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为了适应面向现代化、面向世界、面向未来的发展战略,进一步提高当前我国中等幼儿师范类学校音乐教育的水平,在实施“科教兴国”战略,倡导素质教育,深化师范类教学改革大背景下,必须紧紧围绕培养合格人才的目标,努力探索适合我国国情并符合幼师音乐教育的发展道路。为了幼儿教育的大发展,推行素质教育,必须对幼师声乐教学进行改革。
(一)建立新的教学模式
传统的教学模式“基本训练——演唱”,形式比较单一,只注重技能的训练,缺乏音乐素养的熏陶,因此新的教学模式的势在必行。首先,必须转变陈旧的声乐教学观念。声乐教学向来有“只可意会不可言传”的特点,因此,在教学中,不仅仅是教,更是学,注重学生声乐学习的亲身体验至关重要。其次,建立培养新型师生关系。教学模式是指在丰富的教学经验的基础上,为了达到某一特定的教学目标或教学内容而形成的稳定且简明的教学理论框架及可具体操作的实验活动方式。由此,在教学中,必要做到民主、平等、和谐,建立学生敢于发言、善于发言、敢于表现的课堂氛围。
(二)加强学生的社会实践
在声乐教学中,学生学到的理论知识只有在不断地实践过程中才能更好的掌握。只有巩固和练习才能将理论运用于实际,才能在教学中灵活运用所学到的知识与技能。声乐的掌握是一个不断练习巩固的过程,只有实践才能完成。因此,加强学生的社会实践,增加实践机会,增强实践能力。声乐是一门艺术,不断实践才能认识到不足并加以改正以能够不断取得进步。
(三)加强师资培训
首先,着力加强教师的教学实践。幼师的素质直接决定了幼儿教育的质量。因此,声乐教师应选择具有强烈的责任心、进取心强、爱岗敬业并具有丰富的专业知识素养的人来担当。声乐教师不仅教学生如何“唱”,更应教学生如何“学”,声乐教师走进幼儿园,在充分了解幼儿园实际情况的基础上改进教学,使教学更贴近实际、贴近生活、贴近学生。其次,是声乐教师应教授多种演唱风格。音乐学院大都教授美声唱法,但幼儿教学的实际与美声大相径庭,儿童更喜欢洪亮、明亮的声音,美声的要求较高,不适合幼教教学。
(四)开发新型声乐教材
当前,我国大部分地区使用的声乐教材已经无法满足声乐教学的需求,因此,教材改革势在必行。针对幼师教学实际和学生基础差、起点低、音域窄、气息短的特点,在教材编写上,主要采用耳熟能详、旋律平稳、节奏简单的儿歌。随着学习的深入,在学生掌握了丰厚的音乐知识以及理解力增强后,可在教材中选进外国艺术歌曲、中外歌剧选曲等,以培养学生演唱能力。同时,在教材编写上,还应注意丰富学生的理论知识,拓宽其声乐知识面,从而全面掌握幼儿教学中所需要的理论知识。
二、结语
幼师不仅在幼儿园担任多学科的教育工作,还要担负多种园内角色和职责,然而幼师尚有专业理论与技能不扎实,教学实践能力欠缺等问题,这与当前学前教育专业,尤其是通过中考入学的五年制学生培养方面存在的问题是分不开的。
一是在学生来源上,先天不足。主要表现两个方面,第一,生源不合理。对学前教育专业学生的音乐素质要求大大不同于音乐专业的要求,许多考生只需经过文化课考试就能升入大学,无需经过专业测试和面试,使很多不具备学前教育基本素质的学生进入到专业领域。他们之前没有经过任何训练,音乐基础差,为学生技能的培养带来很大的难度。第二,生源减少。由于高校扩招,使更多的学生都以进入高中和大学为第一志愿,学历较低的幼儿师范吸引力自然下降。另外,国家虽然规定幼师享有与中小学教师同等的待遇,但各地在落实过程中仍有不同。因此,学前教育专业生源大量流失,招进来的学生基本上都是升学无望的学生。加之生源减少,学校不断降低标准,使招进来的学生整体素质不高,在源头上影响了幼教事业的发展。
