展示设计概念分析(精选8篇)
展示设计概念分析篇1
以核心概念为统摄设计和组织教学活动,使事实性知识的学习服务于学生生物学核心概念的形成与发展。因为对零散的事实性知识和孤立的知识点,学生已花费大量的时间来记忆,但并未形成具有逻辑内聚力的相互关联的结构框架,虽能暂时通过学业考试,但在随后的生活中很快就会忘记。核心概念是居于学科中心的具有超越课堂之外的持久价值和迁移应用价值的概念,是学科结构的主干部分[1]。对核心概念的深层理解,有助于学生掌握学科基本框架,形成有利于终身发展的学科知识结构,这说明在教学中要把对核心概念的深层理解作为重要的教学目标。
随着课程改革的推进,教师越来越关注核心概念教学,但在具体实践中存在一些问题和困惑。为此,本文以“空中飞行的动物”为例,对初中生物教学内容进行教学反思,从教学活动设计角度就如何实施核心概念教学进行一些探讨。
一、深度分析知识内容,明确教学核心
在分析生物教学内容时,教师首先要考虑什么是最值得教给学生的生物学知识。
20世纪90年代,美国教育专家布鲁姆提出,知识依据其教育价值的不同是分层级的,据此建立知识层级结构图[2],并对各个层级给予注释,如图1所示。
该结构模型由六个层级组成,几乎囊括所有学科内容知识,从记忆性知识开始,逐步演进,直到创造性知识。知识层级越高,解释力就越强,越能成为学生分析问题和解决问题的有力武器,最终达到培养学生创新能力的目标。
依据布鲁姆学科内容知识层级结构图,从中学教学角度分析,生物学科内容知识应呈现如图2所示的结构。
由此可见,对某一内容知识进行深度分析,是将知识内容进行分层,区分哪些知识是支撑一般概念建构的学科事实,哪些知识是统摄一般概念的具有迁移应用价值的核心概念,明确教学核心,为教学指明方向。
从单元整体角度看,“生物的多样性”主题中“脊椎动物的不同类群”单元是以脊椎动物的特征为核心的,运用生物分类的有关知识,从不同类群生物的特征及其与人类的关系角度研究脊椎动物,发展学生对生物多样性的认识,从而帮助学生逐步形成不同类群的生物各有特征、在生物圈中具有不同作用及保护生物多样性极为重要的思想观念。
“空中飞行的动物”是本单元的一节内容,从促进学生核心概念形成与发展的角度讲,本课的学习内容包括:第一,认识空中飞行的动物因身体结构的不同是属于不同类群的动物,发展对动物特征及动物分类知识的认识;第二,认识鸟类适行的特征,深化对鸟类身体结构特征与其飞行功能之间关系的认识;第三,从生物体结构与功能相适应角度认识鸟类的形态结构及特点,初步建立相应的认识路径和方法。因此,可以确定“生物体的身体结构与其功能相适应”为统摄“脊椎动物的不同类群”教学的核心概念,而统摄本课的重要概念是“鸟类的身体结构与其飞行功能相适应”。
以上分析,不仅能明确本课的教学核心,为本课教学活动设计指明方向,还能引发教师进一步思考,在具体知识的教学中,到底要让学生学到什么?依据图2的知识结构,从促进学生核心概念形成和发展的角度,学习内容分为三个层级:一是以学科事实为载体学习本学科的一般概念,即对学科的基本理解;二是在对学科基本理解的基础上形成和发展对反映学科本质的学科核心概念的认识;三是对上述认识进行拓展,形成对学科思想与观念的认识。只有这样,才能真正将学生核心概念的形成与发展作为教学核心,在具体教学活动设计中,有效实施核心概念的教学。
二、以核心概念为统摄,形成具有内在逻辑的知识框架
单元内容知识不应是科学结论的简单堆砌,而应是具有内在逻辑的结构体系。核心概念是超越具体事实的深层理解,能统摄相关的具体知识,因此在设计教学活动时,可用核心概念为统摄,设计单元知识整体框架。把具体知识教学置于核心概念统摄之下,让学生学习具有内在逻辑的知识内容,可以摆脱枝端末节问题,使教学变得更为简单高效。
基于上述思考,“空中飞行的动物”的整体知识框架设计如图3所示。
在教学中,教师应以“生物体的结构与功能相适应”这个核心概念为统摄,构建教学活动主线,围绕“鸟类身体有不同的结构―鸟类身体结构有与其他动物不同的特征―鸟类身体结构特征是与其飞行功能相适应”的若干环节展开教学,发挥核心概念对教学的统摄作用,从结构与功能相适应的角度探究鸟类类群结构特征,拓展对动物类群特征的认识。
需要说明的是,教学中要以学科事实为教学起点,在具体事实性知识教学中逐步建立对核心概念的理解。也就是说,教师要从上到下再从下到上形成单元内容的逻辑体系。从上到下是指教师的认识是演绎过程,即在原有学科知识的基础上,提炼单元核心概念,然后将单元核心概念转化为易于学生理解的一般概念,寻找能够支撑这些一般概念的学科事实。课堂教学恰恰相反,是从下到上的过程,通过学生容易获得直接经验的多个事实引入,经过一般概念教学,在足够量的感性认识的基础上,逐渐建立每节课的重要概念,形成单元核心概念,促进学生对学科的理解。
三、以问题驱动教学和学习,促进学生深层理解
通过设计系列问题引导学生参与学习活动,在众多螺旋上升的系列问题的分析和解决过程中,让学生经历科学理性思维活动,感悟和体验分析动物身体结构特征与功能的思路和方法,为深刻理解核心概念奠定基础。因此,就“空中飞行的动物”一课,教师可以设计表1的问题。
学生的学习是在系列问题的驱动下进行的,因此问题系列既是教学中教师引导学生进行积极思维的手段,也是实现教学目标的策略。学生在分析问题和解决问题的过程中经历科学思维活动,体验和感悟知识的形成过程,加深对核心概念的理解。
从本课所设计的问题来说,教师围绕“生物体的结构与功能相适应”这一核心概念,从情境问题入手,通过系列教学活动,在内容问题的驱动下,引导学生在观察宏观现象中分析微观原因,如图4所示。
这一设计思路有助于学生从直观现象入手,在问题分析和解决中循序渐进地理解和加深对核心概念的认识,其应贯穿于整个教学过程。
生物学进行核心概念教学活动的设计要先明确单元核心概念,为单元思维过程指明方向,基于此形成核心概念统摄下的具有内在逻辑的知识框架,并围绕核心概念设计驱动问题,通过问题驱动,帮助学生建构核心概念统摄下的知识整体框架。
因此,要明白:减轻学生的课业负担,关键在于教师要能把课讲得透彻、精练、易懂,而这与教师对学科本质的理解密切相关,教师要能透过生物学事实揭示核心概念内涵,因为核心概念反映的就是学科本质。只有这样,才能激发学生学习兴趣,在有限的学习生物学的时间内,学到更本质的、更有利于终身发展的知识。
参考文献:
[1] 胡玉华、 对生物学核心概念及其内涵的研究[J]、 生物学通报,2011(10)、
展示设计概念分析篇2
关键词:化学键;学科观念;化学模型
文章编号:1008-0546(2015)06-061-02 中图分类号:G633、8 文献标识码:B
一、问题提出
化学概念揭示出化学事物的本质属性,帮助学生认识事物的性质、变化及其规律。化学概念自身的抽象性使其教学成为难点,也易使学生觉得枯燥无味难学,失去学习化学的兴趣。化学键教学中教师一般将化学键中离子键与共价键分为两课时进行教学,且多数以电子式的书写为教学重点,概念的教学仅通过人为总结判断规律,记忆强化,机械对比。笔者认为,这样做不利于形成完整化学键概念,对微粒间相互作用模糊,微粒观和变化观等学科思想建立不完整,且易形成概念的定式思维,为后续正确概念的建构带来负迁移。如氯化钠结构就是一个钠离子和一个氯离子组成的一个结构单元,氯化氢中仅含一个氯化氢分子。又如对物质本身是否含离子,能否导电,熔融状态是否破坏化学键等问题的错误认识。虽能分辨简单的离子化合物和共价化合物,但两者本质区别概念模糊。
二、设计意图
