
四年级科学教学
摘要:科学课程在小学课程体系中占有重要位置。但由于诸多原因还未引起足够的重视。在教学中采取“探究式”教学激发学生科学的火花,“电化”引燃学生学生科学兴趣的火焰,“评价”助推学生科学兴趣的强力针,以培养学生的科学兴趣,有效提高科学教学质量。
关键词:探究;电化;评价;科学;兴趣
科学这门课程,在还在炫耀高考状元的今日教育下,不被许多人重视,包括学生自己。那么,作为科学课教师,如何培养学生的科学兴趣而不辱使命呢?我是一名小学科学任课教师,也是一名科技辅导教师,我以我这几年的切身体会,谈谈认识。
一“、探究”——激发学生科学兴趣的火花
小学三年级是学生学习科学课的初始阶段,对于他们来说是一件极为兴奋的事情,他们对科学知识有极强的好奇感,愿意学习和探究。因此,作为教师,就要利用这种“热情”,不让其熄灭。首先,要培养学生积极动脑、认真思考、踊跃发言的习惯。要让学生打破沙锅问到底,敢于发表自己的观点,敢于说别人不敢说的,培养学生的创新思维。其次,要让学生主动参与课堂学习,主动动手实践,体会探究新知的乐趣。针对很多科学知识都是通过实践得来,如:分一分、摆一摆、画一画、测一测等,教师就要让学生自己仔细地观察事物、分析现象、思考问题,从而解决问题,感受科学的真谛,迸发喜爱科学的火花。如,我在教学《改变浮和沉》时,为了使一些物体改变浮沉状况更为直观、形象,特意引导学生在小组内进行讨论、交流,鼓励每人都要敢于发表自己的`意见,并注意倾听他人的看法,敢于失败,敢于竞争。学生在自己已有知识经验的基础上大胆提出了20 多种不同方案,然后经过充分讨论选出最佳方案,再付诸实践。让每一小组的学生人人都在探究,人人都有收获乐趣,以更好地激发学生的兴趣。
二“、电化”——引燃学生科学兴趣的火焰
小学科学是一门科学启蒙性学科。它侧重于让学生在探索中学习,因而教材侧重提供大量的科学信息,图文并茂,有许多实物彩色图片、形象的模型图与优美的文字,从而将科学知识生动直观地展示出来。此外,一堂40 分钟的科学,是由多个实验活动、问题和实验活动组成的。如果在教学中充分地利用好幻灯、投影、录像、等各种多媒体教学手段,使抽象的概念具体化,枯燥的知识趣味化,这样不仅能优化教学环境,拓宽教师教和学生学的思路,而且能大大地引起学生的兴趣。如,我在教学《物体的热胀冷缩》时,我设计了一个小课件,开始是小朋友烧开水的生活情景动画录像,当放到“盛满水”和“烧时茶壶溢水”等几个情节时,在“茶壶溢水”画面的小朋友头脑上出现一个个的“?”这样引导学生发现、提出问题。通过研讨、实验,使学生得出“物体有热胀冷缩的性质”.再出示一段课件,“大街上的水泥路面隔一段要开一道裂缝填进沥青”“高架电线不拉紧”……出示问题,为什么要这样?让学生讨论、交流,阐述自己的想法。最后出示课件:不开裂缝路面与开裂路面的热胀冷缩后出现的情况和线路紧与不紧热胀冷缩出现的后果对比,动画演示,进一步明确之所以这么做的原因所在,从而启发学生的思维,使他们恍然大悟,茅塞顿开,点燃了他们兴趣的火焰。
三“、评价”——助推学生科学兴趣的强力针
俗话说,孩子都是被夸大的。积极的评价,可以激发学生的兴趣,鼓励学生的好奇与探索精神,使学生对科学学习始终保持愉悦的情感体验。在课堂中善用评价激励语,能唤起学生学习的兴趣,如:“伊伊同学坐得真端正!注意力真集中!”“没关系,失败也是成功,至少你知道了这样做不行!”“你真行!好样的!”“你知道的真多!
