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关键词： 语文命题   命题技术   试卷难度  

摘要： 试卷的难度会影响测评的效果，左右教学的方向，关涉学生的学业负担，而关注命题技术可以有效把控试卷难度。就命题技术而言，难度控制与语料选用、情境创设、题干表述、支架设计、参考答案与评分标准制订、写作试题难度系数把控等有关。语文命题既要基于语文学科属性，选择适宜语料，创设有效情境，从根源上解决难度控制问题，也要利于学生解决问题，精确题干表述，搭建合理支架，从外部条件上解决难度控制问题，还要重视评阅的指导性，制订科学的参考答案与评分标准，从衡量尺度上解决难度控制问题。此外，鉴于写作试题在整卷中的比重，命题者也应科学把控其难度系数。

关键词： 液力变矩器   壁湍流   数值模拟   多尺度涡   流场可视化  

摘要： 液力变矩器是依靠流体传动实现能量传递与转换的叶轮机械,由于其具有无极调速、变矩、防震隔振等优点,被广泛应用于汽车、工程机械等领域。围绕国家“碳达峰”和“碳中和”的战略布局,液力变矩器正向轻量化、高功率密度等方向发展,为了应对这些挑战,液力变矩器腔型设计越来越扁平化,叶栅结构更加复杂,叶片设计更加扭曲,其内部非定常旋涡流场结构更加复杂。液力变矩器内部多尺度漩涡流动的产生、发展以及彼此之间的相互作用导致更加复杂的湍流现象,特别是在极端工况条件下,叶片壁湍流的生成和涡系结构的发展及其引起的复杂流体动力学问题将严重影响液力变矩器内部流动特性,从而影响其外部工作性能。因此,深入研究液力变矩器壁湍流时空演化规律与涡控制机理对于优化叶片结构设计及性能改进具有重要的科学意义。 基于计算流体动力学理论,对液力变矩器壁湍流数值模拟方法与控涡技术开展研究工作。主要研究内容如下: （1）液力变矩器高精度数值模拟与壁湍流时空演化分析 建立液力变矩器三维模型,通过布尔操作提取流道模型。采用六面体网格进行结构化网格划分,对叶片近壁面局部网格作加密处理。采用应力混合涡模型和Schnerr-Sauer空化模型数值模拟失速工况下液力变矩器流场,依托外特性试验参数变矩比（K）和泵轮转矩系数（λp）验证仿真结果的准确性。采用Q准则涡识别方法提取三维涡结构,分析壁湍流的涡动力学特性及其演化规律;截取二维流速场,解析旋涡流场的流体动力学特性及其时空演化规律。 （2）控涡技术研究与效能评价 基于流场演化机理,提出削剪泵轮叶片出口的控涡技术方案,分别对泵轮叶片尾部进行10%、20%、30%不同程度的削剪。建立叶片削剪后液力变矩器的全流道计算模型,基于可靠的数值模型方法仿真流场,通过三维涡结构与二维流场结构演化规律的对比研究,定性分析叶片削剪对流场结构演变的影响机理。基于数值模拟结果绘制泵轮叶片削剪后外特性参数变矩比（K）和泵轮转矩系数（λp）的曲线,定量分析叶片削剪对外特性参数变化的影响规律。通过流场演变规律定性分析与外特性参数改变规律的定量分析,评价叶片削剪对控涡效果及性能参数的综合性影响。 （3）叶片近壁面冲击射流数值模拟与流场可视化试验 叶片近壁面湍流对整体流场结构影响显著。为了精细重构叶片壁湍流涡系结构,分析多尺度涡动力学特性,揭示涡系转捩的流体动力学过程,基于计算流体动力学数值模拟单叶片近壁面湍流流场并提取非定常多尺度涡系结构。基于粒子图像测速技术构建单叶片冲击射流流动可视化试验平台,采用高速相机拍摄高分辨率流场图像,通过图像预处理技术提高采集的原始图像质量,利用图像外标定方法获取流动图像标定系数,采用连续两帧图像的互相关算法计算流场参数,提取流速场结构。通过单叶片流场仿真与流场可视化试验的对比分析方法,解析叶片壁湍流结构演化机理及涡动力学特性,揭示叶片壁湍流对整体流场结构的影响规律。

