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航天技术在生活中的应用范文

发布时间:2023-09-21 17:33:13

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇航天技术在生活中的应用范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

航天技术在生活中的应用

篇1

前言:在经济全球化的浪潮下,各个国家都在大力发展经济与科技,我国也不甘落后,开始大力发展科技与经济,伴随着科学技术快速的发展,我们的作业方式更加高科技化,而测控技术与仪器的发展在全球高科技化中尤为不可或缺,成为时代的一个主流发展专业,如今要想跟上科技的发展科技发展的速度,就迫切地需要投入更多精力深入了解测控技术与仪器专业,这样才能够适应二十一世纪的需求,所以对于测控技术与仪器专业的深入研究与新兴生力军的培养都是未来科技发展的必然趋势。

1.测控技术与仪器的概述

1.1测控技术与仪器的内涵

测控技术与仪器是多种学科相结合产生的一个综合性很强的专业,主要包含的是仪器技术与控制技术,测控技术与仪器在实际生产生活中起作用的地方在于仪器仪表自动化控制与处理统计数据信息,通过数字化的管理达到最佳的控制效果是最终要达成的效果。其主要的研究领域是收集统计处理信息,同时还包括控制其中的相关要素,它也包含了电力电子、精密机械、计算机、自动控制和电力电子等领域的相关知识。

由于控制技术和人工生产技术的测量和仪器技术已经占了很大的比例,是一个非常广泛的应用在现实生活中,现实意义是非常高的,监测和控制技术的未来生产和生活的是能够达到一个非常有用的功能,比如很多是网络化管理,数字化管理,采用智能系统,因为它有很多的功能和优势,应用的仪器是更广泛将这些属性都是利用起来。对人而言是一种有效的技术支持,以减少人工费用支出,以提高系统的效率。同时,在监视和控制技术的当前应用中,数字控制处理信号可以提供给人们最有效率的方法。监测,对同一时间的技术和设备的控制,这样的便利性,可以大大降低成本,加快了生产速度。许多测控技术的优点逐渐被发现,它的发展不仅可以造福于人的技术发展,也给在生活中的实际应用提供技术支持。

2.测控技术与仪器在实践中的应用

2.1航天、农业等领域的应用

测量和控制技术在航空航天工业和农业中扮演着重要的角色,其对航空航天技术的发展,起着监测和控制的重要作用,利用测控技术对太空飞船的飞行时间和飞行状态进行监控,还要进行数据收集和处理更方便工程人员修改数据,测控技术是中国的航天技术发展的一个不可缺少的一部分。在中国农业生产也将适用于测量仪表和控制设备,这要归功于其使用的农业生产将能够实现数字化控制,会让农业生产的生产效率得到前所未有的提高,以及更智能的农业生产管理监测得到的实时生产数据,可以为制造商提供有效的参考数据,帮助人们作出生产计划的改进,提高了生产效率和质量。

2.2新型传感器技术的应用

对于新的传感器技术,在目前的社会环境中,它已被很好的在现代测量和控制技术和设备技术中发展,数字传感器和集成传感器是新型传感器的两大代表传感器,在测量数据如温度压力和其他数据上集成传感器很有用。使用数字传感器主要使用在监视系统上。近年来,开发新的传感器技术已经成为一个重要任务,新的传感器技术领域已经开始使用新开发的传感器技术,以反映实际意义巨大的实用价值,生活种新的传感器技术提供了很大的技术支持和重要性。证实了新型传感器开发的价值和潜力。

2.3远程测控技术的应用

目前,测控技术的实际应用有很多方面,使用测控技术和仪器在生活和工业中已经是一个现实状况,重要的工业活动常用的监控技术是测控技术。 使用电话网络的监测和控制技术,包括远程监控和控制技术,绿色技术和无线通信的远程监控和控制,可用于检查特定设备,维护设备,在管道故障,水电 ,气体等方面有效,同时减少人力的使用和降低人工检修难度,解决使用远程运输上存在难以管理的技术问题,实现高效的运行效率。

3.测控技术与仪器的发展前景

仪器在开发时已经开始结合社会科学与技术和测控技术。工业生产已经逐渐规范化,网络化,在生活的各个方面使用的数字化管理,这些有效的科技,和技术的飞速发展,是我们社会发展和科学研究控制技术和设备的重要先决因素。引起别人注意的越来越多的是,测控技术和设备在当今社会越来越受重视,学校也加强了对这方面人才的培养,用以成为以后的专家。测控技术能加以促进发展和中国科技的进步,有更多的新鲜血液加入到测控技术中来,深入测控技术与设备的研究仪器的研究。而且,越来越多的测控技术和设备的行业,在这样的全球化的经济、市场环境下,测控仪器仪表的技术有了更为迫切进一步的发展,将发展和社会需求的繁荣。在当前的社会环境下,发展测控技术与设备将有很好的发展前景。开发和研究的测控技术仪器是公司竞争力的重要因素。为了应对社会的发展,未来的趋势,教育机构将会重点培养测控方面的人才,以提高相关的仪器仪表和控制技术的影响力。

4. 总结

根据我国的当前实际情况,测控技术和仪器的发展需要积极地被支持。支持测控技术和设备在未来工业中的技术开发,可为国民经济提供良好的基础,提供科学和技术扶持,有效提高国家工业生产力和生产效率。为了实现快速发展,国家在使用计量和测控技术方面的实践同时也促进该专业的发展,以达到相互支持和互惠互利。测控技术和专业测控技术与设备的使用已经开始应用到数据采集过程中,同时发展了生活中的测控技术和设备的重点培训,具有很强的实用价值。在监控方面也很具有开发潜力。除了实施远程监控技术外,还可以应用于农业生产的数字化管理,用于航天航空机器的运行分析,也可用于石油、天然气、电源等方面的新型传感器。对于更多的现有生产条件,更方便的是测试相关机器的障碍,及时的故障排除以及帮助工作人员确保运输系统的正常运行。测控技术在传感器方面的应用将非常强大,在未来的研究中也具有巨大的潜力,更高的性能。

参考文献:

[1]温秀兰.应用型本科测控技术与仪器专业人才培养体系的探索与实践[J].中国现代教育装备,2008(05):122-123.

[2]祝青园,王书茂,康峰,张磊,陈度.虚拟仪器技术在农业装备测控中的应用[J].仪器仪表学报,2008(06):1333-1338.

篇2

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2017)01-0236-02

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2017.01.144

物理中的热胀冷缩,是物体的一种基本性质,大多数物体都有这种性质,在遇热后膨胀,在遇冷后缩小。那么,物体为什么会有这样的性质呢?科学技术高速发展,对这个原理的研究不断深入。

科学研究表明:物体受热时,物体的分子动能增强,分子变得活跃,所以表现为膨胀;物体受冷时,物体的分子动能减弱,分子受到抑制,所以表现为冷缩。由于受到物体内部分子的复杂性影响,这种热胀冷缩的性质也有例外。例如,水在4℃以上会热胀冷缩,而在4℃以下就会冷胀热缩,这是因为水中的氢键在4℃以下时会随着水温的下降而增多,所以水在4℃以下就会呈现出膨胀的状态。除了水,还有锑、铋、镓和青铜等物质,也会有这种不同于大多数物质的特性。

再继续研究下去,为什么物体温度发生变化时,物体分子的动能就要受到影响并发生相应的变化呢?于是,科学进一步发现,是原子内部的一种加速运动,促成了物体的这种热胀冷缩的性质。当原子受热后,原子核的自旋和外层电子的公转就会相应地受到温度的激发,就会引起原子内部的离心力和电场力的相应变化,于是核内的质子和中子以及核外的电子就会呈现出粒子运动的加速状态。这种状态体现在物质的表面,就是热胀冷缩这种自然现象。

科学研究的目的是为了实际生活中的应用,或者反过来说,实际生活中的多种实践活动也促进了科学研究的进步。

一、热胀冷缩在日常生活中的基本运用

例如,日常生活中剥鸡蛋这样一件小事,人们就应用了热胀冷缩的原理。鸡蛋刚刚煮好的时候,如果急于剥壳,蛋壳上就会粘连着很多蛋白。这个时候,如果把刚出锅的热鸡蛋放到冷水里浸一下,再剥蛋壳就容易得多了。

这里面的道理很简单,就是蛋壳和蛋白是由不同的物质组成的,不同的物质内部当然有不同的原子,不同原子受到温度激发后内部的加速运动也是不同的,所以热胀冷缩的速度和幅度也是不同的。一般情况下:密度大的物质伸缩性小,密度小的物质伸缩性大;传热慢的物质不易伸缩,传热快的物质容易伸缩。因为蛋壳与蛋白的伸缩步调不一致,就造成了蛋壳与蛋白的分离。

在生活中,这样利用热胀冷缩的现象很常见。如小学生用开水烫圆被挤凹的乒乓球,就是一个非常有趣的例子。

二、热胀冷缩在工业生产实践中的重要影响

在人们的生产生活实践中,热胀冷缩对工业影响最大。比如,铺设火车的轨道,在两截铁轨之间,要留出热胀冷缩的接缝。再如,如果一种产品是由两种材料混合生产而成,就要考虑这两种材料的热胀冷缩性质,一般情况下是越接近越好。

热膨胀系数是各种材料主要性能指标中的一个重要参数,如金属材料的热膨胀系数、混凝土的热膨胀系数等。在生产和施工中,都要充分考虑这一因素以保证产品和工程的质量。例如,在建筑行业中,混凝土的热膨胀系数直接关系着工程的质量。

举例来讲,现在的建筑大多是钢筋混凝土结构。在这种结构中,钢筋主要承受拉力,混凝土主要承受压力,不仅比钢结构节省钢材以及成本相对较低,而且具有坚固、耐久的特点,更重要的是还具有防火性能好的优点。一旦遭遇火灾,因为钢筋和混凝土的热膨胀系数不同,钢筋急剧膨胀就会挣脱混凝土,使混凝土和钢筋彻底分离,从而使建筑物彻底损毁。如在震惊世界的911事件中,美国世贸大楼双子座的损毁就是一个很好的例子。但是,普通的火灾一般没有恐怖袭击中那么高能的热源,所以热膨胀系数低的混凝土作为不良导热体,就会保护里面的钢筋不会立即受到高温的威胁。这样,在无形之中就增强了建筑物内部所有钢筋互相作用支撑的时间,增强了建筑物承受火灾的能力,也为消防员的营救争取了宝贵的时间。

三、热胀冷缩在现代高科技时代的发展前景

在现今的高科技时代,物体热胀冷缩这一性能,正在呈现出高科技的新态势。科学技术的高度发展,像微电子这样高科技和结合信息产业的核心技术,给自动化带来了跨时代的改变。一方面对材料的热膨胀性能提出了更高的要求,另一方面对热膨胀的利用也不断出现新的突破,并呈现出更加广阔的发展趋势。

(一)新的高科技材料为航空航天的发展提供了重要的保证

航空航天的发展,最先对工业材料发起了挑战,像卫星整流罩、太阳能电池阵基板这一类的高科技产品,必然对材料科学提出更高的要求。航空航天领域的材料,不但要求耐腐蚀、耐高温、耐辐射,而且要求密度小、刚性好、强度高、尺寸稳定。针对这些高科技的需要,先进复合材料得到了大幅度的发展。通过石墨纤维与树脂的复合,可以得到热膨胀系数几乎等于零的材料。可以说,这是人类对热胀冷缩这一物理性能的挑战,通过科学彻底改变了物体的性能。

(二)新的自动化装置将帮助人们解决更多的实际问题

微电子技术的高速发展,也促进了电器元件的开发和创新。比如,有些电器元件由两种热膨胀系数相差很大的材料构成,然后利用热胀冷缩的原理,通过热膨胀系数大的材料的弯曲变形,达到在某种条件下自动连接的目的。正是应用热胀冷缩这种性能,制成了多种自动化装置和仪表。日光灯的启动器就是根据这一原理制成的。启动器里有精巧的双金属片,它们能够随着温度的改变自动屈伸,开启日光灯。

