時間：2023-10-20 09:56:13
導(dǎo)語：在航天技術(shù)在生活中的應(yīng)用的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞： 化學(xué)與生活 生活中的化學(xué)意識和化學(xué)課堂上的生活意識
化學(xué)在生活領(lǐng)域（包括衣、食、住、行、健康等）中的滲透和應(yīng)用非常廣泛?，F(xiàn)代的課程理念和教學(xué)觀念提示我們，化學(xué)教學(xué)要與學(xué)生的生活經(jīng)驗和社會實際相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。高中化學(xué)課程內(nèi)容充分體現(xiàn)了“由生活走向課程，由課程走向社會”這一課程理念。
在化學(xué)的教學(xué)過程中我們要讓學(xué)生形成生活中的化學(xué)意識和化學(xué)課堂上的生活意識。
一、元素及其化合物中的生活化學(xué)
在高中化學(xué)中元素及其化合物主要分為非金屬和金屬兩大部分。非金屬中的鹵素、氧族及氮族中的典型元素及化合物都和人類生活有密切關(guān)系。如：鹵素中的氯元素是生活中食鹽的必要組成元素，而且氯氣也是自來水消毒和漂白粉的主要原料。引導(dǎo)學(xué)生思考常識問題：為什么養(yǎng)金魚的自來水要在太陽下曬幾天？為什么選用保鮮膜不能用含氯的聚氯乙烯，而要選購聚乙烯為主要成分的PVC？為什么用自來水煮飯是不科學(xué)的？
金屬及其化合物主要給學(xué)生介紹鎂、鋁、鐵及堿金屬。鋁制品在日常生活中已經(jīng)越來越普遍，可以讓學(xué)生了解鋁對人體健康的影響，從而在生活中注意飲食；鐵是人體必需的微量元素，怎樣合理飲食有助于元素的吸收。也可以讓學(xué)生在課余時間根據(jù)自己的愛好選擇課題進行課余研究，如：居室裝修材料的主要成分及其作用；金屬與合金在性能上的差異；常見合金的組成；金屬防護的常用方法等。
二、有機化學(xué)中的生活化學(xué)
有機物與人類的生命活動、健康有密切的關(guān)系。在有機化學(xué)的學(xué)習(xí)中常常會遇到某些藥物的主要成分的結(jié)構(gòu)和主要性質(zhì)，如：阿司匹林；生命活動的基礎(chǔ)能源――葡萄糖如何提供能量；生命的基礎(chǔ)物質(zhì)――蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；人體必需的維生素的主要來源以及微量元素與健康。學(xué)習(xí)完這部分內(nèi)容可以建議學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的飲食習(xí)慣，全面攝取多種營養(yǎng)，保持膳食平衡，促進身體健康，并從中認(rèn)識化學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和保持人體健康的積極作用。微量元素對人體的健康有重要的作用，合理攝入營養(yǎng)物質(zhì)有助于人體健康。
生活中常用的合成高分子材料的化學(xué)成分及性能，如：由聚丙烯制成的塑料制品，由聚苯乙烯制成的燈飾外殼，由聚四氟乙烯作內(nèi)襯的不粘鍋等；正確認(rèn)識食品添加劑的組成、性質(zhì)和作用。絕大多數(shù)食品添加劑在過量使用時對人體有害，有些人營養(yǎng)過剩與大部分食品添加劑能增加食欲有關(guān)。防腐劑能延長食品的保存時間，減少食品的浪費和變質(zhì)，食用新鮮食品比食用防腐劑儲存的食品有益。
三、化學(xué)理論學(xué)習(xí)中的生活化學(xué)
高中化學(xué)中的理論部分主要包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)――元素周期律、化學(xué)平衡、電離平衡以及電化學(xué)。這一部分內(nèi)容看起來比較枯燥，和生活的聯(lián)系不大，我們也可以找到其中和生活有關(guān)的很多實例。舉用這些例子一來可以使學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗來簡化對一些知識的理解，二來可以使內(nèi)容豐富多樣，活躍課堂氣氛，三來可以使化學(xué)和生活聯(lián)系起來，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。如：日常生活中鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間放具有酸性、堿性或咸味的食物；洗凈的鐵鍋殘留少量的水易生銹。
在化學(xué)教學(xué)和化學(xué)課堂上將生活意識灌輸給學(xué)生，還可以幫助學(xué)生糾正一些日常生活中的錯誤觀點或說法。如：學(xué)生學(xué)習(xí)原電池之前，以為鐵生銹是鐵直接與氧氣化合生成氧化鐵。學(xué)完原電池學(xué)生了解到鐵生銹并非氧氣與鐵的一步反應(yīng)，而是鐵先是發(fā)生吸氧腐蝕，而后+2價的鐵繼續(xù)被氧化到+3，最后得到了鐵銹（主要成分是Fe）。
四、其他綜合內(nèi)容中的生活化學(xué)
材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有半導(dǎo)體，就不可能有目前的計算機技術(shù)，也不會出現(xiàn)高速、全面的因特網(wǎng)；沒有耐高溫、高強度的特殊結(jié)構(gòu)材料，就不可能有今天的宇航技術(shù)，也不會有中國航天技術(shù)的輝煌；沒有光導(dǎo)纖維，就不可能有現(xiàn)代的光通信；沒有有機高分子材料，人類的生活就不可能像今天這樣豐富多彩?；瘜W(xué)是材料科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，如水泥、玻璃和陶瓷的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途；污水處理的化學(xué)方法及原理，減少大氣污染物的原理和方法等。生活材料離不開化學(xué)，合理選用材料有助于提高人類的生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。
