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微观环境的概念

微观环境的概念

微观环境的概念范文第1篇

[关键词]EI叙词表叙词表编制叙词表微观结构叙词表评价词间关系描述

[分类号]G254.24

在不同的上下文中,叙词表可能表达不同的含义:一些情况下等同于“叙词法”,指的是一种知识表示机制,即知识:概念+概念间关系(一般为三种),其中概念表示知识世界中的事物,概念间关系表示事物间广泛存在的关联;另一些情况下,叙词表是指特定学科领域的概念和概念间关系的集合,是对文献信息进行主题标引和检索的工具。  叙词表具备如下作用:①提供一种知识结构,用来揭示概念之间的关系,帮助使用者理解知识领域的结构;②提供一种词汇控制工具,指导标引者和用户使用一致的词进行标引和检索;③提供一种术语参照系统,使得用户可以通过它扩大或缩小查找范围;④提供一种动态的词汇集合,使得任何新的概念可以以用户能够理解的方式纳入词汇系统中的相应位置。

随着计算机在图书情报领域的广泛应用以及叙词表编制技术的逐步成熟,在世界范围内产生了数以千计的叙词表,覆盖了各学科领域。当前,叙词表编制和使用的主要特征是国际上一些比较权威的叙词表在使用中得到了持续的维护和更新,基本适应信息时代的发展;而我国叙词表的编制和使用在经历了上世纪80年代的大发展后,目前的总体情况是趋于停滞。原因可能是多方面的,从技术层面上看,以下方面可能是主要原因:①叙词表辅助应用工具开发相对滞后,叙词表应用成本较高;②绝大部分叙词表独立于信息检索系统,没有与信息检索系统的发展同步,未能形成良性互动;③叙词表质量良莠不齐,在内容上、结构上和显示方式上存在缺陷,导致综合应用性能较差。

近几年来,为了弥补全文检索系统在处理自然语言文本时由于词汇歧义带来查全率与查准率低下的问题,词汇控制技术重新得到关注和应用。叙词表相对完善的词汇控制体系和已有的词汇集合为这一改进提供了可能性。但大发展于20世纪80年代的叙词表是否能适应数字化、网络化背景下的词汇控制是需要具体分析研究的问题。本文选择具有较好应用基础的EI叙词表与我国47部叙词表进行了对比研究,针对叙词表微观结构进行剖析,分析词表微观结构与应用性能的关系,试图为新技术环境下词表结构体系的优化提供依据。

1、叙词表与我国叙词表介绍

EI叙词表主要用于EI Compendex数据库(Engi-neefing Information’s Compendex Database,印刷版称EIIndex)文献的标引及检索,由Elsevier Engineering Infor-mation公司编制出版,EI的前身是工程标题表(Subject Heading for Engineering),简称SHE。SHE包括二级标题词:主标题词(heading)和副标题词(subheading)。1990年后,SHE发展为EI词表(EI Vocabulary),收录12 000个术语,增加了分类表(Index to ClassificationCode)。从1992年开始,EI Vocabulary又发展为第一版的EI叙词表(EI Thesaurus)。此后,EI叙词表不断修订完善,1995年第二版,1998年第三版,2001年第四版,2006年修订到第五版。目前EI叙词表的基本信息是:总收词量19 296,叙词9 926,非叙词9 370,族首词85,有5级分类,英文语种。

叙词表在我国的大规模编制始于20世纪80年代。从20世纪80年代中期到90年代中期约10年的时间,是叙词表编制出版的高峰期,大部分叙词表是在这一时期编制的。到目前为止,我国编制出版的叙词表有120多部(不包含各类公文主题词表),基本覆盖了各学科领域。目前虽然有少量的叙词表仍保持着使用和维护,但总体情况不容乐观,大多数叙词表处于维护困难、发展停顿的状态。

2、叙词表的微观结构及其描述

2.1叙词表的微观结构

叙词表是叙词的总汇,但叙词表不是叙词的任意堆砌和汇集,而是一个严密、完整的有机体。叙词表的结构可以从宏观(整体结构)和微观(单元结构)两方面来进行描述。叙词款且是组成叙词表的“细胞”,因此叙词款目被称为叙词表的微观结构。对叙词款目的描述一般包括几个内容:款目词项、标记项、注释项和参照项。参照项用以描述款目词与叙词表中其他词汇间的相互参照关系,叙词表中包括三种类型的参照关系:等同关系(即用代关系)、等级关系(即属分关系)、相关关系(即参关系)。本文主要讨论由词及词间关系形成的叙词表微观结构的描述和评价方法。

在叙词表中,概念形成节点,节点之间的关系形成边,边将概念节点连接起来,形成概念网络。等级关系将具有隶属关系的若干概念节点自上而下串接起来,形成纵深走向的链,在本文中定义为“纵向知识链”(下文中简称为“知识链”)。知识链的分化及聚合构成了词表知识体系的纵深结构,这是词表知识体系的基本骨架。叙词表中的相关关系建立了不同知识链的概念节点间的横向关联,使叙词表进一步从“树结构”演变为“网结构”。

2.2叙词表微观结构的描述和评价

兰开斯特在其影响深远的著作《情报检索词汇控制》中总结了叙词表微观结构评价的一些方法和指标。我国学者在对叙词表词间关系进行评价时主要参考了其中的关联比、参照度和等同率指标。

关联比(connectedness ratio):指一部词表中有参照项的叙词与词表总词量的比例。

参照度(accessibility measure):指一部词表中叙词所接受的参照的平均数。

等同率(equivalence ratio):也称入口率,指一部词表中非叙词与叙词的比率。

等同率表现了叙词表中人口词与叙词的构成情况。但关联比和参照度都是对概念间关系的总体构成进行描述,对等级关系和相关关系未加以区分,因此要进一步描述叙词表的等级结构和横向关联结构是不够的。