化学键概念是化学知识的核心,化学键是十分重要的化学概念,对发展和完善学生的微粒观和变化观具有重要意义和作用。通过调查研究学生前置概念,对学生前知识有良好的把握,对教学中抓住学生学习中可能的难点有十分重要的意义,利用直观教学手段,深入分析化学键概念的内涵和外延,揭示分析概念间内部矛盾,深化认识帮助理解和应用概念并引导用化学键概念分析解决问题。适时应用对比类比的科学方法防止模糊概念形成概念体系。利用概念图使概念层次明显,同时提供实例降低概念的抽象性,使概念得到巩固、强化和应用。
化学键这节内容中化学键的概念、离子键和共价键的形成是教学重点,电子式是帮助学生直观认识离子键和共价键形成的手段,离子化合物和共价化合物是化学键概念的延伸和拓展,认识化学反应的本质是化学键的应用。本教学设计从三方面进行整合设计:①为什么要学习化学键?②化学键是什么?③化学键能解决什么问题?重点突破三点:①原子达到8电子(氢为2电子)稳定结构的方式;②三种基本微粒原子、分子和离子是通过什么作用形成物质;③化学反应的本质。
离子键教学环节中以具体实例钠和氯气反应生成NaCl这一宏观现象入手,引导学生认识宏观现象后得微观本质,分析钠与氯结合的微观本质,并用符号电子式表示其形成过程,再深入引导学生认识如何从钠离子和氯离子构建宏观可见的氯化钠固体,建构“宏-微-符-宏”化学模型。
三、教学过程设计
四、教后反思
教师在教学时不能教教材,不能以考试为目的,要整合教材,合理利用,从学生认知规律设计符合实际的教学设计,对概念的教学更应关注学生的前置概念和概念认识中的可能误区,还有概念的内涵和外延,不然一旦学生形成思维定式要想改变会很难。
本课时在具体实施教学的过程中,整体感觉流畅自然,能紧紧抓住学生的思维趋势,充分利用并扩展了学生的思维空间。本节课与以往同内容的教学设计相比最大的特点是,从宏观现象设置情景,学生从微观角度分析解释,并再有微观建立宏观模型。本节课中教师只起一个向导的作用:不时地启发学生发现并提出问题,并在必要时加以点拨,引导学生进行积极的思考和讨论并得出相关的结论。本节课的教学中还充分利用多媒体动画,创设相应情景,使抽象的知识直观化用生动的动画,展示了共价键的形成过程中共用电子的作用,以及离子键中阴、阳离子间的作用,取得了很好的效果。在教学中对教材内容进行重新整合,将电子式未作为教学重点而将微粒间的作用作为重点,特别是由微观构建宏观氯化钠晶体和氯化氢气体的设计,让学生对这两类化合物有了更深刻的认识,不再存在氯化钠结构就是一个钠离子和一个氯离子组成的一个结构单元等认知误区。
参考文献
[1] 宋心琦主编、普通高中课程标准实验教科书:化学2 (必修)[M]、北京:人民教育出版社,201321-23
[2] 任红艳,韩晓丽,李广洲、不同学生关于共价键概念表征深度的研究[J]、化学教育,2011,(9)61-63
展示设计概念分析篇3
(一)前瞻性评价综合法的优点1、前瞻性评价综合法向决策者提供前瞻性的专业帮助。从国会的角度看,一个议案将要实施前,审计人员应用前瞻性评价综合法可以给予国会决策者专业的帮助,并且让他人对新议案的基本理念和可行性感到信服。从议案角度看,前瞻性评价综合法有助于提供议案前瞻性的信息和提高议案成功的可能性。因此,审计人员应用前瞻性评价综合法可以在新议案实施前帮助国会决策者避免未来可能出现的问题,以促进议案的成功。2、前瞻性评价综合法是系统性的方法,可靠性较强。应用此方法,审计结论具有较强的确定性,不会受人员安排等主观因素的影响,审计人员能够按照确定的程序收集、审阅相关研究文献,并且较为清晰地阐述审计证据和表明议案未来执行中的不确定因素。综上所述,应用该系统性方法更能保证审计工作的质量。3、前瞻性评价综合法成本较低。与其它前瞻性方法如实验性的测试等相比,前瞻性评价综合法主要收集、审阅已经有的研究文献,用以评价议案的可行性,因此所需的人力、财力、时间较少,成本较低。
(二)前瞻性评价综合法的缺点前瞻性评价综合法的适用对象主要是针对未来的议案,它不能解决所有的前瞻性问题,如对政府未来的需求、成本和结果的分析与评价,可能更多地要运用模拟仿真、预测等前瞻性方法。在结果的可靠性方面,前瞻性评价综合法要比试点试验等前瞻性方法稍有逊色。另外,前瞻性评价综合法作为一种新兴的前瞻性方法在实践中的应用还不够广泛,对审计人员的素质要求较高。
(三)前瞻性评价综合法的适用条件前瞻性评价综合法既可用于评价单一的议案,也可用于两个及以上备选议案的比较和选择。在评估单一的议案时,确定明晰的评价标准十分关键,同时也比较困难,因为提案在未来是否成功往往取决于未来的实施过程而非现在订立的目标。另外,评价两个及以上的议案往往会更容易,因为作出相对评价(如哪个更好)比绝对评价(如它每个方面都很好吗?有多好?)更简单。审计工作的客观条件也会决定是否应用前瞻性评价综合法。虽然应用此方法进行审计评价时,所需审计时间通常较短,但也不能马上开展评价工作,开展之前需要一定的准备工作。一般情况下,两个及以上议案的评价至少需要两个审计人员为期三个月的工作,因为只有如此才能保证审计人员有较为充分的时间回顾、综述已发表以及未发表的文献,向技术专家咨询以及对最终信息进行详细透彻的分析。如果这几个议案相当复杂,没有相关充分的研究文献,或者大部分研究文献因未发表较难收集时,通常需要更多的审计时间。因此当GAO接到任务时,应该尽早开展工作,如果时间紧迫,则不适用此方法。另外,在应用前瞻性评价综合法回答某一前瞻性问题时,如果这个前瞻性问题受到广泛关注和激烈讨论,则在短时间内针对同一个前瞻性问题可能会出现许多不同的议案,这会引起逻辑上的或其它方面的一些问题,导致前瞻性评价综合法不再适用。但如果这种情况是在开展前瞻性评价工作过程中出现,审计人员应避免审计范围的扩大,或者要求延长审计时间。前瞻性评价综合法是否适用于绩效审计工作还受到其它很多因素影响。
前瞻性评价综合法的一般步骤
前瞻性评价综合法包括三个阶段六个步骤:第一阶段定义问题和选择评价对象;第二阶段进行概念分析、操作分析和测试模型;第三阶段是列示结果。
(一)定义问题定义问题是应用前瞻性评价综合法的第一步,由GAO审计人员与客户(提出前瞻性问题的人)充分交流意见,明确议案所关注前瞻性问题的范围和性质,以及判断议案是否偏离预设目标。定义问题这一步骤帮助审计人员确定审计工作的范围,并且为确定最终审计建议的适用范围等奠定基础。这一步骤之所以不可或缺,是因为在很多情况下不同的人对于某一看似确定的问题会作出不同的定义,而且对于相同内容的议案,其目标也会大相径庭。比如,许多议案旨在提供粮食补助、推广营养教育和进行身体检查。这其中有些议案致力于解决低收入女性和少女妈妈可能出现新生儿体重偏轻的问题;另外一些议案旨在促进学龄前儿童身高与体重的正常增长。具体的定义问题需要经历四个步骤。
(二)选择评价对象选择评价对象这一步骤由审计人员与客户共同参与,鉴于议案的提出者已经确保议案是有用的,为了进一步保证审计机关的独立性,审计人员并不提出新的议案,而是在满足预设目标的已有议案中进行选择。但是并不是所有议案都适用前瞻性评价综合法。选择评价对象这一步骤需要达到两个目标:第一,筛选出不适用前瞻性评价综合法的议案。比如有些议案不稳定,处在频繁的变化中,或者与以前GAO评价过的议案类似,应用现有知识就可以确定议案未来成功的可能性。第二,对于适用此方法的议案,需要进一步选择最佳的评价思路。最佳的评价思路包括对议案各种因素的考虑,这些因素包括客户的特定利益,各项议案在成本、目标群体、政府措施(监管、税务政策、补助金等方面)上的差异。例如,美国国会曾提出给老年人提供长期护理的议案,众多议案在成本问题上存在显著差异,成本主要受公共费用、环境条件、护理的持续时间等因素影响。一些议案每年要花费数百万元,有些可能达数十亿元。对这些议案的选择体现了对各因素的考虑,也进一步确定了选择评价对象的标准,这有助于明确审计工作范围,防止审计资源的浪费。当备选的议案都无效时,审计人员可以依据已经有的研究文献和审计证据来完善可选议案。如果之前的研究不能支持现有的可选议案,但前瞻性问题的复杂程度在合理范围内,则审计人员会选择处于最切合实际的研究范围之内的议案。