化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系十分密切，化學(xué)家已注意到大千世界的很多變化。大規(guī)模污染的不斷發(fā)生提醒人們：必須合理地開發(fā)自然，積極保護自然。課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)人與自然的和諧相處。其中涉及當(dāng)今社會的熱點問題：白色污染、居室污染、食品加工污染（如蘇丹紅事件）、農(nóng)藥污染（如綠色食品、菜籃子工程）等。
英國1994年出版的《核心科學(xué)――化學(xué)》中指出：“化學(xué)是核心科學(xué)。”編者作了如下說明：化學(xué)是一門重要的科學(xué)，感謝化學(xué)給我們舒適的生活。你可以看見化學(xué)使我們穿的衣料、住的房子、乘坐的交通工具、燒的燃料越來越好……甚至我們喝的水也離不開化學(xué)處理。感謝化學(xué)為我們的健康所做的貢獻。合成藥品使我們生命延長，而且使我們更健康，比以前任何時候都遠(yuǎn)離疾病……而且還有人造的心臟、骨骼等。感謝化學(xué)帶給我們休閑的運動?；瘜W(xué)家們發(fā)明了新的、便宜的材料代替天然材料，如玻璃纖維做成的沖浪板……
物理源于生活而又高于生活.這就必然要求教學(xué)走生活化的道路.所謂“物理的生活化教學(xué)”，就是將物理教學(xué)活動置于現(xiàn)實的生活背景之中，激發(fā)學(xué)生作為生活主體參與學(xué)習(xí)活動的強烈愿望，讓他們在生活中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中更好地生活，從而幫助學(xué)生感受物理的靈動之美.
另外，物理植根于豐富的生活之中，教學(xué)內(nèi)容涉及到生活中諸多的領(lǐng)域，因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)從不同的角度，以不同的方式幫助學(xué)生親近生活，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)的積極性和主動性，從而有效地改變以往教學(xué)中低效單調(diào)的氛圍.通過對課堂的挖掘和引入生活化的教學(xué)元素，它不僅可以讓整個課堂變得生機勃勃，而且還有利于提高課堂教學(xué)效率.
那么如何讓物理課堂展示生活，使物理教學(xué)生活化呢？筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)實踐，并結(jié)合自己平時的學(xué)習(xí)和思索，認(rèn)為可以從以下兩大方面著手.
1親近生活，讓教學(xué)內(nèi)容“新鮮”一些
傳統(tǒng)的物理教學(xué)內(nèi)容（包括教材、信息、語言等）脫離生活實際，生活化教學(xué)首先要解決這個問題，要把學(xué)生的生活積累引入課堂教學(xué)，使物理學(xué)習(xí)富于體驗，內(nèi)容充滿生活氣息.
1.1立足“大物理”，為課堂開啟一扇窗
徜徉于物理課堂，可窺探生命世界的微妙，可馳騁于科技文明殿堂，也可贊嘆人類智慧的偉大.由此可見，物理與生活息息相關(guān)，與生命絲絲相連.生活既然作為物理最強大的課程資源，也必然是物理教材最豐富的來源.然而教材只是生活場景的縮寫，要讓學(xué)生在課堂里去了解社會豐富的生活，進而參與社會，提高適應(yīng)社會生活的能力，物理教學(xué)的內(nèi)容就必須具有開放性.教師要有“大物理教育”的觀念，不拘泥于教材已有的生活圈，必須立足于豐富多彩的現(xiàn)實生活場景，主動開發(fā)新課程資源.
其實，每個教師的頭腦中都有許多鮮活的資料，內(nèi)心都充滿了對生活的深刻體驗.在上課過程中若能結(jié)合生活素材進行相關(guān)鏈接并拓展延伸，不但能提高學(xué)生的興趣，撥動學(xué)生的心弦，點燃他們情感的火花，而且還便于學(xué)生理解教科書上給出的抽象定論和枯燥的說理，極大地提高課堂效率.特別是在專題復(fù)習(xí)時，選擇一些生活材料來幫助學(xué)生理解物理規(guī)律，往往能夠事半功倍，達到意想不到的效果.
如復(fù)習(xí)力學(xué)知識時，為了讓學(xué)生理解力學(xué)規(guī)律，教師可以利用礦泉水瓶做小實驗來說明一些物理知識：（1）雙手?jǐn)D壓礦泉水瓶可以使瓶子變形，如果施加的力增大，瓶子變形程度就加大，力的作用效果與有關(guān)；（2）在空礦泉水瓶側(cè)壁不同高度的地方錐出上下兩個小孔，往里面倒?jié)M水，水從兩個小孔流了出來，其中下孔流出的水噴得最急，這說明液體的壓強；（3）往空礦泉水瓶內(nèi)注入少量的熱水，搖晃后倒掉，并立即蓋緊瓶蓋，過了一會兒發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢向內(nèi)凹陷，這說明；（4）將空礦泉水瓶翻倒在水平桌面上，用力向它的側(cè)面吹氣它會滾動，但用同樣的力向它的底部吹氣它卻不容易滑動，這說明在壓力相同的條件下.整個過程既發(fā)揮了學(xué)生的主體性，又豐富了學(xué)生的物理素養(yǎng).讓整個課堂氣氛活躍，又達到了讓學(xué)生感悟生活的目的，可謂一舉兩得.
