時間:2023-03-22 17:46:28
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環境科學論文3500字(一):淺談地理信息系統在環境科學中的應用論文
摘要本文主要針對地理信息系統在環境科學中的應用展開研究,先闡述了GIS的概念和功能,然后重點論述了GIS技術在環境監測、環境影響評價、環境規劃等方面的具體應用,旨在將地理信息系統的應用價值充分發揮出來,給予環境科學強有力的支撐和保證,為環境科學領域提供更為廣闊的發展空間。
關鍵詞地理信息系統;環境科學;應用
在科學技術不斷發展的強大推動下,地理信息系統發揮著不可比擬的作用和優勢,其應用價值極其顯著,尤其對環境科學領域產生了很大的影響,借助地理信息系統的應用,對于環境科學發展也具有顯著的促進作用,其發展前景十分廣闊?,F階段,人們對環境的重視程度越來越高,在環境科學不斷發展過程中,投入了較多新型技術,其中,地理信息系統不容忽視,已經得到了社會上的高度認可和關注。
1GIS的相關概述分析
1.1概念
對于地理信息系統來說,作為計算機系統之一,可以促進空間數據的采集、儲存以及查詢檢索等順利進行,有助于對海量地理數據予以分析和處理,已經成為一大通用技術。地理信息系統的關鍵就在于地理空間數據庫,基于計算機軟硬件環境,采集和儲存整個空間相關數據,所以已經成為不可或缺的技術系統。
1.2功能
對其功能進行分析,主要是指在地理數據處理工程中,GIS的作用顯著
數據的采集和輸入,也就是在數據處理系統中,實現系統外部原始數據向系統內部的順利傳輸,并將這些數據從外部格式實現向內部格式的順利轉換,為系統處理提供便利性。第二,數據編輯,首先,對于圖形編輯來說,主要涵蓋、圖形編輯、圖形修飾等功能,其次,對于屬性編輯來說,主要是指與數據庫管理相整合,其功能主要體現在修改和刪除等。第三,數據存儲和管理,對于數據存儲來說,要求在計算機內部或外部存儲介質上,記錄好數據,其存儲方式與數據文件的結構之間的關系是緊密聯系、密不可分的,關鍵要加強記錄的邏輯順序的構建,屬性數據,在關系數據庫管理中得到了廣泛應用。第四,空間查詢和分析,其中,對于數據查詢和檢索來說,主要是指從數據文件和數據庫中,對所需數據予以查找或選取。借助GIS技術,可以對所定區域的各種現象予以有效分析。
2GIS在環境監測中的應用
環境監測,與信息的采集和處理有著密切的聯系,而環境信息與空間位置的關聯性極其明顯,所以在環境監測中,地理信息系統得到了廣泛應用。借助該項技術的應用,可以為各種環境信息的獲取和存儲等提供很大的便利性,并確保環境信息具有高度的全面性和準確性,為環境監測的開展助益。地理信息系統的空間分析和數據處理功能顯著,要加強GIS的功能模塊的應用[1],與選定的環境監測模型結合在一起,有效處理多源環境信息,將環境演變的動態規律挖掘出來,動態化監測環境,并直觀展示出環境的變化情況和規律等,將其制作程圖片。
2.1在大氣環境動態監測方面
在城市工業化不斷發展過程中,城市工業企業數量越來越多,在城市空氣中,充斥著較多的有毒有害物質,諸多國家和地區都對大氣環境質量的改善予以了高度重視。對大氣環境的特點進行分析,主要是指其空間尺度較大,人類生存的大氣圈中,其厚度是不可想象的。空氣在自然環境中的流動性較高,所以GIS技術,在大氣環境動態監測方面具有較高的應用價值,以此來將監測和分析功能發揮出來。加強地理信息系統的應用,可以有效收集和整理大氣污染隱患的企業和位置信息等,并加強地理信息數據庫的構建。通過對GIS空間分析和數據顯示功能的發揮,可以為污染物在大氣中濃度分布圖的獲取提供便利性,從而對污染物的空間分布和超標情況予以充分了解。
2.2在水資源環境監測方面
在工農業發展中,水資源發揮的作用不可小覷,但是水源污染現象越來越嚴重化,而且復合型污染特點比較明顯,對于飲用水產生了很大的影響,所以針對水資源環境,必須要注重監測和管理的實施。對水資源環境的特點進行分析,具有龐大的空間信息量,GIS的優勢主要體現在有效管理和分析空間信息這一方面。在水資源環境監測中,加強GIS的應用,可以將水質監測數據和空間數據管理的科學性和有效性提升上來,為管理人員有效查詢和修改各種空間信息創造有利條件[2]。GIS的空間分析和圖標分析功能顯著,可以更好地制作空間和檢測數據的專題圖,確保污染治理方案的制訂具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人員借助GIS技術,合理設計地下水監測網絡,有效監測和分析所選研究區域的場地,不斷提高管理地表和地下廢物的有效性,及時將潛在污染源挖掘出來,更好地保護水源井,并且作用于填埋場選址這一方面。
3GIS在環境影響評價中的應用
對于環境影響評價來說,主要是指系統化分析和預測擬議中的建設項目實施后對環境產生的影響程度。環境影響評價,旨在對在規劃和決策中考慮環境因素予以積極引導,確保人類活動具有較高的環境相容性。現階段,環境影響評價的諸多環境問題,可以借助成熟模型來進行描述,但是這些環境模型空間數據的難度性較高,尤其在操作和顯示方面,而且空間特性較為顯著。借助GIS技術,可以集中整合數據和地圖,加強拓撲關系的構建,為空間分析和查詢各類專題圖創造有利條件,并將環境質量和污染狀況直觀展示出來。
3.1在項目環境影響評價方面
在項目環境影響評價方面,環境信息數據庫發揮著重要的作用,項目環境影響評價,要對相關環境信息予以充分掌握,如區域自然與社會經濟、區域環境質量等。環境信息數據量比較龐大,而且與空間位置的關系是密不可分的。在環境評價的各種模型中,要對GIS集成與場地相關的各種數據予以應用,給予綜合化分析和模擬強有力的保障,更好地分析環境質量現狀。GIS的數據管理和跟蹤能力較為強化,可以對環境影響評價單位和工程建設單位予以協助檢查,引導單位自身將自身的職責履行到位,并將環境影響報告書的事后驗證工作落實下去。
3.2在區域環境影響評價方面
對于區域環境影響評價來說,主要是指加強科學技術的原理和方法的應用,將該區域環境中與發展過程相關的人類活動、自然作用的規律予以反映。借助區域環境影響評價,旨在協調發展區域內的社會、經濟以及環境等,確保與可持續發展戰略規劃的要求相互統一。在區域環境影響評價中,GIS的應用,可以對地理區域復雜化的污染源信息等予以管理,并對區域環境影響因素的變化情況進行統計和分析[3]。此外,疊置地理對象的功能不容忽視,將同一區域不同時段的多個環境影響因素與特征疊加整合在一起,對區域環境質量演變和其他因素的相關關系予以合理化分析,從而更好地預測區域的環境質量。區域的污染源數據關聯于各種環境預測模型,加強模型預測法的應用,可以為預測區域的環境質量創造有利條件。
3.3累積環境影響評價