(三)概念分析概念分析这一步骤由审计人员实施,旨在揭示议案的内在逻辑,即在理论层面上分析备选议案能否在未来可行并且有效。具体来说,概念分析就是识别议案的假设、理念、价值和理论基础。对议案内容进行具体分析,通过绘制图表清晰地展示该议案的概念模型,并确保审计人员对概念模型的介绍是准确和完整的。概念模型用来回答这些问题:议案要解决什么样的问题?如何解决?(或者说议案要采取哪些行动?)这些行动预期会带来怎样的结果?审计人员同时也可以与议案的提出者和相关学者进行沟通来获取有用的信息,确保概念模型是正确的。之所以在定义问题、选择评价对象后实施概念分析,主要是有两个原因:第一,通过概念分析帮助审计人员建立如何选择研究文献的标准,这个标准就是找寻与备选议案在假设、理念等方面相同或相似的研究文献。第二,进行概念分析有助于从逻辑上识别可能导致议案未来不可行的原因。总之,这一步骤确定了需要收集和审阅的研究文献,并且识别了议案逻辑上存在的缺陷,有助于提高审计工作的效率。
(四)操作分析操作分析是对议案内容的进一步分析。其重要性和作用与概念分析一样,即有助于找出需要审阅的研究文献,并且从操作层面上找出可能导致议案不可行的因素,最终提高审计效率。操作分析通过对议案内容的细致分析,确定议案实现预设目标的过程,运用绘制图表的方法表示操作模型,以验证对议案具体操作步骤的解释是准确和完整的。操作模型主要用来回答这些问题:议案服务对象是谁?由什么部门提供服务?需要怎样的财务、实施环境或限制条件?操作模型确定了议案受益目标群体、服务的提供者、资金的来源和数目等操作性问题。最后,审计人员可以与议案的提出者和相关学者进行访谈交流,确保操作模型是正确的。
(五)测试模型测试模型包括两个子步骤:第一,确定概念模型和操作模型中需要深入测试的核心假设,概念模型和操作模型包含很多假设和步骤,但面面俱到地分析并不高效,因此审计人员需要与客户以及相关学者交流信息,共同选择能体现不同议案本质区别的关键假设和步骤进行深入测试。第二,审计人员收集研究文献作为审计证据,他们需要评估审计证据的质量,最后将审计证据与关键假设对比,找出矛盾冲突之处,并用图表表示出来,从而确定议案未来成功的可能性。这一环节需要应用评价综合法,即对评价性研究成果进行综合。但需要注意的是,与一般应用评价综合法不同,这里评价综合对象是由概念模型、操作模型的相关假设、步骤和客户认为的重要程度确定的,并且只针对所选的关键假设进行评价综合。测试模型这一步骤最终实现了三合一的分析(概念分析、操作分析和经验分析),使审计结论和建议更为可靠。概念分析和操作分析揭示了逻辑中和操作中存在的缺陷,而测试模型这一过程直接将与研究文献相违背的关键假设暴露出来,这将作为评价议案是否可行的重要依据。如果相关的研究文献表明关键假设在过去实施的议案中是成立的,而且新议案的条件与过去的议案类似的话,则新议案在未来很有可能成功,反之亦然。当概念分析、操作分析和检测模型这三个步骤得出的结果相同,那么审计人员最终得出的审计结论会更加可靠。如果结果不同,那么在出现分歧的地方需要进一步分析。最后,根据未来和过去的相似程度,确定结论的可靠性。当未来和过去的情况在主要方面相似时,审计人员使用前瞻性评价综合法判断的准确性更高;当未来与过去或现在的状况不同时,尽管审计人员仍可以明确地指出在这种情况下,这项议案更有可能或更无可能发挥作用,但这个结论的可靠性必然会降低。
(六)列示结果为了使报告阅读者理解前瞻性评价综合法的实施过程和结果,并且提高审计结论的可信度,审计人员需要列示议案具体的评价过程和结果。列示结果这一步骤要求清晰明了地将概念模型、操作模型、关键假设与审计证据的对比情况揭示出来,主要是通过绘制图表、列示必要的技术说明附件来完成。
前瞻性评价综合法在美国绩效审计中的应用
在美国,通常情况下,审计评价方法更多地用于议案的事后审计,事前审计的应用相对较少。前瞻性评价综合法作为前瞻性方法的一种,应用频率没有评价综合法、案例研究法等审计评价方法高。为了进一步探讨前瞻性评价综合法在美国绩效审计中的应用,在此以GAO在1986年7月帮助国会选择少女怀孕议案的具体案例来阐述。①
(一)案例背景1983年,在20岁以下美国少女中,据统计有100万人怀孕,其中50万人分娩。虽然少女的分娩率总体下降了,但是少女怀孕的比例在逐年提高。针对这个严峻的社会现象,美国国会在1986年提出了很多相关议案。为了在众多的议案中选择正确的议案,国会向GAO提出了两个问题:(1)政府已经采取的措施效果如何?(2)现有关于少女怀孕的研究成果中哪些可以用于制定正确的政策?
(二)审计步骤1、定义问题审计人员在定义问题时主要关注两方面:(1)怀孕少女这一群体的具体定义。审计人员认为少女怀孕本身不构成一个问题,因为政策制定者并不关注20岁以下全部的少女,他们主要关注缺乏物资支持的少女以及分娩给未婚贫穷妈妈和孩子带来的身体伤害和社会不良影响。审计人员通过与客户沟通交流,共同决定将以上两个内容都纳入审计评价,即审计人员要同时评价未婚妈妈这一普遍存在的问题以及这一问题会造成的影响。幸运的是,有关少女怀孕的研究文献通常并不局限于某一方面的内容。大多数研究文献将这两个方面的信息均包含在内。(2)对少女的界定。很显然,18岁以下的一定属于少女。但有些人认为应该是25岁以下,另外一些人则认为是20岁以下。最后,审计人员通过与客户的讨论,一致决定将少女的年龄范围限定在20岁以下。2、选择评价对象对22项关于少女怀孕的议案逐个进行详细的评价将耗费过多的审计时间,因此审计人员如何从中选择适当的评价对象显得尤为重要。审计人员对22项议案的内容进行了分析,用表格的形式列出,包括议案的目标群体、提供的服务和行政管理安排,这样便于揭示各个议案的相同和不同之处。审计人员发现,大多数的议案都建议提供全国性的少女怀孕援助计划,但是各个援助计划提供的服务范围、目标群体、行政管理结构和资金安排有所不同。在与客户详谈后,审计人员决定将选择的重点放在各议案关键的不同之处上,最终选择了两个在关键方面存在显著不同的议案。第一个议案的目标群体是20岁以下怀孕少女和未成年父母,其提供的服务较为灵活,同时配备的行政管理结构相对简单。第二个议案的目标群体更为广泛,25岁以下经济困难的女性也包括在内,同时提供的服务相对规范,配备的行政管理结构较为复杂。这两个议案都指出了如何预防少女怀孕和具体的援助内容。3、概念分析为了评价这两个议案的可行性,审计人员需要对其进行深入分析,首先设计了概念模型,其中第二个议案有两个方案,因此一共有三个概念模型。从GAO的审计报告中可以找到每个议案对应的概念模型,从概念模型中可以看出第一个议案旨在减少再次意外怀孕的情况,第二个议案旨在帮助年轻妈妈完成学业、实现就业,避免她们一直依赖政府的救济金。由于模型较多,在此只展示第一个议案的概念模型。4、操作模型在概念模型的基础上,审计人员又设计了每个议案的操作模型。操作模型偏向于详细描绘议案具体实施过程,其别关注行政管理体制。在此展示第一个议案的操作模型,意在与上述图3对应。5、测试模型(1)估计目标群体规模。搞清楚新议案的目标群体很重要,这样能够帮助审计人员估算议案需要的资金,而资金数量是判断议案是否可行的重要因素。通常情况下,审计人员寻找具有相同或相似目标群体的已实施议案,通过审阅相关研究文献来估算新议案的目标群体。遗憾的是,在这个案例中,审计人员发现已实施议案的目标群体并没有涵盖全部的怀孕少女或未成年父母。因此审计人员结合了国家健康统计中心的信息和应用统计学方法进行估算。(2)查找研究文献。