物理学科教育技术论文

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【简介】感谢网友“今天也不早睡”参与投稿,下面就是小编给大家带来的物理学科教育技术论文(共11篇),希望大家喜欢,可以帮助到有需要的朋友!

篇1:物理学科教育技术论文

物理学科教育技术论文

一、精心备资源:搜集和整合多媒体资源,创设学习情境

1.导课多媒体资源选取:有利于创设问题情境,激发学生质疑

根据物理学科特点,物理知识源于生活,而又运用服务于生产生活。而物理学科新课程理念着重培养学生的探究精神,是从质疑起始的。所以在导课中可以运用图片、动画、音乐与视频等形式,创设问题情境。从相关知识的生活现象、物理故事、物理实验等入手搜集选取材料,激发学生质疑。例如:《声音的特性》一课可以搜集《春江花月夜》纯音频作为导课素材,在《流体压强与流速的关系》这一课中,可以搜集有关龙卷风的视频作为导课素材等。

2.自学合作释疑环节多媒体资源选取:有利于学生完成教师预设的自学指导问题,帮助学生释疑

在“四环节循环”教学模式中,合作释疑环节由教师针对本节教学目标预设每循环学习指导问题,编制学案;学生根据课本文本素材、实验、多媒体等学习资源自主、合作解决问题。因此本环节的多媒体的资源选取应是针对问题的文本、图片、视频等学习资源,并且是课本文本学习资源、演示实验或分组实验学习资源的补充,不能以现代教育技术的仿真实验代替教师的演示实验及学生的实际操作,应有利于突破重难点。如在《变阻器》一课可以搜集变阻器的构造和动态连接的动画资源等。3.展示评价环节的多媒体资源选取:有利于教师对知识点汇总的展示。学生对合作释疑环节的问题处理结果的展示,教师在评价环节应做精当的点评并对该环节的知识点进行汇总。此时资源的选取根据需要针对知识点内容,可以是文本、知识脉络图等。

二、定位在“辅助”:现代教育技术在物理“四环节循环”课堂的立足点是“辅助”,教师运用时应该适时适度

教学目标是教学活动的出发点和最终归宿,所以选取多媒体素材的整合应以“辅助”教学为立足点。调研发现,部分物理教师制作的多媒体课件只是在形式上符合“四环节循环教学模式”,课件结构非常完整,操作性强,但教师使用后教学效果不好。原因是教师在课堂中没有充分发挥主导作用,过于依赖现代教育技术,不能展现教师的.主观能动课堂设计,“隶属”于课件,课件的“辅助”变成“统领”,自始至终处于被动状态,这就谈不上以学生为主体进行教学。如把四个环节内容制作进课件,按顺序演示,教学中并没引导学生进行四个环节的学习活动;又如自学质疑环节不能充分运用现代教育技术资源创造问题环境;还有把自学指导的学案内容放入课件,分页播放时一带而过,学生无法记录自学需要解决的问题等。多媒体课件的结构可以做得比较松散,只提供导课资源、学习资源、知识点展示或课堂训练题,创设学习情境。内容比较多的自学指导的学案可以选取纸质媒介,如课堂练习册、印制学案等,不应制作入课件,因为不方便学生记录。课件内在的结构联系并不重要,这样的课件可能看起来没有成型,但教学是动态的过程,教学效果的好坏是以能否有效达到时教学目标为尺度衡量的,在使用时,把握住“度”,要给学生看、听、想、做留足发挥的空间,充分突出学生的主体地位,最终实现多媒体技术与物理教学的有效整合。

三、综合运用现代教育技术手段,打造四环节循环教学高效物理课堂

在现代教育技术手段中,除了应用多媒体课件外,还可以运用实物展台辅助教学。例如:

(1)不方便观察现象的演示实验,老师可以在展台上进行实验;

(2)在展示评价环节,对于学生问题处理结果展示,实物展台可以发挥很大优势,把学生自主合作学习得出的结论以文本、图片、实验等方式,通过实物展台展示给全班学生,引导全体学生进行评价,使得“四环节循环教学模式”更高效。现代教育技术辅助教学促进了教育教学的发展,推动了传统的教学方式和手段的改革,为新课程改革提供了有利的辅助手段。如何提高我市现代教育技术在“四环节循环教学模式”中的应用水平,打造现代教育技术环境和新课程改革下的高效课堂,提高教育教学质量和效益,需要我们继续在实践中不断探索、改进和完善。

篇2:物理学科现代教育论文

物理学科现代教育论文

一、定位在“辅助”:现代教育技术在物理“四环节循环”课堂的立足点是“辅助”,教师运用时应该适时适度

教学目标是教学活动的出发点和最终归宿,所以选取多媒体素材的整合应以“辅助”教学为立足点。调研发现,部分物理教师制作的多媒体课件只是在形式上符合“四环节循环教学模式”,课件结构非常完整,操作性强,但教师使用后教学效果不好。原因是教师在课堂中没有充分发挥主导作用,过于依赖现代教育技术,不能展现教师的主观能动课堂设计,“隶属”于课件,课件的“辅助”变成“统领”,自始至终处于被动状态,这就谈不上以学生为主体进行教学。

如把四个环节内容制作进课件,按顺序演示,教学中并没引导学生进行四个环节的学习活动;又如自学质疑环节不能充分运用现代教育技术资源创造问题环境;还有把自学指导的学案内容放入课件,分页播放时一带而过,学生无法记录自学需要解决的问题等。多媒体课件的结构可以做得比较松散,只提供导课资源、学习资源、知识点展示或课堂训练题,创设学习情境。内容比较多的自学指导的学案可以选取纸质媒介,如课堂练习册、印制学案等,不应制作入课件,因为不方便学生记录。课件内在的结构联系并不重要,这样的课件可能看起来没有成型,但教学是动态的'过程,教学效果的好坏是以能否有效达到时教学目标为尺度衡量的,在使用时,把握住“度”,要给学生看、听、想、做留足发挥的空间,充分突出学生的主体地位,最终实现多媒体技术与物理教学的有效整合。

二、综合运用现代教育技术手段,打造四环节循环教学高效物理课堂

在现代教育技术手段中,除了应用多媒体课件外,还可以运用实物展台辅助教学。例如:

(1)不方便观察现象的演示实验,老师可以在展台上进行实验;

(2)在展示评价环节,对于学生问题处理结果展示,实物展台可以发挥很大优势,把学生自主合作学习得出的结论以文本、图片、实验等方式,通过实物展台展示给全班学生,引导全体学生进行评价,使得“四环节循环教学模式”更高效。

现代教育技术辅助教学促进了教育教学的发展,推动了传统的教学方式和手段的改革,为新课程改革提供了有利的辅助手段。如何提高我市现代教育技术在“四环节循环教学模式”中的应用水平,打造现代教育技术环境和新课程改革下的高效课堂,提高教育教学质量和效益,需要我们继续在实践中不断探索、改进和完善。

篇3:物理学科探究论文

物理学科探究论文

在物理学看来,能量从一种形式转换成另外一种形式时它的总能并没有发生变化,其中所蕴含的能量既不会增加也不会减少,既不会自行产生也不会凭空消失。这就是热力学第一定律的基本思想———能量守恒定律,但是这一定律只规定了能量的数量关系,并没有涉及到能量的转换过程。热力学第二定律———能量不能自发地从低温物体转移到高温物体,就解释了能量转换的基本方向。热力学第二定律表明,只会做功而不消耗能量的永动机是永远不可能制成的,孤立系统中实际发生的过程必然会导致其中的熵不断增加,它永远没有减少的可能。最早提出热力学第二定律的学者是麦克斯韦,后期有许多学者试图证明这一理论的错误性,但终究还是没有成功,直到1951年法国物理学家布里渊将信息论与统计物理联合起来进行研究,才证实了麦克斯韦的这一假设。这一假设中的事物交换与信息交换存在本质的区别,在事物交换中不可能出现两者共同拥有的情况,一方的增加势必导致另一方的减少,但是信息交换则不同,它不必遵循热力学定律。

