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规模效应的概念

规模效应的概念

规模效应的概念范文第1篇

一、物理思维迁移教学的基本特

1.加强物理思维迁移教学过程,突出物理思维的主要教学目的

以“教会学生物理思维,培养科学思维迁移能力”为核心,是物理思维迁移教学不同于一般物理教学的最主要的特点。体现和完成教学任务的物理思维迁移教学过程,主要有三个途径:

(1)教师引导学生一起思考物理知识或解决物理问题,归纳出其基本的物理思维过程;

(2)探索物理知识或物理问题中的具体的物理思维方法;

(3)通过实践对所理解的思维过程及思维方法进行思维训练。

这需要教师的有效引导和学生的主体参与。

2.强调物理知识载体的作用,兼顾物理知识教学

物理思维迁移教学的一个显著特点,就是以物理知识为载体。所谓物理知识的载体作用,是指在物理知识教学的过程中,要突出和显化物理知识学习的思维过程,创造性地探索物理知识中所隐含的思维方法。物理思维迁移教学的效能既能提高学生的物理思维迁移能力,又能使学生有效地掌握知识,最终形成物理思维和知识的正向迁移趋势。

3.创设物理思维情境,渗透科学素养

要开展物理思维迁移教学,必须创设物理思维情境,才能引发学生积极思维,这是物理思维迁移教学的重要特点。物理思维情境包括获取物理知识技能的情境、物理教与学的时空和物理学习机会。物理理论体系,是历代的物理学家科学研究和实验探索的智慧结晶,物理思维情境中潜在着丰富的科学素养。例如科学家的物理思想、科学方法、科学精神、科学认识论和科学价值观。在知识经济时代,具备科学素养是一个人适应社会、求得生存和发展的重要素质。

二、教学应基于物理知识与物理

思维的基础性

所谓基础性,就是在获取基本的物理知识(包括物理事实、物理概念和物理规律)时,让学生了解和学会用基本的物理思维(包括物理形象思维和抽象思维)获取新知并解决实际物理问题。这一层次的基本任务是进一步了解和训练物理思维、掌握物理思维方法和养成物理思维习惯,形成和建立物理概念、掌握物理规律并应用物理知识解决简单的物理问题。

1.形成整体迁移效应的物理模型

物理模型是指人们通过科学思维对物理原型的抽象描述,是用物质形式或思维形式再现原型之间的本质关系,是科学性和假定性的统一,是相对性和发展性的统一,是理论性和实用性的统一。一般情况下,物理事实或物理概念就是物理世界中的原型的抽象描述,物理规律就是再现原型之间的本质关系。

根据物理模型的建构对象,物理模型分为模拟式物理模型、理想化物理模型、迁移性物理模型,三者之间具有层次性。根据物理知识的层次性,物理模型又可分为物理概念模型和物理规律模型,这种分类法是基于物理知识的整体迁移效应。

物理概念和规律在形式上是抽象的,在内容上是具体的,可用模拟式物理模型来描述。

所谓理想化物理模型就是为了便于对实际问题进行研究而建立的高度抽象的理想客体或理想化的发展变化过程,包括研究对象、研究过程的理想化物理模型。迁移物理模型,是指将陌生的物理情境与熟悉的物理模型相比较,通过深入分析,寻找两者在某些特征或属性上的相同或相似之处,从而将熟悉的物理模型迁移到新的物理情境中。

2.基于物理概念模型的思维迁移教学

根据物理概念的特点,物理概念模型的思维迁移教学模式由物理概念模型的建立阶段、确立阶段和深化阶段构成。

在形成物理概念模型阶段,主要培养学生的物理形象思维迁移能力,形成物理概念的感性认识,需要创造形象化的物理情境,可以是直接的或间接的形象化。物理学中许多概念是对形象的物理现象和物理事实的高度概括,物理概念本身具有形象性。