1.2發(fā)掘生活，為課堂注“活水”
陶行知先生說過：“沒有生活作中心的教育是死教育”，魯迅曾在《摩羅詩力說》中說，人們觀誦文章，就好比在大海中游泳，“游泳既已，神質(zhì)悉移”但“大?！薄拔词家砸唤逃?xùn)一格言相授”.也就是說情感隱含在場景之中，是要靠自己去體驗的.“體驗”是新課程最重要的理念之一，是知識的內(nèi)化、經(jīng)驗的升華，是個性化的知識.物理與生活中的魔術(shù)緊密相關(guān)，例如，在學(xué)習(xí)《壓強》時，我們可以讓學(xué)生通過小組合作先模擬氣功大師的釘床實驗，出示兩塊木板，一塊是密密麻麻的小釘子，用一個裝滿水的氣球代替氣功大師，第一次讓其“躺”在滿滿的釘床，第二次讓其“躺”在一個釘子的木板上，結(jié)果第二次氣球被扎破，學(xué)生頓時感到驚訝，這時候，面對這種出乎意料的結(jié)果，學(xué)生首先會問道：“ 為什么裝滿水的氣球在釘床上沒有事，但放在一個釘子的木板上會被扎破”？接下來，教師就可以抓住時機，因利勢導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生積極探索其中的物理原因.可以看到，這個情境設(shè)置成功的關(guān)鍵在于：實驗演示所得的現(xiàn)象引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而將學(xué)生輕松引入充滿疑問的情境.由此揭開了氣功大師的魔術(shù)之謎.
將魔術(shù)與物理相聯(lián)系，不僅激發(fā)了學(xué)生相似的生活體驗，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且易于教學(xué)，使學(xué)生更容易理解其中的道理.這樣的物理課上，教學(xué)相長，師生呼應(yīng)，整個課堂和諧而生動，教學(xué)效果自然十分理想.
1.3學(xué)以致用，給課堂添份“生活教育”
“情感、態(tài)度和價值觀”是新課改確立的物理課堂教學(xué)三維目標(biāo)之一，它表明物理在塑造學(xué)生健全人格和培養(yǎng)學(xué)生良好品德等方面，起著十分重要的作用.筆者認(rèn)為物理教學(xué)除了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力外，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會做“人”.“一撇一捺寫個人，一生一世做個人”，從學(xué)生的人格發(fā)展來說，“學(xué)做人”比“學(xué)知識”更重要.因此，在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)善于應(yīng)用課內(nèi)外的有效資源對學(xué)生進行待人接物、為人處世的生活教育，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣.
物理教學(xué)本身就應(yīng)該源于生活，創(chuàng)造于更美好的生活.學(xué)生的情感、態(tài)度和價值觀也就在這個時候得到了調(diào)動、感染和熏陶.例如，筆者在執(zhí)教蘇科版物理八年級下冊中《力的作用是相互的》一課時，在探究火箭升空原理時，多媒體播放2012年我國神舟九號載人宇宙飛船順利升空畫面，激發(fā)了學(xué)生民族自豪感，滲透愛國主義教育，幫助學(xué)生形成正確的價值觀.我們的物理教材涉及許多中外著名物理學(xué)家，這些物理學(xué)家雖然國籍不同，所處年代不同，各人經(jīng)歷不同，但他們都具有為追求科學(xué)真理而不懈努力的美德，他們生平的大量動人事跡就是一本絕好的美育教材.教學(xué)過程中若能把展現(xiàn)物理學(xué)家勇于探索、實事求是的科學(xué)精神，只圖奉獻、不求索取的奉獻精神，堅持真理并為捍衛(wèi)真理不惜犧牲的獻身精神等生動事例穿插講授，使學(xué)生深受感染，進而學(xué)習(xí)和效仿物理學(xué)家精神風(fēng)貌，這無疑是最理想的情感教育.讓學(xué)生體會到生命的價值在于奉獻，責(zé)任無處不在，學(xué)會做人，學(xué)會做事，學(xué)會為自己為他人為社會承擔(dān)一份責(zé)任.在物理學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生也更加懂得珍惜自己、感恩他人，在生活中做一個勇于承擔(dān)責(zé)任的人.
2感悟生活，讓教學(xué)過程“精彩”一些
應(yīng)試課堂的教學(xué)程序一切都是預(yù)設(shè)好的，每個教學(xué)環(huán)節(jié)都依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)置了時間限制，且每個問題都有固定標(biāo)準(zhǔn)答案.如果學(xué)生回答不出來就引導(dǎo)學(xué)生到設(shè)置好的答案上，學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下幾乎不需要自主地想什么，說什么，做什么.這種情況下，學(xué)生常常不是通過自己的思維去思考和分析問題，而是在猜測教師想要的答案是什么，提問和討論成了一場猜謎會，長此以往，學(xué)生的自主性和獨立性就逐漸被消磨殆盡了.
生活化教學(xué)則根據(jù)學(xué)生的實際情況，理清學(xué)生的思想脈絡(luò)，看清學(xué)生思想的癥結(jié)和可能的走向，隨時調(diào)整教學(xué)過程，使學(xué)生成為課堂的中心.通過課堂上的講演、繪畫和表演等充滿豐富生活體驗的活動，讓學(xué)生能想、能干、能看、能談，時時享受到成功帶來的喜悅與滿足.
