第一篇:八年級物理論文
優化物理課堂 培養創新能力
摘 要:創新是時代的要求,是當代中學生必備的素質,而學生創新能力的培養,與課堂教學是相輔相成的。本文將結合物理課堂教學,闡述如何對學生進行創新能力培養。
關鍵詞:優化課堂 培養能力
由于我國基礎教育改革的迅速深化,對課堂教學的要求越來越高。精心組織課堂,講究教學策略,激發學生興趣,誘導學生探究,啟迪學生思維,培養學生創新能力,是搞好物理教學的關鍵。由此,優化課堂極為重要。
一、巧用實驗激趣,培養創新能力。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理實驗綜合了實驗原理、設計思想和方法、實驗操作和觀察、數據分析處理等多個方面的知識和能力。同時實驗最能引起學生的注意力,激發他們的學習興趣。教師最好設計一些探究性、開放性的實驗,在教師的適度引導下,通過學生動手動腦,發現問題,解決問題。不但構建了知識,提高了實踐能力,還培養了學生的創新能力。
1.為了學生有更多的動手機會,強化學生的感性認識,培養學生的實際操作能力和細致的觀察能力,把部分教師演示實驗和課外小實驗改為學生課堂實驗,增加學生自己動手的機會。把課本中一些原理和方法比較簡單、儀器易取易讀的演示實驗改為堂上實驗是比較有效的方法。讓學生自己動手獨立操作,通過認真觀察和思考得出結論,實踐證明,這樣一方面使學生由被動手獨立操作,通過認真觀察和思考得出結論。實踐證明,這樣一方面使學生由被動學習變為主動探索,大大地調動學生學習的主動性和積極性;另一方面也直接培養了學生的實際操作能力,細致的觀察分析能力,和自我解決問題的能力,比單純由教師演示實驗的效果好得多。
2.把部分驗證性實驗改為探索性實驗,培養學生勇于探索、敢物實踐和善于創新的精神,既探求科學的精神。驗證性實驗一般是在對研究對象有了一定認識之后,根據已知的理論,對一些現象過程的存在、原因或規律檢驗其是否正確而設計的實驗,它在實驗目的、方法、原理方面起到了示范性作用,但不利于創新精神和能力的培養。我在物理教學中嘗試將驗證性實驗改為探索性實驗,在實驗思想上進行創新設計,讓學生充分動腦、動手,發揮學生的學習主體作用,培養學生的創新性思維和意識。
二、引導自行探究,培養創新能力
我們在實踐中總結出了“設疑激趣、指導探究、啟發思維、評價總結、應用遷移”的五環節課堂教學模式,在引導學生自行探究科學的活動過程中培養其創新能力方面作了一些初步嘗試。
1.設疑激趣,提出假說
布魯納說過:“學習的最好刺激乃是興趣。”因此,在教學中教師首先要創設情境,制造“懸念”,放手讓學生觀察、實驗、思考,讓具體的自然事物、有趣的自然現象緊緊吸引學生,激活學生思維,多而使他們產生強烈的探究欲望。比如在《流體壓強與流速的關系》教學中,課伊始,我便對學生說:“咱們用塑料瓶和硬幣做一個游戲,”講清游戲規則后,學生們懷著好奇心開始玩,不大功夫,只聽學生驚喜地叫道:“呀,硬幣跳起來了!”“還‘撲撲’地發出聲音呢!”“硬幣為什么會跳起來呢?”我不失時機地問:“你認為是怎么回事呢?”提出一個開放的發散思維的問題,學生的情緒一下子活躍起來,對這個問題作出了種種假設:可能是水槽中的熱氣將它頂起來了;可能是塑料瓶受熱膨脹將硬幣頂起來了;可能是瓶內的空氣將它頂起來了;可能是硬幣上的水變成水蒸氣要往外跑,所以把硬幣頂起來了……。發散思維是創造活動的起點,這一學習活動,既促進了學生積極思維,又能形成下面探究學習的動機。
2.指導探究,豐富感知.
