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在数学教学中确定合理的三维目标,目标过高过低都不利于学生的数学学习.设置合理的三维目标,要结合高中数学的新课程标准、教学内容和学生的实际能力.例如,在讲“集合的含义及其表示”时,我按照新课标要求,设置了本节课的三维目标:知识与技能目标———通过分析实例,领会集合的概念并掌握集合元素的性质,识记常见数集的符号;过程与方法目标———学会用列举法和描述法来表示集合;情感态度与价值观目标———通过对集合语言的学习,体会形式化表达数学学习的重要性,培养学生学习数学的兴趣,树立学好数学的信心.
2.实现三维目标的整合
数学教学的三维目标一个整体,在教学中我们要注重整合数学教学的三维目标,促进学生学会数学知识与技能,使学生会运用的步骤和方法解答数学题目,乐意积极主动地进行数学学习.例如,在讲“一元二次不等式”时,综合知识与技能目标、过程与方法目标和情感态度与价值观目标,我设置了本节课的教学目标:了解一元二次不等式、一元二次方程、二次函数之间的关系;学会将分式不等式、一元高次不等式转化为二次不等式的方法;注重含参不等式的求解方法,注意二次项的系数是否会为0,掌握二次不等式在求函数定义域、值域和最值中的应用,掌握不等式恒成立问题,方程有解和不等式有解等问题的解决;通过先对对具体的一元二次进行讨论,然后推广到一般情形,使学生形成从特殊到一般的思想.
二、在教学环节践行三维目标
1.备课
备课的好坏关系到教学的质量.在讲课前,教师一定要从“课标、教材、学生、教法、教具”五个方面做好准备工作,自备课开始就践行好数学教学的三维目标.例如,在讲“抽样方法”时,我这样备课:(1)针对知识与技能目标:备课标———新课标要求,理解并运用简单随机抽样、系统抽样、分层抽样;备教材———本节的重点是三种抽样方法的概念、选择和运用;难点是系统与分层抽样的区别和运用;疑点是三种抽样的实质与差别.(2)针对过程与方法、情感态度与价值观:备学生和教法———基于学生初中时对抽样的学习,以学生进行分组探究、共同解决课内范例和课后习题为主,自己的教学为辅,以合作形式充分调动学生学习数学的积极性;备教具———可利用多媒体为学生展示例题、习题的解题步骤,运用多媒体激发学生学习数学的兴趣.
2.授课
在教学活动中,按照备课的内容和实际的教学情况,实施、调整数学教学的三维目标,以提高高中数学教学的质量,促进学生的数学学习.例如,在讲“抽样方法”时,按照备课时的准备,让学生以合作探究的形式进行本节课的学习.但是,在让学生解决课后习题时,我放弃了原定计划的小组解决.我让几个不同水平的学生到黑板上来展示,到黑板上来展示解题过程,从而让我及时了解学生存在的问题,及时弥补他们在知识与技能上的不足,同时也能增强学生的心理素质,让他们不再因站在人前紧张.这样做,在过程与方法上,让学生在看其他同学解题的过程中,了解最合适的解题步骤和方法,从彼此身上取长补短,共同进步.
