文文兔18
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这就需要教师设法创设相应的物理情境，帮助学生建立新、旧知识间的联系，以便更好、更快地认识、同化新知识。教学实践告诉我们，教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。教师要创设情境，一般可采用下述几种方法。一．加强实验，创设课程学习的相应的物理情境物理学是以实验为基础的自然科学，物理教学也必须以实验为基础。教师要大力加强实验，为学生学习物理创造一个良好的物理环境，使学生在特定的物理情境中感知和思维，并且还能激发学习物理的兴趣，培养学生的实验能力，发展学生的操作技能。作为物理教师不能消极等待，应有“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的精神，通过因地制宜和因陋就简或寻找替代性实验的办法，以保持物理课应有的浓厚本味。至于那种完全丧失物理本味，以在黑板上讲“实验”来代替物理实验的做法，是达不到素质教育的目的和培养不出高水平的物理工作者的，应彻底摈弃。尤其是在新课标中，更 是要求学生有一定的实验探究能力。根据中学生分组实验较少的现状，物理教师应尽量把演示实验改为随堂学生实验，这样边学边做，不仅能增大物理课的本味，更有利于师生配合寻规律、学生积极练能力、课堂教学增效率。例如在教学“显微镜和望远镜”时，可以让每一个学生自己自制显微镜和望远镜，这样的物理情境既让学生的学习兴趣得到激发，又让学生切身体验到它们的构成及作用，可以在课堂中花点时间做此实验。又如教学“电流的强弱”时可以安排在实验室上课，边学边做实验,有了电流表这一实物这种物理情境可以使学习使用电流表的能力大大提升，学生学习兴趣也更浓厚。实验是物理学的基础，是培养学生观察、动手、思维能力的重要手段，是完成教学活动必不可少的环节。因此实验在创设物理情境教学中占有重要位置。二．使用生动形象有趣的语言，创设记忆深刻的相应的物理情境。1．利用诗歌、典故和故事等，将学生带入物理情境.用“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩链当空舞”的诗句作为“光的色散”一节的开头；用“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”的绝句作为“参照物和相对运动”的引课，这些都是很好的例子。使学生在对诗歌的欣赏中，将思维转向物理内容，从而进入物理世界。2．运用夸张、类比手法，将学生带入物理情境对比较抽象的物理概念和规律及其适用范围，学生总感到不易理解和记忆，但若赋予夸张、形象的比喻，则可增强对学生大脑皮层的刺激，强化知识的记忆。如对“电路和电流”的教学中，由于学生还没有学到电阻这一概念,以致学生不能很顺利地分析电路。这种情况，教师如果将电荷的移动类比成人的流动，遇到山路（即电阻大的用电器）时，会选择平路（即电阻小的开关或电流表等）这条路走，分析短路时就容易多了，也容易在学生头脑中留下深刻的印象了。又如对于学生看不到、摸不着的电磁波的调制、发射、传播、接收、调谐、解调等抽象的过程，学生往往面对诸多新名词，不分因果，死记硬背，因此应用时难免会出现张冠李戴的现象。但若用货车的“装货”、“出站”、“运行”、“进站”、“调度”、“卸货”等一系列学生熟知的过程来进行形象的比喻、对比，使学生“僵死”的思维“死而复苏”，有利于学生掌握电磁波及无线电广播的全部机理和过程。总之，一堂物理课，从学生心理和生理特点来看，都要求我们不能只注意体现物理的科学性、严密性，只体现物理学的难、抽象等等，更应注意语言表达的艺术性，运用夸张、对比等手法，把物理知识生活化，可将抽象的概念具体化，深奥的道理形象化，枯燥的知识趣味化，充分把握学生学习物理的心理特点和教材内容，加入一些合理的物理情境，使学生心理和生理都能得到调节，在轻松、愉快的心情下，在合适的物理情境中学习物理，使他们听得轻松，学得自然。同时能使学生感到物理的趣味性和对物理教师的亲切感。新课程中的许多内容已给我们提供幽默风趣的材料，我们应当充分的加以利用。三．多联系实际，创设实在具体的相应的物理情境。1．教学中所举的例子，与实际密切相连，可加深学生对知识的理解。在教学“热胀冷缩时”，可以创设这种物理情境：刚煲汤煲得热呼呼的瓦煲突然用冷水淋一下，容易破裂。在学习惯性时，创设坐汽车的物理情境等。这些现象学生并不陌生，但要解释却有一定困难。在教学过程中，只要教师做有心人，通过合理创设情境，不仅能起到组织教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。2．理论与实际相结合，有些课时可以安排到室外教学。在新课程理念下，课堂的涵义已从狭义的教室扩展到课室以外的社区，因此学生的学习便可以在课室以外的地方进行，从而使学习可以在真实的情境下进行，这对学生把学习的知识运用到现实社会和生活中提供了有意义的背景，具有积极的迁移意义。
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本科数学毕业论文范文：高等数学教学中体现数学建模思想的方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段，是一个十分繁复的过程，以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文，欢迎阅读参考。
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中，应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型，可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言，因为资金有限而导致安全设施不完善，有的更是没有安全项目的投入，仅仅建设了极为少量的给风设备，通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控，这是十分困难的，对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法，没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘，体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量，与采煤速度处于一个动态的平衡状态，就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全，还可以保证煤炭的开采效率，每个矿井都会存在着这样的一个平衡点，这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段，是一个十分繁复的过程，涉及到的约束因素很多，条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题，现将常用的生产计划分为两个大类。
2.1基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段，根据生产计划做出一个虚拟的模型，在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看，研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进，从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究，而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
2.2基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统，对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于，要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型：①根据不同情况建立不同的数学模型，而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题，而后针对建模的子问题进行建模，对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟，而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化，可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面，取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
3.1建立简化模型
3.1.1模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量，从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似，也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置，其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响，还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里，C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数：
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
3.1.2系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解，也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量，对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型，将实际数据和预测数据进行多次较量，再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解，因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
3.2模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统，要对数学模型进行离散型研究，这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中，ui表示开采进度，以t/d为单位，相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数，h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言，把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围，转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日产煤量500t.诸如此类，工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化，其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若0.5表示通风口的开通程度是0.5,也就是通风口打开一半(2m/s)，wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换，数据都会产生变化，经过计算之后可以得到新的参数数据，在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换，在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
3.3模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析，发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减，一段时间后就会变得微乎其微，这就表明这类资料存在着一个衰减周期，经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后，又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素，发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减，使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出，其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升，近乎于成正比，而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大，所以要及时将煤运出，尽量缩短在煤矿中滞留的时间，从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述，降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种：①将采得的煤快速运出，使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度，同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测，为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路，对煤矿安全高效生产提供了帮助，有着重要的现实意义。
参考文献:
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