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对可再生能源的认识大全11篇

时间:2023-12-19 11:25:14

对可再生能源的认识

对可再生能源的认识篇(1)

中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)33-0261-02

一、节能教育的价值

1.认识到能源的短缺。通过对中小学生的节能教育,让中小学生认识到世界能源的短缺。世界能源的短缺是有目共睹的,世界上人口不断增加,人们的需要与消费也在不断拓宽,世界上粮食、石油、煤炭、水、电等能源存在严重的缺乏现象。中小学生通过对全世界与我国能源的了解,会清楚地认识到能源的短缺,从而理解节能的重要性。

2.形成节能的观念。教师通过对中小学生的节能教育,通过图片与文字,音像与语言客观的展示世界与我国能源的短缺现状,同时考虑到人类生存与生活的长期需要与需求,让学生形成一种节能的理念,懂得去从身边的事情去思考节能,例如认识到粮食、水、电等能源的浪费问题,去知道节约粮食、水、电等能源。

3.具有节能的行为。中小学生在节能教育的影响下,会形成一种节能的习惯与行为,“少若成天性,习惯成自然。”中小学具有这样的节能习惯与行为,将来会在生活中践行节能。中小学生经受与体验过节能的过程,能够更好地在生活与学习中去进行节能行为,去进行节能的创新行为,同时也感染身边那些不喜欢节能的人们和指正相关他人的不节能行为。

二、节能教育的开展策略

1.节能启蒙教育。在中小学进行节能教育,首先应当对其进行节能教育启蒙,其中比较重要的就是:①认识与了解能源的短缺。通过节能启蒙教育,教师让中小学生认识与区别可再生资源与不可再生资源,不可再生资源主要指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料,例如:泥炭、煤、石油、天然气、金属矿产、非金属矿产等。这类资源是在地球长期演化历史过程中,在一定阶段、一定地区、一定条件下,经历漫长的地质时期形成的。与人类社会的发展相比,其形成非常缓慢,与其他资源相比,再生速度很慢,或几乎不能再生。人类对不可再生资源的开发和利用,只会消耗,而不可能保持其原有储量或再生。可再生资源指在短时期内可以再生,或是可以循环使用的自然资源,又称可更新资源。主要包括生物资源(可再生)、土地资源、水资源、气候资源等。后三者是可以循环再现和不断更新的资源。[1]②遗弃那种地大物博的心理。节能启蒙教育需要抛弃那种地大物博的传统心理的影响,自古以来中国文化理念里就有一种天朝上国的姿态,认为我中华民族地大物博,资源丰富,无所不有,这种心理使我们丧失了能源的危机感,我们需要对能源和能源利用问题有清醒的认识,充分认识到我国能源的存在现状与我国人们生产生活日益需要的不足之间的矛盾,进一步认识到我国并非“地大物博”,而是能源短缺严重的国家之一,从而更好地去进行节约能源。③抛弃浪费文化。“浪费”的现象在我们日常生产生活中随处可见,网络与电视中经常报道的“什么什么桥梁”坍塌,“什么什么楼房”倒塌,“什么什么沥青公路”不到一年需要重新修理等等豆腐渣工程,这些不是能源的“浪费”吗?无独有偶,生活中我们经常可以见到一些奢侈挥霍,一顿饭菜一掷千金,没有吃完纯粹是摆设,是浪费心理在作怪。我们也可以看到生活中自来水龙头不关的情景,通过节能启蒙教育,教师让中小学生学会节约的可贵,反对那种的奢侈浪费。

2.形成生活中的节能行为。通过中小学节能教育,中小学生能从我做起,从现在做起,从身边的小事情做起。如及时关掉家用电器,用完水及时关掉水龙头,不浪费粮食等节能行为。当然,节能的表现形式还有其他的做法:首先,了解各种能源的特性,有的放矢。如电能、煤炭、煤气、液化气等,它们各自具有特点,有不同的使用特性,避免高质低用。其次,充分开发与利用废旧物品的价值。当然,我们生活中还有许多其他可以开发与利用的一些节能的做法与行为。

3.节能教育渗透于学科教学之中。中小学节能教育是一个系统的工程,说其是系统的工程是因为学校教育是个复杂的系统,需要教师与学校管理人员对中小学生进行节能教育,而教学是学校教育工作的中心环节,所以节能教育不仅仅在思想教育、政治教育、道德教育过程中进行,更加需要贯彻在具体的学科教学中,如地理学科教学中,让学生认识到我国资源的短缺,教师可以对学生进行节能教育,当然,其他的学科同样可以进行一番节能教育,将节能教育渗透到和具体落实到学科教学的过程中去。

4.开展多种形式节能的竞赛活动。节能教育的形式可以是多种多样的,如通过主题班会、校园广播站、校园黑板报等来宣传和教育中小学生。如北京大兴区大辛庄中学思想教育的主题之一是“节能教育”。学校常开展丰富多彩的有关节能教育的学习、宣传和实践活动。让学生们观看图片,倾听讲解,亲手参与活动,大家对节约用水的重要意义从感性和理性认识上都得到了提高。教师还可以组织学生开展讨论会的活动,让学生了解和辨析节能行为与否。最后,教师可以让中小学生进行作文,探索节能与不节能的利弊,分析与思考节能的意义及其行为方式。