本文采用了“等同率”(或称入口率)来对EI叙词表和中文叙词表中等同关系的构成进行对比分析。针对由等级关系形成的叙词表纵深结构提出了“概念深度”、“概念分化度”、“概念聚合度”三个指标来描述和评价。针对由相关关系构成的叙词表横向关联结构则采用“概念横向关联度”来进行描述和评价。

3、EI叙词表与中文叙词表等同关系的对

比分析及建议

在叙词表中可以用多个词汇描述同一概念,按照一定的优选原则选取其中一个词为叙词,其他词为非叙词,也称入口词,以“用”关系指引到叙词。叙词的人口词越多,用户的检索入口就越多,对检索越有利。

EI叙词表的入口词占其词汇总量的48.6%,等同率为0.95。但EI叙词表入口词中有接近一半的词为弃用词,主要来源于以前的标题表,大多为倒置形式,并标记以“*”。如果排除弃用词的影响,EI的等同率为0.37。就所分析的47部中文叙词表而言,大部分叙词表的等同率小于0.33,平均为0.15。《汉语主题词表》(简称《汉表》)的等同率略高于平均值,为0.18。最高的为《物理学汉语主题词表》,等同率为0.59。我国部分叙词表的等同率(入口率)分布如图1所示:  通过对等同率的对比分析,可以看出EI叙词表的入口率相对较高,我国绝大部分叙词表的人口率比较低。一般认为,叙词表的入口率应该大于1。人口词就如同自然语言与叙词表规范语言间的桥梁,可以实现自然语言词汇向规范词汇的映射,提高叙词表的应用性能。网络环境下,要实现海量信息的主题规范,实施自动标引,大幅增加叙词表的人口率是必然的趋势。同时,信息用户大众化,也需要具备高入口率的叙词表来实现用户词汇向规范词汇的转化,降低叙词表的使用门槛,提高系统检索性能。

4、 i叙词表纵向结构的描述与平价

4.1本文对叙词表等级关系的定义

4.1.1、概念深度概念深度用纵向知识链的长度来表示,即一个纵向知识链从根节点到叶节点所包含的概念数量。理想的叙词表结构应该有一定的纵深,并且在概念深度的分布上要有较好的均衡性。

4.1.2概念分化点与概念分化度知识链在纵向深入过程中可能发生链的分化,也可能发生多链的聚合。

链的分化指知识链中纵深产生2个以上的分支。本文将知识链中有多个(大于1)下位词的概念节点定义为分化点,分化点即为叙词表中有多个(大于1)下位词的叙词。

概念分化度包括两层含义:一是分化点占概念节点总量的比例;二是每个分化点的下位概念数量。分化点比例越大,每个分化点下位概念越多,则概念分化度越高,词表纵深结构形成的“树”就会有更多的分枝。

4.1.3 概念聚合点与概念聚合度链的聚合指多条知识链在某一概念节点上发生聚合,该概念节点分属多条知识链。本文将有多个(大于1)上位词的概念节点定义为聚合点,聚合点对应叙词表中有多个上位词的叙词。

概念聚合度也包含两层含义:一是聚合点占概念节点总量的比例;二是每个聚合点的上位概念数量。聚合点比例越高,每个聚合点上位概念越多,则概念聚合度越大。概念聚合度反映了词表中概念之间逻辑上的重合程度,概念聚合度越大,概念之间的相互影响就越大,概念间表现出更多的共性。

概念聚合点的存在使得叙词表纵向结构不再是一个“树”,而是一个“网”。概念聚合度越高,意味着“网”越致密。

4.2 EI叙词表与中文叙词表纵向结构的对比分析

经过统计,EI叙词表的概念深度平均为4.63,即每条知识链平均有4.63个概念节点。而我国47部叙词表的概念深度大部分小于3,最大的是《中医药主题词表》,接近5(见图2),平均为2.42,即叙词表等级结构平均有2.42层。由此可见,我国大部分叙词表的概念深度是比较小的。这就意味着,叙词表利用上下位关系来进行概念语义限定以及支持检索扩展的功能在较大程度上受到制约。

EI叙词表概念分化点的比例为16.9%,绝大部分分化点的下位词数量在10以下,平均每个分化节点有6.3个下位词。我国叙词表的概念分化点比例集中在10%-15%之间(见图3),平均为10.9%,分化点产生的下位词数量介于4-8之间(见图4),平均为6.1。可见,在概念分化特性方面,EI叙词表和大部分中文叙词表是基本相当的。个别专业词表表现出高分化度的特点,如《核科学技术叙词表》,平均每个概念分化节点会产生15个下位词。高的概念分化度可能意味着较低的概念专指度,网络环境下,叙词表概念分化度控制在什么范围以及概念分化度如何影响其应用性能还有待研究。

EI叙词表概念聚合点占概念节点总量的17%,平均每个聚合节点有2.06个上位词。我国叙词表大部分没有或只有极少量的概念聚合点,《汉表》概念聚合点比例仅为0,56%,但也有个别词表例外,如《核科学技术叙词表》的概念聚合点比例达到18.4%,平均每个概念聚合点有5.1个上位词。我国部分叙词表概念聚合点比例见图5。可见,EI叙词表的纵向结构不是简单的“树”,其分化点和聚合点的比例基本相当,在纵向上已经形成了“网”状结构。我国47部叙词表中,除《核科学技术叙词表》外,其他叙词表基本还是“树”结构。但纵向网结构如何影响叙词表的应用性能还有待进一步研究。

通过概念深度、分化度和聚合度的比较,可以看出,相对我国叙词表来说,EI叙词表概念深度较大、分化度较高,类似于枝繁叶茂的大树,又有着我国大部分叙词表不具备的高聚合度,由此形成了立体网络。EI叙词表一直有着很好的维护和应用,这可能意味着有着一定纵深的网状知识结构更加适合现代信息的组织与检索。