三、结语
关键词:三维激光扫描 点云 数据处理 三维建模
中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)01-0085-02
1 概述
三维激光扫描技术又称作高清晰测量(High Definition Surveying,简称HDS),它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面点的三维坐标信息、反射率、纹理等信息,将被测实体和场景的三维数据完整地采集到电脑中,进而快速复建出被测目标三维模型及线、面、体等图件数据。
项目位于内蒙古敖仑花铜钼矿露天采场,面积约1平方公里,扫描区域如图1。作业要求:全野外三维点云数据采集、填挖方量计算、1:2000地形图、建立三维模型、生成三维视频。
2 三维激光扫描系统的原理
脉冲式三维激光扫描仪工作原理是激光器发射出单点的激光,通过记录激光的回波信号,计算激光的飞行时间,来计算目标点与扫描仪之间的距离。这样连续地对空间以一定的取样密度进行扫描测量,就能得到被测物体的密集的三维彩色散点数据,称作点云。三维激光扫描仪通过脉冲测距法获得测距观测值S,精密时钟编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值θ。三维激光扫描一般使用仪器内部坐标系统,X轴在横向扫描面内,Y轴在横向扫描面内与X轴垂直,Z轴与横向扫描面垂直,由此可得点云坐标(XS,YS,ZS)的计算公式,如图2、3所示。
3 仪器介绍
本项目点云采集三维激光扫描仪,图4。
此仪器是当今最先进的三维激光扫描系统之一,它是一种高速脉冲式扫描仪,特点如下:
(1)完全的视场角:扫描视场角为水平360°,垂直270°,可获取顶部,垂直方向、水平方向和水平方向以下区域的数据;(2)测量级精度的双轴补偿器:可架设在已知点上进行导线测量、可输入点坐标来放样、精度1”,补偿范围+/-5’;(3)基于标准反射率表面工作距离:300m-90%反射率;134m-18%反射率;(4)高速扫描:扫描速度可达50000点/秒;发射的光斑大小为50m处恒定3mm,大大提高了扫描的速度和精度。(5)测量级精度如表1。
4 Scanstation2外业三维数据扫描
三维点云数据采集,关键步骤如下:
4.1 外业踏勘
首先,要进行现场踏勘、制作扫描规划草图,规划的内容包括:外业操作人员、扫描区域和时间、站点设置、标靶位置等。其次,科学设站,在保证仪器发挥最大功效的同时,应避免重复扫描,另外,后期如进行标靶拼接,一定要设计好下一站标靶的位置以确保两站标靶通视,如进行点云拼接,设站要尽量采集到较多的特征点。最后,标靶设置要规范,标靶摆设要稳固,尽量不要共线,同时标靶的位置最好设置在两站公共空间的最大距离处,以保证拼接精度。
4.2 外业扫描
外业点云数据扫描,主要步骤如下:(1)连接扫描仪和电脑,设置IP地址;(2)添加数据库,确定数据存储位置;(3)添加扫描仪,设置扫描仪参数,主要包括:照片曝光率、扫描范围、点云间隔密度等;(4)选择扫描数据存储的位置并连接扫描仪;(5)三维点云数据及标靶扫描。
5 点云数据处理
在Cyclone系统软件内进行,步骤如下:
5.1 剔除噪音点
在扫描过程中,由于受扫描系统本身的系统误差,如数据采集时激光雷达旋转引起的抖动、在扫描过程中杂散光和被测物体表面粗糙程度、波纹、表面材质等因素及外界环境影响,会产生不属于扫描实体本身的冗余数据,称为噪音点,如图5,6,为了保证数据计算及模型的精度,在数据拼接之前需进行噪音点剔除。
5.2 点云拼接
每站扫描的数据都是独立的自由坐标系统,坐标系原点为扫描仪镜头,其X方向为扫描仪开机时的镜头朝向。因此为了统一坐标系,需将各站数据进行拼接处理。拼接的思路是先将每天各测站的数据拼接成一个整体,然后将各天的数据进行拼接。
(1)点云拼接原理:外业扫描时用全站仪测得标靶的真实三维坐标,各测站扫描时均两两包含三个以上不共线同名标靶,利用各测站间的同名点将各测站数据拼接在一起。
(2)点云拼接方法:共有四种方法:在已知点上设测站扫描(即坐标拼接)、使用标靶将数据转换到统一坐标系中(即标靶拼接)、用点云匹配的方法将点云转换到统一坐标系中(即特征点云拼接)、综合使用上述三种方法。