审计人员对近期发表的所有研究文献进行查询,这些文献主要是评价避免再次意外怀孕的议案和向怀孕少女与年轻母亲提供援助的议案。查询的范围包括正式出版物和非正式出版物,并与相关专家进行沟通以获得所有与研究有关的信息。(3)评估每个审计证据的质量。审计人员在审阅研究文献时,需要对将成为审计证据的资料进行质量评估。主要关注这些文献中研究调查的样本规模是否恰当、数据收集是否规范、统计方法是否正确等。(4)综合评估审计证据的整体质量。单个审计证据的质量评估较容易,将研究文献中所有审计证据综合起来进行质量评估较难。这次在关于少女怀孕的研究中,审计人员通过质疑来判断审计证据的整体质量。(5)检验评价得出的结论的可靠性。通过重复评价或者让不同的审计人员评价来确保最终得出的审计评价结论是可靠的。6、列示结果审计人员运用表格的形式将收集到的类似研究的评价结果表示出来,同时概念模型和操作模型都应列示。在这个案例中,审计人员发现评价结果并没有明显的倾向于这两个议案中的某一个,当然此类现象在应用前瞻性评价综合法中并不常见。如1987年关于美国医疗照顾计划的两个议案中,①应用前瞻性评价综合法,审计人员提出了较为明确的审计建议。
前瞻性评价综合法对我国绩效审计的启示
(一)提高审计机关前瞻能力21世纪,我们处于一个发展迅猛的全球化时代,特别是在改革开放取得丰硕成果的中国。如今,中国正面临着转型,这更需要国家政府具有全局观念和前瞻能力。2007年,美国前审计长沃克在南京审计学院做了一场题为《提高政府绩效增强政府问责和前瞻能力》的演讲,其中提到“应该有更多的最高审计机关在自己的能力结构中增加一个新功能。这个新功能有两个组成部分:第一帮助政府官员了解哪些政府计划和政策行之有效,哪些计划和政策不起作用;第二是为政府官员提供处理关键性、正在出现的问题的前瞻能力。这种提供信息和超前思想的能力应该成为传统审计职责的补充,使其更加完善(沃克,2007)。”沃克审计长在这次讲话中充分说明了审计机关帮助政府提高前瞻能力的重要性。在我国,刘家义审计长提出审计“免疫系统”理论,表明从审计作为免疫系统,维护国家经济安全、推进民主法治进程的功能出发,作为政府审计的重要组成部分,绩效审计应突出“预防”这一功能。“预防”就是要尽早感受风险,发挥预警作用,这已经体现了审计应当发挥前瞻功能的要求。因此,随着社会的发展,我国绩效审计应该逐步提高对决策者的支持,为决策提供高质量的信息。审计机关可以根据业务的特点,借鉴美国绩效审计的经验,丰富实际工作中所用的审计方法,合理选择前瞻性方法,前瞻性评价综合法作为前瞻性方法中的一种,在其适用范围内,具有较好的效果。
(二)完善国家审计的法律授权2006年修订的《中华人民共和国审计法》规定:审计机关对财政收支或者财务收支的真实、合法和效益,依法进行审计监督。确立了绩效审计的合法地位,但是在审计机关能否对人大代表的议案和政协委员的提案进行审计方面,法律并没有授权,使得审计机关无法充分地发挥前瞻能力。当然,审计机关这项职能的缺失很大程度上源于我国行政型的审计体制。在现行的行政型审计体制下,审计机关仍可以在提供前瞻信息方面有所作为。比如在政府修订重大政策前,审计机关可以运用前瞻性评价综合法对其可行性、成功的可能性进行评价,给予决策者有用的前瞻信息。这可以极大地提高资金的使用效率、避免滥用。实际上我国审计机关在这方面已经有了初步的探索,如浙江省审计厅开展的就业及其再就业税收优惠政策专项审计调查,就是在相关政策制定前审计机关发挥前瞻能力的重要体现。
(三)提高调查研究能力应用前瞻性评价综合法的前提是具有充足的研究文献,因此我们应该提倡有关政府机构和学术机构等加强调查研究。调查研究是通过对典型问题、情况、事件的深入调查,经过分析、综合,揭示出客观规律的书面报告。纯粹的理论研究是必要的,但是调查研究更为关键,只有通过实地调查,才能了解过去决策的执行情况、具体影响,时刻与群众密切联系,为新决策提供宝贵意见,把握社会建设和管理的发展趋势。将前瞻性评价综合法建立在正确、充实的研究文献的基础上,审计人员最终得出的审计结论和建议将更为可靠。
展示设计概念分析篇4
关键词:民用建筑;主体结构设计;概念设计
前言
一个成功的结构设计需要力学计算与概念设计相互融合,才能共同构成。当今高速发展的民用建筑市场,催生了很多体型新颖、造型各异的建筑。同时也对结构设计者的概念设计提出了更高的要求,也越来越受到国内工程界结构设计者的重视。
一、结构设计与概念设计的关系
概念设计是建立在个人经验基础之上,从宏观的角度出发,对建筑结构进行合理的设计的方法。那么与概念相对而言的就是结构设计,结构设计实际上就是概念设计的一个相反过程,要以整体要求为主,结合力学以及各种数据原理进行定量设计,具体内容有内力、配筋以及稳定性等方面。定形设计则是根据规定的构造与概念设计有着密切联系。如果采用的概念设计合理,那么建筑整体性能就会有所保障,反之,建筑物的性能则会受到影响。现阶段,概念设计是一种非常先进的理论和思想,结构工程师工作的最终目的就是要在建筑空间明确的前提下,采用整体概念对建筑结构进行设计,使建筑构件、建筑结构之间以及建筑结构本身之间建立其一种和谐平衡的关系,但是实际的情况中,结构设计以及计算理论还具有一定的缺陷,比如:混凝土结构的设计中,内力计算式是以弹性理论为基础的,而截面设计是根据塑性理论为基础的,那么这样一来,计算本身就产生了分歧,计算结果与实际情况之间必然存在很大区别。这样的问题,就需要采用更加优秀的概念设计进行补充。另外,现代的建筑结构设计中对于计算机的依赖性太大,计算结果往往没有进行科学的分析研究,设计的时候不能够借助计算机进行设计,这就要求设计人员要根据自身的专业素质,工作经验全面的进行分析整合,做到低成本、可行性与可靠性相结合,概念设计与结构设计相互结合,这样才能够更好的实现以上所述。
二、概念设计的重要性分析
现如今,随着我国经济的发展以及建筑行业的不断进步,使得概念设计在当今飞速发展的建筑业中所起的作用日益明显,无论在设计者的施工图设计阶段或者在方案设计阶段,分析如下:
(1)施工图设计阶段,一个熟练掌握概念设计的设计者可以在结构设计中充分展现先进的抗震设计理念,既能使让结构体系满足抗震设防要求,又能使结构造价经济合理,在二者之间取得很好的平衡。这样的结构设计作品既满足业主对建筑造型奇特、体型新颖的要求,又能取得较好的经济性,具有很好的市场效应和社会效应。反过来说,如果设计者仅会死扣规范的数字指标,机械式采用计算机程序计算结果,从表面看其结构设计作品中多遇地震下的计算结果满足规范的指标要求,但结构中的某些构件的应力水平明显高于其他构件,在罕遇地震下,这些构件会首先屈服,严重时引起结构倒塌。所以需要概念设计与延性构造来弥补这些缺陷。
(2)方案设计阶段由于结构设计者要不进行计算机电算的前提下,为建筑设计者提供结构抗侧力构件的布置及配合建筑设计者进行建筑物平面尺寸、立面层高等参数确定,这样必然要求结构设计者熟练运用基本原理和方法进行概念设计。如果不能具备概念设计能力,不仅耽误了设计工期,而且由于方案设计阶段很多未知条件的不确定性和建筑方案会经常修改,导致结构设计者不能有效进行结构体系的比较与选择,容易给后期施工图设计带来大量的修改工作量。随着计算机的广泛应用,人们对计算机分析结果给予过高的信任。计算机分析结果在数学上是正确的,但如果采用了不合适的假设前提和假定模型,其结果是不可信的(包括有限元分析)。对于某些工程情况规范难以界定时,需要应用结构力学概念进行判定分析,而不应仅仅依靠软件计算结果作为设计依据。有限元分析需要对模型进行合适的简化与抽象,确定材料的本构关系,边界条件等都需要建立在概念性分析的基础上。由此可见概念设计在方案设计阶段的重要性。
三、高层民用建筑设计中的应用与分析
