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趣味物理实验范文1
“兴趣是最好的老师”,初中的学生好奇心强,而好奇心又是激励人们探索知识的起点,是促使学生主动学习的内在动力。只有对知识有了兴趣,才会发现问题,提出问题,知难而进,也只有学生有了兴趣,学生有了对问题解决的追求,有了对获取知识的渴望,才有利于我们培养学生创新思维的能力。八年级是初中物理的起始年级,学生一开始比较新奇,可是随着学习的深入,学习兴趣越来越低。怎么样才能提高学生学习物理的兴趣呢?
我们想到了物理实验,在初中物理的课堂教学中有很多的演示实验和学生分组实验,这些实验确实能够提高学生的学习兴趣,培养学生一定的学习能力。但是在教学实践中,我们发现,教材中的实验都是以教学和课堂的知识相联系的,无论是实验过程,还是实验仪器,往往都是教材和教师安排和设计好的,虽然体现了探究和实践的过程,但是学生却很少能真正参与到实验的设计中来,再加上教学时间和条件的限制,很多时候学生还是看得多,做得少,真正能够全员参与的机会就更少。这样就限制了学生的学习积极性和学习兴趣。如何能够让学生有更多的参与机会呢?我们把目光放在了课堂教学以外。
所以在课堂教学以外,我们还组织八年级学生进行学科活动,我们经过精心设计,组织了生动有趣的“物理趣味实验竞赛”活动,在这次活动中,我们主要分四个部分来进行,首先是实验设计阶段,学生结成小组,在课余时间上网、查书找资料,通过自己的兴趣寻找和设计教材以外物理相关的趣味实验和制作,明确实验方向,其次是教师辅助阶段,学生把自己设计的趣味实验与制作和教师时行交流,教师主要就安全性、可行性和器材的准备等情况给予一些建议和意见。第三就是实验准备和实施阶段,学生在课余时间准备相关的器材并进行实验,同时进行录像。最后是总结和评比阶段。学生把把实验录像和实验报告交给教师,经过一个半月的组织和实施,老师将收到的实验作品时行整理并评选出一、二、三等奖。
在整个实验过程中,学生自己选择实验,自己准备器材,自己学习实验原理,设计实验方案和步骤,自己动手实验并进行录像,自己根据一定的格式撰写简单的实验报告,所有内容都在自己的课余时间,分小组合作进行。这几次活动组织得很成功,通过几次活动,我发现组织这样的趣味竞赛,不仅可以提高他们的学习兴趣,还能培养他们的综合素质和能力。
一、在活动中培养学习物理和探究物理现象的兴趣
在实验活动任务安排以后,就有很多学生对这项活动充满兴趣,纷纷上网、查收,搜集相关的材料,找自己感兴趣的实验进行设计,可能有一些实验他们并没有学过,但是这没关系,只要他们感兴趣,可以先通过相关资料进行了解,这也是一种自己学习的过程。
比如在活动中,八年级有的同学想“研究生活中常见液体的导电性”,这个内容是人教九年级的,他们还没学到,不过没关系,鼓励他们试试吧。于是他们找来了蒸馏水、盐水、食用油、酱油、醋、淀粉水、医用酒精、碘酒等生活中常见的液体,也有同学想试试一根筷子是不是真的能把一杯米提起来,如何再现指纹、用隐形的墨水写字并再现、用不同颜色的液体做成一杯美丽的“鸡尾酒”等等,这些有趣的实验、有趣的现象,有趣的实验原理真的让他们对物理产生了浓厚的兴趣。
二、在活动中学会分工与协作
在设计实验阶段,小组同学展开充分的讨论,每个人各自对感兴趣的内容进行设计,再讨论并统一。在准备实验阶段,有人制作和准备实验器材,有人提供场地,有人提供家庭物品,有人找来DV、手机等录像等,同学们真是各尽所能。在实验阶段更加充分体现学生的合作与交流,有人组织实验、有人操作实验、有人记录数据、现象、有人总结、有人录像、在实验中出现问题,还互相讨论并积极寻求解决方案,当然也会有矛盾产生,但大多都能自己解决。在整个活动中,学生之间的交流和合作增多了,关系更加融洽了。
三、在活动中培养严谨的科学态度
