第一篇:VCR法爆破漏斗试验浅析
VCR法爆破漏斗试验浅析
王臣、吕艳奎
(宽城建龙矿业有限公司)
摘 要:使用VCR采矿法进行采矿时,都必须就地进行爆破漏斗实验,以确定利用球状药包落矿时的爆破参数。本文通过对一系列直径为40mm炮孔的爆破漏斗实验,及对实验数据进行理论分析,得出了40mm炮孔情况下的临界埋深、应变能系数等漏斗爆破参数。最后根据相似理论,计算得到了VCR法大直径球状药包落矿时的临界埋深、应变能系数、最佳埋深等爆破参数,为VCR法试验矿块孔网参数设计提供了依据。
关键词:VCR法 爆破漏斗 临界埋深 最佳埋深 应变能系数
Analysis of blasting funnel test for VCR method
Wang Chen、Lv Yankui
(Kuancheng Jian Long Mining Co.,Ltd)
Abstract:By employing the VCR mining method, the experiment of blasting funnel must be carried out on the spot in order to ensure the parameter when mining by globular dynamite charge.The paper makes a blasting funnel experiment on blasting holes with a diameter of 40mm, and a theoretical analysis on the experiment data with a conclusion of critical burying depth, optimal burying depth and so on.By use of the similarity theory, the above parameters are obtained as a basis for the blasting-holes parameter design of ore block by adopting VCR method.Keywords:VCR method,Blasting funnel,Critical burying depth,Optimal burying depth,strain coefficient1、引言
当前,宽城建龙矿业公司所使用的采矿方法以浅孔留矿法为主,此采矿方法有诸多缺点,如平场处理松石工作量大,而且至今没有实现机械化,工人劳动强度很大;工人在大暴露面的顶板下作业,安全条件变差;掘进天井很难实现机械化,难度大,效率低等。为此预在210中段1#矿块实验生产效率高、安全、经济的VCR法(垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法)。
1#矿块位于210中段Ⅰ—4矿体的尖灭部位,即北端为Ⅰ—4矿体的尖灭端,南部为210中段3#矿块,上部为270中段11#矿块(该矿块使用浅孔留矿法已回采完毕),下部为正在准备采准开拓工程的150中段。实验矿块的顶底围岩为角闪斜长片麻岩,岩体较稳定;矿石为磁铁石英岩,致密坚硬,岩石稳定性属中等。1#矿块长为50米左右,平均水平厚度为28米左右,平均倾角为73°~74°。为给VCR法使用过程中提供合理的凿岩爆破参数,提高爆破质量,故进行了爆破漏斗试验。
2、爆破漏斗试验的理论基础[1~4]
大直径深孔条件下的球状药包漏斗爆破是以美国利文斯顿的漏斗爆破理论为基础的。理
论认为,长径比不超过6的药包可视为球状药包,其漏斗爆破机理与真正的球形药包相似;长径比不超过8的药包,其作用相当于球状药包。在一定矿岩和炸药条件下,不形成爆破漏斗时的最小药包埋深称为临界埋深。临界埋深和装药量之间存在下列关系:
LcEW(1-1)式中Lc——临界埋深,m;
E——应变能系数,kg3。在一定的炸药和矿石条件下,E为一常数;
W——装药量,kg。
形成爆破漏斗时的埋深d与临界埋深L之比称为埋深系数。在一定矿石和炸药条件下,存在一个爆破漏斗体积最大,破碎质量最好的埋深Lo,称为最佳埋深。它与装药量W之间的关系为:
LooEW(1-2)式中o——最佳埋深系数,即最佳埋深与临界埋深之比。
在一定的矿石与炸药条件下,E、o均为常数,即最佳埋深仅仅取决于装药量,因而可用小型试验得到在一定的矿石特性条件下不同炸药的埋深系数与比能(爆破漏斗体积V与装药量之比)之间的关系曲线,再根据此曲线与以上两式求得Lc、E、o等参量,从而按回采装药量得出回采爆破时的最佳埋深Lo。
