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研究性學習材料范文第1篇

【關鍵詞】 碳纖維 復合材料低溫力學性能

1 碳纖維復合材料超低溫環(huán)境力學性能研究背景

如何降低空間飛行器在發(fā)射時的成本，使空間飛行器的發(fā)射效率提高，一直以來都是各國進行研究的關鍵領域之一。20世紀90年代中期，美國國家航空航天局（NASA）開始了對亞軌道可重復使用飛行器（RLV）的研發(fā)試驗。

針對這一新形勢，我國在“十五”計劃初期，即開展了可重復使用飛行器技術的跟蹤、探索和研究。為了避免在全球競爭中出現裝備跨代落后的不利局面，而加大了對可重復使用飛行器的研發(fā)力度。

由液氫（-253℃）、液氧（-183℃）、液氮（-196℃）、液氦（-269℃）及其蒸發(fā)氣體共同組成了主要的超低溫流體介質。其中，液態(tài)氫和液態(tài)氧是液體火箭發(fā)動機發(fā)射過程中，一種具備比推力大的燃料，并且不產生污染物質；液He是作為空間裝置、超導裝置中廣泛應用的低溫密封介質；液態(tài)氮具有惰性特質、價格低廉并且介于液氫和液氧之間的熱力學特點，常應用于低溫試驗和作為預冷介質[2]。

在以液態(tài)燃料作為飛行器動力系統(tǒng)燃料供應的設計中，液氧（LO2）燃貯箱及工作系統(tǒng)使用溫度為-183℃，液氫燃料貯箱及工作系統(tǒng)使用溫度為-253℃，液氫燃料貯箱及供給管系統(tǒng)和液氧燃貯箱及供給管系統(tǒng)工作于低溫環(huán)境。當飛行器返回時，可重復使用運載器貯箱及供給管要承受170℃的高溫考驗，燃料貯箱工作溫度范圍很大，因此在設計時必須綜合考慮在此溫度范圍內應用復合材料貯箱的可靠性[3]。

上世紀80至90年代，研發(fā)復合材料液氫貯箱的課題在美國國家航天飛機（NASP）計劃以及DCX計劃都涉及，并取得了一些成就。X-33計劃則直接計劃使用復合材料液氫貯箱，但由于在實驗中，熱應力引起微裂紋導致液氫滲漏以及其他技術方面問題，最終決定用鋁制貯箱將出問題的復合材料貯箱代替下來。相比其國外研究機構對飛行器貯箱材料方面的嘗試，國內對超低溫用樹脂基增強復合材料的研究還處于起步階段，出于保險考慮，貯箱一直采用金屬材料，在超低溫復合材料方面技術性的突破成為國內研究的重點課題。

2 國內外對碳纖維復合材料超低溫力學性能的研究現狀

目前，在工程中有著非常廣泛應用的樹脂基復合材料主要包括：連續(xù)纖維增強環(huán)氧、雙馬和聚酰亞胺復合材料。他們具有較高的比強度和比模量，能夠有效的抗疲勞、耐腐蝕，并且可設計性較強，便于大面積整體成型，并且，他們還具有特殊電磁性能等特點。先進樹脂基復合材料已經成為繼鋁合金、鈦合金和鋼之后的最重要航空結構材料之一。

先進樹脂基復合材料在飛行器材料應用上表現出色，目前已經在部分機型上實現減重效益，這是使用其它材料所不能比擬的。因此，先進樹脂基復合材料的用量比例已經成為航空結構先進性的重要標志之一。

2.1 超低溫復合材料用基體

據了解，應用在超低溫環(huán)境下的樹脂基體主要有：

（1）熱固性樹脂包括：環(huán)氧樹脂，氰酸酯樹脂，聚酰亞胺等；

（2）熱塑性樹脂包括：聚醚酰亞胺，聚醚醚酮，聚四氟乙烯，聚醚砜，聚苯硫醚，聚砜，液晶聚合物等。

配方的設計對于樹脂基體制備非常重要。對于環(huán)氧樹脂材料，經常會碰到脆性過高、容易開裂的問題。解決這一問題行之有效的方法是使環(huán)氧樹脂柔性化，或是使整個配方體系柔性化。而這也是我們在該試驗中在選取材料方面提前做好的準備。經過柔化的環(huán)氧樹脂脆性降低，不易開裂，在工程應用中表現更加出色。

