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高中物理课题研究改革实施策略论文
无论是在学校还是在社会中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你写论文时总是无从下笔?以下是我为大家整理的高中物理课题研究改革实施策略论文,欢迎阅读与收藏。
摘要: 当代教育改革提倡学生的全面发展,高中物理课题研究的改革则是新课改对学生科研素养、创造能力培养的充分体现,高中物理教师是这种科研素养培养的关键力量和引路人,教师要在让学生掌握知识的同时,同步推进科研素养、创造能力的培养,使学生各方面素质全面发展。
关键词 :高中物理;课题研究;新课改;
随着新课程改革的大力推进,“核心素养”一词成为教育的热点话题,核心素养的是指:学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成起来的适应个人终身发展与社会发展的人格品质与关键能力。而物理学科的核心素养即指,在核心素养的基础上加入物理学科的元素,学生通过物理知识的学习所形成的适合终身发展的品质与能力,被归纳为四个方面:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。那么,如何在高中物理课堂贯彻实施核心素养,便成了当代高中物理教师新的关注点,本文主要对高中物理课题研究的改革进行了分析以及对改革后的课题研究应如何实施进行了阐述。高中物理课题研究的改革是教育改革中的典型案例,高中物理一线教师便是这一举措的实施者,同时也是课程开发的研究者,课题研究的设置就是为了培养学生的培养科研素养和创造能力,科研和创造不应只是高等教育的代名词,科学态度和科学思维需从小培养才有利于深入和内化成自身的素养,高中物理教师应积极跟随教育改革的步伐,提高对核心素养的培养意识,并提升相应的培养能力,为新时代培养全面发展的人。
一、高中物理新课改中教材的变化
(一)新课改中教材的变化
2004年和2019年人教版两版新旧教材主要在排版、内容、习题、插图等方面进行了调整,新教材在排版方面增加了每节正文右侧的空白栏及旁批内容,空白栏为学生作随堂笔记提供了便利。新教材的知识内容整体并未发生变化,但每本书及部分章节内容安排都进行调整,从目录到章小节内容都有调整的部分。在习题方面,新教材在每章末增加了A组和B组复习题与提高题,这种改版在一定程度上解决了旧教材习题数量过少、题目难度过低等问题。在插图方面,新教材更多选取了实际拍摄的图片,突出了物理生活化和时代化的特征。
(二)新课改中课题研究的变化
2004版必修1课题研究中研究的主题是“桥梁的研究”,2019版必修1的课题研究并没有给出指定的研究内容,而是提供了一个“研究样例”和一个“参考选题”,分别是“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”和“橡皮筋弹力与伸长量关系的研究”;2004版必修2课题研究中研究的主题是“潮汐现象”“潮汐发电”,2019版必修2课题研究提供的样例和选题分别是“关于甩手动作的物理原理研究”和“掷标枪动作的物理原理研究”。2004版教材的课题研究包含课题的得来、课题的规划、课题的实施三个部分。2019版教材的课题研究中的“研究样例”包含问题的提出、实验设计、实验过程和数据、数据处理和结论四个部分,并且给出了具体的实验数据和结果分析,“参考选题”与研究样例会用到同类型的解决方案,但参考选题只提出问题,此处考查学生的类比迁移能力,因此并没有给出具体的实验数据和结果分析。
二、课题研究改革分析
课题研究的变化同时也反映着教育改革的方向,包含着教育改革的改革思路和育人理念,分析课题研究的改革,也是在深入贯彻体会教育改革。
(一)从教材变化分析
