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〔6〕曾建国.大学生社会创业动机结构研究[J].技术经济与管理研究,2014,(12):33-36.
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探索性测试(Exploratory Testing)具有在时间短和文档不完善的情况下,充分发挥测试人员的经验和能力,快速、高质量完成软件测试等优点。已形成了一套管理方法和应用模型,并在微软等多个企业开展了成功的实践。探索性测试方法关注于实用,对它的研究也多数集中在实际应用方法而不是理论研究上。
探索性测试是解决嵌入式系统软件测试需求变化快、软件文档缺乏、测试周期短等现实问题的可行手段之一。为了恰当运用,需要总结探索性测试的一般性应用方法体系,并探讨其与嵌入式系统软件测试体系的联系和冲突。在此基础上提出适用于嵌入式系统软件测试的探索性测试应用模型。
1 探索性软件测试的基本原理
探索性测试的概念形成较早,经过随后的发展已形成了一定的应用体系。
1.1 探索性软件测试的概念
传统的软件测试分为测试需求分析、测试策划、测试用例设计、测试执行和测试总结等主要阶段,依次开展。传统软件测试流程依赖于完整、详实的软件需求和设计文档作为输入。而在现实的测试任务中,软件需求和设计文档往往有误或不完备,这导致脚本测试活动无法正常有效开展。
“探索性测试是同时进行学习、测试设计和测试执行的一种测试方法;也就是说,测试没有事先通过确定的测试计划定义,而是动态地被设计、执行和修改”。探索性测试(也称为探索式测试)最早于1983年提出,并在实践中发展 。与传统脚本测试相比,探索性测试具有以下技术特点:
(1) 测试活动的同时性。鼓励在测试执行的过程中,同时进行对被测软件的学习和测试设计。
(2) 关注测试任务。更关注于被测软件本身和需要测试的问题。
(3) 测试中的演绎推理。通过前一个测试活动的结果来指导后期测试的开展。
(4) 利用人的优势。关注于人本身的优势,如判断、分析、应变和协作的能力。
作为一种敏捷软件测试方法,探索性测试弱化了对测试的预先设计和测试流程的严格要求,而强调测试的同时性以及人的经验和创造性,关注于发现软件缺陷,持续优化测试工作。测试人员在测试?理解?再细化测试的迭代中,通过测试活动本身不断深入学习被测软件,从而能够缩减测试准备时间,发现更多缺陷,并使得软件测试可以在被测软件说明或文档不齐全的情况下开展。
1.2 探索性软件测试的主要方法
探索性测试的概念提出后,经过工业界和学术界人士的工作,已初步形成包含经验运用、执行策略、管理模型的体系。
1.2.1 探索方法
探索性测试强调对测试人员的知识和经验的运用。这些经验和知识可分为领域知识、系统知识和一般的软件工程知识。领域知识指领域规则、客户流程和操作场景等,包括用户使用和具体应用领域知识。系统知识是关于待测软件的特性和技术细节的具体知识,包括系统级的交互以及个体功能细节。一般的软件工程知识即不需要对被测软件系统和应用领域的具体知识。
丰富的知识和经验是对探索性测试人员的基本要求,以此为基础,探索性测试的发挥人的创造性,并由此增强了测试过程的适用性。从工程应用的实践中,已总结出了一些有用的启发式方法。运用这些策略和启发式方法,可以帮助软件测试人员在具备了基本的知识和经验的情况下,尽快熟悉被测系统,并在测试过程中充分运用经验和创造性。
在开展具体的测试活动时,测试人员则可以借助一些启发式方法在测试活动中“探索”被测软件。这些启发式的方法是测试中为了发现可能的缺陷,测试人员常用的一些技巧 。这其中典型的有Hendrickson的检查单以及Whittaker的漫游方法。这些方法的共同特性是提醒测试人员:
(1) 应关注软件最主要的功能,并在测试的过程中对软件的行为进行联想、质疑并发散,充分利用逆向输入、边界情况、近似值、错误输入和特殊值(如0),通过软件行为的原因、表现等举一反三;
(2) 应刻意构造一些特殊的行为,如尝试遍历所有输出、尝试最长操作路径、尝试关注关键数据的演化、打散或集中事物、长时间运行软件等;
(3) 应构造测试检查软件主要功能往往不关注的情景,例如启动和退出、全选、空值、资源过量和紧张、取消操作、重复、同时运行等。
传统方法假设软件文档中说明了软件的各种预期行为,因而可以通过分析文档来提取测试预期(Test Oracles)。然而,在软件信息不完备的情况下,测试预期则无法提前预知。HICCUPPS的启发式方法,从历史(History)信息、顾客形象(Image)在软件中的恰当映射、类似软件的对照(Comparable Products)、与软件和商业声明(Claims)、用户预期(User’s Expectations)、同类产品本身(the Product itself)、明显的意图(Purpose)和法律规章(Statutes)等角度,帮助测试人员在判定测试是否通过。
1.2.2 管理模型
良好的测试管理模型是保证测试质量、提高测试效率的必要保障。基于会话的测试管理(SBTM)是探索性测试领域中最常用的管理实践。SBTM将软件测试活动分解为若干会话(Session)。会话特征如下:
会话围绕主旨(Charter)开展:即待测试的任务和目标;会话时间较短:时间长度在90 min左右;会话需要记录:借助会话记录单;每轮会话需要计划和总结:一轮会话执行通常是一天,其中包含若干个会话测试。
基于会话的测试过程如图1所示。当接到测试任务时,测试小组通过对测试任务进行分析讨论,确定各会话的主旨。会话主旨包含被测软件的主题、测试人员的角色、目的、条件、优先级、参考文档、 数据、思路、预期等信息。测试项目负责人分配各会话测试人员,随后开展首轮会话执行。一轮会话执行通常为一天。每轮会话执行结束后,需组织会话总结,主要借助以下维度进行:会话执行情况、笔记、缺陷、问题、数据、时间分解、人员安排等。通过总结确定下一轮会话、资源分配。下一轮会话执行按照相似的方式开展。在测试达到预期时间和充分度要求后,测试结束,并根据每轮会话报告单整理测试报告。
图1 基于会话的测试管理示意图
会话还可以根据需要进行扩展,例如可以包含对会话的风险评估和资源统计,也可以将会话延伸为对特定问题的关注,形成测试的线索。
1.3 探索性测试工具
探索性测试的有效开展同时依赖于工具的辅助。已有一些探索性测试的工具可供参考,例如Microsoft Test Manager(与Visual Studio组件),BBTestAssistant、TestExplorer,Session Tester,Rapid Reporter,Wink。这些工具通过基于录制回放、截屏和辅助文字信息的方式帮助测试人员记录探索性测试的执行过程,其中Session Tester、Rapid Reporter和Wink是免费的,Session Tester和Rapid Reporter则专门针对会话机制进行了设计和优化。
虽然这些基于录制回放原理的工具能够辅助测试人员整理测试报告,但是却缺少对测试人员运用其知识和经验的指导,对探索性测试的执行也缺少引导作用。目前没有专门的探索性测试流程管理工具,不能起到控制测试流程的作用。有必要针对具体应用研发相应的辅助工具。
2 探索性测试的应用及其效果
经过发展,探索性测试已在多个企业运用。人们对探索性测试方法的优缺点也有了更加明确的认识。
2.1 探索性测试在工业界的应用
微软是较早实践探索性测试方法的软件企业。微软在Windows 2000系统徽标认证、必应搜索引擎和地图、Visual Studio、Windows Media Player等系统、网络和桌面应用中广泛使用了探索性测试的技巧和方法,尤其是漫游探索法。在其他公司,探索性测试也成功的运用于互联网应用行业以及信息系统的软件测试中。这些测试任务往往在软件文档不全、测试时间紧、企业对采用传统的脚本测试流程不满意的背景下开展,通过运用基于会话的方法,测试团队都能够高效的完成测试任务,甚至发现了采用传统方法在类似项目中遗漏的缺陷,在系统上线后也没有发生重大问题,软件项目组对测试团队的满意度有提升。
