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【關鍵詞】課件制作 自然地理學 PowerPoint
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2011)01-0026-03
在自然地理教學中,將計算機多媒體技術輔助應用到這一教學環節,可使費時、枯燥的理論講解變得直觀生動,同時,還有助于對抽象的反饋調節之間關系以及構效關系的理解,有效地提高課堂教學效率,增強教學效果。
一、課件制作的軟件選擇
常用的制作多媒體課件的軟件主要有:PowerPoint、Author ware、FrontPage、Dream weaver、Flash等,不同軟件特點鮮明,各具特色。如Author ware是一個功能強大的多媒體制作軟件,它能將圖形、聲音、圖像和動畫有機地組合起來。FrontPage有強大的網絡功能,是制作網頁最易上手的入門軟件。Dream weaver,同樣具有強大的多媒體功能,但操作使用比較復雜。所以僅作為課堂教學使用,PowerPoint是不錯的選擇。
二、PowerPoint制作課件的設計
PowerPoint 是以頁為單位制作的一張張幻燈片,能方便制作文字、圖形,在此基礎上可加入圖片、聲音、視頻影像、動畫等多媒體素材。課件制作前應對課件中所呈現的教學信息進行合理的教學設計,結合PowerPoint軟件的特點預先就教學內容進行分析,選擇媒體信息和課件結構。用PowerPoint制作的多媒體課件的結構可以設計成以下兩種結構:
1.線性結構
線性結構的PowerPoint課件結構比較簡單,基本上由一頁頁的幻燈片組成,缺少媒體信息相互之間的交互。媒體信息以文字、圖片為主,適合作為簡單的演示文稿的結構。結構如圖1所示:
圖1 線性結構課件
2.非線性結構
非線性結構課件是由頁、分支和鏈接組成,具有超媒體鏈接和交互功能。媒體信息可以為文本、圖片、聲音、視頻、動畫等,適合作為多媒體課件的結構。結構如圖2所示:
圖2 非線性課件結構
三、應用PowerPoint制作自然地理學課件
1.母版中設置和課件首頁的制作
(1)選取母版
直接應用PowerPoint中的母版,單擊【格式】菜單中的【應用設計模板…】命令,選擇合適的模板,也可在幻燈片上單擊右鍵,通過快捷菜單選擇【應用設計模板…】命令。
用PowerPoint導入母版,如果是導入已制作好的母版,先將已做好的PPT存在桌面上,點擊【格式】,點擊【幻燈片設計】,點擊最下面的【瀏覽】,在路徑中找到你存在桌面上的文件,點擊【應用】。
用PowerPoint模板,打造“母版”,啟動PowerPoint,點擊【視圖】,【母版】,【幻燈片母版】,對母版進行編輯,可以加入文本框、線條、背景,如圖3。
(2)在母版中設計背景、字體
選擇菜單中的【視圖】【母版】【幻燈片母版】命令,即可進入母版視圖。從菜單中選擇【格式】【背景】命令,設置背景色或背景圖片,就能使每張幻燈片具有同樣的背景。選中“單擊此處編輯母版標題樣式”或“單擊此處編輯母版文本樣式”,再設置字體、字號、顏色等,就能讓每張幻燈片具有同樣的字體風格。
(3)制作課件首頁
1)插入藝術標題文字。如“第七章 生物群落與生態系統”。運行PowerPoint2003軟件,選擇幻燈片的版式,單擊【繪圖】工具欄中【插入藝術字】按鈕【A】,打開【藝術字庫】對話框,選擇一種樣式。打開【編輯‘藝術字’文字】對話框,輸入文字,選擇字體、字號等。打開【自定義動畫】、【添加效果】,點擊【出現】設置文字效果和屬性,如圖4。
2)插入聲音、動畫、設置頁面切換等。
2.課件頁的制作和切換
(1)PowerPoint幻燈片的制作步驟
1)新建文稿,啟動PowerPoint,在【新建演示文稿】對話框中選擇【空演示文稿】。
2)選擇版式,在選取版式對話框中選擇【空白版式】。
3)輸入文本,選擇【插入】菜單中文本框中【文本框】命令后,在編輯區拖動鼠標,繪出文本框,然后輸入相應文字。
4)格式化文本。
5)調整文本位置,通過調整文本框的位置來調整文本的位置。
(2)設置課件頁的切換效果
選中第一張課件頁,單擊【幻燈片放映】菜單中的【幻燈片切換】命令。在【幻燈片切換】對話框中設置【單擊鼠標】時課件頁【從中間向左右】【慢速】展開或其它切換效果,然后單擊【應用】。若選中【單擊鼠標換頁】則在放映時,單擊鼠標可連續播放下一張幻燈片。
3.創建超鏈接
創建超級鏈接時,起點可以是任何對象,如文本、圖形等,如果圖形中有文本,可以為圖形和文本分別設置超級鏈接。激活超級鏈接的方式可以是單擊或鼠標移過,通常采用單擊的方式,鼠標移過的方式適用于提示。
(1)使用【動作設置】創建超級鏈接
打開演示文稿,進入幻燈片視圖,切換到要添加超級鏈接的幻燈片。選擇用于代表超級鏈接的文本或對象,打開【幻燈片放映】菜單,選擇【動作設置】命令,彈出【動作設置】對話框,該對話框中有【單擊鼠標】和【鼠標移過】兩個選項卡。如果要使用單擊啟動跳轉,單擊【單擊鼠標】選項卡;如果使用鼠標移過啟動跳轉,單擊【鼠標移過】選項卡。單擊【超級鏈接到】,再選擇跳轉目標,單擊【確定】按鈕。
(2)利用【插入超級鏈接】創建超級鏈接
在幻燈片視圖中,選中幻燈片上要創建超級鏈接的文本或對象,單擊【常用工具欄】中【超鏈接】按鈕,或打開【插入】菜單,選擇【超級鏈接】命令,彈出【插入超級鏈接】對話框,鏈接到其他目標位置的方法與Word中相同,鏈接到其他幻燈片時單擊【書簽】按鈕,系統按幻燈片的標題自動命名書簽名。單擊所需的幻燈片,就可以創建到某張幻燈片的超級鏈接。
創建超級鏈接后,用戶可根據需要隨時編輯或更改超級鏈接的目標。首先選中代表超級鏈接的文本或對象,在【動作設置】對話框中選擇所需選項。另外,也可以選中超級鏈接,單擊鼠標右鍵,在顯示的快捷菜單中選擇【超級鏈接】選項,然后選擇【編輯超級鏈接】選項。如果需要刪除超級鏈接,可先選中代表超級鏈接的文本或對象,在【動作設置】對話框中選擇“無動作”選項按鈕。