對于累積環境影響評價來說,主要是指針對累積環境變化的過程,應進行系統分析和評估,也就是分析和調查,對影響源和過程的累積,并解釋各個影響在時間和空間方面的累積,對以往、現在的人類活動的累積影響進行預測,當然也包括對社會發展的反饋效應。結合可持續發展目標,如果具有統一的潛在發展行為的方向和內容等,應予以合理化選擇。累積環境影響評價,可以將環境影響評價的時空分析范圍予以拓展化,并將環境變化的時空放大作用發揮出來,所以對評價方法的能力提出了較高的要求。而GIS技術,在編輯和加工長時段區域數據的能力方面發揮著重要的作用,可以對環境影響在時空的累積特征進行有效識別,所以可以廣泛應用于累積環境影響評價。
4GIS在環境規劃中的應用
對于環境規劃來說,主要是指調查和監測一個區域的環境現狀,由于經濟發展可能造成的環境變化進行預測,并基于生態學原理,要對工業部門結構和生產布局等予以調整,作為戰略性部署之一,實現保護和改善環境的建設目標。在環境規劃中,GIS的應用,有助于集中整合GIS空間分析技術、空間圖形庫,促進環境數據收集和管理工作的順利進行,并為預測和污染控制規劃方面的處理提供幫助,確保環境規劃決策的過程,具有高度的直觀性和有效性。
5結束語
綜上所述,GIS的空間數據和非空間的屬性數據管理優勢顯著,而且具有較高的空間分析能力,GIS可以有效編輯多種空間數據,并借助對各種專題圖和統計圖的分層輸出,可以滿足資源節約化需求,避免浪費更多的人力和財力等,同時所獲取的精準度較高。在GIS技術發展中,將會大大完善環境領域中的應用范圍,促進我國環境科學領域的健康發展。
作者簡介:趙一蕊(2003-),女,上海七寶德懷特高級中學在讀,研究方向:環境科學。
環境科學畢業論文范文模板(二):淺談地理信息系統在環境科學中的應用論文
摘要本文主要針對地理信息系統在環境科學中的應用展開研究,先闡述了GIS的概念和功能,然后重點論述了GIS技術在環境監測、環境影響評價、環境規劃等方面的具體應用,旨在將地理信息系統的應用價值充分發揮出來,給予環境科學強有力的支撐和保證,為環境科學領域提供更為廣闊的發展空間。
關鍵詞地理信息系統;環境科學;應用
在科學技術不斷發展的強大推動下,地理信息系統發揮著不可比擬的作用和優勢,其應用價值極其顯著,尤其對環境科學領域產生了很大的影響,借助地理信息系統的應用,對于環境科學發展也具有顯著的促進作用,其發展前景十分廣闊?,F階段,人們對環境的重視程度越來越高,在環境科學不斷發展過程中,投入了較多新型技術,其中,地理信息系統不容忽視,已經得到了社會上的高度認可和關注。
1GIS的相關概述分析
1.1概念
對于地理信息系統來說,作為計算機系統之一,可以促進空間數據的采集、儲存以及查詢檢索等順利進行,有助于對海量地理數據予以分析和處理,已經成為一大通用技術。地理信息系統的關鍵就在于地理空間數據庫,基于計算機軟硬件環境,采集和儲存整個空間相關數據,所以已經成為不可或缺的技術系統。
1.2功能
對其功能進行分析,主要是指在地理數據處理工程中,GIS的作用顯著
數據的采集和輸入,也就是在數據處理系統中,實現系統外部原始數據向系統內部的順利傳輸,并將這些數據從外部格式實現向內部格式的順利轉換,為系統處理提供便利性。第二,數據編輯,首先,對于圖形編輯來說,主要涵蓋、圖形編輯、圖形修飾等功能,其次,對于屬性編輯來說,主要是指與數據庫管理相整合,其功能主要體現在修改和刪除等。第三,數據存儲和管理,對于數據存儲來說,要求在計算機內部或外部存儲介質上,記錄好數據,其存儲方式與數據文件的結構之間的關系是緊密聯系、密不可分的,關鍵要加強記錄的邏輯順序的構建,屬性數據,在關系數據庫管理中得到了廣泛應用。第四,空間查詢和分析,其中,對于數據查詢和檢索來說,主要是指從數據文件和數據庫中,對所需數據予以查找或選取。借助GIS技術,可以對所定區域的各種現象予以有效分析。
2GIS在環境監測中的應用
環境監測,與信息的采集和處理有著密切的聯系,而環境信息與空間位置的關聯性極其明顯,所以在環境監測中,地理信息系統得到了廣泛應用。借助該項技術的應用,可以為各種環境信息的獲取和存儲等提供很大的便利性,并確保環境信息具有高度的全面性和準確性,為環境監測的開展助益。地理信息系統的空間分析和數據處理功能顯著,要加強GIS的功能模塊的應用[1],與選定的環境監測模型結合在一起,有效處理多源環境信息,將環境演變的動態規律挖掘出來,動態化監測環境,并直觀展示出環境的變化情況和規律等,將其制作程圖片。
2.1在大氣環境動態監測方面
在城市工業化不斷發展過程中,城市工業企業數量越來越多,在城市空氣中,充斥著較多的有毒有害物質,諸多國家和地區都對大氣環境質量的改善予以了高度重視。對大氣環境的特點進行分析,主要是指其空間尺度較大,人類生存的大氣圈中,其厚度是不可想象的。空氣在自然環境中的流動性較高,所以GIS技術,在大氣環境動態監測方面具有較高的應用價值,以此來將監測和分析功能發揮出來。加強地理信息系統的應用,可以有效收集和整理大氣污染隱患的企業和位置信息等,并加強地理信息數據庫的構建。通過對GIS空間分析和數據顯示功能的發揮,可以為污染物在大氣中濃度分布圖的獲取提供便利性,從而對污染物的空間分布和超標情況予以充分了解。
2.2在水資源環境監測方面
在工農業發展中,水資源發揮的作用不可小覷,但是水源污染現象越來越嚴重化,而且復合型污染特點比較明顯,對于飲用水產生了很大的影響,所以針對水資源環境,必須要注重監測和管理的實施。對水資源環境的特點進行分析,具有龐大的空間信息量,GIS的優勢主要體現在有效管理和分析空間信息這一方面。在水資源環境監測中,加強GIS的應用,可以將水質監測數據和空間數據管理的科學性和有效性提升上來,為管理人員有效查詢和修改各種空間信息創造有利條件[2]。GIS的空間分析和圖標分析功能顯著,可以更好地制作空間和檢測數據的專題圖,確保污染治理方案的制訂具有高度的可行性和合理性。比如某一研究人員借助GIS技術,合理設計地下水監測網絡,有效監測和分析所選研究區域的場地,不斷提高管理地表和地下廢物的有效性,及時將潛在污染源挖掘出來,更好地保護水源井,并且作用于填埋場選址這一方面。
3GIS在環境影響評價中的應用
對于環境影響評價來說,主要是指系統化分析和預測擬議中的建設項目實施后對環境產生的影響程度。環境影響評價,旨在對在規劃和決策中考慮環境因素予以積極引導,確保人類活動具有較高的環境相容性?,F階段,環境影響評價的諸多環境問題,可以借助成熟模型來進行描述,但是這些環境模型空間數據的難度性較高,尤其在操作和顯示方面,而且空間特性較為顯著。借助GIS技術,可以集中整合數據和地圖,加強拓撲關系的構建,為空間分析和查詢各類專題圖創造有利條件,并將環境質量和污染狀況直觀展示出來。
3.1在項目環境影響評價方面