3、爆破漏斗试验
3.1爆破漏斗试验的基本方法
(1)单孔爆破漏斗试验。采用YT-27气腿式凿岩机钻凿40mm的水平孔,进行单孔爆破试验,以寻找岩性与该炸药的匹配关系,以及试验条件下的临界埋深、应变能系数、最佳埋深比等一系列参数。
(2)根据试验结果和理论分析计算结果,确定合理的凿岩爆破参数。3.2 试验地点的选择
为了尽量不影响正常的生产工作,同时又考虑到爆破漏斗试验地点的岩石性质与预采用VCR法实验的1#矿块岩性的相似性,最终将漏斗试验地点选择在270中段南巷的巷道中。巷道帮的岩石类型为磁铁石英岩,矿石密度为3.3810kg/m。
3.3 试验炮孔直径与炮孔布置
凿岩设备使用YT-27气腿式凿岩机,钻孔孔径约40mm。单孔爆破漏斗试验,布孔的原则是要求各孔爆破后形成的漏斗互不干扰,孔口尽可能有足够大的自由面,钻孔轴线要垂直于巷道帮。炮孔采用较深孔和较浅孔将交替布置。按照单孔爆破漏斗试验的炮孔设计埋深,在每个炮孔内装填带有1个起爆药包的2卷2#岩石炸药。
3.4 装药与爆破
爆破漏斗试验采用本矿爆破所使用的2#岩石销铵炸药,药卷直径为32mm,单卷长度为200mm,药卷重量为0.15kg/卷。每孔装填2卷炸药,装药长度为300mm,装药总重量为0.3kg,长径比为7.5:1,装药前对个别超深孔用炮泥调整到设计深度后进行装药。爆破采用火雷管起爆,爆破时每次爆破1个孔。
3.5爆破漏斗试验的结果测定与数据的处理分析
爆破试验时,主要测得药包中心埋深、爆后剩余孔深、漏斗深度、漏斗半径、漏斗体积及爆破块度等数据,如表1。
表1 单孔爆破漏斗试验数据测定表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
孔深 药包中心埋爆后剩余孔(m)0.54 0.59 0.60 0.68 0.77 0.78 0.88 0.99 1.10 1.21深(m)0.35 0.44 0.45 0.53 0.62 0.63 0.73 0.84 0.95 1.0
5深(m)0.24 0.20 0.29 0.34 0.45 0.49 0.57 0.63 0.76 1.21
漏斗半径(m)0.48 0.50 0.55 0.61 0.45 0.42 0.39 0.37 0.27 0
漏斗深度(m)0.30 0.39 0.31 0.34 0.32 0.29 0.31 0.33 0.34 0
爆破漏斗体积(m)0.128 0.140 0.110 0.162 0.104 0.061 0.045 0.032 0.017 0
爆破体积(m)0.132 0.151 0.125 0.175 0.116 0.075 0.057 0.042 0.033 0
大块块数(大于300mm,块)5 4 5 0 2 3 2 0 0
由实验可知,比值深度(L/Q)与单位药量的爆破漏斗体积(V/Q)之间存在着
一定的函数关系,结合实验测得的数据可绘制成特征曲线图1。
图1 单位药量的漏斗体积与比值深度曲线
结合图1与公式(1-1)、(1-2)可得到在此试验条件下的主要技术参数,临界埋深为1.05m,最佳埋深为0.53m,最佳埋深系数为0.5,应变能系数为1.57kg,炸药单耗
为0.51kg/t,最大爆破漏斗体积为0.162m。
根据相似理论可知[5~6],改用在一个在各个向度上都按比例增大的药包,则新的爆破漏斗在各个向度上都将按药包增大的同一比例增大,即:
RQ
(1-3)RQ
3式中Q——原来所用药包的装药量,kg;
Q——新用药包的装药量,kg; R——原来爆破漏斗底圆半径,m; R——新爆破漏斗底圆半径, m。
由上式可知,对于一定的矿岩用同一种炸药时,爆破体积与装药量成正比,即破碎单位体积矿岩所需的平均药量是一定值。
同时,由沃奥班的爆破体积法则[7~8],在一定的炸药和矿石条件下,爆破的矿石体积同所用的装药量成正比,即:
QKV(1-4)式中Q——新用药包的装药量,kg;K——炸药单耗,kg/t;
V——新爆破漏斗体积,m。
因此,将由爆破漏斗实验所得出的相关数据代入以上两式可得在使用VCR法在1#矿块进行试验时,主要爆破参数如下:临界埋深4.20m,最佳埋深2.12m,最大爆破漏斗底圆半径2.44m,最大爆破漏斗体积11.36m,炸药单耗0.5kg/t。
4、结论
