可再生能源的概念篇1
地理概念是地理基础知识的组成部分，也是理解和掌握地理基本原理、基本规律的关键。高中地理综合性强、涉及面大，课本中出现的概念多，特别是地理术语和地理名词多，学生学习难度大。我个人认为，对地理概念要重在理解，理解它的内涵和外延，不应死记硬背。本人采用了下列做法。
1实地观察
一些概念照本宣科很抽象，可带领学生到室外实地考察，先观察地理事物的外部特征，再综合、分析，抓住事物的本质特征，形成概念的内涵。如学习亚热带常绿阔叶林这一概念时，带学生观察校园里的樟树、山茶树、广玉兰树等，并与梧桐树、柳树、水杉树比较，了解到前面这三种树木的叶子革质、有光泽、呈椭圆形，并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有属性。它们都是典型的亚热带常绿阔叶树，由这些树木构成的森林即是亚热带常绿阔叶林。再让学生自己分析梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树？学生马上会回答：梧桐树、枫树是落叶阔叶树；马尾松常绿而不是阔叶。这样，学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有了比较全面的认识。
2抓关键词
表达概念内涵即地理事物本质特征的往往只有几个词语。我们教师要帮助学生抓住关键词，分析疑难点。如天体“宇宙间物质的存在形式”这一概念，学生对“物质”并不难理解，“宇宙间”却难以确定。我指出，地球也存在于宇宙空间，是天体。但是，在地球大气圈以内的物质只能说是地球上物质，不能说是天体。地球大气顶部是宇宙空间与地球的界线。教师只要讲清这一界线，学生就容易明白恒星、星云、行星、卫星、彗星、星际物质、运行中的人造卫星和宇宙飞船等都是天体。而停在发射架上的人造卫星，或是降落到地面的流星体残骸即陨星就不是天体。
3归纳法
对内容较多、表述较长的地理概念进行归纳、提炼，分层次、多角度去理解。如自然资源的概念，完整的表达是“人类直接从自然界获得并用于生产和生活的物质与能量”。如果对这一句话进行归纳、转换，就是下列的两个属性：
自然属性：客观性，天然存在，没有经过人类加工。
经济属性：有用性，在当今技术条件下能用于生产和生活。两个属性缺一不可。这样一转换，自然资源的内涵就一目了然。
4类比法
明确了单个概念的内涵和外延后，为了能达到准确运用的目的，还必须搞清概念间的几种关系。
①近似概念。
如天气和气候，国土和国土资源，热带雨林和热带季雨林，水资源、水力资源和水利资源等都属近似概念，很易混淆。只有从本质特征即内涵上区分，找出相同点和不同点，才能确定适用范围。例如降水和降雨，都表示大气中水汽凝结降落到地面这一现象。不同点是降水指从云雾中降落到地面的液态和固态水，而降雨即从云中降落到地面的滴状液态水。可见，降雨只是降水的一部分，仅指液态水即雨水。所以，在描述气候特征时，如亚热带季风气候年降水量1000mm左右，用的是“降水量”；河流的五种补给形式之一是“雨水”即降雨，两者不可调换。
②矛盾概念。
外延相反的概念叫矛盾概念。如内力作用与外力作用，寒流与暖流，重工业与轻工业等。这类概念也必须从内涵入手，找出差异再分析外延上的相反性，确定“矛盾”所在，才能正确区分。如可再生资源和非可再生资源是一对矛盾概念。可再生资源是在人类历史时期内不断更新生长、繁殖的资源；在人类历史时期内不能重新出现的即是非可再生资源。两者的差异便是“人类历史时期内能否重新出现”这一时间尺度，也是导致外延相反的主要原因。根据这一标准分析，矿产资源是非可再生资源，生物资源、土地资源、水资源、气候资源等都是可再生资源。
③包含关系的概念。
地理环境、社会环境、城市环境三个概念，都表示人类生存的环境。但地理环境是以人类为中心的环境；社会环境是人类在自然环境基础上通过长期有意识的社会劳动创造的人工环境；城市环境是人类对自然环境干预最强烈的地区，人口多、房屋密集、交通拥挤是最大的特点。可见三个概念中，内涵最丰富的是城市环境，外延最大的是地理环境。它们外延上的关系可用下图表示：
附图{图}所以，要区分这类概念，应在确定内涵的基础上，根据内涵大外延小，内涵小外延大的原则来分析彼此间的包含与被包含的关系。
④概念的广义和狭义。
可再生能源的概念篇2
一、认真备课
备好课是上好一堂的前提，备课时要针对不同的教学基本点，充分挖掘教材中的每个重要概念的内涵和外延。内涵指事物的本质属性，外延指与它相关的对象范围。例如“梅雨”这个概念，不仅要让学生掌握夏初梅子黄熟时，我国长江中下游地区的连绵阴雨叫“梅雨”，还要使学生理解梅雨的成因及其对农业生产的影响。完整的“梅雨”概念，应包括梅雨的时间、地点、成因、天气特点、名称由来及其在农业生产上的利弊等。
二、讲解透彻
在地理教学中，讲解概念必须注意概念的完整性。在讲解地理概念时，要根据本学科特点，充分运用景观图、课本插图等具体图像使学生在获得地理事物和现象的感性知识的基础上，通过各种逻辑思维的方法，比较、分析、综合和概括，区别事物和现象的本质属性与非本质属性，逐步由具体的地理表象形成抽象的地理概念，将感性认识上升为理性认识，进一步理解地理事象的规律性。皮亚杰的知识结构理论指出，学生是在自己生活经验的基础上，在生动的生活中建构自己的知识体系。对一些抽象的概念，为避免照本宣科，笔者采用实地观察方法，带领学生到室外实地考察，先观察地理事物的外部特征，再综合分析，抓住事物的本质特征，形成概念的内涵。如教学亚热带常绿阔叶林这一概念时，带学生观察校园里的香樟树、“碧螺春”茶树、广玉兰树等，并与梧桐树、柳树、水杉树比较，了解到前面这三种树木的叶子革质、有光泽、呈椭圆形，并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有属性。它们都是典型的亚热带常绿阔叶树，由这些树木构成的森林即亚热带常绿阔叶林。再让学生自己判断梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树种？这样学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有比较全面的认识。
1.帮抓关键词
表达概念内涵即地理事物本质特征的往往只有几个词语。教师要帮助学生抓住关键词，分析疑难点，如天体“宇宙间物质的存在形式”这一概念，学生对“物质”并不难理解，“宇宙间”却难以确定。笔者指出，地球存在于宇宙空间，是天体。但是在地球大气圈以内的物质只能说是地球上物质，不能说是天体。教师只要讲清地球大气顶部是宇宙空间与地球的界线，学生就容易明白恒星、星云、行星、卫星、彗星、星际物质、运行中的人造卫星和宇宙飞船等都是天体。而停在发射架上的人造卫星，或是降落到地面的流星体即陨星就不是天体。在教学环境合理容量这个概念时应抓住“最适宜的人口”这个关键词。
2.归纳总结
对内容较多、表述较长的地理概念进行归纳、提炼，分层次、多角度地理解。如自然资源的概念，完整的表达是“人类直接从自然界获得并用于生产和生活的物质与能量”。如果对这一句话进行归纳、转换，就是下列的两个属性：自然属性、客观性，天然存在，没有经过人类加工；经济属性：有用性，在当今经济技术条件下能用于生产和生活。两个属性缺一不可。这样转换，自然资源的内涵就一目了然。例如，闪电和地震虽然有自然属性，蕴涵巨大能量，但在目前的经济和技术条件下并不能用于生产和生活，所以它们不属于自然资源。
例如高中地理教材中“自然资源”和“能源”两个概念及其之间的区别和联系，自然资源不全是能源，因为有的自然资源能够提供能量，而有的自然资源不能提供能量。如阳光是自然资源，也是能源，而耕地、铁矿石是自然资源却不能直接提供能量，因而不是能源。
从能源获得的途径分类。能源有的是一次能源，有的是二次能源，一次能源是直接从自然界获得，因而属于自然资源，而二次能源是一次能源经过加工转换而来，因而不属于自然资源，如阳光是能源又是自然能源。而煤气是能源却不是直接从自然界获得，因此不是自然资源。
3.类比地理概念
明确了单个概念的内涵和外延后，为了达到准确运用的目的，还必须搞清概念间的几种关系。
（1）关于近似概念
如天气和气候，国土和国土资源，热带雨林和热带季雨林，水资源、水力资源和水利资源、环境人口容量和人口的合理容量等都属近似概念，很容易混淆。又如水土流失、土地沙漠化、土地次生盐碱化是学生容易混淆的概念。只有从本质特征即内涵上区分，找出相同点和不同点，才能确定适用范围。例如降水和降雨，都表示大气中水汽凝结降落到地面这一现象。不同点是降水指从云雾中降落到地面的液态和固态水，而降雨即从云中降落到地面的液态水。可见降雨只是降水的一部分，仅指液态水即雨水。所以在描述气候特征时，如亚热带季风气候年降水1000mm左右，用的是“降水量”；河流的补给形式之一是“雨水”即降雨，二者不可调换。
（2）关于矛盾概念