2.1課堂競賽――教學(xué)活動的“催化劑”
教育界有一句名言：“教育的目的不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵和喚醒.”教學(xué)中，教師可以根據(jù)教材特點巧妙設(shè)計、安排一些小競賽.不僅可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能激勵學(xué)生為了在比賽中獲勝而主動學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性.尤其是找錯誤的課堂教學(xué)中，可以經(jīng)常采用這種比賽激趣的形式，限時找出其中的錯誤.例如，在復(fù)習(xí)光現(xiàn)象時，多媒體投影：2012年是國人自豪的一年，我國自行研制的“神舟九號”載人飛船順利升空，標(biāo)志著我國載人航天技術(shù)邁上了新的臺階.在飛船飛行的過程中，測控部門利用超聲波對它進行連續(xù)跟蹤和測控.到達太空時，不明發(fā)光體與飛船擦肩而過，航天員突然聽到了不明發(fā)光體的發(fā)出的響聲， 然后看到耀眼的光芒.完成一天任務(wù)后，神女航天員劉洋在太空練起了太極拳.請你指出這個場景中的三處科學(xué)性錯誤.
（1）；
（2）；
（3）.
這種方式的教學(xué)，一方面能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生對物理的親近感，另一方面又能夠使學(xué)生認(rèn)識到“生活處處皆學(xué)問”，真正體現(xiàn)了“生活到物理，物理到社會”的新課程理念.實踐證明，學(xué)生在競賽環(huán)境中的記憶更為扎實和牢固.
2.2情境再現(xiàn)――課堂中的“小劇場”
法國思想家盧梭曾說：“在達到理智年齡以前，孩子們不能接受理念，而只能接受形象.”生活中的學(xué)生，就是在一個個形象生動的生活情境中認(rèn)識世界的，事物越具形象性，就越能為學(xué)生所感知、所接受、所記憶.情境教學(xué)正是依據(jù)學(xué)生的心理特征、認(rèn)識規(guī)律，把從生動、直觀的形象思維作為教學(xué)的契機，從而促進智力的發(fā)展.葉圣陶說：“作者胸有境，入境始覺親.” 教學(xué)中，教師注重情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生繪圖、演劇、賞樂，學(xué)生就會情不自禁地用眼睛去看，用耳朵去聽，用腦子去想.在這種雙向互動、整體和諧的情境中，學(xué)生親身體驗到了“吐真言、抒真情”，他們的知識、能力及心理品質(zhì)必會得到協(xié)同發(fā)展，從而保證物理教學(xué)任務(wù)的全面完成.
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代控制理論；差異；應(yīng)用；意義
1.引言
控制理論作為一門科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)廣泛地運用于我們社會生活的方方面面。例如，我們的教學(xué)也使用了控制理論的方法。老師在課堂上講課，大家在課堂上聽，本身可看作一個開環(huán)函數(shù)；而同學(xué)們課下做作業(yè)，再通過老師的批改，進而改進和提高老師的授課內(nèi)容和方法，這就形成了一個閉環(huán)控制。像這樣的例子很多，都是控制理論在生活中的應(yīng)用。現(xiàn)代控制理論如此廣泛，因此學(xué)好現(xiàn)代控制理論至關(guān)重要。
2.現(xiàn)代控制理論的產(chǎn)生與發(fā)展
現(xiàn)代控制理論的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)過了很長的時期。從現(xiàn)代控制理論的發(fā)展歷程可以看出，它的發(fā)展過程反映了人類由機械化時代進入電氣化時代，并走向自動化、信息化、智能化時代。其產(chǎn)生和發(fā)展要分為以下幾個階段的發(fā)展。
2.1 現(xiàn)代控制理論的產(chǎn)生
在二十世紀(jì)五十年代末開始，隨著計算機的飛速發(fā)展，推動了核能技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展，從而對出現(xiàn)的多輸入多輸出系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和時變系統(tǒng)的分析與設(shè)計問題的解決。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅需要迅速地發(fā)展控制理論，而且也給現(xiàn)代控制理論的發(fā)展準(zhǔn)備了兩個重要的條件—現(xiàn)代數(shù)學(xué)和數(shù)字計算機?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)，例如泛函分析、現(xiàn)代代數(shù)等，為現(xiàn)代控制理論提供了多種多樣的分析工具；而數(shù)字計算機為現(xiàn)代控制理論發(fā)展提供了應(yīng)用的平臺。
2.2 現(xiàn)代控制理論的發(fā)展
五十年代后期，貝爾曼（Bellman）等人提出了狀態(tài)分析法；在1957年提出了動態(tài)規(guī)則；1959年卡爾曼（Kalman）和布西創(chuàng)建了卡爾曼濾波理論；1960年在控制系統(tǒng)的研究中成功地應(yīng)用了狀態(tài)空間法，并提出了可控性和可觀測性的新概念；1961年龐特里亞金（俄國人）提出了極小（大）值原理；羅森布洛克（H.H.Rosenbrock）、麥克（G.J.MacFarlane）和歐文斯（D.H.Owens）研究了使用于計算機輔助控制系統(tǒng)設(shè)計的現(xiàn)代頻域法理論，將經(jīng)典控制理論傳遞函數(shù)的概念推廣到多變量系統(tǒng)，并探討了傳遞函數(shù)矩陣與狀態(tài)方程之間的等價轉(zhuǎn)換關(guān)系，為進一步建立統(tǒng)一的線性系統(tǒng)理論奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)70年代奧斯特隆姆（瑞典）和朗道（法國，L.D.Landau）在自適應(yīng)控制理論和應(yīng)用方面作出了貢獻。與此同時，關(guān)于系統(tǒng)辨識、最優(yōu)控制、離散時間系統(tǒng)和自適應(yīng)控制的發(fā)展大大豐富了現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容。
