绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇能力管理论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
第一是基本知识的积累阶段。现代文阅读教学须以阅读能力的培养为目标,阅读能力的培养又要以具备准确、敏捷的思维为关键。我们知道,基本知识是思维的基本因子,知识面的宽窄是阅读思考时联想是否丰富、思维是否活跃的关键。因此,现代文阅读能力的培养应该从狠抓基本知识的积累做起。这里的“基本知识”不仅指语文知识、文化常识、历史常识、哲学常识、生活体验以及音乐、雕塑、美术、建筑等艺术常识,而且还包括人文科学(如文化学、历史学、美学、社会学、教育学、语言学)领域和自然科学与科技应用(如心理学、生命科学、环境科学、信息论、系统论、控制论、现代通讯技术研究等)领域较新的研究概况,还包括边缘学科和科学学的研究概况。在当今的中学语文界,能全面反映这些既有时代性又有深度和广度知识内容的教材还很少。在这方面当首推由谷公胜编著、由人民教育出版社和江苏教育出版社于1995年联合出版的高中语文选修课本《现代文阅读》。近几年语文高考试卷所选的现代文均具有丰富的“内蕴”,涉及的知识既广又深:有的涉及艺术常识和艺术鉴赏知识,如1996年全国卷第四题的选文《贝多芬之谜》;有的涉及文艺美学,如1991年“三南”卷“四/32~40”题;有的涉及思维科学和教育心理学,如1993年全国卷“四/22~28”题;有的涉及对语文教学的理性思考,如1995年全国卷第四题的选文《〈叶圣陶语文教育论集〉序》(吕叔湘著);有的涉及中国古代文化常识,如1992年全国卷“四/26~30”题;有的涉及科技领域的研究新成果,如近几年高考中连续出现的科技文章。然而,相当一部分教师一味注重应试教育而忽视素质教育,忽视学生“基本知识”的积累和知识面的拓宽;相当一部分学生急功近利,为了应付高考,一心只读教科书,很少过问课外书,对以上“基本知识”他们知之甚少或根本不知。没有“厚积”,哪来“薄发”?基本知识积累不够导致了学生知识面的狭窄,阻碍了学生阅读理解能力的形成。因此,近几年语文高考中现代文阅读测试部分得分较低也就不足为奇了。这一教训提醒人们:要真正培养学生的现代文阅读能力,基本知识的积累和知识面的拓宽非狠抓不可。
第二是基本理论的掌握阶段。现代文阅读的有关基本理论是对现代文阅读能力形成过程中一系列规律的概括,是确立现代文阅读基本方法的重要依据之一。因此,现代文阅读能力的培养还必须狠抓基本理论的掌握。这里讲的“现代文阅读基本理论”,一是指现代文阅读,一般应从文体、内容和形式三方面进行;二是指篇有中心段,段有中心句,句有关键性词语。文体不同,内容和形式的具体要求也不同。记叙文的内容指描叙部分(人、事、景物及其特点、与景物有关的传说故事等)和议论抒情部分(或抒感,或揭示哲理);议论文的内容指论点和论据;说明文的内容指说明对象及其特征,或指某种物品的制作过程,或指某种物品的使用方法及其注意点等。形式方面,记叙文主要是指叙述方式(顺叙、倒叙、插叙、补叙)、顺序依据、线索和表达方式的运用特色及其作用等;议论文主要是指论证结构方式和论证方法;说明文主要是指说明顺序和说明方法。中心段、中心句和句中关键词语的确立都有规律可循,还有概括反映这些规律的有关理论。篇有中心段,记叙文的中心段一般是抒情议论性语句,往往位于篇首或篇尾,或者是几个片断之间的过渡性语段;议论文的中心段一般为文章的引论或结论,通常也位于篇首或篇尾;说明文的中心段一般也是首段或尾段。段有中心句,中心句的确立可通过分析段落的构成情况来进行:若段落由一个句群构成,段落中心即句群中心——通过分析句与句的关系所得的中心句;若段落由几个并列关系的句群构成,段落中心即几个句群中心句之和;若段落由几个主从关系的句群构成,段落中心即为主句群的中心句。句有关键词语,关键词语的确立理论,可参阅人民教育出版社语文二室编定的1990年版的高中《语文》必修课本一、二册中的有关单元知识。这是对学生进行现代文阅读的一般理论指导,即对学生授之以现代文阅读基本理论的阶段,这是现代文阅读能力培养过程中必须经历的第二阶段。
(附图{图})
经过如上的分析以后,我们对这段景物描写就很清楚了。综合起来说:作者来到虎山水库后,观察点由坝前到坝桥上,所描写的景物由远观到近看。详写了从桥孔中跃出的七股大水,略写了平静的湖水。作者从各个角度对大水进行了生动的描写。巨大的水响,震天的吼声;美丽的色彩,黄(锦)、雪白、白(纱)、米黄(花纹);多姿的形态,(闪光的黄)锦、(脱线的)珠,没有经纬的细纱精制图案;雄壮的气势,“喑恶叱咤,似有千军万马。”作者既从静的方面写了懒洋洋欲步不前的平静的湖水;更从动的方面渲染了七股大水跃出,水激乱石,水珠抛撒的动人画面。有局部的工笔细描,雪白的水珠象脱线一样撒下,白纱上的米黄花纹;也有整体的勾勒,七股跃出的大水仿佛七幅闪光的黄锦。作者的主观感情不仅融汇于客观描写,也有直接抒发,“也许只有织女才织得出这种瑰奇的景色。”为了充分地描绘出景物的特点,表达自己的感情,作者运用了比喻,把跃出的大水比作黄锦,比作细纱配米黄花纹的精制图案;运用了比拟,把平静的湖水写成“迎着斜风细雨,懒洋洋只是欲步不前”,把水写活了;还引用了古代传说,给文章平添了几分神秘美妙的色彩;更妙的是作者能于“动”中看出“静”,以其传神之笔,以静写动,从桥孔中跃出的大水,本是“跳掷翻腾”,作者却能借丰富的想象,看到“一幅没有经纬的精制图案”。作者从多角度,运用多种方法,突出了雨中水的大、猛、美的特点,描绘出一幅壮观瑰奇的图画。文章之所以会把景物写得如此生动,这全出自于一个“情”字,把自己对祖国山河的厚爱,倾注在对祖国山河的极度赞美之中。
我们再用这种方法研究小说的人物形象。把人物形象看作系统之后,确定如下六项为其要素:描写方法,典型环境,代表典型,性格特点,作者态度,典型意义。首先,分析人物描写的方法。人物的典型形象是通过一定的描写来刻画的,分析其描写方法,既有助于正确理解人物,亦有助于学习其高超的写作技巧。第二,分析人物活动的典型环境。明确人物活动的背景、时间、地点,这是理解人物行为及意义的必要条件。第三,分析人物所代表的典型。小说中的人物虽然是具体的,个别的,但他是典型,是类的代表。小说人物形象的意义即在于以个性表现共性。第四,分析人物的性格特点,人物虽然是类的代表,但又是“这一个”,是以丰富多彩的个性存在于作品中的,公式化、概念化的人物是没有价值的。第五,分析作者的态度。作者对自己笔下的人物是有倾向性的,是倾注了作者浓厚感情的。正确地理解人物的态度,有助于正确分析人物形象。第六,分析人物的典型意义。典型的意义,也即小说的主题或主题的一部分。下面以鲁迅的《药》为例具体操作一下。
(附图{图})
分析以后,再作综合。比如:我们对夏瑜这个人物可以这样综合:本文用侧面描写的手法,塑造了时期资产阶级民主革命者夏瑜的形象。他革命意志坚定,英勇无畏,以至献出了生命。作者对他给予了热情的赞扬,同时也痛惜于其斗争的悲剧性。从而揭示了资产阶级民主革命严重脱离群众的弱点。同样,我们不难综合出华老栓和康大叔的形象。
从上面两例我们不难看出,运用表格式的方法不仅十分方便,而且条理清楚,一目了然。表格中各要素排列的顺序也不应是随意的,要按综合时表述的需要安排。
表格式当然不是唯一的,还有其它许多合适的方法,具体运用哪种方法,要看所研究的问题和个人的习惯,关键是把研究对象恰当分成要素来分析综合,这是根本的。
层次性的观点是系统的一条重要思想。它认为,系统是由一定的要素组成,这些要素是更小一层的要素组成的子系统。而系统本身又是更大系统的组成要素。以此为理论基础,我们用这种方法研究问题就有了广阔天地。仍以小说中的人物形象为例。它与情节、环境等要素共同构成小说这一系统。而人物形象的要素之一,比如人物的描写方法,也完全可以视为系统,它的要素是:肖像描写,语言描写,行动描写,心理描写,细节描写,侧面描写;白描、夸张,衬托,渲染等。还可以往下分,比如肖像描写,它的要素可定为:写什么,反映什么,怎么写的。写什么可划分为衣着、形态、神情三个要素来研究、当然还可以分下去。下面以表格的形式总结一下上面所写的内容。
(附图{图})
从小学语文教学来讲:小学语文教学的目的,正如九年义务教育全日制《小学语文教学大纲》(试用修订版)(以下简称“新大纲”)所提出的“小学语文教学应立足于学生的发展,为他们的终身学习、生活和工作奠定基础”。学生的发展应是全面的,就是要全面激发学生的语文素质。
