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电气工程的概念十篇

发布时间:2024-04-29 12:11:52

电气工程的概念篇1

关键词:电工教学;抽象概念;理解记忆

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1009-3044(2012)17-4197-02

onHowtoteachtheConceptsinelectricalengineering

FenGHong-mei

(technicalSecondarySchoolofChineseacademyofSciences,Hefei230031,China)

abstract:theintroductionofabstractphysicalconceptsisaseriousproblemintheelectricalengineeringtheorycourses.Basedontheteachingformanyyears,anewteachingmethodwassummedup:theobscurescientificlawswerederivedfromobservationoftheexperimentalphenomena.Comparedwiththetraditionalteachingmethodsinactualteaching,thewayofteachingcanachieveamultipliereffectinthecourses.

Keywords:electricalengineeringcourse;abstractconcept;understandingmemory

技工学校的专业理论课程,如电工教学,对于技校学生来说,是一门比较理论化,抽象化的课程,经常会遇到一些物理概念,如磁感应强度,自感系数等,看不见、摸不着。可能是为了强调其重要性,课本上这些概念的引入很突然,开门见山就是概念定义公式,例如磁感应强度B=F/iL,自感系数L=nΦ/i,电容C=Q/U,然后再讲与该物理量有关的知识。这种灌输式的教育方法导致学生理解起来比较困难,即使短时间死记硬背下来,也很快又忘掉了。老师讲解起来感觉很累,而且出力不讨好。因此,学生们普遍感觉这门课程枯燥抽象难懂,从而产生厌学情绪,导致教学质量很难得以提高。

1引入式教学法

1.1引入式教学法简介

电工教学中的每一个物理概念,都是大量实验结果的高度概括性总结,它并不是凭空发现的。而我们的教学过程中,可能是由于教学时间限制,把这个符合认知习惯的过程颠倒过来了,搞得这些概念很神秘抽象,导致学生也是知其然,而不知其所以然,所以无法理解其物理内涵。因此,每一个概念的引出,首先要从一些简单的实验现象出发,让学生对抽象的物理概念有一个感性的认识,让学生在理解的基础上进一步分析实验现象,进一步总结并阐述其物理意义。

因此,在实际教学中,我尝试了一些其它的方法。如先通过相关前期简单知识的讲解或实验,首先让学生接触这个物理概念,并对其有一些简单的感性认识,这个过程中要充分调动学生对新事物的好奇心和积极性和学习的积极性,主动性,通过实验现象观察,提问启发引导,利用学生已知的概念引出新物理量,并逐渐理解这个物理量,然后顺其自然水到渠成的引入这个概念。实践发现,如果退一步,将是海阔天空。下面试举例说明。

1.2实际教学举例

磁感应强度,这个概念是为了定量地描述磁场中各点磁场的强弱和方向而引入的物理量。如果开门见山引入这个物理量,学生很不容易接受。可以通过下面的小实验演示,把磁场的磁感应强度作比较;1)地球表面的磁场(地磁场)很弱,只有当把菱形小磁铁放在针尖上时才能缓慢摆动指向南北方向,这就是指南针的原理;2)条形磁铁的磁极附近的磁场较强,能够引起菱形小磁铁剧烈摆动,近处的铁钉也能够紧紧吸牢,提起也不会掉下了。

学生通过自己的观察,可以直观地总结:该点的磁场越强,磁感应强度的值越大;该点的磁场越弱磁感应强度的值越小。而且磁感应强度是有方向的。此时,学生已经对磁感应强度有了感性的了解。再引入概念,学生就容易理解了。

在讲解自感系数(电感)时,若按照课本上的顺序,先引入L=nΦ/i,再讲解,最后讲解L的大小与哪些因素有关。概念引入比较突然,学生很难理解。也可以运用上述类似的方法。

以线圈的自感实验引入后,老师设问:若用一个电阻值与线圈L相同的导体,绕两圈来代替线圈L。实验现象如何?(学生都会大声回答:没自感现象。)实验现象为:当开关Sa打开时,灯泡立即熄灭,此时没有自感电动势。老师总结:当通过线圈的电流变化的相同时,不同的线圈产生的自感电感势的本领是不同的。为了衡量不同线圈产生自感电动势的能力,引入了自感系数(电感)L。线圈的电感,是由线圈本身的特性决定的。(此时可以拿出几个不同的线圈给学生看)。线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,电感就越大。产生的电感电动势的本领就越大。有铁芯的线圈,其电感比空线圈的大的多。当学生对这个物理量有了感性的认识之后,再引入概念,L=nΦ/i,从而可以达到满意的教学效果。

关于电容C的引入。在讲电容器时,可以把电容器与水容器(水桶)、气体容器(煤气罐)相类比,电容器是装电的。把大水桶与小水桶比较、大的煤气罐与小的煤气罐比较,引导学生思考,容器有容积的不同。引向电容器也有容积的不同:电容,反映电容器存储电荷能力的大小。之后引入:对于某一个电容器而言,电荷量Q与电压U的比值是一个常数,定义为电容C。在电容的概念讲解时可以利用ppt,展示出不同大小容器的图片,方便学生感性认识。还可以把电容器的电压与水杯内水的高度类比,电容器的电容与水杯的粗细类比更利于学生理解。

这种教学方法也可以用到加速度,磁通的变化率等概念的引入上。从实验现象分析问题,总结归纳出抽象物理概念,引导学生真正的理解物理概念的含义,从而能够灵活运用概念和公式来分析问题,解决问题,而不是对概念、公式的死记硬背,学习能力和学习兴趣都能得到较大的提升。

2结束语

学生对新概念都有一个接受过程,尤其是抽象的物理概念。如何在课堂上短短的几十分钟内让学生理解掌握,是授课过程中的难点。这种由浅入深,由现象到本质,通过具体案例引入抽象概念的教学方法,让学生在理解物理概念的基础上记忆,并在灵活运用过程中加深理解,就能够很好的解决这个问题。通过不同班级的教学效果比较,发现这种教学方法能够达到事半功倍的效果,学习能力和学习兴趣都能得到较大的提升。

参考文献:

[1]周绍敏.电工技术基础与技能[m].北京:高等教育出版社,2010.

[2]田兆清.浅谈电工基础课程教学中的概念和定律[J].广西教育,2009(12).

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[5]蔡兆禄,曾超.电工基础[m].北京:人民邮电出版社出版,2009.

[6]程杰.《电工电子学》实验教学改革之我见[J].鄂州大学学报,2005(6).

[7]张英彦.教育学[m].合肥:合肥工业大学出版社,2008.

[8]颜莉.胡峰浅谈大学物理实验教学中多媒体技术的应用[J].电脑知识与技术,2008(13).

电气工程的概念篇2

【关键词】物理概念有效教学

初中学生已具备了比较完全的物理感知能力,他们能对与物理现象相关联的各种条件做浅显的分析。在此认识过程中他们表现出较强的心理积极性,这是一个积极的因素。但是在对感性材料进行分析、概括、抽象的时候,他们心理上的主观能动性往往调动的不够,这是一个消极因素,教师在进行物理概念教学时,必须充分利用心理因素的积极方面,克服消极方面,以期达到最好的效果。

为了提高物理概念教学的有效性,本人依据物理概念教学的一般程序和教学原则,针对我校学生的特点,通过以下四个方面进行了尝试,并取得了较好的效果。

一、通过实践活动,引入概念

注意从学生熟悉的生活现象引入概念,因为生活实践留在记忆中的印象容易被学生理解。尤其对于初中学生,从生产生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料。这些感性材料为他们创造了一个良好的物理环境。教师利用好这些生活素材布置学生观察或动手实验,往往能起到事半功倍的效果。

如在简单机械的学习中,课前布置学生找找生活中杠杆、轮轴的实例以及它们的作用。再如在压强的教学中,课前布置学生完成两个实验:①一个较胖的同学和一个较瘦的同学同时站在沙坑中,观察脚陷入的情况如何?②同一个人穿平底鞋和穿细高跟鞋站入沙坑中,脚陷入的情况又怎样?这样,使学生对压强大小的决定因素有一个初步的、感性的认识。也能为压强概念的学习打下较好的基础。例如讲摩擦起电这一课,玻璃棒摩擦后吸同学发丝,看到摩擦起电的现象,促使他继续了解摩擦起电的原因。对初中学生,尤其要讲究实践的形象、鲜明、生动。激发学生学习物理概念的强烈欲望,教师必须充分发挥平时实践活动的作用。

