第一篇：高分子复合材料在各种航空航天工具中应用
高分子复合材料在各种航空航天工具中应用
多种高性能的高分子复合材料目前已经用于各种航空航天工具中。例如，碳纤维复合材料不久前还只在军用飞机上用做主结构如机身和机翼。但是，近年来先进复合材料已开始用于大型民航客机上用做主结构，玻纤增强塑料也大量使用在一些较为次要的部位。
在美国，碳纤维复合材料主要用于航空航天工业；在欧洲，碳纤维复合材料在航空航天领域的使用量达到33%，仅次于其他工业用途。例如，无人驾驶飞机上，目前已经大量使用碳纤维复合材料。
新近推出的波音公司新型民航客机7E7和空中客车公司A380，都开始采用航空航天复合材料作飞机的主结构。这是因为复合材料能提供目前制铝工业所能提供的铝合金大致相同的性能，而且复合材料还能进一步降低成本。此外，复合材料还有耐久性好，所需保护少，零部件可以整合，耐腐蚀性强，通过利用智能纤维材料和嵌入式传感器进行结构监测等优点。
7E7客机绝大多是用复合材料制造的，将需要约25吨增韧碳纤维增强环氧树脂叠合材料和夹层材料。A380也使用通常的复合材料结构，例如机翼包皮的40％采用碳纤维增强塑料，减轻质量1.5t，减轻全装配结构11.6t。尾翼的大部分包括尾翼的安定面是碳纤维复合材料，仿照老式空中客车客机。未增强的后机身由连接到复合材料机架上的复合材料与合金架的组合体上的碳纤维蒙皮构成。总计复合材料将占机架质量的大约16%，减轻同种规模的全金属结构（空飞机的总质量将约为170t）。
第二篇：碳纤维在航空航天中的应用
碳纤维在航空航天中的应用
郭 伟 中国地质大学 地球科学学院
摘要: 碳纤维就是纤维状的碳，由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。本文将针对碳纤维的结构、性能、制备方法及其在航空航天中的应用介绍。
引言
20世纪纳米科技取得了重大发展，而纳米材料是纳米技术的基础，碳纤维是一种比强度比钢大，比重比铝轻的材料，它在力学，电学，热学等方面有许多特殊性能，碳纤维的强度比玻璃钢的强度高；同时它还具有优异的导电、抗磁化、耐高温和耐化学侵蚀的性能，被认为是综合性能最好的先进材料，因此它在各个领域中的应用推广非常迅速。在近代工业中，特别是在航空航天中起着十分重要的作用。
1.碳纤维的概念
碳纤维就是纤维状的碳，由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH溶液中，时间已过去30多年，它至今仍保持纤维形态。2.碳纤维的结构
碳纤维的结构决定于原丝结构和炭化工艺。对有机纤维进行预氧化、炭化等工艺处理，除去有机纤维中碳以外的元素，形成聚合多环芳香族平面结构。在碳纤维形成过程中，随着原丝的不同，质量损失可达10~80％，形成了各种微小的缺陷。但无论用哪种材料，高模量的碳纤维中的碳分子平面总是沿纤维轴平行的取向。用x一射线、电子衍射和电子显微镜研究发现，真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构。碳纤维呈现乱层石墨结构。在乱层石墨结构中，石墨层片仍是最基本结构单元，一般由数张到数十张层片组成石墨微晶，这是碳纤维的二级结构单元。层片之间的距离叫面间距d，由石墨微晶再组成原纤维，其直径为50nm左右，长度为数百nm，这是纤维的三级结构单元。最后由原纤维组成碳纤维的单丝，直径一般为6—8μm。原纤维并不笔直，而是呈弯曲、裙皱、彼此交叉的许多条带组成的结构。在这些条带的结构中，存在着针形孔隙，其宽度为1.6—1.8nm，长度可达几十nm。在碳纤维结构中的石墨微晶与纤维轴构成一定的夹角，称为取向角，这个角的大小影响纤维模量的高低。