1概念图的简介
概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法，是一种知识及其内在关系的网络图形化表征，也是思维可视化的方法。它一般由节点、链接和连接词组成。教师利用概念图教学不仅可以发展学生的知识迁移能力，帮助学生更好地掌握所学知识，还可以改善学生的认知结构和信息处理能力。
2概念图在能量流动教学中应用
2.1能量流动在教材中的地位分析
“生态系统的能量流动”属于人教版必修三第五章第二节，是在前面学习了生态系统的类型、生态系统的结构之后继续学习的一部分内容，关系到生态系统中各营养级生物量的制约与发展，同时也为后面学习物质循环打好基础。
2.2导课中利用概念图展示教学流程
概念图可以作为一种引导工具，促进知识结构的整合，并且把整合过程以一种清晰的、可视化的形式呈现出来，这种整合过程就是新知识被同化的过程。如图1所示，一层是学生在第一节学习过的内容，上新课前巩固旧知，对于知识的衔接起到连贯的作用;二层是这节课将要学习的内容，通过概念图展现出来能帮助学生明确本节的学习目标。
2.3新课中运用概念图剖析所授知识点
概念图可以作为一种分析工具展现知识结构，帮助学生从纷繁的信息中找到信息间的联系。本节的重点是能量流动的过程，即能量是怎么输入生态系统的，能量流入某一营养级时的去路有哪些，能量是怎么散失的……这些问题都比较抽象，如果教师以概念图的形式呈现出来，则能够加强学生对此知识点的理解（图2）。
2.4知识比较中运用概念图辨析相关知识点
概念图可以作为一种辨析工具，比较相关知识点的区别和联系。能量流动作为生态系统的一个功能，是生态系统的动力;生态系统还有另一功能――物质循环，作为能量的载体，以元素形式在生物群落和无机环境之间循环利用。两者同为生态系统的功能，可是在形式、特点、范围等方面有着很大的区别，教师可以通过构建概念图，强化它们之间的区别和联系（图3）。
2.5单元小结中运用概念图构建本章整体知识框架
概念图可以作为一种总结工具概括本章主要内容，将所学的知识系统化。生态系统这章所涉及内容较多，共5节，分别为生态系统结构（1节）、功能（3节）、稳定性（1节），节和节之间既独立成章又有一定的联系。教师在整章上完后，引导学生绘制概括所有重点知识的概念图，则能帮助学生构建整体知识框架，理清章节之间的联系（图4）。
关键词：概念设计；建筑结构设计；应用
建筑结构设计除了能够影响到建筑工程的施工，还能够影响到建筑工程的施工质量。所以，在进行建筑结构设计的时候，一定要用非常合理科学的方式来进行，从整体上对建筑工程的结构设计进行提升。基于概念设计在建筑结构设计中的应用，能够对建筑结构的设计起到一定的优化作用。所以，在建筑结构设计中融入概念设计是有着重要的意义。
1概念设计概述
概念设计的本质就是将用户在实际的生活工作中的需求，转化为理想化的概念产品。概念设计的目的就是能够尽量的满足所有的用户对于其产品的要求。在进行实施的时候，要基于创造性的思维，来对整体的设计理念增添一些更加具体化的思维，让杂乱无章的设计变得更加的整体性，让不清晰的设计概念变得更加的明朗。总之，就是设计工作人员将设计逐渐进行完整化理想化的设计，称之为概念设计。在建筑结构的设计中应用概念设计的理念，是目前在建筑结构设计中的一个全新应用。通常都是在建筑工程的抗震设计以及总体结构上进行的设计，对建筑工程的每一个细节入手，将每一个环节的设计都做到最好，从整体上保证建筑工程结构设计的合理性，在保证建筑工程整体质量的前提下，进行完善。
2建筑结构设计中应用概念设计的原则
2.1结构的简化性
在建筑工程的结构设计中，要求尽量简单化。主要的内容就是简化传力的手段，提高整体结构的承受能力。所以，在建筑工程的结构设计过程中，要对整体建筑的受力设计和部位进行准确的计算，对受力和承受力进行研究，防止出现承受力比较薄弱的情况，影响建筑质量。
2.2结构的整体性
