材料科学研究篇1
博士后的论文上了《科学》杂志
浙江科学界有个好消息，浙江大学材料科学与工程学系新结构材料国际研究中心蒋建中课题组关于金属玻璃的最新研究成果，登上了6月17日美国《Science》（科学）杂志。这篇名为《Long-rangetopologicalorderinmetallicglass》（金属玻璃的长程拓扑序）的论文，第一作者是浙大材料系新结构材料国际研究中心曾桥石博士后。
比金属强度更高、更耐腐蚀
金属玻璃做的手机外壳永葆光亮容颜，它做的高尔夫球杆，能把球送到更远的地方，它还能被轻易地塑造成造型精巧的微小器件！
金属玻璃的得名，来自其金属元素的构成，以及内部的原子又像玻璃一样无序排列。这种外柔内刚的合金材料，是近几十年来材料科学领域的“新贵”。上世纪60年代，美国加州理工大学的Duwez教授第一次在实验室制备出这种新型材料。金属玻璃具有比金属强度更高（目前世界上强度最高的金属材料就是金属玻璃）、更耐腐蚀、更耐磨的优良性能，还有很高的弹性极限。
金属玻璃首饰是顶级奢侈品
目前能见到金属玻璃踪影的，多在航天、军工等高端行业。比如，金属玻璃的穿透能力非常强悍，常被用在坦克的穿甲弹上。
不过，别以为金属玻璃只和这些阳刚行当搭边，如果这种材料能普及开来，女性朋友一定会惊喜万分！因为，金属玻璃是首饰的最佳制作材料，比起金银等材料的首饰，金属玻璃做成的物件更加光亮、耐磨，不会留下划痕，能够永葆光鲜！当然，限于金属玻璃的生产成本，现在的金属玻璃首饰、手表，都是顶级奢侈品。
本论文的第一作者曾桥石说，如果金属玻璃的生产成本大大降低，那么将来手机的外壳、手表的材料等等日常用品，都会使用这种高强度、防辐射、耐磨损的无敌材料。“说是无敌，一点都不夸张，从材料的性能推测，我们有理由大胆想象，金属玻璃将带来一场材料革命，金属玻璃将可以替代目前人类所使用的所有金属材料！”
《科学》：将在科学界产生广泛影响
1995年，凝聚态物理奠基人、诺贝尔奖获得者P.W.Anderson就曾在《Science》杂志上说：“有关对无序玻璃态认识的问题，是目前凝聚态物理最重要也是最困难的问题之一。”这句话，被曾桥石打印出来贴在实验室里。
曾桥石说，从前对于金属玻璃的结构认识太少，导致在制造材料的过程中基本凭经验摸索，进展相对缓慢。近些年来，由于计算机模拟和各种先进同步辐射X射线技术的应用，帮助科研人员在实验室里有了进一步的发现。
“这一次，我们揭示了金属玻璃中可以存在长程拓扑有序，改变了我们对玻璃结构的传统理解和认识，而且为玻璃结构的研究，提供了一个全新的思路。”曾桥石介绍说，实验采用天然材料中最硬的金刚石，在实验室里对头发丝大小的一块金属玻璃样品进行“挤压”，因为受力面积小，压强可以达到25万个大气压，然后再在电子显微镜下观察它的原子排列。
材料科学研究篇2
关键词：材料类“学科-专业”一体化学科交叉创新能力
中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0121-03
学科是依据一定的教学理论组织起来的科学基础知识的体系，即根据学问的性质而界定的知识集合；而专业是指高等学校根据社会分工需要而划分的学业门类，同时，专业是课程的一种组织形式，即“专门从事某一行业的社会实践活动所需要的知识集合”。学科与专业建设是高等学校建设的两个最主要方面。学科建设为专业建设提供支撑，专业建设为学科建设提供动力，两者在本质上相互作用、相互依赖[1-3]。因此，探索“学科-专业”一体化建设具有重要意义。
在我国，以学科发展支持本科专业的研究和实践起步较晚。20世纪末期，国家启动了以学科建设为核心的“211工程”和“985工程”建设。此后，为适应经济与社会发展对创新人才的需求，高校开始注重教学与科研并重，“学科-专业”一体化建设的理念开始兴起并逐渐施行。专业建设方面，近年来国家也加大了对本科教育改革的力度，实施高等学校教育教学质量工程，启动了学科专业质量评估、部级精品课程、本科教学工作水平评估等工作。在此背景下，全国高等学校对在以学科建设促进专业建设方面进行了一系列的理论研究和实践探索。谭荣波[4]对“学科”与“专业”的关系进行了辨析；郭必裕[5]对“学科”与“专业”建设两张皮的问题进行了研究；杜卫等人[6]对新建地方院校学科专业一体化建设进行了初步研究；曾冬梅等人[7]提出高校“学科-专业”一体化建设的学术组织系统建设的设想；陈琳等人[2]提出了基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究。
材料学科[8]是一个科技含量高、学科范围广、技术密集、应用性强的实践学科，主要研究材料制备工艺、结构、性质及服役行为。随着科技发展，材料学科已呈现相互交叉综合发展趋势。在深化材料学科交叉和探索“学科-专业”一体化建设方面，杜庆洋等人[9]研究了适应创新人才培养的材料学科教学科研一体化实验平台建设；武昭妤[8]对材料学科应用型人才培养方案与进阶式培养模式结合实践探索。
综合分析上述研究现状可知，在“学科―专业”一体化建设方面主要存在如下问题。