如聚丙烯脯基碳纤维的d为0.337nm，取向角为8°。碳纤维结构是高倍拉伸的、沿轴向择优取向的原纤维和空穴构成的高度有序织态结构。影响碳纤维强度的重要因素是纤维中的缺陷。碳纤维中的缺陷主要来自两方面，一方面是原丝带来的缺陷，另一方面是炭化过程中产生的缺陷。原丝带来的缺陷在炭化过程中可能消失小部分，而大部分将保留下来，变成碳纤维的缺陷。同时，在炭化过程中，由于大量的元素以及各种气体的形成逸出，使纤维表面和内部形成空穴和缺陷。3.碳纤维的性能 3.1 碳纤维的力学性能
碳纤维具有很高的抗拉强度，其抗拉强度是钢材的2倍、铝的6倍。碳纤维模量是钢材的7倍、铝的8倍。
3.2 碳纤维的物理性能
碳纤维的密度在1.5—2.0g／cm3之间，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温(3000℃)石墨化处理，密度可达2.og／cm3，碳纤维的热膨胀系数与其他纤维不同，它有各向异性的特点。平行于纤维方向是负值(-0.72×10-6~0.90×10-6)，而垂直于纤维方向是正值(32×10-6~22×10-6)。碳纤维的比热容一般为7.12×10-1 KJ／(kg·K)。热导率随温度升高而下降。碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量纤维为775μΩ／cm，高强度碳纤维为1500 μΩ／cm。碳纤维的电动势是正值，而铝合金的电动势为负值。因此当碳纤维复合材料与铝合金组合应用时会发生化学腐蚀。3.3碳纤维的化学性能
碳纤维的化学性能与碳很相似，它除能被强氧化剂氧化外，对一般碱性是惰性的。在空气中，温度高于400℃时则出现明显的氧化，生成CO和CO2。在不接触空气或氧化剂时，碳纤维具有突出的耐热性能，与其他材料相比，碳纤维要温度高于1500℃时强度才开始下降，而其他材料的晶须性能也早已大大的下降。另外碳纤维还具有良好的耐低温性能，如在液氮温度下也不脆化，它还有耐油、抗放射、抗辐射、吸收有毒气体和减速中子等特性。4.碳纤维的制备
碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得：按状态分为长丝、短纤维和短切纤维：按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕（MPa）、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。强度大于4000MPa的又称为超高强型：模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化（预氧化）、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。
第一、原丝制备，聚丙烯腈和粘胶原丝主要采用湿法纺丝制得，沥青和酚醛原丝则采用熔体纺丝制得。制备高性能聚丙烯腈基碳纤维需采用高纯度、高强度和质量均匀的聚丙烯腈原丝，制备原丝用的共聚单体为衣康酸等。制备各向异性的高性能沥青基碳纤维需先将沥青预处理成中间相、预中间相（苯可溶各向异性沥青）和潜在中间相（喹啉可溶各向异性沥青）等。作为烧蚀材料用的粘胶基碳纤维，其原丝要求不含碱金属离子。
第二、预氧化(聚丙烯腈纤维200～300℃)、不熔化（沥青200～400℃）或热处理(粘胶纤维240℃),以得到耐热和不熔的纤维,酚醛基碳纤维无此工序。