二是在教师配备上,队伍缺乏。学前教育专业的教师在知识、能力和素质结构方面还不能很好地适应当前学前教育专业,专业性较差。比如音乐声乐专业教师可以担任乐理视唱练耳课,打击乐专业的教师可以担任合唱指挥课,钢琴课教师可以担任音乐欣赏课,使教师变成全能型,针对性培养不强。目前,一些学前教育专业的教师主要来源于艺术专业、学前教育专业的本科生,他们中学术性人才多,理论知识丰富,实践能力相对较弱,没有幼儿园实践经验,甚至到幼儿园调研的次数都很少。因此,也很难站在培养幼儿园教师的角度来思考和审视自己的教育教学。在他们承担的教学实践中,仍按照培养音乐、舞蹈等专业人才的方式来设计教学,来要求学前教育专业的学生。另外,有的高职高专学校升格后,继任的教师角色调整不到位,仍然固守原来的教学模式,加之与幼教机构联系少,得不到进修的机会,几乎没有进行任何形式的实际性培训,因此他们传授给学生的内容常与现代幼教办学理念相脱节,达不到学前教育专业的人才培养目标。
三是在课程设置上,不够完善。由于学前教育专业学生素质较低,因此,在课程的安排上要有相当份量的文化基础知识,这也就在一定程度上压缩了专业理论知识课,导致专业理论知识狭窄、层次较低。相对于传授专业理论知识,学前教育专业在教学过程中更注重技能技巧的训练。这种情况至少带来两种不良后果。一是因为对学生技能与技巧的传授虽多,但学前教育专业也多是以课堂讲解、教师教学为主,学生很难有实战和演练的机会,动手实践能力不强,从业技能差。所以一旦到幼儿园工作后,有的学生不能适应岗位,用人单位还需要对他们进行再培训,费时费力。二是因为专业理论教学深层次的,诸如培养幼儿情感、意识方面的教学内容少,而且过于陈旧与单一,使学生对幼儿心理发展、教育原理掌握得不深不透,所以学生在将来的幼儿工作中有可能缺乏主动性和创造力,只把教会幼儿唱多少首歌、跳多少舞蹈、做多少手工作为衡量教育成果的尺度,而用专业理论解决实际问题的能力差。
二、提升学前教育专业学生能力的对策
针对学前教育专业学生应具备的职业能力和制约这种能力的因素,如何走出困境,培养适合时代需求的幼儿教师,就需要不断深化教育改革,探索新的培养模式与发展路径,寻求适合时代需求的教育教学模式。
一是要强化主体意识。学前教育专业的主体一是教师,二是学生。因此,学校第一要提高生源质量。在招生时,与未来的培养目标相结合,侧重考虑学生的综合素质,在学生文化知识考试的同时,有必要对学生加设面试,对一些具有音乐特长又热爱学前教育的艺术特长生可适当有所倾斜。第二,要加强教师培训。学前教育教师作为学前教育的承担者,素质与能力是提高教育质量的关键。学校应根据教师的特长,选择其发展方向,明确其职业生涯,加强岗前培训,尽可能多地为这些教师学习学前教育的知识和理论提供机会和条件,培养一支既能讲授专业理论知识又能指导技能操作的“双师型”教师队伍。
二是要创新课程设置。学前教育专业应分为理论课与实践课。理论课在课时与比例方面要开足开够。理论课首先以提高学生的综合素质为基础,开设相应的必修课与选修课,提高学生政治素质,加强学生职业道德,使学生了解人文科学、自然科学、社会科学等等,强化学生人文修养,提高自身素质。其次,要进行学前儿童心理学、教育学以及电教教育等基本理论、基本知识及语言教育、英语教育、音乐教育等各科教学法的学习,使学生掌握幼教规律,熟悉对幼儿进行各种知识传授和组织管理幼儿的方式方法。再次在艺术教育课程上要有所侧重,在教学上要重实效,使学生能写能唱、会弹会舞、可演可画,并让其着重擅长一两项,为学生将来提高幼教工作质量打好基础。实践课是理论联系实践的最好途径,应增加学生参加实践的时间与机会,切实把课堂上学到的专业知识转化为提高职业能力的实践活动。
[关键词]:物理学科;特征;实施策略;最优化
物理学科教学最优化,是指运用系统的基本观点研究和处理物理学科教学过程的结构,促使教学整体最优化的一系列方法。根据物理学科特征,综合探讨物理优化的思路和具体策略。本文重点探讨物理学科教学最优化的理论涵义、实施策略等问题。
一、物理学科教学最优化的含义
巴班斯基指出:“教学过程最优化是在全面考虑教学规律。教学原则、现代教学形式和方法、教学系统的特征以及内部条件的基础上,为了使过程从既定标准看来发挥最有效(即最优的)作用而组织的控制。”这一阐述实质上抓住了教学论的关键问题:怎样通过合理地组织教学过程,既保证教学的最大可能效果,又不致于造成师生负担过重。最优化并不意味着对课堂教学作局部的改进和完善,而是有科学根据地、自觉地挑选和实施一整套措施体系。