在項目環境影響評價方面,環境信息數據庫發揮著重要的作用,項目環境影響評價,要對相關環境信息予以充分掌握,如區域自然與社會經濟、區域環境質量等。環境信息數據量比較龐大,而且與空間位置的關系是密不可分的。在環境評價的各種模型中,要對GIS集成與場地相關的各種數據予以應用,給予綜合化分析和模擬強有力的保障,更好地分析環境質量現狀。GIS的數據管理和跟蹤能力較為強化,可以對環境影響評價單位和工程建設單位予以協助檢查,引導單位自身將自身的職責履行到位,并將環境影響報告書的事后驗證工作落實下去。
3.2在區域環境影響評價方面
對于區域環境影響評價來說,主要是指加強科學技術的原理和方法的應用,將該區域環境中與發展過程相關的人類活動、自然作用的規律予以反映。借助區域環境影響評價,旨在協調發展區域內的社會、經濟以及環境等,確保與可持續發展戰略規劃的要求相互統一。在區域環境影響評價中,GIS的應用,可以對地理區域復雜化的污染源信息等予以管理,并對區域環境影響因素的變化情況進行統計和分析[3]。此外,疊置地理對象的功能不容忽視,將同一區域不同時段的多個環境影響因素與特征疊加整合在一起,對區域環境質量演變和其他因素的相關關系予以合理化分析,從而更好地預測區域的環境質量。區域的污染源數據關聯于各種環境預測模型,加強模型預測法的應用,可以為預測區域的環境質量創造有利條件。
3.3累積環境影響評價
對于累積環境影響評價來說,主要是指針對累積環境變化的過程,應進行系統分析和評估,也就是分析和調查,對影響源和過程的累積,并解釋各個影響在時間和空間方面的累積,對以往、現在的人類活動的累積影響進行預測,當然也包括對社會發展的反饋效應。結合可持續發展目標,如果具有統一的潛在發展行為的方向和內容等,應予以合理化選擇。累積環境影響評價,可以將環境影響評價的時空分析范圍予以拓展化,并將環境變化的時空放大作用發揮出來,所以對評價方法的能力提出了較高的要求。而GIS技術,在編輯和加工長時段區域數據的能力方面發揮著重要的作用,可以對環境影響在時空的累積特征進行有效識別,所以可以廣泛應用于累積環境影響評價。
4GIS在環境規劃中的應用
對于環境規劃來說,主要是指調查和監測一個區域的環境現狀,由于經濟發展可能造成的環境變化進行預測,并基于生態學原理,要對工業部門結構和生產布局等予以調整,作為戰略性部署之一,實現保護和改善環境的建設目標。在環境規劃中,GIS的應用,有助于集中整合GIS空間分析技術、空間圖形庫,促進環境數據收集和管理工作的順利進行,并為預測和污染控制規劃方面的處理提供幫助,確保環境規劃決策的過程,具有高度的直觀性和有效性。
5結束語
環境科學專業本科教育的影響因素主要包括:
1.國家及社會的需求。隨著經濟社會的發展及人口的增加,在環境監測、產業污染控制、循環經濟建設、城鄉環境建設、環境教育等諸多領域都需要大量的環境專業研究型及實踐型人才。
2.環境科學技術的快速發展。隨著污染控制技術、生態保護技術、清潔生產技術、循環經濟技術,乃至環境倫理、環境法律、環境管理、環境經濟學的快速發展,高等環境科學教育需要適應環境科學專業知識更新的節奏,尋求全新的模式以適應對環境科學本科人才培養的要求。
3.相關學科的進步。環境問題和環境科學高度的復雜性和綜合性,無論是自然科學、人文社會科學,還是技術科學或者哲學的進步,都會給環境科學研究帶來新的機遇和變化。
4.環境監測設備和空間信息技術的廣泛應用。環境監測設備的廣泛使用推動環境科學從定性描述向量化方面的縱深發展,而以地理信息系統、遙感與全球定位系統為主體的空間信息技術、系統建模技術等也獲得長足發展,提高學生對這些技術及方法的應用能力已經成為環境科學教學的重要組成部分。
5.師資隊伍的穩步成長與教學手段的不斷改進。高水平、高素質、結構優化、質量優秀的教師隊伍是環境科學專業發展的有力保障,而多媒體技術和網絡技術等現代科技的發展對實現環境科學類專業教學手段的現代化具有強大的推動作用。
6.專業實踐教學的加強等。專業實踐具有直觀、綜合、與實踐結合緊密等特點,在培養學生的理論聯系實際能力方面具有重要的作用,是培養學生探索能力和創新思維的主要途徑之一。
二、環境科學本科專業人才培養學分要求
環境科學專業主要培養德、智、體、美全面發展,具備環境科學的基本理論、基本知識和基本技能,能從事環境保護及相關工作的專門人才以及繼續深造的專業人才。環境科學專業的學制一般為4年,實行學分制管理,要求至少修滿150學分方可獲得學士學位。根據高等院校理工科本科專業規范的要求,環境科學本科專業教學內容由普通教育(通識教育)內容、專業教育內容和綜合教育內容三大部分17個方面構成。普通教育內容包括:人文社會科學,自然科學,經濟管理,外語,計算機信息技術,體育,實踐訓練等。專業教育內容包括:環境學,環境自然科學,環境技術科學,環境人文社會科學,專業實踐訓練等。綜合教育內容包括:40思想教育,學術與科技活動,文藝活動,體育活動,自選活動等知識體系。
三、典型高校環境科學本科專業課程學分設置之比較
本研究選取南京大學、中山大學、吉林大學及內蒙古大學四所綜合性大學,進行環境科學本科課程學分設置的比較,以此為基礎,分析不同高校本科課程設置的特色與優勢。四所綜合性大學環境科學專業課程統一按照通識通修課程,學科專業平臺與核心課程,專業選修課程及教學實踐課程(畢業論文,綜合實習,社會實踐等)進行設置,,四所高校中,吉林大學總學分及通識必修課學分要求最多;內蒙古大學總學分要求次之,通識必修課要求學分較少,但學科平臺及專業核心課學分偏多;中山大學與南京大學要求的總學分、通識通修課程、學科平臺及專業核心課程、實踐教學學分大體相當。 出各模塊學分占總學分的百分比,其中必修課是指通識通修課程和學科平臺與專業核心課學分之和。就通識通修課程而言,內蒙古大學通識通修課程學分占總學分的比例相對較低,吉林大學相對較高,中山大學及南京大學通識通修課程所占比例居中;對于學科平臺及專業核心課,內蒙古大學所占比例明顯偏高,達到40%,其他三所高?;境制剑粚τ趯I選修課,吉林大學專業選修課學分所占比例較少,內蒙古大學次之,中山大學與南京大學相對較高;實踐教學中,吉林大學要求學分比例較高,其他三所高校基本相當;就必修課而言,四所高校學分百分比在61%~68%之間變動。此外,吉林大學增設課外培養計劃,而其他高校目前尚未開展此類計劃。
四、結語
1.1課程設置改革
首先,資源環境科學專業是文理兼收的,故選擇葉芬霞主編的“無機及分析化學”和“無機及分析化學實驗”作為教材。本課程作為專業基礎課,課程大綱要求學生掌握分析化學的基本原理和方法以及無機及分析化學試驗的基本操作技能,培養嚴謹的科學態度、分析解決環境科學問題的能力,并為學習后續課程和將來從事環境監測工作和環境化學的學習奠定基礎。因此本課程確定選取容量分析(酸堿滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法)和儀器分析(吸光光度法、原子吸收分光光度法、離子色譜法等)作為重點教學內容,設定教學計劃,理論環節50學時,實驗環節22學時,實驗分別設計入門項目、驗證性項目、綜合性項目等多種層次的8個實驗項目來反復訓練學生,培養學生獲得整體行動能力,同時注重與本專業其他課程的銜接和滲透,真正通過本課程學習為后續專業理論學習和實踐能力的培養打下良好的基礎。
