科技研究論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇科技研究論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

中師化學教材中注重了基本知識和基本技能，但在教育實施過程中還是存在著偏重理論輕視實踐，講多做少的弊病，缺乏適應農村小學教育工作中必備的實用技能，為此教學中傾斜于農化知識和實用技能，并通過第二課堂渠道在教學中進行探討性嘗試，取得了明顯效果。

一、教學設想

根據教材和本地自然環境條件以及學生實際等，在教學過程中有計劃向農化教學傾斜，其內容見表一。

中師農化教學的內容（一）

（附圖{圖}）

二、教學途徑

從86年開始在教學中滲透農化知識，結合教材內容，有計劃地靈活穿插農化基礎知識，并選擇有實用性可遷移性的農化科技，組織學生課外興趣小組和農科試驗小組進行試驗，實施校內校外一組三結合（一個試驗小組，教師學生、農戶三結合）理論聯系實際的教學方法。

三、教學實施

1．在當地的自然環境和土壤條件下，針對學生的知識基礎和技能，通過課堂教學和課外實踐相結合，要求學生采集家鄉土壤樣品各自進行理化性質的測定，提出改良土壤的建議。

2．學生根據作物施肥的原理，對幾種瓜、果樹的配方施肥進行實踐試驗。見表二、三。

等量肥對西瓜不同生長期施肥效應（二）

（附圖{圖}）

單位：公斤／畝

柑桔配方施肥效應（三）

（附圖{圖}）

單位：公斤／畝；公斤／株

3．農業上要獲得好收成，除了有良好的土壤及科學的施肥灌水和管理外，防治病蟲害是關鍵。讓學生了解本地區病蟲害危害實際和普遍性的農藥的性能、毒性以及配制方法和防治對象。

根據同種或不同種作物生長期，同種或不同種病蟲害，不同時期的氣候條件通過實踐讓學生試驗得出農藥使用濃度和劑量。

4．值物生長發育全過程是被植物激素所調節控制著的，如瓜果類要達到高產優質高效，提早上市，增加經濟效益，可以通過植物生長調節劑調控生長。達到優質早熟。我們對柑桔、西瓜作了試驗，結果如下：

柑桔幼樹九二控制花芽試驗

（附圖{圖}）

九二對柑桔生理落果的影響

（附圖{圖}）

乙烯利對西瓜成熟的影響

（附圖{圖}）

通過植物生長調節劑試驗表明，使用得當達到事半功倍的效果，如西瓜高產優質早熟，經濟效益成倍增長、可見植物生長調節劑是提高產量改善品質提早上市的一項重要補充手段，是農業踏上新臺階的重要化學工具之一。但是，人工合成的化學藥劑畢竟不是營養物質，不能代替肥料，應該與其它措施有機配合，才能達到高產優質高效的效果。

四、教學傾斜效應

（1）首先培養農科技思想意識

通過歷屆教學實踐表明，對未來的小學教師進行職業前農化科技的傾斜是農村小學教育工作必備農科技知識和掌握科學試驗的教育教學方法。改變了種田不需要多少知識和技術的陳舊思想觀念，從中捂出小學教師肩負著培養千千萬萬農村科技隊伍，改變農村知識結構，提高生產率，科技興農的重任，同時展望小學教師光榮職責和農村是小學教師施展才華的廣闊天地。

（2）激發學生科學試驗興趣，培養實際工作能力，創造能力和科研能力。

通過教學和實踐，培養科研能力，運用已學技術在校內外搞試驗，結出豐碩成果。例如藤稔葡萄培植成功；原無收入的柑桔園，通過土壤性質測定，在改良土壤中提出施用垃圾肥的建議而獲得了豐收。

（3）培養學生參與發展當地經濟的意識和能力，誘導學生探討教學，使教學適應市場經濟的需要，提高學生對教學工作和現代教學的適應能力。

篇(2)

主要表現在以下幾方面:第一，生態環境建設的基礎設施與科學管理水平，很難適應生態城市發展的需要，特別是城市環境治理與垃圾污染的狀況依然十分嚴重。第二，城市生態環境質量提高緩慢，不能滿足生態城市健康發展的需要。比如，城市生態綠化的總量還很是不足；一些城市盲目地削山、平溝、填河等等，嚴重破壞原有自然地貌，加劇了生物物種、古樹名木和濕地資源的喪失。第三，城市生態環境建設的科學規劃與科技應用水平有待全面提高，交通擁堵、熱島效應和綠地不足等問題成為生態城市的頑疾，臟、亂、差的惡劣環境還大量存在。第四，城市居民的生態環境觀念還很淡薄，隨意丟棄生活垃圾隨處可見，特別是一些自然界不可降解的生活垃圾，如塑料制品、電池以及其它化學合成制品等，常常與普通生活垃圾混裝，給處理工作造成困難，從而帶來嚴重污染的環境污染。

2發揮科技傳播功能促進城市生態環境建設

2.1多方聯動，整體推進城市生態環境建設城市生態環境建設，首先必須加大生態環境科技傳播力度，建立起政府全力主導、市場逐步推進、公眾積極參與的新機制。政府全力主導，就是政府要科學有效地引導、規范和維護、激勵全社會性城市生態環境建設行為。市場逐步推進，就是將經濟價值觀念體系引入生態環境建設，建立與推廣市場機制。公眾積極參與，就是要讓公眾積極參與生態環境建設決策與環境保護監督，并鼓勵公眾參與生態環境建設投資等。

2.2科學規劃，保障城市環境基礎設施建設在生態城市建設中，必須科學合理地進行總體規劃與體系規劃，要把注重保護生態環境作為生態城市建設規劃的重中之重，合理布局城市與區域內重要的環境基礎設施，有效安排建設用地，切實保障城市污水與垃圾處理、園林綠地等項目的建設需求。城市環境基礎設施，是生態城市基礎設施的重要組成部分，必須按照城市總體規劃的要求，統籌考慮，協調管理，發揮生態城市建設的綜合效益。

2.3加大力度，強力推進城市環境綜合整治城市生態環境建設，還必須堅持可持續發展戰略思想，強力推進城市的生態環境整治，下大力氣創建一個人與環境和諧共處的良好環境。要以建設生態型、資源節約型城市為目標，不斷加大城市環境綜合整治力度，加強生態環境建設，保持經濟與環境協調發展。

2.4有效管理，科學規劃城市污水和垃圾處理城市的生態環境建設，下大力氣減少城市污染是當前的一個首要任務。要以創建生態型、資源節約型城市為目標，積極用循環經濟觀念來指導城市的污水與垃圾處理。要加強生態城市水資源的管理，加快規劃建設污水處理設施和再生利用設施建設，從源頭上減少污染排放，切實提高垃圾處理無害化水平。

2.5提升宣傳，引導公眾自覺保護生態環境在城市生態環境建設中，必須積極提升科技傳播力度，切實增強公眾的生態環境意識，使廣大居民認識到自己在大自然中所處的位置，認識到自己應擔負的環境責任，增強良好的自我調節能力，積極維護城市生態環境系統的高質量運行。要從普及生態環境知識入手，通過各種教育以及宣傳渠道向各級干部和群眾普及生態學基礎知識，使其掌握生態學的基本原理，了解自然資源的價值、自然環境的功用、人在生態系統中的作用和地位，引導廣大公眾自覺地保護生態環境，積極參與城市現在還發展到得到更廣泛應用的微博。教師可以使用博客或微博平臺知識與教學思想，與學生交互。4）BBS。教師可以在網絡上通過電子公告牌系統（BulletinBoardSystem，英文縮寫BBS）教學內容，師生可以通過BBS進行豐富全面的交互教學，可以討論問題，也可以通知，新知識點，也可以提交作業。5）微信。做為一款實用的個人通訊軟件在近年得到廣泛的應用，目前大多數手機都支持微信，通過二維掃碼，加公眾號等可以方便地讓學生添加微信。教師可以把教學內容發到微信上，學生可以通過手機微信客戶端與老師實時交互，當然更成熟和得到最廣泛應用的還有實時通訊軟件QQ。6）YY語音。YY語音是一款集多功能為一體的綜合型即時通訊軟件。由于YY語音的高清晰、操作簡便、分享性好等特點，越來越多的教育行業已經使用YY開展網絡教育，比較著名的有外語教學頻道、平面設計教學頻道、心理學教育頻道、注冊會計師教學頻道等等，在電腦端和手機端安裝后即可進行視頻學習與交流。7）飛信。飛信是中國移動推出的綜合通信服務，基于真實的移動手機號碼運行，可免費無限制地向飛信上好友信息，在近幾年得到較好的發展。它融合了免費短信、語音、文件傳輸等多種通信方式，實現移動用戶網絡、互聯網、移動互聯網間的無縫通信服務。在教育方面，可以通過飛信和移動手機組建一個實時的到達手機終端或PC機端的信息收發系統，方便教師與學生、家長之間的信息溝通。也可以基于班級或校級組建一個小型的信息交流平臺。類似的有中國聯通的超信，中國電信的班級云等信息傳播與交流平臺。另外還有很多相關的新媒體技術手段，尤其是基于移動手機終端的大量應用也可方便地應用于現在教育教學應用，如掌中英語、有道詞典、超級課程表、滬江英語、金山背單詞、考試100、駕考寶典等，在此不一一列舉。