通过在与1#矿块岩性相近的巷道帮上使用2号岩石销铵炸药进行的爆破漏斗试验,得到了此种情况下临界埋深、应变能系数、最佳埋深、最佳埋深系数及炸药单耗等参数,并利用了相似理论进行推导计算得出了进行VCR法实验时的一些爆破参数。由于利用相似理论得到的是近似值,因此在1#矿块实际布孔落矿过程中可进一步调整使得落矿达到最佳效果。
参考文献:
[1]采矿手册编委会.采矿手册4(第181-193页).北京:冶金工业出版社,1999.9 [2]陶颂霖.凿岩爆破.北京:冶金工业出版社,1992.4[3]朱有明.中深孔采矿系列爆破漏斗试验浅孔(J).矿业快报,2004年12月第12期,总第426期,34~35.[4]万兵.大红山铜矿中深孔系列爆破漏斗试验(J).矿业研究与开发,2001年2月,第21卷第1期,43~45.[5]李樟鹤.高阶段大直径深孔爆破技术在安庆铜矿的应用(J).金属矿山,2002年第2期,总第308期,25~27.[6]张俊兵,潘卫东,傅洪贤.青藏铁路多年高含冰量土爆破爆破漏斗的试验研究(J).岩石力学与工程学报,2005年3月第24卷第6期,1077~1081.[7]袁正玉.天井裂隙区VCR法爆破参数的研究(J).爆破,1993年,54~57.[8]黄跃军,张勇,徐志强.高阶段大直径深孔采矿法在安庆铜矿的试验研究(J).有色矿冶,1998年第1 期,7~14.作者简介:
第一作者:王臣,出生1978年,民族满,男,毕业于东北大学,本科,采矿工程师,从事采矿技术研
究,宽城建龙矿业有限公司技术处处长,电话:138-31428825、0314-6958059; 通迅地址——河北省宽城县碾子峪乡豆子沟铁矿技术处,067600; E-mail:
第二作者:吕艳奎,出生1978年,汉,男,毕业于中国矿业大学(北京),硕士,采矿助理工程师,宽城建龙矿业有限公司技术处,从事采矿技术工作,电话:136-03344893、0314-5895095,E-mail:,
第二篇:VCR采矿法各种出矿结构的技术评述
铁古坑矿在VCR采矿法出矿结构的技术评述
VCR采矿法做为一种高效的采矿方法,在国内很多产量比较大的矿山得到了广泛的应用。铁山矿区露天转地下开采过渡开采的成功衔接后现正是产能逐渐增加的考验时期,VCR采矿法在矿山采矿中的地位也受到重视。按照铁山矿的采矿规划,未来VCR法采矿量130万t的年产。为了进一步提高VCR采矿法的采矿效率和安全性,对VCR采矿法的底部出矿结构要不断的进行改进和创新。、实体漏斗进路式出矿结构
1)优点:可以采用人工操作铲运机进行出矿;出矿漏斗可以根据采场底部矿石的产状灵活布置。
2)缺点:前期采准工作量大,形成漏斗的工艺要求高;漏斗内矿石容易卡斗结拱,卡漏处理工作量大;因为矿石底柱在二次爆破工程中容易受到破坏,而且采场充填后在漏斗内留有残矿,后期回采VCR底柱矿石安全难度很大。如果放弃回采将大大损失矿房矿量。以现有矿房为例:37#矿房拉底长:96米,底部留漏斗面积为72平方米,装矿巷掘进副产量2840t,计算得底部矿量为21486t。如果不回采将是很大的损失量,待充填以后再掘进回采亦大大增加人力、物力的投入。
3)适用条件:采场底部矿石产状复杂,矿灰交错;出矿结构必须布置在有穿脉的中段水平。为了使矿石漏斗在掘进过程中容易成型,这种出矿结构一般应用于矿房采场2、无底柱充填体平底出矿结构
1)优点:底部出矿硐室可以根据矿体产状布置在任意分段,不用专门施工底部出矿结构,采准工程量小;采用遥控铲运机出矿,不用炸卡漏,出矿安全;底部出矿硐室结构简单,爆破过程不会损坏,采矿贫化率损失率低;采出矿过程简单,生产效率高。
2)缺点:必须采用遥控铲运机出矿,出矿设备选择上受限制,遥控铲运机出矿时完全暴露在松石的采场顶板下,有被松石打坏的危险。
3)适用条件:采场底部矿石产状复杂,矿灰交错,先拉底回采采场底部矿石,在矿石形态简单的各分段水平布置出矿硐室。
第三篇:VCR法凿岩巷道掘进时的问题及相应措施1(范文)
VCR法凿岩巷道掘进时的问题及相应措施
吕艳奎,王臣
(宽城建龙矿业有限公司,河北 宽城067601)
摘要:巷道在矿山井下开采中的开拓、采准、切割等各个生产环节随处可见,根据巷道用途的不同,相应的对其断面规格、巷道形状等要求也有所不同。本文主要阐述了使用VCR法采矿时,上部水平凿岩巷道掘进时暴露出一些问题,对造成这些问题的主客观因素进行了分析,并提出了相应的防护或改进措施,在实际操作过程当中收到了较好的效果。关键词:VCR法;凿岩巷道;客观因素;主观因素