4.動 畫
PowerPoint把動畫功能分為四大類:“進入”、“強調”、“退出”和“動作路徑”。在標題文字制作中選擇“強調”,聲音制作中觸發器的應用突出標題文字,離子運動主要是展示“進入”、“退出”等動畫效果,然后利用繪制路徑來制作離子運動路徑。
(1)預設動畫
1)在幻燈片視圖下,單擊幻燈片中要設置動畫效果的對象。
2)單擊【幻燈片放映】菜單中的【預設動畫】命令,然后在子菜單中選擇一種動畫效果。
3)如果要修改某個對象的動畫效果,只要選中該對象后,重新設置動畫效果即可;如果要取消該對象的動畫效果,單擊【預設動畫】子菜單中的【關閉】按鈕即可。
(2)自定義動畫
1)在幻燈片視圖下,單擊幻燈片中要設置動畫效果的對象飛鳥。
2)單擊【幻燈片放映】菜單中的【自定義動畫】命令,然后在效果中選中動畫效果,【進入】、【強調】、【退出】和【動作路徑】,并為對象飛鳥選擇飛翔的路徑,如圖5中的倒S形狀的路徑,在開始中選擇【之前】,【速度】中選擇10.0秒,同法設置水中白色鴨子的向前俯沖的動作路徑。
3)單擊【預覽】可看到動畫效果,單擊【確定】,完成設置。
四、自然地理學課件制作的意義
自然地理學內容的包容性和形式的多樣性為引入多媒體教學提供了廣闊的舞臺。多媒體運用日新月異的現代高科技能把眾多的圖像、動畫、影視、聲音、文字等內容顯示出來,并可以在短時間內實現這些內容的變化與轉換,使顏色、聲音、形狀融為一體。多媒體的這些優勢與地理學科的固有特性就有了契合點。它不但能輕而易舉地展現地理圖片、圖像,而且能將自然地理教學內容表現得更生動有趣,真正達到寓教于樂的學習目標。
1.PowerPoint課件可幫助學生提高思維能力,提高教學效率。
地理是一門生機盎然、趣味橫生的學科,在地理教學中引入多媒體手段,能讓課堂充滿生機和活力。運用PowerPoint精心設計的課件,優化了教學環境,并且可以緊緊扣住學生的心弦,把學生帶入有趣的地理教學氛圍。例如,在學習高等植物演化順序時,很多學生總是記不住先后順序,這時應用PowerPoint將其用動畫表示出來,并加上附有代表植物的彩色圖片,學生就容易掌握了。
2.PowerPoint課件的應用可提高學生學習的興趣
教師在課堂教學中要深入了解學生的心理特征和認識規律,運用制作的課件創設悅耳、悅目、悅心的情境,使學生產生如見其人、如聞其聲、身臨其境的感受,激發學生積極探索的情感,調動學生的學習興趣,從而大大提高課堂教學效率。學科課程的特點之一是內容抽象,而PowerPoint技術在教學中的應用可以較好地解決這個難題。例如地理課在學習等高線一節的內容時,為了使學生直觀了解等高線的繪制過程,運用教學課件,將地形層層分割投影在平面上與動畫相結合,形象地展示了等高線的繪制,使老師好教、學生易學易掌握,突破了教學難點,產生了積極的教學效果。
3.PowerPoint課件可應用于教學難點突破
地理有更多的圖片、圖像需要展示,這些都是用語言難以替代的。而PowerPoint具有形象、直觀、生動、聲色兼備、靜動結合等優點,對于時空跨度大或難以用語言表述清楚的知識點,可以恰當地運用PowerPoint對地理現象素材進行分割、旋轉平移、閃爍對比等一系列加工,變抽象為具體,把難以理喻的空間想象轉換為直觀的客觀畫面。這樣,拓寬了教學的時空維度,調動起學生多種感官共同參與學習活動,強化感知效果,降低抽象思維坡度。如在學習生物之間的關系中的寄生與共生關系時,學生很容易混淆,這時利用PowerPoint的圖片超鏈接功能,鏈接出兩種生物關系的代表圖片,如寄生在百里香根中的列當(寄生關系圖片)和地衣(共生關系圖片)。這樣,抽象的宏觀運動便以簡潔的動畫形式呈現在學生面前,學生從動畫的表象素材中很容易理解兩種生物關系的區別。從而化難為易,使重難點迎刃而解。
參考文獻
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數學與應用數學
(1)用對角二次近似方法解凸分離問題 士明軍 黎蕾
(5)序列函數在強一致收斂下極限函數軌道的稠密性 鄧曉霞 金渝光
(8)正四面體生成的一般sierpinski塊的hausdorff測度的估計 孫善輝 武以敏 李壯壯
(12)平面圖的線性著色 鞠平
(15)集值擬變分不等式間隙函數的一個注記 胡玉萍
(18)定積分定義在證明和求極限中的應用 曾靜 程珍珍 耿立剛
(21)fdi對中國經濟增長影響的實證研究 唐俊波
(26)快速有效的全局和局部能量驅動的活動輪廓模型 段立濤
(31)基于wt模型的小城鎮戰略產業選擇研究 顧明
信息科學
(37)粒子群優化模糊聚類算法在煤氣鼓風機組振動故障診斷的應用 趙欣
(42)人眼特征提取技術研究綜述 段萍 楊龍 劉祥樓
環境科學
(45)中巴公路沿線地質災害分布特征及防治 張學進
(51)廢舊ldpe改性瀝青sma-13路用性能研究 徐福 楊春貴 詹成根
其他
(56)危險廢物處理處置現狀調查與分析 劉啟承 余海
(60)指導教師在提高本科畢業論文質量中的作用——以理工科學生為例 周桂林 謝紅梅
(64)西部農村教師隊伍建設問題及對策 鄭曉華
(69)重慶市產業投資結構特點、成因與對策研究 楊文娟 胡傳東
神農架自然地理環境本底調查專欄
(1)神農架山地土壤的基本肥力特征 楊蘭芳 萬夢雪 汪正祥 廖明堯 楊敬元
(6)神農架林區河流水文特征初步研究 李學國 汪正祥 朱俊林 宛晶 郭婷 劉強 雷耘
(11)1990--2010年神農架林區氣候變化特征分析 陳露 汪正祥 雷耘 林麗群 廖明堯 楊敬元
生命科學與醫藥衛生
(17)去泛素化酶7與髓樣分化因子88蛋白相互作用的研究 戰飛翔 常靜 馬立新 周玉玲
