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时间:2023-09-19 18:54:56
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇航天技术在生活中的应用范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:测控技术与仪器,高科技,实践
前言:在经济全球化的浪潮下,各个国家都在大力发展经济与科技,我国也不甘落后,开始大力发展科技与经济,伴随着科学技术快速的发展,我们的作业方式更加高科技化,而测控技术与仪器的发展在全球高科技化中尤为不可或缺,成为时代的一个主流发展专业,如今要想跟上科技的发展科技发展的速度,就迫切地需要投入更多精力深入了解测控技术与仪器专业,这样才能够适应二十一世纪的需求,所以对于测控技术与仪器专业的深入研究与新兴生力军的培养都是未来科技发展的必然趋势。
1.测控技术与仪器的概述
1.1测控技术与仪器的内涵
测控技术与仪器是多种学科相结合产生的一个综合性很强的专业,主要包含的是仪器技术与控制技术,测控技术与仪器在实际生产生活中起作用的地方在于仪器仪表自动化控制与处理统计数据信息,通过数字化的管理达到最佳的控制效果是最终要达成的效果。其主要的研究领域是收集统计处理信息,同时还包括控制其中的相关要素,它也包含了电力电子、精密机械、计算机、自动控制和电力电子等领域的相关知识。
由于控制技术和人工生产技术的测量和仪器技术已经占了很大的比例,是一个非常广泛的应用在现实生活中,现实意义是非常高的,监测和控制技术的未来生产和生活的是能够达到一个非常有用的功能,比如很多是网络化管理,数字化管理,采用智能系统,因为它有很多的功能和优势,应用的仪器是更广泛将这些属性都是利用起来。对人而言是一种有效的技术支持,以减少人工费用支出,以提高系统的效率。同时,在监视和控制技术的当前应用中,数字控制处理信号可以提供给人们最有效率的方法。监测,对同一时间的技术和设备的控制,这样的便利性,可以大大降低成本,加快了生产速度。许多测控技术的优点逐渐被发现,它的发展不仅可以造福于人的技术发展,也给在生活中的实际应用提供技术支持。
2.测控技术与仪器在实践中的应用
2.1航天、农业等领域的应用
测量和控制技术在航空航天工业和农业中扮演着重要的角色,其对航空航天技术的发展,起着监测和控制的重要作用,利用测控技术对太空飞船的飞行时间和飞行状态进行监控,还要进行数据收集和处理更方便工程人员修改数据,测控技术是中国的航天技术发展的一个不可缺少的一部分。在中国农业生产也将适用于测量仪表和控制设备,这要归功于其使用的农业生产将能够实现数字化控制,会让农业生产的生产效率得到前所未有的提高,以及更智能的农业生产管理监测得到的实时生产数据,可以为制造商提供有效的参考数据,帮助人们作出生产计划的改进,提高了生产效率和质量。
2.2新型传感器技术的应用
对于新的传感器技术,在目前的社会环境中,它已被很好的在现代测量和控制技术和设备技术中发展,数字传感器和集成传感器是新型传感器的两大代表传感器,在测量数据如温度压力和其他数据上集成传感器很有用。使用数字传感器主要使用在监视系统上。近年来,开发新的传感器技术已经成为一个重要任务,新的传感器技术领域已经开始使用新开发的传感器技术,以反映实际意义巨大的实用价值,生活种新的传感器技术提供了很大的技术支持和重要性。证实了新型传感器开发的价值和潜力。
2.3远程测控技术的应用
目前,测控技术的实际应用有很多方面,使用测控技术和仪器在生活和工业中已经是一个现实状况,重要的工业活动常用的监控技术是测控技术。 使用电话网络的监测和控制技术,包括远程监控和控制技术,绿色技术和无线通信的远程监控和控制,可用于检查特定设备,维护设备,在管道故障,水电 ,气体等方面有效,同时减少人力的使用和降低人工检修难度,解决使用远程运输上存在难以管理的技术问题,实现高效的运行效率。
3.测控技术与仪器的发展前景
仪器在开发时已经开始结合社会科学与技术和测控技术。工业生产已经逐渐规范化,网络化,在生活的各个方面使用的数字化管理,这些有效的科技,和技术的飞速发展,是我们社会发展和科学研究控制技术和设备的重要先决因素。引起别人注意的越来越多的是,测控技术和设备在当今社会越来越受重视,学校也加强了对这方面人才的培养,用以成为以后的专家。测控技术能加以促进发展和中国科技的进步,有更多的新鲜血液加入到测控技术中来,深入测控技术与设备的研究仪器的研究。而且,越来越多的测控技术和设备的行业,在这样的全球化的经济、市场环境下,测控仪器仪表的技术有了更为迫切进一步的发展,将发展和社会需求的繁荣。在当前的社会环境下,发展测控技术与设备将有很好的发展前景。开发和研究的测控技术仪器是公司竞争力的重要因素。为了应对社会的发展,未来的趋势,教育机构将会重点培养测控方面的人才,以提高相关的仪器仪表和控制技术的影响力。
4. 总结
根据我国的当前实际情况,测控技术和仪器的发展需要积极地被支持。支持测控技术和设备在未来工业中的技术开发,可为国民经济提供良好的基础,提供科学和技术扶持,有效提高国家工业生产力和生产效率。为了实现快速发展,国家在使用计量和测控技术方面的实践同时也促进该专业的发展,以达到相互支持和互惠互利。测控技术和专业测控技术与设备的使用已经开始应用到数据采集过程中,同时发展了生活中的测控技术和设备的重点培训,具有很强的实用价值。在监控方面也很具有开发潜力。除了实施远程监控技术外,还可以应用于农业生产的数字化管理,用于航天航空机器的运行分析,也可用于石油、天然气、电源等方面的新型传感器。对于更多的现有生产条件,更方便的是测试相关机器的障碍,及时的故障排除以及帮助工作人员确保运输系统的正常运行。测控技术在传感器方面的应用将非常强大,在未来的研究中也具有巨大的潜力,更高的性能。
参考文献:
[1]温秀兰.应用型本科测控技术与仪器专业人才培养体系的探索与实践[J].中国现代教育装备,2008(05):122-123.
