時間：2023-09-25 15:59:37
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)研究，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
我國自解放以來一直用“科技”一詞來涵蓋科學(xué)與技術(shù)兩個方面，包括在國務(wù)院下屬部門中專管科學(xué)與技術(shù)的“科技部”以及許多單位中的“科技處”等等。毫無疑問，自然科學(xué)與技術(shù)有非常密切的關(guān)系；但是，也必須指出科學(xué)與技術(shù)雖然關(guān)系密切卻又區(qū)別明顯，在許多問題上還真不能混為一談。幾乎在所有情況下使用“科技”一詞把科學(xué)和技術(shù)合二為一，也許是我國的創(chuàng)造。鄒承魯在1999年應(yīng)《Science》編輯部邀請而寫的“ScienceinChina”一文中，談到了我國當(dāng)前有把科學(xué)與技術(shù)混為一談的傾向，而“科技”一詞就是混同科學(xué)與技術(shù)所創(chuàng)造的專用術(shù)語。李醒民同志在“科學(xué)無”一文中（見《科學(xué)時報》2002年7月19日B3版）提到，這個詞是有“中國特色”的。我們同意李醒民同志的意見，在我們多年國際科學(xué)活動中，也許除前蘇聯(lián)外，還很少見過別的國家有類似的提法。
科學(xué)與技術(shù)密切相關(guān)
科學(xué)僅指自然科學(xué)?？茖W(xué)和技術(shù)同樣以自然界為對象，但嚴(yán)格的說，自然科學(xué)研究的目的是為了認(rèn)識自然，包括認(rèn)識自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象，剖析自然界存在的所有物質(zhì)，揭示主宰自然現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律和相互聯(lián)系。大至宇宙中的日月星辰，小至組成一切物質(zhì)的基本粒子，都是科學(xué)認(rèn)識的對象。不僅要認(rèn)識其宏觀和外觀，還要認(rèn)識其內(nèi)部各個層次上的精細(xì)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動特點(diǎn)及運(yùn)動規(guī)律。而技術(shù)側(cè)重將我們對自然界的認(rèn)識去利用自然，向自然索取，改造自然以適應(yīng)人類越來越復(fù)雜、越來越高標(biāo)準(zhǔn)的生活的需要。李醒民同志指出：技術(shù)的發(fā)明和使用比科學(xué)的歷史久遠(yuǎn)得多，某些技術(shù)即使在今天也完全可以脫離科學(xué)自主發(fā)展。但是時至今日，技術(shù)上的進(jìn)步，總體來說基于科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)上的每一個重大突破，不僅都將在一定時間內(nèi)導(dǎo)致影響人類生活的新技術(shù)的出現(xiàn)，還必定極大地豐富我們進(jìn)一步認(rèn)識自然的技術(shù)手段；新技術(shù)的發(fā)展又促使我們認(rèn)識自然的實(shí)驗(yàn)手段不斷增加、不斷提高，從而推動科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
在20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，原子核結(jié)構(gòu)和DNA結(jié)構(gòu)的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀(jì)末放射性元素的發(fā)現(xiàn)，表明元素是可變的。20世紀(jì)初，用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。這些方面的突破，影響了整個物理科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)領(lǐng)域也同樣如此。生物學(xué)不僅研究自然界里所有的生物體，還要研究生命活動的各種表現(xiàn)形式，構(gòu)成生物體的所有物質(zhì)，以及這些物質(zhì)在生命活動中所起的作用，揭示出生命活動的本質(zhì)和規(guī)律。構(gòu)成生物體的物質(zhì)，最重要的是蛋白質(zhì)和核酸。生命活動主要由蛋白質(zhì)承擔(dān)，而生物體的遺傳則以核酸為基礎(chǔ)，或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復(fù)制。1953年DNA分子雙股螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和闡明從根本上說明了這個問題。由于構(gòu)成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴(yán)格的兩兩配對關(guān)系，根據(jù)雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子，生物體的遺傳就是這樣實(shí)現(xiàn)的。這一發(fā)現(xiàn)改變了整個生物學(xué)的面貌，使生物學(xué)進(jìn)入了嶄新的分子生物學(xué)時代。
無論是原子核結(jié)構(gòu)還是DNA分子的雙股螺旋結(jié)構(gòu)的闡明，都是科學(xué)家研究自然所得到的重大認(rèn)識，屬于科學(xué)研究的范疇。而且在一段歷史時間內(nèi)，并沒有與技術(shù)有直接的關(guān)系。但是這兩件在科學(xué)發(fā)展史上產(chǎn)生了劃時代突破作用的發(fā)現(xiàn)，很快激發(fā)技術(shù)上的突飛猛進(jìn)。正因?yàn)閷τ谠觾?nèi)部結(jié)構(gòu)有了深入的科學(xué)認(rèn)識，才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務(wù)，發(fā)展成為今天的核能工業(yè)。而根據(jù)對DNA作為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的認(rèn)識，在農(nóng)牧業(yè)上培育和改良物種，在醫(yī)學(xué)上有效地預(yù)防和治療大量疑難疾病，在工業(yè)上建立全新的基因工程產(chǎn)業(yè)。以上這些在技術(shù)上的發(fā)展，已經(jīng)對人類生活產(chǎn)生了巨大的影響。實(shí)際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術(shù)成果，幾乎無一例外，全部都來源于科學(xué)發(fā)展史上的重大突破。
如果把技術(shù)分為實(shí)驗(yàn)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)兩個方面，上面說的是科學(xué)發(fā)展對生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實(shí)驗(yàn)技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的巨大推動作用。沒有加速器的技術(shù)，就不能進(jìn)行許多重要核物理研究的實(shí)驗(yàn)。沒有X－射線衍射技術(shù)，就無法測得DNA的雙股螺旋結(jié)構(gòu)。這兩項(xiàng)屬于20世紀(jì)最偉大的科學(xué)突破，就無法實(shí)現(xiàn)。如果我們縱觀一個世紀(jì)以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到，以實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的成果而得獎的，特別是在物理獎和化學(xué)獎方面，占有相當(dāng)大的比例。包括2002年得獎的在質(zhì)譜和核磁共振方面的貢獻(xiàn)?？茖W(xué)與技術(shù)的本質(zhì)差異
雖然科學(xué)和技術(shù)如此密切相關(guān)，但二者畢竟有所不同，而且有本質(zhì)的差異。科學(xué)以認(rèn)識自然、探索未知為目的。雖然自然科學(xué)的發(fā)展有其內(nèi)在的規(guī)律，但是卻有它的不可預(yù)見性。具體的發(fā)展途徑，哪一項(xiàng)突破在什么時間在哪個實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)，一般來說是不可預(yù)見的?？茖W(xué)發(fā)展史上的許多重大突破，以百年來的諾貝爾獎獲得者為例，相當(dāng)大的一部分是獲獎?wù)邚谋救说呐d趣出發(fā)而進(jìn)行工作的，有的甚至是工作中偶然的發(fā)現(xiàn)，是原先完全沒有預(yù)料的事情。而按照預(yù)定的計劃，組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數(shù)。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預(yù)先組織，精心安排、刻意培養(yǎng)而產(chǎn)生的。而技術(shù)是以對自然界的認(rèn)識為根據(jù)，利用得到的認(rèn)識來改造自然為人類服務(wù)。由于它有了科學(xué)的根據(jù)，就可以樹立目標(biāo)，因此總體來說是可預(yù)見的，也是可以根據(jù)人們的需要和現(xiàn)實(shí)的可能，包括人力、資金和技術(shù)條件進(jìn)行規(guī)劃的。
建國初期所進(jìn)行的“科學(xué)規(guī)劃”（實(shí)際上是否應(yīng)該說是“技術(shù)規(guī)劃”）得到了巨大的成功。原子彈爆炸了，火箭上天了，半導(dǎo)體工業(yè)建立起來了。但是這些技術(shù)成就，畢竟都是國際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的，因此也是可以規(guī)劃的，可以指日實(shí)現(xiàn)的。然而當(dāng)時在科學(xué)方面的學(xué)科規(guī)劃呢，由于不像技術(shù)方面那樣有硬指標(biāo)可供檢查，就有些說不清楚了。當(dāng)然我國的科學(xué)在解放以后取得了巨大的進(jìn)展，但是國際上的科學(xué)家也不是在原地踏步，與建國初期相比，我們現(xiàn)在和國際上科學(xué)先進(jìn)國家的差距是縮小了，還是擴(kuò)大了，這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實(shí)至少從一個方面說明了科學(xué)是難以進(jìn)行規(guī)劃的。20世紀(jì)50年代的學(xué)科規(guī)劃只不過是規(guī)劃了應(yīng)該在哪些方面進(jìn)行工作?；叵氚雮€世紀(jì)以來科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，有許多重要發(fā)展是當(dāng)時沒有預(yù)見到的，例如這幾十年來出現(xiàn)了許多新興的分支學(xué)科。如果我們不注意這些新發(fā)展而完全按照當(dāng)時的學(xué)科規(guī)劃進(jìn)行工作，我們就會蒙受很大的損失，就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)建立25周年之際，英國《自然》雜志記者采訪克里克教授，要他預(yù)測到20世紀(jì)末生物學(xué)可能取得的成就?？死锟嘶卮鹫f科學(xué)發(fā)展是不可預(yù)測的，過去的預(yù)言家大多是以失敗而告終。他只是說，“我們現(xiàn)在見到的生物學(xué)問題，到20世紀(jì)末都可以解決，但是那時又會有新的問題出現(xiàn)。”現(xiàn)在看來他的預(yù)言也沒有完全實(shí)現(xiàn)，例如癌癥問題，當(dāng)時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題，到現(xiàn)在仍然沒有解決。克里克教授也是一位失敗的預(yù)言家。
技術(shù)上的發(fā)展在一定程度上是可以預(yù)見的，也完全是可以規(guī)劃的。特別是國際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，我們做一個具體的規(guī)劃，安排一定的力量，經(jīng)過努力在一定時間內(nèi)完成是可以做到的。我國在20世紀(jì)50年代所制定的科學(xué)規(guī)劃中有關(guān)技術(shù)部分，都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發(fā)展高技術(shù)規(guī)劃，也屬于同樣性質(zhì)，在總體上也同樣順利實(shí)現(xiàn)了。但是要實(shí)現(xiàn)國際上還從未實(shí)現(xiàn)過的技術(shù)，特別是那些包含科學(xué)上尚未解決的問題的技術(shù)，就很難預(yù)見何時可以實(shí)現(xiàn)了，例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作，迄今也無法斷言何時可以實(shí)現(xiàn)。
在這個意義上說，科學(xué)發(fā)展難以預(yù)見，因此也難以規(guī)劃。我們可以做的也無非是和半個世紀(jì)以前一樣，勾劃出各個學(xué)科中的主攻方向而已。但是如前所說，科學(xué)發(fā)展有一定的不可預(yù)見性，我們現(xiàn)在看見的主攻方向是根據(jù)當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展態(tài)勢所認(rèn)定的重要方向，若干年后整個科學(xué)發(fā)生變化，重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規(guī)定什么可以做什么不可以做，就必然失去機(jī)會。我們認(rèn)定的主攻方向也必須隨時修正以適應(yīng)形勢的變化。試想20世紀(jì)90年代初，人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時，我們?nèi)绻诋?dāng)時制定規(guī)劃，在生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)我們能夠預(yù)見到蛋白質(zhì)組學(xué)，能夠預(yù)見到生物信息學(xué)嗎？
