科学童话范文

导语：如何才能写好一篇科学童话，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

科普童话是指采用公众易于理解、接受和参与的方式，普及自然科学和社会科学知识，传播科学思想，弘扬科学精神 ，倡导科学方法，推广科学技术应用的童话故事 。在科学知识的普及基础上加上一种具有浓厚幻想色彩的虚构故事，通过丰富的想象、幻想、夸张、象征的手段来塑造形象 ，反映生活，对儿童进行思想教育。其语言通俗生动，故事情节往往离奇曲折，引人入胜。

科学童话又称知识童话、自然童话，是童话的一个分支，它具备童话的各种特点。它和文学童话是一对孪生姐妹。富于科学的启迪，又具有艺术的美感。能培养读者对自然科学的兴趣，启迪少年儿童的智慧。与一般童话相比，科学童话具有一定的知识性，它是以科学知识为内容的，所表现的主题也与自然科学有关。科学童话与一般文学童话的区别在于，它把科学内涵和童话构思结合起来，即把科学的理性概念化作为幻想的感性形象。

（来源：文章屋网 ）

篇2

一、化学学科观念有哪些

高中化学教学中我们应该培养学生的哪些化学学科观念呢？化学基本观念主要来自于三个方面：一方面来自于学生对化学学科知识的反思概括；另一方面来自于学生对化学探究过程、学习方法的反思；再一方面来自于学生对化学科学在社会生活中价值的认识和反思。那么，我们如何在教学中用这些化学学科观念来统摄课堂教学呢？

二、用学科观念统摄课堂教学的元素化合物学习

下面我结合自己的教学实践，谈谈我在“硫的转化”教学中如何用学科观念来统摄课堂教学。

1.教学引入凸显化学的“元素观”

【引入】硫是人类最早认识的化学元素之一……提出问题：“黑火药是怎样发明的？”讲述黑火药与炼丹的故事，启发学生发表感想。

【设计评析】教学先从学生熟悉的黑火药入手，还有学生感兴趣的炼丹故事，自然引出这些熟悉的含硫元素的物质，自然过渡到硫元素的学习。

【播放录像】火山喷发。

【讲述】火山口黄色的物质即为硫单质。

【投影】硫元素在自然界中的转化关系：

H2S―SO2，SO3―H2SO3，H2SO4―S，H2S

地表：火山喷发――石膏、芒硝等。

地下：与铁、砷、汞等元素化合――黄铁矿，雄黄，雌黄，汞砂等。

【设计评析】“元素观”建构后会使学生主动从元素组成成分上来认识他所遇到的各种物质，并能将其与熟悉的物质联系起来，以元素为核心，建立起一种描述物质世界的认识框架。

2.性质的学习彰显实验探究的“方法观”

【引导学生】应该从哪几方面认识物质的物理性质？怎样认识硫单质的物理性质？

【学生思考】引导学生运用氧化还原反应理论预测硫的化学性质。

【引导学生】硫元素常见的化合价有哪些？从化合价的角度推测，硫具有怎样的化学性质？如何用实验来证明你的推测，请设计出你的实验方案。

【引导学生】设计实验，钠和硫反应可在研钵中研磨完成，铁也可与硫反应，让学生比较铁、钠与硫的反应，再利用工具栏，引导学生思考铁与硫反应的合适条件。

【设计评析】在教学中，学生通过动手实验提高动手能力，了解实验的基本过程；通过实验现象的观察、分析，建立化学变化的概念；通过设计实验方案，对比不同方案，引导学生优化方案。

3.“不同价态硫元素”的学习充分体现“转化观”

【创设探究情景】谁能对+4、+6价物质的化学性质做出大胆的预测？怎样才能实现它们之间的转化？

【生回答】+4既有氧化性又有还原性，+6价具有强氧化性。

【提出探究问题】问题一：如何实现+4?+6价硫元素之间的转化。

提示：Na2SO3+2H2SO4（较浓）?SO2+Na2SO4

【生设计方案】请同学们结合自己已有的知识和老师提供的试剂，四人一组，讨论寻找尽可能多而好的方案。

【生讨论方案】教师组织学生对设计的实验方案进行交流、评价、优化。

[方案编号＼&选用试剂＼&反应原理＼&预期现象＼&优缺点＼&1＼&＼&＼&＼&＼&2＼&＼&＼&＼&＼&3＼&＼&＼&＼&＼&]

【师引导学生分析】一个好的实验方案要有安全性好、药品易得、操作简便、现象明显等优点。

学生提供的诸多方案中较合理的有：

+4?+6：向高锰酸钾溶液中通入二氧化硫，向氯水中通入二氧化硫

+6?+4：铜和浓硫酸反应，碳和浓硫酸反应

【生分组实验】进行实验，观察现象，做好记录，得出结论。

【师提醒注意事项】试剂用量、注意事项：操作正确、安全问题、有毒物质的处理。

[实验编号＼&预期转化＼&选择试剂＼&实验现象＼&结论

＼&1＼&＼&＼&＼&＼&2＼&＼&＼&＼&＼&3＼&＼&＼&＼&＼&]

【实验方案的反思与评价】学生对探究过程和结果进行评价和反思。

（1）实验一采用对比，高锰酸钾溶液便于现象的观察。建议增加氧化产物SO42-的检验。

（2）二氧化硫产生的检验，尾气如何处理。

【提出探究问题】问题二：如何实现+4?0价硫元素间的转化。

提示：FeS+2HCl?FeCl2+H2S

【生设计方案】学生讨论，探究方案，寻找可行性。

【讨论方案】教师组织实验方案交流，优化。

学生提供合理的方案：硫化氢和二氧化硫气体混合。

设问：如何将二者混合？

【生分组实验】观察现象，做好纪录，得出结论。

篇3

现在我们特聘医学专家金文泉教授，连载《消化系统科学大揭秘》，以通俗生动的语言，介绍当代科普知识。让读者在消化系统中“遨游”之后，懂得科学地吃。

人体中最古老的系统

消化系统是人体内最古老的系统。早在人胚第3~4周时，就形成了头尾方向的纵行“消化管”。第8周演变为前肠、中肠和后肠。其后，前肠演变成从口、咽、食管、胃，直到十二指肠的胆总管开口处，中肠最长，接前肠下端演变成空肠、回肠、盲肠、升结肠、横结肠右2/3，后肠演变成横结肠左1/3、降结肠、乙状结肠、直肠到肛管、。

有趣的是胚胎发育中，肠生长很快，形成小肠曲，盘曲于腹腔之中，最后装满了整个腹腔。

人体最长最大的系统

有位医学专家说，肠与“长”、“常”三字同音。也许祖先在赋音时并无特意，可现实都将三者紧密联系。首先是“肠之冗长”足足有6米多（整个胃肠道加在一起，有9米多长），展开来之宽阔，几乎超过几个篮球场地，可谓人体内最长、最宽的器官；再就是“肠病之常见”，胃肠运动不佳可病，消化不好可病，吸收不良可病，排泄不畅可病……全身病可致胃肠病，胃口全无，胃肠病也可致全身病，营养不良。难怪有人说“一副正常的胃肠道，可比一个聪明的大脑更重要啊！”

其实，每天出入量最大的也数胃肠道，就以每人每天进食一斤粮，一斤蔬菜，一斤水果，喝1200毫升水、600毫升奶计，寿长80岁，一辈子大约要吃进30吨粮，30吨蔬菜，30吨水果，喝70立方米水和35立方米奶。如按体重120斤计算，这些食物总量将是体重的1000倍。人一辈子要吃进千倍于自己体重的食物，这是何等惊人！