关键词： 激波前兆区   等离子体波   等离子体不稳定性   波-粒相互作用   日-地关系  

摘要： 地球激波前兆区是太阳风与地球磁层相互作用的自然产物,蕴含了丰富的等离子体波和形态多样的粒子速度分布。由于该区域等离子体具有无碰撞特性,等离子体波与粒子之间的波-粒相互作用主导了其中能量传输过程。在一方面,由于离子和电子速度分布经常处于非热平衡状态,其携带的自由能可以激发不同尺度的等离子体波;在另一方面,激发的波动可以加热背景等离子体成分,也可以加速部分粒子。当等离子体波动从线性状态发展到非线性状态时,甚至可以有效地输运质量和动量,显著地影响地球磁鞘等离子体环境。因此,对地球激波前兆区等离子体波与粒子动力学的研究一直是日球物理领域的一个重要课题。如今,磁层多尺度(MMS)卫星具有高分辨率电磁场和等离子体探测能力,极大地推动了对地球激波前兆区等离子体波与粒子动力学的认识。 本文利用等离子体理论和MMS卫星的观测数据,对地球激波前兆区离子与电子尺度波动以及离子速度分布进行了深入的研究,主要包括以下内容: 1.基于等离子体动理论和磁流体模型,对地球离子激波前兆区的斜阿尔芬离子束流不稳定性进行了完整的理论研究 在地球离子激波前兆区,离子分布含有两种成分,分别为太阳风离子和反射离子成分,后者相对于前者表现为离子束流。该区域离子束流如何演化是空间物理领域的一个基本科学问题。离子束流不稳定性一直被认为是主导离子束流演化的物理机制。前人工作主要关注地球激波前兆区的平行离子束流不稳定性,还没有研究工作探讨其中斜向束流不稳定性的激发问题。本文基于动理论模型,考虑地球激波前兆区典型等离子体参数,给出了该区域中质子束流不稳定性的完整图像,揭示出:对于慢束流(其速度约小于2.2倍局地阿尔芬速度),只激发出斜阿尔芬离子束流(OA/IB)不稳定性;对于快束流(其速度大于2.2倍局地阿尔芬速度),同时激发出OA/IB不稳定性和平行离子束流不稳定性,前者增长率约为后者的0.6倍。本文也对磁流体和动理论模型下的OA/IB不稳定性进行了比较,提出该不稳定性可以分为两种类型,分别为磁流体(OA/IB-F)和动理论(OA/IB-K)类型,前者在慢束流条件下或快束流下的小波数区域中出现,后者只现于快束流下的大波数区域。利用能量传输率方法,揭示出OA/IB不稳定性的激发受制于如下波-粒相互作用的竞争:束流质子的朗道与回旋波-粒相互作用,核质子的回旋波-粒相互作用和电子的朗道波-粒相互作用。 2.利用MMS卫星在地球离子激波前兆区的观测数据,发现激波前兆区存在一种地球方向的、低能的反射离子成分 地球离子激波前兆区的反射离子成分大致可以被归类为五种类型,分别为场向束流离子、扩散离子、中间离子、回旋环束流离子与回旋相聚束离子,其典型能量都比太阳风离子能量高。本文利用MMS卫星对离子速度分布的观测,发现地球离子激波前兆区存在一种离子成分,其能量比太阳风离子能量(约为1千电子伏特)低,甚至低至几个电子伏特。该离子成分还具有如下观测特征:(1)流动方向为朝向地球方向;(2)出现的空间区域为准平行激波的临近上游区域和短时间大振幅磁结构(SLAMS)临近区域。本文也对伴随的对流电场进行了分析,发现低能离子的运动受对流电场的影响并不显著。 3.结合MMS卫星观测和等离子体理论,给出了与SLAMS关联的低频和高频磁声哨声波局地激发的直接观测证据 SLAMS是地球激波前兆区的一种常见磁结构,对前兆区的粒子动力学起重要作用,可以导致非稳态的离子和电子速度分布的出现。因此,SLAMS的存在可以导致不同尺度(离子和电子尺度)等离子体波的激发。然而,以往研究没有提供关联SLAMS的多尺度波动激发的直接观测证据。本文结合MMS卫星观测和不稳定性理论,对关联SLAMS的磁声哨声波的局地激发进行了研究。在观测上发现:在SLAMS尾随区域出现低频磁声哨声波,该区域的离子成分包含入射太阳风离子和反射离子;在SLAMS中,出现双向传播的高频磁声哨声波(也称为哨声波),其等离子体环境存在电子温度各向异性,电子垂直温度高于平行温度。基于不稳定性理论分析,提出:低频磁声哨声波的激发来源于双流不稳定性,由垂直于磁场方向相对运动的反射离子和电子成分激发;哨声波的激发来源于电子温度各向异性不稳定性。以上结果表明SLAMS显著地影响(甚至决定)其中粒子动力学特性与波动激发类型。 这些研究成果揭示了地球激波前兆区离子尺度和电子尺度波动的激发机制,也发现该区域离子速度分布存在新的观测特征,加深了对其中等离子体波动和粒子动力学的认识。

