第一篇:科學思維在石油地質研究中的運用
科學思維在石油地質研究中的運用
摘要:科學思維對于科學研究至關重要,本文結合石油地質研究對科學思維進行闡述,指出在石油地質發展中,研究應充分運用邏輯思維,追根溯源,抓住事物本質;事實積累與理論思維相結合;突破慣性思維,實現思維超越;重視運用形象思維,突破研究瓶頸;此外,研究者還應注意使經驗科學與理論科學相結合,在繼承前人成果的基礎上追求創新,從而有效的推進科研的進步。
關鍵詞:科學思維;石油地質研究;追求創新
科學技術是第一生產力。放眼古今中外,人類社會的每一項進步,都伴隨著科學技術的進步。尤其是現代科技的突飛猛進,為社會生產力發展和人類的文明開辟了更為廣闊的空間,有力的推動了經濟和社會的發展。運用正確的方法進行科學研究是促進科技進步的關鍵,而且科學研究離不開科學思維。在不同時代,都有與其科學發展水平相適應的科學思維方法。中世紀前,科學研究通常采用請教權威,從思辨到思辨的思維方法,而近代科學則堅持實驗第一,采用邏輯思維與數學定量歸納分析等思維方法進行研究。中國科學院院長路甬祥曾經說過:“大凡在近代科學上獨樹一幟,在理論上有重大發現,在技術上有劃時代創造的卓越科學家和發明家,往往都十分重視在哲理思維引導下的科學思維,并在科技方法論上顯示了新穎獨特的風格”。因此,在科學技術高度發達的今天,科研工作者更需要尋找符合當今時代的科學思維方法,從而充分調動所掌握的知識信息和技術,推動科學研究。
恩格斯在《自然辯證法》中指出:“自然科學從經驗領域走進了理論領域,經驗的方法就不中用了,只能求助于理論思維”??茖W思維方式是在處理和接受知識的過程中逐漸形成,包括三種基本類型:邏輯思維、形象思維、直覺思維[1]。這三種思維的不同組合構成其具體的科學思維方式。邏輯思維是在感性材料認識的基礎上,運用概念、判斷、推理等形式對客觀世界間接、概括的反映過程,是科學思維中最普遍、最基本的類型。形象思維是在形象反映客體的具體形狀或姿態的感性認識基礎上,通過意象、聯想和想象來揭示對象的本質及其規律的思維形式。直覺思維是在不受某種固定邏輯規則約束而直接領悟事物本質的一種思維形式。從推理過程看,邏輯思維“好像是思維過程里的線型的處理”,形象思維“是多途徑處理,是綜合處理” [2]。一般而言,以不同思維方式去看待和處理接受的知識,便會在頭腦中形成不同的知識成份,因此,培養良好的科學思維方法對于科學研究的發展非常重要。
如何在科研中有效運用科學思維以及如何通過實際科研過程總結出新的適宜的思維方式是科研工作者所必須思考與探究的。鑒于本文作者為地質工程專業學生,本文將結石油地質研究發展中所遇到的困難及解決方法對科學思維中幾個問題進行闡述。
(一)運用邏輯思維進行研究,追根溯源,抓住事物本質
科研中,除了研究前進行知識儲備外,在進行實驗實踐研究時,還必須通過邏輯思維對所獲得的結果進行客觀分析,才能抓住事物的本質,有效推動此領域科研的發展。在進行石油地質研究中,我們不但要正向邏輯上從生烴巖系出發,研究生烴中心和排烴中心位置、生排烴量、運移及聚集規律,尋找原生和次生油氣藏。也要反向邏輯上從油氣的保存、儲集出發,強調從圈閉的落實、評價、優選,著眼點在儲集層的含油氣性。同樣在盆地研究中,正向邏輯上從原型沉積盆地入手,追索盆地形成、改造及油氣的控制。反向邏輯上從盆地保存的現狀入手,強調研究殘留盆地和變形盆地的改造作用,并著眼現存的原生和次生油氣藏[3]。如胡朝元等人在總結我國大慶油田機制時,沒有僅僅停留在表面,而是從油氣藏的保存、儲集位置出發,追溯到烴源灶位置,提出了不同于前人的獨特的提出了“成油系統”概念,繼而發展為“源控論”,該理論至是有形成后很少有大規模的長距離運移,而往往是就近儲聚成藏[4]。在該理論指導下,繼大慶油田之后,我國東部中生界、新生界發育的陸相沉積盆地,先后又發現了勝利、華北、河南、大港、遼河、江蘇等一大批油田,從此我國石油年產量跨入了億噸級行列。胡朝元等地質學家的研究指導我們要運用科學思維透過現象看本質,只有抓住本質機理,研究才能有質的突破。
(二)事實積累與理論思維相結合
麥凱維在“勘探研究前沿—基本原理綜觀”一文中指出:研究人員通過采集的新數據資料的數量和由這些數據資料解釋獲得的新知識來量度其研究的價值。石油地質研究過程中,油氣成因說可充分說明這一點。關于油氣成因說一直存在著激烈的爭論,基本可歸納為無機成因和有機成因兩大學派。前者認為石油及天然氣是在地下深處高溫、高壓條件下由無機物變成的;后者主張是在地質歷史上由分散在沉積巖中的動物、植物有機體轉化而成[5]。一個公認的石油成因學說,必須以事實為基礎,能夠解釋并預測地殼上油氣生成和分布的客觀規律,指導人們的實際勘探工作。大量的客觀事實證明無機成因學說是沒有充分的事實依據而得出的理論。例如,石油中含有的“卟啉”與植物的葉綠素和動物的血紅素相似;石油的某些光學性質僅出現于生物體中;石油所含的一些化合物只能來源于生物??尤其有力的證據是,世界上99%以上的油田都產生在與生物作用關系密切的沉積巖中。因此在學術研究過程中,我們應特別重視反復調查,盡可能多的掌握事實,避免提出一些沒有充分事實依據的“理論”。
(三)突破慣性思維,實現思維超越
在科學研究中,任何理論研究都要有科學的試驗驗證和模型做推導,不能讓慣性思維束縛,更不能濫用和擴大任何一種方法的適用范圍,當外界條件改變時,一定要重新進行理性的科學分析與研究。石油地質中的油氣勘探存在實踐障礙與思維障礙,前者為客觀地質紀錄的不完整性與地質過程的難以模擬性所決定;后者為研究者主觀慣性思維所制約,這就對真實揭露地下油氣的賦存規律與推動油氣勘探進程產生影響[6]。例如,鄂爾多斯盆地上古生界及中生界的油氣層都屬特低滲透儲集層,按以往的認識,這類儲層是不具商業價值的,即使找到了儲量也被認為是什么“垃圾儲量”、邊際油田、難以動用等。數年之后,當人們在自己“槍斃”的地層中又重新獲得高產油氣流后才恍然大悟,原來許多油氣田并不是新找到的。近兩年,長慶油田公司在重新認識鄂爾多斯盆地、重新認識低滲透、重新認識自己的原則指導下,打破傳統觀念、慣性思維的束縛,更新了觀念,轉變了認識,繼而出現了石油、天然氣儲量呈階梯狀跳躍式大幅度的增長,實現了歷史性的突破。因此,要在成果上創新,事業上突破,就必須實現思維的超越。油氣勘探的每一次突破,都伴以理論與技術的發展,這就要求石油地質工作者不斷克服思維慣性,實現思維的超越,以創新思維為油氣勘探的靈魂。
(四)重視形象思維,突破研究瓶頸
