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科技制作论文

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科技制作论文

科技制作论文:物理教学中引导学生参与科技小制作与小发明

美国着名管理学家迈克尔·波特教授提出:“任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值”。因此,知识的价值越来越大,生产知识的科技工作越来越重要,科技竞争成为全球综合国力竞争的焦点。

梁启超先生在《少年中国说》一文讲过“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年进步则国进步……”,因此,激发青少年科技制作与小发明的兴趣,培养青少年发明创造的意识,开发青少年发明创造的潜能,是进行素质教育的重要任务。创新要从教育抓起,创新要从小做起,创新意识要从这里起步,这就显得对青少年科技创新教育尤为重要。

从物理学科的角度来讲,引导学生进行科技小制作和科技小发明是对学生进行科技教育的重中之重。本文就谈谈如何引导学生参与科技小制作与小发明活动。

一、教师要树立素质教育观

1.物理教师应接受物理大师教育思想

物理学本身是以实验为基础的一门严格定量科学。物理学中所有的结论都是物理现象和实验事实升华的结晶;求真务实,一切从实际出发的科学态度和力戒弄虚作假,倡导严谨求实,一丝不苟的作风,都贯彻于物理教学的始终;还有物理学家为造福人类探索知识而不怕牺牲,无私奉献,孜孜不倦,开拓创新的科学精神以及渗透在物理学中瑰丽多姿、丰富多彩的科学研究方法(像观察、实验、假设、理想模型、等效替代、科学推理等),这些都无不给学生以深刻的熏陶和感染,促进学生科学素养的形成和提高,从而为学生深入学习,为将来从事科研,从事创造工作打下扎实的基础。伟大的物理学家爱因斯坦说:“学校教育的目标,不仅应当培养有独立行动和独立思考的个人,而且培养学生把为社会服务看做是自己人生的较高目的”。要通过教育使个人自由而有责任心的发展,使他得以在为全人类的服务中自由地、愉快地贡献出自己的力量”。他还指出学校教育“应当防止向青年人鼓吹那种世俗意义上的成功作为人生的目标,看一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应看他取得什么”。爱因斯坦还明确地指出:“学校的目标始终应当是,青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家”。这位伟大的物理学家的教育思想是:要培养具有创新精神和发展的和谐人。从物理学的特点来看,物理学应该注重“物”的过程,然后才到“理”的结论。物理教学恰恰应该而且能够在形成和提高学生的科学素养方面作出自己的贡献。物理的课堂教学应注重实验与探究,也要注重科技小制作与小发明的教学。物理教师应该根据物理学科的特点,接受物理大师们的思想,对学生进行素质教育。

2.教师应接受近期教育理念

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出:“中小学要由‘应试教育’转向提高国民素质的轨道,面向全体学生,提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理等素质,促进学生生动活泼地发展。”为此我国将原来的“教学大纲”改为“课程标准”。课程标准提出了三条改革:及时是课程的价值趋向从精英教育转向大众教育;第二是课程目标着眼于学生素质的提高;第三是从只关注教师教学转向关注课程实施过程。课程标准规定教学改革的主要任务是:首先真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念。观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生发出来的;一切教学改革的困难都来自旧的教育观念的束缚;一切教学改革的尝试都是新旧教育观念斗争的结果。确立新的教育观念,是教学改革的首要任务。教育观念不转变,教学改革无从谈起;教育观念一转变,许多困难迎刃而解。教师只有提高认识,强化责任,把教育思想观念统一到素质教育的要求上来,统一到新课程的方向上来。教育观念的转变将会真正焕发出教学的生命力和创造力。其次,要坚定不移地推进教学方式和学习方式的转变。先进的教育观念要通过先进的教育方式体现出来,此外,教育观念转变本身也要在教育方式转变中进行,二者是相辅相成的关系。观念不转变,方式转变就没有了方向,没有了基础;方式不转变,观念转变就失去了归宿,失去了落脚点。所以,教学改革既要重视观念改革的先导作用,又要重视方式改革的载体作用。教学改革不仅要改变教师的教育观念,还要改变他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为。就教与学关系而言,教师教育观念、教学方式的转变最终都要落实到学生学习方式的转变上。学生学习方式的转变具有极其重要的意义,这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式甚至生存方式的转变。学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升。学生不仅将成为学习和教育的主人,而且还将成为生活的主人,成为独立的、积极参与社会的、有责任感的人。学习方式转变因此被看成是课程改革的显着特征和核心任务。

课程标准强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习状态,提倡和发展多样化的学生学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力。物理课程标准指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。在科学探究中,学生像科学家构建、描述科学原理那样经历探究的过程,将自己的经验协调起来并纳入逻辑系统,从而形成科学的概念与原理,建立自己的知识结构,使认知结构、知识技能、情感态度及价值观都得到发展。教师在探究教学中要立足于转变学生的学习方式,培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的有效的学习策略。学生在探究中学会动手实验、学会动手制作,还要在课外活动中学会科技制作与小发明,这才是落实课程标准的有力保障。作为物理教师,应贯彻国家教育方针,接受近期教育理念,真正树立正确的素质教育观。

二、教师要向学生渗透科技制作与小发明活动的意义

开展科技制作或小发明活动,一般先进行宣传,或以黑板报形式通知或以文件形式通知。组织形式上常以教研组或任课教师为组织者,成立兴趣小组,再布置任务。在宣传和组织的过程中,多渗透活动的意义。好是通过培训讲座,联系学生身边熟悉的生活现象,讲解科技制作与小发明活动的意义。

1.科技制作与小发明活动是素质教育赋予我们的任务

小制作包括模型制作、教具和学具制作,小发明是科技创新的一组成分子,它们都是科技教育的一部分,也是素质教育一部分。物理学科完成这些工作是课程标准规定的一个环节,教育部对这类活动安排了各种竞赛,并对出类拔萃者进行表彰。开展这类活动正是素质教育交给我们的任务,不是什么“不务正业”。

2.科技制作与小发明活动可激发我们的学习兴趣,对我们的学习起促进作用

搞科技制作与小发明活动,我们从中可心发现物理的神奇、自然的奥秘,在物理海洋中探索,寻找到我们要的东西,促进我们提出问题,帮助我们解决问题,甚至启发我们得到新的发明,为人类的进步作出贡献。通过这些活动,我们会发现学习物理是有用的,它会使我们对物理产生兴趣。当我们形成一定的动手操作能力后,我们科技制作活动中就会有创新意识,自己想做别人没做的东西,这时我们就感到知识的不足,它会促使我们克服别人难以克服的学习困难,不断去学习新的知识,想将它拿来为我们的需要服务。当在活动中我们获奖了,我们便发现自己是同类人中的佼佼者,当我们的发明获得了国家专利,我们会发现自己有更大的创造潜能。这时,我们会发现学习物理的价值,它会促进我们不断向更高、更深处学习。

3.科技制作与小发明活动可启发我们思维、开发智力,提高学习效率

当我们思维能力还处于有待提高的过程中,往往依赖于直观思维或形象思维。如我们在学习声音由振动产生的,一开始对“振动”不够理解,把它和“运动”或“力”的作用搞得模棱两可。可教师将敲响的音叉一端接触水面时,我们会看到水花左右、上下飞溅,这时我们很快明白所谓的“振动”是物体围绕一个位置,在平面或立体空间内往复运动。在物理学习过程中,老师会用实验室已有的教具或自己制作的教具进行演示实验,同时也会要求同学们自制教具或学具来配合老师的教学。在这个过程中它可开发我们的抽象思维、想象力,同时会加速我们智力的开发。这样学习起来会变得轻松,正因为它形象可见,又能帮我们理解,更容易记忆,学习效率自然会提高的。

4.科技制作与小发明活动可以培养我们的操作能力和创新能力

培养学生的操作能力和创新能力是素质教育的一个核心任务,每年中考的实验加试占10分,科技创新获奖在中考中加分也都充分说明这些能力的重要。但这些能力怎样得到培养呢?除了平时分组实验我们要认真完成以外,更重要的是平时活动课要多开展科技制作活动,同时要想到把别人都没有制作出来的东西通过自己的想法将它制作出来,一旦成功,它便是一个小发明。这样,经过一段时间的训练,我们在实验操作时动起手来便更快,从来没有的东西我们也会通过想象结合动手能力将它摸索出来,这样便形成的操作与创新能力。

三、教师要注重向学生渗透科技制作与小发明方法

教育的真谛是“关注孩子的成长,重在教育的方式和方法”,简而言之,便是《老子》中所说的“授人以鱼不如授人以渔”。巴甫洛夫认为:“重要的是科学方法,科学是思想的总结,认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大”。同样,教学生搞科技制作和小发明活动,仅注重帮学生某一单个活动是没有用的,关键是在平时的教学中、在制作的实践活动中不断渗透科学方法,让学生先知道方法,然后教师与学生一道实践,在实践中提高操作能力,并在方法的引导下,提高创新能力。

1.讲解或渗透科技制作与小发明的方法

科技制作与小发明的方法很多,一般在教学时或讲座时我们讲解以下方法:

(1)组合法:相同或不相同的事和物,经适当的组合会创造出另一种新事物,并且会产生难以预料的作用。例如,将摩托车上的闪光器与录音机上的电源变压器组合,就变成了一简单的“直流—交流变换器”,又如,学生用的放大直尺,就是在直尺上镶嵌一个凸透镜,它便是一个小的发明。

(2)观察法:通过观察发现某些事物的功能或特性,再借鉴这些特点,从而制作或发明新的产品。如我国古代的日晷就是根据观察制作的计时工具。又如,我们做平面镜成像实验时,要求同学们带玻璃板,并制作支架,一位同学从商店里用两个铁夹夹立一塑料片这一现象中得到了启发,他直接带两个大铁夹子来,便将玻璃板支撑起来了,也就成了最简单又牢固的支架。

(3)补短法:某些用品或器具总是有些缺陷,设法改进它,并将它制作出来。例如,实验室的测力计的最小分度是0.2N,但实验时要测出0.1N以下的力,这时就感到测力计的缺陷,某同学将4根相同的弹簧串联,制作一个新的测力计,相当于将原来刻度间的距离放大了四倍,便成了度高的测力计。而另一同学却用细的橡皮筋自制了一个小量程及小分度的测力计。他们这些制作都能改进原测力计的不足之处。而实验室度高的仪表,内表盘上附一块小的平面镜,就是根据普通仪表在读数时视线难以与刻度盘垂直而改进的。

(4)替代法:根据某些事物的功能相同或相似、原理相近、在数量上相等或成比例,从而设计出的作品。例如,某同学制作一种“水质量测量仪”实际上是一种大量筒,根据水的体积与质量对应,因为1mL水的质量就等于1g这一原理进行等效替代的。又如,某同学发明了一种“固体密度秤”,它实际上是用一等臂杠杆与溢水杯制作的质量比例秤,因为物体浸没在水中排开水体积与物体体积是相等的,这时物体的质量是水质量的几倍,则它的密度就是水密度的几倍。

(5)转换法:有些物理现象或物理量看不见、摸不着,常根据它们引起的一些效应,将这些现象或物理量转化成看得见、易显示的量来研究。例如,制作声音由振动产生的教具,温度计、电流表的发明等。

(6)模仿法:有些事物根据它的外形或功能或用途,模仿出作为其他用途的作品。它还包括仿生法。例如根据蚊子发声的音色,发明出驱蚊器,根据鱼的游泳特点,制作出机器鱼。

(7)联想法:联想就是由某种事物想起和它有关的事物。例如,由弹簧测力计联想到制作浮力测量计;由太阳能热水器联想到发明“太阳能热水器自动关水装置”。

(8)逆向思维法:从问题的相反方向,或倒过来去思考,从而制作或发明的作品。例如从打气筒想到了抽气筒的制作;由力可使物体形变想到了从形变检测力的存在,从形变大小想到了力的大小的测量,从而制作测力计。

(9)扩用法:扩用法就是要对一物件或产品提出,如果改变一下;或改造一下;或改装一下;或添加点什么是否还有别的用处?例如,用气压计制作高度计,用温度计制作自动控制开关。利用测电笔增加振动装置发明成“振动式测电笔”。

(10)需要法:“需要乃发明之母”,往往根据实际需要,设计和制作出的作品。例如,在没有天平,但有砝码的情况下,制作出的“滑轮式天平”。当我们发现太阳能热水器冬天水管易结冰而胀破水管时,需要在结冰前将水管内的水排空,根据这一需要,从而发明了“太阳能水管自动防结冰装置”。

2 .在科技制作的评奖过程中对作品所用的制作方法进行点评

学生知道制作与发明的方法,但往往不能自己运用,正如教师上课讲完一节新课,但没有讲解一些例题,学生往往不会自己做题。教师对某些的小制作或小发明包含的科学方法进行点评,学生听多了,便能领会各种方法的应用。例如,某同学制作发明了“简易导体与绝缘体检测器”,它是用LED发光管、直流电源、开关、两个测试笔组成的。当两测试笔与任何导体接触LED发光管便发光,但与绝缘体接触则不发光。它的优点是可在低电压下检测人体或地面是导体,这是课本实验器材无法实现的。教师点评时,可以这样说:该作品是在观察课本实验器材的基础上发现原有器材的不足(缺陷),从而运用了补短发明法。在运用补短发明法之前,可能用到了观察法与比较法,即观察到现有器材在不同导体下的发光情况与不发光情况,但不发光时偏偏也是导体(水或土壤),又观察LED发光灯在低电压、大电阻下都能发光,于是用LED灯代替小灯泡,使实验产生了很好的效果。这其中也用到了替代法与转换法。通过讲解,学生对作品仔细分析,再自己对照制作与发明的方法,便会领悟具体的方法,才能学会运用科学方法。

四、教师要设法促进与引导科技制作与小发明活动的开展

1.以身作则,言传身教

王夫之说“身教重于言传”,陶行知先生也说过“要学生做的事,教职员躬亲共做;要学生学的知识,教职员躬亲共学;要学生守的规则,教职员躬亲共守”。他还说“要想学生好学,必须先生好学。唯有学而不厌的先生才能教出学而不厌的学生”。所以,我们要学生搞科技制作和小发明,教师应先搞起来了,或者是与学生一起搞。一个的科技辅导教师在上课时,应尽可能地用自己制作的教具进行演示实验,同时还要讲解自己教具的优点、制作方法等。当然要做到这点,教师要有很高的素质,这种素质主要来源于平时的积累。苏霍姆林斯基说:“教师进行劳动和创造的时间好比一条大河,要靠许多小的溪流来滋养它。教师时常要读书,平时积累的知识越多,上课就越轻松”。其实,理科教师,表演的是艺术,积累的是教学方法及技巧与解题能力,更重要的是动手能力和创新能力。人们常说“要给学生一碗水,教师要有一桶水”,这个道理是说教师展现出很多东西,而学生学到的只是其中的一部分。搞科技制作和小发明,一般每次学生能获奖的只有几件作品,而教师能掌握的应是他们的总和。教师带学生走进实验室或活动室时,要能随时随地展现自己或他人科技制作或小发明的一部分,并能随时详细讲解,只有这样,才能给学生树立榜样,才能让学生敬佩,才能感召学生,才能使学生乐意模仿教师。

2.召开科技制作与小发明动员大会

每学期召开一次有关科技制作与小发明的动员大会,在大会上宣读上届市级或省级或部级获奖学生名单,由学校相关领导给这些学生发证书、奖品或奖金,鼓励他们继续参与科技制作与小发明活动并引导更多的学生参与到这一活动中来。再由专人讲解活动的意义。接下来请科技辅导员对学生获奖作品进行点评,评优点、评制作或设计的方法、评创新点等等。请科技辅导员讲解科技制作与小发明的科学方法、选题方法。特别是讲选题方法:选题是先要能发现问题,从现有作品上发现能否增强它的功能,能否填补什么空白?怎样从性能上提高,找到什么捷径?能从品质上提升,做到方便简易?能否降低成本又能提高效益?能否做到节约资源达到可持续发展?能否做到保护环境?能否做到保护人身安全?另外,选题时要注意以下要素:

(1)科学性。选材时要具有科学性,符合科学原理,不能违背科学而主观臆想。如不能去发明永动机,更不能搞一些具有迷信色彩的东西。

(2)趣味性。青少年科学制作与小发明不是纯科研性的东西,所以要灵动、活泼,具有趣味性,能激发自己的创造热情,开发创造潜能。

(3)可行性。青少年高科技制作或发明创造时受条件限制,不具有规模大、设备全的实验室,学校实验室也只是一些演示实验器材,所以青少年创造发明要利用日常生活中常见的东西来做,不能异想天开而又无从下手,结果只能挫伤自己的积极性。

(4)实用性。“需要是发明之母”,每一项科技制作或发明要具有实用性,对社会有用。这样才能培养自己为全人类幸福而创造发明的精神,而不是单凭个人兴趣去研究,甚至对人类有害的东西。爱迪生说过:人类有品质和智慧两台发电机,只有同步运转才能正常工作,而智慧已经脱离了理性在发展,对人类的生存造成了威胁,所以青少年一定要树立为全人类的幸福而研究的理想。

3.成立活动小组,精心辅导

在动员大会的基础上,学生向班主任或辅导教师报名参加活动小组,活动小组安排时间对学生先进行理论辅导,如科学方法、对原来已有的课题分析、课题是如何做的、下一步课题的发展方向等。另外是带学生到实验操作室,由教师讲解并演示各类工具的使用方法、注意事项等等,教师要边演示边讲解,同时要在教师手把手的情况下教会学生操作。每当上实验课之前,教师示范制作教具,请学生模仿制作教具或学具,对有创新的同学的作品进行点评,并对该同学进行表扬。当学生发现创新或小发明的课题时,还应辅导学生如何去查新,分析与论证课题的可行性、价值如何?应该从哪些科学方法入手进行设计,怎样去制作等等。当然,学生的动手操作能力、创新能力达到一定程度的时候,许多环节教师可以让学生自行完成。