首先,我们系统考察物理学科教学具有的一些共性,如目的性、有序性、矛盾性、多样性等。
(1)物理学科教学大纲以文字形式描述了教学目标,并以此规划了若干项基本要求,包括知识、技能掌握的程度,学生能力、兴趣、态度、方法等培养的内容,形成了物理学的逻辑联系,逐级“解体”系统目标,直指具体的每一堂课,进而构成学期目标、单元目标、课堂教学目标“三位一体”的系统网络,以此评价教学效果。
(2)为保证对上述具体目标的达成度进行有效的控制,物理教学的有序化十分重要。所谓“物理教学有序”,不单纯指时间、位置的先后排序,而是对物理教学系统的结构、功能的整体设计或广义概括。系统方法认为,系统由较低级的结构转变为较高级的结构,称为有序。而封闭系统随过程的发展,将趋于无序,导致结构劣化,与外界有信息交换的开放系统,才有可能优化。因此,从宏观考察,物理教师的知识更新,精心备课,启发讲授,体态自然,情感丰富;学生思维活跃,兴趣盎然,勤学苦读,都是促进信息反馈的积极途径。
(3)由于物理教学过程的功能比较复杂,物理教学系统中诸因素之间的矛盾关系较为明显,如与知识“授受”过程相联系的师生相互作用,教师的能力结构与教学方法选择性之间的矛盾,教学需要与教学“媒体”之间的矛盾等,都不同程度地影响教学过程的最优实现。
(4)物理教学过程的多样化常常体现在解决教学过程矛盾的具体过程中。教学有法,但无定法,这就是教学过程多样性的生动体现。
其次,分析物理学科特征对教学过程的影响。物理知识系统是一个以经验知识(物理现象、事实)、基本概念、基本关系(原理、定律、公式、规则)等为中心并以归纳、类比、演绎为基本结构要素组合而成的逻辑体系。就中学物理而言,知识与技能是并重的两大要素,其中以物理实验为的主要成分。实验既是物理科学赖以产生和发展的基础,又是引导学生认识物理概念、物理理论,培养学生的科学态度,掌握科学的研究方法,训练分析问题、解决问题能力的重要手段,体现了物理学科教学过程的复杂性。在研究时只有从整体出发,注意各部分之间的相互联系,检索各种可能影响整体最优的局部因素,在教学的动态过程中协调这些关系,才能保证对使学生最有效地掌握知识和技能、培养其良好的非智力因素等毁定目标进行最优的控制。
二、物理教学最优化的基本策略
1、系统规划学生发展的重点内容。系统规划学生知识、技能和品德、能力等方面发展的重点内容。知识包括语言知识、读写知识、史料知识、概念、原理、规律等等;技能包括听说技能、阅读技能、书写技能、计算技能、实验技能等等;品德、能力诸方面的发展包括帮助学生形成辩证唯物主义世界观,培养爱国主义情操,发展思维能力、自我评价能力以及良好的兴趣、情感、意志、修改等非智力因素。
所谓系统规划,是指老师根据教学大纲、教材、学目标,结合具体的教学内容、学生的学力水平、教学条件和教学环境等因素,对上述内容作不同层次的划分,从整体上构建具体学科教学最优化的目标体系。
2、综合设计物理课堂教学目标。物理课堂教学目标是衡量教学的内容效度、控制教学进程和检查教学成败的重要依据。人们常常根据教学大纲、教材内容、学生现有知识和潜在能力,综合制定目标体系。其操作程序是:确立目标层次分类(知识、技能、态度、方法等),分析教材整体及各章节的知识构成;建立知识、技能与学习能力;按目标界定的要求进行教学;目标到达与否检测;教学评价及目标优化等等。
物理目标优化的思路是,制定与学生实际情况相适应的目标体系,力求使每一位学生在原有基础上都有较大的提高,减少教学时数,选择最简捷的教学途径实现目标;突出目标的具体性、可操作性和可测性,以利于实施教学、诊断和评价教学。
综合设计既要明确当前必须达成的目标G是什么,又要了解达到G之前必须先达到什么,还须考虑达到目标G以后的发展目标是什么。如以A、B、C代表G的先前目标及其分解形式,E代表G的发展目标。
