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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在我國的各個(gè)領(lǐng)域中都發(fā)生了深化改革,由其是在高校體育教學(xué)中的武術(shù)教學(xué),也在面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。武術(shù)作為我國最具影響力的傳統(tǒng)體育項(xiàng)目,不僅蘊(yùn)含著豐富的體育文化,還飽含了民族的精神。但是在目前的高校中,武術(shù)教學(xué)受到了多方面的影響,就使得學(xué)生不能很好的進(jìn)行武術(shù)練習(xí),最終也影響了教學(xué)的質(zhì)量。
二、做好課前準(zhǔn)備
現(xiàn)如今,在高校體育教學(xué)中的武術(shù)教學(xué),大多只是一些比較簡單的傳統(tǒng)套路,且專業(yè)性不強(qiáng)。即便是一些非專業(yè)的武術(shù)教師在課前認(rèn)真的分析教材,掌握教課重點(diǎn)也都可以順利的進(jìn)行教學(xué)。另外教師要先明確教學(xué)內(nèi)容,掌握教材中的重點(diǎn)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的具體情況來開展教學(xué)活動(dòng)。在根據(jù)教材中的內(nèi)容進(jìn)行詳解的講解動(dòng)作,充分做好課前工作,制定好教學(xué)計(jì)劃,組織好適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)方法,熟識(shí)武術(shù)中的專業(yè)術(shù)語與技術(shù)動(dòng)作,這樣在開展教學(xué)的過程中,教師才能真正做到心中有數(shù),在教學(xué)時(shí)也就能夠有條不紊的進(jìn)行。
三、加強(qiáng)武德教育
在武術(shù)教學(xué)中,一直流傳著一句經(jīng)典名言,即“學(xué)武先學(xué)德”。目前學(xué)生在學(xué)習(xí)武術(shù)的過程中都抱著防身的思想而學(xué)習(xí)的,這樣學(xué)生對于學(xué)習(xí)武術(shù)就有著極強(qiáng)的興趣。所以教師也要根據(jù)學(xué)生的這一心理,對學(xué)生進(jìn)行武德教育,幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)與意義,擺正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,讓學(xué)生明白學(xué)生武術(shù)不單單是為了要防身,而更重要的意義在于學(xué)習(xí)武術(shù)要增強(qiáng)體質(zhì),發(fā)展健康的身體與心理。如在教學(xué)中,教師可以向?qū)W生講述一些我國的武術(shù)文化、名人軼事、學(xué)習(xí)武術(shù)的價(jià)值與意義、各種拳法的特點(diǎn)等[1]。這樣學(xué)生在明確自己的學(xué)習(xí)目的后就可以擺正學(xué)習(xí)態(tài)度,在學(xué)習(xí)的過程中遇到困難也會(huì)主動(dòng)的去克服,跟上教師的傳授腳步,從而達(dá)到順利的完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
四、利用不同教法
在體育教學(xué)中會(huì)相應(yīng)的涉及到一些其他方面的內(nèi)容,但是武術(shù)教學(xué)并不等同于其他的項(xiàng)目,武術(shù)有著獨(dú)特的特點(diǎn)與魅力。所以在武術(shù)教師開展教學(xué)的過程中,要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)以及教材中教學(xué)內(nèi)容的不同進(jìn)行合理的選擇,并要及時(shí)采用多樣化的教學(xué)方法,更好的開展武術(shù)教學(xué)。
(一)分解教學(xué)與完整教學(xué)的結(jié)合
在高校中公共體育課武術(shù)教學(xué)在內(nèi)容上都是一些比較簡單的動(dòng)作與套路,但是對于一些沒有武術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生來說,想要學(xué)好武術(shù)還是具有一定的難度的。一些套路中比較復(fù)雜的技術(shù)動(dòng)作對于大學(xué)生來說,想要完全掌握還是存在困難的。所以想要改變這一現(xiàn)象,就要求教師要采用全新的教學(xué)方法與教學(xué)手段,如可以將比較繁瑣的動(dòng)作進(jìn)行分解,并將其分解成比較簡單的動(dòng)作來傳授給學(xué)生,讓學(xué)生明白這一動(dòng)作的細(xì)節(jié)部分是如何開展的。在學(xué)生學(xué)習(xí)少林拳法中的蹲樁臥心拳法的過程中,教師就可以根據(jù)這一動(dòng)作的特點(diǎn)將其分解,這樣在學(xué)生練習(xí)每一個(gè)小動(dòng)作時(shí),就可以加深印象,從而能夠達(dá)到將這一完整動(dòng)作連貫起來[2]。
(二)教師示范教學(xué)
由于武術(shù)教學(xué)有著其他體育項(xiàng)目所不具備的特點(diǎn),武術(shù)教學(xué)需要教師進(jìn)行講解、分析并進(jìn)行相應(yīng)的演示。教師在教導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)武術(shù)的過程中,都要先向?qū)W生講述這一套路的特點(diǎn)以及所具備的風(fēng)格,然后將內(nèi)容演示給學(xué)生,讓學(xué)生通過教師的講解后對學(xué)習(xí)內(nèi)容有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。此外教師還可以從這一教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上著手,邊向?qū)W生進(jìn)行演示邊講解,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)整套內(nèi)容。在教學(xué)中,教師還應(yīng)當(dāng)注意要重點(diǎn)突出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)知識(shí),精煉自己的語言,讓學(xué)生能夠更好的理解與掌握知識(shí)。通過對相關(guān)動(dòng)作進(jìn)行示范,讓學(xué)生掌握武術(shù)的內(nèi)容。此外就要求教師要在教學(xué)中,要將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象的講述給學(xué)生,并通過耐心引導(dǎo),讓學(xué)生掌握這一動(dòng)作要領(lǐng),并達(dá)到最佳的教學(xué)質(zhì)量[3]。
(三)及時(shí)糾錯(cuò)
學(xué)生在剛剛開始接觸到武術(shù)時(shí),往往會(huì)受到多方面的影響,如身體素質(zhì)與肢體協(xié)調(diào)的影響,對每一個(gè)動(dòng)作都可能做不到位,經(jīng)常會(huì)發(fā)生各種錯(cuò)誤等。所以這就要求教師要及早的發(fā)現(xiàn)這一問題,并及時(shí)的糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。
(四)高低結(jié)合以及想象練習(xí)
在學(xué)生學(xué)習(xí)武術(shù)的過程中,實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)大腦與身體共用的過程,且在這一過程中學(xué)生的體力消耗也比較大,很容易就產(chǎn)生疲勞感,而武術(shù)也并不是能夠讓學(xué)生一學(xué)就會(huì)的。所以在進(jìn)行武術(shù)教學(xué)的過程中,教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)牟捎酶叩徒Y(jié)合以及想象練習(xí)的方法進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。如對于一些下肢活動(dòng)比較多的技術(shù)動(dòng)作來說,教師就可以采用高姿勢的練習(xí)方法,在學(xué)生明確這一動(dòng)作的細(xì)節(jié)內(nèi)容后,就可以要求學(xué)生降低姿勢,直到最終達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求以后即可。在學(xué)生練習(xí)一定時(shí)間的低姿勢以后,教師還可以適當(dāng)?shù)夭捎酶咦藙莸挠?xùn)練,這樣既可以幫助學(xué)生鞏固學(xué)過的動(dòng)作,還能夠讓學(xué)生調(diào)節(jié)體力[4]。在學(xué)生發(fā)生體力消耗較大的過程中,教師就可以要求學(xué)生進(jìn)行想象練習(xí)的方法。適當(dāng)?shù)淖寣W(xué)生休息,并在休息的過程中,在腦海中回想學(xué)過的動(dòng)作,并結(jié)合高低練習(xí)的方法,樂意有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。
五、合理選擇教學(xué)隊(duì)形
在開展武術(shù)教學(xué)中,教師的口令是比較重要的。首先教師的要具有靈活性的特點(diǎn),并在對學(xué)生發(fā)出指令的過程中,要清晰洪亮。同時(shí)學(xué)生也要整齊的完成指令。在口令的制定上,教師應(yīng)當(dāng)要注意要根據(jù)學(xué)生對于動(dòng)作的掌握程度上進(jìn)行靈活的運(yùn)用,在隊(duì)形上,教師還應(yīng)當(dāng)要進(jìn)行科學(xué)的選則,如常規(guī)的口令,教師在對學(xué)生訓(xùn)練以前學(xué)習(xí)過的動(dòng)作的前提下,可以采用1、2、3、4的呼數(shù)的方法,教師在按照武術(shù)動(dòng)作發(fā)出口令的過程中也要喊出抑揚(yáng)頓挫,讓學(xué)生能夠根據(jù)口令培養(yǎng)自身的節(jié)奏感。而對于動(dòng)作性的口令來說,教師可以根據(jù)動(dòng)作的形式,進(jìn)行提示,如預(yù)備勢-回身后劈等,這樣不僅可以幫助學(xué)生回想起武術(shù)動(dòng)作,還能糾正一些存在的問題。
在訓(xùn)練的隊(duì)形上,教師也要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,盡最大限度地安排合理的隊(duì)形,并便于教師觀察到每一個(gè)學(xué)生的活動(dòng),或是將學(xué)生盡量分為幾個(gè)小組,并排成相應(yīng)的隊(duì)形,而采用這種隊(duì)形的好處在于教師能夠更好的管理學(xué)生,也便于學(xué)生觀察教師的示范動(dòng)作[5]。
六、鞏固教學(xué)效果