5.节能行为纳入学生的德育评价范围。在“八荣八耻”以及科学发展观的影响与指导下,节能既是这两个方面的内容的具体体现,也是两个方面教育的具体形式与途径。中小学校的教育目标是培养德、智、体等全面发展的中小学生,而节能教育作为学校教育的重要方面,其具体体现了学生在智育与德育方面的知识与技能目标,更加突出德育方面的情感、态度与价值观,具体内化为一种德育行为,因此,在中小学校的德育评价中,将节能行为作为学生的德育评价范围是更加有利于学生的道德行为的发展,通过学生的具体节能行为来观察与评价学生的道德行为。

6.认真扎实的学习《中华人民共和国节能法》。《中华人民共和国节能法》经过修改,于2008年4月1日正式实施,这个关于节能的法律法规具有重大的意义,这个不需要我们去探讨。在中小学节能教育过程中,教师需要让学生去充分了解该法的内容,认真的学习其精神实质。“不以规矩,不成方圆。”学生在充分理解该法律的精神内涵的基础上,不断去遵守,不断去维护其尊严,并将其转化为内在的行为,去践行节能行为。

7.家长、教师的榜样示范作用。“学高为师,身正为范”。在学校进行节能教育的过程中,教师需要做中小学生的榜样,教师通过言传身教“感染”学生,教师自己需要认识到节能的重要性与紧迫性,并在自己的工作与生活中进行节能,为学生提供示范。同时,家长作为学校教育的一种重要的补充力量,需要与学校教师一起对中小学生进行教育,保持教育的连续性与一致性,家长也需要进行节能行为,为自己的孩子提供榜样的力量。

对可再生能源的认识篇(2)

当今人类面临着能源短缺和环境污染的严重挑战,传统的煤、石油、天然气等化石燃料资源的有限性与社会的巨大需求形成了尖锐的矛盾,同时受开采条件和资源枯竭等因素影响,人类将会面临资源危机,而且化石类能源所排出的废气给生态环境带来很大影响,社会影响巨大。因此研究开发无污染的、可持续的可再生能源与能源转换技术成了当前科学和技术发展的重要研究方向,也是工程技术应用中的热点问题,而且已经上升到经济、社会和战略安全的范畴。工科高校担负培养合格的工程技术人员的重任,因此,为了适应科技和社会的发展,满足工程实际对人才的要求,可再生能源发电方面的人才培养已经成为当务之急和重中之重的工作。[1,2]因此在新的能源形势及人才需求下,上海电力学院(以下简称“我校”)在高年级热能与动力工程专业(热力发电方向)开设了“可再生能源发电技术”的课程,让学生在全面掌握常规火力发电的基础上,掌握可再生能源利用基础知识、能源利用形式及其相关技术,了解可再生能源发电的前沿技术,从而扩大学生的知识面,适应社会需求。[3,4]

本文通过分析“可再生能源发电技术”的课程特点和存在的问题,探讨了该课程的教学方法和教学模式的改革,内容包括教学内容、教学方法、考核方式等,从而达到激励学生自主学习的意愿,培养学生勇于创新的精神,孕育学生科学的素养,提高学生分析与解决实际问题的能力,实现学生对“可再生能源发电技术”课程的全面了解。

一、“可再生能源发电技术”课程教学的特点

1.教学内容多学科交叉

“可再生能源发电技术”课程主要包括水力发电、太阳能发电、生物质能发电、风能发电和海洋能发电等内容,课程的主体是分别对上述发电形式进行较为系统的解析,重点介绍各种可再生能源发电技术的基本原理和开发利用的基本方式,以及目前国内外该发电形式利用的现状和最新进展。所有以上内容涉及工程热力学、传热学、流体力学、半导体物理、空气动力学、力学等基础理论和相关知识,因此教学内容涉及领域广、研究对象较多,知识结构复杂多样、学科交叉非常突出、知识点集成度高等特点,这将给讲授带来挑战,即如何将这些知识点,尤其是跨学科的内容传授给学生,并让学生能够较容易地掌握是该课程需要解决的重点问题之一。

2.教学方式亟待改革

由于“可再生能源发电技术”课程的多学科交叉,一般而言,在短时间内掌握非本专业理论知识较困难,因为没有该专业的理论基础知识,经常会很难理解有关知识点,这将严重影响学生的积极性,甚至部分学生会产生抵触情绪。因此,以教师讲授为主的教学方式,学生没有参与进来,不能充分调动学生的积极性,可能导致学生无法理解所讲授的内容;同时该教学方式忽略了学生的创新能力培养。因此如何将教师的“教”转化为学生的“学”,将多学科交叉课程的课堂组织好是该课程教学需要解决的问题之一。

