现象与符号的桥梁

化学概念的复杂性使得教科书内容多分开独立说明巨观现象及其化学反应式，强调反应面向的巨观解释以及相关的数学演算，而忽略如何运用粒子说明化学反应的历程以解释所观察到的现象（chiu & chung， 2013；levy & wilensky， 2009）。例如：当教科书解释波义耳定律时通常描述体积与压力的乘积为一定值（pv=k）可以解释潜水员在海面下吐出的气泡会随着海水深度的减少而体积变大，但却没有再以粒子观点说明体积的增加的原因，藉此搭起连结巨观现象与符号的桥梁。因此有时学生只会计算，但从认识论的角度来看学生并未建立完整的知识架构，甚至会误以为是粒子本身的体积变大而非其所占有的空间变大。

3.2 大都使用单一表征或类比，忽略多重表征与多重类比的强化功能与互补特性

研究发现教科书说明单一概念时多以单一表征或是单一类比形式进行说明，缺乏针对相同概念以多重表征或是多重类比的形式从不同面向进行探讨（ainsworth， 1999； spiro， feltovich， coulson， & anderson， 1989）。使用得当的多重表征或是多重类比并不会增加学生的认知负荷，而学生可以经由不同表征形式与类比的介绍而有效地消除特定的另有概念（林静雯和邱美虹，2005）；同时透过多重表征结合巨观、中观、符号之间转换的机制以促进学生的化学学习。

3.3 着重学科结构特质，忽略不同形式模型之间迁移的过程

大部分教科书以陈述科学事实与概念为主，忽略概念间的连结关系。以原子结构的发展为例，教科书时常先介绍汤姆生的西瓜模型再说明卢瑟福的原子模型，最后以轨道或是轨域的想法说明原子结构，而教科书的内容强调科学模型建构的结果，却忽略当时科学家建构科学模型发展、检验与修正的轨迹（刘俊庚和邱美虹，2010；clement， 2000）。

3.4 强调科学理论的建构，忽略联系学生生活经验

受到结构主义的影响，教科书多以工作分析的方式进行编写，也就是依照学科结构逐步加深与拓宽，然而却忽略学习化学与学生生活经验的关联性（levy & wilensky， 2009）。例如，学生会知悉最简单的有机化合物即为四面体结构的甲烷分子，其可作为燃料；然而却无法统合理解甲烷分子作为燃料时在生态系统中扮演的角色。

4 模型观点对于教科书编写与教学的启发

模型即为说明物件以及物件间的关系的具体或是抽象的表征，透过教科书可以呈现科学模型内部概念与概念之间的关联，以及科学模型的发展与修正历程。因此模型的认知观点可以提供教科书与教学的启发包含以下几点：建构适切的概念学习顺序，强化连结巨观、中观与符号表征之间的关系，注意语言使用在科学学习上的影响及提供学生反思与修正既有模型的机会，以帮助学生建构完整且融贯的科学模型。详细说明如下。

4.1 依据学习原理建构适切的概念学习顺序

模型涵盖内部物件与物件之间的关系，而科学模型亦由特定概念与概念间的关系组成，因此教科书呈现科学模型时需要考量科学模型的本质与建构历程，说明组成概念与概念之间的关系，再从中建构出完整的科学模型图像，最后形成适切的教学序列（林静雯和邱美虹，2009；méheut， 2004； méheut & psillos， 2004）。例如，引入概念时需要引起动机并与生活经验结合，接着进行实验，再透过多重表征与多重类比形式建构出科学理论架构，并透过多样性的建模活动再精致学生建构出来的概念模型（snir， smith， & raz， 2003）。

4.2 着重巨观、中观现象与化学符号之间的连结关系

根据学科呈现的外显模型（expressed model）以及学生内部的心智模式进行模型本位的学习方法，让学生透过表征的操作（manipulation）而对学习的概念进行融贯性地建构（钟建坪，2013；chiu & chang， 2013； treagustetal.， 2003）。例如，动手操作实验、提供具体分子模型并与模拟动画交互说明相同概念，让学生能够获得不同巨观、中观与符号间的转换。

