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）.
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
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。
关键词：电动势；概念教学；思维加工
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2015）6-0014-3
课程目标与教学目标都要通过学生经历特定的学习过程来达成。物理概念教学的目标之一是形成正确的概念。学生需要在获得足够的感性材料的基础上，运用各种思维方法，对感性材料进行思维加工，进而抽象概括出事物的本质属性，从而形成概念[1]。下面以“电动势”的教学为例，探讨物理概念教学中的思维加工策略。
1设置认知冲突，激发思维活动
转变错误前概念有利于学生在原有知识储备的基础上形成科学认识，这对提高概念教学的效率大有裨益[2]。学生在初中物理的学习的基础上，容易形成“电源电压恒定不变”的错误前概念。电动势概念的教学可以尝试从转变这个前概念引入。
展示生活中熟悉的一些电池，干电池有1.5V的标志，纽扣电池有3V的标志，锂电池有3.7V的标志……提出问题：电池上的1.5V、3V、3.7V等标志有什么含义？是电压吗？
实验1：按图1所示连接电路，将一节标有1.5V的干电池与电压表接入电路。闭合开关，观察电压表的读数。
实验2：再接上一个小灯泡，按如图2所示连接电路。闭合开关，观察到电压表的读数变小。为了避免偶然性，还可以再并联几个小灯泡，发现并联的灯泡越多，电压表的读数越小。
由于前概念的存在，学生会对实验2的结果感到惊讶，这是认知冲突的表现，由此激发了本节课的思维活动。在《普通高中物理课程标准（实验）》中，“电动势”概念属于二级主题“电路”。电动势是描述电源特性的物理量，而电路恰是电源表现这种特性的环境。电动势反映了电源的内部本质，而路端电压是电源的这种内在性质在电路中的外在表现。由外在表现深入内部本质，符合科学概念产生和发展的规律，也符合学生的学习心理。这样引入教学，为后面建立电动势概念，认识电动势与电压概念的区别，创设了良好的思维情境。
2通过类比思维，建立新的概念
类比作为一种思维方式，不仅在科学研究中有重要作用，还是中学物理教学中广泛采用的类比教学法的重要基础。建构主义学习理论解释了类比法使用的合理性[3]。对于电动势这类抽象的概念，可通过类比思维加工，降低理解的难度。认识“非静电力”是理解电动势概念内涵的关键。
图3中ACB为一段弯曲的滑轨，小球从滑轨的顶端A自由释放，经过滑轨下滑到达底端B。若要循环此过程，须通过“非重力”做功将小球从B搬回到A再释放。将弯曲滑轨上的力学过程与闭合电路中的电学过程（图4）进行类比，引入“非静电力”。通过非重力做功和非静电力做功的类比，形成电动势的概念。
需要强调的是，使用类比的思维加工策略时，参与类比的事物或过程在物理本质上应当具有一致性。图3与图4所示的物理过程的类比，从做功与能量转化的本质关系上讲是一致的。通过类比的思维加工，分析电源的作用，引出“非静电力”的概念。类比的关键是引导学生基于功和能的观点，将非静电力做功的本领与电源本身转化能量（即提供电能）的能力联系起来，最终建立起电动势的概念。
引导学生讨论怎样描述非静电力做功的本领：非静电力搬运电量为q的正电荷从负极到正极做功W。搬运电量为2q的正电荷呢？搬运电量为3q的正电荷呢？……在归纳出功和电量的比值是定值之后，再引导学生分别从功和能的角度分析该比值的物理意义：一方面表示电源非静电力做功的本领，另一方面表示单位电量的电荷通过电源获得的能量。
3通过辩证思维，全面理解概念
电动势虽然是个抽象的物理概念，但又是一个可测量的物理量，这恰恰是电源的内在特征和外在表现两者之间矛盾的统一。电动势是电源本身的性质，与电源所处的外部环境（是否接入电路或如何接入电路）没有关系。而电源的这种特性只有在接入电路，发挥其功能时才能表现出来，由此产生了路端电压和电源内阻的概念。围绕这对矛盾的辩证关系，可引导学生设计实验，探究闭合电路中外电路电阻与路端电压的变化关系。
实验3：将图2电路中的小灯泡换成滑动变阻器，如图5所示。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察到电压表读数随之变化。
问题1：可以将电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”吗？为什么？
问题2：电源两端的“电压”和电源的“电动势”有可能在数值上相等吗？
路端电压的变化是由于外电路电阻与电源内阻的比例关系发生变化而导致的，于是在“做”实验的过程中自然形成了电源内阻的概念。更重要的是，引导学生思考此变化关系的本质――电源提供给整个电路的电能的分配关系，从而站在电路的视角，认识电动势的物理意义。通过辩证的思维加工，从不同的视角理解电动势的概念，可以更全面地把握概念的内涵。
4通过批判性思维，深化概念理解
批判性思维是指，为决定相信什么或做什么所进行的合理的、反省的思考[4]。物理思维属于科学的思维方式，本身就决定了其应当具有批判性。实验3的探究完成之后，学生在实验1与实验2的比较中产生的认知冲突得到了化解，实现了由前概念到科学概念的转变。至此，本节课的任务似乎已经完成，然而，学生对电动势和电压这两个概念的本质区别还不一定真正理解。在问题1和问题2的基础上，通过批判性思维的加工，可提出下面的问题：
问题3：不能把电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”，仅仅是因为两者在数值上可能不相等吗？
问题4：“电压”与“电动势”虽然都可用“伏特”作为单位，但是，在本质上有什么区别吗？
问题5：实验1中电压表的读数真的和电源电动势在数值上相等吗？换句话说，实验1真的可以测量电源的电动势吗？
问题6：有办法准确测量电源电动势吗？“准确”意指排除电表内阻的影响。
通过问题3和问题4，引发对于“电动势”与“电压”本质区别的思考。其关键是基于功和能的观点，从做功的力与能量转化的方向两个方面，对电动势与电压两个概念进行辨析，深化概念的理解。问题5和问题6通过反思实验过程，激发学生进一步钻研的兴趣，使本节课中思维品质的教育价值得到充分挖掘和体现。
以上分析了电动势概念教学中的思维加工策略：在解决认知冲突的问题驱动下，引入概念；通过类比的思维加工，形成概念；通过辩证和批判性的思维加工，深化对概念的理解。综上，学生在形成新的物理概念的过程中，需要经历丰富的思维活动，获得充实的思维体验。这种体验应当是一种螺旋式、上升式的思维过程，并充分体现批判性。
参考文献：
[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2009.
[2]赵娜，张磊.物理“前概念”与任务驱动教学[J].中学物理，2014，（20）：3.
[3]唐凤，唐利强.类比教学的理论基础及其对物理教学设计的启示[J].当代教育理论与实践，2014，（5）：21.
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。
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.
[2]陈建华.“前概念”与物理教学[J].物理教学探讨，2006，（4）.