二、教学内容的设计

可再生能源发电技术的研究属于当今研究的前沿问题。随着科学技术的快速发展,新技术、新方法和新工艺等不断涌现,教学内容需要与时俱进,不断更新,现有的教材显然不能很快地响应这样的变化,以教材为教学内容难以满足教学要求。在笔者的教学实践中,教学内容上通过参考权威书籍、资料和自身的研究成果,同时对国内外期刊文章、学术专著及网络平台知识进行学习,掌握当前研究的动向,并整合所有材料作为课堂教学内容及课外拓展阅读资料。广泛获取信息,动态更新与拓展教学内容,把握最新的专业前沿,有助于引导学生去探索新知识,培养创新精神。另一方面,由于课程涉及多学科的交叉,在有些学科领域上,学生缺乏知识储备,课堂教学较难获取有效的效果,因此,摒弃一些晦涩难懂的理论知识是非常必要的。[5,6]以太阳能热发电为例,太阳能热发电涉及流体力学、传热学、自动控制等多学科,当整合最新的科技发展成果作为案例讲解时,主要向学生阐述太阳能热发电的基本原理、关键技术、发展趋势及政策激励等,让学生充分接触各种知识,拓宽视野,了解科技前沿的最新动态,目的是给学生专业素养的形成提供一个有利、有效的平台。课程内容应深入浅出、科普性与前沿性并重,当学生的兴趣被调动起来后,再进行该学科的基本理论的讲授或学生自学就非常容易切入,这样就可达到较为理想的教学效果。

三、新型的教学模式

根据“可再生能源发电技术”课程的特点,本文提出新型教学模式的设计,使得教师成为课堂的组织者,通过设定教学内容,明确教学任务,课堂教学以学生为本,体现学生的认知主体作用,使学生在学习过程进行积极思考,自主学习,从而在培养学生的创新能力和增强其科学素养等方面发挥作用。

1.专题讲授

可再生能源利用形式多样,涉及本学科各个分支学科,具有多学科交叉与耦合的特点。为了避免各分支学科相互之间影响导致学生难以理解的问题,提出采用专题讲座的授课形式,集中时间讲授某一类型的可再生能源发电形式。此外,争取请相关领域的专家或工程技术人员每学期做1~2次课堂报告,将工程中碰到的问题简化并整合成案例,在教学中根据需要选择案例进行剖析,激发学生的学习兴趣,强化学生的工程实践意识。

2.互动教学

在教学过程中,教师做几次完整的典型研究报告,包括几种可再生能源的发电原理、设备组成、科研前沿等,目的是让学生掌握宏观现状背景和如何从微观把握问题与分析问题;引导学生充分利用图书馆资源,掌握归纳分析的方法;指导学生进行撰写科技或科普论文,提高学生的科学素养,在此基础上安排学生参与课堂中来。具体做法是学生以小组为单位,各小组自主选择相关研讨课题,通过查阅文献和小组研讨,形成专题研究报告,并由小组成员在课堂进行汇报,根据其汇报内容,接受老师和同学的提问,并进行解答,教师及时进行指导并对其评分。形成教师指导,学生主讲,教师与学生,学生与学生互动讨论的方法,教学实践表明,该方法大大提高了学生的主动性。学生经历查阅文献、分析问题、报告写作和报告陈述的全过程,显著增强了创新能力、科研精神和团队合作意识。利用对多个相关课题的讨论,学生对可再生能源特点、可再生能源发电的前沿技术等有了更深入的认识。

3.虚实结合

在学科平台及自建教学平台的基础上,通过实物参观、模型演示,多媒体教学等虚实结合、多位一体的教学模式,提高学生的感性认识。

(1)可再生能源发电技术模型的利用。热能与动力工程专业的学生以往大部分接触的是火力发电方面的知识内容,对可再生能源发电技术认知较少,特别缺乏针对可再生能源发电原理和发电设备等进行系统的学习,如果直接进行理论的学习,学生会感到很枯燥,对一些基础理论知识和发电设备结构很难理解。为了提高学生的感性认识,笔者所在课程组建立了可再生能源发电技术教学平台。在学习课程的理论知识之前,学生首先了解小型模型的实物结构,内部构成,基本组成和基本原理,使得学生具有整体的感性认识,然后再学习本课程,同时结合模型进行讲解。

(2)健全的多媒体素材。“可再生能源发电技术”课程内容较多,课时有限。相比较传统的教学方式,多媒体信息量大,采用灵活的图形、视频和动画等表现形式,能够直观、形象地再现客观事物。笔者在教学实践中采用多种多媒体教学手段。例如:选用《国家地理》节目里的《伟大工程巡礼——太阳引擎》视频作为太阳能热发电原理及形式的教学内容,直观地介绍了槽式、塔式、菲涅尔等形式的太阳能热发电原理,以及聚光器的制造工艺等。选用GE的水轮机设备,采用Flash方式制作水力发电中反击式水轮机设备的教学内容,直观且易于理解。通过多媒体的应用,展示现场实际设备,简化教学中的难点,增加了课程的信息量。

四、小组式考核方式

“可再生能源发电技术”作为高年级的课程,课时有限,知识点多,内容模块化强,科普性和专业性并存,采用常规的卷面考试方式难以准确考核。笔者在该课程教学实践中,进行了小组式考核机制的尝试,即以小组为单位,制作课程学习的整体报告,选派一名代表在课堂上进行答辩,汇报内容结束后,其他组成员和教师针对报告内容进行提问,组内成员均可就相关问题进行回答。其他组同学根据该小组的汇报情况进行打分,打分表如表1所示。除此以外,在考核中增加动态考核,每个小组选出组内最佳贡献成员,给予动态加分;同时为了增加考核上互动,鼓励学生思考问题,对于提问积极的学生在成绩上给予加分。该考核方式,对课程的教学实行了动态的考查与过程管理,实现了以考核促学习,有效地调动了学生学习的积极性,推进学生协作能力培养,增强了“教师与学生”、“学生与学生”的互动,提高较整体的教学效果。

