航天技術在生活中的應用

時間:2023-10-20 09:56:13

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航天技術在生活中的應用

第1篇

關鍵詞: 化學與生活 生活中的化學意識和化學課堂上的生活意識

化學在生活領域(包括衣、食、住、行、健康等)中的滲透和應用非常廣泛。現代的課程理念和教學觀念提示我們,化學教學要與學生的生活經驗和社會實際相結合,有助于培養學生的化學科學素養。高中化學課程內容充分體現了“由生活走向課程,由課程走向社會”這一課程理念。

在化學的教學過程中我們要讓學生形成生活中的化學意識和化學課堂上的生活意識。

一、元素及其化合物中的生活化學

在高中化學中元素及其化合物主要分為非金屬和金屬兩大部分。非金屬中的鹵素、氧族及氮族中的典型元素及化合物都和人類生活有密切關系。如:鹵素中的氯元素是生活中食鹽的必要組成元素,而且氯氣也是自來水消毒和漂白粉的主要原料。引導學生思考常識問題:為什么養金魚的自來水要在太陽下曬幾天?為什么選用保鮮膜不能用含氯的聚氯乙烯,而要選購聚乙烯為主要成分的PVC?為什么用自來水煮飯是不科學的?

金屬及其化合物主要給學生介紹鎂、鋁、鐵及堿金屬。鋁制品在日常生活中已經越來越普遍,可以讓學生了解鋁對人體健康的影響,從而在生活中注意飲食;鐵是人體必需的微量元素,怎樣合理飲食有助于元素的吸收。也可以讓學生在課余時間根據自己的愛好選擇課題進行課余研究,如:居室裝修材料的主要成分及其作用;金屬與合金在性能上的差異;常見合金的組成;金屬防護的常用方法等。

二、有機化學中的生活化學

有機物與人類的生命活動、健康有密切的關系。在有機化學的學習中常常會遇到某些藥物的主要成分的結構和主要性質,如:阿司匹林;生命活動的基礎能源――葡萄糖如何提供能量;生命的基礎物質――蛋白質的結構和性質;人體必需的維生素的主要來源以及微量元素與健康。學習完這部分內容可以建議學生養成科學的飲食習慣,全面攝取多種營養,保持膳食平衡,促進身體健康,并從中認識化學對提高人類生活質量和保持人體健康的積極作用。微量元素對人體的健康有重要的作用,合理攝入營養物質有助于人體健康。

生活中常用的合成高分子材料的化學成分及性能,如:由聚丙烯制成的塑料制品,由聚苯乙烯制成的燈飾外殼,由聚四氟乙烯作內襯的不粘鍋等;正確認識食品添加劑的組成、性質和作用。絕大多數食品添加劑在過量使用時對人體有害,有些人營養過剩與大部分食品添加劑能增加食欲有關。防腐劑能延長食品的保存時間,減少食品的浪費和變質,食用新鮮食品比食用防腐劑儲存的食品有益。

三、化學理論學習中的生活化學

高中化學中的理論部分主要包括物質結構――元素周期律、化學平衡、電離平衡以及電化學。這一部分內容看起來比較枯燥,和生活的聯系不大,我們也可以找到其中和生活有關的很多實例。舉用這些例子一來可以使學生根據生活經驗來簡化對一些知識的理解,二來可以使內容豐富多樣,活躍課堂氣氛,三來可以使化學和生活聯系起來,增強學生理論聯系實際的能力。如:日常生活中鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間放具有酸性、堿性或咸味的食物;洗凈的鐵鍋殘留少量的水易生銹。

在化學教學和化學課堂上將生活意識灌輸給學生,還可以幫助學生糾正一些日常生活中的錯誤觀點或說法。如:學生學習原電池之前,以為鐵生銹是鐵直接與氧氣化合生成氧化鐵。學完原電池學生了解到鐵生銹并非氧氣與鐵的一步反應,而是鐵先是發生吸氧腐蝕,而后+2價的鐵繼續被氧化到+3,最后得到了鐵銹(主要成分是Fe)。