以認(rèn)識自然為目標(biāo)的科學(xué)研究特別是基礎(chǔ)研究由于探索性強(qiáng)，結(jié)果一般難以事先預(yù)見，原創(chuàng)性強(qiáng)的技術(shù)研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外，常常難以事先設(shè)定具體的研究目標(biāo)，難以事先規(guī)定進(jìn)度，或強(qiáng)求完成的日期。毋庸置疑，自然科學(xué)史中眾多重大突破都是自由探索的結(jié)果。從物理學(xué)上牛頓力學(xué)的建立，電的發(fā)現(xiàn)和電學(xué)基本定律的建立；化學(xué)上門捷列夫周期律的建立；生物學(xué)上細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，孟得爾遺傳定律的建立等，都是自由探索的結(jié)果，這些都已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實(shí)在是舉不勝舉。在20世紀(jì)內(nèi)所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中的自由探索而獲獎的。20世紀(jì)一百項(xiàng)重大事件中名列前茅的，像青霉素、半導(dǎo)體和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎，這些也都是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果。而它們在實(shí)際應(yīng)用上的巨大影響已經(jīng)深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎(chǔ)研究成果，如超導(dǎo)現(xiàn)象和新高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)，膽固醇代謝調(diào)節(jié)，癌基因的發(fā)現(xiàn)等，仍然是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果，這些發(fā)現(xiàn)必將對21世紀(jì)人類文明產(chǎn)生巨大影響。
科學(xué)與技術(shù)的不可預(yù)見性
我們不是完全否定規(guī)劃的重要性，而只是指出科學(xué)和部分含有原始性創(chuàng)新的技術(shù)都有相當(dāng)程度的不可預(yù)見性。我們在制定規(guī)劃時務(wù)必充分認(rèn)識這一特征，規(guī)劃可以一方面指出方向，而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索，不要在科學(xué)上設(shè)立，并且在規(guī)劃中留有充分的余地，以便在形勢發(fā)展時可以隨時修訂。
當(dāng)前在我國科學(xué)界流行的追趕國際科學(xué)發(fā)展熱點(diǎn)，體現(xiàn)在對設(shè)定項(xiàng)目的高強(qiáng)度支持，這對我國科學(xué)努力追蹤和趕上世界發(fā)展潮流是重要的。但同時也必須看到，設(shè)定熱點(diǎn)項(xiàng)目的多數(shù)已經(jīng)是全世界科學(xué)家辛勤工作了多年，有的項(xiàng)目年數(shù)已在萬篇以上，超過我國全年發(fā)表全部SCI論文總數(shù)，要在這些國際上已經(jīng)充分開放的領(lǐng)域中有所突破的可能性就微乎其微了。當(dāng)然這決不是說我們不應(yīng)該進(jìn)入熱點(diǎn)領(lǐng)域，熱點(diǎn)領(lǐng)域的研究往往對科學(xué)發(fā)展有重要作用，進(jìn)入熱點(diǎn)領(lǐng)域，在熱點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行工作以積蓄力量，對發(fā)展我國科學(xué)還是有重要作用的，我只是想強(qiáng)調(diào)在熱點(diǎn)領(lǐng)域內(nèi)取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強(qiáng)調(diào)的是我們必須看到自然科學(xué)的發(fā)展有一定的不可預(yù)見性，因此既要重視熱點(diǎn)領(lǐng)域，又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點(diǎn)卻有廣闊發(fā)展前景的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中去進(jìn)行自由探索，對自由探索中已經(jīng)取得有意義進(jìn)展的項(xiàng)目，不僅不能予以限制，還要給以鼓勵和支持。二者的關(guān)鍵都在于有自己創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想，這樣才能在根本上有所創(chuàng)新和取得重大突破。沒有自己原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)思想，不僅進(jìn)行自由探索寸步難行，進(jìn)入熱點(diǎn)領(lǐng)域也只能永遠(yuǎn)模仿或重復(fù)前人的工作，最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學(xué)和原創(chuàng)性技術(shù)的發(fā)展需要長期積累。自然科學(xué)的發(fā)展經(jīng)常是波浪式前進(jìn)的。在一段平穩(wěn)發(fā)展的時期之后，會出現(xiàn)一件重大突破性貢獻(xiàn)而給有關(guān)領(lǐng)域帶來一個飛速發(fā)展的時期，引起大量在有關(guān)領(lǐng)域工作者的密切關(guān)注，并涌入這一領(lǐng)域工作，造成一哄而起的局面，形成科學(xué)中的熱點(diǎn)，這在國際上也是常有的事。當(dāng)然我們應(yīng)該看到，一些熱點(diǎn)領(lǐng)域?qū)τ诳茖W(xué)長遠(yuǎn)發(fā)展有其內(nèi)在的重要性。因此，對于一個國家的科學(xué)發(fā)展而言，從全面布局考慮，安排適當(dāng)力量去追蹤熱點(diǎn)是必要的。但是我們又必須認(rèn)識到，在一件突破性貢獻(xiàn)發(fā)表之后，一些較為重要的后繼性工作，往往已經(jīng)在同一研究集體，或有密切關(guān)系的研究集體中醞釀已久或者已經(jīng)在積極進(jìn)行，并且在一個不太長的時期內(nèi)就會陸續(xù)發(fā)表。外來者，即使急起緊跟，也已經(jīng)落后了一個位相，在多數(shù)情況下，只能拾取一些殘羹剩飯而已。
在另一方面，我們也必須看到，突破性進(jìn)展常常不是一個偶然事件，而是經(jīng)過長期艱苦努力，大量工作積累的結(jié)果。不用說佩魯茲和肯特魯關(guān)于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析的工作是經(jīng)過長期努力才開花結(jié)果的，就是沃森和克里克關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大突破，看似突然，實(shí)際上如果沒有劍橋關(guān)于X－射線衍射研究幾十年的積累和威爾金森等人長期關(guān)于DNA衍射數(shù)據(jù)的收集，這一突破也不可能從天而降。
數(shù)學(xué)教育要求數(shù)學(xué)教學(xué)以創(chuàng)新教育為核心，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)教育不可能也不需要把每一個學(xué)生都培養(yǎng)成數(shù)學(xué)家，其主要意義更在于培養(yǎng)人的良好的思維習(xí)慣，形成良好的思維策略，增強(qiáng)人的反應(yīng)能力。
基于研究性學(xué)習(xí)理念的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是創(chuàng)新教育的具體操作模式，是指強(qiáng)調(diào)以具體數(shù)學(xué)問題出發(fā)組織學(xué)習(xí)和教學(xué)，教學(xué)過程是以一系列數(shù)學(xué)問題或數(shù)學(xué)專題而展開的數(shù)學(xué)活動過程，啟發(fā)學(xué)生動手動腦，參與知識形成發(fā)展的全過程，并在數(shù)學(xué)活動過程中發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生新的問題，進(jìn)一步思索、猜想、反思、尋求方法……。學(xué)生在思考、探索問題的過程中，建構(gòu)靈活的知識基礎(chǔ)，發(fā)展有效的解決問題的能力，其根本目的在于通過學(xué)生在自主的數(shù)學(xué)活動過程中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，豐富個人體驗(yàn)，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
一、研究性學(xué)習(xí)理念的理論基礎(chǔ)
研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，用類似科學(xué)研究的方式主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。從學(xué)習(xí)目的來看，研究性學(xué)習(xí)指向于培養(yǎng)個體健全發(fā)展的人，它首先把學(xué)生視為“完整的人”，把“探究性”、“創(chuàng)造性”、“發(fā)現(xiàn)”等視為人的本性，視為完整個體的有機(jī)構(gòu)成部分。
研究性學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)生學(xué)習(xí)方式與教師教學(xué)方式的改變，而且體現(xiàn)的是教育觀念與教育思想的改變，是一種全新的教育理念。其主要理論基礎(chǔ)有：
1．現(xiàn)代人本主義教育思想。現(xiàn)代人本主義教育思想強(qiáng)調(diào)人的潛能的發(fā)展和自我實(shí)現(xiàn)，堅(jiān)持學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，尊重學(xué)生個體差異，教師是學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，推崇內(nèi)部評價法（即自我評價）。
2．建構(gòu)主義思想。建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)并非是一個被動的接受過程，而是一個學(xué)習(xí)者在外部環(huán)境下主動建構(gòu)意義的過程，學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)的主體，環(huán)境是促進(jìn)因素，學(xué)習(xí)是從簡單到復(fù)雜的意義建構(gòu)，思考與反思是其中重要的過程。
3．波利亞提倡的“主動學(xué)習(xí)”原則。波利亞認(rèn)為學(xué)習(xí)任何東西最好途徑是自己去發(fā)現(xiàn)，為了有效地學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)在給定的條件下，盡量多地自己去發(fā)現(xiàn)要學(xué)習(xí)的材料。
4．費(fèi)賴登塔爾的“再創(chuàng)造教學(xué)”理論。荷蘭著名數(shù)學(xué)家費(fèi)賴登塔爾認(rèn)為：數(shù)學(xué)知識既不是教出來的，也不是學(xué)出來的，而是研究出來的，因而學(xué)校的教學(xué)必須讓學(xué)生通過自身的實(shí)踐活動來主動獲取知識，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握進(jìn)行再創(chuàng)造的方法。
相對于簡約化的課堂知識學(xué)習(xí)，基于研究性學(xué)習(xí)理念的課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)中深刻的、充實(shí)的、探究的經(jīng)歷和體驗(yàn)，通過延長或深化學(xué)習(xí)過程，體驗(yàn)豐富而完整的學(xué)習(xí)歷程，逐步形成善于質(zhì)疑、樂于探究、勤于動手、努力求知的積極態(tài)度，產(chǎn)生積極情感，激起探索創(chuàng)新的欲望。
二、基于研究性學(xué)習(xí)理念的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)
1．讓學(xué)生體驗(yàn)民主和諧的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境
詩人泰戈?duì)栐f過：不是棒槌的敲擊，而是水的載歌載舞，才造就了亮麗的鵝卵石。
寬松、和諧、民主的課堂學(xué)習(xí)氣氛是基于研究性學(xué)習(xí)理念的課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，是學(xué)生樹立信心、主動參與學(xué)習(xí)過程的前提。課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)充溢師生情感交流，產(chǎn)生情感共鳴、思維共振，情感是課堂教學(xué)的劑、催化劑。贊可夫曾說：“我們要努力使學(xué)習(xí)充滿無拘無束的氣氛，使學(xué)生和教師在課堂上能夠自由地呼吸，如果不能造成這樣的教學(xué)氣氛，那么任何一種教學(xué)方法都不能發(fā)揮作用?！?/p>
在整個數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)精心設(shè)計好教學(xué)過程中的每一個環(huán)節(jié)，運(yùn)用一切有效的方法和手段營造一種知識和能力結(jié)合、數(shù)學(xué)和藝術(shù)交融、教師與學(xué)生共鳴的優(yōu)美情境。
（1）相互尊重。師生彼此尊重的關(guān)鍵在于教師盡可能尊重每一個學(xué)生，尊重學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，把自己當(dāng)成一位愿意幫助學(xué)生探索可能答案的人，而不是“知識權(quán)威”的擁有者。師生的關(guān)系是“我與你”關(guān)系，即“主體與主體”的關(guān)系，師生之間相互平等而不是“我與它”即“主體與客體”的關(guān)系。只有教師尊重每個學(xué)生的自尊心和個性特點(diǎn)，互相信任，真誠交往，共同探索真理，交流人生體驗(yàn)，才能贏得學(xué)生的信任，建立和諧民主的師生關(guān)系，實(shí)現(xiàn)雙方主體性的建構(gòu)和發(fā)展。
（2）以情激情。教師要以情動人，用自己的積極情感去感染學(xué)生，如贊許地點(diǎn)頭、會心地微笑、親切地注視、贊美的目光、肯定的語氣等，讓學(xué)生深切體驗(yàn)到教師對他的鼓勵與肯定，營造富于人情味的學(xué)習(xí)情境。
（3）全員參與?；谘芯啃越虒W(xué)理念的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的價值取向強(qiáng)調(diào)每個學(xué)生都有充分學(xué)習(xí)的潛能，為他們進(jìn)行不同層次的探索性學(xué)習(xí)提供了可能性，也為個別化的評價方式創(chuàng)造了條件，特別要注意中下生的思維閃光點(diǎn)，并讓其閃光，以“個別智慧”去影響“集體智慧”，讓每個學(xué)生都能體驗(yàn)到我是集體活動的重要一員，“缺了我，你們還不一定行”，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能。讓每個學(xué)生體驗(yàn)到課堂思維勞動本身的樂趣，享受參與思維的幸福感，產(chǎn)生愉悅的情緒體驗(yàn)。
2．讓學(xué)生體驗(yàn)問題解決的數(shù)學(xué)思維情境