The problems and correspondent measures of tunneling
in drilling drift by use of VCR method
Lv Yankui,Wang Chen
(Kuancheng Jian Long Mining Co.,Ltd,Kuancheng 067601,Hebei,China)
Abstract: Laneways are persuasive in the following processes such as development, preparatory and cut-off workings, of mining drilling.The correspondent requirements on the specification of section and the shape of laneways are different.The paper mainly expounds some problems when drilling drift of the upper level tunnels by use of VCR method, then analyzes the subjective and objective factors which result in the fact, and provides the correspondent measurements for safety and improvement which are efficient in the real process of manipulation.Keyword:VCR method;drilling drift;objective factor;subjective factor1、引言
在使用VCR法(垂直深孔球形药包阶段矿房法)进行采矿时,矿块的上部水平需开挖供凿岩作业用的凿岩巷道(或是硐室),凿岩巷道的布置及断面尺寸是根据垂直深孔的孔网参数及凿岩潜孔钻机钻孔时所需的空间所设计的。宽城建龙矿业公司VCR法试验矿块上部水平凿岩联络道的断面尺寸为3.0m×3.5m(宽×高),凿岩巷道为4.0m×3.5m(宽×高),凿岩巷道之间的间柱宽度为1.8m。上述巷道掘进时及使用过程中暴露出了一些问题,产生这些问题的因素很多,既有客观方面的原因,又有主观人为方面的原因。对于人为方面的因素,生产单位及职能部门应通过加强科学的施工管理,对施工人员进行技术培训和指导,对施工质量进行跟踪、监督等办法来大大减少或是避免。对于客观方面的因素所引起的问题则需要进行逐一分析,找到解决问题的办法。
2、凿岩巷道掘进中存在的问题
在对VCR法试验矿块上部水平凿岩巷道掘进施工过程中,暴露出一系列的问题,如:岩层稳固性差使得顶板暴露面积受到限制,通风条件不好使得炮烟和粉尘影响正常作业;掘进时打枪人员巷道断面规格及底板标高控制不佳,扒碴人员出碴时底板浮料出不尽或太多等,这些问题的存在都影响着下一步钻凿下向深孔的质量和进度。要想解决掘进施工时存在的这些问题,首先应对其的影响因素进行分析。
3、存在问题的影响因素分析及解决措施
3.1 客观影响因素及解决措施
3.1.1 岩层地质条件[1]
岩层地质条件[2][3]主要指岩层的物理机械性质、断层、破碎带以及残坡积层、流砂层等。正是由于有这些因素的存在,对较大断面巷道及独头巷道的施工带来很大的麻烦。就岩层的物理机械性质而言,其中岩石的稳固性很重要,它直接影响着岩层的暴露面积。如果岩石稳固性好,其暴露面积大,安全性好,巷道无须支护就能达到安全要求。相反如果岩层的稳固性差,其中还有断层、破碎带以及残坡积层、流砂层的存在,那么安全性将大大降低。为了防止这些因素导致巷道冒顶、片帮现象的发生,应根据巷道的地质条件及服务年限提出相应的改进措施或是支护办法加以防护。
在使用VCR法进行采矿时,由于所使用的钻孔设备为T-150型潜孔钻机,供其作业不是以凿岩巷道最为适用,而是凿岩硐室。但是针对试验矿块上部水平的岩性,不仅有断层,而且节理较为发育,岩层相对破碎。如果选用大型凿岩硐室,由于顶板暴露面积过大,容易造成顶板垮落,凿岩作业不安全,这就需要对其锚喷支护或混凝土支护等才能达到安全施工要求,这样就增大了此处的工程难度和工程投入。为此,根据大直径炮孔的孔网参数等设计出了凿岩巷道布置方式,这样不仅能够满足潜孔设备对空间的要求,而且也不需要对暴露面进行任何支护就能达到设计要求。凿岩巷道布置示意图如图1。
