以下是小编精心整理的《的格式:怎样写科学论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:写作测试作为大规模的标准化语言测试的重要组成部分,作为评价写作能力的主要工具受到了越来越多的关注,特别是托福和雅思,以及考查英语专业高年级学生的专业八级考试。怎样使写作测试更有效地反映考生的写作能力已成为测试者关注的焦点。
的格式:怎样写科学论文 篇1：
语言学研究的复杂性探索：语言结构生成、演化的动力学机制
摘要：复杂性科学是在系统科学的基础上发展起来的一门跨学科科学，其研究对象是复杂系统，重点探索宏观领域的复杂性及其演化等问题。从系统复杂性的视角看，语言是一个开放的、动态的、非线性的、适应性自组织复杂系统；汉语“的”字结构的产生表明，新的语言结构生成的性质为涌现，主要通过语言系统内部各要素之间的合作、竞争，从有序到无序再到有序的相互转换而实现；同时，推动语言结构生成演化的源动力蕴藏于结构之中的遗传基因，表现为上下层级结构分形的关系；复杂性科学对现代语言学研究有重大的启示。
关键词：复杂性；语言结构；生成演化；动力
一、引言
随着系统科学向广度和深度研究的逐步拓展，一门新的学科——复杂性科学——在1980年代应运而生。复杂性科学以复杂系统为研究对象，重点探索宏观领域的复杂性及其演化问题。近年来，复杂性科学逐步与各学科领域交叉、融合，研究范围涉及数理科学、生命科学、环境科学、信息科学、经济学、管理科学等众多领域。语言是一种符号系统；同时，语言又以该符号系统承载人们的交际和思维。因此，语言学的任务除了要说明语言本身是什么样的一个存在物及其内部到底是怎样的一种结构之外，还要弄清楚语言与作为认知主体的人以及语言与自然、社会环境之间究竟是怎样的一种关系。语言是符号系统这一认识在现代语言学研究中已经取得了普遍认同。但是，长期以来，对语言系统性质的认识一般都以索绪尔的语言系统同质说为基础，“只强调系统的封闭性、无时无空的静态性和其内部结构的平衡对称性，而忽视它与周围环境的联系和其内部结构方式的复杂性”。现代语言学并不是一个自足的学科，要想对各种语言现象做出深刻的描述和解释，有必要借鉴现代科学的最新发展，而复杂性科学思想无疑有助于我们从一个全新的角度来考察语言系统的性质和特征。本文尝试运用复杂性科学的理论来证明语言是一个开放的、动态的、非线性的、适应性自组织复杂系统。首先介绍系统复杂性的重要特征；随后在复杂性科学视野下考察汉语“的”字结构的生成演化。汉语“的”字结构的产生表明，新的语言结构生成的性质为涌现，主要通过语言系统内部各要素之间的合作、竞争，从有序到无序再到有序的相互转换而实现；同时，推动语言结构生成演化的源动力蕴藏于结构之中的遗传基因，表现为上下层级结构分形的关系。
二、系统复杂性的基本特征
所谓系统的复杂性，可以简单地定义为：当大量的自变量以难以预测的方式相互依存、相互作用时的情形。复杂性科学关注的焦点是动态系统的行为，之所以这些动态系统被贴上“复杂性”的标签有以下两方面原因：一是出于我们对“复杂”一词的一般理解，复杂系统通常由大量的元素或主体所构成，其内部结构常人难以弄清楚而具有直观上的“复杂性”；二是涉及到复杂系统的行为与元素或主体行为的关系，复杂系统的行为绝不是各主体行为的简单加和。在复杂系统中，每个主体只有在自己与其他主体相互作用而共同创建的环境中方能找到自己的位置并表现出与其他主体相协调、与环境相适应的行为。正因如此，环境内的任何东西在本质上说都不是固定不变的。动态系统的复杂性表现出以下重要特征：
(一)非线性和非平衡
非线性是与线性相对而言的。在数学上，线性就是一次函数关系，变量和因变量之间的关系遵循一次函数关系，其图像为一条直线。而二次函数以上的关系均为非线性关系，其图像不是直线。从事物之间的因果关系来考察线性和非线性，如果因果之间具有对应的逻辑关联，这就是所谓的线性；相反，如果因果之间不平衡对称，这就是非线性，也就是说，有这个“因”而没有那个“果”。现在已经认识到，现实世界中的非线性问题比起线性问题多得多，现实世界从本质上看不是线性的，而是非线性的。一个复杂系统通常都是由众多子系统组成，它们之间以某种或多种方式发生复杂的非线性和非平衡的相互作用，导致了不仅在时间上而且在空间上产生各种复杂形式的相干结构。非线性是复杂性产生的主要根源，只要系统存在非线性或非平衡因素，都能产生复杂的行为特征而导致系统走向“混沌”之路。“线性关系是互不相干的独立贡献，而非线性则是相互作用，而正是这种相互作用，使得整体不再是简单地等于部分之和，而可能出现不同于‘线性叠加’的增益或亏损。”
(二)动态性
复杂系统总是在不断运动变化的，动态性是产生系统复杂性的主要原因之一。复杂系统总是从一种状态变化到另一种状态。其中稳定与平衡是运动的一种趋势，而波动、不平衡、矛盾等才是运动的常态，系统在矛盾中表现出十分复杂的现象。动态性一方面坚持系统演化的永恒性，另一方面坚持不平衡性是导致系统复杂多变的内在源泉。复杂性科学有一个十分重要的概念——混沌，指“内在的非线性动力学本身产生的不规则的宏观时空行为”，是一种“不确定的”动力学行为方式。混沌表达了对初值的敏感依赖性，具有非周期性、不规则、随机等特征。混沌理论表明，在看似平常的相当大范围系统中，局部条件的微小变化能够引起全局范围内长期行为的巨大改变，最著名的例子莫过于“蝴蝶效应”。
(三)整体性
还原论在西方科学的历史长河中一直占有支配地位。还原论是获得有用信息的关键，通过众多科学家及哲学家的努力已经深深地植入西方文化之中。还原论曾一度在系统研究中有过尝试，就是系统分解法，将一个复杂系统分解成若干个相对简单的子系统，只要弄清楚各个子系统的性质，再通过叠加就可以获得整个系统的性质。然而，复杂性科学认为，系统分解只适应于简单系统研究，因为真正的复杂系统具有非线性，叠加不再具有任何效用。复杂性科学研究将复杂系统视为一个有机整体，系统行为并不是各构成成分行为的简单相加，而是各构成成分行为之间共同竞争和相互合作的结果。因此，系统整体行为与各构成成分行为并不存在必然的因果关系。对复杂性系统进行整体性研究不仅是对还原论的超越，而且有利于打破包括自然科学、社会科学及人文科学在内因高度分化而业已形成的学科界限。
(四)自组织性／涌现
所谓自组织是指没有外界干预，仅仅只有控制参量变化，通过子系统间的合作，能够形成宏观有序结构的现象。自组织这一概念最早被用来描述那些自发出现或形成有序结构的过程，后来在“协同学”创始人哈肯(Haken)的有力推动下，系统的自组织性被逐渐清晰描述。一个复杂性系统往往在没有外界的特定干预下就可以获得空间的、时间的或功能的结构，这就是复杂系统的自组织性。这里“特定”一词是说那种结构或功能并非外界强加给系统的，而且外界是以非特定的方式作用于系统的。系统的自组织性是涌现现象的源泉。所谓涌现是指因个体的自发
行为而导致系统整体行为或新的结构、功能出现的现象。大量适应性主体之间以及主体和环境之间存在着复杂的非线性相互作用，这种相互作用导致了系统的“涌现”现象，即微观个体的进化使宏观系统呈现出新的状态和新的结构，因此，“涌现”就将个体的适应与系统的演化这两个不同的层次连接了起来。