外延相反的概念叫矛盾概念。如内力作用与外力作用，寒流与暖流，重工业与轻工业，等等。这类概念必须从内涵入手，找出差异再分析外延上的相反性，确定“矛盾”，才能正确区分。如可再生资源和非可再生资源是一对矛盾概念。可再生资源是在人类历史时期内不断更新生长、循环再生的资源；在人类历史时期内不能重新出现的即是非可再生资源。二者的差异便是“人类历史时期内能否重新出现”这一时间尺度，也是导致外延相反的主要原因。根据这一标准分析，矿产资源是非可再生资源，例如煤炭、石油及各种金属矿产等，而生物资源、土地资源、水资源、气候资源等都是可再生资源。
（3）关于包含关系的概念
地理环境、社会环境、城市环境三个概念，都表示人类生存的环境。但地理环境是以人类为中心的环境；社会环境是人类在自然环境基础上通过长期有意识的社会劳动创造的人工环境；城市环境是人类对自然环境干预最强烈的地区，人口多、房屋密集、交通拥挤是最大的特点。可见三个概念中，内涵最丰富的是城市环境，外延最大的是地理环境。要区分这类概念，应在确定内涵的基础上，根据内涵大外延小，内涵小外延大的原则分析彼此间的包含与被包含的关系。
（4）关于概念的广义和狭义
有些概念，由于时间、空间范围不同，又有广义和狭义之分。教学时应抓住概念的时间、空间差异找出“广”和“狭”的原因，确定适用范围。如水资源，广义水资源是指水圈内水量的总体；狭义水资源仅指陆地上的淡水资源，不包括海洋水、大气水。这样，从空间范围看，“广”和“狭”非常明显，同样道理可区分广义农业和狭义农业、广义沿海和狭义沿海。
在运用以上方法进行概念教学时，应坚持“理论必须与实际相结合”的原则，教给学生有用的地理知识，在学生形成概念时，不仅要使学生背诵概念的词义，而且要使他们会论证、会运用这些概念。教师设计一些习题，在分析概念后及时练习，这样既可检查学生对概念理解是否完整、准确，又可加深对概念的理解。
三、通过联系消化概念培养能力
学生形成地理概念，不能只停留在背诵概念的词义上，还要通过必要的训练，进一步加深对概念的理解，以达到牢固掌握概念的目的。对于一些文字相近而含义完全不同的概念，只有让学生通过反复训练，才能在比较中对概念加以鉴别，避免混淆概念。例如外流河与内流河的根本区别是：a.河流长短的不同；B.河流水量大小的不同；C.河流最终归宿的不同。通过这样的训练，学生深刻理解外流河与内流河的本质区别在于河流最终归宿不同。前者是指流入海洋的河流，后者指流入内陆湖泊或中途消失的河流。另外，植被主要包括森林和草原，学生很容易把“植被”简单地理解为森林，不能把握这两个概念之间的区别与联系，通过训练掌握这两个概念。
可再生能源的概念篇3
一、激趣引题自学探究
激趣引题是指教师的课堂导入，这一环节起着影响全面、辐射全课的作用。一堂课的开头虽只有短短的几分钟，但要像一块无形的“磁铁”深深吸引学生的注意力，调动学生的情绪，打动学生的心灵，形成良好的课堂气氛切入点。如讲天气系统时，给学生讲《三国演义》：火烧葫芦峪“的故事；讲海水运动时，介绍第二次世界大战期间，德军潜艇在地中海和大西洋之间巧妙出入的故事；讲地球自转的地理意义时可以用三个悬念引入：美国的亚特兰大奥运会期间，白天的比赛项目在我国收看时是晚上；妹妹的年龄比姐姐小，但也有比姐姐大的妹妹；中国第三大岛崇明岛与南通的启东逐渐靠拢。你想知道这是怎么回事吗？通过简短的导入，学生有了浓厚的兴趣，就会主动进入自学探究阶段。学生在自学探究中，能把学、思、疑、问四个相互联系的学习要素连接起来，把传统教学长期养成的学而不思，思而不疑，疑而不问的恶习扭转过来，真正养成学有所思，思有所疑，疑有所问的良好学习习惯。激趣引题使学生的自学探究增添乐趣和动力。在课堂教学过程中，不必担心学生有没有自学探究能力，能不能达到预期效果，重要的是教师相信不相信学生，给不给学生自学探究的权利。能相信学生，也能给权利，学生的自信探究水平肯定会迅速提高，更重要的是发挥了学生的自主性，培养了学生学习习惯和自学能力，使学生终身受益。
二、实地观察
一些概念照本宣科很抽象，可带领学生到室外实地考察，先观察地理事物的外部特征，再综合、分析，抓住事物的本质特征，形成概念的内涵。如学习亚热带常绿阔叶林这一概念时，带学生观察校园里的樟树、山茶树、广玉兰树等，并与梧桐树、柳树、水杉树比较，了解到前面这三种树木的叶子革质、有光泽、呈椭园形，并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有属性。它们都是典型的亚热带常绿阔叶树，由这些树木构成的森林即是亚热带常绿阔叶林。再让学生自己分析梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树？学生马上会回答：梧桐树、枫树是落叶阔叶树；马尾松常绿而不是阔叶。这样，学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有了比较全面的认识。
1.抓关键词
表达概念内涵即地理事物本质特征的往往只有几个词语。我们教师要帮助学生抓住关键词，分析疑难点。如天体“宇宙间物质的存在形式”这一概念，学生对“物质”并不难理解，“宇宙间”却难以确定。我指出，地球也存在于宇宙空间，是天体。但是，在地球大气圈以内的物质只能说是地球上物质，不能说是天体。地球大气顶部是宇宙空间与地球的界线。教师只要讲清这一界线，学生就容易明白恒星、星云、行星、卫星、彗星、星际物质、运行中的人造卫星和宇宙飞船等都是天体。而停在发射架上的人造卫星，或是降落到地面的流星体残骸即殒星就不是天体。
2.归纳法
对内容较多、表述较长的地理概念进行归纳、提炼，分层次、多角度去理解。如自然资源的概念，完整的表达是“人类直接从自然界获得并用于生产和生活的物质与能量”。如果对这一句话进行归纳、转换，就是下列的两个属性：
自然属性：客观性，天然存在，没有经过人类加工
经济属性：有用性，在当今技术条件下能用于生产和生活。两个属性缺一不可。
一转换，自然资源的内涵就一目了然。
3、类比法
明确了单个概念的内涵和外延后，为了能达到准确运用的目的，还必须搞清概念间的几种关系。
①近似概念
如天气和气候，国土和国土资源，热带雨林和热带季雨林，水资源、水力资源和水利资源等都属近似概念，很易混淆。只有从本质特征即内涵上区分，找出相同点和不同点，才能确定适用范围。例如降水和降雨，都表示大气中水汽凝结降落到地面这一现象。不同点是降水指从云雾中降落到地面的液态和固态水，而降雨即从云中降落到地面的滴状液态水。可见，降雨只是降水的一部分，仅指液态水即雨水。所以，在描述气候特征时，如亚热带季风气候年降水量1000mm左右，用的是“降水量”；河流的五种补给形式之一是“雨水”即降雨，两者不可调换。
②矛盾概念
外延相反的概念叫矛盾概念。如内力作用与外力作用，寒流与暖流，重工业与轻工业等。这类概念也必须从内涵入手，找出差异再分析外延上的相反性，确定“矛盾”所在，才能正确区分。如可再生资源和非可再生资源是一对矛盾概念。可再生资源是在人类历史时期内不断更新生长、繁殖的资源；在人类历史时期内不能重新出现的即是非可再生资源。两者的差异便是“人类历史时期内能否重新出现”这一时间尺度，也是导致外延相反的主要原因。根据这一标准分析，矿产资源是非可再生资源，生物资源、土地资源、水资源、气候资源等都是可再生资源。
③包含关系的概念
地理环境、社会环境、城市环境三个概念，都表示人类生存的环境。但地理环境是以人类为中心的环境；社会环境是人类在自然环境基础上通过长期有意识的社会劳动创造的人工环境；城市环境是人类对自然环境干预最强烈的地区，人口多、房屋密集、交通拥挤是最大的特点。
④概念的广义和狭义
可再生能源的概念篇4
关键词水资源可再生能力;云模型;综合评判
中图分类号tV213.4文献标识码a文章编号1002-2104(2010)09-0048-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.09
水资源可再生能力是指某一流域或区域水环境,在现有或近期科学技术和社会经济能力支撑下,通过水自然循环与社会营造,循环利用水资源的能力[1]。区域水资源可再生能力的评价是该地区水资源开发利用决策的依据。黄河流经我国北方干旱,半干旱地区,是西北、华北地区重要水源。黄河流域地处我国半干旱、半湿润地区,多年平均降水量在200-600mm之间,属资源性缺水区域。近年来,随着区域国民经济发展,黄河流域及沿黄地区生态环境建设,工农业生产和人民生活对黄河水资源的需求不断增加,导致黄河水资源供求关系的全面紧张,生态环境恶化,20世纪70年代以来黄河断流频繁,黄河水资源可再生性面临严重的挑战。对黄河流域水资源可再生能力进行系统研究和科学评判是实现流域水资源可持续利用、实现当地社会经济可持续发展的基础。通过分析黄河流域及其所辖行政区域的水资源可再生能力大小,发现影响水资源可再生能力的制约因素,以便能够及时采取相应措施,改善当地水资源情势,研究具有重要的现实意义。此外,由于影响水资源可再生能力因素众多,评价指标间关系复杂,各单项指标的评价结果往往不相容,因而水资源可再生能力的评价是多指标综合评价问题。许多学者应用各种综合评价方法对水资源可再生能力的评价进行了研究,如沈珍瑶利用灰色关联分析方法与模糊综合评判法对黄河流域水资源可再生能力进行了研究[2];杨晓华分别提出了水资源可再生能力综合评价的遗传投影寻踪方法、遗传加权物元模型等[3];陈守煜建立了基于可变模糊集理论的水资源可再生能力评价型[4]。模糊综合评判相对完善成熟,但是隶属函数一旦为精确数值表达后,就不在有丝毫模糊性了;投影寻踪法需要结合某种非线性优化方法求解模型参数,计算较为复杂。特别地,这些传统的评价方法在考虑评价指标的定量描述的不确定性、评价结果等级判定的不确定性时,未有考虑这些描述本身的不确定性,容易造成评价结果的不准确。本文针对上述不足,将定性与定量相互转换的云模型引入水资源可再生能力研究中,将评价等级的模糊性和随机性有机的结合在一起,以黄河流域为实例,实现区域水资源可再生能力的不确定性评价,研究具有理论意义。