實踐、探索的過程是創新的過程。要讓學生去創新,就必須放手讓他們自己實踐,勇于探索。如何保證學生能夠圍繞中心問題進行實踐、探索呢?在于教師提供有結構的材料。所謂有結構的材料,是指這些材料在使用時能揭示自然現象間的某種關系。
如《流體壓強與流速的關系》教學中,我給學生提供這些實驗材料:燒杯、帶直(彎)玻璃管的膠塞,紅墨水、漏斗、乒乓球。讓學生熟悉這些材料后,根據思考提綱自行設計實驗方案。由于準備的這些材料緊緊圍繞揭示“流體壓強與流速的關系”一主題,從課堂教學效果看,各個組都設計出了比較理想的方案.”行雖微而旨趣遠“,是學生創造精神的表現。
3.啟發思維,討論探究
學生獲得足夠的感性材料后,教師要引導學生整理、加工事實,進行思維加工。
(1)整理事實,以說促思
學生獲得的感性事實是比較混亂的,缺乏條理性。教師引導學生通過語言把各自收集到的事實以及對事實的看法進行相互交流,活躍學生的思維,充分發揮他們的想象力、創造力。
(2)研究事實,發展思維
在學生整理事實時,教師見機提出問題,挑起矛盾,巧妙地促使學生發表不同意見,將討論的中心置于學生之中,使學生結合自己和別人收集的信息,進行分析、判斷、歸納、甚至爭論,從而找出其中的規律。如在《彈力》一課教學中,學生對收集到的事實進行整理后,一個學生答:”我發現皮筋、彈簧……橡皮泥有彈性,木塊……沒有彈性。“三個同學同時反駁:”不對,橡皮泥沒有彈性“我適時引導:”說說你們的理由。“學生立刻說:”橡皮泥雖然能捏扁、搓長,但松手后它還是扁的、長的,不能再變成原樣。"……這樣,學生在不同意見的發表與爭論中,用自己的語言概括出科學結論,這符合從感性到理性,從具體到抽象的認識過程。同時,學生的創造性思維得到了充分的鍛煉。
4.評價總結,歸納達標
通過前三個環節的活動,學生得到了信息與思維的結果,教師對小組和個體的整個學習活動進行鼓勵性評價,使學生體驗成功的喜悅,將假說上升到結論、規律。
5.應用遷移,釋疑解難
用科學的過程也是進行創新教育的重要環節。因此,教學的最后一個環節,我有目的地引導學生將所學知識運用于實踐中,以達到擴展所學知識,發展創造能力的目的。如《內能》教學中這樣設計:(1)解釋:(A)游戲中硬幣跳舞現象。(B)為什么夏季自行車胎不能打太足的氣?(C)鐵軌這間為什么要留有空隙?(D)兩根電線桿之間的電線,為什么冬季繃得比較緊,夏季比較松?(2)處理:(A)踩癟的乒乓球怎么能鼓起來?(B)怎樣將塑料管迅速套在鐵棒上?
總的來看,在探究式五環節教學中,通過教師的精心指導,學生自己發現問題,自己提出問題,自己解決問題,創新意識和創造能力得到了充分發展。
第二篇:八年級物理教學論文
淺析八年級物理教學與激勵學生的關系
汪文德
初二是物理學科開始學習的起始點,更是一個關鍵點,無論是老師還是學生都要從心理上重視。在如今素質教育的改革大潮中,作為實施者——教師,則更應該積極探索以適應新教材的改革,社會的需要。激勵是指激發人的動機的心理過程,通過激勵使人在某種內部或外部刺激的影響下,始終維持在一個興奮的、積極狀態之中。因此在素質教育中實施激勵性教育是勢在必行。在初二物理教學中筆者積極探索激勵性教育,發現激勵性教育在物理教學中能起非常重要的作用,激勵性教育是指:用激勵性語言、行動去觸動心靈的心理教育。其宗旨是以“情”為主體,感化或促進提高。筆者通過實踐、反復調整、修正,最后總結出以下幾個方面。包括:①啟發式教學、獎勵式授課。②層次性、漸進性提問與追問。③贊許式評價。
一、啟發性教學、獎勵式授課:
在課堂教學中,充分利用45分鐘,使這45分鐘高質量高效率!