(20)納米銀與納米氧化鋅混合物的抗菌活性 呂中 梁冬暉 榮凱峰 楊浩 陳嶸
(24)襄陽孔明菜鹵水中耐鹽污染菌的分離與鑒定 徐婷 張成杰 張桂敏
(29)“綠滿園”對柑桔紅蜘蛛的田間防治效果及對金魚的毒性測定 喬虎平 王金亮 江慶紅 云月利 王維 彭宇
數學與計算機科學
(33)一類廣義非負循環矩陣的逆譜問題 徐偉孺 雷英杰 顧先明
(38)代數滿同態下的模一相對hochschild(上)同調 陳媛
(41)具有矩陣值的廣義正交周期小波包 毛一波
(45)受限于凸函數的兩類解析函數族 熊良鵬 田琳 劉曉麗
(48)帶有p-laplace算子分數階微分方程耦合系統邊值問題解的存在性 程玲玲 劉文斌
(52)一類分數階熱傳導方程的fourier正則化方法 錢愛林 毛劍峰
(56)相交體的凸性研究及busemann定理的一點注記 魏超
(61)城市事故災難交通應急等級模糊綜合評判模型及應用 王富 李杰 石永輝
物理學與電子技術
(65)a-石英晶體和銅塊間手性不對稱宏觀力的研究 胡永紅 靳海芹 毛彩霞
(69)尺寸和邊界形貌對三角鋸齒型石墨烯量子點的磁性影響 何彬 王卓 黃忠兵
(74)微帶單極子狹縫天線單向輻射特性分析 丁東 陳明清 肖鵬
(79)基于plc的船體分段合攏控制系統分析與設計 姚明君 謝菊芳 王浩君 王詩琦
(85)基于fpga的嵌入式指紋采集系統設計 印輝云 劉云飛 馬玲玲 顧敏明
化學與材料科學
(89)黃銅礦結構cuins2陶瓷和薄膜的制備及性能研究 尚勛忠 方金鋼 王志強 黎明鍇 周桃生 何云斌
(93)[c10n2h10]2[h2p2mo5o23]·2h2o的合成、結構及電化學性質 祁曉婷 朱文華 蔡 王娟 魏振
(98)環磺酰胺手性輔助試劑誘導不對稱羥醛縮合反應的研究 胡蕾 盧桃桃 王小蘭 張吉書 盧翠芬 楊桂春 陳祖興
(104)季磷鹽支載手性咪唑啉酮催化不對稱diels—alder反應研究 林子涵 王小蘭 盧翠芬 楊桂春
://" target="_blank" class="keylink">陳祖興
(108)氮雜環丙烷與丙二酸二甲酯的串聯反應 湯從國 田露 蘇莉 張萬軒
(113)二茂鐵基超支化聚(胺一酯)的熱性能研究 彭磊 肖鳳娟 何文敏
(119)可聚合稀土熒光配合物eu(maa)3phen的制備及表征 周英杰 朱海娥 閆凱 徐祖順
(123)h4siw6mo6o40/sio2在h2o2催化氧化環己酮合成己二酸中的應用 楊水金 喻莉 王雨飛 楊? 孫文兵
(128)zr-0.5-550固體堿催化大豆油制備生物柴油的研究 葉彬 賀翔 柯東華 楊亞明 韓娜 沈陽旭 邱鳳仙
關鍵詞:化學計量比;質子交換膜燃料電池;性能研究
作為新能源開發的重要研究領域和發展方向,燃料電池的優勢體現在能源安全性高、高效能、高可靠度供電、燃料多樣性和環境親和性等方面。燃料電池啟動時間短,能夠在80℃以下的環境中運行,在軍事領域、交通工具、大型電廠等不用方面均有廣泛的應用。
保證燃料電池高效、穩定運行是進行實驗室電池性能檢測的主要目的,燃料電池以純氫作燃料,氧氣作氧化劑的情況下,化學計量比過高不僅不利于能量的利用,會出現質子交換膜干涸的問題,還存在爆炸、燃燒等嚴重的后果。然而低化學計量比也可能會使催化層中的反應氣體過少,容易導致電極被淹沒,傳質效率低。因此研究低反應氣體化學計量比下,氫氧質子交換膜燃料電池反應物化學計量比同壓力、溫度的關系,探究保證電池正常運行的最低化學計量比具有非常重要的意義。
一、實驗系統和過程
1.實驗系統
氣體壓力和溫度測控系統、電池發電系統溫度控制系統、外電路負載、氣體流量控制系統、尾氣排放系統是質子交換膜燃料電池實驗系統的主要構成部分。實驗將刻有蛇形流道的石墨極板作為實驗電池極板,采用純度均為99.995%的高純氧及高純氫作為實驗氣源,電極的電活性面積是5cm2,選用可編程電子負載作為外電路負載,利用AalborgAFC高精度氣體質量流量控制器對實驗氣體流量進行控制,質子交換膜應選擇Nafion 1135的交換型隔膜,將Pt作為陰陽兩極的電催化劑,且載量均為0.14 mg/ cm2。
2.實驗過程
測試工礦條件為:在燃料電池電流密度達到最大值即2.0A/ cm2且電化學計量比為2.0的情況下,決定氣體流量。蓄電池室內溫度應為75℃,氣體入口壓力為0.1MPa,氧氣流量為40ml/rnin,氫氣流量為70ml/min,得到測試曲線。結果表明,實驗中的氣體流量不僅能夠維持電池性能的穩定,還能使電池在預期的電流下長期運行。
當質子交換膜燃料電池電化學反應計量比為1.0時,使電池性能曲線圖的不同點電化學反應計量比也保持為1.0,測量這種情況下電池的性能。實際測量過程中,考慮到當化學計量比為1.0時,活化極化區域的電流值和氣體流量很小,因此將該區域中的第一個位置點忽略不計,對第二點進行取值,依此類推。一定要注意,在固定化學計量比時,不同點點流量和氣體流量會存在較大的差異。
二、結果分析
1.壓力的影響
圖1 化學計量比1.0時不同壓力下的電池性能(75℃)
當反應氣體化學計量比保持在1.0時,電池性能會隨著氣體入口壓力的增大而提高,隨著壓力的逐漸增大,達到0.13MPa時,同足量反應氣體電能性能相比,反應氣體化學計量比為1.0的電池性能相一致,詳見圖1。
2.溫度的影響
通入氣體受傳質阻力的影響,無法在反應區域進行完全反應,所以當電壓相同的情況下,化學計量比所對應的電流密度呈現逐漸下降的趨勢,最后趨向于某一固定值。穩定電流和相對應的電池電壓形成的極化曲線能夠體現出電池性能在該氣體通入量下達到最佳。
圖2 實際化學計量比隨溫度的變化圖
在電池電流強度為Ia時,通入氣體化學計量比S可由預期的電流If同化學計量比為1.0時實際電流Ia之間的比值來體現。電池性能曲線表示,溫度維持一定數值時,不同點的S值也存在很大差異,因此固定溫度下實際化學計量比應取相同溫度下不同點的S值的平均數,可得實際化學計量比隨溫度的變化圖,如圖3所示。通過該試驗個得出結論:氣體傳質過程會隨著電池溫度的變化而變化,而化學計量比會受氣體傳質過程的影響。
