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生物力学原理范文1
关键词：初中；立定跳远；力学；学教法
一、问题的提出
不同阶段，学生的力量、速度、耐力、灵敏和柔韧等身体素质各不相同，为此，教师必须在不同的阶段，根据学生的身体素质情况，选择不同的体育项目，供学生练习、锻炼。初中阶段是学生力量素质发展的敏感期，此时，教师必须增加力量教学和训练比重。各种跳跃运动是发展力量素质的最好方法，立定跳远作为提高学生下肢力量、爆发力的运动项目，没有过多的条件约束、简便易行，是训练学生下肢力量及爆发力的一项重要运动，能够有效地提高学生的身体素质。因此，为了提高学生立定跳远的成绩，本文就利用运动生物力学原理对立定跳远技术进行了分析，以期通过理论指导学生实践，使学生掌握正确的练习方法。
二、研究对象与方法
本文以立定跳远运动为研究对象，从生物力学角度谈起，就其学练法进行了一番梳理，研究过程中运用到了文献法、教学实践法以及总结提炼法等。
三、结果与分析
（一）立定跳远成绩的组成分析
如图1所示，立定跳远的成绩S=S1+S2+S3。S1是双脚起跳离地瞬间身体重心投影点至起跳点之间的距离，S1的大小取决于三个因素：一是身高、腿长，身高腿长在起跳角不变的情况下，重心高则S1增大；二是对于同一练习者，起跳角a的角度越小，S1越大，角度越大，S1越小，但这并不等于说起跳角a的角度越小，立定跳远成绩会越好；三是起跳脚离地瞬间练习者髋、膝、踝三关节及趾关节蹬伸的伸展程度，蹬伸程度越充分则S1越大。S2是起跳脚离地瞬间重心在重心高度水平的抛射距离，根据抛射公式S2=V2×sin2a/g，g为重力加速度是常量，由此可见，S2取决于腾起初速度和抛射角度，腾起初速度越大，则S2也越大，理论上在a=45°时S2最大，但由于空气阻力（可以忽略不计）及考虑S3，实践中a﹤45°，理论证实a=42°时，S2+S3有最大值，这主要是因双脚着地瞬间身体重心低于起跳脚离地瞬间身体重心之故。S3是重心回落到起跳离地重心高度水平线至双脚着地间的距离，它由身高和落地技术动作决定，尽可能收腹举腿、双臂后摆并使双腿较大幅度前伸而又不至于身体后倒的落地技术能获得较大的S3。
（二）立定跳远的生物力学分析
1.起跳技术分析
（1）关节蹬伸速度、幅度。立定跳远的远度主要由髋、膝、踝快速蹬伸及趾关节的末端参与作用而获得，其中各关节的蹬伸速度、蹬伸幅度及协调发力顺序是决定学生立定跳远成绩的关键技术。立定跳远起跳过程可分为下蹲和蹬伸两个环节，前一环节是后一环节的准备和基础，动作质量的好坏对后一环节有着重要的影响。起跳的任务是使人体获得最大腾起初速度及最佳腾起角。根据公式V=2H/t可知，加大起跳时工作距离H，缩短起跳时间t，可以增大腾起的初速度。良好的下蹲动作能为蹬伸创造条件，而下蹲动作能使下肢三关节处于最佳的发力角度，为蹬伸环节做好必要的准备。最大下蹲时下肢三关节角度的不同，会直接影响蹬伸效果，进而影响起跳效果。而最大下蹲过后，下肢关节在短时间内迅速伸展，给地面以爆发性力量蹬离地面的过程称为蹬伸环节。此时，肌肉的工作形式经由下蹲阶段的离心收缩、等长收缩、迅速转变为向心收缩。下蹲阶段伸膝肌群被动拉长，这样，一方面大腿伸展肌群能贮存大量的弹性势能，另一方面肌丝也有了一定的初长度（如果是最适初长度那当然是最好），这就可以使起跳脚对地面施加更大的作用力，从而产生较大的垂直作用力。此外，适宜的下蹲幅度，也能使下肢肌处于最适初长度，产生最快的收缩速度及最大的收缩力量，提高起跳效果。
