公务员期刊网 精选范文 电工的基本概念范文

电工的基本概念精选(九篇)

电工的基本概念

第1篇:电工的基本概念范文

关键词:技校 电工基础课 教学改革 抽象枯燥 直观化

技校电工基础课程教学打破旧的教学观念,改革创新以学生为主体的教学模式,把抽象枯燥的理论知识直观化是对技校电工基础实施教学改革的指导思想。探索新的教学方法,让学生真正掌握所学的知识,培养成合格的技术工人才是改革的目的。

一、电工基础课程教学的现状及弊端

电工基础课是电工专业学生的一门专业基础课,这门课程的理论性很强,而且相对来说有些抽象。对于刚刚接触电工理论的中技学生而言,如何将难懂的,看不见摸不着的知识讲得通俗易懂,激发学生的兴趣,一直是教师颇费脑筋的问题。

现在,电工基础课程有些概念过于抽象,学生不容易理解。万事开头难,只有头开好了,学生觉得好学、好玩,才会慢慢喜欢这门课程,故课本上有些概念没必要说得那么专业。毕竟,中技学生主要是以实习为主不是搞研究,对于理论课的内容,只要学生按照自己的思维方式把它消化吸收就可以了。

二、电工基础课程教学方法改革的几种设想

笔者以第一章《电路的基本知识和基本定律》内容谈谈教学改革问题。

1.关于§1-2电流

电流这个概念,课本上是这样说的,“电荷的定向流动称为电流”。课本上的这一定义毫无问题,但是,电荷是微观的东西,说一根导线通电有电荷定向流动形成电流,肉眼是看不见的。如何使抽象的电荷形象化,加深学生对电流概念的理解呢?我们通过实际电工教学摸索,认为这一章中的多数概念用水来做比喻很恰当,能让学生比较容易地接受电流概念。当然,虽然以水为例讲解电的概念,在道理上有相通的地方,但本质上不同,这一点还应该向学生说明。教师可以对学生解释说:水流的形成是水(分子)的定向流动,同理,电流的形成是电荷的定向流动,这样,用水做对比,学生马上就明白了。之后,趁热打铁,再用水流方向来对电流方向进行类推,也就不难了。再有,电流大小,课本上是这样定义的“一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少”。对于“一定时间”和“导体横截面”学生都能理解,因为不抽象,但对于“电荷量”即电量的理解,有点费劲。电量,顾名思义,电荷的数量,但是,它看不见,1库仑电量怎样理解呢?若以水流大小为例,单位时间内通过水管横截面的水量叫水流大小或水流强度。这里,水管比喻为导体,水量比喻为电量,则这样之后,也能加深对电流大小的理解。

2.关于§1-3电压与电位

“电压”的概念,课本上是这样说的,“电场力把单位正电荷从电场中的a点移动到b点所做的功称为两点间的电压”。我们觉得,没必要这样去对学生讲,只需这样去讲,“水压是对水(分子)的压力,而电压是对电荷的压力”就可以了。

对于“电位”概念的理解,课本是这样说的,“如果在电路中任选一点为参考点,那么电路中某点的电位就是该点到参考点之间的电压”。电位这个概念比电压更难理解。 我们仍然以水位为例,通过以水位参考点的不同,某点水位高度值也发生变化,让学生理解电位的概念。比如,若以地面为参考点,a点水位为5米,b点水位为2米,若以地面以上5米为参考点,则a点水位为0米,b点水位为-3米;若以地面以下5米为参考点,则a点水位为10米,b点水位为7米。在这里,由于水位参考点选取的不同,各点水位值也发生了变化,并且有正水位、零水位、负水位。然后向学生说明,电位的概念和水位有相似之处,在电路中,由于参考点选取的不同,各点电位值也发生变化,并且有正电位、零电位、负电位,这样对比,使学生形象地明白了电位的概念。继续趁热打铁,不管水位的参考点如何变化,任意两点比如a、b之间的水位的压力差值是不变的,总是3米,因为参考点是人为选定的,显然参考点不能影响水位的压力差值,进而也形象地说明了电压与电位差的关系即任意两点电(水)压等于两点之间的电(水)位差。

3.关于§1-4电动势

“电动势”,课本上是这样说的,“在电源内部,电源力将单位正电荷从电源负极移动到正极所做的功叫做电源的电动势”。我们是这样给学生解释的,水在自然压力即重力下,由高水位处流向低水位,若想由低水位处流向高水位,必须借助于外力。同理,正电荷在电压的作用下,由高电位流向低电位,若想由低电位流向高电位,必须借助于外力即电源力才能实现,即“电荷”在电源力作用下有从高电位运“动”到低电位的趋“势”简称电动势。这样,学生也好理解一些。

4.关于§1-6欧姆定律

欧姆定律内容如下:对于不含电源电路,当在电阻两端加上电压时,电阻中就有电流流过,流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,与电阻成反比。对于该定律,我们可采用的启发式和对比式方法教学。水流是由于水(分子)的定向流动,那么,为什么水要定向流动,因为受到了压力才定向流动;那么,为什么必须施加压力才能让水定向流动呢,因为水受到了阻力;(最后总结)显然水流大小与水压成正比,而与水受到的阻力成反比。对比,则电流是由于电荷的定向流动,那么,为什么电荷要定向流动,因为受到了压力即电压才定向流动;那么,为什么必须施加电压才能让电荷定向流动呢,因为电荷受到了阻力即电阻;最后总结,显然电流大小与电压成正比,而与电荷受到的阻力即电阻成反比,这就是欧姆定律。这样,一步一步地把欧姆定律明白地讲了出来,学生也很容易接受,之后,再理论联系实际,马上再通过一个实验来验证欧姆定律,最终使学生深入地理解这个重要定律。

