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流体力学的现象十篇

发布时间:2024-04-26 05:01:48

流体力学的现象篇1

[论文摘要]结合学习主体所处的时代环境变化和流体力学知识体系的学科跨度大以及对数学基础知识要求很高的特点,分析了流体力学教学中存在的问题和难点,提出大量采用实验模型和实例教学以加强流体流动现象的观察理解对提高流体力学教学效果的必要性和重要性。 

 

前言 

流体无固定形状,即使受到的剪切力再小,只要持续存在,其变形便会随时间持续增大,不像固体那样,一定的受力只能产生一定的变形。流体力学的基本理论非常严密,描述流体流动现象的数学方程非常复杂,高度非线性[1],因此学生对流体力学敬而远之的现象比较严重。此外由于因特网及电子计算机的普及,各种虚拟现象泛滥,在这样的环境下成长的学生接触和感受实际发生的各种流体流动现象的机会大大减少,对自然现象的观察和理解能力很弱。很多学生在接受流体力学教育之前所受的应试教育的影响下[2],学习只是为了在短时间内对给出的试题做出接近正解的答案获得高分,这种教育具有多大的意义,近年来许多学者从教育学的角度提出了疑问[2]。只有直面实际的流体流动现象,抓住问题的本质,才能诞生真正的学问和研究。笔者基于对本科和研究生的流体学教学中存在的难点和问题,指出了重视流体流动现象的观察和理解对提高流体力学的教学效果的必要性和重要性。 

 

一、流体力学教学面临的问题 

 

(一)新形势下学生所处的社会环境变化 

学生从小利用电脑打电子游戏的玩耍时间和机会大大超过了自己亲自动手制作道具及模型的体感玩耍时间,通过体感玩耍接触和观察自然现象的机会大大减少。 

因特网的普及使得在短时间内获得大量的信息或实时获得信息成为可能,近年来出现学生过度依赖因特网的倾向,疏远了纸质图书及相关文献这些知识比较系统逻辑性也有保证的传统信息载体。但因特网上除了正确的信息外,还有很多不准确甚至错误的信息,即使是正确的信息,各信息段之间也缺乏系统性,因此学生仅通过因特网难以建立系统的知识体系的。 

手机在学生中的普及也使得学生们在实际问题时,不是自己独立分析问题,找出问题发生的原因,而是直接利用手机询问他人求得答案,这样很难培养独立制定计划,对可能事态进行预测,独立进行解决问题的能力。这恰恰是对一个未来走向社会成为一个优秀的技术人员的必经的磨砺之道。 

(二)流体力学教学面临的问题 

流体流动的力学模型及其运动的物理意义难以理解[3]。流体粘性产生的模型与牛顿粘性定律之间的对应关系就是最好的一个例证。大多数学生虽然能够使用牛顿粘性定律进行计算,但对运动的流体为何会产生粘性却不能正确的理解。的确,对于涉及到流体力学的某些技术或产品设计,只要懂得一定的计算即可,但是对于开发和设计全新的产品,如不能准确把握所涉及到的相关流体流动的物理本质,有时会产生完全错误的设计结果。 

流体的运动状态繁多,流体力学融合领域广,要求学生掌握更多的学科预备知识,尤其对数学知识的要求更高,使部分学生觉得流体力学是难以接近的一门课。同一流动现象常常可以从多个角度进行解释,容易使学生产生混乱。比如对翼型的流体力学工作原理,可以从流体流动的动量变化、伯努利方程、压力积分、流线的曲率变化等几个方面进行解释,解释方法之多反而会使学生产生混乱,但每一种解释方法都是正确的,解释的都是一个本质,只有完全理解各种解释方法所依据的理论,才可以解除认识上的混乱,将学到的知识条理化、系统化。 

描述流体流动的数学方程高度非线性化,数学上求解比较困难。描述流体流动的纳维斯方程和能量方程是否可以求解以及数学解的唯一性的证明需要微分方程、偏微分方程、多元积分等很深的数学功底,但近年来学生的数学和力学基础存在下降的趋势。 

学生在进入大学前所接受的应试教育的影响很大,以考试成绩自评学习效果的认识根深蒂固[4]。实际的流体流动现象往往没有单纯的标准答案,有时甚至存在多个解,重要的是抓住流动现象的物理本质,系统的理解流体力学的基本原理。 

二、教学方法对应 

 

解决上述问题的根本方法,笔者认为只有从流体力学教学上,直面涉及流体的各种现象,使学生准确的把握物理本质。为此在流体力学课堂上,广泛采用流体模型教学和实例教学,增加学生观察理解各种流动现象的机会,唤起他们对本门课的兴趣的同时,让他们形成为探究流动现象背后的物理本质进行思考的习惯,这对解决流体力学教学所面临的问题至关重要。 

使用电吹风斜向上吹一个让学生事先准备好的气球模型,没经验的学生会意外的发现气球会向斜上方飘起。这一流体流动现象可从风从气球上部通过时,由于气球表面的影响风的流向会产生变化,也就是流线产生弯曲,根据风的动量变化必然产生使得气球浮起的升力得到解释,还可以从物体绕流边界层效应得到解释。从这一简单的模型教学,还可以解释飞机的机翼通过改变空气的流向进而获得升力的流体力学上的工作原理。 

在一个装满水的塑料瓶内分别放入密度大于水和小于水的钢球和泡沫小球,然后放在一个可移动桌面上,使桌面等直线加速运动,可发现钢球运动较慢留在瓶底,而泡沫球运动较快停在瓶嘴附近。观察这一个现象引导学生:泡沫球运动得较快是因为等加速运动瓶内流体的静压在运动方向上递减形成压力梯度,小球的前进方向的压力大于等加速运动产生的惯性力,因此小球相对于塑料瓶向前运动;而作用于钢球的前进方向的静压力虽然与泡沫小球相同,但惯性力大于前进方向的静压力,因此钢球相对于塑料瓶向后移动。这一模型教学比一般教科书上关于流体等加速直线运动流体的静压分布的例题更容易使学生抓住问题本质,且能培养学生独立思考之习惯,使学生体会到透过流体流动现象来正确观察和理解把握流体力学基本规律的乐趣。 