4.引导学生学会合作,共同攻克难题

一个科技制作或小发明,往往涉及多种知识、多种科学方法、多种制作元件、多种制作技巧、多种制作工序,可进行多种组合。一个人的力量往往是很单薄的,在元件的筛选、综合组合后的试调、对作品功能的评价方面,单靠一个人是无法作出完善评价的。往往一件作品可能是多位同学智慧的结晶、或者是在多位教师的指导下才能完成。所以,在学生制作过程中、在学生发明过程中,除教师进行原理、技术的指导外,还应引导学生,请同学之间进行交流、帮忙、评价、会诊和改进。在同学之间合作时,往往还能将对方家长引入合作项目之中,家长还会引入他们的亲朋。这样,一件作品,即使是两人合作的,加上老师、家长、亲朋就聚集了许多人的智慧,比一个人在无外援时制作出的作品更有优点或创新点。

5.鼓励学生独立思考,进行创新发明

我们鼓励学生之间的合作,但也不排除独立思考完成发明的存在。在全国青少年科技创新大赛上,我们发现独立完成创新活动的人占大多数,这是因为,能独立完成的作品,它的价值更高,同样的作品,在评比中更易获胜。所以,在学生动手制作能力、创新能力达到一定程度时,我们就鼓励学生自己选取课题,确定研究方案、寻找研究方法、独立完成课题。当然不排除教师或家长的指导。

五、教师要升华科技制作与科技创新的成果

1.经常评奖,并以喜报形式公开

苏霍姆林斯基说:“教育者应当深刻了解正在成长的人的心灵……只有在自己整个教育生涯中不断地研究学生的心理,加深自己的心理学知识,才能够成为教育工作的真正的能手”。在科技制作与小发明活动中,学生的动力来源于对科学的兴趣与热爱,也来源于对教师的崇拜,更源于对他们的成功的肯定。当然口头表扬也能起激励作用。但是书面评价还是起到最重要的作用,所以,我们在校内活动中也要经常评奖,要以大会的形式给学生发证书、奖品或奖金。如果单独让教师将证书送给学生,往往效果不佳。根据心理学知识,学生的成功感的较大表现是让大多数人都知道自己的成功,这样他才感到自己是很出色的、是很有能力的、从而鞭策自己下次要取得更大的成果!所以,对获奖同学,要以喜报的形式,在校张贴表扬。

2.通过报刊介绍学生的作品

评奖活动、颁奖大会、喜报都是短期行为,为了防止学生的热情出现“高原期”,还要在校刊上对学生的成果进行介绍,鼓励他们改变原有的制作或小发明的方式,通过一种无形的压力,使他们既合理安排练习时间,同时还要注意改变原有的练习方法,代之以新的活动方式或方法,在制作与创新的道路上再迈一步。朗格朗说:“个人有了一定的知识和技能以后,便可以终身应付裕如,这种观 念正在迅速过时并在消失之中。由于内部需要的压力,同时作为对外部需求的回答,教育正处于实现真正意义的过程之中,这种意义不在于获得一堆知识,而在于个人的发展,在于作为连续经验的结果得到越来越充分的自我实现”。例如,某同学发明了某个作品,通过校刊发表介绍后,他同时也看到一些鼓励的语言,结合其他同学的议论,说他是偶然的成果或者说他是他人成果的转移,这时他便有所触动,重新动起制作与创新的念头,或者是改变方向,在其他方面取得成果来代替,从而化解压力。教育上常说的抓住学生的某个闪光点,加以表扬,让他形成动力,从而促使学生向其他方面发展,有时可塑造出一个出奇的学生,其实就是这种道理。

3.使学生的成果得到螺旋式提升

表彰或通报的形式,往往使学生的成果得到精神上的鼓励,给学生个人一种精神动力,当然也给其他学生思想上起到一种不甘示弱的启示。但要使这种效应循环叠加,达到共振效果,根据教育部门相关的政策,我们要做好以下几项工作:将作品向上级大赛推荐,进一步巩固学生的操作能力与创新能力,同时给他们提供更好的发展平台。公布获政策加分或政策优待学生名单,让有付出的学生、有成果的学生得到时间和精力上的回报,同时也启发其他学生,让他们知道素质教育中一分耕耘,也有一分收获,启发其他同学响应素质教育,跟上时代的步伐

科技制作论文:农业科技视频制作技术研究

摘要:

新媒体的兴起为农业科技视频带来了更快捷的传播速度,更广阔的传播空间。PC端、移动端等多样化的学习方式,已经被越来越多的人所接受。目前,网络共享下的农业科技视频已经成为农业从业者学习的重要组成部分,因此,制作高质量的农业科技视频就显得尤为必要。本文对农业科技视频制作中的前期准备、拍摄场地选择、镜头切换原则、景别合理运用、后期制作调色、声音处理等方面进行了探讨。

关键词:

网络共享;农业科技;视频制作

随着信息化时代的到来,我国农业发展进入农业信息化加快转变时期。农业科技信息作为农业技术发展的指导理论,对农业的科学技术研究和生产技术改进都有着至关重要的作用[1]。加快农业信息资源网络化的步伐是农业技术进步和经济发展的重要保障,也是农业发展的必然趋势。农业科技视频是农业信息中的重要组成部分,伴随互联网及4G网络的普及,农业科技视频也通过现代化手段扩大了传播的途径,对农业信息资源进行网络共享并开发利用,也是迈向农业信息化建设的重要举措。具备直观性和传播便捷性的农业科技视频资源成为促进农业信息化发展必不可少的信息资源,也受到农业从业者的广泛欢迎,但目前农业科技视频制作质量良莠不齐,致使农业科技视频资源传播受到制约。因此,为提高农业科技视频的制作质量,提高网路共享的学习效率,对基于网路共享的农业科技视频拍摄和制作技术展开了研究。

一、农业科技视频拍摄的前期准备

拍摄前期的准备工作至关重要,尤其是做好相应的选题,内容应包括近期、具有代表性的农业科技信息;视频摄制人员应提前做好拍摄场地光线的考察工作等。

(一)农业科技视频的选题

选题应从农业生产实际出发,做到贴近农村、农业和农民的生产实际,选择农民群众实际需求的科技题材[2];选题内容要具备一定的科学性、真实性,科学实验对比,实际应用效果具说服力;同时,科技视频选题应具备时效性,能反映现代近期农业科技,为农业从业者提供新科技、新政策、实用技能等方面的指导。

(二)摄制人员的准备

摄制人员不仅要掌握摄像的基本拍摄技巧,还需要提前制定拍摄计划,从视频的教学性角度去进行镜头的切分和场面调度;提前观察拍摄场地的环境情况、现场光线。根据现场光线情况合理布置机位和灯光设备,注意各摄制环节的补光,保障展示效果。

(三)拍摄场地的选择

在室内录制时,因为要考虑到视频画面曝光和色温的统一性、声音的收录等,选择安装有窗帘,环境安静整洁的室内;使用室内日光灯作为主光源,以保障要求录制现场光线充足;如果室内未安装窗帘时,应在靠近窗边进行视频的录制,同时,开启室内所有的灯光,调整好摄像机的白平衡,好选择手动白平衡;在室外录制时,采用自然光作为主要的光源,应选择晴朗无风的天气,在无遮挡物的和不易产生阴影的场地进行室外的录制。

(四)拍摄时间的选择

拍摄时间,一般选择在上午8:00-11:00和下午13:00-16:00,这两个时间段太阳处于合适的位置,景物形成正常的空间关系,是自然光创作的主要时期,而且这两个时间段色温稳定,约为5400~5600K,被称为“标准日光色温”,此时物体色彩鲜艳、真实。

(五)其他方面

如果选用现场拾音的方式进行录音,要尽量选择环境较为安静的室内;在野外或基地录制时选择晴朗无风的天气;拾音话筒宜选用灵敏度高、清晰度好、通频带范围宽的电容式指向性话筒或胸麦;户外使用话筒时,需加防风罩,避免风声干扰影响拾音的质量;在后期制作时利用声音制作软件进行降噪和润色处理。摄制人员应保障电池充好电,带好足够的存储卡,话筒的电池,调试好各设备,做好一切准备工作。

二、农业科技视频的拍摄要点

拍摄要点包括视频画面要稳定、清晰,注意选用合理的景别进行拍摄,拍摄人物时多采用中景和近景,特写景别以保障看清内容、增强画面的表现力,合理构图,调整白平衡保障主体的色彩。

(一)把握视频画面的:稳、平、匀、准、清

稳:拍摄的视频画面要稳,摄像机不能产任何的晃动,高清摄像机拍摄画面时,由于画面的高清晰度使人眼对高清画面的晃动和抖动等反应更加敏感,因此在录制时采用稳固三角架固定摄像机;如果需要手持拍摄时,注意要拍摄人员屏住呼吸,也可寻找可以倚靠之物,使身体保持稳定;另外,建议使用广角镜头,少使用长焦镜头。平:农业科技视频画面中出现的地平线一定要平,在拍摄过程中,确保出现视频画面中出现的线条横平竖直,不能产生任何的歪斜。匀:在运动镜头的拍摄中,运动的速率要均匀,拍摄节奏要连续。准:拍摄运动镜头的时候,落幅画面的定位要准。在镜头需要推进、拉远、摇动等结束时构图要恰到好处。为了保障被摄对象的色彩还原要,需要先进行摄像机的色温和白平衡的调整。清:要求农业科技视频的画面聚焦,聚焦要实,形象清晰,忌图像模糊[3]。

(二)视频景别和拍摄方向的运用

实拍时,视频的开头应拍摄8~10s的全景,利用全景展示环境信息,起到引导带入的作用;中景要符合人们观看事物的习惯,在录制中多使用中景;专家、学者进行相关讲解时运用中景,展示相关操作和农业实践结果时应用近景;特写对局部细节进行有效放大,遇到农业实践操作时的细致内容时,应推特写以保障看清内容、增强画面的表现力,使学习者留下深刻的印象。摄制人员可以拍摄计划,按照由浅入深,展示全貌,放大细节的原则灵活得进行不同景别切换,但是拍摄的镜头要符合教学性和后期制作的要求。视频拍摄角度的选择:多选择正面、平视角度拍摄,所拍画面应该保障客观、稳定和亲切;专家、学者进行具体操作时,可以使用后斜面方向拍摄,应用主观镜头,与专家、学者同一个视角,将观众引导和带入到农业实践操作中来。拍摄过程最能反映摄像人员技术水平和经验,如何恰当适时地运用镜头,才能达到好的拍摄效果,需要在学习和实践中不断地探索与积累。

(三)构图

在画面构图上建议选用九宫格构图的方式,明确主体和陪体,将主要表现内容安排在九宫格式左边或右边两个连接点上,陪体将在另外两个连接点的连线上,构图稳定,主体陪体相互呼应,也可采用中心构图的方式,稳定、对称。

(四)光线

顺光拍摄,携带反光板和新闻灯等补光设备给拍摄主体补光;多采用散射光拍摄,避免形成局部画面的过量曝光,当单一稳定光源时使用自动光圈,当光源较为复杂时,采用手动控制光圈的方式控制画面的曝光。

(五)白平衡

白平衡的调节使得视频画面色彩还原,无色彩偏差。好选用手动白平衡,在白平衡的调整中,好选用原浆纸,工作人员将纸张拿到录制的位置,在录制场地光源的照射下,白纸充满摄像机的整个画面,也可以占到画面的四分之一以上,摄像机对焦到纸张的边缘(可以判断是否对焦到白纸上),选择摄像机的白平衡分析,得到此光源条件下的白平衡参数。

三、拍摄机位的选择和镜头切分的具体把握

在农业科技视频的拍摄中,可采用双机位的拍摄方法:主机位为拍摄全景和中景镜头,辅机位拍摄特写和近景;主机在开拍后保持不动,辅机位进行相关镜头的推拉等运动镜头的拍摄;开始拍摄后,所有摄像机均不能关机,保障两个机位的摄像机音轨的一致性。农业科技视频的拍摄主体不断变化,要求摄制人员所拍镜头丰富多样、单个镜头数量多、画面丰富才更具有吸引力和可看性;多样的镜头要求摄制人员带着后期剪辑的理念来拍摄,确保剪出有效分镜头。丰富的镜头数量就要求在摄制过程中有一定的镜头切分,如何把握镜头切分的原则呢?掌握“三换”“五要求”的要领;三换:换对象、换机位(拍摄距离、高度、角度)、换景别;五要求:稳、平、匀、准、清;镜头长度应跟随摄制内容进行相应的调整,一定要以教学性和直观性作为镜头画面的描述方式,中景和近景镜头应长一些,特写镜头可短一些;一般说来短镜头相对比长镜头难拍,拍摄时一个镜头通常控制在8~20s为宜;要确保双机位的画面色彩,色温稳定一致,画面无跳帧现象;确保不同景别和角度的画面内容以及所有细节内容都清晰无模糊。摄制人员在现场拍摄时,必须有明确的创作思路,要围绕主题突出重点内容,把整体内容通过不同的分镜头组合表现出来。制作丰富多变的镜头可以创设良好的学习情境,呈现赏心悦目的视觉效果,更加吸引学习者的兴趣。反之,则会造成拖沓、单调的视听心理感受,学习者的兴趣降低。

四、农业科技视频的后期制作

通过网络进行共享的农业科技视,后期的剪辑、润色、编码是必不可少的环节,对于提升视频的制作质量起到举足轻重的作用。视频文件的后期生成,采用标清视频为flv的流媒体编码格式,高清视频采用H.264的编码格式用于网络在线观看。

(一)视频的采集

高清摄像机拍摄的视频素材在PC端进行采集,输出格式为AVI的视频素材,数字化声音采样频率为48kHZ;双机位的视频画面全部采集以便后期的编辑,做好视、音频素材原始素材的备份整理,放置于不同文件夹中,方便查找,提高后期编辑效率。

(二)视频剪辑和声音的编辑制作

科技视频在后期剪辑时长控制在7~8分钟内,也可以更短,围绕某一个农业关键技术进行较为详尽的阐述[4],可以单一介绍一个知识点,也可以形成一个系列的视频;剪辑原则应遵照学习认知规律和技术内容的表现,做好各景别镜头的合理组接,剪除拖沓,冗杂的视频画面,不做过多的特技处理,多采用硬切得画面组接方式,少用淡化处理,慎用转场效果;后期制作中使用Adobepremiere的剪辑软件,使用多个视频编辑轨道,保障双机位图像画面的剪辑切换,使用音频轨道对齐两段素材,按照农业科技内容为画面的切换主线,合理选择镜头;在后期可以进行相应的调色处理,如果出现画面过曝、色温偏差等现象时,在后期制作中可以使用Adobepremiere中的MagicBulletColoristaII的插件对视频画面的色温和色调进行调色处理,保障视频画面色调色温的统一。为使农业科技视频的音效达到清晰、饱满的效果,可以使用AdobeauditionCS5对音频进行降噪和润色的处理,尤其在室外录制时,会有一定的噪音,通过现场采录录制一段环境噪音样本,在声音后期处理时,对比样本和实际录制的过滤掉环境噪音,提升视频的声音品质。制作一个8~12s的精彩片头可以提升视频的吸引力,应包含主要内容概要,学习者在欣赏片头时能够快速了解视频的主要信息,起到一个提纲挈领的作用。较为完备的后期处理,能够将拍摄的素材经过合理和影视剪辑的加工创作而的更具教学表现力和影视的艺术性,因此,视频的摄制的人员应更加注重后期处理的重要性和艺术性。

(三)视频文件的生成和网络共享

建议请相关专家、学者一起参与视频的编辑,在编辑软件上预览编辑效果,确认内容无误、效果满意后,进行视频的渲染输出。输出的文件格式符合网络传输的相关要求,选择H.264的文件编码,输出MP4格式文件,也可输出FLV等流媒体格式;比特率控制在1MB左右,以保障在视频画面质量清晰的前提下,通过网络在线流畅观看。

五、结束语

网络共享背景下的农业科技视频正在成为传播农业新技术、新政策、新时讯的重要手段,其优势超越了传统媒介并彰显出蓬勃的活力,这就要求农业科技视频的制作人员提升视频拍摄和制作技术,不断改进方法,从而形成高质量的农业信息网络共享资源,提升农业科技信息化水平。

作者:蔡明知 王兴阳 江红霞 李竹林 单位:沈阳农业大学

科技制作论文:循环经济下的科技动力机制作用

1.引言

循环经济作为一种新的经济模式是新形势下世界经济发展的必然趋势。资源循环利用最早在工业发达国家开始得到重视,典型的有1996年德国新编制的《循环经济和废弃物管理法》和2000年日本颁布了《循环型社会形成推进基本法》。美国作为循环经济理念的先行者,尽管目前还没有制定全国性的循环经济法规,其循环经济的理念主要通过《资源保护与回收法》、《国家能源政策法》、《国家环境政策法》、《污染防治法》和《清洁空气法》等相关法律法规体现[2]。我国在2008年通过了《循环经济促进法》,该法的实施极大地加快了我国循环经济发展的步伐。齐建国指出循环经济的本质是技术范式的革命,其技术主体主要是在传统工业经济的技术范式基础上,增加反馈机制。严炜等人[4]认为科学技术是循环经济发展的基础与手段,它不仅优化循环经济的资源配置,而且是循环经济发展的加速器。在循环经济发展模式下,杜世勋等人[5]指出企业必须在新的技术范式下围绕减量化、再利用和资源化的原则来实施产品创新和工艺创新。郑季良等人进一步指出,创新能力是科技型小微企业生存和发展的关键,小微企业要转变观念,树立绿色技术创新理念,培育绿色创新文化,开展协同创新。综上分析可知,科学技术是促进循环经济发展的关键环节。实现循环经济中的“减量化、再利用、资源化”目标,必须大力发展能源高效利用技术、清洁生产技术、资源回收及再利用技术、替代技术、污染治理技术和预防污染技术等。探求这些科学技术对循环经济的影响,发现不同技术在循环经济发展中的共性和个性问题,对于了解循环经济中科技的动力机制作用具有重要的实际意义。本文将结合近十年来我国在能源利用、工业固体废物产生及处理、工业废气中主要污染物排放量和工业废水及其主要污染物排放量的变化情况,并从中探求科技在其中的动力作用,最终构建出科技对循环经济的动力机制作用。