四、其他綜合內容中的生活化學

材料是人類賴以生存和發展的重要物質基礎。沒有半導體,就不可能有目前的計算機技術,也不會出現高速、全面的因特網;沒有耐高溫、高強度的特殊結構材料,就不可能有今天的宇航技術,也不會有中國航天技術的輝煌;沒有光導纖維,就不可能有現代的光通信;沒有有機高分子材料,人類的生活就不可能像今天這樣豐富多彩。化學是材料科學發展的基礎,如水泥、玻璃和陶瓷的主要化學成分、生產原料及其用途;污水處理的化學方法及原理,減少大氣污染物的原理和方法等。生活材料離不開化學,合理選用材料有助于提高人類的生活質量和環境質量。

化學與環境的關系十分密切,化學家已注意到大千世界的很多變化。大規模污染的不斷發生提醒人們:必須合理地開發自然,積極保護自然。課程標準強調人與自然的和諧相處。其中涉及當今社會的熱點問題:白色污染、居室污染、食品加工污染(如蘇丹紅事件)、農藥污染(如綠色食品、菜籃子工程)等。

英國1994年出版的《核心科學――化學》中指出:“化學是核心科學。”編者作了如下說明:化學是一門重要的科學,感謝化學給我們舒適的生活。你可以看見化學使我們穿的衣料、住的房子、乘坐的交通工具、燒的燃料越來越好……甚至我們喝的水也離不開化學處理。感謝化學為我們的健康所做的貢獻。合成藥品使我們生命延長,而且使我們更健康,比以前任何時候都遠離疾病……而且還有人造的心臟、骨骼等。感謝化學帶給我們休閑的運動。化學家們發明了新的、便宜的材料代替天然材料,如玻璃纖維做成的沖浪板……

第2篇

物理源于生活而又高于生活.這就必然要求教學走生活化的道路.所謂“物理的生活化教學”,就是將物理教學活動置于現實的生活背景之中,激發學生作為生活主體參與學習活動的強烈愿望,讓他們在生活中學習,在學習中更好地生活,從而幫助學生感受物理的靈動之美.

另外,物理植根于豐富的生活之中,教學內容涉及到生活中諸多的領域,因此,在教學過程中,教師應從不同的角度,以不同的方式幫助學生親近生活,充分調動其學習的積極性和主動性,從而有效地改變以往教學中低效單調的氛圍.通過對課堂的挖掘和引入生活化的教學元素,它不僅可以讓整個課堂變得生機勃勃,而且還有利于提高課堂教學效率.

那么如何讓物理課堂展示生活,使物理教學生活化呢?筆者根據近幾年的教學實踐,并結合自己平時的學習和思索,認為可以從以下兩大方面著手.

1親近生活,讓教學內容“新鮮”一些

傳統的物理教學內容(包括教材、信息、語言等)脫離生活實際,生活化教學首先要解決這個問題,要把學生的生活積累引入課堂教學,使物理學習富于體驗,內容充滿生活氣息.

1.1立足“大物理”,為課堂開啟一扇窗

徜徉于物理課堂,可窺探生命世界的微妙,可馳騁于科技文明殿堂,也可贊嘆人類智慧的偉大.由此可見,物理與生活息息相關,與生命絲絲相連.生活既然作為物理最強大的課程資源,也必然是物理教材最豐富的來源.然而教材只是生活場景的縮寫,要讓學生在課堂里去了解社會豐富的生活,進而參與社會,提高適應社會生活的能力,物理教學的內容就必須具有開放性.教師要有“大物理教育”的觀念,不拘泥于教材已有的生活圈,必須立足于豐富多彩的現實生活場景,主動開發新課程資源.

其實,每個教師的頭腦中都有許多鮮活的資料,內心都充滿了對生活的深刻體驗.在上課過程中若能結合生活素材進行相關鏈接并拓展延伸,不但能提高學生的興趣,撥動學生的心弦,點燃他們情感的火花,而且還便于學生理解教科書上給出的抽象定論和枯燥的說理,極大地提高課堂效率.特別是在專題復習時,選擇一些生活材料來幫助學生理解物理規律,往往能夠事半功倍,達到意想不到的效果.