可以说信息替代能源是建筑节能的基础,从布里渊的研究可以看出,信息的传递不遵循热力学定律,可以利用这一规律在热力学允许的范围内做许多事情,例如通过技术手段降低孤立系统中熵的增长速率,在生产消费过程中用信息替代能源。能源是有限的,但是信息资源却是取之不尽用之不竭的,当前社会面临的问题是社会发展导致能源在不断减少,能源消耗造成的环境污染问题也在不断增加,而环境污染反过来又会严重阻碍社会的发展,如果一直纠结于物质系统,很难找出解决矛盾的方法,而用信息资源代替物质能源就难很好地解决这一问题。

日常生活中有许多利用信息来降低能耗的实例:出行前预先在地图上标明线路,既能节省时间又可以降低汽车的能耗;在房间安装温控设施,随时了解房间的温度可以降低取暖能耗;新信息技术应用于机械设备中可以提高机械设备的工作效率,降低设备的能耗。信息的使用能够有效降低能耗,同时信息在建筑节能方面也有着十分重要的意义,当前我国引起我国建筑界普遍关注的高层建筑节能问题,就是因为对建筑节能信息了解的缺乏,才导致了设计不合理现象频繁出现,忽视信息的建筑工程必然会对整个建筑造成极坏的影响。

物理学知识在建筑节能中的运用

(一)以物理手段实现太阳光照明

经医学专家研究证明,太阳光可以降低诸如忧郁症、慢性疲劳综合征之类疾病产生的几率,采用物理方法将太阳光引进室内不仅可以增加晒太阳的机会,更有利于人的身体健康。在没有机会到户外享受阳光的时候,采用导光管装置就能将阳光引入室内,它主要是通过物理学中的反射原理传递光线,但是光线的每一次传递都会造成能量的损失,这种导光管装置不适合长距离的光线传递。物理学家爱德曼兹发明了一种神奇的装置,这个装置的主体是一个塑料控板,控板上安装了许多由激光切割而成的镜片,这些镜片按照一定的规律进行排列,当太阳光照射到塑料控板上时亮度便会增强,然后传递到每一个角落。许多科学家开始将研究的重点放在彩色荧光塑料上,他们试图采用荧光塑料来采集阳光,这项研究的原理是:白色是由红、绿、蓝三个颜色组合而成,科学家们尝试将由这三种颜色的塑料收集到的阳光进行重新组合,然后就形成了人类生活中所需要的白色太阳光。通过这种物理手段形成的太阳光所发出的亮度相当于两个75瓦灯泡所发出的亮度。

(二)利用太阳能取暖

要利用太阳能进行取暖就必须选用热阻和吸热系数较大的材料,热阻是指材阻挡能量进行传递的能力,吸热系数是指物体本身吸取热量的能力。在传统热学工艺中这种方式较为常见,为了满足工艺需求一般使用热阻与吸热系数较高的材料,在减缓热量传递的同时最大限度地吸收热量。太阳能是取之不尽用之不竭的,充分利用太阳能不仅有利于节能,更有利于降低环境污染,建筑选址最好是选择阳光充足的地方,有利于阳光的接受。建筑中的玻璃选用热阻与吸热系数较大的材料能够有效地进行能量储存,这些材料在白天吸收大量的热量,然后使用储热墙或者其他储热工具将热量储存起来,在夜间温度降低时这些储热工具便可释放出热量,增加室内温度。对于冬冷夏热地区的建筑,要组织调温,窗外应当设有可以操控的遮阳设备,夏日温度较高时这些遮阳设备可以阻挡高角度阳光的照射,冬季温度较高时这些遮阳设备又可以将低角度阳光引进室内;也可以在遮阳装置中安装双层玻璃,在冬季档有日照的时候双层玻璃的吸热作用能够提升室内温度,晚上关闭反射膜或者百叶窗,能够有效的组织热量的散失,起到保温节能的作用。

(三)纳米技术在建筑材料中的应用

纳米原本只是一种计量单位,当某种材料的粒径小于100nm时,它便可以称作是纳米材料。纳米技术是上世纪八十年代兴起的新兴技术,制作具有小粒径材料的技术就是所谓的纳米技术,纳米科学是原子物理、量子物理等多种学科的聚集点,纳米材料具有体积尺寸小的特性,从而就成就了它不同于一般材料的特质,如纳米材料具有表面效应、体积效应、宏观量子隧道效应等特殊性质。纳米技术在混凝土生产中的应用能够有效地提高混凝土的强度,通过对碱骨反应的抑制能够有效地提高混凝土材料的耐久性。由于纳米材料具有量子尺寸、光催化效应等性质,因此采用纳米技术制作而成的混凝土具有分解有毒物质、净化空气的功效。纳米材料的其它功能能够制成不同功能的混凝土材料,如能够进行智能报警与自我修复的纳米材料。纳米材料的特殊性能能够使材料的刚度、强度、韧度等发生变化,利用这些特殊的性能就可以生产出各种不同的材料,如弹性水泥、延性水泥,抗菌陶瓷、保温隔热玻璃、抗菌塑料等具有高性能的材料,这些材料不仅能够提高建筑物的使用性能,更能降低建筑物的能耗,有效的降低因能源消耗而造成的环境污染。

(四)毛细现象在建筑设计中的应用

当液体接触到具有细微裂缝的物体或者具有较小管径的细管时,就会沿着裂缝与细管上升或下降,这种现象就被称作是毛细现象。毛细现象是由于分子间相互作用而产生的结果,纸张吸水、地下水沿着细缝上升等都属于毛细现象,这种现象在建筑中的应用能够解决许多难题。例如在装有空调的室内,无论是夏天的冷风还是冬天的热风都会使人感觉不舒适,这主要是由于空调吹出的“风”会带走人体的水分,从而引发脱水等“空调病”,而新型建筑中的温控装置则用水这一传热载体取代了传统建筑中的空气,这种新型技术能够有效的降低人体的不适感。这一技术正是使用了毛细现象的原理,建筑物的天花板上布满了网栅,它是由一根根细小的毛细管组成,这些毛细管纵横交错形成一张网,毛细管中流通着水,冬季温度较低时发电所产生的余热使管中的热水不断流动,热水的流动使室内温度上升,发电所产生的余热又使管中的冷水不断流动,从而降低室内温度。采用毛细现象制成的制冷系统大大优于传统的制冷模式,不仅能够降低能耗,更能降低身体的不舒适感。

(五)太阳墙技术的应用

太阳墙技术的应用实际上是太阳能技术应用的一个范畴,太阳能可再生、环保、便宜等特性一直是能源研究专家观众的焦点,人们不断开发探索新的途径来实现对太阳能的利用。采用太阳墙空气集热器可以回收墙体的散热,解决新风的预热问题,在增强室内空气供给量的同时能够有效的节省能源。制作太阳墙主要采用镀锌钢薄板或铝制薄板,这些薄板外拥有许多褶皱和小孔,薄板的表面颜色较深,这些板材一般安装在距离建筑外墙20厘米的地方,并和建筑物顶部的遮雨板连接在一起形成太阳墙即热系统一个组成部分,另外一个部分由室内风机与管道组成,这两大部分就构成太阳集热系统的整体。其中薄板上的褶皱主要是用来增加板材的强度,褶皱可以根据需要的不同而设计不同的形状,板材上孔洞的数量以及分布规律则是根据实际需求确定,这主要要考虑到建筑物的功能、特点、所处地理位置、阳光充足程度等。冬季,空气通过板材上的孔洞进入集热墙,空气在流动的过程中汲取板材上吸收的热量,随后空腔的温度上升,空气就受到气压的作用进入沿着管道进入各个房间,为房间供暖;在夜间可以用风扇将由室内散失到空腔中的热空气重新扇回室内,这样既能为房间供暖,又能够为房间不断输入新鲜空气。在夏季则停止风扇的运作,室外的热空气从孔洞中进入空腔,然后又沿着空腔上端和周围的空隙流出,空气源源不断的在空腔内流动,不仅带走了室内的热量,也阻挡了热量进入室内。

