探讨在生命科学领域中机遇所起的作用

第一篇：探讨在生命科学领域中机遇所起的作用

探讨在生命科学领域中机遇所起的作用

关键词:机遇;生命科学;研究

近年来我国国家领导人不断强调当前国内外形势都比较有利,我们要善于把握时机,解放思想,抓紧历史机遇,来加速我国的发展问题。最近,国务委员宋健还以“珍惜机遇”为题,总结了他成长为科学家的亲身体验(光明日报1994.1.11;1.18)。他指出,机遇并非时时刻刻都存在,有的甚至转瞬即逝,因此,要珍惜机遇,把握机遇,是成才路上的重要关键。

经查阅大辞典《辞海》,机遇可解释为机会,特指导致科技新突破的原定研究进程所未料到的意外事件或机会。因此,我们是否可以把机遇分解为两种情况:一种是一般的有利时机,称作机会;另一种是意外的或偶然的发现,称为偶遇。在自然科学研究中,因抓紧机遇而获得的新发现是很多的,如德国科学家伦琴(w.K.Rontgen)于1895年意外地发现的x射线,就是最着名的范例。这里只提供一些在生命科学领域中机遇所起的作用的实例。

一、关于偶遇(偶然发现)的例子

科学家对偶遇有两种截然不同的态度:一种是科学家本人与科学实践有紧密的接触,而不是只坐在办公室听汇报。这些科学家都有丰富的专业知识,能够识别所看到的确是一种不常见的现象,或一种怪现象,不能用通常的理论来解释。而且,这些观察者还具有好奇心和执着的求索精神。另一种态度是对周围出现的新事物漠不关心,反应迟钝,对意外出现的有意义的现象视而不见,听而不闻,从而失之交臂。还有的观察者只埋头于自己的既定目标,不肯拿出时间来注意偶遇现象,甚至讨厌它的出现,认为它干扰了自己的原定计划而忽略掉。

(一)青霉素的发现青霉素是由英国细菌学家弗莱明(AlexanderFleming,1881~1955)于1929年发现的,这是人们比较熟知的偶然发现事例,被认为是二十世纪医学领域中最伟大、最突出的发现之一。弗莱明在第一次世界大战后,就潜心于研究防腐剂,企图寻找有效的灭菌物质。他曾发现溶菌酶,但抗菌效果不佳。在20年代末期当他正在进行葡萄球菌平皿培养时,发现有些培养皿被污染了,这本是在那种条件下常发生的情况。但有一个培养皿引起了弗莱明的注意,认为是怪事,原来是靠近霉菌的一些葡萄球菌菌落都死了。弗莱明意识到了这种现象可能具有重大意义,就于以深入研究,终于发现了青霉素。他的文章发表于1929年。

事实上,据后来研究这项发现的专家声称,一导致这一偶然发现的,是种种条件奇迹般的不寻常的结合,其成功的机会本来是很小的.但它毕竟是出现了〔‘〕。

弗莱明对青霉素仅描述了粗制剂,没有能制成一种治疗用的药物。直到第二次世界大战爆发后,形势迫切需要找到一种有效控制战伤感染的办法,这给青霉素的研究带来了活力,牛津大学由生物化学家弗洛里(Howardw.Florcy)领导的研究小组重新开始研究生产用于临床治疗的青霉素,终于在1940年制成新型的青霉素。迄今,青霉素仍是最有效的和最广泛应用的抗生素之一。弗莱明、弗洛里和牛津小组中另一位科学家柴因(ErnestB.Chain)荣获1945年诺贝尔生理学或医学奖。

(二)任氏溶液的发现在19世纪80年代初期,英国伦敦大学医院的医生塞达尼·任格(sidneyRinser,1835一1910)对离体蛙心进行实验,用生理盐水灌流蛙心得到初步成功,蛙心能跳动约半小时即停止下来。一次,他发现他的蛙心连续跳动了好几个小时,这使他非常惊讶,大惑不解,他设想这可能是由于季节的影响。但当他亲自配制新鲜的生理盐水后,蛙心仍只跳动约半小时。经他仔细查询后发现,原来是他的实验助手上次一时偷懒,把生理盐水配错了,用自来水代替了蒸馏水。任格抓住这个线索,对自来水进行了分析,发现自来水中含有少量的钙和

