日常生活中的納米技術范文
時間:2023-12-18 17:57:25
導語:如何才能寫好一篇日常生活中的納米技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
納米技術主要是指在0.1~100nm的尺度范圍內,研究物質組成體系中原子、分子和電子之間的相互作用與運動規律,其目的是為了滿足人們對原子分子的操控,進而按照人類的意志研制出人們所需要的具有某種特定功能的成品。納米技術是一門高度交叉的綜合學科,其誕生于上世紀八十年代,之后開始迅速崛起,成為新興技術的領跑者。納米技術主要包括納米力學、納米化學、納米機械學、納米電子學,納米材料學等等,現已廣泛應用于各個領域,如:醫藥、通訊、光學、建筑等領域,而目前納米材料技術是唯一能夠實現的納米技術。
納米材料技術憑借其獨特的光、電、熱等性能使建筑材料發生了巨大變化??蒲腥藛T通過納米導電性能開發出導電材料,利用納米屏蔽紫外線的功能提高PVC塑鋼門窗的抗老化黃變性能,結合納米技術的自潔功能開發出防菌防霉涂料,利用納米材料增加塑料管材的強度。由此可見,納米技術已經在各個領域帶來了翻天覆地的變化,其應用具有十分廣闊的市場前景,本文詳細論述了納米材料在建材中的應用以及該技術帶來的巨大經濟效益。
一、納米技術在玻璃、陶瓷中的應用
普通的玻璃由于在使用的過程中容易吸附有機物,會形成有機污垢,難以清洗。同時,在雨天或者使用水進行清洗的過程中容易形成水霧,嚴重影響玻璃的反光度。而以納米技術制作的玻璃則較為堅硬而且具有很強的透光性能,將融入科學技術的納米玻璃用作住宅玻璃、屏幕玻璃可大大省去人工清洗的過程。通過TiO2納米薄膜形成的納米玻璃在陽光的作用下還可以有效分解甲醛和氨氣等有害氣體,解決了普通玻璃使用方面存在的缺陷。
與玻璃相比,陶瓷的抗腐蝕性和耐高溫性得到人們的認可,因此在建筑行業得到了廣泛的應用。然而陶瓷還存在一定的易碎性,所以在使用過程中受到了一定限制。而納米SiC、Si3N、ZnO、SiO2、TiO2、A12O3制成的陶瓷材料具有高強度、高韌性、耐磨性等特點,其塑性性能能夠吸收相當部分的外來能量,有效解決了普通陶瓷易碎易被破壞的缺陷?;鸺龂姎饪诘哪透邷夭牧线x用納米金屬陶瓷作為耐高溫材料,由此可見,在陶瓷基中加入納米級的金屬碳化物纖維除了可以提高陶瓷的使用強度外還具有較強的抗燒蝕性,故將納米技術應用于陶瓷中具有很廣闊的市場前景,其防腐耐熱的功能在很大范圍內改變了材料的力學性質,方便了人們的日常生活。
二、納米技術在防護、保溫材料中的應用
隨著科學技術的不斷發展,人類社會的整體生活水平有了顯著提高,人們對物質生活與精神生活的追求也有了更高的標準,居住環境作為影響人類生活質量的重要組成部分,因此,建筑的安全性、舒適度,周邊交通的便捷性等都將成為現代建筑藝術不可忽視的因素。建筑藝術是建筑師賦予建筑物的靈魂,在現代建筑中不乏一些造詣高超極具時代氣息、人文色彩和審美價值的代表建筑作品,如澳大利亞的悉尼歌劇院、法國埃菲爾鐵塔和我國國家體育館鳥巢等。除了建筑藝術以外,人們對建筑材料的要求也越來越高,因此對對于建筑物的防護、保溫性能要求近乎苛刻。在日常生活中,很多居民區都會有漏水、潮濕的情況發生,這是由于施工的時候,施工方所用的防水材料耐腐性較差,如何提高這些日用材料的防水性能是建筑工程界研究的新課題。而北京建筑研究院研制的納米防水卷材具有較好的光穩定性、韌性以及熱穩定性,因此具有較廣泛的應用前景,能夠很好的滿足防水材料高強、耐腐蝕的要求。
隨著節能減排方針的實施,保溫材料也更加注重其保溫性能。由于技術水平和能源資源的限制,我國目前使用的保溫材料會對人體產生一定的危害,如聚氨酯泡沫燃燒后釋放有毒氣體,石棉與纖維制品含有致癌物質,而通過納米技術開發研制的新型保溫材料就能有效避免傳統材料存在的問題,一些基料經過提煉成為了綠色無污染的材料,并被社會大眾所接受和認可。
三、納米涂料及納米水泥的應用
涂料通常是用于建筑的內墻和外墻粉刷,傳統涂料通常存在光潔度不夠,懸浮穩定性差等缺陷,而新型納米復合涂料則是在涂料中添加納米粉體等技術,以實現耐老化、抗輻射等特點,在建筑行業展現了獨特的魅力。納米材料的應用有利于實現材料的功能性轉變,用納米材料改性的納米有機無機復合乳液制備外墻涂料、納米二氧化硅系列膠體用于外墻涂料等,可以提高涂層戶外的耐水性、耐擦洗性以及涂料懸浮穩定性。普通水泥混凝土由于其剛性大、柔性小,以及自身具有的一些固有缺陷,導致其在使用過程中容易產生開裂和破壞。納米混凝土的出現使得這一問題得到有效解決,與普通混凝土相比,納米混凝土被應用于很多行業和領域中,很大程度上提高了建筑工程的施工質量,同時也為人們的生產和生活提供了便利。
納米技術作為一門新興學科為新技術發展提供了強大助力,更被人們成為當前最具發展潛力和發展前景的技術。納米技術不僅在建筑材料發面發揮了強大的作用,同時也被應用于人們的日常生活中,在技術發達的國家,納米技術已經存在于化妝品、服裝等一些與人們生活緊密相連的產品中,有效的改善人們的生活環境,為現代社會提供了便捷,相信在不久的將來,人們會進入一個全新的納米時代。
篇2
日前,由上海工程技術大學服裝學院教授沈勇領銜的紡織化學與染整工程科研創新團隊科研成果《高性能納米光觸媒功能性紡織品的加工關鍵技術及產業化》獲得上海市科技進步二等獎。
凈化空氣的紡織品
早在2006年,日本多家公司就開始了空氣凈化紡織品的嘗試,部分公司生產的滌綸織物可以凈化甲醛、氨水、醋酸等物質,還有一些腈綸可以通過化學吸收的方式消除氨氣,一款滌綸則對乙醛有很強的去除作用,而乙醛就是煙草的主要成分。
沈勇帶領的科研團隊此次研制的一種納米催化材料,在光的作用下就可以降解空氣中的甲醛、苯等有害有機物,這些有機物將被分解成水和二氧化碳,從而達到凈化空氣的效果。經過鑒定,這項科研成果集自清潔、凈化空氣、抗菌、除臭、抗紫外線等功能于一身。
談到最初立項,沈勇教授告訴記者:“現在很多新聞報道指出有孩子坐了剛買的新車,或者住進新房子不久就得了白血病,雖然現在醫學上不能確定甲醛等有害物質是致病的主因,但我們還是希望找到一種能夠凈化空氣的材料避免空氣污染對人體的傷害?!?/p>
在不斷的研究中,他發現納米光催化材料和紡織纖維能夠作為高效和持久性的多功能紡織品,降解或分解環境中的揮發性有機物,可應用于日常生活中和某些特殊場合,達到“凈化空氣”的作用。
更令人驚喜的是,該產品不但能夠凈化空氣,還具有防紫外線、抗菌除臭等多個功能。與之相比,日本的空氣凈化紡織品顯得功能較為單一,使用不便。
但是,要將納米光催化材料和紡織纖維結合需要大量的研究工作,此前已有很多研究團隊進行了相關嘗試。
有團隊采取了溶液共混或熔體共混方法將納米材料與纖維聚合物混合,制得功能性纖維及織物,這解決了納米分子需要與纖維牢固結合的問題,但一個新問題隨之而來:這樣制成的納米材料極易團聚,并可能伴有雜質,不容易控制。