3新媒體在教育教學中的存在的問題與發展前景

篇(3)

研究生科技小論文格式寫作很多人都不知道怎么來寫，其實論文的寫作都是有技巧的，關注學術參考網可以查看更多的論文寫作技巧，下面是小編整理的關于研究生科技小論文格式寫作技巧，歡迎大家閱讀借鑒。

一、科學研究的兩個關鍵因素

1、科研思維：我老板一直跟研究生說“一定要做scientist，而不能做technician”，然而這一點往往在研究生教育階段最容易被忽視。一般都是老板提出新idea，然后分工，每個研究生可能僅做其中某個環節或者是按照到導師的思路逐步去做，再加上研究生本身在實驗操作上可能一開始就要花大量的時間去適用新環境和永遠做不完的事情，可想而知，最終僅僅培養出一位“優秀技術員”，這在碩士研究生階段尤為突出。但是，科研思維就像人體中的包含大腦的軀干，更加像是大海航行中的指南針，離開了他，最終科學研究將會停滯不前。

2、實驗技術：有很好的idea，沒有很好的實驗條件和技能強的技術人員，科研思維也會變成“空想”。也許我們均沒有國外實驗室那樣高頂尖的實驗儀器，有的實驗室還可能沒有專門技能的技術人員，全靠研究生一屆一屆地帶著的干，時常會出現技術脫節。但是我們可以不斷創造條件進行實驗；若實在實驗條件不夠的話，我們還可以搞合作；當然，我們也可以充分利用當前的條件，通過科學思維來達到最終的實驗目的，即發高影響因子的文章。

二、如何在研究生階段學得更多

1、多付出?！安桓冻觯憔秃茈y獲得更多”。在我接觸的研究生同學中，許多學生“以自我為中心的弊病”十分突出，不知是當前獨生子女帶來的、還是深受家庭學校社會教育的不足所引起的。實踐中這些人表現為“先收獲再付出，甚至尋求不付出而有所收獲的捷徑”。然而，另一些人在表現“先付出再收獲，甚至不求收獲的付出”，與人相處融洽，雖然每天處于繁忙中，但最終的收獲是很大的，甚至終生受益。——學會了許多實驗技能。“在幫助別人實驗的同時也為自己后面實驗奠定了良好的基礎”

2、多交流?！安唤涣?，你就很難飛得更高”。研究生階段中，許多研究生懼怕自己的導師，不敢主動與老板進行交流，這將會導致這部分研究生最終可能連自己實驗的目的和意義可能都不知道，這會在研究生論文答辯中時常發生。如果在不與身邊的同學交流，仍然保持本科生的自學精神狀態，那將會導致許多實驗挫折的重蹈，更不要學他人的其他優點了，永遠站在理論、書本的層面上，沒能充分結合實踐，最終是難以超過他人、難以成功的。——掌握了科研思維和許多實驗原理。

3、多謙虛。“不謙虛，你就很難交到朋友”。在日常交往中，我深深體會到“謙虛使人進步，驕傲使人落后”，為什么？對方謙虛，我可能會毫不吝嗇地把自己所知道的知識道出來與他進行分享和交流，他也可能從中學到他還沒掌握或沒理解的問題；但相反，我可能就不會說的太多，而且他也不會讓你說的多，否則他就不叫“驕傲”。一次，我的一位師兄的論文答辯PPT，老板要他給我看看，幫忙修改一下，我是十分認真地通讀了幾遍，提出了我認為十個非常中肯的建議，沒想到他找了十個相應的理由把我的建議一一否決(因為我自己還沒答辯，也可以理解。但我參加過國家級PPT大賽和給大學生多媒體上課)，我只好忍痛點頭說他說的有道理。后來，論文答辯的當天，導師把他PPT看了一下，提了許多和我一致的意見，唉!——做人也是一門學問，許多人這方面很欠缺。

4、自我加壓?！安患訅?，你就很難取得成功”。這樣的事例我見得太多了，從書本上的“傷仲永”到我親眼所見的小學生、初中生、高中生和大學生等等，無論在人生哪一階段，只要你松懈下來，你的同學、同事，甚至后來人都會把你丟得很遠。這些例子告誡我們只有不斷地自我加壓，全面提高自我的綜合素質，才能取得最終的成功。同樣，研究生不是終點，而是我們進行科學探索的起始，所以我們更要加快步伐去學習、探索未知。——壓力變動力，動力變能力，能力變效力。

三、科研實踐中技巧匯總——詳見下文

1、如何為申報基金奠定基礎？

1)科學研究離不開各種基金資助?？蒲泄ぷ髡呖赡軙洑v校/院/所基金、省/市教育廳基金、省/市自然科學基金、國家自然科學基金、國家重大支撐計劃、國家863和973、國際合作項目等等申報，這些基金/項目的成功申報可能都需要擁有良好的基礎。

2)在學生時代，我們只要把學習成績弄好了，只要發表幾篇論文足以畢業了，“我行我素”不一定會影響到你什么，更加感受不到周圍的巨大壓力；但進入社會后，如果你仍然以自我為中心地埋頭苦干，可能很難快速地實現你的終極目標。人在不能改變環境的前提下，只能不斷地學會適應環境；對人的成功來說，情商和智商都十分重要，需要雙重發展。

3)結合以上幾點，打好基礎的方法：一方面在努力提高自己的能力的同時，也要增加與你本專業同仁的交流，如通過你以前的老板、同學或現在的同事、領導等等，通過交流，你可以從他們那里學到新的知識，甚至是前沿領域，同時也可讓人家留下你的好印象(人是有情感的高級動物，同等情況下，可能會優先資助你)。當然，選擇考博或出外進修可能更加方便與牛人的交流，可以考慮。

2、如何順利開展長期實驗(慢性毒性實驗)？

1)長期實驗的特點是：實驗周期長、投入的人力/物力/財力較大。一旦實驗成功，受益很大，發表文章也頗受歡迎；當然，也有很大的風險，有許多不確定因素的影響。

2)為何開展長期實驗？首先，許多慢性疾病的病因研究離不開長期實驗的開展，如腫瘤、高血壓、成年疾病胎生起源學說驗證等。其次，許多新化學品的慢性毒性評價需要開展長期實驗，如一般毒性中的慢性毒性和致癌作用評價等。最后，急性毒性實驗僅僅代表某一化學物的急性毒性，不能代表該化學品的其它毒性。

3)要順利開展長期實驗，必須做到：首先，研究設計全面，包括研究目的確立、研究對象的選擇、實驗過程的質控、實驗指標的確立、實驗中可能遇到的重大難題等。其次，做到各方面充分準備。課題負責人和成員要多請教相關熟悉專家和老師，讓他們傳授經驗和教訓，同時人員的崗前培訓和合理安排、動物和試劑的預先訂購、實驗過程的盲法進行、定期對前面實驗的總結和下一步實驗的計劃等也要準備。最后，慢性實驗中收集的生物材料十分珍貴，在進行分子生物學實驗或其它生化實驗之前，若方法不成熟，可以用急性染毒處理收集的材料先進行實驗，當方法成熟之后，再對珍貴的慢性實驗材料進行檢測分析。另外，一定要密切觀察實驗中研究對象的反應，盡量避免實驗中不良因素的影響，靈活應對實驗中的不良意外發生。

3、如何為課題組開辟新方向？

1)盡管我年資不大，但是我研究生階段經歷了三次研究方向的改變：肝臟毒性研究——生殖與發育毒性研究——神經發育毒性研究。前兩個方向分別均發表了2篇SCI論文和好幾篇中文論著，每一次的更換方向，我都從中學到了許多科學研究相關的精華。所以，我還是有許多經歷與大家進行分享。