如復習力學知識時,為了讓學生理解力學規律,教師可以利用礦泉水瓶做小實驗來說明一些物理知識:(1)雙手擠壓礦泉水瓶可以使瓶子變形,如果施加的力增大,瓶子變形程度就加大,力的作用效果與有關;(2)在空礦泉水瓶側壁不同高度的地方錐出上下兩個小孔,往里面倒滿水,水從兩個小孔流了出來,其中下孔流出的水噴得最急,這說明液體的壓強;(3)往空礦泉水瓶內注入少量的熱水,搖晃后倒掉,并立即蓋緊瓶蓋,過了一會兒發現瓶子慢慢向內凹陷,這說明;(4)將空礦泉水瓶翻倒在水平桌面上,用力向它的側面吹氣它會滾動,但用同樣的力向它的底部吹氣它卻不容易滑動,這說明在壓力相同的條件下.整個過程既發揮了學生的主體性,又豐富了學生的物理素養.讓整個課堂氣氛活躍,又達到了讓學生感悟生活的目的,可謂一舉兩得.

1.2發掘生活,為課堂注“活水”

陶行知先生說過:“沒有生活作中心的教育是死教育”,魯迅曾在《摩羅詩力說》中說,人們觀誦文章,就好比在大海中游泳,“游泳既已,神質悉移”但“大海”“未始以一教訓一格言相授”.也就是說情感隱含在場景之中,是要靠自己去體驗的.“體驗”是新課程最重要的理念之一,是知識的內化、經驗的升華,是個性化的知識.物理與生活中的魔術緊密相關,例如,在學習《壓強》時,我們可以讓學生通過小組合作先模擬氣功大師的釘床實驗,出示兩塊木板,一塊是密密麻麻的小釘子,用一個裝滿水的氣球代替氣功大師,第一次讓其“躺”在滿滿的釘床,第二次讓其“躺”在一個釘子的木板上,結果第二次氣球被扎破,學生頓時感到驚訝,這時候,面對這種出乎意料的結果,學生首先會問道:“ 為什么裝滿水的氣球在釘床上沒有事,但放在一個釘子的木板上會被扎破”?接下來,教師就可以抓住時機,因利勢導,引導學生積極探索其中的物理原因.可以看到,這個情境設置成功的關鍵在于:實驗演示所得的現象引起了學生的認知沖突,從而將學生輕松引入充滿疑問的情境.由此揭開了氣功大師的魔術之謎.

將魔術與物理相聯系,不僅激發了學生相似的生活體驗,調動了學生學習的積極性,而且易于教學,使學生更容易理解其中的道理.這樣的物理課上,教學相長,師生呼應,整個課堂和諧而生動,教學效果自然十分理想.

1.3學以致用,給課堂添份“生活教育”

“情感、態度和價值觀”是新課改確立的物理課堂教學三維目標之一,它表明物理在塑造學生健全人格和培養學生良好品德等方面,起著十分重要的作用.筆者認為物理教學除了培養學生應用物理知識解決實際問題的能力外,還應引導學生學會做“人”.“一撇一捺寫個人,一生一世做個人”,從學生的人格發展來說,“學做人”比“學知識”更重要.因此,在課堂教學中,教師應善于應用課內外的有效資源對學生進行待人接物、為人處世的生活教育,幫助學生養成良好的行為習慣.

物理教學本身就應該源于生活,創造于更美好的生活.學生的情感、態度和價值觀也就在這個時候得到了調動、感染和熏陶.例如,筆者在執教蘇科版物理八年級下冊中《力的作用是相互的》一課時,在探究火箭升空原理時,多媒體播放2012年我國神舟九號載人宇宙飛船順利升空畫面,激發了學生民族自豪感,滲透愛國主義教育,幫助學生形成正確的價值觀.我們的物理教材涉及許多中外著名物理學家,這些物理學家雖然國籍不同,所處年代不同,各人經歷不同,但他們都具有為追求科學真理而不懈努力的美德,他們生平的大量動人事跡就是一本絕好的美育教材.教學過程中若能把展現物理學家勇于探索、實事求是的科學精神,只圖奉獻、不求索取的奉獻精神,堅持真理并為捍衛真理不惜犧牲的獻身精神等生動事例穿插講授,使學生深受感染,進而學習和效仿物理學家精神風貌,這無疑是最理想的情感教育.讓學生體會到生命的價值在于奉獻,責任無處不在,學會做人,學會做事,學會為自己為他人為社會承擔一份責任.在物理學習的過程中,學生也更加懂得珍惜自己、感恩他人,在生活中做一個勇于承擔責任的人.

