有趣的流體力學現(xiàn)象范文
時間:2023-12-22 18:02:45
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篇1
【關(guān)鍵詞】流體力學;教學研究;多媒體;啟發(fā)式教學;教學實驗
一、現(xiàn)狀及問題
流體力學課程具有非常強的科學性和系統(tǒng)性,有極強的理論性與實踐性,作為專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)專業(yè)課學習提供理論基礎(chǔ),這決定了這門課的教學目的既要使學生掌握基本理論知識, 又要使學生學會應(yīng)用這些知識解決實際問題。
目前流體力學課程教學存在兩個極端:一是偏重于數(shù)學推導(dǎo),忽視理論的物理意義闡述和工程實例的引入,教學內(nèi)容枯燥無味,理論與實際脫鉤,學生只為學而學,沒有學習欲望; 二是偏重強調(diào)課程為專業(yè)服務(wù),過多泛泛地講述案例,不深究理論基礎(chǔ),沒有達到培養(yǎng)人才的教學目的。在教學課時一再壓縮情況下,
如何將流體力學課程內(nèi)涵貫穿于理論學習、實踐訓(xùn)練、創(chuàng)新精神、實際動手能力的培養(yǎng)整個學習過程,本文提出幾點看法。
二、教學研究
在教與學的關(guān)系上,最終目標是能真正調(diào)動學生、老師的積極性,保證教學的有效實施。
大學的流體力學課程進程快、信息量大,一環(huán)緊扣一環(huán),有的知識點偏重基礎(chǔ)理論,有的偏重生活常識,還有的偏重工程應(yīng)用。如何將枯燥的理論內(nèi)容和實驗過程轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦用枋觯箤W生便于記憶、掌握,作者認為基于教師對教學內(nèi)容深刻理解和深厚語言技巧,對于不同類型的知識點可采用相應(yīng)方法進行教學。
1.用形象的教學方法,加深基礎(chǔ)理論的理解
流體力學是一門基礎(chǔ)課程,是后續(xù)許多專業(yè)課程的基礎(chǔ),所以教學中要重視奠定扎實基礎(chǔ),重視學生對物理現(xiàn)象的認識、物理概念的建立及規(guī)律分析,借助先進的教學手段,對加深基本理論的理解和掌握意義重大。
多媒體教學因其形象、生動、具體、直觀,越來越得到廣泛的使用,在流體力學課程中引入多媒體教學,可以將很難用語言描述的物理現(xiàn)象,如渦量和紊流等搬上屏幕,幫助學生建立清晰的物理概念,縮短認識過程,激發(fā)學生學習欲望,為教學質(zhì)量提高提供了保障。如湍流這個流體力學中100多年來公認的難題,授課老師可以利用高速攝像儀拍攝的各種流體流動圖像和利用熱線風速儀采集的湍流脈動信號,向?qū)W生展示湍流的基本概念和理論。
2.用啟發(fā)式教學形式,加深與生活常識密切相關(guān)的知識點的理解
高等教育中采用直觀有趣的事例參與教學過程,較為少見,因為對于像流體力學這樣的基礎(chǔ)理論課,要列舉出與日常生活密切相關(guān),且有一定深度的有趣事例,并不是一件容易的事。這就要求授課老師有深厚的理論基礎(chǔ)和責任心,采用啟發(fā)教學形式,依據(jù)學習過程的客觀規(guī)律,引導(dǎo)學生主動、積極、自覺地掌握知識,通過具體事例,使學生能充分意識到本課程對今后工作和學習的重要意義,激發(fā)其學習欲望。如講述某一理論時,可由日常生活中的有趣事例或歷史上的重大事件慢慢引入到理論機理。
另一方面,為了提高大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,授課老師可根據(jù)課程進度,開展各種級別的趣味課題。這些課題分為兩種類型:一種是修完流體力學課程的學生根據(jù)興趣,通過查閱相關(guān)資料后自擬研究課題,寫讀書筆記,采用頭腦風暴式課堂討論,并不斷解答分析問題,最終形成研究結(jié)論;另一類課題是授課老師自擬題目,供學生選擇,其討論過程與上面相同。學生通過參加這些趣味課題,鞏固了書本知識,實踐能力和創(chuàng)新能力得到了較大提高。
3.加強教學過程中的實驗環(huán)節(jié)
實驗是理論的搖籃,作為工科學校的大學生,其實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)為其成為創(chuàng)新人才起著舉足輕重的作用。
在實驗過程中實現(xiàn)基本理論與工程應(yīng)用有機結(jié)合,豐富了教學內(nèi)容, 提高了學生學習積極性,增強了學生的感性認識,大大提高學生對本門課程的興趣。實驗課要注重培養(yǎng)學生的動手能力,培養(yǎng)學生獨立操作能力。
另一方面,改革實驗課考核的方法,考核過程中增加師生間互動,由原來只看實驗結(jié)果,變成由授課老師和實驗教師共同對學生的操作能力、理解能力、創(chuàng)新能力進行全面考核。
流體力學作為一門給排水專業(yè)、環(huán)境專業(yè)、水利水電工程專業(yè)、港口及航道工程專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其日常教學工作任重道遠,為適應(yīng)流體力學的學科發(fā)展需要,提高教學效果,教師只要多花時間,多動腦筋,因材施教,教學與實驗、管理各部門緊密配合,一定能取得好的教育效果,教育的最終目的才能實現(xiàn)。
篇2
關(guān)鍵詞:原始物理問題;分層次探究;“射流與薄膜”
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)2-0012-5
1 基于探究能力發(fā)展的探究水平分層
對于一道開放程度較高的物理原始問題,初中、高中乃至大學的學生都可以展開自己相應(yīng)層面上的探究。然而,對于不同層次的學生來說,由于他們在認知水平、物理知識儲備以及探究水平等方面的差異,他們對該類問題在物理探究過程中所能達到的物理層面是不同的。為了更好地培養(yǎng)各層次學生的探究能力,根據(jù)學生探究能力發(fā)展的特點,筆者提出探究水平分層,即基礎(chǔ)性水平、提高性水平、綜合性水平(見表1)。此水平分層有助于各水平的學生展開相應(yīng)層面的探究,使得各個水平的學生都能學有所得。探究水平在原有基礎(chǔ)上有所提高,在探究達到一定水平之后,轉(zhuǎn)而進行下一層次的探究。
2 “射流與薄膜”分層次探究的案例分析
題目選自2013年IYPT賽題的第五題[1]:一束細液流影響著一個肥皂膜。改變相關(guān)參數(shù),射流有可能穿過薄膜也有可能與它合并而形成有趣的形狀。解釋并探究這個作用以及那些產(chǎn)生的形狀。
以下根據(jù)不同探究水平對這個問題進行分層次探究。
2.1 基礎(chǔ)性水平探究
2.1.1 問題分析
拿到題目,首先找出題目的關(guān)鍵詞,主要有:改變相關(guān)參數(shù)、解釋并探究、作用、形狀。對于基礎(chǔ)性水平的學生來說,要先找到相關(guān)參數(shù),然后觀察不同參數(shù)影響下薄膜的形狀變化。而對于解釋探究這個作用,由于物理知識儲備的限制(涉及流體力學),可以不作要求。
2.1.2 初步分析,提出猜想