其他无机物,这对蛙心跳动更为有利。进一步研究证明,如果灌流液中无钙,心室收缩就不能维持,在钠盐中加入少量钙盐,则使收缩改善。在含有少量钙和钾的钠盐溶液中,蛙心可持续收缩数小时。就是这样,任格发现了以他名字命名的任氏溶液(Ringerl5solution),对实验生理学贡献很大。

后人根据任格的这项基本发现,为了适应不同研究的目的和需要,以各种比例的钠、钾、钙,再增加其他成分如某种缓冲剂、葡萄糖和通以氧气等,配制成更为平衡的灌流液,如洛氏(l孟犯ke)液、台氏(Tyrode)液等,满足了生理学实验室不可缺少的基本需要〔，‘,。这个发现的妙处在于:从偶然的错误中获得了真理,正如乘错了船却抵达正确的港口一样。这一事例也正说明偶然发现的难于预见的本性。

(三)发现切除胰腺可产生糖尿病在1889年之前,无人知道糖尿病与胰腺内分泌的缺陷有关。正是这一年,德国斯特拉斯堡的内科医生冯米伦(BaronJ.vonMering)教授和他的助教授明考斯基(OscarMinkowski,1858一1931)在研究胰腺对小肠吸收脂肪的作用时,曾用手术方法切除了一个狗的胰腺。手术后,他们的一个实验助手报告给明考斯基说,这个狗在手术后排尿很多,而且它的尿招来了成群的苍蝇。明考斯基就根据这个线索,分析了这个狗的尿,发现其中有大量的糖,从而引起他们极大的注意。随着,他们深入地全力研究了这个偶然发现的现象,逐渐观察到这个狗有多食、多渴、多尿的三多特点,而且极易感染,与临床上所见的糖尿病症状极为相似。这样,就发现了实验性糖尿病,成为实验医学史上着名的发现〔3·‘〕。其实,早于此数十年前,法国的实验生理学家伯尔纳(Bernard)在研究胰腺的消化作用时,也确曾描述了一例切去胰腺的狗,这个狗死于过度消瘦,虽然它的食欲极好。但并未注意到尿中有糖。这说明伯尔纳失去了一个发现实验性糖尿病的机会。

这个重大发现给予人们的启示是:一个科学家对机遇所提供的每一意外事件都不放过,并加以深究,是成功的秘诀。

(四)草食动物吃肉的实验在约1845年的一天,法国的科学家伯尔纳(CtaudeBernard,1813一1878)偶然见到从市场上买来的兔子,其排泄到桌上的尿是清的,不象寻常草食动物的尿是混浊的,这使他感到奇怪。他设想:买来的兔子多半是由于好久没有吃东西,靠着消耗自己身上的肉来维持生存,因而处于食肉动物的营养状态。他决定研究这个问题。他用喂食和禁食互相交替的方法证实了他的观点。实验做到此,对多数研究人员也就满意了,但伯尔纳却不然。

他还要“反证”,于是用肉喂兔子。他用煮好的瘦肉喂饥饿兔(这时的兔竟然不得不吃肉),其尿果然是清的且为酸性,和肉食动物一样。这样,完全证实了他最初的设想〔幻。伯尔纳是十九世纪一个天才的研究家,几乎在生理学的每一领域都有他研究的足迹。这里所讲的虽然是个小故事,并不是他的重要贡献,但其中包含着机遇、对细小线索的注意以及洞察力等因素的结合,是值得我们学习的。

(五)促胰液素的发现正当贝利斯(W.M.Bayliss,1860~1924)和斯他林(E.H.starung,1866一1927)这两位英国生理学大师在本世纪初研究小肠的局部运动反射时,偶然看到法国科学家一篇分析盐酸在狗小肠内引起胰液分泌机制的论文,引起了他们很大的兴趣。根据当时流行的思想,被认为这是一个反射。但阻断外来神经后,这个反射仍存在。那位法国学者还把实验狗的一段游离小肠拌的神经切除,只保留动静脉与身体相连,仍未能排除这个反应。因而他认为这是一个顽固的局部反射,难以将神经切除干净所致。