第三、碳化,其温度为：聚丙烯腈纤维1000～1500℃,沥青1500～1700℃,粘胶纤维400～2000℃。第四、石墨化,聚丙烯腈纤维为2500～3000℃,沥青2500～2800℃,粘胶纤维3000～3200℃。第五、表面处理，进行气相或液相氧化等，赋予纤维化学活性，以增大对树脂的亲和性。
第六、上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构。要想得到质量好碳纤维，需要注意一下技术要点：
（1）实现原丝高纯化、高强化、致密化以及表面光洁无暇是制备高性能碳纤维的首要任务。碳纤维系统工程需从原丝的聚合单体开始，实现一条龙生产。原丝质量既决定了碳纤维的性质，又制约其生产成本。优质PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件。
（2）杂质缺陷最少化，这是提高碳纤维拉伸强度的根本措施，也是科技工作者研究的热门课题。在某种意义上说，提高强度的过程实质上就是减少、减小缺陷的过程。
（3）在预氧化过程中，保证均质化的前提下，尽可能缩短预氧化时间。这是降低生产成本的方向性课题。
（4）研究高温技术和高温设备以及相关的重要构件。高温炭化温度一般在1300～1800℃，石墨化一般在2500～3000℃。在如此高的温度下操作，既要连续运行、又要提高设备的使用寿命，所以研究新一代高温技术和高温设备就显得格外重要。如在惰性气体保护、无氧状态下进行的微波、等离子和感应加热等技术。5.碳纤维在航空航天中的应用
5.1在飞机机身上的应用
近10 年来,国内飞机上也较多的使用了碳纤维及其复合材料。例如由国内几家科研单位合作开发研制的某歼击机复合材料垂尾壁板,比原铝合金结构轻21 kg ,减质量30 %。北京航空制造工程研究所研制并生产的Q Y8911/ HT3双马来酰亚胺单向碳纤维预浸料及其复合材料已用于飞机前机身段、垂直尾翼安定面、机翼外翼、阻力板、整流壁板等构件。由北京航空材料研究院研制的PEEK/ AS4C 热塑性树脂单向碳纤维预浸料及其复合材料,具有优异的抗断裂韧性、耐水性、抗老化性、阻燃性和抗疲劳性能,适合制造飞机主承力构件,可在120 ℃下长期工作,已用于飞机起落架舱护板前蒙皮。在316 ℃这一极限温度下的环境中,复合材料不仅性能优于金属,而且经济效益高。随着基体树脂和碳纤维性能的不断提高,碳纤维增强树脂基复合材料的耐湿热性及断裂延伸率得到显著改善和提高。在飞机上的应用已由次承力结构材料发展到主承力结构材料。5.2 在航空发动机上的应用
树脂基复合材料由于具有密度小、比强度高和耐高温等固有特性,复合材料在航空涡轮发动机上应用的范围越来越广且比例越来越大,使航空涡轮发动机向“非金属发动机”或“全复合材料发动机”方向发展。凭借比强度高,比模量高,耐疲劳与耐腐蚀性好的优点,J TA GG 验证机的进气机匣采用碳纤维增强的PMR15 树脂基复合材料,比采用铝合金质量减轻26 %。
碳化硅纤维增强的钛基复合材料，凭借密度小(有的仅为镍基合金的1/ 2),比刚度和比强度高,耐温性好等优点,碳化硅纤维增强的钛基复合材料在压气机叶片、整体叶环、盘、轴、机匣、传动杆等部件上已经得到了广泛应用。
目前主要的陶瓷基复合材料产品是以SiC 或C纤维增强的SiC 和SiN 基复合材料。凭借密度较小(仅为高温合金的1/ 3～1/ 4),力学性能较高,耐磨性及耐腐蚀性好等优点,陶瓷基复合材料,尤其是纤维增强陶瓷基复合材料,已经开始应用于发动机高温静止部件(如喷嘴、火焰稳定器),并正在尝试应用于燃烧室火焰筒、涡轮转子叶片、涡轮导流叶片等部件上。5.3 在火箭发动机上的应用