1.2理論教學改革
在分析化學的理論教學中,既要講授分析化學的基本原理和方法,使學生嚴格樹立起“量”的概念,培養學生從事理論研究和實踐的嚴謹的科學作風和能力。又要將新發現的現代分析方法和技術巧妙的融合到經典分析化學中,如介紹分析化學在環境監測、環境毒理學、環境化學等課程方面的應用,特別是環境污染治理、生命科學在分析化學方向使學生認識到分析化學的重要性,充分調動學生的積極性,激發學生學習興趣,積極參與到教學活動中。教師教學不應重在講授,而應重在“授之予漁”,引導學生提出問題,指導學生解決問題。首先,教師提出能夠涵蓋課堂教學所有知識點的問題,讓學生課前帶著問題去預習,既培養獨立自主學習能力又可讓學生發現自己遇到的難點。然后,通過啟發引導,鼓勵學生提出問題,引導學生尋找解決問題的途徑和方法,并給出一定的時間讓學生去思考,去查閱相關的資料,培養學生獨立解決問題能力,同時讓學生自己挖掘每個問題所涵蓋的知識點,并引導其掌握問題在實際中的應用,以學生為主體通過問題的解決而掌握相關的知識點,不但幫助學生自主分析、解決問題,還提高了學生學習的興趣,使所學知識體系和創新能力不斷提高和發展。比如新課前先留下問題水中Cl-和CrO4-同時存在,緩慢加入濃的AgNO3哪種離子先沉淀呢?實驗現象又如何?學生帶著問題去預習,學習分步沉淀的原理,同時鼓勵學生小組設計實驗,理論課前可以先進行實驗,觀察現象,通過查找資料分析原因,課堂上教師根據學生解答問題情況講授新課,理論與實踐相結合,充分調動學生學習的積極性,培養了學生自主學習、團結協作分析解決問題的能力。課堂教學過程中注重靈活引導學生掌握學習方法,如對比方法,包括將有關同類滴定分析方法原理知識進行橫向或縱向的比較、幾種常規容量分析法的相似點不同點、化學鍵與分子間作用力的異同點、三種銀量法的異同點等,又如如何選擇最適的指示劑,重點講根據酸堿滴定曲線中滴定突躍選擇指示劑,而配位滴定和氧化還原滴定,就不再詳細講授,讓學生分組討論學習,而且滴定分析重在應用,加以案例分析教學,有助于提高學習興趣,讓學生學以致用,了解本方法的用途,進而開展實踐教學。
1.3創新實踐教學模式,多種實驗教學模式相結合
現階段分析化學實踐教學中,多數是老師為學生準備好試驗水樣、土樣、藥品試劑等,學生僅按照試驗步驟依次操作即完成實驗,這并不能滿足全面提升學生綜合實踐能力、創新能力的培養要求,針對上述問題,我對分析化學實踐教學做如下改革。以學生為主體、教師為引導,強調以工作任務為驅動組織實踐教學,開展實驗,同時提倡讓學生參與試驗的布點、采樣、試劑配制、試驗耗材準備等實驗整個過程的教學模式。即根據工作任務讓學生分小組完成任務分配表,包括試驗樣品的選取、實驗藥品用量的計算和配制方法、實驗原理、實驗注意事項等,在實踐教學方法上注重互動式、啟發式教學模式,鼓勵學生小組籌備實驗,實驗過程中出現問題,引導學生查找分析問題原因,注重培養學生能夠掌握基本的分析原理和方法基礎上,培養學生進行自主式探索研究,能夠自主提出問題、分析問題、并通過分工合作解決實際問題,真正實現教學相長。整個實驗過程,不僅提高了解決分析問題能力,也培養了學生團隊合作精神。實踐教學中工作任務的設置應注重基礎實驗和綜合設計實驗相結合,如基礎項目、驗證性項目、自主性項目、綜合性項目等多種層次的8個實驗項目來反復訓練學生。基礎項目的選取以學生基本操作規范、實驗常用儀器使用方法為主。如天平的使用、基本儀器操作規范及注意事項等。驗證性項目則在規范操作基礎上,與課程教學大綱相結合,學會如何著手解決工作任務,教師給出概要的指導性問題和解決問題可選擇的途徑,學生通過實驗過程記錄現象和課后查閱資料分析現象,形成總結報告,教師根據結果用部分課堂時間予以點評,如開設水中氯化物含量測定、硫代硫酸鈉的標定、EDTA的配制和標定等等。自主性項目則以小組為單位,進行自主式探索研究,分工合作,引導可以選擇食用米醋酸度的測定、食用鹽中碘含量的測定、自來水中總硬度的測定等。綜合性項目為設計研究跨課程的大型綜合項目,如草溪河水體富營養化評價等,根據所學的知識和操作技能和查閱相關資料,小組合作寫出設計方案,在教師論證其可行性后籌備實驗,完成實驗,寫出實驗小論文。
1.4改革考試方式,推行全面而科學的考核方法
改革以考核知識的積累、實踐能力為目標,考核采取全過程考核,考核方式有閉卷筆試、實驗操作、平時作業、實驗報告等多種形式,既注重結果又注重過程。理論部分占總成績的60%,實驗部分占總成績的30%,考勤占10%,共100分??己藘热菀詰脼橹?,主要考核學生掌握知識點和靈活運用能力,達到培養學生綜合應用能力的目標。
2成果與展望
廣西大學農學院農業資源與環境科學專業的農業環境監測與分析實驗課程安排在大學2年級第2學期,共計64學時,每周1d,8學時。該實驗課程主要是對水、大氣和土壤以及植株品質進行測定分析,包括樣品的采集和處理,分析測試、數據處理和綜合討論評價等。存在的問題有以下幾個方面:一是課程學時太少,實驗的準備工作如藥品試劑的配制、樣品的采集和預處理、實驗儀器設備的檢查、調試和使用等均由實驗員來完成。由于缺乏對實驗準備工作的認識,學生難以理解實驗準備工作對實驗結果的影響,不加以重視。等到參與做科學研究或完成畢業論文時,連最基本的儀器設備都不會用,試劑配制操作不規范,甚至不正確,重復實驗的結果數據差別特別大,監測數據不準確。二是上實驗課時,一般由任課教師詳細講述實驗目的、方法、原理、步驟、數據處理、儀器設備的操作方法等,學生則按部就班機械地進行。導致學生對一些實驗現象的產生原因不清楚,實驗數據處理只機械地套用,很少加深理解公式的來源與原理,對實驗結果的討論缺乏深度,學生做過的實驗印象不深刻,如果自己再重新動手做科研時,錯漏百出,不知所措,對于實踐的指導沒有太大的意義。三是課程最終成績的考核中實驗成績一般只占20%,比例太小,不能引起學生的重視。學生在實驗時,幾個學生為1組,只有少部分學生積極主動參與,個別學生僅是配合他人機械地去做,有些學生甚至不動手,實驗結束后寫實驗報告時互相抄實驗記錄來應付。由于學生人數多,任課教師只根據實驗報告評定的實驗成績不能客觀反映學生的動手能力。
2對策
2.1整合實驗體系
