公务员期刊网 精选范文 生物力学原理范文

生物力学原理精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的生物力学原理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

生物力学原理

第1篇:生物力学原理范文

关键词:教学改革;生物力学;医学院校

生物力学课程具有医工结合的特色,是首都医科大学的特色专业基础课,也是各医科院校多专业的必修课或选修课。课程的基本教学目的是让学生了解生物力学方面的研究概况,掌握基本概念和原理,初步培养一定的科研素质,一方面拓展学生的知识面,掌握一定的交叉学科知识,开阔思路,另一方面也是今后专业发展的必备基础。

但由于课程内容涉及面广,交叉性知识多,不同专业学生基础背景各异,加之课程学时有限,因此在有限的时间内让学生高效的了解、掌握、熟悉尽可能丰富的内容,是一件不易的事情,必须在教学方法和课程内容设置上做出有效恰当的设计与改革,合理运用现代化教学手段,充分调动学生的学习主动性和学习兴趣, 发挥主观能动性, 达到培养学生的创新意识, 科研能力和综合素质综合提高的目的。

因此,在教学大纲指导下,在不改变课程基本设置的前提下,对生物力学课程的教学方法做出恰当有效的设计与改革是提高教学质量,调动学生学习主动性的唯一途径。

1 教学内容的改革

生物力学课程在国内本科教育阶段开展较晚,在医学院校更是凤毛麟角,首都医科大学属于较早的开课单位,起初作为生物医学工程专业的必修考查课出现,而后在康复治疗学专业,7年制口腔专业,各专业研究生中相继开设,并且目前对于7年制口腔专业已经变为一门必修考试课程。课程本身的特点以及授课对象使得本门课程不存在一本放之四海皆准的合适教材,前期只能提供给学生参考书,2005年我们教研室自编了一本讲义"生物力学基础",涵盖的内容比较多,经过两轮课程教学实验发现,该教材偏难了点,虽然不同专业学生可以有选择的选讲,但还不是太适合,因此教学内容上也需要进行改革。

各专业绪论部分均由知识面广的老教授讲解,多年的教学经验和渊博的知识结构,可以拓展学生的视野,带动学习的兴趣。

1.1生物医学工程专业 历年的教学效果来看,针对生物医学工程专业的学生,由于今后的从业道路很少从事生物力学相关研究工作的,因此他们觉得这门课程对于他们是一门副科,没有多大的实用价值,所以重视度不够,态度和学习的积极性也不太高,内容的理解不是很透彻。由于他们数学基础相对不错,所以理论部分适当增加了深度,锻炼其逻辑思维能力,拓展知识面,广而不深,专题研究性的报告内容增加,结合医院设备科的需要展示生物力学的应用。

实验部分课时12学时,开设综合设计性实验2~3个,要求学生独立完成至少2个,从实验的准备、实施、分析、善后等要求学生自己操作,培养学生的动手能力。

1.2康复治疗学专业 本专业学生缺少高等数学,线性代数等数学背景知识,因此删减浅化了数学基础繁杂的公式,只给出基本概念性的内容,加大了应用性知识的讲授,如增加了上下肢康复辅具的设计,步态分析的具体事例等,同时额外增加了课外实习参观环节,以弥补缺乏实验的不足。

1.3 7年制口腔专业 对7年制口腔专业,理论要求掌握程度稍高于康复治疗学专业,稍低于生物医学工程专业,口腔力学部分结合临例分门别类内容丰富,同时由于他们还未接触临床,所以还要区别于口腔专业的研究生。而对于研究生,简化基础知识的讲解,分专题来讲:比如,膝关节相关生物力学研究、步态分析的临床应用、青光眼的研究现状等。

在首都医科大学本课程是唯一对7年制口腔专业的必修考试课,足见本课程对此专业的重要性,将来的应用性很强,所以需要涉及口腔专业的方方面面内容。

2 教学方法的改革

以提高教学效果为目的,创新教学方法。启发式,提问式、讨论式、情景模拟式等教学方法综合使用,激发学生学习兴趣,培养学生理论联系实际的能力和创造性思维。打破传统的以教师教授为主的单向教学体系,即"填鸭式教学方法",建立教师和学生、学生和学生知识反馈交流系统。

在一定的基础知识介绍完之后,以教师为主导组织教学过程,突出学生的主体,启发学生积极思维,进行延伸思考;在课堂上直接提问进行回答,回顾已学知识或者运用某一知识点可解决什么临床问题?尽可能的发挥学生的合理想象力;同时在部分章节设置了讨论主题,如评价一种骨折固定方式好坏的标准?不拘泥于一二三的条框,可以设定自己是1个骨折患者,你会从哪些方面去考虑对自己的治疗等等。最后一次课是分组专题汇报,围绕课程内容自行选题,查阅资料,制作PPT进行汇报,同组随机选择1人代表本组汇报,成绩算作本组的成绩,其他组成员可以随时提问,同组任何成员可以补充,这样不但增加了大家的知识面,同时培养了团队精神,还使得每个人都需要认真参与,否则将会影响本组的整体成绩。在学生解释不太清楚的地方老师来补充,在提高了学生的同时也使老师增长了知识,需要不断拓展自己的知识面,经过2~3轮课程的教学,会大大丰富知识结构。

同时,生物医学工程专业的生物力学课程申请批准了双语建设项目,因此加大了双语教学的力度,同时在网络上建立了和学生互动的平台,学生可以随时在网上和老师交流。

3 考核方式的改革

第2篇:生物力学原理范文

[关键词] 细丝弓技术; 舌侧矫治力系; 三维有限元模型; 生物力学

[中图分类号] R 783.5 [文献标志码] A [doi] 10.7518/hxkq.2015.03.016

[Abstract] Objective This study aims to construct a three-dimensional finite element model of a maxillary anterior teeth retraction force system in light wire technique and to investigate the difference of hydrostatic pressure and initial displacement of upper anterior teeth under different torque values of tip back bend. Methods A geometric three-dimensional model of the maxillary bone, including all the upper teeth, was achieved via CT scan. To construct the force model system, lingual brackets and wire were constructed by using the Solidworks. Brackets software, and wire were assembled to the teeth. ANASYS was used to calculate the hydrostatic pressure and the initial displacement of maxillary anterior teeth under different tip-back bend moments of 15, 30, 45, 60, and 75 Nmm when the class Ⅱ elastic force was 0.556 N. Results Hydrostatic pressure was concentrated in the root apices and cervical margin of upper anterior teeth. Distal tipping and relative intrusive displacement were observed. The hydrostatic pressure and initial displacement of upper canine were greater than in the central and lateral incisors. This hydrostatic pressure and initial intrusive displacement increased with an increase in tip-back bend moment. Conclusion Lingual retraction force system of maxillary anterior teeth in light wire technique can be applied safely and controllably. The type and quantity of teeth movement can be controlled by the alteration of tip-back bend moment.