由于火箭发动机喷管壁受到高速气流的冲刷,工作条件十分恶劣, 因此C/ C 最早用作其喷管喉衬, 并由二维、三向发展到四向及更多向编织。同时火箭发动机设计者多年来一直企图将具有高抗热震的Ct / SiC 用于发动机喷管的扩散段, 但Ct 的体积分数高, 易氧化而限制了其广泛应用, 随着CVD、CVI 技术的发展, 新的抗氧化Ct / SiC 及C-C/ SiC 必将找到其用武之地。Melchior 等认为碳纤维CMC、陶瓷纤维CMC 以及C/ C 复合材料,特别是以SiC 为纤维或基体的CMC 抗氧化, 耐热循环和烧蚀, 是液体火箭发动机燃烧室和喷管的理想材料, 并进行了总数为31 个的长达20 000 s 的燃烧室和喷管点火试验, 内壁温度高达1732 ℃, 一个600 kg 发动机成功地点火七次, 温度为1449℃。目前为解决固体火箭发动机结构承载问题, 美国和法国正在进行陶瓷纤维混合碳纤维而编织的多向(6 向)基质、以热稳定氧化物为基体填充的陶瓷复合材料。SiC 陶瓷制成的喉衬、内衬已进行多次点火试验。今天作为火箭锥体候选材料的有A12O3、ZrO2、ThO2 等陶瓷, 而作为火箭尾喷管和燃烧室则采用高温结构材料有SiC、石墨、高温陶瓷涂层等。碳纤维仍将是今后固体火箭发动机壳体和喷管的主要材料。5.4在卫星和宇航器上的应用
由于碳纤维的密度、耐热性、刚性等方面的优势, 增强纤维以碳纤维为主。碳纤维复合材料在空间技术上的应用, 国内也有成功范例, 如我国的第一颗实用通信卫星应用了碳纤维/环氧复合材料抛物面大线系统;第一颗太阳同步轨道“ 风云一号” 气象卫星采用了多折迭式碳纤维复合材料刚性太阳电池阵结构等。卫星结构的轻型化对卫星功能及运载火箭的要求至关重要,所以对卫星结构的质量要求很严。国际通讯卫星VA 中心推力筒用碳纤维复合材料取代铝后减质量23 kg(约占30 %),可使有效载荷舱增加450条电话线路,仅此一项盈利就接近卫星的发射费用。
参考文献
[1]高永忠.纤维增强树脂复合材料在武器装备上的应用[J].应用导航, 2006 ,01 :24.[2]李爱兰,曾燮榕,曹腊梅等航空发动机高温材料的研究现状[J].材料导报,2003 ,17(2):26.[3]《航空航天先进复合材料现状》论文 吴良义
[4]《复合材料在航空航天中的应用》论文 苏云洪,刘秀娟,杨永志 [5]部分内容来源于维基百科及百度百科等网站
第三篇：信息技术与课程整合在中小学中的应用
信息技术与课程整合在中小学中的应用
信息技术与其他学科教学的整合是当前信息技术教育普及进程中的一个热点问题。去年10月，教育部部长陈至立在全国中小学信息技术教育会议上指出：“在开好信息技术课程的同时，要努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。各地要积极创造条件，逐步实现多媒体教学进入每一间教室，积极探索信息技术教育与其他学科教学的整合。”
所谓信息技术与课程整合，就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与学科课程的教与学融为一体，将技术作为一种工具，提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式。
随着普及信息技术教育目标的提出，越来越多的中小学开设了信息技术必修课。潘克明认为，强调在中小学开设信息技术必修课的做法，是国际上一些比较发达国家十几年前的做法，这些国家现在已经不再需要开设这样的课程了，而是把计算机很自然地作为一种手段运用到课堂中、运用到学习中。信息技术发展到最佳阶段，应该是不再开设信息技术课，信息技术而是很自然地融在教师的意识里，通过教师的教学体现出来。