虽然可能没有直接说明采用探索性测试,开源软件的测试往往具有探索性测试的特点。这些测试往往在没有详细的软件文档和测试用例设计的基础上,利用志愿测试人员的经验和兴趣开展 。在敏捷软件研发团队中,探索性测试的方法也多有运用。成功案例包括与XP和Scrum敏捷软件开发的结合。
除了在工业界的运用,也有学者对敏捷软件测试的应用进行了系统的研究和讨论。Itkonen等人在芬兰多个软件公司中研究了测试人员对探索性测试的使用方法、效果和评价,对探索性测试的优缺点、应用条件合场景以及推荐的方法进行了总结;通过研究和实验,发现了探索性测试在缺陷检测能力上能达到甚至超过传统脚本测试的水平。Naseer,史亮和高翔也总结了探索性软件测试在瑞典软件公司、国内的微软和淘宝等企业运用的经验,对探索性测试的活动进行了总结。Bach等人还成立了公司专门从事测试方面的研究和推广。另外,也有一些研究将探索性测试思想与测试自动化方法结合,或利用探索性测试的思想提高测试效率和质量的工作。
从目前的应用情况来看,探索性测试技术多数是在桌面应用、B/S架构信息系统等领域的应用,在嵌入式系统软件测试中的应用较少。
2.2 探索性测试的优缺点
经过实践,总结上述对探索性测试的应用,能够发现,探索性测试尤其适用于要求在短时间内发现被测软件一些重要缺陷或事先没有能够进行详细测试设计的情况;但也具有测试过程不易控制、测试文档不全等问题。因此,在具体领域中运用探索性测试技术时,有必要根据领域特性,设计适合的测试流程,扬长避短。
一般认为探索性测试的主要优点和缺点如下:
优点:便于利用人员经验;适合于从用户角度的测试;适用于缺少软件文档、测试时间紧情况;灵活且适应性强;对测试人员和开发人员的反馈较快;能够为测试带来新内容,降低“杀虫剂”效应。
缺点:缺少足够的文档,不易度量覆盖率;测试统计数据不足,不利于决策;对测试人员经验要求较高;在测试人员经验不足、管理不严格的情况下,可能会影响测试质量;如缺少恰当工具,则不利于缺陷复现。
3 探索性测试在嵌入式系统中的应用
探索性测试技术却是能够应对嵌入式系统软件测试中软件需求变化快、测试周期短、软件文档不全等现实问题的可行方法之一。本文首先分析探索性测试在嵌入式软件测试中应用的需求和困难,然后探讨探索性测试技术与嵌入式系统软件测试体系的结合方法,对应用模型提出建议,并对应用中可能的问题和后续研究进行讨论和展望。
3.1 探索性测试一般性方法的适用性
随着IT技术的发展和各国在国防、智能电网、物联网、智能手机等行业投入的加大,嵌入式软件产品越来越多,测试任务越来越重,往往难以保证充裕的测试时间。软件需求和开发文档存在不准确、不完备的情况。而同时,嵌入式软件的测试具有较强的领域特性,领域内测试人员对被测系统的经验比较丰富。因此,需要也有条件在嵌入式系统软件中开展探索性测试,以降低对软件需求和设计规约的依赖、发挥探索性测试对软件变化的适应性和充分利用测试人员经验的优势。
然而,探索性测试技术在嵌入式领域中的应用却较少。探索性测试的通用方法没有直接用于嵌入式系统软件测试的原因主要是 :
(1) 软件测试文档:探索性测试不鼓励测试花费精力在策划和准备上,而测试执行记录风格随意性较大,不利于形成统一、完备的测试文档;这与按照国标和军标中对完整的软件测试文档的要求冲突。
(2) 软件测试充分性度量:不易度量测试覆盖率,不易评价测试质量。
(3) 软件测试过程控制:缺少对配置和测试流程的系统性管理,可能造成测试过程失控。
3.2 探索性测试应用模型探讨
为了解决嵌入式系统测试中软件需求变化快、测试周期短、软件文档不完备等现实问题,有必借鉴探索性测试技术在信息系统、网络应用、操作系统等方面的成功经验,将其融入嵌入式系统软件测试体系中来。为了与相应的软件测评体系和标准匹配,必须对探索性测试通用方法进行调整,设计探索性测试在嵌入式系统软件测试的应用模型。
一种可参考的“脚本会话模型”如图2所示,是以探索性测试一般性理论、探索性测试各特性在各型产品软件的适用性研究为基础,将探索性测试与传统脚本测试相结合的软件测试模型。为充分利用两者的优势,脚本会话模型的整体仍以传统脚本方法为基础,从而利用脚本测试管理中测试文档完备和过程管理控制完善等优点,而在测试执行过程中充分发挥探索性测试的灵活、高效优点,引入会话、漫游测试法等探索性测试等方法,同时借助嵌入式系统软件测试典型数据复用库来实现对测试人员经验的固化和复用。
图2 嵌入式系统软件脚本会话测试模型
如图3所示,脚本会话模型整体流程遵循经典的脚本测试流程,但发挥了探索性测试对经验的利用和灵活性的特点。
图3 脚本会话测试模型流程框架
包含以下步骤:
(1) 测试策划和设计阶段;借助领域软件测试典型数据复用库(测试人员经验的固化体现)形成测试项、构造测试用例,降低对软件需求和设计文档的依赖,初步完成测试需求的提取和测试用例的设计。
(2) 测试执行阶段:测试执行以基于会话的方式开展,并对一般会话进行扩展。根据测试设计和计划,确定每个会话的主旨、用例和测试方法。在每一次会话中,测试人员可以结对开展测试执行,根据预先指定的漫游策略和启发式方法,针对一个测试项进行探索,并补充测试用例。测试人员在会话结束后整理会话记录单。根据本轮会话执行情况,记录缺陷、改善测试设计,并准备下一轮会话。如此迭代直到测试结束条件满足,测试执行结束。
(3) 测试总结阶段:借助测试执行中各个会话报告单,总结和报告缺陷。
3.3 讨论和展望
探索性测试在互联网和桌面应用已经成功实践,而在嵌入式领域应用仍然较少。在嵌入式系统软件测试中运用诸如脚本会话模型的探索性测试技术时,应注意以下三点问题:
(1) 测试过程管理和文档。必须重视探索性测试的过程管理以保证测试过程受控。同时在适当的阶段应编写相应文档作为测试阶段性成果,并在测试执行完成后更新相应文档。
(2) 结合具体领域。具体领域的软件测试典型数据复用库可以看作是对该领域软件测试人员测试经验的固化,是软件测试团队的组织资产,有助于团队新成员快速熟悉被测系统,提高探索性测试的效率。
(3) 针对测试团队和项目制定具体策略。制定探索性测试中的典型方法的应用策略,并注意收集反馈,在实践中持续改进。
探索性测试作为一种在互联网、操作系统等领域成功运用多年的测试技术和理念,可以与其他软件测试技术结合,共同推进嵌入式软件测试质量的提升。可能的结合方向包括(但不限于):
(1) 基于模型的测试和验证。借助软件模型可发现隐藏在软件界面和正常使用流程下的交互,其中可能隐藏了大量的缺陷;借助模型检验工具提供的反例,测试人员还可以对软件进行更加深入的探索;
(2) 测试自动化。嵌入式系统软件需要处理传感器送来的大量数据,采用自动化方法能够有效减少测试人员的工作量;结合探索性测试的技术,也能够为测试用例约简和测试预期问题提供解决途径;
基于剖面的测试:构造嵌入式系统的操作剖面和用户剖面,辅助测试人员能有选择性地对系统进行探索。
4 结 语
探索性测试技术经过研究和发展,已形成了一套可行的体系。探索性测试在嵌入式系统软件测试中的应用还较少。经过对探索性测试体系的全面研究,能够更好的理解这种方法在嵌入式系统软件测试中的适用性,并为融合探索性测试与传统嵌入式软件测试方法,形成适用于嵌入式系统软件测试的探索性测试应用模型提供思路和方向。
参考文献
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通常来说,学习活动在程度上由低到高可以分为感受、体验、探索等几个阶段。探索作为最高形式的学习活动,在培养学生的实践能力、创新精神中起到了至关重要的作用。但在具体实施过程中,一些教师对探索性学习存在不太正确的看法和做法,使得效果大打折扣。结合自身教学实践,谈谈个人在实施小学数学探索性学习中的几点看法。
一、激发探索性学习兴趣