在实验设计阶段,学生只是初步有一个想法,然后进行初步的设计,但是整个实验过程也许并不严谨,有时候变量不唯一,有时候对实验的时间、程度、力度把握不好,实验就人失败,这时候就需要教师和他们充分交流,对他们进行指导,鼓励他们不怕失败,再次实验。
比如,在“研究各种液体的导电性”的实验中,他们原来设计的实验是用一节电池,我就提醒他们,有的液体可能能导电,但是导电性不是很好,使用一节电池的话小灯光如果不发光,可能就把分类成绝缘体了,应该增加电池的数量效果才明显。
四、在活动中培养动手能力和实验的耐心
现在学生生活条件都很优越,有很多学生动手能力越来越差,一遇到失败就想放弃。在这次的实验中过程中,通过交流与合作,学生的动手能力就得到了很好的培养,比如在“隐形墨水”的实验中,在显影时,总是一不小心就把纸给烤糊了,我就鼓励他们不怕失败,想办法让火焰不乱飘,慢慢移动纸,多做几次。在“研究各种液体的导电性”的实验中,没有给他们实验室的器材,于是他们就自己找来电烙铁,把电池、LED灯、导线等焊接在一起,通过练习,这个小组的同学都学会了使用电烙铁。
五、在活动中培养自学能力
在实验阶段和总结阶段,许多实验的原理都是学生们没有学过的,但是通过查资料,不但能把这些知识学到,而且学会如何使用,甚至有的同学还能举一反三,通过思考从而学到更多的知识。
比如有的同学在做“自制鸡尾酒”时,实验本来是用不同密度互相不溶的几种液体进行实验,可是有个同学的突发奇想,用颜料把水染成不同颜色,想试试看行不行,可是发现没有成功,我就鼓励他从实验原理中去找原因,从而发现问题所在。
在我们的活动实践中,我们发现除了上述作用以外,我们还可以引导学生充分利用网络资源学习的探究问题,引导学生学习写简单的实验报告,鼓励学生发现问题自己解决,鼓励学生自己对录像视频进行制作的编辑等等。总之,我们的目的是让每一个学生都能在实践中进行实验探究,在实践中激发学生学习物理的兴趣和培养学学生的创新能力!
趣味物理实验范文2
关键词:学习兴趣 趣味实验
心理学表明,学习兴趣是学习活动中最现实最活跃的心理成分,它是非智力因素中最主要的一个因素,它是调动学生学习积极性的强大动力。聋生和所有的孩子一样,对世界充满着好奇,教师应创设情境,激发聋生的学习兴趣,培养聋生的创新能力。如果聋生在学习物理的过程中能对物理产生浓厚的兴趣,就会积极主动地学习物理,自发地从“要我学”,变为“我要学”。教学上就会收到事半功倍的效果,这在聋生物理教学中的意义是深远的。而趣味实验则是开启兴趣大门的钥匙。
一、设计趣味性实验,引入新课
良好的开端是成功的一半,新课的引入是能否引起学生对这节课学习兴趣和学习积极性是关键。设计趣味性实验,引入新课,不但可以让学生将上课前分散的注意力集中起来,更重要的是能引起学生浓厚的学习兴趣,把学生迅速带到学习物理的环境中去。例如:在大气压强的学习中,可以让学生和老师配合完成下面两个实验。
1.瓶口吞蛋
做法:在广口瓶中放一些沙子,将燃着的酒精棉花放入广口瓶中,这时会发现塞在瓶口的鸡蛋被迅速地吞入瓶中。
2.易拉罐被压扁
做法:取一个空的铝质易拉罐及一盆冷水,罐口缠上铁丝,并将铁丝拧成柄状,往易拉罐里加入少量的水,放在酒精灯上加热至沸腾,继续加热几分钟,迅速将易拉罐倒扣在水中,这时易拉罐在气压的作用下被压扁且发出很大声音。
这两个实验的结果都出乎学生的意料,学生会很想知道为什么会有这样的结果,这时教师稍加引导,就可以很自然的将学生引入到大气压强的教学中,在学生求知欲望很强的情况下进行教学,教学效果是事半功倍的。
二、设计趣味性实验,讲解新课
