天文學(xué)的基礎(chǔ)知識范文
時間:2023-12-05 17:56:57
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇天文學(xué)的基礎(chǔ)知識,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1、特倫斯.迪金森等編著的《夜觀星空(天文觀測實踐指南)》,針對天好者,從宇宙結(jié)構(gòu)講起,詳細(xì)介紹了夜空中著名的恒星、行星、星團、星系以及彗星、流星和極光等,并介紹了各種觀測方法,既包括目視觀測,也包括使用雙筒望遠(yuǎn)鏡和天文望遠(yuǎn)鏡觀測;
2、馬星垣等編著的《美麗星空》,書中豐富精美的天體圖片、精確、翔實的星圖以及內(nèi)容充實的星座數(shù)據(jù)和天體資料,使《美麗星空》既可作為一部星空愛好者的認(rèn)星入門讀物,又是業(yè)余天文家觀星必備的觀星手冊;
3、由多位師范院校地理系教師編著的《簡明天文學(xué)教程》,介紹了天文基礎(chǔ)知識,包括天球、太陽系、銀河系、河外星系、總星系、行星、恒星、星系,以及宇宙學(xué)、天體起源與演化、地外文明等內(nèi)容,反映了天文學(xué)的最新成就,使讀者認(rèn)識地球在宇宙中的環(huán)境,同時有助于人們樹立正確的宇宙觀和人生觀。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇2
假如你是一名天好者,還幸運有輛汽車作代步工具,這無形中拉近了你與天文學(xué)的距離。確切地說,在你的視聽范圍內(nèi)天文知識可以說無處不在――
別以為只有到空曠的天文臺,把頭伸向神奇的天文望遠(yuǎn)鏡才能真正領(lǐng)略宇宙的奧秘。那只能滿足感官的好奇,并不能使你獲得更多的教益。天文學(xué)與其他的自然科學(xué)一樣,要想學(xué)有所成,就必須從基礎(chǔ)知識開始,而汽車這個快速移動的鐵盒,正好與天文學(xué)有著千絲萬縷的聯(lián)系。因為距離和速度既是天文學(xué)的核心,也是汽車存在的理由,輕松了解以下7個知識,你無疑就是一個準(zhǔn)天好者了。
(一)
一碰上雨雪天氣請注意,落在擋風(fēng)玻璃上的雨滴或雪花似乎都來自前方某一個輻射源。你加大油門提速后,這個輻射源就會模糊,與你的目光平行。等你踩了剎車,輻射源又重新升高。這種現(xiàn)象叫“光行差”,即你的運動會導(dǎo)致你周圍物體的位置發(fā)生偏差。它是279年前英國天文學(xué)家詹姆斯?布雷德利發(fā)現(xiàn)的。他還同時證明,“光行差”現(xiàn)象也影響到對星光的觀測。正如下雨或下雪一樣,夜空里星星的位置也有偏差,這是由于地球以每秒近30公里的公轉(zhuǎn)速度運行。如此可以推算出,在地球上看到的星星的位置與其實際位置相差1/180度。
(二)
如果是生活中的有心人你會發(fā)現(xiàn),救護車從你身邊飛馳而過時,尖銳的笛聲有著微妙的變化。當(dāng)它向你接近時,笛聲因被空氣壓縮而顯得很高,一種刺耳的感覺傳遍你的全身;隨著救護車的遠(yuǎn)去,笛鳴的聲音被變長了,直至最后消失,才讓你從無奈的煎熬中緩過神來。你可知道,光線也發(fā)生同樣的變化,距離得越近,它就越呈藍(lán)色;遠(yuǎn)處觀看,它就變紅??床灰姷男行窃谲壍肋\行時會拉動可見的母恒星,天文學(xué)家正是借助顏色的這種變化,對這些看不見的行星進(jìn)行跟蹤。光波的平展和變紅現(xiàn)象在每個星系都能發(fā)現(xiàn),這暗示著宇宙正在膨脹。
(三)
即使是冬天你也會明顯感覺到,就是不開空調(diào),駕駛一段時間后,車內(nèi)的溫度逐漸在升高,特別是車內(nèi)不止是你一個人時。原因何在?那是因為我們每個人都是一個熱量散發(fā)器。實驗換算證明,每個成年人平時散發(fā)的熱量相當(dāng)于一個100瓦的電燈。另一個原因是陽光照進(jìn)車內(nèi),而汽車內(nèi)的裝飾大多具有吸附熱量的功能,反射出去的只是很小一部分。陽光被吸收的過程就是紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外線的過程,紅外線就是熱量。如上升至理論解釋,汽車玻璃窗中的原子與紅外線光波以同樣頻率振動,因此構(gòu)成了一道阻止熱量逃逸的屏障。推而廣之,地球的大氣層也發(fā)揮著同樣的作用,所以能夠把地球的平均溫度保持在15攝氏度,使地球有幸成為整個宇宙可能是唯一適合人類生存的星球。
(四)
你一定有過這樣的經(jīng)驗,駕車行駛中你一旦搖下車窗,車?yán)锩娴膱蠹埢蛩芰洗惖臇|西就會被氣流急速卷出,讓你頓時感到一陣驚慌。對快速行駛的汽車而言,車外的空氣正在急速流動,其速度與車速成正比。曾經(jīng)發(fā)生過這樣的空難:高速行駛的飛機的駕駛窗突然爆裂,驟然侵入的氣流將乘客和座椅等具備一定重量的東西席卷而去,速度之快甚至超過了人的思維。這是因為汽車和飛機內(nèi)部與外部空間形成的巨大壓差所造成的,壓差越大形成的吸力越強。早在1738年,瑞士的科學(xué)家丹尼爾?勃魯奇便通過試驗證明,氣體或液體在快速流動時所產(chǎn)生的壓力就會降低。龐大而沉重的噴氣式飛機只憑兩扇翅膀便可以像鷹一樣自由翱翔,其科學(xué)內(nèi)涵就是丹尼爾揭示的奧秘。憑借這個偉大的發(fā)現(xiàn),飛機包括航天飛機能夠沿著跑道輕松地著陸,不會像一塊石頭那樣掉下來。而沒有翅膀的返回式座艙,在返回地面時卻和石頭落地沒有什么區(qū)別。
(五)
據(jù)說喜歡仰望月亮的人多是心澄如鏡的智者。的確,月亮給了我們太多的遐想,特別是在汽車?yán)锟丛铝?,那情趣尤其浪漫。但有個現(xiàn)象不知你是否察覺:在早晨看見月亮,發(fā)亮的總是它的左半邊;在晚上看月亮,發(fā)亮的總是在它的右半邊。它包含的天文道理其實很簡單,我們看見早晨的弦月時,月球正好位于軌道運行中的地球的正前方,也就是說,弦月下,無論你開車行駛在什么方向,你正被地球承載著,朝著地球在太空中固有的軌跡前進(jìn)。而到了晚上,月亮被地球甩在了后面,所以才有了月球亮度方向的變化。
(六)
在駕車旅行的途中,打開汽車?yán)锏臒o線電收音機,請留意收聽效果。汽車靠近山區(qū)時,調(diào)頻節(jié)目的收聽效果顯得很差,而調(diào)幅節(jié)目信號卻會變得非常清晰。這就是衍射結(jié)果,即波在遇到障礙物時會改變方向。數(shù)百米長的調(diào)幅無線電波比只有3米多長的調(diào)頻電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。當(dāng)然,它有時也會給我們帶來麻煩。比如在使用望遠(yuǎn)鏡時,衍射會造成影像模糊,這是因為光波在遇到用來指向并聚焦影像的副鏡時發(fā)生了彎曲。
(七)
篇3
【輔導(dǎo)對象】小學(xué)一年級到高中三年級學(xué)生(個別機構(gòu)校區(qū)差異輔導(dǎo)范圍有所不同,建議家長撥打電話了解情況)
【輔導(dǎo)科目】語文 數(shù)學(xué) 英語 物理 化學(xué) 生物 政治 歷史 地理 奧數(shù) 小升初 中高考
【輔導(dǎo)介紹】根據(jù)不同孩子的基礎(chǔ)知識及接受能力制定針對性的學(xué)習(xí)方案,配備輔導(dǎo)經(jīng)驗豐富的課程老師全程指導(dǎo),各機構(gòu)收費標(biāo)準(zhǔn)、課程安排等方面存在一定差異,詳情請家長們撥打電話詳細(xì)了解。
【熱門輔導(dǎo)】
小學(xué):小學(xué)各年級奧數(shù)拔高、舉一反三的解題思維及應(yīng)變能力提升;小學(xué)語文基礎(chǔ)知識串講、作文框架脈絡(luò)梳理提高、閱讀理解答題技巧講解;小學(xué)數(shù)學(xué)重點難點查缺補漏等;
初中:初二物理力學(xué)、電學(xué)等重點難點基礎(chǔ)夯實;初中英語語法、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識鞏固提高;初中語文作文及閱讀理解等得分點提升;中考重點難點輔導(dǎo)、各科基礎(chǔ)夯實;
高中:高考理綜、文綜重點科目得分點突破講解,針對基礎(chǔ)薄弱的考生給出合理的學(xué)習(xí)建議;藝考生、特長生文化課針對性輔導(dǎo);高中各科重點知識點梳理,高考沖刺輔導(dǎo)。
【溫馨提示】家長您好,請結(jié)合所在城區(qū)位置,尋找離家就近的機構(gòu)和校區(qū),先輸入前10位總機號碼,根據(jù)語音提示輸入后5位分機號碼,稍等片刻即可接通校方顧問老師,把您孩子的學(xué)習(xí)情況跟老師詳細(xì)描述一下,老師會給您做針對性分析。
【吉林市】
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【濟南市】
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【晉中市】
篇4
關(guān)鍵詞:歷史教學(xué);基本功;學(xué)科知識