1指導學生如何預習新章節。預習是學習好物理的起點,首先通讀全文找出重點,用紅筆將重點畫出來,并將這些重點記在預習本上。其次,尋找疑點也是預習的精華,是經過反復思考,依然尋找不到解答的知識點,將這些疑點都寫在疑點本上,并用紅筆勾畫出,作為標記,上課要注意聽。再者,將預習到的知識和后面的小試驗小制作聯系起來,如果能做,自己做一做,鍛煉自己的動手與動腦、邏輯思維、判斷能力。最后,做一下預習反饋,將本、書合上,分析這一章節講了什么,頭腦中要有一個知識網絡,并和相應的習題做一下對照,看一看自己是否能解答。(用鉛筆寫)
2授課過程以教師起主導作用,學生起主體作用為主線,以教與學為重點,貫穿整個課堂。讓學生變被動接受和管理為主動參與,實行導向、導航、導演、引導、指導、輔導,領著學生走向知識,而不是領著知識走向學生。激發學生創造的潛能,而不是單純品嘗前人創造的成果。教學中首先注意引入方式,啟發式、實物式、對比式,或是兼而有之。講述中善于從學生的角度出發,從學生的立場和角度考慮問題。如在講蒸發時,首先將一塊濕布在黑板一側抹一下,然后對同學們講,一會兒會有什么現象發生?“干了”同學們異口同聲,繼而引出蒸發。
二、層次性、漸進性提問與追問:
提問的技巧對于激勵性教育來說,也是功不可沒。因為對于一個學困生,如果提問比較難或太容易,他們會覺得是在故意羞辱他。因此,提問的同時應掌握一個度。例如在學習凸透鏡成像時,首先問一個好
學生,透鏡分為幾種?“凸透鏡、凹透鏡。再問一個學困生,“凸透鏡具有什么特點?”此時,筆者拿一個凸透鏡,放在陽光下,使陽光經透鏡聚焦于火柴或一張白紙。“聚光。”“好!你真棒!那么你再告訴老師,凹透鏡呢?它的特點正和凸透鏡相反,對嗎?”“發散。”“這節課內容只要你好好聽,你一定會。最后我要提問你幾個問題。你先記好了。”講完之后,再問他,照相機的原理是什么?要想照近景、照遠景,你該怎么辦?凸透鏡成像規律的總結自然留給了那些聽明白的同學。這樣先提問講后再回答的措施,調動了他的信心與積極性,以及對物理的興趣與愛好。
三、贊許式評價:
無論在哪些方面,盡量去挖掘學生們身上的優點,鼓勵他們的信心,并給以贊許式的肯定。“優點單”就是一個很好的措施,使每個學生看到了老師與身邊同學的評價,自己恍然大悟,原來自己還有這么多本事沒有發揮出來,我也能行。其中同學們對一位學習特別差、紀律特別差的學生的意見至今記憶猶新,“學習成績差,不一定代表你笨、沒有創造力。記得嗎?1千米=1000米,你不就回答對了嗎。再有,在學習簡單機械時,杠桿的支點,動力和阻力,你找的不是都比較準嗎?你紀律不好,為什么不嘗試一下換位思想呢?老師、同學相信你,你一定能克服。盼著你的捷報早日傳來。”“雖然你紀律不好,但你在運動會上為咱班贏得了榮譽。全班感謝你。假如今后,你不再搗亂了,相信你會贏得更多的掌聲。”“真的很希望你努一把力,別給咱班拉分”……記得當時的他非常感動,原來他在老師、同學們的心中,并不是一個什么都不行、無可救藥的學生。有了自信,提高了學習的勁頭。從那以后,發現認真交作業的有他,認真回答問題的有他,問問題的有他,他進步了。記得在學完杠桿的應用,他拿來筷子、鉗子、剪刀、鑷子、指甲刀、瓶起子,然后問:“這些是不是杠桿?是什么杠桿?”“你能學以致用,理論聯系實際,真好。現在我們共同分析一下,找一下支點、動力、阻力,畫力臂。”正是這簡單的評價,贊許式的肯定使他的成績突飛猛進。