让学生对探索性学习产生浓厚的兴趣,这是实施探索性学习的第一步。小学生由于年龄的原因,对新事物都比较感兴趣。在课堂教学中,应该根据这一特点,通过提出一些与数学知识有关、具有启发性的,并且用学生经常遇到的生活中的实例,来激发学生的探知欲望。需要注意的是,列举的实例或者问题既要是学生所熟悉的,又要经过进一步思考才能回答的。在此之后,要相信学生,让它们自己去尝试探索解决问题。
二、创建探索性学习条件
1、设置适宜的学习情境
学习情境设置的好坏,很大程度上决定了是否可以激发学生的探索性学习兴趣、引发学生的独立思考。学习情境可以分为问题情境、动态情境、实验情境、应用情境、概括情境。个人认为创设的学习情境要能够让学生主动地进行观察、实验,通过学生对问题的研究进行再创造,并对自己的猜想进行验证。
2、创建宽松的学习氛围
良好的探索性学习氛围要求有一个宽松和谐的教学环境,教师要坚信学生的探索能力,肯定学生的探索勇气,使学生都能够全身心投入到学习活动中去,并在学习过程中得到锻炼。对课堂上回答正确的学生加以表扬,对回答错误的学生加以鼓励,同时对其加以细致、耐心的指导,帮助其寻找到正确的解决问题的方法,完成探究性学习任务。
例如:在教学“分数与除法的关系”过程中,出示讨论题,把3块饼平均分给4个小朋友,每个小朋友分多少块?我放手让学生自己解决问题,并根据学生思维的特点,组织学生小组讨论,讨论中,学生有的画图,有的剪纸……人人动手、动脑,通过观察、比较、讨论,并联系分数的意义,使学生在轻松愉快的教育环境中,逐步弄清了分数与除法的内在关系。
宽松的探究氛围,激发了学生的探究欲望与探究能力。
3、建立良好的师生关系
良好的师生关系有助于发挥学生的主体作用,激发学生的探索欲望。教师对学生抱着良好的情感,可以让教师保持一个良好的工作状态。要建立良好的师生关系,教师必须从自身做起,加强自身的修养,塑造人格魅力,提高在学生心目中的威望。再者,教师要不断加强自身的专业修养,增强知识底蕴。在教学过程中,教师应以真诚的情感、平等的态度与学生交流。
三、引导探索性学习过程
1、提供充分的探索空间
在课堂教学中,教师除了要创设优良的学习条件外,还要给学生预留充足的探索、思考空间。探索性学习要经历多个阶段、是一个相对漫长的过程,每次向学生提出问题后,不要急于让学生回答,要留给学生时间投入到探索过程中,以完成探索性学习任务。
2、采用适当的探索方式
探索方式可以分为个体独立探索、小组合作探索、班级集体探索等三种。第一种指的是探索性学习活动的过程完全是由学生自己根据自身经验,采用自己的方式去探索。这种方式能培养学生的自主意识,初步掌握科学探究的方法。第二种指的是以多人小组为基本形式,从而为学生提供了相互交流与合作的探索环境,通过小组的形式共同总结经验、共同提高探索能力。该方式有利于学生开阔思路、互补思维,从而获得更加清晰的概念、更加准确的结论。第三种适用于研究同一主题的个人或小组,以发散的思维方法,针对问题发表自己的独立意见,通过集体的交流讨论,形成共同的认识,完成探索任务。
四、深化探索性学习意识
[中图分类号] R969.4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210(2012)02(b)-0152-02
Discussion on the exploratory investigational new drug
WU Maolin DENG Jing
Department of Oncology, Affiliated Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Sichuan Province, Chengdu 610075, China
[Abstract] Exploratory investigational new drug (eIND) study (0 clinical trials) has been used in explorering new drugs in foreign, the study model has some advantages, it is quite significant for the development of innovative drugs in China, therefore, we discuss the concepts, the principles and the advantages about the eIND, and analyze the current overview in foreign about eIND, and discuss some questions about the study model of eIND.
[Key words] Exploratory investigational new drug; Innovative drugs; 0 clinical trials; eIND
在创新药物研发中传统意义上的新药临床实验Ⅰ~Ⅳ期已经为广大研发机构、科研人员所熟悉,但是2006年1月美国食品和药品管理局(FDA)公布了探索性新药临床试验指南,也称为0期临床试验,为萎靡创新药物开发时常注入动力和希望,现就其定义、指导原则及目前国际研究进展等探讨如下:
1 概念
探索性新药临床研究指的是在临床前实验完成后,Ⅰ期临床实验之前开展的在少数人群中进行的试验,评估研发药物是否具有进一步开发为新药或生物制剂的可能性。又称为0期临床试验,这是从临床前实验过渡到Ⅰ期临床试验的中间环节,该研究对开发新药有重要意义,尤其是对于降低高昂的新药开发科研成本及经济成本具有重要意义。
2006年1月美国FDA公布探索性新药临床研究(exploratory investigational new drug,eIND)指南提出该概念[1],允许使用亚临床治疗剂量或可诱发药理反应剂或微剂量在少量人群中短期内进行药物试验,用于非治疗或诊断的临床研究,因此研究可用于多种目的,例如:进一步了解作用机制与疾病治疗之间关系;提供药代动力学重要信息(包括药品生物分布);从候选产品中筛选出最有前景的先导产品;利用各种造影技术探索产品的生物分布情况。根据目的不同,研究方法略有差异,其实探索性新药研究起源于欧洲医药品管理局(EMEA)已于2003年1月发表的“关于药品实施单次微剂量临床试验的非临床安全性试验意见书”,美国FDA将其拓展运用。
探索性新药临床研究在国内称为0期临床实验或Ⅰa期临床试验,但该研究与传统Ⅰ期临床试验的扩大剂量、安全性、最大耐受性等研究目的根本不同。按FDA的定义称为探索性新药临床研究似乎更为恰当,反映了“探索性研究”的特点,这是为进一步的Ⅰ期临床试验作指引,缩小进一步的研究范围,节约成本,因此本文使用探索性新药临床研究。
2 开展探索性新药临床实验研究的优势所在
每一种新的研究总是有其独特的优势,当前国际上一个创新药物的开发不仅耗时长、耗资巨大,尤其是肿瘤药物,目前肿瘤疾病、艾滋病是世界疾病难题,相关药物研究进展缓慢,通过FDA批准的新药也越来越少,甚至处于是萎缩状态,随即探索性新药研究这种富有优势的新药研究模式得到FDA的认可。这种探索性新药临床试验研究最大优势在于在实验室实验后,通过该实验快速评估研发药物是否具有进一步开发为新药或生物制剂的可能性,从中确定最有研发价值的先导化合物进行Ⅰ期临床试验及后续的研发,从而加快研究,是一种高效、经济的研究模式,是新药创新性研究的趋势之一。另外,尽早了解先导化合物在人体的代谢特征,对于非临床安全性研究的动物选择、提高动物试验结果的预测价值也非常有意义[2]。因此,对于我们国内药企应该是个机遇,我们要从仿制到创新转变,否则偌大一个中国永远只有跟着国外走,这不仅要付出经济代价,在学术上我们永远处在相对落后的境地而无法翻身,这其中的重要性不言而喻。
