生物科学研究的方法范文

时间:2023-12-04 18:01:53

生物科学研究的方法

生物科学研究的方法篇1

阎金铎教授认为物理科学方法可分为三个层次:第一层次叫具体方法;比如观察的方法,实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等;第二层次叫逻辑方法;在具体方法的基础上,运用逻辑方法进行思考,通过分析、综合、抽象、概括等过程,最后上升到思维的三个形式,即概念、判断和推理;第三个层次是研究方法;如理想化方法、等效法、假设法、类比法、数学方法等.物理科学研究方法泛指非具体和非逻辑的第三个层次的物理科学方法,它是指在物理学发展过程中形成和积累的学习和研究物理问题的符合科学一般原则的各种实践途径以及具体手段.

1高中物理科学研究方法教育的现状

物理科学研究方法以隐性的方式存在于高中物理内容中.这样,从物理教材中物理科学研究方法的呈现形式来看,就不可避免的导致高中物理教师把“方法”教育放在物理教学的次要位置,具体表现在以下三个方面.

1.1无“法”意识

物理科学研究方法是物理科学实践的产物,是发现物理知识的重要“技术”手段,是解决物理问题的一把钥匙.所以,应该把物理科学研究方法教育放在与物理知识教学的等同位置.但就当前的物理教学来看,无物理科学研究方法教育意识的现象普遍存在.

比值定义法是物理学中定义物理量的一种科学研究方法.在初中物理内容中没有用比值定义物理量的科学方法,比如,密度定义为单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,而没有用物质的质量与体积的比值叫做这种物质密度的比值定义法定义密度.其实,比值定义法是一种物理科学研究方法,其所定义的物理量由其特殊规律,比如用比值定义法所定义的物理量与所比的两个物理量无关,其定义式是量度式而不是决定式.而在高中物理教材(人教版)中第一次用比值定义法定义的物理量是速度,由于物理教师对比值定义的物理科学方法不甚熟悉或不够重视,所以在用比值定义法定义速度时,对比值定义的物理科学方法的内容和特点避而不谈.

1.2一提而过

物理知识是物理科学研究方法的载体.同时,物理科学研究方法又具有实践性、科学性,是科学实践智慧的结晶.挖掘高中物理内容中物理科学研究方法教育素材,融物理科学思想方法教育于物理教学之中,以此培养学生的物理科学研究能力和实践创新能力.因此,在物理教学过程中加强物理科学研究方法教育不容忽视.

高中物理内容中的物理科学研究方法有:理想化的方法,如质点、单摆模型;比值定义法,如速度、电场强度、磁感应强度定义;等效法,如力的合成与分解、运动的合成与分解;类比法,如电场与重力场;控制变量法,如探究加速度与力、质量的关系,等等.但在物理课堂教学中对这些物理科学研究方法往往出现一提而过的现象,而对物理科研究学方法概念的内涵、外延、特点以及应用等很少涉及.比如,质点模型是理想化科学方法应用的产物,但在质点概念的教学中,教师常只说明质点是一种理想化的物理模型,而对什么是理想化的物理科学研究方法?为什么要把实际物体理想化?在什么条件下把实际物体理想化?等理想化方法的内涵、外延以及实质和特点置之教外.

1.3有“法”不依

物理科学研究方法潜伏于物理知识之中,挖掘物理教学内容中的物理科学研究方法教育素材,放大物理科学研究方法的教育价值,提高物理科学研究方法的教学地位,加强物理科学研究方法的学习考查,做到有“法”必学、学“法”必用、用“法”必考,从而引起对物理科学研究方法教育的重视,为实现学生知识向能力的转化提供方法的支持.

物理科学研究方法是物理知识向物理能力转化的纽带和桥梁,学生学习物理知识的同时更要掌握物理科学研究方法,

想品质.可以通过实验思想方法的比较选择来养成基于严谨方法对某事物进行判断的认知品质等.当然我们也可以说得更细致一点,譬如在物理问题的解决过程中,我们可以通过查找某类问题的“锲子”,以帮学生不断生成更高水平的的解题策略.

根据笔者的经验,认知策略的最佳教学时机,在于物理知识的学习或物理问题的解决之后,两者之间衔接要紧凑,一般应先让学生自主反思,然后教师进行点拨.长此以往,则可收到培养学生物理学习品质的功效.

最后需要强调的是,创设问题情境、实施探究教学与追求认知策略不应当是分开的,而应当是一体的.在具体的实施过程中,情境的创设就是为了探究的顺利进行,而在探究过程中学生除了习得物理知识与物理思想之外,对探究过程的体验与反思,本身就是认知策略不断生成的过程.在这一整体过程中,教师的作用除了判断学生的知识达成度之外,还可以通过问题解决的方式去判断学生的认知策略是否形成.总的来说,有了这三个基本理念的支撑,高中物理教学就可以进入一个良好的状态,从而实现教学相长.

从而提升学生的探索、发现和创新能力.在物理知识的教学过程中,要把物理知识方法化、科学研究方法显性化,做到知“法”、学“法”、用“法”.在学生掌握物理科学研究方法的前提下,加强物理科学研究方法的应用训练和考查.当前的物理教学现状表明,物理知识的巩固训练多是致力于物理概念和物理规律以及物理实验,而对物理科学研究方法的应用训练是练的少、考的少,表现出有“法”不依的教学现状,由此说明当前的物理教学对物理科学研究方法教育的乏力.

2高中物理科学研究方法教育的思考

2.1增强高中物理科学研究方法教育意识

意识是客观存在在人脑中的反映,物理科学研究方法教育意识是物理科学研究方法在人脑中的客观映像.物理科学研究方法对物理学的发展具有深远的影响,物理科学研究方法教育对学生知识向能力的转化和学生创新能力的培养具有深远的重大意义.物理教师要在提高对物理科学研究方法教育认识的基础上,增强物理科学研究方法教育意识.要在领会理解物理科学研究方法概念的同时,具有抓住物理科学研究方法本质的意识,挖掘物理科学研究方法教育素材的意识,以及物理科学研究方法的应用意识和评价意识.

2.2构建高中物理科学研究方法教育体系

表1高中物理科学研究方法教育体系

高中物理科学研究方

法教育内容(方法、举例)高中物理科学研

究方法教育目标

高中物理科学研

究方法应用训练高中物理科学研究

方法教育评价

实验归纳法光的反射定律

领悟实验归纳方法,经历实验归纳物理规律的过程,学会独立操作.

实验设计规范操作

数据处理归纳规律

等效替代法力的合成

与分解

认识等效法的意义,理解等效的本质,会用等效法探究和解决物理问题.

等效思想等效方法

等效规律数学处理

理想化方法质点

认识理想和现实的差异及理想化方法的物理意义,掌握理想化的条件.

理想模型的认识

客体理想化条件

理想模型的应用

控制变量法探究加速度与

力、质量的关系

知道控制变量法,会控制变量探究问题,会在控制变量的基础上归纳物理规律.

控制变量的认识

变量控制的方法

变量控制的条件

控制结果的处理

控制结果的归纳

比值定义法电场强度知道比值定义的基本方法,理解比值定义法的本质.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

乘积定义法功认识乘积定义法,理解乘积定义法的意义、本质和特征.

定义内容的理解

定义式的理解

定义式的应用

极限法瞬时速度认识极限法,理解极限法的物理意义,会应用极限法解决物理问题.

时空极限和极限条件下物理量的变化,极限条件下物理规律的运用及物理问题的分析.

类比法电场认识类比法的思想,认识类比法的本质,会应用类比法研究问题.

类比法的概念

类比法解题

假说法普朗克量子假设

了解假说法的思想以及假说法在物理学发展中的作用,会应用假说法研究问题.

假设法的概念

假设法解题

外推法自由落体运动

规律研究

认识外推思想方法及外推法在物理学发展中的作用,会应用外推法研究物理问题.

极限外推法解题端值外推法解题

放大法扭秤法测

引力常量

认识放大法,理解放大法的物理原理,会应用放大法研究物理问题.

微小量放大设计,放大法在物理实验中的应用

数学方法振动图象

与波动图象数学模型的建立,数学知识的应用,数学方法的运用.代数、平几、解几、三角、数列知识的应用.

评价内容:

高中物理科学研究方法应用训练内容.

评价题型:选择题;

填空题;

设计题;

操作题;

论述题.

评价形式:

纸笔评价;

操作评价;

纸笔操作评价.

