环境工程的概念范文

时间:2023-12-27 17:14:31

环境工程的概念

环境工程的概念篇1

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).

[2] 范忠仁.基于低碳经济的建筑设计探讨[J].中国住宅设施,2014,21(22).

环境工程的概念篇2

所谓“绿色化学理念”就是人们在社会生产、生活和实践中,就环境日趋恶化防治关键是减少乃至杜绝化学污染源而逐步形成的绿色化学重要性的认识,其基本内涵包括:(1)树立可持续发展观。它是指人口、经济、社会、资源和环境协调发展。(2)树立绿色化学价值观。人类对环境价值的认识或者说观念、看法、观点可以称之为环境价值观。(3)树立化学科学发展观。以人为本,全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展。(4)树立生态和谐道德观。生态道德观念是人类传统社会道德观念的继承和发展,是在现代工业文明引发的人与环境关系日益尖锐的情况下产生和发展起来的,一种人类与环境和谐相处的新道德观念,是人类有史以来环境意识发展的最高阶段。

2.绿色化学理念在高中化学教学中渗透的现状

绿色化学旨在研究化学实验的同时要考虑对环境的影响因素,是对当代的化学研究者和化学教师提出的新任务。对于大多化学研究者来说都是一个全新的概念,但新课改的要求下,化学教师必须高度重视绿色化学的理念,并将其渗透到高中化学教学课程中十分重要。现阶段,许多从事环境保护和微型化学实验的实际工作计划已经做到了与绿色化学相一致的要求,包括化学教材中得内容也充分体现了绿色化学理念。

2.1在化学概念上建立与绿色化学一致的概念

化学教师在教学过程中已经开始重视绿色化学的概念,并结合了化学教材的许多内容的相关概念进行化学教学,他们大多从环境保护角度包括:环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应等概念,从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念中渗透绿色化学的理念,将这些能见、易懂的高学化学教材中的概念体现在绿色化学的概念中,已经为中学阶段开展绿色化学教学奠定了良好基础。

2.2在物质工业生产制造的介绍中渗透了绿色化学的观点

如工艺流程中都采取了循环操作,这样可以节省资源、提高原料的利用率。如:在合成氨工业、氨氧化法制取硝酸等工艺流程中。如防止或减少污染物排放的过程中设置了尾气处理装置或回收再利用装置。

3.在化学实验中渗透绿色化学理念的有效措施

3.1尽量避免使用有毒害的反应物和催化剂

例如,在教授高中化学实验的过程中,关于制乙烯这个实验,教师就可以教学生用氧化铝代替浓硫酸来完成这个实验,这样能减少硫酸的污染。教师也可以借鉴化工生产中不断出现新的新工艺方法和新型的催化剂,为高中化学实验绿色化提供技术支撑。化学教师应该注意把工业成果应用于实际教学,既加强理论与实际的结合,同时也使化学实验更加绿色化。

3.2改变实验装置,使产生毒害性物质的实验也能变成绿色化的实验

如二氧化硫和硫化氢反应的实验装置,传统的方法先分别制取二氧化硫和硫化氢,然后混合二氧化硫和硫化氢,必然造成气体的泄漏。为减少气体的泄漏污染,用一个小的空塑料矿泉水瓶,在其中放入小试管,塑料瓶、小试管中分别装入Na2SO3和FeS,然后迅速在其中分别加入盐酸,最后加入氢氧化钠,吸收过量气体或者中和未反应的盐酸。化学教师不能仅仅局限与课本和传统的知识观念,必须在实验中不断发现问题,总结教训和大胆探索新方法,才能真正将化学实验变成绿色,才能更好的为学生提供绿色化学的理念教学实验。

3.3进行微型化实验,减少排放,实现绿色化学

在实验中可以借助小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的的仪器,控制学生滴加药品的用量,减少药品的使用;在保证现象的前提下尽量降低反应溶液浓度;组合实验,通过实验的试纸化,减少反应物的使用及有害物的排放。

4.4师生规范实验操作也有利于促进绿色化学实验室的建设

化学实验的大多药品都应该进行用量限制,但传统的“少量”、“少许”、“适量”、等笼统的词,很难使学生真正把握药品的用量,还有甚者直接依经验用量,这种化学实验教学不仅可能影响实验效果,还会造成药品浪费,对环境造成污染,所以,规范的化学实验操作是保证绿色化学实验的关键。

环境工程的概念篇3

【关键词】网络协作学习;概念图;协作知识建构;协同创作

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097(2012)08-0089-05

引言

随着网络和多媒体技术的发展与普及,以Internet为平台的E-learning已成为学校和企事业单位的一种有效学习方式。在E-learning中,概念图是一种有效的学习支持工具,它能创造、保存新知识,并能沟通复杂概念与论题,支持协同知识建模。然而,网络远程学习中教师和学生在时空上处于物理分离状态,这将导致学生的知识建构不能在同一个知识空间中发生同化和顺应,导致其学习绩效达不到面对面的基于概念图的协作学习。鉴于此,在Internet上创建协同创作概念图的学习环境,使学生的学习方式由个体构图转变为协同创作的即时交互过程,实现网络环境下基于该概念图的协同知识建构,成为教育技术研究者面临的一项亟需克服的难题。

本研究以协作知识建构理论为指导,借鉴桌面式概念图创作工具的工作原理,使用Flex和FMS关键技术,探索概念图协同创作系统的研发过程,实现一种基于Web的协作知识建构的学习环境。

一 文献综述

1 概念图

概念图是教育心理学家约瑟夫D.诺瓦克提出的一种有意义学习的支持工具,其理论基础是奥苏贝尔的有意义学习理论。概念图是用来组织和表征知识的工具,将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连接上标明两个概念之间的意义关系。理论和实践已证明,概念图能促使学生发生有意义学习和创造性学习。