信息技术与课程整合的实践和研究工作虽然取得了不小的成绩，但教育界人士却没有盲目乐观。教育部全国中小学计算机教育研究中心办公室主任陈美玲认为，现在的确有不少学校在整合方面搞得不错，但只是一个一个孤立的点，没有形成面，同时学校丰富的教育资源其他学校没有得到共享。
信息技术和学科课程的整合是信息技术应用于教育的核心，是近几年我国中小学计算机教育的发展重点，同时也是一个难点，涉及到我国教育教学领域中很多复杂的深层次问题。教学资源开发、师资水平、教育思想、教育观念等都有可能成为影响信息技术和学科课程整合的重要因素。
“现代教育意识与现代教育观念的整合，这是最关键的。教育观念的整合要体现以人为本。在教育的过程中，以谁为主？要以学生为主，但教师的引导作用举足轻重。”潘克明在走访了许多学校之后，提出信息技术与课程整合应该从五个方面进行整合，包括教育观念、学习内容、教育形式、教育技术和教育资源的整合。在内容的整合里，最重要的一点是要培养学生的信息意识，什么是信息、信息有什么作用、如何获得信息、怎样处理信息等。此外，要注意处理好基础性知识与最新信息技术的整合、基础性内容与发展性内容的整合。
对于教育形式的整合，信息技术的运用必然会影响到教育方式和教学模式，要注意传统的班级授课制与兴趣小组的结合，要注意培养学生的协作精神。现在我们的课堂模式还是教师在上面讲，学生在下面听，有问题举手发言，教师给予答复，没有形成一个以学生为中心的自己相互帮助相互协作的局面。像有的学校把学生四人分成一组，给出一个题目，由学生自己想办法解决，或讨论，或上网查寻资料，这是一个很好的办法。
技术的整合是从教师的角度来讲的，除了观念之外，就是要更新教学设计的思想和教学设计的方法。技术的整合不仅仅是一个展示手段，也不仅仅是为了解决教师如何教的问题，而是要把信息技术作为学生的认知工具整合到各学科中去。
第四篇：网络资源整合在小学数学教学中的应用
网络资源整合在小学数学教学中的应用
黄活伟 随着计算机多媒体技术、网络技术的迅速发展，多媒体网络的教育应用已日渐成为现代教育改革的重点。网络作为一种新的教育媒介，已成为学生“自主学习、主动探究”的有力工具。作为教师应该充分发挥自己的主导作用，在网络环境下，通过各种有效的手段、方法来培养学生良好的网络学习习惯，使学生在新的学习环境中能更快、更积极的参与到教学活动中来。多媒体网络这一先进的教育技术手段，正深刻影响和改变小学数学教学。本文从四个方面浅谈网络资源
在小学数学教学中的应用
一、利用网络资源，实现自主学习。
传统的教学模式以教师为中心，学生跟随教师设定的步骤开展活动的被动学习模式，严重抑制了学生的个性发展，束缚了学生创新思维和实践能力的培养。而在网络环境下的教学突破了传统的教学模式。在课堂教学中教师的角色发生了转变，由一个纯的“教授、传道”知识的角色，向教学的“组织者”、学生学习的“帮助者”转变。而学生则能根据教师提出的教学目标，在网络上自主地选择学习的方式、方法，学习的顺序、内容，自主地查询相关的知识，利用掌握的方法主动地去获取新知乃至去创造新知，实现自主学习。如在教学“立体图形的表面积”后，我先让学生欣赏一组室内装饰图片，正当学生享受美的时候，提出问题：“室内装修与数学知识有关吗？”由于问题比较广，引起了学生的遐想。学生甲说：“做家具时需要测量木头的大小。”学生乙说：“粉刷墙壁时要计算墙壁的面积。”……老师对他们的想法都加以肯定。这时，学生不禁要想：这堂课究竟要学什么呢？在这样的学习情景下，学生的求知欲给引发了。“任务”的提出也就水到渠成了。
二、提供资源素材，自主探索为核心