5.关于§1-8电功与电功率

关于电功的概念,我们不用采取课本上的推导讲解,可以采取拟人化,即将电荷比喻为人。我们知道,人干活,显然人多,力气大,时间长,干的活多,不妨理解为做功;同理,电荷干活的时候,在电压(力)作用下,电荷运动干活做功,显然电压力(U)越大,电荷越多即I,时间t越长,电荷干活做功越多,从而推出电功W的定义电功多少与电压U、电流I、时间t成正比,即W=UIt。再通过欧姆定律推出W=I2Rt=(U2/R)t,电功概念理解之后,电功率就好理解了,由于人干活的效率与时间成反比。同理,电功率就是电荷干活的效率,故也应与时间成反比,则电功率P=UI=I2R=U2/R。

第2篇:电工的基本概念范文

关键词:机电一体化;产品创新;概念设计

机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容,同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中,包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此,对机电一体化产品创新性概念设计进行探索,具有十分重要的现实意义。

1机电一体化产品概念设计的概述

1.1机电一体化产品概念设计的内容

机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合,而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发,进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化,并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现,但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念,对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分,以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前,发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来,经过几十年的发展,内容也在逐步丰富,尤其在科技快速发展的今天,广阔的市场空间与消费需求的升级,更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、AI技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步,都为机电一体化产品的革新打下了技术根基,使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。

1.2机电一体化产品创新概念设计的意义

机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用,其既是产品品质的深层内容,又是其功能属性得以发挥的保障,对其本身质量的影响也约占60%~70%。因此,建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括,主要包括以下三方面内容。第一,创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点,本身具有着复杂内涵。因此,现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色,难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二,机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计,必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上,才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同,如QFD理论、公理化理论、TRIZ理论等设计理论的建立,对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用,进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三,机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效,通过这些能力的实现,能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如,在数控机床的使用过程中,其生产效率要高出普通基础5~6倍,并能够实现机床数量减少50%,节省50%操作人员的效能,生产周期也能缩短40%,进而使得生产成本降低50%左右。

2机电一体化产品创新概念设计理论

2.1机电一体化产品应用到的系统原理

机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械,但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术,并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说,机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械,以及一些机电部件互相关联的系统。其中,机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术,通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用,实现其运动行为可控的目标,而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力,实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一,三环论。研究者认为,机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二,五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三,两个子系统理论。研究人员认为,机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义,但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分,但没有对机械主体加以强调,也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此,这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中,机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工,各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作,这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥,并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。

2.2机电一体化产品创新的概念设计方法

对机电一体化产品而言,其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合,具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新,关键在于发挥设计者的主观能动性,通过展现设计智慧,满足创新性的要求。要实现这一目标,主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步,促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务,主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统,通过对设计者与计算机的分工,来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一,落实人才战略,培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新,人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次,就业率更是高达100%。因此,加强专业人才培养更有着多方面的积极意义,国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量,从多方面对学生展开培训工作,以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二,努力拓宽供应市场,严守质量关。市场是检验产品的试金石,将机电一体化产品投放到市场中,一方面保障其生命周期能够实现,另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果,使其优点得以保存、延续,缺点得到改良、进化,从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三,将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用,往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中,无可避免也会产生一些污染物。因此,设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题,让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展,以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行,有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时,也可以反复利用一些资源,以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品,以此改变过去投入高、输出高的模式,最终实现发展的可持续,使人们拥有健康的生存环境。

2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望

机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究,但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容:第一,根据被测物理量,建立传感器特点和类型的知识库;第二,构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库;第三,将执行机构的实现运动与动作进行分类,构建执行机构库和驱动元件库,以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行;第四,实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立,尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系;第五,构建调节和控制信息的资料库,以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入,促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富,并具有更为强大的实用功能和操作功能,从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。

3结束语

机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩,但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段,仍需要相关从业者不断加强探索、创新,通过大量细致的实践研究工作,促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟,并最终实现其优异的实用价值。

作者:王中元 单位:内蒙古机电职业技术学院

参考文献:

第3篇:电工的基本概念范文

[关键词]基本概念 化学教学 教学方法

化学概念是将化学现象、事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态,反映着化学现象及事实的最本质的特征,是化学学科知识体系的基础,是人们思维的结晶。

怎样有效地提高化学概念教学的效果,是摆在每个化学教师面前的难题。

在教学过程中,要尽可能地通过观察、实践或对物质变化现象的分析,经过抽象概括形成概念,然后将初级水平的抽象概括上升到高级水平的具体概念。抽象概念是指对客观事物某个方面本质的反映,而具体概念则是指人脑对客观对象本质的统一反映。在化学概念教学中,既要搞清一般概念和后继概念之间的相互关系,又要耐心地一个环节一个环节地上升,这样才不会犯逻辑错误。由此可见,教师不能单独地就概念论概念,而应把概念的教学作为一个不断运动、变化、发展的过程,这才是提高化学教学质量的关键。

1.提供丰富的感性材料,引导学生形成概念。没有学生的思维活动,是不会在学生头脑中形成化学概念的。因此,教师只能引导学生去思维,由学生自己在头脑中加工,整理形成概念,而不能把书本上关于概念的定义硬性灌输给学生。 概念的形成是要有丰富的感性材料的,教师的责任就是要为学生提供丰富的感性材料并引导学生去分析思考。感性材料可以引用课本知识,还可以直接进行实验。