知识真丰富!我们大家要向你学习!”“你的回答真是与众不同啊,很有创意,老师特欣赏你这点!”“你真像位小科学家,有这么多重大发现!”“你敢于质疑,很棒,牛顿就是因为质疑才发现了万有引力定律”……让学生觉得自己很行,觉得自己离科学家不远了,对科学越有兴趣了。因此,作为科学教师,特别是小学科学教师,对于学生的回答,无论恰当与否,教师都应及时做出评价。一个充满赞扬的眼神、一个表扬的手势、一句鼓励的话语都能让学生心潮澎湃,让学生在心中涌动一种精神力量。这种心潮澎湃,这种精神力量,也许就能让他走上科学的道路。
1沥青路面就地热再生技术应用条件
就地热再生技术是利用表面加热、翻松铣刨旧沥青路面,并将相应量的骨料、沥青及再生剂等添加到旧沥青内,通过移动式现场拌和设备进行加热拌和,热铺成为新的沥青路面面层。公路工程沥青路面维护改造施工中,如选用就地热再生技术,必须确保沥青路面厚度在75毫米以上。当50毫米为沥青路面处理厚度(沥青面层在75毫米以下)时,在沥青路面就地热再生技术应用中下卧沥青路面少量基层结构将产生翻松现象,在拌和、摊铺施工中将增加施工的难度。在公路工程沥青路面维护改造前期,应认真分析路面损坏程度,在进行损坏类型、程度等相关信息的确定。在沥青路面维护中,就地热再生技术具有局限性,无法修复所有沥青路面。在确定损坏程度后,可根据旧路面实际情况,进行与之相适应施工工艺的选择,表面再生、复拌与重铺为就地热再生技术的主要工序,为提升公路工程施工质量,必须严格遵循相关施工要求进行有效施工,才能推动公路工程事业的可持续发展。
(一)路面结构承载能力评价
为确保施工质量,必须将沥青路面厚度控制在75毫米以上,才能使用沥青路面就地热再生技术。如旧路面结构承载力需补强时,可选用一般道路设计方式进行补强厚度的确定,只有这样才能避免大规范结构失效情况的出现。如旧路面结构承载力能够对预期交通量进行满足,可选用以下3种方式进行施工:
(1)所需再生厚度在20毫米以下的热拌沥青混合料路面,可选用重铺、表面再生等方式进行施工,并处理薄热拌沥青混合料加铺层。
(2)如再生厚度在20到50毫米范围内时,可选用重铺方式,必要时则可选用表面再生与复拌方式进行施工,并与薄热拌沥青混合料加铺层相结合共同运用。
(3)如再生厚度在50毫米以上时,可选用复合维护、分期维护及热拌沥青混合料加铺层等方式进行施工。
(二)旧路面材料性能分析
(1)芯样测试可选用表干法、水重法等进行试验,以此对旧路面材料的毛体积密度进行确定,并为配合比设计的确定提供可靠的保障。旧路面材料现场含水量直接影响着就地热再生加热的效率。旧路面材料现场含水量指标测试中,禁止取样过程中用水冷却,一般需选用干钻法进行施工。
(2)旧路面沥青材料的含量、性能直接影响着再生混合料的性能及就地热再生的效果。在旧路面材料油石比确定时,一般选用离心抽提法进行施工,旧沥青材料回收可选用阿布森回收试验,并对针入度、延度等参数进行确定,以此为配合比设计提供有利条件。
(3)矿料级配、强度为就地热再生施工中必须考虑的问题,在充分了解车辆荷载、自然因素的前提下,应对旧矿料性能变化进行分析,对其再生适用性进行断定。旧矿料级配是否合理将对就地热再生混合料的级配范围造成极大的影响。为此必须选用离心分离法对沥青进行抽提,并对剩下的矿料级配进行检测。在抽提旧料后,应及时检测各项常规性能,如压碎值、吸水率等。
