固体力学基本知识十篇

时间:2023-12-29 17:52:31

固体力学基本知识

固体力学基本知识篇1

[关键词]固体物理;课程设计;教学方法;科学前沿;新能源

固体物理是研究固体的结构及其组成粒子(分子、原子、离子、电子)之间相互作用与运动规律,以阐明固体性能和用途的学科[1-2]。自上世纪20年代以来,经过近一个世纪的发展固体物理已衍生出金属物理学、材料物理学、半导体物理学、磁性物理学、电介质物理学、固体光电子学、超导物理学等学科分类。因此,固体物理不仅是物理专业的必修课,也逐渐成为材料科学、电子技术、新能源材料与器件等专业的基础课程[3-4]。固体物理涉及的知识广泛且复杂,学生在该门课程的学习中会感到比较吃力。如何在有限的课堂教学中让学生高效地掌握固体物理的基础知识,并具备实际应用的能力一直是固体物理教学研究的热点[5]。本文针对对固体物理学自身的特点,结合新能源材料与器件专业特点和培养目标,分析讨论教学内容和教学方法的调整。

1教学问题分析

固体物理学课程建立在普通物理、统计物理、量子力学等知识基础之上,讲述了晶格理论和固体电子理论,包含很多晦涩难懂的专业定义、繁琐复杂的数学推导和三维空间变化,部分学生在学习的过程中反映比较吃力[6-8]。经调查研究,问题主要体现在三个方面:(1)固体物理本身具有很强的理论性,包含大量的理论和公式,如果按照书本内容从基本定理、定律出发进行数学推导演绎,会使有些学生陷入繁琐冗长的数学推导过程之中而忽视了本课程所表达的物理模型和思想,从而容易会出现畏难情绪,对本课程失去兴趣。(2)固体物理建立在统计物理、量子力学等知识基础之上,但由于培养计划的限制,本专业先修课程并不包括这些课程,而所用到的数学知识虽然在高等数学中学习过,但有些学生并不能实际运用,客观上学生并没有做好学习固体物理学的知识准备。(3)固体物理是一门介于基础理论与应用学科之间的课程,与日常生活与生产距离较远,学生会产生“学习这门课有什么用”的困惑,难以激发学习固体物理的热情。因此,如何能在有限的学时里让学生理解和掌握固体物理的基本知识,使学生对所学到知识产生认同感,提高他们的学习积极性,是非物理专业的固体物理课程教学中需要思考的问题。

2分块教学内容,建立内在联系

固体物理学知识看似比较零散,但实际有很强的内在联系。固体由原子(分子)构成,我们首先关注固体中的原子是如何排列的,即第一章晶体的结构;这些原子(分子)之间存在相互作用,这样才能结合成一个整体,即第二章晶体的结合;但实际上这些原子并不是静止不动的,它们会围绕平衡位置做微小的振动,即第三章晶格振动;以上是晶格理论部分。原子再往下分,包含原子核和电子,电子绕原子核快速运动,最简单的是金属中外层电子,由于受到原子核作用非常小可以忽略近似成自由电子,即第四章金属电子论;但更多的晶体中电子受原子核的作用不能忽略,而是在原子和其它电子形成的周期性势场中运动,即第五章能带理论;最后讲解第六章晶体中的电子在电场和磁场中运动;以上是固体电子论部分。采用的是吴代鸣先生的《固体物理基础》作为教材,并依据实际情况作了调整。受黄昆先生《固体物理学》的启发,将晶体的缺陷放在最后一章,一方面是因为晶格理论和固体电子论大多都是基于完美晶体的假设,另一方面因为该部分内容与前面的知识相对独立。对教学内容的另一个调整是在晶格振动部分不引入绝热近似。学生此时还没有开始固体电子论的学习,对于将原子看成一个运动整体并无异议,如果在这里介绍绝热近似需要同时引入原子和电子的运动,使学生陷入混乱。在授课中帮学生建立好脉络体系,可以使学生更好地掌握固体物理基本知识。

3加深物理图像,淡化数学推导

传统的物理学习往往从基本的定理、定律出发,经过数学推导演绎出相应的结论,这对于固体物理学习(尤其是非物理专业)并不完全适合,繁琐冗长的数学推导会消耗学生的学习热情和学习时间,而把握不住关键的物理思想。清晰的物理图像是学好固体物理的关键,老师应该把重点放在对基本概念、原理和模型的讲解上,复杂的数学推导过程可以放在课下进行,对于一些数学推导复杂但又非常重要的结论,还可以通过图像方法解释其物理意义。布洛赫波是能带理论中非常重要的一个概念,但学生往往不明白它的物理意义。所以在讲授该知识点的时候,首先让学生回忆金属电子论中自由电子波函数,为平面波形式;再说明由于晶体中周期势场的存在,自由电子平面波将受到调制,具体表现为在平面波的波函数前添加一个调幅因子;最后在近自由电子近似模型中将电子的波函数写成布洛赫波函数的形式,加深前后知识的联系,让学生直观理解为什么布洛赫波函数由这样的两部分构成。固体物理研究对象是原子、电子等微观粒子,摸不到也看不到,学生难以形成直观的感受。因此有时可以将抽象的物理概念和日常生活中的形象物体联系起来,让学生易于理解和接受。在讲到格波时,通过与一根波动的绳子比较说明晶格的振动可以用波动理论来描述。格波的群速度可以用沙丘的移动打比方,格波的相速度和群速度类似于沙粒和沙丘的移动速度。又例如,讲到自由电子气的量子理论时,将电子态比喻成电影院里的座位,将观众比喻成电子,一个座位只能坐一个观众。电子如何填充这些状态取决于系统的温度,从而可以计算出系统的总能量。

4引入科技前沿,激发学习兴趣

兴趣是最好的老师,激发学生的学习兴趣让学生主动参与到学习中可提高教学质量。固体物理学是新材料、新器件和新技术的基础学科,是新材料和新器件的增长点,换而言之,固体物理知识虽然较少直接转换成现代应用技术但它已经渗透到现代技术的方方面面。如果将这些科学技术前沿引入到课堂中,不仅可引发学生对固体物理知识的兴趣,还可以帮助学生更好地理解和掌握固体物理基本知识。绪论的安排尤为重要,所引发的学习兴趣可大大提高后续课程的教学质量。表一列举了近十年中与固体物理有关的国内外物理大奖,在绪论中介绍这些奖项,可以让学生认识到固体物理在高新科学技术领域无可替代的作用,从而对本门课产生浓厚的兴趣和学习的热情。在教学中,将现代科技前沿知识引入进来,建立其与固体物理基本知识的内在联系,不仅可帮助学生加深对基本概念、基本理论的理解,而且可以培养学生科学思维能力和创新能力。石墨材料家族是固体物理教学中一个非常好的范例,它几乎与与固体物理中每一章知识相关,对石墨家族材料的讲解可使这些知识具体化。石墨烯是2004年曼彻斯特大学的Geim和Novoselov等人采用机械剥离法获得的二维单层材料,展现出了无质量的狄拉克费米子、弹道输运、室温量子霍尔效应等一系列独特的物理性质,Geim和Novoselov等人也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯作为一种二维材料,碳原子呈现正六边形排列,看似简单却是复式晶格结构。通过平移晶格,向学生说明存在两种不等价的碳原子,引入复式晶格概念;通过让学生分析该结构的原胞、晶胞、基元、基矢、倒格矢等,考察他们对晶体结构这一章基本知识的理解和掌握。晶体结合存在五种主要的结合方式,但是即使是同一种原子组成的晶体其结合方式也不是唯一的,通过对石墨体材料结构的讲解,引导学生找出共价键、金属键和范德华结合,从而加深对晶体结合基本知识的理解。讲解能带理论时,用紧束缚近似方法计算石墨烯电子能量和波函数,由于石墨烯中有两种不等价电子,波函数写为BAaa21。通过求解本子方程,给出能量公式和能带图,导带与价带刚好交于第一布里渊区的六个顶点,且顶点附近能量与波矢呈线性关系。能带理论的引入解释了导体、半导体、绝缘体现象,而石墨烯是一种特殊的零带隙半导体材料,通过吸附、掺杂其它元素,或破坏双层石墨烯的对称性可打开能带。

