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浅谈初中科学作业有效设计
摘 要：作为教与学的交叉点，作业的布置显然有着重要的地位，它是学生学习知识、形成技能的重要环节，是教师教学的一个重要的环节，也是了解学生的学习过程，评价学生学习效果的重要方式。
关键词：初中科学;前置作业;后置作业;设计策略 有效的作业设计既可以给教师提供教学反馈信息，也是学生学习知识与巩固知识，提高学习效率的重要手段。在新课程的教学理念下，在教学中教师要合理地设计作业，充分发挥其作用，促进学生的学习效率。
一、有效作业设计存在的问题
在传统的教育思想指导下，作业被视为“课堂教学的延伸和补充”，科学作业的设计往往局限在再现式的范畴内，作业内容大多是机械重复，既没有什么思维训练价值，也谈不上什么创新、人文精神与实践能力的培养，应试训练色彩浓厚。在教学中也不难发现许多教师在教学、升学等的压力下，每天忙于繁多的教学，在课堂上忙于新的教学设计，都在课堂上各显神通，却忽视了作业的设计或甚少从改进作业设计的方面去考虑培养学生的学习兴趣。在布置作业的时候，许多教师仍是采用大密度。高强度、多重复的方式，使得学生学习兴趣低下，虽然在一定程度上达到了教师预定的目标，但是也忽视了许多问题的发现。如学生越来越抵抗学习，严重地抑制了学生的学习兴趣，两极分化越来越严重等等，极大地限制了学生学习活动的空间和科学素养的提高，更重要的是制约了学生的个性化发展，这些问题的存在都阻碍着教学活动的顺利开展和学生的可持续发展。
二、作业的有效设计
(一)前置性作业设置
“前置作业”即教师在教授新知识之前将要学习的内容作为一项课外作业布置。
前置作业的布置既可以让学生对新知识有一个整体的预习过程，又可以让学生在学习新的内容之前对内容的主要脉络加以把握，更快地进入学习状态，亦可以对某些问题加以思考，是学生对新知识的提前探究，为新知识的学习做好预备、铺垫、指引，拉近学生与新知识的距离，提高学习效率。有效的前置作业设计不仅给了学生更多的自主学习空间，课外的充分探究更可以让学生在课堂学习中更加深入，也可以培养学生养成良好的预习习惯和合作的习惯。
1.设计需有导向性
前置作业的目的是为了新课做铺垫，对问题呈现的认识和观点不仅能引发学生的已有经验，更是新课重点的直接或间接展示，亦是教师对新课的大概思路，对学生的学习起到引导作用。
2.设计需要难易度适中
难度过大会让学生无从下手，作业的布置也就形同虚设了，达不到教学作业设计的目的，所以在作业设计中要难易度适中，保证每个学生都能发现一点问题，让学生体会发现的快乐。
3.设计要有开放性
前置作业的设计就是为了给学生更多更广阔的学习空间，在设计的时候教师要根据新课的重难点把最有价值的问题提出，给学生充分的时间和空间去探究。
4.设计需体现合作
自主、合作、探究的学习方式是新课程大力倡导的，所以在设计中除了必须个人独立完成作业外也要有合作做作业的设计，培养学生的合作精神，让学生在合作中懂得尊重他人，敢于表达观点。
案例分析：
浙教版初中科学九年级上册第二章第三节“常见材料”一课中，设置“有关金属材料的锈蚀”的前置作业布置
问题：在生活中，我们不难发现铁制品在干燥的空气中不容易生锈，但是在潮湿的空气中容易生锈，请同学们试着通过实验对铁制品锈蚀形式的条件进行探究并加以分析，并得出结论。
实验器材：无锈的铁钉、试管、经煮沸迅速冷却的蒸馏水(问题：为什么用蒸馏水?)、植物园、棉花和干燥剂氧化钙，(亦可选择其他的物品，自行设计实验以证明铁制品生锈的条件)。每天观察铁钉生锈现象，连续观察约一周，认真做好记录，并与同学进行
交流。
分析：通过学生自己主动地探究，让学生在学习前就掌握了新课的主脉络，更快地进入学习，并验证自己的结论，更好地激发了学生自主探究的兴趣，激发了学生的学习兴趣。
所以，在科学学习中教师要精心设置前置作业，给学生充足的时间，让他们有自主探究的空间，给学生一个冲突，让他们自己去讨论，激发学生的探究与创作精神，提高学习效率。
(二)后置性作业
后置作业即课后作业，其功能是课堂教学的补充和延伸，是教学的重要组成部分。那么，怎么才能有效地设计呢?
