电气自动化系统的概念(6篇)

电气自动化系统的概念篇1

一、从实验事实引出概念

课堂演示实验可以很好地集中学生的注意力,由教师对演示实验的现象分析引导学生正确地推理,来形成化学基本概念。

例如,在讲化学变化与物理变化两个概念时,除了镁燃烧和加热碱式碳酸铜两个实验外,还可以补充一个对比实验,即用剪刀将纸剪碎和将纸点燃的两个小实验。边演示边提问,让学生思考:在两个对比实验中变与不变的是什么?这两种变化有什么不同?看起来这是一个极为简单的实验,学生在观察变与不变的现象时能回答出以下两点:剪纸的过程中纸的形状变了,但纸还是纸,没有变;纸燃烧过程中,纸由白色变成灰黑色灰,灰不是纸。引导学生讨论这两种变化又有什么不同,然后指出第一种变化纸没有生成其他物质是物理变化,第二种变化纸燃烧生成了不同于纸的灰是化学变化,这样从这两个对比实验中引出了两种不同“变化”的概念。通过总结、举例练习,明确物理变化、化学变化概念的意义,了解二者的区别和联系。

在应用实验引出概念的教学中更要重视学生实验的直接体验。例如,在实验室制氧气的过程中引入催化剂这一概念时,将教师的演示实验、学生实验合并一起进行。实验前先叫学生预习课本内容,实验时教师板书实验步骤和问题:①给氯酸钾加热并检查是否有氧气产生(要求学生记录加热产生氧气的时间);②给二氧化锰加热并检查是否有氧气产生;③把一定量的氯酸钾和5g二氧化锰混合加热并检查是否有氧气产生(记录加热产生氧气的时间);④把③加热的剩余物溶解于水、过滤得黑色粉末即二氧化锰,干燥、称量(记录数据);⑤把过滤出的二氧化锰全部加入另一份氯酸钾内加热检查是否迅速产生氧气,再溶解、过滤、称量。前后对比,然后讨论得出结论:二氧化锰在反应前后质量没有改变,化学性质没有改变,但能改变其他物质的反应速率。教师引入概念:具有上述特点的物质叫催化剂。这样学生对催化剂概念的认识就很深入。

二、从理解问题的过程中引出概念

例如,讲解化合价概念时,注重引导学生对离子化合物、共价化合物的形成过程加深理解,并板书形成过程,在理解过程的基础上,观察未得失电子时原子的结构示意图,指出(结构决定性质)该元素有得失几个电子的性质,各元素的原子只有按一定数目比作用(化合)时才表现出得失几个电子的性质。同理,分析共价化合物的形成过程,对照结构示意图及电子式,指出每个原子有共用几对电子的性质,交代各种元素的原子只有按一定数目比作用(化合)才表现出各自共用几对电子对的性质。顺势引导,无论是离子化合物还是共价化合物,都是不同元素的原子按一定数目比化合表现出的性质,此性质叫元素的化合价。又如,在分析固体物质在一定温度下达到饱和所溶解的质量不同,反映出各种物质溶解能力不同,怎样衡量物质的溶解能力?当然要用溶解的质量,老师分析引导,让学生认识到只有在“三个前提条件”一定的情况下,溶解溶质的质量才能衡量物质的溶解能力,此时的质量叫该物质在此温度下的溶解度。

三、注意概念的系统归类,找出概念间的从属关系和内在联系

化学概念虽多,也是一个个地形成,要善于引导学生将概念逐步系统归类,突出重点,抓住关键。例如,在学习了原子、分子、元素、单质、化合物这几个概念后,总结这几个概念的区别与联系,突出元素在这几个概念中的主导地位,揭示这几个概念的从属关系、组成与构成关系、宏观与微观的关系。

四、注意概念的及时巩固

在讲授每一个概念后,注意整理一些相应的练习题,让学生思考回答。例如,学习溶液、悬浊液、乳浊液的概念后,为使学生能根据实验得出概念的意义,正确的区分这三种混合物,列出下列混合物,让学生区分:①石灰乳,②牛奶,③敌敌畏乳油,④敌敌畏与水的混合液,⑤敌敌畏的酒精溶液,⑥把二氧化碳通入澄清石灰水后的液体,⑦白磷与二硫化碳溶液,⑧食醋,⑨石灰沙浆,⑩爆鸣气,⑾尘土飞扬的空气,⑿清新的空气,⒀液氧。学生回答后,根据掌握程度进行讲评、分析、纠正错误。还有混合物、纯净物、单质、化合物等概念,都可以适当安排这样的巩固性习题,对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。

五、注意概念的深入和发展

学生在形成化学概念时,虽然经历了从感性认识到理性认识的过程,但有些概念受知识面的局限,一开始认识得可能不全面。比如,燃烧的概念突出“通常讲的燃烧”及“空气中的氧气”这两点,提出了燃烧不是非得有氧气参加的悬念,指出的这个要点将在今后的学习中进一步深化。再如,讲氧化还原反应概念时,初中仅要求从物质得失氧的角度予以分析,为了照顾知识的连贯性,在分析氢气还原氧化铜的反应中,即指出氢气得到氧化铜中的氧被氧化,又指出氢气中氢元素组成了水以后,化合价升高,氧化铜中氧元素被夺去后,氧化铜中铜元素的化合价从+2价降到了零价,最后总结出凡氧化还原反应中,元素的化合价一定会有改变的这一结论,同时进一步指出这个概念在高中学习时将进一步深化。