1云模型理论
1.1云概念及其数字特征
云模型是我国李德毅院士提出的,是在传统模糊数学和概率统计的基础上建立起来的不确定性定性与定量互换模型。它把不确定概念的模糊性和随机性有机地结合在一起,实现了不确定语言值与定量数值之间自然转化[5-6]。云的定义如下:
定义1设U是一个用精确数值表示的定量论域,C是U上的定性概念,若定量值x∈u,且x是定性概念C的一次随机实现,x对C的确定度μ(x)∈[0,1]是有稳定倾向的随机数
μ∶U[0,1]ax∈Uxμ(x)
则x在论域U上的分布称为云,每一个x称为一个云滴[7-8]。
从云的定义可以看出,云理论研究定性概念的量化方法。定性概念转换成一个个定量值,是个离散的转换过程,具有偶然性。每一个特定的点的选取是个随机事件,可以用其概率分布函数描述。云滴的确定度反映了模糊性,这个值自身也是个随机值,也可以用其概率分布函数描述。在论域空间中,大量云滴构成的云,可表征某一定性概念。
云用期望ex、熵en和超熵He三个数字特征来整体表征一个概念。
期望ex:云滴在论域空间分布的期望。通俗地说,就是最能够代表定性概念的点,或者说是这个概念量化的最典型样本。
熵en:定性概念的不确定性度量,由概念的随机性和模糊性共同决定。一方面en是定性概念随机性的度量,反映了能够代表这个定性概念的云滴的离散程度;另一方面又是定性概念亦此亦彼性的度量,反映了论域空间中可被概念接受的云滴的取值范围。用同一个数字特征来反映随机性和模糊性,也必然反映了它们之间的关联性。
超熵He:是熵的不确定性度量,即熵的熵。超熵用来度量云滴的隶属度的随机性,由熵的随机性和模糊性共同决定。
1.2基于正态云的定性与定量转化模型
正态分布是概率理论中最重要的分布之一,通常用均值和方差两个数字特征;钟形隶属函数是模糊集合中使用最多的隶属函数。正态云模型是在二者基础上发展起来的全新模型。正态云具有普适性,可以它为基础进行定性概念的量化。
定义2设U是一个用精确数值表示的定量论域,C是U上的定性概念。若定量值x∈U,且x是定性概念C的一次随机实现,若x满足:x～n(ex,en2),其中,en～n(en,He)2,且x对C的确定度满足
μ=e(x-ex)22(en′)2
则x在论域U上的分布称为正态云。
一个定性概念可由正向正态云发生器产生,具体算法为:
(1)生成以en为期望值,He2为方差的一个正态随机数en′i=noRm(en,He2);
(2)生成以ex为期望值,en′i2为方差的一个正态随机数xi=noRm(ex,en′i2);
(3)计算μi=e-(xi-ex)22(en′i)2;
(4)具有确定度μi的xi成为数域中的一个云滴;
(5)重复步骤(1)到(4)n次,产生要求的n个云滴。
所有的云滴组成了云,即为定性概念的表征。其中noRm为产生服从正态分布随机数的函数。
通常在生成正态随机数时,方差是不允许等于0的,因此在云发生器算法中通常要求en和He都大于0。极端地说,如果He=0,算法步骤(1)总是生成一个确定的值en,x就成为正态分布。更极端地说,如果He=0,en=0,那么算法生成的x就成为同一个精确值ex,且μ恒等于1。从这个意义上说,确定性是不确定性的特例。
当某一定性概念经云模型量化后,即利用期望、熵和超熵三个数字特征来描述概念,此时如果给定论域U1中的一个特定点a,通过云发生器可以生成这个特定点a属于概念C1的确定度。这样可以实现定量数值属于某一定性概念的程度,具体方法如下:
(1)根据定性概念的数字特征熵en和He超熵生成正态分布的随机数en′=noRm(en,He2);
(2)根据期望值ex和特定输入值a计算确定度μ=exp[-(a-ex)22(en′)2]。
贾?琦等:黄河流域水资源可再生能力评价的云模型
中国人口•资源与环境2010年第9期2基于云理论的综合评判模型
本文以云理论为基础,建立一种新的基于云的综合评价模型。设因素集为U={u1,u2,…,un},评价集为V={v1,v2,…,vm},因素权重集w={w1,w2,…,wn},它们均为有限集合。根据单因素的评价标准确定用云模型表示定性概念的数字特征,即(ex,en,He)。设因素i,i=1,2,…,n对应的等级j,j=1,2,…,m的上、下边界值为x1i,j,x2i,j,则因素i对应的等级j这一定性概念可以用云模型表示,其中:
exi,j=(x1i,j+x2i,j)/2(1)
由于边界值是从一种级别到另一种级别的过渡值,是一种模糊边界,应同时属于对应两种级别,即两种级别的隶属度相等,因此有
exp[-(x1i,j-x2i,j)28(eni,j)2]≈0.5
eni,j=x1i,j-x2i,j2.355(2)
超熵Hei,j表示对熵的不确定性度量,反映出云滴的凝聚程度,可以根据熵eni,j值的大小,通过经验及试验取值,超熵值越小,云的厚度越小,反之亦然。
确定出各个指标对应的每个等级的云模型数字特征后,就可以根据待评价项目的各个指标值,利用前件云发生器计算得出隶属度矩阵R
R=r11r21…r1n
r21r22…r2n
…………
rn1rn2…rnm
值得注意的是,由云模型得出的隶属度矩阵不同于传统模糊数学中的隶属矩阵,它是随机矩阵。隶属度矩阵反映出了因素集U与评价集V存在的相关关系。权重集w是因素集U上的模糊子集,利用权重集与隶属度矩阵进行模糊转换得出评价集V上的模糊子集B。
B=wR(3)
式中:B=(b1,b2,…,bm)表示评价项目隶属于等级的程度;代表一种运算。
传统模糊数学方法多采用(×+)或(∧∨)运算,然后利用最大隶属度原则进行决策。这种方法容易得出较为武断的结果,不能反映事物本身界限的模糊性,损失的信息太多,有效度不高。特别是等级的隶属度相等情况下,最大隶属度原则会失效。因此,本文将利用模糊可变识别模型[9]计算综合评判等级。具体计算如下列各式所示:
u′j=1/[1+(djgdjb)a](4)
其中
djg=[∑ni=1[wi(1-rij)]p]1/p(5)
djb=[∑ni=1[wi(rij)]p]1/p(6)
式中,u′j为样本关于级别j的非归一化综合相对隶属度;p为距离参数,本文取p=2;a为优化准则参数,本文取a=1。则待评项目的等级可由下式计算:
j=∑mj=1j•u′j∑mj=1u′j(7)
式中:j为评价的等级程度。
3黄河流域水资源可再生能力评价
3.1黄河流域水资源可再生能力评价指标体系
根据资料的可获取性,综合考虑各方面的因素,建立黄河流域水资源可再生能力研究指标体系以及制定评价标准[2]。表1和表2分别是水资源承载力评价指标及评
表1水资源可再生能力评价指标体系
tab.1evaluationindicatorsystemofwaterresourcesreproducibleability
类别projects评价指标indexes序号no.单位面积水资源量(m3/(m2.a))1单位面积地表水资源量(m3/(m2.a))2单位面积地下水资源量(m3/(m2.a))3水资源条件丰水年单位面积水资源量(m3/(m2.a))4枯水年单位面积水资源量(m3/(m2.a))5干旱指数(倍比)6降水量(mm)7社会经济条件GDp增长率(%)8农业总产值增长率(%)9用水条件万元工业产值耗水率(m3/万元)10牲畜用水定额(m3/头)11
表2水资源可再生能力评价指标标准
tab.2indexesfordifferentwaterresourcesreproducibleability