2.我国资源的循环利用

2.1能源利用

近十年来,随着我国经济持续快速的发展,我国国内生产总值(GDP)由2004年的159,878.34亿元增加至2013年的568,845.21亿元,增加了3.56倍。在经济取得巨大进步的同时,伴随着各种能源的消费量也逐年增加,我国能源利用率较低,总体能源利用率为33%左右,比发达国家约低10个百分点[8]。根据我国统计局统计数据表明:2004-2013年度,我国能源消费量总量逐年增加,如图1所示,由2004年的213,455.99万吨标准煤增加至2013年的375,000.00万吨标准煤,增加了1.76倍。从我国GDP的增量与能源消费总量的增量速度相比可以看出,我国单位GDP的能源利用率在不断提高。尽管如此,我国能源利用仍面临着以下挑战:首先应对气候变化和节能减排的形势下必须提高能量的利用率;其次,在相当长时期内以煤为主的能源结构和石油的不可替代性;,化石能源供应短缺和原油劣质化趋势日趋严重。基于此,可以从两条途径提高能源的利用率的问题,首先减少能源的开采和运输方面的能源浪费、改进现有能源利用工艺,提高能源利用率;其次开发新能源的利用技术,如太阳能、生物质能、地热能、风能和海洋能等的利用技术。

2.2工业固体废物产生及处理情况

根据我国2010至2012年环境统计年报[10-12]的统计结果可以得到近十多年来我国一般工业固体废物产生及处理情况。我国工业固体废物产生及处理的情况总体呈现以下特点:固体废弃物产生量逐年增大,大宗固体废弃物所占比例大。2001年度工业固体废物的产生量为88746万吨,2012年度工业固体废物的产生量为329044万吨,工业固废的产生量十年间增长了3.7倍。在每年的工业固体废弃物中,各类大宗工业固体废物所占比例大,以2012年为例,根据2012年的环境统计年报可知全国一般工业固体废物产生量32.9亿吨,其中尾矿产生量为11.0亿吨,占全国总产量的33.4%;粉煤灰4.6亿吨,占14.0%;煤矸石3.7亿吨,占11.2%;冶炼废渣3.5亿吨,占10.7%。实施工业固体废弃物尤其是大宗固体废弃物的综合利用对于推动我国循环经济的发展,实现节能减排的战略目标具有重要意义。固体废弃物综合利用规模逐步扩大,排放量逐年减小。依托循环科学技术的发展,开发了一批低成本、规模化、经济效益好的固废综合利用技术与装备,如高铝粉煤灰提取氧化铝多联产技术、磷石膏生产硫酸联产水泥技术、尾矿生产加气混凝土技术等1,000多项技术获得国家发明专利授权,随着循环科学技术的开发和应用,我国工业固体废弃物的综合利用量得到了显著提高。从环境统计年报可以看出,全国工业固体废弃物综合利用量逐年增大,2001年度工业固体废物的综合利用量为47290万吨、排放量为2894万吨,2012年度工业固体废物的综合利用量为202462万吨、排放量为144万吨,工业固废的综合利用率十年间增长了4.28倍,而工业固废的排放量减小为原来的5%,解决该现象就必须着眼于提高工业固废的综合利用水平,同时开发先进的工业固废资源化利用技术。

2.3我国工业废气中主要污染物排放量

根据我国环境统计年报[10-12]的统计结果可以得到近十多年来我国工业废气中主要污染物的排放情况。我国工业废气中烟(粉)尘量2001年至2005年这段期间内排放量变化不大,维持在1745-1870万吨范围内;在2005年至2012年时间段内,烟(粉)尘量得到了有效控制,排放量逐渐减小,其中2012年度的烟(粉)尘量降低至1029万吨。我国从2006年开始计量工业废气中氮氧化物的排放量,从表1可以看出氮氧化物的排放量总体呈现增大趋势,在2006年氮氧化物的排放量为1136万吨,而在2012年氮氧化物的排放量增大至1658.1万吨,增加了1.46倍。另外,结合统计结果可以看出,工业废气中二氧化硫的排放量则呈现先增大后减小的趋势,这主要是因为国家近些年来加大了脱硫项目的开发和投入,大量的脱硫设备在工程项目中得到应用,有效地降低了二氧化硫的排放量。

2.4我国工业废水及其主要污染物排放量

根据我国2010至2012年环境统计年报的结果可以得到近十多年来我国工业废水中主要污染物的排放情况。在2001年至2005年度,我国废水排放量由202.7亿吨逐渐增加243.1亿吨,增加了20%,2005年至2012年度,我国废水排放量由243.1亿吨逐渐减小至221.6亿吨,减少了9%。氨氮的排放量呈现逐渐减小的趋势,其2012年的排放量仅为2001年排放量的64%。化学需氧量排放量总体呈现减小的趋势,其2012年的排放量仅为2001年排放量的56%。治理废水取得了一定的成效,但要对废水及其污染物的排放进行根治,还需要加快先进新技术和新设备的推广和应用。综上所述,从近十年来我国资源循环利用的情况来看,要从根本上遏制我国污染情况,变废为宝,必须大力发展循环经济。而循环经济的发展必须从发展能源高效利用技术、资源回收及再利用技术、污染治理技术和预防污染等技术入手,通过探求循环经济内在的科技动力机制作用,才能从根本上促进循环经济的快速发展。

3.科技动力机制作用

循环经济的目标是保护日益减少的自然资源,提高资源的利用率,在人类经济活动中实现资源的化配置。因此,发展循环经济本质上是大力发展先进的科学技术,从而提高资源的利用率、减少生产过程能源的损耗和污染物的排放,并最终实现废物的资源化利用。本文根据近十多年来的我国在能源利用率、工业固体废弃物的综合利用、工业废气和废水的治理等方面的发展现状,探讨循环经济中科学技术动力作用,并在此基础上针对我国目前现阶段的发展现状,提出相应的循环经济技术支撑体系。

3.1循环科技发展的内在机制

传统科学技术的发展是一把双刃剑,一方面给人类的生产和生活带来了极大的便利,另一方面也给人类社会带来环境污染、资源过度开采和生态破坏等诸多问题。如何在利用科学技术带来便利的同时避免科学技术带来的环境和生态问题是目前循环科学技术提出的背景。传统科学技术体现在生产过程中主要追求单个过程的化以及更快更好地取得经济效益,在生产工艺的运行模式以“原料-产品-废料”为主,这种生产方式最终带来的是以一种高消耗、高污染为代价的一种不可持续的经济增长方式[13]。循环经济模式目前典型的有杜邦模式、生态工业园区模式和德国DSD模式等,其运行模式主要特点是“资源-产品-再生资源”,这就要求循环经济科技以资源的再生、循环利用和无害处理为发展方向,在传统工业经济的线性技术范式基础上,增加反馈机制[14]。因此,通过了解循环技术发展的内在机制,对进一步提高循环科技水平具有重要的实际意义。图1为循环科技发展的内在机制流程图。从图中可以看出,在对现有的或者是新建的生产工艺流程进行循环经济模式改造时,首先需要在传统的科技基础上进行循环科学技术攻关,主要包含了基础科学研究和应用科学研究。研究的方向主要包含了提高原料资源的利用率、废物的循环再利用和无害处理技术等。在整个研发过程中,科研人员和科研经费则作为整个科技攻关提供人员和经费保障。通过对循环技术的基础和应用科学问题进行研究,探索循环科学技术中固有的发展规律,获得科学新发现,在此基础上,提出新的技术发明和创新。当然有时候新的技术发明也可以直接从实践研究中直接获得。总的来说,技术发明和创新是发展循环科学技术的关键,基础科学研究和应用科学研究为技术的发明和创新提供了必要条件。伴随着技术发明的不断完善,更有效率的新技术得到了开发,新技术可以是减量化技术、再利用技术或者资源化技术中任意一种或是几种技术的综合。新技术在企业主体内部经过小试实验、中试实验和规模化应用,得到充分实践证明,制定相关行业的技术标准和产业化标准,从而在全行业中进行大规模的推广使用。随着新形势的变化,具体的推广条件发生变化,开发的技术已不能适应社会的发展需要,这时整个循环科技重启反馈机制,在新形势下重新进行循环科学技术的攻关。

3.2循环科技支撑体系

循环科技支撑体系主要包括软件支撑和硬件支撑两方面。通过构建循环科技的软、硬件支撑体系,促进减量化技术、再利用技术和资源化技术的发展。软件支撑方面主要包含了政策导向和研发机构支持两个部分。政策导向可以通过制定和完善相关法律、法规以及实行国家政策支持和奖励等措施来实现;研发机构支持主要通过整合生产企业、科研院所和高校的科研资源进行不断的技术创新,突破现有技术瓶颈,实现资源的高效利用和循环利用。硬件支撑方面主要是根据行业特点,构建各行业循环体系。在能源利用方面,提高现有工艺能源利用效率、发展节能技术以及开发新能源技术等。在工业固体废弃物综合利用方面,开发固体废弃物利用的无害化和资源化技术,提高高附加值的综合利用技术水平,扩大固体废弃物综合利用产业化规模。工业废气排放控制技术方面,进一步开展脱硫技术、脱硝技术、除尘技术和综合防治技术等,研发新装置和新装备,减少废气污染物的排放量。在废水治理技术方面,重点突破工业废水、制浆造纸废水、化工废水和重金属废水等处理及再生利用技术的研发,开展低成本、高效的废水循环利用技术。

4.结语

首先,根据近十多年来我国在能源利用、工业固体废弃物、工业废气和工业废水产生和治理上等的相关统计数据来分析循环科学技术在我国资源循环中的作用以及未来发展的方向。其次,指出了循环科学技术的主要目标就是在提高生产力的同时避免科学技术带来的环境和生态问题。通过探讨循环技术发展的内在机制,探索了循环科学技术固有的发展规律。,通过构建循环科技支撑体系,其包含软件支撑和硬件支撑两方面,促进减量化技术、再利用技术和资源化技术的发展。

作者:刘琦 单位:西南科技大学经济管理学院

科技制作论文:国外展品设计方式在我国科技馆展品设计制作中的应用

【摘 要】随着我国科技馆建设速度加快,很多科技馆都面临展品设计和制作工作,由于缺乏设计和创新能力,很多小中型科技馆选择了复制其他展品的途径,这在一定程度上保障了展品设计和制作的性,但是缺失了创新性,也跳过了展品设计制作这个阶段,使得科技馆展品设计制作工作得不到发展。本文通过大型科技馆的现代展品设计方式尤其是国外展品公司的新型设计制作方式的探讨,对目前的展品设计制作新方法提出一定的建议。

【关键词】科技馆;国外展品;设计方式

目前,我科技馆正处于建设高潮,为促进科技馆事业更好发展,有许多问题值得探讨和需要解决,有关展项创新问题便是其中之一[1]。我国科技馆对于展品都是青睐有加,由于国内科技馆和展品企业的展品设计经验和能力普遍不足,很多仍停留在复制它馆展品和简单改进的阶段。近些年,一些大型和特大型科技馆通过刻苦的调研和学习,开创了新型的展品设计方法,为我国展品设计方法夯实了一定基础,探索出了一条展品设计新路。

抛开预算和时间的限制,单独讨论展品设计流程的话,那么可以分为以下几个阶段。

1 概念设计

概念设计需要给展厅制定出知识脉络、分主题、每个分主题中有哪些知识点,然后参照预算、展厅面积和《科学技术馆建设标准》得出每个展厅的知识点数量,也就是制定出了展品数量,概念设计大纲就初步雏形就能完成。

2 初步设计

我国现代型科技馆建设起步晚,展品互动方式、效果和布展效果均属于国内水准,与国际较高水准的展品和布展设计效果差了很多。为填补这一空白,一些大型和特大型科技馆创新性的采用国际招标,全部用欧美和日本展品设计制作公司参与投标,极大地提升了展品的原创性、互动性和布展效果。为此展品部门需要做大量的调研和统计工作,为初步设计招标的技术部分做出最详尽严格的要求,充分发挥出国际设计公司的水平,为展品设计和制作的整个过程打下最重要的基础。

2.1 布展初步设计

国际设计公司的布展初步设计效果非常先进,内容包括展区和规划、展厅漫游模拟视频、展厅透视图、楼层平面图、观众流线图和紧急出口、地面墙面和天花颜色、灯光照明效果,与国内布展设计相比图纸规范,立体感强,色彩大胆绚烂,需要尽较大可能的执行该设计。以上的设计内容中比较新颖、给科技馆和布展公司提供较多参考的是展厅漫游模拟视频、地面墙面和天花颜色。

2.2 展品初步设计

国际设计公司的展品初步设计同样非常先进,设计严谨程度几乎可以用来做深化设计的内容,包括:效果图、展厅位置图、技术手段介绍、展品规格(尺寸、功率、重量、网络、RFID、上下水、特殊要求等)介绍、科学原理及图文参考、互动方式、电气结构图、操作流程图、多媒体脚本及多媒体界面设计、分解图和三视图,展品运行模拟视频等。在这些设计内容中,设计工具有AUTOCAD,SOLIDWORKS,3DMAX,ILLUSRATOR等。以上的设计内容中比较新颖、给科技馆提供较多参考的是分解图(爆炸图),分解图能够直观立体的将展品结构体现出来,为科技馆和展品制作公司设计制作展品提供了非常好的参考。

科技制作论文:科技小制作对学习物理的帮助

摘 要:物理属于自然科学,在人们日常生产、生活中应用广泛。在物理学习中,可充分利用科技小制作,激发自己的学习热情,引起注意,培养动手操作能力和科技素养。

关键词:科技小制作;学习;物理;帮助

0 引言

科技小制作是物理知识学习过程中重要的方式和手段之一,与物理实验同等重要,利用生动有趣、形象具体的科技小制作,不仅使我们对待科学严谨、认真的态度得到培养,同时也为我们科学习惯的形成奠定了基础,这对我们高中生未来的生活和学习非常重要。

1 科技小制作可激发我们高中生的学习兴趣,使我们更好地学习物理知识

在物理知识学习过程中,科技小制作的应用可以是带有一定趣味性的物理小实验,使我们的学习兴趣得到充分激发,同时提升了求知欲。利用科技小制作过程中的材料制作和组装过程,我们可以感悟并体验到科技的奇妙感。科技小制作使原本枯燥的课本知识变得更加丰富多彩、生动活泼,在科技小制作的前提下学习物理知识可以达到事半功倍的学习效果。因此科技小制作作为科学活动的一种,其是将动手操作与科学知识相结合,不仅具备形象、直观的特点,还带有一定的趣味性和实用性,是学习兴趣培养的重要手段。

比如:制作一个简易照相机。

所用材料:一个没有盖的四方形盒子、一根纸板做的管子、一块放大镜、一张描图纸、一把剪刀、一卷胶带、黑色颜料、一把油漆刷

制作方法与步骤:

(1)把盒子涂成黑色,并把它晾干。

(2)在盒子底部用铅笔绕纸管画一个圆,然后用剪刀沿画线剪一个圆洞,把纸管从洞中插入盒子里。

(3)用胶带把描图纸粘在盒口当作盒盖。

(4)用胶带把放大镜粘在纸管口上。

(5)检查接口是否紧密接触,纸管和盒子是否能移动。

演示: 把此装置对准一件被光线充分照射的物体,将放大镜的纸管那一端对准物体,将描图纸的一端对准自己。移动纸管,观察描图纸。预计效果,在描图纸上,可以看到被对准的物体的图像,但图像是缩小的倒立的图像,通过移动纸管,可以观察到更加清楚的图像。

原理:放大R是凸透镜,能够使光线在盒子里聚合,光线互相交叉,并在描图纸上形成一个倒立缩小的图像。被拍摄的景物光线进入凸透镜(镜头),光线在很短的时间内(按下快门的时间)在位于相机内后部的描图纸(胶卷上)留下一个图像。

开展科技小制作的过程同时也是体验科学、认识科学的过程,在这一过程中,我们高中生的科学精神得到了培养。在物理知识学习过程中应用科技小制作的方式可以吸引我们高中生的注意力,使自己的精力集中于科技小制作中,这样不仅可以培养我们发明创造的精神和意识,同时可以挖掘自己在发明创造方面的潜能。对物理知识的学习而言有重要的引导作用。

2 科技小制作改善了物理学习氛围

在物理知识学习中开展科技小制作,使我们的制作能力得到有效锻炼,使我们的学习兴趣得到充分培养,同时科技小制作在学习过程中的应用为我们动手操作意识和能力的养成与提升奠定了基础。科技小制作的开展,我们在动手操作的过程中可以不断发现和认识物理知识和原理的奥妙,了解大自然的神奇之处。我们在物理知识的海洋中不断探索未知的奥秘,寻找自己想要了解却不曾知晓的未知,促使我们提出问题,并在自主探索中找到答案,甚至通过科技小制作的开展,我们受到启发,制作和发明出新内容,为科技进步发展贡献一份力量。