3.現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容及研究方法
現(xiàn)代控制理論的內(nèi)容主要有為系統(tǒng)辨識；最優(yōu)控制問題；自適應(yīng)控制問題；線性系統(tǒng)基本理論；最佳濾波或稱最佳估計。
（1）系統(tǒng)辨識
系統(tǒng)辨識是建立系統(tǒng)動態(tài)模型的方法。根據(jù)系統(tǒng)的輸入輸出的試驗數(shù)據(jù)，從一類給定的模型中確定一個被研究系統(tǒng)本質(zhì)特征等價的模型，并確定其模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。
（2）最優(yōu)控制問題
在給定約束條件和性能指標(biāo)下，尋找使系統(tǒng)性能指標(biāo)最佳的控制規(guī)律。主要方法有變分法、極大值原理、動態(tài)規(guī)劃等極大值原理?，F(xiàn)代控制理論的核心即：使系統(tǒng)的性能指標(biāo)達到最優(yōu)（最小或最大）某一性能指標(biāo)最優(yōu)：如時間最短或燃料消耗最小等。
（3）自適應(yīng)控制問題
在控制系統(tǒng)中，控制器能自動適應(yīng)內(nèi)外部參數(shù)、外部環(huán)境變化，自動調(diào)整控制作用，使系統(tǒng)達到一定意義下的最優(yōu)。模型參考自適應(yīng)控制英文為Model Reference Adaptive Control。自校正自適應(yīng)控制英文為Self-Turning Adaptive Control。
（4）線性系統(tǒng)基本理論
包括系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、運動的分析、穩(wěn)定性的分析、能控及能觀測性及狀態(tài)反饋與觀測器等問題。
（5）最佳濾波或稱最佳估計
當(dāng)系統(tǒng)中存在隨機干擾和環(huán)境噪聲時，其綜合必須應(yīng)用概率和統(tǒng)計方法進行。即：已知系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，通過輸入輸出數(shù)據(jù)的測量，利用統(tǒng)計方法對系統(tǒng)狀態(tài)估計。
建立在狀態(tài)空間法基礎(chǔ)上的一種控制理論，是自動控制理論的一個主要組成部分。在現(xiàn)代控制理論中，對控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計主要是通過對系統(tǒng)的狀態(tài)變量的描述來進行的，基本的方法是時間域方法[1]。
4.經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論的差異
現(xiàn)代控制理論比經(jīng)典控制理論所能處理的控制問題要廣泛得多，包括線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)，定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng)，單變量系統(tǒng)和多變量系統(tǒng)。它所采用的方法和算法也更適合于在數(shù)字計算機上進行。現(xiàn)代控制理論還為設(shè)計和構(gòu)造具有指定的性能指標(biāo)的最優(yōu)控制系統(tǒng)提供了可能性。
經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論有其共同點和差異。共同點主要表現(xiàn)在研究對象是一致的，都是系統(tǒng)。其區(qū)別主要表現(xiàn)在經(jīng)典控制理論的研究工具是傳遞函數(shù)(結(jié)構(gòu)圖)，已有初始條件為零時才適用?，F(xiàn)代控制理論狀態(tài)空間法、研究系統(tǒng)內(nèi)部輸入－狀態(tài)（內(nèi)部）－輸出。
經(jīng)典控制理論的特點研究對象是單輸入、單輸出線性定常系統(tǒng)。其解決方法主要有頻率法、根軌跡法、傳遞函數(shù)。要用到的數(shù)學(xué)工具有拉氏變換、常微分方程。經(jīng)典控制理論有其局限性主要表現(xiàn)在難以應(yīng)用于時變系統(tǒng)、多變量系統(tǒng)。難以揭示系統(tǒng)更為深刻的特性。
現(xiàn)代控制理論是隨著計算機技術(shù)、航空航天技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的。其研究對象為多輸入、多輸出系統(tǒng)，線性、定?；驎r變、離散系統(tǒng)。解決方法主要是狀態(tài)空間法（時域方法）。
【關(guān)鍵詞】開放性教師教學(xué)情境教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方式
在新課程全面改革和實施的潮流中，幾乎所有的學(xué)校都在大興教學(xué)改革之路，但是相當(dāng)多的教師只局限于形式，仍未擺脫傳統(tǒng)教學(xué)的束縛，沒有真正將課程改革落到實處，教學(xué)理念依然陳舊，教學(xué)思想仍然落后，教學(xué)效果欠佳，教學(xué)質(zhì)量不高。近年來，筆者在自身、教學(xué)情境、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上體現(xiàn)開放，感覺課堂教學(xué)變得更加精煉和有效，在此談一點個人的見解。
一、教師自身的開放
教師的開放包括教師能力素質(zhì)的提高，教學(xué)思想和教學(xué)理念的革新，教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變等。
新課程強調(diào)物理學(xué)科與其它學(xué)科的聯(lián)系和融合，更為重要的原因，學(xué)生通過各種渠道獲取著廣泛的知識信息，他們希望從教師那里找到各種新問題的正確答案。“要想給學(xué)生一杯水，教師就得有一桶水”，當(dāng)今學(xué)生這個“杯子”越來越大了，自己就要注意利用一切機會提高能力素質(zhì)，確保具有一桶能夠?qū)W生舀的水。
接受式學(xué)習(xí)的獨特作用是不容置疑的，但教師一講到底的“滿堂灌” 教學(xué)，明顯違反了“教是為了發(fā)展” 、“教是為了達到不需要教”這些教學(xué)規(guī)律，自己要堅決杜絕。須知，把課堂還給學(xué)生，變相信自己為相信學(xué)生，才能體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)理念。所以自己要不斷革新教學(xué)理念，開放教學(xué)思想，經(jīng)常接受新事物，充分利用網(wǎng)絡(luò)與外界聯(lián)系，多與同事交流，大膽進行教學(xué)改革和創(chuàng)新。