[2]祝青园,王书茂,康峰,张磊,陈度.虚拟仪器技术在农业装备测控中的应用[J].仪器仪表学报,2008(06):1333-1338.
[3]郭叙蕊.测控技术与仪器在实践中的应用[J].电子测试,2016(12):117-118
(一)教材分析
《百分数的意义和读写》是义务教育教科书人教版小学数学六年级上册第六单元“百分数”较为重要的教学内容。百分数是在学生学过整数、小数特别是分数的意义和应用的基础上进行的。本节课教学的主要内容是百分数的概念。这一内容是学习百分数与分数、小数互化和用百分数知识解决问题的基础,是小学数学中重要的基础知识之一。百分数在学生生活、社会生产中有着广泛的应用,大部分学生都直接或间接接触过一些简单的百分数,对百分数有了一些零散的感性认识。所以在教学中我从学生生活实际入手,采用学生自主探究、合作交流为主,教师点拨引导为辅的策略,让学生在生活实例中感知,在积极思辨中发现、在具体运用中理解百分数的意义,从而体现了教师“随风潜入夜,润物细无声”的教育境界。
(二)教学目标
1.知识与技能:使学生理解百分数的意x;掌握百分数的读、写法;知道百分数在实际生活、生产中应用非常广泛。能够正确读写百分数。弄清分数百分数的异同。会用百分数分析、解决一些实际问题。培养学生的搜集信息、分析、概括等思维能力。
2.过程与方法:通过观察、比较等学习方法,理解百分数的意义。
3.情感、态度、价值观:激发学生求知欲,让学生在民主、和谐、活跃的课堂气氛中学习,使学生能体验到数学与日常生活密切相关,激发学生求知欲,并适时地渗透思想品德教育。
(三)教学重点、难点
重点:百分数的意义。
难点:百分数与分数的联系与区别。
(四)教学准备
1.让学生课前收集百分数的资料。
2.计算机课件等。
(五)学生现状分析
本班学生人数54人,大部分学生课外知识较丰富,有一定的收集信息能力,反应灵敏,很好地表现自己,学习热情高。学习新课之前,学生已经学习过分数,知道分数可以表示两个量之间的关系,还可以表示一个具体的数量,而且在生活中对百分数已经有了充分的感性认识,部分学生能说出每一个具体百分数的含义,有一定的知识基础,不过大多数学生对百分数的概念还是比较模糊的。
二、教学设计程序
(一)创设情境,激趣引新
师:同学们平时喜欢看足球比赛吗?下面我们来看一场足球比赛。(课件播放江门市“迎亚运”足球比赛片断)
1.设疑质疑
(提出问题,体验百分数产生的必要性)
师:在刚才的比赛中,新会队获得了一次罚点球的机会,如果你是主教练,你会选派队员去罚点球呢?(学生自由发言)
生1:我要看这位队员在平时训练中的表现
生2:我会让在本场比赛中发挥最好,进球率最高的球员去罚点球
生3:我会从技术水平差不多的球员中,挑选心理素质最好的
出示课件表格,让学生看到三位球员以往的点球战绩,讨论会安排几号球员去。
新会队球员 罚点球总数 进球总数
9号 20 18
3号 10 7
5号 25 21
生1:我会让5号去,因为它进球最多。
生2:我不同意,因为罚点球总数不同,所以不能这样比。我认为让9号去,因为在罚点球中,他失球最少,说明他水平高。
生3:我认为要看他们的进球率。假设都罚点球100个,3号进球88个,9号进球90个,而5号只进86个。所以9号最合适。
师:刚才同学们据理力争,那么你认为从哪个角度来衡量队员水平更公平?
生:按进球率
师:为什么刚才的同学要把分母化成100呢?
生:方便比较它们的大小
2.导入新课
师:刚才我们在解决问题时为了便于比较,把分数转化成分母是100的分数,你知道这样的分数还可以怎样表示吗?这就是我们今天要认识的百分数。(板书课题:认识的百分数)
3.感受百分数的作用
在生活中,你在什么地方见过百分数,哪些数据用百分数表示更简洁一些。请大家用同样的方法帮科技小组解决他们在进行种子实验时遇到的问题。(课件出示表格)
师:哪个品种的发芽情况最好呢?
自己先独立做,然后小组交流、比较、汇报,进一步感受百分数的作用。
生汇报:一号品种发芽种子数占实验种子的,即;二号品种发芽种子数占实验种子的,即;三号品种发芽种子数占实验种子的,即,这样一比较,二号品种发芽情况最好。
师:对,把分母变成100,比较起来非常方便。
【评析:本节设计,教师从学生身边熟悉的生活情景和感兴趣的足球比赛作为教学的切入点,学生很快地进入了最佳的学习状态。通过创设“足球比赛罚点球―种子发芽率”等系列问题情境,将“百分数的意义”以“问题串”的形式巧妙地贯穿其中,使学生体验到百分数在生活中的广泛运用。】
(二)探索新知,研究意义
1.结合生活实例,进一步加深对百分数意义的理解
(1)小组合作交流。请同学们拿出自己课前搜集的关于百分数的资料,在小组内说一说内对某个百分数的认识。
(2)感受百分数的优越性。人们为什么喜欢使用百分数?使用百分数有什么好处呢?百分数与分数有什么异同?
(3)开展信息会。教师出示课前学生收集的一些生活中的百分数,让学生根据自己的理解进行解读,进一步理解百分数表示两个数量之间的一种关系。
师:课前大家都收集了很多百分数,待会我们来开个信息会。大家先在组内交流一下,把你们组最有价值的信息向全班,好吗?(每组代表用展台展示并讲解,并选一个小主持人来主持:你收集的百分数表示什么?你从中了解了什么?有什么建议?)
教师用实物投影出示学生收集的信息:
一次性筷子是日本人发明的,日本的森林覆盖率高达65%,但他们却不砍伐自己国土上的树木来做一次性筷子,全靠进口;我国的森林覆盖率不到14%,却是出口一次性筷子的大国。(我们要注意保护环境,减少树木过度砍伐……)
据了解,某西欧国家发射人造卫星的成功率为91%,我国发射人造卫星的成功率是100%。(我们可以看出什么?中国的航空航天技术在世界居于领先地位,作为中国人,我们感到自豪吗?)
