量子力学简明教程十篇

发布时间:2024-04-25 20:24:15

量子力学简明教程篇1

[关键词]高中政治教学

中图分类号:G423.07文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)46s-0208-01

老子曾言:“大道至简”。的确,大道理都是很简单的,简单到一两句话就可以说明自。世间的生存法则也告诉我们:越是简单的,越是有效,越是长久。简约同样是许多艺术种类的重要表现手法,比如画兰竹易流于枝蔓,应删繁就简,以最简练的笔墨表现最丰富的内容,如三秋之树,瘦劲秀挺,没有细枝密叶。

简洁是一切艺术成熟的标志,教学也要追求简约求实的艺术境界。人民教育家陶行知先生曾说:“凡做一事,要用最简单、最省力、最省钱、最省时的法子,去收最大的果。”美国的著名教育家布鲁纳说过“任何学科的内容都可以用更为经济、富有活力的简约方法表达出来,从而使学习者易于掌握。”许多优秀教师认为,课堂教学一定要以最新课程理念为指导,删繁就简,返璞归真,用最简单的方法和手段引领学生掌握最宝贵的知识。

何谓政治教学简约化?简约化的政治教学要求课堂情景创设、素材选择、活动组织、结构安排、媒体使用、语言表达等教学要素的精确把握和经济妙用,使课堂变得更为简洁、清晰、流畅、深刻,进而实现课堂教学的优质和高效。简单是教学的自然法则,是教育的真谛。政治课堂的简约可以说是政治教学的一种最高境界,犹如一幅简笔画,线条简单而意境悠远。这是教师的明智、学生的幸福。

《庄子》有这样一句话:“文灭质,博溺心”,意思为花样名堂过多,反而会掩盖掉事物的本质,事物过于驳杂会让人糊里糊涂。庄子说的本意是对写文章而言的,就我们目前的政治教学而言,何尝不是如此。在大量的日常教学研究中,我们常常会看到这样一些政治课堂:教学内容繁杂,无论“西瓜”还是“芝麻”统统要捡,教学时间紧蹙,到最后要么仓促收兵,要么严重拖堂。课件繁华,大容量,教师连珠炮式地讲话,手忙脚乱地演示,学生扫描般地观看,没有思考的时间,没有探索空间,知识如浮光掠影,训练似蜻蜓点水;教学结构散乱,各环节教学的重点不清晰,缺乏应有的层次和教学节奏;教学的方法花哨、不经济,学生与文本对话少;结果饱满、臃肿的教学中显现出肤浅、低效,教者教得辛苦,学生学得疲惫。因此,学会有选择地放弃,努力让课堂从冗繁走向凝练,从紧张走向舒缓,以简约求丰富,形成省时省力省资源的简约化课堂教学风格,应该是政治教师的不懈追求。为此,本人以为在教学中应做到以下几点:

第一,教学目标简明。很多政治课之所以事倍功半,不得要领,是因为教师设置的目标高而多,一堂课45分钟,样样都要顾及,负担太重。政治教学在众多目标的追逐中眼花缭乱,顾此失彼,迷失方向。更有甚者,个别教师把追求生成性目标作为“挡箭牌”,设计的教学目标随意性大,课堂教学杂乱无章。“伤其十指,不如断其一指。”教学目标要科学、适当、简明,这是一堂课成功与否的关键。简明的学习目标,可以让学生明晰自己的学习任务,较好地调整自己的学习心理指向,较快地进入学习角色状态之中。因此,教师要根据课标、教学参考书和考试说明,对教学目标的数量和难度仔细斟酌,分清主要目标和次要目标,抓住主要目标,适当考虑次要目标;并根据知识逻辑中的重难点和学生能学多少情况,确定一组需要重点解决的阶段目标,轻装前进。课程目标还要根据知识和能力、过程和方法、情感态度和价值观三个维度来设计,做好三维目标的整合,而不是将三者简单地叠加,也不能把情感目标抬到了过高的位置、脱离知识教学进行“贴标签”的情感、态度、价值观教育。“皮之不存,毛将焉附。”在三维目标中,知识和能力是基础、是核心,是其他两个目标得以实现的依托。政治教学要以知识和能力训练为基点和原点,循序渐进,同时渗透情感态度和价值观,并将其充分地落实在过程与方法之中。

第二,教学内容简要。课堂教学时间是一个常数,学生的学习精力也有一定的限量。要提高课堂教学的效率,教师必须追求教学内容的简约,不能面面俱到、眉毛胡子一把抓、浅尝辄止。教师必须从学生知识基础和认知习惯出发,根据课程标准教学要求、必修考试说明和新课程高考说明和教材本身特点,独特而深刻地解读教材,敢于改变课文的“序”,大胆地重组教学内容;善用剪枝学问,在教学内容的数量上剪裁“瘦身”,抓重点、轻一般,去枝叶、留主干,好中选优,把最基本、最重要、对学生未来学习和发展最有用的核心知识挖掘出来,花大力气提炼出教学的知识主线,让学生把值得学的“精华”细细品位、吸收。但教学内容“简要”不等于浅和少,它应当与精与炼连在一起,有宽广的包容、深远的蕴含和“以约驭博”的功效。“提领而顿,百毛皆顺”,课堂教学知识主线清爽了,其它细节知识处理可迎刃而解。教师还要正确地处理教材重点与补充材料之问的关系。适量补充时事材料、引入名家名言、成语典故等资料,帮助学生理解主干知识和重要概念。过度补充延伸则会浪费教学时间,增加学习负担。

第三,教学素材简炼。选材要“少”。所选背景材料要有典型性和扩张力,切合国家生活、地方大事和学生生活,鲜活、生动,能以一当十;题材的包装上也要适可而止,切不可喧宾夺主,分散学生注意力。用材求“丰”,对典型案例进行深度开发,紧凑使用,力求客观、真实地转移生活场景(时间和地点),变换主配角造型和对白,逐步改变设问的角度(是什么、为什么、怎么样)来挖掘需要解决的问题,使学生产生认识不平衡,唤起已有知识经验,在积极探究问题中生成不同知识,让每一个教学素材在课堂上都能发挥最大的效益。组材求“优”,力戒随意组拼素材,力求典型案例生活化、故事化,把课堂营造成一部“电视连续剧”,增强教学的吸引力和感染力。坚决防止材料用得散,杜绝教学例证满天飞的状况。如,教学八年级思想品德《竞争?合作?》框题时,一位教师创设了一个同学们在开往成功的“和谐”号列车上旅行的情境,把平等竞争、合作共享、成功作为三个站点,把教学目标和教材逻辑巧妙地糅和在里面,让列车内发生的故事作为教学明线(即生活线索),让学生在轻松快乐活泼的氛围中享受学习的快乐,保证了教学的连贯性和课堂的流畅性,又凸显学习主题。

量子力学简明教程篇2

关键词:大道至简;智慧;研究;教学

中图分类号:G633.7文献标志码:a文章编号:1673-9094(2016)07a-0104-04

大道至简是流传千年的中国四大智慧之一,可以理解为事物中的大道理(基本原理、方法和规律)是非常简单的,简单到一两句话就能说清楚。

物理学是一门自然科学,也是最接近“道”的科学。物理学的发展过程就是不断利用理论发现并解释自然之道的过程,所以物理学习的本质就是知“道”、寻“道”和悟“道”的过程。物理教学的原动力是求简,简中求道,从而达到求真、向善、臻美之境界。

一、大道至简是物理研究的基本出发点

物理研究的一个重要手段,就是把复杂问题简单化,简单问题模型化。简单性是科学家进行研究的基本原则,也是始终坚守一个科学传统。如果你要在物理长河所沉淀的逻辑中提取精华,那就只有两个字――简单,简单就是最好的逻辑。翻开物理学史,众多的物理学家正是基于大道至简的思想,开展物理学研究,取得了举世瞩目的成就。因此,大道至简是我们认知世界的基本准则,是物理研究的基本出发点,也是我们物理教学的基本之道。

伽利略对简单性原理钟爱有加,他认为“自然界总是习惯于运用最简单和最容易、又是人们容易理解的方式来进行的”。他在研究石头下落时,观察到石头从静止开始,不断获得新的速度增量,认为应该相信这样的速度增加是以极简单和为人们十分容易理解的方式进行的,增加的方式没有比以同样方式重复更简单的了,即速度是均匀增加的。于是,他仿照匀速运动的定义得出匀加速运动的概念:若一物体从静止出发并在相等的时间间隔内获得相等的速度增量,则称该物体的运动为匀加速运动。

著名的α粒子散射实验的设计者――卢瑟福同样也具有简单性的世界观。他说过:我一直相信简单性,我自己就是一个简单的人。世界的简单性直接决定了知识的简单性。自然界一切物质都由最简单的粒子组成,粒子运动经过最简单的路径,比如:光是沿着直线传播的,行星的运动轨迹是圆形或者椭圆形的。科学研究的最后结果就是简单性理论反映或表达物质世界的图景与秩序。在1932年,玻尔说过:卢瑟福认为自然是简单的,这正是别人注意不到,而他能有所发现的原因。也正因为卢瑟福相信自然的简单性,因此他的实验仪器是简单的:用大的锡罐头皮做β和γ射线静电计,在它上面焊上更小些的烟草盒或香烟盒。绝缘用硫磺,因为当时没有琥珀。他的研究方法是简单的,实验观察、数据分析、提炼假说,建立模型。卢瑟福就是靠这么一些简易自制的仪器做实验,发现了α粒子散射现象,建立了原子核式结构学说,开拓了原子物理和核物理学的新疆域。

牛顿的光的色散实验也是通过最简单的实验手段、利用最简单的实验器材――三棱镜进行的。他把一个房间布置为暗室,只在窗子上开一个圆形小孔,让太阳光从小孔射入,在小孔面前放一块三棱镜,立刻在对面墙上看到了像彩虹一样的七色彩带,这七种颜色由近及远依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,而且,后人对这个实验可以重复进行,也能得到与牛顿相同的实验结果,简单使实验揭示了最深刻的科学真理。可见,大道至简是我们认识真理和实践真理的基本出发点。

爱因斯坦认为,简单性是现实世界的一种客观的、真实的属性。他说:“自然规律的简单性也是一种客观事实,而且真正的概念体系必须使这种简单性的主观方面和客观方面保持平衡”。

二、大道至简是物理学习的思想源泉

实践经验告诉我们,复杂的事情往往在一分为二时就变得简单了,再难的事情从简单入手,循序渐进就能做成,因此,复杂的事情简单做,简单的事情重复做,重复的事情用心做,长此以往,一定能获得成功。

在物理学习中,对于复杂的物理过程我们常常将其分解成几个简单的过程,涉及多个物体时常常把研究的对象进行隔离,这样,将陌生的、复杂的问题转化为熟悉的、简单的问题,这实际上就是应用转化的思想来研究问题、解决问题,转化正是大道至简的智慧在物理学习中的具体体现。

1.以道求简

物理中的“道”就是物理的核心概念、规律、思想方法等等,物理的本质在于求简,就是要在物理学习的寻道过程中,学会用简明的视角、简要的设计、简捷的语言、简单的方式来简明扼要地表达。学习中要始终确立简单化的意识,循序渐进地认识事物,理清知识之间的关系,以道求简,直至大道至简的境界。

研究一个做变速直线运动的物体在某段时间内的位移时,我们会把它等效为一个匀速直线运动,这个匀速直线运动的速度就等于原来变速直线运动的平均速度,这两个运动在同一时间内的位移要保证相同。在v―t图中,相当于用一个矩形面积代替原来曲边四边形的面积,如图1所示。同样,建立平均速度概念的实质也是把变速直线运动等效转化为以平均速度为速度的匀速直线运动来处理。这样,对任何一种变速直线运动,不论是匀加速的、匀减速的还是非匀变速的,都有■=■,或x=■t。对一些更复杂的变速运动,我们常采用微分的思想,把运动过程分解成若干个微小的过程,每一个微小的过程视为匀速运动来处理,即我们常说的化曲为直的方法。这些转化过程中都有着相同的特征,把复杂的、陌生的变速运动转化成简单的、熟悉的匀速直线运动来处理,其本质就是化繁为简,这种思想方法对于物理学习具有重要的指导作用。

2.简中寻道

从复杂的问题情景中把握简单的本质,从复杂问题中发现简单的方法,就是要在“追简”的过程中寻“道”,这是我们研究、学习物理中需要遵循的一条基本原则。

在“探究加速度与力的关系”的实验中,猜想与假设是一个非常重要的环节。教师首先要创设一个情境,例如,将竞赛用的小汽车与一般小汽车(质量相当)比较启动的快慢,初步得出物体受力越大、加速度越大的结论,然后让学生对加速度与力之间的定量关系进行猜想,可能有:a∝F、a∝F2、a∝■…对于这些猜想,还需教师引领学生学会分析判断,进行合理的取舍,进一步做出定性的假设,以明确探究的方向。一般的教材中都是假设a∝F,并对该假设进行实验验证。这个假设有依据吗?有!正是依据伽利略“相信自然界规律是简单的”,那么,a与F之间的定量关系应该遵从简单的原则,即:a∝F。