(1)实物

化学教学中实物直观主要是通过实验(包括演示实验、学生实验)或观察实物。这样可以使学生获得关于实际事物的感觉、知觉、表象和观念,以及感知记忆和想象等。例讲盐类水解时,先做氯化钠溶液、碳酸钠溶液和硫酸铜溶液对同一酸碱指示剂作用的实验,这些现象是用原有知识无法解释的,这就激发了学生强烈的求知欲。这时在复习酸碱理论、水的电离平衡、强电解质和弱电解质的基础上,运用这些理论解释不同的盐溶液使指示剂显示不同颜色的原因,最后得出水解的定义。这样从感性知识入手,运用已知理论解释新的实验现象,引出新的概念,学生学得扎实。

(2)模象

所谓模象直观就是在教学中采用关于事物的模拟性形象(而不是事物本身)作为直观对象,如模型、图表、幻灯、电影电视、多媒体课件等来表示化学中不可能用实验来表示的概念和理论,往往能取得良好的教学效果。

(3)语言

在教学中,在形象的言语描述作用下,学生对物质形式进行感知、对语义进行思考、记忆、想象。优点是不受时间、空间和设备的限制。如讲分子时,我们可以从描述生活中接触到的一些现象入手:走进花园,花香扑鼻、“南国汤沟酒,开坛十里香”等。又如“电子云”概念的形成,用蜜蜂采蜜形象地描述电子绕核的运动,学生印象深刻,使枯燥的知识变得生动。

2.激发学生积极思维,准确缜密地理解概念。首先要抓住定义中的特征信息,如“溶于水或融化状态下能导电的化合物叫电解质”中的特征信息是“溶于水或融化状态(条件)”、“能导电(性质)”、“化合物(对象)”,通过对特征信息的分析,就不难理解“能导电的单质、混合物”、“溶于水并与水反应生成能导电的另一化合物(如SO2、NO2)”等干扰性因素摒弃。

3.明确概念的内涵与外延,确保学生充实概念。内涵反映了概念的本质属性,它是从质的方面阐述概念,说明事物是什么样的;外延反映了一类事物的总和(适用对象、范围等),它是从量的方面限定概念,回答是哪些事物。例如,同位素概念的内涵是指质子数相同、中子数不同;它的外延是指同一类原子,但又是不同原子。为了能够正确把握概念的内涵,教学时应善于剖析概念,抓住关键词 ,深刻理解其含义。如催化剂概念中的“改变”两字 ,其内涵有“加快和减慢”两层意思,若不抓住关键词进行剖析,学生很可能对其内涵产生误解。为了能够正确认识概念的外延,教学时在抓住关键词的同时,最好再举一些正、反例子,让学生辨析。如对同位素概念进行复习时,为了帮助学生领会体现概念外延的关键词,可举几组正例(如12C、13C、14C;H、D、T等),同时也举几个与同位素易混淆的概念作为反例(如H+、D、H-;O2、O3等)。

4.把握概念的深广度,逐步发展概念。如“氧化还原反应”贯穿中学化学始终,初中引出“氧化”、“还原”概念,接着从得氧、失氧的角度说明了“氧化反应”、“还原反应”对立统一的辩证关系,高中又从化合价升降(现象)、电子转移(本质)的角度认识其本质,进而运用电子守恒配平,在电化学中也进行了广泛的应用,最后在有机化学教学中又赋予“氧化还原反应”新的内涵:从加氧(失氢)、加氢(失氧)的角度去认识它。

[参考文献]

第4篇:电工的基本概念范文

关键词:概念教学;电解质;非电解质;电离

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)05-162-01

化学概念和原理是化学学科建立和发展的基础,不仅是推理的依据、解题的基础,更是培养学生逻辑思维能力的必要条件。化学概念的教学在化学学科教学中占有重要的地位。

电解质和非电解质是高中化学教学中的重要概念。学好这一部分知识,不仅可帮助学生理解离子反应的本质,掌握离子方程式的书写,还为高二学习化学反应原理中的弱电解质电离理论和盐类的水解做好准备。笔者在多次电解质的教学实践中, 从对作业的批改和考试答题情况分析,并多次反思教学过程,发现学生普遍感觉这部分概念较难掌握,对电解质的理解不透彻,更不能做到知识的迁移和灵活应用。

一、钻研教材、研读课程标准,把握教学目标。

化学新课标的基本理念是课堂教学应立足于学生的实际,在教学中引导学生参与实验探究活动,体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,增强科学探究意识,促进学法转变,培养创新精神和实践能力。笔者认为本节课教学的核心目标除了使学生真正建构起电解质、非电解质的概念外,更重要的是培养他们的各种能力和化学科学素养。实践证明基于经验的教学却没有基于课程标准来教学是非常可怕的盲目的教学,教师教学生涯中教学经验固然重要,但仅凭自己的教学经验来教学,而不认真钻研课程标准,在原地裹足不前,五年、十年甚至是更长时间那是最悲哀的,也是不负责任的。

二、研究学生,了解认知结构,确定教学设计。

初三化学课本和本教材本章前一节已介绍了物质的分类、单质、氧化物的概念,介绍了酸碱盐的组成。归纳出化合物可分为酸、碱、盐、氧化物等。也探究了各物质之间的关系。并提到按分类依据不同,对这些问题的探讨可从另外一个角度对化合物进行分类而出现了电解质和非电解质字眼。学生已经知道的酸碱盐溶液中电离出离子的知识,但没有酸碱盐溶液的导电性的知识,和酸碱盐的概念。物质溶于水会发生什么变化?酸、碱、盐的水溶液导电的原因是什么?化合物酸、碱、盐等有阴阳离子就一定能导电吗?这些对学过初中化学的学生来说,都是有待于进一步探讨的问题。笔者所在的学校是一个山区小县的第一中学,由于本县只有一所高中,高一所录取的学生基础和成绩相差很大,并且大部分农村中学的师生对只按折合分的化学科不够重视,造成初高中化学知识的脱节,使高中化学的教学遇到较大的困难。

