下面是小编帮大家整理的小学科学的论文,本文共10篇,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

篇1:小学科学论文
我今年买了一盒擦炮,想拼成一个字,我挤好之后把火药迅速点燃,忽然我发现了它们都变成了石头!“咦?”这是怎么回事,之后我在网上查了一下。
原来,火药里有种氧酸钾雄黄的成份,一但接触到火源就会立刻变成石头,可喷的也有同样的成份,为什么不可以呢?我带着同样的问题又查了一遍。
之后我发现原来氧酸钾雄黄在受到气流的时后成分会立即向两边扩散,怪不得会四面八方的喷,原来是这样,一但扩散之成份会快速消失变成黄色,在空中只能坚持几秒便消失,落地后也同样变成石头但受到一点点的风就会变成了烟。但这种烟及度的污染空气,所以我以后尽量少放。
通过这次实验,让我收获到了快了,也收获到了知识,真是一举两得。
篇2:小学科学论文
小学阶段的儿童思维能力处在从形象思维向抽象思维过渡的阶段,六年级学生的抽象思维虽然仍要借助于直观形象的支撑,但已经有了长足的发展,分析、推理能力有了明显的提高。所以在六年级科学教学中,教师的引导作用要逐渐的被削弱,而学生的自主探究能力要不断的被增强,甚至可以完全依靠学生的自主探究与合作探究。
科学第一单元“工具与机械”学生要学习选择使用工具并体会它们的作用。这一单元与生活的联系比较紧密,学生在生活中也大都有过体验,所以在第一单元的教学中,我主要采用了以下教学方法:
一、引导学生回忆生活中的工具
生活是知识的沃土。只有让知识回到生活中,才能开花结果。在教学《生活中的工具》时,我引导每一位学生回忆叙述:自己在生活中所使用过的工具;利用这些工具干了什么事情;如果没有这些工具你能干成吗?等等问题。学生回忆的热情很高,要求回答的也很踊跃。这样以来,学生即体会了工具的作用,又感受到知识在生活中的作用,激发了进一步学习的欲望。
二、放手让学生去探究
兴趣是最好的老师,而科学实验又是学生最感兴趣的。所以在教学时我放手让学生去实验,去探究:学生自己选择实验课题;组织实验材料;设计实验方法;观察记录实验数据;讨论小结实验结论;交流汇报实验成果。这样做虽然多花了一些时间,但是学生得到了自己想要的知识,同时各方面的能力得到了发展。
三、让知识重回生活
解决生活中的问题才是学习知识的目的。教学第一单元要让学生意识到工具和机械可以帮助我们做一些事情,恰当地选择工具和机械可以提高我们的工作效率。在教学时我出示了生活中需要解决的问题,让学生自己动手去选择工具。例如要打开一个奶粉筒,我给学生了一些工具:手钳、羊角锤、剪刀、螺丝刀。学生根据自己的已有生活经验和知识,迅速的找到用螺丝刀开启,即省力又方便。然后让学生自由发挥,如果没有螺丝刀,你怎么办?学生通过交流讨论,利用杠杆原理又很快找到了省力的工具。学生在选择工具中巩固了所学知识,享受到成功的喜悦。
篇3:小学科学论文
摘要:新课程改革,使得科学课堂教学走上了生活化、活动化、自主化、情感化的道路,它是自然科学课堂教学真正贴近自然、贴近经验、贴近生活,充满生活的活力。正因为种种原因,对教师的工作不断提出新的要求,新的挑战。培养学生良好的学习习惯,是全面实施素质教育的要求,是时代和民族发展、科学技术飞速发展对未来人才素质的需要。学生养成良好的学习习惯,是科学教学成功的关键所在。
关键词:培养学习习惯观察探究动手动脑反思
科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程,承担科学启蒙任务的这门课程,如何激发学生科学探究的情感,真正体验科学活动的过程与方法,用发展变化的视角去理解科学的成果,这是摆在每一个小学科学教育工作者面前的重要课题。我认为,良好科学学习习惯的养成,培养学生的科学素养和创新精神对小学生至关重要,它将为后继科学学习、为其他学科的学习、为终生学习打下坚实的基础。
一、培养良好的观察品质
观察是科学探究的开始,是外界信息输入的窗口。观察能力不是与生俱来的,学生良好的观察品质需要有意识的进行培养,“看见了”不等于“观察到了”,科学史上的重大发明往往归功于科学家细致的观察结果,如:牛顿就是从大家熟视无睹的苹果落地现象,得出了万有引力定律。傅科由简单的单摆现象得出了地球是自转的。所以,良好的观察品质的养成对学生今后的发展十分重要。良好的观察品质主要包括:
(一)观察的客观性:“求实、客观”是培养科学过程技能的基础,更是科学精神的精髓。应使小学生从小养成对待科学实事求是的态度,观察时说实话,说真话,不伪造结果和编造数据,真实反映自己所观察到的现象。
(二)观察的持久性:有价值的科学发现绝不是“走马观花”的结果。如:著名科学家竺可桢通过24年的物候记录,发现了太阳黑子活动周期和植物花开花落等物候之间的关系。达尔文也是经历了几十年含辛茹苦的观察与实验,写出了著名的《物种起源》。所以,在小学科学教学中,能够引导学生从不同的角度进行观察、分析,要培养学生耐心持久的观察品质,从而培养他们一丝不苟和持之以恒的科学态度。
(三)观察的敏锐性:科学上的成功往往在于能否把握住“稍纵即逝”的机遇,以及能否从细微处捕捉事物的本质,伽里略就是从教堂吊灯摆动现象,得出了单摆的等时性。因此,我们要重视培养学生敏锐的观察能力,随时保持对事物发展变化的“高度警觉”,这是提高学生的观察能力的关键之处。
(四)观察的全面性:要引导学生全面地、多角度地对事物进行观察,把零碎的,看上去并不关联的孤立事物放在整体中去感知,如教科版小学科学五年级下册中对古代《受水型水钟》的观察,要将漏斗、水筒、浮标、齿轮、刻度盘、刻度尺等综合起来,进行全面地观察,才会发现它们之间的关联。同时,要鼓励学生尝试用不同的感觉器官从不同角度来观察同一事物。如对一个苹果的观察,如果同时使用味觉、嗅觉、视觉、听觉、触觉去感觉,其观察效果显然更全面。
(五)观察的选择性:小学生由于年龄小,他们经常抓不住观察的重点,注意些不该注意的东西,如:用酒精灯加热物品时,本该观察被加热物发生的现象,但有些学生却只看到了酒精灯的火焰在跳动。因此,要引导学生学会观察,只有带着明确具体的目的去感知,才能观察的准确、全面、细致。所以要引导学生明确观察的方向,养成有意识、有目的的观察习惯。
二、养成主动探究的学习习惯
小学科学教育的目的是培养学生的科学素养,探究又是科学学习的核心,科学教育只有引导学生通过科学探究来发展其科学素养,才能实现科学本质与教育宗旨的内在统一。然而,不少学生没有养成主动探究的学习习惯,尽管他们从学会说话开始,就可能提出这样或那样的问题,但很少有父母会有意识地引导孩子自己寻找问题的答案,他们会毫无保留地将答案告诉孩子,惟恐孩子听不明白。进入学校后,不少教师在教学中也是“绞尽脑汁”地将知识通过语言、演示实验等方式传授给学生。或者学生只是机械地照着教师指定的实验步骤按部就班地依样画葫芦,没有探究性思维活动的参与,久而久之,孩子们习惯于从老师或家长那里“省时省力”地获取知识,缺乏主动探究的精神。所以,小学科学教育应首先培养学生主动探究的学习习惯,遇到问题,不依赖老师,自觉主动地去探究,自主去寻找问题的答案。如植物的根是否在喝水?怎样证明?物体的滚动摩擦大于还是小于滑动摩擦?怎样证明?遇到这些问题,学生首先想到的应该是如何设计实验去探究问题的答案,而不是寻求老师的帮助和解答。当然老师并不是要游离学生探究学习之外“袖手旁观”,教师的引领和指导作用是必不可少的。那么教师怎样适时适度地发挥作用,才能使学生养成主动探究的习惯,从而使探究活动持久、有效的进行下去?