總而言之,激勵性教育是一種心理教育,是素質教育的一方面。在實施激勵性教育的同時,時刻銘記著以師生的心理相容,心靈的互相接納為核心,時刻銘記著教師與學生的關系不再是“工頭”,不是領導,不是嚴父、不是法官,不是“上帝”,而是導師、朋友、助手和楷模。本著這個原則,激勵性教育初探又上了一個新臺階。讓激勵性教育發揮出它的價值,使億萬人的心共同為祖國的明天而跳動。
時代在進步,在發展,作為物理教師的我們,有責任為教學的改革貢獻出自己的一份力量。此時,那么你就融入了為教育事業的改革、教育事業的發展的一個大熔爐中,通過日復一日、月復一月、年復一
年的錘煉、敲擊、磨礪,反復地調整、聚焦,同步共振,一次次地提升、放大,就能產生強烈的核裂變效應,釋放出巨大的能量,放射出灼目的光華。
第三篇:八年級物理教學論文
如何學習好物理實驗教學
徐瑞娥
課堂教學是一種講究效益的活動,它要求教師要高質量地傳遞各種信息,目前由于各種原因,造成了課堂效率的低效甚至無效,教師在課堂教學中講得口干舌燥、筋疲力盡,學生在課堂上聽得頭腦發脹、昏昏欲睡,這樣的傳統教學表面上看,占滿了課堂教學的大部分時間,教師也感到盡心盡力了,但從學生學習的效能來看,這樣的教學恰恰是低效教學。作為有效教學,就必須把學生的進步與發展作為教學的首要目標,以關注教學效益與質量的方法,要求教師把教學過程與教學結果統一起來,以教師和學生為主體,以學生發展為中心,師生共同參與教學活動,以實現課堂教學效率最大化。
物理是一門以實驗為基礎的自然科學,眼見不如手動,只有在實踐中學習,同學們的才智和創造力才能得以發揮,學會探究性學習,能夠使大家對物理事實獲得明確、具體的認識,而不是停留在被觀察物理現象的表象上,在探究活動過程中,體驗探究的樂趣,從而增強學好物理的信心。
新的物理課程標準提出了新的教學理念:“從生活走向物理,從物理走向社會”。也就是力求貼近學生生活,激發學生的學習興趣,通過探索物理現象,揭示其中的物理規律;教學過程強調發展學生的認知過程,以物理知識為載體,讓學生經歷科學探究過程,學習科學探究方法,培養學生的探究精神、實踐能力以及創新意識,在課堂上讓學生體會探究實驗的過程,體驗探究實驗中的快樂和成就感,提高學生動手操作的能力和分析解決問題的能力,培養學生對未知事物的探索精神。通過探究實驗,充分挖掘了學生的潛能,培養了學生的創造能力。
如何合理利用課堂有限的時間來實現物理課堂效率的最大化尤其必要,接下來我就談談在利用主題課堂教學模式開展課堂教學的幾點想法:
一、自主學習式的課前預習避免了實驗的盲目性
為了更好的學習,預習是相當有必要的,物理一般是聯系生活,需要一定的生活常識。學生在上課前,要看一下書上的知識點和那些實驗。以前布置學生預習,大部分學生都只是翻書式,為了預習而預習,不能達到預期的效果!
