現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識探討DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用與中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)面向21世紀(jì)的素養(yǎng)教育是以創(chuàng)新精神為核心,培養(yǎng)具有創(chuàng)造性思維的人才的教育,其教育手段、教育方式也在不斷的改革,數(shù)學(xué)教育早已成為創(chuàng)造性教育的主戰(zhàn)DIS(stem實驗系統(tǒng)是傳統(tǒng)化學(xué)實驗檢測工具和數(shù)據(jù)處理方式的革命,定量、精確、快速是DIS實驗系統(tǒng)的優(yōu)勢,傳統(tǒng)實驗技能是DIS實驗的基礎(chǔ),傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗的整合代表了新化學(xué)實驗變革的方向。怎么充分發(fā)DIS實驗系統(tǒng)在學(xué)校化學(xué)實驗教學(xué)中的優(yōu)勢,迸發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新意識,強化中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),已然成為當(dāng)前學(xué)校化學(xué)實驗教學(xué)中面臨的嶄新課題。DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用彰顯了數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的特點數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的特點表現(xiàn)為:數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的批判性和想像性,數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的求異性和獨創(chuàng)性,數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的靈活性和跳躍性。DIS實驗系統(tǒng)的引入和應(yīng)用本身就是化學(xué)實驗教學(xué)的創(chuàng)造性嘗試與改革,DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用彰顯了物創(chuàng)造性思維的特點。DIS技術(shù)提供了“多類型的信息傳感;多種類繁雜的傳感可以使中學(xué)生有機會對化學(xué)現(xiàn)象進行多視覺感受,有利于中學(xué)生去掌握研究問題的主要特點,有利于解決教學(xué)中的難點實驗;中學(xué)生借助數(shù)據(jù)采集器對多視覺的感受進行整合,開拓思維空間;同時多樣化的函數(shù)圖象處理平臺為研究性學(xué)習(xí)提供了學(xué)習(xí)環(huán)境。
所以DIS實驗系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教育中,更有利于中學(xué)生去探究去創(chuàng)DIS實驗操作簡單、快捷,提升了實驗的效生的自主學(xué)習(xí)、自主探究提供了強有力的保障,使中學(xué)生能按自己的構(gòu)想,借助DIS系統(tǒng)進行實驗探究,推動中學(xué)生思維方法、學(xué)習(xí)方法的改變,因而,DIS能帶來更高層次的思維能力培養(yǎng)和創(chuàng)新發(fā)覺。DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用有利于中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用是現(xiàn)今信息技術(shù)改革在化學(xué)實驗教學(xué)中的具體彰顯。信息技術(shù)的廣泛運用作為當(dāng)前科技革新的標(biāo)志之一,已然為人們所認(rèn)可。信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用就是要結(jié)合化學(xué)學(xué)科的教學(xué)特征,運用信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科的整合來營造出一個良好的創(chuàng)新環(huán)境,迸發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維,發(fā)展中學(xué)生創(chuàng)新能力。因而防止出現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中的程式化、單一化,教出“僵硬”的中學(xué)生,彰顯21世紀(jì)中國對創(chuàng)新教育的呼喚,培養(yǎng)出創(chuàng)新型的人才。《上海市高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求中學(xué)生通過信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)的整合,才能從多渠道搜集處理有關(guān)數(shù)學(xué)的各種信息,才能運用各類方式確切地抒發(fā)與數(shù)學(xué)內(nèi)容有關(guān)的科學(xué)看法。DIS實驗系統(tǒng)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用是信息技術(shù)在自然科學(xué)中的應(yīng)用的具體彰顯,它使中學(xué)生在對其有了直觀認(rèn)識的基礎(chǔ)上,通過借助現(xiàn)代技術(shù)進行科學(xué)探求的實踐活動,但是促使中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的范疇有了新拓展。