1、概念设计在建筑设计中有很多具体的应用。现代建筑多功能使用,往往会出现体系不同,柱网不同、大空间、跃层或错层。结构设计不能将复杂的结构受力完全准确的反映出来。需要概念设计将复杂问题简单化,抓住主要矛盾和关键点,进行定性与定量分析。如图所示项目,建筑功能均为商业,28层主体与4层裙房,除中间交通连通外,其余部分均为大开洞。
若裙房与主体连通设计,存在以下问题:1、开大洞平面不规则;2、主楼与裙房偏心;3、主楼与裙房连接处按刚接设计,平面仍为弱连接,不利于抗震水平力传递。通过概念分析,简化设计问题裙房与主体脱缝设计。由于功能需要,连通部分不能布置竖向构件,通过两边向中间悬挑或者主楼脱缝处设柱与裙房连接。
2、在框架-剪力墙的初步方案设计时,剪力墙是主要的抗侧力构件,如何有效的进行剪力墙平面布置是需要概念设计的。如果没有概念设计的思路指引,只是一味的硬套规范条文或设计手册,所做剪力墙布置的容易存在缺陷,会为下一步设计带来很多麻烦。从概念上说,剪力墙的布置原则是“均匀、分散、对称、周边”。“均匀、分散”要求剪力墙的片数宜多不宜太少,即剪力墙的分布不可太集中;不能使单片剪力墙的刚度太大;“对称、周边”是结构抵抗扭转的要求,同时也是满足纵横刚度相近的需要。从具体概念上说,剪力墙应布置在“竖向荷载较大处、平面形状变化出”。从抗震角度看,剪力墙多设为好,而从经济方面考虑则剪力墙宜少为好。如图所示,平面形状为L形的框架-剪力墙结构,存在扭转效应。图中所示Xm,Ym为质心位置。为减少扭转影响,结构的刚心与质心尽可能接近,能获得较好的经济性。
3、结构感念性设计要求结构受力明确,传力直接。内力传递路径越直接,结构刚度越大。在结构布置中,竖向构件应该从顶部到底部连通设置,不同层之间的支撑杆件应尽量直线连接。传力直接,便于材料强度的发挥,能获得更好的经济性。荷载分布均衡,分散而不宜集中。钢结构由于可以工厂加工,现场安装,可以根据受力情况,截面设计为楔形或者弓形。使材料的强度都能有效发挥,经济性好。混凝土构件由于现场制模施工,受现场施工条件限制,一般截面为矩形,不便根据受力分布情况进行截面调整设计,通过弯矩调幅或有效的布置形式等来保证材料强度有效发挥。
结束语
整个区域的市容市貌主要是由当地的建筑群体反应出来的。建筑结构设计的水平决定了建筑风格和建筑质量。明确建筑结构设计的含义和其概念设计的含义,以及两者之间的关系对于建筑设计水平的提高具有重要意义。设计师要将概念设计运用到实际的建筑设计中,完善自身对结构设计的理解和创新将结构设计。只要认识到概念设计的重要性,灵活运用概念设计,就能设计出更好的建筑结构。
展示设计概念分析篇5
关键词:小组合作;学生展示;前导组织;种群;密度
一、教材分析
“种群的特征”是人教版高中生物必修三《环境与稳态》第四章第一节内容。从本章开始,课本开始由个体水平上升到群体水平来介绍生命系统的调控与稳态。在科学方法上,本模块重在系统分析和构建模型的方法。系统分析的一般过程是明确系统的边界后,在分析系统组成要素、特征、层次结构的基础上,分析系统各组分间相互影响的定量关系,建立系统的数学模型。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)能说出种群及种群密度的概念;(2)能辨析一个群体是否是一个种群。
2、过程与方法
(1)经历具体种群的预估过程,能选出合适的估算方法估算不同种群的密度;(2)通过讨论总结出样方法和标志重捕法的步骤及注意事项,并能清晰展示表达,提升科学表达能力。
3、情感态度与价值观
关注人类活动对种群数量的影响,了解研究种群密度对于生产实践的意义。
三、教学过程
1、导入
介绍从本章起研究对象将从个体水平发展到群体水平,同时简要介绍在科学方面,本模块重点为系统分析和构建模型的方法,之后通过介绍种群为群体水平研究生命系统的基本单位,引入本节种群特征的教学。
2、种群的概念
先让学生回忆种群概念,之后让学生分析种群概念的三个要点(一定区域,此区域戎秩耗芄唤行正常生长繁殖,可以是自然环境,也可以是人造环境;同种生物;全部个体)。最后PPT展示不同的群体类型让学生辨析是否为种群,如:一片草地的全部蒲公英,某集市上的全部同种萝卜,某城市的全部青年等等。
设计意图:学生在回忆种群概念的同时,也了解到种群作为系统研究的边界及组成成分。种群的概念从字面意义上并不难理解,但对具体事例的分析学生容易混淆,因此可通过具体事例辨析,引导学生从不同角度来认识理解种群的概念。
3、活动探究:估算草坪上的蒲公英数量
承接上文,可通过:“在弄清系统边界及组成成分之后,我们一起来研究种群的特征,而种群的特征主要变现为数量上的变化,认识和把握种群的数量特征很重要。那么,如何来计算种群的数量呢?”来引入本部分内容,同时PPT展示问题:如何来计算一片草地(10 m×10 m)上所有的蒲公英数量?教师分发事先准备好的教具,一张10 cm×10 cm的方形白纸,“”和“”随机分布其上,让学生把“”当做蒲公英来进行计数。学生可分组(2~3人)完成。之后展示有代表性的几组统计结果,同时要求学生将统计过程清晰展示。教师把结果记录在黑板一侧。
4、标志重捕法
提问过度:通过样方法的学习,我们认识到对于植物及活动范围小的动物可以使用样方法,而对于活动范围大的动物来说,可以用样方法吗?(不可以,活动范围大的动物可以从一个样方活动到另一个样方,导致重复计算,影响估算准确性)。此处可以让学生小组讨论,并作交流。那么该用什么方法呢?引出标志重捕法。(可以让一个小组收集资料进行展示,也可以教师自己介绍)
可以通过一个计算题让学生更好地理解标志重捕法:如果在30亩范围内第一次捕获并标记46只野兔,第二次捕获41只,其中被标记的野兔有17只,那么该范围中有野兔多少只?教师通过学生讨论回答,引导总结出计算方法:某种群的总数为N,第一次捕获标记的个体为M,第二次重捕的个体数为n,其中已标记的为m,则N∶M=n∶m,可得种群数量N=Mn/m的计算公式。之后,教师可以简要介绍标志重捕法的注意问题:A、标志物不能太过醒目,不能影响标记动物的行为和寿命等;B、在调查期内,该范围无大量迁入迁出及大量出生和死亡事件。
5、课堂小结
PPT展示整节课的框架及知识点,并展示练习题,让学生完成,反馈学习情况。
四、教学反思
本节重点在于探索种群密度的计算方法。通过蒲公英模拟计算,让学生亲自动手,在相互讨论及对比中,形成前导组织,并有效构建新知识,得出样方法的步骤及估算原则。通过问题串的方式,引导学生关注并思考标志重捕法,理解此方法的适用范围,并学会运用。通过课堂测试反馈,可以看出,学生不仅很好地掌握了新知识,并学会了如何运用,知识与技能目标、过程与方法目标得到较好落实。
本节课让学生尝试自己动手计算种群个体数,使学生经历分析问题、解决问题并总结方法的过程,同时让学生进行小组展示,在提升学生动手及分析问题能力之外,提高了学生的科学表达
能力。
参考文献:
展示设计概念分析篇6
一、概念图
20世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出“概念?D”一词,它是用来表征和组织知识的一种工具。在教学活动中,利用概念图可以将学科知识层次化、结构化,通过有意义的连接展现相关命题,不但形象化知识网络,而且促进学生有意义学习。
概念图包括概念、命题、交叉链接和层级结构等四大要素。通常情况下,概念是描述某种属性或规则的专有名词,可以是某一主题或任务、操作对象或操作命令等;层级结构是对主题或对象等概念间层次关系的描述;命题是对概念间有意义联系的描述;交叉链接是对不同概念之间或不同知识领域之间的横向关系。
二、《计算机基础》课程概况