（1）“学科-专业”一体化建设的系统构成、动力机制和实践评价机制研究尚不完善。目前对学科建设和专业建设的研究主要着眼于学科建设或专业建设的管理方面，缺少对学科建设与专业建设协调的系统构成、动力机制、实践评价机制等研究；“学科-专业”一体化建设研究还处于初级阶段，缺乏对具体学科与专业一体化建设的实证分析，难以形成能有效指导学科专业一体化建设的理论，从而影响到学科建设与专业建设的融合发展。
（2）材料“学科-专业”存在“两张皮”现象，不利于深化材料学科交叉。目前材料类专业实践教学过程中，学科建设和专业建设子系统常常被割裂开，而且由于观念、制度和政策等原因，高校和教师经常过分重视学科而忽视专业建设，致使两者失衡从而产生“两张皮”现象[2]，难以将学科建设成果转化为优势教学资源以提高专业教学水平，不易发挥学科与专业之间的协同效应。
因此，研究材料“学科-专业”一体化建设的系统构成及内在关系，构建学科与专业协同演化模式，加强实践，将会促进二者的协同发展。
1材料类“学科-专业”一体化建设模式设计
长安大学材料科学与工程学院（以下简称学院）拥有材料科学与工程等4个本科专业、2个专业方向和“交通铺面材料教育部工程研究中心”等学科发展平台，急需深化材料学科交叉，以更好促进学科和专业建设。为了强化本科教学地位、优化本科教学模式、促进教学与科研相互融合、培养有创新和实践能力的高素质本科人才、提升专业办学水平和竞争力，以长安大学材料科学与工程学院为例，提出材料类“学科-专业”一体化建设模式及设计方案。
1.1合理设置教学、科研机构，加强学科与专业的相互支撑
结合长安大学现有材料学科和专业，紧扣学科交叉，合理设置与管理教学、科研机构，加强学科研究与专业建设的相互支撑，提出适合长安大学的材料“学科-专业”一体化建设模式。
1.2平衡教学、科研资源，统筹资源平台有效支持一体化建设
平衡教学资源和科研资源，协调教学团队与科研团队，成立实验中心，让科研资源为本科教学服务，探求资源平台为“学科-专业”一体化建设提供支持的有效途径。
1.3加强制度管理与政策保障，完善一体化建设的评价机制
构建合理的领导组织体系和良好的政策平台，形成开放的管理模式，促进高水平师资队伍建设，实施教师管理绩效制，进一步凝练学科方向，形成良叉协调发展，实施人才培养模式改革，并将通过实施系别调整、成立研究所和设置实验教学中心等措施，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。
2材料类“学科-专业”一体化建设实践探索
以长安大学材料科学与工程学院为例，结合学院实际情况，进行了“学科-专业”一体化建设实践探索。
2.1调整系别，加强专业学科交叉
根据教育部本科专业名称设置，通过对国内知名材料学院的调研，结合本科专业名称和学院发展现状，紧扣学科交叉，经学院党政联席会讨论通过，学院于2016年1月对本科教学机构进行优化调整，将原来5个教学系调整为4个教学系，分别为材料科学与工程系（含道路材料工程和能源与电子材料两个专业方向）、材料成型及控制工程系、无机非金属材料工程系和高分子材料与工程系。系别调整前后变化情况如图1所示。调整后，每个教学系设置专业负责人1名，主要负责安排和管理该系的本科教学，实行学院领导班子联系各系制度，院领导负责联系一个系，明确相关责任和任务。
2.2成立研究所，以学科发展促进专业建设
为加强学科建设，提高学院科研水平，争取更多科研增量，结合学院研究发展方向和教师科研方向，学院于2016年1月成立“材料应用科学与技术研究所”等共9个研究所，每个研究所由5～15位教师组成，研究所成员可跨系组合，促进了研究方向和学科交叉。新成立的9研究所提现了学院的学科特色，同时有力地支撑了学院相应的二级学科点建设和发展，应满足了学院整体学科布局。每个研究所设置所长1名，负责研究所的建设、管理，组织研究所考核与分配；实行学院领导班子分管研究所制度和学科负责人制度，同时对应负责管理建设材料学位点的相应二级学科。
2.3设置实验中心，探索“学科-专业”一体化建设
结合学院教学场所和设备分散的特点，根据学院实验教学的需求，于2016年4月建设成立了实验中心。该中心由无机非金属材料实验室、材料分析测试实验室等共计7个实验室组成，主要承担本科生实验教学，兼顾学院科学研究需要。实验中心人员由学院实验室编制教师组成，该类教师不参加研究所设置，实验中心教师单独考核。设置实验中心主任1名、副主任2名，负责实验中心的运行和管理；学院所有实验设备归口到实验中心管理，实验教学所需设备由实验中心统一安排，全面实行网上预约制度。
通过设置实验中心，实现了教学资源和科研资源的平衡、教学团队与科研团队的协调，让全院资源统一化管理、让科研资源为本科教学服务，提高了学院平台资源的利用率和开放度，初步实现了“学科-专业”一体化建设。
2.4加强“学科一专业”一体化建设的制度管理与政策保障
结合学校综合改革方案和人事绩效改革，根据学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设与改革，按照教学、科研、实验室和行政分别制定相应的管理制度。同时，为满足学校绩效考核的要求，争取更多绩效增量，增强教师的团队意识和忧患意识，业绩考核将实行对团队进行考核模式；业绩考核将分解到研究所、实验中心和学院行政，分别进行考核，实行多劳多得。学院正在制定相关绩效考核政策进行保障。
2.5其它实践探索