经常使用立式洗衣机的人都知道,洗完衣服后,衣兜总要被翻过来,假如原来兜里装有硬币等硬物,也会被掏出来[5]。把这个实例在课堂上讲出后,学生们甚有兴趣,追问其中的奥秘,当教师根据伯努利定律做出解释并介绍伯努利这位集物理学家、数学家、力学家及医学家于一身的瑞士的大科学家的基本情况后,学生们顿时对这位科学家充满了崇敬之情,通过大量这种实验模型及实例教学,学生们对学习流体力学这门课更有了兴趣和信心,教学效果的提高自不待言。 

 

三、结语 

本文详尽的分析了计算机、因特网、手机等现代化通讯工具普及后对学生产生的影响,由于流体力学课程知识体系的特点,这种影响产生的负面问题很多,尤其是教授成长在应试教育体制下走入大学的学生,更需要转换认识,改变教学观念,在课堂教学中广泛植入实验模型教学和实例教学,让学生直面实际存在的各种流体流动现象,通过实际的流体流动现象的观察和理解,达到生动及形象的把握这些流动现象背后的流体力学的基本定理,有效提升教学效果的同时,通过简单实验模型的制作还可提高学生的动手能力,这对学生走向社会成为一个具有创造性思维能力、独立思考的优秀技术人员也是一个必不可少的雏形磨砺。 

 

[参考文献] 

[1]黄卫星.工程流体力学[m].北京:化学工业出版社,2008. 

[2]李丹,杨斯瑞.应试教育与创造性人才的培养[j].继续教育研究, 2009, 25(2): 180-185 

[3]向文英,程光均.流体力学教学与实验创新[j].重庆大学学报(社会科学版),2003,18(4): 21-26. 

流体力学的现象篇2

1.了解磁现象,知道奥斯特发现电流磁效应的过程,并体会重要意义。

2.知道磁场的基本特征,了解地球的磁场。

3.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注磁现象在生活和生产中的应用。

4.知道磁极和磁极之间,磁极与电流之间,电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。

【教学重点、难点】

重点:电流的磁效应和磁场概念的形成。

难点:磁场的物质性和基本性质。

【教学方法】

利用演示实验,结合多媒体教学,使学生首先在感官上感知磁场的存在、磁场对磁极作用的存在,以及磁场对电流作用的存在。

【课前准备】

教学仪器及多媒体。

条形磁铁、蹄形磁铁、铁架台、线圈、干电池、直导线、大磁针、小磁针若干、ppt多媒体课件、实物投影仪、视频片段等。

【教学过程】

一、导入新课

(变魔术)准备一个透明的塑料杯、两个开心果,其中一个带有小铁环,手上戴一个有磁性的戒指。演示让开心果从杯子外进入杯子里。

(多媒体展示)

郑和下西洋时,在茫茫的大海上,是如何确定方向的呢?

学生回答:指南针。

继续提问:指南针是根据什么制成的呢?

1.初中学过自然界的磁体共有几个磁极?

学生回答:磁体有两个磁体:南极S,北极n。

2.磁体间相互作用力是怎样的?

学生回答:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。

3.两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的?

学生回答:磁场。

二、推进新课

通过多媒体介绍人类对磁现象的认识过程,我国古代对磁现象的研究,早在春秋战国时期就有了磁石的记载,指南针是我国古代的四大发明之一。

1.概念:

(1)永磁体:天然磁体和人造磁体。

(2)磁性:能够吸引铁质物体的性质。

(3)磁极:磁性最强的区域。

(4)磁化、退磁。

2.通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、电流表)来生动形象地认识磁形象。

3.提出问题:磁极之间的相互作用与电荷之间的相互作用是非常相似的,那么电现象和磁形象之间是否存在某种联系?

大屏幕展示:1731年,一名英国商人发现:雷电过后,他的一箱刀叉竟具有磁性;1751年,富兰克林发现莱顿瓶放电使缝衣针磁化;伟大的物理学家奥斯特相信:像电与热、电与光之间存在联系一样,电与磁之间也应该存在着联系。

简介奥斯特生平。

演示奥斯特实验:让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象:水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北和由北向南流,水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流,让学生观察现象,认真思考。

总结与归纳:电流能产生磁场。

通过了解奥斯特的事迹,提示学生在学习和生活中要做有心人,要有锲而不舍的探究学习精神。

4.提出问题:磁体对电流有什么样的作用力?通过什么物质实现的?

通过器材演示:通有电流的直导线会在磁体间受到磁体力的作用,这种力叫安培力,是通过磁场实现的。

磁场的基本性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。磁场具有物质性。

演示磁现象在日常生活中的应用,并揭秘开始时魔术的秘密。

教育短片:讲述地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场,是地磁场。

5.课堂小结。

流体力学的现象篇3

论文摘要:通过工程流体力学教学实践,探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性和主动性,达到优化教学效果的目标。  

 

一、前言 

 

随着计算机技术的普及和网络技术的迅速发展,多媒体教学已被高等院校广泛采用,并深受广大师生的欢迎。因此,利用多媒体教学手段开发学习资源,构建新的教学模式,达到最佳教学效果,成为国内外提高教学质量、改革教学方式的重要手段。 

本文通过工程流体力学教学实践,探讨多媒体教学在授课过程中产生的效果。提出了在工程流体力学教学活动中将多媒体技术与传统教学手段相结合,活跃课堂气氛,提高学生学习的积极性和主动性。达到优化教学效果的目标。 

 

二、传统教学模式的利与弊 

 

传统教学模式历史悠久,教育理论成熟,已经积累了丰富的经验。在传统教学中,通过教师的形象、生动的讲述,学生易于接受,师生之间可以面对面地探讨疑难问题。对于工程流体力学而言,教学内容不可避免地会涉及到数学公式的推导,传统的板书教学方式即可以留给学生更多的思考时间,同时又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强记忆。然而传统式教学主要依靠粉笔与黑板的教学条件,是以教师为主体的教学模式,从而大大降低了教学效率,也扼杀了学生个性的发挥和创意的产生。 

 

三、多媒体教学的特点 

 

多媒体教学以其鲜明的教学特点,丰富的教学内容,形象生动的教学情景,在教学过程中发挥了重要的作用: 

第一,激发学习兴趣,有利于提高课堂效率。兴趣是学生获取知识、拓宽视野、丰富心理活动最主要的推动力。多媒体技术综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,激发学生的学习兴趣,从根本上改变了传统教学模式的单调性。而且多媒体教学可以充分发挥学生听觉、视觉等器官对信息的接收,对学生的眼、耳等器官进行多重刺激,从而活跃学生的思维,增强学生记忆力,提高课堂效率。第二,直观、易懂,有利于提高教学质量。流体力学是从力学的观点出发,主要研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用规律的科学,在日常生活和各种工程实际中具有广泛的应用领域,是动力工程和流体机械专业一门重要的专业基础课。与固体的运动规律相比,流体在运动过程中存在诸如激波、接触面间断、两相流体之间相互掺混等复杂现象。