(三)随着科学技术的不断发展物体的热膨胀性能将发挥更大的作用

可以设想一下,人类既然能够通过材料复合使材料的热膨胀系数基本上等于零,那么也就可以说,人类的科学手段已经能够掌握对热膨胀系数的控制。因此,展望未来,人类很有可能通过控制热膨胀系数,制造出更多自动化的装置和设备,人类社会的现代化大大地向前推进。

马克思说过:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性的材料。”物理作为一门实用科学,它要求人们既忠于现实需要,又忠于科学规律。世界发展到今天,人类已经创造了很多惊人的奇迹,如克隆技术、网络技术、核能技术、航天技术等,科学正在以前所未有的速度向前发展。从亚里士多德创立自然科学,到牛顿在力学上的重大推进,再到现代物理学中量子力学的产生,都体现了物理学在人类生活的各个领域的重要作用。同样,热胀冷缩这一物体最基本的性能,也将在科学发展中不断被研究、开发和利用。

篇3

3D打印技术出现于20世纪90年代中期,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,通过电脑控制将其层层叠加。最终将计算机上的蓝图变成实物。3D打印技术与普通打印工作原理基本相同,只不过所用的打印材料是金属陶瓷、尼龙纤维、铁、钛合金、磨砂等。

3D打印材料应用的领域广泛,涉及航天航空、军事、医疗、服装等诸多领域。

⒈航天领域

航天领域对零件的精准度和精密性有极高的要求,而零件加工难度大、特殊材料利用率低等问题一直长期困扰着这一行业,也成为航空航天事业发展的桎梏。3D打印技术的特性恰好能解决这些问题,故而被广泛地应用于航天航空领域。3D打印技术在这一领域主要有两大应用:迅速制造出复杂的零部件与迅速修复零部件。目前已有美国宇航局的3D打印火箭喷射器、俄罗斯技术集团的3D打印无人机等利用这一技术制造出的成品。中国航天科技集团公司也已联合上海航天技术研究院研制出了一款多激光3D打印机,它能够打印出形状不规则且极其微小复杂的部件。3D打印技术极大地提高了资源利用率,而且最大限度地节省了时间。

⒉军事领域

在今年的9.3阅兵式中,很多战机的零部件都采用了3D打印技术。其实,3D打印与军方有着很大“渊源”:该技术正是出自军方的“快速成型”技术。早在上世纪90年代,军方就已提出技术研发构想,只是近几年才取得突破性进展。3D打印技术的优势在制造武器装备时,能够提高装备性能并降低成本、缩短时间,还可以很好地进行维修。这对军事领域来说是很重要的。

⒊医疗领域

3D打印的特性使得其在医疗领域也有“用武之地”。日本筑波大学的3D打印肝脏模型、北京大学用3D技术打印脊椎植入十二岁男孩儿身体、纽约长老会医院3D打印心脏救活了两周大的婴儿都是这项技术的功劳。此外,它还可以打印人身体上的各种器官,甚至可以复制子宫中的胎儿。

⒋服装及其他领域

除了这些专业领域之外,3D打印对我们生活的更有品质也是有所帮助的。有时我们很难买到一件既合身又合心意的衣服,3D打印技术可以为我们解决这一困扰。经历了“单量单裁”与大规模生产的时代,今天的服装行业不只要求速度,更要求个性。而3D打印技术符合潮流,能够按照设计打印出成品,做到“图样进去,服装出来”,满足了个性化需求。并且能够快速成型,节省了时间与原料。

3D打印的服装以前只限于T台展示等场合,但近日,荷兰教育文化和科学部的部长Jet Bussemaker女士身穿3D打印的衣裙、鞋子还有手提包出现在9月的荷兰亲王日上。她表示“我之所以选择在这个时候穿着这套很有科技含量的服饰,就是为了向国民展示荷兰的高科技和创意产业获得的成果。”

同理,在食品、家居等生活方面,3D打印技术的特性也使得其在这些领域发挥更大的优势。

二、3D打印技术发展过程中存在诸多问题

⒈产业核心技术尚待革新

3D打印技术尚处于初级阶段,技术还不够成熟。在工作效率方面,3D打印零部件需要花费数小时,速度甚至低于传统制造业;在材料开发方面,3D打印耗材仅有石膏、光敏树脂、塑料、陶瓷等十几种材料,无法满足各领域对于材料多样性的要求;在技术方面,3D技术打印出的金属制品致密度、精度达不到要求,需要加工,一旦打印具有复杂曲面的零部件时,其支撑材料难以去除,就无法制造出符合要求的零部件。

尽管3D打印在生活中也有所应用,但由于其价格高、材料难以获得,所以尚未普及,故而技术的革新是使3D打印技术得到广泛应用的必要环节。

⒉产业市场需求不够强大

富士康董事长郭台铭曾说:“如果3D打印真有用,我的‘郭’字倒过来写。”这种观点虽然偏激,但却不是毫无根据的,目前,3D打印市场需求极小,做3D打印的企业也呈现出难以维系之态。武汉滨湖机电是国内第一批涉及3D打印业务的公司,至今亏损依然大于盈利,其总经理周建国透露:“目前,大部分同行生存都很艰难。”被视作国内规模最大的3D打印公司的紫金立德董事长连宁也表示:“我们目前的现金流和资金结构仅能维持企业正常运转。但若要扩大规模、新增投资或回收前期投资成本,基本上不可能。”由此可见市场需求的疲软。

一个产业要想发展壮大,市场需求是必不可少的原动力。所以培育市场需求、扩大市场规模是发展3D打印行业的重要任务。三、专业领域大有可为,也可能延伸至消费级市场

篇4

《百分数的意义和读写》是义务教育教科书人教版小学数学六年级上册第六单元“百分数”较为重要的教学内容。百分数是在学生学过整数、小数特别是分数的意义和应用的基础上进行的。本节课教学的主要内容是百分数的概念。这一内容是学习百分数与分数、小数互化和用百分数知识解决问题的基础,是小学数学中重要的基础知识之一。百分数在学生生活、社会生产中有着广泛的应用,大部分学生都直接或间接接触过一些简单的百分数,对百分数有了一些零散的感性认识。所以在教学中我从学生生活实际入手,采用学生自主探究、合作交流为主,教师点拨引导为辅的策略,让学生在生活实例中感知,在积极思辨中发现、在具体运用中理解百分数的意义,从而体现了教师“随风潜入夜,润物细无声”的教育境界。

(二)教学目标

1.知识与技能:使学生理解百分数的意x;掌握百分数的读、写法;知道百分数在实际生活、生产中应用非常广泛。能够正确读写百分数。弄清分数百分数的异同。会用百分数分析、解决一些实际问题。培养学生的搜集信息、分析、概括等思维能力。

2.过程与方法:通过观察、比较等学习方法,理解百分数的意义。

3.情感、态度、价值观:激发学生求知欲,让学生在民主、和谐、活跃的课堂气氛中学习,使学生能体验到数学与日常生活密切相关,激发学生求知欲,并适时地渗透思想品德教育。

(三)教学重点、难点

重点:百分数的意义。

难点:百分数与分数的联系与区别。

(四)教学准备

1.让学生课前收集百分数的资料。

2.计算机课件等。

(五)学生现状分析

本班学生人数54人,大部分学生课外知识较丰富,有一定的收集信息能力,反应灵敏,很好地表现自己,学习热情高。学习新课之前,学生已经学习过分数,知道分数可以表示两个量之间的关系,还可以表示一个具体的数量,而且在生活中对百分数已经有了充分的感性认识,部分学生能说出每一个具体百分数的含义,有一定的知识基础,不过大多数学生对百分数的概念还是比较模糊的。

二、教学设计程序

(一)创设情境,激趣引新

师:同学们平时喜欢看足球比赛吗?下面我们来看一场足球比赛。(课件播放江门市“迎亚运”足球比赛片断)

1.设疑质疑

(提出问题,体验百分数产生的必要性)

师:在刚才的比赛中,新会队获得了一次罚点球的机会,如果你是主教练,你会选派队员去罚点球呢?(学生自由发言)

生1:我要看这位队员在平时训练中的表现

生2:我会让在本场比赛中发挥最好,进球率最高的球员去罚点球

生3:我会从技术水平差不多的球员中,挑选心理素质最好的

出示课件表格,让学生看到三位球员以往的点球战绩,讨论会安排几号球员去。

新会队球员 罚点球总数 进球总数

9号 20 18

3号 10 7

5号 25 21

生1:我会让5号去,因为它进球最多。

生2:我不同意,因为罚点球总数不同,所以不能这样比。我认为让9号去,因为在罚点球中,他失球最少,说明他水平高。

生3:我认为要看他们的进球率。假设都罚点球100个,3号进球88个,9号进球90个,而5号只进86个。所以9号最合适。

师:刚才同学们据理力争,那么你认为从哪个角度来衡量队员水平更公平?

生:按进球率

师:为什么刚才的同学要把分母化成100呢?

生:方便比较它们的大小

2.导入新课

师:刚才我们在解决问题时为了便于比较,把分数转化成分母是100的分数,你知道这样的分数还可以怎样表示吗?这就是我们今天要认识的百分数。(板书课题:认识的百分数)

3.感受百分数的作用

在生活中,你在什么地方见过百分数,哪些数据用百分数表示更简洁一些。请大家用同样的方法帮科技小组解决他们在进行种子实验时遇到的问题。(课件出示表格)

师:哪个品种的发芽情况最好呢?

自己先独立做,然后小组交流、比较、汇报,进一步感受百分数的作用。

生汇报:一号品种发芽种子数占实验种子的,即;二号品种发芽种子数占实验种子的,即;三号品种发芽种子数占实验种子的,即,这样一比较,二号品种发芽情况最好。

师:对,把分母变成100,比较起来非常方便。

【评析:本节设计,教师从学生身边熟悉的生活情景和感兴趣的足球比赛作为教学的切入点,学生很快地进入了最佳的学习状态。通过创设“足球比赛罚点球―种子发芽率”等系列问题情境,将“百分数的意义”以“问题串”的形式巧妙地贯穿其中,使学生体验到百分数在生活中的广泛运用。】

(二)探索新知,研究意义

1.结合生活实例,进一步加深对百分数意义的理解

(1)小组合作交流。请同学们拿出自己课前搜集的关于百分数的资料,在小组内说一说内对某个百分数的认识。

(2)感受百分数的优越性。人们为什么喜欢使用百分数?使用百分数有什么好处呢?百分数与分数有什么异同?

(3)开展信息会。教师出示课前学生收集的一些生活中的百分数,让学生根据自己的理解进行解读,进一步理解百分数表示两个数量之间的一种关系。

师:课前大家都收集了很多百分数,待会我们来开个信息会。大家先在组内交流一下,把你们组最有价值的信息向全班,好吗?(每组代表用展台展示并讲解,并选一个小主持人来主持:你收集的百分数表示什么?你从中了解了什么?有什么建议?)

教师用实物投影出示学生收集的信息:

一次性筷子是日本人发明的,日本的森林覆盖率高达65%,但他们却不砍伐自己国土上的树木来做一次性筷子,全靠进口;我国的森林覆盖率不到14%,却是出口一次性筷子的大国。(我们要注意保护环境,减少树木过度砍伐……)

据了解,某西欧国家发射人造卫星的成功率为91%,我国发射人造卫星的成功率是100%。(我们可以看出什么?中国的航空航天技术在世界居于领先地位,作为中国人,我们感到自豪吗?)

人脑的重量约是人体重量的2%-3%,一个儿童体内80%是水分。人体中,除了人脑以外的重量约是人体重量的97%-98%。(我们每天要多喝白开水,及时补充水分,这样有利于身体健康……)

我省适龄儿童入学率达99.9%。(我省还有少数贫困地区的孩子没有书读……)

信息后,教师引导学生得出:百分数表示一个数是另一个数的百分之几。百分数也叫百分比或百分率。

【评析:教师让学生通过课前收集含有百分数的信息进行交流,体现了数学的生活化,而且也很好的培养了学生的数感。】

2.探究分涤氚俜质的联系与区别

师:通过自学,你还有什么问题?