图1 凿岩巷道示意图
1、凿岩联络道
2、凿岩巷道
3、通风天井
3.1.2 炮烟与粉尘[4]
炮烟由于有大量的一氧化炭(CO)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、硫化氢(H2S)等有毒气体的存在,对人体危害很大。对于铁矿而言,由于需要频繁地使用炸药进行爆破,炮烟量相当之大,如果工作人员大量吸入,短时间内可致人死亡。而粉尘的危害也是多方面的,它虽然没有炮烟对人体的危害来的那么快,但是如果经常的大量吸入对人身健康也有很大的不利影响,最普遍最严重的危害是能引起尘肺病。因此,在巷道掘进时必须对这些有毒、有害的炮烟、粉尘加以排除。实践证明通风是最有效的措施之一。在掘进时采用局部通风的方式能起到稀释有害气体的浓度并排出巷道外的作用。此种情况下局部通风多采用压入式,如图2所示。
图2 压入式局部通风示意图
3.2 主观影响因素及管理措施[5]
3.2.1 掘进打枪人员
T-150型潜孔钻机在工作时对巷道的要求相对严格些。主要要求有以下几个方面:
首先是巷道的高度。钻机工作时所需巷道的最低高度为3.2m,当低于此高度时钻机没有足够的高度空间来进行正常工作,当然也不是巷道的高度越高越好,巷道高度在3.2m~3.6m之间,巷道太高一方面不利于钻机作业,另一方面也增加了工程投入。
其次是巷道帮应较为平整。因为如果巷道侧帮如果不够平整,凹凸不平,会影响到凿岩钻机的正常准确钻孔。
最后是巷道的底板。底板是潜孔设备工作的主要地点,它将从巷道底板开始进行钻凿下向深孔,底板不平整,不能保证钻机在施工过程中的稳定性,从而影响到钻孔的精确程度;底板浮料太多,在增大开孔难度的同时,也降低了钻孔效率。这就要求向道施工时要严格保证底板的平整,同时也要尽量控制底板上浮料的厚度。
综合以上三个方面潜孔钻机对巷道的要求,这就要求巷道掘进打孔人员不仅要控制巷道的高度和巷道帮,更主要是要更好地控制底排炮眼的倾斜度,应尽量保证底排炮眼最大限度保持水平。
3.2.2 扒碴人员
要想保证巷道底板的浮料不至过多过厚,一方面有掘进打枪人员的因素,另一方面就是扒碴出料人员。为保证巷道底板上浮料不至太厚,影响正常的钻凿工作,这就需要扒碴出料人员应尽量将料出彻底,减少浮料的厚度利于下一步钻凿下向深孔工作的顺利进行。
4、结语
上面就210中段1#试验矿房上部水平开凿凿岩巷道过程中,发现了一些问题,有主观方面的也有客观方面的,针对之进行了分析并提出了相应的解决措施。当然在不同位置不同岩性的巷道掘进过程中,影响的因素还很多,诸如地震、供电、运输等。因此这就需要在实际工作中,根据不同的现场情况,在保证施工人员安全的同时,还要保证施工的进度和质量。
参考文献:
[1]罗建祥.独头巷道掘进时的安全问题及防护措施[J].甘肃冶金,2005年3月(第27卷第1期)P51~52.[2]周昌达主编.井巷工程[M].北京:冶金工业出版社,1994.[3]中国矿业大学.井巷工程[M].北京:煤炭工业出版社,1991.[4]王英敏主编.矿井通风与防尘[M].北京:冶金工业出版社,1993.[5]胡峰.井巷快速光爆的初步研究与试验[M].北京:科学技术文献出版社,1980.作者简介:
第一作者:吕艳奎,出生1978年,汉,男,毕业于中国矿业大学(北京),硕士,采矿助理工程师,宽城建龙矿业有限公司技术处副处长,从事采矿技术工作,电话:136-03344893、0314-5895095,E-mail:lvyankui@ejianlong.com,通迅地址——河北省宽城县碾子峪乡豆子沟铁矿技术处,06760
1第二作者:王臣,出生1978年,民族满,男,毕业于东北大学,本科,采矿工程师,从事采矿技术研究,宽城建龙矿业有限公司技术处处长,电话:138-31428825、0314-6958059,E-mail:
第四篇:神经纤维髓鞘漏斗膜显示法的研究论文
组织学技术是一门对人体或动物进行微纽结构观察,将形态学理论具体化、真实化的科学。神经纤维髓鞘漏斗膜一一施兰(Sehmidt一Lonterman)氏切迹,在有的孩料里价绍是用切片法,其结果观察样品不大理想,即施兰氏切迹一一漏斗膜看不出完整立体的漏斗形状,就连有的图谱中施兰氏切迹,也观察不出较理想的漏斗膜。近年来我们运用了“有髓神经分离标本神经髓梢漏斗膜显示法”.用此法所分离出标本不仅显示出了神经纤维的髓鞘,而更主要的是显示出了产罄的漏斗膜,并有立体感。现将方法介绍如下,供同道们参考。