多媒体教学手段能够通过图片、动画和视频资料等直观、清晰地观看复杂的流动现象,使学生较容易地掌握相关内容,提高教学质量。第三,增加教学容量,节约空间和时间。工程流体力学研究内容较多,涉及范围较广,在有限的课时内传授给学生的信息量较大。传统教学中知识的传播主要靠教师的口授与黑板板书,在一定程度上限制了课堂信息的含量,多媒体教学充分地利用了电脑能够存贮大量信息的优势,授课的信息量明显增多,教学内容更加丰富,使学生在有限的时间内接收更多的知识,开阔了学生视野,增加课堂知识的容量,提高了教学的效率。 

 

四、多媒体教学手段与传统教学方式相结合 

 

多媒体教学的发展并不意味着摒弃一切传统的教学方法和手段,而是将多媒体教学与传统教学方式相结合,扬长避短,发挥各自的优势,更好地服务于教学工作。 

工程流体力学教学内容主要包括两大部分,理论教学和流体力学实验教学。 

工程流体力学理论教学部分包含大量流体力学的基本概念、基本方程和一些复杂的流动现象。例如在教学过程中,流体静力学基本方程的推导过程依然使用传统教学中的板书,这样既可以留给学生足够的思考时间,又可以加深学生对公式推导过程的理解,加强学生的记忆能力。而对于某些基本概念和特定的流动现象,可以通过多媒体教学手段,加深学生对基本概念和流动现象的理解。 

流体力学实验是流体力学教学中的重要组成部分之一,贯穿于课程始终。现行流体力学教学实验多为验证性实验,实验方法单一,同时,还受实验老师较少、实验课时有限以及设备等多种因素的影响,学生选择的范围极小,在很大程度上制约了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,不能很好地达到流体力学实验教学的要求。然而引入多媒体教学手段以后,学生可以灵活地改变实验条件,演示各种实验现象。 

 

参考文献: 

流体力学的现象篇4

关键词:单极感应麦克斯韦场方程狭义相对论电磁感应定律

一、单极感应现象的发现及其简介

单极感应现象是轴对称磁体绕其对称轴转动时产生的一种特殊的电磁感应现象,十九世纪和二十世纪的科学家尝试用磁力线来形象的解释这一现象,主要有两种观点:m理论认为磁场随磁体一起旋转,n理论认为磁场不随磁体一起旋转。本文主要回溯历史上有关单极感应现象的研究,以及通过狭义相对论和现代电磁理论试解释单极感应现象。

单极感应现象是指轴对称磁体绕其对称轴转动时外部回路产生电流的现象。当磁体转动时回路中有电流通过。法拉第(Faraday)最先发现该现象。当装置触头分别位于旋转磁体的一端轴处和中间位置时,回路中的电流最大如果磁体相对于观察者静止,回路中的aBC部分以同样大小的角速度ω向相反方向转动,回路中将会出现同样的电流;以稳定电流的电磁铁代替永久磁体,并以导体片覆盖电磁铁的表面,当电磁铁以ω绕其对称轴旋转时,回路中也能出现电流。对于如何解释这种现象,法拉利认为磁感线不随磁铁转动,是磁铁在磁场中感应出电流,但这与安培分子电流假说矛盾,安培理论认为物质的磁性起源于分子环流,因此,如果存在磁力线,它们就应该随着分子环流的运动而运动。这样,当磁铁转动时,磁力线就会随着磁铁一起转动。因此,韦伯认为磁力线随磁体转动,但究竟应该怎么解释呢。轴对称磁体绕其对称轴转动时,在惯性参考系中,空间各点的磁场大小是不随时间发生变化的,磁场仍然是静场,那么为何能在静止的回路中产生电流呢,为了解决这个问题有了以后的单极感应开路实验。

二、pegram的实验

pegram深信m理论假说已经被了,于是1917年进行了再一次的实验pegram的实验装置。螺线管a的内径为29cm、长60cm,按每厘米55匝绕制而成;与螺线管同轴的圆柱形电容器B由铜皮制成,外筒直径为25cm,长为60cm,两端封闭,上端留一个孔,以使连接静电计的屏蔽线穿过。内筒C的直径为10cm,长33cm,由硬橡胶棒支住;铜条De沿径向架设于内外筒之间,这样可以通过推下导体棒eF从而使内圆筒能够与外圆筒任意连接,或是通过推下检流计的连接DG从而内圆筒可以与静电计连接。静电计由一个小的四分仪和一个很轻的镀银的云母针制成的,灵敏度为0.87×10-4伏/分格。pegram使同轴电容器(与螺线管固在一起)与铜条同时以每分钟900转的速度绕其对称轴旋转。接着给螺线管接入励磁电流,并推动棒eF,铜条De两端与内外电容器筒相接;然后拉动棒eF,使内筒由屏蔽线与静电计相接,关闭励磁电流,测量内筒上是否带有电荷。结果实验中静电计发生了偏转,于是pegram从静电计的偏转确认电容器被充电了。由于实验过程中,外电路和磁体一起转动,而在回路中却有电流通过。因此,如果用m理论假说是无法解释的,因而pegram认为他的实验证实了Barnett和Kennard的实验结果,即证明了n理论成立;而且表明在单极感应中“感生电动势的位置”是在运动的导体中,且它完全不依赖于磁场的转动。

三、用相对论解释单机感应现象

单极感应的争论在历史上是围绕“磁力线是否随磁铁转动”这一问题展开的.然而,今天的多数物理学家已认识到‘磁力线运动’的提法没有意义,并认为经典电动力学的所有问题都可由麦克斯韦理论解决而无须借助力线概念.我们认为,虽然力线概念在处理某些问题时有其好处,但决非必不可少;对于某些问题(如单极感应),力线的引用特别是“运动力线”的提法更是有害无益。

由相对论结论与传统观点比较来看,相对论抛弃了原有的争论,而是从拎一个角度看待问题,与实验室静止的观察者会观察到电极化强度不为0,而随动观察者会观察到电极化强度为0,这是由于相对论的修正,如果纠结于m与n理论之间,则沦于表象。

参考文献:

[1]梁灿彬,池无量,梁竹健:对单极感应理论的一点澄清,北京师范大学;