2)研究生為導師開辟新方向的難點所在：導師本人可能也對這個新方向不熟悉、研究生本身對科學研究把握能力有限、研究生實驗時間較短(一般1-3年)、許多新的實驗平臺需要建立、對本方向的研究動態尚需要時間來不斷學習等等。

3)研究生想為課題組順利開辟新方向，必須做到：首先，大量閱讀與新方向相關的中外文文獻，以便了解該領域的研究動態和急需解決的難題，這一點十分重要。其次，逐步建立新的實驗平臺，由易到難、由宏觀到微觀，甚至可以先重復別人的研究，以驗證你所建立的方法的正確性。最后，研究設計前和實驗期間要多與該領域的專家、老師、同學請教，同時經常與導師探討該課題的研究進展和下一步的研究計劃?；蛟S過來人的一句話會讓你豁然開朗，少走許多彎路。另外，開辟新方向的研究生最好先發表1-幾篇論文墊底，以防影響順利畢業。因為開辟新方向是有風險的，倒不是一定失敗，而是因為時間的原因，很難說一定在短時間能。

4、如何培養創新思維？

1)實例：本人幾年前剛進入研究生學習階段時，對科學研究和科學實驗一竅不通，完全從0開始，更不要談有創新思想。但是付出、交流、努力、再學習的全過程，讓我初步認識到科學研究的真諦。例如，幾年前我給大學生上課，只能是理論加理論，學生很乏味，但我盡力了，學生也可諒解?，F在給學生上課，我經常結合科研實踐，大談專業前沿知識，能全程把握課堂的學習氣氛。當然，更主要我也發表幾篇SCI論文、獲得過國家級獎勵，讓我很自信，也鞭策了我不斷地努力學習、再學習。

2)我從過去對本專業知識的理解不足到現在基本掌握了本專業的前沿領域和熱點研究內容，如成年疾病的胎生起源學說的進一步驗證、納米毒理學、組學研究、毒物的興奮效應、環境內分泌干擾化學物對生殖發育的影響、表觀遺傳學的研究等等?？偨Y幾點如下：自我上進的心、多與自己導師和其他有影響的老師交流學習、多參加國內/國際大會進行交流、大量閱讀本專業和跨專業的外文文獻、定期閱讀高影響因子的文獻(如nature、science、cell、Plos等，他們中許多文章可能是未來幾年的研究內容的導向)等。

3)宏觀上，一味重視研究基礎，那無科研基礎、但有創新性和可行性的課題研究者永無出頭之日。我曾看到一普通學校的老師的早期標書及其后來標書的申請過程，第一份標書他一點基礎沒有，但標書很好，評審專家給了他小額資助，正因為這一資助，后來他連續獲得兩項面上項目的資助，現已經發表幾十篇SCI論文。若開始扼殺了他的第一份標書，我想他后來很難建立很好的科研基礎。我認為每個人的研究基礎都是從0開始的，而不是像海歸或大老板那樣有基礎。國人為什么一直拿不到諾貝爾醫學獎？我想這可能是主要原因，太看重以前的工作基礎，扼殺了許多人的創新思維。

5、如何提高實驗技能？

1)勤動手。這一點剛從本科階段過渡到研究生階段的學生可能不好適應，因為本科生實驗多是老師準備好，學生只要做一下就行了。而研究生階段從實驗準備、實驗過程、實驗結束整理收拾等均需要自己動手。研究生階段有許多方法值得學習，如生化實驗、分子生物學方法、常規的試劑配制、動物的選擇和染毒處理、生物材料的收集等，這些都離不開不斷地動手鍛煉。

篇(4)

一、高考生物學科命題面臨的困難和挑戰

高考命題有廣義和狹義之分，廣義的高考命題包括考試內容規范表和試題規劃表的制定，試題的編寫及全卷試題修訂和組配；1]狹義的指試題的編寫，包括材料的選擇、問題的設計與命題的表達三個環節。本文討論狹義上的命題。試題規劃表是命題專家根據考試內容規范表的需要事先制定的命題規范文件，命題教師應根據試題規范表開展具體的試題編制工作，期間應經過材料選擇、問題設計、命題表達等階段。其中，材料選取既是命題的起點，也是命題的關鍵，將直接影響和決定后續工作的開展；問題設計是命題的核心，科學思維是生物學問題設計的主線；命題表達是命題技術的體現和命題質量的深化。三者關系相輔相成、缺一不可，均已成為當前編制高考試題的挑戰和亟須規范的問題。

問題一：材料選取的挑戰。隨著高考命題權的下放，高考生物學科命題工作的科學化和規范化受到極大的重視，尤其是試題本身的科學性被認為是評判合格試題的重要指標之一。科學性為生物學科命題素材的選取提出了嚴格的要求，即題干背景的來源和表達必須是真實、可靠、無歧義的。此外，高考生物學科命題應突出能力立意，公平性、科學性成為材料選取的難題。

問題二：問題設計的挑戰。問題設計的出發點旨在考查考生已有的知識和能力，新課程高考更注重能力立意。生物學科能力是學生參與生物學科活動（知識學習、實驗操作、生活實踐等）過程中逐步形成和發展起來的比較穩固卻不容易或不能被直接觀測的一種心理特質。高考要考查和測量此類“隱蔽”目標，必須設置一定的情境刺激考生產生認知，通過考生的外顯行為判斷其思維或能力水平。問題設計還包括難度設計、區分度設計、參考答案設計等。顯然，問題的設計是否恰當，能否起到刺激考生應試思維等問題，都是對命題者的極大考驗。

問題三：命題表達的挑戰。審視近幾年全國高考生物試題，命題人員的試題編制技術日趨成熟，但也伴隨著諸多問題，或題干信息冗余，或表述含糊不清，或表達存在歧義。諸如此類欠規范的命題表達方式嚴重影響了命題的質量。同時，后現代主義推崇者對高考命題工作提出自由化、個性化及人文關懷等要求，對命題表達環節也是一大挑戰。

二、科技論文作為高考生物學科命題素材的理性思考

(-)科技論文的發展評述與內涵釋析

科技論文起源于17世紀60年代的歐洲，其標志是英國皇家學會創辦的世界第一本學術期刊《哲學匯刊》。該刊集合了牛頓、伽利略等科學家的前沿性成果。18世紀至19世紀，隨著多種自然科學類期刊的迅速增長，科技論文的內容幾近覆蓋科學的所有領域。20世紀90年代，互聯網的興起使科技期刊的網絡化檢索變得十分強大，我國也形成了以中國期刊網、萬方期刊網等為代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中國科技論文在線”，為推動科技交流、科技應用與科技再創造提供了更加便捷的交流平臺。

概念上，“科技”即科學技術，主要指自然科學方面的技術，“論文”即論證性的文章，是描述科研成果的書面文件。科技論文屬于學術論文，因此具有學術論文的基本特性。中國國家標準GB7713—87明確指出：“學術論文是某一學術課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創新見解和知識的科學記錄；或是某種已知原理應用于實際中取得新進展的科學總結，用以提供學術會議上宣讀、交流或討論；或在學術刊物上發表；或做其他用途的書面文件。美國生物學編輯協會認為，科技論文必須“易于人們的感官接受、本質上持久、不加限制地為科學界所使用，并能為一種或多種公認的二級情報源所選用”。

由此可見，本質上，科技論文以學術理論為依據，以新思想或新進展為核心，以實驗數據為例證，以書面語言為載體。在內容上必須具有科學性、創新性、權威性，在表述上必須具有準確性、嚴肅性和邏輯性。作為報道、交流、存儲科研成果的重要載體，科技論文是科技發展的總結，社會發展的各行各業都在應用科技論文所表達的科技成果。

(二）選用科技論文的必要性和可行性分析

長期以來，高考命題或選擇中學教材、中學教輔、大學教材及課外資料（報紙、參考書等）作為命題背景材料，或選擇已有題目進行改編，也有少部分試題是命題專家根據已有知識和經驗直接設計。這類傳統選材方式在命題實踐中存在許多紕漏，易在科學性、公平性、時效性，甚至安全保密性方面產生問題。以科技論文為試題背景的命題方式與傳統選材有本質區別，不僅能提高試題各項屬性水平，還能提高命題質量和命題效率?，F將傳統選材與科技論文選材方式進行比較（表1)。