為了提高武術(shù)教學(xué)的質(zhì)量,教師在開展課堂教學(xué)的過程中,還要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行一些課外的輔導(dǎo),以便于學(xué)生能夠進(jìn)行復(fù)習(xí),加深對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。此外教師在每次課堂教學(xué)完成以后,教師都要為學(xué)生安排課后作業(yè),并在下一堂課前進(jìn)行檢查,督促學(xué)生進(jìn)行課外練習(xí)。在學(xué)生中,教師可以將學(xué)生進(jìn)行有針對性的分組,把對技術(shù)動(dòng)作掌握較好的學(xué)生與對技術(shù)動(dòng)作掌握不好的學(xué)生分在一起,讓其指導(dǎo)較差的同學(xué),從而實(shí)現(xiàn)互幫互助,共同提高的目的。此外教師還可以開展一些小型的競賽,以此來促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行體育活動(dòng),最終達(dá)到提高武術(shù)教學(xué)效果的目標(biāo)。
論文摘要:武德教育在武術(shù)教學(xué)中具有重要的意義,因此,在武術(shù)教學(xué)中應(yīng)該重視武德教育。批判地繼承和發(fā)展傳統(tǒng)武德,對武德進(jìn)行重新審視,通過武禮武技的傳授、武術(shù)教師的表率和良好的德育環(huán)境,加強(qiáng)對學(xué)生高尚武德的灌輸和培養(yǎng),在武德教育的基礎(chǔ)上促進(jìn)武術(shù)教學(xué)的發(fā)展。
武德是中華武術(shù)在幾千年的實(shí)踐和發(fā)展中,習(xí)武者不斷從優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化里吸取營養(yǎng)和智慧,逐步形成的傳統(tǒng)道德準(zhǔn)則,是中華民族傳統(tǒng)道德的重要組成部分,也是我們中華民族寶貴的精神財(cái)富。武術(shù)從1954年起成為各級(jí)各類學(xué)校體育教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,而且它是目前唯一在全國運(yùn)動(dòng)會(huì)和學(xué)校體育中立足的民族傳統(tǒng)體育項(xiàng)目,而“習(xí)武先習(xí)德”、“尚德不尚力”是中國倫理文化和傳統(tǒng)的社會(huì)道德觀念在武術(shù)文化中的體現(xiàn),也是武術(shù)文化中最直接、最理性的精華。在教學(xué)中貫徹武德教育具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí),在教學(xué)中貫徹武德教育必然要涉及到武德教育的方法。目前,國內(nèi)外對武德的研究比較透徹,但是對武術(shù)教學(xué)中貫徹武德教育的方法研究比較少,因此,本文選擇此論題進(jìn)行分析探討。
一、武德教育的內(nèi)容
武德一詞最早見于《左傳》,《左傳宣公十二年》中說:武有七德,即“禁暴、戢兵、保大、功定、民安、和眾、豐財(cái),”以后隨著時(shí)代的發(fā)展,武德的涵義也在不斷發(fā)展變化。但基本內(nèi)容卻長期保持著相對穩(wěn)定性和連續(xù)性。為習(xí)武者所共同遵守。歷代習(xí)武者大多以“尊師重道、孝悌仁義、立身正直、扶危濟(jì)貧、除暴安民、虛心求教、誠實(shí)守信 、舍生取義、助人為樂”等為武德信條。但其本質(zhì)仍表現(xiàn)為:仁、義、禮、智、信、勇。
“禮”。來自人的恭敬辭讓之心,是仁義道德的節(jié)度及由此產(chǎn)生的待人接物的禮節(jié)儀容。武術(shù)界對“禮”有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,并由此而衍生一系列具體的、形式化的禮儀,直接付諸于習(xí)武者道德踐履,以作為其行為的文飾。
“智”,當(dāng)習(xí)武者有了武德情操和禮儀規(guī)范后,還須有自覺的道德意識(shí),這就是“智”。智的功能就是認(rèn)識(shí)“仁”“義”,并保證它的實(shí)踐。
“信”,“信,誠也”,“誠,信也”。“信”、“誠”互訓(xùn),自然是說誠實(shí)可靠就是誠守諾言,二者一也。守信用,重許諾是武林的傳統(tǒng),“一言既出,駟馬難追”,是武林俗尚。
“勇”,武德中的“勇”既是道德標(biāo)準(zhǔn)又是行為實(shí)踐,但“勇”又有“大勇”和“小勇”之分。武德中提倡的是“大勇”,指的是通曉仁義道德、明辨是非善惡之后,果斷采用的舉止行為。為私利或意氣用事而逞強(qiáng)斗狠,則被視為“小勇”,也稱做“匹夫之勇”,為武林中人所不屑。
二、新時(shí)期武德的價(jià)值
武德的主要內(nèi)容指向了武德教育的價(jià)值,武德教育的價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)尊師愛徒的價(jià)值
自古以來,尊敬師長在中國武術(shù)文化中有極其重要的地位和意義,是武林中人必循的禮儀。應(yīng)該聆聽師長的教誨,勤學(xué)苦練,學(xué)而不厭,在師長的指點(diǎn)下循序漸進(jìn)的學(xué)好武藝,為師長爭光。徒弟尊敬師長,師長也要愛護(hù)徒弟,建立平等民主的師徒關(guān)系。師長應(yīng)該關(guān)心和愛護(hù)徒弟,在傳授技藝的過程中,要嚴(yán)格要求,盡心盡職,誨人不倦,毫無保留地傳授技藝。
(二)正直守信的價(jià)值
正直守信是習(xí)武者處理生活關(guān)系的基本道德原則,也是處理社會(huì)群眾關(guān)系的基本道德要求,它是武藝與個(gè)人品格的綜合體現(xiàn)。所謂正直,是指品格高尚,胸懷坦蕩,光明磊落,正氣凌然;所謂守信,就是誠實(shí),無欺。習(xí)武者應(yīng)該具有凜然不可侵犯的堂堂正氣,在為人處事時(shí),應(yīng)該以法律、規(guī)章、慣例等為準(zhǔn)繩,嚴(yán)格規(guī)范自己的行為,正直做事,答應(yīng)別人的事一定要做到,不要做一個(gè)失信的人。
(三)勇敢愛國的價(jià)值
縱觀中華武術(shù)的發(fā)展史,涌現(xiàn)出許多救國家于危難,救民眾于水火的武林豪杰。他們熱愛祖國,為了國家和民族的興亡,拋頭顱,灑熱血,不惜犧牲自己的生命的高尚品質(zhì),教育和激勵(lì)著后代習(xí)武者。而在現(xiàn)代中國,愛國主義同社會(huì)主義有機(jī)地統(tǒng)一于建設(shè)有中國特色社會(huì)主義的偉大實(shí)踐,是鼓舞全國人民實(shí)現(xiàn)民族振興的強(qiáng)大動(dòng)力。因此,習(xí)武者應(yīng)該把國家和人民群眾的利益放在高于一切的地位上,當(dāng)自己的利益與國家和人民群眾的利益發(fā)生矛盾時(shí),應(yīng)該放棄自己的利益與國家和人民群眾利益,為中華民族之興旺繁榮而奉獻(xiàn)畢生。
(四)修身守法的價(jià)值
修身是指人們?yōu)榱伺囵B(yǎng)優(yōu)良的道德品質(zhì)而進(jìn)行的自我鍛煉,自我陶冶,自我教育和自我塑造的活動(dòng)。高尚的道德修養(yǎng),是培養(yǎng)和衡量一個(gè)武士成長為武林高手的首要條件,習(xí)武者要不斷地加強(qiáng)自身修養(yǎng),培養(yǎng)高尚地道德情操和良好地生活作風(fēng)??鬃釉?“見賢思齊焉,見不賢而內(nèi)省也”,一個(gè)道德高尚的武林中人,必定是一個(gè)自覺進(jìn)行道德修養(yǎng)的人,要做到“寧可先挨打,決不先打人”的武林豪杰,不要做“以牙還牙,此仇不報(bào),死不瞑目”的武林?jǐn)☆?,?xí)武之人要善于控制自己的欲望,決不能見利忘義,唯利是圖,做損人利己的事。
三、武術(shù)教學(xué)貫徹武德教育的方法
武術(shù)教學(xué)中,可以通過武術(shù)禮儀、傳授武技、提高教師武德修養(yǎng)和塑造良好的武德環(huán)境來等方法來貫徹。
(一)通過武術(shù)禮儀來體現(xiàn)
武德的培養(yǎng)在很大程度上是通過成套的行為規(guī)范,以及一些特定的造型等外在動(dòng)作的形成而加以培養(yǎng)的。這種行為規(guī)范,就是“禮儀”,它可以起到潛移默化的培養(yǎng)教育作用。為此,在武術(shù)教學(xué)中應(yīng)注重加強(qiáng)武禮的傳授和規(guī)范,不僅要求學(xué)生掌握其方法,明確其涵義,還要善于利用師生問候,遞接器械以及輔導(dǎo)、練習(xí)、考核等渠道,使學(xué)生養(yǎng)成應(yīng)用武禮的良好習(xí)慣,做到動(dòng)則功夫到家,靜則修養(yǎng)有索,行則彬彬有禮。
(二)通過武技傳授來滲透
“崇武尚德”是所有習(xí)武者必須遵循的準(zhǔn)則,所以武德的教育要貫穿于武技教授之中。通過武術(shù)基本功和套路的練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生刻苦頑強(qiáng)、永不自滿的品質(zhì)。在散打教學(xué)中要鼓勵(lì)雙方,勇字當(dāng)頭,敢字當(dāng)先,鍛煉學(xué)生勇敢無畏的精神,通過讓學(xué)生相互“喂手”的練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)互助的精神,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成講札守信的良好習(xí)慣。武技集力量、速度、技巧和心理戰(zhàn)術(shù)等為一體,最終完成其技擊目的。
(三)通過提高教師的武德修養(yǎng)
傳道之人,必須聞道在先。塑造他人靈魂的人,首先自身要有高尚的靈魂。因此,教師必須不斷加強(qiáng)自身的道德修養(yǎng),凡是要求學(xué)生做到的,教師首先做到。身教重于言教,武術(shù)教育工作者只有自己具備了正派的武德、武風(fēng),才能有力地說服學(xué)生,感染學(xué)生。
由于歷來習(xí)武中所形成的崇尚師傅權(quán)威和尊嚴(yán)的傳統(tǒng),加上武術(shù)教學(xué)與其它教學(xué)相比更具直觀性,所以在武術(shù)教學(xué)中教師言行的表率作用極為重要。教師必須不斷加強(qiáng)自身的道德修養(yǎng),凡是要求學(xué)生做到的,教師首先做到?!吧斫讨赜谘越獭保湫g(shù)教育工作者只有自己具備了正派的武德、武風(fēng),才能有力地說服學(xué)生,感染學(xué)生。否則,教師不僅喪失威信,甚至有可能失去教育人的資格。
(四)通過德育環(huán)境來暗示
“良好的德育環(huán)境、潛移默化的暗示教育效果,往往是一些明示性的德育所不能比擬的?!睘榇?,首先要擺正武德教育的位置,把武德教育納入教學(xué)計(jì)劃中。其次要對武術(shù)教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范和標(biāo)示。比如制定系統(tǒng)的武術(shù)教材,嚴(yán)格規(guī)定武術(shù)習(xí)練場地和服裝要求,制定統(tǒng)一的演練禮儀等,進(jìn)而通過這種強(qiáng)制性的外在約束在人們心中形成一種“見物思武,見武而明德”的條件反射。另外,要注意課堂氣氛的民主,營造精神愉悅的課堂氛圍。最后,在教學(xué)中要善于充分利用各種現(xiàn)代教學(xué)資源和教學(xué)手段,比如利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體播放相關(guān)影片,介紹相關(guān)書籍等,指導(dǎo)學(xué)生從中吸收有益的東西。
四、結(jié)束語
由于學(xué)校學(xué)生群體的特性,在武術(shù)教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行武德教育,對于形成良好的社會(huì)道德風(fēng)尚具有重大的意義。在發(fā)展社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì),構(gòu)建和諧社會(huì)的今天我們要對傳統(tǒng)武德進(jìn)行價(jià)值轉(zhuǎn)換,在教學(xué)中通過各種方法對學(xué)生進(jìn)行武德的灌輸和培養(yǎng),使之更好的成長。
