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初一數(shù)學(xué)論文例文范文

時間:2022-10-31 12:18:53

序論:在您撰寫初一數(shù)學(xué)論文例文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

初一數(shù)學(xué)論文例文

第1篇

(一)來自老師方面的原因

作為教學(xué)主體的老師在培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力方面起著至關(guān)重要的作用。而老師的教學(xué)觀念、教學(xué)方法、質(zhì)疑觀、知識儲備都會對培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力產(chǎn)生影響。老師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中著重于具體知識的傳授,忽略了問題情境的設(shè)置,在教學(xué)方法上老師總是把歸納好的解題方法和技巧灌輸給學(xué)生,使學(xué)生喪失了思維拓展能力,不利于質(zhì)疑能力的培養(yǎng)。老師對來自學(xué)生的質(zhì)疑不能很好的處理,同時老師的自身的知識儲備有限也是影響培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力的重要原因。

(二)來自教材的原因

現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材展現(xiàn)的仍然是過多的公式、公理等純數(shù)學(xué)知識,而很少提及這些公式、公理等純數(shù)學(xué)知識在怎樣的背景下提出來的,最終如何解決的。即使現(xiàn)有的數(shù)學(xué)與現(xiàn)實相聯(lián)系,但因為人為對解題條件和數(shù)據(jù)進行了加工,而最終缺乏現(xiàn)實感,難以激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。

(三)評價方面的原因

目前的評價標準仍然是把考分作為唯一的標準。而考題是對書本知識的模仿和再現(xiàn)。這樣的評價標準難以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣,同時在培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力方面沒有發(fā)揮正確的導(dǎo)向作用。

二、如何在數(shù)學(xué)課堂上提高學(xué)生的質(zhì)疑意識和能力

現(xiàn)行的基礎(chǔ)教育課程改革綱要提出了要求:要使學(xué)生具有初步的創(chuàng)新精神、實踐能力、科學(xué)和人文素質(zhì)以及環(huán)境意識,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑意識與批判意識,鼓勵學(xué)生對書本與老師的質(zhì)疑,贊賞學(xué)生獨特和富有個性化的表達與理解,充分挖掘?qū)W生的潛能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。古人訓(xùn):疑是思之始,學(xué)之端;為學(xué)患無疑,疑則有進。新的數(shù)學(xué)課程改革也非常注重對學(xué)生質(zhì)疑問難能力的培養(yǎng),認為質(zhì)疑問難能力的高低是評判學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要標志。那么如何在數(shù)學(xué)課堂上提高學(xué)生的質(zhì)疑意識和能力呢?

(一)營造寬松積極的環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的意識

傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師是課堂的主導(dǎo),是課堂的權(quán)威,而課本被認為是最具有科學(xué)性和權(quán)威性的書籍。許多學(xué)生對老師的講解存在迷信“權(quán)威”和盲從的心理障礙。我們教師自身必須要意識到課堂教學(xué)是一個學(xué)生和老師、學(xué)生和學(xué)生之間的多變互動的一個過程。要讓學(xué)生置身于平等、自由、寬松的環(huán)境中,他們才更樂意去思索、質(zhì)疑。通過創(chuàng)設(shè)情境充分地調(diào)動學(xué)生的積極性。例如在七年級下冊中,教統(tǒng)計調(diào)查的這一課程時,我運用“搶30”的游戲來體現(xiàn)機會均等和不均等。游戲規(guī)則是這樣的:第一個人先說1或者1、2,第二個人則接著往下說一個或者兩個數(shù),然后再由第一個人接著往下說一個或兩個數(shù),這樣兩人反復(fù)輪流,每人每次說一個或兩個數(shù)都行,但是不可以連續(xù)說三個數(shù)。誰先說到30,誰就贏得游戲。問:這個游戲公平嗎?這個游戲是學(xué)生第一次接觸,為了讓學(xué)生全部都參到課堂上來。通過研究分析,我做了如下處理:首先,出示題目讓學(xué)生分析。也許是30這個數(shù)有點大,同學(xué)們讀后眼里都充滿了疑問困惑。于是我提議將“搶30”改為“搶10”。同學(xué)們對此紛紛都表示贊同。問題1:“搶10“游戲公平么?接著,讓學(xué)生在自己動手實踐。建議由兩位同學(xué)示范“搶10”的游戲,五局三勝制。一些想玩卻沒有把握的學(xué)生顯得很猶豫,而一些膽大的同學(xué)已經(jīng)紛紛舉手要求示范。兩位同學(xué)來到講臺前,一位同學(xué)從1開始說,這樣一直交替到了10。兩局之后,無論是臺上同學(xué)還是臺下的同學(xué)都發(fā)現(xiàn)了規(guī)律:要搶到10,就必須先搶到7。于是大家又開始想如何才能先搶到7。再玩兩局之后,大家又發(fā)現(xiàn):要搶到7必須要先搶到4。最后,游戲結(jié)束時,同學(xué)們都明白了:先說1的同學(xué)才能在游戲中獲得勝利。為了讓同學(xué)們都能深刻體驗這個游戲,我又建議同桌的同學(xué)做。之后,我決定加大難度。“同學(xué)們,現(xiàn)在我們來試試‘搶30’怎么樣?”我笑盈盈地建議到。“沒問題!”同學(xué)們有了“搶10”游戲的經(jīng)驗都信心滿滿。這次通過四人一組的形式來探究。不久之后,各小組都先后表示找到了“搶30”獲勝的秘訣。為了驗證他們的秘訣,我也參與其中,由我開始說,同學(xué)們根據(jù)自己發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,先搶到了30。“哦!我們贏了!”同學(xué)們在興奮地歡笑成一片。“老師,為什么在‘搶10’中要先數(shù)就能獲勝,‘搶30’又要后數(shù)才能獲勝呢?”一位男生表示了他的困惑。“對啊,為什么‘搶10’與‘搶30’會有不同的獲勝的方法呢?這也在我的意料之外。同學(xué)們,你們覺得呢?”我也表達了我的困惑和想法。于是同學(xué)們繼續(xù)分析研究“搶10”和“搶30”有什么區(qū)別?最后大家發(fā)現(xiàn):原來搶數(shù)游戲本質(zhì)上是一個是否被“3”整除的問題。由于10和30除以3后余數(shù)不同,所以得出的結(jié)論就出現(xiàn)了差。最后,我建議同學(xué)們自己設(shè)計一個搶數(shù)游戲和身邊的朋友或家人玩,他們對此的積極性更高了。課堂上,讓每個學(xué)生都參與到課堂中來,并對學(xué)生的想法作出積極的鼓勵,對他們的疑惑不要立即給出答案而是引導(dǎo)他們自己去思考、質(zhì)疑,激活他們的質(zhì)疑意識。讓他們樂于參與其中,自由地去探索、發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑、驗證自己的想法。同時也要讓他們明白:在課堂上自由地思索、自由地表達想法是受到鼓舞的,即使錯了也沒有關(guān)系。