[Key words] light wire technique; lingual orthodontic force system; three-dimensional finite element model; biomechanics

随着人们对于正畸矫治过程美观要求的提高,舌侧矫治日益成为成人矫治的重要选择。在舌侧矫治过程中,由于舌侧面的牙弓长度显著小于唇侧长度,因此相同大小的外力作用于舌侧矫治系统所产生的牙齿应力应变显著大于唇侧矫治系统[1-3]。

在唇侧固定矫治技术中,以Tip-Edge为代表的细丝弓矫治技术通过早期不粘接前磨牙托槽等方式增加托槽间距,从而降低牙周膜的应力应变;同时,单翼托槽的设计使得牙齿移动过程中成角阻力减小,有效提高了牙齿移动的效率[4]。可以设想,将唇侧细丝弓技术的力学系统应用于舌侧矫治系统是否可以得到与传统舌侧矫治不同的生物力学效应,以减小牙齿的应力以及提高牙齿移动效率呢?本研究建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,探讨该模型下的生物力学效应。

1 材料和方法

1.1 细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型的建立

选取牙列完整、牙齿外形无明显磨耗的个别正常头颅1个,应用64排Light Speed VCT(GE 公司,美国)进行连续扫描。扫描间距为0.5 mm(两层之间重叠0.2 mm),共得到784张二维图像。将上述CT二维图像导入Mimics软件中,通过组织灰度值的不同分别提取上颌骨及牙列的三维信息,运用偏移命令使得上颌牙齿往外均匀扩展0.25 mm获得牙周膜的前体模型。将上述模型输出到逆向工程软件Geoma-gic中去除噪点,对颌骨和牙齿的表面进行优化。

将上述3D模型导入到CAD软件Solidworks中建立舌侧托槽和弓丝模型(图1);托槽的规格参照STB托槽(Ormco公司,美国),弓丝为0.406 4 mm的不锈钢圆丝,使得弓丝的形状与上颌牙列舌侧外形相匹配。调整模型,定义坐标系:原点定义为咬合平面上中间对称轴与两个第一磨牙连线的交点,左右方向为X轴方向,前后方向为Y轴方向,垂直方向为Z轴方向。

1.2 边界约束条件的定义

将模型导入到有限元软件ANSYS Workbench,用Solid189四面体单元进行网格划分。牙齿―托槽、牙齿―牙周膜、牙槽骨―牙周膜、皮质骨―松质骨之间用bonded连接;托槽―弓丝采用No separation连接,允许其发生小量切向位移,限制其法向位移;颊面管―弓丝采用Cylindral Joint连接,允许颊面管有轴向平移及旋转,限制并约束其他4个自由度。

1.3 材料属性与载荷设置

模型中的各种材料属性均定义为均质性、各向同性的线弹性材料。材料变形为小变形。材料的弹性模量与泊松比如表1所示[5-6]。工况设计:Ⅱ类牵引力作用于上颌尖牙托槽近中弓丝上,牵引力方向斜向后下、大小0.556 N。不锈钢圆丝后倾曲作用于上颌第一磨牙颊面管近中2 mm,分别计算当后倾曲扭矩为15、30、45、60、75 Nmm时上颌中切牙、侧切牙、尖牙的初始位移以及牙周膜静水压分布。

2 结果

2.1 舌侧细丝弓力系下上颌前牙牙周膜静水压分布

在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的颊侧根尖和舌侧颈缘出现压应力集中区,而舌侧根尖和颊侧颈缘则出现张应力集中区(图2)。在15 Nmm后倾曲力矩和0.556 N Ⅱ类牵引力的协同作用下,上述4个应力集中区的静水压均显著小于毛细血管压。

当磨牙后倾曲力矩从15 Nmm增加至75 Nmm时,上颌中切牙颈缘牙周膜静水压逐渐从-3.748 kPa增加至-5.692 kPa,根尖牙周膜静水压逐渐从-3.724 kPa增加至-6.400 kPa,仍显著小于毛细血管压(16 kPa)[7-8]。上颌侧切牙牙周膜静水压应力分布及变化趋势与中切牙一致。对上颌尖牙而言,在15 Nmm力矩作用下,根尖牙周膜静水压应力为-10.982 kPa;当后倾曲力矩为30 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力为-21.209 kPa,大于毛细血管压;当力矩增加至75 Nmm时,根尖牙周膜的静水压应力最高可达-54.832 kPa(表2)。

2.2 舌侧细丝弓力系作用下上颌前牙初始位移

在0.556 NⅡ类牵引和15 Nmm力矩后倾曲的协同作用下,上颌中切牙Y轴方向上切缘出现远中方向初始位移,而根尖则出现唇向位移,即上颌中切牙产生远中倾斜移动;Z轴方向上上颌中切牙切缘产生伸长初始位移,根尖产生压入初始位移。随着后倾曲所产生力矩的增加,在Y轴方向上,切缘远中方向初始位移逐渐减小,根尖唇向初始位移逐渐增加;Z轴方向上,上颌中切牙切缘以及根尖的压入初始位移都随着磨牙后倾曲力矩的增加而逐渐增加(图3左)。上颌侧切牙与尖牙的初始位移移动趋势基本与上颌中切牙一致。与上颌中切牙不同的是,即便在后倾曲力矩为15 Nmm作用下,上颌尖牙的切缘和根尖也均出现压入移动(图3中、右)。

3 讨论

自20世纪70年代美国的Kurz医生和日本的Fujita医生分别发明舌侧矫治系统以来,舌侧矫治因其美观方面的巨大优势受到越来越多的患者的青睐[9]。舌侧矫治器发展的初衷是由于患者对于治疗过程中的美观及隐私要求,以及避免牙齿表面由于正畸所导致的脱矿问题。在后续应用过程中,临床正畸医生逐渐发现舌侧矫治技术和唇侧矫治技术具有完全不同的生物力学效应。有学者[9-10]建立舌侧矫治技术数学模型以进行理论受力分析,分别对不同唇倾度的上颌前牙托槽施加垂直向的压入力,分析该力对唇、舌侧矫治力系上颌前牙移动趋势的影响,结果发现:较唇侧矫治系统而言,舌侧矫治系统上颌前牙在受力时更容易产生舌向倾斜移动;同时还发现,在舌侧矫治力系统中的载荷挠曲率更高,获得理想的轻力更为困难。Liang等[3]建立上颌骨及上颌切牙的三维有限元模型,分析颊舌侧施加力和力矩时牙齿的初始位移以及牙周膜应力应变分布的区别,同样发现舌侧矫治力系较唇侧矫治力系更容易使上前牙发生舌向倾斜移动。此外,由于舌侧空间较为狭小,较小的托槽间距使得弓丝难以入槽以及入槽后牙齿受力过大,从而影响牙周组织健康以及限制了牙齿的快速移动。在唇侧的Tip-Edge矫治力系中,通过使用高弹性低尺寸的不锈钢圆丝可以有效减低载荷挠曲率以及托槽和弓丝间的摩擦力,而且由于前磨牙常规不粘接托槽,所以进一步降低了载荷挠曲率从而达到牙齿快速移动的生物力学效果。为了探索在舌侧矫治力系中是否可以采用类似于唇侧的细丝轻力矫治技术,以减小载荷挠曲率,同时获得快速有效的牙齿移动,本研究建立了细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型对这一问题进行生物力学层面的初步探讨。

在唇侧矫治系统中,主流矫治力系分为直丝弓矫治力系和细丝弓矫治力系。直丝弓矫治力系强调牙齿的整体移动,通常设计的托槽间距较小,临床力值较大;而细丝弓矫治力系强调牙齿的倾斜移动,通过序列粘接托槽以及选择单翼托槽的方式增加托槽间距而降低正畸矫治力,通过0.556 N的颌间牵引力就足以使牙齿产生快速移动。目前关于舌侧的细丝矫治系统研究尚少,尽管从理论上推理在舌侧运用细丝矫治力系是可行的,但在进入临床应用之前仍有必要进行系统的生物力学分析。