三、利用实验,注重概念形成过程、促进概念理解。

1、实验在电解质教学中的重要性

本节电解质、非电解质的概念比较抽象,这就要求教师尽量使抽象的概念形象化,笔者与部分同事在过去的教学中曾认为演示实验就是让学生看看现象罢了,认为做演示实验不如看看实验视频或实验动画,既节省时间又清析,关键是要求学生掌握电解质和非电解质的概念。然而脱离实验教学的电解质教学,后果是学生总是无法从本质上理解电解质。

2、本节课的实验教学

本节课是先通过导电性实验,观察到电流计指针偏转的现象,引起导电原因的思考,具体的实验操作是①NaOH 溶液 、HCl 溶液 、NaCl 溶液、KNO3溶液、酒精溶液、蔗糖溶液的导电性实验,②NaCl晶体导电性实验。实验过程中认真细致地观察现象很重要,透过现象看本质更重要,要从感性认识深入到导电原因的理性认识。学生观察到同样是NaCl,在溶液中能导电,而在固态时却不导电。教师就可以实时提问,引发学生思考,大胆的质疑和假设,交流探讨,在探究体验中构建电解质的概念。

四、关注概念的本质和外延,对概念进行加工和迁移。

首先,教学不仅是引导学生形成新的认知结构的过程,更是促进所学新知识的迁移应用的过程,也就是我们常说的学以致用,教师要让学生充分理解概念的内在本质和外延,利用多种方法对概念的信息进行加工和迁移,以利于将知识应用于解决实际的问题。笔者认为积极的迁移效应,是问题顺利解决的重要因素。

其次,教师在讲解说理时可将“电解质”概念剖析开来,强调电解质首先是化合物;其次该化合物在一定条件下(水溶液或熔融状态下,二者居一即可)有导电性;第三,必需是该化合物本身电离出阴阳离子而导电,。这一点课本并未以文字形式明确描述,只是隐藏在概念中。如SO3溶于水,所得溶液能导电,是因SO3与水反应生成H2SO4而导电,并非SO3本身电离出阴阳离子而导电。所以SO3不是电解质而是非电解质,H2SO4才是电解质。

再次,举例是对概念理解和加工迁移的最好方法,如KCl晶体虽不导电,但首先它是化合物;其次KCl在水溶液中或熔化状态下本身能电离出K+、Cl-而导电,所以KCl是电解质。KCl溶液(混合物)和铁丝(单质)虽然能够导电,但二者均不是化合物,所以二者既不是电解质也不是非电解质。

总之,作为《必修1》模块重要的组成部分的电解质,其教学过程应充分利用演示实验,让学生在行为、思维、情感上积极主动参与教学过程,注重分析实验的原理,理解事物的本质为基础,掌握方法,注重对知识的应用为目标。通过教学实践,可明显的发现学生不再是简单认为能导电的物质就是电解质,不能导电的物质就是非电解质。而是通过先确定该物质是否为化合物及其本身能否在水溶液或熔融状态下电离出阴阳离子而导电。最后才判断该化合物是否为电解质。

参考文献:

[1] 教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

第5篇:电工的基本概念范文

两会期间,高层提出实现京津冀协调发展是国家战略,加快走出科学持续的协同发展之路。京津冀一体化概念股受益最大的是土地开发、基础设施、环境保护等领域,本周市场以廊坊发展、万方发展、万通地产为代表的土地开发概念股,以河北宣工、中化岩土为代表的基础设施概念股逆势大涨,成为下跌中的黑马群体,河北宣工更是凭冬奥会申报、基础设施概念和收购趣游网络公司的传闻,连续涨停成为京津冀一体化概念股的领涨先锋。

首批民营银行试点名单出炉,阿里新龙头顺发恒业横空出世。据银监会主席尚福林表示,第一批5家民营银行试点工作基本确定在上海、天津、浙江和广东进行试点,由参与设计试点方案的阿里巴巴、万向、腾讯、百业源、复星、正泰、华峰等10家民营资本参与,每个试点至少2个发起人。据笔者分析,此次参与首批民营银行试点的受益概念股如下:阿里巴巴、万向集团旗下的顺发恒业、万向钱潮、万向德农,腾讯、百业源旗下的健康元、大东方,华峰集团旗下的华峰超纤、华峰氨纶复星集团旗下的上海钢联、复星医药,商汇、华北、正泰集团旗下的正泰电器等。本周市场民营银行的走势分化,前期曾遭炒作和未能入围的民营银行概念股萎靡不振,而市场挖掘出母公司参与民营银行牌照的顺发恒业,连续4涨停成为民营银行的新龙头。

中电投开启电力混合所有制改革,吉电股份、漳泽电力风生水起。混合所有制透支大主线是笔者一直关注和看好的,主力机构中线配置迹象明显,中石化混合所有制概念股经过前期炒作后本周进入震荡整理阶段,中线仍具备投资价值。据《经济参考报》报道,中电投将在今年启动混合所有制改革,将允许民资参股中电旗下子公司和建设项目,民资比例将达到三分之一。中电投是国有五大发电集团之一,中电投的混合所有制改革意味着电力改革即将拉开帷幕,本周市场中电投旗下的吉电股份、漳泽电力,以及电力改革老龙头豫能控股和京能热电风生水起,成功接力油气改革的混合所有制改革大旗,深受市场青睐。