新奇的科學思想可能在觀察、實驗的啟發下萌發, 但本質上仍然是想象的結晶。單純的觀察、實驗, 無論積累了多少信息, 都不能直接地必然地導出創造性的科學思想,石油地質學研究尤其如此。50 年代末期碳酸鹽巖研究的重大突破就是一例。當??税l現碳酸鹽巖中的內碎屑顆粒時, 若以化學沉積的概念去思考和推理, 則會產生瓶頸無法繼續下去,但當思考范圍跨出化學沉積此一概念的束縛, 聯想到碎屑巖的成因時, 就提出碳酸鹽巖形成機制的新概念和全新的分類方案[7] , 被譽為碳酸鹽巖研究的突破性進展。我的導師曾經給我們講過他的一個早期的經歷,也能說明聯想可以突破研究的瓶頸?!?0 年代他在貴州考察時, 曾在碳酸鹽巖中發現過斜層理, 這用化學沉積的概念是無法解釋的, 邏輯思維發生中斷; 但當時自己知識儲備非常貧乏, 無法以聯想使中斷的邏輯得以繼續, 認識也因此停滯未能產生飛躍。60 年代發現可能的藻類古礁, 但藻類形體的纖弱和植根的不固, 又是難以抗浪, 難以成礁的否定因素;這時因為有了一定的知識積累, 就能聯想到赤壁大戰中戰船聯結以抗風浪的故事, 從而使中斷的邏輯思維得以延續, 得出藻類相互串結亦可成礁的概念。以后在美國佛羅里達考察羅德里格斯島時, 果然見到了紅藻串結抗浪的實例”。這里起關鍵作用的是聯想, 是形象思維使中斷的邏輯思維得以延續,突破了研究的瓶頸。因此,形象思維可以幫助研究者突破研究瓶頸,適時從理論分析中解脫出來,從聯想與想象的角度入手對研究是非常有意義的。
(五)經驗科學與理論科學相結合,追求創新
人類有史以來,雖然早在中國四川、中東波斯灣、原蘇聯巴庫和美國賓夕法尼亞州發現了各種產狀的石油和天然氣苗,并進行了小規模的鉆井油氣開采,但對油氣分布規律性的認識,經局限于最初的“經驗科學”中。直到1885年美國地質學家I.C.懷特發表背斜說的理論后,油氣勘探在全球獲得了蓬勃發展。1917年在委內瑞拉開波盆地發現了單斜型的玻利瓦爾湖岸大油田;接著,1930年美國在得克薩斯盆地東緣發現了大型地層圈閉東得克薩斯油田。這些事實令石油地質學家極大地興奮,她們開始把經驗與理論科學相結合,在1965年美國地質學家A.I.萊復生在出版的《石油地質學》一書中提出了“圈閉”的概念。其后,在世界范圍內尋找“圈閉”為主線的石油勘探活動推向前所未有的規模,發現了眾多的大油氣田,使世界原油產量有1900年產2000*104t,至1950年產5*108t,1980年后達到30*108t的水平。天然氣的產量亦由1900年產幾十億方米,至1950年產300*108t,1990年后達到22000*108t??蒲谢顒印安糠值匾越袢说膮f作為條件,部分地又以對前人勞動的利用為前提”(馬克思),在石油地質研究發展中,理論科學正是在總結研究前人經驗科學的基礎上提出的。理論科學帶領人類從理論角度揭示事物的本質,但地質條件的復雜性決定了拋開經驗科學空談理論科學是不可取的,必須將理論科學與經驗科學有機結合起來,才能更好的研究石油地質,更多的發現石油。
本文通過結合石油地質發展過程對科學思維中幾個問題進行了闡述,得出在科學研究中,一定要堅持科學的思維方式,從客觀唯物的角度進行研究,按照事物的本來面目及其產生情況來理解事物,不盲從不片面。在研究中應該特別注意運用科學思維方法,通過邏輯思維進行縝密思考,通過形象思維與直接思維來突破研究瓶頸,同時還應注意避免陷入慣性思維的誤區。研究者還應注意使經驗與理論科學相結合,在繼承前人成果的基礎上追求創新,從而有效推進科研的進步。因此,在科研中,研究者應運用科學思維方式來指導自己的研究工作,科學的進行研究,為人類的進步與文明貢獻力量。
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第二篇:地質科學思維
花崗巖巖石學研究思路及方法
摘要:作為一個即將畢業的地質學的本科生,應該對自己所感興趣的方面有脫離教材的深入了解。面對馬上到來的碩士生涯,對自己未來的研究領域應有充足的準備和清晰的思路。本文以花崗巖研究為例,簡單敘述筆者在近期學習中對該類巖石研究方法的總結和心得。關鍵詞:科學問題;花崗巖;野外工作;地球化學;論點表達;心得體會
0 引言
對一個科學問題的研究需要一個提出問題、提供論據、表達論點和得出結論的過程,對花崗巖的研究是一個復雜的科學問題。[1-12]
首先,我們會想,為什么要研究花崗巖,研究花崗巖有什么意義? 根據地質辭典的解釋,“花崗巖”“是一種分布很廣的深成酸性火成巖,SiO2含量多數在70%以上,顏色較淺,以灰白色、肉紅色較為常見。主要由石英、長石及少量暗色礦物組成,其中石英含量在20%以上,堿性長石常多于斜長石”?;◢弾r的定義和分類命名與其組成礦物的種類及其相對含量有關,但由于礦物含量界限是人為確定的,而自然界巖石的礦物組成是逐漸變化的,所以很難將花崗巖與其類似巖石嚴格區分開來。由此“花崗巖”有了廣義花崗巖(亦稱花崗巖類或花崗質巖石)和狹義花崗巖。廣義花崗巖一般指花崗巖及與花崗巖具密切共生關系、礦物成分以含石英(>5%)和長石為主的中酸性侵入巖。本文所指花崗巖即是廣義花崗巖。
普通人群對花崗巖有著較高的興趣,這是因為花崗巖問題關乎到我們的生存環境和未來。國家基礎建設所需求礦產資源多數與花崗巖有關。花崗巖也是良好的建筑材料,在建筑和裝潢方面被利用。同時,許多奇特地質地貌也是由花崗巖風化形成供人們欣賞。
對地質學家來說,花崗質巖石是大陸地殼的重要組成部分,而大陸地殼相對大洋地殼演化時間更長,因此保存了較多的地球演化的信息,因此,研究花崗巖對研究地球的演化歷程具有重要的作用及意義。
隨著近代地質學的發展,地質學家對花崗巖的研究方法呈現多元化的趨勢,越來越多的方法運用其中,所涉及到的其他學科也逐漸增多,這是科學技術進步的體現。[1] 1 研究方法
由于知識有限,現將了解的研究花崗巖最基本的方法進行簡要敘述。1.1 野外工作