3、合理构建物理教学方案。物理教学目标明确显示了学的具体任务,或教学的起、终状态。如何实现目标,必须研究其具体途径,或称“物理教学流程”,用文字、图表形式将其“固化”,即构成教案。形成教案首要的工作不是分析教材的内容表述,而是研究该单元或该节课的具体到达目标与学生的实际情况:与本课目标G密切相连的先前目标A、B各是什么?学生的掌握情况如何?不经复习能否直接导入新课?G目标达成与否如何检验?学生对G目标学可能产生的“反应”有哪些?通过分析上述问题,不难获得各种可能的学习途径,再经比较、选择,从中找出一到两种较合理的方案,尝试其可行性。运用相对固定的教案,虽也能完成教学任务,但有时与实际学习情境难以协调,因而对教学优化所起的作用往往是有限的,有时甚至产生某种制约,影响最优教学的实现。
4、优选组合物理教学方法。在特定的学情境下,选择最佳的教学方法,是教学过程最优化的重要环节,也是教师最为关注的内容之一。经验告诉我们,在一定场合下,包括“满堂灌”在内的各种教学方法都是有效的。过去,由于人为地割裂教学过程与教学方法的整体联系,曾有过一些极端的做法。从以老师为主的“填鸭式”到丢掉课本盲目“发现”、追求外国“时髦”的教学方式,对传统一概否认等等,严重地妨碍了教学过程的最优化。对此,国内学者深刻指出:“其实‘传统’并不一定是贬义,只是相对于‘现代’而言。接受学习不一定是机械的,……发现学习不一定是有意义的。”这是颇具启示的。
各类教学论或教学法专著多从某一侧面讨论教学方法的类型和功能,有化繁为简、容易掌握等特点。如讲授法、讨论法、演示法、实验法、练习法等等,内涵清晰,操作性强,但忽视教学方法的系统性,因而造成以局部研究为主的“分析式”教学方法的局限。而类似“问题—发现教学法”、“程序教学法”、“单元结构教学法”、“掌握学习教学法”等以研究整体为出发点的“综合式”方法,其最大特色是展开解决问题的系统思路,突出具体方法的组合应用,而不限于某种具体方法或程式。例如,可以引导学生通过阅读、讲授、解疑、实验、观察、讨论等多种途径,实施“问题—发现教学法”。“每一种方法可以顺利地解决某一种教学任务”。因此,对教学方法子系统中的某一种具体方法,很难论其长短。过分地推崇一种方法或贬低另一种方法的效用,都是不可取的。在特定的时空条件下,只能看到其对教学系统优化的“贡献”如何,或从教学方法的“组合”上讨论其功能优劣。
5、评价物理教学优化的程度。巴班斯基将教学最优化的标准定为两条,即教学效果和教学时间,分别定义为“解决教学和教育任务的效率和质量”和“师生在解决这些任务时所消耗的时间和精力”。效果评价又有两重含义,从绝对意义上看,学生成绩不得低于国家统一大纲规定的最低要求(及格标准);从相对意义上看,学生智力因素、非智力因素在原有基础上均应有较大的发展。因此,效果评价的主要依据仍是数学目标和以目标为基础的各类测验。
时间评价以效果为前提,在保证达到最优教学效果(知识、技能、能力等方面的发展)的条件下,教学所需的时间越少,优化的程度愈高。与传统的教学相比,有目的地选择、论证最优的教学方案,往往要花费一定的时间和精力,但一经确定并予实施,不仅可以减少教学时数、学生的作业负担、教师辅导的额外“支出”,而且教学成功的“几率”大大增加。这是以补偿最优方案实施之前用于理论研究上的时间消耗。
一、识字方法探究
在教学中,我发现学生识字的方法多种多样,不拘泥于一。任何稚嫩的方法,只要能成为学生记字的“良方”,教师都不应予以否定。当然还是需要对一些好的方法进行肯定和发扬,这样学生就可以按自己的认知特点和需要来选择自己愿意并能接受的识字方法。
“通过一学期的教学,我发现学生用以下几种方法识字具有很好的效果。
1.生活环境识字
很多生字的认识渠道来源于生活。生活中经常看到的事物,如路牌名、站台名、商店超市的名称、物品标价牌、电视节目(如广告、节目名称等)中出现频率较高的字,只要有一个学生提出,其余学生也能相继回忆起,并在日后自发加强对生活用字的注意。
例如教学生字“南”:
师:(出示几个生字)你有什么好方法能记住哪个字?