课件出示:

(1)一堆煤重85/100吨,运走它的。

(2)鸭的只数是鸡的70%

师生讨论:

(1)这两句话中的三个分数,哪个是百分数是?为什么?

(2)吨为什么不是百分数?

师:谁能说出百分数和分数之间的联系与区别?

小组讨论,得出结论:

百分数与分数不但读法、写法不同,而且意义也不相同:分数既可以表示两个数之间的倍数关系,又可以表示一个具体的数量;百分数只能表示两个数之间的倍数关系,它是一种特殊的分数。也就是说,分数后面可以带单位名称,也可以不带单位名称。百分数不能表示具体的数量,不可带单位名称的。

【评析:为了让学生明确百分数与分数之间的区别,设计了这两道题,通过小组讨论进一步加深了对百分数的认识。】

3.指导学生写百分数

(1)师:百分数通常不写成分数形式,而是在原来的分子后面加上百分号来表示。(板书:%)比如写成22%(板书:22%),读作:百分之二十二(板书:百分之二十二)。

师:(指板书)谁来黑板上随意写几个百分数呢?(学生自由到黑板上写)(像22%、90%、70%等,就是百分数)

(2)这些百分数那些写得漂亮,有的哪个地方需要改进,使学生自己发现书写方面的问题,从而指导书写。

(3)教师布置写5个百分数的任务,在写的过程中突然叫停,让学生说一句带百分数的话描述自己的书写情况,叫其他同学才自己写了几个。

(三)巩固强化,应用拓展

1.做课本第91页读一读,说一说。(实物投影出示)

2.写出下面的百分数。(课件出示)

(1)某造纸厂2008年完成生产计划的百分之一百二十。

(2)女性人口约占全国总人口的百分之四十八。

3.选择适当的百分数填空。(课件出示)

2% 15% 120% 98% 100%

(1)淘气的爸爸是个著名的牙科医生,经他主治的患者治愈率达到( )

(2)今天上课,由于同学们认真学习,积极动脑,学会的人数占全班人数的( )

(3)小汽车的速度是大客车速度的( )

师:在短短一节课的相处中我发现我们班同学学习氛围特别浓厚,上课发言积极踊跃,真是一个百里挑一的好班级。老师刚才用了一个成语,是什么?你能用百分数来表示它吗?那百发百中呢?十拿九稳呢?平分秋色呢?一箭双雕?半壁江山?

【评析:练习的设计充分体现了数学在生活中的“用”,如“百里挑一”、“十拿九稳”、“百发百中”等让学生根据这些成语写出相应的百分数。这样既激发了学生学习积极性,同时也让学生真正的感受到百分数在生活中随处可见,让学生充分感受到数学的生活化价值。】

(四)全课总结,畅谈收获

今天我们一起学习了百分数,你有什么收获?百分数就在我们身边,希望同学们带着对百分数的认识和理解,到生活中去寻找更多的百分数。 最后老师送你一个成功的密诀,那就是天才=99%的汗水+1%的灵感。(课件出示:天才= 99%的汗水+1%的灵感)

【评析:教师并没有把结尾看成是搞形式,走过场,而是始终如一的把学生的主体地位贯穿到课堂的每一个环节和细节当中去。在这个结尾中,教师充分考虑所学内容的特点,准确把握学生的思维实际,适时地把总结的权力放给学生,实现了从“要我总结”到“我要总结”的思维转变,如最后教师送给学生成功的密诀:“天才=99%的汗水+1%的灵感”激发了学生的学习兴趣。】

三、教学反思

1.整节课的教学体现了“数学源于生活,寓于生活,用于生活的思想。”我在本节课的教学中,无论是在引入课题,还是在巩固练习中,都紧密联系学生的生活实际,使学生认识到百分数在生活中具有广泛的应用。此外,还安排了让学生交流在实际生活中收集到的百分数这一环节,师生共识、共享、共进,形成了一个真正的“学习共同体”。这样,使数学与学生的知识与经验紧密地联系起来。充分促进学生的自主学习。让“数学”生活化,贴近生活,激发了学生学习数学的兴趣和积极性。把生活和知识联系起来,使学生明白知识来自于生活。

2.这堂课还体现了一种新的理念,用教材或依托教材展开、扩充教材的新教材观,不拘泥于已有教材,而是根据实际情况在巧改教材,努力做到教学内容贴近学生生活。

3.《新课程标准》指出:数学是生活的一部分,是人类生活、劳动和学习不可缺少的工具。课程内容应与学生生活紧密联系,从而让学生感悟到生活中处处有数学,进而有利于数学学习的生活化、情景。在教学中我从学生生活实际入手,采用学生自主探究、合作交流为主,教师点拨引导为辅的策略,让学生在生活实例中感知,在积极思辨中发现,在具体运用中理解百分数的意义。在这一愉悦的课堂中,学生能力得到了发展,个性能得到了张扬。

四、蓬江区环市街中心学校数学教研员周一安老师点评:

吴顺超老师执教的《百分数的意义和读写》这一课时,主要有以下三个亮点:

篇5

中国航空航天月桂奖心得感悟范文一我爱祖国的航天事业也许是父母给予我一个特殊的“符号”—陶嫦娥,所以从小的我就是一个充满幻想的女孩,我幻想将来有一天我能像嫦娥一样飞上天空,能在浩瀚的苍穹和无垠的宇宙中有一个舒适而温暖的家。小时候,我总缠着妈妈给我讲我们中国航天事业的发展,妈妈告诉我,我国航天事业起步于20世纪60年代,1970年4月24日,寂寞而辽阔的茫茫太空中,第一次响起了中国人的声音,中国成为世界上第五个能够发射卫星的国家从此开始了中国的航天事业。2003年10月15日,我在电视的屏幕上看到了“神舟五号”载人航天飞船发射成功,10月16日6时23分,飞船在环绕地球14圈后成功返回祖国大地。这是我国首次载人航天飞行的成功,向全世界庄严宣告:中国已经成为第三个独立掌握载人航天技术的国家

。2005年10月12日,这又是一个令人惊心动魄的时刻,中国第二艘搭载太空人的飞船“神舟六号”再次将两名中国宇航员费俊龙和聂海胜送入太空。在经过115小时32分钟的太空飞行后,飞船返回舱于17日凌晨4时顺利着陆,这又是一个具有里程碑意义的重大胜利。看了《我的祖国》这本书,让我知道了许多关于航天的感人事迹。第一个令我热泪盈眶的故事是万户飞天的故事,中国明代的官员万户,是世界历史上第一个试验乘火箭上天的人。他用两排47支的火箭捆绑在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿两只大风筝,然后叫人点火发射,巨大的反冲力将他送上高空,但是天有不测风云,随着一声巨响,第二节火箭筒在空中发生了爆炸,顷刻间,他变成了一团火球,坠落在地。万户牺牲了,万户为光荣的航天事业做出了伟大的奉献,他那勇于探索和不怕困难的精神使我不得不为他所折服,在人们的心中,会永远记住万户这个响亮的名字,国际天文学联合会将月球上的一座环形山命为“万户山”,而在我的心中,万户已成为了在我面对困难和挫折的一种鼓励,一种坚持,更是一种激励我进步的理想。

第二个是在载人航天工程的研制、建设中,广大科技人员、工人、解放军官兵做出的贡献:有的人为了工作的及时、方便,将铺盖搬到了工厂车间;有的人积老成疾,几次住进了医院;有的年轻人虽风华正茂却华发早生;有的人甚至为此付出了全部心血与生命,未能等到成功的那一天便猝然长逝。这些都体现了中国航天人的团结合作,默默奉献,勇于探索,锲而不舍的科学精神。所以我要从小培养与同学团结合作,遇到困难要有勇于探索,锲而不舍的精神,有一颗爱国之心,我相信我一定能的。我爱祖国的航天事业!温泉小学:陶嫦娥

中国航空航天月桂奖心得感悟范文二随着天文观测技术的发展,现代航天器将人们带入了崭新的航天时代。我热爱宇宙,更热爱航天,我的理想就是当一名航天事业的战士,乘着载人飞船去遨游太空,探索宇宙。

我对航天的理解很浮浅,认为飞机、火箭飞上天就是航天,实际航天领域研究的东西非常广泛,也非常深奥,不管我对航天认识的深与浅,但我非常喜欢航天。

记得小时候,大人们给我买的玩具中我最喜欢的就是飞机,现在家里还有两架遥控飞机模型保存的好好的;还记得我上幼儿园中班的时候,我和爷爷一起做了一支火箭模型,并在全幼儿园观展;上了小学我参加的是航模兴趣小组,在小组里我做了六架飞机模型。当我制作的飞机模型飞在天空中的时候,我想起了杨利伟叔叔,他乘着我国自己建造的载人宇宙飞船遨游太空,这一创举在全世界面前为我们中国人争了光露了脸。

随着年龄和知识的不断增长,我对航天的理解也逐渐加深了,同时脑子里的疑问也一个一个的接踵而来,如:火箭没有翅膀是怎样飞起来的?人造卫星在天上会不会掉下来?再如:载人飞船为什么能遨游太空?……带着这些问题我买了一些有关“宇宙、太空、自然科学”方面的百科全书。通过学习我初步了解到:火箭是利用发动机向后喷射高温高压的燃气产生及作用力以获得前进推力,并由此向前运动的飞行器,它一般由动力系统、控制系统和结构系统三部分组成。人造卫星和太空探测器是无人驾驶的航天器,它拥有高度精密的自动控制装置,迄今为止它们已先后对月球、金星、火星、哈雷星等近距离或实地考察,并取得了丰硕的成果,因此人类称它为“宇宙信息的侦察兵”。人类除了派人造卫星和探测器到太空考察外,也希望自己能够飞上太空,载人飞船就是人类遨游太空的工具之一,它一般由座舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成。座舱是飞船的核心,轨道舱内装有各种实验仪器,服务舱则是为航天员提供生活保障的地方。载人飞船可以独立进行航天活动,也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”,并能与空间站或其他航天器对接后联合飞行。我国自行研制的天宫一号和神州八号于11月3日凌晨1时36分首次空间对接成功,这是在美国、俄罗斯进行首次交会对接试验40多年后中国成为世界上第三个掌握自动空间交会对接技术的国家,这说明我们国家的航天技术已达到了世界顶尖水平,我为之骄傲和自豪,同时我也更加热爱航天了。

我是一名少年儿童,是祖国的未来,我知道宇宙间还有许多奥秘等着我们去探索和发现,航天领域里还有许多难题在等着我们去认识和攻关,因此,为了实现自己遨游太空探索宇宙的美好理想,长大后为我所爱的航天事业贡献力量,从现在起我要努力学习科学文化知识,牢牢掌握过硬本领,争做一名优秀的少先队员。

齐齐哈尔市第三十四中学初一:祝朝遐

中国航空航天月桂奖心得感悟范文三航天航空,是一个大国崛起的标志,是一个大国屹立于世界民族之林的根本。正因为人类对未知世界的向往及人类的求知欲,才有了今天的航天航空。航天航空是世界历史上开天辟地的大事,关系到世界科技技术、经济等方面的发展。我们需要航天航空,我们更要支持航天航空事业的发展。因为有了航天航空,才有了中国的腾飞。

没有航天航空,怎么会有中国的繁荣富强;没有航天航空,怎么会有世界科技的腾飞;没有航天航空,怎么会有揭开宇宙神秘面纱的基础;没有航天航空,怎么会有将古老神话变成现实的能力……