為了能夠更好地理解題目,可以先進行一個初步實驗,通過對射流入射到薄膜上形成不同形狀的觀察,學生提出可能的影響因素。由于學生的物理知識儲備相對較少,大多數(shù)學生能夠通過實驗提出入射角度這個影響因素,少部分學生能夠提出入射速度及入射半徑對薄膜形狀的影響。
2.1.3 實驗設(shè)計、現(xiàn)象觀察
以大多數(shù)學生能夠想到的入射角度對射流的影響為例,在這邊要用到控制變量法,即保持其他因素不變的情況下,改變?nèi)肷浣嵌龋瑏碛^察薄膜的形狀變化。
對于實驗方案的設(shè)計,由于要探究的是射流入射時薄膜的形狀變化,很多學生會簡單地讓一個同學用手拿著帶有肥皂薄膜的鋼圈,而另一個同學用注射器往薄膜上噴射射流,并不斷改變噴射角度。這樣的方案雖然在實驗原理上并無不妥,但是在實驗的具體操作上將會出現(xiàn)問題。一方面,用手拿著鋼圈,會對鋼圈造成較大的擾動,使薄膜不穩(wěn)定且易破,另一方面用手拿著注射器改變角度也會存在很大誤差。此時,學生之間可以相互探討,比較不同方案的優(yōu)劣。最終,學生們決定將鋼圈和注射器分別固定在兩個鐵架臺上(注射器可360 °旋轉(zhuǎn)),保證薄膜的穩(wěn)定以及角度旋轉(zhuǎn)的精確性。由此,學生也體會到在設(shè)計實驗時不但要考慮到實驗原理是否正確,還要考慮所設(shè)計的方案是否可行。
2.1.4 數(shù)據(jù)處理
在完成實驗后,學生自主設(shè)計表格,統(tǒng)計不同入射角度(定性:較小、中等、較大)下薄膜的形狀。
2.1.5 得出結(jié)論
學生根據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象進行討論并總結(jié)出結(jié)論:薄膜的形狀與入射角度有關(guān)。隨著入射角度的增大,形狀變化依次為:射流穿過薄膜、射流與薄膜合并呈現(xiàn)波浪狀、射流從薄膜上反彈。
2.2 提高性水平探究
2.2.1 問題分析、文獻查閱
對于提高性水平的學生來說,他們具備一定的物理知識儲備和科學探究能力,在讀題之后,絕大多數(shù)學生能夠根據(jù)自己的知識積累和日常經(jīng)驗提出入射角度、入射速度以及入射半徑這3個影響因素,還有學生提出射流距離薄膜的高度以及薄膜的表面張力系數(shù)等影響因素。而題目涉及的流體力學,學生雖然有一定基礎(chǔ),但還不夠深入,需要結(jié)合題目內(nèi)容查閱相關(guān)文獻,對該問題所涉及的流體力學方面的一些概念、原理進行深入理解和掌握。
2.2.2 理論分析、建立模型、排除無關(guān)因素
由于學生提出的因素較多,但這些因素并不一定都是影響因素。此時,可以先進行受力分析,建立模型,理論推導(dǎo)出“薄膜的形狀和哪些因素有關(guān)”。學生可以先自己分析,再進行討論,看看其他同學有沒有漏掉什么力,或忽略一些重要的因素。
在分析受力的時候,學生之間產(chǎn)生了分歧:一部分學生考慮了粘滯力的影響;另一部分學生考慮了重力的影響;還有學生兩者都考慮到了;也有學生把這兩個力都忽略掉。此時,大家可以進行討論,闡明自己這樣考慮的原因或者別人的考慮有什么不全面的地方,然后取長補短,完善自己的理論。
經(jīng)過討論,大家總結(jié)得出一個較為全面的理論分析:
分析前提:
1)估算雷諾數(shù)
受力分析(如圖1):
射流對薄膜的沖力FI=Qvi ρ,
薄膜的表面張力Ff=2γ?2πRi。
射流正好射穿薄膜時有
引入韋伯數(shù)We來描述射流與薄膜的作用效果(韋伯數(shù)為無量綱數(shù),表示慣性力與表面張力效應(yīng)之比),We=。
We>?圯射流射穿薄膜,We
由理論分析的結(jié)果可以看出,影響薄膜形狀的因素包括溶液的密度、表面張力系數(shù)、射流的入射半徑、入射速度以及入射角度。
2.2.3 實驗設(shè)計
學生根據(jù)理論分析的結(jié)果進行實驗設(shè)計,由于薄膜的表面張力系數(shù)對薄膜的形狀有一定影響,因此學生換用不同配比的溶液進行對比實驗。然而,實驗后學生發(fā)現(xiàn),當溶液配比為“甘油:水:洗潔精=1:1:1”的時候薄膜最不易破,最利于實驗研究,而當其他配比的時候,薄膜都很容易破,不利于實驗研究。此時,大家經(jīng)過商討決定保持薄膜的溶液配比不變,即先不研究溶液的密度以及表面張力系數(shù)對薄膜的影響,而先研究入射半徑、入射速度以及入射角度對薄膜形狀的影響。
最終得到的實驗方案如下:
1)實驗?zāi)康模貉芯咳肷浣嵌圈萯以及韋伯數(shù)We對射流與薄膜形狀的影響。通過改變?nèi)肷渌俣葀i,入射半徑Ri來改變韋伯數(shù)We的大小,觀察韋伯數(shù)與“射流與薄膜形狀”的關(guān)系。保持韋伯數(shù)We不變,觀察不同角度下射流與薄膜的形狀。
2)實驗裝置:虹吸裝置,利用氣壓差將液體壓出(S針/S液~10-4),通過改變高度來改變?nèi)肷渌俣?,(測量流速方法――試驗法);采用亞毫米級的點膠針頭,通過改變針頭的規(guī)格來改變?nèi)肷浒霃?;肥皂薄膜,注射器?/p>
2.2.4 實驗數(shù)據(jù)處理
學生自主設(shè)計實驗表格,分別統(tǒng)計在入射角一定的情況下,不同入射半徑、速度下的韋伯數(shù)及薄膜形狀,以及韋伯數(shù)不變時不同入射角度下薄膜形狀。
2.2.5 分析論證、得出結(jié)論
學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)及實驗現(xiàn)象對開始的理論進行分析論證,發(fā)現(xiàn)除了部分數(shù)據(jù)外,其他的數(shù)據(jù)基本滿足理論分析。學生自主對誤差進行分析,最終得出在誤差允許范圍內(nèi)的合理解釋,即實驗結(jié)論。
2.3 綜合性水平探究
2.3.1 問題分析、文獻查閱
這部分學生物理知識儲備豐富,具備較高的物理素養(yǎng)。在問題提出來的同時,很多學生已經(jīng)提出了許多猜想。在進行了初步實驗后,大多數(shù)同學都能提出5到6種影響因素。對于射流入射到薄膜上時薄膜的受力情況,雖然學生在流體力學方面的知識基礎(chǔ)較好,但還需要結(jié)合題目進行文獻的查閱和資料的收集,確定題目相關(guān)的研究歷史、研究現(xiàn)狀、研究結(jié)論。
2.3.2 建立模型、理論分析
在提出猜想之后,學生根據(jù)問題建立模型,進行理論分析,由于這部分學生的物理知識儲備相對完善,可以進行進一步的分析。
由流量連續(xù)性方程
這部分理論分析相對于提高性水平的理論分析來說,得到了更為精確的關(guān)系式,可以通過對實驗數(shù)據(jù)的精確測量來驗證所提出的理論是否正確。
2.3.3 實驗設(shè)計
學生針對理論分析設(shè)計相應(yīng)的實驗方案。
1)實驗?zāi)康模?/p>
①同提高性水平探究(2.2.3);
②測量不同角度下射流正好射穿薄膜時的韋伯數(shù)We,將得到的結(jié)果與理論分析的結(jié)果進行比較。
2)實驗裝置:同提高性水平探究(2.2.3)。
2.3.4 實驗數(shù)據(jù)處理、分析
學生自主設(shè)計表格,在提高性水平的基礎(chǔ)上另增加對不同角度下薄膜正好射穿時的韋伯數(shù)的統(tǒng)計。還可用Excel或Origin等軟件進行數(shù)據(jù)處理,將數(shù)據(jù)以圖的方式呈現(xiàn)出來并將數(shù)據(jù)進行擬合得出近似曲線,并給出近似關(guān)系式。再將得出的關(guān)系式同理論分析的結(jié)果進行比較。