(二)引導(dǎo)學(xué)生掌握質(zhì)疑的方法,提高質(zhì)疑的質(zhì)量

古訓(xùn)曰:授人以魚不如授人之漁。教給學(xué)生質(zhì)疑的方法,才是解決當(dāng)前中學(xué)生質(zhì)疑能力不足的根本之道。但質(zhì)疑也要要求質(zhì)量,不要為疑而問、一疑就問。要引導(dǎo)到學(xué)生自己解決疑問。那么高質(zhì)量質(zhì)疑的標準是什么呢?個人認為是高質(zhì)量的疑問包括質(zhì)疑的深度和廣度,質(zhì)疑的深度是指提出的每個問題都要使你更加接近你所尋找的正確答案;而質(zhì)疑的廣度是指質(zhì)疑的范圍不僅包括書本上的知識,還包括老師的觀點和學(xué)生的觀點。數(shù)學(xué)一個重要的特點是:很多數(shù)學(xué)題目可以轉(zhuǎn)化為與性質(zhì)、定理相似的格式,從而達到計劃計算的目睹。所以老師要有意識地啟發(fā)學(xué)生比較分析已經(jīng)學(xué)過的概念、性質(zhì)、法則、公式之間是否有相似之處,是否可以利用相似之處簡化計算。例如在剛開始學(xué)習(xí)《一元二次方程》時,我設(shè)計了這樣一個題目:求方程(x+1)2+6(x+1)+9=0的二次根。學(xué)生拿到題后開始計算,大多數(shù)學(xué)生計算的方法是:先把括號去掉,然后得出x2+6x+16=0,然后根據(jù)平方差公式求解。大部分學(xué)生都能得到了正確的解:x=-4。這時候,我溫和地提醒學(xué)生到:“大家仔細想想看這道題有沒有更加簡便的算法?”一會兒后,有位同學(xué)表達了自己的觀點:“我認為,這個方程最簡便的方法就是先去括號然后再計算。”“敢于表達自己的觀點,這非常好”我剛說完。另一個學(xué)生就開始反駁:“我不這么認為,這個方程表面上與一般的一元二次方程沒有什么聯(lián)系,我們可以不可以把它轉(zhuǎn)換化成與標準的完全平方公式或是平方差公式類似呢?”“這個想法很新穎。大家仔細看有沒有什么發(fā)現(xiàn)?”我剛說完,另一個學(xué)生就站了起來,說:“老師,(x+1)這部分和書上完全平放公式似乎有點聯(lián)系。如果把(x+1)整體換成另一個字母比如t,這個方程能寫為(t+3)2=0這樣一個完全平方公式。”“你的想法非常棒,為什么不我們不試試呢?”我鼓勵到。當(dāng)同學(xué)們用這種方法把方程解出來之后,我點出了這道題的用意所在:“同學(xué)們,你們剛才用的這種方法在數(shù)學(xué)上被稱為換元法。它是一種非常重要的數(shù)學(xué)思想,通過換元將原來的方程簡化,從而使計算變得簡捷明了。”之后,我又將一些可以用換元法的變式題目出給學(xué)生做。通過這樣的教學(xué)手段,可以使其學(xué)生們敢于質(zhì)疑,在質(zhì)疑的過程中親身體會到成功的感覺,不僅可以讓學(xué)生更相信自己的能力,同時也加強了學(xué)生的質(zhì)疑能力,在以后的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,學(xué)生會更積極更主動的去參與教師所提出問題的解答,促進學(xué)生善于創(chuàng)新解題方法,達到理想的教學(xué)效果。

第2篇

摘要:管理是以反映管理客觀規(guī)律的管理理論和方法為指導(dǎo),有一套分析問題、解決問題的科學(xué)的方法論,它具有科學(xué)性;管理也是指利用系統(tǒng)化的知識和技術(shù)并根據(jù)實際情況激發(fā)靈感、發(fā)揮創(chuàng)造性的技巧和訣竅,它同時具有藝術(shù)性。在理解了管理的科學(xué)性與藝術(shù)性之內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,我們發(fā)現(xiàn)管理的科學(xué)性是藝術(shù)性的前提和基礎(chǔ),藝術(shù)性是科學(xué)性的突破和創(chuàng)新,管理的科學(xué)性和藝術(shù)性是互為條件、互相轉(zhuǎn)化的有機統(tǒng)一體,有著各自發(fā)揮作用的場合和時機。既有科學(xué)又有藝術(shù)的管理才是成功的管理。

關(guān)鍵詞:管理;科學(xué)性;藝術(shù)性;基礎(chǔ);創(chuàng)新;轉(zhuǎn)化。

“成功的管理,靠科學(xué)還是靠藝術(shù)?”———這曾是一個頗具爭議的話題。出現(xiàn)這一爭論,主要是因為言論雙方所站角度或立場的差異造成的。強調(diào)管理是科學(xué),是言者重視事實知識與原理知識的結(jié)果;認為管理是藝術(shù),是論者重視技能知識與人際知識的結(jié)果?,F(xiàn)在,人們都已承認管理既是科學(xué),又是藝術(shù),一個成功的管理者必須具備這兩方面的知識。正如羅斯·韋伯所說:“沒有管理藝術(shù)的管理科學(xué)是危險而無用的,沒有管理科學(xué)的管理藝術(shù)則只是夢想。”

1管理的科學(xué)性與管理的藝術(shù)性的內(nèi)涵。

1.1管理是一門科學(xué),它是以反映管理客觀規(guī)律的管理理論和方法為指導(dǎo),有一套分析問題、解決問題的科學(xué)的方法論。

管理作為一個活動過程,在各種組織當(dāng)中是紛紜復(fù)雜,別具特色的,但其中仍存在共通之處,存在著規(guī)律性。大量學(xué)者和實業(yè)家經(jīng)過無數(shù)次的失敗和成功,通過從實踐中收集、歸納、檢測數(shù)據(jù),提出假設(shè),驗證假設(shè),從中抽象總結(jié)出一系列反映管理活動過程中客觀規(guī)律的管理理論和一般方法,好讓其他人在面對同樣問題的時候,有矩可循,有據(jù)可依,提高成功率和可行性,不至于盲目和被動。人們利用這些理論和方法來指導(dǎo)自己的管理實踐,又以管理活動的結(jié)果來衡量管理過程中所使用的理論和方法是否正確,是否行之有效,從而使管理的科學(xué)理論和方法在實踐中得到不斷的驗證、豐富和發(fā)展。因此說,管理學(xué)是科學(xué)的,具備科學(xué)的特征。

科學(xué)性是管理必不可少的基礎(chǔ),管理者如果沒有科學(xué)的管理知識和相關(guān)知識,就象哈羅德·孔茨認為的那樣:“醫(yī)生不掌握科學(xué),幾乎跟巫醫(yī)一樣了。高級管理人員不掌握管理科學(xué),則只能是碰運氣,憑直覺,或用老經(jīng)驗?!?;而有了系統(tǒng)化的科學(xué)的管理知識,他們就有可能在嚴謹、量化、合乎邏輯的科學(xué)歸納基礎(chǔ)上,對組織中存在的管理問題提出可行的、正確的解決辦法。因為科學(xué)的管理注重自然規(guī)律、客觀數(shù)據(jù)、分析結(jié)論、程序化、規(guī)范、規(guī)則、慣例、理性體驗、同一性和經(jīng)驗運用。科學(xué)性是一種行為的嚴謹,為組織帶來平衡和穩(wěn)定,猶如骨架和軀干的作用。管理者學(xué)好管理學(xué),能減少因違背管理的基本科學(xué)規(guī)律而造成的低效率和失誤。

但是在現(xiàn)實中,我們又時常看到一些飽讀管理經(jīng)書的學(xué)者,在管理實踐中卻屢遭敗績。為什么呢?因為他們片面強調(diào)了科學(xué)性,盲目照搬國外的管理理論;將書本上的管理原理當(dāng)作教條;而管理的科學(xué)性對現(xiàn)實的要求過分理想化和理性化,它并不能為管理者提供解決一切問題的標準答案,它要求管理者以管理理論和基本方法為基礎(chǔ),結(jié)合實際,具體情況具體分析,以求得問題的解決,實現(xiàn)組織的目標。因此,管理又具有藝術(shù)性。

1.2管理是一門藝術(shù),它是指利用系統(tǒng)化的知識和技術(shù)并根據(jù)實際情況激發(fā)靈感、發(fā)揮創(chuàng)造性的技巧和訣竅。

藝術(shù),就其本義而言,是指用形象反映現(xiàn)實并比現(xiàn)實典型的社會意識形態(tài)。一般意義上的藝術(shù),是指那些富有創(chuàng)造性的方式、方法。管理藝術(shù),則是表現(xiàn)為靈活高超的管理才能和藝術(shù)化的管理方法,是打開管理活動奧妙的鑰匙。

由于管理對象分別處于不同環(huán)境、不同行業(yè)、不同的產(chǎn)出要求、不同的資源供給條件等狀況下,這就導(dǎo)致了對每一具體管理對象的管理沒有一種惟一的完全有章可循的模式,特別對那些非程序性的、全新的管理對象,則更是如此,從而造成了管理活動的成效與管理者對管理技巧的發(fā)揮具有很大的相關(guān)性。事實上管理者對這種管理技巧的運用與發(fā)揮,體現(xiàn)了管理者設(shè)計和操作管理活動的藝術(shù)性。另一方面由于在達成資源有效配置的目標與責(zé)任的過程中可供選擇的管理方式、手段多種多樣,因此在眾多可選擇的管理方式中選擇一種合適的用于現(xiàn)實的管理之中,這也是管理者進行管理的一種藝術(shù)性技能。

管理屬于軟科學(xué),沒有最優(yōu)解,只有滿意解。如何更好地管理,受天時地利人和的影響,更受管理者本身的價值觀、風(fēng)格和偏好的影響。如果僅憑停留在書本上的管理理論,或背誦原理和公式來進行管理活動是不能保證其成功的。管理者必須在管理實踐中發(fā)揮積極性、主動性和創(chuàng)造性,因地制宜、審時度勢地將管理知識與具體管理活動相結(jié)合,才能進行有效的管理。藝術(shù)的管理注重的是靈活多變、逆向思維、創(chuàng)新創(chuàng)造、情感認知和審美感悟。藝術(shù)性是一種思維的升華,帶來活躍與發(fā)展,如同流動的思想、氣質(zhì)和血液。藝術(shù)性是管理變化創(chuàng)新的靈魂。