六、通过综合复习及对习题的讲解、分析、改编来巩固概念

综合复习对化学基本概念的检查巩固很重要,一定要形成概念网络系统,学生是否形成网络系统,应用概念题组检查。例如,元素的种类是由()决定的,元素间本质差别是由()决定的,原子量的大小是由()决定的,元素的化学性质是由()决定的。

电气自动化系统的概念篇2

下面，仅就以实验教学为主要途径，培养学生形成物质特性、化学变化规律、基本理论三类概念，谈谈个人浅见，请先哲和同行们指教。

反映物质本质特性概念的实验，教材中作了统筹安排。为了深刻说明物质特性的概念，教师精心设计的实验，应该是真实的、鲜明的、生动的，直观性强，现象明显，易于激发学生形成化学概念。例如：培养学生形成酸本质特性的概念时，教材安排了盐酸与石蕊试液、锌、铁、铁锈、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液反应一组实验，通过引导学生观察上述实验，培养学生认识盐酸能与指示剂、多种活泼金属、金属氧化物、某些盐反应，与碱起中和反应等化学特性，于是，引导学生推论酸本质特性的概念。

真实的化学实验，就是让学生观察物质的本质属性。化学实验就是通过学生视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的，只有提供直接作用于感官的真实实验，才能有助于学生形成思维，加深对反映物质特性的化学概念的理解，例如，反应生成的沉淀、物质的溶解、颜色的变化、有气味或有颜色气体的逸出，都是帮助学生直接观察物质发生变化的直接感知，使学生信服地形成物质特性的概念。

教师在演示盐酸与碱一氢氧化钠溶液反应的实验，是说明酸与碱反应的特性，可是，事实说明，盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验，就不同于盐酸与氢氧化铜溶液反应的实验。因为前者反应时看不到任何明显现象，而后者则看到了有蓝色的氢氧化铜，现象鲜明。所以，我们设计、安排化学实验时，首先要考虑实验的鲜明性，才能使学生注意化学反应，使物质特性更明朗、更完整，更生动真实，从而有助于学生形成清晰的化学概念。

同样反映物质特性的化学概念，由于提供实验不同，会得到不同效果。例如，氨气易溶于水的特性实验，用一支大试管盛满氨气后倒置水中，水会在试管内上升，反应出氨易溶于水的强溶解性。可是换成“喷泉”实验，就更加形象、生动，效果明显。由此观之，只有生动、鲜明、真实的化学实验去刺激学生大脑兴奋中心，才能有助于学生形成深刻的化学概念，使具有物质特性的化学概念在学生大脑中深深打上烙印。

化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念，我们要安排、设计好一系列化学反应的实验，培养学生归纳、概括这些反应的规律。例如，在化学基本反应类型的教学中，我们借助木炭、硫粉、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验，其中有非金属与金属的典型代表物质，通过这些典型、系列的化学反应，指导、培养学生基本上形成抽象的化合反应概念。此外，分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念，也都是通过典型、系列的化学实验后，归纳、总结而形成的。

指导、培养学生形成各类反应的化学概念时，还必须安排、设计正确反映概念内涵的感性实验，让学生在观察的基础上，通过分析、推理、综合、归纳、总结，直至思维加工，把获得的感性知识进行深化，即把零碎的、片面的感性知识，进行科学的概括总结。例如，当学生做了木炭燃烧的生成二氧化碳和蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验，教师必须引导学生分析前者燃烧生成一种物质，而后者燃烧生成两种物质的本质区别，从而培养学生正确形成化合反应的概念，否则学生容易产生凡是与氧气燃烧的反应就是化合反应的错误概念。为此，教材安排了证明蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的实验，使学生清晰看到蜡烛燃烧生成二氧化碳和水这两种物质的反应。这样的实验对学生正确形成化合反应概念内涵提供了典型的、必要的认识。

化学基本理论的有关概念，比较抽象，学生较难理解。通过实验教学，提供具有说服力的实验，使学生获得一定的、有说服力的感性知识，对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。例如：“电离”的概念，是比较抽象的。因为学生不能通过感官，直接感觉到物质电离后自由离子移动的过程，学生难以接收这样的化学结论。

电气自动化系统的概念篇3

关键词:液压传动电气传动相似性

中图分类号:文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)05-0000-00

在高职机电类专业的课程设置中,都有液压传动和电工电子技术这两门课程,它们同属专业基础课程,一般是同步进行教学。二者之间存在着许多的相似之处,在教学之中,如果能够将二者的相似之处恰当地指出并加以简要分析,进行类比法教学,将会使学生在学习知识的过程中,积极地利用已经掌握的其他学科的知识,主动参与教学,从而会有效地加快对新知识的理解和掌握,促进教学工作的进展,达到事半功倍的效果。并且,这种方法还能激发学生的学习兴趣,培养学生分析和解决问题的能力。

笔者在教学过程中发现,液压传动与电气传动之间存在诸多相似之处,以下仅从两种传动的特点、基本概念、组成元件和基本回路等四方面入手进行研究和分析。现将结果阐述如下,抛砖引玉,以期待相关专业的广大师生,在液压传动与电气传动课程的教学中作出更加深入的探讨与研究。

1传动特点的相似

(1)都具有传动功率大,便于实现远距离传动及控制的特点。(2)均可实现力或力矩、速度、功率的无级调节。(3)传动装置结构紧凑,体积小,重量轻。(4)元件布局灵活,都已实现了标准化、系列化、通用化,便于同其他传动连接使用。(5)二者都易于实现自动化控制,操作简便。(6)均能快速换向和调速。(7)都易于实现过载保护。