为了满足中国13亿人的一张嘴，需要几亿农民和近1亿的餐饮人员，终年辛勤地劳动。

肠腔与腹腔是绝对分开的，如发生了肠胃穿孔，其内容物一旦进入腹腔，那是马上会致死的急症。

消化道是肚子里的体外走廊

毫无疑问，人可以享用各种精美的食品，但是，要是消毒牛奶不经口喝，改为肌肉注射，其后果会很严重，5毫升的牛奶足以使你高烧39℃，达三天三夜之久。如果把消毒牛奶静脉滴注，那就会立即死亡。这里表明一个深奥的道理，食物不经消化道消化，是不能直接进入血液循环的。

生理解剖学家告诉我们，从口腔到的消化道管腔虽然在体内，却是一个肚子里的体外走廊，消化道管腔完完全全属于外环境。

任何精美食物都不能直接注射到血液内环境当中来。吃进胃肠道的食物必须消化分解成小分子才能通过消化道管腔与内环境的屏障――黏膜上皮细胞，完完全全地被吸收进血液循环中。食物营养才能从体外进入体内，真正进入了人体内环境。

各种各样的食物都能被消化吸收

人类是杂食动物，可以吃一切可食的东西，并将其彻底消化吸收。人的消化能力是惊人的！如果把铁钉浸泡在人的胃液中，也能被慢慢地消化掉。

消化的方式有两种：一种是机械性消化，即通过消化道平滑肌的运动把食物磨碎、搅拌，使之与消化液充分混合，并不断地把食物推送到消化道远端，最后把食物残渣以粪便形式排出体外；另一种是化学性消化，即通过消化腺分泌的消化液对食物中的营养物质进行化学分解。消化液中有各种消化酶，能将食物中的蛋白质、脂肪和糖类分别进行分解，使之成为可被吸收的小分子――氨基酸、甘油和脂肪酸及葡萄糖小分子。因此，不论你进食中餐或西餐，不管你吃进什么样的食物，其中所含的营养都会在几小时内被消化道彻彻底底地消化分解掉。

吸收是指食物被消化后的小分子产物通过消化道黏膜上皮细胞进入血液和淋巴循环的过程。

消化系统是供应血液营养最大的后勤基地

从上到下，胃、空肠、回肠、大肠都有丰富的血液供应，来自腹主动脉的三大支动脉，即腹腔动脉、肠系膜上动脉和下动脉，将心输出量的1/3的血液都运送到胃肠道和消化腺，以维持消化系统的消化功能。其中，小肠的血供尤为充盈，由肠系膜上动脉发出10~15支肠动脉，反复分支，相互吻合成动脉弓，再发出小动脉，进入肠管组织内，又穿过肌层，再三分支，管径越变越细，最后形成毛细血管网。这样，才能把消化了的小分子点点滴滴地吸收入血液循环之中。

因此，我们在餐后千万不能进行剧烈运动，也不能忙于脑力劳动，以防削减了胃肠的血供，从而影响消化与吸收。

人要是发生休克，胃肠血供立即会顿减2/3以上，消化系统的微循环立即发生障碍而停滞，其中，最为娇嫩、对缺血最为敏感的是胰腺。因此发生休克者，如不及时采取抢救措施，最后会死于胰腺的缺血性坏死。

血液循环就是要运输各种营养物质，满足全身60万亿的细胞所需。血液中的葡萄糖、氨基酸、无机盐等各种营养小分子，全来自消化系统，通过胃肠道的吸收，源源不断地供应。消化系统是血液营养最大的后勤基地。

消化系统有自动调节的内脏脑

消化道的运动与分泌依靠神经体液调节。

中枢神经的内脏神经系统通过交感和副交感（主要是迷走神经）调节胃肠道功能。交感神经兴奋，往往使消化系统的分泌与运动功能都受到抑制。在剧烈运动或心情过分激动兴奋条件下，因交感神经兴奋，往往胃肠功能受抑制。发脾气、情绪激动时，人气得吃不下饭。迷走神经则相反，可以促进胃肠道的功能。

胃肠道内外，有丰富的神经丛、神经纤维。其神经细胞的总数以亿计，神经细胞和纤维组成丛、成网，而且有各种各样的神经递质，这就是内在神经系统。内在神经系统又称内脏脑，有相当大的自主性，它们不受人精神意志的调控。即使是植物人，胃肠依然可在内在神经系统调节下，自动完成消化功能，维持生命。

人体最大的内分泌系统

人们对肾上腺、甲状腺等内分泌系统比较熟悉，而对胃肠道的内分泌激素却了解甚少。其实，生理学上第一个被发现的激素――促胰液素正是从肠子中分离来的。

随着20世纪80年代的分子生物学和组织化学的发展，目前已分离出并纯化了的胃肠道激素有40多种，如促胃液素、促胰液素、胆囊收缩素等等，分散在整个消化系统，虽然很分散，但细胞数目之多，远远超出人体的“正牌”内分泌器官，所以，胃肠道号称人体最大的内分泌系统。

这些胃肠激素产生于胃肠的黏膜细胞，对胃肠道的运动、分泌功能自动调节，并对胃肠有营养作用。

中医的健脾胃功能，据现代研究表明，不仅对胃肠本身功能有保健与促进作用，而且对胃肠激素的分泌也有明显促进与调节作用。

人体最大的免疫系统

胃肠道和肝脏是人体最大的免疫器官，是全身免疫系统的重要组成部分。每天进入胃肠道的食物，内含大量细菌、病毒及各种异体蛋白。这些“入侵者”如没有经过处理就入侵人体，是会致命的。胃肠道黏膜免疫系统的屏障是第一道防线。通过胃肠道周围淋巴结、淋巴组织及胃肠道黏膜内淋巴组织中的T细胞、B细胞及M细胞们奋勇杀敌于前。T细胞吞噬各种细菌与病毒，B细胞与M细胞产生大量免疫球蛋白，阻抑病原微生物、溶解细菌、中和毒素、排除异己的体外抗原。肝脏是第二道防线，进一步消灭残敌与漏网的“异己分子”，使整个胃肠道固若金汤。

通过消化道的免疫系统，阻止一切有害于人体的病原微生物及抗原物于人体之外。这个免疫系统一旦出了毛病，不仅会引起严重的炎症与感染，有时还会导致各种自身免疫性疾病，如过敏性紫癜、红斑狼疮等等。

人体最辛苦、不怕脏、不怕臭的系统

篇4

按体积与形状，有人把胰腺比喻成一条大狗的舌头。它长15~20厘米，重85~100克，位于腹部深处，在胃的后面，肝、脾之间。它被腹膜紧紧地包裹起，紧贴腰椎的椎体。严格地讲它是在腹腔之外，穿了一套紧身衣（腹膜）。众所周知，胰腺腺体与腹膜上的神经支配都很发达，一旦急性胰腺炎发作，或是患了胰腺癌，胰腺一肿胀马上会让人痛得昼夜不安，甚至在床上打滚！