[2]周建忠,刘炜:论“单极感应”电磁现象所蕴含的物理规律,西北大学学报,2009年5月,第7卷第3期;

流体力学的现象篇5

所谓超流特性,就是有的液体在超低温状态下表现出的一些奇特的现象。这是科学家在研究低温物理时候所发现的。20世纪30年代末,苏联科学家彼得・卡皮察首先观测到超低温液态氦的超流体特性,由于这一发现,以及随后的成果,后来他获得了1978年诺贝尔物理学奖。这种超流体的特异现象一经发现,立刻引起了许多物理学家的注意,很快,苏联科学家列夫・朗道用凝聚态理论成功地解释了这种现象。在20世纪70年代末,人们又观测到更多的超流体现象。

严格地说起来,超流特性关键的表征是无阻力。我们把超流体和普通流体相比较,就容易看出这一点。我们在日常生活中,都有这样的经验,普通液体想要流过很细的导管,是很困难的,特别是比较稠密的液体,很难让这种稠密的液体通过细管子流出来。因为管子对流体有很强的阻滞作用。如果想要让流体快速流过,那么需要加以很大的压力,才能将液体从管子的另一端压出来。但是,在低温超流体中,完全不需要这样,由于超流体的特殊性质,使得它在流过细管子的时候不会受到任何阻力。也就是说,不用任何压力,液体就能流畅地从管子的一端流进,并且从另一端流出。所以,在观测这种超流体的时候,会觉得所观察的现象和日常经验相左。

超流体还具有很多其他的特异之处。例如,当容器中的超流体被搅拌后,它将永久地保持漩涡形状,这是在普通液体中无法看到的现象。普通液体在毛细管中,也会发生水往高处流的现象,可是在超流体当中,即使是大口径的容器,超流体也可以沿着容器的一边向上蔓延,并高出容器的顶端。这一点,普通液体就做不到了。

超流体一直是物理学的前沿课题。由于超流体现象都是在超低温环境下观测到的,所以,从事这项研究需要尖端的研究设备。最起码需要很高级的冷却设备,要能把大气中稀有的惰性气体氦进行液化,这种气体是非常难以液化的,其液化的低温接近绝对零度。

氦有两种同位素,一种是由2个质子和2个中子组成的氦-4,另一种是由2个质子和1个中子组成的氦-3。前者是最早发现的超流体,而后者的超流现象直到20世纪70年代才发现。1996年的诺贝尔物理奖授予了三位科学家,他们是大卫・李、道格拉斯・奥歇洛夫和罗伯特・理查森,他们的获奖贡献正是发现了氦-3的超流性。氦-3的超流性之所以更难被发现,是因为液化氦-3所需要的低温要比氦-4更低,更接近绝对零度。在接近绝对零度的时候,温度每下降哪怕是0.001K都是非常困难的。

流体力学的现象篇6

关键词:流体力学;教学模式;改革

作者简介:杨卫波(1975-),男,湖北安陆人,扬州大学能源与动力工程学院,副教授;毛红亚(1976-),女,湖北天门人,扬州大学财务处,会计师。(江苏扬州225127)

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)23-0083-02

“流体力学”作为土木、机械、能源、动力、环境、化工等学科的一门主干技术基础课程,由于其理论性强、概念抽象、方程繁琐、难以理解与记忆,导致学生学习的难度较大,从而影响教学进程和专业人才培养的质量。因此,如何针对“流体力学”课程自身特点,结合专业建设目标,探索出一套新的适合各专业培养目标的流体力学教学模式具有非常重要的意义。本文结合工科院校学生的实际情况及笔者教学实践与体会,从教学内容、教学方法及考核方式三方面对流体力学教学模式改革进行了深入的探析。

一、教学内容

1.教学内容的选择

教学内容的选择对于提高教学质量、改善教学效果具有重要的意义。根据教育心理学理论,[1]在教学中应把课程中具有广泛迁移价值的科学成果作为教材的主要内容,从而可实现利用已有知识来同化现有知识的作用,提高学生的接受能力。“流体力学”作为大学工科专业的一门课程,虽然其内容相对比较陌生,但其所包含的基本知识却贯穿于中学相关课程之中。如流体力学中的速度、压力、压强、质量守恒方程、能量守恒方程及动量守恒方程等,学生均在中学物理中均学过,因此在讲述相关内容时可以将其与中学内容相联系,从而提高学生的理解能力。又如在讲述管路的串联与并联特性时,其流量、阻力及阻抗特性正好与中学物理中电学的串联与并联电路的电流、电阻特性一致,如果在讲述之前引出中学的电路串并联原理,则可大大加强学生对管路串并联水力特性的理解能力。因此,根据学习迁移理论,将相关内容与学生已有知识进行对接,并阐述其相互之间的关系,不仅可以有效发挥学生利用所学知识来同化现有知识的作用,而且对于改善教学效果具有积极作用。

2.教学内容的编排

要合理编排教学内容就必须使教材结构化、一体化,以使构成教材内容的各要素具有科学、合理的逻辑关系。目前,国内“流体力学”课程的教学体系一般包括流体静力学、流体动力学(理想流体流动与实际流体流动)、流动阻力损失、孔口管嘴管路流动及特殊流动现象等。每部分内容既独立,同时各部分之间又有相互的联系。为了使学生容易学习,可以按照流体力学实际应用路线由简单到复杂的方式来编排教学内容。如可以从最简单的流体静力学部分开始,因为静力学部分中学物理中已讲授,生活中很常见,学生容易接受。由于静止是相对的,运动才是绝对的,自然界流体应用中更多的是运动着的流体,让学生明白这个道理后很自然将教学内容过渡到流体动力学部分,从而可提高学生继续往下学习的兴趣。在讲述流体动力学部分时,先从简单的一元理想流体运动部分着手,然后逐步过渡到多元理想流体流动及实际流体运动。在讲到实际流体运动时,由于能量方程中出现了阻力损失项,这样就很自然将内容过渡到流动阻力损失计算这一部分内容。由于生活中的复杂管路往往是由简单管路串联与并联而构成,因此,复杂管路的水力特性(流量、阻力等)需要确定,这样就可以根据流体力学实际应用需要将内容由阻力损失部分转移到孔口管嘴管路流动部分。最后,根据各专业培养需要,选择适合的特殊流动现象内容进行讲解,以加强流体力学的实际工程应用。这种以流体力学实际应用路线由简单到复杂作为主线的教学内容选择模式,内容组织层次感较强,讲起来更加引人入胜和重点突出,教学过程相对简化。