这里要对语文素质作一全面理解。语文素质应包括:语文能力;做人的良好性格和思想、品德、情感、习惯。良好的思维品质及思维能力;中国和世界优秀文化的积累及正确的审美观念;健康的心理素质。
语文能力是小学语文素质的核心,培弄学生的语文能力也是小学语文教学核心的目的任务。因为小学语文是工具学科,是基础工具学科,是表情达意的工具学科。小学语文就是儿童学习语言的学科;对小学生来说,学习语文就是要掌握祖国的语言工具。儿童是在逐步掌握语言过程中发展起来的。通过语文学习,儿童不仅能获得语言,而同时还会获得文化科学知识,提高思想认识和思维能力,丰富情感。读书,还会提高学生的说话、作文能力,把自己要说的话、想到的事、看到的事或做过的事,用口头或文字表达出来,进行思想交流,达到相互了解。也就是说,只要具有一定的听、说、读、写的语文能力,才能学会各科知识,所以语文学科具有再认知的功能。其再认知的功能体现在:(l)通过语言实践获得语言,获得字、词、句、段、篇语文基础知识和听、说、读、写的语文能力。利用语文能力进行交流、解释、记忆;(2)通过语言理解和记忆获得各科文化科学知识;(3)掌握获得语文知识和能力的方法,即自学方法。这三项认知功能,以第一项为基本认知功能。正因为有这一基本认知功能,语文学科才具有再认知特点;学生具有了语文能力,才能再学习。所以说学好语文是学好各科知识的基础。正因为语文学科具有获得再学习的动能,语文学科才具有工具性。这种工具性表现在再认知上,才把语文称之为基础工具学科。
凡工具学科,就必须使学生掌握一定的能力。数学是工具学科,要具备计算能力;语文是工具学科,必须具有语文能力,即听、说、读、写能力。叶圣陶先生早就明确指出:“语言文字的学习,就理解方面说,是得到一种知识;就运用方面说,是养成一种习惯。这两方面必须联成一贯;就是说,理解是必要的,但是理解之后必须能够运用;知识是必要的,但是这种知识必须成为习惯。语言文字的学习;出发点在‘知’,而终极点在‘行’;倒能够‘行’的地步,才算具有这种生活的能力。”这里谈的习惯,即指能力而言。这段话说明:第一,小学语文教学培养学生语文能力的重要意义。叶老把语文能力看作为“生活的能力”。也就是“新大纲”所提的学习语文要为学生的“终身学习、生活和工作奠定基础”。总之,要达到使学生理解和运用祖国语言文字的目的,必须培养学生的语文能力。第二,明确指出知识和能力的关系。知识是必要的,通过理解获得知识;理解知识之后,还必须通过语文实践形成语文能力。知识和能力的关系,是出发点──知;一是终极点──行。由知到行,必须经过理解和训练。
从以上论述不难看出培养小学语文能力的意义。从而也说明:江西省资溪县从80年代初所进行的小学“语文能力”教材教改实验,正体现了小学语文教学的根本目的。该项实验的内容提出:“以能力为序列──能力训练的目标;以学生为主体──能力训练的教学思想;以课文为例子──能力训练的教材运用;培养学习兴趣──能力训练的心理动机;指导学习方法──能力训练的途径;养成良好习惯──能力训练的归宿。”这一套“语文能力”教材教法体系,使学生的听、说、读、写能力的提高有了保障。
一、整体入手,全面安排,精心设计课堂结构
讲课时,我先从课题入手,让学生知道课文写的是狐狸和乌鸦之间的事,然后指名配乐朗读全文,其他学生带着“一件什么事”的问题一边听读课文,一边看老师演示投影。这样,学生从整体上把握内容,感知教材,理会课文大意。接着,我便按意义段进行品词析句,进一步理解课文内容和揭示寓意。讲第一自然段时,我进行了看图说话的训练,巧妙地达到了教学目的。打出投影后,提出问题:树的上面有什么?里面住着谁?树的下面有什么?里面有谁?它俩是什么关系?围绕这一系列问题,要求学生用几句意思连贯的话讲解图意。这样,一方面培养了学生的观察能力,一方面在课堂情境中训练了学生的看图说话的能力,为今后的看图写话打下了基矗。
二、分步讲读,局部探索,挖掘事情起因、发展、结果及各因素、环节的联系
第二、三自然段是故事的起因。教学第二自然段,教师提问:“乌鸦找到肉后为什么不自己先吃?为什么要站在窝旁?”指导学生按一定情节展开思路,正确捕捉与体会乌鸦显耀的心理。教学第三自然段,用投影打出第二幅画面后,提问:“这时树下谁出来了?他看见乌鸦叼着肉,有什么表现?”让学生展开想象的翅膀,看图说说狐狸的馋样,他心里会怎么想?这样,课堂教学突破了课本的局限,有机地弥补了教材的“空白处”,同时,训练了学生的听说能力。第四至七自然段是故事的经过,是全文的重点,我让学生自己读这几段的时候,用笔画出狐狸的话,数数有几次。学生一边读书,一边动手勾画,一边动脑思维,既培养了学生阅读、想象、动手的能力,又教给学生读书的方法,帮助他们形成一个好的学习习惯。狐狸第一次向乌鸦问好,乌鸦不作声。鉴于前文的基础,学生很快就得出结论:乌鸦找到肉是给自己的孩子吃的,一张嘴肉就会掉下去,所以它没张嘴。第二次,狐狸向乌鸦的孩子问好,乌鸦看了狐狸一眼。从“孩子好吗”、看了“一眼”两处学生进一步体会到狐狸的狡猾与乌鸦的动心。“乌鸦还是不作声”,这是为什么?学生得出结论:乌鸦知道嘴一张,肉就没了,就不能给孩子吃了。狐狸第三次赞美乌鸦。“乌鸦的羽毛真的漂亮吗?噪子真的好听吗?狐狸的话切合实际吗?它说的是什么话?”通过这些问题,学生已明白了狐狸的目的与用意。然后,我进一步引导学生,通过想象,说说乌鸦听了狐狸的话,心里感到怎样?使学生明白此时鸟鸦高兴到了极点,到了忘记一切的地步。这使得学生的想象能力得以发挥,表达能力得以锻炼。
至此,我适时引导学生分角色、带感情反复朗读这三次问话,学生的朗读就更到位了。
有目标地读是提高阅读速度和质量的有效策略。这里的“目标”,首先是指导学生制定适合自己的阅读计划和任务,如配合课文学习的拓展补充阅读计划、跨学科的知识性阅读计划等,让学生明确读什么、为什么读、怎样读。其次是指导学生关注教材中的重要篇目及文章所表达的重要思想,关注自己认为重要的信息,使学生在阅读中能有区别地阅读重要的和非重要的信息。会精读吟诵,感悟积累;会快速阅读,浏览比较。掌握处理文字信息的能力,能用“独特的体验”去理解各种形式出现的文字。
“角色”阅读,能让学生主动阅读。可引导学生把自己置身于“故事”之中,进行理解和体验,不但能激发学生的兴趣,记住课文丰富的词汇和有趣的情节,还能促使学生思考文中所蕴含的道理,在爱读书、会读书的同时学会客观地对待周围的人和事,这也是培养学生想像力和创造力的有效途径。换位阅读,这是更进一步的“角色”阅读。根据不同的学习情景和要求,让学生模仿教师、作者或其他人,讲述自己对课文的理解,叙述课文的重点和精彩之处;与同学讨论,提出问题,解答问题等,甚至在阅读中创造新的“角色”。这也是培养学生主动探究、团结合作、勇于创新的有效途径。
二、在语文实践中学习科学有效的记忆方法
根据儿童的认知规律,指导学生把自己的经历和知识带入阅读中,记忆会更自觉、更有意义。可以通过想像或其它方法创造出一个将文章内容重新组织起来的情景,让学生通过“过电影”的方法记忆:先启发学生把文中的内容想像成画面,根据对画面内容的排列和组合回忆文章的内容,使文章(诗歌)成为脑海中一幕一幕的“电影”镜头。也可以帮助学生重新组织文章的内容,如列提纲。加小标题、概括主要内容等。还可以把课文改写成故事、诗歌,与同学交流、讨论等,也能提高学生的记忆效果。学生的准备过程,如提炼要点,建立一个讲解提纲,把文字材料根据自己的经验、知识、兴趣合理地安排,这就是创造性的阅读和记忆。而同学之间的讨论,有助于弥补中断的记忆。我们还应鼓励学生在语文学习实践中创造更多更好的记忆方法。
三、在语文实践中学会准确、有效地表达
亚里士多德说:“思维自疑问和惊奇开始。”这就是说,质疑是思维的导火索,是学生学习的内驱力,它能使学生的求知欲由潜在状态转入活跃状态。对于疑和问,疑是条件,问是结果。因此,课堂上要使学生乐于提问,教师就要培养学生质疑的兴趣,教给学生质疑的方法,使他们自觉地在学中问,在问中学。
比如在讲“能被3整除的数的特征”时,教师可以引导学生说出几个任意多位数,然后由教师很快判断它是否能被3整除,当师生共同验证老师的判断无误后,学生就会主动地向老师提出问题:您是用什么方法这么快就能断定一个多位数能否被3整除的?可见,学生提出这个问题来,缘于教师的激趣和创设的良好发问情境。
二、帮助消除心理障碍,使其敢于提问