2管理的科學(xué)性與藝術(shù)性并不相互排斥,而是相互補充,相輔相成的。所以,管理是科學(xué)性與藝術(shù)性的有機統(tǒng)一。

2.1管理的科學(xué)性是藝術(shù)性的前提和基礎(chǔ)。

從管理的科學(xué)性與藝術(shù)性的內(nèi)涵可知,卓有成效的管理藝術(shù)是以對它所依據(jù)的管理理論的理解為基礎(chǔ)的。管理的科學(xué)性決定了管理活動必須接受管理理論的指導(dǎo),以管理的基本規(guī)律為行動指南。對一個管理者而言,具備扎實的理論基礎(chǔ)是十分重要的,管理的專業(yè)訓(xùn)練不可能培訓(xùn)出“成品”的管理者,但卻是為通過實踐進一步培訓(xùn)管理者創(chuàng)造了一個良好的開端,為培養(yǎng)出色的管理者在理論知識方面打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.2管理的藝術(shù)性是科學(xué)性的突破和創(chuàng)新。

管理的理論價值,有別于其他學(xué)科,比如工程技術(shù)。在工程技術(shù)應(yīng)用上,只要遵循它自身的科學(xué)性和規(guī)律性,通常都能夠得到相同的效果,例如用同樣的技術(shù)手段生產(chǎn)出來的飛機,一般都能飛得起來,一般無需對每一架飛機作個別的特殊處理。但在管理上則并非如此。由于每一個被管理者的性格、心理不同,不同的階段情緒也不一樣,以及每一種管理情景也有所差別,導(dǎo)致了同一種管理手段和技術(shù),在管理效果上必然存在差異性。所以,僅靠“背誦原理”來進行管理活動,必然是脫離或忽視現(xiàn)實情況的無效活動。管理者必須懂得如何在變化著的管理實踐中對管理理論加以靈活運用;懂得針對現(xiàn)實及管理與被管理對象的特點對科學(xué)規(guī)律進行巧妙運用,不斷求新求變,才能夠取得更好的效果。這正是管理者藝術(shù)水平高低的體現(xiàn)。

2.3管理的科學(xué)性與藝術(shù)性可以相互轉(zhuǎn)化。

管理理論體系的發(fā)展過程就是藝術(shù)化管理知識與科學(xué)化管理知識不斷互相轉(zhuǎn)化的過程。藝術(shù)化的管理知識要不斷地轉(zhuǎn)化為科學(xué)化的管理知識,作為管理知識體系中規(guī)范的一部分,才能更好地指導(dǎo)自己的管理實踐;反過來,也只有對科學(xué)化的管理知識進行藝術(shù)化的運用,邊運作邊探討,才能形成有效的管理活動。我們必須重視一線管理者的直覺、悟性或經(jīng)驗,從中感悟和提煉科學(xué)化的管理規(guī)律。沒有他們的直覺、悟性或經(jīng)驗,也就在很大程度上失去了創(chuàng)新的源泉。

2.4管理的科學(xué)性和藝術(shù)性各有自己發(fā)揮作用的場合和時機。

由于管理的科學(xué)性決定了其理論體系相對嚴密,而管理的藝術(shù)性決定了其在處理實際問題時相對靈活,所以兩種屬性在作用的發(fā)揮上各有側(cè)重點??茖W(xué)性側(cè)重喻管理理論的學(xué)習(xí)、研究方面,藝術(shù)性側(cè)重于管理實踐的應(yīng)用方面;科學(xué)性借以提高管理效率,藝術(shù)性借以提高準確性、管理適應(yīng)能力;科學(xué)性主要體現(xiàn)在程序化和邏輯化,藝術(shù)性主要體現(xiàn)在非程序化和非邏輯化。管理勞動密集型企業(yè)會較注重科學(xué)性,借鑒一些成功的管理模式和制度;而管理知識密集型企業(yè)則可能較注重藝術(shù)性,要靠管理者更高層次的技巧去激發(fā)人才的主觀能動性。在企業(yè)成長的不同階段,管理的藝術(shù)性與科學(xué)性比例也可能是變化的。在企業(yè)創(chuàng)業(yè)階段,藝術(shù)管理可能更為需要;在發(fā)展階段,科學(xué)管理可能更為重要,而到成熟階段,藝術(shù)性可能又上升到較重要的位置。管理的科學(xué)規(guī)律為企業(yè)實現(xiàn)目標指明了一條最短路徑,但在實施過程中如何避免危機或使危機最小化講究的就是管理藝術(shù)。

綜上所述,管理是科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一,既有規(guī)律又不拘泥于成法,它為管理者指明了一個行動方向,又給他們留下了想象和發(fā)揮的廣大空間。認識管理的兩重屬性,對組織和管理者具有重要指導(dǎo)意義,只有將兩者有效地結(jié)合,管理者才能運籌帷幄,組織才能有長足的發(fā)展。

參考文獻:

[1]楊杜。我眼中的管理。中外管理研究,2001,11.

[2]熊鷺。論管理的科學(xué)性與藝術(shù)性之間的關(guān)系。清華管理評論,2001,10.

[3]。管理與用人。特區(qū)企業(yè)文化,1996,2.

第3篇

論文摘要:隨著醫(yī)學(xué)成像和計算機輔助技術(shù)的發(fā)展,從二維醫(yī)學(xué)圖像到三維可視化技術(shù)成為研究的熱點,本文介紹了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的發(fā)展動態(tài),對圖像分割、紋理分析、圖像配準和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進行了綜述。在比較各種技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的基礎(chǔ)上,提出了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展所面臨的相關(guān)問題及其發(fā)展方向。

1.引言

近20多年來,醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,其結(jié)果使臨床醫(yī)生對人體內(nèi)部病變部位的觀察更直接、更清晰,確診率也更高。20世紀70年代初,X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一場革命,與此同時,核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術(shù)、發(fā)射型計算機成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計算機和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)作為這些成像技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ),帶動著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學(xué)成像方法的臨床應(yīng)用,使醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)取得了很大的進展,同時將各種成像技術(shù)得到的信息進行互補,也為臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究提供了有力的科學(xué)依據(jù)。

在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗來判定。至于準確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關(guān)系,僅通過觀察二維切片圖象是很難實現(xiàn)的。因此,利用計算機圖象處理技術(shù)對二維切片圖象進行分析和處理,實現(xiàn)對人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對病變體及其它感興趣的區(qū)域進行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學(xué)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)仿真及各種醫(yī)學(xué)研究中也能起重要的輔助作用。

本文對醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)中的圖像分割、紋理分析、圖像配準和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進行了綜述。

2.醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)

2.1三維可視化概述

醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化的方法很多,但基本步驟大體相同,如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像,然后需要將圖像格式(如0(#1&)轉(zhuǎn)化成計算機方便處理的格式。通過二維濾波,減少圖像的噪聲影響,提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法,對醫(yī)學(xué)關(guān)鍵部位進行各向同性處理,獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過三維濾波后,不同組織器官需要進行分割和歸類,對同一部位的不同圖像進行配準和融合,以利于進一步對某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺的能力,選擇不同的方法進行三維體繪制,實現(xiàn)三維重構(gòu)。

2.2關(guān)鍵技術(shù):

圖像分割是三維重構(gòu)的基礎(chǔ),分割效果直接影像三維重構(gòu)的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域,由于醫(yī)學(xué)圖像的各區(qū)域沒有清楚的邊界,為了解決在醫(yī)學(xué)圖像分割中遇到不確定性的問題,引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念??焖贉蚀_的分離出解剖結(jié)構(gòu)和定位區(qū)域位置和形狀,自動或半自動的圖像分割方法是非常重要的。在實際應(yīng)用中有聚類法、統(tǒng)計學(xué)模型、彈性模型、區(qū)域生長、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等適用于醫(yī)學(xué)圖像分割的具體方法。

由于可以對同一部位用不同的成像儀器多次成像,或用同一臺儀器多次成像,這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補性,為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息,需要對各個模態(tài)的原始圖像進行配準和數(shù)據(jù)融合,其整個過程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個醫(yī)學(xué)圖像的信息轉(zhuǎn)換到一個公共的坐標框架內(nèi)的研究,使多幅圖像在空間域中達到幾何位置的完全對應(yīng),稱為三維醫(yī)學(xué)圖像的配準問題。建立配準關(guān)系后,將多個圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過程,稱為融合。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中,不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結(jié)構(gòu)互補信息,比如,當(dāng)CT提供的是骨信息,MRI提供的關(guān)于軟組織的信息,所以可以用邏輯運算的方法來實現(xiàn)它們圖像的合成。