在确立物理概念模型阶段,主要培养学生的物理抽象思维迁移能力,获得物理概念的理性认识。确立明确的物理概念模型,主要是用到分析与综合、比较与分类、抽象与概括等物理思维方法和判断、推理等物理逻辑思维方式。

规模效应的概念范文第2篇

关键词:等效代替法 物理教学

中图分类号: G633.1 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2014)10-0181-01

1 前言

随着教学的创新化,在高中的物理教学中,物理思维方法的培养成为教学的主导。所谓物理思维,就是具有意识的人脑对客观物理事物的本质属性、内部规律性及物理事物间的联系和相互关系的间接的、概括的和能动的反映。[1]中学物理的思维方法有:分析与综合的方法、比较与分类的方法、抽象与概括的方法、科学推理的方法、臻美的方法、等效代替的方法。其中等效代替是指为了认识复杂的物理事物的本质规律,从事物的等同效果出发,将其转化为等效的、简单的、易于研究的物理事物,这种方法称为等效代替的方法。[1]

等效代替的特点是“以熟代生”、“以简代繁”,把新的问题转化为已经解决的问题,在知识间良好地迁移,通过等效代替可以更清晰地认识和把握问题的实质,方便地找到分析问题和解决问题的途径。本文不但对等效代替法的形式进行简单介绍,而且将对其在教学中的应用进行具体论述。

2 等效代替法在教学中的应用

等效代替法可以化繁为简、化难为易,将此方法传授与学生,可使他们在物理问题的解决过程中由此及彼,触类旁通,促进学生的意义学习。

2.1等效代替法在概念教学中的应用

物理概念不仅是物理基础的重要组成部分,而且也是构建物理规律,建成物理公式和完善物理理论的基础和前提。

2.1.1模型等效

例如,在力学概念教学中的质点:用来代替物体的有质量的点叫质点,它是一种理想化得物理模型。物体能简化为质点的条件是:在具体的问题中,物体的大小和形状对实际问题的影响可以忽略不计时才能将物体简化为质点。

例如,在电学中,以点电荷为例:当带电体建的距离比它们自身大小大得多,这样带电体就可以看作带电的点叫点电荷。可见,点电荷类似于力学中的质点,也是一种理想化的物理模型。

此外,物理学建立的概念:刚体、理想流体、理想气体、绝对黑体、线电流等等都是在一定条件下,一定精度范围内对实际客体的一种模型等效代替。

2.1.2过程等效

例如,《运动快慢的描述――速度》中,“一般说来,物体在某一时间间隔内,运动快慢不一定是时时一样的,所以由式求得的速度,表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度,称为平均速度。”由此看出,此概念利用过程等效法,将变速运动过程等效成匀速运动过程。

此外,还有平均加速度以及碰撞问题中将物体之间的相互作用力等效成为恒定不变的过程,从而引入“平均力”的概念等等。

2.1.3作用等效

例如,在选修3-2的第五章《交变电流》中指出交流电流与电压的有效值这两个概念。因为交流电的电流强度时刻都在变化,这给应用上带来了许多不便,我们可以告诉学生如果应用等效思想就可以简单化。如果交流电在效果上与某直流电的效果相同,那么就可以用该直流电的参数来代替这个交流电的参数,更重要的是可以把已知的稳恒电流所遵循的各种规律、公式推理到交流电中来。

此外,作用等效的应用还有非静电力;把电容、电感对电流的作用效果等效为电阻,引入“容抗”、“感抗”的概念;还有“分子电流”、“感生电场”的概念等等。

2.2等效代替法在规律教学中的应用

2.2.1模型等效

为了对某种难以直接测量的对象进行测量,可以制成与研究对象具有一定相似关系的模型,通过测量模型来了解原型的某些属性。例如,在电学选修3-2的第六章《交流电压》中,发电机的实物学生都比较难见到,可以根据其工作原理和工作过程,把它抽象成发电机模型,从而使学生更好地理解其工作原理。此外,电动机、内燃机也是同样的原理。