野外工作是地質學研究的最基本也是最實用的方法。對花崗巖的研究是建立在大量野外工作的基礎之上的。地質學講究“將今論古”,只有對研究對象現代的最基本的特征了解并研究透徹,才能反演獲得其演變歷程,而野外工作便是我們的第一步。對花崗巖的野外觀察應包括以下內容:(1)地質體巖性的識別。這是首要步驟,通過在野外對地質體的巖性的識別,我們才能有針對性的開展后續工作,否則盲目的進行后續研究,只能是浪費人力物力。有些情況下對地質體并不能準確識別,但大致不會偏離較多,這便需要室內進行準確鑒定。(2)出露地質體的出露面積。其受兩方面因素影響,一是覆蓋體的風化程度,如果覆蓋體風化程度較高則出露面積較大,另一方面為巖體本身體積,這是更為關鍵的因素,如果巖體本身體積很大,則出露面積必然很大,而地質體的出露面積能較好的反映出巖體體積從而間接體現巖體活動強度。(3)研究對象的構造特征。在一個研究對象演化的過程中會發生各種各樣的地質活動,從而產生不同尺度的構造現象。通過對其構造現象的研究我們可以更清晰而且比較容易的反推出該地質體經過了何種類型以及何種程度的地質活動?;诖宋覀兛梢愿鶕罄m更加具體深入的工作對地質體的演化史進行詳細準確的描述。較為基本的構造現象包括斷層、節理、接觸關系、穿插關系、流面、流線??在此過程中,則需要一定的時空思維,我們需要將我們所看到的平面現象推及到其空間分布,同時也需要通過現在的現象出當時發生的過程。(4)標本的采集。對地質體進行標本采集是進行后續室內或者實驗室工作的必要條件。對標本的采集可以根據研究的需要進行,一般我們需要新鮮樣品,而有時候卻需要蝕變樣片,這根據實際
情況而定。[2,4-7] 1.2室內研究
當野外工作完成之后,將展開室內復雜而又關鍵的研究。室內研究方法繁多,現主要介紹近來接觸的一些方法。1.2.1 礦物學分析
在野外,我們往往不能對地質體的準確名稱進行標定,而需要通過在偏光顯微鏡下對巖石樣品的薄片進行觀察而確定。鏡下觀察主要是針對組成巖石的礦物,其包括礦物的形態、大小、顏色(單偏光下以及正交偏光下)、結構、構造、蝕變情況等。以上方面均是對巖石進行準確定名的必要因素,同時我們也可以確定礦物結晶順序等。另外,我們也要對鏡下薄片里的特殊構造或者礦物發生的蝕變加以重視,這些現象代表具體的地質條件,也可以對巖石演化提供依據。對鏡下成分不確定的礦物,我們可以通過電子探針實驗進行確定分析。1.2.2 地球化學分析
隨著近代地質學的發展,地球化學分析在花崗巖研究中扮演著越來越重要的角色。花崗巖中的化學元素從巖漿形成到結晶再到冷卻成巖并發生后期蝕變等都經過了一些列的化學反應,通過地球化學分析,我們識別花崗巖形成的地質過程,因此,花崗巖地球化學特征可以作為花崗巖形成的地質過程的指紋。
對花崗巖的地球化學分析主要分為4個方面:主量元素、微量元素、放射性成因同位素和穩定同位素。
主量元素分析,地質學家主要在三個方面利用主量元素:巖石分類,大量的地球化學研究提供了大量的主要元素數據,根據巖石的化學成分進行巖石分類的嘗試不僅必要而且成為可能:構筑協變圖解,用雙變量或者三變量投影展示數據,構筑平面圖解來表示分時數據中的元素之間的相互關系,我們可以推測巖石形成的可能地球化學過程;與試驗確定的巖石成分(其形成條件已經知道)進行對比,我們可以將花崗巖的化學成分投影到確定的相圖上,獲得巖石形成條件的信息,推測熔融作用的物理化學條件和熔體隨后的結晶作用歷史。
微量元素分析,微量元素的研究已經成為現代巖石學的一個關鍵組成部分,比主量元素更能有效的區分巖石學過程。我們通過微量元素分析可以進行一下工作:判斷熔體演化過程中的部分熔融過程、晶體分離作、地殼混染作用、巖漿混合作用和展示元素活動性。與主量元素一起,我們可以用來限定巖石巖漿起源的大地構造背景。以花崗巖為例,可以根據大地構造環境將花崗巖分為洋脊花崗巖(ORG)、火山弧花崗巖(VAG)、板內花崗巖(WPG)和碰撞花崗巖(COLG),這幾類花崗巖在地球化學數據上表現出較大差異性和特殊性,因此我們可以根據地球化學數據的差異性和特殊性進行對研究巖石進行構造環境的限定。
地球化學中,放射性成因同位素主要有兩種用途,首先它們可以用來確定巖石和礦物的年齡,我們可以利用等時線法和模式年齡法對巖石年齡進行厘定,以此與地質年代中的地質事件相對照,進一步確定巖石形成過程中的構造環境的變換。其次,它們可用于識別地質過程和示蹤物質來源,在巖石形成過程中,某些同位素化學性質相近,其含量比值在巖石演化過程中保持基本恒定,我們可以據此確定其源區及混合和混染過程。
地球化學對輕的元素如H、C、O、N和S的研究一般運用穩定同位素。這些元素通常是組成具有重要地質意義的流體的主要組分,因此可以穩定同位素用來直接研究流體以及水—巖相互作用。另外,穩定同位素同樣可以用來確定物質來源和用作古溫度計并且研究地質過程中擴散和反應機制。1
在運用地球化學的過程中,我們運用到的地質思維主要有:(1)整體思維,首先我們應該知道我們做地球化學分析的用處以及運用那種類型的地球化學數據,這樣我們才能有針對性的進行工作;(2)類比思維,我們將研究巖體的化學成分特征與已知巖體的為大眾公認的化學特征相類比,從而找出其共同之處及不同之處;(3)發散思維,但我們發現我們研究巖體地化成分的特殊特性時,我們應積極的找尋出現該特性的原因并進行一定程度的發掘,這需要我們進行發散的思考,聯系多學1 引自文獻[3]
科知識。論點和結論的提出
根據以上的地質科學手段,我們可以對花崗巖巖石的具體特征有很好的了解。因此我們便要回歸主題,要體現出研究花崗巖的意義。以花崗巖成礦來說,我們分析的地球化學數據和構造條件中哪些與成礦和控礦密切相關,他們又是怎么影響礦物富集過程的?當我們了解了這類礦床的成礦機制后,我們能為尋找新的礦床提供哪些方面的良好的線索呢?再以研究地球演化為例,我們所研究的一個或者幾個巖體畢竟不能代表整個地球,但是當我們研究了不同地區、不同類型、不同地質年代的大量的巖體后,他們所具有的一些共性便可以在某種程度上來解釋地球演化過程中的一些問題,當我們將這些問題逐一擊破后,整個地球的演化歷程便清晰可見,在這個過程中統計學規律不可缺少。得出結論,當我們將充足的證據用以證明我們的論點正確性之后,我們可以進行對我們觀點的總結,我們得到的結論要與我們的研究意義相符,體現我們研究過程的合理性和價值所在。我們可以將我們的結論以科技論文的形式展示給讀者。
在這兩個過程中,需要我們有收斂思維,將有效地證據進行歸納總結,理出線索,找出各種現象的內在聯系,通過綜合分析,最終統一。[4-7] 3 個人心得和體會
從近期所讀有關書籍和科技論文來看,對一個科學問題的研究是一個充滿邏輯性的過程。從提出問題到最后得出結論,需要一步步的提供充分的證據來支撐自己的論點,若有較為薄弱的論證環節,則得出的結論在說服力上會大打折扣。
另外,對一個科學問題研究所得的結論沒有完全的正確性,只有合理性。只要自己的論據有力的支持了自己的觀點,結論讓人信服,那么研究就有價值。同時,筆者也認為科學正是在不同觀點的爭論之中進步的。這也啟示我們,要有大膽的批判思維。
最后,卓越的成果離不開牢固的基礎和執著的研究工作,這要求我們要打好基礎,堅持到底,功到自然成!