(五)分形／自相似性
自相似性在芒德勃罗的分形理论(fractal theo-ry)中指每一个局部的形态与整体的形态相似，在一定程度上，部分是整体的再现或缩影。分形是局部与整体以某种方式相似的“形”，或部分以某种方式与整体相似的集合；因此，分形蕴藏着无穷的信息，它使每个新的细节必能展现一个新的形态，但同时所有新层次都服从统一的生成规则，而自相似性正显示了系统这种从小尺度到大尺度的多样性与统一性的奇妙结合。正因为分形的大量存在，非线性复杂系统表现出不同层次的自相似性，它们可以同时具有形态、功能或信息的自相似性，也可以是其中之一，既可以是严格的自相似性，也可以是统计意义上的自相似性，此所谓“理一分殊”。复杂性科学研究表明，所有分形都是从一个“原形”开始，按照某一简单的生成规则——“生成元”的变换法则或操作规则，在不同的尺度上无穷重复变换而生成的，即分形是按同一法则通过不断迭代而得到的。这是分形生成的普遍方式和过程，可表示为：分形=原形+生成元+迭代。这一生成方式与过程的发现使我们揭示复杂性系统动态的内在生长机制进入了一个新的阶段。
(六)开放性
系统开放性是指系统与环境(或系统)发生交换关系的属性，亦即系统具有从环境输入物质、能量与信息的属性，也具有向环境输出物质、能量与信息的属性，输入与输出是系统开放性的两个方面。开放性对于系统由低级到高级的进化、自组织及新的功能的产生起着决定性的作用。正如系统科学创始人普利高津认为：“只有与外界有物质、能量、信息交换的开放系统，才有可能走向有序。一个系统朝有序方向发展的过程，就是不断同外界进行物质、能量和信息的交换，控制系统的参量达到新的临界，使系统发生突变的过程。”
三、作为非线性复杂系统的语言
结构主义语言学是建立在索绪尔的语言系统同质说基础上的。索绪尔用同一性、现实性和价值这三个概念来说明语言系统的同质性。他首先区分“语言”与“言语”，认为语言学研究对象只能是他所说的“每个人都具有的，同时对任何人又都是共同的，而且是在储存人的意志之外的”“语言”这个东西，而“要……把语言和言语联合起来，简直是幻想”；其次，认为语言是由语言要素以及要素之间的相互关系构成一种纯粹的价值系统，在这个系统中，“各个要素是按照一定规则相互保持平衡的”，这样，在语言研究中就可以追求齐整性、对称性和规律性；另外，认为语言系统是一种共时的结构，在语言研究中绝对排除历时的干扰。“语言系统同质观”的实质是将语言系统视为由语言单位之间构成的完全静态的结构，从而为语言分析的形式化、精密化奠定理论基础。这是索绪尔的重要贡献，但也是问题之所在。其一，将“言语”排除在语言学研究范围之外难于把握语言现实的各种复杂性，会割裂适应性主体与系统的密切联系；其二，语言的共时研究难于解决语言生成演化所涉及的诸多问题；其三，强调静态性甚至静态性绝对化不可避免地会排斥变异、不对称、不平衡、无序等所谓“噪音”，而这违背了科学研究应当与现实世界具有同构性的原则。
我认为，语言是一个动态的、适应性自组织、非线性复杂系统，具有其他非线性复杂性系统几乎所有的特性。可从全新视角来重新认识语言这个系统。
(一)语言的动态性、非线性
索绪尔的组合关系和聚合关系理论揭示了封闭性语言系统的一些重要特征。但是，这是一种以线性结构为基础的静态语言观，因为组合关系是线性的结构，而聚合关系是语言成分在某一线性结构位置上的替换关系。将语言视为线性的静态结构不仅很难找到语言系统向周围环境开放的“大门”，更重要的是，语言系统各层面相互作用的“大门”也会紧闭。
语言是动态的语言，首先因为语言既是状态又是过程。语言可以描述为语言单位的集合体，但是语言的使用却是活生生的过程，这与索绪尔的“言语”以及乔姆斯基的“语言运用”是一致的。洪堡特早就强调了语言动态性的这种认识：“语言不是说出来的话，更不是写出来的作品，而是说话和听话行为本身。”由于语言是过程，语言的动态使用无疑会对语言系统产生反馈作用，从而推动语言系统的演变。基于使用的语言模型(usage-based model of language)也持相似的看法，认为语法结构来自于语言使用。这就意味着在语言中那些高度抽象化的语法结构无不与实际话语有直接联系。语法结构正是通过大量实际用例的心理固化从而建立起一套从具体到抽象的认知结构，使用频率在建立语法结构的过程中起着关键作用。另外，实际语言使用所具有的创造性为语法结构的继续演化提供了可能，因此，新的用法同样可能对未来的语法结构系统有决定性影响。从这个意义上说，语言的现实使用与语言演化是同构的，即过程的同构。每个人都使用语言，每个人都在改变语言；每说一句话，语言都得到改变，使用语言的行为多少会改变使用者的语法系统。这种局部的改变可能聚沙成塔，最终推动语言系统的全局性变化。与其说是语言规则调整我们的言语，不如说语言规则本身受到言语的调整。正所谓游戏改变游戏规则。
其次，语言是动态的语言，是因为语言结构犹如有机体一样仿佛具有生命性，这是语言系统内部各要素之间彼此适应又相互竞争的结果，同时反映了语言系统的自组织性。中古汉语到现代汉语之间的入尾收声的消失，是语音系统内部的矛盾所致：处在音节末尾地位的语音不能抵抗处在音节其他地位的语音竞争的压力，在竞争中宣告失败而消亡。中古汉语一部分双唇音p由于受圆唇成分的干扰，其最初相对稳定的结构因而开始瓦解并逐渐被新的结构所取代，变成了唇齿音f。汉语动补结构的产生不仅是句法层次的问题，也是语音、语义层面的问题，其形成是语音、语义和句法相互协调适应的结果。
(二)有序、无序的相互转换及语法结构的涌现
研究历史语言学的Hopper所提出的涌现语法理论(Emergent Grammar)认为，语法不是事先存在的，而是在语言的动态使用过程中一些经常性的用法通过量变到质变的过程“涌现”出来的。“彼此适应”又“相互竞争”相当于语法化学说中的“重新分析”，这是一种词语之间内在的语法关系的变化，它导致成分之间边界的创立、转移或消失，改变句法结构的深层关系。深层关系的改变涉及到：(1)成分之间的融合，(2)层次的改变，(3)词类的变化，(4)语法关系的变更，以及(5)成分之间的整体性。重新分析是导致新
的语法结构“涌现”的重要途径。
下面我们以结构助词“的”(其早期书写形式为“底”)的产生过程来说明新结构是如何涌现出来的。石毓智和李讷详细描述了“的／底”由疑问代词／指示代词演变为结构助词的语法化过程。
据王力考察，从魏晋南北朝起，史料中出现了一个“底”字，其意义和“何”字相同，常作疑问代词，相当于现代汉语的“什么”。例如：
日冥当户倚，惆怅底不忆?(《子夜歌》)
单身如萤火，持底报郎恩?(《欢文歌》)
持底唤欢来?花笑莺歌咏。(《西鸟夜飞》)
到了唐宋时期，它又可以用作指示代词，相当于现代汉语的“这”。例如：
知朝夕见底!(《宋书·始安王传》)
石毓智和李讷认为，指代词都可用于“V P+[指代词+N P]”的句法环境中。如古汉语中的指示代词“之”、“其”、“若”、“斯”、“此”、“是”等。例如：
