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2.是美学与科学趋于综合的一个阶段。它是从19世纪末20世纪初开始，一直到现在。它包含了三个时期：爱因斯坦时期、DNA时期和中国现代时期。在这一时期，就已经有很多伟人开始不断的走上科学与美学之间的桥梁，并且享受科学与美学带来的别样的乐趣。爱因斯坦这位伟大的物理学家就认为科学与美学的关系是密切的，这在他文集中可以找到。在“论科学”一文中，他说：“至于艺术上和科学上的创造，那末，在这里我完全同意叔本华的意见，认为摆脱日常生活的单调乏味，和在这个充满着由我们创造的形象的世界中寻找避难所的愿望，才是它们的最强有力的动机。”这些都为科学和美学提出了许多问题和值得深入研究的素材。人们对各种科学知识都进行了深入的研究，包括对人类基因的研究。与科学方面DNA的结构、功能、性质相比，从美学的角度来看我们又会发现另一番韵味，我们能看到它的双螺旋结构具有的特殊的美感，它所表现出来的生命曲线的审美。这种带着美学的眼光探讨科学上的自然美和谐美又是在另一个角度上体现出科学与美学的综合关系。这一个阶段是美学与自然科学逐步趋于综合的一个时期，它超脱了第一阶段的直观、猜测，进入了用数学公式来表现审美价值，开始寻求科学中所带来的美学上的审美价值。回顾美学与科学合合分分的历史进程，我们可以发现，科学与美学总是牵连在一起的，不管是分化还是综合，他们两者之间始终存在着联系，他们的关系始终没有中断过。现代的科学技术在飞速的成长，不仅是科学家能从科学创造本身体验到科学美，不从事科学活动的人们更是非常频繁的在日常生活中接触到形形的现代化科学设施和科学产品的美，譬如一个新兴材料设计的椅子，嫦娥二号发射过程中给我们带来的气势宏大的美感，给我们带来的美景等等。我们在观赏这些创意设计、发射装置时,会产生类似欣赏音乐、绘画和其它艺术品时所体验到的那种愉悦感和美感。
引言：随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，和计算科学的快速发展以及取得的大量成果。计算科学这一学科也也应运而生。《计算科学导论》 正如此书的名字，此书很好的诠释了计算科学这一学科，并且指导了我们应如何去学好这一学科。使得我们收获颇多。并且让我深深的反思了我的大学生活。正如赵老师书中所讲的：“计算科学是年轻人的科学，一旦你选择了计算科学作为你为之奋斗的专业类领域，就等于你选择了一条布满荆棘的道路。一个有志于从事计算科学研究与开发的学生，必须在大学几年的学习中，打下坚实的基础，才有可能在将来学科的高速发展中，或在计算机产品的开发和快速更新换代中有所作为。
什么是计算科学和它的来历
计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是，什么能（有效的）自动运行，什么不能（有效的）自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代的后期。
随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果，计算科学这一学科也也应运而生。
计算科学的发展
a、首先先介绍图灵机
图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子，一个读写头和一组控制读写头的（控制器）组成它有一个状态集和符号集，而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机，而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。
b、计算机带动的计算学科
1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。
1、计算机语言
我们要用计算机求解一个问题，必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。
2、计算机系统和软件开发方法
现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件（系统软件、应用软件）。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型
3、计算机图形学
在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大，也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展，促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。图形化界面的出现，彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。
4、计算机网络
随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。
计算机学科的主线及发展方向