問題是教學(xué)的心臟，思維是教學(xué)的主線，課堂教學(xué)的首要，任務(wù)并不在于直接傳授現(xiàn)成的知識，而在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題。如果沒有問題，一切知識都成了令人生厭的無病，學(xué)生就不可能有求知的欲望和要求，教學(xué)也不可能取得任何真正的實(shí)效。從心理學(xué)角度看，由問題展開的教學(xué)過程易喚醒學(xué)生的求知欲，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而問題的逐步解決又讓學(xué)生不斷體驗(yàn)到成功，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的自信心。
基于研究性學(xué)習(xí)理念的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過教師提出問題（逐步過渡到學(xué)生提出問題）創(chuàng)設(shè)一種“問題情境”，通過師生（教師引導(dǎo)，學(xué)生探索）分析探索問題（暴露思維過程），引導(dǎo)學(xué)生通過自己的實(shí)踐、觀察、類比、分析（動手、動口、動腦）掌握知識，達(dá)到靈活運(yùn)用所學(xué)知識。
（1）提出問題。無論是數(shù)學(xué)概念、定理、公式、法則，還是習(xí)題，往往是斷章取義的結(jié)果，教材往往隱去了具體的問題情境，隱去了從實(shí)驗(yàn)觀察、分析、歸納、類比、猜想的數(shù)學(xué)實(shí)踐或數(shù)學(xué)家辛勤研究的思想。這就要求教師在教學(xué)中努力創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)參與數(shù)學(xué)知識形成的過程。
另外，創(chuàng)設(shè)問題情境時應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)，改變單調(diào)的“黑板加粉筆”的教學(xué)手段，增添課堂的現(xiàn)代科學(xué)信息，使學(xué)生體驗(yàn)現(xiàn)代科學(xué)成果對教育的作用，并深切體會科學(xué)的無窮魅力，引發(fā)學(xué)生對科學(xué)的深厚興趣。
一般來說，教師提出的問題應(yīng)符合維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”原理，也即問題解決的辦法不是顯而易見的，是沒有現(xiàn)成的辦法可供使用，但又與已學(xué)內(nèi)容有一定聯(lián)系，探究的過程有明確的價值取向，即涵蓋中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的價值、思維的價值或是人文的價值。
（2）探究問題。蘇霍姆林斯基曾說過：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而在兒童世界中，這種需要特強(qiáng)烈?！弊寣W(xué)生體驗(yàn)探索問題的思維過程，不僅對學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識起著激發(fā)興趣、深化理解的作用，而且也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究的素質(zhì)與創(chuàng)新能力。
在我們的教學(xué)過程中，一般向?qū)W生展示的都是解決問題的正確的思維過程。然而，“數(shù)學(xué)的發(fā)展并非是無可懷疑的真理在教學(xué)上的單純積累，而是一個充滿了猜想與反駁的復(fù)雜過程”（鄭毓信《數(shù)學(xué)方法論》）。因此，教學(xué)中不能一味地向?qū)W生展示通暢的思維過程，必須適當(dāng)體現(xiàn)一些錯誤思維的暴露過程和糾正過程，讓學(xué)生體驗(yàn)遇到問題如何由失敗走向成功的思維情景。
在創(chuàng)設(shè)“問題情境”階段，學(xué)生作為認(rèn)知主體感受到問題存在，但面對令學(xué)生感到困惑的情境，問題的關(guān)鍵是什么?如何解決?這些在學(xué)生的頭腦中還是一些模糊的印象。提出問題是思維活動的出發(fā)點(diǎn)，緊接著還須對這些問題進(jìn)行全面分析，使問題具體化，即進(jìn)一步明確所要解決的問題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)所在。
探究問題是使問題解決的迫切需要與原有經(jīng)驗(yàn)、方法、原理之間產(chǎn)生矛盾的過程；探究過程中當(dāng)然有很多挫折和失敗。這種認(rèn)知上的平衡――不平衡――平衡，正是課堂教學(xué)所追求的目標(biāo)之一。
通過對問題的探討，讓學(xué)生體驗(yàn)了不同的思維層次對問題解決的需要，從而領(lǐng)略了解決數(shù)學(xué)問題的“會當(dāng)臨絕頂，一覽眾山小”的意境，無形中發(fā)展了高層次數(shù)學(xué)思維能力。
問題探究過程中不能忽視學(xué)生中可能產(chǎn)生的“怪異想法”即使是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中下生也要保護(hù)他們探究的積極性，遇到障礙適時鼓勵、指點(diǎn)，但不能包辦。“學(xué)之道在于悟，教之道在于度?！标P(guān)注學(xué)生怎么想遠(yuǎn)重于關(guān)注學(xué)生怎么做。
（3）反思問題。問題解決后絕不能就此罷休。正如數(shù)學(xué)家波利亞指出的那樣：“沒有一道題可解得十全十美，總剩下一些工作要做，經(jīng)過充分探討、總結(jié)，總會有點(diǎn)滴發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過充分的研究和觀察，我們可能改善任何解答；而在任何情形下，我們總能增進(jìn)我們對解答的了解?！?/p>
數(shù)學(xué)問題的回味與反思是師生間積極的雙邊活動，是師生間思維的再度交匯和溝通，是使學(xué)生的認(rèn)識由低向高級發(fā)展的又一途徑。通過回味與反思，使學(xué)生體驗(yàn)用不同角度、不同知識和不同方法解決問題，把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)，提示解題規(guī)律，體驗(yàn)成功，使學(xué)生常常擁有一種突破感和成功感。學(xué)生通過對問題解決的反思的體驗(yàn)，可以認(rèn)識到自己思維過程與老師和其他同學(xué)的思維過程的差距，認(rèn)識到自己所走的彎路，從而使自己的思維得以優(yōu)化。同時可以加深對研究所涉及的知識及知識本質(zhì)屬性的理解程度，加深對數(shù)學(xué)思想方法的理解。
教學(xué)的藝術(shù)并非僅僅是讓學(xué)生帶著問題走進(jìn)課堂，沒有問題走出課堂，而是使學(xué)生帶著更多的新問題走出課堂。
3．讓學(xué)生體驗(yàn)內(nèi)蘊(yùn)豐富的數(shù)學(xué)美學(xué)意境
數(shù)學(xué)家克萊因認(rèn)為：“數(shù)學(xué)是人類最高超的智力成就，也是人類心靈最獨(dú)特的創(chuàng)作，音樂能激發(fā)或撫慰情懷，繪畫使人賞心悅目，詩歌能動人心弦，哲學(xué)使人獲得智慧，科學(xué)可改善物質(zhì)生活，但數(shù)學(xué)能給予以上一切。”
數(shù)學(xué)美是客觀存在的，哪里有數(shù)，哪里就有美，古往今來，正是對數(shù)學(xué)美的熱切信念，給數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展帶來了積極的影響。數(shù)學(xué)美的表現(xiàn)形式是多種多樣的，從數(shù)學(xué)內(nèi)容看，有概念之美、公式之美、體系之美；從數(shù)學(xué)的方法及思維看，有簡約之美、類比之美、抽象之美、無限之美；從狹義美學(xué)意義上看，有對稱之美、和諧之美、奇異之美等。
通過探究教材中數(shù)學(xué)美的因素，讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)美學(xué)的意境，從而在數(shù)學(xué)問題解決中自覺地以數(shù)學(xué)審美的眼光去觀察，從數(shù)學(xué)美的角度去思考，按數(shù)學(xué)美學(xué)的要求去猜測，作出直覺的判斷，既能闡明問題的本質(zhì)，又能提高學(xué)生的審美能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，同時對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)與研究能力的提高起著積極的推進(jìn)作用。
三、結(jié)束語
基于研究性學(xué)習(xí)理念的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的真正意義在于學(xué)生的“體驗(yàn)”，在于學(xué)生的“領(lǐng)悟”，通過某些感悟和認(rèn)知的沖突，體驗(yàn)知識的形成過程，體驗(yàn)知識發(fā)展的廣闊前景，在學(xué)生的自身體驗(yàn)和思考的過程中，去主動地發(fā)現(xiàn)、構(gòu)建新的知識，學(xué)會查找資料，分析處理有關(guān)的信息，善于辨識，判斷創(chuàng)新，善于與人協(xié)作，互享成果，真正地做學(xué)習(xí)的主人，更重要的是，在這樣的體驗(yàn)中，學(xué)生逐漸地學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光去看身邊的事實(shí)，用數(shù)學(xué)的頭腦來分析周圍的世界。
關(guān)鍵詞 設(shè)計 設(shè)計學(xué) 藝術(shù) 藝術(shù)學(xué) 學(xué)科關(guān)系
從學(xué)科概念來說，“藝術(shù)學(xué)”是我國國務(wù)院學(xué)位委員會確定的一級學(xué)科，但“設(shè)計學(xué)”現(xiàn)在還沒有作為一級學(xué)科，所以本不存在與藝術(shù)學(xué)的關(guān)系問題。作為藝術(shù)設(shè)計學(xué)現(xiàn)在是藝術(shù)學(xué)下的二級學(xué)科，與藝術(shù)學(xué)有一個從屬關(guān)系，但它不能代替“設(shè)計學(xué)”。有學(xué)者提出了“設(shè)計學(xué)”學(xué)科的獨(dú)立發(fā)展問題，無論是設(shè)計領(lǐng)域的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，還是設(shè)計領(lǐng)域面臨的一些問題，我們都覺得應(yīng)該對“設(shè)計學(xué)”在學(xué)科領(lǐng)域中的地位、對其與藝術(shù)學(xué)的關(guān)系做個研究。
一、從藝術(shù)學(xué)獨(dú)立的歷史現(xiàn)象談起。
現(xiàn)代的“藝術(shù)學(xué)”概念，是從西方的美學(xué)中分離出來的，在它成為獨(dú)立的學(xué)科以前，它歸屬于美學(xué)的范疇。德國的康拉德·費(fèi)德勒（Konrad Fiedler，1841—1895）被稱為藝術(shù)學(xué)之父，他號召藝術(shù)家創(chuàng)造現(xiàn)實(shí)，在某種程度上催化了藝術(shù)學(xué)的誕生。
藝術(shù)學(xué)為什么要從美學(xué)領(lǐng)域中分離出來？就像鮑姆嘉通把美學(xué)從哲學(xué)領(lǐng)域中分離出來一樣，在十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初，文學(xué)與藝術(shù)在批判現(xiàn)實(shí)主義的影響下，在浪漫主義與現(xiàn)實(shí)主義的大爭論之后，藝術(shù)領(lǐng)域也產(chǎn)生了一個影響深遠(yuǎn)的形式主義運(yùn)動，成為藝術(shù)史上最根本性的大轉(zhuǎn)折。藝術(shù)的領(lǐng)域中的哲學(xué)性、思想性、形式感發(fā)展很快，塞尚、畢加索、馬蒂斯、康定斯基等一大批藝術(shù)家都在他們的藝術(shù)作品中體現(xiàn)了這一現(xiàn)象，藝術(shù)的視野變得寬廣了，領(lǐng)域也超出了傳統(tǒng)美學(xué)所研究的繪畫，雕塑，音樂，舞蹈，戲劇等純藝術(shù)范圍，它與其它領(lǐng)域的一些關(guān)系也變得模糊了。
對藝術(shù)現(xiàn)象的分析可以導(dǎo)致對文化的理解，在社會歷史發(fā)展過程中，不僅藝術(shù)的風(fēng)格、形式、它原初的任務(wù)得到改變，而且我們關(guān)于藝術(shù)的概念，關(guān)于藝術(shù)在其他文化現(xiàn)象中的地位、藝術(shù)的社會存在方式的概念也得到改變。藝術(shù)在生存與發(fā)展的種種實(shí)踐中，感悟到藝術(shù)學(xué)的獨(dú)立要求乃是當(dāng)時藝術(shù)發(fā)展自身的需要，成為一種不可逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢。正因?yàn)樗囆g(shù)是由各種不同領(lǐng)域相互作用而形成的極其復(fù)雜的文化產(chǎn)品，所以需要用各種不同的方法來研究它。由于在某一門科學(xué)的范圍內(nèi)，如在美學(xué)中，都不能把所有這些方法統(tǒng)一起來，所以，藝術(shù)學(xué)就有必要成為一門獨(dú)立的知識系統(tǒng)。
藝術(shù)學(xué)的獨(dú)立問題雖然是個歷史問題，但它輻射出人類社會活動的豐富性和復(fù)雜性，也體現(xiàn)任何一個知識體系的形成與裂變都與社會經(jīng)濟(jì)與文化的現(xiàn)狀聯(lián)系在一起，某一知識體系的形成看起來只是文化運(yùn)動的一個現(xiàn)象，但其本質(zhì)基礎(chǔ)是社會思想與社會活動，而今天的藝術(shù)學(xué)研究現(xiàn)狀和成果就證明了這一點(diǎn)。
從歷史的現(xiàn)象看，由于藝術(shù)學(xué)學(xué)科概念的形成，就在社會上、學(xué)術(shù)界引起很強(qiáng)烈的反響，在世界許多國家得到不同程度和不同方式的發(fā)展，充分表現(xiàn)出它作為獨(dú)立學(xué)科的意義，也表現(xiàn)出社會文化體系與時共進(jìn)的靈活性態(tài)度。
藝術(shù)學(xué)的獨(dú)立于美學(xué)的歷史過程對今天研究設(shè)計學(xué)的獨(dú)立來說，應(yīng)該有著很多值得借鑒的地方，從十九世紀(jì)末發(fā)展成熟起來的設(shè)計學(xué)科，在二十世紀(jì)中發(fā)展很快，也逐漸形成了一個個有研究價值的知識范疇，這些領(lǐng)域中也有許多文化現(xiàn)象值得我們?nèi)テ肺杜c思考。但是，現(xiàn)在的設(shè)計領(lǐng)域知識系統(tǒng)比較混雜，有些與藝術(shù)緊密地聯(lián)系在一起，有些與工程技術(shù)科學(xué)無法脫離，在學(xué)科體系上確有一些理不清的頭緒，深入地解析藝術(shù)學(xué)與設(shè)計學(xué)的關(guān)系，將有助于我們建立完善的學(xué)科空間，推動設(shè)計學(xué)科的發(fā)展。
二、論藝術(shù)學(xué)與藝術(shù)設(shè)計學(xué)之關(guān)系。
在藝術(shù)學(xué)的范疇中，“設(shè)計”并不是一個完整的概念，在藝術(shù)門類的子目中，我們很難找到“設(shè)計”這個詞，我們以中國圖書分類法知識體系的分類為例來分析，在藝術(shù)門類的名下分為：藝術(shù)理論、世界各國藝術(shù)概況、美術(shù)、音樂、舞蹈、戲劇、電影與電視藝術(shù)；在這七大類中，設(shè)計尚無名分。唯一可能承載設(shè)計內(nèi)容的就只有“美術(shù)”。如果把設(shè)計歸于美術(shù)門下，那絕對是有問題的，因?yàn)樵O(shè)計不應(yīng)該是美術(shù)。