在实验测量中我们经常将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于直接测量的物理量。例如,电阻率的直接测量很难,我们是通过测量被测元件的电压、电流,用欧姆定律求出电阻,再由电阻定律R=ρ■求出电阻率ρ。这里的间接测量实际上也是一种转化。物理学习中一旦寻到了这个“道”――转化,就可以举一反三,进行更多的测量,如导电膜的厚度、不易测量的长度、面积等。

如图2的导电柱体,中间是空的,长为l、横截面的外周是边长为a的正方形,内周是类似椭圆的形状,材料的电阻率为ρ,现要测量其空心部分的截面积S0。我们可以在其两端加上电压U,并测出电流i,得到柱体的电阻R=■=ρ■,可得截面实心部分面积S′,则空心部分截面积为S0=a2-■。

三、大道至简是教师教学智慧的体现

大道至简中的“简”是反复演变后的精髓经过浓缩后的表象,因而不能理解为一般意义上的简单。世上的事情难就难在简单,简单是真理,简单是智慧,简单是厚积薄发的力量。教学的原动力是追简,自然而然形成的简就是真,合情合理形成的简就是善,艺术加工形成的简就是美。真、善、美是物理教学追求的最高境界。对于物理教师来说,能把复杂的东西教得简单,会把简单的东西教得有厚度,让学生从一个概念、一个公式、一种方法中感受到物理的魅力,真正喜爱上物理。大道至简,返璞归真,这正是教师教学智慧的体现。

1.课堂呼唤“简约”

对于物理教学,有的教师把内容弄得很深奥,那是因为没有看穿实质;有的教师把它搞得很复杂,那是因为没有抓住教学内容的关键。大道至简意味着教学要“少而精”,能够透过现象看本质。所以,我们的物理课堂呼唤“简约”,特别是现在的学生学业负担过重,大家都认为亟须减负增效,简约课堂就显得格外重要了。“简约”其实就是简易、简单。教学目标要简洁、明了、具体,有可操作性和可测性;教学内容要简约、恰当、充实,能够突出重点、突破难点,把握关键点;教学手段、技术要适合、有度,体现科学性、针对性和实用性;针对训练要实用、典型、精准,有针对性、实效性。总之,课堂教学要简约到不难为学生,简单到不拒绝任何一个学生。把深奥的道理说浅显,把复杂的问题做简单。大凡最普遍、本真的东西都是最简单的,这是我们识别事物真伪的一条准则,也可以作为评价一堂好课的重要标准。

对于物理知识的简约可从以下三方面着手:①知识概念化。物理中有着大量的概念,这些概念都是用最精练的语言揭示事物的本质属性,例如,加速度是描述速度变化快慢的物理量,反映的是速度变化的快慢,而不是增加的速度。概念化,符合科学的简单性原则。②知识网络化。就是寻找知识之间的内在逻辑关系,把知识连成线、构成面、织成网,结构简化的知识体系,使知识的学习更迅速、更高效,学习能做到“纲举目张”。③知识模型化。物理所分析、研究的实际问题往往都很复杂,为了便于分析与研究,我们常常对实际问题做科学抽象的处理,用一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构去描述实际的事物(过程),这种“简化”的过程就是模型化,它能使复杂问题简单化、复杂过程简单化,便于对问题的理解与研究,也有助于抽象思维的训练。

2.教学重在“悟道”

在课堂上,把简约出的空间和时间还给学生,教师要变“习题”为“问题”,变“授受”为“悟道”,让学生的学习更主动,更自由,学生通过自己的思考、体验、揣摩,悟出物理之道。经验告诉我们,有的知识讲得越多,学生越不明白,而让学生自悟自得,效果会更好,这需要教师通过非常巧妙、到位的设计和智慧的引导,促进学生悟道、悟情。

我们知道,开普勒的天文学和伽利略的动力学在各自的领域中都是优美和谐的,但都存在一定的局限性,如果把这两个方面的理论放在一起时就有不和谐之处。如何使天上物体的运动和地上物体的运动有一种共同的、简单的描述?牛顿从开普勒第三定律出发,经过研究发现,使行星保持在它们各自轨道上的力的性质是相同的,力的大小同它们到旋转中心的距离平方成反比。他用这个关系计算了月亮保持在自己轨道上所需要的力,并与地球表面的重力比较之后,发现它们符合得相当好,而且,万有引力作用下的天体运动遵从动力学的规律,牛顿实现了天体运动与地上物体运动的统一。在万有引力定律教学中,教师不仅让学生正确理解、应用该定律,还要引导学生悟出定律的简单性:牛顿只用了3个字母(m、r和F),就揭示了广袤的宇宙中万物的相互关联性,这定律几乎是简单到了极顶。进而领悟万有引力定律的简单美、和谐美。简单在科学史上已成为一个理论是否美的标尺――简单就是美。

大道至简,智慧之道,这种智慧蕴含在物理研究、物理学习和物理教学之中,值得我们去领悟和拥有。

量子力学简明教程篇3

关键词:物理实验;教学方法;实验思想;问题解决能力

中图分类号:G427文献标志码:a文章编号:1674-9324(2015)43-0141-02

美国心理学家、哈佛大学教授威廉・詹姆士说过:教育的目的是培养满足各种生活状况的能力。教师是实现教育目的的主体,其责任除了传授知识,更重要的是培养学生的能力。因此,教师如何在教学过程中,围绕“提高学生能力”这一核心采取有效的教学方法,培养学生的素质和提高学生的能力尤为重要。每门课程都有其课程体系和相对应的教学方法。

物理学是一门实验科学,《大学物理实验》课程的目的是利用实验仪器,通过合理的实验设计方案,采用一定的实验方法,让学生通过亲自动手去验证、发现、探究物理学规律,从而巩固所学物理知识,培养学生的科学思维习惯,提高发现问题、解决问题的能力。因此,教师在教学过程中如何培养学生的科学思维,通过课程学习和实践训练,继而提高解决问题的能力,是摆在实验课教师面前的重要课题。本文主要阐述教学过程中教师围绕如何培养学生的科学思维习惯、正确提问和解答,从而提高他们应对不同状况的能力,并取得较好的教学效果。

一、重点内容“问题化”

心理学实验研究表明,提问可以引起注意,不同的问题可以引导人们向不同的方向思考。因此,问什么问题很重要[1]。对于教学来说,每节课都有其重点内容,如何使学生在短暂的时间内尽快掌握其重点很关键。教师在上课前应设计一些覆盖教学重点的问题,让学生回答,引导他们思考,寻找解决问题的答案。

例如,弗兰克赫兹实验的重点是:在理解波尔理论的基础上,通过原子和电子碰撞的方法,实现原子状态的改变,从而在原子状态改变的时刻或者说原子从基态向激发态跃迁的时候测到原子的第一激发电位[2]。为了让学生在有限的课堂时间内抓住实验重点,在讲弗兰克赫兹实验时,教师可要求学生依次回答以下几个问题:(1)实验目的是什么?(2)实验原理是什么?(3)实现原子状态改变方法有哪些?(4)怎样实现电子和原子的碰撞?(5)如何确定电子和原子碰撞的时刻,从而测出原子的第一激发电位等问题。通过一系列的提问,让学生明白:实验目的是测量亚原子的第一激发电位;要想测到第一激发电位,根据波尔理论,必须让原子状态改变(从基态向激发态跃迁);实现原子状态改变的方法是:让具有一定能量的电子和原子发生碰撞,将能量传递给原子,从而实现原子状态的改变。最终,利用弗兰克赫兹实验仪完成上述过程,实现预定的实验目的。

这会让学生在回答问题时不知不觉地跟着教师设计好的思路思考和解决遇到的问题。整个过程可以总结为:引导性提问―引起注意―关注性思考―寻找答案―掌握重点。经过不断的训练,学生会逐渐养成设问―解答的习惯,抓住问题的重点和解决问题的方法,有助于培养学生的科学思维习惯和实验思想,从而提高其有效解决问题的能力。

二、解决问题“方法化”

提问是为了引起学生对重点问题的注意和重视,方法是解决问题的必经之路,物理实验注重实验方法,实验方法设计巧妙,就能很好地达到实验目的。每一个物理实验,都会有自身的一套实验方法用来测量相关的物理量。在选用实验方法,进行实验设计,编排实验或在实验中进行调节和测量时,具有普遍意义的思想称为实验思想[3]。物理实验课程的教学目的是:通过课程训练,培养学生的实验思想和科学思维习惯,提高解决问题的能力。因此,在教学过程中,如何引导学生主动寻找解决问题的方法,显得十分重要。

比如,测空气比热容比采用绝热膨胀法,电桥测电阻运用对称测量的方式,声速测量采用驻波和行波法,弗兰克赫兹实验采用电子和原子碰撞方法,光电效应采用零电流法等。每种实验不止一种方法,上课时应充分激发学生积极思考,寻找合理有效的实验方法对提高学生解决问题的能力至关重要,有助于提高学生解决问题的能力。

例如,空气比热容比实验。为了让学生自主设计和寻找实验方法,教师可以从空气比热容比的概念出发,引导学生寻找实验方法。空气比热容比又叫绝热系数,对这个量的测量就会在绝热过程中进行。如果要测量这个量,就应构建绝热过程,从而引导学生考虑利用现有实验仪器,思考如何构建绝过绝热过程,寻找实验方法(绝热膨胀过程),进而在绝热膨胀过程中测量p、V、t三个状态量,并将其代入绝热方程求出空气比热容比。三个绝热方程,使用哪个更简单、有效,又易于实现,可让学生选择合理的测量公式,使得整个过程学生一直都在参与思考,寻找解决问题的方法,既可以提高学生兴趣,使其积极参与,也可逐步引导学生思考并寻找解决问题的方法,培养他们严谨的科学思维模式,在遇到问题时,知道首先应从哪些方面入手,如何思考和寻找解决问题的方法。在解决问题的过程中,方法很重要,如果选择合适,会获得事半功倍的效果。

三、复杂问题“简单化”

在预习实验时,由于学生看不到真实仪器,对一些实验方法和实验步骤很难明白,这就需要教师在课堂上把一些看起来比较复杂的问题简单化,以便学生在课堂上容易理解和接受。例如,声速测量。这个实验对大部分学生来说有点儿难,教师不能一开始就讲测量原理和测量方法,而应先从简单的速度概念出发:速度是单位时间内经过的位移,那么声速就是单位时间声波传播的距离,从而引出时差法。或从速度、波长、频率的关系引出声速测量的方法。如果利用声速C、频率f和波长λ间的关系:C=f×λ进行测量,那么其实验设计思路如下:(1)首先产生一种超声波;(2)测出超声波f;(3)测量超声波波长λ;(4)计算声速C=f×λ。再由设计思路出发,为大家讲解如何使用实验仪器产生超声波及其产生原理以及如何测量频率、波长,从而引出驻波法和行波法。

驻波法和行波法在测量超声波的声速时,会有很多学生并不理解它们,认为这两种方法相互独立,没有什么联系。实际上,这两种方法是确定并测量驻波波幅最大时接收器与发射源之间的距离,只是观察量不同而已。两种方法的区别在于:驻波法是通过示波器观察驻波共振时的最大波幅,行波法利用示波器观察驻波共振时两列波合成的李萨如图形,从而确定接收器的位置。所以这两种方法有异曲同工之妙。通过巧妙的设计思路,把声速测量问题进行简化,按照实验思路,寻找实验方法,并把两种方法对比讲解,使复杂问题简单化,有利于学生理解和进行实验操作。

四、专业问题“通俗化”

专业人士有时会高估自己听众的理解力,想当然地认为听众已经理解了常说的专有名词。还有一些教师在讲解时,会把本来很简单的问题复杂化,增加学生的理解难度。比如,直接提问:什么是示波器?它是用来干什么的?一般学生很少能直接简单地回答出来。实际上,示波器是显示波形的仪器,凡是可以转化为电信号的波形都可以在示波器上显示出来,并进行测量。物理实验涉及许多专有名词,如全息照相、示波器、分光仪等,如果能把这些专有名词通俗化,便于学生理解和记忆。例如,全息照相可以说是对物光波全部信息的记录和再现的一种照相技术。全息指的是物体表面发出的全部信息(包括光波的振幅和相位),可以很好地让学生区分普通照相和全息照相,记住全息照相的内容,了解全息照相的干涉原理和再现原理。再如,分光仪是一种分光仪器,进一步理解如何分光和测量波长等原理。因此,专业名词通俗化有助于学生理解和记忆,提高学习效率。

总之,物理实验是一门实践课程,学生在教师的引导下,通过亲自动脑和动手,在实际训练过程中,养成科学的思维习惯和正确的实验思想,寻找合理的实验方法,逐步提高解决问题的能力。教师在教学实践过程中,应始终以提高学生问题解决能力为宗旨,采用有效的教学方法进行教学,可取得很好的教学效果。其基本方法是“四化”教学法:重点内容“问题化”、解决问题“方法化”、复杂问题“简单化”、专业问题“通俗化”。学生通过一段时间的课程训练后,不但能培养出良好的实验思维习惯和提高问题解决能力,还能不断提高应对生活中各种状况的能力。

参考文献:

[1]王滟明,邹简.哈佛积极心里学笔记[m].中国言实出版社,2011.

