陀螺教案十篇

时间:2023-03-25 09:51:42

陀螺教案

陀螺教案篇1

关键词:陀螺运动 最优化 教学模式

中图分类号:G85 文献标识码:A 文章编号:1004―5643(2013)10―0083―03

前言

陀螺运动是我国西南地区少数民族喜爱的民族传统体育运动,在新一轮课改的要求下,为了更好地发展少数民族传统体育,丰富学校体育的课程资源,陀螺运动被我国部分高校引入体育课堂。但是,包括广西、云南、贵州等陀螺运动开展较好的省份在内的各高校,无一例外地存在着陀螺运动课程体系处于初级阶段的尴尬境地,其教学内容、教学原则及教学方法处于不完善的状态。

因此,寻找合适的教学模式对于志在在高校进一步发展的陀螺运动来说显得尤为重要。巴班斯基提出的教育过程最优化理论已经被引入到包括体育教学在内的其他学科课程体系的建设当中,均取得不同程度的成效,陀螺运动也应该积极引入这种有效的教学模式进行教学尝试。这种积极的尝试,对于陀螺运动教学质量的提高、陀螺运动在高校的进一步发展乃至高校民族传统体育课程体系构建都将起到积极而显著的意义。

基于此,本文在对民族传统体育――陀螺运动在高校体育教学殊的教学特点、教学原则及教学方法作详尽的分析的基础上,初步提出陀螺运动课程体系最优化的教学模式,从而为陀螺运动教学质量的提高、陀螺运动在高校的进一步发展乃至高校民族传统体育课程体系的构建提供理论参考。

1 陀螺运动教学最优化模式的概念

前苏联著名教育家和教学论专家巴班斯基在其1977年出版的《教学过程最优化――一般教学论方面》提出最优化教学理论,“教学过程最优化”的概念是指在教学过程中根据教学目标和教学任务,以及学生与教师的具体条件,遵照教学规律和教学原则的要求,设计一个最好的教学方案,然后灵活机动地实施这个方案,以期使某一水平的学生在规定时间内,以较少的时间和精力,获得最大可能的智力和能力的发展。

由此可知,效果和经费是一般系统最优化的两个最基本的评价维度。在此基础上,李利民认为,在对体育教学系统作分析时,应确定最优化方案的主导思想是体育教学系统整体效果最佳,也就是在尽可能少费用的前提下,使学生掌握体育的基本知识、技术和技能,取得增强体质的最佳效果。陀螺运动的教学也应当遵从这一体育教学规律,其教学最优化应当充分考虑陀螺教学任务的有效性和用于教学任务经费消耗的合理性着手,科学选择和实施该前提下最优化的教学模式。

2 影响陀螺运动教学效果最优化的若干因素分析

2.1 陀螺运动教学系统内各部分应形成最优化组合

教学系统以下基本部分构成:一是教学的组织者与管理者;二是教育的对象与学习的主体;三是教材;四是教学过程中将教材内容传递至学生的各种传播媒介;陀螺运动教学系统组成也不例外。

陀螺运动教学是教师和学生双方相互作用的过程,其核心关系是教与学的关系,因此教师和学生分别代表了教与学的主体,并且教师需要通过一定的媒介方式、方法,掌握陀螺教学大纲所规定的教材内容。

因此,在陀螺运动教学中,需要这四大基本部分从整体上形成“最优化组合”,而不是其各部分在独立的状态下性能最佳,才能使陀螺教学系统的整体获得最优化。为此,要研究陀螺运动最优化教学模式,首先应当深入细致地研究教师、学生以及陀螺教材,教学场地、器材之间的关系,使之成为最优化组合。

2.2 突出教师的组织和指导作用

在陀螺运动教学系统中,重视教师的组织和指导作用,要承认教师在教学中的主体地位,进而在整体上实现教学调控最优化。这就要求教师具有相应的教学能力,在确定教学任务时充分考虑到教学过程中整个系统的特点,清楚地了解和掌握教学对象和教学内容的关系及其规律,根据现有的教学条件以及学生现有的知识水平、身体素质等因素,遵循学生各种能力的发展序列和体育基技术形成内在的顺序进行教学组织,在教学过程中能够准确地把握并处理陀螺运动教学中的反馈信息,合理地组织陀螺运动教学,使整个教学过程始终处于动态平衡的发展中。

2.3 重视学生的主体地位

陀螺运动教学过程是教师和学生双方相互作用的过程,其核心关系是教师的“教”与学生的“学”,教师是教的主体,学生是学的主体。教学过程中的这种“双主体性”决定了教师与学生作用都应该得到充分发挥,教学才能收到最佳效果。学生的“学”是在教师的指导下一种高效率的、有组织性、有目的性的活动。从控制论的理论出发,最优过程在任何时刻,系统都应当在它的极限工作状态。学生的学习、练习活动是具有主观能动性的,陀螺运动教学应最大可能地使学生的陀螺基本知识、技术和技能获得最大限度的发展。因此,学生应该对即将到来的学习任务、目的、内容具有良好的心理准备,明确学习目的,端正学习态度,充分发挥主观能动性,主动思考,积极练习。

2.4 确保教材的最优化

教材的选择代表了教学内容的确定,是教学任务的具体化目标,是学生学习的客体,是达到教学目标的主要手段。教材的优化选择其结果最终要反映到教学任务与目标上来,假定教学任务与目标不变,不同的教材就会产生不同的教学效果。基于这种考虑,在陀螺运动教材的选择上应突出其基础性、全面性、趣味性、应用性及灵活性的特点,以有利于教学效果的优化。在有针对性的向学生传授陀螺运动技能的同时,可以让学生了解陀螺运动的相关知识,比如陀螺旋转的原理、陀螺运动发展史、陀螺的健身价值等,以有利于学生终身体育价值观的建立。另外,在教材的应用上,要充分遵从学生学习的“最近发展区”这一规律,要考虑学生的实际可接受能力、与原有的认知结构的矛盾性;在评价阶段要注意评价内容之间的联系,考虑到动作与动作之间的动作技能形成的连贯性及其相互影响。

3 陀螺运动教学最优化的原则

以最优化原则来充实现有的体育教学原则体系是为了达到科学地组织体育教学的目的的一个重要环节,根据最优化理论的指导思想,实践陀螺运动教学最优化的原则可以归纳为:有意识地从若干可行的教学过程方案中选出一种在使教师和学生付出的时间和精力均为合理的前提下,能够确保在完善学生的知识技能和身心发展等各个方面,均可能取得最高效率的方案。在这个原则的指导下,进一步设计出符合陀螺运动教学的最优化模式。

4 陀螺运动教学最优化的手段与方法

4.1 设立合理的、可行的教学目标

陀螺运动教学目标是在一定的时间内让学生掌握重点的技能和运动知识,提高学生对陀螺运动的兴趣,培养学生自觉参与锻炼的习惯,为终身体育打基础。在实际的教学目标设定中要注意学生的体质水平、运动能力、兴趣爱好及学习掌握情况的差异,教学内容应由易到难,使学生保持稳定进步。对于初学者来说目标当然是最基本的旋放陀螺技术,应当将陀螺尽量旋放在规定区域,而对于有一定基础的学生就要求他们把注意力集中在自己已经掌握的各项技术存在的某些问题上,尽可能改正技术缺陷以提高打陀螺的稳定性、有效性,保持学生打陀螺有一定的成功率,以帮助他们树立信心。

4.2 教学内容尽可能地教学目标相一致

在教学过程中,应该突出教学内容中主要的、核心的、本质的东西。如果教师不能把注意力集中到核心的东西上,不管采用什么教学方法和形式,都可能导致学生掌握教材的时间延长,从而导致学生负担过重,使得教学效果达不到预期目标。

4.3 选择合理、有效的教学方法与手段

巴班斯基将教学方法分为三大类:一是组织学习认识活动的方法;二是激励学习和形成学习动机的方法;三是检查和自我检查教学效果的方法,各种方法必须配合使用。教学过程最优化的核心部分之一就是教学方法的优化,就目前而言,在体育教学领域,诸多学者主张运用直观教学法进行相关的技能教学,在实践当中也取得了不错的实效性,因此,在陀螺运动教学当中,也应当增大直观教学法的使用比例,将陀螺运动基本知识、技术和技能的信息转换为转换各种直观的教学形式,尽可能多地输出信息,便于学生利用眼、耳、本体等器官接收,为大脑皮质结合躯干动作技术、技能进一步加工创造最佳条件,以最大量的输送使学生尽快地进入动作的运用自动化阶段。

4.4 因材施教

对不同的学生个体、群体采取区别对待的办法,把全班的、小组的和个体的教学形式最优地结合起来,为每个学生获得该阶段可能获得的最好成绩创造条件。在具体的实践过程中,可以成立学习小组(学生自愿组合,人数根据教学场地多少划分),确定小组练习场地,在陀螺运动学习过程中如准备活动、教学内容的练习、基本技术的巩固与提高、教学比赛等可以按学习小组进行。在此基础上进一步进行小组合作学习。在网球陀螺基本技术教学阶段和教学比赛单元,可以采用小组之间合作学习、小组之间相互评价及教师指导的教法和组织形式相结合。

4.5 合理地、科学地利用教学比赛

教学比赛是一般体育项目教学当中经常使用的一种教学手段,其主要目的就是通过比赛培养学生能力,帮助学生掌握陀螺运动的基本技、战术、竞赛规则和裁判法。通过教学比赛可以有效地、直观地发现学生基本技术上存在的缺陷,对于战术及竞赛规则的把握不足等,从而能帮助教师有针对性地进行教学,并且能充分调动学生的主观能动性,发挥学生在学习中的主体作用,进一步提高教学质量。

4.6 建立良好的反馈机制

建立良好的反馈机制是教学过程最优化的一个重要工作,利用学生教学效果的反馈分析课堂教学效率,在使教师清楚地判明教学活动优化程度的同时,还可以清晰地判断教学效果,包括学生掌握陀螺运动相关的知识、技能、技巧等,以及在教育和发展方面的进步。在这里所采用的分析不是一种总结性的考核分析,而是一种相对动态的、程序化的教学监控。在实际的教学过程当中,通过观察学生课堂学习活动的情况,获得最直接的教学效果信息,进而对这些相关的信息进行科学合理的分析、归纳和处理,并根据其中有效信息表现出来的问题和情况的反馈来有针对性地修订教学计划,抓住教学的主要矛盾,突出教学内容的重点,适时地修订教学方法和手段,进一步达到优化教学效果的目的。