所謂基本功,是指從事某種專業(yè)工作的基礎(chǔ)知識和必備能力。功底的深淺對做好其專業(yè)工作有極大的關(guān)系。俗話說“臺上一分鐘,臺下十年功”,更說明基本功訓(xùn)練的重要性與長期性。教學(xué)基本功當(dāng)然就是指做好教學(xué)工作必須具備的基礎(chǔ)知識和教學(xué)能力。既然把教學(xué)工作必備的基礎(chǔ)知識和教學(xué)能力說成是基本功,那么功底的深淺對教學(xué)工作的好壞也起著極其重要的作用。為使教學(xué)質(zhì)量不斷提高,我們也應(yīng)當(dāng)注重訓(xùn)練自己的教學(xué)基本功。
各學(xué)科的知識雖然不同,但其教學(xué)的基本功要求是有許多共同特點的。比如:都要掌握本學(xué)科的專業(yè)知識和相關(guān)的學(xué)科知識,精通本學(xué)科的教學(xué)方法,具備必要的教育學(xué)和心理學(xué)的知識,良好的道德品質(zhì),流利的口才,寫得一手比較好的字等等。
一、掌握本學(xué)科豐富的基礎(chǔ)知識
歷史教學(xué)基本功最重要的就是要有本學(xué)科豐富的基礎(chǔ)知識。它包括古今中外的歷史知識和鄉(xiāng)土歷史知識。還要懂得學(xué)生和教育、教學(xué)的心理,通曉各種教育教學(xué)原則,了解歷史學(xué)科的教學(xué)過程、教學(xué)方法及其操控程序。常言道“教學(xué)有法而無定法”。一般來說,主要有講授法(包括講述法、講解法、講讀法、講演法)、談話法、分析法、(教具)演示法、讀書(指導(dǎo))法、參觀法、討論法、實習(xí)實驗法、問題法、習(xí)題法等。又有叫做“切塊教學(xué)法”、“分層教學(xué)法”、“目標(biāo)教學(xué)法”等等。這些教學(xué)方法已有很多論著。本文只是想從輔助教學(xué)方法的功外之功的問題,探討搞好歷史教學(xué)且取得更好教學(xué)效果的更佳的方法。
歷史學(xué)科的基本功除具備上述各自學(xué)科的基礎(chǔ)知識和基本能力外,筆者認(rèn)為還要具備更廣泛的知識和能力,才能把歷史課堂教學(xué)搞得更好。因為歷史知識包羅萬象,涉及的知識面非常廣。古今中外、天文地理、政治經(jīng)濟、文化科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)、思想軍事,無所不包其極。上課時用到的知識非常之多。加上新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡探究式學(xué)習(xí),還有許多活動課,鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑,大膽提出問題,允許、提倡、鼓勵學(xué)生發(fā)散思維,教師上課前的準(zhǔn)備一定要充足,對學(xué)生可能提出的問題都要有所準(zhǔn)備。如果學(xué)生提出的問題你沒有思想準(zhǔn)備,那就看自己的知識功底了。因此我,歷史學(xué)科的教學(xué)基本功也許要比其他學(xué)科的教學(xué)基本功復(fù)雜得多。
二、除熟悉本學(xué)科和知識外,對涉及到的學(xué)科知識最好都有所了解
俗話說文史哲不分家,三科知識互相滲透相連,文學(xué)中的許多典故成語來自歷史,歷史教材中的文學(xué)方面內(nèi)容又與文學(xué)相關(guān)。講到歷史上哲學(xué)家的理論又必須用哲學(xué)的觀點去解釋。不懂些文學(xué)常識和哲學(xué)理論,有些課就不好上。
歷史與地理緊密相連,講到羅馬帝國、波斯灣、絲綢之路、新航路開辟等必少不了地理知識。講到人類的進(jìn)化、甲骨文等內(nèi)容又涉及到考古學(xué)的知識。歷法的制訂和演變,指南針的發(fā)明和使用,地動儀、渾天儀的發(fā)明和使用,又要懂得一些天文學(xué)地學(xué)的知識。道教的作用還涉及到化學(xué)的發(fā)現(xiàn)、氣功的發(fā)明和中藥的炮制等知識?;鹚幍陌l(fā)明和使用又還用到化學(xué)和物理的知識。特別是近代、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方面的內(nèi)容,從蒸汽機、內(nèi)燃機、火車、輪船、汽車、飛機等機器的發(fā)明和使用、電力的發(fā)明和應(yīng)用、遠(yuǎn)距離通訊工具的發(fā)明發(fā)展和普及使用、電影和照相技術(shù)的發(fā)明,到原子彈和氫彈的制造、航天科學(xué)的發(fā)展,計算機的發(fā)明發(fā)展和普及應(yīng)用,都涉及到物理和化學(xué)知識。除此之外,還有許多科學(xué)家有關(guān)數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)、天文等方面的理論,思想家的主要思想成就,都會涉及到各個科學(xué)領(lǐng)域的知識。假如我們對這些有關(guān)的知識都有所了解,對上好歷史課是有很大幫助的。
有些知識雖然與歷史教學(xué)關(guān)系不是很大,也就是說那些知識你不知道也可以上歷史課。但是如果你有了那些知識,或許你上課的效果就不同了。例如英語,因為歷史教材有不少人名、地名或名詞術(shù)語與英語有關(guān),用英語來講或?qū)戇@些內(nèi)容會引起學(xué)生興趣并加深印象。當(dāng)筆者用這些英語來提問問題或講些英語的名詞或諺語時,都會收到意想不到的好效果。
又如繪畫與書法,歷史教材中有許多有關(guān)繪畫的內(nèi)容,諸如繪畫藝術(shù)的起源和發(fā)展,著名的畫家及其名作和特點,作品的欣賞評價等。假如你有繪畫方面的知識,你就能很自如地講好這些內(nèi)容。假如你能在講課的同時再畫上幾筆,就會使你的講課更加直觀明白,更能引起學(xué)生興趣。另外,繪畫還能使一些難以表達(dá)的內(nèi)容直觀地展示出來。例如北京人與山頂洞人的體質(zhì)特征區(qū)別、二牛三人犁耕法、渾天儀、指南車、西裝、旗袍、中山裝等內(nèi)容,廖廖數(shù)筆就能表達(dá)清楚,直觀明了,言簡意賅,不多費口舌又節(jié)約時間。教材中還有許多有關(guān)書法方面的內(nèi)容,講到書法的形成和演變時能將篆書、隸書、草書、楷書、行書、魏書等各種書體的特征板書展示出來,總會引起學(xué)生極大的興趣。講到各家的特點時如能摹仿寫上幾個字來作對比,就更加容易理解。在學(xué)生興致正高之時鼓勵學(xué)生學(xué)些書法,也會收到不錯的效果。一些對繪畫書法有愛好的學(xué)生還自然拉近了與教師的距離,學(xué)生愛聽課,課堂紀(jì)律自然就好了。
再如音樂方面,新課程教材有古代名曲欣賞的內(nèi)容,如《十面埋伏》、《公孫大娘劍舞曲》等。還有抗日歌曲聯(lián)唱的活動課,這就要求教師具備一些音樂方面的知識,假如連教師自己都不會唱,還怎么教學(xué)生去聯(lián)唱。嚴(yán)格來說,要學(xué)生會的、做到的首先要求教師會做,否則就難以為人師表。筆者有音樂這方面的知識,能唱能說,上這一課就揮灑自如、得心應(yīng)手,對學(xué)生的感染力很大,課堂氣氛活潑。與不懂音樂知識者上課的效果截然不同。
三、多媒體教學(xué)手段的應(yīng)用技術(shù)
隨著科學(xué)的發(fā)展,多媒體教學(xué)手段已廣泛使用于課堂教學(xué)中。特別是新課程標(biāo)準(zhǔn)教材上有許多作業(yè)和活動課,要求學(xué)生上網(wǎng)查找資料甚至制造課件作品。這就要求教師必須也會上網(wǎng)查找資料并具有利用計算機制造課件和使用多媒體上課的能力。假如教師對現(xiàn)代化教學(xué)工具和手段的知識一概不知或者知之甚少,這顯然跟不上時代教學(xué)發(fā)展的步伐。
教師所掌握的知識廣泛,上課自然能深入淺出生動有趣,直接就能提高教學(xué)效果。由于教師多才多藝,教學(xué)水平高,也會博得學(xué)生的尊敬甚至崇拜,常會起到“愛屋及烏”的作用。學(xué)生敬其師而樂其道,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)歷史知識的興趣。
教學(xué)基本功對教學(xué)的重要性和基本功訓(xùn)練的長期性已經(jīng)很明顯。教學(xué)的要求和時展的要求都需要我們不斷地磨練和加強教學(xué)基本功,才能使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。
當(dāng)然,人無完人,教師不一定什么都懂,更不是生來就什么都懂。但筆者認(rèn)為對上課涉及到的知識能知道一些總有好處。知識是靠積累的,只要我們堅持學(xué)習(xí)就一定能掌握所需的知識。俗話說“功夫不負(fù)有心人”,你的功力如何就要看你的修煉程度了。以上所論是筆者一些不成熟的看法,如有不當(dāng)這處,敬請同行批評指正。
參考文獻(xiàn)
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[2]徐玉珍.從基礎(chǔ)教育課程改革需要出發(fā)重新思考教師教學(xué)基本功[J].課程·教材·教法,2004(2).