三、养成动手又动脑的学习习惯
新课程中小学科学教育倡导“做中学”,其实质是通过科学学习养成“动手动脑”的学习习惯,在“做”中发现,在“做”中体验,在“做”中感悟,“动手”只是一种手段,会“动脑”才是真正的目的。然而小学生往往是乐于动手,但不善于动脑,面对眼前的各种实验器材,往往盲目地急于操作,实验中也只顾“热闹”,看不到“门道”。所以科学教育要养成学生动手与动脑结合的学习习惯,引领学生有目的、有意识地开展科学探究活动,动手之前要明确动手操作的目的,弄清要解决的问题,预测可能获得的结果,制定实验方案,即动手之前先动脑。活动中要提醒学生手、脑、眼、鼻、耳多种器官的并用,要及时捕捉事物的细微变化,善于分析现象产生的原因,从直观形象中抽象出事物的本质。
如:在探究《电磁铁》的性质时,首先教师可以引导学生提出他们对于电磁铁感兴趣的问题,诸如:电磁铁是由什么构成的?怎样制作电磁铁?电磁铁能吸哪些物品?电磁铁的磁性强弱与什么有关?电磁铁有没有南北极?若有极性与什么有关?电磁铁与磁铁有什么区别?然后,让每个研究小组对本组感兴趣的问题,先提出预测,再根据多种实验材料,提出实验方案,最后动手实验寻求问题的答案。同时在活动中,要使学生养成勤于做科学笔记的习惯,要及时记录下自己瞬间闪现的智慧火花,把观察的现象、发现的问题、预测的结果、对现象的分析、以及对活动的感悟,都要及时记录下来,培养学生严谨认真的学习态度,养成动手又动脑的学习习惯。这样才是真正意义的探究,才能切实有效地培养学生的科技素养。
四、养成总结反思的学习习惯
学生在科学探究的过程中,常常得不到预期的结论,甚至得到的结论是偏谬的,对此,教师既不要指责学生,使之失去进一步探究的兴趣和信心,也不要急于否定和纠错,因为得出了与众不同的结论,是给探究者提供反思认识的好机会,学生在探究中经历失败未必是坏事,如果老师能用赏识的眼光积极评价学生的探究精神,并耐心引导学生进行自主审查反思,认真分析失败的原因,反复实验,重新成功,学生会收益很大。如:学生在进行电路的连接时,经常会出现小灯泡不亮的情况,这时老师不要急于帮助学生查找线路故障,要激励学生合作讨论、自主分析,都有哪些因素可能导致小灯泡不亮,学生会饶有兴致地分析出很多种原因,诸如:电池没电了;线路某处没接好断路了;小灯泡的灯丝断了;两节电池接反了;开关连接不对或开关接线处松动;连接灯泡的两根导线接到一起短路了等原因,然后,根据这些可能出现的问题,对线路进行检查,找到问题所在。这样对待“失败”,学生收益非浅,因为强烈地自发地反思过程,能激发学生求知的欲望,实干的胆略,处事的机敏,思索的睿智。所以,在小学科学教育中,教师要引导学生养成善于总结反思的学习习惯,正确看待“失败”,使之成为获得锻炼和发展的契机,通过总结反思,使学生在成败中皆受益。
五、养成善于开发利用科学资源的习惯
小学科学具有丰富的课程资源,而教材只是课程实施的一种文本性资源,它不是课程的全部,教师要引领学生到家庭和生活中去学科学用科学。然而现实中,大多数小学生是独生子女,家庭舍得为孩子的学习投入,在家长看来,支持孩子学习科学,就是大量地购买课外科技读物或科技音像资料,而开发孩子智力,就只会采用购买智力玩具的途径。长此以往,孩子们养成了唯书本而学,唯现成用具而用的被动学习习惯,不会从生活中发现科学,更谈不上去开发生活资源学科学。
因此,小学科学教育要引导学生关注生活,以敏锐机警的视角,去挖掘生活中的科学资源。如:探究居室养花的学问;浇花喷水器的原理;家庭线路的设计;天气、气温、风向的观测和记录;食物霉变的研究;探究水壶除垢的方法等。同时,要引导学生善于收集生活中的废旧物品,变废为宝,使之成为可利用的科学实验资源,如:废弃的饮料盒罐,可以做土电话、可以做听诊器、可以做小昆虫观察盒等很多实验。还有小药瓶、饮料吸管、导线、铁钉、小磁铁、小木片、泡沫塑料板、螺丝、螺母、食品包装盒、袋、绳等,都可以用来做出精彩的科学实验。因此,科学教育要使学生养成善于开发利用课程资源的习惯,而课程资源的重要价值正在于为学生的发展提供了多种发展机会、发展条件、发展时空和发展途径,而这正是科学教育的内涵。
总之,担负科学启蒙任务的小学科学教育,养成小学生良好的科学学习习惯,比获取知识的多少更为重要,它将决定着学生后继的科学学习,追求科学甚至会对他们一生的发展起着决定性的作用。
参考文献:
[1]科学(3-6年级)课程标准研制组.走进课堂--小学科学新课程案例与评析[M].北京高等教育出版社,20xx.