可重復加工的特點是高性能熱塑性樹脂具備的特點之一，在低溫復合材料中的具有很大的潛在應用價值。比如說，碳纖維增強聚醚醚酮復合材料力學性能，雖然在超低溫破壞強度方面表現良好，但由于成型困難以及巨大的加工成本，限制了熱塑性基體在低溫領域下的應用。

在本次試驗中所應用到的便是改性后的環(huán)氧樹脂，改性后使其在常溫和低溫下均具備穩(wěn)定的力學性能。

2.2 超低溫復合材料用增強材料

纖維增強復合材料是由增強纖維，如玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等材料與基體經過模壓、纏繞或拉擠等工藝而形成的復合材料。

在一些低溫工程中，由于纖維增強復合材料具有如下特點：

（1）比模量大，比強度高；（2）材料具有可設計性；（3）抗腐蝕性和耐久性能良好；（4）熱膨脹系數與混凝土材料形似。根據他們特性及制備加工工藝方面的綜合考慮，應用最廣泛的增強纖維是碳纖維和玻璃纖維。

對于玻璃纖維，研究表明，低溫下纖維的拉伸強度和拉伸模量均有不同程度的增加，玻璃纖維Weibull分布尺度參數有很大的提升。玻璃纖維，E-glass從室溫到4K，它的楊氏模量提高15%，S-g lass從295K到4K其楊氏模量提高10%。

碳纖維增強樹脂基復合材料，由于它在航空航天軍事等領域應用較多，因而也成為科研工作者研究的熱點。試驗發(fā)現，將模高強碳纖維作為超低溫復合材料的增強材料，強度和模量與室溫時相比變化很小，是比較理想的超低溫增強材料。

2.3 樹脂基復合材料制造工藝

依據不同類型的復合材料、不同形狀的構件以及對構件質量和性能的不同要求，先進樹脂基復合材料可采用不同的成型工藝。目前航空航天領域先進樹脂基復合材料主要成型工藝包括：熱壓罐成型工藝、RTM成形工藝、纏繞成型工藝、拉擠成型工藝、熱壓成型工藝、自動鋪放工藝等。

通過對上世紀六十年代至九十年代不同組織及個人對各類常用纖維復合材料常、低溫力學性能測試的結果做出總結與比較。R.P.Reed、M.Golda、J.B.Schutz等人發(fā)現：低溫狀態(tài)下，芳族聚酰胺纖維復合材料的低溫拉伸強度與常溫時比較變化較小，而其他各類纖維復合材料的低溫拉伸強度均比常溫狀態(tài)時有所提高。

參考文獻：

[1]王嶸，郝春功，楊嬌萍，張雄軍，付紹云，王繼輝.超低溫復合材料的研究進展.化工新型材料，2007.

研究性學習材料范文第2篇

建筑材料課程是建筑工程技術專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程, 課程具有綜合性強，涉及知識面廣，實踐性強的特點,采用傳統(tǒng)夫人“填鴨”式教學方式，難以調動學生學習的興趣，教學效果也不佳。本文以石家莊城市職業(yè)學院的建筑材料課程教學改革為例,提出"引導型自主學習"的教學模式,從具體實施步驟及教學方法改革效果兩個方面，對建筑材料課程"引導型自主學習"教學模式進行深入分析和探討。

一、"引導型自主學習"的教學模式的內涵

20世紀90年代以后，自主學習的重要性引起了我國教育理論界和實踐界的廣泛關注，主體性教育理論逐漸確立和完善，如盧仲衡的《自學輔導心理學》、邱學華的《嘗試教學法》等，自主學習得到了教育界的一致認可，自主學習是與他主學習相對立的一種學習方式，指學生自己主宰自己的學習。同時高職教育改革也明確要求提倡“以人為本”，高職教學要由傳統(tǒng)的教師’教、講’向學生“學、練”轉變，教師是學生學習的組織者、促進者、輔導者。"引導型自主學習"的教學模式充分體現了這些教育理念。