物理学知识在世博馆建设中的应用

随着传统能源的日益枯竭,环境的日益恶化,人们将更多的目光集中到节能型建筑上,中国第41届上海世博会上低碳节能型场馆成为了全世界瞩目的焦点,其场馆建设中许多技术与知识都和物理学息息相关。

(一)马德里竹屋和空气生态树

从名称上就可以知道马德里竹屋建筑材料同其它场馆的不同之处,其外墙用一层厚厚的竹窗进行覆盖,竹窗由纵横交织的竹子编制,在空气清新的早晨将竹窗打开既可以更新室内的空气又能降低温度,在中午将竹窗关上能够抵挡热量的进入但又不会闭塞阻挡室内的空气流通,竹子由于其空心的特质能够起到很好的隔热与保温效果。空气生态树整体是由钢铁构建而成,其外观为十边形,整个场馆的直径为12米,空气生态树内部安装有可以自动开合的百叶窗与直径为7米的大型“引风机”,建筑物顶端安装有太阳能电池板,整个建筑可以实现能源自给,不必消耗额外的能源。生态树外围用黑色遮阳网遮挡阳光,虽然白色遮阳网能有有效地反射太阳光,但由于遮阳网表面不平整,太阳光在其表面会形成漫反射,白色遮阳网不利于散热,而黑色遮阳网则能吸收太阳光,同时遮阳网的结构又能有效阻挡热量的扩散。

(二)伦敦零碳馆

伦敦零碳馆最为特别的就是安装在建筑物顶端的可以自由转动的风帽,由于夏天上海的温度较高,空气很难进入室内,风帽的自由转动就能将室外的新鲜空气引入场馆中。另外工作人员将黄浦江底层的`水通过管道引入场馆下方,底层的江水温度较低,用于对空气降温再好不过,由风帽采集而来的新鲜空气经过江水的降温后就被输入场馆中。热空气中的水蒸气较多,会使人感到沉闷,经过江水冷却后空气中的部分水蒸气会液化,空气湿度相对较低。零碳馆还采用了许多技术用于节能减排:屋顶铺设的太阳能电池与热水器能够有效的将太阳能转化成热能,供给室内的能量需求;场馆玻璃上安装的太阳能电池不仅能够增加室内的光亮度,又能为室内提供必要的电能;场馆外墙上涂有荧光材料,白天墙壁能够吸收太阳能并将其储存起来,到了夜间就能发出光亮用于照明。这些节能技术基本上都是建立在物理学的基础上,诸如太阳能电池、荧光涂料等能够有效降低场馆的能源消耗。

(三)汉堡之家馆

汉堡之家馆外形就如同是四个打开的抽屉,这个场馆的神奇之处就在于它能够不消耗任何的能源而使场馆的温度永远维持在25℃左右。汉堡之家之所以具备如此生气的功能主要就在于其建筑中使用热传递与新能源。汉堡馆的朝向同一般建筑物有很大区别,它的整体设计是坐北朝南。设计师为了扩大北面墙体的面积,将北边一大部分墙体向抽屉一样向外延伸,而南向则采用了百叶窗与遮阳网的设计,这样的设计既能保证场馆内的光亮程度,又能有效地避免阳光直射,减少场馆的受热面积。汉堡馆的墙体有三层结构组成,其中设有很好的保温层,能够有效地阻挡室外的热量进入场馆内部;汉堡馆的每一块玻璃都是双层结构,其中充满了惰性气体,不仅能够进行保温,同时还能有效地隔绝室外噪音;汉堡馆只要能量来源就是太阳能和地热,地热所采用的就是地下水冬暖夏凉的原理,冬季温暖的地下水能够给场馆供暖,夏季凉爽的地下水又能降低室内温度,而其中地下水的抽取与输送则完全有场馆顶部的太阳能电池提供。汉堡馆拥有完整的能源系统,完全不需要额外供电。

(四)新加坡馆

新加坡馆最为显著的特征就是场馆表面拥有许多开缝,这些开缝朝着不同方向延伸,场馆顶端一个横向的360度的大口子特别显眼。新加坡馆整体向内倾斜,下方的阴影带中不仅设有水池还有绿色植被,风从场馆上方的大口子吹入场馆内部,场馆顶端的空气流通速度同场馆内部形成极大的反差,由物理学知识可以知道空气流动迅速的地方具有较大的压强,这样场馆内部的热空气就从顶端的口子流向室外,而场馆外部的空气则经过阴影带流入场馆;空气流经阴影带时会使得阴影带中水分蒸发,变成水蒸气,而水分蒸发需要吸收热量,场馆内部的热量就这样被阴影带降低,所以场馆内部即使没有开设空调也可以很凉爽。

总结

在中国的能源消耗排行榜中,建筑耗能位居榜首,而且随着经济发展的加剧,能源的消耗与日俱增,我国每年建成的房屋总共有16-20亿平方米,超过了所有发达国家年建筑面积的综合,这些建筑物95%以上属于高能耗建筑,且建筑单位面积的能耗差不多是发达国家能耗的三倍。在这种形式下,相关部门迫切需要采取必要手段降低建筑物的能耗,以低能耗作为建筑设计的核心思想。建筑与物理学有着密不可分的关系,建筑学的理论与思想基本上都来源于物理学知识,物理科学在环保建筑中的应用能够有效的降低能耗,20中国世博会的成功也证明了这一点,世博会建筑的核心思想就是低碳、低能耗,而物理知识的应用恰恰就帮助其实现了这一目标,相信物理技术在今后势必会更多的应用与建筑节能,为社会的可持续发展做出巨大贡献。

篇4:物理学科研究论文

物理学科研究论文

【摘 要】

嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

【关键词】

CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

引言

受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

1 CPS与智能电网的相互关系

CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

2 CPPS的硬件平台架构

基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

其中,底层的`物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

3 同步PMU测量技术

同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

4 CPPS的开放式通信网络

建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

4.1 IEC 61850标准的应用

IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式操作系统技术以及高速以太网技术等。

4.2 通信网络配置与分析

对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

5 CPPS的分布式控制机理

要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制措施,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

6 结语

将CPS方法引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信网络技术、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

篇5:物理教育论文

物理教育论文

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篇6:教育技术论文

浅析教育信息技术在教学中的影响

一、教育信息化中教师和学生的转变

(一)教师职能的转变

在传统的教学中,老师往往起着主导作用,而学生处于“被动状态”即老师讲学生写,这便很容易造成课堂的枯燥乏味。对于教师的授课水平和学生的学习效率都起着消极的影响。然而把信息技术应用于课程之中就可以很大程度上改变这样的状况。老师职能从直接的“主导者”变为间接的“引导者”把课堂的“主动权”还给学生。学生的积极性被调动起来,整个课堂便显得更加“春意黯然”。在教育信息化过程中教师职能的转变即教师变为一名“服务者”便是一个很大的特色。