第一种方法属于直接法地理坐标转换。与传统的测量方法一样,首先进行控制测量,获得控制点坐标,扫描时在已知点上设站,扫描相当于碎部测量。第二和第三种方法属于间接法的地理坐标转换。首先用至少三个公共点来将相邻测站的点云进行拼接,公共点可以是专用标靶或特征点(如窗户的边角、房角等)。
5.3 点云建模
建模的过程是在Cyclone软件下利用海量点云进行精确计算、拟合几何物体的形状,精确表现扫描物体。矿区扫描点云数据如图7。
点云经过剔除噪音点、拼接、构建TIN三角网,生成Mesh三维模型。如图8所示。
5.4 成果输出
(1)地形图制作:在Cyclone下利用Mesh三维模型自动生成等高线如图9,将点云与等高线导出,在CAD中制作1:2000地形图。
(2)填挖方量计算:项目采用了两种计算方法,一是利用点云数据构建三角网,用方格网法计算;二是在Mesh模型中选定参考面,设置取样间隔,计算土方量,如图10所示。
在Cyclone系统里,应用Mesh三维模型计算时,取样间隔的数值可以设置成0.01至1米之间,均可保证土方量计算又快又准,但如采用传统的方格网法计算,取样间隔即使设置到1米,也是相当费时费力的。
6 结语
本项目采用世界先进的三维激光扫描系统采集三维点云数据,在Cyclone系统里进行数据处理、模型制作,采用两种方法计算土方量,通过与传统测量方法相比,得出以下结论:
(1)数据采集速度快,ScanStation2的扫描速度是50000点/秒,短时间就可完成大区域面积内三维点云数据的采集,既节约成本又提高了工作效率;(2)激光三维扫描,不需要接触被测物体,且是根据物体的反射率和材质来采集数据信息,可进行全天候扫描;(3)点云数据完整精确,在软件下可进行多视角、三维可视化漫游浏览,方便、直观;(4)三维激光扫描仪获取的点云数据信息量丰富,既包含被测物体X,Y,Z坐标信息,还包括RGB颜色及反射率信息,后期对矢量数据可进行深挖掘及研究应用,一举多得;(5)应用三维点云数据可以提取任何线性特征,可以出任意比例的二维图,也可以在图上量取任何想要得到的信息,在保证高精度的同时还大大提高了生产效率,这是目前现有的方法中所不能比拟的。
参考文献
[1]李滨.徕卡三维激光扫描系统在文物保护领域的应用[J].测绘通报,2008年第6期.
[2]李清泉.三维空间数据的实时获取、建模与可视化[M].武汉大学出版社,2003年.
[3]田庆.地面激光雷达数据的分割与轮廓线提取[C].北京建工大学硕士论文,2008年.
Abstract: The thesis takes Dongfeng Dana TD 485 after single screw drum brakes as the research object to carry out stress analysis of drum brakes. The mechanical models of the main stress components (brake drum, brake shoe and friction plate) are established ignoring some details of brake parts processing. The 2D finite element model of rear drum brake is established based on the 3D finite element software UG, and the finite element analysis software ANSYS workbench is used to establish the friction contact relationship of this brake, and for nonlinear analysis of frictional contact of the brake drum. The stress distribution and deformation of the brake drum under small angular displacement are studied. It provides a reliable basis for the improved design of the brake.
关键词:鼓式制动器;ANSYS workbench;制动鼓;有限元分析;摩擦接触