旧教材主张放宽眼界,摆脱教材的限制,留意观察身边社会及自然的事物,对于不懂的问题要问个究竟、探个明白。而新版教材更加强调科研素养和创造能力的培养,研究的内容不受教科书的限制,学生根据自己对周围的事物观察和质疑,发现并提出自己值得研究的问题,把更多的主动权给了学生,让学生自己放手去做。不仅如此,新版教材充分考虑到中学生的知识储备和动手能力,所研究的课题需要以教材中学习过的知识为基础,是已掌握知识的实践延伸,在一定成熟的知识体系的帮助下,让中学生的研究变得不再“可望而不可即”。综观两版教材,不难发现课题研究的研究内容从大到小、从宽泛到具体、从难操作到易上手,研究过程也更加具体细化,旧版教材重在让学生思考已经给定的问题,自己观察并解决,而关于问题如何解决并没有具体的陈述和指导。新版教材则重在解决问题,在研究样例中,不仅给出了一整套的实施办法,还给出了具体的数据及完整的结论分析,如此一来,有了样例,学生便明白了探究性学习的一般程序,便可以仿照给定的程序,自行完成参考选题,或学生也可以自行发现并选择同类型的现实问题,进行探究性学习。这样不仅可以达到培养学生探究性学习能力的目的,也传授给了学生研究性学习的实施程序,让学生掌握搜集数据、分析数据的能力。
(二)从育人理念分析
中学生的传统学习模式使得他们并不具备完全的探究性学习的能力,再加上繁重的课业及考试压力,导致课题研究这一板块大多被师生所“遗弃”,而新版教材的课题研究充分考虑到以上因素,研究的主题与学生已掌握的知识充分结合,内容上也更加贴近学生的生活,操作过程更加容易实现,并且教材中给出了具体的操作方法,学生可以先参透研究样例,模仿或自行完成参考选题部分,也可自行选择同类型的现实问题,进行探究性学习。被安排具体的学习任务是高中生长期的学习习惯和模式,这样的学习模式有利于教学任务的开展和管理,却也养成了中学生的不良学习习惯,被动的接受和不懂就问,久而久之缺少了自己探索的意识和能力,而自己通过努力去解决各种问题恰恰是离开校园后必须具备的品质。新版教材的课题研究便充分弥补了这些不足,极大地锻炼了学生自我探究的意识,和运用已学知识去解决问题能力。
三、研究课题的实施策略
改革后的课题研究具体应怎样实施成了高中物理教师思考的关键问题,首先要明白课题研究改革后想要达到怎样的目标,从目标意义入手,谈课题研究的具体实施。
(一)课题研究的目标
(1)获得参与研究的体验“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”比研究出实验结果更重要的是研究的过程和体验,研究结果带来的成就感会随着时间流逝而消逝,但是在实验过程中获得的科学探究素养,却会贯穿物理学习始终。与此同时,探索的积极体验也会给学生物理方面的学习带来积极的影响。
(2)培养解决问题的意识能力研究课题的过程是学生独立探索研究的过程,期间会遇到许多意想不到的问题和困难,在这一过程中学生无法依赖教师,无论结果如何学生都必须通过探究、查阅资料等手段独立完成,由此一来,学生独自解决问题的意识和能力便得到了培养,久而久之,内化成自身具备的品质。
(3)培养科学态度和科学思维科学的态度和思维是进行科学研究的基础,具备了科学的态度和思维才能更好地为科学研究服务,教育改革也在向着培养学生核心素养的方向不断推进。课题研究的过程便可以充分培养学生的科学态度、科学思维等方面,培养学生的物理核心素养,达到促进学生全面发展的目标。
(4)培养科研素养和创造能力“冰冻三尺非一日之寒”,科研素养和创造能力的培养也绝非一日之功,这些都需要点滴的渗透,需要学生从实际的情境中感悟、体会,并提炼成自身具备的品质。培养学生的科研素养和创造能力是设置课题研究环节最主要目的,当代中学生缺乏培养科研素养和创造能力的大环境,基础教育对培养学生这方面素质的'重视度不够,课题研究的改革正是迈出了改进这样现状的一步,将教育改革不仅仅停留于书面口头,而是落实于实际,真正为培养学生的科研素养和创造能力做出实质贡献。