3.教学内容的弹性化

教学内容弹性化有两个方面的含义:一方面要根据每届学生不同的知识背景和不同的定位要求,采用不同的表达方式,以满足学生多样化的学习需要。另一方面是要根据时代的发展,不断更新教学内容,以适应最新科技发展的需要。[2]例如在“流体力学”教学过程中,为了让学生更容易接受,可以删去大量的数学公式推导,如流体连续性方程、动量方程、能量方程的推导等,这些内容对于学生是否掌握流体力学基本知识并无影响。又如,对于不同的学生群体,应根据学生今后的定位不同选择适当的教学内容,对于高职高专的学生,由于其毕业后大多数要走出校门从事实际工作,因此,在讲述时应侧重于流体力学实际应用方面的知识。而对于普通本科院校的学生而言,毕业后有相当一部分的学生要继续从事相关的研究工作(如考研等)。因此,应加强学生流体力学理论方面的教学与培养,以提高学生将来的研究能力。随着时代的发展和计算机的普及,将计算机用于求解流体力学问题的计算流体力学已越来越显示出其重要的作用。所以,流体力学教学中,适当介绍当今常用的计算流体力学商业软件,如Fluent、Star-CD、CFX及ansys等,以扩充学生的知识视野,为今后有意继续深造的学生提供铺垫。

4.教学内容与工程实际相结合

兴趣是最好的教师。教育心理学[1]的研究表明:当学习内容与学生已有的知识和生活实际相联系时,才能激发学生学习和解决问题的兴趣。因此,在流体力学教学过程中,应结合专业目标尽可能多地介绍流体力学广泛的工程应用背景,引导学生提高自主学习流体力学的兴趣和积极性。如在讲述流体静力学中液体作用在曲面的总压力计算时,可以介绍1998年特大洪水灾害长江决堤事件等;在讲到流体静力学中平面总压力计算时,可以适当引入长江三峡水坝闸门的设计与计算;在讲到沿程与局部阻力损失[3]时,可以讲述如何选择水泵,并以每天生活用水管道供水为例来分析等;在讲到动量方程应用时,引入如何确定弯管及分叉管路中水流对管道的冲击力,从而可计算出管道支墩所受的推力;在讲述毕托管时,可讲述如何测量风管的风量与风压,在讲述倾斜式微压计时,可与毕托管一起讲述如何利用两者来测量正压与负压风管段的动压、静压及全压等。任课教师在平时授课过程中,结合专业培养目标适当穿插讲述一些发生在我们身边的与流体力学有关的实例,使学生认识到流体力学在生活及工程中的重要性,激发其学习兴趣,以提高教学效果。

二、教学方法

目前课堂授课中常用的教学方法主要有传统教学模式与以多媒体技术为代表的现代教学模式。传统教学模式是指教师通过口授、板书完成特定教学内容的一种课堂教学形式,该模式学生容易接受,可以达到预期教学目标。但缺乏创新与探索知识的功能,尤其是在当今知识快速更新的年代,更是面临严峻的挑战。现代教学模式是指在课堂教学中引入多媒体技术,通过形象逼真的动画的运用,生动形象地展示教学内容,从而可以充分发挥学生学习的积极性,使教学方式形象生动,有利于培养学生的思维能力、想象能力和创造能力。

考虑到传统与现代教学模式各自的优缺点,在流体力学教学过程中应将两种教学方法有机结合起来。如在讲述相关理论公式时,就以传统的板书教学为主,对公式的推导和例题的讲解,用板书的方式条理化,通过板书一边写、一边对学生提问,一边推导相关公式,让学生参与到教学中,从而可以加强学生与教师间的互动,激发与调动学生的学习积极性。而在流体力学理论的工程应用部分则较多地采用多媒体课件,例如在讲授层流与紊流[3]这部分内容时,单纯地板书讲解其概念很抽象,用多媒体课件展示雷洛实验讲解则直观生动,容易理解。在讲解孔口管嘴管路流动及虹吸现象时,用生动动画显示其流动全过程,可说明其流动过程中截面收缩及可能出现的真空现象,从而给学生留下深刻的印象。

三、考核方式

考核的作用主要是了解教师教与学生学的情况,及时发现问题以便改进。考核方式的合理性不仅能激发学生学习的兴趣,同时还可以提高教学效果。“流体力学”作为一门理论性极强的基础课程,传统的考核通常采用平时考核与期末闭卷考试相结合的方式,两者所占比例通常为30%与70%。平时考核主要是学生的出勤率与作业完成情况,而期末考试主要是卷面所取得的成绩。这种考核方式存在一定的问题,不仅不能激发学生的学习热情,在某种程度上还会使学生产生抵触心理。由于流体力学中有大量的经验公式和图表,如阻力系数计算公式与莫迪图、纳维-斯托克斯方程等,若采取闭卷考试,则势必要求学生背熟这么多的公式,容易陷入死记硬背的怪圈。

事实上,这部分内容的教学要求是让学生能熟练应用这些公式和图表解决工程实际问题,而不需要死记硬背。因此,在考核方式中可以尝试平时开卷考核与期末闭卷考核相结合的考核方式。即将不适合闭卷考试的一些无法记忆而又要求学生掌握与应用的内容,放在平时教学中进行开卷考核,而将一些基本原理、基本概念、基本计算方法的考核放在期末闭卷考试中。这样,一方面,通过平时不定期的考核能提高平时学生的出勤率,另一方面,通过平时考核也可以激发学生平时的学习兴趣,提高学习效率;此外还可以通过考核及时发现问题,改善教学方法。通过这样的考核方式,既能激发学生平时的学习兴趣,同时还可以提高教学效果,考试结果能较真实地反映学生对本课程知识的掌握和应用能力。

四、结语

教学不仅是一门科学,也是一门艺术。每一种教学模式都有其特定的适用范围和条件。流体力学作为工科院校相关专业的一门主干技术基础课,由于其理论性强、概念抽象、经验公式多,给其教与学带来难度。如何根据专业特点将其与各专业培养目标进行有机结合,通过教学模式的探索使其教学融入到各专业人才培养中,将是“流体力学”教学模式改革的进一步目标。

参考文献:

[1]谭顶良.高等教育心理学[m].南京:河海大学出版社,2006.