當(dāng)分割歸類或數(shù)據(jù)整合結(jié)束后,對體數(shù)據(jù)進行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制,由于三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量很大,采用直接體繪制方法,計算量過重,特別在遠程應(yīng)用和交互操作中,所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進行直接體繪制,近來隨著計算機硬件快速發(fā)展,新的算法,如三維紋理映射技術(shù),考慮了計算機圖形硬件的特定功能及體繪制過程中的各種優(yōu)化方法,從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類,分為以對象空間為序的算法(又稱為體素投影法)和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法",一般來說,體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學(xué)圖像的繪制目的在于看見內(nèi)部組織的細節(jié),真實感并不是最重要的,所以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息,而忽略無關(guān)信息。另外,高度的可交互性是三維醫(yī)學(xué)圖像繪制的另一個要求,即要求一些常見操作,如旋轉(zhuǎn),放大,移動,具有很好的實時性,或至少是在一個可以忍受的響應(yīng)時間內(nèi)完成。這意味著在醫(yī)學(xué)圖像繪制中,繪制時間短的可視化方法更為實用。

未來的三維可視化技術(shù)將與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合,不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具,更主要的是能創(chuàng)造一個虛擬環(huán)境。

3.醫(yī)學(xué)圖像分割

醫(yī)學(xué)圖像分割就是一個根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前,主要以各種細胞、組織與器官的圖像作為處理的對象,圖像分割技術(shù)主要基于以下幾種理論方法。

3.1基于統(tǒng)計學(xué)的方法

統(tǒng)計方法是近年來比較流行的醫(yī)學(xué)圖像分割方法。從統(tǒng)計學(xué)出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個像素點的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機變量,觀察到的圖像是對實際物體做了某種變換并加入噪聲的結(jié)果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計學(xué)的角度來看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯(Gibbs)分布表示的Markov隨機場(MRF)模型,能夠簡單地通過勢能形式表示圖像像素之間的相互關(guān)系,因此周剛慧等結(jié)合人腦MR圖像的空間關(guān)系定義Markov隨機場的能量形式,然后通過最大后驗概率(MAP)方法估計Markov隨機場的參數(shù),并通過迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計標準有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗參數(shù)的實際意義,采用一種近似的方法來簡化這些參數(shù)的估計。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機場模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗估計計算量龐大和Gibbs隨機場模型參數(shù)無監(jiān)督及估計難等問題,使分割結(jié)果更為可靠。

3.2基于模糊集理論的方法

醫(yī)學(xué)圖像一般較為復(fù)雜,有許多不確定性和不精確性,也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中,其中包括用模糊理論來解決分割問題。基于模糊理論的圖形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術(shù)利用不同的S型隸屬函數(shù)來定義模糊目標,通過優(yōu)化過程最后選擇一個具有最小不確定性的S函數(shù),用該函數(shù)表示目標像素之間的關(guān)系。這種方法的難點在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過優(yōu)化表示圖像像素點與C各類中心之間的相似性的目標函數(shù)來獲得局部極大值,從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進計算過程,提出了一種快速的聚類算法。

3.2.1基于模糊理論的方法

模糊分割技術(shù)是在模糊集合理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它可以很好地處理MR圖像內(nèi)在的模糊性和不確定性,而且對噪聲不敏感。模糊分割技術(shù)主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測等。在各種模糊分割技術(shù)中,近年來模糊聚類技術(shù),特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標定過程,非常適合存在不確定性和模糊性特點的MR圖像。然而,FCM算法本質(zhì)上是一種局部搜索尋優(yōu)技術(shù),它的迭代過程采用爬山技術(shù)來尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來相繼出現(xiàn)了許多改進的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點。FFCM算法對傳統(tǒng)FCM算法的初始化進行了改進,用K-均值聚類的結(jié)果作為模糊聚類中心的初值,通過減少FCM的迭代次數(shù)來提高模糊聚類的速度。它實際上是兩次尋優(yōu)的迭代過程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。

3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法

按拓撲機構(gòu)來分,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導(dǎo)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,對腦部MR圖像進行自動分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡(luò)對CT/MRI腦切片圖像進行分割和標注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡(luò),進行無指導(dǎo)的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)分割技術(shù)越來越多地得到學(xué)者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動分割技術(shù),僅對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理前和處理后的數(shù)據(jù)進行模糊化和去模糊化,其分割結(jié)果表明FNN分割技術(shù)的抗噪和抗模糊能力更強。

3.2.3基于小波分析的分割方法

小波變換是近年來得到廣泛應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)工具,由于它具有良好的時一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征,因此在圖像處理上得到了廣泛的應(yīng)用。

小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具,比較適合對圖像進行多尺度的邊緣檢測,典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測算法[6

3.3基于知識的方法

基于知識的分割方法主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)知識的獲取,即歸納提取相關(guān)知識,建立知識庫;(2)知識的應(yīng)用,即有效地利用知識實現(xiàn)圖像的自動分割。其知識來源主要有:(1)臨床知識,即某種疾病的癥狀及它們所處的位置;(2)解剖學(xué)知識,即某器官的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)信息,及其幾何學(xué)與拓撲學(xué)的關(guān)系,這種知識通常用圖譜表示;(3)成像知識,這類知識與成像方法和具體設(shè)備有關(guān);(4)統(tǒng)計知識,如MI的質(zhì)子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識的模糊分割技術(shù),首先對圖像進行模糊化處理,然后利用相應(yīng)的知識對各組織進行模糊邊緣檢測。而謝逢等則提出了一種基于知識的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息;然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識指導(dǎo)下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。

3.4基于模型的方法

該方法根據(jù)圖像的先驗知識建立模型,有動態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運算,具有較好的抗噪性,對目標的局部模糊也不敏感,但其結(jié)果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓撲適應(yīng)性,因此很多學(xué)者將Snake與其它方法結(jié)合起來使用,如王蓓等利用圖像的先驗知識與Snake結(jié)合的方法,避開圖像的一些局部極小點,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(luò)(RBFNNcc)與Snake相結(jié)合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點:(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)模型的有機結(jié)合;(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供;(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點;(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點是在少數(shù)用戶交互的基礎(chǔ)上,可以快速可靠地得到一個醫(yī)學(xué)圖像序列的分割結(jié)果。

由于醫(yī)學(xué)圖像分割問題本身的困難性,目前的方法都是針對某個具體任務(wù)而言的,還沒有一個通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領(lǐng)域的文獻,可見醫(yī)學(xué)圖像分割方法研究的幾個顯著特點:(1)學(xué)者們逐漸認識到現(xiàn)有任何一種單獨的圖像分割算法都難以對一般圖像取得比較滿意的結(jié)果,因而更加注重多種分割算法的有效結(jié)合;(2)在目前無法完全由計算機來完成圖像分割任務(wù)的情況下,半自動的分割方法引起了人們的廣泛注意,如何才能充分利用計算機的運算能力,使人僅在必要的時候進行必不可少的干預(yù),從而得到滿意的分割結(jié)果是交互式分割方法的核心問題;(3)新的分割方法的研究主要以自動、精確、快速、自適應(yīng)和魯棒性等幾個方向作為研究目標,經(jīng)典分割技術(shù)與現(xiàn)代分割技術(shù)的綜合利用(集成技術(shù))是今后醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展方向。

4.醫(yī)學(xué)圖像配準和融合

醫(yī)學(xué)圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息,功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息,常常需要將有效信息進行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達到幾何位置的完全對應(yīng),這一步驟稱為“配準”。整合的第二步就是將配準后圖像進行信息的整合顯示,這一步驟稱為“融合”。

在臨床診斷上,醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學(xué)圖像的支持,如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等,但無論哪一類的醫(yī)學(xué)圖像往往都難以提供全面的信息,這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19],而要做到這一點,首先必須解決圖像的配準(或叫匹配)和融合問題。醫(yī)學(xué)圖像配準是確定兩幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像像素的空間對應(yīng)關(guān)系;而融合是指將不同形式的醫(yī)學(xué)圖像中的信息綜合到一起,形成新的圖像的過程。圖像配準是圖像融合必需的預(yù)處理技術(shù),反過來,圖像融合是圖像配準的一個目的。