量子力学简明教程篇4

香港地区中学课程纲要中生物科课程纲要(中四至中五)包括七个部分:宗旨及目标、课程纲目、教学时间的分配、教学课程、明确教学目标、教师参考资料和视听教材。本文只介绍香港课程发展议会编订、香港教育署建议学校采用的1991年版本内中学生物科课程纲要里的明确学习目标部分。明确学习目标的基本精神:一是在于辅助教师选取教材、教学活动及教授方法;二是可作为学生的学习指引和评鉴学生的依据。明确学习目标与纲要中的宗旨和目标、纲目相比较,对教师的教授和对学生的学习两方面要求都更具体和详细。同时,明确学习目标也是指出能力中等的学生修毕课程的个别部分后所应达到的学业水平。

香港地区中学生物科课程纲要中的明确学习目标务求详尽,包括课程的知识、技能、能力等所有要求,但中一至中三课程内的一些较基本的教授目标已删除,因为要达到这些目标,本课程前部的目标应先达到。例如,第三章人体呼吸器官的构造,要达到“能叙述在呼吸道上空气的润湿、过滤与温暖过程”的教授目标,必须先达到“能跟寻外界空气进入肺泡的通道”的目标,因此本目标不与前目标重复,已删去对前目标的要求。同时,教师无须为其本目标所局限,可随本身的教授方式和学生能力编订其他教授目标或修定本目标以作施教之用。

香港地区中学生物科课程的明确学习目标既是教师的具体教授目标,又是学生的具体学习目标。都是在纲目、宗旨和目标总的指导下的具体要求。本教学目标经常提及的两组意义相似的术语的内涵是:第一组旨在达到事实的记忆,包括“阐释”、“叙述”及“指出”。“阐释”一词用于一些基础概念的正规定义。“叙述”一词指对现象或过程的回忆。而“指出”一词对于学生只需要回忆一部分现象或过程时使用;它也界定了教学的范畴。第二组术语与科学实验有关,包括“设计”、“进行”、“示范”及“叙述”。当有多个可行的实验方法时,学生需要“设计”一个实验,并将先前所学的应用在实验装置上。在进行实验时,可能需要记录数量化的数据或作长时间的观察。要求学生“进行”的实验,通常较注重实验技巧,而实验的内容可在教师参考资料或课本中找到。某些实验结果可用作“示范”某些现象。例如,将试纸放入或将气体通入溶液内,所用的技巧较简单。“叙述”实验指要求学生认识某些实验如何进行及其预测结果,而重点不在实验技巧上。

香港地区中学生物科课程纲要中的学习目标:

第一章生物的种类

通过学习学生应能:1.指出生物的多样性。2.将动物分为有脊椎类和无脊椎类。3.将脊椎动物分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类及哺乳类。4.观察植物的外表特征,将它们分为有花及无花植物。5.将无花植物分为藻类、真菌类、藓类及裸子植物。6.用二叉式检索表将生物进行分类。

第二章细胞

1.通过细胞的基本构造的学习,学生应能:

(1)认明在光学显微镜下细胞的基本构造。(2)指出下列细胞构造的功能:细胞壁、细胞膜、细胞质、叶绿体、细胞核及染色体。(3)辨别动物细胞及植物细胞。(4)制备生物组织的暂用玻片以观察细胞构造。(5)正确操作光学显微镜以观察玻片。

2.通过细胞内的生命程序的学习,学生应能:

(1)就细胞中进行的分解代谢和组成代谢过程说明代谢作用的意义。(2)说明酯在代谢作用中的功能。(3)说明酶的蛋白质本质与其特性的关系。(4)以“锁钥假说”说明酶活性的专一性。(5)以实验显示过氧化氢酶在动植物内的存在。(6)以简单实验示范酸碱度值及温度对酶活性的影响。(7)阐释扩散作用、渗透作用及主动运输。(8)叙述在活细胞内扩散、渗透及主动运输的现象。(9)说明细胞膜的选透对渗透作用及主动运输的重要性。(10)以简单实验示范渗透作用及细胞膜的选透性。

3.通过细胞分裂的学习,学生应能:

(1)概述有丝分裂的过程,强调过程中染色体的复制及分离。(2)说明有丝分裂对维持染色体数目的重要性。(3)顺序排列玻片或显微照片中的有丝分裂程序。

4.通过细胞作为生命的基本单位的学习,学生应能:

(1)指出细胞为大多数生物的基本结构单位。(2)指出结构的三个层次为组织、器官及系统。

第三章维持生命

1.食物与营养作用

(1)通过营养方式的学习,学生应能:

1)辨别自养式营养及异养式营养。2)辨别动物式、腐生式及寄生式营养。3)说明白霉或根霉及绦虫如何获得食物。

(2)通过人体所需食物的学习,学生应能:

1)辨别碳水化合物、蛋白质及脂肪的下列特性:a.主要组成元素;b.食物来源;c.代谢功能;d.能量值。2)指出维生素(a、C及D)、矿物质(钙及铁)及食用纤维;a.它们的食物来源;b.它们的代谢功能;c.缺乏时所引起的影响。3)以简单实验测试常见食物中是否含有还原糖、淀粉、脂肪及蛋白质。4)以二氯酚靛酚(DCpip)测试食物中是否含有维生素C。5)说明人对均衡膳食的需要。6)指出人类的年龄、活动及怀孕和食物需求的关系。

(3)学习了哺乳动物的营养作用以后,学生应能:

1)说明摄食、消化作用、吸收作用、同化作用及排遗作用。2)从哺乳动物牙齿纵切面简图中认明下列结构:齿冠、齿颈、齿根、牙釉质、牙本质、髓腔、神经纤维、微血管、牙骨质及齿龈。3)叙述各种不同牙齿的功用。4)比较人类的乳齿系及恒齿系。5)概述蛀牙的成因。6)说明蛀牙的预防方法。7)设计透析管模型显示小肠对不同大小食物粒的分别透性。8)从已解剖的哺乳动物消化管中认明下列结构:口腔、唾液腺、牙齿、食道、胃、十二指肠、回肠、胰、肝、胆囊、胆管、阑尾、盲肠、结肠、直肠及肛门。9)指出消化道的蠕动将食物推动。10)说明食物在口腔、胃及小肠中机械性及化学性消化作用的重要性。11)写出产生碳水化合物酶、脂肪酶及蛋白酶的器官。12)叙述碳水化合物酶、脂肪酶及蛋白酶的作用。13)以简单实验示范淀粉酶对淀粉的作用。14)以简单实验示范胆盐对油的作用。15)说明小肠结构如何适应于吸收食物。16)认明绒毛中的下列结构:单层上皮、微血管网及乳糜管。17)跟寻养料经消化后由循环系统运抵身体组织。18)指出被吸收后葡萄糖、氨基酸、脂肪酸及甘油的用途。19)列举肝的功用包括:调节血糖;贮藏糖元、铁质及维生素;制造胆汁及分解过剩的氨基酸。20)指出大肠的功用。

(4)通过学习植物的营养作用,学生应能:

1)叙述光合作用的过程,包括下列的化学反应:

2)设计简单实验以显示光合作用需要光照、叶绿素及二氧化碳。3)指出光合作用产品;a.储藏;b.释放能量;c.转化成其他产品以助生长之用。4)认明在显微镜下叶的切片中光合作用有关部分的构造。5)指出氮对合成蛋白质及镁对合成叶绿素的重要性。6)指出化学肥料能对作物提供额外的矿物质。

2.呼吸作用与气体交换

(1)通过学习呼吸作用,学生应能:

1)阐释呼吸作用是一个由酶分解食物逐步释放能量的氧化过程。2)认识生物体内所释放能量的各种用途。3)以简单文字方程式表达需氧呼吸及缺氧呼吸的过程。4)就氧的需要、能量的释放的多寡及呼吸后的生成物三方面分辨需氧呼吸和缺氧呼吸。5)指出和说明引致肌肉中乳酸积聚与氧债出现的因素。6)设计简单实验以显示动物及萌芽中的种子可产生热能。7)设计简单实验显示动物及萌芽中的种子能放出二氧化碳。8)设计实验以显示经酵母菌发酵的葡萄糖可产生乙醇及二氧化碳。

(2)通过学习人类的气体交换,学生应能:

1)从胸部的简单切面图认明以下的结构:喉、气管、支气管、小支气管、肺脏、胸膜、胸膜腔、肋骨、肋间肌、横膈膜及心脏。2)认明已解剖哺乳动物内的呼吸器官。3)叙述在呼吸道上空气的润湿、过滤与温暖的过程。4)叙述肋间肌及横膈膜肌在肺换气过程中的作用。5)利用模型解释肋间肌及横膈膜在肺部换气过程中的作用。6)认明利用模型代表肺部换气过程的缺点。7)解释吸入气体与呼出的气体其成分不同的原因。8)以记录腊烛在集气瓶内燃烧时间比较吸入及呼出气体的含氧量。9)用石灰水或碳酸氢盐指示剂设计简单实验,比较吸入及呼出气体的二氧化碳量。10)认明肺泡中能帮助气体交换的结构和特征。11)解释氧及二氧化碳如何经扩散作用而透过肺泡膜。12)设计简单实验以比较运动前后的呼吸率。13)设计实验以量度肺活量的大小。14)以能量需求的不同解释运动如何影响呼吸的速率及其深度。15)设计简单实验以显示香烟含有焦油。16)指出吸烟可危害健康。

(3)通过学习植物的气体交换,学生应能:

1)叙述光量与叶中气体交换的关系。2)解释叶片如何进行气体交换。3)设计实验以研究光量对植物二氧化碳交换的影响。

3.水与生物

(1)通过学习水对生命的重要性,学生应能:

1)认识水是一种代谢物又是细胞的主要成分。2)就水作为溶剂及作为运输与化学作用的媒介解释其重要性。

(2)通过学习生物与水的关系,学生应能:

1)解释保持细胞及体内液间渗透平衡的重要性。2)解释浓度不同的盐水对红细胞的影响。3)以渗透作用解释植物细胞的硬胀及软缩状况。4)解释浓度不同的蔗糖液对细胞的影响。5)设计简单实验以观察浓度不同的蔗糖液对马铃薯条的影响。6)阐释蒸腾作用的定义。7)设计简单实验以显示水分如何经蒸腾作用丧失。8)叙述如何简单地以蒸腾计显示影响蒸腾率的因素及讨论该装置的缺点。9)解释光量、温度、相对湿度及空气的流动如何影响蒸腾率。10)解释陆生植物及水生植物叶上气孔的分布和蒸腾作用的关系。11)利用氯化钴纸以比较叶片两面失水的速度。12)解释叶子浸入热水后为何会放出气泡。13)从双子叶幼根横切面中认明以下结构:根毛、表皮、皮层、木质部、韧皮部及维管束。14)解释蒸腾作用如何帮助根部吸收水分。15)解释根部的构造如何适应吸收水分。

4.生物的运输作用

(1)通过学习哺乳动物的循环系统,学生应能:

1)认明血液涂片中的红血细胞和白血细胞。2)从下列各方面比较红血细胞、白血细胞与血小板:产生的地方、形状、大小、数目及功能。3)列出血浆的主要成分。4)说明血液对于运送气体、养分、排泄物、激素及热量等的功能。5)指出氧在红血细胞中以氧合血红素的形式输送,而二氧化碳在血浆中以碳酸氢盐离子形式输送。6)指出在输血时aBo血型应如何配对。7)以简单实验显示氧及二氧化碳对加入柠檬酸盐后的鸡血的影响。8)以简单实验显示血浆中葡萄糖的含量。9)绘出示意图以显示肺循环及体循环。图中应包括以下结构:心脏、左心房(心耳)、右心房(心耳)、左心室、右心室、肺动脉、肺静脉、肺、大动脉、上腔大静脉、下腔大静脉、肠、肝脏、肝动脉、肝门静脉、肝静脉、肾动脉、肾静脉、肾脏、头、手、腹及腿。10)从图中认明心脏的下列结构:右心房(心耳)、右心室、左心房(心耳)、左心室、二尖瓣、三尖瓣、半月瓣、腱索、肺动脉、肺静脉、大动脉、上腔大静脉、下腔大静脉及中隔。11)解释心脏结构与功能的关系。12)认识心肌血液供应不足为导致心脏病成因之一。13)进行简单实验以显示鱼尾鳍、蝌蚪尾或蛙蹼微血管内血液流动的情况。14)认明在已解剖的哺乳动物体内的主要动脉及静脉。15)辨别动脉、静脉及微血管在结构上的区别,并指出此区别与其功能的关系。16)显示前臂的静脉膜的作用。17)叙述血液如何受以下条件影响而产生组织液:a.微血管壁的薄壁;b.微血管与组织液间的压力差异。18)叙述淋巴系统的下列功能:a.将组织液送回循环系统;b.运送脂肪;c.作为微血管及体细胞间物质交换的桥梁。19)认明促使淋巴液流动的方法。