[2]朱纪华.现代小学科技教育[M].北京:中国建材工业出版社,20xx
[3]张奇,沈群,韩志伟.小学科学教学心理学[M].北京:北京教育出版社,20xx
篇4:小学科学论文
摘要:在小学科学教学中培养学生的数据意识是科学新课程标准的要求,是科学教学的重要目标与任务。学生具备了数据意识,才能形成良好的观察与思考习惯,提高科学思维能力,促进自身科学素养的提高。
关键词:小学;科学探究;数据意识;培养策略
在科学探究活动中通常会遇到相关数据的观察与测算问题,教师要注重培养学生的数据意识,使学生形成认真观察的习惯和严谨的科学态度。数据意识是学生搜集数据、整理与分析数据及运用数据分析问题、解决问题的心理倾向。新课程标准十分重视学生数据意识的培养,在提出的教学目标中,有多项教学目标直接指向数据意识的培养,要求学生能够观察统计数据信息,能够用不同的方式分析与解读相关数据,通过数据对现象进行合理解释。因此,小学科学活动中应把培养学生数据意识摆在极其重要的位置,提高学生运用数据分析问题的能力,促进学生科学综合素养的提高。
一、科学探究活动中数据意识培养方面存在的问题
小学生活泼好动,探究活动给他们带来了乐趣,但是学生探究活动完成,需要在实验表格中填写相关实验数据时,才发现自己并没有关注数据,为了应付教师的检查,便应付了事。出现这种现象的根本原因是学生不了解实验数据的重要性,不会通过数据来深入思考问题。另外,由于一些探究性活动属于验证性实验,数据已经明确,学生在实验过程中通常朝着“已经明确了的数据”去搜集,在实验结束回报成果时,学生往往表不自己的实验所得出的数据与验证的数据相同或相近,这些问题都影响了学生数据意识的培养。在探究活动中由于缺乏教师的正确引导,通常会出现这样那样的问题。学生在获取实证的过程中,主观心理因素往往会成为左右他们行为的诱因,这会导致学生不能很好地结合实验现象进行实验数据的取舍与分析,导致数据的失实,这些问题制约着探究活动的有效性。
二、科学探究活动中培养学生数据意识的策略
(一)设置问题,激发学生用数据说明问题的欲望
在科学探究活动中,教师要根据探究内容提出问题,引发学生思考,激发学生用数据说明问题的欲望,从而促使学生养成良好的观察与分析数据的习惯。例如,在教学“抵抗弯曲”这一内容时,我给学生带来了学具:支架与纸条,让学生亲自动手搭建一座“桥”。我又出不了多个垫圈,并告诉学生,老师想把这些垫圈放在纸桥的中间,并让学生猜测纸桥能够承受几个垫圈而不至于塌下来。学生匕嘴八舌,有的说能承受1个,还有的能承受2个、3个等。接下来,我让学生仔细观察,通过实验看纸桥到底能够承受多少个垫圈。我放一个垫圈,学生发现纸桥弯曲了,放两个垫圈纸桥更加弯曲了,当放上第三个垫圈时,纸桥被压塌了。我问学生,这座“桥”能承受多少个垫圈?有的学生说能够承受三个垫圈,我进一步征求其他学生的意见,有的学生说桥能够承受两个垫圈,因为放三个垫圈,纸桥就塌了。以上教学片段中,我给学生创设了一个用数据说明问题的机会,我首先让学生预测,但是预测往往是不够准确的,让学生认识到通过具体的数据来说明问题,才是科学的。
(二)动手操作,学会采集有效数据
在探究活动中,我要有意识培养学生的数据意识,让学生学会采集有效数据,在对数据的比较与分析中,增强学生对数据的敏感性,培养学生的科学思维能力。例如,在“摆的研究”这一探究活动中,我让学生动手做摆,并让摆摆动起来,明确摆动的方法。学生分组进行实验,每小组记录摆每分钟摆动的次数,并如实做好数据记录。学生探究活动之后,我让学生汇报各小组测得的数据。如有的小组三次测得的数据是59,60,59,有的小组是47,47,47,有的小组是51,50,48等等。我然后问学生数据是否准确,在实验过程中是否有不当的地方,致使数据出现较大误差,并分析一下原因。有的小组说在实验时,摆撞到铁架台了,有的说自己小组的摆好像越来越慢。我提醒学生尽量避免这些问题,再进行实验,收集有效数据,再让学生汇报小组的数据。在这个环节中,我引导学生对摆一分钟摆动的次数进行了多次测量,以期得到真实有效的数据。对于数据不可靠的情况,就要找出原因,反复进行实验,才能取得比较有效的数据信息。我还要求学生将数据记录在实验记录本或者实验报告本上,并且进行分析、比较与整合,排除十扰因素,切忌拼凑虚假数据。
(三)实验观察,学会分析数据
对数据进行分析是培养学生数据意识的重要途径。教师可以引导学生通过仔细观察实验过程,采集数据,严格地做好记录。如课前资料的收集、对物体进行观察中提出的问题、学生个人或者小组提出的探究计划等内容,都可以采取文字记录的方式,特别要注重相关数据的详实记录。用文字表述不清和不能用文字描述的观察内容,可以引导学生通过绘制图表来进行记录与呈现。例如,在探究“植物的生长变化”这一内容时,对于凤仙花的生活习性、种植时应该注意的问题、植株各部分的作用的资料信息,学生都可以用文字做简单的记录或摘记,然后以小组为单位设计相应表格对凤仙花的植株高度、数量、花、果实、叶的形状、种子的形状用图问和文字做持续的记录,用曲线对茎的生长状况进行记录。同时,对相关数据进行综合分析,如对凤仙花生长过程中植株高度的变化,结合气温等因素进行分析,可以进一步了解凤仙花生长的特点,提高了学生数据分析能力。总之,培养学生的数据意识是小学科学教学的重要目标,也是科学探究活动的重要仟务之一。在科学探究活动中,教师要根据学生的特点及探究内容,通过提出问题,激发学生用数据说明问题的欲望;通过动手操作实践,让学生学会采集有效数据,树立严谨的科学态度;通过实验观察,引导学生学会数据分析,提高分析问题的能力;通过交流分享,让学生学会用数据来证明自己的观点与猜测的正确性,牢固树立数据意识,促进科学思维的发展,提高科学综合素养。
篇5:小学科学论文
关于小学科学论文
小学科学论文发表,什么是科学小论文?
在学生学习研究的过程中,总是不断地有所发现、有所发明、有所创造、有所提高,通过对各个不同领域、不同学科中的某类事物、某种问题进行比较系统的研究、实验、探索、总结其规律,揭示其本质,从而得出正确结论,提出新的见解,并上升到有一定理论高度进行论证和说明,就可以把自己亲历的科学活动(真实的观察过程、栽培过程、制作过程、发明过程或科学创造设想)所获得科学研究成果用文章的形式表达出来,一方面为了巩固自己研究的科学成果,另一方面是为了宣传自己研究所获得的科学成果,这就是科学小论文。
科学小论文不是科学幻想文章或小说,科学幻想可以远离实际进行构思,而撰写科学小论文的过程则需要根据实际现象(论据)进行研究,提出与众不同的自己见解(论证),甚至需要提出解决的办法或建议。科学小论文更不是散文式的文章,不需要抒情式的描写。
科学小论文的题材
包括自然科学、环境(人生活的环境、水、空气、资源、保护的动物和植物、自然保护区、交通、住宅和住宅小区)、社会人文(文化、艺术)、心理学(心理活动、行为习惯)、医学、遗传学以及发明、制作、实验、种植、养殖过程的收获等方面,题材十分广泛,很多题材和研究项目实际上常常发生在自己的身边甚至发生在自己身上。
科学小论文的“四突出”
1、突出“小”,所选的研究题材要小,研究的范围要小,一般以一事一物一现象为主;2、突出“新”,选题新鲜,才有研究价值。没有独特的见解,没有新的发现,即使表达再好,论证再有力,也是瞎子点灯白费蜡。3、突出“浅”,研究的内容要浅,所选的题材要能进行力所能及的研究;4、突出“我”,研究内容是我发现的或确定的,是我进行选题的、是我自己进行研究的,是我进行总结的,是我撰写的,当然,撰写论文并不排除他人帮助的。写科学小论文还要遵循“三性”原则,即科学性、先进性、实际性。要多写些小而新、小而实、小而活、小而巧的短而精有自己创见的论文。