评价标准:高中物理科学

研究方法教育目标

评价呈现:(1)等级形式

(2)赋分形式

生物科学研究的方法篇2

1.在知识传授中渗透

脱离物理知识对中学生大讲研究方法,犹如建设空中楼阁,埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦。故物理研究方法教育要以知识传授为载体。教师要善于挖掘教材中的素材,抓住知识和研究方法的结合点,在知识的传递中渗透物理研究方法教育。

物理研究方法的教育应该体现在具体科学知识的认知过程中,只有把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出来的,从什么角度,用什么方法去解决,从而学到科学的研究方法。这就要求我们在教学中注意物理概念和规律的形成过程,按照学生的认知过程,合理的设计教学过程和教学方案。如力是一个很抽象的量,如何测量力呢让学生观察手拉弹簧时,弹簧长度的变化,并回答原因是力作用的直接效果,且弹簧的长度变化是可以直接观察,直接测量的。通过思考,点播,启发,得出可以用弹簧长度的变化来量度力的大小。弹簧测力计隐含一个间接测量原理,把那些不便直接观察,不便直接测量的量转化成可直接观察,可直接量度的量去间接表现。转化也是一种等效,如把熔化过程转化为图像。此外,在总电阻,平均速度等概念的提出及长度的特殊测量等都应用了等效代替法。等效代替法也可以是其他相同效果上的替代。等效代替法的关键是不改变效果。

在教学中教师应有意识地创设教学活动情境,激发学生探究热情,让学生在探究活动中学习知识,在探究活动中掌握研究方法。例如:在研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,先让学生思考:你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦力是否存在再引导学生猜想:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢然而教师将大部分同学的看法进行归纳:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度,压力的大小,接触面积,物体的运动速度有关。这时教师再提出:你能用什么方法来证实你的“猜想”或是“经验”是正确的呢如果滑动摩擦力的大小变化了,你如何确定是哪个或哪些因素引起的呢于是“控制变量法”将一显身手。学生在合理地选择了研究方法后下面的学习和探究过程就能顺利进行了。在这个教学环节中,应该说前期的创设情景引导学生选择探究方法是最重要的。像这种培养学生探究能力的契机在初中物理教学中是很多的,如果教师能有效地挖掘教材,不仅能顺利完成物理知识的教学任务,更有利于学生对的物理研究方法的掌握和创新能力的培养。

2.在讲解物理学史中渗透

物理发展学史既是记录成果的历史,也是记录研究方法,学习方法的历史。著名科学家对自己方法论的评价,远比科学成果的评价高得多。科学家在科学发现的创造性劳动中所采用对比,类比,等效等物理研究方法的各种事例,应结合教材内容介绍给学生。我们对科学家的介绍应该突出科学家的思维方法,研究方法,在必要时结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学,是培养创造型人才的一个有效途径。模拟科学认识过程的方法,就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习,学会科学研究的方法。具体地讲就是善于把学生推到若干年前,让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中,什么情况下,用什么方法和思路做出了科学发明和发现,从而把这些关键的步骤联系起来。

3.在物理实验教学中渗透

在物理实验教学中除培养学生掌握基本仪器的构造,原理和使用,能正确使用仪器进行观察,测量和读数外,更应该重视有关实验的一般原理和实验研究方法教育。例如“用温度计测温度”的教学中,可以对学生进行下述方法论的教育:一是平衡原理。温度计与被测物体达到热平衡,温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度;二是转化原理。把被测液体的温度的高低转化为温度计内液柱的高低,是看不见向看得见的转化;三是放大原理。温度计内径做得很小,以便观察的现象明显,能表现出温度微小的差别;玻璃做成圆弧状相当于凸透镜也起放大作用等。

4.在习题教学中渗透

科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练。教师生动精辟的讲述,学生对知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分折,解决新问题的实践不可,就像学游泳必须下水一样。训练一定要与具体内容相结合,让学生在具体运用中掌握研究方法,使之达到自动化,技巧化程度。因此,教师要站在科学方法论的高度去创设情景,认真研究题型,分析归类,精选典型例题和习题,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化。如在课堂上用控制变量法研究滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关后,可在教材内容之外延展,设计“滑动摩擦力的大小与速度或接触面积大小是否有关”的习题,让学生巩固对控制变量法的理解,并进一步提升解决实际问题的能力。

当然,任何教学方法和策略的实施都要注意其有效性,物理学思维方法和研究方法的教育不能离开学生实际和物理教学实际,应关注学生的最近发展区。物理研究方法教育的目的是为了帮助学生更好地获取知识,教学应突出获得知识的过程,但又不能轻视知识的传递,更不能忽视结论的生成。研究方法的教育和学生能力的培养都不是一蹴而就的工作,教师在教学中要善于挖掘教材中资源,对学生进行全方位,多渠道且持之以恒的磨砺。

生物科学研究的方法篇3

论文摘要:研究性教学是高校培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才.推动新一轮教育教学改革的重要教学模式。在全面把握研究性教学科学内涵与特征的基础上结合教学实际,从提高教师整体素质、实验研究性教学设计和实验研究性教学的评价等方面阐述了《植物生物学》实验研究性教学的策略,初步总结了近几年的教学实践成效并对今后的发展提出了合理化建议。

当前,人才培养与教育向着全面推行素质教育方向发展.高等教育面临新的严峻挑战,更新教学内容,改革教学方法势在必行。曾强调指出:“我们培养的专业人才,必须掌握科学的思维方法,具有强烈的创新意识。能够敏锐地发现问题、正确地分析问题和创造性地解决问题。”国家教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005il号)中指出:“积极推动研究性教学.提高大学生的创新能力”,“要增加综合性与创新性实验”,“要切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计(论文)等实践教学环节,保障各环节的时间和效果,要不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,切实提高大学生的实践能力”.“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展,提高自主学习和独立研究的能力”。如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才,是目前高校改革的主要目标。2l世纪是以生物科学为带头学科的世纪。植物生物学作为大学生物学课程的一个组成部分,具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的专业基础课,又是进一步学好其它专业基础课和专业课的必要条件和基础。植物生物学实验教学是整个教学环节中的一个重要的子系统,它对学生分析问题和解决问题能力的培养,尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养具有独特的作用。研究性教学是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究,使学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、解决问题、获取新颖的经验和表现具有个性特征的行为,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种实践活动。2006年4月18日,周济部长还强调:“推进研究性和启发式教学,培养学生的创新意识和实践能力。”本文就植物生物学实验实施研究性教学的策略作一些思考与探讨,以适应植物学科发展和2l世纪对高素质人才——基础扎实、知识面宽、能力强的要求。

1全面把握研究性教学的科学内涵与特征

研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物,它是在引进和解读约翰·杜威、布鲁纳的建构主义的理论基础之上,结合我国教育教学实际,吸收其他教育理论的合理成分.综合形成了“主客观统一”认识论和“教师主导与学生主体相结合”教育思想而构建的现代教学模式。研究性教学是在教学过程中,创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种教学方式。研究性教学的科学内涵和本质特征主要表现在:一是研究性教学关注学生创新性品质和思维能力的训练与养成,在研究与学习中培养学生的创新意识和能力。二是研究性教学是以学生个性化的思维、认知逻辑为基础,教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序,设置“问题与课题”或“研究项目”.把教学时空从课堂延伸到图书馆、生活、实践、虚拟网络系统等领域,真正实现学习与生活、学习与研究相结合,科学与生活相联系。三是研究性教学是一个不断探索和创新的过程。要求教师的教是创新性的,科研与教学是相通的.教师要把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学并贯穿全过程。四是研究性教学注重发挥、发展学生的主体性,主张学生积极参与研究之中,通过知、情、意的深沉投入与参与,在研究中学习、在研究中成长,养成独立思考的气质和批判精神,成为自我反思、自我动员、自我发展的主体。五是研究性教学强调师生情感交流、思想沟通,在研究中建立民主、和谐、文明的师生关系。六是研究性教学过程体现师生互动、教学相长。研究性教学通过优化课程结构,建立一种基于研究、探索的学习模式,使学生在教学过程中直接步入科学研究的前沿平台,激发其创新欲望。师生在“科学共同体”下,不仅共享科学研究的思想、思维、方法,而且各取所需,真正达到教学相长。