參考文獻
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第三篇:思維導圖在高中英語教學中的運用研究
思維導圖在高中英語教學中的運用研究
【摘要】思維導圖是一種用于教學的方法,它把放射性思考變得具體化。思維導圖的發源地在英國,是在二十世紀七十年代由一位來自英國的教育學家提出來的一種教學方法,這種方法對于智力的開發和挖掘思維潛能有很大的幫助,同時幫助學生提高記憶力,是教學效果也更加的顯著。高中的師生關系要求老師能夠靈活使用思維導圖。教學過程中,思維導圖可以在英語課上讓師生互動更有效果,使學生自主學習意識和創新能力得到提高。因此,思維導圖在高中教學中有很高的效用,所以,將思維導圖熟練運用到高中英語教學中有非凡的意義。
【關鍵詞】思維導圖 英語 教學
前言
在高中英語教學過程中,使用思維導圖這種可視化視圖,可以提高學習和思維的效率。思維導圖與大腦的抽象思維方法是一致的,都是放射性狀態,但思維導圖使大腦的知識變得可見,可見的指導促進形成好的知識體系。將思維導圖滲入到英語教學的各個方面對師生雙方的教與學都是十分有效的方法,很深程度的提高了英語教學的質量和效率。
一、思維導圖的現狀分析及教學中的作用
國外使用思維導圖慢慢地建立了一套嚴謹并且足夠成熟穩定的教學系統,在基礎教學中,它已經成為了不可或缺的方法。由于它被引入中國是比較晚的,因此對于它的研究尚處于萌芽階段,在高中英語教學中的使用效果也還不理想。
教學過程即師生互動的過程,所以在老師的教、學生的學、和師生互動這三個角度下來分析思維導圖在高中英語教學中究竟有何作用。
首先,從教師教的角度,教??通過思維導圖的方式將英語知識點連接起來,這樣的形式使知識要點看起來簡單明了,形成分明的層次結構;然后,從學生學的角度,利用思維導圖,學生可以在腦海中建立一個英語知識的框架,從而幫助他們更有效的記憶單詞和理解重點難點,也不需要死記硬背。同時,這也培養了學生自主學習,自我思考的能力。最后,從師生互動的角度來說,思維導圖有助于使課堂氛圍變得輕松自由。
二、如何在高中英語教學中有效使用思維導圖
隨著教育改革體制的發展,高中英語也應該隨之發展,緊跟時代的步伐,及時更新,敢于創新,把思維導圖高效的運用到高中英語課堂上。所以,按照以下方式必應有所成效:
1.在高中英語教學的準備工作階段就開始使用思維導圖。在高中英語教學中,最開始的準備工作是非常重要的,它決定了學習的方向、目標,也因此引出了學習中的重點、難點,所以,做好準備階段的工作為老師和學生的教和學奠定一個良好的基石。在準備階段使用思維導圖,首先,老師在備課時,就要利用思維導圖,相比于直接寫出備課內容,思維導圖具有更快速、更直觀更優質的優勢,學生看起來也不那么枯燥、繁瑣,另外,當內容需要稍作修改時,也更加方便,能夠緊跟時效,保持先進;然后,在制定學期計劃和計劃時,也要充分的使用思維導圖,把教學目標和任務明確的表示出來。
2.學生背誦單詞時,也可以使用思維導圖法。在學習英語的過程中,記憶單詞是最基本的一項工作,是學好英語的第一步。過去的學生背英語單詞,都是死記硬背的方法,事實證明,這種方法不但記憶速度慢,而且容易遺忘,而思維導圖可以通過一些規律對單詞進行分類,從而使學生把單詞記得更加牢固,也可以增加大腦中的詞匯量。
3.把思維導圖法充分利用到寫作中。對高中學生而言,英語寫作不能算作簡單的一項,甚至有些學生寫作能力是比較低的,比如思路不明確、語法使用不得當。使用思維導圖法,首先,可以建立一條清晰的寫作思路,然后,順著這條主線,以充分的論據作為分支,說明自己的論點,最后,就可以條理清晰、明確通順地表達寫作者想要表達的意思。
4.在小組共同學習、交流的過程中也使用思維導圖法。學習英語,主要就是聽、說、讀、寫。英語是一種用于交流的工具,所以能夠說英語是十分重要的。在小組交流過程中,學生要敢于用英語去表達自己的想法、觀點,鍛煉并激發自己用英語表達的能力,對于表達自我不活躍的學生,老師要鼓勵他們勇敢積極的說出自己的想法,盡情表達自己,激發他們的潛力,漸漸地所有學生都能夠清晰有力的表達自我想法,有效地提高自己英語表達的質量和水平。
總之,就是要把思維導圖滲透到高中英語教學的每一個角落,才能夠發揮思維導圖發最大的優勢,才能夠最有效地提升高中英語教學質量。對于教師,有助于全局性布置教學任務,聯系英語中的知識點;對于學生,可以更直接的體會英語教學環境,在背誦單詞,理解語法時,也會提供很大的幫助。不得不說,將思維導圖滲入到英語教學的各個方面對師生雙方的教與學都是十分有效的方法,很深程度的提高了英語教學的質量和效率。
在英語用處越來越多的今天,充分利用思維導圖這一先進的教學方法是很有必要的,它可以最大化的讓學生對學習英語提起興趣,幫助學生記憶單詞,發掘他們在英語方面的潛能。全面加深思維導圖法對高中英語教學的研究和了解并適當地使用可以把英語教學變得更加簡單、直觀和生動。另外,在我國,思維導圖還需更加深化的研究使其真正融于高中英語教學從而建立一套完整的高中英語教學的系統。
參考文獻:
[1]鄭燕琴.如何構建良好的高中英語課堂文化[J].考試周刊.2013(93).[2]閆曉英.對高中英語課堂文化構建的探討[J].學周刊B版.2012(12).[3]陳小芳.高中英語教學請重視學生閱讀能力的培養[J].讀寫算(教研版).2014(19).