小论文的写作一般过程
撰写论文的一般程序通常分为:构思论题—拟定提纲—组织材料—撰写初稿—修改定稿。
1、选题:撰写科技小论文,首先要构思写什么,也就是课题的选择。选择课题是写好论文的关键。要注意以下原则:价值原则,即选题的理论价值和实用价值。要对其他的同学有启发、指导和参考的意义;可行原则,指主观和客观条件的可能性,即撰稿者个人的专业知识、理论修养、知识面、手头资料、实验条件、周围环境,不可贪大求深,应该量力而行;新颖原则,指课题应是他人未曾研究或研究过但未解决或完全解决。选题有的往往是根据自己身边发生的现象进行的,有的现象已经有过研究,所以不一定要先选题再研究。一但确定课题,就需要进行更细致更深入的研究。
2、拟定提纲:为了写作有较强的针对性和在能进行有序的写作,通常要先拟定提纲。具体做法是:在定了题目之后,先取一张纸条摆在面前,抱着那题目四面八方地想。想时自由联,不拘大小,不问次序,想得一点意思,就用三五个字的小标题写在纸条上,如此一直想下去,一直记下去,到当时所能想到的意思都记下来了为止,这种寻思的工作做完了,再把杂乱无章的小标题看一看,仔细加一番衡量,把无关重要的无须说的各点,一齐丢开,把应该说的选择出来,再在其中理出一条线索和次序,用小标题写成一个纲要。论文中的逻辑关系集中地表明在提纲上,因此要特别重视提纲。
3、收集素材和有关资料:指收集的有关文字资料、照片、数据、被采访人谈话记录等资料,这是作为说明研究内容的辅助性材料,这些资料是论文的论据的一个重要部分。
4、写作:写作是将研究的过程和研究的结果以文字的形式表达出来。写作过程也包括组织材料的过程。小论文的写作一般包括以下几个部分:
(1)拟定题目:
文题如目,好的题目能够叫人拍案叫绝,一眼难忘。它对吸引读者起着关键作用,题目是内容的总纲,读者也可以从题目了解内容的概貌。题目要用精练的文字将论文内容确切的揭示出来。如某位同学撰写的科技小论文的题目是《肥皂的去污原理和最佳洗衣浓度》,一看题目,就可以知道论文阐述的内容,一目了然。另外,题目的字数以在十四个字左右较适当,题目中不要出现逗号。有时题目如认为尚不能很好地完整表达出内容,可以在主题目下加副题目加以说明。
(2) 拟好开篇:
俗话说:“万事开头难。”写科学小论文也是开头难。其实说难也不难,一是由于所要写小论文的内容已经过一系列的研究,基本上是“胸有成竹”,其二,只要掌握一定的科学小论文的写作方法,写起来也就不一定困难。
文章开头历来为写作者们重视。开头部分虽短,却是全篇的总纲部分,提示作者的思绪和对众多材料的截取,因此落笔之前必须对全篇有总体把握。
科技小论文的开头,不一而论,并无固定的格式,但却有章法可循,这就需要对各种开头的技法细加领悟,根据写作实际灵活运用。
①题引路法:写作科技小论文,开篇引题,显示了研究问题的实在性,激发读者顺藤摸
瓜的愿望。
②、揭示背景法:将研究的问题,放置到当前社会经济发展的大环境和大背景下,让读者在较高的层次体味其研究的意义乃至方向性。
③、指出危害法:许多争鸣、纠错的小论文,常常指出某些弊端,让人们骤然心惊,晓知解决问题的紧迫性。
④、概述论点法:在前言部分,作者将主要观点集中呈现给读者,给人一种整体感,这无异于交给读者一串钥匙,往下阅读便是尝试去打开一扇扇大门。
⑤、设置疑问法:设置疑问主要是给读者留下悬念,让其在好奇心的驱使下迫不及待地关注研讨的问题。
以上是写好科技小论文开头的五种方法,值得说明的是开头的方法不胜枚举,且各种方法常常是有机结合,渗透并用。
(3) 主文分述要点:
主文是阐述自己的发现、看法、研究过程的主要部分,经验材料繁多复杂,怎样使它们井井有条地统一于中心论点呢?在小论文的主体部分,采用分条论述的方法进行组织,往往得心应手。这种写法的好处是条理性强,层次清楚,给人全面深刻的立体感。当然,每个观点,都必须是深思熟虑的结晶,概述性要强,客观性要强,创新性也要强。
(4)用好材料:
科技小论文是由研究过程、观点和材料相辅相成的,论文的价值体现在论题的价值,论题的价值又通过材料的论证体现,二者的有机融合,就会形成一篇很好的科技小论文。怎样将收集的有关文字资料、照片、数据、被采访人谈话记录等辅助性材料作为说明研究内容,在论文中什么地方使用,都要根据需要来确定,不能滥用这些资料,更不能用一些无关的资料。
(5)结束部分:对结论部分写作的要求是:
①应做到准确、完整、明确、精练。结论要有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可,更不能夸张。
②在判断、推理时不能离开实验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论。
③结论不是实验、观测结果的再现,也不是文中各段的小结的简单重复。
④对成果的评价应公允,恰如其分,不可自鸣得意。证据不足时不要轻率否定或批评别人的结论,更不能借故贬低别人。
⑤写作结论应十分慎重,如果研究虽然有创新但不足以得出结论的话,宁肯不写也不妄下结论,可以根据实验、观测结果进行一些讨论。
5、修改定稿:写作过程大多不是一次能写完成的,一般要经过初稿、修改后的再稿、再修改再写稿的多次反复,最后才定稿成为正式的小论文。达尔文写《物种的起源》经二十多年多次修改才写成的,李时珍的《本草纲目》也花了二十七年多次修改才写成的。当然,这不是说我们写小论文也要经过很长的时间才能写出,我们要学习科学家严谨的科学态度和契而不舍的精神,不畏困难完成写作。修改过程可以将已写好的初稿给专业人员、有关科技辅导员看,让他们提出修改意见,内容上不足方面可以补充,研究不够完善论据不够充足可以进一步再研究获得,文章结构有问题可以调整,文字不够准确精炼可以加以修改,只有经过反复修改的论文才有可能成为好论文。
科学小论文的形式
不同类型的科学小论文有不同的写作方式,因而就有不同的写作要求。
1、研究类:研究类小论文写作中,学生在内容上要提出自己所探索的问题,写出酝酿过程、遇到什么困难及怎样解决这些问题,有的还要写出研究结果或结论。写作时要注意材料取舍,不能简单堆砌材料。所列举的数据要准确,引用、摘录要有出处,实验结论要经得起推敲,文章结构要严谨,文字表达也应明白精练。包括内容、材料、结构等方面。
2、考察类:科学考察是对科学研究、生产过程、自然界现象、环境状况等进行实地察看或研究的活动。撰写这类小论文需要经过实地的考察,获取考察素材(数据、现象、照片等资料)后以报告的形式写出考察报告。这类小论文的结构一般要有:是什么现象或原因导致产生考察的计划的说明,明确的考察主题,考察地点时间,参加考察的人员,考察的方法,获得的考察素材。以考察报告的形式将考察的结果收获写出来。在考察报告的结尾部分可以提出自己的看法或建议。如前几年学校门前路上一下雨就经常积水,影响同学们上下学,后来有同学将这种情形拍了照片,并写了一段说明送交有关部门,结果问题很快就得到了解决。其实这就是同学们经常进行的考察活动。再如某城市小学就空气污染问题组织了一次科学考察活动。先是进行课堂策划,明确要讨论的问题:本市空气污染程度怎样?空气污染对人体有什么危害?空气是怎么被污染的?污染源在哪里?怎样防止空气污染?接着组织学生实地考察来搜集资料,然后组织学生对搜集到的资料进行分析、比较、加工、整理,再写成考察报告和科学小论文。学生通过自身的调查访问和实践活动,对各种问题和现象获得了深刻的认识,所以写出了高质量的考察报告和科学小论文。最后,孩子们还把有关问题集中起来给市长写了封信,对解决这些问题提出了建议,得到了市长的好评。