二、踐行“以學生為中心”的教學理念，實現出"引導型自主學習"的教學模式

《建筑材料》課程要求學生能合理、經濟地選用各種建筑材料；對各項材料試驗檢測結果，具有分析判斷的能力，并能提出改善的方案措施；能根據工程要求進行水泥混凝土、建筑砂漿、瀝青混合料配制；具有較快熟悉新型材料和掌握其技術性能、技術標準，并用于工程實踐的能力；能熟練操作使用和校核常規(guī)試驗儀器設備；能根據試驗規(guī)范要求，正確完成建筑材料各種常規(guī)試驗、數據處理、書寫試驗報告及資料的分析整理。為踐行“以學生為中心”的教學理念，我們提出了一種新的“以學生為主體”的"引導型自主學習"的教學模式。

實現引導型自主學習模式教學，要求課堂以學生為主，教師授課內容主要是簡短歸納重要理論和計算方法，時間控制在10-20分鐘，帶疑自主學習、動手實踐、自主創(chuàng)造與合作交流成為學生學習的重要方式。

例如在完成水泥技術性能檢測這一工作任務時，由老師將這一任務置于一定的工作情景中，引導學生提出恰當的探究任務，并在資料、材料、設備和指導方面提出恰當的支持；學生接受任務之后，查閱相關資料（水泥質量檢測報告，教材，相關技術資料等），積極準備，組織實施，明確水泥技術性能檢測的工作內容；隨后依據國家有關部門標準，教師及學生對整個實施過程（包括試件的制作、儀器的使用、試驗數據的計算、試驗結果的評定等）進行自檢與評價，并提出改進技術措施不斷完善。在整個教學過程中，將“教、學、做”融為一體，使學生在“學中做”、在“做中學”，在真實的工作任務中學習理論知識和操作技能，從而培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

對于 “建筑材料質量檢測與評定”綜合應用訓練項目，采用項目教學模式。以模擬實際工作中完成某一種建筑材料的質量檢驗為任務（現場取樣、試驗室檢測、質量評定及填寫檢驗報告），要求學生能夠綜合應用所學理論知識和實踐技能，依據國家現行標準，對建筑材料的質量作出準確評價。在整個項目的實施過程中學生是主體，教師的作用是指導、評價、驗收，幫助學生解決工作情景中的疑難問題，強化了崗位職業(yè)能力的培養(yǎng)，真正實現教學與就業(yè)崗位之間的“無縫”鏈接。

三、基于出"引導型自主學習"的教學模式，對學生能力測試比較分析

“引導型自主學習"的教學模式使學生貫穿于查閱資料、方案組織、觀察操作、與人合作、分析總結的全過程中，不僅學到了專業(yè)知識，提高了創(chuàng)新能力、綜合素質，同時也學會了做人。采用新的教學模式后，學生各方面能力得到了極大的提高。

1、強化了學生的主體地位，培養(yǎng)學生的自學能力和相對獨立地分析問題、解決問題的能力。

通過下達任務或項目來組織本課程課堂教學，有助于激發(fā)學生的學習興趣，強化學生在學習過程中的主體意識。要讓學生明確每一次課程的學習任務，同時教師針對性地設計教學過程、提出教學目標。實踐證明這種方面取得了良好的教學效果，充分激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生良好的職業(yè)道德和職業(yè)能力。

2、充分發(fā)揮學生主觀能動性，培養(yǎng)學生的技術應用能力。

在建材實訓室模擬真實建筑材料試驗，按照專業(yè)基本技能的要求，讓學生在學習的同時得以進行實際操作訓練，充分體現了學生的主體地位和教師的主導作用。我們的具體做法是：教師講解——學生合作探究任務——組織實施——教師適當引導——師生研討分析——師生互評總結。目前開展的項目有：水泥試驗、混凝土試驗、粗細骨料試驗、防水材料試驗等。

3、學生事前體驗職業(yè)環(huán)境。

利用校內生產性實訓基地，結合課程內容進行現場模擬教學，使課程內容更具吸引力。如介紹功能性材料知識時，在校內生產性實訓基地進行模擬教學等，學生通過身體力行，鞏固了所學的知識，避免了“死記硬背”，進一步提高其理論與實踐相結合的能力。