1.作业内容要精选，面向全体学生
科学教育是一个能动的过程，应通过学生的自主探究等活动来实现教育目标，所以教师在设计作业内容的时候要面向全体学生，注意个体差异，使每一个学生的潜能都能得到发展。
结果：喜欢上网查询能力强的学生就选①形式的题;喜欢动手操作和偏理科的学生选做②形式的题;写作能力、表达能力强的学生做了③形式的题。(①②③表示不同的题型，内容略)
这样的作业设计充分体现了以“学生为主”的新课程理念，正视学生的差异，关注学生主体地位，充分发挥学生的主动性，使作业成为促进学生发展的一个成长点，把培养学生兴趣与能力发展统一起来，并在完成作业的过程中体会成功的喜悦，促使了学生化学能力的长效发展。
2.作业内容要新
在布置作业的时候要有创意，形式新颖、内容联系实际，并有一定的趣味性，以激发学生是学习兴趣，激发学生去探究、去创造。
3.作业内容的实际性
知识是要回归生活实际的，在布置作业的时候也要注意揭示知识的实际运用价值，让学生体验知识在生活中的力量，切实感受到所学知识的应用性，激发学生探究的兴趣。
4.作业内容的合作性
《基础教育课程改革纲要》明确指出：“学生的合作精神与合作意识是重要的培养目标之一。”合作可以促进学生之间的沟通、互助、分享，既能够尊重他人、理解他人、欣赏他人，又能够更好地得到他人的尊重、理解与欣赏，这种合作意识和品质可对学生的发展是大有益处的。
在作业设计中，教师可以有意识地把学生划分成学习小组，也可以允许学生自由组合，在完成作业的过程中，可以寻求同伴、家长、教师的帮助。从策略上教师多布置一些研究性作业，也就是学生不容易独立完成的，迫使他们寻求他人合作，引导学生通过合作提高学习效率，让合作学习成为学生的一种生活方式，更好地学习。
作业过程是学生智慧、知识、能力、情感、态度、价值、理想的生成过程和体现过程，科学作业应向多层次、多形式、开放性、自主性、合作性的方向转变。作业作为一个重要的教学环节，需要教师去关注、去改革，以便让学生更好地学习。
参考文献：
[1]封烨.初中科学作业布置有效性策略初探[J].科学教育，2012(1).
[2]曹俊.指导学生有效预习的初中科学作业设计与应用[J].浙江教学研究，2011(6).
(作者单位 浙江省温州市龙湾区温州育英学校)
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题目： IC卡在城市公共交通的应用与展望 中国城市公共交通协会 张奎福 我国城市经济的迅速发展对城市交通的主体——公共客运交通提出了更高的要求，也为这个行业的发展提供了很大的机遇。上世纪末90年代中期以来，在经历了长期的停滞与萎缩以后，城市公共交通业取得了显著的发展和进步，公共汽电车、出租汽车的运力、客运量明显增加，车辆和服务设施大大改善，快速轨道交通建设的速度也明显加快。由于现代化企业管理模式的逐步推行和企业内部改革的不断深入，许多公交企业的经营状况已经开始进入了良性循环的轨道。 为了在外部经营环境日趋严峻的条件下保持可持续发展的势头，近年来城市公共交通企业在应用现代科技手段促进行业发展方面做了很大的努力．IC卡在这个行业的迅速推广和应用就是一个例证。IC卡的应用在不少城市取得了成功．市民、政府和公交企业都满意，但也和其它科技项目的推广过程一样，无例外地经历过曲折和反复。有成功的经验，也有值得汲取的教训。 一、IC卡的推广应用是公共交通经营方式和票制改革的必然趋势 1．实践表明：长期以来公交服务传统的人工售票方式弊大于利。“售票员”这一职业岗位的存在有以下好处：为乘客提供面对面的车厢服务(含安全服务)、做为一个劳动密集型产业为社会提供了不小的就业机会。而弊端在于：劳动生产率的低下、在乘车条件总体水平很差的情况下，票款流失和乘务纠纷并未得到有效的控制。 2．另一方面，独具中国特色的公交月票因为有着明显的福利色彩，发行失控、管理无力，一些城市假月票的泛滥已经发展到相当惊人的地步。毫不夸张地说：传统的公交票务制度已经使公共交通企业蒙受了巨大的经济损失，同时与城市的文明形象也极不适应。 3．开始于80年代中期的无人售票制度的推广．对公共交通的票制改革具有重要的意义，同时也为lC卡的推广使用做了必要的准备。无人售票既提高了劳动生产率、降低了运营成本，也为合理调整票价提供了机遇。十多年来的实践同时也表明．凭借投币方式收取票款的办法也带来了一系列新问题，突出表现在伪币、残币造成的巨大损失，整理散硬币的大量人工投入以及“找赎”争议、票款流失等等。一些公交企业由于长期无法解决这些问题，不得不恢复了人工售票。 4．在乘车者对售检票效率要求越来越高的情况下，人工售票办法尤其不适于特大运量的公共交通设施如地铁与轻轨系统、路面准快速公交系统等。 综上所述，科技含量相对较高的IC卡的推广与应用，无疑是城市公共交通票制改革的最佳选择。 二、公交IC卡的特点及推广应用中的几个问题 1．公共交通服务不同于其他某些公用事业如自来水、燃气、供热及供电等行业，不具所渭“自然垄断性”。居民出行方式有多种选择．可以乘坐地铁、公共汽电车、轮渡或出租汽车，也可以不乘坐公共交通车船。公共交通的收费过程和使用频率也远较水、气、电等复杂得多。 我们建议城市主管部门在宏观决策时要充分考虑公共交通的特点。不要过分强调IC卡用于公用事业收费方面的通用性。