2感悟生活,讓教學過程“精彩”一些

應試課堂的教學程序一切都是預設好的,每個教學環節都依據教學目標設置了時間限制,且每個問題都有固定標準答案.如果學生回答不出來就引導學生到設置好的答案上,學生在教師的帶領下幾乎不需要自主地想什么,說什么,做什么.這種情況下,學生常常不是通過自己的思維去思考和分析問題,而是在猜測教師想要的答案是什么,提問和討論成了一場猜謎會,長此以往,學生的自主性和獨立性就逐漸被消磨殆盡了.

生活化教學則根據學生的實際情況,理清學生的思想脈絡,看清學生思想的癥結和可能的走向,隨時調整教學過程,使學生成為課堂的中心.通過課堂上的講演、繪畫和表演等充滿豐富生活體驗的活動,讓學生能想、能干、能看、能談,時時享受到成功帶來的喜悅與滿足.

2.1課堂競賽――教學活動的“催化劑”

教育界有一句名言:“教育的目的不在于傳授本領,而在于激勵和喚醒.”教學中,教師可以根據教材特點巧妙設計、安排一些小競賽.不僅可以有效激發學生的學習興趣,而且還能激勵學生為了在比賽中獲勝而主動學習,調動學生學習的積極性和主動性.尤其是找錯誤的課堂教學中,可以經常采用這種比賽激趣的形式,限時找出其中的錯誤.例如,在復習光現象時,多媒體投影:2012年是國人自豪的一年,我國自行研制的“神舟九號”載人飛船順利升空,標志著我國載人航天技術邁上了新的臺階.在飛船飛行的過程中,測控部門利用超聲波對它進行連續跟蹤和測控.到達太空時,不明發光體與飛船擦肩而過,航天員突然聽到了不明發光體的發出的響聲, 然后看到耀眼的光芒.完成一天任務后,神女航天員劉洋在太空練起了太極拳.請你指出這個場景中的三處科學性錯誤.

(1);

(2);

(3).

這種方式的教學,一方面能夠激發學生的學習興趣,增強學生對物理的親近感,另一方面又能夠使學生認識到“生活處處皆學問”,真正體現了“生活到物理,物理到社會”的新課程理念.實踐證明,學生在競賽環境中的記憶更為扎實和牢固.

2.2情境再現――課堂中的“小劇場”

法國思想家盧梭曾說:“在達到理智年齡以前,孩子們不能接受理念,而只能接受形象.”生活中的學生,就是在一個個形象生動的生活情境中認識世界的,事物越具形象性,就越能為學生所感知、所接受、所記憶.情境教學正是依據學生的心理特征、認識規律,把從生動、直觀的形象思維作為教學的契機,從而促進智力的發展.葉圣陶說:“作者胸有境,入境始覺親.” 教學中,教師注重情境的創設,引導學生繪圖、演劇、賞樂,學生就會情不自禁地用眼睛去看,用耳朵去聽,用腦子去想.在這種雙向互動、整體和諧的情境中,學生親身體驗到了“吐真言、抒真情”,他們的知識、能力及心理品質必會得到協同發展,從而保證物理教學任務的全面完成.

第3篇

【關鍵詞】現代控制理論;差異;應用;意義

1.引言

控制理論作為一門科學技術,已經廣泛地運用于我們社會生活的方方面面。例如,我們的教學也使用了控制理論的方法。老師在課堂上講課,大家在課堂上聽,本身可看作一個開環函數;而同學們課下做作業,再通過老師的批改,進而改進和提高老師的授課內容和方法,這就形成了一個閉環控制。像這樣的例子很多,都是控制理論在生活中的應用。現代控制理論如此廣泛,因此學好現代控制理論至關重要。

2.現代控制理論的產生與發展

現代控制理論的產生和發展經過了很長的時期。從現代控制理論的發展歷程可以看出,它的發展過程反映了人類由機械化時代進入電氣化時代,并走向自動化、信息化、智能化時代。其產生和發展要分為以下幾個階段的發展。

2.1 現代控制理論的產生

在二十世紀五十年代末開始,隨著計算機的飛速發展,推動了核能技術、空間技術的發展,從而對出現的多輸入多輸出系統、非線性系統和時變系統的分析與設計問題的解決。

科學技術的發展不僅需要迅速地發展控制理論,而且也給現代控制理論的發展準備了兩個重要的條件—現代數學和數字計算機。現代數學,例如泛函分析、現代代數等,為現代控制理論提供了多種多樣的分析工具;而數字計算機為現代控制理論發展提供了應用的平臺。