指标序号no.1级Grade12级Grade23级Grade34级Grade45级Grade510.85-1.250.45-0.850.17-0.450.05-0.170.00-0.0520.85-1.250.45-0.850.15-0.450.05-0.150.00-0.0530.20-0.270.13-0.200.08-0.130.04-0.080.00-0.0441.50-2.001.00-1.500.40-1.000.15-0.400.00-0.1550.50-0.700.30-0.500.10-0.300.03-0.100.00-0.0360.00-0.500.50-3.003.00-15.0015.00-20.0020.00-25.0071500-20001000-1500500-1000100-5000-10088.25-8.757.75-8.257.25-7.756.75-7.256.25-6.75910.00-12.008.00-10.006.00-8.004.00-6.002.00-4.00100-500500-10001000-15001500-20002000-5499111.50-3.503.50-5.505.50-7.507.50-9.509.50-11.50注:等级越小水资源可再生能力越强,等级越大说明水资源可再生能力越弱
价标准。
各指标的权重利用二元比较模糊决策分析法获得[9],如下所示:
(0.122,0.122,0.122,0.122,0.122,0.080,0.149,0.026,0.037,0.050,0.050)
黄河流域9个行政分区的指标值如表3所示:
3.2黄河流域水资源可再生能力计算
根据建立的水资源可再生能力指标体系、评价指标标准,利用公式(1)-(2)将各个指标所对应的等级用相应的云模型表示,超熵取0.01,对于1级和5级这种边缘级别采用半云模型,如第1个指标单位面积的水资源量,第5个等级范围为0-0.05,则:ex=0.000
en=0.05-0-2ln0.5=0.051.177=0.042根据各个区域对应的指标值,利用正向发生器算法产生隶属度矩阵,并利用(4)-(7)进行变换,计算得出不同区域的评价结果,如表4所示。
云模型与其它评价模型相比较,云模型的评价结果是随机的,表4中的结果是一次随机实现,但是其评价的结果必然在某一可接受的范围内,如对青海水资源可再生能力的多次评价结果为3.52,3.52,3.45,3.47,3.46,这体现出了评价的不确定性;云评价与其他评判模型的评价结果相比较来看,评价结果大体上是其他方法评价结果的综合,如对青海地区的评价,模糊可变集合、灰色关联分析、模糊综合评判结果为4级,而投影寻踪评价结果为3.3级(近似3级),云模型评价结果为3.45-3.52,处于3-4级之间。对山西、陕西、全流域等的评价情况与对青海的评价情况类似,因此,综合比较各种评价方法的评价结果,本文建立的云综合评判模型是可行的。
根据评价的结果看出,黄河流域整体水资源可再生能力总体上较弱,属3-4等级,主要原因为该区域本身属水资源较短缺地区,目前区域内水资源总量不足,而且水资源的利用效率不高。特别是流域内的宁夏和内蒙古的水资源可再生能力最弱,属4等级。从其指标值中可以看到宁夏和内蒙古的单位面积的水资源量极少,宁夏仅为0019m3/(m2.a),仅仅略高于山东省,在黄河流域所辖行政区中排倒数第二位,这是导致其水资源可再生能力弱的客观因素,但是水资源的利用效率是影响水资源可再生能力的另一重要因素,与山东省相比,宁夏的万元工业产值耗水率为5499m3/万元,是黄河流域所辖行政区中用水效率最低的区域,山东省只有404m3/万元。综上分析,黄河流域特别是宁夏和内蒙古地区急需采取相关措施提高目前水资源可再生能力,一是进一步节流、开源,合理实施跨
表3各区域指标值
tab.3indicatortableofdistricts
指标
indexes青海
Qinghai四川
Sichuan甘肃
Gansu宁夏
ningxia内蒙
neimeng山西
Shanxi陕西
Shanxi河南
Henan山东
Shandong黄河流域
YellowRiverBasin10.1370.2780.0910.0190.0340.0850.0960.1680.1850.09420.1370.2780.0910.0170.0150.0690.0800.1320.1720.08330.0610.1270.0360.0320.0320.0540.0560.0950.0610.05140.1580.3230.1110.0240.0370.1030.1140.2100.1930.10750.1170.2390.0710.0150.0290.0670.0780.1250.1770.08162.30.52.15.07.01.91.92.01.82.17443.3712.6496.7313.2286.9549549.9660.5714.7465.788.38.08.17.96.57.37.46.87.47.393.986.756.756.7510.133.886.756.7510.726.7510190615490454994341943100713414041554114.903.944.334.984.906.097.227.245.775.61表4不同区域的评价结果
tab.4evaluationresultsunderdifferentdistricts
行政分区
Districs青海
Qinghai四川
Sichuan甘肃
Gansu宁夏
ningxia内蒙
neimeng山西
Shanxi陕西
Shanxi河南
Henan山东
Shandong流域
Basin云评判3.522.823.544.033.923.623.593.303.173.65模糊可变[4]4344-54-544334灰色关联[4]4345543334模糊综合[4]4345544434投影寻踪[2]3.32.33.04.84.63.03.13.02.63.2流域调水,重视雨洪资源的利用,缓解水资源供需平衡的矛盾。二是急需提高用水效率,特别是降低提高农牧业的用水效率,大力推行节水灌溉,降低第一产业的灌溉定额,同时调整产业结构,降低耗水量。
4结论
本文在总结目前水资源再生能力评价方法的基础上,将定性与定量转化的云模型引入水资源可再生能力评价的研究中,并对黄河流域9个行政区水资源可再生能力进行评价,结果表明,黄河流域水资源可再生能力总体较弱。
云模型不仅考虑到概念的模糊性,而且充分考虑到评判的随机性。将云综合评判模型与传统的模糊综合评价、灰色关联分析、投影寻踪、模糊可变集合等方法进行了比较。评价结果表明,本文建立的综合评价方法应用方便、结果可行。
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CloudmodelofwaterResourcesReproducibleabilityintheYellowRiverBasin
JiaQi1DUanChunqing2CHenXiaonan3
(1.wuhanUniversity,instituteofeconomyandmanagement,wuhanHubei430072,China;
2.CollegeofwaterSciences,BeijingnormalUniversity,Beijing100875,China;
3.administrationoftheSouthtonorthwaterDiversionmiddleRouteproject,Beijing100038,China)
可再生能源的概念篇5
能源是人类社会赖以生存和发展的最主要的物质基础。人类社会要想发展，就离不开优质能源的开发和能源技术的改进。现今世界，能源短缺已经成为制约全世界社会与经济发展的重要问题。以煤、天然气和石油等为主的传统化石能源在人类社会的发展中曾起到了非常重要的作用，并仍将是人类在未来一段时间内的主要能源。但是，这类不可再生的传统能源在未来百余年间将无力支撑人类的生产生活，而且还会造成环境污染。有关能源问题不再仅仅是专家们讨论的热点，已经成为普通百姓关心的话题。
“能源的综合利用”是具有社会意义的主题，以这样一个主题作为项目，有利于将学科知识和课程内容进行整合，教学过程中让学生借助各种探究手段和活动以及与项目相关的各类资源对学科核心知识进行有意义的建构，从而实现学生综合智能的发展。
二、项目设计
本项目立足于能源的综合利用，将高中化学必修2化学反应与能量的内容进行整合，设计了四个专题：“认识能源”“燃料篇”“电能篇”“化工原料篇”。首先让学生对能源有一个整体的认识，然后在探索化石燃料作为生活中稳定能量来源原因的任务驱动下，先从宏观角度认识化石燃料的燃烧性质，建立能量观、发展变化观，再深入微观本质认识化学反应――燃烧反应提供能量的本质原因，最后定量认识燃料燃烧释放能量的能力大小；之后分析火力发电的原理及弊端，通过探索氢氧燃料电池能否实现化学能与电能之间的直接转化，建构原电池认识模型，从而发展学生的利用模型解决生活实际问题的能力，并培养学生变化守恒的科学素养；通过对化石燃料为原料直接或间接转化成的基础化工原料甲烷、乙烯、乙醇、乙酸及苯的组成、结构、性质及化工方面用途的探讨，帮助学生理解综合利用传统能源的方法，形成对能源可持续发展的意识，培养学生绿色应用的科学素养；最后让学生查阅资料了解新能源对解决能源问题及对能源发展的作用和价值，引导学生对能源有全面的认识和发展的眼光。