學生得出的數(shù)據(jù)如下:
圖2中的曲線為理論分析得到的曲線。在數(shù)據(jù)處理之后,學生要對擬合得到的曲線或處理過的圖表等進行分析。圖的每一個部分都有其物理含義,可以將理論曲線與實際數(shù)值點進行比對,將圖的每一部分與其物理含義對應(yīng),討論分析結(jié)果。討論后得出結(jié)果如下:
,表示射流穿過薄膜以及與薄膜合并之間的一個臨界狀態(tài),即射流剛好穿過薄膜的情況。通過實驗數(shù)據(jù)點在圖中的分布可以看出,實驗現(xiàn)象較好地符合了理論分析的結(jié)果。另外,該曲線將圖分成了兩部分:在曲線上方的部分,韋伯數(shù)較大,對應(yīng)射流穿過薄膜的情況;曲線下方的部分,韋伯數(shù)較小,對應(yīng)射流與薄膜合并的情況。
2.3.5 誤差分析
學生在理論分析以及實驗操作中涉及到精確數(shù)值的計算以及精確數(shù)據(jù)的測量,由于實驗條件的不足以及操作經(jīng)驗的欠缺,難免會出現(xiàn)誤差。因此,學生需要針對實驗條件(環(huán)境)以及實驗方法對得到的數(shù)據(jù)進行誤差分析。經(jīng)過交流與討論,得到如下的誤差分析:
1)由于實驗現(xiàn)象不穩(wěn)定,測量的臨界狀態(tài)有一定偏差,因此實驗中要多次測量取平均值;
2)理論推導(dǎo)存在較多近似,推導(dǎo)公式與實際情況有一定差距;
3)沒有較精確地測量小角度的儀器,只選取了5個角度進行驗證實驗,存在一定誤差。
2.3.6 得出結(jié)論
學生根據(jù)之前的理論分析以及進行實驗后得到的實驗數(shù)據(jù)及圖表對實驗結(jié)果進行總結(jié)。結(jié)論如下:
1)射流在入射到薄膜上時,薄膜主要受到射流的沖力以及表面張力的作用;
2)射流入射到薄膜上時會產(chǎn)生兩種形態(tài),一種是射流穿過薄膜,另一種是射流與薄膜合并;
3)射流能否穿過薄膜與韋伯數(shù)以及入射角度有關(guān)。韋伯數(shù)越大,入射角度越小時,射流越容易穿過薄膜。具體的分界線如圖2所示,在曲線上方,射流穿過薄膜,在曲線下方,射流與薄膜合并。融合與射穿的臨界條件為We=
3 結(jié) 語
在教學或研究性學習中適當?shù)匾胍恍┪锢碓紗栴},能激發(fā)學生的探究興趣,使學生更好地投入到物理學習中去。而對原始物理問題進行分層次探究可以使不同探究水平的學生進入適合自己水平的平臺去進行探究,對自己感興趣的、與自己能力相應(yīng)的問題去探究,有利于拓展學生的實驗研究個性。同時,在探究的過程中,各能力水平的學生可以和與自己水平相近的學生一起討論研究,碰撞出思維的火花,逐步完成設(shè)定的探究能力發(fā)展目標,實驗探究能力和創(chuàng)新能力得到有效的發(fā)展。
參考文獻:
篇3
關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)變 定位 掌握 改革
滬科版九年義務(wù)教育初中物理教材在我省試教后已全面推開使用了,通過第一輪教學的實踐,這套教材得到了教師的認可,大部分的初中物理教師都認為現(xiàn)行教材能體現(xiàn)課改精神,切實可用。但是,仍有一些教師對新教材茫然不適,覺得教材順序編排亂了套,甚至認為內(nèi)容簡單得沒講頭,幾分鐘就可解決問題。在對物理教學檢測命題時,一些教師反映試題難命,按傳統(tǒng)方式,擬出的題不是太容易就是超“綱”,這也說明了現(xiàn)行教材的確不合應(yīng)試教育的口味。因此,如何使教師盡快克服傳統(tǒng)教育思想和傳統(tǒng)教學方法的慣性干擾,把握好對現(xiàn)行教材使用的“度”,使初中物理教學全面轉(zhuǎn)入素質(zhì)教育的軌道,是目前教材教法研究中的一大課題。筆者認為,要真正用好現(xiàn)行教材,提高教學質(zhì)量,根本在于以下幾點:
一、轉(zhuǎn)變教育觀念
觀念決定思路,思路決定行為,全新的教育觀念是推進新課程改革的必要前提。九年義務(wù)教育的目標任務(wù)是“提高全民族的素質(zhì),培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀律的社會主義建設(shè)人才”。初中物理作為九年義務(wù)教育的一門課程,必須為實現(xiàn)這個總的人才培養(yǎng)目標服務(wù)。過去的許多年中,初中物理教學在改革方面雖取得了很大成績,但始終沒有擺脫應(yīng)試教育的干擾,教學要求被不適當?shù)匕胃撸n堂教學往往是“滿堂灌”,作業(yè)訓(xùn)練是“題海戰(zhàn)術(shù)”,使本來有趣實用的初中物理變成了一些學生負擔過重的課程,尤其忽視了對學生思想教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于傳統(tǒng)教育觀念和教學方式的“慣性”極大,有的教師在新課改下“穿新鞋,走老路”,喜歡用應(yīng)試教育的眼光審視現(xiàn)行教材,結(jié)果是既不適應(yīng),又不放心,害怕現(xiàn)行教材降低了難度,影響教學質(zhì)量,影響升學率。柳斌同志講:“教育觀念的轉(zhuǎn)變,是用好教材,提高義務(wù)教育質(zhì)量的前提?!彼裕灰覀冊谟^念上真正完成了由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,跟上教學大綱和教材的改革步伐,面向全體學生,注重全面發(fā)展,現(xiàn)行教材的使用必將成為學生喜歡、輕松樂學的一門課程,達到培養(yǎng)四化建設(shè)需要各類高素質(zhì)人才的基礎(chǔ)物理課程教學的目的。
二、定位教師角色
在新教材實踐的過程中,教師必須掌握靈活生動的教學方式,注重自身角色的轉(zhuǎn)變,充分發(fā)揮學生的主體作用,把教學“主宰”這一角色轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀亟巧?。首先教師要從知識的傳授者變成學生學習知識、掌握技能、培養(yǎng)能力和創(chuàng)新意識的引導(dǎo)者、組織者,這也是新條件下教師角色的重新定位。其次從師生的“指導(dǎo)”與“被指導(dǎo)”關(guān)系轉(zhuǎn)變成新型的“伙伴合作”關(guān)系,教師要成為教學過程中的示范表演者和組織協(xié)調(diào)者、開聰啟智的潛能開發(fā)者。教師要通過對自己教學行為的不斷反思和物理教學理論的不斷研究,更新自己的觀念,完善、充實自己的知識結(jié)構(gòu),不斷學習掌握新的教學技能和教學手段,逐步從“教書匠”轉(zhuǎn)變成“研究員”。
三、掌握教材特點
現(xiàn)行教材與原教材相比有以下幾個明顯的特點:
1.生動活潑,簡明輕快,圖文并茂。
現(xiàn)行教材用一些生動有趣的自然現(xiàn)象、生活事實說明概念,能激發(fā)學生的學習興趣;概念和規(guī)律的講述簡明輕快,不過分追求嚴格,淺顯易懂;插圖能啟發(fā)學生輕松愉快地學習,有的以圖代文,寓教于樂?,F(xiàn)行教材一般是按生活情景創(chuàng)設(shè),提出問題,探究問題,得出結(jié)論來設(shè)置的,章前有知識點提示,節(jié)中設(shè)信息窗、加油站、“交流討論”、迷你實驗室,尤其對相應(yīng)的探究環(huán)節(jié)進行了點撥,節(jié)后都設(shè)有“請?zhí)釂枴睓谀?,編排靈活,不似以往那么刻板。