5 陀螺运动教学最优化模式的评价

评价是针对某种教学模式的特点,通过收集、分析、比较有关教学资料,科学地判断课程的价值或效益的过程,是教学模式的一个重要组成部分。最优化教学模式更倾向于质性评价。根据最优化理论,陀螺运动最优化教学模式的评价应包括以下内容:

(1)对课程目标、方案、内容、教材、教学效果等维度的评价;

(2)对教学过程的实际运行状况的评价;

(3)对教师业务能力和责任心的评价。

陀螺运动最优化教学模式的评价可以使用以下类型:

(1)过程评价:把教学过程的实际效果(教育、教养、发展)同原来制定的教学目的、任务进行全面比较,从中发现影响教学目的、任务的相关因素,并对这些影响因素进行分析,以确定这些方面的优化程度。

(2)影响评价:在教学结束后,对陀螺运动教学的实际效果进行评价,主要考查学生掌握陀螺运动的基本技、战术、竞赛规则和裁判法等相关知识,并且对于学生的学习态度、身体素质的发展、心理健康程度和社会适应能力以及良倾向等方面也要进行评价。

评价方法包括四方面:学生自评、教师评价、同学间的相互评价。

6 结语

陀螺运动教学系统是一个由诸多因素影响的复杂系统,是一个高度的辩证统一体。最优化是在一定的前提条件来界定的,在实际的应用过程中,不能一味强调某方面的“最优化”而忽视其它方面,必须要根据教学实际和已经具备的教学条件,科学合理地选择教学、评价的手段和方法,并在陀螺运动教学实践中能够有效地运用,才能总结出陀螺运动教学的最优化模式,为更好地完成陀螺运动教学的任务,达到学校体育教育的目的服务。

参考文献:

[1]樊临虎.体育教学论[M].北京:人民体育出版社,2002.

陀螺教案篇2

关键词:数据库课程群;陀螺式教学;创新能力

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-0233-1

0 引言

在社会竞争不断加剧的条件下,探索大学生创新能力培养的途径和方法,是高等教育改革的中心问题。本文提出了在数据库课程群中培养学生创新意识,提高创新能力的教学模式和教学方法。

1 陀螺式课程群设计的基本思想

21世纪的本科教育以培养高素质的“创造型”、“复合型”、“个性型”、“开放型”和“国际型”的人才为目标 , 而创新思维和创新能力是高素质人才必须具备条件之一。陀螺式模型允许最大限度地发挥开发人员的创造性。教学过程中,陀螺式模型通过“课堂教学-实验教学-创新实践”这种理论与实践上的结合相辅相成地、以相互促进的方式逐步引导学生的创新思维及创新能力的培养。

陀螺式是对教学内容进行梳理提炼,去芜存精,突出有效信息,把复杂的问题简明化,把抽象知识形象化。陀螺式课程群的缺陷是,容易造成学科内容的臃肿和不必要的重复。科学地提炼一门学科的基本结构,并依据学生学习的逻辑特点,不断拓展与加深具体内容,将学科发展的前沿成果尽可能早地反映在教学中, 是陀螺式课程组织的核心内容。

2 陀螺式数据库专业课程群设计中各阶段的具体实施方案

陀螺式教学,是引导学生的一种智慧学习策略,把学习变成一种习惯,通过“学习-练习-实践-综合应用”循环往复螺旋式上升的过程,达到有效学习、高效学习、智慧学习。

2.1 陀螺式数据库专业课程群确立的背景

“陀螺式”数据库专业课程群设计建立在课程内容之间的横向关联与纵向层次关系分析基础之上,把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同―培养能力范畴的同一类课程作为课程群组进行建设,打破课程内容的归属性。将数据库技术课程分解成三个阶段,由多门课程来完成。第一个阶段属《数据库原理》基础性教学,重点介绍课程以讲解数据库的基本概念、基本理论和基本技术为主,深入阐述关系数据库系统、数据库设计、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性、数据库完整性等原理知识,并介绍数据库的一些最新研究、应用领域及其发展。第二个阶段以《SQL Server2005数据库应用与开发》或《ORCLE数据库应用与开发》为具体环境,介绍企业级数据库的安装、数据库的创建、管理、备份、还原、数据传输、安全控制、性能监视等各个方面,介绍使用SQL语言进行数据库程序设计等,并根据专业发展方向有所侧重。第三个阶段以当前主流的高级语言(JAVA、C#)做综合实际的研发,逐步引导学生的创新思维及创新能力的培养。

2.2 建立适合创新思维及创新能力的培养实践教学体系

为了密切配合“陀螺式”数据库专业课程群的体系,我们把实践教学分成“验证性实验-课程设计性实验-综合性设计实验-创新研发与竞赛”四个层次,进一步明确每一种教学实验类型对人才能力培养的必要性。实践教学的四个层次设置原则、功能、作用各不相同。

2.2.1 验证性实验 指课内实验,是促进学生深化理论知识、掌握实验基本技能和基本研究方法的实验教学环节。通过对一个或几个知识点的演示性、验证性、组合验证等多层次实验,配合理论教学,以巩固知识、验证理论、培养动手能力。

2.2.2 课程设计性 指全课实验,是面向课程核心内容的设计性实验。融实验理论、实验知识和实验技能为一体,旨在培养学生的基本设计思想、设计方法、实验技能和设计能力。

2.2.3 综合性设计 是面向课程群综合知识的实验,培养学生综合运用知识,分析问题、解决问题的实际能力和自主实验设计的意识。

2.2.4 创新发明与竞赛 指课外活动中的竞赛,培养学生创新意识,想象力,敢于冒险,敢于向困难和权威挑战的精神。

2.3 改进教学理念,突出创新教学环节

针对传统的教学模式中理论与实践相脱节,单纯的案例教学不足等缺点,采用案例解析教学方法,以学生为主导,老师为辅,选择一个典型的、知识内容丰富、提炼程度高、综合性强的网络数据库应用案例融会贯通课程授课内容。

2.4 数据库课程群师资队伍培养

课题组长期以来抓好团队建设工作,同时对中青年教师的个人发展和团队的整体发展我们制定了中长期培养与发展计划,积极发挥老教师和骨干教师的作用,使得任课教师可以以教学推动科研,以科研促进教学,二者相辅相成。

2.5 教材建设现状

根据陀螺式数据库课程群的建设的需要,不断完善教材建设,我们编写出版了包括基础理论、应用实践、实验指导、新技术发展等全方位的系列教材,最新版教材已列入国家“十一五”规划教材,将于2010年在清华大学出版社出版。

3 结束语

培养创新应用人才是国家发展的需要,是社会进步的要求。本文所提出的创新能力的培养模式是对新的教学模式要求的一次大胆尝试,是与时俱进的教学模式。现在,《数据库原理》被评为校级精品课,《数据库开发与应用》被评为校级优秀课。近两年的实践表明该培养模式所构建的重自主、重环境、重实践和重创新的平台,不仅有效提高了课堂的教学质量和学生的学习效果,而且促进学生个体充分自由地发展创新意识,产生创新能力。

参考文献

[1] 李薇,王磊.螺旋上升式教学模式的探讨[J].高等理科教育,2009,(2).

陀螺教案篇3

关键词:诚信教育;品德教育

中图分类号:G620 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-05-0217-01

教学中诸多令人担忧的青少年诚信问题引起了我对学生诚信问题产生原因的关注和研究。我决定将学生的诚信教育作为对学生品德教育的重点,从小事抓起,逐步提高学生的诚信素养。

一、案例记录

案例一:一位学生作业没完成,我要求他留下来补做,可等我走进教室时,已经是人去楼空了。第二天,我问他逃走的原因,他却嘟嘟嚷嚷:以前你也说要留堂,可每次都是不算数,我以为这次也只是说说而已。

案例二:检查背书作业,班里居然有一半的人不会背,而且不少连读都读不通顺,可看看他们的书,却无一例外地签上了家长的姓名。问其原因,答案大多是:爸爸(妈妈)没时间检查,听说要签名就把名签上了。

案例三:一位犯错误的学生,面对我的询问,闪烁其词,不承认自己违规。最后在铁的事实面前,他才承认自己说了假话。问他为何不说真话,他振振有词:现在社会上的人都说:谁讲诚信,谁就倒霉。为何偏要我讲真话?

二、原因剖析

原因之一:教师的影响。陶行知说:“千教万教,教人求真;千学万学,学做真人”。可见,教师教育学生求真是我们的首要任务。但似乎许多教师重视的只是教学成绩,对诚信却不放在心上。譬如说为了提高考试成绩,教师常常不按素质教育的有关规定,延长课时、随意挤课、延缓放学时间;学生上课不认真,一句放学后留堂,可往往到时因为这样那样的原因却不了了之。

原因之二:家长的态度。现实家庭中普遍存在这样的问题:家长只关心孩子的学习成绩和日常生活起居,忽视或根本不进行道德品质方面的引导。少数家长全然不管学生的一切,任凭孩子“自由发展”,有时甚至把错误思想带回家中,对孩子产生负面影响。

原因之三:社会的因素。如今,企业、个人、社会组织都在有意、无意地损害着诚信资源,各种不讲诚信、不讲信用的黑幕丑闻不断,打开报纸的社会新闻栏,欺诈、骗局的事件屡见不鲜。比如社会上频频出现的假药、假酒、食品掺假等,这些都大大影响了社会诚信氛围的形成。以致人们不相信医院、医生,为何常常吃了贵重药又不见效?不相信各类食品,难道这些食品真像产品说明所写的那么安全,不含任何危害成分吗?不相信各类保健品、保健器材,效果真有那么好,世界还会如此吗?……