2.2 現代控制理論的發展

五十年代后期,貝爾曼(Bellman)等人提出了狀態分析法;在1957年提出了動態規則;1959年卡爾曼(Kalman)和布西創建了卡爾曼濾波理論;1960年在控制系統的研究中成功地應用了狀態空間法,并提出了可控性和可觀測性的新概念;1961年龐特里亞金(俄國人)提出了極小(大)值原理;羅森布洛克(H.H.Rosenbrock)、麥克(G.J.MacFarlane)和歐文斯(D.H.Owens)研究了使用于計算機輔助控制系統設計的現代頻域法理論,將經典控制理論傳遞函數的概念推廣到多變量系統,并探討了傳遞函數矩陣與狀態方程之間的等價轉換關系,為進一步建立統一的線性系統理論奠定了基礎。

20世紀70年代奧斯特隆姆(瑞典)和朗道(法國,L.D.Landau)在自適應控制理論和應用方面作出了貢獻。與此同時,關于系統辨識、最優控制、離散時間系統和自適應控制的發展大大豐富了現代控制理論的內容。

3.現代控制理論的內容及研究方法

現代控制理論的內容主要有為系統辨識;最優控制問題;自適應控制問題;線性系統基本理論;最佳濾波或稱最佳估計。

(1)系統辨識

系統辨識是建立系統動態模型的方法。根據系統的輸入輸出的試驗數據,從一類給定的模型中確定一個被研究系統本質特征等價的模型,并確定其模型的結構和參數。

(2)最優控制問題

在給定約束條件和性能指標下,尋找使系統性能指標最佳的控制規律。主要方法有變分法、極大值原理、動態規劃等極大值原理。現代控制理論的核心即:使系統的性能指標達到最優(最小或最大)某一性能指標最優:如時間最短或燃料消耗最小等。

(3)自適應控制問題

在控制系統中,控制器能自動適應內外部參數、外部環境變化,自動調整控制作用,使系統達到一定意義下的最優。模型參考自適應控制英文為Model Reference Adaptive Control。自校正自適應控制英文為Self-Turning Adaptive Control。

(4)線性系統基本理論

包括系統的數學模型、運動的分析、穩定性的分析、能控及能觀測性及狀態反饋與觀測器等問題。

(5)最佳濾波或稱最佳估計

當系統中存在隨機干擾和環境噪聲時,其綜合必須應用概率和統計方法進行。即:已知系統數學模型,通過輸入輸出數據的測量,利用統計方法對系統狀態估計。

建立在狀態空間法基礎上的一種控制理論,是自動控制理論的一個主要組成部分。在現代控制理論中,對控制系統的分析和設計主要是通過對系統的狀態變量的描述來進行的,基本的方法是時間域方法[1]。

4.經典控制理論與現代控制理論的差異

現代控制理論比經典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多,包括線性系統和非線性系統,定常系統和時變系統,單變量系統和多變量系統。它所采用的方法和算法也更適合于在數字計算機上進行。現代控制理論還為設計和構造具有指定的性能指標的最優控制系統提供了可能性。

經典控制理論和現代控制理論有其共同點和差異。共同點主要表現在研究對象是一致的,都是系統。其區別主要表現在經典控制理論的研究工具是傳遞函數(結構圖),已有初始條件為零時才適用。現代控制理論狀態空間法、研究系統內部輸入-狀態(內部)-輸出。

經典控制理論的特點研究對象是單輸入、單輸出線性定常系統。其解決方法主要有頻率法、根軌跡法、傳遞函數。要用到的數學工具有拉氏變換、常微分方程。經典控制理論有其局限性主要表現在難以應用于時變系統、多變量系統。難以揭示系統更為深刻的特性。

現代控制理論是隨著計算機技術、航空航天技術的迅速發展而發展起來的。其研究對象為多輸入、多輸出系統,線性、定常或時變、離散系統。解決方法主要是狀態空間法(時域方法)。

第4篇

【關鍵詞】開放性教師教學情境教學內容教學方式

在新課程全面改革和實施的潮流中,幾乎所有的學校都在大興教學改革之路,但是相當多的教師只局限于形式,仍未擺脫傳統教學的束縛,沒有真正將課程改革落到實處,教學理念依然陳舊,教學思想仍然落后,教學效果欠佳,教學質量不高。近年來,筆者在自身、教學情境、教學內容和教學方式上體現開放,感覺課堂教學變得更加精煉和有效,在此談一點個人的見解。