通过科技小制作,我们会发觉物理知识的学习与我们日常生产、生活息息相关,学习物理有很多益处,由此对物理知识的学习氛围也会更加浓郁。当我们具备一定的动手操作能力之后,科技小制作不仅是学习的工具和手段,同时会促使我们的创新意识得到培养,制作出别人没有做过的东西。在这一过程中,我们对知识的感知和涉猎明显感到不足,促使我们克服一切困难学习物理知识,并熟练地运用于科技小制作中,使自身的知识体系和构架得到更新,物理知识学习得到多方面的拓展,增加了学生对物理知识的认识。我们高中生可根据自身具体情况开展课外科技小制作活动,如自制易拉罐小台灯、自制天平、自制发电机、自制潜望镜、自制量筒等,并组织展评,我们自制的物品受到师生的一致好评,我们的成就感就会得到满足,同时也体现出物理学习的价值和意义,我们便会向更深、更高的方向去学习和探索,学习物理知识的氛围也会更加浓郁。

3 科技小制作可提升我们高中生的科学素养

通过科技小制作可以使我们的思维和智力得到开发,使学习效率得到提升,我们的想象力和抽象思维等科学素养得到培养和激发,加速智力开发,使物理知识的学习变得更加容易和轻松,促进了我们对物理知识的理解,使物理知识更加形象可见。同时培养自己自主学习、独立学习的意识和能力,大胆质疑,并通过调查和研究,解决疑惑,使自己在学习过程中学会探索和实践。在课外时间自主开展科技小制作的过程中,感受到学习物理知识的奇妙和乐趣,获得物理学习的自信心,一改以前认为物理知识枯燥繁琐的想法,热爱学习、乐于学习,从“要我学”的想法向“我要学”的想法转变,不断提升科学素养。

4 结语

科技小制作作为物理知识学习的重要方式方法,对物理知识的学习来说非常重要。在物理知识学习过程中,通过科技小制作,我们高中生的学习热情和兴趣被充分激发,营造了良好的物理知识学习氛围,为我们科学素养的培养奠定了基础。可见科技小制作的开展促进了我们对未知物理知识的渴望,同时在我们自主进行科技小制作的过程中,发明创造能力得到挖掘,促进了我们高中生的发展。

作者简介:宿凯(1998-),男,山东青岛人,在读高中生,学生,研究方向:理科。

科技制作论文:如何制作科技论文英文标题

【摘 要】一则既能概括全篇又能引人注目、简短明了的标题对一篇科技论文来说至关重要。本文通过分析目前科技论文英文标题制定方面存在的常见问题,总结了标题的用词和结构等方面的规则,探讨了论文标题写作应遵循的基本原则。

【关键词】科技论文 英文标题 论文内容

一、引 言

随着国际科技学术交流的日益扩大,我国越来越多的科研人员、高校教师、硕士生、博士生需要在国际性学术刊物和国际学术会议上,即使是在国内学术期刊上发表也常常要求附有英文标题和英文摘要。

在一篇科技论文的基本组成部分中,读者浏览最多的是标题(title)、摘要(Abstract)和引言(Introduction)三个部分,读者会根据这些内容来决定是否阅读全文。也就是说,一篇论文赢得读者的多少,在很大程度上取决于标题、摘要和引言写得好坏。而在这三部分内容中,标题是论文基本思想的浓缩与概括,其作用是及时位的。一方面,标题具有吸引读者的功能。标题相当于论文的标签,读者通过标题能够预测论文的主要内容和作者的意图,从而决定是否阅读全文。另一方面,标题有助于文献追踪或检索。文献检索系统多以标题中的主题词为线索,因此这些词必须地反映论文的内容,如果论文题目不恰当,那么就可能无法检索到这篇论文,从而使其潜在读者错过阅读论文的机会。

二、科技论文英文标题制定中常见的问题

1.语法错误

蹩脚的论文题目里最常见也最容易引起读者误解的问题是语法错误,而大多数语法错误是由词序错误引起的。[1]

例如:[中文标题]开关电源(SMPS)输入端的电磁干扰(EMI)频谱分析及其抑制

[英文标题]EMI Spectrum Analysis and Restraint in Input of SMPS

该英文标题存在词序错误以及介词的误用,可改为: Analysis of the EMI Spectrum at the Input of the SMPS and Its Suppression。

[中文标题]偏微分方程系统化的线性程序设计方法

[英文标题]Linear Programming Method of Optimization of Systems of Partial Differential Equation

该英文标题也存在词序错误以及介词的误用,可改为:Linear Programming Method for Optimization of Partial Differential Equation Systems。

[中文标题]对密码编码器的DTMF的研究及实现

[英文标题]Research and Realization of DTMF in Cipher Coder

该英文标题中共用的介词宾语可省略,但research后搭配的介词on不可省略,可改为:Research on and Realization of DTMF in a Cipher Coder。

[中文标题]石英扰性加速度计抗恶劣环境能力的分析

[英文标题]Analysis on the Ability Resisting Bad Environment for a Quartz Flexibility Accelerometer

该英文标题存在介词的误用和非谓语动词的使用错误,可改为:Analysis of the Ability to Resist Bad Environment of a Quartz Flexibility Accelerometer。

2.标题过于笼统

有些论文题目太短,过于概括以至于流于空泛、一般化,缺乏可检索性,无法反映出一篇论文应有的主题和特色。标题如果太大或过于笼统,就需要缩小它的范围,把它限定到某一点或某一方面来写,即所谓的限题或定题。这是写好一篇科技论文的前提,因为小而具体的题目比大而笼统的题目容易写也容易写好。[3]

例如:像“The Tourist Industry in the Bahamas”这样的题目不能充分描述一篇针对当地旅游业的经济方面的论文,改为“The Economic Dynamics of the Tourist Industry in the Bahamas”会更地描述这一内容。[2]

再如:“Uniqueness Theorem”这一论文题目过于笼统,将其范围缩小为“Concerning Some Applications of Uniqueness Theorem”后仍较空泛,继续缩小范围为“Concerning Some Applications of Uniqueness Theorem in the Numerical Solutions of Electromagnetic Field Problems,”标题就具体明确了。[3]

3.标题过长

更多情况下,论文标题往往过长、过于繁琐,难以给读者留下鲜明的印象,难于记忆。较长的题目常常不如短题目意思清楚,对于标题的长短,我国颁布的科技论文标题字数的国家标准是,标题字数不超过20个汉字,外语不超过10个实词。国际标准化组织则规定每条标题不超过8个词。标题过长的主要原因是标题中多有不含学术信息的赘词冗语。

例如:国外一家学刊上有一则中国学者所撰的标题,“Discussion on Several Academic Problems in the Book the Modern History of Chinese Paper Money”(《中国近代纸币史》中几个学术问题的探讨)。共用15个词,其中discussion on, the book, academic为无用词语,把这些词语删除去,再将Problem和Paper Money分别替换为含义更确切的question和Banknote,即可写出一则符合国际标题词数的标题:Several Questions in Modern History of Chinese Banknotes,改后的标题的语义与原标题相同,意思却更加清楚明确。[5]

此外,许多论文作者在撰写中文标题时习惯用“论”、“试论”、“初探”、“浅谈”、“考略”、“研究”、“调查”、“探讨”等词语, 在译写英文标题时也常将之加入英文,这样就会在英文标题中增加一两个无实际意义的词,如:a study of, research on, investigations on, discussion on, a survey of, an evaluation of 等,这些多余的词出现在标题的开始部分,冲淡标题的中心内容,导致标题冗长,应删掉。[4]而且位于标题开头部分的冠词“A”、“An”或“The”也是多余的,对论文索引毫无帮助,应删掉。例如:“A Study of the Effects of Foreign Investment on the Economic Growth in Spain During the Period Between 1976 and 1990”,可缩短为“Effects of Foreign Investment on Economic Growth in Spain, 1976~1990”。

三、标题的用词及字母大小写的规则

1.标题的用词

好的论文题目应该用最少的词、最地概括论文内容。[1]要想用有限的字数概括全文的主旨,用词必须仔细斟酌和推敲,选择最简练、最、最贴切的词来表达全文的主要内容。据统计,标题中用得最多的是名词(包括动名词),平均占总单词数的50%~60%,有的标题中80%以上的词均为名词。除名词外,用得较多的是介词,有时也使用形容词、冠词、连词、副词。

为了便于检索,标题中尽量使用表达全文内容的关键词。例如:

标题:On the Fatigue Life Prediction of Spot Welded Components

关键词:fatigue; spotweld; automobile; life prediction

此例中有4个关键词,在标题里出现了3个,而标题中出现的两个名词词组fatigue life prediction 和spot welded components 都是文章的关键词。

2.英文标题中字母大小写的规则

标题中字母的大小写通常有以下三种:

(1)标题首字母大写、专有名词大写,其余均采用小写字母。如:On the possibility of rejecting certain models in VLF propagation。

(2)标题首字母大写、实词首字母大写、不少于5个字母的介词、连词的首字母大写。如:Fire Resistant Steels for Construction: Design, Properties and Microchemistry。

(3)全部字母均大写,这种形式一般用于计算机检索系统,但会使母语非英语的读者认读起来很费力。如:DAMPING CAPACITY OF SHAPE MEMORY ALLOY。

目前前两种形式使用得最广泛,有些国外专家主张采用及时种形式,认为其可读性较强,我国的一些学报也采用这种形式。[6]

四、标题的结构

科技论文的标题主要有三种结构:名词短语(包括动名词)、介词短语、名词短语+介词短语。有时也用疑问句作标题(多用于人文社科领域),但一般不用陈述句或动词短语作标题。

1.名词短语

名词短语由名词及其修饰语构成。名词修饰词可以是形容词、介词短语,有时也可以是另一个名词。名称修饰名词时,往往可以缩短标题的长度。例如:标题“Soil Behavior and Critical Soil Mechanics”由两个名词短语构成。

2.介词短语

介词短语由介词+名词或名词短语构成。如果整个标题就是一个介词短语,一般这个介词是“on”,意思是“对…的研究”。例如:“On the Distribution of Sound in a Corridor”。

3.名词/名词短语+介词短语

这是标题中用得最多的结构。例如:“Diversity in the Future Work force”由名词和介词短语构成,“Dietary Supplement and Body Image in Female College Students”由两个名词短语和一个介词短语构成。

标题中的介词短语一般用来修饰名词或名词短语,从而限定研究课题的范围。这种结构与中文的“的”字结构相似,区别是中文标题中修饰语在前,中心词在后,英文正好相反,名词在前,而作为修饰语的介词短语在后。例如:中文标题“燃料电池及其材料进展”对应的英文标题为“Progress on Fuel Cell and Its Materials”。

4.疑问句

对于值得争议的问题,偶尔可用疑问句作为论文的标题,以点明整个论文讨论的焦点。例如:“Do Electromagnetic Fields Affect the Way Plants Grow?”。尽管少数几家期刊确实允许论文标题采用完整的句子,例如:“Amalthea’s Density Is Less Than That of Water”,但这种断言式整句题目往往被认为不恰当。[1]

5.根据需要制作主、副标题

由于某些论文中的内容复杂或科学术语结构复杂,建议采用主标题加副标题的办法解决标题过长的问题。科技论文英文标题应符合国际标准和英文规范,并且用冒号将主、副标题分开,切忌按中文方式用破折号将其分开。[4]

一般来说,冒号前面一部分是研究的对象、内容或课题,比较笼统,冒号后面具体说明研究重点或研究方法,即副标题应起到限定标题所探讨话题的作用。可分为以下三种模式:

[模式1]研究课题:具体内容

例如:Fire Resistant Steels for construction: Design, Properties and Micro chemistry

[模式2]研究课题:方法/性质

例如:Absorbable Implants in Finger Fractures: A Biomechanical and Comparative Study

[模式3]研究课题:问题焦点

例如:Noise: Good? Bad ? Maybe Both?

五、标题写作的基本原则

1.突出主题原则

科技论文的标题必须用最精炼的语言恰如其分地体现全文的主题和核心。标题的确定表明作者已确定了论文的中心思想,其用词应该能指明论文的基本内容以便使那些在参考文献中看到它的读者了解它是否和自己的研究相关,[2]从而做出是否阅读摘要和正文的判断。因此标题应重点突出,反映论文主题。一方面尽可能将表达核心内容的主题词放在标题开头,另一方面应尽量在标题中多使用关键词,这样做既有助于概括论文的基本思想,又可增加论文被检索的次数,有利于论文广泛流通。

2.规范原则

规范是科技文体写作必须遵循的原则,因为学术研究特别强调,不能模糊不清、模棱两可。对于浏览期刊内容目录以获取论文及时印象的读者,论文题目中词的意思和排列非常重要。题目好比论文的商标,是一篇论文区别与其他论文的显著标记。[1]论文索引和摘要服务很大程度上有赖于论文标题的性,同时论文标题还要符合一定的格式,以便于文献检索。为了规范地反映论文内容,科技论文标题应该尽量使用专业术语,这样既有利于该论文被同行读者了解,又能提高论文的检索率。

3.简明有效原则

一则好的标题应该是高度概括、言简意赅、便于检索。在完整、地概括全文内容的基础上,用尽量少的文字恰当反映所研究的范围和深度,不可夸大其词,以偏概全,也不可缩小研究范围,以偏代全。要做到简明有效,可以两方面入手:一是在信息处理上,遵循科技写作中语言运用的最小信息差原则以谋求语言运用的较大信息量的输出和交际效果。二是在选词用语上,力求语言精练,中心词突出。标题中尽量不用赘词冗语,但是也不能单纯为了符合标题用词数量不超过8个词的国际标准而使标题过分笼统或滥用缩略词语和符号,从而缺乏可检索性。

4.得体原则

科技论文的行文要符合科技文体的特点,保持文体的严肃性、客观性以及性,即为得体。科技论文英文标题写作与翻译要求标题与论文的内容协调一致,包括风格的一致,语言表达应符合英语习惯。特别是在标题翻译为英文时,要考虑语法、修辞特点,尽可能体现出英语的固有风格,避免中式英语。

六、结束语

总之,论文标题是全文内容的缩影,应以最少的词、最地概括论文的内容。及时印象非常重要,一则好的标题可以吸引很多读者,同样一则不恰当的标题可以失去很多潜在的读者。因此,在制定论文标题时,必须依据论文标题制作方面的基本要求与原则再三斟酌,以便使读者通过标题便能够预测论文的主要内容和作者的意图,从而为论文赢得有关领域里众多的读者。

科技制作论文:自我效能感在科技作品设计与制作课程中的应用

摘 要 从班杜拉的自我效能理论和分析自我效能感的信息来源入手,根据科技作品的设计与制作课程的特点,研究了在大学本科科学教育专业中如何提高学生的自我效能感和学习积极行动基本方法。

关键词 大学科学教育 自我效能感 科技作品 设计制作

根据国务院《全民素质纲要》的精神,需要在全民中普及科技知识,提高全民的科技素质,这项工作的大力推进,使得国家科技教育和科普人才出现了大量的需要,为此,许多高校开设了科技教育或者是科学教育专科及本科专业,旨在培养科技普及教育人才,在这个专业中,科技作品的设计和制作是一门很重要的主干专业课程,由于该课程涉及到了力学、材料学、电工学、电子学、光学等多方面的知识,所以,学生在学习过程中感觉难度很大,使得教学过程比较困难,培养学生的自我效能感,是教学过程必须解决的问题。

一、自我效能感的基本概念

自我效能感最早是由班杜拉所提出的,是指个体对应或者是处理内外环境事件的效应或有效性,它包括了一系列的自我效能现象,其中最为核心的是教学过程中应该大力发扬和应用的是自我的效能感。它是指个体能否在一定水平上完成一个活动所要具备的信念、能力的判断水平、主体的自我把握及感受,它决定人们对行为任务的选择及对具体任务的坚持和努力的程度,影响人们在执行任务过程中的思维模式及情感的反应模式。所以对于主要任务是学习和掌握知识的学生来说,自我效能感的水平和能力很大程度上会影响到他们学习的主动性和自觉性,影响到他们掌握知识的多少,特别是他们的自我学习、获取知识的能力和创新能力。我们的教育要使学生构建起很强的自我效能感,这样的教育才是使学生终身受益的。

自我效能感主要是来自于以下几方面:

1.个人的成败经验

个人所经历的成败经验是直接的东西,对于自我效能感的强弱有很大的关系,善于总结成功的经验和失败的教训,就能提高认识事物的信心和能力,因此,在不是学习设计专业的学生中传授设计知识,就要能帮助他们总结这些东西。

2.替代性的经验

通过其他人的成果而受到启发,获得自我效能感的增强,从而增强学习的信心,因此,在实际的教学工作中,树立成功的榜样有着很重要的意义。

3.语言的说服

他人的鼓励和评价、认知、建议是效能感增强的很重要的来源,说服是进一步增强自我效能感的手段,如果对学生给予很好的及时评价,就能对他们的学习有很大的帮助。

4.情绪和生理的影响

个人的效能感会受到情绪和生理情况的影响,因此,在学习过程中调动学生的学习的积极性,从学生的基本情况出发,对搞好教学工作有很重要的作用。

二、自我效能感对于学生学习的重要性分析

自我效能感对于学生学习过程有着很重要的作用,对于学生的影响是多方面的,一般来说,主要有下面几点:

1.影响学生对于学习任务的选择

我们现在的社会是多元选择的,学生的学习任务是围绕着将来的工作选择进行,因此,学生希望能真正学到社会所需要的知识。本专业要学生学习的课程,对学生的发展作用是很大的,效能感是会影响学生对该门专业知识的学习兴趣,在自由选择越来越多的情况下,特别是我们的大学教育都在进行教学工作改革,学生对于课程选择的权力越来越大,在这样的情况下,激发出学生的自我效能感,增强学生的学习信心,是很重要的环节。

2.影响学生对学习任务的完成

学习任务和工作任务是一样的,信心可以决定人的努力程度,自我效能感增强,学生努力的程度就大,即使是面临很多的困难,自我效能感提高了,学生也能承受失败,还能享受成功,对于学习任务的完成是很有帮助的。