[2]刘立平,师少鹏.传热学课程教学的改革探索[J].高等农业教育,

流体力学的现象篇7

关键词:电子技术;概念;现象;抽象;形象

电子中的概念是反映电子现象和过程的本质属性的思维方式,是电子技术事实的抽象。它不仅是电子技术基础理论知识的一个重要组成部分,也是构成电子技术规律和公式的理论基础。学生学习电子技术的过程,其实是在不断地建立电子技术概念的过程。因此概念教学是学生学好电子技术的基础,更是学好电子技术的关键。在实际教学中如何才能让学生有效地掌握、理解并运用好高中电子技术概念呢,从实际教学的经验中体会到,采用灵活多变的教学方式,激发学生的学习兴趣,变抽象为形象,可以提高概念教学的效果。

一、联系、联想记忆法

电子技术中有很多抽象的概念,例如:电场、电力线,磁场、磁力线。电场、磁场看不到但却实存在(可以利用实验证明),而电力线和磁力线不存在为了分析问题方便而画出来的(可以看到)。利用电力线或磁力线的方向表示电场或磁场的方向,利用电力线或磁力线的疏密来表示电场或磁场的强弱。

半导体中载流子的运动也是如此:一般我们看不到,为了分析方便往往把空穴和自由电子画出来。空穴带正电荷,自由电子带负电荷,主要靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体或p型半导体;主要靠自由电子导电的半导体称为电子型半导体或称为n型半导体。空穴通常用圆圈o表示,p去掉尾巴就是o;电子带负电n就可以想成三个负号。通过总结空穴、电子,p型半导体、n型半导体就比较容易记了。

二、教学实验演示法

电子技术是一门以实验为基础的学科,在进行概念教学时,演示实验法是一种行之有效的教学方法,一个生动的演示实验,可创设一种良好的电子技术环境,给学生提供鲜明具体的感性认识,再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。

如“整流”概念的教学,用直流电源和单向半波整流电路演示,让学生体会到外加电源的正极接二极管的正极,电源的负极接二极管的负极,二极管受正电压,二极管导通,电路中通过大的电流if;反之外加电源的正极接二极管的负极,电源负极接二极管的正极,电路中几乎无电流通过。从而揭示了二极管的单向导电性。

三、电教图像剖析法

有些高中电子技术概念,无法实验演示也无法从生活中体验。如pn结的形成,空穴和电子的扩散运动、漂移运动等。可以用图像、电教手段(如flash动画)展示给学生观看。电子技术图像通过培养学生的直觉,从而培养学生的高层次的形象思维能力,建立起电子技术概念的情景;电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果,模拟再现一些电子技术过程,学生通过观看、思考,就会自觉地在头脑中形成建立电子技术概念的情景。这种方法符合“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。

四、兴趣引导法

兴趣是最好的老师,实际生活,生产实践及现代高科技中一些有趣的电子技术现象会吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,提高学生的理解能力,有利于知识的掌握。

如对放大概念的认识,以门铃的工作过程为例。可以先不加放大三极管时接好电源和音乐片,门铃发声,声音很小只能在耳边才能听到;接着接好电源、音乐片,门铃发声,声音比较大,整个班都可以听到。使学生亲身感受到门铃发出声响的明显变化的现象。说明和分析什么是放大的概念,通过学生对“放大”现象切身的体会来理解掌握这一概念。利用振荡电路组成的闪光灯电路即提高了学生的学习兴趣,有利于学生对电路的分析对知识的掌握。

五、循序渐进法

循序渐进,通过复习旧知识引入新知识,是实际教学中常用的一种教学方法。通过复习已掌握的电子技术概念,并对此概念加以扩展,延伸,或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。

流体力学的现象篇8

工程流体力学教学手段教学效果《工程流体力学》是机械工程专业、石油工程专业、化学工程专业等诸多工科专业的一门十分重要的专业基础课,在各个工程领域都有着广泛的应用。作为力学的一个分支,工程流体力学主要研究流体的平衡和运动的基本规律以及流体与固体的相互作用的力学特点,用于分析解决工程设计和使用中的实际问题。其特点是数学公式多,大部分内容都是围绕数学方程的推导,理论性强。学生在学习过程中普遍感觉吃力并且枯燥。因此,为提高教学质量,教育界同行不断地进行着各种各样的教学改革探索。

一、联系实际,理论与实践相结合

流体力学内容抽象,概念性强,整门课程从头到尾充斥着偏微分方程,公式推导繁杂。而且与其他力学课程不同,流体力学是采用欧拉方法解决问题,这一点学生理解起来非常困难,导致流体力学这门课程被公认为大学课程里最难学的课程之一。为了提高教学效果,在教学实践过程中注重理论与实践相结合,更有利于学生对知识的理解与掌握。本课程主要围绕几大偏微分方程展开,在讲述过程中如果过于强调数学理论的推导过程,学生肯定会感觉枯燥无趣,而且不知道学习的真正目的,从而失去学习的动力。针对这种情况,我在讲述公式推导部分时着重分析研究思路和方法,重点介绍公式的适用条件及意义,尽量避免长篇大论的数学推导过程。比如伯努利方程是本课的重点,在课堂上我只是把推导思路给大家讲清楚,后面花了两节课的时间来讲它的应用,包括皮托管测速计、节流式流量计以及在一般水力计算中的应用等。在课程的最后部分,针对授课专业特点,结合现场实际工程案例,讲述了流体力学基本理论在实际中的应用,同时也对课程内容进行了总结和回顾。通过上述具体应用实例,使学生能够理论联系实际,培养学生以后工作时解决实际问题的能力,同时还能使学生认识到课程的重要性,增加了学习兴趣。

二、启发-联想式教学

引导和注入是启发式教学方法与灌注式教学方法在本质上的差别之一。启发式教学方法强调的是引导,也就是通过引导,调动起学生的主动性、积极性,让学生自己去发展思维而获取知识。而灌注式教学方法则是通过注入,使学生被动地接受传授给他的知识。因此在引导与注入这两种手段上,有着明显的差别。所谓引导,是指当学生要解决某个问题,但又感到难以解决时,恰到火候,教师及时给以启发,让学生自己发现新知识,这样才能很好的发展学生的智能。

流体力学的研究方法和内容同工程力学、工程热力学等其他力学课程有很多相通的地方。所以在教学过程中可以通过启发学生对以前学过的内容进行总结回顾,从而引出所讲内容。比如在讲解研究流体运动的两种方法:拉格朗日方法和欧拉法时,启发学生对两种方法进行比较。由于欧拉法是以空间点为研究对象,这与基于质点为研究对象的工程力学的研究方法不同,学生已经习惯于质点研究方法,所以接受起来有点困难,这时我以气象观测站这样一个大家都熟知的例子来阐述欧拉法的含义,采用直白易懂的语言讲述这样一个抽象的问题,学生理解起来容易多了。