开展探索性新药临床研究应限制剂量和使用时间以及采用剂量逐步增加的研究方法,剂量设计应作为研究药效学终点,而非确定耐受性限量。人体药动力学或人体分布图像临床研究则采用微剂量实验,要提供单剂量毒理学资料。微剂量定义:一般不大于100 mg或小于1%的标准剂量。微剂量实验是为研究制品人体药动力学或人体分布图像设计的,而不是用于产生药理反应,因此微剂量研究风险有限。而药理学相关剂量的临床试验:与低风险的微剂量实验比较,该实验每个侯选制品的安全性都要评估。连续用药不超过7 d,提供临床前安全数据(2周毒理学实验)相当重要。对毒理学动物实验要求非常重视,这是安全实验的前提。药代动力学研究则依据药理学、毒理学等资料,采用从起始剂量逐步增量的方法。
该研究应用产品的亚治疗剂量或者可能诱发药理反应而非毒性反应的量,与传统Ⅰ期新药临床试验相比,该研究对人体的潜在安全性风险更低,研究人数少,研究所需的临床前评价信息不用太具体,灵活性更大,这是该研究的一大优势。
探索性新药临床试验用于多种目的研究,与传统临床试验相比更加灵活,但同时要求提供更多的支持数据。药品开发周期也将缩短。药品开发经费总体上较传统新药开发研究节省。
可见这种研究是高效、经济、低风险的新药开发模式,是值得认真考虑的。
3 国外研究现状
从2004年欧盟公布“关于支持单剂微剂量临床试验的非临床安全性研究的观点”及2006年美国FDA公布eIND指南以来国外已经开展的该方面实验并不多,目前探索性新药临床试验在国外主张用于恶性肿瘤新药研发[3],2007年6月,美国国家癌症研究所(US National Cancer Institute)的研究人员开展首次抗肿瘤新药(ABT-888)的探索性新药的临床试验,旨在评价ABT-888的药动力学(PK)和抗肿瘤效果[4],这是第一个真正的0期临床试验,该实验得出了良好的结论:ABT-888是poly(ADP-ribose) polymerase (PARP)强有力的抑制剂,口服利用度良好,可透过血脑屏障等。2009年6月报道ABT-888的研究结果[5]及过程,试验征募了14例患者,无明显毒性,单次给药(25 mg或50 mg)3~6 h后,6例患者有4例患者的肿瘤活检组织中的PARP水平降低了90%以上。这一结果和动物模型获得的结果类似,这一效应同样反应在患者外周血单核细胞计数的变化上。经过短短的5个月的研究实验后获得了关键性的生物化学及人体药动力学数据,使研究者免去了ABT-888单独给药正式Ⅰ期试验。在0期试验后将直接进行ABT-888与其他抗癌药联合使用的Ⅰ期试验,因此这为研究者至少节约1年时间。总结探索性新药临床试验,该研究短时间获得了重要数据,对Ⅰ期临床试验有重要指导意义,加速了ABT-888的研发,该实验阐释了探索性新药研究在肿瘤新药研发中的确实有重要价值。这是其他药企值得借鉴的研究方法。
4 国内相关研究
国内目前无该实验及其相关法规,尽管有极少数新药产品在进行临床实验前,也先批准少量受试者进行小规模的试验,但其实这是小规模的Ⅰ期临床试验,是测试安全性而开展的少数人群实验而已,目的是研究安全性和最大耐受剂量,这和探索性新药临床研究存在本质的不同,目前国内没有该研究模式的政策和指导原则,可依据我国国情,建立和完善相关指导原则,对真正促进我国创新药物研发有一定的意义。
5 探索性新药临床试验引发的思考与展望
国际市场上市对探索性新药临床试验普遍持肯定态度,尤其是在ABT-888研究获得阳性结果后。由于国际化的趋势,中国新药开发也应紧跟国际发展趋势,如何促进我科创新药物开发是一大难题。目前我国新药开发依赖国外或甚至无法开展具有原创性的国际新药,按照国外新药开发模式,中国药企根本无法赶超,也没有这个经济实力,这一直是我国医药企业多数沦为仿制药企的根本原因。探索性新药研发模式出发点就是提高新药开发效率,节约成本,这为促进我国开发创新药物提供机遇,这应该引起重视。那么如何将该研发模式运用到中国新药临床试验中来,则需要根据中国新药临床试验具体情况来研究具体的政策和指导原则,而且仍有一些问题需要分析、考量。
由于灵活性大,要开展探索性新药临床试验需要比传统临床试验更多的临床前实验数据支持,对非临床安全数据要求高。
以探索性新药临床试验来评价候选制品效果仍存在一些争议:这是该研究最为关键的地方,是整个研究的成败判定的关键,但如何评价试验数据存在争议。实验使用剂量低于常规剂量,如亚临床治疗剂量或是微剂量实验,这与常规剂量下的研究是否存在差异;另外实验受试者人数很少,而沿用传统临床试验评价方法,其评价结果是否就能准确判断候选制品的优劣,其判断误差有多大,这尚需要进一步在临床试验中不断研究。另外,通过实验获得反应药物与靶点相互作用的影像学数据结论是否充分可靠值得进一步研究。
由于国外没有对中药进行研究,而中医药在中国广泛运用,因此是否可以采用亚临床剂量或微剂量实验来研究或开发中药新药用于重大疾病如肿瘤、艾滋病。这对于早期筛选治疗重大疾病如恶性肿瘤等有效的中药或复方是否有重要借鉴意义,中药不同于其他化合物,中药长期在临床使用,积累了相当的经验,可操作性、可控性较高,对于从中开发新药更具有方向性,减少盲目性,总之可以借鉴探索性研发思路来促进中医药研究。
对于进行探索性新药试验,应该考虑建立疗效评价体系,以准确评估研究结果。
总之,探索性新药临床实验已经渐行渐近,具有一定优势,也存在争议,但新的事物总是通过不断磨练而完善的,只有积极学习、借鉴,才能进一步提高中国创新药物研发水平,如何根据我国具体情况调整我国创新药物研究模式以适应临床试验趋势是非常必要的。
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关键词 小学数学;探索性作业;设计
科学、合理的实施数学探究性作业,能够给学生充分主动的探究时间和空间,促使学生发散思维、开发智力,在整个探索作业的过程中逐渐培养自主学习或合作学习的能力,从而促使学生更加准确的、有效的掌握数学知识和技能,增强学生数学水平。那么,如何科学、合理的实施数学探究性作业?根据数学教材、学生实际情况,科学、合理、有效的设计数学探究性作业,促使探索性教学贴近学生,正确的引导学生,激发学生学习热情、培养学生学习兴趣,增强学生数学水平。基于以上内容,本文笔者将以小学高年级数学为例,就小学高年级数学探究性作业的设计进行分析和研究。
一、小学高年级数学探究性作业设计的研究
(1)研究目的
通过理论思考与实践尝试,探究小学高年级探究性作业设计方案,以促使小学数学探究性作业能够充分发挥作用,培养学生的数学学习兴趣,激发学生数学学习热情,促使学生数学知识和技能能够牢固掌握,并且可以灵活运用数学知识,为促使小学生以后更好的学习数学这门课程创造条件。
(2)研究方法
对于小学高年级数学探究性作业的研究主要是利用以下方法:
其一,文献研究方法。也就是查阅与小学高年级数学相关的文献,学习其中的相关理论,借鉴已经可以有效应用的研究成果,为此次研究课题提供理论框架和方法。
其二,个案研究方法。也就是找出与此次研究课题符合的代表案例,收集与案例相关的资料,根据资料内容,从中总结经验,进而应用到此次研究课题中。
其三,经验总结方法。总结实践,对所积累的资料进行全面的、深入的分析和概括,总结经验形成理论。
(3)研究内容
此次小学高年级数学探索性作业研究中主要是对不同层次、不同范围探索性作业类型、形式、方法途径的设计与研究;研究数学探究性作业应用于小学高年级中对学生数学能力培养情况;研究学校、教师、学生对探究性作业实施的评价。
(4)研究结果分析
在对小学高年级数学探究性作业设计进行研究的过程中,明确当前市场上课外辅导书多且杂,针对性不强,不能够将理论与实践有效的结合在一起,促使学生利用此类学习辅导教材进行数学知识学习,并不能产生多大的成效。而探究性作业的实施,则可以对学生进行科学、合理的辅导,促使学生数学知识和技能更加牢固的掌握。因为数学探索性作业是以任务学习理论为基础,起要求学生在进行探索性作业学习的过程中从简到难,逐渐掌握数学知识、技能。行为倾向,促使学生真正得到锻炼。所以,科学、合理的设计数学探索性作业,对于提升小学高年级学生数学水平有很大帮助。
二、小学高年级数学探索性作业的设计
(一)数学探索性作业设计的原则