4.1醫(yī)學(xué)圖像配準

醫(yī)學(xué)圖像配準包括圖像的定位和轉(zhuǎn)換,即通過尋找一種空間變換使兩幅圖像對應(yīng)點達到空間位置上的配準,配準的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有關(guān)鍵的解剖點或感興趣的關(guān)鍵點達到匹配。20世紀90年代以來,醫(yī)學(xué)圖像配準的研究受到了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界和工程界的高度重視,1993年P(guān)etra等]綜述了二維圖像的配準方法,并根據(jù)配準基準的特性,將圖像配準的方法分為兩大類:基于外部特征(有框架)的圖像配準和基于內(nèi)部特征(無框架)的圖像配準?;谕獠刻卣鞯姆椒òⅢw定位框架法、面膜法及皮膚標記法等?;谕獠刻卣鞯膱D像配準,簡單易行,易實現(xiàn)自動化,能夠獲得較高的精度,可以作為評估無框架配準算法的標準。但對標記物的放置要求高,只能用于同一患者不同影像模式之間的配準,不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準,不能對歷史圖像做回溯性研究。基于內(nèi)部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識別出的解剖點、醫(yī)學(xué)圖像中相對運動較小的結(jié)構(gòu)及圖像內(nèi)部體素的灰度信息進行配準?;趦?nèi)部特征的方法包括手工交互法、對應(yīng)點配準法、結(jié)構(gòu)配準法、矩配準法及相關(guān)配準法。基于內(nèi)部特征的圖像配準是一種交互性方法,可以進行回顧性研究,不會造成患者不適,故基于內(nèi)部特征的圖像配準成為研究的重點。

近年來,醫(yī)學(xué)圖像配準技術(shù)有了新的進展,在配準方法上應(yīng)用了信息學(xué)的理論和方法,例如應(yīng)用最大化的互信息量作為配準準則進行圖像的配準,在配準對象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學(xué)圖像的配準。例如Luo等利用最大互信息法對CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進行了配準,結(jié)果全部達到亞像素級配準精度。在醫(yī)學(xué)圖像配準技術(shù)方面引入信號處理技術(shù),例如傅氏變換和小波變換。小波技術(shù)在空間和頻域上具有良好的局部特性,在空間和頻域都具有較高的分辨率,應(yīng)用小波技術(shù)多分辨地描述圖像細貌,使圖像由粗到細的分級快速匹配,是近年來醫(yī)學(xué)圖像配準的發(fā)展之一。國內(nèi)外學(xué)者在這方面作了大量的工作,如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動配準剛體圖像方法,使用小波變換獲得多模圖像特征點然后進行圖像配準,提高了配準的準確性。另外,非線性配準也是近年來研究的熱點,它對于非剛性對象的圖像配準更加適用,配準結(jié)果更加準確。

目前許多醫(yī)學(xué)圖像配準技術(shù)主要是針對剛性體的配準,非剛性圖像的配準雖然已經(jīng)提出一些解決的方法,但同剛性圖像相比還不成熟。另外,醫(yī)學(xué)圖像配準缺少實時性和準確性及有效的全自動的配準策略。向快速和準確方面改進算法,使用最優(yōu)化策略改進圖像配準以及對非剛性圖像配準的研究是今后醫(yī)學(xué)圖像配準技術(shù)的發(fā)展方向。

4.2醫(yī)學(xué)圖像融合

圖像融合的主要目的是通過對多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可讀性,對多幅圖像間的互補信息的處理來提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取的影像反映了不同的信息:功能圖像(SPECT、PET等)分辨率較差,但它提供的臟器功能代謝和血液流動信息是解剖圖像所不能替代的;解剖圖像(CT、MRI、B超等)以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息,其中CT有利于更致密的組織的探測,而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的融合把有價值的生理功能信息與精確的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起,可以為臨床提供更加全面和準確的資料。

醫(yī)學(xué)圖像的融合可分為圖像融合的基礎(chǔ)和融合圖像的顯示。(1)圖像融合的基礎(chǔ):目前的圖像融合技術(shù)可以分為2大類,一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法;另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法模型可以表示為:

其中,為融合圖像,為源圖像,為相應(yīng)的權(quán)重。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法在原理上不夠直觀且算法復(fù)雜,但是其實現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為:①將源圖像分別變換至一定變換域上;②在變換域上設(shè)計一定特征選擇規(guī)則;③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像;④逆變換重建融合圖像。(2)融合圖像的顯示:融合圖像的顯示方法可分成2種:空間維顯示和時間維顯示。

目前,醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在較多困難與不足。首先,基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對具體病癥、具體問題發(fā)揮作用,通用性相對較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學(xué)圖像為主,超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等;其次,由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異,其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質(zhì)量、空間與時間特性等差異大,因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動醫(yī)學(xué)圖像配準與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點之一;最后,缺乏能夠客觀評價不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標準,通常用目測的方法比較融合效果,有時還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗。

在圖像融合技術(shù)研究中,不斷有新的方法出現(xiàn),其中小波變換在圖像融合中的應(yīng)用,基于有限元分析的非線性配準以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展,三維圖像融合技術(shù)的研究也越來越受到重視,三維圖像的融合和信息表達,也將是圖像融合研究的一個重點。

5.醫(yī)學(xué)圖像紋理分析

一般認為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關(guān),是某種紋理基元的重復(fù)。Sklansky早在1978年給出了一個較為適合于醫(yī)學(xué)圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結(jié)果不會受到旋轉(zhuǎn)、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關(guān)系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。

5.1統(tǒng)計法

統(tǒng)計分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關(guān)系,找出反映這些關(guān)系的特征。基本原理是選擇不同的統(tǒng)計量對紋理圖像的統(tǒng)計特征進行提取。這類方法一般原理簡單,較易實現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學(xué)圖像中那些沒有明顯規(guī)則性的結(jié)構(gòu)圖像,特別適合于具有隨機的、非均勻性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學(xué)的R.Voracek等使用GLCM對肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進行計算,測出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢、長游程優(yōu)勢、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長游程法是對圖像灰度關(guān)系的高階統(tǒng)計,對于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長度,而細的紋理具有較小的游程長度。

5.2結(jié)構(gòu)法

結(jié)構(gòu)分析方法是分析紋理圖像的結(jié)構(gòu),從中獲取結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個步驟處理(1)提取紋理基元;(2)推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學(xué)圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應(yīng)用也受到限制,實際中較少采用。

5.3模型法

模型分析方法認為一個像素與其鄰域像素存在某種相互關(guān)系,這種關(guān)系可以是線性的,也可以是符合某種概率關(guān)系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機場模型、Gibbs隨機場模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來表征紋理圖像,其關(guān)鍵在于首先要對紋理圖像的結(jié)構(gòu)進行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計這些模型系數(shù)。如何通過求模型參數(shù)來提取紋理特征,進行紋理分析,這類方法存在著計算量大,自然紋理很難用單一模型表達的缺點。

5.4頻譜法

頻譜分析方法主要基于濾波器理論,包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。

1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對紋理圖像進行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對圖像進行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進行分析。

Gabor函數(shù)可以捕捉到相當(dāng)多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實際中獲得了較廣泛的應(yīng)用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹形小波變換法(小波包法)。

小波變換在紋理分析中的應(yīng)用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級僅對低頻部分進行分解,所以利用金字塔小波變換進行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征信息(如對具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個分解級對所有的頻率通道均進行分解的完全樹結(jié)構(gòu)小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關(guān)紋理特征。

由于醫(yī)學(xué)圖像及其紋理的復(fù)雜性,目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學(xué)圖像進行紋理分析的方法,因而對于各類不同特點的醫(yī)學(xué)圖像就必須采取有針對性地最適合的紋理分析技術(shù)。另外,在應(yīng)用某一種紋理分析方法對圖像進行分析時,尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學(xué)圖像紋理分析中的重點和難點。

6.總結(jié)

隨著遠程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展,對醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來越高。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今,各個學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢,其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平,與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷(包括病灶檢測、定性,臟器功能評估,血流估計等)與治療(包括三維定位、體積計算、外科手術(shù)規(guī)劃等)中將發(fā)揮更大的作用。

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第4篇

中學(xué)生年齡一般都在十三歲至十八歲之間,生理逐步發(fā)育成熟。處于青春期的男女學(xué)生其生理上第二性的出現(xiàn),打破了少年期的心理平衡,他們產(chǎn)生了青春期特有的困惑、恐懼、疑慮和痛苦,同時,對異性存有的神秘感、新鮮感而導(dǎo)致的探究心理,又驅(qū)使他們與異性頻繁接觸,于是許多的學(xué)生也就自覺或不自覺的涉入愛河。所以說早戀是進入青春期的中學(xué)生生理和心理變化導(dǎo)致的,是一種正常現(xiàn)象。因此,教師要引起足夠的注意,提早認識“早戀”的成因,及早采取預(yù)防措施。