考察项目往往是在偶尔发现的`现象的基础上再经过设计较严密的考察方法确定的。科学考察活动可以体现学生的活动能力以及综合素养,有的科学考察活动还可以体现学生体能状况,另外,考察时要注意安全。
3、调查类:调查与考察有相同的含义,都需要进行实际调查,如《城市公共场所垃圾的危害调查报告》。不过,调查也可以对人、对现象、对事情进行了解、询问。如《城市家庭人口现阶段结构状况的调查》、《学生厌学畏学情绪原因的调查》。写作上可以参照考察类的写作要求进行写作,但写作中更注重应用收集到的有关照片、数据、被调查人情况或谈话记录等证据,而往往这些数据是以表格的形式来说明的。调查活动可以体现学生的社会交往能力以及综合素养。
4、实践类:主要指科学实践活动方案设计和实施,参加科学实践活动有哪些新感想或收获。写作方式与研究类论文相近。随着学校开展综合实践活动的不断深入,这类小论文的内容与学生学习与生活的关系十分密切,涉及面将越来越广。
论文的撰写注意事项
一忌结构松散,二忌贪大求全。主题扣得不紧,中心不突出,即使好的素材也达不到好的效果。要做到主题鲜明,中心突出,必须对收集的素材进行精心的加工和提炼。
论文要有一定的创见,能够提炼出一点新意,这里所说的创见和新意,并不是要求有多大的新发现,但至少应该在某些方面与别人不同,有一点新的意思。如果你写出的文章,从论题、论据到论证都是人家已经发表了的,甚至还没有别人的文章说得好,那就没有什么价值了。如果你所阐述的问题确实是一个新结论、一个新发现或者是一种新方法,当然是新意盎然。
要抓住基本观点。正文部分乃至整篇论文总是以作者的基本观点为轴线,要用材料(事实或数据)说明观点,形成材料与观点的统一。正确的观点来自客观实际,来自对反映客观事物特征的材料的归纳、概括和总结。在基本观点上,对新发现的问题要详尽分析和阐述,若不能深入,也要严密论证,否则得不出正确的、有价值的结论,说服不了读者,更不会为读者所接受;而对一般性的问题只需作简明扼要的叙述,对与基本观点不相干的问题则完全不要费笔墨,比如一些修饰性的语句。
要注重科学性。对科学小论文特别强调科学性,要贯串在论文的始终,正文部分对科学性的要求则更加突出。写作中要坚持实事求是的原则,绝不能弄虚作假,也不能粗心大意。数据的采集、记录、整理、表达等都不应出现科学性错误。叙述事实,介绍情况,分析、论证和讨论问题时,遣词造句要准确,力求避免含混不清,模棱两可,词不达意。给出的数据、图表,以及文字、符号等都要准确无误,不能出现任何细小的疏漏。
科学小论文的书写格式
开头中间写题目,下一行的中间写作者的学校、姓名,指导教师姓名可以另写一行。再下一行空两格开始写论文内容。正文为一千字左右的文章,有的论文在最后还要将凡是引用他人已发表的文献中的观点、数据和材料等列出参考文献表。
篇6:小学的科学论文
小学的科学论文
摘要:生成性教学在科学课堂中的应用是一种突破,它能促进学生的探究能力从滋生到成熟的发展进程。在生成性教学中,关键在“活动—体验”的基础上发挥动态生成的作用,即教师在教学过程中,引导学生自主发挥、自主思考、自主获取教师与学生之间交流的经验、科学知识,使课堂在对话中生成,在生成中引导,在引导中感悟,最终促进学生实现认知水平的提升、探究能力的提高和科学素养的完善发展。
关键词:科学 课堂教学 生成 动态 探索
叶澜教授曾经指出:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”。新课程标准所倡导的学生学习方式是自主的、合作的、探究的,以学生的自主学习为基础,以合作学习为途径,以探究学习为目的新型教学模式,成为课堂动态生成的沃土,这些“生成”演绎着课堂的精彩,更充分体现了学生学习的主体性,从而激发了学习的积极性。课堂教学不再是教师按照预设的教学方案机械、僵化地传授知识的线性的过程,而应是根据学生学习的实际需要,不断调整,动态发展的过程。课堂因生成而出彩,课堂因生成而充满生机。
关注课堂教学的生成性,决不意味着“预设”已不再重要。恰恰相反,课堂教学生成机制的高效发挥,正有赖于科学预设的充分和周到。充分的“预设”不仅与“生成”不相矛盾,而且高度统一,相辅相成。“预设”不为别的,正是为了更有效的生成。科学的“预设”应当也包含了对课堂生成前景的估计。
[案例]:
这是我自己在今年执教的一堂课,内容是小学科学四年级(上册)《空气的性质》。我按照预设好的教学设计流程进行教学。在做“喷气气球充气量的多少与它跑的距离是否有关?”的实验时,第一个气球是按照预设向前前进的,然而第二个气球在实验时却出现了状况,它在原地动了动,最后是往长气球中间缩了,没有按照原计划向前进,而且连续几次都是这种状况。这种情况与我设计的相差很大,但是我并没有放弃让学生时刻养成留意各种现象的习惯,我接着就提问学生为什么会出现这种情况,你们能找出其中的原因吗?学生们是大眼瞪小眼,东张西望后没有人举手。我就说:“请同学们再看一遍,发现这次与第一次的情况有什么区别,然后思考为什么会出现往中间缩的情况?”通过再次实验,有些同学找到了它们之间的区别,就是第一次气球打气时,气球前后粗细是差不多的,而后来几次气球都是中间特别大,前后不一样粗细,但是还是不能回答为什么会往中间缩。这时候我就给学生讲这其中的原因了:是因为气球本身的材料有弹性,当中间特别大时,中间部分的收缩力就小,而两端的收缩力较大,导致了气球往中间缩了,而不向前去。最后,我又找了好几个气球,直到充气后前后差不多大小才进行实验。结果当然按照预设的那样:充气多的气球跑得远,充气少的气球跑得近。课堂在经历了一些插曲后终于回到了正途。
[反思]:
传统的课堂教学成功的一个重要因素是教师有充分的预设,然后通过自己丰富的教学经验和教学机智来引导学生进入自己的预设,从而达到顺利完成教学任务的目的。同样我们现在的科学教师包括我自己,为完成一堂成功的课堂教学,同样是在课前进行精心的酝酿,每一个环节都考虑的十分周到,无非也是在做更为精细的预设。我能够深刻理解课堂教学预设的重要性,但课堂教学是千变万化的,再好的预设也不可能预见课堂上可能出现的所有情况,更多的时候我们都会突然遭遇。并且是和预设相距甚远的生成。在这种情况下就要我们教师依靠自身的机智和文化科学底蕴来把这个课堂生成处理成锦上添花,取得意想不到的效果。在今后的`课堂教学中,生成还是会不断地涌现,那么我们要怎样地来处理这些生成呢?我想从下面几点来尝试:
新课程背景下的课堂教学是一个动态生成的过程,也是教师生成新的实践智慧的立足点。
1、捕捉亮点,让“花絮”在课堂中绽放。新课程提倡的课堂是一个绿色的生态环境,在课堂中,学生要有思考的自由,更要有说话的权利。在学生的小脑袋中,总有着大人觉得不可思议的“奇思妙想”,在课堂中,他们也会浮想翩翩,令教师措手不及。课堂中,教师要鼓励学生的“奇思妙想”,善待学生的“奇谈怪论”,面对学生突如其来的、个性化的理解,应巧妙地将“生成”与“预设”融合起来,现场捕捉,启迪智慧,使学生在与学生、学生与教师的思维碰撞中领悟科学真谛,形成一定的创新能力。