篇5
這一解釋具有一定的抽象性,舉一個簡單的例子對其進(jìn)行解釋,籃球員在賽場上能夠直接把握住整場的發(fā)展態(tài)勢,將球投進(jìn)籃筐,這就是直覺思維的表現(xiàn)。回歸到數(shù)學(xué)教學(xué)課堂上,當(dāng)老師將一道數(shù)學(xué)題剛剛寫到黑板上的時候,就有學(xué)生能夠立即說出答案,也許這個學(xué)生的數(shù)學(xué)成績并不算太優(yōu)秀,這個學(xué)生憑著自己的感覺說出了正確答案,這正是他直覺思維的表現(xiàn)。那么,直覺思維在初中生身上有何特點呢?我們應(yīng)該如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維呢?
一、初中生直覺思維的特點
通過上文對直覺思維的解釋我們可以發(fā)現(xiàn),直覺思維是一種非邏輯思維形式,但是數(shù)學(xué)是一種極具抽象性和邏輯性的科目,兩者之間不具有一定的矛盾性,但是在這矛盾背后存在二者之間的必然聯(lián)系。
1.偶然性
直覺思維是學(xué)生在對事物進(jìn)行思維的時候,憑借自己潛意識的活動對事物進(jìn)行下意識地判斷的過程,在這一思維過程中靈感突至正是直覺思維的主要表現(xiàn)形式,正如牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力正是在突發(fā)事件中觸發(fā)無意識而產(chǎn)生的。蘋果砸到牛頓的腦袋不是時常發(fā)生的,牛頓由蘋果落地這一現(xiàn)象聯(lián)想到萬有引力是一種偶然事件,由此可以看出直覺思維具有偶然性。
2.自發(fā)性
直覺思維的主要施動者是由主觀個體構(gòu)成的,這個主觀個體在不受外界的影響下,觸發(fā)自己的神經(jīng)機制,對問題產(chǎn)生解決的方法。由此可以看出,直覺思維是思維者主動產(chǎn)生的,是在其思維自發(fā)運作下產(chǎn)生的。
初中生的直覺思維除了偶然性、自發(fā)性之后,還具有簡約性、不確定性、靈活性等特點。
二、初中生直覺思維的培養(yǎng)
學(xué)生的直覺思維盡管具有一定的自發(fā)性,但是這種自發(fā)性是在外界的某一基點的觸動下而發(fā)生的。因此,學(xué)生的直覺思維除了學(xué)生自身的思維之外,還需要外力的作用。教師作為教學(xué)活動的組織者、引導(dǎo)者和參與者,其對學(xué)生直覺思維的有意識地培養(yǎng)對學(xué)生的直覺思維的發(fā)展有著重要的作用。而且,教師對學(xué)生直覺思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要落實在日常生活、學(xué)習(xí)中,落實在點點滴滴中。因此,教師要將對初中生的直覺思維的培養(yǎng)落實在課堂教學(xué)中。
1.落實基礎(chǔ)知識
我們雖然說直覺思維具有一定的偶然性,但是偶然背后隱藏著必然。沒有扎實的基礎(chǔ)知識儲備,即便是有無數(shù)個蘋果砸在牛頓的頭上,那他也是無法直覺想象到萬有引力的。換句話來說,沒有知識儲備做基礎(chǔ),一切的幻想都只能是空想。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動開展中,教師需要從基礎(chǔ)知識入手,利用具有理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)知識來引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行證明,以此為直覺思維的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。
2.注重課堂解題訓(xùn)練
篇6
1將數(shù)學(xué)史融入教學(xué)課堂在概率論教學(xué)過程當(dāng)中,介紹相關(guān)的數(shù)學(xué)史可以幫助學(xué)生更好地認(rèn)識到概率論不僅是“陽春白雪”,而且還是一門應(yīng)用背景很強的學(xué)科.比如說概率論中最重要的分布——正態(tài)分布,就是在18世紀(jì),為解決天文觀測誤差而提出的.在17、18世紀(jì),由于不完善的儀器以及觀測人員缺乏經(jīng)驗等原因,天文觀測誤差是一個重要的問題,有許多科學(xué)家都進(jìn)行過研究.1809年,正態(tài)分布概念是由德國的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家德莫弗(DeMoivre)于1733年首次提出的,德國數(shù)學(xué)家高斯(Gauss)率先將正態(tài)分布應(yīng)用于天文學(xué)研究,指出正態(tài)分布可以很好地“擬合”誤差分布,故正態(tài)分布又叫高斯分布.如今,正態(tài)分布是最重要的一種概率分布,也是應(yīng)用最廣泛的一種連續(xù)型分布.在1844年法國征兵時,有許多符合應(yīng)征年齡的人稱自己的身高低于征兵的最低身高要求,因而可以免服兵役,這里面一定有人為了躲避兵役而說謊.果然,比利時數(shù)學(xué)家凱特勒(A.Quetlet,1796—1874)就是利用身高服從正態(tài)分布的法則,把應(yīng)征人的身高的分布與一般男子的身高分布相比較,找出了法國2000個為躲避征兵而假稱低于最低身高要求的人[1].在大學(xué)階段,我們不僅希望通過數(shù)學(xué)史在教學(xué)課堂中的呈現(xiàn)來引起學(xué)生學(xué)習(xí)概率論這門課程的興趣,更應(yīng)側(cè)重讓學(xué)生通過興趣去深入挖掘數(shù)學(xué)史,感受隨機數(shù)學(xué)的思想方法[2].我們知道概率論中的古典概型要求樣本空間有限,而幾何概型恰好可以消除這一條件,這兩種概型學(xué)生理解起來都很容易.但是繼而出現(xiàn)的概率公理化定義,學(xué)生們總認(rèn)為抽象、不易接受.尤其是概率公理化定義里出現(xiàn)的σ代數(shù)。
這一概念:設(shè)Ω為樣本空間,若Ω的一些子集所組成的集合?滿足下列條件:(1)Ω∈?;(2)若A∈?,則A∈?;(3)若∈nA?,n=1,2,??,則∈∞=nnA∪1?,則我們稱?為Ω的一個σ代數(shù).為了使學(xué)生更好的理解這一概念,我們可以引入幾何概型的一點歷史來介紹為什么要建立概率的公理化定義,為什么需要σ代數(shù).幾何概型是19世紀(jì)末新發(fā)展起來的一種概率的計算方法,是在古典概型基礎(chǔ)上進(jìn)一步的發(fā)展,是等可能事件的概念從有限向無限的延伸.1899年,法國學(xué)者貝特朗提出了所謂“貝特朗悖論”[3],矛頭直指幾何概率概念本身.這個悖論是:給定一個半徑為1的圓,隨機取它的一條弦,問:
弦長不小于3的概率為多大?對于這個問題,如果我們假定端點在圓周上均勻分布,所求概率等于1/3;若假定弦的中點在直徑上均勻分布,所求概率為1/2;又若假定弦的中點在圓內(nèi)均勻分布,則所求概率又等于1/4.同一個問題竟然會有3種不同的答案,原因在于取弦時采用了不同的等可能性假定!這3種答案針對的是3種不同的隨機試驗,對于各自的隨機試驗而言,它們都是正確的.因此在使用“隨機”、“等可能”、“均勻分布”等術(shù)語時,應(yīng)明確指明其含義,而這又因試驗而異.也就是說我們在假定端點在圓周上均勻分布時,就不能考慮弦的中點在直徑上均勻分布或弦的中點在圓內(nèi)均勻分布所對應(yīng)的事件.換句話講,我們在假定端點在圓周上均勻分布時,只把端點在圓周上均勻分布所對應(yīng)的元素看成為事件.現(xiàn)在再來理解σ-代數(shù)的概念:對同一個樣本空間Ω,?1={?,Ω}為它的一個σ代數(shù);設(shè)A為Ω的一子集,則?2={?,A,A,Ω}也為Ω的一個σ代數(shù);設(shè)B為Ω中不同于A的另一子集,則?3={?,A,B,A,B,AB,AB,BA,AB,Ω}也為Ω的一個σ代數(shù);Ω的所有子集所組成的集合同樣能構(gòu)成Ω的一個σ代數(shù).當(dāng)我們考慮?2時,就只把元素?2的元素?,A,A,Ω當(dāng)作事件,而B或AB就不在考慮范圍之內(nèi).由此σ代數(shù)的定義就較易理解了.2廣泛運用案例教學(xué)法案例與一般例題不同,它有產(chǎn)生問題的實際背景,并能夠為學(xué)生所理解.案例教學(xué)法是將案例作為一種教學(xué)工具,把學(xué)生引導(dǎo)到實際問題中去,通過分析和討論,提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學(xué)方法.我們可以從直觀性、趣味性和易于理解的角度把概率論基礎(chǔ)知識加以介紹.我們在講條件概率一節(jié)時可以先介紹一個有趣的案例——“瑪麗蓮問題”:十多年前,美國的“瑪利亞幸運搶答”
電臺公布了這樣一道題:在三扇門的背后(比如說1號、2號及3號)藏了兩只羊與一輛小汽車,如果你猜對了藏汽車的門,則汽車就是你的.現(xiàn)在先讓你選擇,比方說你選擇了1號門,然后主持人打開了剩余兩扇門中的一個,讓你看清楚這扇門背后是只羊,接著問你是否應(yīng)該重新選擇,以增大猜對汽車的概率?