人脑的重量约是人体重量的2%-3%,一个儿童体内80%是水分。人体中,除了人脑以外的重量约是人体重量的97%-98%。(我们每天要多喝白开水,及时补充水分,这样有利于身体健康……)
我省适龄儿童入学率达99.9%。(我省还有少数贫困地区的孩子没有书读……)
信息后,教师引导学生得出:百分数表示一个数是另一个数的百分之几。百分数也叫百分比或百分率。
【评析:教师让学生通过课前收集含有百分数的信息进行交流,体现了数学的生活化,而且也很好的培养了学生的数感。】
2.探究分涤氚俜质的联系与区别
师:通过自学,你还有什么问题?
课件出示:
(1)一堆煤重85/100吨,运走它的。
(2)鸭的只数是鸡的70%
师生讨论:
(1)这两句话中的三个分数,哪个是百分数是?为什么?
(2)吨为什么不是百分数?
师:谁能说出百分数和分数之间的联系与区别?
小组讨论,得出结论:
百分数与分数不但读法、写法不同,而且意义也不相同:分数既可以表示两个数之间的倍数关系,又可以表示一个具体的数量;百分数只能表示两个数之间的倍数关系,它是一种特殊的分数。也就是说,分数后面可以带单位名称,也可以不带单位名称。百分数不能表示具体的数量,不可带单位名称的。
【评析:为了让学生明确百分数与分数之间的区别,设计了这两道题,通过小组讨论进一步加深了对百分数的认识。】
3.指导学生写百分数
(1)师:百分数通常不写成分数形式,而是在原来的分子后面加上百分号来表示。(板书:%)比如写成22%(板书:22%),读作:百分之二十二(板书:百分之二十二)。
师:(指板书)谁来黑板上随意写几个百分数呢?(学生自由到黑板上写)(像22%、90%、70%等,就是百分数)
(2)这些百分数那些写得漂亮,有的哪个地方需要改进,使学生自己发现书写方面的问题,从而指导书写。
(3)教师布置写5个百分数的任务,在写的过程中突然叫停,让学生说一句带百分数的话描述自己的书写情况,叫其他同学才自己写了几个。
(三)巩固强化,应用拓展
1.做课本第91页读一读,说一说。(实物投影出示)
2.写出下面的百分数。(课件出示)
(1)某造纸厂2008年完成生产计划的百分之一百二十。
(2)女性人口约占全国总人口的百分之四十八。
3.选择适当的百分数填空。(课件出示)
2% 15% 120% 98% 100%
(1)淘气的爸爸是个著名的牙科医生,经他主治的患者治愈率达到( )
(2)今天上课,由于同学们认真学习,积极动脑,学会的人数占全班人数的( )
(3)小汽车的速度是大客车速度的( )
师:在短短一节课的相处中我发现我们班同学学习氛围特别浓厚,上课发言积极踊跃,真是一个百里挑一的好班级。老师刚才用了一个成语,是什么?你能用百分数来表示它吗?那百发百中呢?十拿九稳呢?平分秋色呢?一箭双雕?半壁江山?
【评析:练习的设计充分体现了数学在生活中的“用”,如“百里挑一”、“十拿九稳”、“百发百中”等让学生根据这些成语写出相应的百分数。这样既激发了学生学习积极性,同时也让学生真正的感受到百分数在生活中随处可见,让学生充分感受到数学的生活化价值。】
(四)全课总结,畅谈收获
今天我们一起学习了百分数,你有什么收获?百分数就在我们身边,希望同学们带着对百分数的认识和理解,到生活中去寻找更多的百分数。 最后老师送你一个成功的密诀,那就是天才=99%的汗水+1%的灵感。(课件出示:天才= 99%的汗水+1%的灵感)
【评析:教师并没有把结尾看成是搞形式,走过场,而是始终如一的把学生的主体地位贯穿到课堂的每一个环节和细节当中去。在这个结尾中,教师充分考虑所学内容的特点,准确把握学生的思维实际,适时地把总结的权力放给学生,实现了从“要我总结”到“我要总结”的思维转变,如最后教师送给学生成功的密诀:“天才=99%的汗水+1%的灵感”激发了学生的学习兴趣。】
三、教学反思
1.整节课的教学体现了“数学源于生活,寓于生活,用于生活的思想。”我在本节课的教学中,无论是在引入课题,还是在巩固练习中,都紧密联系学生的生活实际,使学生认识到百分数在生活中具有广泛的应用。此外,还安排了让学生交流在实际生活中收集到的百分数这一环节,师生共识、共享、共进,形成了一个真正的“学习共同体”。这样,使数学与学生的知识与经验紧密地联系起来。充分促进学生的自主学习。让“数学”生活化,贴近生活,激发了学生学习数学的兴趣和积极性。把生活和知识联系起来,使学生明白知识来自于生活。
2.这堂课还体现了一种新的理念,用教材或依托教材展开、扩充教材的新教材观,不拘泥于已有教材,而是根据实际情况在巧改教材,努力做到教学内容贴近学生生活。
3.《新课程标准》指出:数学是生活的一部分,是人类生活、劳动和学习不可缺少的工具。课程内容应与学生生活紧密联系,从而让学生感悟到生活中处处有数学,进而有利于数学学习的生活化、情景。在教学中我从学生生活实际入手,采用学生自主探究、合作交流为主,教师点拨引导为辅的策略,让学生在生活实例中感知,在积极思辨中发现,在具体运用中理解百分数的意义。在这一愉悦的课堂中,学生能力得到了发展,个性能得到了张扬。
四、蓬江区环市街中心学校数学教研员周一安老师点评:
吴顺超老师执教的《百分数的意义和读写》这一课时,主要有以下三个亮点:
1.上课时,吴老师组织学生观看了江门市“迎亚运”足球比赛片断。课始,他从新会队的比赛引入,通过出示图片、语言描述等教学策略创设了学生感兴趣的课堂教学情境,很自然的过渡到了新的教学内容之中。
人本主义思想与新的物理课程改革要求是一致的。在即将颁布的高中物理新课程标准中,课程培养目标为知识与技能,方法与过程,情感、态度与价值观,提倡自主学习、合作学习、研究性学习的学习模式,对物理知识以外的因素提出了更高的要求,明确体现了物理教学中学生的人本因素。由此可见,在新一轮课程改革中,以学生主体学习为主的教学模式将正式进入到教学过程中来。