建筑工程在结构的设计上，应该要有能够聚集惯性力，并且能够把惯性力分散到各个的抗力子结构中去的设计，这就要求每一个抗力子结构都要有能够承受一定的载力，才能够抵抗一些自然的灾害以及其他的外力作用出现的破坏。
2.3结构的规则性和均匀性
建筑工程结构设计的规则性以及均匀性，能更好的保证建筑工程的质量，防止建筑工程被破坏或者是其他程度的损坏，能够从根本上提高建筑工程的质量。建筑工程的分布质量的规则性以及均匀性，能够让建筑工程更好的拥有抵抗自然灾害的破坏。
3基于概念设计在建筑结构设计中的应用
3.1在建筑场地选择中的应用
在对建筑工程的结构进行设计的时候，对建筑场地进行选择是非常重要的，建筑场地关系到整个建筑工程的科学有效性。建筑场地选择的合理性，才能够让建筑工程结构设计能够被有效的实施。所以，在进行建筑场地选择的时候，可以利用概念设计的理念来进行。在场地选择的时候，主要思考的就是场地的地形以及地质的情况。地形条件的好坏，对于建筑工程来说影响比较大，甚至会影响到整个建筑工程的结构情况。所以，在选择建筑工程场地的时候，要综合整个建筑工程的结构设计和实际的情况进行考察，选择出最适合建筑工程施工的建筑场地。而建筑场地的地质情况，也在一定程度上对建筑结构的设计产生着影响，最主要的影响就是建筑工程的基础结构情况。所以，在选择建筑工程的场地之前，就应该要对场地的地质情况进行调查研究，保证场地所在的地质情况能够满足建筑工程的结构设计要求。
3.2在计算机分析中的应用
利用计算机对建筑工程进行分析，是进行建筑结构设计的过程中最重要的部分。但就目前的建筑结构设计来看，利用计算机进行分析的情况很少，取得的成果也不是很理想，与原本所设计的目标并不符合。当前利用计算机进行分析的技术还是有一定缺点的，在建筑结构的设计中出现不科学的情况。在利用计算机进行分析的时候，应用一定的概念设计，能够更好的进行分析，但是并不能够将计算机所分析的结果当成是唯一的依据。除此之外，还需要工作人员能够熟练的掌握结构设计的知识，将计算机的分析结果和自己本身的经验和知识进行综合性的对比和分析，选择最适当的方案，才能够避免计算机分析的结果中不正确的部分。
3.3在基础设计中的应用
建筑工程的结构设计中，基础设计是非常重要的部分。将概念设计应用在建筑结构设计中的基础设计当中，能够更好的提高基础设计的科学性。在进行基础设计的时候，首先就要对建筑工程的场地的地质情况进行调查，保证基础设计的可行性。利用概念设计的理念，确定建筑结构基础设计的基本形式。
3.4在建筑结构抗震设计中的应用
不管是什么建筑工程，最重要的结构设计之一就是抗震设计。抗震设计的好坏，⒅苯拥墓叵档浇ㄖ工程的质量和人们的生命安全。在抗震设计中融入概念设计的时候，一定要对建筑工程的结构体系进行综合性的考虑和分析，进行科学性的综合。同时，也应该对整个建筑工程的总体结构以及其他部分之间的力学关系进行分析和考虑，保证整体的结构设计能够具有一定的承载力。通过对建筑结构设计中的物质心、平面型心以及结构刚心之间的距离进行调整，提高整个建筑工程结构设计的稳定性，提高抗震设计的能力。
3.5在高层结构设计中的应用
在高层建筑的结构设计中，最困难的一个部分就是高层建筑受到了水平负荷的话，就很容易让高层建筑出现侧移的情况。所以，建筑结构设计的工作人员在进行设计的时候，一定要将这一难点考虑到设计工作中，将概念设计融入到结构设计中去，对相关的设计要求和其他方面的标准进行考虑，并且还应该要选择比较科学性的抗侧力系统。除此之外，还应该要对所进行建筑工程施工的建筑周围的建筑物进行了解，对其位置以及结构等都进行综合性的分析，充分的考虑到周围的建筑物的风压以及布局的情况。
4结束语
所以，在对建筑结构进行设计的时候，一定要把概念设计融入到整体的建筑设计当中去，利用概念设计，对建筑结构进行更好的设计，提高建筑工程的设计水平和施工质量，保证建筑工程的安全性。
参考文献
[1]谢宝.浅谈概念设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材，2013（3）：37-38.