主體教學模式要求教師根據教材和學生的特點所制定的課前預習內容要“具體化”,在這樣的預習過程當中,學生肯定會遇到很多的問題,有些問題學生經過自己的思考、分析就能加以解決,而那些自己獨力無法解決的問題,要求學生在預習過程中,積極地進行研究分析,查找各種資料,并相互交流,互通有無,利用同學之間的合作來解決。這樣,既能調動學生學習的積極性,又能培養學生在學習過程中的合作精神,有助于學生正確處理與同學的關系,我們何樂而不為呢?只要帶著疑問上課,多問為什么就行了,對書本上的知識聯系實際多想象,對書本知識也要抱有疑問態度,并在學習中解決疑問,這樣思維不但不會被束縛,反而會發展更快。
二、通過自主探索培養參與積極性
就初中階段的學生所研究的題目來說,結論是早就有的。之所以要學生去主動探究,去發現,是想叫他們去體驗和領悟科學的思想觀念、科學家研究問題的方法,同時獲取知識。所以教師要相信學生的能力,讓學生在充分動腦、動手、動口過程中主動積極的學,千萬不要只關注結論的正確與否,甚至急于得出結論。學生在探索概念和規律形成的過程中體會科學家發明和創造過程的重要性,這樣可培養學生對科學研究濃厚的興趣與愛好。知識的獲得過程貫穿于自己動手實驗的探索過程,學生在理解的基礎上掌握物理知識、規律,并內化為自身的能力,對知識的掌握相對更深刻,動手能力也得到提高。
通過自主探索,學生思維活動經歷了概念、判斷、推理等階段,由形象思維上升到邏輯思維,較好地達到培養思維品質的目標。同時有利于交流能力、合作精神的培養。新模式鼓勵學生積極發言提出疑問,大膽創新,在交流和合作中學習。
三、小組合作討論探究進一步培養團結協作精神
當學生實驗探索過程中遇到困難時,教師在指導過程中感到分身乏術。通常的辦法是利用部分好學生以點帶面,充分發揚團隊的合作精神。學會主動參與討論,主動與他人進行交流,善于發表自己的見解。由于人的個性差異,有些學習好的學生不愿意合作學習,認為自己有能力解決問題;也有一些學生不愿意與他人交往。教師要使學生逐步體驗到通過合作學習可以解決很多自己解決不了的問題,合作學習可以提高每個人的能力,使大家友好相處,從而對合作學習產生認同感。教師還要鼓勵學生主動參與討論,對學生進行合作學習的方法指導;鼓勵學生主動與他人進行交流,細心地聽取別人的意見,學會從傾聽中博采眾長,萌發靈感;鼓勵他們敢于發表自己的意見,有計劃地培養學生的合作技能,引導學生認真進行討論和學習。
四、師生互動充分發揮教師的主導作用
教師是教學的主體之一,關鍵是教師,根本在課堂。在學生自學、討論交流的基礎上,教師根據教學重點、難點及學生在自學交流過程中遇到的問題,進行重點講解。教是為了不教,課堂上以很好的氛圍,讓學生想說敢說,說出自己的想法,說出不同的意見,教師創造條件讓學生自己去發現知識,形成有效的多向交流,學生認真傾聽,讓課堂上學生各抒己見,教學不再單調,這樣的課堂,學生才是主體,思維的靈感在不知不覺中閃現。
總之,如何在當前新形勢下合理的開展物理實驗教學,充分發揮學生的主體作用,培養學生的學習能力是我們大家共同關心的話題,以上只是本人在教學過程中的一點點感受
第四篇:八年級物理教學反思論文
八年級物理教學反思
論文
教師:何志通 2011-6-26
八年級物理教學反思論文
初中物理是一門很重要的學科,但是“物理難學”的印象可能會使不少學生望而卻步。所以從八年級的物理教學開始,首先要正確的引導,讓學生順利跨上初中物理的臺階,其次是要讓學生建立一個良好的物理知識基礎,然后根據學生的具體情況選擇提高。
1、對教學目標的反思
首先,知識、能力、情感三類教學目標的全面落實。對基礎知識的講解要透徹,分析要細膩,否則直接導致學生的基礎知識不扎實,并為以后的繼續學習埋下禍根。所以教師要科學地、系統地、合理地組織物理教學,正確認識學生地內部條件,采用良好地教學方法,重視學生的觀察、實驗、思維等實踐活動,實現知識與技能、過程和方法、情感態度與價值觀的三維一體的課堂教學。