表1 考核打分表

小组名称 选题创新性(共20分) 查阅文献情况(共20分) 分析问题能力(共20分) 报告质量 (共20分) 表达能力 (共20分) 总分

(100分)

五、结语

随着可再生能源发电技术的发展,“可再生能源发电技术”已经成为热能与动力工程专业学科重要的专业课程。本课程具有典型的多学科交叉的特点,同时该领域的研究成果日新月异,因此无论是在教学内容还是在教学方法都需要进行改革和创新。本文通过紧跟前沿的研究热点,设计深入浅出的教学内容;采取以学生为主体,通过引入工程案例,专题研究与课堂讨论等模式,并辅以教学模型与多媒体动画演示等多种灵活多样教学手段的改革,让学生在了解可再生能源发电技术的理论知识的基础上,培养了学生挖掘问题,解决问题,理论与实践相结合的能力,锻炼了学生查阅文献和团队协作的技能,提高了学生的科研素养与工程实践本领。

参考文献:

[1]孙欣,黄永红.“新能源发电技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2012,(35):95-96.

[2]刘忠,邹淑云.专业选修课《新能源发电技术》的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济,2010,20(1):185-186.

[3]张力,杨仲卿,郑泓.“能源、环境与社会”全校性新生研讨课教学模式探讨[J].中国电力教育,2012,(24):54-55,69.

对可再生能源的认识篇(3)

一、STSE教育理念融入高中物理教学的意义

(一)使物理课堂更贴近生活实际

物理知识最早起源于人类对自然现象的观察与在生产劳动中的经验累积,前人总结出的知识与规律引领着人类对自然世界的探索,极大地促进了社会的发展,不断开拓着人类对新世界的认知。STSE教育理念中的重要思想就是理论联系实际,因此,STSE教育理念与中学物理教学相结合应该是天衣无缝的[6]。在中学物理教学中巧妙融入STSE教育理念,将学生从枯燥的课堂模式中解放出来,以生活实际作为学生学习的新环境,将目光聚焦于生活中的热点话题,联系生活、技术、社会实际,将书本里冷冰冰的文字描述转变为学生感兴趣的生活实例与现象,让学生认识到科学贴近生活实际与应用的一面,并对其产生亲切感,这不但能吸引学生主动探索,激发学生的参与热情和学习欲望,而且能使学习过程变得更为轻松灵活,知识掌握更加牢固持久。

(二)提升学生探究能力与创新意识

单纯的物理知识学习以及利用物理知识解决生活中的常见问题,已经不能满足当下的教育与人才需求,新时代的人才需要具备创新思维与探究能力,STSE教育理念提倡开放性教育和参与性教育[7]。教师组织学生积极进行探究研讨,鼓励学生在探究中发现问题,通过对问题的追本溯源以及模拟解决方案,提出自己的见解,设计实验制定方案,将分析综合、推理论证、构建模型等方法运用于解决问题的过程中,培养学生辩证性看待问题的能力,提升发散性思维的同时也有利于激发学生的创造精神。

(三)培养核心素养下高素质人才

教师围绕科学、技术、社会、环境四方面进行物理课堂教学设计,可在学习物理与科技的过程中培养学生现代科技意识,提升民族自豪感;在学习物理与社会的过程中,提高学生利用物理知识观察解决实践问题的能力;在学习物理与环境时,提升学生的环保意识。通过不断的渗透教学,激发学生的学习热情,使其更加关心科技和社会的发展问题,形成正确发展观,培养核心素养要求的高素质人才。

二、“能源与可持续发展”教学设计

以人教版普通高中物理教科书中“能源与可持续发展”一节为例,在学生学习能量转化的基础上,结合社会生活实际,紧密联系当今能源开发与环境保护的热点议题,在课堂教学设计中融入STSE教育理念,使学生在掌握知识的同时提升自身素养。

(一)教学设计思路

在新课标中,对“能源与可持续发展”一节的教学内容要求包括以下四点:(1)了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式,初步了解核裂变与核聚变。(2)知道不同形式的能量可互相转化,在转化过程中能量总和保持不变,能量转化具有方向性。(3)清楚可再生能源和不可再生能源的分类,认识能源的过度开发和利用对环境的影响。(4)认识环境污染的危害,了解科学、技术、社会、环境协调发展的重要性,具有环境保护的意识和行为[3]。值得注意的是,在分析教学内容要求的过程中,不能将其片面地理解为:为了在发展的同时保护环境,就应该避免过度开发不可再生能源而更多的开发可再生能源。这样的理解是片面的,问题的关键在于应该如何正确的看待可再生能源的开发与利用,这是在教学时需要引导学生思考的重点问题之一。在教材内容的编排上,能量转移与能量转化的方向性、能源的分类与应用、能源与社会发展是“能源与可持续发展”一节的三部分内容。通过先前的课程学习,学生已经掌握了能量及能量转换的基本概念,对本节知识的学习具有一定基础。因此在新课讲授时,可按顺序进行教学,由浅入深、逐层递进。本节教学的重点聚焦于能量转移转化的方向性和能源与社会发展两部分,结合社会生活实际,紧密联系当下能源开发与环境保护的热点话题,在教学设计中渗透STSE教育理念,通过教学达到以下目标:首先,使学生掌握能量的转移、转化、耗散等基本物理概念,知道能量在转化和转移的过程中不仅在数量上守恒且发生方向上不可逆,从而揭示能源危机的深层含义;其次,了解水能、风能、太阳能与核能的工作方式及应用转换技术,明白能源发展对社会发展的意义,通过对能源的分类与应用的探索过程,发展学生的科学思维与科学探究能力;最后,认识能源利用对环境产生的负面影响,通过讨论能源与社会发展培养学生的科学态度和责任。在教学中采用小组讨论探究的教学模式,重点探讨对不可再生能源的过度开发利用给社会环境带来的负面影响,以及如何合理开发与利用可再生能源,让学生了解科学、技术、社会、环境协调发展的重要性,培养学生辩证性看待问题的能力,组织讨论生活中能源利用产生的负面效果,并提出改善建议,培养学生思考问题的科学思维和环境保护理念,形成对社会的科学态度与责任意识[8]。