传统教学意味着对学生更多的控制与支配。在信息技术飞速发展的今天，以建构主义为指导的网络化教学大胆地打破了传统的教学设计思想，将自主权充分交还给了学生。建构主义的学习理论认为：学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，不是把知识搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解。在网络环境下，教师离开了“讲”的阵地，走下了神圣的讲坛，改变了包揽一切的课堂主宰身份，取而代之的是教学资源的提供者、研究探索的引导者，引导学生展开研究性、探索性的学习。为了更好地促进学生的自主探究，教师要想办法开辟新的学习空间，借助网络技术，将文本、图像、动画等各种资料有机结合，为学生创设更多地自主学习的条件。根据小学生的学习能力和发展的需要，可以提供如校内外资源平台和资源库、相应的专题学习网站、虚拟的学习环境和让学生自主畅游英特网搜集资料等条件。如“长方形和正方形的面积”一课的教学中，就可以提供一个专题学习网站，设立如学习导航、学习区、练一练、资料库、画一画等版块，在整体上提供探索建议，逐步引导学生自主探索，从而有效减轻了学生自主参与的难度。
三、利用网络技术，培养学生合作精神。
建构主义认为：知识是对社会磋商和对理解发生的评估而展开。社会交往有助于形成多种假设，用多种观点完整、全面地看待同一个问题。可见，建构主义特别提倡协作式学习。而在网络环境下，可以很方便地展开丰富多彩的群体活动来培养学生的群体意识、群体活动能力以及竞争和合作能力。学生们之间可以不用直接面对，而是教师通过网络把分散在课堂中的学生链接成小组性的学习团体。他们利用网络来传递声音、文本、图象等各种符号，以此达到在有限的时间里同步传递信息，加强互相交流的目的。这对于克服学生操作的自我中心性，促进学生的个体社会化发展具有重要意义。例如在学生了解了年、月、日的知识后，我上了一堂“回顾历史，展望未来”的活动课。学生以小组为单位，在小组长的带领下，上网去查各种历史资料，并要求将其中涉及到年、月、日的知识巧妙的设成问题，用Powerpoint制成电子演示文稿，然后每组选派一名代表上台介绍历史事件，并提出问题，全班抢答，最后评选出优秀小组。准备的过程中，一个小组的成员形成一个强有凝聚力的小集体，他们各抒己见，确定主题，分工协作，上网查找各种资料，有的小组以祖国体育事业为主题，从许海峰0的突破到今年的北京申奥，一边介绍一边提出“我国实现奥运金牌0的突破是在平年还是闰年？”“距离北京申奥揭晓还有多少天？”等问题。有的小组以探索未来为主题，提出“21世纪的第二个闰年是哪一年？”然后再介绍世界在这一年会发生什么变化；还有的小组以祖国的历史为主题，介绍中国历史上发生的重大事件并提出相关的时间问题等等。学生上网收集、整理的资料完整和全面大大超出我的预想，而他们运用知识的能力也是我预料未及的。学生通过网上“冲浪”，获得丰富的资料，而后对所获的信息进行分析处理，在网络互动中整合他人信息，自我组织和建构，形成适合自己的学习方式，同时达到资源共享，优势互补。
四、注重拓展延伸，联系生活为升华
通过信息技术和数学教学的整合，使学生体会数学与自然及人类社会的密切联系，体会数学和信息技术的应用价值，增进对数学的理解和信息技术运用的信心；学会用数学和信息技术的思维方式去观察分析社会，去解决日常生活中的问题，从而培养学生的数学生活创新和发展信息的能力。这是21世纪数学教学改革的新理念。因此，我们在教学中要引导学生把眼光投向广阔的社会生活，置身于社会人生，借助网络技术，将课内外知识相互渗透，给学生提供更多的自主学习的条件，使学生品尝到探究成功的乐趣，从而提高探究的能力。如要求四年级学生分析用“煤气”和用“电”做同样多的米饭哪个更便宜？研究时学生先应了解：比如电饭煲的功率是800W，每小时用电量为0.8度，每度电0.5元钱；煤气一桶60元，大约连续可烧60小时。再通过生活实践：电饭煲每次烧饭需24分钟，花费0.50×0.8×0.4=0.16元；煤气每次烧饭要15分钟，花费60÷60×0.25=0.25元。通过生活实践，学生利用一周的时间把自己收集资料后做好的题目放在教学网上供大家参考，全班同学就可以获得多种不同渠道收集信息的结果，最后通过讨论才可下结论回答问题。