由于這個問題與當(dāng)前電視上一些娛樂競猜節(jié)目很相似,學(xué)生們就很積極地參與到這個問題的討論中來.討論的結(jié)果是這個問題的答案與主持人是否知道所有門背后的東西有關(guān),這樣就可以很自然的引出條件概率來.在這樣熱烈的氣氛里學(xué)習(xí)新的概念,一方面使得學(xué)生的積極性高漲,另一方面讓學(xué)生意識到所學(xué)的概率論知識與我們的日常生活是息息相關(guān)的,可以幫助我們解決很多實際的問題.因此在介紹概率論基礎(chǔ)知識時,引進(jìn)有關(guān)經(jīng)典的案例會取得很好的效果.例如分賭本問題、庫存與收益問題、隱私問題的調(diào)查、概率與密碼問題、17世紀(jì)中美洲巫術(shù)問題、調(diào)查敏感問題、血液檢驗問題、1992年美國佛蒙特州州務(wù)卿競選的概率決策問題,以及當(dāng)前流行的福利彩票中獎問題,等等。
概率論不僅可以為上述問題提供解決方法,還可以對一些隨機現(xiàn)象做出理論上的解釋,正因為這樣,概率論就成為我們認(rèn)識客觀世界的有效工具.比如說我們知道某個特定的人要成為偉人,可能性是極小的.之所以如此,一個原因是由于某人的誕生是一系列隨機事件的復(fù)合:父母、祖父母、外祖父母……的結(jié)合、異性的兩個生殖細(xì)胞的相遇,而這兩個細(xì)胞又必須含有某些產(chǎn)生天才的因素.另一個原因是嬰兒出生以后,各種偶然遭遇在整體上必須有利于他的成功,他所處的時代、他所受的教育、他的各項活動、他所接觸的人與事以及物,都須為他提供很好的機會.雖然如此,各時代仍然偉人輩出.一個人成功的概率雖然極小,但是幾十億人中總有佼佼者,這就是所謂的“必然寓于偶然之中”的一種含義.如何用概率論的知識解釋說明這個問題呢?設(shè)某試驗中事件A出現(xiàn)的概率為ε,0<ε<1,不管ε如何小,如果把這試驗不斷獨立重復(fù)做任意多次,那么A遲早會出現(xiàn)1次,從而也必然會出現(xiàn)任意多次.這是因為,第一次試驗A不出現(xiàn)的概率為(1?ε)n,前n次A都不出現(xiàn)的概率為1?(1?ε)n,當(dāng)n趨于無窮大時,此概率趨于1,這表示A遲早出現(xiàn)1次的概率為1.出現(xiàn)A以后,把下次試驗當(dāng)作第一次,重復(fù)上述推理,可見A必然再出現(xiàn),如此繼續(xù),可知A必然出現(xiàn)任意多次.因此,一個人成為偉人的概率固然非常小,但是千百萬人中至少有一個偉人就幾乎是必然的了[5].3積極開展隨機試驗隨機試驗是指具有下面3個特點的試驗:
(1)可以在相同的條件下重復(fù)進(jìn)行;(2)每次試驗的可能結(jié)果不止一個,并且能事先明確試驗的所有可能結(jié)果;(3)進(jìn)行一次試驗之前不能確定哪一個結(jié)果會出現(xiàn).在講授隨機試驗的定義時,我們往往把上面3個特點一一羅列以后,再舉幾個簡單的例子說明一下就結(jié)束了,但是在看過一期國外的科普短片以后,我們很受啟發(fā).節(jié)目內(nèi)容是想驗證一下:當(dāng)一面涂有黃油,一面什么都沒有涂的面包從桌上掉下去的時候,到底會哪一面朝上?令我們沒有想到的是,為了讓試驗結(jié)果更具說服力,實驗人員專門制作了給面包涂黃油的機器,以及面包投擲機,然后才開始做試驗.且不論這個問題的結(jié)論是什么,我們觀察到的是他們?yōu)榱吮WC隨機試驗是在相同的條件下重復(fù)進(jìn)行的,相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行了試驗設(shè)計.我們把此科普短片引入到課堂教學(xué)中,結(jié)合實例進(jìn)行分析,并提出隨機試驗的3個特點,學(xué)生接受起來十分自然,整個教學(xué)過程也變得輕松愉快.因此,我們在教學(xué)中可以利用簡單的工具進(jìn)行實驗操作,盡可能使理論知識直觀化.比如全概率公式的應(yīng)用演示、幾何概率的圖示、隨機變量函數(shù)的分布、數(shù)學(xué)期望的統(tǒng)計意義、二維正態(tài)分布、高爾頓釘板實驗等,把抽象理論以直觀的形式給出,加深學(xué)生對理論的理解.但是我們不可能在有限的課堂時間內(nèi)去實現(xiàn)每一個隨機試驗,因此為了有效地刺激學(xué)生的形象思維,我們采用了多媒體輔助理論課教學(xué)的手段,通過計算機圖形顯示、動畫模擬、數(shù)值計算及文字說明等,建立一個圖文并茂、聲像結(jié)合、數(shù)形結(jié)合的生動直觀的教學(xué)環(huán)境,從而拓寬學(xué)生的思路,有利于概率論基本理論的掌握.與此同時,讓學(xué)生在接受理論知識的過程中還能夠體會到現(xiàn)代化教學(xué)的魅力,達(dá)到了傳統(tǒng)教學(xué)無法實現(xiàn)的教學(xué)效果[6].4引導(dǎo)學(xué)生主動探索傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往是教師在課堂上滿堂灌,方法單一,只重視學(xué)生知識的積累.教師是教學(xué)的主體,側(cè)重于教的過程,而忽視了教學(xué)是教與學(xué)互動的過程.相比較而言,現(xiàn)代教學(xué)方法更側(cè)重于挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能,以最大限度地發(fā)揮及發(fā)展學(xué)生的聰明才智為追求目標(biāo).例如,在給出條件概率的定義以后,我們知道當(dāng)P(A)>0時,P(B|A)未必等于P(B).但是一旦P(B|A)=P(B),也就說明事件A的發(fā)生不影響事件B的發(fā)生.同樣當(dāng)P(B)>0時,若P(A|B)=P(A),就稱事件B的發(fā)生不影響事件A的發(fā)生.因此若P(A)>0,P(B)>0,且P(B|A)=P(B)與P(A|B)=P(A)兩個等式都成立,就意味著這兩個事件的發(fā)生與否彼此之間沒有影響.我們可以讓學(xué)生主動思考是否能夠如下定義兩個事件的獨立性:
定義1:設(shè)A,B是兩個隨機事件,若P(A)>0,P(B)>0,我們有P(B|A)=P(B)且P(A|B)=P(A),則稱事件A與事件B相互獨立.接下來,我們可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)考察定義1中的條件P(A)>0與P(B)>0是否為本質(zhì)要求?事實上,如果P(A)>0,P(B)>0,我們可以得到:
篇7
圍繞如何更好的貫徹《基本要求》,在大學(xué)物理課程改革實踐中探索和構(gòu)建新的教學(xué)環(huán)節(jié),促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)等方面協(xié)調(diào)發(fā)展。本文介紹了在教學(xué)過程中教學(xué)改革的探索和實踐。
【關(guān)鍵詞】 《基本要求》 物理教學(xué) 能力
【Abstract】 Center on how to carry out the “Basic Requirements" better, we explore and construct the new teaching program in the university physics curriculum reform practicing, in order to developing students' knowledge, ability and quality aspects. This paper introduces the teaching reforms in the teaching process of exploration and practice.