二、通过实验,认识概念

学生对物理概念的理解往往停留在表面的认识上,深入不下去。教师的任务就在于从正面、反面、侧面全方位的启发学生的思维活动,使他们深入理解概念的本质属性。对于物理实验中出现的各种物理现象,学生往往是出于好奇心,而不是有目的去观察,只停留在物理现象的个别特征上,这样不利于物理概念的形成。因此教师要引导学生动口、动手进行实际的练习或操作才能达到。要有计划、有目的地选编各种概念思考题,练习题。

如讲完大气压强等于76厘米高水银柱后,学生对大气压强的值大小是没有感性认识的。教师可以利用马德堡半球叫学生自己动手做演示,当全体学生看到经抽气的两个空心半球,贴得很紧,不能被两位“大力士”同学拉开的事实后,叫同学们自己去分析,这不仅进一步解决了大气压值的疑团,并且,对巩固大气压的概念也是有益的。再以沸腾的概念为例,对于水烧开的过程,学生往往只注意冒气泡这一现象,而忽略了其变化,这样不利于形成完整的沸腾、汽化的概念。这时教师应引导学生有目的的观察水开的全过程:加热前有无气泡?加热过程中,气泡的部位如何?气泡怎么变化?剧烈程度如何?温度是否上升等,从而把学生的好奇心引导上正确的轨道。这样学生才能理解沸腾概念和沸腾时出现的现象。

三、通过分析讲解,理解概念

在教学过程中,感知是很重要的,但是不应让学生的认识停留在感性认识上,而要引导他们把所感知的材料进行思维加工,上升为理性认识,形成概念。

如讲浮力时,教师要揭示弹簧缩短的原因是力所致即物体浸在液体前后受到的力发生了变化,得到物体浸在液体里受到的力发生了变化的结论,在此基础上要揭露其现象的本质是:浸在液体里的物体受到液体对它施加的力,这个力称为浮力。再如讲导体的电阻时,学生通过观察发现同一导体的电压和电流的比值为同一恒量,这个恒量表征导体的一种物理属性――电阻。对同一导体属性是固有的。需要指出的是有的教师在向学生介绍了有关的感性材料后,不作必要的分析与综合,就简单地搬出结论,或不引导学生亲自进行分析和综合而完全由教师包办代替,结果感性的东西和理性的东西在学生的头脑中,还是处于“分离”的状态,认识没有实现从感性到理性的上升。教师对有关的物理概念多做一些分析,运用物理本质,去进行判断和说明。这样可使学生抓住概念的本质特征,对概念有更全面、更深刻的理解和把握。

四、通过巩固应用,掌握概念

概念的巩固是始终贯穿于教学过程的。但为了牢牢地掌握概念,使其在记忆中的痕迹得到强化,仍需专门的巩固工作。只有抓好概念的应用,才可能加深理解,形成自然记忆,并借此可促进学生思维的积极性,及时暴露概念学习中的问题,使教学及时得到反馈的信息。

电气工程的概念篇3

【关键词】概念教学;创设情境;思维加工;运用

【中图分类号】G253【文章标识码】B【文章编号】1326-3587(2012)05-0073-01

物理概念的理解和掌握是中学物理教学的最重要的基础,让学生掌握好物理概念也是物理教学的关键。如何使学生形成、理解和掌握物理概念进而掌握物理规律,是中学物理教学中的核心问题,究竟应该如何进行物理概念的教学呢?我想应着重抓好以下几个环节:

一、创设一个学习物理概念的良好环境

创造一个适应教学要求的物理环境,能够借以引导启发学生发掘问题、思考问题、探索事物的本质。常用的方法有:

1、运用实验:运用实验来展示有关物理现象和过程,显得直观、形象、生动,容易吸引学生的注意力,创设的环境愈新颖生动,就愈能引起学生的兴趣和积极性。例如,我在教学“大气压”的概念时,曾创设过这样一个情景:先将一个剥去外壳的熟鸡蛋,置于比蛋稍小的玻璃瓶口上,鸡蛋停在瓶口上不动,接着拿去鸡蛋,将酒精棉花点燃后投入瓶内,燃烧片刻,使瓶中空气稀薄,再将那只鸡蛋放置于瓶口上,他们惊奇地看到鸡蛋慢慢被瓶子“吞入”,最后落在瓶中,面对这种意想不到的现象,他们不但立即引起了浓厚的兴趣,而且激发起主动探索其中奥秘的积极性。我乘机抓住这一求知欲望,引导学生把注意力集中到被研究的对象和实验现象上来,注意观察现象的变化及其产生的条件,终于让学生明白原来是“大气压”在作怪。

2、利用学习积累的生活经验。

学生在日常生活中,观察和接触过许多物理现象和应用物理知识的事例,善于恰当地利用学生已有的经验,也能创设良好的物理环境。例如在进行“惯性”概念的教学时,我提了这样两个问题,骑自行车下坡时,不用力气蹬踏板,车也能自己向下运动,这是为什么?衣服上粘了尘土,人们只要把衣服抖几下,就能把粘在衣服上的尘土抖掉,这是利用了什么物理知识呢?学生往往知其然不知其所以然,把学生的思维带入这些熟悉的物理环境中并陷入思考时,然后老师再引入“惯性”的概念,学生领会概念的含义就容易多了。又比如,在进行“压强”概念的教学时,先提出这样的问题:下雨天,道路很泥泞,直接踩在路面上,脚会陷入很深,如果在路面上垫一块木版,脚踩在木版上,就不会陷入那么深,这里面包含了什么物理知识呢?挑担时,你喜欢用扁担挑还是用一根圆木棍挑?为什么?列举这些学生熟悉的事例来创设物理问题情境,就会使学生有身临其境的感觉,并产生求知的欲望。然后老师再分析、解释这是与压强有关的现象,从而引入压强的概念。利用学生日常生活积累的感性经验,创设一个良好的物理环境,再进行概念的教学,更容易使学生的思维由感性认识上升到理性认识,从而提高课堂教学的效率。

此外,运用图表、幻灯、电影、电视、参观等等,也可创设便于学生学习的良好的物理环境。

3、利用比喻。

用比喻的方法帮助学生理解物理概念,也是教学中常用的方法,特别是一些抽象的概念,学生接受起来比较困难。用学生熟识的事物打比方,可以较快地帮助学生在头脑中建立起新概念的“形象”,有利于学生接受和理解新知识。如:在初中的电学中用水流引出电流,用水压引出电压,使学生容易建立起电流和电压的概念。再比如:我在讲导体的电阻这一节时,用马路交通做比喻,不同的材料好比不同的路,沥青路与石子路对车辆的阻碍作用不同;导线越长好比路途越长,受到的阻碍就越多,导线的粗细好比路的宽窄,路窄车行就慢,路宽车行就快,受到的阻碍就越少,这样一比喻,学生对电阻的因素领会得较透,记得也较牢。

二、进行思维加工

物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物,所以在概念教学中,若只向学生提供感性材料,而不同时让学生参与思维加工活动,对学生来说感性认识和理性认识,生活经验和科学概念仍处于分离状态。因此,要使学生形成正确的概念就必须在他们获得足够多的感性材料的基础上,引导学生运用比较、分析、综合等方法,对感性材料进行思维加工,进而抽象出事物的本质属性,得到它的量度公式。

例如,对“密度”这个概念的教学,学生从实验中直接取得的是几组数据,如何对这些数据进行分析、比较、抽象、概括,使学生形成密度这一概念呢?首先研究一组数据,由同种物质构成的两个物体,测得体积和质量不同,从对数据的分析、整理中可以得出:对同种物质构成的物体,其质量与体积的比值是一个与质量和体积都无关的恒量。然后再研究另一组数据,不同物质构成的物体,质量和体积都相同,通过分析,得出的结论是:不同的物质构成的物体,质量与体积的比值不同。综上所述,可初步概括出如下结论:每种物质都存在着一个恒量,这个恒量表明物质的一种特性――密度。它虽然不受质量和体积的影响,但它可用质量与体积的比值来量度其大小。因此可用数学形式p=m\v来计算密度的大小,在进行电阻概念的教学时,也可以依照上述教法,采用与密度概念对比的方法,帮助学生分析、形成电阻这一概念。

三、运用

电气工程的概念篇4

一、创设学习概念的环境

在初中物理概念的教学中,先给学生创造一个适应学习要求,借以引导学生发掘问题,思考问题,探究事物的本质属性的物理环境。

1.展示物理情境。物理学是以实验为基础的自然科学,运用实验来展示有关的物理现象和过程,让学生在特定的物理情景中感知和思维,不但较之学生在生活中所感受的要深刻和典型,而且创设的情境愈新颖生动,就愈能引起学生的求知欲和好奇心。如学习“大气压强”的概念,笔者创设了一个情境:在“大气压强”概念引入前,做“易拉罐”实验,往空易拉罐中注入少量酒精,放在酒精灯上加热,排走罐中空气,然后用橡皮泥将罐口封闭,用喷水器往罐身喷水让易拉罐快速冷却,学生观察到易拉罐被压瘪,并发出剧烈响声。该实验无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生留下深刻的印象,从而加强对“大气压强”概念的理解。