根据学院实际情况，结合材料类“学科-专业”一体化建设需要，还从如下几方面进行了实践探索。
（1）结合长安大学现有材料学科特点，加强学科子系统建设，如学术梯队、带头人、研究基地、学位点、学科管理制度等。
（2）结合已有成果，加强专业子系统建设，如：师资队伍、人才培养目标、实验室与实习基地、教材、教学手段与方法，教学管理制度等。
（3）结合材料类大类招生政策、教师评价模式、学科与专业评估指标，制定2016大类招生本科培养方案，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。
（4）通过打通学科交叉壁垒，继续推行“班导师制”“学术导师制”“拔尖创新人才培养制度”等多种创新型人才培养模式改革。
3结语
以长安大学材料科学与工程学院为例，围绕该院学科和专业交叉，通过一体化建设顶层设计和学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设实践探索，对材料类“学科-专业”一体化建设进行了研究与实践。此外还根据学院实际情况和一体化建设需要，加强了学科子系统建设、专业子系统建设、大类招生本科培养方案制定、相关管理制度及绩效考核政策制定等。通过多方面改革，继续稳步推进材料类创新型人才培养模式改革，以期在“大众创业、万众创新”国家战略指引下，加强大学生创新能力培养，提高大学生创新能力。学院相关“学科-专业”一体化建设正在实践与探索之中，对该院材料类创新型人才培养的促进作用已初步显现，对其它高校材料类“学科-专业”一体化建设也具有参考价值。
参考文献
[1]唐纪良.“学科-专业”一体化建设：动因与路径――“学科-专业”一体化建设研究之二[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008，30（3）：125-129.
[2]陈琳，龚秀敏.基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究[J].郑州师范教育，2013，2（3）：22-26.
[3]赵金锋，王红岩，何艳华.应用型本科院校学科专业一体化建设的基本策略[J].职业技术教育，2012，33（35）：17-19.
[4]谭荣波.高校“学科专业”的辨析[J].湛江师范学院学报：哲学社会科学版，2007（5）：140-142.
[5]郭必裕.对“学科”与“专业”建设两张皮问题的对策研究[J].高等工程教育研究，2004（3）：23-26.
[6]杜卫，陈恒.新建地方院校走学科专业一体化建设之路[J].中国高等教育，2010（11）：39-41.
[7]曾冬梅，唐纪良，武波.学术组织创新：高校“学科-专业”一体化建设的基础――“学科-专业”一体化建设研究之一[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008（4）：150-153.
材料科学研究篇3
关键词：科研成果；创新实验；教学体系；教学成果
中图分类号：G642.423文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）19-0274-02
一、引言
材料科学与工程专业是一门以实验为基础的学科。材料专业的实验教学多以验证型实验为主，学生严格按照实验指导书进行实验，难以激发学生的兴趣及创新性思维。科研过程具有探索创新性，而科研成果又具有前沿性，所以高校人才培养中，应该利用科研来促进教学，尤其是实践教学。将科研中最新的理论及技术，转变为适合实践教学的知识及技能，在教学中可以有针对性地培养学生的科研意识及能力，从而将科研促进实践教学，成为提高学生创新能力与实践能力的有效途径。作者针对哈尔滨工程大学材料学科服务于船舶及海洋研究的特点，结合实验中心设备及人员条件特征，建立了以科研促进开放型材料创新实验的教学体系。
二、实验项目的开发
（一）实验项目的调查研究
哈尔滨工程大学材料学研究以船舶与海洋应用方向研究为主，其他研究为辅，主要研究领域包括超轻材料与表面技术、海洋先进材料、高性能金属材料、表界面科学与技术、海洋工程金属材料、微纳新材料及生物医用材料与工程等，涉及船舶及海洋用材料的开发、性能及应用等方方面面。目前材料实验教学中心拥有材料科学基础、材料测试、材料计算、材料物理、材料制备及表面工程技术实验室，所有实验室面向全校开放，充分满足教学及科研的需求。
通过学习国内外大学在学生创新实践以及综合能力培养方面的成果经验，并研究其实验内容、实验方法及实验手段，结合我校材料学科研究内容及发展方向和实验中心自身情况，将科研中具有前沿性、创新性、实用性及可行性的内容，引入到材料创新实验中来。由学生根据兴趣自主选题，自主完成实验方案及过程设计，并自主完成实验过程及实验总结报告，指导教师只起到辅助、协调和技术监督的作用。实验成果可以以报告及实物等多种形式给出，为大学生取得科技成果及发表科技论文提供实践依据，从而将科研引入到教学，实现实验课程的开放性及创新性。
（二）实验项目基本情况