5结束语

固体力学基本知识篇2

[关键词]三本院校 固体物理 教学模式

[中图分类号]O48-42 [文献标识码]A

一、引言

固体物理学是研究固体的微观结构、运动状态、物理性质及其相互关系的一门学科[1]。从历史上看,固体物理学的研究引发了晶体管、激光器等多项重大发明,并由此催生了微电子技术、激光技术、计算机技术、光通讯技术等一系列高新技术。这些新技术把人类的历史推进到了原子时代、信息时代、空间时代[2]。因此它不仅是物理系所有专业中的一门非常重要的专业基础课,也是微电子学专业非常重要的专业主干课。

固体物理学的起点是学生已有了热力学与统计物理、量子力学的基础[1]。但是对于三本院校的学生来说,他们的专业基础相对薄弱,这样势必会增加学生的心理负担,使固体物理教学很难达到预期效果。为了讲授这门课程,让学生对固体物理知识的理解和掌握达到教学目的的要求,就成为教研室与授课教师必须经常研究和探讨的问题。笔者结合三本院校学生的实际情况,针对在固体物理课程教学实践中发现的问题浅谈一些自己的看法和见解。

二、三本院校中固体物理学教学现状

在大众化教育的形势下,普通高校生源的知识结构及基本素质有了很大的变化[3],特别是三本院校的学生。三本院校的学生学习固体物理过程中存在以下问题。

1.基础薄弱:三本院校的学生基础知识较薄弱,更无热力学与统计物理、量子力学基础,使这门课程的学习变得更加难以理解和把握,导致学生兴趣不高。

2.学习质量差:以往在教学的过程中,教师比较注重知识的传授而忽视了对学生学习方法的培养,并且对三本院校的学生来说,学习方法不当,缺乏积极性,导致学习质量差。

3.教学内容抽象:现有的固体物理教学基本上以教师讲解学生听课的模式为主,教学内容较多而且抽象枯燥,提不起学生兴趣。

4.教学方法单一:传统的教学方法往往习惯于以注入式灌输知识,且过于注重理论和书本的内容,缺乏对固体物理实际应用的介绍,不利于培养学生学以致用及创新能力。

综上所述,在教学环节中探求新的教学方法,采用新的教学手段,保证和提高课堂教学质量刻不容缓。

三、三本院校有效教学的探讨

针对三本院校学生的知识基础和心理特点,培养学生对固体物理的兴趣,至关重要。

1.选择适合三本院校学生特点的教学内容: 目前的固体物理教材一般都以详细的理论分析为主,数学推导较多。对三本院校学生来说,这样的教材仍然存在部分内容过于深奥的问题,特别是与量子力学有关的内容,学生较难掌握。因此教师在授课时不应照本宣科,应将某些偏重于繁琐数学推导的问题简化。

2.引入前沿课题:采用穿插式方法引入前沿内容。可以使学生们“渗透式”地了解有关前沿进展,从而可以拓宽学生们的视野,激发学生学习固体物理的兴趣[4]。

3.让学生充分参与教学:尽量让学生直接参与到教学活动中,在思想上变被动接受为主动参与,加深对抽象概念的理解。第一,尽量把抽象的概念提取到宏观或熟知的知识点中;通过熟知的知识来提问,引出抽象的结论。如:原子结合成晶体会释放能量,可通过水凝结成冰的过程来进行提问讲解;原子结合成晶体过程中会出现吸引力和排斥力,可举例Na离子和Cl离子的结合过程进行提问讲解。第二,讲解课程的重点难点后,通过例题及习题讲解的个别互动,充分引导、挖掘学生的思维并使其他学生理解。

4.采用板书和多媒体相结合的教学模式:第一,固体物理中,许多抽象理论及晶体结构可采用动画和图示效果以多媒体的形式呈现给学生。不但能使学生在视觉上直观的感受其物理过程所发生的变化,还能进一步加深对该过程中一些物理量的理解。如晶体结构可用图形展示使学生通过视觉的感受加深空间上的理解,使抽象具体化;如点缺陷的形成、一维单原子晶格的振动、晶体的对称性等,传统的教学中只能用静态的图像去展示,学生不易理解其变化过程,利用Flas完全可以把演化过程动态的展示出来,从而调动学生学习的积极性。第二,板书具有思路清晰、逻辑性强、能给学生充分的思考时间,加深对概念理论理解的特点。固体物理中,许多的公式、理论都需尽可能地采用板书的教学模式,其加强了教师和学生互动的同时,又充分体现了教师利用板书对学生的启发和引导的过程。因此,只有将教师在课堂中的主导作用与多媒体技术的辅助作用结合起来才能获得良好的教学效果。

5.以科学史话激励的教学模式:这种教学模式就是将物理学史的内容有机地揉人固体物理教学中,将所教授内容中涉及的科学家的简介、有关此教学内容的发明、发现经历、趣闻逸事,简明扼要地介绍给学生,既能提高学生的学习兴趣,又能起到教书育人的作用。如固体物理学中X射线衍射与晶体结构时,可简明地介绍其科学史话:晶体点阵理论提出时是一种非常超前的理论,当时没有实验手段能证明它。1895年伦琴发现X射线,1899年哈加和温德观测到X射线通过几nm的缝隙后稍有扩展而估计它的波长数量极约为10-10m。1912年劳厄(Laue)产生了一个极妙的想法: 假设晶体确实是点阵结构,就可作为天然光栅使X射线发生衍射. 但这种新颖的想法却受到包括伦琴本人在内的一些人嘲笑,并与劳厄打赌,限期一月。劳厄用ZnS屡试不成,交给两个研究生。就在他们感到山穷水尽,进行最后一次实验时,抱着试试看的心理将感光底片从晶体侧面移到后面,衍射图案出现了。这不仅证明了X射线是波长极短的光波,意义更为重大的是开创了一门新学科——X射线晶体学,晶体微观结构的玄妙之门从此逐渐向人类敞开了。众里寻她千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处,科学研究的成功往往在再坚持几步。

四、结束语

三本院校是我国高等教育加快发展的新产物,也是我国高等教育大众化的一种制度创新,从其教育模式的特点及人才培养的目标来看,学生基础薄弱,在课程教学上应与普通本科有所不同。固体物理作为微电子学专业重要的专业基础课,针对在教学过程中存在的一些问题,,笔者以培养学生兴趣为目的从教学内容、教学方法及教学手段上探讨了教学模式。

[参考资料]

[1]曹全喜,雷天民,黄云霞,李桂芳.固体物理学基础.西安:西安电子科技大学出版社.2008:

[2]贺庆丽,杨涛,董庆彦.物理基地班固体物理课程的教学改革实践[J].高等理科教育,2003年第2期(总第48期):88

[3]姜黎霞,母小云.应用型本科院校大学物理课程教学模式探讨.北京联合大学基础部中外教育研究,2009年6月,NO.6:18

固体力学基本知识篇3

关键词:农村初中数学;预习;引导;交流;巩固;教学模式

一、农村初中数学课堂预习、引导、交流、巩固教学模式效果

1.有利于提高学生数学综合素质。因为数学本身是一门逻辑性比较强的学科,所以学生在学习时难免会存在一些问题,教师运用这一教学模式,一方面能够让学生深入、系统地学习数学知识,另一方面,学生也可以在教师的指导下更加深入地理解数学基础理论,从而为今后数学的学习提供支持。此外,在这一教学模式教学的过程中,也有利于提升学生的数学综合素质,因为该教学模式是一个系统的过程,学生通过学习,能够更好更全面地学习数学知识,从数学基础知识、解题技巧、课堂交流等多个方面实现自身综合素质的提升。2.提升数学教学效率与质量。农村初中数学教学课堂的教学效率与学生有直接的联系,教师使用该教学模式进行数学教学,可以同时培养学生的交流合作能力、知识实践能力、知识总结能力、新知预习能力等,在这一过程中,学生的学习能力与水平会得到提升。与此同时,也会提高数学课堂教学效率,让学生在高效率的课堂中学习数学知识。