小学阶段的学生正处在一种“心欲求而尚未得,口欲言而尚不能”的求知状态中,由于他们没有掌握好提问的方法和技巧,所以课堂上表现出一种“三怕心理”,一怕在课堂上提问会影响教师的教学程序而挨教师的批评、指责;二怕提出的问题不成问题而变成同学们的笑料;三怕提出的问题毫无价值而使人瞧不起自己。因此,要使学生在课堂上敢于提问,首先教师要努力帮助学生消除“三怕”心理障碍,鼓励中国学习联盟胆质疑,放心提问。比如对于在课堂上提问由于情绪紧张而说不清楚的学生,可以让其在课外继续补问;对于不敢在广众场合提问的学生,可以让其个别提问;对于口头表达能力差的学生,可以让其把问题写成文字后再提问。其次教师要精心设计教学过程,通过教学中各个环节的诱导,启发学生提出问题,比如课前布置学生预习教学内容,让学生在预习中认真去发现问题,为课堂上提问作好充分准备。另外,教师在课堂上还可以组织开展以小组为单位的提问竞赛活动,通过比提问的数量和质量来评定小组的竞赛成绩,这样,学生将会在竞争的氛围中消除思想顾虑,大胆质疑和发问。
三、通过多说多做多想,使其勤于提问
1.让学生多说,学会提问。语言是思维的载体,也是思维的外部表现。因此,在教学中要充分保证学生有说的机会,通过多说的训练,培养学生勤于提问的习惯。比如在教学“比的基本性质”时,如果让学生分别去说“商不变的性质”、“分数的基本性质”、“比的基本性质”这三者之间的共同点和不同点,学生将会提出问题:“零为什么不能作除数?不能是分母?不能做比的后项?”等等一系列的问题。
2.让学生多做,启发提问。实践活动是学生形成问题的基础和源泉。学生通过实践活动,可以从中受到一定的启发而提出问题。比如教学“角的初步认识”时,课堂上组织学生用两根硬纸条和一枚图钉做成一个角的模型,并用手转动角的一条边,这样学生不仅可以直观地认识和掌握锐角、直角、钝角等概念,而且还会在此基础上提出“当两条边重合时是什么角?如果一条边固定,另一条边按逆时针方向旋转一周后继续旋转下去将得到什么角?如果这条边按顺时针的方向旋转又形成什么角?”等一些很有意义的问题,为以后继续学习角的知识打下良好基础
3.让学生多想,深刻提问。课堂上指导学生运用已有的数学知识对面临的问题作较深层次的思考,通过分析和比较,就能将问题转化,提出优化解答过程的新问题。比如在“异分母分数大小的比较”的教学中,如果让学生充分思考为什么要先通分再比较大小,学生将会提出“能不能化成同分子来比较分数的大小?”这个问题,并想办法解决这个问题。由此可见,只要指导学生对问题多作思考,学生就能创造性地提出更深刻的问题来。
四、教给学生提问方法,使其善于提问
由于不同情况下问题的内容、性质各有特点,因而提问的方法和形式也应各有特色,只有恰到好处地提问,才能揭示问题的本质,反之,提问方法不当,不但不能切中问题的要害,反而易使人感到乏味和厌烦。因此,要想提高学生的提问能力,还必须教给学生一些基本的提问方法,使学生善于提问。如:
1.趣问法。把问题趣味化,或通过各种有趣的活动把问题引出,这种提问容易使对方的注意力集中和定向,引人入胜。
2.追问法。在某个问题得到肯定或否定的回答之后,顺着其思路对问题紧追不舍,刨根到底继续发问,其表现形式一般直接采用“为什么?”。
3.反问法。是根据教材和教师所讲的内容,从相反的方向把问题提出。其表现形式一般是“难道……?”。
一、一例多说,养成解题的思维习惯
语言和思维密切相关,语言是思维的外壳,也是思维的工具。语言可以促进思维的发展,反过来,良好的逻辑思维,又会引导出准确、流畅而又周密的语言。在教学实践中,不少老师只强调“怎样解题”,而忽视了“如何说题(说题意、说思路、说解法、说检验等)”。看似这是重视解题,实则这是忽略解题能力的培养。由于缺少对解题的思维习惯、思维品质的培养,学生的解题能力,只囿于题海战术、死记硬背的机械记忆中,这与当前的素质教育格格不入。
另外,从学生解题的实际表现看,学生解题的错误,一般是由于缺乏细致、周密的逻辑思考和分析。特别是当作业量稍多时,这种表现更为突出。从教师教学实际看,教师为了强化对学生解题思路的训练,往往要求学生在作业本上写出分析思路图,或画出线段图。但这项工作,对于小学生来说,一方面难度比较大,另一方面因费时多,学生持久性不够,往往收效并不大。笔者认为加强课堂教学中的“说题训练”,即采用“顺逆说”、“转换说”和“辩论说”等几种训练形式,养成学生解题的思维习惯,从而培养学生的解题能力。
1.顺逆说。
每解答一道应用题时,不必急于去求答案,而要让学生分别进行顺思考和逆思考,把解题思路及计划说出来。比如解答“三年级种树25棵,四年级种树是三年级的2倍,四年级比三年级多种几棵?”先让学生用综合法从条件到问题依次说出思路,再让学生用分析法从问题到条件说出思路。学生顺逆分别说清思路后,再列出算式“25×2-25”。如果,学生在说的过程中,语言还不够流畅,思路还不够清晰,还要再让学生看算式“25×2-25”,再进行第二次“顺逆说”:先让学生说第一步“25×2”表示什么?再让学生说第二步“25×2-25”表示什么?最后先说第二步、再说第一步。在解答文字题时,也可进行顺逆说的训练。如“3个1/5比2个1/4多多少?列出算式“1/5×3-1/4×2”后,让学生根据算式,说出“1/5×3-1/4×2”的意义,再把说出的意义与原题对照,看看是否一致?如不一致,则要重新分析,认真检查,直到说出的意义与原题一致为止。
2.转换说。
对于题中某一个条件或问题,要引导学生善于运用转换的思想,说成与其内容等价的另一种表达形式,使学生加深理解,从而丰富解题方法,提高解题能力。如已知“A与B的比是3∶5”,可引导学生联想说出:(1)B与A的比是5∶3;(2)A是B的3/5;(3)B是A的5/3;(4)A比B少2/5;(5)B比A多2/5;(6)A是3份,B是5份,一共是8份,等等。这样,学生解题思路就会开阔,方法就会灵活多样,从而化难为易。
3.辩论说。
鼓励学生有理有据的自由争辩,有利于培养学生独立思考和勇于发表不同见解的思维品质,寻找到独特的解题方法。有一次,一位老师教学解答圆面积一题时,老师问学生:“计算圆面积要知道什么条件才能进行计算?”多数学生回答“必须知道半径,才能求出圆面积。”但有一个学生举手表示不同意,认为“知道周长或直径,同样可以计算圆面积。”对这个学生的回答,老师一方面作了肯定,另一方面要他和持不同意见的同学进行辩论。这样,双方经过几轮辩论后,使这位学生认识到“已知周长或直径,最终还是要先求出半径”的道理。另外,也使大部分同学明白了“不光只有知道半径,才能计算圆面积”的道理。
二、多向探索,培养解题的灵活性
求异思维是一种创造性思维。它要求学生凭借自己的知识水平能力,对某一问题从不同的角度,不同的方位去思考,创造性地解决问题。而小学生的思维是以具体形象思维为主,容易产生消极的思维定势,造成一些机械思维模式,干扰解题的准确性和灵活性。有的学生常常将题中的两个数据随意连接,而忽视其逻辑意义。如“小方和小圆各有同样多的水果糖,小方吃了5粒,小圆吃了6粒,剩下的谁多?”由于受数值大小这一表象的干扰,学生的思维定势集中在“6>5”上,容易误判断为“小圆剩下的多”。为了排除学生类似的消极思维定势的干扰,在解题中,要努力创造条件,引导学生从各个角度去分析思考问题,发展学生的求异思维,使其创造性地解决问题。通常运用的方法有“一题多问”、“一题多解”和“一题多变”。
1.一题多问。
同一道题,同样的条件,从不同的角度出发,可以提出不同的问题。如解答“五一班有学生45人。女生占4/9,女生有多少人?”这本来是一道很简单的题目。教学中,老师往往会因学生很容易解答,而一晃而过,忽视发散思维的训练。对于这样的题型,老师要执意求新,变换提出新的问题。如再提出如下问题:(1)男生有多少人?(2)全班有多少人?(3)男生比女生多多少人?(4)男生是女生的几倍?(5)女生是男生的几分之几?等等。这样,可以起到“以一当十”的教学效果。像同一道题,老师还可以从分析上多提问,从解法上多提问,从检验上多提问,进行多问启思训练,培养学习思维的灵活性。
2.一题多解。
在解题时,要经常注意引导学生从不同的方面,探求解题途径,以求最佳解法。
例如“某村计划修一条长150米的路,前3天完成了计划的20%,照这样计算,完成这条路还需多少天?”首先老师要学生用多种方法解。在学生没有学习工程问题时,解法一般集中在以下三种上:①(150-150×20%)÷(150×20%÷3)=12(天);②150÷(150×20%÷3)-3=12(天);③150×(1-20%)÷(150×20%÷3)=12(天)。