贝利斯和斯他林出于好奇和怀疑心理,立即重复了这项实验,证实了法国人的结果。但他们确信自己切除局部神经是完全的,因而大胆跳出“神经反射”这个传统概念的束缚,设想可能是一个“化学反射”,并用进一步的实验来证实,轻而易举地发现了人类历史上第一个激素—促胰液素(seeretin),开拓了“激素调节”和内分泌学这个崭新的领域〔5〕。这个事例给予我们的启示是:在科研中,对一个偶然出现的不寻常现象产生好奇心和怀疑心理,显得也很重要。当然,这些心理因素在这里只提供了一个机会,并不是发现的全部,但它毕竟起到了启动的作用。

(六)垂体门静脉的发现在1930~1933年期间,当一位匈牙利人坡帕(G.T.PoPa)在罗马尼亚医学院学医时,一位病理学教授曾在尸检时观察到围绕在垂体柄上有一个血管丛,特别是在突然死亡或因暴力致死的人身上更为明显。这位教授曾有一次指给坡帕看,并建议他把下丘脑和垂体一起取出来做连续切片,以研究这个特殊的血管联系。坡帕接受了这个建议,认真地作了详细观察,发现了垂体门静脉。但他们认为,血流方向是从垂体流向下丘脑的。后来的研究者才在活体动物上确定,这个门脉的血液是从下丘脑流向腺垂体的。这项重要发现对于研究下丘脑调节腺垂体的活动,打下了形态学基础。正是由于那位病理学教授观察到这个不寻常现象的契机,才导致了这项重要的发现〔的。

(七)当美国着名的生理学家坎农(w.B.Carmon)还是哈佛大学二年级医学生时,曾向当时的生理学主任要求进行科研,该主任经过考虑后,建议利用新发现只有3年的x射线进行胃肠道运动的研究(一个绝好的机会)。坎农于1898年开始用慢性实验狗做了系统的实验观察,并使x射线迅即广泛应用于临床消化道的诊断,还使这位医学生终身从事生理学研究和教学。坎农于19n年写成《消化的机械性因素》一书总结了他在这方面的开创性工作。

二、关于利用机会(有利时机)的例子

胰岛素的发现在1920年秋,加拿大的一个28岁的生理学教师班廷(F.G.E以ntins)

正在准备讲一堂糖代谢的课,心中着实无底,感到异常焦虑。虽然知道它与胰腺有关,但胰腺为什么能防止糖尿病的发生,具体资料实在太少。事有凑巧(又是一个机会),他这时收到一本新杂志,其中一篇论文提到在胆石形成中,如果阻塞了胰导管,就会引起胰腺萎缩,但不发生糖尿病。班廷反复读了这篇文章,立即产生了一个设想:结扎狗的胰导管,待其腺泡萎缩后,提取其内分泌以治疗糖尿病。正是在这一设想的推动下,经过几个月的艰苦工作,终于发现了胰岛素，成为医学史上一个伟大的贡献〔7〕。

以上所举的8个例子生动地说明了机遇在生命科学新发现中的作用。当然,很难明确区分上述机遇的两种情况,但确有很多新发现含有机遇的成分,如不及时抓住,稍纵即逝。这里,请记住着名科学家巴斯德的名言:“在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备的头脑”

第二篇：复合材料在航空领域中的应用

复合材料在航空领域中的应用

先进复合材料具有高比强、高比模、耐疲劳、多功能、各向异性和可设计性、材料与结构的同一性等优异性能，自上世纪60年代年问世以来，先进复合材料很快获得广泛应用，成为航空航天四大材料之一。下面就让我们对先进复合材料的应用情况和其优异性能做一简要介绍。