4.3 注意语言在化学学习上的功能

语言是认知历程中将经验转化成知识的条件与过程（halliday， 1993）。语言特征包含语句（syntax）、语意（semantics）以及语用（pragmatics）。化学学习中学生不仅应该理解化学教科书与科学社群书写的语句以及含意，更应该理解如何正确地使用陈述的科学语言。因此教科书应该提供适切的语言表征、理解学生生活情境中的语言限制、强化语言可能造成的正负面影响，以帮助学生概念顺利发展（chiu， 2012）。

4.4 强化学生反思与修正既有模型以建构完整的科学模型

依据学习原理与知识建构的历程在教科书中明确地提供模型本位的课程，让学生可以将模型的素朴想法经由建构模型的历程逐步建构、检验、分析、运用以及转化既有模型为科学模型，并提供学生反思科学模型的转变历程，以及自身模型的限制，以进而转换自己既有不完整、不融贯的模型成为符合科学社群认同的科学模型（钟建坪，2013；chiu， chung， lin， liaw， & yang， 2013； jong， chiu， chung， 2013）。

4.5 着重模型的系统性思考以连结学生相关的生活经验与所学的科学理论

学习不该是片段的组成而应该有系统性的认识论架构作为统筹的依据，因此提供学生组织心智模式与外显模型的模型认知观点是必要的。透过模型观点将学生个人生活情境、先前知识与将要学习的科学理论连结，而学生也才能在学习之后将所学到的相关科学知识类推应用到自己的生活情境之中（hofstein & kesner， 2006； pilot & bulte， 2006），而非只是学到割裂的、片段的内容。例如，当介绍有机物时会说明提炼原油的技术，也提供生活当中可能运用到的产品，还可以引导学生思考生活中化工产品使用的优缺点，让学生针对有限的资源思考生活周遭的问题。

5 结语与建议

化学概念的学习常因概念的抽象与复杂的特质，使学生在学习上常产生教学上非预期的结果。因此透过连结化学知识中巨观、符号以及中观三个面向与其交互作用的关系，并考量学生个体因素以及教学环境中所使用的语言是值得重视的。这些影响因子之间的关系如图5所示，图5显示教科书应该提供学生转变自身素朴模型的环境以说明化学知识巨观、符号以及中观的连结，而教师根据个人特质及语言等方式协助学生透过感官知觉与学习环境产生交互作用（包括教科书与身处情境），并且监控（monitor）学生暂时性模型的转变（从m1、m2至m3）与需要建构特定模型时所需要的能力，让学生在学习历程中建构出完整且正确的概念模型以达到系统性的理解。

最后基于上述论述，本文针对教科书编写与教学提出如下建议：

5.1 教科书编写应该透过适切的语言连结巨观、中观与符号之间的关联

教科书通常提供教师教学活动设计与规划的依据，因此教科书编写应该考量如何使用适切的语言说明化学知识中的巨观现象、符号以及微观的特质以及三者之间的关系，藉此提供学生明确的学习准则以建构出适切的心智模式。

5.2 针对不同特质学生，教师提供适切的学习特征帮助学生逐步建构正确的化学模型

教科书除了提供学生良好的阅读范本之外，亦应提供教师概念教学的依据，为使具有不同学习特质的学生都能够从学习中获得意义，教师需要针对不同学生提供多元表征（如类比模型、图表、示意图等），唯有透过适切的学习特征（如：语言、巨观、符号、中观等）才能够让学生产生意义的连结，也才能够从中获悉化学知识里巨观、中观与符号之间的关系，并从中逐步修正既有的心智模式使其更趋于正确的化学模型。