一 学习动机的激发
人本主义学习论的代表人物罗杰斯认为,人类具有学习的自然倾向或学习的内在潜能,教学的任务就是创设一种有利于学生学习潜能发挥的情境,使学生的学习潜能得到发挥。在高中物理教学中,学生的学习动机主要来源于发展个人素质的强烈愿望、物理现象和实验的吸引、弄懂物理现象产生原因的探求、通过高考和为社会做出较大贡献的理想等,在上述因素中,认知内趋力的因素对物理课堂教学影响明显。教师是采用外部强化去控制学生,还是采取一些方法去吸引学生对物理现象本身的注意,效果明显不同,课堂教学中越来越重视物理情境的创设,就是这个道理。
人本主义学习论注重学生自身的体验,在课堂教学中老师应改变讲述、演示、推导等一人包办的做法,给学生以更多的参与机会。从物理现象的感知,表象的建立,到物理概念的形成和规律的掌握,应创造条件让学生通过观察、阅读、实验操作等发现问题,通过分析、思考提出假设,再通过推理、演算寻找结论。在上述过程的体验中,学生亲历了知识的构建,获得了成功的喜悦,在这种反复的“探究——快乐”体会中,学习动机得到强化,物理兴趣逐渐形成。
二 学习内容的加工
罗杰斯认为,只有当学生正确地了解到所学内容的价值或用处时,学习才会成为最好的、最有效的。新版的初中物理教材,已对知识内容上作了相当大的调整。在高中教学中,老师利用各种条件,通过多种途径对知识内容进行灵活调整,将极大地改变目前教学中事倍功半的状况,取得满意的效果。
1.密切传统知识与现代生活的关系,关注生活中的物理
高中物理所涉及的经典物理概念和规律,都是前人在生活实践的基础上,通过观察、实验而抽象概括出来的。在教学中,老师应设法将教材中脱离了实践的抽象概念还原到学生的生活中去,让学生切身感受物理与生活的息息相关,在生活中巩固知识,加深概念、规律的理解。“从生活中来,到生活中去”应当成为物理教学的一个重要原则。
2.重书本知识向当代科技的延伸,激发学生的求知欲
高中学生已有了一定的认知基础,对尖端的科学技术有着浓厚的神秘感和强烈的好奇心。细心归纳一下,许多现代科技知识在高中物理中都可以找到它们的影子,例如现代航天技术以匀速圆周运动和万有引力为理论基础;低温物理对应热学知识;通讯电子技术对应电磁振荡、电磁波;光电技术、激光对应光的本性;计算机对应半导体;核武器、贫铀炸弹对应原子物理等。在教学中适当加入相应尖端科技的介绍,不仅消除了学生内心的神秘感,而且能激起强烈的求知欲,泛化为学习当前知识的动机。
三 学习方法的掌握
罗杰斯认为,最有用的学习是学会如何进行学习。“只有学会如何学习和学会如何适应变化的人,只有意识到没有任何可靠的知识,唯有寻求知识的过程才是可靠的人,才是有教养的人,现代世界中变化是唯一可以作为确立教育目标的依据,这种变化取决于过程而不取决于静止的知识。”很多有意义的知识或经验不是从现成的知识中学到的,而是在做的过程中获得的。学生通过实际参加学习活动,进行自我发现、自我评价和自我创造,从而获得有价值的、有意义的经验,这是最宝贵的知识。与此同时,在上述过程中,学生同时获得了如何进行学习的方法和经验,这些方法和经验又可以运用到以后的学习中去,从而导致对各种经验的不断感受及对变化的耐受性。
物理方法是物理学发展中的灵魂,高中教学中方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁,掌握物理学的研究方法,是学生学会学习的前提。在实际学习中,物理方法的学习不如知识学习那样明确,因为方法是以分散的形式隐蔽在知识表述之中的。为克服这种困难,一方面学生要自觉地挖掘教材中的方法论因素并努力加以掌握,另一方面则需要老师对重要的方法进行系统的总结。
“判天地之美、析万物之理”是对物理学的高度概括,物理学有着丰富的内涵,我们应挖掘和开发它的育人功能,构建情智课堂,开启、丰富学生的心智,创建培养和打造学生的能力的课堂生态.下面结合本人教学实践就构建情智课堂,激发学生思维,有效提升教学质量谈几点做法.
1创设鲜活的物理情境,培养学生的思维品质
1.1通过演示实验创设问题情境,培养学生思维的批判性和深刻性品质
演示实验是创设问题情境的重要方法之一.首先,实验能够制造认知冲突,给学生提供了最真实的感受,让学生在观察与思考中发现问题、提出问题;引发学生已有的认知结构与新知识或新情境之间形成巨大的冲突,为学习新知识蓄足了动力,提高了学生思维的批判性品质.例如,在进行《力的合成》教学时,将一较重的杠铃片放在地面上相距一点五米左右的两根红线中间,让两个同学站在红线外拉杠铃片,模拟 “泗水拔鼎”情景,学生在模拟“拔鼎”的游戏中产生了强烈的思维冲突;再如,在进行《闭合电路欧姆定律》的教学时,将一小灯泡分别与电动势为3 V的干电池组和内电阻较大电动势为9 V的叠层电池连通,学生看到小灯泡与电动势为9 V的叠层电池连通时的亮度反而比与电动势为3 V的干电池组接通时反而暗得多,学生顿感迷惑不解,进入了愤悱状态.其次,演示“极具有震憾力的新奇的物理现象、物理过程”的物理实验或“原来司空见惯的但背后却蕴藏着科学的秘密”的生活化实验,将学生的无意注意转变为学习的有意注意力,激发学生学习的欲望,有效地达到教与学的协调状态,指引学生科学探究,促进学生思维的深刻性品质的培养.如用 “多米诺骨牌效应”实验引入 “机械能守恒定律”、用“法拉利F2003跑车与飓风2000战斗机的启动PK”视频引入 “加速度”,“高压电击金属笼内有鸟的金属笼实验”引入静电感应等.