针对这些解法,老师要善于引导学生比较三种方法的异同点,总结出“三种方法中都运用了全程150米”这一条件的共性。针对这一共性,老师可打破思维定势,启迪学生的新思维:“假如把150米当作一条路(用1来表示),还可以怎样解答?”这一点拨,学生很容易发现如下解法:④3×[(1-20%)÷20%]=12(天);⑤1÷(20%÷3)-3=12(天);⑥3÷20%-3=12(天)。
综上六种解法,显然后三种解法(尤其是解法⑥),列式简洁,想象丰富,充分可以显示学生思维的灵活性。
3.一题多变。
小学生解题时,往往受解题动机的影响,因局部感知而干扰整体的认识。例如:“某商厦共有6层,每两层间的板梯长5米,从1楼到6楼共要走多少米?”往往由于“每两层5米”和“6层”与学生的解题动机发生共鸣,忽视了“6层只有5段间距”这一特点,而容易得出“5×6”的错解。要消除类似的干扰,就必须进行一些一题多变的训练。
针对解题模式的干扰进行变题训练。如学生学习了工程问题后,求合做工作时间,容易形成这样一种解题模式“1÷(1/A+1/B)”。我们可将条件中的时间改变成分数形式。如“一项工作,甲独做1/2小时完成,乙独做1/4小时完成,如两人合做要多少小时完成?”如老师不提醒,学生绝大多数会把“1/2小时”和“1/4小时”当作工效,仍然列出算式“1÷(1/2+1/4)”来解答(实践统计,第1次这样的错误率在75%以上)。又如学生学过等分除法应用题后,往往见“分成几份”就“用除法计算”。在学生掌握等份除法计算方法后,也要注意变题训练。如设计类似题“6粒水果糖分成3份,最少的1份是多少粒?”可淡化消极的“6÷3”思维定势的干扰。因为“6÷3”计算错了,其实最少的1份是1粒(题中并没有要求平均分)。
通常,教学中的变条件、变问题、条件和问题的互换等,都是一题多变的好形式,但是,变题训练要掌握一个原则,就是要在学生较牢固的掌握法则、公式的基础上,进行变题形练。否则,将淡化思维定势的积极作用,不利于学生牢固地掌握知识。
三、联系对比,提高解题的准确率
为了减少学生的解题错误,提高解题的准确率,除加强估算和检验外,通常较有效的办法是要善于联系对比,让学生在比较中认识、在比较中区别、在比较中理解、在比较中提高。常用的联系比较方法有:
1.联系生活实际对比。
对于一些农业生产上的株距、行距,工业上的产值、工效,商业上的成本、利润等,学生缺乏生活经验,难以产生共鸣;对于一些较大数字的四则运算,学生解答毅力不强,容易产生畏难情绪。加之,有些教师讲到应用题,便说应用题怎样重要,如何难学,上课要认真呀……说到计算题,又说怎样容易出错,计算时要怎样细心,否则……看似老师提醒学生重视,实则给学生增加了心理压力,背上了思想包袱。其实,只要把数学题与学生的生活实际联系起来进行对比,解题并不是一件很难的事情。
对于难理解的题,要增添一些与之数量关系相同,能贴近学生生活的实例,先解熟悉的题,再解生疏的题。如要解答:“某专业户要种一块300平方米的果树,行距2米、棵距1米,种完这块地要多少棵树苗?”可首先补充另一题:“在一块300平方米的操场上站队做操,每两排纵队之间相距2米,前后两人之间相距1米,按这样站队,站满这个操场一共要多少人?”因两题思路相通,解法相同,先解贴近学生生活的补充题,再解原题,迁移自然,默化易成。
2.联系正误对比。
有比较才有鉴别,学生解题的错误,往往错在认识不清、感知模糊、理解肤浅上,用给出正确答案(或算式)和错误答案(或算式)的对比如正误分析对比、正误解法对比等,都有利于加强学生辩证思维训练,有利于提高解题能力。通常的选择题就是很好的训练形式。
办法之一:培养学生直接感受生活的能力。
所谓“感受”,就是指人的感官受到外界形、色、音响、气味等各种刺激后所产生的一种与客体刺激相应的心理活动,如情绪激动、心情舒畅、思想领悟等。它是在感觉的基础上形成的一种较为复杂的心理过程,是因人而异的。比如对于海鸥这一动物,在高尔基的笔下是:“在暴风雨来临之前着,——着,它们在大海上飞窜,想把自己对暴风雨的恐惧,掩藏到大海深处。”(初中第五册《海燕》)作者借海鸥抨击了见风使舵、害怕革命的资产阶级,显然是贬义的。而我们商店里有海鸥牌洗衣机、海鸥牌电风扇、海鸥牌洗衣粉等以海鸥命名的商品,无疑又是褒义的,这就是感受的不同,文章离不开生活感受的孕育。有生活感受,才能写出文章,感受独特,文章才新颖,有“个性”;感受深刻,文章才有深度。这就要求我们教师要鼓励学生树立起这样的信念:生活中的一切事物都是可以感受的,都是可以让我们捕捉到有用的东西的。同时,要求学生做生活的“有心人”,无论是在校园生活中,还是在家庭生活、社会生活中,都要有感情的投入,都要五官开放、心官激荡地参与,而不能“视而不见”、“听而不闻”。如看《话说长江》的电视片,完全可以边看边听边想,看看电视片里的解说词是如何与被说明的图像相依相辅的,与一般的说明文有何不同。善于捕捉生活现象的启迪,即在感受某一事物的时候,融入某种有本质联系的思想(精神),是感受的一个基本要求。
全身心地感受生活的重要性不仅在于它能够领会到生活的启示,还在于它往往能激发灵感,产生非吐不快的写作冲动,而这种冲动正是成功的标志。
我们教师要指导学生有意识地养成触景生情、见物生情、闻声生情等习惯,不断地触发、延展和丰富自己的感情。感受生活能力的培养需要反复训练,积水成河。除了课堂作文教学之外,可要求学生设立课外练笔本,有了感受,就及时动笔,抓住灵感,自觉去作文,点点滴滴积累。教师尽可能予以褒扬,同时指出不足。也可以上感受信息交流课,组织学生交流校内外生活的种种感受,起到相互启发、相互感染、相互影响的作用。教师自己也可以谈谈下水作文的体会。还可以结合知名作家热爱生活、投身于生活的事迹或体会(如魏巍谈《谁是最可爱的人》的写作和生活的关系),来进一步激励学生热爱生活、多情善感地反映生活。要指导学生注意发掘自我生活的感悟点(如生活环境变换、人更、交谊庆贺等容易泛起感情的波澜),激荡情思,促成写作契机。有条件还可以把学生带到野外、工厂、工地、矿山中去,让学生在特定的情境中去感受,去体验,去联想,去想象,去接受美景,去领会哲理。
办法之二:培养学生间接感受生活的能力。
“间接感受生活”,顾名思义,就是通过书刊、电影、电视等媒体来感受生活。这也是一条感受生活的重要途径。下边就阅读书本方面谈谈。
1简介
在公路投资分析和交通工程中,经常要用到道路通行能力及车速——流量关系,国外对不同的道路及交通特性条件下车速与交通量及通行能力的关系做过大量的的研究,其中最有影响的莫过于1965年出版的美国《道路通行能力手册》(HighwayCapacityManual,简称HCM)以及后来的1985年修订本。最近,世界银行又在印度尼西亚开展了一项大规模的公路通行能力研究,其研究结论中不少与HCM的结论相似。
国内在这方面也开展过一些研究,交通部公路科研所完成了双车道公路通行能力研究,交通部公路规划设计院与全国5个省的交通部门协作完成《山区公路技术经济指标》(以下简称《指标》)研究等,《指标》的研究建立了山区低等级公路的车速——流量关系。但从总体上说,这方面研究无论是在深度还是在广度上均是有限的。
1994~1995年,交通部和世界银行联合委托我院及澳大利亚的RUSTPPK公司和蔡摩根公司一道开展了“公路投资优化和可行性方法改善研究”工作,用理论分析与实测数据验证相结合的办法,对不同道路等级的通行能力及不同车型的车速——流量关系做了比较深入的研究,并建立了相应的数学模型。本文将介绍这一研究的主要成果。应当指出,这里建立的车速——流量关系及公路通行能力主要是针对可行性研究中的测算车辆运营成本而建立的,它的应用范围主要是宏观分析。如果用于交通工程分析,则模型还应更细一些,如道路的局部几何条件等均应考虑在内。
2公路和车辆分类
2.1公路的分类
我国公路目前分为两大类:汽车专用公路和普通公路。汽车专用公路又分为高速公路、一级公路和二级公路;普通公路分为二、三级和四级公路,各类公路的几何要求在《公路工程技术标准》中有严格的定义,这里不再赘述。
2.2车辆的分类和换算系数
目前我国将汽车分为六类,即小客车、大客车、小货、中货、大货、拖挂,考虑到面包车(包括中巴)和小轿车虽然同属小客车,但它们的动力性能、行驶速度区别较大,在本次研究中又对它们加以区分。各类车辆换算系数(以中型汽车为标准车型)如表1。
表1
车辆类型
换算系数
车辆类型
换算系数
小轿车
0.5