香港的“八达通”也是在积累了丰富经验的基础上得以实现的，而且也仅用于公共交通领域(包括地铁、铁路(KCRC)、公共汽车和轮渡)。经营八达通的股份公司由5个公司投资，9个公司组成服务商。结合我国目前的国情、市情、管理和技术水平，普遍推广综合性多功能智能卡，我们认为为时尚早。 2．与上述情况相反，通过近年来的实践证明，为了经过一个“试行阶段”而 过分控制IC卡的适用线路．几乎没有取得预期效果的先例。 lC卡的起始发行量过小，运行成本将会很高，被严格控制使用范围的公交IC卡很难得到市民的首肯，并将影响其总体形象。 3．公交企业对IC卡的选型，务必“三思而后行”，特别希望各级主管部门应尽量不做法定范围以外的行政干预。我国一些较早使用Ic卡的公交企业，很多又在过早地搞“更新换代”，其中的重要原因之一就是选型不当，从而造成了巨大的损失。 4．对于公交用IC卡的使用环境，希望制造厂商给以充分的注意。公共汽电车上的使用条件是相当严峻的：强电磁干扰、机械震动和突发事件，特别是其很高的使用频率和客流较大时的非正常操作。 有必要特别强调整个公交IC卡收费系统的安全性能问题，包括对系统内全部的内部操作和能否对外部消费进行全面，有效的监督。公交IC卡系统与金融单位的信用卡系统之间存在着明显的差别，我们赞成以下的观点：对公交IC卡的安全性能既要有非常严格的要求，又要充分认况它的特点．不过分追求某种模式或级别，而只重实效。 ．据分析，公共交通票制改革总的趋势，将是分段计价逐步取代日前较为流行的一票制。在公共交通的运力矛盾大大缓解、拥挤现象有较大改善的条件下，分段计价对维护消费者利益、吸引短途乘客、合理利用运力资源和企业管理的好处是明显的，上海地铁以及日本各城市的公交车均采取分段汁价方式并取得了明显的成效。IC卡能否为此留有升级空间?仅供用户和厂家参考。 近年来城市公共交通越来越被各级政府和社会各界所重视，源于这个行业对民众利益、经济发展和社会生态环境的重大影响。公交企业也逐步认识到科技进步对企业的发展和企业形象的重要意义。公交IC卡的推广应用是公共交通系统科技进步的重要课题之一，我们坚信：在主管部门的支持下，通过公交企业和生产厂家的共同努力，公交IC卡定会在更多的城市得到应用，造福人民。
“创新是一个民族的灵魂，一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界民族之林。”有人说小学生能有自已的发现吗？当然有、只要是通过自已的眼睛，自已的双手，经过自已的思考而找到的一个答案，一个解释，一个推理的论证，都是属于你自已的发现，不管其中你是否曾经问过老师，查过资料，请教过别人，只要它已经转化为你自已的认识，你自已的智慧，你自已的方法，都属于你的发现。许多事物都需要我们去观察去发现，去认识去尝试。我们只要用心很多事情我们都能很好地将它解决。创新在哪里?创新就在我们身边。记得上写字课时，我用毛笔练习写字。下课后，由于来不及清洗毛笔，过了不久，毛笔就变得硬梆梆的。几次下来，几十元一支的毛笔就报废了。为了解决这个问题，我便把毛笔放在墨盘里．可一不小心。毛笔滚落下来，又把我的书籍、试卷全弄脏了。既不方便，又不卫生，该怎么办?我想到毛笔变硬是因为缺乏水分，便灵机一动，根据“毛细现象”，把笔杆固定在瓶盖上，再把它插入装有适量水的瓶子里，让笔尖接触到水面，这样，问题不就解决了吗?其他同学也按我的办法去做，效果还真不错。一些事情我们只有去勇于尝试发现才可以成功，不要怕失败，不要怕跌跤。相信自己就可以成功，我们的生活在与发现。就像是这件事，我虽然失败过，但是我没有放弃，所以我成功了。如此渺小的一件事情也可以发现它其中的道理。虽然我们取得了一点成绩，但还要广泛地学习前人的科学经验，我们既要站在巨人的肩上，又不能迷信权威，人云亦云。在平时的学习和生活中，要勤动脑、勤动手，敢于想、敢于做，培养自己的创新能力。学会了创新，就牢牢地抓住了开启新世界大门的钥匙，只要敲开了创新之门，就会像鲁迅先生说的一样，这个时代就是属于我们的!
范文1树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现，树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题，我进行了更深入的观察、分析研究。 在辅导老师的帮助下，我查阅了有关资料，了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担，虽然木本植物的茎会逐年加粗，但是在一定时间范围内，茎的木纤维数量是一定的，也就是树木茎的横截面面积一定。接着，我们围绕树干横截面面积一定，假设树干横截面长成不同形状，设计试验，探索树干呈圆锥状的原因和优点。 经过实验，我们发现：(1)横截面积和长度一定时，三棱柱状物体纵向支持力最大，横向承受力最小；圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体，但横向承受力最大；(2)等质量不同形状的树干，矮个圆锥体形树干承受风力最大；(3)风是一种自然现象，影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干，重心低，加上庞大根系和大地连在一起，重心降得更低，稳度更大；(4)树干横截面呈圆形，可以减少损伤，具有更强的机械强度，能经受住风的袭击。