第6篇:电工的基本概念范文

目前高等数学教学的现状不容乐观,现就机电一体化专业情况提出以下问题:机电一体化专业课程的学习究竟用到哪些高等数学知识?会用到什么数学思想,怎样用?课堂教学中怎样才能将高等数学与机电一体化专业相结合?这些是目前学生和老师都非常关心并感到困惑的问题。这些问题的出现与我们的教学内容和教学方式有很大关系:一方面,教学内容不能充分体现数学的工具性。长期以来,我国现行高等数学教材大多都重理论、轻实践,重基础、轻应用,这些教材适应研究型本科院校的教学需要,但却不能满足应用型本科院校的教学要求。应用型本科院校旨在培养有较强专业技能和专业素养的高水平应用型人才,这就要求学生不仅能够掌握专业知识,还要能将所学知识运用到实际工作中去。那么,我们在选择教材时就要求具有实用性,能够将数学知识与专业知识衔接起来。

另一方面,进行课堂教学的教师普遍缺乏与专业相关的知识,不了解机电一体化专业的课程内容。由于数学教师的知识结构较单一,对数学知识比较熟练,但是对机电一体化的专业知识却知之甚少,这就导致教师在讲授高等数学时只注重一些数学概念、数学公式和定理,不能将高等数学知识与专业课相结合,也把握不好该讲解的重点。而在机电一体化专业课程中,用到相当多的高等数学知识和数学思想,专业课教师也不能清晰地进行讲解,有的甚至跳过不讲。目前在课堂教学中,没有具体的案例训练学生的分析、解决问题的能力,学生在课堂上从事数学活动的机会太少。这就导致学生难以将数学知识运用到专业课程中去,在后续学习专业课时,常常出现不会用基本数学知识与技能、数学思想和方法解决专业问题的现象。甚至是同一类问题,专业课程中换了个变量表示,学生就无法适从了。但是现在社会的发展对高等数学课的要求已不能仅停留在向学生传授基本理论知识的层面上了,如何在课堂上有效地引导学生运用数学方法和知识解决问题、体会数学的应用价值是对课堂教学提出的新要求。

2机电一体化专业高等数学教学改革的基本思路与方法

针对以上问题,我们应该探索适合我院学生学习的教学方法,重新把握课程的定位,结合专业课对所用教材重新整合,加强基本数学思想和应用意识的渗透,突出数学课程的工具性及实用性,运用先进的教学手段,提高学生学习数学的兴趣和积极性,有效改善教学效果。下面以机电一体化专业为例,从知识体系设计和课程教学实施两个方面入手分析高等数学作为基础课程在应用型本科院校机电类专业中的教学应用。

2.1按照专业及课程类型对高等数学课程重新定位,合理组织教学内容机电一体化专业的培养目标是培养具备专业技能的高素质的技能型专门人才。高等数学作为机电一体化专业一门重要的公共基础课,旨在为学生后续学习专业课程打下坚实的数学基础。主要讲授内容有:极限,一元函数微积分学,常微分方程,行列式及矩阵等。在教学过程中要坚持“必需,够用”的原则,体现为专业服务的思想。在此基础上对教材内容进行整合分划,应该根据专业需求合理地选择教材上的内容,删除一些理论性太强的数学证明,增添与专业有关的概念、案例。例如:在函数部分,可以引入机电专业常用的几个函数,如阶跃函数、简谐波和矩形波等;在导数及其应用部分,引入电流强度、电动势及最大输出功率计算的例子;在常微分方程部分,也可以引入与电学相关的例子等等。在课堂教学中,可以加入大量与专业相关的例子,同时,教师在课堂教学中要注意多讲解引入数学概念的实例,培养学生的数学思想及运用数学解决实际问题的能力。教师在课堂教学中对于后续专业课要用到的内容需着重强调,精讲精练,帮助学生打下坚实的基础,而对于一些理论性太强的定理及证明过程,则可以简单带过或者直接不讲。

2.2课堂教学与专业实践相结合机电一体化专业对高等数学知识的需求主要体现在两个方面:一是要会用数学解析式表示专业课程中的相关概念和定律,二是利用数学工具进行专业课中的一些计算,能用数学方法分析和解决专业问题。从这两个方面,高等数学要想达到为机电一体化专业服务的教学目的,在课堂教学中,教师必须做到要加强数学教学与专业实践相结合。那么如何做到课堂教学与专业相结合呢?首先,课堂教学中在讲解数学概念时,要与专业课中的相关概念结合起来。理解数学概念是学生运用数学知识的前提,而数学教材中对于数学概念的描述是较抽象的,学生难以将其运用到所学专业中去。这就要求教师在讲解数学概念时不仅要用数学语言来描述,而且要用专业的语言来描述,通过专业例子解释数学概念,用数学概念结合专业知识去分析、认识一些专业问题。也就是说,要使学生能够将机电类专业中的相关概念与对应的数学概念进行相互转换。