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中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)03-094-02
一、用數(shù)學(xué)的方法來定義物理概念。
在中學(xué)物理中常用到的比值定義法,所謂比值定義法就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量的方法。比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)最本質(zhì)的屬性,它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變。如:密度、壓強(qiáng)、速度、加速度,功率、電場強(qiáng)度,電容等物理量的定義。
中學(xué)物理中的許多定律,例如電阻定律、歐姆定律、牛頓第二定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律,光的折射定律等都是從實(shí)驗(yàn)出發(fā),經(jīng)過科學(xué)抽象為物理定律,最后運(yùn)用數(shù)學(xué)語言把它表示為物理公式的。這是研究物理的基本方法之一。
物理學(xué)中常常利用數(shù)學(xué)知識(shí)研究問題,以高中物理“直線運(yùn)動(dòng)”這一章為例,就要用極限概念和圖像研究速度、加速度和位移;用代數(shù)法和三角法研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡;用矢量運(yùn)算法則研究位移與速度的合成和分解等。另外,物理學(xué)中常常運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來推導(dǎo)物理公式或從基本公式推導(dǎo)出其它關(guān)系式,這樣既可以使學(xué)生獲得新知識(shí),又可以幫助他們領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,加深理解。
二、用數(shù)學(xué)方法處理物理問題
在中學(xué)物理學(xué)習(xí)中常用的數(shù)學(xué)方法可以分為圖像法、極值法、近似計(jì)算法、微元法等各類。
1、圖像法。物理圖像是一種非常形象的數(shù)字語言和工具,利用它可以很好地描述物理過程,反映物理概念和規(guī)律,推導(dǎo)和驗(yàn)證新的規(guī)律,物理圖像不僅可以使抽象的概念形象化,還可以恰當(dāng)?shù)乇硎菊Z言難以表達(dá)的內(nèi)涵,用圖像解物理問題,不但迅速、直觀,還可以避免復(fù)雜的運(yùn)算過程。
例如:如圖所示,甲、乙兩光滑斜面的高度和斜面的總長度都相同,只是乙斜面由兩部分組成,將兩個(gè)相同的小球從兩斜面的頂端同時(shí)釋放,不計(jì)拐角處的機(jī)械能損失,試分析兩球中誰先落地。
解析:甲、乙兩光滑斜面的高度相同,又不計(jì)拐角處的機(jī)械能損失,因此兩球的機(jī)械能君守恒,即落地時(shí)兩球速度大小相同。由于斜面的傾斜程度不同,對兩小球進(jìn)行受力分析可知,乙圖中,小球在前部分的加速度大于甲,后部分的加速度小于甲。將乙的兩部分υ─t圖線合并后與甲相比,則其前部分υ─t圖線斜率比甲的斜率大,后部分υ─t圖線較甲斜率小。同時(shí)要使兩圖線與t軸圍成的面積相等,則其υ─t圖象應(yīng)如圖所示:
由υ─t圖象可知,乙圖中的小球先落地。
2、極值法 極值法是在物理模型的基礎(chǔ)上借助數(shù)學(xué)手段和方法,從數(shù)學(xué)的極值法角度進(jìn)行分析、歸納的數(shù)學(xué)處理方法。物理極值問題的討論中常用的極值法有:三角函數(shù)極值法,二次函數(shù)的極值法,一元二次方程的判別式法等。
3、近似計(jì)算法。
物理計(jì)算中,常用一些數(shù)學(xué)近似公式:
如:當(dāng)θ很小時(shí):sinθ= tgθ=θ
借助上述公式結(jié)論,在物理估算中常收到一些意想不到的效果。例:在水下1m處放置一個(gè)小物塊,問當(dāng)從水面正上方向下看時(shí),物體離水面深度為多少?
解析:水面下物體A所發(fā)出的光線經(jīng)水面折射,其像點(diǎn)A’,光路如圖所示。
,
當(dāng)人眼從水面正上方往下看時(shí),a、r兩角都應(yīng)接近零度。因此有:tgr ≈ sinr,tga ≈ sina
由光的折射定律,則有:
所以當(dāng)從水面正上方向下看時(shí),物體離水面深度為1/n米
4、微元法。微元法是分析、解決物理問題中的常用方法,也是從部分到整體的思維方法。它是將研究對象(物體或物理過程)進(jìn)行無限細(xì)分,從其中抽取某一微小單元即“元過程”,進(jìn)行討論,每個(gè)“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的。對這些“元過程”進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想處理,進(jìn)而使問題求解。如:用微元法推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系。
做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度與時(shí)間圖線下面四邊形的面積可以表示其位移。這一結(jié)論的得出就需要用微元法思想。我們研究以初速度v0做做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的位移。物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。
把時(shí)間t分割成無數(shù)多個(gè)小的時(shí)間間隔t,在v-t圖中,每一個(gè)時(shí)間間隔起始時(shí)刻的瞬時(shí)速度由相應(yīng)的縱坐標(biāo)表示。在每一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),我們認(rèn)為物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在v-t圖中,各段位移可以用一個(gè)又窄又高的小矩形的面積代表。每個(gè)
小矩形的面積之和近似的代表物體在整個(gè)過程中的位移。為了精確一些,可以把運(yùn)動(dòng)過程劃分為更多的小段,如圖乙,用所有這些小段的位移之和,近似代表物體在整個(gè)過程中的位移。
三、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法來分析、解決物理問題時(shí)應(yīng)該注意的一些問題
1、理解物理公式或圖像所表示的物理意義
物理公式中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),一定要使學(xué)生弄清物理公式或圖像所表示的物理意義,不能單純地從抽象的數(shù)學(xué)意義去理解物理問題,要防止單純從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)將物理公式“純數(shù)學(xué)化”的傾向。 如在電容的概念教學(xué)時(shí)筆者就發(fā)現(xiàn)有一大部分學(xué)生認(rèn)為電容與電荷量成正比,與電壓成反比。
2、表達(dá)物理概念或規(guī)律的公式都有自己的適應(yīng)條件
在運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題時(shí),一定要使學(xué)生弄清物理公式的適用條件和應(yīng)用范圍。例如,真空中庫侖定律的公式只適用于兩個(gè)相對靜止的點(diǎn)電荷。值得注意的是,如果從“純數(shù)學(xué)化”觀念來看,當(dāng)r0時(shí),F(xiàn)∞,但這樣的討論在物理上是毫無意義的,這時(shí)Q1,Q2的相互作用是很復(fù)雜的,庫侖定律描述不了它們之間的相互作用。
3、數(shù)學(xué)的解與物理的解的統(tǒng)一
如果由建立的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解出的數(shù)學(xué)的解都不符合物理實(shí)際意義,并不能只是簡單下個(gè)無解的結(jié)論,而是應(yīng)該對原數(shù)學(xué)模型作仔細(xì)的分析與反思,找到其潛在的問題,并對原數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正。
在水粉靜物寫生的過程中,不少初學(xué)者都會(huì)產(chǎn)生這樣的疑惑:為什么我看到的色彩與別人的不一樣?其實(shí)每個(gè)人的生理?xiàng)l件、生活環(huán)境及心理因素形成的不同,都會(huì)在觀察色彩的過程中表現(xiàn)出不同的差異。因此應(yīng)該相信一點(diǎn):你所看到的色彩都是準(zhǔn)確的。水粉靜物寫生的色彩問題涉及范圍廣大,在色彩的把握上,任何現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)都不能替代我們自己的觀察,任何權(quán)威的理論都不能奉為金科玉律。只有經(jīng)過繪畫藝術(shù)實(shí)踐,只有經(jīng)過堅(jiān)持不懈的努力,才可能到達(dá)成功的彼岸。那么如何正確的觀察色彩呢?下面就根據(jù)我多年的美術(shù)高考水粉教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談以下幾點(diǎn):
一、色彩的一般規(guī)律
(一)色彩的基本概念
1.原色:色彩中不能再分解的基本色稱為原色。原色能合成出其他色,而其他色不能還原出本來的顏色。原色只有三種,為品紅(明亮的玫紅)、黃、青(湖藍(lán))。顏料三原色相加只能得到一種黑濁色,而不是純黑色。
2.間色:由兩個(gè)原色混合得間色。間色也只有三種:橙、綠、紫,也稱第二次色。如果兩個(gè)原色不等量調(diào)和,又能產(chǎn)生許多不同傾向性的間色。
3.復(fù)色:顏料的兩個(gè)間色或一種原色和其對應(yīng)的間色(紅與綠、黃與紫、藍(lán)與橙)相混合得復(fù)色,亦稱第三次色。復(fù)色中包含了所有的原色成分,只是各原色間的比例不等,從而形成了不同的紅灰、黃灰、綠灰等灰調(diào)色。
4.對比色:在色環(huán)上一種顏色與它180度相對的顏色叫做對比色,它們之間形成互為補(bǔ)色的關(guān)系,相互調(diào)和可以得到飽和度很低的顏色,如:紅――綠、黃――紫、橙――藍(lán)。
5.類似色:在色環(huán)上一種顏色與它臨近120度之內(nèi)的顏色之間是類似色關(guān)系,如:黃――橙、藍(lán)――綠、紅――紫等。也稱類似色。它們的色相性質(zhì)比較接近,在色環(huán)上取任何一個(gè)90度角以內(nèi)的顏色,如紅紫、紫、藍(lán)紫,可以發(fā)現(xiàn)它們都具有一個(gè)共同的色彩傾向,所以凡臨近色并列在一起,都能取得調(diào)和統(tǒng)一的效果。
6.同類色:色相不變,只是顏色的灰純、冷暖和明暗略有差異的顏色叫做同類色,如:黃色系中的檸檬黃、淡黃、中黃、土黃,紅色系中的朱紅、大紅、深紅。色相相同,但有深淺濃淡之分。如用紅色加以不同分量的白色或加水調(diào)和,便能產(chǎn)生多種淡紅、粉紅,以至于接近白色。相反,在紅色里加入不同份量的黑色,便能產(chǎn)生多種深紅、暗紅以至于接近紫色。凡同類色并列相處,也能取得調(diào)和統(tǒng)一的效果。