在新课的教学中做几个小实验既可以起到培养学生兴趣,激发他们的想象力,又可以达到使学生更好地理解知识的效果。例如在学习流体压强与流速的关系时,可以将两个纸杯向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气,里面的纸杯将向上跳起。这样的现象学生觉得新奇好玩,而且记忆深刻,这时带领学生分析现象学习知识,让学生在一种愉悦的氛围中学习知识,体会物理的奇妙,感悟生活现象中的物理道理,就会加深聋生对物理的兴趣,为物理教学打下一个很好的基础。
三、设计趣味实验,巩固知识
在巩固物理知识时,做实验的效果往往比做几道试题、一张试卷的效果还要好。聋生对物理的兴趣不一定能保持很久,他们由于自身语言的缺乏,对物理概念、规律的理解往往不到位,甚至一知半解,仅靠死记硬背来应用知识。因此很容易产生困惑,感到莫大的压抑,导致听课无心,作业头痛。久而久之,逐渐失去了学习物理的兴趣。设计针对性实验,解决聋生学习物理的瓶颈问题,是培养聋生学习兴趣的重要一环。例如:在学习完摩擦力的知识后,让两个力气相差不多的学生做下面的“夺瓶”实验:
先让其中一名学生抓住较细的瓶颈,另一位学生抓住较粗的瓶身,然后互相拉夺看看谁获胜,接着让获胜者的手在肥皂水中浸一下再夺,看能否再获胜。通过这样逼真的表演实验。让学生分析原因从而加深学生对摩擦力影响因素的理解,达到了巩固知识的目的。
四、设计趣味实验,延伸知识
物理来源于生活,生活中处处体现物理知识,大自然和日常生活是学生学习物理开阔的大课堂,有意地引导学生观察自然界中有趣的物理现象,对培养聋生对物理学的兴趣大有裨益,因此十分有必要把物理实验引伸至课外,课外实验具有较强的自主性、灵活性和趣味性,特别能为学生所接受和喜爱。例如在讲授“光的色散”的现象时,学生对彩虹的现象就十分感兴趣,我们可引导学生观察彩虹,彩虹是由太阳光经许多小水珠折、反射后形成的,观察时应注意彩虹里面各种色光的排列次序如何?是红的在下还是紫的在下?我们还可借助其他方法得到人工彩虹,满足学生随时观察的需要,不但觉得物理有趣,而且还可加深对所学知识的理解。
物理知识丰富多彩,物理现象千变万化,趣味物理实验既可以揭示大千世界的奥妙,又可以培养聋生热爱生活的热情;
趣味物理实验范文3
尤其是教育观念的转变,教育内容的更新,教育手段的日益先进,都真正意义上酝酿着教育领域的全面革命。而积极探索新的教学方法是教育革命中的一个重要环节,要勇于探究适于引导学生学会学习的行为。
卢氏维登大力推行“诱思探究”模式进行课堂教学,提高教学效果,激发学生的主动性、创造性,强调了学生的主体地位。为我们教师如何进行课堂教学开辟了一条良好的途径。
高中物理教学中对纷繁的具体事物做出细致的理性思考,看哪些东西是应该剔除的糟粕,哪些东西是值得保留的“珍品”,哪些地方是值得探索的领地,从而在扬长避短中有所发现,有所创造。
于是也就出现了利用简练的四个字来表示一种物理现象的教学方法――“四字真言”法,例如使用“大内小外”表示伏安法测电阻时内接和外接方法的选择。这种方法使用起来确实十分便利,而且方法简单、解题迅速,但是往往由于四字中常出现两对反义词,时间一久会出现记忆混乱的现象,从而在使用中出现了适得其反的作用,靠死记硬背只能在初期使用时有效,一旦时间长了,根据艾宾浩斯遗忘曲线能记住的概率就很小了。因此,如何能巧妙的记住“四字真言”也就变得十分突出,使“四字真言”能真正的发挥它的作用。
本文就如何巧妙地记住“四字真言”,结合日常的教学体会,浅述高中物理中遇到的几个重要的“四字真言”的趣味识记方法。
1.恒定电流中“大内小外”四字就是如何进行选择内接或外接法的四字真言,伏安法测量电阻中常要选择电流表内接或外接法来减少测量的误差,若选择错误,测量值与真实值的误差将很大,它的含义是测量大电阻时选择内接方法,测量小电阻时选择外接方法。
“大内小外”的记忆方法利用了字表联想法,“大内”在我们国家有皇宫里的意思,老外指外国人的意思,小外变异为外国小孩,趣味识记的内容就是:皇宫里的小洋人,也就变成了“大内小外”。