第四篇:在科學教學中培養學生創新思維的研究
《在科學教學中培養學生創新思維的研究》結題報告
小課題《在科學教學中培養學生創新思維的研究》得到區相關領導的大力支持和指導,由本人承擔研究。課題從開題到現在歷經一年多的時間,已經順利完成了課題提出的預定目標,特申請結題。
一、課題提出
(一)研究背景
1、研究背景
課題研究的背景:鑒于現在教育體制中暴露出來的—教師引導學生篤信既定成果,從而束縛學生的思維,學生發現問題,分析問題解決問題能力低下的現狀,提出對本課題的研究,意在通過對學生思維能力的培養激活學生的大腦,培養學生全方位多角度的去認識世界,發現問題,解決問題,養成良好的學習習慣,為學生以后的學習以及的步入社會,適應社會,鋪平道路,奠定堅實的基礎。
(二)有關當前培養學生創新思維相關課題的研究現狀分析:
反思我們的教育,改革開放以來,我們的教育雖然取得了顯著成績,這些年來,不少教師也知道培養學生創新思維的重要性,但由于受應試教育的影響,學生多數時間依然是被動地接受知識,培養出來的學生只習慣按舊的方式、方法去解決問題,嚴重缺乏創新思維。以致于這些年來諾貝爾獎獲獎者為零。
國外關于創造教育的研究相對較多,理論也相對成熟,但創新學習的理念與實踐緊密結合還不多見,國內不少專家雖然對創新思維培養的種類進行了大量的研究,但在教學實踐中如何培養學生的創新思維還未見系統的操作研究
(三)課題研究理論
1、江澤民同志指出:“面對世界科技飛速發展的挑戰,我們必須把增強民族創新能力提高到關系中華民族興衰存亡的高度來認識。教育在培養民族創新精神和培養創造性人才方面,肩負著特殊的使命。”
2、素質教育理論?!爸怯ぷ饕D變教育觀念,改革人才培養模式,積極實行啟發式和討論式教學,激發學生獨立思考和創新意識,切實提高教學質量。”
3、人本主義理論。人本主義理論強調學習過程中人的因素,把學習者視為學習活動的主體,重視學習者的意愿、情感、需要和價值觀。培養學生創新精神和實踐能力的研究遵循了“以人為本”教學原則,對于激發學生的主觀能動性、發揮學生的主體作用、發展學生的能力有著積極的作用。
4、行為設計理論?;舅枷耄喝说男袨槭侨伺c事物之間的雙向交互的過程,人的意識與行為是辨證的統一體。教學設計的核心任務:設計學習活動,以便引導學生的學習行為,從而促進學生的心理發展。
(四)研究價值
1、增強學生主動參與意識。通過本課題的研究能讓每一個學生積極參與到課堂教學的每一個環節中,讓學生的創新精神得到培養,動手能力得到最大的發展,為學生的未來發展打下堅實的基礎。
2、更新教師教學觀念。通過本課題的研究能從根本上改變凝固在教師頭腦中的傳統教學模式,促進每個教師不斷創新自己的教學理念,改進教育教學方法,實現自身專業化發展,以順應教育改革潮流,培養更多具有創新精神和實踐能力、能推動社會發展和進步的創造性人才。
3、改善教科研氛圍。通過本課題的研究能激勵每位教師積極、主動地參與我校的教育教學研究,促進我校教科研氣氛的形成,促進學校教育教學工作的迅速、可持續性發展教育教學評價體制。
4、革新教育教學評價體制。創新教育必須在原有教育教學評價體制方面大力革新,使教育在學生創新能力的培養過程中真正發揮出導向功能;要打破傳統教育中形式單一化的特點,采取多種評價形式,促使學生開放性個性和創新意識精神的形成。
5、促進資源利用。通過本課題的研究能促進學校教育教學資源的利用,改變我校的教學現狀,提升辦學品味,提高教育教學質量。
(五)課題的界定
學生的創新思維的培養是指在學生中突破原有的思維模式,重新組織已有的知識、經驗、信息和素質等要素,在大腦思維反應場中超序激活后,提出新的方案或適應程序,并創造出新的思維成果和思維方式,從而培養學生的創新思維的一項教育實踐活動。
二、研究概況
(一)研究目標
本課題研究的目標是:通過本課題的研究使學生樹立創新意識,掌握一些創新思維的策略,優化學生的思維品質,培養學生敢于根據已有知識和學習實踐,大膽設想的創新思維習慣,從而鍛煉學生的創新能力,培養創新精神。進而適應未來社會發展的要求。
(二)研究內容
本課題研究的內容是:在理論研究方面,確立培養學生創新思維的原則,確定培養學生創新思維的目標以及研究重點;在實踐方面探索培養學生創新的途徑、方法、策略、教學模式、評價機制。
(三)研究方法和原則 1.研究原則
(1)科學性原則。強調科學的研究態度和科學的操作過程,在研究中踐行校社結合,真正做到科學求真。
(2)實效性原則??蒲信c教學緊密結合,學校與家長緊密結合,把研究工作落實在具體的教育教學和學校管理工作中,講究實效,不走過場。
(3)過程性原則。對學生的思維習慣進行科學的引導,激活學生的創造性思維,重在過程,強調落實,關注發展。把學生的創新性思維方式的引導和培養作為工作的重點并力爭有延續性的研究。2.研究方法
(1)調查法:即對于教材學習中和與課本知識相關的生活中的產生的一些難于解決的事,進行調查,走訪,從中找出一些規律行的東西,從而得出問題的結論。
(2)實驗法:對于學習中發現的問題,自己設計實驗,通過實驗來驗證自己的看法。得出相關結論。
(3)文獻法:即通過網絡、報刊、雜志等渠道查閱相關資料文獻,了解相關的信息。(4)討論法:通過生生之間,師生之間的交流討論,從而尋找解決問題的思路。(5)個案分析法——根據研究過程中的各類案例進行分析和比較,形成典型的品行指導個案。
(三)研究過程
1.第一階段:(前期準備)2013年7月—2013年8月
(1)、了解本課題研究現狀。學習有關此課題的理論知識,確定研究方向,申報課題,確定課題組成員,制定課題研究方案。
(2)、分析當前研究成果,做好課題組人員分工,完成課程改革框架的初步設計。2.第二階段:(實施階段)2013年9月—2013年10月,(1)、引領學生,質疑學習中問題的角度、方法,以及解決方式。
(2)、在課堂學習、教材設置,以及與知識相關的生活中現象,激發學生提出問題,對相關問題引導學生提出解決思路,并及時記錄整理,歸納。3、2013年11月—2013年12月,(課題調整)對課題實施過程中發現問題及時調整,使課題研究得以順利完成。
4、研究總結階段:2014年2月
通過“問題----計劃----行動----反思----調節”一系列的行動,總結、反思得失,調整研究。(1)課題組對材料進行整理、分析、總結。撰寫結題報告,進行成果鑒定,總結及反思,發現實驗中存在的問題,并努力尋求解決問題的方法,及時調整研究。
(2)成果整理:研究報告(開題報告、中期匯報、結題報告)、結集或發表相關研究的理論與實踐論文、教學案例、活動設計、課堂教學等聲像記錄、多媒教學課件等。
三、課題研究的成效
(一)研究成果
(一)理論成果
1.明確了創新思維的含義及特征
①含義:創新思維是指從事創造性活動的意愿和態度,是一種對未知領域充滿興趣積極探究的心理傾向。②特征:
冒險性。針對原問題,敢于打破常規的思想、觀念、方法,大膽探索。
獨特性。針對原問題,用飽滿的熱情提出前所未有的新角度、新觀點、新思想;對未知領域提出新思維、新方案。
自主性。創造的沖動來源創新思維,沉淀的創新思維自主地主宰創造活動。
階段性。創新思維作為一種心理傾向,它的發展也由一個持續的由低水平前進的過程,客觀存在著階段性,發展的低級階段為高級階段奠定基礎。創新思維貫穿于創造活動的始終。2.搞清楚了創新思維能力的主要表現以及批判思維、發散思維、聚合思維三者之間的關系。①具有批判思維。要求學習者“不拘泥于書本,不拘泥于權威”,敢于向權威挑戰。②具有發散思維。要求學習者不依常規,尋求變異,從多方面尋求答案。
③具有聚合思維。要求學習者能把發散思維所產生的眾多方案和結果,集中于某一主攻方向,從中找到一種相對的最佳方案和結果。
批判思維是創新思維的前提,發散思維是創新思維的核心,聚合思維是對發散思維的聚合。3.實驗教師樹立了以下創新理念:(1)全新學習觀
要培養學生的創新思維,教師必須樹立以下的觀念。第一,教育的重心要由教育者轉向受教育者,突出學生學習的主體性地位。即把活躍在教學舞臺上的主動權交給學生,讓學生成為學習的主角。第二,教育的核心要由教育轉向學習,把緊張的“灌輸教育”過程轉變為愉快的學習活動,由終身教育觀轉變為終身學習觀,由被動地接受教育轉變為主動地發現學習,由“要我學”轉變為“我要學”。第三,教育的方式要由教學轉向“學教”,即提倡學生的探索、求知在先,教師的指導、幫助在后,教師的“教”應由學生的“學”來安排確定。只有更新了這些學習觀念,才能更好地培養學生的自學能力、動手能力、知識遷移能力和創新能力。
(2)全新的知識觀
人的知識可分為顯性知識和隱性知識。所謂顯性知識即教師灌輸給學生的知識,它是淺層次的知識,是比較易于遺忘的東西。隱性知識是學生發現學習到的東西。如學生通過體驗、頓悟、自省、直覺而得到的極易保持的、帶有一定的感情色彩的東西。學生的創新能力與其自身的顯性知識關系不大,而與隱性知識卻有著內在的必然的聯系。隱性知識越豐富,學生的創造力就越強。因此,教師在教學中,要盡量拋棄以“量”為主的知識觀,樹立以知識的“質”和“結構”為主的觀念,關注學生的隱性知識的攝取,由“授之以魚”變為“授之以漁”指導學生學會學習、學會創造,真正使教學成為培養創新精神,提高創新能力的有效途徑。(3)全新的教學觀
培養學生創新思維要求教師轉變教學觀念,由教“學問”轉變為教“思創”。即在教學中,注重學生的思維訓練,注重創造性思維品質的培養。
第一,教師要善于創設和諧、寬松的教學情境,促使學生敢疑、善疑。教師要盡量少于一些扼殺學生個性的“標準答案”或習慣用法來“排斥異己”。眾多的教育家曾尖銳地指出,我們的學生被批評壞了,被批評怕了,他們喪失了個性和創造力。列寧曾教導我們:“青年人犯錯誤是連上帝都能原諒的?!币虼嗽谡n堂教學中,教師都應鼓勵學生大膽提出假設,發表獨特的見解,鼓勵學生標新立異,另辟蹊徑,探尋具有創新的方法。
第二,教學中,教師應盡量借助直觀教具或采用現代教育技術手段,充分展示知識發生的過程。教學中忽視概念的形成過程,忽視思維探索和分析過程,忽視方法的選擇和比較過程,就容易造成學生興趣淡化、技能僵化、思維劣化的惡果。有鑒于此,教師應積極創設問題情境,讓學生在此情境中充分展示想像的翅膀去探索,去發現,去創造。(4)全新的教師觀
古代教師角色的“傳道、授業、解惑”現代教師需要扮演的角色更多,且要經常交替轉換,難度也日益增大。培養學生的創新思維,要求教師角色的重要轉變之一就是由“教”者變成了“導”者,具體表現為: ①認知引導。教師要善于引導學生自己去認知,由教授知識轉向引導學生發現問題,解決問題。教師應引導學生探索未知領域,尋找創造性解決問題的方法,從而培養學生的知識獲取能力、整合能力和創造性的學習能力。
②個體疏導。教師眼中的學生是千差萬別的、各具特色的、活生生的個體。班級中任何一個學生都有個性,每個人都因他的個性而區別于他人,教師應正確對待每個學生的個性,并善于針對學生的不同情況給予不同疏導。
③情境誘導。培養學生的創新思維要求應變呆板、僵化的課堂教學形式為新穎、活潑、有趣、言之有物的情境教學或愉快教學等多種新形式,激發學生的興趣和好奇心,誘導學生大膽地探索、創造。
④操作指導。學生的創新思維能力會在觀察和動手操作中得到更迅速的提高,而且教師的創新示范又是學生自主創新學習的前提和條件。因此,教學上應采用開放式、啟發式教學方法,指導學生獨立思考,大膽質疑,勤于動手,學會操作,學會創新。
⑤監控勸導。努力調動學生的主觀能動性,使之積極參與學習過程。積極發掘學生的創造潛能,營造積極民主的課堂教學氣氛,鼓勵學生標新立異。(5)全新的科研觀
培養學生的創新思維要求教師具有較強的教育科研能力,這是由于創新思維本身充滿了創造性這一根本特征所決定的。第一,培養創新思維的對象具有主體性。教師勞動的對象主要是正在成長中的一代新人,其教育目的是將尚未成熟的人培養成為具有強烈主觀能動性的創造型人才。這一切本身就賦予了教師的教育教學活動具有無比豐富的創造性內涵。第二,培養創新思維的手段具有創造性。故教育家認為,合格的教師知道教什么,優秀的教師知道怎么教。第三,培養學生創新思維的過程具有創造性。教育過程的實施,既需要教師根據對象的心理、生理的規律和特點來施教,更需要根據不同社會、不同時代的要求來安排教學內容。因此,教學不等于單純的教書,這里既有知識轉化的藝術問題,又有培養不同個性的學生的問題。教學是創造,需要研究,沒有重復,無論你上過多少次課,每次都只有新課,沒有重復課。即使知識未大變,但學生已換,所以教學形式、方法、手段等都需要變化。正如蘇霍姆林斯基所說,備課是教師一生的生命和文化的積累與展示。教師應注重開展教育教學科研活動,根據對未來社會發展的前景的預測,通過制定新計劃、新方法來塑造未來社會的人才。因此說教師是“預知未來社會的學者”,“為一個尚未存在的社會培養著新人?!?/p>
(二)實踐成果
1.構建了培養中學生創新思維的課堂教學模式 教學模式是教學理論和教學實踐的中介,既是理論的應用,又是實踐的概括,在實驗中,我們提出了三案五步教學模式:在整個課堂中,以自學、合學為主的核心的環節,體現了教師主導,學生主體的教學思想,更有利于對學生進行創新思維的培養。
2.探索出了培養中學生創新思維的方法
我們認為,要培養中學生的創新思維,教師必須解決一個方法問題,只要方法得當,學生的創新思維就會得到很大提高,就會朝著創新思維的縱深發展。為此,我們認真探索培養中學生創新思維的方法,并概括如下:
(1)暢所欲言法:就是根據創新思維自由奔放的特點,打破常規,使每個學生都參與活動,自由發表自己的見解,體驗自我價值。