2.生活经验再现情境。学生在日常生活中,已经接触到许多与科学有关的生活事件,形成了物理学习的前概念和相应的认知结构,其中有许多与自己前概念和认知结构相矛盾的体验和相应的问题。教师在教学时要“使物理贴近学生生活、联系社会实际”,恰到好处地利用学生的生活经验和事件来创设物理情境。例如,在进行压强、摩擦、惯性等概念的教学时,利用许多典型、生动且为学生所熟知的事例来创设物理环境,这种通过运用生活事例来创设的物理环境,会使学生有身临其境的感觉,能激活学生头脑中的原有知识,同化新概念。例如,对物体的惯性这个概念教学时,通过人乘车由于突然启动和紧急刹车时的感受,来说明“物体保持原来运动状态”的含义,使学生对惯性的理解更为确切。

3.利用科学史、故事创设情境。历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现,其思维过程与今天学生认识问题的思路往往有类似之处,所以概念教学有时可借助于物理学史料来启发学生思维。在课堂教学上,用形象生动的语言描述历史故事,让学生进入特定的人文情境,使学生在感觉有趣的同时研究物理的方法、思路,并且给学生适时讲授有趣味的故事也是满足其学习概念的另一种补偿方式。对于物理概念只有了解了它们在历史上如何产生、形成和发展的过程,才能更深刻地理解它们的本质。如讲“力是改变物体运动状态的原因”时,笔者从古希腊哲学家亚里士多德的观点“力是维持物体运动的原因”说起,该观点认为“有力作用在物体上,物体就运动,没有力作用在物体上,物体就停止运动”,而且此观点统治了科学界2000多年,直到17世纪,意大利物理学家伽利略予以纠正,他认为物体停止运动是因为受到摩擦阻力的作用,若接触面光滑,不受阻力,物体将会一直运动下去。并介绍伽利略的理想实验的过程,用推理的方法引出牛顿的第一运动定律。这样用变化的、发展的观点,结合物理概念发展史讲解物理概念,既符合人类认识规律,又有故事趣味性,自然会加深学生对物理概念的理解。

二、引导思维加工形成概念

物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物,所以,在建立物理概念的过程中,应从具体事物、事例或从演示实验出发,使学生对物理现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成物理概念。若只向学生提供形成概念的感性材料,而不同时让学生参与思维加工活动,则尽管老师在作出概念的文字或教学表达时讲得很清楚,但对学生来说,表面联系和内在联系、感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍处在分离的状态。

例如,在对电阻这个概念教学时,学生没有直接的生活体验,这就要从演示实验入手,丰富学生的感性认识,让学生观察:通过导体的电流随导体两端电压的变化而变化,且当导体不变时,电流强度与电压成正比,即U/i是一个恒量;换一个导体做同样的实验,学生又会发现U/i仍是一个恒量,是不同于前者的另一个恒量。由实验可知:对任一导体,电压和电流强度的比值为一恒量,用R表示,这个恒量就是导体的一种物理特性。比较两次实验结果发现,导体两端加同样电压时,通过导体的电流强度不同,也就是说电流通过两导体的难易程度不同,即导体对电流的阻碍作用不同,U/i的值越大,电流就越难通过。于是得到结论:R是表征导体对电流阻碍作用的物理量,它的大小可以用R=U/i量度。但要注意:对同一个导体U,i可以改变,U与i的比值不变,即导体的电阻不决定于电压和电流强度,而是由导体本身的性质所决定。

电气工程的概念篇5

关键词:中考复习;前概念干扰;非常规策略

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1003-6148(2017)5-0019-5

在中考复习前,由于生活背景的影响、教师教学不当,在知识的积累过程中,前后知识相互联系、相互影响,造成学生在学习过程中错误前概念像滚雪球一样越滚越多,而在中考复习时教师“重就题论题,轻举一反三”,“重改错,轻反思”,特别是没有想办法破除错误前概念的干扰。在教学过程中只重视学生模仿性地做题,而对物理概念、规律缺乏深刻的理解,没有追本溯源,从而导致理性辨析的有效性不佳。再加上许多教师和学生没有把主要精力集中在有疑问的问题上,大多数老师和学生在中考题海中奋力拼搏,由于题做得太多,造成大脑钝化且产生错觉,造成了中考复习低效。从近几年的学生中考答题情况发现:常规的破除错误前概念的策略对改变学生头脑中的错误前概念作用不大,所以我们必须重新审视常规策略的缺陷,探索更为科学的有利于前概念转变的策略,这对于当前的中考物理复习教学来说迫在眉睫。在中考复习中,由于学生已经学完初中物理的全部课程,有一定的知识基础,针对这种情况,笔者就中考物理复习教学中如何运用“追本溯源”等策略有效地转变“错误前概念”进行了探索和实践。

案例1甲同学在一根长钢管的一端敲击一下,乙同学在钢管的另一端将耳朵贴近钢管,可以听到次响声,其中,第一次响声是通过

传来的,第二次响声是通过_____传来的。

答题中暴露的错误前概念:认为声音在空气中的传播速度比在钢管中的传播速度大。

常规策略一:

直接告知结论:声速的大小跟介质的种类有关。在固体中传播速度最快,液体次之,气体最慢。

常规策略二:

让学生阅读课本的小资料并自己归纳出规律:声速的大小跟介质的种类有关。在固体中传播速度最快,液体次之,气体最慢。

以上两种策略可起暂时的作用。一旦学生学了光、力的相关知识后可能会与光速混淆,学生会认为声音在气体中传播时受阻最小,最容易传播,速度最快;在固体中传播时受阻最大,最难传播,速度最慢;液体介于两者之间。所以,学生在刚学声知识时对老师灌输的科学概念印象深刻,在单元检测中能正确作答,但随着后续知识的学习,原刺激逐渐淡化,生活、学习中错误概念反反复复地冲击和诱导,潜移默化地占据掉科学概念的位置,在中考时反而很多学生答错。

非常规策略:追本溯源。

首先,让学生认识声音传播的本质原因:如图1所示,当鼓膜向左运动时,它将空气分子推挤到一起,从而产生一个密部;当鼓膜向右运动时,空气分子又变得稀疏,从而产生一个疏部。鼓面的振动带动周围的空气振动,形成了疏密相间的波动,向远处传播。

接着进行类比:声音是以声波(属于机械波)的形式传播,通过介质传播,无介质声波就无法传播,这是必要条件;光是以电磁波的形式传播,不是通过介质传播,是通过电磁场传播的。

最后分析本质原因:由于声音是以声波(属于机械波)的形式传播,通过介质传播,因此它的速度取决于介质粒子在受到扰动后弹回的快慢。弹性是物质受到扰动后恢复原状的能力,如果一种介质弹性很好,那么它的粒子很容易恢复原状。一般说来,固体材料弹性最好,固体粒子移动得不会太远,当声波的密部和疏部通过时,固体粒子前后振动得很快,因此声波的密部和疏部非常容易在固体中传播;大多数液体的弹性较差,所以声音在液体里传播比固体中慢;气体的弹性很差,因而声音在气体中传播最慢。[1]

此策略由于注重追本溯源,错误的前概念从理性的分析中得以澄清,利用“说理”帮助学生建构科学概念。

案例2当杨杨戴上红领巾走近穿衣镜时,他在穿衣镜中的像将()

a.逐渐变大B.逐渐变小

C.大小不变D.远离穿衣镜

答题中暴露的错误前概念:物离镜越远,所成像越小。

在现实中,物体离得越远,看到的物体好像变小了,所以学生基本都认为看到的物体变小了。

常规策略一:

再次告知学生结论并要求背诵结论:平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。

常规策略二:

再次让学生做“探究平面镜成像的特点”实验,让学生再次观察物体离平面镜的距离不同时,像的大小始终与物体大小相等,借这个实验加深印象。

以上两种策略,由于把知识进行单项传递,提供给学生“现成的东西”,学生不会因老师告诉他们科学概念而“除掉”脑袋中已有的错误概念,对科学概念的建构极为不利。

非常规策略:追本溯源。

首先介绍“视角”的含义:从人眼向观察的物体两端各引一条直线,这两条直线的夹角即为“视角”。如果视角大,则在视网膜上成的像大,人就会认为物体大;视角小,则在视网膜上成的像也小,人就会认为物体小。