三维有限元法自20世纪70年代被运用于口腔领域,目前对正畸牙移动的三维有限元生物力学研究已经不再局限于单个牙的移动,越来越多的学者开始尝试建立复杂的正畸矫治力系三维有限元模型从系统的观点对整个矫治力系进行全方位的研究。三维有限元法是研究正畸牙移动的重要方法,将分析的连续实体离散成有限个单元,以各单元的结合体代替原连续体,并逐个研究每个单元的力学性质,建立单元的刚度方程,然后根据给定的载荷条件将其组集成总体刚度的方程,按照给定的边界位移条件求解总体方程组,得到单元所有节点的位移,并据此计算单元的内力和应力。由此可见,有限元法对各种几何形态、材料性质以及复杂的支持条件和加载方式都能进行分析,并且保证了模型的可重复性[11-12]。运用三维有限元方法,可以系统研究正畸力作用下每个牙齿的初始位移,牙根、牙槽骨的应力和应变,从而分析牙齿移动趋势以及牙根和牙槽骨发生吸收的可能性[13-15]。

理想的正畸矫治力系应该可以有效且快速地移动牙齿,牙齿的移动方式可控而不伴有严重的组织损伤,这就是最适力的概念[16]。Melsen[17]发现,相同的外力作用于不同的矫治力系统,产生的牙周膜应力―应变是不同的,因此临床正畸医生找出外力与牙周膜应力―应变反应间的关系至关重要。三维有限元法作为一种经典的数值仿真分析法为这一问题的解决提供了稳定可靠的研究方法。

静水应力是一个分析正畸牙移动的重要指标。静水应力的正负表示牙周膜受拉还是受压的应力状态。牙周膜内静水应力的多少通常用于衡量对牙根吸收的影响。Rygh[8]认为,当牙周膜静水压大于牙周膜毛细血管压(16 kPa)时,牙周膜内的毛细血管会发生崩塌导致局部牙周组织坏死,这时巨噬细胞及其产生的破骨因子聚集使牙根发生吸收。本研究结果表明,在舌侧细丝弓力系作用下,上颌中切牙和侧切牙的牙周膜静水压始终小于毛细血管压,根据Rygh的牙根吸收原理推测,该力系作用下牙齿不易发生牙根吸收。随着后倾曲力矩的增加,上颌尖牙的牙周膜静水压可能超过毛细血管压,这可能与尖牙更靠近后倾曲因此承受更多的后倾曲所产生的应力―应变有关。

牙齿的初始位移是衡量力系统作用下牙齿移动趋势的重要指标,代表加力瞬间各个牙齿移动的方向及移动量[18]。本研究结果显示,上颌尖牙的初始位移明显大于上颌中切牙和侧切牙,这可能与上颌尖牙距离Ⅱ类牵引力的作用点以及后倾曲较近有关。

内收过程中上颌前牙的垂直向控制是临床矫治设计考虑的重点。在垂直方向上,上颌尖牙可获得Z轴方向压入的初始位移,而上颌中切牙和侧切牙则出现Z轴方向伸长的初始位移;随着后倾曲力矩的增加,中切牙、侧切牙以及尖牙垂直方向压入的初始位移逐渐增加。由于本文是研究受力瞬间牙齿的初始位移,加力瞬间初始位移并不能反应牙齿在一个加力周期的总移动量,因此有必要在后续研究中运用骨重建理论建立更为复杂的动态三维有限元模型进行分析。

在Y轴方向上,上颌尖牙远中初始位移显著大于中切牙和侧切牙。在Ⅱ类牵引力不变的情况下,随着后倾曲力矩的增加上颌尖牙的远中初始位移逐渐增加;由此可以推断,后倾曲通过弓丝―托槽力系统对尖牙产生了向后上方向的力,而非单纯的压低力。

综上所述,本研究通过建立细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,系统性研究了后倾曲对舌侧细丝弓系统的生物力学效应的影响。尽管正畸牙移动是一个周期性的动态骨重建过程,本研究仍通过分析加力瞬间牙齿初始位移和牙周膜应力分布对该力系作用下牙齿的移动趋势和移动的安全性进行了全面地评估,从而为该技术的临床应用提供了可靠的生物力学依据。

[参考文献]

[1] Long H, Zhou Y, Pyakurel U, et al. Comparison of adverse effects between lingual and labial orthodontic treatment[J]. Angle Orthod, 2013, 83(6):1066-1073.

[2] Lombardo L, Stefanoni F, Mollica F, et al. Three-dimensional finite-element analysis of a central lower incisor under labial and lingual loads[J]. Prog Orthod, 2012, 13(2):154-163.

[3] Liang W, Rong Q, Lin J, et al. Torque control of the maxil-lary incisors in lingual and labial orthodontics: a 3-dimensional finite element analysis[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2009, 135(3):316-322.

[4] Parkhouse RC, Parkhouse PS. The Tip-Edg torquing mecha-nism: a mathematical validation[J]. Am J Orthod Dentofa-cial Orthop, 2001, 119(6):632-639.

[5] 杨宝宽, 王林, 严斌, 等. 利用MIMICS和CATIA软件辅助建立包含方丝弓矫治器的上颌三维有限元模型[J]. 实用口腔医学杂志, 2010, 26(3):329-332.

[6] Pelsue BM, Zinelis S, Bradley TG, et al. Structure, compo-sition, and mechanical properties of Australian orthodontic wires[J]. Angle Orthod, 2009, 79(1):97-101.

[7] Field C, Ichim I, Swain MV, et al. Mechanical responses to orthodontic loading: a 3-dimensional finite element multi-tooth model[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2009, 135(2):174-181.

[8] Rygh P. Ultrastructural changes in pressure zones of human periodontium incident to orthodontic tooth movement[J]. Acta Odontol Scand, 1973, 31(2):109-122.

[9] Romano R, Geron S, Echarri P. Lingual & esthetic orthodon-tics[M]. London: Quintessence Publishing, 2011:677-679.

[10] Geron S, Romano R, Brosh T. Vertical forces in labial and lingual orthodontics applied on maxillary incisors―a theo-retical approach[J]. Angle Orthod, 2004, 74(2):195-201.

[11] Cattaneo PM, Dalstra M, Melsen B. The finite element me-thod: a tool to study orthodontic tooth movement[J]. J Dent Res, 2005, 84(5):428-433.

[12] Murakami N, Wakabayashi N. Finite element contact ana-lysis as a critical technique in dental biomechanics: a review

[J]. J Prosthodont Res, 2014, 58(2):92-101.

[13] 陈新民, 赵云凤. 口腔生物力学[M]. 北京: 科学出版社, 2010:18-19.

[14] 王晓玲, 徐宝华, 梁伟, 等. 舌侧正畸上颌第一磨牙牙根及牙周组织的应力分析[J]. 口腔医学, 2008, 28(7):355-357.

[15] 张翼, 夏熹, 邓锋, 等. Tip-Edge力系后倾曲对上颌磨牙初始位移影响的三维有限元分析[J]. 华西口腔医学杂志, 2012, 30(3):329-332.

[16] Ren Y, Maltha JC, Kuijpers-Jagtman AM. Optimum force magnitude for orthodontic tooth movement: a systematic literature review[J]. Angle Orthod, 2003, 73(1):86-92.