方法
1、取材:取狗、猫的坐骨神经。
2、固定:固定于下液内24小时,即甲醛6毫升,毗吮10毫升,硝酸钠0.5克,蒸馏水40毫升。
3、冲洗:流水冲洗24小时,除去甲醛和毗咤。
4、放入0.7%硝酸银中36一48小时。
5、以下液还原6小时,对苯二酚1克、甲醛5毫升,无水亚硫酸钠0.25克,蒸馏水80毫升。
6、水洗:蒸馏水洗,入存甘油保存。
7、用解剖分离针分离神经,放在载玻片上进行封固。
8、封固。运用二重封片法(即先用一个盖玻片去压载玻片代有甘油的神经纤维,而后在此盖片上盖一个大盖玻片用树胶封固。
结果
髓鞘呈淡黄色、漏斗膜褐色~黑色,并有明显的立体感。
讨论
1、选材很重要,猫比狗的材料好,我们应用狗的材料多次,都不如用猫的清晰可见。
2、运用镀银法,所以一切用器一定要用洗涤液浸泡后方能使用,否则,影响结果的显示。
3、封固时一定先将小盖片周围多余的甘油擦去,然后再滴上树胶封固,否则混浊不清。
4、经多次反复实践验证,此法简单,容易掌握。髓鞘、漏斗膜、郎鼎氏等均明显可见。
主要参考文献
(1)杜单民:实用组织学技术,1981;179
(2)彩色组织学图谱,南京医学院组胚教研组、上海第二医学院组胚教研室,人民卫生出版社,1981
第五篇:试验探索法与初中物理教学
浅谈“试验探索法与初中物理教学”应用
发展中学 姜波
“实验探索法”提出“以、发展为中心、活动为中心,以学生的科学探究活动为主体”的口号,让学生在参与中生动活泼地发展,在发展中积极主动地参与,确定了根本目标、基础目标和具体目标构成的目标体系,它立足于,主动参与主动发展,构建了板块教学方式。就这点而言,推广“实验探索法”的教学,是符合当今社会发展对人的需要,它摆脱了传统教学观念的束缚,变被动接受为主动获得,从而从根本上改变学生的被动地位,也是培养具有主体精神的人的教学策略,因此它主要通过物理学科实验探索过程中的教学组织形式、活动方式及教学方法的改进,让学生获得尽可能多的直接经验,从而获得参与、技能和能力,形成基本品质。推广应用的概况
“实验探索法”的意义:“实验探索法”是以学生的具体科学探究活动为主体,围绕这些活动设计出教学目标、组织形式、实施过程与教学结果。“实验探索法”在初中物理教学中的运用,旨在教师的指导下,提出命题(课题)或创设若干条件,学生运用学过的物理知识,针对研究课题进行假设,实验证明;或者利用教师创设的条件,进行开放性实验,从中发现新现象,归纳出物理规律或抽象出物理概念,从而获取知识、发展能力的一种教学方式。“实验探索法”的操作程序:
在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教学的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理概念的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此在物理教学中,应用“实验探索法”,注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探究手段提出种种假设和猜想,发展他们的创新意识,就显得尤为重要。
我校在初中物理教学中开展了一些积极的尝试,实施并推广“实验探索法”教学方式,以下是我的实践和体会。
一、推广应用的目的
“实验探索法”作为一项教学科研成果,其教学理念是新颖的、先进的,其操作过程是对教学的创新。从教学思想看,“实验探索法”是为完善人格奠定基 础的教学策略。通过参与,可以有效地联结人格品质的各种特征,以求得综合发展。从教学的操作上看,它是反映现代教学特点的一种教学方法的参与,在教学过程中,它有利于使学生成为自我教学的主体。从教学的结果上看,“实验探索法”是衡量学生主体性实现的一个标志。因此,它符合二期课改“以学生发展为本”的教学理念。
学生学习的主体地位始终没有得到重视,课堂上以教师传授、提问为中心的现象处处可见,灌输式的知识传授,不仅没有提高学生的学习积极性,反而使学生对学习产生厌倦。一问一答式的教学方法,桎梏着学生对知识的探求。所谓的学习,就是课堂内消极地应付教师提出来的一个又一个问题,课堂外忙于完成教师布置的作业、练习,这种无休无止地、机械地重复,严重影响了学生主体性的发展,使学生的学习始终处于被动的接受状态,他们不会学习,不会质疑,面对困难和问题束手无策。此外,调查材料告诉我们,家庭教学失衡,厌学、苦学的心理问题等使学习困难、行为偏差生不断产生,这些现象尖锐地提出教学必须转变观念,必须把学习的主动权还给学生。