1．应用先进复合材料可以显著提高战斗机作战性能

为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的要求，进入90年代后，西方的战斗机无一例外的大量采用复合材料结构，用量一般都在25％以上，有的甚至达到35％，结构减重效率达30％。应用部位几乎遍布飞机的机体，包括垂直尾翼、水平尾翼、机身蒙皮以及机翼的壁板和蒙皮等。如美国第四代战斗机F-22复合材料用量已达到24%，而EF2000更高达43％，EF2000除鸭翼外，机身、机翼、腹鳍、方向舵都采用复合材料，结构的“湿润”表面的70％为复合材料，阵风也是如此，70％的“湿润”表面为复合材料，约947kg之重。F-35的复合材料几乎覆盖了整个飞机外表面。

2．应用先进复合材料可以明显增大军用运输机有效载重量

C-17是上世纪先进大型军用运输机的典型代表，C-17是1986年设计的，限于当时的水平，复合材料主要用于次要结构，如雷达罩、整流罩、操纵面、口盖、翼梢小翼蒙皮等，复合材料重约7258k，占该机结构重量8.1%。树脂基复合材料从非承力结构发展到次承力构件。在复合材料中碳纤维增强复合材料约占结构重量6%，玻璃纤维塑料、Kevlar纤维增强材料占2%。而欧洲EADS正在研究的A400M属于新一代大型军用运输机，在材料应用技术上有了一个新的飞跃，主要表现为先进复合材料占结构重量的35%~40%。与C-17不同的是，在A400M上，碳纤维复合材料用于一些主承力结构，而C-17的复合材料结构重量比仅为8%，且主要用于操纵面及次要结构。A400M的机身仍由传统的铝合金制成，但却开创了采用碳纤维复合材料制造大型运输机机翼的先河，机翼长达19米，令业界颇为瞩目。

3．应用先进复合材料是高超声速飞行器能否上天的关键因素

高超声速技术主要指研制高超声速（Ma>5）飞行器所需的相关技术。近中期将采用的材料将包括陶瓷纤维增强的金属基复合材料、陶瓷及碳碳复合材料以及轻质隔热材料。此外，发动机及机身将需要导热率高的材料，如碳碳复合材料。更远的将来，将需要先进型的材料，如铍基复合材料之类的超轻材料以及纤维增强陶瓷之类超高温材料。

以NASA开发的第二代可重复使用航天飞机为例，油箱内衬为复合材料。在推进系统中将采用陶瓷基复合材料发射斜轨、金属基复合材料机匣以及树脂基复合材料涵道。此外还将采用复合材料电子设备舱。第三代可重复使用航天飞机将为一智能结构，具有自适应热防护系统及智能化无损检测装置，自愈合的飞机结构及表面。发动机材料将可能使用经冷却的复合材料、金属基复合材料加力燃烧室壳体、超高温复合材料。结构材料将包括超高温树脂基复合材料、低成本耐腐蚀热防护系统复合材料液氧油箱。

美国高超声速飞行器X-43是由超燃冲压发动机作动力装置的验证机。其油箱/机身由石墨/环氧框架及蒙皮组成。蒙皮外再覆以热防护系统。飞机上翼面热防护层为可剪裁的先进绝缘毡，下翼面为内多层屏蔽绝缘物。后者是正处于开发中的防热材料，由C/SiC外面板，中介陶瓷屏以及先进聚酰亚胺泡沫内衬。中介陶瓷屏覆以贵金属以降低其热辐射。机翼及垂尾由钛基复合材料制成，并有一个由二硼化锆制成的前缘。

4．应用先进复合材料能大幅增加无人战斗机载油量

国外目前研制的无人机以复合材料和传统铝合金的混合结构为主。如“捕食者”“全球鹰”等均是如此。其中“全球鹰”的机翼和尾翼由石墨/环氧复合材料制造，而机身仍采用传统铝合金，复合材料占结构重量的65%。

无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。为满足采购政策、隐身性能、机动性、生存力对材料的特殊需求，为尽可能地降低结构重量、提高燃油装载量，无人战斗机结构的一个显著特点就是大量应用复合材料。以波音公司的X-45A为例，除机身的龙骨、梁和隔框采用高速切削铝合金外，其余的机体结构都是由复合材料制成。诺斯罗普格鲁门公司的X-47A的机体除一些接头采用铝合金外，整个机体几乎全部采用了复合材料。