教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變，要求變“講堂”為“學(xué)堂”。 學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，課堂上的“活動激趣、自主探究、合作交流、反思提高”理應(yīng)都是學(xué)生自己的活動，必須讓學(xué)生自己來完成。教師在為學(xué)生提供認(rèn)知情境、分析方法和手段方面是一個助學(xué)者，在參與探究的過程中是一個合作者，在教學(xué)過程的掌控上是一個組織者，在探究結(jié)果的呈現(xiàn)上是一個評價者，在教學(xué)活動中的作用是設(shè)計、組織、協(xié)調(diào)、點撥。
二、教學(xué)情境的開放
教學(xué)情境的設(shè)置要經(jīng)?；?、趣味化、多樣化。
現(xiàn)在學(xué)生上課普遍存在精力不集中，愛打瞌睡，看小說，厭學(xué)情緒嚴(yán)重，我的對策是設(shè)置好課堂教學(xué)情境，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。導(dǎo)入時設(shè)置教學(xué)情境能激發(fā)學(xué)習(xí)動機，中途設(shè)置教學(xué)情境能緩解學(xué)習(xí)壓力，授課結(jié)束前設(shè)置教學(xué)情境能增強學(xué)習(xí)欲望。通常我在設(shè)置教學(xué)情境時，不局限于只與當(dāng)堂課有關(guān)的內(nèi)容，更注重的是趣味性和多樣化。
比如，課堂中經(jīng)常加些“小插曲”，說說國際新聞、國內(nèi)動態(tài)、航天技術(shù)、科學(xué)前沿、網(wǎng)絡(luò)等當(dāng)前焦點話題，慢慢又回到正題，這樣可帶動學(xué)生思維，讓學(xué)生長、參與到學(xué)習(xí)中來。又如，當(dāng)學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難、啟而不發(fā)時，不妨先來一個“輕松3分鐘”緩和一下氣氛，再讓學(xué)生討論、交流，采取小組答辯、競賽等方式開展合作學(xué)習(xí)，課堂變得生動活潑、激情四射，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被充分調(diào)動起來。另外，在增強教學(xué)情境的趣味性和多樣化方面，經(jīng)常利用多媒體技術(shù)開展教學(xué)，經(jīng)常進行演示實驗、隨堂實驗、分組實驗以及創(chuàng)造性的制作實驗，讓學(xué)生親自體驗和感知學(xué)習(xí)過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，形成互動效果。如在學(xué)習(xí)“超重現(xiàn)象”時，可設(shè)置這樣的實驗：燒杯中先放一個堅硬的物體，上面再放一個雞蛋，物體的棱角和雞蛋相接觸，緩慢抬升燒杯，雞蛋完好，然后改為由靜止急速抬升燒杯，加速度較大，物體的棱角對雞蛋的壓力達到了蛋殼所能承受的極限，雞蛋破裂。簡易的小實驗既加深了學(xué)生對知識的理解，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。
三、教學(xué)內(nèi)容的開放
開放教學(xué)內(nèi)容，要創(chuàng)造性地應(yīng)用教材，使教材走進學(xué)生，使學(xué)生走進生活。
新課程教學(xué)最大的困惑是課時不夠，教師、沒有時間應(yīng)對習(xí)題，我的對策是研究課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生實際，摒棄教科書“難、繁、偏、舊、多”的知識內(nèi)容，精選終身學(xué)習(xí)必備的物理基本知識，用比教材更多的個人知識來總結(jié)、整合甚至重組教材，使教材知識體系更清晰明了。然后將自己整合出的章節(jié)知識結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給學(xué)生，讓他們了然于胸，進而做到理解結(jié)構(gòu)，會用結(jié)構(gòu)。
學(xué)生普遍感覺物理既深奧又乏味，為喚起他們主動學(xué)習(xí)的意愿，我在教學(xué)中以觀察和實驗為基礎(chǔ)，以自主探究為主要學(xué)習(xí)方式，盡可能讓抽象的物理概念在生活中找到原型，注意利用一切機會，引導(dǎo)學(xué)生用書本上的知識去解決生活中相關(guān)的物理問題，讓他們感受到物理就在身邊。一旦讓學(xué)生認(rèn)識到物理就在生活中，難度就會降低，陌生感就會消失，親切感隨之而來，物理也就學(xué)得有滋有味了。因為認(rèn)識到了物理就在身邊，也就極大地激發(fā)了學(xué)生課后關(guān)注生活的興趣，對于學(xué)生來說，只有建立了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，才能提高物理學(xué)習(xí)的效率。
在具體的教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容的開放還體現(xiàn)在層次區(qū)分上，新課程標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)內(nèi)容設(shè)置課程模塊，以滿足學(xué)生的不同需求，促進學(xué)生自主地、富有個性地學(xué)習(xí)，正體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的開放性。
四、課堂教學(xué)方式的開放
“學(xué)無定法”，同一堂課也應(yīng)對教學(xué)方式的交替使用進行開放。