2植物生物学实验研究性教学策略

2.1提高教师整体素质策略

2.1.1革新教师的教育观念教育教学改革以转变教育观念为先导,树立与研究性教学相匹配的教育观念。(1)全面发展的学生观:植物生物学实验研究性教学可以通过调查、实验、数据与资料分析等环节,以合作学习为主,个人研究和集体探讨相结合的形式来完成。这就要求教育中让学生全过程参与。通过分工协作,依靠集体智慧开展研究性学习.从而培养学生学习兴趣、科学态度、创新意识、探索精神、思维品质、合作态度等方面的素质和能力,塑造学生的创造个性。促进学生的全面发展。(2)民主与平等的师生观:植物生物学实验研究性教学是一个探索与思考的过程,是一个不断面临新问题的过程,是一个知识扩展的过程。是一个与学生共同研究与学习的过程。教师应努力营造积极民主的教学氛围,以完全平等的姿态与学生一起查阅资料、开展实验、寻求答案,鼓励学生的质疑精神和求异思维。从而真正做到师生之间相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励,彼此形成一个真正的“学习共同体”国。(3)理性的教师权威观:植物生物学实验研究性教学是以科学研究方式进行的.许多问题可能超出教师的专业领域。要求教师在教学中具有远大的理想、积极进取的态度、批判与创新的科学精神、强烈的好奇心和求知欲、严谨务实的工作作风、锲而不舍的钻研精神,创造性人格魅力和热情洋溢、情绪饱满、富于激励、想象丰富的情感来树立自己形象、鞭策和激励学生的成长。

2.1.2完善教师的知识与能力结构植物生物学实验研究性教学是一种发展探索能力、实践能力、创新能力的现代教学方法。对教师的知识与能力具有较高的要求,具备多元化的知识结构。特别是在知识经济、信息技术飞速发展的时代,教师不仅要掌握系统的生物科学知识,及时了解生命科学及生物技术新进展,如分子生物学、遗传工程、生命起源与发生的新学说、生物进化论的研究进展、生物多样性与保护、生物dna芯片技术、人类基因组计划等等:同时重视学科交叉和知识更新,如“边缘科学”、“综合性科学”等,形成广阔的文化视野和深厚的文化底蕴,构建多元化的知识结构。授课是一门科学,需要去钻研,去研究啕。.植物生物学实验研究性教学具有综合性、社会性、实践性等特点.要求教师不断提高教学、科研能力。植物生物学实验研究性教学中不能忽视教学研究,要把握好课前、课中和课后三个环节.如“课前”教师要从观点与方法上弄清已取得的科学成果、尚未解决的问题以及未能解决的问题的障碍存在(组织材料、准备问题),从而制定研究性教学的对策和措施;“课中”教师要加强对学生研究性学习过程的组织、管理和指导,让学生具有探索新知的经历和获得新知的体验,学到生物科学研究方法和科学精神,提高生物科学素养;“课后”教师要自觉进行自我反思。通过反思问题的设置、实验研究方法、教学指导等行为与过程,促进教师更加主动参与教育、教学。科学研究是“源”,教学则是“流”,科学研究总是走在教学的前头。如果没有科学研究.把握不住学科热点、难点和最新进展,对新技术、新成果无知或知之甚少,不能用新的见解来研究问题,更不能给学生在科学研究方法上以恰当的指导,就更谈不上启发学生。因此,教师只有努力提高科学研究能力,把教学与科研密切结合.才能满足植物生物学实验研究性教学的需要。

2.2实验研究性教学设计策略

2.2.1实验研究性教学的综合技能训练策略实验研究性教学就是要改革以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。在传统的植物生物学实验中有许多实验项目属于验证实验,如植物细胞、组织与器官的观察,植物类群与分类(重要科属)的特征解剖,植物体内特定成分提取、分离与鉴定等。这些实验不仅在实验教学中所占课时比重高.而且重复性大。把这些实验项目改为显微镜的操作规范与技能,徒手切片与临时装片(含压片)的技术与技能,植物成分提取、分离与鉴定的技术与技能等方面的基本技能综合训练,既可以节约大量的实验课时,又可以为设计性、综合性与研究性实验奠定良好的基础。

2.2.2实验研究性教学的问题与课题设置策略针对学习植物生物学实验的学生专业知识相对薄弱的实际情况,可采取以下策略设置实验研究性教学的问题与课题:(1)按教材的知识体系中的条块设置问题或课题,如植物体结构与功能方面可设置c,与c植物在根、茎、叶的结构差异比较研究.植物的生长发育与环境方面设置水生植物中沉水植物、浮水植物与挺水植物根、茎、叶的结构与环境的适应性等.这样的研究课题既可以检验实验的基本技能和验证营养器官的基本结构,又可以打破教材章节的限制,把不同章节的知识有机地联结起来,探究植物在生长发育和结构分别与功能和环境的相互关系,使学生学习的知识“活”起来。(2)按学生学习与生活实际设置问题或课题,如校园植物多样性的调查、东湖和镜湖与鹤池淡水藻类多样性的调查以及食堂大米和蔬菜的营养成分的分析等,这些问题与课题不但可以让学生掌握科学研究的基本方法,也可以切i练学生调查、实验与数据分析的基本技能和技巧。(3)按学科与社会的前沿与热点设置问题或课题,如模拟全球气候变暖与c02浓度升高对植物生长发育、生理功能的影响,养殖产业对水生植物影响的调查,模拟矿区煤矸石与石灰石堆积区植被恢复实验研究等。这些问题或课题对社会影响强烈,学生情感体验比较深刻,不仅可强化科学研究基本方法的训练,提高科研能力,而且增进对社会发展状况的了解.增强学生对社会进步与发展的责任感。

2.2.3促进学生研究兴趣自我发展的策略创新始于问题,源于实践。学生研究兴趣自我发展既要调动学生积极性和主动性,也要为学生的自我发展搭建平台。(1)学生要根据研究性实验教学内容和要求,查阅文献资料,自主拟定实验方案,选择实验仪器设备和确定能有效测定数据的方法,先假设后实验,得到实验结果,进行分析讨论,撰写实验报告,注意各环节发挥学生自主性和能动性。在研究性实验教学中,教师不能够越俎代庖,注重实验方向提示学生自主设计实验方案的审查和完善,实验过程的观察调控、释疑解难,对实验结果与报告的分析与评价,找出研究性实验教学不足并提出改进意见,不断提高学生的科学实验能力。(2)全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛是由、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动,被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会:也是培养学生的创新能力、协作精神和解决实际问题的综合能力,促进学生自我发展、展示真我风采的良好平台。在植物生物学实验研究性教学中,要鼓励学生积极参与,指导学生要遵循价值性、创新性、可行性、有利性、具体性等五项原则选题,严格按照科研课题的立项论证、项目研究、结项与验收的规范化程序管理项目。

2.3实验研究性教学的学生学业评价策略

实验研究性教学的学业评价要改革传统的学生学业评价中“教师一支笔、一考定全局”终结性评价模式.建立以形成性评价为主体的综合评价模式。如植物生物学实验研究性教学中学生实验研究课题的评价,按表1中的评价指标体系进行。

3植物生物学实验研究性教学的成效

几年来的研究性实验教学表明:(1)激发了学生对实验研究与学习的兴趣、转变了学习态度。亚里斯多德曾经说过,古往今来人们开始探索,都应起源于对自然万物的惊异。植物生物学实验研究性教学中,学生在教师的指导下通过自主选题大大地提高了探索、求知的兴趣,使学生对植物生物学实验的学习态度从“要你学”变为“我要学”。(2)强化了学生实验基本技能与技巧的训练。通过教师设置的基本技能与技巧的项目训练和学生的实验研究课题的研究实践,学生较好地掌握了开展植物生物学研究的制片技术、野外调查的方法、植物成分的提取和分离与鉴定方法和植物生理生化指标测定技术以及实验数据统计分析的方法等。(3)问题源于思考,植物生物学研究性实验教学中通过鼓励学生对实验现象、生活现象和社会现象的思考,在教师的启发和指导下凝练成研究的课题,再通过实验(试验)与实践的研究解决存在的问题,使学生思考问题、分析问题和解决问题等方面的科研素质与能力得到培养和提高。(4)植物生物学研究性实验教学中,教师设置的实验研究课题集体参与项目占多数,学生以小组为单位通过查阅文献、设计实验、开展实验和实验结果的分析与讨论以及研究报告的撰写等环节的相互配合、团结协作,很好地完成研究的任务,较为有效地培养了学生的团队精神和创新意识。