第3篇:生物力学原理范文

关键词:新课程理念;物理教学;生活化;导体;电阻;素质教育;实验探究;创新能力

物理来源于人们的生活实践,揭示的是自然规律。我们在享受美好生活的同时,还要从生活中搜集相关的信息、器材,发现物理奥秘,总结物理规律,加强物理知识与生活生产的联系,实现新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,使物理课堂贴近学生生活,培养学生终身探究的乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。这也是激励学生从生活中探索、领悟、学习物理,从物理中理解生活的一条捷径。

在“导体的电阻”一节的教学中,我将白炽灯泡、铅笔芯、集成电路板等现实生活中学生很常见、很熟悉的事物作为教学用具,激励引导学生参与课堂,提高学习兴趣,探索隐藏在其中的物理规律。小小的铅笔芯也能成就大梦想,使学生深切地体会到只有源于生活,才能更好地思学物理。

一、辩一辩

出示两个形状相同、功率不同的白炽灯泡,要求同学们仔细观察灯泡,根据生活经验判断这两个灯泡接入家庭电路中,哪一个灯泡会更亮,并简单解释其中的原因,从而引出影响导体电阻的因素之一――横截面积。

这样做,不仅活跃了课堂气氛,激起了学生的学习兴趣,更重要的是可以使学生意识到“物理源于生活”,只要时时留意,常常总结,就会不断发现有利于物理学习的事物,使抽象难学的物理概念和规律变得简单易懂。

二、做一做

提出问题:请同学们动动手,设计一个实验来探究导体的电阻与长度的关系,画出电路图并简述设计思路。

在这一环节中,同学们都从七嘴八舌兴奋的状态中逐渐安静下来开始思考,有的同学能设计出两三个方案。有用电压表的,有用电流表的,还有用小灯泡的,等等。我将几个同学的设计方案投影展示,并让他们简述设计思路和原理,其他同学认真聆听,分析对比,献计献策,最后设计出了简单易行且可观性较好的实验方案――利用小灯泡和铅笔芯串联,根据小灯泡的亮度变化来判断铅笔芯的电阻随长度变化的关系。

谈到物理,有些学生觉得很难;谈到物理探究,有些学生觉得深不可测。但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,就能逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式。小小的铅笔芯也能成就大梦想。

三、思考与讨论

出示某手机的集成电路板,引发学生思考并讨论:两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,通过两个导体的电流方向如图所示,它们的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?

学以致用是物理教学的一个基本原则,如果学能致用于学生最喜欢或接触最多的生活事物中,那教学效果就会事半功倍。通过对手机电路板的思考讨论,一方面加深了学生对新知识“电阻定律”的理解和应用,另一方面启发学生从物理走向生活,意识到节约资源(减少材料消耗),提高单位面积的最大功能化,这是科学技术和工业生产的发展方向,使学生深切感受到所学内容与科学、技术、社会的联系。

四、说一说

哪位同学来模仿一下北京技术质量监督局的负责人,对市场中电线电缆产品的质量进行抽查。请同学们说一说这体现了哪些物理原理。

学生有模有样的表演一下子让所有同学都跃跃欲试,使课堂气氛达到了,使学生深刻体会到物理就在身边,生活离不开物理,调动了他们主动学习物理、创新性地运用物理知识的积极性。

五、科学漫步

ppt展示“半导体材料及技术”。通过“科学漫步”使学生了解半导体技术在现代科技中的应用及发展,体会物理学是一门兼容趣味性与实用性的科学。

第4篇:生物力学原理范文

【关键词】错误;思维;发现;探究;创意

《数学课程标准》指出:“在数学教学活动中,错误往往是教师在教学中和学生在学习过程中,反映在各方面,出现违反教学结论或数学方法的现象。”在教学过程中,对学生的错误宽容对待,善加利用,能有效提高教学的效率,促进学生的全面发展。

一、显示错误,培养学生的发现意识

俗话说:“人无完人,金无足赤。”在学习中出错是难免的,当学生出错时,教师不要急于指出错误。而是把学生的错误暴露出来,让学生找到致错的原因,提升思维的品质。

如教学“解一元一次方程”,解方程:学生先独立完成,后互相评价。课堂上学生讨论很激烈,点评很到位。最后由学生自行总结导致错误的主要原因:(1)等式右边的“1”漏乘最小公倍数“12”;(2)去分母时,分子是一个多项式时,乘以最小公倍数约去分母时漏加括号,(3)括号前是“-”,去掉括号和“-”,括号里的每一项都要改变符号;(4)分数的基本性质与等式的基本性质弄混了。

在教学中抓住学生看似粗心的错误,把问题呈现出来,让学生在发现别人错误原因的过程中进行自我强化,深化对知识的理解和掌握,从而培养学生的发现意识,提升学生的思维品质。

二、善用错误,激发学生的探究意识

数学学习应由学生把要学的东西自己去发现或创造出来,教师的任务是引导和帮助学生去进行这种再创造,而不是把现成的知识灌输给学生。因此,对待课堂中出现的错误,教师应采取纠错措施,给予反思机会,引导学生对自己的解题思路进行认真的回顾和分析。

如在解一道习题:将一根绳子对折1次,在中间剪断可得3根绳子;将一根绳子对折2次,在中间剪断可得5根绳子;将一根绳子对折3次,在中间剪断可得 根绳子;将一根绳子对折4次,在中间剪断可得 根绳子;将一根绳子对折n次,在中间剪断可得 根绳子。问题一出,学生不假思索地回答:7根,9根,2n+1根。面对学生的错误答案,我思索了一下。挑衅地说:“真的是7根,9根,2n+1根?谁能证明自己的答案是正确的。”课堂顿时安静下来了,有的拿出纸条,对折,沿中间撕开来;有的2人一组,找出了包装绳,对折,沿中间用剪刀剪开来;有的画图分析。学生们忙得不亦乐乎,个个都在认真探究,寻找解决问题的方法。看到学生脸上的笑容,我想他们已经通过自己的探究找到了错误的原因并得出了正确的答案。其中有一个学生激动地说:“老师,我知道了,将一根绳子对折3次,在中间剪断可得9根绳子;将一根绳子对折4次,在中间剪断可得17根绳子。”其他同学也都兴奋地说:“是的,就是这个答案。”我投以赞许的目光,并进一步激发他们的探知欲,“那将一根绳子对折n次,在中间剪断可得几根绳子呢?”学生都否定了原先“2n+1”的答案,此时课堂气氛到达,学生的潜能汇聚在一起,他们继续进行探究活动,通过由特殊到一般,寻找规律,找到了解决问题的方法。

一节真实的课堂教学,学生不可能不出现错误,就因为有了这样那样的错误,学生才能在错误中成长。教师不但可以通过挖掘学生的错误资源,及时调整课堂教学,还可以利用错误资源,引导学生主动探究,提升学生的思维品质。

三、巧用错误,培养学生的创新意识

学生的想法有时看起来非常“幼稚”,甚至是“错误”的,如果稍加挖掘,或许在这些“幼稚”,甚至是“错误”的背后是一个创造的火苗。因此教学中教师要巧妙地把错误作为学生智力发展的资源,引导学生从不同角度、灵活地纠正错误,给学生创新思维提供良好的发展空间。