三、寻找对策

通过对学生不守信的原因剖析,我的心一次又一次地颤抖着、震惊着。作为他们的老师,我们有责任去保护学生那纯洁而又容易污染的心灵。思前想后,我制定了相关的对策。

对策一:树榜样,从我做起。老师的一举一动时时在学生眼中,所以教师的诚信程度也在无声地影响着学生,因此教师要担当起诚信教育的重任,要用自己的诚信人格去影响学生。这一学期我们班同学一直流行玩陀螺,大部分同学课间就聚在一起转起了陀螺,拥挤、喊叫,给课间班级管理带来了很大的困难。有的同学甚至上课趁老师不注意,也要拿在手里玩一玩,严重影响了学习效果。虽然我让大家相互监督,发现谁带陀螺就没收,但是,仍有很多同学坚持拿陀螺。无奈之下,我答应同学们全班举行一次转陀螺比赛,所有的同学都带陀螺,但是有一个条件就是比赛过后任何同学都不得再将陀螺带进学校。同学们都兴奋得举手承诺,以后绝对不再带陀螺进校。后来,我利用一节体育课组织学生进行陀螺比赛,孩子们个个欢呼雀跃,呐喊声震耳欲聋。比赛结束后,我又让他们完成题为《陀螺大赛》的习作,每一个同学都将自己的兴奋之情表达得真实、具体而生动。从此以后,我再也没发现一个同学在校期间带过玩具。

对策二:共培养,沟通家长。教育是系统的,学生除了在学校接受教育外,家庭教育也很重要,有道是:父母是孩子的第一任老师。对学生进行诚信教育,也是如此,需要家长的密切配合。这就要求家长也要做到诚实守信,不但对孩子这样,而且在生活中的待人处事也要这样,才能使学生心中诚信的概念不发生冲突。为了让学生有更好的诚信环境,我利用家长会及个别访谈的时间,跟学生家长做了沟通,让他们明白:学生的健康成长不能单看成绩,还要关注孩子的诚信教育,让孩子从小认识到“人无信而不立”。并让家长们知道孩子要养成诚实守信的品质,家长的影响力也是很大的。

对策三:抓时机,教育渗透。要切实培育学生诚信品质,就要充分发挥课堂主阵地的作用,紧密联系学生生活实际和社会实际,积极改进教学方法和形式。因此,在教学中我及时抓住时机,结合教学内容,将诚信教育有机地渗透到教育教学活动之中,培养学生诚信的品质。如有个学生没有完成作业,却对我说:作业忘在家里了,针对这个问题,我并没有当面指出,而是利用班会课,跟学生讲了《狼来了》这个故事,故事中的小男孩两次撒谎骗人,失去了别人对他的信任,才导致了最终羊全部被狼吃掉的可悲下场。我抓住这个契机对学生进行诚信教育,让学生懂得:《狼来了》中的小男孩,他就因为失信于人,才导致他的羊全被狼吃了。诚信是无价的!记得事后那个学生把作业补交给我,并向我承认了错误,并表示:以后绝不再犯。

四、后记

经过近一个学期的努力,我们班的诚信之风也已经树立起来了,学生间不仅团结友爱,而且也改掉了以前作业抄袭、轻易说谎、违反校规等坏毛病。更重要的是,学生与家长、老师的心贴得更近了,人也越来越开朗了。

陀螺教案篇4

论文摘要:平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。对平台稳定回路进行了建模,将模糊控制和带多个修正因子的模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环回路系统,并对此控制方案进行了仿真分析,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性。

论文关键词:稳定回路 双闭环控制 模糊控制

1964年美国的l.a.zadeh教授创立了檬朔集合理论,提出用“隶属函数”概念来定量描述事物模糊性,奠定了模糊数学的基础。1974年英国的e.h.mamdani研制出第一个模糊控制器,近几年模糊控制已经应用于生活的各领域。模糊控制是一种基于专家知识的控制系统,本文将模糊控制引人平台稳定回路控制,理论研究了引入模糊控制器后系统整体性能,为模糊控制在稳定回路中的工程应用奠定理论基础。

1惯导平台的稳定原理与稳定回路的组成

1.1惯导平台的稳定原理

三轴液浮积分陀螺稳定平台,具有三条参数不同而基本工作原理相同的伺服回路通道,用以保证平台台体相对于惯性空间稳定。当台体转动时,陀螺转子的主轴相对惯性空间要保持稳定,陀螺传感器输出陀螺主轴相对惯性空间的角差信号,经过放大和校正后馈送到平台力矩电机,力矩电机产生扭转力矩,使平台向减少角差的方向扭转,直至信号器输出为零,平台相应轴完成对陀螺主轴跟踪,平台稳定于惯性坐标系内。

1.2惯导平台的稳定回路的结构组成平台稳定回路是一个位置反馈控制系统,组成如图1所示。

2惯导平台稳定回路双闭环控制分析框图与被控对象数学模型

平台稳定回路的单闭环控制只有位置反馈环,本文研究平台稳定回路的双环控制,在位置环之内再加一个速度反馈,形成双闭环控制系统。平台稳定回路的双闭环控制框图如图2。

图2中:日为液浮积分陀螺的角动量;为陀螺传感器的放大倍数;k为耦合放大器和前置放大器的总放大倍数;伺服分解器变比系数;ki功率放大器放大倍数;力矩马达放大倍数;校正网络放大倍数;wa(s)校正网路;j内框组合件绕轴的转动惯量;j2浮筒组件绕进动轴的转动惯量;c:积分陀螺阻尼系数;力矩马达电枢绕组电磁时间常数;k反馈系数。

平台稳定回路单通道双闭环开环传递函数,如式(1)所示。

除校正环节外将上式代人参数,得到平台稳定回路系统被控对象如式(2)。

3平台稳定回路双闭环系统模糊控制研究

平台稳定回路二维模糊控制示意图如图3所示。

3.1稳定回路模糊控制器设计

3.1.1清晰量的模糊化

本文中模糊控制输入变量为:陀螺的定轴和平台坐标系的角差e和其增量e,模糊控制输出变量:

3.1.2模糊控制规则

经过长期工程实践的经验总结,得到的平台稳定回路模糊控制规则,如表1所示。

本文共用了49条模糊控制语句;

3.1.3模糊控制查询表

运用mandani推理法进行模糊推理,根据最大隶属度原则进行解模糊化处理后,由表1得到模糊控制量查询表的三维输出曲线如图5所示,模糊控制量查询表如表2所示。 

3.1.4模糊控制器性能分析

在单位阶跃输入(1rad)时系统响应如图6所示:

稳定回路设计要求的性能指标为:超调量不大于20ch,;调整时间不大于0.3s;振荡次数不大于2。

如图6所示,系统在单位阶跃输人下,响应曲线的超调量为5%;上升时间为0.1s;调整时间为0.3s;振荡次数为1。性能指标满足回路设计指标要求。

3.2带多个修正因子的模糊控制

对二维模糊控制系统而言,当误差较大时,控制系统的主要任务是消除误差,这时对误差在控制规则中的修正加权应该大些;相反,当误差较小时,此时系统已经接近稳态,控制系统的主要任务是使系统尽快稳定,为此必须减少超调,这样就要求在控制规则中误差变化起的作用大些,即对误差变化加权大些。这就要求考虑在不同的误差等级引入不同的加权因子,以实现对模糊控制规则的自调整。

带有多个修正因子的模糊控制算法表达式如下: 

即得到模糊控制和带修正因子的模糊控制器在单位阶跃输入(1rad)时,系统响应比较图如图7所示。

由图7可知,系统在带多个修正因子的模糊控制器控制下,单位阶跃响应的超调量减小,达到稳态的速度更快,系统性能得到改善。

4结论

陀螺教案篇5

关键词:幼儿园;科学活动;教学

一、幼儿园科学活动教学中存在的问题

1.忽视幼儿兴趣的培养

《3-6岁儿童学习与发展指南》指出,科学活动的教学目标涵盖三个方面:知识与能力、过程与方法、情感态度和价值观。在教学中,大部分教师注重讲解科学知识,以及获取科学知识的过程、能力和方法,却很少关注幼儿在科学活动学习中的情感态度和价值观目标。科学活动的情感态度和价值观目标是指要培养幼儿学习科学的兴趣,使幼儿树立正确的价值观。

2.科学自主探究活动较少

幼儿园阶段孩子的思维还处于形象思维阶段,因此幼儿园教学多以游戏或活动的形式呈现,科学活动因其学科特点,倡导以幼儿自主探究活动的形式呈现。幼儿在探究活动中,通过自己动手,直接接触科学学习材料,有助于实现科学知识的构建。但是在当前的科学活动教学中,主要是以教师讲解或演示的方法为主,对幼儿进行科学知识的灌输,枯燥乏味,教学效果不理想。

3.教学评价重结果轻过程

在幼儿园科学活动教学中,教师采用的教学评价方法主要是提问法。如果幼儿说出的答案与教师心中想要的答案一致,教师就会对幼儿提出口头表扬。相反,即使幼儿在音乐活动中表现得很积极,但是说出的答案不是教师想要的,教师就会直接让幼儿坐下。这种僵化和以固定答案为标准的评价方法,只重视结果,忽略过程,会打击幼儿学习科学的积极性,不利于幼儿发散性思维的培养。

二、幼儿园科学活动的教学方法

1.重视培养幼儿科学学习兴趣

子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”这句话道出了兴趣的重要性,只有激发幼儿学习科学的兴趣,才能使幼儿积极主动地投入到科学活动的教学活动中,提高科学活动的教学效率。例如,在南师大版《做陀螺》这个活动中,教师可以给幼儿展示几个精美的陀螺,向幼儿演示陀螺的玩法,幼儿们马上就被好玩的陀螺吸引,争着玩陀螺,对陀螺的好奇心和兴趣立即被激发了出来。这时教师要抓住幼儿的好奇心理,及时提出问题:陀螺这么有趣,你们知道陀螺是怎么做的吗?这样就成功导入了科学活动。再如,在南师大版《纸杯电话》这个科学活动中,教师可以创设游戏情境,激发幼儿学习科学的兴趣。教师出示纸杯电话成品,吸引幼儿的注意力。教师:我这里有一副纸杯电话,谁愿意和我一起玩一玩打电话的游戏?(教师请一个幼儿配合,演示拉直线绳,互打电话的游戏。)参与游戏的幼儿非常激动,其他观看游戏的幼儿也跃跃欲试。这时教师说:这个电话有趣吗,你想要吗?(幼儿竞相回答:想!)教师:好,今天就请小朋友找一个同伴,两个人合作,做一副纸杯电话。通过创设游戏情境,成功调动了幼儿参与科学教学活动的积极性,营造了良好的科学活动教学氛围。