“实验探索法”这一成果的推广,目的在于转变传统的教学观念,摆正学生的主体地位,调动学生学习的主动性,增强参与意愿,端正参与动机,提高参与能力,变厌学、苦学为会学、乐学,从而开发学生的潜能,发展学生的主体性效应,使他们成为具有创新精神的适应社会需要的人。
二、推广的步骤与方法
科研成果的推广应用,实质上是一种新思想的传播过程,不仅需要借助一定的教研组力量,为“推广”创设良好的运作环境,而且需要接受者的积极学习和主动内化。
我对“实验探索法”这一成果的推广应用,首先学习,通过学习,理解其中的教学观念和思想,明确其操作过程,制定推广计划,然后分阶段落实推广。
第一,准备阶段(08.2—09.6)
(一)1、学习领会“实验探索法”的教学思想和教学理念。“实验探索法”阐述了21世纪对人的本质特征的要求是“具有主体精神的人”。以第39届联合国大会对国际青少年提出的“参与、发展、和平”的标题口号,和奥林匹克提倡“重要的在于参与”的精神,以及联合国教科文组织提供的权威性的报告 2 中指出的参与社会活动的重要性等方面论证了“实验探索法”中学会参与的现实意义和理论意义。
2、总结、概括“实验探索法”的推广重点。为进行“推广”研究作好准备,我在对该成果的全面学习、领会、分析、掌握的基础上,又结合本校教学中的弊端,有重点地把握适合本校推广的内容,加以总结概括。我还查阅了不少介绍“实验探索法”专刊,为推广科研成果作充分的准备工作。
(二)、制订推广方案
1、研究目标:通过推广“实验探索法”的研究成果,探索初中学生主体参与的操作方式。
2、研究内容:
(1)在实施素质教学的背景下,初中物理“实验探索法”教学的新内涵。(2)初中物理“实验探索法”的操作方式。(3)对初中物理主体性发展教学的综合评价。
(三)、推广研究的方法及操作原则
1、推广方法:从整个推广研究的过程所涉及的研究内容来看,所采用的研究方法有:文献资料法、教学调查法、行动研究法、经验总结法。而以“行动研究法”为推广研究的主要方法。
2、操作原则:“实验探索法”从根本上说,就是人的主体性在同客体相互作用中所表现出来的能动性、创造性和自主性。而人的主体性要通过教学来培养,使之成为一个社会人。在实施成果推广过程中,会涉及到目标、内容等问题,由于受到推广目标和推广内容的引导,“实验探索法”研究成果在我校域内推广,其实质是“实验探索法”成果的教学思想和教学理念的推广,因而成果推广的实践过程可能就产生一个如何因地制宜,让成果本身能“异地而生”的问题,因此,我对该成果推广的运作过程建立了一套操作意义上的“原则”。这些原则包括:引导参与原则(1)全员参与(2)主动参与(3)分层参与;情感交融原则(1)师生互爱(2)人格平等(3)教学民主;合作参与原则(1)师生合作(2)生生合作;传授学法原则(1)授之以渔(2)给学生自学的时间;诱导思维原则(1)教会学生思维的方法(2)培养学生创造性思维(3)培养反省思维、自我活动原则;体验成功原则(1)目标引导(2)情感体验——教师为学生不断创造成功的 3 机会,当学生获得一点进步和成功时,进行鼓励性的评价,使他产生一种满足感和喜悦感,让他感受成功的快乐,促使他不断地发现自己,看到自己的力量,找到自己的不足,满怀信心地不断争取成功。
第二,试点推广阶段(08.9—09.1)这一阶段的推广工作,已进入了实质性的实施推广方案的阶段,我依据推广的操作原则,在全校范围内选择一个年级(初二2个班级)作为试点年级。选定年级后,我对试点班级的学生开展了思想理论上、操作方法上的指导。
在整个试点推广过程中,各试点班级的有关师生认真尝试,总结提炼出行之有效的、可供参考的经验和方法,为进一步推广提供了宝贵的改进意见。
第三,全面推广阶段(09.2—09.12)试点班级“实验探索法”教学的尝试,使我积累了大量的、丰富的工作经验和研究资料,也使推广工作日趋成熟。为使推广研究能有效有序的开展,通过校际和区级开展一系列的“实验探索法”教学活动,如:在教学中,我们通过集体备课,上示范课、评课等集体研究活动,向全校展示试点推广研究成果,并以此为契机,把“实验探索法”的研究成果向全区推广。在推广研究过程我边学习边实践,经常检查实施情况,并随时积累有关推广课题研究过程中的经验,以理性的思考指导研究实践,同时把实践研究上升到理性认识,从而优化课题研究过程。