2基本概念的相似

液压传动和电气传动在基本概念上也有很多相似之处,具体表现在:

2.1液压油与电荷

液压油与电荷分别是两种传动的能量载体,或者讲是介质,都具有流动性。

2.2液压油的压力与电压

在液压传动中,液压油受重力及其他施加的外力的作用,其内部产生压力。充满液压油的管路两端若有压差,油液就要流动。液压系统建立有压力才能够对系统中的负载进行做功。在电气传动中,导体带电后,电荷之间的相互作用,即产生一定的电势,电阻两端有了电势差,电荷就要运动。

静止的油液中的压力处处相等,一旦连续油液两点间出现压力差异,油液就要开始流动。与此相似,导体如果带有静电,其电势在整个导体上处处相等,只要电势有差异,产生了电压,就会使电荷开始移动。

2.3液压传动的流量与电流强度

液压油的流量是指单位时间内流过过流断面(或横截面)的油液的体积。电流强度的定义则是单位时间内通过导体横截面电荷的数量。

电流强度等于电压与电阻的比值,与此相似液压油的流量的N次方也等于油液的压差与液阻的比值。

液流的连续性原理证明,液压油流经无分支管道时,各“横截面”的流量处处相等,也就是说液压油的流量是连续的,印证了物质不灭定律。而基尔霍夫电流定律则证明,流入节点(或网络)的电流代数和等于零,即电流也是连续的,同样也是物质不灭定律的印证。

2.4液压传动的液阻与电阻

在液压系统中液阻分为管道沿程阻力和局部阻力两部分。电阻也包括导线电阻和局部电阻两部分。二者的阻值,都有与“管路”的长度成正比、与“管路”的截面积成反比的特点,而且都随温度的变化而变化。

在液压回路中,液流受到液阻的作用,形成液压能损失,其主要表现为油液的压力损失,具体表现是系统的压力降低。而在电路中,电流受到电阻的作用,则造成电能的损失,其主要表现为在电阻两端产生压降。

2.5功率计算

液压功率等于液压油的压力与流量的乘积,电的功率则等于电压与电流强度的乘积。

3元件的相似

液压系统的回路同电路一样,都由一些基本元件组成。二者在元件方面同样也存在着许多相似,主要表现在:

3.1动力元件

在液压传动中,动力元件即液压泵,其作用是将原动机的机械能转换成液压油的压力能,给液压系统中的油路提供液压油。在电气传动中,动力元件是电源,如发电机,它们的作用是将原动机的机械能或其他能量转换成电能,向电路提供电荷。

3.2执行元件

在液压传动中,执行元件有液压缸和液压马达,其作用是将液压能转换成机械能,实现机构的运动。在电气传动中,执行元件有电磁铁和电动机等电器设备,其作用是将电能转换成机械能,使机构运动做功,并且电动机通常也称作电马达。

3.3控制元件

电气传动中有各种控制元件,同样,在液压传动中也有各种控制元件。在液压系统中,有控制系统压力的溢流阀、减压阀和顺序阀等;在电气回路中,控制电压的元件,则有变压器和稳压管等。

液压系统中有控制元件运动方向的方向控制阀,在电路中则有换向开关。液压系统中有控制油液单向流动的单向阀和液控单向阀,电路中对应的则有二极管和可控硅二极管等。

液压系统中有调整执行元件速度的节流阀、调速阀,在电路中有反馈电路的调速器等与其功能相似。

3.4辅助元件

在液压系统回路中,辅助元件有各种油管、管接头,整个液压系统要保持密封,液压系统有压力表、流量表;液压回路有时安装蓄能器,用以储存压力能,待需要时将其释放出来,作为辅助动力源。在电路中,则有各种导线、接线柱(夹),整个电气系统须保持绝缘,电路中有电压表、电度表。在电路中有时设置蓄电池,用以储存电能,待需要时释放出来,作为辅助电源。

4回路的相似

电路是由各种电气元件组成的电气回路,简单电路组合起来构成复杂的电路系统。同样,液压回路由各种液压元件组成基本的液压回路,基本的液压回路组合起来这构成复杂的液压系统。

液压传动和电气传动两者的基本回路也有很多相似之处。液压系统中有单级和多级压力调节回路、减压回路、增压回路等;电气系统也有与之对应的基本电路;液压传动中有快速回路、速度换接和调速回路,电气系统也有与之对应的基本电路;液压基本回路有换向、制动回路、锁紧回路,电路中则有换向、制动、联锁等继电控制电路与之相对应;液压基本回路有同步动作回路、顺序动作回路和互补干扰回路,电路中也有与之相对应的基本回路等等。

特别指出,相似并不等于相同。液压传动和电气传动也存在着各自的独特之处,如液压传动中,压力的形成过程、负载的串并联应用等等,就与电气传动存在根本性的差别。

5结语

液压传动与电气传动在基本概念、元件、回路及特点等方面存在着诸多的相似之处。笔者在多年的教学实践中,采用列表、对比讲述等方法将它们直观罗列、分析对比,展示二者的相似之处,引导学生运用类比法进行课堂学习和课程总结复习,使液压传动和电气传动两种知识的学习相辅相成,学生在课程学习中理解速度加快、记忆深刻,同时还有利于培养学生的学习兴趣和学习能力,收到了良好的教学效果。当然,对于液压传动和电气传动的不同之处,也要加以特别强调,以引起学生的注意,加深印象,提高学习效果。

参考文献:

[1]曾令琴,张伟.电工电子技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.