一、教師自身的開放

教師的開放包括教師能力素質的提高,教學思想和教學理念的革新,教學行為的轉變等。

新課程強調物理學科與其它學科的聯系和融合,更為重要的原因,學生通過各種渠道獲取著廣泛的知識信息,他們希望從教師那里找到各種新問題的正確答案。“要想給學生一杯水,教師就得有一桶水”,當今學生這個“杯子”越來越大了,自己就要注意利用一切機會提高能力素質,確保具有一桶能夠學生舀的水。

接受式學習的獨特作用是不容置疑的,但教師一講到底的“滿堂灌” 教學,明顯違反了“教是為了發展” 、“教是為了達到不需要教”這些教學規律,自己要堅決杜絕。須知,把課堂還給學生,變相信自己為相信學生,才能體現“以學生發展為本”的教學理念。所以自己要不斷革新教學理念,開放教學思想,經常接受新事物,充分利用網絡與外界聯系,多與同事交流,大膽進行教學改革和創新。

教學行為的轉變,要求變“講堂”為“學堂”。 學生是學習的主人,課堂上的“活動激趣、自主探究、合作交流、反思提高”理應都是學生自己的活動,必須讓學生自己來完成。教師在為學生提供認知情境、分析方法和手段方面是一個助學者,在參與探究的過程中是一個合作者,在教學過程的掌控上是一個組織者,在探究結果的呈現上是一個評價者,在教學活動中的作用是設計、組織、協調、點撥。

二、教學情境的開放

教學情境的設置要經常化、趣味化、多樣化。

現在學生上課普遍存在精力不集中,愛打瞌睡,看小說,厭學情緒嚴重,我的對策是設置好課堂教學情境,創造良好的學習氛圍。導入時設置教學情境能激發學習動機,中途設置教學情境能緩解學習壓力,授課結束前設置教學情境能增強學習欲望。通常我在設置教學情境時,不局限于只與當堂課有關的內容,更注重的是趣味性和多樣化。

比如,課堂中經常加些“小插曲”,說說國際新聞、國內動態、航天技術、科學前沿、網絡等當前焦點話題,慢慢又回到正題,這樣可帶動學生思維,讓學生長、參與到學習中來。又如,當學生遇到學習困難、啟而不發時,不妨先來一個“輕松3分鐘”緩和一下氣氛,再讓學生討論、交流,采取小組答辯、競賽等方式開展合作學習,課堂變得生動活潑、激情四射,學生的學習熱情被充分調動起來。另外,在增強教學情境的趣味性和多樣化方面,經常利用多媒體技術開展教學,經常進行演示實驗、隨堂實驗、分組實驗以及創造性的制作實驗,讓學生親自體驗和感知學習過程,激發學習興趣,形成互動效果。如在學習“超重現象”時,可設置這樣的實驗:燒杯中先放一個堅硬的物體,上面再放一個雞蛋,物體的棱角和雞蛋相接觸,緩慢抬升燒杯,雞蛋完好,然后改為由靜止急速抬升燒杯,加速度較大,物體的棱角對雞蛋的壓力達到了蛋殼所能承受的極限,雞蛋破裂。簡易的小實驗既加深了學生對知識的理解,又提高了學生學習的趣味性。

三、教學內容的開放

開放教學內容,要創造性地應用教材,使教材走進學生,使學生走進生活。

新課程教學最大的困惑是課時不夠,教師、沒有時間應對習題,我的對策是研究課程標準和學生實際,摒棄教科書“難、繁、偏、舊、多”的知識內容,精選終身學習必備的物理基本知識,用比教材更多的個人知識來總結、整合甚至重組教材,使教材知識體系更清晰明了。然后將自己整合出的章節知識結構呈現給學生,讓他們了然于胸,進而做到理解結構,會用結構。

學生普遍感覺物理既深奧又乏味,為喚起他們主動學習的意愿,我在教學中以觀察和實驗為基礎,以自主探究為主要學習方式,盡可能讓抽象的物理概念在生活中找到原型,注意利用一切機會,引導學生用書本上的知識去解決生活中相關的物理問題,讓他們感受到物理就在身邊。一旦讓學生認識到物理就在生活中,難度就會降低,陌生感就會消失,親切感隨之而來,物理也就學得有滋有味了。因為認識到了物理就在身邊,也就極大地激發了學生課后關注生活的興趣,對于學生來說,只有建立了濃厚的學習興趣,才能提高物理學習的效率。