3影响学生的学习情绪

自我效能感的增强,会使学生有很平和的心态来完成学习任务。

三、本课程影响学生学习效能感因素简析

科技作品的设计与制作是科技教育专业的核心课程,是本专业培养的人才所必须具备的重要知识和基本的工作技能,对于学生将来从事基础教育的科技教育和大众科普工作非常重要,同时,它还是一门涉及到多学科知识的课程,特别强调学生的设计创新思想和制作的动手能力,在以设计为核心、以学生的动手能力为基本支撑的知识构架中,占有非常重要的位置,也正是因为这些原因,学习的难度很大,影响到学生学习本专业的自我效能感因素较多,从心理上看,主要表现在:

1.自我效能感亟待提高

学生的自信心不是很足,是由于我们长期的基础教育由教师包办学习过程造成的,学生在整个基础教育阶段听从于教师的学习安排,进入大学学习阶段后,要自己掌握学习的各个环节,显得没有信心,其学习的能力亟待提高,自我的效能感不足。

2.对专业的认识不足

科技教育专业是在全国高校中较为新颖的一个专业,在对学生专业教育之前的问卷调查表明,对于这个专业的重要性和其作用,许多学生都还有认识不足的问题,都有把这一专业与其他师范类专业和一般的应用性专业混淆的情况。

3.本课程涉及的专业知识要求较多,学生的效能感明显不足

本课程要涉及到从机械、电子、材料、电工、制图等,从设计到动手能力都有要求,学生在学习过程中倍感吃力。

4.学生的个体差异也是效能感不足的原因

我国的基础教育实行的是无差异的教学,忽视了学生的个体差异,而学生在成长过程中,知识结构、个性、心理上的自我效能感都有很大差异,搞好本课程的教学工作,就要从差异入手。

四、自我效能感在科技作品设计制作课程教学中的应用

科技作品的设计与制作是科技教育专业的主干课程,这门课程的学习和掌握的程度,对于学生将来从事科技教育和科普工作有很重要的作用,这门课程又是涉及各方面专业知识很多的课程,如何组织好教学环节,使学生喜欢这门课程,能真正的学习到所需要的专业知识,几年来,应用自我效能感的理论,在教学中进行了很有成效的实践。

1.提高自身的自我效能感才能做好本专业的教学工作

在教学工作中,教师的自我效能感有很重要的引导作用,教师自己得有很好的自我效能感,科技作品的设计本身涉及到多方面的专业知识,但是,这一专业课程的核心是什么?这是很重要的,就是以设计为核心,做到对这门课程的核心问题心中有数,实践证明,这样做大大提高了教师的自我效能感。

2.对学生实行分组实践和学习目标立项

对学生的分层教学和学习目标的确立,是早已有之的,但是具体到这门课程,我们在教学中是先进行基础知识的测试,按照其知识的掌握情况来分组教学的。如在电子作品的设计制作中,我们在讲解基本的设计和制作知识后,将电子知识和材料制作动手能力较强的人分为一组,在制作中就能相互很好的合作,结果制作作品都很成功。这样的分层教学和制作过程,对提升学生的自我效能感是很有作用的。

学生对本专业的目标不清晰也是学习被动的原因,为此,我们对学生的学习目标就明确为能做科普工作的知识讲解;能设计一些普通的科普作品;能动手制作一些科普作品,只要其中某一方面具有实在的能力,能满足社会的需要,也就达到培养要求了,这样目标明确,减轻了学生的学习压力,实际上,那种想培养出能设计、会制作从电子到机械再到很多科普作品的全能人的想法是不现实的,只会增加学生的学习为难情绪,而清晰的学习目标对每个人的要求不一样,能发挥学生较大的创新能力,提升他们的自我效能感,也就是学习的主动性和积极性。

3.建立完整的评价办法,从学生的优势出发增强其自我效能感

不对学生的每一项学习内容都作统一的要求,这种统一要求的学习方式是教育过程最扼杀学生个性的方式,也是扼杀学生创新能力的方式,由此,在教学中对学习成绩优异的,要及时淡化学习不利的因素,强调学生自身努力的结果,增强学生的自我效能感。而对学习较为吃力的学生,要淡化学习过程中内部因素的影响,强调外部不利因素的影响,保持学生的自我效能感,保持学习的积极性。

4.重视不同层次学生学习样板的建立,是增强学生自我效能感的必要方式

当前,我国的社会经济生活正在发生很大的变化,地区和家庭都在发生差异性越来越大的变化,因此,学生的成长环境有很大的区别,学生的个体差异性也就越来越大,这是一种很正常的社会现象,在这样的情况下,我们在对学生教育的过程中,也要推行差异性的教育和评价体系,在对学生分层教育的时候,注重不同的学习样板的建立,使有很大差异性的学生都能享受学习的快乐,享受学习的成功,使各个层面的学生都有学习成功的样板。

例如,我们对学生实行分层教育,将一些外向性格的学生向科普教育和普及型人才方向发展,一些向科普作品的制作方向发展,一些向科普作品的设计方向发展,在这样的定位和分层教育培养的基础上,在各个层面都注意发现和建立学习的样板,使学生都能享受到学习的快乐和成功,这对学生自我效能感的增强是有很大促进作用的,对带动整体教育工作是很有益处的,学生各个层面的创新性也才会显现出来。

自我效能感是学生学习的动力和开发学生学习创新精神必须高度重视的学习心理,科技作品的设计与制作本身作为科技教育专业的核心课程,有着多方面的专业知识要求,学生的学习有很大的难度,由此,要应用自我效能感的原理,对学生进行分层教育和培养,让学生充分享受学习过程,才能培养出满足社会需要和学生学习要求的人才,也才能使学生充分享受学习过程和成果。

科技制作论文:科技模型制作中提升探究能力为成才打基础

一、科技模型制作是对学生探究能力培养的现实补充

(1)科技模型制作蕴涵了丰富的探究因素。科技模型制作满足儿童的求知欲,不仅可以使儿童的思维受到好的锻炼,也有利于学生合作解决问题能力的培养。科技模型制作需要探究者综合运用大家已有知识和经验,这对增进和加深对已有知识的理解,将其融会贯通,十分关键。科技模型制作需要学生合作交流,进行各种协调一致的尝试,这些合作交流的实践经验,可以帮助学生学习按照一定规则进行讨论与思考,学会与他人交流。在科技模型制作中,学生经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋,这其中的许多感受和体验是他们思考与理解科学的本质。

(2)科技模型制作顺应了儿童探究能力发展的需要。科技模型制作顺应儿童“贪玩”“好奇”“爱动”的天性,让孩子们从自己的兴趣、需要出发,自由选择参与活动,在宽松的活动气氛中进行制作,共同分享探究活动带来的快乐和学习经验,促进儿童自主探究的发展。科技模型制作的内容既满足社会和学生双方面的需要,也贴近学生的生活,符合现代社会发展,适应社会需要,有利于学生建造人生的知识大厦。

(3)科技模型制作试图突破现有研究成果的不足。小学科技教育生活化的研究正在进行,小学生非常喜爱模型活动,但由于现行教育体制的影响,小学生的学习压力较大,自由活动空间较少,据统计现在能参加科技活动的小学生不足7%。独生子女在家庭里几乎全是“小皇帝”“小公主”,不管什么事,都有长辈们去帮他们操心,很少要他们自己动脑筋去解决问题。从教育心理学的角度讲,适当参加一些模型制作活动能使大脑得到适当的休息,这让我们感到加强科技模型制作,培养学生创新思维、探究能力的重要性和紧迫性。

二、探索提升儿童探究能力的活动模式

我们构建了一种新的活动模式,运用于科技模型制作,皆在优化学生的学习方式,促进教学方式的改革,更好地培养学生的创新思维和实践能力。基本程序:酝酿制作改进展示。教师活动:创设情景引导点拨个别辅导评价延伸。学生活动:尝试发现自主探究做中求异体验成功。

三、寻找在科技模型制作中培养学生的探究能力的策略

学生的科技小制作、小改造、小发明等模型制作活动,都带有很强的实践性和趣味性,这就要求学生具备简单的选择材料的能力和运用简单的科学原理的能力。开展这样的活动,可以促使学生把动手与动脑、实践与探索有机结合起来。

策略一:在科技模型制作中拓展学生探究的长度

①以作品演示引导学生“惯性”探究。以滑翔机制作为例,记得模型制作中老师一演示作品,学生的兴趣马上来了。为什么滑翔机会飞得又远又平稳?这引起学生一种自然而然的“惯性”探究。当学生尝试制作后,得到了一些方法,也碰到很多问题,有很多话要说。这时,组织学生交流,学生说的方法、提的问题是在实践基础上得出来的,而不是凭空想象的。教师从学生的发言、作品中进行点拨,解决学生在制作中碰到的问题,总结设计制作的方法,为探究指明方向。让学生观察成功作品和失败作品,对比演示为什么一个能平稳降落,而另外一个旋转着降落?学生再一次“惯性”式滑入连续探究的氛围。

②课内外结合引导学生长远探究。科技模型制作仅靠课堂学习是不够的,需要老师指导学生在课外延展探究的长度。以“杭州号”制作为例,制作时间近两个小时,没有课外时间的支撑无法完成。平时我们都是利用每周五放学后的时间,组织部分对科技制作感兴趣、动手能力强的学生,进行科技制作活动。要求学生做好课外小实验、小制作,能经常查阅资料,留心分析日常生活中的物理现象。比如周末,活动组的同学制作了火箭、风车、宝塔、多拱桥等多种模型。活动的开展,让学生亲身经历了以探究为核心的科学的学习过程,促使学生自觉、主动、积极地参与到科学探究活动中,增强了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。

策略二:在科技模型制作中拓展学生探究的深度

①合理选择材料,挖掘知识层面的探究深度。我们在科技模型制作中尝试从以下三方面切入,合理选择学习材料:①正确把握模型制作的合理定位,合理选择学习材料;②充分挖掘模型的本质内涵,合理选择学习材料;③密切关注学生的真正需要,合理选择学习材料。以《房屋模型制作》为例,我们将它与城乡房屋调查相结合。小组调查发现,平顶的房屋在上世纪九十年代初很流行,为什么现在很少有人家这样造呢?山墙尖的高度与哪些方面有关系?门窗设计在什么位置才合理?在作品展示时,学生也发现了不少问题,如:在雨水多的南方,屋顶的坡度应该陡一些吗?在雨水少的北方呢?这样的模型制作蕴涵着浓浓的科学味,成功地拓展了学生探究的深度。

②结合实践操作,挖掘思维层面的探究深度。科技模型制作本身具有鲜明的学科性和操作性,技术探究始终是科技模型制作的重中之重,没有深度的科学探究活动激发不起学生的兴趣。以“自由号”遥控快艇竞赛为例,我们根据预设引导学生重点探究:任务1,寻找最合适的工具与方法。如快艇的“封闭”防水操作,我们出示了技术探究的温馨提示。例如任务1,用胶带、普通胶水、502胶水试一试,比较一下用哪种材料黏合能够使快艇发动机不进水,想一想还有其他办法和其他材料来封闭外壳吗?然后进行“技术交流会”,同学们发表探究制作后的经验体会。如:在黏合的缝隙里滴入两滴胶水,压一压,一分钟后就粘合成功了。任务2,如何协调左右手的配合,使得“自由号”遥控快艇匀速与加速达成组合;任务3,寻找“自由号”遥控快艇的速度与转弯、绕标的搭配。当然,教师在教学中面对一些生成性的问题,比如不同班组、不同学生有不同的技术薄弱点和技术创新点,要随机应变,扬长避短,力求共同提升。

③改编和改进,拓展学生技术层面的探究深度。学生可以对制作材料、使用工具、制作步骤、方法、装饰等方面进行改编和改进,这也是一个提高、创新的过程。学生通过交流尝试体验,相互提醒、启发。在教师的点拨下,可以对尝试的作品进行重新制作,改正尝试作品中的错误。比如,采用加一加的方法,如:加高、加长滑翔直杆,滑翔机效果会如何?还可以把这件作品与其他作品组合在一起,结果又怎样?再如加上一些装饰,贴上图片等进行美化;把几个人做的作品组合在一起,等等。减一减:把作品剪掉一点、缩小一点,变得简单一点,会有什么结果?设计创造的方法还有很多,如“变一变”“改一改”“联一联”“学一学”“代一代”“想一想”“反一反”“定一定”等。在教学中,我不停地渗透各种方法,使学生渐渐熟记于心,转化为自身的技能,为设计创造指明了方向。

策略三:科技模型制作拓展学生探究的广度

①开拓渠道引导学生多向探究。要引导学生从“做”中学技术,更要从“做”中学习科学探究,教师要成为学生科学探究实践活动的引领者和参与者。1)引导学生阅读有关的科普读物。让学生更多地了解科技知识和科技发展的新方向,以调动学生学习、读书的积极性,使学生掌握更多的科学文化知识,培养学生的科技阅读能力,为探究的多向性提供可能。2)建立科普长廊。在实验室走廊布置科普作品,在学校设置固定的科技模型活动室。3)组织举办科普知识讲座。让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍,也可以利用黑板报介绍科普知识。4)组织社会调查活动作为知识的延伸。如学习“太阳能”后,可调查当地能源使用情况、环境污染情况,并提出改进意见;还可以结合教材中的内容,调查噪声污染、电动机的使用、能量开发等,从而寻找获得科技模型制作的兴趣与灵感。

②学科融合,引导学生综合探究。科技模型制作以全新的姿态,扑到了综合实践活动的怀抱,为综合实践活动的深入细化提供手段和方式,成为综合实践活动的构成要素。学生在直观易行生动有趣的小制作、小改造、小发明活动中,能体验到探究的乐趣,获得自信,科学探究的能力得到了培养和提高。在教学中,我们有效整合综合实践活动中劳技教育、信技教育、研究性学习、社区服务与社会实践这四大学习领域的课时资源和教学资源,学生探究性学习的整体效益明显大于“各管一段”的局部效益。例如,我们将科技模型制作与社区服务相融合,引导同学们思考“送给敬老院什么科技模型最合适”“带领幼儿园小朋友玩什么科技模型”等等,效果良好。“综合探究”要求从多角度、多层面、综合运用多种知识与方法去探讨和研究。

③交流互助,引导学生合作探究。一般的科技模型制作常以学生个体操作为主。在教学中,我们发现一部分同学的探究能力较强,但更多的同学要么提不出问题,要么有了问题却没能力探究下去。对整个班来说,参与探究的面不够广。因此,我们适时引入合作学习形式。本学期实践中,我们主要设置了两个组合――扑翼机组装和火箭发射,每组三队,每队四人,要求学生对内分工、合作,队间竞赛,赛后交流改进。让同学们取长补短、互相启发,通过团体的智慧完善和深化个体对技术的理解。本来觉得没啥问题可研究的,在同伴的启发下却有了思考的方向。本来独自探究觉得“山重水复疑无路”的,在同伴的帮助下“柳暗花明又一村”了。

总之,科技模型制作以简单的制作为出发点,辐射出很多科学知识及技术原理,如简易连杆装置、简单航模装置。通过做做玩玩,让学生对科技模型制作充满好奇心,鼓励并帮助学生进行科学层面的探索。科技模型制作中的深度、广度、长度是互相联系、不可分割的三个维度,需要我们策略性地处理好三者之间的关系。深度的挖掘需要有广度和长度的配合,广度的拓展也应有面的延展与点的深入,有了足够的长度而没有深度与广度也没有价值。开展科技模型制作一定要在拓展学生探究的长度、深度和广度上下工夫,使学生“乐于探究、善于探究”,由学会技术到会学技术,提高劳动素养、技术素养和科学素养,为未来成才打好基础。

科技制作论文:科技小制作活动贵在幼儿自主探索

新《纲要》突出强调了幼儿园的科学教育应以激发幼儿的兴趣和探索欲望为主要目标,陈鹤琴老先生也早就指出:“凡是儿童自己能够做的,应该让他自己做,凡是儿童能够自己想的,应该让他自己想,鼓励儿童去发现他自己的世界”。在幼儿的生活中,科学探索的活动无处不在,其中科技小制作活动以它的可动手操作性深深地吸引着幼儿的目光。因此,在科技小制作活动中让幼儿自主探索,成为知识经验的主动建构者,这是我们研究的目标。

一、营造氛围,让幼儿乐于探索

1.营造宽松、和谐的心理环境氛围

心理学家罗杰斯认为:“心理的安全和心理的自由,是促进创造性的两个重要条件。”幼儿的自主探索也是创造素质的一种表现形式。在日常生活中,幼儿积极主动探索的欲望十分强烈,但有时这种探索行为会带有一定的破坏性,如把玩具汽车拆散;把幼儿带来的机器人拆了装,装了拆;在玩镜子游戏时,把玻璃打碎。作为教师,我认为应该看到幼儿乐于探索的良好动机和探索带来的经验,应该在幼儿探索的过程中启发他们去思考,而不是看到破坏的结果就“大发雷霆”地训斥。这样,幼儿会因我们的宽容而受到鼓励,始终陶醉于探索之中。而当幼儿在小制作活动中遇到困难、失败时,他们会放弃或退却,这时教师要积极地回应,给予适时地帮助、点拨,培养一种“不达目的不罢休”的探索品质。总之,在探索的过程中要允许幼儿出错,只要不是脱离实际的想入非非,哪怕是微不足道的或幼稚可笑的表现,我们都应给予赏识和鼓励,使幼儿感到轻松、愉快而乐于探索,从而激发幼儿内在探索动机和锲而不舍的创新钻研精神。