(二)教师的学习态度的转变。

众所周知“教学”并不是一个单向的过程,而是一个互动的过程。不仅仅体现在“教”的师生的互动,也体现在“学”的过程中。教育的信息化更是要求教师的教学能力相对应的提高。达到“信息化教学迁移能力,信息化教学融合能力,信息化教学交往能力,信息化教学评价能力,信息化协作能力,促进学生信息能力。”②与此同时,教育的信息化也提供了更丰富的数字资源提供给教师学习,具有代表性的便是于,教育部高教司批准立项的,中国最大规模的远程教育机构——中央电大实施“国家现代远程教育资源工程”建设。这些资源的提供主要是为了促成让教师能够终生学习的观念的形成。当然教师的学习的.态度的转变不仅仅是包括终生学习的意识,还包括应用意识、评价与反思等。

(三)学生的职能的转变

根据皮亚杰的认知理论(他把1到15岁的学生分为四个阶段,分别是感知运动阶段(0—),前运算思维阶段(2—7),具体运算思维(7—12),形式运算阶段(12—15))③此时的中小学生正处于认知不断发展的时期。信息技术在教学中,运用图像,声音,影视资料等,改变了以往学生被动作为接受的主体,要求学生主动的发现问题,并通过信息技术等方式最后解决问题。对于学生而言这并不是形式的改变,是通过这种方式来达到学生自主学习和独立思考,扩展学生的视野培养新的思维方式。

二、语文学科自身的特点及信息技术结合的优势

语文学科不同与其他的学科,语文学科更具有综合性,不能照本宣科的进行教学,特别语文中的修辞手法对于小学生是十分抽象的,如何解释便是成为了一个难题。可以说让学生明白的方式最好的方式便是身临其境,这也符合情景教学理论的要求。可我们知道由于受到空间和时间以及相对应的条件的限制,情景教学是不可能完全实现的,但多媒体技术可以很大程度的解决这个问题,尽可能的创作相应的情景。笔者将通过苏教版的小学语文第十册中的《秦兵马俑》和《音乐之都维也纳》试作简略分析。

在《秦兵马俑》一课中,我们可以通过一段小的视频来介绍秦朝和秦兵马俑的。这便打破现代与秦朝这个古代遥远的距离进而更容易的学习。对于《音乐之都维也纳》我们也可以采用相似的办法,在介绍维也纳时可以对应的匹配上施特劳斯的《蓝色多瑙河》,让学生身临其境,激发学生的想象力。

三、信息技术在教学中的运用的现状

正是由于信息技术的有及其强大的信息功能,集动画、声音、图像、影视资料等于一身。教师可以很方便的来查找资料进行备课从而更好的突破教学的重难点,因此这也是信息技术被普遍采用的原因之一。

然而在这其中也存在的不少的文体。

例如:⑴课件的单调性。多数教师的课件多以静态和文字为主,较少的运用动态,这无疑很容易陷入传统教学的困境。课件也无法适应全体学生,毕竟学生有所差异。⑵忽视教师的作用。多数教师在运用信息技术时,尤其在授课中运用的多媒体技术。过分的依赖于多媒体技术,把自身的隐退到教学之外。课堂的真正的主人还是属于师生。教师可以在授课时通过体态语言和教学语言,引起学生的注意,让学生进行相对应的调整。这是多媒体技术所不能取代的。⑶对学生的阅读的限制,我们知道多媒体技术更注重学生在动态环境中提取有效的相关信息,而对于传统的静态阅读是有所忽视的这种情况多数老师并未引起重视,长此以往反而适得其反。这也是不得不引起我们深思的。

综上所述,信息技术给予我们教学的一种新的教学模式手段,对教师和学生的转变具有推波助澜的功效,但其中存在的问题还需要待解决。

篇7:教育技术论文

一、教育技术论文的含义

教育技术论文属于学术论文。凡是针对教育技术在教育教学中的现象和问题进行研究和探讨,表达学术见解和研究成果的理论文章就叫做教育技术论文。

教育技术论文只限于在教育、教学领域里探讨规律、阐发真理;它要站在一定的理论高度去观察和分析带有学术价值的问题,并经过反复实验和充分论证,从中得出新的发现和见解。

教育技术论文是建立在科学分析基础之上的,所以又称为“科研论文”,也称为教育科研成果。

教育技术论文需要充分的研究才能取得成果,所以又称为“研究论文”或“研究报告”。

一般的读书笔记、心得感想、文章摘录、资料汇编,甚至一般的书评简价和综述都不能称之为学术论文。

总结出一份优秀的教育学术论文,主要的因素有:①作者的知识水平、理论素养,研究的科学化问题;②作者的写作问题。二者缺一不可。六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站)

前者需要研究者不断完善不断提高,是一项无止境的工作,要求研究者在研究过程中逐步提高研究素质。

而后者,即写作方法与技巧也是一个十分重要的因素,如果连成果总结的基本格工和基本要求都搞不清楚,绝不可能撰写出高水平的学术论文。

撰写教育技术论文必须以认真深入分析研究为基础,要有严格的科学态度、严密的逻辑性、雄辨的说服力。和其它的学术论文一样,教育技术论文必须包括论点、论据、论证这三大基本要素。

论点:就是一篇教育技术论文所要阐明的观点,也就是论述的中心,这是文章的核心部分,是明确讲什么的问题。

论据:是证明论点的根据,提出一个新的观点,必须用一定量的有说服力的材料为依据,才能使文章具有客观性,论据一般用理论和事例两方面的材料。

论证:是用论据证明论点的过程。有了论点,有了论据,如何安排材料,如何进行说明,如何进行分析,使自己的论点为人所信服,使中心的推导符合严密的逻辑性,这就是论证过程中所应考虑的。

二、教育技术的基本概念

1、什么是教育技术

教育技术就是人类在教育活动中所采用的一切技术手段和方法的总和,它分为有形技术(物化形态)和无形技术(智能形态)两大类。

有形技术:是指凝固和体现在有形物体的科学知识,它包括从黑板、粉笔等传统教具一直到计算机、卫星通讯等各种教育、教学媒体。

无形技术:是指在解决教育、教学问题的过程中起重要作用的技巧、方法和理论等。

美国是教育技术开发应用最早,研究也最为深入的国家。在上个世纪60年代提出并使用“教育技术“这个术语。70年代,美国教育传播与技术学会给教育技术所下的定义才逐渐增加了软件的制作开发与利用的内容。同时,也开始了用系统理论和系统方法来定义这一领域。

用系统方法来定义教育技术,标志着人们对教育技术内涵的理解向前大大迈进了一步,也标志着教育技术作为一个学科领域的成熟性。

1994年,美国教育传播与技术学会给出了教育技术的新定义:

教育技术是对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理和评价的理论与实践。

这是迄今为止,人们对教育技术这一概念的内涵做出的最科学的解释。

但是我们认为:94定义并不是不会再有变化的凝固了的东西。作为一个充满勃勃生机、理论与实践不断发展的新兴学科,人们对教育技术的定义及其内涵的探讨还要继续下去,认识上也还将进一步深化。

2、教育技术与电化教育

电化教育的定义:

电化教育是根据教育理论,运用现代教育媒体,并与传统教育媒体恰当结合,有目的地传递教育信息,充分发挥多种感官的功能,以实现最优化的教育活动。

与前面教育技术的定义相比,我们不难看出:从概念的涵盖范围、研究的层次以及深度与广度等方面都是有所区别的。

因此,我们既不能把电化教育看成是游离教育技术以外的一个学科,也不能简单地认为电化教育就是教育技术。

准确地说,电化教育的理论与实践只是教育技术之中的一部分内容。

今天,从我国在这一领域的理论研究和实践范围的实际上看,应该称为教育技术,以较符合实际,亦有利与国际交流。

3、教育技术与现代教育技术

随着现代教育思想、理论的发展以及新信息技术,尤其是计算机技术、通讯技术的发展与在教育中的应用,教育技术也进入了一个新的阶段。

人们为了强调教育技术理论和实践在现时新阶段中要融洽、运用更多的现代媒体技术、现代学写教的基本理论、现代方法论去解决教育教学问题,就冠以“现代教育技术”之称。

另外,我们也可以从教育史上四次革命来分析:

第一次革命:专业教师的出现

第二次革命:文字体系的出现,使书写传授与口头传授并驾齐驱;

第三次革命:印刷术的发明,使教科书成了知识和信息的载体,学生不仅可以向老师学习,还可以向书本学习;

第四次革命:电子信息技术的迅速发展,一系列现代教育教学手段和工具的发明,使教育走上了多元化、现代化的道路,学生有了较为丰富的学习资源与信息的获取方式。

于是,人们也就把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称之为现代教育技术。

主要目的:将其与传统的教育技术区别开来,使研究的对象和范围更加明确。

我们引入现代教育技术,其立意和出发点就在于让我们的学习与探讨更多地着眼于那些与现代科学技术有关的学习资源和现代学与教的最新科学理论和方法上。

三、教育技术论文的特性

1、科学性(学术性)

教育技术论文的生命是它的科学性。所谓科学性就是要求客观全面,要求作者不带有个人偏见,不得主观臆造,必须从客观实际出发,正确地揭示出事物的本质规律。

教育技术论文的观点要正确,材料要真实可靠,不允许主观臆造,不允许用个人好恶来判断是非,更不允许根据假想去妄下断语。所以认识事物要实事求是,推理要符合逻辑,要经得起他人的检验和论证。

2、理论性

教育技术论文一般都具有一定的理论色彩,甚至组成一个比较严密而完整的理论系统。

一篇教育技术论文总是要运用大量的材料或具体的事例,但这些材料或事例在论文中不是一种简单的组合,而是富有逻辑关系的排列,对所征引的事实,都是经过分析和综合后,再给予理论表述,形成正确结论,使论文具有一定的论证性和说服力。

3、创造性

教育技术论文不论是解答现存的某个问题,还是综合前人或他人的研究成果,都要在原有的基础上提出新的问题和自己的见解,力求有所发现,有所发明,有所创造,有所前进。只有这样才会对教育技术的发展和进步起到推动作用,才会在教育界引起反响。

创造性是衡量教育技术论文水平高低价值大小的重要依据,论文的观点要深刻有新意,而不是简单重复模仿他人的东西。

4、可读性

可读性是指教育技术论文的文字要通顺,概念准确,通俗易懂,条理清晰,逻辑性强,具有生动活泼的文风。

一篇高质量的论文,不仅要有创见,也要讲究辞法,达到科学和文学,科学和美学的完美结合。

我们写出的教育技术论文不仅要让同行、专家能看懂,还应让广大的教育教学工作者,甚至广大的社会人士能看得懂。

四、教育技术论文的选题

一篇好的论文,先决条件是有好的选题。选题的目的就是发现问题,明确论文的主攻方向。这在论文撰写中是具有战略意义的大事。

选题的原则:

1、有一定价值

即看论题有无理论价值和应用价值。

所谓理论价值是指:是否对己有的理论进行了修正、充实或提高,是否提出了新的观点,新的见解;是否建立了新的学说和理论。

所谓应用价值是指:是否具有实际意义,指导意义;是否具有推广应用的价值。

2、有新意

“新”是对于“旧”而言,有新意就是选定的论题有创造性,匠心独具。如果重复、汇集或模仿已知的论题是没有多大意义的。如:电化教育发展到今天,以电教媒体对教学是否有用,仅为证明电化教学的效益,电化教学优于常规教学等内容作为论题已不足取了。

所以,“新意”是指:确立的论题有探索性意义——论后的问题、观点过去从未有过;

有发展意义——论证的问题过去虽有过,但未深入;

有争鸣性意义——论证的问题,观点与别人研究不一致,或所持的观点与别人有歧义。

3、扬长避短

论题的选择还应注意选择那些自己有浓厚兴趣,或已经有一定的基础,有强烈的研究欲望,使自己的才能得到恰当发挥的论题。

五、教育技术论文的结构和写法

“文无实法”,不同种类的文章有不同的结构,不同的写法。人们在长期的写作实践中,形成了一般的共同的结构形式。教育技术科研论文的结构也是如此,有相对稳定的形式。

论文一般是由序论(导言,结论),本论(正文),结论这三个主要部分及题目,摘要,参考资料、文献等次要部分组成。

1、题目(标题)

有人讲,眼睛是人心灵的窗口,文章的眼睛就是它的题目,一篇论文,首先映入读者眼帘的就是它的题目。

题目是点明题意,托出主题的,它是论文的高度概括。所以必须确切中肯,鲜明简练、醒目。

确切中肯:是指论文的题目应能准确地表达论文的内容,恰如其分地反映研究的范围和达到的深度。

鲜明简练:是指要用恰当最简明的词语组合,以概括全篇内容。

醒目:是指能引人注目,有一定的吸引力,不落俗套,给人以新鲜感。

总之,要使人一看题目就能了解文章论述的中心问题并产生阅读全文的兴趣。

正文中各部分的小标题也应同样认真推敲确定。要注意使之与总题目相呼应,与各部分内容相呼应,有内在的逻辑性。

2、摘要

便于读者迅速了解全文概貌。(较长论文需要摘要。较短的论文不需要摘要)

要求文字简练,概括性强,重点突出。

使读者对论文的主要论点、主要结构,一目了然。

3、序论(导言、引言、前言)

序论是论文的行文,包括三方面的内容:

(1)问题的提出。阐述这一论题的科学价值和现实意义。

(2)提出需要论证的问题(序论的核心部分)有时需要讲明论题的背景、成果、存在的问题,趋势和自己的认识。

(3)说明作者论证这一问题使用的方法。

序论是文章的基调,反映文章的主旋律,应紧扣主题。

要开门见山,简明扼要,不要拖泥带水,绕圈子;也不要长谈自己的感受,更不要自吹自擂,抬高自己,贬低别人。

序论实际是全文的总纲。就一般情况而言,好的.题目再加上好的序论,几乎就可以使人对论文的整体有一概括的了解。

4、正文(本论)

论文的主体部分,在论文中占有重要的地位,这一部分是要展开论题,阐述作者的研究成果或观点。要求论据要充足可靠,论证要严谨逻辑性强。

根据论文的性质,或正面立论;或批驳不同看法而肯定自己的观点;或针对特定问题,发表自己的见解,解难释难;或阐述课题研究成果。也就是对你自己的思想、观点见解在这一部分进行详尽的阐述和严密的论证。

正文部分如果内容较多,为求眉目清楚,往往要使用不同的序码分章节并冠以大小标题,加以显示。

5、结论

结论可以说是整个研究过程的结晶,是研究成果和理论分析的逻辑发展,全篇论文的精髓归宿,也是作者独到见解之所在。

结论就是对正文分析.论证基础上的综合,概括而提出的基本点。

也有的论文的结论不是规律性的概括,也不是科学的解释,而是某种预见或展望,某种建议或措施。通过分析揭示规律,然后根据规律预言发展趋向,提出展望或今后探讨的问题;或对研究结果的应用提出建设性意见,甚至提出促进或抑制的措施等。这类论文很具有指导性。

教育技术还是属于新生事物,文章的结论还是注意留有余地为好,因我们的研究处于一种探索阶段,往往还不是终点。所以,我们的论文措辞要注意分寸,逻辑要严密,表达要中肯,确切。结论部分要注意与文章开头相呼应。

6、参考文献

由于论证的需要,常常需要参考一些文献、专著、资料或引用他人著作(论文)中的观点、材料、数据和研究成果等。这是正常的,但应在自己论文中标志出来,以示作者对别人研究成果的尊重,也防抄袭之嫌,同时也有利于提高论文的信度,反映研究的水平,并给别人一些启发。

六、撰写教育技术论文的注意事项

(一)选准题目  确定中心

有人说,教育技术论文的选题选得恰当,等于完成论文的一半工作。这是为什么呢?因为作者对所要论述的对象,有了比较充分的考虑、理解,才能确定如何来论述它。

怎样才能选择准确的论文题目呢?