同时，受风力的影响，树干各处的弯曲程度相似，不管风力来自哪个方向，树干承受的阻力大小相似，树干不易受到破坏。 以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示：(1)横截面呈三角形的柱状物体，具有最大纵向支持力，其形态可用于建筑方面，例如角钢等；(2)横截面是圆形的圆状物体，具有最大的横向承受力，类似形态的建筑材料随处可见，如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中，逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘，增长了知识，把学到的知识联系实际加以应用，既巩固了学到的知识，又提高了学习的兴趣，还初步学会了科学观察和分析方法。范文2：皮鞋为什么越擦越亮每到星期天，我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。告诉你，这可是我一星期零花钱的来源哦!拿到沾满灰尘的皮鞋后，我先把鞋面的灰尘擦掉，然后涂上鞋油，仔仔细细地擦一擦，皮鞋就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢 我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面，发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油，仔细擦过后，虽然亮了许多，但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢? 我取来一双没擦过的旧皮鞋，在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后，我再在皮鞋上圈出两块表面都比较粗造的A区和B区，A区涂上鞋油并仔细擦拭，B区不涂鞋油作空白对照。我发现A区擦拭后，表面明显变光滑了许多，而且放在阳光下也比B区有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢? 我想到在物理课上老师曾经讲过：影剧院墙壁的表面是凹凸不平的，这样可以使声音大部分被吸收掉，让观众不受回声的干扰。同样道理，光线照到任何物体的表面都会产生反射，假如这个平面是高低不平的，光线就会向四面八方散射掉；假如这个平面是光滑的，那么我们就可以在一定的方向上看到反射光。 皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑，如果是旧皮鞋，它的表面当然更加的不平，这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射，所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒，擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，让鞋油涂得更均匀些，就会使皮鞋的表面变得光滑、平整，反射光线的能力也加强了。 通过实验，我终于知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!范文3随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 现在市面上的电饭煲分为两种：一种是机械电饭煲，另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时，电饭煲上盖一条毛巾，注意不要遮住出气孔，这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后，将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干，再摁下按键，焖15分钟即可食用。电饭煲用完后，一定要拔下电源插头，不然电饭煲内温度下降到 70度以下时，会自动通电，这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲，因为煮同量的米饭，700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大，在800瓦左右，从而节能，但价格稍贵，一般都在500元至800元之间。 电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径：首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3O瓦至50瓦，建议室内开一盏低瓦数的日光灯，把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时，最好在AV状态下。因为在AV状态下，信号是直接接入的，减少了电视高频头工作，耗电自然就减少了。