(二)教学过程设计

1.新课引入环节教师提问:同学们,在前面的课程学习中,我们已学习了多种形式的能量并知道不同形式的能量之间是可以相互转化的,回想一下生活中有哪些能量转化或转移应用的事例?生:电灯照明时将电能转化为光能;煮鸡蛋时,燃料燃烧释放能量使水升温,水中的热量再传递到鸡蛋上使它变熟;汽车行驶时,发动机将燃料内能转化为汽车的动能。设计意图:复习旧知,培养学生利用物理知识解释生活现象的能力。教师活动:将学生所举实例中涉及的不同能量进行总结,引导学生梳理出能量关系转化图,如图1教师提问:通过刚才的梳理,我们得出能量转化的关系图,由图可以看出,在涉及能量转化或转移的反应前后,能量形式改变而总和保持不变,既然如此,为什么仍然要节约能源呢?设计意图:通过对已有结论进行反问使学生产生前后知识矛盾,激发学生的好奇心与学习积极性,为后续教学内容开展做铺垫。2.新课教学环节知识点一:能量转化或转移的方向性师:刚才我们列举了生活中能量转化和转移的事例,现在将它们的发生过程翻转,这些能量能自动反过来转化或转移吗?原因是什么?生:不能发生。因为能量的转化具有方向性,是不能逆转的。师:虽然反过程的能量转化也遵循能量守恒定律,但科学研究表明,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,在转化过程中产生的热量一旦释放出去,便很难对它们进行收集利用,而且无法自动发生转换,只能以热量的形式存在于环境中,这种现象就称为能量的耗散。虽然能量在整体数量上没变,但是可供利用的部分却越来越少,这也是能源危机的深层次含义,同时也回答了为什么我们仍然要提倡节约能源这个问题。设计意图:教师通过能量转化与转移的方向性帮助学生建立能量耗散的物理概念,使学生理解科学知识内涵并引发对能源危机的思考。知识点二:能源的分类与应用师:能源的开发与利用一直是社会发展的推动力,请列举出你目前所知的能源。生:煤炭、太阳能、风能、水能、核能等。师:上述这些能源大都来自自然界,仔细思考,其中有哪些是可以源源不断获得的,哪些是现阶段能够使用,但是不能无节制从自然界获取的?学生在教师的引导下,将能源进行可再生与不可再生分类。设计意图:在对能源分类的过程中,使学生认识到能源并不是取之不尽、用之不竭的,为新能源教学的引入做铺垫。师:近些年,我国致力于新能源的开发,并取得了很大的成就。比如,我国具有完全自主知识产权的三代百万瓦级核电技术电站———华龙一号,其安全指标和技术性能已达到国际第三代核电技术水平。我国的核能发电技术已居于世界领先地位。同时,对太阳能、水能、风能的利用效率也均处于世界先列。那么是通过怎样的技术手段将这些能源转变成我们需要的形式呢?(在课前请学生分组探究)结合课堂展示的工作原理图分组进行汇报。设计意图:通过对我国新能源开发方面成就的介绍,提升学生的民族自豪感。通过分组探究各能源的工作原理,提高学生之间的合作探究能力,在探究过程中让学生认识到,以科学知识为基础制造出先进的技术设备,又以先进技术设备为工具探索新的科学知识,科学与技术之间的关系是相辅相成的,使学生意识到学习知识的重要性,激发学生的学习热情。思考与讨论:与煤炭、石油这种不可再生能源相比,新能源具有怎样的优势?如何看待可再生能源的开发,是否因为其可再生的特质就能够无节制地开发和利用可再生能源呢?设计意图:使学生了解新能源对推动社会进步、保护环境、解决能源危机的意义,同时做到理智对待新能源的开发与利用,不盲目推崇,培养学生辩证性看待问题的能力。知识点三:能源与社会发展师:人类大致经历了柴薪、煤炭与石油三种能源的使用阶段,每一次能源利用技术的提升,都会极大地推动社会发展,现如今,对能源的利用也正在由单一化逐步朝着多结构化方向前进。但是利与弊是共存的,不能只看科技社会进步的一面而忽略了科技发展对自然环境造成的影响。请同学们思考,生活中有哪些由发展带来的环境污染问题?生1:汽车的喇叭声音太吵,影响日常的生活。生2:煤炭、石油燃烧产生的二氧化硫形成酸雨,腐蚀建筑物、酸化土壤。设计意图:使学生认识到科学技术的突破对人类社会进步的意义,引导学生从不同角度看待能源开发利用带来的影响,思考科学、技术、社会、环境四者之间的关系,加深学生的深层次认识,培养学生透过现象看本质和辩证性思考问题的思维能力。师:同学们列举的很全面,小组讨论交流,该怎样做可以改善这些问题,做到可持续发展呢?生1:大力发展新能源,减少对不可再生能源的开采与使用。师:这位同学从人类今后发展的大方向给出了建议,那么我们自身在平时的生活中应该怎样做呢?生2:可以减少使用一次性用品,去超市买菜时自己带购物袋。生3:家里使用节能型的家电,平时生活中注意节约用水用电。师:大家的提议都很好,要实现能源的可持续发展,就需要树立新的能源安全观,大力提倡节能并付诸实践,从生活的点滴小事做起,只有全民行动,注重细节,社会才能够与科技共同进步,人与自然才能真正和谐发展。设计意图:通过讨论生活中的节能方式,使学生意识到节约能源要从生活中的一点一滴做起,避免空谈理论、不切实际,要树立节能环保的生态文明理念与社会责任感,提升学生物理学科核心素养。3.巩固与提升通过习题的布置对本节的知识进行巩固,使学生能够利用能量转化转移的知识解释生活中的现象,养成节约资源、保护环境的生活习惯。