2公路工程沥青路面就地热再生技术的应用
(一)工程案例
某公路工程总长度为2000米,3.75米为其宽度,40毫米为其再生厚度。旧路面现状为沥青混凝土路面,AC-20(40毫米)中粒式沥青混凝土为其上面层,AC-25(50毫米)中粒式沥青混凝土为其中面层,AC-25(60毫米)粗粒式沥青混凝土为其下面层。长期以来,由于行车荷载的作用,上面层出现了轻微车辙,厚度为10到20毫米,并逐渐向下发展,中下面层结构较为稳定,路面表面沥青已出现老化情况,如骨料露出路面等,这些问题的`大量出现,大大降低了路面的防渗能力与抗滑能力,极大地影响了路面的使用年限及行车的安全性。
(二)材料选用
通过筛分试验确定回收沥青路面材料的矿料级配,应保证矿料级配在AC-16沥青混合料标准级配范围内,并对该路段行车荷载、交通量等进行充分考虑,遵循相关参数,合理进行矿料级配设计。遵循《公路沥青路面再生技术规范》相关规定,明确标注旧沥青再生目标,进行再生剂的选择。在回收沥青内掺加1%左右的再生剂,一般在旧沥青内掺加热再生剂约4%时,其三大指标达到最佳值。
(三)沥青路面就地热再生技术的施工流程
(1)路面清理在公路工程沥青路面就地热再生技术施工中应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出,同时应进行路面杂物清理干净,防止混合料内掺入杂物,并确保工程便道的畅通性。在确定施工位置时,应严格遵循相关设计规定进行,确保其偏差在2厘米以下。
(2)预处理选用小型铣刨机械对层次较深的病害进行铣刨处理,填补材料应分层进行,并做好压实工作,以此提升病害处理的质量。在塌边唧浆没有出现在反射裂缝的情况下,一般进行2层铣刨,并分层填补中面层下铺抗裂位置。为确保就地热再生路面和旧路面连接位置的平直性,通常会遵循施工宽度、厚度对施工段起始点进行铣刨,长度控制在2到3米的位置。
(3)加热路面预热可选用加热机进行施工,应确保加热功率符合施工要求。与施工宽度相比,加热宽度两边都必须长出5厘米。选用单台加热器低功率进行起始点路面加热处理,重复加热,确保其温度符合施工要求。路面加热施工中,应严格遵循气候、地质及路表温度等因素,对加热器间距进行有效控制,一般在10到15米范围内进行有效控制。同时遵循路表加热情况及混合料温度等,对设备加热功率、施工速度等进行调整。
(4)铣刨路面遵循施工设计要求,确定铣刨宽度与深度,在铣刨路面施工中,应进行实时观测,对铣刨宽度、厚度进行有效控制。遵循施工方案需求,在铣刨施工中进行沥青混合料、再生剂的适当添加,再生剂用量及喷洒均匀度应与施工要求相符合。铣刨应确保纵向接缝的顺直性,选用拖杠2侧纵坡仪对铣刨找平加以控制。
(5)拌和及摊铺新料、再生剂在拌和过程中的掺加速度应与施工要求相符合,并确保添加的准确性。在拌和速度控制的基础上,确保拌和的均匀性。原路面作为摊铺施工的基准面,其混合料松铺系统必须控制在1.18到1.25之间。选用2侧纵坡仪对摊铺找平施工加以控制,每分钟摊铺机行驶速度控制在2.5到4米之间,并对摊铺机和加热器的间距进行充分考虑。摊铺施工中必须重视接缝施工,保证新旧路面接缝位置的平整性,路面多余集料应在接缝施工中及时铲除,并选用细料填充接缝位置。在现场主管的指导下对摊铺施工中出现的离析现象进行及时处理。