4植物生物学实验研究性教学的思考

植物生物学研究性实验教学是教师将研究性实验教学与学生的研究性实验学习有机地结合起来,激活学生对实验的学习和探究动机,引发学生对实验的兴趣,增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性,从而达到培养学生独立研究的能力,提高学生的综合素质和在社会中的竞争力目的的教学模式。保证与维持植物生物学研究性实验教学的可持续发展,首先要建立运行的机制,在政策、经费、人员等方面给予倾斜、资助与扶持;其次师生业绩的评价应遵循“三个有利于”的原则:从有利于教学目标的实现、有利于调动师生参与、有利于课程建设与管理.建立多样化的评价模式、评价主体和评价指标:第三要努力营造积极、友好、民主的教学改革与研究氛围,加强教师间相互

生物科学研究的方法篇4

【关键词】 中学物理 教学 物理规律研究背景

“再现物理规律研究背景”的教学,就是在中学物理课堂教学中,根据教学内容的要求,结合学生的认知规律,在恰当的教学环节中,通过口头讲解、实验演示或多媒体辅助等手段将科学规律的研究背景重现。目的是重现物理规律的研究背景,创设物理学习的情景和氛围,调动学生的主观能动性,发挥学生的积极参与性,让学生从中明白物理规律的历史由来,了解科学规律的研究方法,培养正确的科学态度,建立物理思维,提高解决问题的能力和创新能力。再现不是目的,目的是要根据物理规律的研究背景,学习掌握物理规律,这种教学方法不仅能够正确地传授物理知识与技能,同时也激发了学生的物理学习兴趣,有利于创造力的培养和情感、态度价值观目标的实现。“再现物理规律研究背景”并不是一种新的教学方法,在以往的教材中或多或少都介绍过一些科学规律的研究背景,只是这些内容大多作为阅读性材料供学生在课下阅读,是一种人文知识的补充,并未放在课堂教学中当作一种教学方法或教学模式来使用。教师在使用“再现物理规律研究背景”展开教学内容时,要介绍一些历史背景和物理思想的演化,教学内容的程度和分量应该难易适度、负担合理,课时安排要留有余地,以利于学生生动活泼地、主动地学习和开阔学生的思路和眼界。

物理规律的研究背景本身具有科普性,许多知识已经作为励志故事广为人知。利用这一特点,教师可以将抽象的科学与日常生活融合,同时也加强了中学生的情感、态度和价值观的培养。“再现物理规律研究背景”的教学方式在基础物理课程改革的背景下具有特殊的教学意义。

1 有利于激发学习兴趣,创设物理情境

物理课堂教学中抽象的物理概念、繁杂的数学推导,常常让许多学生望而止步。怎样才能让学生接受物理、学会物理、爱上物理,这是中学物理教学中一直关注的一个重大问题。为了解决这一问题,就需要在物理课堂教学中充分发挥学生的主观能动性,创设符合学生认知规律的物理研究和学习的情境。再现物理规律的研究背景,可以引导学生进入物理问题研究的情境,激发学生的学习兴趣,丰富学生的感性认识,提高物理抽象思维能力,在潜移默化中接受物理知识、物理研究方法的训练,在有趣生动的物理实验或物理故事中让学生的物理思维能力得到发展,逐步培养学生的物理学习兴趣。实际教学中要保护学生的好奇心,让学生摆脱死记硬背的束缚,注意理论联系实际,懂得运用所学的知识解决生产和生活中的一些具体问题。增强学生的受挫能力和解决困难的信心,让他们有成功的体验,有开阔眼界的机会。

2 再现物理规律研究背景,有利于落实三维教学目标

基础教育课程改革中大力提倡,在教学中要实现知识与技能、过程与方法以及情感、态度与价值观三维目标的协同培养。传统的中学物理课堂教学中主要以知识与技能培养目标为主,忽视了物理过程与方法,情感、态度与价值观目标的培养。以逻辑方法为主的传统物理教育忽视了科学知识建构的过程,对科学方法论没有给以足够重视,忽视了学生的兴趣、态度、情感和创造力培养,不利于科学本质理解,不利于科学精神和创新能力培养。情感、态度与价值观等方面的认识,属于非智力因素(简称情商)培养的范畴。在人的成长过程中,非智力因素有着不可忽视的作用。一个智力水平较高的人,如果他的非智力因素没有得到很好的发展,往往不会有太多的成就。美国《面向全体美国人的科学——2061计划》或《国家科学教育标准》都非常重视“科学本质”和“历史观点”的教育。在物理课堂教学中,再现物理规律研究背景的教学方式是改革传统物理教学的有益手段。可以培养学生实事求是的态度,树立远大目标,受到科学态度和作风的熏陶,使学生的情商得到提高。

3 创造物理问题解决的环境,有利于学生创造能力的培养

物理学是一门以实验为基础的自然科学,它来源于生活,应用于社会。中学物理的教学应该符合物理学科的自身特点,从现实生活中取材,创设物理研究学习的环境,帮助学生对物理概念与规律的正确理解,最后促使学生应用所学知识分析社会生活中的物理现象和物理问题。中学生对物理现(下转第13页)

(上接第14页)

象的感性认识不够充分,使得日常生活经验形成的思维定式影响着正确的物理概念建立,阻碍着中学生物理知识和应用能力的提高。“再现物理规律研究背景”的教学方法,通常根据曾经的物理发展历史故事,以学生熟悉的、具体的、直观的自然现象和演示实验入手,帮助学生建立正确的物理科学概念和规律,鼓励学生提问和发表自己的见解,参与课堂讨论,创造一个物理问题解决的环境,营造一个宽松和谐的教学氛围,在实际锻炼中培养学生的创造能力。

物理规律研究背景各不相同,当然应用在实际的中学物理课堂教学中的具体形式和方法也不尽相同。再现规律研究背景不是教学的目的,只是教学的途径和手段,目的是创设情景,培养学生物理的学习兴趣和思维方法,正确理解物理概念和规律,提高学生的分析问题和解决问题能力。

知识是不断发展的,新理论的建立往往是在以往“经典的权威”的基础上发展而来的。在此发展的过程中新旧思想不断碰撞,许多感性的认知被,这是科学规律研究的过程。在实际的中学物理课堂教学中,也可以通过再现科学规律研究的发展过程的方式,让学生在新旧交替、破旧立新的过程中加深对物理规律的理解和认识,同时也让学生知道科学研究过程的艰辛,培养学生接受挫折的能力和积极向上的态度。

物理学不仅是一门严谨的自然科学,而且是一门方法论极强的自然科学。中学物理教学,不仅要传授物理知识与技能,还要培养学生确立正确的物理思维和物理问题研究的方法。从物理规律研究的方法论角度去再现物理规律的研究背景,应用在中学物理课堂教学中,利用中学生极大的好奇心和模仿力,可培养学生的科学探究能力、创造能力,加深对物理规律的理解,也可以提供一个问题空间活跃学生思维,提高学生学习兴趣,调动、发挥学生主体性,促使学生在教师指导下主动的、富有个性地学习。

参考文献

1 中华人民共和国教育部.全日制普通高级中学物理教学大纲[M].人民教育出版社,2003

2 胡卫平等.物理课程与教学论研究[M].高等教育出版社,2007

3 刘宏武.新课程的教学模式建构[M].中央民族大学出版社,2004

生物科学研究的方法篇5

基础研究是国家科技发展的原动力,学科的交融与渗透已经成为当今科学发展的重要趋势,促进交叉学科的健康成长是目前科学界普遍关心的问题之一。分析近百年来获得诺贝尔自然科学奖的300多项成果中,近一半的项目是多学科合作的研究成果,对170多位生理学或医学诺贝尔奖获得者及他们的原创性成果的统计研究发现,具有跨学科知识背景的科学家有76人,占总数的44.2%,有48项原创性成果涉及其他学科体系,占总获奖次数的53%。最典型的事例是DNA分子双螺旋结构的发现,涉及到4位作者,其中2位是物理学家,l位是化学家,1位是生物学家,充分体现了物理学、化学、生物学交叉融合的成果。美国加州大学钱永健(RogerY.Tsien)教授,具有化学、物理学、生理学以及生物化学的学术背景,他在绿色荧光蛋白以及多色荧光蛋白方面的出色工作使得他获得了2008年度诺贝尔化学奖,这方面工作若没有多学科交叉的背景是很难完成的。由于不同的学科领域有着不同的研究手段、研究方法和理论观念,通过学科交叉和渗透,采用多学科的研究工具、方法和推理模式进行研究,常常能够实现全新的发展,这在科学史上是屡见不鲜的,在生命与医学科学领域亦是如此。