(5)激活各科学习中的知识储存书本上的知识都来自长久以来人们对生活现象的研究、总结,学生直接从书本上获得知识,由于缺乏了提出疑问、研究、总结的过程,知识就不能“活”在生活中,不仅仅是物理,各科学习都普遍存在这一问题,课题研究便为解决这一问题提供了平台,让学生激活各科学习中的知识储存,提高知识的相关性,使学生研究并尝试相关知识的综合运用。
(二)课题研究的实施策略
(1)教师指导研究的主题教师带领学生对所要研究主题的背景框架做初步的分析和了解,并对将要用到的基础知识做回顾梳理,申述注意事项,接下来引导学生说出研究过程中可能会用到的科学方法,并对这些研究方法作以详细的指导,让学生有足够的知识、技术储备,使得他们具备独立解决研究主题的基本能力。
(2)制订研究计划有了基础知识的支撑和对研究方法的了解掌握,此时就需要学生运用自己的逻辑思维和动手能力,根据研究样例的实验研究过程,自行制订研究计划、设计实验,设计具体实验步骤。在此阶段,教师将不再对学生设计的具体步骤进行干预,充分给予学生主动权,让学生自己积极探索、积极体验。
(3)研究实施学生将自己制订的研究计划和设计的实验步骤付诸实践,如无法得出结论,则需根据实际情况检查并修订第二步中制订的研究计划,然后实施修改后的方案计划,再次研究实施,直到得出数据。
(4)处理数据,总结结论学生进行多次试验,并根据自己测得的实验数据,进行详细的分类、统计,并且分析数据之间的关系,排除误差数据,从中发现一定的规律,经总结得出结论。将实验过程及得出的结论进行整理、撰写为纸质版报告。
(5)组织研究成果的交流研讨教师组织学生在课堂上分享自己的研究成果,互相讨论研究的过程。在该阶段,教师则需要对学生研究过程进行评价,并对其中的错误进行指正,带领学生总结分析成功或失败的原因。
(6)研究效果评估这一阶段是教师参与的环节,教师可以引入多元化的学生评价方式来评估,按照一定的比例来综合,评定学生课题研究部分的成果,并对本次活动的总体效果进行总结,归纳大多数学生在研究中遇到并难以解决的问题,在平时的教学活动中对此类问题的解决办法加以渗透,以此提高学生的综合能力。
四、课题研究改革对现代教育的启示
课堂上的学习是学习方式的一种,但研究性学习的研究过程,将来在实际工作中所遇到的各种问题,多数会以这种研究的方式来解决。学校里教育,不应该以应对考试为最高目标,应是培养全面发展的人,不仅要有过硬的文化知识功底,也要具备创新能力和科研素养,学习到的知识或许不为今后职业生涯所用,但钻研探究的意识,却是学生终身受益的良好精神品质。现代教育也应积极向改革方向靠拢,对学生的教育不仅仅局限于知识维度的提升,更需提高对各方面能力的重视度,着眼于学生的未来,培养更多能够独立解决困难的人,和具备科研精神、科研素养的人。
学习的知识也不应该仅仅只为考试服务,教师应时刻立足于核心素养的培养,随着改革的思路转变育人理念,让学生能够通过物理知识的学习,形成适合终身发展的能力与品质。学生的未来关乎国家今后的发展,国家的发展需要科研技术的支持,科研人才的培养需靠高等教育的栽培,但科研精神和科研素养要从小培养意识,这就要依赖于基础教育,只有从小培养研究问题的意识,才能更好地具备科研精神和素养,为以后成为科研人才打下坚实基础。
五、结束语
高中物理课题研究的变化主要体现在研究主题的选择和研究过程,研究主题将物理生活化、抽象的概念简单化,细化研究过程,以学生为主体,给学生更多的主动权和发展空间,充分体现着新课改的育人理念,注重学生科研素养和创造能力培养,致力于学生的全面发展。高中物理课题研究的改革也是新课改乃至教育改革的一个缩影,高中物理教师应紧跟教育改革的步伐,紧抓核心素养,适当调整自己的教学策略,重视对学生科研素养和创造能力培养,培养全面发展的人。
六、参考文献
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[4]李大亮.基于核心素养的2019人教版高中物理教材分析[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.