2.2.2过程等效

例如,力学自由落体运动:自由落体运动这种运动过程只在没有空气的空间才能发生。然而,在实际问题的处理中,大多数研究的都是在空气中,这时,我们将其等效成自由落体运动,用自由落体的规律来处理问题。条件是空气阻力的作用比较小,可以忽略不计。此外,斜抛运动又可将其等效为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的竖直上抛(下抛)。

3 结语

但是由于中学生的思维还不是很成熟,对于物理问题没有形成系统的逻辑思维能力,因此要求老师在物理教学中,要有目的、有意识地向学生渗透介绍物理等效的方法,针对学生的思维障碍加强指导。

综上所述,等效思维方法是通过对问题中某些因素进行变换或直接利用相似性移用某一规律进行分析而得到相等效果的一种科学思维方法,其优越性和广泛性可见一斑。若能掌握等效法德应用技巧,在教学中无疑对培养学生严密的逻辑思维,提高解题能力,开启学生的创造性思维有主要作用。

规模效应的概念范文第3篇

关键字:本体;模块化;缓存

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)11-2627-02

Cache Scheme in Modular Ontology

JIANG Zong-hua

(College of Information Engineering, Anhui University of Finance & Economics, Bengbu 233041, China)

Abstract: The author presents a cache scheme in modular ontology,the average ontology reasoning time can be decreased by using the scheme.The cache objects and the cache consistency checking method are described. By transmitting knowledge updating messages in interrupt mode and incremental mode, the total communication volume can be reduced and the efficiency of updating can be enhanced.

Key words: ontology; modular; cache

本体是指共享概念模型的明确的形式化规范说明,通过描述概念及概念之间的关系来描述概念的语义。本体不仅被某个应用主体所接受,而是在各种应用主体之间交换意见时所用到的共同语言。本体最主要的优势是共享和重用。

随着对某个领域认识的深入,相应的领域本体也越来越大,大规模单一本体会带来一系列问题:在大规模单一本体上进行推理的效率低;即使只需要小部分知识也要引入整个本体,重用率低;开发者需了解整个本体,不利于分工合作和本体进化等。模块化是有效克服这些问题的方法,通过模块化,本体被分成若干个功能相对独立的模块,而在模块化本体中引入接口的方法,能进一步提高模块的独立性。

模块化本体中,一个本体模块在进行推理时,可能要用到多个其它模块的知识,甚至于这些模块分布在网络中的不同主机上。引入缓存即通过对一些概念和角色的术语和断言进行缓存,能够提高本体推理的效率。为了保持本体缓存的一致性,当相关模块的知识变化时,应及时更新缓存的对象。

1 基于接口的模块化本体

在基于接口的模块化本体中,本体被定义成接口和本体模块的集合[1],一个接口是一个概念名、角色名和关于它们的包含公理集合,而一个本体模块是一个可以用任何描述逻辑语言表达的本体。通过引入接口的概念,将本体模块的知识分为公有部分和私有部分。

本体表示语言的逻辑基础是描述逻辑[2],描述逻辑的知识库由ABox(断言)和TBox(术语)两部分组成。ABox是一个关于个体的断言组成的有限集,形如C(a)或r(a,b),其中C是概念名而r是角色名,a、b是个体名,在本体表述中,个体指概念的实例。TBox是一个概念包含公理的有限集,形如A?哿B,其中A和B是概念表达式。

每个接口中的TBox公理构成了本体模块的共享段,共享段的逻辑结果会被传播到所有其它相关模块中,以下是接口的定义:

定义1:一个接口定义为I=其中T是接口的TBox,Cn和Rn分别是在T中用到的概念和角色的名称集合,接口I中没有ABox断言。

本体模块的断言集和内部TBox公理是私有的,只能通过知识查询来访问,私有段知识的改变只在局部知道。每个本体模块指定它要使用的接口集和它实现的接口集。当作为接口的实现者时,该模块将提供接口中有关概念和角色的解释;当作为接口的使用者时,能够集成接口实现者模块的知识。以下是本体模块的定义:

定义2:一个本体模块定义为M=,其中Ψ由模块内的TBox公理和ABox断言集合组成,Ir是模块M实现的接口集合,Iu是模块M使用的接口集合。

本体模块具有局部语义和清晰接口,从而进一步提高了模块的独立性。一个本体模块使用另一个模块时,是通过使用接口实现的。在基于接口的模块化本体中,模块的进化和接口的配置是分开的。在模块进化时,仅确定了使用的接口而没有确定接口由哪个模块实现,这样就不必知道被使用模块的名称和符号;在配置时,选择模块来实现接口,使得实现者模块容易被替换。

2 缓存方案

2.1 缓存对象

由于在缓存方案中,对角色的处理和对概念的处理是相似的,以下仅讨论对概念的处理。在基于接口的模块化本体中,如果某模块在推理的过程中用到其它模块的知识,则需要向相关接口发起查询,从接口的实现者模块中查得相关概念的实例。为了尽可能地缩短本体推理的时间,每个本体模块可以分配一个缓存空间,用来存放经常被查询的外部知识。文献[3]提出本体模块存储所有用到的外部概念之间的包含公理,这在时间复杂性和空间复杂性上是难以接受的。另外文献[3]没有区分外部概念之间稳定的和暂时的包含公理之间的区别,不能高效地更新有稳定子集关系的相关概念。而在基于接口的模块化本体中,模块使用者用到的外部概念放在接口中,同时接口中的TBOX中存放这些概念间稳定的包含公理。而对于因组合爆炸产生的数量巨大的暂时性包含关系则由实现者模块决定,是动态的。在实现者模块中并不存储这些暂时的包含关系,而只是解释接口中概念,概念之间的包含公理由它们的实例决定,知识的存储是线性的。使用者模块可以向接口发起查询从而获得相关概念的实例,而被查询概念稳定的祖先概念可以由接口中TBOX推理出。

本方案中缓存的知识主要由两部分构成:ABOX缓存知识和TBOX缓存知识。ABOX存放一些经常被查询的概念有哪些实例,例如“直辖市”概念有北京、上海等实例。TBOX存放经常被查询的包含关系,假设A和B两个概念中至少有一个是外部概念,如果经常要查询A和B的包含关系,查询结果(例如是A?哿B)则被缓存。由于缓存空间的有限性,当缓存空间将要用尽时,可以采用最近最久未用法等置换算法删除一部分缓存内容。

采用缓存机制后,推理如果用到外部模块的知识则先在缓存中查找,如果命中则本地的知识便能完成推理,否则再向实现者模块发起知识查询,根据局部性原理,这样能够显著缩短平均推理时间。

2.2 缓存一致性

当一个本体模块的相关模块知识改变时,可能会造成缓存内容的失效。在文献[1]中,一个本体模块对相关模块的知识集成是通过发起知识查询来进行的,然而如果对缓存中的概念不断发起知识查询,以此来判断有无发生更改显然是低效的,会造成模块间通信量的剧增和相关模块推理任务的加重。本研究中,用中断的方式来替代查询的方式,由发生知识改变的模块负责发送消息给相关模块。

若某模块的知识发生变化时,首先确定该知识变化所影响的概念,如果相关的概念都未在接口中出现,则说明对接口的解释没有改变,只是发生和接口使用者无关的局部语义改变,不必发送更新消息。否则,将发生改变的概念的实例发送给接口的使用者模块。发生改变的概念如果在接口中有祖先概念,势必也会引起祖先概念实例的改变,但此时只发送最底层概念和它的实例,这是因为接口的TBOX知识能传播到使用者模块从而能够推理出祖先概念。由于接口的使用者模块的缓存对象是它的局部信息,接口的实现者模块并不知道该信息,无法判断发生语义改变的概念出现在哪些使用者模块的缓存中,所以知识更新消息将发给所有使用者模块。