3.化學計量比的影響
圖3 不同化學計量比下電池電壓下降電流強度4.0A,
化學計量比:a:1.0,b:1.1,c:1.2,d:1.3
當電池運行電流保持在4.0 A的情況下,電池電壓隨化學計量比的變化下降的變化情況見圖3,化學計量比分別取1.0、1.1、1.2、1.3。實驗結果顯示:化學計量比為1.0時對應的時間為233s,化學計量比取1.1時對應的時間為312s,化學計量比取1.2時對應的時間為409s,在預期電流強度下電池運行的時間會隨著化學計量比的增大而延長。而在化學計量比取1.3時,電池在8 A/cm2即電流強度4.0A的情況下維持穩定運行,電池電壓也處于穩定狀態。因此得出結論:預期電流強度下電池運行的化學計量比應為1.3。■
參考文獻
[1]潘靜靜,張海寧,潘牧. 燃料電池用高溫質子交換膜研究進展[J].電池工業. 2008(05)
關鍵詞:學習理論;自然地理;教學策略
自然地理學習很多都是有原理可循的,只有真正把原理搞清楚了才能同化遷移運用。如何使學生真正弄清楚自然地理的原理規律,理解、應用它,是值得我們探究的問題。結合我的教學實踐經驗以及對有意義學習理論的認真研究,有意義學習理論對自然地理的學習有著積極指導意義。
一、有意義學習理論的基本內容
有意義學習是指學生對新知識的學習與已有知識結構建立了非人為的實質性聯系,能夠解釋區別其與其他知識的聯系;如果學生并未理解符號所代表的知識,只是依據字面上的聯系,記住某些符號的詞句或組合,則是一種死記硬背式的機械學習。
奧蘇貝爾認為影響學習的主要因素是學生已有的知識經驗,他強調學生的學習應該是適當呈現先行組織者激發學生已有認知結構的有意義學習。這種學習是通過新知識與學生已有認知結構的有關觀念相互作用而實現的,其結果是新舊知識意義的同化,學生的認知結構不斷重組、發展和完善。學生在學習過程中所獲取的新信息,只有在與他們自身認知結構中已有的相關概念進行相互作用后,才會實現有意義的學習。在高中自然地理教學中恰當運用這一理論,可以激發學生的學習興趣,提高教學效率。筆者結合自身的教學經驗,著重分析了高中自然地理教學中有意義學習理論的運用策略,希望能對地理有效教學起到一定的積極作用。
二、有意義學習理論指導下的高中自然地理教學策略
1.適當呈現先行組織者策略
奧蘇貝爾曾說:“影響學習的唯一最重要因素就是學生已經知道了什么,要探明這一點,并以此進行教學。”先行組織者是教師在講授新課之前,給學生提供一些引導性材料。這些引導性材料應該是與學生已有認知結構相關,容易理解的生活實例。其作用是在學生能夠有意義學習新內容之前,在他們“已經知道的”與“需要知道的”知識之間架設起橋梁,使新知識得到充分理解和掌握,使接受學習成為有意義的學習。
如在講背斜成谷的原因時,可以用一根竹筷的折斷來做先行組織者。竹筷折斷時是先從上面開始斷裂的,從而得出背斜成谷的原因是背斜頂部受張力,容易被侵蝕成谷地。在講解熱力環流時可以先向學生展示孔明燈放飛的畫面,焚燒樹葉時灰燼的飄向等來說明熱空氣上升。這些實例與學生的生活聯系較為緊密,學生理解起來比較簡單,也更容易同化遷移。
2.激發學生有意義學習心向的策略
著名教育學家皮亞杰曾經說過“兒童不是被動地接受知識,也不是被動地接受環境刺激,而是具有主動性的人,他的活動受興趣的支配”。所以我們在上課時應該觸及學生心靈,抓住學生的興趣點。可從以下方面激發學生的有意義學習:
(1)創設情境,激發學生的求知欲
新課標要求學習生活中的地理,對生活有用的地理。只有讓學生覺得學習地理是有用的,才能激發他們的求知欲。比如,講解時間的計算時,我們可以由以下問題入手:為什么北京奧運會開幕時間為2008年8月8日晚上8點呢?一孕婦生下雙胞胎女兒,為什么最后出生的反而大些呢?一系列提問之后,讓學生知道這么多的現象竟然都與時間有關,并通過答案的解讀讓學生覺得地理知識是對生活有用的
(2)合理運用多媒體,拓展課程資源
我們的教材課本是死的、不動的,而現代教學媒體填補了課本自身立體、動態感不足的缺憾。我們要緊扣課堂教學目標與教學內容,精心搜集生活現象、古詩詞、諺語、歌曲、圖片、動畫等各種形式的素材用于地理課堂,從而刺激學生的不同感官,激發學生的地理學習興趣。
如,在講解冷鋒暖鋒對天氣的影響時可以引用俗語“一場春雨一場暖”“一場秋雨一場寒”;在講解海陸風時可以用歌曲《軍港之夜》之中的“海風你輕輕地吹”這句話與歌名符合嗎?來激發學生學習的興趣。
綜上所述,有意義學習理論對地理教學有積極的指導作用,將有意義學習理論適當運用到地理教學中,可以激發學生學習地理的興趣,提高地理課堂的教學效率。我們教師應該不斷總結創新自己的教學策略,從學生已有的知識經驗出發,制定行之有效的教學方案,才會取得良好的教學效果。
參考文獻:
[1]赫興無.認知同化說指導下的地理教學策略[J].教學與管理,2013(11).
(重慶師范大學地理與旅游學院,中國 重慶 401331)
【摘要】地質學是地理科學專業課程體系中的基礎課程,是學習其他專業課程的基礎。通過總結地質學的教學內容和教學特點,分析了地質學在地理科學課程體系中的地位和體現。為發揮地質學在地理科學專業中的作用提供了基礎保證。
關鍵詞 地質學;地理科學;實踐性
Study on the Role of Physical Geology in the Curriculum System of Geography science Major
LIU Yong-lin
(Geography and Tourism College, Chongqing Normal University, Chongqing 401331, China)