Key words: the rear drum brake;ANSYS workbench;drum brake;finite element analysis;frictional contact
中图分类号:U463.51 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)08-0091-03
0 引言
目前,大多数重型载货汽车采用的制动系统为鼓式制动器,其中制动鼓是制动系统中的重要部件之一[1]。目前,制动器的失效大多数是由于制动鼓的失效引起的,其主要失效形式有:非正常的磨损、掉底、龟裂、开裂、磨损过大[2],对制动器中的制动鼓进行结构的受力接触和有限元分析,是提高制动系统制动性能和稳定性的重要举措。论文是以东风德纳TD485后单边驱动桥为研究对象,它是东风德纳车桥有限公司全新开发的重型驱动桥,其制动器总成为渐开线S凸轮式与气动式相结合的干摩擦I从蹄式鼓式制动器。利用ANSYS workbench有限元技术的接触分析对制动鼓较为深入的研究摩擦接触副压力分布和摩擦变形,为制动器往后的结构参数的改进与优化提供了可靠依据。
1 鼓式制动器的力学计算模型
1.1 制动器整体受力分析
为了能更为真实地模拟制动鼓的受力分析,本论文首先建立整体的鼓式制动器模型。论文是以东风德纳TD485后单驱动桥鼓式制动器为研究对象,该制动器的主要参数来源于东风德纳车桥有限公司提供的《东风德纳TD485单边驱动桥使用与维修手册》,其部分主要结构参数如表1所示。
2.2 有限元模型的网格划分
将在UG中装配好的三维有限元模型以TXT的格式导入到ANSYS workbench中,并对模型进行几何处理,为了能准确反映制动鼓的压力分布以及几何变形,采用solid226三维二十节点六面体耦合分析单元,采用切分的方法对其各部件进行网格的划分。其各部件的有限元网格模型,如图7所示。其中制动鼓的网格节点数为74456,单元数为14596;制动蹄的网格节点数为40555,单元数为8360;摩擦片的网格节点数为10976,单元数为2046。在网格划分前定义好制动器各个部件的材料属性、单元类型。
2.3 制动器接触对的建立
制动器在制动的过程中,凸轮推动制动蹄,使用铆钉固定在蹄上摩擦片压向制动鼓,使鼓与片产生挤压和摩擦。利用ANSYS workbench中的connections来定义制动器各部件的接触关系,用以模拟这个复杂的运动过程。在接触对的建立过程中,依据接触分析中目标面和接触面的选取原则[7],定义接触各部件的目标面和接触面。制动鼓内表面与摩擦片外表面相接触,根据接触原则,定义鼓的内表面为目标面,片的外表面为接触面,设置接触类型为“摩擦”,摩擦系数选取0.38;同理可得,制动蹄与摩擦片的接触,蹄的外表面为目标面,片的内表面为接触面,设置接触类型为“绑定”。根据各部件选取的材料类型,定义制动器各部件接触类型为柔-柔接触类型。
2.4 边界条件的设置、载荷与约束的施加
关键词 3ds MAX 教学内容 教学方法 考核模式 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A
Analysis of University "Three-dimensional Modeling " Course Teaching Reform ZHANG Hu
(West Anhui University, Liu'an, Anhui 237012)
Abstract With the increasing development and universal access to the field of computer technology, three-dimensional animation design professionals (3ds MAX) received more and more attentions in colleges and universities, with its own powerful features and wide range of applications. From the "three-dimensional modeling" course goals to start, combined with the author's years of teaching experience,the author is exploring the "three-dimensional modeling" course content, teaching methods, assessment mode, ect.