其次,對重點、難點要把握準確。教學重點、難點是教學活動的依據,是教學活動中所采取的教學方式方法的依據,也是教學活動的中心和方向。在教學目標中一節課的教學重點、難點如果已經非常明確,但具體落實到課堂教學中,往往出現對重點的知識沒有重點的講,或是誤將僅僅是“難點”的知識當成了“重點”講。這種失衡直接導致教學效率和學生的學習效率的下降。
最后,對一些知識,教師不要自以為很容易,或者是滿以為自己講解的清晰到位,沒有隨時觀察學生的反映,從而一筆帶過。但學生的認知是需要一個過程的,并不是馬上就能接受。所以我們要隨時獲取學生反饋的信息,調整教學方式和思路,準確流暢地將知識傳授給學生,達
到共識。
2、對教學方法的反思
第一,面向全體學生,兼顧兩頭。班級授課是面向全體學生的,能照顧到絕大多數同學的因“班”施教,課后還要因人施教,對學習能力強的同學要提優,對學習有困難的學生,加強課后輔導。教師要特別注意不要讓所謂的差生成為被“遺忘的角落”。
第二,注重學法指導。中學階段形成物理概念,一是在大量的物理現象的基礎上歸納、總結出來的;其次是在已有的概念、規律的基礎上通過演繹出來的。所以,在課堂教學中教師應該改變以往那種講解知識為主的傳授者的角色,應努力成為一個善于傾聽學生想法的聆聽者。而在教學過程中,要想改變以往那種以教師為中心的傳統觀念就必須加強學生在教學這一師生雙邊活動中的主體參與。要注重科學探究,多讓學生參與探究,經歷探究過程,體驗獲得探究結論的喜悅。
第三,教學方式形式多樣,恰當運用現代化的教學手段,提高教學效率。科技的發展,為新時代的教育提供了現代化的教學平臺,為“一支粉筆,一張嘴,一塊黑板加墨水”的傳統教學模式注入了新鮮的血液。在新形勢下,教師也要對自身提出更高的要求,提高教師的科學素養和教學技能,提高自己的計算機水平,特別是加強一些常用教學軟件的學習和使用是十分必要的。
最后,在教學過程中應有意向學生滲透物理學的常用研究方法。例如理想實驗法、控制變量法、轉換法等。學生如果對物理問題的研究方法有了一定的了解,將對物理知識領會的更加深刻,同時也學到了一些研究物理問題的思維方法,增強了學習物理的能力。
3、對訓練方法的反思
第一,解題要規范。對新生一開始就要特別強調并逐漸養成解題的規范性,其次再是正確率,規范性養成了,正確率自然就升高了。
第二,訓練貫穿教育全過程,促進知識向能力的轉化。我們的教學思路應該由原來的覆蓋題型、重復不斷的模仿練習轉到以問題為載體,訓練學生思維,滲透物理學的思想方法。目前,探究性的學習方法成為一種潮流,就是學生在探究性學習的過程中其自主性得到了充分的發揮,學生能在參與探究性學習的過程中獲得體驗,產生感悟,學到方法,從而有效的發展能力。我們應該從中受到啟發,并在教學實踐中注意運用和改進。
第三,訓練扎實,具有基礎性、針對性、量力性、典型性和層次性。
第四,作業要布置了必收、收了必批改、批改了必講評、講評了必訂正,做到反饋全面,校正及時。要求學生解題過程要做到多反思、歸納和總結。
4、對教學技能的反思
其一,講授正確,語言規范簡練。良好的語言功底對一名一線教師非常重要。物理學是有著嚴密邏輯性的學科,首先不能講錯,推導流暢,過度自然。其次,語言要規范簡練,表達清晰,語氣抑揚頓挫,充滿熱情和感染力,能“抓住”學生的注意力。其二,板書精當,書寫工整。好的板書有助于將教學內容分清段落,表明主次,便于學生掌握教學內容的體系、重點。同時老師也要練就一些作圖的基本功,學會畫直線,畫圓,畫各種姿勢的小人物等等。
其三,教具的使用、實驗操作熟練、規范。教師在上課之前應對教具和實驗儀器功能了如指掌、使用輕車熟路、操作規范得當,避免在演示時操作不熟練,或是操作錯誤。
總之,我們作為引路者,有意識的降低初中物理學習的門檻,先將學生引進門,哪怕先是讓學生感覺到“物理好學”的假象,我們都是成功的。只要我們善于引導,學生的智慧就會在玩與學中升華。
第五篇:材料物理論文
物理學的應用--高新納米
摘要:作為物理學中的一個分支,高新材料是一個多品種的產業,它以各種方式在迅速增長。目前,估計世界時已有50多萬種材料,8000多萬個化合物,并正在以每年25萬的速度增加。材料又是一個很大的產業,新材料在新興技術中的產值也居首位。納米技術是當今世界最有前途的決定性技術。