发生改变的概念实例采用增量的模式发送,在消息中指出哪个概念增加(或减少)了哪些实例。只向相关模块定向发送和采用增量模式,可以减少通信量。使用者模块收到消息后,结合自身的知识和相关接口的TBOX,推理出发生改变的概念所有祖先概念,加上该概念自身得到一个概念集。由于接口中的TBOX知识已被加入到使用者模块的本地知识库,故这一步的推理是在本地进行的。如果该概念集中的所有概念均未在使用者模块的缓存中出现,使用者模块将丢弃收到的更新消息。如果在缓存的ABOX部分找到了概念集中的某个概念,则更新ABOX缓存知识。下一步是查找该概念集中的概念有无在缓存的TBOX部分中出现,假设该概念集中的某概念出现在缓存中一条形如A?哿B的包含公理中,则分为下述几种情况决定该包含公理是否失效,对失效的公理将从缓存中删除。

1)A的实例减少或不变而B的实例不变或增加。这种情况下该条包含公理仍有效。

2)A的实例增加。这种情况下则首先查询缓存ABOX知识中有无概念B,若没有则要向概念B的实现者模块发送知识查询信息,得到概念B的实例集。令A1表示A增加实例的集合,如果A1?哿B,则该条包含公理仍有效,否则该条包含公理失效。

3)B的实例减少。这种情况下则首先查询缓存ABOX知识中有无概念A,若没有则要向概念A的实现者模块发送知识查询信息,得到概念A的实例集。令B1表示B减少实例的集合,如果B1∩A=?I,则该条包含公理仍有效,否则该条包含公理失效。

如果实现者模块重新定义了一个概念,造成一个概念的实例大规模变化,使得发送概念增量实例可能比发送概念实例通信量更大,这种情况下也可以直接发送概念实例。由于使用者模块的缓存中可能没有该概念,为了减少通信量,在知识更新消息中仅发送该概念的名称和一个特殊标志指出当前工作在非增量模式。该概念和它的祖先概念构成一个概念集,如果该概念集的某个概念出现在使用者模块缓存中一条形如A?哿B的包含公理中,则不论位置如何,都要重新判断该条包含公理的有效性。通过向相关实现者模块发起知识查询,得到A和B的实例集,再判断A?哿B的有效性。非增量模式下缓存ABOX检查是类似的。

3 结束语

为了提高模块化本体推理的效率,本研究提出了模块化本体缓存方案,给出了缓存的对象和缓存一致性检查方法。进一步的研究是将该方案应用到具体的系统中并进行验证。

参考文献:

[1] Ensan F.Formalizing Ontology Modularization through the Notion of Interfaces[C].Acitrezza,Catania,Italy:Proc. of the 16th International Conference on Knowledge Engineering and Knowledge Management,2008:74-82.

规模效应的概念范文第4篇

关键词:概念规划;城市规划;规划设计运用

一、前言

概念性是一种思维方式,是在整体上、结构上提出概要性谋划的方案,能够使规划成为纲领性、战略性文件。概念性规划是一种超空间、超时空、超地域不受约束的一种规划,它是针对城市总体规划僵硬体系而应对的一种规划。它具有哲学意义,同时它又涵盖了城市规划学、地理学、美学、艺术学、建筑学、景观学、人类心理学等多门学科。所以它的力量庞大、内容丰富,在城市规划设计中起着重要作用。

概念设计通常不需要精准运算、精确分析,反而主要通过联想、组合、意志、归纳等方法进行思考。同时将设计者的理性思维和创造性思维上升到专业设计领域,再通过宏观调控来进行控制。

我国90年代概念设计才渐渐兴起,现在在国外已经比较常见,英国把概念性规划叫做结构规划,波兰把概念性规划叫做城市与区域规划,美国、新加坡叫做概念性规划。我国城市规划学术界把概念性规划分为两种:一种是概念设计在某种程度上就是城市总体规划设计;另一种是概念设计独立于城市规划体系,指导着总体规划或者是总体规划前期研究概念规划。

