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人体生物力学的研究方法十篇

发布时间:2024-04-25 20:03:44

人体生物力学的研究方法篇1

关键词运动生物力学竞技体育现状趋势

一、前言

运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践;特别是竞技体育的科学训练的需要,运动生物力学在测量技术上不断取得新突破,在改进和完善动作技术,选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响。运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外,运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进,仿生机械等方面也有重要作用;同时也为运动员选材提供了依据。

二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状

(一)竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状

在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩服务的,这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求。但就目前的运动生物力学测试仪器来说,测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确。而且,许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上,如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等,近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少,这类研究有比较好的前景,若利用得当,将大大推动学科的发展,同时对经济的增长也有很大作用[1]。

(二)运动员选材方面的研究现状

运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究,这些学科需要多种方法综合运用,以达到理想的效果。对于竞技体育选材的问题,要从多学科交叉研究才能完成。而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究,而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合,测试方法上的局限于现有方法的应用,且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究;在选材内容上偏重于以往的仪器测试,在选材项目上比较局限,展开的项目不多,也没有进行深入研究。

(三)运动损伤及其康复的研究现状

运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制,了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一。在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视,而且与运动专项结合更加紧密。运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究,由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主,故韧带与软骨成为研究的重点,尤其是软骨,此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究,运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2]。

(四)技术动作的研究现状

竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的,这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献。但是在技术动作的研究中也出现了一些问题,田径、武术等项目研究得比较多,而技术稳定性差,对抗性及灵活性强的项目研究的比较少,这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究,而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的。运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状

经计算机实现对人体运动的模拟仿真,这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示,而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3]。这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面。这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义。目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度,高危险性的技术的方面的项目,如:跳水项目,郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统,这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究,有效的指导技术训练。

(六)运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状

目前运动生物力学的理论研究成果还比较少,研究成果不够丰富,从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈。测试报告复杂难懂:通过运动生物力学测试,我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料,由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限,他们对科研人员提供的数据和材料难以理解,很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣,科研训练实践严重脱节[4]。

三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势

(一)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视

运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的,当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求。近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高。器材与测试仪器出现专项化,测试和训练的计算机化,专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装,器械的研究不断的增强。随着科学训练的不断普及化,技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展。运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面,运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流,在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面,发挥自己的作用。

(二)运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用

运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息,高速摄影仪,测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高,效果好。且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具,运动员选材在竞技体育中是非常重要的,随着科学训练的普及化,有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用

(三)运动损伤及康复的研究将更加的深入

预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义,并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施,使运动损伤的风险降至最低,为运动员取得最佳成绩打下了基础。近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强。预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究,所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势。

(四)技术动作的分析研究增多

竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一。用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中,可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤,为运动员取得理想的成绩奠定了基础。目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目,而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少。而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有:从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展;从单人项目向集体项目向对抗性项目发展;从单纯技术研究向战术研究发展;从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试;从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展;从单学科研究向多学科综合研究发展;从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5]。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真

计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来,而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点,这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一。但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用,运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决,因此,建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势。在建立人体运动模型的基础上,对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题。国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统。通过该系统,可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真,进而促进科学化训练。

(六)运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强

运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练,目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题,为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化,以提高运动训练的实效性,帮助运动员提高运动成绩。

四、小结

(一)对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点,竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一。

(二)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多,且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容。

(三)运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用,随着科学训练的普及化,运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材。

(四)运动损伤与康复的研究将更加得到重视,应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题,而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤。

(五)加强多学科的合作,研究与训练实践的更好结合,促进运动生物力学的科研更好地为训练服务,以提高运动训练的实效性,促进运动员成绩的提高。

(六)人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高,适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题。

参考文献:

[1]路慧娟.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势[J].科技创新导报.2010.2.2.

[2]刘平.生物力学在运动医学领域应用现状和展望[J].医用生物力学.2008.2(23):99.

[3]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

[4]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

人体生物力学的研究方法篇2

物理学以实验为基础,在人们的社会生活、生产及现代科学技术中有着极其广泛的应用。在我们的生活周围,物理现象随处可见。在各行各业生产实践中包含的物理知识、物理原则也极为丰富。在现代科学技术中,物理学更是一马当先。因此在课堂讲授中,教师应尽量列举大量的生活、生产中的实例,向学生介绍现代科技知识。这样可拓展学生的视野,提高认识问题和解问题的能力。此外,在习题的讲析中,选例除了要注重习题的典型性外,更要注意习题的实用性,以及渗透相关学科知识的结合性。

一、在课堂习题教学中的方法

科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练.教师生动精辟的讲述,学生对知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分折,解决新问题的实践不可,就像学游泳必须下水一样.训练一定要与具体内容相结合,让学生在具体运用中掌握研究方法,使之达到自动化,技巧化程度.因此,教师要站在科学方法论的高度去创设情景,认真研究题型,分析归类,精选典型例题和习题,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化.如在课堂上用控制变量法研究滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关后,可在教材内容之外延展,设计"滑动摩擦力的大小与速度或接触面积大小是否有关"的习题,让学生巩固对控制变量法的理解,并进一步提升解决实际问题的能力.

二、在知识传授中的方法

脱离物理知识对中学生大讲研究方法,犹如建设空中楼阁;埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦.故物理研究方法教育要以知识传授为载体.教师要善于挖掘教材中的素材,抓住知识和研究方法的结合点,在知识的传递中渗透物理研究方法教育.

物理研究方法的教育应该体现在具体科学知识的认知过程中,只有把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出来的,从什么角度,用什么方法去解决,从而学到科学的研究方法.这就要求我们在教学中注意物理概念和规律的形成过程,按照学生的认知过程,合理的设计教学过程和教学方案.例如:"等效代替法"又称"转换法"就是用一种已知的模型,过程或作用替代不便直接研究的对象,从而化整为零,降低思维活动的难度,加快解题速度.等效有结果等效和过程等效两种.如研究平面镜成像规律的实验中,我们并不需要具体知道像的大小,只是要比较像和物的大小关系.让学生思考能用刻度尺放到玻璃后方测量吗而人却要在玻璃前方观察,显然既不方便效果又不佳.武打演员无法独立完成一些高难动作时,常请替身来完成,而对替身又有什么要求呢通过这样的例子来类比,启发学生,从而让学生想到用另一根完全相同的蜡烛做替身,来代替镜前的蜡烛,放到镜后去与它的像进行比较,方便且准确地解决了像和物的大小问题.

三、在物理实验教学中的方法

人体生物力学的研究方法篇3

一、问题的提出

物理学是一门以物理实验为基础探索物理现象和规律的科学。物理教材以物理现象为学习与探究的领域,既介绍了自然科学的相关知识,也关注人与环境、人与社会、人与人的关系,关注学生的需要与体验,注重科学素质的培养,兼顾帮助学生形成积极向上的生活态度和正确的价值观。教材强调物理与社会、生活密切联系,使学生通过对物理现象的观察与探究、实验过程的合作与讨论、对环境问题调查与分析等开放的多样的活动,在体验与探究中主动地学习。

二、物理探究教学法的界定

探究法是强调把科学探究作为获取知识和认识世界的一种方法,应用到物理教学中,则是在教师的必要的指导下,学生开展独立自主的研究活动,从而学到知识、发展能力的一种教学方法。探究教学法可以培养学生较全面的自学能力和人际沟通能力,它对于培养学生的良好的意志品质也有重要的促进作用。

物理教学探究法就是在教师的指导和启发下,学生以个人或小组的组织形式,通过自主独立的探究完成一系列由易到难的题目,并在这个过程中受到意志的培养和磨练的一种教学方法。

三、物理探究教学法设计依据

1.要从物理教学目标出发设计教学方法

教学目标是物理教师授课的方向,它制约着教学活动的全过程。教学方法的设计必须服务于教学目标。物理课堂教学每节课的具体目标是不同的,但基本上都要包括知识和能力、过程与方法、情感与价值观等几个方面。为了实现具体的目标,可以采用适当的教学方法。为了培养学生的终身学习的能力,可以采用探究教学法。

2.要从物理教学内容的需要上来设计教学方法

教学目标是通过教学内容来体现的,而教学方法的选用是为了更好地完成内容的教学。教学内容的不同也是影响着教学方法的选择。不同类别的教学内容适宜于不同的教学方法。选择和运用适当的教学方法有助于教学内容的展开和深入,有利于提高学生的学习效果,从而更好地完成教学任务。

3.要从学生的年龄特征和认知规律上设计教学方法

学生的年龄、基础知识、思维能力等等,都影响着物理教学的效果。教学方法的设计必须要考虑到学生的因素,因为知识的掌握必须通过学生自己的思维认知活动才能实现,教学方法只有符合学生的年龄阶段特征,特别是学生的认知规律,才能获得良好的教学效果。教学方法的设计应充分吸取各法的长处,加以巧妙组合运用来提高课堂教学的效率和效果。

4.要从物理课堂教学的类型上设计教学方法

课堂教学的类型,也称为课型,是指课堂教学的种类。它是依据课的不同教学任务而划分的。课型的不同影响着教学方法的选择设计。因为具体任务的不同决定了课型类别的不同,而教学方法又是能否顺利完成教学任务的关键,所以针对不同课型应选择相应的教学方法。不同的教学方法各有长处,利用好其优点,可以有针对性地完成教学任务。

5.要从能发挥物理教师本人的特点和长处上设计教学方法

复杂的教学需要教师熟练地掌握各种教学方法,但由于个人素质的差异,即使面对相同的教学内容、相同的班级的学生,不同的物理教师运用同样一种教学方法所能取得的效果还是有区别的。教师要基于自我能力,选择容易发挥自己特长而又是有效的方法,加以精心构思和设计,往往更能提高教学效果。