随着计算机技术的革新与发展,市场上己出现多款专业的概念图编著软件工具,如MindManager,Inspiration和CmapTools等。学习者使用这些软件。可以在本地计算机上方便、快捷地绘制概念图。然而,它们是基于C/S模式开发的单机客户端软件,不支持学习者在基于Web的学习环境中协同创作概念图,不支持学习者基于概念图协作建构知识。

2 有意义学习理论

奥苏贝尔的有意义学习理论是概念图的理论依据。奥苏贝尔认为:影响教学中意义接受学习的最重要的因素是学生的认知结构。而认知结构是学生现有知识的数量、清晰度和组织方式,是由学生能回想起的事实、概念、命题、理论等构成。奥苏贝尔提出有意义学习的两个条件:一是学生表现出一种有意义学习的心向,即表现出一种在新学的内容与已有的内容之间建立联系的倾向;二是学习内容对学生具有潜在意义,即能够与学生已有的知识结构联系起来。

诺瓦克教授认为;学习新的概念和命题时,学生有两种进入长时记忆的方式:一是与认知结构中已有的概念和命题隔离开来的机械学习,二是与已有的概念和命题相结合的有意义学习。有意义学习的优势是知识被长久保持,能应用在解决新问题的情境中,且促进以后的相关学习。

因此,我们认为,强化新知识与学生已有知识结构的联系,加深学生认知结构中与新知识有关的观念的认识,是促进学习新知识的前提。而概念图恰好能够很好地将新旧知识联结起来,可视化地表征知识点之间的关系,是学生进行有意义学习的有效支持工具。

3 基于概念图的知识建构研究

知识建构是个体在某特定社区中互相协作、共同参与某种有目的的活动(如学习任务、问题解决等),最终形成某种观念、理论或假设等智慧产品。个体在该公共知识的形成过程中获得相关知识。

学习者创作概念图的过程是建构新知识的过程。首先,概念图作为一种知识表征的工具,以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构,形象地呈现各知识点之间的联系。学习者利用概念图理解新知识与已有知识结构之间的联系,支持大脑的同化认知过程,构建更完整的知识结构。其次,知识建构是一种协作的、有目的的活动。个体在特定社区中互相协作、共同参与某种有目的的活动,通过协作和讨论,最终形成某种公共的观念或理论。因此,在协商讨论时,学习者提出自己的观念,与他人的观念进行交流和协商,在观点的冲突过程中通过大脑的顺应认知过程建构新知识。

综上所述,支持协同创作概念图的工具可作为一种知识建构的支持环境,为学习者提供协作学习的平台,实现全体学习者针对特定观念的讨论、建立和修改概念关联,支持学习者创建出新的观点,实现有效的协作知识建构。

4 协同概念图创作的原理与机制

计算机支持的协作学习(CSCL)旨在通过计算机技术实现多位学习者针对同一学习内容进行交互与协作,以达到掌握知识的目的。CSCL已成为网络教育的一种有效的学习方式,而协同创作概念图是CSCL的一种有效模式。

图1显示了概念图的协同创作过程。在协同概念构图的过程中,学生在共享的知识空间内创作同一个概念图,克服个人在理解上的片面性和局限性,实现在线的协作学习。并且,构图者在工作空间内的所有操作,均能实时地显示在其他成员的工作空间中,实现“你见即我见”的同步效果。这种协同创作的概念图的方式,不仅能调动学习者的情感、思维和感官,使其全身心地投入到学习中,而且能够在所有学习成员间建立共同的观察、经历和理解方式。

二 概念图协同创作系统的设计方案

1 基于概念图的协作知识建构模型设计

环境工程的概念篇4

关键词:高中物理;教学行为;物理概念

物理概念反映客观事物的本质特征和共同属性,它是学生学习物理知识的基础,因此,在物理教学中,应当重视概念教学行为的有效性。然而,在现实环境中,很多高中物理教师对概念教学把握不当,导致学生的学习基础不牢,学习效率和效果受到影响。下面笔者根据相关的教学经验,对高中物理教师概念教学行为的优化方式进行具体的分析。

一、为学生创设良好的学习环境

外部环境对学生感性知识的形成有着重要的影响,而感性知识是学习物理概念的基础,因此,在概念教学过程中,教师首先应为学生创设一个能够引导、启发学生深入挖掘问题、探索事物本质的物理环境。比如,运用实验来使学生感受日常生活当中隐藏的物理现象,从而建立正确的物理概念;或者通过列举生活中的典型事例来构建物理概念,例如,在学习“力”这一概念时,教师就可以列举拍球、提水桶等被熟知的事例来创设物理情境,从而获得感性知识,为物理概念的形成做好准备。

二、引导学生做思维加工

感性知识是形成概念的第一步,而对感性知识做思维加工则是将感性知识转变为概念的重要一步。对此,物理教师应在概念教学过程中指导学生进行思维加工,将次要因素排除,留下主要因素,从而归纳出事物的本质特征和共同属性,构建物理概念。例如,在学习“能量守恒”这一概念时,教师不宜直接搬出结论强制学生记住,而应当引导学生用简洁的语言来概括“能量守恒”这一概念:能量既不能被创造也不能被消灭。

三、提高学生对物理概念内涵和外延的认识

在物理教学中常常能够见到比较相似的物理概念,比如“力”“重力”“摩擦力”“弹力”等,为使学生准确把握物理概念,教师在概念教学行为中务必要指导学生对相似概念进行区分,而区分的方法即了解物理概念的内涵和外延,区分各种相似概念之间的细微、本质的差别与联系,从而避免混淆不同的概念。

高中物理教师概念教学是教学行为的一个重要组成部分,是基础也是保障。教师在教学活动中应当转变不良的概念教学行为,使概念教学的教学效益得到提高,使学生学习物理的兴趣得到激发。

参考文献:

