渗透教学:提升核心素养的“捷径”

2017-02-06 00:41王秀萍
数理化解题研究 2017年36期
关键词:降水强度雨强历时

王秀萍 邱 雁

(江苏省连云港市田家炳中学 222500)

关于渗透教学,在西方国家已经有较长时期的应用,属常用的教学方法.其基本原理是从实用主义角度直接提出相关思想和结论、介绍新内容、设计新活动、分享新知识.在教学过程中,教师不一定要求学生全懂,用疑惑与朦胧调动学生思维的积极性,鼓励学生在不断的探索中汲取新知识.可以看出,注重知识的实用性和新颖性是渗透教学主要特征.下面以某学校进行降水量统计为例,例证渗透教育:

一、提出结论(方法)

1.降水是指液态(或固态)的水汽凝结物从空中降落到地面,形式如雨、雪、霰、雹、露、霜等,其中以雨、雪两者为主.

2.描述降水特征的概念有降水量、降水历时、降水强度、降水面积、暴雨中心等.其中降水量、降水强度和降水历时成为降水三要素.降水历时指一次降水过程中从某一个时刻到另一时刻经历的降水时间,计量单位一般是分钟(min)、小时(h)、天(d)或年(a).降水强度(也叫雨率或雨强)指单位时间内的降水量,以mm/min、mm/h或mm/d计量,降水强度一般有瞬时降水强度和平均降水强度之分,时段降水强度表示为:降水强度=降水量/时间.

二、统计过程(步骤)

一般而言,统计降雨量通常采用降水过程线、降水累积曲线及降水特性综合曲线表示,以此来表达降水的时间变化规律.

1.降水过程线

以一段(时、日、月或年)为单位所表示的降水量(或降水强度)在时间上的变化过程称为降水过程线.如图所示,一般以时段平均雨强或时段降水量为纵坐标,时间为横坐标的柱状图来表示.当每个时段很小并趋于0时,柱状图就变为光滑曲线,即为瞬时雨强过程线.

2.累计降水量

指自降水开始至各时刻降水量的累积值,降水累积曲线是累积降水量随降水历时的变化曲线.该曲线以时间为横坐标,以降水量的累积值为纵坐标,如图1实线所示.

3.引用材料

某地降雨量的计算时段为3小时,经过计算相邻3个时段降雨量15mm、30mm、9mm, 试绘制降雨过程线图和累计降雨量图.

解答如下:

a)列表计算各时段的降雨强度和累计降雨量.

某地区降雨强度和累计降雨量计算表(据考试资料网)

时段0123雨量(mm)015309降雨强度(mm/h)05103累积降雨量(mm)0154554

b)绘制降雨过程和累积降雨量图,将各个时段的降雨过程和累积降雨量画在同一幅图中.

4.降水特性综合曲线(雨强-历时曲线)

对于一场暴雨,选定不同的历时,分别统计各选定历时内最大平均雨强,然后在方格纸上以雨强为纵坐标,历时为横坐标,绘出雨强-历时曲线图(如图1).由此可知,同一场降雨过程中的雨强随着历时的增加而减小,不同场降雨因降雨过程不同,因而雨强-历时曲线也不同.

三、建立模型(作图)

数据和图形的转化是培养学生对图形制作、读取和应用的必要能力,这有利于实现知识的迁移.在培养学生作图的过程中,一是能够根据图像和图表叙述事物有关现象和规律;二是能够对图像和图表进行分析,得出有规律的知识或模型;三是能够把图像中有效信息进行分析,经过分析加以归纳和总结,并在此基础上进一步联系实际进行思考,得出正确的结论.

本题中第1时段降雨量为15mm,第2时段降雨量为30mm,第3时段降雨量为9mm;降雨强度在第1时段为5mm/h, 第2时段为10mm/h,第3时段为3mm/h;因此,累计降雨量分别是 第1时段降雨量为15mm,第2时段降雨量为45mm,第3时段降雨量为54mm,如图1.

同一场降雨过程中的雨强有两种情况:一种是选取两个不同尺度的时间段(t1和t2,t1包含于t2),t1段雨强先升后降,t2段雨强也先升后降,但很显然t1段的幅度远小于t2段(如图2中的a图).还有一种是雨强随着时间推移(由t1到t2)不断下降.雨强-历时曲线可用以下经验关系表示:

it=s/t.

式中:t为降水历时,h;s为暴雨参数,又称雨力,相当于t=1小时的雨强;n为暴雨衰减指数,一般为0.5~0.7;it为对应时段t的平均降水强度,单位为mm/h.

从上面的图象的建构过程,就是利用渗透教学思想引领学生掌握某个领域具备一定的专业知识和实践能力,引导学生探索新问题、新情境的一般方法;让学生把知识与经验结合,经验和思想相通,从而有力遏制了“死”知识的堆积,激发“活”的思维方法,让学生的大脑获得新的“灵感”.

基于素质教育的发展和学生核心素养的提升,借以指导、规范教育教学改革,即走向素养导向的教育教学改革,将成为新时期推进素质教育.首先,建构易接受、易操作的培养目标,使不同学段育人目标彼此衔接,融汇贯通.其次,精心设计教学课程和教育内容,落实以人为本的教育理念,为学生的终身发展奠基.再次,建立从知识到能力、从能力到素养的发展标准,引导学校教育从知识教育走向能力教育,进而走向素养教育.

[1]席晓峰.探究意识:提升学生技术素养的“引擎”[J].江苏教育,2016(04):58-60.

[2]沈冰,黄红虎.水文学原理[M].北京:中国水利水电出版社,2008:29-30.

[3]刘云杉. “核心素养” 的局限:兼论教育目标的古今之变[J]. 全球教育展望,2017(12):35-46.

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