①开放性原则。由于小学生的兴趣、爱好、学习能力、思维能力等方面都存在一定差异,所以在对小学高年级学生进行数学探索性作业设计的过程中应当根据学生实际情况,对探索性作业的内容、形式等方面进行思考,设计的探索性作业具有较强的开放性,能够激发学生个性、创造能力。
②层次性原则。探索性作业的设计还要具有层次性,也就是根据学生数学学习情况,设计不同难度的数学作业,促使不同数学水平的学生都能够完成数学作业,体验到数学学习的乐趣,从而引导学生主动投入到数学课程学习当中。
③趣味性原则。探索性作业的课题本身应当具有较强的吸引力,这就要求教师在设计数学探索性作业的过程中,注重结合学生的心灵特征,设计具有趣味性的作业。
(二)小学高年级数学探索性作业的设计
(1)设计单元知识要点框架
为了促使小学生能够对所要练习的小学数学作业有清晰的了解,在设计小学高年级数学探索性作业的过程中首先要设计单元知识要点框架。由于笔者所在学校采用苏教版教材,那么在此笔者以苏教版小学数学教材为例来进行设计。根据小学数学教学特点,可以将数学探究性作业分为两部分,即课内部分和课外部分。由于课内部分主要是训练学生数学理论知识,所以,将课内部分分为基础型练习、操作型练习、以及拓展型练习。而课外部分主要是锻炼学生数学技能,所以课外部分主要分为基础型练习、实践型练习、调查型练习。
(2)各个板块作业内容说明
①基础型探索作业。基础型探索作业是为了让学生加深所学数学知识的印象。在基础型探究作业中主要练习的是数学知识重点、难点、关键部分,促使学生达到温故而知新的目的。
②操作型探究作业。操作型探究作业是根据学生的实践操作过程中学生对知识掌握和知识运用不佳的部分提出来,促使学生可以再次对实践操作中得到的实物、数据等进行分析、推理、判断、计算,从而有效的解决实际问题,从而使学生对数学知识和技能有更加深刻的了解。
③调查型探究作业。调查型探究作业可以使学生在社会调查中,懂得数学知识的运用,促使学生能够将数学知识与生活实际结合在一起。
总之,数学探究性作业是一种非常有效的学习方法,其能够给学生充分的主动探究时间和空间,促使学生发散思维、开发智力,在整个探索作业的过程中逐渐培养自主学习或合作学习的能力,从而促使学生更加准确的、有效的掌握数学知识和技能,增强学生数学水平。当然,需要促使此种学习方法充分发挥作用,需要根据教学内容及学生实际情况,科学、合理的设计,才能促使探索性作业有效应用。相信随着相关人士的不断研究,探究性作业的应用效果将会更强,将其应用于小学数学中,可以更加有效的引导学生。
坚持“以幼儿发展为本”,在教育教学中,教师要尊重幼儿的学习兴趣和探索潜能,信任幼儿,支持幼儿,为幼儿营造一个宽松愉悦的心理环境。对于幼儿而言,探索性学习正是他们主动经历世界,从自己的周围生活和教师提供的环境中主动地观察和尝试探索、发现问题和解决问题的过程。因此,组织和开展探索性学习是让幼儿成为学习主体的必然途径。
一、为幼儿选择合适的探索内容
幼儿探索性学习的态度、能力与方法是在与一定的学习内容相互作用中逐渐形成的。我们发现,幼儿的探索状态不仅取决于学习内容的深浅,更在于内容是不是幼儿喜欢的、能否引起幼儿探索和认识的兴趣、能否为幼儿直接感知和操作。因此,教师在选择探索内容时,首先要注意所选内容是否直观有趣、是否符合幼儿的认知特点。奇特的现象、神奇的变化、生动的游戏往往能很快把幼儿吸引过来,进而激发幼儿强烈的探索兴趣,而幼儿的直接操作和游戏参与又能提高幼儿的认知能力,进而促进其发现问题、探索秘密、体验成功。其次,教师所选内容要贴近幼儿,即尽量从幼儿可以直接接触和感知的周围世界与生活中为幼儿选择学习的内容。如:天上为什么会下雨?雨是从哪儿来的?雨下来后到哪儿去了?雨落在不同的地方是什么感觉?这些问题与幼儿的现实生活紧密联系,易被幼儿感知,能够激发幼儿的认知与探索兴趣。
二、创设丰富适宜的学习环境
幼儿探索性学习是自主和持续性的活动,必须有能够满足幼儿自由探索需要的区域来给予持续的支持。
从探索性学习必须经历的四个环节“提出问题——尝试探索——得出结论——表达表现”来看,幼儿探索区域的创设宜包括:
第一,小问号区,即把幼儿每天关注的问题、感兴趣的事物、现象等,以形象直观的形式分类投放到这个区,引起幼儿关注,从中发现问题。如教师可以在小问号区摆放三个呈现鸡蛋不同沉浮状态的可乐瓶,一个沉入水底,一个悬浮水中,一个浮在水面,这种奇特的自然现象会自然引发幼儿探索的兴趣。
第二,自由操作区,即要提供足够的空间和材料,以满足幼儿自主探索的行动需求。
第三,探索资源区,即要投入与幼儿近期探索活动有关的图书、光盘、图片等资料或材料,并分类摆放,供幼儿随时查阅和利用,从而为幼儿自主探究提供支持。
第四,展示交流区,即主要为幼儿的成果展示和个性表现提供自由的舞台。幼儿通过这个区域可以在与同伴交流、分享中体验成功、提升兴趣、相互启发,使探索向更深、更广的层面挺进。如可以设置“小小新闻台”,每天的探索信息和新发现;设置“作品展示台”,摆放幼儿的立体作品和绘画作品等。 转贴于
三、给予灵活有效的教育指导
1、尊重幼儿的主体地位
探索性学习要求教师突出以幼儿为主体,研究“儿童是怎么想的如何学的”。教师只能以合作者、支持者、引导者的身份介入幼儿的主动学习中,并且要善于观察幼儿在活动中的表现,倾听幼儿的心声、对话以及幼儿表现出来的无声语言,敏锐地捕捉蕴含其中的巨大学习价值和即将产生的探索倾向。只有教师真正认真倾听和解读了幼儿的心理和探索学习的特点,教师的指导才会趋于积极有效。
2、追随幼儿的探索过程
由于在探索之前,教师不一定完全了解幼儿,也就不能完全预料孩子将如何探索、摆弄和利用教师提供的材料。为此教师要随时观察了解幼儿,依据幼儿在探索性学习过程中暴露出的行为方式和兴趣点,及时提供和补充材料,以推进幼儿的探索活动有效顺利地进行。如玩“乒乓球转花“,教师如果能够及时增添不同形状的乒乓球花瓣,如1/4的、1/3的、1/2的,有边角剪齿的,有波浪形的,以及不同颜色的,孩子们的探索兴趣就会因为新鲜事物而重新调动起来,积极尝试不同的转法与玩法,从而使其探索走向丰富与深入。
总之,幼儿探索性学习有其特殊的规律与表现方式,促进幼儿的探索性学习,保证幼儿主体性的发挥和个性的发展,关键在于教师要真正转变观念,真正发挥作为幼儿学习的支持者、合作者与引导者的作用,与幼儿一起学习、一起探索、共同成长。
参考文献
一、引言
“探索性物理实验”是学生在教师的指导下探索尝试,通过实验观察现象、分析结果,从中找出规律、获取知识、培养能力的过程。学生的这种探索与科学家的探索之间既有共性又有差异性,主要反映在以下方面[1]:
1.这两种探索都是一种求知的过程,探索的结果对探究者本人来说都是未知的。两者进行探索的基本程序和方法也是相似的,它们都是由问题、假设(猜想)、实验、事实(证据)、解释、评价、发表与交流等基本要素构成。
2.这两者又是有区别的。首先是探索的目的不同。科学家的探索是以发现人们尚未认识的科学事物及其规律为目的,而学生的探索是教师以探究的形式为载体,使学生在获取知识的同时,领悟科学的思想方法,培养学生科学探索所需要的能力,起到培养创新型人才的作用。其次是在探索过程上的区别。科学家的探索是科学探索的真实历程,而学生的探索是科学探索的模拟过程,是对科学探索的再探索。最后是在探索程度上的差异。科学家的探索是建立在深厚的专业基础的背景下进行的全方位的探索,而学生的探索是学生在浅易的专业基础的背景下进行的局部的、较低层次的探索。
二、探索性物理实验的特点
现行初中物理新课程标准将“科学性探究学习”放在了内容标准的首位,它要求学生在探究性活动中,通过亲身经历与科学工作者进行科学探究的相似过程,学习物理知识与技能,从而体验科学性探究的乐趣,掌握科学的探究方法,领悟科学的思想和精神。但事实上,初中生的知识结构、生活阅历、思考问题的方式和实践经验的积累程度等方面很难达到自己设计问题,参与实验,独立探究解决问题的方法的要求,这必然对新课程标准的具体实施和学生今后的学习造成很多困难。如何培养学生的探究精神,提高他们的探究能力?物理教师可在实验教学方面作大胆的尝试,使学生从被动式接受转化为主动探究。以下是笔者在实际的教学活动中根据新课程标准,结合初中物理实验教学实践,对“科学性探究学习”进行的尝试。