《计算机基础》课程作为卫生职业院校各专业必修的文化课之一,强调技术性和应用性。课程所用教材中明确提出“培养学习者使用计算机解决学习、生活和工作中的实际问题能力,逐步养成独立思考、主动探究、团结协作的学习方法和工作态度,为终身学习奠定坚实基础”。教学内容不仅包括计算机基础知识及办公软件的操作实践等显性知识,而且还包括解决实际问题的相关隐形知识。
通过教学实践与调查,发现目前在该课程教学过程中,多数教师强调操作实践,为学生演示操作步骤并提供繁杂的操作任务,内容多、步骤繁,不能有效地实现教学目标。针对此种情况,作者深入研究课程教学内容与教学目标,挖掘各章节的概念及联系,利用概念图开展教学相关设计,帮助信息技术教师进一步教学目标明确化、教学内容形象化,从而优化课堂教学效果。
三、利用概念图进行教学设计的实例
根据建构主义教学设计模式,教学设计包含教学内容、教学目标、学习者、教学活动与策略、教学评价等相关设计环节,在此以《数据处理---信息资料的管理与分析》一节为教学实践案例,重点阐述利用概念图设计教学内容、教学目标与教学评价等三个环节,设计环境为Camp Tools概念图绘制软件。
1、教学内容的设计
该节学习内容属于办公软件EXCEL2010应用中的核心操作内容,具体包括数据清单的排序、筛选、分类汇总和透视表等四大操作命令,在学习、工作中使用频率较高,但是操作步骤注意事项较多,需要帮助学生深入理解和掌握该内容的核心与联系。
根据该节内容特征,首先,确定关键概念为“数据清单的管理与分析”这一任务主题。第二,按照操作命令与操作对象确定相关一级概念为数据清单、排序、筛选、汇总;二级概念为记录、字段、关键字、自动筛选、高级筛选、分类汇总、透视表;三级概念为字段名、字段值、条件区域、分类字段、标签等。第三,布局所有概念,分别建立操作对象与操作命令概念间的层级联系和横向连接。第四,通过描述概念间的意义连接,形成操作命题,例如:数据清单的筛选包括自动筛选和高级筛选,高级筛选需要先建立条件区域,条件区域由符合条件的字段名和字段值构成。第五,进行修订与完善。
注意事项:概念布局遵循的原则为操作对象放置上层、操作命令放置下层,操作对象的连接方向由上至下,操作命令的连接方向为由下至上。绘制的教学内容概念图如图1所示。
2、教学目标的呈现
《计算机基础》课程的课堂教学目标分为知识目标、技能目标、情感目标。一般表述为:认识操作对象,熟悉操作命令的含义;掌握操作命令的操作步骤;体验操作命令的制作功能与效果,深入分析操作对象。
具体绘制过程为:第一,确定操作对象及操作命令等关键概念;第二,建立概念间的方向与连接;第三,描述意义连接形成教学目标;第四,进行修订与完善。
3、教学评价的策略
《计算机基础》课程的教学评价一般分为过程评价和结果评价,教师利用上机实践操作观察学生的操作过程、评价学生的操作结果。根据学习内容,结合学生接受的难易程度,在教学中概念图评价的方式可以采用口述式、选择式、填图式、创建式等四种方式。口述式:在使用概念图工具的初期,可以呈现教师制作好的概念图,有针对性地请学生进行口头复述。选择式:教师制定概念图,空出其中的重点概念或连接词,给出多个选项,请学生进行选择。填图式:展示教师制作好的概念图,并空出其中某概念或者连接词,请学生进行填写。创建式:教师给出相关主题的文字性说明,请学生在空白纸上写出概念,并建立连接。在以上四种评价方式中具体评分分值由教师从概念、连接词、意义指向、横向连接及命题描述等方面设定相应比例。
展示设计概念分析篇7
关键词:科学概念;有效性;教学策略
科学概念是科学知识的基本组元,是科学知识结构的基础。科学概念又是人们揭示研究对象具有的科学属性的一种思维形式[1]。正确掌握科学概念是提高学生科学素养的必要前提。
科学概念教学,是形成学生科学概念的基本途径,是科学教学的最基本、最重要的内容之一。但由于受教学评价体制、落后教学观念等因素的影响,科学概念教学存在一些不良倾向。
要实施有效的科学概念教学,应该把握以下六个方面。
一、创设科学概念学习情境
这一环节教学策略的核心是创设概念学习情境,使学生产生感性认识,激发学生的好奇心和求知欲。著名教育学家杜威主张:教学是基于行动,不应该直截了当地注入知识,而应引导儿童在活动中获得经验从而习得知识。
案例1:力的概念教学流程设计(如图1)
概念情境创设的主要策略有:(1)创设生活情境,让学生回归生活,体验生活,感悟生活。在案例1中,通过“感受力”这一鲜活的生活化的情境设计,让学生主动参与,亲身体验,从而引入力的初步概念;(2)创设探究情境,让学生经历科学探究过程中,体会科学概念的内涵。在案例1 中,通过创设“每一种力的作用都涉及几个物体”、“不直接接触的物体间能否产生力的作用”、“ 物体间力的作用总是相互的吗”、“ 力能产生怎样的效果”等一系列探究情境,让学生在相互合作交往中体验、反思、探索“力”,从而建构力的初步概念;(3)创设直观情境,利用模型或图片,将一些抽象的、 看不见的东西直观地呈现出来,使学生对概念的理解更加方便、有效。如在力的概念教学中,通过设置“挤压玻璃瓶会发生形变吗?”等探究,借助微小形变显示装置,不但让学生直观地掌握了力能使物体形变的知识,而且学到了“放大法”、“转化法”等科学研究的方法。
二、把握科学概念的内涵和外延
科学概念的内涵是指概念所反映的对象、现象、过程所特有的本质属性。科学概念的外延是指具有科学概念所反映的本质属性的全体对象。如“力”这一概念的内涵为:力是物体对物体的作用;力不能离开物体而单独存在;物体间力的作用是相互的等;外延有:力能产生怎样的效果;力产生的效果跟什么因素有关;运动和力有怎样的关系;重力、弹力、摩擦力等不同类型的力等等。教师只有切实在教学中把握住了概念的内涵和外延,学生才能更好地理解概念。
教师首先要有效组织承载概念内涵的活动, 帮助学生从活动中整理获取重要信息,促进学生思维的活跃等都要依赖教学策略的合理运用。案例1力的概念教学流程设计,对应概念学习的引入、建立以及运用三个阶段,建立了让学生在活动中感受力,在探索中体验力,在应用中体会力三个学习体验的平台。教师积极引导,使学生处于主动实践,积极思考的探索状态,让他们主动地动脑、动口、动手,独立地观察、比较、联想、归纳,在实践活动中去感受、去发现,从而不断建构属于自己的有关力的知识,深化对科学概念内涵的领悟。
从案例1的流程图还可以看出,教师把力的概念建立的过程设计为让学生在教师的引导下,探索研究、亲身体验、主动建构概念的过程。在这个师生互动的过程中教师的主要作用是进行科学方法的引导,使学生在知识建构的过程中,体验获取知识的方法,提高对科学概念外延拓展的学习能力。
三、揭示科学概念的本质特征
美国教育心理学家奥苏伯尔认为掌握概念有两种形式,一是概念形成,二是概念同化。初中科学许多概念是以同化的方式建立的,它是利用学生认知结构中原有的概念,把新概念的本质特征与学生认知结构中有关概念关联起来,被它所同化,并纳入原有的知识体系,便能理解新概念了。因此,用同化来建立新概念,关键在于揭示新概念与以前已知的有关概念相区别的本质特征。所以建立概念阶段,要特别注意揭示概念本质特征的一些方法。
案例2:压强概念的建立过程
学生活动 :用一支铅笔,第一次用钝头压手心,改变压力大小,观察凹陷深浅怎样变化;第二次用同样的力,分别用尖头和钝头压手心,观察凹陷的深浅。
归纳得出:①受力面积相同,压力越大,产生的效果越明显(第一类现象);②压力相同,受力面积越小,产生的效果越明显(第二类现象)。进一步,进行实验:将相同的砝码盒放在相同厚度、不同受力面积的海绵状泡沫塑料上,如表1中的图甲、图乙和图丙。
师(实验并设问):比较图甲与乙,相同小方面积上哪个受到的压力大?相同小方面积受到的压力大小跟压力产生的效果有什么联系?