自古以来,中国一直向往着太空,从古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一号升天,从东方红一号到神舟飞船系列,从北斗导航卫星群到建立自己的空间站。从1992年启动载人航天工程以来,中国航天不断取得新突破,成为世界上第三个独立掌握载人航天技术、独立开展空间实验、独立进行出舱活动的国家。中国的航天航空目标致力于全面突破和掌握近地空间长期载人飞行和服务技术;突破和掌握近地空间组合体的建造和运营技术;开展较大规模和较高水平的空间科学应用;为开展载人登月等未来发展奠定基础等。

因为航天航空事业是一项巨大的系统工程,所以它的发展基础必须是:综合国力强盛,经济发展水平高,有一定的财政支持,有一批从事航天科技事业的骨干人才队伍,有先进的科学技术的发展水平。这样才有可能发展航天航空事业的腾飞。有了航天航空,才有中国的腾飞。

因为航天航空技术是科技密集综合性尖端技术,它体现了现代科学技术多个领域的成就;发展航天航空能体现一个国家综合国力,提高我国的国际地位;航天航空的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福;航天航空是人类发展的一个新阶段的开始,因为人类可以通过航天航空的桥梁,转移到其他星球居住和生活,开发出更美好的生活空间,这不是可望而不可及的事情。航天航空促进了新学科的形成、新材料的研发、新资源的探测、新民用产品的生产。

在不久的将来,我们将会充分开发太空的旅游资源,让进入太空旅行成为一件平常事,让人们更进一步地与太空有亲密接触。航天航空技术的发展为我们进入太空奠定了基础。在未来,我们将能用我们

的双眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我们的美丽而浩瀚的家园—地球。太空之旅将不会是遥不可及,因为有航天航空。不久,人类将主宰太空,实现人类发展的革命。

作为学生的我们应怀有探索浩瀚宇宙的决心和勇气,努力学习科学文化知识,为航天航空的发展做贡献,为航天航空事业的腾飞而努力。未来中国的发展离不开航天航空,航天航空的发展更需要我们。

航天发展,中国腾飞!

中国航空航天月桂奖心得感悟范文四尊敬的各位评委们,敬爱的老师们:

大家上午好!

我们是祖国的花朵,祖国的未来。在我们心中都有一双“隐形的翅膀”,能让我们的中国梦飞上蓝天,绽放绚丽。今天,我演讲的题目就是我的中国梦——航天梦。

一个国家的梦想是什么?用国泰民安四个字来概括比较贴切。中国,是有着五千年文化史的国家,从古至今,名垂青史的人物有很多,他们都为国家的繁荣昌盛,奉献出了自己的全部力量。我想:为什么我就不能为伟大的祖国也尽一份力呢?因此,我从小心中就有着这样一个念头——当一名宇航员。

我十分向往宇宙,只得说,我与星星有缘。打从我记事起,每到晚上,我就爱趴在屋檐下看星星,那一颗颗闪烁着微弱光芒的星星,究竟是怎么样的呢?后来,我长大了,通过学习《科学》这门课程,我才渐渐明白,地球是多么庞大,星星是多么可爱呀!了解了这些知识后,我才觉得,那些亲自登入月球的宇航员们真是太了不起了!

我8岁那年,本来不爱看新闻的我,却跟着爸爸这个“新闻迷”看起了新闻。因为我被一则新闻吸引住了——“中国神舟七号登上月球”大家知道是谁这么厉害吗?就是航天员霍志刚,刘伯明和景海鹏。霍志刚出舱作业,刘伯明在轨道舱内协助,实现了中国历史上第一次的太空漫步,令中国成为能进行太空漫步的国家,他们真是我们中国的骄傲,也是我心目中的英雄。

此时,我多么希望自己有朝一日也能登上月球,在星星的海洋里飞翔啊,看看月球究竟是什么样子,上面会不会有嫦娥、玉兔、和吴刚叔叔?

不过,我知道,要实现自己的梦想,不光要学好科学文化知识,还要有健康的体魄,光有念想,没有实际行动一定是不行的。所以,现在我的饮食、生活习惯都发生了变化。

为什么要实现我的中国梦呢?

我们中国,是一个拥有十几亿人口的大家族,每一个儿女心中,都有着一个小小的梦,小梦连着大梦,一个个小梦连接起来,就是一个大大的梦,这,就是中国梦!

实现中国梦,让中国更加繁荣、富强。让人们过上更好的生活,所以,请大家不要放弃自己的小梦,每一个人,都有实现梦想的资格!

中国航空航天月桂奖心得感悟范文五伟大的事业孕育了伟大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的伟大征程中,以特有的崇高境界,顽强的意志和杰出的智慧,铸就了载人航天精神。这就是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的精神。这些精神永远值得我们去学习。

生活上刻苦精神永远美好。人生之路不可能是永远平坦的。每个人,总会遇到这样或那样的困难和挫折。我们必须要在挫折和困难中奋起。这就需要有刻苦的精神,特别能战斗和特别能公馆的精神了。“吃得苦中苦,方为人上人。”学习上刻苦精神永远美好!

团结就是力量,是治国之本,更是治校之本。试想,一个集体,如果内部不团结,还出现分歧的话,那这个集体会强大吗?不止这样,一些有图搞破坏的人,在这个时候大力进攻,那损失更是不堪设想。

科学与人文并举。从小,这一句老话就不断地在我们的耳边回响:爱科学,学科学,用科学。但是,真正落实到的,又有多少人呢?友人认为,只要学会做人和文化知识就可以了,不用在学什么科学了。先进的科学技术,对一个强大的国家来说,是必不可少的。身为祖国的“花朵”的我们,不但要做到科学与人文并举,还要做到规范与个性共存!

艰苦的条件锤炼了中国航天人特别能吃苦的精神。中国航天事业是在极其艰苦的条件下起步的。茫茫的戈壁,浩瀚的海洋,广大航天工作者为了早日实现飞天之梦,不辞劳苦,日晒雨淋,克服了无数的困难,付出巨大的牺牲。严酷的挑战铸就了中国航天人特别能战斗的精神,崇高的使命焕发了中国航天人特别能攻关的精神。我们青少年,更应该在学习上多下苦工,好好学习。在生活上、学习上,遇到困难和挫折,不要逃避,不要退缩,要知难而进,一往无前,敢于胜利。有的同学,在生活中遇到了一点点的挫折,就对人生失去了信心和希望,觉得世界上什么都不是好的。于是,就自寻短见,恨离人世。要知道,这个世界是非常美好的,我们要珍惜生命,好好地享受这美丽的人生。就算它是不好的,那也是无可改变的事实。就像航天人员要在严峻的环境中训练一样,那严峻的环境已是无法改变的事实,那只有改变自己,去攻破这个难关。所以,我们不能因为一点点的挫折而放弃自己的使命,而是要在环境中、在艰苦中、在困难中成长,成就自己的人生和使命。学习上也是如此。学习靠的不是小聪明,而是刻苦。读书要用功,持之以恒地刻苦学习、钻研,这才是学习上刻苦精神永远美好的表现。

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1、引入物理学史,能有效帮助学生更好的掌握规律

很多物理教育家主张让学生“经历类似物理学家的思维过程”,能够对物理学的重大发展过程中科学家的探索精神、思维方式、研究方法有所了解和感悟。并且使学生重视科学思想、科学方法,如:场的思想、守恒的思想,在讲述物理学史的过程中,可以再现物理学家当时发现问题、抽象出概念、寻找概念之间的联系,从而建立起物理规律的过程。科学家在形成物理概念、认识物理规律的过程中所遇到过的困难、产生过的错误想法、所做的一些错误判断等,多会对学生的学习产生影响。学生在学习过程中也很容易产生类似的情况,例如对力与运动关系、光的本性等的认识,学生在头脑中的错误观念与历史上曾产生过的观念相似,而且这种经验性的、想当然的、习惯性的错误观念是很难纠正过来的。了解一些物理学史就可以增强学生学习物理的自信心,让学生了解物理学家也不是遥不可及的,他们也会犯错误。在教学过程中,如果教师了解物理学史就会预测到学生可能出现的问题和可能遇到的困难,从而更好地把握教学难点,引导学生在实验的基础上进行正确的思维外,还可以让学生踏着历史的足迹,纠正错误观念,建立起正确的物理规律。符合学生认知规律,让学生知道所学习的规律是怎么得来的。

如能量守恒和热力学第一定律,旧教材是把热力学第一定律作为能量守恒定律的一种特殊情况,其实在历史的发展中能量守恒定律和热力学第一定律是各自发展、相互促进的。热力学第一定律对能量守恒定律做出了很重要的贡献,在新课本中对热力学第一定律的发现过程作了详细的说明。

2、引入物理学史,能有效帮助学生改善学习方法

以伽利略对自由落体运动的研究为例:从亚里士多德绵延两千年的错误开始,伽利略提出异议认为重的物体和轻的物体应该下落得一样快,那时候没有速度的概念,伽利略提出了自己的假设,认为落体运动应该是最简单的变速运动,并提出了速度均匀变化的两种可能—一种是按时间均匀变化、一种是按位移均匀变化,如果速度是随位移均匀变化那么将得到很复杂的结论,不符合自然界简洁明了的规律,于是开始按速度随时间均匀变化来研究。受当时条件的限制,伽利略只能从斜面运动开始研究,将得到的结果合理外推,得到落体运动是匀加速运动。伽利略最先倡导并实践实验加数学的方法,但是他所谓的实验并不是亚里士多德、培根等意义上的观察经验,而是理想化的实验,因为日常生活中空气阻力对不同物体的影响不同,才使亚里士多德的观点统治了两千年之久。但地球上的任何力学实验都不可避免的受到摩擦力的影响,但要认识基本的力学规律首先要从观念上排除摩擦力的影响,这就需要全新的理念支撑将要做的实验,包括设计、实施和解释实验结果。只有理想化的实验才能与数学处理相配套。

我们从这个过程中应该学会伽利略研究问题的科学方法:对现象的一般观察—提出假设—运用逻辑(包括数学)得出推论—通过实验对推论进行检验—对假说进行修正和推广。其中核心的方法是教给我们把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐统一起来,全部近代物理科学都是建立在自然数学化基础上的。就像爱因斯坦所说的:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”在这一节中还包含我们学习物理的一种很重要的思想—“懂得忽略什么,有时比懂得重视什么同等重要”,在我们研究质点、点电荷、平抛运动等时都是这种思想的应用。

3、引入物理学史,能有效培养学生严谨求实的科学态度

当法拉第发现电磁感应之后,曾为此举行了一次科学普及讲座,当时在场的英国财政大臣问道:“它到底有什么用呢?”法拉第认真的说:“啊,阁下,也许要不了多久你就可以对它收税了。”这段话后来成为科学成就与经济发展、社会进步关系的千古美谈。

物理学上的重大进展通过技术革命转化为了直接生产力,从而推动了社会经济的巨大发展,引发了社会革命,使人类从农业社会到工业社会,从蒸汽时代到电力时代、电子和原子能时代,直到现在的信息时代,这些都是科学技术的巨大的社会功能。同时也应该让学生了解科学技术进步所带来的负面影响:如环境污染、生态失衡、自然资源过度消耗、甚至最初以杀人武器出现的原子弹、到现在日本地震造成的影响巨大的核辐射等,体会到科学技术的“双刃剑效应”。通过物理学科的学习结合现代科技、日常生活,让学生认识到物理就在身边,物理来源于生产、生活,服务于生产、生活:万有引力与航天技术的紧密联系—中国航天事业的发展(神舟号的发射和回收、天宫一号的发射成功、浪漫的天空之吻);传感器在生活中的应用:如力电传感器—电子秤,声传感器—话筒,温度传感器—电熨斗、电饭锅,光传感器—鼠标、火灾报警器等。使学生在学习物理规律时得到的就不仅仅是知识的本身,同时培养了他们的科学责任和态度。

总之,把物理学史融于物理规律教学中,既符合物理规律学习的构建过程,同时也是满足我们有效果教学的要求,既能提高学生学习物理的兴趣,也能培养他们的物理思维,具有非常重要的价值。

参考文献:

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一 学习动机的激发

人本主义学习论的代表人物罗杰斯认为,人类具有学习的自然倾向或学习的内在潜能,教学的任务就是创设一种有利于学生学习潜能发挥的情境,使学生的学习潜能得到发挥。在高中物理教学中,学生的学习动机主要来源于发展个人素质的强烈愿望、物理现象和实验的吸引、弄懂物理现象产生原因的探求、通过高考和为社会做出较大贡献的理想等,在上述因素中,认知内趋力的因素对物理课堂教学影响明显。教师是采用外部强化去控制学生,还是采取一些方法去吸引学生对物理现象本身的注意,效果明显不同,课堂教学中越来越重视物理情境的创设,就是这个道理。

人本主义学习论注重学生自身的体验,在课堂教学中老师应改变讲述、演示、推导等一人包办的做法,给学生以更多的参与机会。从物理现象的感知,表象的建立,到物理概念的形成和规律的掌握,应创造条件让学生通过观察、阅读、实验操作等发现问题,通过分析、思考提出假设,再通过推理、演算寻找结论。在上述过程的体验中,学生亲历了知识的构建,获得了成功的喜悦,在这种反复的“探究——快乐”体会中,学习动机得到强化,物理兴趣逐渐形成。

二 学习内容的加工

罗杰斯认为,只有当学生正确地了解到所学内容的价值或用处时,学习才会成为最好的、最有效的。新版的初中物理教材,已对知识内容上作了相当大的调整。在高中教学中,老师利用各种条件,通过多种途径对知识内容进行灵活调整,将极大地改变目前教学中事倍功半的状况,取得满意的效果。

1.密切传统知识与现代生活的关系,关注生活中的物理

高中物理所涉及的经典物理概念和规律,都是前人在生活实践的基础上,通过观察、实验而抽象概括出来的。在教学中,老师应设法将教材中脱离了实践的抽象概念还原到学生的生活中去,让学生切身感受物理与生活的息息相关,在生活中巩固知识,加深概念、规律的理解。“从生活中来,到生活中去”应当成为物理教学的一个重要原则。

2.重书本知识向当代科技的延伸,激发学生的求知欲

高中学生已有了一定的认知基础,对尖端的科学技术有着浓厚的神秘感和强烈的好奇心。细心归纳一下,许多现代科技知识在高中物理中都可以找到它们的影子,例如现代航天技术以匀速圆周运动和万有引力为理论基础;低温物理对应热学知识;通讯电子技术对应电磁振荡、电磁波;光电技术、激光对应光的本性;计算机对应半导体;核武器、贫铀炸弹对应原子物理等。在教学中适当加入相应尖端科技的介绍,不仅消除了学生内心的神秘感,而且能激起强烈的求知欲,泛化为学习当前知识的动机。

三 学习方法的掌握

罗杰斯认为,最有用的学习是学会如何进行学习。“只有学会如何学习和学会如何适应变化的人,只有意识到没有任何可靠的知识,唯有寻求知识的过程才是可靠的人,才是有教养的人,现代世界中变化是唯一可以作为确立教育目标的依据,这种变化取决于过程而不取决于静止的知识。”很多有意义的知识或经验不是从现成的知识中学到的,而是在做的过程中获得的。学生通过实际参加学习活动,进行自我发现、自我评价和自我创造,从而获得有价值的、有意义的经验,这是最宝贵的知识。与此同时,在上述过程中,学生同时获得了如何进行学习的方法和经验,这些方法和经验又可以运用到以后的学习中去,从而导致对各种经验的不断感受及对变化的耐受性。

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在新一轮课程改革中,初中物理教材发生了质的变化。新的教材观以智慧发展为核心,引导、规范教师利用教材对教学进行构建和创造最大限度的满足教师的专业创造和教学创新,能拓宽受教育者的事业,保护他们的质疑、求意思为乃至创新意识和愿望。教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展,创设能引导学生主动参与的教育环境,引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习,促进学生在教师指导下主动地、富有个性的学习,培养学生掌握和运用知识的态度和能力,使每一个学生都能得到充分的发展。这里就如何开发和利用新教材的资源,培养学生的探索能力谈谈自己的做法:

一、创设新奇多样的教学演示实验

教材中的演示实验,设计新颖、典型、兴趣、巧妙。例如:“科学之旅”的吹乒乓球、声波传递能量等,是创设情境,激发兴趣的重要材料。教师要想方设法利用身边的物品开发、设计各种物理实验,真正达到让学生通过实验学好知识;学会方法,提高能力;培养学生相信科学,热爱科学和勇于创新的意识。

二、进行各种教学实践活动

一些物理现象和规律事实上都是学生经历过的曾在身边发生过的,而学生没有归纳整理或不会归纳整理。现在应试教育和家庭教育观念的制约,学生认识能力在实验课上表现出严重的不足。他们以单纯做实验而做实验,记下结论和实验注意事项,理论和实际脱节。应当通过各种实践活动锻炼学生的实践能力和理论联系实际能力,加强对学生进行科技知识和科技意识教育的培养。

1.补充生活社会实例。如:“从敲瓷碗到拍西瓜”、“动物是怎样利用超声波进行交流和寻找食物的?”、“为什么法国国旗上三色带宽度不一样?”、“无影灯的奥秘”、“什么海是蓝色的,而海里的浪花是白色的?”、“电影画面为什么是运动的?”、“潜水员为什么都要戴潜水镜?”、“井水为什么冬暖夏凉?”、“保险丝是装一根安全还是装两根安全?”等。这些问题与学生的生活密切相关的物理现象打破了课本订出的框框,学生熟悉又不知其理,所以能激发学生的探究欲望,提高物理学习的实际意义。

2.开展科技制作活动。根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课余时间开展科技制作活动,如:自制乐器并举办音乐会弹奏、制作针孔照相机、制作万花筒、制作幻灯机、自制电风扇、制作垃圾清洁车,制作水陆两用车,用手电筒和彩色透明胶片为晚会设计一套变换颜色的灯光等。

科技活动的开展,既能锻炼学生的科技制作能力,又能为学生将来工作后自制简易教具打下良好的基础。

3.举办科普知识讲座。收集与教学内容相关的信息,尤其是最新科学发现、最新技术成果等方面的信息。利用课余时间分班级集中学习。可以收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、纳米技术、超导技术、低温技术,科学家的贡献与事例等资料,对学生进行思想品德的科学素质教育,还可以联系社会生活中的物理,让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍,还可以利用报纸介绍科普知识及物理知识的应用。

4.组织社会调查活动。教科书中的科学规律,对于学生可能是未知的,学生可以通过探究活动去学习,从中发展探究能力。但是学生的这种体验和真正科学发现过程的体验有很大的差别。为了弥补这方面的缺陷,教师应尽量安排一些没有确定答案的开放性研究课题,尽可能多的长早一些学生探究、思考,动手的机会。

在“学校固体废弃物的回收和调查”中,让学生设计一个调查表,记录自己一周内每天丢弃的饮料瓶数量;统计本小组一周内丢弃的饮料瓶总数;根据统计数据制作统计图并根据收集的数据估计全校学生一周内丢弃的饮料瓶总数、一年内丢弃的饮料瓶总数。让学生计算如果把全班学生在一周内丢弃的饮料瓶全部摆开,大约占多大面积?可以铺满一件教室吗?

这样的学习,贴近学生生活,注重学生的亲身体验,学生既学会了知识,又掌握了方法,还增强了环保意识。

四、利用多媒体辅助教学

在教学过程中运用计算机辅助教学,创设生动、形象、具有强烈感染力的情景,使抽象的概念具体化,枯燥的知识趣味化,能激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,使学生在轻松愉快的环境中探索知识,从而大大提高了课堂教学效率。

在做“阿基米德原理”的实验之前,播放一段阿基米德鉴别王冠真假的小故事,学生在感受物理知识的同时又能联系自己平时的生活体验,急切的想知道问题的答案,能够给这节课的学习开个好头。

在讲“滑轮”的时候,利用屏幕展示生活中利用到滑轮的地方和机械,扩大了学生的知识面,增强了学生的认识。

在学习“流体压强和流速的关系”时,利用实物展台投影学生进行的分组实验,让全班同学都能资源共享和交流。

在讲授“看不见的光”时,让学生上网查阅资料,了解红外线和紫外线在生活中的应用,搜集到的图片和文字配合学生自己的讲解,用多媒体展示,增强了学生课堂参与性,教学效果佳。

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从字面意义上看,STS是科学science、技术tech-nique、社会society三个单词的第一个字母的缩写,但是作为一个概念并不是这三个单词的简单排列。概括地说:STS是一门研究科学、技术、社会三者相互作用关系的复杂而庞大的系统学科。

近一个多世纪以来,人类在享受近代工业革命和现代科学技术带来的高度物质文明的同时,突然发现自己正亲手制造着对自身生存与发展的严重威胁。例如,集最新科学技术成就之大成的原子弹在日本爆炸,造成了人类历史上的空前悲剧;高速发展的工业化带来了大气噪声和江河湖海的严重污染;对自然资源的大量开发引起的土地沙化、地震、洪水泛滥……于是1968年一些世界著名的社会学家组成一个叫做“罗马俱乐部”的国际学术团体,他们对当代出现的危及人类发展的一些重大问题,对诸如人口增长、粮食生产、资源开发的极限以及环境、生态保护等进行了认真研究,其结果是触目惊心的。这些问题是关系到人类的生存与灭亡、文明的发展与毁灭的全球性问题。

早在六七十年代,美国许多著名的大学先后成立STS研究中心,专门开展对科学、技术和社会三者相互关系的研究,并开设了STS课程,其目的在于使学生深刻理解技术本身及其对人类和社会的影响。如果说传统的科学各个领域都只着眼于本领域的发展对人类文明做贡献,那么STS则是着眼于研究系统各个因子之间的相互作用,保证人类文明健康发展应具有的最佳状态;研究如何发挥人与社会在系统中的能动作用,研究如何建立内在的动力学机制,使得系统具有较强的自我调节能力,以保证系统能经常处于最佳状态。

二、STS与教育

尽管对STS问题的研究当前处于开始阶段,人们远未对其作出全面、深刻的论述。但有条件地开设STS课程,普及STS知识,增强人们的STS意识,已经成为全民教育的一种趋势。这主要是因为:(1)人是STS系统的主体,科学、技术、社会的发展与相互作用都是通过人的自觉或不自觉的行为来实现的,只有通过教育人们自觉地按照STS系统的要求规范自己的行为方向,才能实现STS系统最佳状态的形成。(2)STS自身的发展要求必须具有一定的社会基础,因此心须向人们普及STS知识,建立STS发展的社会基础。目前,我国正处在经济高速发展时期,科学技术正发挥着越来越重要的作用,新技术的应用带来了经济的大幅度增长,但同时也在重复着西方国家工业化给社会带来的负面影响,如环境污染、资源的破坏等。为了实现可持续性发展,在我国普及STS知识,推进STS研究势在必行。

普及STS知识,增强STS意识,必须通过教育来实现,而学校教育是最直接最有效的途径。然而,目前中小学教学中STS教育的内容涉及却很少,因此设置有关课程进行STS教育或在已有的相关课程中增加STS内容是非常必要的。

三、物理教学中STS的渗透

在物理教学中STS的渗透要结合所讲内容从以下几个方向进行:

1.依据课程标准,结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果、新成就,如:新兴材料的研制及应用、超导体的获得及应用、现代航空航天技术、信息技术、通讯技术的发展状况及趋势等等,使物理课具有时代的气息。

2.向学生讲解与工业、农业、医学等密切相关的知识和技术。如在热学中向学生讲解低温的获得以及在医学中的应用;在电学中向学生讲解工厂供电设备情况、电磁场对农作物生长的影响、日常家用电路的改进设计等。这类内容和作业并不在于给学生许多实际知识,而在于使学生形成“成本——效益”观念。

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1创设鲜活的物理情境,培养学生的思维品质

1.1通过演示实验创设问题情境,培养学生思维的批判性和深刻性品质

演示实验是创设问题情境的重要方法之一.首先,实验能够制造认知冲突,给学生提供了最真实的感受,让学生在观察与思考中发现问题、提出问题;引发学生已有的认知结构与新知识或新情境之间形成巨大的冲突,为学习新知识蓄足了动力,提高了学生思维的批判性品质.例如,在进行《力的合成》教学时,将一较重的杠铃片放在地面上相距一点五米左右的两根红线中间,让两个同学站在红线外拉杠铃片,模拟 “泗水拔鼎”情景,学生在模拟“拔鼎”的游戏中产生了强烈的思维冲突;再如,在进行《闭合电路欧姆定律》的教学时,将一小灯泡分别与电动势为3 V的干电池组和内电阻较大电动势为9 V的叠层电池连通,学生看到小灯泡与电动势为9 V的叠层电池连通时的亮度反而比与电动势为3 V的干电池组接通时反而暗得多,学生顿感迷惑不解,进入了愤悱状态.其次,演示“极具有震憾力的新奇的物理现象、物理过程”的物理实验或“原来司空见惯的但背后却蕴藏着科学的秘密”的生活化实验,将学生的无意注意转变为学习的有意注意力,激发学生学习的欲望,有效地达到教与学的协调状态,指引学生科学探究,促进学生思维的深刻性品质的培养.如用 “多米诺骨牌效应”实验引入 “机械能守恒定律”、用“法拉利F2003跑车与飓风2000战斗机的启动PK”视频引入 “加速度”,“高压电击金属笼内有鸟的金属笼实验”引入静电感应等.