Key words 3ds MAX; teaching content; teaching methods; assessment model; teaching reform
“三维建模”课程是高等院校艺术设计专业的必修课,它充分体现了设计专业的特色,同时它与设计行业紧密联系,通过课程的学习能够使学生自主创建三维模型,提高学生三维模型设计水平,为学生在将来设计领域的发展起着重要作用。
1 教学内容的改革
1.1 教学的目标与要求
如今三维设计领域的市场需求非常大,对三维设计中的效果图制作也提出了相应的标准与要求。为满足社会对三维设计专业人才的需求,体现高等艺术院校对三维基础教学目标的特点,“三维建模”课程的教学主要以3ds MAX软件的学习为基础,以室内外建筑行业设计进行开展,对“三维基础”课程的相关知识和学生掌握三维软件能力的目标做出具体要求。
通过3ds MAX软件的学习,学生们要逐步认识3ds MAX软件的用途及特点,熟悉软件的基本操作流程;清楚3ds MAX软件的各种功能界面,能独立创建二维物体并进行再次的修改,同时掌握二维物体转化为三维物体的命令;熟练掌握三维模型的创建和修改,熟练运用材质编辑器中的各种编辑命令,掌握材质渲染的设置参数,能制作室内外建筑框架模型,独立创作各种家具模型,同时能很好的把家具模型组合到房屋结构中,并给予模型指定的材质和相关贴图,完成三维模型的最终渲染。
配合专业能力培养的同时,本课程还突出强调职业通用能力的训练,具体分解如下:(1)仿制能力。通过临摹优秀的三维模型作品,不断提高自己塑造三维模型的设计水平。(2)时间控制能力。制作模型的方法有很多种,选择以最短的时间完成模型和渲染的方法。(3)信息技术运用能力。能搜集并运用相关技术、下载各种三维模型和材质。(4)沟通能力。在三维模型的制作过程中能与老师、同学建立良好的协作能力。
除此之外,课程教学的内容应对效果图的制作提出严格的规范和技术的标准,并使学生熟悉相关专业的理论知识。
高校艺术设计专业教育在完成教学任务和学习模式外,还要注重培养学生的独立自学能力,并对学生进行专业技能适应性和专业综合素质能力的训练。
1.2 教学内容的表现
能独立创建三维模型项目是完成教学内容的主要表现。三维建模与市场有着紧密联系,艺术设计专业的学生在制作模型时要与市场项目为目标,最为常见的项目为:室内不同功能房间模型和室内不同公共场所模型的制作,其中客卧厅模型的制作是最为常见,因此完成一项室内模型是学生在未来学习的过程中必须完成的项目,在教学当中将一个项目分解成多个项目点,且每个项目点都包含教学内容。
1.3 教学步骤
在教学过程中,教师要以项目为目标,将模型分成若干个项目点,通过项目点逐步掌握三维建模的全过程。完成项目点制作的具体步骤分为以下几个阶段:
(1)基础阶段。通过临摹相关建模过程,掌握基本建模方法,根据每个项目点的操作逐步完成三维基础模型。
(2)修改阶段。对制作方案思路不够宽,表现手法不够活,制图速度不够快,整体效果图缺乏生动性和感染力的项目进行反复修改,制作出自己认为更好的模型。
(3)深入阶段。作品在设计方面要具有独特的个性,同时要具有很强的表现力,项目完成后可以对项目进行总结,并衍变成相近的模型。
2 教学方法的改革
2.1 教学方法的运用
根据课程特点以及对应的岗位能力要求,在教学过程中既要培养学生高水平的专业技能,也要培养学生自学,创新能力等综合素质,因此教学中采用了项目驱动、方案讨论、角色模拟等多种教学方法。①
(1)从“基础练习”到“实践创作”。通过大量基础练习逐步了解作图的基本流程,进而掌握制作技巧。根据市场实践的要求,制定新的教学内容,加强专业技能的训练,培养学生具有高素质的职业能力,通过实践中对项目的不断修改到完善的过程,提高学生对专业设计的创作热情。(2)设定“项目”。设定某一工程项目,由学生在规定时间内完成教师提供的相关设计思路及专业技术,在学生“创作”项目后,由教师点评学生作品,并进行分组讨论。这样不仅巩固了学生专业技能知识,同时又培养了学生的团队组织能力。(3)经典案例展示。选取一些优秀大赛的作品或知名企业的部分成功案例,向学生展示其制作流程和后期效果,激发学生的创作能力,提高学生的思想认识,实现教学与实践的对接。