难以想象，一个不到二两重的胰腺，一昼夜能分泌1~1.5公升的胰液。“工厂”很小，还要高产，只有加大原料供应和加班加点提高产量才行。正因为如此，胰腺的血液供应很丰富，绝不亚于心、肝的血供，胰腺不大，而动脉、静脉却很粗，特别是胰的毛细血管组成的微循环很发达。另外，收集胰液的胰管系统也相当发达，腺体内胰管像叶脉一样，从细到粗逐一地合并，最后合成胰总管与胆总管合并，共同开口于十二指肠。在这里胰液与胆汁合并成一股涓涓细流，通过壶腹部注入十二指肠。一旦这里被炎症或癌症所压迫阻断，马上会导致临床急症，病人会痛得要命。当然如不及时抢救，也真会要人命的！

自从有了显微镜，人们才发现了人体中那么多的奥秘，这当然要归功于一生磨一镜的列文虎克先生（详见本刊今年第8期）。过去人们怎么也不会想到小小的一个胰腺中，竟然有外分泌（分泌胰液，帮助人体消化）和内分泌（产生胰岛素等激素，调节人体代谢）这两家，能完成那么多种功能。

在显微镜下，人们才发现了其中的奥秘所在：放眼胰腺组织的切片，真是美不胜收啊！在染色的作用下，胰腺的腺泡细胞像大海一般，有趣的是在这大海中间竟然有许多星星点点的岛屿。这些不显眼的只占全部细胞总数仅1%的细胞群，就是胰岛。别小看胰岛，人的胰腺中有100~200万个胰岛。

用高倍显微镜，再配合组织化学的高科技研究才发现这星星点点的胰岛细胞并不完全相同，竟然可以分为A、B、D、D1及PP等各种不同类别的细胞，其功能也完全不同。在胰岛的细胞中，胰岛B细胞占总数的75％，而A细胞只占20%，其余的各型细胞合起来才占5%。

现在你可以理解人体是一个多么协调的有机体。当你进入餐厅或食堂，在开始狼吞虎咽之前，食物色、香、味对我们的刺激，加上进食者早已有了的以往的进食经验，胰腺就开始了胰液的分泌。而后食物在胃里消化变成了食糜，由胃进入十二指肠时，胰液就会源源不断地分泌出来。胰岛A细胞减少胰高血糖素的分泌，而B细胞的胰岛素生产大大地增加。需知胰岛素是体内唯一能降低血糖水平的激素。一旦胰岛B细胞出了毛病，胰岛素分泌量不足时，就会患1型糖尿病。有许多胖子，虽然胰岛B细胞产生的胰岛素还相当多，但是由于外周效应器上的胰岛素受体出了毛病（不听胰岛素的指挥了），那么，就会产生更麻烦的2型糖尿病。

真要痛死人的急性胰腺炎

急性胰腺炎最突出的症状是剧烈的腹痛，常突然起病，疼痛多在中上腹。可为钝痛、刀割样痛、钻痛或绞痛，常持续性疼痛，并有阵发性加剧，真是痛得要命！且不能为一般胃肠解痉药物所缓解，进食更加剧疼痛。腹痛产生的机制是胰腺的急性水肿和炎症强烈刺激了神经末梢。

其次是恶心与频繁呕吐，可吐出酸臭食物和胆汁，但呕吐后腹痛并不减轻，还持续发热3~5天不退。

重症胰腺炎常发生低血压或休克，休克可突然发生，甚至发生猝死。

引起急性胰腺炎的常见的病因很多：

1、胆石症与胆道疾病

胆石症、胆道感染和胆道蛔虫等均可引起急性胰腺炎，其中胆石症与急性胰腺炎关系密切。一旦结石嵌在十二指肠的壶腹部，可造成胆汁逆流进入胰管，损伤胰管，常引起急性胰腺炎。

2、大量饮酒和暴饮暴食

大量饮酒引起急性胰腺炎很多见，常因乙醇刺激胃酸分泌，并促使胰腺胰液分泌增加，加之十二指肠开口处水肿，胰液排出受阻或倒流，可使胰管内压增加。暴饮暴食使大量食糜短时间内进入十二指肠，刺激胰液与胆汁大量分泌，由于胰液和胆汁排泄不畅，立即引发急性胰腺炎。

3、胰管阻塞

胰管结石或蛔虫、胰管狭窄、肿瘤等均可引起胰管阻塞，使胰管小分支和胰腺泡破裂，胰液与消化酶渗入胰腺间质，胰腺被自我消化，腐蚀坏死，引起急性胰腺炎。

4、创伤

上腹部受打击引起钝挫伤，可直接或间接损伤胰腺组织与胰腺的血液供应，引起胰腺炎。

发现胰岛素救命的故事

早在百年之前，就有医学家发现胰腺与人体的糖代谢密切相关，但苦于当时的科技水平而无法从胰岛细胞中提取出有效物质――胰岛素。

加拿大安大略医学院青年教师弗里达雷克・班廷在阅读医学杂志时受到启发，想用结扎狗的胰导管将其腺泡细胞萎缩后，从残剩下来的胰岛组织中分离出胰岛素的方法来治疗糖尿病。

班廷通过米勒教授的推荐，恳求多伦多大学的糖代谢研究权威麦克劳德教授开展这一研究，麦教授认为班廷知识浅薄，年轻无知，设想再好但没有功底是难以胜任这一艰巨任务的。班廷却很有耐心，始终不死心，经几个月的周旋，麦氏终于勉强答应，同意利用暑假实验室空闲期间让他进行实验，条件是只给10只实验用犬，其余一切费用自理。

班廷找了白斯特（当时为四年级的医学生，后成为著名生理学教授）为其助手，并变卖了自己所有能卖的东西，破釜成舟，下决心要大干一场。

1921年5月两人进入麦氏实验室，从市场上又买了一大批犬。两周内，给实验狗都进行了外科手术。把狗大部分胰腺切除，使其成为糖尿病狗；把另一些狗结扎其胰导管，让其胰腺腺泡细胞萎缩。两个月过去了，研究结果却很不理想，做了手术的19只狗中因感染和创伤而死了14只（当时还没有发明抗生素，无法抗菌），而麦氏约定的暑期很快就要结束，因而焦急万分。

8月初的一天，奇迹出现了，一条切除了胰腺的糖尿病犬出现了昏迷，他俩小心翼翼地把从萎缩了的胰腺（剩下了胰岛）中的提取物注入它的静脉，几小时后，狗从昏迷中苏醒了过来，而糖尿病犬的尿中竟不出现葡萄糖，而血糖也恢复了正常。两人欣喜若狂，相抱庆祝成功。

此时，麦教授恰从苏格兰休假归来，发现工作有了转机，立即命其助手考立普帮助提纯了胰岛素。并将其用于一个身患严重糖尿病的男孩身上，取得了明显疗效。于是胰岛素立即轰动了整个世界。1923年底，班廷与麦克劳德因此而荣获了诺贝尔医学与生理学奖。班廷为感谢共同投身研究的白斯特，把自己奖金的一半分给了他。麦克劳德鉴于当时的犹豫态度，且自己又出力不多，所以也将其半额奖金分给了考立普，以表彰其在纯化胰岛素工作中的功绩。

篇5

关键词：交通规划；教学实验；系统设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）29-0241-03

一、项目背景

交通规划是一门实践性很强的学科，开展实验教学对于巩固学生的理论知识体系、增强学生解决实际问题的能力具有重要作用。同济大学交通学院是最早引进国外先进的交通仿真分析软件，并用于实验教学的研究机构之一。在长期的教学实践中，国外交通仿真分析软件虽然起到了积极的作用，但始终存在着理论基础要求高、输入输出过程抽象、使用方法复杂等问题，并不适合理论基础仍然较为薄弱的本科学生。近两年交通工程系开展的毕业生调研发现，学生普遍反映应该在本科阶段课程中加强实验环节、培养动手能力，而现有的实验工具有限、实验手段单一且使用不便。