做好学科交叉,首先必须要认识学科交叉研究的特点。所谓交叉研究是指以研究团队为基础开展的科研活动,它要求团队成员有各自不同的知识背景,掌握不同的研究方法,并且以团队为整体对复杂的科学问题发起挑战。团队成员通过彼此交流,拓展原有的知识结构,加深对问题的理解。在研究中每个人都要负责涉及自己学科领域的问题,每个人对最终的研究成果都负有责任。实际上,交叉学科是一个动态的概念,很多现在的学科也是由过去的交叉学科发展而来的,如生命科学与材料科学的交叉,产生了生物材料学;生命、医学科学与信息科学交叉,产生了生物医学电子学以及生物医学信息学等。交叉学科的形成首先是来源于对一些复杂的科学问题进行系统、深人研究的需求。如生命与医学科学相关的交叉学科,其发展的原动力主要来自于两个方面:第一是生命与医学科学本身的需要,如生命体海量数据的产生迫切需要定量化分析方法、手段;第二是基础和应用科学的拓展,对生命现象和生物学过程新的认识以及对人类健康的追求等等。本文力图通过分析生命与医学科学领域交叉学科研究发展现状和开展交叉研究存在的困难和障碍,探讨促进交叉研究的方法和途径,希望对进一步推动生命与医学科学研究的发展方面有促进作用。

1生命与医学科学领域的交叉研究发展现状

其他学科与生命、医学科学的交叉,为相关的基础和应用领域的发展提供了契机。其中,基础科学与生命科学的交叉目前正在经历从Bi。一X到X一Bi。的转变。前者(如生物物理学、生物力学、生物数学、生物信息学等)注重将不同层次的生物学对象作为一种特殊介质,研究其物理学、力学、数学和信息学规律(其重心是X)。后者(如物理生物学、力学生物学、数学生物学、信息生物学等)则强调将物理学、力学、数学和信息学作为一种研究方法,认识特定生命现象和生物学过程的定量规律(其重心是Bio)。应用科学与生命及医学科学的交叉集中反映在生物医学工程(BiomediealEngineering,BME)这一交叉学科。其中基于电子电气工程的(EE一Based)BME涉及生物医学电子学、生物医学图像、生物医学光子学、医学影像学以及放射医学等;基于化学工程的(ChE一Based)BME涉及生物材料与组织工程学以及纳米生物学与纳米医学;基于机械工程的(ME-Based)BME涉及生物力学与生物流变学,人工器官以及仿生学等等。

当前生命及医学科学领域相关的交叉学科的发展正在呈现以下新的特点:(l)来自于基础和应用科学领域的交叉学科研究者在所感兴趣的特定生物学问题上的知识积累逐步深人,与生命与医学科学家之间的学术语言障碍正在逐步缩小。(2)一批受过良好交叉科学训练的独立研究者和青年人才正在健康成长,能逐步从不同于生命或医学科学家的视角提出重要的科学问题,并具有在本领域重要刊物和生命与医学科学主流刊物上连续的能力。(3)回答和解决科学问题的方式丰富多彩,从理论模型、数值计算到实验验证,从个体、系统、组织到细胞、分子、基因,从定性到半定量和定量,从基础理论、技术平台到大型装备,极大地丰富了生命与医学科学的研究手段和方法并孕育着新的突破。但是,目前开展交叉学科的研究仍然面临着许多障碍和需要解决的问题。

2学科交叉研究中的障碍和存在的问题

2.1学术语言的差异使得不同领域的专家存在交流和沟通上的障碍不同领域科学术语的差异是交叉学科研究的障碍之一。科学家经过训练会在同行间形成自己的学术语言,这种语言简化了与同行的交流,但同时又阻碍了学科间的交叉。首先,一个领域的专家可能不理解另一领域的专业术语;其次,同一术语在不同学科中的涵义会完全不同。而在目前传统单一学科模式的培养下,知识面宽而又懂得其他学科“专业语言”的科学家不多,这种科学家本身的素质缺陷也导致不同学科之间的沟通存在困难;因此,交叉学科的研究者首先必须为理解不同学科间的学术语言而付出时间和努力。也只有克服了这种交流上的障碍才能保证交叉学科合作的顺利和成功。

2.2合作态度上的障碍20世纪80年代Siglna兀科学研究学会曾进行过一项调查,在被问及是否应该增加对交叉学科研究的资助时,几乎有3/4的学者回答是同意或强烈同意,表明大多数科学家都能认识到交叉学科研究的重要性,但被问到在进行交叉学科的研究中,是否愿意放弃自己原来的研究方向时,则极少有人表示愿意放弃。由于交叉学科研究讲究团队合作,从事交叉学科研究的科学家可能会因此失去在原来学科中的学术地位。在时,第一作者和责任作者的数量毕竟是有限的,而交叉学科的研究工作需要多个人共同完成,两者间的矛盾在一定程度上也使得科学家对开展合作研究的积极性受到限制,合作难度增大。另外,学科歧视也是合作的障碍之一,如认为自己的学科比别的学科重要也会妨碍正常的交流与沟通。

2.3具有交叉训练和良好积累的人才不足现代科学的发展使得成为某一方面的专家所必须掌握的知识和技能越来越多,相应的培训周期也越来越长,更不用说要了解和掌握多个领域知识的专家,而交叉学科对研究者知识积累和科学训练的要求,往往需要经历5一10年甚至更长时间的培养才能成为合格的独立研究者;也因此,与生命或医学科学领域同龄人相比,交叉学科的人才往往显得积累不够,优秀的杰出青年人才更是难以脱颖而出。#p#分页标题#e#

2.4研究项目和成果取得共识上的障碍交叉学科的研究无论是申请经费还是成果发表,要取得来自不同领域的专家认可是一件不容易的事情。在申请经费资助方面,以国家自然科学基金为例,基金的资助是基于同行评议的结果。具有交叉学科特色的研究项目往往由于申请者学科背景来源广泛、科学视角各异,而评审专家的专业视角、知识背景也不尽相同,因此其评议结果很难取得共识,评审中出现非共识的项目比例较高。以原生命科学部四处所管理的生物医学工程学学科和神经科学与心理学学科两个学科为例,在生物医学工程学学科2008年面上项目同行评议意见中,5位专家一致同意资助的平均共识率只有6.4%,远远低于学科当年18.1%的资助率;而在同一个科学处、当年资助率为17.77%的神经科学与心理学学科,面上项目5位专家一致同意资助的平均共识率则为13.33%。二者相比其同行专家的共识率有明显的差异。在成果发表方面,交叉学科的研究成果也面临着一些困难。由于大多数学术杂志有自己的学科定位,传统上以发表各自学科领域内的研究成果为主,因此,交叉学科研究论文的发表相对来讲难度更大。而研究者所发表的论文又与其晋职、争取经费等等个人的利益联系在一起,在客观上也造成研究人员从事交叉研究的态度不积极。

2.5项目评审难度较大交叉学科的项目一方面由于学科覆盖面较广,项目难以取得共识,另一方面,由于一个项目往往涉及几个领域的专业知识,使得通讯评审专家的选择较其他学科更加困难,要保证项目的评审质量难度较大;一旦同行专家选择不准,则会导致项目的评审质量下降,这将直接影响到项目初选。基于同样原因,由于学科评审组专家往往是由几个专业领域专家组成,专业跨度大、专家数量严重不足,很难保证交叉性研究评审专家的专业需求,特别是对交叉学科项目的科研成果或发展前景很难做出客观、全面和准确的评价,加之评审时间上的限制,最终会影响到资助项目的遴选。

2.6生命与医学科学领域的研究模式存在小型、封闭、分散的问题也是影响学科交叉的因素之一目前,生命与医学科学研究领域依然存在着小型、封闭、分散的研究模式。小型即一个教授十几个研究生模式,虽然该模式在自由探索的基础研究中仍发挥着重要的作用,但其研究组体量小,与承担国家重大科研项目和进行集体攻关的要求不相适应;封闭、分散包括同行封闭,学科封闭,单位之间相互封闭,科学团队难以形成规模,资源难以共享,科学研究低水平重复。人才培养也停留在知识结构单一、专业过窄、技能训练为主的阶段。

3建议

3.1适当提高交叉学科人才板块的资助率交叉学科人才培养具有其特殊性,尝试对交叉学科的人才基金给予适度倾斜,将有利于在科研实践中发现和培育人才。同时,加强后续跟踪,通过对优秀项目的连续支持,如青年科学基金与面上项目、国家杰出青年科学基金与重点项目的衔接,将进一步促进优秀青年人才的成长。