從表1可以看出，科技論文選材具有許多優勢，選用科技論文進行高考生物學科命題具有現實的必要性和可行性。

1.必要性分析

其一，保證了試題的科學性、權威性和時效性?？茖W性是評價高考試題的一項重要指標，其重要性不言而喻，這是中學教輔、課外資料、舊題改編等方式無法比擬的。試題中引用的任何數據乃至成題后的文字表述，取自具有國家法定權威或專業權威的公開出版物[6]，命題者往往心里很“坦然”。在此基礎上，命題專家憑借自身專業技術對論文作出準確的評價，可以在很大程度上有效避免高考試題公布后可能產生的各類負面影響。生物科技高速發展，試題應當在一定程度上體現現代生物科技的發展。應用生物學科技論文命制高考試題從根本上保證了試題內容的時效性，體現科學實踐與教育教學的統一。

其二，體現了高考的公平性。若選材來自中學教材、中學教輔或是舊題改編，做過類似題目的考生自然受益，一方面產生不公平，另一方面進一步激發考生和教師的“題海戰術”意識，不利于素質教育的發展。高校教材原本是_個良好的命題素材來源，只是由于經過多年的命題實踐應用，特別是自分省自主命題以來，每年都要有十幾套高考卷結果出現命題者辛辛苦苦命制出來的考題，一經檢索才發現，早就有相似的考題了。而科技論文選材卻可以有效避免此類情況發生，生命科學每年發表的科技論文數量巨大，海量的選材要能“撞上”是很困難的。這樣不僅體現了選材公平，也能有效避免“撞題”。另外，高考命題前的資料準備是高考涉密內容，往往慎之又慎，若能將“海量”的科技論文替代有限的材料，豈不解決了安全保密問題？實踐證明，這—做法在某些通過臨時抽調命題專家入圍命題組的省份，是有效的，也是必要的安全措施。

其三，體現能力立意。高考試題強調能力考查。能力是人順利地完成某種活動所必須具備的那些心理特征，只有在解決實際問題中才能考查其能力水平。[7]應用科技論文作為背景材料更易實現考核目標能力化，因為，大量生物學科技論文的特質就是解決實際生產生活中的實際問題，特別是帶有生物實驗論證類的論文，不僅具有科學的、最新的實驗技術和方法，還有翔實的實驗數據。而以中學教材等作為背景材料只會偏重考查知識目標，不利于能力立意。

其四，提高命題效率和命題質量。論文通常是以過程性方式呈現生物學實驗研究成果，具有問題的提出、實驗方法的設計、實驗數據及實驗結果的討論等，這與新課程強調的探究性學習是—致的。以科技論文作為命題起點，命題者具有呈現試題的科學思路和方法，同時免去一些對科學性疑問的論證，提高了命題效率。試題以圖表、文字、數據等多樣化的形式呈現，不僅體現了試題所蘊含的科學素養，也使卷面更加活潑、美觀，提高試題的命題質量。

2.可行性分析

首先，持續、大量更新的生物科技論文和各種引文數據庫為科技論文的選擇提供了有力的保障。高中生物學考查內容涉及生物學_級學科下的12個二級學科，同時可擴展到農、林、牧、醫、漁等各個生命科學領域。編制如此廣泛的生命科學高考試題，僅取自傳統素材顯得遠遠不夠。豐富的論文來源和便捷的檢索系統可以徹底改變命題者“江郎才盡”的窘境。

其次，《普通高等學校招生全國統一考試大綱（理科課程標準實驗版）》（簡稱“考試大綱”明確指出，“要重視理論聯系實際，關注科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展”。?這為“選用科技論文作為試題素材”這項新舉措提供了改革的科學依據。基于新課程高考改革的大背景，選用科技論文不僅體現了生物科學素養，也體現了科學、技術、社會的統一。

再次，大規模教育考試理論決定了將科技論文改編為局考試題是可行的。局考試題的本質是根據選拔人才的目的，按照一定的要求，通過考生解答問題或解決實際問題的過程和結果，推測考生具備某一心理特征（知識、能力）的程度?；诳茖W性的保證，對科技論文素材進行基于考試測量要求的適當改編是可行的，也是必要的，豐富、靈活的命題技巧和命題手段是其重要的保證。

三、基于科技論文背景的高考生物命題實踐

基于以上討論，高考生物命題亟待構建一套基于科技論文背景的命題模式。2009年以來，本課題組開展了相關研究，并進行了四次高考命題實踐，初步總結了一套基于科技論文背景的高考生物科命題解決方案。下面分別從三個維度討論以科技論文為命題起點的嘗試。

(一)材料選取的維度

1.背景材料的選擇

理論分析：選擇科技論文作為試題背景，在—定程度上保證了試題背景材料的科學性、權威性。考慮到科技論文在試題命制中的特殊用途，選擇的科技論文應進行如下三個方面的有效性判定：（1)選擇近期發表的較高水平的科技論文，以保證材料的科學性和時效性；（2)所選論文應涉及社會、生產、生活的研究，以考查考生運用生物學知識解決實際問題的能力；（3)所選論文主題詞應與考試大綱“生物知識內容表”中的“II”?要求一致，以突出考查考生對生物學核心知識體系的掌握，體現生物科學素養。

操作方法一：選擇近期發表的較高水平的科技論文。一般來說，應檢索來自中國科學引文數據庫（ChineseScienceCitationDatabase，簡稱CSCD)的論文。CSCD內容豐富、結構科學、數據準確。收錄有生物學、農林科學、醫藥衛生、環境科學等領域出版的上百種中英文科技核心期刊和優秀期刊。以2010年全國高考福建生物卷第26題第I小題（簡稱“2010福建高考26—I題”）為例，試題背景選自“幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響”（《海洋科學》2009年第12期）一文，是關于我國東海海洋污染中赤潮發生機理的研究，該題以“東海原甲藻引發我國東海赤潮”為情境，考查被試在真實背景中的知識遷移能力，涉及社會領域和學術領域的熱點話題，所選背景材料角度新穎。

操作方法二：選擇與生物學相關的社會、生產、生活領域的熱點話題。例如，2011年全國高考福建生物卷第26題第I小題（簡稱“2011福建高考26—I題”）選自兩篇文章：《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制機制研究》(《沈陽部隊醫藥》2009年第1期）；《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用》（《解剖科學進展》2008年第2期）。眾所周知，2011年3月，日本大地震引發了核輻射危機，一時之間，核輻射在世人面前引起極大恐慌，科學地認識核輻射具有重要的社會意義。該題避開人類災難的宣揚，著眼于科學分析和科學利用核輻射，將核輻射與高中生物學涉及的免疫、細胞凋亡、誘變育種以及實驗探究設計有機地結合在一起，讓人們明白核輻射雖然可怕，但可以防治，也可以應用于農業生產，這樣的考題具有測量選拔功能和社會功能的統一。

操作方法三：結合考試大綱（考試說明）“生物知識內容表”中的II層次要求?？荚嚧缶V對考查內容界定了層次要求。實際操作中應以II層次要求為關鍵詞進行文獻檢索。一般來說，不用I層次關鍵詞，但不代表I層次內容不作考查，而是在II層次主干知識和能力考查中常?？梢匝苌鰧層次的考查，體現試題對生物學核心知識的考查。如細胞代謝中“影響光合作用速率的環境因素”關鍵詞為“光合作用速率”和“環境”，由此檢索到《幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響》一文，編制試題時，可以衍生考查I層次的考點：赤潮的根本原因 海水富營養化。

2.試題情境的設置

理論分析：生物科技論文的撰寫框架包括實驗材料和方法、數據處理、結果分析、討論和總結等。由于科學研究是一項原理復雜、步驟繁瑣、技術含量高的工作，論文表述的實驗原理和步驟等可能涉及許多生物學科的專業性或前沿性內容，如信號通路、重組人白細胞介素、基因敲除等；呈現的數據大多經過SAS、SPSS等統計軟件處理，如呈現的圖表常常涉及^(顯著性差異）、置信區間、姑(極顯著）等統計學詞匯或符號。我們將這些或是超綱或是不必在考查中出現的內容稱為冗余信息，冗余信息會干擾考生正常答題思維，影響試題的信度和效度，甚至造成嚴重的系統測量誤差。

操作方法一：簡化復雜實驗條件、方法的表述，以通俗易懂的文字高度概括復雜的實驗原理

和步驟,體現實驗條件的簡約性。[9]例如,2011福建高考26—I題以“選取若干實驗小鼠，隨機分成4組”替代原文中“實驗動物C57純系雄性小鼠，18?20g，購自中國醫科大學動物室’’、“動物模型及分組，按體重隨機分為4組，每組8只”等復雜的實驗步驟，使考生對試題情境不感到陌生，能致力于核心問題的解答，從而保證試題的公平性和可讀性，提高試題的效度。