电气自动化系统的概念篇4

关键词：新课程；化学概念；教学策略

文章编号：1005－6629(2008)06－0028－04中图分类号：G633.8文献标识码：B

化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识，它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态，反映着化学现象及事实的本质，是化学学科知识体系的基础。在化学教学中基本概念的教学是中学化学中一个重要的组成部分，也是学生学好化学的基础。许多学生在学习化学概念时，只是去背诵、记忆概念的定义，虽然下了很大功夫但是在解决实际问题时却困难重重，不知如何运用；有的学生则反映化学基本概念抽象、难懂，不如元素化合物知识易学，等等。心理学研究表明，概念的学习过程是学生通过积极的思维活动，对各种各样的具体事例进行分析、概括，从而把握同类事物的共同关键特征的过程。这是一个有意义的学习过程，在这一过程中，对具体事例的选择和分析、对概念关键特征的突出以及学生已有的知识经验是影响概念学习的重要因素。

针对化学概念知识的特点，在遵循一般学习规律的基础上，本文是笔者在教会学生化学概念的学习策略方面进行的一些探索。

1概念形成策略

化学概念至少包含4个要素，一是概念的名称，如“酸”、“碱”、“盐”等，它们各代表一类事物；二概念的内涵，指概念正例的共同本质属性；三是概念的外延，即概念所包含的一切对象；四是概念的正例、反例。同类事物即为其正例，非同类事物则为反例。如盐酸、硫酸、硝酸等是酸的正例，氢氧化钠等为其反例。概念形成是通过知觉、辨别、假设、检验等心理过程，找到被肯定的属性并将之应用到概念正例中，排除非本质属性，发现概念关键属性的过程。概念的形成可用如下图式来概括：

由于A处于例证上位，这种学习常称为上位学习。

概念形成策略是指学习者从大量的具体例证中，以比较、辨别、抽象等形式自己概括得出事物关键特征的一种学习策略。这种学习策略强调学生主动参与知识的获得过程。运用概念形成策略一般要经历以下3个阶段：

首先，收集足够多的与要形成的化学概念有关的具体例证，这是获得感性认识阶段。具体例证的获得有多种方式，可以直接从教科书或教师那里获得，可以亲自动手实验，也可以查阅资料，只要能通过自己努力获得的要尽量自己动手。化学实验是获得例证常用的方式，学生需要根据具体情况设计并实施实验，通过观察并记录实验数据获得有关例证，对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。

其次，是自觉地对获得的具体例证进行分析、比较、辨别，提取其共同的特征信息，逐步舍弃干扰信息，然后将特征信息进一步抽象和概括，这是一个由感性认识上升到理性认识的过程，需要去伪存真，去粗取精，这是形成化学概念的关键。

最后，将获得的结论与同伴展开交流，在交流中使正确的观点进一步得到明确，并在练习应用中加深对化学概念的理解。

运用概念形成策略时，概念的具体例证越丰富，关键特征越明显，越有利于概念的学习和理解。概念学习不仅要求掌握一类事物的共同本质特征，而且要求它能排除非本质特征。因此，在学习中应重视通过变式与比较的方式，使学生对概念的理解更清晰、更准确。

所谓变式是从材料方面促进理解，比较则是从方法方面来促进理解。一切包含概念关键特征的事物都是概念的正例，变式变是指概念正例的变化。例如，铁与氧气反应、硫与氧气反应、氢气与氧气反应等，这些反应事实就是“化合反应”这一概念的正例。在这些正例中，“反应的产物只有一种”是概念的关键特征，而这些反应在反应物和生成物的种类、颜色、状态、反应现象等方面的特征则是属于无关特征，这些无关特征往往会干扰学生对概念关键特征的把握。在学习中通过对不同的变式进行比较，突出概念正例的关键特征，舍弃其无关特征，可以使获得的概念更精确、稳定和易于迁移。

案例1概念形成策略示例

“电离”的概念，是比较抽象的，因为学生不能通过感官，直接感觉到物质电离后自由离子移动的过程，学生难以接受这样的化学结论。

首先，教师可演示氢氧化钠溶液、氨水、蔗糖溶液、酒精、硫酸、醋酸等溶液导电性的实验，或者是由学生自己完成实验，通过对实验现象的观察、记录，学生观察到有些物质在水溶液中能导电，有些则不能导电的实验例证。不同的合作小组相互交流各自的实验结果，从而使获得的例证更充分。

其次，在此基础上，介绍氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等固体分别加热至熔化后能导电，这样能比较容易形成电离的概念，从而正确理解、认识电解质与非电解质的内涵。与此同时，进一步引导学生观察电解质导电能力的实验，使学生获得不同物质导电能力有强有弱的感性知识，这样，对学生形成全部电离和部分电离的理论概念，找到了极有说服力的依据。

最后，通过flas展示氯化钠在水中的溶解和电离过程，引出氯化钠电离方程式的书写，以及盐酸、硫酸、硝酸三种酸的电离方程式，通过师生、生生间相互交流与讨论，从电离的角度得出酸的定义，再引导学生自己从电离的角度概括出碱和盐的本质，学生掌握电离概念的应用，进一步加深对电离概念的理解。