2.教學內(nèi)容的編排順序調(diào)整合理。
現(xiàn)行教材的編排是由常見的簡單易學的運動、聲、光等物理現(xiàn)象到力學的基本概念和規(guī)律,再到學習抽象概括程度較高的熱學、電學和現(xiàn)代物理運用的基本知識,符合由淺入深、先易后難的認知規(guī)律。現(xiàn)行教材的“章”小,包括的知識點少,兩周左右換學一章新內(nèi)容,初學者既有新鮮感,又容易把握各知識點的關(guān)系,形成結(jié)構(gòu),有利于培養(yǎng)學生的學習興趣和增強學習信心。
3.體現(xiàn)了學生是學習的主體。
從“獻給同學們”到打開物理世界的大門,到各章節(jié)中的演示實驗、學生隨堂探究實驗、“問題設(shè)置”和“迷你實驗室”等內(nèi)容,教材不斷更換課堂教學形式,促使學生多動腦,多開口,在課堂上保持積極主動的主體狀態(tài)。
4.教材難度明顯降低。
現(xiàn)行教材對有些知識的處埋,只要求“知其然”,不一定要求“知其所以然”;計算題明顯減少,難度也有所降低;增加了流體力學和原子能知識、宇宙探索知識,使教材更加貼近素質(zhì)教育的需要,知識體系趨于完整。學生的學習負擔減輕了,知識面卻有所拓寬。
5.加強了物理探究實驗的教學作用。
現(xiàn)行課程標準要求初中物理教學要以觀察、實驗為基礎(chǔ),教材中實驗探究習題明顯增多,感性認識的積累有助于抽象邏輯思維能力的培養(yǎng),有助于學生養(yǎng)成尊重事實、勤于動手和樂于探究的良好習慣。
篇4
關(guān)鍵詞:學習動機;物理;高職生
高職物理教材大致有兩種,一種為專業(yè)物理類、工程類,另一種為醫(yī)學類或其他類。前者由于是更高級的物理學或工程類課程學習的前期課程,與專業(yè)關(guān)聯(lián)緊密,學生都還比較重視。后者是生命科學類的前期醫(yī)學或其他專業(yè)學習的基礎(chǔ)鋪墊,從表面上看與專業(yè)課程并沒有太多的直接關(guān)聯(lián),學校在課時設(shè)置等方面重視度肯定遠低于專業(yè)課程,學生往往對它的學習缺乏熱情和關(guān)注。面對這種現(xiàn)狀,要取得良好的教學效果,就要在教學中注重學習動機的引導(dǎo),即經(jīng)過教育使學生由沒有學習需要到有學習需要這一教育過程顯得很有必要。
一、促使學生養(yǎng)成良好的學習自覺性是產(chǎn)生學習動機的基礎(chǔ)
1.培養(yǎng)學生學習的自覺性,就是讓他們懂得他的學習是對社會、學校、家庭有義務(wù)、有責任的。作為高職生,已不同于兒童與少年,正慢慢走向成熟,應(yīng)該讓他們接受這些要求,進而轉(zhuǎn)化為學習的自我意識,成為自律動力。不管所學課程是直接有關(guān),還是間接有關(guān);是有趣的,還是抽象的,都要接受。有了自覺性,學生的學習就表現(xiàn)得主動、積極、全神貫注、勤于思考,學習不再是被動的而是主動的,從而自覺產(chǎn)生學習動機。
2.重視首次課的教學內(nèi)容。作為一名高職教育教學工作者,要讓學生重視你所講授的這門課程,第一節(jié)課是很關(guān)鍵的。高職生生源是應(yīng)屆初生畢業(yè)生,他們從九年義務(wù)制的學習熏陶中一下進入高等職業(yè)技術(shù)教育必然存在著很多的不適應(yīng),教師應(yīng)該在三方面對學生進行引導(dǎo)。(1)簡單介紹學生所學高職專業(yè)人才培養(yǎng)方案,讓學生明白五年的學習形式以及目標,重點講清自己所教課程在培養(yǎng)方案中的課時和教學目標,讓學生明白高職物理與初中的不同之處。(2)需在學生心理上建立一個這樣的意識:學習是永無止境的,現(xiàn)在的學習是將來自我學習的基礎(chǔ),學習不但是知識的積累,而且是能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。隨著歲月的流逝,物理知識會因為不用而慢慢遺忘,但物理學習過程中所培養(yǎng)的邏輯思維能力和動手能力將會伴隨終生。(3)提出明確的學習要求,這一點對于尚未成年的高職生也是必不可少的,嚴格的要求是學生自覺性學習的指南。
二、重視教師情感對學生形成學習動機的引導(dǎo)作用
要使學生對自己所教學科產(chǎn)生興趣,也只能由教師本身對學科的濃厚興趣來培養(yǎng)。這不僅要求教師做到精通自己所教學科知識和教育科學知識,對待教育工作積極、熱情,還應(yīng)了解其他各門學科知識,豐富教學內(nèi)容。對學生抱以真心誠意的愛護、關(guān)懷。讓學生發(fā)生肯定的情感反應(yīng),樂于接受教師的指示和所教學科,產(chǎn)生自覺學習的動機。這也就是所謂的“親其師,信其道”。反之,如果教師對自己的工作和自己的學生不怎么熱愛,那么學生就會以某種程度的否定態(tài)度對待教師的指示、教導(dǎo)和勸告,以及他所授的學科。
三、啟發(fā)式教學法是激發(fā)學生學習動機的有效方法
概念、規(guī)律多,內(nèi)容抽象難理解是物理學科的特點,醫(yī)學類等專業(yè)高職物理課時普遍偏少,教學上想講透,講全難度很大。要想使學生在學習中產(chǎn)生學習動機,我認為啟發(fā)式教學法的效果很好。盡管學生的認識過程是在教師指導(dǎo)下進行的能動認識過程,但學生畢竟是學習的主體,接受知識要靠他們自己,教師只能起引導(dǎo)、激勵、啟發(fā)的作用,而不是牽著學生走。應(yīng)用啟發(fā)式教學法時,最好的方法是充分發(fā)揮教材本身的吸引力,它的情趣、奧妙、意境、價值,在社會生活、生產(chǎn)、科研以及人類發(fā)展中的巨大作用,以培養(yǎng)、激發(fā)學生的學習動機。如,在流體力學中講解連續(xù)性原理時,可用這樣一個問題引入課題:一條河在深度相同的情況下,在寬的地方和窄的地方水流的快慢有什么區(qū)別?學生經(jīng)過對自己生活知識的回憶,會得出一個寬緩窄急的結(jié)論。進一步追問原因,學生肯定回答不上來,且想知道原因所在。此時,告訴他們下面所學的內(nèi)容可解釋這個問題,就輕易地將學生帶入了新內(nèi)容的學習中。又如,介紹液體的粘滯性時有關(guān)液體內(nèi)存在的內(nèi)摩擦力很抽象,難以理解,此時可舉這樣一個例子:想一想,兩個跑步速度不同的同學手拉手跑步是什么感覺?就可以理解液體內(nèi)部相鄰液層互相牽制作用的存在,即內(nèi)摩擦力,使一個抽象的問題變得趣味盎然。需要注意的是,在啟發(fā)學生思考的過程中,要有耐心,給學生以思考的時間,要有重點,問題不能多,而且形式一定要多樣,不能老用一兩種形式,讓學生生厭,失去利用啟發(fā)激發(fā)學生學習動機的目的。
四、闡明學科間的相關(guān)聯(lián)系是培養(yǎng)學習動機不可缺少的因素
高職生的學習以獲得一種為社會服務(wù)的技能為目標,所以在教學中滲透專業(yè)知識,向?qū)W生講清所學學科的社會價值和學完這一門學科能滿足他自己的哪一種需要,也是激發(fā)學生學習動機的好辦法。例如,對于醫(yī)學專業(yè)類的學生,除了讓學生明白物理知識的學習對培養(yǎng)思維能力等方面的重要作用外,還要闡明物理學的理論是深入認識生理過程和病理過程等生命運動的基礎(chǔ),它所提供的理論、技術(shù)、儀器為醫(yī)學的研究、疾病的預(yù)防、診斷治療等提供了技術(shù)服務(wù)。最簡單的,要熟練使用目前醫(yī)院內(nèi)的各種先進醫(yī)療儀器,沒有一定的物理知識是不行的,讓學生因需要自然產(chǎn)生學習動機。如,由虹吸現(xiàn)象引出洗胃器、由聲學中的超聲波引出超聲診斷儀、從物理角度出發(fā)結(jié)合簡單的醫(yī)學知識詳細分析氣體栓塞在人體引起危害的成因等等。有目標的教學會引導(dǎo)學生有目的地學習,學習動機自然應(yīng)運而生。