操作方法二：剔除冗余信息，簡化圖表數據。生物學經常涉及實驗圖表數據，簡化圖表數據或對圖表進行特殊處理變得非常必要。例如，2011福建高考26—I題，試題省略置信區間，以實驗的樣本平均值又代替總體平均值將實驗檢測處理方法省略，直接以“細胞凋亡相對值”替代；剔除差異顯著性分析，默認實驗數據均有差異顯著性。以上處理，都是為了幫助考生快速從題干中獲取與測量目標相關的信息，實現試題考查的目的。再如，2010福建高考26—I題，論文用散點圖和回歸線描述東海原甲藻光合作用隨溫度變化，由于高中沒有對散點圖作考試要求，試題剔除散點圖這一冗余信息，直接以回歸線呈現。當然，剔除和簡化的操作應以科學性為前提，操作的手法往往就是用大概念籠統地描述小概念。例如，以“染色體變異”替代“染色體橋、微核、染色體斷片”等超綱詞語。

操作方法三：可對試題必須呈現的超綱內容做信息補充。例如，2009年全國高考山東生物卷第2題的題干是“細胞分化是奢侈基因選擇表達的結果。下列屬于奢侈基因的是（）”。“奢侈基因”是考生未曾接觸過的新名詞，此處極易干擾、迷惑考生的思維，增加考生在高考考場上的心理壓力，造成考生答題思維上的“眩暈”。若能在題干中提供“奢侈基因”的名詞解釋，將轉化阻礙考生答題的瓶頸，避免超綱嫌疑，利于考生答題。

(二）問題設計的維度

1.認知水平和能力布局

理論分析：通常一道實驗探究題可以設計3?5個小問題，考查考生對多個生物學事實的認知水平和多種生物學能力?？紤]到學生的認知發展是由抽象到具體、由淺入深、由低級到高級的循序漸進的過程，問題設計的認知水平應由易到難、步步深入，考查能力測量目標的層次也應逐步提高，從而將相對獨立的小題通過一個完整的問題鏈串聯起來，形成一道有序的完整題目。1D]

操作方法一：將低層次的認知水平前置，高層次的認知水平后置，逐步形成認知的梯度布局。布盧姆（BiS.Bloom，1956)等將學生在學習中的行為表現分為知識、領會、運用、分析、綜合和評價六大類。[11]問題設計時應考慮學生的認知承受度，操作上可按照識記、理解、運用三個層次編排不同認知水平的問題。

操作方法二：將低端能力前置、高端能力后置，逐步形成能力梯度布局。可按照考試大綱對生物學科能力要求的編排順序，首先考查理解能力，其次考查實驗與探究能力或獲取信息能力，最后考查綜合運用能力。如2011福建高考26—I題由四道獨立的問題組成，四個小問題依次考查考生理解能力、獲取信息的能力、實驗探究能力和綜合運用能力，形成能力的梯度布局。

2.基于能力立意的問題設計

理論分析：新課程高考倡導以能力立意為主導，強調知識、能力和素質一體化的命題思想。能力體現在解決實際問題中表現出來的心理品質，能力的核心是思維。因此，高考試題的問題設計應強調在新情境中考查考生科學思維的品質，多考查考生在新情境中對知識的理解、分析、應用等遷移能力，少考查考生對知識的單純記憶。設計的問題要結合題干背景材料，牽涉的知識應用要寬廣，解題思路要來源于教材，又高于教材。

操作方法一：運用新情境，產生新問題。取材于科技論文的題干資料是考生尚未接觸過的材料，可賦予這些材料新意以引申出新問題。例如，2011福建高考26—I題呈現的實驗數據只有三組，將原論文的第四組數據隱藏，并設計成問題：“設置第四組實驗的目的是（），要求考生通過對比分析第三組實驗數據，分析設計第四組實驗的意圖。一方面考查考生實驗與探究的能力，另一方面也考查考生獲取信息的能力。

操作方法二：圍繞問題核心，盡可能延伸拓展多個知識點。2011福建局考26—I題是一道典型的實驗探究題，以核輻射誘導細胞凋亡為切入點，融合考查免疫器官、免疫活性物質、細胞凋亡、誘變育種等多個跨模塊、綜合性知識。顯然，試題不是單純考查被試的記憶情況，也考查被試在復雜背景下的知識遷移能力和解決實際問題的能力。

(三）命題表達的維度

1.信息呈現的控制

理論分析：信息量過多過少都可能增加考生閱讀負擔，使部分考生思維無法產生趨同反應，影響試題的難度、信度和效度，特別是對答題毫無幫助的冗余信息更是如此。

操作方法一：從字數上控制試題信息量。試題信息包含題干信息和答案信息，設置與答案信息相當的題干信息量，有助于提高考生答題效率，同時提高試題與測量目標的相關程度。一般來說，可以依據該題所占分值來確定題干的字數以及答題的字數。統計近些年各地高考卷相似題型的字數，并將其作為信息量控制的參考是常常采用的有效辦法。

操作方法二：采用文字和圖表相結合的方式呈現信息。生物科學往往以生物繪圖或圖表方式呈現科學研究方法或成果。試題應盡可能采用圖表與文字相結合的方式，一方面倡導理科科學思維和習慣，另一方面有效縮減閱讀量，使考生讀題更加準確，試題的直觀性和美觀性都得到較大的改善。例如，2011福建高考26—II題采用表格的方式呈現高中生物學實驗常用的染色方法，其字數要比純文字表達少得多，且更直觀、準確。

2. 語言表達的限定

理論分析：措辭模糊在一定程度上可能造成考生思維瓶頸，影響考生正常思維，不利于考生真實能力的體現。那些以增加試題難度為目的，采用增加閱讀量或刁鉆古怪、模棱兩可的表述方式并不可取。此外，具有歧義的表述難以使考生達到趨同思維，可能導致考生答題不全面、不準確，且使答案多樣化，加大閱卷難度。

操作方法一：修改模棱兩可的表述方式，使試題清晰、明確。例如，2009年福建高考生物卷第27題第4小題：“以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩定遺傳的牧草為親本，通過雜交育種，可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明”，其中的“可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的”，表述過于晦澀、模棱兩可。一般來說，遺傳育種常常是為了獲得生產上需要的品種，但這里設問卻是“可能無法獲得”，導致許多考生無法理解題意，只好將各種情況的雜交組合都寫出來。該小題抽樣實測難度為0.16，與預測值相距甚遠。

操作方法二：對于有歧義的表述應加入限定詞。應用科技論文為背景命題，在題干表述上常常會出現與中學生物教學不一致的提法，可能來自較新的生物學研究方法，也可能來自生物學實踐與中學生物教學理論的脫節，這時就需要對有歧義的表述加入必要的限定詞。例如，2010福建高考26—I題增加了“凈光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述，因為高中生物學教材(人教版）中未提及“凈光合速率”，從而避免產生歧義。

3.人文氣息的滲透

理論分析：后現代主義對高考命題工作提出了自由化、個性化、人文關懷等要求。命題者應加強對考生的考場人文關懷，力求試題的敘述和設問方式貼近考生的思維習慣，保證考生一直擁有輕松、激勵的應試心態。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命題方式，有效保護考生正常的考場應試思維。

操作方法一：貼近考生思維，避免突兀設問。例如，仔細斟酌2011福建高考26—I題第

(1) 小題和（3)小題的表述，其中“已知IL一18是一種淋巴因子”與“與第③組相比”看似多余，實際是為了引導被試順利作答；審視第

(2) 小題和第（4)小題的題目要求，其中“從(組別）兩組數據可知”和“其特點是(至少答出兩點）”，兩處填空后均用括號補充說明，是為了貼近考生思維，減少答題失誤。

篇(5)

主題詞科學技術創新復雜性系統整體思維

科學技術創新是復雜的非線性系統，而復雜性來自混沌與秩序的邊緣。在圣塔菲研究所成立的時候，原來“混沌理論”一詞已被宏大的“復雜性理論”所取代了?；煦缋碚搶ζ浞秶袊栏裣拗?，僅限于對自然界系統的非線性動態行為的數學研究。相反，復雜性理論則被認為可以用于復雜自然系統和社會系統中隨時間變化的行為層面。社會系統并不僅僅是由它們的組成部分之間相互作用的固定規律所限定的“復雜適應性系統”（complexadaptivesystems）。相反，它們是可能隨時間演化而改變其自身發展規律的“復雜演化系統”（complexevolvingsystems）。