研究资料证实，120°-140°是膝关节的最佳发力角度，立定跳远准备起跳时，膝关节角度小于最佳发力角度，对于成绩的提高是有利的，一般都从90°左右开始蹬伸发力，且蹬伸过程中，膝关节的角度必须超过135°，有研究显示“膝关节角在135°以上的范围进行发力时，屈膝肌群（股二头肌、半腱肌、半膜肌、腓肠肌）积极参与伸膝活动，其发挥的力量较大，而且随着膝关节角度的增加而增大”。当然，双脚起跳脚离地瞬间，理想的下肢姿势是髋、膝、踝三关节完全伸直，这样既能充分发挥三关节的肌肉力量，使力的作用点通过身体重心，又能增大力的做功距离，使双脚离地瞬间有较高的身体重心。踝关节与髋关节和膝关节相比是小关节，但在立定跳远项目中却有着非常重要的作用。“起跳阶段踝关节的屈伸能力决定起跳阶段的蹬伸程度，踝关节在跳高起跳过程中起着关键作用。”踝关节的柔韧性和肌肉力量是影响立定跳远成绩的两个重要指标，因此在立定跳远练习中我们应对学生的踝关节进行有针对性的柔韧性和力量训练，采用多种方法与手段以提高学生的踝关节力量与伸展幅度。下肢三关节的协调用力能力对立定跳远成绩也起着至关重要的作用。根据大关节先运动原理，立定跳远首先应当是髋关节进行发力，其次是膝关节，最后是踝关节进行用力。这种协调用力能力就如同加速度逐渐减小的变加速运动，加速度逐渐在减小，但速度却不断增大。三关节完全伸直后，就能使作用力通过身体重心，提高力的利用率，进而提高起跳效果。
（2）两臂摆动速度及幅度。在起跳阶段，当两臂加速上摆时，身体会产生一个方向向下的作用力，此力通过起跳腿传递到地面，从而增大了人体对地面的垂直作用力，同时地面也会给人体一个大小相等而方向相反的作用力。这样，在起跳结束瞬间，运动员就可获得一个较大的垂直速度，从而跳到更高的高度。在起跳瞬间，手臂的摆动对起跳效果有着非常重要的作用。从生物力学角度来讲，手臂的摆动速度应越大越好，当双腿下蹲缓冲时，两臂由身后较高位置加速向下摆动，可以减小起跳腿对地面的作用力，避免起跳腿受力过大而过度屈曲，影响起跳效果。而在起跳蹬伸阶段，两臂加速向上摆动，会对躯干施加向下的作用力，这种作用力通过起跳腿传至地面，进一步增加了起跳腿对地面的垂直作用力，根据牛顿第三定律，此时地面也会给人体一个大小相等、方向相反的反作用力，与不摆臂或摆臂速度很小相比，将引发地面作用于人体更大的反作用力。这样在运动员起跳结束瞬间，由于力的增加便能产生更大的垂直速度。另外，双臂摆动后上举，也可以提高人体重心的位置。有研究显示，双臂及摆动腿完全向上伸直，可以使重心提高约身高的1/10。当起跳结束瞬间，双臂快速制动，其惯性力的方向是向上的，能对起跳腿起到减压的作用，对起跳腿的三关节快速蹬伸，特别是对力量较弱的踝关节快速大幅度伸展有着重要作用，对快速拔腰、提肩，带动身体重心快速上升有积极作用。理想的手臂动作，应是下蹲结束瞬间，两臂在体后尽可能高的位置；在蹬伸阶段，两臂应该向下、向前和向上快速有力地摆动。在摆动时，肘关节不应太弯曲，理想的角度大约在90°与完全伸直之间。我们可以用双臂向上摆动的平均垂直速度和摆动幅度来评定摆动效果。在起跳过程中，双臂摆动的平均垂直速度当然是越大越好，还应有较大的摆动幅度。这对于提肩拔腰动作和双脚离地瞬间的身体重心高度都有影响。需要注意的是，臂的摆动幅度并非越大越好，但一般双臂的肘关节不应低于肩关节，这样才能形成有力的摆动和制动，提高起跳效果。
2.腾空阶段技术分析
当双脚离地瞬间起跳动作完成，人体便以初速度V进入斜抛的腾空阶段。当人体重心达到最高点开始下降时，上体要积极下压，同时双臂也应迅速向前下方摆动，并同时收腹举腿，同时为落地动作做好积极的准备。这不仅要求学生有积极的落地意识，还要求其有较强的腰腹肌力量。