项目具体方案设计如图1所示。
三、项目教学中的关键问题
1.项目教学内容分析时，要确认教学内容的基本观念，建立项目中事实性问题、核心概念知识及核心观念之间的联系。
新课标对这两部分内容的教学要求：（1）理解化学键的断裂与形成是化学反应能量变化的主要原因，建立从微观结构的变化看化学反应与能量观。（2）认识化学键的涵义，知道离子键和共价键的形成。
本专题以“研究化石能源作为燃料的本质原因”为中轴线，辐射到化学反应的本质的探讨，为核心概念知识的落实提供了较为丰富的事实性问题。本专题根据解决实际问题时涉及的核心概念知识及这些概念对学生核心观念的建构的作用来安排教学顺序。其具体联系可用图2来表示。
2.以观念为核心分析学生在主题知识内容与基本观念方面的发展程度。
从学生学习的角度看，“放热反应和吸热反应”的教学价值主要体现在以下几个方面：第一，认识化学反应的视角由关注物质变化转向关注能量变化，拓展了学生认识化学反应的角度。第二，由学生已有的化学反应伴随着能量变化的感性认识，去探索化学反应中能量变化的宏观原因；认识化学反应中能量转化的途径和形式，如化学能与热能的相互转化。第三，通过实验，定性地感受化学反应中能量的变化。
“化学键”的教学价值主要体现在以下几个方面：第一，发展学生从物质结构角度认识分子再分、原子重新组合的原因。第二，由学生已有的化学反应伴随着能量变化的定性认识，去探索化学反应中能量变化的微观原因；认识化学反应中能量转化的途径和形式。第三，通过计算，定量地认识化学反应中能量的变化。
总之，从整个专题看，要求学生的认识方式从宏观到微观、从定性到定量，并且发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。
3.教学中要想学生对相关教学内容有整体把握，必需理清事实、概念及观念之间的关系，抓住关键性内容，教给学生有组织的知识体系，而不是将孤立零碎的、毫无联系的知识教给学生。
化学反应过程中不仅有物质变化，而且伴随着能量变化。从能量角度认识化学反应是高中化学教学的重要内容，也是学生“能量观”“变化观”建构的重要方面。
4.教学过程中，以核心概念为桥梁，发展和完善学生的核心观念。
本专题以“化学键”为桥梁发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。学生核心观念的形成与发展是以相关具体概念性知识的学习为基础的。本专题通过化学键概念的建立，帮助学生认识到微粒之间的相互作用，从结构的角度认识物质的组成，发展学生从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应；同时，化学键的概念帮助学生认识物质变化的实质是旧键的断裂和新键的生成过程，这也是解释化学反应有能量变化的原因。
5.教学中需要立足学科的整体高度，利用学生多次认识化学能与热能的机会，在化学事实和相关概念学习的基础上，引导学生通过理性思维不断拓展和深化能量观。
整个专题一围绕“化学反应伴随着能量变化”这一学科基本问题引导和启发学生思维，帮助学生逐步形成相应的认识思路和方法，进而转化为学生从能量角度分析和解释相关问题的经验和能力。
四、项目教学在概念原理学习中的价值
可再生能源的概念篇6
关键词：低碳概念；建筑设计；策略
随着社会的发展，对新时代新建筑的设计也有新的要求，建筑师的责任不在仅仅是建筑整体设计，还需要对低碳生活进行一定程度的设计。保障建筑的安全性作为设计的基础，低碳生活的加入代表着人类生存质量的提升。在建筑设计中，建筑设计师的理念决定着建筑能否得到长远的发展，代表着设计时的设计质量、格调和品味。在大城市中，需要以扩张性建筑为目的，坚持环保理念，保护生态环境，科学化的合理利用有限资源，给予建筑行业树立优秀的低碳形象，保障低碳环保的建筑设计概念实施。
1目前我国低碳概念在建筑设计中的应用现状
1.1从建筑环境保护的角度去思考低碳建筑设计
目前许多建筑设计中的低碳设计在建筑规划设计中体现形式为，注重建筑周边环境的保护，并且做出具体的分析和改善，让建筑和周围环境达成和谐统一的形式。利用建筑物的低碳设计带动建筑周围的生态环境，利用建筑物周围的生态环境设计建筑的地毯设计，以此来体现地毯设计和生态环境的良好互存关系。在进行建筑低碳设计的时候，需要增加其率面积，加大建筑周边植被的密度。尤其是在城市建筑设计方面，更是应当加强科学规划交通线路，科学的调整城市的绿化环境分布情况，利用各式各样的方法将自然环境和人造环境相结合，更好的提升建筑周边的环境绿化设计，进而实现低碳概念的建筑设计。
1.2从材料的角度去思考低碳概念的建筑设计
从材料上体现低碳概念的建筑设计主要分为两点。第一种是利用绿色环保的材料对建筑进行装修和盖建。目前许多的建筑行业中，使用的混凝土会散发出对人体有负面影响的氡气，人造材料中往往会散发出大量的甲醛，这些材料既没有起到环境的保护作用，还对人体造成了一定的危害。从城市建筑的角度来看，建筑的主要结构均为钢筋混凝土结构，水泥的能耗比较高，也会对环境造成较大的污染，尤其是在混凝土进行拆除的过程中，废弃的材料往往很难得到有效的处理。从材料的使用上来看，材料的使用方式不恰当，极易造成许多的环境破坏隐患。对此，在材料的选择上就需要使用恰当的材料，尽可能的使用可再生能源的材料，材料的选取需要从环境保护的角度去思考。第二种是通过材料的使用效率来体现低碳环保设计。在低碳建筑设计的过程中，需要将材料资源进行合理的整合设计，尽可能让有限的资源得到更大的利用率，让材料的使用真正的满足低碳要求，可以从建筑垃圾的减排入手，尽可能的减少材料的浪费，扩大资源的利用率，节约材料，实现环境利益的最大化。首先可以保持建筑设计整体和室内设计的一体化，最终达成设计的原始医院，进而让建筑结构要素尽可能的减少，以此来降低材料的用量，达成建筑能耗最低值。然后可以通过掌握材料的特点，更好的将材料运用于合理的地方。最后可以选用具备高耐久性、低碳、环保、节能的新型材料，例如具备可再生性且重量较轻的钢结构构件。这类材料不仅仅在搭建的过程中能够体现重量较轻的特点，还能够让施工环节最大程度的体现材料的节省，使施工周期大程度缩短，进而有效的控制施工成本，真正的体现施工材料浪费现象的控制效果。
2低碳概念在建筑设计中的应用策略
2.1低碳建筑材料的使用
伴随着科技的进步，新型建筑材料层出不穷，有许多的低碳建筑材料被广泛的运用于建筑设计当中，这不仅仅能够节省建筑的成本，还能够有效的体现绿色环保，有效的降低建筑对环境的破坏和污染，并且还能够间接的提升建筑物的使用寿命，减少建筑对人体的危害。在建筑设计过程中，需要遵循安全为主，环保第一的建筑观念，尽可能的使用可循环、可再生、节能环保能力强的建筑材料，根据工程的成本需要，尽可能的避免污染量大、耗能高的建筑材料，如此便能够有效的控制建筑物的二氧化碳、氡气、等有毒有害气体的释放量。利用低碳建筑材料还能够考虑到原本的生态环境和地域性，尽量醉熏就地取材的用料原则。
2.2提升能源利用率
提升能源利用率是低碳节能建筑设计的重点，高效能源能够真正的体现建筑材料的节省，降低建筑资源的浪费，进而实现建筑设计中节能环保的理念。根据目前的建筑实际情况来看，许多的施工方法和建筑管理体制仍然存在较大的问题，进而对建筑施工中建筑资源的浪费造成严重的影响。对此，想要真正的实现能源高利用率，真正的实现低碳概念的建筑设计、环境保护，首先需要将建筑设计的着重点放在能源利用率的改善上，实现建筑资源的高效利用率，科学化、合理化的分配相关的资源，让低碳节能建筑的施工技术得到合理的改善，将建筑管理体制进行合理的优化，进而规避资源的不必要浪费，真正实现能源的可持续利用。
2.3建筑空间的高效利用
空间资源的合理利用也是建筑设计的主要内容之一，这也是关系到建筑设计中低碳概念的重要要求之一。科学化的减少建筑对土地的占用面积，体现空间资源的高利用率。在进行建筑设计时，还需要充分考虑低碳概念，科学化的设计房屋的建筑标准和建筑面积，真正的实现建筑耗能的降低，提升建筑空间的使用率。在建筑设计过程当中也不能盲目的追求低碳空间概念，而忽视的建筑功能的使用情况，低碳建筑的设计前提必须是建筑具备完善的基本功能和安全性能，确保建筑的安全使用和使用寿命为基础的时候，便可以着手于低碳节能建筑设计的优化建筑设计方案。对于新型的节能材料的使用情况来说，需要从完善的建筑系统管理等多方面着手，减少建筑费用，提升环境资源和能源的使用效率。
3结语
综上所述，建筑低碳概念的设计是现代建筑设计中不可或缺的概念之一。低碳概念需要贯穿于整个建筑设计中的每一个环节当中，设计到建筑设计的每一个小“角落”，我们应当从“低碳建筑材料的使用”、“提升能源利用率”、“建筑空间的高效利用”这三个方面来体现建筑设计的低碳概念，进而真正的实现节能减耗、资源再利用。
参考文献
[1]杨新安.低碳概念细啊的建筑设计应对策略[J].城市发展研究，2014，1（05）.