5、叙词表横向关联结构的描述与评价

相关关系建立了不同知识链中概念节点之间的横向联系,使叙词表从“树结构”演变为“网结构”。知识链中以相关关系与其他知识链中的节点进行关联的概念节点,在本文中定义为横向关联点。用横向关联度来描述词表中概念节点之间的横向关联程度。横向关联度包含两层含义:一是横向关联点占全部概念节点的比例;二是横向关联点关联的相关词数。横向关联点所占的比例越大,关联点的相关词越多,词表的横向关联度就越大。横向关联度越大,表明词表概念空间的网状结构越致密。

与概念的分化度和聚合度不同,我国叙词表的横向关联度有较大的差异。部分叙词表没有相关关系。横向关联点比例最高的是《航空航天医学主题词表》,达到94%。其他词表的横向关联点比例均小于70%,《汉表》的横向关联点比例为24.5%(见图6)。EI叙词表有6 000余个横向关联点,占概念节点总量的60.6%,即每100个概念节点中有约61个概念节点有相关关系。

我国叙词表横向关联点链接的相关词数量分布如图7所示:《核科学技术叙词表》横向关联点的相关词数量最高,平均为3.9个,《汉表》仅为1.8个,而EI叙词表平均每个关联点链接4.76个相关词,比国内所有叙词表都要高。

早期的研究认为,叙词表参照度(包括等级关系和相关关系)的理想值在2-5之间,每个叙词如果带有过多的参照(大于5),与其说是一种帮助,不如说是一种障碍。但在网络环境下,技术创造了更大的可能性,叙词表的参照度,继而是叙词表横向关联度(考察相关关系)置于新的技术环境下,是否也有潜在增长的趋势?或者说,取值在什么范围内能产生最好的应用性能?这些都需要在叙词表的应用环节中去验证。

6、结论与问题

微观环境的概念范文第2篇

关键词:认知负荷;概念教学;思维台阶

文章编号:1008-0546(2017)06-0013-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.003

化学是一门以实验为基础的自然学科,课堂上教师在展示化学教学魅力的时候,常常以实验为背景进行学科思维的构建,充分体现化学学科的特点。在概念教学中通过化学实验探索概念的形成,更能提升学生对化学概念本质的理解。但并不是所有的课堂实验都能顺利地引导学生思维,有的实验思维台阶过高,超过听课学生的认知负荷,使学生的思维能力不能跨上教师设置的台阶,就会让本应是学生发挥的课堂尴尬地成为教师个人的演讲台,本应是概念探索的过程生硬地成为记忆的流程。为了更好地发挥实验在概念学习过程中的作用,应用认知负荷理论,通过搭建实验思维台阶,减低课堂无效认知负荷,提升有效认知负荷,达成思维能力目标,无疑是一种很好的尝试。

一、认知负荷理论与教学的相关性

认知负荷理论(Cognitiive Load Theory)是由澳大利亚新南威尔士大学的认知心理学家John Sweller于1988年首先提出来的。所谓的认知负荷是指学习过程中学生完成所给认知任务而需要的心理资源的数量,即工作记忆必须注意和处理的信息总和[1]。认知负荷在教学中的指向关系如表1所示。

三种类型的认知负荷是相互叠加的,使总的认知负荷不超出学习者个体能承受的认知负荷,在准确分析内部认知负荷的基础上,实施教学的过程中增加合理的教学设计,可以尽可能减少外在认知负荷,增加相关认知负荷,提升实验教学的功效。上述过程如图1所示。

二、概念教学中实验思维台阶策略分析

从认知负荷理论的有效负荷来看,教学过程中需要提升相关认知负荷,因此,对实验过程能够运用合理的化学符号进行连续完整地描述,是实验思维训练的重要目标之一。当实验内容与学生的已有认知差距较大时,作为教学的设计者,就应当设计搭建思维的台阶,让学生能够顺利完成实验过程的连续性思维。

在概念教学中通过化学实验的方式进行解析,是探索概念本质的重要方式。化学实验在教学中是与其他教学目标共存的,实验教学除了支持物质性质的学习,以及达成某一实验目标进行的技能训练,还需要承载着学科思维品质的训练功能。实验思维不单是对实验现象的观察、对实验过程的模仿式操作、对实验结论的记忆,更应该包括对实验过程的设计和推演,对实验结论的合理预测和验证,其完整性、科学性和严谨性能够反映出学生实验思维能力的真实水平。概念的本质在实验思维的训练中自然建构形成,而能否在新的实验环境中应用学到的知识是检验概念的内化效果,这一目标的实现取决于相关认知负荷的形成。如果前一环节未达成相关认知负荷的思维终点,就会对下 一环节的知识提取造成影响。因此,以实验为基础的概念教学应经过创设环境、探寻本质、内化提升三个环节,并且反复提升,如图2所示。

三、教学案例分析

离子反应是苏教版“从海水中获得的化学物质”中的内容,海水是一种水溶液环境,水溶液环境是中学实验最重要的反应环境,在水溶液中,离子是微粒的主要存在形式,因此,掌握好离子反应的概念,是学生认识化学反应实质的完善和巩固,也对学生后续的学习(特别是水溶液中的化学反应)打下了重要的理论基础。更重要的,本节课是学生构建微粒观的重要契机。同时离子反应及其方程式的书写是重要的化学用语,贯穿于中学化学教材的始终。因此,在高中化学的核心概念中,离子反应占有非常重要的地位。

1. 教学目标分层――明晰内部认知负荷

内部认知负荷是指工作记忆对认知任务本身所包含的信息元素(如概念、 规则的基本成分的数量)及其交互性进行认知加工活动所产生的负荷。内在负荷源于认知任务本身[2]。

本节课的认知任务有三个层面:

(1)基A知识层:能区分强弱电解质,并能书写电离方程式;知道离子反应的本质,学会用离子方程式表示溶液中的离子反应。

(2)问题解决层:通过观察实验的现象,对物质的变化进行预测、分析、解释。用语言、图式、符号表达自己的观点。

(3)学科思维层:建立宏观――微观――符号的思维模型。

在认知难点上除了弱电解质和离子反应这两大概念外,宏观――微观――符号之间的联系也是贯穿整节课的思维主线。即使高一的学生已经具备一定的分析问题能力和一定的实验探究能力,但抽象思维能力仍较薄弱,同时这些知识元素交互性很强,因而在教学初期需要减少这些元素的交互活动。

2. 多台阶思维链――降低外部认知负荷

外部认知负荷是属于无效负荷,在实际教学中过高的外部认知负荷会严重降低学生的学习效率,依据Sweller 等人研究总结的6 个效应以及本节课的教学内容,为有效降低外在负荷的教学设计,综合考虑其中的自由目标效应、样例效应、注意分散效应,通过教学设计的优化、知识信息的重组,搭建多思维台阶链,分解复杂认知任务,简化学生认知加工,降低外部认知负荷。

本节课需要在学生比较困难的宏观与微观之间的思维转换上,明确实验目标,促进学生关注实验过程的状态和思维角度的选择,在实验结论交流中归纳出思维模型,作为学生思考的样例,以形成宏观――微观――符号的三重表征主线。

例如,在溶液导电能力与离子浓度大小的关系上,由教材的一个实验拆为3个实验,分别将溶液中的离子是溶液导电的原因、灯泡亮度反应出溶液的导电能力、溶液的离子浓度大小影响着溶液导电能力这三个问题用实验的方式呈现出来;在溶液中离子的反应关系上,设计pH和电导率的手持技术实验,通过技术实现离子变化可见,让学生从实验过程性数据曲线分析离子的变化。

3. 强化连续思维――提升相关认知负荷

相关认知负荷有利于学生把大量复杂无序的信息组合成简单有序的知识体系, 实现学生认知结构的优化, 有效降低工作记忆的认知负荷。 相关认知负荷的增加还有利于意义的建构[3]。在高中,多数学生能够很快地接受物质、方程式等简单的化学符号,但是连续性描述过程还是显得困难。在过程的应用中,各种成分间的交互关系增强,对知识意义的认知超过对知识内容的记忆。对知识意义的加工是一种能力,需要学生自身的悟性,也需要学习过程的训练。

形成相关认知负荷是思维台阶的目标,每一个重要的知识点在经过多个思维台阶,形成多个已有知识和现有现象之间的联系之后,需要整理无序的知识碎片,借助样例效应,建立有序的连贯性思维。本节课有“两概念一思路”需要通过相关认知负荷的建立进行建构和巩固,两概念指强弱电解质的概念和离子反应概念,一思路指宏观――微观――符号思维主线。

例如关于强弱电解质的概念有三个相关认知负荷提升点,一是借助等浓度的氨水和NaOH溶液导电性实验对比,从宏观――微观――符号说明强弱电解质的概念;二是借助等浓度的醋酸溶液和盐酸导电性实验对比,再次从宏观――微观――符号巩固强弱电解质的概念;三是在氨水与盐酸反应的pH和电导率变化图像的预测、分析、推演中,应用强弱电解质的概念。

四、搭建思维台阶的教学设计

基于以上分析,在本节课的教学设计优化之后,设“三环节六实验一讨论”的思维台阶,逐级增加材料元素的交互性,降低学生对认知加工的压力,增强学生对微粒观的认识,从本质上理解离子反应的概念,提升学生实验思维品质。

五、案例反思

1. 认知负荷理论与思维台阶整合教学效率

实验是直观的,但是实验现象背后的思考才是课堂交流的重点,课堂的交流就是教师与学生思维的对接,思维跨度就是学生外在认知负荷主要体现,合理的课堂交流能够引导学生的思维一步步地达到能力目标。当前课堂上学生注意力的重心是在实验现象的观察和实验操作细节的掌握,而忽视实验整体思维能力的塑造,我们应该反思如何有效培养学生在实验中的思维能力。因此,必要的思维台阶能够帮助学生形成正确的实验探究观念。搭建思维台阶的方式有多种,阅读、语言、文字、视频、动画、实验都能成为思维的台阶,它们都能发挥各自不同的教学功能,达成学习的知识目标,但是从整体实验思维能力的培养角度来看,动手实验有其检验的真实性,无疑是解决实验思维的最好办法。

2. 重视概念的建构与应用过程

概念不是简单的记忆,应该是一个思维探索的过程。北京师范大学的姜忠提出利用探究实验建构概念的设计结构应包括4个部分:以新概念为基础设计实验、学生以原有概念去解释实验、利用认知冲突探究实验、利用探究结果形成新概念。这一结构能够加深学生对概念形成过程的体验,能够使学生更加深刻地体会概念的含义[4]。

3. 重视相关认知负荷的形成

教学的过程中往往产生很多的知识碎片,学生需要从中获取有助于形成实验探究整体思维的部分,教师应当增加学生在这一过程的认知负荷,在课内或者课外,培养学生形成连续性思维的能力,这是实验思维台阶搭建的最终目标。提升相关认知负荷可以在阶段知识的小结或者是概念建构的小结中,还可以在知识或思维模型的应用中,以检验学生的认知目标是否达成。

实验既是引发学科兴趣的基础,也是引发学生思维的起点,概念是思维达到一定阶段的精华概括,教师需要引导学生从知识表面的认识到知识本质的认识。充分利用认知负荷理论将实验作为概念教学的思维情景,设计合理的思维台阶,是能够符合学生的认知发展规律,顺利达成概念的建构和思维能力培养的目标的。