現在的學生再也不喜歡老師牽著鼻子走了,教師說什么他做什么的時代已不存在了更何況這也不符合課改的需要。也就是說現在我們面前的羊不在是那么的溫馴了,他們需要更廣闊的空間來鍛煉自己的奔跑能力;需要更高的自由來滿足自己強烈的好奇心。鑒于以上的變化,我們就要大膽地放開柵欄,讓他們自由地去奔跑,自由地探索。那么,我們要做的就是指引他們如何才能獲得更大的自由和更廣闊的空間。暢所欲言能讓學生從各個角度,各個方面做到創意思路接觸,在這種相互啟發、相互激勵、相互感染的氛圍中,能有效地打破個人固有觀念的束縛,擺脫思維的僵化、遲鈍狀態。
這種方法對于教學中涉及多個答案,或一題多解的開放性問題,或者有爭議性的問題教師都可以采用。這樣,學生的創新思維得到很大的提高。
(2)情境法。就是讓學生設想自己處在別人的地位或環境中會如何、將怎樣,即設身處地的思考問題的思維形態。
將人帶入情境,能改變固定的思維、觀念。
(3)設置疑問法。就是在教學過程中引導學生自已提出問題,自已解決問題。
質疑是創新思維的重要特征,善于質疑是創造發明的思維基礎。愛因斯坦曾說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?!庇幸蓡柌艜刑剿?,經過探索才會有所創造。在教學過程中,教師要教給學生方法,使學生會問,因為會問才是具備質疑能力的重要標志。最后又讓學生提出問題;“你還有什么不懂的地方?有什么體會?”長期這樣堅持下去,能很好地培養學生質疑的習慣。
尊重學生個性,培養綜合能力是素質教育的要求。在課堂上,這一觀念已被越來越多的教師接受,課堂正逐漸形成“滿園春色關不住,一枝紅杏出墻來”的可喜局面。然而,當學生提筆做作業的時候,“紅杏出墻”的個性色彩便逐漸淡化,統一無趣的作業束縛著學生,壓抑著學生的個性成長,教育又回到“千樹萬樹梨花開”的局面。在常年筆與紙的機械摩擦中,學生逐漸消鈍了學習的熱情,衰減了學習的靈性,遏制了身心的健康發展。
長期以來,人們往往把作業的功能定位于“知識的鞏固”與“技能的強化”上,認識的偏狹加之“應試”的指向,導致作業陷入了機械重復、單調封閉的誤區。我覺得,給學生布置自主發展型作業,能把他們從統一的指令中,單調封閉的區域中解脫出來,更重要的是能讓學生在能動的創造性的作業活動中,獲取生動、活潑、完美的發展。通過學生自己身邊鮮活的材料,進行有效的教育教學,通過各種方法、各種渠道去陶冶學生的情操,使他們逐步形成正確的人生觀、價值觀、世界觀。
(4)實踐法。就是通過學生自己動手,親身實踐來獲取知識,以促進學生思維的發展,培養學生創造性思維的一種方法。
皮亞杰指出:“思維是從動作開始的,切斷了動作和思維之間的聯系,思維就得不到發展?!碧岣邔W生的動手操作能力,是培養學生創造性思維的重要環節。動手操作的過程是一個手、腦并用的過程,是培養技能、技巧,促進思維發展的一種有效的手段。教學中教師要充分利用教具演示、學具操作等手段,為學生提供參與的機會,盡量地讓學生不僅用眼看,還要動手、動腦、多種感官協同活動,在活動中把學生推上主體地位。這樣,既能使學生的創新意識隨著動手操作而展開,又使一些抽象的知識變為學生可能接受的形式。如,布置學生從不同的部位取水,諸如魚缸內、池塘里、小河里等取出水樣,在顯微鏡下進行觀察,他們不僅從中看到了很多微生物,還熟練掌握了顯微鏡的使用,更增加了學習生物科學知識的興趣。因此既培養了學生聯系實際分析、思考問題的初步能力,又使學生的求異思維得到發展。(5)多媒體手段運用法。就是在教學過程中,借助多媒體主讓學生從中得到文字、圖象、聲音、動畫、視頻等多方位的信息刺激,喚起學生思維的活躍。
創新需要以占有廣泛的信息為基礎,沒有充足的信息似實現創新。知識經濟社會的重要特征就是知識信息變化迅速,知識信息容量大。教師應打破教科書的滯后性,收集大量的住處資料,并加以適當的處理,以學生容易理解的形式提供給他們,讓學生接受各種活生生的信息刺激,以多方面的信息刺激喚起學生思維的活躍,從而跨越時空的限制,使教學內容更豐富,也為創新思維能力的培養提供了時間保證。
總之,在教學中,老師要采用現代教學法,結合教學內容靈活地運用各種創新思維方法,培養學生思維的主動性、求異性、靈活性、深刻性、批判性、創造性,從而提高學生的創新思維能力,拓寬學生的知識面。抓住學生無休止的好奇心,廣泛的興趣,強烈的求知欲等特點,實現傳統教學模式向創新教學模式的轉化。引導學生全面、自由、生動活潑、富有個性地發展,從而最充分地釋放自身的潛能,讓創新火花不斷涌現。3.促進了學生創新思維的發展。
(1)通過一段時間的引導訓練,相關班級的課堂氣氛活躍,學生的思維積極主動,敢于質疑,學科成績有很大的提高,比如:五年級的成績從原來的全鎮排名第六躍升到全鎮第二。六年級也從全鎮排名第四進到第二。而且,學生主動做探究實驗的積極性空前高漲,并在種子發芽、顯微鏡的微生物觀察、撥片標本制作等方面取得了很大成功,學生科研氣氛濃厚。這勢必為將來步入中學甚至更高層的學習奠定堅實的基礎。
(2)學生的創新思維喜結碩果:我輔導的五年級趙宇航同學,在上學期的豐南區自制教具比賽中,榮獲豐南區學生組一等獎,獲唐山市三等獎。
(二)研究效果
通過一段時間以來的引導和訓練,大部分學生,思維活躍,對現有的結論,不盲從,喜歡探個究竟。遇到問題能夠積互相討論,互相合作來共同解決。對同學之間解決不了的問題,能夠主動與家長、老師去探討,并可以借助網絡,書籍等渠道尋求答案。這樣,不僅豐富了他們獲取信息的途徑,更開闊了學生的視野,豐富了學生的知識面,這一點在五年級趙海洋,趙宇航,崔雨軍等一大批學生身上表現尤為突出。
四、課題研究討論
第一,創新意識是決定一個國家、民族創新能力最直接的精神力量。在今天,創新能力實際就是國家、民族發展能力的代名詞,是一個國家和民族解決自身生存、發展問題能力大小的最客觀和最重要的標志。
第二,創新意識促成社會多種因素的變化,推動社會的全面進步。創新意識根源于社會生產方式,它的形成和發展必然進一步推動社會生產方式的進步,從而帶動經濟的飛速發展,促進上層建筑的進步。創新意識進一步推動人的思想解放,有利于人們形成開拓意識、領先意識等先進觀念;創新意識會促進社會政治向更加民主、寬容的方向發展,這是創新發展需要的基本社會條件。這些條件反過來又促進創新意識的擴展,更有利于創新活動的進行。第三,創新意識能促成人才素質結構的變化,提升人的本質力量。創新實質上確定了一種新的人才標準,它代表著人才素質變化的性質和方向,它輸出著一種重要的信息:社會需要充滿生機和活力的人、有開拓精神的人、有新思想道德素質和現代科學文化素質的人。它客觀上引導人們朝這個目標提高自己的素質,使人的本質力量在更高的層次上得以確證。它激發人的主體性、能動性、創造性的進一步發揮,從而使人自身的內涵獲得極大豐富和擴展。