(2)通过学习有花植物的运输作用,学生应能:

1)以染剂实验显示水是从根经木质部运输至叶的。2)说明有机养料是沿韧皮部输导的。

5.支持与运动作用

(1)通过学习哺乳动物的支持作用,学生应能:

1)指出哺乳动物的骨胳包括:a.中轴骨胳—头颅、脊柱、肋骨与胸骨;b.附肢骨胳——肢骨与带骨。2)就下列方面说明哺乳动物骨胳的功能:a.支持;b.运动;c.保护体内器官;d.贮藏矿物质;e.制造血细胞。

(2)通过学习植物的支持作用,学生应能:

1)认明双子叶植物幼茎及木质茎横切面内的支持组织。2)指出年幼植物或植物非木质部分主要靠硬胀的细胞来支持,而木质茎则主要是由木质部来支持。

(3)通过学习哺乳动物的行动,学生应能:

1)以肘关节或膝关节为例解释屈肌及伸肌作为一对拮抗肌的功能及其杠杆作用。2)指出腱及韧带在运动时的作用。3)指出下列关节在骨胳中的位置及其可活动程度:a.球窝关节;b.铰链关节。

6.通过学习整合作用及反应,学生应能解释下列名词:“刺激”、“反应”、“感受器”及“反应器”。

(1)通过学习哺乳动物对环境因素的探测,学生应能:

1)认明眼球的下列结构:巩膜、角膜、脉络膜、视网膜、黄斑、盲点、视神经、睫状体、悬韧带、晶状体、虹膜、瞳孔、水状液和玻璃状液。2)解释眼球不同部分的功能。3)叙述影像形成的过程与视觉的产生,包括:a.角膜、晶状体和眼球液体的折射作用;b.影像的性质;c.视网膜上感光细胞的功用;d.神经脉冲从视神经到脑部的传递;e.神经脉冲在大脑皮层视觉中心的分析。4)解释实验中对不同距离物体的聚焦是利用不同厚度的透镜而达成的,并比较其与眼球调整作用的异同。5)说明并解释远视和近视的成因及矫正方法。6)指出全色盲及红绿色盲的含意。7)从耳朵切面图认明下列的结构:耳壳、外耳道、鼓膜、耳骨、卵圆窗、耳咽管、半规管、耳蜗、听神经、外淋巴、内淋巴、外耳和内耳。8)叙述听觉产生的过程,包括:a.声波传递的途径;b.扩大声波振荡的方法;c.声波对感觉神经末梢的刺激及引致在耳蜗管内产生神经脉冲;d.神经脉冲由内耳传至脑部的途径;e.神经脉冲在大脑皮层听觉中心的分析。9)解释半规管的功能:当动物姿势改变时,会推动胶状物,牵动感觉毛细胞而产生神经脉冲。10)指出食物的味道是由于味觉及嗅觉感受器同时受到刺激而产生的。11)指出鼻内及舌上均有化学感受器。12)指出不同的皮肤感受器分别负责接受接触和热度等刺激。13)说明皮肤上的触觉感受器并非均匀地分布全身。

(2)通过学习植物的生长反应,学生应能:

1)说出向性的定义,包括向光性、向地性及向水性。2)以实验显示根的向地性和茎的向光性。3)以生长素的功能解释根的向地性及茎的向光性。4)说明向性反应的重要。

(3)通过学习哺乳动物的协调作用,学生应能:

1)指出中枢神经系统能协调感受器和反应器,因而可对不同的刺激作出适当的反应。2)说出神经元包括细胞本体及神经纤维。3)认明大脑、小脑、延髓及指出其主要功能。4)从一脊髓横切面图中认明下列各部名称:中央管、灰质、白质、脊椎神经、背根神经节和腹根。5)描绘在脊髓反射弧中神经脉冲传递的途径。6)就下列各项辨别反射动作和随意动作:a.神经脉冲传递的途径;b.动作的有意识控制;c.反应的速度;d.对同一刺激所引致反应的划一性。7)指出激素:a.由无管腺分泌;b.由血液输送至身体各部;c.于特定的目标器官产生作用;d.可调节身体功能。8)指出胰岛素能促进:a.身体细胞对葡萄糖的吸收;b.葡萄糖在肝脏内转变为糖元的过程。9)解释低血糖对胰岛素分泌的负反馈效果。10)指出性激素能控制第二性征的发育。11)指出人的第二性征。

(4)通过学习哺乳动物体内平衡,学生应能:

1)说出排泄的定义。2)说明渗透调节的定义是调节体内水和盐的相对份量。3)从肾脏的纵切面中认明下列结构:髓质、皮质、肾盂及输尿管。4)认明肾元的下列结构:输入小动脉、肾小球、输出小动脉、鲍氏囊、卷曲管、集尿管及肾盂。5)解释肾小球超滤作用的过程。6)指出:a.肾元的结构、如何帮助肾小球进行超滤作用;b.肾小球滤液的成分。7)解释葡萄糖、氨基酸、盐分经扩散作用和主动运输过程,由肾小管再被吸收至血液中而水分则经渗透作用再被吸收。8)就水分和盐分的调节,解释肾脏的渗透调节。9)从一皮肤纵切面简图认明下列各结构:表皮、真皮、汗腺、汗管、汗孔、毛发、毛囊、竖毛肌、皮脂腺、微血管及皮下脂肪。10)说明以下结构与体温调节的关系:a.皮肤表面的微血管;b.毛发和竖毛肌;c.汗腺;d.皮下脂肪。11)就胰岛素分泌的不足解释糖尿病的成因。

7.通过身体防卫的学习,学生应能:

(1)说明皮肤是一道抗菌的机械屏障。(2)叙述呼吸道的纤毛上皮有过滤空气中尘粒和细菌的作用。(3)指出胃液中的盐酸能杀死随食物进入胃的大部分细菌。(4)指出盖于伤口的血凝块能止血及防止病原体的入侵。(5)指出白血细胞可借吞噬细菌及产生抗体来保护身体。(6)说明接种疫苗为人工免疫法的一种,其原理包括:1)若身体曾受某种抗原侵袭,身体中的某些白血细胞就会记认该种抗原。2)若该种抗原再度侵袭,身体便会立即制造大量噬菌白血细胞以及专门抵抗该种抗原的抗体。

第四章生物的发育及生命的延续

1.生殖作用

(1)通过学习无性生殖,学生应能:

1)辨别无性及有性生殖。2)叙述无性生殖的各种不同形式,包括二分体分裂、出芽生殖、孢子形成及营养繁殖,并举出适当个例。3)说明营养繁殖的优点和缺点。4)用插条法繁殖新的植物个体。

(2)通过学习有花植物的有性生殖,学生应能:

1)认明花的各部分及指出该部分的功能。2)说明传粉作用和受精作用的重要性。3)从一实例中认明一株花与适应风媒或虫媒所具有的结构。4)指出:a.花粉粒内藏有雄配子;b.胚珠内藏有雌配子。5)叙述有花植物中受精作用的过程,包括:a.柱头上的糖溶液刺激同种植物的花粉粒生出花粉管;b.花粉管将雄配子带至胚珠;c.雄配子进入胚珠内与卵子结合成为合子。6)指出受精作用后,花的各部分在果实及种子的形成中所产生的变化。7)认明双子叶植物种子的各部分及指出该部分的功能。8)指出果实和种子的功能。9)认明果实和种子为适应靠风力或动物散播所具有的结构。10)说明果实和种子的散播对植物生存的重要性。11)叙述双子叶植物种子的萌发过程。12)解释种子萌发所需要条件的实验结果。

(3)通过学习人类的有性生殖,学生应能:

1)认明男性生殖系统中下列部分及指出该部分的功能:贮精囊、尿道球腺、尿道、阴茎、睾丸、阴囊、前列腺、输精管和附睾。2)认明女性生殖系统中下列部分及指出该部分的功能:卵巢、输卵管、子宫、子宫颈和阴道。3)指出精子由一带有细胞核的头部及尾部所组成。4)叙述在月经周期中子宫壁的变化。5)指出精液的传送过程。6)叙述受精过程及精子细胞核和卵子细胞在输卵管中的结合。7)略述由受精卵至胚胎的发育过程,包括:a.合子由输卵管移至子宫内,已分裂而成一细胞球;b.在子宫内胚胎的形成;c.胚胎植入于子宫内膜,并形成胎盘和脐带。8)说明胎盘在母体与胎儿间养分、氧和废物交换的功用。9)指出羊膜在胎儿发育时的功用。10)略述生产的过程,包括:a.阵痛开始;b.子宫颈扩张,容许婴儿的头部通过;c.子宫颈和腹肌的随意收缩,引致羊膜穿破;d.子宫肌收缩,首先将婴儿头部迫出阴道;e.扎截脐带;f.子宫收缩、排出胎盘。11)讨论亲代养育对后代成长的重要性。12)指出需要节育的原因。13)说明下列避孕法的生物学原理:安全期避孕法、避孕套、子宫帽、避孕丸及外科手术避孕法。

2.通过学习生长与发育的知识,学生应能:

(1)说明生长乃个别细胞体积的增大及因分裂而引致细胞数目增加。(2)叙述量度生长的方法;该方法包括量度生物的干重、鲜重及大小。(3)总结和阐释用萌发中种子作简单生长实验所得的数据。(4)说明发育及细胞分化成组织、器官及系统的结果。

第五章遗传学

1.通过学习遗传与变异,学生应能:

(1)说明遗传特性及由小段染色体Dna分子组成的基因所控制。(2)指出每种生物皆有特定的染色体数目。(3)辨别单倍体与双倍体。(4)概述减数分裂的过程,包括同源染色体的配对及分离而导致形成单倍配子。(5)解释减数分裂对形成单倍配子的重要性。(6)顺序排列显微照片或玻片中减数分裂的各个阶段。

2.通过学习遗传的形式,学生应能:

(1)用下列名词阐明遗传现象:显性、隐性、杂种、外表型、基因型、等位基因、同型合子和异型合子。(2)解释配子在遗传中的作用。(3)列举单基因杂交遗传的例子。(4)用遗传学符号、图表等,以逻辑推理方法解决单基因杂交遗传的问题。(5)解释X及Y染色体如何决定人类的性别。(6)用X及Y染色体解释为何男女比例大致相同。

3.通过学习变异这部分知识,学生应能:

(1)列举连续变异与不连续变异的例子。(2)说明不同的表现型可由遗传因素、环境因素或两者的相互作用所引致。(3)解释遗传变异可由减数分裂时各染色体的独立分离现象、受精作用的随机性和突变的过程所引致。(4)就适者生存的现象解释变异的重要性。

第六章生物与生物间及其与环境的相互关系

1.学过生态系的知识,学生应能:

(1)列举影响生物生存的物理及生物因素。(2)以物质的循环及能量流等观念去解释稳定生态系。

2.学生在学过生态系中的能量流动后,应能:

(1)说明能量进入生态系主要是通过生产者进行光合作用而达成的。(2)说明能量以食物形式由一生物传递至另一生物。(3)解释能量在食性层次之间散失的途径。(4)利用本地生境中常见的生物绘制简单的食物链及食物网图。(5)用食性层次之间能量散失的现象去解释数目塔及生物量塔。(6)说明非典型数目塔存在的原因。(7)解释有毒化学品,例如DDt及重金属如何经食物链积聚而影响顶级消费者。

3.学过物质的循环的知识后,学生应能:

(1)解释碳循环中生产者、消费者及分解者的作用。(2)绘简图显示碳循环的主要途径。(3)绘简图显示氮循环的主要途径。

4.学习了生物在生态上的互相依赖性的知识后,学生应能:

举例说明以下的关系:捕食、竞争、片利共生、互利共生和寄生。

5.懂得人类与微生物的关系后,学生应能:

(1)解释微生物在酿酒、制造面包、物质循环和产生有用含氮化合物供豆科植物使用等过程中的作用。(2)说明微生物的害处。(3)解释抗生素纸绽如何影响培养菌而导致在培养基上形成抑制环。(4)说明不同食物保藏方法的生物学原理。

6.人类对环境的影响

(1)学习了土地利用的知识后,学生应能:

指出滥伐及单种栽培可能产生的影响。

(2)通过学习污染这部分知识,学生应能:

1)阐释污染的定义。2)指出烟和废气中常有的污染物包括:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、碳和铅。3)列出常见的家居废物包括清洁剂、垃圾、塑胶制品和金属罐等。4)叙述常见的污染物对人类健康和环境造成的害处。5)列出常见的农业及工业废物包括原油、热废水、可溶的重金属化合物、无机肥料和粪肥。6)叙述常见的农业及工业废物所造成的害处。7)说明长时间受噪音影响可引致神经紧张、听力减退或失聪。

(3)学习环境保护知识后,学生应能:

(1)说明人口膨胀对土地需求的增加如何破坏自然生境及生态平衡。(2)阐释环境保护的定义。(3)认明废物再循环和控制污染为保护环境的两种途径。(4)简单解释污水处理的生物学原理。(5)讨论立法及教育对保护环境的重要性。