5．应用先进复合材料可以极大提升民用飞机市场竞争力

民用飞机方面，复合材料的使用对于增大客舱湿度进而改善乘客的舒适度、降低油耗、易于实现结构/舱内材料的一体化、减少零部件数量、简化系统安装及缩短总装时间等方面潜力巨大。波音、空客两家大型民用客机制造商均将其视为实现新飞机机体减重及降低直接运营成本的有效途径。如在新一代波音787飞机上，复合材料用量将达到50%，创大型客机复合材料的应用记录。欧洲空中客车公司在新近研制的A380型宽体客机的机翼和机身结构上均采用了先进复合材料，用量已占结构重量的25%，其中碳纤维增强复合材料占22%，另采用了3%玻璃纤维增强的铝合金层板复合材料Glare。在机翼前缘等处还采用了聚苯硫醚热塑性复合材料。该公司目前正在研制的新一代客机A350，复合材料的应用比例也将达到39%。

6．应用先进复合材料在减重的同时很好地改善了直升机抗坠毁性

直升机采用复合材料不仅可减重，而且对于改善直升机抗坠毁性能意义重大，因而复合材料在直升机结构中应用更广、用量更大，不仅机身结构，而且由桨叶和桨毂组成的升力系统、传动系统也大量采用树脂基复合材料。H360、S-75、BK-117和V-22等直升机均大量采用了复合材料，如顷转旋翼飞机V-22用复合材料近3000公斤，占结构总重的45％左右，法德合作研制的“虎”式武装直升机，复合材料用量更高达77％。

7．先进复合材料在航空发动机上也得到成功应用

航空发动机使用碳纤维增强树脂基复合材料取代金属材料可以有效减轻发动机重量，降低燃料消耗，增加航程。有资料报导，发动机减轻1磅重量，从而使飞机可减轻10～20磅重量。从70年代初，复合材料就成为TF39、F103特别是GE36UDF发动机研制计划的一部分，在这些发动机上积累了经验之后，在GE90的风扇叶片上成功使用了高性能韧化环氧复合材料。此外，在F119风扇机匣、遄达发动机的风扇机匣包容环及反推力装置上也广泛采用了树脂基复合材料。

近期开发的波音787的动力装置GEnx的风扇机匣及风扇叶片，将由碳纤维/环氧树脂基复合材料制成。除减重外，复合材料还表现出良好的韧性及耐蚀性。

至于陶瓷基复合材料等超高温复合材料，目前已在M88、F119等发动机尾喷管等静止件上获得应用。

随着飞行器向高空、高速、无人化、智能化、低成本化方向发展，复合材料的地位会越来越重要。国外预计，在下一代飞机上，复合材料将扮演主角，目前采用全复合材料飞行器的计划正处于酝酿之中。

第三篇：在数学及其相关领域中的完备性

在数学及其相关领域中，一个对象具有完备性，即它不需要添加任何其他元素，这个对象也可称为完备的或完全的。更精确地，可以从多个不同的角度来描述这个定义，同时可以引入完备化这个概念。但是在不同的领域中，“完备”也有不同的含义，特别是在某些领域中，“完备化”的过程并不称为“完备化”，另有其他的表述，请参考代数闭域(algebraically closed field)、紧化(compactification)或哥德尔不完备定理。

一个度量空间或一致空间（uniform space）被称为“完备的”，如果其中的任何柯西列都收敛(converges)，请参看完备空间。

在泛函分析(functional analysis)中, 一个拓扑向量空间(topological vector space)V的子集S被称为是完全的，如果S的扩张(span)在V中是稠密的(dense)。如果V是可分拓扑空间(separable topology space)，那么也可以导出V中的任何向量都可以被写成S中元素的（有限或无限的）线性组合。更特殊地，在希尔伯特空间(Hilbert space))中（或者略一般地，在线性内积空间(inner product space)中），一组标准正交基(orthonormal basis)就是一个完全而且正交的集合。

一个测度空间(measure space)是完全的，如果它的任何零测集(null set)的任何子集都是可测的。请查看完全测度空间(complete measure)。

在统计学中，一个统计量(statistic)被称为完全的，如果它不允许存在0的无偏估计量(estimator)。清查看完备统计量(complete statistic)。