7.固有色:對于一個(gè)物體色彩相對固定的的概括性描述,如紅花是紅色的,綠葉是綠色的,這一概念并不包含色彩的灰純、冷暖等變化。
(二)色彩四要素
色彩的色相、明度、純度稱為色彩三要素,加上我們對于顏色的主觀感受“冷――暖”,我稱之為色彩四要素。
1.色相:即色彩的相貌,指的是表示色彩種類差別的名稱,如紅、綠、藍(lán)等色名。
2. 明度:是指色彩的明暗變化。
3.純度:即色彩飽和度,指的是色彩中趨向于標(biāo)準(zhǔn)色相的程度。紅、黃、藍(lán)三原色純度最高,一次復(fù)色橙、綠、紫純度低于三原色,以此類推多次復(fù)色混合的次數(shù)和色彩種類越多純度就越低。
4. 色彩的冷暖:是人們對于色彩的主觀感受,它具有很強(qiáng)的相對性,它既存在于不同色相之間如紅暖――藍(lán)冷,又可以存在于同色系中如檸檬黃冷――中黃暖。冷暖色對比是我們進(jìn)行繪畫的重要手段,不同的冷暖色彩組合可以表達(dá)不同的主觀感受和情緒,如:較弱的冷暖對比可以表達(dá)和諧、平靜的情緒,強(qiáng)烈的冷暖對比可以表達(dá)激烈、動(dòng)蕩的心情。
5.無色系是以黑白兩色為基礎(chǔ)包括各種黑白兩色相調(diào)和所產(chǎn)生的灰色的色彩系統(tǒng),它沒有色彩的色相、純度和冷暖差別只包含明暗因素。
色彩的概念主要取決于人的視覺感受,而繪畫中的色彩是以人的視覺感受為基點(diǎn)的。光的運(yùn)動(dòng)和色光的反射是造成色彩現(xiàn)象的外界因素,而色彩概念則是由人的視覺思維形成的。我們只有懂得了光與色彩現(xiàn)象的成因與規(guī)律,才能開始步入繪畫色彩的寫生階段。
二、色彩現(xiàn)象與物體
自然界的色彩盡管千變?nèi)f化,錯(cuò)綜復(fù)雜,但它的變化是有規(guī)律可循的。這一規(guī)律可歸納為以下幾點(diǎn):
(一)色彩的空間透視
色彩的透視實(shí)際上就是指空間色,這也是任何造型藝術(shù)無法擺脫的透視變化規(guī)律。一切物體不僅形象特征隨著空間距離的增大而發(fā)生變化,而且色彩關(guān)系也隨之逐漸削弱,這就是空間透視變化的基本規(guī)律。如果違背規(guī)律,硬是把遠(yuǎn)處的各種物體畫得色彩鮮明強(qiáng)烈,那么它就毫不客氣地從遠(yuǎn)處跑到近處,從后邊跑到前邊,而失去了基本的空間透視效果,畫面也由深遠(yuǎn)而化為平板。
色彩空間透視原因有兩個(gè),一是人的視覺在一定距離限度內(nèi)可以看清物體的形象和色彩特征,超越了這個(gè)限度,也就逐漸變得模糊不清,這是人的客觀因素所決定的。二是由于地球上的大氣層是含有微小顆粒的空間,其中有許多灰塵、水蒸氣、煙霧和空氣分子等,肉眼看去它似乎是透明的空間,其實(shí)并非如此。當(dāng)我們明白了這個(gè)空間變化規(guī)律后,就應(yīng)該知道怎樣去把握空間色彩層次的處理。畫靜物的空間色彩變化不是很大,但要在畫面中處理好空間關(guān)系仍需認(rèn)真對待。
(二)光與色的客觀變化規(guī)律
我們能夠看清物體色彩的媒介是光線。物體受到不同的光照,出現(xiàn)了陰陽向背及明暗、深淺,呈現(xiàn)出立體的、冷暖不同的色彩變化。因?yàn)楣獾淖饔?,物體發(fā)生了環(huán)境色的相互散射的影響,不同的物體固有色互相輝映與影響而產(chǎn)生出五彩繽紛的色彩。但應(yīng)該指出,光源色的冷暖對自然界色彩的變化起著非常重要的作用。在有色光線照射下的一般規(guī)律為:在“暖色”光線下的物體,其亮部呈“暖色相”,這時(shí)它的暗部就呈“冷色相”;在“冷色”光線下的物體,其亮部呈“冷色相”,而它的暗部則呈“暖色相”。如果有色光的冷暖不明顯,就應(yīng)按照兩色光的強(qiáng)弱來分。一般情況下,早晨和傍晚的日光、燈光、火光等為暖色,中午的陽光、天光、白熾燈光等為冷光。
我們畫靜物多在室內(nèi),接受的光源多是從窗口透進(jìn)的天光。一般情況下,天光多為冷色,但也有特殊情況,如朝霞、夕陽的余光,室外紅墻壁反射的光線,有時(shí)也影響室內(nèi)光線變暖,陽光直照室內(nèi)的物體就一定是暖光源了。要注意這種光線的變化,作畫時(shí)具體情況具體對待,既要尊重客觀對象,又要認(rèn)真分析,注重自己的感覺。但光源的直接照射是在物體環(huán)境的受光面,因而光色的冷暖也決定亮面色彩的冷暖。
(三)關(guān)于補(bǔ)色
色彩的冷暖關(guān)系,即補(bǔ)色關(guān)系。人們對色彩的明與暗、冷與暖理解起來并不難。如紅色光線射過來,物體的受光面就會(huì)罩上一層紅暖色,冷色也即如此。問題是在物體的背光部又是什么色彩呢?往往初學(xué)者會(huì)在此出現(xiàn)很多問題,很多學(xué)生用暗紅來處理,有些學(xué)生則用固有色加黑、藍(lán)、褐等色,結(jié)果畫面畫得又臟又燥。這說明一些學(xué)生還沒有掌握色彩光學(xué)反應(yīng)的原理,所以,常常作畫失敗,影響了色彩的提高。那么,暗部究竟應(yīng)是一種什么色呢?冷暖的光學(xué)反應(yīng)應(yīng)是用一種補(bǔ)色關(guān)系來畫暗部色彩。
當(dāng)你長期注目于陽光(白光),然后再看別的東西的時(shí)候,你的眼前就必然發(fā)暗,而看不清別的東西。這是你的眼中的圓柱細(xì)胞受到白光的強(qiáng)烈刺激之后,對于白光已經(jīng)疲于感覺,無法吸收,而急需吸收另一種光線來加以補(bǔ)充和調(diào)整,使其消除疲勞。這時(shí),你對暗就特別敏感,反之,就是另外一種要求。這是無色系統(tǒng)里的互補(bǔ),也是黑和白之間的互補(bǔ)。在有色系統(tǒng)里,可以做這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),在一個(gè)白的物體平面上,放一塊鮮艷明亮的綠布,你長時(shí)間目不轉(zhuǎn)睛盯著綠布,在眼睛盯得很疲憊的時(shí)候,突然將視線挪開,你就會(huì)明顯地發(fā)現(xiàn),有一輪廓與剛才那塊綠布相似的幻影,然而,這個(gè)幻影的色彩已不再是鮮綠的,而變成暗紅色了。這在物理學(xué)上稱之為視覺殘象的原理,也是眼睛中圓錐細(xì)胞疲于刺激后的補(bǔ)充和調(diào)整。這是由于眼球網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞的生理原因。
自然界色彩冷暖互補(bǔ)現(xiàn)象隨處可見。當(dāng)早晨日出之時(shí),紅色的光線籠罩了自然界物體的所有受光面,這時(shí)各種各樣的物體暗部都或多或少地呈現(xiàn)有綠青味。隨太陽的升高,色光由紅變黃,物體的暗部又由綠青味漸變成青紫味、藍(lán)紫味等。尤其是太陽即將落山的時(shí)候,在夕陽橙紅、橙黃的光源照射下,所有天空中的晚霞及所有物體受光面,都籠罩上橙紅或橙黃色,暗部都分別呈現(xiàn)不同程度的青綠或紫青味。這種色彩冷暖、明暗強(qiáng)烈的補(bǔ)色現(xiàn)象,人的肉眼能看得清清楚楚。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);情境創(chuàng)設(shè);誤區(qū)
一、情境創(chuàng)設(shè)的誤區(qū)
1.“蛇頭兔尾”的情境創(chuàng)設(shè)
大家是否見過這樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的。如,教學(xué)“元角分”時(shí),老師安排了“8角錢可以怎樣拿”的開放題,為了創(chuàng)設(shè)情境,教者這樣教學(xué):師:同學(xué)們,在平時(shí),你們的父母會(huì)不會(huì)給你們零花錢?生:會(huì)。師:會(huì)給你們多少呢?生1:5元;生2:10元;……接著問:大家拿到零花錢之后會(huì)買些什么呢?生1:玩具;生2:零食……再問:大家零食都買些什么呀?生1:冰淇淋;生2:方便面……繼續(xù)問:方便面多少錢一包?生1:我買過那種5角的;生2:我吃過1元的;老師有點(diǎn)著急,問:有8角的嗎?生答:有。老師終于高興了,說:大家如果買8角一包的方便面時(shí),沒有8角這個(gè)面額的錢,那怎么拿呢?然后老師再講解。這樣經(jīng)過長蛇似的問題之后,才提出早就要問的問題,這種繞圈子的所謂情境,毫無意義,教學(xué)目標(biāo)也變得模糊。
2.無從下手的情境創(chuàng)設(shè)
著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過:“人們早就對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了枯燥乏味、神秘難懂的印象,成因之一便是脫離兒童實(shí)際?!?/p>
而我們好多老師根本不顧學(xué)生的認(rèn)知水平,讓學(xué)生無從下手。例如,教學(xué)《線段》這一內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生畫出自己小區(qū)的平面圖,然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)一條從自己家到小區(qū)大門的路線,再讓學(xué)生從自己家的位置畫一條直線到小區(qū)大門。最后提出問題:哪條線最短。這樣的情境創(chuàng)設(shè)是小學(xué)生做不到的,他們還是畫不出自己小區(qū)的平面圖的。
3.多媒體代替不了學(xué)生的親身體驗(yàn)
現(xiàn)在參加講課比賽,必用多媒體。好像沒用多媒體就不是一堂好課一樣。其實(shí),創(chuàng)設(shè)情境不只局限于多媒體,語言、實(shí)物操作、游戲甚至教師的手勢、體態(tài),都可以成為一種情境。更重要的是,并不是所有的情境都適于用多媒體。如,教學(xué)圓錐的體積,某位教師用多媒體電腦生動(dòng)地演示用等底等高的圓錐杯向圓柱杯中三次倒水,恰好倒?jié)M的過程。但我想,如果這里,讓學(xué)生先自己親自動(dòng)手量一量,理解會(huì)更加深刻??上У氖牵嗝襟w的使用,替代了學(xué)生的親身體驗(yàn),對于學(xué)生,只能是隔靴搔癢了。
二、解決方法
1.緊扣教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)是一節(jié)課的靈魂。教育家顧汝佐教授指出:情境創(chuàng)設(shè)要緊扣所要教學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,離開了這一點(diǎn)就不是數(shù)學(xué)課了。因此,我們老師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),而且要具體,要有新意和啟發(fā)性。這樣才能讓學(xué)生在老師所創(chuàng)設(shè)的情境中,不知不覺地去探索、思考、解決數(shù)學(xué)問題。所以,在情境創(chuàng)設(shè)時(shí)要把數(shù)學(xué)問題從情境中及時(shí)地提煉出來,千萬不能在情境中流連忘返。
2.正確選材
建構(gòu)主義理論認(rèn)為:知識(shí)是情境化的,是被應(yīng)用于其中的活動(dòng)背景和文化的產(chǎn)物,學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)者利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)去同化和順應(yīng)新知識(shí),從而建構(gòu)新知識(shí)的意義建構(gòu)過程。