桥梁的构造,除较原始的独木桥、汀步桥以及浮桥外,一般均由跨空部分和跨空支承部分构成,即桥墩与桥身组成。(一)梁桥,根据其所用材料和构造情况,可分为木梁桥和石梁桥。“木梁桥”包括木梁木柱桥、木梁石柱桥、木梁石墩桥、木撑架桥,其中“木梁石柱桥”是从木梁木柱这种原始的木桥发展而来的。“石梁桥”包括石梁石柱桥、石梁石墩桥、石伸臂桥(类似木伸臂桥)、三边石梁桥、漫水石梁桥、石板平桥(多见于园林“曲桥”和“纤道桥”)。其中以“石梁石墩桥”最为常见。这种桥比用石墩木梁又更进一步,避免了木梁桥面易于腐朽、常需维修的缺点。桥梁中还有一种与浮桥相结合的桥式,即“开合式桥”。其中间浮桥可根据需要开合启闭。如潮安县的湘子桥。其东西两端是石梁桥,中间则用十八只木船搭成浮桥相连接,以利排渲洪水,及“通巨舰,排放木筏”之用。(二)拱桥,根据其构造情况以及拱券的圆弧和排列形式可分为:陡徒和坦拱式拱桥、尖拱和圆拱式拱桥、连拱和固端式拱桥,单孔和多孔式拱桥、实腹和空腹式拱桥,以及虹桥等等。其拱券的圆弧则有半圆、马蹄、全圆、锅底、蛋圆、椭圆、抛物线圆及折边等形式,排列形式则有并列和横联两种,其中横联式应用最多,并派生出镶边横联券和框式横联券两种。(三)索桥,根据其采用不同质地的绳索及过度和构造形式,可分为竹索、铁索、藤索和溜索桥、城防吊桥,以及单索、双索、多索网状桥、并列多索桥等。桥梁的桥型:梁桥、浮桥、索桥、拱桥、木桥、石桥、砖桥、竹桥、盐桥、冰桥、藤桥、铁桥、苇桥、石柱桥、石墩桥、漫水桥、伸臂式桥、廊桥、风雨桥、竹板桥、石板桥、开合式桥、溜索桥、三边形拱桥、尖拱桥、圆拱桥、连拱桥、实腹拱桥、坦拱桥、徒拱桥、虹桥、渠道桥、曲桥、纤道桥、十字桥,以及栈道、飞阁等等
一、桥梁建筑美学 自古以来,建筑(包括桥梁建筑)与绘画、雕塑被称为三大造型艺术(又称为空间艺术或视觉艺术)。它和其他门类艺术有共同的特征,如:鲜明的形象、强烈的艺术感染力、 、反映时代特征等。但是桥梁建筑艺术作为实用艺术,又有它自己独特的艺术特征。 功能价值与审美价值的统一。桥梁建筑不仅要表现出结构上的稳定连续、强劲力感和跨越能力,而且要有美的形态与内涵,只有内容和形式的高度统一,才能显示出不朽的生命力。 艺术和技术紧密相关。技术本身也是美的因素之一,计算力学、钢筋混凝土的发展,才使各式轻巧、大跨的桥梁得以出现。 桥梁建筑美的基本因素: 一.统一和谐 二.均衡稳定 三.比例协调 四.韵律优美 统一和谐 多样统一是形式美的一种高级形态,也是创造形式美的最高要求。从本质上讲,多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。 一、 多样统一 多样统一产生和谐是自古希腊以来美学家们一向极为看重和追求的。毕达哥拉斯学派的美学思想就是建立在自然科学基础上的和谐,他们认为"美就是和谐","和谐是杂多的统一",和谐的事物可以引起人们生理和心理上的共鸣,因此就产生了美感。并从数的和谐又联系到音乐的节奏乃至建筑上的柱、门窗等构造要素的排列,形成了衡量美的客观理论性尺度。 多样统一,一般表现为两种形态,即有差异的统一和对立的统一。前者属于各种不同量的因素之间的变化,如各种形式要素的多少、高低、长短、大小等,呈现出一渐变的调和美。后者是指各种不同因素之间的对立统一,如刚柔。明暗、冷暖。浓淡等有规律的组合,这种形态往往造成强烈的感观效果,在对比中见统一。 在桥梁建筑设计中应该注意在变化中呈对比,于对比中求和谐。这里变化多样是基础,差异对比是手段,统一和谐是目的。 二、桥梁建筑中多样统一手法 桥梁及周围环境的复杂多样是必然的,桥梁的组成有上部结构、下部结构、附属结构,又有主桥、引桥之分,不同部位的组成部分各有不同的功能,不同的功能又表现为不同的形式,而所构成的桥梁整体,要完成一个具体的总的目的或功能。因此,一切都要围绕着这个目的,使整个桥梁建筑自身及与周边环境成为有机的整体,而不是杂乱无章、支离破碎。 1.