另外的方法是通過粘合劑把納米材料“粘”在紡織品的表面。而這樣的紡織品不易清洗,且面料手感粗糙。
通過近10年的研究,沈勇終于找到了一個解決方法:利用結構改性的化學方法,使得納米材料帶上反應性化學基團直接與纖維反應實現共價鍵緊密連接,這種化學結合不僅保證了面料的手感,不含任何添加粘合劑,還利用了織物原材料的特性,綠色環保。
他介紹道,該項目最為關鍵的是在納米粒子均勻分散及其與纖維的堅牢結合過程中的相關技術上實現了突破,完成了多項技術創新。
通過這一項目,他的團隊開發了改性納米二氧化鈦在紡織品功能整理上的“一步法”水解制備應用技術和生產技術,研發了改性納米二氧化鈦在紡織品上的可行整理工藝,解決了納米粒子在纖維上的均勻分散及其與纖維堅牢結合的問題,開發了系列織物光觸媒、抗菌、抗紫外線多功能整理劑,建立了納米多功能紡織服裝面料、家用紡織品、汽車內飾用紡織品的生產基地。
快速攻關需產學研一體
談到這一項目的成功,沈勇表示,在科研中,產學研一體的研發模式功不可沒。
為了早日研發成功,沈勇的研發團隊與多家企業進行了合作,采用了課題負責人負責制,產品開發方面充分利用項目單位現有的產學研用一體化條件,將所開發的技術快速應用到規模生產中,縮短了技術和產品開發完成的過程和時間,產品生產方面主要利用項目單位現有的生產條件,同時將較為專業的加工委托給專業廠家按技術要求進行生產,這樣既可保證項目正常的投入和成本,又可帶動其他相關產業的聯動發展。
研發團隊通過定期總結課題經驗,研究成果通過產學研用平臺及時進行轉化,為技術成果的轉化提供良好的氛圍和必要的配套措施。
而與之合作的上海八達紡織印染服裝有限公司、上海龍頭家紡有限公司、上海汽車地毯總廠有限公司也在科研項目中得到了良好的發展。
記者還了解到,研發團隊將繼續依托2013年立項的上海市研發公共服務平臺“上海服裝創意設計與數字化技術公共服務平臺”,聯合上海八達紡織印染服裝有限公司、上海龍頭家紡有限公司、上海汽車地毯總廠有限公司等為上海紡織服裝產業研究開發、創新創業提供各類信息和服務支撐。
篇3
1 什么是化學工程
化學工程,簡稱化工,是研究以化學工業為代表的,以及其他過程工業(如石油煉制工業、冶金工業、食品工業、印染工業等)生產過程中有關化學過程與物理過程的一般原理和規律,并應用這些規律來解決過程及裝置的開發、設計、操作及優化問題的工程技術學科。
化學工程通常應用數理化的基礎理論,通過各種各樣的實驗,在最適化與合理生產量的情況下,充分考慮工業生產中的“放大效應”,并與化學工藝相配合,安排出經濟而有效的程序,最終解決工業生產中遇到的問題,化學工程對于我們現在的生活已經有了極大的作用,因此研究化學工程迫在眉睫。
2 化學工程所涵蓋的領域
由于化學工程是研究工業生產的化學和物理過程原理的學科,而在傳統的工業生產,如礦石冶煉、燃料燃燒,石灰燒制中,往往都伴隨著物質分解等化學過程和能量流動等物理過程的同時發生,因此化學工程所涵蓋的領域是相當廣泛的。它不僅包括礦石冶煉,食品加工,紙張制造等傳統的化工產業,還包括生物制藥,納米技術等尖端新型化工產業[2]。這些行業中生產、制造、研究出的產品是我們無法缺少的,因此,可以說化學工程已經與我們的生活密不可分了。
3 化學工程與日常生活的聯系
隨著化學技術的不斷發展,相應的化學工程也逐漸全面地滲透到我們的生活中,從平常的衣食住行中就可以看出化學與我們聯系的密切性。
20世紀40年代,合成纖維工業開始起步,錦綸、腈綸、滌綸等陸續投入工業生產并快速發展起來。此后紡織工業的原料完全依賴農牧業的情況開始發生了改變[3]。合成纖維不僅可以用于生產服裝、漁網、繩索等生活用品,還可以生產工業用織物、隔音、隔熱、電氣絕緣材料等,醫療用布、外科縫合線、止血棉、人造器官等醫療用品,它作為重要的紡織纖維,其地位已經超過天然纖維,廣泛的應用于服裝行業為主的各個行業中,保證了人們的對“衣”的需求。而橡膠合成和皮革加工行業則為幾十億人提供了日常所需的鞋子。
說到“食”,現今社會中,在這個“食”里充斥著的化學產品太多了,這些化學產品中有好的,也有很多具有副作用的,我們要選擇性的發展。它們的技術產品革新,特別是合成氨技術的出現大大的提高了世界糧食的產量,保證是數以億計的人的“吃飯”問題。這已足以說明化學工程在我們日常生活中重要的地位和作用。而日日與我們相伴的調味品,甚至食品添加劑、防腐劑在賦予了食物美味的同時,也保證了他們的新鮮,他們都是通過化學方法所制的,這些也是化學工程對生活的貢獻。
在“住”方面,我們蓋房所需的鋼筋水泥、玻璃門窗,裝修所需的油漆石膏、地磚馬賽克,日常所需的鍋碗瓢盆、肥皂化妝品都是以化學物理原理為基礎,通過工業生產而成的典型的化學工程產品。正是這些煉制鋼鐵、燒制玻璃、配制油漆洗發水等化工工藝的不斷提高,才保證了我們“住”的質量的巨大飛躍。
“千里之行,始于足下”,日常行走離不開我們的雙腳和腳下的鞋,而說到鞋就不得不提我們前面說到的它對橡膠和皮革制造產業的依賴。當然,現代人在“行”方面更多的會選擇自行車或汽車這種相對更加便捷的交通工具,制造它們必不可少的便是鋼鐵、塑料、皮革、橡膠這些化學工程相關產品。而汽車想要行駛起來,離不開鋪設柏油路的瀝青和各種汽油、柴油、添加劑、油,這些都是石油化工的主要產物。所以說,我們的日常交通離不開化學工程的功勞。
談到國防航天事業,雖說是國家大事,但也是與我們每個人都息息相關的事情,航母的下海,飛船的上天,這已不僅僅是關乎民族自豪感了,而是關乎我們整個國家全體國民的安全和利益的事情。但是想要把他們造出來卻絕非易事,在太空中或極端惡劣的作戰條件下,一般的鋼鐵材料往往承受不了環境帶來的巨大傷害同時較大的自重更會影響其關鍵時刻的機動性。高分子材料、納米技術等先進的化學工程技術的出現則較好的解決了這一難題[4]。這使其不僅具有抗高溫、抗創擊能力,又保持了自身的靈活性,極大的推進了我國國防航天事業的發展與進步,保證了國家的國泰民安。
當然,化學工程對我們日常生活的貢獻還遠遠不只這些,生物制藥技術幫助人們治療病患,造紙廠滿足人民生活學習中對紙張的需求,印染工業則給人們帶來一個多姿多彩的世界……
但是化學工業在給人們帶來無限的“福利”的同時,也對人類造成了一些不小的危害[5]。眾所周知,化工產業一直就是工業部門中的污染大戶,且較難治理,這給生態環境帶來了很大的威脅,并危害著人們的身體健康。同時,化學工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭盡著地球上有限的資源,違背著人類的可持續發展戰略。
篇4
說到“食”,現今社會中,在這個“食”里充斥著的化學產品太多了,這些化學產品中有好的,也有很多具有副作用的,我們要選擇性的發展。它們的技術產品革新,特別是合成氨技術的出現大大的提高了世界糧食的產量,保證是數以億計的人的“吃飯”問題。這已足以說明化學工程在我們日常生活中重要的地位和作用。而日日與我們相伴的調味品,甚至食品添加劑、防腐劑在賦予了食物美味的同時,也保證了他們的新鮮,他們都是通過化學方法所制的,這些也是化學工程對生活的貢獻。