很多實驗指導書沿用時間太長,實驗方法陳舊,驗證性實驗多,一般只模仿和重復教師演示過的實驗,反映現代科學技術新成就的實驗少,同一專業不同實驗課程多,但課時少,有些類似的和相互交叉的實驗各自分離,結合起來的綜合性實驗和設計性實驗少。這些均不利于學生對科學創新能力意識的培養,不利于激發學生的學習興趣,沒有自由發揮的余地,不能激發學生的積極性。如果學生沒有濃厚興趣,實驗教學的質量就難以提升,并且不利于學生適應社會需要,一旦走上工作崗位,面對變化的環境和條件往往就會無所適從。建議對一些相關專業農業環境類實驗進行整合,調整、重組和增補,增設綜合性、設計性實驗,形成一門農業環境大類實驗課,由學生結合所學的知識,通過查找資料,寫方案設計實驗,以小組為單位,選做自己感興趣的實驗項目,獨立設計出初步實驗方案,然后討論篩選,并經過任課教師指導修訂,形成可行性方案,由學生獨立完成。對于環境監測實驗項目的選擇力求全面性,內容涉及水、氣、噪聲和土壤植物等各個環境要素。
2.2改變包辦的實驗準備工作,盡可能開放實驗室
以往在實驗過程中學生主要是按照指導書,由任課教師講解,用調試好的儀器設備按步驟一步一步地完成實驗。這種保姆式的教學方式實驗過程中缺少思考、提問和討論,抑制了學生的創新思維能力,沒有滿足學生的創新心理。因此,需要把教師傳統的“灌輸式教學”變為“開放式教學”,改學生“被動式”變為“主動探索式”學習。在任課教師的指導下,進行實驗準備工作,由學生來準備藥品試劑和儀器的調試和使用等,從基本儀器的使用到試劑標準溶液的配置均由學生親自動手,按照自己設計方案來完成實驗,使學生具備了基本的實驗技能和實際操作能力。既能培養學生的思維和創造能力,又提高學校資源的綜合利用效率和達到資源共享,最大限度地發揮儀器設備的投資效益。
2.3改革考核方法
實驗考核的目的是為了促進學生學習,調動積極性。有些學生對實驗課學習的重要性認識不足,只是完成任務似的把實驗內容重寫一遍,不經頭腦,不能把理論和實際很好地結合起來,達不到實驗的預期效果;有些學生對實驗課不感興趣,不是請假,就是人在心不在,沒有積極性,認為沒必要親自動手,只要把理論知識學好,考試即可得高分,做不做實驗都不影響結果。只注重實驗表面現象,不認真分析本質,敷衍了事,出現問題,不認真深度思考尋找原因。根據實驗教學要求,實行實驗單獨考核制度。要求學生課前預習,寫報告,課上記錄數據、現象、結果,對結果進行分析討論,實驗過程中允許學生有開拓視野的空間,要求學生實事求是地分析實驗數據,即使是錯誤的結果也能找出為什么,任課教師也要對這樣的學生給予充分的肯定,并且著重檢查動手能力的訓練;著重檢查學生掌握和運用知識的能力及觀察、分析和判斷問題的能力,重點檢查學生實驗方案的可行性及方法、儀器設備等的合理選用及解決實際問題等各方面的能力;注重平時成績與實驗報告相結合。對于學生在實驗報告后的討論,如有認真深入思考,有獨到見解的創新思想,應加以肯定,在期末考評時酌情加分,從成績上鼓勵學生獨立思考和創新的積極性。
2.4鼓勵學生積極參與創新實驗和科研項目
大學生創新實驗科研項目是培養創新型綜合型人才的重要措施,也是培養大學生科研創新能力、創業技能和提升創造性品質的一個非常重要的舉措。廣西大學實驗設備處設立了大學生實驗技能和科技創新能力訓練基金項目,學生可以在教師的指導下,通過查找資料,編寫課題申請書,立項后開展實驗,對實驗數據結果分析,撰寫論文和結題報告等一系列的鍛煉,培養大學生在探索解決相關問題中獲取知識的能力,激發和提升創新能力。實驗室先進的大型儀器設備和豐富的共有資源是培養學生科研能力的重要保障。大學生通過對這些大型儀器設備的了解和使用,將理論知識和實踐技能相結合;通過與科研人員的交流,參加學術報告會,可以掌握最新的科研動態,有助于延伸和拓展自身的知識面,提高科研創新能力。
3結語
本科畢業論文作為大學之中的最后一個學分內容,應該把它的嚴肅性與課程等同起來,要以對待上課的責任心去對待本科畢業論文。相關的文獻報道已有很多[1~3],在此不多表述。
2利用環境科學的大方向,加強學生在本科畢業論文中的自主設計能力
國內外對中國學生的普遍認識是解題能力很好,但提問能力或者創造能力很差,因此,我們更希望畢業論文能夠讓學生充分發揮其創造力或者設計能力,而不是像應付普通考試一樣按照老師的安排和設計按部就班的一路做下去。如何選題就成為畢業論文指導模式調整的主要內容。環境科學的內容涉及面廣,而且專業性較強,畢業論文選題要顧及專業性、研究性、時限性等多個方面,現有的畢業論文指導模式主要是依靠專業導師的科研項目開展的,也有少數同學是自主選題進行研究的。我們鼓勵學生進行自主選題的研究,在我校也設立了大學生創新基金給予資助,但由于本科生的專業基礎知識相對還比較差,因此需要相關導師更費心的進行指導。特別是對于環境科學這樣覆蓋宏觀到微觀的綜合性學科,一方面要避免出現選題過大過空工作量來不及做,另一方面又要避免研究過細過深導致經費缺陷的問題,必須先選好合適的題目,訂立可行的實驗方案計劃再開始實驗。避免出現因為缺乏經驗導致遇上難以解決或者過于復雜的問題導致實驗失敗的情況。而對于大多數跟著老師做課題的同學而言,我們建議導師讓學生先動手制定實驗方案,然后與其進行討論修改定稿開展實驗。并堅決反對將本科生當做洗碗機,僅僅跟著研究生洗洗瓶子到時候由研究生抽出部分數據寫本科論文,這種做法雖然導師和學生都很省心,但學生在畢業論文中卻可能什么都學不到,可以說是教師的一種不負責任的行為。
3因材施教,使得畢業生能找到自己的興趣愛好和工作方向
環境科學專業的涉及面較廣,而且應用性操作性較強,因此,我們可以根據學生的工作去向與實際興趣對學生的畢業論文選題進行控制。如對動手實驗能力較弱,今后也僅希望從事環境規劃或者環境評價工作的同學,可以給其設定規劃或評價方向的論文課題,鼓勵其查找資料,或者去相應公司實習,通過整個論文過程能取得相應的理論經驗,為其今后踏上崗位打好基礎。而對于動手能力較強的學生可以根據其生物或者化學的基礎能力不同進行分科,分別參與到環境化學或者環境生物學的畢業論文設計中,如讓其參與水質指標監測、或者進行生態學的監測、調查等等課題,在整個畢業論文的課題中能找到自己今后的發展方向。
4采用多種模式結合的手段合理分配現有的教學資源
由于環境科學畢業論文指導的時候經常需要進入實驗室開展論文,且本科論文大多都在畢業前集中開始,容易造成實驗室資源不夠分配的情況。因此,必須合理利用現有的高校教學和科研資源,努力保證每位學生都能有足夠的時間開展畢業論文實驗。具體的內容包括:(1)按照第3點所述,將學生進行分科,對于部分把握不準自己論文方向的學生進行均衡性調整,減輕各個實驗室的壓力。(2)將學生實驗安排錯時調整,如室外水質監測的一般一個月采樣1~2次,而做室內模型試驗的則需要連續幾周,盡量將室內模型試驗的工作期與室外采樣期錯開進行或者將同學結合起來,對室內室外相同的指標進行分組測試,提高操作效率。而需要老師帶隊的監測、調查可以利用假期時間進行,以避免與上課時間發生沖突。(3)鼓勵學生到更好的學?;蛘叩綄嵙晢挝婚_展畢業論文實踐。對于部分希望考入更好學校讀研的學生來說,能有機會去這些學校熟悉環境認識導師是一個很不錯的選擇,因此,可以鼓勵學生嘗試與外校老師溝通,參與到相關的研究中去。進入實習單位開展論文工作可以更快的讓學生適應今后的社會工作,對于用人單位來講也可以提早培養人才。但由于一般單位的數據會有保密性,而且論文質量的可控性較差,因此,該方法盡管可行,但不適于大量推廣。