然后分析本质原因:当人向平面镜走近时,像与人的距离小了,人观察像的视角也就增大了,因此所看到的像也就感觉变大了。当人照镜子时离镜子越远,视角越小,人眼感觉像越小,是视觉上“远小近大”的视觉效应,由此产生了错误的前概念。

此策略强调有关“视角”产生的误差影响。这样进行追本溯源式的教学后学生就能抓住问题的本质――是“视角”造成“远小近大”的视觉效应,再也不会受错误前概念的干扰,在中考中遇到类似的题就能正确作答。

案例3空气中有一束光垂直射向直角形玻璃砖,如图2左图所示,请作出这束光线射入玻璃砖后并从斜边射出的大致方向。

答题中暴露的错误前概念:光从一种物质进入另一种物质时发生折射,折射光线一定偏向法线。

常规策略一:

如图2中图所示:通过实验再次展现光的折射现象,让学生记住再次观察到的现象。

常规策略二:

类比:如图2右图所示,当两轮在桌面上沿垂直桌布方向直线行驶时,两轮的速度相等。到了桌布与桌面的交界处,两轮同时接触桌布,速度同时减小(由于桌布比桌面粗糙),所以继续沿直线行驶。当两轮在桌面上沿与桌布不垂直的方向直线行驶时,两轮的速度是相等的,继续直线行驶。到了桌布与桌面的交界处,先接触到桌布(由于桌布比桌面粗糙)的轮子速度减小,另一个轮子的速度不变,由于两个轮子速度不同,这就出现了两轮拐弯的情况。等另一个轮子也进入桌布以后,速度也慢了下来,两个轮子的速度又相等了,在桌布上又可以沿直线行进了。

第一种策略以传授“结论”为唯一目的,没有将教学重心放在形成结论的过程中。第二种策略不但没解决原问题反而给学生增加新的问题,即:为什么当两轮在桌面上沿与桌布不垂直的方向直线行驶时进入桌布由于速度不同出现了整车两轮拐弯的情况,而当两轮在桌面上沿垂直桌布方向直线行驶时,进入桌布继续沿直线行驶。

非常规策略:追本溯源。

首先告知学生:光是电磁波,传播时不需要介质,且介质会对光的传播起阻碍作用,光通过两种分子结构不同的物质受阻程度不同,速度不同。比如:空气的分子比较稀疏,水的分子较为紧密,所以当光从空气射入水中的时候,速度会变慢。

然后提问:如图3所示,你在沙滩上如果要去救落入水中的小孩,你选择哪条路径?学生会立即回答“路径2”(因为学生都知道两点之间直线最短);这时与学生讨论:人在沙滩上跑的速度要比在水里游泳时快得多,所以虽然路径3比路径2距离长,但是路径3比路径2所需时间更短。光也一样,光在空气中传播的速度比水中快得多,为了更快到达目的地,光也会选择最快的路径:光线传播的路径是需时最少的路径(最短时间原理),所以会发生折射[2]。

这样进行追本溯源式教学后,充分切入学生真实的经验世界,促进知识的“生长”,促进深层理解的生成,有利于改造和重组学生原有的认知结构,便于破除错误前概念。

案例4下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是()

a.做功多的机器机械效率一定高

B.功率小的机器做功慢

C.机械效率高的机器功率一定大

D.越省力的机器机械效率越大

答题中暴露的错误前概念:“机械效率的大小跟机械省力多少有关,越省力,机械效率越高”。

常规策略一:

再次复习“功”“功率”“机械效率”等相关概念。

常规策略二:

进行实践活动:在小山前,让全体学生都搬同样重的物体以最快的速度从山脚跑上山顶,测出自己做的功、功率、机械效率,再让全体成员抱同样的但物重减半的物体从山脚跑上山顶,测自己的机械效率。通过测量找出:上楼最快的,做功最多的,功率最大的,机械效率最高的。学生会发现:上楼最快的做功却不是最多;做功最多的,功率不是最大;机械效率最高的同学不是身强力壮的男生而是全班最矮小瘦弱的女生;每个同学两次的机械效率不一样。

第二种策略对学生理解“功”“功率”“机械效率”等相关概念有一定的效果,正如著名教育家布鲁纳曾说过:“人唯有凭借解决问题或发现问题的努力才能学到真正的发现方法,这种实践愈积累,就愈能将自己学到的东西概括为解决问题和探究问题的方式”,但是对破除学生已有的错误前概念――“机械效率的大小跟机械省力多少有关,越省力,机械效率越高”作用不大。

非常规策略:首先让学生知道,如图4所示,机械可以通过三种途径中的一种使工作更轻松。

接着补充机械效益的相关知识:

最后讲解:在理想情况下,作用于某一机械上的功(输入功)与机械所做的功(输出功)大小完全相同。事实上,输出功总是要小于输入功,任何机械都会因克服摩擦或克服机械本身所受的重力而浪费一些功(额外功),在保证所做输出功一定的情况下,人们总是希望额外功越少越好,即额外功在总功中所占的比例越少越好。物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效率:

此策略通过增加知识点的学习,让学生从心底悟出机械效率的大小跟机械省力多少无关。

案例5把标有“6V6w”的小灯泡L1和标有“6V3w”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是()

a.因为通过它们的电流相等,所以一样亮

B.因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮

C.因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮

D.因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮

答题中暴露的错误前概念:额定电功率大的灯泡一定比额定电功率小的灯泡亮。

常规策略一:如图5所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数依次为0.5V、1.5V、2.5V和2.8V,依次记下电压表示数U和对应的电流表示数i,分别将U、i记录在表格中。观察并比较4次小灯泡的发光情况,将现象记录在表格中。

常规策略二:通过演示实验让学生观察现象。

甲灯标有“pZ220V40w”,乙灯标有“pZ220V100w”,将两盏灯并联接在220V的电路中,比较两灯的亮度;将上述两灯串联接在220V的电路中,比较两灯的亮度。

以上两种策略虽然让学生看到“一个灯泡的亮度由实际功率决定,与灯泡上标的额定功率无关”,但学生心中还有疑惑:为什么还要标上这个与灯泡亮度无关的数据呢?时间长了以后在中考时学生错误的前概念又会“死灰复燃”:用“‘额定功率’越大的灯泡越亮”的观点解决问题。

非常规策略:追本溯源。

首先,让学生讨论一个问题“能否让一个小灯泡发出很亮很亮的光?”然后教师演示实验:减小灯泡两端的电压,小灯泡变得非常暗;增大小灯泡两端的电压,小灯泡变得非常亮乃至烧坏。这时学生发现:用电器的电功率是会随着实际电压的改变而发生变化但不能无限增大,有一个限度。这时,老师告诉学生电器生产厂在用电器上标的额定功率是告诉我们此用电器的实际功率不能超过此值:这个值是能使用电器充分发挥用途又不至于损坏的极限值,即电器正常工作时的功率――额定功率,而此时的电压就是额定电压。

此策略通过讲清电器生产厂在灯泡上标明“额定功率”的作用,让学生不但知其然,还能知其所以然。

案例6灯泡L1、L2分别标有“10V10w”和“9V5.4w”的字样,若将它们串联使用时,电路两端允许加的最大电压值是()

a.10VB.9VC.15VD.19V

常规策略一:

老师在黑板上亲自演算其过程。

常规策略二:

防患于未然:为了避免学生由于受错误前概念的干扰出错,先告知学生要先计算出每个灯泡的正常工作电流,串联使用时,只能让电路中通过小的正常工作电流,然后让学生自己进行计算。

以上两种策略造成学生一听就懂,马上做题也能做对,但在中考中就会由于前概念的干扰出错。

最后,让学生对他们自己计算出的数据进行对比,他们自然会恍然大悟,0.76a>0.6a,原来上一题是错误的。

通过这种方式:让学生在老师的帮助和引导下进行自我否定,要比教师对学生的直接否定要好得多,经过自己积极建构相关知识,既注意不伤害到学生的自尊心,造成打击学生学习物理积极性的后果,也能让学生在中考中遇到此类题时不会再出错。

在中考复习中,不要一味地进行题海战术,经常使用题海战术会使学生形成机械化的解题步骤,思维固化。波利亚曾说:“一个专心的认真备课的教师能够拿出一个有意义的但又不太复杂的题目,去帮助学生挖掘问题的各个方面,使得通过这道题,就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理论”,中考复习是从“负”起点开始,先要破除这些“错误”的前概念,再建立科学概念。针对不同的错误前概念,研究破除这些错误前概念的方法和措施,采用有针对性的解构策略,将会在中考复习中收到事半功倍的效果。

参考文献:

[1]帕迪利亚(padilla,m.J.).刘明,范保群,李均利,译.科学探索者:声与光/(美)[m].杭州:浙江教育出版社,2010.