三、融入STSE教育理念的教学设计与传统课堂教学的对比

与传统“能源与可持续发展”的教学设计对比,融入STSE教育理念的新教学设计具有以下优点:(1)在教学过程中增加小组合作探究环节,培养学生的合作学习能力与分享精神,并在探究问题的过程中提升科学思维与探究能力。(2)在授课过程中增加学生汇报环节,给学生更多的发言机会,汇报内容围绕科学与技术开展,让学生认识到科学与技术的相互关系,并从中总结自己学到的知识。(3)在教学过程中多次强调科学、技术、社会、环境之间的复杂关系,不再单一关注学生的知识学习,从多个方面培养学生的物理学科素养。

参考文献:

[1]张健,王华,李春密.促进科学本质认识的HPS教学过程构建———以“牛顿第一定律”教学为例[J].物理教师,2021,42(2):12—16.

[2]廖伯琴.《普通高中物理课程标准》(2017年版)要点解读[J].物理教学,2020,42(2):2—5.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京:人民教育出版社,2018(10):43—46.

[4]陶梦雨,陆建隆.高中物理原子能教学渗透STSE教育的路径探讨[J].物理教师,2019,40(3):23—25.

[5]李思源,刘小兵,陈艳峰.基于“STSE”教育理念的教学设计———以“自由落体运动”为例[J].中学物理教学参考,2020,49(4):60—62.

[6]张智博,田勇.基于STSE教育理念的中学物理教学应用研究[J].中学物理,2018,36(22):7—9.

对可再生能源的认识篇(4)

1. 扬长补短策略

根据真人真事改编的美国电影《热血教师》中,教师Clark根据学生喜爱动感的摇滚音乐而讨厌枯燥的课堂学习的特点,以流行的摇滚音乐为旋律,将美国历史改编为琅琅上口的歌谣,大受学生欢迎,并且短时间内取得了很好的教学效果。由此可以看出,欲达到有效教学,需要师生双方扬长补短。

课程资源的多样性不仅为学校与教师开发课程资源提供了广阔的空间,校内校外、文图声像等多种类型的课程资源也积极地迎合以语言、空间、逻辑-数学、自然观察、身体-运动、音乐-节奏、人际关系和自我认识等八项智能为基础的多元智能理论。师生根据自己对课程资源的认知与运用,可以在提升师生自我认识的同时积极发展个性。

在教学过程中,教师正确的自我认识能够提高其准备及实施教学的效率,而学生正确的自我认识能够提高其学习效率。课程资源的开发根据师生的特点有所侧重,将达到扬长补短的效果。例如语言、“音乐-节奏”智能较强的教师,可以采取自创诗歌、改编歌曲等方式开发适于自己的课程资源。开发的过程中,还需要考虑学生的特点,如果学生的“身体-运动”智能较好,则可以考虑根据创作、改编的诗歌加工设计一定的舞蹈或运动动作,提升学生的兴趣;如果学生的“逻辑-数学”智能略有欠缺,可以在创作、改编诗歌的同时,加强逻辑联系,使学生在通俗易懂的形式中理解抽象的逻辑联系。《热血教师》中的Clark老师正是这样的例子。

2. 合作创新策略

有效教学的应用过程在提升自我认识、鼓励个性发展的同时,也需要加强交流合作、提倡自主创新。而课程资源的潜在性要求课程实施的主体对可能的课程资源进行开发,而教师与学生作为课程实施的双主体,需要发挥主动性与合作意识,合作创新出更适宜双方的课程资源。

这样的师生合作或者学生合作过程,有助于师生对课程资源的进一步认识,从而加深对课程内容的理解,加强教学效果。同时,合作中的沟通交流也可以为广大师生开阔视野,和谐融洽的气氛能够活跃思维,也更容易创新课程资源。

例如,针对初中学生自然观察以及“身体-运动”智能较好的特点,可以多开发校内校外的活动类课程资源,通过组织参观化工厂、化学小游戏等活动促进学生理解抽象的化学知识,而化工厂的确定、小游戏的形式与规则的设计可以更多地让学生参与。这样的合作交流有诸多优势:一是增加学生的积极性,活动也更吸引同龄的其他学生;二是在确定化工厂以及设计小游戏的过程中,学生必然需要对相应的化学知识有所了解,并锻炼自己的组织协调能力;三是通过参与课程资源的开发活动,学生了解了课程资源开发的一般流程,并树立了课程资源意识,从而为今后开发创新课程资源打下了基础;四是教师在此过程中,能够与学生更充分地交流,在了解学生学习情况的同时,开阔自己的思路,更能够根据学生的及时反馈,获得生成性课程资源。