二、概念性规划原则与城市规划设计

概念设计的原则是辩证统一的关系,过度片面强调某一原则会脱离实际。在具体设计中应该根据城市条件来综合考虑、重点把握、统筹规划。更不能为了原则让设计思路受限,应该平衡原则之间的关系,把每一个原则都充分发挥出来。

1、前瞻性原则

跟总体规划相比它更注重城市的长远效益和整体效益,所以它通常从城市规划的长远计划出发,以发展的眼光去考察对象。它在设计的时候充分挖掘环境条件和经济条件的竞争潜力,综合多种因素形成设计纲要和设计框架,对未来有一定的描述和整体认识。

2、整体性原则

概念设计不是规划设计的某一领域或者某一方面,不会做出详细的规划设计,而是在把设计的主导方向和各学科内容结合在一起,提升至一个综合纲要。它提供的全局性的发展政策和设想。

3、包容性原则

以系统论为知道,包含了规划大纲阶段的很多工作内容,对与用地相关的问题做通盘研究,继而在全面分析的基础上提供设计意向。

4、主导性原则

概念设计在城市规划中一个重要的原则是主导型原则。它能够把整个设计看做一个整体,从整体的高度探析设计的主要矛盾,同时提出解决办法。它注重的是城市发展战略规划,所以能够对规划做全局性把握,进而对空间、经济、环境等规划作出指导。

5、可操作性原则

概念设计不应该是纸上谈兵,而是要落实到实处。在设计的时候就要考虑到城市开发现状、开发技术、经济情况、环境因子等多方面的实际情况,一切从实际出发。还要对施工条件和施工环境做预估,使方案更加简便。

三、概念性特点在规划设计中的运用

1、具有空间思维和创造性思维

概念规划是思维反映客观事物的一种基本形式,通常会对规划主题哟整体性和指导性意识。具有宏观观念的思维方式能够不受具体事项的束缚,从而产生思想上和思维上的飞跃和突破。同时它从人的角度出发,这种方法得出的结论常常概念清晰、定性争取,在规划过程中能够提出让人们比较直观接受的理念。

2、能够抓住重点,从繁杂的规划设计中提出主要矛盾

开发概念是概念性设计的内容之一,在土地的开发过程中概念设计常常能够抓住开发条件和开发能力的重点。比如黑龙江伊春某景区是以现代旅游产品作为核心竞争力,所以在现有的旅游设施基础上进行主题设计。而森林山地是景区的主要特色,在设计的过程中对设施和服务进行了充分的调研和分析,借鉴森林山地旅游区开发案例打造经典特色。同时平衡景区和生态之间的关系,依山建城、依山建景,最大限度降低规划对环境的破坏,对地势的改造。抓住重点,解决主要矛盾是概念规划的特点,规划方案既要表达传统地方文化特色,又要迎合现在城建要求,最终采取相互协调和相互融合的办法。

3、避免微观规划上的精细,用模糊辩证预估整体效果

模糊规划即不受任何条件的限定,只需设定个目标满意区间的边界值,决策者在决策时不需要给出各个设计目标的具体权重,通过偏好函数和决策型选出最优方案。这种概念性规划很充分地展示了决策者的想法。

4、有科学的分工和合理的组织协调

概念规划强调轻重缓急,具有全局性思维,在交通系统规划、建筑空间布局、绿地景观规划布局、工程管线规划、经济技术指标等都能设计全面、科学布局。

而且是按照客观事物的发展来进行规划,所以在组织分工时常常具有科学性和合理性。

2)速度快、方式灵活、工作效率高、应用广泛

因为较少受到具体实施条件的束缚,并不追求体系的完整,所以概念规划的方式多种多样,并且灵活多变。这种思维方法应用于规划的各个环节中。

6、规划具有特殊性、唯一性

概念设计通常不会依靠设计者的经验,它是通过抓住城市发展的方向和目标,提出创造性的思维模式。所以它具有特殊性和唯一性。

比如台湾的平潭就是运用的概念性规划。因为平潭具有一定的政治意义色彩,所以传统的规划建设不太适应,必须创立新的模式来突出海峡幸福宜居岛的特色。平潭是两岸之间产业、城市、文化之间的交流之地,不仅使打造台湾特,还建立了良好的生态洗系统,配备了完善的工业、物流配套设施。平潭这种不可复制的规划设计说明了概念规划的特殊性、唯一性。