随着计算机技术的飞速发展与应用，尤其是网络资源技术给我们的学习和教学提供了全新的教学理念和教学方法。为此，培养学生信息素质，学会利用网络资源进行学习，学会利用信息技术进行创造学习尤为重要。我们要充分发挥网络优势，为培养跨世纪的高素质的创造型的人才作出自己应有的贡献。
第五篇：数形结合在小学教学中的应用范文
“数形结合”思想在小学数学教学中的渗透与应用
数学思想有许多，数形结合思想就是其中一种重要的思想。“数”和“形”是紧密联系的。我们在研究“数”的时候，往往要借助于“形”，在探讨“形”的性质时，又往往离不开“数”。
新课标的修订，从原来的“双基”拓展到“四基”，即增加了基本思想、基本活动经验。知识和技能是数学的“双基”，而数学思想方法则是数学的灵魂。以数与形相结合的原则进行教学，这就要求我们切实掌握数形结合的思想方法，以数形相结合的观点钻研教材，努力挖掘教材中可以进行数形结合思想方法渗透的各种因素,都要考虑如何结合具体内容进行数形结合思想方法渗透。小学数学中虽然不像初中数学那样,将数形结合的思想系统化, 但作为学习数学的启蒙和基础阶段，数形结合的思想已经渐渐渗透其中，为更好的学习数与代数、空间与图形两方面的知识做铺垫，同时也在培养抽象思维，解决实际问题方面起了较大的作用。
一、运用图形，建立表象，理解本质
在低年级教学中学生都是从直观、形象的图形开始入门学习数学。从人类发展史来看，具体的事物是出现在抽象的文字、符号之前的，人类一开始用小石子、贝壳、木棍、骨头记事，慢慢的发展成为用形象的符号记事，最后才有了数字。这个过程和小学生学习数学的阶段和过程有着很大的相似之处。一年级的小学生学习数学，也是从具体的物体开始认数，很多知识都是从具体形象逐步向抽象逻辑思维过渡，但这时的逻辑思维是初步的，且在很大程度上仍具有具体形象性。
如小学应用题中常常涉及到“求一个数的几倍是多少”，学生最难理解的是“倍”的概念，如何把“倍”的数学概念深入浅出地教授给学生，使他们能对“倍”有自己的理解，并内化称自己的东西？我认为用图形演示的方法是最简单又最有效的方法。就利用书上的主题图。在第一行排出3根一组的红色小棒，再在第二行排出3根一组的绿色的小棒，第二行一共排4组绿色小棒。结合演示，让学生观察比较第一行和第二行小棒的数量特征，通过教师启发，学生小组合作讨论和交流，使学生清晰地认识到：绿色小棒与红色小木棒比较，红色小棒是1个3根，绿色小棒是4个3根；把一个3根当作一份，则红色小棒是1份，而绿色小棒就有4份。用数学语言：绿色小棒与红色小棒比，把红色小棒当作1倍，绿色小棒的根数就是红色小棒的4倍。这样，从演示图形中让学生看到从“个数”到“份数”，再引出倍数，很快就触及了概念的本质。
这方面的例子很多，如低年级开始学习认数、学习加减法、乘除法，到中年级的分数的初步认识、高年级的认识负数等都是以具体的事物或图形为依据，学生根据已有的生活经验，在具体的表象中抽象出数，算理等等。
在小学中高年级的教学中，我们要注重运用直观图形，巧妙地把数和形结合起来，把抽象的数学概念直观化，帮助学生形成概念。