2、聆听稚音,让“意外”在课堂中争鸣。课堂是教师与学生生命体验的交流场,倾听是师生之间内心世界的呼应。教师要学会倾听,因为倾听意味着理解、尊重,一味着接纳、期待,意味着分担痛苦、分享快乐。它的意义远不是给孩子一个表达的机会,它或许带来的是早已失落的人格尊严,点燃的或许是即将熄灭的思维火花,扬起的或许是尘封已久的信念追求。学会耐心倾听,就能获取来自孩子的一切信息,学会耐心倾听,就会发现学生在制造一个个的“意外”,它或许会打乱教学的节奏,而正是这一个个的“意外”,许多不曾预约的精彩不期而至,课堂也呈现出“百家争鸣”的精彩。这样的课堂,教师与学生都能够彼此享受到尊重的幸福,交流的幸福,思索的幸福,成长的幸福。
一堂普通的科学课,让我体验到了理想与现实的差距,也深深感受到了预设与生成的重要。“映阶碧草自春色”--台阶上的小草虽然不起眼,但诗人用心灵发现了它的生命价值,发现了每一个生命独特的春情、春意。如果,我们每一位教师都能像这位诗人一样,用自己的慧眼去捕捉课堂中的每一朵浪花,每一抹亮色,让他们自由畅谈个人真实的想法,使课堂在对话中生成,在生成中引导,在引导中感悟,那么我们的课堂也将在生成中绽放生命的旋律,课堂也会萌发个性化的气息,听到学生灵动的表达。这样的课堂,一定会时时精彩的!我们也会在课堂中找到作为一名教师的幸福。
篇7:优秀小学科学论文
摘要:
本文针对小学科学较重如何培养学生的创新精神这一关键性论题展开分析,从反思以往教学中的不足出发,总结出小学科学教学如何培养学生的创新精神。本文希望可以结合实际提出笔者的一些建议,以此来促进我国小学科学教学的效率。
关键词:
小学;科学教学;创新
引言
步入2015年以后,我国科学学习的要求发生了新的变化,科学探究在《小学科学课程标准》中被重新划定角色作用,变更成为了科学学习的核心环节。加强科学探究,不仅仅能够促进小学生对科学学习的好奇心,还能在一起程度上让学生更好地了解科学的含义,科学辨认什么才是真正的科学。除此之外,在探究的过程中,学生从问题的提出、问题的分析一直到问题的解决,这前后的过程基本上都是由学生在教师的指引下完成的,而这个过程完成之后,学生往往能够锻炼出独立思考以及具备创新特点的科学精神,而这两点极其重要的思想观念将会有利于我国小学科学教育的开展。
1反思传统实验教学模式的不足
在人类发展进程中,观察与实验是人类与自然接触的必要方法,也是科学教育中非常重要的组成部分。为了能够实现科学教学的目标,绝大多数的科学教师都会利用实验教学方法,让小学生通过直观的肉眼观察,体会科学实验的过程以及魅力。不过,因为传统教育思想的束缚,很多科学教师对待实验观察教学法的态度往往都是程式化的眼光:实验开始之前,教师讲述一大堆与实验相关甚至是不相关的知识,然后叮嘱学生在接下来的学习中要注意到一些什么;然后实验进行的时候,教师通过手把手的教导,指着一些关键点告知学生,实验结束后,也不要求学生做什么总结性的陈述。正是这种程式化的教学方式,导致整个教学过程中,学生已然失去了发挥创新思维的动力,教师说什么,学生就想什么,做什么,前后根本不需要进行独立思考。这样的教学方法,真的能够提升小学生的科学素质,培养学生的创新意思和动手能力吗?答案显然是不能。这样做的后果只能是压抑学生自由发散的天性思维,限制学生创新思维的培养,只有真正放手的教学方法,才能让学生养成独立思考的习惯,只有这样,学生才会主动选择创新学习。
2培养学生创新精神的方法
2.1锻炼学生的创新意识:
在创新教学开始之前,教师首先要做的就是利用身边一切可行的正确手段,有力促进小学生的创新意识培养,只有具备了创新意识,小学生对接下来开展的创新活动才能有创新的意愿。在小学科学教学课堂上,以教师为主的传统教学模式已然跟不上时代的发展,取而代之的是以学生为主体的启发式教学。许多小学对创新的态度是认为其是神秘而又虚幻的,而小学科学教师为了能够让学生感受到创新就在身边的道理,可以借用历史的一些科学典故以及身边存在的小发明以言语以及展览的形式,告诉学生科学就在生活的细节中,就在他们的身边,只有充分展开启发式教学,才能让学生拥有愿意去探索科学的动力和积极性。
2.2创造条件给学生动手的机会:
在小学科学课堂的开展过程中,小学生永远是不可或缺的主体部分,所以,根据《小学科学课程标准》的相关规定,小学科学教师必须要想方设法,利用身边一切有利的条件,给予学生亲身经历或者操作实验的机会。例如:《水能溶解一些物质》这一课程教授的过程中,学生可以通过直观的肉眼观察了解水溶解的过程与结果,只是针对水溶解的一些知识仅仅是停留在表面上,简而言之,大多数学生只知道水能够溶解一些物质,但是不同物质在水中的溶解能力强弱却是不甚明白。针对这个教学问题,教师如果仅仅用口头表达直接性地解释出来的话,虽然能够教会学生这方面的知识,但是却无法让学生独立自主的思考。所以,教师可以采用一些引导式发问的方法,比如询问学生:不同物质在水中的溶解能力是同等的吗?带着这样的问题,一些学生就会产生疑问和好奇心,那么接下来趁着这个机会,教师可以继续将问题的深入进一步深化,逐一引导学生自己慢慢发现不同的物质在水中的溶解能力是不一样的。
2.3给予适当的引导:
无论是科学实验又或者是科学问题的解答,教师如果仅仅是传授答案的话,那么也仅仅是授之以鱼,这种方法显然没什么根本的意义。教师在教学过程中,最根本的目的便是授之以渔,对于这一点,教师就需要在学生解决问题的时候,不能单单说出答案,而是要指出一条可以解决问题的线索,让学生独立自主地去解决问题。例如:在《声音变化》这一课程的教学中,教学的目的是为了教会学生熟悉并且掌握声音在不同环境下的变动情况,在课程开始之前,教师可是适当地引导学生展开几个方面的实验,例如:两个物体远近声音的变化、在不同物质中声音传播的速度变化等等。通过这种比较分析的方法,在实验进展的时候,慢慢指引学生进行“声音远近变化”以及“声音环境变化”等实验,进而采用对比分析的方法,切实让学生了解课程设置的目的以及方法。或许在实验操作阶段,一些小学生因为第一次接触到陌生事物有些不习惯,但是只要通过循循渐进的引导以及教学,这种不习惯的观念才能被克服。要想锻炼小学生的创新精神,一味地告知学生结果显然是不适合的,这样虽然也是解决问题的一种方法,但是起不到真正培养小学生独立自主的课程目标。而引导教学方法则不一样,在给予学生一条可以顺延的线索之后,让学生自主进行实验和学习,充分了解这个过程中有可能出现的问题以及一些特殊的细节,在实验之后,学生在潜意识中将会形成实验的记忆,这种记忆往往是非常深刻的,对学生日后的成长将会非常大的作用。
3结论
小学科学教学的改革,一方面体现出了我国教育制度是伴随着时代的发展而不断发展的,另一方面则是体现出当前我国教育环境改革的必要性。通过长期的研究和实践,我们可以非常清晰地看到,科学教学的改革路程是一条非常艰辛而又漫长的道路,在这条道路上,教育工作者必须要秉承坚持不懈的信念,用于破除陈腐教育思想,用科学、可持续、创新的眼光指导科学教学,站在学生的角度为学生设计专业的教育环境以及教育方法,只有这样,整个教学改革才能顺利展开,只有这样,教学改革前进的道路才能实现新的突破。
作者:巩凤华 单位:吉林省四平市铁东实验小学
参考文献
[1]徐敬标.小学科学教学渗透科学史教育的研究[J].教学与管理2010年08期.