第四是看完电视后，不能用遥控器关机，要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后，电视机仍处在整机待用状态，还在用电。一般情况下，待机10小时，相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了增加电耗。 空调节电小窍门 1.空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低，所耗的电量就越多，故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2.制冷时室温定高1度，制热时室温定低2度，均可省电10％以上，而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3.设定开机时，设置高冷／高热，以最快达到控制目的；当温度适宜时，改中、低风、减少能耗，降低噪音。 4.“通风”开关不能处于常开状态，否则将增加耗电量。 5.少开门窗可以减少房外热量进入，利于省电。 6.使用空调器的房间，最好使用厚质地的窗帘，以减少凉空气散失。 7.室内、外机连接管不超过推荐长度，可增强制冷效果。 8.安装空调器要尽量选择房间的阴面，避免阳光直射机身。如不具备这种条件，应给空调器加盖遮阳罩。 9.定期清除室外散热片上的灰尘，保持清洁。散热片上的灰尘过多，可大幅度增加耗电量。 冰箱节电小窍门 目前市场上出现的A＋＋级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗0.5?0.8度电／天，而普通冰箱一般耗电1?1.5度电／天，大约可以省一半电。另外，使用冰箱的过程中，应注意以下问题： 1.冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少压缩机的运转次数，节约电能。 2.在冰箱里放进新鲜果菜时，一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起，会造成外冷内热，就会消耗更多的电量。 3.对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力，又容易对食物产生破坏。 4.解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时，可以先把食物从冷藏室（4度左右）里拿到微冻室（1度左右）里，因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度，减少压缩机的运转，从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究，一般应该注意以下两个问题： 1.在摆放冰箱时，一般应在两侧预留5?10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间，可以帮助冰箱散热。 2.不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的，人都应该用这些小窍门，不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的，仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度，多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧
不管是写什么论文，一定要注意它的结构，要给人一种结构美。使人一看便知道你写的是什么内容！可以用排比段落式、小标题、目录等方法写。
生物教师开展综合实践的意义：
本地区的土样调查可以考虑考虑
学术堂整理了十五个科技论文题目供大家参考：1、中国科技期刊国际化发展的对策2、“入世”对中国科技出版业的影响3、中国科技期刊如何面向国际化4、中国科技体制改革面临六大突出问题5、新中国科技意识发展的回顾与前瞻6、1991年中国科技论文统计分析7、中国科技创新人才培养与发展的思考8、中国科技期刊上网的形势与思考9、中国科技金融的体系构建与政策选择10、中国科技人员的工作满意度的研究11、论中国科技政策质量测度体系的构建12、中国科技教育发展与财政投入政策13、晚清时期中国科技传播模式研究14、中国科技期刊产业环境及战略选择15、2001年中国科技论文统计与分析简报
提供一些科技论文的题目，供参考。人工改变天气 科技小论文都有什么类型的？怎样馔写科技论文 为什么衣服能使人暖和？ 电磁跑道 彩色投影小磁针 学生科技论文范文 做勇于创新的人 别把垃圾浪费掉 皮鞋为什么越擦越亮 对于生物能源，我们能做什么？ 双胞胎真的有心灵感应吗？ 冰棍为什么冒“汽”？ 暗物质的新理论 怎样写科学论文？ 做个勇于创新的人 科技俱乐部与我 人类可以飞了 不开门也能看到门外来人 清洁雨伞 养花时水中能否加食醋 智能型水面垃圾搜集装置的发明 科技创新小论文 - 折叠尺 烟灰的妙用 长城为什么千年不倒？ 研究蜘蛛的觅食习性 螳螂的生命力 植物也会睡觉 论物体上浮至漂浮所受浮力与重力的关系 鸭神奇的口水 关于墨水的实验 厨房油烟有什么危害?