2.鼓励幼儿自主探究科学活动

科学是一门以实验为主的学科,幼儿对未知的世界充满了好奇心,他们渴望通过自己的观察和亲自动手,来探索大自然的奥秘,解开心中的疑惑。因此,自主探究式学习方法非常适合幼儿园科学活动的学习,教师应鼓励幼儿积极探究科学活动。例如,在《种大蒜》这个科学活动中,教师出示大蒜,引导幼儿认识大蒜的形状、颜色、气味,并演示大蒜的种植方法。然后教师组织幼儿讨论大蒜的种植方法,教师请幼儿总结种大蒜的方法:第一步,选择种植需要的材料和器具。第二步,找出大蒜根部,把大蒜的须根朝下,用手按到土里,轻轻地把泥土压在大蒜身上。第三步:给大蒜浇水,再将种好的大蒜端平摆在户外平台上。最后教师给幼儿布置科学活动作业:种植大蒜。幼儿根据在活动中学到的方法,亲自动手种植大蒜,并在记录单上记录各个时间段大蒜的生长情况,以及不同时期大蒜的形态(用画画的方式记录)。这个过程加深了幼儿对大蒜生长过程的了解,培养了幼儿的动手能力,提高了幼儿探究科学知识的能力。再如,在《磁铁能吸什么》这个科学活动中,教师操作磁铁吸回形针,幼儿初步了解磁铁的特性。然后教师出示记录表及材料,帮助幼儿理解记录符号及要求,具体过程如下。教师出示操作材料:磁铁、铁钉等物品,并进行演示操作。接下来教师出示记录表格,讲述记录单的使用方法。教师提问幼儿:表头上画的是哪些东西的图标?教师交代记录符号及要求:表格左栏里有个问号,它表示你的猜想,如果你认为磁铁能吸住哪些东西,就在这个物品的图标下面,问号里的一栏里做上记号。接下来就是幼儿自主探究的过程了,教师将幼儿分成两组,引导幼儿猜测磁铁能吸住哪些东西。教师示范操作并做记号,然后幼儿自己操作磁铁,教师巡回指导幼儿操作,提醒幼儿要注意安全,不要弄伤小手。通过幼儿自己动手操作磁铁,他们发现了磁铁的神奇特性。接下来教师帮助幼儿汇总实验结果,总结实验结论:用磁铁可以帮助我们分辨哪些物体是铁做的,哪些东西不是铁做的,这就加深了幼儿对磁铁特性的认识。

3.构建合理的教学评价体系

教师在幼儿心中的形象是神圣且具有权威性的,教师的一个关切的眼神,一个善意的微笑,都能给幼儿带来巨大的鼓舞。因此,教师在科学活动教学中进行的教学评价,应以鼓励性评价为主。教师应由注重结果评价向结果和过程并重转变,构建多元化的科学教学评价机制。教师要不吝惜自己的赞美,对于在科学活动中积极活跃,或进步较大的幼儿都要提出表扬,对于幼儿天马行空的想法,教师要肯定其大胆创新的精神,使幼儿的发散思维得到保护和发展。在多元的科学教学评价体系中,学习结果不再是唯一的评判标准,幼儿各方面的闪光点都能得到肯定,擅长的领域都能得到发展,切实践行了促进全体幼儿共同进步的教学理念。总之,在幼儿园科学活动的教学中,教师要注重培养幼儿对科学的学习兴趣,鼓励幼儿自主探究科学活动,合理评价科学教学活动。只有这样才能使幼儿掌握进入科学大门的钥匙,不断丰富科学知识,提高探究科学知识的能力。

参考文献:

[1]吴娜.论幼儿园科学领域学科教学的有效开展[J].赤子(上中旬),2015,(08):177.

陀螺教案篇6

关键词:材料;科学课堂;效应

中图分类号:G614 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0203-02

新《纲要》科学领域的目标中提出:对周围的事物、现象感兴趣,有好奇心和求知欲,能运用各种感官,动手动脑,探究问题。因此,在科学教育活动中,教师己越来越重视幼儿的操作探索,希望幼儿从中获得有益于他们发展的经验。而幼儿对周围的事物、现象感兴趣,并产生操作探索欲望需要材料为依托。材料是物质环境的一个重要组成部分,是幼儿活动的物质支柱,是用来帮助幼儿学习科学的辅工具。幼儿通过与材料的相互作用,可获得多种经验,使身心各方面能力得到发展。所以我们必须帮助幼儿置身于科学探究的氛围中,支持和引发幼儿积极主动地与材料相互作用,从而激发他们的探究欲望,让他们体验发现的乐趣,使他们的探索活动更加丰富和深入。要提高科学课堂质量,有效选用探究材料是基础,以什么形式、什么结构、什么样子、什么时段出现是关键。即所谓的“种瓜得瓜、种豆得豆”,材料选对了,选妙了,投放时机适宜了,科学课堂就会呈现出精彩的活动效果。

一、如石投水,材料让课堂闪现灵动

教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”科学活动中的材料具有设疑性,能够激发幼儿的探究兴趣。教师应从幼儿的角度进行思考,让材料以“自助餐式”的面貌出现,让幼儿自由选择、实践,充分调动其研究热情。如:中班科学活动《勺子上的哈哈镜》,活动为每位幼儿准备了一把不锈钢勺子和一面平面镜。当这些材料展现出来时,幼儿看到生活中熟悉的勺子,眼前一亮。而教师紧接着一句:“让你们来玩玩这两样东西,你会怎么玩?”孩子们不同而约地说:“照镜子。”此时,纳闷声传开了:“勺子也能照镜子的,我以前看见过的。”“镜子照出来的清楚,勺子照出来不好看的。”……真可谓“一石激起千尺浪”,真实的生活体验,迫切的表达欲望,幼儿自然而然就进入了探究的状态。活动之前,先出示材料,由材料导入活动,会赢得“此时无声胜有声”的效果,增强了活动的有效性。材料以开门见山式呈现,可谓不起浪花也泛涟漪,它是科学课堂的“敲门砖”。

二、水落石出,材料让课堂显露本色

科学课堂的重要特点是幼儿在探究活动中形式自主、活动开放。我们要充分尊重幼儿的意愿,让幼儿根据自己选择的问题,自己设计方法、自己选择和组合材料。鼓励幼儿用不同的方法和不同的材料,通过材料组合的过程发挥幼儿主体的价值,促进幼儿自主学习、创造学习,进一步提升幼儿的科学素养。如:大班科学活动《有趣的纸桥》,教师准备了相同的纸张若干张,大小不同的积木若干。活动开始,教师出示一座平面桥和一座波浪桥,问:“平面桥和波浪桥谁的力气比较大?”幼儿带着自己的猜测,动手用两张相同的纸制作两座桥,并利用准备的积木,开始了自己的试验。有的幼儿小心地在桥上加积木,边加边数其数量,用数量来比较两座桥究竟谁的力气大。而有的幼儿利用两座桥相互挑战的方法来比较,观察同样一块积木放在两座桥上的现象,小积木都能承受,就换一块大一点的积木试验。有的幼儿一座桥试完,再试另一座;而有的幼儿两座桥同时试验。课堂成了幼儿的试验场,幼儿用各自的方法,通过自己的操作比较,将材料为我所用,答案慢慢地浮出了水面。

三、推波助澜,材料让课堂演绎精彩

材料的选择要根据活动目标而细细斟酌,若选对了,它能给幼儿的探究活动提供物质保障;选巧了,它还能给幼儿的探究活动助一臂之力。高效的、有质量的材料它有一种隐形的力量,是幼儿探究活动的剂,能收得事半功倍的效果。如:大班科学活动《陀螺转起来》,要求幼儿通过制作并旋转不同花纹的陀螺,感受陀螺表面的图案在静止和旋转时会呈现不同的视觉效果,对陀螺转动时表面图案发生变化的现象产生好奇心和探究愿望。因此,制作陀螺就成了基础,陀螺能否顺利地转起来是幼儿探究观察的基本条件。考虑到幼儿自己用卡纸、牙签等材料制作的陀螺旋转效果不佳,会影响幼儿的观察结果。为此,教师提供了辅助器材,将幼儿的玩具塑料陀螺收集过来,作为底盘,幼儿只要将自己选择和设计的不同色彩与花样的转盘安置在现成的小陀螺上,轻松一拧,陀螺就飞转起来。幼儿就能清晰地观察到不同花色的陀螺面带来的不同效果。小小的一个辅助器,却发挥了重要作用,借助它的魔力,幼儿才欣赏到了旋转所带来的意想不到的精彩。

四、兴风作浪,材料让课堂暗藏玄机

在开放的科学探究活动中要实现幼儿自主创新的目标,那么材料的选择与准备就必须打破按教师的预设或教材的规定,适当投放一些“有争议”的材料,它是活动的催化剂,在探究活动中会发生良性反应,进一步深化探究。如:中班科学活动《沉与浮》,其活动目标之一是:探索沉与浮的小实验,观察物体在水中的沉浮现象并根据物体的沉浮特征分类。为此教师准备了塑料纸、牙签、玻璃球、螺丝等多种材料,这些材料的沉浮现象明确,幼儿能清晰地了解与分辨。此外,教师在材料的准备中添加了一点“调味剂”,掺入了两样特殊东西,即无盖玻璃瓶和有盖玻璃瓶。果不其然,幼儿在探究后的分享交流活动中发现了这个具有争议的问题。教师一句:“为什么有的玻璃瓶会浮在水面上,有的玻璃瓶却沉到了水底呢?”幼儿围绕这个问题又展开了热烈的讨论与探究,小小的两个瓶子,给整个探究活动增添了一份精彩,将活动推向了高潮。

五、水涨船高,材料让课堂充满生命

幼儿真正主动探索是从意识有问题开始的,有了疑问并产生想寻找答案的愿望,才能进入主动探索状态。教师要处处留心,把自己预想的问题通过材料的预设来让幼儿发现。疑问不断,幼儿的探究兴趣才会不减,课堂才会具有生机与活力。如:大班科学活动《旋转的齿轮》,幼儿通过实践探究,了解了纵横排列的齿轮,单数齿轮和双数齿轮其旋转方向相反的规律。活动可以说圆满结束,但教师利用结束环节,出示两个直径相差一倍的大小齿轮各一个,问:“如果这两个齿轮连在一起,大齿轮旋转一圈,小齿轮转几圈呢?小齿轮旋转一圈,大齿轮转多少呢?老师把这些齿轮放在科学区角中,大家可以再去转一转,看一看。”幼儿带着悬念,带着好奇,带着跃跃欲试的操作欲望转向了另一个探究活动。随着问题的不断产生,课堂焕发异彩,课堂的生命之花永开不谢!优质的材料,它能将活动推向另一高度,为幼儿的探究活动打开另一番天地。

总之,“材料引起学习,材料引起活动”,科学活动中材料是解决科学问题、获得科学知识、提高探究能力的基本物质条件。教师要帮助幼儿置身于能产生探索行为的环境中,及时提供丰富的、操作性强的、符合幼儿探索需要的材料,引发、支持幼儿积极主动地与材料相互作用,让材料成为幼儿在科学探究活动学习中的扶手。

参考文献:

[1]陈荣斌.科学选用探究材料,真是演绎精彩课堂[J].教育科学论坛,2009,(4):45-46.