1、作者对研究的题目要有浓厚的兴趣,产生了研究的欲望。不感兴趣,强迫研究某一问题,是难以写出有质量的文章的。

2、选择的题目应该与发展教育技术理论,进行基础教育课程改革有密切关系。

3、选题还要考虑是否具有学术价值。

总之,要把主观愿望和客观条件结合起来,离开二者的统一,不可能选出好的题目,也不可能写出有价值的论文。

(二)广泛收集资料

初步选定题目后,还要确定一个明确的中心,还得作深入的调查研究工作,要广泛收集、阅读资料。不管是历史的,现实的有关内容的论文,了解自己准备的问题现在已有了哪些文章,研究的水平达到什么程度。在此基础上找到自己定论的角度、水准、主线。

(三)论据充分、翔实

写教育技术论文没有材料就构不成文章,也不会得出有价值的结论来。尤其是占有了大量的资料之后,必须有自己的观点。用这个观点来统帅材料,既要钻进去研究,又要跳出来想一想。作者应以中心为主线,主动地利用材料来形成观点,说明观点。

(四)推理严密,逻辑性强

作者用论点、论据、论证要符合一般逻辑思维程序。用举证据、说理由、摆事实、讲道理的方法,从自己的证据推演出结论来。

论述一般有以下几种方式:

1、有的先提出主要问题,然后从材料中找依据,进行正面或反面的论述,然后得出结论。

2、有的把论述的问题分几部分,先把它化成几个小问题进行探讨,然后加以综合,最后总结,突出主要问题。

3、有的论题有论辨性质,只要论述某一现象,某一规律,就可以得出结论。无论采用哪一种方式进行论证,都不是固定不变的。有的文章就采用了几种方法论证。

总之,形式是为目的服务的,这些方式都是为了让读者明确论述的主旨,使自己的观点更有说服力。

篇8:浅谈物理学科多媒体教学论文

浅谈物理学科多媒体教学论文

一、关于当前物理课堂多媒体运用的分析

目前,物理课堂教学中对多媒体的运用,主要是物理教师将现代媒体技术运用于传统的课堂教学中,将其作为演示工具。这是信息技术和课程整合的最低层次,目前大多数课堂教学都采用这种方式。教师可以使用演示文稿或多媒体课件,清楚地说明、讲解其结构,形象地演示其中某些难以理解的内容,或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。常见类型有以下几种:

(一)线性呈现的板书设计

这是信息媒体在课堂教学应用的最普遍的形式,相对来说也是信息媒体应用的最低层次。实际上可以说是一种电子板书,或者说是传统板书的电子化和多媒体化。但是与传统的小黑板相比,其优势是显而易见的。

1.可以在短时间内呈现大量信息

呈现的信息量是传统手段无法比拟的。由于事先在电脑中存储了大量的有关信息,课堂上调用速度很快,其信息的呈现量主要受学生的接受能力制约。

2.信息的呈现方式生动活泼

与传统的板书和挂图相比,多媒体的信息呈现方式极其丰富多彩,色彩、字体、动画方式、音响等都是传统的板书、挂图望尘莫及的。

3.可以呈现大量图文、视频信息

多媒体可以将大量的图文信息和视频信息进行整合,大大地改善了信息的传递条件,更为有利的是,多媒体出现的图片和视频信息资源的丰富性更是传统媒体无法实现的。

4.教师制作电子板书简单易

行由于powerpoint等软件的简单易学,功能完全能满足电子板书的要求,绝大部分教师都能够利用它轻松地制作电子板书。然而,在大量应用电子板书的过程中,其缺陷也越来越突出地显现出来,主要缺点有:

(1)信息呈现的单向性

由于其板书设计已经相对固化,课堂教学的思路受到很大的限制,对课堂教学中学生的各种反应缺乏调控的能力,教师几乎无法根据课堂的具体情况对教学作出相应的调整,使课堂中师生互动几乎无法进行。

(2)受到学生接受能力的瓶颈

制约由于多媒体能够在短时间内呈现大量信息,但是学生的接受能力并不会无限制地提高,如果教师没有注意到这一点,只是一味地加大课堂的容量,反而会影响到学生的接受效果。

(二)实验现象的重现和模拟设计

现代多媒体的最大优点在于能够应用现代媒体技术,超越课堂的时空限制,给学生创设一个尽可能接近现实的虚拟现实。在中学物理课程中,多媒体的应用能够较好地解决实验条件不足,无法演示,实现现象不明显,可见度不高,或者实验演示有危险性等问题。如果再加上一些形象的过程演示,可以帮助学生很好地理解实验的本质,这也是给传统教学带来的'最大帮助。

1.导向性

与演示实验相比,多媒体模拟有着强烈的教师主导意向,多媒体课件通过画面造型、画面自身运动和镜头组接只向学生展示那些要求他们看到的情况,从而引导学生接收那些我们要求他们接收的教学信息。

2.分析性

多媒体课件可以借助于画面显示的历时性把一个现象的全过程从开始到终了一步一步展示出来,也可以把一个研究对象从整体到局部,从局部到细节逐次展开,实现了对过程和现象在顺序上与结构上的分析。

3.综合性

多媒体课件可把若干有关现象一个一个在屏幕上进行罗列显示,并实现对照,还将若干个画面同时显现在屏幕上,达到同时对比目的,学习者借助于观察画面对这些现象进行分析对比,找出异同之处,完成了对现象的综合概括,获取了总体认识。

二、在多媒体课件中,学生扩大了观察的视野

由于多媒体课件的简单和有效性,有的教师在课堂教学中索性就省略了演示实验而直接采用课件的形式进行教学,这在当前是一个较为普遍的现象。这一做法也引起了物理教师的争论。笔者认为,这是一种脱离物理教学本质的做法。我们必须明确,物理学研究的是生动活泼的现实世界,学生必须学会从现实世界中观察、归纳、演绎的本领和意愿,而不是在电脑模拟的虚拟世界中进行所谓的研究和探索,学生的动手实验是电脑模拟永远无法替代的。

从学生的接受性来说,多媒体课件对实验的模拟演示,改善了信息传播条件,减少了因媒体使用不当而造成的信息损失,从而为实现教学目标创造了良好的必要条件。可是在教学实践中,我们发现,多媒体的这一优点恰恰也是其局限之处,多媒体的课件演示所展现的实验和现实的实验相比,最大的特点在于,它是最纯粹的,已经过滤了几乎所有的次要因素,是一种高度提纯的、模型化的实验演示。

通俗地说,这些实验永远也不会出现故障和问题,也不会有误差,即使有的话也认为是虚拟的。用建构主义的观点来说,这是一些“结构优良”的问题,而学生建立自己的知识体系需要一些“结构不良”问题。所以,多媒体所呈现的物理过程,物理现象都是经过教师加工和提纯的,是一些“细粮”,而学生的成长既需要这样的“细粮”,更需要一些原始的,原汁原味的“粗粮”。

篇9:物理学科的改革论文

目前,我国的基础教育改革,以推进素质教育为目标,以实现教育信息化为特征,这一特征正在迅猛发展。

物理教学所面对的是新的目标和要求,是扩展的教学资源、广阔的视野、便捷的条件,必然带来全新的教学模式和教学方法,达到空前优化的教学效果。

1. “整合”是大势所趋

信息技术与物理学科的整合,不是简单的“叠加”、“掺合”,而是使信息技术成为课堂教学内在的组成部分。

这里有二层含意,一是信息技术要广泛进入物理课堂,使之成为整合起来的课程的一个组成部分;二是物理学科要广泛采用信息技术,用信息技术去整合学科课程,即它是整合的手段。