例如,导数概念与电流变化率之间的相互转换等。其次,课堂教学中要注重培养学生的模型构建能力,使学生能根据专业中的实际问题建立相应的数学模型,然后用数学工具来解决问题。将数学建模思想融入到数学课堂教学中去,这就要求教师在讲解一些数学概念时要联系它的实际背景,同时注重知识的应用。高等数学不仅要教授学生一些数学知识,更重要的是要培养学生的数学思想、数学素养,使他们能够运用数学来解决实际问题。最后,在课堂教学中要培养学生的数学计算能力、利用数学方法解决实际问题的能力。高等数学作为一门重要的工具课,它在专业课中的一个非常重要的应用就是计算。在课堂上,教师要结合具体的专业实例,分析并讲解各个数学知识点在专业中的应用,例如,利用导数、微分等概念进行电流强度、测量误差的近似计算等。这些都要求教师打破传统的教学观念,改变固有的教学模式,根据应用型本科院校培养高质量应用型技能人才的培养目标,形成新的教育理念。不能一味地讲解数学理论,只注重知识的传授,而忽视学生应用能力的培养,偏离高等数学的教学目标。同时也对数学教师提高自身素质提出更高的要求,要求数学教师在熟练把握数学理论体系的同时,还应该不断扩大自己的知识面,与专业课教师多多交流,熟悉相关专业的重要概念及需用数学思维解决的实际问题。

3结语

第7篇:电工的基本概念范文

论文摘要:文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上,探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用,这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶,在产品的开发过程中,保证产品开发的一次性成功。

目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,虚拟现实技术的应用,使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,大大减少了投放市场的风险性,也为 企业 决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。

一、虚拟现实与虚拟现实技术

(一)虚拟现实(virtual reality,vr)及虚拟设计(virtual design,vd)

虚拟现实(virtual reality,vr)是利用 计算 机省城一种模拟环境,通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中,实现用户与该环境直接进 自然 交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形,它可以是某特定现实世界的真实体现,也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统,它能对介入者产生各种感官刺激,如听觉、视觉、嗅觉、触觉,给人身临其境的感觉,人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。

虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象的设计手段”,借助这样的设计手段,设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互,实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识,从而帮助深化概念和萌发新意。

(二)虚拟现实技术

虚拟现实技术是人的想象力和 电子 学等相结合而产生的一项综合技术,它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境,用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互,从而体验比现实世界更加丰富的感受。

二、概念设计的定义及内涵

pahl和beitz在《engineering design》一书中提出“概念设计”这一名词以来,人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为:在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理极其组合等,确定出基本求解途径,得到求解方案,这部分设计工作叫做概念设计。

国内的学者也对概念设计进行了大量的研究,其中邓家?在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的,可组织的,有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”

在几十年的时间里,人们对概念设计的研究日益增加、不断深入,使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见,确定方案是概念设计的最终结果,产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法,寻求综合最优方案,同时使设计更具创造性。

概念设计是对产品或部件的构思,目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段,产品的形状和精确尺寸尚未确定,设计人员有一定变更自由,所以尽可能考察设计方案,以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计,往往多是二维交互工具,缺乏三维或者多维的功能,但是产品却是三维的部件,这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸,而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义,这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合,即产品的设计人员和电脑绘图员,产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员,这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解,而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话,由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若,大大分散了设计者的精力,限制了思路。为了克服这样的限制,充分发挥设计人员的创造性,人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计,将虚拟现实技术和概念设计有效结合,利用丰富直观的交互手段,在虚拟环境中进行概念设计,从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间,这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计,即虚拟概念设计。

三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景

(一)概念设计中应注意的两个问题

1. 虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型,将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求,“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。

2. 虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动,必须解决一系列技术问题,形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可 计算 信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用计算机技术为核心的 现代 高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以 自然 的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响,从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。

(二)虚拟现实技术在概念设计中的前景

在虚拟现实环境下,进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下,对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改,利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段,最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求,在不同的虚拟环境中,亲自体验修改模型;选择产品的可选部件,观察设计和修改过程。

概念设计是设计过程的初步阶段,它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息,同时它又是设计过程中的重要阶段,因为产品成本的60%~70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战,可以预见,基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足 发展 ,最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争,各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在 工业 设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。

参考 文献

[1]周洪玉,王慧君,周岩.虚拟现实及应用的研究[j].哈尔滨理工大学学报,2005,(5).

[2]薄瑞峰,李戈.虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j].华北工学院学报,2004,(10).

第8篇:电工的基本概念范文

关键词:Peer-Instruction理论 协同教学 自主性学习 电路教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2017)01-0022-02

1 引言

在传统的讲授式电路教学方法中,学生是被动的接收者,他们在课堂的注意力主要集中在对知识点的掌握和相关公式的推导和记忆上,对基本的物理概念和电路本质并不清楚。在通常情况下,课堂讲述的内容直接呈现在教材或是相关讲义上,这对于学生专心于课堂教学没有什么较好的激励作用,所以传统的课堂教学几乎是在一个带有问题的、被动的听众面前的一场独角戏,师生之间没有任何的互动,学生之间更谈不上交流、合作学习[1-2]。目前很多的学生在学习过程中只记住相应的解题步骤,并不了解其基本概念,当题目条件发生一定变化或是其以前未碰见的题目便无从下手,因此电路教学方法的改革对提高学生对电路的基本物理概念和原理的进一步理解、学生的思维能力、自主学习能力、激发学生学习兴趣等都是至关重要。利用学生与学生的平等关系进行学习的交流,进而达到学生之间的互动[3-4],从而激发学生的学习兴趣和对电路基本概念的理解。老师在整个的教学过程中起主导作用,学生起主体作用,学生之间合作学习,师生之间协同教学,因此本文将基于Peer-Instruction(以下简称PI)理论的协同教学法应用在电路课程教学中,取得了良好的效果。