三、探索性物理实验的教学研究
探测性物理实验的实施方法及其发挥的功效可以用一个流程图的方式表达出来,如下图所示:
在探索过程中,学生在提出问题、处理问题、设计探索方案、总结并交流学习成果等方面自主探究得越多,探索就越“开放”。建构主义认为学习不是由教师把知识简单地传递给学生的过程,而是由学生自己主动建构知识的过程,这种建构是无法由他人来代替的。教师应是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者和灌输者。教师应引导学生以探索法和发现法去建构知识的意义,主动去搜集和分析有关的信息资料,对所研究的问题提出各种假设并努力加以验证,并善于把当前学习内容尽量和已有的知识、经验联系起来。
在探索性物理实验中教师应注意以下几点:
1.培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
是否具有敏锐的发现问题和提出问题的能力,是判断一个人是否具有创造力的重要依据。教师应在探索性实验中培养学生掌握科学的观察方法,引导学生在观察的基础上发现问题、提出问题,激发学生强烈的求知欲和探究欲。教师应运用“不愤不启,不悱不发”的教育规律,在学生“心求通而未得,口欲言而不达”之时,适当点拨引导,使学生的自主探究意识和探索能力得到增强。
如笔者在讲解“测定盐水的密度”的实验时,学生对测定液体的质量,提出的测定步骤为:(1)测定烧杯的质量;(2)测定烧杯和盐水的总质量;(3)将盐水倒入量筒,测出盐水的体积;(4)根据密度=质量/体积求出其密度。笔者没有立刻否定学生的方案,而是让他们按照该步骤进行实验。学生在将盐水从烧杯倒入量筒时,发现烧杯中的盐水倒不干净,从而发现了问题。这时笔者启发他们如何把这个误差消除掉,学生通过自主探索得出了正确结论。学生在自主探索中发现问题,提出问题,解决问题,这样有利于掌握知识,提高课堂效率。
2.激发学生学习物理的兴趣。
新奇的实验只能从感性上引发学生的直接兴趣,并不能从理性上使其形成认识兴趣,而日常教学中更多需要学生掌握的是理论知识和研究物理的方法。当学生在听不懂这些知识时,就会产生学习障碍,学习物理的兴趣也就下降。因此,教师在教学中要加强配合探索性教学的演示实验,合理地进行改进,引导学生,这是提高学生学习兴趣的要点之一。
如笔者对初二刚开始接触物理的学生讲声音是以疏密波的形式传播时,学生对疏密波是什么、是如何产生和传播的很难理解。所以笔者在借助仪器演示疏密波的同时,还让学生动起来:让学生等间距排列,充当介质中的微粒,然后让其中一位学生充当声源先振动,带动边上的学生(介质微粒)由近至远开始振动,过了一会儿,队伍中很明显地显示出了波的疏部和密部。通过这样的实验,学生了解了波的形成就是因为介质微粒的振动形成的,并且形成的时候是从声源开始,由近及远的。
3.培养学生的创新能力。
创新教学的构成是由研究性、引导性、发现性、归纳性等有机地结合起来的,这就要求教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此,教师除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查探索性实验活动中,还可以发展创造活动,鼓励学生创新。这样既可以使学生掌握知识,又能提高学生思维的流畅性、灵活性和独创性。
如在做“土电话”的实验中,笔者只是简单地介绍了制作材料和过程。当笔者看到学生的成果时,感到特别的惊讶。笔者想象中学生做的“土电话”,就是两个用棉线连起来的一次性纸杯,而学生制作的材料各式各样:有易拉罐,有一次性纸杯,还有薯片的纸筒,中间的连线也是各式各样,有棉线、钢丝、铁丝等。他们对各个“土电话”进行比较实验后发现,材料不相同时,传声的效果也不相同。笔者趁机鼓励他们一个一个去试试,看哪种材料的传声效果比较好,学生也很快得出了结论。
四、结语
探索性物理实验有利于教师在初中物理教学中把科学知识、探究能力和对科学探究过程的理解有机地融合在一起,但探索性实验比传统性实验要花费更多时间。教师面临的任务是:如何明智地选择那些通过探索才能达到最佳效果的学习任务,使学生得到最充分的发展。
参考文献:
一、探索性教学的基本概括
1.1探索性教学的基本概念
探索性的教学方式主要指的是在课堂教学的过程当中,教师能够分别从教学学习以及现实生活当中进行研究的重要专题所在,而在这当中,学生与学生之间、学生与教师之间进行知识的交流和探讨,不仅能够在一定情况下激发学生对学习的兴趣,而且还能够使得学生更为主动的去对知识进行获取,从而不断的促进自我的发展和进步。
1.2探索性教学的基本特点
在探索性教学模式当中,学生是课堂的主体,因此,教师在进行教学的过程当中要充分尊重学生的主要地位,紧紧围绕学生组织教学活动。对于探索性教学模式而言,培养学生的创造力和想象能力则是教学当中最重要的表现,从而促进培养学生自主学习和解决问题的能力。探索性教学不仅能够为学生提供更为开放的学习环境,而且还能够提供多样化的学习方式和获取知识的渠道,并且能够更好的促进学生将学习的知识充分运用到社会实践和生活当中,从而不断的培养学生的实践能力和创新能力。
1.3探索性教学的发展现状
到目前为止,高中数学教学方面对于探索教育的实施力度和重视程度仍存在很大的缺陷,而新时期,随着社会的不断发展,教育理念尤其是对高中教学的方式方法都有着重大的突破,对培养出具有创新意识及革新精神的人才具有重要的责任所在。随着教育的发展,高中教育当中融入创新性教育也逐渐获得了人们的重视,虽然我国在对学生创造力及想象力的培养任然存在不足,而这些不足会造成我国在高校教育当中难以更好的培养出拔尖人才,无法满足我国在新时期经济发展与技术革新的要求。因此,培养具有创新意识的人才就@得势在必行。
二、高中教学过程中存在的问题
2.1对综合素质培养的缺失
对于高中教学而言,所有的教育教学都主要以“高考”为中心,而高考作为我国对优秀人才进行选拔的重要方式,因此,高考教育成了一考订终身,只注重学生考试成绩的重要性。但是,在学校进行教育教学当中,怎样去培养学生的创新能力才是最为重要和关键的难题所在,再高中教育教学的过程当中,许多学校与教师在进行教育的过程当中,将其首要的目标设定为以“高考服务”,从而在很大程度上忽视了对学生的综合素质进行培养,而这种忽视往往会导致学生不愿意主动的去学习,而教师也很难开展教学工作,最终影响高中教学的教育质量,从而严重违背了教育精神。
2.2课堂教学形式单一,师生缺乏互动
在高中数学课堂的教学当中,很多学校都很难掌握师生之间的互动关系,在教育教学的过程当中,整个课堂教学仍旧以教师为其主要的地位,忽视了学生的主观能动性。在现实的教育教学过程当中,学生依旧是课堂的次要部分,那种以教师教学学生吸收知识的生存方式仍旧没能获得转变,一些学校还呈现出越来越严重的趋势。高中数学内容相较以前内容有所增加,一些老师为了完成教学内容,反复不停的讲授书本上的内容,完全忽视与学生的互动与交流。这种填鸭式的教学方式表面上便于老师更快的传授知识,但是实际上,教师缺乏对学生的了解,学生也很难对知识有更全面的了解。很多学生因此丧失自我思考的机会,也就丧失了学习高中数学的兴趣。
2.3缺乏对学生创新能力的培养
在高中的数学教育教学过程当中,教师大多只是注重要学生的成绩及名次,往往很难因材施教,而这种形式并不利于学生的全面发展。许多事实证明,这种教学方式非常不利于学生兴趣的全面发展与人格的全面构成。对于课程教材的相关知识进行教学,如果只是进行简单的复习和训练,也只能够充分的让学生去进行重复的学习,从而很难主动的去发现、解决和探索自己所面临的问题。学生缺乏良好的学习习惯和学习方法,将会影响学生创造能力和想象能力的培养,最终不利于学生综合素质的提高。
三、高校数学教学中探索性教学实施的基本策略
3.1创设合理的学习情境,进而培养学生主动的学习兴趣
在进行教育教学过程当中,我们应当充分的构建数学教学与生活之间的关系,将数学学习充分的融入到情境之中,从学生最为熟悉的知识入手,不断的启发他们主动的进行学习,从而增加期学习兴趣和主动性。