在“住”方面,我們蓋房所需的鋼筋水泥、玻璃門窗,裝修所需的油漆石膏、地磚馬賽克,日常所需的鍋碗瓢盆、肥皂化妝品都是以化學物理原理為基礎,通過工業生產而成的典型的化學工程產品。正是這些煉制鋼鐵、燒制玻璃、配制油漆洗發水等化工工藝的不斷提高,才保證了我們“住”的質量的巨大飛躍。“千里之行,始于足下”,日常行走離不開我們的雙腳和腳下的鞋,而說到鞋就不得不提我們前面說到的它對橡膠和皮革制造產業的依賴。當然,現代人在“行”方面更多的會選擇自行車或汽車這種相對更加便捷的交通工具,制造它們必不可少的便是鋼鐵、塑料、皮革、橡膠這些化學工程相關產品。而汽車想要行駛起來,離不開鋪設柏油路的瀝青和各種汽油、柴油、添加劑、油,這些都是石油化工的主要產物。所以說,我們的日常交通離不開化學工程的功勞。
談到國防航天事業,雖說是國家大事,但也是與我們每個人都息息相關的事情,航母的下海,飛船的上天,這已不僅僅是關乎民族自豪感了,而是關乎我們整個國家全體國民的安全和利益的事情。但是想要把他們造出來卻絕非易事,在太空中或極端惡劣的作戰條件下,一般的鋼鐵材料往往承受不了環境帶來的巨大傷害同時較大的自重更會影響其關鍵時刻的機動性。高分子材料、納米技術等先進的化學工程技術的出現則較好的解決了這一難題[4]。這使其不僅具有抗高溫、抗創擊能力,又保持了自身的靈活性,極大的推進了我國國防航天事業的發展與進步,保證了國家的國泰民安。
篇5
關鍵詞:有效提升;小學生;語文;閱讀能力
小學生語文閱讀能力的強弱直接關系到他們是否能夠透徹的理解文章內容以及領悟作者的寫作思想,因此加強對其這方面能力的培養就顯得尤為重要。學生只有閱讀能力提高了,認識能力、思維能力和語言表達能力才能隨之增強,進而積累更多的知識,并且把這些知識很好的應用到日常的口語交際和寫作文當中。本人鑒于多年小學語文教學的實踐經驗,提出了若干對于如何提高小學生語文閱讀能力的建議:
一、激發學生的閱讀興趣,進而提升其語文閱讀能力
興趣是做一切事情的原動力,因此教師要充分利用各種方法調動起學生的閱讀興趣。小學生正處于形象思維比較活躍的年齡發展階段,對于新鮮事物都比較感興趣。教師可以建議他們利用課外時間多讀一些諸如伊索寓言、成語故事這樣的經典書籍,這類書豐富的情節、鮮活的人物很容易激發起學生的閱讀興趣。
例如:教師在準備講解《動物的睡眠》時,可以讓學生提前看一些關于小動物方面的文章,最好是配有圖畫的那種,這樣可以先激發起他們對小動物的興趣,之后教師再講解課文時,學生就會懷著充滿期待的心態來聚精會神的聽講了。
教師還可以通過學生感興趣的話題導入當堂課所要講解的文章內容,從而激發起學生對于課文學習的興趣。比如在講解《納米新星》一課時,教師可以進行這樣的導入“同學們肯定都看過變形金剛吧,我猜男同學肯定都特別喜歡。你們知道嗎,這些機器人很可能在若干年之后的納米時代就會成為我們日常生活中不可缺少的朋友呢!”此時學生一定會瞪大眼睛好奇的問“老師,納米是什么東西呀?”這時教師就可以適時的引出本堂課的文章內容了“這堂課我們就來探索一下納米的世界,本文章很明確的闡述了什么是納米以及納米技術,同學們可以仔細的閱讀文章”教師隨即拿出一些有關納米和納米技術的圖片展示給學生看,讓他們通過形象直觀的視覺感受更好的理解原本陌生抽象的事物。
教師通過激發學生的閱讀興趣,可以營造出輕松愉快的課堂氣氛,讓學生發自內心的愿意通過閱讀課文來掌握豐富的知識,充實自己的頭腦,進而有效的提升自身的語文閱讀能力。
二、培養學生良好的閱讀習慣,進而提升其語文閱讀能力
小學階段是培養學生養成良好閱讀習慣的重要時期,教師一定要通過日常的言傳身教、細心教導,使學生在小學時期樹立起正確的閱讀觀,養成良好的閱讀習慣。我們在教學中發現,很多小學生在閱讀文章的時候不能夠集中注意力,思想總時不時的開小差,囫圇吞棗,讀后教師問什么都答不出來,往往只能知道文章的字面意思,不能夠通過文章語句理解作者深層次的寫作目的。對于這種讀書不仔細的問題,教師可以根據學生的具體情況,有針對性的采取相應措施。
例如:教師可以通過課內閱讀和課外閱讀相結合的方式來培養學生良好的閱讀習慣。在課堂上先給學生示范讀一遍課文(一定要帶著感情去閱讀,根據文章情節做到聲音抑揚頓挫),讓學生注意老師讀課文時的語氣語調,然后再帶領學生一起閱讀,提醒學生邊讀邊理解文章,仔細揣摩作者的寫作意圖,感悟作者寫作時的心情,最好邊讀邊把文章中優美的語句劃出來。還可以提問單個學生閱讀,讓其他同學找出其讀文章的優點與缺點,這樣就會充分發揮出學生的課堂主體地位,極大的調動起他們的閱讀熱情,進而提高語文閱讀能力。與此同時,教師還可以給學生布置一些課外閱讀任務,推薦一些適合小學階段閱讀的中外經典圖書,讓他們每天熟讀并且背誦一小段文章,這非常有利于加深其對于課外知識的理解和掌握,進而內化成自己的知識儲備,經過日積月累,將對學生起到不可估量的積極作用。
三、加強學生閱讀訓練,進而提升其語文閱讀能力
小學生語文閱讀能力的提高離不開平時大量的閱讀訓練。教師一定要加大對學生的閱讀訓練力度,進而提高他們的閱讀能力。
例如:教師可以對學生采用精讀課本文章和拓展課外閱讀相結合的語文閱讀訓練策略。學生通過精度課本文章可以掌握豐富的詞匯、語法和表達方式,像《愛因斯坦與小女孩》一課,讀了文章題目后,有心的學生就會很快抓住關鍵字“與”,教師可以問學生“同學們,你們說這篇文章的題目為什么用了一個‘與’字呢?愛因斯坦和小女孩是什么樣的關系呢?作者為什么把大科學家和一個小姑娘聯系在一起呢?這樣命題該文章是出于什么樣的寫作目的呢?”讓學生帶著這些問題去仔細的閱讀文章,讀后提問學生概括該篇文章的中心意思。采用這樣精讀課文的教學方式,對于提升學生的閱讀能力有著非常積極的促進作用。教師還要讓學生在課后多讀一些優秀的文章,在讀的過程中可以寫一些閱讀體會和感悟,進而掌握正確的閱讀技巧和寫作方法。
通過加強對學生的閱讀訓練,可以使其達到“讀書百遍,其意自見”的境界,進而大大提升其語文閱讀能力。
總結:
小學語文教師一定要不斷地在教學中積累經驗,通過采取各種有效的辦法來培養學生的閱讀興趣,提升他們的閱讀能力,讓他們真正發自內心的愛上閱讀。相信通過廣大師生的常年共同努力,學生的語文閱讀能力一定會得到質的提升,進而在廣袤的知識海洋中自由翱翔。
參考文獻:
[1]顧春芳.如何提高小學生的閱讀能力[J].中國體衛藝教育.2010(02)
篇6
1.有些問題教材未作深入闡述或未闡述,但在學生探索能力范圍之內,可以引導學生進行研究探討。
2.與個人或家庭生活密切相關的問題。如改造家庭爐灶以提高燃料的效率、設計特殊電路、制作自動控制電器等。從一些裝置產生的問題。如傻瓜相機為什么不用調焦?為什么人能通過門鏡(“貓眼”)看到門外的人,而門外的人卻看不到室內的人?