实验中心与各研究所合作把教师最新科研成果引入实验项目中作为实验素材。结合实验人员的专业水平，提炼、选择相适应的理论和成果，规划设定出实验的方向和内容。学生以自由组合的5―7人项目组来完成项目。项目组将采用合适的材料科学与工程模型，通过比较研究材料设计、加工及性能之间的关系提高学生对材料科学的理解，培养学生工程创新及科研业务水平。每个项目组由实验中心指派指导教师一人，实践指导将通过口头交流、研讨会以及多媒体交流等方式完成。
考虑到学生已经具备材料科学基础知识及基本的加工、计算、分析测试知识，并进行过基本的材料实验技能训练，实验项目设定应具备模拟计算、加工以及分析测试等多个材料科学研究手段。但根据实际情况，只要设计有理有据、实验真实可信、过程完整，允许实验结果不够理想。结合学校材料学科研究方向，制定了几种实验项目，其中实验项目应根据最新的科研成果、具体实验室资源及科研方向，进行及时的调整。下面列出了其中五种实验项目：（1）“淬火钢回火转变的电阻及组织研究”，采用目前研究的发动机用淬火钢，对其回火^程中的组织转变及电阻变化过程进行建模并利用热力学软件进行模拟，同时对试样进行淬火及回火处理，并对回火后的组织、物相及电阻进行分析，结合模拟结果，研究淬火钢回火转变的电阻及组织转变；（2）“结构材料失效的预测及分析”，以目前研究的船用结构钢为研究对象，首先对钢材失效分析的基本路径进行规划，然后通过实验对宏观断口、微观断口及夹杂进行分析，同时通过建模，利用有限元软件对钢材的失效过程进行模拟，最后结合测试及模拟结果，实现对结构材料的失效进行预测及分析；（3）“材料盐雾腐蚀及防护研究”，针对船用铝合金容易受海水腐蚀使材料失效的特点，以船用铝合金为研究对象，建立材料盐雾腐蚀过程模型，通过正交试验对材料进行盐雾腐蚀试验，然后对腐蚀后的材料进行表面形貌、失重及腐蚀类型等分析，结合盐雾腐蚀模型，研究材料的盐雾腐蚀过程，同时给出防护措施；（4）“镍基合金涂层的制备及性能分析”，针对镍基合金涂层具有耐磨及耐冲蚀等特征，利用激光表面熔覆方法在不锈钢表面制备镍基合金涂层，并对涂层进行热处理，研究涂层的显微组织、表面化学成分及相组成，并分析涂层的摩擦磨损性能及冲蚀性能；（5）“镁合金固溶及时效组织与性能研究”，以生物医用镁合金为研究背景，设计具有生物相容性的镁合金，并熔炼所设计的镁合金，同时对合金进行轧制及热处理，研究合金的显微组织、物相、力学性能、生物相容性及生物降解性能。
以上项目设计均考虑到时间和资源限制，项目尽量避免采用超出实验室能力的材料、加工以及测试方法，所有实验能够在实验中心完成。项目涉及文献调研、计划、实施、报告等比较全面的研究内容。同时，要求学生在进行实验前，必须提供包括详尽的实验计划的可行性报告，由指导教师批准后方可开始实验。项目组在实验过程中进行不少于两次阶段性报告会，其中一次为英文报告会，报告会主要针对实验进展、最初实验设计的合理性与调整思路。要求有多媒体汇报并且小组成员应轮流担任汇报人，最终须有结题报告及汇报。通过完成实验项目的形式，使学生对材料学专业基础知识有了更深入的理解，同时提高科研水平及创新能力。同时，实验与大学生科技创新体系互动，实验室完全对学生开放，允许学生把创新中的成果作进一步的深入实验，或把实验研究项目列入到大学生创新项目中。
三、科研成果引入到材料创新实验的成效及思考
材料学专业，将教师在科研中的成果引入到大学生创新实验教学中。材料创新实验项目的选题基本来源于教师的科学研究和技术开发项目，结合了学校研究方向上的优势，创新性和专业性更强，全面培养学生的材料学研究基本技能及手段。学生通过材料创新实验的训练，研究能力和独立思考能力明显提高。材料创新实验项目取得了许多科研成果，有些实验项目参加了校级、省级的科研创新大赛，并取得优异的成绩，有的实验项目（例如“镍基合金涂层的制备及性能分析”）甚至发表了学术论文，培养了学生的科研能力和科研信念，这些为学生今后从事科研工作打下了坚实的基础。
材料新实验将传统单一、验证性实验转变为综合的创新性实验，并且对实验内容、手段和条件进行了更新，也取得了一定成果，但目前材料创新实验还存在一定的不足，具体表现在：一方面，实验教学中心虽然对学生全面开放，但实验设备和人员资源毕竟有限，使学生一些更好的想法受到限制；另一方面，对于本科生来说，由于受到专业基本知识的限制，不能够更深入地了解一些正在研究的课题，使实验项目的选择受到限制。针对以上问题，实验中心准备加强与学院各研究所及理论课教师之间的联系，通过开放研究所实验设备，以及研究人员进行专题讲座或介入指导学生实验的方式来进行教学，建立实验中心与研究所合作的方式，如果可能，可以通过建立跨学科的方式，加强学生对实验项目的理解，同时使材料创新实验达到真正的全面开放，更好地为学生服务。
四、结束语
以科研为背景，将教师的科研项目引入到材料创新实验教学中，结合学校资源，制定合理的实验项目，并指导学生完成实验内容，通过实验过程，培养学生综合运用知识的能力及勇于探索的开拓精神，优化实验教学内容的同时，也为建设高质量实验教学等方面起到积极的推动作用。在实践教学过程中，还需要进一步探索和总结，通过多种形式把最新的科研成果引入到实验教学中，使材料创新实验获得更好的成效，进而提高实验教学质量及培养更优秀的创新型人才。
参考文献：
[1]李培根，许晓东，陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.