(三)結論及推廣價值: 既然創新思維的重要性人人都能認識,并且早已為很多事實所證實,我們也取得了階段性的成果,那么我們不妨堅持下去,終有一天會讓我們的教學,春色滿園。
(四)幾個值得思考的問題:
1、如何調動各種力量,全力配合學校,配合老師的教學,搞好學生創新思維的引導,這是一個首要應該考慮的問題,教學雖然主要是學校老師的事,但是很多時候需要家長社會的全力配合,只有各種力量形成合力,才能把學生的創新潛力充分挖掘出來,并得到不斷的發揚。
2、學校領導和老師要勇于打破傳統觀念的束縛,敢于向傳統教學發起挑戰,為學生創設寬松的思維環境,比如:出臺一些獎勵式的評估模式,使一些勇于創新并取得成果的學生得到學校和老師的認可,讓學生及時體會到創新所帶來的樂趣和成功的喜悅。
第五篇:地質工程中放射性技術的運用研究論文
放射性技術被發現的那一日,便已經開始得到了廣泛應用,無論醫學航空等領域都得到了廣泛應用,因為放射性元素具有較強的傳統型和穩定性,這種穿透能力對于礦物工程有著自己明確的意義,可以為地下礦物進行尋找提供了便利,所以在當代社會發展放射性技術有著自己明確的意義,也有著十分積極的作用。放射性物探技術工作原理
放射性勘探又稱放射性測量或“伽瑪法”.借助于地殼內天然放射性元素衰變放出的 α、β、γ 射線,穿過物質時,產生一系列物理現象,這其中包括熒光等,人們根據放射性射線的物理性質利用專門儀器(如輻射儀、射氣儀等),通過測量放射性元素的射線強度或射氣濃度來尋找放射性礦床以及解決有關地質問題的一種物探方法。也是尋找與放射性元素共生的稀有元素、稀土元素以及多金屬元素礦床的輔助手段。放射性物探方法有 γ 測量、輻射取樣、γ 測井、射氣測量、徑跡測量和物理分析等。放射性技術在地質工程中的應用
接下來以鈾礦進行物探作為例子,進行放射性技術應用的探討。
2.1 進行地表氡測量
氡元素可以作為鈾礦的測量標準,是因為其具有較大的遷移性,易于檢測。氡氣含量變化代表了鈾礦含量的各種指標。氡氣測量方法是一種直接找礦方法,其原理是優于鈾礦中含有較多的氡,根據氡的遷移進行檢測,擴散和地氣理論。Rn 本身作為鈾元素衰變過程中的一種氣態惰性核素,其運動能力可以從地底作用到地表,所以可以作為一項測量的標準,也就是來書現階段對于鈾礦的尋找無論采用什么辦法,本質便是對于地域氡的測量。氡測量具有多種辦法,下面重點介紹以下兩種方法:
2.1.1 土壤熱釋光測量法土壤和沙子之中具有較多的二氧化硅等半導體結晶體,這些結晶礦物都是天然的熱釋光探測器。由于礦物晶體中存在大量的電子和空穴,在放射性元素進行放射之中發生反應,在使晶體價帶中的電子獲得能量,在沒有外來能量激發的情況下電子和空穴可長期留在晶體的缺陷中,隨著時間的流逝,電子和空穴積累的越來越多,數量越來越大,由于礦物晶體累積記錄天然輻射的時間很長,所以對于熱釋光測量法的反應較為強烈,所以可以作為一個物探指標進行比較。對樣品加熱到一定溫度后,礦物晶體的指標逐漸恢復正常,最后將能量釋放出來,釋放方式為光能,測量加熱狀態下樣品的熱釋光強度就可以研究空間輻射場的分布進行找礦。工作方法是,選定即將進行測量范圍區域,按照相關規范要求,在區域內采取土壤取樣,在室內進行土壤的再一步處理,用高敏熱釋光儀器測量樣品。土壤熱釋光測量法適用于特殊區域,在西北方面得到了較大程度的利用。
2.1.2 活性炭吸附法活性炭在化學實驗上較為常用,因為其自身強大的吸附能力,所以往往被用作吸收各種雜物。在進行鈾礦測量時,其具有較強對于氡的吸附能力,所以可以通過活性炭的吸附來確定區域內氡的含量,以此來判斷鈾礦。利用活性炭進行檢測因為較為簡單,而且活性炭花費不大,對于成本也是一種節省,而且技術要求較低,工作人員可以獨立完成,在實際生產生活中有著自己的意義,對于鈾礦尋找也是積極的推動作用。
2.2 通過 γ 能譜進行測量
γ 能譜測量方法是利用不用地下放射性元素放射出不同的射線,來確定地下各種元素的比例,從而確定鈾礦位置的方法。由于不同環境條件及不同物質來源所形成的地質體鈾、釷、鉀的含量也有變化,所以三種元素的不同射線也不同。根據此原理可以通過測量不同地層的放射性強度及鈾、釷、鉀的含量,從而進行相關的礦物尋找過程,在得知分布后,可以進行推導,來推導各種環境變遷的可能。對于多道譜儀,U-Rfl、Th、K 三個測量道就是三個測量的譜段。由于全譜測量的譜段是通過能量刻度后動態確定的,因此可克服譜漂而引起的測量誤差。
2.2.1 通過地面 γ 能譜進行測量地面 γ 能譜測量主要用于鑒定異常性質和測定巖石中的鈾。釷,鉀的含量前者在異常點(帶)上進行測量,后者是在測區內按一定的測網進行。因為采用排查尺寸的不同,探查階段分為普查和詳查,兩種辦法所用工具不同,并且同時具有自己的作用。工作方法是,在工作前標定面能譜儀,選擇基點,通過每天定時對于基點的測量記錄數據,檢驗各個指標的問題性和變化性,在測點每測量 1 分鐘讀數,讀 2 ~ 3 次取平均值,與此同時記錄一切相關情況,為了保證測量質量選取10%測點進行自檢測量。
2.2.2 通過汽車 γ 能譜進行測量通過汽車 γ 能譜進行測量,具有測量速度快,探測精度高等特點,也根據這一特點,汽車 γ 能譜進行測量較為適合大區域測量,同時對于其他的測量辦法是一個補充,在實際應用中也被廣泛應用在沒有人煙分布邊境和絕境地區,對于礦物開采的發展是一個補充。
2.2.3 通過航空 γ 能譜進行測量人類的進步不僅僅體現在放射性技術成功應用于地質工程中,通過航空 γ 能譜進行測量更代表了人類發展的一個階段,對于鈾礦的排查也是一個空前的進步。前期的航空 γ 能譜測量一般在工作程度很差的地區以成礦構造造山褶皺帶為主攻目標,為后期一些特殊地區的開采取得了寶貴的第一手資料。通過航空 γ 能譜進行測量,對于砂巖型鈾礦有著自己獨特的作用。第一,結合已有的地質資料,利用測得的U、Th、K 元素的放射性場分布趨勢及變化規律結合砂巖型鈾礦成礦理論進行分析,可以對成礦規模進行提前預知,預知結果較為客觀準確。第二,研究盆地內地球化學環境及鈾元素的遷移規律分析 U、Th、K 等天然放射性元素的地球化學特性。不同地球化學環境以不同方式影響著放射性元素的活動,化學性質穩定的 Th 元素則不受成巖后期地球化學因索干擾而相對穩定,而化學活動性復雜多變的 U 元素性質受氧化還原條件控制特別明顯,因此鈾主要在氧化還原過渡帶及富含還原物質的地段或夾層內富集??偨Y
綜上所述,當前全球面臨著礦產資源供應形勢日益緊張的局面,淺部礦產資源開采已無法滿足日常生產的需求,我們應逐漸轉向深部開采,這也對我國開采工作提出了更為嚴格要求,我們應深入研究放射性物探勘探方法,不斷完善相關技術和理論,合理選擇物質勘探方法技術,切實保障開采人員的生命財產安全,進而緩解我國礦產資源現狀。
參考文獻
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