在图论(graph theory)中，一个图被称为完全的(complete graph)，如果这个图是无向图，并且任何两个顶点之间都恰有一条边连接。

在范畴论(category theory)，一个范畴C被称为完备的，如果任何一个从小范畴到C的函子(functor)都有极限(limit)。而它被称为上完备的，如果任何函子都有一个上极限(colimit)。请查看范畴论中的极限定义。

在序理论(order theory)和相关的领域中，如格(lattice)和畴(domain theory)中，全序性(completeness)一般是指对于偏序集(partially ordered set)存在某个特定的上确界(suprema)或下确界(infima)。值得特别注意的是，这个概念在特定的情况下也应用于完全布尔代数(complete Boolean algebra)，完全格(complete lattice)和完全偏序(complete partial order)。并且一个有序域(ordered field)被称为完全的，如果它的任何在这个域中有上界的非空子集，都有一个在这个域中的最小上界(least upper bound)；注意这个定义与序理论中的完全有界性(bounded complete)有细小的差别。在同构的意义下，有且仅有一个完全有序域，即实数。在数理逻辑(en:mathematical logic中)，一个理论(theory)被称为完备的，如果对于其语言(language)中的任何一个句子(sentence)S，这个理论包括且仅包括S或。一个系统是兼容的，如果不存在同时P和非P的证明。哥德尔不完备定理证明了，包含皮亚诺公理(Peano axioms)的所有公理系统都是不可能既完备又相容的。下面还有一些逻辑中关于完备性的定义。在证明论(proof theory)和相关的数理逻辑的领域中，一个形式的演算(caluclus)相对于一个特定的逻辑（即相对于它的语义(semantics)）是完备的，如果任何由一组前提Q根据语义导出的陈述P，都可以从这组前提出发利用这个演算语法地(syntactically)导出。形式地说，导出。一阶逻辑(First-order logic)在这个意义下是完备的。特别低，所有逻辑的重言式(tautologies)都可以被证明。即使在经典逻辑中，这与前述的完备性是不同的（即一个陈述和否定陈述对于这个逻辑而言不可能是重言式）。相反的概念被称为可靠性（soundness）。在计算复杂度理论(computational complexity theory)中，一个问题P对于一个复杂度类C，在某个给定类型的归约下是完全的(complete)，如果P在C中，并且C中的任何问题利用该归约都可以化归到P。例如，NP完全问题(NP-complete)在NP(NP)类和多项式时间(polynomial-time)和多对一归约的意义下是完全的。

第四篇：博弈论在多个领域中应用广泛

博弈论在多个领域中应用广泛，在管理中的以下方面受到了广泛关注。(1>博弈论在区域创新中的应用

研究对象主要包括企业之间的博弈，企业与政府之间的博弈，政府之间的博 弈。易余1}L运用演化博弈理论研究企业自主创新行为、模仿创新行为与市场结构的演化，研究表明，在满足一定的条件下，市场中进行自主创新投资的企业的比 例以及市场结构将演化稳定。政府的宏观调控对于企业自主创新行为以及市场结 构的演化起着至关重要的作用。刘义建立博弈模型，通过研究区域创新系统内各 个参与者的博弈，分析参与者共享隐性知识的可能性以及隐性知识应该怎样在这 个系统内转移，对怎样才能更好地实现隐性知识在区域创新系统内共享提出对 策。郭朝阳从技术创新成本的角度，建立了国内企业与国外企业技术创新竞争的 静态博弈模型，根据模型，当国外企业以规模扩张为竞争目标时，我国企业只能 选择渐进式的技术创新战略。技术创新是经济发展的动力和源泉，企业是技术创 新的主体，但政府也应通过创新政策的介入来鼓励和促进企业的创新。由于企业 和政府各自效用不同，从而对技术创新的投入战略不同，双方对技术创新投资时 都本着自己效用最大化的原则，使其在投资决策中二者相互博弈，赵惠芳通过一 个静态博弈模型分析并试解释某些现实经济现象。