[2]林健.卓越工程师培养[M].北京：清华大学出版社，2013，6.
[3]何建云，周玮.大学生创新实验对实践教学的影响[J].科教导刊，2014，（12）：188-189.
UsetheScientificResearchtoImproveEstablishmentoftheMaterialsInnovationPracticeTeachingSystem
ZHANGXu-ming，GEDeng-yu，CHANGYun-peng，DINGMing-hui，HOULe-gan，NIUZhong-yi
（CollegeofMaterialScienceandChemistryEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin，
Heilongjiang150001，China）
材料科学研究篇4
关键词：高中数学；教科书；阅读材料
随着新课改的发展，教科书也随着不断在改进。高中数学教科书同样有了很大变化，其中“阅读材料”更是吸引了很多人的眼球。高中数学教科书中的“阅读材料”，主要介绍一些数学知识或者数学发展史的文章，学习“阅读材料”，有助于提高学生的阅读能力和自学能力，激发学生对数学的学习兴趣，减少数学教学的枯燥性。为了教学中更好地利用“阅读材料”，本文探究了当前高中数学教学“阅读材料”的应用情况，总结归纳出一些学习方法，为改善高中数学教学质量提供可行性的参考。
一、高中数学教科书中“阅读材料”的特点及作用
听说读写，一直被认为是语文和英语学科的事，事实上，数学学科也需要培养学生的听说读写能力，尤其是阅读能力。近年来，数学阅读越来越受到人们的关注，数学阅读也悄悄地走进数学课堂，高中数学教科书中新增的“阅读材料”就是一个很好的体现。高中数学教科书里的“阅读材料”，内容一般是对数学知识的扩展、延伸介绍，或者是对数学发展的介绍，这些材料作为教材知识的补充，与教材融为一体。阅读材料的主旨和内涵明确，趣味性强，短小精悍，不仅有对数学相关知识的介绍，也有对伟大科学家的探索精神的赞美，旨在感染学生，让学生能够对未知世界勇敢探索。通过学习“阅读材料”，可以提高学生自我获取知识的能力，提升学生的数学修养，养成阅读的好习惯，对以后的数学学习及其他学科的学习都有很大帮助。
二、高中数学教科书中“阅读材料”的使用情况分析
由于高中教学时间紧张，教学任务繁重，很多教师认为“阅读材料”不在考试规定范围内，便忽略了阅读材料的价值和意义。学生真正阅读的人也非常少。究其原因，有以下几点：
首先，由于学生对阅读材料的使用缺乏正确认识，对阅读材料的重视程度不够，以及应试教育遗留下来的教学理念影响，学生仍然以考试和分数为重，忽略了课外知识的拓展和知识的积累。
其次，高中生课业负担重，课余时间少，很难拿出时间阅读数学材料。长此以往，学生没有形成一个良好的数学阅读习惯。
再次，由于阅读材料旨在提升学生的数学素养以及阅读能力，与数学考试并无直接关系，因此，教师和学生容易忽视这一部分的学习，或者只是简单浏览一次而已。
综上所述，高中数学教科书中的阅读材料教学现状并不容客观。
三、对高中数学教科书中“阅读材料”的研究
随着新课改的推进，对于学生的评价已经不能再单一地依靠分数，而应从多方面进行考察。因此，也需要对学生进行多方面的培养。高中数学学习，也要注重学生的全面发展，不能仅仅只关注考试与分数。高中数学教科书中新增了“阅读材料”，这一内容增加了数学教科书的趣味性，是对课本知识的一个补充，因此，教师要提高对“阅读材料”的重视，将“阅读材料”列入教学计划内。当然，做到这一点，首先需要教师在观念上有所改变，打破传统的教学观念，注重学生多方面能力的培养与锻炼，不拘泥于教材，充分利用“阅读材料”，增强课堂的趣味性，激发学生的学习兴趣。
从学生角度出发，学生要正确认识数学学科，不要把数学当作一种技艺，认为数学只能用来解决计算问题。其实数学学科本身还有很多值得学习的地方，教科书中“阅读材料”呈现的内容，有些关于数学史的介绍，可以启发学生观察生活，积累知识；有些是关于数学家的介绍，可以鼓励学生勇于创新，敢于探索。学习阅读材料，使学生体会数学的魅力。学生要养成数学阅读的好习惯，认真对待数学教科书中的每一点知识内容，全面提升自我。
阅读能力不仅仅局限于语文和英语学科，数学学科也要重视学生阅读能力的培养和提升。数学阅读已经有越来越多的人关注，其意义也是显而易见的。随着新课程改革的推进与发展，数学阅读的重要性也越来越明显，培养学生的数学阅读能力，有助于帮助学生养成阅读的好习惯，增强自主学习的能力，提升数学素养，为以后的学习打下坚实基础。提高数学教科书中“阅读材料”的教学效率，是提升学生数学阅读能力的一个有效途径，因此高中数学应重视数学阅读材料的教学，激发学生的数学学习兴趣，不断改善数学教学质量。
参考文献：
[1]李朝权.从新教材阅读材料看学生能力的培养[J].贵州教育，2003，（04）.