3.2.引导学生学会观察,提取有效信息
所谓“巧妇难为无米之炊”,学生也是一样,如果题目中找到的信息对解题毫无帮助,又怎能解出题目。因此,探索性教学中一个重要的任务就是教会孩子学会寻找题中的有效信息。观察,提取有效信息即审题筛选信息的过程,教师首先要了解学生的基础,在学生已有的知识的基础上构建新的知识;其次要教会学生灵活运用所学的定理、公式,并提炼题中相应的条件与之相结合,形成结论。
3.3培养学生解决问题的能力
学生在进行学习和实践过程当中会有一定的知识和经验积累,同时也会更好的培养学生解决问题的能力,而在这一培养的过程当中,教师具有非常大的促进作用,在平时的教学中应该养成勤思、严谨的习惯,以身作则教导学生。在这同时也要加强学生对各种思想方法的运用,能够让学生做到对方法的使用熟能生巧。
3.4不断的巩固和加强训练
练习起到的作用是画龙点睛的,首先,练习在巩固、深化知识的同时能使学生的思维变得更严密;其次,课上的时间有限,教师没有条件把所有的内容都很精细地解释清楚,需要在练习中让学生发现自己的薄弱环节,更加重视不足、解决不足。
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中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2016)12-0350-148
要求高中学生不仅要掌握生物科学知识,还要掌握科学的方法和技能,最终养成科学的态度和精神,还倡导学校的教学模式要以探索为核心。
一、探索性学习的意义
学生在日常的学习和生活中,自主发现问题,通过调查研究解决问题,并在这个过程中获得知识,探索应用能力,这就是探索性学习。对此,《普通高中生物课程标准》明确提出了基本理念,其内容主要包括:面向全体学生;全面提高生物科学素养;倡导学生理论联系实际;学生认识生物的有效方法是探索。
二、探索性学习的类型
生物学科探索性学习的类型大体可以分为三个方面:生物史探索、实验探索、调研探索。
1.生物史探索。要想了解生物学,就必须掌握生物史。生物科学具有很长一段历史,对其进行探索,主要是指探究那些经典的生物事件和研究方法。在新课标下的高中生物课本里举了许多典型的科学发展史,比如生长素、酶的发现。通过这些典型案例的分析,可以激发学生对生物科学的兴趣,并且体验科学探索的整个过程。教师通过对经典案例的分析,可以有效地指导学生开展探索活动,最终培养学生的科学态度和科学精神。
2.实验探索。针对高中生物的实验主要是完成课本上的实验,为了激发学生的兴趣,应该将验证性试验转变为探索性实验。验证性试验学生只能按照课本上的步骤去验证实验符合理论,但在实验过程中,学生会有很多疑惑。要想培养学生形成全面的科学素养,必须将这种验证性实验转变为探索性实验,这可以培养学生动手和科学探究能力。
3.调研探索。在获取课本知识的同时,不断进行课外知识的扩展和延伸,用生物学的知识去探索日常生活中碰到的现象,这就是调研探索。学生不仅要在课堂上获取知识,还应该走出课堂,在社会实践中获取能力,培养他们的观察力、分析能力等。
三、探索性学习的步骤
1.提出问题。任何科学的探索第一步就是提出问题,探索性学习首先要满足课程的目标和内容,其接受对象必须是全体学生,根据每个学生的认知水平和经验,制定出探索性活动的问题。不同的学生有不同的认知规律和发展能力,所以教师要设置有梯度的问题,问题既要覆盖全面,又要做到有重点有条理,由易到难、由点到面。随着问题的不断深入,使不同能力的学生都能够参加到探索学习中去。
2.提出假设。假设不是随意提出,要根据现有的知识和经验,并且能够复合学生的知识与能力水平,在现有条件能够完成的基础上提出。教师应该通过不同的方法引导学生做不同的假设,在假设条件下对问题进行尝试性解释。
3.探索研究。在提出的问题和假设基础上,需要制定出实践探究方案。方案设计应能够解决提出的问题,因此,方案设计要遵循以下原则:方案要具有可行性;方案能够进行重复性研究验证;方案的应用条件方便,操作便捷。
4.分析与结论。学生通过方案的结果进行分析,从中发现问题和反馈信息。教师在整个过程中要总结学生的探究成果,并分析每位学生在实验过程中的错误,引导学生总结探索过程,将探索结果和已经获取的知识经验相互联系,从中提取新的观点,通过对比分析和归纳总结,构建出新的知识框架。在不断地实验和总结过程中,得出结论,获得创新实践的能力。
5.交流评价。在探索性过程中,每一阶段都要进行评价,在最终结束时也需要有最终的评价。通过每一阶段的评价可以不断地提高学生的学习层次,而最终评价是对整个探索过程的宏观评价,是对探索过程所取得的成果展示。最后将获得的成果与不同小组甚至不同学校进行交流,听取他人的客观评价,进一步提高自我的生物素养。
四、教师的有效教学策略
1.设置能激发学生思维的问题。要想获得较好的探索性教学效果,教师要能够设计出激发学生积极性的问题,可以全面开启学生的思维,让学生占据主体地位,从而提高他们分析解决问题的能力。问题的设置也要符合不同能力的学生,使所有学生都参与到探索性活动中去。
2.培养学生自我搜索资料的能力。随着互联网时代的到来,网上资源也越来越丰富。因此,教师可以让学生自主地去寻找资料,提前进行知识的了解,在正式授课前,组织学生成立不同小组,进行小组内讨论,让后进行不同小组间的交流,最后教师对学生的问题进行总结和指导。通过这样的学习形式,增加学生间、学生和教师的交流,使学生更加深刻地了解高中生物知识。
3.小组合作学习。合作学习是众多学习模式中较为开放的学习方式,教师通过引导不同小组进行互助学习,既能增加学生的沟通理解能力,还能在这样的模式中获取知识,提高学生探索的能力。合作的学习模式,还能够有效地改善学生和教师之间的关系,让整个班级更加团结。但在学习合作的过程中,教师要及时引导学生分析问题和解决问题,不断更新自我观念,使学生的思维更加开放,让他们能够大胆去想象和创新。教师在引导的时候,可以将生活引入学习中去,这样可以全面激发学生的学习欲望,给学生提供更好的学习机会。
4.教师自我提高。在新课标的标准下,高中生物教师要转变传统的教学观念,从简单的知识讲解者变为学生的同伴和支持者。教师要根据每位学生的个人特点,制定特定的教学计划,这样可以使每位学生都能获得更多的知识。教师在教学过程中,不要简单去判断对和错,要善于发现学生思考问题的角度,对学生进行引导和鼓励。作为高中生物教师,我们要不断提升自己专业能力,格外注意自身修养。
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关键词:初中;数学教学;探索性思维
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21世纪是一个充满了挑战的新世纪,也是高新技术和知识经济迅猛发展的世纪,这个新的世纪对人的能力和素质提出了更高的要求,而人的能力和素质的提高更多地依赖于教育,这也就对教育提出了更高的要求。因此,教师在教学中要注意改善学生思维活动的环境,为学生的探索和创新打下扎实的基础,培养良好的思维品质。本文就初中数学教学中探索性思维的培养作粗浅的探讨。
一、初中数学教学中探索性思维的培养的重要性
素质教育的核心是提高学生的综合素质,使学生得到全面发展。在教学中,教师要把传授知识的过程变成在教师指导下,以学生为主体主动参与积极探索的过程。重视在教学中激发学生的求知欲、好奇心,培养学生的创造精神,开发学生的潜能。新一轮的基础教育课程改革对教学提出了全新的要求,教学不仅是传授知识,更要培养学生的学习能力。数学教学与其他学科一样,要以学生为本,充分发挥学生学习的积极性,引导学生进行探究学习,使学生在掌握数学知识的同时,学会学习,学会自主探究学习,从而提高学生对数学知识形成的体验,加深学生对数学知识的理解和记忆,取得更好的学习效果。
二、初中数学探索性思维的培养可行性分析
(一)初中数学新教材对探索性思维的培养
1. 向学生提供现实、有趣、富有挑战性的学习素材