篇5
關(guān)鍵詞 啊啊啊啊科學實驗站;科技傳播;電視娛樂節(jié)目;明星效應(yīng)
中圖分類號 G22 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2014)125-0119-02
《快樂大本營》作為湖南衛(wèi)視最具代表性的綜藝節(jié)目,其收視率、關(guān)注度自1997年開播以來始終位居大陸電視娛樂節(jié)目前列。2012年4月21日,在快樂大本營開播15周年之際,欄目組推出了新版塊“啊啊啊啊科學實驗站”,將科學實驗和娛樂脫口秀有機結(jié)合,引發(fā)了又一輪收視。
1“啊啊啊?。è〃ⅷ(ぃ┛茖W實驗站”的節(jié)目
形式
“啊啊啊啊科學實驗站”的面世與國家廣電總局頒布的《關(guān)于進一步加強電視上星綜合頻道節(jié)目管理的意見》有關(guān)。該文件中明確限制了娛樂節(jié)目的時長與尺度,為一些科技類節(jié)目比重的增加提供了有利條件。經(jīng)統(tǒng)計,“啊啊啊啊科學實驗站”大多放在《快樂大本營》節(jié)目的最后一個板塊,時長為18-25分鐘不等。
“啊啊啊啊科學實驗站” 每期闡釋一個科學原理,將原本晦澀、教條的原理用現(xiàn)場實驗的形式演示,期間由“快樂家族”(節(jié)目主持人)和明星嘉賓進行參與和解釋,現(xiàn)場感強、可信度高,令人容易理解和接受。根據(jù)觀眾在不同實驗環(huán)節(jié)對科學知識的不同感知,欄目組形象地將節(jié)目取名為“啊啊啊啊āáǎà科學實驗站”。在這檔節(jié)目中,“快樂家族”主持人進行了明確分工:何炅 “何主任”,實驗站核心人物,負責解決實驗問題;謝娜出演美麗的“謝站長”,是個什么都不懂卻爭強好勝的典型“女漢子”;李維嘉扮演的“李博士”,總是語出驚人,是一個實實在在的動手達人,負責操作實驗;杜海濤“杜迷糊”是任勞任怨的實驗者,吳昕“吳小妹”則是典型的學院派,負責闡釋原理。整個環(huán)節(jié)由“現(xiàn)場實驗+原理講解+延伸游戲”幾部分組成,節(jié)目會根據(jù)每期到場嘉賓的個人特征量身打造實驗環(huán)節(jié), 同時結(jié)合時下流行元素進行相關(guān)游戲,吸引觀眾眼球。
2 “啊啊啊?。è〃ⅷ(ぃ┛茖W實驗站”中娛樂元素與科技傳播的融合
2.1 節(jié)目中的科技傳播內(nèi)容
從2012年4月21日至2014年6月20日,《快樂大本營》共播出123期節(jié)目,其中含有“啊啊啊啊科學實驗站”的節(jié)目共46期,每期節(jié)目闡釋的科學原理及相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下:
科學原理 節(jié)目期數(shù)統(tǒng)計 所占百分比
物理學 經(jīng)典力學 16 34.8%
非牛頓流體力學 2 4%
大氣壓強 8 17.4%
電學 5 10.9%
光學 1 2.2%
視覺偏差 2 4.3%
化學 化學反應(yīng)、化學屬性 12 26.1%
合計 46 100%
節(jié)目善于結(jié)合時下流行元素安排和設(shè)計實驗環(huán)節(jié)。比如,為慶?!鞍“““】茖W實驗站”開播,快樂家族邀請當期藝人黃曉明、張歆藝和張譯一起動手制作了“干冰蛋糕”。同一期節(jié)目中,他們利用同一原理又完成了“干冰手套”、“液氮大炮”等科學實驗。這一實驗所體現(xiàn)的原理是將熱水與干冰放到一起,二氧化碳開始升華,干冰就從固態(tài)直接變成液態(tài),舞臺上制造效果的常見氣體就是用干冰制作的;又如,電影《101次求婚》劇組來《快樂大本營》作宣傳時,節(jié)目組根據(jù)當期愛情主題,結(jié)合檸檬汁導(dǎo)電原理,為現(xiàn)場觀眾展示了如何通過檸檬使沒電池的鐘表重新走動。還通過檸檬汁形成閉合電路,并使得印有101的愛心LED燈牌發(fā)光,在游戲和實驗中闡釋了相關(guān)科學原理,甚至抽象出了“浪漫”原理――“檸檬含有5%的酸和0.5%的糖,這預(yù)示著愛情不經(jīng)歷那十分的酸,怎么體會這一分的甜?!?/p>
總的來說,在科技傳播內(nèi)容方面,“啊啊啊啊科學實驗站”緊緊依托《快樂大本營》老牌娛樂節(jié)目的平臺,以輕松易懂、貼近生活的科學原理為主要闡釋對象, 堅持每期只講一個科學原理,達到了叫好又叫座的科技傳播效果。
2.2 節(jié)目中娛樂元素與科技傳播的融合特色
2.2.1實驗現(xiàn)場直觀,視覺沖擊力強
電視作為傳統(tǒng)的主流傳播媒介,其最大的優(yōu)勢就是畫面直觀、視覺沖擊力強?;谶@一點,“啊啊啊啊科學實驗站”更傾向于選擇實驗現(xiàn)象明顯、具有視覺沖擊力的內(nèi)容。如凡是涉及到化學反應(yīng)的選題,實驗過程中都會出現(xiàn)明顯的體積變化、顏色變化、形態(tài)變化等。例如,將用鎵(熔點極低的一種金屬)制成的勺子在水中溶解,將打成泡沫狀的蛋清覆蓋在嘉賓手上用火烤,兩種液體通過化學聚變反應(yīng)快速膨脹生成固體等。特斯拉電圈制造閃電、“液氮大炮”、“衛(wèi)生紙秋千”、“蛋上起舞”、“跳動的火焰(通過聲音的震動控制可燃性氣體甲烷的釋放,在唱歌時火焰高低跳動變化)”等吊足了觀眾胃口。
2.2.2原理簡單易懂,大多貼近生活
《快樂大本營》作為一檔電視娛樂節(jié)目,其定位就決定了在節(jié)目中增設(shè)科普板塊時必須考慮觀眾的接受程度?!鞍“““】茖W實驗站”的實驗內(nèi)容大都十分貼近生活,揭示日常生活中常見現(xiàn)象背后的科學原理。如2012年6月16日的節(jié)目中,在可樂中加入泡騰片產(chǎn)生“井噴”現(xiàn)象;6月23日的節(jié)目中,以童年的游戲――比賽折紙飛機引入,隨后用推板形成的上升氣流帶動只有機翼的紙飛機飛行,以及檸檬皮破氣球、橡皮筋的彈性形變能夠承受的重量極限等。相對于復(fù)雜科學原理的探析,“啊啊啊啊科學實驗站”更接近于科普節(jié)目――實驗道具大多取材于日常生活,闡釋的是日常生活中常見的物理現(xiàn)象和簡單的化學反應(yīng),簡單易懂。
2.2.3利用明星效應(yīng),實現(xiàn)科普效果
“啊啊啊啊科學實驗站”最大的創(chuàng)新之處是在科學原理的支撐下,請明星完成整個游戲環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)對科學知識的普及。例如,2013年1月19日的節(jié)目中,游戲的設(shè)定都依賴于摩擦力原理。兩本書頁相互交叉的書因為摩擦力的存在無法輕易扯開。之后以書本秋千的形式,依靠摩擦力來承受人體的重量進行游戲,摩擦力這個概念貫穿了游戲的始終,這離不開科學原理的妙用??鞓芳易逯鞒秩吮旧砭途哂泻軓姷奶栒倭?,再加上當紅明星嘉賓的影響力,大大提高了節(jié)目的可看性。在節(jié)目中以做游戲的方式來完成實驗,引導(dǎo)明星們深度參與,使得整個科普過程充滿了亮點和吸引力;主持人負責講解和呈現(xiàn)科學原理,配以懲罰環(huán)節(jié),為節(jié)目植入了特有的刺激感和緊張感。整個過程緊張有趣,寓教于樂,無形之中增強了科技信息的傳播效果。