研究發(fā)現(xiàn)，不同的教學(xué)方式產(chǎn)生的教學(xué)效果是大不相同的，學(xué)生對所教內(nèi)容在兩周內(nèi)的平均回憶率分別為：教師講授為5%；學(xué)生閱讀為10%；教師演示為30%；學(xué)生討論為50%；學(xué)生實踐為70%；學(xué)生教別人為90%?？梢?，教師的“滿堂灌”是最賣力不討好的教學(xué)方法。而應(yīng)用自主學(xué)習(xí)方式能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題；應(yīng)用合作學(xué)習(xí)方式能促進學(xué)生之間的相互交流，共同發(fā)展，形成競爭意識與合作精神。應(yīng)用探究學(xué)習(xí)方式能讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，獲得理智和情感體驗，建構(gòu)知識，掌握解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，科學(xué)態(tài)度和道德品質(zhì)，發(fā)展對社會的責(zé)任心和使命感。
【關(guān)鍵詞】高中物理課堂教學(xué)創(chuàng)新教學(xué)
隨著教育改革的深入，創(chuàng)新教學(xué)已成為當(dāng)今教育改革研究和實驗的一個重要課題。所謂創(chuàng)新教育就是通過有目的、有系統(tǒng)地創(chuàng)新教學(xué)和訓(xùn)練使學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新品質(zhì)，開發(fā)創(chuàng)新思維，初步掌握創(chuàng)新技能，從而提高學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的一種教育形式。課堂教學(xué)是創(chuàng)新教育的主渠道，采取適當(dāng)?shù)姆椒ú呗允莿?chuàng)新教育成功的關(guān)鍵。根據(jù)多年積累的教學(xué)經(jīng)驗，我認(rèn)為最常用的創(chuàng)新教學(xué)策略有以下幾種：
一、情感策略
情感在教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。前蘇聯(lián)教育學(xué)家贊可夫在“一般發(fā)展的理論”中就曾說過：“所謂一般發(fā)展，就是不僅發(fā)展學(xué)生智力，而且發(fā)展情感、意志品質(zhì)、性格和集體主義思想。”他認(rèn)為人的情感生活是與人的獨立探索性思維有機聯(lián)系在一起的。如果伴隨著學(xué)習(xí)思考而來的是興奮、激動，對發(fā)現(xiàn)真理的詫異，并產(chǎn)生愉快的體驗，那么這種情感就能強化智力活動，促進智力的發(fā)展。
1.在教學(xué)中應(yīng)充分挖掘教材中蘊藏的豐富的情感因素，精心設(shè)計，組織教學(xué)活動。例如《動量》一章最后一節(jié)《反沖和火箭》的教學(xué)，引入新課時可先播放節(jié)日夜晚燃放禮花時天空絢麗多彩的畫面和火箭發(fā)射的宏偉場面，并配以爆炸的巨大聲響，學(xué)生在視覺、聽覺的強力刺激下，會對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生極大興趣。小結(jié)時再引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)禮花和火箭飛上天空的原理，并在課堂最后留有時間讓學(xué)生閱讀書后閱讀材料“航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行”。這樣，學(xué)生會覺得這么尖端的高科技問題與學(xué)習(xí)內(nèi)容如此貼近，自然而然地激起探究知識的欲望。
2.要注意設(shè)置教學(xué)內(nèi)容的層次和梯度，讓每個學(xué)生都能體驗到學(xué)習(xí)上的成就感。在容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒的高一年級普通班物理教學(xué)中，教學(xué)要求應(yīng)壓得低一點，考試題目要易一點，教學(xué)內(nèi)容要嚴(yán)格控制在教學(xué)大綱要求以內(nèi)，千萬不能根據(jù)高考要求，過早補充內(nèi)容，這樣其結(jié)果往往會適得其反。關(guān)于考試更應(yīng)基于對“雙基”知識的考查，切忌難度過高，以保護學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極情感。
3.通過物理學(xué)史的考察來調(diào)動學(xué)生的情感因素。在科學(xué)研究中有很多科學(xué)家數(shù)十年如一日不懈地努力，甚至為科學(xué)獻身。教師可以從中充分挖掘科學(xué)家崇尚科學(xué)的情感和價值觀、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和良好的品格修養(yǎng)、追求科學(xué)的頑強毅力和奉獻精神，以此感染學(xué)生，使學(xué)生樹立研究問題的意志品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度。發(fā)揮科學(xué)史的作用，可以促進學(xué)生智慧的發(fā)展，從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的目的。
二、問題策略
創(chuàng)新教學(xué)的特征之一是問題性，有問題才能探究，才能創(chuàng)新。陶行知說過：“發(fā)明千千萬，起點在一問。”這句話足以說明善問在創(chuàng)造性思維活動中的意義。問題包括教師提問和學(xué)生提問，教師課堂提問要設(shè)計精當(dāng)才能體現(xiàn)學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用；學(xué)生提問要在一個平等的開放的自由的環(huán)境中才能進行。這就要求教師采用適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>
1.挖掘教材設(shè)計問題，激發(fā)學(xué)生思維
在課堂教學(xué)中教師要善于把教材中的物理知識轉(zhuǎn)化為問題，以展現(xiàn)知識的發(fā)生發(fā)展過程。教師借助具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的問題設(shè)計，促使學(xué)生思考，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，通過挖掘教材，設(shè)置問題，讓問題在學(xué)生新的發(fā)現(xiàn)與原有的知識水平之間產(chǎn)生沖突，不斷切入學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，不斷縮短學(xué)生原有知識水平與學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的距離。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生能夠圍繞問題積極思考，本身就是發(fā)揮學(xué)生主體作用的表現(xiàn)。