第四,推广总结阶段10.1—10.4)在这一阶段的工作中,我首先是汇总整个推广研究的所有材料;再是将这些材料整理归档,并作初步的分析;然后在分析的基础上,对推广研究工作进行总结,并完成“实验探索法”成果推广的终结性报告。
三、推广应用的成效
1、从学生主体性发展的角度看
积极参与教学活动。课堂上,他们不但发言踊跃,而且敢于发表自己的意见,他们不再是被动的回答,而是主动的质疑,乐意通过自己动手做实验获得知识,探究能力逐步提高。课外,收集信息,拓展知识,阅读量不断增加,每个班的物理课代表还能自主布置作业。两年来,我校参加区级、市级物理竞赛人次和获奖等第逐渐上升。
2、从教学发展的角度看
转变教学观念,端正教学思想,使素质教学得以深入进行。由于“实验探索法”教学是以学生的主体性发展为本的教学观念,它从传统的教学观念中挣脱出来,使人的主体精神得以发挥,因而人的主体意识、参与意识被调动起来,而使老师得到提高,学生得到进步,学校得到发展,两年来,我向全县同仁展示汇报 “实验探索法”教学的公开课,受到同仁的一致好评。因此,我校的“实验探索法”教学和物理成绩在区里都享有良好的声誉。
3、从教师工作的角度看
陈旧的物理教学模式被淘汰,取而代之的是用新的教学思想、教学理念指导下的新的教学模式。传统的家长式说教被新型的良师益友式谈心所替代,教师越来越多的能用教育学、心理学理论和知识去开展自己的教学工作,在工作中取得了成绩。敬业爱岗,乐业爱生成了我师德表现的主旋律。能用二期课改的新理念武装自己,用于实践,使自己业务水平和科研能力不断提高,在实践中不断总结教学经验。推广应用的发展
一、“实验探索法”的再认识
(一)、对“实验探索法”教学中“参与”的理解
“参与”有被动参与和主动参与之分,我们说的“参与”是主体性精神的外部表现,是一种积极而主动,自主而乐观的与环境取得认同的活动倾向,它具有主体性的特质。“参与”只有体现主体精神,才能使人得到发展,才能符合时代的要求。因此,“实验探索法”教学其实质是主体性发展教学。
1、从未来科技社会需要的角度看,跨世纪人才具有主体性精神,他们既能够迎接挑战,又能适应社会需要具有独立人格,江泽民同志指出:“面对世界科技迅速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。”缺乏创新精神的民族是没有希望的。从这个要求出发,培养学生具有主体性精神,是时代赋予基础教学的使命。
2、从教学理论来讲,在整个教学过程中,学生既是客体,又是主体,他们具有潜在的主观能动性,教学就是要挖掘他们的潜能,调动他们的主观能动性,促使其主体发展,使现在的教学成为他们终身学习的起点,这也是素质教育的本质之一。
(二)、赋予“实验探索法”教学的新内容——六个学会
1、学会参与:自主参与是实践活动取得成功的源泉。
2、学会合作:包含遵守实验规则的自觉性,发挥团队合作的集体主义精神。
3、学会观察:从观察中,领悟物理学科的科学探究的成就和真谛。
4、学会操作:包含珍惜实验操作的劳动成果,树立劳动观点,培养劳动情感,技能。
感悟劳动和研究是人类生存与发展的需要。
5、学会探索:人要发展和不断自我完善,就必须学会探索和学习,不仅会学习校内所学的学科知识,也会探索吸取各种知识与经验,才能适应自身发展和社会变迁的新要求。
6、学会求知:包含良好的学习态度、方法、技能、逐步学会掌握现代化的学习工具及手段。
二、“实验探索法”教学的综合评价
变应试教学为素质教学是当前基础教学改革的必然趋势,是新世纪社会发展对人才的要求。切实地进行素质教学,建立以学生自主发展整体素质提高为主要内容的综合评价体系,对学生素质发展的评价是素质教学的出发点与归宿点。传统的“学科+评语”的评价模式在评价中存在着轻过程重结果的误区,且不利于学生主体发展教学的需要,不能适应素质教学的需要。
“实验探索法”教学的过程观。“实验探索法”教学的过程不仅是一个认识过程,更是一个师生共同交流、共同创造、共同分享经验、共同探求新知、共享认识成果的全面的过程,同时也是师生生命价值不断得到升华的过程,人生价值不断得到体现的过程。
“实验探索法”教学的教师观。“实验探索法”教学认为教师是知识的传授者,同时也是新知识、新经验的探究者、学习者,是学生的合作伙伴,是活水源头的开拓者。因此,学习也是终身的事情。
“实验探索法”教学的学生观。这是“实验探索法”教学中根本的一点,就是确立学生的主体地位。教学要尊重学生,解放学生,让学生成为学习和活动的主人。还学生自己的人格、自己的尊严、自己的选择和发展的需要。