1、论文题目：题目要与研究的内容相一致，不能文不对题。题目要求简洁、新颖、吸引读者。如《为什么咸蛋黄会出油？》明了，吸引读者。研究的题目不能太大，不然无从下手。2、引言：是论文的开场白，简单说明进行该研究的目的或作者是怎样想到要开展这方面的研究工作的起因。3、材料和研究方法：要写清考察和观察对象、实验的材料及材料来源；采用什么研究方法以及具体研究步骤；使用了哪些仪器等，这都要如实交代清楚，以便经得起他人的重复试验。4、结果：是论文的论据部分。除了用文字，还可用表格中的数据，图片，照片，这样具有说服力。数据的真实可靠是实验研究的关键所在。5、讨论：这是论文的论证和论点部分。通过实验得出了什么科学结论。并要在理论的基础上加以说明。论点必须是以科学的研究方法和研究结果为依据，要恰如其分，实事求是。如果脱离实际，故意扩大研究成果，就失去论文的科学性，结果将是一事无成。本次的科技小论文选题可以参考丛书的有关课题，通过观察、考察、实验等手段。也可围绕自己劳技创意和制作过程等方面内容进行论述。论文的撰写用A4纸张。
以科技为主题的标题有如下：
1、《科技创新让我们的生活更精彩》。
2、《科技创新，决不能停止脚步》。
3、《莫畏前方行路难，何妨吟啸且徐行》。
4、《让创新扬帆远航》。
5、《创新无畏时间，科学永不止步》。
6、《科研当永不止步，创新当砥砺前行》。
7、《勇于创新，勤于探索》。
8、《科学不止，日日前行》。
9、《科学永不止步，世界一直前行》。
10、《创新：永不停止的探索》。
伽玛射线暴量子相对论希格斯玻色子晶体X射线衍射现象 拉曼效应 质心参照系的利用坍缩产生黑洞牛顿定律人工放射元素等离子体的形成粒子碰撞相对论
骨笛遐想——浅析小提琴发声、调音的物理原理一．选题意义据我国最早的物理史学家吴南薰先生考证，世界上第一个人工制作的物理仪器就是在兽骨或竹管上挖孔并能吹出声音来的笛子。这既是一种乐器，也是一种声学仪器；我国古代对共鸣、弦的振动、管的音调的研究等都是通过乐器来进行的；希腊哲学家毕达哥拉斯发现了琴弦的长短与音高有一定的关系；从近代物理学发展来看，声学依旧占据着相当重要的部分，且与我们的生活息息相关；……许多同学都会演奏一些乐器，但对于弦乐器的调试却无从下手。我们结合已经学过的振动学知识，浅析西洋擦弦乐器——小提琴的发声原理，并为演奏者检音、调试提供理论依据和实验结果参考。二．相关物理知识实际的乐音由基频、谐波（泛音）、分音三部分组成。每一个乐音即周期性的振动都可以分解为许多不同频率、不同相位、不同振幅的简谐振动的叠加。简单的简谐振动即正弦振动或余弦振动的传播产生的声波叫做纯音，实际的乐音如歌唱声、乐器声等都不是简单的纯音，而是许多的纯音的叠加。在这些简谐振动中，频率最低的叫做基频，基频的能量往往是最大的。频率是基频整数倍的叫做谐波，其余的高频振动叫做分音。现代的分析中表明，还有低于基频的次声。因此，从物理上讲，音乐声应由三部分组成：乐音、在音乐中使用的噪声（如锣、鼓、沙锤、梆子等没有固定音调的打击乐器和海涛、流水、风声等效果声音）以及对音色有影响的在谐波中存在的一部分超声。一般来说，发生体振动的频率越高，人们听起来音调也越高；发生体的振动频率越低，人们听起来音调就越低。但音调与频率之间并不是严格按比例对应的。一般认为，频率每增高一倍，音调听起来就高一个八度，这仅仅限于中频段。在高音部分，听感偏低，即频率增加一倍，听起来不到高八度，而是偏低，于是要把频率调高些，以适应人的听觉。低音段则听感偏高，于是需要把频率调低些。乐音听起来有一定的强弱，即音的响度，这是乐音的第二个主观量。声音的能量越大，声强越大，听起来响度就越大。但是，这二者也不是按比例一一对应的。至于音色，更是一种主观感觉了。从传统来讲，决定音色的主要因素是频谱，所以常常根据频谱模仿各种音色。但据资料显示，实践表明：音的起始与结尾的瞬间状况，即“音头”和“音尾”，也同音色大有关系。音色不仅与频谱的组成（即基频、谐波和分音的数目、长短、相对强度、分音的不谐和程度及瞬态）有关，还与基频和谐波在听音区的位置有关，这是由于人耳对于多种频率的响度反映不同。音色也与听者距声源的距离有关，这是因为一个音中的各种成分的衰减不同。三．相关音乐知识音程，就是两个音音高之间的距离。在音乐上，音程用“度”表示。几度就是把起始音算在内，沿着音阶数有几个音名。钢琴上相邻两个键（包括黑键）之间差半音，两个半音等于一个全音。这也是一种表示音程的方法。音程与频率基本上是一一对应的关系。把两个相差八度音程之间的音顺次排列，就成为音阶。规定音阶中各个音的由来及其精确音高的数学方法叫做律制。最常用的三种律制是十二平均律、五度相生律和纯律。音阶中的各个音都有音名，由于生律的方法不同，不同律制生成音律中的同名音（例如都是 ）其频率是不一样的。十二平均律是我国明代科学家朱载堉最先发明的，比西欧早了几十年。他将一个八度音程（频率比为2）按等比数列均分为十二份，得十二律。当前的钢琴和所有键盘乐器以及带“品”的弦乐器等，用的都是这种律制。