為什么在原有的知識體系中沒有“設(shè)計”的位置，我想主要有三個原因。一是設(shè)計的發(fā)展主要是在二十世紀(jì)，它的體系有一個成熟和發(fā)展的過程，在它的社會作用尚未被人們所認(rèn)識前，它就無法形成一個獨(dú)立的發(fā)展空間；二是設(shè)計不是一種觀念形態(tài)的學(xué)科，無法像繪畫一樣體現(xiàn)出藝術(shù)的一般特征，它與繪畫、雕塑不同，不能成為藝術(shù)的一種形式。三是設(shè)計中所涉及的工程技術(shù)的內(nèi)容是無法納入藝術(shù)的框架的，藝術(shù)類和工程類都無法完全包容設(shè)計的全部內(nèi)容。
設(shè)計不是美術(shù)，這從藝術(shù)學(xué)的二級學(xué)科分類上，已經(jīng)得到支持，藝術(shù)設(shè)計學(xué)是與美術(shù)學(xué)并行的。那設(shè)計是不是藝術(shù)呢？我們需要從兩個方面去分析，一是從學(xué)科系統(tǒng)的歸屬關(guān)系來分析，如果，設(shè)計不是美術(shù)的假設(shè)成立，那么，設(shè)計應(yīng)該歸屬到藝術(shù)的那個子類中去？顯然，那類也無法容納設(shè)計類的整體內(nèi)容。二是討論設(shè)計與藝術(shù)之間的關(guān)系。藝術(shù)的概念與設(shè)計的概念有時很難完全分開，作為物的概念，是不是藝術(shù)品全在與感覺，因人而異；但作為對設(shè)計品（或者工業(yè)品）或藝術(shù)品的認(rèn)同卻全然不同。如果作為一種行為方式的結(jié)果來分析，就得從創(chuàng)作動機(jī)和創(chuàng)作過程來分析。如果說藝術(shù)是一種社會的意識形態(tài)，它是觀念形態(tài)的東西，與生活中物的形態(tài)設(shè)計的思維基點(diǎn)有很大的不同。
設(shè)計是不是藝術(shù)？我們既看創(chuàng)作動機(jī)也看創(chuàng)作過程。如果從兩者的差異著眼，可以看到兩者的生成過程中起決定作用的東西有著質(zhì)的差別，設(shè)計的生產(chǎn)過程雖離不開設(shè)計師的藝術(shù)思維和意識的控制，但思維的基點(diǎn)始終圍饒著人，是人類的生活方式。這好比原始人類加工工具，雖然其中充滿了想象和藝術(shù)創(chuàng)造，但本質(zhì)上是一種經(jīng)濟(jì)活動的過程。而且，無論你在設(shè)計中具有多么豐富的意識和藝術(shù)想象，它的最后結(jié)果如果是物的話，它必須在經(jīng)濟(jì)生活中完成自己的角色；如果在平面設(shè)計或數(shù)字媒體設(shè)計中，設(shè)計的結(jié)果與藝術(shù)的追求目標(biāo)更為接近，但與繪畫、雕塑的創(chuàng)作還是不同的。所以，不能將設(shè)計與藝術(shù)混為一談。
我們在研究學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，人類社會的一切活動，無論是社會活動還是個體活動，許多活動最終是由設(shè)計來完成的，最終的成果就是設(shè)計物。從這個意義來講，設(shè)計就會成為各個變化繁復(fù)的領(lǐng)域的交叉點(diǎn)，即一種前沿學(xué)科，社會系統(tǒng)的、意識形態(tài)的、政治的、經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的、人文的、社會環(huán)境與自然環(huán)境等等，對設(shè)計的壓力要比對藝術(shù)的壓力要大得多。這是藝術(shù)活動所替代不了的。設(shè)計師比藝術(shù)家擔(dān)負(fù)著更直接的社會責(zé)任。
其實(shí)，設(shè)計是不是藝術(shù)，在實(shí)際生活中并不重要，但在劃分知識體系時卻很重要，設(shè)計與藝術(shù)的關(guān)系就直接關(guān)系到知識體系如何科學(xué)整合的問題。問題就又回到《中圖法》，在那里，設(shè)計類的內(nèi)容可以說無處適從，就出現(xiàn)藝術(shù)類中放一點(diǎn)，工程技術(shù)類中放一些，因?yàn)樵O(shè)計中所涉及的知識類型有太多的內(nèi)容完全屬于科學(xué)技術(shù)，又有許多人文知識、歷史知識必須留在人文科學(xué)范疇中。在高等院校的學(xué)科體系中，設(shè)計學(xué)科也同樣處于比較尷尬的地位。現(xiàn)列于藝術(shù)學(xué)的一級學(xué)科名下的二級學(xué)科有藝術(shù)學(xué)、美術(shù)學(xué)、藝術(shù)設(shè)計學(xué)、舞蹈學(xué)、音樂學(xué)、戲劇學(xué)、戲曲學(xué)、電影學(xué)，雖然藝術(shù)設(shè)計學(xué)作為二級學(xué)科的地位終于從美術(shù)學(xué)中分離出來，已經(jīng)明顯地有了很大的名分，但以“藝術(shù)設(shè)計學(xué)”的學(xué)科名稱來說，還是有待于商榷的，因?yàn)樗皇菑乃囆g(shù)的角度來研究設(shè)計，它的知識系統(tǒng)難免被割裂開來。如果把設(shè)計作為藝術(shù)的一個類型，那么它與美術(shù)學(xué)就無很本質(zhì)的差別，如果與美術(shù)學(xué)同樣成為一個藝術(shù)的大類，它就應(yīng)該象美術(shù)學(xué)那樣完成自己的獨(dú)立的知識體系，而不是目前的四分五裂的局面。今天的設(shè)計藝術(shù)學(xué)就僅僅局限設(shè)計思維與表達(dá)的研究之中，藝術(shù)只是設(shè)計的思維方式之一，它無法替代設(shè)計的科學(xué)。
現(xiàn)在高校中藝術(shù)設(shè)計專業(yè)是藝術(shù)類招生；而建筑學(xué)、景觀學(xué)、工業(yè)設(shè)計都與這個藝術(shù)設(shè)計學(xué)科無關(guān)，都是理科招生；廣告學(xué)現(xiàn)歸文科招生。這就導(dǎo)致目前設(shè)計類學(xué)科比較混亂的現(xiàn)狀，許多作為設(shè)計中的共性問題也很難放在一個學(xué)術(shù)的大平臺上進(jìn)行研究?？梢哉f這是一個非常狹窄的學(xué)科范疇，所以，對設(shè)計藝術(shù)學(xué)來說，現(xiàn)在只能在包括視覺傳達(dá)設(shè)計、裝潢設(shè)計、服裝設(shè)計等比較狹窄的空間中拓展。
也就是說，在藝術(shù)學(xué)的范疇中是很難將設(shè)計作為整體的學(xué)科概念納入的，把設(shè)計中相關(guān)藝術(shù)的內(nèi)容歸入藝術(shù)設(shè)計學(xué)，這只是一個權(quán)宜之策?，F(xiàn)代設(shè)計的不斷發(fā)展，設(shè)計研究的不斷深入，設(shè)計理論的進(jìn)一步完善，已經(jīng)為設(shè)計學(xué)科的獨(dú)立性奠定了很好的基礎(chǔ)。應(yīng)該這樣說，設(shè)計是一種與藝術(shù)相關(guān)的學(xué)科，就像美學(xué)也與藝術(shù)相關(guān)，但它不等于就是藝術(shù)。所以，從學(xué)科意義上，我們完全應(yīng)該把設(shè)計學(xué)科與藝術(shù)學(xué)科分開來研究。
“設(shè)計學(xué)”這個學(xué)科現(xiàn)在還沒有一個正式的名分，設(shè)計藝術(shù)學(xué)并不能替代設(shè)計學(xué)，它只是設(shè)計學(xué)的一個分支，它與設(shè)計社會學(xué)、設(shè)計心理學(xué)、設(shè)計美學(xué)等學(xué)科同屬于設(shè)計學(xué)的學(xué)科內(nèi)容之一。如果我們認(rèn)真地去接受這樣的事實(shí)，設(shè)計學(xué)是設(shè)計藝術(shù)學(xué)不能替代的，那么，在學(xué)科的體系中我們就應(yīng)該去構(gòu)筑一個新的體系，讓設(shè)計學(xué)的學(xué)科概念更加完整，應(yīng)該被注意、被研究、被建設(shè)，成為獨(dú)立的一個知識范疇。
學(xué)術(shù)界近幾年有人明確提出設(shè)計學(xué)科構(gòu)想，就像藝術(shù)學(xué)從美學(xué)中獨(dú)立出來的時候那樣，學(xué)科研究領(lǐng)域、設(shè)計領(lǐng)域需要有一種勇氣，將設(shè)計的概念從藝術(shù)的大概念中脫離出來。作為一門科學(xué)，設(shè)計學(xué)包含著藝術(shù)學(xué)學(xué)科本身的眾多內(nèi)容，但它也體現(xiàn)藝術(shù)學(xué)中無法體現(xiàn)的工程技術(shù)、科學(xué)內(nèi)容甚至藝術(shù)表現(xiàn)方法上的知識體系。設(shè)計學(xué)是對人類設(shè)計實(shí)踐和成果進(jìn)行再認(rèn)識的理論，是關(guān)于設(shè)計規(guī)律的科學(xué)體系。
三、建立設(shè)計學(xué)學(xué)科體系的可能性。
一般認(rèn)為，設(shè)計具有兩個層面的知識體系，一個層面是造物，造物就涉及形態(tài)設(shè)計和工程設(shè)計，工程設(shè)計主要解決造物的結(jié)構(gòu)和功能問題，使產(chǎn)品能使用，解決問題；藝術(shù)設(shè)計則主要解決產(chǎn)品的形態(tài)建構(gòu)，使產(chǎn)品使用能更合心意、在銷售中更具吸引力。第二個層面是對于設(shè)計本身的研究，設(shè)計的歷史、設(shè)計的人與意識、設(shè)計的過程、設(shè)計的傳播等等。隨著生產(chǎn)水平和人們生活水平的提高，幾乎所有產(chǎn)品都需要這兩大層面思維和設(shè)計的結(jié)合和綜合應(yīng)用，因此，設(shè)計因產(chǎn)品的不同，其工程技術(shù)和設(shè)計藝術(shù)的復(fù)雜程度而呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，形成了一種“譜系”：從工程的功能、材料、另配件、結(jié)構(gòu)、工程起步，通向另一端的造型、裝飾乃至純美學(xué)領(lǐng)域；從產(chǎn)品的角度看，因技術(shù)復(fù)雜程度的區(qū)別，從染織品設(shè)計、平面設(shè)計、包裝設(shè)計到家具及其他工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，再到建筑設(shè)計及最復(fù)雜的機(jī)械、電子工程如航天飛機(jī)等設(shè)計，形成了一個巨大的造物系統(tǒng)和設(shè)計系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是由無數(shù)子系統(tǒng)組成的，互相之間是聯(lián)系的和互動的。所以，設(shè)計是個系統(tǒng)工程，是集合多學(xué)科知識和技能的領(lǐng)域。
赫伯特·西蒙曾將設(shè)計科學(xué)界定為研究人造物的科學(xué)，他認(rèn)為，人造物的特有性質(zhì)表現(xiàn)在它內(nèi)部的自然法則與外部自然法則的薄薄的界面上：“人工界恰恰集中在內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境的這一界面上，它關(guān)心的是通過使內(nèi)部環(huán)境適應(yīng)外部環(huán)境來達(dá)到目標(biāo)。要想研究那些與人工物有關(guān)的人們，就要研究手段對環(huán)境的適應(yīng)是怎么產(chǎn)生的——而對適應(yīng)方式來說，最重要的就是設(shè)計過程。專業(yè)學(xué)院只有發(fā)現(xiàn)一門完整的設(shè)計科學(xué)，才能有充分的資格重新?lián)?fù)起專業(yè)責(zé)任。這樣一門設(shè)計科學(xué)是關(guān)于設(shè)計過程的學(xué)說體系，它在知識上硬性的、分析的、部分可形式化的、部分經(jīng)驗(yàn)的、可傳授的?！彼言O(shè)計科學(xué)不僅作為技術(shù)教育的專業(yè)要素看待，而且作為人類知識的核心學(xué)科，通過研究設(shè)計科學(xué)來研究人，了解人。
當(dāng)然，西蒙提出的設(shè)計科學(xué)與作為學(xué)科的設(shè)計學(xué)還有區(qū)別，設(shè)計科學(xué)一方面是對人類設(shè)計的一種定性，將設(shè)計歸入科學(xué)的范疇；一方面它是設(shè)計學(xué)科的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容。兩者有重疊和包容的地方，其區(qū)別從字面上作簡單了解，即一是從科學(xué)角度，一是從學(xué)科角度，指稱著同一對象。有時兩者的界限又是模糊的，兩者之概念都有重疊和邊界不清的地方。但這也從不同角度為我們揭示出設(shè)計學(xué)科的一些特定內(nèi)涵。
剩下的問題是設(shè)計學(xué)科是否已經(jīng)具備獨(dú)立的自身特質(zhì)，在概念界定、基本特征、領(lǐng)域分類、設(shè)計原則、方法論和價值體系是否都具備了學(xué)科獨(dú)立的條件，具備了構(gòu)筑學(xué)科概念的基本內(nèi)核，它能夠根據(jù)自己與社會形態(tài)、生產(chǎn)力條件、科學(xué)發(fā)展的關(guān)系來體現(xiàn)出設(shè)計學(xué)科獨(dú)特的影響，這在本篇文章中展開是有困難的。
但就20世紀(jì)現(xiàn)代設(shè)計的發(fā)展與研究，就20世紀(jì)設(shè)計教育的發(fā)展而言，作為一個開放的學(xué)科體系，它所涉的領(lǐng)域也在實(shí)踐和探索中成熟，逐步完善自己的理論體系，使設(shè)計學(xué)具有學(xué)科群的性質(zhì)。但從發(fā)展的眼光看，至今可以說設(shè)計學(xué)科的學(xué)科體系的建構(gòu)還剛剛開始，處于發(fā)展階段，但我們已有了一個相當(dāng)好的基礎(chǔ)。
從設(shè)計學(xué)不同的專業(yè)分類和不同的層面上可以建構(gòu)不同的學(xué)科體系和確立不同的學(xué)科重心，建筑設(shè)計學(xué)、城市設(shè)計學(xué)、園林設(shè)計學(xué)、景觀設(shè)計學(xué)、工業(yè)設(shè)計學(xué)、視覺傳達(dá)設(shè)計學(xué)、染織服裝設(shè)計學(xué)、環(huán)境設(shè)計學(xué)、數(shù)字媒體設(shè)計學(xué)等等，都可以成為設(shè)計學(xué)的核心的學(xué)科體系，同時也成為特殊設(shè)計學(xué)的一部分。
從設(shè)計學(xué)研究的根本方法上是偏重于藝術(shù)方法還是偏重于科學(xué)方法，可以把設(shè)計學(xué)劃分為兩大類，一類是藝術(shù)學(xué)概念上的思維、形態(tài)、色彩等研究；一類是科學(xué)性的設(shè)計學(xué)，在特定意義上也可以稱為設(shè)計科學(xué)。但這兩大類都會建立在一個共同的理論平臺上，它們是設(shè)計思維的的理論基礎(chǔ)，如設(shè)計本體論、設(shè)計意識論、設(shè)計思維學(xué)、設(shè)計價值論、設(shè)計現(xiàn)象學(xué)等等。在設(shè)計科學(xué)性中，根據(jù)與不同的學(xué)科及其特定方法的聯(lián)系，則會出現(xiàn)更為豐富多樣的一般設(shè)計學(xué)的分支學(xué)科，如常見的設(shè)計心理學(xué)、設(shè)計社會學(xué)、設(shè)計文化學(xué)、設(shè)計符號學(xué)、設(shè)計媒介學(xué)、設(shè)計市場學(xué)等等。近年來討論得十分熱烈的所謂設(shè)計系統(tǒng)論、設(shè)計控制論、設(shè)計信息論、設(shè)計管理學(xué)，也構(gòu)成其設(shè)計方法論的基礎(chǔ)，雖然不是具體學(xué)科的科學(xué)方法，但它們都是具有跨學(xué)科性質(zhì)的一般科學(xué)方法論。可以這樣說，設(shè)計學(xué)擁有交錯的結(jié)構(gòu)完整的基礎(chǔ)理論體系，所以不會成為空中樓閣；它能夠借助許多成熟的方法論和管理學(xué)，有著很堅(jiān)實(shí)的知識層面的支持。