关键词：建筑结构；概念设计；结构设计；
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：
前言
在建筑结构设计的不断改革和创新中，前人积累了非常多的技术和经验。其中，概念设计作为打破设计理念墨守成规，将结构设计进行优化和创新的方式方法，在我国建筑结构设计行业越来越重要。工程师良好地运用概念进行结构设计，对于建筑方案的设计和优化都有非常重要的作用。
一、建筑结构设计中的概念设计概述
我国在概念设计方面还不十分完善，在整体设计的技术上还存在一定的局限性。也就是说，在我国传统的结构设计中，在设计内容上很多都进行了假设和简化。这就让工程师在设计的过程中，进行自主的选择和判断，照搬设计的方法是行不通的。而是应该将规范当作一种工具，为自己的设计提供思路。所以，工程师应该将概念设计运用到实际的设计中去，将自身对结构设计的理解和创新将结构设计进行得更加完美。概念设计在整体结构体系方面的理念的运用相较于传统设计更加深入。分体系力学方面也是。尤其是在结构破坏机理的理解和运用方面有很强的宏观性。在规范不能规定以及不能精确分析的情况中，概念设计可以从整体的视角来处理问题。运用类似估算的方式，将设计方案进行改革。使其能够在结构体系方面的设计更加直白，方便理解和计算。这种设计通常在概念方面的定性准确，没有歧义。在设计的时候能够避免某些不必要的计算，安全可靠性高。同时，也是能够对计算机得出的数据结论进行判断。例如，在底层框架的计算中，传统的结构设计途径很多。可以通过多、高层结构三维空间分析程序来进行。某些工程师习惯设置抗震墙。这样不仅在底层框架的承受能力上没有得到真实反映。在刚度比上也不能满足。这个情况的症结在于结构概念设计没有在不同的结构体系的不同之处着想。而且，对计算机的过度依赖也会造成一定的后果。如果没有能及时地发现计算机结论的错误，那么还不如不用计算机程序来进行设计。否则，发生事故是迟早的问题。结构设计中经常会碰到这样的问题。例如在传统结构设计中，对结构抗力的关注度很高。要对其进行提高，就需要相应地提高混凝土等级、配筋量。这就造成工程的成本提高。工程师在这方面的注意力只在于不超过最大配筋率。往往就造成肥梁、深基础。与我们要的良好的经济性、适用性结果不符。概念设计能很好地解决这个问题。概念设计的优点不仅在于提供设计的新思路，也能够一定程度地避免旧的设计理念的干扰。
二、建筑结构设计中概念设计的重要性分析
在传统的建筑结构设计中，结构工程师依据以前的设计施工经验，经过不断的总结和追求完善，设计经验与理念也在实际工作中得到进步和创新。随着时间的推移，经验不断丰富，设计理念不断完善，设计的作品逐渐成熟。但是，由于很多工程在创新方面的努力不够，习惯于依据规范和设计手册等传统书籍，只是借鉴以前的设计风格和设计手法。不仅对于国外、国内的先进技术和理念没有给予足够的重视，在设计中进行改进和运用，也过分依赖设计程序，忠于传统设计，因为害怕创新和手工的设计作品不符合设计的要求造成不好的后果。还有的工程师在设计的过程中，因为依赖设计程序的运用，对于程序给出的运算数据不质疑，大胆用，没有足够的认真和质疑的精神来对待设计结果，造成没有发现程序设计中的错误。而且，结构设计需要运用的知识涵盖建筑学的很多方面，很多知识是在工作经验中总结的，或者是自己的想法和领悟，并不是在学校学习的系统知识，相对的分散，不容易记忆，因此在设计中也不容易进行运用。概念设计的重要性不仅在于概念设计在传统设计理念的优点结合，并在传统设计的不足之处进行改进，将计算理论的漏洞从整体的角度来进行解决。例如，混凝土的结构设计。虽然内力计算的理论支持是弹性理论，但实际上，界面设计的计算支持却是塑性理论。这个不同就会造成计算得到的结论与实际的情况相距甚远。为了避免出现这样的情况，就需要进行良好的概念设计的把握。计算机的特点在于计算精度高，计算速度快。
但工程师又会因此对结构性能产生不明白的地方。因此，工程师有良好的概念设计技能，才能正确的理解结构工作性能。设计的初期，所有的准备工作是计算机不能胜任的，需要手工进行。概念设计在这个阶段就显得非常重要。结构工程是良好地运用概念设计在结构设计中，能够让设计的方案更加的合理，性价比低，更加符合实际情况。因此，工程师需要在工作中不断地完善概念，尽自己的能力去了解结构设计内容和理念，争取良好地进行运用。