[2]梁慧.浅谈数学阅读能力的培养[J].中国科教创新导刊，2009，（30）.
材料科学研究篇5
一、《阅读材料》在课堂教育中的作用
1.通过材料阅读，可以渗透思想品德教育在全面推进素质教育的《决定》中明确指出：“智育工作要转变观念，要让学生感受，理解知识产生和发展的进程，培养学生的科学精神和创造思维习惯”。通过材料的阅读，教师可以引导学生结合教材的知识内容，充分发挥自己的思维，扩展自己想象的空间，让“思想有多远走多远”，丰富自己的知识空间。
国家的发展是需要科学推动的，教师需要让学生在思想上将科学家作为偶像树立起来，如《阅读材料》介绍了牛顿、伽利略、阿基米德、法拉第等众多科学家的生平和事迹。通过这些材料与教学结合起来，可以在日常教学中对学生渗透思想、精神、道德等方面的教育。
2.通过材料阅读，可以丰富学生的知识积累阅读是多种心理因素参与的心智活动。教师在平时的教学中往往重视学生动手的能力，却忽视学生情感教育。课本中的“阅读材料”，如“信鸽导航与地磁场”、“光和颜色”、“植物生殖方式的多样性”、“青霉素的发现”等许多材料内容十分适合学生探求新奇事物的心理，通过阅读材料可以激发他们学习科学的热情，也增加了他们的知识面，达到全面发展的作用。
3.通过材料阅读，可以加深对课本知识的了解阅读材料可以让学生在对课文的解读过程中，扩展思维，解放天性，张扬个性，培养多元化情感，也正因为这样的原因，曾祥芹先生在《阅读学新论》将阅读定义为：“人类素质生产的过程”。科学学科中，阅读材料的教学像一串钥匙，每把钥匙上都对应着相应的科学知识，通过阅读，可以让学生对科学知识有着更深入地了解。
4.通过材料阅读，可以激发学生学习的内驱力利用阅读材料，可以增强学生的民族自豪感和学习的自信心。“阅读材料”中不乏我国科学家对科学事业奉献的例子，如“张衡和地动仪”、“我国古代对杠杆的应用”、“袁隆平”等阅读材料，这些材料都可以让学生增强民族自豪感，体会到科学知识对于民族进步的重要作用。中华民族是一个可以让世人骄傲的民族，有着五千年的文明，为世界的发展奉献了重要力量。但是由于近代受到列强的凌辱，让我国的科技方面较为落后。通过对材料的阅读，可以激发学生努力进取，为我国科学事业发展贡献自己力量的内驱力。
三、课堂中提升《阅读材料》有效性的实践探究
1.教师要借助材料中的阅读内容，引发学生产生情感共鸣
（1）指导学生用探究发现式的眼光去阅读材料。义务教育《科学》课程标准明确提出，“理解科学、技术与社会的关系是现代公民科学素养的重要内涵，对这一部分内容的学习是培养学生理论联系实际的作风、参与社会决策的意识、形成可持续发展观念的关键。”了解科学、技术与社会的关系，是《科学》课程的目标之一。如果整篇文章都是教师在讲解，只是单纯地灌输，这样会让学生无法自己理解材料，甚至在整篇文章讲完之后学生都不能理解材料的大概内容。因此笔者提倡教师只是在必要的时候进行引导，比如学生无法理解一些较深层次的内容时，教师可以以疑问的方式引导学生走向正确的思考方向。
（2）培养学生用陶冶自身情感和价值观的心境去阅读材料。介绍科学家们的阅读材料在《科学》教材中的比例较大，而且材料中科学家们一般具有一些共同的特点：如对自然现象保持强烈的好奇心和求知欲，尊重科学知识但又追求不断创新，敢于与传统说不，并能不断否定自己进而修正自己的观点，有强烈的社会责任感和爱国精神。在当今的学校中，许多学生都追求“明星效应”，每个人都有着自己的偶像，随便一说就能背出几个明星的名字，可是让他们说出科学家的名字却十分困难。当前我国科技生产力正处于崛起的时代，教师需要借助材料阅读，对学生培养敢于吃苦探索的科学精神，进而培养出对祖国有用的栋梁之才。
（3）有敢于提出质疑的勇气。科学是一门灵活的学科，许多答案都不是唯一与固定的。在阅读课堂中，学生对于老师给出的答案提出质疑的时候，恰恰说明这个学生进行思考了，并且有着自己的思维方式，对于这样的学生是要持鼓励态度的。初中学生因为刚从小学升到中学，认知无法一下子达到教师所要求的程度，所以教师最先的目的不是要求提升成绩，而是要借助阅读材料培养他们对于科学的兴趣。在教学的过程中，用幽默的语言去讲述科学知识，对于一些扩展知识的课程，笔者总会用充满神秘的语气带领学生一起探寻。学生正处于强烈的求知阶段，每个人对于材料的理解都是不一样的。鼓励学生在阅读过程中积极思考，培养学生质疑的勇气。
2.教师要有具体的方法指导，提高学生对课本材料的阅读能力