生:我认识“南”,这个字我在“南京路步行街”的石碑上见过。
生:我也认识这个“南”字,20路的站牌上就有。
生:“南方商厦”中的第一个字就是我们学的”南”’。
师:再来找一找我们身边有没有这个字宝宝?
(此时,教师似乎是不经意的点拨,却把学生的“视线”拉到了自己身边,引发学生无穷的探究热情。)
生:对了,我的同桌的名字里就有个“南”字。
生:教室后面的地图上有“东南西北”的标记,中间就有这个“南”字。
生:我套抹布的塑料袋上写着“南瓜饼”,就是这个“南”。
学生通过“自我回忆参与同学回忆自我积累有新发现”这一过程,尝到了发现的喜悦、识字的快乐。
2.象形识字
中国的汉字有一部分为象形字,它来源于对生活中实物形状的摹仿。如:“山”“石”“田”“水”“火”“日”……在课堂上,这类象形字不用教,只要让学生充分发挥想象力,根据字形看看,说说,画画,学生就能一目了然。
例如我在教《四季歌》这课中“春、夏、秋、冬”四个较为复杂的字时,就结合字的象形特点进行启发,引导学生用象形法既快速又正确地记住了这些字。
师:(出示春、夏、秋、冬)你有什么好方法来记住它们?
(……学生自由议论,教师不做方法好坏的评定。)
师:我也来说说我认“春”字的一个好方法:春天太阳暖洋洋的,有三个人都出来晒太阳啦!(同时电脑显示:
春念春)
(学生此时一下子活跃起来,议论纷纷。)
生:老师,我也发现了认识“夏”字的好方法。(学生是那么激动、惊喜)“夏”上面这部分像我们夏天用的百叶窗,可以遮挡热辣辣的太阳。
生:还有,还有!“夏”上面这一模最长,就像人们夏天戴的凉帽。
(教师在学生说的时候适当板画或出示有关多媒体课件。)
生:对,对,很像!
(此时,其余学生也自发地用自己的方法识记这几个字。)
师:你们的想象力真丰富!请你们来当小老师,带着大家再来认认这几个生字。
(老师从“台前”退至“幕后”,成为帮助学生、鼓励学生发现真知的引路人,而不是给学生现成答案的人。教学显得轻松愉快,学生思维活跃。)
生:我还有不同的好方法……
师:你们的想法都很不错,请你们也来当小老师,带大家读读这几个生字。
(不框死学生思维,不求唯一答案,鼓励学生用自己能接受的方法发现认识字形的好方法。重视学生的创造性思维,并予以肯定,使之成为他们持续学习的动力。)2.字义理解识字学生喜欢用编顺口溜、猜字谜等形式来认识生字。如:
编顺口溜
坐──两人背靠背,坐在土地上。
垦──星星宝宝哪里来?太阳妈妈生出来。冰──三点水少一点,一点水变成冰。猜字谜
一点,几点,大点,九点──卜,凡,犬(或是太),丸。我是一只鸟,走路摇啊摇──鹅。上小,下大──尖。
一口吃下一条虫──虽。运用以上方法既让学生自己记住了生字,又锻炼了他们说话的能力,发挥了他们无穷无尽的想象力。当然,还有很多五花八门的识字方法,如:形声字找声旁,音近字比较,按照对生字的理解写几句话,组词法,结合课文认字法等。总之,在孩子内心深处,每个人都希望自己成为一个“发现者”。他们用自己独有的方式去认识事物,得到肯定的孩子获得了心灵上的满足,在满足中体验和创造着成功,之后就会用更积极的方式再去“探索新知”。
二、识字环境自我选择
学生识字本来应该是个体行为,但在教学活动中如果独自面对每课的大量生字,学生就会产生畏难情绪。孩子们发现以小组为单位合作学,自由选择、自行决定组员,在自己喜欢的环境下互相合作、互相促进,就能学到他们所需要的一切。小小年龄的他们有着合作的原则和标准,在以他们为群体的小组中,孩子们充分显示了他们的主动精神。