預(yù)防工作做得再好也不能杜絕早戀現(xiàn)象。因為,戀愛是每個人成長過程中所必須經(jīng)歷的一個階段,是一種必然的、正常的現(xiàn)象。中學(xué)生談戀愛錯在一個“早”字上。它與學(xué)校的培養(yǎng)目標相悖,與學(xué)生的心理年齡不合,容易對學(xué)生造成極大的心理傷害,影響學(xué)生的健康成長。一旦遇到學(xué)生“早戀”現(xiàn)象,教師不要驚慌失措,應(yīng)該及時處理,對學(xué)生進行正確的引導(dǎo)。教學(xué)實踐證明:在處理中學(xué)生早戀問題上采取“專制”手段,進行壓制只會適得其反。讓“早戀”現(xiàn)象愈演愈烈。在處理中學(xué)生早戀問題上要做好這樣幾個方面的準備工作:

第一,要摸清底細,心中有數(shù)。中學(xué)生早戀情況比較復(fù)雜。有的是長期共同協(xié)作互生愛慕,雙雙墜入愛河;有的是表面看似親密,往來密切,狀似戀愛,其實只是普通的朋友關(guān)系;有的是一頭熱,屬單相思;有是則是表面往來甚少,關(guān)系一般,其實已戀愛多時,一直搞的都是地下活動;還有的甚至缺乏自控,已出現(xiàn)越軌行為,還沒有人知道。這就求教師在平時的工作中多多觀察,掌握準確的信息,摸清學(xué)生的底細,在處理問題時做到心中有數(shù)。

第二,要針對情況,區(qū)別對待,制定不同的教育方針。對上述所說的幾種情況,應(yīng)區(qū)別對待。對于第二種情況,教師應(yīng)大力提倡,不能捕風(fēng)捉影,破壞學(xué)生之間原有的和諧氣氛。對于有越軌行為的學(xué)生,要明確指出這是不道德的行為,對人對已都有危害。并要求他們立即改正,絕不允許重犯。對于其于的情況應(yīng)給予正確的引導(dǎo),對其進行性道德教育。要疏導(dǎo)他們明智的對待自己,理智的對待他人。把精力放在求知識、學(xué)本領(lǐng)上,并懂得兩性的道德和規(guī)范。切忌形成對立情緒,否則一切教育都將是徒勞。

“早戀”固然離不開家庭、社會因素,但更離不開心理、思想困素。因些,解決學(xué)生的“早戀”問題還應(yīng)講究方法,正確引導(dǎo)。要從心理、思想入手,摸清學(xué)生的想法,對癥下藥,進行逐步的疏導(dǎo)。切忌粗暴壓制,強逼屈從。

首先,教育者應(yīng)充當(dāng)傾聽者。中學(xué)生的早戀問題不是一時半刻就能解決的問題。一個成功的教育者應(yīng)該具有足夠的耐心與寬容,那么,面對學(xué)生中存在的早戀問題傾向更應(yīng)具有這方面的修養(yǎng)。要想成為一個傾聽者的先決條件是必須將自己與學(xué)生放在同一個高度上,把自己當(dāng)作是他們的朋友,樂意聽他們訴說,幫助他們解決問題,只有這樣才可能知道學(xué)生最真實的想法,并有針對性地加以引導(dǎo)。在傾聽的過程中必須注意引導(dǎo)的方式。引導(dǎo)得好,學(xué)生的心門會被輕易打開;引導(dǎo)得不好,他們就會守口如瓶。通過一些教學(xué)實踐,我發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生喜歡在訴說前先“探聽”老師的口風(fēng),并設(shè)想自己則可能遇到的情況,一旦發(fā)現(xiàn)情況的發(fā)展不利于自己則可能很敏感地關(guān)上自己想傾訴的嘴。這時老師必須充分表現(xiàn)出一種過來人的大度和寬容。有一位女生曾問過我這樣的一個問題:“老師,我們班目前存在許多‘早戀’問題,恐怕會起大的混亂,怎么辦?”我猶豫了一下想到其實這女孩目前也是“早戀”大軍中的一員,于是我故做輕松地說:“此言差矣!‘早戀’現(xiàn)象有,而混亂則夸張了點,異性同學(xué)存在著好感沒什么好大驚小怪的,這是許多人成長過程中所必經(jīng)的,只要不過分,沒有必要刻意扼制。聽說你也有一些小情況,不妨說來聽聽?”如此輕描淡寫的一番話讓這位女生覺得老師并不是對此深惡痛絕,也沒有要將自已的問題不弄清楚誓不罷休,于是很自然地和我掏了心理話,將自己的想法都告訴了我。

其次,教育者不妨充擔(dān)‘偏袒者’的角色。學(xué)生大多不愿意家長與老師知道自己的“感情秘密”,除了害怕外,更多的是因為他們的羞怯。那么,老師一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生中存在這種情況時不妨讓自己充當(dāng)一個“偏袒者”,適當(dāng)?shù)靥鎸W(xué)生保守隱私,以此作為教育過程中的“籌碼”,不但不會使問題擴大,而且更易于老師工作的開展。因為有些學(xué)生一旦發(fā)現(xiàn)自己隱私已在長輩前一覽無余時反而會有“既然你們都有已知道,我就不妨公開這么干”的逆反心理,事態(tài)也會進一步擴大。一天晚上,我打電話給一個有早戀傾向,又獨自逃了一個下午的課的學(xué)生家長,家長得知情況后對學(xué)生拳打腳踢,但孩子始終三緘其口。后來我要求家長將電話交給孩子,我問這個學(xué)生為什么逃課,他說頭痛去吹風(fēng)。我說頭痛吹風(fēng)這不符合事實,一定有什么事你解不開才頭痛。孩子沉默了,我突然意識到孩子的家長在近旁,讓他如何開口,于是我對他說我出是非題讓他進行選擇,他只需回答“是”或“不是”即可,我答應(yīng)為他保密。其實我早明白致使他逃課最直接的原因是感情問題。于是,為了避免孩子在父母前過于尷尬,我要求孩子第二天到校后再找我

面談,并要求家長當(dāng)天晚上不要對孩子太嚴厲,并答應(yīng)第二天了解情況后與家長交流。第二天上午上課前學(xué)生便主動找我談了自己在處理感情過程中的矛盾心理。最終,決定將感情暫時放在一邊,以學(xué)習(xí)為重。正是因為老師之間有了真誠的交流,最終達到指導(dǎo)學(xué)生選擇正確方向的目的

再次,老師要善于采用新的方式對學(xué)生加以引導(dǎo)。根據(jù)目前早戀的特點,現(xiàn)在的中學(xué)生已不能從強調(diào)“名聲”與責(zé)任感的角度進行教育,而應(yīng)從新的角度切入。

(一)對比考慮,自我認知后果。我曾問學(xué)生為什么要早戀,他們說這挺好玩。又問他們以后怎么辦,他們說以后不可能在一起,分手就分手唄。學(xué)生將感情看得十分浪漫,但對感情所造成的傷害,就需要老師事先打預(yù)防針。曾有這樣一對早戀的學(xué)生,一方面每天至少一個電話,周末時間總在一起逛街、聊天,嚴重影響了學(xué)習(xí);另一方面男孩準備畢業(yè)后就出國,問起他們將來的打算時,他回答得很輕松:“分手唄,沒什么大不了的?!庇谑?,我對女孩說:“你能不能試著與他分手,看看自己的感受。”幾天后女孩找我說:“分手讓她很難受?!蔽冶愀嬖V她:“你們這只是剛剛開始接觸感情,這么短的時間便讓你覺得分手很難,那么隨著時間的推移,感情的深入,分手給你造成的傷害只可能更重,而不可能更輕。而分手又是一種必然,你將怎么辦?”也許是害怕以后受傷太深吧,女孩在經(jīng)過幾天的思考后毅然與男生分手了。其實,孩子想去嘗嘗感情的滋味并不是一種必不可少的心理需要,更多的是他們只知道感情的美妙,卻沒有意識到它可能帶來的傷害,而當(dāng)將來一旦意識到時又已為時太晚,對學(xué)習(xí)和生活造成極大的影響,甚至影響孩子整個人生觀。所以,老師有這個義務(wù)讓孩子受到傷害前提醒孩子注意,讓他們懂得去保護自己,避免傷害。