乃如之人兮，逝不古处。(《诗经·国风·日月》)
苟有其备，何故不可。(《左传·昭公五年》)
闻若言，莫不挥泣奋臂而欲战。(《战国策·齐策》)
天之未丧斯文也，匡人其如予何!(《论语·子罕》)
贤者亦有此乐乎?(《孟子·梁惠王下》)
夫子至于是邦也，必闻其政。(《论语·学而》)
观代汉语中的“这”、“那”、“什么”等也一样，用例随处可见，在此不用赘述。
8世纪左右，在新数量短语的类推力量的作用下，上述句法环境的“底”开始语法化。其过程如下：
第一步，适宜的句法环境：V P+[底+NP]。此时的“底”仍是一个实词，它与中心名词直接组成一个句法单位。
第二步，受新数量结构类推力量的影响，指代词“底”语法化，整个短语的层次关系进行重新分析，“底”转而与其前的修饰语组成一个直接成分，修饰语不再限于动词性的，中心语也不再限于名词性的，可表达为：[修饰语+底]+中心语。
第三步，语法化的结果使“底”的语音形式弱化，失去独立的声调而变成轻声，韵母成为央元音[a]。为了适应语音形式的变化，从15世纪左右，“底”改写为“的”。这个词汇形式的变化正好发生在结构助词发展成熟之际。
这个过程可形式化为：
[VP+[底+VP]]＞[[VP+底]+NP]＞[[VP+的]+NP]
语法化前，指代词与其后的NP首先构成向心结构(endocentric construction)，然后这个向心结构与前面的VP又形成离心结构(exocentric construction)。相反，经过语法化后，VP先与“底”构成离心机构，这个离心结构再与后面的NP构成向心结构。
正是由于这种结构上的变化导致了“底”由指代词向结构助词的嬗变。在这个微观系统中，系统内各成分之间相互适应格局的改变打破了系统原有的平衡，使系统处于混沌的无序状态，刺激各系统成分在竞争中寻求新的适应，在混沌的边缘获得新的秩序，系统从而恢复新的平衡。在这里，没有外界干预，仅仅通过系统内各成分间的合作、竞争以及有序与无序的相互转换，新的有序结构便涌现出来了。这一自组织适应过程导致涌现现象产生，而“涌现为个体开辟了生境”。语言结构的涌现可以表示为：
(三)语言结构的分形及其自相似性
还有一个问题值得我们进一步探讨：为什么数量结构这个看似毫无相关的“噪音”能刺激“底”的虚化呢?石毓智和李讷解释为“类推力量的影响”。根据王力的研究，数量结构(即名词、数词、单位词的结合方式)在上古有三类格式：(1)“名+数”，如“一言以蔽之”；(2)“数十名”，如“丧车五百”；(3)“名+数+量”，如“胡取禾三百廛兮州”。可见有量词时只能用“名+数+量”格式。后来到了先秦开始出现“数+量+名”格式，如：“今之为仁者，犹以一杯水救一车薪之火也。”这种格式到了中古时代更加普遍，而旧有的格式在很长一段时间内与之竞争，到了15世纪，新格式完全战胜了旧格式而成为唯一合法的数量表达式。此时，量词的语法化程度相当高，可以视为一种语法标记了。新格式之所以能起到类推的作用并波及到“底”的虚化，石毓智、李讷归结为它们有相似的更为抽象的语法结构：修饰语+语法标记+中心语。
类推为两种不同的结构搭建了连接的桥梁，似乎解决了上面所提出的问题。但这又引出一个更难说清楚的问题：演化的源动力到底是什么?是否能够在语言系统内部找到这种源动力呢?答案是肯定的。如前所述，分形生成方式与过程的基本规律揭示了复杂性系统动态的内在生长机制，我们至少可以从中找到部分答案。分形的生成方式与过程是：分形=原形+生成元+迭代。另外，分形理论有一个重要的观点，那就是分形具有无穷嵌套性。也就是说，分形作为一个集合，它的内部具有无限精细的结构，在所有比例尺度上其组成部分在某种意义上包含整体，而且彼此层层相似。这里至少有两点需要注意：(1)从纵向看分形在系统内具有层级性，从横向看分形在系统内构成分形集合；(2)处于不同层级的分形是整体与局部、一般与特殊的关系。
那么，我们可以做这样的假设：数量结构“数+量+名”与“[VP+底]+NP”结构是处于同一层级的分形，其上面还有一个更为抽象的结构分形。结构与结构之间以某种方式相互作用，Goldberg称之为“承继连接”(Inheritance linking)Em，徐通锵谓之“结构关联”。具体而言，上、下层级的关系是遗传与继承的关系，就如同父母将自己的基因遗传给子女，虽然子女有共同的遗传基因，但又有变异；同一层级的关系是合作与竞争的关系，能合作是因为遗传基因相同，而竞争来自于变异。
这个假设对说明上述搭建不同结构之间连接的桥梁之源动力问题十分重要，也可以帮助我们找到语言结构生成与演化的源动力之所在。
首先，为“数+量+名”与“VP+底／的+NP”结构绘制层级结构图。在这个层级结构图中，处于最上层的我们用“语言结构”标示。按布龙菲尔德的分类，接下来的一层包括两个平行的结构分形：向心结构与离心结构。再往下则是较为具体的语言结构：离心结构包括主述结构、关系一轴心结构、从属结构等，向心结构可包括并列结构、主从／偏正结构等。再下一层是我们用词类关系标注的语法格式。最下一层则是语言的词汇外壳。如图所示：
从图2可以看出，“数+量+名”格式与“[动+底]+名”格式是偏正结构的两个结构分形，因此偏正结构会将共同的遗传基因传给这两个形态各异的结构，这个共同的遗传基因是：“修饰成分依存于中心语。”偏正结构的分形应当还有其他许多形态，如数量结构的“数+名”、“名+数+量”等，结构助词“的”也可与其他词类结合构成偏正结构，如“AP+的+NP”，“Adv+的+VP”等，无论其形态怎样变化，都由那个遗传基因所操控，我们可以将这个遗传基因视为
分形理论中的“原形”。从这个角度，我们可以清楚地看到处于同一层级的语言结构分形所表现的自相似性。不同层级的分形同样具有自相似性，只不过描述的尺度有所变化而已。
现在可以回答关于生成演化的源动力这个问题了。从上面的描述来看，“数+量+名”格式与“[动+底]+名”结构是平行的，处于同一层次，它们的关系是合作与竞争的关系。说前者是“底”语法化的动因是说不通的，这正如说“数+名”或“名+数+量”格式是导致数量结构向“数+量+名”格式演变的动因一样荒唐。演化的源动力是否能在纵向的上一层级中寻找呢?答案是否定的。这是因为上一层级是遗传基因的附体，它代表了“原形”。我们认为，“遗传”才是推动“底”演化最终生成新结构的真正源动力。这里的“遗传”是指上下层级结构分形的关系，在图2中是连接纵向结构分形的竖线。它是“生成元”，是一个简单的操作规则用以控制整个生成过程，因而具有动力性。正是这个“生成元”，“动+[底+名]”这个从属结构分形才逐渐摆脱“离心结构”的控制，通过调整结构关联，逐步向“向心结构”靠近，并最终生成“偏正结构”的一个分形。这便是语言结构生成的动力学机制，表示为图3：
这里需要说明一下“迭代”的含义。迭代就是轮流赋值。令有一变量Hum和一个数列nums，将nums中的所有数轮流赋给num就是迭代。泛而言之，按一定的顺序逐个取得某一集合中所有元素，亦称为迭代。迭代表示系统选择参与生成过程的元素很可能是随机性的。在结构助词“底／的”语法化过程中，系统选择了“动+[底／的+名]”这个元素。在其他情况下，其他元素完全有可能参与到生成过程中产生相同类型的结构分形。