2.营造动手探索的物质环境氛围

首先,我们运用整体规划原则将活动室的一角布置为“小问号”区域,提供不同的操作材料,以满足不同水平幼儿的需要。如简单的螺母、锁、钥匙进行配对游戏;半成品的材料,饮料瓶上挖有大小不同的洞,幼儿则通过装水或沙子,开展自制水流星、沙漏等小制作活动;废旧材料,提供盒子、瓶盖、铅丝、蛋壳等,与同伴合作完成手拉车、不倒翁等简单作品。保障材料的可选性,可以点燃幼儿在小制作活动中的探索欲望。

其次,我们还根据幼儿的兴趣爱好,不断充实新设备、开发新材料,以满足幼儿的好奇心、探索欲望。如:春天是放风筝的好时机,幼儿对于“风筝”有许多的为什么,并急于想寻求答案,于是我们就将幼儿平时难以观察、接触到的事物,引入我们的区域中。“风筝”的制作,让幼儿掌握了制作风筝的简单原理,并通过尝试用不同材料制作了各种各样的风筝。从而引发幼儿对风车、水车的探究,较好地激发了幼儿求知、探索的欲望。

二、科学引领,让幼儿敢于探索

幼儿认知特点具有活动性。他们在进行小制作过程中,需要自身的活动和亲手对物质材料的操作,在用自己的各种感官去充分感知外界事物的活动实践中去获取经验,培养探索的能力。因此,我们努力在一日生活中以多形式开展各种自主探索活动,来培养幼儿参与科学小制作活动的兴趣和积极性,并从中发现科学现象,形成科学认知,锻炼各种探索的实践能力。

1.正规性科学小制作活动

正规性科学小制作活动是在教师指导下,有计划有目的地选择内容,提供材料,进行的制作活动。小制作内容虽是教师预先设计的,但在活动中幼儿仍是活动的主体。因为,整个制作过程我都给予孩子自主选择、自己尝试的机会,教师的作用在于支持和适宜的帮助。如制作“陀螺”的活动,我预先告诉幼儿将制作陀螺,请幼儿各自寻找自己所需要的材料。这时有的幼儿找来了纸板、剪刀、圆形积木和牙签;有的幼儿找来了拼图中的智能模块;有的则是找来了各种积木。选择了自己所需的材料后,孩子们开始尝试着制作起陀螺来,有的用圆形积木在纸板上印下圆后,剪下圆并在圆的中心处插上牙签,陀螺就能转动起来了;有的用纸板剪成烽火轮状,在中间插上吸管也能旋转起来了;而有的能制作出长方形的、三角形的陀螺;还有的用智能模块拼装成了陀螺,而且旋转得还较稳当的呢!更有幼儿用平时一般的积木组合成了陀螺,也能旋转。

由此可见,在活动中只有充分发挥幼儿活动的主体性、发挥幼儿的想象力,才能使幼儿的自主探索活动更正确有效,同时,也有利于幼儿形成认真负责、实事求是的科学态度。

2.偶发性科学小制作活动

偶发性科学小制作活动是有外界情景所致的偶然发生的小制作活动。作为教师,要灵活、机动地处理好偶发性科学小制作活动。使之成为正规性科学小制作活动的延伸或补充。

例如:有的幼儿在活动区玩“天平秤”游戏时,由于玩的人多,材料不够了,这时就有幼儿把活动区内的木块、塑片,分别组装,进行自制天平秤的活动,幼儿动手操作、尝试,发现每次称出来的结果都是不一样的,他们开始争论不休。我借机启发他们仔细观察天平秤的特点,终于,田田发现称的两边是一样长的,我告诉他们,要想使天平秤两边一样长,一定要找出称的中心点。幼儿在获得新经验后,再次探索,进行制作活动。幼儿通过探究―发现―分析,自主建构了有关知识经验。

三、激发自信,让幼儿勇于探索

幼儿具有强烈的表现欲望,这也是幼儿认知过程的重要年龄特征。幼儿的科技小制作活动,虽然在成人眼里是粗浅的、简单的,但对于幼儿来说,并不亚于科学家的发明活动,它不是一帆风顺的,需要幼儿有一种百折不挠、坚持到底的精神。比如,在制作“旋转的小水车”活动中,有的幼儿在插叶片时,有几次将萝卜切碎,导致叶片不能插住,想甩手不做了。我先是赞赏“真不错,已经插好三个叶片了”,继而用信任的语言鼓励说:“再试一次,你一定能将一片叶片插上的。”幼儿在鼓励声中,扬起了自信的风帆,重新投入了活动。

在评价的过程中我们不片面追求幼儿操作结果,而是正确认识到在探索活动中,成功与失败的经验对幼儿发展的价值。因此,我们总是在评价时让一些幼儿展示他们已完成的小制作,向同伴介绍自己制作的方法,让他们在体会成功、分享快乐的同时,激发出再次探索的欲望;对于一些没有达到预期目的的幼儿,我们也鼓励他们说说自己的发现并充分肯定他们的探索精神,从而提高他们自主探索的能力。这样幼儿进行科技小制作的信心就会更强,积极性就会更高。

“做中教,做中学,做中求进步”,科技小制作活动贵在动手操作、自主探索,作为教师只有将“活教育”的理论融入科技小制作的活动中去,才能真正促使幼儿主动学习和探究。

(作者单位 江苏省张家港市机关幼儿园)

科技制作论文:幼儿小科技制作 教师大智慧启蒙

摘 要:幼儿课堂教学有明显的特殊性,虽然相对来说幼儿心智发展还不完善,但是其创造性思维活跃。文章以此为切入点,分析科技活动课堂中幼儿小科技制作的开展策略,希望教师利用自己的大智慧,启蒙学生制作与学习的热情。

关键词:幼儿;小科技制作;教学

一、幼儿小科技制作概述

幼儿小科技制作强调的是小,因为幼儿心智不完善,且动手能力有限,设置过于复杂的科技制作会带给他们过于困难的挑战,导致他们自信心遭到破坏。幼儿一般都有爱玩的天性,且创造性思维并不低于一些高年级的学生,只要我们适当加以引导,就会让他们在感受到制作快乐的同时学习一些技能。

小科技制作强调的是“小”,首先,结构要简单,好只有几个简单的拼装动作,且零件少;其二,材料简单,需要运用一些在生活中极易找到的材料,类似于矿泉水瓶子、塑料泡沫等;其三,工艺简单,需要选择工艺要求低的制作,从而保障幼儿通过自己的探索并在教师引导下能完成制作。

二、科技活动课堂中开展小科技制作的启蒙方法

在科技活动课堂中开展小科技制作教学的意义是不言而喻的,这样不仅可以丰富课堂教学,还可以锻炼学生的动手、思考、创造能力等。那么,如何在科技活动课堂中开展小科技制作教学呢?笔者根据自己的教学实践,特总结以下几点:

1.以适宜的教学内容为出发点,培养学生制作的积极性

幼儿不同于高龄学生,他们一般对事物的理解力有限,同时注意力很难集中,因此幼儿科技制作不能选择太复杂的内容,而应当以引导性制作为主;另外,还需要给他们足够的发挥空间,特别是探索性发挥,同时也要注重小制作的延伸性,这也正是幼儿教学独特之处。

当然,幼儿园大、中、小班学生年龄不同,理解力不同,因此小制作的设定层次也会有所不同。以“声音”为例,我们知道,不同材质的罐子敲击声音不同,即使相同的罐子内装物不同,声音也不同。在小班的教学中,我们可以引导他们通过敲击不同的罐子采集不同声音;中班的教学,可以让他们通过罐子中装入不同的东西去采集不同声音;而大班的的教学中,我们就需要引导他们在不同材质的罐子中装入不同的东西,从而采集更多不同的声音。可见小班制作以基础为主,中班制作以拓展为辅,大班制作以拓展为主。

2.以合适的教学材料为切入点,培养学生制作的习惯性

幼儿的专注力有限,因此材料的选择要力求,不可多、更不可杂,在保障安全性的基础上,尽量做到有用则入,无用不入。另外,教学材料还应当简单实用,不可选择过于花哨和过于单调的材料,在我们需要的材料的基础上力图给幼儿更多的选择空间,这样才能有效提高幼儿的制作能力,给他们自行研究提供充足的资源。,材料的选取要注重学生制作习惯的培养,尽量选择生活中常见的材料,这样即使在课堂结束后,幼儿在家里也可以根据课堂的记忆进行适当的再创造。

教学材料的选择上也要注重大、中、小班的区别。我们以“鼓”课堂制作为例,小班的同学主要是理解声音的发出,因此选择一些能够发声的“鼓”的造型成品为主,比如家中的拨浪鼓等;中班的教学要注重鼓的构造研究,因此材料的选择要注重拆装性;大班的教学要注重鼓的制作,因此我们需要选择一些做鼓的材料。在此基础注重增加一些生活中的材料,比如废弃的喜糖盒子、玩具包装盒子等。

3.以的教学方法为发展点,塑造学生制作的能力

教学方法得当会起到事半功倍的效果,对于科技小制作课程来说,选择有效合理的教学方法会让教学活动更加水到渠成。笔者总结了以下三种适当的教学方法:

(1)直接示范法。这是最为常见、最为直接,也最能给幼儿最清楚指导的教学方法,教师的示范可以令幼儿快速、有效地掌握制作方法。

(2)流程图法。此种方法需要幼儿具备一定的自主观察力与模仿力,因为教师给幼儿展示的是拍摄的实物步骤图,也可能是教师绘制的制作示意图,幼儿需要根据流程图自主完成操作步骤,这对于开发幼儿主动学习与思考能力非常有利。

(3)探索尝试法。这是一种创新的教学方法,其颠覆传统的“教师在前,幼儿在后”的教学观念,将幼儿放在主动地位,先进行尝试再指导,先进行预练再教授,让幼儿成为科技制作活动的先行者,成为创造性的学习主体,让教学变得“灵动”起来。幼儿充分调动自己的感官去体验、尝试,激发好奇心,在探索尝试过程中发现事物的奥妙之处与可能存在的各种联系,解决未知的、充满神秘的问题。这种方法让幼儿学会了思考,学会了提问,学会了讨论与沟通。如当组装汽车时,幼儿就会想轮子和轴子该怎么连接,橡皮筋怎么能绕好在轴子上等问题,思维会变得活跃,当终于完成制作时,兴奋与愉快之情油然而生。

总之,教师要运用自己的大智慧,以好的内容、对的材料、合适的教学方法为基点启蒙幼儿小科技制作,这可以在增强教学效果的基础上让孩子们在科技制作的海洋中翱翔,让他们从中体会到快乐、成就,从而最终爱上科学、爱上制作、爱上生活,形成具有良好探索精神的时代品质。

科技制作论文:幼儿园科技小制作类课型的浅尝试

幼儿园科学教育活动的设计是对科学教育活动的各个要素进行处理,从而形成特定的相互关系的过程。即对科学教育活动的基本要素,包括目标、内容、教材、学习活动、媒介、时间、空间和环境、教学方法等,按一定的方式进行编制和处理。科学教育活动设计根据其操作性和具体化的不同,可以分为不同的层次。科学教育活动设计是指具体教育活动层次的设计,是根据已经拟定的计划或目标,对某一具体科学教育活动进行的设计。幼儿园科学教育活动包括预定性科学教育活动、选择性科学教育活动和偶发性科学教育活动。本学期,在区学科组的带领下,我着力研究“科技小制作类活动的组织与实施”。科技小制作类活动从属于选择性科学教育活动。主要从以下几方面着手:

一、明晰科技小制作类活动的定位

什么是科技小制作类课型、科技小制作类和手工制作类有什么区别、如何平衡科技和制作……这些问题让我十分困惑。

1.共同点

(1)两种活动的都会呈现某一件作品

(2)在开展的过程中都需要辅助步骤图

(3)需要提供相适宜的操作材料

2.何为“科技小制作”?

(1)如何才算“科技”小制作?

用手挖块泥巴,捏成泥人,这个不算。因为没利用任何工具,所以你捏得好只能算艺术品,跟科技不搭边。只要制作过程中使用了比螺丝刀更复杂的工具,都应该算在科技制作里面。科技分成“高”科技和“低”科技,我们只关注于低科技。

另外科技小制作虽称之为“小”,其实是小中见大。所谓“大”,就是指科学原理。只要幼儿的知识层次与能力层次允许,可让幼儿更多地应用其它学科的知识与技能如物理、化学、生物、地理等学科的知识中,浅显易懂与幼儿日常生活联系机密的科学原理、常识性知识等都可选为综合实践活动主题的内容。作品中涉及到的科学原理不是教会的,而是幼儿在玩中感悟到的。

(2)科技小制作的特点在于结构简单、材料好找、加工容易、花钱少、能够独立完成等特点,特别适合于幼儿,能够培养幼儿们的创作能力、思维能力及动手能力。

二、摸索科技制作类活动的组织策略

(一)原则

1.要体现一个“小”字

小幼儿的创造思维的发展,除年龄特征、个性特征有差异外,还有知识、技能积累、逻辑思维基础的不同,所以科技小制作类活动主题的选择,要从小处入手,贴近幼儿的日常学习生活、社会生活;另外制作的作品要材料易取,制作的过程要简便,所需的工具少,难度要适当,既要让幼儿跳一跳能达到,又尽可能在一课时内完成。让幼儿在日常观察中积极思维,在微小方面去捕捉思维的灵感,让幼儿着眼于身边现象,不随意放弃任何小的细节,不排斥任何小的成功;逐步开阔幼儿的视野。

2.要突出一个“趣” 字

科技小制作的活动主题、活动内容或活动形式要力求新颖别致、富有吸引力。例如制作各种好玩的电磁玩具、模型,开展小制作作品竞赛,主题活动既要有游戏性又有要竞争性,既要动手又要动脑,要突出“玩”的特点,才会深受幼儿喜爱,而且竞赛规模可大可小,可以在班内进行,也可以在整个年级间进行。因此科技小制作主题活动要力求游戏化,突出一个“玩”字。这样主题活动才会充满欢乐、充满情趣。

3.要提倡一个“动” 字

活动主题的选择要让幼儿能够亲身经历,动手操作,能让幼儿积极主动地参与各项小制作活动,通过认真观察,动脑设计、动手操作修改、交流讨论等一系列活动,让幼儿充分的“动”起来,这样才能达到发展幼儿的思维能力,提高幼儿动手实践能力,提高发现和解决问题的能力以及综合运用所学知识的能力。

(二)案例分析

1.导入环节――呈现原型、介绍玩法

【观看视频或者幼儿亲身体验】

如:大班科学“吹泡泡的瓶子”

导语:孩子们,玩过吹泡泡的游戏吗?平时都是怎么玩的呀。平时我们的泡泡都是通过用嘴巴或电等方式吹、打出来的。今天我给大家带来了一个新玩具,见过这样的吹泡泡工具吗?这个玩具怎么吹泡泡呢?看看我们那边的小朋友是怎么玩的。

提问:这个玩具怎么玩的?为什么挤了瓶子就会有泡泡出来了?简单交流

小结:原来是通过挤压瓶子能吹出气,这些气能用来吹泡泡。

如:中班科学“会跳舞的小人”

幼儿玩弹簧玩具,体验弹簧的特性。

1.导入:今天,老师带了很多玩具,你们想不想玩一玩啊?在玩的时候,你仔细观察一下,你发现了什么?

2.提问:这些玩具能一上一下、一左一右地摇摆,因为这些玩具上都有什么?

3.追问:原来是弹簧让这些玩具动了起来,这些弹簧在什么地方?

如:大班科学“吸管离心机”

播放视频一,引发幼儿活动兴趣

导语:孩子们,我给大家带来了一个新玩具(出示玩具),认识吗?知道怎么玩吗?下面的视频里可以告诉我们玩的方法,仔细看。

提问:这个玩具怎么玩的?简单交流

小结:原来这是一个能让水飞转起来的玩具,它叫吸管离心机。

2.基本环节――要点分析、讨论图示、动手制作、评价展示

如:大班科学“吸管离心机”

活动一:

出示玩具范例,引导幼儿观察 过渡语:跟你们说哦,这可是小朋友自己做出来的吸管离心机,可好玩了。你们想要这个玩具吗?那就自己来做一个吧。

提问:我们先来看看做这个玩具需要哪些材料?出示材料,幼儿说出名称。

引导幼儿边观察边设计制作过程:用这些材料怎样做出吸管离心机呢?

活动二:

幼儿及时次制作,教师指导并集体交流

过渡语:吸管离心机的制作材料都准备在桌上了,一会儿去试试,怎样能做出吸管离心机。不搬椅子,4位小朋友一组,请走礼貌通道。如果做好了,放在水里试一试、玩一玩。

提问:孩子们,我说了好长一段话,你听到了什么?(很好,听得很仔细。孩子们,让我们行动起来吧!)

1.幼儿操作

2.交流:你是怎样制作吸管离心机的?

成功的:帮助幼儿整理信息(贴步骤图或用关键词提升)

还有谁也做成功了,但是跟他的做法不同的?