中货
1.0
面包
0.5
大货
1.0
大客
1.0
拖挂
1.5
小货
1.0
拖拉机
1.0
3公路通行能力的测算
公路通行能力是指在给定的道路和交通条件下,公路上的某个断面或某个规定的路段上单位时间内平均能够通过的最大车辆数,一般采用小时为单位,故通行能力一般以每小时能够通过的最大车辆数计。
道路条件是指公路的几何特性,包括车道的数量和宽度、路肩宽度、侧向系宽、设计车速、平面和纵面线型等要素。交通条件是指道路上交通流的特性,包括车型分布、交通量的大小及车流在不同车道上的分布等要素。
在“标准”或“理想”条件下的通行能力为基本通行能力,在这里,我们将符合《公路工程技术标准》的道路称之为满足“标准”条件。一个路段确实能达到的通行能力称为实际通行能力,它是通过考虑道路、交通条件后对基本通行能力修正后获得的。
当实际交通条件与“理想”条件不同时,在本研究中所采取的处理方法是在计算交通量时按换算系数将不同类型的车辆换算成标准中型车,建立车速——流量曲线时分车型进行。在影响通行能力的各种几何条件中,路面宽度是最主要的因素,当路面宽度与《公路工程技术标准》中的要求的宽度不同时,必须对基本通行能力进行修正。公路两侧的商业活动、停车、行人活动等通常称为路边“摩阻”,它们也会对通行能力产生一定的影响,同时,路边“摩阻”也会对车速产生影响。对公路来说,路边“摩阻”对车速的影响比对通行能力的影响要大一些,因此,我们这次采取了修正车速而不修正通行能力的做法。
根据美国《道路通行能力手册》所述,水平直线上的4车道、路面宽为14m的公路路段的理论通行能力为4000标准车/h,或1000标准车/车道/h(2000小汽车/车道/h),由于我国车辆的动力性能较差及存在着混合交通(这样外侧车道路利用不充分),理论通行能力将小于这一数字。根据对广佛高速公路观测数据分析,每小时每个车道能力约为800辆中型车,因此,我们以这一数值作为高速公路和一级汽车专用公路的基本通行能力。平原地区路面宽为9m的双车道三级公路的基本通行能力约为1200辆/h中型车,其它各种等级公路的基本通行能力均以这些数据为基础,并考虑车道宽度、计算标准和路肩宽度而测算的。各类公路的基本通行能力见表2。
汽车专用公路及普通公路基本通行能力表2
道路类别
等级
地形
车道宽度(1)
(m)
路肩宽度
(m)
通行能力(2)
汽车专用公路
高速公路
平原微丘区
3.75
2.50
800
山岭重丘区
3.75
2.5/2.0
750
一级
平原微丘区
3.75
2.50
800
山岭重丘区
3.50
2.5/2.0
750
二级
平原微丘区
8.00
3.00
1200
山岭重丘区
7.50
1.5
1100
普通公路
二级
平原微丘区
9.00
3.00
1200
山岭重丘区
7.00
0.50
800
三级
平原微丘区
7.00
1.50
700
山岭重丘区
7.00
1.50
600
四级
平原微丘区
3.50
0.0
200
山岭重丘区
3.50
0.0
180
注:(1)指汽车专用公路单车道宽度或普通公路的双车道宽度;
(2)汽车专用公路和普通公路分别以(标准车/h/车道)和(标准车/h)为单位。
高速公路和一级汽车专用公路的车道宽度是固定的,即在平原微丘区每个车道为3.75m,山岭重丘区为3.5m,因此,不需要做宽度修正。但是,路面宽度对其它公路的通行能力却有着十分重要的影响,当路面宽度与《公路工程技术标准》规定的宽度有出入时,必须考虑采用宽度修正系数对基本通行能力进行修正,亦即:
C=fw*Co
式中:C——实际通行能力;
fw——宽度调整系数;
CO——基本通行能力。
某个等级公路的宽度修正系数是这样测算的:首先测算标准宽度下的基本通行能力,并测算一个假想的4车道、路面宽度为14m的同类公路的基本通行能力,然后采用线性内插法求取修正系数。宽度修正系数fw可以通过下式计算:
fw=aW+b
式中:W——行车道宽度;
a,b——系数,见表3。
宽度修正系数表3
公路类别
等级
地形
a
b
汽车专用公路
二级
平原微丘区
0.22
-0.778
山岭重丘区
0.196
-0.269
普通公路
二级
平原微丘区
0.250
-1.250
山岭重丘区
0.286
-1.000
三级
平原微丘区
0.265
-0.857
山岭重丘区
0.286
-1.000
四级
平原微丘区
0.619
-1.167
山岭重丘区
0.619
-1.167
4车速——流量关系
4.1简介
车速——流量关系一般形式,当交通量较小时,车辆之间的干扰不大,高速行驶的车辆超车机会较多,此时,车辆行驶的速度主要取决于其机械性能和道路几何特性,我们称这时交通流状态为自由状态。随着流量的增大,车速也随之降低,开始时,降低的速度不是很大,当交通量接近道路的通行能力时,降低的速度增大。当交通量达到通行能力时,车流量达到最大值。当更多的车辆试图进入道路时,交通流变得不稳定,流量开始下降,同时车速也会进一步下降。
对车速——流量关系产生影响的主要因素包括:
(1)地形及道路几何特性,如平纵线型、视距等;
(2)车辆特性;
(3)非机动车的混入;
(4)路边“摩阻”。
4.1.1对地形及道路几何特性的影响考虑
道路的平面线型及视距在设计中往往取决于设计车速,而设计车速又与地形及道路等级密切相关。为此,我们针对不同道路等级及地形(平原/微丘区和山岭/重丘区)分别建立了车速——流量关系。
纵坡对车速的影响主要取决于坡度、坡长以及车辆的爬坡性能,在平原微丘区,纵坡对车速的影响非常小,通常可以忽略不计,山岭重丘区纵坡对车辆的影响是通过修正系数来反映的。
4.1.2对车辆特性的影响的考虑
由于不同汽车之间的机械性能差异很大,它们对应的车速——流量关系也有很大的不同,为了能反映这种差异,我们分别建立了不同车型的车速——流量关系,考虑的车型有以下7种:(1)小轿车,(2)面包车,(3)大客车,(4)小货,(5)中货,(6)大货,(7)拖挂。
4.1.3对非机动车的影响的考虑
非机动车(如人力车、自行车)对车辆的行驶速度有相当大的影响,考虑的方法有两种:一是将非机动车转换成标准车(如标准中型车),然后在计算车速时将其计入交通量;或者根据非机动车流量的大小测算需要的行驶宽度,然后在计算通行能力时在路面宽度中将这部分扣除。
前一种方法实际上修正的是交通量/通行能力比(v/c比)中的分子,而后者则是修正的分母,尽管大家对这两种方法尚存不少争议,但在目前条件下两种方法均可使用,相对而言,前一种方法更为直观和通俗易懂一些,因此本次研究采用前一种方法。
4.1.4对路边摩阻影响的考虑
路边摩阻通常是指那些对车速带来负面影响的开发活动,如人行道、交叉口、街边商店,影响的程度取决于开发的程度。由于这种开发程度很难定量描述,因此建立一套标准的修正系数的难度很大。然而,对于某个特定的路段,这种修正系数却不难确定,可以通过比较实际行驶时间与理论行驶时间(得自车速—流量关系)来确定。因此,在这个研究中我们建议采取这种处理方式。
4.2车速——流量关系的型式
多车道汽车专用公路与单车道或双车道普通公路的主要区别在于超车机会。对单车道或双车道普通公路而言,车辆的超车机会取决于双向流量以及车速的分布,当超车视距不够时,所有希望超车的车辆形成一个车队,其行驶速度受车队中速度最慢的车辆控制。因此,在道路的通行能力尚未达到时,不同车型车辆的行驶速度即趋一致。对多车道公路而言,一个方向至少有两个车道,超车可以在一个行驶方向完成,超车所需要的车头间距将小很多。因此,只有在交通量接近通行能力时不同车型的车速才能趋一致。
二级汽车专用公路及普通公路、多车道汽车专用公路的车速——流量的一般关系。每条曲线代表一种车型的车速流量关系。从中可以看出,单、双车道普通公路及二级汽车专用公路的车辆的行驶车速随交通量增大而降低,当交通量达到一定水平(未达到通行能力)时不同车辆的行驶速度趋于一致,然后各种车辆以相同的车速行驶直至达到通行能力。我们将车速趋于一致时的交通量定义为收敛交通量,相应的车速为收敛车速;达到通行能力时的交通量为饱和交通量,相应的车速为饱和车速。对于汽车专用公路而言,当交通量较小时,不同的车型其行驶速度也有所不同,随着交通量的增大,所有的车速均有所下降,当交通量达到通行能力时,所有的车辆均以饱和车速行驶。
5车速——流量关系的研究
5.1山区公路技术经济指标研究
《指标》研究共收集了5省范围内的163个路段的资料,这些路段覆盖了山区二、三、四级普通公路,我院在对这些数据进行分析后建立了车速——流量关系。