3.與工農業生產密切相關的問題。如慣性在汽車制動和導航中的應用、太陽能的綜合利用、靜電利用和危害防范、農業生產中的物理學知識、高科技在抗洪救災中的應用等。
4.與科技發展有關的問題。如新型電池、超導體、激光、航空航天技術、現代信息技術、納米技術、記憶合金等。
5.一些重大社會問題。如環境保護、物理污染、能源危機、新能源開發、自然災難事件等。
一、結合活動進行拓展
我們應該根據不同的物理學內容,將對這些問題的探究結合到各種活動中。活動的設計要盡可能貼近日常生活、生產的實際,使學生有積極參與各類活動的興趣和主動性。
比如,我們學習了八年級物理《第一章物質的狀態及其變化》,就可開展“物理就在我們身邊”的主題活動。鑒于學生的知識有限,可將主題范圍縮小為“廚房里的熱學知識”,引導學生去對平時“視而不見”的廚房用具、設備、現象進行仔細觀察、思考:這些用具、設備為什么要這樣制造?廚房中的現象為什么會這樣?并要求學生用物理知識進行解釋。
二、結合補充實驗,提高探究能力。
在以往的學生實驗中,實驗材料、試劑都是書本上指定的,課前由教師準備好,實驗時,學生完全按規定的步驟進行。在這一過程中,學生完全成了不用思考的機械操作者。這種教學沒有給學生思維空間和余地,抑制了學生的主動性和思考的獨立性。而現代教育就是要引導學生自主學習,因此,教師可以結合具體的實驗,教會學生一些基本的實驗研究方法,然后讓學生自己查資料,弄清實驗的原理,選擇合適的實驗材料和實驗方法。還可以補充一些課外的小實驗。比如:學習八年級物理《第一章物質的狀態及其變化》時,可以讓學生做幾個小實驗,如“紙鍋燒水”、“魚在沸水中生存”、“用冰水煮開水”等,并解釋其物理現象和規律。
學習了《水的循環》一節內容后,讓學生以“日常生活中的水的再利用”為題,撰寫小論文或設計一個學校、家庭的節水方案,并在班上交流,以增強學生對水資源的保護意識。
還可以讓學生開展對校園生活垃圾的處理和合理利用的研究,討論制定“怎樣處理和合理利用校園生活垃圾”的科學方案。
三、物理情境表演進行拓展
在學習了八年級物理《第一章物質的狀態及其變化》和《第二章物質性質的初步認識》后,讓學生觀看“油鍋取物”的情境表演。表演者從沸騰的油鍋中伸手取出物體后若無其事。在學生驚嘆的同時,讓其明白其中的物理知識:原來油鍋中的液體是油和白醋的混合物,由于油的密度小,所以漂浮在白醋的上面,并且白醋的沸點比油的沸點低,在40℃~50℃之間即可沸騰,看起來像是油鍋中的油沸騰了,而實際上是白醋在沸騰。表演者伸手到50℃左右的液體中拿物體時,雖然感到熱但不會燙傷皮膚,加之動作快,是不會有危險的。這種趣味性、娛樂性與知識性相結合的活動,創造出一個和諧高效的課堂氣氛,極大地吸引了學生的注意力,充分調動了學生的眼、腦、口、手等感官對教學信息進行反應。
四、結合課外讀物及互聯網進行拓展
在應用物理知識解釋物理現象時,對一些似是而非不易正確理解的問題,要積極引導學生去查閱資料。一般查閱資料的途徑有:
1.書籍、報刊和其他資料,書籍包括專著、教科書、辭書、百科全書和科普書等。
篇7
[關鍵詞]環保 納米二氧化鈦 制備方法 運用
[中圖分類號] X324 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-250-1
在各種新型無機化工材料中,納米二氧化鈦由于具有粒徑小、磁性強、吸收性能好、表面活性大等特點得到了迅速的發展,目前已經被廣泛應用于環保、能源以及醫療衛生等多個領域中?,F階段納米二氧化鈦主要包括金紅石型、板鈦型以及銳鈦型等三種晶體結構,并且隨著科學技術的不斷進步仍然有著廣闊的開發利用前景,因此本文主要對環保行業中納米二氧化鈦的制備方法及運用情況進行了分析。
1環保行業中納米二氧化鈦的制備方法
1.1氣相法
利用氣相法制備納米二氧化鈦時,可以采用下述兩種方法:一種方法是不需要伴隨化學反應的,只需要在激光、電子束照射、真空干燥以及電弧高頻感應等條件的基礎上,將原料氣化成為離子體,并在介質中將其進行冷卻,確保離子體能夠轉化為納米二氧化鈦微粒,我們把這種制備方法稱為物理氣相沉積法。該方法的優勢在于產物具有較高的純度以及良好的晶型結構,而且可以對粒度進行控制,不過對制備所需設備及技術有著較高的要求。另外一種方法則會伴隨化學反應,該方法的制備原理主要是通過讓氣態物質在固體表面發生化學反應,并在激光、高頻電弧以及電子束等條件下,使其形成固體沉積物,我們將這種方法稱為化學氣相沉積法。該方法的優勢在于產物純度高、團聚少,具有良好的分散性等,不過受到產物收集困難的限制,導致其產物成本相對較高。常見的氣相法主要包括鈦醇鹽熱裂解法、TiCl4氣相氫氧火焰水解法以及TiCl4氣相氧化法等。
1.2液相法
目前在各種制備納米二氧化碳的方法中,人們針對液相法做出的研究工作最多,該方法主要將TiCl4、Ti(SO4)2、鈦的醇鹽等作為制備原料,將其水解成二氧化鈦水合物,并對其進行干燥和高溫焙燒,以此來獲得納米二氧化鈦粉體。該方法的優點主要包括反應溫度低、能源消耗少以及所需設備簡單等,在現階段環保行業進行超微粉的制備中得到了廣泛應用。但是由于產品的分散性差,導致顆粒大小以及形狀等存在較明顯的不均勻性,增加了制備成本,限制了產品的使用范圍。目前常見的液相法主要包括溶膠- 凝膠法、水熱法以及沉淀法等。
1.3固相法
采用固相法合成納米二氧化鈦的原理為固-固反應以及固態原料的熱分解技術。目前主要包括電解沉淀法、直接沉淀法、非晶晶化法、反應球磨技術以及溶膠-凝膠法等。通過采用XRD、TEM、SEM、Mossbauer 譜和比熱測量分析可以知道,上述制備方法得出的納米產物界面結構都有較高的相似度,大多數晶界呈有序結構,不過點陣畸變現象較為明顯而且程度不一。在上述制備方法中,反應球磨技術制備得出的納米產物缺陷密度相對較高,更有利于獲得過飽和固溶的亞穩晶體合金相。
2環保行業中納米二氧化鈦的具體運用
2.1抗菌除臭