2.2 现代多媒体网络教学技术的应用
高校艺术设计专业中“三维基础”课一般采用电子演示文稿、区域联网教学、多媒体演示等各种网络教学手段。现代多媒体教学手段具体表现在:(1)鉴于3ds MAX软件的自身特性,应通过多媒体教学系统中的 “广播教学”为媒介,边授课边演示,能够让学生时时看到教师的操作效果。(2)网络教学信息资源是网络教学系统的重要组成部分。②教师可以在局域网上向学生提供相关的参考图片、案例分析资料、不同户型的效果图和优秀的设计作品等供学生参考。③
2.3 课程的教学特色
越来越多的高校开设了计算机美术专业课程,它与传统的设计专业教学相比有了质的发展,教学效果更加生动活泼。但是,受传统美术教学模式的影响,目前我国绝大多数开设艺术设计专业的高校中,仍然是采用分段式的教学模式,④理论知识教学占有的时间过长,造成计算机设计课程与基础专业设计课程严重失衡,计算机设计课得不到充分发展,无法发挥计算机设计课程的优势。
为适应现代计算机美术专业课程的需要,可以把教材作为某一项目,然后将专业理论知识与实践相结合,在结束教材课程时完成其项目。
(1)教材应吸纳Auto CAD、photoshop软件、美术基础等多学科知识,训练学生的逻辑思维能力和实际操作能力,培养学生在制作效果图设计方面的能力。
(2)使用项目教学,在教学过程中将抽象难解的设计理论变成某一项案例,通过项目案例逐步了解并掌握相关知识。课前可以让学生欣赏一些具有针对性的案例效果图,根据不同项目点以提问的方式作引导,既活跃了课堂气氛,又提高了计算机三维教学效果。
(3)通过多媒体网络视频教学方式,每个学生通过自己的电脑就可以清楚的看见教师的PPT课件和3ds MAX软件的操作流程等,方便学生了解并掌握课程的重点与难点。在教学过程中注重理论与实践相结合,依据相关素材和三维模型资料,将其分发给学生,要求他们完成相关的教学任务,这样既丰富了三维基础课程,又提高了学生学习的兴趣。
(4)在上课过程中,教师根据教学内容选定一些有问题的设计项目,让学生提出自己的想法,叙述自己的观点和改进方法,培养学生独立思考问题和解决问题的能力,同时培养熟练的语言表达能力和思维创新能力也是关键,只有以掌握知识为基础,把重点放在创新能力的培养上才能真正实现创新。⑤
3 教学考核方式的改革
在教学过程中考试也是其中重要的一个部分,它可以考查学生学习的情况,同时可以改正教师在教学过程中的问题,对提高教学质量有着重要的促进作用。传统的“闭卷”考试不能充分全面的反映学生对三维基础课程的掌握和操作应用能力的实际情况。学生考核的重点应由三维基础理论知识的掌握转变为能很好的运用所学的知识完成实际设计项目的能力。在三维基础课程中,学生考试成绩分为“平时成绩、案例制作、期末考试”三个部分,方法如下:(1)在完成3ds MAX不同阶段功能命令时,通过制作相关的模型考核学生对所学的功能件命令掌握的程度。(2)在一定的时间内完成一项案例,考查学生对三维基础每个操作命令实际掌握程度,同时教师对学生完成的效果图,给予相应的评定。(3)期末理论考试是考查学生对教学知识点掌握的程度,并给予相应的成绩。
通过“平时成绩、案例制作、期末考试”几个方面来综合给予评定,可以促进学生更好的学习,认真做好每一个案例模型,同时也提高了学生的制作能力,逐步掌握3ds MAX软件的能力。
“三维基础”课程是一门专业性很强的课程,学生掌握其知识后,可以在实践工作中得以应用,因此学生对学习3ds MAX软件抱有强烈的学习欲望。“三维基础”是一门容易考核的课程,通过完成三维模型就可以了解学生对所学知识的掌握和软件操作能力,同时也是检验教学效果成功与否的标志。但知识的融会贯通、熟练运用,创新等则是课堂教学中极为重要,却又容易忽略的部分,况且目前三维基础课程的专用教材还不全面,如何科学合理的提高三维基础课程教学效果,还需要我们不断地探索。
注释
① 胡虹.室内环境设计专业“表现图技法”课程教学改革的体会[J].设计教育2006(157):120-121.
② 冯愿.网络教育环境下教学信息资源的设计与开发[D].上海:华东师范大学(硕士学位论文),2006.
③ 张妲.浅析项目教学法在《3ds max》教学中的应用[J].新课程研究:职业教育,2010(2):97-99.