1.2创设求异情境,培养学生思维的广阔性和独创性品质

用发散性问题创设求异情景,构建了让学生提出各种求异问题的思维平台,教师在此平台上通过师生互动,引导学生对提出的问题深入探讨,使学生对某一问题的性质和解决方案认识得更全面、更深刻,这样可以防止学生思路狭窄,培养创新思维.例如,在高三进行物理实验复习时,要求学生设计几个测定电阻的方案.由于学生的思维有无限的自由度,他们从已有的电路知识提出了欧姆表测量法、替代法、伏安法、比例法、半偏法、惠斯通电桥法、电桥伏安法等方案,其构思十分巧妙,学生相互借鉴、取长补短,通过合作、探究实现了共同进步.因此我们在平时的教学中要善于从不同角度创设对同一物理问题的情境, 培养学生思维的广阔性和独创性品质.

1.3构建迁移情境,培养学生思维的灵活性和敏捷性品质

在教学中,对教学内容进行科学地选择,创设迁移情境,促进学习迁移的发生,发挥迁移的作用,让学生真正将知识融汇贯通,这样既提高了学生独立分析问题和解决问题的能力,又促进了学生思维的灵活性和敏捷性品质的培养.例如通过学生已掌握的习题情境创设物理实验的迁移情境:

某同学设计了如图(1)所示电路研究电源输出功率变化情况.电源E电动势、内电阻恒定,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,A、V为理想电表.

(1)若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小,则R1和R2必须满足的关系是.

(2)若R1=6 Ω,R2=12 Ω,电源内电阻r=6 Ω,当滑动片P由a滑至b时,电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图2所示,则R3的阻值应该选择

A.2 ΩB.4 ΩC.6 ΩD.8 Ω

1.4利用多媒体技术创设问题情境,促进学生创新思维的发展

多媒体技术能生动形象地模拟和再现实验演示不明显或无法用肉眼能感受的一些物理过程,使“微观”变“宏观”、使“静”变“ 动”、 “高速”变“低速”,从而起到延长课堂教学的“时间”,放大课堂教学的“空间”的效果.例如用几何画板展示“极限法得到向心加速度方向的动态过程”,就能让学生深刻地体会到了向心加速度的方向;通过CAI课件能够形象生动地模拟光电效应实验、多普勒效应、原子的能级跃迁等,有效地培养了学生的抽象思维能力;

生活应用类视频的播放,渗透STS教育,能使物理教学联系社会实际,贴近学生生活,更好地激发学生学习兴趣、开发潜能,从而提高教学效率和学习质量,更有利于促进学生创新思维的发展.如播放 “平抛运动演示实验现象重复慢放”、“运动汽车轮子下的草垫飞行方向”等情境探究类视频,有利于学生探究性学习,帮助学生理解,激发了学生的思维欲望,提高了物理教学效果.

2探究身边的物理现象,培养学生的悟理能力

“判天地之美,析万物之理”是物理学的真谛,物理就在我们身边.因此在物理教学中,我们教师应利用学生熟悉的生产、生活实例,或者他们所关心的热门科技话题创设的问题情境,尽量使学生们从生活中去感受、探索、学习物理,让学生学以致用,在生活中体现物理学的魅力,从而培养学生的悟理能力.如体育赛事中径赛项目涉及的运动规律、田赛项目和技巧项目涉及的动力学知识和流体力学知识;航天技术与宇宙的开发中涉及万有引力、圆周运动和超失重知识、功能关系.因此教师要做个有心人,引导学生捕捉身边的物理现象,譬如:挂在墙上的石英钟当电池的电能耗尽停止转动时,秒针停在何位量;天空为什么是尉蓝色的,早晚看到的太阳为何是红的;为何利用棉花糖测微波炉中微波的波长等等,当把这些问题一提出来,学生们都产生了浓厚的兴趣,积极思考,有的小声讨论,片刻功夫,很多同学各抒己见,积极发言,学生在捕捉身边的琐事进行探究的过程中,体会到了物理的实用性和学习的成功感.同时教师及时地充分利用涉及到的热门科技素材加工成问题情景,如航母系列问题、磁悬浮车系列问题、新能源系列问题、航空航天系列问题等.总之,使学生在探究学习知识的同时,将其应用于生产生活实际,有利于培养学生终身自我发展能力.

3发挥语言的感染功能,创设高效的学习氛围

要让学生在课堂上有智慧火花的闪现,这需要教师创造一个生机勃勃的“快乐课堂”,创设高效的学习氛围.因此,教师在课堂上要有富有情感性的教态,用自己饱满的教学激情,激励学生积极的学习情感;用富有悬念性、趣味性、激励性、饱含幽默风趣的语言激发学生的学习兴趣;用和谐、清晰、有韵律和节奏感的语调,使学生的学习激情不断受到鼓舞;将富有表现力的动作和表情融为一体,使学生与教师的情绪产生共鸣,从而使学生的学习过程更高效、更高质.

3.1渗透文学化的语言

在理科课堂上教师适度地把物理语言文学化,使学生感到格外新鲜,可使学生加速进入学习状态.譬如在进行“圆周运动应用”引入课题时,边播放游乐园中的视频,边配音:

乘在旋转飞机上的你,仿佛踏着白云飞向了蓝天;

坐在空中转椅中潇洒的你,笑得多么的灿烂;

高大的观光摩天轮让大自然的美景送入你的视野;

玩过翻滚过山车的你,那种飘飘欲仙的感觉是那么难以忘怀;

在渐渐竖起的勇敢者战盘中的你,感叹自己的抗负荷能力竞然如此之强;

身在时上时下的离心转轮中的你,正领略着超失重的奇妙的感觉;

当我们用敏锐的眼光捕捉我们生活中的点滴,一定感叹我们的生活与圆周运动竟然是那样的密不可分,因此,今天我们一起来研究生活中的圆周运动.

3.2适时运用诗词,可使学生倍感亲切

例如在进行电磁感应中的楞次定律教学时:用一句古诗来概括:相见时难别亦难,东风无力百花残,春蚕到死丝方尽……;又如在“全电路欧姆定律”关于短路教学时,对保险丝的评价:化作轻烟随风去,愿把安全留人间.

3.3利用谐音整合规律,可使学生终身不忘

例如对多普勒效应公式可以用“上观下源”帮助学生记忆,交流电路中电流与电压相位关系时,用“容(雄)压(鸭)流感”来描述等.

3.4编辑顺口溜,可使学习趣味有加

如在欧姆表教学中,以一组顺口溜为线索完成学习探究活动:

左零右‘8’在睡觉,E比满流R中掏,

闭路定律刻度找,刻度非匀且反倒,

现在使用欧姆表,R中附近误差小,

选档调零不能倒,乖上倍率要记牢,

旋钮置空OK了.

3.5幽默的肢体语言,启迪学生的智慧

教学幽默具有极强的情绪感染力,能有效地活跃课堂气氛,使学生精神愉快,激活学生的创造思维.例如,在课堂上用哑剧表演的形式进行演示实验过程,如在讲电磁感应时,我表演了科拉顿于法拉第之前所进行的实验,学生在笑声中,加深了对电磁感应现象的暂态效应的理解,同时体会到了科学发现的道路是曲折的.再如在向心力引入教学时,我进行了“水流星”的哑剧表演:教师不动声色地将一个空杯子杯口朝下,接着将水放入杯中,再次将杯子杯口朝下,水流出.然后再次将水放入杯中演示“水流星”实验.学生会情不自禁地热烈鼓掌,从而快速地使学生进入探索学习状态.我们教师如能充分利用自己的肢体语言,融入自身丰富的情感,以自身的表现感染学生,启迪学生的智慧.

篇11

微电子技术作为科学技术发展的最新产物,对人类的生产领域与生活领域产生了直接性的重要影响。20世纪40年代末期,晶体管的发明使微电子技术进入时代的发展中,经过后人半个世纪的不懈努力与科技创新,现代化的微电子技术已经在各个领域中得到了普遍的应用。微电子技术既是科学发展的基础,又是时代的高新技术。微电子技术的出现极大地推动了通信技术、遥测传感技术、计算机技术、航空航天技术、网络科技与家用电器产业的急速发展,现代化的战争逐渐转变为应用电子、信息的高科技战争。

1微电子技术的概念与发展现状

1.1微电子技术概述

微电子技术的发展极大地改变了人们的生活方式,微电子技术的核心内容在于集成电路的设计与制造,集成电路的发展是半导体器件的不断演化。微电子技术有着传统电子技术不具备的优势与特征:微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工;微电子信号传递能够在极小的尺度下进行;微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性;微电子技术可在晶格级微区进行工作。

1.2微电子技术发展历程概述

微电子技术开始于20世纪末期,晶体管的发明引起了革命性的进展。晶体管由巴丁、布莱顿与肖克莱在1947年发明,为微电子技术的后来发展奠定了基础。20世纪50年代是微电子技术快速发展的时期,集成电路的出现引领了电子技术的革命浪潮。20世纪70年代可以说是微电子技术发展的高峰期,微型计算机的出现奠定了微电子技术在高新技术中的核心地位。进入21世纪以来,微电子技术得到了普遍的应用,既是发展基础,也是高科技产品,计算机、手机、家用电器等各个领域的产品制造、生产都离不开微电子技术的支持。微电子技术也应用到了国防工业、印刷工业、汽车工业等工业生产建设中,其核心技术成为了行业的发展支柱。但是,时代在快速发展,国内的微电子技术应抓住发展机遇,通过创新研究与功能实践,改变国内微电子技术初步发展的弊端,与社会形成一种相互依赖的关系,实现微电子技术的可持续发展。微电子技术在国内的许多领域已经取得了傲人的成绩,尤其是集成纳米技术的研究突破,扩大了集成规模。其中,华为公司在移动芯片方面已经处于国际领先地位,旗下的海思芯片已经能够与高通、三星等芯片一较长短。

2现阶段限制微电子技术发展的主要因素

2.1物理规律限制

硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)是现阶段微电子技术的发展基础,现代的科学研究力求提升集成电路的集成性能,增加芯片的元件容量。而集成电路性能的提高需要对元器件进行合理的缩小,对集成电路施加合适的电源电压。芯片元器件的缩小会受到电源电压、氧化层厚度以及器件沟道长度等物理因素限制。但是,当前的微电子技术还无法通过物理学来克服这些电子、离子的反物理规律运行,因而在很大程度上阻碍了微电子技术的发展。