1.2创设求异情境,培养学生思维的广阔性和独创性品质
用发散性问题创设求异情景,构建了让学生提出各种求异问题的思维平台,教师在此平台上通过师生互动,引导学生对提出的问题深入探讨,使学生对某一问题的性质和解决方案认识得更全面、更深刻,这样可以防止学生思路狭窄,培养创新思维.例如,在高三进行物理实验复习时,要求学生设计几个测定电阻的方案.由于学生的思维有无限的自由度,他们从已有的电路知识提出了欧姆表测量法、替代法、伏安法、比例法、半偏法、惠斯通电桥法、电桥伏安法等方案,其构思十分巧妙,学生相互借鉴、取长补短,通过合作、探究实现了共同进步.因此我们在平时的教学中要善于从不同角度创设对同一物理问题的情境, 培养学生思维的广阔性和独创性品质.
1.3构建迁移情境,培养学生思维的灵活性和敏捷性品质
在教学中,对教学内容进行科学地选择,创设迁移情境,促进学习迁移的发生,发挥迁移的作用,让学生真正将知识融汇贯通,这样既提高了学生独立分析问题和解决问题的能力,又促进了学生思维的灵活性和敏捷性品质的培养.例如通过学生已掌握的习题情境创设物理实验的迁移情境:
某同学设计了如图(1)所示电路研究电源输出功率变化情况.电源E电动势、内电阻恒定,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,A、V为理想电表.
(1)若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小,则R1和R2必须满足的关系是.
(2)若R1=6 Ω,R2=12 Ω,电源内电阻r=6 Ω,当滑动片P由a滑至b时,电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图2所示,则R3的阻值应该选择
A.2 ΩB.4 ΩC.6 ΩD.8 Ω
1.4利用多媒体技术创设问题情境,促进学生创新思维的发展
多媒体技术能生动形象地模拟和再现实验演示不明显或无法用肉眼能感受的一些物理过程,使“微观”变“宏观”、使“静”变“ 动”、 “高速”变“低速”,从而起到延长课堂教学的“时间”,放大课堂教学的“空间”的效果.例如用几何画板展示“极限法得到向心加速度方向的动态过程”,就能让学生深刻地体会到了向心加速度的方向;通过CAI课件能够形象生动地模拟光电效应实验、多普勒效应、原子的能级跃迁等,有效地培养了学生的抽象思维能力;
生活应用类视频的播放,渗透STS教育,能使物理教学联系社会实际,贴近学生生活,更好地激发学生学习兴趣、开发潜能,从而提高教学效率和学习质量,更有利于促进学生创新思维的发展.如播放 “平抛运动演示实验现象重复慢放”、“运动汽车轮子下的草垫飞行方向”等情境探究类视频,有利于学生探究性学习,帮助学生理解,激发了学生的思维欲望,提高了物理教学效果.
2探究身边的物理现象,培养学生的悟理能力
“判天地之美,析万物之理”是物理学的真谛,物理就在我们身边.因此在物理教学中,我们教师应利用学生熟悉的生产、生活实例,或者他们所关心的热门科技话题创设的问题情境,尽量使学生们从生活中去感受、探索、学习物理,让学生学以致用,在生活中体现物理学的魅力,从而培养学生的悟理能力.如体育赛事中径赛项目涉及的运动规律、田赛项目和技巧项目涉及的动力学知识和流体力学知识;航天技术与宇宙的开发中涉及万有引力、圆周运动和超失重知识、功能关系.因此教师要做个有心人,引导学生捕捉身边的物理现象,譬如:挂在墙上的石英钟当电池的电能耗尽停止转动时,秒针停在何位量;天空为什么是尉蓝色的,早晚看到的太阳为何是红的;为何利用棉花糖测微波炉中微波的波长等等,当把这些问题一提出来,学生们都产生了浓厚的兴趣,积极思考,有的小声讨论,片刻功夫,很多同学各抒己见,积极发言,学生在捕捉身边的琐事进行探究的过程中,体会到了物理的实用性和学习的成功感.同时教师及时地充分利用涉及到的热门科技素材加工成问题情景,如航母系列问题、磁悬浮车系列问题、新能源系列问题、航空航天系列问题等.总之,使学生在探究学习知识的同时,将其应用于生产生活实际,有利于培养学生终身自我发展能力.
3发挥语言的感染功能,创设高效的学习氛围
要让学生在课堂上有智慧火花的闪现,这需要教师创造一个生机勃勃的“快乐课堂”,创设高效的学习氛围.因此,教师在课堂上要有富有情感性的教态,用自己饱满的教学激情,激励学生积极的学习情感;用富有悬念性、趣味性、激励性、饱含幽默风趣的语言激发学生的学习兴趣;用和谐、清晰、有韵律和节奏感的语调,使学生的学习激情不断受到鼓舞;将富有表现力的动作和表情融为一体,使学生与教师的情绪产生共鸣,从而使学生的学习过程更高效、更高质.
3.1渗透文学化的语言
在理科课堂上教师适度地把物理语言文学化,使学生感到格外新鲜,可使学生加速进入学习状态.譬如在进行“圆周运动应用”引入课题时,边播放游乐园中的视频,边配音:
乘在旋转飞机上的你,仿佛踏着白云飞向了蓝天;
坐在空中转椅中潇洒的你,笑得多么的灿烂;
高大的观光摩天轮让大自然的美景送入你的视野;
玩过翻滚过山车的你,那种飘飘欲仙的感觉是那么难以忘怀;
在渐渐竖起的勇敢者战盘中的你,感叹自己的抗负荷能力竞然如此之强;
身在时上时下的离心转轮中的你,正领略着超失重的奇妙的感觉;
当我们用敏锐的眼光捕捉我们生活中的点滴,一定感叹我们的生活与圆周运动竟然是那样的密不可分,因此,今天我们一起来研究生活中的圆周运动.