参考文献

[1] 陈颖,胡志刚,李盼盼.基于认知负荷理论探讨化学高效教学的策略[J].化学教学,2014(6):19-22

[2] 唐剑岚,周莹.认知负荷理论及其研究的进展与思考[J].广西师范大学学报,2008(4):75-83

微观环境的概念范文第3篇

【关键词】初中科学;概念教学;基本策略

【正文】2011版《义务教育初中科学课程标准》指出,科学知识的表现形式包含科学事实、科学概念、科学原理、科学模型和科学理论。科学概念是科学知识体系的基石,科学概念的掌握水平是科学学习成败的关键,因此,科学概念教学是初中科学教学的重头戏,。但在实际教学中,多数科学教师由于缺乏科学概念教学的一些方法、策略,而使学生对科学概念的掌握打折扣,影响了科学教学质量。以下是笔者基于多年的教学经验,通过详实的教学案例,从利用前概念、概念建立和概念内化三方面的教学策略进行概述,以期为一线科学教师进行科学概念教学提供借鉴。

一、基于前概念的教学策略

前概念亦称“日常概念”,是指未经过专门教学,人们在日常生活中逐步形成的概念。前概念是科学概念建立的基础,科学概念如果和前概念不一致,往往成为学生学习的难点。如果教师能够把握住学生的前概念,就会使教学有的放矢,更好地提高教学效果。

(一)还原稀释,转化为生活原形

科学概念通常以学术形态表述,具有概括性和抽象性,学生比较难接受和理解。因此,概念教学首先要挖掘相关的生活原形,从生活原形出发,架设桥梁,引导学生逐步过渡到科学概念。

例如“压强概念教学”。压强的定义是“单位面积上受到的压力”,对学生来说相当抽象。教学设计时可以按下列思路挖掘压强的生活原形:压强(还原)概念属性:压力的作用效果(还原)学生熟悉的事例:人在泥地上,人越重陷得越深,单脚比双脚陷得更深;按图钉,用力越大陷得越深,钉尖越尖越容易按入。教学就是从这些学生熟悉的事例出发,引导学生建立假设“压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关”,然后引导学生

设计实验证实假设,最后在实验结论的基础上进行抽象,建立压强的概念。

又如“传染病概念教学”。传染病的定义是“由病原体引起的,能在人与人或动物与人之间传播的疾病”。教学设计时可以按下列思路挖掘相关的生活原形:传染病定义(稀释)两个本质特征:原因和特点(还原)学生熟悉的事例:SARS、狂犬病、肺结核等。教学就是从这些学生熟悉的病例出发,引导学生比较、分析,总结出传染病的病因及特点,进而抽象建立传染病的概念。

根据加涅的概念划分类型,科学概念可以分为具体概念和定义性概念两大类。具体概念是指能通过直接观察获得的概念,如花朵、水、土壤、长度、体积等概念。定义性概念是指不能直接通过观察,必须通过定义才能获得的概念。定义性概念比较抽象,有的还涉及几个概念的关系。如:压强、密度、电阻、力、溶解度、动能等都是定义性概念。初中阶段学生学习的科学概念多数为定义性概念,因此,在初中科学概念教学中一般都需要将概念进行还原稀释,寻找相关的生活原形。基本思路是:从概念的定义或属性出发,通过还原稀释寻找概念的生活原形。

(二)直面错误概念,引发认知冲突

前概念可能是正确的,也可能是错误的。正确的前概念容易产生正迁移,有利于科学概念的建立;错误的前概念往往成为新概念建立的绊脚石,但如果利用好错误的前概念,不仅能帮助学生建立新概念,而且能加深学生对新概念的理解。如何正确利用错误的前概念呢?一般策略是:巧妙诱导,暴露前概念尝试解释,引发冲突引导认知调整,建立科学概念。

例如“密度概念教学”。学生对密度的前概念是:密度即物体的轻重,如“铁的密度比泡沫大”,学生的观念就是“铁比泡沫重”。教学中可以从学生的这一错误观念出发,逐步引导建立科学概念。具体如下:创设情境:举重比赛,规则是一分钟举起哑铃个数多者胜。教师出示两个一模一样的哑铃,一个是铁质的,一个是泡沫的。要求选择哑铃并说明理由。学生都选择泡沫的哑铃,理由是泡沫比铁轻。然后,教师再出示两个哑铃,一个是体积很小的铁质哑铃,另一个是体积很大的泡沫哑铃,问哪个重一些,此时意见不一。教师继续问,那“泡沫比铁轻”的观点是否一定成立?此时学生意见非常统一,一致认为“不一定”。教师引导学生对观点作修正――“体积相同时,泡沫比铁轻”。教师继续追问,这一观点是否一定成立?学生疑惑---,教师引导:如果把两个哑铃带到完全失重的太空,这一观点还成立吗?学生顿悟。然后教师将两个形状大小一样的哑铃放在调平好的天平两盘,发现铁质哑铃这边托盘下沉,由此引导学生对观点继续作修正――“体积相同时,泡沫的质量比铁小”。此时教师顺势提出问题:相同体积的其他物质质量关系如何呢?引出对水、酒精和铝等物质的质量和体积关系的研究,从而发现:相同体积的不同物质,质量不相同;同种物质,质量和体积成正比。由此进一步抽象建立密度概念。

学生在学习新概念之前,在生活中积累的前概念往往是片面的,甚至是错误的,教师在概念教学中,应当善于诱导学生暴露这些错误的前概念,再设法纠正这些错误的观念,建立正确的概念,这样有利于加深新概念的建立和内化。

二、基于概念建立的教学策略

概念建立是引导学生抽象概念本质的过程。著名瑞士心理学家皮亚杰认为:个体对周围环境的认知有两个基本过程:同化和顺应。同化是指个体将外界环境提供的信息整合到自己原有的知识结构的过程;顺应是指外部环境发生变化,个体知识结构发生重组和改造,使个体适应外界环境变化的过程。有些概念本身容易在生活中找到原形,学生容易产生同化,而有些概念学生却缺乏感性,需要教师创设有效情境,架设桥梁,增加认同感,促使学生顺应,以利概念的建立。

(一)求同比较,揭示本质

有些概念的原形是学生熟悉的生活实例,如传染病、种群、生态系统等。这些概念的教学,可以从学生熟悉的实例出发,引导学生通过几个同类实例的比较,揭示概念的本质,建立概念。

例如“传染病概念教学”。教师在学生列举熟悉传染病病例:流感、SARS、狂犬病、肺结核等,和非传染性疾病病例:癌症、关节炎、高血压、糖尿病等,之后提出以下问题:

我们根据什么来判断一种疾病是传染病还是非传染病呢?也就是说,传染病有什么特点呢?