由于二氧化鈦在光照條件下能夠抑制并殺滅環境中存在的微生物,因此將納米二氧化鈦應用于環保行業中具有較好的抗菌作用。例如二氧化鈦光催化劑可以有效殺滅大腸桿菌、綠膿桿菌等。殺菌原理為:首先在光催化陶瓷表面上涂抹一定量的納米二氧化鈦,細菌在吸附到陶瓷表面后,能夠被納米二氧化鈦經過紫外光激發所形成的活性超氧離子自由基以及羥基自由基穿透,從而對細胞膜質起到一定的破壞作用,防止成膜物質的繼續傳輸,有效阻斷細菌的呼吸系統,達到滅菌的目的。而且由于細菌在分解成為有機物后會形成一定量的臭味物質,例如硫醇以及二氧化硫等,因此在納米二氧化鈦發揮抗菌作用時還能夠有效抑制這些臭味物質的形成,具有良好的除臭功能。
2.2有害氣體凈化
隨著現代化工業的不斷發展,世界各地都存在程度不一的環境污染問題,有害氣體的凈化受到了廣大人民的重視。隨著納米二氧化鈦催化降解技術的快速發展,有效提高了有害氣體凈化效果。針對室內環境中存在的甲醛、甲硫醇以及氨氣等有害氣體,納米二氧化鈦能夠在光催化作用的基礎上對這些有害物質進行分解氧化,有效降低室內有害氣體的濃度,緩解由于有害氣體濃度過高而造成的人體不適感。另外隨著汽車尾氣以及工業廢氣等排放量的增加,使得空氣中氮氧化物及硫氧化物的濃度不斷提高,而通過利用納米二氧化鈦的光催化作用,可以將這些物質氧化為蒸汽壓低的硝酸或硫酸,隨著降雨過程將這些物質消除,有效緩解大氣污染。
2.3處理污水
(1)有機污水處理。現階段工業生產及日常生活中排放的污水量大,包含大量的有機污染物,特別是在工業污水中存在大量具有較高毒性的有機物,如果單純的采用生物處理技術無法將這些有害物質從根本上消除,因此通過采用納米二氧化鈦光催化劑,能夠將污水中處于光照條件下的烴類、鹵代物、羧酸等有害物質進行氧化,將其有效還原為CO2和H2O等無害物質。
(2)無機污水處理。污水中除了有機物以外,例如Cr6+等無機有毒物質在接觸到二氧化鈦催化劑表面時,可以捕獲到催化劑表面形成的光生電子,從而將毒害性較強的Cr6+有效降解為毒害程度相對較低的Cr3+,以此來達到凈化污水無機物的目的。另外在污水中還存在大量的例如Pt4+,Hg2+,Au3+等重金屬離子,在接觸到納米二氧化鈦催化劑表面時,也可以通過捕獲光生電子發生還原沉淀反應,從而收回工業污水中存在的無機重金屬離子。
3結束語
總之,納米二氧化鈦作為一種新型無機化工材料,在環境保護方面發揮了重要作用。而且隨著催化科技的不斷發展,納米技術水平將有更大提高,促進納米二氧化鈦改性材料的研發,進一步完善納米二氧化鈦表面修飾技術,充分發揮出其具有的多功能效應,確保納米二氧化鈦能夠作為一種重要的環境凈化材料,更好的應用于綠色環保事業的發展中。
參考文獻
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【關鍵詞】居家服裝;功能性;心理訴求
1、居家服裝的定義
居家服裝也稱家居服裝、家庭服裝或家用服裝等,指在休閑、會客、睡覺、沐浴、鍛煉或從事家務勞動時穿著的服裝。主要以穿著舒適、適應居家活動、體現居家氛圍為主要目的。根據不同類型的設計要求,可分為居家會客服、居家休閑服、居家運動服、家務服、睡衣、浴衣等。從穿著對象上可分為男士居家服和女式居家服。從穿著年齡上可分為青年家居服、老年家居服和兒童家居服等??傊蛹曳b是指日常家庭生活中穿著的服裝之總稱。
居家服裝是把家的溫馨、家的概念與服裝合二為一,真正體現家居服飾的品味。順應人們需求而產生的居家服裝,是一種追求生活品質的觀念,比內衣、睡衣、休閑內衣更深刻地對現代家庭及家庭有關活動進行了診釋,它是現代物質文化生活全面提升的背景下,人們對家的摯愛與對親情投入的體現。
2、功能性居家服裝
一直以來,功能性服裝的應用主要是在一些特殊的工作領域內,使用功能性服裝消費者相對固定,目前僅僅是行業中的一些特有服裝,如消防服,工程搶險服等等,因為職業性較強,所以設計的要素要盡可能考慮到安全及工作效率。在家中,居家服裝伴隨人們的生活起居,將功能性與居家服裝進行融合,發揮功能性的優點,提高居家服裝的性能價值,為居家生活提供了保障。
服裝依附于人體的存在,審美價值不存在于它的自身材質與結構,19世紀末,詹姆斯實用主義原則“有用的就是真理”,服裝的功能性得以體現,密斯?凡特?羅(M?Vander Role)的“以少勝多”哲學,“實用和經濟”的設計原則,款式、色彩和面料上實用功能影響深遠。美國建筑設計芝加哥派代表人物路易?沙利文(L?Sullivan)提出“形式永遠跟隨功能”的功能主義設計思想。功能性是服裝的最基本的功能性之一,除了特殊環境外的服裝外,運用實用和功能優先原則,將某一方面發揮獨特功效或具有超常效用的特點運用于居家服裝中。
包豪斯學院掀起以設計為中心功能主義運動,將功能置于產品的主導地位之上,一切都以實用為前提,現代服裝表現為“機能”與“時尚”的結合,功能性居家服裝的出現,會有一種全新的著裝形式與消費理念,伴隨著人們生活水平的提升、空閑時間的增加、家庭模式的變化和居住條件的改善等出現的,功能性居家服裝在服裝的層面上有更多的革新,滿足視覺的美感以及精神上的愉悅,最重要的是提供更多貼心的物質生活保障。
3、功能性居家服裝的應用
居家服裝的實用功能主要是在居家環境中,通過穿著,保護人體使生活行動更有效率。居家服裝功能性的應用主要涉及三個方面。
其一,舒適功能性居家服裝,對于消費者來說,居家服飾的舒適性是十分重要的。功能性強調功能性的同時,應協調舒適性與功能性的關系,提高生活品質而尋找更好的產品,尋求全新的質感,從而更好的保護身體機能;居家服裝主要在日常生活中穿著,因此吸濕性越好,人體皮膚越舒適、干爽,尤其是在悶熱的夏季和劇烈運動時,人不會有悶熱感,持久保持清爽舒適。納米技術、智能織物、微纖維的開發和高級的后整理工藝的出現,為居家服飾的舒適性與功能性的共存提供了可能。2013秋冬巴黎時裝周的Louis Vuitton(路易?威登)睡衣派對,整臺展示在Marc Jacobs打造下顯得如此舒緩從容,貼近生活。
其二,保健功能性居家服裝,是指御寒、蔽體、裝飾等基本功能外,還具有輔助治療某種疾病健身護體的特殊功能的服裝。保健功能性居家服裝,主要體現在促進人體細胞的新陳代謝,延緩人體細胞衰老,改善血液微循環,增強紅血球的攜氧能力,增加細胞組織的養分和酵素,同時加速體內垃圾二氧化碳、氨和氯化鈉等廢物的排除改善人體血液循環的目的,加速血液循環,減輕肌肉疲勞,改善人體內環境。如活性炭具有豐富的納米級微孔,有著良好的保暖效果,對因冷而起的關節炎及肩周炎有明顯的輔助療效和調理作用。居家服飾及日常用品還可以通過防霉抗菌技術處理,抑制一些常見細菌、霉菌等微生物的繁殖和生長,并通過殺死依附在該類紡織物上的多種微生物,達到抗菌、防霉、防臭的功能。