陀螺教案篇7

关键词:幼儿;家庭教育;隐性课程

隐性课程又称隐蔽课程或潜在课程,是指学生在学习环境(包括物质、社会和文化体系)中,所学习到的非预期或非计划的知识、观念、规范或态度。在幼儿家庭教育中,隐性课程不通过正式的教学进行,而是通过家庭情境有意或无意地对幼儿的知识、情感、信念、意志、行为和价值等方面起潜移默化的作用,促进教育目标的实现。随着科技的进步、社会的发展,人们越来越关注家庭教育中潜在课程对幼儿的影响,因此在促进幼儿个性和谐发展的过程中,隐性课程的位置显得尤为重要。

隐性课程客观存在于教育中,对促进幼儿生动活泼、积极主动地发展和健康成长有着不可低估的作用。只重视正规课程,导致了教育中许多片面性,如,过分重视智力发展,一味教授读写算,忽视个性和情感、意志等方面的培养。这使幼儿学习具有无序性、隐蔽性、情景性、弥散性等特征,这些和潜在课程紧密相连。幼儿学习的范围十分广泛,言语、行为、态度、情感表达、花草树木、房屋建筑、人际关系、玩具教具、图书等,都会成为学习的内容。

隐性课程发挥作用的心理学方式主要有感染、暗示、模仿、从众、内化。基于以上认识,笔者在和5岁侄子天天的相处中,注重挖掘幼儿生活中的隐性课程,积极捕捉教育时机,对其进行一种或多种心理学方式的引导,使他在隐性课程的文化环境、道德环境中不知不觉接受我对他的感染、暗示,使他对我进行模仿,这样收到了良好的教育效果。以下是我总结的在几个方面的实施应用。

一、在游戏中

有段时间,天天对陀螺很着迷,总是拿着陀螺到处转着玩,陀螺转的时间越长,他就越兴奋,一直在说:“真好玩,真厉害!”我看着他高兴的样子,想起了我们曾学过的“摩擦力”的概念,于是我提出把陀螺分别放到地板和地毯上面转结果会怎么样。他将陀螺放到地板和地毯上转过之后告诉我,陀螺在地板上可以转好长时间,在地毯上面转几圈就停下来了。“这是为什么呢?”我问他,他也疑惑地看着我,我告诉他是因为两个地方的摩擦力不同导致的。他又问我什么是摩擦力,我就带他去网上、书里找答案。通过网络上形象具体的视频讲解,他用自己的理解力了解了什么是摩擦力,这引发了他更大的兴趣,他用陀螺在不同的地方尝试,努力试图使陀螺的转动速度快起来。最后他兴奋地告诉我地毯摩擦力大、地板的摩擦力小。在体会了不同的摩擦力对陀螺转动速度带来的影响的尝试中,孩子丰富了自己的知识,激发了认识的兴趣和探究的欲望,更体验到了发现的乐趣。

二、在户外活动中

有天晚上,我带天天出去散步,夜色暗下来,周围的景物掩在夜色中,看不太清楚。天天突然一句话都不说了,并且紧紧地握住我的手。我感到他有些恐惧,过一会,我听到他指着一团黑影叫道:“怪兽!”然后抱着我说:“姑姑,我想回去了。”我马上解释说:“那里是树丛的影子啊,世上根本没有怪兽的,怪兽是电视里的。”为消除他的恐惧,我开始边走边和他聊天,我问他:“为什么天会黑呢?”“太阳去了哪里?”“太阳是从哪边升起来的,又到哪里去了?”这下气氛又热闹起来:“太阳公公回家了。”“太阳明天早上就回来了。”“太阳是从东边升起来的。”我带他来到公园里,他放松地玩耍起来,但是仍然不敢去有暗影的地方,我拉着他来到有暗影的地方,告诉他:“那里黑是因为小树挡住了灯光的缘故呀。”他仔细看看黑暗的角落,果然什么也没有,他紧张的心情终于放松下来。回家的路上,他很开心,也很兴奋,似乎刚刚去探险过。他还对我说:“姑姑,明天晚上,我们再出来玩吧。”其实,探索神秘、未知的事物是幼儿的天性。在幼儿对黑夜的探索中,我努力帮助幼儿消除紧张心理。我相信培养不怕黑暗、勇往直前的精神就应从现实生活的点滴入手。同时,在这样的特殊情景中,更丰富了幼儿的认知体验和生活经验。这种随机的隐性课程内容无法在有计划的课程体系中完成,但在特殊的情景中进行教育,就取得了十分显著的效果。

三、在看动画片中

有段时间,天天很喜欢看《米奇妙妙屋》这部动画片,里面有一段故事是讲米奇去抓红色大鲶鱼,天天很喜欢这个故事,我就问他知不知道怎么养鱼,他很迷惑,不知道鱼怎么还要养。我就带他去买了几条小金鱼,放到鱼缸里,然后把以前买给他的卡片图书拿出来给他,告诉他鱼要怎么养,它喜欢吃什么,什么时候喂鱼,喂多了会怎么样,还要经常换水。我把养鱼的这件事交给了他,他对这件事表现出了极大的热情,每天回到家就要去看他的小鱼,很细心地照顾小鱼,非常有责任心。一段时间后他还问我,我们吃的鱼和他养的小鱼有什么不同。我就把图形卡片拿出来告诉他,哪些是吃的鱼,哪些是观赏的鱼,它们叫什么名字,有什么不同。他还和奶奶一起去菜场看鱼呢。其后,我还帮他养了蚕宝宝,还有蛐蛐,引导他观察、看资料图片。这样不仅使他了解了这些动物的特点,还充分满足了他的求知欲望,培养了他的责任心。由于在养动物的过程中到处都充满了幼儿想要知道的、感兴趣的问题,因此,在整个活动中他自始至终都能积极参与,表现出极大的学习积极性和自主性,在这个过程中,我发现孩子具有寻找问题、解决问题的能力,是在其他教学中难以见到的,充分发挥了他们的潜能。

四、在学习中

在给天天讲故事书的时候,他指着一张图片说,这片树叶好漂亮啊。我发现他对树叶感兴趣后,就带他到公园里捡树叶。在公园里,他很兴奋,好像一只小鸟,飞到这里捡一片树叶,又飞到那里捡一片树叶,时而将满把的树叶举到我面前骄傲地显示一下自己的树叶:“姑姑,我捡了这么多。”“姑姑,看,我的树叶多漂亮。”回到家里,我帮他把树叶一片片铺到桌子上,并问他自己捡的树叶像什么,他马上高兴地说起来了:“这个像一只手”“这个像小扇子”“这个像小蚂蚁的船”“这个像盘子”“这个像月亮”,他张开了想象的翅膀,尽情描述着自己手中的树叶,心中充满了快乐和愉悦的情绪。之后,我帮助他用树叶拼画、用树叶做书签、在树叶上涂满颜色印在画纸上,一个个游戏极大满足了他的探索欲望,丰富了认知经验。

要做到以上几点,我们需要走进孩子的心灵世界,从孩子的视角去看待他们眼中的世界,并站在孩子的角度,用一颗童心去理解他们的发现和探索行为,这种以平等关系提供的支持才最容易与幼儿沟通,也最容易被幼儿接纳。也只有这样才能够使隐性课程得以顺利实施。

参考文献:

[1]邓道宣,罗明礼.国内外隐性课程研究综述[J].成都教育学院学报,2005(12):98-134.

[2]冯海伦.重视隐性课程的教育功能[J].洛阳工业高等专科学校学报,2006(04):77-79.

[3]刘俊.重视隐性课程 促进幼儿园环境创设[J].教育探索,2007(01):72-74.

[4]石志华.幼儿园隐性课程研究和启示[D].保定:河北大学,2011.