对可再生能源的认识篇(5)

“能源的综合利用”是具有社会意义的主题,以这样一个主题作为项目,有利于将学科知识和课程内容进行整合,教学过程中让学生借助各种探究手段和活动以及与项目相关的各类资源对学科核心知识进行有意义的建构,从而实现学生综合智能的发展。

二、项目设计

本项目立足于能源的综合利用,将高中化学必修2化学反应与能量的内容进行整合,设计了四个专题:“认识能源”“燃料篇”“电能篇”“化工原料篇”。首先让学生对能源有一个整体的认识,然后在探索化石燃料作为生活中稳定能量来源原因的任务驱动下,先从宏观角度认识化石燃料的燃烧性质,建立能量观、发展变化观,再深入微观本质认识化学反应――燃烧反应提供能量的本质原因,最后定量认识燃料燃烧释放能量的能力大小;之后分析火力发电的原理及弊端,通过探索氢氧燃料电池能否实现化学能与电能之间的直接转化,建构原电池认识模型,从而发展学生的利用模型解决生活实际问题的能力,并培养学生变化守恒的科学素养;通过对化石燃料为原料直接或间接转化成的基础化工原料甲烷、乙烯、乙醇、乙酸及苯的组成、结构、性质及化工方面用途的探讨,帮助学生理解综合利用传统能源的方法,形成对能源可持续发展的意识,培养学生绿色应用的科学素养;最后让学生查阅资料了解新能源对解决能源问题及对能源发展的作用和价值,引导学生对能源有全面的认识和发展的眼光。

项目具体方案设计如图1所示。

三、项目教学中的关键问题

1.项目教学内容分析时,要确认教学内容的基本观念,建立项目中事实性问题、核心概念知识及核心观念之间的联系。

新课标对这两部分内容的教学要求:(1)理解化学键的断裂与形成是化学反应能量变化的主要原因,建立从微观结构的变化看化学反应与能量观。(2) 认识化学键的涵义,知道离子键和共价键的形成。

本专题以“研究化石能源作为燃料的本质原因”为中轴线,辐射到化学反应的本质的探讨,为核心概念知识的落实提供了较为丰富的事实性问题。本专题根据解决实际问题时涉及的核心概念知识及这些概念对学生核心观念的建构的作用来安排教学顺序。其具体联系可用图2来表示。

2.以观念为核心分析学生在主题知识内容与基本观念方面的发展程度。

从学生学习的角度看,“放热反应和吸热反应”的教学价值主要体现在以下几个方面:第一,认识化学反应的视角由关注物质变化转向关注能量变化,拓展了学生认识化学反应的角度。第二,由学生已有的化学反应伴随着能量变化的感性认识,去探索化学反应中能量变化的宏观原因;认识化学反应中能量转化的途径和形式,如化学能与热能的相互转化。第三,通过实验,定性地感受化学反应中能量的变化。

“化学键”的教学价值主要体现在以下几个方面:第一,发展学生从物质结构角度认识分子再分、原子重新组合的原因。第二,由学生已有的化学反应伴随着能量变化的定性认识,去探索化学反应中能量变化的微观原因;认识化学反应中能量转化的途径和形式。第三,通过计算,定量地认识化学反应中能量的变化。

总之,从整个专题看,要求学生的认识方式从宏观到微观、从定性到定量,并且发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。

3.教学中要想学生对相关教学内容有整体把握,必需理清事实、概念及观念之间的关系,抓住关键性内容,教给学生有组织的知识体系,而不是将孤立零碎的、毫无联系的知识教给学生。

化学反应过程中不仅有物质变化,而且伴随着能量变化。从能量角度认识化学反应是高中化学教学的重要内容,也是学生“能量观”“变化观”建构的重要方面。

4.教学过程中,以核心概念为桥梁,发展和完善学生的核心观念。

本专题以“化学键”为桥梁发展和完善学生的微粒观、变化观和能量观。学生核心观念的形成与发展是以相关具体概念性知识的学习为基础的。本专题通过化学键概念的建立,帮助学生认识到微粒之间的相互作用,从结构的角度认识物质的组成,发展学生从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应;同时,化学键的概念帮助学生认识物质变化的实质是旧键的断裂和新键的生成过程,这也是解释化学反应有能量变化的原因。

5.教学中需要立足学科的整体高度,利用学生多次认识化学能与热能的机会,在化学事实和相关概念学习的基础上,引导学生通过理性思维不断拓展和深化能量观。

整个专题一围绕“化学反应伴随着能量变化”这一学科基本问题引导和启发学生思维,帮助学生逐步形成相应的认识思路和方法,进而转化为学生从能量角度分析和解释相关问题的经验和能力。

对可再生能源的认识篇(6)

由于各种能源的广泛利用,促进社会的巨大进步,伴随这种进步,人类对能源需求“越来越大”,本章从“能源家族”人手,介绍了日常生活中常用的各种能源,介绍了“核能”和“太阳能”,介绍了人类历史不断进行着的“能源革命”,以及能源的大量使用给人类带来的环境问题。