2.2材料限制

现阶段,微电子技术的常用材料是硅晶体,但硅晶体的材料特性限制了微电子技术的领域化发展,而且硅材料有众多的缺陷。载流子的迁移率μ、介电常数ε、击穿电场强度Ec、载流子的饱和速度vs、热导系数K等是决定材料性能的主要参数,微电子技术的载体材料的选择正在进行不断的试验,为电子技术的微型化发展做出努力。

2.3工艺技术限制

微电子元器件的工艺有着严格的条件限制与技术要求,主要包括微细线条加工以及高质量薄膜的离子注入控制技术工艺。最为困难的工艺在于光刻设备的利用,现阶段的光刻设备应用摩尔定律已经从1微米推进到了0.05微米,已经不可能进一步推进微化光刻设备。

3微电子技术的应用

3.1在生活中的应用

在信息爆炸时代生活的我们,无时无刻不在接受微电子技术带来的影响。生活中常用的通信工具手机、每天在欣赏的电视节目、每天乘坐公交用的IC公交卡、全自动智能洗衣机、做饭用的电饭煲等,微电子技术应用于生活中的各个领域。微电子处理技术与其发挥的功能为我们的生活带来了极大的便利,提高了我们的生活品质。

3.2在工业制造中的应用

现代社会的高新科技带动了现代工业的快速进步,微电子技术已经普遍应用于工业生产中,并带来了巨大经济效益。信息化革命促使工业制造业抛弃了传统的生产制造模式,积极引进先进技术,在工业生产中科学合理地应用微电子技术,提高了制造企业的生产效率与产品精度。工业制造企业应顺应科学技术的发展形势,在产品制造中引进微电子技术,提高行业市场竞争力,实现企业经济效益的长足发展。例如,在汽车制造行业中,应用微电子技术提升防盗系统与监控系统的性能。将微电子技术应用到汽车的电子引擎系统中,可以有效地解决引擎不易控制等问题。现阶段国外的汽车防盗系统与手机相连,通过微电子技术实时监控汽车的防盗情况,及时地通过手机将信息反馈给车主。国内的这一技术正处于研发阶段,相信不久后就会问世,利用微电子技术更好地为人们服务,极大地提高汽车的整体性能。

3.3在军工产业中的应用

国家军事力量的现代化发展,离不开微电子技术的支持。利用微电子技术的优势在于改变战争的传统形式,促使现代战争向信息化转变。在信息化时代,国家军事装备的信息化程度决定了这个国家的军事力量。国家军事中融入的现代电子技术越多,军事装备的整体性能就越有提高,在战争中越能掌握先机。现代技术中的无人战斗机就是最好的例子,利用微电子技术与计算机的远程遥控,对无人机的战斗作业进行有效控制。

4微电子技术的发展趋势

4.1改进传统制造工艺

微电子技术的制造工艺随着新技术的创新得到了飞跃性的进展,从最初传统的单层平面分布到现在的包含多层高密度与多层多功能的多层工艺,微电子制造技术向低成本、多功能方向发展。由人工超晶格工艺制造出来的器件叫做超晶格半导体器件,超晶格半导体器件的最大优势在于其速度比普通硅半导体的速度快10~100倍。利用敏感集成电路缩小微电子器件的体积,不仅可以节约生产成本,还能提高器件性能的整体稳定性。现代集成电路的发展趋向于摩尔定律的规划结构,从系统结构的二维集成转向三维集成,实现电路集成度的新突破,大力促进微电子技术中的集成电路发展。

4.2更新微电子电路的制造材料

随着集成电路的技术的不断发展,传统的硅晶体暴露出越来越多的缺陷与弊病,研究微电子技术的科学家正在寻找新材料代替硅晶体,从而打破硅晶体对于集成电路的局限性。利用砷化镓、磷化铟等氧化物半导体材料和超导材料、金刚石材料制造微电子集成电路,可以极大地提高集成电路的抗辐射能力、开关速度和工作温度,扩大集成电路的应用条件。与此同时,“生物芯片”的相关研究也取得了突破性的成就,利用有机物元原子在化学链中能储存信息的特点,制造出“生物芯片”。

4.3增大微电路芯片尺寸

芯片是集成电路元器件的工作平台,为集成电路提供必要的物质基础。增大芯片的尺寸可以有效提高芯片的集成度,增强芯片的工作能力。现阶段,微电子芯片可以达到12英寸,虽然芯片的规模不大,但其可以容纳十几亿个工作元件,随后的芯片容量发展规模会达到令人震惊的程度,从而大幅度综合提高芯片的功能密度与性能价格比。

4.4器件尺寸继续缩小

篇12

――戴维・伯恩斯坦(美国作家)

今天的汽车技术领域,正在发生一场深刻的变革。

一些高举创新大旗的奇才,正在颠覆我们对于汽车的固有观念,

他们发明出来的产品,也将彻底改变整个世界的面貌。

他们超前却又立足现实的思考,会给我们许多有益的启示。

创造特斯拉的马斯克国王

美国硅谷,是一个经常缔造科学与商业奇迹的地方,而现在,硅谷的舞台正属于一款外型炫酷的电动车,在汽车市场人气爆棚的当红“明星”――特斯拉公司出品的Model S,以及特斯拉公司的“国王”――伊隆・马斯克。

这款高端电动汽车,进入中国市场的时间仅有一年左右,而且70万左右的定价也着实不便宜,但这却没有影响到它成为爱车一族的追捧对象。现在,国内对Model S的订单已经排到了2015年。想买车?再有钱,也得等!

Model S到底因何引得无数车友竞折腰呢?如果你有机会试驾一下这款汽车就会明白它的魅力所在了。除了动感的流线型外表,Model S还拥有两大特色:一是采用纯电能驱动,二是高度的智能化。驾驶着Model S,你可以体验到从启动到60迈的平稳加速,可以体验到一块超大液晶屏替代全部按键的简洁清爽空间,可以体验到用太阳能为汽车充电的便捷,更重要的是,电动车的智能系统可以无限升级,用不了多久,无人驾驶技术也将成为Model S的主打招牌。

短短一年的时间,特斯拉的市值突破300亿美元大关,让人们看到了特斯拉的大获成功,但却鲜少有人知道,特斯拉的成功是获真价实的“十年磨一剑”。自2003年在硅谷成立以来,特斯拉无数次在“死亡”边缘徘徊,上市后股价暴跌,合伙人的无情背离,市场的萧条与不认可,使特斯拉一直处于风雨飘摇的悬崖,是它的创始人伊隆・马斯克赔上了自己的全部家当,一次又一次地让它“起死回生”。在特斯拉王国中,马斯克就是当之无愧的开国之君,凭一己之力,扫平了拦在特斯拉面前的一切障碍。

一位业内人士谈到伊隆・马斯克时说:这哥们儿实在神奇的几乎“反常识”。的确,让特斯拉奇迹般地起死回生,只是马斯克传奇般的生命之歌中的一个乐章罢了。那么,这个“反常识”的家伙,到底做了哪些神奇的事情呢?

四处出击的国王

1971年6月28日,伊隆・马斯克在南非出生。他似乎有着与生俱来的才华,无论是在工程设计还是商业方面,都远超过他的同龄人。10岁时,马斯克拥有了自己的第一台电脑,他很快学会了软件编程,2年之后,他便设计出了一款有趣的游戏,并用500美元的价格将之售出。

21岁那年,他靠着奖学金进入了宾夕法尼亚大学学习,获得了物理和经济学双学士学位,之后他来到斯坦福大学攻读物理学博士,但没过多久便辍学加入了创业大军当中。他给自己做的职业规划是:未来要进军互联网、清洁能源和太空这三个领域。在一般人看来,这是一个“眼大肚子小”的年轻人不自量力的幻想,但是马斯克仅仅用了10多年的时间,就将它们变成了现实。他独到的眼光、决断的魄力,以及无与伦比的商业才华,渐渐展现在了世人眼中。

上世纪90年代末,借着第一波互联网浪潮,马斯克创建了一家名叫“Zip2”的电子出版公司,以及一家名叫“”的电子支付公司,在2000年互联网泡沫的鼎盛期,马斯克将这两家公司分别出售,套取了大量现金,这让他在自己30岁那年,从白手起家一无所有的穷小子,变成了一个年轻的亿万富翁。

如果故事就到此为止,那么我们可以说是见证了一个年轻商业奇才的幸运崛起,但马斯克接下来的决定,却让无数人跌破了眼镜:他成立了一家太空探索技术公司Space X,打算去开发一下火箭。这个决定真是天马行空,没有任何人看好他的前景,做火箭可不像是做个平板电脑或是手机,随随便便几个亿花出去,都听不见个响声。想想看吧,能在航天市场上占有一席之地的,哪个不是跺跺脚世界都要震一震的巨无霸?比如波音公司和洛克希德马丁公司组成的联合发射联盟,再比如中国国资的长城工业总公司。手里拿着几亿美元就想搞航空,这是不是太异想天开了?

尽管外界的舆论都是质疑声,马斯克却从未怀疑过自己的决定,更令人匪夷所思的是,他又一次获得了巨大的成功。Space X成立于2002年,这家公司的一切都是从零开始,工程师从绘制猎鹰9号重型运载火箭和“龙”航天飞船的图纸,到使它们成功发射,总用时不到5年,总花费不到8亿美元,然后,从2007年开始,Space X便开始持续赢利,并且不断抢占大公司的市场,让那些等着看“穷小子”笑话的巨头惊得下巴掉了一地。

Space X的出现绝对是一个奇迹。想想吧,美国EELV火箭研发费用号称“节俭”,那也用了整整34亿美元,而欧洲的ATV货运飞船的研制费用也有19亿美元,两者相加,就是50多亿美元的投入,比Space X公司的支出高了近6倍。事实上,Space X公司将研发成本历史性地从10位数降低到了9位数!这还只是研发费用,再看看发射费用,航天巨头们都要哭了,猎鹰9号的标准发射费仅有5400万美元,而联合发射联盟给出的报价呢?4.35亿美元!就连号称国际市场最低报价的中国系列,最低发射发费用也要6000万。单从成本这一项来说,Space X取得了完胜,商用航天器市场也必将由Space X引领走入一个新纪元。

更神奇的是,就在Space X这一宏伟计划进行地如火如荼的同时,马斯克又与两个志同道合的工程师一起,创办了特斯拉汽车公司。有意思的是,这同样不是一个让人看好的公司,新能源纯电动车因为其高昂的造价和其他种种问题,始终未能打开市场,许多老牌汽车巨头都在电动汽车上折戟,灰头土脸地宣布退出。但是马斯克却看好新能源电动汽车的前景,在这家公司面临倒闭的风险时,义无反顾地将自己仅剩的4000万美元投入到公司中,让特斯拉挺过了最坚难的日子,最终闯出了一片天地。

互联网、航空、新能源……马斯克就像是一个四处出击的国王,在他人的不解和嘲讽中,持续不断、势如破竹地扩张自己的“领土”。

趁“虚”而入

值得深思的是,马斯克并不是一个科技和商业领域的“开荒者”。换句话说,在他介入之前,他所获得成功的领域早已有了无数的先行者,而且这些先行者中,更是不乏实力强劲的商业巨擘,甚至他的一些对手背后还有强大的国家撑腰。但是,相比于马斯克的成功,那些先行者的表现却只能用“不尽人意”来形容了。“人无我有,人有我优”,这句商场格言说来容易做来难,马斯克又是如何做到的呢?