陀螺教案篇8

[关键词]《盗梦空间》;悬念设置;穿越;潜意识;叙事结构;叙事策略

好莱坞科幻大片《盗梦空间》由著名导演克里斯托弗・诺兰执导,莱昂纳多・迪卡普里奥主演,影片上映后受到全球影迷的热切关注,学术界对这部影片的研究热情也始终不减。《盗梦空间》使观众沉醉于光影之间,故事情节跌宕起伏,结构错落有致,充分体现了对悬念和冲突的精心设置。影片《盗梦空间》由微乎其微的梦境引出一个庞大的情节架构,一部类似于盗匪的影片在导演诺兰的执导下演绎得扣人心弦,一层层的梦境精彩纷呈,引人入胜。

悬念是一种心理活动,是影片中必不可少的因素。为了体现影片中的矛盾冲突,导演会在情节结构上设置一些悬念从而赋予影片浓郁的感染力,使观众对之后的情节产生联想,渴望得到结果。悬念的设置在影片的叙事策略中起到至关重要的作用,本文探讨悬念对电影《盗梦空间》故事情节的推动和发展,在悬念的设置下分析这部影片的叙事策略。

一、《盗梦空间》独特的悬念设置

影片中的悬念设置就是将故事情节演绎得一波三折,从而吸引观众的注意。一部影片中既可以有总悬念也可以有小悬念,既可以有憧憬式悬念也可以有突发式悬念。在当今激烈的电影市场中,出奇制胜的悬念设置能够为影片赢得可观的票房和好评。电影《盗梦空间》中就具有独特的悬念设置。

(一)梦的悬念

电影《盗梦空间》为观众构建了一个逻辑严谨的梦境,打破了传统对梦境混沌、模糊的认识。在影片中,不同的梦境以不同的场景予以呈现,仿佛在真实的世界中。导演诺兰为观众呈现了一个独特的梦境空间,人不仅能够进入别人的梦中,并且能够在梦中对人植入思想,这让梦境更加神秘。

在影片中,人物在多重梦境及现实与梦境之间穿越,如果想要在梦境或者是现实中穿越,可以通过坠落、音乐及死亡的方式实现。影片中每一层梦境都是为下一层梦境而打造,两层梦境相辅相成。在执行第一个任务时,梅尔拿枪指着亚瑟,她知道开枪并不能将亚瑟杀死,所以向着亚瑟的腿开了一枪,用疼痛来折磨亚瑟,这时柯布将亚瑟杀死,因此现实生活中的亚瑟脱离了梦境。这个场景呈现了整部影片的悬念,在破解梦的悬念的推动下,整个故事得以展开。前一个悬念还没有被破解,另一个悬念接踵而至,柯布还停留在亚瑟的梦中,亚瑟醒来后其梦中构建的场景也随之坍塌,亚瑟和助手们用坠落的方式帮助柯布脱离梦境,当柯布坠入水中的一刹那,梦中涌来汹涌的水柱,柯布穿越到另一层梦境。第一层梦境做梦的地点是在飞机上,在进入费舍的梦之前,尤瑟夫喝了一杯酒,所以在梦中的城市是阴雨天。第二层梦境做梦的地点是在车厢里,所以梦境中的人都感觉到晃动。在多层梦境中,最后一层是潜意识边缘,也就是迷失域,他们在这层迷失域中被困了几十年的时间,甚至无法辨别自己是在梦境中还是现实中。梅尔认为孩子是潜意识中的映射,希望通过自杀回到现实中。影片在开头就设置了柯布不能回家的悬念――警方怀疑柯布与梅尔的死有关,在这里做出了解释,是因为梅尔认为自己是在梦境中想用死亡的方式回到现实。

电影前十分钟的剧情决定了整部影片的魅力,尤其对于悬疑影片来说,必须要在开场十分钟巧妙地设置一个悬念来吸引观众。影片《盗梦空间》在前十分钟内设置了多个悬念:柯布为何在海滩中醒来?他看到的两个小孩是谁?他为什么要找那位老人?老人与陀螺和柯布有着怎样的关联?柯布所说的盗梦和植梦是怎么回事?等等,一连串的悬念设置紧紧地抓住了观众的眼球,使观众迫切想得到答案,成功地将观众引入梦境之中。

(二)总悬念的设置

影片主人公柯布与梅尔的情感悬念是故事主线之一,柯布无法回家,梅尔究竟是怎么死的,成为影片最明显的悬念。随着剧情的不断深入,此悬念也慢慢显露,在影片结束时才真相大白。柯布在梅尔的脑中植入了“现实就是梦境”的思想,这导致梅尔无法分清现实与梦境,想通过死亡回到现实,从此柯布就生活在自责中。警方也因此通缉柯布,使他无法回家。这条情感线索在叙事中起着重要的作用,是整部影片冲突的焦点,随着冲突的上升而持续升华,成为贯穿整个故事结构的主线。

在最后揭晓答案能够增加悬念效果。费舍和父亲的情感悬念是影片中的另一个线索。费舍父亲在临终前与费舍交谈,父亲的失望并非是费舍没有变得像他一样,而是费舍想成为另一个他。父亲在遗言中说了什么,两人的关系最后怎样?这个悬念随着剧情的推动而逐渐清晰,直到最后揭晓答案。

这两条情感线索以柯布无法回家为纽带,柯布所要完成的任务就是在费舍的脑中植入费舍的父亲的失望,不想让费舍“成为另一个他”,从而让费舍放弃继承权。

(三)小悬念的设置

小悬念出现在每一层梦境中,渲染紧张气氛,使悬念不断丰富,将观众引入下一层梦境。影片中的小悬念设置也非常丰富,有人物悬念和物品悬念。

影片中孩子几乎出现在每一层梦境中,成为柯布潜意识的提醒。通过孩子与柯布的通话,观众得知柯布不能回家和梅尔已经去世。孩子在影片中的出现不受柯布意识的控制,在孩子出现后柯布就会意识到梅尔出现,对执行任务提供了很大的帮助。电影开场出现的老者就是梦境中的齐藤,影片以倒叙的方式设置悬念,齐藤变老是因为在他潜意识认为这是在现实中,柯布仍然年经是因为他深知这是在梦境中。

影片中每个盗梦者都有一个专属的标志,陀螺是柯布区分现实和梦境的标志,陀螺停不下来时就说明柯布处于梦境之中。陀螺出现在整部影片中,成为最明显的物品悬念。陀螺在第一次出现就引出了一个很大的悬念,侍卫在柯布身上搜出枪和陀螺,在这里观众就会想陀螺有什么用处,推动了故事情节的发展。陀螺是梅尔想到区分现实与梦境的方法,在梅尔处于迷失域时把陀螺藏了起来,揭示了梅尔认为“现实就是梦境”的思想。影片最后的画面定格在旋转的陀螺上,柯布回到家与孩子团聚,而陀螺还没有停止旋转画面就被切断,导演在最后又设置了一个极大的悬念――柯布到底是回归到了现实,还是仍然在梦境之中――为影片续集埋下伏笔。

戒指也是导演设置的悬念。在影片中,柯布进入梦境时总是戴着婚戒,而在现实生活中柯布手上没戴。在导演精心的悬念设置下,细心的观众可以通过婚戒来区分梦境与现实。

二、《盗梦空间》的叙事策略

一个平淡的梦境故事被导演诺兰执导成了一部雄浑激昂、跌宕起伏的影片,在长达148分钟的影片中,每一个情节都精彩纷呈,观众没有丝毫懈怠,否则就会跟不上梦境穿越的节奏。这是因为影片叙事结构张弛有度、逻辑严谨,摆脱了传统影片循规蹈矩的叙事策略。影片中的梦境如同一枚炸弹,炸出一个庞大的叙事空间,多层叙事结构也由此展开。

(一)非线性的叙事结构

影片《盗梦空间》采用了多种叙事结构。首尾呼应的环形叙事能够使整部影片的叙事结构紧凑。在影片开头部分主人公柯布出现在海滩,在他的身上有枪和陀螺,柯布醒来后看到的只是孩子的背影,影片在此处设置了多个悬念:柯布找齐藤的目的是什么?柯布为何一直看不到孩子们的脸?在影片的结尾处揭晓了柯布是为了救齐藤,孩子们的脸也终于转了过来,从渴望回家到真正团聚,达到了首尾照应的效果。

嵌套式叙事结构赋予影片鲜明的多层次效果,逻辑更加严谨。《盗梦空间》的多层梦境都是嵌套式结构,形成梦中梦,每一层都是不可取代的,多个梦境共同推进剧情,使叙事节奏张弛有度。当一个梦境中的危机被解决时,就会进入下一个梦境,遇到新的危机,在最后一层结束。在第三层梦境中任务计划外的梅尔突然出现,想杀害费舍,这不仅对柯布造成了干扰,同时也使叙事无法进行,因此,柯布进入到下一层梦境中去解救费舍,使叙事得以延续。

影片还运用了倒叙、插叙的叙事方式,比如在柯布执行任务时经常受到梅尔的干扰,使叙事结构更加丰富、饱满。这种叙事方式不会对影片造成干扰,目的是为了干扰观众的思路。非线性的叙事结构无数次颠覆了观众的时间观念。

(二)多层叙事空间

多层的叙事空间赋予影片金字塔式的多层梦境,每一层梦境的背后都具有强大的空间支撑,使观众渐入佳境。根据梦境时间论,下一层的时间结构也越来越长,为影片提供了充足的叙事时间。诺兰在影片中运用了各种叙事方式,顺叙、倒叙、插叙错落有致,但是叙事重心在诺兰的安排下已经拓展为更广阔的叙事空间,使叙事空间走向多元化。诺兰在影片中构建了一个扑朔迷离、去杂留纯的叙事结构。如果影片只呈现出多重梦境并行不悖,那么影片风格仍然是平行叙事的。诺兰十分擅长创新,他大胆地将多重梦境以捆绑式排列,彼此影响,形成环环相扣的平行空间。第一层梦境对第二层梦境产生影响,第二层梦境又制约着第三层梦境,在平行的叙事空间中又彰显出剧情冲突,多重梦境有条不紊地相互推进,叙事的重心得以完整保存,为观众带来视觉与思想的碰撞。

在多层梦境空间的纵向发展基础上,影片还赋予主人公柯布足够的回忆空间。柯布进入齐藤的脑中植入想法,为了完成这次任务柯布最痛苦的影像也再次出现,柯布必须在执行这次任务的同时完成对自我的救赎。柯布是否能够成功地完成任务并与孩子们团聚,成败在此一举。多层叙事空间纵向深入,两个剧情主线横向交错,使错综复杂的故事在独特的叙事模式中得到淋漓尽致的诠释。