(2>博弈论在人力资源管理中的应用

由于人力资源管理面对的对象主要涉及人与人之间的互动关系，所以用博弈 论来研究人力资源管理中的一些问题能够较真实的模拟出管理情境，得出比较实 际实用的结论。贾蔚使用博弈论的有关模型，对企业在人力资源管理过程中企业 与其雇员之间的行为进行分析。张向前应用博弈论分析方法，在强调个人理性和 政府、社会、企业理性矛盾基础上，研究分析人力资源管理中的公共资源等有关 人力资源的若干问题，建立相应的分析模型，提出了解决问题的建议。涂锦分析 了高校教师绩效的现状，在相关经济利益主体行为特征基础上建立高校人力资源

第五篇：信息技术在数学教学领域中的应用

12010247253 吴姗姗

信息技术在数学教学领域中的应用

摘 要：教育技术的发展要求教师的角色发生根本性变化，作为教师要改变传统的教育观念，努力学习新的先进的教育教学理论，积极进行教学改革与实验。随着现代信息技术的发展，计算机这种媒体以其生动的图像、声音等多媒体效果已越来越受到各学科教师的欢迎。传统的教学强调教师讲的作用，在课堂上利用的媒体也多是粉笔、黑板和幻灯，教学过程显得非常单调；而运用多媒体信息技术进行教学，可使学生手、脑、眼、耳并用，使学生有新颖感、惊奇感、独特感、直观感，能唤起学生的情趣，激发他们的兴趣，从而提高教学效率。

关键词： 信息技术

数学教学

优化激活

以计算机技术和网络技术为代表的信息技术，已逐步渗透到社会的各个领域，正日新月异的改变着人们的生产与生活、工作与学习方式。教育作为全社会的一个重要领域，当然也不例外，最令人瞩目的信息技术与学科的整合。而对于数学，面对21世纪的挑战，学生数学方面发展的愿望和能力最重要的基础之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合，现代信息技术为数学教学改革提供了切实可行的方案、方法和工具，营造了新的数学学习环境。教师运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计，发挥计算机辅助教学的特有功能，在数学课堂上，为学生传递了形、声、光、色、意等大量信息，将枯燥抽象的概念、复杂的计算过程，转换成形象的画面，生动地展现在学生面前，使数学与生活融为一体，学生津津乐 “看”、乐“思”、乐“学”。可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，有利于充分揭示数学概念的形成与发展，数学思维的过程和实质，展示数学思维的形成过程，激活我们的数学课堂，使数学课堂教学收到事半功倍的效果。

一、合理利用信息技术，可以激发学生的学习积极性。

“兴趣是最好的老师”，有良好的兴趣就有良好的学习动机，但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣。“好奇”是学生的天性，他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣，要激发学生的学习数学的积极性，就必须满足他们这些需求。而传统的教学和现在的许多教学都是严格按照教学大纲，把学生 1 封闭在枯燥的教材和单调的课堂内，使其和丰富的资源、现实完全隔离，致使学生学习数学的兴趣日益衰减。将多媒体信息技术融于教学课堂，利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境，可激活学生的各种感官的参与，调动学生强烈的学习欲望，激发动机和兴趣。

二、合理利用信息技术，可以激活学生的自主探究。

要充分发挥学生的主动性，要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。强调和利用各种信息资源来支持学生的学。为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源。

在教学实践中，老师们充分利用现代信息技术，结合教学内容和学生的认知特点最大限度地为学生提供自主学习、自主探索的活动机会。如在教学《圆的周长》一课时，我首先通过电脑屏幕演示“圆一周的长”，使学生产生形象的感知，然后让学生动手操作，将课前准备好的圆分别沿直径滚动一周，观察讨论，滚动一周的长度与圆有什么关系？通过交流小结圆不论大小，圆的周长总是它直径长度的3倍多一些，这个倍数是一个固定不变的数，这就是圆周率。最后推导公式，通过以上的观察、操作、讨论、小结，引导学生用简洁、完整的语言表达“圆的周长”的计算公式。这样不仅使学生主动参与公式的推导过程，而且让学生体验知识由未知、探索、已知的学习过程，培养学生自主探索的精神。在现代信息技术与数学教学整合的教学模式中，我们要充分利用信息技术的优势，充分调动学生认识与实践的主观能动性，让学生真正成为数学学习的主人。