在评价一个国家或地区的中学教育质量,尤其是评价一个国家或地区的中学教学质量时,虽然测量的项目是诸多方面的,但从它的某一学科课程纲要中对受教育者即学生的学习目标的要求显然是十分重要的一个方面。从上面我们介绍的香港地区中学生物学科课程纲要中明确学习目标来看,能够看出香港地区中学生物学科的教育思想、教学方法和内容的基本情况。总体的分析,作者认为不少方面层次和水平是比较高的,可供内地中学生物教育教学借鉴或参考的地方也是比较多的。

1.突出素质教育

香港地区中学生物学科的教育思想是根据香港地区社会需要为目的,是面向全体学生的素质提高的教育,即生物学科的教育要围绕为适应当地社会发展的需要培养学生服务的。生物学科的教育目标不仅是学生毕业后谋生的手段,还是提高学生生存和生活质量的需要。使学生不仅学会立足社会、推动社会发展的本领,更要学会社会发展青年人必备的生物科学知识、技巧和能力,为终生学习、生活打下基础。尤其是科学素质的要求,除了特别需要的科学知识外,还要加强科学方法、科学思维的训练和科学态度、科学精神的培养。同时,中学生物学科教育还要为发展学生的个性服务,积极培养学生的独立思维能力、创造能力、自我调控能力,在能力培养的过程中,为发展学生的个性创造条件,使其有更多的机会把热爱生物科学的潜在的才智得到良好的培植和发挥。

2.体现了中学生物教学的最新趋势

30年来世界各地包括香港地区不断进行中学生物教学改革,不愿学习生物科学的情况已经大有改善。按照香港地区中学生物科课程纲要明确学习目标的要求,学生学习生物课程,将会觉得乐趣无穷,终身受用。体现了生物教学改革的最新趋势,一是加强内容与社会的联系;二是着重态度、高层次思考能力和传意技巧的培训;三是采取更有生趣和更多交流的教学方法;四是运用概念图等工具来发展概念;五是选择以“结构理论”为基础的新颖教学设计;六是努力实现教学手段的现代化。

量子力学简明教程篇5

一、小学数学计算题教学存在的不良现状

1.缺乏重视,教学观念落后

有些小学数学教师认为计算题的教学不过就是简单地让学生学会运算即可,这样枯燥的教学无需过多的重视,只要学生能够算对了,那就是完成了教学任务。在这种对计算题教学缺乏重视的观念下,教师往往也会忽视学生在课堂中的主体性,盲目地发挥自己的主导性,单纯地为了完成教学任务而教学,没有认识到到学生是否真的对算法和算理有正确的理解。由于教师的忽视和教学过程中的简单化,容易导致小学生学计算时感到很吃力,

虽然能够算得了简单的计算题,但对算理却不能够理解,长此以往,便会导致学生的计算能力不但没有根本性的提高,反而计算能力普遍下降,口算的速度也逐步变慢,甚至在计算的过程中错漏百出。这样长期落下来的“病根”,没有得到及时的纠正和重视后,随着年级的增加便会不断地加固,这也是很多学生在后来的数学学习中发现自己在计算方面总是容易出错,却又不知道错在何处的原因。

2.小学生的心理因素影响

由于小学生年龄小,心理因素的动态性强,情感不够稳定,注意力容易分散,难以较长时间地集中在同一个目标上,这些因素都是容易影响学生在数学课堂上学习的质量和效果的。有的小学生因为情感和情绪的变化大,还不懂得如何去调节自己的情绪,导

致在计算时,只是单纯地希望可以更快地算到结果,却缺乏耐心和细心,遇到一些较难的题目时就会感到很烦躁,缺乏对完成计算的耐心,也不愿意去认真思考,使得完成的质量很不理想。有的小学生则是在注意力方面难以集中,总是在读题、审题、计算、检查的这些过程中没有将自己的注意力保持一致,而导致在某一环节中出现小错误,然而,无论是简单地把题目的数字、式子还是符号弄错了,都会使整个计算的过程发生很大的变化。还有的小学生因为厌倦教师要求多做多练,而从心里排斥计算,不愿意接受教师的指导和任务,使得他们在完成计算题目时总是抱着得过且过的心态,只要时间一长就不愿意认真去做,导致教学的质量和学习的效果都得不到保证。

二、小学数学计算题的教学策略

1.规范教师的教育教学观念,与时俱进

要有效地促进小学数学计算题的教学效果和质量,教师要加强在教学教学观念上的学习,掌握新课程标准所强调的理念,更新自己的教育观念和教学手段,提高自己的业务能力和知识水

平,促进小学数学教师的自我成长,提高他们的思想道德教育和专业素质,与时俱进。这样让小学数学教师可以从观念上走出传统守旧的教育观念,与学生建立平等友爱的师生关系,关注学生的自我价值,给予小学生更多自主探索问题的时间和空间,增强课堂中师生的互动,让教师可以保持一种开放的心态,树立终身学习的观念,在教学实践中找出真正合适自己和学生的教学之路。

2.重视直观演示,吸引学生注意力

要有效地促进小学数学计算题的教学效果和质量,教师要重视直观演示,加强操作,吸引学生注意力,培养他们的逻辑思维能力。以直观的演示来将抽象的计算过程呈现在学生的面前,让他们可以明白整个算理的操作,明白计算的分析、推理的认识过程,突出计算的规律和运算原则。在教师的操作和语言引导下,学生就容易在头脑中形成清晰的运算思维。例如,在教学“凑十”时,教师可以直接通过算盘道具,向学生演示整个计算的过程,并且强调这是运用了让简单的数字凑成十的规律来运算的。同时也可以再给出一些题目让学生到讲台上给同学们演示,使学生在这样活泼生动的氛围中感受整个计算的过程,在动手的过程中思考,在思考的过程中发展思维能力。

3.引导思路,培养计算思维

要有效地促进小学数学计算题的教学效果和质量,教师要引导学生计算的思路,培养他们的计算思维,使他们可以在运算时形成一系列有条理的思维顺序和思考方向,克服他们的计算思维障碍,养成层次鲜明、清晰简明的思路,懂得如何去灵活地运用所学习的计算方法和运算思路。这就需要小学数学教师在教学时,要结合不同类型的计算题目的特征,巧妙地引导他们计算的思

路。例如,题目是“222222×999999”时,这样类型的题目有很多,而学生往往看到数字偏大就会束手无策,不知从哪里下手。这时,教师就要教导学生运用简便运算的原则,将“222222×999999”转化为“222222×(1000000-1)”,这样一来复杂的式子就变成了简单明了的运算式子,这时候就可以轻易地进行计算,从而得出“222222×(1000000-1)=222222000000-222222=222221777778”。

参考文献:

量子力学简明教程篇6

一、启发学生初步了解方程等概念

方程是含有未知数的等式。因此教学方程的概念应该从等式讲起,教师可以这样逐步引入:出示天平并分以下几步进行演示(1)在天平左盘放入重10克和20克的方块各一个,右盘放入重50克的砝码一个,让学生观察并得出不平衡状态,说明左右两边的重量不相等;(2)把天平右边的砝码换成30克的,让学生观察并得出平衡状态,说明左右两边的重量相等,启发学生用式子表示这种等量关系。教师板书:10+20=30,并告诉学生这是一个等式(表示左右两边相等的式子叫等式);(3)在天平左盘放入一个10克的方块和未标明实际重量的40克的方块(教师用粉笔在方块上写上x,表示这块方块重x克),在右盘放入一个50克的砝码,让学生观察得出平衡状态,说明左右两边的重量相等。教师启发引导得出表达式后在黑板上板书:10+x=50,引导学生比较“10+20=30”和“10+x=50”,教师提问:“这两个式子都是什么样的式子?”(等式)“它们有什么不同的地方?”(第一个式子中都是已知数,第二个式子中有已知的数,也有未知的数);(4)在左盘放入未标重量但实际重量为50克的方块两个(教师说明两方块同重,并用粉笔分别写上x,表示分别重x克),在右盘放入100克的砝码让学生观察后写出表达式,教师板书:2x=100,教师再次引导学生观察10+20=30,10+x=50,2x=100这三个式子,使学生明确他们的关系。然后教师小结:含有未知数的等式叫方程。为加深学生的理解,应该强调方程必须具备的两个条件,一它必须是等式,二它必须含有未知数。

教师启发学生思考:当x等于多少时,方程10+x=50的左右两边相等?学生回答后,教师给出“方程的解”的定义,并举例说明。例如x=40时,方程10+x=50的左右两边相等,我们就把x=40叫做方程10+x=50的解。接着提问:“2x=100的解是多少?”并让学生说出是怎样求出x=50的?在此基础上教师给出概念“解方程”的定义,并向学生说明“方程的解”和“解方程”的区别。这是学生容易混淆的两个概念,教学时可以指出,方程的解是一个数值,它是使等式左右两边相等的未知数的值;而解方程是指求出这个值的演算过程。但这里没有必要强调,可以通过解方程和检验方程的解使学生具体体会。出示例一让学生完成,教师板书并指出解题步骤和书写格式。强调如何检验。

二、引导学生掌握简易方程的解法

小学阶段所学的简易方程包括ax±b=c和ax±bx=c这两类方程。小学阶段解这类方程是以四则运算中各部分之间的关系来解答的,要与中学解一元一次方程的方法区别开来。教学中要认真复习四则运算中各部分之间的关系,由易到难地进一步掌握简易方程的解法。如果出现形如ax±b=c的方程,启发学生把原方程变形为ax=c的形式,再通过乘除运算法则求解。教学时可以先给出“过渡题”再引出问题,启迪学生“拾级而上”。例如:

过渡题:10+()=50

例题:10+2x=50

学生不难从过渡题获得启发,得到2x相当于(),那么把2x看作一个数,就可以先求出来,然后再求x等于多少。教师引导学生完成例二。对于例三的解答稍有困难,此时教师提问:“按照运算顺序解这道方程应先算什么?”(6×3)“把2x看作什么?”(未知数)“2x在整个方程中处于什么位置?”(2x是减数)。接着教师启发引导学生把方程解完。例四是列方程解文字题,教师根据条件引导学生列出方程,然后让学生自己解方程。对形如ax±bx=c的方程可借助形象具体的实例,使学生从直观上理解它的含义,进而掌握解法。出示例五,引导学生观察图。教师讲述:要求一天共运土多少吨,必须知道上午运的吨数和下午运的吨数。但题目没有直接告诉,只告诉每车运x吨,上午运了四车,下午运了三车。“如何用含有字母x的式子表示上午运的吨数和下午运的吨数呢?”(4x和3x)“又如何表示一天运的吨数?”(4x+3x)。4x表示四个x,3x表示3个x;4x+3x表示四个x加三个x。提问:“四个x加三个x等于多少个x?”(七个)。教师板书4x+3x=7x。出示例六,引导学生观察并思考如何解方程,根据学生思考后的回答,教师可作启发性的提问:“7x加9x等于80,表示几个x等于80?”(16个x等于80)。教师讲述,这是一道含有两个相同未知数的方程,在以后学习列方程解应用题时,还会出现类似的方程,解这种类型的方程时一般是通过加或减的计算,先把它变成只含有一个未知数的方程,即ax=c再往下解。接着教师引导学生解例六。现在,学生就会很容易地解形如ax±bx=c的方程了。

三、教给学生检验方程的解的方法

量子力学简明教程篇7

关键词:教学质量;教学理念;教学内容;教学环节

在课堂教学中,笔者听了一位数学教师的课。课后对班里的学生进行了调查,他们说老师讲的太多太杂了,本来一看就懂的常识性公理反而不懂了。作为听课教师,笔者深有同感。常识性的公理,何必化简为繁,十几年来的教改,课程、教材、教法、教评都发生了天翻覆地的变化,教改试验地、教改新秀层出不穷,教学质量也得到了空前的提高;没有精选教材内容、精心安排教学步骤,提高效率。从教学的角度来说,它不仅仅节省了学生的学习时间,而且延长了学生的学习生命。

在我们的课堂教学中,提高教学质量提出几点建议:

一、更新理念,明确方向

《新课程方案导读》指出:“课程改革的关键在于实施,如何将新课程所倡导的理念转化成为实施者自己的信念或行动哲学,是普通高中课程改革工作的重中之重。”这就要求我们一些教师首先必须学习、理解新课程所倡导的理念,并把它内化为自己的教学思想,这样才有可能“转化成为实施者自己的信念或行动哲学”,才能在教学过程中提炼、简化出核心教学思想,高屋建瓴,把握住教学方向,指导我们的课堂教学。

我们有些教师,教了多年书,什么教育理念,什么教学思想,一概不管。他们奉行的是“两耳不闻窗外事,一心只教圣贤书”,以至于其他教师听他的课,指出他教的内容是课标不作要求的尴尬事情,这样教书是十分可怕的,也是误人子弟的。