四、结束语
可以得出这样的结论：第一，语言系统是复杂的，其复杂性表现在语言系统本身所具有的开放性、非线性、动态性以及自组织性。这是个对语言本体认识的新视角。第二，语言结构之生成演化的动力来自语言系统内部要素间的相互作用，遗传是生成的源动力。第三，语言结构生成的方式与过程展现了语言生成演化的动力学机制。
复杂性科学是人类进入20世纪以来最深刻的一场科学革命。正如自然科学的每一场变革都在人类思想史中留下了深刻的烙印，改变我们的世界观，复杂性科学也正在改变我们长期习惯的思维方式。因此，对复杂性的关注不仅意味着科学观念的一次根本性调整与转换，更重要的是对曾经为人类做出相当大贡献的“还原主义”的一种反思与超越，推动人类的观念变革与方法创新，其影响绝不仅仅在自然科学。“语言研究不是一个直通语言有关的自足系统，它需要多方面地从多个相关的学科吸取学术营养。因此，善于把握现代科学的新发现、新理论、新思潮用于推进和深化语言的研究，可能作为语言学研究的重大推动力。”本文在复杂性科学视野下对语言的重新审视正是这样一个大胆的尝试，其目的不在于为标新而立异，而在于希望语言研究也能体现当代科学技术发展的趋势。
参考文献：
[1]徐通锵.结构的不平衡和语言演变的原因[J].中国语文，1990(1):1-13.
[2]Ilachlnski, A. Cellular Automata: A Discrete Universe[M].New Jersey:World Scientific Publishing Company,2001:xxvii.
[3]Waldrop, M. M. Complexity:The Emerging Science at the Edge of Order and Chaos[M]. London:Penguin,1992:145.
[4]桂起权.对复杂性研究的一种辩证理解[J].安徽大学学报(哲学社会科学版)，2007(3):27-32.
[5]李曙华.从系统论到混沌学[M].桂林：广西师范大学出版社，2002.
[6]Lorenz, E. N, The Essence of Chaos[M]. Seattle: Univer-sity of Washington Press: 1993.
[7]Holland, J. H. Emergence, From Chaos to Order[M]. Ox-ford University Press, 1998.
[8]Gallagher, R. & T. Appenzeller. Beyond reductionism[J].Science, 1999,284(2), No. 5411:79-109.
[9] Haken, H. Information and Serf Organization[M]. Berlin:Springer, 1988:11.
[10]Holland, .L H. Hidden Order: How Adaptation Builds Corn-plexity[M]. Reading, MA: Addison-Wesley Publishing Com-pany, 1995.
[11]Mandelbrot, B. B. The Fractal Geometry of Nature[M].San Francisco: Freeman, 1982.
[12]曾广容，论系统相互作用的基本形式与过程[J].系统辩证学学报，2004(1):41-45.
[13]沈小峰，胡岗，姜璐.耗散结构论[M].上海：上海人民出版社，1987.
L14]费尔迪南·德·索绪尔.普通语言学教程[M]，高名凯译.北京：商务印书馆，1949/1980.
[15]姚小平.洪堡特——人文研究和语言研究[M].北京：外语教学与研究出版社，1995.
[16]Croft, W. Explaining Language Change: An Evolutionary Perspective[M]. London: Longman,2000.
[17]Tomasello, M. Constructing a Language: A Usage-Based Theory of Language Acquisition [M]. Cambridge, MA:Harvard University Press, 2003.
[18]Larsen-Freeman, D. Chaos/complexity science and second language acquisition[J]. Applied Linguistics,1997:18 (2):141-165.
[19]高名凯.语言论[M].北京：商务印书馆，1995:398.
[20]石毓智，李讷.汉语发展史上结构助词的兴替——论“的”的语法化历程口].中国社会科学，1998(6):165-179.
[21]Hopper, P. J. Emergent Grammar[J]. Berkeley Linguistic Society, 1987(13):139-157.
[22]Harris, A. C,& L. Campbell. Historical Syntax in Cross-Linguistic Perspeetive[M]. Cambridge: Cambridge Univer-sity Press, 1995.
[23]Hopper, P. J.& E. C. Traugott. Grammaticalization[M]. Cambridge: Cambridge University Press,1993.
[24]Langacker, R. W. Syntactic reanalysis[G]//Charles Li,ed. , Mechanisms of Syntactic Change. Austin:Universityof Texas Press, 1977 : 57-139.
[25]王力.汉语史稿[M].北京：中华书局，1980.
[26]倪胜利.混沌边缘涌现的生命及教育生境培育[J].西南师范大学学报(人文社会科学版)，2006(2):82-86.
[27]Goldberg, Adele E. Constructions: A Construction Gram-mar Approach to Argument Structure[M]. Chicago: TheUniversity of Chicago Press,1995.
[28]布龙菲尔德.语言论[M].北京：外语教学与研究出版社，1933/2004.
[29]徐盛桓.生成整体论与认知语言学研究——主持人话语[J].外语学刊，2008(3):27-29.