可再生能源的概念篇7
一、在情境中引入――突显概念本真
情境化教学是新课程倡导的课堂教学的基本理念，通过情境化教学能够让抽象的数学知识形象化，能够加强数学知识与生活的联系。
例如，在教学“周长”的概念时，我先利用多媒体课件给学生呈现三只蚂蚁围绕树叶的边缘跑步的情境，第一只蚂蚁围绕树叶的边缘跑了一周多一点，第二只蚂蚁围绕树叶的边缘跑了一周少一点，第三只蚂蚁刚好围绕树叶的边缘跑了一周。然后提问：“哪一只蚂蚁刚好跑了树叶的一圈？”学生通过观察很容易知道第三只蚂蚁刚好跑了树叶的一圈。在此基础上，再引导学生认识围绕树叶刚好跑一圈就是要从树叶边缘的一个点出发，再跑回那一个点。学生有了这样的认识以后，我再利用多媒体给学生播放一只蚂蚁从这张树叶的叶柄处出发直接从中间跑去，然后又跑回到刚才的叶柄处，让他们思考这一只蚂蚁跑的是不是树叶的一周。这样，通过两个问题的追问学生就能够发现，判断蚂蚁是否跑了树叶的一周以下两点很重要，第一是要从树叶边缘的一个点出发再回到那个点，第二是要围绕着树叶的边缘跑。此时，再引入树叶周长的概念，学生就很容易接受。
正是因为把“周长”这一数学概念的引入置于“蚂蚁围绕树叶的边缘跑”这一情境，通过动画来呈现“周长”的具体内涵，有效地让学生在四只蚂蚁的跑步路径的对比过程中感知到了这一数学概念的本真意义。
二、在操作中引入――揭示概念本质
小学生的是以直观思维为主，而数学概念具有一定的抽象性，在小学数学概念教学中，通过学生操作的方式引入能够有效地揭示概念的本质。
例如，在教学“平行线”这一概念时，很多老师在教学之后的感受是小学生对于“在同一平面内”不容易理解。因此，在引入这一概念时，可以先让学生利用两根小棒来摆两条直线之间的位置关系的操作。通过摆小棒的操作活动，学生很容易发现如果把这两根小棒在一张纸上摆就是两种情况：两根小棒会相交;两根小棒不相交。在此基础上，教师向学生指出像刚才在一张纸上摆的两根不相交的直线叫平行线。那么是不是不相交的两根直线就叫平行线呢？此时，教师再给学生出示一个正方体的模型，让学生在这个正方体上去摆一摆两根小棒不相交的情况。这样，对于平行线的本质属性小学生通过动手操作就有了一定的感知，再引入“在同一平面内不相交的两条直线叫平行线”这一概念，学生就能够对平行线的本质属性有了深刻的感知。
引入“平行线”这一数学概念时，教师引导学生通过两次摆小棒的操作活动，能够有效地让学生在操作中感知“平行线”的两个本质属性：第一是要在“同一平面内”，第二是“不相交”，这样的引入方式能够有效地向学生揭示“平行线”这一数学概念的本质属性。
三、在冲突中引入――厘清概念本源
在小学数学概念的引入过程中，教师要善于基于小学生原有的认知结构，通过各种形式引发他们的认知冲突，这样，就能够帮助他们厘清概念的本源。
例如，在教学“认识分数”时，我给学生呈现了这样一个数学问题：“小明要过生日了，他请了小红和小华来做客。小明给客人准备了4个苹果、2个桔子和1个蛋糕，他应该怎么样平均地把这些东西分给小红和小华呢？”由于小学生对于平均分已经十分熟悉，因此，他们会分别给小红和小华分2个苹果和1个桔子，可是蛋糕只有一个应该怎样分给两个人呢？这个问题就能够有效地引发小学生的认知冲突。通过短时间的思考，他们会想到把一个蛋糕平均分给2个人，每人应该分到半个。那么“半个”应该用什么数表示呢？此时，教师再引入分数“”，这样，就能够有效地让学生明确分数的本源意义。
可再生能源的概念篇8
关键词:高中生物教学；概念图；作用
中图分类号:G63文献标识码:a文章编号:1674-2060(2016)03-0250-01
概念图是将知识中的重点进行总结分析的一种教学工具,其内容和概念之间的关系是丰富的,将其用图像的方式进行展示,能够清晰明了表达教学内容的概念、重点。概念图的应用可以使学生理解繁杂的知识点,培养学生对图表的认知能力以及对信息的分析能力。本文将从概念图在高中生物教学中的应用进行全面的探究。
1概念图的意义及结构
1.1概念图的意义
概念图是将某一知识领域所包含的概念用图的形式展现出来。生物课程是一门通过分析、推断概念的学科,概念图将会很好的展现出生物的规律。在70年就由约瑟夫研究出概念图,将其很好的运用到教学中,逐渐成为教学中必备的工具,从而在教学中体现了强大的功能。
1.2概念图的结构
概念图是通过图形将一种知识与另一种知识之间的关系进行表示的图像,在概念图中将会有“节点、连接、相关的文字标注”呈现出来。在绘制概念图时候要明确好概念的中心以及概念的等级,选择好知识领域。在设计概念图时,确定好图形是横向或者是纵向分支,并连接好各概念之间的关系。概念图主要是由几何图形、图案、文字等组成,用各种形式的连接点将概念连接起来,再对每个概念详细阐述,最后对整幅概念图进行相关的说明。
2概念图在高中生物教学中的应用
2.1在设计教学内容上的应用
高中生物教师可以用概念图在设计教学内容时,将教学内容进行一个整理,可以帮助教师将教学方向确定下来,使教师有一个清晰的思路,将前后的教学知识能够很好的连接起来。例如,教师在讲解“以能源物质种类为中心建设生物概念图”时,教师可以通过概念图的展示,能够清晰的表明能源物质的来源,种类等,还能使学生清晰看到学习能源物质中有哪些形式。
2.2在课堂讲解中的应用
在生物课堂中,概念图将会让知识点很清晰明了的展现在学生的面前,概念图将会使学生对知识点进行分析和判断,能够使教师有一个清晰的思考过程。用层层递进的关系进行表达,让教师对课本内容进行分析,让学生有一个轻松的学习环境,将书本知识通过分类进行学习。例如,教师在讲解“生命的活动离不开细胞”这一课程时,可以制作概念图。教师可以将概念图作为教学的板书,不仅能清晰看出细胞的分类,还能明确看到细胞各之间的关系,这将会使学生对细胞生物之间有一个很好的了解。
2.3在学生自主学习中应用
学生可以通过画概念图进行对生物课程的学习,在画概念图的时候能够通过概念图学习课程中的重点,还可以避过多的冗长文字。概念图将课程的重点清晰简明的表现出来,从而加强学生的记忆。学生在听了教师讲解概念图后,自己再亲自对其进行一次的学习,进一步的巩固知识。
2.4在复习课程时应用
在课程复习的时候,能够很好的利用概念图进行学习,能够很好的将旧知识用框架的形式进行联系起来,进一步使学生在学习的时候能够很好将其重点抓住。很多学生在解题过程中会感受到对课程中内容模糊,为了使学生能够很好将知识掌握。在复习的时候,教师可以通过所画的概念图内容和要求进行再次创作,让学生动手画图,从而对知识有一个巩固的效果。教师可以通过这种方法使学生找到绘图的兴趣,使学生能够清楚找到知识点之间的联系。
3概念图在高中生物教学中的作用
3.1有助教师的教学
概念图使教师在教学中能够将脑中的知识用图象形式清晰地将教学内容展示出来。对学生而言,生物学中很复杂的生物关系,可以通过概念图清晰明了的展现,从而使学生明确知识的要点。在概念图的使用中,教师可以通过知识点的分析激发学生对生物学习的兴趣,还可以通过小组讨论的形式,进行知识的拓展,从而使学生对知识点的领悟能力有所提高,加强学生的自主学习能力。
3.2有助学生的创新
概念图是作为学生学习的工具,能够培养学生的自主学习能力和协作能力,以及思维创新能力。在使用概念图的过程中,教师可以指导学生将概念图和知识进行联系,更加容易的理解生物之间的关系,从而将相关知识连接。概念图的出现帮助了学生在学习生物学中的过程中对新内容有一个全面的理解,还能激发学生的创新能力。让学生自己进行动手绘制概念图,进一步加强学生对知识的了解。例如,在学习《组成细胞的元素》这一课程中时,学生可以通过对概念图的分析,从而进行相关的实验。
3.3有助评价教学
教学的评价是对教师教学成果的一种检测,对教师正确的课堂教学中提供了有利的证据,也是近几年来教学专家研究的对象。相比传统的教学评价方式,不仅仅是以考试成绩作为唯一的评证依据,还将概念图纳入评价依据中,将其运用到教学的每一个阶段。教师可以根据学生设计出来的概念图对学生对知识的了解程度进行一个判断,找出学生不足之处进行补充,及时指点和更正错误,促进学生生物水平不断提高。
结束语:
综上所述,概念图作为一种重要的教学工具,在高中生物课堂中具有重要的引导作用。概念图的运用将会充分调动学生对生物学习的兴趣,将使高中生物教学内容变得容易理解,通过概念图的分析理解,使学生能够独自完成对生物知识图的绘画,能从整体上掌握知识的要点。不仅改变了传统课堂的死气沉沉的气氛,还能结合教学活动与学生进行有效的沟通,进一步提高学生的生物学习成绩。
参考文献
[1]何兰平.例析概念图在高中生物教学中的应用[J].学周刊,2013,07:137.
[2]杨照太.高中生物课堂教学中例谈概念图的作用[J].生物技术世界,2013,04:125.
[3]刘银中.概念图在高中生物教学中的运用研究[J].生物技术世界,2015,05:127.