新教材力求从学生的实践出发、从他们熟悉或感兴趣的问题情境中引入学习主题,激发学生的求知欲望,并展开数学探究。如在:“丰富的图形世界”这一章中,设置了“生活中的图形”、“展开与折叠”、“截一个几何体”、“从不同的方向看”等内容,让学生通过观察生活中的物体,认识基本几何图形,通过展开与折叠活动认识棱柱的基本性质,通过切截、从不同的方向看等活动,发展学生的空间观念,认识乏常见的平面图形。
2. 逐步渗透重要的数学思想方法
新教材采用由浅入深、逐级递进、螺旋上升的方式逐步渗透重要的数学思想方法,如符号感、函数思想、统计意识、推理和证明意识、空间观念等。这样使学生在“数与代数”、“空间与图形”、“统计与概率”等每一个知识块中都将有机会感受、应用与领悟相关的数学思想方法。
3. 展现数学知识的形成与应用过程
旧的数学教材中注重知识体系的严密性、完整性,关注基础知识与基本技能,往往以定论的形式把学习的内容呈现给学生,而新教材改变传统的做法,采用“问题情境一建立模型一解释、应用与拓展”的模式展示所要学习的内容,对所有新知识的学习都设立了相应的问题情境,以问题串的形式让学生亲身参与、探索发现,并通过与同伴的交流获得知识与技能。
(二)初中生生理、心理及学习特征
初中阶段的学生年龄一般在12到16岁之间,这是一个人生理、心理发生剧变并迅速发育成长的关键时期,会表现出很多独特的生理、心理特点。在生理上,他们正处于精力旺盛的青春期,喜欢参加各种活动,特别是集体活动。在心理上,独立意识开始觉醒,喜欢按自己的意识办事,有意学习的主动性明显增强,主动为自己确定目标,并寻求相应的方法来完成任务,同时他们喜欢争论问题,敢于怀疑一切,对教师和他人的观点不轻信、不盲从,尤其是对教师硬“灌”给他们的知识,常常不肯轻易接受,而这些对学生的学习正是一把“双刃剑”。
三、初中数学教学中探索性思维的培养途径
(一)引导学生进行多方位观察、思考和联想
探索性思维主要表现在善于联想,追求变异,能克服思维定势的束缚,对所给的问题进行多层次、多角度、多方位的探索,力求更深刻地认识某个问题或得出新的结论。如果能对它进行深人分析研究,加以拓宽,从而得到新的解法,新的结论,那么就可达到举一反三的目的。因此,教师在教学中要充分挖掘教材的潜力,合理地引导学生进行联想,追求变异,进行一题多解,一题多变的引导训练,有效地培养学生的探索性思维能力。
(二)培养学生学会提出问题
问题是引导学生进行思维启动器和动力源,是从未知到已知、从静态到动态的转换器。因此,教师在教学中通过情景和实验,启发学生动手、动脑发现、产生问题从而进一步思索、猜想、反思,寻求解决解决问题的方法,使学生在思考、探究问题的过程中,构建灵活的知识基础,发展有效的解决问题的能力,使学生自然生成一种问题探索活动的心向,逐步培养学生探索性思维。同时教师根据数学知识的特点,当学生一个问题解决之后,教师就要有意识地进一步创设学生认知过程中矛盾冲突,鼓励学生质疑,使学生发现新问题。
(三)扩大学生知识面丰富创造性想象力
无论是某学科的知识,还是某一方面的知识,都不是单一的,与其它各方面的知识有着千丝万缕的联系,且不同学科的知识结构,对发展学生的数学思维能力具有不同的作用。教师要激发学生的求知欲望,就不要局限于某学科的知识,而要沟通各学科之间的内在联系,善于点燃学生思维的火花,不断为学生提供具有新质的思维材料,改善思维活动的外部环境,以求思维能力得到迅速发展。第二课堂为完成这一任务提供了有利条件,例如,数学兴趣小组,数学课外讲座,数学竞赛,数学黑板报等,教师可以把一些数学命题让给学生自己去探索、去寻求、去猜想、去发现,这样使学生思维活跃并富于独创性。知识面愈广,探索意识愈强,探索思维就愈深刻,学生的创造性愈能发挥。
在新课程改革中,教师既是学生学习的示范者,又是一名学习者;学生是创新学习活动的主体,通过教材这座桥梁,走向更广阔的研究领域,探求更博大的未知世界。这种模式侧重知识的运用,要求学生掌握解决问题的实际能力。本文以初中语文教学“创新探索性学习”为例,探讨和揭示语文教学中“创新探索性学习”的一般 规律 和方法。
1.课前多搜集材料,夯实基础
学生在阅读课文时,往往会因为知识面较窄,而影响对文章的理解。老师应根据学生的需要要求他们搜集关于文学常识、生活常识、 科学 知识、 历史 地理知识、民俗风情、生命价值、生存意识等相关知识。这样既可以让学生获得乐趣,又可以培养学生良好的学习习惯。现将七年级主要内容略举一二:有关文化知识:作者,名人生平,如居里夫人、鲁迅、邓稼先等,诗歌特点、文体知识、 中国 传统文化特点等。有关历史知识:如中国朝代变迁、、、“九一八”、抗战历史、等。有关地理国情:如黄河、长江、西北风俗、江南民俗等。有关影像资料:安塞腰鼓、印度舞蹈、化石的音像素材等。
2.课堂上精心设计问题,培养创造性思维习惯
为了鼓励学生大胆发言,教师要以开放的心态,创设民主、平等、和谐的学习氛围,倡导学生独特体验,甚至包容他们的种种失误。如在教学《风筝》一课时,当学生提到“小兄弟是否真的忘记当年‘精神扼杀’的一幕”时,我放弃了原来的教学设想,让学生围绕这个问题畅所欲言。渐渐地,学生敢于发表自己的创见了。后来学习《咏雪》一文,学生就对用“空中撒盐”和“柳絮因风起”来比拟“大雪纷纷”哪个更好展开讨论,有说“柳絮因风起”比“空中撒盐”更有神韵,有说“空中撒盐”比“柳絮因风起”更容易想象和理解,很多人见不到“柳絮因风起”,无法想象也享受不到这种美,还不如“空中撒盐”来得实在。教师的提问要有问题空间,要能激发学生的探究意识,要能使学生保持浓厚的探索兴趣。学习《从百草园到三味书屋》和《风筝》,可以告诉学生这篇文章的主题历来有多种说法,你赞成哪一种?说说你的理由。再如学习《斑羚飞渡》时,我告诉学生:“有人说,动物小说折射的是人类社会,你认同吗?请从课文中找出理由。”又如学习寓言《智子疑邻》时还可以让学生从每个人物身上发掘寓意。为培养孩子独立思考的习惯,上课时,还要保证质疑问难的时间。不但让学生带着问题进教室,还要带着问题出课堂,去寻找解决的方法。
3.课后以小 论文 、小作文为依托,形成探索性学习的结果
初中语文探索性学习重在过程、思维方法的学习和思维水平的提高。语文探索性学习的成果不一定是“具体”有形的制作“成果”,它可以是自己的一种见解、一种认识,甚至可以是一种由此及彼的联想。这一学习过程不在于学生观点是否新颖,见解是否独特,而在于探索性学习过程所体验到的学习乐趣,在于对课文深入理解领会后的倾吐表达,而这也正是大纲所要求的。因此,在进行完课堂讨论或课堂辩论后,我往往要求学生把他们讨论、辩论的结果、心得写成小论文或读后感,或就课文的思想内容、写作特点的某一点写出自己的认识。有时还要求学生对课文进行改写、缩写、扩写等等,以练为主,成文即可,不作过高要求,以此来培养他们的研究意识和写作能力。在小论文的写作中,我要求他们做到行文规范,所引用材料都必须标明出处,在文后注释;另外要符合逻辑,观点鲜明,论据充分不空发议论。以此养成研究的习惯,培养研究的能力。
如在学完《羚羊木雕》,我们可以要求同学们写出《羚羊木雕要回之后》、《那一次真令我伤心》、《生活中的苦恼》等作文。又如学了《皇帝的新装》后可以再写《游行大典结束以后》、《说真话,需要勇气》等。在尝试探索性学习的过程中,我们还要切实贯彻 教育 领域的一个很知名的“三主论”,即“教师为主导,学生为主体,训练为主线”,本文就不再赘述。
4.优化演练,获取 发展
教师在教学活动中应为学生创设探究情景,让学生的思维自由张扬,激发学生的求异思维,展开丰富、合理和独特的想象。把学习的主动权还给学生,去获取新知、获得发展,开发潜力。通过对学生进行续写、仿写、扩写、改写等系列练习,可以充分利用学生已有的生活经验、感性材料,调动学生头脑中的库存知识和已有表象,去开启学生广阔的思路,有效地培养学生的探究问题的能力。
通过有效的演练,也促使学生在知识转化为能力的过程中,充分调动学生眼版权归原作者所有。眼看、耳听、心思、手写,最大限度地发挥了学生的主体作用,有利于学生创造性思维品质的形成。
5.鼓励质疑,激活思维