3.落地阶段技术分析
当双脚与地面接触瞬间，身体各相应关节应进行积极的屈曲缓冲，双臂积极向后下方摆动并积极制动。当人体通过下肢与地面相互作用时，下肢各关节肌肉虽积极收缩，但由于重力的作用，仍被拉长作离心收缩，完成退让工作。由冲量定理可知，Ft=mv，F=mv /t，mg为人体体重是定量，因此若想减小人体落地时对地面的冲击力，就必须延长力的作用时间。这种缓冲动作对于动作的顺利完成及人体保护有重要的作用。
（三）立定跳远的学、练法分析
1.踝关节的力量及柔韧性学、练
通过力学及技术分析，我们可知道踝关节虽然相对于髋关节和膝关节是小关节，但它的力量及柔韧性对立定跳远同样有着非常重要的作用。
（1）僵尸跳：这主要是用来发展踝关节、小腿和足弓肌群的肌肉力量。双手叉腰或自然下垂，髋关节和膝关节伸直，主要以踝关节的屈伸来完成动作。要求：两脚左右开立、平行向前，等于或略小于肩宽，起跳时踝关节尽最大幅度伸展，落地时用前脚掌着地屈踝缓冲，接着再跳起，每次练习50-60次，练习4-5组。
（2）单脚僵尸跳：发展小腿、脚掌和踝关节力量。上体正直，膝部伸直，单脚向上跳起。跳时主要是用踝关节的力量，用前脚掌快速蹬地跳起，离地时脚面绷直，脚尖向下。原地跳时，不规定跳的次数，以踝关节发酸为准，然后换脚。每次练习重复4-5次。
（3）跪膝：此项练习在游泳初级训练中较为多用，主要用来发展踝关节柔韧性。要求双膝、双踝靠拢跪于地面，臀部坐于双脚后跟之上。每次练习3-5分钟。
2.膝关节技术、力量及摆臂配合学、练
膝关节是人体大关节，其力量的强弱直接影响着学生的立定跳远成绩。
（1）蹲跳起：主要发展腿部肌肉和踝关节肌肉力量。双脚左右开立，脚尖平行，等于或略小于肩宽，屈膝向下半蹲（膝关节角度最好等于90°），肘关节角度约120°，两臂自然后摆，起跳时两臂迅速有力地向前上摆，肘关节不低于肩关节，当脚尖等离地面时迅速制动，起跳时两腿迅速蹬伸，使髋、膝、踝三个关节充分伸展，身体成一直线，最后用脚尖蹬离地面向上跳起，落地时用前脚掌着地屈膝、曲踝缓冲，接着再跳起。每次练习25—30次，重复3—4组。
（2）连续蛙跳：主要发展下肢肌肉力量、起跳技术及上下肢的协调蹬摆能力。双脚左右开立，脚尖平行，等于或略小于肩宽，屈膝向下半蹲，当膝关节下蹲至90°时开始蹬伸发力准备起跳，肘关节角度约120°，下蹲时两臂自然后摆，起跳时两臂迅速有力地向前上摆，摆动幅度为肘关节不低于肩关节，当脚尖蹬离地面时迅速制动，起跳时两腿迅速蹬伸，使髋、膝、踝三个关节充分伸展，身体成一直线，最后用脚尖蹬离地面向上跳起，落地时用全脚掌着地屈膝、曲踝缓冲，当膝关节缓冲到90°时，双臂摆至身体后下方，接着再跳起。每次练习10跳，重复3组。开始对远度不提出过多要求，主要以练习上下肢的协调技术为主，因为动作技能的形成是一个复杂的、链锁的、本体感受的过程，只有在技能形成后，才能逐渐提高强度，打破动作平衡，重新建立动作平衡。
（3）跳伸练习：主要发展大腿肌肉退让性工作能力。双脚平行站立于约50cm的台阶上，向前下方跳出，双脚落于小垫子上屈膝缓冲，当膝关节被动屈曲至90°时双臂由前上方摆至身体后下方，同时快速蹬伸、摆臂向前上方跳出，要求下肢三关节完全伸直，肘关节摆至肩关节上方，突然制动。每次练习6—8次，重复3—4组。膝关节这种退让性工作能力增强，可以提高起跳时下蹲的速度，使退让性工作肌群产生更大的弹性势能，缩短起跳时间，从而获得更大的初速度，提高学生立定跳远成绩。