电气工程的概念篇6

教材是根据教育目的与学科任务编写和组织的、具有一定范围和深度的基础知识和基本技能的体系。教材主要指教科书而言,还可以包括教科书以外的教学文字材料、教学音像资料以及学科图表等教学资料。

中学化学教材的分析与研究,是中学化学教师把握、领会和组织教材以便有助于教学展开的一种实践活动,它是教学准备的首要工作。它对于教学“计划——实施——评价”的内容及过程,对于每个年级以至每课的准备,对于讲授内容的精选和处理,对于学生课业负担的控制以及教具的选择与研制等,都是十分重要的。

化学教师要经常对章、单元、节或每课的教材进行分析与研究。

中学化学教材的分析与研究的主要步骤包括:认识和理解教材;确定教学目标;确定教学重点和难点。本文拟对这几项工作做一些归纳与探讨。

一、认识和理解中学化学教材

认识和理解教材是教材分析与研究的第一步。认真阅读教材,熟悉本段教材的章、节名称,主要内容和段落,达到能概述内容的要点、编写层次与顺序的程度,为认识和理解教材奠定基础。

认识和理解教材,通常应该做以下几项工作:

(一)识别教材的内容

中学化学教材的内容,从基础知识和基本技能的角度大致划分为化学基本概念、化学基础理论、描述性化学知识、化学用语、化学计算和化学实验六大部分。认识和理解教材,首先要明确教材的内容属于哪部分知识或技能。还要研究本段教材中各个具体内容分别属于哪部分知识、技能,以便依据不同类别知识、技能的特点和教学规律,择定适当的教学策略与方法。

(二)把握知识、技能的要点或知识点

分析知识、技能的要点或知识点,是认识和理解教材的重要任务,也是实施教学设计和落实教学目标的前提之一。教师应结合中学化学教学大纲认真分析教材的内容,仔细区别哪些是学生必须掌握的知识和技能,哪些是为了让学生掌握这些知识、技能而安排的背景材料、例证或过渡性练习,准确地找出教材内容的要点或知识点。

(三)理解教材编写的思路与内容的逻辑关系

思路往往不是教材外显的部分,内容的逻辑关系也容易被忽视,对此,教师在认识和理解教材时应该特别给予重视。

要分析本段教材对基础知识和基本技能的表达方式和程序,研究素材、例证、练习与知识、技能穿插编排的意图,从中领悟出教材提供的教与学的过程和方法,明确教材的思路及其内在的逻辑关系,以此作为理解教材的一个重要方面和设计教学过程的重要依据。

(四)明确教材在知识体系中的地位和作用

掌握新旧知识、技能的联系,是搞好新知识、技能教学和实现知识系统化的重要环节。教师应该认真研究教材内容中的新知识和前后教材中知识的关系,发掘新知识、技能的“生长点”,以实现知识、技能的正迁移。还要分析教材中新内容与相关知识的联系与区别,不断将新知识归纳到学生已有的认知结构中去,努力构建各类知识、技能的网络,从全局上更好地把握和使用教材。

认识和理解教材示例:

现以“盐类的水解”一节为例,讨论怎样认识和理解教材。

1.识别教材的内容

从总体看,盐类的水解是电解质理论的组成部分,它属于化学基础理论知识。本节教材中盐的水解规律是理论知识,在教学中要突出系统性和论证性。盐类水解的概念是化学基本概念知识,在教学中要加强对其内涵和外延的揭示与领会。书写盐类水解的离子方程式则是化学用语的技能,在教学中要强调书写的依据和规范要求,并加强书写训练。

2.知识、技能的要点或知识点

知识、技能的要点:盐类水解的概念;两类盐水解的一般规律;盐类水解的离子方程式。

可从知识、技能的要点中分解出知识点:盐类水解的概念;强酸弱碱的盐水解的规律;强碱弱酸的盐水解的规律;盐类水解的离子方程式;判断正盐(弱酸弱碱生成的盐除外)水溶液的酸碱性。

教材用较大篇幅分析两种盐水解的过程和介绍盐类水解的利用,这些内容是研究盐类水解规律的背景材料与应用例证,不属于知识、技能的要点。

3.教材编写的思路与内容的逻辑关系

“盐类的水解”教材内容依次包括三个部分:建立盐类水解的概念;探讨盐类水解的规律;运用盐类水解的知识。其中,盐类水解的概念是基础,旨在揭示盐类水解的实质,并为研究盐类水解规律提供依据。盐类水解的规律是核心,它是盐类水解原理的具体化,并使盐类水解一般概念得以直接应用。盐类水解的利用,则是通过具体的情境及实例,促进对盐类水解及其规律的理解、巩固和深化。

为落实好“盐类的水解”教材的内容,教师要突出个别与一般的辩证关系,帮助学生实现从感性认识到理性认识的飞跃。要依据教材内容为学生提供鲜明的盐类水解的实验事实,深入探讨产生宏观现象的微观本质,以形成盐类水解的概念。要依据教材的典型实例,运用归纳法揭示几类盐水解的规律。然后,要运用演绎法,将规律应用于解决盐类水解利用的实际问题,加深对盐类水解及其规律的认识。

4.教材内容在知识系统中的地位和作用

高中化学教材中的电解质理论主要包括两项基本内容:一是研究电解质的电离,建立强电解质的概念和弱电解质及其电离平衡有关的概念;二是研究电解质的化学变化,主要讨论离子互换反应(酸、碱、盐间的复分解和盐类的水解)与电化学反应(原电池反应和电解)的一般条件与规律。

“盐类的水解”一节教材安排在离子反应和强弱电解质之后,使盐类水解过程和规律的探讨能在电离和强弱电解质概念的指导下进行,还可以通过与已有离子反应知识的比较、辨析帮助理解。教师要善于运用这些已有知识,并从中发掘出盐类水解新知识的“生长点”。此外,在本节教材学习结束前,应该通过适当方式对离子反应的知识集中整理、小结,并把这些知识纳入到电解质理论知识网络中去。

二、确定教学目标、教学重点与难点

在认识和理解教材的基础上,教师要依据教学大纲和教材的内容,并结合学生实际,经过提炼加工,科学准确地制定教学目标,确定教学重点和难点。这项工作既是教师制定课时计划的重要组成部分,也是设计教学方案和实施教学过程的基本依据。因此,确定教学目标、教学重点与难点,是分析研究教材的关键步骤。

(一)确定教学目标

在教学设计中,经常需要制定章、单元、节和每课时的教学目标。

教学目标指的是预期通过教学过程使学生思想、情感和行为发生变化。从素质教育和综合发展的观点出发制定的教学目标,应该是包括“双基目标”、“能力目标”和“教育目标”等在内的较完整的目标体系。

教学目标的确定和表述,应从可以观察和测量的学生行为的变化去说明教学应达到的具体标准。现以“双基目标”为例加以说明。

中学化学教材中的双基是指化学基础知识和基本技能。规范的“双基目标”主要从两个方面规定具体标准:一是把教学大纲的目的、要求细目化,明确规定学生应学习的知识、技能的要点或知识点;二是使用恰当的行为化的语言,明确地表达学生在什么样的情境或条件下应达到的水平。

中学化学教学大纲把教材中知识的教学目标界定为三个层次:

了解——知道“是什么”。能够记住学习的知识要点,能够根据提供的材料识别是什么。

理解——懂得“为什么”。能够领会概念和原理的基本涵义,能够说明和解释一些简单化学问题。

掌握——能够“应用”。能够分析知识的联系和区别,能综合运用知识解决一些简单化学问题。

化学实验技能目标也大致划分为三个层次:

初步学会——在教师指导下,学生能够比较正确地使用化学仪器,进行实验操作。

学会——学生能够独立地、比较正确地使用化学仪器,进行实验操作。

熟练——学生能准确地、有条理地、迅速地使用化学仪器、进行实验操作。

把布鲁姆教育目标分类学的理论观点引入中学化学教学目标的确定与表述,是近年来中学化学教学目标研究深化的标志之一。例如,在依据教学大纲界定的“双基目标”层次确定教学目标时,越来越多的教师明确地以学生行为的变化而不再以教师的行为去表述,从而提高了教学目标的可操作性和可测性。又如,不少地区和学校把化学教学大纲中认知领域的教学目标层次进一步分解为识记、理解、简单应用、分析、综合、探求等不同的学习水平,并赋予各自明确的涵义,这种表述使教学目标更加具体,更易于实施和评价。这些做法和经验值得教师在制定和表述教学目标时借鉴。