例如：如，教学“体积”概念。教师可以借助形象物体设问，引导学生分析比较。首先观察物体，初步感知。让学生观察一块橡皮和铅笔盒，提问：哪个大，哪个小？又出示一个魔方和一个骰子，提问：那个大，那个小？通过观察物体，让学生对物体的大小有个感性认识。接着在一个盛有半杯水的玻璃杯里慢慢加入一块石头，学生可以观察到，随着石头的投入，杯中的水位不断上升。问：玻璃杯里的水位为什么会上升？学生从这一具体事例中获得了物体占有空间的表象。在教师的引导下，对“为什么玻璃杯里的水位会随着石头放入而升高”这一问题进行深入讨论，通过讨论交流学生能够很自然地领悟“物体所占空间的大小叫体积”
这一概念。为了进一步使概念在应用中得到巩固，继续在盛满水的玻璃杯里放石子，学生观察到水溢了出来，教师启发学生：从观察到的现象中你们发现了什么问题？学生思考后提出：杯里溢出的水的多少与放进去的石子有什么关系？经过讨论得出：从杯里溢出水的体积等于石子的体积。至此，学生不仅认识了概念，而且能够应用概念。
在利用实物创设问题情境时，教师要特别注意数与形的有机结合，以问题引导学生观察，不仅要用诱导性问题，更要用一些启发性问题，激疑性问题，让学生在观察中发现问题，自己提出问题和解决问题。教师除了提供充分的形象感性材料让学生形成鲜明的表象外，还必须在此基础上，引导学生分析和比较，及时抽象出概念的本质属性，使学生在主动参与中完成概念的建构。
二、画出图形，表达数量，揭示本质 小学生由于生活经历少，常常不能借生活经验把实际问题转化为数学问题，从而来理解数学概念。因此教师要根据教学内容的实际情况，引导学生利用直尺、三角板和圆规等作图工具画出已学过的图形，通过动手作图，帮助学生建立表象，从画图体验中领悟概念。通过作图观察、比较分析，可以发展学生的空间观念，培养学生分析、综合、抽象、概括的能力。例如，在教学“学校六月份用水210吨，比五月份节约了。五月份用水多少吨？”这一例题时，笔者没有急着和学生一起画线段图，而是让学生在认真读题和初步思考后汇报算式并说明列式的理由。这样做的目的有：一，注重学生的直觉思维，学生的直觉思维是学生真实水平的体现，根据学生的回答教师可以随时调整教学方案；二，在没有教师的任何提示下，学生的汇报与交流是学生逻辑思维水平发展的重要手段；三，当学生交流出现矛盾时，迫使学生产生验证的需要。当学生有需要时，教师就要及时引导学生画线，当线段图完成的时候，学生的争论也就戛然而止了。因为有了线段图的合理支撑，学生对210÷ 这一算式已坚信不疑了。可见，通过画线段图即数形结合的方法能有效将题目中抽象的数量关系直观形象地表示出来，从而降低解题难度。而根据学生的实际情况适当采取先数后形的策略，可以使学生的学习主动性大大增强，同时使学生的逻辑思维能力不断得到锻炼。
三、数形结合，为建立函数思想打好基础。
在实际教学中，数和形往往是紧密结合在一起，相互并存的。因此，在实际教学中教师要把数和形结合起来考察，根据问题的具体情形，把图形的问题转化为数量关系的问题，或者把数量关系的问题转化为图形的问题，使复杂问题简单化，抽象问题具体化，使数与形相得益彰。
用形的直观来分析数据中的关系,体现了数形结合思想方法的优点,在数学整个发展过程中,人们也总是利用数形结合或数形的转化来研究数学问题，可见数形结合思想的重要性。
小学数学中虽然没有学习函数，但还是慢慢的开始渗透函数的思想。总之，在小学数学教学中，数形结合能不失时机地为学生提供恰当的形象材料，可以将抽象的数量关系具体化，把无形的解题思路形象化，不仅有利于学生顺利地、高效率地学好数学知识，更用于学生学习兴趣的培养、智力的开发、能力的增强，为学生今后的数学学习打下坚实的基础。参考文献：
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