责任编辑 韩云波
作者：成 军 莫启杨
的格式:怎样写科学论文 篇2：
托福雅思和英语专业八级写作测试部分之比较研究
摘要: 写作测试作为大规模的标准化语言测试的重要组成部分,作为评价写作能力的主要工具受到了越来越多的关注,特别是托福和雅思,以及考查英语专业高年级学生的专业八级考试。怎样使写作测试更有效地反映考生的写作能力已成为测试者关注的焦点。本文从测试开发设计的角度出发,对比分析了三大考试的写作测试部分,指出英语专业写作测试在写作任务数目、分数报道、题材方面与托福和雅思相比还有待提高。
关键词: 托福雅思英语专业八级写作测试比较
1.引言
写作测试作为大多数外语能力综合测试特别是大规模的标准化测试的组成部分,已经得到越来越多的语言能力的测试者、试卷研究和开发人员,评价外语教学的外语教师和教育部高校教育部门的重视。写作测试在评价一个语言学习者的语言运用能力方面起着举足轻重的作用。托福、雅思等大规模的标准化测试对其写作测试都作了不断的修改,期望写作任务能真实地反映考生的写作能力。国外的测试领域向来是中国测试界的风向标,其先进的测试理念和技术,以及大量的科研经费使其在测试领域取得了骄人的成绩。作为衡量英语专业学生英语运用能力的唯一权威考试——专业八级考试的写作部分能否受到启示是本文讨论的重点。本文收集了历年雅思、托福、专业八级三大考试写作部分的试题,并参考了托福和雅思官方网站发布的研究报告和《TEM考试效度分析》,从测试的设计和开发、任务及评分三方面对三个大规模标准化测试写作部分作对比分析,从而为英语专业写作测试部分提出建设性意见,从而促进和启发英语专业写作教学。
2.写作能力
什么是写作?写作指的是“具有一定交流意义的书面交流活动”(邹申,2005:363)。写作能力是语言学习者应该掌握的语言技能听、说、读、写中的一种。什么是写作能力?写作能力“是一个纷繁复杂的体系”(邹申,2005:366),可见给写作能力下一个清晰准确的定义是很难的。很多研究者对写作能力的本质及分类作了不少研究。
Weigle(2002:14-38)对写作能力的本质从三方面进行了阐述,第一,从语言学角度,书面写作不同于口头表达。第二,写作是社会文化现象。第三,写作也是认知活动。
写作能力不能通过观察得到,而要通过测试来反映考生的写作能力。怎样开发和设计写作测试是语言测试开发者要考虑的问题,而这个过程是一个漫长而复杂的过程。
3.写作测试
3.1写作测试的开发和设计
Bachman & Palmer(1996:87)认为测试开发应该分为三个阶段,他们认为测试开发是一个线性、重复的过程。这三个阶段分别是设计阶段、操作阶段和考试实施阶段。在设计阶段,试卷开发人员需要完成六项活动:(1)描述测试目的;(2)描述目标语领域的任务;(3)描述语言使用者或者被测者的特征;(4)给被测能力下定义;(5)平衡测试有用性的六个方面,即信度、构建效度、真实性、相互性、作用、实用性;(6)确定资源和开发资源分配和管理计划:包括人力、资料、时间等资源,以及整个过程的资源的管理和分配。操作阶段分为开发和书写测试任务说明和蓝图、书写使用说明和说明评分方法。测试任务说明详细地描述了具体的测试任务特征和排列,而蓝图则包括了测试的结构特征。考试实施阶段分两个阶段:试验和实施考试,如安排测试环境、收集测试资料、培训监考人员、分析考试结果、分数描述、分数报告、项目分析、评价分数的信度、评估考试质量及归档。邹申(2005:368)指出“那些总体的标准对于写作测试都是有效的”,说明Bachman的测试开发和设计同样适用于写作测试的开发和设计。
3.2写作测试任务
根据邹申(2005:369-384)的观点,“写作测试有两种方法,一种是间接测试,另一种是直接测试。对写作能力进行间接测试,指的是不直接观察考生写出的文章,而是对考生的词汇、语法等与写作有密切关系能力进行测试,进而推测考生的写作能力。直接测试指的是考试时让考生写一篇文章,然后根据文章推测考生的写作能力”。两种测试方法各有利弊,间接测试信度高,能节省大量的人力、物力,直接测试则效度很高。“对写作进行直接测试在很多方面优于间接测试,但是具体使用哪种方法还要视考试的目的和人力物力情况而定”(邹申,2005:372)。
Heaton(2000)在谈到写作测试的设计时认为,第一,测试任务的设定应该符合学生的实际水平。第二,试题需要有真实的情景,即学生现在或者未来有可能会遇到的情景。只有贴近生活才能有话可谈。第三,写作的任务一定要明确,能够引起学生进行思考和交流。第四,写作的时间限定不能过于苛刻,以免最终的写作成果会不真实。
3.3写作测试的评分
目前,写作测试的评分主要有两种,也是受到测试界认可的两种评分方式。一种是整体评分法;另一种是分项评分法。整体评分法,就是指评分者快速地通读待评作文,然后依据特定的评分量表或者评分细则评分。分项评分指评分者依据评分细则,给文本的不同项目分别打出分数。两种评分各有利弊。整体评分无法给出考生分项能力的得分,由于评分者对评分量表的把握不同有可能降低评分的效度。而分项评分则从不同侧面为我们推测学生的写作能力提供了基础和根据,对语言的教学有较高的参考价值。
4.托福、雅思和英语专业八级的写作测试
4.1写作测试
雅思(International English Language Testing System,IELTS)于1989年由英国文化协会、剑桥大学考试委员会和澳大利亚国际教育开发署三方共同合作开发、管理。雅思考试分两类:一类是以留学为主的学术类,另一类是以移民为主的培训类,其目的在于测量申请赴英语国家留学或移民的非英语国家的考生语言能力(IELTS,2003a,2003b:3)。托福(Test of English as a Foreign Language,TOEFL)是由美国教育考试服务处(Educational Testing Service,ETS)举办的为申请去美国或加拿大等国家上大学或入研究生院学习的非英语国家学生提供的一种英语水平考试。最新托福写作测试分为综合写作和独立写作两部分。英语专业八级(Test for English Majors,TEM-8)是考查英语专业学生语言能力及教学的一种教学考查类考试。随着留学热和出国热的日渐高涨,参加这两类考试的考生越来越多,据最新调查显示,在中国,参加雅思考试的人数超过26万,参加托福考试的学生遍布全球170个国家和地区,全世界有7000多所高校承认托福考试。
4.2测试格式
雅思写作考试要求在60分钟内完成两篇作文(Task 1 and Task 2)。写作部分试题类型分为以移民为主的培训类(General Training)和以留学为主的学术类(Academic)。两种测试评分标准分9个等级,分数比重为25%,历时一个小时,Task 1字数要求为至少150字,时间20分钟,Task 2字数要求至少250字,时间40分钟。新托福写作测试分综合写作和独立写作两部分,评分标准分为6个等级,分数占总分数的25%,历时50分钟,综合写作20分钟,字数要求在150—225字之间,独立写作60分钟,字数要求在300字以上。TEM-8测试格式:本部分为主观试题,共一个作文题目,多为议论文,要求考生在45分钟内完成,字数为400字,分数占总分数比重为20%。
4.3测试任务
雅思G类的任务1的测试题型为书信类,包括表扬信、求职信、感谢信、投诉信、邀请信。A类的任务1的测试题型为图表比较类,包括柱状图、饼状图、曲线图、表格及流程图。A类和G类考试的任务2要求对一组针锋相对的观点发表意见,并就问题解释出现的原因并提出相应的解决办法,体裁为议论文,内容涉及教育、文化、地理、社会、体育、环境、旅游、能源等(江涛,2005:15)。