三、合理利用信息技术，可以激活学生的发散性思维。

数学教学过程，事实上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究，探索的过程，继而对其进行延拓，创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此，教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息，多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。数学是集严密性、精确性、逻辑性、创造性于一身的一门基础科学，要想让学生逐渐掌握这门科学，就应该注重在教学过程中培养学生的思维能力，特别是发散思维能力。教学《用地砖密铺》时，我用心质疑，启发学生放飞思维：地砖的形状往往是正方 2 形的，也有长方形的，我们还见过正六边形的地砖。无论是正方形、长方形还是正六边形的地砖，都可以将一块地面不留空隙也不重叠地铺满，也就是密铺。还有什么形状的图形可以密铺地面呢？你知道这些多边形能铺满地面的奥秘吗？然后借助多媒体课件，通过各种图片的 “飞”入“飞”出，把各种颜色的多边形铺成各种美丽的图案，并让学生自己亲自操作键盘，进行有趣的拼图。这样，学生很快在动手操作、仔细观察中揭开了多边形能够铺地面的奥秘，教学内容就由难变易了。

四、合理利用信息技术，可以优化教学内容。

如在教学《亿以内数的读法和写法》时，课前，我安排学生自己通过各种途径（包括上网），搜集有关数据，课上学生代表汇报。上课时，学生带来的材料：有的是查阅课外书籍，世界珍奇树木的种类，某两个星球之间的距离，中国土地面积大小等；有的是上网查询，今年中央电视台春节晚会的收视率，今年报名参加成人高考的人数，近期游览九寨沟风景区游客的人数等„„通过生动、富有教育意义、有说服力的数据和统计材料，学生不仅轻松的完成本节课的教学任务，而且成功地接受了一次爱祖国、爱社会主义、爱科学的思想教育。教师这样有意识地让学生自己去查阅资料或进行社会调查，把学习数学由课内延伸到课外，不仅开阔学生的知识视野、丰富了课余知识，并且培养学生自主探求知识的能力，提高学生搜集和处理信息的能力。我们正是利用网络信息丰富、传播及时、读取方便、交互性强及信息资源跨越时空界限等特点，将传统的课堂教学模式引向计算机多媒体网络信息领域，将信息技术融合到小学数学教学中来。充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小学数学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活，使教材“活”起来。从而促进学生对数学产生强烈的求知欲。

五、合理利用信息技术，可以优化教学反馈。

知识的掌握、技能的形成、智力的开发、能力的培养，以及良好的学风的养成，必须通过一定量的练习才能实现。所以，练习是学生学习过程中的重要环节。在教师的主导作用下，发挥计算机容量大，信息的检索、提供、显示及信息类型的转换方便迅速，信息传播速度快的功能优势，巧妙设计练习，激发学生“乐学乐做”的情感非常重要。因此，在教学中，应广泛借助多媒体为学生提供更多的 3 练习素材，更多的练习和表现自己能力与成就的机会。同时，也为教师提供及时获得学生准确、真实的学习成效和学习态度及反馈信息的方法和途径。

时代的发展，要求竞争者提高自身素质，也要求学校教育走在发展的最前端，学校发展的方向要求教师更新教学手段，教学手段的更新首先要教师们转变教育观念，真正把现代信息教育技术融入到我们新课标所倡导的合作，探究性学习模式之中。在师生互动的教与学过程中，信息技术已成为产生数学问题，促进学生思维扩散的路标。

不过它仅仅是课堂教学的一个辅助工具，我们不能盲目的使用信息技术，用它来取代教师在教学活动中的地位。所以，正确客观合理的将信息技术应用于课堂教学，积极探索现代信息技术于课堂教学整合方法，才是现代教师在新课标教学活动中应转变的观念。

参考文献：

余文森等.《新课程的深化与反思》［M］.北京：首都师范大学出版社，2004 孔企平.《数学教学过程中的学生参与》[M].上海:华东师大出版社,2003尹启泉.论课堂教学中的问题意识培养[J].中小学教师培训,2005,03:57