此外,教学条件、教学环境和考试制度等因素也对教学方法的设计有着一定的影响。

四、物理探究教学法的设计要求

受物理学科特点和学生认知能力的影响,在中学物理教学中运用探究教学法要加强以下几点:

1.加强教师的指导,充分调动学生探究的积极性

兴趣和积极性是学生愿意投入研究的内在动力,教师对这种动力的加强应予以引起足够的重视。物理新课程标准和新教材中设计了许多研究性和探究性课题,教师可以先引导学生对这些与教学内容主体联系紧密、难度较低的问题进行解答和探讨,然后提升课题的难度,扩大课题研究的范围,培养学生把解决问题攻克问题当成一种乐趣。

2.设计一些简易的研究性课题

就中学生的认知能力看,适度提出一些简单易行、难度较低的研究课题,有利于学生科学精神和科研能力的培养。新教材在许多物理规律和物理定理的得出上改变了以前重理论推导轻探究发现的办法,特别注重探究的方法和探究的过程,在探究性学习中教师可适当安排这类问题让学生进行研究。但由于学生的认知能力和理论素养的不足,对研究性课题可采用“降低难度、适度理性、方法对路、自圆其说”的策略,这样在于既能促进学生能力的发展又能保护学生的探究精神。

3.加强科学方法的训练

科学方法是科学研究或知识创新的重要保证,对学生进行必要的方法指导是十分必要的。对学生进行方法的指导,主要应加强物理现象的观察、物理实验的设计与操作、对物理现象和结论的分析等方面的能力训练。只有通过平时的教学中的长期训练,学生才能在教师的指导下和自身的实践中掌握科学的研究方法。

4.引导学生学习完整的探究过程

一个完整的科学探究过程包括发现问题、提出问题、收集整理资料、分析研究资料、得出确定结论、运用结论解释问题等基本环节。教师在教学中,一方面可以通过对教材的深入透彻的讲解使学生感悟到教材是如何运用科学探究的方法来研究物理现象、解释物理现象、得出物理规律的,另一方面可以介绍有关科学家的学术研究成果指导学生讨论,学习借鉴科学家的研究过程,使学生在总体上对科学研究的目的、方法、评价和价值等有一个全面的认识,从而培养学生严谨、客观、科学、现实的研究精神。

五、教学体会

人体生物力学的研究方法篇4

数学方法的发展正改变着人们认识世界的方式.一直以来,人们习惯于将自然界的各种现象划分为清晰的学科领域进行研究.这种思维方式在很大程度上是由于人类研究物理现象的手段仍十分有限.要借助有限的数学方法对自然界的各种现象进行研究,必须进行简化,即“单物理场”分析的思路,如在连续介质力学计算中使用navierStokes方程解决大部分流体问题;借助对流扩散方程解决物质运移或热量传递;借助麦克斯韦方程组解决电磁场问题.虽然可以用“简化”的方法建立单物理场的认知体系,然而自然界本身在客观上是以极其复杂的状态存在的――各种物理过程相互影响,错综复杂.在数学方法不够发达的时代,没有办法综合考虑这些复杂过程;但在数学方法已经极为丰富的今天,已可以联立偏微分方程组,从多物理场的角度重新认识世界.

例如,人们知道流体的流动会导致热量的传递,流体的流动路径对热量传递有很大影响,动量传递会影响到能量传递.从简化的角度看,可先解决流体问题,然后预测流体中的热量传递,即所谓的单向耦合:从一个物理场单向影响另一个物理场而不受到反向影响.但是,如果流体的密度和黏度依赖于温度而变化,就必须同时求解热量传递和动量传递,这些物理过程相互影响,使得方程变成双向耦合的偏微分方程组,称这种耦合为强耦合.

流固耦合问题是另一种典型的例子.如人体心脏瓣膜是种弹性体,流体的压力会导致瓣膜运动,反过来瓣膜也会改变血液流动的区域;在气动弹性力学领域中,飞机机翼由于受到气流压力的波动产生振荡,而机翼的振荡又会导致周围气流的周期性压力波动.这些都是强耦合的情况.

在电磁场分析中,若采用单物理场分析,可用欧姆定律中的电压和电阻来定义电流;然而超导现象使人们认识到传统认识的局限,转而用磁场定义电流.今天,电磁相互依存早已成为共识,但实际的情况往往更复杂.如,在半导体仿真中考虑载流子在电场作用下的对流扩散,同时产生焦耳热.热膨胀导致的形变会对扩散过程产生影响.实际上,材料的电导率、热导率和扩散率等特性通常都具有热敏性.综合众多因素可以发现,半导体分析也表现为典型的多物理场强耦合问题.强耦合问题处处存在,如磁流体、电流体、光化学反应、电化学反应、等离子体以及地球科学等.

这些多物理场强耦合问题的发现说明人们正以更深刻、更贴近自然本质的方式重新认识这个世界.在牛顿和爱因斯坦将经典物理学的大厦描绘得无比辉煌的20世纪30年代,人们觉得物理学的所有基本问题都已解决,物理学不会再有大的发展,但是量子力学的诞生使人们意识到,它打开的不是一扇窗,而是进行了一次革命.今天的多物理场分析,也是重新认识这个世界的一次革命,人们正在经历又一次科研创新的大发展.

回顾物理学发展的最近100年,科研创新最为活跃的时间是在1930年以后的这几十年;而在量子力学带来的大发展之后,交叉学科的兴起又成为目前最为耀眼的创新增长点.交叉学科或跨学科研究是改变科研思维方式的体现,因此人们不再愿意受到学科领域的局限,转而从多物理场的视角重新认识、重新发现.

今天,化学与物理交叉而成的物理化学或化学物理学(physicalChemistry),研究化学热力学、催化、胶体与界面化学、光化学、电化学、有机固体、理论化学与化学信息学等;生物与化学融合而成的生物化学或化学生物学(Biochemistry),利用化学合成中的方法解答生物化学所发现的问题;物理与生物交叉而成的生物物理学(Biophysics),研究生物的物理特性,如光谱、成像、生物能、细胞、神经和信号传导、生物信息和生物统计等;化学、生物、医学、计算机、电子、物理、力学相互交叉融合而成生物医学工程(Biomedicalengineering),研究生物信息学、医学图像、图像处理、生物信号处理、生物力学、生物材料、系统分析、假体、医疗设备、诊断设备、成像设备和医用药品等.今天,在Science和nature上,几乎所有的论文都来自这些交叉学科领域.在美国,交叉学科领域的研究在加州大学伯克利分校、洛杉矶分校、圣地亚哥分校,伊利诺伊大学香槟分校,加州理工学院,麻省理工学院,斯坦福大学,威斯康辛大学麦迪逊分校,宾夕法尼亚州立大学,约翰・霍普金斯大学等著名院校都异常火爆.再翻看近年来美国科学院、美国工程院的院士增选名单以及近年来诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖的得奖名单,更会惊叹交叉学科的魅力.

人们正在经历新一轮物理大发展,正在用多物理场的方式重新认识这个世界.更激动人心的是,全球范围内交叉学科的兴起只是最近30年的事;如果局限在国内,那也只是最近15年的事.今天的科研环境充满了机会!但机会也意味着挑战!

人体生物力学的研究方法篇5

【关键词】研究方式中考物理复习

【中图分类号】G633.7【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2014)05-0153-01

利用研究方式进行初中物理的中考复习,是学习方式多样性的选择。研究性物理问题的探索动力足,研究式复习准备的参与度高,研究化复习过程认知情绪好、思维品质优,相对容易提高中考复习的效能。笔者在地区示范性复习课《运动和力》教学后,就知识结构、概念规律、方法应用等梳理出下列独立观点和有效做法,供同行研究斧正。

一、“研究式”初中物理单元认知结构固构法

(一)研究准备

“研究式”初中物理单元认知结构复习的准备重点包括时空安排、言语导引、情景设置和研究启动等,研究准备对稳固认知结构,提高正确的思维产生式系统影响明显。

1.时空安排时间10min左右;设计有个体复习、组内讨论、组间交流、集体思辨,观、做、思、听、议等多样性研学方式,以充分适应学生的个性化学习需求。

2.研究序言公共汽车――时常乘坐,其中有些力学问题虽然很重要――也受人关注,但不一定明白其中的道理。

3.设置情景投影图片并解说,这是一张公共汽车座位图,有人按照危险程度进行了排序,你认为有道理吗,为什么?播放视频(1页ppt同播汽车启动、刹车和转弯等3个乘客乘车晃动的视频可节约时间,渲染效果),让学生在再次乘车过程时,能关注到安全问题。

4.启动复习这是一个关系到汽车运动、人的惯性以及运动和受力等一系列问题的学习情景,它是物理学的重点。这节课,我们来复习《运动和力》(板书课题)。老师准备了一些图片,请先独立研究图片包含的信息,再以小组为单位,用连线方式梳理出单元知识结构。

(二)研究过程

在设计和管控复习过程时,需要照顾到复习的目标、任务、方式和效能。

1.图片连线学生的“伴学单”上散列有伽利略、牛顿、笛卡尔的肖像图以及伽利略运动推理、牛顿斜面实验、客车刹车、卡车转弯、高铁匀速直行、静物平衡、速度时间图像、路程时间图像、轿车在高速公路上变向变速行驶等图片,教师组织学生研究图片传递出来的关于“运动和力”方面的信息,要求学生用铅笔线把“关系图”串联起来。

2.图片配音组织学生在各自的学习小组内开展“看图说话”活动。要求利用图式思维梳理出诸如“‘伽利略――运动物体不受外力时将一直运动下去’+‘笛卡尔――不受外力时物体的运动方向不会变化’‘牛顿――第一运动定律’”、“平衡力---物体保持静止状态或匀速直线运动状态”、“非平衡力――物体或加速或减速或曲线运动”……等相对浅层的知识脉络。