例如,DIS實驗系統(tǒng)促使好多原先未能讓中學(xué)生看明白的化學(xué)現(xiàn)象,可以清楚地詮釋在中學(xué)生面究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,地磁場比較弱而且通常情況下由地磁場造成的感應(yīng)電壓很小,普通的靈敏電壓計也難以檢測下來。但在DIS化學(xué)實驗具有很高靈敏度的電壓傳感,能夠使我們很容易觀察到單匝線圈在地磁場中動時形成的感應(yīng)電壓。再例如,曾經(jīng)難以窺探的數(shù)學(xué)規(guī)律也可以通過DIS進行探究實驗。變型彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的伸長量(圖是否有關(guān)系,有哪些關(guān)系?對于這個挑戰(zhàn)性的問題,就可以利用DIS系統(tǒng)的力傳感來直觀的顯示了。DIS實驗系統(tǒng)才能拓展中學(xué)生數(shù)學(xué)實驗實踐學(xué)習(xí)新視野,培養(yǎng)中學(xué)生大科學(xué)、綜合科學(xué)的思想。DIS實驗系統(tǒng)對中學(xué)生視野的開拓作用是非常巨D(zhuǎn)IS實驗系統(tǒng)采用計算機對采集的各種數(shù)學(xué)量和數(shù)據(jù)進行快速地處理,省掉了一切繁雜的機械的重復(fù)而又單調(diào)的數(shù)據(jù)估算。而這種本是在傳統(tǒng)實驗中為減輕碰巧偏差而不得不做的。這樣為老師和中學(xué)生節(jié)約了大量的時間,我們可以借助那些時間進行對化學(xué)規(guī)律的探求,這無疑會使中學(xué)生拓展對化學(xué)規(guī)律認(rèn)識的視野,這些拓展對中學(xué)生創(chuàng)造性思維響意義是空前的。DIS實驗系統(tǒng)給中學(xué)生打開了科學(xué)研究的另一扇DIS實驗系統(tǒng)中,化學(xué)規(guī)律的呈現(xiàn),是借助計算機進行整合的。
它經(jīng)歷了從數(shù)學(xué)事實到數(shù)學(xué)模型再到物理模型的過程,這與從數(shù)學(xué)事實到數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)實驗有了一次從理念到方式的雙重飛越。這些飛越充分彰顯了大科學(xué)綜合科學(xué)的思想。在化學(xué)和信息科技的整合中,中學(xué)生開始構(gòu)建科學(xué)統(tǒng)一的概念。她們開始從社會發(fā)展的角度理解科學(xué)對于人類的價值,認(rèn)識到科學(xué)除了有幫助人們解釋世界、促進技術(shù)進步的意義,并且還具有巨大的文化價值,它能促使人類思維形式的轉(zhuǎn)變,推動文明的發(fā)展。比如我們利用DIS傳感對身邊的建筑材料(砂巖、大理石、瓷磚等進行放射線檢測實驗,除了對所處的幅射環(huán)境做出正確的評價,有效地輔助課堂教學(xué),更彰顯了“STS”的理念。應(yīng)用DIS實驗系統(tǒng),進一步提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)造性思維。應(yīng)用DIS系統(tǒng),首先要防止一些數(shù)學(xué)班主任把信息技術(shù)僅僅作為演示工具來使用,防止在數(shù)學(xué)教學(xué)活動上將DIS實驗系統(tǒng)簡單地取代了傳統(tǒng)實驗,逗留在封閉式的、以知識為中心的課程整合的層次上。我們既要借助DIS實驗系統(tǒng)推動教學(xué)節(jié)奏,還DIS實驗系統(tǒng),成功地演示傳統(tǒng)實驗中個別無法實現(xiàn)的內(nèi)容,進一步使中學(xué)生對化學(xué)量及化學(xué)規(guī)律得到清晰的認(rèn)識,不斷提升教學(xué)質(zhì)量。在DIS實驗系統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,還要避開中學(xué)生只是按照界面來進行簡單的操作,點擊幾下鍵盤,筆記本就把數(shù)據(jù)測下來了。
要讓中學(xué)生通過學(xué)習(xí)、計算、討論、探究性設(shè)計等手段深刻理解、真正把握實驗的原理,曉得自己在做哪些,為何這樣做,強化對中學(xué)生理智思索的要求。化學(xué)教育是以人的發(fā)展為目標(biāo)的,應(yīng)用DIS驗系統(tǒng)必須考慮中學(xué)生的心理特征、認(rèn)知特征、具體目標(biāo)等誘因,中學(xué)生能夠有創(chuàng)新。培養(yǎng)和提升中學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神的主要切入點是DIS實驗系統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中班主任必須改變“以班主任為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu),構(gòu)建“以班主任為主導(dǎo),中學(xué)生為主體”的教學(xué)結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮中學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,彰顯“以人為本”的思想,彰顯中學(xué)生的創(chuàng)新精神。