信息技术是课堂不可缺少的组成部分,不是附加的、辅助的、可有可无的,而是与物理课程有机结合的、融为一体的。

信息技术与物理学科要整合,首先要转变观念,要懂得目前已经进入信息时代,人们生活在信息的海洋,但又感到信息的饥渴,日新月异的信息技术,涌进人们的生活,必将改善表达信息的形式与能力,缩短传播信息的时间与途径,提高处理信息的速度与质量,因此,必须寻求最佳的传递和处理信息的方法。

多媒体教学根据思维科学关于形象思维与抽象思维交叉进行和谐发展的原理,既要充分发挥教师组织与主导教学的作用,又要启发学生通过对各类形象化教学媒体的观察思维去积极主动地、生动活泼地感知教材,只有这样才能跟上时代的步伐,实现物理教学的整体优化。

2. “整合”是过程

信息技术与物理课程的“整合”,是一个教学改革过程,要破要立,要改变那种只重教师讲授,忽略学生因素,生搬硬灌的教学模式,改以发挥教师的主导作用,重视学生的主体地位,充分调动学生的积极性,生动活泼地学习模式;要改变那种只重知识结果的背诵,改以重过程的体会和理解,重能力的培养和提高;要改变那种只重抽象逻辑思维和推理,忽视形象思维的培养与提高;要改变那种傻教傻学的题海教学方式,变机械套用为灵活思考,变被动学习为主动学习,变固定式思维为发散型思维。

只有这种“整合”才能达到更高的水平。

信息技术与物理课程“整合”时,首先要把握大纲的要求,了解教材的意图,抓住教学的重点,根据教学的条件,提出教学的设想,这种设想必须符合学生的实际水平,符合学生的认知规律,能充分调动学生的积极性,能充分展示自己教学特色,把教学的重点放在物理过程的研究上,放在能力的提高上,放在素质的培养上,要考虑如何运用信息技术,充分发挥信息技术的优势,要让学生动手操作,用眼观察、用耳聆听、动脑思考。

一个完整的学习过程,是由吸收信息、评价信息、处理信息、反馈信息、输出信息组成的,没有完整的学习过程,学习效果就会受到影响。

整个“整合”过程的核心,是先进教学理念、教学思想的展现;其关键是教学“课件”的创意、设计、制作与使用。

3. “整合”的形式和前景

信息技术与物理课程相整合时,要充分发挥信息技术的优势,信息技术方便快捷、信息量大、联动力强,更具有可视性、模拟性、交互性、重组性、智能化……“整合”要精、要巧、要融合,不要生搬硬套,教材搬家,要采用各种现代化手段,以多媒体的形式(录音、录像、图片、动画等)将课程内容科学地、有机地展现在学生面前,使学生进入视、听、思并用的教学环境,使抽象思维与形象思维共同参与学习过程,易于突破抽象思维的难点与局限,使教学活动更为符合人的认识过程,从而获得更高的教学效益和更好的学习效果。

物理学是一门自然科学,它与人们的生活密切相关,物理学所讲授的内容基本上是客观实际存在的,下面介绍素材库中部分课件的整合思路和前景。

3.1 复杂物理现象、物理过程的展示。

物理教学过程中,对许多复杂物理现象、物理过程、用语言、用文字、用挂图很难把它们讲清楚,学生也很难想象出它们的具体情景; 而利用信息技术却能变静为动、变难为易。

如:素材库中的“超重与失重”、“平抛运动的剖析”、“电磁感应现象”等。

3.2 抽象物理概念、物理规律的剖析。

抽象物理概念、物理规律、难以理解、难以掌握,过去教学中很容易形成只重概念的背诵和规律的`记忆,而忽略对概念的理解,忽略对规律的探讨和研究; 而利用信息技术,可以变抽象为具体、形象、直观,便于研究、便于理解。

如:“加速度的概念”、“匀变速直线运动的速度、位移”、“动量定理”等。

3.3 微观世界的放大,庞然大物的缩小。

微观世界看不见,摸不着,宠然大物又说不清道不明,过去教学中只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述,学生很难得到正确完整的认识与印象; 现在可以利用信息技术把微观世界加以放大,把庞然大物加以缩小,展示在学生眼前,许多情景不言自明,复杂情景图文并茂,有利于学生获取和理解。

如:“布朗运动”、“日心说”、“地心说”、“理想气体分子运动模型”等。

4. “整合”注意事项

4.1 “整合”需从一点一滴做起。

“整合”是一个长期的庞大的工程,需要方方面面共同努力,因此在进行信息技术与物理学科“整合”的实践中,既要着眼于未来,着眼于大局,又要切实可行,从一点一滴做起;既要勇于创新探索,又要善于总结过去的宝贵经验;既要学习、了解、掌握信息技术,又要深刻认识物理教学的精髓与内含;“整合”水平的高低,关键在观念的转变、在实践的探索。

4.2 “整合”要特别注意科学性。

由物理学科本身特点决定,它特别注意所讲内容的科学性,因此,在进行“整合”的过程中,特别在容易出现问题的动画创意、课件的设计与制作中,更要把科学性放在首位。

4.3 “整合”要注意实用性。

“整合”的目的是为提高教学的水平、教学的质量,不是为“整合”而“整合”,不是摆样子,图虚名,因此,在进行“整合”实验时,要讲究实用,不能脱离实际,要把教学质量搞上去,这种“整合”才是真正有价值的,才是有生命力的。

篇10:物理学科德育功能论文

摘 要:在物理教学中,教师要充分挖掘物理教材中德育因素,有效整合物理学科的德育资源形成目标一致,相互衔接,功能互补的课堂德育运行机制。

关键词:物理教学;德育;培养

笔者在多年的物理教学过程中,一直坚持以生为本,坚持“教书育人,育人先育心”的原则。

在物理教学中,教师要充分挖掘物理教材中德育因素,有效整合物理学科的德育资源形成目标一致,相互衔接,功能互补的课堂德育运行机制。

一、在物理教学中,营造宽松环境,培养学生敢想、敢问、敢质疑的创新精神

物理是把学生领入奥妙无穷的自然世界和培养学生创新精神、创新能力的重要学科,物理教学启蒙阶段,首先要培养学生敢想,想象是创新精神的起点,一切创新活动都是从创新想象开始,中学生思想不成熟,但有上进心、大胆、善于想象,有时有稀奇的想法和奇特的表现,这些都是创新精神的萌芽,教师要鼓励诱导,没有“千里眼”、“顺风耳”的想象,哪有今天的望远镜、电话,没有大胆想象,人类怎能登上月球,进入太空。

其次要培养学生敢问,提出问题往往是创新的开始。

中学生好奇心强、有求知欲望,教师应根据这一特点,因势利导,启发学生多问为什么,因为提出一个问题,往往比解决一个个问题更重要,多鼓励学生对于身边的物理现象、物理事实、物理过程、物理规律追根求源。

最后要培养学生敢质疑,培养学生的创新精神,必须引导学生会质疑问题,教师要营造勇于探索、勇于争论、敢于质疑与相互讨论、相互学习、相互鼓励的良好学习环境,充分发挥学生的主体性,学生质疑提出的问题,有时听起来很幼稚,甚至是不可能的事,但这样的质疑往往闪烁着学生求异创新的思想,这种创新精神是可贵的。

二、在物理实验教学中,培养学生团结协作的精神和尊重科学、实事求是的科学态度

在物理实验中更应积极倡导善于与他人合作的精神,培养学生良好的合作习惯。

学生实验中的合作精神主要表现在两个方面:一方面,在实验中要诚恳地向他人表现合作的愿望,给别人协助自己的机会,并能主动配合别人完成实验;另一方面,在记录实验现象,处理实验数据时,既要善于发表自己的看法,又要虚心听取别人的意见,共同研究得出正确的结论。