环境工程的概念篇5

智能化家具设计的核心点在“智能”上,使家具实现“智能”是智能化家具设计的基本目标。根据这一特点,笔者将家具本体知识模块作为情景分析的重点,而产品与环境,产品与市场,产品与人等知识模块居于家具本体知识情景分析之后,由此可以把智能化家具内在情景知识分为家具结构知识,家具行为知识和家具功能目标知识三个情景设计知识模块,如图1所示。在智能化家具情景知识分析中,结构知识模块主要有五个大的部分组成,即智能控制设备、智能执行设备、传感装置、家具本体结构和智能传动机构。如果将智能化家具比作人体,家具本体结构与非智能家具一样,是家具的“躯体”,用于连接和支撑其家具功能部分;传感装置是家具的“五官”,用来感知外界和躯体内部的变化,准确测出其当前状态,保证系统进入控制状态;智能控制设备相当于家具的“大脑”,是智能化家具的灵魂;智能传动机构则类似家具的“四肢”,用于完成控制设备传达的任务。智能化家具行为知识模块主要是指不同的家具结构在“智能化”功能实现过程中通过何种行为发挥作用,如智能控制设备主要是按照预先编好的程序进行数据采集、数据处理、逻辑处理、控制量计算等,并通过连接电路向智能系统的各个部分发出控制命令,指挥整个系统有条不紊的工作;智能执行设备的主要行为是根据控制器发出的指令,直接控制执行装置工作;传感装置的作用是把位移、速度、力、温度、光度等物理量和浓度、成分等化学量转换为电信号;家具本体结构是所有功能的支撑结构,完成系统的结构功能;智能传动机构主要是借助一些传动装置对系统作直接、物理性的作用,来达到系统所希望的状态。智能化家具功能目标知识主要是表征智能化家具最终所要实现何种智能化的目标,是概念设计思考的落脚点与归宿所在。根据不同领域智能化发展的现状,以及家具产品本身的特点,智能化家具功能目标知识模块主要包括智能尺度参数调节,如角度调节、高度调节、长度调节、宽度调节、开合度调节、升降度调节、折叠度调节、旋转度调节等,智能感觉系数调节,如亮度调节、温度调节、湿度调节、感应度调节等,以及智能保护功能,如消毒、杀菌、防虫、防蛀等。

2智能化家具情景分析

设计模型笔者在前面提到,情景分析主要适用于产品概念设计阶段,就智能化家具而言,构建具有一般性的情景分析设计模型,对智能化家具产品的开发创新具有重要的指导作用。情景分析设计过程通过情景知识的分析来产生设计设想,进而通过情景知识的限定,来优化设计概念的过程。因此情景知识是设计分析的基础,设计限定所产生的矛盾以及设计需求所产生的概念是设计的关键,鉴于此,笔者认为基于情景分析设计的方法,智能化家具设计模型的建构包括三个方面的内容,一是用于情景分析的设计知识,可以分为六个部分;二是情景分析过程中通过不同的设计限定所产生的矛盾冲突;三是根据情景分析,设计需求所形成的设计概念或设想。矛盾冲突与设计设想之间通过互相交融,以达到设计上的平衡,进而形成合理的设计方案,智能化家具情景分析的知识包括六个基础模块,即环境知识模块,智能化家具知识模块,用户知识模块,用户与环境的交互知识模块,智能化家具与环境的交互知识模块,用户与智能化家具的交互知识模块。由于智能化家具的特殊性,关于智能化家具本身的知识模块在前面已经进行了详细介绍。环境知识模块主要是指智能化家具外在物质与精神空间对设计所产生的影响,一般与产品、用户结合起来分析。用户知识模块对设计概念起着的限定作用,用户的身份、地位、认知、爱好、文化、心理、交往人群,购买力不同,对智能化家具产品的需求也不一样,所形成的设计概念也存在较大的差异。

在情景分析设计过程中,用户、环境及智能化家具三者是相互交融,不可分割的,它们互相交互的过程中,形成了三种具体的设计知识模块。一是用户与环境的交互知识模块,能决定着设计概念的功能和智能化家具产品设计信息传递的是否合理。用户与环境之间的功能活动,能更深层次的挖掘用户的潜在,有针对性的需求;智能化家具产品在环境中信息传递的合理性,对设计概念起着重要的限定作用,不同信息传递方式对应不同设计概念,信息传递的类型也会影响设计概念的种类。同时,智能化家具材料、色彩、功能、形态、风格符号、使用、购买模式的喜好等知识因素,也受外部环境对用户影响。由此可以发现,环境与用户交互知识情景分析,将某种环境下的特定事件的过程分解成了若干细节,使设计师能够注意到用户所没有留意的问题,从而发现智能化家具设计的相关机遇与设想。二是用户与智能化家具之间的交互知识模块,能为设计设想或概念提供直接的目标与需求。

通过用户习惯的操作方式、使用步骤、操作的精确性、健康安全要求、信息通道匹配方式和使用者的心理模型、美学要求、情感要求等,来确定智能化家具所要具备的结构、功能、部件设计、工艺材料、产品的形态语言、指示符号、界面排布等多方面的内容。关于用户与智能化家具交互知识模块所涉及的知识很广,包括人体测量学、心理学、认识学、运动学、生理学、美学、医学和工程技术的多个领域。不同的知识,对设计概念起着重要的限定作用,如人体测量学通过的人体尺寸的测量,能确定人体不同部位的尺寸、运动姿势、活动范围、肌力等,这些知识可以决定智能化家具控制器的形状、尺寸、操作方式、所需的驱动力等,进而决定使用者的操作方式、效率、准确性、舒适度等。三是智能化家具与环境的交互知识模块,对设计概念的生产也有着重要的限定作用。就智能化家具而言,智能化产品系统必须要面对大量的周边环境要素带来的问题,如社会经济、现有产品、社会潮流、制度法规(如安全标准)、市场状况、美学价值、技术条件限制、文化规范、品牌形象、用户期待、产品所在的微观环境要求等知识内容,都对智能化产品设计构思产生规范与限定作用。