2.电磁学中“左力右发”表示怎样选择左手定则和右手定则的方法,内容是左手定则判定产生安培力,右手定则判定产生感应电流,趣味识记的方法采用了字表联想法,以古代的丞相分为左相和右相,左相掌管兵权,象征着武力,右相掌管财权,象征发财,最后归纳为:“左力右发”。
3.电磁感应中“增反减同”本意是原磁通量增加,产生的感应电流的磁通量与原有的方向相反,反之则相同。趣味识记应用了类比记忆法,利用我国的高收入者应纳税,而发生灾害时国家会发放赈灾款,意思就是“增反减同”
4.电磁感应中“近退远跟”也是反映电磁感应现象中法拉第定律的一个内容,只是侧重于分析相对运动对电磁感应的影响,趣味识记采用了拓展联想的方法,拓展到提出的游击战作战方针,即“敌进我退,敌退我扰”,由此得出一个类似的“近退远跟”。
5.万有引力中“内快外慢”是描述万有引力中卫星的物理参数与轨道半径间的关系,内容是靠近内部(即轨道半径小)的卫星运动快,反之运动慢,趣味识记的方法采用了现象类比,利用生活中都能接触到的下水道的漩涡,通过观察和思考,确定下水道中水流的内快外慢现象,使学生能形象地记住结论,从而扩展到卫星的物理参数也有“内快外慢”。
经过教学实践发现,“四字真言”的趣味识记不仅能较好的记住四字的内容,而且在教学过程中也可起到活跃课堂气氛的作用。物理课有些花絮,不觉得深奥、晦涩,应该也属于寓教于乐吧。
使记忆的过程不再枯燥,有些是调侃性质的、有的是引经据典的、有的是现象类比的,卢氏维登大力推行“诱思探究”模式也就是从诱发思考入手,这也有助于培养学生发散思维的能力,培养学生善于将各门类的知识进行联系,起到帮助自己学习的目的,这在各科的学习中都可以发挥作用。
趣味物理实验范文4
【关键词】微机室 微课 教学方式
随着“互联网+”理念、信息技术发展对教育的不断影响,作为教师,面临着如何变革课堂教学的思考:怎样改变传统物理教学模式,进一步提升物理教学效率?怎样让学生由“恐惧”物理转化为“爱”物理?
一、研究背景
从事教育工作以来,各类“高效”课堂教学模式层出不穷,细观其变,也有共性存在,都是从“要我学”变为“我要学”,充分调动、发挥学生的学习主体地位。随着信息技术的飞跃,网络技术的不断提升,可汗学院、微课、MOOC以及“翻转课堂”理念,深深的吸引了我们。2010年,广东佛山教育局首次给出“微课”概念并开展了一系列“微课”建设实践与应用研究。以胡铁生为代表的学者提出了以5~8 min的微视频为核心,整合微教案、微课件、微练习、微反思、微点评配套资源的“非常5 + 1”微课框架。形成在传统授课的基础上继承和发展起来的一种新型教学形式。而“翻转课堂”作为一种能够展现学生核心素养,提高教学效率的教学模式,也已经成为国内外学者、教育工作者研究和实践的热点问题。
二、利用微课在微机室转变物理教学模式设计
要转变传统的教师一言堂课堂物理教学模式,进行“翻转课堂”教学,必须理清其具体操作步骤,把握课堂特征。综合现有的大部分“翻转课堂”模式,主要是以发挥学生的学习主体地位,变知识的被动接受者为知识的发现者、归纳者,让学生主动参与学习过程,而教师在其中的作用更多的变为学习过程的指导者与促进者。借鉴前人宝贵经验,我们确定了教学流程设计。
1.教师课前将相关知识内容分解制成包含有基础知识讲解、应用实践、知识归纳(部分包含知识测试)的时长为5~8分钟以微视频为主的微课。
2.学生按照教师安排教学计划,课前学生主要通过课本、辅导资料进行预习。
3.上课初期学生通过自主观看微课,利用微课进行自主学习研讨,学习相关知识(因为我们是寄宿制学校,因此设计时我将学生需要利用终端所进行的课前微课学习过程移至课堂)。
4.通过观看微课,小组进行知识讨论归纳,个体开展知识应用强化练习,教师或在旁边观察学生操作情况或与学生交流讨论,进行适宜的个别辅导,或分析学生应用知识解决问题的情况后,进行集体疑难解惑。