2概念同化策略

认知心理学家奥苏贝尔（AusubelDP）认为,同化是指主体利用已有的心理机能结构一图式，对外界刺激进行过滤或改变的作用，将外界刺激吸收到本身的结构中，引起图式量变的过程。同化理论的核心是：新的意义是新知与认知结构中原有的概念或命题相互作用的产物。概念和原理学习的实质是新概念与学生认知结构中原有的概念通过相互作用，建立其内在的逻辑联系。新旧概念的相互作用，就是新旧意义的同化，其结果是新概念纳入原有的认知结构中，原有的认知结构得以丰富和扩大。所谓概念同化策略就是指学习者利用原有认知结构中适当的概念来学习新概念的一种方法。在概念同化学习中，学习者认知结构中原有的概念起着决定作用。运用概念同化策略，一般要经历以下3个环节：

首先，寻找并激活认知结构中与新概念学习相关的已有概念，这是概念同化的前提，通过将新概念与已有概念建立联系，初步理解新概念的涵义。

其次，将新概念与原有概念进行精确类比。这个过程包含了对新旧概念的各方面之间的比较，既要找出二者的相同之处，又要认识到其差异，毕竟它们不完全相同。这是在新旧概念之间建立联系的过程，是概念同化策略的关键。

最后，将相关的概念融会贯通，使新概念以适当的方式纳入认知结构之中，形成系统的概念网络体系，便于记忆和运用。

概念同化策略能够较精确地将新旧概念联系起来，使学习者运用已有的概念去掌握新概念。在概念同化过程中，学习者是否具有与新概念学习相关的适当概念，以及这些概念的清晰和稳定性是影响概念同化的重要因素。

案例2概念同化策略示例

按照高中教材内容的编排，学生在学习“电离平衡”概念之前，已经学习了“化学平衡”的有关知识。因此，对“电离平衡”的学习就不必先让学生去观察有关的实验现象或收集有关的事实，而是可以采取“概念同化”的策略进行学习。

首先，回忆以前学习过的“化学平衡”的知识，将电离平衡与化学平衡建立起联系，初步理解电离平衡的涵义。

其次，将电离平衡与化学平衡进行精确类比，找出二者之间的关联点（即异同点）。它们的相同点在于都具有“平衡”的一般特征（动、定、变等），平衡移动原理对二者都适用等；二者的区别在于建立平衡的本质不同（电离平衡是由弱电解质的部分电离所引起的），影响平衡的外部因素不完全相同等。通过这样一个比较过程，能够促进对新旧概念关键特征的把握，有利于准确理解概念。

最后，在明确了二者的异同点之后，通过对化学平衡和电离平衡的分析，将相关的概念从不同侧面联系起来，形成概念的整体结构，使“平衡”的概念体系进一步扩大。

根据新概念和原有知识结构中用来同化新概念的概念之间的关系，又可以分为下位学习和并列学习。当要学习的新概念与头脑中要同化的概念之间存在一种类属关系时，这是所进行的概念学习就是下位学习。例如学习了元素周期律知识以后，再进行氧族元素的学习。由于氧族元素许多性质（下位知识）的递变规律知识都已经包含在元素周期律（上位知识）之中，而氧族元素知识的学习只是验证、细化元素周期律的知识；新概念的习得有时不能通过同化到原有的上位概念中习得，但它与知识结构中的整个内容具有一般的关系，此类概念学习时，一般就采用并列结合学习模式，即通过分析原有知识的基础上，通过对比、分析，来进行新知识的学习。例如，初中化学中的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，四者之间的关系就不能相互包含，但它们之间有共同之处（都是从物质组成和数目角度对化学反应进行研究）。学习了前者，再学习后者时，就属于并列结合学习。

进行概念同化学习时，关键是要把握好新概念和原有概念之间的关系。在教学时，这就要求教师先要分析出学生头脑中具有的原有概念是什么，它们与新概念之间是什么关系。在教学时，就要将新概念的定义或特征描述呈现给学生，并要求他们在两者概念之间建立联系，以促使同化。以同化的方式习得概念，也需要用概念的例证来演示概念的重要特征，这样做可以增加概念运用于新情境的机会。为此要给出来自不同情境的概念例证。

认知心理学派认为实现概念同化应具备一定条件：首先，学习者要具备把新概念与认知结构中原有的适当观念关联起来的意向；其次，学习材料呈现新概念对学习者必须具有潜在意义，表现在：一是学习的概念本身应具有逻辑意义；二是学生原有认知结构中已具备同化新概念的适当上位概念。实现概念同化，两个条件缺一不可，否则会导致机械学习。

3概念图策略

一个化学概念的获得，既包括对它本身涵义的理解，同时还包括对不同概念间的各种相互联系的理解。新的概念只有纳入相应的概念系统中，与其他概念建立其必然的联系，才能被学习者全面、深刻地理解和掌握。概念图策略是指学习者按照自己对知识的理解，用结构网络的形式表示出概念的意义以及与其他概念之间联系的一种策略。

一个完整的概念图要包括命题、层次等级、横向联系和实例4个方面：

①命题：命题是两个概念通过某个连接词而形成的，例如“胶体是分散质粒子直径在1nm～100nm之间的分散质”，这个命题是通过“是”而形成的。

②层次等级：概念图中的概念必须是有层次的，这以概念的抽象水平为依据。一般说来，最抽象的概念列于图的上方，具体的实例列于图的下方，中间按抽象程序依次排列各个概念。

③横向联系：概念图必须反映同一或不同抽象层次概念之间的“横向”联系，这种联系的揭示往往标志着学生的创造能力。

④实例：概念图不只是抽象的概念，还需要用具体实例丰富和加深学生对概念的认识。

在绘制概念图时，首先要抓住核心概念的定义及其直接相关的中心内容，其次抓其他的性质特征，然后再抓它与其他知识的联系。

概念图是一种有效的教学策略。概念图（下图为“胶体”概念的概念图）制作是一种将教学内容中的概念和命题具体化的技术，它是一种有效的“学会学习”的教学方法。其实质就是以科学命题的形式显示概念之间的意义联系。通过概念和连接词构成的命题的形式可生动形象地反映出概念之间的意义联系。教师在教学过程中是逐渐引导学生完成概念图的绘制过程，使概念在学生的头脑中形成一个整体的印象。