数学表示：相邻两音之间的频率比均为： 即从任何一个音开始，比该音高半音的音，其频率是该音的频率乘 ；比该音低半音的音，其频率是该音的频率乘 ；以此类推，可得出所有音的频率。十二平均律有许多优点，比如它易于转调，简化了不同调的升、降半音之间的关系。在小提琴中，假如以 音的弦长为基准，那么小字一组（其中的 比 高两个八度） 、 、 、 、 、 、 对应的弦长之间按照十二平均律可由频率关系确定一组固定比值。四．研究与实验小提琴的弦是一根两端固定的细钢丝。在拨、擦弦线时产生的波列经两固定端反射，叠加后形成驻波，但其中包含有许多频率的波。在这里，我们只对决定音调高低的基频振动做出分析研究。驻波的基频振动所对应的为波长最长的振动，即弦长 。提琴弦线与指板之间的距离很小，用手指在指板上压紧琴弦不同位置而使得弦产生的形变量很小，可以忽略不计。则可认为弦上张力 ，及弦的质量线密度 保持不变，可得弦线中波速 近似恒定。因此，可认为有如下比例关系成立： 实验过程：一把小提琴，经专业乐师调音后，定下 音，再由一位有多年演奏经验的同学拨奏单音，多位乐感敏锐、受过专业训练的同学一起听辨，配合其他乐器校对各音高。记录及计算数据如下表。表中的k值定义如下：相差一个半音的两个音高对应 相差一个全音的两个音高对应 序号n 音高音名 比下音程差 弦长/mm 总长：320.0mm 上述k值 第一次 第二次 第三次 平均值 计算值 理论值 误差率1 全音 243.0 243.8 243.7 243.5 1.11 1.12 1.39%2 全音 220.0 220.9 219.2 220.0 1.13 1.12 0.25%3 半音 195.5 196.1 195.0 195.5 1.07 1.06 1.11%4 全音 182.5 181.9 183.1 182.5 1.12 1.12 0.18%5 全音 162.5 162.0 162.3 162.3 1.13 1.12 0.48%6 全音 143.8 143.8 144.2 143.9 1.11 1.12 1.00%7 半音 130.0 129.8 128.7 129.5 1.05 1.06 0.79%8 124.0 122.4 123.2 123.2 其中弦长一栏为小提琴 弦（四根弦由粗到细依次叫作 、 、 、 弦，指的是该弦的空弦音）上对应各音高压指与琴码两固定点之间的距离，即参加振动的部分弦长。如上数据显示，平均误差率为0.74%，基本符合前文理论分析。五．结论我们总结出对于一把小提琴（邻弦相差五度）的自我调试方法：以一根弦，例如 弦，的空弦音 为标准，按音高关系计算出同一根弦上 所对应的弦的长度。取 音高即与 弦空弦音等高（这是小提琴的制作要求）。依次调整 弦的松紧、长度后，再算出 弦上 的音高，作为 弦的空弦音。……同理进行下去。此种方法适用于各类提琴及吉他等擦、拨弦乐器，但须注意：①对于比空弦音高出许多的音，计算方法误差较大。实验中在一根弦上进行多组数据测量只是为了便于计算、对比，得出结论；实际操作中应对各相邻琴弦依次校对。②大提琴与吉他相邻的弦空弦音相差四度，计算时应注意数据与小提琴不同。希望我们的研究能够对广大演奏弦乐器的音乐爱好者提供帮助。
《以学生为中心的实验教学课堂组织形式研究》 ——通过学生探究实验的形式以学生为中心组织课堂教学 关键词：物理新课程 科学探究 经历过程 以学生为中心，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神，就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。 一．注重科学探究，提倡学习方式的多样化 新课程标准中强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理《物态变化》一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上，更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录，以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想，并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“1．在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中，通过烧杯对水进行加热？２．烧杯中要放多少水才合适呢？３．温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？４．怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置？５．实验当中需要记录哪些数据，怎样记录？６．实验操作的程序是什么样的？７．怎样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大，所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：“１．