二、“预习、引导、交流、巩固”教学模式要点概述

1.预习。在进行数学新课程教学时,预习是学生了解新知识的重要途径之一,如果学生在学习之前没有经过预习,那么则会在课堂中出现摸不着头脑的现象。在预习阶段,教师在指导学生预习时,需要将课程中的要点进行总结,让学生对新知识有一个系统的了解。以人教版七年级数学《直线、射线、线段》一课为例,教师针对这一课指导学生进行预习时,要先将这一课重难点进行总结,例如直线、相交、交点、尺规作图、中点、两点之间线段最短的定义等。预习时教师可以制作PPT,通过多媒体的方式让学生动态地了解教材中的所有知识点,为之后的正式教学奠定基础。学生因为已经有了了解,所以在真正学习时便会得心应手,以此便会真正深入了解本节课知识。2.引导。教师对学生进行数学教学时,“引导”这一环节非常重要,因为学生在学习时难免会遇到一些问题,这时便会需要教师通过话语、实践等方式对其进行引导,使学生在教师的引导下更加深入地了解数学知识,并且熟练掌握运用方式。依然以教师在进行《直线、射线、线段》一课为例,学生在学习“两点之间,线段最短”这一知识点时存在疑惑,那么教师便可以对学生进行引导,通过画线段的方式,以实践的方式体会这一点。学生在接受教师指导之后,会有一种茅塞顿开之感,这时再通过习题对该知识点进行巩固,以此了解教材中的知识点,进而提升教学效率。3.交流。所谓交流,即教学过程中学生之间的讨论,通过有效的交流,能够使学生更加全面地了解数学知识。在对《直线、射线、线段》一课进行教学时,教师可以让学生对尺规作图这一知识点进行探讨,从而更加深入地了解尺规作图的方式与技能。在讨论时,教师可以将学生分组,在小组中讨论尺规作图的方式,并且由小组出一个作品,教师再进行评判,对画得好的小组进行表扬,以此也激发学生的积极性。而学生经过交流之后,也能了解小组内其他同学的想法,对自己的知识结构进行完善,从而实现数学学习水平的提升。4.巩固。巩固是整个教学的最后一个环节,主要目的在于对本节课知识进行了解,熟练掌握本节课的知识。依然以《直线、射线、线段》一课为例,教师在对此课进行教学时,进行到最后巩固这一环节时,可以让学生对这一课知识先进行整理,针对不了解之处与其他学生进行交流,或者是直接询问教师,深入了解这节课中的重难点。随后,教师则可以准备一些习题,让学生将本节课中学习的知识点进行运用,从而真正达到熟练运用的目的。此外,为了让学生更加深刻地记忆知识,学生可以准备错题集,以此让学生对自己曾经做错的题目进行记忆,为以后的学习奠定基础。

三、农村初中数学课堂预习、引导、交流、巩固教学模式的运用

1.从数学基本知识入手,扎实学生基础。初中数学基础知识对于学生而言非常重要,学生只有掌握数学的基础知识,才能提高自身数学综合素质以及学习水平。所以运用“预习、引导、交流、巩固”教学模式时,教师便可以从基础知识方面入手,让学生深入掌握初中数学基础知识。例如,教师在进行人教版八年级《画轴对称图形》一课教学时,教师可以先让学生对这一课基础知识进行预习、了解,例如轴对称图形、垂直平分线等,学生在了解这些基础知识之后,便可以进行后续知识的学习,以便学生更加熟练地画出轴对称图形。2.合理通过课堂交流,培养学生协作精神。初中阶段的教学,除了要进行基础知识教学以外,也要培养学生综合素质,例如协作精神,而“预习、引导、交流、巩固”教学模式恰好能够通过课堂交流这一环节,让班级中学生进行良好的交流,进而为其创造一个积极的课堂氛围,这对于学生的学习而言,是非常重要的。以人教版八年级《等腰三角形》一课为例,教师在进行此课教学时,可以先提出问题,让学生以小组的方式对问题进行探讨,在小组的交流讨论过程中交换自己的意见。如例举生活中常见的等腰三角形物体。学生对该问题进行小组讨论交流时,一方面可以加强同学间的情感,让学生在学习之余与其他同学进行沟通;另一方面,也可以将自己对问题的看法与小组内其他同学进行交换。对于该问题,学生可以举例流动红旗、圆锥主视图以及45°三角板等。学生进行交流的过程中,可以增长见识,丰富自己的知识面,此外也能够更好地掌握这一节课的基础内容。3.设置教学习题,高效巩固知识。在“巩固”这一环节,教师除了基本的教材课后习题以外,也可以搜集一些课外的习题,让学生进行解答,要注意习题既要包含此课重难点知识,同时也要开发学生的思维,通过习题对本课知识进行牢固掌握。以人教版八年级《勾股定理》一课为例,教师在对此课知识进行课后巩固时,除了教材中最基本的练习题以外,也可以在网络中搜集一些适合学生且可以拓宽学生知识面的习题,让学生既能够巩固勾股定理的基础知识,同时也能够提高解题水平,真正达到一举两得的目的。

综上所述,在农村初中数学课堂教学的过程中,运用“预习、引导、交流、巩固”教学模式,不仅可以提升数学教学质量与效率,同时也可以帮助学生深入巩固数学知识,将数学知识运用于实际习题中,进而提高学生的解题水平,全面突破农村教学条件等方面的限制,实现教学与素质的双向提高。

[参考文献]

固体力学基本知识篇4

一、学生的学习兴趣,可以通过化

学实验教学得以提升

人们爱好某种活动或力求认识某种事物的倾向是心理学上对于兴趣的定义,而兴趣恰恰又是青少年学生学习意识的直接来源之一。化学实验具有感官性和真实性,能使课本里枯燥的知识变得生动鲜活,能够激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”。化学实验在化学教学中占有举足轻重的地位。

二、实验操作技能的训练,可以通

过化学实验操作来实现

实验是科学研究的一种重要方法,基本的实验观察操作、实验条件的控制、数据的记录处理与分析等科学方法是学生获取化学知识的手段与工具,是学生需要掌握的基础实验技能。同时具体的实验操作也是对学生严谨求实、团结互助、认真负责的科学态度的培养。

中学教学课标中对化学实验的教学要求由学会、初步学会和练习三个层次组成,因而学生亲自动手操作和多次练习是化学实验教学最基本的要求。实验基础操作如仪器的连接、药品的取用、称量、过滤、蒸发、加入、搅拌等都有一定的规范和方法,学生必须亲身体验,亲手操作才能得到锻炼。在实验技能提高的过程中,课本中的知识也得到验证和巩固,可谓是一举两得。

三、学生观察力和创新能力的训

练和提升,可以通过化学实验教学来

完成

化学实验操作可以培养和提高学生自身的观察能力,而观察是认知事物的窗口,是思维的前提。在实验过程中,不仅要及时提醒学生注意捕捉观察实验的细微变化,还要引导学生学会对实验现象加以反思,并努力探究。创新是指运用所掌握的知识和方法寻求解决在社会实践和社会生活中所遇到的新情况的一种科学方法。化学实验对学生思维的开拓、智力的发展、智慧的启迪等都具有不可忽视的作用。在化学实验中,教师可以鼓励学生动手操作,甚至是自己设计实验,在实践过程中不断发现、解决问题。这样,不仅是对学生动手动脑能力的锻炼,更是对学生创新设计能力和思维发散力的培养。