設(shè)計學(xué)從學(xué)科本質(zhì)上看，具有綜合、交叉、權(quán)變的特點(diǎn)，新的科學(xué)技術(shù)、新的發(fā)明創(chuàng)造、新材料、新的生活方式、新的社會需求、新的社會觀念、新的藝術(shù)形式和方式、新的學(xué)科設(shè)置等等，都可能對設(shè)計產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其發(fā)生變革。因此，設(shè)計學(xué)科系統(tǒng)與外圍的眾多學(xué)科發(fā)生著聯(lián)系，也可以說，設(shè)計學(xué)系統(tǒng)由眾多的相關(guān)學(xué)科和系統(tǒng)支撐和聯(lián)結(jié)著。設(shè)計學(xué)科本身必須不斷地從其他學(xué)科吸收新思想、新觀念、新方法、新理論，包括新形式，在學(xué)科交叉和綜合中不斷壯大和變革自己，相關(guān)學(xué)科為：管理科學(xué)、營銷學(xué)、心理學(xué)、生態(tài)學(xué)、文化學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、市場學(xué)、創(chuàng)造學(xué)、藝術(shù)學(xué)、美學(xué)、哲學(xué)、形態(tài)學(xué)、符號學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)……由此看來，大量的人文學(xué)科甚至是自然學(xué)科構(gòu)成了設(shè)計藝術(shù)學(xué)科的外圍結(jié)構(gòu)，也清晰勾劃了設(shè)計學(xué)科在人文學(xué)科和自然學(xué)科交叉層面上的特質(zhì)所在。
以上述各個學(xué)科領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，按照這種系統(tǒng)整體的思維方式，我們就應(yīng)該把整個設(shè)計領(lǐng)域作為一個相對獨(dú)立的系統(tǒng)，作為一個有內(nèi)在統(tǒng)一性和共同的本質(zhì)、規(guī)律和特性的整體來把握，建立一門以整個設(shè)計系統(tǒng)為對象的學(xué)科即“設(shè)計學(xué)”。
現(xiàn)實(shí)的問題是，我國設(shè)計發(fā)展的歷史雖然是十分漫長的，但現(xiàn)代設(shè)計發(fā)展的時間比較晚，十分短暫。從城市、現(xiàn)代建筑、工業(yè)產(chǎn)品、環(huán)境、現(xiàn)代視覺、新媒體等設(shè)計領(lǐng)域來說，學(xué)科的理論上研究尚屬起步，有著許多不夠完善的地方。設(shè)計學(xué)，這是一個新興的，具有無限發(fā)展前途的獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域，由此我們可以這樣說，把設(shè)計從藝術(shù)學(xué)科分離出來只是個時間問題，設(shè)計學(xué)完全可以與藝術(shù)學(xué)并行，成為一個新興的獨(dú)立學(xué)科。
參考文獻(xiàn)
在一個60人的數(shù)學(xué)課堂中，教師不能在課堂上同時關(guān)注到每一個學(xué)生。但現(xiàn)在新技術(shù)的出現(xiàn)在教學(xué)中可以很好地解決這一問題，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及信息云端平臺，教師會及時接收到他們的教學(xué)反饋，并能清晰的了解到每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為我們在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)施差異化教學(xué)提供了很好的解決辦法。
1 數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中存在的問題
1.1 教學(xué)目標(biāo)定位不合理
根據(jù)《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（實(shí)驗(yàn)稿）要求，培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)的眼光去認(rèn)識自己生活的環(huán)境與社會”，學(xué)會“數(shù)學(xué)地思考”，即運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、方法，分析事物、思考問題。長期以來，由于受應(yīng)試教育的影響，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師對教學(xué)目標(biāo)的把握還往往是以考試大綱為依據(jù)，存在著“考什么，教什么”的現(xiàn)象，從而降低了教學(xué)目標(biāo)。
1.2 教學(xué)過程中學(xué)生參與度低
現(xiàn)代教學(xué)提倡要變“教為主”為“以學(xué)為本”，在教師的主導(dǎo)下，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，但在目前的課堂教學(xué)中仍存在著以教師講解為主、學(xué)生參與度低的現(xiàn)象。
“講解”是課堂教學(xué)不可缺少的部分，但并非教師的講解越多，學(xué)生就越能更好地理解問題，有些時候，學(xué)生會認(rèn)為教師講的內(nèi)容自己都已明白了，太簡單，不需要自己去思考，而教師又生怕學(xué)生不明白，一味地重復(fù)講解，會使學(xué)生只能是被動地跟著教師的步伐走，而不愿去積極、主動地思考問題，不利于學(xué)生思維的發(fā)展。
1.3 教學(xué)方法不得當(dāng)
教學(xué)方法的改革是多年來教學(xué)改革的主要內(nèi)容。教學(xué)方法不當(dāng)反映在教學(xué)過程的設(shè)計上，就是完全由教師安排教學(xué)程序，教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)做好一切準(zhǔn)備，無須學(xué)生更多的思考。比如學(xué)習(xí)應(yīng)用題時，教師不是讓學(xué)生面對新的問題來想出解決問題的辦法，而是先自己給學(xué)生準(zhǔn)備好解決問題要用到的知識。
2 引入微課程和翻轉(zhuǎn)課堂的思考
2.1 微課程和翻轉(zhuǎn)課堂概念
微課程則是微型課程的代名詞。上海師范大學(xué)黎加厚老師指出：“微視頻”需要與學(xué)習(xí)單、學(xué)生的學(xué)習(xí)活動流程等結(jié)合起來，才是一個完整的“微課程”。廣西師范學(xué)院鄭小軍老師把它歸納為“一種情景化、趣味性、可視化的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包”。 翻轉(zhuǎn)課堂的靈感來源于一名孟加拉裔美國人薩爾曼?可漢和他創(chuàng)立的可漢學(xué)院，在該教學(xué)模式下，學(xué)生可以晚上在家觀看教學(xué)視頻，第二天在教室里做作業(yè)和互動交流。因其有別于傳統(tǒng)的“課堂教師講授+課后學(xué)生作業(yè)”的教學(xué)安排，被稱為“翻轉(zhuǎn)課堂”。
2.2 微課程和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合
微課程不要僅僅作為配合教師上課的教學(xué)資源而存在，而應(yīng)該通過與翻轉(zhuǎn)課堂這種新型教學(xué)模式相結(jié)合，從根本上改變“教師組織課堂教學(xué)的方式”。當(dāng)學(xué)生自己或在家長的督促下，在家自學(xué)微課，到了課堂上教師還有必要重講一遍、或再重放一遍微課程，教師該做的就是答疑解惑、組織討論、強(qiáng)化練習(xí)、安排活動。此時，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)就真正被翻轉(zhuǎn)過來了。
3 數(shù)學(xué)課堂實(shí)施個性化教學(xué)思路
目前的教學(xué)在大眾化教育下，無法很好的解決精英教育的問題，無法實(shí)現(xiàn)差異化的教學(xué)，無法很好的根據(jù)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)狀況而展開因材施教。但現(xiàn)在新技術(shù)的出現(xiàn)應(yīng)用到教學(xué)中會很好的解決這一問題，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)及信息云端平臺，教師會及時接收到他們的教學(xué)反饋，并能清晰的了解到每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，為我們實(shí)施差異化教學(xué)提供了很好的解決辦法。
3.1 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化社會人的特征
（1）人的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)化。近幾年，在有線網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)，和以蘋果ios、谷歌Android為代表的系統(tǒng)移動終端及為其提供支持wifi、2G、3G、4G等移動網(wǎng)絡(luò)的瘋狂發(fā)展下，未來的人們會成為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的一個一個節(jié)點(diǎn)，相互聯(lián)結(jié)，人人都是信息的接收者和傳播者。（2）人的獨(dú)立性被無限放大。“自媒體”的出現(xiàn)，讓我們越來越清晰的看到，人們將越來越會超出集體、組織，進(jìn)行獨(dú)立表達(dá)。每個人都可以表述自己的觀點(diǎn)。（3）人的個性化需求與日劇增。每個人都有選擇的權(quán)利，就好像你拒絕食堂的大鍋飯，想要隨心想吃什么點(diǎn)什么菜一樣。網(wǎng)絡(luò)讓人的個性化需求逐步成為可能。（4）人的知識與技能的有限性。毫無疑問，知識與技能在今天的社會中，已經(jīng)無限擴(kuò)張到人所能全部掌握的極限。人們需要面對的是學(xué)習(xí)幾千年人類社會所積攢下來的知識技能，尤其是近現(xiàn)代知識量的爆發(fā)和當(dāng)代一系列的學(xué)術(shù)研究突破與技術(shù)創(chuàng)新。
3.2 如何引入基于微課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式
在傳統(tǒng)學(xué)校數(shù)學(xué)課堂授課模式下，一對一教學(xué)是不可能實(shí)現(xiàn)的。技術(shù)的發(fā)展正讓個性化教育逐步成為可能，我們熟知的“翻轉(zhuǎn)課堂”、以及“可汗學(xué)院”的突然出現(xiàn)，正是現(xiàn)代技術(shù)推動下，為滿足個性化教學(xué)而出現(xiàn)的成功嘗試。那么，要怎么樣作出成功的嘗試呢？
（1）滿足學(xué)生成為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。教師和學(xué)生需能夠隨時通過各種終端聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，形成節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)相互聯(lián)結(jié)并匯集于中心節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)互聯(lián)即學(xué)生之間相互交流，節(jié)點(diǎn)匯集即教師是主導(dǎo)，教師與每個學(xué)生間相互交流、傳遞知識和掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
（2）嘗試多種翻轉(zhuǎn)課堂模式。“翻轉(zhuǎn)課堂”將知識學(xué)習(xí)，制作成了教學(xué)視頻，集中放到了課后在家學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生個性化、自主化的學(xué)習(xí)需求。但局限于條件和學(xué)生在家學(xué)習(xí)的不確定性，教學(xué)視頻的觀看不一定非得需要放在家中進(jìn)行，可以根據(jù)條件嘗試多種方法，只要達(dá)到讓學(xué)生在老師的輔助下，可以自主、個性學(xué)習(xí)知識，就算達(dá)到目的。
（3）引入模式時應(yīng)把握的原則。針對目前層出不窮的新技術(shù)工具，讓人目不暇接，不知道如何應(yīng)付。多數(shù)人在課堂教學(xué)中只是在盲從的引入，卻沒有中心指導(dǎo)思想。我想，我們在應(yīng)用這些技術(shù)手段，引入這些模式時需要滿足如下原則：①數(shù)學(xué)課堂存在哪些教學(xué)問題？②選擇什么技術(shù)手段可以解決課堂中存在的問題？③是否達(dá)到了使用所選擇技術(shù)手段的軟、硬件條件？④所選擇的技術(shù)手段會產(chǎn)生哪些負(fù)面效應(yīng)？基于微課程的翻轉(zhuǎn)課堂模式融入教學(xué)應(yīng)該是主動的，處于一種教師在教學(xué)中自發(fā)的一種狀態(tài)，即教師能根據(jù)教學(xué)中存在的突出問題，和如何實(shí)施差異化教學(xué)的思考，自主的結(jié)合現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行有效的嘗試。
關(guān)鍵詞： 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 理論基礎(chǔ) 教學(xué)策略
美籍匈牙利數(shù)學(xué)家波利亞指出：“數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面，一方面，它是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)。另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)看起來都像一門試驗(yàn)性的歸納科學(xué)?！比鹗繑?shù)學(xué)家歐拉說：“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實(shí)驗(yàn)。”計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)能使學(xué)生有效地開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合，更能使學(xué)生進(jìn)入主動探究狀態(tài)、變被動地接受學(xué)習(xí)為主動的建構(gòu)過程，同時培養(yǎng)創(chuàng)新精神、意識和能力。