围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究，形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面：
1、计算科学应用层
它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计划可视化，科学计算机等计算机应用的各个方向。
2、计算科学的专业基础层
它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构、电子计算机系统基础。
3、计算科学的基础层
它包括计算科学的数学理论，高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。
计算机的网络的发展及网络安全
(1)计算机网络与病毒
一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。
通过上面定义，我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一，信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大，已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。
因为互联网的快速发展与应用，我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展，计算机网络系统的安全受到严重的挑战，来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的，譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。
我们想更好的让计算机为我们服务，我们就必须很好的利用它，利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施，以抵抗外来信息的侵入，保护我们的信息不受攻击和破坏。
( 2 )计算机病毒及它的防范措施：
计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时，嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码，但更多的病毒携带毒码，一旦被事先设定好的环境激发，即可感染和破坏。
、病毒的入侵方式
1．无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式，同时技术难度也最大。可能的途径有：①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射，使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式，发射病毒码，使之能够混在合法传输信号中，进入接收器，进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路，将病毒传染到被保护的链路或目标中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和软件中，然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方，使病毒直接传染给对方电子系统，在需要时将其激活，达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽，即使芯片或组件被彻底检查，也很难保证其没有其他特殊功能。目前，我国很多计算机组件依赖进口，困此，很容易受到芯片的攻击。
3．后门攻击方式。后门，是计算机安全系统中的一个小洞，由软件设计师或维护人发明，允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种，如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在这样的后门。
4．数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用，使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术，可以很容易地改变数据控制链的正常路径。
病毒攻击的防范的对策
1．建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层；二是病毒检测层；三是病毒遏制层；四是病毒清除层；五是系统恢复层；六是应急计划层。上述六层计算机防护体系，须有有效的硬件和软件技术的支持，如安全设计及规范操作。
2．严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品，应建立自己的生产企业，实现计算机的国产化、系列化；对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用，以预防和限制计算机病毒伺机入侵。