随着网络与计算机技术的发展，虚拟实验系统在教学中逐渐开始发挥重要作用[1-3]。同时，国家对科技创新不断支持，越来越多的交通数据得以开放。因此，通过建设一套交通数据采集与分析系统，把不同渠道、不同类型的交通数据进行收集、整理、存储，作为虚拟教学实验系统的基础支撑。再通过用户交互界面，让学生充分认识交通数据的内容，并结合具体课程需求引导学生进行多维度的数据挖掘分析，可以达到良好的教学实验效果。

开发“交通规划虚拟教学实验系统”的目标，就是针对交通工程专业本科学生（特别是低年级学生），设计一个高度图形化、形象化、综合性的虚拟实验教学工具。学生能够利用这种虚拟实验教学工具，更加“简便和直观”地模拟交通工程专业课学习中的常见问题（如交通需求分析、交通供给分析、交通方案评价、交通状态分析、交通行为分析等），弥补现有的交通仿真软件在实际使用过程中理论基础要求高、操作过于复杂、综合性不够等不足。通过开发虚拟实验教学系统，使学生能够在计算机实验环境中及时巩固理论知识、培养分析问题和解决问题的综合技能，增加学生的实验兴趣，进而提高其创新能力。

二、系统设计原则

在本系统的设计中，将遵循以下原则：

1.科学规划：针对提升实验效率、提高实验质量的紧迫需求，充分考虑依托GIS技术，建立交通规划虚拟实验系统，为提升学院实验系统的信息化水平奠定基础。

2.资源共享：充分利用现有网络资源、数据资源和信息系统资源，实现资源的更高效、更规范、更安全、更可靠管理和共享；

3.应用主导：以技术和体制上的可行性为基础，采用主流成熟技术，充分利用现有的可利用设备和设施。

三、系统功能

1.总体设计。本系统拟将出租车、公交车、定点数据等多源交通数据接入虚拟教学实验系统的数据平台，具体功能模块分为数据获取、数据编辑、数据分析、数据展示、数据导出、作业提交、作业展示（见图1），系统功能流程见图2。

2.详细设计。

（1）数据获取。数据获取主要指获取两类数据：城市GIS数据和实验车辆数据。系统初始化后，根据实验需求，加载不同城市的GIS数据（见图3）和不同类型的实验车辆数据（见图4）。载入两类数据后，可以看到城市路网结构和车辆轨迹数据，为开展实验做好准备。

（2）数据展示。如上节所述，系统获取数据后，即在系统界面将数据以图形形式展示出来，可直观观察实验车辆与城市道路网络的空间形态。学生可设置多种条件查询道路网络的基本信息（见图5）、实验车辆信息、各时段车辆轨迹信息等。对于一些外部数据，例如从百度地图下载的兴趣点数据，学生可以将其编辑到GIS数据中，并进行自定义的分析。

（3）数据分析。系统的数据分析功能主要包括交叉口评价、道路评价、路网评价。交叉口评价包含平均排队长度，交叉口拥挤度（见图6）。道路评价包含旅行时间、路段延误、平均速度、路段拥挤度等（见图7）。路网评价包含平均速度、拥堵路段比例、拥挤指数等（见图8）。除直接使用系统功能外，学生也可以直接调用原始实验车辆轨迹数据开展自行分析。

（4）数据导出。学生通过虚拟教学实验系统得到的结果，可以导出成电子表格。学生既可以将导出数据作为最终结果保存，也可以将导出数据作为研究的中间数据，继续深入挖掘。图9为导出结果示意图。

系统还提供一个内部网站模块，用于学生提交作业。网站分为三个权限：管理员、教师、学生。管理员负责账户分配，按学籍号分配学生权限，学生按学籍号登录系统，提交作业。教师登陆后可在线浏览学生作业，对于优秀作业，可以公开，所有学生可以看到。同时设置师生交流区，可以针对作业进行交流沟通。

四、结语

虚拟仿真实验教学系统建设已成为国内大专院校教学改革的热点。教育部将虚拟仿真实验教学系统作为“高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物”，并计划分年度建设一批具有示范、引领作用的虚拟仿真实验教学中心，持续推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革与创新。本项目利用计算机系统把实验内容、理论教学内容、教师指导和学习者自身的思考融为一体，为交通规划实验教学提供有力工具，逐步实现交通规划实验教学的新模式。

参考文献：

[1]文福安.虚拟实验教学系统的研究与应用[J].中国教育信息化，2008，（21）.

篇6

【关键词】同课异构 小学生 数学 教学策略

【中图分类号】G623.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）7-0181-02

教师是小学生进行数学学习的领路人，更是小学生快乐认知、健康成长的促进者，因此，教师的工作方法和工作能力直接影响小学生的数学学习和科学发展。同课异构是教师进行业务能力大比拼的交流平台，更是教师工作能力与教学艺术不断发展的动力源。

一、同课异构

同课异构是指由不同的教师对同一节教学内容进行个性化的备课与教学，形成不同老师对相同教学内容采取不同的教学策略从而呈现出“百花齐放”、“异彩纷呈”、“百家争鸣”的可喜现象。参加听课的同一科目老师将这些示范课进行科学评价和全面比对，从而整合出高于所有讲课教师工作能力的教学经验，成为其他教师备课时的重要借鉴，在帮助讲课教师科学认识自我的同时直接促进听课教师业务工作能力的提升和发展。

二、同课异构的重要作用

首先，同课异构的教研方式能够引发听课教师与讲课教师进行智慧碰撞和思想交流，从而在“指点江山、激扬文字”中科学评定“同课”基础之上“异构”的成败功过，有效促进所有参加活动的教师业务能力和教学经验提升，使教师队伍的整体素质与工作能力都得到提高和发展。

其次，同课异构的教研方式能够促进数学课堂教学模式的发展，促进数学课堂教学的最优化进行，为小学生构建出最科学、最高效、最轻松的数学认知课堂，实现小学生数学学习的人性化和科学化，从而直接促进小学生的快乐合作、积极探究以及主动发展，成为素质教育的重要抓手。

最后，同课异构的教研方式能够促进教师职后再发展的高效进行，是教师再学习、再提高的重要途径，能够为教师岗位培训提供最直接、最有效的发展方式，从而帮助教师养成终身学习、主动发展的良好习惯，实现教师的可持续发展，使教育者在教育教学过程中“教育自我、发展自我”。

三、同课异构优化课堂教学策略

“同课异构，一样的内容，不一样的精彩”。[1]同课异构教研活动要求教师精心备课、潜心研究、用心引导，激发教师对个人教学方法、教学理念的关注意识和提高意识，从而为教师提供一个“八仙过海各显神通”的交流平台，在共同探究、共同合作、共同交流中实现共同提高。

（一）同课异构帮助教师科学确定教学任务

教师的教学任务“是力求营造全体学生都乐意与老师一道学习的良好氛围，把学习数学知识与师生间的情感交流、语言的感知和理解、知识的运用有机融为一体，使师生配合默契，每个学生都积极思维，使课堂教学达到令人信服的艺术境地”。[2]教学任务是小学数学高效课堂的灵魂，教师积极引领小学生在合作探究中完成学习过程，保质保量地完成教学任务，实现小学生的快乐学习和高效发展。在同课异构教研活动中，教师为高质量地完成教学任务，成为教学能力大比拼的赢家，就会对教学任务的具体内容进行深思熟虑，还要对小学生的知识与技能、过程与方法和情感态度价值观的三维教学目标进行再三推敲，从而有效促进教师对教材的个性化理解以及教学任务的科学设定。因此，教学任务是小学数学课堂教学的灵魂，是指导教师进行课堂教学的行动纲领，是实现高效数学课堂教学的最佳途径，更是判断教师课堂教学是否科学的直接依据。