如今他们又发现在自己小组讨论的基础上,与其他小组调换组长后,能把各小组好的想法带给别的小组,这样讨论的效果更好。
三、巩固识字
一年级学生识字的主要问题在于他们学得快、忘得也快;如何解决这个难题?通过实践,我发现巩固识字的最佳方法就是让学生进入“游戏乐园”,在轻松、有趣的氛围中记住汉字。
通常我们在教学中常用的游精:开火车(各种形式)、接龙,摘苹果,放鞭炮,叫号,猜字,排字,搬砖头,举字……多种多样的游戏给学生带来了乐趣也使他们记住了生字。
例如我在引导小朋友们巩固识字时说:“请小朋友在小组长的带领下,用你们喜欢的游戏来记住这些生字。”在小组开展游戏时,我发现有些小组把几种游戏结合在一起。如:把举字和排字游戏相结合;在叫号游戏中加入数学的加减法;把猜字游戏和卡片识字结合起来,变成了“翻牌”游戏等。
这一切让我惊喜不已,也使我认识到学生不断需要更新更有趣的游戏。于是,我又在进行新课教学时,根据课文内容的不同,设计与课文内容有关的游戏。如:
教学《风姑娘送信》,由于风姑娘送的是落叶信,于是,我就在每个小朋友的桌子里藏了一些落叶,每片落叶背后是字宝宝和由字宝宝组成的词宝宝。开展“读落叶信”游戏时,学生异常活跃兴奋,因为游戏规则是谁读得最多最正确就能得到最多的落叶。
总之,让孩子们在喜欢的游戏或竞赛中巩固识字,可以达到识字记字事半功倍的效果。
所谓扩展对比教学法,就是在教学中,将相关知识点向所在专业的其他专业课的相关内容进行扩展,这种扩展可能是同向对比,也可能是反向对比,从而让学生在专业课的学习中,将各门专业课之间的重点知识点有效地串联起来,形成对这个专业方向更加全面的认识。扩展对比教学法有如下几个重要特点。
1.扩展是所在专业方向内的定向扩展
相对于联想教学法,扩展对比教学法的最大区别是:该方法强调所授知识点是在学生所学专业方向内的扩展教学,而非全面的或者生活化场景的扩展对比。联想教学法关注的是某个知识点的理解,因此,常常会用生活别容易理解的物品或者现象来与所授知识点建立一种联系,可能是形态上的相似,或者发音上的相仿,从而加深学生的理解和记忆。这种联想往往是在很大范围内的联想,多数都脱离所在的专业背景。扩展对比教学法更注重的是专业内部专业课之间的联系,其可供联想的范围有限,且强调是整体的认识和理解。
2.对比有平行对比、同向对比和反向对比
所谓平行对比,就是对比的知识点之间是平行的,比如讲述深度的时候,选择海拔、高度等来进行对比,就属于平行对比。同向对比,即一个现象本质上是一致的,但在不同的学科中,其作用是不一样的。反向对比,即知识点之间是一个反向关系,比如一个阐述流体的流出机制,一个阐述流体的流入机制,但二者之间本质上是相通的。
3.强调各门专业课之间的关系
由于教学中的扩展是限定在学生所在专业的定向扩展。因此,需要教师对各个专业课都能有较好的认识,以便实现科学的教学。扩展对比教学法提供了一个手段,就是将各门专业课之间的联系挖掘出来,增强学生学习的兴趣和融会贯通的能力。
4.形成对所学专业的整体全面认知
扩展对比教学法的目的是让学生在一个个知识点的串联下,形成对所学专业的全面认识。因此,该方法的落脚点并不在某个概念的阐述,而在整体的认知。基于这种认知,让学生更能发现在某门专业课的缺陷和不足,同时也为其后续攻读研究生或者就业选择更细的专业方法提供一个全局认识。
二、扩展对比教学法在石油工程中的应用
1.平行对比的应用