三、建筑结构设计中概念设计的问题分析
虽然概念设计在我国的应用越来越广泛，这一设计理念也在工程师的设计之间经常见到。但是，在我国的高校相关专业科目的教学中，在力学概念的教授方面还比较片面。大多数比较重视单独构件和孤立分体系的学习。特别是在高校的专业课中，教师的讲课内容多是围绕单项计算进行。在综合练习的方面比较不足，这对于学生在整体上对设计进行把握不利。而且，教师的这种教学理念通过考试等方式的结合，深深地融入到学生的学习中，让其对这样的思维方式进行强化。久而久之，学生就会变得只会在解题的时候将公式带入进行计算，而不知道为什么。随着计算机网络的普及，毕业设计也过于依赖计算机。计算机对设计思路的屏蔽，让学生在手算方面显得更加不足。这样的教学就会造成学生的实际操作能力下降，对概念的理解和把握不足。这些将会成为工程师的学生的设计思路会因此受到影响。
四、提出一些自己的建议
人们对建筑设计的要求越来越高，因此设计也要进行创新。建筑架构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上，还要结合概念设计，将结构设计进行优化。环保、优质建材的使用，只是建筑结构设计的一部分。最重要的是对概念设计的理解。通过对结构设计的创新，才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。所以，可以说，推广概念设计，将其深刻的进行理解，是工程师的首要任务。结合教育机构对于教材和教学方式的改革，将概念设计在学生时代就进行培养，对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。
五、结语
随着时代的进步，科技的发展，我国人民的生活水平越来越高，对生活质量的要求也逐渐提高。为了满足人们日益增长的物质文化需要，满足消费者的需求，我国的建筑行业在建筑结构方面的设计也在改革发展。在国外先进设计理念的影响下，我国结构工程师也在总结自身的设计经验，利用概念设计的新理念来进行建筑结构设计。概念设计是指在没有经过计算的前提下，特别是在没有条件进行精确的力学分析，或者在设计规范中没有定义的情况下，从整体的角度来进行结构设计。通常包括整体的设计布置，以及抗震方面的细节设计。通过整体来进行建筑结构设计的宏观调控。本文以上谈了谈自己的一些观点和看法，希望同行业工作人员参考。
参考文献
[1]林同炎,S.D.思多台斯伯利.结构概念和体系.中国建筑工业出版社.
[2]德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题.建筑结构，1999
[3]吴庆福,王仁君.浅议建筑结构设计中的概念设计.科技博览.
[4]张元.建筑结构中的概念设计初探.中国新技术新产品，2010
【关键词】概念设计；建筑结构设计；应用
1.前言
概念设计对于建筑结构的设计至关重要，通过应用概念设计，可以从建筑结构中体现出规范精神与先进思想。换句话说，在设计建筑结构的过程中，设计师不仅需要充分发挥自身设计经验，而且还要有效应用概念设计，确保建筑结构设计的可靠性与实用性。此外，国内设计师还可以吸取国内成功的经验，避免在概念设计应用时出现不必要的麻烦。
2.概念设计内涵与发展
2.1概念设计内涵
概念设计需要进行紧急数值的计算，其是按照用户需求分析，形成概念的产品，其是从抽象具体、从粗精以及从模糊清楚的过程。换句话说，概念设计的应用主要是指，在建筑结构设计全过程中融入概念设计理念。就建筑结构的设计层面来看，部分无法进行分析研究的难题，需要应用概念设计来分析结构体系，同时还要按照自身经营与分析结构来设计建筑结构，进而做好工程建筑抗震设计与总体布置。随着科学技术发展，工程建筑的结构设计要求越来越高，因此，需要在建筑结构的设计中应用概念设计，将设计主题思想变成设计的概念。
2.2概念设计发展的状况
各种活动中都会体现出概念设计，并且概念设计的存在没有意识性。在科学技术发展的背景下，建筑结构设计内容越发复杂，加大了建筑结构实际设计难度，这就需要在建筑结构设计中充分应用概念设计。但由于在概念设计应用过程中，很多研究者都是来自各个领域，对于设计问题难以达成一致的观点，对于概念设计理解也就会存在分歧，可见，概念设计还不够成熟，目前，还处在创建的阶段。近几年来，随着计算机技术的发展，在某种程度上推动概念设计发展[1]。