其三,防護功能性居家服裝,對于服裝的選擇就尤其凸顯,現代女性更加注重對自己和胎兒的健康狀況,對所有接觸的產品以及周邊的環境格外重視,因此孕婦裝對女性來說是異常重要。孕婦防輻射服常見是不銹鋼細絲外包裹棉紗孕婦防輻射服,另一種是在布的表面鍍有導電吸波的金屬離子孕婦防輻射服。前者透氣性好,耐洗滌,由于金屬絲電阻小,屏蔽的同時吸收電磁波。由于孕婦和胎兒都處于特殊的時期,易受輻射的影響,為避免胎兒出現畸形和不健康的情況,開發時注重兩者的對消費者的不同需求,設計出更多能讓消費者接受的防護功能性居家服飾。
最后,隨著環境惡化,能源短缺,生態失衡等一系列問題的出現,經濟的發展方向也由粗放型向綠色環保方向轉變,Gucci的首席設計師Frida Giannini設計的環保T恤;設計界綠色環保領軍人物的Stella McCartney在所有設計系列中,全部選用天然、綠色環保的物料,并拒絕使用動物皮草。綠色環保功能性服裝,這類服裝利用農作物,植物為原料,經過提取合成纖維織物。大豆纖維居家服裝,穿著輕便舒適,以及良好的美觀性,綠色環保,具有天然的優良性能,符合了消費者對舒適性、美觀性的追求,同時還具有保健功能。同時在時尚、健康、環保的趨勢下,竹纖維服裝也受到消費者的親睞,天然竹纖維,具有超常的舒適性、吸濕性、抗菌性,在親切、溫馨、寧靜的家庭環境中與家庭環境相契合。
4、總結
功能性服裝起源于服裝衛生學,服裝危害性是人們對于服裝功能性的最早研究。隨著工業革命的產生以及科技的發展,19世紀末服裝功能方面的科學研究,使人們開始用理性的眼光來審視服裝的功能。時至今日,居家服裝已然成為當今居家生活的重要組成,人們在工作中通過正裝來顯示某種規格和威嚴,相反,生活中希望從古板的服飾中解放出來,追求自由、舒適、輕松、愉快,就會使著裝安逸化和舒適化。因此,當居家服裝已然形成了一種文化,影響著人們的生活,挑戰人們的生活理念。健康、高雅、舒適有時代特色的功能性居家服裝對人們的生活有更大的意義,從這個意義上講,設計的不僅僅是一件衣服,而是一種是生活方式。
【參考文獻】
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篇9
長度計量可以追溯到四千多年前。在古代,人們為了測量田地等就已經進行長度測量。最初是以人的手、足等作為長度的單位。但人的手、足大小不一,在商品交換中遇到了困難,于是便出現了以物體作為測量單位,如公元前兩千四百年出現的古埃及腕尺,中國商朝出現的象牙尺等。度量衡器是社會經濟發展到一定階段出現的測量長度、容積、重量的工具。春秋戰國時期,各諸侯國都已廣泛使用度量衡,但各國度量衡器的計量單位和名稱極不統一。秦始皇統一中國后,為加強中央集權的統治,采取了一系列的改革措施,明令推行“一法度衡石丈尺”,即統一度量衡器,使長度、容積、重量都有了統一的標準。由于度量衡在使用中受到磨損,產生偏差,為此秦明令規定,每年都要對度量衡進行檢驗、校正。
1875年,17個國家的代表在法國簽署了米制公約,正式確定米尺為國際公用尺。隨著科學技術的發展,科學家發現地球的形狀和大小也在不斷變化,因此米尺也不夠準確;另外國際米尺原型在刻畫上也存在著缺陷,影響了米尺的準確性。1983年10月第十七界國際計量大會通過了米的新定義:“米是光在真空中1∕299792458秒的時間間隔內所經路徑的長度”。新的米定義有著重大的科學意義,從此光速成了一個精確數值。把長度單位統一到時間上,就可以利用高度精確的時間計量,大大提高長度計量的準確度。
長度計量是計量學科里的基礎,它無所不在,大到天體、天空、火箭、衛星、大地測量、農田水利、森林煤礦、機械制造等,小到微觀世界的細胞、微生物、顆粒、納米、微米等都需要長度計量。從工業生產的發展歷史可以看出,機械加工精度的每一步提高,總是與長度測量技術的發展水平緊密相關、相輔相成的。一種新的更高準確度的計量器具,總是伴隨著工業發展的需求而產生,也促進加工精度的進一步提高。
從游標卡尺產生的時代,即加工精度為0.1mm量級的時代,經過了加工精度為0.01mm量級(千分尺類量具產生)的時代,加工精度為0.001mm量級(測微比較儀類產生)的時代,加工精度為0.0001mm(0.1μm)(圓度儀等產生)的時代......到目前加工精度為0.000μm(高精度表面粗糙度測量儀產生)的時代,長度計量伴隨著工業的發展在不斷提高其相對測量的準確度。
無論是科學研究、工農業生產、國防建設還是進出口貿易都離不開長度計量。長度計量是經濟發展中重要的技術基礎,是生產、科研和人民生活的基礎保證,在推動地方產業行業發展和經濟建設方面,發揮著無可替代的技術支撐作用。
長度計量對工業建設來說首先起到技術保障作用。產品質量之優劣,經濟效益之高低,物質消耗之多少都是以一定的計量數據來描述的。沒有準確的計量手段和科學的計量管理,就不能控制判斷產品的質量。因此計量水平是衡量一個國家工業技術水平的重要標志。其次起到決策的依據作用。企業在做出市場決策和生產決策時必須以計量數據為依據,才能制定出正確合理的政策方針。最后起到科研創新的支持手段作用??蒲袆撔禄顒佣急仨毻ㄟ^科學試驗的手段來實現??茖W實驗的輸出結果就是試驗報告,也就是試驗的數據結果。所有的結果都必須通過計量活動來保證其準確可靠。
在經濟建設中十大類計量專業,有些生產領域可以沒有其他計量專業,但是沒有長度計量是不行的。因為現代工業離不了使用各種設備,機械設備、生產線等的生產制造、維護、保養,這些都離不開長度計量單位和使用長度計量器具,一旦離開這些,就像人沒有手腳和眼睛,寸步難行。長度計量是科學技術和社會生活的重要技術基礎,可以說任何科學、任何部門、任何行業以及任何活動都直接或間接地需要長度計量。在日常生活中,衣、食、住、行哪一樣也離不開長度尺寸的測量,它滲透到人民生活的各個方面。你穿多大鞋、多長衣服,做飯用多少米、放多少水,這雖然是容積和體積問題,但是沒有長度的準確的計量出刻度、直徑、高程等,容積和體積就無法計算。住行就更不用說了,房子多大,多高,交多少供熱費,從住處到單位有多遠,開車出門行多少公里,都離不開長度計量。