科學技術系統創新運動是一個貌似無規則運動的有序性演化過程，具有典型的復雜系統特征。第一，多因素性。技術本身是各因素非線性相互作用的結果，技術不等于各因素簡單相加。各技術要素在技術系統中也不再是原來的因素，因素自身在技術系統動力下也發生了相變，或者說，技術性因素、實體性因素與知識性因素都具有了技術所擁有的整體性。技術因素的作用方式要受技術系統運行模式和運行狀態的制約。第二，多層次性。盡管技術的各因素受技術系統動力的作用發生了相變，但技術本身卻生成了一種穩定模式。技術的穩定模式是由技術本身決定的，是由科學的技術應用與技術理論的層次性決定的?？茖W技術系統內有穩定的周期解，周期解內還有混沌區，這種結構無窮次重復著，具有各態歷程和層次分明的特征，即存在有界性。第三，多變性。復雜非線性科學技術的創新過程本質就是經歷混沌走向有序，因此具有混沌伸長和折疊的特性，這是形成敏感依賴于初始條件的主要機制。伸長是指系統內部局部不穩定所引起的點之間距離的擴大；折疊是指系統整體穩定所形成的點之間距離的限制。經過多次的伸長和折疊，軌道被攪亂了，形成了新對稱結構或混沌。

由于科學技術創新系統具有典型的復雜非線性系統特征，因此，可對其運用復雜性理論進行管理。

1轉變思考方式

牛頓力學是近代科學的典范，是近代科學建立的基礎，牛頓力學是典型的決定性理論，是可測量和可預測的。20世紀初物理學的兩次重大變革所創立的相對論和量子力學，分別排除了牛頓的絕對時空觀和測量過程的完全可控性?；煦缋碚摰恼Q生打破了拉普拉斯決定論，被視為20世紀繼相對論和量子力學的第三次革命?；煦缋碚撜J為，非線性系統運動具有無窮大周期且始終限于有限區域、軌道永不重復的、性態復雜的運動，不可能無限精確和無限長時間地測量和計算連續變量?；煦缋碚摻鉀Q了困擾牛頓（Newton）力學的三體問題，創立了研究n維相空間的不確定解的理論，混沌理論使人們認識到非線性系統演化既是決定論的又是隨機論的。決定論的可預測性，只適用于那些宏觀的緩慢的周期或準周期的穩定運動，然而，這樣的運動實在是太少了。

科學技術創新復雜系統倡導最重要的事情是改變固有的思考方式，放棄機械論和宿命論，學會欣賞并應付聯系、物力論（Dynamism）和不可預測性。因為科學技術創新過程是多因素復雜非線性相互作用的結果，所以對確實存在的運行模式（即現實存在）進行領會，即正視多元化存在，并對不可預測的事件進行反應。為了使科學技術創新過程自我發展為“復雜演化系統”，有必要對學習、多樣性和影子系統（Shadowsystem）觀點的多元化進行鼓勵。

2并不是對每件事都需要進行控制

科學技術對客觀事物既進行決定論描述又進行概率統計論描述，這兩種描述方法已經共存了幾百年。決定論認為，任何一個力學系統只要知道現在的行為就可預測系統的未來行為。概率統計論認為，受許多偶然因素的影響，系統的未來狀態并不完全確定，需要用概率統計方法來描述。

KAM定理很好地解決了決定論和概率論這對貌似矛盾的問題。KAM定理指出，保守系統有可積和不可積之分，可積系統的運動是規則的，遵循決定性規律，不可積系統表現出隨機性，成為統計物理學的基礎。對不可積系統，KAM環面包圍著隨機層，當不可積系統的自由度少和擾動不大時，KAM環面包圍的隨機層測度極小而可忽略不計，統計物理學就不適用了，而應該應用牛頓定律。當不可積系統的自由度和擾動很大時，根據“阿諾德擴散”，KAM環面逐漸減少而隨機層迅速擴大，系統只具有極少數的規則運動，規則運動變為次要的，系統出現了大量的混沌運動，這時才能用統計物理學來研究該系統。

科學技術創新過程是一個近可積哈密頓系統，隨機成分有限，導致不可積性的擾動項很小。在科學技術創新知識系統處于混沌性態時，確定論和概率論隨機交替作用，但確定論占據主流位置，基本能朝向希望的途徑發展。隨機成分確實存在但有限，因此，在復雜的非線性技術創新過程中，不可能對每件事都進行控制。應該相信混沌性態是貌似不規則的有序，科學技術復雜演化系統不僅反作用于環境，還會反作用于自身，隨著時間的發展，科學技術總會不斷出現新的有序狀態。

3與環境共同演化

復雜性理論借鑒湍流研究思路和方法，認為科學技術創新系統同時存在混沌子空間和對稱子空間，兩種性態此消彼長，不斷和外界環境互動而發生轉換。在湍流中規則運動包含有小尺度的混沌運動，在混沌運動中又包含著更小尺度的規則運動。這說明，科學技術創新系統是與外界環境緊密聯系，并不斷互動發展的耗散系統。

科學技術創新系統與環境相互影響、共同演化，這就需要時刻準備好對環境進行反應，憑直覺領會那些驅動科學技術創新變遷的環境模式，根據需要進行適應，而且隨時準備抓住各種出現的機遇。科學技術創新系統的三種性態，穩定區域（墨守陳規）、不穩定區域（瓦解崩潰）和混沌邊緣（變革棲息地）中，混沌邊緣最適宜與環境共同演化。

在混沌邊緣，在一種“有限不穩定狀態”下，正統系統（主流文化、結構權力等級體制）和影子系統（蘊藏矛盾、變化潛力的非正式組織）能維持一種具有創造性的張力。正統系統可以提供清楚的指導，對適當的結構和程序進行授權，以及抑制人員中的不安情緒。同時，影子系統可以激發觀點的多樣性，并且削弱正統系統的力量迫使它進行不斷變革。這樣，組織行為表征為耗散結構，組織在不斷變化的現實面前能以新的方式執行基本任務或者追求嶄新的基本任務，組織的創造性和創新方面的潛能都展現了出來。

4整體思考

技術創新系統的復雜非線性要求尋找整體模式來思考問題，并用整體的方式來控制創新過程，而不是試圖控制每一個細節。整體思考是探索那些在不利的模式下能夠產生最大影響的微小變化，并施加微擾改變系統運行軌道，避免蝴蝶效應。

4.1建立連接

在經典物理學中，時間是可逆的，事物的發展不存在演化；空間是平滑的、線性的；時間和空間不相關聯，各自獨立存在。復雜性理論認為，由于非線性的作用，時間的變化是單向的、不可逆的，既可以實現從有序到無序的變化，也可以通過自組織實現從無序到有序的演化；空間也不是平滑的，不僅存在整數維也存在分數維，整數維是分數維的近似和抽象。此外，通過考察系統中某一物理量隨時間的變化序列，可以重構相空間，得出奇怪吸引子的維數。這表明復雜性空間的形成也反映了事物發展在時間上的積累。因此，在復雜非線性系統運動中，時間和空間是相互關聯的，應該將時間和空間看成一個統一體，系統地把握事物發展過程中時間和空間的關系。

科學技術創新過程從本質上來說是一個時空整體性的，任何因素在時間維度或者空間維度的變異都可能影響到其他因素的正常功能，進而影響整個進程。而整個系統的各個組成部分在復雜系統的動力機制下，似乎只能通過彼此之間以及與整體的關聯來得到了解。因此，科學技術創新過程關注的焦點應該是各種因素的時空關聯，正是時空關聯的模式決定了一個系統的表現。整個系統處于密切關聯之中，并與他們的環境不斷進行交換，與之共同演化。

4.2適應復雜性

混沌理論是關于非線性的科學，它認為世界的本質是非線性的，線性只是非線性的特例。經典物理學的線性觀，導致了事物發展的簡單性、確定性和還原性。復雜理論的非線性觀，是線性與非線性、簡單性與復雜性、確定性與隨機性、局部與整體的辯證統一，它們之間是可以互相轉化、對立而統一的，前者是事物發展的暫態，后者是事物發展的更基本的更普遍的本質特征。因此，研究問題時應把握事物發展的本質特點，具體問題具體分析。在研究復雜性現象時，用復雜性方法來處理將會顯得簡潔而有效，反之，采用簡單性的方法來研究將會顯得繁雜而無效并且得不到事物發展的本質特點。例如，奇怪吸引子是很復雜的，它可以采用自相似和分數維來簡單表示，但如果采用探究軌道的簡單方法來研究將是得不到一條確定軌跡的。同樣，在研究簡單性事物時，如果采用復雜性的方法來研究也將是無效的。