3 “啊啊啊?。è〃ⅷ(ぃ┛茖W實驗站”中科技傳播的創(chuàng)新
3.1 電視娛樂節(jié)目具有科技傳播的創(chuàng)新前提
傳播過程由傳者、傳播載體、傳播內(nèi)容、受者四大要素組成。在“啊啊啊啊科學實驗站”中,由快樂家族的五名主持人和明星嘉賓擔任傳者。雖然沒有學術(shù)上的優(yōu)勢,但他們有著能與受者(觀眾)互動的優(yōu)勢。主持人能言善道,可以將枯燥難懂的科學原理闡釋得生動有趣,有利于受眾理解;明星嘉賓會吸引臺下觀眾們目不轉(zhuǎn)睛地注意著偶像的一言一行,粉絲們會格外專心地觀察明星所展示的科學現(xiàn)象。明星嘉賓在參與過程中展示了個人魅力也感受到科學的美麗,成為潛在的科普傳播者。觀眾在歡聲笑語中學到知識,成為潛在的科普愛好者。
電視是視聽合一的傳播手段,其特點就是形象、鮮活、直觀,觀眾易于接受和理解。對于觀眾來說,即便不識字,也基本上可以理解電視媒體中所傳達的信息?!鞍“““】茖W實驗站”傾向于選擇現(xiàn)象明顯、視覺沖擊力強的實驗,如多期中用到液氮制作“一飛沖天”、“煙霧彌漫”等效果生動逼真的。直觀形象、活潑有趣的表達形式把抽象的概念形象化、把深奧的道理通俗化,達到了較好的傳播效果。
在傳播內(nèi)容方面,電視能夠?qū)⒖萍夹畔⑦M行動態(tài)演示,用忠實記錄的手段再現(xiàn)訊息的形態(tài),即用聲波和光波信號直接刺激人們的感官和心理,以取得受眾感知經(jīng)驗上的認同,使受眾感覺特別真實?!鞍“““】茖W實驗站”中,大都通過“原理姐”吳昕的解說與字幕共同完成實驗原理的解釋。46期節(jié)目中,只有2013年7月27日的節(jié)目用到了Flas還原實驗操作過程,以及2013年9月21日節(jié)目中驗證樂器能否在水下發(fā)聲,是通過后期黑衣人拍攝短片的方式完成。
受者作為科技信息的接收者,是科技傳播活動中的另一主體。電視作為傳統(tǒng)媒體的主力軍,仍然在媒體競爭上占有絕對優(yōu)勢,優(yōu)秀的電視節(jié)目擁有數(shù)量龐大且忠實的固定粉絲,它有廣覆蓋、低成本、節(jié)奏快等特點??鞓反蟊緺I的觀眾基礎(chǔ)十分廣泛,特別是青少年觀眾較多。在這類電視節(jié)目中進行科技知識傳播,不僅知識普及率高,還能實現(xiàn)對青少年的科普教育,完成媒體的社會使命。
3.2 電視娛樂節(jié)目實現(xiàn)科技傳播創(chuàng)新的優(yōu)化路徑
3.2.1 避免喧賓奪主
為了突出視覺效果,節(jié)目選擇的實驗都是比較醒目的?!犊鞓反蟊緺I》節(jié)目的舞臺很大,如果實驗很小就會顯得舞臺很空。因此在編排上,會選擇實驗效果大的(煙霧)或者實驗器具大的(如好幾臺制作冰激凌的機器),這樣在彩排時對現(xiàn)場的要求就更高了,剪輯之后的節(jié)目,有時候看起來也很冗余,造成科技信息凌亂分散,削弱了傳播效果。科學實驗的原理本身可能只是一句話,但是龐大的“實驗團隊”會分散觀眾注意力,實驗結(jié)束之后,大家可能只記得某個明星摔了一跤,而非科學原理。
3.2.2 提高主持人科學素養(yǎng)
“啊啊啊啊科學實驗站”節(jié)目現(xiàn)場操作完由主持人、嘉賓甚至觀眾完成,部分實驗具有一定危險性,沒有專業(yè)人士把控風險。而且主持人非科班出身,對于科學原理的解釋,主持人的解讀像是在背書,說服力和傳播效果自然會打折扣。
3.2.3充分發(fā)揮明星效應(yīng)
由于某些明星不熟悉實驗項目,造成明星未能發(fā)揮預(yù)期作用,節(jié)目中有時甚至出現(xiàn)明星被“晾”在一邊的現(xiàn)象,契合度不高,明星的科普效應(yīng)大打折扣。
果。在已經(jīng)播出的節(jié)目中,除了鋼琴王子李云迪彈奏“人體鋼琴”與實驗項目關(guān)聯(lián)度較高,
其他實驗或多或少地存在一些關(guān)聯(lián)度不明顯的問題。如何增強明星與實驗項目的關(guān)聯(lián)度,最大限度地利用明星效應(yīng)實現(xiàn)有效科技傳播,是值得進一步研究和重視的問題。
3.2.4加強科普環(huán)節(jié)制作
科技信息的傳播、科普節(jié)目的創(chuàng)作有別于一般電視節(jié)目的創(chuàng)作,需要一大批專業(yè)科技工作者的付出。據(jù)了解,《快樂大本營》的“啊啊啊啊科學實驗站”環(huán)節(jié)仍為大本營導(dǎo)演團隊兼職參與創(chuàng)作,并沒有獨立的團隊負責這一環(huán)節(jié),因此對于周播綜藝節(jié)目,每期要為觀眾帶來不同感受的刺激實驗,壓力很大,常常出現(xiàn)制作不精的尷尬局面。電視臺或節(jié)目組應(yīng)積極組建專業(yè)的科普節(jié)目的創(chuàng)作團隊,提高科普節(jié)目和科普作品的創(chuàng)作、制作質(zhì)量。也可以通過建立激勵機制,發(fā)動、鼓勵社會各界參與創(chuàng)作、制作、提供優(yōu)秀科普作品。
3.2.5運用新媒體造勢
“āáǎà科學實驗站”沒有充分利用好新媒體這一平臺與觀眾互動。在其官方微博上,多是轉(zhuǎn)載一些對于《快樂大本營》節(jié)目的預(yù)告,其實完全可以充分利用這一免費平臺,將每期“āáǎà科學實驗站”的實驗部分上傳至微博,與沒能收看直播的觀眾一同回顧;同時也可以將一些精彩的實驗剪輯成宣傳片,反復(fù)播放,通過網(wǎng)友的自發(fā)轉(zhuǎn)載,在提高節(jié)目知名度的同時,也達到科技傳播的目的。同時,微博建設(shè)者也可將每期節(jié)目的科學原理在微博上進行深度剖析與拓展,畢竟在電視節(jié)目中受時長的影響,有很多精彩的知識也不能一一與觀眾分享,而在微博上,可以將這些原理的來龍去脈進行更加詳細的補充,同時可以開展與網(wǎng)友互動環(huán)節(jié),如有獎競猜,趣味猜題等,一起普及科技知識,形成全民愛科普的潮流。
4 結(jié)論
“啊啊啊啊科學實驗站”是全國首創(chuàng)的明星科學實驗娛樂節(jié)目形式,它將科學和娛樂有機結(jié)合起來,通過引導(dǎo)明星嘉賓們參與科學實驗的全過程,得到了較好的科技傳播效果。《中華人民共和國科學技術(shù)普及法》第十三條明確規(guī)定:“科普是全社會的共同任務(wù),社會各界都應(yīng)當組織參加各類科普活動?!钡谑鶙l還指出:“新聞出版、廣播影視、文化等機構(gòu)和團體應(yīng)該發(fā)揮各自優(yōu)勢做好科普宣傳工作?!痹诂F(xiàn)代科技飛速發(fā)展的今天,電視科普節(jié)目對公眾科技素質(zhì)的培養(yǎng)具有非常重要的意義。電視娛樂節(jié)目應(yīng)承擔一部分科技傳播重任,這也應(yīng)是電視娛樂節(jié)目的發(fā)展趨勢。未來,電視娛樂節(jié)目在節(jié)目安排和制作上要有大手筆、新突破,要組織專業(yè)團隊進行科普環(huán)節(jié)的創(chuàng)作和制作,以期獲得更好的科技傳播效果。
參考文獻
[1]解辰巽.娛樂節(jié)目添益智類:有“智”才不俗[N].北京晨報,2012-11-12.