篇8:小学科学论文怎么写
一、小学科学教材与教学现状分析
1.关于教材
现在小学科学教材在很多方面都没有体现出学科的特点,教材在选择和编排方面的科学性不强,教材中的很多内容不利于学生进行科学的学习。科学课主要在于增加学生的科学知识,并且掌握一定的科学概念,但是在小学的科学教材中,教师由于受到教学条件的限制,不能选择符合新课程要求的教材,很多教材不仅排版的质量比较差,而且其难易程度与学生的接受能力不相符。教材的选择需要考虑学校所在的地区特色,这样教师才能充分利用学生的生活背景开展教学。2.关于教学现在小学在开展科学课的时候都没有系统的规范,很多科学课的教师并不是具体的专业人员,科学课知识作为一门副课在大多数的小学存在,班级里学生的数量较多,在这种情况下,教师不仅负担的学生人数较多,而且需要跨年级进行备课,这就要求教师带领学生开展各种活动,而且需要学校提供大量活动器材和实物材料,并且配备相应的教具和学具,这对科学课教师而言,他们要承担的任务更是重上加重。学校的重视程度不足,相关的教学设施欠缺,这些因素不利于教师将规定的内容有效地传递给学生。
二、有关小学科学教材与教学现状问题的对策探讨
1.通过不断研究编写科学教材
现在很多小学运用的科学教材都是结论性知识偏多的版本,这些内容对于小学生而言有很大的理解难度,纯粹知识的学习是违背小学生的心理特点的,因此教师可以根据本地的实际需求编写更加有针对性的教材,在呈现知识的同时可以配置一些插图,这样形象化的编排能够活跃学生的思维。教师在上课之前还可以自制一些科学的教具,将科学的内容以实验的形式来进行,这样的方式可以加强学生对一些抽象知识的理解。
2.加强对教师的培训和指导
科学教师的成长需要学校提供更多的学习机会,在日常的教学中,教师很容易产生困惑,再加上有些小学缺少教学资源来提高科学课的教学质量,因此积极地参加不同形式的培训就显得十分重要,科学教师通过培训可以充分学习其他优秀教师的教学模式,并且可以提出自己在科学课堂中遇到的问题,通过分析和讨论,这些问题可以得到更多的解决方案。
3.学校要重视科学课
学校要改变对科学课的态度,在科学课教师的配置方面,不能把其他学科的教师安排在科学课中,因为科学课需要专业的教师来开展,而且学校应该注重科学教师提出的意见,投入资金来购买必要的教学设备,积极支持各种形式的科学活动,这样的科学课才能够达到新课程规定的要求,学生才能够真正地培养科学的学习态度。
三、总结
综上所述,教师的科研能力很大程度上受其专业素质的影响,作为一个小学科学教师,不仅要有丰富的科学知识,而且还要有不断学习的科学态度。仅仅靠有限的教学经验是不够的,教师在课程改革的背景下还要加大科学研究的力度,这样才能适应时代的变化及教学要求。
篇9:科学论文
同学们你们知道吗?在我们日常生活中有一种自然现象无处不在,为什么家里的地板会开裂或膨胀?为什么电线杆上的电线会下垂?为什么火车铁轨的连接处留有缝隙?为什么热水瓶的木塞会自己跳出来?告诉你,这就是人们熟知的“热胀冷缩”现象。
什么叫“热胀冷缩”呢?简单的说“热胀冷缩”就是指某个物体受热以后体积膨胀或受冷以后体积收缩。比如说,家里铺的地板如果四周不留缝隙的话,在夏天,地板因为膨胀就会发生开裂或翘起。如果电线杆上的电线在夏天拉的很紧的话,那么到了冬天,电线就会因为收缩而拉断。如果火车铁轨的连接处不留有缝隙的话,在夏天,铁轨就会因为膨胀而翘起,造成火车脱轨翻车。之所以热水瓶的木塞会自己跳出来,是因为当你把木塞盖上去的时候,一股冷空气钻进了瓶里,它遇到了水瓶里的热空气,体积就会膨胀,体积胀大了,木塞就会自然地跳出来。
听了我的介绍后,我想大家已经了解了“热胀冷缩”这个自然现象了。希望以后在日常生活中,我们大家能够注意这些方面,以免造成不必要的损失。
篇10:科学论文
一、声学典籍中有关乐器的记载
在我国古代的典籍当中,有关于声学的文献相当丰富,这些文献资料同时也是音乐文化的典籍。内容主要有音乐史、音乐理论、乐器史、乐律学、乐器制造及演奏等方面。《四部全书》中经部的《书》、《诗》、《周礼》、《礼记》、《春秋左传》等都能在其中找到与声学有关的早期内容;史部中的《律历志》或《音乐志》是必读的声学史料;子部艺术类的音乐之属是与律学、乐器学、音乐声学关系密切的著作。
乐器的制作离不开声学原理,我们都知道,凡是声音都具有高低、强弱、长短、音色等特性,一件乐器所使用的物质材料不同,那么它所发出的音色也就不同。在物理学上,音色与发声频谱、波形、振幅有关。《礼记・乐记》中叙述了金、石、丝、竹、革五种物质材料做成的乐器音色:“钟声I”,“石声磬”,“丝声哀”,“竹声滥”,“鼓鼙之声”。早在战国时期就有人对“中声”进行过讨论,“中声”其实就相当于我们现代钢琴中央区的发音问题。在战国末期成书的《吕氏春秋・仲夏纪・适音》中有这样的观点:“夫音亦有适”;“太钜、太小、太清、太浊”,“皆非适也”。只有高、低、强、弱适中的音才能称之为“中声”。从这些记载来看,我们可以知道当时的人们规定“中声”有两个必备因素:高低、强弱。
二、乐器制作中的选材
北宋的沈括在《梦溪笔谈》中总结了琴材特性与琴的音色密切相关,同时他也第一个认识到材料的传声没有选择性,它可以传播任意音调的声音。他的“材中自有五音”,是指物质材料本身能发出诸多乐音。“又应诸调”是指该材料能够传播各种调式的声音。任何一种天然材料都有能传播声音的特点,如果没有这一特点,琴弦发出了声音,而它的面板材料不予传播,共鸣箱体不与之呼应,那这种声音将是音乐欣赏中的一大悲哀。在沈括后,宋王室之子赵希鹄在其著《洞天清录集》中详细叙述了琴材与其发声的关系。琴声效果与其选用的木料的关系,就像今天选购钢琴,总要仔细挑选钢琴各方的面板是否“纹理条条如丝线密达而不邪曲”。如果面板好,琴槌和琴弦又没毛病,那么这钢琴的音质、音色就属上乘。
不同的乐器都有其所要求的不同材料,沈括和班固都注意到了这一问题,为什么古人制乐器,用铜制钟、用石制磬?在《汉书・律历志》中,该书作者班固征引刘歆的话:“铜为物之至精,不为燥湿寒温变其节,不为风雨暴露改其形。”这句话前半句意思是:铜不因温度和湿度的变化而发生胀缩现象。这显然不对,因为铜的膨胀系数比铁大,按此原理,应该是“铁为物之至精”。然而当时的科学家们正确地看到,铁容易生锈,其危害要大于铜的热胀冷缩。同理,现代钢琴中的高、中音琴弦都由钢丝制成,低音琴弦由钢丝加紫铜缠丝制成,而非选用其他金属制。
三、乐器与振动
我们从分析乐器入手,从物理学角度来认识一下物体的振动。古代中国人早在春秋末期已经知道声音的来源及音调的高低是由振动决定的。《考工记・凫氏》在述及钟体的设计与制造时,曾写道:“薄厚之所振动,清浊之所由出。”这说明最晚在公元前6世纪下半叶到公元前5世纪初已有“振动”一词,而且人们已将“振动”现象与钟壁厚薄、音调的高低联系起来,正确地认识到它们三者之间的关系:钟壁的厚薄决定了其振动的缓与烈或振幅的大与小,而这又是音调高低的依据。由此可见,振动产生声音的看法,对古代中国人来说并不陌生。