《指标》是我国首次大规模进行这方面的研究,比较系数、完整,其结果比较可信。因此,在建立普通山区公路的车速——流量模型时,我们直接引用了这些关系,并以此为基础,调整后建立了平原地区的车速——流量关系。
5.2研究范围
本次研究主要收集了《指标》研究未覆盖的高速公路、一级汽车专用公路和二级汽车专用公路。
二级汽车专用公路的车速——流量关系与普通二级公路相似,它们的主要区别在于二级汽车专用公路的自由流车速、收敛及饱和车速比普通二级公路要高一些。本次研究特针对二级汽车专用公路这些指标采集了数据。
由于国内关于高速公路和一级专用公路车速——流量关系的研究有限,很难基于现有的数据建立车速——流量关系,因此,我们进行了比较大范围的实地观测,收集了更多的资料。
通过分析实测数据,我们测算了自由流下各种车型的车速。需要指出的是除广佛路以外,几乎所有的调查路段交通量均不大,收敛车速及饱和车速只能参照一般经验以及美国《道路通行能力手册》和印度尼西亚研究结果进行确定。
本次研究实测的路段主要为近年来完成的高速公路和一、二级汽车专用公路,年平均日交通量在5000~30000辆中型车之间,既包括平原地区的公路,也包括山区公路,路段的基本情况见表4。
观测路段一览表表4
省份
路名
路段
编号
路段长度
(km)
纵坡
(%)
地形
总车
道数
车道宽度
(m)
路肩宽度
(m)
辽
宁
沈大高速
1
1.8
2.3
微丘
4
3.75
2.5
2
1.6
4.0
4
3.75
2.5
3
1.8
2.2
4
3.75
2.5
4
3.0
3.9
4
3.75
2.5
山东
济青高速
1
2.2
2.0
平原
4
3.75
2.5
山
西
长治——晋城二专
1
2.0
3.0
重丘
2
4.5
1.5
2
2.1
3.0
2
4.5
1.5
3
2.0
3.0
2
4.5
1.5
4
2.0
2.0
2
4.5
1.5
四
川
成渝一专
1
2.0
0.4
微丘
4
3.75
2.25
2
1.5
5.9
山岭
4
3.75
2.25
3
1.5
5.0
山岭
4
3.5
2
4
1.5
4.0
山岭
4
3.75
2.5
广东
广佛高速
1
3.0
0.0
平原
4
3.75
2.5
车速及交通量观测采用了“车牌法”进行。采用车牌法时,观测者记录下车辆进出观测路段的时间以及车辆种类,通过对牌照可以计算每台车辆在路段上的行程时间,并根据路段长度即可计算车辆的行驶速度,同种车辆的平均车速可以根据连续观测的结果计算,相应的交通量在观测时也一并记录,在本次研究中对每个路段共观测10h左右。
6数据分析及研究结果
6.1简介
数据分析的目的旨在建立车速——流量关系曲线。如前所述,对多车道汽车专用公路而言,我们需要针对每种车型建立完整曲线,而对二级汽车专用公路、普通的二、三、四级公路,则需要测算以下参数:
(1)每种车型在自由流状态下的车速;
(2)收敛车速以及相应的V/C比;
(3)饱和车速(车辆达到通行能力时的车速)。
6.2多车道汽车专用公路车速——流量关系
6.2.1平原地区车速——流量关系
绘出了以广佛公路数据为基础建立的车速——流量关系,基本上与预期的结果相符合。大型卡车的自由流车速达80km/h,与其它路段实测获得的数据相差较大,且其随V/C比变化的速度与其它车型相比较大。造成这种结果可能有两个原因,一是技术先进的香港大货的比例较大,二是大货车的样本较少。为了使车速——流量曲线能适用于更大范围内,我们对大货曲线进行了必要的调整,从其它路段观测数据看,大货的自由流车速大致65km/h左右,因此,在调整时,我们采用了这一
速度作为大货的自由流车速。
广佛路数据的另一个缺陷是最大V/C比只有0.8。因此,饱和车速无法实测到,而只能参照国际上的实践经验确定。美国《道路通行能力手册》中采用的饱和车速为50km/h,印度尼西亚研究的结果为42km/h,综合考虑我国的道路和车辆特性,我们采用45km/h作为我国多车道汽车专用公路的饱和车速。
平原微丘区车速——流量关系主要参数表5
车型
自由流车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
a
m
a1
m1
小轿车
96.6
45.0
96.55
-0.350
86.039
-0.648
面包
87.8
45.0
87.81
-0.244
83.288
-0.616
大客
79.1
45.0
79.08
-0.154
78.710
-0.559
小货
73.7
45.0
73.67
-0.160
71.925
-0.469
中货
68.3
45.0
68.31
-0.060
70.956
-0.455
大货
65.0
45.0
65.00
-0.150
62.375
-0.327
拖挂
61.4
45.0
61.43
-0.107
60.227
-0.291
车流
80.1
45.0
80.14
-0.173
78.843
-0.561
6.2.2纵坡度对车速的影响
交通量在200辆/h以下时纵坡对不同车型行驶速度的影响,不管哪种车型上坡和下坡都对行车速度带来负面影响。车速和纵坡呈线性关系,上坡和下坡的影响相似,产生这种情况的主要原因是车辆上坡时制约速度的主要因素是其动力性能,而下坡时制约速度的主要因素是司机对安全的考虑。考虑上、下坡对车速影响的相似性,我们采用一个为坡度绝对值函数的修正系数来反映纵坡对速度的影响,具体公式如下:
fg=1+ag
式中:fg——坡度修正系数;
g——纵坡绝对值;
a——系数。
不同纵坡下的车速调整系数见表6。
不同纵坡下的纵坡修正系数表6
车型
a
纵坡(%)
1
2
3
4
5
6
小轿车
-4.13
1.00
0.96
0.92
0.88
0.83
0.79
0.75
面包
-4.42
1.00
0.96
0.91
0.87
0.82
0.78
0.73
大客
-4.87
1.00
0.95
0.90
0.85
0.81
0.76
0.71
小货
-4.71
1.00
0.95
0.91
0.86
0.81
0.76
0.72
中货
-5.08
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
大货
-5.39
1.00
0.95
0.89
0.84
0.78
0.73
0.68
拖挂
-5.16
1.00
0.95
0.90
0.85
0.79
0.74
0.69
6.3普通公路及二级汽车专用公路的车速—一流量关系
以山区公路技术经济指标研究为基础,根据调查的自由车速、收敛车速及饱和车速,我们建立了二级汽车专用公路及二、三、四级普通公路山区地形下的车速——流量关系,其中山区二级汽车专用公路自由流车速取自长治——晋城二级汽车专用公路,其它数据参考国内有关研究,特别是亚洲开发银行资助的吉林省公路网规划研究。平原微丘区和山岭重丘区二级汽车专用公路的车速——流量关系,其它公路上的车速——流量关系与它们相似,主要区别在于关键性的参数,如自由流车速、收敛车速等,这些参数的测算结果见表7,具体公式如下:
二级汽车专用公路及一般公路车速——流量关键参数表7
车辆类型
平原/微丘区
山岭/重丘区
自由流
车速
(km/h)
车速
收敛时
的V/C比
收敛
车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
自由流
车速
(km/h)
车速
收敛时
的V/C比
收敛
车速
(km/h)
饱和车速
(km/h)
二
级
汽
专
小轿车
80.0
0.75
45.0
30.0
65.6
0.75
40.0
25.0
面包
72.7
0.75
45.0
30.0
58.6
0.75
40.0
25.0
大客
65.5
0.75
45.0
30.0
48.9
0.75
40.0
25.0
小货
61.0
0.75
45.0
30.0
55.5
0.75
40.0
25.0
中货
56.6
0.75
45.0
30.0
51.7
0.75
40.0
25.0
大货
65.5
0.75
45.0
30.0
53.4
0.75
40.0
25.0
拖挂
50.8
0.75
45.0
30.0
45.0
0.75
40.0
25.0
一
般
二
级
小轿车
80.0
0.75
35.0
20.0
60.0
0.75
27.0
14.3
面包
70.5
0.75
35.0
20.0