四、学生对课本知识的理解,可以

通过化学实验来巩固和深化

化学的基本原理、基本概念是化学学习中最基本也是最重要的内容,只有这些基础知识记得牢固、理解得透彻,学生才能更好地加以运用,并在最后的考试中取得好的成绩。

建好高楼就必须打好地基,而化学实验操作就能够帮助促进打好地基,它使抽象的化学原理、化学定义更加形象化、具体化,帮助学生更好地理解记忆基础知识,并在巩固学生获得的知识体系的同时潜移默化地促进学生形成科学的思维方法。在化学实验操作过程中,眼、耳、手、鼻、脑等多种感官同时运用,可以提高大脑皮层的兴奋性,有利于充分调动学习能力,提高学习效率,使获得的知识更准确、更牢固。

五、学生对课本知识掌握的程度,

可以通过化学实验操作来检验

其实对学生知识掌握程度的检验不只有课堂提问、课堂小测验等传统方法。让学生自己动手完成一整个实验也是对学生知识掌握程度的另一种形式的检测。例如:可以利用金属钠溶于水生成氢氧化钠的一系列实验操作来检验学生对金属钠物理化学性质的掌握;通过氢气、氧气的制取等一系列实验,可以检验学生对氢气、氧气等相关知识的理解情况。此外,实验设计也是考核检验学生对化学知识掌握程度的一种行之有效的方式。

六、生动活泼的化学教学情景的

创设,可以通过化学实验教学来实现

固体力学基本知识篇5

一、基础复习要体现一个“牢”字

第一轮是基础复习,要紧扣教材。教材是新课标的具体体现,也是中考命题的依据,中考试题中相当一部分是教材中例题、习题的拓展和衍变。因此在第一轮复习时要以教材为主,对知识点进行拉网式排查并进行归纳、牢固掌握,对教材的例题和习题逐一过滤,对某些题目要进行“变式”思考,锻炼创新能力和发散思维能力。所以我主张按章节进行全面复习,通过教材梳理知识,使平日学到的知识化“零”为“整”,达到牢固掌握课本知识、巩固双基的目的。因此,复习时要紧紧围绕“记牢”这一重心,做到“三抓”:一抓知识的梳理和回顾。即对课本各章节的知识点进行全面整理,将平日学习的知识点组合成知识链、公式链、运算链,加深对课本知识的整体结构认识;二抓知识理解的掌握,复习时不能满足于对概念、公式、定律会背,关键是理解、体会,掌握它们的实质,揭示其内在联系,通过比较理清易混、易错知识。搞清定律、公式的推导过程,同时注意多做各种类型的习题,以增强理解性记忆:三抓习题的练习和巩固,对典型例题、习题要认真演练,通过演练进一步加强对基础知识的理解掌握。查漏补缺。

二、专题复习要突出一个“精”字

第二轮按初中物理知识体系进行专题复习,即把初中物理的全部内容归纳成力、热、光、声、电、磁六大板块系统复习。如果说第一轮复习重点是记得“牢”固,那么第二轮复习关键是要记得“精”,即从纵、横两方面串联知识,编成网络,进一步提炼知识精华,突出重点,突破难点,把握考点、热点,提高复习效率,使知识掌握与能力培养同步进行。

三、题型复习要注重一个“活”字

第三轮应在牢固掌握基础知识、形成基本技能的基础上进行题型训练。

此时要注重在灵“活”运用上下功夫,通过重点练习一些中考热点题型,如开放题、探究题、阅读信息题、实验设计题及与生产、生活、科学技术密切相关的实际应用题等,进行题型分析,总结出各种题型的解题方法和技巧,掌握“通法”,妙用“巧法”,做到一题多解、一题多变、多题一解,从中领悟常用的物理思想方法(如转换法、实验推理法、控制变量法等),并能用它指导解题,以不变应万变,“活”学“活”用。

四、加强实验研究能力的训练

物理是一门以实验为基础的学科。实施新课改后,中考物理试题中体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新理念,在实验中注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的考查,因此对物理实验的复习就显得尤为重要。转贴于中国论文下载中心http:/

1 依据课程标准,抓好物理实验基本知识的复习。

(1)认真仔细研究中考说明书,全面把握中考的方向。中考说明书是根据课程标准对教材中要考查的知识点制订的细化要求,全面了解说明书对教材中实验的考查要求,我们在复习过程中才会做到有的放矢。提高复习的效率。

(2)熟练掌握基本仪器的正确使用,提高实验基本技能。

2 特别要注意以下几方面:

(1)物理概念和规律形成的过程以及伴随的科学方法。

(2)教材中的插图和科学探究活动目录中的内容。

(3)各种实验的原理、研究方法、实验方案,特别是中考说明书上强调的21个探究实验;还要注重“STS(科学、技术、社会)”的考查等。

五、关注热点问题。把握考试动态

近几年的中考物理中有五大类热点问题:

1 估计、估算题,主要涉及学生实际生活中与所学知识直接相关的实际事例。例如2010年中考第9题。考核了各类家用电器的电功率等。

2 动态、故障分析,如2010年中考第24题,考核了学生对电路故障原因的分析。

3 科学方法题,主要考核物理概念、规律形成中的思想方法,主要反映在一些探究题的结论上。

4 情景信息题,即在考题中提供较多的情景信息,根据题目要求,从中筛选出有用的相关信息。如2010年中考的第25题以及2011年中考的第23题,均在题目中提供了大量的数据信息,要求学生分析、解决相应的问题。

固体力学基本知识篇6

高考真题再现

《2013福建省高中理科综合能力测试试题》

25.(15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:

甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2

(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_____________。

查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程

①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明________

② 称取Mg(NO3)2固体3.79g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。

③ 观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。

④ 待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g

⑤ 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。

(3)实验结果分析讨论

① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。

② 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。

③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。

一、考点分析

本题为化学实验综合知识题,首先这道题的设计本身就是一个较完整的实验方案,题目分成三段,从“化学实验问题与猜想的提出化学实验过程化学实验结果分析讨论”。 出题的模式为语言叙述和图形结合,有一定的文字阅读量。要求考生对文字、反应装置图中的信息进行提取、分析和归类,考查了学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度。而2013年的实验综合题同往年相比,题目略有变化和创新,以往四年的高考实验题主要注重化学实验前、实验后的考查,2013年的实验题除考查化学实验前,实验后的分析,加大了实验过程的考查力度,更强调了化学实验过程的分析,即加大了考查学生是否真正参与实验的过程。这也是2013年的实验题的一大亮点。本题考查Mg(NO)3加热分解后的产物的探究,以及实验基本操作。涉及的学科基础知识有:氧化还原反应方程式的书写,电子守恒规律的应用,装置气密性的检查,物质检验中的排除干扰问题等。考点多为高中新课程核心知识和主干知识。考题将多个实验操作综合起来考查,试题立足基础,注重实验能力的考查。题目不难,但依然体现学生实验能力方面的要求。充分体现了“稳中求变,变中出新”的课改实验化学科命题策略。

二、解题思路的分析

(1)第一小题四种猜想的判断:Mg(NO3)2中Mg、N、O的化合价分别为+2、+5、-2价,NO2、N2、Mg2N3中氮的化合价分别为+4、0、-3价,O2中氧的化合价是0价。故甲、乙、丙中元素的化合价“有升有降”,符合氧化还原反应特点。而丁猜想只有化合价的降低,没有化合价的升高,该猜测不成立。

(2)第二小题最后一个装置中有气泡,说明整个装置气密性良好。N2将装置中的空气赶出的目的,是防止对分解产物的O2的检验超成干扰。加热操作是先预热,再集中加热。着重考查实验过程的基本操作。

(3)第三小题中①Mg(NO3)2易溶于水,Mg2N3能够与水反应:Mg2N3+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3,MgO难溶于水。将固体溶于水,未见明显现象,故乙猜想正确。