托福分综合写作和独立写作两部分。综合测试将听力、阅读及写作结合起来,参照北美校园教学场景,要求考生在3分钟内阅读一篇250—300字的学术类短文,接着屏幕上出现讲座视频,说话者从不同角度阐述同一个话题,最后要求考生写一篇150—225字的总结,将阅读材料和听力材料提供的重点信息联系起来。内容涉及教育、人文、商业、工程、技术、自然科学和社会研究。独立写作要求考生针对某个观点或现象写一篇不少于300字的议论文,内容涉及教育、文化、地理、社会、体育、环境、旅游、能源(马艳辉,2008:1)。
TEM-8写作测试采用了“情景/观点+标题”的特色方式(邹申,2009),在写作提示中要求考生根据给定情景,对某个观点或者某个现象发表自己的看法,考试提示语中往往会出现同意或反对的观点,并简要介绍原因,考生必须陈述自己的倾向,然后再解释这么做的原因,以及发表自己的看法。考试说明中还给出了写作的格式:第一部分陈述观点,第二部分详细论证论点,第三部分得出结论,并且简要地给出了评分标准,题目集中于个人品质、校园生活、名人名言、教育等。
4.4评分
雅思写作采用的是9分制的分项评分法,每半分一个等级。评分员主要从四个方面给写作样本打分:任务完成、连贯和衔接、词汇、语法和准确性。在任务完成方面,雅思强调考生对任务要求的回答是否全面,重点突出,细节准确相关;连贯和衔接方面,分段合理,有效使用衔接手段,思路清晰;词汇方面:词汇丰富,运用切当准确;语法方面,语法错误少,句式不单一,简单句和复合句并存。
托福评分采用五分制的整体评分法。要求内容完整和准确,文章连贯,衔接流畅,逻辑清晰条理,词汇准确和语法正确。评分人员根据这几点对任务分别给出0—5分的分数,再转换成30分制。同时,综合写作测试部分还要求考生有很高的信息提取能力,使讲座部分的信息要点与阅读中的要点一一对应。
专业八级采用整体评分法,分别为6—8,9—11,12—14,15—17,18—20五个分数档次。要求内容符合题目要求,完整准确,论点充分清晰,组织合理连贯,衔接流畅,用词得体,语法准确。评分员根据任务的完成情况给出分数。
5.三大测试写作部分比较
5.1相同点
(1)三大规模考试都具有较高的效度和信度。上海外国语大学TEM考试中心于1997年发行了《TEM考试效度研究》一书,指出英语专业八级考试内部和外部效度高,而且通过问卷的形式得出了教师和学生对八级考试能反映学生的真实语言能力。雅思和托福测试专家每年都要针对考试信度和效度作大量研究,两者的官方网站上同时指出两个考试都具有很高的信度和效度。
(2)三大测试对测试目的和评分标准都有客观准确的描述,因为三者都属于直接测试,相比间接测试都能更真实地反映学生的写作能力。其中短文写作都通过考生针对一个现象或一件事发表自己的观点和看法,考查了考生的语言知识,如词汇、结构、语法等,以及谋篇、修辞、语篇能力等。
5.2不同点
(1)写作任务的数目:根据Hughes在设计写作任务时强调的三原则之一,获取能代表考生写作能力的样本,其中要求写作测试要尽可能多地设置任务(邹申:373)。因为写作测试是一个抽样测量,抽样越多,测量结果越准确。雅思和托福的写作部分分为两部分,专八写作测试只有一个主观写作部分。
(2)测试目的:写作测试目的就是测试考生的写作能力。根据雅思和托福的官方文件及专八考试大纲可以看到,三者的考试目的都是考查考生的写作能力。从评分标准角度来看,三者都对衡量写作能力的写作话题知识、语篇知识及语法知识有所要求,同时,各有侧重。雅思强调了考生从直观的图表中抽取重要信息的能力、分析和概括抽象信息的能力、总结和归纳的能力。新托福的综合写作部分将考生写作、阅读和听力能力结合起来考查,反映了交际教学中强调的真实性,与传统的以结构主义、心理测量为基础的测试将听、说、读、写当作一种独立的能力来测试是相对的,综合写作的设置充分反映了托福考试的理念:1)强调了实际情景的交际技能的提高是学习的中心,各语言要素如词汇、结构和语法都是为交际技能服务的。2)允许在满足交际技能需要的前提下,偶尔犯语言要素方面的错误。3)写作交际能力的提高主要体现在篇章水平上,并非仅仅在词句和段落上。同时,综合测试中讲座的场景逼真地模仿了北美校园的真实场景,是对测试真实性一种提高(马艳辉,2008:4—6)。
(3)写作提示:雅思和托福的短文写作提示字数多在20个字以内,用一句话描述情景,考生首先要回答同意或者反对,并给出原因。专业八级的短文写作的提示部分经过多年的研究,形成了“情景/观点+标题”的特色(邹申,2009)。字数在100字以内,同时,写作提示中还包括了写作的段落、评分的标准等。邹申(2009:376)认为,为了获得真正能代表考生写作能力的样本,测试者有必要对考生的写作文本,以及文章的修辞结构、文章长度、写作目的、目标读者、媒体性质等各方面进行控制。
(4)分数报道:雅思对写作部分专项分数报道;托福和专八没有对写作的专项分数报道。Messick指出(1975,1980,1989)测试的效度常常指证据对根据分数作出的推论的支持程度,这些推论指对测试的使用而不是指测试本身。显然,托福和雅思写作分数不仅要能反映考生的真实写作水平,还要对高校对考生是否有所要求的学术写作能力的判断负责。这就要求测试分数报道时对专项技能分数施行报道,而专业八级考试,作为标准参照性教学检查类考试,不仅旨在检查学生语言能力,还担负着检查英语专业的写作教学情况的任务,只有对分数作详细报道才能更好地为英语专业写作教学服务。
(5)题材:雅思和托福的写作部分涉及的写作话题基本涵盖了教育、人文、商业、技术、环境、社会等领域的方方面面。教育的话题涉及学生选课、教师教学、课外学习等,人文的话题涉及文明的发展、本土语的消失、媒体、休闲娱乐等;科技话题涉及了网络、电脑、手机等的出现对生活产生的影响等;商业话题(经济)有涉及了农业、工业发展、城乡和乡间的范围发展、公司税后盈利等;环境话题包括了能源消耗、限制小汽车的使用、森林覆盖率等;社会话题包括了人口老龄化、社会法律规范、人口迁徙等。笔者收集了1998年—2007年专业八级的写作话题,除2001年的写作题目涉及“网络”“新科技的发展”和“面试”有关职业的话题外,大多数题目集中在比较抽象的如“个人品质”、“校园生活”、“名人名言”、“教育”等方面,话题涉及的范围明显小于英语专业学生,特别是即将毕业的四年级学生的范围阅读,这些高年级的学生不仅在大学三年级的时候增开了相关专业课,比如文化、贸易、经济、文学、教育、政治、新闻等,而且阅读明显比基础阶段的学生量大而范围广。邹申也指出专业八级写作题材范围明显小于阅读题材范围(邹申,2009:23)。
5.3对专业八级写作的一些建议
综合比较TOEFL,IELTS和TEM-8的写作测试,笔者认为TEM-8写作测试在以下几方面有待提高。
(1)适当增加写作任务。根据邹申(2005:372)的观点,获取能代表考生写作能力的样本时,要尽可能多地设置任务。同时,要求考生在45分钟内写出400字的短文,这种考试方式已经开始受到了写作测试专家的质疑,托福的写作测试专家Barbara Kroll在“TOEFL 200—Writing:Composition,Community and Assessment”一文中指出:这种快照(snapshot)测试方式影响考生的写作能力,使其得分偏低。这种测试对写作能力较弱的考生影响更大。她更赞成档案袋似的写作管理,老师课上给出写作题目,学生有一天或者几天的收集材料和组织语言的时间。虽然,我们不可能将考试时间延长至一天或两天,但是,我们可以增加考试任务,比如设计写作任务时,可以在一个写作话题的基础上,再增加一个写作话题,这样,考生可以选择自己熟悉的话题写作,可以缓解考生短时间里完成写作的压力,这样也就变相地延长了考试时间。也缓解了考生的紧张情绪,更接近考生平时宽松的写作环境,从而提高了考试的真实性。