3.2采取切实措施.加强交叉性重大和重大研究计划项目的顶层设计,凝练具有创新性的科学问题,组织不同学科领域的研究者联合开展交叉性研究相对于通过上述人才板块资助、逐步培育具有交叉学科特色的研究者、研究小组或单元而言,组织跨科学部交叉重大项目、设立交叉学科重点项目将有利于整合现有优秀研究力量,选择前沿性科学问题开展创新性研究。同时,也可以带动相关领域的研究者对原始创新和交叉/融合的思考,并对逐步提升交叉学科整体研究水平起到引领和示范作用。目前虽然国家自然科学基金委员会在组织重大项目和重大研究计划时明确要求交叉,但往往是立项时强调交叉,实际申请和评审时对交叉的理念贯彻不足,把握不准,使得一些没有真正意义上交叉的项目还是得到了资助,没有真正发挥导向性的作用;另一方面,由于门户与学派壁垒的存在,使一些科学家很难做到真正意义上的合作交流,因而导致一些立项时看似交叉的研究项目在项目的研究过程中并没有真正做到学科交叉,项目完成仅仅是拼盘而已。项目承担人员相互之间交流不够,仍然是各自进行自己的研究,项目完成也是大家的工作凑到一起,没有相互间有机的联系。

3.3适当增加交叉学科评审组专家人数根据交叉学科特点,建议在目前评审组专家人数的基础上适当增加交叉学科的评审组专家人数,保证交叉性研究单一项目对多领域专家的需求,从而保证评审质量,降低单个专家权重,使优秀的项目不因专家专业背景上的限制得不到及时资助。

3.4适当增加交叉学科小额资助项目的比例针对交叉学科非共识项目相对较多的特点,尝试适当增加交叉学科小额资助项目的比例,将有助于培育和保护创新性思想、鼓励自由探索。

3.5鼓励新概念、新方法和新技术研究积极推动交叉学科研究者借鉴其他学科的技术、理论来发展新技术和新方法。同时,尝试在交叉学科内部自由申请项目板块上设立倾斜经费,进一步鼓励新概念、新方法和新技术研究,通过5一10年的持续资助,可望凝练出一些具有原始创新性的前沿课题。

3.6从制度上鼓励科学家开展交叉学科的研究工作,建立鼓励和促进交叉学科研究发展的机制第一,要从激励机制上鼓励研究者开展交叉学科的研究。由于交叉学科研究通常涉及到多个实验室的合作,因此发表文章署名为同等贡献的情况会越来越普遍,因此在基金项目的评审中要承认项目参与者的贡献,在评价优秀人才时,要理解交叉研究工作中不同学科的重要贡献,不能对此行为抱有偏见;第二,要从项目设置上对交叉学科项目给予倾斜。对于一些交叉研究项目,如重点、重大项目,重大研究计划项目,建议设立双PI(项目负责人)或多Pl制,申请交叉项目必须由来自不同研究机构不同学科的多个PI共同申请,参与项目的每个PI都享有同等的权利和义务,并且采取切实的措施保证每个参与单位的利益。从制度上鼓励科学家开展交叉学科的研究工作,从管理上促进合作项目的启动和运转,推动交叉学科的发展。对管理部门来说,应该经常组织一些多学科项目领域的学术交流,使科研工作组有认识其他学科的机会;在评审过程,应对明显学科交叉的项目单独对待,用各种方法抵消专家评审过程的学科自我保护的思想。

3.7设立专门培训多学科交叉研究人员的人才基金针对研究模式以及科学家自身的单一学科局限,通过学科交叉项目为纽带,鼓励新兴前沿学科的纵深探索,促进理、工、农、医多学科的交叉融合。鼓励科学家从自己的学科领域中走出来,探索科学团队的新的组织模式;鼓励有风险的战略研究计划和多学科交叉研究;鼓励其他领域科学家转型至生命或医学科学领域进行研究攻关。为组建多学科交叉的研究队伍,可以尝试考虑设立专门培训多学科交叉研究人员的人才基金。#p#分页标题#e#

生物科学研究的方法篇6

一、马克思主义哲学指导下的社会科学方法论

自然科学的研究对象是无意识、无目的的客观物质或过程,而社会科学则截然不同,其研究对象是有意识、有目的人,这种特点就决定了社会科学研究的特殊性、复杂性、困难性和难预测性。人类社会是一个由许多个体的人组成的极其宏大的系统,而人的意识性与活动性又决定了对社会现象认识的极端复杂性。社会现象中表现出的个体性、偶然性、随机性,又决定了社会科学研究存在不小难度。社会活动中人的主观能动性,决定社会科学研究要考虑到社会历史现象中人的主体参与性。而社会科学具有的社会意识形态性,更要受研究者个人的阶级立场、利益倾向、价值取向,及其所处客观条件的制约,因此对研究结果的科学预测也比较容易“失真”。

学术界对社会科学方法论的认识并不统一,尚存在着诸多不同定义。

一些学者认为社会科学方法论应以承认社会机体论为前提。所谓社会机体论,就是从马克思主义辩证唯物论出发,把社会视作一个各方紧密联系的、互动发展的、系统的有机整体,从系统的角度观察。认为社会科学方法论就是指正确进行社会科学这一庞大系统研究的理论、原则、方法和手段。这是社会系统说。

又有一些学者从主客体的角度观察,认为社会科学方法论,就其一般的含义来说,是指主体认识和改造社会客体的手段或途径。社会科学方法论的实质就是社会主体和社会客体之间通过物质手段和理论工具等中介相互作用的过程及其步骤和规则。社会主体、社会客体及其相互作用的中介(物质手段和理论工具等),就构成了社会科学方法论的三个基本要素;它们之间的相互作用的过程及其步骤和规则,就是社会科学方法论的集中体现。这是社会主体说。

还有一些学者从本质规律的角度出发,简而视之地认为,社会科学方法论就是关于社会科学一般研究方法规律性的理论。

概括来讲,社会科学方法论是各种研究社会科学的一般或具体的方法、途径、原则的归纳和总结,是关于方法的理论。

而马克思主义社会科学方法论批判继承人类社会认识史上的积极成果,克服辩证唯心主义和旧唯物主义的历史局限,依据人类文明进步与发展而变革创新,以唯物史观开启了科学认识人类社会的新时代。

马克思主义社会科学方法论以辩证唯物主义和历史唯物主义为根本方法,包括彻底唯物研究方法、社会实践研究方法、社会矛盾研究方法、社会主体研究方法、社会系统研究方法等,构成了一个科学、开放的方法论体系。

在社会科学方法论体系中,必须首先明确马克思主义哲学的指导地位,承认马克思主义是我们社会科学研究的理论基础。马克思主义哲学特别是其唯物史观,为进行社会科学研究提供了根本性的指导。把唯物主义历史观基本原理用以指导人们的社会科学研究活动,会派生出一些一般的社会科学研究方法论原则,而上层的马克思主义哲学正是凭借这些作为中介的原则来实现对各种具体社会科学方法论的指导。

值得注意的是,马克思主义哲学,尤其是历史唯物主义作为世界观具有最一般社会科学研究方法的功能,对社会科学其它方法论具有普遍指导作用,同时它又不能完全取代其它各种具体社会科学方法论的作用。对此,我们必须反对两种错误倾向:一是“取消论”的倾向,否定马克思主义哲学的指导作用。二是“取代论”的倾向,用马克思主义哲学取代其它具体方法论的作用。因此,我们必须端正态度,正视马克思主义社会科学方法论的科学性。

我们这里以马克思主义哲学世界观的唯物史观为指导,对马克思主义社会科学方法论作一个简要的探讨。

二、马克思主义唯物史观视域下社会科学研究的一般方法

(一)马克思主义彻底唯物研究方法

所谓唯物主义的观点和方法,就是“在理解现实世界(自然界和历史)时按照它本身在每一个不以先入为主的唯心主义怪想来对待它的人面前所呈现的那样来理解”(《马克思恩斯格选集》第4卷,第238页),“毫不怜惜地抛弃一切同事实(从事实本身的联系而不是从幻想的联系来把握事实)不相符合的唯心主义怪想。”(同上)唯物主义的方法,要求在科学研究中,坚持客观性的原则,从事实出发,从实际出发,而不是从观念、原则出发。在社会科学研究中,要坚持彻底的唯物主义,就必须如列宁说的,“把社会关系归结于生产关系,把生产关系归结于生产力。”(《列宁选集》第1卷,第8页)