（二）同课异构帮助教师设定教学过程

教师在生活阅历、工作能力、文化知识、教学风格等方面存在着较大的差异，导致教师对同一课教学任务的把握也不尽相同，对教学过程的创设理念与控制方法也存在较大的差异，从而直接影响到小学生的课堂学习和实际效果。在同课异构教研活动中，教师为高效率地设定教学过程，能够在业务能力大比拼中脱颖而出，就会对教学过程中教师与小学生的地位和角色进行探讨和研究，更会对教师主导作用与小学生主体作用的最佳结合点展开卓有成效的积极思考，通过不同形式的自主学习、探究活动，让学生体验数学发现和创造过程，发展他们自主创新意识[3]。教师是教学过程的创设者，小学生是教学过程的执行者，同课异构教研活动能够促使教师设定更加科学化、人性化、高效化的教学过程，从而促进小学生数学学习的最优化进行，极大地提供了小学生数学学习的实际效果。

（三）同课异构帮助教师提升教学艺术

德国教育家第斯多惠认为“教学的艺术不在于传授的本领，而在于关于激励、唤醒、鼓舞。”[4]课堂教学是小学生主动学习、合作探究、科学发展的认知舞台，因此，只有激发小学生主动学习的积极性和主动性，培养小学生对数学学习的热情，才能唤醒小学生在数学学习过程中的学习兴趣和创造意识，实现小学生数学学习的高效化运行。而只有教师高超的教学艺术才能有效激发小学生主动发展的自我意识，引导小学生积极地、主动地、快乐地进行数学探究。在同课异构教研活动中，教师为完美地展现个人教学艺术和教学风格，积极探究教学任务、教学过程以及教学艺术的科学整合，从而科学构建出科学化高效化的课堂教学。

总之，教师借助同课异构教研活动的春风，在对别人的品评中获得成功的经验和失败的教训，从而加速小学生数学学习环境的人性化发展之路，实现教学过程的科学化、高效化开展，全面展现教师的个人教学艺术，促进小学生的快乐学习、积极合作、健康成长。

注释

[1] 陈善立《同课异构――不一样的精彩》《学周刊：B》2011年第12期86页

[2] 孙巧娜《小学数学课堂教学艺术》 《现代教育科学：小学教师》2013年 第6期 第92页

[3] 章显联《如何探究更自然――两节同课异构课有感》《中学数学（高中版）上半月》2013年 第2期 第7-9页

[4] 张焕庭《西方资产阶级教育论著选》 人民教育出版社，1987年版 第783页

参考文献：

[1] 姜胜男《以学定教 助生自长――教学设计》《江苏教育：小学教学》2013年 第7期 第58-61页

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关键词： 信息技术；化学；实验；情境；直观性；互动

目前，以现代教育理论和方法为基础，以系统论的观点为指导，以信息技术为核心的现代教育技术的运用，已成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点，信息技术与课堂教学有机统一的研究也因此成为教学科研的重点。在建构主义理论指导下，信息技术为高中化学教学提供了良好的学习环境，使学生的主体地位得以真正确立，使自主学习、探索学习、协作学习得以真正实现，使终身教育和学习社会化成为可能，极大地激发了学生的学习动机，培养了创新精神和实践能力。信息技术与高中化学课程的整合不能停留在工具层面上，应深入探究教学设计、教学策略，以形成教学模式，应结合教学理论和实践，以推进化学教学的彻底变革。

一、利用信息技术有利于优化实验教学

以实验为基础是化学学科的重要特征之一。教师的演示实验和学生的分组实验在教学中扮演相当重要的角色。遗憾的是在实际教学中，很多实验不能现场操作。这样不但会使某些教学内容抽象、枯燥、说服力不强，而且还造成学生难以理解，达不到较好的课堂效果。此时，如果恰当地将信息技术运用到课堂教学之中，会弥补这一缺憾，收到意想不到的效果，从而顺利实现教学目的。如，在教学中如果遇到带有危险性的实验，污染严重的实验和现象不太明显的实验，我们可以充分利用教材中的插图、图解、文字等内容，用计算机将其进行重新编辑，同时加入动画和声音。这样，学生的兴趣就可以大大提高了。又如，在讲化学实验中的一些错误操作时，如果只靠老师讲其错误的原因以及可能带来的危害，常常会使学生半信半疑。这时我用计算机模拟这些错误操作并通过放慢动作将其步骤分解。例如，稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中，液体沸腾飞溅；给固体加热制备气体时，试管口向上倾斜，加热产生的水倒流至试管底部造成试管破裂；当加热液体超过三分之一的试管且试管口朝着人时，液体冲出管外且灼伤人等都可用动画来完成。学生看到错误操作的危害性，印象深刻并加深了对错误原因的理解。在这样的课堂上，学生兴趣十足，自然愿意参与进来，从而成为课堂的主人。

二、利用信息技术有利于创设问题情境

信息技术能够向学生提供多种信息处理能力和多种刺激的信息，如语言、文字、图像、动画、声音等。学生可以通过多种感官获取丰富的信息，有利于学生的记忆力和想象力的提高，对学生的吸引力也很大。因此，信息技术具有其它教学手段所不可比拟的优势。如，化学某些科普性的视频，某些化工生产流程、环境污染的介绍、各种矿产资源、海洋资源的介绍的视频。通过这些视频的展示既可以使化学教学理论联系实际生产、开拓学生视野，又可以增加学生学习化学的兴趣。例如，在“化学平衡”这节课时，我采用三维动画模拟制作氮分子、氢分子、氨分子达平衡的动画过程，通过画面动静结合的形式，直观形象地分析了化学平衡的动、定、变三大特征，通过使学生看到化学键的断裂和重新组合的过程使较为抽象的概念容易让学生理解，便于记忆。总之，信息技术形象生动，感染力强，能激发学生对学习的兴趣，从而活跃课堂气氛，使学生在兴趣盎然的情境下去接受知识，兴高采烈地参与课堂，巩固了知识。

三、利用信息技术有利于化学直观性教学

化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。利用信息技术对实验现象进行放大，可以克服演示实验可见度小的缺陷，使学生能清楚地观察到实验现象。如《铁的性质》一节 Mg、Zn、Fe、Cu 与 HCl 是否反应及反应速度的对比实验，在实验时将仪器放在实物展示台上，用液晶投影机投影到大屏幕上，根据是否产生气泡、反应的剧烈程度等现象，推断金属的活动性顺序，这样做把俯视观察变为平视观察，让坐在后面的学生对实验中产生的细微现象仍然看得非常清晰，增强了实验的可视性及真实可信性。教师充分利用投影手段克服实验器材的局限，辅助教学，引导学生仔细观察、感知，自觉地进行表象活动，提高演示效果。又如，在探究电解一些电解质溶液的电解产物及溶液的 PH 值变化时，我利用 flash 软件设计了一个课件，用一些小球来模拟溶液中看不见的阴阳离子，然后让学生分别对电解氯化钠溶液，氢氧化钠溶液，硫酸铜溶液和硫酸溶液进行模拟分析过程，探究出电源的阴极和阳极产物的规律和溶液的 PH 值变化规律。通过这种方法，使学生对理论知识的学习不再觉得困难，相反却产生了很大的兴趣，非常愿意去尝试学习。真的是变被动为主动了。