一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的含義
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識問題和解決實(shí)際問題的能力，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生動手為主的學(xué)習(xí)方式。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，數(shù)學(xué)軟件包的應(yīng)用為數(shù)學(xué)的思想與方法注入了更多、更廣泛的內(nèi)容，使學(xué)生擺脫了繁重的乏味的數(shù)學(xué)演算和數(shù)值計算，促進(jìn)了數(shù)學(xué)同其他學(xué)科之間的結(jié)合，從而使學(xué)生有時間去做更多的創(chuàng)造性工作［1］。
隨著教育觀念的更新，在實(shí)施新課程改革的今天，我們不得不探索各種有益的教學(xué)補(bǔ)充形式。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以數(shù)學(xué)建模與數(shù)值計算為核心內(nèi)容，它將數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)建模與計算機(jī)應(yīng)用三者有機(jī)結(jié)合，融為一體，使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本想想與方法，從問題出發(fā)，通過學(xué)生親自動手和設(shè)計，建立數(shù)學(xué)模型，使用計算機(jī)并利用數(shù)學(xué)軟件解決實(shí)際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手能力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。
二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)
（一）建構(gòu)主義理論。
建構(gòu)主義的思想來源于認(rèn)知加工學(xué)說和維果茨基、皮亞杰等人的思想。其基本觀點(diǎn)是解釋如何使客觀的知識結(jié)構(gòu)通過個體與之交互作用而內(nèi)化為認(rèn)知結(jié)構(gòu)這一問題。
建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用。這與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)所倡導(dǎo)的思想是一致的。學(xué)生是信息加工的主體，是意義的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο蟆?/p>
（二）信息加工理論。
西蒙、安德森、加涅等認(rèn)知心理學(xué)家認(rèn)為：學(xué)習(xí)是信息的接受、貯存和提取的過程；學(xué)習(xí)的結(jié)果是信息在頭腦中的表征；知識以命題網(wǎng)絡(luò)或產(chǎn)生式被表征；學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是信息的編碼。教學(xué)的實(shí)質(zhì)是信息的傳遞。學(xué)生要在信息技術(shù)整合后的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，有意識地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識技能，形成數(shù)學(xué)素養(yǎng)，為將來適應(yīng)信息社會的工作、學(xué)習(xí)與生活打下良好的基礎(chǔ)。
三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用舉例
在數(shù)學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)手段，從直觀、想象到發(fā)現(xiàn)、猜想，然后給出驗(yàn)證及理論證明，從而使學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建構(gòu)過程，逐步掌握認(rèn)識事物，培養(yǎng)學(xué)生形成“動手實(shí)踐，自主探索與合作交流”，即“做數(shù)學(xué)”的現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀［2］。下面舉例子來說明如何生成“雪花曲線”。
從一條直線段開始，將線段中間三分之一部分用等邊三角形的兩條邊代替，形成具有5個結(jié)點(diǎn)的圖形（圖1）；在新的圖形中，又將圖中每一直線段中間的三分之一部分都用一等邊三角形的兩條邊代替，再次形成新的圖形（圖2）。
這種迭代繼續(xù)進(jìn)行下去可以形成雪花曲線。進(jìn)一步考慮雪花曲線形成過程中結(jié)點(diǎn)數(shù)目的變化規(guī)律。設(shè)第k次迭代產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)數(shù)為n，第k+1次迭代產(chǎn)生結(jié)點(diǎn)數(shù)為n，則n和n之間的遞推關(guān)系式為n=4n-3。
用數(shù)學(xué)軟件MATLAB實(shí)現(xiàn)上述遞推過程，程序運(yùn)行后，得如下分形曲線圖形（圖3）：
從以上數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)例可以看出，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用是強(qiáng)大的，它是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究的極佳方式。如果在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中合理地設(shè)計數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，一定會引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)數(shù)學(xué)，更好地幫助學(xué)生完成對數(shù)學(xué)知識整體的認(rèn)識。從廣義上說，數(shù)學(xué)能使我們更好地了解我們生活在其中的充滿信息的世界。按照信息加工理論，學(xué)生在對數(shù)學(xué)信息的綜合處理與創(chuàng)新的過程中，將學(xué)會獲取、分析、處理信息，對所給的問題進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)，提出最佳的解決問題的方案。
在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者，就要從以下幾個方面發(fā)揮指導(dǎo)作用：
（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機(jī)；
（2）通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。
四、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
（一）“創(chuàng)設(shè)合理的實(shí)驗(yàn)情境”，增強(qiáng)應(yīng)用意識。
在導(dǎo)入新知識時進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié)：動手實(shí)驗(yàn)（創(chuàng)設(shè)情境）、提出問題、問題解決、問題小結(jié)。創(chuàng)設(shè)情境是指創(chuàng)設(shè)與主題相關(guān)的、盡可能真實(shí)的情境，使學(xué)習(xí)能在和現(xiàn)實(shí)情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生。在數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)手段，從直觀、想象到發(fā)現(xiàn)、猜想，然后給出驗(yàn)證及理論證明，從而使學(xué)生親歷數(shù)學(xué)建構(gòu)過程，逐步掌握認(rèn)識事物，發(fā)現(xiàn)真理的方式、方法，是引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題的有效途徑，培養(yǎng)學(xué)生形成“動手實(shí)踐，自主探索與合作交流”，以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的科學(xué)精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作的集體主義精神。
數(shù)學(xué)科學(xué)具有高度的抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓缘忍攸c(diǎn)，特別是它在教育中對人的發(fā)展起重要作用。在數(shù)學(xué)教育中，數(shù)學(xué)的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)的是掌握數(shù)學(xué)科學(xué)的理論，并將其應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)之中。除了定理和理論外，數(shù)學(xué)還提供了有特色的思考方式，包括建立模型、抽象化、最優(yōu)化、邏輯分析、從數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷、運(yùn)用符號等，它們是普遍適用并且強(qiáng)有力的思考方式。應(yīng)用這些數(shù)學(xué)思考的方式的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成了數(shù)學(xué)能力，是當(dāng)今這個科學(xué)技術(shù)時代日益重要的一種智力，它使人們能批判地閱讀，識別謬誤，估計風(fēng)險，提出最優(yōu)化方案。
（二）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的合理整合。
高中數(shù)學(xué)有很多定理、性質(zhì)、規(guī)律和結(jié)論，實(shí)際上數(shù)學(xué)家往往先通過一定的探索工作進(jìn)行觀察分析，然后歸納整理、猜想出命題的形式結(jié)論，最后通過證明達(dá)到數(shù)學(xué)知識的拓展。優(yōu)秀的數(shù)學(xué)軟件能為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親歷整個數(shù)學(xué)探索的過程，始終處于主體地位，有利于發(fā)揮學(xué)生的想象空間，對所實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)問題必然有相當(dāng)深刻的認(rèn)識。例如：高一數(shù)學(xué)新教材中《函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像》［3］一節(jié)，教師可先創(chuàng)設(shè)好演示軟件（用《幾何畫板》），告訴學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，ω、φ、A的不同值引起圖像的變化，再讓學(xué)生對ω、φ、A的值自由輸入，得出相應(yīng)的圖像，再變換三個值的先后輸入順序反復(fù)實(shí)驗(yàn)、探索，學(xué)生會很快發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
五、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功用和價值
（一）提供探究平臺，積極主動地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)生不是被動的知識接受者，而是主動的信息加工者。要改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生的被動學(xué)習(xí)方式，其關(guān)鍵在于教師教學(xué)方式的變革。在“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”的活動中，教師的角色得到改變，教師為學(xué)生設(shè)置實(shí)驗(yàn)題目，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生的小組學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納證明。學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行分析、猜想和歸納，從而親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)已由接受性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿餍詫W(xué)習(xí)。
（二）拓展探究問題的空間，創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
創(chuàng)造性思維是指人腦中發(fā)現(xiàn)客觀事物之間的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生新穎的思維成果。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生探索欲望的源泉。數(shù)學(xué)理論的抽象性，通常都有某種“直觀”的想法為背景，教師就應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)把這種直觀的背景顯現(xiàn)出來，幫助學(xué)生抓住其本質(zhì)，了解它的變化、發(fā)展和問題。
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的活動中，學(xué)生們以小數(shù)學(xué)家的身份去觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、猜想、歸納、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，將使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的過程。在這一過程中，學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力會得到提高。
參考文獻(xiàn)：
［1］http：//baike.省略/view/771504.htm?fr=ala0_1.