在化学教学中,布鲁姆认知领域各层次的教学目标的含义是:

记忆——对所学化学知识的再现或再认识。

理解——把握学过的化学知识的能力。包括对知识涵义的领会、解释和引申等。

应用——将学过的化学知识应用于新的情境的能力。

分析——辨认整体中各个局部及其相互关系的能力。

综合——把零散的信息、资料组成为新的整体,以得出新结论的能力。

探求——能接受提示、改造和补充知识的信息,结合已有知识,对原有的模式进行模仿、改造或创造一种新模式,以解决新情景中的问题的能力。

教学目标示例:“氢气的性质和用途”第一课时的教学目标。

“双基目标”:

学生掌握氢气的可燃性,能够完整地叙述氢气在氧气中燃烧的实验现象,分析反应产物,能够迅速准确地写出有关化学方程式。

学生理解点燃氢气前检验纯度的必要性,能用自己的话解释验纯的必要性。

学生了解氢气的物理性质,能够说出氢气一些重要的物理性质。

学生初步学会检验氢气纯度的方法,能够说出验纯操作的主要步骤。

“能力目标”:

学生能够从反应物、反应条件、反应中能量变化和反应产物对化学反应进行较全面的观察和叙述。

学生能够依照先后顺序对实验操作进行有序的观察和叙述。

“教育目标”:

学生在使用可燃性气体时有鲜明的安全意识和工作责任感。

(二)确定教学重点与难点

1.教学重点的确定

教学重点是指教材中最基本、最重要的知识和技能。教学重点把相关的知识联系起来,在学生知识结构化过程中有重要的意义。精心设计重点内容的教学,能够有效地促进学生智能的发展,形成正确的思想观点和科学的方法。因此,教学重点对实现教学目标往往具有决定性的作用。可以从以下几个方面研究和确定教学重点:

首先,根据教材内容的特点和安排,找出重要的内容。可先从教学大纲规定的教学要求入手考虑。大纲规定“掌握”、“理解”、“了解”等,可以作为判断教学内容重要性的依据之一。还可以从教材的排印等去考虑,例如,全部黑体字排印的概念,要求学生掌握。部分黑体字排印的概念,要求学生理解和会用。不用黑体字排印,只要求学生一般了解。此外,各章内容提要提供了本章的主要内容和系统,章节习题中知识、技能练习的次数、难度和综合程度等,在判定教学内容是否重要时,也都有参考价值。

然后,通过比较找出重要内容。一般说来,和物质的物理性质相比较,它的化学性质更重要。和描述性知识相比较,反映物质组成、结构的化学基本概念、原理更重要。和一般物质相比较,选定的代表物更重要。

最后,深入研究重要内容,确定教学重点。每章、每单元以至每节教材,常包含若干重要的内容。重要的内容不一定都是教学重点,要分析这些重要内容的关系,找出其内在的中心和,并在确定重点时有所取舍。

2.教学难点的确定教学难点是指教材中学生难理解或难掌握的知识、技能。

从教材本身分析,难点内容通常包括:

比较抽象的内容。例如,初中教材中化合价的实质;

容易混淆的内容。例如,初中教材中结晶水合物与混和物;

综合性强的内容。例如,高中教材中合成氨适宜的生产条件的选择;

逻辑推理比较复杂的内容。例如,高中教材中电化腐蚀及其规律。

当然,有些难点兼有上述多种特点。要对所教教材的内容做具体分析,对困难程度进行比较,从中找出教学难点。

有些教材内容,教师认为不难,但学生接受困难较大,这些内容也应该确定为教学难点。应该把教材内容和学生的实际结合起来,认真研究学生有关知识的状况、年龄特征和学习心理,使教学难点规定得更符合实际。

要区别教学重点和难点。有的内容既是教学重点,又是教学难点。但是,重点内容学生接受不一定都困难,非重点内容学生不一定都容易理解,对此要做深入的分析和研究。

教学重点与难点示例:“氢气的性质和用途”第二课时的教学重点与难点。

本节课包括氢气的还原性、还原反应的概念和氢气的用途三项教学内容。

从大纲规定的教学要求看,氢气的还原性和还原反应,分别属于元素化合物性质知识和化学基本概念知识,是应该掌握的化学基础知识。氢气的用途,是应该了解的化学基础知识。显然,前二项均为重要内容。

从知识间的关系看,氢气的用途由它的性质决定。还原反应概念,是学习氢气的还原性以后,具体分析氢气和氧化铜的反应形成的。可见,氢气的还原性,是本节课的核心内容,还原反应和氢气的用途是围绕它的知识。氢气的还原性是本节课的教学重点。

电气工程的概念篇7

随着经济全球化的进一步发展和地球生态环境的日益恶化,探寻新的城市建设模式、产业经营模式和企业生产模式成为摆在世界各国领导者们面前的重要任务,只有推行更加绿色、环保的经济发展方式和生产生活方式,才能避免生态环境遭受更大的破坏,维护市场经济的可持续发展。本文旨在针对低碳城市发展趋势中的智能建筑电气技术的应用及推广问题,探讨如何更加有效地开展城市低碳化工作。

关键词:

低碳城市;智能建筑电气技术;探索和研究

以低耗能、低污染为基础的低碳经济是当前全球经济发展的总体趋势,而创建低能源消耗和低二氧化碳排放量的低碳城市已成为世界各国的共同追求。作为低碳城市的重要组成部分,绿色建筑的概念逐渐被城市建造者和管理者所广泛接受,大量使用对环境友好的可再生资源、减少建造过程对生态环境的破坏、将环保与建造相结合等先进理念对生态环境保护工作产生了十分积极的影响。绿色建筑概念中电气技术的智能化正逐步走上快速发展的轨道,智能建筑电气技术具有的节能环保、高质高效的特点使其越来越被建筑行业人员所广泛采用。

一、低碳城市

低碳城市是指以低碳经济为核心、提倡市民低碳生活方式、市政管理以建设低碳社会为目标的城市。低碳城市建设必须在保持经济发展速度的前提下,尽可能地降低能源消耗及二氧化碳排放量。低碳城市的概念强调的是经济发展代价最小化和人与自然的和谐共处、相互包容,强调坚持科学发展观、创建和谐社会。建设低碳城市包含了新能源的开发和利用、生产技术的清洁化、消费模式的绿色化以及绿色建筑的建立。2010年7月,国家发改委了《关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》,公布了第一批国家低碳试点地区名单。2012年12月,发改委确定了第二批国家低碳试点省区和城市。至此,我国已确立了6个低碳试点省区和36个低碳试点城市,低碳试点工作已在全国范围内广泛开展。

二、绿色建筑

绿色建筑泛指一切能最大限度地保护环境、减少污染、节约能源,为使用者和周边人群提供健康、舒适的居住环境的建筑。绿色建筑的所谓绿色,并不是指狭义上的绿化概念,而是象征着在不破坏生态平衡的基础上对周围自然资源的充分利用,代表着对大自然的最终回归,因此又被称为生态建筑、可持续发展建筑、节能环保建筑等。绿色建筑的具体含义可参考我国颁布的《绿色建筑评价标准》和《关于加强绿色建筑评价标识管理和备案工作的通知》。绿色建筑的设计理念强调的是对能源和资源的合理应用:充分利用太阳能、风能、水能等清洁能源,减少空调、采暖等容易造成污染的电气设备的使用,选择具有环保特点的可再生建筑材料,节约用水、用电。同时,绿色建筑概念提倡建筑与自然环境的相互融合、和谐互补,要求深入了解周边环境的条件和特点,就地取材,选取天然建筑材料,创造舒适、健康的居住环境。

三、建筑电气技术的智能化

在新型城市发展理念中,对建设低碳城市和建造绿色建筑的提倡向建筑电气技术的智能化提出了更高的要求。在未来很长一段时间内,建筑电气技术的智能化将成为相关行业和社会各界关注的重点。建筑电气技术是指以建筑为平台,利用当代先进的电力技术、计算机信息技术等满足居住者的各种生活需求,保障建筑居住和使用的安全性、有效性。智能化的现代建筑电气系统配备了安全、稳定、高效的电力工作系统,该系统由提供、传输电能的各条线路组成,又被称为供电系统。为了方便建筑使用人群使用电能,电力工作系统中的变电所和输配电线路充当连接用户和发电厂的纽带。10kV以下的配电线路和变配电所构成配电网,并将由配电线路直接提供的电能分至各个用户。