3．防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法，阻断电磁波辐射，这样，不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的，而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。
4．加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队，以解决计算机防御性的有关问题。
很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历，不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运，造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为，小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此，如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁，及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒，注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。
总结
在学了计算科学导论之后，让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样，在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅，也知道自己应该好好努力，争取在自己的专业领域上有所成就。
参考文献
1、《计算科学导论》（第三版），赵志琢著 ，科学出版社2004版
2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版
3、《计算机应用于基础》（第三版） 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版
首先，妈妈取出一根蜡烛，小心翼翼地点燃它，竖拿着。蜡油顺着滴在了台子上。妈妈乘着蜡油没有凝固时，将蜡烛粘在台子上。然后，妈妈把一旁的空杯子照在上面。这时，蜡烛似一个乖巧的小孩一样，熄灭了火星。我看了以后觉得这个实验并不怎么奇特，但自己却又说不出什么理由，只好请教妈妈。
妈妈说，因为火在燃烧时需要氧气，而杯子把它盖住了，里头的氧气就受到了限制，很快火焰就会把氧气烧光，当杯子里没有氧气时，它就会熄灭自动熄灭了。
接着，妈妈把澄清的石灰水倒进烧杯里，再把它涮一圈倒掉，烧杯壁就附着一层石灰水了。又把这个烧杯罩在火焰上，一会儿烧杯壁的石灰水就浑浊了。
“这是怎么回事呢？”我很纳闷。
二、调动学生的“思维参与”
新课程倡导的自主学习、合作学习、探究性学习，都是以学生的积极参与为前提，没有学生的积极参与，就不可能有自主、探究、合作学习。实践证明，学生参与课堂教学的积极性，参与的深度与广度，直接影响着课堂教学的效果。正如有的专家所说，“没有学生的主动参与，就没有成功的课堂教学”。
为此，应当创设情景，巧妙地提出问题，引发学生心理上的认知冲突，使学生处于一种“心求通而未得，口欲言而弗能”的状态。同时，教师要放权给学生，给他们想、做、说的机会，让他们讨论、质疑、交流，围绕某一个问题展开辩论。教师应当给学生时间和权利，让学生充分进行思考，给学生充分表达自己思维的机会，让学生放开说，并且让尽可能多的学生说。条件具备了，学生自然就会兴奋，参与的积极性就会高起来，参与度也会大大提高。只有积极、主动、兴奋地参与学习过程，个体才能得到发展。
三、讨论的时机要恰当
对问题的讨论应把握时机，过早学生的认知水平没有达到最近发展区，学生找不到解决问题的切入点，白白地浪费时间而一无所获。过迟学生对问题已基本弄懂，讨论的意义不大。教师还应设计多层次的问题满足各层面学生的多元需要，把握好学生思维的，及时提出问题让学生讨论，以激发学生思维的火花。此外，讨论时应把握“跳一跳，能摘到”的原则，在讨论的效果上做文章。
四、讨论的方法要科学
常见教师把题一呈现，便马上让学生讨论，讨论了两三分钟，教师便草草收场，只留于表面形式，没有注重效果。教师不能由于时间关系，相互交流未充分展开就终结，应给学生提供自主探究、合作交流的广大空间。在教学实验中，我曾经把班上的学生分成三组，第一组对问题直接讨论，第二组独立思考，第三组先独立思考然后讨论，经过多次实验结果发现：第三组学习效果最好，第一组效果最差。第一组的学生容易注意到别人的意见，思维活动受到了束缚，容易得出一些倾向性的结论；第三组表现在它的“预热效应”上，学生有各自不同的思维活动，出现了多种解决问题的途径，有利于学生积思广益的学习。第三组的学生无论是在解决问题的途径上、质量上都优于其它两组。可见，讨论的方法很值得推敲。
五、讨论的氛围要和谐