你的猜想和实验结论是不是一致哪？２．你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？３．在探究过程你是否发现了新问题？４．你对这个装置是否有新的改进？５．有没有更好的实验方案哪？”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如《大气压强》的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到大气压强的存在，进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验，这样来设计大气压强的教学，通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对大气压强的存在先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流，从知识与技能上看，使学生真切感受到了大气压强的存在，而且也感受到了向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看，学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学，传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过程当中充分的引导学生来进行科学探究，所以关于大气压强的教学我们可以这样设计：通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强的数据。首先让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程，并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案——进行实际验证——完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外，我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。 二．教学过程的设计应突出“从生活走向物理，从物理走向社会” 新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发，这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因此在这一节的教学之初，我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念，而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发，认识到一种具体物质——水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了！”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性——《密度》的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算，但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算，应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如《光的反射》的教学，我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上，只关注如何掌握光的反射定律，如何提高学生的解题能力和解题技巧，而应该从实际的问题出发，使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。 三．根据学校和学生的实际情况，开展多种方式的学习，注重培养学生的问题意识 新课程标准把“过程与方法”作为课程目标之一，与“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列，强调学生在参与科学探究过程中的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身，而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平，开发多种多样的探究实践活动，在具体的实践活动中培养学生的问题意识，实践科学探究的基本过程，培养学生实事求是的科学态度，提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中，学生从他的实验结果或者从熔化图像上很难看出比较明显的熔化过程，或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。