②中Na2SO3为弱酸强碱盐,溶液颜色退去,说明氧气能够氧化Na2SO3为Na2SO4,明确这一实质后不难写出化学方程式:2 Na2SO3+O2=2 Na2SO4。

最后未检验到氧气,则是由于NO2、O2与水共同作用可以产生HNO3,被NaOH吸收,导致无法检验O2的存在。

三、思维方法分析

本题以考查高中化学学习的主要思维方法为主线,以化学的学科知识为载体,体现了形象思维、类比推理、演绎思维、归纳思维、创新思维等思维方法,本题对Mg(NO)3加热分解后的产物的探究,对这一问题提出四中猜想,考查学生在实验设计的思维能力,以考查学生的拓展化学学科知识,和分析化学问题的能力。

另外此题的设计中特别注意实验报告的严密性,在最后还有交代“③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。”

这道题思维量较大,要求学生掌握氧化还原反应基本概念的同时,结合题干中实验过程的信息,进行分析、判断、推理,很好的体现了思维能力的考查,而“思维能力”的考查比例占整份试题中的60%以上,由此“思维能力”成为了2013年高考化学的关键词。主要就是要让学生对在定性实验中物质的相互影响有一个清晰的认识。更注重考查学生分析推理能力和应用知识能力,具有创新之处,有利于高校选拔合格人才,有利于中学实施素质教育。

1.学生情况分析

现在的考生知识水平参差不齐,解题能力存在很大的差异。高考是选拔性考试,在实验题的解题中就出现了“分水岭”。基础较好的学生仔细审题,是可以做出的,基础较差的甚至是中等程度的学生做实验题首先要克服的是畏难情绪,考生答题表现出无从下手,找不到切入点。而且三科理科综合,前面的种种“拦路虎”,使得不少学生解题时间不够,不少学生首先选择放弃作答。这就需要老师在平时多注意引导,增强学生的自信心,并给学生精选习题进行训练和适当的拓展延伸。要给学生创造条件进行“实验基本操作训练",来规范学生实验基本操作。多给学生进实验室做实验的机会,这样可以使学生在学习时既能感受到动手的乐趣又能得到化学素养的提高,也可以提高学生对化学实验的理性认识,增强学生用实验的方法来解决问题的能力,逐步提升学生的实验能力和探究能力。

2.学习方法和能力培养

最近几年的高考实验综合题命题方向和特点,尤其注重体会思想和观念思想的渗透教学,培养学生运用化学观点来分析和处理问题的能力。在教学过程中,教师在关注学科知识的同时应该关注学生的思维过程,在关注学生学习方法掌握的同时也应该关注思维方法的培养。本题高考实验综合题中,除了考查学生掌握高中化学实验基本操作的要求和过程,以及了解养成良好的操作习惯必要性。还着重考查掌握如何得到科学准确的化学实验结果的一般方法。初步形成一定的化学实验思维体系和科学分析问题的方法。

四、反思及感悟

总之,2013年化学实验综合题与往年相比稳中有变,变中有新意。我们在今后的高中教学和高考复习备考中注意落实以下几点:

1.夯实“双基”,即基础知识与基本能力,提高对基本概念和原理的理解能力和综合运用能力。

2.重视思维能力的提升,特别是从文字、图、表等情景资料中获取信息进行分析、判断、推理的能力。

固体力学基本知识篇7

关键词 应用型人才培养 城市固体废物处理 课程教学 改革 创新

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.09.050

"Municipal Solid Waste Treatment" Teaching Reform and

Innovation Based on Applied Talents Training

ZHAO Xian[1], JIANG Juan[1], ZHANG Fang[1], ZHANG Lu[2]

([1] Wenhua College, Wuhan, Hubei 430074;

[2] Sinosteel Corporation Wuhan Safety & Environmental Protection

Research Institute, Wuhan, Hubei 430068)

Abstract In order to strengthen the applied talents training and improve the quality of teaching courses, Wenhua College has carried on the bold reform and innovation, adjusting the core course "Solid waste treatment and disposal" of Environmental engineering Specialty to two independent courses which are "Municipal solid waste treatment" and "Industrial solid waste treatment technology". Then the teaching goals are refined clearer and targeted to solve the prominent problem of "Solid waste treatment and disposal" that its teaching content is too broad and scattered. Especially, comprehensive and in-depth reform for the teaching, practice, assessment .etc of "Municipal solid waste treatment" has been carried on and achieved preliminary success.

Key words applied talents training; municipal solid waste treatment; course teaching; reform; innovation

教育部高等学校教学指导委员会指出,“固体废物处理与处置”是环境工程专业的9门核心课之一,由此确立该课程在环境工程专业本科人才培养中的重要地位。实践证明,“固体废物处理与处置”以物理、化学、生物、机械学科等为基础,课程教学内容涉及面广且分散,同时交叉性应用性强,导致教学存在客观难度。另一方面,相关内容的理论研究和工程实践成果不断涌现,学科知识更新快,这些都使现有的传统课程教学体系难以适应,阻碍了该课程教学效果的提高,不利于环境工程高素质应用型人才的培养。为此,文华学院进行大胆改革创新,将“固体废物处理与处置”分立为“城市固体废物处理”和“工业固体废物处理技术”两门独立课程,明确细化各课程教学目标和主要教学内容,使教学更具针对性,在一定程度上缓解了“固体废物处理与处置”教学内容广且较为分散的教学困难。特别对“城市固体废物处理”课程的教学、实践、考核等内容进行了全面、深入改革。

1 “城市固体废物处理”教学目标与内容

过去普遍认为“固体废物处理与处置”课程教学目标是:使学生熟悉我国固体废物管理的相关政策法规,掌握固体废物处理、处置的基本理论和基础知识,熟悉固体废物资源化和二次污染控制技术方法。这样的教学目标设置直接导致很多教师只注重“双基”(基本知识和基本技能)教育而忽视实践能力和创新意识培养,“教育”出来的学生不能满足社会需求。为了避免学生与社会脱节,在“固体废物处理与处置”分立为“城市固体废物处理”和“工业固体废物处理技术”两门独立课程时,文华学院明确提出“城市固体废物处理”课程教学目标为:使学生了解城市垃圾处理在环境保护中的地位和作用,获得必要的城市垃圾处理基本知识,掌握城市垃圾处理的主要方法,熟悉城市垃圾处理的工艺设计,了解城市垃圾处理发展前沿,促进专业素质的全面提高。

2 “城市固体废物处理”教学环节设置改革

“城市固体废物处理”作为一门多学科交叉的综合性课程,理论性实践性强,不仅要重视理论教学,更要特别重视实践教学,真正做到使学生的理论基础扎实、实践训练到位。为此,针对性地设置了4个教学环节:课堂教学、实验实习、课程设计、第二课堂。

(1)课堂理论教学。课堂理论教学共40学时,由于受有限学时的限制,加上该学科发展迅速,知识更新变化大,不可能全面细致介绍城市垃圾处理处置方法、技术及应用,因此有必要对教学内容进行遴选和有效组织,突出重点,特别是要适当增加城市垃圾处理与处置领域的新技术、新工艺、新趋势,同时保持内容间的整体性和系统性。

(2)实验实习。在传统24学时验证性实验的基础上,2014年新增一门24学时选修实验《禽畜粪便好氧堆肥实验》,该实验开设之后,学生参与积极性高,选课率达到100%。应学生要求,结合实验室已有实验设备条件,于2015年又将该实验课时增加到40学时,增设一些综合性测试项目,满足了学生的实验探索需求。传统验证性和新开综合性实验体系的不断完善、加强,为学生提供了一个综合性开放实验平台,使学生的专业知识综合应用能力和实践创新能力得到一定锻炼,提高了“城市固体废物处理”课程的教学效果。