传染病流行时,“传染”是什么东西在传,病人“感染”的又是什么呢?传染病流行时,“传染”是在什么生物之间发生的?通过这些问题的讨论,引导学生进行分析比较,得出传染病具有两个本质特征:由病原体引起;能在人与人或动物与人之间传播。由此得出定义:由病原体引起的,能在人与人或动物与人之间传播的疾病,叫做传染病。

(二)通过实验,强化感知

有些概念在生活中很难找到原形,如大气压、电流、电阻等,这些概念的建立,就需要借助实验来增加学生的感性认识,增强学生的认同感,以帮助学生建立概念。

例如“大气压强概念教学”。在压强概念建立之后学气压,本身并不难。问题是,大气本身看不见摸不着,而且人由于生活在大气中,对大气压的适应,使得人很难感觉到大气压的存在,给教学带来困难。突破这一难点是建立大气压强概念的关键。教学中可以先演示“覆杯实验”,引导学生分析:硬纸片为什么不下落?学生会有两种想法:一种认为是空气把纸片托住,另一种认为可能是水把纸片粘住。为了进一步证明是空气把纸片托住,教师继续演示:把“覆杯”固定在玻璃真空罩内,不断抽出玻璃罩内的空气,发现此时“覆杯”下的硬纸片下落。此时学生一致认为原来“覆杯实验”中纸片不落是由于被空气托住的缘故。在这基础上,教师因势利导,学生很容易建立大气压强这一概念。然后教师继续演示“后覆杯实验”:将“覆杯”倾斜并向各个方向转动,发现纸片都不落。引导学生分析大气压的方向,从而完善大气压的概念。

(三)利用类比,架设桥梁

有些定义概念,如溶解度、比热、电压等,由于具有高度的概括性,所以非常抽象,即使借助实验手段,也很难让学生接受。此时我们可以尝试类比的手段,架设合理的桥梁,帮助学生建立概念。

例如“溶解度概念教学”。溶解度的定义是“一定温度下,在100克溶剂(通常指水)中达到饱和状态时所溶解的溶质质量(克),叫做该溶质在该温度下的溶解度。”相当抽象,学生很不易接受。教学中,我们可以先引导学生讨论:如何比较食盐和蔗糖在水中的溶解性?通过交流达成共识:一定温度,等量的水,达到饱和,看谁溶解得多。然后演示实验:室温下,分别在10克水里溶解食盐和蔗糖,直到饱和,结果是蔗糖溶解得多。然后引导学生得出:同等条件下,蔗糖比食盐更易溶于水,即蔗糖的溶解性比食盐大。此时教师顺势提出问题:如何定量比较物质的溶解性大小呢?接着借助“百米游泳比赛”的例子进行类比。百米游泳比赛:路程100米,水温相同,达到终点,比较时间;比较溶解性大小:100克溶剂,温度相同,达到饱和,比较所溶解的溶质质量(克)。在此基础上,引出溶解度的概念,它是用来定量表示溶解性大小的量,这样学生就比较容易接受溶解度的定义。

三、基于概念内化的教学策略

概念教学一般经历“创设情境”、“抽象加工”和“巩固内化”三个环节。“创设情境”的目的主要是挖掘学生的感性,为下一环节做好铺垫。“抽象加工”是概念教学的主要环节,就是通过分析比较,找出概念所反映的本质特征,形成概念定义的过程。完成这一环节,此时似乎概念教学已经完成,但实际上,如果没有第三个环节“巩固内化”,学生建立的概念往往不够深刻,甚至很快遗忘,影响概念教学是质量。

(一)利用模型,强化本质

有些概念涉及微观本质,例如:蒸发、沸腾、溶解等,在概念建立之后,可以借助模型强化概念的本质特征。比如“沸腾概念教学”,在得出沸腾概念以及沸腾的特点之后,可以利用水沸腾的微观模型揭示水沸腾的微观本质,帮助学生内化沸腾的概念,提高教学质量。

(二)剖析关键词,强化本质

有些概念涉及的要素比较多,定义比较复杂,比如:比热容、溶解度等,在概念建立之后,学生往往还是比较模糊,不够深刻。此时,需要对这些概念的定义的关键词做进一步的剖析,以强化概念的本质特征,帮助学生巩固内化概念。例如“比热概念教学”,在得出比热定义后,强调定义的三要素:“单位质量”、“温度升高(或降低)1℃、“所吸收(或放出)的热量”;又如“溶解度概念教学”,在得出溶解度定义之后,强调定义的四要素:“一定温度”、“100克溶剂”、“达到饱和”、“溶质质量(克)”,再通过正例和反例加以巩固。

(三)巧用例证,强化本质

概念的例证包括正例、特例和反例。

概念的正例指的是包含概念所反映的本质属性的具体事物,是概念所反映的具体对象。即包含概念的本质特征的肯定例证。列举概念的肯定例证,有利于学生分析概括,加深对概念本质属性的理解。例如:“生态系统”概念,正例有:一个城镇、一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等。