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科学实验的特征篇8

【摘要】独立学院学生的群体特征和传统高校本科学生群体特征具有相似形,但由于生源和学生本身的特点,独立学院学生在群体特征在学习、行为和思想上又具有自己的特征,我们应该认清并结合其特征因材施教,培养出合格具有独立学院特色的应用型创新人才。

【关键词】独立学院;群体特征;教育

独立学院是我国高等教育改革和发展的一种全新的办学模式,是实现高等教育大众化的新举措,是按照“民、独、优”原则实行的公办高校和社会力量合作办学的新尝试。独立学院作为一种全新的普通本科层次的高等教育,只有认清其学生群体的特征并因材施教才能培养出合格的具有独立学院特色的应用型创新新人才。

1独立学院学生群体特征

独立学院学生是我国高等教育中的一个新加入的本科层次的学生群体,这一群体和普通高校本科学生具有一定的相似性,但是,独立学院的生源和学生本身的特点决定了独立学院学生是一个明显有别于普通高校本科学生群体的一个不同的学生群体,其主要特征如下:

1.1基础薄弱,学习方法不当,学习习惯不良。

独立学院生源为本科三批的学生,因此学生的入学成绩低于本科一批和二批的学生。据有关数据统计表明,2000年至2002年本科三批与一批的分数落差为68~80分,本科三批与二批的分数落差为38~56分。分数的落差体现在那里?分数的差距背后隐藏就是学生的基础知识相对薄弱,学习方法不恰当,学习态度不端正等。这也是独立学院学生学习的最大劣势,这些差距在大学的学习中也逐步显现出来。

1.2学习不主动,投入时间少,偏重社会活动。

独立学院学生基础知识相对薄弱,自控力较差,学习缺乏主动性而且比较随意,学习上遇到困难和问题往往主动避开,不肯钻研,不会迎难而上;加之独立学院学生大多数来自城镇而且家境比较好,因此学生求异意识比较强,在人际沟通、组织协调以及创造能力显示出一定优势;再之,大学连年扩招,大学生就业压力大,许多学生偏面认为当前形势下“锻炼能力最为重要”[1],于是整天热衷于校内外的各种活动。综上所述,独立学生避开自己的学习劣势,利用自己的自身优势和当前社会的不适当的诱导,是他们的学习投入的时间大大减少,而参加社会实践活动的时间不断增加,使学生的学习重心发生了严重的偏移。

1.3自我中心意识强,组织纪律观念淡薄,强调个体需求的务实性。

独立学院受经济条件和录取批次的影响,加上部分学生是独生子女和将以人为本的思想错误地理解为以自我为中心。一方面,缺少自我约束的锻炼,没有养成良好的学习、生活习惯,在组织纪律上对自己的要求不严,且好自表现,往往以自我为中心,关注个人利益,忽视自身义务,对同学缺乏关心,集体荣誉感淡薄[2];另一方面,学生在接受学校教育的过程中具有更强的主题意识,在一定程度上视自己为高等教育的投资者和消费者,面对今后就业竞争的压力,家长和学生更关注他们所支付的成本效益,对学校提供的教育的直接消费和对学生未来社会生活的价值提出更高的要求。

2独立学院应用型创新人才教育对策

综合我国当前独立学院学生群体特征,要想培养出独立学院自己的合格的应用型创新人才可以从以下几个方面改革培养对策:

2.1调整教学计划,构建应用型创新人才培养模式。

结合独立学院的人才培养目标定位和独立学院学生群体学习上存在的问题,独立学院的教学计划既不能照搬传统高校的本科教学计划,又不能与职业教育的教学计划相类似。我们应以教育部高教[2005]1号和[2007]1、2号文件的精神为指导,遵循现代教育教学的基本规律,以学生全面发展为中心,重视科学素养与人文精神、专业教育与通识教育的统一,搭建“平台 模块”的课程结构体系。模块即专业方向模块,就是突破按学科方向分类的传统思维,结合就业市场,尤其是肠液结构的人才需求来设置,增强专业的对口性,构建独立学院的应用型创新人才的培养模式。