失败的:帮助其找原因(师幼互动、幼幼互动)

3.结束部分――拓展应用、链接生活、激发进一步探索的兴趣

如:大班科学活动“吹泡泡的瓶子”中的结束部分是观看PPT联系生活:生活中打气球的气筒、脚踩气筒、除尘器等。

【作者单位:常州市三井中心幼儿园 江苏】

科技制作论文:“筋斗猴”的制作及其丰富的科技内涵

摘要:技术思想制作的“筋斗猴”,蕴含着科学概念,渗透着技术思想:1.作为玩具,能引起学生极大兴趣,可收到“寓教于乐”效果。2.作为教具,能形象直观地向学生演示和讲解杠杆、惯性、多种力和能量相互转化等基本物理概念和常识。3.该玩具自身具有丰富的技术思想内涵,其制法和玩法又需要一定的技术和技巧,可以说它是一个“技术集成体”。制作和趣玩“筋斗猴”会激发学生的技术意识,从而引发创新意识,终会提高他们的科学与技术素养。

关键词:筋斗猴 制作 科技内涵 科学概念

新课程背景下,探究式教学蔚然成风,广大中小学教师都在积极探索形式多样的高效教学方法。将传统的“寓教于乐”之法若能运用于实验教学,无疑是一种有趣的高效教学法,也是一种实验创新。为了帮助学生在玩耍的同时,能轻松愉快地理解记忆杠杆、惯性、多种力和能量相互转化等基本物理概念和常识,达到寓教于乐的目的,我在今年暑假接受“自制教具设计制作技能培训”期间,将儿时玩过的“筋斗猴”玩具制作复原,想提供给学生玩耍,或将其作为教具拿到课堂使用。这一探索教学方法举动,已得到专家肯定和鼓励,也必将深受学生欢迎。现介绍如下,望同行教师斧正。

一、玩(教)具装置图

见下图。

二、特点及用途

1.特点:(1)作为玩具,能引起学生极大兴趣,可收到“寓教于乐”效果。(2)作为教具,能形象直观地向学生演示和讲解杠杆、惯性、多种力和能量相互转化等基本物理概念和常识,使他们加深对物理概念的理解和记忆。(3)该玩具自身具有丰富的技术思想内涵,其制法和玩法又需要一定的技术和技巧,可以说它是一个“技术集成体”。因此,动手制作和趣玩“筋斗猴”会激发学生的技术意识,从而引发创新意识,终会以“润物细无声”和潜移默化的方式去提高他们的科学与技术素养。

2.用途:(1)用于小学科学课程中简单介绍杠杆原理,重力、惯性概念的教学演示实验;(2)亦可用于初、高中物理教学中杠杆、重力、惯性、运动、静止、动能、势能等内容的实验教学。

三、材料及用途

20mm×1cm×0.5cm装潢木条2根(制支架

腿),7.5cm×1cm×0.5cm装潢木条1根(做横杆);6cm×1cm×0.8cm小木条(制猴子躯干)1根,5cm×0.8cm×0.4cm小木条(做猴子前臂后腿)4根, 直径为1mm细绳约50cm,直径1.5mm×1.0cm铁钉(销钉)2个。

四、制作与装配方法

1.先用6cm×1cm×0.8cm的小木条做一个头和躯干相连接成一体的小木猴躯干,猴子头长1cm,躯干4.8cm;距头顶2cm和下端1cm处用自制小手钻各钻一个直径1.5mm的小孔;在做成的躯干上画出猴子的脸、毛发, 并对躯干用水彩笔染色。将5cm×0.8cm×0.4cm的小木条4根端头用砂纸打磨成半圆弧形,使其长度约为4.7cm,用其中2根做猴子的前臂,另外2根做猴子的后腿;每根木条一端的0.5cm处钻直径1.5mm的小孔。做前臂的木条距另一端头0.5cm和1.8cm处钻两个直径1.5mm的小孔。剪取2段约5cm细绳穿过躯干上的小孔将前臂和后腿固定在躯干上。这样就做成了一个小木猴。

2.在2根20mm×1cm×0.5cm的装潢木条(支架腿)的上端距端头0.8cm和2.0cm中心位置处各钻一直径2mm的小孔,在下端距端头7.25cm、7.5cm、7.75cm中心位置处各钻直径2mm的小孔;再在7.5cm×1cm×0.5cm的装潢木条(横杆)两端头距端头0.5 cm处各钻直径2mm的小孔,在两端头侧面中心位置也各钻一深度为0.4cm,直径2mm的小孔。

3.如图所示,用两根销钉通过距两根支架腿下端7.5cm处的两小孔,将横杆销接在两根支架腿中间;再剪取两段长约5cm细绳,分别穿过两根支架腿距下端7.25cm、7.75cm处小孔和横杆端头0.5 cm处的小孔将销接处紧紧系绑,做成一个“H形悬猴支架”。

4.,如图示将长约30cm细绳穿过小木猴两前臂的小孔,再穿过两根支架腿上端的0.8cm和2.0cm处4个小孔,将小木猴悬挂于两根支架腿上端中间;调整绳子的松紧程度,并将绳两端头绑成死结,即制成“筋斗猴”玩具。

五、使用方法和实验结果

将“H形悬猴支架”竖直,用手在两支架腿下端拿起,使小木猴悬吊在上方。用手一松一紧地捏动两根支架腿下端,支架上端的小木猴在绳子张力、自身重力和惯性的相互作用下开始不停地翻筋斗。

六、玩(教)具的丰富科技内涵

(一)蕴含的科学(物理学科)概念

该玩(教)具蕴含的物理学概念有:杠杆(支点、重物、动力臂、阻力臂),惯性(运动、静止),重力、剪力、张力、扭力,动能、势能、机械能。

以上所涉及的物理学概念,先后在小学科学教材和初、高中物理教科书中或多或少地出现过。其中在各学段的具体分布为:小学阶段只简单地向小学生介绍杠杆、惯性,让其进一步简单了解支点、重力、动力臂、阻力臂等概念;初中阶段向学生讲解杠杆、惯性,使其理解支点、动力臂、阻力臂、运动、静止等概念,并简单介绍动能与重力势能之间的相互转化;高中阶段向学生讲解重力、惯性,理解运动、静止等概念,理解动能与重力势能之间的相互转化。

(二)渗透的技术(通用技术)思想

具体技术涵盖设计、画图、选料、制作、试验、改进、优化、定型和编写说明书。[1]

一般技术涵盖结构(整体)、工艺和流程(制作)、系统(构造)和控制(使用)。[2]

(感谢韩独石老师今年暑假义务免费培训我们自制教具技能和指导撰写该实验教研论文)

此文系甘肃省“十二五”2013年度规划课题《提高普通高中学生技术素养综合工程方略研究》[编号:GS[2013]GHB0120]的阶段性研究成果。(责编 赵建荣)

科技制作论文:浅析科技制作在中职机械专业教学中的应用

摘 要:科技制作是一种将科学知识与动手制作相结合的科学活动,通过让学生按照相关专业理论、原理完成科技制作,使学生手脑并用,可以有效提高学生动手操作能力,且大大促进专业理论课教学,真正让学生做到理论与实践结合,专业与生活相联系,达到教与学,理论与实践的和谐统一。

关键词:新课程;机械;制作;教学

中职学校的培养目标是培养既有一定专业理论知识,又有操作技能的技术应用型人才,使他们适应社会发展的进程。中职学校的学生大部分中考成绩较差,认知能力、理解能力较低,加之没有生产实践经验,对专业理论基础知识学不懂、学不深、学不透。针对目前中职学校机械专业的不足,为了有效提高学生动手操作能力,且促进专业理论课教学,有效地锻炼学生的创造性思维和动手操作的实践能力,本文对科技制作在中职学校机械专业教学中的应用进行了探讨。

一、培养学生的创新思维素质

机械课程是一门技术基础课,针对这门课程的重点、教学目标的定位,要体现学生为主体的教学原则,着眼于调动学生主动参于学习的积极性,合理设计授课计划和教学内容,做到既注重知识的系统性,又不受大纲的限制,重视教学目标的导向功能,要重点培养学生的创造思维素质。在课堂的实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要引导学生学会研究机械问题的实验方法,为培养他们的创新能力打下良好的基础。例如,在讲“铰链四杆机构的类型”时,如果学校没有相关模型,而该机构又比较简单,可以考虑让学生自己动手用四根锯条制作了一个铰链四杆机构,边制作边讲解。随着机构的演示,学生的积极也被调动起来,也在实践中学到了知识。

二、充分发动,适时组织

首先是合理选择制作的制作时机,做好学生的发动组织工作是完成小制作的前提,专业理论是制作的技术基础,制作应在专业课程结课或进行到一定阶段后开展,如机械制作至少要安排在机械基础第五章凸轮以后来做,这样做起来素材就很丰富,各种机构、传动装置基本学完,学生能够言之有物,做之有律。但说者容易做者难,如果教师不充分发动、启发学生,就让学生自己做,学生一定会摸不着头脑。所以在做制作之前,教师必须充分发动学生,调动起他们的积极性。例如:学完《机械基础》之后,我们可以说:“我们已经学完《机械基础》了,在书中有好多机构,如铰链四杆、凸轮机构、棘轮机构等等,我们能不能利用这些机构的原理做一些小制作呢?”其实我们的日常生活中有许多方面应用了这些机构,如缝纫机的踏板机构应用了曲柄摇杆机构,汽车翻斗装置应用了双摇杆,修鞋的缝纫机应用了凸轮机构,也可以用麻花钢做出钢钎子,既要用到钳工知识,又要进行热处理的操作。其实专业本来就是来源于生活,反过来服务于生活和生产。指导教师可以把原来自己做好的制作向学生演示,说明所用材料、制作方法、制作过程、表达的原理等等。通过教师的抛砖引玉,使学生觉得做制作并不是特别难, 自己便有了试一试的欲望。教师可以将全班同学分为几个组(每组三、四个人),并制订出制作的评分方法,让全班同学比一比,看哪组做得更好,并把学生的评分结果作为专业成绩考核的一个主要依据。这样可以充分调动起他们的积极性。

三、开拓思路,正确引导

正确引导学生去创作是学生完成制作并做出精品的关键。教师对学生制作的指导不同于上专业课的教条,也不同于实习的严格,重要的是引导学生去创作,去发挥。例如:《机械基础》上有许多机构和零件,如四杆机构、槽轮机构、传动机构等,如果照教具搬下来也很容易,结构尺寸都不变。但创意不应照搬,而应把专业知识前后联系起来,不同机构联系起来,相关专业联系起来,专业知识同日常生活和生产实际联系起来。只有沿这个思路走,才能充分发挥学生的聪明才智,做出有水平的作品。如把液压和制动机构结合起来,便组成了液动刹车装置,再安装一个尾灯,便可形成刹车灯, 由简单的原理组合便成了一个实际中应用的装置。学生的制作过程往往要经过一个由模仿到创新改造的过程。这个过程就是学生的专业理论从了解到掌握再到升华,直至运用的过程。在整个刨意过程中,教师应该不失时机的给学生加以正确引导。

四、认真准备,精心指导

要把自己的创意变成实物,并不是一件容易的事情,即使一个很简单的机构也要花费很多时间。

材料的准备。学生的制作多是演示原理,可以选择一些生活中易找到的废料来作为制作的材料,如可以用输液管充当液压管道,用注射器充当液压缸,用三合板做吊车,用易拉罐做弹簧片等,既经济又实用。

制作过程。先把机构所用到的零件准备或制作完成,然后进行组装,这是完成制作的难点。因为在组装过程中,一定会遇到这样那样的问题,教师这时一定耐心指导,适时指出错误和不足,鼓励学生积极改进,不能遇到挫折就半途而废,要对自己的作品始终充满信心和希望,坚信自己一定能够完成。无论学生的作品好坏,做的过程就是学生的进步过程。教师除了做好技术指导外,还需要更好的运用表扬鼓励等方法给学生以心理支持。

五、及时总结,改进不足

作品完成后,及时总结是指导学生制作的一步,也是很必要的一步。总结包括作品从设计到制作的优劣,制作的精密程度,说明的原理等。按照评分标准评出较好的作品进行展览、评奖,激发学生找出自己作品的不足,不断改进,更好地完成下一个制作。在学生制作的过程中,出现了许多作品,如“液压千斤顶原理演示板”、“汽车液压翻斗车”、“自动按摩椅”、“起针钳”等,不仅创意新,而且做工细致。

制作本身就是利用实物演示形象地说明专业理论,如果发动得当,学生会有许多创新产品出现。因此,指导学生制做大大提高了学生学习本专业知识的兴趣,加深他们对专业理论的理解,进而提高了动手操作能力、创新能力,也培养了他们团结协作的精神。

在新课标教育改革下,教师应当要善于避开思维定势的方向,善于从侧向和逆向设奇想、出奇问,跳出传统教学模式的束缚,对教学环节进行不断的创新。而作为机械专业的教师来说,要从改善课程的教学质量,提高学生的创新能力,就必须要对机械教学进行创新。

科技制作论文:循环经济下的科技动力机制作用研究

摘 要:为了加快循环经济的发展,探析科学技术在循环经济中动力机制作用是非常迫切需要解决的关键问题。本文从近十年我国在能源利用及工业固体废弃物、废气和工业废水的宏观统计数据出发,详细分析了循环科学技术在我国资源循环中的作用以及未来发展的方向,并在此基础上,探讨循环技术发展的内在机制,掌握循环科学技术固有的发展规律,为构建循环科技支撑体系给出了一些建议。

关键词:循环经济;科技;动力机制;工业固废

1.引言

循环经济作为一种新的经济模式是新形势下世界经济发展的必然趋势。资源循环利用最早在工业发达国家开始得到重视,典型的有1996年德国新编制的《循环经济和废弃物管理法》和2000年日本颁布了《循环型社会形成推进基本法》 [1]。美国作为循环经济理念的先行者,尽管目前还没有制定全国性的循环经济法规,其循环经济的理念主要通过《资源保护与回收法》、《国家能源政策法》、《国家环境政策法》、《污染防治法》和《清洁空气法》等相关法律法规体现[2]。我国在2008年通过了《循环经济促进法》,该法的实施极大地加快了我国循环经济发展的步伐。齐建国[3]指出循环经济的本质是技术范式的革命,其技术主体主要是在传统工业经济的技术范式基础上,增加反馈机制。严炜等人[4]认为科学技术是循环经济发展的基础与手段,它不仅优化循环经济的资源配置,而且是循环经济发展的加速器。在循环经济发展模式下,杜世勋等人[5]指出企业必须在新的技术范式下围绕减量化、再利用和资源化的原则来实施产品创新和工艺创新。郑季良等人[6]进一步指出,创新能力是科技型小微企业生存和发展的关键,小微企业要转变观念,树立绿色技术创新理念,培育绿色创新文化,开展协同创新。

综上分析可知,科学技术是促进循环经济发展的关键环节。实现循环经济中的“减量化、再利用、资源化”目标,必须大力发展能源高效利用技术、清洁生产技术、资源回收及再利用技术、替代技术、污染治理技术和预防污染技术等 [7]。探求这些科学技术对循环经济的影响,发现不同技术在循环经济发展中的共性和个性问题,对于了解循环经济中科技的动力机制作用具有重要的实际意义。本文将结合近十年来我国在能源利用、工业固体废物产生及处理、工业废气中主要污染物排放量和工业废水及其主要污染物排放量的变化情况,并从中探求科技在其中的动力作用,最终构建出科技对循环经济的动力机制作用。

2.我国资源的循环利用

2.1能源利用

近十年来,随着我国经济持续快速的发展,我国国内生产总值(GDP)由2004年的159,878.34亿元增加至2013年的568,845.21亿元,增加了3.56倍。在经济取得巨大进步的同时,伴随着各种能源的消费量也逐年增加,我国能源利用率较低,总体能源利用率为33%左右,比发达国家约低10个百分点[8]。根据我国统计局统计数据表明[9]:2004-2013年度,我国能源消费量总量逐年增加,如图1所示,由2004年的213,455.99万吨标准煤增加至2013年的375,000.00 万吨标准煤,增加了1.76倍。从我国GDP的增量与能源消费总量的增量速度相比可以看出,我国单位GDP的能源利用率在不断提高。尽管如此,我国能源利用仍面临着以下挑战:首先应对气候变化和节能减排的形势下必须提高能量的利用率;其次,在相当长时期内以煤为主的能源结构和石油的不可替代性;,化石能源供应短缺和原油劣质化趋势日趋严重[8]。基于此,可以从两条途径提高能源的利用率的问题,首先减少能源的开采和运输方面的能源浪费、改进现有能源利用工艺,提高能源利用率;其次开发新能源的利用技术,如太阳能、生物质能、地热能、风能和海洋能等的利用技术。

2.2工业固体废物产生及处理情况

根据我国2010至2012年环境统计年报[10-12]的统计结果可以得到近十多年来我国一般工业固体废物产生及处理情况。我国工业固体废物产生及处理的情况总体呈现以下特点:

固体废弃物产生量逐年增大,大宗固体废弃物所占比例大。2001年度工业固体废物的产生量为88746万吨,2012年度工业固体废物的产生量为329044万吨,工业固废的产生量十年间增长了3.7倍。在每年的工业固体废弃物中,各类大宗工业固体废物所占比例大,以2012年为例,根据2012年的环境统计年报[12]可知全国一般工业固体废物产生量32.9亿吨,其中尾矿产生量为11.0亿吨,占全国总产量的33.4%;粉煤灰4.6亿吨,占14.0%;煤矸石3.7亿吨,占11.2%;冶炼废渣3.5亿吨,占10.7%。实施工业固体废弃物尤其是大宗固体废弃物的综合利用对于推动我国循环经济的发展,实现节能减排的战略目标具有重要意义。

固体废弃物综合利用规模逐步扩大,排放量逐年减小。依托循环科学技术的发展,开发了一批低成本、规模化、经济效益好的固废综合利用技术与装备,如高铝粉煤灰提取氧化铝多联产技术、磷石膏生产硫酸联产水泥技术、尾矿生产加气混凝土技术等1,000 多项技术获得国家发明专利授权,随着循环科学技术的开发和应用,我国工业固体废弃物的综合利用量得到了显著提高。从环境统计年报可以看出,全国工业固体废弃物综合利用量逐年增大,2001年度工业固体废物的综合利用量为47290万吨、排放量为2894万吨,2012年度工业固体废物的综合利用量为202462万吨、排放量为144万吨,工业固废的综合利用率十年间增长了4.28倍,而工业固废的排放量减小为原来的5%,解决该现象就必须着眼于提高工业固废的综合利用水平,同时开发先进的工业固废资源化利用技术。