如在教学“n边形的内角和”时,我先让学生求四边形的内角和,在巡视中我发现大多数学生很快求出了四边形的内角和是360°,而有一个学生却得到了540°,我把两个结果写在黑板上让全班学生判断。对于第一个结果,学生们一致赞同,并都采取了如图(1)所示的分割方法;而对于第二个结果学生一致认为是错的。我微笑着请这个出错的学生讲讲自己当时的解题思路。嘿,居然在这个错误的结果和这个学生的回答中出现了闪光点,他出示的分割四边形的方法如图(2)所示,我马上抓住这个思维的火花,启发这个学生顺着自己的思路说下去。他不但发现了自己的错误之处,而且还得出了正确的答案,大家不禁为他鼓起掌来。虽然一开始的答案错了,但他在解题中的创新精神、求异思维得到了全班学生的肯定。他非常高兴,在同学们的掌声中他找回了自信,体会到了学习数学的乐趣。一石激起千层浪,在他的创新思维的启发下,学生们的思维顿时活跃起来,大家争先恐后地发表自己的见解。很快地,又找到了另外一种不同的解法,如图(3)所示。

第5篇:生物力学原理范文

关键词:小学数学;课堂教学;有效利用;错误资源

学习错误产生于学习当中,学生的学习状况在错误资源中可以体现出了,为了提高学生的学习效率和课堂的教学质量,教师要注重加强对小学数学课堂教学中错误资源有效利用的研究,这对教学的现实意义相当深刻,以下对这一问题做具体分析:

1小学数学课堂教学中有效利用学生错误资源的现状

1.1教师对错误缺乏正确的认识:一旦说到错误,较适合学生都是不大接受的。学生为了避免同学之间的嘲弄或是招致教师对自己的批评,天生的排斥错误,但是适得其反,越是害怕错误到来就越是会犯错,长此以往就产生恶性循环。归根结底,学生对错误的认识其实来源于教师对错误的不愿接受,认为只有学习的方式不正确或是态度学生没有端正学习态度,才会造成错误百出,出现错误后需要教师批评、指出、讲解、纠正才是正确的教学方法。这种对错误绝对否定的态度,会给学生的自尊心带来伤害,非但不会对学习效果起到很好的帮助作用,反而影响学生在学习方面的信心和积极性。

1.2教师没有意识到错误资源的珍贵性:在教学方面,很多教师对于错误存在认识上的误区,认为传授给学生完全正确的知识才是正道,因此教师习惯直接告诉学生正确结果,刻意让学生避开错误的发生。但是他们没有意识到很多错误是有价值的,由于教师的过分干预,这些错误不是没有被发现,就是被教师轻而易举的否定掉,还有的易出错点在教师纠正错误时草草解释一下就一带而过,不加深纠正是害怕学生反被误导。但是这种方法正是没能真正发现价值中存在的价值,更不要说对有意义错误进行合理开发,反而是对学生认识的拓展起到反作用,没有给学生发现新知识创造机会,将学生的探索、创新意识扼杀在萌芽状态[1]。

1.3在课堂错误方面教师缺乏应对机智:要想实现有意义学习,错误是不可或缺的一部分。师生在教学、学习过程中,会随时遇见多元生成,而且这种生成会稍纵即逝,在平时的课堂教学过程中,面对数学课堂上出现的多种错误资源,教师、学生不加以重视导致资源流失的情况数不胜数。很多教师不仅缺乏应对错误的机智,甚至接纳、欣赏错误的态度都没有,最终,错误体现价值的机会一次次被错过,也没有机会向有效资源方向转变,提高学生学习成效了机会也被一次次丧失,课堂本该是充满睿智和活力的,由于缺少了错误资源的参与,课堂生命力也有所损失。

2促进小学数学课堂教学中学生错误资源有效利用的措施

2.1正确对待错误,让学生思维方式得以展现:提出、修正、完善假设的过程是逐步提高教学和学习效率的正确步骤,从这方便来说的话,错误也不过是教师教学和学生学习中对问题的一种尝试,它能够反应的只是学生在某个问题或是某个学习阶段对知识的掌握程度,并不是最终水平的体现,这就需要教师正确对待课堂中的产生的错误。这种方式并不是说让教师鼓励和纵容学生出错,而是需要教师在错误出现的情况下,积极改变课堂安排和计划,让学生对遇到的错误做出自己的解释。例如,在学习“商不变的性质”这一问题时,当“650÷120,的除数和被除数同时缩小10倍,余数是5,商和余数各是多少?”这道题目时,这种情况下教师不要急于给出答案,而是给学生独立判断的机会,竟让他们说出自己的计算过程,在逐步解决问题的过程中找到错误出处,让学生在分析、纠正错误的基础上加深对错误的理解,这样才达到教学的真正目的。

2.2认识到错误的重要性,并充分利用找寻教学的起点:教师教学的最终目的是通过传授教学方法让学生学会自己解决问题,而不是告诉他们正确答案,更不是要学生把问题带进课堂然后同样带着问题离开,这就是教师教学当中最大的失败。教师要做的是在同学展现、暴露的错误中,找到教学的起点,也不能着急将自己正确解决问题的思想传达给学生化解他们对错误最初的认识和观点,而是需要学会在他们的角度亲身体会学生的认识、思想,真正对他们思考的过程进行掌握,找到错误出现根源在哪,方便接下来教学重点、方法的选择,能够对症下药,做到药到病除。例如在学习“圆柱的体积、表面积”这一章时,教师把问题写在黑板上后,让学生自己计算,然后找学生回答得出的答案,针对学生的不同答案坎问题出在哪里。一般情况学生容易混淆体积和表面积的计算公式,教师找到问题根源后就重点讲解如何方便记忆的窍门和方法即可,避免在教学中多走弯路、远路[2]。

2.3利用错误进行教学反思,增强教师专业技能和应急能力:反思在教学过程中的地位至关重要,它是推动教学的动力和核心。因此,教师在教学过程中,不但要求学生对学过的知识进行及时反思,自己也要以身作则,时时反思一下自己教学过程中不足。学习机上时时反思等于专业技能的提高,这在很久以前就是教师公认的真理,教学相长的理念也是不断反思的成果。而且,多种多样的错误是教学过程中必然会出现的,有很多情况下,因为教师没有及时进行反思,同一个错误出现很多遍仍然不能很好的解决,所以,为了能够提高教师的应急能力,用该在课后对课堂上遇到的问题及时反思,找到问题出错的根源、解决的正确方法,在以后遇到相同情况时才不会出现措手不及的状况。尤其是经常出现的或是学生们普遍出的错误,这在一定情况下反映出教学过程中的不足,更是需要教师加强重视,通过反思解决问题,实现更好的教学相长,提高教学效率和学习成绩。在小学数学教学课堂中,很多情况下错误是相当宝贵的资源,实现有意义学习的过程中,这些错误不可或缺,加强对“错误资源”的应用可以使学生在创新方面的能力得到提升,还可以激发他们对数学学习的兴趣,推动他们个性的充分发展。在对错误资源进行有效利用的过程中,教师在教学观念上不断更新,对错误的教学价值进行重新认识和肯定,并充分利用为教学和学生发展服务,使得错误资源充分发挥自身的价值。

作者:张秀君 单位:吉林市经济技术开发区实验小学

参考文献:

第6篇:生物力学原理范文

[关键词]错误资源;发掘;利用

新课程背景下的课堂教学呼唤学生的“自主、合作、探究”,而在探究过程中必然伴随一些“错误”的产生,而教师要引导学生积极面对“错误”,并利用其成为资源,提高教学效率。

一、“错误”资源的发掘

错误是学生学习过程中的相伴产物,是宝贵的教学资源。对其合理加以利用,能加快教学活动的效率,促进学生的成长。学生学习中产生的错误,来源于学生学习活动本身。教师首先要认识到学生学习中出错是不可避免的,要尊重、理解、宽容甚至是激励出错的学生,营造民主宽容的课堂氛围,给学生充裕的时间体验、感悟、思考、质疑、探讨、表达,让他们真实自主地展现自己的学习历程。