2.2加强实践教学,保证应用型创新人才培养模式的实施。

实验、实训、实习基地建设是加强实践性教学的重要硬件建设,是培养应用型创新人才的重要保证。独立学院加强实践性教学,保证应用型创新人才培养模式的实施主要可以利用以下几个方面的资源:

2.2.1独立学院是传统高校与社会力量合作办学的新尝试,我们不仅要利用传统高校即母体的优秀的教学资源,也应该利用社会力量即合作方的丰富的有助于加强实践性教学的资源。例如,建立产学研结合的校企合作和学生的工学结合的教学模式,增强学生的应用创新能力和自我学习的能力。

2.2.2独立学院的师资队伍由专职专任教师和外聘教师两部分组成,其中外聘教师除聘请母体的教师外,还聘请了社会上既有教授风范,又有丰富实践经验的社会各行业精英即“双师型”教师。加强教师实践教学和学生实践锻炼的针对性和高效性,提高实践教学的质量和学生的应用创新能力。

2.2.3独立学院自己应在校内建立相应的生产工厂,实训中心和实验室,既是营造良好的实验环境的首要条件,又是培养学生的实验技能的重要保障。在校内实训可以让学生在比较从容的环境中熟练掌握并反复训练[3]。

如浙江大学城市学院在校内建立了与学科建设相应的研究中心21个,其中药物信息与新药研究实验室、网络与计算开放重点实验室、集成化信息处理与控制重点实验室为杭州市科技创新重点实验室,使学生在理论学习的同时可以加强实践锻炼,取得了良好的效果。

2.3强化思想教育,优化应用型创新人才培养模式。

科学实验的特征篇9

关键词:科技特派员制度;知识

在传统的农业体制中,一般科技知识的供给已经不能满足新时代农村和农业发展的要求,从而制约了农村生产力的发展。要实现传统农业向现代农业的转变,就必须要有一个能促进城市知识、资本等先进生产要素流入农村,把农村的土地、劳动力和一大批的农业科技人员的智慧结合在一起的先进制度。这个制度就是科技特派员制度,那么这些农业科技推广人员就是科技特派员。

从科技特派员制度运行的主要载体或者说从微观上来看,主要是科技特派员和农民。农村的贫穷和落后根源于思想观念的落后和科学技术的贫乏。著名经济学家舒尔茨说:“在解释农业生产的增长量和增长率的差别时,土地的差别不是最重要的,物质资本的差别是相当重要的,而农民能力的差别是最重要的”。1也就是说实现农民能力的提高,进而就会提高农业生产的整体水平。从科技特派员制度的运行来看科技特派员制度的知识特征主要有明确性、个体性、实践性与经验性和创新性四种。

明确性。在科技特派员制度中,科技特派员的主要任务是农业的科研与技术的推广,他们已成为农民技术教育和传播农业科学技术的重要实施主体。科技特派员将清晰、明确的科研成果或已在书本中的知识通过正确、正规的形式(各种教育媒体)加以传递。对于农民来说,这种先进的农业科技知识的获得是需要科技特派员的帮助的,这种对于科技知识的学习是比较简单和直接的方式。首先,科技特派员是具备必需的、明确的农业科技知识的,科技特派员制度首先是对科技人员进行严格规范的考核,这样就保证了科技特派员队伍的高素质。科技特派员通过举办专业技术培训班、邀请专家举办专题讲座、播放科技录像、发放科技宣传资料等方式,充分利用有线电视、广播、墙报、科技简报等各种有效途径,向农民宣传科普知识,传授农业科学新技术。这些都将促使科研成果迅速走向广袤的农村大地,到农村企业和农民的手中,使技术创新与扩撒形成良性循环,大大地缩短了科技成果的应用周期。从以往的经验中可以看出,农业只有依靠科技知识才能实现高产、优质、高效,只有依靠科技知识才能提高劳动生产率,只有依靠科技知识才能提高农产品的市场竞争力,所以我国要加强科技知识的普及,让这种显性知识的普遍性充分发挥出来。