在具體的教學過程中,教學內容的開放還體現在層次區分上,新課程標準對教學內容設置課程模塊,以滿足學生的不同需求,促進學生自主地、富有個性地學習,正體現了教學內容的開放性。

四、課堂教學方式的開放

“學無定法”,同一堂課也應對教學方式的交替使用進行開放。

研究發現,不同的教學方式產生的教學效果是大不相同的,學生對所教內容在兩周內的平均回憶率分別為:教師講授為5%;學生閱讀為10%;教師演示為30%;學生討論為50%;學生實踐為70%;學生教別人為90%。可見,教師的“滿堂灌”是最賣力不討好的教學方法。而應用自主學習方式能激發學生的內在學習動機,讓學生在學習過程中發現問題、提出問題并解決問題;應用合作學習方式能促進學生之間的相互交流,共同發展,形成競爭意識與合作精神。應用探究學習方式能讓學生經歷探究過程,獲得理智和情感體驗,建構知識,掌握解決問題的方法,培養學生創新精神,科學態度和道德品質,發展對社會的責任心和使命感。

第5篇

【關鍵詞】高中物理課堂教學創新教學

隨著教育改革的深入,創新教學已成為當今教育改革研究和實驗的一個重要課題。所謂創新教育就是通過有目的、有系統地創新教學和訓練使學生樹立創新意識,培養創新品質,開發創新思維,初步掌握創新技能,從而提高學生創新素質的一種教育形式。課堂教學是創新教育的主渠道,采取適當的方法策略是創新教育成功的關鍵。根據多年積累的教學經驗,我認為最常用的創新教學策略有以下幾種:

一、情感策略

情感在教學中發揮著重要作用。前蘇聯教育學家贊可夫在“一般發展的理論”中就曾說過:“所謂一般發展,就是不僅發展學生智力,而且發展情感、意志品質、性格和集體主義思想。”他認為人的情感生活是與人的獨立探索性思維有機聯系在一起的。如果伴隨著學習思考而來的是興奮、激動,對發現真理的詫異,并產生愉快的體驗,那么這種情感就能強化智力活動,促進智力的發展。

1.在教學中應充分挖掘教材中蘊藏的豐富的情感因素,精心設計,組織教學活動。例如《動量》一章最后一節《反沖和火箭》的教學,引入新課時可先播放節日夜晚燃放禮花時天空絢麗多彩的畫面和火箭發射的宏偉場面,并配以爆炸的巨大聲響,學生在視覺、聽覺的強力刺激下,會對教學內容產生極大興趣。小結時再引導學生總結禮花和火箭飛上天空的原理,并在課堂最后留有時間讓學生閱讀書后閱讀材料“航天技術的發展和宇宙航行”。這樣,學生會覺得這么尖端的高科技問題與學習內容如此貼近,自然而然地激起探究知識的欲望。

2.要注意設置教學內容的層次和梯度,讓每個學生都能體驗到學習上的成就感。在容易產生厭學情緒的高一年級普通班物理教學中,教學要求應壓得低一點,考試題目要易一點,教學內容要嚴格控制在教學大綱要求以內,千萬不能根據高考要求,過早補充內容,這樣其結果往往會適得其反。關于考試更應基于對“雙基”知識的考查,切忌難度過高,以保護學生學習物理的積極情感。

3.通過物理學史的考察來調動學生的情感因素。在科學研究中有很多科學家數十年如一日不懈地努力,甚至為科學獻身。教師可以從中充分挖掘科學家崇尚科學的情感和價值觀、嚴肅認真的科學態度和良好的品格修養、追求科學的頑強毅力和奉獻精神,以此感染學生,使學生樹立研究問題的意志品質和科學態度。發揮科學史的作用,可以促進學生智慧的發展,從而達到培養學生創新意識和創新精神的目的。

二、問題策略

創新教學的特征之一是問題性,有問題才能探究,才能創新。陶行知說過:“發明千千萬,起點在一問。”這句話足以說明善問在創造性思維活動中的意義。問題包括教師提問和學生提問,教師課堂提問要設計精當才能體現學生的主體作用和教師的主導作用;學生提問要在一個平等的開放的自由的環境中才能進行。這就要求教師采用適當的方法。