学生出错点是教师需要反复教导之处,教师设计教学时要预想学生可能出现的错误,分析错误产生的原因,让有用的错误资源为教学所用。如教学“因数中间有0的三位数乘法”前,笔者备课时,预想学生可能出现的错误:计算因数中间有0的乘法时,有些学生会在0跳过不乘后,数位不能对在相应的位置;当两个因数都是数中间有0时,乘的时候往往将另一个数该乘的0不乘等。由于预料到会产生的错误并想好相应的策略,从而提高了教学的效果。

教学中,教师还可采取延迟评价方式,在“错误”信息充分呈现后,用善解人意的鼓励性语言,简练明了的提示性语言,恰当精要的评价性语言,引导学生在错误中发现真理,使错误成为可贵的教学资源。

二、“错误”资源的利用

利用“错误”激发探究兴趣。学习错误来自于学生学习活动本身,利用学生的错误能激发他们的探究兴趣。譬如:一段铁路长30千米,第一施工队独自完成需要10天,第二施工队独自完成需要15天,这两支施工队合作施工需要多久能完成? 在讲解这道题时,笔者鼓励学生独立思考,并说明算理。继而,延伸提问:“如果这条铁路长60千米,每个施工队独自完成的时间不变,那么需要多久完成呢?”“12天。”学生不假思索地回答。“是吗?大家算了再回答行吗?”结果出乎他们的意料:“6天”,路程扩大1倍时间却不变!“如果路程分别是15千米、45千米、120千米,时间又分别是多少呢?”学生们在疑惑中得出了答案,都是6天。“为什么铁路长度不管变成多少,时间总是不变呢?”教师由此循循善诱的引导,课堂效率将完全不同。可见课堂上适当出现错误,让学生发现矛盾,反而能培养他们发现、解决问题的能力,激发主动积极的思考能力,利于培养学生的探究精神。教师利用“错误” 激活学生的创新思维,帮助学生突破眼前的屏障,使学习成为再创造的过程。教学中,学生犯错的过程是尝试和创新的过程,是教师培养学生创新思维的契机,要看到错误背后的成功,为课堂教学增添活力。

三、巩固强化, 让“错误”不再重现

利用“错误资源”的最终目的是让错误不再重演。教学中重要的是对学生的认知进行巩固强化,帮助他们在头脑中建立知识体系,让错误不再重现。教学中可让学生列出错误、纠正错误,及时巩固并形成系统。教师可把学生错误列举在黑板上,让学生做“数学小医生”辨析,引导就题论“理”、以题及类,从个别错误中引申出更多普遍性易错点。这样,让学生经历发现、认识、纠正错误,能更好地防止错误。

第7篇:生物力学原理范文

[关键词] 高职院校 差生 学习心理分析

物理是卫生高职院校的一门基础课,不仅在学生素质培养中起着重要作用,而且与其他专业学科的关系也很密切。在当前高职院校重专业、轻基础的倾向下,物理学科教学要求不断降低,但尽管如此,仍有一部分学生的物理学习成绩较差,掌握的知识量达不到物理教学规定的最低要求。对这部分差生,如何提高他们的学习成绩,成了物理教学中的一大问题。本文选取了福建卫生职业技术学院的部分差生为对象进行调查,从分析学习心理的角度入手,查找问题,分析原因,提出解决办法。

1 基本情况

1.1 调查背景

福建卫生职业技术学院于2005年正式组建挂牌,目前有11个专业,现有学生5000名,有10个专业开设了物理课。以笔者曾任教过的2005级、2006级、2007级五年制高职涉外护理、护理、助产专业六个班级312名学生为例,物理成绩及格以上的学生占83.97%,总的呈正态分布。但优秀率仅占7.05%,22人,平均每个班3.67人,不及格的学生高达16.03%,50人,平均每个班8.33人,其他良、中、及格的学生分别占22.12%、40.06%、14.74%(见表1)。

1.2 调查对象及方法

调查对象为上述六个班级的50名不及格学生(以下简称为差生)。在参阅文献和交谈了解的基础上,设计了一些与学习心理有关的因素,如学习认知、学习情绪、学习兴趣等问题的答卷,采用不计名问卷调查方式进行调查,共发放问卷50份,回收50份,有效回收率100%。根据回收的调查问卷,对调查情况作统计分析。

2 调查分析

2.1 学习认知调查结果

从表2可知,这些差生对学习物理的认知上存在普遍性的错误指导思想。有80%的学生40人认为学习物理不重要,原因是受专业意识影响,认为物理学科在卫生类专业中并不重要,学好了也没什么用,只要专业学好就行;有8%的学生9人则认为无所谓,认为不管学得怎么样,学校肯定会给我毕业的;仅有1人认识到学习物理重要,认为学习物理可培养逻辑思维能力、拓宽解决问题的思路,为日后的学习工作打下扎实基础,据后来了解,他本人学不好物理的原因,主要是学习方法不对、基础薄弱等因素造成。

2.2 学习情绪调查结果

表3显示,52名差生都存在学习情绪化问题,有64%的学生学习情绪会波动,波动的原因有受老师讲课的好坏、内容是否有趣,作业的多少及难度大小,考试等外界因素的影响;另有36%的学生学习情绪很不稳定,原因是这些学生本身有忧郁、焦虑、易冲动等不良心理,且自我调节能力较差,容易受心情的影响,还有的学生讨厌学物理,从心理上就非常排斥。

2.3 学习兴趣调查结果

从表4可知,有22%的学生对学习物理有点兴趣,原因也很单纯,是因为有些物理实验好玩,还有的认识到学了物理可能在今后会用。有78%的学生39人对物理不感兴趣,认为物理课内容枯燥乏味、抽象难理解、基础差听不懂、内容多难吸收、课堂气氛沉闷等,所以不想学习物理。

从上述可知,差生普遍存在学习认知错误、学习情绪化、学习兴趣低等三个学习心理问题,之所以会出现这些问题,除了已分析的原因外,还受到了更深层次的原因影响。一是家庭因素。现在的学生绝大多数是独生子女,在家受父母溺爱,依赖思想较重,怕苦怕累,以自我为中心,一碰到苦、累、难的事情就绕道走,对物理这样较难学的学科自然也就抱着能不学就不学,能混就混的想法,成绩因此上不去。二是学习与就业的反差造成心理失衡。相当部分的差生认为高职生在就业问题上,与普通本科生相比处于劣势,就是学好了,也找不到什么好工作,得不到什么高的收入,再加上现在的高职教育是收费教育,学习费用投入大,预期收益与成本投入的反差使他们备感沮丧,因而对什么都不感兴趣,对什么都不想学。三是管理因素。高职院校的管理模式从中学、中专由老师包揽的管理模式转变为由学生自我管理为主的新模式,在这转变过程中,一些学生适应了,另一些学生则无法适应,在无老师具体而严格的指导和管教下,不知学什么,也不知该怎么学。四是学校教学倾向影响。现在用人单位往往看重学生的专业技能,学校也因用人单位的择人导向,偏重于专业技能教育,无形中影响了学生的学习心态,认为只要专业学好就行,其他都是次要的。