研究性學習材料范文第3篇

【關鍵詞】哲學；雜化材料；吸附性能研究

辯證唯物主義認為，世界是統(tǒng)一的，物質是世界存在的唯一方式，世界上的一切事物、現象之間是相互聯系、相互影響、相互依賴、相互制約的，并在一定條件下相互轉化。人類對自然界的研究愈深入，認識就越深入。科學越發(fā)展，學科之間的聯系越來越緊密，各學科之間呈現出相互聯系、相互影響、滲透的關系， 但同時也應看到各學科之間的相互交叉、滲透的關系。從哲學的意義上來講，雙金屬納米片-超分子雜化材料技術研究和發(fā)展過程是唯物辯證法的思維方法在實際工作中的有效運用。

一、對雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究滲透了世界普遍聯系的觀點

對雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究需要多學科交叉和綜合現代科學的發(fā)展，要求各學科相互交叉、滲透。在這種情況下，人們必然會沖破各種學科之間傳統(tǒng)的專業(yè)壁壘，在相鄰甚至相距甚遠的學科領域內探索、發(fā)掘，使現代科學走上日益整體化的道路?？茖W知識的整體化既表現為各個科學領域內部成分之間的綜合、聯系及相互作用的加強（學科內部的綜合）；又表現為不同科學知識領域之間同學科之間的綜合、聯系及相互作用的加強，認識方法的相互滲透和相互補充（學科之間的綜合）。這種整體化趨勢，改造了原有學科，發(fā)展了新學科，從而深化了人類對自然界的認識。

現代科學技術特點之一是任何學科都在吸收和運用其它學科的成果、原理、技術、方法來充實與發(fā)展本學科。這實質上也是在進行某種程度的綜合。我們可以看到， 在科學技術迅猛發(fā)展的當今世界， 已為技術的綜合創(chuàng)造了物質條件。任何一個國家， 為了提高其在國際市場上的競爭能力， 都必須使本國高技術化。他們常常通過兩種以上不同領域的技術， 創(chuàng)造出全新的技術領域。

二、對雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究中需要注意結構和功能的辯證思維

唯物辯證法認為， 結構是物質形態(tài)的普遍屬性， 是事物的各種要素內在聯系與組織方式； 功能則是指特定結構的事物在內部與外部的聯系與關系中， 表現出來的特定能力。我們要研究的機械結構是處于宏觀層次上的人工結構， 這種結構是以一定的基本加工功能為目的的機械有機組合。

例如，在雙金屬納米片-超分子雜化材料的研究和開發(fā)過程中， 一個極其重要的問題就是要正確處理工藝條件、材料結構和產品性能三者之間辯證關系。在哲學指導下用共沉淀的方法制備層狀Ni-Ti-LDHs、Fe-Ti-LDHs，并利用剝離-組裝或插層的方法而制備納米片-超分子雜化材料。采用X射線衍射（XRD）、紅外光譜（FT-IR）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）和熱重及差熱分析（TG-DTA）等方法對插層柱撐化合物及其焙燒產物結構進行表征。通過吸附染料廢水中的活性染料、Cd2+等重離子溶液，探討改性層狀雙金屬氫氧化物-有機物雜化材料在環(huán)境保護方面的應用。

結構與性能是雙金屬納米片-超分子雜化材料存在的兩種基本屬性，是材料內部微觀分子運動方式和外部宏觀性能表現的充分反映。在自然界中，材料的結構與性能總是不可分割的，它們之間的聯系是復雜的和多樣性的，同時又是相互制約的。一方面，結構決定性能，有什么樣的物質結構就有什么樣的與之相聯系的特定性能。研究結構與功能的目的，在于正確認識結構和功能之間的辯證關系，從而推動生產的發(fā)展，促進科學的進步。在探索結構與功能的過程中，應將理論思維與形象思維結合起來，在把握結構與功能多重屬性的基礎上，發(fā)揮科學想象力與創(chuàng)造力。

三、對雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究中需要注意局部和整體的辯證關系

整體是指構成事物的諸要素和關系的全部總和，是事物的組成、結構、性質、功能及其多樣性的聯系與相互作用的辯證統(tǒng)一。局部是整體的各種要素和各種關系， 可以是某一要素， 也可以是某些要素的組合。局部是構成整體的基礎， 同時又受到整體的制約， 以整體為歸宿。整體是各個局部的綜合， 是多種關系的統(tǒng)一與協調， 而不是各局部的機械式線性組合。整體與局部不是絕對的， 而是相對的， 同時也是不斷地變化和發(fā)展的。