關鍵詞:納米材料 超高強度鋼 形狀記憶合金 開發 發展前景 引言: 新材料作為高新技術的基礎和先導,應用范圍極其廣泛,它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。同傳統材料一樣,新材料可以從結構組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類,不同的分類之間相互交叉和嵌套,目前,一般按應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以下的主要領域:電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、先進陶瓷材料、生態環境材料、新型功能材料(含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等)、生物醫用材料、高性能結構材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。現在的納米科學和技術,就是在納米材料和技術研究的基礎上發展起來的。
晶體、準晶體以及界面層結構的材料。當粒子尺寸小至納米級時,其本身將具有表面與界面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應,這些效應使得納米材料具有很多奇特的性能。自1991年Ionia首次制備了碳納米管以來,一維納米材料由于具有許多獨特的
性質和廣闊的應用前景而引起了人們的廣泛關注。納米結構無機材料因具有特殊的電、光、機械和熱性質而受到人們越來越多的重視。美國自1991年開始把納米技術列入“政府關鍵技術”,我國的自然科學基金等各種項目和研究機構都把納米材料和納米技術列為重點研究項目。由于納米材料的形貌和尺寸對其性能有著重要的影響,因此,納米材料形貌和尺寸的控制合成是非常重要的。作為高級納米結構材料和納米器件的基本構成單元,納米顆粒的合成與組裝是納米科技的重要組成部分和基礎。
納米材料已經在一些領域得到實際應用,但在大多數領域,目前納米材料仍處于開發階段。對納米材料進行研究的最終目的,就是要將納米材料實用化,應該說其前景是廣闊的。納米材料的用途很廣,主要用途有:醫藥使用納米技術能使藥品生產過程越來越精細,并在納米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品。
電子計算機和電子工業 可以從閱讀硬盤上讀卡機以及存儲容量為目前芯片上千倍的納米材料級存儲器芯片都已投入生產。計算機在普遍采用納米材料后,可以縮小成為“掌上電腦”。環境保護 環境科學領域將出現功能獨特的納米膜。這種膜能夠探測到由化學和生物制劑造成的污染,并能夠對這些制劑進行過濾,從而消除污染。紡織工業 在合成纖維樹脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復配粉體材料,經抽絲、織布,可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內衣和服裝,可用于制造抗菌內衣、用品,可制得滿足國防工業要求的抗紫外線輻射的功能纖維。機械工業采用納米材料技術對機械關鍵
零部件進行金屬表面納米粉涂層處理,可以提高機械設備的耐磨性、硬度和使用壽命。
空氣質量與工業廢水處理已成為城市的一個生活生存質量標志。納米材料由于其特有的表面吸附特性, 使其在凈化空氣與工業廢水處理方面有著很大的發展前景。
納米技術目前從整體上看雖然仍然處于實驗研究和小規模生產階段,但從歷史的角度看:上世紀70年代重視微米科技的國家如今都已成為發達國家。當今重視發展納米技術的國家很可能在21世紀成為先進國家。納米技術對我們既是嚴峻的挑戰,又是難得的機遇。必須加倍重視納米技術和納米基礎理論的研究,為我國在21世紀實現經濟騰飛奠定堅實的基礎。參考文獻:
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