古代人们创制了很多弦乐器,他们都有着丰富的调音经验,在长期的实践中,他们都遵循一个弦振动原理,弦长、张力、丝线的密度与弦振动的频率密切相关,改变弦长、张力、丝线密度中的任何一个因素,弦振动的频率都会发生变化。尤其是对同一弦线来说,当张力固定不变时,弦上音调的高低仅仅决定于所取弦长。这正是古代乐律学和定律法的物理依据。宋代何e《春渚纪闻》说:“缓其商弦,c宫同音。”改变弦的张力就可以改变其音。古代文献中大量的有关记载,表明古人在演奏实践与理论中都认识到张力与音调的比例关系,准确地说,音调与张力平方根成正比。他们还直接将线密度看做弦粗细,并做了一系列的规定,以组成弦线的丝数保证其粗细有序。早在战国时期,人们就以文字的形式记录了音调与线密度的比例关系,准确地说,音调与线密度平方根成反比。唐代司马贞指出:“宫弦最大,用八十一丝”;商弦“用七十二丝”;角弦“用六十四丝”;徵弦“用五十四丝”;羽弦“用四十八丝”。他所记述的是古代传统定弦粗细的方法,各音所在弦的丝数与其三分损相生的长度值相同。此外,古人还以“缠弦”法解决线密度问题。沈括曾指出:“琴中宫、商、角皆用缠弦,至徵则改用平弦”,“琴虽增少宫、少商,然其用丝各半本律”。缠弦即指在弦线外再用线缠绕之;平弦指不再外加缠弦的弦。弦乐器的低音用缠弦,这个方法被今天的钢琴等弦乐器所普遍使用。
四、钢琴的发声原理
众所周知,钢琴是一种击弦打击乐器,在它的制作过程当中,很好的把科学性和音乐性融合在一起。钢琴制作师在钢琴上采用了以弦槌击弦发音的机械装置,这一装置是手指通过触键来直接控制琴声的变化,使钢琴的声音更富有表现力,同时极大地丰富了钢琴的音响效果。所以早期钢琴的标志与象征便是弦槌击弦发音。后来制造师对击弦机的结构进行了深入的改革,在原来的机械当中,安装了一种起动杠杆,这种装置与现代击弦机的复震杠杆系统几乎是一样的,它可以使击弦的速度提高到原来的10倍,可以连续的快速弹奏;并且扩大了音域,增加为4组。我们可以把它看作是现代钢琴的雏形。简单的说,钢琴的发声原理就是用手操作键盘驱动打击钢丝线产生声音,可以通过踏板的方式调轻声音或使之持续不断。
钢琴发音原理最简单的解释便是,手指触键通过机械传导的榔头去击弦而发音。在实验当中,当我们弹某一个钢琴键时,和它相对应的弦槌则会被带动去敲击相对应的琴弦,从而引起琴弦的振动。这一振动通过弦码,传递到音板和响板上,响板是钢琴琴体内最后面的一块大的金属钢板,它会使声音产生双重共鸣,声音通过响板反射并且扩大出来。音板是一块比较大的薄木板,当琴弦振动时,音板表里两面的空气就会形成疏密不均的波,这就产生了我们感官上所能听到的音。琴弦振动包括全弦振动与分段振动两种,全弦振动所产生的是基音,分段振动所产生的是谐音。谐音的多少以及其相对的强度决定着一架钢琴音色的优劣。
弦槌对钢琴音色来说也是极为重要的,一副好的弦槌可以在很大程度上改善钢琴的音色。弦槌的作用是使钢琴上的共振系统,由理论转化为实践,钢琴的音色在很大程度上取决于槌头击弦的位置。通过长期的实践和经验,设计师们对中音以下的琴弦的击弦点做了规定,他们通常把击弦点定在弦长的1/8处。这个击弦点并不适用于较高的音,根据实践经验,从中音向高音,击弦点这个数字应该逐渐成为一个较小的分数,在最高音的时候,一般会采用1/14到1/16的点位。
我们都知道琴弦是钢琴的声源,但是音板的作用也是不容忽视的,如果没有音板对琴声的共鸣和反射,我们听到的声音将会是微弱的钢丝振动的声音。正是因为有音板,它的结构、选材以及制作工艺才使钢琴发出美的声音。例如:古筝和古琴、长笛和竹笛音色完全不一样,就是因为它们有着不同材料的共振体。世界上没有两块完全相同的材质,同样也就不可能有两件音色完全一样的乐器。而就手工制作来说,更不可能有完全一样的手工工艺。因此,音板的好坏决定着钢琴音色的优劣。而音板的好坏则取决于它的材质和加工过程的制作工艺。
我们前面说过,钢琴的音色要受琴弦分段振动所产生的谐音的影响,而这个谐音也同时受到音板和弦码的影响,比如音板各部位的薄厚、框架的固定程度,肋木的安装位置、粗细、数量、以及两端的形状,弦码材质的软硬、形状、高度、衔接部位的连接方式等等,都影响着音色。由于弦码、肋木、音板振动、手工制作的复杂性,导致世界上没有一架音色完全相同的钢琴。
五、关于新型钢琴声源结构的探索
当前,国内外都普遍采用在码桥上使用的弦码钉,钢丝经过弦码钉处会形成一个角度,钢丝经过弦码时有一个向下的压力来达到发声。比如在一个名称为“立式钢琴音源系统结构”的申请文件中,描述了这样一个技术方案:包括铁排、琴弦、弦轴钉、弦轴板、音板、肋木和码桥,218个弦轴钉分别固定在弦轴板上,弦枕包括高音上弦枕、高音下弦枕、中音上弦枕、中音下弦枕I、中音下弦枕II、低音上弦枕,码桥包括中高音区码桥和低音区码桥,中高音区码桥和低音区码桥上共设有上下两排钉,琴弦的一端固定在弦轴钉上,另一端固定在铁排下弦钉上,琴键标号1号至琴键标号30号对应的弦轴钉位于低音区,琴键标号31号至琴键标号58号对应的弦轴钉位于中音区,琴键标号59号至琴键标号88号对应的弦轴钉位于高音区。
在实际安装过程中,由于发音板震动频率有限,使钢琴的发声无法完全释放出来,限制了钢琴的音色。
为了解决这个问题,我们设计了一种用于钢琴的声源结构,可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,从而使钢琴的音板得到更充分的震动。这种声源结构的技术方案为:码桥下端安装有一弹簧层,弹簧层由若干弹簧构成,每个弹簧的钢丝外均套接有硅胶套,每个弹簧都竖直安装,上端通过上螺纹杆与码桥下底面螺纹连接,下端通过下螺纹杆与音板上地面螺纹连接,码桥上端设有弦码和琴弦,琴弦通过过桥结构与弦码相连,过桥结构包括支架、琴弦固定轴和卡扣,支架通过螺栓固定在弦码上,支架为弧形结构,两端设有凸起的弧形支点,卡扣位于支架上方,琴弦固定轴外套接有软胶套,卡扣内设有琴弦固定轴,琴弦设置于内卡扣并通过琴弦固定轴进行固定。软胶套上设有琴弦固定槽,与琴弦大小相匹配。卡扣为金属构件,呈弯钩状。
这样的声源结构可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,使钢琴的音板得到更充分的震动。在实际制作过程当中,还可以进行一些合理的改进。
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