(三)冲突

冲突使影片更具戏剧性,当一个人面对多种矛盾时,在选择的过程中会出现明显的内心冲突。在影片中,主人公柯布与妻子梅尔相知相爱,在他的记忆深处永远有梅尔的存在,在那个只属于他们的梦境中,梅尔期待着柯布能够与她白头偕老。而在现实中,柯布又渴望与孩子们团聚,如果他选择留在梦境中与梅尔永远在一起,就无法再见到孩子们,在情感的冲突下,柯布坚定了要与孩子们团聚的信念,这个决定十分艰难。情感上的冲突在影片中也出现了多次,这种冲突要求人物必须做出决定,故事才能够继续推进。从表层来看,冲突是人物与环境造成的,而实质上是编剧的功劳,冲突使影片中人物的生活遭遇轨道的偏离,如果没有冲突,就不会存在故事的发展。这种冲突弥漫于整部影片,充分体现了影片中人物的价值观,并且一步一步推动着故事的发展。同时,诺兰精准地把握了冲突最大化的设置,多个空间并行使观众的注意力有所分散,甚至已经无法厘清空间之间的关系,诺兰很好地引入了时间延迟概念,使多层空间的运行不受到伤害,很好地拿捏冲突的张力,使影片对观众的冲击达到极限状态。

三、结 语

影片《盗梦空间》以独特的艺术特色演绎了一场交织的梦,内容丰富、叙事错落有致,将观众带入了一个潜意识的梦境之中,不断地在现实与梦境中寻找出口。这部影片的成功一方面归功于精心的悬念设置,另一方面就是影片的叙事技巧超越了故事本身的精彩程度,令人拍案叫绝的叙事策略堪称经典。影片最后的画面定格在旋转的陀螺上,这个开放式的结局无疑是导演诺兰设置的最大的悬念,让观众来决定陀螺是否停下来。《盗梦空间》不仅获得了可观的票房,更重要的是其使哲学思想获得营救,充分地诠释了艺术与价值的完美融合。

[课题项目] 本文系内蒙古自治区高等教育科学研究“十一五”规划课题“高职公共基础课程教学研究与实践”(项目编号:NGJGH2010024)。

[参考文献]

[1]赵琳燕.以《盗梦空间》为主例分析诺兰电影的创新意识[D].杭州:浙江农林大学,2012.

[2]黄彦伟.陌生体验抑或似曾相识――关于《盗梦空间》的叙事策略研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2011(08).

[3]夏萌.弗洛伊德精神分析论在电影《盗梦空间》中的映射[J].电影文学,2012(22).

陀螺教案篇9

[论文关键词]科学发展观 区域经济 高职教育 生态型 三维互动式

职业教育具有双重属性,即培养人的社会活动的一般属性和直接服务于地方经济与社会发展、直接参与市场特别是劳动力市场的特殊属性,而这种特殊属性就决定了职业教育具有其他类型教育的不可替代性。当前,在高等教育大众化进程中,我国职业教育步入高速发展的黄金机遇期、发展期。科学发展观的提出,无疑为职业教育的改革与发展提供了一个新的参照系和评价标准,它以一种直面急剧变化着的时代与世界格局的开放式姿态,以一种前所未有的“人”的关怀的胸襟,对传统职业教育进行着无情的颠覆。

当前,我国社会处于全面的转型时期,时代特征和经济发展对人才培养提出了新的更高要求。高职教育在历经跨越式的大发展之后,也面临着内涵建设、升级发展的问题,面临着如何由大众型向区域普及型转型发展的问题。面对我国经济转型升级,高职院校怎样进一步解放思想,在观念、制度、技术层次进行深刻变革与转型发展,已成为摆在政府、学校、企业面前的严峻课题。

一、高职生态型三维互动式人才培养模式的设计

植根区域经济、服务区域经济是高职教育的本质特征。经济社会特别是区域经济的发展是高职教育产生与发展的动力源,高职教育是区域经济发展与再造生产力的助力器,经济社会与高职教育二元互动、共生共荣。在区域经济背景下,高职教育必须坚持科学发展观,建立起生态型职业教育的良性格局,并且构建起以生态型职业教育为支轴,以职业能力体系、课程体系和教学体系三维互动为惯性盘的人才培养动态框架,即生态型三维互动式人才培养模式。

1.建立生态型职业教育。在科学发展观的背景下,职业教育的出发点是学生实用能力培养,制高点是基于科技和人文相结合的学生的全面发展和更长远的发展,即可持续发展,而关键点是学生学习能力和创新能力的培养与提高。也就是要建立有利于教育主客体双向可持续发展的教育机制,做到目中有“术”,心中有“人”,架构生态型职业教育良性格局。

2.三维互动式人才培养体系的构成。三维互动式人才培养体系的基础是具有动态特征的新型课程体系的建立,核心是构建具有“人格素养+职业核心能力+岗位能力+动态能力”的新型人才培养体系。(1)三维互动式职业能力体系:运用“能力陀螺”来描述刚性与动态结合的职业能力体系,陀螺的支轴就是学生的岗位能力,而陀螺的惯性盘由两个闭环系统组成,分别对应着职业核心能力、动态能力。推动陀螺运转的动力扭矩则对应着学生的人格素养。三维互动式职业能力体系的实质是依据行业需求,以就业为导向,以能力为中心,基于工作过程将各种能力任务化、项目化,根据任务化了的动态能力结构确定相应的课程体系, 并通过工学交替、任务驱动,实现知行合一。(2)三维互动式课程体系:以三维互动式职业能力体系来确定课程结构,动态地构建以就业为导向的职业能力课程体系。三维互动式课程体系是一个以专业核心课程为中心的由专业技能课程模块、基本素养课程模块、岗位拓展课程模块和动态课程模块组成的三维互动式动态组合,专业技能课程模块对应着陀螺的支轴,基本素养课程模块、岗位拓展课程模块和动态课程模块则指向动力盘的三个闭环系统。(3)三维互动式教学体系:以工作过程为课程设计基础,以基础工作任务或社会产品为载体,搭建专业技能课程模块(陀螺支轴)、岗位拓展模块及动态能力模块(陀螺惯性盘)和基本素养课程模块(陀螺动力扭矩)三级教学平台,奠定学生作为“职业人”“岗位人”和“社会人”的基础。该体系以核心课程建设为突破,理论和实训为一体,全面推进教学体系改革,以能力目标为中心,以任务(案例、项目)驱动方式引入能力点,打造动态的职教教学平台。

二、生态型三维互动式人才培养模式的创新价值

1.提出生态型职业教育理念,推动高职教育转型发展、升级发展,深化了对教育本质的认识。技术技能教育在开发人的潜能上具有得天独厚的优势是显著的,而人文教育在改造人的本能上的作用也是成效卓然的。这主要是指人文教育在弘扬人文精神方面所具有的潜移默化、“润物细无声”的效果。当然,人文社科学科本身的内在逻辑和充分体现个性化的发散性思维方式对于现代人的创造性思维的启迪也是有目共睹的。总之,技术技能与人文“两种文化”应通过对话互补而相得益彰,潜能开发与本能改造应齐头并进而尽教育的本职,以生态型职业教育的构建推动高职教育的转型发展、升级发展。

2.立足于“竞争力”理论,对动态职业环境下高职人才职业能力结构体系予以分析,是经济理论在高职教育上的应用。立足于“竞争力”理论特别是“动态能力”理论和区域产业发展双重维度,深入开展对动态职业环境下高职人才职业能力结构体系分析,在理论上具有开创意义,在高职办学实践中具有现实指导价值,是“竞争力”企业战略理论在高职教育上的应用研究与实践。

3.着眼三维动态视角,建立了教学改革的立体框架。着眼于“竞争力”理论、区域产业变化与人才培养体系间的动态关系的建立,研究区域产业发展态势与人才市场能力需求的动态变化关系。通过校企共同构建人才培养核心能力体系的研究,探索高职教育规律,明确了实践教学体系的构建在高职人才培养模式中的重要地位,给出了实践教学体系构建的原则、要素及运作方法。

4.探索政府、企业、学校合作办学深度融合的组织机制和运行动力机制,是当前我国职业教育改革的一大突破。着力于政府、企业、学校合作办学深度融合的组织机制和运行动力机制的研究与实践,寻找共同的利益驱动点,利用区域产业集聚的辐射力,将学校教育功能、社会服务功能与区域经济建设结合起来,有力推进学校教育教学改革和内涵建设,并探索一条具有行业(群)优势与专业(群)优势相互呼应的良性合作途径,调动企业参与职业教育的热情,探索互利共赢的合作模式。

5.由点及面推动人才培养体系及培养方案整体改革。通过专业建设、课程改革、实训基地建设、师资建设各方面的改革,推动人才培养体系及培养方案整体改革,使实践教学环节得到实质性加强,“工学结合”的培养要求落到实处。在实践三维互动式改革的同时推进专业、课程、师资方面的全面建设,实现学生与学校的共同发展。

三、三维互动式人才培养体系建立的机制保障

“生态型三维互动式人才培养模式”的改革不是简单的单项改革,而是牵一发而动全身的关键点改革,必须建立起有效的机制保障系统。

1.“四足”鼎立,推进改革。第一,确立改革的核心点,开展项目课程改革。探索项目导向、任务驱动和教、学、做一体化的“人格素养+职业核心能力+岗位能力+动态能力”的生态型三维互动式人才培养体系的构建,对接课程链与行业链,开发职业教育课程体系。第二,确立改革的关键点,加强内涵建设。坚持教学是教育质量生命线的方向,切实统筹好专业建设、课程改革以及实训基地、师资建设等各个方面与生态型三维互动式人才培养体系的内在联系。第三,确立改革的立足点,加强与区域经济的合作。(1)借助企业战略“竞争力”理论,立足区域产业变化的特点,提出对高职人才职业能力的结构体系分析;(2)按照工学结合的要求对专业教学计划和课程体系进行全面的修订和设计,确保校内教学与校外教学、理论教学与实践教学做到协调统一,使学生的在校学习与校外实践具有连续性,获得完整连贯的教育经历;(3)完成实践教学体系建设及其运行机制的研究、基于工作导向的专业课程体系建设研究、教学质量保障体系研究、适应工学交替的教学管理模式研究、具有高职特色的全面素质教育体系及其运行机制研究、高职生态型三维互动式人才能力培养与就业力研究,形成具体建设方案等,推进职业教育改革。第四,确立改革的着陆点。极大提高学生的就业力,实现优质就业,有效推动专业发展和学生可持续发展。

2.构建高职人才能力集合体系与课程体系。建立高职教育与区域经济发展相适应的有效的市场应变系统,从市场经济需求出发,做到学校教育结构与区域经济结构相统一,要体现出四个特点:区域性、产业性、多样性、灵活性,对接产业结构变化,及时优化课程与专业布局。