四、利用信息技术有利于实现互动性教学

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关键词：教学系统；自组织；混沌

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0145-02

一、引言

高等教育的关键不在于培养学生记忆有限的知识点，而是在高等教育中培养学生的创造性思维能力。根据上学期我们所做的课堂问卷调查发现，有75%的学生依旧靠死记硬背去应付考试，依靠理解和兴趣记忆的学生占少数。这种情况反映出，当前课堂教学依然存在这些危机：过于封闭、过于程序化、过于统一化；教学基本上是预成的，教学的目的就是完成预设的目标；课堂教学整体上表现出去情境化、线性化和确定性。而解决这些问题的关键是要思考怎样调动学生的课堂学习积极性，怎样变被动死记忆为主动记忆和主动思考？鉴于20世纪兴起的耗散结构论、协同学、超循环论、突变论、分形理论和混沌研究等自组织理论为我们的创新型的课堂教学改革提供的新思路和新方法。

自组织使课堂教学由控制走向协商、对话与理解，让学生从种种控制中解放出来，获得更多的兴趣性学习动机。通过这种课堂教学设计的探讨，进一步提高教学效果，提高学生的独立思考问题和协同解决问题的创新思维能力。这是培养大学生创新思维能力的有效途径，也是大学课堂教学改革的趋势之一。

二、混沌序参量的设计

1.课堂教学系统的混沌序参量的设计。课堂教学是一种复杂的弱混沌系统，具有自组织行为[2]。教师和学生都是有行为目标的主体，二者之间可以借助于一定的教学环境和教学手段实现一定目标下的教学信息交互，进而转化为能量的交互。为此，课堂教学系统是一个互动的复杂系统，具有输入和输出的功能，符合耗散自组织系统的形成条件。为了使复杂系统趋于动态有序，实现课堂的生动、活力，提高教学效果，首先，混沌序参量的设计是关键。在系统众多状态参量中，序参量主宰着系统演化的方向[3]。多个序参量之间的博弈行为早就系统的演化行为，序参量作用力的此消彼长使得复杂系统呈现出混沌的演化状态。为此，课堂教学系统必须通过序参量作用下的非线性作用才能实现系统的自组织运行。

由于混沌是无序和有序的辩证统一，是非线性系统演化行为的状态描述。那么混沌序参量其实就是诱使系统进行混沌演化的参量。序参量既作为描述自组织系统有序演化的机制，又作为描述自组织系统有序演化过程的一个参量，一旦通过要素的相互作用而产生，就会支配要素的行为[4]。混沌序参量其实就是一些相互作用的系统分量，这些分量可使混沌系统产生规律。也即，使得混沌系统在看似混乱的演化能够最终落入某一特定轨道的参量。

由于课堂教学是在一定课堂教学环境下、老师运用一定的手段和学习资料满足学生的学习需求。假定已经具备正常的教学条件，在忽视在条件的情况下，所构成的混沌序参数的层次模型如图1所示。

序参量在系统中居于主导地位，多个序参量之间的相互作用的合力对系统起支配和决定作用。影响着子系统的竞争和协同行为。决定着系统演化的方向和系统的有序程度[5]。

按照图1的层次结构，首先计算出第三层每个指标的信息熵，然后再公式（1）计算得到第二层的信息熵，第一层的信息熵可以按照公式（2）计算得到，一边作为系统演化的初始控制参量。

公式（1）：P■=（P■+P■+…P■）/n

其中Uij代表第i层的第j个指标，n代表i层的第j个指标的个数。Uijn代表的子指标。P代表指标的信息熵。

公式（2）：P■=P■+P■+…P■=a

m代表第二层指标的个数。

2.混沌演化的控制参量的设计。由于课堂教学的混沌序参量值仅仅由老师来直观获取很难，鉴于学生是受体，对课堂教学系统最有评价权，也最能比较客观地对系统的状态进行信息反馈，为此，本研究尝试以学生为感受和评价主体，以上述序参量为评价范围，以问卷方式获取序参量的评价值。但这些评价值不能反映出系统的状态，但考虑到信息熵是描述混沌的一种方式。信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越是有序，信息熵就越低；反之，一个系统越是混乱，信息熵就越高。所以，信息熵也可以说是系统有序化程度的一个度量[6]。

为此，本研究将在调研数据基础上计算各个混沌序参量的信息熵。另外，尽管一个复杂系统往往有多个混沌序参量，但这些序参量之间的相互作用力往往可以由一个系统演化的控制量表现出来，比如虫口模型中的a参量其实就是非线性系统研究的控制参量，该参量是由系统的混沌序参量的作用体。

考虑到课堂教学系统的动态性与不可逆性，课堂教学的历史数据再序参量设计中的应用有一定的局限性，为此，本研究提出了及时问卷获取参量数据的方法，根据问卷数据，为图1中各个指标的信息量的计算提供比较有效的途径。由此总的混沌序参量可按照公式（1）和公式（2）进行计算，并能够作为系统演化模型的控制量。

三、实例计算

1.混沌序参量与控制参量的计算。以一个59人次的班级为例，按照上述的要素设计问卷，在2014年5月进行课堂自组织教学效果的调研，所获取的数据整理形成表1。

由表1可以看出，各个参数的评价等级设置不完全相同。这是因为，一方面是指标的不同特性决定的，另一方面这种决策多样性能体现出决策信息的正态分布性，从而使得根节点的信息熵获得具有一定的动态性和实用性。

根据表1，分别计算各个指标的信息熵，并按照公式（1）与公式（2）计算获得a的值约为1.154。该值代表目前所在教学系统的混沌控制量。

2.系统演化模拟。虫口模型即非线性迭代方程，是由美国数学家May.R在1976年提出，是无世代交叠单一生物种群系统演化的典型模型。根据逻辑斯提方程：

Xt+1=λXt（1-Xt）（3）

以上面计算出的值作为λ的初始值，Xt代表课堂教学系统第t时刻的状态，Xt+1代表第t+1时刻的系统状态。当教学系统的λ=1.154，Xn=0.01时，迭代次数为100时，运用metlab模拟仿真的方法对该模型进行演化仿真，得到如图2所示的演化情形。

以上述调研数据所形成的混沌控制参量的初始值为基础，课堂教学系统的演化状态如图2所示。该演化模型既能说明前面所述的参量能作为系统演化的影响因子使用，具有混沌参量的特性，也能说明，课堂教学系统是混沌的教学系统，具有混沌序的演化状态。同时，从图2中我们也能看出，从初始点到分岔还需要演化一段路径，这说明该实例数据在一定程度上反映出了目前该课堂教学系统尚缺乏一定的灵活度，课堂的自组织教学设计需要进一步地改善。

该仿真模拟也说明，在现实教学中，教师可以在学期教学中，适时根据反馈信息对课堂教学系统问卷调研以及进行混沌评估，以此可及时灵活调整影响课堂教学系统的失利因子的影响行为，使得课堂教学效果达到预期目的，使得教学系统具有再生和自适应性。这也是当今创新教育的基础。

四、结束语

针对大学生群体思维趋向成熟、创新性思维能强的特点，在大学课堂开展创新性的自组织教学活动对培养创新性人才有很大帮助。但如何改进这类以学生为本的课堂教学过程非常关键，为了帮助教师适时对所担任课程的教学系统做出比较合理的评估，一边适时调整教学新系统，本研究着重从课堂教学系统的非线性特点出发，以混沌序参量的设计和数据的获取为基础，并通过以某时刻点的教学系统运行状态为基础，通过实例模拟，说明该课堂教学系统目前所处状态如何以及相应的宏观演化状态，使得教师可以有的放矢地改善教学设计环节。

参考文献：

[1]高翔，张伟平.自组织方法论视域下的教学研究[J].内蒙古师范大学学报，2009，（5）：

[2]李大勇.自组织理论与大学课堂教学模式[J].黑龙江高教研究，2010，194（6）：179-181.