关键词： 心流体验   初中函数   教材比较  

摘要： 当今课程改革进展地如火如荼,教材作为课程内容的重要载体,深刻影响着教与学。不同国家、版本的教材各有特色,而中国上海、坦桑尼亚、新加坡在发展中国家与发达国家里分别具有一定的代表性,因而从国际教材比较的视角进行研究,更能拓展视野,实现教材的革新。心流理论能够对人的情绪产生积极影响,函数在中学数学中占据着重要地位,如何在函数的学习中引发学生的心流体验是本文的研究重点。基于心流理论,本文构建了教材分析的理论框架,详细阐释了教材编码表,并运用该编码表对中国的上海、坦桑尼亚和新加坡三国初中数学教材中函数内容进行宏观与微观两个维度的分析与比较。运用内容分析法与比较分析法,通过定量与定性的分析,得到三版教材在动手操作、学习方式、附加问题、支持、反馈等子维度方面的共同点与差异,最终通过综合比较发现了以下研究结果: 宏观维度,色彩上新加坡教材的颜色饱和度较高,更易吸引学生的注意,沪教与新加坡教材在排版上都有留出空白区域添加注释或图片,并用彩色标识,栏目设置上比较丰富,综合看来,新加坡与沪教版教材在阅读时的观感体验更佳。 微观维度,新加坡教材倾向于设置更多的操作活动,学习方式以独立学习为主,辅之以适当的合作学习,支持与反馈维度上类型都较为丰富,整版教材强调多元表征的呈现,设置了较多情境,目标要求清晰明确。沪教版教材中呈现了更多类型的操作活动,学习方式重点为独立学习,有少量的合作学习,教材中提供了较多不同类型的支持,精细反馈为主要的反馈方式,情境设置相对较多且种类丰富。坦桑教材主要采用了独立学习的方式,无附加问题的设置,提供的支持量较少,反馈的精细化程度较高,注重图像与动作表征,情境设置较少。 结合得到的编码数据,综合比较看来,沪教版与新加坡教材更易让学生进入心流状态,实现更高效的学习,在揭示三版教材特色的同时阐释了对学生心流体验的影响,既推进相关理论与已有研究,也得出了对数学教材建设的几点建议。

摘要： 在中考数学的几何问题中,半角模型是一种重要的解题思路.通过识别特定角度的半角结构,同学们可以建立全等三角形,进而利用勾股定理和其他几何性质解决问题.这一模型不仅在历年中考中频繁出现,而且对于培养同学们的空间想象能力和逻辑推理能力具有重要作用.

关键词： 浮力实验   初中物理   教学策略  

摘要： 在初中物理浮力实验教学中，具体问题体现在学生难以将抽象的浮力原理与具体的实验现象相结合，导致理解不透彻。这主要是因为传统的教学方式过于注重知识传授，忽视了对学生探究能力的培养。为了解决这个问题，本文提出以下具体措施：首先，在浮力实验中，引入多种材料和物体，让学生亲自操作并观察它们在水中的浮沉情况，从而直观感受浮力现象。其次，利用数字化实验设备，如浮力计，实时记录物体在水中受到的浮力数据，帮助学生理解浮力与物体质量、体积和液体密度之间的关系。最后，鼓励学生自主设计实验方案，他们提出问题、作出假设和验证，以培养他们的科学探究能力。

摘要： Offshore wind turbines are approaching 300 m. a. s. l., where the dynamics of the atmospheric turbulence remain unclear. Present understanding is limited, with direct measurements above 100 m from the sea surface being scarce. The thesis assesses the feasibility of deducing the along-wind spectrum from measurements of the vertical velocity combined with numerical modeling, using the uniform shear model (Mann, 1994). The vertical component experiences less influence from mesoscale motions, enhancing stationarity and potentially simplifying instrumentation and data collection. The primary objective is to determine if the along-wind standard deviation the governing parameter in modeling wind loads on wind turbines (Wiley et al., 2023), can be accurately estimated from the deduced along-wind spectrum. The method was tested on sonic anemometer data from the FINO1 platform at 81.5 m collected during 2007 and 2008 for two different cases: 1) all velocity components were known, and 2) only the vertical component was known. Fitting to all components showed good agreement between the estimated along-wind standard deviation and the target values. Encountering local minima was a challenge when fitting to only the vertical component. This was partially avoided by using a narrower wavenumber interval and lower iteration tolerances in the fitting. The method performed quite well for mean wind speeds up to 17 m/s. For higher mean wind speeds, the standard deviation was significantly underestimated, possibly due to underestimation of the anisotropy parameter. Additionally, the method was briefly tested on vertical velocity data from a Leosphere WindCube 100S, with a novel attempt to correct for spatial averaging. Lack of simultaneous point-measurements prevented verification of the correction method and the deduced along-wind spectrum obtained from fitting the uniform shear model to the original and corrected spectrum.

关键词： 学业评价   课程标准   SEC一致性分析  

摘要： 初中数学学业评价与《义务教育数学课程标准》是否符合，直接关系到数学教育的成败与否，并对课标理念的实践有重要参考。本文以湖北省10套中考数学试卷为研究对象，借用SEC一致性分析方法对初中数学学业评价与《义务教育数学课程标准（2022年版）》的一致性进行研究。通过研究得出以下结论：(1)湖北省10套中考数学试卷与《义务教育数学课程标准》的一致性程度不够高，只有3套试卷达到统计学意义上的一致性；(2)湖北省10套中考数学试卷的内容和认识程度的考查权重与《义务教育数学课程标准》有差别。针对此结果提出以下建议：(1)初中数学试题应该按照《义务教育数学课程标准》中的知识点分布和要求来设计，这样才能更好地反映出人才的差异性；(2)在中学教学期间，老师需要把握好“教学评”的统一性，注重对学生创新思维的培养，使之符合中考的需求，进一步促进教学回归到课程标准。