笔者在教授“钻井与完井工程”课程时发现,关于深度的概念极度容易混淆。在这门专业课中,深度是指从转台面开始计量的井眼轨迹的长度,实际上也是钻井中所有下井的钻柱的长度之和。特别需要强调的是,深度的起始点不是地面,而是转台面。因此补心距(地面与转台面的高度)的大小将直接影响深度的大小。扩展一:在采油工程中,我们说的射孔的深度;在测井中,所说的储层的深度都是钻井与完井工程中所说的深度,即基于转台面的井眼轨迹的长度,这个深度作为这口井的重要标示,伴随这口井一生。深度将永远是一个大于零的正值。扩展二:由于深度是一个相对量,在工程中广泛应用。但在地质中,用得相对较少。对地质工程师来说,他们不关注相对的位置,他们关注的是储层的绝对位置,即储层位置在大地坐标系中的坐标,x,y和z。此处的z指的是海拔,它是指地面某个地点或者地理事物高出或者低于海平面的垂直距离,是海拔高度的简称。这个z值可能是正值也可能是负值。它表征的是一个绝对位置,不会因不同的钻井设备或者井眼轨迹而发生变化。建立联系:用一个图形来说明,深度与海拔的关系。当一个目标靶点确定后,地质工程师给出其对应的坐标,钻井工程师需要根据地面条件及地下条件设计相应的井眼轨迹,以期实现准确中靶。到达这个目标点(绝对位置,海拔概念)的轨迹千差万别(相对长度,深度概念),对应的深度也可能有巨大的差异。通过阐述、对比联系让学生加深对这两个概念的认识,掌握其用法和区别。
2.同向对比的应用
“钻井与完井工程”课程中讲授压力控制一章时,会讲到发生溢流进行关井作业后气侵及其对钻井的影响。其中会讲到一个图,即关井后由于地层流体不断进入井筒,井筒中压力分布不断发生变化,表现在地面的立管压力和套管压力逐渐升高,且变化的程度不一样。对于高渗连通性好的储层,压力上升的速度较快。因此,可以采用气侵关井后立管压力和套管压力变化曲线粗略判断井控的难易程度,地层压力大小和地层渗透率大小。同向对比:在“试井分析”专业课程中,会讲到压力恢复试井。即油井生产一段时间后,突然关井,采用压力计测量井底压力的变化情况。进而绘制压力曲线,采用试井分析的方法求取地层压力、储层参数、表皮系数等参数。试井中,关井后有一段井筒储集效应,即地层流体还会继续进入到井筒。其流动的原理与钻井中因为气侵而关井的原理是一致的。建立联系:展示两张图,一是“钻井与完井工程”中的压力变化曲线,二是“试井分析”中的一条典型的压力恢复曲线。通过图形阐述其相同之处,结合试井中能计算的参数,反过来讲述钻井中压力变化所包含的意义。
3.反向对比的应用
在“钻井与完井工程”这门专业课程中,会反复讲授一个知识点:压力及其应用。钻井中,为了实现安全钻井,往往采取衡或者过平衡钻井,即保证钻井液产生的液柱压力大于地层压力。在这种情况下,钻井液将会在压差的作用下进入到地层,从而形成对储层的伤害。压差越大,储层越疏松,滤失进入地层的钻井液越多,同时钻井液自身的性能也会影响滤失量的大小。反向扩展对比:钻井过程中钻井液向地层滤失,与采油过程中,地层中的原油向井筒流动具有相似性(“采油工程”课程的内容),只是流体流动的方向不一致,但其流动的机理是一致的。而在“渗流力学”一门专业课讲授过一个重要的知识点,径向流动产能方程(“渗流力学”课程的内容)。建立联系:在黑板上手写径向流动产能方程,让学生回顾其推导过程。从方程中,解释影响产能的正向因素:储层厚度、储层渗透率、生产压差。影响产能的负向因素:流体粘度、储层伤害及泄流面积。同样的类比也可用于钻井中的泥浆滤失,其滤失量的影响因素与生产中径向流动的影响因素是类似的。通过回顾一个知识点,建立起两门学科的联系,同时加深对专业知识点的认识。
三、结论和认识