3.建筑结构的设计中关于概念设计的实例应用分析
3.1工程简介
某栋大厦是集居家、商业与办公为一体的高层综合建筑，其建筑总面积是30500平方米，十六层主要包含三层裙房，四层大平台上设置了娱乐活动的场所与屋面花园，主楼的建筑高度为60米。五到十六层是办公、餐饮与文化娱乐活动的场所，而地下一层是人防地下室、设备用房与车库。该大厦主楼使用剪力墙结构，而住宅楼主要使用框架的结构，住宅楼和主楼间设置了抗震缝；基础的设计使用钻孔与冲孔灌注桩，且桩端的持力层是中风化的基岩，而地下室的底板埋深大约是4.6米。由于建筑立面造型与平面布置加大了设计复杂性，因此，在该大厦结构设计中应用了概念设计，这样仅可以提出出时代的特色，而且可以保证经济合理性。
3.2工程结构设计中关于概念设计的应用
3.2.1在电算分析中应用概念设计
近几年来，计算机的信息技术发展迅速，各行各业普遍应用计算机信息技术，当然，在工程建筑的行业中，也逐渐应用计算机信息技术。就实际应用效果而言，计算机信息技术在很大程度上降低了工程设计人员工作量。但是由于受到多种因素影响，计算机的软件自身存在诸多缺陷，并且不同软件的缺陷也存在差异。若是没有科学、合理应用计算机信息技术与软件，就会严重影响到工程计算结果的准确性。因此，在电算分析的工作中需要充分应用概念设计，也就是借助计算机信息技术获得结果以后，相关设计人员还要按照自身专业知识与实际经验，准确分析与判断电算的结果，确保计算结果真实性与准确性[2]。
3.2.2在方案选择中应用概念设计
在选取建筑结构设计方案的过程中，为了确保选择方案经济性与合理性，需要融入概念设计思想。换句话说，在基础方案选择过程中，需要全方面考虑结构类型、施工现场地质条件、荷载的分布情况与施工条件等因素，选取基础设计的最优方案。在地基基础设计时，需要按照前期实地勘察的报告来设计，若是没有获得实地勘察的报告，需要相关设计人员搜集相关资料，充分掌握工程施工现场地质的情况，只有获取完整信息，才可以确保设计工作准确性与合理性。需要重视的是：同一个工程建筑结构只可以使用一种结构，因此，在概念设计应用时，需要将地基潜力充分发挥出来，并在条件允许情况下，进行结构变形验算的工作。
3.2.3在抗震设计中应用概念设计
在设计建筑结构的抗震效果时，设计人员基本都了解初始尺寸与砼等级，并计算结构实际的刚度，然后按照刚度对结构进行计算，从而准确判断地震力，并获取所需配筋数量。配筋数量、结构刚度与地震力三者是呈正相关的管理，结构刚度愈大，地震力就会愈大，所需配筋数量也就会愈多。如果配筋数量愈多，结构刚度就会愈强，地震力就会愈大。因此，不能盲目增加配筋数量，需要根据地震力情况来调整配筋数量，确保工程建筑的抗震效果。而将概念设计应用在工程抗震建设过程中，可以对设计思路进行拓展，充分结合配筋数量、地震力与结构刚度三者之间的关系进行设计，确保工程建筑抗震设计的效果。也就是，应用隔震的效能概念设计措施，将隔震层设置于建筑整体与基础间，或是设置于建筑的顶端，这样能够将地震力效果大幅度降低[3]。
4.结语
总而言之，将概念设计应用在建筑的结构设计中，既可以构成合理、科学的结构体系，又能够节省施工的原材料。近几年来，随着概念设计应用，大部分设计工作人员越发重视该理念，同时在工程建筑结构的设计中应用概念设计，并将概念设计作为重要理念。并且在不断改进和发展过程中，设计人员势必会在各种建筑结构设计中大规模的应用概念设计，从而给建筑结构设计创作便利。
参考文献
[1]梁明钊.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].中国新技术新产品，2014，21（12）：137-138.
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.
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[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.