概念图的实质就是以科学命题的形式显示概念之间的意义联系。它帮助学生首先弄清楚并理解教学内容中少数关键性的概念，最后用具体的知识或实例来佐证和充实概念。通过概念和连接词构成的命题的形式可生动形象地反映出概念之间的意义联系。学生掌握概念图策略的过程可分为以下3个环节：

首先，教师要结合具体实例给学生讲清楚概念图的构成及其制作步骤，给学生做出示范；

其次，学生模仿教师的步骤，师生共同编制概念图，教师及时给予指导，使学生初步掌握概念图的制作技术；

最后，学生自己制作有关的概念图，并相互交流、比较和评价，及时对自己的概念图进行修改和补充，从而加深对有关概念及其内在联系的理解。一般通过这三个环节的学习，学生都能掌握概念图策略，而且有的学生还能绘制出一些极有创造力和趣味性的概念图。

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图解。对于化学概念学习，只有理清概念关联，并纳入系统之中，才能真正掌握它。当学生把所学到的化学概念经过自己的综合整理，并通过分析概念的内涵和外延将分散的概念系统化、结构化时，他们对概念的把握才能更准确，理解得更深刻，并且能够对其他化学知识的学习产生积极、有效的迁移。化学知识的系统化就是要突出概念之间的联系，形成知识网络。化学概念教学深化阶段的主要任务就是概念体系的建立。因此，化学教师应积极引导并教会学生把学过的概念进行分析、比较，揭示概念的共性、特性、联系和差别，形成概念的结构。

概念图作为一种教学策略，强调学生自身对知识的建构过程，注重师生之间的互动关系。

概念图已被证明为有效的教学策略，但要防止变成灌输学习、机械学习的又一种工具。教学中，教师一方面要启发学生掌握这种结构化的方式，使教学策略转化成为学生的有效的学习策略；另一方面，借助于概念图，还可培养学生的元认知能力，即引导学生注意改进个人的学习方法，提高自我监控的能力和意识。

当然，不论哪种教学策略，它在适用范围上都有一定的限制。这就要求教师在教学中应充分考虑学生的个性与特性，根据实际情况选择最佳的教学策略，在教师与学生相互沟通、相互学习中实现学生认知成长的过程。

参考文献：

[1]张大均.教与学的策略[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]张庆林.当代认知心理学在教学中的应用[M].重庆：西南师范大学出版社，1995.

[3]刘电芝.学习策略研究[M].北京：人民教育出版社，1999.

[4]钟启泉.崔允，张华.《基础教育课程改革纲要(试行)》解读[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

电气自动化系统的概念篇5

METROPOLIS概念车线条非常流畅，整体造型优雅而不失动感。车头风筝形状的格栅以及内饰的设计灵感则来自于中国的扇子和古筝，这款车的长宽高分别为5300mm/2000mm/1400mm，这样的尺寸预示着这款车将拥有非常充足的乘坐空间。动力上，METROPOLIS配备了先进的可充电式PLUG-IN混合动力驱动系统，提供全电力驱动和燃油驱动两种模式。与传统的4.0LV8发动机相比，在输出功率相同的情况下，二氧化碳排放量仅为其五分之一，百公里油耗更是低至2.6升。此外，METROPOLIS还安装了雪铁龙特有的主动液压悬挂系统。该系统可根据路面情况，主动调节车身悬挂，带来令人难以置信的平稳舒适感受。而在高速行驶中，系统将调低车身，从而降低风阻，进一步提高行车稳定性。

通用EN-V

EN-V的设计开发紧扣城市驾驶对速度和里程范围的需求，整车重量仅400多公斤，长约1.5米。EN-V的马达动力由锂电池提供，可通过普通家庭电源进行充电，每次充满电后可行驶40公里，完全实现零排放，减少了对环境的直接影响。另外，EN-V可以与电网进行信息互换，判断电网的整体使用情况，从而选择最佳的充电时间，充分提高公用电力基础设施的使用效率。除了电气化，EN-V的另一大技术亮点是车联网。通用汽车表示，EN-V通过整合全球定位系统（GPS）导航技术、车对车交流技术、无线通信及

远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容。在自动驾驶模式下，EN-V能够通过对实时交通信息的分析，自动选择路况最佳的行驶路线从而大大缓解交通堵塞。除此之外，通过使用车载传感器和摄像系统，EN-V可以感知周围环境，在遇到障碍物或者行驶条件发生变化时能够做出迅速的调整。

丰田FT-EVⅡ

外形方面，丰田FT-EVII的前挡风玻璃延伸范围十分广阔，前脸部分甚至还采用了透明材料，加上宽大的侧窗，FT-EVII的视野十分开阔。车门采用了独特的滑动开启方式。为了获取更大的乘用空间，FT-EVII甚至取消了中控台。传统的圆形方向盘和踏板并没有出现在驾驶席上，取而代之的是控制车辆行驶的操控杆。在动力方面，FT-EVIIConcept所搭载的锂电池组在完全充满电的状态下可让持续行驶90公里，极速甚至可达到100km/h。车头丰田标志打开后是一个充电端口。使用家庭电源充电需要6个小时充满。