（4）哑铃摆臂：主要发展上肢及肩带力量。手持哑铃肘关节成120°，双脚成左右前弓步前后摆臂，要求摆动幅度要大，每组练习50—60次，重复4—5组；两脚尖平行等于或略小于肩宽左右开立，双手持哑铃从体侧至双臂水平再至两臂肩上举，每组练习30次，重复3组。
（5）手持哑铃双脚左右开立跳：主要发展踝关节、肩带力量及上下肢协调能力。两脚开立至少大于肩宽，开立时双臂摆至水平，并拢时摆至体侧，要求动作连贯，节奏感强。每次练习30—40次，重复3—4组。
3.起跳角度及落地技术练习
图2
实践中我们发现，学生起跳角度几乎没有过大而都是偏小，为了纠正学生的这一错误动作，教师可利用小垫子来提高学生的起跳角度，如图2所示。小垫子斜面与地面成42°角，要求起跳时身体成一直线与垫子平面平行，当身体重心达到最高点时收腹举腿，积极准备落地动作。为了能够更好地完成收腹举腿动作及意识，我们应尽量让学生采用跳远中的滑坐式落地方式，有小垫子的保护，这种落地方式已成为可能。
四、结语
通过立定跳远的生物力学分析，我们得知影响立定跳远成绩的主要因素是下肢三关节肌肉力量及蹬伸幅度、起跳角度及上肢摆臂技术。有了理论指导，我们便可以有针对性地进行学、练，从而提高练习效果。
参考文献：
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5.陆阿明，徐立峰，吴金全，陆勤芳.儿童少年立定跳远蹬伸动作下肢关节运动特征初探[A].第十一届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编（摘要）[C].2006.
生物力学原理范文2
【关键词】生物学;胫骨骨折;钢板;复位;内固定
胫骨骨折是临床常见骨折,钢板螺丝钉内固定治疗胫骨骨折仍是常用的方法之一。AO技术钢板内固定是以前较为盛行的固定方式,但因其手术时间长,术中广泛剥离骨膜,进一步损害局部血运,影响骨折愈合。本院自2002年至2009年在生物学原理(BO)指导下,以钢板固定胫骨骨折288例,取得了满意疗效,现总结报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本组病例288例,男215例,女73例,年龄17~68岁。均为新鲜骨折,其中开放骨折142例,闭合骨折146例,受伤时间6 h~15 d。致伤原因,煤矿事故砸伤166例,交通事故伤85例,坠落伤37例。
1.2 治疗方法 采用硬膜外麻醉,以骨折处为中心,在胫骨前嵴外约1 cm做切口,切开皮肤,皮下组织,保护骨膜,不切开并推开骨膜,显露胫骨前嵴及胫骨内侧面,直视下进行骨折复位,复位采用间接复位法,安放固定材料时手法要轻柔,避免软组织的挫灭伤,尽可能保护骨膜,以免影响骨愈合,碎骨块用尖性复位钳靠拢即可,与临近骨块有2/3相贴。较大骨块,如蝶形骨块,如分离>5 mm者,可用拉力螺钉固定,最后将钢板置于胫骨内侧面用螺丝钉固定。
2 结果
术后X线片未见骨折分离或张开,骨折平均愈合时间为8周,无不愈合发生,膝关节功能恢复正常,小腿前内侧皮肤无坏死感染。
3 讨论
以钢板固定骨干是手术治疗骨折的一种手段。AO技术在临床已应用多年,但是因其存在应力遮挡和钢板下皮质骨血供破坏,使骨折的愈合质量难如人意,针对AO技术的不足,许多学者从生物力学观点(AO)转向生物学观点(BO)。BO的发展逐渐形成了理论[1],它的原则是:①远离骨折部位复位;②不以牺牲骨折部位的血液供应来强求解剖复位(关节内骨折除外);③使用低弹性模量内固定物;④内固定物与固定骨之间的直接接触面应减少;⑤尽量减少手术暴露时间[2]。按BO原理,胫骨骨折行钢板固定时尽量做到如下几点。