【Abstract】Physical geology is an important introduction course in the curriculum system of geography science major, which is the basis to study other course. Through the teaching contents and teaching characteristics of physical geology, the status of geology in the geography curriculum system is analyzed. It is provided assurance for playing the role of physical geology in the curriculum system of geography science major.
【Key words】Physical geology; Geographical science; Practicalness
地質學是研究地球的物質組成、地球的構造運動、地球的演化歷史及其為人類生存和發展提供必要的地質依據的一門學科。地質學的研究對象是地球的巖石圈(包括整個地殼和上地幔的頂部),地質學的研究內容包括:地球的物質組成,構造運動,地球發展演化史及地質學的應用。除了地質學之外,地理學也是地球科學的一個重要學科,地理學是研究地球表面這個同人類息息相關的地理環境的一門學科。因此,地質學與地理學在研究對象的側重點上具有明顯的差異[1-4]。
1地質學的教學內容和特點
1.1地質學教學內容
根據地質學的研究對象和研究內容,結合地質學在地理科學整個課程體系中的作用,將地質學教學內容分為:地質學緒論、礦物巖石學、構造運動和構造變動、地殼演化史及地質學的應用,并結合地理學教學計劃和培養目標設置了一些室內實驗和野外實習內容(表1)。結合地理科學專業特點,目前師范類地理科學專業選用的教材為宋春青等主編的《地質學基礎》。為了方便學生的理解和擴展學生的地質學知識,推薦夏邦棟的《普通地質學》做為參考教材。推薦英國學者羅納德·路易斯·勃尼威茲著的《寶石圣典》和許靖華著的《地學革命風云錄》做為課外延伸讀物。
1.2地質學教學特點
1.2.1內容多
地質學研究內容為地球的物質組成、構造運動、地殼演化。物質組成涉及到元素、礦物和巖石三個層次;構造運動包括褶皺、斷裂、新構造運動及板塊構造理論等,涉及面及其廣泛;地殼演化從老到新為前寒武紀、早古生代、晚古生代、中生代和新生代等5個地質時代的地球古地理、古生物、古氣候。因此,從研究內容上來看,地質學教學內容及其豐富,知識點及其多。
從涉及的基礎學科來看,理解地質學的一些概念,必須掌握必要的數學、物理學和化學等基礎知識[3-5]。比如晶體的形態,就需要有較好的幾何知識和數學空間想象能力。再如構造運動部分需要有一定的力學知識。
1.2.2地質學實踐性強
地質學研究對象是巖石圈,也涉及水圈、大氣圈和生物圈。而為了認識地球,必須進行野外調查,收集標本和地質測量,只有在野外工作的基礎上,才能深入的分析和加深理解一些地質現象,這些決定了地質學是一門實踐性很強的學科。地質學的發展史,表明地質學是“實踐—理論—再實踐—再理論”的循環往復的形式。再如:礦物和巖石的鑒定,必須經過一定的實踐才能掌握,若只通過理論學習,將會使學生摸不著頭腦,慢慢就會失去學習地質學的興趣[1-5]。
1.2.3理論抽象
地質學中的多數理論十分抽象,若沒有見過實物,單憑想象是很能理解地質學的知識點。比如褶曲的分類,斷層的分類等。若能結合實驗和多媒體手段,為方便學生理解地質學概念會起到事半功倍的效果。宋春青等主編的《地質學基礎》教材,圖件少,文字多。因此,實際教學中,教師應多提供一些圖片,使學生有一個直觀的影響。其次,可以使用動畫、視頻等多媒體教學手段,如正斷層形成的動畫視頻等。通過多媒體的教學手段可以使學生很直觀的掌握地質學的知識點。
2地質學在地理科學專業中的體現
地質學基礎是地理科學專業的一門重要的專業基礎課。該課程的任務是使學生了解地質學的研究對象、內容和方法,培養學生的時空觀、發展觀及其地質思維能力,為進一步學習地理科學專業其它后續課程奠定堅實基礎。但又不能采用地質類專業一樣的教學模式,畢竟地理科學專業和地質類專業培養目標和側重點不一樣。因此在實際教學中應突出地質學在地理科學專業中的特色。
2.1突出重點
因為地質學研究內容豐富,而地理科學專業培養目標不同于地質學專業,不可能每一個地質學知識點都需面面俱到,且都講的十分透徹。比如:礦物晶體就不需要講的很透徹,只需學生掌握晶體基本概念及其基本性質即可。再如:地球的外圈層結構,在地球概論中會涉及,因此這一部分不需要細講。但對地理科學專業學生學習后續課程有密切聯系的知識點需詳細講授,如:構造運動的概念,形成原因等。這是學習地貌學等后續課程的基礎。
2.2注重與地理科學專業及相關課程關系的敘述
前面已經敘述,地質學的研究對象是巖石圈,而地理學研究對象是地球表層。因此,兩者在一定程度上具有密切的聯系,尤其是自然地理學與地質學關系最為密切。地質學基礎是地理科學專業其它后續課程,如:地貌學、氣象和氣候學、水文學、土壤和植物地理學、自然地理學、自然災害學等課程的基礎。只有掌握了一些地質學知識,才能較好的理解和掌握后續課程中的知識點。因此,在講授地質學的過程中,需要教師注重地質學與地理科學專業相關課程之間的聯系,這樣才能引起學生對地質學的重視,才能使學生明白地質學在整個地理科學專業課程體系中的地位。
2.3地質學與地理學實踐結合
地質學和地理學都實踐性很強的學科。地理學的分支自然地理與地質學結合最為密切,在地質學野外實踐過程中可以適當的通過地質學知識來講解地理學中的一些概念及其產生機理。如重慶師范大學在地質學野外實踐過程中,通過講授四川盆地的地殼演化史,來講解四川盆地在地貌上的分布特點及形成機制。