讨论应营造一种氛围，使每位学生不用担心自己的意见被批评，而是坚信自己的观点是受欢迎的，小组中的成员不是批评别人的意见，而是倾听、补充、完善所提出的问题解决方案，教师应鼓励学生大胆发表自己的观点、观点即使错了，在教师的指引下学生才能真正明白问题的关键所在。只有这样，学生讨论起来，才心无疑虑，才能互相启发，取长补短，不同层次的学生才能各有发展。
六、要培养学生“三会”
有的老师将小组合作理解为小组讨论。我们经常可以看到这样的教学场面：讨论时，学生各说各的，有的学生不善于独立思考，不善于互相配合，不善于尊重别人的意见，也不善于做必要的妥协。学生讨论后，教师依次听取汇报，汇报完毕，活动便宣告结束。
为此老师要培养学生“三会”：一是学会倾听，不随便打断别人的发言，努力掌握别人发言的要点，对别人的发言作出评价；二是学会质疑，听不懂时，请求对方作进一步的解释；三是学会组织、主持小组学习，能根据他人的观点，做总结性发言。使学生在交流中不断完善自己的认识，不断产生新的想法，同时也在交流和碰撞中，一次又一次地学会理解他人，尊重他人，共享他人的思维方法和思维成果。
课堂讨论为学生创造了一个有利于学生生动活泼、主动求知的学习环境，它使学生在获得所必需的数学基本知识和技能的同时，在情感、态度等非智力因素方面也得到了充分的发展。当然，课堂讨论还应注意讨论的问题应有多种解决途径，讨论中教师应适时加以指引、点拨，讨论的组织形式应多样化，尽量避免一问一答的形式，如何防止两极分化等问题，这都需要我们在今后的教学中进一步去思考，去探索。
中职院校是我国职业教育体系中重要的组成部分。中职院校为社会培养的是具有综合素质的专业型人才，也就是说，除了具有良好的操作能力和执行能力，学生需要拥有雄厚的理论基础支撑自己的操作。一些专业基础和专业理论的教学显得十分重要。对于煤矿专业学生来说，学习好采煤概论，对于未来的职业发展和个人提高有重要意义。
一、采煤概论课程的教学现状
采煤概论这门课程对于煤矿专业的学生来说十分重要，但却一直被学生忽略。这会直接导致学生在未来的工作和发展中缺失良好的理论基础，很难有本质上的提高突破。学生对这门课的态度不能单一地从学生一方面寻找原因，教师教学的方式也有待改进。面对采煤概论课程的教学现状，我们要从多个角度进行分析。1.课堂教学的内容与学生的实际生活脱节。采煤概论中涉及的内容是煤矿专业的基础理论，内容比较抽象。作为刚刚从初中升学至职业教育的学生来说，他们的生活阅历有限，即使已经进入这个专业，也没有见过开矿采煤的场景，很难想象专业操作的场景。例如，采煤专业中涉及的上山、下山、石门等名词，学生可能难以理解，这就给学生的学习造成很大障碍。一旦学习效果不佳，学生的学习动力和学习热情就会不足，就会本能地抵触这一课程。2.教师的教学方式难以唤起学生的兴趣。采煤概论的教学内容难以理解，如果教师的教学方式比较陈旧，学生更加难以提起对这门课的兴趣。在传统的授课方式中，由于采煤概论的理论性内容比较多，教师主要采取讲授式教学，简单来说就是教师讲，学生记。但没有理解的记忆是十分困难的，学生在听课时对专业词汇一知半解，课下难以将其与自己的经验结合在一起，时间一长，遗忘的内容就会比较多。在这样的教学方法和教学环境中，学生难以对这门课产生学习兴趣。
二、提高学生对采煤概论课程教学的关注策略
通过上面的论述，我们大概可以了解学生并不是不想学好采煤概论这门课程，而是在学习过程中遇到的阻碍太多。教师的任务是在教学中注重改革教学方法，为学生破除学习障碍。1.为学生设置任务，进行任务教学。由于采煤概论的教学效果比较抽象，学生难以在学习中获得成就感。教师应该为学生创设能够获得成就感的环节。任务教学法就是很好的方式。任务教学法可以将理论教学中的抽象内容分解为具体的教学模块，学生通过解决具体问题将整体的学习内容汇总到一起，这样既能够提高学生的学习效率，又能够让学生在学习中获得阶段性的成就感，感知到自己在学习过程中的进步。例如，教师讲解煤矿巷道中的各种名词时可以让学生先在课下预习各种名词的定义，然后在课堂教学中抽选学生上台为大家谈一谈自己对这些设施的理解。学生完成这个任务的过程中主动查相关资料，为大家讲解的过程中能够强化自己的理解。这样的学习会让学生看到自己学习的具体成果，能够更好地激发学生的学习兴趣。2.利用信息技术进行教学。在现代教学的实践中，信息技术与课堂教学的结合是常用的方式。信息技术的声、光等优势可以弥补传统课堂教学中的不足。采用信息技术，如多媒体投影、电子白板等可以让学生在学习中直观地看到教材中的理论在实际情况中的运用方式，能够让学生更简单、快速地理解自己所学的知识内容。例如，教师讲解巷道中的设施布置时可以为学生展示一些巷道中的实景图片或者实地录制的视频。在这些图像中，教师可以直接为学生指出每一种设施的作用，让学生直接看到这些设施的实际应用。在这样的教学方式里，学生再也不是凭空想象煤矿的场景，而是能够直观地看到自己未来的工作情况，这为学生的未来工作提供了一些间接经验，让学生能够更好地迎接自己未来的工作。
综上所述，学生对于课程不感兴趣，教师不能仅从教学内容上找原因。在现代教育方式下，很多教学中的问题可以通过技术解决。学生如果不能理解抽象的理论，教师可以利用具体的影像资料和更活泼的教学方式让学生获得学习成就感，提高学习兴趣。
参考文献：
二、调动学生的“思维参与”