5.学生在学习过程出现问题可重复3、4步骤进行,直至掌握所要学习知识点。
6.课后学生完成作业进行知识巩固,教师对学生掌握情况进行分析、点评。
三、在微机室利用微课进行物理教学实践
有了具体的思路,我们随即进行了教学尝试,通过精心准备,在八年级班开展了以北师大版八年级《物理》第六章第三节《生活中的透镜》为内容的教学实践教学实践。
(一)课前准备
1.利用动态凸透镜成像规律课件制作凸透镜成像应用微课,内容包括照相机原理、幻灯机原理和放大镜原理(包括光路动态变化轨迹);
2.制作显微镜、望远镜学习微课;
3.通过问卷星在线考试系统组建三套检测题库。一是凸透镜成像规律应用知识检测题库。二是显微镜、望远镜知识检测题库。三是综合知识题库;
4.教师通过微机室广播软件向学生机下发学习微课综合知识检测。
(二)上课过程
1.师生回顾凸透镜成像规律知识;
2.学生自主学习凸透镜成像应用微课,并通过学习与同组同学进行讨论交流,进一步掌握凸透镜成像规律及其应用;没有掌握的同学反复观看、交流直至掌握;
3.学生在线完成凸透镜成像规律应用知识检测题(题库题目为20道,每个学生答题8道,由系统随机由题库选题)对失分部分重新进行学习讨论,教师进行巡回指导;
4.学生自主学习显微镜、望远镜学习微课,并通过学习与同组同学进行讨论交流,进一步掌握凸透镜成像规律及其应用;
5.学生在线完成显微镜、望远镜知识检测题(题库题目为8道,每个学生答题3道),学生对失分部分重新进行学习讨论,教师进行巡回指导;
6.师生集体进行知识归纳;
7.学生在线完成综合知识检测(题库题目为8道,每个学生必答)
8.布置作I。
通过一段时间的教学尝试,尽管存在学困生课堂学习速度迟缓,效率低,课堂时间不足的现象,但也增加了教师单独指导的机会。总体而言,学生对物理学习的热情、学习成效都得到了提升,在微机室利用微课进行物理教学这种方法是可行的,对我们提高教学质量,增强教学成效是有益的。
【参考文献】
[1] 张海荣. 微时代“微课”的设计与制作[J]. 中国医学教育技术,2014,8(13):245-248.
[2] 刘锐、王海燕. 基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践[J]. 教学研究,2014(5):26-32.
[3] 卢强. 翻转课堂的冷思考:实证与反思[J]. 电化教育研究,2013(8):91-97.
趣味物理实验范文5
近年来,我国区域经济的快速发展带动了区际间货物运输需求的不断扩大,而内河航运的服务质量和服务水平却还有待于进一步的提升。水上服务区的建设,是内河航道的主要辅助设施之一,直接关系到内河运输行业的畅通与安全,所以其经营管理与市场服务需要体现“以人为本”的原则,准确把握内河船舶的市场服务需求,提高服务功能规划的合理化程度,增强内部员工队伍素质,进而为我国水上服务区的建设与管理提供更有力的保障。
一、当前水上服务区服务管理工作中存在的主要问题
(一)资源配置不合理
长期以来,由于我国对内河航运水上服务区的建设不够重视,在建设过程中缺乏长远规划和整体规划,所以导致管理资源的浪费非常严重,如服务设施与服务功能过于简单或雷同,基本都是以航运管理、物资补给与船舶停靠等基本功能为主,经营范围基本雷同,服务方式非常简单,而对于信息服务功能、交易功能、污染物处理功能、旅游功能等服务项目则是普遍短缺,水上服务区的采购人员、销售人员以及管理人员基本是各自为政,彼此之间缺少功能服务上的充分协调,所以容易造成人、财、物等资源在配置上的不合理。
(二)市场服务意识和服务能力有待进一步提高