第5篇

關(guān)鍵詞:初中教學(xué);語文;班級管理

一、利用語文學(xué)科的特性且不囿于課本知識進行班級管理

《慧人慧語》中說:“道德是教育的中心思想,做人是做事的主要內(nèi)容?!备鱾€學(xué)科的教學(xué)皆是如此,語文亦復(fù)如是。我經(jīng)常告訴學(xué)生,美好的人生就是一條充滿希望的旅途,偉大的成功包括半個看似荒誕的夢想。要善于創(chuàng)新,勇于探索,敢于追求;做事情,搞創(chuàng)業(yè),做發(fā)明,寫文章,都要把“先要求最不同,再要求最完美”奉如圭臬。之后要有遠大的志向,志須如宇宙恢弘,心要似蓮花高潔。要善于分析萬事萬物,要敢于發(fā)表不同意見。比如說我告訴學(xué)生:“讀書的目的不是為了求知,而是為了提出不同的見解,感悟非凡的思想;做人的目的不是為了活好,而是為了找到更佳的歸宿,發(fā)現(xiàn)偉大的永恒。對先人的論述應(yīng)懂得辯證地分析,比如孔子的“己所不欲,勿施于人”就不一定全面,而“己所不欲,若人欲之,也可施人;己所欲者,若人不欲,亦不可施”就較之完善。在班級管理中,教師的力量就像和沙子的水泥,團結(jié)的作用如同串念珠的絲線。我還告訴學(xué)生:一定要珍惜同學(xué)間的情誼,遵守學(xué)校的紀律,功在一人莫驕,功在眾人可驕;謗在一人勿爭,謗在眾人須爭。

二、學(xué)習(xí)語文、閱讀詩歌、班級管理要聯(lián)系生活

語文學(xué)習(xí)需經(jīng)常閱讀詩歌,閱讀詩歌的時候,一定要和生活聯(lián)系起來,這樣能夠獲得獨特的生活情感體驗,能夠調(diào)動起學(xué)生閱讀詩歌的積極性,能夠使學(xué)生對詩歌閱讀產(chǎn)生濃厚的興趣。每一首詩歌都和生活有緊密的聯(lián)系,詩歌來源于生活,又回歸于生活,聯(lián)系生活閱讀詩歌,能夠加深生活的經(jīng)驗,反過來也能夠加深對詩歌的理解,因此,也能夠迸發(fā)出創(chuàng)造的靈感的火花。閱讀一首喜歡的詩歌,一定要找出喜歡它的理由,例舉出詩歌的優(yōu)秀之處,每一個學(xué)生都有鮮明的個性,所以他們也會有獨到而精彩的見解,把這種見解和其他學(xué)生分享,就會取長補短。使用正確的方法朗讀現(xiàn)代詩歌,使朗讀和理解有機結(jié)合,促進了生本對話、生生對話、師生對話,既能夠培養(yǎng)學(xué)生感受作品的能力,又能提升學(xué)生的朗讀水平,從而使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),使學(xué)生具備良好的語文素養(yǎng),學(xué)習(xí)到詩人的動人情懷,走近詩人,洞徹詩人的內(nèi)心深處,親聆謦,對詩作產(chǎn)生共鳴。例如,教學(xué)《我為少男少女們歌唱》時,可以引導(dǎo)學(xué)生了解寫作背景:“1938年,何其芳告別國統(tǒng)區(qū)黑暗、壓抑、窒息的舊生活,奔赴革命圣地延安:在那里,一種與統(tǒng)治區(qū)迥異的生活展現(xiàn)在眼前。詩人全身心地投入到這一全新的火熱的生活中,他觀察著,感受著,激動著。詩人的生活變了,性格變了,世界觀變了,詩風(fēng)也變了,他不再寫那種纏綿憂傷的愛情詩了,流瀉于詩人筆端的是一種奔放快樂積極向上的詩句?!弊呓髡?,仰慕詩人的心靈境界,消除與詩作的情感隔閡、時代隔閡、空間隔閡,學(xué)生自然就能領(lǐng)會到這首詩的感情基調(diào)是奔放快樂、積極向上的,并學(xué)到了真善美。

三、班級管理應(yīng)重視思想品德的教育,重視友好的師生關(guān)系

1.期待學(xué)生

管理活動、教學(xué)活動是師生雙邊共同進行的活動,若要學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)、喜歡教師,教師必須做到敬崗愛業(yè)和關(guān)心學(xué)生,必須樹立良好的職業(yè)道德,以身作則,嚴于律己,寬容學(xué)生,為學(xué)生樹立榜樣,潛移默化地影響他們。而且在管理與教學(xué)過程中,要對學(xué)習(xí)優(yōu)者贊美,對學(xué)習(xí)差者鼓勵。

2.遵循管理、教育是雙邊活動的規(guī)律

《教育論》中談到:“建立良好的師生關(guān)系,是提高學(xué)校教育質(zhì)量的前提條件。良好的師生關(guān)系是教育教學(xué)活動取得成效的必要保證。從教學(xué)任務(wù)上來說是責(zé)任與義務(wù)的關(guān)系,從人際關(guān)系上來說是平等的關(guān)系?!泵恳粋€教師都應(yīng)將此牢記于心、耳熟能詳。

3.關(guān)愛學(xué)生無微不至

良好的師生情感對教學(xué)有很大的促進作用,建立在師生個性全面交往的基礎(chǔ)上的情感關(guān)系,是一種純潔的心靈溝通,這就要求我們教師要真誠對待學(xué)生,關(guān)心愛護學(xué)生,善于激勵和賞識學(xué)生,尊重學(xué)生的人格。

第6篇

首先,歷史教學(xué)要突出形象性與情感性特點。

初中教師面對的是12~16歲的青少年。歷史課堂上,他們愿意聽、樂于記形象性強的人物事跡和故事。教師授課時就應(yīng)緊緊抓住這一特點,因勢利導(dǎo)。講歷史事件,要力求渲染氣氛,要講得有聲有色,要把簡單枯燥的文字變成生動具體的場面;講歷史人物,則應(yīng)突出人物鮮明而富有特色的個性,使人物形象栩栩如生,鮮明、突出。如講《》一節(jié),可這樣敘述:“侵略者焚燒圓明園的大火,延續(xù)了三天。黑色的云團長達50多公里,久久不散,飄蕩在整個北京上空。大大小小的灰星落滿了大街小巷,到處是一片天昏地暗,就像發(fā)生了日食一樣……圓明園,這座被稱為‘萬園之園’的藝術(shù)杰作,這座中國歷史上最宏偉、最精美的皇家園林,就這樣被這群野蠻的侵略者燒毀了?!边@里,有對具體情景的描述,有對精美無比的圓明園被燒毀的嘆惜,更有對侵略強盜野蠻行徑的控訴。像這樣有聲有色的敘述,學(xué)生怎能不受到強烈的感染呢?

其次,歷史課堂教學(xué)要注重關(guān)聯(lián),講清發(fā)展,突出結(jié)構(gòu),理清條理。

歷史是過去的現(xiàn)實,現(xiàn)實是歷史的發(fā)展。在課堂上,教師除了講清塊狀的知識點外,還要注意縱向(或橫向)的聯(lián)系,突出關(guān)聯(lián),講出“發(fā)展”來。所謂關(guān)聯(lián),應(yīng)該有三個方面:1.兩堂歷史課之間的關(guān)聯(lián)。2.一堂課歷史知識的內(nèi)在聯(lián)系。3.歷史與現(xiàn)實的關(guān)聯(lián)。前兩點教參上多有說明,而后一種聯(lián)系,教師一般不夠重視。如目前國內(nèi)外重大新聞、古今中外科學(xué)文化知識等,都可作為聯(lián)系課文的好材料。如《第一次世界大戰(zhàn)》一章,課文中提到的首次用于戰(zhàn)爭的簡陋的飛機、笨拙的坦克、遠程大炮等武器,教學(xué)時可聯(lián)系現(xiàn)在先進的水陸兩用坦克、隱形飛機、海灣戰(zhàn)爭中的“飛毛腿”和“愛國者”導(dǎo)彈。教師略加講解,學(xué)生即可饒有興趣地了解到武器發(fā)展的粗略歷史,明白現(xiàn)代技術(shù)的巨大進步給未來戰(zhàn)爭帶來的殘酷性。再如講《明治維新》,可從日本向西方學(xué)習(xí)獲得巨大社會進步的事實,聯(lián)系日本在奴隸社會末向中國隋唐學(xué)習(xí)、社會性質(zhì)發(fā)生根本變化的歷史,使學(xué)生了解:一個民族的進步與發(fā)展,除了要有一定的歷史條件之外,還需要有開放的胸懷,學(xué)習(xí)外國一切有利于自己的先進東西,從而提高了學(xué)生對當(dāng)前改革開放的認識。這樣聯(lián)系,拉近了歷史與現(xiàn)實的距離,學(xué)生聽來饒有興趣,易于接受,思想覺悟、認識能力相應(yīng)也隨之而得到了提高。