(2)分数专项报道。我们强调了要想发挥专业八级写作测试的正面反拨效应,只有将分数报道反馈给教师和学生,教师才能改善和提高教学,学生才能改进学习方法,提高写作能力,写作测试的检查功能才能得以体现,从而更有效地改善英语专业高年级阶段的教学情况及学生的学习情况。
(3)提高写作测试的真实性。与最新的托福写作相比,专业八级写作考试可以做这方面的尝试。听、说、读、写四项技能是一个有机整体,而且在交际能力测试逐渐盛行的21世纪,以结构主义测试为基础的一个一个语言点测试的测试模式已经有局限性了。根据Bachman的交际能力测试观,测试的六方面中,试卷开发人员应该平衡有用性的六个方面,其中包括真实性。现行的八级写作考试中写作任务与英语专业学生学习中的真实写作场景相似度不是很高。
(4)扩大写作题材范围。大量研究表明阅读和写作具有很高的正相关目前,英语专业的学生大都能按照《大纲》的规定读懂一般英美报刊杂志上的社论和书评、英语国家出版的有一定难度的历史传记和文学作品,以及影视作品。他们接触到的话题近似雅思和托福写作话题题材,而当他们涉猎了这方面知识后,专八写作话题却大都局限在学校生活范围内。这样的测试结果不仅不能促进我们的写作教学,还影响将读与写能力结合起来从而培养考生的综合能力,更严重的是会影响考生对考试的态度,大多数考生因此会临阵磨枪,准备三段式写作,套用模板,从而降低了TEM-8写作测试的效度。考虑到雅思和托福每年举行的次数远远超过专业八级写作(全国英语专业八级考试每年举行一次),从一定程度上也限制了写作题材范围。笔者认为可以在写作部分增加一个相同写作任务,供学生选择,这样就可以在有限的时间和空间里多提供一道写作题,从而扩大了写作题材,也能更加真实地反映学生的话题知识,从而提高专业八级写作测试的效度。
6.结语
笔者从雅思和托福写作测试部分的改革和设计受到启发,在Bachman的语言测试理论框架下,分析了雅思、托福和英语专业八级写作测试的测试目的、任务设计、评分等,同时将三者作对比,以英语专业八级写作测试为立足点,评析了目前英语专业八级写作测试的特点和有待改进的地方,并就此提出了相关建议,以期为英语专业八级写作测试的完善和提高,以及其对英语专业写作教学的正面反拨作用的发挥提供一点帮助。
参考文献:
[1]Bachman,L.F.Fundamental Considerations in Language Testing.Oxford,UK:Oxford University Press,1990.
[2]Bachman,L.F.&Palmer,A.S.Language Testing in Practice.Oxford,UK:Oxford University Press,1996.
[3]Bailey,K.M.Learning about Language Assessment:Dilemmas,Decisions,and Directions. Boston:Heinle& Heinle,1998.
[4]Brown,H.D.Teaching by Principles:An Interactive Approach to Language Pedagogy.Englewood Cliffs,NJ:Prentice Hall Regents,1994.
[5]Hamp-Lyons,L.& Kroll,B.TOEFL200-Writing: Composition,Community and Assessment.TOEFL Monograph Series, ETS Educational Testing Service,1997.
[6]Hughes,A.Testing for Language Teachers. Cambridge:Cambridge University Press,1989.
[7]Weigle,S.C.Assessing Writing. Cambridge:Cambridge University Press,2002.
[8]Sally Burgess& Katie Head.How to Teach for Exams,Pearson Longman,2005.
[9]TOEFL iBT Tips.
[10]高等学校英语专业英语教学大纲.
[11]高校英语专业八级考试大纲(2004年新版).
[12]江涛.80天攻克雅思写作.北京:石油出版社,2005.
[13]马艳辉.新托福写作难点突破.北京:科学出版社,2008.
[14]武尊民.英语测试的理论与实践.北京:外语教学与研究出版社,2002.
[15]邹申.语言测试.上海:上海外语教育出版社,2005.
[16]邹申.全新英语专业八级考试指南.上海:上海外国语出版社,2009.
[17]http://www.ets.org/.
[18]http://www.ielts.org/.
作者：张科科
的格式:怎样写科学论文 篇3：
体验科学家的思维历程
1 教学设计的思想
提高学生的科学素养是基础教育承担的重要任务，也是化学新课程改革的基本理念。按照新课程标准，科学素养包括三个方面：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。然而，如何在课堂教学中全面、有效地提高学生的科学素养却是一个难题。近年来的研究表明，利用科学史进行教学是一种可行的方法。化学新课程标准也明确指出“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观”，因此新课程注意“在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”。
为了使化学史的教学在提高学生的科学素养中充分发挥作用，让学生在学到化学知识的同时，学习科学研究的方法，体验科学探究的过程，感受化学的发展和了解化学家的工作，我们从化学课程标准的精神出发，结合科学探究的特点，依据化学史上的科学发现过程，进行“让学生体验科学家的思维历程”的课堂教学设计。
2 教学设计的依据
通过查阅和分析化学史料，我们发现科学家们在不同阶段或面对不同的化学问题时，活动的方式各不相同。有的以思辩、想像为主，如最初的“原子”概念的形成过程：有的通过实验发现新的物质，如氧气等的发现；有的通过整理、加工所收集的资料找出其中的规律，如元素周期律的发现过程；还有的是在实验基础上建立或修正理论模型，如近代对原子结构的认识和发展过程，等等。科学家的发现活动过程是学生“体验科学家思维历程”教学设计的最重要依据。不同的科学活动类型可以让学生体验科学家不同的思维历程，体验不同科学知识形成和发展的过程，体验科学研究中证据的重要性、科学真理的相对性，更好地理解科学的本质。
然而学生解决问题的能力与科学家毕竟有很大的不同，首先，无论是知识的深度还是广度，学生与科学家有差异；其次是对问题的洞察力和解决问题的经验和能力存在差异；再次科学研究总是要经历曲折、困惑，甚至痛苦，往往需要通过科学家顽强的拼搏和不懈努力才能达到，但课堂教学时间的有限性及教学本身追求的最大效益性却不允许学生经历同样的历程。因此，完全从学生的知识背景、思维水平出发让学生“体验科学家的思维历程”在现实中是很难实现的，从教学效益的角度考虑也是不合算的。教学设计的目的就是要求教师能创设合适的教学情境，通过恰当的设计和引导，在解决目前所遇到的问题中拉近学生与科学家的距离，从而使得学生能尝试沿着科学家发现的足迹去体验发现的过程。