水上服务区由于市场竞争不够充分,所以市场服务意识相对薄弱,加上很多水上服务区都是采取租赁经营的管理方式,“重招商、轻管理”的现象比较严重,导致很多水上服务区在将相关服务项目租赁出去之后,日常管理工作基本处于不管不顾的境地,尤其是在内河航运的旺季,水上服务区服务能力上的缺陷就开始逐渐暴露出来。此外,有些内河水上服务区由于经营思路不明确,多采取分散化的经营模式,加上预算控制和专业管理能力不强,水上服务区的盈利能力相对弱化,从而限制了自身经营管理水平上的提升。
(三)服务功能与商品性价比有待进一步提升
目前的水上服务区主要涉及餐饮、住宿、通信、购物、船舶维修等功能,水上服务区内的经营单位由于各项服务商品基本处于垄断地位,所以很多水上服务区是只讲经营、不讲服务,只顾自身经营效益而忽略了消费者的根本利益,所以水上服务区内的商品价格远远高于市场平均水平,导致水上服务区的商品性价比相对较低,这就很难提高水上服务区的顾客满意度,所以水上服务区的服务功能和商品性价比有待进一步提升。
二、以人为本视角下的水上服务区管理措施
水上服务区以人为本视角下的服务管理,强调的是一些服务管理活动要把“人”作为一切服务管理活动的出发点和落脚点,并在服务管理活动中充分发挥人的主观能动性,实现顾客与服务区的共同发展。因此,水上服务区的服务管理者,要树立正确的服务管理理念和人力资源管理观念,构建起更加科学的服务区服务管理模式。具体说来,主要有以下几点措施:
(一)建立“以人为本”的服务管理制度
完善水上服务区的服务管理制度,是提高水上服务区服务管理水平的制度保障,是水上服务区得以健康、可持续发展的重要基础。一方面,水上服务区要健全服务制度,即在充分调查顾客服务需求的基础上,制定更加完善的服务管理制度,将各项服务管理措施制度化、规范化,确保各项服务管理措施的深入贯彻与执行;另一方面,水上服务区要健全内部控制与管理制度,即按照岗位责任制的原则,健全用人管理制度和内部奖惩制度,做到“能者上,平者让,庸者下”,建立责权明确、管理科学的现代企业管理制度,防止企业权利的盲用、滥用,真正做到以顾客为中心,不断提高水上服务区的市场影响力和可持续发展能力。
(二)实现“以人为本”的功能服务定位
水上服务区的规划与建设,其根本目的就是要为水上运输安全提供优质高效的服务活动,给过往的船民和船只提供更多的便利,所以水上服务区的建设与功能服务定位也要坚持“以人为本”。首先,在行政管理服务上,要方便船民获得各项行政,节约船民的时间和精力,如可能涉及到的船民签证、交费、报港等服务;其次,在船业物资补给以及信息交流上,水上服务区要确保加油加气的便捷与安全,物流信息的全面与准确,进而满足过往船舶的经营管理需要;再次,水上服务区还要充分考虑到过往船舶与船民的个性化服务需求,如水上服务区要设置银行、医务室、餐饮、洗浴等服务,满足船民的各种服务需求,要建立污水污物集中处理系统,有条件的服务区要结合沿河景观,建设集旅游、休闲、娱乐为一体的服务区,这样有助于水上服务区服务功能的全面化、多样化和特色化。
(三)建立“以人为本”的企业文化
良好的企业文化,能够有效增强水上服务区的市场服务理念和组织凝聚力,改善水上服务区的内部管理环境和集体氛围。因此,水上服务区的管理者,要重视企业文化的建设,积极通过晨会、总结会、内部培训等渠道宣讲水上服务区的价值观念,按照“服务社会、服务航道、服务船民”的要求,确立“以人为本”服务理念在企业文化中的主导性地位,逐渐构建起和谐、友善、融洽的人际关系,在市场服务活动中带给消费者更多的便利和经济实惠。
结语
总之,水上服务区作为重要的水上运输配套服务机构和服务场所,唯有树立“以人为本”的服务管理理念,才能通过有良好的市场服务赢得更多消费者的支持,增强水上服务区的服务管理能力。因此,水上服务区的管理者要正确处理好眼前利益于长远利益之间的关系,树立科学的服务管理理念,不断提高水上服务区的可持续发展能力,这样才能实现经济效益与社会效益的同步提高。
参考文献
[1]匡安乐,司武国.努力将高速公路服务区打造成温馨驿站[J].运输经理世界,2012,(6):73-74.