1.概念界定
本文中的信息技術是指利用計算機、網絡、通信、白板等各種硬件設備以及各種應用軟件工具和科學合理的方法,實現對文、圖、聲、像、數等各種信息進行獲取、存儲、加工、變換、傳輸、顯示與使用的技術之和。它以收集信息、分析信息、整理信息、判斷信息和處理信息作為基礎。課堂學習環境是指影響學生課堂活動開展的各類支持條件的總和。課堂學習環境是由技術、方法、現實、心理、人文等要素組成的。它是學生利用課堂學習環境提供的信息資源和認知工具而達到學習目標。初中數學課堂學習環境設計是教學共同體為了實現初中數學教學目標,面對初中數學課堂學生學習活動的各個環節而設計確當的方法、尋找比較滿意的決策的過程,是初中數學教師面對動態、變化的學生的學習過程深層次地整合各方面的信息做出學生學習的活動安排。直面的是變化萬千的教與學的事件,涉及的是生動活潑的學生。因此,信息技術條件下初中數學課堂學習環境設計對數學課堂結構,課堂中的學習活動安排,課堂中學生的學習效果將產生相當大的影響。對初中數學課堂有效教學活動起到推動作用。
2.機制解析
在教育信息技術快速發展的今天,推進信息技術和初中數學教學融合,優化智能化教學環境,培養學生信息化環境下的自主學習、合作學習、混合學習、協作學習已成主流。因此,信息技術成為了初中數學課堂學習環境設計的內容和方式,突破了教師完成課堂學習環境設計的程式。在初中數學學習環境設計中,無論是學習目標的確定、學習資源的選擇、學生情況的分析、問題情境的創設,還是問題的導入、疑難問題的解決、學生知識的生成,大部分都基于信息技術有效環境建構而成。在初中數學學習環境設計中融入更多地技術變量、人文變量、方法變量、心理變量、認知變量,使初中數學學習環境設計更高效更有力度。
二、現狀調查與結果分析
本研究調查隨機選取了江蘇、山東、廣東三個省的36個學校的186名初中數學教師,并對他們進行問卷調查,其中,中學一級教師占37.6%,二級教師占50.5%,高級教師占11.9%(教齡在10年以下的占29.0%,11-20年的教師占34.4%,21-30年的教師占20.4%,30年以上的教師占16.1%);本科學歷占75.8%,專科學歷的占22%,中師學歷的占2.2%(其中,一般學校的教師占69.9%,薄弱學校的教師占22%,重點學校的教師占11.3%)。有33.9%的教師很少和較少上網查找學習資源,有37.6%的教師有時上網查找學習資源,說明教師資源意識不強。較少和很少下載課件的占25.9%,有時下載課件的占47.8%,說明教師運用他人的先進技術的意識不濃。較少和很少教師上網探索解題思路、方法的占47.3%,說明教師運用信息技術的力度有待提高。較少和很少運用信息技術設計學習活動的占65.6%,深度了解之后發現大部分教師要么不重視運用、不想用,要么不會用、不去研究創新。他們只重視口頭講授,在黑板上寫板書。有86.5%的教師不為學生準備信息技術學習工具,原因之一是學生不會用,之二是教師不太會用,在課堂上對學生進行人文關懷、心理輔導和個性培養的就更少了。通過深入調查研究可以看出,初中數學教師運用信息技術于課堂學習環境設計的重視不夠,認識不足,能力不強,動力不足。
三、思考與對策
調查研究反映出初中數學教師利用信息技術營造激發學生學習數學的高效的學習環境的缺失。要改變當前這些現狀,教師首先要在理念上革新,充分理解運用信息技術進行學習環境設計的重要意義。要善于從海量的信息中檢索、評價信息,高質量地選用、融合相關資源來營造高效的學習環境。教師和學生都要不斷地提高課堂教學中信息技術的運用能力,使師生在課堂教學中能熟練、靈活、高效地使用各種多媒體教學工具,從而進一步提高學生課堂教學的參與度。其次,教師可以利用將來從各種可能的維度設計、開發出來的一種智能化的、動態的、綜合的、適用的信息技術條件下的學習活動設計平臺,并且充分掌握在信息技術條件下進行學習環境設計的步驟和方法,提高初中數學課堂目標、技術、活動、工具、心理、方法和人文的設計能力,并把學習環境設計的理念與方法融入到教學實踐中去,在學習環境設計中利用信息技術建立以學生為核心的學習活動體系,多考慮學習活動主體的各種因素,使學生在課堂學習活動中找到歸屬感和認同感,克服傳統的過于強調教學的傳授習性和可控性,創設一個更具靈活性、開放性、形象性、生動性的初中數學學習環境。在課堂學習活動中要利用信息技術建立和諧的師生關系和生生關系,形成一種開放的、民主的、活力的、高效的課堂學習氛圍,促進學生良好心理環境的形成。第三,要改變單一利用課本進行學習環境設計的老路,通過同事交流、網上學習、多元評價、進修提高、專家引領等方法提高課堂學習環境設計能力。
四、結束語
1.1關于人與自然關系的理論
人與自然的關系是馬克思恩格斯環境哲學研究的基本問題。人類屬于自然界的一部分,自然界為人類提供了物質基礎,人類生產和生活的一切資料及生產活動的對象都是直接或者問接的來源于自然界的,人類活動都必須依賴自然界。在自然界為人類提供物質基礎的同時,人類也發揮了其主觀能動性、通過生產勞動作用于自然界,不斷的改造和利用自然。馬克思、恩格斯在分析自然的時候,強調自然現象是有規律可循的,而且這種規律是不依人的意志而改變的,人類可以認識和掌握自然規律,并利用好它為人類服務,但是一旦違背了自然規律,就會遭受自然的報復。
1.2關于環境意識和環境行為的理論
環境意識在本質上屬于上層建筑的范疇。環境行為決定環境意識,環境意識對環境行為具有極大的反作用。馬克思恩格斯的環境意識理論是建立在其人與自然關系理論的基礎之上的。它揭示了環境問題產生的根源,分析了環境惡化的危害,并試圖找出解決環境問題的根本對策;它堅持了自然環境對人的客觀性和優先地位,認為人的能動性再大,都必須要接受自然環境的制約,人不能對客觀的自然環境為所欲為[1],人要遵守自然環境規律。
1.3關于實踐是聯系人與環境的中介的理論
在哲學中,實踐是指人能動的改造客觀世界的物質活動,是人所特有的對象性活動,是人類的生存方式。在實踐過程中,主體是人,客體是自然,實踐是聯系人與環境的中介。馬克思曾指出,“環境的改變和人的活動或自我改變的一致,是能被看作并合理地理解為革命的實踐”。正是在實踐的基礎上,人類才能作用于自然,不斷改造和利用自然,使環境的改變與人的活動達成一致。人類通過生產勞動這一實踐作用于環境,從環境中獲取物質資料,從而滿足人類的需要。
2.當前我國生態環境面臨的問題