3.1骨折的手术入路 胫骨骨折的入路按AO组织技术推荐的骨科内固定规定,位于胫骨前嵴外侧1 cm处,两端稍向内成弧形,切开后向内侧牵开皮肤筋膜瓣,保护骨膜,显露胫骨前嵴及胫骨内侧面。若手术入路选择不当,容易损伤或干扰局部血液循环,胫骨干骨折,若在胫骨内侧面上作纵切口,容易误伤供应骨膜的血管,甚至可能切开较浅骨膜,而且放置钢板后切口就在前方,于创口愈合不利。
3.2钢板的选择 钢板以选择较窄型号的有限接触钢板,锥状钢板或普通钢板。有限接触钢板因其下方有梯形凹面,可明显减少因钢板与骨膜接触后对骨膜的血循影响;锥状钢板因其下方底面对称性地附加圆形尖钉4~6对,使钢板与骨之间有1.5 mm空隙,不压迫骨膜;普通钢板宽约0.8 cm,而胫骨宽约3~5 cm,断面略呈弧形,这样可明显减少钢板对骨膜的血循影响,利于骨折愈合。对于断端粉碎骨折可利用桥接钢板,充分保证粉碎骨折片与软组织的附着及连接,以获得Ⅱ期骨愈合[3]。
3.3 固定钢板的置放的位置 钢板内固定要重视张力带原则,其原理是在骨的张力侧使张力转化为压力,使骨折处接受有利于固定和愈合的压缩力。胫骨骨折后进行肌肉等长收缩时,可使骨折端向前内侧成角张开,说明胫骨前内侧为张力侧,如果在胫骨外侧放置钢板,容易使胫骨内侧骨折面张开,而且钢板放置于胫骨外侧,必将较广泛剥离骨膜,破坏外侧的软组织(骨膜)绞链,甚至损伤到胫骨后外侧的胫骨滋养血管,从而影响骨折的愈合,这是医源性骨不连的原因[4]。因此无论从张力带原则考虑,还是生物学角度考虑,胫骨骨折用钢板螺钉固定时,必须将钢板安放在胫骨内侧面固定。
3.4 对骨折复位方法的认识 骨折复位时,要进行间接复位,即通过手法或骨复位器在远离骨折部位进行复位,复位后,可先固定骨折近段钢板螺钉,调整胫骨力线,远段骨折以固定钳把持钢板及骨干,不干扰骨折端骨膜,最大限度地保留局部血供。对骨折的复位,能达到解剖复位当然最好,于骨折愈合有利,但以牺牲局部软组织的血循为代价而达到解剖复位的目的,对骨折愈合不利。胡广等[5]人认为从生物学角度看,不推开骨膜,仅作功能复位或按近解剖复位,恢复肢体长度和力线,保护骨端血液供应,使骨折愈合成为生理性重建。
运用生物学原理进行胫骨骨折钢板内固定,操作应轻柔,做到创伤小,对骨折端血液循环进行最大限度的保护,不人为破坏骨膜,可以减少乃至杜绝医源性骨折不愈合的发生。作为一种先进的内固定理念,应做为治疗胫骨骨折的良好方法。
参 考 文 献
[1] 王亦璁.BO与AO的不同之处.骨与关节损伤杂志,2002,17(1):35.
[2] 王亦璁.骨与关节损伤.人民卫生出版社,2007:107.
[3] 王亦璁.骨折治疗的微创术式.中华骨科杂志,2004,24(1):7887.
生物力学原理范文3
莎士比亚戏剧的经典对话和场景，已经形成了思维定势。如果说，这300多年里，我们读的从来都不是真正的莎士比亚，你会作何感想?
莎士比亚最原始版本的《罗密欧与朱丽叶》中所描绘的爱情悲剧并不像现在看到的那般精致、伤感。令我们印象深刻的朱丽叶在罗密欧死后给他深情一吻，其实是后来人为了渲染气氛加上去的，莎士比亚最早并没有写过这个场景。
在莎士比亚的原稿里，《哈姆雷特》中的王子独白部分没有那么冗长；《奥赛罗》里也没有奥赛罗在自杀前亲吻妻子尸体的舞台提示，甚至奥赛罗本人也没有自杀；《李尔王》最早只是体现个人悲剧，而并非如今苦大仇深的王朝灾难；《麦克白》中，麦克白夫人安抚丈夫，说他无需因为杀死英格兰国王邓肯而害怕，还保证他会安然逃脱惩罚。但是原始剧本中，麦克白夫人仅仅在询问：“我们在害怕什么?”