关键词：概念图；生物教学；应用策略；内涵
中图分类号：G630文献标识码：A文章编号：1003-2851（2010）11-0216-01
美国康奈尔大学诺瓦克(J.D.Novak)教授等人在20世纪六十年代提出的概念图策略,能帮助师生有效地进行概念学习,建立系统完整的知识体系。近年来,人们对概念图的研究比较普遍。随着研究的深入,概念图已被许多国家应用于课堂教学之中,成为一种将学科内容的学习和学会如何学习结合为一体的有效教学工具,对我国当前实施的课程改革具有重要的参考价值。本文就概念图在初中数学教学中的应用作一阐述。
一、概念图的内涵
概念图是组织和表征知识的工具,它包括概念和概念之间的关系,概念通常是圆圈或是在方框中,两个概念之间的连线标明了概念之间的关系,它包括概念、连线、命题等三个部分。
1.概念的含义:概念可分为一般性概念和概括性概念两种。在概念图中,一般性概念位于概念图的下层,概括性的概念位于上层,最概括的概念位于最顶层,以这样的层次结构有助于学生对概念进行总结和归纳,从而理解和区分不同的概念。
2.连线的含义:连线可以表明概念图中所呈现的不同概念或者不同领域知识的相互关系。连线上方一般标注有连接词,它表示概念之间是通过什么方式相联系,以便进一步说明其相互关系。
3.命题的含义:它是概念之间通过连接词建立起来的有意义的联系,是对概念的诠释。
二、概念图在初中教学中的应用策略
概念图在教学中有多种用途。本文结合数学学科的特点,从概念图作为教的工具、学的工具和评价的工具三个方面,探讨它在实际教学中的应用。
1.在教学中构建知识结构,辅助学生获取信息。概念图的建立过程,是模拟人脑的思维模式,因而它更加接近人的自然思维过程。运用概念图教学,能够更加有效地完成课堂教学任务,为教师的教学工作提供了极大的便利。
例如,在进行“实数”一节内容的教学时,通过对实数的分类和举例来促进教学效果的实现。笔者在讲解“实数”这一节内容时,展开发散性思维,延伸出实数的分类、实数的运算以及实数和数轴上的点的对应关系等知识。这种做法使得知识与知识之间的过渡自然,衔接紧密,充分利用了概念图在教学中将零散的知识系统化,更加有利于学生掌握知识点之间的联系,从而促进了教学目标的实现。
2.在学习中加工信息,提升解决问题的能力。在学习过程中,学生往往能够理解某个概念的含义,但在面对实际问题时却不知如何运用所学知识,即理论知识不能与实际相联系,造成这种现象的一个重要原因是学生头脑中的知识之间缺乏联系,缺乏系统性,不能形成有序的结构。因此,笔者在教学中,运用概念图策略,帮助学生将所学的知识与实际相联系,有效提高了其分析及解决问题的能力。
例如,在学生学习“柱体的体积”这一节时,往往很难记住各种柱体体积的计算公式。因此,笔者在教学中运用概念图策略展开学习活动。首先让学生明确要求出柱体的体积,首先必须求柱体的高度与底面积(这里假设当底面为圆形时),而圆的面积公式早已学过,学生都知道,并且能够准确说出,我们只需求出圆的半径即可。因此,我们将所需解决的“柱体体积”这一问题转化到求解“圆的半径”这一问题上来。笔者通过概念图,将问题解决的步骤展示出来,为学生提供了解决问题的思路,因而有利于知识的迁移,能够更好地解决问题。
3.在教学评价中,提高学生的创新能力。概念图在表达逻辑关系和推理等方面都发挥着很好的作用。从某种意义上讲,它能够帮助学习者从起点到终点推导事物发展的过程,从而建构出知识链,因而能够很好地检测和评价学习者对于知识的掌握情况及学习者推理的能力。因此,笔者认为,教师可以引导学生利用概念图进行自评和互补,学生在绘制概念图的过程中遇到困难时,可分析评价自己知识结构的问题,使之学会自我修正,进行主动学习。
三、概念图在数学教学中的意义
1.加工概念,为高级思维搭建“脚手架”。传统的概念教学做法是概念的引入概念的形成概念的巩固和深化。在一定程度上,这种做法不能充分体现建构主义教学思想,限制了学生在概念习得上的自主建构。概念图能够将各种概念及其关系进行加工、概括,并以类似于人脑对知识存储的层级结构形式进行排列。它要求学生在概念水平上思考问题,帮助学生进行整理资料整合知识形成某主题的已有知识图在已有知识结构中嵌入新概念在长时记忆系统中固定学习内容修正与完善,它实际上为这一高级思维搭建了一个“脚手架”。
2.组织知识,促进意义学习。概念图的引入可以帮助教师组织和呈现教学内容。这种新颖的呈现形式打破了传统课堂中概念教学模式单一的局面,将概念之间的内在关系形象、直观地展现出来,从而帮助学生在正确理解概念的基础上,建构起所学材料的具体意义。因此,在教学中,应用以概念为核心创建概念图的策略显得尤为重要。
参考文献
[1]胡亚云.思维导图在初中数学教学中的应用[J].考试周刊,2009(9).