學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體,教師創(chuàng)設(shè)的情境力求與學(xué)生的生活背景、知識(shí)背景密切相關(guān),同時(shí)又是學(xué)生感興趣的素材,這樣才能促使學(xué)生在自然和諧的學(xué)習(xí)情境中主動(dòng)參與,積極實(shí)踐、探索,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過程,掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,獲得積極的情感體驗(yàn),感受數(shù)學(xué)的價(jià)值。
3.慎用多媒體
最佳的情境不是一定要用多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)設(shè)。多媒體的使用,好比一把雙刃劍,利用得當(dāng),對提高教學(xué)質(zhì)量有著不可低估的作用,相反,利用不當(dāng),多媒體的弊端足以覆蓋它在教學(xué)中的優(yōu)勢。不要讓花哨的媒體動(dòng)畫分散學(xué)生的注意力,老師不要成為多媒體課件的機(jī)械操作者。只有比其他教學(xué)手段效果更好時(shí),才可以使用。
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[2]鐘啟泉.新課程中師資培訓(xùn)精要[M].北京大學(xué)出版社,2002.
關(guān)鍵詞:物理電學(xué);電子控制技術(shù);教學(xué)
傳統(tǒng)電子控制技術(shù)教學(xué)方法在應(yīng)用過程中逐漸呈現(xiàn)出枯燥、乏味、單一等問題,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)效率,而物理電學(xué)作為實(shí)驗(yàn)探究型學(xué)科,與人們生活密切相連,如,電流、電壓、電路等,因此,在電子控制技術(shù)教學(xué)過程中要站在物理電學(xué)角度梳理教學(xué)內(nèi)容,可更好地激發(fā)學(xué)生知識(shí)探究熱情,同時(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到高效的教學(xué)狀態(tài)。以下就是對物理電學(xué)視角下電子控制技術(shù)教學(xué)問題的詳細(xì)闡述,望其能為當(dāng)前課堂教學(xué)方法的革新提供參考。
一、電子控制技術(shù)教學(xué)概述
電子控制技術(shù),即運(yùn)用電子元件組成的控制電路實(shí)現(xiàn)控制功能,其被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航天等領(lǐng)域中。因此,為了培養(yǎng)更多的復(fù)合型人才,同時(shí),促進(jìn)學(xué)生快速掌握電子控制技術(shù),現(xiàn)代電子控制技術(shù)課程,將電子控制系統(tǒng)含義、應(yīng)用、組成、工作過程等作為理論知識(shí)教學(xué)重點(diǎn),且注重在實(shí)踐教學(xué)過程中對學(xué)生進(jìn)行開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)操控能力訓(xùn)練,并鼓勵(lì)學(xué)生觀察生活中常見的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)工作過程,以期掌握電子控制技術(shù)要點(diǎn)。此外,由于電子控制技術(shù)由電感、電容、二極管、電阻等元件共同組成,同時(shí),元件間保持著相互作用關(guān)系,因此,在電子控制技術(shù)知識(shí)教學(xué)過程中更為注重導(dǎo)入生活案例。例如,某教師在電子控制技術(shù)教學(xué)過程中,為了展示系統(tǒng)控制器控制功能,即將電子調(diào)光臺(tái)燈系統(tǒng)作為研究對象,安排學(xué)生通過調(diào)光電子電路,即控制器,對燈泡進(jìn)行操控,同時(shí),觀察燈光亮度變化,并將燈光亮度作為被控量或者輸出量,探究電子控制技術(shù)的具體應(yīng)用。除此之外,電子控制系統(tǒng)可分為輸入、控制、輸出三個(gè)組成部分,其中,輸入部分可分為作用力、溫度、濕度、光照等,因此,在電子控制技術(shù)教學(xué)期間,需結(jié)合物理電學(xué)知識(shí),對電子控制技術(shù)進(jìn)行深入探究,提高整體知識(shí)教學(xué)成效。
二、物理電學(xué)視角下電子控制技術(shù)教學(xué)方法
1.自主探究
在電子控制技術(shù)教學(xué)過程中,傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)需求,因此,需結(jié)合物理電學(xué)知識(shí),實(shí)施自主探究教學(xué)。例如,當(dāng)代物理教師在電流、電壓、電阻關(guān)系教學(xué)期間,即倡導(dǎo)“玩中學(xué)”“學(xué)中玩”的教學(xué)理念,將學(xué)生分為若干學(xué)習(xí)小組,然后,通過小組成員間的交流、溝通,制訂實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟,而后,參照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),收集數(shù)據(jù),得出結(jié)論,完成知識(shí)的自我探究。因此,在電子控制技術(shù)實(shí)踐教學(xué)過程中應(yīng)注重結(jié)合物理電學(xué)“玩中學(xué)”“學(xué)中玩”思想,開展自主探究學(xué)習(xí)課堂。例如,在三極管結(jié)構(gòu)探究過程中,榱說鞫學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,即需在安排學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論前,于原有電學(xué)知識(shí)教學(xué)理念的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理化教學(xué)方案:
第一,將全班40名學(xué)生分為8個(gè)學(xué)習(xí)小組,每組5人,同時(shí),為每個(gè)小組提供一個(gè)三極管、一個(gè)多用電表,然后,將模塊開關(guān)和電路開關(guān)設(shè)置為OFF檔,隨后,調(diào)零,并由學(xué)生通過自主探究方式,將多用電表數(shù)值調(diào)整到適宜的歐姆值。
第二,將紅黑表筆接到三極管腳上,同時(shí),在紅黑表接引腳數(shù)量設(shè)置過程中,確定紅表筆與黑表筆接引腳比值分別為、、、、、的設(shè)計(jì)形式,然后,記錄多用電表對應(yīng)數(shù)值。
第三,由學(xué)生自主觀察測量結(jié)果,總結(jié)三極管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
即自主探究的學(xué)習(xí)方式可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中高效探索電子控制技術(shù)知識(shí)點(diǎn),因此,教師應(yīng)強(qiáng)化對自主探究教學(xué)方法的應(yīng)用。
2.實(shí)踐應(yīng)用
電子控制技術(shù)是物理電學(xué)知識(shí)的延伸,因此,通過物理電學(xué)知識(shí)的應(yīng)用可深入理解電子控制技術(shù)。例如,某教師在電子控制技術(shù)中繼電器含義和作用講解過程中,為了深化學(xué)生對繼電器靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等性能的理解,即要求學(xué)生從因脫焊而無法使用的電器中取出電磁繼電器,然后,向繼電器輸入電、磁、聲等不同的輸入量,同時(shí),觀察輸出量的跳躍性變化,最終總結(jié)出電磁繼電器是一種“以低控高”“以小控大”的控制系統(tǒng),且實(shí)現(xiàn)繼電器知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。此外,由于大多數(shù)學(xué)生存在著“表現(xiàn)自我”的心理,因此,為了鞏固學(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),應(yīng)在電子控制技術(shù)教學(xué)過程中設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)踐環(huán)節(jié)。例如,在傳感器知識(shí)鞏固的教學(xué)過程中,教師可鼓勵(lì)學(xué)生在課桌上設(shè)計(jì)一個(gè)照明電路,如圖1:
繼而當(dāng)課桌上的燈亮起或燈熄滅時(shí),學(xué)生將體會(huì)到快樂,并樹立良好的自信心,同時(shí),在知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用中對知識(shí)進(jìn)行再次鞏固。除此之外,在電子元器件焊接知識(shí)講解后,可鼓勵(lì)學(xué)生到日常生活中搜集未焊好的電器,然后,對電器進(jìn)行重新焊接,達(dá)到“學(xué)以致用”的學(xué)習(xí)目的。即電學(xué)知識(shí)與學(xué)生日常生活緊密相連,因此,在電學(xué)知識(shí)實(shí)踐教學(xué)過程中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將物理電學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活或者生產(chǎn)活動(dòng)中,從而在鞏固電學(xué)知識(shí)的同時(shí),解決生活實(shí)際問題,甚至學(xué)習(xí)更多的新知識(shí),達(dá)到高效地學(xué)習(xí)電子控制技術(shù)的效果。
3.趣味導(dǎo)向
物理電學(xué)知識(shí),如,電流、電路串聯(lián)、電壓等在日常生活中隨處可見,因此,教師在電子控制技術(shù)課程教學(xué)過程中,應(yīng)抓住物理電學(xué)知識(shí)普及性特點(diǎn),向?qū)W生展示日常生活中電學(xué)知識(shí)案例,由此激發(fā)學(xué)生的探究熱情,同時(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)興趣。但在電學(xué)相關(guān)知識(shí)案例選擇過程中,教師應(yīng)注重提取生活中的現(xiàn)象或者具體事物,然后,安排學(xué)生對問題進(jìn)行探討,且向?qū)W生提出一些問題。例如,在電能知識(shí)講解過程中,可將家用電器,如,電飯鍋、電冰箱等作為研究對象,讓學(xué)生通過對家用電器的觀察了解電能基本知識(shí),隨后,在深入探究中學(xué)習(xí)電能知識(shí)要點(diǎn)。
電子控制技術(shù)與物理電學(xué)知識(shí)相同,均與學(xué)生日常生活有著緊密聯(lián)系,如,電飯鍋、微波爐等家用電器中均涉及電子控制技術(shù)電路和元器件的應(yīng)用。例如,某教師在電子控制技術(shù)知識(shí)講解過程中,為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,即將電飯鍋實(shí)物帶入課堂中,向?qū)W生展示電飯鍋的電子電路,同時(shí),在電飯鍋電子電路觀察后,鼓勵(lì)學(xué)生自主描繪電飯鍋的電路簡圖,隨后,挑選出正確的電路簡圖,如圖2:
同時(shí),將簡圖中磁鋼式限溫開關(guān)設(shè)定為K1,雙金屬片保溫開關(guān)設(shè)定為K2,電熱元件為R,熱熔式超溫保護(hù)器為T,限流電阻為R1、R2,均為120 Ω,而紅色煮飯氖燈為L1,黃色保溫氖燈為L2,然后,將插頭插入電路,閉合K1,讓學(xué)生觀察紅、黃氖燈交替變化情況,之后,接通K2,再次觀察黃燈和紅燈的變化,發(fā)現(xiàn)黃燈不亮,紅燈亮,繼而通過電飯鍋電子電路的實(shí)驗(yàn)觀察,了解電子控制技術(shù)知識(shí),達(dá)到高效性知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)。從以上的分析中即可看出,在電子控制技術(shù)教學(xué)過程中借鑒物理電學(xué)教學(xué)方法,從學(xué)生興趣出發(fā),實(shí)施趣味導(dǎo)向教學(xué),可提高課堂教學(xué)效率。
4.理論傳輸
在電子控制技術(shù)教學(xué)期間,由于物理電學(xué)是理論知識(shí)教學(xué)重點(diǎn),因此,在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)開展過程中應(yīng)注重對理論知識(shí)進(jìn)行傳輸,為此,應(yīng)從以下幾個(gè)層面入手:
(1)在繼電器作用、電磁繼電器類型、直流繼電器構(gòu)造等理論知識(shí)講解過程中應(yīng)注重⒛諶萃計(jì)化,繼而直觀化地呈現(xiàn)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。例如,在繼電器電路符號(hào)知識(shí)講解過程中,應(yīng)以直觀化形式展示繼電器、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)等符號(hào)表達(dá)方法,就此加深學(xué)生對電路符號(hào)知識(shí)點(diǎn)的印象。又如,在繼電器工作原理講解過程中,應(yīng)通過簡圖方式描繪各個(gè)工作環(huán)節(jié),即:向線圈兩端施加電壓電磁鐵產(chǎn)生電磁力接通輸出電路線圈兩端減小輸入電流電磁力回到原位,最終通過工作原理簡圖的描繪,讓理論知識(shí)清晰化,達(dá)到最佳的知識(shí)教學(xué)效果。
(2)在電子控制技術(shù)理論知識(shí)講解過程中,為了應(yīng)對物理電學(xué)枯燥、乏味的問題,可將學(xué)生分為若干個(gè)小組,進(jìn)行知識(shí)問答比賽,從而在比賽過程中調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,并促使學(xué)生更好地投入理論知識(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中,牢記物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí),在知識(shí)問答比賽中,為了強(qiáng)化活動(dòng)組織效果,需設(shè)置一定獎(jiǎng)勵(lì)。如,課外讀物、筆記本、鋼筆等,激勵(lì)學(xué)生對物理電學(xué)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如,在繼電器構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)比賽中,可設(shè)定常閉觸點(diǎn)、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、常開觸點(diǎn)、鐵芯、線圈、支點(diǎn)、銜鐵、返回彈簧,分別為1分,共9分,如若某個(gè)小組獲得了滿分9分,即每人獎(jiǎng)勵(lì)一本電子控制技術(shù)相關(guān)的課外讀物,調(diào)動(dòng)學(xué)生對電子控制技術(shù)知識(shí)的積極探索,達(dá)到最佳的知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)。
電子控制技術(shù)理論知識(shí)的高效傳輸有利于滿足課堂教學(xué)需求,鞏固學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)扎實(shí)程度,因此,應(yīng)提高對其的重視程度。
綜上所述,在電子控制技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中,部分學(xué)生受知識(shí)點(diǎn)枯燥、乏味的影響,逐漸表現(xiàn)出消極的學(xué)習(xí)態(tài)度。為此,為了創(chuàng)造一個(gè)良好的課堂教學(xué)空間,增強(qiáng)課堂教學(xué)環(huán)境活躍度,要求當(dāng)代教師在電子控制技術(shù)課程教學(xué)過程中應(yīng)透過物理電學(xué)實(shí)施教學(xué)計(jì)劃,且通過理論傳輸、趣味導(dǎo)向、實(shí)踐應(yīng)用、自主探究等教學(xué)方法,提高知識(shí)教學(xué)效率,并鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,分析物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn),深入掌握電控技術(shù),同時(shí),成為技術(shù)型人才。
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關(guān)鍵詞:思想方法;教育任務(wù);數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1009-4156(2013)05-130-02
一、問題的提出
關(guān)于在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法已得到越來越多教師的認(rèn)可,這一方面是因?yàn)楦叨壬鐣?huì)化的發(fā)展趨勢對數(shù)學(xué)教育提出的要求;另一方面學(xué)生缺乏掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法的方法。義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)明確提出將發(fā)展學(xué)生的“雙基”轉(zhuǎn)為“四基”,其中增加的為基本數(shù)學(xué)思想方法和基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),因?yàn)榫邆涫炀毜幕净顒?dòng)經(jīng)驗(yàn),可以更好地體驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)和利用數(shù)學(xué)思想方法。筆者在參與觀摩和評(píng)析一線教師的教學(xué)過程中,也發(fā)現(xiàn)一些普遍存在的問題,影響學(xué)生對數(shù)學(xué)思想方法的吸收和應(yīng)用。如學(xué)生一般都有預(yù)習(xí)的習(xí)慣,但也會(huì)導(dǎo)致預(yù)先知道結(jié)論,忽略知識(shí)形成的過程;對教師的依賴性太強(qiáng),教師難以把握啟發(fā)的度和方式,學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)和反思的習(xí)慣,雖然在課堂中表現(xiàn)得較為主動(dòng)熱鬧,但在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上往往依靠教師,而這正是這節(jié)課的精華所在;學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)缺乏內(nèi)在動(dòng)機(jī)和成就動(dòng)機(jī),體會(huì)不到成功的喜悅;班級(jí)里學(xué)生的差距過大,關(guān)鍵體現(xiàn)在分析問題的策略和經(jīng)驗(yàn);課堂中問題設(shè)置缺乏層次性,難以適合不同水平的學(xué)生,結(jié)果導(dǎo)致兩端的學(xué)生都在浪費(fèi)時(shí)間;認(rèn)為思想方法都體現(xiàn)在解題過程中,不重視新知學(xué)習(xí)過程中具有通性的思想方法。這些問題的癥結(jié)在于教師對作為教學(xué)任務(wù)的數(shù)學(xué)思想方法的理解;如何發(fā)現(xiàn)素材中所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法;以及如何將數(shù)學(xué)思想方法作為知識(shí)點(diǎn)教給學(xué)生。
二、作為教育任務(wù)的數(shù)學(xué)思想方法的理解
學(xué)期、單元、課時(shí)都必須設(shè)定三維目標(biāo),也就是制定學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué)和樂學(xué)等三方面的任務(wù),其中第二層次指的就是發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)學(xué)思想方法的發(fā)現(xiàn)、運(yùn)用和反思過程直接決定課堂教學(xué)的效果,是實(shí)現(xiàn)第三層次目標(biāo)的基礎(chǔ),是在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中能否找到樂趣的關(guān)鍵因素。因此,數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的核心,數(shù)學(xué)課程的其他內(nèi)容是數(shù)學(xué)思想方法的重要載體,數(shù)學(xué)思想方法作為教育任務(wù)的完成情況是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵所在。
從教育任務(wù)的角度來看,數(shù)學(xué)教育者對數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)有不同的觀點(diǎn)。結(jié)合筆者多年的中小學(xué)一線教學(xué)觀摩和反思,本著提高數(shù)學(xué)思想方法作為教育任務(wù)的可操作性的想法,學(xué)生應(yīng)該具備的數(shù)學(xué)思想方法分為下面幾個(gè)方面:新知探索階段蘊(yùn)含的思想方法,如觀察、比較、猜想、驗(yàn)證等,關(guān)注通性和通法,教給學(xué)生的是思考問題的方式;策略優(yōu)化的思想方法,是良好學(xué)習(xí)方式的重要體現(xiàn);數(shù)學(xué)抽象的思想方法,認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)特征和一般規(guī)律;模型化的思想方法,是實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的重要過程。中間兩個(gè)階段是為了更好地實(shí)現(xiàn)第一階段向第四階段的轉(zhuǎn)化。在數(shù)學(xué)課堂中能夠?qū)W到一般意義上的數(shù)學(xué)思想方法,并把大量的數(shù)學(xué)解題實(shí)踐提煉為數(shù)學(xué)思想方法,將有助于學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)思維,形成良好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)有助于數(shù)學(xué)觀念的形成。