第7篇

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué);提問藝術(shù);教學(xué)效果

【中圖分類號】G203.12 【文章標識碼】C 【文章編號】1326-3587(2014)03-0083-01

在新課程背景下,教師成為教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者,并幫助學(xué)生建立新型的學(xué)習(xí)方式。在物理教學(xué)中,改變傳統(tǒng)的教師傳授知識,而是把學(xué)習(xí)內(nèi)容以問題的形式給學(xué)生,讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去思考、去探究,逐步培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,讓學(xué)生在課堂上始終保持強烈的求知欲望,這種學(xué)習(xí)方式將影響學(xué)生的思維品質(zhì)、思維習(xí)慣、思維能力,進而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。從課堂教學(xué)的實際來看,課堂提問的設(shè)計是一門技術(shù),更是一門藝術(shù)。提問得當(dāng)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,促進學(xué)生思維能力的發(fā)展,提升學(xué)生的智力水平。提問不當(dāng),不僅無益于教學(xué),還會窒息課堂氣氛,禁錮學(xué)生思維。

據(jù)研究發(fā)現(xiàn),目前中學(xué)物理教師的課堂教學(xué)提問情況并不如人意,主要表現(xiàn)在:問題數(shù)量隨意性大,一節(jié)課最多的可提二十多個問題,最少的只提一個問題;提問仍然是從教材內(nèi)容出發(fā),而沒有從學(xué)生發(fā)展的角度出發(fā);事實性問題和理解性問題比例較高,基本沒有答案開放的,鼓勵學(xué)生闡述觀點,進行分析、評價的問題;學(xué)生回答問題時,教師反復(fù)重述、打斷學(xué)生發(fā)言的情況比較嚴重;參與回答問題的學(xué)生比例不高;教師幾乎沒有為學(xué)生留出提問的時間,也幾乎沒有學(xué)生主動提出問題,這些表現(xiàn)是目前課堂教學(xué)提問比較普遍的現(xiàn)象。它反映的不僅僅是教師的提問技能,透過該現(xiàn)象能更深層地反映出目前教師的教育觀念中教學(xué)仍然以傳授知識為主,注重知識的掌握,教師仍然在課堂上唱著主角,學(xué)生并沒有成為自主學(xué)習(xí)的主體。這種觀念對課堂教學(xué)提問的影響在于,它使教師對提問的功能、目的、類型、作用等的認識和實際運用機械、單一,針對性不強,在培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力、表達交流能力以及創(chuàng)新精神等方面的效果較差。這樣的教育觀念和提問現(xiàn)狀根本無法滿足新課程改革的要求。因此,筆者認為提出教師有效課堂教學(xué)提問的問題并進行研究,對新課程的實施,素質(zhì)教育的推進,是十分必要和有意義的。

一、溫故知新,聯(lián)系已有知識

教學(xué)要真正啟迪學(xué)生的心智,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,必須多提問,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中思考,在思考中發(fā)現(xiàn),在發(fā)現(xiàn)中創(chuàng)造。任何一個物理教師在上課時都不希望自己上演“獨角戲”,學(xué)生無動于衷。在教學(xué)雙邊活動的開展過程中,課堂氣氛的營造,需要教師去調(diào)動,去激活。在講解串聯(lián)電路的特點時,我設(shè)計了如下問題:改變電流大小有哪些方法?改變電阻有哪些方法?我們學(xué)過的什么儀器可調(diào)節(jié)電流的大???滑動變阻器如何連接在電路中?進而提出滑動變阻器串聯(lián)到電路中后,各部分電路中的電壓、電流如何?自然導(dǎo)入了新課。這樣設(shè)計的問題,結(jié)合學(xué)生熟悉的事物,容易引起學(xué)生的興趣。而且通過聯(lián)系已有的知識,也可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí)以往知識,達到溫故而知新。

二、列舉提問,聯(lián)系生活實際

物理與生活是緊密聯(lián)系的,生活離不開物理,物理也離不開生活。在單元或綜合復(fù)習(xí)時,由學(xué)生聯(lián)系所學(xué)的物理知識,列舉日常生活中的實例,來說明物理現(xiàn)象或原理。例如“舉例說明分子是運動的”“舉例說明應(yīng)用杠桿原理的工具”這一類問題有利于激發(fā)學(xué)生積極思考,努力搜尋記憶中的生活知識,在相互啟發(fā)下,可舉出更多的例子。我處理這一類問題的方式,一般是將學(xué)生舉的例子簡要記在黑板上,再由學(xué)生分辨哪些舉例是對的,哪些錯了。然后再把對的進行分類。例如上面舉例中的第一題可分成氣體、液體、固體三類分子運動現(xiàn)象;第二題可按省力、費力、既不省力也不費力的杠桿分類。這樣處理可以培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力,加深對知識的理解,又能將物理知識滲透到生活中去。

三、創(chuàng)設(shè)情境,培養(yǎng)問題意識

問題是物理教學(xué)的核心,物理教學(xué)的過程應(yīng)當(dāng)是一個不斷地提出問題和解決問題的過程。在教學(xué)液體的蒸發(fā)時,先給學(xué)生呈現(xiàn)如下現(xiàn)象:用扇子對著一支溫度計扇,溫度計的讀數(shù)不變;將溫度計的玻璃泡包上棉花,將棉花浸入酒精中,然后從酒精中取出,再用扇子扇,溫度計的讀數(shù)迅速下降。如何解釋這一現(xiàn)象?這就給課堂教學(xué)創(chuàng)設(shè)了一個問題情境。又如,通過列舉有待解釋的事例來創(chuàng)設(shè)問題情境。在教學(xué)慣性知識時,教師舉例:人絆倒時通常是向前撲,而人滑倒時往往是向后仰,如何解釋這一現(xiàn)象?這是一個司空見慣的現(xiàn)象,但學(xué)生在學(xué)習(xí)慣性知識之前卻難以做出正確的解釋,于是容易產(chǎn)生解答問題的內(nèi)在需要,從而進入問題情境。

四、學(xué)以致用,采取應(yīng)用提問

學(xué)生如果在教師的啟發(fā)下,運用學(xué)過的物理知識成功地解釋或解決日常生活中的一些現(xiàn)象和問題,他們不但會感到一種學(xué)以致用獲得成功的喜悅,而且還能激發(fā)積極思考,培養(yǎng)運用所學(xué)的知識動手動腦解決實際問題的好習(xí)慣?!盁崴渴侨绾畏乐篃醾鬟f的?”這是教師提問的一般方式,學(xué)生也能做出正確回答。我嘗試改成這樣的問題:熱水瓶外層玻璃破碎后為什么不保溫?新買的熱水瓶不保溫可能是什么原因?對照實物讓學(xué)生對不銹鋼保溫杯與常見的玻璃保溫杯的保溫原理和保溫性能進行分析及比較,在課堂上引導(dǎo)學(xué)生做出正確解答。如果有條件,針對課堂提出的問題,安排學(xué)生課后進行一些小實驗、小修理、小制作,對加深知識的理解和記憶更有幫助。

五、引起爭論,激發(fā)思考提問

爭論可使學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài),通過爭論解決的問題,理解特別深刻,其效果是一般性講解所無法達到的。容易引起爭論的,往往是生活中碰到的現(xiàn)實與物理原理表面上相“矛盾”,或者平時形成的概念與嚴格定義的物理概念不一致的問題,設(shè)計一些問題,引起學(xué)生的爭論,對澄清學(xué)生的錯誤認識大有好處。例如力學(xué)中“力是不是物體運動的原因?”和“在平地上挑著東西前進做不做功?”等問題,引導(dǎo)學(xué)生對照所學(xué)的知識進行分析辯論,這樣既達到解決這些問題的目的,也可以把有關(guān)知識融會貫通,收到效果比單一的講解要好得多。

總之,新課程理念下的物理課堂教學(xué)是教師組織、引導(dǎo)、參與和學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)的雙邊活動。為此,課堂提問要針對初中學(xué)生的特點,盡量結(jié)合生活實際,設(shè)計能引起學(xué)生興趣、激發(fā)學(xué)生積極思考的問題,并注意在提問中點撥啟發(fā)學(xué)生分析問題,提高學(xué)生能力。

【參考文獻】