这就是说,在研究社会问题、分析社会现象时,要善于从纷繁复杂的社会关系中入手,区别开社会关系和物质关系(即生产关系),看到社会关系归根到底是由物质关系决定,又进一步看到生产关系归根到底又是由社会生产力决定的,社会生产力是社会历史发展的最终决定力量。正是从这样一个观点出发,才能看到社会历史发展虽然离不开微观上有意识、有目的的人的活动参与,然而宏观上看它却是一个不依人们主观意志为转移的自然历史过程。唯物地、客观地剖析各种社会现象,找到各种社会现象存在和发展的根源,才能发现它们运动变化的规律。社会经济关系便是社会物质关系的具体表现,它们的运动变化是不依人们的意志为转移的,且在社会生活中占据基础的地位、起决定作用。

因此,要了解任何政治主张、道德观念、宗教教义、艺术观点、哲学思想等社会现象,都不能仅仅从剖析它们本身来理解,归根到底要从经济根源上、物质根源上分析才能得到正确的说明。所以,对任何社会问题的研究,都不能离开唯物的观点和方法,只有做到用唯物的方法去分析有关的社会现象,才能扫除在社会向题研究中的一切先入为主的唯心主义怪想,真正对有关社会现象作出科学的解释,从而也才可能建立和发展有关的社会科学。

(二)马克思主义社会实践研究方法

马克思主义认识论指出,实践是社会存在和发展的基础,是认识发生和发展的基础,也是社会科学研究的方法论基础。在实践中发现和提出问题,对实践经验进行理论概括和总结,通过实践检验和发展理论,是社会科学研究应当始终遵循的基本原则。

社会生活在本质上是实践的。实践是人的存在方式,是人为了解决自身需要与外部世界的矛盾而进行的能动地适应与改造世界的物质性活动。物质生产实践、改造社会关系的实践、科学实验是人类的三大基本实践。

这里,社会调查,便是社会实践方法的重要基础性环节。毛泽东说:“没有调查,就没有发言权。”可见,调查研究是唯物主义的基本要求,是社会实践重要的具体表现形式之一。要了解情况、掌握资料,唯一的方法是向社会作调查。没有深入实际的周密全面的调查,就谈不上是真正“接地气”的社会科学研究。

要研究社会科学理论,还必须立足实践需要。社会科学理论不但是适应实践的需要而产生的,而且是对实践经验的概括和总结。“一个新的科学理论的提出,都是总结概括实践经验的结果。没有前人或今人、中国人或外国人的实践经验,怎么能概括、提出新的理论?”邓小平如是说。通过调查得来的实践经验总是具体的、零散的、感性的认识,我们必须经过理性思考,把这些丰富的感性材料加以理性加工改造,形成概念和理论的科学系统,指导新的实践。如此往复,推动实践和理论的不断向前发展。社会科学的研究成果要接受社会实践的检验,社会实践是检验社会科学成果正确与否,评价社会科学研究成果价值如何的根本标准。

(三)马克思主义社会矛盾研究方法

从马克思主义唯物辩证法的观点来看,所有事物本质上是作为矛盾而存在的,正是矛盾的开展、同一斗争推动事物的变化和发展,矛盾是事物变化发展的根本动力。人们要对事物从本质上加以了解,就必须对事物进行矛盾的综合分析。在社会领域中,要对社会现象进行科学的研究,要对社会现象有本质的了解,就必须对社会现象进行社会矛盾的综合分析。

在社会矛盾系统中,生产力和生产关系之间、经济基础和上层建筑之间的矛盾构成人类社会的两组基本矛盾。它存在于社会生活的各个领域,贯穿社会发展的全部过程,决定社会的性质和面貌,规定社会发展的方向,是推动人类社会发展和进步的根本动力。

社会矛盾虽普遍存在,但每一社会矛盾又是具体的、特殊的,研究社会矛盾必须注重研究矛盾的特殊性,注重研究社会不同领域、不同阶段矛盾的特殊性,对不同的研究对象,采取不同的研究方法,这就要求社会科学研究必须对不同的研究对象,选择适合本对象的研究方法。既要注意从各个不同领域,不同学科中移植、借用、吸收行之有效的方法,又要创造性地发现适合本研究对象的新的研究方法。也就是说,这要求必须做到把握住具体问题具体分析这个马克思主义活的灵魂,具体深刻地揭示各类社会现象的本质与发展规律。

(四)马克思主义社会主体研究方法

任何科学研究活动,都是作为实践和认识活动承担者的主体和作为主体指向对象的客体之间相互作用的过程。要把充分发挥主体的主观能动性与尊重体现于客体的客观规律有机统一。

人的物质生产活动,是揭示社会历史发展规律的钥匙。人的生存状态,是衡量社会发展状况的尺度。社会历史发展过程是通过社会历史主体的各种活动实现的。研究社会历史发展过程,就必须研究人的作用,把“现实的人”作为社会历史研究的出发点,承认人的本质属性是社会性,把人的本质理解为一切社会关系的总和。社会是由人构成的,人是社会中的人。认识人的本质,必须科学地认识个人同社会的辩证关系,把个人的发展与社会的发展有机统一起来,把个人的社会作用与社会历史环境有机统一起来。

人民群众是历史的创造者,是创造人类文明的决定力量。人民群众创造社会的物质精神财富,更是社会变革的决定力量。毛泽东说:“只有人民,才是创造世界历史的动力。”研究社会历史,还必须坚决反对英雄史观,坚持群众史观。

(五)马克思主义社会系统研究方法

系统,乃是事物存在的普遍方式,任何事物都是以系统的方式而存在的。系统科学所揭示的系统方法是既适用于自然科学,又适用于社会科学的一般科学思维方法。

马克思主义社会科学方法论强调社会系统的研究方法,以社会生产实践为基础,形成了对社会系统的构成要素、功能优化和形态演变等一系列唯物辩证的方法论原则。

人类社会是一个复杂庞大的系统,这一大系统下又包含生产力系统、生产关系系统、上层建筑系统、人口系统、自然环境系统等若干系统。

生物科学研究的方法篇7

教科研就是教育科学研究,主要是对未来的探索,教科研与教研不完全是一回事,教科研是教育科学研究的简称,它是从问题出发进行教育教学研究,最后回归到问题的解决这个层面。而教研则是从教材教法入手进行教育教学研究,使教育教学中的新方法、新理念得到迅速推广。学校组织的听课、评课活动往往是按照上课、听课、评课的规范要求所开展的教研活动。小课题研究是指教师在短时间内以自己教育、教学实践中遇到的问题为课题,由教师个人或不多的几个人合作,运用科研的方法,探寻解决教育教学中具体问题。

教科研活动是一种在探索中获取新认识的过程,它的基础是学习,学习伴随着科研全过程。只要我们立足实践,面对真问题,开展真研究,不断学习,在学习中掌握相关资料,就能获得真发展。作为初中物理教师,应不断学习新课程理论,研究教法,在学习中进步,在探索中前进。要更好地投身于教科研活动中去。

二、初中物理教师如何投身于教科研

1.物理教师教育科研应该研究课堂。课堂是教师的实验室,教育教学的主阵地。上课、听课与评课等课堂里发生的一切,都是教育科研最该关注的课题,是教育科研最该关注的话题!

2.教育科研应该研究教材。有些教师连教材的重点、难点都无法把握,怎能不关注手中的教材?演示实验、分组实验教师备课时应以什么为重点,教学全过程区别在什么地方,等等都值得研究。

3.教育科研该研究作业。作业的设计、布置与批改,特别是作业中的错误,为什么学生普遍出错,经过认真仔细的教学反思,就提供了真实的教育科研资料。

4.教育科研应该研究学生。学生是学习的主体、发展的主体,也是我们研究的主体。全面提高学生素质是开展各种研究的归宿。初中物理课研究学生能力提高的方式方法话题远远多于其他学科,关键是教师要善于扑捉信息,善于思考,善于总结。

教育科研,是我们的做法背后,充满着对教育实践的凝重的思考,这就要求教师应具有敏锐的问题意识,发现问题。

到底教育科研从那方面入手为好?无论搞什么教学研究,都归结为研究学生,我认为无论研究什么教师都应先熟悉如何进行小课题研究,这样可以使自己研究工作有序规范运行。

三、教师参与小课题研究方法

初中物理教师教育科学研究属于应用研究,一是学习教育基础理论知识发现问题;二是应用教育基础理论知识解决实际问题,产生实践效益。 转贴于 第一,发现问题。发现问题是解决问题的前提,教学中发现的问题便可作为小课题及研究的课题。问题可以来自学生,可以来自同伴,当然也可以来自自己。教师要有问题意识,这是进行研究的前提。实际上初中物理教师教育教学中遇到的问题是很多的,如一个题目的讲解,差生的转化,某节内容的课堂教学结构设计、学生上课不专心、作业布置方面的经验等。仅就物理实验方面可提出许多问题,物理理论来源于实验,而实验中会遇到各种各样的问题。