生(讨论得出):相同小方面积上受到的压力越大,效果越明显。
师(设问):若压力不同,受力面积也不同,如何比较压力产生的效果?(对比实验,如图甲和丙)
生(观察、分析):①尽管压力不同,受力面积也不同,但只要小方面积上受到的压力大小相同,产生的效果相同。②只要比较相同小方面积上的压力大小,就能比较压力产生的效果。
师(引导学生定量分析): 每平方米(单位面积)受力面积上的压力大小决定了压力的效果,即压力的效果可用单位面积上受到 压力来表示。
案例2在揭示压强概念的本质特征的过程中,教师设计了在海绵状泡沫塑料上画相同的小方格,压力的效果用海绵凹陷程度来显示,每个小方面积上受到的压力是砝码重力的几分之一,学生一目了然,从定性分析着手,有效沟通了“相同小面积上受到压力的大小”跟“压力产生效果”之间的联系,再从分析第二类现象入手,通过定量分析,揭示压强的本质特征,进而用定量的结论来分析第一类现象,从而使学生顺利地同化了概念。
初中学生的抽象逻辑思维尚未发展完善,具体的形象成分在思维过程中仍起着重要作用,难以直接理解许多抽象科学概念。抽象的科学概念需要通过 “架桥”类比策略帮助学生建立前概念与科学概念之间的关系,促成概念理解 。“架桥”策略符合维果斯基的“最近发展区”理论观点,能有效地促成概念的转变。案例2中,从“相同受力面积比压力大小”、“相同压力比受力面积大小”这两种常规的比较压力产生效果的方法为切入点,搭建了这两类现象都可以通过“比较单位面积上受到压力的大小来比较压力产生的效果”这一“桥梁”,突破了第三类现象“在压力和受力面积均不相同的情况下如何比较压力产生的效果?”这一教学难点,顺利实现了概念的同化,也为这类概念的建立提供了一种有效的学习方法。
四、择机进行易混淆科学概念的辨析
科学概念还具有多重抽象性和精细性这两个特殊属性。选择恰当的时机,引导学生通过辨析来区分易混淆的科学概念,能帮助学生克服科学概念的多重抽象性和精细性带来的学习困难。一般地说,在领会阶段学生对易混淆的概念较难区分,因为正确的科学概念尚未掌握,没有比较区别的基础。区分易混淆的概念,最恰当的时机,往往在概念的深化和活化阶段,此时除了文字、公式、单位、条件等宏观的对比之外,还应根据科学概念的精细性,适当追述概念的建立过程,从本源上分析出易混淆的原因。因为单纯的对比,仅有助于外观的分辨和记忆。真正有效的辨析,还必须引导学生透彻理解其不同的科学本质。
案例3:压力与压强概念的辨析
师:如图2甲,把一个凸型物体平放在天平,加砝码使之平衡,若将物体倒放(图2乙),则天平是否仍能平衡?为什么?
生(A):不平衡,因为受力面积减小了。
生(B):仍平衡,因为物体的质量没变。
生(C):不确定,他们说的好像都有道理(众笑)。
演示图2甲、图2乙,学生讨论,分析。
再演示图2丙:将两个相同的凸型重物用两种不同的方式放在面积不同、但厚度相同的海绵状泡沫塑料上,让学生比较、分析、讨论……
概念的运用,是概念的具体化过程,而概念的每一次具体化,都使概念进一步丰富和深入。通过对概念的变式分析、习题训练,使学生巩固概念,这是必要的。但由于概念所反映的事物本质特征往往隐蔽在非本质特征之中,概念和概念之间的联系和区别易使学生混淆,在这里,往往需要突出类比方法。案例3正是抓住了压力与压强这两个概念的本质特征进行合理类比,突破了学生的思维障碍,提升了概念教学的有效性。
五、厘清前概念对学习的影响
前概念是指学生在学习科学概念之前按照自己的习惯、经验、思维方式对问题、现象进行主观判断的一种心理趋向, 包含学生在日常交往、个人生活、各种活动中的所有经验。此类概念良莠不齐,有些是经过生活观察后的正确总结,而有些则是把概念的内涵扩大或缩小了[2]。
对于正确的前概念,我们在概念教学时应充分加以“正迁移”,使学生在认知上进行同化,丰富自己原有的知识结构。如速度、地球的形状、生物的应激性等概念,学生都能较好地理解。对于片面的甚至是错误的前概念,我们应设法消除其“负影响”,使之顺应为新的科学概念,进而构建正确的科学概念体系,只有这样才能真正提高概念教学的有效性。如学生常常认为下滑的物体受到一个下滑的力;重的物体下落的速度快;踢出的足球在空中飞行时受到一个推力;用力推讲台桌没推动,是因为推力小于摩擦力;力是维持物体运动的原因等等。这些前概念,如果教师处理不好,就会产生负迁移或阻碍对科学概念的理解。
在概念转变的科学教学中,教师为促使学生实现概念转变,必须要厘清学生的前概念对掌握新概念的影响,以此为出发点,设置合理情境,使学生产生认知冲突,并适时引出科学概念,帮助学生解决认知冲突,实现概念转变。案例3中,教师利用现有实验设备、 器材,组织安排实验探究的顺序,精巧设计了“天平称量”这一成本低、趣味浓、创意新、有违学生“常识”的实验,吸引学生的注意力,激活学生的思维,通过合理的比较、类比,从根本上动摇并学生错误的前概念,为建构压强的概念奠定了坚实基础。
六、尝试运用概念图开展教学
在教学研究领域,科学概念并不是传统意义上的简单文字定义,而是包含了能够反映事物各方面属性的一个关系总和。因此,概念与概念间的关系成为概念学习的关键。概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的结构化图形,利用概念图可以构建出特定知识领域的结构[3]。概念图的构建形式多样,不拘一格,例如下列两个概念图,就是比较常见的构图形式。
在科学概念教学中,概念图可以作为一种评价工具来探测学生已有的概念,评价学生概念的转变与发展;概念图还可以作为一种科学概念的教学工具在问题解决、交流合作、反思感悟、复习巩固等环节有机运用。
参考文献:
[1]乔际平,续佩君、物理教育学[M]、南昌:江西教育出版社,1992:129-135、
展示设计概念分析篇8
一、 概念是认知结构的基础与核心
笔者认为,数学教学关注并促进学生构建良好的认知结构是至关重要的。所谓良好的认知结构主要包括两个方面:一方面,是指理解并清晰把握知识与知识之间的关系,即明确每一个知识点之间内在与本质的联系,并在需要时能够灵活地调用、变通与转化,以解决数学问题,这是一种横向的、网络状的结构;另一方面,是指对于每一个知识,不仅要知道它的名称与定义,还应具备对它进行判断、计算与应用等各个层次的相应能力,能解决涉及该知识不同水平要求的数学问题,即拥有该知识从记忆到应用的丰富能力结构,这是一种纵向的、多层次的结构。良好认知结构的这两个方面,反映了数学思维的广阔性和深刻性,对数学概念的建构就应如此。无论是从横向的还是纵向的结构分析,我们都可以发现,数学概念是整个数学认知结构的基础与核心,其解决问题的实质就是概念的应用。
二、 完整概念的要义是它的能力结构
概念教学绝不仅仅是让学生知道概念名称、记住定义,它需要教师在对概念的构成要素进行深入分析、充分把握的基础上设计有效的情境,选择合适的教法,促使学生全面、扎实地掌握概念。
在小学阶段,数的概念和几何概念是两类最重要的数学概念。数的概念教学一般称为数的意义或认识的教学,一个完整的数学概念建构应该包括以下一些要素:(1)知道数的定义(正式的或描述性的),能正确地读与写;(2)理解数的本质特征,能正确地解释现实情境中数的实际意义并举例;(3)掌握数的计量单位及组成规则,能正确地分解和组合;(4)建立数的大小的基本观念,能用自己的方式正确描述数的大小,能对数的应用的合理性作出评价。数学概念中这四个层次的要素其思维水平是逐步上升的,是从知识到能力的发展过程。下面以“百分数的意义”为例再作进一步的具体分析。
从教学目标来看,“百分数”概念的良好认知结构应该包括以下几点。