對個(gè)體而言,數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)具有過程性的特點(diǎn),它不具備知識(shí)和技能學(xué)習(xí)的快速性,這也是為什么我們的教學(xué)評(píng)價(jià)要注重過程性,特別在低年級(jí)階段更是如此。如果說數(shù)學(xué)是一門工具性學(xué)科,數(shù)學(xué)思想方法就是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的工具。一旦掌握了數(shù)學(xué)思想方法這一工具,再去學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí),就屬于下位學(xué)習(xí),下位學(xué)習(xí)顯然更容易操作;另外,掌握作為教育任務(wù)的數(shù)學(xué)思想方法,特別有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,真正地做到教是為了不教。
三、作為教育任務(wù)的數(shù)學(xué)思想方法的模型
(一)新知探索階段蘊(yùn)含的思想方法
在平時(shí)的教學(xué)過程中,往往重視的是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法去解決各種練習(xí)題,其實(shí)對學(xué)生最為關(guān)鍵和缺乏的是數(shù)學(xué)思想方法的形成過程和思考問題的方式,將數(shù)學(xué)思想方法作為知識(shí)的一部分滲透在教學(xué)過程中,幫助學(xué)生訓(xùn)練以達(dá)到習(xí)慣化的程度。學(xué)生一旦理解和掌握了數(shù)學(xué)思想方法,就會(huì)形成條件化的知識(shí),學(xué)生能迅速、準(zhǔn)確地從頭腦中檢索、提取與任務(wù)相關(guān)的知識(shí),形成問題與知識(shí)之間的豐富聯(lián)結(jié),并最終選擇出解決問題的最佳方案。這就要求我們認(rèn)識(shí)到新知作為數(shù)學(xué)思想方法載體的重要性,認(rèn)清知識(shí)的來龍去脈和形成過程,因?yàn)檫@是特別有效而又容易被忽略的策略。
新知學(xué)習(xí)中蘊(yùn)含的思想方法包含兩個(gè)層次:一是分析問題的過程中體現(xiàn)出的一般思想方法,如觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分析、歸納、類比、合情推理等過程;二是支撐這些過程得以實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法,如分類、轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、論證推理等。這個(gè)過程同時(shí)也是發(fā)現(xiàn)問題和解決認(rèn)知沖突的過程。這些思想方法對于個(gè)體今后的發(fā)展特別有用。通過這些思維過程,還可以逐步地形成集合、對應(yīng)、符號(hào)等基本數(shù)學(xué)思想,如在認(rèn)識(shí)有理數(shù)、實(shí)數(shù)和復(fù)數(shù)的過程中,通過加減運(yùn)算、開方和解方程等步驟,經(jīng)歷觀察、分析、類比、猜想等階段,發(fā)現(xiàn)需要對數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充,形成新數(shù),同時(shí)又會(huì)進(jìn)一步推理如何定義新數(shù)的運(yùn)算等。
下面以課題為例加以分析:在“游戲規(guī)則的公平性”的教學(xué)設(shè)計(jì)中,學(xué)生平時(shí)對隨機(jī)現(xiàn)象的觀察往往是表面的,而沒有涉及數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,游戲規(guī)則的公平性本質(zhì)上指的是過程公平而非結(jié)果公平。真正地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須讓學(xué)生經(jīng)歷閱讀規(guī)則、實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、統(tǒng)計(jì)分析、猜想、反思、修改規(guī)則、發(fā)現(xiàn)及簡單推理等思維過程,在不完美的過程中找到完善的方法。數(shù)學(xué)猜想是創(chuàng)造性思維活動(dòng),數(shù)學(xué)教師要向?qū)W生逐步介紹數(shù)學(xué)猜想的方法,在課堂教學(xué)中不失時(shí)機(jī)地運(yùn)用具備猜想條件的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行“數(shù)學(xué)猜想法”訓(xùn)練,培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和猜想能力。
(二)策略優(yōu)化的思想方法
策略優(yōu)化的思想方法是指對方法的比較、選擇、融合等過程,這樣可以從更深的角度思考和解決問題。數(shù)學(xué)教育改革鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,用自己的方法解決問題,這樣在班級(jí)群體中就出現(xiàn)了多樣化的解決方法,產(chǎn)生合作交流的必要性,通過進(jìn)一步的優(yōu)化,比較個(gè)體間的思維基礎(chǔ)和方式,洞悉方法之間的本質(zhì)差異,改進(jìn)自己的數(shù)學(xué)思想方法,達(dá)到真正意義上的反思和提高。數(shù)學(xué)優(yōu)化的基礎(chǔ)是方法的多樣性,而個(gè)體的差異性必然會(huì)產(chǎn)生方法的多樣性,因此,每節(jié)數(shù)學(xué)課中都會(huì)滲透優(yōu)化的數(shù)學(xué)思想,將優(yōu)化思想作為教學(xué)任務(wù)的一部分是縮小個(gè)體差異和實(shí)施因材施教的最佳途徑。在策略優(yōu)化的過程中,一個(gè)有梯度的問題是關(guān)鍵,實(shí)現(xiàn)由“標(biāo)準(zhǔn)餐”向“個(gè)性餐”的轉(zhuǎn)變,為不同的學(xué)生提供適合他們的教育。
在求多邊形的內(nèi)角和的時(shí)候,學(xué)生通常會(huì)想到以多邊形上、多邊形內(nèi)或多邊形外的一點(diǎn)為端點(diǎn)將多邊形分成若干個(gè)三角形,通過優(yōu)化的思想過程會(huì)發(fā)現(xiàn)這些方法本質(zhì)上都是轉(zhuǎn)化為三角形來解決的;也有一些學(xué)生會(huì)想到利用多邊形的外角來解決,利用旋轉(zhuǎn)變換的思想發(fā)現(xiàn)多邊形的外角和為360°,這樣也可以求出多邊形的內(nèi)角和。通過再一次的優(yōu)化,體會(huì)整體的思想和方法上的創(chuàng)新,學(xué)會(huì)從不同角度思考問題。在求代數(shù)和時(shí)往往把正數(shù)和負(fù)數(shù)分別看成一個(gè)整體或者按數(shù)位看成一個(gè)整體,發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。
(三)數(shù)學(xué)抽象的思想方法
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維的教學(xué),數(shù)學(xué)抽象方法是形成高級(jí)思維的重要工具,概括是抽象的基礎(chǔ),符號(hào)化和形式化是抽象的重要表現(xiàn)形式。任何實(shí)際對象只有經(jīng)過抽象之后,形成數(shù)學(xué)模型,才具有廣泛的適用性。數(shù)學(xué)抽象有兩個(gè)層次:一是數(shù)學(xué)知識(shí)形成過程的抽象,即數(shù)學(xué)化的過程;二是數(shù)學(xué)方法形成過程的抽象,深化對思想方法的認(rèn)識(shí)。新課改以來,許多數(shù)學(xué)課上特別重視情境數(shù)學(xué)活動(dòng)。強(qiáng)調(diào)課堂氣氛的營造,卻忽略了最關(guān)鍵的一步——抽象的階段,有去“數(shù)學(xué)化”的傾向,結(jié)果導(dǎo)致許多學(xué)生的理解停滯在表象階段,認(rèn)知結(jié)構(gòu)紊亂而不成體系,應(yīng)用時(shí)自然無法達(dá)到信手拈來的程度。
在幾何體和平面圖形的認(rèn)識(shí)過程中,我們利用分類的思想從大量的特征中抽象出本質(zhì)屬性,忽略顏色、大小等非本質(zhì)屬性,形成對概念內(nèi)涵和外延的認(rèn)知,這是把握和應(yīng)用概念的基礎(chǔ)。運(yùn)算是數(shù)和代數(shù)的重要內(nèi)容,它是形成算法的重要載體,例如,數(shù)的加減乘除,輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù),方程組的代入消元法,求根公式和二分法等等,都是逐漸發(fā)現(xiàn)和形成作為教育任務(wù)的算法思想的中間階段。
(四)模型化的思想方法
數(shù)學(xué)是一門關(guān)于模式的科學(xué),可以廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,在此過程中處處滲透了模型化的思想方法。相比于解數(shù)學(xué)應(yīng)用題,數(shù)學(xué)建模更能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,發(fā)揮數(shù)學(xué)的教育價(jià)值,真正培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)興趣和習(xí)慣。它需要學(xué)生自己動(dòng)手查閱資料,收集數(shù)據(jù),做出假設(shè),建立模型,檢驗(yàn)應(yīng)用等過程,這些訓(xùn)練對于學(xué)生今后從事任何工作都有重要幫助。
關(guān)鍵詞:中學(xué)物理;三角函數(shù);求極值
極值問題是中學(xué)物理的基本問題之一。極值問題往往和物理現(xiàn)象中的臨界問題相聯(lián)系,因此極值問題的綜合性強(qiáng),對綜合分析能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力要求高。探究極值問題的規(guī)律和研究解決極值問題的方法,對于培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力和掌握科學(xué)研究的方法有重要意義。本文就中學(xué)物理中如何利用三角函數(shù)的性質(zhì)求極值的方法通過特例作一拓展。
如果物理量的變化規(guī)律可以表示成y=A sin θ和y=A cos θ,根據(jù)
正弦或余弦函數(shù)的絕對值在0~1之間變化的性質(zhì),可以極為簡捷地求出物理量的最大值和最小值。
(1)當(dāng)θ=0°時(shí),sin θ=0,y=0最?。籧os θ=1,y=A最大。
(2)當(dāng)θ=9°時(shí),sin θ=1,y=A最大;cos θ=1,y=0最小。
如果物理量變化規(guī)律的三角函數(shù)的形式為y=a sin θ+b cos θ,利用等效變化的方式可以將上式轉(zhuǎn)化為
y= ( sin θ+ cos θ),若令 =cos φ, =sin φ,則tan φ= .