3結束語
地質學基礎在地理科學專業課程體系中起著承上啟下的作用。對于地理科學專業的學生來說,掌握地質學中的礦物和巖石、構造運動及地殼演化史的基本概念和基本理論,對以后學習地理科學專業其它后續課程具有重要的作用。也為今后的繼續深造,打下了堅實的地質學基礎。在教學實踐中,應根據地理科學專業的培養目標和專業特點,并結合室內實驗、野外實習和多媒體教學等手段,深入淺出的講授地質學這門課程。
參考文獻
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[4]劉護軍. 高等師范地理科學專業地質學基礎課程的教學實踐與探索[J].教育教學論壇,2013,49:209-210.
關鍵詞:工程地質巖土工程
1.工程地質學科的爭議
教科書對工程地質學的三種定義:①工程地質學是研究與工程有關的地質問題的科學;②工程地質學是研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學;③工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學。
從以上三種定義的實質中均不難看出,工程地質學強調的工程和地質的關系,研究的是人類工程活動與自然地質環境的相互作用。但是,近年來工程地質學科卻正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質學被異名為巖土工程學,工程地質勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲,學術界有此呼應,一些大專院校也紛紛效仿,甚至工程地質這個專業在高校也被取消了。一時間,似乎工程地質已經成了守舊傳統,巖土工程才是先進時髦的,才是可以適應市場經濟并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。
這些年來工程地質勘察的不景氣以及市場競爭的不規范化,工程地質勘察隊伍增加了巖土工程的業務是完全必要的,但將巖土工程作為工程地質的救世主,則值得商榷了。
根據筆者的理解,巖土工程是一項工程應用技術,是針對地質體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設計和施工過程的總稱。巖土工程的任務是“處理”地質體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求,因此又有“巖土工程處理技術”的別名,說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術。確立工程地質學是一門獨立的學科,盡管也僅僅是本世紀初的事,并不象數學、物理學、天文學等等著名學科那樣歷史悠久,然而,之所以將工程地質定義在“學科”這樣的高度上,是因為她具備學科的一些基本特性和基本理論,這就是地質學的基本特性和基本理論,換句話說,工程地質學的基本理論就是地質學(當然更包括數學、力學、化學等等),因此,又將工程地質學界定為地質學的一個分支學科或應用學科,這是符合實際的。工程地質學的最新定義也是較為全面的:研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學。顯然,工程地質與巖土工程盡管有相似之處,但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質學科的一個分支,好象還說得過去;而反過來用巖土工程來代替工程地質,則實在有些牽強附會。
1997年6月20-27日,國際工程地質學會在希臘召開了一次學術討論會,會上決定將本學會名稱改為:國際工程地質學與環境學會。我國組團15人參加,王思敬任團長。隨后國內也有人提出工程地質學會改名,以便與國際接軌,但一直未獲通過。在近幾年的中國地質學會工程地質專委會會議上,學科和學會更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質界的前輩專家學者們多數也不同意更名,認為如此嚴肅的基礎性應用性學科,沒有必要放棄自己的傳統風格,我國的工程建設任務十分繁重,工程地質學科的研究和發展前景仍然是艱巨和光明的。
2.工程地質工作的任務
在工程建設中,工程地質工作的任務十分繁重,也異常艱巨,主要任務是:①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地;②評價,闡明工程建筑區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,準確界定工程地質問題;③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和防治工程地質缺陷的措施提供依據;④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地質專業的尷尬
工程地質專業是工程建設的基礎性專業,沒有這個專業,一切工程建設均將成為空中樓閣,這是常識性問題,我們在這里反復強調好象有些多于。然而,現實確讓這一基礎性專業處于一個十分尷尬的境地,主要表現在:
①工程地質專業本身的特殊性、復雜性和實踐性;
②專業不景氣,社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應,工作環境、工作條件的局限,擇業行為中的浮躁動機,專業本身的局限性;
③規程規范存在的問題;
④工程地質勘察技術的局限性;
⑤相關專業對工程地質專業的輕視;
⑥長官意志,某些決策者對工程地質專業的無知或輕視;
⑦世人對工程地質專業的不了解與不理解。