【Keywords】“Basic Requirements", physics teaching, ability
0 引言
為了進(jìn)一步推動高等教育教學(xué)改革,不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng),教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會、物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會編制了《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求-理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》(2010年版)(以下簡稱《基本要求》)?!痘疽蟆穼φn程的教學(xué)內(nèi)容、能力培養(yǎng)、素質(zhì)培養(yǎng)、教學(xué)過程等都提出了明確具體的要求?!痘疽蟆肥亲龊么髮W(xué)物理教學(xué)工作的指導(dǎo)性文件。認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹《基本要求》對提高理工科類大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量,加強創(chuàng)新人才的培養(yǎng)都具有重要的意義。
本文圍繞在大學(xué)物理課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中如何更好的貫徹《基本要求》,探索和構(gòu)建使學(xué)生知識、能力、素質(zhì)等方面協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)環(huán)節(jié),介紹了教學(xué)改革過程中的探索和實踐。
1.教學(xué)改革的基本原則
學(xué)習(xí)方式(learning approach)是當(dāng)代教育理論研究的一個重要概念。自主性、探究性、合作性是學(xué)習(xí)方式的三個基本要素,提倡自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,可以逐步改變以教師為中心、課堂為中心的局面,這對促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識和提高學(xué)生綜合能力方面具有重要的意義。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,課堂教學(xué)注重的是知識的傳授,把課堂教學(xué)的目標(biāo)局限于此,這樣會形成在教學(xué)過程中主要以老師講授為主,而很少開展通過查閱資料、討論等方式獲取信息的教學(xué)活動。學(xué)生缺少自主探究、合作學(xué)習(xí)、獨立獲取知識的意識和途徑,并且逐漸喪失了自主探究的能力。課堂教學(xué)的本質(zhì)是教書育人,它要求課堂教學(xué)不但要傳授基礎(chǔ)知識、訓(xùn)練基本技能,而且要在師生共同探討知識的過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能,充分發(fā)展每個人的個性,提高學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的方法和獨立研究問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生終生探究的樂趣。
教育研究表明,教學(xué)方法和教學(xué)模式改革比教學(xué)內(nèi)容改革對學(xué)生的培養(yǎng)有更重要的意義,國際上已對此做了大量的研究和探索。物理基礎(chǔ)課教學(xué)不只是教給學(xué)生一些后續(xù)課必需的物理基礎(chǔ)知識,更重要的是在大學(xué)物理課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)中,都應(yīng)在傳授知識的同時,注重學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),注重學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),努力實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 所以,教學(xué)改革的基本原則是,在大學(xué)物理課程的教學(xué)過程中,應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),認(rèn)真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念,在課堂教學(xué)過程中教師要通過采用啟發(fā)式、問題式、討論式、小組互助式等教學(xué)方法,營造學(xué)生大膽提出問題、討論問題和探討問題的師生互動的課堂教學(xué)環(huán)境。目前,國際上培養(yǎng)創(chuàng)新思維比較有影響的訓(xùn)練方法叫“奧斯本智力激勵法”, 又稱頭腦風(fēng)暴(Brain Storming,BS法),它是通過集思廣益的思考和討論,互相啟發(fā)、互相激勵的一種激發(fā)人創(chuàng)造性思維的一種方法,把這種訓(xùn)練方法引入到大學(xué)物理課堂互動教學(xué)中,將是非常有意義的嘗試。
2.教學(xué)改革的實踐
課堂教學(xué)不僅是教師傳授知識的主要方式,也是培養(yǎng)學(xué)生能力和素質(zhì)的重要途徑。在課堂教學(xué)中,只有讓更多的學(xué)生參與到教學(xué)中來,教師才能從過去僅作為知識傳授這一核心角色中解放出來。針對這個教育理念,我們在教學(xué)實踐中結(jié)合授課內(nèi)容,通過采用問題式、啟發(fā)式、討論式,合作式、探討式等教學(xué)方法,在大班課堂教學(xué)中實現(xiàn)師生互動、生生互動的教學(xué)過程,通過加強課堂討論交流、展示學(xué)習(xí)成果可以很好培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的探索能力、質(zhì)疑能力、交流能力,可以使師生之間、學(xué)生之間知識信息的交流多樣化,改變教師課堂“一言堂”的狀況,使學(xué)生由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥?、積極地思維和探索,提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。通過我們的教學(xué)實踐體會到,營造師生互動的課堂教學(xué)環(huán)境,提倡學(xué)生自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)方式,是落實《基本要求》中提出的,通過大學(xué)物理課程的教學(xué)過程,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)的有效教學(xué)手段。
為了及時了解該教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生能力培養(yǎng)的情況,我們在2010級部分學(xué)生中開展了課堂調(diào)查問卷,調(diào)查問卷內(nèi)容如下:1) 有效的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;2)加強了學(xué)生之間互助學(xué)習(xí)的能力;3)提高學(xué)生查閱資料的能力;4)提高了學(xué)生表達(dá)能力;5)提高了學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間討論問題的能力;6)培養(yǎng)和提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力;7)對提高學(xué)習(xí)效果的影響;8)在培養(yǎng)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展方面的影響。評價等級分為優(yōu)、良、中、差四個等級。
學(xué)生調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。
從調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果看,該教學(xué)過程不僅可以有效的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)也是非常有利的。主要有如下優(yōu)點:
1)可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生不僅關(guān)注學(xué)習(xí)的結(jié)果,更關(guān)注學(xué)習(xí)的過程。從而促進(jìn)學(xué)生由被動地接受知識變?yōu)橹鲃拥?、積極地思維和探索。
2)通過互動和合作學(xué)習(xí),使學(xué)生之間不僅是知識的交流,更多的建立了學(xué)習(xí)的自信心、體驗學(xué)習(xí)的成就感,發(fā)展學(xué)生的個性特長,在促進(jìn)學(xué)生良好非智力因素的發(fā)展方面有很好的促進(jìn)作用。
3)可以更好地轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,通過營造互動、合作、探究式的學(xué)習(xí)環(huán)境,使教師的外部引導(dǎo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)的動力,將教與學(xué)有機的結(jié)合起來,從而實現(xiàn)“授之以漁”,而不是“授之以魚”。
3.教學(xué)中應(yīng)注意的問題
3.1 參與的全體性。教師盡量為每個同學(xué)提供互動、合作、探究學(xué)習(xí)的環(huán)境,要特別關(guān)注那些在班級或小組中較少發(fā)言的同學(xué),給予他們特別的關(guān)照和積極地鼓勵,使他們有機會、有信心參與到課堂討論和研究中來。為了提高學(xué)生的參與度,我們在教學(xué)中使用了同濟大學(xué)開發(fā)研究的課堂短信答題系統(tǒng),取得了很好的教學(xué)效果。
3.2 小組的合作性。學(xué)習(xí)小組的組成以宿舍為單位較好,學(xué)生之間比較了解和熟悉,便于學(xué)習(xí)任務(wù)的分工和合作,對遇到的問題便于及時的交流和討論,在共同參與的過程中集思廣益、取長補短,從而達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
3.3 教師的主導(dǎo)性。教師在組織課堂討論過程中,教師要注意傾聽學(xué)生的想法,在傾聽學(xué)生的發(fā)言過程中,洞察他們這些想法的由來,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生之間進(jìn)行質(zhì)疑和交流,恰當(dāng)?shù)膯栴}有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,并引發(fā)學(xué)生的求異思維和創(chuàng)造思維。
另外,2013年首批120門中國大學(xué)資源共享課通過愛課程網(wǎng)()上線。山東大學(xué)《物理學(xué)》作為首批上線課程之一,使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)由可能變?yōu)槌涩F(xiàn)實,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使學(xué)生的學(xué)習(xí)可以不再受時空限制,使學(xué)生有了更多自主、合作、探究學(xué)習(xí)的條件,這種教學(xué)改革進(jìn)程中知識化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化結(jié)合的全新學(xué)習(xí)模式,可能將對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn)
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篇8
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué) 概念 教學(xué)
概念教學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)中至關(guān)重要的一項內(nèi)容,是基礎(chǔ)知識和基本技能教學(xué)的核心,正確理解概念是學(xué)好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),學(xué)好概念是學(xué)好數(shù)學(xué)最重要的一環(huán)。那么,如何進(jìn)行高中數(shù)學(xué)的概念教學(xué)呢?