趣味物理实验范文6
关键词:街道活力;网络数据;街道绿化率;上海五角场
1. 引言
街道是居民日常使用的公共活动空间,也是联系城市各种功能的纽带。随着我国城镇化快速推进,道路建设取得了较大的成就,极大地改善了居民出行条件,但在道路规划设计中,以机动车为主导的方式使得道路的交通功能越来越突出,反而忽视了人的使用。在以人民为中心的价值观引导下,重塑街道人本属性尤为重要,那么哪些要素会影响人群使用街道是目前需要解决的问题。
20 世纪初,简雅各布斯认为长度短、行人多、功能混合、建筑多样是影响街道活力的4 个基本条件[1]。扬盖尔从功能混合、开敞空间等方面分析对街道活力的影响[2]。戈登卡伦认为城市街道空间的多样性将带来生机与趣味[3]。
国内学者基于大数据对街道活力作了相关研究,探索街道活力与各活力因子之间的关系,但研究尺度较为宏观,本文选择数据更为精细的人群定位数据,以及增加街道绿化率、街道可达性等量化分析指标,从中微观尺度探索影响街道活力的因子以及影响程度。
2. 研究范围与数据 2.1 研究范围
本文选择上海市五角场及周边区域为研究范围,研究范围北至殷行路、南达周家嘴路、西至逸仙路和曲阳路以及大连路、东临军工路,面积约35.08 平方公里。
研究范围内有“江湾-五角场”商业中心,黄兴公园、杨浦公园,以及不同年代的居住社区,整体空间形态丰富、街道类型多样,是较为理想的研究对象。
2.2 研究数据
本文研究数据主要包括街景图片、互联网地图兴趣点(POI)、某互联网LBS定位数据、建筑轮廓及高度数据,数据时间为2019 年5 月。
(1 )道路路网
通过在线地图网站爬取研究范围内的矢量数据,并在Arcgis中经过制图综合与拓扑处理得到优化的矢量数据,然后结合百度地图对缺失的道路网进行补充,最终参与研究分析的道路路段有692 条。
(2 )地图兴趣点(POI)
采用百度地图API功能,通过编程进行网络爬取,获得与城市街道活力相关的兴趣点,总计10381 个,涉及餐饮、体育休闲、公共设施等不同类型。
(3 )街景图片
本文采用百度地图街景数据,利用网络爬虫方法对同一条街道每隔50 米的间隔,进行东、南、西、北4 个方向街景图片的抓取,图片像素大小为850*490 ,共抓取有效图片7716 张。
(4 )某互联网LBS定位数据
数据来源于某互联网公司人群出行LBS(Location-Based Service)数据,数据空间尺度为25m。该数据记录人群的位置信息,可以用来表征街道活力。通过爬虫技术获得2019 年5 月11 和5 月12 日的数据,这两天分别为周六和周日,天气晴朗,适宜外出。考虑到上海居民周末外出习惯,本文选择这两天14 :00-19 :00 时间段每隔1 小时的人群定位数据。
(5 )建筑轮廓及高度数据
建筑轮廓及高度数据来源于百度地图的矢量建筑信息,通过数据爬虫抓取,获得研究范围内共计17164 栋建筑矢量数据。
3. 研究方法 3.1 指标体系构建
街道活力从字面上可以理解为街道上开展活动的人的数量多少以及开展活动的丰富程度,其外在特征为某条街道人口密度的大小,内在因素是影响人群聚集活动的构成要素。
本文根据研究区域的数据可用性与街道特征,利用互联网定位数据表示街道活力,街道活力的影响因素包括交叉口数量、街道特征(宽度、长度)、街道绿化率、周边土地开发强度、街道功能密度、街道功能组合和交通可达性。
3.2 指标体系量化方法 (1 )街道人口密度
街道人口密度反映街道活力,本文选择休息日14 :00-19 :00 每隔1 小时的数据取平均值来反映街道人口密度。具体做法是将每条街道一定缓冲区范围内,不同时间段人口数量的平均值除以街道长度,以去除街道长度对结果的影响。
(2 )街道类型
街道两侧兴趣点类型代表着街道的功能,本文对街道中心线进行100m缓冲区分析,统计每条街道不同类型兴趣点数量占比。若某类设施占比超过50%,则定义该类设施类型为街道的主导功能;若设施占比均未超过50%,说明该街道主导功能不明显或功能较少,则为其他街道。按照上述规则可分为生活型街道、商业型街道、公共管理与公共服务型街道、其他街道。在计算之前需要对各类兴趣点进行数据处理,处理方法是将某街道该类兴趣点总数除以研究范围内该类兴趣点总数。