整體與局部之間的辯證關系， 在雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究和加工裝備設計領域里，主要表現在主要零部件與次要零部件之間的辯證關系。系統(tǒng)的主要特征是其整體性， 即以要素為基礎的綜合性整體。在復雜的機械系統(tǒng)中， 要素之間的關系必須明確。

四、對雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究中需要注意理論與實踐的辯證關系

理論指導實踐，實踐檢驗理論，理論與實踐的關系是認識論中的一個極其重要的辯證關系。在雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究過程中，也體現了理論與實踐的辯證統(tǒng)一關系。理論分析與實驗觀察是雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究中的兩種重要方法，它們是相互聯系、互相促進的，脫離或違背實驗事實的理論是不合實際的，無法對科研和生產活動起到積極的指導作用；而離開理論指導的實驗是盲目的。理論總結實驗結果，實驗鑒別理論的真?zhèn)?；理論在實驗的基礎上產生和發(fā)展，實驗又在理論的指導下更新設計；它們既是矛盾的、彼此起伏的，又是統(tǒng)一的、相輔相成的。這種既對立又統(tǒng)一的關系，賦予雙金屬納米片-超分子雜化材料研究技術不斷發(fā)展的內在動力。

綜上所述， 認識和研究雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究的過程，實際上就是運用哲學觀點（不管是自覺地還是不自覺地），認識和改造客觀世界的過程。在雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能的科學研究和開發(fā)中，只有以哲學基本原理為指導，運用現代科學技術所提供的理論和物質手段，正確分析加工條件、雙金屬納米片-超分子雜化材料和制品性能三者之間的辯證關系，整體與局部的辯證關系，結構與功能的辯證關系，理論與實踐的辯證關系，才能揭示成型加工技術發(fā)展的內在規(guī)律，預見其發(fā)展趨勢，從而從根本上為雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能的科學研究指明方向，這對促進我國雙金屬納米片-超分子雜化材料構建及吸附性能研究的發(fā)展，推動現代化建設，將產生深遠的影響。

作者簡介：

余永亮 男 漢族（1975年8月---）安徽望江人 淮南聯合大學思政部講師，碩士研究生，研究方向為理論.

研究性學習材料范文第4篇

【關鍵詞】淺析；高中；數學；研究性；學習；方法

數學研究性學習是學生數學學習的一個有機組成部分，是在基礎性、拓展性課程學習的基礎上，進一步鼓勵學生運用所學知識解決數學的和現實的問題的一種有意義的主動學習，是以學生動手動腦主動探索實踐和相互交流為主要學習方式的學習研究活動。它能營造一個使學生勇于探索爭論和相互學習鼓勵的良好氛圍，給學生提供自主探索、合作學習、獨立獲取知識的機會。數學研究性學習更加關注學習過程。

數學研究性學習的材料不僅僅是教師自己提供的，而且教師應鼓勵學生通過思考、調查、查閱資料等方式概括出問題，甚至可以通過日常生活情景提出數學問題，進而提煉成研究性學習的材料。在研究性學習的過程中，學生是學習的主人，是問題的研究者和解決者，是主角，而教師則在適當的時候對學生給予幫助，起著組織和引導的作用。

1. 高中數學研究性學習的實施

下面我們從教學設計的角度來探討這個問題。

（1）教與學的關系問題是進行教學設計時必須考慮的首要問題。教與學關系的處理實質上就是師生關系的處理。研究性學習要求教師從教知識轉變?yōu)閷еR，從主動型轉向主導型；研究性學習要求學生從被動接受知識轉變?yōu)橹鲃訉W習知識，從被動接受型轉向為主動投入型?？梢娧芯啃詫W習體現了教與學的和諧統(tǒng)一，能真正發(fā)揮教師的主導性和學生學習的主體性。

（2）教學內容是進行教學設計時必須考慮的另一個重要問題。在數學教學中開展研究性學習最大的困難在哪里？就在教學內容的設計！由于學生自主習得的知識是一種認知形態(tài)的知識，因此在教學設計時，教師要根據學生的認知特點把學術形態(tài)的知識轉化為認知形態(tài)的知識，這就要求教師充分挖掘背景知識。這對教師設計學習材料提出了高要求。這里涉及一個重要的問題：高中數學教學內容是否適合于研究性學習的教學設計要求呢？數學教學內容包含兩個方面：結果（知識）和過程（方法）。