3.实验点睛①利用2只木块、1杯水及现场拉制的铁丝圈肥皂水膜等器材,研究固体、液体、气体保有运动状态不变的惯性。②利用气球(研究形变)、橡皮泥球(在抛体运动中研究物体运动状态变化与受力的关系)研究力的作用效果。③利用弹性小球、直尺、秒表模拟v-t、s-t图像对应的匀速运动和变速运动。④利用硬纸片、测力计研究平衡力、非平衡力概念。

4.要点备忘每位学生在笔记本《运动和力》主题下,摘记个性化重点概念和相关因果关系。

5.智慧共享师生在相同规格的纸条上抄写几条“要点”吸压到黑板上,思维碰撞,学理交融。

(三)复习反思

传统指令性复习课堂兼顾面窄,信息量少。“学优生在等,学困生在拖”的现象比比皆是,一则复习效率低下,二则学习品质不好。精细化设计,个别化学习,专家型引领将是实现突破的有效方向,图文共生地固构单元知识结构的“研究式”复习方法值得研究。

二、“研究式”初中物理单元概念规律强化法

(一)研究准备

1.时空安排约20min时间;设计有⑴观察图片、动画和视频;⑵在“问题串”的导引下,独立完成解题、品题等个别化研学任务;⑶集体思辨,强化对单元概念、规律的理解。

2.研究序言有说“磨刀不误砍柴工”,又说“光说不练假把式”,接下来比一比,看哪位同学或哪个小组既能准确地理解,又能快捷解题?

3.启动复习展投内容,宣布复习研究活动开始。

(二)研究过程

《运动和力》单元基本概念包括运动状态、惯性、相互作用力、力的作用效果、平衡力、非平衡力等;基本规律则有:“受平衡力(或不受外力作用)时,物体运动状态保持不变”、“受非平衡力作用时,物体运动状态改变”。设计用典题解析、重点反复辨,难点实验突破等多种方式展开复习活动。学生的“伴学单”内容案例如下:

1.概念快忆1解答下列问题,理解基本概念1――“平衡力”和“相互作用力”有什么区别?(题略)

2.概念快忆2解答下列问题,理解基本概念2――力的作用效果有哪些?(题略)

3.概念快忆3解答下列问题,理解基本概念3――什么是惯性?(题略)

4.规律理解完成下列实验探究任务,理解――“运动”和“力”存在怎样的关系?(题略)

(三)复习反思

《运动和力》单元涉及力学的核心概念和基本规律。中考复习时,如果只采用例题讲评、限时训练等方法,知识的“空降”、“空心”问题得不到根本解决,复习收效不大。笔者设计并组织学生用思辨、实验、训练等多种方法去研究物理概念和规律,使复习目标富场景性、多元化,复习内容有挑战性、层次感,并且个人独立性和团队协作相辉映,复得有序,习得踏实。

三、“研究式”初中物理单元知识应用复习法

(一)研究准备

1.时空安排约15min时间;设计有:①观察或体验演示实验、实验视频和验证实验;②在解析精编了的复习题时,掌握方法,理解原理。

2.研究序言有说“实践是检验真理的唯一标准”,接下来先自主测试,再逐一考证,研究问题的解析依据---知识的“根”。

3.启动复习展投内容,宣布复习研究活动开始。

(二)研究过程

这一板块研学重点有“惯性及应用”、“运动和力的关系”等2个。笔者设计用演示、操作或观看图片、视频等方式,完成复习任务。学生的“伴学单”内容如下:

1.知识应用1怎样分析下列惯性事例?事例中的物理原理有哪些?(题略)

2.知识应用2分别用什么物理规律,才能解析下列问题?(题略)

(三)复习反思

人体生物力学的研究方法篇6

关键词:体育非物质文化遗产;传统体育;概念;法律保护

中图分类号:G80-054文章编号:1009-783X(2017)01-0132-05文献标志码:a

联合国教科文组织于2003年10月颁布了《保护非物质文化遗产公约》,“非物质文化遗产”随之正式成为官方术语和操作概念,在人类文化遗产的范畴中开辟了一个崭新的领域[”。作为非物质文化遗产的一个重要组成部分,体育非物质文化遗产(下文简称“体育非遗”)生动地呈现了各民族人民的生产习俗、生活风貌和,是一定历史条件下产生的人类社会的历史遗存,更是民族文化中丰厚的精神养料,具有重要的历史文化价值;但长期以来,由于人为和非人为因素,世界各国体育非遗不断遭到损毁,随着现代化进程的加速发展,这一现象愈演愈烈,尤其是在偏远落后的地区,一些体育非遗项目已经消失或濒临灭绝。学界对“体育非物质文化遗产”这一应时而兴、亟待解决的课题进行了探索,围绕这一领域所取得的成果已非常丰硕。鉴于此,本文从概念与内涵、价值、保护、传承和发展5个方面对体育非遗研究进行梳理,以期为进一步推进相关研究建言献策。

1.体育非物质文化遗产研究进展

1.1关于体育非物质文化遗产概念与内涵的研究

对体育非物质文化遗产概念与内涵的探讨,学界基本遵循了一致的解释路径,认为体育非遗是“体育”与“非物质文化遗产”2个概念的交织,该类别文化遗产必须同时满足“体育”和“非物质文化遗产”的核心要素;但基于语言和文化背景的差异,国内外学者对“非物质文化遗产”和“体育”概念与内涵的解读不尽相同,至今没有形成共识。体育非遗尚存在概念与内涵不清、类别归属不明的现状,非物质文化遗产名录中一些具有体育属性的项目,例如维吾尔族达瓦孜、塔吉克族鹰舞等,其类别归属传统体育、杂技、民俗还是民族舞蹈难以准确定位。

李凤梅认为体育非遗可以理解为被某一区域人口或固定群体主要用于健身、娱乐、祭祀、竞技等目的所遗存的各种身体活动形式和知识,以及与之相关的实物、器具和文化空间。彭金城认为体育非遗是世代传承、体现传统体育非物质文化的形式及相对应的文化空间,包括传统体育技术、动作要领、表演艺术、文化精神等内容。实际上,体育非遗最核心的内涵不是外在的物质表现形式,而是文化持有者在表演和创作过程中含有的特殊内蕴和技艺。从承载主体“文化持有者”的角度来看,体育非遗是“活”的,因而对体育非遗概念与内涵的认识应该是动态的,它随着时间和实践的绵延不断诞生出新的内涵。

1.2关于体育非物质文化遗产价值的研究

体育非物质文化遗产的价值主要包括文化价值、历史价值、精神价值、科学价值、经济价值和社会价值。目前,相关研究集中于文化价值、教育价值和经济价值等方面。孙健等以传统蹴鞠运动为研究对象,研究认为传统蹴鞠非物质文化遗产的“文化软实力”主要表现为文化的自信力与凝聚力、沟通力与协调力、传播力和感召力。李成银等认为,武术非物质文化遗产的价值主要在于维护民族团结和社会稳定、促进民族文化认同、增强社会凝聚力。马磊认为,河南省部级非物质文化遗产中的民族传统体育历史价值独特、文化价值内涵丰富、文化传承的原生态性突出、现实意义重大。

通过整理相关资料可以看出,体育非遗价值研究正处于一个不断深化的过程中。第一,针对体育非遗价值的研究还处于较为分散的状态,尚未形成系统,研究时应当从多角度、不同层面,根据不同需求进行具体研究。第二,缺乏对体育非遗价值多样性与关联性的研究。在探讨体育非遗价值时,我们应该从主体和客体2方面加以考察,不仅要认真研究体育非遗本身,而且要认真地研究体育非遗背后社会发展的现实需求。

1.3关于体育非物质文化遗产保护的研究

体育非物质文化遗产保护是项艰巨复杂的文化工程,要求不同领域的学者和保护工作者结合自身专长,从不同的视角对其进行深入思考和探索。目前,体育非遗保护研究主要集中于保护主体、保护内容、保护方式、保护成效评价等方面。白晋湘针对体育非遗保护的有限性,从分级保护体系、法制保护机制、博物馆、数据库、文化持有者、文化空间等方面提出传统体育文化发展的路径选择。万义认为体育非遗保护需摒弃“原生态体育”的保守理念,厘清保护对象与保护边界,树立可持续发展的生态观,注重各生态系统间的动态平衡。张春燕从法律保护的视角对民族传统体育非物质文化遗产保护现状进行了分析,并在此基础上总结体育非遗法律保护中存在的问题。袁育霞认为将武术纳入非物质文化遗产,为其保护与发展提供良机,并基于此提出武术的保护策略。

近年来,围绕体育非遗保护的研究非常活跃,部分学者力主“原生态”地保护体育非遗,这种“原汁原味、回归本源”的主张在现实生活中难以实现;因为所谓的“原生态”是相对而言的,刻意追求理想中绝对的“原生态”只会是劳而无益,必须以发展变迁的观点考察体育非遗的原生态、本真性。事实上,体育非遗保护的真谛不在于“原生态”“非物质”或是“物质”,而在于“非物质“物质”之间人的生活态度。

1.4关于体育非物质文化遗产传承的研究

体育非遗传承研究涉及传承项目、分布区域、历史渊源、基本内容、传承谱系、基本特征、濒危状况、主要价值等多个方面,主要集中于体育非遗传承现状、体育非遗传承原则、体育非遗传承制度和体育非遗传承路径。牛芳等以徽州嬉鱼灯活动为个案,对徽州民俗体育非遗传承特性、传承危机进行研究,提出相应的传承策略。张庆武从非物质文化遗产的角度探讨华佗五禽戏传承过程中存在的问题,认为应完善华佗五禽戏管理体制、增加经费投入、加强教育传承和传承人保护等。王书彦等从制度角度入手,对体育非遗传承人的认定存在申报审核制度难以规避地方不当利益、传承人评审标准模糊等问题进行探讨。