新课程倡导的自主学习、合作学习、探究性学习，都是以学生的积极参与为前提，没有学生的积极参与，就不可能有自主、探究、合作学习。实践证明，学生参与课堂教学的积极性，参与的深度与广度，直接影响着课堂教学的效果。正如有的专家所说，“没有学生的主动参与，就没有成功的课堂教学”。
为此，应当创设情景，巧妙地提出问题，引发学生心理上的认知冲突，使学生处于一种“心求通而未得，口欲言而弗能”的状态。同时，教师要放权给学生，给他们想、做、说的机会，让他们讨论、质疑、交流，围绕某一个问题展开辩论。教师应当给学生时间和权利，让学生充分进行思考，给学生充分表达自己思维的机会，让学生放开说，并且让尽可能多的学生说。条件具备了，学生自然就会兴奋，参与的积极性就会高起来，参与度也会大大提高。只有积极、主动、兴奋地参与学习过程，个体才能得到发展。
三、讨论的时机要恰当
对问题的讨论应把握时机，过早学生的认知水平没有达到最近发展区，学生找不到解决问题的切入点，白白地浪费时间而一无所获。过迟学生对问题已基本弄懂，讨论的意义不大。教师还应设计多层次的问题满足各层面学生的多元需要，把握好学生思维的，及时提出问题让学生讨论，以激发学生思维的火花。此外，讨论时应把握“跳一跳，能摘到”的原则，在讨论的效果上做文章。
四、讨论的方法要科学
常见教师把题一呈现，便马上让学生讨论，讨论了两三分钟，教师便草草收场，只留于表面形式，没有注重效果。教师不能由于时间关系，相互交流未充分展开就终结，应给学生提供自主探究、合作交流的广大空间。在教学实验中，我曾经把班上的学生分成三组，第一组对问题直接讨论，第二组独立思考，第三组先独立思考然后讨论，经过多次实验结果发现：第三组学习效果最好，第一组效果最差。第一组的学生容易注意到别人的意见，思维活动受到了束缚，容易得出一些倾向性的结论；第三组表现在它的“预热效应”上，学生有各自不同的思维活动，出现了多种解决问题的途径，有利于学生积思广益的学习。第三组的学生无论是在解决问题的途径上、质量上都优于其它两组。可见，讨论的方法很值得推敲。
五、讨论的氛围要和谐
讨论应营造一种氛围，使每位学生不用担心自己的意见被批评，而是坚信自己的观点是受欢迎的，小组中的成员不是批评别人的意见，而是倾听、补充、完善所提出的问题解决方案，教师应鼓励学生大胆发表自己的观点、观点即使错了，在教师的指引下学生才能真正明白问题的关键所在。只有这样，学生讨论起来，才心无疑虑，才能互相启发，取长补短，不同层次的学生才能各有发展。
六、要培养学生“三会”
有的老师将小组合作理解为小组讨论。我们经常可以看到这样的教学场面：讨论时，学生各说各的，有的学生不善于独立思考，不善于互相配合，不善于尊重别人的意见，也不善于做必要的妥协。学生讨论后，教师依次听取汇报，汇报完毕，活动便宣告结束。
为此老师要培养学生“三会”：一是学会倾听，不随便打断别人的发言，努力掌握别人发言的要点，对别人的发言作出评价；二是学会质疑，听不懂时，请求对方作进一步的解释；三是学会组织、主持小组学习，能根据他人的观点，做总结性发言。使学生在交流中不断完善自己的认识，不断产生新的想法，同时也在交流和碰撞中，一次又一次地学会理解他人，尊重他人，共享他人的思维方法和思维成果。
课堂讨论为学生创造了一个有利于学生生动活泼、主动求知的学习环境，它使学生在获得所必需的数学基本知识和技能的同时，在情感、态度等非智力因素方面也得到了充分的发展。当然，课堂讨论还应注意讨论的问题应有多种解决途径，讨论中教师应适时加以指引、点拨，讨论的组织形式应多样化，尽量避免一问一答的形式，如何防止两极分化等问题，这都需要我们在今后的教学中进一步去思考，去探索。
2中医理论与系统科学理论的契合点
系统是指由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的总体，其共性特点可以概括为整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。而中医学理论具有强调整体观念、遵循阴阳五行规律、重视脏腑经络联系等特点;因此，体现我国古代医疗实践经验和规律的中医学完全具备系统的特点，可以成为系统科学的研究对象，就理论实质而言，两者亦十分相似。
首先，就系统的整体性而言，是指系统具有其组成部分所没有的功能，即“整体大于各孤立部分之和”。中医强调人体是一个有机整体，由五脏六腑、四肢百骸所构成，各部分有机配合，共同实现人的形体完整和功能正常。并且，人体还与所处的自然环境、社会环境构成一个系统，从而影响人体的健康。
其次，系统的关联性，是指系统各组成部分之间以及系统和其环境之间具有相互关联、相互制约、相互作用的关系，并且这种系统的关联性决定了系统整体性的存在。不难理解，人体五脏六腑的功能都不是独立的，比如脾与肝虽功能各异，但相互影响，情志不遂，肝气郁滞乘脾，形成肝郁脾虚证，就是很好的例证。人体中的气、血、津液等物质可以将各组织器官有机地联系起来，相互联系、促进和滋生，共同决定人体的整体功能水平。