7、具有可持续发展观念

《澳门城市概念性规划》是澳门未来十年的发展策划,这份长远计划书充分说明了概念规划的可持续发展战略。在一定的周期内对方案策略或者具体措施根据具体发展形势做一些调整以便更好地应对多变的世界局势。

总结

概念性城市规划设计,目前在城市建设中还是一个新的视角,它在城市的整体开发、区域建设中的重要性已日渐明确。它的前瞻性、战略性、统筹性的规划思想及设计原则是下一阶段规划设计的依据及出发点。

城市系统是一个复杂系统,单独靠技术性理论和经验进行设计缺乏整个城市规划的高度视角。中国讲究天人合一,在城市规划中也一样,在符合城市经济增长的同时符合生态系统和人文系统的规律与要求。概念规划对未来的建设意图和建设策略有预期和引导作用上,所以在未来城市规划中注重概念规划的作用,把概念规划的优势充分利用起来为城市建设提供方向性、战略性的宏观方法。

参考文献:

[1]毕晓平,浅谈概念设计[J]安徽建筑,2003(2).

规模效应的概念范文第5篇

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 C

【文章编号】 1004―0463(2017)10―0067―01

课堂教学的高效率既是增强学生自主学习能力的主要因素,也是评定教师教学能力的一个重要指标。笔者认为,提升物理课堂教学效率,需要教师贯彻落实新课改提倡的教学精神,并引导学生运用已掌握的物理概念和规律来分析解决实际问题,鼓励学生通过实验来探究自然过程;精选典型的例题和练习题。下面,笔者谈谈自己的做法。

一、认真教好概念

概念是认识和理解事物的基础,所以在物理教学中要重视概念的教学。教学概念,要引导学生注意三点:

1. 正确地形成概念。概念的形成是通过抽取特征和将具体事例归类而得到发展的,学习概念必须经历概念的形成过程。这样,才能真正理解并掌握概念,并尽快将其内化为自己的东西。

2. 掌握概念的内涵和外延。内涵是其最本质的特征和属性,外延又是概念本身的应用范围。因此,掌握概念的内涵与外延至关重要。

3. 注意到概念的同化,找出概念的隶属关系。这就是注意某些概念的上、下位和并列关系,这样才能从概念出发,学会性质、公理等。

二、在教学中,通过实验而获得物理知识

1. 要善于通过实验来探究自然过程。在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以对于实验的宏观现象,对于实验中数据的变化,要善分析,要透过现象看到本质;通过数据的变化来抽象出概念或规则,所以探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。例如,“密度”对初中生而言很抽象,若结合实验,他们很容易理解密度的概念。又例如,在串、并联电路中,对于总压和分压的关系学生很难理解,若通过仪器的数据变化来分析,就容易理解了。

2. 物理W是以实验为基础的学科,所以该学科的主要学习方略就是自然科学的认识论和方法论的统一。从自然科学认识论来看,主要是从感性到理性,从形象到抽象的认识过程,坚持实践认识再实践再认识的过程。从方法论来看,就是坚持理论与实践的统一,其方法要有序可寻,循序渐进。整个方略将由(1)观察(2)实验(3)控制条件(4)测量(5)记录(6)数据处理和解释(7)分类(8)抽象、推理(9)发现规律性(10)模型化(11)提出假说(12)验证假说等诸多环节组成。其整体有机的综合一体则是学习物理的过程,为第一问题的最高概括。所以笔者建议,在教学过程中,教与学都要遵循这一方略和过程。

三、成败的关键在于精选好例题和练习题