［2］馬占春，寧小關(guān).淺析數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).四川教育學(xué)院學(xué)報，2002，06.
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代信息技術(shù)；計算機(jī)輔助教學(xué)；優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)
《新課標(biāo)》要求“把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具”，對現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)入教學(xué)課程領(lǐng)域采取了“大力開發(fā)”的策略。這就要求，電腦和網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)成為學(xué)生一種重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)手段。要求教師普遍運(yùn)用多媒體手段開展教學(xué)活動，一些過去只能通過思維、表象和想象領(lǐng)會的數(shù)學(xué)內(nèi)容，可以得到直觀的表示和處理。一些數(shù)據(jù)處理有關(guān)的繁難運(yùn)算，都能通過計算機(jī)運(yùn)行，數(shù)學(xué)的現(xiàn)實(shí)情境和虛擬情境將通過現(xiàn)代信息技術(shù)融會貫通。現(xiàn)代信息技術(shù)強(qiáng)大的認(rèn)知工具作用，無疑將極大的影響數(shù)學(xué)課程的發(fā)展。現(xiàn)代信息技術(shù)之水，必將載著數(shù)學(xué)教學(xué)之舟一日千里，輕過重山。
一、教師要“會用”
信息技術(shù)具有傳統(tǒng)教學(xué)手段無法比擬的優(yōu)勢。它能延展課堂的空間維度，拓展學(xué)生的視野，能實(shí)現(xiàn)聽覺、視覺、情感等全方位的刺激，能讓數(shù)學(xué)知識無限延伸。在多媒體輔助教學(xué)中，教師必須懂得如何使用信息技術(shù)來幫助自己的課堂教學(xué)，必須會熟練使用多媒體課件，熟悉并學(xué)會多媒體教學(xué)設(shè)計和編制多媒體教學(xué)課件，真正掌握現(xiàn)代教育技術(shù)的理論和技能，從而在教育教學(xué)的改革中發(fā)揮應(yīng)有的作用。
二、教師要“善用”
1.善用多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，喚醒學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣主旨在于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生積極主動地探求知識。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，如果把數(shù)學(xué)知識放在一個主動、活潑的情境中去學(xué)習(xí)，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而利用計算機(jī)教學(xué)可展示優(yōu)美的圖像、動聽的音樂，有趣的動畫，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.展現(xiàn)過程，深化認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
利用計算機(jī)的動畫、漸變、疊加等效果和計算機(jī)的聲像功能將知識難點(diǎn)和某些過程直觀化，以多種媒體刺激學(xué)生的感官、深化認(rèn)識程度，并通過揭示內(nèi)在的規(guī)律和現(xiàn)象的過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。應(yīng)用多媒體可以變靜為動，加強(qiáng)對概念的理解；可以多方面，多角度地演示，強(qiáng)化算理教學(xué)；可以變靜為動，突破教學(xué)重難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生求異思維。
3.讓數(shù)學(xué)走進(jìn)小學(xué)生生活
數(shù)學(xué)產(chǎn)生枯燥乏味、神秘難懂的主要原因就是不夠貼近生活。然而現(xiàn)實(shí)的生活材料，不僅能夠使學(xué)生體會到所學(xué)內(nèi)容與自己接觸到的問題息息相關(guān)，而且能夠大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，使學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)實(shí)生活中隱藏著豐富的數(shù)學(xué)問題。因此，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)材料的選擇應(yīng)十分注意聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，注重實(shí)效性。
三、教師要“巧用”
1.化靜態(tài)為動態(tài)時用，激發(fā)學(xué)生的求知欲
利用多媒體的優(yōu)越功能，不僅可以把課本里的畫面由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，而且能把一些比較抽象的難理解的問題通過圖像、聲音、動畫等方式模擬成原生現(xiàn)實(shí)過程，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生求知欲望。
2.化抽象為形象時用，讓學(xué)生思維得到放松
小學(xué)生的思維正處在由形象思維向抽象思維過渡的時期，這就構(gòu)成了小學(xué)生思維的形象性與數(shù)學(xué)的抽象性之間的矛盾。如何解決這一矛盾，利用多媒體進(jìn)行教學(xué)，能夠成功地實(shí)現(xiàn)由形象思維向抽象思維的過渡。
3.突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)時用，簡化學(xué)生的思維
利用多媒體輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，可以優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知過程。現(xiàn)代教育技術(shù)可以把抽象的、難懂的知識點(diǎn)通過形、聲、情形象化，讓學(xué)生直接感知和理解教學(xué)內(nèi)容，有利于突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知過程，簡化學(xué)生的分析，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)過程中，對重點(diǎn)部分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，可以通過“變色”、“閃爍”、“平移”等手段突出重點(diǎn)，刺激學(xué)生感官，引起學(xué)生注意，幫助學(xué)生審題，啟迪學(xué)生思維。
4.化膚淺為本質(zhì)時用，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
在教學(xué)有關(guān)幾何初步知識時，利用多媒體輔助教學(xué)，可以形象直觀的來進(jìn)行動態(tài)模擬演示：點(diǎn)動成線，線動成面，面動成體，使學(xué)生從不同角度、不同側(cè)面去觀察幾何形體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解它們之間的相互關(guān)系，從而揭示他們的本質(zhì)屬性，發(fā)展學(xué)生的空間觀念和空間想象能力。
四、教師要“合理使用”
現(xiàn)代信息技術(shù)是一把雙刃劍，如果使用的好，能給我們教學(xué)帶來方便，能提高教學(xué)效率，但如果運(yùn)用不當(dāng)也會給我們的教學(xué)帶來負(fù)面影響。在教學(xué)中我們應(yīng)該注意：
1.課件畫面要注意主次分明
心理學(xué)指出：“低年級學(xué)生，由于知識缺乏，經(jīng)驗(yàn)不多，大腦興奮與抑制的機(jī)能正在發(fā)展，因而他們的注意范圍比較狹隘，往往注意了這個就忘了那個”。
因此我們在設(shè)計課件時，不僅要注意畫面光亮度、大小、呈現(xiàn)的速度、色彩搭配等等，更重要的是要突出重點(diǎn)，主次分明，否則會影響教學(xué)效果。
2.課件制作應(yīng)該注重實(shí)用性，而不應(yīng)太花俏
信息技術(shù)與課程整合，多媒體只是一種教學(xué)手段，目的是為教學(xué)服務(wù)。因此我們認(rèn)為在利用多媒體時，應(yīng)該從教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，根據(jù)內(nèi)容確定形式，首先考慮是教學(xué)的實(shí)用性，在實(shí)用的基礎(chǔ)上考慮課件美觀性，課件不宜做得太花俏，否則會喧賓奪主分散學(xué)生的注意力，影響教學(xué)效果。
3.要從數(shù)學(xué)學(xué)科的需求角度出發(fā)來使用多媒體，要避免將信息技術(shù)裝潢“門面”，從而丟掉粉筆、黑板及教師的示范作用
關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；學(xué)科課程整合；存在問題；對策和建議
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是以多媒體計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類邁入了一個嶄新的時代——知識與信息的時代。信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)為什么要整合？當(dāng)前信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合研究和實(shí)踐中存在哪些問題？怎樣解決研究和實(shí)踐中存在的問題？筆者對此談幾點(diǎn)粗淺的看法。
一、信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是社會發(fā)展的必然
20世紀(jì)90年代以來，日新月異的多媒體計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)極大地加速了現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)程，迅猛的信息化浪潮強(qiáng)有力地沖擊著包括政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、軍事在內(nèi)的人類社會的各個領(lǐng)域。因此，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育自然地具有至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。
什么是信息技術(shù)與學(xué)科課程整合呢？所謂信息技術(shù)與學(xué)科課程整合，就是在學(xué)科教學(xué)過程中，以先進(jìn)的教育理念為指導(dǎo)，使以多媒體計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)、信息資源和學(xué)科課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，共同完成學(xué)科課程教學(xué)任務(wù)的一種新型教學(xué)方式。
二、信息技術(shù)與學(xué)科課程整合研究和實(shí)踐中存在的問題
信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育改革進(jìn)程中的一個熱點(diǎn)問題，它是信息技術(shù)應(yīng)用于教育的核心，很多教育技術(shù)工作者就此進(jìn)行了積極的理論研究和實(shí)踐探索，但在實(shí)際的研究和實(shí)踐中也存在著一定的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.不能正確理解信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的內(nèi)涵；2.教師的信息水平不高，不能充分利用現(xiàn)有資源；3.當(dāng)前課堂教學(xué)模式還達(dá)不到整合要求。
三、促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的對策和建議
1.加強(qiáng)教師教育理論與信息素養(yǎng)的培訓(xùn)
理念和技術(shù)是整合工作首先要解決的兩個問題。理論是行為的先導(dǎo)，加上信息技術(shù)與學(xué)科課程融合，因而，推行整合必須用先進(jìn)的教育理論武裝教師。所以對教師進(jìn)行信息技術(shù)的培訓(xùn)，在幫助教師打破對信息技術(shù)的神秘感的同時，要為教師創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)機(jī)會，讓教師少走彎路，多嘗甜頭。