可再生能源的概念篇9
关键词 概念教学 教学方法 教学有效性
中图分类号 G633.91
文献标识码 B
文件编号 1003－7586(2011)03－0014－02
用规范的教学语言准确地阐述生物学概念，不仅有利于发展学生的语言表达和归纳能力，同时也是发展了学生智力，特别是逻辑思维能力，是学好生物学的必要条件。高中生物教材中概念较多，有些概念比较抽象，学生不容易理解。教师在教学工作中，根据学生的思维能力、心理特点及认知水平，设计有效的教学方法，引导学生充分理解和掌握生物学概念，使学生在学业上真正有收获、有提高、有发展。
1 借助实例――使抽象的概念具体化
生物学科和生活联系非常紧密，学生在以往的生活经历中或多或少地贮入了一定量的有关生物方面的知识。在教学过程中，教师选用恰当的生活实例不仅可以诱发学生的学习兴趣，调动学生的积极性，还可以使学生对所学知识产生共鸣，从而降低知识的难度，有助于对概念的理解。
例如，在讲到“细胞膜的选择透过性”这一概念时，教师就可以向学生提问：“青菜放到热水中焯过后，水会变成什么颜色?如果用凉水洗，水会不会变成绿色呢?”这样不仅使陌生的概念与学生熟知的生活知识联系起来，更引发了学生热烈的讨论，激发他们探求“为什么”的强烈欲望。
2 借助比喻――使枯燥的概念趣味化
生物教材中，有些概念比较抽象，学生不容易理解，因而就觉得枯燥乏味。在讲解时教师可以运用形象的比喻将抽象、复杂、难懂的教学内容转换成生动、浅显、易懂的知识加以讲解，不仅加深了学生对概念的深入理解，而且可以激发学生的学习热情，使他们真切地感受到学习的乐趣。
在讲述染色体的概念时，学生不容易想像它的形态。在教学中，笔者借助了一个很形象的比喻：把染色体比喻成糖葫芦，每一个山楂是蛋白质(组蛋白)，贯穿其中的竹签自然就是构成染色体的另一成分Dna。由于糖葫芦是学生很熟悉的东西，学生很容易就理解染色体的形态特征，不仅活跃了课堂气氛，并且增加了学生的学习兴趣。
再如：自由水和结合水是细胞中水存在的两种形式，它们之间可以相互转化并影响细胞的代谢。为了帮助学生对两个概念的理解和记忆，引导学生联系小河里的水和冰的关系：温度高时冰会融合成水，有利于小河中的船只运输货物。到了冬天，温度降低，一部分水结成了冰，运输的船只减少了。学生很容易就理解这两个概念的联系和转化的条件，并且在笑声中记住了这一知识。类似的比喻常常使学生在概念中难点的理解茅塞顿开，并能得到一种愉快的学习体验。当然，再贴切的比喻也不能代替概念本身。因此必须把对概念的认识归结到概念的本质上来。
3 借助实验――使理性的概念感性化
生物是一门以实验为基础的学科，在实施概念教学时，实验法往往是一种行之有效的教学方法。一个生动的实验可创设一种良好的学习环境，提供给学生鲜明具体的感性认识，再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。
比如：在酶的特性这一节中，学生通过观察实验现象，很容易得出：“酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的”这一概念。再有“植物的质壁分离和复原”实验，学生在选择实验材料、设计试验方案、亲手实施的过程中不仅对植物细胞通过渗透作用吸水的知识有了更深的理解，也提高了学生实验设计和实际操作的能力。当然，在实验教学中，教师一定要要求学生严格规范实验操作，实验中认真细致地观察实验现象，从而培养学生良好的实验习惯和实验技能。
4 借助教具――使静态的概念形象化
教学中教师合理地使用挂图、模型、多媒体，一方面，可以帮助学生建立感性知识；另一方面，可以将书中的一些难懂不易理解的概念简化，还能化静为动，化虚为实，化抽象为直观，起到调动学生积极性，激发其学习兴趣的作用。
在讲述“细胞的基本结构”这一章时，教师自己动手用桔子皮模拟细胞膜，用核桃模拟细胞核，做出了细胞的基本结构模型，并让学生课堂外动手制作细胞质中的内质网和高尔基体等细胞器的亚显微结构。这样不仅使学生掌握了模型构建的方法与过程，也激发了学生动手和动脑的能力。
当然多媒体能以生动、形象、鲜明的动画效果，模拟一些细胞内的一些生命现象，有着无可比拟的优势，是现代生物教学中提高概念教学效果的一种重要手段。例如，在教学“减数分裂”时，应用多媒体教学软件，把与卵细胞的形成过程，用连续的动画过程展现出来，使学生明白减数分裂是一个连续、动态的过程，而不会把每一个时期割裂开来。特别是同源染色体行为这个学生难以理解的变化过程，可以通过慢放、重复播放等方式，理解染色质和染色体的相互转化、同源染色体联会、同源染色体分离等这些难点知识。这样将那些看似静止的事物活动起来，这样动态显示化静为动，使学生获得正确、清晰的概念。
5 借助概念图――使孤立的概念系统化
高中生物涉及的概念比较多，学生在学习单个概念的时候，比较容易记住，但往往顾此失彼，这是因为学生获得的都是孤立的概念，没有进行知识关联，没有形成系统的知识结构。用图解的方法建立概念图是个很好的办法，有助于学生将新概念与已有的概念联系起来，将所学的知识系统化，提高学习和记忆的效率，同时也促进学生思维的发展。
“遗传的物质基础”是遗传学的核心内容，也是后面学习遗传的基本规律以及生物变异的基础。可是这一部分出现的一系列概念，如：脱氧核苷酸、基因、染色体、碱基、脱氧核糖核酸等，学生往往容易混淆，不容易把它们的从属关系搞清楚。笔者在教学中引导学生绘制概念图(图1)。
5 借助旧知――使陌生的概念熟悉化
教材中的有些概念既有某些共同的关键特征，又有某些截然不同的本质特征。在学习一个新概念的时候，教师可以联系已经学过的相关概念进行比较、分析和综合等思考过程，揭示其本质区别和联系，学生由于头脑中已经有了相关概念，容易引起共鸣，可以较快掌握新概念。
例如：光合作用和化能合成作用都是自养型，其中光合作用是已知概念，化能合成作用是个新概念。它们共同的关键特征都是以Co2作碳源，H2o作供氢体，合成储能有机物，但是光合作用以阳光为能源，化能合成作用则以化学反应中释放的能量为能源。学生很容易掌握化能合成作用这一新概念。
6 借助辨析――使模糊的概念清晰化
在高中生物教学中，有许多章节都涉及到大量的概念，概念之间有的相互对立却又彼此联系，有的看似相同却又互有区别。在教学中，教师要及时指导学生对一些相关概念进行对比、归类，揭示概念之间的内在联系，找出本质区别，使概念清晰化和系统化。
比如“遗传和变异”一部分知识中涉及许多概念。学习这部份概念时，教师就可以指导学生把相关的概念放在一起进行比较，比如等位基因和非等位基因、显性基因和隐性基因、显性性状和隐性性状、同源染色体和非同源染色体。教师通过引导学生辨析找出它们的不同之处，帮助学生把真正掌握概念。
7 借助关键词――使复杂的概念简单化
在生物概念中有一些字词是对概念起限制、定位的作用，这就是关键词。如果能抓住关键词，也就基本上领悟到了概念的真谛。在概念教学中，教师可指导学生自己分析概念，并找出关键性的字词。这样的学习过程有利于学生加深对概念的理解，还可提高学生对文字的处理和分析能力。
比如在学习减数分裂的概念时：“有性生殖”、“连续分裂两次”、“染色体只复制一次”、“数目比原来减少了一半”这些词不仅说明了减数分裂的对象――有性生殖的生物，点明了减数分裂的特点――连续分裂两次，染色体只复制一次，也指明了“减数分裂”这一定义的意义――染色体数目比原来减少了一半。这样使学生在学习时对减数分裂有了深刻的认识。
可再生能源的概念篇10
关键词：有效教学；以学定教；前概念；策略方法
学生在接受新知识之前，借助自己对生活现象的观察与思考，已经建立了自己的概念基础，这就是所谓的“前概念”。对学生来说，先入为主的“前概念”不管正确还是错误，都是深刻的，所以根深蒂固，生命力强。可见，“前概念”对学生的科学学习有利有弊，教师应该注重对学生相关“前概念”的挖掘、发现和纠正，并适时的、合情理的引导学生将自己的“前概念”转化、提升为相关学科知识中的科学概念。
一、利用前概念创设问题探究情境
学生平时对自然的观察与思考，产生对科学知识的初步认识和自我理解。在开展科学课堂教学之前，我们就有必要充分了解学生的前概念，掌握学生知道了什么？到什么水平？学生感兴趣的问题是什么？并以此为基础设计课堂教学。根据学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，创设良好的问题情境，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。例如教学七年级上册《蒸发》一课，来自温州的鲍斌老师充分利用学生对生活的感知，呈现前概念，创设探究问题情境，并引发学生发现问题，进而基于学生的问题设计教学活动。
上课时，鲍老师先播放一段刚上完体育课，全身是汗的同学正在电风扇前享受凉风的录像片段。紧接着就有以下这样的学生有效对话。