学生在已有的力学基础上学习流体理论,并加以比较,不仅可以促使学生积极思考,而且能利用一门课程中已学会的知识快速掌握另一课程中的内容,增强了教学效果,提高了教学质量。

三、Fluent软件在教学中的应用

流体力学课程的特点是知识涉及面广,对学生来说流体力学课程里面的概念与原理非常抽象难懂,课程涉及的数学知识和力学知识比较多,且与工程实际现象紧密结合,这对本科生来说更加大了他们学习本门课的难度。同时受教学实验条件的限制,任课教师很难形象地将流体流动的现象讲授给学生,这样就造成理论知识的讲解与实际现象脱节。FLUent软件是目前非常流行的一个商业计算软件,将其引入本科生流体力学课堂教学,对流体力学课程中的流动机理既能实现直观演示,又可以进行定量分析。比如在讲圆管内层流和紊流两种流态运动规律时,如果采用传统的教学方法,由于牵扯的数学理论知识较多,学生学起来很吃力,而且最终推导出的结论比较抽象,学生很难提起兴趣。如果采用FLUent软件模拟两种流态,做出不同工况条件下的速度分布曲线、速度分布云图、速度等值线、切应力分布曲线,让学生通过对这些曲线进行分析得出不同流态下的运动规律,学生的积极性和主动性就能被充分调动起来,从而可以提高教学效果。

在课程教学中不断改进教学方法和手段,用心钻研,不断探索,有助于学生理解掌握课程知识,增强学生的学习兴趣,为学生将来从事工程实践奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]陈小珊,洪文鹏,张玲.工程流体力学课程改革的思考[J].东北电力大学学报,2006,(3):54.

流体力学的现象篇9

(一)加强物理实验的直观化

在初中物理学科中,很多的物理现象都是无法用肉眼观察到的,像是电流、磁场等,而教师在进行实验演示的时候,这些看不见摸不着的实验现象也仅仅通过学生的想象来实现,这对于抽象思维能力尚不成熟的初中生来说是一个很大的困难。如果教师在做这些实验的时候适当地结合多媒体工具,这样就能以模拟动画的形式把一些无形的物理现象变得有形,在直观的视觉刺激下,更容易促进学生的认知。例如,在学习电学知识的时候,教师利用电源、开关、灯泡组成一个简单的电路,学生通过观察灯泡是否发光来想象电路中的电流流动,然而,具体电流如何流动,学生还是无法亲眼看到。倘若教师能够利用动画来演示电流在开关闭合以后像流水一样流向灯泡,使得灯泡发光的过程,这样一个过程显然更具有直观的视觉刺激,对于加深学生理解,激发学生的学习兴趣,尤其是最初接触电学知识的学生来说尤其重要。

(二)提高实验现象的可观性

对实验现象和过程进行观察是物理实验教学活动的核心环节,因此,很多教师在开展物理实验的时候,都会把实验的可观性作为考虑的重点。然而,在课堂环境下所采用的实验方式很多时候都难以满足理想的可观性的要求。例如,在做“海波熔化”的实验时,即使教师找来最大号的实验器材,很多坐在后排的学生依然看不清海波的状态的变化以及温度计的示数的变化。不仅如此,由于实验用的海波纯度的影响,固体的海波往往在温度还没有达到48℃的情况下就已经开始熔化了,这样就使得实验观察效果大打了折扣。怎样来解决这个问题呢?这个时候,教师就可以借助于多媒体工具,将海波熔化的实验过程制作成课件,然后通过投影仪清楚地给学生播放理想状态下海波的熔化过程。经过对实验现象和过程清楚的观察,学生就可以较为轻松地理解“晶体熔化时温度保持不变”的问题。除此以外,还有很多物理现象本身就很微观,或者时间太短,依靠传统的实验方式,学生很难观察到想要观察的现象。例如,在演示“动能和弹性势能相互转化”的实验时,最常见的方式就是利用木球来撞击弹簧片,然后观察弹簧片由发生形变到恢复形变的过程。然而,这个实验不仅在实验现象上十分微观,整个实验过程发生的时间也非常短暂,如果仅仅依靠肉眼很难看得清楚,这样自然会影响实验的可观性。倘若教师能够在实验中引入多媒体工具,以课件的形式向学生展示实验演示过程,把细微的形变过程进行放大,并采用慢放的方式把整个实验过程慢慢的展现给学生。在此过程中,教师还可以根据具体的讲解进度对实验画面进行暂停或者回放,使得实验现象能够与教师的讲解完美的配合起来,这样自然会大大提升实验教学的效果。

(三)弥补传统实验条件的不足

在初中物理实验中,有相当一部分的实验是无法在课堂环境下完成的,像是一些科学家在特殊条件下完成的实验,包括“原子弹的爆炸”、“宇宙飞船的飞升”等,在以往,教师只能借助于一些语言描述、简单的图片展示来弥补实验条件的不足。但如果教师能够引入多媒体工具,把这些实验以视频的方式呈现给学生,学生就会身临其境一般地对整个实验过程进行观察。除了不具备实验条件的实验,在课堂上还有一些虽然具备实验条件,但成功率和实验效果很不好的实验,对于这类实验,教师也可以利用多媒体工具来完成。例如,“一氧化碳还原氧化铜”的实验,这个实验如果利用传统的实验方式,一方面成功率很低,另一方面,即使实验成功了,所出现的实验现象也十分不明显。在这种情况下,最好的方式就是放弃传统手段,利用多媒体工具进行模拟实验,这样既能够达到逼真的实验效果,又能够保证实验的成功率和效果,提高实验课堂教学的效率。

二、多媒体工具在实验教学中的弊端体现

(一)不利于学生动手能力的培养

实验能力是一个综合性的能力,其中就包括实践动手能力,而这种能力的培养需要在真实的实验中,在亲自动手进行实验操作的情况下才能形成。倘若一味地依赖这种虚拟的实验,会不利于学生动手能力的培养。

(二)不利于学生探究能力的培养

在真实的实验中,由于实验操作中各种不确定的因素,经常会出现一些意料之外的状况,甚至是一些实验的失败的现象。然而很多时候,恰恰是这些意外和失败反而可以培养学生的探究能力。然而,在多媒体实验中,各种不确定性和失败的可能性都被排除了,这样反而不利于学生探究能力的培养。