多样中求统一 从复杂的结构中提出各种可以互相统一的因素,起到衔接。联系和协调的作用,使整体看起来"天在无缝"。如桥梁中栏杆。灯柱、行杆。桥墩、跨度一般采用整齐划一,相同形态、相同间距或有规律的变化,从而起到整体统一协调、简洁明快的效果。 2.统一中求多样 单纯的同一是统一的最简单形式,过多的"同"不可避免地会产生单调。呆板。所以,同中求异,统一中求多样。求变化,才能营造情趣与韵味。 如纵观卢沟桥柱头上的狮子,它们的间距、大小、轮廓都是统一的,内容上也以表达狮子的情态为主旨而统一,但细看这485个石狮却是千姿百态,趣味无穷,堪称一绝。 3.结构体系统一 桥梁各局部设计要体现整体划一的概念,避免产生孤立、离散、自成体系的不和谐现象,这在设计中是非常重要的。 4.结构形态的统一 恰当地处理次要部位对主体部分的从属关系,使所有细部形态从属于总体的几何形态,用相似的几何形态将各个部分协调在一起,如同音乐中主旋律反复出现一样,产生和谐统一美感。 均衡稳定 中国美学家朱光潜先生曾说"美的形体无论如何复杂,大概含有一个基本原则,就是平衡和匀称。" 桥梁建筑是一种空间实体结构,通过它的外在形象所展示的体量就有一种均衡稳定感。 左右的对比存在着是否均衡的问题,上下的对比就产生了是否稳定的问题,二者相互关联。一般来说,均衡的建筑外观常常能满足稳定的要求。 一、 均衡 均衡是大自然赋于人类生理上的一种本能要求。一方面人们从实践中已逐渐形成了一整套与重力有联系的审美体验;另一方面由于视觉的特点,能给予审美感受上的满足。桥梁建筑作为视觉艺术,应该注意强调均衡中心,或者说只有容易觉察的均衡,才会令人满意。 均衡分静态均衡与动态均衡,前者主要指在静力状态下的体量。形态的均衡,后者指依靠运动来求得瞬间平衡的形态,如乌的飞翔、动物的跑跳等。桥梁建筑其固定不变的形态自然属静态均衡,但由于在结构上的对称与非对称,又可分对称均衡与非对称均衡,前者对称的形态引起稳定、平和、安全、满足的美感,后者不对称的形态使在静态中具有运动的趋势,产生类似动态均衡的心理诱惑力,令人兴奋、激动,有一种生机勃勃的勉力。 二、对称均衡 对称形式大然是均衡的。生物体态是对称的,如人及动物都是凭借左右两侧对称的器官才能保持机体的平衡。因而对称形式符合人的生理要求与心理习惯,必然产生美感。 在传统美学中认为对称就是美,也是自古以来重要的构图手法。如古希腊的雅典神庙、巴黎圣母院,罗马教堂以及我国的故宫、大坛。大安门广场……等等都是对称形式,表现出肃穆、端庄。大部分古今中外桥梁所采取的布局也都是对称形式。我国古代桥梁更是具有良好的对称均衡性,多孔桥大多为三、五、七、九等奇数跨。一般中孔大边孔渐小,这不仅可以在水深急流的河中心不设桥墩,利于通航,而且在主从关系分明、均衡稳定上也是得当的,如 11孔的卢沟桥、北京颐和园十七孔桥等均是如此。 三、 非对称均衡 对称处理得当,具有对称美。然而它只是多元美中的一元,并非仅只有对称桥等均是如此。 三、 非对称均衡 对称处理得当,具有对称美。然而它只是多元美中的一元,并非仅只有对称才美,若不分场合、不分功能一味追求对称,则会流于平庸呆板。况且由于环境。地理条 条件诸多因素难以处理,许多桥梁并不适合采用对称形式。 在建筑上,现代派认为对称是古典主义原则,是一种世代相传的潜在习惯。而在经济上、美学上如不因势利导,对称布置极易造成浪费和呆滞。特别是随着现代建筑中新技术、新工艺。新结构的不断发展,人们的建筑观点已自发地倾向于不对称结构,几乎作为一种"革命"冲破对称模式的约束,不拘一格自由多变,追求新、奇。巧、变,充分发挥非对称的自由、灵活、生动、经济、轻快、活泼的优点以及动态的美感,突出个性,适应多层次审美心理要求,以显示人类现代文明生活中的丰富多采。 这种建筑思潮自然也影响到桥梁建筑,近年来,国内外桥梁建筑也有不少这方面的大胆尝试,出现了别具一格、造型新颖、令人赞叹的杰作。 比例协调 和谐的比例与尺度是建筑形态美的必要条件。 