（3）數學教育不僅關注學習結果，更關注結果是如何發(fā)生、發(fā)展的。從教學目標來看，每節(jié)課都有一個最為重要的、關鍵的、處于核心地位的目標。如果我們能充分挖掘支撐這一核心目標的背景知識，通過選擇、利用這些背景知識組成指向本節(jié)課知識核心的、極富穿透力和啟發(fā)性的學習材料，提煉出本節(jié)課的研究主題，學生就可以通過對這一主題的探究構建起教師希望學生掌握的知識。從學習的角度來看，教學組織形式是教學設計關注的一個重要問題。由于學生之間的個性差異，學生自主建構的方式、速度和深度是不一樣的，因為這種差異之間具有鮮明的個性特點和很強的互補性，教師應當鼓勵學生按自己的認知方式主動建構。通過研究性學習，學生可以建構起一些知識，不同的學生建構起的知識是不一樣的，因此研究性學習非常注重學生之間的交流、評價和反饋，通過資源共享，檢查、落實教學目標。

（4）研究性學習是探究性的學習活動與教學活動的協調統(tǒng)一。強調教法、學法、教學內容以及教學媒介的有機整合。至此，我們對高中數學教學活動中的研究性學習有了比較清楚的認識，這種教學設計的難點在于教師把學術形態(tài)的知識轉化為適合學生探究的認知形態(tài)的知識。我們在教學實踐中進行了高中數學教學研究性學習的探討，教學反思，我們感到在教學過程中開展研究性學習必須注意兩個關鍵問題：研究性學習必須服從于教學內容；研究性學習必須服務于學生的認知結構。學生的認知結構具有個性化特點，教學內容具有普遍性要求。如何在一節(jié)課中把二者較好地結合起來，是提高課堂教學效率的關鍵。我們的體會是：一節(jié)課學生研究的問題不能太多，至多兩個，最好一個；每節(jié)課都有教學目標和教學重點、難點，要相信有些知識學生可以自主建構，或者有些問題本身就不是一節(jié)課能解決的，因此教師應致力于本節(jié)課要解決的主要問題，以此設計研究性學習主題，并設計微型研究活動和反饋活動，保證課堂教學的質量和效率。

（5）開展研究性學習的必要條件是平等、民主的教學環(huán)境。活動中的師生關系是“學生在教師指導下主動學習”。學生需要的是“指導”或“幫助”，而不是居高臨下的“傳授”或“滿堂灌”。教師充分尊重學生，耐心傾聽學生的看法，及時鼓勵點撥，適時提醒鞭策。營造一個寬松而又緊湊的、平和但又充滿挑戰(zhàn)的教學情境。

2. 高中數學研究性學習課題的選擇與編制

選取課題時不妨考慮以下幾個方面：

（1）以一定的知識結構為依托，從知識網絡的交匯點尋找編制問題的切入點。能力是以知識為基礎的，但掌握知識并不一定具備能力，以一定的知識為背景，編制出開放題，面對實際問題情景，學生可以分析問題情景，根據自己的理解構造具體的數學問題，然后嘗試求解形成的數學問題并完成解答。

（2）以某一數學定理或公設為依據，編制開放題。數學中的定理或公設是數學學習的重要依據，中學生的學習特別是研究性學習常常是已有的定理并不需要學生掌握，或者是學生暫時還不知道，因此，我們可以設計適當的問題情景，讓學生進行探究，通過自己的努力去發(fā)現一般規(guī)律，體驗研究的樂趣。

（3）以實際問題為背景，體現數學的應用價值編制開放題。在實際問題中，條件往往不能完全確定，即條件的不確定性是自然形成的或是實際需要，其不確定性是合理的。如包裝的外型，花圃的圖案，工程的圖紙這些是需要設計的，而由于考慮的角度不同，設計者的知識背景、價值判斷不同，得出的方案也會不同。以實際問題為背景，編制出設計類型的開放題，用于研究性學習，可以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力。

綜上所述，將數學開放題作為數學研究性學習的一種載體，首先必須有適合的問題，如何編制能夠用于研究性學習的開放題，這是值得研究的。在研究性學習的教學實踐中，有充滿活力和創(chuàng)造力的學生的參與，必將促進對這一問題認識的深化和提高。