个体性。在科技特派员制度中,无论是科技特派员还是农民都不可能将自己所拥有的全部知识描述出来,这种知识是难以像可编码知识那样由几个概念组成的理论来描述,难以用有形的物质实体作为载体表现出来,难以通过读书、听讲和查看数据库等传播手段获得,难以用很低的成本简单直接地在人们之间交流和供人们享受。2在科技特派员和农民的知识系统中,都存在一些不为人知的、非正式的、难以表达的技能、技巧和诀窍。因为先前所处的生活背景不同,具有的经验不同,因此科技特派员和农民基于各自不同的心智模式、信念、价值观等具有高度个性化的个人知识,这些知识是无形的存在其头脑中的,并对生产生活及所处的环境产生不同的反映。这种无形性的知识特征是以个人为载体,并附着在个人的生命体上,与个人的生命、历史、精神融为一体的,它是不能独立存在的,具有不同的个性。因此,科技特派员制度的实施是要立足民情,通过召开座谈会和走村串户等方式,深入开展调查研究,熟悉村情,寻找工作的切入点和科技、经济发展的突破口,这样才能合理制定出科技、经济发展的路线。实践性与经验性。在科技特派员制度中,科技知识的应用是非常重要的。由于农业生产以露天作业为主,各地区的自然条件有所不同,科技特派员所掌握的科技成果很难在各地照搬和通用,所以必须通过实践并结合当地的自然条件,选择将已有的科技成果加以改进使之成为适应当地的科技成果。当地的农民中,虽然他们之中的相当一部分人受教育程度普遍偏低,但是对本地区的环境是最熟悉不过的。例如光、热、气温、水分和土壤等。科技特派员制度中知识的实践性与经验性特征是非常重要的。在生产生活中许多成功表现都是以它为基础的。农业受气候和地理条件的制约,因此科技特派员传授的农业科技知识不仅要适应当地的自然、地理条件,也要适应当地的耕作制度。在新技术推广前要先进行小范围的实验,结合当地实际条件进行改进,并对推广的知识作出通俗易懂的解释。那些在科技知识手册或其他书本上明示出如何做或怎样做的知识,即使对这些知识烂熟于心也一定保证他在实际上“能做”。所以,知识的实践性和经验性特征可以指导科技特派员和农民凭经验来决定在什么情况下采取什么行动,也就是知道某种显性知识可以应用于某种情境。那么,在实践中的边实践边学习过程中就获得了属于自己的、不可分离的隐性知识。由以上可知,科技特派员制度中最重要的知识特征是实践性与经验性,是通过实践取得经验,再由经验指导实践的一个循环发展向前推进的过程。

创新性。创新性是在实践与经验基础上的创新。科技特派员是通过实践获得相应的经验知识,对将要发生的情况具有“先见之明”,这是与单纯的猜测所不同的,是无法言传无法让外界获得的知识。科技特派员掌握丰富的科技知识,这些知识是创新的源泉,也是新观念产生的前提。是在相对博学中追求知识的创新。在科技特派员制度中,知识的创新性特征主要是农业科学技术的创新,在农业科学技术的创新中,知识是起着至关重要的作用的。在运用知识过程中发现创新问题的启发性期待,也是孕育着解决该问题的方法预期,或者说孕育着“正确的”技术和创新问题。对在实践过程中出现问题的发现和解决,预先定向了技术的进步,将问题的解决过程形成一种知识,反过来融入到个人的知识体系中,形成经验知识的增长。在科技特派员制度中,科学技术知识的获取是比较容易,而更需要的是以有意义的方式利用它们和在此基础上的创新能力。因而选择、识别并有效利用和创新农业科技知识的能力就变得更加重要。当科技特派员在了解了当地实际情况的基础上需要对原本掌握的农业科技知识进行改进以适应当地的实际情况时,创新就应运而生,这正是利用“干中学”“用中学”“学中学”的模式,利用人类的智慧,通过开放的链式反馈来控制和改进原有的农业科技知识来进行创新。这种创新性知识是在生产实践中,凭借对经验的偶然顿悟完成的,是偶然和意外的统一。超级秘书网：