3.2适时运用诗词,可使学生倍感亲切
例如在进行电磁感应中的楞次定律教学时:用一句古诗来概括:相见时难别亦难,东风无力百花残,春蚕到死丝方尽……;又如在“全电路欧姆定律”关于短路教学时,对保险丝的评价:化作轻烟随风去,愿把安全留人间.
3.3利用谐音整合规律,可使学生终身不忘
例如对多普勒效应公式可以用“上观下源”帮助学生记忆,交流电路中电流与电压相位关系时,用“容(雄)压(鸭)流感”来描述等.
3.4编辑顺口溜,可使学习趣味有加
如在欧姆表教学中,以一组顺口溜为线索完成学习探究活动:
左零右‘8’在睡觉,E比满流R中掏,
闭路定律刻度找,刻度非匀且反倒,
现在使用欧姆表,R中附近误差小,
选档调零不能倒,乖上倍率要记牢,
旋钮置空OK了.
3.5幽默的肢体语言,启迪学生的智慧
教学幽默具有极强的情绪感染力,能有效地活跃课堂气氛,使学生精神愉快,激活学生的创造思维.例如,在课堂上用哑剧表演的形式进行演示实验过程,如在讲电磁感应时,我表演了科拉顿于法拉第之前所进行的实验,学生在笑声中,加深了对电磁感应现象的暂态效应的理解,同时体会到了科学发现的道路是曲折的.再如在向心力引入教学时,我进行了“水流星”的哑剧表演:教师不动声色地将一个空杯子杯口朝下,接着将水放入杯中,再次将杯子杯口朝下,水流出.然后再次将水放入杯中演示“水流星”实验.学生会情不自禁地热烈鼓掌,从而快速地使学生进入探索学习状态.我们教师如能充分利用自己的肢体语言,融入自身丰富的情感,以自身的表现感染学生,启迪学生的智慧.
4开展生动的物理实验,培养学生的创新能力
那么,在数学学科中如何渗透真善美的教育呢?华东师大张奠宙教授认为,世上万物,以真善美为最高境界.数学的真善美往往被淹没在形式演绎的海洋里,需要大力挖掘、用心体察才能发现,进而感受、体验和欣赏.
笔者以为,学生通过感悟与欣赏数学的真善美,不仅可以崇尚数学的理性精神,欣赏数学的人文意境,体会数学的美学意义,提升数学素养,而且还可培养学生求真务实的科学态度、锲而不舍的钻研精神;慈善为怀、善待社会与他人的豁达胸襟;以及高尚的审美情操等等.本文结合笔者的教学经历进行阐述,以期抛砖引玉.
1 欣赏数学的“真”,崇尚数学的理性精神,培养学生追求真理、严谨务实、实事求是、言必有据的科学态度
爱因斯坦说过:“为什么数学比其他一切学科受到特殊的尊重?理由之一是数学命题的绝对可靠性和无可争辩性.至于其他各个学科的命题则在某种程度上都是可争辩的,经常处于会被发现的事实的危险之中.”
数学的“真”,源于数学所推崇的逻辑演绎方法.数学中每一个概念的形成,每一个定理、公式的得出都经过严密的逻辑推理,崇尚公理化的演绎方法是数学学科的重要特点.因此,教师可以充分利用数学的科学性和严谨性,培养学生崇尚科学,尊重知识以及严谨务实的治学态度.
比如,通过一些数学命题的真假判断及证明,可以培养学生清晰的表达、有条理的思考习惯,养成实事求是、言必有据的理性思维品质以及独立思考、勇于创新、坚韧不拔、顽强拼搏的优良个性.
数学的“真”还体现在数学发展的历史上.
数学发展的历史源远流长,内涵丰富.数学知识的形成过程与人类认识自然的历史一样的漫长、一样的艰难与曲折,是伴随着人类社会的生活与生产活动而自然产生、发展与成熟的.数学史不仅真实地再现了数学学科发生、发展的坎坷经历,而且生动地展现了隐藏在那内涵深刻、形式完美的知识背后许多学者、数学家们为了真理辛勤耕耘、前赴
后继甚至不惜牺牲生命的可歌可泣的真实故事.如果在课堂中适宜地穿插数学史,不仅可以缓解理性知识给学生带来的枯燥乏味感,提高学生学习的兴趣,而且能让学生感受数学家严谨的科学态度、锲而不舍的钻研精神以及为科学献身的大无畏精神.
比如,德国数学家希伯索斯发现了无理数2 ,引起毕达哥拉斯学派的恐慌,他们企图迫使希伯索斯改变观点,最终年轻的希伯索斯为了坚持自己的发现而被反对派抛尸大海;古希腊伟大的数学家和物理学家亚里士多德为了他所酷爱的图形研究而惨遭罗马士兵杀害;我国著名数学家陈景润顽强拼搏,忍受着病痛与政治迫害的双重折磨,最终在攀登“哥德巴赫猜想”的征途上遥遥领先,为祖国赢得了极大的国际声誉……可见,在数学发展的历史中,充满了艰难险阻,需要数学家们的胆识、勇气和毅力,甚至以生命为代价.
一部数学发展史,是人类追求真理,求实、创新的生动写照.因此,结合具体的教学内容,适当穿插数学史,介绍古今中外数学家生平事迹及崇高思想,可以激励学生勤奋学习,追求进步,培养责任意识,树立为中华之崛起而努力学习的崇高理想和为科学献身的远大志向.
2欣赏数学的“善”,体会数学的应用价值,激发学生为建设祖国而努力学习数学的热情,立志成为积善行德、有利社会的人
什么是“善”?培根说:“我认为善的定义就是有利于人类”,“利人的品德我认为就是善,在性格中具有这种天然倾向的人,就是仁者.这是人类的一切精神和道德品格中最伟大的一种……如果人不具有这种品格,他就成为一种自私的、比禽兽好不了多少的东西”.