無論是什么生產行業,產品質量與計量是密不可分的。質量是在生產實現商品的整個過程中形成的,產品必須通過檢驗才能保證質量,檢驗產品質量的設備都是由許多零部件組成的,這些零部件最基本、最簡單的測量就是長度計量,只有每個部件長度測量準確,才能組裝出合格的檢驗檢測設備,才能生產出合格的產品。
人們生活在自然界,生存環境直接影響身體的健康和生活質量。北京的霧霾,長江的水污染,沙塵暴和禽流感,大氣環境、水環境、土壤環境、生態環境質量的監控和評價都要有準確的監測數據來保障。在以人為本的前提下,廣大人民群眾的身心健康是最重要的,這都與長度計量是緊密相關的。
我們國家的領土面積測量更是離不開長度計量。在大地測量方面長度計量應用廣泛,大地測量學包括:一是測定地球橢球的大小,二是研究地球的形狀也就是研究大地水平面的形狀,三是測定地面水平面的幾何位置,也就是測定地球橢球面為參考的地面點的位置。隨著科技的發展,人造地球衛星的出現又產生了衛星法進行大地測量。國家的領土也包括了海洋,在海洋的測量中,長度計量單位的應用也是不可缺少的。
從整個長度計量領域來看,無論是對宇宙空間的星球間距離計量還是微觀世界極小尺寸的計量,都在不斷探求提高其相對測量的準確度。如:宏觀上,目前測量地球到月球表面之間的距離,其不確定度僅為幾厘米;微觀上,高度細分的光干涉和電容式測微儀已可達到10pm(0.00001um)量級的分辨率,比原子直徑還小一個量級。目前,我國長度計量為提高測量準確度,減少誤判率,實現大量程高分辨率,動態、自動化測量,廣泛使用激光、光柵、光電、傳感以及計算機控制、處理等技術改造傳統儀器設備,研制新的測量儀器。
篇10
物理課程資源包括校內的教科書、教師和學生的教學用書、科技圖書、錄像帶、視聽光盤、計算機教學軟件、圖書館、實驗室、專用教室、實踐基地,以及校外的社會化物理資源即報刊、互聯網、博物館、展覽館、科技館、公共圖書館、電視節目、工廠、社區、農村、家庭、高等院校和科研院所等.社會化物理課程資源是校內的物理課程資源的重要補充,也是人們經常忽視的一類課程資源.當前學校物理教育對社會化的物理課程資源關注不夠,造成大量的社會化的課程資源的浪費.
然而物理是一門“從生活走向物理,從物理走向社會”與生活實際聯系很密切的課程.家庭、學校、社區都有大量學生感興趣的物理問題,物理課程資源的開發若能緊密結合學生身邊的生活實際,引導學生關心身邊的物理現象,從物理學的角度來看待自然界中豐富多彩的現象,使學生真切地感到物理在生活及社會的各個領域里的廣泛應用.教師上課時若能巧妙地將與學生生活聯系密切的素材用于教學,引導學生關注周圍的生活.這既能增加學生對物理課的親切感,又能提高學生學習的興趣.因此物理教師應有強烈的開發和有效利用物理社會化課程資源的意識,進一步提高物理教育質量和學生的科學素養.本文就如何將物理社會化課程資源在課堂教學中的運用略作一些粗淺的探討.
1 “就地取材”善用社會化課程資源,優化物理教學內容
“就地取材”可使物理的教學內容貼近學生生活實際.重視與實際生活、生產科技和社會的聯系是物理學的一個重要的特點.因此,在教學中選取的教學事例時應盡可能廣泛地結合學生的生活實際,體現STS的思想,把家庭、旅途、游樂場、運動場等場所中的學生熟知的物理現象、現代科技、人文科學融合在物理概念、規律的學習和實驗的設計中.這既能激發學生的學習熱情,強化學生的實踐意識,提高學生的分析問題和解決問題的能力,又能拓寬學生的視野,幫助學生形成科學的價值觀,增強社會責任感.[HJ1.35mm]
但在選擇事例時,并不是所有事例都會有預期的效果,在事例的挖掘、收集、和選擇上不僅要選擇與教學內容有關的實踐性事例,還應注意選國外的,不如選國內的;選外地的,不如選本地的;選歷史的,不如選現在的.如
在上力的合成與分解分析時可以用日常生活中實例.如:課前直接演示如圖1在釘完衣服的扣子后要在扣子與衣服之間繞幾圈線,將線集成一束,這樣做比較牢固,為什么?上課時可用幾根細線綁著學生用的大字典演示分力、合力及兩者關系.
上日光燈的原理時可以直接利用教室里的日光燈進行講解,而不用示教板.學生既好奇又親切更有興趣.
用玩具汽車在教室里演示離心現象分析生活和生產中的雨天或雪天時,有一些車速較快的自行車或摩托車為什么在轉彎的地方會莫名其妙地摔到?
上完動能定理后可拿把如圖2的傘讓學生解釋:圖2是一種雨傘的骨架示意圖,A、B為兩個滑動軸套,它們之間有一個彈簧P.細鋼桿AC與CD在C點連接在一起,A、B、C三處可看到鉸鏈連接,這種傘一旦關閉,一按開關便能自動張開,為什么?
2 “親身體驗”社會化課程資源,優化物理教學方式
“親身體驗”社會化的課程資源使物理的教學方式更貼近學生社會生活,更切實際.學生通過物理知識的學習,了解物理學的研究方法和思想,認識物理學對技術、經濟、社會的影響.因此物理教學不應局限于課堂教學和書本知識的教學,而應通過多種形式與課內外、校內外的活動緊密結合,讓學生更廣泛接觸生活和社會.若能巧妙地利用社會化的課程資源,它將促進學生逐步形成自主參與、開放、靈活的學習方式.筆者通過五方面讓學生“親身體驗”社會化課程資源在物理教學中的妙用.
2.1 感受:使學生在實踐中得到感性的體驗.
掛圖、幻燈片、投影片、錄像帶、視聽光盤、多媒體軟件等都是常用的社會化課程資源,這些資源有利于創設形象生動的物理情景,豐富物理教學的內容,激發學生的學習興趣,促進學生對知識的理解和掌握.
用一些學生耳聞目睹的娛樂游戲、運動、生活等的圖片引入到概念、規律的講解中.如:上“能量”時用蕩秋千、玩彈弓、踢足球、點生日蠟燭等許多圖片引入能量的概念,使學生覺得親切生動、在輕松的氣氛中領會其中的物理概念和規律.
運用多媒體與互聯網實現資源共享.如:上“天體運動”,先讓學生觀看有關人造地球衛星、航天飛機、空間站的錄像片,再結合電視中有關火箭發射、航天等有關的新聞資料和“王亞平”的太空授課實錄,播放與教材知識相關的有關片段,然后播放衛星發射和回地球的全程模擬動畫.這既降低知識點的難度,又使學生更直接的、感性的理解衛星的發射、運行完全失重等較難掌握的知識點.