（1）开放课堂时间，把课堂还给学生。《阅读材料》是教师可以利用改革的一个舞台。教师可利用《阅读材料》这个平台尝试一些新的教学模式，如探究式教学模式、活动讨论式教学模式等，通过不同的教学模式来提高学生的综合素质。例如，讲解《导体的电阻与温度的关系》时，在笔者的指导下，学生事先对阅读材料精心备课，再分发各种实验器材让学生分组去做相关实验，然后在班上做演讲报告，对自己的结论进行阐述。
（2）紧密联系实际，发挥《阅读材料》的生活性。近几年来，初中科学教学经过一系列的改革，教学质量有了明显的提高。但是科学教学在联系生活、联系社会、联系技术等方面做的还不够，容易导致学生除了一些课本中的实验，就不会对其他现象进行思考。而《阅读材料》中包含了许多与实际联系紧密的内容，大到世界各国重视的能源问题，小到家用电器，远到国外，近到身边，让学生了解整个世界的变化与发展。
（3）培养学生勾画记录的好习惯。在日常的练习中，老师都会让学生习惯性地在练习册上记录下一些数据，材料阅读也需要“圈点勾画”。正所谓“好记性不如烂笔头”，笔者认为，学生在阅读过程中通过对一些课本知识有帮助的结论进行勾画，能够从侧面进一步影响或帮助日常的学习。不是每篇材料都要勾画，需要学生有选择性地进行标记。比如一些关键性时间、地点、人物、结论等。许多教师认为材料并不重要，因此忽视引导学生对材料的阅读。然而日常的阅读中，“勾画”的作用是巨大的，学生对于一些重要结论与知识点都通过画下痕迹而增强了记忆，并且能够激发学生学习科学知识兴趣，有利于提升学生自主学习的能力。学生通过不断地“勾画”材料，也能够侧面提升知识储备，可谓一举多得。
3.教师要善于构建便于学生阅读的平台，提高阅读功效
（1）充分利用多媒体技术，将多媒体技术与阅读材料相衔接，提高阅读功效。现代信息技术可以将声音、图像、动画、文字集于一体，通过生动形象的展现方式调动学生的积极性，使学生在轻松、愉悦的课堂教学中获取知识。科学地运用信息技术教学，可以有效地激发学生对科学学习的积极性，调动他们对科学研究的潜能。多媒体技术可以说是教师的得力助手，它可以取代以往传统的教学模式，提高教学效率和质量。利用科学技术可以将画面形象直观地演示出来，让学生对于阅读材料知识了解得更加直观。
比如在以往讲解《试管婴儿克隆技术》的时候，要带上几幅图例，用很长时间和很大精力才能将克隆婴儿的原理给学生讲解明白。有时候由于光线的原因，让后排许多学生看不清楚，导致他们逐渐对科学知识失去了兴趣。然而利用多媒体技术，可以将阅读课的一半时间放映相关的科普视频，学生对科学知识都产生了浓厚的兴趣，全神贯注地观看。之后只需要简单讲解，学生们就可以理解的彻底。利用多媒体，可以把复杂的理论变得直观化，因为学生们喜欢看形象的演示而不是老师冗长而抽象的讲解，所以在以后的教学过程中要把多媒体技术更广泛地应用。
（2）指导学生将阅读与实践创新相结合，提高阅读的有效性。如果教师照本宣科地传授，是收不到应有的教学效果的，只会固化学生的思想。因为科学这门学科，没有一个固定的答案。比如在“电冰箱的工作原理”的教学中，问学生：“你认为随着社会的进步，会对冷凝剂的材料提出哪些新的要求。”对所提出的问题，要求学生不只局限于课本中的内容，可以先提出构想，即使实际中无法做到的，只要有新奇的想法就是好的。
材料科学研究篇6
关键词：大班科学区角活动材料投放
科学区角活动以一种特有的活动模式吸引着孩子，通过自由探索、自主操作，能更好地满足孩子的兴趣爱好。班级科学区角以宽松的活动氛围、多样的活动形式、丰富的活动材料，激发幼儿的认知兴趣和探索欲望，使每一个孩子都能在科技角中找到创造发挥的空间。大班的幼儿探索和求知欲望很强，对任何新鲜事物都很好奇。所以，材料的投放在大班科学区域活动中显得尤为重要。但是，在现实生活中，教师对于材料的投放出现的一些状况，引发了我的如下思考。
一、现状观察
案例一：冬天来了，在自然角里放着小乌龟、蚕宝宝的卵、金鱼等，不时有幼儿进入科学区活动，发现小动物们都不动了，给金鱼喂食，也不吃了，幼儿玩了一会儿就换其他区域去了。
案例二：在课堂上和幼儿探究了摩擦起电现象，在下课的时候，幼儿三三两两地聚在一起讨论还有哪些东西也会摩擦起电。
案例三：在科学区“有趣的沉浮”中教师提供了铁片、花片、石头、纸张、木头、泡沫、塑料玩具、小汽车等应有尽有，丁丁、颀颀等人进入了科学区，丁丁一会拿着小汽车在桌上开来开去，一会拿着花片和颀颀对着撒，不一会只听丁丁在告状了，说：“颀颀将这些玩具全都扔进了水里……”
二、我们的思考和实践
1.科学区角材料投放要和与时令和节令契合