篇6
LaFerrari(內(nèi)部代號F150)的出現(xiàn)即使對于汽車工業(yè)來講也是一個非常具有歷史性的時刻,因為它的出現(xiàn),顛覆了人們以往關(guān)于超級跑車的觀念:它不僅具備了無與倫比的性能,而且很好地詮釋了科學發(fā)展觀的內(nèi)涵。作為如今超級跑車界三家代表性廠商之一,法拉利也將通過LaFerrari展示出他們對于未來超級跑車的技術(shù)、文化甚至哲學層面上的理念。
來自星星的高科技
我們乘坐在一輛神秘的黑色MPV中,在夜色的掩護下來到了摩德納人的圣地――馬拉內(nèi)羅,這為我們接下來2小時為之抓狂的、代號為LaFerrari的秘密行動做足了鋪墊。盡管如今已經(jīng)是21世紀,但是法拉利仍然視自己的傳統(tǒng)為一切工作的基石。然而當你走入這家花園式工廠的中心時,尤其是發(fā)現(xiàn)周圍被F1高科技材料包圍時,這種想法立刻隨之一掃而空。我想我應(yīng)該對其換個稱謂:這里是人類技術(shù)的神殿、速度的圣地。
一排巨型的高壓裝置正在嗡嗡作響,它們就像是一個個孕育生命的機器,阿隆索和萊科寧在周末比賽所用的碳纖維零件正在里面,通過神秘的魔法不斷地成型、強化。同時在這里,法拉利的終極街車也在逐漸從一堆碳纖維材料變?yōu)榉ɡ敿臆囀质种械睦?。我想說正是法拉利所擁有的,來自于F1賽場上的天才工程師們異想天開的創(chuàng)意,才造就了如此一部神奇的機器。它那美麗的單體碳纖維車身同F(xiàn)1車身材料無異,并且由法拉利賽車部門那精妙的碳纖維印刷機一層層地覆蓋,最終成形??偠灾@臺令人目瞪口呆的機器集成了法拉利所有關(guān)于街車和賽車的精髓。
當然,作為另一家馳騁于F1賽場60多年的廠商,邁凱倫也同樣如此。我只想說,這樣追求人類極致挑戰(zhàn)的工作單是想一想就覺得非常過癮。設(shè)計一輛車是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工作,同它的上一代Enzo相比,它的單體碳纖維車身重量減少了20%,而扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度則分別增加了27%和22%。這要歸功于復(fù)合材料的使用――通過在不同部位使用不同的材料,從而確保了最佳的重量/強度比。直接大量采用來自F1的工藝技術(shù),決定了LaFerrari不可能大批量生產(chǎn)。這種近乎于強迫癥的、毫無效率可言的加工方式也從側(cè)面印證了法拉利對于自己的旗艦毫不妥協(xié)的態(tài)度。
按照F1的設(shè)計理念來設(shè)計LaFerrari的結(jié)構(gòu),意味著底盤尺寸要盡可能地小。當然在座位附近,它的寬度需要適當?shù)卦黾?,而在腿部空間上就要有些妥協(xié)了。盡管如此,它的空間還是比Enzo寬敞一些。緊貼著頭頂?shù)臍馀轄钴図斖瑯营M小,為的是給車身側(cè)方進氣口留下足夠的空間,同時還要確保車頂進氣口擁有足夠的氣流。最終,LaFerrari在車身寬度上減少了43mm,同時還確保了優(yōu)雅的車身形狀,如同穿了件隱形的束身衣一樣。
另外一個神奇的地方在于它的頭部空間比Enzo多了60mm,同時車身高度卻降低了30mm。這是因為法拉利將座椅靠背稍稍靠后調(diào)了一下,同時放棄了傳統(tǒng)的座椅框架,將坐墊直接同底盤相連。這樣做的連鎖反應(yīng)是將LaFerrari的重心降低了35mm,從而使工程師可以進一步降低彈簧的硬度,同時還確保了車身側(cè)傾在合理范圍之內(nèi)。按照法拉利的說法,車輛重心每降低10mm,LaFerrari在Fiorano的圈速可以減少0.3s,在蒙扎可以減少0.4s,而在紐博格林北環(huán)可以減少2.2s。
在晚上的技術(shù)介紹會上,滔滔不絕的工程師講了許多關(guān)于LaFerrari的細節(jié),同P1和918 Spyder一樣,單是這些內(nèi)容就可以填滿一本雜志十幾頁的專題,或者填滿我們這些記者的腦袋。盡管我對此并不感冒,我相信如果不簡要介紹的話還是會有一些讀者跑到編輯部來掐我的脖子,所以我還是盡我所能來滿足一下你們的好奇心吧。
首先最令人印象深刻的成就是LaFerrari在同Enzo相同的軸距內(nèi),將一臺V12發(fā)動機、7擋雙離合變速器、混動系統(tǒng)的電機、電池以及各種附件放置在了一起。此外還值得一提的是它具有22個單獨的ECU。6262mL的V12發(fā)動機可以直奔9250rpm,在9000rpm時可以爆發(fā)590kW的最大功率,同時94.2kW/L的升功率也創(chuàng)了記錄。最大扭矩為700Nm/6750rpm。不僅如此,一臺高功率電機還以16500rpm的轉(zhuǎn)速直接驅(qū)動后橋差速器(而不是像P1一樣驅(qū)動變速器),來提供額外118kW的功率和270Nm的扭矩。加上電池,整套混合動力系統(tǒng)的重量為146kg,大概比918那套功能更為強大的系統(tǒng)輕了一半。相比提供的功力,它的重量微不足道。整套系統(tǒng)將加速度提高了20%,并且降低了50%的CO2排放量。
作為一輛追求極致的超級跑車,空氣動力學設(shè)計顯然應(yīng)當放在相當重要的位置。在車身上無數(shù)可變風翼以及底盤的共同作用下,車輛在風阻和下壓力上取得了完美的平衡,而并不單純追求最大的下壓力。最終當速度為200km/h時,車輛可以獲得360kg的下壓力。作為對比,P1在260km/h時的下壓力為600kg。相信一些學過流體力學的高學歷讀者可以算出兩車在相同速度時的下壓力,但是對于法拉利來講,它似乎并不打算設(shè)置一個追求極致的賽道模式來獲得超強的下壓力。當然,已經(jīng)箭在弦上的LaFerrari XX應(yīng)該具備此類實力。
在晚上的技術(shù)說明會之后,我躺在床上失眠了――在技術(shù)說明會上法拉利的工程師說到的那些晦澀難懂的專業(yè)詞匯不停地閃現(xiàn)在腦海。我安慰自己說,盡管LaFerrari從頭到尾都是高科技,但從本質(zhì)上來說,它同Enzo、F50、F40、288GTO等前輩一樣,都是純粹而簡單的生物。但是,畢竟它是一個一出現(xiàn)就會令你心動過速的偶像,并且一旦你有了駕駛它的經(jīng)歷,這一輩子就有了向別人吹噓的資本。
讓V12響徹山谷
伴隨著沉悶的撞擊聲,F(xiàn)iorano賽道的大門在我面前緩緩打開。在通過賽道安保人員的檢查之后開車通過地下通道來到賽道旁的一個狹小而整潔的維修間內(nèi)。LaFerrari就靜靜地停在那兒,沒有任何隆重的儀式,但是在春天明媚陽光的照耀下,它反射出了寶石的光澤。
我不想說當天的情形是多么混亂,我看了一眼日程安排,緊到不容許有半點差池。然而照例,在試駕前還要有許多繁瑣的介紹環(huán)節(jié),我有些不耐煩地坐進無人注意的LaFerrari內(nèi),點燃了發(fā)動機。伴隨著V12發(fā)動機的轟鳴,我們駛出維修間,讓這輛如今世界上最炙手可熱、最引人注目跑車的熱浪席卷馬拉內(nèi)羅中心。我們沿著《evo》之前無數(shù)次測試過的所有法拉利的足跡,將車開至山谷中。路況并不樂觀,而且上面還留有2012年地震過后留下的傷疤,但是法拉利測試車手Raffaele de Simone卻想要我們?nèi)骟w驗一下它的舒適性、敏捷的操控以及更加緊湊的車身。想要在這樣的路上釋放這輛708kW超級跑車的全部潛力,絕對是瘋子的舉動,然而,我就要心甘情愿地當這個瘋子。令人意外的是,正如Raffaele所說,LaFerrari在這里就是如同回到了它的家鄉(xiāng)。