3 对策建议

正确的学习心理是学好物理学的前提,差生的学习心理要矫正,需要学生自身、学校、老师的共同作用,多种措施齐下,才会取得好效果。

3.1 端正思想认识

一是正确认识物理学与专业的关系。在差生中认为学物理没有用的想法在非常普及,物理课的教学首先在思想认识上就遇到了一定的人为障碍。因此,物理教学要取得好成效首先要帮助学生扭转不正确的思想认识。在具体的教学过程中,要有意识地讲解物理学的内容与专业课的密切联系,如血液的循环流动涉及到流体力学的知识,视觉的形成和异常的矫正要联系到光学知识,体温的调节要用到热学知识等。让学生认识到物理学作为一门自然学科,与医学有着密不可分的关系,物理学所研究出的事物客观运动规律正是生命学科不可缺少的理论基础,要成为一名合格的高职卫生毕业生必须具备一定的物理知识,在思想上认清学习物理的重要性。二是正确认识就业。要教育学生对就业有正确的认识,让学生意识到条条大路通罗马,社会需要多层次的人才,随着社会就业制度的完善,人们对学历的偏见将逐步消除,会更加看重综合素质,更加看重学习知识和运用知识的能力,只有同时注重基础课和专业课的学习,才更有利于培育发展的“后劲”,为日后的升学深造、就业成才打下扎实基础。

3.2 开展健康心理教育

差生心理特殊,既自尊又脆弱,要紧紧把握差生的心理特点,遵循心理健康教育的规律,积极开展心理健康教育,对学生的心理问题有针对性地进行辅导或咨询。特别是对受深层次因素影响有心理困扰、心理障碍的学生,更是要提供及时必要的帮助,让这类学生努力消除不良心理,不好高鹜远,不消极懈怠,增强自信、自强、自立意识,努力适应高职院校以学生自我管理为主的管理模式。同时,也可开展丰富多彩的校园活动,让学生学会自娱,学会自我调适,加强自控能力,理智地控制自身的情绪和行为,促成健康心理的形成。

3.3 用正确的教学理念引导学生学习物理

《教育部关于加强高职高等教育人才培养工作的意见》中指出,“高职高等教育是我国高等教育的重要组成部分,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的、德、智、体美的方面全面发展的高等技术应用性专门人才。”这为高职院校人才培养目标明确了方向,就是培养具有必要理论知识和较强实践能力的高等技术应用型人才。由此可知,高职院校对学生的培养应是应用、技能和素质、能力的有机统一。要在引导学生学习好专业课的同时,也要引导学生学习好物理等基础课。要让学生明白,学习物理学是提高综合素质及能力的重要有效途径,学习物理的目的不在于掌握几个公式、几个定理,而是通过学习物理现象、规律来学会一种思维方法,培养多角度、多方位、多层次地观察和思考问题的能力,养成细心、耐心、严谨、求实、坚韧等思想品质,从而激发学生对物理学习的重视。

3.4 改进教学方法

一是实施情感教学。差生很在意教师对他们的态度,教师要注意沟通师生之间的感情,多关心、多了解差生遇到的学习困难、学习障碍的原因等,帮助学生克服思维障碍、心理障碍和情感障碍。二是营造生动、和谐的物理课堂氛围。学生大多希望老师学识渊博,讲课语言幽默风趣,课堂环境活跃、轻松,并认为在这种情景之下听课更容易掌握物理学知识。这就要求老师要提高自身学识水平,讲究讲课艺术,形成生动风趣的教学风格。在教学中,尽量多采用幽默风趣、通俗易懂的语言进行讲解,用身边的事例做比方,把抽象的物理知识教得富有趣味,让学生学得有趣,听得有味,理解得清楚。三是分层教学。针对各种不同学习成绩的学生,要在教学中按照分散难度、设置梯度、逐步推进、由浅入深的原则,改变课堂训练结构,变单纯整体训练为分层次训练和个别训练,从讲授、提问、练习到作业等诸环节,设计出不同层次的学习内容和要求,使不同学习成绩的学生都可以经过努力达到目标,品尝到成功的喜悦,获得成功感和自我效能感,使学生对学习物理产生兴趣,从而激发学生内在的学习主观能动性。

参考文献

[1] 陈琦, 刘儒德. 当代教育心理学[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2005.

第8篇:生物力学原理范文

Thinking on Improving the Campus Environment of Tangshan Vocational College of Science and Technology

Bian Shuai; Zhu Min

(①Tangshan Vocational College of Science and Technology,Tangshan 063001,China;②Yixian Tanghu Junior High School,Yixian 074204,China)

摘要: 本文通过对唐山科技职业技术学院近期校园环境的改善现象,分析了校园环境中的物理环境与学生心理健康的关系,探讨了校园物理环境会对学生的心理健康、行为产生怎样的影响,以及如何通过改变物理环境,促进和维护学生的心理健康。

Abstract: By the improving of resent campus environment in Tangshan Vocational College of Science and Technology,this paper analyzed the relationship between physical environment and students' mental health, then discussed how did the physical environment have influence on students' mental health and their behaviors, as well as how to promote and protect students' mental health by changing physical environment.

关键词: 物理环境 心理 隐形教育

Key words: physical environment;psychology;recessive education

中图分类号:G44文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)21-0208-01

0引言

高职学生由于人生观、价值观还未完全确定,易受外界影响,且他们的大部分时间要在校园中度过,故校园环境对学生的身心健康发展都起着潜移默化的隐性教育作用。本文根据唐山科技职业技术学院进行校园改造后的一些现象进行分析,着重研究校园物理环境对学生身心健康的影响。

1校园物理环境的涵义

物理环境是指研究对象周围的设施、建筑物等物质系统。校园物理环境是学校在发展过程中不断积累下来的外在物化形式的总称。主要包括校园主题建筑、校园文化建筑和校园艺术生态三个方面。它是学校精神风尚的物质环境。[1]

2校园物理环境的心理健康教育功能

2.1 教育引导功能学校的职责主要是教育和引导学生,这种职责不只表现在让学生学习知识、掌握知识方面,还表现在教导学生如何做人,如何树立正确的人生观等其它方面。和有声的传统教学相比,校园物理环境就像一个无声的“老师”,通过学生在环境中的所见所闻,采用暗示的方法,让学生在无意识过程中了解学校的精神理念。这种教育引导是隐性的,间接的,能够帮助学校达到“育人”的目的,以产生“无声胜有声”的效果。

2.2 陶冶熏陶功能良好的校园环境能够陶冶学生的情操,培养学生高尚的道德品质。从心理教育的角度,校园物理环境主要是为学生营造一个“场”,学生在“场”中学习、生活。通过无意识的学习和模仿,使学生在无声的教育中得到感染和熏陶。

2.3 调适功能校园环境通过创造一致的精神需求和文化氛围,运用模仿、从众、暗示等手段帮助调适学生当中存在的违道德,偏离社会常态的一些现象。它使学生能自觉约束自己,使自己的行为符合一般的社会行为规范。另外,优美的物理环境还能够缓解压力,调节心态,使学生能够消除不良情绪,恢复心理常态。