概念的特例指的是特殊的例子,属于概念的外延这一集合,但它不具有或不完全具有概念所反映的本质属性。其特殊性在于,从概念的内涵上来看,它不符合“概念的质的规定性”,但从概念的外延上来看,它是这一概念的对象。在概念教学中,忽略特例,往往会导致概念的内涵混淆,外延扩大或缩小。所以,应列举充分和典型的特例。例如:“微生物”――“是一类形体微小、结构比较简单,一般要借助于显微镜或电子显微镜才能观察到的一大类微小生物的总称”。“微生物”的特例就有“蘑菇”、“银耳”、“黑木耳”、“金针菇”等大型真菌。“动物细胞”的特例是“红细胞”,因为它没有细胞核。“有性生殖”的特例是单性生殖。

概念反例指的是不具有某种属性的具体事物,即不在某一概念的外延中。在概念教学中,反例的列举是非常必要的,它有利于学生区别某种事物的本质属性和非本质属性,从而加深学生对(正)概念的准确把握,提高科学概念的教学效果。例如“生态系统”的反例有种群、群落的例子等。“细胞”的反例是病毒等。

(四)运用“变式”,强化本质

变式是通过变更对象的非本质特征而形成的表现形式。变更人们观察事物的角度或方法,以突出对象的本质特征,突出那些隐蔽的本质要素。 例如“重力概念教学”,如果我们在举例时,只是列举固体物质的例证,往往容易使学生产生只有固体才有重力的错误观念,而影响教学效果。所以在举例时,要善于利用“变式”,分别例举固体、液体、气体的例证。又如“生态系统概念教学”,可以利用变式,对生态系统的组成从不同角度进行描述,如:“生态系统是由一定区域内生物群落与其无机环境组成”、“生态系统是由一定区域内非生物物质和能量及所有作为生产者、消费者、分解者的各种生物组成”、“生态系统是由一定区域内全部生物和非生物因素组成”等,以加深对生态系统的理解。

总之,初中科学概念教学地位重要,学生又处于从形象思维到抽象思维的过度期,所以需要教师掌握一定的概念教学策略,架设好桥梁,化抽象为具体、化“无”为有、化深为浅,提高概念教学的质量。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定. 义务教育初中科学课程标准(2011版)[M]. 北京:北京师范大学出版社, 2012.

[2]胡卫平. 科学概念教学中思维能力的培养[J]. 中国教育学刊, 2004 (9):48-51

微观环境的概念范文第4篇

一、思想政治教育环境理论的理论依据

在我国古代,许多著名思想家论述了环境与教育的关系。儒家代表人物孔子就这一关系问题最先提出“性相近,习相远也。”认为人只有好学求教,才能具有良好的道德品质和行为,将道德品质的形成同社会环境联系了起来。孟子继承和发展了孔子的教育环境论,肯定了环境的作用,提倡“乡田同井,出入相友,守望相助,疾病相扶持。”即主张建立睦邻友好的环境,发扬德行,相互帮助。荀子非常重视主观思想与客观环境的关系,他改变了仅从客观环境的单一角度认识环境与教育的关系,开始注意到人主观认识的作用。荀子说:“蓬生麻中,不扶自直;白沙在涅,与之偕黑。”认为环境是起积极作用还是消极作用是人们自主选择的结果。著名理学家王夫之认为环境能决定人们意志的坚定性,意志则支配人们的行为。主张对环境进行有效控制,促使人们形成坚定意志。

在西方国家,许多思想家也论述了环境对人的思想品行的影响。古希腊时期,柏拉图就提出天赋的美德需要环境的影响和教育的作用把它引导出来的思想。强调人与环境的相互作用,强调与好的环境接触。法国启蒙思想家卢梭在《爱弥儿》中提出教育要为儿童提供优良的环境,使儿童的潜能能够充分实现。实用主义思想家杜威,认为人的“理智”的形成有如有机体进化一样,每一阶段都要与环境接触,特别是要学习控制客体环境,指出 “我们的结论不是要离开环境进行教育,而是要提供一种环境,使儿童的天赋能力得到更好的利用。”

古今中外贤哲们的环境教育思想影响着今天的教育,为构建思想政治教育环境理论提供了理论借鉴。但这些思想也存在着一些偏颇之处,较为突出的问题是忽视了人的主观能动性,忽视了人的社会实践作用。而马克思主义环境观克服了这种局限,对两者的关系作了全面的说明。马克思主义环境论认为,环境创造人,人创造环境,二者相互创造,并统一于社会实践。在人与环境的相互创造中,两者都处在不断的变化中,环境变得更有利于人的活动,人的活动更有利于环境建设。马克思主义环境观是思想政治教育环境理论根本的理论依据。

二、思想政治教育环境概念的界定

关于思想政治教育环境的概念,理论界并未形成一致看法。20世纪90年代初,陆庆壬在《思想政治教育学原理中》中首次将“思想政治教育环境”纳入思想政治教育研究领域,并首先对其进行了专题研究,界定了其概念,即:“思想政治教育环境,就是指对思想政治教育以及思想政治教育对象的思想政治品德形成、发展产生影响的一切外部因素的总和。”这基本确定了思想政治环境研究的基本范畴。其后,张耀灿在《思想政治教育学概论》(1995 年版)中以“环体”的形式把其纳入思想政治教育过程的“四要素”之一,从而使思想政治教育环境逐步从一个孤立的概念确立为思想政治教育过程的基本要素。2002年,沈国权在《思想政治教育环境论》中提出“所谓思想政治教育环境,从广义上说,指的是影响思想政治教育活动开展的各种外在条件和因素的总和,主要包括思想政治教育活动实施所处的社会大环境和教育对象所处的社会小环境。”虽然不同学者对思想政治教育环境概念的看法不完全一致,但大多数学者将思想政治教育界定为:思想政治教育环境指影响人的思想品德形成和发展,影响思想政治教育活动运行的一切外部因素的总和。