从以上对体育非遗传承的研究可以看出,学者们基本采用了“经世致用”为主导的学术研究范式。“经世致用”的宗旨在于密切关注社会问题,敢于面对社会问题,致力于济世安民。近年来,体育非遗的研究表现出尚实务实的特点,有效地促进了体育非遗传承工作的顺利进行,并根据非遗面临的困境进行了合理引导;但相关成果以定性研究为主,得出的结论难免带有主观性,对一些重点问题关注度不高,例如体育非遗的群体传承、教育传承等方面研究不够深人。

1.5关于体育非物质文化遗产发展的研究

对体育非物质文化遗产发展的正确理解应是具有良好的造血功能,并具备自身的特色。具体来讲,就是要求文化持有者“向内求深度,向外求广度”,向内求深度是指要保持体育非遗自身的文化特质,寻求文化自觉,向外求发展是指开拓视野,不断学习和吸收先进的内容。目前,体育非遗发展的研究主要集中于体育非遗发展现状、体育非遗发展诉求、体育非遗发展路径、体育非遗发展前景等方面。苏雄针对粤西民族传统体育发展存在的问题,提出了加大教育投入、发挥媒体作用、保护民族传统体育环境等建议。杨建营等介绍了浙东内家拳发展概况,认为要厘清内家拳保护、传承与发展等环节之间的联系和区别,以使该系统工程的工作得到有序开展。郭玉成从传统武术与非物质文化遗产及其文化发展等方面,总结相关研究成果,认为传统武术的发展应有别于西方体育,走“文化回归”的特色之路。

从以上文献可以看出,人们从不同视角对体育非遗发展进行了探析,为体育非遗的发展提供了理论支持;但此类研究多是理论上的应然性内容,与体育非遗运行实践中的实然尚有差距。第一,在体育非遗自身发展方面,研究人员没有充分尊重传承群体在内的大众自我选择,缺乏与他们展开有效的沟通,相关学术成果与传承群体、地方民众的认同度相差甚远,使体育非遗发展研究成为高级理论的低级运用。第二,缺少实证研究。“思考”“构想”和“建议”的思辨式研究偏多,基于田野调查的实证研究不足,尤其是细致入微的成功个案研究十分缺乏。

2.体育非物质文化遗产研究综述

2.1国外体育非物质文化遗产研究:起步较早且脉络清晰

美国、欧洲、日本等在体育非遗领域的研究已有数十年的历史,历经多年发展,其理论体系与实践经验都较为成熟。相关体育非遗研究,主要来源于《国际博物馆》(museumintemational)、《国际遗产研究期刊》(internationalJournalofHeritageStudies)、《非物质遗产国际期刊》(internationalJournalofintanaibleHeritage)等。

在体育非遗理论的建构与探讨方面,美国起步较早,研究成果较为显著的机构包括史密森尼民俗和文化遗产中心、美国民俗中心、国家艺术赞助基金等。始于1967年从事传统知识及艺术的研究、展览与保护工作的史密森尼民俗节就是由前者举办,创立之初非常重视学术性研究和地域文化权利的体现。为方便文化持有者以自己的方式宣传独特的文化,史密森尼民俗节所有的体育非遗活动都安排在国家广场的草地上或临时搭建的舞台上,使得文化持有者和包括体育非遗学者在内的参观者在较为轻松的活动气氛中面对面直接交流。与文化持有者之间的平等对话,保证了访谈的高效,提升了研究者对体育非遗的认识深度。史密森尼民俗和文化遗产中心主任K.Richard认为,物质文化遗产与非物质文化遗产在实行中的分离和各自领域的分隔削弱了非物质文化遗产保护实践的有效性。Rnettleford针对体育非遗迁移现象,分析在迁移中造成的遗产流失、衰亡原因,提出了相应的解决路径。

非物质文化遗产的登录制度起源于欧洲,有关体育非遗理论保护与传承的经验性研究在欧洲也较为成熟。波恩大学、乌尔姆大学等高校尝试将体育非遗项目纳入学校体育活动,为体育非遗研究注入了活化剂。值得借鉴的是德国学者在研究体育非遗项目时,往往选择很小的事件和社会现象为研究对象,然后就这一问题进行深入研究探寻事物的发展规律。例如LKong教授从个案的实证出发,运用田野调查法从不同角度阐述文化全球化对体育非遗的危害,各民族应从自身实际出发,促使本民族文化适应新时代的要求。追根溯源,欧洲体育非遗保护与研究工作的成功得益于“文化遗产日”的设立。每年9月的第3个周末,40多个欧洲国家的居民举家出动,朝圣般地参观文化遗产,增强了民众保护体育非遗的意识。

经^数十年探索,日本等在体育非遗传承研究方面,已经形成相对成熟的理论体系。有日本学者认为,非物质文化遗产的核心在于重视传承人的技能本身,由于传统体育技能等具有“无形”特点而难以把握,因而传承人也被包括在无形文化遗产的范畴。学者m.Shimada认为,日本Soma-nomaoi(相马野马追)的成功传承主要得益于控制机制的规范化,在保护传承人、保存项目形式的同时对项目内容进行了必要的调整。

盘点国外体育非遗相关研究,主要集中于以下几个方面:1)体育非物质文化遗产理论的建构与探讨;2)体育非物质文化遗产理论的宣传与管理研究;3)体育非物质文化遗产理论的历时性、建议性与反思性研究;4)体育非物质文化遗产理论保护与传承的经验性研究。

2.2国内体育非物质文化遗产研究:逐渐成形但关注不够

随着体育文化的广泛传播和体育产业化进程的加速,体育越来越受到相关学科的广泛关注,以非物质文化遗产的视角审视传统体育随之成为中国体育研究的一个独特领域。目前,国内已有诸多学者从不同研究视角对体育非遗相关问题进行探讨:从研究理论视角出发,例如社会学、人类学、艺术学、法律保护的角度;从研究层次上看,主要有宏观、中观和微观研究;从研究视角的维度,可以分为多维视角和单一视角等。根据具体问题,研究者通常会选择适宜的研究视角。

宏观层面的体育非遗研究是从全社会或整个国家的视角出发,以―些宏大的、整体的体育非遗理论问题为研究对象,强调包容性、概括性和整体性,比如《非物质文化遗产与我国传统体育文化保护》、《论非物质文化遗产与体育文化的传承》等,分析了非物质文化遗产与传统体育文化之间的关系,探讨了非物质文化遗产保护对传统体育文化传承的启示。也有学者尝试将民族传统体育发展、民俗体育文化的保护置于非物质文化遗产视角下进行研究,例如《非物质文化遗产视角下我国少数民族民俗体育文化的保护》、《非物质文化遗产保护视野下的民族传统体育发展》。王晓在其论文《非物质文化遗产视野下民族传统体育保护的若干思考》、牛爱军等在其论文《非物质文化遗产与民族传统体育研究中若干问题的思考――兼与王晓同志商榷》中针对非物质文化遗产的“文化空间”、民族传统体育在非物质文化遗产中的类别归属等问题进行了探讨,激发了广大学者对民族传统体育保护的关注。

中观层面的体育非遗研究一般是以局部区域、某一民族或某一项目群的体育非遗为研究对象,例如《贵州少数民族传统体育的传承和发展》、《我国朝鲜族传统体育的发展现状及对策研究》和《传统武术:我们最大宗最珍贵的濒危非物质文化遗产》等。后者出自程大力教授之笔,是中国真正意义上以非物质文化遗产视角研究传统体育的开山之作,截至2016年3月6日,被引267次,在2682篇非物质文化遗产类核心期刊论文中被引频次稳居前三。中观研究是宏观研究与微观研究两者之间联系的纽带,起着承上启下的作用:宏观层面的体育非遗研究只有借助于中观研究,经过中间过渡才能在微观中得到良好体现;微观层面的体育非遗研究也必须经过中观验证,才能具有宏观推广的价值。

微观层面的体育非遗研究是以对某一项目、单个因素或最小体育非遗单位集合体进行的具体研究。研究者采用微观研究,其目的在于对具体的体育非遗项目进行更为详细的解析和定位,例如《灵的皈依与身的证验――河北永年县故城村梅花拳调查》、《维吾尔族传统体育项目达瓦孜的传承与变迁》等。或是通过个案进行细致翔实的研究,对某一个或多个典型案例进行描述、分析和反思,例如《农村体育非物质文化遗产的困境及其救赎――以盐城地区义丰龙舞及楼王莲湘为个案》等。由于微观研究的个案研究是针对具体的体育非遗问题,研究的代表性和解释力不足以成为行之有效的推广模式。

综上所述,目前,我国体育非遗研究尚存在以下不足:其一,从单一角度思考问题的研究居多,从整体上系统思考体育非遗问题的研究较少(例如,研究过程中将宏观研究、中观研究、微观研究三者融合,相互补益);其二,历时性研究和建议性研究较为常见,反思性研究明显不足;其三,缺乏长期深入的田野调查和个案研究,难以把握相关项目的发展历程、社会结构和影响因素。