1加強對數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識
1.1什么是概念?概念是反映事物本質(zhì)屬性的思維形式。正確的概念是科學(xué)抽象的結(jié)果。人們在實踐的基礎(chǔ)上得到了豐富的感性認(rèn)識材料,經(jīng)過“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的過程,舍掉事物的次要屬性,保留事物的本質(zhì)屬性,進(jìn)而形成了概念。概念的內(nèi)涵就是指反映在概念中的對象的本質(zhì)屬性;概念的外延就是指具有概念所反映的本質(zhì)屬性的對象。概念的內(nèi)涵是概念的質(zhì)的方面,它說明概念反映的事物是什么樣的;概念的外延式概念的量的方面,通常說的概念的適應(yīng)范圍就是指概念的外延,它說明概念反映的是那些事物。概念的內(nèi)涵和外延式來那個個密切聯(lián)系、互相依賴的因素。
1.2數(shù)學(xué)概念教學(xué)的重要性。數(shù)學(xué)的知識體系是由命題、推理、概念這幾個因素構(gòu)成的,其中概念是對數(shù)學(xué)理論加以構(gòu)建的基石,它的產(chǎn)生并不是源于人們的主觀臆斷,而是在研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的過程中產(chǎn)生的。數(shù)學(xué)概念充分展示了一類對象在數(shù)量關(guān)系以及空間形式方面的本性。對數(shù)學(xué)概念的正確理解是學(xué)好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),能否促使基本知識、基本技能以及基本方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中落到實處,其關(guān)鍵點之一便在于能否使學(xué)生準(zhǔn)確且深入地了解數(shù)學(xué)概念,并對之加以靈活運用。教師對數(shù)學(xué)概念的清晰講解,以及學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的正確理解將是促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量提高的重要條件。
2高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的策略
2.1合理創(chuàng)設(shè)情境,在體驗概念產(chǎn)生的過程中認(rèn)識概念?!缎抡n程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào):教師要通過教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),以任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),激活學(xué)生的已有經(jīng)驗,指導(dǎo)學(xué)生體驗和感悟?qū)W習(xí)內(nèi)容。概念是抽象的、概括的,由具體到抽象是人類認(rèn)識的規(guī)律,每一個概念的產(chǎn)生都有豐富的知識背景,形成準(zhǔn)確概念的首要條件是使學(xué)生獲得十分豐富和合乎實際的感性材料。因此,在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中,要密切聯(lián)系數(shù)學(xué)概念的現(xiàn)實原型,引導(dǎo)學(xué)生分析日常生活和生產(chǎn)實際中常見的事例,觀察有關(guān)的實物、圖示或模型,在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上逐步建立概念。
2.2針對概念的特點采用靈活的教學(xué)方法。對不同概念的教學(xué),在采用不同的教學(xué)方法和模式上下工夫。概念教學(xué)主要是要完成概念的形成和概念的同化這兩個環(huán)節(jié)。新知識的概念是學(xué)生初次接觸或較難理解的,所以在教學(xué)時應(yīng)先列舉大量具體的例子,從學(xué)生實際經(jīng)驗的肯定例證中,歸納出這一類事物的特征,并與已有的概念加以區(qū)別和聯(lián)系,形成對這一特性的一種陳述性的定義,這就是形成一種概念的過程。在這一過程中同時要做到與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有概念相互聯(lián)系、作用,從而領(lǐng)會新概念的本質(zhì)屬性,獲得新概念,這就是概念的同化。在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué)時,最能有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要是對實例的歸納及辨析。通過對實例的歸納和辨析對新問題的特性形成陳述性的理解,繼而與原有的知識結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系,完成概念形成的兩個步驟。依據(jù)數(shù)學(xué)概念的形成,筆者設(shè)計概念教學(xué)的第一種模式如下:問題情景(抽象)-新概念分析內(nèi)涵、外延、正(反)例]-應(yīng)用-反饋,其具實施步驟是:①、構(gòu)建問題情景,創(chuàng)設(shè)心理環(huán)境。針對新概念構(gòu)建相應(yīng)的問題情景,隱含新概念所描述事物的本質(zhì),觀察、認(rèn)識到提出新概念的必需和合理,以形成合理心情,積極、大膽地進(jìn)行思維。②、考察本質(zhì)屬性,抽象形成概念。分析問題情景,概括出它所反映事物的共同屬性,由此逐步抽象而提出新概念。③、設(shè)計多向分析,深化概念理解。對新概念可從揭示內(nèi)涵、外延、定義方式、合理性(和諧性)、正反例證等方面分析。
篇9
作為全省首批31個基地之一,江蘇省天一中學(xué)STS綜合創(chuàng)新課程基地涵蓋了數(shù)理化生地等科學(xué)課程、信息技術(shù)與通用技術(shù)等技術(shù)課程、人生規(guī)劃與生活德育等社會課程,強調(diào)學(xué)科教學(xué)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合,與社會生產(chǎn)、生活的實際相結(jié)合。
高中地理課程基地作為STS的重要組成部分,探索了以“創(chuàng)新實驗室”為載體,以項目學(xué)習(xí)為依托,以研究活動為平臺的創(chuàng)新人才聯(lián)合培養(yǎng)機制。本文即是在此建設(shè)實踐基礎(chǔ)上的一些思考與總結(jié)。
1.教學(xué)情境的空洞。
地理學(xué)作為一門研究地理環(huán)境以及人類活動與地理環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué),具有綜合性、地域性的顯著特點,應(yīng)較多地采用探究式的方法來組織學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)中,普通教室多存在模型、實物及現(xiàn)場環(huán)境等形象化要素缺失的共性,學(xué)生只能就課本中的抽象事物、原理進(jìn)行簡單和機械的學(xué)習(xí)。
2.社會生活的脫節(jié)。
即便在新課標(biāo)得到廣泛認(rèn)同的今天,高度抽象知識的學(xué)習(xí)仍占據(jù)著高中地理課程學(xué)習(xí)的主體地位。真實情境的缺失、原始問題的離場,將學(xué)生進(jìn)一步束縛在課本世界之中,粗暴地割裂了學(xué)生的學(xué)習(xí)與社會生產(chǎn)、生活的溝通和聯(lián)系。這不僅導(dǎo)致學(xué)生無法從生活中有效汲取信息和教育資源,而且會造成學(xué)生社會責(zé)任感的低下,導(dǎo)致其社會智能發(fā)育的不良。
3.科學(xué)精神的缺失。
作為六大基礎(chǔ)自然科學(xué)之一,地理學(xué)包括氣候?qū)W、水文學(xué)、海洋學(xué)、冰川學(xué)、地貌學(xué)、土壤學(xué)等十余個分支學(xué)科,是現(xiàn)代科學(xué)體系的重要組成部分,在解決人口、資源、環(huán)境和發(fā)展等問題中具有重要作用。受文理分科的影響,地理在高中普遍被視為文科,相關(guān)的科學(xué)原理、方法和技術(shù),科學(xué)思維與精神等的教育活動存在嚴(yán)重不足。
地理課程基地建設(shè)的總目標(biāo)是“滿足社會及人的發(fā)展需要”,這與學(xué)校STS綜合創(chuàng)新課程基地提出的培養(yǎng)具有“卓越思維、宏觀視野、積極人格、濟世情懷”等人格品質(zhì)的拔尖創(chuàng)新人才的價值使命是一致的。
1.地理課程基地建設(shè)的具體訴求之一是營造可視化的教學(xué)情境,大量運用模型、實物、圖像、視頻或軟件等資源,借助圖形化手段來表達(dá)和傳遞信息,從而化抽象為具體、化靜態(tài)為動態(tài)。課程學(xué)習(xí)中的重難點可以通過模型建構(gòu)的方式,直觀形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,這對于調(diào)動學(xué)生的形象思維能力,提高其圖文轉(zhuǎn)換能力,加深其對抽象知識的理解與運用,實現(xiàn)感性認(rèn)識與理性認(rèn)識的轉(zhuǎn)變及統(tǒng)一是十分有效的。