华罗庚教授说过:“哪里有‘形’,哪里有‘量’,哪里就有数学.宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学.”数学知识推动社会科技与文明的发展,以其独特的方式为人类文明的发展服务,这就是数学“善”的表现.
可以毫不夸张得说,现在数学已渗透到社会的各个领域,一切高科技术都可归结为数学技术,现代化就是数学化.
例如,自然科学中的力学、热学、电磁学、化学等,都需要数学的表述;天文学中航天技术的发展,人造卫星的上天等,都需要高深的数学知识;经济学研究领域,少不了数学方面的知识等等;即使在社会科学领域,如语言学、心理学、考古学等方面,数学也是大显身手.可见,数学不仅为自然科学的发展提供了语言基础与推理基础,也为社会科学提供了理性思维的方法,数学推动了社会科技与文明的发展.
上面是从大的方面看数学的“善”,实际上,即使是我们身边也有许多用得着数学的地方,曾经说过一个发生在实际生活中的事情:一位电工发现在地下控制1 0层以上房间空调的温度不准,经分析得知空调使用三相电,而连接地下室和空调器的三根导线的长度不同,因而电阻也不同.显然用万用电表无法测量这样长导线的电阻,聪明的电工想到了数学:把三根导线(电阻分别为x , , )在高楼上两两相连,然后在地下室分别测出两根导线的电阻(设为,b ,c ),于是通过求解三元一次方程组:
x+ y = a , y+ z = b , x+ z = c很容易得出三根导线的电阻.
这个例子给了学生不小的震撼,电工的可贵之处是在看不见数学的地方,创造性的使用数学思维,通过构造数学模型,巧妙解决生活中的实际问题.倘若学生能够利用自己的数学知识为社会谋福利,为他人解决工作上、生活上的点滴事情,积德行善,岂不是我们教育的莫大成就!
3 欣赏数学的“美”,体会数学的美学意义,培养学生高尚的审美情操
数学是一门思维性、逻辑性很强的学科,表面上似乎很枯燥乏味,但只要我们运用数学的头脑,努力探索,就不难体味到数学事实上蕴含着一种深邃的美、理性的美.古希腊哲学家亚里斯多德指出“虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离.因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性,这些正是数学所研究的原则.”
人类对数学“美”的探讨历史悠久.
古希腊早期的数学家、哲学家和思想家毕达哥拉斯及其学派,最早提出美在于事物各部分的秩序和比例,并且把这种原则应用于音乐、建筑、雕塑、绘画等艺术.沿用至今的“黄金数”,即0 .6 1 8就是他们发现的.
在中世纪,黄金数被作为美的信条统治着当时欧洲的建筑和艺术.美神维纳斯婷婷玉立,美妙绝伦,多少人为之倾倒!其重要原因就是体型结构比例完全符合黄金分割比.建于辽道宗清宁二年(公元前1 0 5 6年)的我国华北古建筑四宝之一的应州塔,虽历经沧桑仍安然耸立,实为建筑史上的奇观.它
也是利用优美的几何结构,而这又是与坚固实用相统一的.
数学美不仅客观存在,在自然物质世界处处有它的痕迹;而且,在数学本身和其教学上,也能感受到美的存在.比如圆锥曲线这部分内容,处处都有“美”的痕迹,其中“平面截圆锥”体现圆锥曲线光滑美、动态美、统一与和谐美;圆锥曲线的定义具有统一美与数学语言美;圆锥曲线的方程蕴涵简洁美;圆锥曲线与物理学中的关系——物体运动速度分别为第一,第二或第三宇宙速度时,其轨道即为相应的圆锥曲线,以及曲线在生活中的应用等,体现了圆锥曲线与生活的自然和谐、浑然天成之美等等.教师若能精心设置的适当问题情境,引导学生的亲身体验、用心感悟蕴涵其中的数学美,可以培养学生强烈的审美意识,提高审美能力.
总之,教师应该充分利用数学学科自身的特点,大力挖掘数学教材中蕴涵的真善美,寻找数学知识与德育的最佳“契合点”,有的放矢,使学生在接受数学知识的同时,感受真善美高尚情操潜移默化的影响,实现教书育人的最终目标.
参考文献
[1 ]张奠宙,柴俊.欣赏数学的真善美.中学数学教学参考(上旬),2 0 1 0 :1 -2
我国高中已经开始全面实施新课程改革,这给后续大学物理教学带来了很大冲击,传统教学模式不能满足发展要求,如何正确把握学生物理基础,如何开展有效大学物理课程的教学,怎样解决大学物理教学与中学教学的衔接成为大学物理教学必须要面对的课题。针对新课改标准下高中物理内容、目标及形式的变化,本文提出了加强大学物理与高中物理教学衔接的措施,以期通过教学方面的改进,让学生更好地适应大学物理的学习。为提高学生科学素养,积极探索物理发展前沿奠定了基础。
关键词:
物理课程标准;大学物理;教学;衔接
2003年,我国教育部颁布并实施了《普通高中物理课程标准》,并于2006~2010年相继全面推行新课程改革。新课程标准下的高中物理在课程体系、课程内容以及教学要求等方面进行了调整和改革,这些变化势必对学生进入大学后,学学物理带来一定影响。大学物理作为高等院校重要的一门必修课,在高中课改背景下,如何解决大学物理与中学物理的衔接问题成为当前课程建设必须解决的问题。本文就高中新课改背景下如何进行大学物理教学与同行进行商榷。
一、因材施教,针对不同专业合理选择教学内容