3.体育非物质文化遗产研究展望

3.1完善田野调查方法,形成研究的时空张力

自英国现代人类学代表人物Haddon首次运用田野调查以来,该研究方法历经完善与规范,逐渐成为社会科学各个领域的重要调查方法。体育非遗研究借鉴人类学的田野调查方法至今已取得一定成果,但对其理解和运用还不够深入。第一,研究人员在使用具体方法时对田野调查的共时性存在误读,把进入实地之前所整理的文献资料当成调查的参照,反复印证前人成果,缺少实地调查的探索发现。第二,部分学者将体育非遗田野调查研究的性质定位为定性研究,研究中使用的资料收集方式拘泥于定性方式,较少考虑到定量的方式(例如样本抽样调查等)。第三,部分研究的田野调查时间不足一个农业周期或牧业周期,难以真正了解一种文化现象。基于此,在资料收集和分析方面,广泛采取定性与定量相结合、历史与逻辑相统一的研究范式;在调查研究的视角上,将宏观、中观与微观研究相结合,以确保调查对象的信度和效度;在田野调查过程中,要形成研究人员与调查对象之间的时空张力,切实保证研究的真实性。

3.2法律保护与教育传承并行,延伸实证研究广度

通过法律手段保护体育非遗是最为有效的保护方式,但国际上关于非遗保护方面的正规法律并不多见。我国首部《中华人民共和国非物质文化遗产法》于2011年2月颁布,总体来看,体育非遗的法律保护方面还存在诸多不足,须待进一步完善。在法律保护过程中我们必须清醒地认识到问题所在,通过实证检验,揭示在体育非遗法律保护中各种内外因素对其产生不同影响的深层次原因和原理。体育非遗教育传承既是一种发展,又是一种对文化多样性的保护,对培养年轻一代集体意识、文化认同、民族自尊等具有特殊优势,能引发人们对民族生存精神和生存智慧的再认识,被视为现代社会保护体育非遗的一种有效方式。要实现体育非遗教育传承的突围与跨越,就必须打破民间与学校文化主体间“身份有别”的观念,实现体育非遗资源对流,优化课堂的文化空间;因此,强化教育传承实证研究,把践中积累的研究成果应用于具体实践,将是体育非遗研究者的一项重要任务。

3.3扩展研究的主位视角,提高文化持有者参与度

体育非遗承载的主体是文化持有者,充分尊重文化持有者对自我文化的认同态度或真实情感是体育非遗保护与传承的“第―要义”。在具体实践过程中,政府、经营者和文化持有者之间的博弈关系使得处于弱势的文化持有者的权益难以得到保障,话语权遭受剥夺,其主动参与度较低。而缺乏文化持有者的积极参与,所有体育非遗工作都会徒劳无功,因此,要扩展研究的主位视角,促进政府、经营者和文化持有者换位思考,满足体育非遗持有者的利益诉求,提高他们的参与度。首先,必须把体育非遗研究中受到冷落的文化持有者邀请回来,与他们展开有效的沟通,将体育非遗、发生情景和文化持有者构成一个动态系统进行研究;其次,尊重文化持有者的主人地位,逐步引导他们客观地看待自身传统和生活方式,传承体育文化精华;再次,借助政府和媒体的力量,宣传体育非遗的原真性文化内涵,树立文化持有者的民族自信心。

3.4阐释体育非遗本体理论,加强不同学科整合

体育非遗形式多样,内涵丰富,阐释体育非遗本体理论是学界研究的一项重要任务。研究者应发掘已有研究优势,全面分析体育非遗的概念、内涵、特征、价值和分类体系,为构建体育非遗理论体系进行积极的探索。体育非遗研究涉及到体育学、文化学、民俗学、社会学、人类学等多种学科,需要整合多学科的理论知识和研究方法,加强不同学科之间的交流与整合。为保证多学科综合研究卓有成效,需做到以下3点:第一,鉴于不同学科拥有独特的理论体系和适用范围,多学科综合的体育非遗研究必须兼顾各学科的特点,在此基础上对相关学科进行融会贯通。第二,不能生搬硬套相关学科的研究结论,只有在不同学科的共同点上找到可以互补的前提,才能实现真正意义上多学科的有机整合。第三,跨学科研究中严谨对待每一条资料,充当使多学科综合研究的基础资料得到相关学科的相互印证。

人体生物力学的研究方法篇7

毕业设计(论文)开题报告

一、选题的目的和意义

定量结构活性关系(QuantitativeStructure-activityRelationships,简称QSaR)是20世纪60年展起来的一门新兴学科,是由结构活性关系(Structure-activityRelationship,简称SaR)发展而来的。QSaR是通过对已知结构且有生物活性系列化合物(如一系列有相同药理作用的结构相似的化合物)进行化学信息学的计算,选用适当的数学模型建立活性与化合物结构之间定量关系,解释由于分子结构的变化影响化合物生物活性的改变,推测其可能的作用机理。然后建立有效的QSaR模型,如果有新化合物的出现,且其结构数据已知,可以预测其生物活性,也可以优化结构改变现有化合物的结构以提高其生物活性。这种方法广泛应用于药物、农药、化学毒剂等生物活性分子的合理设计。在经历40多年的发展过程中,定量构效活性关系在国际上已成为一个相当活跃的研究领域。

长期以来,肿瘤一直严重威胁着人类的健康与生命。全世界的科学家在过去的几十年中付出了巨大努力,从多个角度来研究肿瘤的致病机制,采用各种手段来进行预防、诊断与治疗,但肿瘤的发病率与致死率仍然居高不下。wHo文件显示:过去数十年中,全世界每年有近700万人死于恶性肿瘤,估计2020年将升至1000万。对肿瘤的治疗主要包括外科切除、放射治疗和用抗肿瘤药物进行的化学治疗。抗肿瘤药物有“细胞毒”和促进分化等作用,可以杀死肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞的生长繁殖和促进肿瘤细胞的分化等,从而可以治疗或治愈肿瘤,而且由于其相对低廉的费用,被大多数肿瘤患者所接受。

尽管肿瘤的化学治疗已取得重大进展,新的抗肿瘤药物不断出现,但肿瘤的化学治疗仍存在着许多问题,这主要是因为实体肿瘤占恶性肿瘤的90%但多数实体瘤如肺癌、肝癌、结肠癌及胰腺癌等还缺乏有效的药物;现有的抗肿瘤药物毒副反应太大,缺乏选择性;肿瘤细胞对抗肿瘤药物产生抗药性[1]。

QSaR主要侧重于药物早期的研究和发展,为新药物分子的筛选的和设计开拓了新的途径[2],在受体结构已知的情况下,对抗肿瘤药物进行定量构效活性关系研究,用生成与受体结构互补的配体的方法来发现可以针对特定肿瘤、特定靶点的非细胞毒类药物,使之更具有选择性和针对性。随着新QSaR模型的建立,极大地缩短了新药合成的时间,降低了开发成本,并能在某种程度上预测药物对特定肿瘤人群的有效性。为肿瘤治疗起到了积极地推动作用。

二、国内外研究现状

肿瘤的化学治疗药物发展很快,每年都有大量抗肿瘤药物研究文献发表,各国对抗肿瘤药物的开发也予以高度重视和大量投资,美国就此专门成立了美国国立癌症研究(nationalCancerinstitute,简称nCi),成为了世界抗肿瘤的权威机构。

国内研发方向主要以含中草药及其活性成分的抗肿瘤药物,可以归纳为以下几个方面:(1)对现有药物进行结构改造以改善其药理学特性,如增加水溶性、降低毒副作用等;(2)以新的作用机理或作用靶点为指导寻找新的活性物质作为先导化合物;(3)发现新的作用靶点。在当前生物学的后基因时代,科学家们要面对数千个潜在的药物靶点,探讨它们与小分了化合物的相互作用;(4)加强定量构效活性构关系研究.

近年来随着分子生物学和计算机技术的迅速发展,使得开发新药的技术路线发生了重大变革。国际上越来越多的研究机构在新抗肿瘤药物的开发中使用计算机辅助分子设计,它大大加快了新药设计的速度,节省了创制新药工作的人力和物力,使药物学家能够以理论作指导,有目的地开发新药。计算机辅助分子设计主要分两种情况:一种是在受体结构已知的情况下,采用生成与受体结构互补的配体的方法来寻找新药物;另一种是在受体结构未知的情况下,采用对一组具有类似活性的化合物建立定量结构活性关系,在此模型基础上进行结构修饰来预测生成新的化合物。

QSaR作为抗肿瘤药物设计研究中的一个重要计算方法和常用手段,在新药的开发和研制过程中占据了重要位置。近半个世纪以来,QSaR研究对有机合成化学、药物化学及药物设计的发展起了巨大的推动作用,已经成为研究物质理化性质与生物活性以寻求分子解释的一个强有力工具。下面就定量活性结构活性关系研究的一些常见方法作简要地介绍如下。

1、二维定量结构活性关系方法(2D-QSaR)传统的二维定量结构活性关系方法很多,有Hansch法、基团贡献法和分子连接性指数法等[3]。

其中最为著名、应用最为广泛的是Hansch法。它假设同系列化合某些生物活性的变化是和它们某些可测量的物理化学性质(疏水性、电性质和空间立体性质等)的变化相联系的,并假定这些因子是彼此孤立的,采用多重自由能相关法,借助多重线性回归等统计方法就可以得到定量结构活性关系模型。

基团贡献法是Free-wilson在对有机物亚结构信息和生物毒性的相关研究基础上建立的一种方法。这种模式认为有机物与受体间的毒性效应是该有机物特定位置上不同取代基团毒性贡献的加和。Free-wilson法仅适用于具有相同母体结构的有机物,常被用来对有机物进行毒性初评。

分子连接性指数法(molecularconnectiveindex,mCi)是由Kier和Hall提出的。它是根据分子中各个骨架原子排列或相连接的方式来描述分子的结构性质。mCi是一种拓扑学参数,有零阶项(0Xv)、易阶项(1Xv)、二阶项(2Xv)等等,可以根据分子的结构式和原子的点价(δ)计算得到,与有机物的毒性数据有较好的相关性。mCi能较强地反映分子的立体结构,但反映子电子结构的能力较弱,因此缺乏明确的物理意义,但由于其具有方便、简单且不依赖于实验等优点,近年来得到广泛应用和发展[4~8]。