后世对莎士比亚的作品有多种演绎，要命的是，戏剧作品中一个标点符号的变化，都可能导致人物性格及故事情节发生重大改变。据考证，沙翁的许多戏剧都有两个版本，一个就是1623年出版的对开本，另一个是四开本，即那个时代流传的盗版。莎翁撰写这些戏剧后300多年间，编辑通常对两个版本进行摘选和混合，最后形成新的版本出版发行。也就是说，在这300多年里，我们读的从来都，不是真正的莎士比亚。莎士比亚其实也是那个时代的大众文化偶像，雅俗共赏，远不如现在被诠释的那么高深莫测。
好的文学作品往往让人看完之后心生感慨，有才之士大笔一挥添砖加瓦。英国利物浦大学的研究人员认为，读莎士比亚可以使大脑活动更加积极。他们发现在读莎士比亚作品中的某些文字时，大脑的反应与遇到某些难题时相似――如果答案显而易见，那么人们很快就会因无聊而感到厌烦，但如果文字中表达的含义不那么简单，大脑会表现得很兴奋。莎士比亚喜欢在一些看上去很普通的句子中嵌入几个生僻的词汇，使阅读者的大脑时刻保持高度警惕。
生物力学原理范文4
Physical Biology
From Atoms to Medicine
2008, 567pp.
Hardcover
ISBN: 9781848161993
Imperial College Press
Ahmed H. Zewail编
物理生物学(Physical Biology)是一门新兴的前沿交叉学科。与生物物理学(Biophysics)侧重于研究生命物质的基本物理规律不同,物理生物学主要利用新近发展起来的物理学先进概念和技术,精确地测量和描述生物系统的结构、功能和行为,使生物学建立在定量的物理学基础之上。物理生物学常用的研究手段包括超快电子束衍射技术、微流控技术、单分子光谱技术等;研究对象涵盖了原子、小分子、生物大分子、细胞直到组织器官的各个层次的生命结构和生命过程;研究的空间尺度从厘米级到纳米级;时间尺度从秒级到飞秒级。
2007年在休斯顿举办的第51届威尔齐化学研究研讨会(51st Welch Conference on Chemical Research),编者担任了大会主席,大会汇集了生物学、物理学、化学等多个领域的包括多名诺贝尔奖得主在内的顶级学者,他们共同编写的一部科学发展过程的全景概述,以来自不同学科的用以解决物理生物学相关问题的最新概念与工具为核心内容,探讨的主题包括生物学成像、针对系统复杂性的理论与计算、大分子功能、蛋白质折叠、分子识别、以及从细胞到意识的系统整合等。
全书共20章,其中第1.18章是与会著名学者编写的概述性专题讲座,19.20章是两位2007年威尔齐化学奖(Welch Award)得主的获奖文章。1. 21世纪生物学展望(David Baltimore);2.物理和数学就构成了这个世界的全部(Alexander Varshavsky);3.物理生物学:复杂系统的四维成像(Ahmed H. Zewail);4.从原子成像到扩展结构成像的大飞跃(John Meurig Thomas);5.站在十字路口的物理生物学..关于物理生物学面临的挑战(Carlos J. Bustamante);6.生物学中拟正则结构的挑战(Roger D. Kornberg);7.生物X射线分析展望(Douglas C. Rees);8.重新诠释遗传密码:大分子设计、进化与分析(David A. Tirrell);9.设计能与蛋白质紧密结合的配基(George M. Whitesides等);10.从数学的角度研究生物学(Rob Phillips);11.Eppur si muove“但是地球的确在转动啊”..关于蛋白质构象模拟(Michele Parrinello);12.蛋白质折叠:能量形貌图和生命物质的组织结构(Peter G. Wolynes);13.蛋白质折叠与错折叠:从原子到有机体(Christopher M. Dobson);14.系统生物学给医学带来的影响将会改变医疗保健事业..关于系统生物学与P4医学(Leroy Hood);15.