参考文献:

〔1〕舒尔茨.改造传统农业[m].商务印书馆1987年版

〔2〕洪盛.制度为什么重要[m].郑州大学出版社2004年版

〔3〕汤锦如.农业推广学[m].南京:东南大学出版社,1999

〔4〕孙振誉.农业科技成果推广研究[m].北京:农业出版社,1993

科学实验的特征篇10

胜任力（competency）是指能将某一工作中表现优秀者与平庸者区分开来的个体表面特征和潜在的特征，它主要包括知识和技能、动机、自我概念、态度、价值观五个层面，其特征是指某项具体胜任力。胜任力模型建构日益成为人力资源领域的热点问题，1993年hay集团编制的一般胜任特征词典就是一个典型。

近年来，国内胜任力研究日益受到人们的关注。如2005年，胡坚、莫燕建构了高校教师的胜任特征模型，并通过工作绩效验证该模型;2004年，徐建平运用行为事件访谈，构建了包含服务特征、自我特征、成就特征、认知特征、管理特征和个人特质等六大胜任特征群的中小学教师胜任力模型，为本文研究提供了重要的资料借鉴。

本文将人力资源管理思想用于高校领域，通过分析学生需求数据，并检验高校助教工作绩效考核数据，最终得到高校助教胜任特征群，从而对高校助教的选拔、培训和绩效考核等管理活动提供了参考依据，有助于助教这一群体全面发展自身的胜任力。

二、研究内容

（一）胜任特征核检表

本文研究中使用的《胜任特征核检表》，是参考hay集团编制的基本胜任力词典、五大人格因素模型中的人格分类、mbt1人格维度、fleishman和fleishman和reilly、maurer和tarulli研究使用过的ksao清单、国内外教师绩效及品质研究结果以及hartman，t.性格素描档案（hartman personality profile）中的人格词汇，是在小组充分讨论基础上编制而成的。考虑核检表中词汇数量对被试的心理影响等因素，最终确定的核检表共有47项胜任特征。

编制完成量表后，研究人员对北京师范大学配有助教的本科生进行了问卷调查，共发放问卷200份，回收问卷178份，有效问卷173份。按照胜任特征出现的频次排序统计回收的核检表，如表1所示，排在前16位的胜任特征分别是专业知识、责任心、解释信息能力、分析性思维、理解能力、沟通技能、正直诚实、客观性、公平性、利他行为、上进心、效率感、尊重他人、热情、服务意识、社交意识。

表1   高校助教胜任特征核检表频次统计结果

（二）开放式问卷

研究小组向北京师范大学本科生发放开放式问卷，让他们从知识和技能、动机、自我概念、态度、价值观五个方面详细地描述了自己心目中优秀助教应该具备的特征。样本取自北京师范大学环境、政管、化学、地遥、生科、数科、经管、教育、文院、外文、心理、物理等专业，充分考虑了文理均衡。发放问卷80份，回收问卷77份，有效问卷75份。

接着，研究小组运用主题分析和内容分析的方法识别主题，对问卷进行胜任特征编码。通过深度分析问卷结果，研究小组得到了10项胜任特征，并依据问卷结果，对这10项胜任特征编制了操作性定义。同时，与第一步中胜任特征核检表归纳出的16项胜任特征进行比较分析，发现两者基本一致，于是进行了部分项的合并与拆分，主要为：①将“专业知识”与“解释信息能力”合并为“专业知识与技能”;②将“上进心”与“效率感”合并为“成就动机”;③“利他行为”拆分为“服务意识”与“人格魅力”;④将“理解能力”与“分析性思维”合并为“思路清晰”;⑤将“客观性”与“公平性”合并为“正直诚实”。