(6)接缝及碾压在旧路面上压路机进行横缝碾压施工,如3~5厘米为其新铺层,可由旧路面逐渐压向新路面,20厘米为每次压进的距离,遵循该工程实际情况,可选用振动压实的方式进行路面碾压施工。碾压机械通常选用双钢轮压路机及胶轮压路机等。在碾压面层时,初压可选用双轮压路机进行2次碾压,选用轮胎压路机进行多遍复压施工,最后进行终压施工,确保其压实度符合施工规定。
3结束语
综上所述,作为公路工程建设的重要技术之一,沥青路面就地热再生技术的运用与推广,对公路工程建设质量提升具有至关重要的作用。沥青混凝土作为我国高等级公路的主要路面材料,是旧路维护改造的一种有效方式,从经济性讲,沥青就地热再生技术具有良好的经济效益,能够有效满足市场需求,更是资源节约的有效途径。
摘 要:路面平整度是路面检测的首要项目,其与路面使用性能的好坏程度直接相关,受路面破损的严重影响。因此,路面平整度和路面破损有着密不可分的关系。
关键词:路面破损;路面检测;平整度;路面使用性能
1. 引言
不平整的路面不仅影响乘车的舒适性,降低行车速度,加速车辆零部件的损坏,缩短车辆的行驶寿命,增加车辆的运营费用,而且导致车辆振动,激发车辆产生动态作用力,引起路面的应力、应变响应,反过来又增加路表面的不平整度,加剧路面的破损。故路面破损和路面平整度两者相互影响、密不可分。
2. 路面平整度
2.1路面平整度的概念
国际道路平整度试验(IRRE)把路面平整度定义为道路表面对于理想平面的偏离,它具有影响车辆动力特性、行驶质量和路面动力载荷三者的数值特征。
2.2 路面平整度的重要性
路面平整度直接对行驶车辆产生激励,诱发车辆振动,进而引起路面的响应和人的感觉反应。平整度主要从舒适性、安全性、经济性及路面结构四个方面影响着行车系统中的三要素—人、车和路。
1) 平整度对舒适性的影响
平整度是影响道路行车舒适性的最直接因素。车辆的振动主要由路面平整度引起,振动和颠簸不仅影响车辆的行驶平顺性,而且影响乘坐者的舒适性,使人容易感到疲劳。
2)平整度对安全性的影响
当驾驶员对车辆施加转向力时,受转向阻力的制约,即因路面不平整而波动,此波动范围与路面不平整度成正比,从而构成不同程度的操纵不稳定性。其次,路面不平易雨后积水导致水雾和漂滑,附着系数急剧下降,从而易出现安全事故。最后,路面不平导致车轮不均匀跳动,当轮子跳起悬空时,则该轮胎完全失去制动力。制动力不均匀使车辆制动时产生偏滑,如紧急制动则危及交通安全。
3)平整度对经济性能的影响
路面平整度决定了车辆的营运费用,其影响表现:一方面,路面不平造成车辆振动,使轮胎和汽车悬挂系统多次变形,导致滚动阻力增加,从而使车辆损耗及燃油消耗增加。另一方面,当汽车行驶在不平整路面上时,车辆就不能按照设计车速行驶,路面平整度制约了车速,增加了时间费用。
4)平整度对路面结构的影响
路面不平整激发车辆产生动态作用力,动态作用力反过来又增加路表面的不平整度。行驶车辆对路面的动态作用力随路面平整情况的恶化而增大,同时随车辆行驶速度的增加而增加。在此过程中,路面条件和车辆荷载的变化互相加强,且随路面条件的进一步恶化变得更为明显,对路面结构产生显著影响。
3.路面使用性能
3.1 路面使用性能的概念
路面使用性能是一个泛指路面和材料各种技术行为的术语。从道路使用者的角度说,希望路面拥有的性能有:①可接受的行驶舒适性;②高质量的车辆运营条件,以最大限度的降低车辆损坏的风险;③行车安全;④最小的环境影响。