53.5
0.75
27.0
14.3
大客
53.9
0.75
35.0
20.0
43.9
0.75
27.0
14.3
小货
60.5
14.30.75
35.0
20.0
50.5
0.75
27.0
14.3
中货
56.7
0.75
35.0
20.0
46.7
0.75
27.0
14.3
大货
58.4
0.75
35.0
20.0
48.4
0.75
27.0
14.3
拖挂
50.0
0.75
35.0
20.0
40.0
0.75
27.0
14.3
三
级
小轿车
60.0
0.67
30.0
15.0
50.0
0.67
27.0
14.0
面包
58.3
0.67
30.0
15.0
48.3
0.67
27.0
14.0
大客
46.9
0.67
30.0
15.0
39.9
0.67
27.0
14.0
小货
50.0
0.67
30.0
15.0
43.1
0.67
27.0
14.0
中货
47.6
0.67
30.0
15.0
40.6
0.67
27.0
14.0
大货
45.5
0.67
30.0
15.0
38.5
0.67
27.0
14.0
拖挂
41.5
0.67
30.0
15.0
34.5
0.67
27.0
14.0
四
级
小轿车
55.0
0.67
30.0
15.0
48.0
0.67
25.0
12.0
面包
51.9
0.67
30.0
15.0
46.9
0.67
25.0
12.0
大客
40.0
0.67
30.0
15.0
38.0
0.67
25.0
12.0
小货
44.5
0.67
30.0
15.0
42.5
0.67
25.0
12.0
中货
41.7
0.67
30.0
15.0
39.7
思维共振作为培养学生思维能力的一种手段,是指在教学过程中,教师与学生、学生与学生双方认知基础、知识结构、思维方式等方面步调基本一致,在同一平面进行互相交流,创设让学生自主探索知识的情境。在学有障碍时,以教师或部分学生的先进思维触发、点活学生自己的思维,达成共识,优化思维,让全体学生共享集体互助学习的快乐。
二、“思维共振”的作用
首先,“思维共振”把学习的主动权还给了学生,师生之间是教学相长的合作关系。教师不再是课堂中机械的知识传授者,学生不再围着教师“人云亦云”,通过自己寻找问题、发现问题、解决问题的过程,形成独立的见解。在交流中,师生、学生之间展开积极而广泛的由此及彼、由表及里的讨论,在传递、加工信息的同时,诱发着学生悟性的启动,促进学生多层次、全方位的释疑思维的展开,在这种“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”的美妙情境中,学生不难创设出新颖别致的解题思路和构思,最终获得准确而清晰的解题途径和方法。这样的思维是深刻而又创新的。
其次,“思维共振”充分把认知纳为学生探究的过程。在“温故引新”的情景中,学生之间你争我辩,互助互学,不乏对以前积累起来的知识、经验、方法和技能的再现、统摄、迁移、重组、变换、改造和升华。使学习过程不再苍白、单调,激发学生思维活动走向更广阔的时间和空间。同时也利于知识结构的系统化,优化学生的认知结构,提高学生驾驭知识的能力,从而主动的提高教学效果。
再次,“思维共振”着眼于“作为个体的学生”向“处于一定社会环境中的学生个体”的转变。在这一社会环境中,个人与整体、个人与个人之间存在着,互相帮助,互相促进的关系,彼此提倡不同意见、不同认识的充分交流,乐于自我剖析,善于借鉴先进思路,促成最佳共识。每个个体都力争成为一名有学习能力,有合作精神又不乏个性的学生。
三、“思维共振”对教师的要求
1.理解学生尊重学生。
在数学知识面前,教师要摆正自己的位置,充分认清自己只是知识的已知者,学生是未知者。已知者不能轻率的把自己的思维投射于学生,要站在未知者的位置,以平等、互助的示范者、顾问、解惑者的身份出现在他们面前,尊重学生现有的思维水平,鼓励学生大胆阐述对问题的见解,为学生提供一个宽松、自由的学习环境,以促进学生思维的激发、开放、活跃,这是形成思维共振的基础。
2.把握结构设好坡度。
学习过程中,学生已有的观念和意识往往难解释和接受新的概念和方法。因此,备课时教师要深钻教材,理清脉络,形成教学内容的知识结构,以此为依据设计出学生学习的过程结构,尽量使学习的坡度得以平缓。容易受阻的教学内容,教师要发挥主观能动性进行必要的加工,使原认知结构与新旧知间相互作用,产生同化和顺应,减少思维受阻的强度,创设出切合学生心理、认知水平的最近发展区。诱发学生思维上的突破,形成知识与思维间的共振,最终促使知识内化。这是形成思维共振的关键。
3.学会倾听即时评价。
课堂教学中,教师要力求突出知识结构,让学生掌握学习的过程与步骤,面对学生的讨论发言,教师要学会倾听,即时评价。遇上学生因语言组织能力有限而词不达意的现象,教师要善于捕捉学生的点滴信息,迅速进行加工、提炼,然后反馈给学生,让其他学生补充完善。遇上偏离论题的回答,教师要采取恰当的方法进行调整,让学生“笑着站起来,笑着坐下去”。保护好学生发言的积极性。这是形成“思维共振”的重要保证。
四、“思维共振”的实施
1.问题为基础──引发思维。
古人云:学起于思,思源于疑。学生探究知识的思维活动总是开始于问题,又在解决问题中得到发展。要想引发学生的思维,首先要求教师在教学中善于为学生提供一个情景,启发学生在认识上产生问题,创设问题的情境。
如我在教学“有余数的除法”时,课一开始,并出示课题,问:“看到课题,同学们想到了什么问题?”一石激起千层浪,学生迅速开启了思维大门,纷纷提出自己的问题:“什么是余数?”“余数是怎样产生的?”“有余数的除法竖式该怎么列?”“余数该怎么表示呢?”“学余数有什么用?”等等。学生的提问也正是本堂课的教学重点。经过“一问一提”学生的认知方向与教学目标达成一致,在学生统一需要、动机、目标的召唤下进入了新知的学习,为引发思维共振打好了基础。
2.探讨为阶梯──展开思维。
苏霍姆林斯基说过:“在人的心理深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在儿童的精神世界中,这种需要特别强烈。”借助这一点,我在教学“除法竖式”是,并不急于端出问题的结果,而是出示56÷8一题,请学生尝试竖式计算的方法,得出了等多种答案。“到底哪个对呢?请同学们说说理由。”顿时,教室里象砸开了锅,同学们你一言我一语为自己的新创造辩解。在热烈的环境中,暂时思维混乱或受阻的学生吸取、借鉴同伴的精彩思维片段畅通自己的思维。思维灵活的学生通过表述,也使自己的思维更加明朗。这种“先知带动后知”的合作研讨,大大增加了思维含量,促进了全体学生思维的展开、创新意识的培养。
当然,在此过程中,学生的回答定有不足或错误,教师在指出思维偏差的同时要肯定学生勇于探究的精神,鼓励学生继续努力,保护学发表不同意见的积极性,创设全体学生思维的情境。
3.讲评为关键──集中思维。
引导学生主动参与学习并非都由学生自己来完成学习任务,教师什么也不讲。教师的引导和讲评建立在学生的思维基础之上,根据学生的发散信息,结合教材,进行分析、比较、综合、最终概括出解题方法,总结出共同规律。使学生发散的思维条理化,系统化,集中化。寻求思维的最优化,促成思维的共振。
如在除法竖式列法这一问题,学生经过讨论争辩后,对这两种列法还是各持所见,互不相让。此时我让学生认真阅读书本,细心讲解除法竖式的意义,问题终于解决。并告诉学生学了后面一节就能更清楚为什么除法竖式的写法要采用第二种。这样不但很好的解决了学生的疑点,还激起下节课学习的兴趣。
实施素质教育的重点是培养学生具有创新精神和实践能力,造就合格的社会主义事业接班人。为此,广大教育工作者就如何向学生传授知识的同时,全面提高学生的综合素质进行着不断地探索与研究,并提出了许多解决问题的方法和思路。笔者结合多年的教学实践,认为数学建模是实施素质教育的一种有效途径。
一、数学建模的内涵及其发展过程
数学建模是通过对现实问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些“规律”建立起变量、参数间的确定的数学问题;然后求解该数学问题,最后在现实问题中解释、验证所得到的解的创造过程。数学建模过程可用下图来表明:
因此,数学建模活动是一个多次循环反复验证的过程,是应用数学的语言和方法解决实际问题的过程,是一个创造性工作和培养创新能力的过程。而数学建模竞赛就是这样的一个设计数学模型的竞赛活动。