情景知识是情景分析设计的基础,在智能化家具设计过程中,通过不同模块的情景知识以及情景知识的交互,能发现和挖掘不同的设计需求(需求1、需求2……需求N);根据不同的设计需求,生成不同的设计概念或设想(设想1、设想2……设想N);同时,不同模块的情景知识以及情景知识的交互,又能形成不同的限定条件(限定条件1、限定条件2……限定条件N),在限定条件与设计概念的共同作用下,形成完善合理的设计方案。

3 结语

情景分析设计方法一般运用于概念设计知识的表达,是产品概念设计过程中比较有效的一种方法,运用情景分析能产生大量的设计设想与设计方案。与其他设计方法一样,情景分析设计方法可以减少产品开发资源(时间、金钱等)的使用、改善产品功用、提高产品可靠性、降低产品生命周期成本和缩短制造周期。当前,情景分析设计方法仍处于设计探索阶段,有待进一步完善,通过情景分析的设计逻辑与情景知识的设计表征,来探索智能化家具的设计思路,可以大大开拓智能化家具设计的视野,获得源源不断的设计灵感。

环境工程的概念篇6

远程学习环境是远程学习开展与实施的重要载体和支撑系统,交互性是现代远程教育区别于前两代远程教育的重要特性。因此,远程学习环境的交互性成为一个日益重要的研究主题。那么如何衡量学习环境的交互性呢?基于此问题,作者从学生的视角出发,针对学习环境如何更好地支持远程学习发生的问题,以远程学习教学交互层次塔为基础,提出了学习环境的交互性定义,即学习环境支持远程学习过程中操作交互、信息交互和概念交互顺利发生的能力和特件。该研究以学习环境对三类教学交互的支持为分析框架,在广泛调研目前对学习环境评价及其交互性研究现状的基础上,对已有的指标进行筛选、提炼、聚类、总结,得出分析和衡量远程学习环境的交互性指标体系。其中,对界面交互的支持包括学生控制、自适应、信息推送、便捷性、学习监控和情境性,对信息交互的支持包括学生控制、自主选择、参与活动支持、协作学习支持、交流支持、反馈支持、学习指导支持,对概念交互的支持包括自我知识管理与创新、表达支持、自我评价支持和反思支持。作者期望,木研究结果能为远程学习环境的设计者、开发者、选择者和分析者的相关实践提供指导。

[关键词]

远程学习;学习环境;交互性;教学交互层次塔

一、引言

计算机技术和互联网通信技术的飞速发展推动了现代远程教育的快速发展。以双向交互为特征的现代远程教育为远程学习中教学交互的有效发生提供了广阔空间。学习环境作为远程教育中教与学再度整合的媒体中介,是保障远程学习教学交互顺利发生的基础。远程学习教与学时空分离的本质决定了交互性是远程学习环境的一个日益重要的特性。如何从学生角度系统衡量和分析远程学习环境的交互性呢?目前还没有全面系统的分析和研究。作为建构远程教育教学论核心的远程学习教学交互层次塔(陈丽,2004a)系统揭示了远程学习中教学交互发生的过程与层次,为分析和评价远程学习环境的交互性提供了思路。本研究以该层次塔为基础,从学生视角出发,试图针对远程学习环境如何更好地支持三类教学交互顺利发生的问题,确立远程学习环境的交互性分析框架。

二、相关概念

(一)远程学习环境

远程教育本质上是实现跨越时间、空间和社会文化心理的教学活动。在这一过程中,媒体和技术是关键因素,是远程教育赖以存在的基础(陈丽,2011)。在现代远程教育中,这种媒体和技术通常表现为多种媒体和技术形态融合而形成的双向交互系统,为了区别于前两代的媒体和技术,笔者将其统称为远程学习环境。因此,本研究中的学习环境是指现代远程教育(远程学习)中用来传递学习资源、支持教学交互活动、实施教学的所有载体。这种载体在以三代信息技术为分代依据的前两代远程教育中,主要表现为广播、电视、电话等技术媒体和教学系统。在现代远程教育中,远程学习环境相对于教学系统拥有更广泛、更丰富的内涵。特别是在Web2.0和社会媒体时代,远程学习是在一个整合性、集成的学习环境中开展,如虚拟学习社区,该环境与学习过程密不可分(贺平,武法提,2006),重点关注服务于学习者的学习过程,具有社会和文化特性,拥有数据挖掘、个性化推荐等功能,学习者在其中处于主动地位,由学习者自己控制,教学系统只是其组成部分之一。此外,学习环境相对于教学系统是一个更加普及、易于接受的术语。后者更多用于基于多媒体的计算机辅助教学,在远程学习研究和相关实践领域,人们更倾向于使用“平台”“空间”“支撑系统”等概念。纵观国际上的相关研究,远程学习环境的发展经历了最初的教学系统、网络教学平台(包括内容管理系统、学习管理系统、学习内容管理系统)(谢晓林,等,2007),再到虚拟学习环境、虚拟学习社区、网络学习环境、个人学习环境、智慧学习环境(Chin,1997;黄荣怀,等,2012)以及近期较受关注的个人学习空间(Hakkinen&H&m&l&inen,2012;祝智庭,等,2013)和智慧学习空间(Scott&Benlamri,2010;祝智庭,2016)的发展。如将其应用于远程学习,则都是远程学习环境的具体表现形式。当然,还有一些常用、具w的教学系统与媒体技术平台,如智能教学系统、视频会议系统、同步(直播)课堂等都属于本文所探讨的远程学习环境的范畴。

远程学习教学交互层次塔系统揭示了远程学习中教与学相互作用的过程与规律(陈丽,2004a),是建构远程学习教学交互理论体系的核心。数字化的远程学习环境直接作用于远程学习教学交互层次塔的最底层――界面交互中,其作用是支撑底层的界面交互、中间层的信息交互(包括学生与学习资源、学生与教师、学生与学生的交互)以及顶层的概念交互的开展。在保障远程学习教学交互顺利发生的前提下,为学习者创造理想的教学交互情境(王志军,等,2016),从而促进高质量的有效学习的发生。