绿色建筑的供配电系统担负着向所有用户提供电力的工作,因此必须具备安全稳定的电路和电压、大容量的电流。同时,为了保护由有线电视线路、卫星电视线路、计算机网络、自动报警装置、安全闭路电视等构成的弱电系统,避免其遭受电网瞬变、高次谐波、雷电天气等各种电磁脉冲及自然现象的干扰和影响,当代智能化建筑电力系统配备了漏电保护器、剩余电流监视系统、SpD保护器等设备和装置,加大了对用电设备和住户人员的保护力度,保证了建筑的安全、有效使用。智能化的现代建筑电气技术还具有高度的灵活性,日益提高的人民生活水平对建筑电气系统操作的人性化提出了更高的要求。因此,现代化的建筑电气系统必须具备先进的电气设备,对电气系统的设计必须符合用户和整个建筑所有设施的需求:为了保证电力设备的高效、持续运作,智能建筑电气技术采用各种先进手段提供持续电能;电力系统的设计简单、易操作,功能性电气设备和仪器数量合理、运行高效。

在反恐行动全球化的趋势下,对用户的安全保障是智能化建筑电力技术必须具备的功能,各类建筑物都须采取与建筑规模相匹配的安防手段和措施,以应对可能出现的事件和挑战。当前先进的智能建筑安防系统中通常采用的是智能传感技术,改变传统探测器的工作原理和工作方式,增加智能识别功能,对各种不同清晰程度的图像进行探测、识别、处理,通过对移动人体、街区实景、车辆牌照的分析,预防和阻止各种突发性安全事故的发生,提高居住环境安全等级。智能化的建筑电气系统注重电气技术的可持续发展,时刻更新智能化技术手段在建筑电气领域的更新。而各种公用、家用电器日新月异的发展及各种计算机网络设备和功能的不断演变,要求建筑电气技术必须时刻跟紧时展步伐,避免出现建筑电气系统管理落后于用电设备水平的现象。

四、结语

低碳城市建设是我国现代化绿色城市建设工作和经济可持续发展工作的核心内容,也是进一步推行生态环境保护理念的关键。在低碳城市建设进程中,越来越多的国家和地区逐步普及对智能化建筑电气技术的使用,继续研究和发展新型智能化建筑电气技术手段,是提高低碳城市建设水平和绿色建筑使用效益的重要途径。

参考文献

[1]杨西.低碳城市与智能建筑电气[J].科技创新导报,2015(08):107-108.

[2]肖峻.智能化建筑电气节能优化设计[J].科技与企业,2015(11):107.

电气工程的概念篇8

【关键词】概念法教学工科教学效果分析

【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674-4810(2014)16-0018-01

在工科实践教学中,教学模式多表现为老师讲,学生死记硬背,不重视概念。老师多以传统的教学模式为基础,在教学中一味强调学生牢记公式,教学过程中过度重视学生死记硬背公式,忽视向学生讲解概念与公式之间的联系,导致一些学生不知道公式中物理量的物理意义,不能明确具体的公式使用情况,不利于学生灵活运用公式。在计算具体的题目时,一旦出现差错,不能明确问题发生的原因。在这种情况下,学生为了应付考试,进行大量习题练习。这种模式符合教学中常用的应试模式:例题―习题―解题分析―模拟考试―正式考试。无论是老师还是学生对这样的教学模式,均比较熟悉,具有较强的可操作性。该应试模式适合中学教学,用于应付高考。但在高校教学中,尤其是工科教学,其效果不佳。工科教学的公式是众多学者根据自己的实践经验以及实验结果得出的,同一概念在不同领域,所代表的意义也就不同。如果仅是按照死记硬背的方法,熟记应用条件,这样的工科教学相当无趣。实际上,理解这些公式产生概念,不需死记硬背。在电工学教学课程基础上,并根据学生对课程的反馈情况,结合电工学毕业生提供的信息,总结出一套新的教学方法,为概念法教学模式,并将其应用于具体的课程教学中,教学水平质量明显提高,在课堂上,学生的学习积极性明显提高。

一提出概念法教学模式这一个概念

概念是直接反映对象本质的一种思维形式,人类在认知过程中,从一种感性认知上升到理性认知,并抽象分析感知事物的本质特点,进行概括总结,形成概念。概念是人文科学和自然科学的真正灵魂,是科学知识结构体系的支撑点。但受长期应试教学模式影响,基本概念教学概念比较模糊。尽管在具体的应用教学中,很多人了解到基本概念的重要性,仍是坚持采用应试模式。因此,为了改变传统的应试教学模式,需要完全贯彻实施概念法教学模式,重视概念教学,形成概念理解―概念分析―概念组合―概念对比―概念应用这一模式。将概念法教学模式应用到基础课程教学中,可显著提高课堂教学效率,充分调动学生的学习积极性。

二电工学教学中概念法教学具体方法

在初期进行电工学教学时,主要以内容为主线,并按照循序渐进的方式进行教学,这样便于学生理解掌握课堂讲授内容。但在进行后面课程讲解时,若涉及前面的概念,学生不能理解。因此,为了提高学生对概念的掌握,在第一次出现概念时,应详细定义概念,并强调概念的重要性,并由此概念引申出具体的公式,同时在课堂进行测验。为了提高教学质量水平,将概念与公式贯穿在一起,提高了教学的趣味性,调动了学生的积极性。电工学电子电气工程教学中,串讲公式和概念,让学生在理解概念的同时,能够区分不同电力情况用不同的数学公式表达。通过一个概念,进而扩张到多个概念知识,并引申出多个数学公式,整合教学内容,帮助学生区分它们之间的共性以及特异性,将独立的章节内容连贯起来进行阐述,帮助学生打好学习基础,便于灵活运用知识去解决问题。概念法教学模式从最基础的概念出发,并分析不同条件,结合概念,推导出不同的公式,让学生透彻理解公式产生的原因,加深对概念的理解,可有效避免盲目套用公式,死搬硬套,从而提高教学质量和学生学习效率,以及学生的学习兴趣。

三结束语

多数工科专业课程的公式以及概念比较乏味无趣,在一定程度上影响了学生的学习积极性,在教学时,教师应结合实际情况研究,选择合适的方式,提高讲课效率。在课程教学中,通过提问、探讨,让学生参与到课堂中,调动学习的主动性。为了培养更多的实用性人才,中国推行了一系列的教育改革,传统的教学模式需要不断革新发展,研究更适合现展的教学模式,在提高教学质量水平的同时,提高学生对知识的全面掌握。

参考文献

[1]胡方、韩振铎、秦振杰等.以问题为本的学习在工科教学中的应用[J].空军雷达学院学报,2009(2):127~128

[2]孙始财.概念法教学模式在工科教学中实践与探讨[J].山东电力高等专科学校学报,2011(5):41~43

电气工程的概念篇9

关键词:初中物理;教学方法;创新

初中物理有很多有效的教学方法,下面笔者简要介绍几种常见的。

一、实验法培养学生的创新思维

物理实验是初中物理教学中培养学生创新思维,激发学生探究欲望的重要方法,对于一些物理现象,通过物理实验使学生能够有亲身的体会和感受。让学生亲自动于不但能体会到物理学的美,而且对于学生掌握物理的理论知识和基本规律具有十分重要的作用。例如,在光的反射成像教学过程中,可以让学生从家里拿来金属勺当作凹面镜和凸面镜观察,通过这种简单的实验可以让学生倍感亲切。再如在观察凝化与液化现象时,可以用用塑料饮料瓶装半瓶水,放到冰箱的速冻室里,一段时间后拿出来,可以观察到“霜”和“露”的再现。总之,实验法可以培养学生创新思维,而且物理实验法不仅仅局限于实验室,利用现实生活当中的器具也可以达到实验的目的。在物理实验开展过程中,可以巧用身边的器具、生活中的器材,利用坛坛罐罐做实验,一来实验器材学生能找到、有亲近感,做物理实验不难,二来物理实验就在身边,可以在玩中学,学中玩,学生兴趣高。这不仅符合新课改思想,也符合学生的年龄特点和兴趣爱好,达到培养学生创新意识和思维能力的目标。

二、比较法培养学生操作能力与理解能力

在初中物理教学过程中,需要用多种测量性器具。在教学中可以发现,有些仪器在操作使用过程中存在相似之处,因此在教学生利用和操作这些程序的过程中,可以利用比较方法让学生更加清楚地理解和明自其中的操作要领和技巧。例如,刻度尺、温度计、天平、量筒、电表等操作程序具有相同之处。在教学中可以通过利用比较法,引导学生对这些程序进行比较分析。具体来说就是:w观察时,对于刻度尺不能使用自己用已磨损的零刻线,对体温计使用前要甩,对弹簧测力计、天平、电流表和电压表等,使用前要校对零刻线。(2>放置。使用时要正确放置(或正确连接电表),刻度尺要沿着所测的直线,电流表必须串联在电路中并选用合适量程等。(3)读数。使用刻度尺时视线要与尺而垂直,使用温度计时视线要与温度计液柱的上表而相平,使用量筒时视线要跟凹而相平,使用天平时要把右盘中祛码的总质量与游码在标尺所对的刻度值相加等。(4)记录。当然,任何测量值都必须带单位。这样,即使学生不能严格地按教材上的原文陈述,也可按归纳的8个字回忆,然后用自己的语言来表达,这种知识建构的方法深受学生欢迎。