再次，系统具有动态性和有序性的特征。动态性是从时间的维度来观察系统，其每时每刻都在运动变化，不存在绝对的静态;而有序性则是系统关联性在空间上所表现出来的结构层次，以及动态性在时间上所表现出来的演化方向，使得系统具有在空间、时间和功能上的有序性质。总结起来，即是系统的整体和各个部分都是在不断发展变化的，而且这种运动越是有序，其组织化程度也就越高。人体的生理功能变化和病理演变过程都充分体现了这种动态性和有序性的特征。比如，中医理论中有“女子二七而天癸至，任脉通，太冲脉盛，月事以时下，故有子;……;七七任脉虚，太冲脉衰少，天癸竭，地道不通，故形坏而无子也”的描述，充分体现了人体的动态特性。而根据中医的阴阳五行学说，人体五行之间的生、克、制、化都按照一定的规律进行，则是人体有序性的真实反映。
最后，系统的预决性表现为系统的有序性能够使其自动导向它的终极状态，这一特性在生命和生物系统中表现得尤为明显。生理学中的正反馈概念，就是对人体系统这一特点的真实反映。不仅如此，人体的预决性在中医学理论中也有充分的体现，比如"久病入络"的理论，就描述了人体久病必然导致病邪逐步由外向里，由浅入深，最终导致络脉损坏、脏腑衰竭的病理变化规律。从以上阐述，可以看到中医理论中的阴阳学说和五行学说，藏象学说和经络学说，六、七情致病理论，以及中医的辨证论治思维过程，这些都无不强调了人体的整体观和人体与环境、社会的整体观，也就是系统的观点。因此，运用系统科学的理论开展中医学的结构化和规律性研究是可能的。前面提到，医案是中医名家临床经验的结晶，是传承中医学术思想和经验理论的重要载体;因此，医案的系统研究就是应用系统科学开展中医研究的重要内容。系统科学理论的引入，使我们能够从宏观的角度，透过极其复杂的医案信息表达，把握中医辨证论治的总体发展变化趋势，以及医案中各要素间的内在有机联系;从而能够确定宏观的医案结构，并且细致地描述医案中各信息的发生规律;因此，系统科学思想为中医医案的研究提供了可靠的科学依据和理论基础。
其中，学科教育理论实现在职教师理论素养的提高，学习本学科领域的教学理论、课程理论和学习理论;新课程模块针对基础教育课程改革对教师提出的新要求而设计，旨在使教师领会新课程标准中蕴涵的课改理念，提升相应的学科教学设计能力，“新课程专题研究”环节依据新课程中增设的学科专题开设，帮助教师解决在新增学科内容方面带来的困难;学科教育研究是在职教师普遍感到困难的薄弱环节，也是制约教师专业发展的瓶颈问题，在经过大学阶段的专业学习以及多年教学实践的磨练后，这一环节的具体内容设计对有效教学将起到极大的专业提升和引领作用。
职后高师“学科教学论”的课程内容设置应遵循以下几条原则:贴近时代脉搏，体现新课程要求职后高师“学科教学论”的课程内容设置必须敏感于时代对课程培养目标的要求，也就是要“与时俱进”。在目前基础教育课程改革背景下，就是要关注新课程、反映新课程、体现新课程。关注学习者，突出职后特点任何课程设计如果脱离学习者的具体特点，都很难较好地实现课程内容的适切性。教师学习是成人学习的一种，既有成人学习的一般共性，又有教师学习的专业特性。因此，在课程内容选择、呈现方式、评价以及教与学的方式等诸多方面都应对此特点做出回应。重难攻坚，把握教师专业化发展薄弱环节职后学习作为教师继续教育诸多形式中的一种，必须依据教师专业化发展的特点和规律，针对薄弱环节，设计、选择、实施学科教学论课程，把握教师职业发展进程中的关键要素，在课程内容选择和设计上，为教师的职后学习搭建适宜平台，很好地起到专业提升与引领作用。
在前面的论述中，我们针对职后社会需求的变化和教育对象的发展特征分析，设计了主要针对新课程和教师专业发展的课程内容体系，包括学科教育理论、新课程、学科教育研究共三个模块。在数学学科中，结合学科具体特点，设计各模块的具体内容如下:
2让音乐走进语文课堂
音乐是世界性的语言，它是心灵交汇和情感共鸣撞击出的美妙音符。爱好音乐的教师应将音乐带进语文课堂，用音乐装点文学殿堂。讲到《海底世界》一课，可以配着理查德的钢琴曲《水边的阿狄丽娜》，伴着优美的旋律进行有声有色的朗读，使他们绮丽的海底世界充满了神往和好奇；讲到《升国旗》，教师可以先用《国歌》导入课程，营造出庄严的气氛，使学生爱国之情情油然而生。
3让表演走进语文课堂
二、科学学习视角：科学论证促进科学素养的获得
当代各国科学教育均已“培养儿童成为具有科学素养的公民”为主旨，科学学习的最终目的也是促进学生科学素养的发展。在西方科学教育研究中，已呈现一大批类似的教学实践说明论证在科学教学中的重要作用。从各国科学教育研究者的研究中可以发现，科学论证融入科学教育能够在以下几方面促进学生科学素养的获得。
（一）促进概念理解和概念转变
科学理论建立在科学概念的基础上，理解概念是科学学习的重要目标。建构主义理论充分证明了学生在学习科学概念之前存在着与科学概念相异或相背的另有概念，科学学习的目的就是要促进概念转变。科学论证依赖于科学证据，在建立和评价科学主张的过程中，需要学生澄清自己的固有认识，厘清思维，修正自己在科学认识上的不足。同时，科学概念的深入理解与转化需要语言的支持，学生在科学论证中通过对话交流，提出自己的主张，最终完整地描述科学概念，有助于形成对科学概念更加深入、准确的理解。Lawson的研究表明，聚焦于科学论证的科学教学能够改善学生对科学概念的理解。Baker也认为，从概念转变的观点来看，科学论证在科学教育中的重要性在于帮助学生提高学习兴趣，使他们的思维过程可视化，从而有助于排除迷思概念。
（二）发展内在的科学推理能力