(二)远程学习环境的交互性

托尼・贝茨最早提出应把交互性作为媒体选择的一个标准(Bates,1991)。瓦格纳将交互性(Interactivity)定义为“对技术提供的连接点与点的能力或特性的描述”(Wagner,1994)。笔者曾对“教学交互”和“交互性”两个术语进行辨析,指出“教学交互是教与学活动的功能和属性,交互性是技术系统的特性”(陈丽,2004b)。根据内部准则的定义方法,将交互性界定为“媒体支持教与学相互作用的能力或特性”。这种交互性包括两类:①媒体能够直接与学生相互作用的某一个或某一些品质(即“学习资源的交互性”);②媒体能够支持人与人之间相互通信与作用的能力和特性(即“教学系统的交互性”)(陈丽,2004b)。随着Web2.0、大数据、云计算、虚拟现实、人工智能等技术的快速发展以及远程教育实践的发展,学习资源和教学系统的交互性都有了更加准确和丰富的内涵。学习资源的交互性是指学习资源支持教与学相互作用的能力或特性,它在学习者与学习资源的交互过程中得以体现。如前所述,随着研究与实践的发展,“教学系统的交互性”将被“学习环境的交互性”替代,并需要重新概括其内涵。因为,前面对教学系统交互性的界定明确了对于人与人之间(学习者与教师、学习者与其他学习者之间)相互通信与作用的支持能力,却忽视了学习环境对学习资源、学习过程的支持作用。

远程学习教学交互层次塔揭示了远程学习教学交互发生的过程与实质,体现出教与学相互作用的关系,并能清晰揭示学习环境在远程学习过程中的地位和作用,因此基于该层次塔来界定学习环境的交互性能更充分地反映其实质。因此,笔者将远程学习环境的交互性界定为:支持远程学习过程中三类教学交互(界面交互、教学交互和概念交互)顺利发生的能力和特性。该定义不仅反映出学习环境对学习资源、人际交互的支持,而且重点体现出学习环境对远程学习过程的支持,以及远程教学要为学习服务的特点。

三、研究现状

远程学习环境的交互性作为一个新概念被提出,目前]有直接针对远程学习环境交互性的研究,但在以往的研究中,研究者已经从不同侧面对学习环境及其交互性进行了研究和探讨。因此,对这些研究的梳理和分析,有助于进一步理清学习环境及其交互性的研究维度。由于本研究关注学习环境及其交互性,其目的是为设计与开发、分析与选择合适的学习环境提供参考和指导,且学习环境所涵盖的范围较广,因此,本研究重点关注对现有网络教学平台、虚拟学习社区、网络学习环境等的相关评价研究。

(一)远程学习环境的评价研究现状

英国联合信息委员会公布的虚拟学习环境的教育评价框架(Britain&Liber,1999)包括虚拟学习环境的评价标准和评价框架两部分。其中评价标准包括会话、适应性、交互性和反思四个方面,评价框架包括教师呈现概念、学习者呈现概念、教师建构学习环境、学习者与学习环境进行交互、教师给学习者反馈、学习者修改教学活动六个阶段。美国西部教育远程通信合作组织(WCET,2002)等开发了Edutools评价工具,用于对网络教学平台进行分析和评价,包括学习者工具、支持工具、技术特性三个大模块,八个二级指标,该评价工具注重对工具细节的考量和不同平台的比较(王志军,余胜泉,2010)。美国纽约州教育技术服务机构(EduTech,2003)提出了开放学习资源管理系统的评价框架,提出从学习者的学习环境、辅导与教学论、课程开发、系统级管理四个维度进行评价,该框架特别关注易用性。英联邦学习联盟(Commonwealth of learning,2004)制定了学习管理系统评价卡,从特点与功能、可维护性、可用性和支持用户使用数、开放性、整合能力、学习对象元数据集成等14个维度对学习管理系统进行综合评价。张伟远(2004)开发了一个网上学习环境评价模型与测评量表,包括教学设计、内容设计、网站设计、灵活性、学生互动、教师支持、技术支持以及学习评估八个维度,这是我国最早的网络学习环境的评估模型。Garcia(2006)提出了“学习平台的评价模型”,从内容、交流和管理三个方面对学习平台进行评估。本文作者从用户体验、教学可用性两个视角出发提出网络教学平台的选择和分析模型(王志军,2012),在该模型的九个维度中,每一个维度都有关于对网络教学平台交互性的相关考量指标。黄小强等(2016)提出了个人学习环境评价框架,该框架包括宏观和微观两个层面,宏观层面从多样性、自治性、交互性/连通性与开放性四个方面展开评价,微观层面则从教育性、社会性与技术性三个维度展开评估。其中,交互性/联通性包括支持与其他人沟通与对话、与他人分享资源、与资源展开对话、与他人协作创作、整合他人观点和资源五个方面,微观层面各个维度对交互性都有所涉及。

(二)学习环境的交互性相关研究

本文作者曾提出教学系统交互性六要素分析模型(SMTSCI模型)(陈丽,2004c),从交互符号、交互介质、交互时效性、交互范围、交互控制以及交互信息的保留性六个方面对主要教学系统交互性进行分析。该研究在一定程度上发展和完善了当时的媒体选择理论,但在具体落实时却很难对实践有直接、明确的指导,可操作性不强。此外,付国艳等(2005)认为界面交互具有适应性、个性化、智能性、高效性、导向性特征。该研究对界面交互研究比较完善,但缺乏对学习环境支持信息交互和概念交互的考察。

通过分析已有研究,可得出如下结论:

①从研究视角来看,现有研究大多从教学、管理与开发者的角度出发,全面考察各类用户所需的功能和功能特性。具体表现为三类:从功能模块的组成出发进行评价,包括内容(开发)、交流、管理、学习者的学习环境、辅导与教学论、系统效能、学习者参与等维度;从教学组织和管理的角度进行评价,包括会话、适应性、交互、反思、资源导航、协作、监控、个性化、自组织、结构可变动性、可维护性等;将两者融合起来考察,例如对用户体验和教学可用性的考量。②研究者对学习环境的评价在逐步深入。早期的研究主要关注平台功能有无,随后转入考察平台的功能特性,而且越来越关注平台的易用性,有研究甚至把易用性作为每个维度下的二级维度加以考察。⑧已有研究中的有些维度与学习环境的交互性密切相关,如交流、个性化、协作等,但它们分别存在于多个不同评价体系中,没有统一从交互性的角度来考察且对平台交互性的关注多从人机交互的角度出发关注平台设计中的逻辑、工作流和交互细节。

袁松鹤将国内外的网络教学平台评价研究分为功能评价、可用性评价、有用性评价三个阶段(袁鹤松,2007)。这一划分方式同样适用于远程学习环境的评价。从三阶段的划分和学习环境交互性的定义可看出,三个研究阶段中对学习环境的要求在提高,对学习环境交互性的关注程度也在加强。学习环境的交互性与已有的评价研究之间的关系如图1所示。

从功能性评价阶段开始就已有对学习环境交互功能和特性的关注,只是对其重视程度较低,在可用性评价阶段,则明确以人机交互理论为指导,对学习环境的交互性考察程度加强,在有用性评价阶段则从学习环境是否促进学生知识和能力发展角度来评价学习环境。远程学习教学交互层次塔揭示了远程学习的本质,学习环境的交互性正是基于远程学习教学交互层次塔来分析学习环境不同交互层面的交互性,是远程学习发生的条件和保障,因此在学习环境的有用性评价阶段对学习的交互性的考察变得非常重要。

支持学习者的学习是远程学习环境最主要的功能。因此,只有对学习环境及其交互性进行研究,揭示出远程学习环境支持教学交互发生的必要因素,才能准确分析和评价远程学习环境。与以往的研究不同,本研究以远程学习教学交互层次塔为理论基础,从学生的视角出发进行研究。相应地,本研究中的“交互性”关注整个远程学习环境对教学交互层次塔中三类教学交互的全面支持,而非以往的评价标准中仅仅从人机交互或者是师生之间的交流来考量交互性。当然,根据前面的分析,已有研究中的相关维度和具体细节为本研究的开展奠定了基础。

四、学习环境的交互性分析框架

根定义,学习环境的交互性主要体现在学习环境对界面交互、信息交互、概念交互的支持。本研究基于这三个维度,根据学习者在学习过程中所发生的教学交互行为以及交互需求,先对已有的具体评价指标及相关研究进行归纳总结,再通过归纳、提炼和聚类总结出各维度下的二级维度和交互功能特性,从而得到远程学习中学习环境的交互性分析框架。

(一)学习环境对界面交互的支持

学习环境对界面交互的支持是指学习环境支持学习者对各种构成技术层面学习环境的媒体进行操作的能力。这些操作包括两个方面:学习者对学习环境的主动调整和适应、学习环境对学习者的自动调整和适应。学习者对学习环境的主动调整和适应可以概括为学生控制,包括学生控制学习环境,学生可以根据自身的需求选择、修改、调整技术环境中的功能和信息,充分发挥学生主动控制的能力和特性,如学生对学习环境的功能、界面等的个性化定制,以及学生对于功能属性的定制、对信息呈现方式、呈现范围的选择等。而学习环境对学习者的自动调整和适应则表现为学习环境本身的能动性的发挥,及时响应处理,动态、适时、智能化地处理学习者交互过程中产生的动态信息。因此,学习环境对界面交互的支持可以概括为学习者控制、自适应、信息推送、便捷性、学习监控和情境性五个方面,具体内容如表1所示。

(二)学习环境对信息交互的支持

学习环境对信息交互的支持主要包括学习环境对学生与学习资源交互、学生与学生交互、学生和教师交互的支持,后两者可以概括为学习环境对学生参与人际交互的支持。

(1)学习环境对学生与学习资源交互的支持

学生与学习资源交互包括学生与学习内容和学习活动的交互。其中,学生与内容的交互包括对内容的控制和选择两个方面,学生自主控制学习内容的呈现方式、阅读或播放进度与顺序,以及自主选择所需的学习内容或学习资源,如学习环境允许学生控制学习资源字体的大小,允许学生通过订阅、收藏、分享、转发、聚合、策展等功能选择和管理所需的学习资源。学生与学习活动的交互主要包括学生单独参与学习活动或以小组的形式协作参与和完成各种学习活动。如通过调查、投票、分享、作品、录音、讨论交流、播客等活动参与学习并完成学习任务,通过分组、小组、圈子、讨论组等功能进行小组协作或探究学习。因此,学习环境对学生与学习资源交互的支持包括学生控制、自主选择支持、参与活动支持、协作学习支持四个方面。

(2)学习环境对人际交互的支持

学习环境对人际交互的支持包括交流支持、反馈支持、学习指导支持三个方面。交流支持是指学习环境对个人或小组参与同步交流和异步交流的支持。反馈支持是指对学生接受教师和其他同学提供的对学习过程和结果的反馈与评价的支持,包括预设的自动反馈和手动反馈两种形式。学习指导支持主要指为学生提供多种接受来自教师的导学、学习辅导、考试指导、作业指导等多方面的学习指导的支持。

综上所述,学习环境对信息交互的支持包括了学生控制、自主选择、参与活动支持、协作学习支持、交流支持、反馈支持、学习指导支持七个方面,它们具体的内涵和交互功能特性如表2所示。