在這些教學(xué)結(jié)構(gòu)中,中學(xué)生是教學(xué)的主體,要求充分發(fā)揮中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。班主任應(yīng)當(dāng)做到:利DIS實驗系統(tǒng)提供的探究平臺,去創(chuàng)建才能多視角找尋化學(xué)規(guī)律的研究情境;靈活借助DIS學(xué)時空再分配,使信息技術(shù)與教學(xué)有深度地整合;企圖積極開發(fā)更多的DIS實驗以解決數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點實驗。諸如往年教材都有“探究共點力作用下物體的平衡條件”的傳統(tǒng)實驗物理dis實驗系統(tǒng),但新教材沒能設(shè)計出相應(yīng)的DIS實驗,成為教材上的一個空白。廣州市松江二中海軍老師就利使勁的傳感,結(jié)合多媒體軟件設(shè)計了“探究共點力作用下物體的平衡條件”的DIS實驗,彌補了這一教學(xué)空白。
引導(dǎo)中學(xué)生按照相應(yīng)的實驗器材及實驗要求物理dis實驗系統(tǒng),選擇合適的傳感,自己設(shè)計實驗,某種傳感不適宜就換另一種,一種傳感做不來就嘗試多種傳感組合,這樣讓中學(xué)生一起在DIS實驗中探究、創(chuàng)新,使中學(xué)生進行實驗探究的主體性得以充分發(fā)DIS實驗系統(tǒng)必須與傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ角‘?dāng)整合,能夠最大限度地發(fā)揮在培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)造性思維能力方面的作用DIS實驗系統(tǒng)有其優(yōu)勢,例如DIS實驗系統(tǒng)更適宜做拓展型實驗;也有其不足,如儀器比較復(fù)雜,22傳統(tǒng)的化學(xué)實驗系統(tǒng)與DIS實驗系統(tǒng)比較傳統(tǒng)的化學(xué)實驗系統(tǒng)DIS實驗系統(tǒng)實驗?zāi)康恼J(rèn)識數(shù)學(xué)規(guī)律;培養(yǎng)動手能力,正確選擇和使用儀器的能力,畫圖能力和觀察能力;培養(yǎng)借助實驗數(shù)據(jù)進行估算剖析處理的能力,歸納能力。認(rèn)識數(shù)學(xué)規(guī)律;培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合能力和獨立設(shè)計實驗方案的能力,自主探究創(chuàng)新和鉆研能力;按照檢測數(shù)據(jù)進行探求、研究、推測推論,選擇合適函數(shù)進行擬合。實驗過程數(shù)學(xué)規(guī)律實驗設(shè)計儀器選擇和組裝實驗進行數(shù)據(jù)記錄、作圖、數(shù)據(jù)處理。數(shù)學(xué)規(guī)律實驗設(shè)計數(shù)據(jù)手動采集數(shù)據(jù)手動處理。實驗手段基本的實驗儀器,繪圖,估算。計算機,傳感,數(shù)據(jù)采集器,應(yīng)用軟件。
適用范圍基本實驗;組裝性實驗。非常是動態(tài)化學(xué)檢測實驗;拓展性實驗。系統(tǒng)評價儀器繁雜,實驗進程平緩,操控難度大,精度不高,數(shù)據(jù)處理復(fù)雜;要求動手能力強,原理直觀,檢測直接。動手能力要求弱,儀器比較復(fù)雜,原理不夠直觀,檢測不很直接;便捷快捷,形象直觀,定量精度。原理不夠直觀,檢測不很直接,操控有一定難度。對一些傳統(tǒng)的檢測化學(xué)量的基本實驗,就毋須費盡心思使用DIS。所以使用DIS須要選擇能發(fā)揮其優(yōu)勢的實驗內(nèi)容和應(yīng)用合適的教學(xué)方式,將DIS對傳統(tǒng)化學(xué)實驗系統(tǒng)與DIS實驗系統(tǒng)的實驗?zāi)康摹⑦^程和手段,表給出了兩個系統(tǒng)的特征及適用范圍,并對兩個系統(tǒng)的好壞進行了比較。四、結(jié)束語DIS將形成深遠(yuǎn)的影響,同時,DIS的應(yīng)用與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維聯(lián)系密切。相信在未來的化學(xué)實驗教學(xué)中,我們會更好的借助DIS資源,真正發(fā)揮DIS培養(yǎng)。(廣州市華南師范學(xué)院數(shù)學(xué)系翼龍是長距離飛行前輩依據(jù)日本舊金山市查塔姆學(xué)院(熱學(xué)家哈比卜(的最新估算,長距離飛行對6500萬年前最大的翼龍來說不成問題,為這種龐然大物可以不間斷飛行歷時10000英里1.6萬千諾氏風(fēng)神翼龍(化石出土于7000萬年前的基巖中,其站立高度與現(xiàn)代長頸鹿相當(dāng),皮膜雙翼展開后達10米,這些肉食恐龍雖然以翼龍的標(biāo)準(zhǔn)來評判也是巨大的。
哈比卜說,假如其體重和翼展的恐怕是確切的,并像動物一樣保持溫度和采取同樣的方法滑行,這么它們將是月球有史以來單程飛行最遠(yuǎn)的動諸如在兩極間飛行遷徙的南極燕鷗就須要中途安歇多次。恐怕其“凈重”200千克,再加上72飛行燃料,因而得10000英里的結(jié)果。估算時翼龍翅膀默認(rèn)為現(xiàn)代金鷹雙翼的形狀——在利于滑行的長而窄和易于負(fù)重起飛的厚實形狀之間求得平衡。即使身體較重,而且白堊紀(jì)的溫暖氣候才能提供飛行所需熱量。為了保守起見,估算時假定在現(xiàn)代空氣中飛行。代謝速度取現(xiàn)代動物的85%,脂肪消耗速率也是以現(xiàn)代動物研究結(jié)果為參考42現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識