(3 )街道交叉口密度
街道交叉口密度表示一个街区道路相交的数量,反映了街区尺度大小。其计算方法首先是将每条道路相交的点计算出来,然后计算每条道路一定范围内相交点的数量,最后除以每条道路各自范围的面积。
(4 )街道绿化率
街道绿化率可以反映街道品质。本文借鉴郝新华关于街道绿化的研究,通过 python 编程计算街景照片绿色像素点数量与总像素数量的比值,从而得到街景照片的绿色比例。
(5 )街道功能密度
首先计算出每条街道两侧缓冲区范围内兴趣点总数,再者计算每条街道的长度,然后利用兴趣点总数与长度比值来表示街道功能密度。缓冲区距离结合研究范围内的街道宽度确定为50m。
(6 )街道功能混合度
街道功能混合度指街道周边不同类型兴趣点混合程度,可以采用信息熵公式进行计算,具体公式如下:DI=-∑P(i)log(2,P(i)) (i=1,2,..n),式中n表示本次研究兴趣点类型总数,P(i)表示某类兴趣点占所在街道兴趣点总数的比例。在计算之前首先需要对各类兴趣点进行数据处理,处理方法是将某街道该类兴趣点总数除以研究范围内该类兴趣点总数。
(7 )周边地块开发强度
周边地块开发强度是指街道两侧地块开发强度,本文采用街道两侧150m缓冲区范围内建筑总面积除以缓冲区面积表征该项指标。
(8 )交通可达性
交通可达性包括两个指标,一个是从街道中点到最近的地铁入口的距离,另一个是街道内公交站点密度。
4. 研究结果
4.1 街道活力指标空间分布特征
(1)街道人口密度分布
基于互联网LBS定位数据得出休息日14 :00-19 :00 每隔1 小时的人口分布密度,从图中可以看出五角场商业中心、控江路紫荆广场、国和路中原城市广场人群聚集度较高,同济大学、复旦大学、居住社区公共中心的人群聚集度次之。在Arcgis中采用空间相交聚合的方法将人口分布密度连接到对应的街道,得出街道人口密度分布图。
(2 )街道类型分布
根据兴趣点的分析,研究范围内包括四种街道类型,其中居住型街道数量最多,占比71.12%,主要分布在各居住社区的周边;公共管理与公共服务型街道占比7.5%,主要分布在几所高等院校周边以及新华医院、长海医院周边;商业型街道占比21.24%,主要分布在五角场商业中心、江湾体育场、紫荆广场周边;其他街道占比较少,主要是五角场商业中心的商住混合街道、江湾体育场周边的体育与居住混合街道,以及高等院校周边教育与居住混合的街道。
4.2 街道活力构成因素分析
为研究街道活力构成因素对街道活力的影响程度,可以采用多元线性回归方法进行数学模型分析,参与分析的街道为设计时速小于等于40km/h的生活型街道、商业型街道、公共管理与公共服务型街道。回归计算公式如下:LNpi=β0+β1* denroai +β2* visgrei +β3* gondeni +β4* gonpi +β5* farroai +β6* busdesi +β7* len i +β8* wid i,式中回归变量LNp为某条街道LBS定位人口密度的自然对数,因变量中busdes表示可达性、denro表示街道交叉口密度、farroda表示周边地块开发强度、wid表示街道宽度、visgre表示街道绿化率、gonden表示街道功能密度、len表示街道长度、gonp表示街道功能混合度,i表示第i条街道。
总体而言,街道功能混合度和功能密度以及交叉口密度对不同类型的街道活力有明显的正向影响。周边土地开发强度和交通可达性对街道活力有一定影响,但影响程度相对较低。街道绿化率对街道活力呈现负影响作用,原因可能是商业中心及商业广场需要更多的硬质铺地供人们驻足,以及新江湾城道路整体绿化率相对较高,但人群密度较低。
5. 结语
本文采用不同类型的网络数据对影响城市街道活力的因素进行逐一评价,通过数据定量分析方法得出各因素对街道活力的影响程度。研究发现街道功能密度、街道功能混合程度和街道交叉口密度对城市街道活力有很大影响,这符合“小街区、密路网”的理念以及土地使用的功能混合,在规划设计中营造开放式、混合功能的街区将有助于提升街道活力。
参考文献
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