通過各種活動讓學生體驗物理現象.如:上“失重和超重”時可以讓學生乘坐電梯、站在體重計上做下蹲和起立的動作、到游樂場乘坐過山車等了解和體驗失重和超重.
2.2 解釋:學生通過查找資料并對其進行解釋,能增進學生對物理學與生活聯系的理解.
通過查找資料了解并討論新科技和物理學對人類進步的意義.如:航天技術對科學發展和人類進步上的重大意義及我國在航天技術上的成就.太陽能發電、低碳生活的意義等.
通過查找資料和研究物理學在日常生活中的應用.如:收集和研究盥洗室、廚房、游樂場等場所中的物理知識;日常用品中的如:熱水瓶與熱學、自行車等的物理知識并撰寫小論文.
用所學的物理知識解釋你身邊的物理現象.當教室里的吊扇(或空調)打開時可以讓學生仔細觀察并體會吊扇(或空調)工作時的情況.說出并解釋吊扇(或空調)在工作時遵循哪些物理規律?
2.3 調查:使學生真切地看到物理學在生活、生產、社會發展中的作用.
調查日常生活和生產中利用靜摩擦的事例.如:如圖3,尼龍搭口整體不容易拉開,若從邊緣逐漸分離就能拉開為什么?車站、飛機場中運送行李的傳送帶如何利用摩擦力輸送物品.
調查傳感器在家用電器中的應用.
上傳感器時可讓學生收集家用電器如電視機、電冰箱、空調等說明書或上網查閱傳感器在這些用電器中的運用.小區樓道中節能開關的傳感器的應用.
2.4 設計:增強學生把物理學知識創造性地應用于生活、生產和社會實踐的意識.提高學生的綜合能力.
設計實驗:鼓勵學生充分利用日常生活中廉價的器具和廢棄的材料制作簡易的實驗儀器,這些儀器既簡便、直觀,又能解決儀器的短缺彌補實驗經費的不足,豐富實驗教學資源;又有利于學生動手,發展學生的實驗技能,培養學生的創新意識;增強學生節約和環保意識.如可用廢棄的拉桿天線、可樂瓶、易拉罐、飲料瓶、吸管、電視機、玩具等生活中常見的物品來做物理實驗.如:(1)廢品再利用如:①廢棄的拉桿天線可以做:磁場對電流的作用的實驗;壓縮氣體做功的實驗;運動物體受到法向的力作用而作曲線運動;“速度分解模型”的實驗.②可樂瓶、易拉罐、礦泉水瓶等可以做很多有趣的實驗:自由落體運動和豎直上拋運動中的完全失重現象;反沖運動;水流星;靜電除塵;音叉共鳴等.(2)利用玩具如:牛頓“秋千”、碰碰球等可以做碰撞實驗.(3)利用家用電器如:電視機可以做許多有趣的實驗:電荷之間的作用;電子的掃描和視覺暫留;電子的掃描的周期等.(4)利用新穎材料如:激光筆做奇妙的反射、衍射、干涉等.
設計解決實際問題的方案.如:如圖4騎自行車時,如果停止用力蹬踏板,由于地面阻力,自行車在水平路面上前進一段路程后就會停止運動,你能設計出幾個測量自行車在一段路程中所受到的平均阻力大小的實驗方案?
創造發明的設計.如:利用電磁感應原理和慣性原理制作的小發電機.
2.5 論述:使學生能從理論上認清物理學與社會的互動作用.
論述物理定律對人類的作用.如:通過萬有引力發現未知天體的事實,說明科學定律對人類認識世界的作用.
運用哲學的觀點正確認清新科技帶給人類的利和弊.如:評價電磁波為人類帶來的好處和電磁波的污染問題;核能源的利用的利與弊.
3 “多渠道、多手段”運用社會化課程資源,優化物理教學的組織形式
“多渠道、多手段”運用社會化課程資源使物理教學在組織形式多樣化,更貼近學生生活,讓學生時時處處感到物理的存在.
3.1 運用媒體,拓寬學生的視野
公共媒體如:廣播、電視、報紙、科學期刊中的新聞版、體育版、娛樂版的科技信息是直觀和重要的社會化課程資源,教師指導學生學會收集并運用公共媒體把它們中的某些與物理有關的事例收納進來與物理知識融為一體.促使學生主動地通過這些渠道豐富自己對學習內容的理解,開闊視野,成為社會化課[HJ]程資源的建設者.如:中央電視臺中的科技頻道有許多與物理有關的節目:我愛發明、科技之光等;軍事頻道中有許多飛機、武器等介紹;新聞頻道中有許多國內外科技的新成果、新成就的報道及一些生活中與物理相關的許多事情的報道如交通事故、火災等.教師應指導學生將相關節目錄制下來,后根據不同的知識類型和水平層次在學校、年級或班級進行播放,豐富學生的科技視野.
互聯網既是現代生活不可缺少的信息傳播媒體,也是一種重要的傳遞教育信息和認知的工具.互聯網上的科學教學網站既可用于支持師生之間和學生之間的溝通.又使課堂教學更具個性、交互性、信息資源的豐富性和時空不限性.教師和學生若能熟練運用互聯網這種社會化的資源,將促使物理教學向更優化的方向發展.因此教師應及時地從這些地方收集有關的社會化課程資源信息,豐富物理教學的內容.如:航天發射、核電站、納米技術、環境保護等;同時教師應向學生介紹與科學教育相關的網站,教會學生從網上獲取科學、技術方面的知識和信息,提高學生運用社會化課程資源的能力.
3.2 廣泛發動、組織學生積極參與各種運用物理知識和物理原理的活動
學生既是物理教學的主體,又是一種能動的社會化的課程資源,他能對物理社會化課程資源加以理解和體驗.無論是課內還是課外,他既是社會化課程資源利用者又是開發者.因此在教學中教師應抓住時機,因勢利導,創設物理情景,激發學生的參與意識,使學生有所發展,有所發現,有所創造,充分發揮學生在社會化課程資源開發中的能動作用.這既能培養學生的創新精神和實驗探究能力,又能開發和積累更多的新的社會化課程資源.[BP)]
3.2.1 組織學生“實地考察”
科技館、博物館等場館和工廠等集中了許多有用的大、中型科學教育的器材,充分挖掘與高中物理知識相關的社會化課程資源,利用這些科技教育資源,有目的地組織學生參觀學習,這種感受和體驗是課堂教學所不能替代的.如:上“交流電”前筆者帶學生去參觀了本地的桐柏電站和城東發電廠,使學生對交流電的產生和遠距離輸電有一個感性的、直觀的認識.
3.2.2 舉辦物理講座和學術報告會
不定期開展物理講座,如《科學家的故事》、《電子技術的發展》、《創新發明》等偉大科學家的故事、物理學發展史,闡述物理的重要作用及物理教育與人文素養的關系等,這既提高了學生科學素養,又培養了學生對社會的責任心與使命感,更有助于他們樹立高尚的科學道德.
3.2.3 開展趣味性、實用性、多樣性的物理小活動
不定期將一些趣味性、實用性強的物理小活動,如:物理游戲、物理模型制作、物理調查研究、物理板報、物理競賽、物理辯論等有機的穿插到平時的教學中,激發學習興趣,使學生在活動中受到熏陶、磨練.
3.2.4 成立物理學習互助小組,開展研究性學習和科技活動