3.2 路面使用性能的评价方法
路面使用性能的评价是依据采集的路面状况数据,对路面性能满足使用要求的程度做出判断。我国现行使用性能评价方法主要以行驶舒适性和路面破损状况为重点进行评价和路面数据的检测。
路面行驶质量指数RQI(Riding Quality Index)是反映车辆行驶舒适性、安全性和经济性的一个指标,是反映路面服务能力(或水平)的重要参数。行驶质量的评价一般要考虑三个方面的因素:①路面表面特性,要对路表平整度作出定量描述;②车辆悬挂系统的振动特性,要结合路表面平整度分析车辆的.动态反应;③人对振动的反应,要对用户的舒适性要求或承受颠簸的能力作出定量描述。故通常用路面行驶质量指数来评价路面使用性能的好坏。
4.路面破损
4.1 沥青路面的破损类型
一般沥青路面共有19种破损类型:龟裂或疲劳开裂,不规则裂缝(块状开裂),纵、横向裂缝,松散,唧泥和冒水,车辙,波浪拥包,沉陷,坑槽,集料磨光,修补损坏,泛油,桥头跳车,麻面,车道与路肩的分离,车道与路肩下沉或隆起,脱皮,接缝处反射裂缝,啃边等。其中,功能性破损是表面性的,易于认识,其破损原因也比较清楚。主要有:局部微裂缝、波浪拥包、泛油、剥落、麻面、坑洞、磨光和修补,这些破损主要导致道路服务水平下降,与路面结构性能没有直接关系。结构性破损是由于路面各层的应力增大引起,其结果反映到路面上就是各种形状的裂缝和位移,主要有:龟裂、网裂、纵横向裂缝、沉陷、松散和车辙。这些破损不仅导致道路的服务水平下降,而且使路面结构承载力下降,破损加剧,最终导致路面破坏。此外,基层类型、面层结构、荷载类型、气候以及施工过程等都会影响路面的损坏类型。
4.2 水泥混凝土路面的破损类型
一般水泥混凝土路面的破损主要分为裂缝类损坏、变形类损坏、接缝(材料)类损坏、表面类损坏、结构类损坏和其他类型的损坏等。其中:1)裂缝类损坏主要包括纵向裂缝、横向裂缝和斜向裂缝等;2)变形类损坏主要包括沉陷、脱空、板块活动、错台、拱起等;3)接缝(材料)类损坏,接缝分纵缝和横缝;而横缝又分为胀缝(或称真缝、伸缩缝)和缩缝(或称假缝、伸缩缝);4)表面类破损主要包括表面破裂、磨光、层状剥落、坑洞及麻面等;5)结构类破损主要指混凝土板块发生严重裂缝、断板等破损;6)其他类型的破损主要是指损坏发生后经过修补而再发生损坏,或者发生意外的损坏等。
5.路面平整度与路面破损的关系
5.1 路面平整度与路面使用性能的关系
从上述分析可知,路面的使用性能由路面行驶质量指数来评价,而对影响路面行驶质量的因素,各国都进行过较多的研究。研究表明,影响路面行驶质量的主要因素为平整度,其他因素可以忽略不计。所以,平整度被选为影响路面行驶质量的唯一因素。我国现行公路养护技术规范确定了行驶质量指数与国际平整度指数之间的关系,如下面算式所示:
因而,路面的平整度与使用性能是密不可分的,平整度的好坏直接影响着路面的使用性能,路面的使用性能又主要依赖于平整度的大小。
5.2 路面破损与路面使用性能的关系
由分析可知:路面结构的使用性能一般包括5个方面,即路面损坏状况(完整性)、路面行驶质量、路面结构承载能力、行驶安全性和外观。而路面破损状况又是路面使用性能的首要影响因素,路面破损直接影响路面行驶质量,降低行驶的安全性和舒适性,破坏路面结构的完整性,严重降低路面的使用性能品质。