圣·奥古斯丁说:"美是各部分的适当比例,再加一种悦目的颜色";关于建筑的美,维特鲁威斯所著粮筑十书冲认为建筑之美在于比例,建筑的理论是:"证明和说明建筑物的比例与规则的能力";17世纪法国建筑家法兰梭亚·布龙台称:"建筑上整体的美来自绝对的、简单的可以认为的数学上的比例";几乎所有的美学家、建筑学家都一致认为比例在建筑艺术上的重要性。 合乎比例或优美的比例是建筑美的根本法则,适宜的数比关系是建筑形式美的理性表达,是建筑外观合乎逻辑的显现。 工程建筑和谐美,体现在量上就是寻求比例与尺度的协调,对桥梁建筑这种单维突出的结构,协调比例尤为重要。 一、比例与尺度的概念 比例是艺术领域中诸相对面间的度量关系(数比关系为其一)。一般是指建筑物各部分相对尺寸,狭意的说指整体或局部的长、宽、高尺寸间关系,广义的看还包含实体与空间之间,虚与实之间,封闭与开敞之间,凹凸之间,高低之间,明暗之间,刚柔之间。 尺度是指建筑整体或局部给人感觉上的印象与其真实大小之间的关系,或者说是可变要素与不变要素的对比。 简言之:比例是物与物的相比;尺度是物与人(或其他易识别的不变要素)间相比,前者只表明各种相对面间的相对度量关系,不需涉及具体尺寸。但尺度是感觉上的印象。是建筑与人的关系方面的一种性质。当建筑物和人体以及内在感情之间建立起紧密而简洁的关系时,建筑物的实用、美观、舒适等更为明显。 二、桥梁建筑的比例 桥梁各个局部及整体的比例是以其固有的功能关系和结构关系为艺术构思前提的,必须在深刻了解桥梁结构内在规律的基础上去寻求桥梁体态匀称和比例和谐,决不能违背结构关系和力学原理。 比例的概念和一定历史时期的技术条件、功能要求以及一定的思想内容是分不开的。比如古代石梁、石拱相对厚重,预应力混凝土技术使桥梁的跨越能力大大提高,与旧的结构相比就显得十分纤细。 一座桥梁,其各部分的比例只有达到匀称和谐时,才能构成优美的形象。但实际上比例处理不当也是"常见病",比如,挪威特罗姆斯港桥,其悬臂孔跨径较边孔跨径还小,显得布置缺少章法。另外,净高和跨径之比为左右,显得桥墩过细过高而比例失调,缺乏稳定感。 三、桥梁建筑的尺度 建筑的一切取决于人的要求,所以,人是衡量建筑尺度的最直接、最明显的标志。对桥来说,与人体功能紧密相关的踏步、栏杆扶手、行驶的车辆等都是辅助标志。良好的建筑尺度应当从建筑物及其局部的大小同它本身用途相适应的程度,及其大小与周围环境相适应的程度来理解,由这种综合的判断获得的尺度感可以分为三类: 1. 自然尺度 一般情况下,人的视觉印象尺寸和真实尺寸之间是一致的,这就是正常尺度,也称自然尺度。桥梁的自然尺度就是要求桥梁的整体与局部和人体等尺度标志之间形成合乎功能要求、合乎常情的空间外观,给人一种真实、自然、亲切的感觉。例如,城市桥梁相距较近、关系密切,应当具备令人舒适、便利的尺度。 2. 雄伟尺度 有时,为了满足精神功能要求或赋予建筑以特殊的性格(如纪念性),往往有意识地采用夸大的尺度,使建筑的视觉尺寸印象超过真实尺寸,显得更大、更有力、更雄伟壮观。大型桥梁建筑环境空间宽广无垠,桥梁凌空架设,因而大多选用长、大、高的尺度以构成壮观、磅礴的气势。 3. 亲切尺度 使建筑空间比它实际尺寸看上去小一些,产生一种自由的、非正规的亲切感,建筑必须具有与功能、环境协调的良好尺度,就像人有好的风度一样。不适宜德、夸大虚假的尺度会使人产生装腔作势的不愉快感。我们乐于领受桥梁的雄伟壮观,也喜欢园林小桥典雅、秀丽的风姿。 韵律优美 一、节奏与韵律 节奏一词源于生活,富于音乐,是表现乐音的高下缓急即重音与音程的重复和交替,又称节奏的强弱快慢。诗歌中的韵律为音韵、节律,韵古称作均;律即规律,韵律即和谐优美的旋律。 事实上节奏与韵律是密不可分的统一体,是一种生理和心理上的需要,是美感的共同语言,是创作和感受的关键。 按我国古代"阴阳生万物"的哲学,桥梁建筑中直线的、刚劲的、明亮的、坚实的构件如塔;梁、柱、墩等被赋予"阳性",而建筑中曲线的、柔和的、幽暗的、虚空的如曲线的拱。