与武汉市江夏长山口垃圾填埋场、武汉市汉口北垃圾焚烧厂等单位建立了长期稳定的合作关系,每年接收大量学生进行生产实习和认识实习,强化了学生对“城市固体废物处理”课程知识的直观认识,有助于提高该课程的教学效果。

(3)课程设计。结合市场实际需要,主要进行生活垃圾填埋场工艺设计,选题原型来自国内一些大型设计院的实际工程设计项目,教师在原型基础上进行必要的技术处理,使之成为高价值的设计训练模拟题,使学生的设计能力得到切实锻炼和提高。

(4)第二课堂。充分利用任课教师的社会资源,在广泛征询学生意见的基础上,不定期聘请校外大型设计院或知名高校的固废专家、学者来校举办专题学术讲座。讲座主题围绕固废学科相关技术最新进展展开,为学生提供接触学术前沿,了解就业前景、行业动态的机会。例如:于2015年4月成功举办了面向文华学院环境工程系2011~2014级四个年级共200名学生的学术专题讲座“城市生活垃圾填埋技术新进展”,讲座专家来自中机国际工程设计研究院有限公司市政环保一所,拥有国家注册环保工程师、国家注册环评工程师和国家注册咨询师三证在手,讲座内容精彩实用,多次获得场下学生的热烈掌声。

3 “城市固体废物处理”教学方法改革

转变教学理念,摒弃传统的“填鸭式”、“灌输式”教育方式,注重师生互动和案例教学。在教学过程中,适时引入国内外相关典型案例实事,增强课程教学内容的实用性和生动性,例如在绪论中结合武汉市现有7个大型垃圾处理厂(焚烧厂、填埋场)建设情况,介绍国内垃圾填埋、焚烧技术现状;在讲解填埋场防渗知识时,介绍了新近发生的长山口垃圾填埋场防渗膜破损事件概况及破损监测难题,使学生对防渗系统稳固的重要性有了充分认识等等。为了调动学生的学习自主性,充分发挥学生学习的主观能动性,引入了专题论文大型作业,学生在教师提供的8~10个主题(如餐厨垃圾、电子废物、禽畜粪便、建筑垃圾、医疗垃圾等)中选择自己感兴趣的话题,完成3000字的调研报告(危害、污染现状、处理技术现状、典型技术应用案例等),要求提交调研论文并进行论文汇报。实践证明,这个举措不仅很好地提高了学生的学习积极性,同时还锻炼了学生的文献调研能力、团队协作能力、PPT制作能力、语言表达能力等多方面综合能力。对促进学生的全面发展起到应有的作用。

4 “城市固体废物处理”考核方式改革

考核作为检验学生学习效果的最基本也是最重要的手段,担负着督促学生学习的原始使命。很多教师习惯采用期末卷面考试的传统考核方法对学生学习效果进行评价。这种考核方式过分看重理论知识的掌握,从某种程度上滋长了学生不求甚解,只求死记硬背考试过关的消极学习行为,未能真实有效反映学生实际学习效果,尤其忽视了对学生综合实践能力的考核,导致学生不可避免走向“高分低能”。

为此,对课程考核方式进行了必要改革,将过去的单一试卷考试改为综合考核形式。综合考核形式包括课堂考勤、专题调研论文、论文PPT汇报、期末考试、实践考核共五个内容。学生的理论课成绩由四部分组成:考试成绩占60%,课堂考勤占10%,专题调研论文占10%,论文PPT汇报占20%。而实践环节将实验、实习、课程设计作为三门独立课程分别进行学习效果考核。

5 小结

随着城市固体废物产生量的增加和对环境污染的日益严重,社会对城市固体废物处理与处置人才提出更高的要求,不仅要扎实掌握基本理论,而且要善于综合应用所掌握知识、具备良好的创新思维。因此,在“城市固体废物处理”课程教学目标中,明确了应用型人才培养的基本出发点。为实现这一教学目标,首先彻底摒弃了以往的“填鸭式”、“灌输式”教学理念,转变为“教师引导、学生主导”的新教学理念。教学环节设置上,在传统的理论教学、实验实习、课程设计基础上,加强了综合性实验训练,补充更多鲜活真实课程设计选题,同时新增第二课堂环节,加大实践教学投入。在教学方式上,更多地采用了案例教学法和互动式教学法。在课程考核方式上,变以往的单一考核方式为综合考核方式。实践证明,基于应用型人才培养的“城市固体废物处理”课程教学体系改革,较好地激发了学生的自主学习兴趣,有利于学生综合创新能力的培养,是一项有益尝试。

基金项目:《城市固体废物处理》文华学院校级优质课程建设项目(项目编号:j0900740556)阶段性成果

参考文献

[1] 谢越,王艳,肖新等.固体废物处理与处置课程教学改革与创新[J].安徽农学通报,2012.18(5).

[2] 李启彬,刘丹,曾建萍.固体废物处理与处置课程创新实践教学体系研究[J].四川环境,2012.4.31(2).

固体力学基本知识篇8

在数学活动中,学生的认识过程一般分为感知、理解、巩固、应用四个基本阶段。感知是学习新知识的起点,理解是认识过程的中心环节,巩固是暂时联系的加强,应用则是学习的继续和深入。数学教师应了解和利用学生认识过程的特点,进而优化数学教学。

1 观察是获得感性认识的主要源泉

数学学是从观察与学习内容有关的实物、模型、图表、式子或问题开始的。学生在这些实物、模型、式子、问题等刺激物的作用下,通过各种感官及大脑的复杂反映活动,在大脑中建立起有关事物的特征与联系的感觉、知觉、表象或观念,从而获得对于事物的感性认识。在这一基础上,再经过分析、综合、比较、抽象、概括等思维活动,获得对知识的理解。由此可见,在数学学习活动中,观察是获得感性认识的主要源泉,是把思考引向深入的关键。

在观察过程中,能否全面、深入、正确地认识事物的特点,与一个人的观察能力密切相关。观察力强的人能抓住对象虽不显著但极其重要的特征,能发现对象或现象的微小变化,能从感知的事物中区分最重要的部分来,观察力不强、没有掌握观察方法的人,观察时常常不能从对象中分辨出基本的、本质的东西,常常遗漏掉一些重要的细节,不能发现比较隐蔽的特征,当然也就不能对事物获得清晰的认识,这势必影响思维活动的顺利进行,影响理解。因此,在数学教学中,教师应结合有关事物或现象的观察,对学生进行观察训练,帮助学生学会观察的方法,进而培养学生的观察能力;应根据教材的内容,有目的、有计划地组织学生观察,用以激发学生的积极性,培养学生观察的全面性、细微性、深刻性,让学生掌握多方位、多阶段、多角度的观察方法。

案例一、用长2㎝的小棒按下列方式搭图形,问第n个图形需小棒的总长是多少?