其实,用中国人的一句老话来说,马斯克所做的无非是“趁虚而入”罢了。

我们先来看看Space X因何成功。过去,航空航天项目基本都被有着国家背景的巨头所垄断,最根本的原因是高昂的成本,动辄数十亿的费用不是一般商人可以承受得起的。国家垄断就导致航天市场没有竞争,而有竞争就没有动力,因此航天设备的研发耗时长、更新慢,逐渐陷入了一个死循环当中。

马斯克敏锐地在其中发现了问题的关键所在,因此,他创建Space X后,首先想的不是如何从政府手里获取资金支持,而是如何降低成本。业内有个有趣的说法,“如果你坐在马斯克的办公室里,告诉他们你想出来一个减少发射成本的点子,那么,你会被炒掉。”这是因为马斯克的研发人员对自己很有信心,他们已经将所有能够降低发射成本的情况都考虑到了,这才有了Space X如此“平民化”的价格。

Space X给自己的定位很准,那就是商业航天器。他们的客户不仅有财大气粗、不计成本的国家,还有数量庞大的商业公司、甚至是有着航天梦想的普通人。低廉的价格,优异的质量,使Space X一进入航天市场,就拥有了自己的一席之地,甚至不断冲击着巨头们的市场份额。毕竟,政府也不是“人傻钱多,任人宰割”的肥羊,有物美价廉的航天器,谁愿意花冤枉钱用贵的呢?

能源高科技商业化

我们再来看看开头提到的特斯拉汽车。特斯拉是纯电动汽车公司,使用清洁能源是它的一个招牌。很多人觉得,有清洁能源这个噱头在,市场应该很好打开才对,但事实却与人们的想像有很大出入。

国人熟知的比亚迪、奇瑞等汽车公司都曾推出过纯电动汽车,但销售情况却十分让人沮丧,前者一年才卖出去三百来辆,后者呢,连年度报表上都没好意思填写销售情况。再看看国际知名汽车品牌,比如丰田、雪佛兰、宝马,它们旗下都有所谓的“清洁能源汽车”,销量也似乎都还不错。但是请注意,这些“清洁能源汽车”并不是纯电动车,而是采用传统和新能源共用的混合动力系统。这是怎么回事?汽车制造商是在挂羊头卖狗肉吗?

其实倒并不是汽车制造商在造假,而是他们有不得已的苦衷。纯清洁能源的电动车听起来很美妙,但是也存在很大问题。一方面,清洁能源的价格是传统能源的至少两倍,这将导致汽车价格难以做到“平易近人”;另一方面,电动汽车的稳定性、续航能力、充电时间等都不能让人满意。因此,汽车制造商们就想出了折衷的办法――使用混合动力系统来充当汽车的动力装置,既有了清洁能源的噱头,又能降低成本、提升消费者信心,何乐而不为?就连宝马CEO都说,“短期来说,混合动力是最佳的过渡模式。”

但是马斯克不这么认为,他觉得,要做就做纯电动汽车。那么,怎么解决上面所说的问题呢?从技术层面,他的特斯拉公司设计了新的动力系统,增加了电池的续航性,并且可以使用太阳能对电池进行充电,还可以90秒快速更换新电池,以保证电动车的稳定性。而从市场营销上,马斯克也有自己的一套。

由于短时期内,清洁能源的价格不可能得到质的降低,因此,马斯克将特斯拉定位在高端跑车市场上。刚开始,他利用自己在好莱坞的好人缘,推广特斯拉汽车,Model S的第一笔订单就是影星汤姆・克鲁斯下的,通过名人效应,再加上特斯拉汽车上等的质量,很快特斯拉就成了富豪圈中的新宠,这种热潮从美国开始,扩散到了全球的每一个角落。

明确定位,将清洁能源汽车拉入商业化的正轨之后,马斯克又开始拿着这笔钱进行降低清洁能源成本的研究,根据他的计划,或许在2016年后,特斯拉汽车就将脱下华贵的外衣,走入寻常百姓家,而清洁能源技术也必将因此跨上一个新的台阶。

改变世界的力量

马斯克传奇般的故事告诉了我们一个道理,商业化将是改变这个世界的重要力量。无论是Space X的航天器,还是特斯拉的全电动汽车,它们的发展都曾因为成本居高不下而陷入瓶颈,如果不能想办法解决问题,只是一味地投入资金,人为提升市场准入门槛,那么无论是航天技术,还是新能源技术,都会走入无法应用的死胡同。

而那些折衷的技术办法只是对应用问题的妥协,不解决根本问题。只有降低成本,让科技产品实现商业化,解决当前科技领域遇到的问题,才能给世界带来真正的改变。这一点,不仅仅是马斯克,还有很多成功的企业家都意识到了。

篇13

笔者以为,学生通过感悟与欣赏数学的真善美,不仅可以崇尚数学的理性精神,欣赏数学的人文意境,体会数学的美学意义,提升数学素养,而且还可培养学生求真务实的科学态度、锲而不舍的钻研精神;慈善为怀、善待社会与他人的豁达胸襟;以及高尚的审美情操等等.本文结合笔者的教学经历进行阐述,以期抛砖引玉.

1 欣赏数学的“真”,崇尚数学的理性精神,培养学生追求真理、严谨务实、实事求是、言必有据的科学态度

爱因斯坦说过:“为什么数学比其他一切学科受到特殊的尊重?理由之一是数学命题的绝对可靠性和无可争辩性.至于其他各个学科的命题则在某种程度上都是可争辩的,经常处于会被发现的事实的危险之中.”

数学的“真”,源于数学所推崇的逻辑演绎方法.数学中每一个概念的形成,每一个定理、公式的得出都经过严密的逻辑推理,崇尚公理化的演绎方法是数学学科的重要特点.因此,教师可以充分利用数学的科学性和严谨性,培养学生崇尚科学,尊重知识以及严谨务实的治学态度.

比如,通过一些数学命题的真假判断及证明,可以培养学生清晰的表达、有条理的思考习惯,养成实事求是、言必有据的理性思维品质以及独立思考、勇于创新、坚韧不拔、顽强拼搏的优良个性.

数学的“真”还体现在数学发展的历史上.

数学发展的历史源远流长,内涵丰富.数学知识的形成过程与人类认识自然的历史一样的漫长、一样的艰难与曲折,是伴随着人类社会的生活与生产活动而自然产生、发展与成熟的.数学史不仅真实地再现了数学学科发生、发展的坎坷经历,而且生动地展现了隐藏在那内涵深刻、形式完美的知识背后许多学者、数学家们为了真理辛勤耕耘、前赴

后继甚至不惜牺牲生命的可歌可泣的真实故事.如果在课堂中适宜地穿插数学史,不仅可以缓解理性知识给学生带来的枯燥乏味感,提高学生学习的兴趣,而且能让学生感受数学家严谨的科学态度、锲而不舍的钻研精神以及为科学献身的大无畏精神.

比如,德国数学家希伯索斯发现了无理数2 ,引起毕达哥拉斯学派的恐慌,他们企图迫使希伯索斯改变观点,最终年轻的希伯索斯为了坚持自己的发现而被反对派抛尸大海;古希腊伟大的数学家和物理学家亚里士多德为了他所酷爱的图形研究而惨遭罗马士兵杀害;我国著名数学家陈景润顽强拼搏,忍受着病痛与政治迫害的双重折磨,最终在攀登“哥德巴赫猜想”的征途上遥遥领先,为祖国赢得了极大的国际声誉……可见,在数学发展的历史中,充满了艰难险阻,需要数学家们的胆识、勇气和毅力,甚至以生命为代价.

一部数学发展史,是人类追求真理,求实、创新的生动写照.因此,结合具体的教学内容,适当穿插数学史,介绍古今中外数学家生平事迹及崇高思想,可以激励学生勤奋学习,追求进步,培养责任意识,树立为中华之崛起而努力学习的崇高理想和为科学献身的远大志向.

2欣赏数学的“善”,体会数学的应用价值,激发学生为建设祖国而努力学习数学的热情,立志成为积善行德、有利社会的人

什么是“善”?培根说:“我认为善的定义就是有利于人类”,“利人的品德我认为就是善,在性格中具有这种天然倾向的人,就是仁者.这是人类的一切精神和道德品格中最伟大的一种……如果人不具有这种品格,他就成为一种自私的、比禽兽好不了多少的东西”.

华罗庚教授说过:“哪里有‘形’,哪里有‘量’,哪里就有数学.宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学.”数学知识推动社会科技与文明的发展,以其独特的方式为人类文明的发展服务,这就是数学“善”的表现.

可以毫不夸张得说,现在数学已渗透到社会的各个领域,一切高科技术都可归结为数学技术,现代化就是数学化.

例如,自然科学中的力学、热学、电磁学、化学等,都需要数学的表述;天文学中航天技术的发展,人造卫星的上天等,都需要高深的数学知识;经济学研究领域,少不了数学方面的知识等等;即使在社会科学领域,如语言学、心理学、考古学等方面,数学也是大显身手.可见,数学不仅为自然科学的发展提供了语言基础与推理基础,也为社会科学提供了理性思维的方法,数学推动了社会科技与文明的发展.

上面是从大的方面看数学的“善”,实际上,即使是我们身边也有许多用得着数学的地方,曾经说过一个发生在实际生活中的事情:一位电工发现在地下控制1 0层以上房间空调的温度不准,经分析得知空调使用三相电,而连接地下室和空调器的三根导线的长度不同,因而电阻也不同.显然用万用电表无法测量这样长导线的电阻,聪明的电工想到了数学:把三根导线(电阻分别为x , , )在高楼上两两相连,然后在地下室分别测出两根导线的电阻(设为,b ,c ),于是通过求解三元一次方程组:

x+ y = a , y+ z = b , x+ z = c很容易得出三根导线的电阻.

这个例子给了学生不小的震撼,电工的可贵之处是在看不见数学的地方,创造性的使用数学思维,通过构造数学模型,巧妙解决生活中的实际问题.倘若学生能够利用自己的数学知识为社会谋福利,为他人解决工作上、生活上的点滴事情,积德行善,岂不是我们教育的莫大成就!

3 欣赏数学的“美”,体会数学的美学意义,培养学生高尚的审美情操

数学是一门思维性、逻辑性很强的学科,表面上似乎很枯燥乏味,但只要我们运用数学的头脑,努力探索,就不难体味到数学事实上蕴含着一种深邃的美、理性的美.古希腊哲学家亚里斯多德指出“虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离.因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性,这些正是数学所研究的原则.”

人类对数学“美”的探讨历史悠久.

古希腊早期的数学家、哲学家和思想家毕达哥拉斯及其学派,最早提出美在于事物各部分的秩序和比例,并且把这种原则应用于音乐、建筑、雕塑、绘画等艺术.沿用至今的“黄金数”,即0 .6 1 8就是他们发现的.

在中世纪,黄金数被作为美的信条统治着当时欧洲的建筑和艺术.美神维纳斯婷婷玉立,美妙绝伦,多少人为之倾倒!其重要原因就是体型结构比例完全符合黄金分割比.建于辽道宗清宁二年(公元前1 0 5 6年)的我国华北古建筑四宝之一的应州塔,虽历经沧桑仍安然耸立,实为建筑史上的奇观.它

也是利用优美的几何结构,而这又是与坚固实用相统一的.

数学美不仅客观存在,在自然物质世界处处有它的痕迹;而且,在数学本身和其教学上,也能感受到美的存在.比如圆锥曲线这部分内容,处处都有“美”的痕迹,其中“平面截圆锥”体现圆锥曲线光滑美、动态美、统一与和谐美;圆锥曲线的定义具有统一美与数学语言美;圆锥曲线的方程蕴涵简洁美;圆锥曲线与物理学中的关系——物体运动速度分别为第一,第二或第三宇宙速度时,其轨道即为相应的圆锥曲线,以及曲线在生活中的应用等,体现了圆锥曲线与生活的自然和谐、浑然天成之美等等.教师若能精心设置的适当问题情境,引导学生的亲身体验、用心感悟蕴涵其中的数学美,可以培养学生强烈的审美意识,提高审美能力.

总之,教师应该充分利用数学学科自身的特点,大力挖掘数学教材中蕴涵的真善美,寻找数学知识与德育的最佳“契合点”,有的放矢,使学生在接受数学知识的同时,感受真善美高尚情操潜移默化的影响,实现教书育人的最终目标.

参考文献

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