改革開放30多年來,經濟社會發展取得了舉世矚目的成就,然而不可否認的是,為此我們付出了資源惡化和環境破壞的代價。過去長期實行粗放式的經濟增長方式,自然資源過度開發消耗、能源消耗浪費很大,生態環境問題日益突出和嚴峻。從我國的基本國情來看,我國雖然地大物博,但資源的人均占有率非常低,水土流失、土壤沙化、草原退化、河流污染等等都威脅著國家的生態安全和人民群眾的生產生活。生態環境問題越來越引起人們的關注,成為制約經濟社會健康、文明、持續發展的重要因素。
2.1傳統發展觀念依然沒有得到徹底轉變
傳統發展觀念把發展等同于經濟增長。其核心是以經濟增長為唯一目標,片面追求一時一地的經濟效益,依靠的是高強度地開發和消耗資源,同時高強度地破壞生態環境,甚至以犧牲生態環境為代價。這種發展觀念在我國經濟發展過程中曾經起過積極作用,但是我們也為此付出了資源惡化和環境破壞的代價。改革開放30多年來,我國在實現經濟持續高速增長的同時,對生態環境的重視卻沒有相應的得到提高。傳統發展觀念忽視了經濟增長背后的環境污染和生態破壞,使得我國的資源、環境形勢非常嚴峻。高污染、高耗能的粗放型經濟增長方式嚴重影響了人民的生產生活,成為制約我國經濟持續、健康發展的重要因素。
2.2生態環境意識嚴重缺失
80年代環境保護就成為我國的基本國策,21世紀開始生態文明戰略也得以實施,但是,戰略設計與實際執行之間仍然有著較大的距離,這其中的原因之一就是人們的觀念與利益取向沒有根本轉型[2]。“中國地大物博,物產豐富”的傳統觀念使得我們在較長的一段時期里喪失了對生態環境問題的警惕。我國大多數人對于生態環境問題的客觀狀況缺乏一種理性的認識。改革開放以來,在生活水平提高的同時還出現了人們一味追求高檔消費、過度消費、盲目攀比、為消費而消費等非理性消費,這種不健康的生活方式導致了資源的巨大浪費。在我國傳統的城鄉二元結構制約下,城鄉經濟發展極不平衡,城市發展優勢比較明顯。而且在城市化進程中,城市建設往往會以破壞農村的生態環境為代價。而農村環境保護工作收效甚微的一個重要原因就是廣大農民群眾文化水平不高、生態環境意識嚴重缺失。
3.環境哲學對我國環境保護的啟示
3.1轉變發展觀念,走可持續發展之路
牢固樹立保護生態環境就是保護生產力、改善生態環境就是發展生產力的理念,更加自覺地推動綠色發展、循環發展、低碳發展,在大力發展循環經濟的過程中,必須依靠科學技術的進步來提高資源的利用率和廢棄物的回收重復利用,從而減少資源的消耗和廢棄物的排放,最終實現經濟效益和生態效益的有機統一。發展清潔能源和可再生能源,提高能源資源利用效率;廣泛應用先進信息技術,促進傳統產業升級和向綠色生態轉型。發展新能源和高科技產業,提高資源利用效率。在快速發展經濟的同時,注重保護自然環境,促進經濟社會發展和資源環境保護相協調相一致。在制定重大發展規劃時,要考慮到環境承載能力以及對生態環境的影響,避免引發生態環境問題。
3.2培養可持續發展的環境意識
大力普及環保意識,使人民群眾樹立起正確的生態文明意識。在全社會樹立起人人尊重自然,愛護自然,崇尚自然的良好的社會道德風尚。加強對群眾自然環境知識的培訓和教育,使人們認識到人類與自然界的緊密聯系,增強全社會環境保護意識和資源節約意識,同時促使人們樹立起新的生態倫理觀。倡導科學文明健康的生產、生活和消費習慣,注重培養人們的環境公德和環境法律觀念,切實提升人們的環境保護意識。建立環境教育基地,通過人們的實際考察和學習、實踐,使他們提高認識水平,感受環境保護的重要性和緊迫性,從而達到增強環境意識的目的。
3.3倡導健康文明的生活方式,進行綠色消費
要緩解不健康的生活方式對資源和環境造成的巨大壓力,建設資源節約型和可持續發展的社會,就要求我們倡導健康文明科學的生活方式,進行合理、適度消費,同時還要進行綠色消費。自然資源是有限的,特別是不可再生資源,總會消耗完近。綠色消費是在滿足人類基本需求的同時,減少對資源的消耗,把在消費過程中產生的廢棄物盡可能地循環利用,盡量降低污染的消費模式。所以,要實現人與自然的和諧發展就必須要大力倡導適度消費和綠色消費,提倡健康文明、適度的消費理念,發展有利于節約能源資源和保護環境的健康的消費模式。
3.4建立和完善生態文明制度體系
1.利用網絡資源進行備課
在信息技術網絡環境下進行科學教學工作的科學教師應注意利用網絡資源進行備課。在傳統的科學教學中,科學教師在備課時往往需要查閱大量的與課程相關的資料,在查閱這些資料時,許多教師可能需要去圖書館進行查閱,這樣不僅費時,而且還很有可能查不到自己所需要的相關知識。在信息技術網絡環境下的科學教學就不需要科學教師去圖書館查閱相關資料,科學教師只要利用計算機查閱與課程相關的知識,然后將課堂上所需要的知識復制下來,利用計算機將其制作成PPT,甚至科學教師還可以將相關的視頻、音樂保存在U盤里,在課堂上為學生播放。
2.借助多媒體進行科學教學
在傳統的科學教學中,有時候教材中會涉及許多圖像,這時候就需要教師帶著大量的圖片、模型去教室進行授課。對于教師來說,帶著大量的圖片、模型進行教學不僅麻煩,而且還有可能會遺漏某些教具;對于學生來說,有時候坐的比較靠后的學生可能根本就看不清圖片、模型的內容,除此之外,有些學生可能在觀察圖片、模型之后,還是不能理解課本上的內容。在信息技術網絡環境下的科學教學就可以改善這一點,科學教師可以借助多媒體進行科學教學,將課堂上所要用到的圖片通過PPT進行播放,對于一些難以理解的內容可以播放相關視頻,使學生能更加直觀地理解。
3.注意將信息技術融入科學課堂
在信息技術網絡環境下的科學教學,科學教師不僅僅需要了解怎樣使用信息技術和網絡資源進行教學,還應了解怎樣將信息技術融入科學課堂。在科學課堂上,如果教師只是一味地使用信息技術進行教學,難免會忽視與學生的互動,使在信息技術網絡環境下的科學教學不僅不能提升教學效果,還可能會降低原本的教學效果,對此,科學教師應注意將信息技術融入科學課堂,使信息技術網絡環境下的小學科學課堂更加緊湊、更加生動。
4.利用網絡資源豐富教學資源
信息技術網絡環境下的科學教學應注意利用網絡資源使教學資源得到豐富,為學生創造知識探究的機會,培養學生的自主探究能力。小學科學教學的核心目標應是為學生創造足夠的知識探究的機會,培養學生的自主探究能力,信息技術網絡環境下的科學教學不應局限于查找網絡資源、利用信息技術,而應利用網絡資源豐富教學資源,使學生能通過豐富的教學資源激發自己的好奇心,自主地對相關的知識進行探究,從而達到培養學生自主探究能力的目的。
5.注意創設課堂情境
在傳統的科學教學中,完全沒有課堂情境這一說,因為科學教學中只有教師、學生以及課本等三個元素,學生要獲取科學知識只能通過課本和教師,教師也沒有任何途徑為學生創設課堂情境。在信息技術網絡環境下的科學教學中,教師可以利用多媒體為學生創設課堂情境,而課堂情境的創設則可以使學生加深對課本知識的印象與理解。例如,教師在講授《昆蟲》這一課時,教師就可以使用多媒體播放一些由昆蟲的叫聲組成的音樂,使學生感覺自己置身于大自然之中,然后教師可以給學生播放與昆蟲相關的圖片、影像,使學生對各種昆蟲的印象更為深刻。