“课改背景下,在中专课堂教学和教学管理实践中,各中职学校及广大教师面临着许多问题,集中表现在:如何准确地理解中职课程方案及课程标准的编制意图;如何进行科学合理的学科设置与编排;如何进一步明确课程改革的基本要求,并把这些要求和具体学科结合起来;如何掌握新课程课堂教学设计的理论和方法,切实提高教师课堂教学设计能力;如何形成提高课堂教学实效性的教学策略;如何在继承传统和改革创新中寻找新的结合点;如何把课改理念、目标、要求等落实到日常的教学实践中,促成教学行为的根本性改变;如何创设有效的课堂教学情景;如何促使学生的学习态度、学习行为、学习方式、学习能力的实质性变化;如何确定学生模块学习评价要素及形成学生发展性的学习评价模式;如何确保教学目标的达成和教学质量的提升等。”所以,弄清学科课程、教材内容、教学模式、教学质量监控等理论方面的问题异常重要。

我们通过新课程理念学习,名教师、学科带头人教研员分工讲解课标要求、各章节内容与结构、教学要求及教学建议、各校交流课改体会、经验、教训,评课选优活动、学科基本功竞赛和学科教学论文、课件、教案评比等活动“训其所需、研其所难、解其所惑”。

二、进行教学内容改革:让学生学有所获

一课确定一个教学的重点,要讲就讲透彻,要讨论就讨论个明白,要练就练到熟练掌握运用。“一课一得,学有所获”的前提是先深入:吃透教材,知道本课要教什么;吃透学生,知道学生需要什么。解决教学的盲目性,使教学具有针对性。然后再浅出:明确要教的知识是课标集中的知识,要培养的能力是学生需要的能力。“一课一得,学有所获”的教学精髓是在明确知识与能力的目标前提下,教师指导学生进行自主学习,不仅着眼于当前知识掌握和技能的训练,而且注重于能力的开发和未来的发展,培养学生主动获取信息、处理信息的能力,培养创造与主体性品质。

“一课一得,学有所获”的课堂教学操作要点如下:

第一步:一个学习目标。第二步:一次教学活动。第三步,一题练习巩固知识。第四步:一句话总结知识。第五步:一个课外迁移作业。

三、进行教学环节简化:精讲精练、突出重点

要提高课堂教学质量,还必须注重当堂知识当堂消化,杜绝课内损失课外补的不良做法。避免“满堂灌”出现了课堂遗留问题,注重当堂知识当堂消化。精讲精练是简化教学环节、提高教学质量的具体体现。精讲,用最简单的解释与诠释对学生教学,直截了当,不绕圈子,不说题外话;精练,教会学生用最简单的程序来解决问题,从而使学生形成最有效、最直接的解决问题的逻辑思维,这是学生吸收和消化知识的重要途径。

将大量的课堂练习变成了课外作业,只会加重学生的课业负担和心理负担。为了应付教师的检查,他们不得不努力挤占课余时间“完成”作业,学生每天埋头挣扎在作业堆里,无法自主支配,无法发挥特长,其学习行为已被教师主宰,课内损失课外补的做法于人于己都没有好处。不仅自己的教学内容没有教过手,心中没有塌实感,有的甚至炒“夹生饭”,费力不讨好;而且会僵化师生关系,学生怨声载道,久则产生厌学情绪,也无法提高教学质量。

四、因材施练,减轻学生负担

叶圣陶先生曾就教科书中思考练习设计的问题指出:“大抵出题之先,必明一义,非每课之后必须有数个练习题,第求凑足之即为了事也,盖将就本课之内容与形式,抉其至关重要之若干点,俾学生思索之,辨析之,熟谙之,练习之,有助于阅读能力写作能力之增长也。严格遵循减轻学生课业负担和因材施练的原则,精选练习,做到“少、精、活”,满足了不同层次学生的需求。”前苏联教育家赞科夫针对“题海”练习的弊端,提出“不要进行盲目的、互不联系的大量机械练习,给学生布置的习题要精心挑选和编排,让学生通过练习进行思考、推理,独立地探索问题的答案。”

量子力学简明教程篇8

[关键词]教育经济增长劳动简化法生产函数法

教育经济效益,从宏观来看,指社会对教育的投入与社会所得到的经济收益之比。计量教育投资经济效益的方法较多,有劳动简化法、生产函数法、舒尔茨分析法、丹尼逊法、修正的劳动力简化法、多因素分析法等。根据资料的可取性原则,本文对江苏省教育经济效益的计量将采用劳动简化法和生产函数法分别进行测算。

一、劳动简化法

劳动简化法是苏联学者斯特鲁米林提出的。这种方法的理论依据是马克思的劳动价值以及少量复杂劳动等于多量简单劳动的思想。根据这一思想,此法用劳动简化系数把复杂劳动化为简单劳动,在此基础上来确定劳动总量中由教育程度提高而增加的劳动量,进而确定在国民收入增长额中由教育程度提高所带来的份额,其计算公式为

其中,t代表报告期,0代表基期,K、L、Y分别表示平均劳动简化系数、劳动力人数和GDp。

为了便于计算,劳动简化法有以下几条基本假定:被计算的社会劳动者所接受的某一级别或年限的教育在概率的意义上是同质的;相同教育程度的劳动者所创造的价值是同质的;社会劳动者因教育程度不同形成的不同劳动复杂程度可以用一定尺度来换算;教育对社会劳动者所造成的无形收入、无形支出以及教育接受的其他影响和教育的其他功效都被视为常数略去不计;把GDp的创造视为全社会劳动者的贡献。

采用劳动简化法测算教育投资社会经济效益的关键,是要把复杂程度不同的劳动力以一定尺度简化成基准劳动力或标准劳动力,建立复杂劳动和简单劳动之间的系数关系。确定劳动力简化系数的方法有四种:以不同教育程度劳动者工资收入差别为尺度;以劳动者受教育年限的长短为尺度;以培养不同教育程度劳动者的教育费用为尺度;以劳动生产率大小为尺度。为收集数据的方便,本文采用教育年限的长短为换算尺度。将劳动者文化程度分为文盲半文盲(教育年限按3年计)、小学(6年)、初中(9年)、高中(12年)、大专及以上(16年)5个层次。以小学文化程度劳动力作为标准劳动力,则文盲半文盲的劳动简化系数为0.5,小学为1,初中为1.5,高中为2,大专及以上为2.66。

要得到社会劳动平均简化系数,还必须获知全社会劳动者的教育程度构成,即不同文化程度劳动者在全社会从业人员中的比例。而这个资料一般只能从人口普查资料中获取,于是将研究的时间取为1990年至2000年,因为我国在这两年分别进行了第四次和第五次人口普查。通过查阅《江苏省统计年鉴2001年》及相关计算,结果如下表。

根据《江苏省统计年鉴2006年》,江苏省1990年和2000年社会劳动者人数分别为4225.02万人和4418.14万人,1990年和2000年江苏省GDp分别为1416.50亿元和8553.69亿元,即:,,则根据教育贡献率公式计算得1990年至2000年期间江苏省教育投资贡献率为26.49%,表明在此期间,江苏省GDp增长额中有26.49%是教育投资作用的结果。

二、生产函数法

生产函数是描述因素投入量与结果产出量之间相互关系的数学表达式,利用具体类型的生产函数,应用回归分析计算出教育投资社会经济效益,避免单个方法计量结果的片面性。该方法的理论依据是社会财富的生产过程是多种多样的,从经济学的角度看,无论何种生产过程,都可以把它看成是在一定社会、经济、技术和自然条件下,一组要素投入转化为产出的过程。生产函数就是在某些前提假设下,描述这一过程的经济数学模型。利用生产函数衡量教育的经济效益也就是要在影响经济增长的诸多因素中,把教育的作用分离出来。

C-D生产函数是最著名的生产函数,其基本形式是,其中Q代表产量,L和K分别代表劳动和资本投入,和分别表示资本和劳动的产出弹性,a为技术进步因子。为了更全面的反映各种要素对经济增长的作用,在C-D生产函数的基础上进行扩展变形,引入教育投入因子e,则C-D生产函数变形为为教育投入因子的产出弹性。C-D生产函数,两边取对数变形后为

在实证分析中,假定劳动力投入L是同质的。此外,还必须在可获得的资料范围内对各种产出与投入的描述指标进行选择确定。对于总产出Q,选择GDp较为合适,因为它全面反映了江苏省的经济总量水平,而且数据易取得,具有权威性。对于资本投入水平,一般经济计量学认为最好用固定资产值加流动资产,但由于流动资产统计资料难以取得,此处用全社会固定资产投资代表资本投入。K为劳动力投入,L用社会从业人数表示,教育投入因子e用在校学生数表示。江苏省具体指标数据如下表。

根据数据资料运用SpSS软件,得到江苏省教育投入的弹性系数为1.784,即全省受教育人口数每增加1%,则其GDp将增加1.784%。

要素贡献率=(要素增长率×要素弹性系数)÷GDp增加率×100%

江苏省1990年至2000年期间,GDp年均增长率为19.70%,全省受教育人口数年均增长率为2.47%,则得到教育投资贡献率为22.37%,即江苏省教育投资的经济效益为22.37%。

三、结论

通过劳动简化法和生产函数法两种方法对江苏省教育经济效益进行测算,其结果分别为26.49%和22.37%,具有一致性,结论是可信的。此两种定量分析表明,江苏省教育对国内生产总值增长所作的贡献是很显著的,处于较高水平,这与江苏省历年来重视教育投资是分不开的。当然,我们还应当在现有基础上更加注重教育投资水平和经济效益水平的提高。

参考文献:

[1]蒋萍:社会统计学[m],北京:中国统计出版社,2001

[2]王善迈:教育投入与产出分析[m].河北:河北教育出版社,1996

量子力学简明教程篇9

关键词:物理学美学教育科学美节奏美

美没有统一的定义,有多种说法。毕达哥拉斯学派认为美在物体形式,美就是“数的和谐”,“把杂多导致统一,把不协调导致协调”;亚里士多德说:“美就在于(一个有生命的东西或是任何各部分组成的整体)体积大小和秩序”。犹德罗说“美就是关系。”美国当代美学家托马斯・门罗认为:“对美的问题最短、最简单而又正确的回答是:‘美是许多不同的东西’,而对美这个名词至今仍未很好了解。”美的客观论认为:“美是指审美客体,是客观存在的美的事物和现象。”“美是真理的现象。”可见美是无限的,无限丰富,无限复杂,无限多样。

美育是审美教育的简称,所谓审美是指人们对美的对象进行观察、欣赏时的一种心理、生理活动。审美教育就是教育引导青少年通过对于自然美、社会美、生活美、艺术美的感受、鉴赏,从而自觉树立正确的审美观点,培养创造美的能力,涵育热爱一切美好事物的感情。

科学中存在美。科学之美源于天、地的自然美。自然美既包括大自然景色之美,更指潜藏于感性美之内的理性美。即人类理智能领悟到的自然界内在结构所显示的和谐,对称、简洁,平衡和统一,等等。科学美的教育是中学生审美教育的重要组成部分。中学物理教师有责任有义务在教学中向学生宣传、传播物理学的“美”和“妙”,唤起学生探求物理美的兴趣,激发求知欲,进而打好攀登科学高峰必备的科学文化素质的基础。

一、物理学的科学美形态

1.实验美

审美鉴赏力是创造主体的主观认识水平和情感的思维作用与客观规律性(自然界的和谐、对称等)之间产生谐振共鸣的表现。实验物理学家大多具有丰富的想象力和高度的审美鉴赏力,他们对于物理现象的美感共鸣也必然渗入实验的设计与实验中。例如:库仑的扭力秤利用悬丝测量微小力的精巧美,迈克尔逊利用正八面棱镜的转动反射测光速的简洁美,托马斯・扬利用狭缝获得相干光源的构思美……都是以美著称的。

2.公式美

许多物理表达式具有一种简洁的、逻辑的和数学美。物理学公式在形式上的对称、简洁、守恒是自然界在物理规律方面的多样而统一、简单而深远、和谐而奇异、对称而守恒之美的必然反映。例如:麦克斯韦用数学方法建立了不传导介质的方程组用罕见的对称、简洁而完美的形式奠定了电动力学的基础。速度的定义式v=■密度的定义式ρ=■,压强的定义式p=■形式上比值形式,这些公式都表现出物理学具有和谐统一的特征。

3.理论美

物理学的理论美往往表现为假说、实验、公式和逻辑推理的优美之和。例如雅可比的《力学讲义》、玻尔兹曼的《气体理论讲义》、狄拉克的《量子力学原理》等,都有“把科学秩序、模型统一和谐地组织在一起而得到满足。”

4.力与美

感性美里的健美运动中有健与美,力与美之说。物理学理性美里力与美是紧密相关的。力的图示,把理性要素形象表示的过程中,体现了比例、简洁和规范的美。物体在平衡力的作用下的受力分析,显示了对称、平衡的美。摩擦力的大小和方向与分析对学生形成对立统一的观念,且在实际现象中具有广泛的实用性,而使学生产生科学真理美的体验。大型加油机与受油机的空中加油,理论上的简洁与技术上的高、精、尖,加上的美妙图案、情境,能激发学生美妙的联想和对科学技术的神往。人造地球卫星及天体运行为椭圆轨道,飞机及汽车外形都是流线型,显示曲线美。简单机械的组合使用,如滑轮组的使用能做到优势互补的“优化组合”。声波的波动性及乐音的三要素无不包含着丰富的感性美和深邃的理性美。