意识的神经生物学(Christof Koch and Florian Mormann);16.计算机辅助药物发现:从分子水平到细胞水平的物理模拟(J. Andrew McCammon);17.生物学中的精密测量(Stephen R. Quake);18.钾通道和选择性离子导电的原子基础(Roderick MacKinnon);19.电子传递系统的对称破缺、离域作用与动力学(Noel S. Hush);20.半经典理论的初值表象描述:如何在复杂分子系统的经典分子动力学模拟中加入量子效应(William H. Miller)。
本书的编者Ahmed H. Zewail因在化学动力学领域创建了飞秒化学(femtochemistry),并应用飞秒激光脉冲研究了那些稍纵即逝的极快的化学反应的过渡态,而获得了1999年诺贝尔化学奖。现任美国加州理工学院物理系教授和化学系的Linus Pauling讲座教授,担任了加州理工学院Moore基金会物理生物学中心的主任。
自从物理生物学概念提出以来,本书可以说是该领域研究成果的第一本比较全面的概述性论文汇编,包括总结与展望。适合物理学、化学、生物学和医学各个研究领域中从事分子系统的结构、功能与行为研究的人员阅读参考。
张晓鸥,
博士生
(中国科学院过程工程研究所)
生物力学原理范文5
一、新课程标准与多元智力
在科学（7~9年级）课程标准中，该课程首要理念就是，要面向全体学生，并且教师不能因为学生存在着的地区差异、民族不同、经济状况好坏、文化背景底蕴的高低等等，甚至无论学生的性格内向与否，先天资质如何，教师都应该公平对待每一个学生，这个科学课程标准为其提供了理论依据，保证每个学生都能享有公平的学习科学的机会。特别需要注意的是面向全体学生，并不意味仅仅是接受这些学生，还意味着教师需要照顾好他们的个体差异，充分挖掘他们的科学潜能。如何更好地挖掘这种潜力，在笔者看来当下先进的多元智力理论正好为我们提供了依据。
在多元智能理论看来，个体的差异既是教育的起点又是教育的终点，受教育就是要使得每个学生都可以根据自身情况获得最大的成功。依据多元智能理论中关于的教育思路，教师应该实事求是，根据每个学生独特的优势，采取有效的教学方式方法，激发学生优势智能，使得每个学生都可以在自己擅长的领域内取得成功，那么相比较而言，人们所谓的学困生就不会出现了，这才是教育的最终功能。在现实生活中，我们不难发现有一些学生学习成绩不是很优秀，被认为是学习困难生，但其他方面的能力却比较突出。如何利用多元智能理论来为初中物理教学服务是我们这些一线物理老师所需要深思的。
二、初中物理教学中智力的训练思考
在以培训学生思维力为核心的智力观作用下，中学物理课程教学的实质是围绕着培养精英这个目标，在内容上，以围绕物理学的知识逻辑体系而展开，在教学方式方法上主要还是讲授法，然后根据用“纸和笔”完成的考试成绩来作为评价标准。物理课程教学始终以对学生进行分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎、类比等思维训练为核心，使得由“题目+纸+笔”组成的考试卷考核学生的学习完全占领物理课堂，从而导致中学物理教学围绕怎么考就怎么教的现状发生。
中学物理课程教学“为思维而教”并非不对，但是笔者认为应该从多元智力理论的角度对“为思维而教”进行重新思考和定位。在多元智力理论中，对于每一种智力而言，思维其实都是一个不可或缺的、核心的因素。即使是身体动觉智力的发展，也必须以思维的发展作为其发展的前提和核心。如果身体动觉仅仅停留在模仿和复制的基础上，它是没有包含思维的因素的，这样就不可能运用智力进行创新和实践活动。
现行的中学物理课程教学的目标、方法、内容和评价的单一特点导致学生智力的训练非常不合理。这种智力训练没有针对学生的个体差异，导致一些数理逻辑智力相对较弱的中学生，其中包括相当一部分女生，认为物理是一门难学的课程，一些学生在物理课程中成为“失败者”。
三、初中物理教学中学生多元智力的训练策略