在合并与拆分胜任力特征后，又对各项特征的操作性定义进行了增、删、改等调整，最终得到了符合高校本科生期望的助教胜任特征群为责任感、效率感、正直诚实、人格魅力、沟通技能、尊重他人、服务意识、专业知识与技能、思路清晰、成就动机。

（三）行为事件访谈

行为事件访谈法是一种开放式的行为回顾式探察技术，通过了解受访者对自己过去职业活动中发生的某些行为事件的详尽描述，揭示当事人的胜任力，这是为了检验前期所得的高校助教胜任特征群是否合理。

1.选取被试

研究样本来源于北京各高校设立的研究生助教，为了得到丰富的样本结果，研究小组对选取绩优助教进行了行为事件访谈。绩优的标准有三点：第一，学生评教分数在90分（取100分为满分）以上;第二，工作认真负责（主要指日常的随堂听课、批改作业完成认真），并且和学生互动较好;第三，知名度高，且广受赞誉者优先考虑。最终选定两名绩优助教，分别来自北京师范大学和清华大学。

2.设计访谈提纲

我们围绕本研究目的，根据stare原则拟定访谈提纲并设计了访谈问题：请访谈对象描述在担任助教过程中遇到的三件最成功的事情和三件比较失败的事情。事件描述要体现情景（situation）、任务（task）、行动（action）、结果（result）和经验（experience）五项要素。

3.进行行为事件访谈

访谈的时间、地点由被访者确定，访谈时间平均为3870秒。在征得被访者同意的情况下，谈话内容全程录音。

4.编码胜任特征

研究小组将访谈录音整理成两份有效文本数据，共计10534字，并在学习和充分讨论《胜任特征编码词典》的基础上，对两份访谈文本进行编码。结果显示：每份文本除了涵盖前面得到的10项胜任特征之外，还出现了“团队协作”“遵守规则”这两项没有被编码过的能力特征。总体而言，本研究对高校本科生进行的助教胜任力期望调查结果基本可靠。各项胜任特征在访谈文本中出现的平均频次如表2：

表2   访谈文本编码胜任特征的平均频次

三、研究结果与分析

本研究最终验证了在高校本科生心中，优秀助教应具有的胜任特征是责任感、效率感、正直诚实、人格魅力、沟通技能、尊重他人、服务意识、专业知识与技能、思路清晰和成就动机。研究小组从理论角度分析这一客观结果，运用角色分析、工作流程分析与职责分析解释每项胜任特征。

1.角色分析

一方面，助教是学生的“第二类”教师。在学生面前，助教是一个传道、授业、解惑的知识哺育者。因此，助教应该具有一定程度的专业知识与技能;另一方面，助教本身就是在读研究生或硕士生，有别于教师，他们与学生的关系更加亲密。在这一前提下，人格魅力和尊重他人就成为必不可少的社交优势特征。

2.职责分析

助教有批改作业和进行小测的职责，这要求他们必须正直诚实，不因个人喜好或偏见影响评判结果的公正性。助教沟通技能的好坏，将决定着他们能否在教师和学生之间建立良好的反馈机制。

课后答疑是助教工作的重中之重，这项职责需要多种特征的综合。思路清晰是解答问题的前提条件，而沟通技能是传递知识的载体。

3.工作流程分析

以“日”为单位，助教每天的工作流程是做好课前（实验）准备、随堂听课并做好课堂记录、课后批改作业并反馈情况、课后答疑。

助教每一天的工作都是围绕学生进行的，他们的时间被高度碎片化。一名合格的助教必须具有效率感，即合理地安排时间，善于规划工作。此外，助教必须具有一定的服务意识，这样才能在工作任务和学习任务繁重的基础上较好地服务学生，为他们提供帮助。

四、结论