Finocchiaro指出科学论证的能力是个人的、内隐的心理历程与人际间外部的、社会的和外显的心理历程的融合。两种历程虽然不一样，但是都包含科学论证心理历程的核心，即科学论证虽然可以通过一定的外在形式（如辩论）表现，但更需要学生内在的科学推理做支撑。所谓内在的科学推理是指学生在证据与主张之间寻求理由来支持自己的主张的过程，学生通过自己对已有经验与外界信息之间的权衡、评价、批判，最终选择一个最合理、最能接受的主张。内在推理是高层次的科学思维能力之一，可以被看做是“内隐的论证过程”。在公开的科学论证活动当中，学生要对同伴的主张进行批判和反驳，也需要学生能够采取一定的策略去了解同伴的内在推理过程。
（三）促使认知过程更加显性化
科学知识是个体根据已有经验建构的产物。建构的过程基于个体内在的科学思维过程，需要结合科学认识规律并运用科学认识方法。然而传统的科学教育往往不能够使得科学建构的过程显性化，这在一定程度上不利于个体监控和调节自己的知识的建构过程，也不利于同伴之间、师生之间互相进入到对方的认识过程之中，通过协作来以实现科学知识的社会性建构。因此，科学教育者提倡科学知识的学习要在社会化的情境中下展开，促进认知过程显性化。科学论证恰好能满足这种需要，通过科学论证活动，学生能够公开地运用科学证据支持自己的主张同时评价与反驳与自己主张相对的观点和解释，不仅发展了高层次的认知过程，同时科学认知显性化的目标得以实现。
（四）促进批判思维能力的发展
科学始于怀疑，因此科学教育应该帮助学生养成怀疑的意识，提升其批判思维能力。同时，提升了个体的批判思维能力，也有助于帮助学生发展理性判断。从哲学的观点看，Ennis认为所谓批判思维，应该聚焦于决定什么该相信或者该做的合理反省思维，而Siegel则主张有较好的批判思维的人，要能够寻求证据来支持他的观点。因此，教师通过创设情境让学生参与科学论证活动，能够有助于班级内的学生形成不同的主张，在此基础上，学生通过相互评估、判断、反驳，对不同主张进行辨别，从而发展批判思维。国外关于科学论证融入科学教育的研究，还关注在科学社会议题（Socail-ScienceIssue）的情境下，学生如何建立起批判思维从而发展成为有素养的民主社会的公民。这种公民不仅要能够接受批评，还能够恪守证据的准则，建立起怀疑的观点，使之成为对抗伪科学的有力工具。
（五）发展基于科学语言的沟通
科学教育应该关注科学语言的重要作用，要促进学生利用科学语言进行沟通。近年来，各国十分关注基于科学语言的“说”和“写”，旨在改变在科学课堂里过度强调菜单式的科学实验和硬背科学公式的状况。这种改变，不是强调机械意义，也不是将教科书看做唯一的资源，而是根植于学生的语言交际能力，凸显意义建构。学生在开放的情境下进行科学论证，阐述自己的主张和想法，能够有效促进学生沟通能力的发展。这是因为学生经历科学论证的过程，不仅需要用科学语言进行交流，还要从不同立场和价值观念建构科学知识。正如Yore等人主张的，科学素养应包括对不同的来源的资料进行批判阅读，或是在科学课堂里面，在不同的沟通来源或沟通形式之间参与辩论或论证，学会如何在科学论证的过程中运用一定的方法说服他人。
（六）提升对科学文化的适应性
科学学习需要学生在教师的帮助下参与创造、交流和评估科学知识的科学实践活动。这种科学实践活动与科学共同体的实践活动类似，都是依据科学的标准促进科学知识的产生、辩护、评估和合法化的科学认识过程，其社会本质如同Kelly所指出的，即科学共同体内根据共同准则发展起来的辩护与评估科学知识的认识标准。融入科学实践活动，提高对于科学认识标准的理解与共识，有助于提升对科学共同体内特有科学文化的适应性。科学论证活动强调为科学主张进行辩护，强调建立科学证据与主张之间的关系，不仅能够发展学生对科学共同体内科学论证的准则、规范和标准的认识，还能在更为普遍的意义上提升学生对科学共同体内包含共有价值和行为方式的科学文化的适应性。
三、国际比较视角：科学论证已逐步成为科学教育的主题
在国际科学教育改革的浪潮中，科学论证融入科学教育的必要性更加明显。这是因为随着信息技术的普及和全球化趋势，现代公民必须要具备处理大量的信息的能力，并且他们要能够评估这些信息。实现这一目标，就需要依靠证据对各种信息进行论证。
（一）国际大规模科学素养测试更关注科学论证
由经济合作与发展组织组织的PISA测试为发展学生的论证能力起到了很强的推动作用。在最新颁布的《PISA2015科学测试草案》中，明确指出具备科学素养的公民应具备三种核心能力，其中就包括“科学地解释数据和证据”。该草案明确说明，“许多数据可以通过多种方式被解释，所以科学论证和批判对于决定哪个是最适当的结论是十分关键的。无论是新的理论、新的收集数据的方法，或者是对旧的数据的重新解释，科学论证是科学家和工程师建立自己主张的方法。与其他同行保持不同的意见十分正常。具有科学素养的公民，应该能够理解科学论证和批判的功能和目的，并且知道为什么它们对于建立科学知识来说至关重要。另外，他们在具备根据证据建立自己的主张的同时也应该学会发现别人主张中的缺憾。”国际教育评价研究和测评活动TIMSS也逐渐关注学生通过证据支持主张、反驳对立观点的能力。以下两例TIMSS2011测试题就属于测试学生科学论证能力的题目：例1，【8年级】两块大陆被海水隔开。