操作材料则是幼儿思维的基石，脱离了操作材料的探索将是一纸空谈。春天到了，就种上各类小植物，养蝌蚪，捉蚂蚁，挖蚯蚓；如在户外活动的时候幼儿发现有一个蚂蚁洞，然后陆续看到有蚂蚁出动，大家顿时都围过去观察蚂蚁了，我就顺势捉了些蚂蚁回班级，放在自然角，在开展区域活动的时候拿出来让幼儿观察，大家围着蚂蚁你一言我一语的相互介绍着自己知道的蚂蚁的知识。
再如，有次有幼儿带了小蝌蚪到幼儿园来，大家都很感兴趣，我就把这些蝌蚪放在自然角里让幼儿观察，并且提供记录单，让幼儿进行观察记录。通过观察记录，幼儿知道了小蝌蚪由一条细长的尾巴，到长出后腿，再长出前腿，然后尾巴渐渐地变短最后变成小青蛙的过程。
秋天到了，发动幼儿收集种子、果实，捕捉秋虫；陈列各种贝壳、标本等，让幼儿感受秋天丰收的喜悦，孩子们不亦乐乎地沉浸在自己感兴趣的活动中。
操作材料可以引发幼儿主动探索的热情，因此在科学区中材料的选择和投放一定要和当下的时令和节令契合，只有这样才能让幼儿通过材料进行尝试、探究，使他们亲身感受探索、发现的乐趣。
2.科学区角材料是集体教学活动的延伸和补充
幼儿科学教育活动具有激发幼儿的好奇心和探究欲望、发展幼儿认知环境的能力等教育价值，而科学区域活动作为对科学教育集体活动的一种延伸和补充，是幼儿自主探索和教师对幼儿进行科学教育个别化指导的重要形式之一。大班幼儿逐渐对有一定挑战性的内容或问题表现出探究兴趣，喜欢关注事物的变化、奇特的现象，以及事物的细节特点与功用等。如在集体科学活动《小球站稳了》中，我为幼儿提供了不少材料有乒乓球、纸（折、卷、团或包），幼儿利用纸的折、卷、团或包让乒乓球站稳。在活动后幼儿还是意犹未尽沉浸在这一内容中，吃饭的时候还在讨论着。于是，我在科学区为幼儿提供了盒子、积木、扭扭棒、橡皮泥、双面胶、尺、记录单等材料。幼儿有了相关的操作经验，他们积极主动地运用多种材料进行操作并发现了更多让小球站稳的方法，幼儿们在一次次的探索过程体会到了成功的喜悦。
投放不同的操作材料，让每一位孩子有更大的发展空间，从而都能在原有水平上有所提高，有所进步。因此，在科学区中材料的选择和投放，可以是集体教学活动的延伸和补充，可见提供丰富多样、不同质地的操作材料可以激发幼儿大胆探索和尝试，获得更多的成功体验。
三、科学区角活动材料是幼儿兴趣点和偶发事件的生成物
认知心理学家皮亚杰认为，幼儿的发展不取决于客体，也不取决于主体，而取决于主体与客体的相互作用。这说明，幼儿自身的探索活动对幼儿的发展相当重要，没有幼儿自身的探索活动就没有幼儿的学习。如最近自然角里的植物、动物种类比较丰富，在水里的、泥土里的都有了，有一天，课间活动的时候，观察仔细的墨墨小朋友突然跑到我面前，问到：“朱老师，怎么有的植物要养在水里，有的要种在泥土里呢？”说实话，我一下子被她问倒了，不知怎么回答。突然，我灵机一动，这不是我引导孩子们探索，思考的好机会吗？于是，我把问题再抛给孩子们，这时我就说到：“这是为什么呢，朱老师以后请你们每天都来观察一下，还可以回家问问爸爸妈妈，和他们一起在网上找找资料，或者查阅下相关的书籍，然后回到幼儿园来再告诉大家，我们还可以来试试哦？”小朋友们都点头表示同意。于是，我发现之后的几天，孩子们三三两两地讨论着自己的发现，关于水培、沙培和土培植物的话题和种植活动就这样开始了……
大班的幼儿就是这样，他们一旦碰到感兴趣的事物就会追根究底，我们教师要学会去保护孩子的发现，引导他们自己主动去寻求答案，所以科学区角活动材料的选择和投放是幼儿兴趣点和偶发事件的生成物，孩子们的探索欲望真是太可贵了，他们正是在这种主动探究的过程中证实了一个又一个问题。
幼儿是学习的主体。在科学区域活动中，教师只有为幼儿提供自主活动的机会，给予幼儿尽可能多的自由表达自己认知情感的机会，孩子们学习的潜能才能发掘。允许幼儿发表自己独特的体验，允许幼儿用多种手段来表达。幼儿天生喜欢新事物，对未知世界充满兴趣和探索欲望，他们孜孜不倦，永不满足，所以说“每一个儿童都是科学家”一点也不过分。作为老师，一定要做好幼儿科学探索的支持者，为幼儿创设良好的科学环境和投放适宜的材料，让幼儿自由地探索科学的奥妙。
参考文献：
[1]教育部基础教育司.《幼儿园教育指导纲要（试行）》解读.江苏教育出版社，2002.
[2]中华人民共和国教育部制定.3～6岁儿童学习与发展指南.首都师范大学出版社，2012.8.
[3]浅谈如何合理投放大班科学区活动材料.万方数据库.
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