中学物理课程的教学应该着重发展身体动觉、现象观察、视觉空间和数理逻辑智力的观点。笔者在教学实践中，运用现代智力理论中的多元智力理论分析学生的差异，提出发展学生多元智力的观点和相应的多元化物理教学策略。
笔者认为物理课程教学与实验应该在组织形式上合二为一、内容上选择合适，课程资源上应该材料丰富廉价且取自生活，还应该布置动手制作的作业、创设交流作品的机会。对于现象观察的策略应该提供丰富信息的观察活动，用各种感官协同接收信息，用实验控制现象的变化进行观察，学习描述和交流观察的信息。对于图形呈现的策略应该充分运用现代化和传统手段。在现代化手段中通过渗透视频、动画、图片和概念图等加强直观教学，在传统手段的使用中注意语言直观、形象生动、利用挂图、模型、实物、教科书插图等。在教学中采取聚焦问题、建立联系、收集证据和思维整合的编排和局部整合，来体现科学探究的策略。
生物力学原理范文6
[关键词]错误资源；发掘；利用
新课程背景下的课堂教学呼唤学生的“自主、合作、探究”，而在探究过程中必然伴随一些“错误”的产生，而教师要引导学生积极面对“错误”，并利用其成为资源，提高教学效率。
一、“错误”资源的发掘
错误是学生学习过程中的相伴产物，是宝贵的教学资源。对其合理加以利用，能加快教学活动的效率，促进学生的成长。学生学习中产生的错误，来源于学生学习活动本身。教师首先要认识到学生学习中出错是不可避免的，要尊重、理解、宽容甚至是激励出错的学生，营造民主宽容的课堂氛围，给学生充裕的时间体验、感悟、思考、质疑、探讨、表达，让他们真实自主地展现自己的学习历程。
学生出错点是教师需要反复教导之处，教师设计教学时要预想学生可能出现的错误，分析错误产生的原因，让有用的错误资源为教学所用。如教学“因数中间有0的三位数乘法”前，笔者备课时，预想学生可能出现的错误：计算因数中间有0的乘法时，有些学生会在0跳过不乘后，数位不能对在相应的位置；当两个因数都是数中间有0时，乘的时候往往将另一个数该乘的0不乘等。由于预料到会产生的错误并想好相应的策略，从而提高了教学的效果。
教学中，教师还可采取延迟评价方式，在“错误”信息充分呈现后，用善解人意的鼓励性语言，简练明了的提示性语言，恰当精要的评价性语言，引导学生在错误中发现真理，使错误成为可贵的教学资源。
二、“错误”资源的利用
利用“错误”激发探究兴趣。学习错误来自于学生学习活动本身，利用学生的错误能激发他们的探究兴趣。譬如：一段铁路长30千米，第一施工队独自完成需要10天，第二施工队独自完成需要15天，这两支施工队合作施工需要多久能完成？ 在讲解这道题时，笔者鼓励学生独立思考，并说明算理。继而，延伸提问：“如果这条铁路长60千米，每个施工队独自完成的时间不变，那么需要多久完成呢？”“12天。”学生不假思索地回答。“是吗？大家算了再回答行吗？”结果出乎他们的意料：“6天”，路程扩大1倍时间却不变！“如果路程分别是15千米、45千米、120千米，时间又分别是多少呢？”学生们在疑惑中得出了答案，都是6天。“为什么铁路长度不管变成多少，时间总是不变呢？”教师由此循循善诱的引导，课堂效率将完全不同。可见课堂上适当出现错误，让学生发现矛盾，反而能培养他们发现、解决问题的能力，激发主动积极的思考能力，利于培养学生的探究精神。教师利用“错误” 激活学生的创新思维，帮助学生突破眼前的屏障，使学习成为再创造的过程。教学中，学生犯错的过程是尝试和创新的过程，是教师培养学生创新思维的契机，要看到错误背后的成功，为课堂教学增添活力。
三、巩固强化， 让“错误”不再重现
利用“错误资源”的最终目的是让错误不再重演。教学中重要的是对学生的认知进行巩固强化，帮助他们在头脑中建立知识体系，让错误不再重现。教学中可让学生列出错误、纠正错误，及时巩固并形成系统。教师可把学生错误列举在黑板上，让学生做“数学小医生”辨析，引导就题论“理”、以题及类，从个别错误中引申出更多普遍性易错点。这样，让学生经历发现、认识、纠正错误，能更好地防止错误。