將多元高階方程化簡以便求解，即將復雜現象簡單化是我們的思維定勢。然而在科學技術創新過程中，過于關注細節往往不能產生創新成果，在創造性思考時，復雜性思維是必要的。雖然復雜性思維可能不符合常規，甚至會引來混亂和困惑，那是不可避免的，甚至是受歡迎的。很多創新團隊刻意追求工作環境、工作方式的不可思議，目的是激發人的創造性，而不是被慣常的生活習慣所泯滅。最好的想法不總是來自高層，而且組織內的人都想事業有成，控制只是一種幻想，如果給予適當的扶持，每個人都有可能做作出一番自己的事業。

4.3讓過程成為進行時

物理學中的經典力學、相對論和量子力學，它們所揭示的是關于簡單性事物的基本規律，事物的發展是線性的、可逆的，必然也是前因后果的。而關于非線性現象的復雜理論，由于存在奇怪吸引子，事物的發展結果必然會導入吸引子，呈現出目的性。由于生物學、社會學等是關于復雜性現象的科學，因而也就是目的性的科學。事物發展的因果性是基本的、暫態的，而事物發展的目的性是事物的最終結果，兩者是不可分離的。事物發展的目的性要通過事物發展的因果性來保證，而事物的因果發展必將會導致一定的目的性。

物理系統，如天氣預報是由有限的確定性定律來支配的，有可能觀察到奇怪吸引子是怎樣產生的。然而，科學技術創新是人類一項復雜的創造過程，受到無窮多個因素及大量隨機因素的影響，奇怪吸引子似乎說明不了什么。由于人類表現出來的自我意識和自由意志，科學技術創新的行為不可能用相同的方式進行解釋。人類可以思考和學習，根據自身目的進行行動，而且能夠反對及駁斥假定適用于他們行為的任何規則。因此，在方法論上要求我們做每一件事情時必須要制定所要達到的目的，而對于實際工作中的每一步則要實事求是地遵循事物發展的基本規律，只有這樣才能最終取得成功。

4.4復雜演化管理

邏輯思維是從事科學研究的強大思維武器，科學研究中所揭示的規律性是通過嚴密的邏輯推理來保證其正確性的。當然，知覺、靈感等非邏輯思維也是很重要的，它往往能導致科學研究的重大突破。在研究科學問題的過程中，往往會陷入混沌迷蒙的境地。根據混沌現象的長期不可預測性和遍歷性，我們將無法通過邏輯思維一步步地走出混沌。因此，這時就應該不拘泥于傳統理論，而要大膽地猜測、冒險和創新，進行直接的下意識思維，然后再把中間過程聯系起來進行邏輯思維來判斷這種猜測的正確與否。所以說，邏輯思維是很重要的，知覺、靈感等非邏輯思維也是不可缺少的。

復雜性理論不是系統的，而是整體觀的方法，它所強調的不是穩定性而是重視創造性與變革，追求的是“成為學習型組織”。當創新思維被非邏輯思維推向遠離平衡態的時候，自組織過程會自然而然發生，它們可以產生更多的變異體并且對周圍環境進行更加靈活反應。

參考文獻

1AliOkasaoglu，TayfunAkgul.ChaoticMaskingSchemewithaLinearInverseSystem[J].PhysicalReviewLetters，1997（4）

2H-JStockmann，QuantumChaos：AnIntroduction[M].北京：世界圖書出版公司，2003

3邁克爾·C·杰克遜著.高飛，李萌譯.系統思考——適于管理者的創造性整體論[M].北京：中國人民大學出版社，2005

4黃潤生，黃浩.混沌及其應用[M].武漢：武漢大學出版社，2005

5王興元.復雜非線性系統中的混沌[M].北京：電子工業出版社，2003

6周守仁.復雜性研究與混沌控制及其哲學闡析[M].成都：四川教育出版社，2001

7弗朗索瓦·呂爾薩著.馬金章譯.混沌[M].北京：科學出版社，2005

篇(6)

關鍵詞科技全球化教育全球化教育理論與實踐

1科技全球化與教育全球化：相互促進的潮流

科技全球化是指科技活動要素在全球范圍內自由流動與合理配置，科技活動的成果全球共享，科技活動的影響超越國界，科技活動的規則與制度環境在全球范圍內漸趨一致的發展過程。進入21世紀大科學、大技術時代，隨著信息技術的發展和冷戰的結束，科技全球化更像是一股不可抗拒的潮流迅猛發展，席卷全球?？萍既蚧唧w表現有以下幾個方面：

（1）科技研究問題的全球化。隨著跨國界的信息溝通與交流的日益增加，不同國家的科技工作者在探索自然界奧秘方面所關心的問題不斷趨同。在當代，人口、資源、污染、生態、核擴散等所謂“全球問題”的提出，正是全球化的反映。

（2）科技研究資源的全球化。科技研究資源的全球化是科技全球化最為突出的表現之一。其主要特征可以從三個不同的層次描述。首先，在研究者的層次上，不同國家科技工作者進行的科學研究方面的合作迅速增加，越來越多的研究成果、發明、論文由不同國家的科學家合作完成。其次，在企業層次上，跨國公司已經在大力推進R&D全球化的進程，在許多高科技領域中，各國公司在全球范圍內設立不同R&D的機構，爭奪信息，爭奪人才，多方合作，建立戰略聯盟。最后，在國家層次上，各國政府之間以雙邊或多邊形式進行的科技合作也日益增強。

（3）科技活動規范的全球化。與科技活動全球化相關的是科技活動規范的全球化。這是科學制度化和規范化的結果。這種制度安排從本質上說是一種競爭與合作的規則，其中既包含科技活動的學術規范和行為標準，也包括市場規律在科技活動范疇應用的基本準則。

（4）科技活動影響的全球化?？萍蓟顒佑绊懙娜蚧?，也就是科技活動及其產出的影響遠遠超出國界的趨勢。隨著科學技術應用周期的縮短及其在全球應用范圍的擴大，科技產出對不同社會及文化的影響將越來越受到世界各國的重視。

教育全球化已經成為全球教育發展中的一個普遍趨勢，只是長期以來我們囿于傳統觀念的束縛對此熟視無睹罷了。學者吳華認為，“教育全球化”有三種基本的表現形態:第一種形態是教育資源的跨國界流動，日益壯大的留學生潮是其典型表現；第二種形態是全球性的教育現象，比如義務教育制度；第三種形態是在全球范圍內開展的教育活動，基于互聯網的現代遠程教育使得獨立的跨國教育體系成為可能。“教育全球化”的第一、第三種形態與WTO的《服務貿易總協定(GeneralAgreementonTradeinServices,GATS)》中的四種服務貿易提供方式：跨境交付；境外消費；在服務消費國的商業存在；自然人的流動相契合，第二種“全球性的教育現象”則是一種文化現象，是建立在現代教育基本觀念全球傳播和普遍認同基礎上的文化融合現象。

教育全球化與科技全球化是世界全球化進程中兩股相互支持、相互促進的潮流。首先，科技全球化促進了教育全球化?？萍既蚧锌萍假Y源的全球性流動，必然帶動教育資源的全球流動，促進全球性教育合作與競爭關系的發展。其次，教育全球化又促進了科技全球化。教育資源的跨國界流動、全球范圍內開展的教育活動造成了科技資源的全球性流動，提高了世界范圍內各種科技主體的相互依賴性，從而促使各國積極參與各種全球性科技活動，參與各種全球性科技制度安排與規則制定。

2科技全球化與教育理念的發展

教育一向被認為是需要保持本國特色也必須保持本國特色的國內活動，但隨著全球化進程的加深，這些所謂的特色正在逐漸減少，而在各國教育活動中相似和相同的方面卻越來越多。首當其沖的便是教育理念。世界各國雖然社會制度、文化傳統、發展水平、意識形態各不相同，但關于教育的基本理念卻越來越趨于一致。比如教育宗旨，正在形成以“促進學生健康發展”為核心的“人本主義”共識；在其他方面，由生理科學、心理科學、行為科學和社會科學各分支以及自然科學各相關領域的研究進展，正在構筑起關于教育活動的核心觀念：認知發展階段理論、道德發展階段理論、終身教育理論、多元智力理論、教育目標分類理論、人力資本理論、教育產業理論等等。而在理念層面的融合與趨同為制度層面的仿效和教育技術的擴散提供了基礎。