4.在工程建設中的地質教訓
由于地質問題而嚴重影響工程建設的實例太多,教訓太深刻,順手拈來幾個實例:
①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題;
②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題;
③貴州東風水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題;
④烏江彭水水利樞紐前期工作重復問題;
⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題;
⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設的重大影響,葛州壩、西津溢洪道等。
5.工程地質在工程建設中的決定性作用
任何地質條件下都可以建工程,對嗎?這個問題也是這些年來工程界的一個熱門話題,筆者認為答案是否定的。
①陜西東莊水庫灰巖壩址滲漏嚴重不能建壩;
②小浪底滑坡性質界定對設計的影響;
③天生橋二級水電站移民區是否滑坡對移民安置的影響;
④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環境地質問題,有時可能是決定性的;
⑤地質邊界條件和地質參數對工程設計的影響。
6.相關學科在工程地質中的應用
①系統工程在工程地質中的應用;
②計算機技術在工程地質中的應用;
③遙感、物探、GPS等;
④水工設計施工與工程地質的關系。
清晰的工程概念是地質師所必需的。潘家錚院士對地質師的要求:應該有系統地學習水工建筑物的基本設計理論,計算方法,以及地基缺陷的影響,各種處理的措施,各種成功和失敗的經驗;最好補一些數學、力學、水力學、巖土力學、巖石試驗、有限元分析和計算機應用等方面的基礎課。五十年代初,由于我國水利水電工程地質專業人才奇缺,一批設計師改行從事工程地質專業的學習和工作,后來大都成為工程地質專業的優秀專家。實踐證明,地質師的工程概念清晰,地質工作會得心應手;反之則可能事倍功半。
7.工程地質要面對現實著眼未來
汪恕誠部長最近講話強調:不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠。修改一個設計,似乎節省了某一個工程量,而索賠量比這個還大,大量修改設計怎么得了?汪部長的這段講話似乎在批評設計,實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。
如何理解汪部長的這段話?我們認為首先要搞清楚為什么修改設計,水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。
修改設計往往賴地質,我們當然可以理直氣壯地說:前期地質工作投入不夠,工程地質條件不清楚,地質基礎資料不準確,工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家,工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤,學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論,工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。
很明顯,要想不修改設計,地質工作必須做到家,基本的地質工作量必須保證。作為地質師,既要尊重事實,堅持真理,實事求是,還要努力學習,開拓進取,勇于創新,更要勤于實踐,不迷信權威,不違心唯上。工程地質專業的形象靠地質師們去樹立,去維護;工程地質專業在工程建設中的地位也只有靠地質師們自己去爭取
可以選的地理科學專業包括:地球概論、地質學基礎、地貌學、氣象與氣候學、地理信息系統、人文地理學、城鄉規劃、城市規劃、植物地理學、土壤地理學、水文學、自然資源學原理、測量與地圖學、中國地理、世界地理、多媒體課件制作、地理教學論、遙感概論。
地理科學專業是一門從各種角度對地質、地表形態等地理特征進行深入研究,同時也研究地域與人們生活關聯的一門學問。研究大致分為兩大領域,即以地形、地質、氣候、海洋等自然環境為對象的自然地理學和以人口、城市、交通、文化等為對象的人文地理學。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞:地質學基礎;教學;多媒體教學;實踐;探索
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)49-0209-02
《地質學基礎》是高等師范地理科學專業的一門重要的專業基礎課,是學習地理科學專業后續課程的入門課,同時該課程也是地理科學專業的必修課。學好它將為其他地理課程如“人文地理學”、“中國地理”、“世界地理”等打下良好的學習基礎,并直接服務于中學的地理課堂教學和課外地理活動,有助于今后進行地理科普宣傳活動及開展鄉土地學科研,開發和利用地質、地貌資源,振興家鄉經濟;同時,對于大學生樹立辯證唯物主義世界觀也有重要的意義。總之,掌握該門課程的知識、理論和方法,是中學地理教師智能修養的重要組成部分。另外,該門課程對學好自然地理學,特別是對《地貌學》的后續學習也是必不可少的。
一、《地質學基礎》課程教學體系
1.《地質學基礎》課程的教材、教輔。《地質學基礎》課程以宋春青等人的《地質學基礎》為教材。國外的參考書目有:Strahler.A.N的《Physical geology》,Dott.R.H 等人的《Evolution of the earth》,以及Seyfert.C.K等人的《Earth history and plate tectonics》等。國內的參考書目有:王維的《地球的形狀》、李叔達的《動力地質學原理》、劉東生的《黃土與環境》、王鴻禎和劉本培的《地史學教程》、蘇文才和朱積安的《地質學簡明教程》、夏邦棟《普通地質學》、潘兆櫓的《結晶學與礦物學》、李善邦的《中國地震》以及武漢地質學院煤田教研室的《煤田地質學》等。