新课程背景下的教学三维目标,相互渗透,互相交融。它强调学生学习的主动性、需求的多样性和心理发展的独特性;强调课堂资源的动态生成。为学生的语文实践提供了平台;为学生全面发展和终身发展奠定了坚实的基础;为“以人为本”的教育教学指明了方向。
关键词
新课程 教学 三维目标
在实施新课程的过程中,教学目标在结构上有了重大的变化,呈现出知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维结构形态,这三个维度之间相互交融,相互渗透。如语文课程总目标的第3条目标指出:“培植热爱祖国语言文字的情感,养成语文学习的自信心和良好习惯,掌握最基本的语文学习方法。”则重于谈习惯和方法,但其中却有“情感态度”的内容,体现出“过程与方法”和“情感态度”的融合。又如第7条目标,虽然侧重于谈阅读能力的培养,但是,“学会多种阅读方法”属于“过程与方法”的内容;而“受到高尚情操与趣味的熏陶,发展个性,丰富自己的精神世界”,又属于“情感态度和价值观”的内容。这条目标实质上是三个维度课程目标的有机结合。就“阅读能力”培养方面,有“教”的维度,包含预设目标,还存在着理性的静态思考;“学会多种阅读方法”里,则是“教”和“学”两种成分兼而有之,是教学静态形式和动感成分的有机结合体,也是预设目标和生成目标的结晶;“受到高尚情操与趣味的熏陶,发展个性,丰富自己的精神世界”更是强调课堂资源的动态生成,这可以说是学生全面发展和终身发展的“支点”。之所以要强调生成,是因为教学不是一件技术活,完全按照预设的教学目标展开教学过程是不现实的,也是不可能的,教学在固定之外,还有动态生成的一面,这是由教学的育人功能决定的。因此,三维目标在内涵和形态上更为丰富,有待于广大教学工作者认真实践、总结和反思。
然而,在三维目标的实践过程中,大部分教师备课时就把“三维目标”并列起来。这样,“三维目标”就变成了三个目标,自然导致一节课分为三大环节,通常做法是先解决知识与技能,再解决过程与方法,最后留出一点时间来渗透情感态度与价值观。如:去年我听一位老师教学《艰难的国运与雄健的国民》一文时,教学情节是这样的:第一教学情节,学生朗读课文,勾画出文中“艰难的国运”、“雄健的精神”、“雄健的国民”、“趣味”等词语以及表现趣味的句子,让学生讨论这些词句的意义后,老师归纳并讲解了相关词句的含义,这个教学情节就是解决知识与能力目标的环节。第二教学情节:学生自由读课文,并让学生在课文中找出“趣味”、“艰难的国运”、“雄健的精神”出现几次,安排学生讨论这些句子表达了作者怎样的思想感情?接着教师小结,就这样处理了“过程与方法”目标。第三教学情节:学生默读全文后自由选读课文,再让学生讨论文中重点词句所反映的爱国思想,让学生各抒己见,发挥一番,结束本节课。这是完成“情感态度和价值观”目标的具体方式。这样实践三维目标,是对“三维目标”最大的误解。笔者认为:首先三维目标不是三个目标,它是一个教学目标的三个方面,它们的统一不是一一对应的关系,不是一种知识与技能对应一种过程与方法,对应一种情感态度与价值观。 这样,就把理解“趣味”、“艰难的国运”、“雄健的精神”等重点词句的“能力”和相应的“过程与方法”及其“情感态度和价值观”对等起来了,这是教学的一种误解。从这个层面上讲,“三维目标”很像一条教学原则。它是这一原则上的三个维度;其实,在三维目标的实践中,重在有三维意识。因为过程与方法、情感态度与价值观目标很难在一节课中完成见效,它们更可能是一个单元的目标,甚至是一个学段的目标。如人教版义务教育课程标准实验教科书七年级上册语文的第一单元的教学总目标是以人生为话题,子目标是体味人生,关注生命;第二单元教学总目标仍是人生题材,子目标是讴歌理想,阐述信念;第三单元目标是品味大自然,品味诗文,培养爱美的心灵,发现美的眼力,也没有走出人生观的分水岭;第四单元是以崇尚科学为话题,仍是人生范畴;第五单元是以品味亲情为话题,也没离开以人为本的思想;第六单元是培养人的想象力作品,还是鲜活的人本思想;人教版八年级上册语文的第一单元以战争为题材,培养人的正义感,识别人生中的真善美与假恶丑能力,仍属于人生观选择问题等等。所以,教育教学重在有三维意识。从见效的时间上看,需要相当长的时间;从实践过程上看,需要一定数量的实践,量变到一定程度才能看到质的本色,才能看到三维目标的实践效果。