y= (sin θcos φ+cos θsin φ)= sin(θ+φ).
(1)當(dāng)θ+φ=90°時(shí),y有最大值為ymax=
(2)當(dāng)θ+φ=0°時(shí),y有最小值為ymax=0
另外,為了將三角函數(shù)化為y=sin θ和y=cos θ形式,還常用到下列關(guān)系:
y=cos αcos θ+sin αsin θ=cos(α±θ) y=2sin θcos θ=sin2θ
y= =sin θ y= =cos θ
特例應(yīng)用一:
如下圖所示,一輛四分之一圓弧的小車停在粗糙水平地面上。質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車頂無摩擦滑下,且下車始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。試分析:當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),地面對小車的靜摩擦力最大?最大值是多少?
分析:設(shè)圓弧半徑為R,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到重力(mg)與豎直半徑的夾角為θ時(shí),速度為v.根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律,有
mv2=mgR cos θ N-mgR cos θ=m
此刻,小球?qū)π≤嚨膲毫镹=3mgR cos θ,
壓力的水平分量為Nx=N sin θ=3mg cos θ sin θ= mg sin 2θ.
根據(jù)平衡條件,地面對小車的靜摩擦力水平向右,大小為:
f=Nx= mg sin 2θ.
可以看出:當(dāng)sin 2θ=1,2θ=90°時(shí)靜摩擦力最大,即θ=45°
fmax= mg.
特例應(yīng)用二:
如下圖所示,兩人以同樣大小的力F一推一拉,使小車沿傾角為α斜面向上運(yùn)動(dòng),且車與斜面的摩擦系數(shù)為μ。試分析:拉力與斜面成多大角度最省力?
分析:設(shè)小車重為G,拉力與斜面的夾角為θ。當(dāng)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力最小。根據(jù)力的平衡條件,有
F+F cos θ=μN(yùn)+G sin α (1)
N+F sin θ=G cos α (2)
則拉力為F= G.
可見當(dāng)分母最大,即y=cos θ+μcos α最大時(shí),F(xiàn)有最小值。根據(jù)a=μ,b=1的最大值為ymax= = ,
則拉力最小值為Fmin= .
設(shè)tan φ=μ,則y=cos θ= sin θ= = 。所以當(dāng)cos(φ-θ)=1最大時(shí),即φ-θ=0有最佳牽引角為
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在目前的物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)已得到重視,教學(xué)儀器配備比較齊全,但有些演示實(shí)驗(yàn)儀器,因體積小、可見范圍小,造成“前排學(xué)生看門道,中排學(xué)生看熱鬧,后排學(xué)生看不到”的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)效果,不利于學(xué)生從直觀到抽象思維的發(fā)展。于是我在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中,盡可能 理論聯(lián)系實(shí)際,指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做好各類實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生科學(xué)地動(dòng)腦、觀察、動(dòng)手、實(shí)踐,并且盡可能地利用多媒體來彌補(bǔ)這一缺陷,例如:用實(shí)物投影法、利用投影器、攝像機(jī)、視頻展示臺(tái)等對演示實(shí)驗(yàn)儀器的局部或全部進(jìn)行放大,增大了可見度,使任何方位的學(xué)生都能清楚地看到實(shí)驗(yàn)的過程,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)。又如演示磁場線,用磁鐵和鐵粉放到玻璃上,然后再放到實(shí)物投影儀上,輕輕敲玻璃板,學(xué)生就可清晰地看到磁感線的形成過程及形態(tài)。電路實(shí)驗(yàn)中,電表的示數(shù)不便于全班學(xué)生觀察,如用投影電流表、投影電壓表通過投影到大屏幕,則可使全體同學(xué)都能看見,而且教學(xué)效果非常明顯。多媒體教學(xué)手段應(yīng)用于演示實(shí)驗(yàn),彌補(bǔ)了普教儀器的不足,為學(xué)生更好地理解和掌握物理概念和定律打下了良好基礎(chǔ)。有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析綜合能力和邏輯思維能力,同時(shí)還大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,優(yōu)化了教學(xué)過程,收到了事半功倍的效果。
二、利用多媒體實(shí)現(xiàn)“模擬”作用,提高教學(xué)效果
在物理教學(xué)中,有許多抽象的理論內(nèi)容,或不易觀察清楚、危險(xiǎn)性大、難以操作的實(shí)驗(yàn),我們可以通過多媒體的模擬作用,主要通過計(jì)算機(jī)的模擬功能,通過二維或三維動(dòng)畫形式進(jìn)行信息處理或圖像的輸出。模擬教學(xué)只是教學(xué)中的一個(gè)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)的掛圖模型、錄像也能讓學(xué)生理解知識(shí)的本質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力,但是與計(jì)算機(jī)在教學(xué)中的模擬相比,對于有些理論性、抽象性較強(qiáng)的內(nèi)容,傳統(tǒng)方式就顯得不適用了。如電路中的電流流動(dòng),內(nèi)燃機(jī)的工作原理,磁體周圍的磁場,原子彈爆炸等歷來是物理教學(xué)的難點(diǎn),原因是學(xué)生沒有直觀知識(shí),理論抽象,學(xué)生難以形成概念、掌握規(guī)律。利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段,形象地演示電流的流動(dòng)情況、內(nèi)燃機(jī)的工作過程、磁體周圍的磁場分布情況等,變看不見為看得見,變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)等等,這些難以觀察又抽象的教學(xué)內(nèi)容,用計(jì)算機(jī)模擬方法就能達(dá)到較好的教學(xué)效果。在光學(xué)《凸透鏡成像》的教學(xué)中,研究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),由于這節(jié)內(nèi)容既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn),所以教師采用的教學(xué)方法是先演示一個(gè)或兩個(gè),再讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),為了讓學(xué)生能觀察物距和像距以及像的大小的變化規(guī)律,學(xué)生先在光具座上做這幾個(gè)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),然后連續(xù)移動(dòng)物體和光屏,使屏上得到清晰的像,光屏移動(dòng)的速度與物體移動(dòng)的速度不是同步的,所以做起來有一定的難度。又由于課堂的時(shí)間是有限的,所以有的學(xué)生就完不成實(shí)驗(yàn),影響了實(shí)驗(yàn)的目的和效果。此時(shí),教師利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),適時(shí)進(jìn)行“模擬”教學(xué),效果極佳,不僅能在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生理解重點(diǎn),順利地突破難點(diǎn),而且大大提高教學(xué)效果。又如,在介紹電流的形成時(shí),可制作多媒體動(dòng)畫軟件,提供圖、文、聲并茂的多重感官綜合刺激,使抽象的理論得以鮮明的感知,獲得良好的教學(xué)效果。
三、利用多媒體啟發(fā)思維過程,提高分析能力
智力的核心是思維力。教學(xué)過程中一般是運(yùn)用比較、分析、綜合等邏輯思維方法和歸納、演繹等邏輯推理形式來引導(dǎo)和組織學(xué)生的思維過程,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。我在教初二《長度的測量》一節(jié)的過程中,為了使學(xué)生掌握測量的準(zhǔn)確程度由刻度尺的最小刻度決定的,利用多媒體依次顯示兩種最小刻度不同的刻度尺,讓學(xué)生辨別認(rèn)識(shí),再顯示用這兩把不同的刻度尺測同一物體的長度的情形,幫助學(xué)生運(yùn)用比較、分析、綜合的邏輯思維方法和邏輯推理形式獲得知識(shí)、提高了學(xué)生分析問題的能力。再如在講解《牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律》時(shí),讓小球從斜面上滾到不同粗糙程度的水平面,由毛巾、棉布、硬紙板到玻璃等,通過多媒體顯示小球在水平面上滾動(dòng)的距離越來越長,從而很容易使學(xué)生理解受到的摩擦越小,小球運(yùn)動(dòng)距離越長,進(jìn)一步想象,如果沒有摩擦小球?qū)?huì)一直運(yùn)動(dòng)下去,從而逐步引導(dǎo)出牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,通過實(shí)驗(yàn)操作和多媒體教學(xué)手段的有機(jī)整合,就為學(xué)生大膽合理的想象提供了充分的感知材料。
四、 重視態(tài)度情感,加強(qiáng)學(xué)生品質(zhì)素養(yǎng)觀念