大学物理是以培养和提高学生科学素养为教学目标的一门基础课程,在中学物理课程改革的大背景下,大学物理教师必须掌握高中物理教学体系,为做好大学物理教学的有效衔接做好准备。2006~2010年高中新课程改革全面启动,此次高中物理课程最为明显的变化是采用模块式设计,共分为12个模块:其中必修l和必修2为共同必修模块,其余都为选修模块。这种选修的不确定性,造成高校不同专业学生物理基础的非均衡性发展,因此在强调大学物理课程内容的基础性和系统性的同时,也要满足不同基础或专业学生的需求。同时针对不同专业学生有的放矢,才能达到良好的教学效果。物理课是一门基础课,它包括力学、热学、声学、光学、电磁学、原子物理学、核物理和基本粒子物理学,并且还涉及各种交叉学科和边缘学科。在有限的学时里要想完成所涉略的全部大学物理内容是无法做到的,所以在教学实践中依据不同专业要有所侧重和取舍。我们对新入学的新生进行问卷调查,了解其在高中选修模块的情况。然后根据学生选修模块的情况和不同院系专业的需求,把学生分成不同层次的教学班。按照需求教学,并适当补充高中没有学习而后继课程又需要的内容。根据不同专业合理选择教学内容,为专业教学打好理论基础。我校在这方面做了有益的尝试,针对不同专业院系的要求将大学物理分为两个层次,针对不同专业来设计不同的课程内容和教学大纲,教学内容的侧重点各有不同。特别针对文科学生开设了《物理与文化》素质课程,有效结合学生基础和起点,努力做到搭台阶,小步走的教学策略,从实际教学效果来看,确实做到了大学物理的教学和专业的有效衔接,起到了培养文科学生学习物理的兴趣的作用。
二、针对高中教材新增内容,引入相应演示实验,重在培养科学素养
现代的教育理念均强调:教师为主导、学生为主体,从传统教师讲授向合作式、探究式的教学方式转化,要遵循学生的认知规律、激发学生学习兴趣、发掘学生学习潜能,引导学生自己探究和学习。新课程标准指导下的高中物理教材增加了很多与实际相联系的内容,针对高中教材新增加的内容,大学物理教学中要积极引进先进的演示实验作品。对于那些在生活中难以见到的物理现象,由于学生头脑中缺少感性认识和体验,仅仅通过教师讲授来传输相关内容,学生接受起来是困难的,如果在教学中加强相关的演示实验和分组实验,给学生创造体验的环境和机会,从理论走向实际,从认识肤浅走向亲身体验,在这样的过程中学生通过观察、探究、实验分析等过程,培养了学生的观察力、实践能力、分析能力和创新能力。演示实验已经成为大学物理课堂教学的有机组成部分,在物理教学中发挥着极其重要的作用。对于那些操作简单,实验现象明显的演示实验(如圆锥爬坡、尖端放电)一定要在课堂上演示,而对那些科技含量较高,无法在课堂上演示的,就安排在物理实验的演示室中进行。演示实验进课堂,不仅激发了学生的兴趣,同时课堂参与热情和活力都有所加强;演示室的现场观摩,更大激发了学生创新热情,引起了学生的更大思考,实验的强化使课堂教学形式更加丰富。
三、加强经典与近代的融合,课程内容现代化
从高中物理新教材内容可以看出:高中物理在注重基础知识的同时,增加了与实际联系比较大的内容,紧密联系现代科技和社会问题。而现行的大学物理教材:在经典物理部分与高中物理内容重复较多,而近代物理内容却偏少,涉及前沿问题的内容也较少,没有体现物理在科技进步、航天技术、军事竞技等各领域中的生命力,课堂枯燥、教学乏味空洞、学生没兴趣、教师失去教学的幸福感。为了加强经典与近代的融合,在教学中可以放手让学生搜集整理近代物理发展与实际生活的联系、现代物理分支学科和交叉学科的前沿内容,编辑整理成教学素材,依据不同专业学生的基础和实际,进行适当的介绍和讲解,在与经典物理内容相关的近代物理要进行扩展和加深,如以每年公布诺贝尔物理奖为契机,及时将相关内容和材料背景做成PPT,并将相关研究的最新进展也补充进来,最快的时间介绍给不同专业的学生。将近代物理测量分析方法的内容补充到教学中,如激光扫描自动测平、X射线衍射、红外测温、扫描隧道显微镜、高效液相色谱、电泳、差示扫描量热技术、核磁共振、磁共振成像确定结构、激光俘获、CT、时间分辨光谱等等,结合学校不同专业的特点,可以将相关仪器和内容与学科进行有效联系整合,让学生看到所学内容与现代技术发展是紧密联系的,深切体会物理思想、方法是物理学发展的根基和精髓,让学生感受前辈大师留给我们的宝贵智慧,使学生在精神上受到感染和影响。
四、拓展知识,注重内容更新,课堂教学应用化
针对高中新课程标准,后续大学物理教学也必须做相应的衔接调整,要注重内容更新,课堂教学应用化。物理学的基本原理在日常生活和工程技术中有非常广泛的应用,在讲述物理学理论时能够与现实问题联系起来,物理课可以变得生动有趣,同时学生的综合素质也会得到提高。教学上进行教学内容拓展,强化物理学的科技含量,紧密联系生产实际,如讲热力学第二定律时介绍厄尔尼诺现象;讲方均根速率时介绍同位素的分离和植物的光合作用;讲到致冷机时分析冰箱和空调的原理;讲磁场介绍了电子显微镜中的磁聚焦原理;讲传感器时可以给学生介绍光纤光栅传感器在大型建筑(桥梁、高楼、机场、舰船、飞机等)健康安全方面的智能监测;讲到光栅衍射,可以从光栅衍射拓展到单色仪等。在教学中引入这些内容,不但使得教学内容充实饱满,也使得所教的理论知识与社会科技进步紧紧联系在一起,培养了学生学习兴趣,唤醒学生内心的创新意识,激发了学生的创新热情。结合教师的科研成果更新教学内容,还可以激发学生追求真理、崇尚科学、勇于探索的热情。新课标背景下如何能够让刚刚进入大学学习的学生低台阶顺利做好过渡和衔接,使得大学物理学的教学得以顺利开展,能够让学生在学习期间比较全面、系统地掌握大学物理相关内容,并将所学习的知识与实践联系,还有很长的一段路要走,对于大学物理教学的深化改革,还需要我们在实际的教学和工作中不断地做出调整和探索。
作者:朱文霞 李宝臣 王乐新 单位:黑龙江八一农垦大学理学院 大庆市萨东第四小学
参考文献:
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[2]于军,朱伟玲.论大学物理热学部分与中学物理的有效衔接[J].物理通报,2011(03):11-14.
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