參考文獻

[1] 《高中數學研究性學習的思考》諶業(yè)鋒

[2] 《探索現代教學媒體與自主學習相結合在教學中的作用》

[3] 《淺談高中數學研究性學習》

[4] 《中學數學教與學》，陜西師大出版社

研究性學習材料范文第5篇

一、機械學習與接受學習

機械學習是指學習者既不理解學習材料的意義，又不采取任何學習策略而消極被動地接受老師所教給的一切東西。接受學習是由美國心理學家奧蘇伯爾提出的。奧蘇伯爾不認為接受學習完全等同于機械學習，他反復強調：“認為接受學習必然是機械的，發(fā)現學習必然是有意義的，這種觀點毫無根據……只要用于呈現的言語材料能夠同學生原有知識結構或認知結構建立實質性的和非任意性的聯系，并且學生具有內部學習動機和意義學習的心向，接受學習也完全可以產生有意義的過程和結果?！币簿褪钦f，接受學習的過程可以是機械的，也可以是有意義的。作為學習方式來說，機械接受學習是指學習者既不理解學習材料的意義，又不采取某種學習策略而消極被動地接受老師所教給的一切東西；學習者在學習過程中表現出客體性、受動性和依賴性。意義接受學習是指學習者既理解學習材料的意義，又采取某種學習策略而積極主動地接受老師所教給的一切內容；學習者在學習過程中表現出主體性、能動性和獨立性。

從以上分析可以看出，接受學習包括機械學習，機械接受學習即機械學習；但是接受學習不只包括機械的接受學習，它還包括有意義的接受學習。在有意義的接受學習中，學習者經過積極的思考，在新的經驗和舊的經驗之間建立牢固的有機的聯系，使經驗內化為自身的一部分，由此引起個人傾向與能力的變化。因此，我們不能在認識和實踐中將二者簡單地等同和混淆起來。

在學校教育中，由于有意義的接受學習本身具有快捷、系統(tǒng)的優(yōu)勢，再加上學習者的學習受到已有知識經驗和認知水平的制約，所以，一定情境下接受學習有其可取之處，當然應該更側重于有意義的接受學習。

二、發(fā)現學習與探究學習

發(fā)現學習是在20世紀60年代由美國教育學家布魯納正式提出的。布魯納認為，發(fā)現不只限于發(fā)現人類尚未知曉的事物的行為，還包括用自己頭腦親自獲得知識的一切形式。布魯納認為發(fā)現學習有四個作用：提高智力的潛力，使外部動機向內部動機轉移，學會將來作出發(fā)現的最優(yōu)方法和策略，以及幫助信息的保持和檢索。日本教育心理學家大橋正夫對發(fā)現學習的解說也很有意義：“發(fā)現學習就是以培養(yǎng)探究性思維的方法為目標，以基本教材為內容，是學生通過再發(fā)現的步驟來進行學習?！标P于探究學習，施瓦布是這樣定義的：探究學習是指這樣一種活動，即“兒童通過自主地參加獲得知識的過程，掌握研究自然所必需的探究能力；同時，形成認識自然的基礎科學概念；進而培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度”。但是在施瓦布這里，只提到了“兒童主動參與獲得知識的過程”，未說明這個過程是從哪里來的。因此很難對探究學習的教學實踐起到明確的、規(guī)范的指導意義。1996年的美國《國家科學教育標準》對科學探究也做了探討，“科學探究是指科學家用以研究自然界并基于此種研究提出種種解釋的多種不同途徑。探究也指學生用獲取知識、領悟科學的思想觀念，領悟科學家研究自然所用的方法而進行的活動。”簡單地說，探究學習是學生以類似科學探究的方式而開展的學習活動。

通過以上分析，我們不難看出，發(fā)現學習和探究學習的確有許多共同點，如同時興起于20世紀中期的美國課程改革運動中，都以問題為學習的起始階段；重視學生的學習興趣和主動參與；重視知識獲得的過程等?；谶@些共同點，有人將二者簡單地等同起來，或者將二者的關系看作是一種包含關系。后者認為，發(fā)現學習中包含著探究學習或者探究學習在一定意義上包含著發(fā)現學習。這些認識混淆了發(fā)現學習與探究學習本質上的差異。