2、三维定量结构活性关系方法(3D-QSaR)随着结构活性关系理论和统计方法的进一步发展,20世纪80年代,三维结构信息被陆续引入到定量结构活性关系研究中,即3D-QSaR。与2D-QSaR比较,3D-QSaR方法在物理化学上的意义更为明确,能间接反映药物分子和靶点之间的非键相互作用特征。因此,近十多年来3D-QSaR方法得到了迅速的发展和广泛的应用,研究方法也很多[9],比如分子形状分(molecularshapeanalysis,mSa),距离几何方法(distancegeometry,DG,比较分子力场分析(comparativemolecularfieldanalysis,ComFa),比较分子相似因子分析(comparativemolecularsimilarityindicesanalysiComSia)以及虚拟受体(phesudoreceptor)等方法。其中应用最为广泛的ComFa方法。

3、随着技术的发展和生产技术的进步,又出现了一些先进的方法来构建QSaR模型,都具有很好的预测能力。其中又以启发发(heuristicmethod,简称Hm),支持向量机(SupportVectormachine,简称SVm),基因表达式编程(Geneexpressionprogramming,简称Gep)比较常见。支持向量机(SupportVectormachine)是Vapnik[10]等人根据统计学理论提出的一种新的通用学习方法,它是建立在统计学理论的VC维理论和结构风险最小原理基础上的,能较好地解决小样本、非线性、高维数等实际问题[11-12],已成功地应用于分类、函数逼近和时间序列预测等方面[13-15];基因表达式编程(Gep)是基于生物学遗传思想,保持了生物学的特性,具有良好的结果重现性,同时也能够进行“遗传变异”控制,最终能获得可靠的实验效果。

三、主要研究内容

1、查阅中外文文献选取数据来源。

2、理化参数与结构参数的计算。

3、具体的结构参数的分析。

4、SVm与Gep的方法研究。

5、定量结构关系式的建立。

6、定量结构关系式的验证。

7、得出结论和总结。

四、论文工作计划

3月中旬—4月初:选题。

4月初—4月底:查阅资料,熟悉实验原理及方法,准备开题报告。

5月10日:开题。

5月初日—5月底日:进行毕业设计实验,记录数据,撰写论文。

6月初日—6月中旬日:进行毕业论文答辩。

五、参考文献

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参考范文:

提高医学研究生科研课题开题报告质量的探索

摘要:目前我国医学科学学位研究生的学位论文的质量堪忧,尤其在创新性方面存在严重不足,把关研究生的开题报告是高质量学术论文的重要保证。针对提高研究生创新性,保证医学研究生开题报告质量,本文详细讨论我院如何在加强多环节质量控制以及人才与制度管理方面,有效培养研究生的科研创新能力,以期对培养创新型医学科学学位研究生献计献策。

关键词:医学科学学位;研究生;开题报告;创新能力

中图分类号:G643.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2014)44-0140-03

进入21世纪,我国作为一个发展中大国,迫切需要加快科学技术发展,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中明确指出:要用15年的时间实现我国进入创新型国家行列的目标。高素质、高质量科研型研究生培养是高等教育改革的一个重要方面,是高校深化自主创新和向社会输送创新人才的突破口。研究生科研能力的培养并非是一蹴而成的,而是一个循序渐进的长期过程,贯穿整个医学研究生临床和科研的实践,是一项艰巨的任务和系统工程。随着社会的发展和医学研究的深入,越来越多的医学难题涌现,因此迫切需要培养出更多的医学创新型人才来解决一系列的医学难题。为了培养高素质、高创新型医学研究生,我院在研究生培养教育方面进行了不懈的努力,在研究生培养的多个环节,开展了有效的、可操作性的控制和管理,本文将着重在我院对医学研究生开题过程中的质量控制和管理方面的措施和成效进行探讨。

一、发挥研究生导师为主导、导师指导小组监督的综合培养优势提高研究生开题报告质量

研究生开题报告是研究生科研开展的起点,是高质量学术论文的前提保障,在研究生教育中起承上启下的作用,是研究生创新能力培养的关键。对研究生开题报告进行高质量的指导和管理,有利于研究生理清研究思路、明确研究方向、把握研究重点、熟悉研究方法,是成功完成科研课题的前提基础。在医学研究生的培养教育方面,我院实施以导师制为主,以其他手段为辅的综合培养模式,旨在提高研究生的教育质量。导师的榜样作用和影响力对学生来说是最直接也是最深远的,其思想意识、精神风貌以及科学作风无时无刻影响着学生,其学术精神和道德风范在很大程度上决定了学生的培养质量,在研究生教育指导中起着主导性作用。研究生作为新手,在科研课题的选择方面往往把握不住专业的方向及研究重点,导师自己的科研优势和学术特色,及其在研究领域取得的有特色、有价值的学术成果能有效地帮助研究生把握本研究领域的重点,启发其发现提出新问题,并针对科学问题进行着实有效的可行性分析。因此,研究生导师在研究生教育上具有主导性和不可替代的作用,建立一支高专业水平、责任心强的导师队伍是高水平研究生教育的基本保障。我院坚持严格的导师遴选和考核制度,支持奖励导师个人的专业水平的提升,并重视加强人才梯队建设,加强人才引进的力度,不断提升和充实我院的研究生导师队伍。在教育理念方面,我们提倡“因材施教”,以学生为中心的教育理念,根据学生的个性、兴趣、专业学术背景及思维方式,制定个性化的培养方案,在培养过程中,导师将学生放在主体地位,尊重其思想,鼓励其敢于怀疑,为其尽可能地提供发表自己见解的机会,鼓励和激发其创新激情。除了研究生本人的导师,我院利用研究院的平台,组织相关专业副教授以上职称的导师组成导师指导小组,固定每周开放咨询时间,保证了研究生多渠道的沟通方式,并以此避免研究生导师因为教学及其他工作安排不能及时和学生沟通时,研究生可以向导师指导小组中的其他老师咨询和讨论,使其在学术及科研中的问题得以及时有效的解决,并且研究生通过同不同研究方向的老师进行探讨的过程中,其科研思路可以得以拓展,有助于创造性科学问题的发现。

二、营造浓厚的学术氛围加强研究生相互监督激励环境的营造

营造浓厚的学术氛围和创新氛围是培养研究生创新能力的必不可少的保障条件。为了培养研究生的科研态度和科研精神,营造学术研究氛围,帮助研究生更好地融入科研环境,我院定期举办学术讲座,每月一次知名专家大讲座,让研究生能有机会与专家及大师们面对面的交流,感受学术大师们严谨的学术风范和勇于探索的学术精神,开阔眼界,启发科研灵感,激发科研的热情,学术报告中学科及交叉学科的前沿信息的传递,能有效促进学生垂直性思维与发散性思维、直觉思维与逻辑思维的有机融合,激发其科研创新性。针对全院研究生,我们举行每周一次的研究生科研学习论坛,由研究生根据专业领域的前沿知识技术进行学习报道,引导学生检索本领域在国内外的前沿发展,激发他们对新知识的渴求,有利于研究生更快更好地熟悉把握专业方向与重点技术,提高其科研创造性;每两周一次研究生科研课题报告进展会,着重讨论课题中遇见的难题及解决方案,这种由研究生为主题的学习论坛和科研报告,营造了研究生之间相互监督激励的环境,大大增进了研究生之间的交流与合作,提高了科研的热情性和主动性。

三、设立各种基金多角度鼓励科研创新

为了提高和激发研究生科研的积极性和创新性,增强其学习的主动性和创造性,我院设立了各类研究生创新基金,鼓励支持研究生参加学术活动及学科竞赛,奖励学术论文的发表。我院为各种基金的申请制定了完善的申请程序和评定标准,保证了申请过程和评审过程的公开、公正和透明度,大大提高了研究生们的科研热情。首先为了达到鼓励刺激科研的目的,我们确立了明确的研究生科研基金立项的指导思想:鼓励创新、力求精品、倡导国际性。鼓励研究生在国际高水平杂志或重要国际学术会议上发表研究成果。鼓励研究生自主创新、自由探索、不限制选题范围,对其成果不求大,但求新、求深、求独创。在资助形式上根据课题的大小,按重点项目1.5万元,一般项目0.75万元的形式予于资助,资助基金正式立项后一次性拨付方式发放。基金申请面对我院一二年级全日制所有研究生,每年9月开展申报,由专家委员会开展审批,我们确立了明确的评审标准,以确保基金申请的公正和透明度:(1)选题为本学科前沿,有重要的理论意义或现实意义;(2)前期工作基础好,已取得阶段性成果,特色鲜明;(3)在理论或方法上有创新,达到国内或国际同类学科先进水平,预期成果具有较好的社会效益或应用前景;(4)可望取得突破性成果或有望成为省级(含省级)以上优秀博士、硕士学位论文的课题。经批准立项的项目需在第二年12月30日之前结题。为了确保课题的顺利进展完结,在第二年5月,对所有开展项目进行统一中期考核。以上措施在管理制度上确保了研究生课题的顺利进展、科研基金的有效利用。自我院研究生科研基金实施4年以来,有效地促进了研究生科研创新性,提高了研究生科研热情。