2.重視教學(xué)設(shè)計，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)構(gòu)建整合模式
每個學(xué)科都有特定的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)科特點(diǎn)，對學(xué)生的要求也不盡相同，如英語教學(xué)的一個重要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用語言的能力，訓(xùn)練學(xué)生在不同場合下，用正確的語言流利地表達(dá)出自己的思想。因此，教師要重視教學(xué)設(shè)計，根據(jù)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為核心，構(gòu)建信息技術(shù)與學(xué)科課程良好的整合模式。
3.構(gòu)建教學(xué)資源信息網(wǎng)絡(luò)
在網(wǎng)絡(luò)通信飛速發(fā)展的今天，互聯(lián)網(wǎng)已滲透到社會生活的各個方面?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展，為教與學(xué)提供了充分的資料來源。因而，在這里所提的構(gòu)建教學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)，并不是指硬件條件的網(wǎng)絡(luò)教室、校園網(wǎng)、城域網(wǎng)，而是基于硬件網(wǎng)絡(luò)的，打破自我封鎖，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教育資源共享，并積極組織各方面力量開發(fā)和建設(shè)教育資源，逐步形成較為完善的教育信息資源體系。
總之，信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是新一輪課程改革面臨的一個大課題，它在目前僅僅是一個起步階段，還將有一條漫長的路要走。為了更好地實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與其他學(xué)科課程的整合，我們要不斷地關(guān)注新的信息技術(shù)的產(chǎn)生并把它及時地應(yīng)用并與其他學(xué)科進(jìn)行整合，更好地提高教學(xué)效率。
參考文獻(xiàn)：
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教育技術(shù)與學(xué)科整合的設(shè)計原則
我們認(rèn)為，教育技術(shù)與學(xué)科整合的設(shè)計應(yīng)以國家課程標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，以教育學(xué)、心理學(xué)及教育傳播學(xué)理論為依據(jù)，遵循如下設(shè)計原則。
1.生本原則
生本原則，目的是設(shè)計由師生控制的教育技術(shù)與學(xué)科課程整合，而不是教育技術(shù)控制師生。根據(jù)學(xué)生所處年齡段的認(rèn)知水平和思維規(guī)律，從形象、感性的具體事物入手，以學(xué)生已有的知識和一定的思維模式作鋪墊，通過教育技術(shù)與學(xué)科課程整合的設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納、判斷等，完成從形象到抽象、從感性到理性的認(rèn)識過程，獲取新的知識，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。
2.科學(xué)原則
科學(xué)原則是保證教育技術(shù)與課程整合質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。教育技術(shù)與課程整合的第一要務(wù)是傳遞知識，反映科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，因此教育技術(shù)與課程整合的設(shè)計選用，必須要保證其科學(xué)性、真實(shí)性和邏輯性。并且，教育技術(shù)與課程整合來源于現(xiàn)實(shí)，是對現(xiàn)實(shí)的歸納，不是憑空想象出來的，要有一定的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，反映真實(shí)情況。因此，教育技術(shù)與課程整合設(shè)計在傳遞相關(guān)信息時應(yīng)該準(zhǔn)確無誤，不能違背科學(xué)。
3.高效原則
這是教育技術(shù)與課程整合的關(guān)鍵。任何活動的開展，都有其明確的目的。教育技術(shù)與課程整合同樣如此，教育技術(shù)與課程整合的目的就是要通過“整合”這一形式或手段來集思廣益，檢驗(yàn)和提高教師的教學(xué)能力、教研能力，從而優(yōu)化課堂教學(xué)過程、提高課堂教學(xué)效率。
4.創(chuàng)新原則
這是課程整合的生命線。在教育技術(shù)與課程整合中，教師既要立足于自己的教學(xué)特長、教學(xué)風(fēng)格，又要借助教育技術(shù)的優(yōu)勢，體現(xiàn)創(chuàng)新的意識和勇氣，整合設(shè)計新的教學(xué)思路和方法，從而不斷提高自己的教學(xué)水平，以不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在教育技術(shù)與課程整合中不斷發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題，才能使教育技術(shù)與課程整合永遠(yuǎn)“新鮮”、充滿生機(jī)和活力。
教育技術(shù)與學(xué)科整合案例
地理學(xué)科與其他學(xué)科相比，最突出的特征是需要大量運(yùn)用各種地圖、圖表、照片、圖片等來表達(dá)空間的概念和地理事物的空間結(jié)構(gòu)聯(lián)系及其發(fā)展變化過程。而現(xiàn)代教育技術(shù)所具有的快捷性、豐富性、自主性、開放性的特點(diǎn)，使其成為地理學(xué)科教學(xué)的高效學(xué)習(xí)平臺。下面以人教版高中《地理》（必修1）中《常見天氣系統(tǒng)（第一課時）》教學(xué)設(shè)計為例，分析教育技術(shù)和學(xué)科整合的設(shè)計應(yīng)用。依據(jù)地理課程標(biāo)準(zhǔn)要求和教育技術(shù)與課程整合的原則，本設(shè)計提出的創(chuàng)新主題是：身邊的簡約。對本課的基本信息，即課標(biāo)要求、教材分析、教學(xué)目的、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)、教學(xué)方法和課時安排等不作過多描述，重點(diǎn)說明本課教學(xué)流程中的教育技術(shù)和學(xué)科整合點(diǎn)的設(shè)計。
“身邊的簡約”主題包括簡樸和簡捷兩個內(nèi)容，目的為達(dá)成高效教學(xué)的要求。
1.身邊的簡樸：簡單樸素
通過設(shè)計使用手機(jī)短信導(dǎo)課、實(shí)驗(yàn)錄像播放、靜態(tài)三維圖像的簡樸工具，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
整合點(diǎn)1：手機(jī)短信導(dǎo)入
常規(guī)的導(dǎo)課多采用一段天氣預(yù)報的視頻，盡管這是不錯的方式，但是需要教師課前做很多的準(zhǔn)備，在網(wǎng)上搜索下載后再超鏈接到PPT里，時間成本高。而當(dāng)前手機(jī)天氣預(yù)報短信已成為日常生活的一部分。因此，利用手機(jī)天氣預(yù)報短信作為導(dǎo)入內(nèi)容，不僅時尚新穎且又簡潔高效。這樣導(dǎo)入新課，有助于調(diào)動學(xué)生積極主動地參與教學(xué)活動，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念和“生本原則”，讓學(xué)生積極主動地參與到教學(xué)活動中來，使他們在活動中得到認(rèn)識和體驗(yàn)，產(chǎn)生踐行的愿望。
整合點(diǎn)2：錄像節(jié)水省時
教科書對氣團(tuán)相遇形成鋒面的表達(dá)就是一幅簡圖加上一句話，很不利于學(xué)生理解。可借鑒美國高中地理教科書的“不同密度的液體如何相互滲透”實(shí)驗(yàn)解決（如圖1）。
實(shí)驗(yàn)過程：①在塑料盒的中間插一塊紙板，把塑料盒分成兩部分。②在1L溫水中加入幾滴紅色食用色素，然后把紅色液體倒入塑料盒中紙板的一邊，代表低密度的暖空氣。③在1L冷水中加入100ml食鹽和幾滴藍(lán)色食用色素，然后把藍(lán)色液體倒入塑料盒中紙板的另一邊，代表高密度的冷空氣。④請學(xué)生想象一下，拔開紙板會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？⑤迅速拔開紙板，讓學(xué)生仔細(xì)觀察塑料盒中的液體有什么變化。⑥思考，依據(jù)這個現(xiàn)象，描述冷氣團(tuán)與暖氣團(tuán)相遇時會發(fā)生的情況。
由于本校教學(xué)班級很多，如果每個班級都進(jìn)行這個實(shí)驗(yàn)，不僅課堂操作時間長、也浪費(fèi)水，依據(jù)教育技術(shù)與學(xué)科整合的設(shè)計原則，采用的方法是在一個班實(shí)驗(yàn)的同時做好該實(shí)驗(yàn)的錄像工作，實(shí)驗(yàn)以錄像方式在平行班播放呈現(xiàn)，其他班級可以通過錄像共享。同時把這段錄像放在學(xué)習(xí)網(wǎng)站上，感興趣的學(xué)生可以在課下上網(wǎng)體會。此整合簡捷有效，體現(xiàn)了教育技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性和高效性。
整合點(diǎn)3：三維鋒面顯天氣
經(jīng)典的多媒體課件就鋒面類型和天氣多采用聲色兼具的表達(dá)，但問題是，多數(shù)課件是由專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計的，成本高；第二是依高中生的認(rèn)知情況，對于風(fēng)雨雷電已熟知，而學(xué)生急需了解的鋒面天氣的空間概念卻少有表現(xiàn)出來。所以這樣的設(shè)計既高成本又低效。強(qiáng)化冷、暖鋒示意圖的立體呈現(xiàn)是本課內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可選擇靜態(tài)三維鋒面天氣示意圖如圖2和圖3，這樣建立的空間概念有助于學(xué)生對鋒面天氣的理解，引導(dǎo)學(xué)生通過三維情境創(chuàng)設(shè)獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生的地理思維能力，充分體現(xiàn)了教育技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新性和高效性。
2.身邊的簡捷：簡便快捷
身邊的簡捷含義是指教育技術(shù)工具的簡便快捷，通過網(wǎng)絡(luò)鏈接、照片、新聞視頻等，達(dá)成整合目的，具體表現(xiàn)：梅雨視頻穿時空，寒潮圖片源大家；網(wǎng)絡(luò)鏈接越無線，衛(wèi)星云圖實(shí)時達(dá)。
整合點(diǎn)4：梅雨視頻穿時空，寒潮圖片源大家
北方學(xué)生很難明白梅雨天氣的真正含義，借助“梅雨天氣”視頻的播放，能夠打破時空界限，調(diào)動學(xué)生參與活動的積極性，激發(fā)學(xué)生對新知識的渴望，真實(shí)、高效、明了地說明準(zhǔn)靜止鋒的天氣實(shí)況。
寒潮天氣是北方冬季的常態(tài)，所以采用的整合設(shè)計是“寒潮天氣中的你我他”圖像征集，學(xué)生對此很感興趣，積極主動參與，拍攝冰雪中的校園景色（如圖4）。而針對“2008年南方冰雪災(zāi)害”一例，我給出的圖像引導(dǎo)是我從沈陽去深圳的飛機(jī)上拍攝的照片“江南冬日落日云秀”，啟發(fā)學(xué)生站在不同的高度分析南方冰雪災(zāi)害天氣產(chǎn)生的原因，同時又能夠看到另一種落日的美。由本設(shè)計可以看到，課程資源的開發(fā)利用不僅是教師參與，學(xué)生也可以積極參與，這樣能培養(yǎng)學(xué)生將課堂教學(xué)和自己的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)由被動接受到主動參與、發(fā)現(xiàn)、探究和知識建構(gòu)的轉(zhuǎn)變。
整合點(diǎn)5：網(wǎng)絡(luò)鏈接越無線，衛(wèi)星云圖實(shí)時達(dá)
網(wǎng)絡(luò)時代為教育技術(shù)與學(xué)科整合提供了更為開放的平臺，如香港教科書的一個欄目設(shè)置就是“E-連接”，目的是“為訓(xùn)練學(xué)生自我學(xué)習(xí)而設(shè)，指示學(xué)生參閱實(shí)用網(wǎng)站或者其他資訊媒體”。就本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，我通過提供給學(xué)生“E-連接”，達(dá)到幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)的目的，如國家氣象中心(nmc.gov.cn)、中國氣象局(cma.gov.cn)、科學(xué)松鼠會、果殼網(wǎng)等，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)鏈接越無線的目的。