3校园物理环境对学生心理、行为的影响

3.1 校园环境的改善减少了学生之间的冲突学校改造后扩大了原有食堂等场地的规模,增大了学生人际交往空间的距离,减少了学生之间由于过度的密切接触而引发的冲突。根据空间关系学理论,人类有自己专属的个人空间,它仿佛一个便携式的大气泡,无形地环绕着人们的身体。在不同的个人空间里,我们会需要不同间距的气泡。[2]一般把对空间的需求分为四种模式,即:私密空间(半径为15―45厘米),与我们在感情上特别亲近的人或动物在进行私密身体接触时,我们才允许他人进入该空间;私人空间(半径为0.46―1.2米),这是熟人交往的空间;社交空间(半径为1.2―3.6米),在和不太熟悉的人交往时,人们一般保持这个距离;公共空间(半径为3.6米以上),这种空间的交往适于大众演讲。可以看出,和不同类型的人交往需要不同的空间距离。如果和我们不很熟悉或是陌生的人侵入我们的私密空间,我们会感觉反感甚至愤怒。由此可知,如果在食堂等公共场合,由于空间的不足,学生人口密度过大而侵入了彼此的私密空间,容易引发学生之间的冲突。食堂等场地改造后面积扩大,这一矛盾便得到了缓解。

3.2 校园环境的改善影响了学生的行为习惯校园物理环境的改善另一个突出表现在于校园整体的整洁度有了大幅提高,与之相对应的是学生破坏环境的现象得到了遏制。心理学中的破窗理论认为:如果有人打坏了一个建筑物的窗户,而这扇窗户又得不到及时的维修,别人就可能受到某些暗示性的纵容,去打烂更多的窗户。这一理论提示我们:环境对一个人的行为产生重要的影响,有时甚至会起到决定作用。[3]现代心理学认为:个人的观念与行为由于群体的引导或压力而向与多数人相一致的方向变化的现象,称之为从众。对于群体一般状况的偏离,会面临群体的强大压力。因此,任何人对于群体的偏离都有很大冒险。如果一个环境中,到处布满垃圾,草坪被随意践踏,那么其他人也会不自觉地效仿,这样导致的结果是环境越变越差,相反的,整洁的校园环境能够减少学生对环境的破坏。

4改善校园物理环境的相关对策

4.1 重视环境的暗示作用在现实中,越是整洁的环境越为人们所爱护,反之,越是污损的环境越容易加剧对环境的破坏。如果在“禁止倒垃圾”的牌子下堆着一堆垃圾,在“禁止踩踏”的草地旁布满脚印,那这种对行为后果的默认,就是对这类破坏行为的鼓励,其结果只能加剧对环境的破坏。因此,对校园环境中存在的任何消极暗示都应及时清除,这样才能消除消极暗示带给我们的影响。

4.2 注重环境使用者的特征和需求学校以学生为主体,所以在校园中,学生是校园环境的主要使用者。那么在建设校园物理环境时,应该考虑学生的身心特征和他们对环境的需要。例如:可以将一些强制的禁止性要求转化为学生的自身需要,如“禁止吐痰”,可改为“为了你的健康着想,请不要随地吐痰”,这样可以把外在的要求与自身需要联系起来,减少学生的逆反心理,使学生更易接受。

5小结

学校对学生的培养,不应仅仅表现在知识的传授和技能的培训上,更重要的是,利用物理环境的无声教育,对学生心理和行为方面产生隐性的影响,通过物理环境的改善,发挥它的心理功能,这对促进学生的心理健康水平,有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]欧阳梓华.论公安院校开展隐性教育的必要性及主要途径[J].公安教育,2007,(5).

第9篇:生物力学原理范文

一、用生态理念开发校园物理教学素材的原因

物理学研究的是与物理世界有关的问题――能量、物质,以及它们之间的相互关系。①物理学本质上是一门基础学科,从字面上浅显地理解,“物”即物质,“理”是道理,并且物理学是技术革命的基础,应用广泛,是一门带有方法论性质的科学。中学阶段学习物理学的目的就是帮助学生理解物理世界,培养分析思考能力,获得一些科学的方法和策略。就学生个人发展而言,通过对物理的学习,学生们将来有些会直接运用物理学的实验技能技巧丰富自己的劳动操作技能,有些会就职与物理学相关的或者交叉学科的领域,如天文、工程、计算机、医学等等,还有些可以运用所学物理学解决问题的方法技能去从事商业、财经、社会学等与物理学看来完全不相关的一些工作。因此,高中物理学习对于学生的成长有很实际的意义。但是由于高中教学中物理事例经常仅限于书本,教学过程多限制于课堂,学生体验感缺乏,科学素养不能得到很好的培养,而教学的内容涉及多个物理知识分支,多数习题的设定理想化程度严重,这些都容易让学生产生一种“物理学离实际生活遥远,学习必要性不大,而且学起来非常困难”的感觉。

本文提出用“生态理念下开发校园物理教学素材”的方法来改善以上教学现状。“生态”一词源于古希腊,原意指“住所”或者“栖息地”,由此衍生出“一定地域(或空间)生存的各种动植物之间、动植物与所处的环境之间的相互关系”的含义,它强调系统中各因子之间的相互联系、相互作用以及功能上的统一,含有系统、整体、联系、和谐、共生和动态平衡之意。②生态理念下的教学不仅是指环境教育,更多的是指注重学生、社会和生态系统之间的联系,由此展开的教学互动。

中学生用大量的时间在校园里学习生活,校园的环境设施建设中就大量运用了物理学相关知识,一边是学生埋头于孤立的书本理论不会联系实际,一边是校园里大量事物的现有素材,如果以生态理念在校园里开发物理教学素材,把书本理论与身边的校园相结合,注重学生和校园之间的联系互动,就能给学生的物理学习找到很亲近的切入点,让学生感觉“物理不远,它很近,很实际,很有用”,贴近实际生活的思考能让抽象的理论变得具体,学习兴趣的提升能增加克服困难的意志力和深入研究问题的毅力,学生也能从中得到观察、思维、动手等各方面的训练为将来进一步的发展打下切实基础,物理学也能因此恢复原本的面目,同时这一切也有助于校园生态的和谐发展。

二、开发校园物理教学素材的方式与相关实践

近期有报道说“某学校在校园里种庄稼获得各种好评”、“在校园里种庄稼”一方面让学生实际参与了生产实践,感受了城市里少有的自然景象,另一方面庄稼也可以起到校园某时期绿化的效果。如果再对学生进行相关的教育教学,“种庄稼”就是这所学校开发出来的教学素材。

“教学素材”指用来进行教学分析或者实践的实例,是教学知识点的载体,放在校园里,它可以是一处房屋、一丛花草、一方池塘,甚至一根电线杆子。这些都是校园里司空见惯的存在物,其中都包含着很多事物道理,如何开发教学素材,就看教师看待校园的眼光视角。

1. 方式一:按图索骥、按需索取。根据我国现行中学教材,中学的物理学科大致包括力、热、光、声、电与磁、原子这六个部分,由于各部分之间的联系,这种分类并不绝对,但利用这个分类寻找开发校园的物理教学素材还是可以的,可供参考的一种简单方式就是按照物理课本,对照着章节把校园里各个景观、建筑或者各项建设归类到相应的知识上去,发掘其可供物理学科教学活动的因子,顺序编排起来,这就好像是“按图索骥”。比如,很多学校有的吊棚(可以是车棚也可以是游泳池的顶棚等),就可以归类到力学;而学校的电力系统以及用电安全等,就可以归类到电学等等。不过,如果这些素材只是零碎而模糊地存在于教师的头脑中,那么在实际物理教学过程中,往往用着用着就忘记用了,而且在教学分析时也存在理论不清楚、道理不明朗的情况。所以,如果能够做成一本物理学校园案例集或者校园物理课本,方便教师和学生“按需索取”地进行课上讲解或者课下阅读,效果会更好一些。