3案例教学设计的过程
科学，一个重要的观念是“自然界是可理解的”，因此“科学家总是利用观察、实验、理论以及数学的方法来形成和验证他们对自然现象所提出的解释”，从而形成科学知识。然而一旦发现新的证据与已有解释不相符合，就需要修改已有的解释或建立新的解释，科学知识就此改变、发展。人类对原子结构的认识过程就是科学家对不断观察到的实验现象进行不同解释的过程，也是原子结构知识不断深入发展的过程。苏教版高中化学选修课程《物质结构与性质》专题2第一单元的《人类对原子结构的认识历史》一节内容向我们展现了这个发展过程。其中最有代表性的是这样两个过程：当卢瑟福发现α粒子散射实验，而用汤姆生的枣粒原子模型无法解释实验现象时，问题出现，于是他就根据新的实验现象建立核式原子模型；可是不久后人们又发现核式原子模型与经典的物理学理论有矛盾，问题又出现，玻尔在系统研究光谱学的基础上，把量子化概念引进卢瑟福的原子结构模型，提出了原子结构中量子化的轨道理论。通过实验获取相关信息，进行研究发现原有理论存在问题，根据实验所得的信息重新推理、猜测，形成新的假说，然后将假说用于解释问题和实验的结果，最终建立自己的新理论，是科学家构建原子模型的主要思维方法。表示如下：
根据科学家的发现历程，教学设计的具体思路是：创设一定的情境让学生了解研究的历史背景，对要研究的问题产生兴趣。给学生展示历史上科学家做过的实验，让学生获得与当年研究同一问题的科学家获得相同的材料和信息，引导发现和思考同样的问题，让学生尝试问题的解决，体验科学家的思路历程。通过讨论，作出推测或结论。然后向学生展示当年研究同一问题的科学家的思维历程和研究结果，分析对比，使其产生强烈的情感体验。在此过程中，学生体验了科学家的思维活动，在获得相应的知识的同时，对于科学、科学家会有更深刻的认识，这对他们理解科学本质，提高科学素养，有重要意义。设计思路如下：
4 案例教学的课堂纪实
在教学中，我们选择了成绩无显著差异的两个班级进行试验。随机选择一个班为试验班，按照体验科学家的思维的教学设计进行教学；另一班为对照班，由教师按照教材内容介绍人类对原子结构的认识历史。并采用了课堂记录和课后测试等方式作为教学效果分析的依据。以下是按照设计思路的不同阶段整理的课堂纪实及学生对问题的反应记录。
4.1 卢瑟福原子模型的提出
4.1.1 创设情境，了解背景
这一阶段的设计旨在通过展示道尔顿的实心球原子模型向汤姆生枣糕原子模型的转变，让学生回顾人类对原子结构的早期认识，了解当时研究的历史背景，了解科学家的研究方法，激发学生研究学习动机和兴趣。
4.1.2展示历史实验，发现存在问题
旨在通过展示α粒子散射实验，让学生获取跟科学家一样的相关信息和事实，在此基础上激励和引导学生仔细观察、认真分析，发现存在的问题。
4.1.3 引导学生思考，尝试问题解决
学生通过对历史实验和事实的了解，基本获取了与当年的科学家们相似的相关资源和信息。这时教师要进行适当的引导，弥补学生与科学家的差别，再要求他们充分发挥主观能动性和想象力，通过自己的大脑思考思考问题，解决与科学家遇到的相同的科学问题。
4.1.4 对照科学家的思维历程，让学生产生情感体验
通过展示当年科学家的思维历程，让学生了解科学家的思维特点，并与自己的思维过程相比较，从而产生强烈的情感体验，帮助学生认识科学家与其自身的差异，深刻理解科学本质，并对科学研究产生强烈兴趣。
4.2 玻尔原子模型的提出
我们用同样的教学方法让学生体验了玻尔原子模型的建立。首先创设情境，与学生一起回忆物理知识，介绍古典电磁理论和原子光谱，讨论卢瑟福核式原子模型了解当电子绕核作圆周运动时，必然自动放出能量。随着原子能量的渐少，频率也逐步改变，所以发出的光谱是连续的。而电子由于能量的不断减少，最终会坠落到原子核上，原子必然是一个不稳定的体系。其次，展示实验史实：一是当时发现的各种元素的原子都是稳定的；二是氢原子光谱实验及其结果，发现原子光谱是不连续。这是用卢瑟福核式原子模型和古典电磁理论无法解释的，说明其中必定存在问题。再次，引导学生根据实验事实猜测，得出电子在原子核外的运动是在特定的轨道上的。最后，让学生对照科学家的思维历程，说明玻尔是怎样系统地研究光谱学，把普朗克的量子化概念引进卢瑟福的原子模型，提出了原子结构中量子化的轨道理论。并说明玻尔的原子模型也不是完美的，介绍电子云的概念。使学生进一步了解，科学知识是可以不断完善的，科学是一个不断进步、不断发展的过程。
5教学测评及结果分析
课堂教学结束后，给学生布置了五个开放式问题让学生完成。问题以本节内容为载体，侧重考查学生对科学本质的理解和认识。以下为测试结果：
分析测试结果，我们发现学生对知识的理解方面没有显著差异，但在理解科学本质方面有明显差异：如在回答关于科学方法的问题时，施教班学生有22人提到根据科学家们采用了经验类推建立模型的方法，而对照班只有9人提到。在回答对科学家的认识时，施教班有18人认为科学家的思维不神秘，而对照班只有7人这样回答。在回答科学理论的建立时，施教班有17人认为科学发现是后人在前人经验和理论的基础上的不断补充，是科学家们的共同成果，而对照班只有7人这样回答。
通过课堂记录、测试和课后访谈，我们得到如下结论：
(1)通过体验科学家思维的教学，学生普遍反映这种教学形式很新颖，也很有趣，不仅有效地激发了他们的思维，也体验到了当科学家的快乐。因此教学过程中，课堂气氛活跃，学生参与的积极性和热情极高，能进行广泛的交流和讨论。
(2)通过体验科学家思维的教学，学生不仅了解了人类对原子结构的认识历史，还体验到了科学家认识原子结构的具体过程，亲身感受了科学理论的形成过程，并认识到科学家认识原子结构的思维并不神秘，自己通过努力也可以成为科学家。
(3)通过体验科学家思维的教学，学生对科学本质的认识和理解更深刻，能认识到科学的动态发展和科学家在科学发现中的作用。
当然，我们也发现在进行课堂教学的过程中，有少部分同学反应冷淡，不能积极参与和认真思考，通过访谈得知，个别同学认为这些内容都是和考试无关的内容，没有必要花费时间去思考，只要应付了老师就行；个别同学认为这样的内容以前都是“教师讲，学生听”，很少有这种教学形式，不知该怎么做，有些不习惯。这些问题的存在也使我们意识到：教师在教学过程中，不仅要教知识，还要教意识。必须让学生明白，学习不止是为了考试。同时这种教学对教师的教学水平也提出了更高的要求，教师如何激发全体学生的学习兴趣，教学设计的问题的难易照顾到每一位学生，都是值得继续探讨的。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准(实验)[S]. 北京：人民教育出版社，2003，4:P1.
[2]赵匡华. 化学通史[M]. 北京：高等教育出版社，1990，5.
[3]《化学思想史》编写组. 化学思想史[M].长沙：湖南教育出版社，1986，9.
[4]张家治. 化学史教程[M]. 太原：山西教育出版社，2005,2(第二版).
[5](美)国家研究理事会著. 戢守志等译. 美国国家科学教育标准[M]. 科学技术文献出版社,1999.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
作者：张小钊 王伟群 庄 浩