6.重視提升學生的學習興趣
在傳統的科學教學中,教師一般是對照著課本進行講解,在進行知識的延伸時,教師采取的方式是為學生講述一些相關的知識,向學生展示相關的圖片、模型,除此之外,所使用的道具也只有粉筆和黑板,這樣的教學方式不免有些枯燥,難以提起學生的學習興趣。在信息技術網絡環境下的科學教學中,教師可以借助信息技術對教學方式進行改進,對教學信息進行擴充,使學生能在多樣化的教學信息中逐漸提升自己的學習興趣。仍以《昆蟲》一課為例,教師利用電腦為學生設計簡單游戲“送昆蟲回家”,讓學生為相應的昆蟲找到自己的家。設計這種游戲,能夠大大提升學生的學習興趣,也能夠在無形中強化學生有關昆蟲種類的記憶。
7.教師要提高自身的科學修養
科學課程所涵蓋的內容以及背景知識在所有課程中是最豐富的,對于教師的科學修養要求較高,需要教授科學課程的教師能夠掌握物理、化學、生物以及天文、地理、社會等多方面的基礎知識,并通過淺顯易懂的方式傳授給學生。尤其是在如今科學技術發展迅速的背景環境下,如果教師墨守成規,停滯不前,就不能跟上時展的步伐,對學生的發展也會帶來負面的影響。因此,在信息技術網絡普及的今天,教師要時刻注意提高自身的科學修養,利用方面快捷的網絡技術,不斷汲取最新最科學的理論知識,在研究中成長,在成長中教學。
二、總結
【關鍵詞】高效率;環境;課堂教學
課堂教學是培養學生知識掌握和能力運用的主陣地。在現實中,我們經常看到,同樣一個老師,同樣一本教材,不同的學生卻出現不同的學習效果。導致這種差異有種種原因,但其中重要的一條就是教師忽視了課堂教學環境的創設。真正提高課堂效率,保證英語課堂教學的質量的關鍵之一就在于把握新形勢下英語課堂教學的原則,創設高效率的英語課堂教學環境。
1.英語課堂教學的原則
1.1自主原則。我們在平時教學實踐在很早就注重如何發揮學生的主體性、能動性、創造性,如何使課堂教學生動、開放、多樣呈現。但在高考壓力下,傳統的應試教學要求的只是教材知識的熟練掌握與靈活運用。因此,我們的所有的努力還是圍繞著教材的存量知識服務的,對學生生成性知識與能力,我們只停留在鼓勵層面上,而很少去開發與運用,這樣,學生在積極學習和探究的過程中,好像隨時會觸碰到得不到教師關注的“灰色地帶”,很可能阻礙其學習的積極性和探究能力。給學生學習留有發揮的空間,是激發學生自主學習的有效策略,盡量給學生提供自主選擇的機會,讓學生感到自己不是在外界強迫下被動的學習,而是作為教師的合作者自主的學習,以此來提高學生的自尊心、責任心和主動性。
1.2合作原則。課堂教學應努力使教師和學生之間、學生與學生之間形成一個師生共同尋求知識和共同解決問題的方法的伙伴關系。
以課堂上的小組語言實踐活動為例,討論、辯論、相互問答、采訪、角色扮演、模式對話以及書面作業的批改和評議等都需要通過小組成員的合作來完成,最后達到小組資源(詞典、參考書、語言知識、各自所持觀點等)的共享以及知識能力的相互促進。在英語課堂學習中,學生之間的這種協同合作就是模仿真實社會中的人與人的信息交流,有利于學生取長補短、集思廣益、各盡其能。
1.3探究原則。在現代英語課堂教學中,應努力讓學生豐富想象,積極探索求異,堅持獨立見解,這就要求教師要善于挖掘教材中蘊含的創造性因素,通過設疑創設情境,讓學生積極運用所學的知識,大膽進行發散創造。
人們在掌握語言的過程中,并非機械地模仿重復所接觸的語言,人們有創造語言的能力,在學習語言時,多會創造出以前沒聽過、沒讀過的句子。因此在英語課堂上,教師通過精心的設計課堂教學環節,可以為學生提供展示其創造性思維能力的機會,幫助他們開闊思路,豐富想象。
在以上的教學原則的指導下,教師應關注以下幾個方面來營造高效率的教學環境。
2.教學環境
2.1營造學生敢于交流的心理環境。營造一種氛圍,讓學生能夠無拘無束地發表個人的看法,是語言學習課堂高效率的必備條件。我們的學生學習英語的一個主要障礙就是不敢開口說,不善于用英語來交流,他們往往怕說錯,太害羞,這種學習的結果只能是“啞巴英語”。消除學生的緊張心理,是提高學生語言交際能力的良好契機和有效途徑。
根據學生的心理特點,營造學生敢于交流的氛圍,可采取以下措施:在教室里把學生的座位按照小組或環形布置,讓學生相對而坐,增加交流的氣氛;讓學生坐在座位上自由輕松的交流而不是站起來回答問題,在陳述復雜的觀點和結論時可以準備小紙條作為提示。在一個全面放松的環境下,學生會自然而然的集中全部的注意力在語言的學習上,這就給與一節英語課堂以高效的保障。
2.2創設學生樂于交流的現實場景。語言是適應現實生活的需要而產生的,一節生動有效的語言學習課堂必須能夠使真實的生活場景得以重現,教師應該根據不同的教學目標、教學內容和教材特點,虛擬出多種多樣的現實場景,給學生提供應用語言的材料,讓學生在課堂上練習多種表達方式,如角色扮演、看圖說話、內容復述、爭論辯論、短劇表演等。2.3創設良好適當的學習競爭環境。心理學研究結果表明,良好的學習競爭環境,有助于激發學習熱情,誘發學生的學習動機,增強學生的學習動力,從而有助于提高課堂效率。在課堂教學中,通過創設一定的條件,讓學生進行各種良性的競爭活動,相互鞭策和鼓勵,會收到良好的效果。
創建良好的競爭氛圍的方式多種多樣,小組競賽、玩游戲、利用多媒體技術等是課堂教學中普遍采用的方法,只要在創設競賽氛圍的同時,注意公平公正的原則和鼓勵性評價兼顧,加強學困生的參與,保護學生參與的積極性,就可以對教學活動起到推波助瀾的作用,從而提高教學質量。
2.4營造寬松愉快的人際交往環境。在循序漸進的語言學習中,想要保持課堂教學的高效率還在于要在師生之間形成一種恒定穩固的融洽的師生關系,教師對學生的主觀態度和評價標準顯得尤為重要。原蘇聯教育學家贊科夫指出:“當教師把每一個學生都理解為他是一個具有個人特點的、具有自己志向、自己智慧和性格結構的人的時候,才能有助于教師去熱愛兒童和尊重兒童?!苯處熢诔姓J學生的個性和個體差異的前提下,在教學語言、體態和評價上都應注意傳達一種鼓勵和肯定的訊息,從而使學生產生一種積極的情感,使他們感受到教師的關注,從而化消極被動為積極主動,增加他們克服困難的信心,加強語言學習的交際欲望。
在任何針對學生展開的教學活動中,學生都是認識的主體,教師水平、教學內容、教學方法、教學設備等對學生來說雖然重要,但外因再好,終究還要靠內因起作用。學生這個學習主體的思想狀態、情緒變動都是影響我們課堂教學能否達到高效率這一目標的關鍵因素,想讓學生處于一個最佳的學習狀態,就要把他置于一個愉快、積極的學習環境中去,正如只有在春風和煦日的關懷下,才能盛開出最艷麗的花朵。
參考文獻
1.詩桂春.心理語言學,上海外語教育出版社,1985