让学生根据研究的问题,首先观察图形的特征,揭示隐含规律,发现第n个图形的特征,让学生动手画出第n个图形。

让学生再从多方位、多角度观察图形,得出每个图形中需小棒的根数。

1)从第(n-1)个图形与第n个图形特点看:

后一个图形比前一个图形多5根小棒,

即第1个图形7根小棒,以后每个图形依次增加5根。

第n个图形共需7+5(n-1)=(5n+2)根

(2)从已知图形小棒的根数观察内在规律:

第1个图形需小棒7根=(2+1×5)根

第2个图形需小棒12根=(2+2×5)根

第3个图形需小棒17根=(2+3×5)根

······第n个图形需要小棒[2n+(n×5)]根=(5n+2)根

(3)按横放与竖放分别计算:横放需3n根小棒,

竖放需2(n+1)根小棒,

一共需(5n+2)根小棒。

(4)按四周与内部放分别计算:第n个图形四周共需小棒[6+2(n-1)]根,

第n个图形内部需小棒[1+3(n-1)]根。

共需(5n+2)根。

这一观察的过程,既调动了学生的积极性,同时培养了学生的思维深刻性与广阔性,充分展示了学生的创造力。

2 科学的思维方法是知识理解的根本保证

理解是人们认识事物的各种联系,直至认识其本质规律的一种思维活动。学生在获得感性认知的基础上,能否获得知识的理解,与学生是否掌握科学的思维方法有关。分析、综合、比较、分类、抽象、概括、归纳、演绎、类比、联想等是数学思维的基本方法。思维方法是思维的钥匙,掌握了科学的思维方法,才能对已获得的感性材料进行合理的思维加工、处理,从而把握事物的本质特性和内在联系,获得间接的概括的认识。在数学学习中,学生对所研究的对象,把握不住其本质特征和内在联系;对面临的问题,把握不住问题的关键,找不到解决的途径,大多是由于思维方法不对造成的。由此可见,在认识过程中,科学的思维方法是知识理解的根本保证。

数学思维的方法与数学活动紧密联系,它体现在数学活动之中,并且在数学活动中得到培养和发展。因此,在数学教学中,训练学生的思维方法,应该在教学活动中进行。教师不要代替学生思考,不要让学生在掌握知识上走“平坦大道”,应尽量减少平铺直叙地解说教材,而应该创造条件让学生经过独立思考来获得对知识的理解,教师在其中起引导、点拨作用。在方法上,应将尝试、探索、发现作为数学教学的重要手段,这样,学生的思维方法就能得到充分的训练。

3 练习和复习是知识巩固的必要途径

知识的巩固贯穿在整个学习过程中,学生对教材的感知、理解、应用都对知识的巩固起着重要作用,但知识的巩固主要体现为两方面要求,一是保持记忆,二是加深印象。因此,练习和复习就成为实现知识巩固的有效途径。练习是知识讲授的后续工作,“精讲多练”一法的提出,足以显示出练习在知识巩固中的重要地位。通过公式的推导、定理的阐述和例题的讲解,学生已经初步了解了数学知识,但这种了解留下的印象只是暂时的、不实在的,“事非经过不知难”,学生亲自动手做练习,在实践中吃透知识的内涵,在练习中找出知识点的依托,在练习中体会知识的关键是真谛,经过适度练习,知识能在学生的头脑中留下较为深刻的印象,同时也加深了学生对知识的理解。

复习是巩固大脑中所形成的暂时联系的主要形式,要减少或避免遗忘,就要及时做好知识的复习工作。学生识记的新知识所形成的暂时联系是不牢固的,如果没有一个巩固的过程,就会遗忘,所以在知识的记忆之后,还必须有一个巩固的过程。教师除了在课堂上适时地复习检查外,更多的应要求学生自觉做好经常性的复习工作。如果数学教师能采用多种形式进行复习,并指导学生复习的方法,使之养成经常复习的习惯,就能使学生有效地巩固所学知识。

固体力学基本知识篇9

[关键词] 初中数学 课堂教学结构 新模式结构

课堂教学结构,是指教学系统的种种因素在课堂教学中的组合形式,及各环节互相联系,相互配合的具体表现。中学数学课堂教学结构也适合这些规律,并具有本学科教学的内在特点。

一、建立新模式结构的特点

现代的课堂教学结构模式,确有多种多样的改革方案,尽管因科目不同、课型不同而异,但最终目标都是围绕学生获取知识,进而转化能力为宗旨。根据认识论和教学论的研究与实践,及近几年来的改革实践证明,中学数学课堂教学结构的“四环节”:感知理解巩固运用,才是最科学、最优化的新模式。因为这个模式是着眼于学生“知识迁移”过程总结出来的,它符合学生认知新知识心理过程的学习程序。因此,教学的程序构思、教学重点,要围绕四个环节开展。“四环节”即包括四个阶段,其各阶段的认知特点是:

1.感知阶段。属于学生初步探索知识的过程,即对概念产生的具体背景材料、概念的形成、概念定义的合理性,定理的条件、结论、证明途径以及解题思路等,进行有目的、有计划的探索、概括,这到初步领会知识的目的。

2.理解阶段。是指让学生对本节课的主要新知识有一个清晰的鲜明的认识。即认识概念的本质属性,掌握它明确定义,弄清定理的条件、结论及证明方法,总结出解题规律等。

3.巩固阶段。巩固新学的知识,当学生理解新知识以后,应当要求巩固这些知识,可根据定义判断概念,或应用概念的定义解决有关计算、作图、证明等问题;还可进一步理解、分辨定理的条件和结论,回忆定理的证明思路,初步应用定理解决有着的问题。巩固,既可将知识转化为技能、技巧,又能及时检查、发现学生掌握知识的缺陷,有利于新知识的深入理解。

4.运用阶段。运用新学的知识,既能解决有着新知识的计算、证明、作图等问题,又能联系新知识解决有着实际应用问题。它是把所学生知识转化能力的教学高级阶段,对教材内容掌握程度的标志是:融会贯通了全部内容,且对新知能够灵活运用。

这里所说四个阶段的环节,各有其目的内容,可以相对地区分,但互相联系、相互渗透是绝对的,它构成了一个紧密联系的统一有机整体。整修课堂起始于感知,发展到理解,通过练习巩固最后达到运用,形成学生的能力。

新模式结构的教学实施,既有充分理论根据,又符合学生以下规律:(1)符合认识论深化层次规律。“四环节”顺序发展过程,相应于认识论的深化层次是:认识起始――认识入门――认识升华――认识实践。这样的认识层次是符合学生认知的心理发展程序;(2)符合教学论发展层次。“四环节”程序发展相应于教学论发展层次是:发现问题――探求知识――研讨结论――知识应用。即符合教学发展层次规律;(3)符合学生言传身教的“知识迁移线”。学生掌握知识、深化知识的过程,问题先由兴趣、感性的材料开始,发展到思维、理解,最后变为技能。教师一定要按照以上规律组织教学,并要充分认识到:启发调动学生学习的积极性是实现“四环节”教学的前提,发挥学生的为一体作用是保证,发挥教师的主导作用作用是关键。否则,难以取得“四环节”教学的良好效果。

二、实施新模式结构的教学要点

在具体实施“四环节”教学中,可能因课型不同方法有差异,因教师的经验、能力不同有差异,但对一般新课的教学,有其最基本的教学方法。以下对四个阶段的教学略列举要点:

1.“感知”阶段的教学。教学的着眼点是新课的“引入”,引入好,就能将学生的注意力牢牢地吸引住,就能激发学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣。因此,引入新课起码要做到如下之点:(1)要创设一个良好的的教学情景,赞成积极思维的环境气氛;(2)揭示本节课的教学目标,使学生掌握知识有个轮廓的思路;(3)让学生自学通览教材,了解本节课内容的全貌。

2.“理解”阶段的教学。教学的重点应放在讲课“层次”上,教师需精心设计讲授的序列关系,对于新知识,要针对学生实际,注意循序渐进,由浅入深,由易到难,由简到繁,梯度明确,密度合理,重点突出,难度恰当。讲课“层次”的具体要求是:(1)从启发设问引进新课,到新课的展开,到最后的小结,整体结构要非常严谨,既充分反映本节课知识之间的内在联系,也要充分体现数学本身的科学性和严密性;(2)能认真推敲衔接语言,使知识自然过渡。从这个层次过渡到那个层次,从这一例题过渡到那一例题,教师使用衔接语言,一环扣一环,环环紧扣,要给学生完整的知识;(3)不孤立地讲解例题,要注意例题之间的内在联系,可用一题多变,一题多解,一图多用来进行例题的讲解,需把例题串起来讲解,并要联系纵向、横向的知识面,让学生掌握全面、整体的知识结构,这样自然会深化知识的理解。