现代i-flowHED-7

与现代其它新车一样，i-fow同样采用了“流体雕塑”造型设计，其风阻系数仅为0.25，有助于提升车辆的燃油经济性和行驶性能。据厂商介绍，i-fow车身表面采用了由德国巴斯夫公司提供的液态金属涂层，看上去更为光洁明亮。而在车辆内部则采用了一块环绕的波状外形屏幕。动力上，现代i-fow采用了一台双涡轮增压1.7L柴油发动机，与这台发动机协同工作的是一台电动机，由锂离子聚合物电池供电。输出动力将通过6速双离合变速器进行传输，由于可以采用电动行驶模式，该车每公里二氧化碳排放量仅为85克，百公里油耗也仅为3升。

丰田FT-86

丰田FT-86的车身外观设计借鉴了丰田旗下高端品牌雷克萨斯LF-A的风格，其整体的轮廓与设计语言延续了于2007年概念车FT-HS概念车的造型。整车由位于法国的欧洲丰田ED2设计工作室担当主导设计。肌肉而充满张力的外观轮廓充满了力量，犀利的线条布满周身。轻巧、低重心的车身特性和如同驾驶赛车一般随心所欲的驾驶感受。

该车装配了来自斯巴鲁的2.0升水平对置型4气缸自然吸气发动机和空气动力性能优越的轻巧车身，这些使得该车同时实现了强大输出功率与卓越环境性能。亮红色的车身与按照“以最小的限度包裹精练到精练极致的车体”的理念以充满时尚感的方式展现出各种内饰功能，充分展示出驾驶的热情。该车为后轮驱动，而不是斯巴鲁产品一贯采用的全轮驱动。与发动机相匹配的是一款6档的手动变速箱，发动机的能量将会通过这一装置传递到后轴之上。

马自达“清”

马自达“清”概念车以水流为它的主要设计主题，除了整体的造型呈水滴状外，大面积的侧窗玻璃和全景天窗都使用蓝绿色的玻璃，显得晶莹剔透。进气口、车身线条乃至轮毂的辐条都采用水流的造型。

电气自动化系统的概念篇6

关键词：概念隐喻；拟人化；化学教学；教学设计

文章编号：1008-0546（2015）06-0011-02中图分类号：G632.41文献标识码：B

概念隐喻理论认为，人类的抽象概念系统是以感知觉经验和具体概念为基础发展形成的。Lakoff和Johnson认为概念隐喻最主要及最基本的功能是从一个基于人类对自身的认识和自然界相互联系的、已知的、熟悉的具体的源域映射到一个未知的、陌生的、抽象的目的域[1]。简单地讲，概念隐喻最主要的功能就是通过人们所认知的具体经验知识来理解抽象的概念，从而形成抽象思维。拟人化指使事物人格化或者赋予之人性色彩的方法。从认知视角看，拟人也是一种隐喻。拟人化设计能使语言更加生动化，使事物特点更加突出，更富有情趣，更易于被学生接受理解，我们将拟人手法应用到化学教学设计中进行了探讨。

一、基本概念教学拟人化设计概念

隐喻的本质是人们利用熟悉、具体的经验去构造陌生、抽象的概念，即从概念发展的角度看，抽象概念是主体在具体概念与具体经验的基础上建构而成的[2]。化学本身是一门抽象而复杂的自然科学，化学基本概念是对自然现象概括和间接的反映，也是物质在化学运动中共同特征和特殊属性思维形式的反映。Lakoff和Johnson认为，隐喻在经验者和被经验的环境之间的互动发挥着重要的、创造性的作用，隐喻是人们对抽象范畴概念化的强有力的认识工具。对于化学学习中极其微观或宏观、抽象的概念，通过隐喻就可以间接地或直接地联系学生已有的具体经验，从而在具体经验上建构抽象的化学概念，帮助学生由熟悉到陌生抽象的进行有意义的学习。因此，要让学生成功构建抽象的化学概念，就要充分联系和利用学生熟悉和具体的经验。例如在离子键的教学中，可以用“赠人玫瑰，手有余香”这一具体生活经验进行拟人化设计：“赠人玫瑰，手有余香”蕴含的道理是给予和付出的同时也会有很大的收获，比如氯原子和钠原子之间是通过电子得失而形成离子键的，一方面钠原子通过贡献出一个电子使氯原子最外层达到了8电子稳定结构，另一方面钠原子本身也达到了8电子的稳定结构。而在共价键的教学中，就可用合作共赢对共价键的形成进行隐喻：共价键就是通过共用电子对而形成的，例如氢原子和氯原子各需要一个电子才能达到稳定结构，这时氯原子和氢原子就可以合作共用一个电子从而达到8电子稳定结构的共赢收获。