(三)学习环境对概念交互的支持

概念交互是远程学习中最抽象的教学交互形式,学习环境对概念交互的支持是指学习环境对学生的新旧概念交互过程和交互结果的支持。如学习环境拥有概念图功能,支持学习者在学习过程中将新旧概念以及概念之间的关系进行结构化梳理,支持学生在学习环境中做笔记、写反思日志等,这些都是对概念交互过程和交互结果的支持。

学生基于学习环境的概念交互主要表现在自我知识管理与创新、表达、反思、评价四个方面,对应的学习环境对概念交互的支持可概括为学习环境对自我知识管理与创新的支持、对学生表达的支持、对自我反思的支持、对自我评价的支持四个方面(如表3)。

值得说明的是,此处学习环境对概念交互的支持与前面的学习环境对信息交互的支持方面,虽然在某些地方会有一些类似的功能,但是与教学交互层次塔的层次一样,这些功能所涉及的教学交互层次存在差异。具体而言,在信息交互中其交互的层级相对较低且比较具体,而在概念交互中其交互层级深度更高、更抽象,对学习者的要求也更高。

五、结论

环境工程的概念篇7

关键词:概念图 ; 高中计算机教学; 应用

新课改和计算机的学科特点都要求教师在教学过程中积极研究、探讨,寻找更行之有效的方法,培养学生的信息素养和学习能力,提高教学质量和教学效果。概念图作为表征知识的工具,旨在激发学生学习计算机的兴趣,通过多样化的学习策略帮助学生更好地认知与学习。本文从概念图的内涵和教学功能入手,简要论述了概念图在高中计算机教学中具体应用。

一、概念图的内涵

概念图最早是由美国的Novak博士在20世纪60年代根据意义学习理论发明的一种学习管理方法。它由节点、连线、层级、命题四个要素构成,以认知理论为基础,把知识的内部组织方式转化为概念命题的层次网络图模式,它帮助学生理解相关概念,明晰概念之间的联系,然后用更具体的概念加以填充。概念图这一知识学习管理方法逐渐应用于教学领域中,相比于其它学习方法,概念图的认知层次更深,基于概念图自身的结构化特点,绘制图形使信息的可捕捉性更强,信息的统计更加直观、形象。在概念图的绘制过程中,学生能够形成自己的认知组织模式,从整体上把握知识,加强知识之间的内在联系,概念图把旧知识和新知识通过图形的形式概括起来,不仅能加深学生的记忆,还有利于学生形成良好的思考和认知结构。

二、概念图的教学功能

概念图作为帮助学生认识的教学策略,可以用于不同的教学环境。了解概念图在教学活动中应用的不同类型及教学功能,可以更好地发挥它的效用。概念图在具体的教学实践中更具有以下功能。

1.知识表达工具

在教学过程中,概念图可以作为展示教学内容的工具,教师可以通过概念图的应用让知识理解的可视化,此外,概念图展示的完整直观的知识结构框架,帮助学生了解教师的教学过程,明确本次课的教学任务和目标,为具体知识概念、命题的讲授打下良好的基础。

2.学习工具

概念图除了帮助学生加强概念之间的关系,也使知识的整合过程的意义更加明晰。概念图在教学过程中应用,有助于学生保持长期的记忆。Jonassen认为当学习者用图形的形式来表达自己的思想时,最有助于思维的激活。概念图作为一种学习工具,可以在各种学习策略中加以应用和发挥,它不仅有利于知识的整合、建构和识记,更有助于学生将所学的知识的长期储存,通过绘制与主题相关的知识结构,在所学的知识结构中注入新的概念、命题,进一步对学习过程进行有效修正等。

3.评价工具

概念图可以进行形成性评价和总结性评价,概念图不仅可以反映学生的理解程度,概念图还可以用于学生的自我评价。通过对某一知识点、某一章节课程绘制概念图,可以帮助学生查缺补漏、复习所学、巩固记忆,并且了解自己所学知识的掌握情况,及时解决学习过程中的存在的问题,进而提高学习质量和效率,获得较好的学习效果。

三、高中计算机教学中概念图的实践应用

计算机学科是一门思维方式复杂、创造性高、逻辑性强的学科,在计算机课程设计中可以找到许多的工程图和流程图,这就需要利用图例把计算机的复杂的知识结构以符号的形式表现出来,这无疑是一个繁琐的创作过程,学生很难在短时间内熟练地使用软件,而概念图在计算机教学中的应用,恰好解决了这一难题,大大提高教学效率。

以“网上搜索”为案例:

教学准备:

在学期伊始,对某班级进行分组,准备以小组为组织方式开展新的学习模式。该班共有52名学生,其中男生30名,女生22名,根据学生的学习状况和性格差异将学生分为6组,每组8到9名成员,每组5台电脑,选择一名概念图掌握较好、自主学习能力强的学生担任组长,具体负责小组其它成员的学习活动。

教学内容:学习搜索引擎以及搜索方式

教学目标:学会利用网络进行信息搜索,并对收集的信息进行筛选和分工,用概念图对环境污染问题进行分析,培养学生的创新精神、自主学习能力、团队精神和协作能力。

教学策略:教师讲授示范后,要求学生学会利用网络搜索自己所需要的信息,并对搜索到的信息进行有效的处理、加工,提高学生的技能素养。明确概念图的构图任务,学生依据具体情况选择制图工具,比如纸、笔、Microsoft Word 软件制图等。

教学方法:采用演示法,讲解搜索引擎和搜索方法的使用,制定“环境污染”的概念图的绘制任务,调动学生的积极性,锻炼学生上机操作能力。

课时:2课时教具:计算机网络

教学流程:

1、创设情景。教师根据所要解决的问题,创设具体的情景。介绍如何搜索引擎和常用的搜索方式,演示上机操作的网上信息查找方式,之后出示环境污染的图片、视频资料,使学生对“环境污染”有一定的感性认识,创设有福安污染问题的概念图。