三、思想政治教育环境的类型

从现有的研究来看,学者们对思想政治教育环境类型的研究,根据不同的标准可将其分为不同的类型。二分法,从一般意义上说,思想政治教育环境可分为宏观环境和微观环境。宏观环境主要是指社会经济、政治、文化环境,微观环境是指家庭环境、学校环境、工作环境。这是最为典型的思想政治教育环境二分法。三分法,一些学者在二分法的基础上,即在宏观环境和微观环境的基础上,增加了 “中观环境”内容。多分法,除了二分法和三分法,有些研究者还从更广泛、更细致的角度对思想政治教育环境进行剖析,如陈秉公在 《思想政治教育学原理》一书中,将思想政治教育环境分为社会环境、单位环境、家庭环境和社交环境四种类型。时空维度分类法。在上述几种划分方法的基础上,岳金霞提出了对思想政治教育环境新的划分方法,即时空维度分类法。从时间维度上把思想政治教育环境分为历史环境、现实环境、未来环境。

微观环境的概念范文第5篇

一、再现式导入,聚焦知识、重在识记

(一)概念阐述

再现式导入是指在总复习教学导入环节,直接采用学生已经看过的微视频,再次呈现作为导入方式。

(二)适用条件

再现式导入适合课时总复习学习内容中涉及的数学概念特别多,这些概念又是“成群”存在,且非常抽象,学生“个性化”解读的空间特别少的学习内容,比如:《数的认识》这个复习内容就是这样。《数的认识》这节课复习中,需要涉及的数概念有:正数、0、负数;自然数、分数、小数等。下面就以《数的认识总复习》导入为例来具体阐述。

(三)案例描述

同学们,昨天你们已经看过《数的认识》(复习课)的微视频,梳理了知识框架,现在我们再一起来看一次,看后说说:你知道了些什么知识?课件出现如下:

教学中,教师借助课件直观、有序地呈现各个概念。这样的教学有利于学生深刻把握概念的内涵,全面把握概念间的联系,形象地理解概念的意义,更为重要的是,这样的导入方式教学用时少,学习效率特别高。

当然,我们也必须指出,这种简单化地重复看微视频的再现式导入,确实会浪费学生的课堂时间,经过一段时间的教学实践,我们发现可以对再现式导入做个微调,就是再现部分学生课前整理后的知识导图,让学生现场来解说导图,这也是一个不错的选择。比如,教学《计量单位总复习》时,我们就请学生来展现、解说自己的知识导图,见下图:

整个学习中,学生解说得非常生动、特别精彩,这说明学生在课前看了微视频后,再整理知识结构图不是简单的微视频“翻版”,而是一个“新”认识的提高活动。

二、辨析式导入,聚焦知识,关注内化

(一)概念U述

辨析式导入就是指在总复习教学导入环节,教师设计辨析情境,让学生分析与思考、辨析与辩论,组织学生开展总复习活动。

(二)适用条件

辨析式导入适合课时总复习学习内容中有些数学概念特别容易混淆,且有一点学习难度的学习内容,这个导入方式在总复习教学中的适用范围比较广。比如:《数的运算总复习》《图形的认识总复习》等。

(三)案例描述

在《数的运算总复习》中,我们发现学生对机械的计算掌握得比较好,但对运算法则的高级应用水平不够。于是,我们基于学生的学习实际,深层次地挖掘学习内容,设计了“看数组式”的辨析情境,将课堂交给学生,把自还给学生。导入材料如下:

课件出示四个数字6、2、4、3,出示四个学生不同的答案。

(1)猜一猜,他们的答案是怎么来的?(可动手做一做,算一算。)

(2)课件分别出示下面的计算卡片并写出综合算式。

(3)观察这8道算式,你发现了什么?

整个过程中,教师通过题组,引发学生总结出“运算符号影响运算顺序,运算顺序改变运算结果”这一学习结论,学生由好奇转变为思考,学习的积极性特别高。

再如,《图形的变换与位置总复习》中,通过观看微视频,学生对图形变换的四种方式(平移、旋转、轴对称、图形的放缩)已有了简单的知识回归,于是我们设计了如下一道辨析题:

三、构建式导入,聚焦知识、凸显连接

(一)概念阐述

构建式导入就是指在总复习教学导入环节,教师通过提供一个很小的知识点,通过对学习材料的变化、展开等活动,构建系统的知识结构,使学生实现对所学知识的深化。

(二)适用条件

构建式导入适合课时总复习学习内容中一些概念难度不大、且知识之间的联系特别紧密,知识间连贯性特别强的内容。比如:《平面图形的认识总复习》《线与角的认识总复习》等。

(三)案例描述

在教学平面图形的认识总复习时,我们出示如下一幅图,并提出一个教学问题:“你能在方格图中补充画出哪些平面图形?”

老师提出问题后,学生的学习表现非常主动,很快地画出自己的图,其中最令老师高兴的是,学生对自己的画图思考过程解释得非常好,他们能从图中已有的是什么、我要画什么、我还需要画什么等角度入手,阐述自己的学习思考过程。整个学习过程就是一个学生自我构建知识、有序解构知识、自我解释知识,最后全面认识知识的过程。

四、分类式导入,聚焦知识,深化认识

(一)概念阐述

分类式导入就是指在总复习教学导入环节,让学生通过对学习材料的分类,在分类活动中再次深刻认识数学知识,聚焦知识间的连接。

(二)适用条件

分类式导入适合课时总复习学习内容中一些较难理解的数学知识与概念,或者指一些概念需要在更大的背景下,统一法则、统一思考,进而实现知识方法的迁移。比如:《图形的体积总复习》等。

(三)案例描述

在教学《图形的体积总复习》时,我们知道学生学习的难点不是公式的应用,而是“躲在”公式背后的统一性,学习的焦点是对物体概念高观点下的统一性的认识。为此,我们在教学中设计了分类活动,以此促使学生对通用计算公式的理解。教学时,我们先出示如下形体,然后请学生进行分类,并思考:你为什么要这样分?