地理学家希望找到证据证明这两块大陆曾经是一体的，什么样的化石证据可以证明这一点？例2，【4年级】Betty有A、B两块磁铁，以及两个相同大小的大头针。她分别用这两块磁铁沿着桌面靠近大头针，直到大头针被磁铁吸引。她发现当磁铁A距离大头针15厘米时就会吸引大头针而磁铁B则在距离大头针10厘米处吸引之（如图1所示）。Steven认为这两块磁铁具有相同的强度。你同意吗？请解释你的观点。《TIMSS2015评价框架》指出，科学家参与科学探究，进行科学实践从而理解自然界并且回答关于自然界的问题。学生也必须熟练地开展这类实践，才能更好地发展对科学的理解。这种实践既包括了日常生活中与科学相关的技能，也包括了学生在学校中进行科学探究的系统方法。该框架明确给出了五类关于科学探究的最基础实践活动，其中就包括科学家运用证据和科学知识来建构解释，为他们的解释和结论的合理性提供辩护和支持。由美国国家教育进展评议中心组织的国家教育进展评估（NationalAssessmentofEducationalProgress，NAEP）从2004年开始对数学和科学领域进行了评估。在《NAEP2011科学测试框架》中明确指出科学探究包括“对该关注的和该舍弃的证据进行决策，仔细区别伪论点”。该框架说明了与科学论证有关的期望表现“：运用经验证据对关于解释和预测的结论进行证实和证伪（例如，审视论证的前提是否精确，关注结论在什么情况下与证据不符合逻辑）。”在NAEP科学测试中，对学生的科学探究能力进行测试时需要利用学生对科学本质的理解，比如，要让学生明白“当事实和观念混淆不清时，论证是存在缺憾的，或者结论与证据之间不符合逻辑”。
（二）科学论证已成为各国(地区)科学课程的重要组成
无论是发达国家还是发展中国家，各国科学教育都关注如何帮助公民理解科学本质，形成科学的思维。科学论证既能够帮助公民意识到科学对于社会、经济、文化、政治的重要作用，同时也能够建立起任何形式的科学活动都要依靠证据和批判的基本观念。从各国(地区)典型科学课程文件中可以明显地看出科学论证已经逐渐地从课程层面进入到科学教育领域。美国于2011年颁布的重要科学教育文件《K-12年级科学教育的框架：实践，跨学科概念与核心概念》中提出了“科学与工程实践”这一科学教育的核心维度，其中包括了“依据证据进行论证”这一重要主题，并指出，“在科学活动中充满着论证活动，既有非正式的形式（如实验室会议、座谈会中的论证），也有正式的形式（如同行评审活动）。”在2013年4月颁布的《下一代科学教育标准》中，将“依据证据进行论证”这一科学实践活动与跨领域概念和学科核心概念的融合，并且明确指出了其从K-12年级的学习进程。英国的科学课程历来重视学生科学论证能力的培养。2013年9月，英国对外了最新的国家课程标准的框架。该框架经过公众审议，旨在指导研制2014版英国国家课程标准。
一、吃透新课程的理念
《数学课程标准》中指出：学生是学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者。新课程理念倡导以生为本的思想，就是让学生在民主、和谐、愉快的课堂氛围下积极主动地探索新知识，体会学习的乐趣，实现人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。要做到这些，一定要认真研读新课程标准，改变传统的教学观念。学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是
学生学习数学的重要方式。我在讲与11相乘的速算时，让学生通过计算、观察、思考、讨论、交流找出规律，运用规律进行计算，在获得与11相乘的速算技能的同时感悟到科学研究的方法和乐趣。
二、建立和谐的师生关系
师者，传道、授业、解惑。我们都晓得亲其师，才能信其道。孩子喜欢哪个老师就会对该老师上的课青睐有加。现代教育家认为，在民主、平等、友好合作的师生关系基础上，学生会积极、主动地探索求知。所以，师生关系的和谐，既能提高课堂教学效率，也能让学生的
身心健康成长。教师在课堂上面带笑容，其欢乐的情绪会感染学生，给学生一种亲切感，使学生产生学习动机。
因此在课堂教学中，老师要以真诚的笑容面对每一个孩子，使师生情感得以交流，让每一个孩子都以良好的心态参与到教师组织的课堂学习之中。对于学习成绩不理想的学生，教师也应多多给予鼓励，使他们有信心学得好。经常给予学生赞扬，发现他们思维的闪光点也能激发学生们的求知欲和学习热情。
三、注重非智力因素在学习过程中的作用
兴趣、情感、意志等非智力因素在学习过程中，也起着举足轻重的作用。实践证明，兴趣是最好的老师。人的一切活动是在人意识的调控下实现的。人有了某种兴趣，就会对该事物或活动表现出有意识的、肯定的态度，就会积极地主动关注、参与。因此，要提高小学数学质量，须激发每个学生学习数学的兴趣，让他们产生强烈的求知欲。即通常所说的由要我学转化为我
要学。学生一旦树立了我要学的理念，就有了强大的内驱力。只要教师引导得法，教学双方就会协调行动，形成合力，共同托起教学质量提高的太阳。我在教学实践中，针对小学生的心理特点，采用讲故事、做游戏等方法调动学生的情感智商因素，既活跃了课堂，又让学生在轻松愉快的氛围中获取了知识。
四、采用多种多样的教学手段