2 基于Peer-Instruction理论的协同教学法

Peer-Instruction理论是哈佛大学著名教授Eric Mazur创立的,变传统的单一讲授为基于问题的自主学习和学习之间的合作探究。坚持以学生为主体,教师为主导的教学理念,是将传统的灌输式授课形式转化为学生的合作学习、自主性学习的形式,重在培养独立自主学习能力,实现多元化主体的互动、师生协同教学[5]。

基于Peer-Instruction理论的协同教学法的基本目标是利用课堂时间进行学生互动、师生互动,把相应的注意力学习的概念上来,而不是传统的对教材或讲义上细节内容的详细介绍,基于PI的协同教学发是由一系列关键知识点的简短讲授构成,每个关键知识点一个相关的概念测试题目,也就是学生所讨论的知识点的概念测试小题目。教师在整个教学过程中讲述内容的重点、难点和关键点,启发学生思维,营造一个学生互动、师生协同教学的环境,通过某些能够影响学生认知能力的问题来调动他们的学习主动性,并逐步激发,引导学生合作学习、积极讨论,培养其批判性思维,并使学生在获得更多知识的同时能反思自己和别人的观点,最后完全理解问题本质[6]。基于Peer-Instruction理论的协同教学法特别为学生设计了相应的基本概念测试题,在简短的测试后便可与同学相互讨论,合作学习,使学生有机会争辩,交流,共同解决问题,从而对物理概念和电路本质理解更深刻。学习者在与他人的相互辩论、相互影响、相互交流之中达到更完善的发展。

Peer-Instruction理论的协同教学法设计的概念测试题与传统的题目考核方向不一样,其重概念、轻直接带公式计算。某些题目看似简单,却能有效地检测学生对相关概念的理解正确与否,从而引发学生的讨论,真正理解基本概念。当学生在课堂上的时间大部分用来理解理解基本概念,因此在课堂上便没有相应的时间来进行相关内容解题技巧的训练,为此,特将解题技巧的训练放到课外作业,因为课外作业和课外学生讨论部分有相应充足的时间来进行解体技巧训练,这样一来基本物理概念和解题技巧都得到了训练,基本概念的准确理解是有助于解题技巧的训练的,因此不必担心学生的解题能力得不到训练。

3 基于Peer-Instruction理论的协同教学法的教学组织

基于Peer-Instruction理论的协同教学法不同于传统教学对课本或讲义中各个层次和知识点的详细讲解,而是由大量关键知识点的简短讲授构成,每个知识点都有一个需要讨论的概念性小测试题目。学生课前事先预习,课堂给简短时间作答,然后学生相互讨论并可修改答案,该过程一方面可促使学生思考并理解问题,另一方面也给教师提供了一个评判学生对该基本概念的理解程度。如选择正确答案的学生比例太低,教师则可放慢讲解速度。然后通过另外一个概念测试题来再次评估学生对该知识点的掌握情况。教学组织流程图如图1所示。

课堂教学组织安排:

(1)概念题目测试 1分钟

(2)学生思考时间 1分钟

(3)学生作答(选择题) 1分钟

(4)学生互动,说服同伴(Peer-Instruction) 12分钟

(5)修改答案并提交最后答案 1分钟

(6)反馈给教师:公布正确答案和成绩分布 1分钟

(7)讲解正确答案(含知识点的简短讲授) 5分钟

(8)另一测试题评估学生掌握情况 3分钟

(9)提交答案并复习该概念和讲解相应解体技巧 6分钟

重要知识点可按照上述的安排进行教学组织,约20分钟左右,简单知识点可省略(8)(9)步,整个知识点教学约10分钟左右。该方法可使得教师实时了解学生对该知识点的掌握情况,以防止学生对知识点的理解程度与教师的预期教学效果之间的鸿沟越来越大,因为随时间的增长,学生的不理解就会导致失去对该课程的学习兴趣,从而使得整个课程的教学失败。

从表1可知,在实施了基于Peer-Instruction理论的协同教学法后,学生对基本概念的理解比传统教学法的正确率高,由图1的期末考试成绩对比可以看出,实施PI教学法的期末考试平均分比传统的平均分高10.3分,最低分数也比传统教学法的最低分数高,因此对基本概念的较好理解可使得在传统计算题的成绩得到了提高。

4 结语

电路课程是电气信息类的重要专业基础课,通过在该课程中使用基于Peer-Instruction理论的协同教学法能有效提高学生对基本概念的理解,从而提高该课程的教育教学质量和学生自主学习能力,让学生养成终身学习的习惯,把学习转化为自觉的行为。采用该教学方法在提高学生对基本概念和期末成绩的同时,通过培养学生的批判性思维,比起那些只掌握了专门知识体系的人,这样的学生更具有灵活性和适应性,更有可能进行创新,成为能够终身为社会服务的现代化人才。

参考文献:

[1] 赵郁聪,陈满儒.双语教学引入Peer-Instruction教学方法的实践[J].中国校外教育,2011(9):86.

[2] Eric Mazur.同伴教学法――大学物理教学指南[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3] 王祖源,武荷岚,顾牡.以同伴教学法促进学生互动式学习[J]. 物理与工程,2013(23):45-48.

[4] 张萍,涂清云,莫艳萍.课堂中的合作学习[J].中国大学教学,2012(6):56-59.