不出意外,車身就像一整塊金屬一樣堅固,而懸架系統(tǒng)設(shè)定卻柔軟而舒適――在一些通常要令懸架產(chǎn)生剛性沖擊的路面上,LaFerrari通過時卻輕而易舉。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)精準并且沒有458和F12那樣神經(jīng)質(zhì)――反饋力度輕盈卻可以同你心意相通,絕對不會像之前的法拉利那樣要你拼命趕上轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的反應(yīng)速度。減少了寬度的車身會令你在路上輕松不少,同時輪拱上方的寬闊視野為你提供了夢幻般的景象。由細長支架支撐的后視鏡會給你一種車身非常寬的錯覺,但事實上它只是告訴你車身究竟比那玻璃穹頂?shù)鸟{駛艙寬了多少。對于我來說,這樣的駕駛環(huán)境已經(jīng)非常接近完美了,如此令人興奮,如此特立獨行,這是我之前從來沒有的經(jīng)歷。
盡管關(guān)于LaFerrari的一切聽起來都具有不少的科幻意味,但是它的心臟――這臺自然吸氣式V12發(fā)動機――仍然脾氣暴躁。它仿佛是造物主鬼斧神工的產(chǎn)物,如此的完美,絲毫看不出人工雕琢的痕跡。它通過車身結(jié)構(gòu)將一切精妙的振動傳遞給你,同你融為一體。當你踩下油門的時候,在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)它都會尖叫著演奏出激昂的樂章,而當你剎車降擋的時候,一種某種物體爆裂的聲音也會接踵而至。
而這車真正神奇的時刻,是在它的電機開始參與進來的時候。這臺安靜的伙伴在向你提供額外動力時,你甚至都不會察覺它的存在。當然來自意大利的6.3L V12發(fā)動機從來不會向你的右腳屈服,它在時刻誘惑你把油門踩到底。法拉利之所以要采用電機來協(xié)助工作,本意是要將整套動力系統(tǒng)的響應(yīng)進一步提高,而且在發(fā)動機低、中轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供足夠的扭矩,以便于讓發(fā)動機關(guān)注于高轉(zhuǎn)速的表現(xiàn)。這樣做的效果是兩者完美地結(jié)合在一起,令你完全不會察覺車輛具有兩套動力源,這同P1那樣神經(jīng)質(zhì)的表現(xiàn)大相徑庭?;叵胛抑暗慕?jīng)歷,我發(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象:如今LaFerrari的表現(xiàn)像極了邁凱倫的傳奇車型F1;而P1卻恰恰扮演了當年法拉利F40的角色。
在意大利干燥熾熱的路面上,它給你帶來了如爆破一般的駕駛感受,油門響應(yīng)如同刀刃般尖銳,而駛過U形彎的彎心之后,怪獸一樣的扭矩令車輛如同一顆大口徑子彈一般飛出狙擊步槍的槍膛。無論橫向還是縱向的極限都非常好判斷,因此你可以隨時掌握自己所處的狀態(tài)。充滿反饋并且精準的轉(zhuǎn)向令你可以放心地將一切交給前輪,而電子穩(wěn)定系統(tǒng)如此精準,絕對不會影響LaFerrari的動態(tài)性能,令你可以隨時把車輛控制在極限的邊緣,甚至可以允許你把車尾甩向一邊,直到后輪開始打滑之后,才伸出那無形的手拉你一把。當你鼓起勇氣將調(diào)節(jié)旋鈕擰到另一個更加運動的模式,你會更加敏銳地發(fā)覺車輛還有多少扭矩可供調(diào)遣。出彎時你可以肆意蹂躪后輪,而它則隨時都會瞬間飛出去,那超強的能量獲得似乎不費吹灰之力。而最為精妙的地方在于,你可以完全將自己同那超級科技融為一體,從而獲得更大的駕駛樂趣。
在賽道上壓榨出LaFerrari的極限
要想更深一步探尋這臺708kW怪獸的真正實力,我想沒有比Fiorano賽道更加合適的地方了。如同公路試駕一樣,法拉利為我們安排的賽道試駕環(huán)節(jié)同樣非常緊湊:坐在法拉利試車手de Simone的旁邊試乘五圈,之后我要一個人開車對著車載攝像機自言自語跑五圈(為了視頻拍攝需要),剩下為數(shù)不多的時間里還要為《evo》的攝像師做出一些漂亮的動作(如果大家感興趣,歡迎通過見識掃描65頁欣賞視頻)。
在試乘的幾圈里,各種洶涌而來的G值令我胃里翻江倒海。不得不承認的是,當家試車手Raffa如此地淡定自若,舉重若輕,走線卻完美無缺,令人印象深刻。如同所有資深試車手一樣,世界上沒有任何人能夠比他更熟悉車輛和賽道。在第一圈他向我詳細介紹了各種動態(tài)模式,并且詳細地演示了一遍;第二圈,他專心致志地壓榨出LaFerrari所有的潛力。曾經(jīng)突然有一瞬間他出現(xiàn)了一個小失誤,突如其來的震動令我的腎上腺素頓時涌遍全身,我下意識地抓緊了肩膀上的安全帶,巨大的恐懼仿佛要把我?guī)霕O樂世界,噪聲和G值變幻為無限樂趣的源泉。脫離普通道路的限制之后,LaFerrari開始油門全開,到彎角前剎車直到ABS咔咔作響,響著胎過彎之后,它已經(jīng)徹底變身。下面的時刻,終于輪到我了!
我之前已經(jīng)無數(shù)次體驗Fiorano賽道的魅力,但是從來沒有像今天這樣感到它如此的窄小。LaFerrari將賽道的空間完全吞噬殆盡,直道變短、彎道變窄,仿佛我是第一次體驗這條賽道一般,一切都是在電光火石之間。而LaFerrari卻如同在外面的道路一樣,可以同你直覺相通,平易近人。如絲般順滑的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在賽道上同樣受用――迅速,但是不跳躍――這樣你可以在過彎時一氣呵成,不用做出任何多余的修正動作。當車尾開始側(cè)滑時,你只需憑直覺做出修正動作,這種感覺會使你忘掉此時你正在駕駛的是一臺法拉利最昂貴的旗艦,專心致志地去享受人車合一的感覺。
我們已經(jīng)適應(yīng)了各種智能的換擋裝置,從而很容易去忽略一款車的變速器表現(xiàn)。而我想說的是,LaFerrari的變速器可以用“偉大”來形容。升降擋過程如此迅速,沒有任何中斷,并且換擋沖擊還經(jīng)過了巧妙的處理,慫恿著你不停地去享受換擋的過程。它將換擋提升到一個新的層面:你只需關(guān)注換擋時機,而手指靠直覺就完成了一切。剎車系統(tǒng)也同樣驚人,法拉利的剎車似乎把保時捷甩開了幾條街:它甚至在ABS啟動之后,還可以使用動能回收系統(tǒng)收集多余的能量,從而達到最高的效率。
正如你所知道的,邁凱倫之所以放棄動能回收系統(tǒng),是因為它影響了剎車的感覺。而我所能感受到的,僅在某些極端情況下,比如說在彎前將剎車踩到底,車速降到很低的時候,P1才會比LaFerrari更加精準一些。并且僅在這種情況下,你才會感到(或者聽到)動能回收系統(tǒng)的工作狀況,但是它顯然比918更為精妙。De Simone將它比作一套高性能剎車系統(tǒng)安裝在一部普通轎車上(我很好奇這套剎車系統(tǒng)究竟屬于什么級別)。而我想補充的是,盡管這種非線性的感覺需要適應(yīng),但是它絲毫不會影響駕駛感受,也從來不會令你手忙腳亂。是的,這意味著LaFerrari的剎車不如P1那樣超級精準而純粹,但是想想這套系統(tǒng)為整車混合動力系統(tǒng)做出的貢獻,絕對是非常值得的。況且作為一種全新的技術(shù),它需要我們的寬容,因為它總是會進步的。
但這僅僅是法拉利所承諾的那套混合動力系統(tǒng)的一部分功能。對于動能回收功能來說,我們已經(jīng)對于這種免費獲得額外能源的方式再熟悉不過,而LaFerrari還有更加奇妙的方式來將它的電量充滿:它在不斷計算輪胎抓地力的極限,從而把不能夠釋放到路面的能量通過第二發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電池中的電量。這種魔術(shù)正是LaFerrari隨時都擁有708kW功率的秘訣所在。