三、模拟比喻法学习基本物理概念与规律

物理概念和基本规律是学生了解现实世界,理解物理之美的重要内容。一些物理概念和规律往往具有抽象化难以理解的特征,因此为了让学生更好地理解这些概念,掌握这些规律,需要通过模拟与比喻让学生在心中产生自我认知和自我概念的构建,这些学生对这些概念和规律不需要死记硬背,就能达到熟练掌握和理解的目的。如在讲解电流的概念时,可以通过空气流动、人流、水流来打比方,讲解电阻的概念时,把电阻比成是一条山路,导线的电阻儿乎为零,看成是平路,因此导线与电阻并联时,电流当然是走平路而不爬山坡,这样描述短路的情景生动形象。如讲授“光的直线传播”时,学生对日食和月食的感受很少。我们可以用地球仪代替地球,用乒乓球代替月亮,用幻灯机的光源代替太阳来再现日食和月食的成因,效果非常好。又如,在讲述柴油机的工作原理时用呼吸动作来模拟其工作过程,引起了学生极人的兴趣,吸气和压缩(吸气)相当于两个冲程,做功和排气(呼气)又相当于两个冲程。再如,在讲解声音是如何产生和传播中,可以拿鼓而作为具体的器具,让学生认识到声音是山物体的震动产生的,具体的做法是,敲动鼓而然后用于按住振动的鼓而,声音立即停i1:,进一步证明声音是山鼓而的振动产生的。这种方法培养了学生思维的全而陛和逆向思维的能力。

四、多媒体法展示物理过程与现象

有些物理概念的建立和物理规律的掌握,用实验和模拟实验都不能达到预期的效果时,可以借助电教媒体来展示物理过程,它可以变间断为连续,变静画为动画,而且可以根据实际情况,人为地运用电教媒体设置一些物理情景和演示程序,这样可让学生心领神会,从而达到教学目的。在讲授眼睛受骗这一内容时,人多数学生对“从池底的一点a射向空气的光线……池底升高了,池水变浅了。”这段文字之所以难以理解,就是因为光线是一假想的模型,并不真实地存在,人能看到物体,感受到物体的存在,但不能看到光线,更看不到光线在水而是如何折射的。如果使用电教媒体把光路用动画的形式一一展示出来,学生就很容易接受了,再如,船闸的工作过程、抽水机的工作过程等用动画的形式展示,学生如同身临其境。利用多媒体可以让一些物理规律和现象,通过视频的方式显现,给学生更为深切的感受,有助于学生更好地理解物理学中一些基本的规律表现出的内容,随着现代教学于段的不断丰富,利用多媒体教学已经成为初中物理教学的重要选择。

五、初中物理教学可以应用的其他有效方法

除了以上方法之外,初中物理教学还可以采取多种教学方法。例如,利用整合法整合物理教学的内容,前后章节的内容之间的联系可以整合起来,电和磁、凹透镜和凸透镜的原理都可以通过整合来建立更为科学的体系,给学生留下深刻影响。再如,要及时删减一些难度比较人的物理知识,要根据学生自身特点,增加一些合理使用的教学内容。此外,在初中物理教学中可以利用的方法还有很多,如情景创设法、探究法、小组合作法等。

电气工程的概念篇10

关键词:增强类比的相似度;建立新概念

电容器的电容是高中物理中非常抽象的一个概念,也是学生非常难理解的一个概念,为了帮助学生理解这个概念,现行的教材,大多采用类比的教学方法。笔者认为,教材中采用的类比法,有优点,同时也存在一定的缺陷,现就此作一下阐述。

1采用盛水容器类比引人电容器和电容优点明显

正如盛水容器,如水桶能够盛水一样,电容器就是容纳电荷的装置,不同的水桶盛水的本领不同,同样不同的电容器容纳电荷的本领也不同,这个本领定义为电容。水桶是学生身边熟悉的装置,教材这样引人电容器和电容,密切地联系学生的生活经验,形象直观,通俗易懂。

2用盛水容器类比得出电容的定义C=Q/U有不足之处

在得出电容的定义C=Q/U过程中,教材采用与水桶盛水类比,即电容器的带电量Q与水桶盛水的体积V类比,电容器的电压U与水的深度H类比,横截面积S与电容器容纳电荷的本领电容C类比。由于横截面积S=V/H反映不同水桶盛水的本领,所以Q/U也反映了不同电容器容纳电荷的本领,于是定义反映电容器容纳电荷的本领的物理量,即电容C=Q/U。

用盛水容器水桶类比虽然密切联系学生的生活经验,但是,类比的两个物理量或概念相似度要高,这样能有效地唤起学生的共鸣和兴趣,而在这里,教材的设计显然存在不足。电容器的电压U与水的深度H类比,学生是不好接受的,深度H是具体、直观反映实物的物理量,电压是反映电的属性的物理量,两者之间的相似度较差,学生不好接受是在情理之中的。笔者认为,如果用水的压强p=ρgH类比电压U效果会好,两者都是反映物理属性的物理量,相似度高,而且,水的压强p与水的深度H呈正比关系,这样和电压U与水深H类比的作用一致,所以用水的压强类比电压显然更便于学生接受。

横截面积S与电容器容纳电荷的本领电容C类比就更不利于学生理解了,原因是横截面积S与电容器容纳电荷的本领电容C相似度更差,首先横截面积S反映水桶盛水的本领这一点学生生活感受不深,而且横截面积S同样是一个具体、直观反映实物的物理量,电容器电容C是一个反映电容器属性的、非常抽象的物理量,两个物理量差别是非常大的,如此类比学生难以接受是可想而知的。

所以,有的教材为了帮助学生再理解,又采用与R=U/i或ρ=m/V类比理解,虽然这是非常典型的比值定义的物理量,但是这样类比,只能利于学生理解电容C等于电量与电压的比值,且与电量Q和电压U无关的物理性质,不能帮助学生理解C=Q/U的得出过程。

3采用轮胎或容气瓶类比电容器效果好

类比法理解抽象的概念,采用相同或相识度高的物理量类比能有效的帮助学生理解接受新概念,反之相识度不高,不仅不能帮助学生,反而把学生的理解引入误区。

对于电容器的教学中,如果采用轮胎或容气瓶类比,笔者经过实践认为效果更好,因为两者的相似度高,而且轮胎充气是学生非常熟悉的现象,密切联系学生身边的生活经验,直观具体,下面做具体阐述。

引入过程:轮胎是容纳气体的物体,同样电容器是容纳电荷的装置,不同的轮胎容纳气体的本领不同,同样不同电容器容纳电荷的本领有大有小,这样引入与水桶类比引入有异曲同工之处。

得出电容的定义C=Q/U过程:在一个轮胎中充入不同的气压时,气压大,充入的气体量多,充入的气压加倍时,充入的气体量也会加倍,但比值不变,这符合气体定律,也说明比值是由轮胎决定的量,与气压和气体量无关。在不同轮胎中充入相同气压的气体,充入的气体量多的轮胎容纳气体的本领大,对应气体量与气压的比值也大,这样我们用单位气压下容纳气体量来反映不同轮胎的容纳气体的本领,即容纳气体量m与充入气压p的比值反映这个本领。这样符合比值定义新物理量的特点,学生是容易接受的。同样电容器的电量Q与充入的气体量m类似,加在电容器上的电压U与充入气压p类似,对于一个电容器,加的电压U加倍,电量Q加倍,电量与电压的比值不变,不同的电容器电压相同时,电量多的容纳电荷的本领大,电量与电压的比值大。通过类比可以自然得出电容器带的电量Q与加在电容器上电压U的比值反映电容器容纳电荷的本领,且一个确定的电容器这个比值不变,是由这个电容器决定的物理量,与电量和电压无关,这个本领定义为电容C,即C=Q/U。

这样类比贴近学生的生活,自然、形象,不足之处是气体量m与充入气压p的比值不是学生学过的物理量,是学生容易接受的物理现象。如果再结合R=U/i或ρ=m/V类比理解,会对电容器的性质理解更完善,这样,学生很容易对电容器形成一个完整的、正确的认识。