2.聯(lián)系實際設(shè)計問題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
教師應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)和生活中的實例，不斷創(chuàng)設(shè)問題情景，指導(dǎo)學(xué)生從實際問題中抓住主要因素，增加學(xué)生的感性認(rèn)識。體現(xiàn)理論與實際之間的聯(lián)系，逐步培養(yǎng)學(xué)生主動觀察自然現(xiàn)象，運用所學(xué)知識解決實際問題的應(yīng)用能力。
3.學(xué)生提出問題，學(xué)生講解，體驗成功的快樂
高中教材中有些內(nèi)容學(xué)生完全有能力自己研究解決。教師可以根據(jù)學(xué)生實際知識水平，課前布置任務(wù)，指導(dǎo)方法。在判斷猜想正確與否的過程中，學(xué)生用做實驗、讀課本、查資料、問老師等多種方法，把提出的問題解決了。課堂上學(xué)生互相交流，思維活躍，群體的創(chuàng)造性得到了提高。
4.在觀察生活中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題
學(xué)生往往對現(xiàn)實生活中的一些問題熟視無睹，教師可以在平時教學(xué)中不斷引導(dǎo)，使他們善于觀察生活，在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。開始時教師可以指導(dǎo)學(xué)生把自己在生活中遇到的問題情景再現(xiàn)，就會使學(xué)生逐步形成提出問題的意識。
三、方法策略
要使學(xué)生掌握靈活的思維方法，就要通過適當(dāng)?shù)姆椒ú呗?，才能在實施?chuàng)新教學(xué)的過程中，使學(xué)生掌握科學(xué)的創(chuàng)新方法。教學(xué)中要強調(diào)發(fā)現(xiàn)知識的過程，重視創(chuàng)造性地解決問題，而不是簡單地介紹其結(jié)果。這樣，知識的學(xué)習(xí)不再是唯一目的，它也是認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握科學(xué)方法的手段。
1.利用實驗教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新能力
實驗對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、觀察分析能力、思考能力、歸納推理能力、設(shè)計動手能力，乃至創(chuàng)新能力都有著不可替代的作用。因此在實驗教學(xué)方面，應(yīng)力求讓實驗更具有探索性和挑戰(zhàn)性，這樣可以提高學(xué)生的動手能力，活躍學(xué)生的思維。教師不僅要讓學(xué)生學(xué)會實驗的具體做法，掌握一些基本技能，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會研究物理問題的實驗方法，為培養(yǎng)他們的物理創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。為切實提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，在教學(xué)中可以從以下幾方面入手：
①改革演示實驗教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在實驗教學(xué)中可以將一些演示實驗改為學(xué)生開放性、探索性實驗。這樣就需要學(xué)生查閱資料，精心設(shè)計實驗方案，并根據(jù)實驗正確選擇儀器，獨立設(shè)計，獨立操作。教師還可以對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育。教師要創(chuàng)設(shè)條件，讓學(xué)生充分動腦、動手、動口，發(fā)揮學(xué)生主體作用，從而提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。
②改革實驗方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
目前在物理教學(xué)中許多物理實驗都是學(xué)生分組實驗，普遍只重視簡單操作。器材、方法、表格都是事先設(shè)計好的，很少引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，因而學(xué)生 很難領(lǐng)會實驗原理和思想方法。為了改變這種狀況，在教學(xué)中可以把驗證性實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒?，學(xué)生有興趣、有激情，思維易活躍，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到潛移默化的作用。
③通過物理實驗史教育，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在牛頓第一定律中介紹伽利略理想實驗，說明這種將有限事實外推到無限，經(jīng)過抽象得出結(jié)論的方法，是對傳統(tǒng)實驗方法的創(chuàng)新。通過對實驗史的介紹，不僅可以對學(xué)生進行德育滲透，還可以對學(xué)生進行科學(xué)精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
2.通過習(xí)題教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
習(xí)題教學(xué)是物理課堂教學(xué)的重要組成部分，它不僅使學(xué)生鞏固了知識，掌握了解題技巧，更重要的是通過解決物理問題，可以使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)向縱向和橫向發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
總之，在教學(xué)中教師應(yīng)采用適當(dāng)?shù)牟呗裕箤W(xué)生掌握方法、學(xué)會學(xué)習(xí)，這樣他們的智力才能得到開發(fā)，創(chuàng)新能力才能得到提高。
參考文獻