盡管發(fā)現學習與探究學習有著許多的相同之處，但是兩者仍是有本質差別的兩種學習。

其一，兩者的背景不同。布魯納是當現學習法的主要倡導者和理論家。布魯納提出的發(fā)現學習體現了上世紀60年代美國教學改革的指導思想：關心教育質量和智育，目的是培養(yǎng)智力超群的社會精英，為此，他主張編寫“既注重內容范圍又重視結構體系的教材”。如何做到重視結構呢?布魯納主張“在提出一個學科的基本結構時，可以保留一些令人興奮的部分，引導學生去發(fā)現它”。這就是他提出“發(fā)現學習”的背景。而施瓦布提出的探究學習是20世紀中期科學哲學思想反映到教育學領域的結果，針對的是當時在教育領域，人們把教科書上的知識當作萬古不變的真理，把實驗僅當作驗證科學概念和原理的方法，學習者容易形成絕對化的科學知識觀、錯誤的科學方法論和片面的科學發(fā)展觀這一現象。施瓦布提出探究學習的目的就是通過對假設的驗證過程，使學生了解科學知識的暫時性，形成良好的科學態(tài)度和科學精神，培養(yǎng)兒童的科學素養(yǎng)。于是在“科學的本質是不斷變化的”前提下，在“作為探究的科學”和“通過探究的教學”的理論支柱的基礎上建構了他的探究學習理論。

其二，二者的側重點不同。發(fā)現學習強調科學概念和科學原理的再發(fā)現：教師在提出一個學科的基本結構時，可以保留一些令人興奮的部分，引導學生自己去發(fā)現，以理解科學概念，進而掌握學科的基本結構。而探究學習則強調科學素養(yǎng)的獲得和積極探索態(tài)度的培養(yǎng)：在學習中，遵循科學研究的一般程序，以了解科學的一般性質，獲得科學素養(yǎng)，培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度和能力。

其三，二者的過程、結果不同。發(fā)現學習的一般過程是：形成問題、建立假設、上升為概念或原理；探究學習的一般過程是：形成問題、建立假設、制定研究方案、檢驗假設、作出結論。發(fā)現學習的整個過程大致相當于探究學習的前兩個階段。從這個意義上說，探究學習包括發(fā)現學習?；顒舆^程的不同導致了結果的不同：發(fā)現學習中有待發(fā)現的概念或原理是封閉性的，學習者發(fā)現的結論和書本上的結論相符；而探究學習中有待探究的結果是開放性的，探究的結果可能與書本上的結論不相符。

明確了探究學習和發(fā)現學習的差

別，不僅有助于教師合理地組織教學，對實際的教育教學具有重要的指導意義，而且也有助于教育理論工作者對發(fā)現學習和探究學習進行更深入的研究和探討，有著重要的理論價值。

三、探究學習與研究性學習

研究性學習(國外又稱主題研究、項目設計)，是20世紀80年代國際社會比較普遍認同和實施的一種課程模式或學習方式，是創(chuàng)新思想和素質教育的產物。作為課程，“研究性學習是指學生基于自身興趣，在教師指導下，從自然、社會和學生自身生活中選擇和確定研究專題，主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動”。而作為一種學習方式，“研究性學習是指教師不把現成結論告訴學生，而是學生自己在教師指導下自主地發(fā)現問題、探究問題、獲得結論的過程”。關于探究學習的內涵和特征，在前面我們已經做了探討，在此不再重述。

作為學習方式，探究學習和研究性學習有許多相通之處：以問題作為學習的起始點；學習的過程相似，都要對問題作出自己的解釋，設計、制作作品，并表達交流自己的解釋或改進自己的作品；學習過程中運用的方式方法類似，如觀察、調查、實驗等多種形式。這些相通之處造成了人們對研究性學習與探究學習的模糊認識，表現在：一是認為研究性學習就是探究學習；二是認為研究性學習比探究學習更復雜，它包含了探究學習。前者忽視了研究與探究的區(qū)別，從而將它們簡單地等同起來；后者雖然注意到了研究與探究的區(qū)別，但將探究學習與研究性學習作為一種隸屬關系對待，也沒有從實質上將二者區(qū)別開來。