3.“巩固”阶段的教学。教学重点需抓“训练”,这里所指的训练是指在学生领会理解概念、掌握基本理论的基础上和训练有关的口答题、笔答题、板演题、教师讲解的例题以及所布置的课外作业题等。训练题的选择要注意:(1)选题要紧扣教材重点;(2)例题选择要具备“三性”:典型性、代表性和思维性;(3)课外作业要有选择题。训练方法要灵活多样,最基本的训练方法是:(1)采用一题多解、一题多变、一图多用的变式和探索性训练;(2)“题组”训练。建立题型,归类训练,要重视总结解题规律,探讨方法,培养解题的综合和应变能力。

4.运用阶段的教学。这是属于深化知识,拓阔能力的高级阶段的教学程序。教学的重点应放在培训学生的逻辑思维能力方面因为运算能力是思维能力的具体体现。以下几种思维能力的培养,有助于运算速度的加快,运算步骤简捷、正确。

(1)培养范工思维。所谓范式思维,是指让学生解题过程中,在充分理解题意的基础是,联想有关的基本概念、定理、定律、法则、公式等知识,联想过去解决类似问题的经验,最终在具体问题上进行揄、判断、论证和演译等。培养范式思维,它有助于学生实现知识、技能的“迁移”,能使问题解决和引入更深的思考。又能最终作为一套具体的、完整的范式模式储存在学生的记忆中,无疑将会提高自身的独立思考能力;

(2)培养扩散思维。从不同方向,不同角度去寻求一问题的答案或最优解法,这就是所谓扩散思维。而一题多解,一题多变,正是这种思维方式具体实践,它对培养学生的良好加强思维习惯和个性品质风格无疑会产生有益的影响;

固体力学基本知识篇10

从简单的认识到复杂的劳动,人们都是在记忆的基础上进行的,学习也是这样,没有旧知识的记忆,就不能对新知识的理解,没有对系统知识的记忆,就难以指导实践活动。

数学知识是有严密的内在逻辑系统,如果学生对某些知识没有真正理解和巩固,势必影响他的下一步学习,因而巩固所学的知识,是为更好的实现教学任务所必须的。

如何衡量学生是否巩固所学的数学知识呢?主要看学生是否能清楚而简明地叙述教材内容,是否能准确地回忆起定理、定义、公式和法则,是否能顺利地完成各种不同类型的作业,是否能会用定理、公式、法则解相应的各类型的习题等等。

学生学完一个单元数学知识后,应该牢固记住哪能些知识呢?应是基本的事实,重要的定理,主要的概念,常用的教学方法以及定理的证明过程,关键步骤等,因为这些都是最本质的知识,是掌握新知识的必要内容。否则什么都要背诵,只能养成学生死记硬背的习惯,记住的知识也是支离破碎。心理学实践证明:数学能力强的学生的记忆,都是有选择性的。他们保持在头脑中的信息,首先是那些“炼化了的”具体材料与“压缩了的”结构。因为这是保持教学信息最适宜和最经济的方法。而且以概括和简略的形式保持信息,才不致于使头脑负荷多余信息,从而才能使信息保持的更长久,运用起来也更容易。

怎样才能使学生牢固记住一些数学知识呢?

第一、深入思考所学的教学内容。

赞可夫提出:记忆保持的“最重要条件之一,就是对有关材料进行紧张的脑力活动”。

只有理解了的东西,才能更深刻地感觉它,更牢固地占有它。凡是理解了的知识,就识记的速度,全面、精确而牢固,否则事倍功半。识记定理、公式,只要掌握了它们的来胧去脉,就容易把它们记牢。如幂函数y= 和指数函数y= (a>0且a≠1),这两函数容易搞混淆,如果弄清了这两个函数图象后,就不会记错。

第二、要重视首次感知。

如何才能使学生获得深刻的首次感知呢?主要办法就是强化首次感知,努力加强进入大脑信息的强度。数学知识是很抽象的材料,如果我们充分运用教学手段的直观材料,适当地设计和制作教具模型,让学生观察、分析、就能丰富学生首次感知。因为科学概念和规律,都是从客观事物中抽象概括出的,如果对概念和规律有关联的事物具有一定的感性认识,就比较容易理解,就能让知识形象地跃入学生的头脑。

第三、知识的巩固通过应用来实践。

在知识的应用过程中也包含了巩固过程,而且数学知识和技能的巩固主要是在应用过程中实现的。因为在知识的应用过程中,必然要在意识中回忆起解决当前课题所必需的新旧知识,从学生现有的知识中,找出与问题有关之处,试想过去的类似问题。同时在应用过程中,往往由于问题的相似,必须在新知识应用过程中,注意分清其相近的知识界限,并通过加强练习,提高新知识的巩固程度。就能深刻认识理论的实质,因而对理论掌握更加牢固。

第四、指导学生的复习方法和识记方法。

复习是使神经系统中暂时联系得强化。防止其消失抑制。一切事物都有自己的发展过程,记忆过了一定时间会向它的反方面发生转化,即发生遗忘现象,只有经常复习才可以避免遗忘。但指导学生复习的内容不能过繁,复习的次数不宜过多,因为有很多知识和技能的不需要当时就练得纯熟的,要求一下子练熟,势必要搞机械重复和死记硬背。另外,知识的巩固也并不完全靠大量复习。增加知识的广度也能起到巩固知识的作用。因为知识是记忆的基础,某一方面知识越多,记忆就越容易。

数学知识的复习首先在于作一些有关运用新知识的习题,习题量过少,便起不到巩固知识和技能的作用,但也不是作的习题越多越有利于巩固所学。因为巩固知识的程度与选择习题的标准和安排作题的顺序与时间有关,而且让学生作习题也不是巩固学生所学的唯一手段。

遗忘的过程是不均衡的,遗忘的规律是先快后慢,必须在识记后及时进行复习,不要等遗忘了再去复习,最好是当天复习,这样就记的扎实。

在复习时间的分配上,集中复习的效果不如分散复习效果好,也就是要把复习分配在若干时间内为好,这是因为在同一段长时间内,复习同一教材单调刺激多次,易很快引起脑的保护性抑制,不能得到应有的效果。而分散复习有较多时间间隔,可以使大脑神经细胞得到休息,可以使联系得经巩固,并保证旺盛的精力。

复习的形式要灵活多样,引起兴趣,避免单调重复,各科的形式可以穿插复习,数学、物理穿行,就能减少疲劳,可以由学生自己动手,对已学的知识进行整理,归纳并编拟提纲,使知识条理化。因为一个学期的数学教材,涉及不少定理、公式和运算法则。如能仔细分析它们之间的内部联系,并拟出一个提纲,则便于记忆。可以让学生把新旧知识加以对比,区分它们之间的异同。例如,平面几何的定理与空间几何类似定理的对比,直线的倾斜角,复数中的幅角,线与平面所成的角,二面角等等的取值范围对比,就能保证精确地识记。

知识的识记方法很多,形象记忆:在教材中有些定理、公式可以形象记忆,可以把函数性质记忆在图象中,如对数函数性质,若将其图象记住了,其性质也就记住子。联想记忆:尽力把新旧知识之间的相同、相近、相似和相关地方串连起来加以记忆。例如三角函数的诱导公式很多,在记忆时,可根据口诀“奇变偶不变,符号看象限”(k:90+x)(k∈z),但这口诀一定要在理解的基础上记,否则容易出错。

最后谈一下巩固与发展相结合的问题。

数学教学的目的不只是向学生传授知识和技能技巧,而是在发展学生的能力,而记忆、想象、思维就是人们所共有的心理能力,对每个学生来说,每人都有潜在的记忆力,在传授知识过程中,激发学生这种记忆能力,就是从事智力开发。

复习是巩固所学知识的一种手段和方法。但不能总是停留在复习阶段,一次一次的复习,使传授新知识缓慢,学生不用动脑思考,把主要负担都放在记忆上,使学生越来越没兴趣,智力越来越呆板,这样就不能达到学生较高发展水平,取得的效果一定很差。