1989年我国大学生首次组队参加美国的数学建模竞赛(AMCM),1992年开始由中国工业与应用数学学会(CSTAM)举办我国自己的全国大学生数学建模竞赛(CMCM)。到1994年改由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同举办,每年一次,数学建模教育实践相继开展。现已成为落实素质教育、数学教育改革的热点之一。1996年“全国大学生数学建模竞赛”工作会议后,全国高校掀起了数学建模热潮,参加院校逐年递增。到目前为止,数学建模竞赛己经成为全国大学生的四大竞赛之一。
数学建模教育及实践对密切教学与社会生活的联系、促进大学数学课程的更新具有十分重要的意义,特别是对大学生综合素质的提高有着不可低估的作用。本文拟就数学建模对学生素质能力的培养、以及对数学教学改革的启示谈一些拙见,供同行参考。
二、数学建模对大学生素质能力的培养作用
1.数学建模有利于培养学生的创造能力和创新意识
数学建模通常针对的是从生产、管理、社会、经济等领域中提出的原始实际问题,这类问题一般都未作加工处理,也未作任何假设简化,有些甚至看起来与数学毫无关系。因此,建模时首先要确定出哪些是问题的主要因素,哪些是次要因素,做出适当的、合理的假设,使问题得到简化;然后再利用适当的数学方法和知识来提炼和形成数学模型。一般地讲,由于所作假设不同,所使用的数学方法不同,可能会做出不同的数学模型,这些模型甚至可能都是正确的、合理的。例如,1996年全国大学生数学建模竞赛A题(可再生资源的持续开发和利用),就这一题而言,可以在合理、科学的假设前提下,利用微分方程建立鱼群演变规律模型;也可以建立可持续捕捞条件下的总产量最大的优化模型;还可以建立制约各种年龄的鱼的数量的微分方程和连结条件,然后采用迭代搜索法处理,它给学生留下了极大的发挥空间,任凭学生去创造和创新。评阅答卷时教师对具有创造性和创新意义的在评定等级上还可给予倾斜。因此,数学建模是一种培养学生创造能力和创新精神的极好方式,其作用是其他任何课堂教学无法替代的。
2.数学建模有利于培养学生的组织协调能力
在学校里学生通常是自己一个人念书、做题,几个人在一起活动的机会不多,特别是不同专业的学生在一起研究讨论问题的机会就更不多了,而建模比赛是以3人组成一队一起参加的,这样设置的初衷就是为了建立队员之间的相互信任,从而培养队员的协作能力。比赛要求参赛队在3天之内对所给的问题提出一个较为完整的解决方案,这么短的时间内仅仅依靠一两个人的“聪明才智”是很难完成的,只有合3人之力,才能顺利给出一个较好的结果来,而且要给出一份优秀的解决方案,创新与特色是必不可少的。因此3人在竞赛中既要合理分工,充分发挥个人的潜力,又要集思广益,密切协作,形成合力,也就是要做个“人力资源”的最优组合,使个人智慧与团队精神有机地结合在一起。因此数学建模可以培养同学的合作意识,相互协调、、取长补短。认识到团队精神和协调能力的重要性对于即将面临就业选择的莘莘学子来说无疑是有益的,以至对他们一生的发展都是非常重要的。
3.数学建模有利于培养和提高学生的自学能力和使用文献资料的能力
数学建模所需要的知识,除了与问题相关的专业知识外,还必须掌握诸如微分方程、数学规划、计算方法、计算机语言、应用软件及其它学科知识等,它是多学科知识、技能和能力的高度综合。宽泛的学科领域和广博的技能技巧是学生原来没有学过的,也不可能有过多的时间由老师来补课,所以只能通过学生自学和讨论来进一步掌握。教师只是启发式地介绍一些相关的数学知识和方法,然后学生围绕需要解决的实际问题广泛查阅相关的资料,从中吸取自己所需要的东西,这又大大锻炼和提高了学生自觉使用资料的能力。而这两种能力恰恰是学生今后在工作和科研中所永远需要的,他们可以靠这两种能力不断地扩充和提高自己。
4.数学建模有利于培养和提高培学生的计算机应用能力
应用计算机解决建模问题,是数学建模非常重要的环节。其一,可以应用计算机对复杂的实际问题和繁琐的数据进行技术处理,若用手工计算来完成其难度是可想而知的;同时也可用计算机来考察将要建立的模型的优劣。其二,一旦模型建立,还要利用计算机进行编程或利用现成的软件包来完成大量复杂的计算和图形处理。没有计算机的应用,想完成数学建模任务是不可能的。例如1999年全国大学生数学建模竞赛题B(矿井选址问题),它需要借助计算机进行全方位的搜索,以确定最佳钻井地址,从而节约钻井费用,提高经济效益。因此,数学建模活动对提高学生使用计算机及编程能力是不言而喻的。
5.可以增强大学生的适应能力
在知识经济时代,知识更新速度不断加快,如果思维模型和行为方式不能与信息革命的要求相适应,就会失掉与社会同步前进的机会。如今市场对人才的要求越来越高,人才流动、职业变化更加频繁,一个人在一生中可能有多次选择与被选择的经历。通过数学建模的学习及竞赛训练,他们不仅受到了现代数学思维及方法的熏陶,更重要的是对不同的实际问题,如何进行分析、推理、概括以及如何利用数学方法与计算机知识,还有各方面的知识综合起来解决它。因此,他们具有较高的素质,无论以后到哪个行业工作,都能很快适应需要。
如上所述,开展数学建模教学与实践这项活动,将有助于大学生创新能力、实践能力等能力的培养,从而有助于大学生综合素质能力的提高。此外,数学建模还可以帮助学生提高论文的写作能力、增加学生的集体荣誉感、以及提高大学生的分析、综合、解决实际问题的能力,在此我们不再一一论及。
三、数学建模对数学教学改革的一些启示
数学建模从教育观念、内容、形式和手段都有一定的创新,对数学教学改革有积极的启示意义。
1.突出了教与学的双主体性关系
数学建模竞赛以师生互动为基本特点,教师的主体性与学生的主体性同时存在、互相协同,最后形成一种最优的互动关系。教师的主体性表现在:①教师是组织者。整个竞赛训练过程中的人员选拔、教学安排、分析模拟等都离不开教师的策划和严密安排。②教师是教学过程中的主导者。教师要根据学生的学习兴趣、能力及特点,不断修正自己的教育内容和方法,在发挥自身主体性同时又要开发被教育者的主体性。学生的主体性表现在:①始终明确自身是竞赛的主体。学生必须在全过程集中自己的心向系统去接受教师发出的教学信息,与原有知识体系融合、内化为新的体系。②学习过程中的创造与超越。学生要对教师所给予的信息有批判性地、创造性地、发展性地能动反映,要在相互讨论、相互启发下寻求更多更好的解答方案。
因此,这种双主体的关系是对以往教师为中心、为主体的教学方式的根本突破,这种突破的条件首先是竞赛机制和教育观念的创新和变革,这对我们数学教学改革提供了积极的启示。
2.促进了课程体系和教学内容的改革
长期以来,我们的课程设置和教学内容都具有强烈的理科特点:重基础理论、轻实践应用;重传统的经典数学内容、轻离散的数值计算。然而,数学建模所要用到的主要数学方法和数学知识恰好正是被我们长期所忽视的那些内容。因此,这迫使我们调整课程体系和教学内容。比如可增加一些应用型、实践类课程:像“运筹学”、“数学模型”、“数学实验”、“数学软件介绍及应用”、“计算方法”这些课程等等;在其余各门课程的教学中,也要尽量注意到使数学理论与应用相结合,增加实际应用方面的内容和例题,从而使教学内容也得到了更新。
3.增加新兴科技知识的传授,拓宽知识面
数学建模所使用的材料涉及范围十分广泛,要求教学双方具有较广的知识面,同时并不要求掌握各个专业领域中比较艰深的部分。这些特点对于目前数学教材中存在的内容陈旧、知识面狭窄及形式呆板等问题,具有借鉴作用。数学建模的试题通常联系新兴的学科,在科学技术迅猛发展的今天,各种新兴学科、边缘学科、交叉学科不断涌现,广博的知识面和对新兴科学技术的追踪能力是获得成功的关键因素之一,也是当代大学生适应市场经济,毕业以后走向社会的必备条件。
全国大学生数学建模竞赛组委会主任李大潜院士曾经说过:“数学教育本质上就是一种素质教育,数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径”。因此,如果我们能逐步地将数学建模活动和数学教学有机地结合起来,就能够在教学实践中更好地体现和完成素质教育。
参考文献:
[1]李同胜.数学素质教育教学新体系和实验报告[J].教育研究,1997(6):2-3.
[2]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1996.1-204.