1、 知道百分数的定义。即“百分数表示一个数是另一个数的百分之几”“百分数也叫做百分率或百分比”;认识百分数并能正确地读、写百分数。例如,读一读:45%、0、8%、100%、115、02%;写一写:百分之十八,百分之六十点五……这是百分数概念构成要素中的基层,是最低水平的要求。
2、 正确理解具体情境中百分数的意义。即它表示的是“谁与谁的比”“谁是百分之一百”;体会百分数与除法、分数之间的联系,即它们都表示一种倍数或比的关系。例如:数学期末考试优秀率66、7%,说一说这个百分数的意义(谁与谁比较?谁是谁的66、7%?谁是100%?)。这个层次的思维要求是理解百分数的本质属性,所以至关重要,这也是知识内化为能力的重要阶段。
3、 理解百分数只能表示两个数之间比的关系,不能表示某个数量的具体大小,分辨百分数与除法、分数之间的区别。这是进一步理解百分数的本质特征,正确进行概念应用的前提。
4、 应用百分数的意义。选择正确的百分数运用于问题情境,或对问题情境中百分数应用的合理性作出评价。例如,将92%、120%、2%分别填入合适的括号里:
(1) 高速公路上,小轿车速度是大客车速度的( )。
(2) 学校这个月的用水量是上个月的( )。
(3) 小明今年长高的厘米数是去年身高厘米数的( )。
应用与评价是概念建构的最高阶段,是能力的体现,对数学概念的学习,只有将思维水平提升到这一层次,才能实现对概念的完整建构,才能实现从数学知识到数学能力的发展目标。
同样,几何概念是几何学习的起点,也是几何计算和几何操作的方法基础。一个完整几何概念的建构,也包含了丰富的能力层次。例如,“周长”概念的形成,应包含以下一些能力要素。
(1) 知道周长的定义,能表述什么是周长。
(2) 能用自己的语言正确描述或指出一个平面图形的周长。
(3) 能根据周长的意义通过测量、计算等基本方法求出一个平面图形的周长。
(4) 能应用周长的意义进行判断和推理,并解决数学问题。
从布鲁姆的学习目标分类理论来看,概念的能力结构正好体现了“记忆、理解、掌握、应用、评价”的思维发展过程。
三、 概念教学的核心是形成良好的能力结构
让学生形成结构完整的数学概念,是概念教学的核心目标,也是进一步学习计算和解决问题的基础。数学能力即生发于此。因此,如何让学生真正掌握好数学概念,形成完整的能力结构,是教学设计和教法选择思考的重点。
(一) 要认真分析概念的结构
这是概念教学设计、确定知识技能目标的第一步。通过概念分析,明确概念的能力构成,清楚学生掌握该概念应该包括哪些层次的能力要素,理清这些能力要素的思维水平和要求,才能做到心中有数,意图清晰,环节目标明确,才能在教学中有层次地引导学生从知识到能力逐步提升。例如,四年级上册“垂直”概念的教学,这是小学数学中的一个基础性概念,对后续的学习非常重要。对它的良好建构,应该包括以下四个层次的能力要素。
(1) “互相垂直”的定义及其表述。
(2) 判断“互相垂直”的方法和垂线的画法。
(3) “垂直关系”与平面上两条直线间其他位置关系的联系与区别,即互相垂直是平面上两条直线位置关系中的特例,同时体会垂直还是描述空间距离的前提。
(4) 应用垂直的概念解决数学问题,如测量距离、判断是否平行等。
通过这样的分析,目标指向就变得非常清晰,教学设计有了明确的导向:每一个环节要探讨什么问题,达到怎么样的思维要求,教学方法如何选择,学习活动如何组织,应该设计怎样的问题情境才有利于学生达到相应的能力水平……这些都有了清晰的依据和思考标准。当然,概念的建构过程具有师生的个性特征和时间上的差异,不能简单的一概而论。
(二) 要突出概念的核心能力要素
一个概念的结构中含有多层次的能力要素,但教学时要避免平均用力,应突出其核心的能力要素。首先,概念结构中的这些要素对概念建构的重要性是不同的,只有涉及对概念本质属性的理解和应用的要素才是最应重视的;其次,概念的建构具有过程性,有时一个概念结构的完全形成并非在一节课中能完成,可能需要一个阶段,因此教学过程中应突出最核心的要素。仍以“百分数的意义”为例,在所有能力要素中,“理解具体情境中百分数的意义,体会百分数与除法、分数等都表示一种倍数或比例关系”和“理解百分数只表示两个数量之间的比例(倍数)关系,不能表示某个数量的具体大小,分辨百分数与除法、分数之间的区别”这两个要素是最重要的。因为一方面它们反映的是百分数概念最本质的属性,另一方面它们是后续有关百分数计算和用百分数解决问题的直接基础。因此,对于前者,教师仅仅让学生解释意义是不够的,需要进一步地深入探讨与理解。例如:
(1) “一件衣服面料中棉占75%”是什么意思?棉的成分可能是100%吗?可能是105%吗?为什么?
(2) “有甲、乙两块地,甲的面积是乙的面积的80%”是什么意思?甲的面积可以是乙的面积的100%吗?这个时候你想到了什么?可以是120%吗?为什么?……
通过讨论与交流,促进学生理解“部分与总量的关系”以及“两个量之间的关系”这两种百分数的意义。而对于后者,教师同样要精心设计问题,做重点的讨论与交流。
例如:“甲、乙两根绳子,甲的长度是乙的长度的”,你能想到什么?还能怎么表达它们之间长度的关系?(甲的长度是乙的0、8倍,甲的长度是乙的80%,甲的长度与乙的比是4∶5……)那么如果“甲的长度是米”,还可怎么表示呢?(可以用0、8米表示)
通过这样的讨论,教师促进学生进一步理解把握百分数的本质特征,突出对“百分数也叫百分率或百分比”的理解,建构层次丰富的概念结构。
(三) 要重视对概念的数学表征
数学表征是用直观、简洁和概括性的方式来揭示数学关系的方法,它反映了学生对数学概念和数学规律等数学知识的建构方式和理解程度。因此,概念教学中重视对概念进行直观、科学的表征,不仅能检测学生对概念的理解是否正确,更能促进学生对概念的深入领会和正确建构。下面是一位教师在教学四年级上册“1亿有多大”中设计的一个环节,目标是研究“1亿粒米有多重”。
(1) 提供信息:“100粒米约2、5克”“50克米约2000粒”。
(2) 学生推算。
(3) 汇报结果:1亿粒米重约2500千克。
(4) 具体表征:如果每袋米50千克,可盛50袋;如果一个人1天吃0、5千克,可吃13年……
“1亿”是一个大数,在“1亿”这个概念结构中,最容易的是“10个千万是1亿”这个知识,但教学不能仅停留于此,而最难的是“具体直观地描述1亿数量的大小”,即建立1亿的基本观念并进行评价,通过以上的具体表征过程,就能够较好地突破这个难点。
同样,在“百分数的意义”教学中,教师可以让学生用自己的方式表示出25%的意义。这是一种多元表征,可以将学生对“25%”的理解用多种方式表征出来,使其头脑中的认知结构得以外显。如“苹果的质量占水果总质量的25%”,“下图阴影部分占整个图形面积的25%”……当学生能够以这样的方式来表示对25%的理解时,概念的本质特征就较好地建构起来了。
(四) 要重视设计有效的情境
学生学习过程中数学思维的发展与教学设计提供的情境和材料密切相关。有效的情境包括问题提出的情境和概念应用的情境。概念应用的情境,是促进学生对概念的掌握达到应用层次的有效手段。所谓的概念应用,不是它的定义内容的简单再现,也不是方法公式的直接套用,而是在一个新的情境中用概念的本质属性进行判断与推理,并解决问题的过程。例如,在认识“周长”以后让学生思考:“下列图形中,阴影部分周长占正方形周长一半的图形是( )。”学生在解决问题时必须先确定阴影部分的周长是什么?由哪几部分组成?它与正方形的周长又有怎样的关系?这样的思考是基于能力和概念应用的,而不是简单地套用公式计算周长。