二、元素化合物知识教学拟人化设计

由具体概念到抽象概念的隐喻化过程是通过概念结构“架构”而实现的。根据概念隐喻理论，人类在丰富的感知觉经验基础上可以形成关于具体概念范畴的网络结构。隐喻是一种可用于学习和联系复杂知识概念的语言工具，其使用对于科学知识的构造与发展具有相当的重要性。元素化合物知识指反映物质的性质、存在、制法和用途等多方面内容的元素化合物以及化学与社会、生产和生活实际联系的知识。架构是一个系统的草图，是将各个没有直接联系的知识点安置成完整而又系统的整体的载体。在元素化合物知识的教学中，就可以通过隐喻将物质的性质、存在、制法和用途等多方面的内容联系成架构上的知识点，从而帮助学生完成整个元素化合物知识系统的学习。拟人化隐喻将各元素化合物的性质联系起来，形成小范围的知识架构，帮助学生联系已学知识同化新学知识，实现抽象概念的隐喻化过程。例如在二氧化硅与信息材料的教学中，就可以将二氧化硅的性质、存在、制法和用途等进行架构联系：二氧化碳小子自恃才艺多样，于是摆了一个比才艺的大擂台，自吹自己既能和生石灰合作生产碳酸钙，又能和碱石灰合作生产碳酸钙，大喊别人来比才艺。这个时候，它的堂弟二氧化硅不服了，说道：你有的才艺，我都有，我还有你没有的才艺，我还可以和天下无双的氢氟酸合作生产氟化硅，而且我的很多亲兄弟长得还很漂亮，被高金征做装饰。又如在金属钠的性质与应用的新课教学总结中，就可以利用拟人隐喻做成一张秘密档案，把金属钠的物理性质和化学性质加以架构联系：

姓名：钠国籍：金属人民共和国

肤色：银白色金属光泽体重：23

性格：活泼好动，团结合群。爱憎分明，一见到氧气同志脸色立变，一落水就非常生气。

简历：在秦山核电站任导热科科长，后调某稀有金属制造有限公司任总经理，曾与钾同志、玻璃同志等一起，光荣出席全国劳模群英会。

三、化学用语教学拟人化设计

化学方程式是化学独有的语言之一，化学用语的掌握是化学学习的基础之一。化学反应方程式是化学反应的浓缩表达，它既能定性的表达物质间反应的结果以及需要的条件，又能定量的表示出反应物和生成物的关系。化学方程式能够使所学知识系统化，同时也能体现化学守恒思想。然而，化学反应方程式确是很多学生对化学望而却步的罪魁祸首之一，很多学生认为化学方程式只是单纯的英文字母符号的自由组合，毫无章法可言，记忆化学方程式只是纯粹的机械记忆。通过拟人化隐喻，将化学方程式进行架构，使之同始源概念紧密联系。经过架构过程形成的概念之间不仅会体现在语词上，也存在于自然的心理表征过程。化学方程式的拟人化设计，将会使一个与直觉运动系统相关联的具体概念结构映射到一个无法以身体经验知觉的抽象概念领域。例如把化学反应的反应物和生成物进行拟人化隐喻架构，使反应物和生成物在系统上间接联系成整体：过氧化钠先生想升级转化为纯碱先生，但苦于找不到一个双赢的想法，有一天他来到海边散步，恰好听到一个潜水员说道：这呼吸面具虽然能供氧，但是我呼吸出来的二氧化碳也越来越多，所以我还是要定时上来换气，有没有什么方法既能消耗产生的二氧化碳，又能产生氧气呢？后来过氧化钠先生就和潜水员商量了一个双赢的方法：过氧化钠先生利用自己的先天性质，帮潜水员消灭产生的二氧化碳，同时提供氧气，也完成自身向纯碱先生的进化。记忆化学方程式的一个关键就是记住一个反应的反应物和生成物，通过拟人化隐喻，既可以帮助学生深刻记忆反应物和生成物，促进学生形成性质决定用途的化学观念，也能达到具体概念结构映射到抽象概念领域的效果。

四、化学理论拟人化设计

Lakoff和Johnson认为人类的认知是体验的，隐喻在经验者和被经验者的环境之间的互动中发挥着重要的创造性作用，是人们对抽象范畴概念化有利的认识工具，是基于经验的[3]。化学基本理论是中学化学教学内容的精髓，是物质变化的基本规律，也是研究物质变化的思维方法和重要手段。化学基本理论在教材中起着统筹和制约全局的作用，直接影响着学生对化学事实及现象的观察和理解。在具体的事实材料中概括出来的理论需要通过积极的思维活动去理解其物质变化的本质。将化学基本理论进行拟人隐喻，也就是借助具体有形的、简单的始源域概念来表达和理解抽象无形的、复杂的目标域概念，也就是借助隐喻推动对化学基本理论的积极思维过程，从而实现抽象思维。在化学平衡的教学中，将化学平衡的移动拟人隐喻化成两个人扳手腕达僵持状态，当其中一个人率先打破规则用第二只手打破原来的僵持状态时，平衡将向另一个人方向移动，但随即另一个人也会使用第二只手进行手腕加力，那么原来移动的状态又将趋于僵持状态。这个隐喻过程就可以解释为达到平衡的化学反应，当增大反应物或者生成物的浓度时，平衡将向生成物或者反应物移动，但最后还是会重新达到一个新的平衡。通过这样一个拟人隐喻，就将原本难以理解的化学原理与学生身边的生活经验联系了起来，让学生进行了认知体验，从而推动了学生积极思维过程的发生，使化学原理深刻形象地被学生所接受。

根据概念隐喻理论，与具体概念的知觉特征和感知经验相关的图式结构被映射到抽象概念领域，更高级的抽象概念会被建构与表征。化学教学设计中的拟人化应用将能够很好的帮助学生形成化学抽象思维，但化学是一门以实验为基础的科学，拟人化教学设计中教师应该要考虑其科学性，在教学讲解过程中不能出现常识性错误，否则可能会对中学生的世界观产生误导。另外教师应该注意在拟人化教学之后，通过一两句话的简单说明或提示来消除误解，让学生明确这只是拟人的手法。

参考文献

[1][美]GeorgeLakoff，MarkJohnson.MetaphorsWeLiveby[M].Chicago：UniversityofChicagoPress，1980：8-161