1.挖掘教材設計問題,激發學生思維

在課堂教學中教師要善于把教材中的物理知識轉化為問題,以展現知識的發生發展過程。教師借助具有內在邏輯聯系的問題設計,促使學生思考,逐步培養學生自己發現問題、分析問題和解決問題的能力,通過挖掘教材,設置問題,讓問題在學生新的發現與原有的知識水平之間產生沖突,不斷切入學生思維的最近發展區,不斷縮短學生原有知識水平與學習目標之間的距離。在教師指導下,學生能夠圍繞問題積極思考,本身就是發揮學生主體作用的表現。

2.聯系實際設計問題,激發學習興趣

教師應結合生產和生活中的實例,不斷創設問題情景,指導學生從實際問題中抓住主要因素,增加學生的感性認識。體現理論與實際之間的聯系,逐步培養學生主動觀察自然現象,運用所學知識解決實際問題的應用能力。

3.學生提出問題,學生講解,體驗成功的快樂

高中教材中有些內容學生完全有能力自己研究解決。教師可以根據學生實際知識水平,課前布置任務,指導方法。在判斷猜想正確與否的過程中,學生用做實驗、讀課本、查資料、問老師等多種方法,把提出的問題解決了。課堂上學生互相交流,思維活躍,群體的創造性得到了提高。

4.在觀察生活中發現問題,提出問題,解決問題

學生往往對現實生活中的一些問題熟視無睹,教師可以在平時教學中不斷引導,使他們善于觀察生活,在觀察中發現問題,提出問題。開始時教師可以指導學生把自己在生活中遇到的問題情景再現,就會使學生逐步形成提出問題的意識。

三、方法策略

要使學生掌握靈活的思維方法,就要通過適當的方法策略,才能在實施創新教學的過程中,使學生掌握科學的創新方法。教學中要強調發現知識的過程,重視創造性地解決問題,而不是簡單地介紹其結果。這樣,知識的學習不再是唯一目的,它也是認識科學本質、訓練思維能力、掌握科學方法的手段。

1.利用實驗教學培養創新能力

實驗對培養學生的學習能力、觀察分析能力、思考能力、歸納推理能力、設計動手能力,乃至創新能力都有著不可替代的作用。因此在實驗教學方面,應力求讓實驗更具有探索性和挑戰性,這樣可以提高學生的動手能力,活躍學生的思維。教師不僅要讓學生學會實驗的具體做法,掌握一些基本技能,還要引導學生學會研究物理問題的實驗方法,為培養他們的物理創新能力打下良好的基礎。為切實提高學生的創新能力,在教學中可以從以下幾方面入手:

①改革演示實驗教學模式,培養創新能力

在實驗教學中可以將一些演示實驗改為學生開放性、探索性實驗。這樣就需要學生查閱資料,精心設計實驗方案,并根據實驗正確選擇儀器,獨立設計,獨立操作。教師還可以對學生進行科學方法的教育。教師要創設條件,讓學生充分動腦、動手、動口,發揮學生主體作用,從而提高學生的實驗能力,激發學生的創造思維。

②改革實驗方法,培養創新能力

目前在物理教學中許多物理實驗都是學生分組實驗,普遍只重視簡單操作。器材、方法、表格都是事先設計好的,很少引導學生思考和探索,因而學生 很難領會實驗原理和思想方法。為了改變這種狀況,在教學中可以把驗證性實驗變為探索性實驗,學生有興趣、有激情,思維易活躍,對學生創新能力的培養起到潛移默化的作用。

③通過物理實驗史教育,培養創新能力

在牛頓第一定律中介紹伽利略理想實驗,說明這種將有限事實外推到無限,經過抽象得出結論的方法,是對傳統實驗方法的創新。通過對實驗史的介紹,不僅可以對學生進行德育滲透,還可以對學生進行科學精神和創新意識的培養。

2.通過習題教學,培養創新能力

習題教學是物理課堂教學的重要組成部分,它不僅使學生鞏固了知識,掌握了解題技巧,更重要的是通過解決物理問題,可以使學生的知識結構向縱向和橫向發展,培養學生的創新意識和實踐能力。

總之,在教學中教師應采用適當的策略,使學生掌握方法、學會學習,這樣他們的智力才能得到開發,創新能力才能得到提高。

參考文獻

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