2.3 我国工业废气中主要污染物排放量

根据我国环境统计年报[10-12]的统计结果可以得到近十多年来我国工业废气中主要污染物的排放情况。我国工业废气中烟(粉)尘量2001年至2005年这段期间内排放量变化不大,维持在1745-1870万吨范围内;在2005年至2012年时间段内,烟(粉)尘量得到了有效控制,排放量逐渐减小,其中2012年度的烟(粉)尘量降低至1029万吨。我国从2006年开始计量工业废气中氮氧化物的排放量,从表1可以看出氮氧化物的排放量总体呈现增大趋势,在2006年氮氧化物的排放量为1136万吨,而在2012年氮氧化物的排放量增大至1658.1万吨,增加了1.46倍。另外,结合统计结果可以看出,工业废气中二氧化硫的排放量则呈现先增大后减小的趋势,这主要是因为国家近些年来加大了脱硫项目的开发和投入,大量的脱硫设备在工程项目中得到应用,有效地降低了二氧化硫的排放量。

2.4 我国工业废水及其主要污染物排放量

根据我国2010至2012年环境统计年报的结果可以得到近十多年来我国工业废水中主要污染物的排放情况。在2001年至2005年度,我国废水排放量由202.7亿吨逐渐增加243.1亿吨,增加了20%,2005年至2012年度,我国废水排放量由243.1亿吨逐渐减小至221.6亿吨,减少了9%。氨氮的排放量呈现逐渐减小的趋势,其2012年的排放量仅为2001年排放量的64%。化学需氧量排放量总体呈现减小的趋势,其2012年的排放量仅为2001年排放量的56%。治理废水取得了一定的成效,但要对废水及其污染物的排放进行根治,还需要加快先进新技术和新设备的推广和应用。

综上所述,从近十年来我国资源循环利用的情况来看,要从根本上遏制我国污染情况,变废为宝,必须大力发展循环经济。而循环经济的发展必须从发展能源高效利用技术、资源回收及再利用技术、污染治理技术和预防污染等技术入手,通过探求循环经济内在的科技动力机制作用,才能从根本上促进循环经济的快速发展。

3.科技动力机制作用

循环经济的目标是保护日益减少的自然资源,提高资源的利用率,在人类经济活动中实现资源的化配置。因此,发展循环经济本质上是大力发展先进的科学技术,从而提高资源的利用率、减少生产过程能源的损耗和污染物的排放,并最终实现废物的资源化利用。本文根据近十多年来的我国在能源利用率、工业固体废弃物的综合利用、工业废气和废水的治理等方面的发展现状,探讨循环经济中科学技术动力作用,并在此基础上针对我国目前现阶段的发展现状,提出相应的循环经济技术支撑体系。

3.1 循环科技发展的内在机制

传统科学技术的发展是一把双刃剑,一方面给人类的生产和生活带来了极大的便利,另一方面也给人类社会带来环境污染、资源过度开采和生态破坏等诸多问题。如何在利用科学技术带来便利的同时避免科学技术带来的环境和生态问题是目前循环科学技术提出的背景。传统科学技术体现在生产过程中主要追求单个过程的化以及更快更好地取得经济效益,在生产工艺的运行模式以“原料-产品-废料”为主,这种生产方式最终带来的是以一种高消耗、高污染为代价的一种不可持续的经济增长方式[13]。循环经济模式目前典型的有杜邦模式、生态工业园区模式和德国DSD模式等,其运行模式主要特点是 “资源-产品-再生资源”,这就要求循环经济科技以资源的再生、循环利用和无害处理为发展方向,在传统工业经济的线性技术范式基础上,增加反馈机制[14]。因此,通过了解循环技术发展的内在机制,对进一步提高循环科技水平具有重要的实际意义。

图1为循环科技发展的内在机制流程图。从图中可以看出,在对现有的或者是新建的生产工艺流程进行循环经济模式改造时,首先需要在传统的科技基础上进行循环科学技术攻关,主要包含了基础科学研究和应用科学研究。研究的方向主要包含了提高原料资源的利用率、废物的循环再利用和无害处理技术等。在整个研发过程中,科研人员和科研经费则作为整个科技攻关提供人员和经费保障。通过对循环技术的基础和应用科学问题进行研究,探索循环科学技术中固有的发展规律,获得科学新发现,在此基础上,提出新的技术发明和创新。当然有时候新的技术发明也可以直接从实践研究中直接获得。总的来说,技术发明和创新是发展循环科学技术的关键,基础科学研究和应用科学研究为技术的发明和创新提供了必要条件。伴随着技术发明的不断完善,更有效率的新技术得到了开发,新技术可以是减量化技术、再利用技术或者资源化技术中任意一种或是几种技术的综合。新技术在企业主体内部经过小试实验、中试实验和规模化应用,得到充分实践证明,制定相关行业的技术标准和产业化标准,从而在全行业中进行大规模的推广使用。随着新形势的变化,具体的推广条件发生变化,开发的技术已不能适应社会的发展需要,这时整个循环科技重启反馈机制,在新形势下重新进行循环科学技术的攻关。

3.2 循环科技支撑体系

循环科技支撑体系主要包括软件支撑和硬件支撑两方面。通过构建循环科技的软、硬件支撑体系,促进减量化技术、再利用技术和资源化技术的发展。

软件支撑方面主要包含了政策导向和研发机构支持两个部分。政策导向可以通过制定和完善相关法律、法规以及实行国家政策支持和奖励等措施来实现;研发机构支持主要通过整合生产企业、科研院所和高校的科研资源进行不断的技术创新,突破现有技术瓶颈,实现资源的高效利用和循环利用。

硬件支撑方面主要是根据行业特点,构建各行业循环体系。在能源利用方面,提高现有工艺能源利用效率、发展节能技术以及开发新能源技术等。在工业固体废弃物综合利用方面,开发固体废弃物利用的无害化和资源化技术,提高高附加值的综合利用技术水平,扩大固体废弃物综合利用产业化规模。工业废气排放控制技术方面,进一步开展脱硫技术、脱硝技术、除尘技术和综合防治技术等,研发新装置和新装备,减少废气污染物的排放量。在废水治理技术方面,重点突破工业废水、制浆造纸废水、化工废水和重金属废水等处理及再生利用技术的研发,开展低成本、高效的废水循环利用技术。

4.结语

首先,根据近十多年来我国在能源利用、工业固体废弃物、工业废气和工业废水产生和治理上等的相关统计数据来分析循环科学技术在我国资源循环中的作用以及未来发展的方向。

其次,指出了循环科学技术的主要目标就是在提高生产力的同时避免科学技术带来的环境和生态问题。通过探讨循环技术发展的内在机制,探索了循环科学技术固有的发展规律。

,通过构建循环科技支撑体系,其包含软件支撑和硬件支撑两方面,促进减量化技术、再利用技术和资源化技术的发展。

(作者单位:西南科技大学经济管理学院)

科技制作论文:流程图在科技小制作运用中的思考与探索

科学教育从儿童抓起,是“科教兴国”国策在学前教育落实的体现。近年来,我园以“科技”为特色,围绕着“两小科技活动”制订了一系列具有我园特色的课程,以大班年龄段幼儿为主体,以科技小制作为载体,开展了幼儿看流程图、设计流程图等多种形式的科技活动。在使用各种流程图中,幼儿在活动中能自主参与,老师也不断地尝试,探索出多种适合幼儿年龄的可观察、利操作的流程图,有效地把教材和生活紧密联系起来,真正体现“从生活走向科技,从科技走向社会”的宗旨。

一、流程图在科技小制作中运用的意义

1.丰富学习内容

在科技活动中加入流程图,能激发幼儿的探索兴趣,又能培养幼儿实践能力和思维能力。科技小制作不一定强制是课程中知识的活动,只要幼儿的知识层次与能力层次允许,都可让幼儿更多地利用流程图有效地开展活动,增强幼儿的综合素质。

2.增强学习能力

依据“授之以鱼,不如授之以渔”这个道理,我们只有把课堂教学延伸到园外,使幼儿离开幼儿园后还能继续学习和探究,这样一堂活动完成并不代表就结束了,也应是一个新的开始。在活动的开展中,我们可以引导幼儿采用看流程图、设计流程图来让幼儿在日常生活中发现与探索,记录下来与同伴一同分享。在这个活动中,幼儿是主体,老师是一位旁观者,在活动中,教师可通过巧妙的点拨引导,促使幼儿来涉猎更广阔的科学领域知识。

二、流程图在科技活动中重要作用

科技小制作的魅力正如教育家赞可夫所说,让幼儿自己提出目标,拟订行动计划,可以产生一种强有力的动机,使他们去完成既定任务,解决道路上所遇到的困难。因此,形式多样的流程图在科技活动的开展中起着更为重要的作用:

1.多样化流程图,激发幼儿学习兴趣

在幼儿科技活动中,由于每个活动内容科学原理不同,就需选择合适的流程图来开展有效地活动。比如:大班科技活动“空中缆车”,制作步骤比较简单,这时就可运用照片流程图,形象地展示,依次串联排序,让幼儿观察,他们就能看着照片来制作缆车了。但大班科技活动“会自动行驶的小船”,如果单用照片流程图来展示,一环节,教幼儿旋转螺栓不清楚,这时拍个螺栓旋转的视频加入流程图中,这样更有利幼儿自主地进行活动了。当然,也有一些比较简单的科技活动。

2.巧妙运用流程图,激发幼儿自主探索

在开设活动前,老师应考虑到幼儿的年龄特点,设身处地为幼儿设想,使流程图的环节明了化,这样的流程图让幼儿在实际操作中快乐地进行轻松操作活动。另外,在幼儿操作过程中,老师增加一些自编的操作儿歌,比如:大班科技活动“拉拉乐”中,“小小线儿洞里钻,钻过一个又一个,两个头儿打个结”――老师自编的形象儿歌让幼儿轻松学会制作拉拉乐的基本技能,通过形象语言来完成钻洞、打结环节,让幼儿在轻松自主中习得科技操作技能,获得了小制作成功的体验。这样的制作教学方式,也更受到幼儿的欢迎,激发幼儿去探索。

三、多样化流程图种类的好处

在科技活动的设计与开展过程中,流程图的种类上,分为照片、视频、实物的科技小制作流程图。这些不同形式种类的流程图具有强烈的吸引力,适合幼儿的年龄特点、好奇好动的特点。幼儿在小制作模型的制作过程中不断遇到新的问题,通过看流程图或是设计流程图来开展活动,使他们逐步感到流程图给科技活动带来的方便,从而产生求知的欲望,并获得了成功的喜悦。

多样化流程图使探究活动富有多样性、智慧性和创造性,幼儿探究的自主性、创造性也随之提高。幼儿在进行探究活动时,老师要让幼儿去选择探索的材料,将探究、思考与表达的过程给予幼儿,让他们自主地亲身经历、深刻感受。这样,幼儿才能设计出自己眼中的科技小制作的流程图,表达出当时年龄独有的探究活动的过程、方法和结果,才能亲身经历、感受、体验和表达探究活动的乐趣,全身心地投入到科技小制作活动中。

四、完善流程图,避免小问题

在科技活动中,流程图的设计与制作中拉近了幼儿与创造设计的距离,使他们的思维分散和扩展,想象力得到充分发挥,艺术和科学素养得到了进一步提高。那么在完善流程图中,我们也要注意避免小问题的存在,才能使流程图在科技活动中得以有效使用。

1.在流程图的设计上,老师应考虑流程图上图片是否利于幼儿观察操作、各个图片之间比例与实际事物的比例相匹配等。让幼儿在观看实物来设计流程图,平时还要注意引导幼儿关注一些身边常见物品,才能设计出所用材料的样子和制作相关的步骤。

2.家庭是科学教育中一片重要的天地,老师要调动家长的积极性,让家长和老师一起来关注幼儿的科学行动,和幼儿一起参加科技小制作,记录流程等,有效引导他们到园内外去学科学、用科学。鼓励家长,让幼儿带着自己的成果到课堂中来,对于每一个幼儿的制作流程图,老师让幼儿讲自己最困惑的,认为最难解决的,如果有幼儿不会,就请会的幼儿来帮助,鼓励幼儿合作、互相帮助,一起来解决流程图中出现的问题。

通过一次又一次流程图在科技活动中的使用,在我们不断地完善中,这样的科技制作活动,幼儿能自己看流程图、自己为小制作来设计流程图,幼儿的主动学习被充分调动了起来,在做做玩玩中,幼儿已不知不觉地开启了探索科学原理和想象的兴趣之门,更全身心投入到这样的科技教学活动中!

【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏】

科技制作论文:电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用

随着计算机多媒体信息技术的发展,电教手段也逐渐被应用到教育教学中。所谓的电教手段,意即电化教育手段,它是一种利用电化媒体的方式来开展教学活动的方法,其主要方式包括:电子计算机、投影、电影、幻灯、录音等。在一定程度上促进幼儿的发散思维,提高幼儿在科技制作小活动中的创新探究能力,是值得提倡并加以推广的。

一、电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用探究

教学案例一:自制传声筒

1.创设情境,成功导入

导入在整个教学活动中占有重要地位,一次成功的导入可以有效激发学生的学习兴趣和学习欲望,幼儿教学亦不例外。幼儿园科技制作小活动教学中,教师可以借助电教手段,利用其图文声像并茂的形式来为幼儿创设情境,从而实现教学内容的导入。就“自制传声筒”的科技制作教学活动而言,上课之前,教师可以通过播放幻灯片的方式为学生展示不同类型的传声筒,然后问学生:“这些图片好看吗,你们知道它的名字吗?”幼儿会根据自己的认知经验做出回答。接着,教师为学生播放两个人利用传声筒传声的动态画面,并配备相应的声音信息,然后问学生:“你们想不想自己动手制作一个传声筒呢?”这时,幼儿受好奇心的驱使,会给教师一个肯定的回答,教师的导入目的也达到了。

2.分组合作,情境化教学

这个过程中,教师可以让学生进行自由组合,两个人一组来完成这次的小科技制作。首先,材料展示。利用电子计算机和投影为学生展示制作材料:线、两个纸杯、一个起子,并把材料发到每一组学生的手中。其次,播放录音。先利用计算机为学生展示制作方法的文字信息:①用起子在杯底钻一个小孔;②拿出线,分别穿过两个杯底的小孔,打上死结。为了加深幼儿对制作方法的记忆,教师要利用声、文结合的方式,把制作方法用录音的形式让幼儿再听一遍。接着,合作实践。传声筒制作成功后,教师把传声筒的玩法用影视动画形式为学生进行演示,并适当进行解说:两人分别拿着一个纸杯,一人把耳朵对着传声筒,一人对着传声筒说话。然后让学生以合作的形式完成科技小制作实践活动,教师并作一定程度的总结。

教学案例二:会变色的花

1.视频导入

“会变色的花”是一项科学小实验活动,它需要学生自己动手进行操作,在实践操作中,通过观察和分析。总结出一定的科学小知识。在此之前,教师要利用一定的方式把幼儿的思维引入到这个科学小实验活动中,这就需要采用一定的方式进行知识导入。就“会变色的花”这个科学小实验活动而言,教师可以采用播放动态视频的方式来实现知识导入。视频中要呈现以下画面:两朵浅颜色的花,向其中一个花瓶中注入一定的液体,接着,注入液体的那瓶花的颜色发生了变化。播放视频的时候,教师要在旁边对视频内容进行解说。视频播完后,教师要问学生:“两朵一样的花,为什么其中一朵花的颜色发生了改变?”幼儿会根据自己所见,回答:“因为其中一个花瓶中注入了水?”教师接着问:“什么水这么神奇呢,能使花的颜色发生改变?”这个时候幼儿的好奇心就被勾起,教师也成功实现了知识内容的导入。

2.实践教学

“会变色的花”是一项科学实验活动,幼儿自然是实践的主体,教师在活动中起到引导的作用。在这项实验教学活动中,首先,材料展示。教师利用计算机把实验所需要的材料用图像的形式展示给幼儿:两朵浅颜色带茎的花,两个同样的透明瓶,蓝墨水。幼儿在对材料进行识别后,教师把相应的材料发到幼儿手中。其次,展示操作方式。对实验操作方式的展示可以先通过文字信息的展示:①注水。在两个瓶中注入相同量的水,但是其中一个瓶中要滴入几滴蓝墨水;②观察。把两朵花分别放进瓶中,在接下来的几天中观察花的颜色变化;③记录。指导幼儿对花的茎以及花朵颜色变化作好相应的记录。但是基于幼儿的认知能力有限,教师需要把其中的文字信息利用录音的方式传达给幼儿,并且教师要对此作一定程度的解说。

3.实验总结

教师在指导幼儿进行实验操作的基础上,让幼儿对花朵的茎以及花朵的颜色进行观察并做好记录,接下来教师就要收集幼儿的观察记录,并作一定的汇总,把汇总的结果用视频展示的方式呈现给幼儿。并利用图文声像结合的方式把科学小知识传授给幼儿:播放花朵颜色变化的实验操作画面,配有相应操作方式的录音。然后用声音传达的方式为幼儿展示这次的科学实验知识:茎对植物来说,具有运输水分和养料、维持植物生命的作用,是植物的营养器官。植物的茎可以由下而上把根中的水分输送给植物的各部分。实验中花朵颜色的变化就是因为花的茎把蓝墨水输送到了植物的各个部分。然后教师可以让学生利用其他植物进行验证,比如说用香菜、芹菜等植物代替花朵来做实验。

二、总结

总的来说,就幼儿园科学教育活动而言,科技小制作是必不可少的。在幼儿园开展科技小制作活动,可以增强幼儿的科学意识,培养幼儿对科学的学习兴趣,提高他们的实践操作和创新探究能力,帮助他们建构科学思维,同时,让他们在动手操作的过程中感受到成功的乐趣。电教手段的利用在吸引幼儿学习兴趣的同时,也为幼儿带来了轻松愉悦的学习氛围,增强了教师教学的有效性,是值得借鉴和推广的。

【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏 】