[3]曹然，金鸿章，冯丽媛.博弈模型在复杂系统连锁故障预防的应[J].电机与控制学报，2013，17（5）：93-97.

[4]张小花，陈玮.制造信息系统动力学模型及混沌特性分析[J].计算机应用研究，2012，29（8）：2878-2981.

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从师医学泰斗，夯实专业根基

张宗明教授于1990年7月在昆明医学院附二院肝胆外科获硕士学位：1994年7月在同济医科大学普外科获博士学位，师从医学泰斗裘法祖院士：1996年6月在北京医科大学第三医院普外科博士后出站并留校工作；2001年5月，自美国俄亥俄州立大学和耶鲁大学医学院留学回国。长期的名校学习、名师指导和潜心刻苦钻研，使他拥有渊博的专业学识、丰富的临床经验和强劲的科研能力，夯实了雄厚的专业根基，取得了医疗、教学、科研、管理全面发展的丰硕成果。2002年入选上海市教委“曙光学者”计划，2003年人选教育部“跨世纪优秀人才”培养计划。

严谨为医。诚信为人

2003年4月10日，原国家信息产业部直属的北京酒仙桥医院，划归教育部，交由清华大学管理，更名为清华大学第一附属医院，掀开了医院建设的新篇章。并入清华大学后，医院确定了“突出专科，综合发展”的方针，制定了“严谨为医，诚信为人”的院训，聘请了吴清玉教授、张宗明教授等国内外知名的专家学者，号召全院职工以“只争朝夕的拼搏精神、行胜于言的实干精神、艰苦奋斗的创业精神和实事求是的科学精神”打造医院品牌，为医院的发展提供了前所未有的机遇，注入了强大的发展动力。

秉承清华大学“自强不息。厚德载物”的校训和“行胜于言”的校风，为把医院尽快打造成国内一流、国际知名的品牌医院。作为副院长的张宗明教授深刻认识到，在医院从职工医院向清华大学附属医院的转变过程中，面临着许多困难和问题，必须从我做起、从现在做起、从小事做起，严谨为医，诚信为人。敬业奉献，追求卓越，坚定不移地向一流医院的目标奋进。张教授倡导以“顶天立地”四字作为医院的奋斗精神。“顶天”即是攀登世界医学高峰，“立地”则为根植中华大地、服务于13亿人民。“我们有十足的信心实现‘顶天立地’的目标!”张教授说，“这个信心一方面来自清华大学的大力支持，学校把医学生命科学作为21世纪前20年的战略发展重点，并全力支持医院的建设发展。借助清华大学良好的社会声誉和强大的综合实力，医院就能够站在高起点上，从政策、资源、管理、环境等各方面形成竞争优势，实现快速发展；另一方面来自医院广大职工的期待。‘众人拾柴火焰高’，全院广大职工的齐心协力、不懈努力是推动医院快速发展的强大动力。”

张教授认为，解除人们的疾病痛苦、维护人们的身体健康、提高人们的生命质量，始终是医院和医务人员的根本任务。“严谨为医”要求医务人员牢固树立“一切以病人为中心”的理念，严格遵循医学发展的内在规律，认真执行医疗规章制度，大力提高医疗质量和服务水平，并积极吸收世界医学发展的先进经验，不断开拓医疗技术创新，为患者提供最好的医疗服务。为了最大限度地满足人们日益增长的医疗服务要求，在张教授的倡导下，医院实现“无障碍门诊”。严格医师门诊负责制，开辟危急重症病人绿色通道。实现资源共享的无障碍流程，发挥多学科联合协作的优势，使每一位病人都得到系统、合理、规范、方便、快捷和优质的“一条龙”医疗服务。

在当前市场经济的大潮中，在国家和社会对卫生事业投入严重不足的情况下，广大医务人员不得不在履行社会职责、讲求社会效益的同时考虑经济效益，但张教授更提倡“关爱生命、呵护健康”，信守“爱心无论位高低，治病不分人贫富”的承诺。他说：“‘诚信’对于普通人群，意味着‘诚实守信’；对于医务人员，则延伸为‘坦诚医疗、真心关怀’。‘诚信为人’是他们对‘一切以病人为中心’理念的深化与升华，也是对‘以人为本，以德行医’的核心价值观的具体体现。”张教授提出“病人需要100％，我们给予120％”的服务理念。这100％就是“治好病、让患者痊愈出院”，这120％中的20％指的是“在治好病的同时，又把热情、敬业、奉献的精神传道给病人，让病人出院后把这种精神带到自己的工作和生活中去。更好地奉献社会、造福人民。”

恪尽职守。突破普外科临床治疗“”

在临床工作中，张教授对普外科各种常见、多发疾病的诊断与治疗积累了丰富的经验，专长于肝、胆、胰、脾外科，尤其对胆道外科领域的各种疑难及复杂疾病的诊治造诣较深。他基础理论扎实，使分析、诊断疾病的准确性很高；手术技术精湛，实施了诸如疑难肝癌手术、肝门部胆管癌根治性切除、胰十二指肠切除术等许多高难度手术。赢得了同行和病家的广泛赞誉。中晚期肝门部胆管癌是普外科最棘手的疾病之一，手术风险大、切除率低，术后复发率高，预后差。是目前胆道外科面临的一大难题。张教授深入钻研中晚期肝门部胆管癌的各种治疗方法。大胆突破传统观点认为的手术“”。制定了根治手术、姑息切除、“架桥”式内引流等多种治疗方案，为各种类型的中晚期肝门部胆管癌患者延长了生命时间，提高了生命质量。有关经验总结在国内外核心期刊上。受到同行的重视。

由于他医术高超，特别是勇于为病人的利益承担医疗风险，因此，吸引了很多因为病情复杂、手术难度大而在国内一些大医院不能治疗的病人来院就诊。通过他的精心手术和综合治疗，这些病人全部得到了康复。如一例72岁高龄的中晚期肝门部胆管癌患者，在术前的影像学检查时发现肿瘤已侵犯门静脉，此患者既往有风湿性心脏病合并瓣膜病史，5年前行心脏瓣膜置换术，4年前置人心脏起搏器，曾在北京某著名三级甲等医院就诊，被视为手术“禁忌”，后转来该院。张宗明教授为患者成功实施了包括门静脉部分切除后重建在内的肝门部胆管癌根治术，术后恢复良好。张教授还对一例急性重症胰腺炎并急性梗阻性化脓性胆管炎患者。在临床鉴别胰腺炎与胰腺癌十分困难的情况下，成功实施了高难度、高风险的二期根治性胰十二指肠切除术，取得了良好的治疗效果。再如一例骨髓纤维化并巨脾(占据腹腔大半)、伴脾功能亢进症患者，曾在全国多家大医院诊治疗效不佳。仅靠经常输血维持生命。张宗明教授予以实施巨脾(被广泛认为用于代偿造血而不宜切除)切除术，患者术后恢复健康。