陀螺教案篇10

关键词:太空实验课;物理实验;方法;手段;方式中国女宇航员王亚平首次在天宫一号飞船上与地面的师生授课,它激起广大中小学生学习科学知识、探索宇宙奥秘的广泛兴趣和热情。太空授课之后的第一节物理课上,学生的种种表现深深触动了我,引发了自己深深的思考。

一、物理实验是激发科学探索兴趣的重要方法

执教近三十年,在王亚平太空授课后,我第一次遇到学生主动提出要改教学内容,讨论太空授课中的问题的情景。教学首先要让学生对所学内容有兴趣,有了兴趣才有探索,有了主动探索才能更好促进学生思维的发展,正如布鲁纳所说,“学习的最大动力是对学习材料的兴趣。”那么,太空授课中的实验为什么能引起学生的极大兴趣呢?从下面与学生探讨太空实验而揭示的奥秘中可见一斑。

实验一:质量测量实验

王亚平老师首先尝试用地球上用弹簧秤悬挂法测量物体质量的装置(如图所示)来测量物体质量;实验现象是弹簧秤上挂上重物后,弹簧秤没被拉长,不能测出物体质量;而要用另外的方法测出物体质量。

学生们对这个现象的解释是五花八门。有些同学认为,随太空飞船飞行的物体失去重力,因此弹簧秤没有形变,没有办法测量;有的同学认为飞船离地面很高,地球对物体的万有引力很小,即物体在飞船高度处重力变的很小,因此没有办法看出弹簧形变,这种测量质量的方法不行;还有同学认为,飞船上物体处于完全失重状态,物体对弹簧秤拉力为零,所以没有办法测量。课堂上学生们据理力争,纷纷提出自己的解释,在讨论过程中,既弄清了其中道理,又加深了对概念的理解和掌握,还培养学生应用知识的能力,发展了学生的科学思维。当学生根据自己所掌握的知识程度对实验现象和数据的解释存在分歧时,就会引发学生之间的思维碰撞,激发进一步讨论的兴趣。

实验二:单摆运动

T形支架上,细绳拴着一颗小球,如图所示。这是物理课上常见的实验装置――单摆。王亚平老师将小球拉升至一定高度后放掉,小球像着了魔似的,用很慢的速度浮动;随后,王亚平老师用手指轻推小球,小球开始绕着支架的轴心不停地做圆周运动。这个实验是同学们比较熟悉的,但在地面和在飞船上做同个实验,现象竟有如此大的不同,其中原因是什么?这又引发学生探索的极大兴趣。

当实验现象与学生原有的认识有很大差异时,就会引发学生进一步探究的兴趣。因此,在做实验时,让学生对实验结果先进行预测,然后再开始实验操作,进行这样有预先预测实验结果的实验时,会更加容易激发学生探究的兴趣,更加有利于对物理概念和规律的理解和 掌握。

实验三:水膜、水球的制作

这是学生们最为感兴趣和最感神奇的实验。当王亚平老师用一个金属圈插入饮用水袋并抽出后,形成了一个水膜,轻轻晃动金属圈,水膜并未破裂,而是象鼓膜一样左右振动,并甩出一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好;更为神奇的是在向水膜不断注水时,水膜逐渐变为一个晶莹剔透的大水球;用针筒往水球内内注入气泡,气泡留在水球中,用针筒取出气泡,水球却不受任何破坏。这些现象学生们平常根本没有见到,而且大大超出学生常识范围,饮用水居然可以成膜,气泡居然能停留在水中。这样的实验让学生们极为喜欢,而激起学生探究这种现象出现的条件是什么呢?其中又蕴藏着什么物理道理呢?

当实验现象超出学生想象,或从来没有见过时,学生探究兴趣自然会提升。人天然有着探究的欲望,只要有吸引他的现象和主题。因此在教学中,利用物理实验展现新的现象,超出学生常识的现象,就能引发学生对新问题探讨的兴趣和学习,更有利于探究的展开和教学的实施。

以上分析说明,学生的兴趣点是不同的,物理实验的各个环节都有可能激发学生的兴趣,利用物理实验激发学生探究兴趣是物理教学的重要方法。

二、物理实验是揭示自然现象本质的重要手段

物理学研究的任务就是揭示和寻找自然现象的本质和规律,而物理实验是揭示现象本质的重要手段。那么物理实验是如何揭示现象本质,寻找其中规律的呢?

1.通过比较实验揭示现象的本质

如单摆实验,王亚平老师太空授课时,先让地面上老师做单摆实验,然后再在天宫一号飞船上做单摆实验,观察两种不同条件下同一个实验及现象,通过比较实验条件和结果就能揭示出单摆摆动的内在原因,这是揭示现象本质的一种方法。又如陀螺实验,先不让陀螺转动,用手轻推陀螺,发现陀螺不断翻滚;然后王亚平老师让陀螺高速旋转,再用手轻推陀螺,这时发现陀螺方位不变,稳定运动。通过前后比较发现陀螺的方向性是由于陀螺的高速旋转确定的。

通过比较实验来揭示现象的本质的方法,就是改变影响实验结果的一个有关联的因素,通过实验,观察实验结果的变化,来证实实验结果与原因(因素)之间的联系,揭示自然现象的本质。

2.通过系列实验揭示现象的本质

如水膜、水球、水球中气泡的一系列实验,目的都是指向水与空气接触表面具有收缩的表面张力的本质。由于表面张力并不能直接看出,因此只能先假设这表面张力的存在,推出在表面会出现的各种可能情况,然后用实验证实是否与预设情况相一致。如果实验结果与预设情况一致,说明这种表面张力存在,也就间接揭示了这些现象的本质。这就是实验归纳法(或探究性实验法),其特点就是从大量实验数据中寻找规律,揭示现象背后的本质规律,即实验在前,结论在后。

通过系列实验揭示现象的本质的方法,就是利用已有理论(本质因素)推导出尽可能多的情况,然后用实验去证实是否与预设情况相一致,这也是揭示现象的本质另一种方法,叫实验验证法(或实验验证演绎法)。其特点就是推理、判断在前,实验验证和结论在后。

3.通过理想实验揭示现象的本质

本次太空实验没有这方面的内容,但理想实验在物理学发展过程中,在揭示现象背后的本质原因中起到极其巨大的作用。比如伽利略在揭示运动和力的关系的本质研究时就采用理想实验的方法。如图所示,小球从左边斜面(尽可能光滑)上某处从静止开始下滑,会观察到小球能滑到右边斜面几乎等高处;然后让右边斜面放平一些,重复刚才实验,发现结果是一样的;在这基础上,伽利略问,如果右边的斜面放成水平方向,那么会出现什么情况?结论就是小球能沿水平面不断运动下去……用这种方法揭示了运动并不要用力来维持,运动是物体本身的一种属性。这就是理想实验的方法,以有限的实验事实为依据,通过合理的外推来揭示现象的本质。牛顿利用理想实验揭示了苹果下落和月亮绕地球运动的本质原因,是他们的运动都存在万有引力作用下的运动。

综上分析,实验不仅是学习物理的重要方法,而且是认识自然、揭示现象本质的重要手段。

三、物理实验是促进科学素养提升的重要方式

物理是一门科学的学科,其基本任务是努力提高学生的科学素养。高中物理课程标准明确指出:“高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。”因此,物理实验是促进学生科学素养提升的重要方式。

1.物理实验是促进问题意识形成的重要方式

物理实验首先要确定实验目的,实验过程中可能会遇到具体问题,实验数据和现象的分析过程也都会有大量问题产生。如这次太空授课的实验中,王亚平老师在演示完用弹簧秤悬挂法测质量不成功后,就会产生在失重情况下测量物体质量的问题;在做水膜振动实验中,从水膜中飞出一滴小水珠,就会产生在失重情况下如何处理的问题?在做完陀螺实验后,提出陀螺现象有何应用?……

物理实验的每一个环节都是培养学生问题意识的机会,因此在学生完成实验的过程中,教师不应该把实验过程中可能出现的问题在实验操作前做仔细的交代,这不利于学生问题意识的形成,而应多给学生发现问题和解决问题的机会。

2.物理实验是促进实践能力和创新意识提升的重要方式

物理实验中一个重要环节就是利用实验原理和实验方法,选定适合的实验器材,按照科学流程来完成实验操作,收集正确的现象和数据。这就要求实验者必须动手实践,动脑思维。这次王亚平老师在完成每个太空实验的过程中,实验操作恰到好处,科学规范。单摆实验时,首先在太空实验平台上固定好支架,轻拉小球使细绳刚好拉直,静止开始释放小球,观察现象;然后轻推小球,观察小球能以较小的速度绕悬点转动起来;至此实验并没有结束,改变小球转动平面,轻推小球,也能观察到小球还能以较小的速度绕悬点转动起来。实验操作的每个细节都有科学道理。实验操作并不是简单机械地按步骤完成,而是经过精心设计,仔细规范操作的,实验过程边操作、边观察、边思考、边记录,这就促进学生动手动脑能力的提升。

物理实验的整个过程就是促进学生动手实践能力和创新能力提升的过程。在实验过程中要给学生足够的实验操作时间和科学规范的要求,注意到每个细节,科学观察和记录实验现象,解决实验中出现的问题,就能很好促进科学素养的提升。

3.物理实验是促进科学精神形成的重要方式

物理实验就是用实验事实结果来揭示事实的真相,因此实验的科学规范,严谨细致,实事求是就成为物理实验的灵魂,也是科学精神的灵魂,而创新意识则是科学发展的动力。这次太空实验的整个设计和实验操作都渗透着科学精神,如太空授课的第一个实验是让指令长聂海胜悬浮在太空实验室中,然后再完成其它失重情况下的实验;又如用弹簧连杆装置测量聂海胜质量时要求聂海胜要紧紧抓住连杆装置,跟着连杆装置一起运动,不能松垮;这一系列的细节展示都是科学严谨细致的体现。在做单摆实验时,小球并不是像预计的一样,放开手时静止不动,而是缓慢下摆,这说明在天宫一号实验时,并不是完全失重状态,只能说是处于微重力状态,这就是实事求是的科学态度