学生甲：你知道我身上的汗到哪里去了吗？
众学生答：蒸发了。
学生甲：你知道，为什么我感觉到凉爽呢？
学生乙：是因为风是凉的。
学生丙：是因为风把空气吹凉了。
学生丁：可能是汗蒸发时，吸走了身上的热，所以觉得很凉。
学生们在鲍老师创设的教学情境中，将自己具有的蒸发的前概念充分展示出来，老师也很好地了解了学生对蒸发知识的掌握情况，利用学生的前概念很好地引出学生的问题，并基于学生的问题设计课堂教学。
二、暴露错误的前概念开展问题探究活动
学生通过生活经验获得的前概念，在他们的知识建构过程中具有很大的影响，如果对其中错误的前概念不加以纠正，就会严重阻碍其对科学知识的理解。教师应该开展科学探究活动，让学生自己面对错误的前概念，引发认知冲突，然后自己寻找新的证据来构建新的科学概念。倘若教学过程中，不及时纠正这些相异的构想，势必会让学生构建错误的知识体系，并对接受教学的新知识产生强烈的抵促。例如教学“阿基米德定律”，许多老师根据物体浸到水中水会被排开的事实，直接提出“物体受到的浮力大小与排开液体的多少有什么关系？”接下来就开始利用演示实验验证“F浮=G排液”。殊不知，学生在学习阿基米德定律之前，他们依据生活经验，脑海中已经潜藏了以下前概念：如“木块和铁块放入水中，木块会上浮，而铁块会下沉，浮力大小可能与物体自身密度有关”；“铁块在水中会下沉，而铁打造成轮船就可以浮在水面上，浮力大小可能与物体的形状有关”；“人在水中会下沉，而在死海的水中却可以浮在水面上，浮力大小可能与液体的密度有关”；“将矿泉水瓶压入水中，压下去越深手被瓶向上托得力就越大，浮力大小可能与物体浸入液体的深浅有关”等。在教学过程中，我们不妨利用学生的这些前概念设计教学问题，利用实验纠正学生概念构建过程中的错误认知，提高教学的有效性。因此，在课堂上，我让学生根据自己对浮力的认识大胆猜想，提出影响浮力大小的因素，并说明假设的依据。然后，可以分别利用以下五组实验，逐一验证学生的一个个猜想。（不一定全部都做，看学生提出前概念的具体情况）
利用上述五个演示实验验证了学生的一个个猜想，引导学生认识到浮力大小的影响因素有：1.液体的密度大小；2.物体浸到液体中的体积大小。然后，再利用溢水杯演示说明：V浸=V排。最后，通过实验与学生一起验证阿基米德米德定律。可见，教师只有充分意识到学生前概念的重要性，才能更好地从学生的“学”出发，依据学生的问题设计更有效的教学。
三、利用前概念大胆猜想，体会控制变量的思想方法
具体的科学问题常常都是多个因素共同造成的结果，让学生体会研究问题的复杂性，根据前概念，鼓励学生提出各种影响因素的猜想，为控制变量法引入提供基础。例如探究“滑动摩擦力大小影响因素”，首先让学生根据自己的“前概念”，分析影响滑动摩擦力大小的影响因素，提出猜想如：（1）滑动摩擦力大小与物体的重量有关（2）与物体表面的粗糙程度有关（3）与物体运动的方向有关（4）与物体有关等等，当各种猜想在黑板上均列出后，作为老师，这时既要鼓励学生提出猜想，但同时也要分析其合理性，要注意引导学生进行科学的猜想，可以追问学生：你为什么要这样想呢？可以向大家解释一下吗？通过集体分析，讨论，指出更合理性的猜想，如滑动摩擦力的大小可能与压力有关；可能与接触面的粗糙程度有关；可能与物体运动的方向有关。并要求各组选取一个因素用实验进行探究。之所以要使学生分析哪些因素对问题影响，就是为了使学生能进一步体会，所谓影响因素，就是研究问题的变量。实际上，这就是在帮助学生建立控制变量的意识。
四、运用归纳和类比策略有效构建科学概念
初中学生的思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，形象思维多于抽象思维，对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。因此概念的构建时要遵循学生的认识规律，从感性到理性，从具体到抽象。做到从直观入手，通过观察、感受、分析、抽象概括而引出概念。归纳和类比就能很好为抽象的概念寻找形象的支持，以便更好地利用学生已有的前概念，这也是构建科学概念的重要策略，也是科学思想方法的有效渗透。
1.在归纳生活现象中构建
归纳的基本过程是“个别到一般，由事实到概括”。许多科学基本概念都是通过全面的搜索各种生活现象，然后对这些生活现象进行分析，比较综合、最后归纳出普遍的特征。对于这些科学概念我们在课堂中是如何具体实施构建的呢，首先让学生对相关的生活现象进行适量的回顾，由于学生对生活中现象曾经可能是无意观察，没有明确方向和目的，所以最好的做法就是让这些生活现象能够通过媒体或实物把现象呈现在课堂中，让学生进行再次观察。这次观察是带着问题并在教师适当引导下进行的，具有一定的方向性和深刻性。在再次观察的基础上，进一步让学生进行概括和归纳，得出概念的雏形，突破“前概念”。然后让学生与学生进行交流，共同完善对概念的构建。
例如《力的存在》关于“力”概念的教学：
首先让学生例举生活中各种力现象，并准备典型事例通过媒体显现，让学生再次观察：
然后对以上的内容进行板书：
结论2：物体间力的作用是相互的。
关于力存在的现象学生可能举出很多例子，教师组织教学时可以把这些无序事例进行有序地呈现，充分利用学生的“前概念”，如上面的先从人亲身感受到的力现象向实物与实物的力现象进行转移，使实例由显性走向隐性，由体验走向领悟。另外，板书事例时不能随意，而是选择有代表性进行板书，如选择不同性质力进行板书，有利于归纳顺利进行。
2.在类比熟知事物中构建
奥苏贝尔强调，新的学习必须能与个体已有认知结构中的旧经验取得关联系，才是“有意义的学习”。而类比便是把寻常的、熟悉的事物（类比对象）类比到异常的、未知的事物研究对象）然后依据两个对象之间存在着某种相类的关系未知对象具有的某种特征推出未知对象具有相应的特征。作为一种从个别到个别、从特殊到特殊的推理方式，类比远比演绎和归纳简单，也更易被学生接受。有些概念无法从直接观察中形成，很抽象。或者由于初中生的知识所限，不能准确深入的理解，只能进行初步的认识。关于这些概念教学我们可以和生活中比较熟悉又比较相似的现象进行类比，充分调动学生的“前概念”。如果类比时科学性和层次性把握准确，就会起到他山之石可以攻玉的效果。
例如《电压的测量》中关于“电压”的概念教学：
水泵提供能量，涡轮消耗能量。电源提供能量，电灯消耗能量。从作用的角度：
水泵的作用：维持稳定的水压而保证水流得以持续。
电源的作用：使电路存在一个稳定的电压而使电流得以持续。
虽然电压概念在初中阶段只能让学生进行初步的认识，但仍一直是初中科学教学的难点。为了突破这个难点教材中也采取了类比的方法进行电压概念的教学，但笔者在实际教学中发现，如果直接把两个情况拿出来对比，学生仍难以理解电源的作用，也很难理解电压的初步概念。为此，笔者通过问题的提出，让学生进行经历设计的过程，学生不但会从显性到隐性地进行有层次、多角度类比，而且类比越到位，感悟越深入。
当然，类比不是等同，在类比过程中要注意科学性，类比只是帮学生理解感悟概念，而不是全部替代，事物虽然有些相似之处，但仍然是有差别的。一旦类比不当就构建出错误的概念。
五.深入挖掘新概念与前概念之间的联系
学生对知识的认识，对概念的构建，是一个不断完善和修补的过程。因此，在教学过程中，我们不能忽略学生的概念基础，重视概念之间的联系，充分挖掘新概念与前概念之间的联系，使学生在原有概念的基础上对新概念进行意义建构。例如“电路故障”的教学：
例题：如右图所示，当开关S闭合时，电路正常工作。突然电压表的示数变大到等于电源电压，请分析可能原因是什么？
在教学过程中，我们可以先问学生：在什么情况下电压表测量出的电压等于电源电压？
学生在回忆学过的电学知识时，就会想到图甲和图乙两种情况。
利用学生已经具有的这个前概念，再联系故障情境，让学生去分析故障的原因。最后，大多数学生能够清楚地理解定值电阻R断路或滑动变阻器被短路这两种情况都会造成电压表的示数等于电源电压。
在科学教学过程中，许多科学概念的构建都是一个循序渐进的过程，我们要善于挖掘学生脑海中的概念原型，化难为易。
在科学教学过程中，只有充分了解学生的前概念，以学生前概念为基础设置问题教学。避免学生所熟知的知识的重复讲，而将更多地关注学生认知过程中的困难点与兴趣点，以此为支撑点设置教学问题，帮助学生对知识进行意义构建，既减轻了学生的负担，又提高教学的有效性。当然，学生的情况错综复杂，而且存在个体差异，但教师应尽量多的掌握应对各种前概念情况的策略，方能在教学中实施有效的教学。
参考文献：
[1]陈志伟，陈秉初.中学科学教学论[m].浙江教育出版社，2007.
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