主缆、拉索、桥上桥下空间……等属于阴性,阳性为实,阴性为虚,虚实相生,对立统一。其交替组合及变化,能产生变化无穷的节奏与韵律。 人称"建筑是凝固的音乐"就是因为它们都是通过节奏与韵律的体现而造成美的感染力。成功的建筑总是以明确动人的节奏和韵律显扬于世,将无声的建筑变为生动的语言和音乐。 二、韵律的表现手法 工程建筑上的节奏与韵律是通过体量大小的区分,空间虚实的交替,构件排列的疏密、长短的变化,曲柔刚直的穿插……等变化来实现的,具体手法有以下几种: < 1.连续韵律 以一种或几种建筑要素连续地重复排列而形成,可以获得整齐划一、简洁统一、连续流畅的美感。如桥梁上的栏杆、灯柱的连续排列。 2.渐变韵律 建筑上的连续结构要素按一定的规律或秩序进行微差变化可以增加建筑物的生动性、情趣性,有助于取得真体和谐美。如多孔桥的孔径变化,吊桥的吊索长短变化。 3.起伏韵律 节奏进行强弱、大小、高低、虚实、曲直等有规则变化,或按一定规律时而增加时而减少,可形成激情的起伏韵律。如颐和园的玉带桥,中部突出隆起,似玉带飘扬。 4.交错韵律 运用各种形式要素作有规律的纵横交错、相互穿插等手法,构成虚实进退、明暗相间、色彩变化的韵律感。 二、桥的分类 梁式桥 在竖直荷载作用下,梁的截面只承受弯短,支座只承受竖直方向的力。多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁;在桥墩上连续的称为连续梁;在桥墩上连续,在桥孔内中断,线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。支承在悬臂上的简支架称为挂梁;伸出有悬臂的梁称为锚梁。架式桥的梁身可以做成实腹的,也可以做成空腹的(称为桁梁)。 拱式桥 在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。下图分别表示上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。 斜拉桥 斜拉桥日文称"斜张桥",德文称"斜索桥",英文称"拉索桥(Cable Stayed Bridge)"。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。 斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。 悬索桥 桥面支承在悬索(通常称大揽)上的桥称为悬索桥。英文为Suspension Bridge,是"悬挂的桥梁"之意,故也有译作"吊桥"的。"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成,故译作"悬索桥",但个别情况下,"索"也有用刚性杆或键杆做成的,故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反,悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则不行,为了保持桥面具有一定的平直度,是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是,作为承重结构的拱肋是刚性的,而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时,桥面随着悬索一起变形,现代悬索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁)。桥面铺在刚性梁上,刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中,个别也有固定在刚性梁的端部者,称为自锚式悬索桥。
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