2.地理課程基地建設(shè)的具體訴
求之二是建設(shè)社會化的課程體系,通過引入真實問題、原始問題的學(xué)習(xí)研究,讓學(xué)生體驗社會生產(chǎn)、生活的實際,在體驗中發(fā)現(xiàn)知識、理解知識、掌握知識,從而運用知識去解決實際問題,讓學(xué)生的課本世界與生活世界真正互通互聯(lián)?;ネɑヂ?lián)不僅僅意味著整個社會都成了教育信息和資源,而且預(yù)示著學(xué)生也將對社會承擔(dān)相當(dāng)程度的責(zé)任,在促進(jìn)地球環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和人類文明進(jìn)步方面擔(dān)負(fù)一定的義務(wù)。
3.地理課程基地建設(shè)的具體訴
求之三是樹立規(guī)范化的研究方法,將地理課程核心知識項目化,將學(xué)生學(xué)習(xí)的過程轉(zhuǎn)變?yōu)轫椖垦芯康倪^程,進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、收集資料、提出假設(shè)、界定問題、研究實踐、設(shè)計成果……依托項目化的平臺,組織學(xué)生開展項目學(xué)習(xí),不僅可以促進(jìn)學(xué)生盡早發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識自己的優(yōu)勢智能,激勵學(xué)生在適合自己的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行較為深入的個性化學(xué)習(xí)與研究,而且可以引導(dǎo)學(xué)生掌握合理、規(guī)范、專業(yè)化的科學(xué)研究思維與
方法。
為實現(xiàn)以上三大訴求,STS地理課程基地以項目學(xué)習(xí)為依托,進(jìn)行了多年的實踐探索,取得了一些有益的經(jīng)驗。
1.搭建項目學(xué)習(xí)平臺。
在文化與制度建設(shè)層面,學(xué)校通過各類會議、材料、主題征文的形式,面向全校推出了“三類豐富課程”教學(xué)模式理論。項目學(xué)習(xí)作為其中的第三類豐富課程,也是最高層次的課型,首先在課程基地得到了廣泛的實踐與應(yīng)用。為了指導(dǎo)和規(guī)范項目學(xué)習(xí)課型的開展,《項目學(xué)習(xí)評價表》《學(xué)生活動記錄表》《學(xué)生校本課過程性評價單》等一批學(xué)習(xí)評價文件先后編制并投入使用;為肯定和推動項目學(xué)習(xí)課型的開展,“青企獎學(xué)金”“恒豐獎教基金”等面向?qū)W生、教師的專項獎勵基金相繼設(shè)立并有序運作。
在學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)層面,基于“營造可視化的教學(xué)情境”的訴求,學(xué)校改建、拓建和新建了一批創(chuàng)新實驗室,與地理相關(guān)的就有天文實驗室、礦石實驗室、中草藥基地、生態(tài)農(nóng)場等;天一科學(xué)院E學(xué)習(xí)平臺、市中小學(xué)天文聯(lián)合會網(wǎng)站等在線資源庫的開通,進(jìn)一步拓展了項目學(xué)習(xí)的領(lǐng)域,豐富了情境的可視化手段;測光儀、SID監(jiān)測儀、月球儀、礦石標(biāo)本、中草藥植物等設(shè)施設(shè)備的配置,為項目學(xué)習(xí)的開展提供了裝備支撐;紫金山天文臺、陽山火山地質(zhì)公園、中國藥科大學(xué)等專業(yè)臺站、科普基地、高校與學(xué)校的聯(lián)合,則為項目研究提供了技術(shù)指導(dǎo)。
2.設(shè)立名師工作中心。
為實現(xiàn)“樹立規(guī)范化的研究方法”的訴求,學(xué)校通過教師自薦、教研組推薦、部門推薦等多種形式,在各創(chuàng)新實驗室設(shè)立了名師工作室,促成了教師特長、專業(yè)發(fā)展,學(xué)生興趣、個性發(fā)展,學(xué)校特色、優(yōu)質(zhì)發(fā)展三者間的緊密結(jié)合,形成了師生學(xué)習(xí)共同體關(guān)系。
如筆者領(lǐng)銜的天文巡星工作室,聯(lián)合地理、物理、藝術(shù)等學(xué)科的多位教師,共同出謀劃策,提供分類指導(dǎo),確保了學(xué)生在跨學(xué)科項目課題(如無錫城市夜空光度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、月球隕石坑研究等)的學(xué)習(xí)與研究過程中,所運用的研究方法、技術(shù)原理、操作規(guī)范等方面的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。
名師工作室的設(shè)立,不僅是基于學(xué)生發(fā)展的需要,而且還服務(wù)于教師的專業(yè)發(fā)展。工作室以名師支撐基地,以基地培養(yǎng)教師,帶動了一批教師向一專多能的具備跨學(xué)科教學(xué)、項目教學(xué)能力的復(fù)合型、多元型教師轉(zhuǎn)變,成為教師專業(yè)成長的載體。
3.建構(gòu)核心知識模型。
“社會化課程體系”的建設(shè),強調(diào)與社會生產(chǎn)、生活的實際緊密結(jié)合,注重體驗與探究,注重實際問題的解決與學(xué)生社會責(zé)任感的增強。
要科學(xué)開展“社會化課程體系”的建設(shè),其關(guān)鍵在于核心知識的梳理及模型的建構(gòu)。
核心知識的梳理,既要考慮國家課程(如人教版高中地理必修3冊、選修5冊)中的重難點知識,也要結(jié)合地方課程與校本課程(如“中學(xué)生學(xué)天文”“礦石鑒賞”)的特性需求,甚至是與高校相關(guān)課程(如北京大學(xué)先修課程“地球科學(xué)概論”)的銜接。梳理的第二步是建立層級式的知識樹,將核心知識及其相互間的因果、從屬或并列等各種關(guān)系直觀、明了地呈現(xiàn)出來。第三步是購置或設(shè)計、研發(fā)教學(xué)模型,通過物態(tài)或非物態(tài)的模型建構(gòu),將抽象的概念形象化、立體化地予以表達(dá)。最后一步將是真實問題、原始問題的提出與導(dǎo)入,項目學(xué)習(xí)主階段的開始。
根據(jù)高中地理課程中的核心知識提出的真實問題開展的項目學(xué)習(xí),改進(jìn)了核心知識的賦存情境、表達(dá)方式與傳導(dǎo)方式,結(jié)合教師對規(guī)范化研究方法的指導(dǎo),可以探索并形成校本化的項目學(xué)習(xí)課程體系模型架構(gòu),如項目引入方式、研究方法、操作程序、評價體系等;可以引導(dǎo)學(xué)生不僅獲得科學(xué)知識與技能、掌握研究精神與能力,而且養(yǎng)成關(guān)注社會、關(guān)愛社會的人格品質(zhì)。
以“創(chuàng)新實驗室”為載體,結(jié)合項目學(xué)習(xí)教學(xué)理念,在對核心知識進(jìn)行模型建構(gòu)的基礎(chǔ)上,地理課程基地構(gòu)建了“3+1”的課程體系,“3”指“三類豐富課程”,包括科普型、基礎(chǔ)型和研究型三種;“1”指北京大學(xué)先修課程“地球科學(xué)概論”。
1.科普型課程。
科普型課程指利用基地資源,以體驗為基本形式的,以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科興趣為主要目的而開設(shè)的項目體驗課程。
比如,結(jié)合人教版高中地理選修一中有關(guān)“天體與星空”“太陽系與地月系”等章節(jié)的核心知識,地理課程基地設(shè)計了野外觀星“天一觀星營”項目、“科普實驗與科技制作”項目,指導(dǎo)學(xué)生開展星空觀測(辨識星座與亮星、觀測日面與月面、觀測大行星與深空天體等),模型制作(活動星圖、簡易日晷、簡易望遠(yuǎn)鏡等),實驗設(shè)計(彗星彗尾實驗、隕石沖擊實驗等);結(jié)合人教版高中地理選修一、選修二中有關(guān)“海岸”“海洋水體”等章節(jié)的核心知識,基地設(shè)計了“天文巡星夏令營”項目,利用暑期帶領(lǐng)學(xué)生赴浙江舟山等地開展活動,除觀星外,還指導(dǎo)學(xué)生觀察錢塘江口地貌,舟山群島基巖海岸、砂質(zhì)海岸,舟山朱家尖島潮汐漲落規(guī)律等地理現(xiàn)象,基地還向上海交大“走向深藍(lán)”海洋夏令營推薦了優(yōu)秀學(xué)生。
2.基礎(chǔ)型課程。
基礎(chǔ)型課程指結(jié)合學(xué)科核心知識,在普通教室或創(chuàng)新實驗室開設(shè)的,以夯實學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)素養(yǎng)為主要目的的項目學(xué)習(xí)課程。
比如,在“宇宙中的地球”(人教版高中地理必修一)一節(jié)中,基地設(shè)計了“移民外太空”為主題的項目課程。課程通過真實問題――“火星一號”移民火星計劃作為導(dǎo)入,探討了“火星在哪里”“火星上為何沒有生命存在而地球上為何有生命存在”“應(yīng)去哪里尋找外星生命”等問題,不僅解決了課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生掌握的核心知識(天體系統(tǒng)的層次,以及地球在宇宙中的位置;說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星;分析地球的宇宙位置及自身條件,理解地球上出現(xiàn)生命的原因等),而且以項目為載體,營造了可視化的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了科學(xué)的研究方法,通過引入真實問題的探討,架設(shè)了連通課本世界與生活世界的橋梁。