张教授认真总结临床经验。近年撰写了《中晚期肝癌治疗方法的选择》、《胆道外科疾病的诊治进展和现

状》、《腹部微创技术临床应用进展》等专家论坛文章，对于肝胆外科疾病的诊断和治疗起到了深入、系统、规范、前瞻性的理论指导和实际推动作用。

执着追求，攻坚医学科研难题

在科研工作中，张宗明教授主攻肝胆胰脾外科疾病的诊治创新的临床研究和动物模型细胞离子通道改变的实验研究，在外科疾病的手术改进和创新、动物模型制作、细胞膜离子通道、受体学和分子生物学等方面有深厚的理论、熟练的技术基础，取得了显著的科研成绩。张教授在非兴奋细胞的钙池耗竭操纵的Ca2+通道调节这一世界性难题的研究方面，进行了一系列深入、细致的研究，首先证实了钙调蛋白具有关键性作用。该研究结果对于深入研究非兴奋细胞的Ca2+通道特性及其调节机制、胞内信号传导、分裂、增殖、代谢、分泌、乃至凋亡等机制都具有十分重要的理论和实际意义。有关成果已在PNAS等国际著名杂志上发表，受到国际同行的高度重视。已被SCI引用300多次。

张教授迄今已在PNAS等国内外杂志发表学术论文90多篇，其中被SCI收录13篇，多次应邀赴美国、日本、香港参加学术会议。并在大会宣读学术论文10多篇；已主持完成国家自然科学基金2项、教育部霍英东教育基金会青年教师基金、人事部博士后科学研究基金、上海市教委曙光计划基金各一项，正在主持国家自然科学基金等科研项目5项。张教授新近完成的有关肝缺血一再灌注损伤的、影响肝细胞钙通道功能的3种主要蛋白质的相互作用研究。有关糖尿病发病机制和治疗机理的、影响胰岛细胞功能的钙通道的研究，将有一系列高水平学术。

教书育人，打造精英学术团队

在教学工作中。张宗明教授作为清华大学医学院教授、博士生导师，多年从事临床医学专业本科生、研究生外科学授课，凭借扎实的医学基础知识和丰富的临床经验，课堂上旁证博引、深入浅出、循循善诱、悉心传授，深受学生和年轻医师的欢迎。至今已指导毕业博士研究生2名、硕士研究生8名，正在指导博士生2名、硕士生2名，参与了外科权威专著《黄家驷外科学》(第七版)和全国高等医学院校《外科学》五、七、八年制教材的编写工作，并受聘为教育部高等学校临床医学教学指导委员会委员。他十分重视学术团队建设，并采取严格管理、大胆使用的方法加快学术骨干和年轻医生培养，通过几年的努力，打造出了一个富有开拓进取、勇于创新精神的精英学术团队。同时，作为普外科学科带头人，他认为只有营造一个公平、公正、宽松、和谐的工作环境，加强科室的学科建设，实施严格的专业化管理，才能全面提高医疗技术和服务水平。在他的领导下，该院普外科的专业技术水平迅速达到全国先进水平，同时带动科室的医疗、教学、科研全面发展，逐步形成了一个具有良好社会信誉和学术地位的知名品牌科室。

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当前，许多教师在教数学时，没有考虑学生的实际数学基础是什么，只是注意把可能考到的知识点强压给学生。在这样的教学背景下，学生只能学习掌握各种类型题目的解题方法，如果题目变换了形式，学生即刻就不知道如何解决了。这样的教学不利于学生综合数学素养的形成与发展。比如，在教学100以内的加减法时，有一位教师出了这样一道题目：一根绳子长45米，第一次用去23米，第二次用去15米，现在这根绳子比原来短了多少米。结果，有95%的学生列式为45-23-15=7（米）。以前也出过类似的题目，只不过是把问题改为“两次用去了多少米？”学生解答的正确率是100%。教师也就是把这一道题目改变了一下形式，学生的错误率为什么就变得这么高了呢？在平时，有些教师们只重视学生解题能力的培养，学生也没有结合自己的生活来进行学习，不能够正确理解题意，肯定会造成错误。所以，我们的数学教学应尊重儿童的认知世界，使我们的教学真正是学生需要的能够接受的教学。

一、尊重儿童认知水平

如果没有学习新知识的基础，那么就不可能完全理解新的知识点。无论是哪一个版本的数学教材，内容的安排都是循序渐进、由浅入深，步步为营的。所以，在教学新的数学知识之前，我们首先要做的事情就是掌握学生具备不具备学习新知识的认知水平，他们为学习新知识储备了多少以前学过的知识。只有把这些都弄清了，我们才能在教学中有所取舍，才能有的放矢，才能在教学设计过程中做到符合学生的知识水平，以此为根据来设计教学流程与教学内容，促进学生最大限度地掌握新知识，让学生的知识系统更加完备。

比如在教学20以内的退位减法时，也许有的学生因为在家中已经学习过了，所以不需要任何学具就可以一下子计算出来，而有的学生也许会受前面10以内加减法计算方法的影响，以加法来想减法，还有的学生也许会用摆小棒的方法来解决这一类问题，而这些都体现了学生的认知水平。只有尊重和了解了学生的认知水平，我们才能因材施教。如果忽略了学生的现有知识水平，那么在教学中，就会把学生放在同一个起跑线上，采用相同的方法来让学生学习。这样，也许有的学生认为太简单，而有的学生就会感觉太难了。所以，只有尊重学生不同的知识水平，才能寻找到一条更高效的、适合所有学生的教学方法，以促进全体学生更好地学习和掌握新知识。

二、尊重儿童认知经验

学生的学习是建立在认知水平基础上的。如果遇到一个全新领域中的数学知识，学生在以前从来没有接触过这一类问题时，那么我们就要从学生的认知经验出发开展教学，毕竟编入小学教材中的许多知识点都可以在学生的生活中寻找到原型，而有的学习内容学生在生活中已经习以为常了，已经先于课堂之前就接触过了，已经形成一定的认识经验了。而这时，我们就要在尊重儿童的认知经验基础上来展开教学，让学生充分调动自己的生活认知经验，体会到所要学习的内容就是自己经常触摸的内容，于是，从心理上就可以愉快地接受这些新知识，以促进对新数学知识的理解与掌握。

比如，在教学“三角形的特性”时，教材中出示了许多生活中的物体，目的就是为了让学生在这些物体中寻找到三角形，激发学生去探索为什么这些物体都要安装成三角形。如果我们能够利用生活中的各种三角形结构的物体，那么就可以迅速激活学生的认知经验，因为学生在生活中也许会经常听说过有些物体要用三角形结构，那是因为三角形具备稳定性的特点，而有些物体要用平行四边形的结构，那是因为平行四边形容易变形的原因。在这样的认识经验基础上，再让学生来探索三角形的特性时，我们就可以达到事半功倍的效果。如果我们先不去了解学生的这些认知经验，那么我们的教学安排也许就会有误差，不利于学生的学习。

三、尊重儿童认知需求

学生的数学学习愿望要建立在他们内心需求的基础上。教师只有善于激发学生的认知需求，学生才能以饱满的热情投入到学习当中来。当学生还意识不到学习这些新知识的意义时，还没有学习新知识的渴望时，即使再好的教学设计，也会在学生被动的接受过程中消失殆尽。