5.热现象中的美

熔化、凝固曲线能简洁直观地表示物理过程和现象,学生仔细观察水的沸腾过程,沸点与气压的关系的实验中的奇异、起伏、爆发的美感。热机的广泛应用是产业革命标志,推动社会的进步,有力证明了推动社会的发展的决定因素是生产力,使学生感受科学的真理美。

6.电磁现象里闪耀着美丽的火花

摩擦起电,火花放电,闪电能引导人探索物质的结构的深奥。从学生认识原子的核式结构的模型里,所有的电子都在各自轨道上绕着原子核旋转:而学生在地理课及科普读物里学到,太阳系的九大行星在各自轨道上,绕着太阳为中心运行。原子的核式结构与太阳系的相似性,说明了微观物体与宏观物体间和谐统一特征的存在。电路图中各元件的符号及排列,磁场的磁感线的排列,显示出统一和谐,对称、流畅的美感。自然界中存在具有磁性的矿石,而人类用磁化的方法,使铁质物质具有磁性,还可以让螺线管通电流来产生磁性及电磁铁的应用,说明了人与自然、创造物与自然物之间的和谐统一。电的广泛应用和电磁波的应用深刻地改变着我们的生活,推动社会各领域及人的文明化进程。

7.光的现象及原子物理中的美

光在同种均匀介质中直线传播,与光在大气中传播路径是弯曲的,显示了绝对与相对,直与曲的相关美,以及由此产生的日食、月食、极昼、极夜的天文奇观,都显示了自然科学的美。光的反射和平面镜成像,使学生深刻领会对称美,由光的折射产生的海市蜃楼及彩虹,能让学生从理性的高度认识,进而对捕捉这些奇观产生浓厚的兴趣。学生在做“研究凸透镜成像”的实验时不仅能在操作过程中学到知识提高技能,而且能在心理上产生对这一过程的有序和波动,渐变到空变等美的感受。光的波动性和粒子性及相关的现象,显示了科学理论的统一的特性。

从重核裂变的链式反应―原子弹―核反应堆(核电站)的发展过程能使学生领会到人类的智慧的巨大潜力及其所带来的科学技术的飞速发展,从而推动人类社会的进步,进一步证明“科学技术是第一生产力”,也能使学生相信新能源开发和利用的前景是美好的。氢核的聚变――氢弹爆炸时放出强大的光和热,而太阳向宇宙辐射的巨大的光和热来源于太阳内部不断进行的聚合反应。因此可以说太阳就是一颗宇宙中早已存在的、天然的巨大的氢弹,而人类制造出的氢弹就是一颗人造的微型小太阳。这是多么美妙的人与自然间的深层次的和谐统一,充分说明了人是万物之灵。

8.实验仪器的美

天平有原理的简单,结构上的对称,使用方便,测量精度高等美的特征。弹簧秤、温度计、电流表、电压表、压强计等有外形直观、规则均衡美的特征,凹镜能聚光,凸透镜能成各种像,棱镜片使光折射出彩色光带,而使它们在结构简单中透发出功能神秘的美感。模拟马德堡半球实验,显示了科学真理的美,让学生把这美妙的时刻深深烙在记忆里。

二、物理学的科学美特征

1.简单而深远

物理学科美的简单性并非单薄空洞的简单性,而是用简单的前提和形式概括最大量的、最多方面的事实,使是这种简单同时又显得深远。例如:牛顿力学体系与开普勒的行星运动定律、伽利略的自由落体定律相比,显得前者可以概括后者――地上和天上的机械运动都可在牛顿理论中得到说明,牛顿理论要更简单,也更深远。爱因斯坦以两个简单假说为基础建立了狭义相地论,把牛顿力学作为宏观低速条件下的特例而包括其中。与牛顿理论相比,爱因斯坦的理论要更简单,也更深远。

2.和谐而奇异

人们认识到了,将和谐和奇异结合起来作为一条美学特征才更完备。例如:托勒玫和哥白尼都用圆形轨道建立和谐的宇宙图像,到开普勒提出行星运动定律,用椭圆轨道代替圆形轨道时已比圆形轨道有所奇异,但仍包含着对称、和谐,仍是很美的。

3.对称加破缺

现代科学中的对称是在某种变动下的守恒性、不变性。也就是说,对称性是相对的,不是绝对的。对称中的不对称叫“破缺”,许多自然科学成就是在对称与破缺之间再建起来的对称性,可称为对称加破缺的科学美特征:对称+破缺,然后达到新高层次对称。

李政道、杨振宁就确定了宇称守恒这种左右对称性在弱相互作用下的破缺。

三、物理学的科学美与教学

实验美、公式美、理论美不仅表现在物理学家的科学创造中,而且表现在物理教师的教学中。作为教师指导下由学生(认识主体)学习掌握物理知识并培养能力的物理教学过程,由于师生都能动地参与,从而使教学活动具有美的情感、美的形象和美的创造。教学从本质上讲应是具有情感色彩的,动之以情、晓之以理是教学的基本要求,调动各种情感因素使教师高高兴兴地教、学生生动活泼地学,组成以认知为核心的知、情、意统一和谐的教学发展过程,对于提高教学质量有重大的意义。

形象性与逻辑性结合,把抽象的物理概念、规律具体化、感性化学生才易于理解。实践证明,越抽难懂的内容,教学时就越需要形象性的描述和想象。例如:卢瑟福的原子核模型、玻尔的原子结构模型、爱因斯坦的相对论、德布罗意的物质波等,不进行生动形象的描述、不塑造真实与想象相结合的形象,是很难讲清、听懂的。

1.物理课堂教学的创造美

教学是师生双方共同参与的能动创造过程、发挥师生创造性的思维活动是搞好课堂教学的关键。创造性是教学的又一艺术因素。物理教师在教学中起主导地位,教师只有最得体地把物理教学的艺术性因素表现出来,使学生在获得知识、培养能力的同时得到精神上的享受,则这样的物理课才可以被称为艺术品,这样的物理老师才可以被称为教学的艺术家。

2.物理课堂的节奏美

艺术的表现讲究强烈的节奏感,音乐、舞蹈、诗词、书画……不论是传统的艺术,还是现代艺术,无一例外,可以说没有节奏,就没有艺术。物理教学是一种严密的逻辑艺术,必须注重节奏,有张有弛。从信息论观点看,如果在及时反馈的信息之前,立即加上新的信息,那么吸收新的信息率是要大大降低的,因为只有反馈而且是及时反馈,才能控制系统,否则很容易出现偏离。

在课堂教学中,节奏的表现之一,是要有设问、实验、思考、归纳。同样也要有各种穿插,要使学生有喘息。其次,学生这时交头接耳的讨论,是很有效的。一般时间不宜过长(一两分钟),一节课依照中学生特点,最好能10分钟~15分钟就有一次小停顿,看看效果如何?反馈的信息是否理想,是否要调整讲课程序、深广度,学生是否大部分有兴趣,等等。然后再讲第二个知识的高潮点。

节奏的表现之二是条理清楚。一节好的课,学生不应感到模模糊糊,而是应该感到条理是清晰的,思路是明确的、结构是严密的,可信的,是可以掌握了的。

笛卡尔对问题的解决的程序用框图表示为:

牛顿提出的框表是:

不论何种模式,有一个共同点,就是从感知到认知,这是一个飞跃。条理清楚,即引导学生从解决简单问题(是感知)依靠的是刺激反应(SR过程),过渡到解决复杂问题(是认知)依靠的是科学概念(Ca,即条件动作)。它们的信息量单位、前者是“比特”,后者是“组块”(人的短时记忆的最小单位),这就要依靠把知识分解,要依靠条理清晰可辨。

学生掌握这个分解,最后再是小结归纳,才会有质的飞跃。

把各种框式综合起来,即是:

这中间的双向箭头,表示不断地检验、对照、理顺程序。

不同班级的学生对条理清楚的理解并不完全相同,解决的方法也不尽相同,我们曾对不同基础的学生讲授欧姆定律时,一是先给结论,然后再以实验来审视(即笛卡尔的框式);一种是完全由学生实验来得出,再归纳(即牛顿的框式),效果也可以是相同的。不同的学生应有不同的程序,但结构的每一步骤目的应用是相同的,由这一步走下一步是可信的,是学生可以接受的。

节奏结构的第三点是最后的课堂“小结”。匆匆结束,小结不明确,马马虎虎提几句,就了结本节课的内容,这是一种“心理冷却”。一堂课有一堂课的收获,解决一个或几个知识点。从信息论上说是有了多个“组块”,这是不可忽视的。这个小结应该是简洁的、明确的、有意义的。在每一个知识点,它的最终表达是和谐的“外在证实”与“内在完整”的统一,这是科学美、教育美的重要方面。

讲课的节奏结构,来源于教师的备课,来源于教师对教材的钻研与再创造。

参考文献:

[1]于明.课堂教学方法与艺术实用丛书.国际文化出版社.

[2]谭顶良.学习风格论.江苏教育出版社.

[3]彭若芝.美育简说.

量子力学简明教程篇10

1.加强小数与整数的联系。由于小数与整数在计数形式、计算方法等许多方面联系非常紧密,所以教材注意在已学的整数有关知识的基础上,教学小数乘、除法的计算法则。如通过具体例子,着重说明小数乘、除法的计算法则与整数乘、除法基本一致,不同的主要是小数点的处理。讲整数乘法运算定律推广到小数时,指出对小数同样适用。由于突出了小数和整数的联系,很多内容就不需要完全当作新知识讲,可以引导学生把已学的整数知识迁移到小数中去,然后区分与整数不同的地方。这样既节省教学时间,又使学生易于掌握小数知识,还有利于培养学生迁移类推的能力。

2.改进应用题的编排,加强解题方法的教学。本册教材在应用题方面,先复习已学过的两步应用题和比较容易的三步应用题,在此基础上总结解答应用题的一般步骤,并适当扩大应用题的范围,出现一般的三步应用题以及有相遇关系的行程问题,进一步提高学生分析和解答应用题的能力。

3.加强动手操作,渗透数学思想方法,进一步发展学生的空间观念。加强实际操作是发展学生空间观念的有效途径。教材继续通过实际观察、制作、测量、拆拼等活动,使学生获得有关图形大孝特征的深刻印象,清楚地理解各种图形的面积计算公式的来源,能够根据所给的已知条件正确地计算有关图形的面积。

同时,教材注意在操作过程中渗透数学的思想方法,如数学变换思想,使学生把有关的图形知识很好地联系起来,促进新旧知识的转化,既可以帮助学生总结概括出计算公式,又可以发展空间观念,为以后进一步学习几何知识积累直观经验。

4.适当加强简易方程。简易方程属于代数知识。在小学数学中适当引入一些代数初步知识,有利于学生巩固和加深对已学过的知识的理解;可以使一些整数、分数、百分数的应用题(主要是逆思考的)化难为易,减轻学生学习负担,提高学生解题能力;有助于培养学生的抽象思维能力;有利于加强中小学数学的街接。下面就本册教材各单元的主要内容和编写意图作一简要介绍。

一、小数的乘法和除法(一)小数乘法这部分内容主要包括小数乘以整数和一个数乘以小数,积的近似值,连乘、乘加、乘减和整数乘法运算定律推广到小数。小数乘以整数和一个小数乘以小数,教材都是先讲意义,再讲计算方法。在教学小数乘法的计算方法时,先启发学生想怎样把小数乘法的计算转化成整数乘法,然后根据因数扩大倍数引起积的变化的规律过程,最后再引导学生分析积的小数位数与被乘数、乘数的小数位数的关系,帮助学生总结出小数乘法的计算法则。学生在做整数乘法时已经形成积总是大于被乘数的印象。学过小数乘法后,发现乘积有时比被乘数反而小,有些学生会产生困惑。

为此,教材在本节的最后引导学生把例题中的积和被乘数的大小进行比较,启发学生自己发现,积与被乘数的关系。这样可以使学生对小数乘法的意义认识得更清楚。在小数乘法中,求积的近似值,是在求小数的近似数的基础上进行教学的。教材通过实例说明在小数乘法中求积的近似值的方法。要根据实际需要确定保留一定的小数位数。教材中的练习题一般都注明得数要保留几位小数,但是也有些题目没有注明要求,而让学生根据实际情况确定,以培养学生运用所学的知识解决简单的实际问题的能力。小数的连乘、乘加、乘减是在整数四则运算顺序的基础上进行教学的。

教材首先复习整数的连乘、乘加、乘减的计算,然后再进一步说明小数的运算顺序同整数是一样的。接着通过一道例题教学小数连乘的计算方法。小数的乘加和乘减没有单设例题讲解,而是让学生在已有的知识的基础上类推的。整数乘法运算定律对于小数乘法同样适用。这部分教材的安排同小数加减法基本相同,教学时要启发学生想怎样计算比较简便,应用了哪条乘法运算定律,以培养学生思维的逻辑性。此外,还要提醒学生,以后在做练习时能用简便运算的就要用简便运算。