备课时,每节课都将其作为三维目标列出来,是让老师上课时有三维意识,但大部分教师认知错位,感觉就是本节课必解决的目标。其实不然,它强调的是每节课都必须注重三维意识。以往讲的所谓“堂堂清”是因为那时的教学目标更多地指向知识与技能目标,教学思想是以知识与技能作为思维定势来培养学生。正如中考、高考的标准化试题是有力的例证,教学目的是为了应试,为了百分之几的升学率等。培养的学生纯属考试的工具,而非创造性的独特的人,严重违背了“以人为本”的教育思想。现在情况不同了,相应地,在评价一堂课时,“三维目标”是否都落实了是很难衡量的,评价者主要应该看教师在整个教学过程中是否有“三维目标”的意识。有这个意识的教师,“三维目标”一定能够在一定的教学时空里凸现出来。所以,语文教师要树立以人为本的“大语文观”,让学生从中悟出生活处处皆语文的道理。转贴于
在上课的过程中,还有不少教师误认为“情感态度与价值观”目标可以通过讲授来实现,通常的做法是,在知识与技能目标完成后,引申讲授其中蕴含的情感体验,科学精神、价值取向等,让学生发挥一番,并以这种“升华”来实现新课程的理念。如上述《艰难的国运与雄健的国民》一文,教师让学生把文中的“艰难的国运”、“雄健的国民”、“趣味”等重点词句的含义理解之后,引导学生讨论如何爱国,用怎样的行动来爱国。从表面上看,学生都能发表自己的观点。其实,这种爱国精神和爱国行动这短短的一节课里是无法见效的,只要学生初步觉悟到要有这种爱国情感就可以了。要实现这种“情感态度与价值观”目标还需要一定的时间和实践过程。 因此,这种教法是不太科学的。虽然“三维目标”是并列呈现的,但它们在性质上有明显的不同,知识与技能目标是显性的,而过程与方法、情感、态度与价值观目标是隐性的。如果说显性的目标可以通过讲授来完成的话,那么隐性的目标靠讲授是不可能实现的。《语文课程标准》明确指出:阅读是“获得审美体验的重要途径”,是“学生的个性化行为”。其中,语文新课标在第四学段要求学生对课文的内容和表达有自己的心得,能提出自己的看法和疑问;欣赏文学作品,能有自己的情感体验;对作品的思想感情倾向,能联系文化背景说出自己的评价;对作品中感人的情境和形象,能说出自己体验。所述的心得、看法和疑问、情感体验、评价等都是学生的个性化行为,都需要实践和相应的时间过程,靠老师的计授是无法实现的。所以,隐性目标的实现,只能依靠创设情境和氛围,由学生亲自体验、亲身实践来完成。
当然,过程与方法、情感态度与价值观这两个维度是难以测量的,而且这两维目标的实现需要相应的时间。的确,迄今为止,人们还没有找到测量过程与方法、情感态度与价值观的最佳方式。“三维目标”的实践,正如语文课程标准解读所说,就阅读而言,要顾及学生阅读态度的主动性、阅读需求的多样性、阅读心理的独特性。一方面要重视学生在阅读过程中的主体地位;另一方面还要注重学生的独特感受和体验。老师只是课堂阅读的组织者、学生阅读的促进者和阅读中的对话者之一。就情感态度而言,养成阅读的兴趣和习惯是学生的行为,教师只能做到创设阅读情景,把学生引入阅读角色,让他们产生阅读兴趣,再引导学生持之以恒,就有可能养成良好的阅读习惯。其中,老师只起组织、促进、对话的桥梁作用。所以,教学要充分考虑到学生的感受和体验,为学生的多样阅读需求着想。因而,教学的“三维目标”还有很多工作要做。致于“过程与方法”、“情感态度与价值观”这两维目标是否达标,怎样测量学生的情感体验等等,还没有这把尺子。但难以测量并不等于不关注。此外,虽然“三维目标”的发展是不平衡的,一定有一个中心目标,这个中心目标是知识与技能有可能,正如中考、高考中的标准化试题(选择题)是一个典范;是其他两维也有可能,升学考试中的开放型试题不能不说是一个有力的例证,而且目前升学考试中的开放型试题分值比例越来越重,这是“三维目标”实践中的一大亮点。我想:在教学实践中,只要我们反复实践,不断探究,认真反思,做到具体情况具体分析,三维目标及其中心目标的落实问题,一定会找到归宿,产生效果,还能引领我们走出“课本是世界”的误区,为“以人为本”的教育教学指明方向。
参考文献
1.初中语文新课程教学法.东北师范大学出版社,2004年5月第1版,2006年9月第6次印刷。
2.语文课程标准解读》(实验稿).湖北教育出版社,2002年5月第1版,2003年1月第2次印刷。