科技全球化對教育理念的變革產生重大的輻射，能否實現教育觀念的轉變，實現教育質量的提升，對于整個民族的創新能力和發展前景將會產生直接的影響。而教育全球化的一個關鍵是教育主體與客體都必須轉換“范式”，即作為主體的教師在教學活動的視野拓展到“學會學習、學會生存、學會關心、學會共同生活”之后，必須自覺完成從“教書匠”到“合作者”、“指導者”的角色置換，實現教學效果最優化，以精湛高超的教學藝術和教學策略促進學生的發展與進步；而作為客體的學生也應該轉變以往的追求目標，不僅完成對知識的學習和探究，更應該讓自己做一個完全的人、健康的人、具有自我發展意識的人。

究其原因，“范式”的轉換與科技全球化是息息相關的?？萍既蚧峁┑沫h境充滿了殘酷的競爭和激烈的爭奪，教師必須對教學活動實施靈活機動的策略，教會學生如何面對復雜多變的外在情境，才能高效地完成教學任務、培養高質量的人才。反過來，學生也應該在教師的指導下，積極尋求自我發展、自我提高、自我提升，實現自我的全面發展。要將這種教育理念物化為現實，應做到：①轉變教育思想，實施全面素質教育。在各層次教育中實施全面素質教育，是全面提高我國人才培養質量的根本戰略措施；②按素質教育要求，加強教育教學改革。按素質教育的要求，重新設計對學生的評價指標體系等，一切著眼于提高學生的全面素質；③堅持因材施教，注重個性化教育；④堅持理論聯系實際，重在實踐能力培養。

3科技全球化與教育實踐的發展

在科技全球化背景下，教育活動的全球化亦日趨明顯,這與科技全球化有著某種程度上的天然聯系相關。結合學者郭扶庚、吳巖等學者的研究成果，我們認為科技全球化對我國的教育活動從宏觀到微觀均有著深刻的影響。

（1）教育全球觀的樹立。根據我們在教育服務方面的承諾，我國教育將融入國際教育中，直接參與國際教育的競爭。這就要求我們的教育發展必須樹立全球觀，應特別加強國際理解教育，使公民擁有理解、包容不同文化、習俗的胸懷和品質，樹立世界公民意識。

（2）教育的重新界定。根據我國入世有關教育服務承諾的條款和《中外合作辦學條例》的規定，全球化時代的到來對我國教育并不產生根本性影響。學界一般認為，對外資開放教育市場不需要設置禁入領域，無論是義務教育還是非義務教育，學歷教育還是非學歷教育，一切教育服務領域都可以允許外資進入，但應該根據不同的目標市場設置不同的市場準入規則，以控制市場風險和保護消費者利益。

（3）人才培養模式的變革。隨著我國經濟社會發展進一步融入全球化的進程，對教育人才培養標準提出新的要求。教育應培養熟悉中國國情和傳統文化，具備優良的外語水平和扎實的科學文化知識，具有國際意識、合作精神、創新能力和誠實守信的國際型專門人才以及符合國際職業資格標準的勞動力。這必將促使中國教育人才培養模式發生新的變革。全球化背景下，市場必將逐步規范，競爭和人才流動也必將加劇，由于規則透明，投資環境有所改善，個人待遇有所上升，來華投資、就業的外國人及歸國的留學生會越來越多。他們帶來的資金、信息、科學技術和先進的管理方法，會促進我國教育事業的發展和人才的成長。

（4）課程教材邏輯體系的創新。人才流動全球化、人才標準國際化將要求作為教育核心領域的課程教材改革走上高速公路。教育國際化要求確立全球化課程理念，借鑒國外先進的課程理念，引進、合編、改編、借鑒國外先進的教材，增加國際競爭和國際理解教育的內容。全面改革以應試、升學為特點的課程體系，構建以培養創新精神和實踐能力為己任的課程體系，縮短與世界先進水平的差距，大力推進課程和教材的國際化程度和水平，以培養具有國際競爭力的人才。

（5）教育發展空間的延伸。中國教育尤其是高等教育長期存在需求與供給嚴重不足的矛盾，長期處于“賣方”市場的狀態之中。知識經濟的到來使人們對高等教育的需求不斷升級。中國高等教育市場的潛在價值及發展空間早已被發達國家看好，尤其是中國高等教育和職業教育的市場價值引起他們的極大興趣，發達國家的教育機構、企業已進入中國教育市場。只要善用這種資源，我們就能面向世界辦學，培養面向世界的人才，對我國高等教育的發展無疑是有益的補充。這樣，越來越多的人可以在國內學到與國際接軌的知識。在國外教育資源走進來的同時，中國的教育也會積極地走出去。向外國人提供教育服務所需的教育資源，可以來之于國內學校及其他教育機構，也完全可以是國外教育機構和學校；教育服務的實施地點，可以是中國境內，也可以在中國境外，當然，我們更愿意在中國境內向外國人提供教育服務，不但可以增加外匯收入，而且還可以增加國內就業，也更有利于實現讓世界了解中國的傳播目標。應該說，中國發展“外向型教育產業”有著非常重要的優勢。如漢語和中國傳統文化是中國發展“外向型教育產業”取之不盡的特種教育資源，再如遍及中國各地的人文景觀和自然景觀既是旅游資源，也是教育資源，可以在此基礎上把教育資源與旅游資源相結合，實現教育產業和旅游產業的共同發展等等。

結合科技全球化看中國教育發展是全球化時代必須具備的戰略思維能力。一種不設上限的教育發展新觀念正在成為全球化時代確定國家教育發展戰略的新基點。面對全球化的挑戰，我們應延伸思維半徑，以全球主義的精神進行教育觀念和制度上的創新。過去我們已經習以為常的東西，必須加以重新審視，對不適應全球化的教育觀念、制度、內容、方法等辯證地進行變革。

參考文獻

1林慧岳，易顯飛.科技全球化對R&D的影響及對策[R].課題研究報告，2003

2吳華.“教育全球化”與中國教育發展的全球戰略[N].中國教育先鋒在線，2004-01-30

3李如密，孫元濤.新世紀教師教學藝術策略[M].北京：中國青年出版社出版，2001

篇(7)

論文關鍵詞：利用大氣電離層發電之非現實性研究

 

地球大氣電離層所蘊藏的能量是相當可觀的。在常規能源日趨緊張的當今世界，我們能否利用這一能源為人類造福？現就這一問題的可行性作些探討和研究。

地球大氣的分子通常是中性的，大氣是較好的絕緣體，由于宇宙射線從外層空間來的高速質子對地球的轟擊，使大氣中總有少量的正、負離子存在。這種電離作用隨著離地面高度的增加而增加，在離地面50km的高空，大氣成為良好的導體，形成所謂的電離層。由于地球本身也是相當好的導體，于是可將地球及低層大氣建立一個極簡化的模型：一個導電球，其外被一導電器球殼所包圍，中間由50km的不良導電層隔開。

根據有關資料，地球表面每平方米面積上帶有負電荷的電量約為q=c，由于大氣不是完全的絕緣體，其中形成一定的電流，如果沒有某種方式連續補充，地球所帶電量在幾分鐘內就會被中和掉。而在雷雨天氣的放電，在大氣中形成大量的正離子和負離子，由于大氣溫度的不均勻所造成的壓力差，由空氣流把正離子帶向上、負離子帶向下科技論文格式，從而補充了靜電場作用下的放電而損失的電荷中國。這樣，地球表面所帶總電量為：

Q=4πRq

=×4×3.14×（6.4×）

=5×C

從大的范圍看，地球可以看成一個帶負電的球，從電離層到地球表面的電場如圖A所示：

電場線都從高空指向地面。設地表附近的場強為E，地球半徑為，根據高斯定理有：

d=

即 4E=

E=

=

≈1×

=100

若從小的范圍看，地表附近的電場可近似于一個場強e=100的勻強電場，如圖B所示 。

設在地表附近有一點P，P到地面一點的距離po=d=100cm，則

U=dE

=100×100V

=1×10V 且P點電勢高。

若將一只“220V，100W”的燈泡接在P、O兩點間，則P、O相當于電源的兩極。設r為該電源兩極間的內電阻，R為燈泡的電阻，則此時該電路的路端電壓為

U=-

=-Ir

=

=

由于此時P、O間的物質為大氣，電阻r，故U，所以燈泡不發光。

這樣看來，雖然大氣中儲存的電能相當可觀，但利用率相當低。故利用大氣中的電能為人類造福，在目前技術條件下是不可能的。