三、结语

流体力学的现象篇10

[关键词]创新教育教学方式创新能力

所谓创新性教学,是以创新理论为指导,运用教学方法和途径,创设民主、和谐、宽松的教学情境的氛围,在传授知识发展能力的同时,培养学生的创新精神和教师的创新教学。创新性教学,既是一种教学思想,又是一种教学方式。当在创新思想的指导下,使一些相关教学方式最佳结合时,才真正体现创新性教学,才能真正培养学生的创新能力。

一、“智力因素”和“非智力因素”的最佳结合――创新

培养学生的创新能力,有的教师感到无从着手或是高不可攀。其实,把培养学生智力因素和非智力因素的教学方式做到最佳结合时,就会出现创新能力的培养。在实际教学中,如对这两者的概念、关系、地位和作用认识不清或教学手段安排不当,就达不到相应的目的。如有的教师认为,学生的素质高低就是智力方面的问题,在教学中只注重培养学生解决问题的能力,没有意识到智力因素的提高与非智力因素有关系。有的虽意识到学生的素质的提高,能力的发展,非智力因素起制约作用,但没有意识到非智力因素对发展学生的整体素质的重要性。在现代大力倡导素质教育、创新教育新课型的浪潮中,“以学生为主体”“兴趣乐学式”“合作交流”“游戏助学”等教学方式层出不穷,可谓百花齐放,目的在于调动学生最大积极性的同时,培养学生在各方面的能力。但有的课堂教学是“追潮”意识,还是为“矫枉过正”?新教学方式得用且用,有“心机”者还加点自己的创新方式。一堂课上完后,观者对其课型不易肯定,疑问重重,看不出本节课的知识学生是怎么掌握的,也没有能突出让学生动脑思维的关键环节,教学过程中为“形式”而形成,这又过度重视了非智力因素的培养。对培养非智力因素的目的不明确。综上所述,根本不会有创新性教育。只有明确智力因素的培养、发挥是智力因素培养、提高、发展的基础,培养学生的非智力因素是为了智力因素更好地提高和发展。相反,智力因素的提高又能促进非智力因素,二者相符相承。只有做到培养智力因素和非智力因素的手段,达到最佳结合时,学生的能力才全面提高和发展,学生的能力才会出现创新。

二、“形象思维”与“抽象思维”方式的最佳结合――创新

在课堂上,学生的各种思维形式中形象思维和抽象思维最活跃,利用率也最高。在教学中,教师如果不把这两种思维恰当结合,就谈不上教学效果的提高和创新思维的培养了。这两种思维形式的训练,做到最佳结合往往是人们忽视的问题。直观教学具、电教设备是培养学生形象思维的条件,给教学带来了极大的方便,也与培养学生的抽象思维能力奠定良好的基础。充分利用这些有利条件培养学生的形象思维能力是很好的教学手段,但在关键时机注意给学生留有抽象思维的机会。训练学生这两种思维能力要有一个科学的结合方式,才会达到培养学生创新思维的目的。根据学生的年龄特征和知识基础,可利用这样几种教学方式:形象思维抽象思维;抽象创新思维形象思维抽象思维创新思维;抽象创新思维形象验证;抽象思维创新思维。形象思维是初级思维,是培养抽象思维和创新思维的条件和手段,目的是使学生要具有较强的抽象思维能力,才会有创新。

根据低、中、高学段或教学内容,先以哪种思维形式思考问题,做到科学地安排。例如,在教学长方体和正方体表面积、体积及体积单位进率等内容时,都可以让学生以抽象思维入手,不要直接让学生利用直观教学具,给学生留有一定的时间想象一下,教师有针对性的了解部分学生的思维情况且保持意见。为了一般或较差的学生再利用教学具进行形象思维,逐步得出计算方法,然后再公开直观教学前部分学生的想法。教师对正确或更好的方法给以肯定鼓励,不正确的给以验证。对于其它学生说不定在启发下还会出现更好的创新方法。这就是:抽象思维形象思维抽象思维创新思维。

有的内容根据学生的情况可直接让学生抽象思维,并公开学生的想法,再利用直观教学具验证。即抽象创新思维形象验证,这样就对不同学生起到两全齐美的效果,不同程度的学生都得到相应能力的训练,只有这样把形象思维形式与抽象思维形式做到最佳结合时,才会有创新思维。

三、“自主探究”与“合作交流”的最佳结合――创新

自主探究与合作交流是两种不同的学习方式,虽方式不同,但对于面向全体学生和培养学生各方面能力且又是两个即对立而又统一的整体,各有各的优点,各有各的作用。在教学中,充分利用两种优点和作用不是更完美的事情吗?应试教育时期强调培养学生独立思维的能力,课堂任何时候不准学生相互商量,认为是影响学习的不良现象。现今素质教育时期,“合作交流”是课堂教学的新时尚,根据社会的发展,学生要具有合作精神、合作意识、合作方式才适应社会的新需要,这给原来的课堂教学效率一个很大的补足。往往有的课堂教学方式只为追求“时尚”,忽略“自主探究”,不能使学生的独立思考能力同步提高,顾此失彼,这又给课堂教学带来一个新的缺陷。像有的小学课堂教学不分学段高低和内容,揭示出课题以后就让学生同位或小组讨论,不给学生留有独立思考的机会。这样只有很少学生可能按照自己的见解发表意见,但对一部分独立思考能力稍差的学生(见别人怎么说他也跟着怎么做),就失去了独立思考的训练机会,使相当一部分学生的独创机会、成果被少数学生所取代。

在课堂教学中,教师要做到自主探究与合作交流两种学习方式协调进行,切勿偏颇,使全体学生各方面的能力充分发展和提高,我在教学中注意以下几点:

1.注意学生的年龄特征和知识基础。低年级学生年龄小,讨论学习不宜过多,只能略试,循序渐进。中、高年级知识基础较好,在自主探究和合作交流相互协调的前提下可多实行讨论式学习。

2.根据学习内容是让学生“自主探究”为主,还是“合作交流”为主,或两种方式结合进行要做到恰到好处。

3.有的内容要采取讨论式学习,但在讨论前要留有学生独立思考的机会,让全体学生充分发挥自己的独创见解之后或学生独立思考也没有解决方法时,再进行讨论,这样既起到充分发展、提高学生的能力,又起到提高学生学习积极性的良好作用。