3.研究型課程。
研究型課程作為最高層次的項目研究課程,以培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、創(chuàng)新思維及能力為主要目的,僅面向少數(shù)對地理及其交叉學(xué)科的項目研究感興趣的學(xué)生開設(shè)。
比如,中英天文合作“月球隕石坑研究”項目是在人教版高中地理有關(guān)“太陽系小天體”“太陽系的演化”“月球概況”等核心知識的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,面向部分學(xué)生開設(shè)的。在此項目研究中,學(xué)生使用美國宇航局近月飛行器拍攝的月面圖像,分析了月球隕石坑的類型(簡單型撞擊構(gòu)造、復(fù)雜型撞擊構(gòu)造、多環(huán)盆地)、分布(正反面、不同緯度)、形態(tài)特征(深度、直徑、結(jié)構(gòu)特征)等,合作撰寫的《Practical Measuring the depth of simple craters》等兩篇論文順利發(fā)表。比如,“無錫城市夜空光度測量”項目組在人教版高中地理有關(guān)“城市化與城市環(huán)境問題”一節(jié)教學(xué)的基礎(chǔ)上,使用Sky Quality Meter-L對無錫市區(qū)光污染的地區(qū)分布、地平高度及方位分異、時間變化等方面進(jìn)行了實地測量與數(shù)據(jù)分析,據(jù)此撰寫的論文《無錫城市夜空光度測量研究》不僅順利發(fā)表,而且還產(chǎn)生了較大的社會影響,國際天文學(xué)會普及辦公室向?qū)W校發(fā)來函件,邀請項目組師生加入國際夜空光度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)Globe at Night-Sky Brightness Monitoring Network項目。
4.大學(xué)先修課程。
大學(xué)先修課程指學(xué)校參與的北京大學(xué)先修課程(APUC)項目,主要面向?qū)W有余力且有意向報考高校地學(xué)專業(yè)(地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等)的優(yōu)秀學(xué)生開設(shè)。
篇10
對70名中國的中學(xué)生、中學(xué)老師來說,這絕對是難忘的一課。課堂設(shè)在中科院卡弗里理論物理研究所的3層大廳。講桌上的道具,是一堆網(wǎng)球、乒乓球、小黑球,還有聽裝的雪碧。站在講臺上的授課人,名叫肯尼思·切奇雷(Kenneth Cecire),這名語速平緩、始終面帶微笑的男子是美國圣母大學(xué)的教育專家。他想讓孩子們知道,用扔小球的辦法,可以探測出一個未知物體的大小。
上述的這一課,發(fā)生在7月16日“KITPC2012拓展項目”的第一天?!癒ITPC”是中國科學(xué)院卡弗里理論物理研究所,也是該活動的聯(lián)合舉辦方之一。
始于“扔小球”的好奇心
肯尼思設(shè)計了一個實驗。很快,孩子們就分組開始了測試。
幾名來自北京四中、北京八中的同學(xué),組成了一隊。他們將一塊邊長為55厘米的地板磚劃定為目標(biāo)區(qū)域,在其中隨機擺放了3聽飲料;之后,一名男生在距離目標(biāo)區(qū)域165厘米的地方,閉上眼睛、僅憑著感覺,向目標(biāo)區(qū)域扔出網(wǎng)球。同組的一名女孩則在旁邊記錄:每扔10次網(wǎng)球、有幾次會擊中飲料瓶。結(jié)果出來了,這個男孩子擊中了5次。他比前一個隊友少擊中了1次。扔球的人在不停地輪換著,同樣的測試進(jìn)行了8回。
之后,網(wǎng)球被換成了直徑較小的乒乓球、直徑更小的黑球。隨著統(tǒng)計數(shù)據(jù)的累積,一個關(guān)鍵的問題開始困擾這些孩子了——究竟怎樣才能利用這些數(shù)據(jù)、計算出目標(biāo)區(qū)域中“未知物體”的大小。
美國費米國家實驗室的教育項目牽頭人羅伯特·彼得森(Robert Peterson)博士一度走入孩子們中間。他觀看孩子們做實驗,也告訴他們“現(xiàn)階段,最重要的就是獲得大量的數(shù)據(jù)”。但很顯然,孩子們的好奇心越來越為這個關(guān)鍵問題糾纏著。
如果不是肯尼思提醒,也許孩子們都不會注意到已經(jīng)到了午飯時間。他們強烈的好奇和種種疑問只能留到下午的課上再探討和揭曉了。
“我不是來教你們”
“美國科學(xué)家想通過實驗告訴孩子們,對于一個已經(jīng)發(fā)現(xiàn)、但還不知道大小的粒子,可以通過撞擊的方法去探知它的大小。這也是確定新粒子的一個步驟?!北本┧闹欣蠋燑S振說。
在中國傳統(tǒng)的課堂上,往往是老師先講解基礎(chǔ)知識。比如,探測器是什么樣子、怎么工作、工作原理是什么、數(shù)據(jù)如何處理等。一開始,學(xué)生并不知道這些知識如何應(yīng)用;之后,才應(yīng)用它解決問題。而在這個課堂上,孩子們并不要求一開始就了解相關(guān)的基礎(chǔ)知識,他們只要像科學(xué)家作研究一樣模擬科研的過程,和科學(xué)家一起處理數(shù)據(jù)。其間,他們會發(fā)現(xiàn)各種問題,再有針對性地進(jìn)行解惑。
“美國科學(xué)家給孩子們的感覺,并不是‘我來教你們’,而是‘我們一起來作這個研究、一起工作’?!秉S振說。
毫無疑問,這是一次個性化很強的教學(xué)。不同的小組得出了不一樣的實驗數(shù)據(jù)。于是,在處理數(shù)據(jù)時,大家不得不先討論“為什么數(shù)據(jù)不同”??夏崴伎隙撕⒆觽?yōu)樘綔y飲料瓶大小所建立的數(shù)學(xué)模型;當(dāng)然,他也告訴大家,也許在將來的某一天,新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)會認(rèn)為今天的推導(dǎo)是錯誤的。不過,這絲毫不影響孩子們探究新知的熱情。
卡弗里所的一個許諾
“KITPC2012拓展項目”的開展來自于一個許諾。
2006年,中國科學(xué)院得到美國卡弗里基金會的捐贈基金,成立了一個國際性的科研與學(xué)術(shù)交流合作研究機構(gòu)——KITPC。它是全世界16所卡弗里研究所之一。
中科院數(shù)理學(xué)部副主任歐陽鐘燦院士曾在美國一個卡弗里研究所,見到了這樣的拓展活動。在美國,年輕人步入科學(xué)殿堂,被給予了極大的重視。半年之前,在創(chuàng)新人才教育研究會的成立會上,KITPC所長吳岳良院士向與會的老師們許了一個愿:卡弗里研究所愿與研究會一起,為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供支持。于是,KITPC聯(lián)合理論物理國家重點實驗室、美國費米國家實驗室夸克網(wǎng)絡(luò)中心、北京青少年科技俱樂部等機構(gòu),舉辦了這一項目。
和科學(xué)家一起作科研
“KITPC2012拓展項目”主要面向的是高校和中學(xué)的學(xué)生、教師。
項目中,授課的老師是國際知名的物理學(xué)家,他們來自美國費米國家實驗室、中科院理論物理研究所等機構(gòu)。在2周的時間中,孩子們要與科學(xué)家一起,學(xué)習(xí)和探討“大型強子對撞機和宇宙線,真實的粒子和真實的數(shù)據(jù)”。
美國的科學(xué)家?guī)砹擞钪嫔渚€探測器的實驗。這讓孩子們有機會利用真實的宇宙線探測器,與物理學(xué)家一起研究宇宙射線。來自歐洲日內(nèi)瓦的強子對撞機的數(shù)據(jù),也會出現(xiàn)在課堂上,科學(xué)家將帶領(lǐng)孩子們進(jìn)行分析。通過體驗實驗觀測,孩子們還將學(xué)習(xí)到如何探測和發(fā)現(xiàn)基本粒子。在課堂之外,他們會參觀北京正負(fù)電子對撞機。
“從這些活動和日程安排就可以看出,把學(xué)習(xí)、教育和實驗聯(lián)系在了一起。”吳岳良說,在美國,這個拓展項目開展得極為成功。彼得森博士介紹說,老師和學(xué)生們幾乎可以在一起工作,進(jìn)行整個研究。大家一同測得數(shù)據(jù)、分享數(shù)據(jù),一些公開的數(shù)據(jù)可能來自于全美以及德國、加拿大等前沿研究。
新模式顛覆了傳統(tǒng)課堂
其實,不少科學(xué)家都在致力于青少年教育。著名的天文學(xué)家王綬琯院士,一直以來都在幫助有志于科學(xué)的高中生走進(jìn)科學(xué)、認(rèn)識科學(xué)。不過,在各種科學(xué)中,物理方面的難度太大了?!笆冀K沒有能夠滿足對這方面感興趣的同學(xué)們的需要。而物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ),這樣的現(xiàn)實,非常令人遺憾。”這一個項目的進(jìn)行,讓王綬琯院士發(fā)自心底地叫好。
在拓展期間,“中微子物理”、“加速器和探測器”、“宇宙線物理”等若干科普報告,也在同時拓展著孩子們科學(xué)視野的廣度和科學(xué)思維的深度。“從夸克到宇宙”,是由吳岳良院士帶給孩子們的第一講。
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