第9篇:电工的基本概念范文

关键词:概念图;物理复习;能力;知识

高中物理一直是大部分学生感觉最难的一门课。“一听就懂,一做就错”是一种普遍现象。而解物理题容易出错,关键还是学生没有将物理量、概念、规律等知识点形成一个系统的网络。各章节的知识点就像一盘散的珠子,虽然他知道已记在脑子里了,但很凌乱。如果有一根线能将他们串起来,形成线索,再交织成网络。那么只要拉一下线头,所有的知识就会完整地呈现在脑海中。而出现杂乱无章的情况,主要是在学完一节或者一章,学生不会去整理知识,有些稍微有条理一点的会将教师上课用的板书抄下来去整理。但缺乏一种好的工具来将它们串起来。教师应该有这个义务教会学生做好每堂课、每章节的总结。而近年来,概念图在教学中的应用越来越广泛,经过几次尝试发现,在复习时学生用概念图整理物理章节知识比抄黑板上的板书还更有利于学生掌握课堂知识,提高学生的自学能力。

一、概念图的概述

概念图(concept mapping)作为有效教学和有意义学习的工具是诺瓦克(Novak)根据奥苏贝尔(Ausubel 1968)的学习理论发展而成的。诺瓦克和高文指出:“概念图是一种能形象地表达命题网络中一系列概念含义及其关系的结构化图形,它由节点(概念)和连接节点的线段(关系标签)组成,能清楚地表达某一命题中各概念节点间的内在逻辑关系。”简单地说,就是用图形的方式直观地描述两个或两个以上的概念之间关系的一种图。概念(concepts)、命题(propositions)、交叉连接(cross-links)和层级结构(hierarchical frame-works)是概念图的四个图表特征。由此,节点(又称结点)、连线、连接词、实例即是概念图必不可少的四要素。

二、概念图的制作流程

制作基本步骤:①选取知识领域、列出相关概念;②选定关键概念、内化排序结构;③拟定概念图的纵横向关联;④建立概念间连接绘制概念图。最后再反思、修改和完善概念图。

三、概念图应用于物理知识整理中的意义

引导学生主动建构概念图是一种高效率、有效的复习知识的途径。学生通过建立概念图间的联系促进对知识的深入理解。概念图的结构特征符合人脑的生理机能。现代脑科学发现,人的大脑是由大约140亿个神经元组成,每个神经元都与其他的神经元形成功能网络。人的学习、记忆和思维正是通过这样一个网络系统来进行的。大脑的认知网络结构是与知识的结构相联系的,如果知识的网络化水平越高,则认知的水平越高。教学生用概念图作为复习当中整理知识的工具,可以帮助学生通过彼此的位置、连线等观察到知识间的联系,形成有序、系统的网络。在这个过程中,学生可以“创造”新的知识,可以发现现有知识结构的不完备,为认知的继续发展留下空间。所以,概念图作为一种元认知策略,能提高学生的自学能力、思维能力和自我反思能力,还能提高学生学习物理的兴趣。

四、物理知识整理中如何应用概念图

课堂学习中,学生会把教师板书记录下来,这在学生课后整理复习时,对制作概念图很有用。每堂课基本就学习一节的内容,当天学生可以制作当天一小节的概念图。这适合刚开始学习制作概念图的学生。一章内容学完,学生就可以将自己制作的每节的概念图整合起来,制作整章的概念图,这个难度有点大。教师可以给出大致的框架,让学生填空:连线、填节点、连接词等。当学生已经熟悉怎么制作之后,就可以放手让学生自己去整理制作。

五、实践与案例“静电场第一节:电荷及其守恒定律”

下面我们以高中物理选修3-1静电场的第一节“电荷及其守恒定律”为例,制作小节的概念图。

1.确定其知识领域,列出相关概念

(1)划出该节中的主要概念“电荷”

(2)列出相关概念

此例中,知识领域是“电荷及其守恒定律”。因此,将文中与“电荷及其守恒定律”相关的概念均列出,可以详细一点。如:正电荷、负电荷、毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷、丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷、离子、自由电子、摩擦起电、接触起电、感应起电、静电感应、电荷量、元电荷、电子比荷、电荷守恒定律、电子得失移动、中和均分等。

2.选定关键概念,内化排序结构

在确定了与知识领域相关的概念后,接下去则要在诸多概念中选取一个关键概念(本例中关键概念定为“电荷”),并对各个概念进行排序,按概括性程度或逻辑关系密切程度,将概念规律等按一定的顺序排列。

3.拟定概念图的纵横向关系

将概念以恰当方式贴到一张纸上,每一个概念或者要点以一个标签的形式写好,按照自己觉得合理的顺序排列好。当然也可以用书写的方式。

4.建立概念间连接,绘制概念图

把每一对相关的概念用连线连接,并在连线上表明两者的关系,这样,同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念而链接起来,再经过修改或修饰后,各级概念及其关系清晰了,概念图基本上做好了。本例中,将电荷的概念、分类、来源、规律连接在一起,节点之间的关系用连线和连线上的连接词说明清楚。

5.将初步形成的草图根据他们的连线以及层次进行整理

这个过程,不仅使图形更美观,还是再次复习概念,理清关系的过程。图(略)

六、学生实践“静电场”概念图

当学生逐步学会用上述步骤和方法画每一小节的概念图后,教师应该提醒学生将自己制作的概念图装订在一起。学完一章的时候,这些小图片会起到很好的作用。因为一章的内容多,关系复杂,要做好并不容易。这时候,可以让学生制作一章的主要知识点的概念图。也可以给学生介绍一些制作概念图的软件。个人认为,自己动手画图,更有利于学生掌握物理知识。

参考文献:

[1]王磊.科学学习与教学心理学基础[M].西安:陕西师范大学出版社,2002.

[2]蔡铁权,姜旭英,胡玫.概念转变的科学教学.教育科学出版社,2009-03.

[3]朱学庆.概念图的知识及其研究综述[J].上海教育科研,2002(10):31.