2、组长分工,明确小组成员的具体制图任务。比如,组长可以安排三名同学负责制作大气污染的概念图,两名同学负责噪声污染的概念图等,遇到困难可以进行小组交流或向教师寻求帮助。

3、小组成员做概念图。小组成员按照组长的安排完成各自的收集任务,自主、合作、整合,共同完成概念图的制作。

4、组际交流概念图。各小组将自己制作的概念图展示给教师和同学,其它小组可提出自己的看法与质疑,锻炼学生的批判和反思能力。

5、归纳总结、修正完善。教师对各小组的表现进行总结,解答疑问,完善小组概念图,最终制作出最佳概念图。

教学评价和反思:小组互评和教师点评后,各小组针对本次教学活动写一份总结。

在计算机教学中,概念图是值得推广的教学方法之一,它的应用不仅帮助学生更好地掌握与运用知识,而且还锻炼了学生独立思考、探索和解决问题的能力。

参考文献:

[1]裴新宁:概念图及其在理科教学中的应用,《全球教育展望》,2001年第8期

[2]齐伟:《概念图/思维导图在教学中的应用实例》,《教育技术导刊》,2005年7月

[3]韩吉义 赵希武:概念图在计算机教学中的设计与应用,《平原大学学报》,2007年 第4期

环境工程的概念篇8

关键词:初中数学;网络技术;函数教学

随着新课程理念的不断深入,加上科技的发展,其教学方法、教学内容相应地发生改变。但是由于初中数学函数较为抽象,很多初中生刚开始接触函数,对于很多概念不理解,而网络仅仅作为其中的传播工具,并没有起到应有的教学效果。鉴于此种情况,必须对网络环境下的初中数学函数教学方法进行进一步改善,以能够利用网络技术,提高初中数学函数教学质量。

一、网络技术在函数概念中的应用

初中函数是通过引入变量的概念而逐步展开的,这一部分的概念知识是学习函数的入门知识。主要学习简单的一、二次函数以及正、反比例函数,这些函数都是最基本的函数,大多是通过变量而展开的数学研究活动。同时也是将对常量的学习转移到变量学习中,通过引用网络技术,很自然而直观地引出函数的相关概念。根据概念同化的原理,可分为下位学习、上位学习及组合学习等,无论哪一种学习都是通过提供一些函数概念的反例或正例来促进学生的辨别及概括,使学生获得感性认识。在利用网络技术的前提下应打开学生的思维,对各项变量的概念进行区分,进而提高学生的应用。如,可创设问题情境,采用图像、故事、活动等方法,用看似简单的方式将教学内容展现在学生面前,如,将原有的问题情境进行交换教学。学习“变量”这一节内容时,可运用动画及图片等手段,将变量概念及关系直观地展示出来,进而启发学生发现事物的规律,确立变量的概念。在这一过程中,不仅提高了学生学习兴趣,而且还提高了学习效率。

二、网络技术在函数图像及性质中的应用

初中学习的函数知识一般都是一次函数、正反比例函数及二次函数的图像及性质,无论哪一种函数性质,都必须与函数图像相结合。在函数性质探究的过程中需要作大量的图形,帮助学生做题。而在这一过程中,几何画板就能够起到较好的教学效果。几何画板是一个较为优秀的实验演示平台,可利用几何画板的动态性直观地进行实验及演示,将相关要素之间的关系较好地呈现在学生面前。同时几何画板可绘制函数图像,可静可动、精确及直观地显示函数变化。不仅能增强学生对图形的感性认识,同时还能够引发学生的理性思考。为学生提供更多的“做数学”的机会,让学生主动参与到讨论及实验中来,这种教学方式能够增强学生参与的积极性,同时也能够使他们形成更独立的思考,是传统教学方法所无法比拟的。

对于初中数学函数的学习中实验是重点,而课堂环境并不能提供较为全面的实验条件。而网络环境刚好能弥补这一缺陷,在整个课堂中,学生可根据教师的引导进行模仿式训练,帮助学生得到亲身体验及试验的乐趣,在兴趣中强化问题的解决能力。

三、网络技术在函数应用中的应用

《义务教育数学课程标准》提出:学生应对各种函数的具体应用进行掌握,尤其对于抽象函数应通过具体的应用加以深刻理解,通过函数性质来求取方程不等式或证明方程不等式。如,在学习一次函数与二次函数时,常常将原来的一次方程与二次方程相结合起来,或者与几何知识相结合,特别是三角形的面积与函数知识的融合。此外,初中函数学习是注重将函数知识与实际问题有效结合起来,加强学生的数字建模能力,在进行数学建模的同时,加深学生对函数概念、变量、方程式的理解,进而为学生提供更为全面的学习及认知工具。

通常情况,协作情境与外部世界有着较大的相似性,极为容易形成知识的迁移,利于学生高级认知能力的培养,同时培养学生形成良好的人际关系也是比较重要的。尤其,当前新型的网络聊天手段,如,微信、微博、QQ、邮箱及网络会议等工具,通过利用这些网络工具,加强师生之间的交流。教师可将函数知识到这些聊天工具中,以供学生自主学习,同时若有不懂的地方也可在这些聊天工具中进行交流,实现角色互利竞争及同伴协作的局面。如,在学习“函数应用”这一节时,函数应用是初中函数教学领域的最高目标,同时也是最为重要的目标,相应的难度较大,学生不易理解。传统的教学方法是教师讲每一个函数是如何应用的,或者是让学生进行习题训练。而在网络环境下,则可相应地为学生创设协作情境,让学生相互合作,共同解决问题,达到加深对问题理解的目的。

总而言之,在网络环境下初中数学函数的教学要不断创新,不仅将网络技术作为实用工具,而且还应发挥其重要的辅助作用。进而使数学教学发挥最大的作用,能够起到冰山一隅的效果,最大限度地促进学生对函数概念的理解,帮助学生对函数的应用。

参考文献:

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