(二)小数除法这部分内容主要包括小数除法的意义,除数是整数的小数除法,一个数除以小数,商的近似值,循环小数和简便计算。小数除法的意义是在整数除法的意义的基础上进行教学的。

教材首先是通过一组应用题,让学生直观地看到,小数除法的意义和整数除法的意义相同,也是已知两个因数的积与其中一个因数,求另一个因数的运算。然后,通过一道要求根据小数除法的意义写出小数除法计算式的商,使学生进一步熟悉小数除法的意义。小数除法的计算可以分两种情况:一种是除数是整数的,另一种是除数是小数的。由于除数是小数的除法计算要通过商不变的性质变化成除数是整数的小数除法来计算,所以除数是整数的小数除法是学习小数除法计算的基矗除数是整数的小数除法,教材先通过例题着重说明除数是整数的小数除法的计算步骤与整数除法基本相同,唯一不同的是解决小数点的位置问题。除数是小数的除法是小数除法教学的重点。教材通过一道例题着重说明如何把除数是小数的除法转化成除数是整数的除法这一关键问题,再通过一道例题讲解被除数的小数位数比除数的小数位数少的情况。最后再引导学生根据上面两个例题总结概括出除数是小数的除法的计算法则。商的近似值的教学,由于前面已经教学过一个小数的近似数和求积的近似值,在这个基础上,教材通过一道计算题,让学生自己想象商的近似值。然后再帮助学生总结出取商的近似值的一般方法。取近似值的方法除了“四舍五入法”以外,还有“去尾法”和“进一法”。

这些方法在实际生活中也有一定用处。考虑到学生年龄较小,生活经验又少,对后两种方法不作为共同要求,只在练习题中安排了星号题,为学有余力的同学增加一点知识。循环小数这部分内容概念较多,又比较抽象,是教学的一个难点。教材通过两道除法计算,使学生看到由于余数重复出现,商也重复出现,而且这样的重复是循环不断的。从而,引出循环小数的概念。循环节、纯循环小数和混循环小数等概念都是本册教材的选学内容。

二、整数、小数四则混合运算和应用题(一)整数、小数四则混合运算整数、小数四则混合运算是在学生已经掌握的整数四则混合运算和小数四则运算的基础上,对整数、小数四则混合运算进行概括、总结和提高。通过教学要使学生进一步掌握整数、小数四则混合运算顺序,学会使用中括号,能够正确地计算整数、小数四则混合运算式题。四则混合运算的顺序学生在前面已经学习过,但没有用第一级和第二级运算来叙述,本节教材通过例题明确提出第一级运算和第二级运算的概念,并在此基础上对四则混合运算的顺序进行了概括总结。为了提高学生灵活运用知识的能力,教学时,可以结合例题告诉学生,

在计算混合运算式题时,为了提高学生灵活运用知识的能力,有时虽然整个题目不能每一步都用简便计算,但是有的步骤能用简便计算的,要尽量用简便计算。在列综合算式时怎样使用中括号,本册教材是在教学列综合算式解答文字题和应用题时引入的,以进一步提高学生列综合算式解答文字题和应用题的能力。学生在列综合算式解答三步应用题时,特别要注意括号的使用,如果有的学生直接列综合算式有困难,也可以让他们先分步列式,再改成列综合算式。(二)应用题这一节主要包括两部分内容:前一部分是在已有知识的基础上总结解答应用题的一般方法和步骤,进一步扩展一般应用题的解题范围。后部分教学以反映两个物体运动为内容的相遇问题。通过教学,要使学生掌握解答应用题的一般方法和步骤,会列综合算式解答三步计算的应用题,初步掌握两个物体同时运动时速度、时间和路程之间的数量关系,会解答一些比较容易的行程应用题,进一步提高学生解答应用题的能力。解答应用题的一般方法和步骤,教材是在学生已有知识的基础上,通过解答一道应用题总结整理出来的。通过这样的归纳、整理和总结,便于学生较系统地掌握解答应用题的一般方法和步骤,提高学生的分析问题和解答问题的能力。

教学解答应用题的一般步骤时,可以按照教材提出的问题,依次引导学生思考和解答。关于应用题的检验,教材在原有检验方法的基础上,进一步介绍了第二种方法(把得数当作已知数,一步步逆推,看得数是否符合其中的一个已知条件)。由于这种检验应用题的方法比较难,要给学生讲解一下,同时还应向学生强调,检验是解答应用题的重要一步,既使题中没有要求检验,自己也要先检验,再写答案。归一、归总的三步应用题是在归一、归总的两步应用题的基础上教学的。

教材先通过复习题复习已学过的两步计算的归一题,然后通过改变其中的一个条件引出归一的三步应用题。之后,教材还在“做一做”中进一步提出:如果把复习题的问题改变该怎样解答?使学生明确在两步题的基础上,不仅可以通过改变条件把它变成三步题,而且还可以通过变化问题的问法把原来的两步题改为三步题,以加深学生对两步题与三步题的联系的理解。有关计划与实际完成数相比的应用题,在实际生产和生活中应用比较广泛,有必要让学生学习和了解。但是考虑到学生对这类问题接触不多,理解起来有一定的困难,因此教材专门安排了一个例题进行讲解,并在例题和练习题的选取上注意选取学生比较容易理解的和常见的数量关系。有关行程问题的应用题,这里以相遇问题为主,研究两个物体在运动中的速度、时间和路程之间的数量关系。两个物体运动的情况是多种多样的,有方向问题、出发地点问题,还有时间问题。学生要全部掌握这些是较困难的。

本册教材的重点是教学两个物体相向运动的应用题。其中又以“相遇求路程”和“相遇求时间”两种为主。学好两物体相向运动的相遇问题,关键是弄清每经过一个单位时间,两物体之间的距离变化。由于学生在这方面的生活经验较少,往往不易理解相向运动的变化特点,为此教材首先出现准备题,说明什么叫“相向而行”和“相遇”。然后再通过例题教学“相遇求路程”和“相遇求时间”的应用题。四步计算的应用题,大纲中规定不作共同要求,也不作考试内容。但考虑到教学这些应用题不仅可以复习、巩固已学过的应用题,而且还可以进一步提高学生分析解答应用题的能力。

因此,本册教材把这些应用题专门作为一段,安排在本单元的最后,供有条件的学校和班级选学。

三、多边形面积的计算为了使学生循序渐进地掌握各种多边形面积的计算方法,根据各种图形面积计算的内在联系和学习迁移的规律,本单元面积计算的教学顺序是:以长方形面积的计算为基础,从研究平行四边形的面积开始,引导学生把平行四边形转化为长方形来计算面积,然后再以平行四边形面积的计算为基础,推出三角形面积的计算方法。最后再引导学生运用迁移规律自己推导出梯形面积的计算公式。这样,不仅能使学生以简驭繁逐步掌握这些图形面积的计算方法,还渗透了数学的转化思想,培养了学生应用旧知识解决新问题的能力,既减轻了学生学习负担,又提高了质量。本单元在教学面积计算时,注意了以下几点:

(1)加强学生动手操作。通过操作可以加深学生对图形面积概念的认识,探索面积的计算方法,发展思维能力和空间观念。

(2)引导学生运用转化的方法,启发学生探索规律,沟通知识之间的内在联系,使学生在理解的基础上掌握面积的计算公式,思维也得到了发展。

(3)适当渗透教学中的变换思想。这里渗透了平面图形的平移和旋转,有利于促进学生初步认识一些简单的数学方法,同时,使空间观念也得到发展。

(一)平行四边形面积的计算教材先给了方格纸上的平行四边形和长方形,让学生通过数方格求出平行四边形的面积,再算出长方形的面积。当学生发现它们的面积相等时,再让学生通过观察,比较平行四边形的底与高和长方形长与宽有什么关系,为进一步探讨平行四边形面积的计算方法做好准备。教材接着提出问题,不数方格能不能计算平行四边形面积,怎样把平行四边形转化成长方形来算。教材在这里利用转化方法,通过学生动手操作、探索,把平行四边形转化成已学过的长方形,从而把计算平行四边形的面积转化为计算长方形的面积。教材在这里不是像以往一样让学生只进行割补,而是通过图示引导学生把剪下来的部分按照一定方式平移,从而渗透了平移思想。通过这样操作,学生把一个平行四边形转化成一个与它面积相同的长方形,然后让学生自己找出长方形的长、宽与原来平行四边形的底、高的关系,推导出平行四边形的面积计算公式。

(二)三角形面积的计算这部分教材开始仍从数方格计算三角形的面积引入。教材在方格纸上给出了不同的三角形,让学生分别用数方格的方法求出它们的面积。然后提出问题,启发学生想,不用数方格的方法怎样计算三角形的面积,能不能把三角形转化为已学过的图形。教材分三步引导学生进行动手操作。先用两个完全一样的直角三角形,能够拼出长方形、平行四边形和各种不同的三角形。并引导学生观察哪些图形的面积会计算,着重解决直角三角形和平行四边形面积的关系。使学生看到只有把三角形转化为平行四边形,才能运用旧知识解决三角形面积的计算问题,并启发学生想一想每个直角三角形与拼成的平行四边形的面积有什么关系。为概括三角形面积公式作初步准备。接着让学生用两个完全一样的锐角三角形拼摆。学生已经有了用直角三角形拼摆的基础,在此着重通过拼摆活动渗透旋转、平移思想,这里主要是引导学生用庭园的方法拼摆。在操作的基础上再引导学生想,每个锐角三角形的面积与拼成的平行四边形的面积有什么关系。使学生明确每个锐角三角形的面积也是拼成的平行四边形面积的一半。最后一步,教材没有给出具体指导,让学生自己用两个完全一样的钝角三角形拼,发现每个钝角三角形的面积也是拼成的平行四边形面积的一半。在此基础上,引导学生自己说出三角形的底、高和拼成的平行四边形的底、高的关系,从而总结出三角形面积的计算公式。

(三)梯形面积的计算学生在本单元的前两节已

学习了一些转化思想和方法。教材在教学梯形的面积时,没有再从数方格开始,而是给出一个梯形,让学生想能不能依照三角形面积的求法,把梯形也转化成已学过的图形,计算出它的面积。然后通过图示引导学生动手操作,把两个完全一样的梯形拼成一个平行四边形,再比较梯形的底、高与拼成的平行四边形的底、高有什么关系,自己推出梯形面积的计算公式。(四)实际测量这一节教材包括两部分内容:在地面上测量距离、步测和目测。教材先教学在地面上测量距离,这部分内容属于工具测量。工具测量在日常生活中用得很广泛,是实际测量中的重要手段。教材先介绍在地面上测量的常用工具,并配以实物图。然后再着重通过图示说明测量较远的距离时,需要先使用标杆测定一条直线,再用卷尺或测绳分段测量出这段距离。接着让学生学习利用工具实际进行测量。步测是通过人走的步长和步数来计算地面上两点之间距离的方法,也属于工具测量的性质,只不过是以步代替测量工具。教材先介绍确定步长的方法,并通过例1教学如何计算步长。接着又通过例2教学如何步测两地间的距离。目测是用眼睛估量一段距离的长度。目测是在没有测量工具或者测量不大方便,而又对测量结果要求不很精确的情况下使用的。目测需要测量的人对地面上两点间的距离有一定的经验才能测得比较准确。教材介绍了一些取得这些经验的练习方法。教学时可以介绍一些,还可以做适当的练习。这部分内容只要让学生初步了解一些这方面的知识就可以了,不作具体要求。

(五)组合图形面积的计算这一节是选学内容,在实际生活中,我们见到的物体表面,有很多图形是由我们已学过的正方形、长方形、平行四边形、三角形或梯形组合而成的,经常需要计算这些组合图形的面积。本节教材只出现两个简单图形组合成的图形,使学生对组合图形的构成,以及简单的组合图形面积的计算有个初步认识

四、简易方程(一)用字母表示数,对小学生来说是比较抽象的。教材一方面把用字母表示数的教学适当分散,另一方面本节把用字母表示数的教学顺序与原通用教材作了适当调整,即先复习有关内容中出现的用字母表示运算定律和计算公式。在此基础上,再引出用字母表示常见的数量关系和数量。这样处理更加符合由易到难的编排原则。就思维过程而言,由具体的数和用运算符号组成的式子过渡到含有字母的式子是从个别上升到一般的抽象化过程;而把具体数代入含有字母的式子求它的值,则是与上述过程相反的过程,即从一般到个别的具体化过程。因此求含有字母的式子的值可以帮助学生更好地理解用字母表示数的意义,并为后面学习解方程进行验算打下基矗教材首先教学用字母表示运算定律和计算公式。以用字母表示运算定律为例,说明用字母表示数的意义。然后通过复习用字母表示一些平面图形的面积计算公式,引出一个数平方的意义以及它的读、写法。教材在教学用字母表示常见的数量关系时,以“路程=速度×时间”为例,来说明怎样用字母表示数量,并写数量关系式。再通过例2进一步说明怎样将各个量的值代入关系式求值。教材进一步安排了用含有字母的式子表示数量。教材先给出两个比较简单又是学生所熟悉的实例,并从具体的数逐渐引用出字母表示数。然后教材加以概括说明,并通过例3给以示范。