第二、寻找解决问题的方法。发现问题之后,就要寻找解决问题的方法。关键在于你会不会发现问题,教师要多学习,在学习过程中借鉴别人的经验,提出自己的见解,这是一个很好的寻找方法的过程,也是小课题研究最关键的一步。借鉴别人经验的方法很多,读相关专业书籍,上网查找相关资料,收集学生实际出现问题的资料,然后通过分析与综合,确定一种解决问题的方法。

第三、把研究成果写成经验材料或论文。要把自己解决这一问题的过程总结出来。形式是多种多样的,可以是小论文,也可以是教育叙事等,目的是形成典型经验。这是从实践上升到理论的过程。把总结出来的方法运用到教育教学。这是第二次从理论到实践。

四、制订研究方案,应注意问题

1.理清研究思路,尽量结合学校总体教研活动安排合理规范地设计好课题研究方案,要明确研究的目的、意义,揭示课题研究价值。

2.明确课题研究要达到的阶段性和最终目标。例如,本课题能解决哪些教育实践问题?研究该课题对学校发展、教师发展和学生发展中的作用是什么?怎样研究?明确解决问题的主要方式和途径。明确研究成果的预期成效、成果的表现形式等。

生物科学研究的方法篇8

复旦大学发育生物学研究所的科研人员将一种源蛾的PB(PiggyBac)转座子(Transposon)用于小鼠和人类细胞的基因功能研究,在世界上首创了一个高效实用的哺乳动物转座因子系统,为大规模研究哺乳动物基因功能提供了崭新途径。相关技术已申请国际专利。他们的科研成果入选“2005中国高校科技十大进展”,和这一成果同样引人注目的是其国际领先的研究方法和一流的科研团队。

周日,复旦大学逸夫科技楼里只有几个往来于电梯间的学生。电梯统一都在五楼停下。那里便是复旦大学发育生物学研究所(下称研究所)。

在一间四处堆放着杂乱资料的办公室里,五六台电脑并列放在一条长长的桌子上,二三个学生模样的人正专心致志地做着各自的事,浑然没有察觉记者的到来。这里就是吴晓晖的办公室。

多少针锋相对的学术讨论、多少大相径庭的发展方案、多少你来我往的试验分析、多少……就是在这里,一群有着崇高科学理想的年轻人,向世界宣告:中国人在中国一样可以做出世界一流的工作。

世界基因技术研究领域的重大突破

1953年,DNA的双螺旋结构的发现,标志着分子生物学的诞生。随着分子生物学的发达,人们已经有能力了解整个基因组的的顺序。过去十多年来,已经有几十种生物的基因组测序得到了完成。通过遗传筛选人们已对多种低等生物的基因功能有了大规模了解。但是,如何大规模快速地了解高等生物基因的功能仍是一个艰巨的任务。

要解读DNA这本包罗生老病死等浩瀚奥秘的“天书”,必须寻找到一种工具,能够大规模高效制造基因突变和培育转基因动物。传统的单个基因研究的方法极其缓慢,已难以适应快速发展的基因组学的研究。如今,这个“神奇的工具”被中国的科学家们发现了……

自从上世纪40年代Barbara McClintock首先在玉米中发现转座子以来,科学家在半个多世纪里一直寻找着能在哺乳动物中高效作用的转座子。发育研究所的科学家们在多次尝试失败以后,终于成功地“移花接木”,将一个源蛾的 piggyBac转座子用于哺乳动物。PiggyBac在基因组中的切出和转座的发生有特定的位点序列,转座频率较高,且受生物体种类的限制较少。

他们发现,若将改造后的PB转座因子插入小鼠受精卵的某个基因中,便可能在长大后的小鼠身上显现基因缺陷的后果,从而着手了解基因功能。通过找寻疾病缺陷相关基因,将可以了解疾病机理,发现新的基因治疗手段和药物。此外,若将携带独特遗传特性基因的PB转座因子插入动物基因组中,还能改变动物原先的遗传性状,培育转基因动物。同时,PB转座因子可在人类等哺乳动物的细胞株中高效导入基因并稳定表达,为体细胞遗传学研究和基因表达提供一个高效、便捷的新系统。

较之传统的基因剔除和化学诱变等方法,基于PB转座因子的基因功能研究新方法具有方便、快捷、实用的优点。使用传统基因剔除方法,2个人一年内通常只能培育出2个基因突变小鼠。化学诱变法中突变基因的定位等后续研究工作也很烦琐。因此30多年来,人类仅对约10%的哺乳动物基因功能有所了解。而如今研究所的2个研究生在三个月内就培养出了70多个基因突变的小鼠。

一流的工作需要一流的人才

2005年8月12日的《细胞》杂志上,文章《哺乳动物的基因突变和转基因技术的新方法》的第一作者为复旦大学生命科学系的三年级研究生、现年26岁的丁。两年前,丁从复旦大学本科直研进入研究所从事研究工作。“哺乳动物的基因突变和转基因技术的新方法”立项研究是在四年前,确切的说,是在8年前许田与吴晓晖在耶鲁大学相识时便开始有了初步的研究设想。

1997年,复旦大学选派赴美深造的吴晓晖在耶鲁大学遇到了许田教授,两人在学术观点、研究方向等方面达成共识。在后来四年的研究中,许田和吴晓晖,这两个相差十岁的师徒渐渐成了朋友。从哺乳动物下手进行研究的想法也是在那时形成的。

然而,吴晓晖为了圆父亲一个“在中国做一流的研究”的愿望,毅然于2000年回到上海,其妻也随后辞去美国的工作回国。父亲的愿望得到了实现。一群与他一样有着“在中国做一流的研究”的理想的青年与许田等资深学者一起走进了祖国的实验室。

2002年2月,在复旦大学的支持和谈家桢先生的倡导下,复旦大学发育生物学基地正式展开工作。同时在上海市科委和国家自然基金委的支持下,基地内设立了上海复旦模式生物研究中心。基地是由美国休斯医学研究院(HHMI)研究员、耶鲁大学终身教授许田博士,休斯医学研究院研究员、科罗拉多大学终身教授韩珉博士,杜克大学终身教授庄原博士与吴晓晖等国内年轻学者共同创建的。

那么,两位学者为什么会决定由一个加入研究工作才两年的研究生担任第一作者呢?许田笑着说:“谁在研究中具体工作做得最多,谁就是第一作者,这是科学界的常识。为了培养学生独立研究工作的能力,我们每个学生都有属于他或她的完整课题。课题研究工作完成后,该学生就是论文的第一作者。”

研究所倡导科学面前人人平等,“平等”这个词许田说了不止一次。吴晓晖告诉记者:“他一来就不允许学生叫他许教授、许博士之类的,要直呼其名他才高兴。”许田向记者坦言,“学术平等”的观念是学术研究最根本的准则,他说:“真理就是真理,是不容置疑的。只要讲的有道理,我都会听。”

除了“平等”的学术观念,他对研究人员的要求还有自信,“研究所建立伊始,许多学生都没信心。觉得我们在中国做不出一流的研究工作,那段磨合期我们走得相当艰难。”四年下来,许田认为团队的凝聚力及信心增强了不少,“晚上十点以后,你在复旦校园走走,如果看到有实验室灯还亮着,那一定是我们这里。”

世界最好的生物学研究基地之一

一流的人才不会是“天下掉下的馅饼”,正好落在中国、落在复旦,如何让研究所拥有一流的人才?方法之一是用一流的学术环境、先进的设备、优厚的待遇来吸引人才。这在当时,对于2002年才开展工作的发育生物学研究基地(2004年更名为发育生物学研究所)并不可行。方法之二是用前沿创新的课题、科学的管理、严谨的治学来自己培养一流人才。由于无法吸引已经培养好的一流人才,研究所走的是一条自力更生的道路。吴晓晖、丁正是研究所自己培养出的一流人才的代表。

许田骄傲地说,“我们的学生和青年教师,个个满怀理想,个个都是精英。”

“成立之初,我们算不上一流的研究室。现在,我们这个研究方向已处于世界领先。”说到研究所现在在世界上的学术地位,许田很自豪。据许田透露,已有多名国外知名院校的博士生申请到研究所来做博士后,还有多位耶鲁等大学的教授和美国科学院院士要求来这里参与几个月到一年的研究工作。

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