所以团结协作实际上也是一种互帮互助的行为。

通过实验还可以培养学生实事求是的科学品质。

三、在物理教学中介绍科学发展的艰难历程,培养学生坚忍不拔的意志和锲而不舍的精神

物理概念的抽象性、物理知识的实践性,以及解题方法的灵活性,一方面在客观上造成了物理学习的难度较大,另一方面也为更多地培养学生的意志品质提供了条件。

在物理学习中,意志主要表现在克服具体困难的过程中,这实际上就是学生情绪自我控制过程。

教师应根据学生的个性情感特征和意志水平,鼓励他们勇敢地面对失败和挫折,引导和培养他们从失败中取得真知走向成功的能力。

在物理解题过程中也需要锲而不舍的决心和毅力,这不仅培养了学生的思维,更重要的是使学生得到了意志的磨练。

所以,教学中应适当地对学生进行“挫折教育”,使学生品尝失败的痛苦,了解探索的艰辛,提高心理承受能力,养成坚韧的性格和意志,从而可以积极地去面对今后漫长的人生历程。

四、在物理教学中,坚持辩证唯物论主义,培养学生科学世界观

辩证唯物主义是德育的重要内容,教师要善于运用科学的世界观和方法论教育学生,让学生懂得唯物论和辩证法,分清唯物主义和唯心主义,分清辩论法和形而上学,逐步学会用唯物辩证法的观点和方法观察、分析和解决问题,并为他们将来树立科学的世界观奠定基础。

教学中结合教材着重培养学生以下几点认识:①世界是物质的,物质是运动的,运动中有规律的,规律是可以被认识利用的。

②自然界的各种现象对应于不同的'运动形式,它们相互联系、相互制约。

③自然界物质的变化是由量变到质变。

物理学的概念规律之间也存在内在的、本质的、必然的联系。

因此,从物理教材本身不难挖掘辩证唯物主义教育的素材。

五、在物理教学中,挖掘德育教材,激发学生民族自豪感和历史使命感

当前社会主义核心价值体系教育是学校教育的中心任务,加强中小学社会主义价值体系教育,对引导中小学逐步形成正确的世界观、人生观、价值观,坚持对中国共产党领导、社会主义制定的信念和信心具有重要的意义。

而爱国主义教育是中学德育的中心内容。

爱国主义精神能激发学生的学习热情,能让学生明确学习目的,明确自己在社会生活中所承担的社会责任。

物理教学中,可从以下几方面着手:①了解我国古代文明,我国是世界上最早的文明发达国家,在物理学和和实践上有辉煌的成就。

比如,宋代沈括的磁偏角论述比西方早400多年。

惯性现象的描述早在公元前5的春秋末期的《考工纪》已有记载,这些古代文明成就是鼓舞中华儿女自强不息、奋发图强的强大精神力量。

②了?解我国当代科技成就,当代中国科学技术日新月异、突飞猛进、成就卓然。

教师可用核物理、载人飞船、神舟飞船等方面的内容激发学生的爱国热情,培养他们树立为中华民族的崛起而努力学习科学技术的意志和责任,立志报效祖国。

③了解对物理发展做出贡献的科学家的先进事迹。

物理学家对科学真理的执着追求,视科学如生命的精神,如阿基米德为探索王冠的秘密,冥思苦想许多天没有结果,终于在浴缸洗澡时发现了秘密,从而发现了著名的阿基米德原理。

教师要善于挖掘人文教育内容充分发挥物理学科人文教育内容丰富的优势,认识到科学成果的取得都没有平坦的路可走,只有不畏艰险勇于探索,坚持奋斗的人,才有可能攀登科学的高峰。

这将有效地培养学生的民族自信心、自豪感、责任感,激发了他们的爱国热情,树立了为祖国的兴旺发达、繁荣富强而艰苦奋斗,勇于创新的献身精神。

篇11:九年级物理学科教育教学工作总结

九年级物理学科教育教学工作总结

本学期我担任九年级两个班物理学科的教学任务。为更好地完成教育教学工作,一方面推进学生自主管理、自主学习,尊重学生,努力构建和谐的师生关系,使学生乐于所学、学有所得;另一方面,利用业余时间加强业务学习,不断充实自己,努力使自己形成比较完整的知识结构,从而不断提高自己的教育教学水平。现将本学期的教育教学工作总结如下:

(一)实施高效课堂教学,提高教育教学质量;

为了上好课,我在平时的教学过程中努力做好下面的工作:(1)认真钻研教材,了解教材的知识结构,重点、难点,适当的搜集、补充资料;(2)了解学生的知识现状和他们身心发展的特点,从他们的兴趣、需要、方法、习惯,学习新知识可能会有哪些困难等出发,精心设计好每节课;(3)根据学生的实际和教学的需要选择正确的教学方法;(4)关注全体学生,调动学生的积极性和主动性,使其保持相对稳定性,同时,激发学生的情感,使他们产生愉悦的心境,创造良好的课堂气氛,课堂语言简洁明了,课堂提问面向全体学生,注意引发学生学物理的兴趣。讲练结合,精心布置作业,少而精,减轻学生的负担。

(二)抓好培优辅差,提高教育教学质量;

在平时的教学过程中,发现许多学生不能按时完成作业,有的学生甚至抄袭作业。针对这种问题,要抓好学生的思想教育,要加强学生的养成教育,引导他们形成良好地学习习惯,还要做好对学生学习的辅导和帮助工作,尤其在后进生的转化上。对后进生努力做到从友善开始,从赞美着手,所有的人都渴望得到别人的理解和尊重,所以,和后进生交谈时,对他的处境、想法表示深刻的理解和尊重,还有在批评学生之前,先谈谈自己工作的不足,加强师生交流,让他们意识到学习的重要性和必要性,使之对学习萌发兴趣。做好课后辅导工作,还要注意分层教学。在课后,为不同层次的学生进行相应的辅导,以满足不同层次的学生的需求,避免了一刀切的弊端。要通过各种途径激发他们的求知欲和上进心,让他们意识到学习并不是一项任务,也不是一件痛苦的事情。而是充满乐趣的。从而自觉的把身心投放到学习中去。这样,他们就会学得轻松,进步也快。

(三)学习教学方法,博采众长,不断提高自己的教育教学水平;

“三人行,必有我师。”在教学上,有疑必问。同时,多听其他老师的课,做到边听边学边讲,学习别人的优点,改正自己的不足,这是迅速提高教育教学水平的有效的途径。

(四)实施学生自主学习、自主管理,推进素质教育;

虽然我们目前的.考试模式仍然比较传统,决定了教师的教学模式要适应、或更多的停留在应试教育的层面上,但是我在教学工作中注重加强学生能力的培养,把传受知识、技能和发展智力、能力结合起来,在知识层面上注入了思想情感教育的因素,发挥学生的创新意识和创新能力。让学生的各方面的素质都能得到较好的发展和培养。

(五)及时、认真的批改作业;

布置作业做到少而精,有针对性,有层次性。为了做到这点,我常常到各大书店去搜集资料,对各种辅助资料进行筛选,力求每一次练习都起到最大的效果。同时对学生的作业批改及时、认真,分析并记录学生的作业情况,将他们在作业过程出现的问题作出分类总结,进行透切的评讲,并针对有关情况及时改进教学方法,做到有的放矢。

(六)加强业务学习,培养多种兴趣爱好,不断扩宽知识面;

新的教学环境对教师的素质提出了更高的要求。在今后的教育教学工作中,我将更加严格的要求自己,努力工作,发扬优点,改正缺点,争取取得更大的成绩。

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