四、完善细化研究生科研课题开题的制度化管理

创新性的实现,不仅要有创新素质的人才,还需要合理有效的管理制度。以往管理部门、导师、研究生三者均不同程度地存在着思想重视不够的问题,一定程度上视“开题报告为形式”,认为研究生培养质量的高低、能否顺利毕业关键看其论文情况,把开题报告与论文人为隔离开来,使开题报告成为可有可无的东西,学生任意写、导师轻易过;管理部门注重形式有,不管实际“有”,事后束之高阁,进人档案,因而造成了开题环节马虎拖沓的现象。没有起到研究生开题报告真正的指导性功能。为培养创新性人才,针对研究生开题中存在的问题,我院高度重视研究生开题报告,规范制度化管理,针对研究生的开题报告,我院规范了开题报告文本,实施统一集中报告的方式。我们要求《开题报告》有相对规范的文本格式,要表述的主要内容包括:一是研究课题选题的背景、理由及研究的意义;二是国内外关于该课题的研究现状及趋势;三是本人的研究工作计划,包括研究目标、内容、拟解决的关键问题、创新或特色、拟采取的研究方案与技术路线等;四是论文预期达到的研究目标;五是研究基础与论文撰写的进度安排;六是主要参考文献目录,包括中英文文献。在进行开题报告时,我院组织我院的学术委员会组成评审专家组,根据我们制定的开题报告评分表,专家们对每位研究生的开题报告的各个部分进行分析打分,着重审查研究生科研课题的选题、创新性、设计、实验方法、数据处理、可行性分析及科研经费预算,并针对研究生开题中存在的不足处,提出合理意见和建议。对于打分表分数不及60分者,限期修改,择期进行二次报告会,直至通过为止。通过专家组成员的评审,能够帮助研究生提高课题设计的水平与层次,加强了对科研课题设计的质量控制,促进了研究生科研综合能力与素质的提升,避免了研究生在科研过程中出现不必要的问题和坎坷,少走弯路。在我院对研究生开题实施规范管理,并建立开题审查长效机制以来,提高了研究生和导师的思想重视程度,能够使研究生在导师指导下按时完成科研课题选题与设计,并根据审查反馈结果有针对地进行修改和完善,并将审查结果与研究生学位申请、导师资格认定等挂钩,强化了制度约束,提高了教学双方的思想重视程度,改变了以往研究生开题环节马虎拖沓的现象,显著提高了课题的研究效率、节约时间与资源。把研究生报告纳入整个研究生培养质量保障体系中,我院通过管理者、导师、研究生的齐抓共管,养成严格遵守开题报告制度,从而使开题报告制度在研究生培养环节发挥实质性功能的指导作用,大幅提高了近年来研究生论文质量水平。

开题报告是研究生教育中的一个重要环节,也是研究生科研能力与学术论文撰写能力的有效实践活动。作为研究生教育管理部门,在实践中不懈的努力、动态地调整管理模式,我院在教育实践中总结发现发挥研究生导师为主导、导师指导小组监督的综合培养优势能大大提高研究生开题报告质量;营造浓厚的学术氛围和研究生相互监督激励环境以及建立创新性基金等措举,能极大地促进研究生科研的主动性和创新性;完善细化研究生科研课题开题的制度化管理更是保证了高质量研究生开题报告的顺利实施和完成。随着我国研究生培养教育质量问题的日益凸现,在制度和管理方面,必须加强各个环节的质量控制,积极做好引导工作,确立明确的创新型人才的培养目标,构建科学的培养模式,营造适宜创新素质发展的环境,才能大大地促进创新型医学人才的培养与成长。

参考文献:

[1]国发[2005]第044号,国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)[eB/oL].http://most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/gjkjgh/200811/t20081129_65774.htm.

[2]王红玲,曾凡义,邓长生,陈惠芳.临床型医学研究生优化培养的思考[J].医学理论与实践,2014,(04):548-550.

[3]周利民,宋成文,李明.如何指导研究生作好开题报告[J].学理论,2011,(04):186-187.

[4]俞洋.对医学硕士研究生培养的几点认识[J].大学教育,2013,(24):14-15.

基金项目:重庆市研究生教育教学改革研究项目(编号:YJG110319)

通讯作者:于超,重庆医科大学教授。

人体生物力学的研究方法篇8

一、物理方法的重要性

识记在学习掌握物理知识中是不可缺少的环节,但“机械”地记住物理知识绝不等于学会物理。因为物理理论具有的抽象性、简洁性决定了仅从字面上记住物理知识是无用的,只有真正理解了它的内涵才能在众多习题中灵活运用。因此,在教学中教师要恰当的使用物理学的研究方法,往往能起到事半功倍的效果。特别是在扭转学生的抵抗情绪,培养他们的学习积极性上会有很大的帮助。所以我们不防在授课的过程中多关注学生的情感,首先考虑到学生的接受能力,然后,在讲授知识时多列举一些实例,并让学生掌握物理学的研究方法。而在初中物理教学中,控制变量法是实验探究的主要方法,而且控制变量法贯穿初中物理教学的始终,下面笔者结合自己的教学对实验探究中的“控制变量法”说说自己初浅的看法。

二、控制变量法内涵

大多数情况下,影响物理学研究对象的往往不是单一、孤立的一个物理量,而是错综复杂、相互联系的多个物理量共同作用的结果。物理学中对于多个物理量的问题常采用控制变量的办法来研究,即人为的把多变量的问题转变为多个单变量的问题,研究过程中,每一次只改变其中的某一个物理量,而固定其它物理量,然后再改变另一个物理量,固定其它的物理量,依此类推,通过分析得出哪些物理量影响研究结果,具体是怎么影响的。

三、实施控制变量法的步骤

控制变量法作为一种重要的研究物理问题的方法,应用过程中应该遵循以下步骤:

1.确定所研究的物理量是否可以应用控制变量法研究

这是采用控制变量法研究问题的首要条件。由于初中生接触物理学科时间不常,对物理的研究方法还不是很熟悉,比如,接触过的模型法、比较法、类比法、还有控制变量法等学生还不能很好的区别与应用,往往在实际探究问题时不知道采用哪种物理学研究方法,那么怎样才能让学生在研究某个物理问题时知道此问题应该运用控制变量法呢?关键是让学生抓住控制变量法在物理实验中的表现形式,即研究对象的结果可能由诸多物理量决定时,我们就要想到应用控制变量法来研究。

例如,人教版八年级物理(下)第六章《电阻》一节,在研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验中,我们首先通过生活常识(为什么有时用粗导线,有时候用细导线?为什么说用铜做导线比铝的好?)猜想电阻的大小可能与导体自身的诸多因素和导体所处的环境有关,所以想到用控制变量法研究电阻问题。

2.确定所研究的物理量可能与哪些物理量有关

确定要研究的对象用控制变量法探讨后,学生应该大胆提出可能与研究对象有关的因素,只要想到的都一一罗列出来。这是科学探究的首要环节,即猜想与假设。后续我们在通过实验探究这些猜想与假设是否正确,如果反映在实验数据的表格上为某两次实验只有一个物理量变化的情况下,则实验结果不同,说明与该物理量有关,这个物理量就是一个研究因素。

例如,人教版八年级物理(下)第九章《电磁铁》一节,研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关,实验前就应该猜想可能与导体中电流的大小、电流的方向有关,还可能与导体的运动方向等因素有关,或者是磁场的方向有关,有了这样的猜想,我们下一步再通过实验论证是否有关就可以了。

3.确定探究实验中变与不变的物理量

这是采用控制变量法解决问题的关键,要研究的物理量可能遇到与几个物理量有关的情形,那么在实验中,首先要确定固定哪些物理量,变化哪一个物理量,然后再固定哪些物理量,变化另一个物理量,再考虑实验过程中控制这些物理量有没有先后顺序等。要牢记,无论有几个影响结果的物理量,每一次只允许变化一个物理量。

人教版九年级第十三章《摩擦力》一节,在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,首先猜想是否与接触面的粗糙程度和压力大小有关时,应该考虑先控制接触面积粗糙程度相同的情况下,改变压力大小,测出滑动摩擦力的大小;然后再控制压力的大小相同,改变接触面的粗糙程度,再次测出滑动摩擦力的大小,逐一控制实验即可,没有先后顺序而言。

4.确定采用何种方法控制变与不变量

这是采用控制变量法解决问题的根本所在。用“控制变量法”研究问题时,我们在具体实验操作中,如何控制要变的物理量和不变的物理量呢?下面举例说明。

人体生物力学的研究方法篇9

摘要:教育部颁布的《生物课程标准(实验稿)》明确指出“生物课程中科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。”科学探究是研究性教学法的一种,引入生物课堂是新时期课程改革背景下的一种现代教学理念和模式,其实质是为了通过教学培养学生积极主动的学习态度,促进学生学习方式的改变,变被动为主动,全面提高学生的学习能力和创新能力。本文论述研究性教学法在生物课堂中的应用方法,旨在对生物课堂教学提供有益的借鉴。

关键词:研究性教学;科学探究;生物;学习

【中图分类号】G424.1

新世纪的教育不再是使人们趋同,而是培养学生的个性,培养敢于怀疑、勇于探索、善于提问的学习方法。而研究性教学法是一种在课堂上以学生学习为主体的一种新型的教学方式,教师指导学生用类似科研的方法,在学习生活和社会生活中选择和缺点研究专题,以个人或小组结合方式主动地获取知识,应用知识解决问题的教学方式。它充分的体现了教师的主导作用和学生的主体地位,重视了学生学习方法的指导,创造了一个有激情的课堂教学氛围。与传统教学方法相比,具有创造性、主体性、过程性、应用性、综合性等时代特征,其目的是培养学生具有一定知识能力、创新精神和实践能力。生物的探究性实验和其他学科不同受到时间、组织等因素的影响。如何充分利用生物学科的特点,巧妙的引导学生主动地探索,去获取新的知识和技能,引导学生利用研究性学习发展创新能力则更是每一位生物教学者需要深入研究的。可以从以下几个方面来思考:

一、创设问题情境,激发学生学习兴趣是研究性教学的前提条件

通常来讲,传统教学传授往往根据书本中的定理、概念、公式等进行说教式的传授方法,学生死记硬背条条框框而容易丧失学习兴趣。而相比之下,研究性教学法则更加倾向于自主、宽松的气氛,所以通常老师会为学生提供创造的情境条件,来激发学生的想象力量和创造灵感,使学生保持积极的学习态度和情绪。如讲课之前教师可以通过提出与学生学习的科学概念相联系,并能够引发他们进行深入思考及实验研究的问题,引起学生的兴趣,尽量做到让学生通过努力思考和学习就能够收获相应的成果尝到成功的喜悦。也可以例如让学生自行设计实验,要求学生先分组讨论,制定实验方案,自选试验方式,甚至可以观察其他小组来互相交流争论。当然,在这一过程中教师并不直接告诉答案,也尽量不干涉学生自由,而是先引导学生用学过的知识分析、去理解。尽可能的帮助学生将头脑中自然产生的一些想法付诸于实践,通过实践去学习、掌握知识。使学生尽量摆脱思想上的束缚,充分发挥想像力和创造力,可以充分提高学生的学习兴趣,而且使学生形成乐于思考,勤于思考的好习惯。

二、注重理论联系实践,引导学生积极参与,是研究式教学的重要环节

生物本身就是以研究自然界中活的、有生命的物体为主体的学科,与日常生活联系的非常密切,学科的应用性也非常强。研究性教学更加强调学生通过亲自实践获取的直接的、形象的经验和体验,无论是课题的选择还是问题的解决都是来源于学习生活和社会生活息息相关的问题,整个学习过程是作为一个有机联系的方式系统。通过对日常生活中常见的问题进行学习、分析,学生既学习了课本上难以学到的生活经验,培养了学生生存能力,又提高了学习兴趣,使学生认识了学习的重要性和生物科学的实用价值。因此,在学生研究学习的过程中教师要善于根据学生的需要适时加以引导。例如在介绍了无土栽培之后,联系实际引导学生探讨,如何在教室栽培一些花卉等实际问题,来引发学生浓厚的兴趣和探索的心理。学生在解决问题过程中主动去搜集与翻阅大量资料,并且互相探讨、比较、设计出一个最佳的方案。这样,通过学生之间的相互交流与争论得出的正确结论,能使学生获得对事物形成过程的理性认识,有利于他们对知识的运用,使他们认识到学习生物是与自己生活实践息息相关,从而感到学之有用,学之有趣。

三、通过学生交流合作,发挥学生主体作用,是研究性教学的必要手段

随着国际社会全球化经济的发展,复合型人才以及具有合作精神的人才在当今社会是最受欢迎的。这就对教育教学也提出了更高更新的要求,我们在教育教学中要注意培养学生的创新意识和合作精神。研究性教学法是以学生的自主性、探索性学习为基础的。摆脱传统教学方式中的“填鸭式”教学法,使学生变被动为主动,在整个学习过程中都处于主体地位,通过亲自实践获取信息,从而获得知识和技能,并不断提高学生解决问题的能力。相比之下,教师则在整个教学过程中起到组织者,帮助者和建议者的作用。而且小组的交流和讨论,促使同学之间相互了解、相互学习、交流合作的机会。如在《光合作用》一节的教学过程中,很多老师在介绍课本上有关光合作用的发现实验后,又提出类似“怎样证明光合作用必需要有Co2呢?”的问题,请学生展开小组讨论交流后,形成共识然后进行全班交流,通过分组讨论时课本内容得到巩固和提升,在轻松愉快、热烈的气氛中完成本节课的教学目标。探究式教学充分发挥了学生的主体作用,体现了学生主动参与、主动探究、主动思考、主动发展的要求,同时也体现了教育学生掌握学习的规律和方法,克服重知识结论,轻知识形成过程的倾向。同时,在与他人、与社会的交往与合作中,懂得做人做事的道理,培养团队合作精神和人际交往的能力。

四、活跃学生学习氛围,探究总结获得认识,是研究性教学的最终目标

新时期,教师更倾向于创设探究性学习的氛围,好的氛围可以引导师生教与学的热情一路高涨,从而在这样的氛围中完成教学目标,进而使学生在愉快的学习环境中获得进步和发展。研究性教学法使学生乐于去寻找知识的根源,体会到科学研究的艰辛和快乐,通过多方面收集资料,知道除教材、教学参考资料以外还有很多获取信息的渠道和方法,这为他们终身学习打下了良好的基础。通过探索,让学生把自己获得的初步认识相互交流、相互启发补充。通过归纳和整理,把零散的知识系统化、条理化,在他们头脑中形成一个完整的知识体系,从而在解决新问题时就会有据可依。如在无土栽培过程中,配制营养液时应注意植物生长所必需矿质元素种类须齐全;浓度不能过大;并在栽培过程中可能会出现供氧不足和浓度过大导致植物失水等问题。整个设计使学生获得了科学的认知,达到了研究性教学的最终目标。

参考文献

[1]陈金宾,探究性学习在生物课堂教学中的应用,生命世界,2008,12

人体生物力学的研究方法篇10

注重增强学生的探究意识,培养学生的探究能力,倡导和培养学生的探究精神,是“课程标准”与“教学大纲”的一个重要区别。达到这些培养目标的主要手段是实施探究教学。

探究教学,就是在老师的指导下,让学生使用类似于科学研究的方法获取知识,应用知识,发现问题,研究问题,解决问题。教学结构主要有以下几步:①教师设置学生探究的情境。②学生在教师的指导下自主探究所要教学的知识。③师生交流探究的成果,构建新知识。实施探究教学,首先需要解决的是怎样设置探究的情境。这个问题不解决,探究教学就成为空中楼阁。本文将根据高中物理的教学内容、学生的心理特点,具体探索和尝试了设置教学情境的方法。

1利用物理学家的典型研究再造探究情境

借物理学家的研究情境创设探究教学的课堂情境,既是可行的,也是有效的。物理学家是探究物理知识的专家,凭着对物理科学的热爱,依靠自己扎实的科学研究基本功,和对物理科学的灵气,从不起眼的自然现象中分离出有价值的情境,把目光从广袤的自然现象中聚集到某个特殊的研究范围。正确地选择研究情境,把原本分散的注意力集中到有价值的点上,使之有可能对自然现象做出深度的研究,发现常人求之不得的物理规律。在科学研究的道路上,良好的研究情境是取得成功的第一步,从事物发展的先后顺序上讲,这一步比任何一步都重要。这是因为没有科学研究的第一步,就不可能有第二步、第三步、第四步、……。一个高中生的认知水平可能没有一个物理学家那么高,但是一班高中学生的研究能力合起来,所产生的研究合力,不一定就比一个科学家研究能力低。把高中学生放到物理学家当年研究某一物理规律的情境中,也能够得到同样的规律,况且这里还有老师的指导。

牛顿是世界上著名的科学家,他的一生有许多惊人的发现,对物质第三定律的研究堪称一绝。教学牛顿第三定律,可以通过介绍牛顿光辉灿烂的人生,创设学生探究牛顿第三定律的情境。

创设研究情境比实施探究更难,借助物理学家的研究情境设置探究教学的情境,能够收到事半功倍的的效果。

2利用物理学发展史的著名案例重塑探究情境

在物理学的发展史上,有许多经典的案例广为流传。伽利咯对加速度的研究,万有引力、能量守恒定律的发现,无不闪烁着人类智慧的光芒。

经典的案例常常从经典的研究情境开始。这些案例之所以成为经典,不仅因为其研究方法一枝独秀,和研究结果的地位重要,还有其研究环境的优良。如果研究环境所包含的范围过大,那么有可能使研究误入歧途,或者增加研究的难度,如果研究环境包含的范围过小,把研究的成果排除在外,那么就会竹篮打水一场空。经典案例的情境为探索物理规律奠定了良好的基础。

借助于经典案例的研究情境,有利于学生进一步探究物理规律。经典案例比较准确地划定了探究的范围,避免学生盲人骑瞎马式的乱撞,使学生把注意力集中到要研究事物的关键部位,既可以提高探究的深度,又能够提高研究的效率,也便于教师在短暂的教学时间内控制教学进程。

例如,教学牛顿第二定律,教师可以根据牛顿第二定律的发现过程创设教学情境,把研究牛顿定律分解为探究速度与力的关系、速度与质量的关系等一系列简单的问题,为归纳牛顿第二定律做好铺垫。

3根据日常生活中物理现象设计探究情境

我们生活在五彩缤纷的世界里,处处时时都有物理现象、物理规律、物理问题:奔驰的骏马,飞驶的列车,蹒跚的老人,展示着速度的快与慢;都市那灯火辉煌的夜色,校园里定时响起的电铃声,轨道电车的转眼即失,无不充满着电与磁。节目丰富多彩的电视机,可以人机交互的计算机,讨人喜欢的机器人,浑身上下流淌着波和信号的血液……

学生最熟悉的莫过于自已的生活。学生生活在一个被物理包围的世界里,耳闻目睹各式各样的运动,亲身体会着力矩,经常享受着电与磁给自己带来的方便,时常经历声波、电波、信号的洗礼。学习的过程是-个构建新知识的过程,而构建新知识需要有构建新知的基础。新的知识总是建立在已经掌握的知识的基础上,就像建造高楼大厦一样,墙要建造在基石上,楼板要放在墙上。学生对生活的体验,都可以作为他们构建新的物理知识的基础。

例如,教学惯性定律,可以让学生回想自己坐公共汽车的感觉,思考汽车起步时自己为什么会向后仰?急刹车的时侯自己为什么会向前倾?几乎所有的高中学生都坐过公共汽车,都有公共汽车起步和刹车时的感受和体验,从这里探究惯性定律,可以消除学生对牛顿定律的神秘感,激发他们的研究兴趣。

4利用物理本身的矛盾冲突设置探究情境