2.《地質學基礎》課程的教學目的。地質學是研究地球的科學,地質學側重研究地球的地下部分;地質作用分內動力地質作用和外動力地質作用。對于地質學的學習,即注重內動力地質作用對地表形態的塑造機理,也注重外動力地質作用對地殼物質和構造形跡的改造。不僅讓學生掌握地質學的基本原理,更重要的是要做到加強聯系,互相滲透,各有側重,相對獨立,注重實用。通過本課程的學習,使學生充分認識和了解“我們只有一個地球”的真實含義,從而使他(她)們成為一支在未來的生活中善待地球、保護我們美麗家園的重要力量。
3.《地質學基礎》課程的教學內容。該課程主要講授地殼的物質組成,地質作用的類型、條件、作用過程,地殼的構造形變和改造,地質發展歷史等,共分十章,共計安排72學時,教學安排在同一學期。包括室內礦物、巖石標本認識實習。具體內容詳見表1。
4.《地質學基礎》課程的教學方式。《地質學基礎》課程的教學方式采用教師講授與學生多媒體教學互動的方式結合進行。①傳統教學存在的問題,作為一門實踐性很強的課程,在沒有將多媒體教學引入課堂之前,對《地質學基礎》采取的授課方式只能是以“填鴨式”簡單描述的教學授課模式,學生們普遍缺乏感性認識,教學效果較差。由于授課的對象是大學一年級的新生,學生們在多數的時間里對一些地質現象常常感到“丈二和尚摸不著頭腦”,而授課教師用了大量寶貴時間進行解釋也不見得效果有多好,加之該門課程是地質學各個分支學科的大綜合,初學者面對眾多生澀的專業術語往往會望而卻步,對學習該門課程的積極性和趣味性影響很大。②多媒體教學在本課程中的應用:PPT演示,PPT演示不僅具有省時、高效、省力的優點,而且展示圖片的功能異常強大。在《地質學基礎》課程教學當中,最基本的教學內容需要向學生傳授礦物、巖石的相關知識,特別是重要礦物和三大類巖石的經典圖片需要展示,往往能激發學生們的學習熱情。從課堂教學實踐看,效果非常好。在該門課程的實踐教學中,筆者在互聯網收集了大量與地質學內容有關的動畫,比如巖層的形成順序、褶皺和斷層的形成、物理風化作用、桂林山水的成因、地幔對流過程、大陸漂移和礦床的形成等。從教學的效果看,事半功倍,非常成功。動畫演示得形象生動,初學者容易理解;視頻演示,視頻演示在《地質學基礎》教學中的應用可以說將多媒體教學的作用發揮到了極致。平常筆者十分重視將該門課程同日常發生的地質事件相聯系。將地質現象和教學內容緊密結合。在互聯網上的主流網站搜集了大量地質視頻影像資料。比如《火山活動》《日本3.11大地震》《唐山地震啟示錄》《四川汶川大地震》《板塊構造學說》以及《地殼波浪鑲嵌構造》等。這些視頻資料的播放,仿佛將學生帶到了地質事件發生的第一現場,極大地震撼了他們的心靈。通過播放一些地質災害發生的全過程,同學們充分認識到學習地質學知識的重要性和緊迫性,學習的積極性和主動性大大提高。
5.《地質學基礎》課程的考核方式。《地質學基礎》課程考核包括平時成績(課后作業、實驗報告、課堂提問等,占室內教學考核總評成績的20%)、階段測試(占室內教學考核總評成績的10%)和期末考試(占室內教學考核總評成績的70%)等3個組成部分。成績皆采取百分制。平時成績:課后作業、實驗報告、課堂提問等。階段測試:期中考試、實驗考核等。期末考試:以基本概念的理解、識圖能力、分析問題和綜合分析問題的能力為考核重點,試卷一般以名詞的解釋、綜合題(填空、選擇、判斷、簡答和論述等)占較大分值(一般為卷面分值的75%左右)。
二、《地質學基礎》課程的教學效果
《地質學基礎》課程是陜西師范大學旅游與環境學院地理科學專業學生的專業必修課,也是學生大學一年級入學后的兩門專業課之一;盡管存在著種種不利的因素,比如大一新生不適應大學的學習方式等原因,從對2005~2012級學生的講授效果來看,學生對本門課程的滿意程度達到95%以上(評教結果);從期末考試的成績看,考試分數大都符合正態分布,綜合成績的通過率在90%以上。
通過多年來的《地質學基礎》教學,筆者深深地感到多媒體教學的重要性和必要性。因此,在高等師范地理科學專業《地質學基礎》課程的教學實踐與探索中首要的任務就是要加強多媒體教學。和傳統的教學相比,多媒體教學有著得天獨厚的優勢,其優勢主要表現在:(1)傳授知識準確;(2)教學形式多樣、靈活;(3)教學省時、省力、高效;(4)能夠激發學生們學習的興趣。當然,多媒體教學也有其劣勢,主要體現在教學過程中PPT翻頁的速度太快,不利于學生在課堂上記筆記。針對存在問題,多年以來筆者對多媒體教學做了適當的改進。具體來講,發揮其優勢,彌補其不足,在教學過程中,除了有適當的黑板板書外,還將多媒體課件發到學生郵箱,以備復習之用。多年的實踐證明,不論多么夸大多媒體在《地質學基礎》課程教學中的作用都是不過分的。
另外,在《地質學基礎》課程的教學實踐與探索中還要以教材主導,因材施教,加強實驗課教學環節。眾所周知,地質學是一門實踐性很強的學科,其實踐性主要表現在礦物及巖石的識別方面,讓每一個同學在較短時間內認識重要的礦物和巖石,是這門課程的最基本要求。鑒于《地質學基礎》課程是一個地質學這個學科的“濃縮版本”,而且學習者基本上沒有基礎知識,這就要求教師在最初的講授過程中要適當地慢一些,并且要以所學的教材為主,不然會使學生感到不理解的名詞、術語太多、生澀,從而產生畏難情緒,所以老師在講授的過程中要吃透教材,找出難點、重點,主動為學生答疑解惑,只有這樣,才會做到本門課程學習的事半功倍。
參考文獻:
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