能源问题是当今世界的热点问题,本章教学打破了常规课时安排的教学要求。在课前让学生按兴趣选择探究内容,并充分学习,充分发挥学习的主动性,如进行社会调查,上网查找资料,并把学习结果展示给大家,在学习知识的过程中,提高收集、整理信息的能力,与人合作、交流能力,并建立节约能源的意识和将科学服务于人类的意识。

二、教学目标

1 知识与能力

(1)了解能源、一次能源、二次能源、生物质能的概念;

(2)了解核能、裂变、链式反应和聚变的有关知识及核电站常识;

(3)初步认识太阳结构,大致了解太阳能的利用方式;

(4)常识性了解能量转化技术为人类带来的便利,认识能源消耗对环境的影响,知道节约能源的重要性。

2 过程与方法

(1)通过社会调查,上网查资料,分类总结,学习信息处理方法,培养学生利用信息技术的意识与能力,增强学生与他人交流的愿望,认识合作交流的重要性。

(2)以学生为主体,教师为主导配合进行。

3 情感态度与价值观

(1)初步认识能源对人类社会发展具有巨大的促进作用。

(2)引导学生关注能源与环境保护关系,增强学生热爱和平、振兴中华的使命感和责任感。

(3)初步领略自然现象的美妙与和谐,乐于探索自然现象,有将科学技术应用于日常生活,社会实践的意识。

三、教学过程

1 探究能源家族

(第一小组利用 powerpoint,通过图片、文字资料向大家介绍了化石能源、一次能源、二次能源、生物质能、可再生能源和不可再生能源。)

总结:通过观摩**同学这个小组的探究成果,我们了解到能源家族是一个大家族,它分为化石能源、一次能源、二次能源、生物质能、可再生能源、不可再生能源。我们国家地广物博,但是我们要知道,我国每年各种能源:如煤、石油,消耗巨大,折合标准煤20亿吨,20亿吨是什么概念?如果把这些煤堆成1米高,1米宽的堤坝,长度将达1 000 000 km,这个长度接近地球到月球距离的3倍,我们国家对能源的需求量很大,而能源供应常常跟不上生产发展的需要,因此我们每一个人都应该为国家着想,提高节能意识,现在就从自身做起,无论在家、在学校,还是在公共场所,都要提倡节能。但是,大家想一想,如果长期利用这些不可再生能源,肯定会发生能源危机,那么我们能不能找到一种用量少、放出能量多的能源呢?

第二小组同学举手回答:能!这种能源已经找到了!它就是我们小组探究的“核能”。

2 探究核能

(学生利用powerpoint,通过视频、图片、文字资料向大家介绍了原子核的组成、核能的定义、核裂变、链式反应、核聚变等知识。)

总结:对于核问题,在同学们的头脑里,这部分知识几乎是一个空白,刚才**同学介绍了核能、裂变、聚变、链式反应等概念,这些均涉及到核反应堆的知识,这对于我们初中同学来说是比较困难的,但是通过这组同学的探究成果,我发现他们的成果比较简单,通俗,而且采用了恰当的比喻及视频文件来帮助大家理解,这是难能可贵的,证明这一小组的同学下了工夫,费了力气,值得我们学习。

3 探究“太阳能”

(学生利用powerpoint,通过大量图片、文字资料向大家介绍了关于太阳的知识以及太阳能的利用。)

总结:通过**同学的介绍,我们进一步了解了太阳,了解了人类现阶段对太阳能的利用,太阳能是一种天然能源,不污染环境,取之不尽、用之不竭,虽然目前人类所消耗的能源的70%来自煤、石油、天然气等化石燃料,但在现有技术条件下,化石能源的大量使用给地球环境造成了严重危害,使人类生存空间受到了极大威胁,例如:温室效应已经严重导致地球气候紊乱,科学家预言,尽管化石燃料能源未来仍将占有相当大的比重,但其统一天下的局面将逐渐结束。因为地球上2亿年形成的化石燃料,大约只够人类使用300年,随着人们对环境保护的日益重视和科学水平的不断提高,太阳能的开发和利用越来越广泛,太阳能是可再生的能源,它是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源。当然,太阳能虽然巨大,但它太分散,不容易聚集,而且受地球自转、气候、季节的影响,不稳定,给正常、连续使用造成困难,但是只要我们克服困难,依靠科学技术进步,大规模利用太阳能是肯定可以实现的。

能源问题是当今世界的热点问题,人类生活的一切活动都需要能源,能源的广泛使用给人类文明带来了巨大的进步,能源带来了经济的繁荣,交通的便利,生活品质的提高,在前面的学习过程中,我们对能源的概念,能源的分类,能量的转化均有一定的认识,人类历史上不断进行着能量转化技术的进步,下面请第4大组的同学带我们一起感受能源革命为人类文明带来的进步,以及怎样让能源可持续发展,谈一谈他们的意见。

4 探究“能源革命以及能源的可持续发展”

(学生利用powerpoint,通过图片、文字资料向大家介绍了三次能源革命、21世纪的能源趋势、能源消耗对环境的影响,分析了未来的理想能源)

对可再生能源的认识篇(7)

长期以来,能源一直是中国经济发展中的热点和难点问题。能源问题解决得好不好,直接影响到国民经济能否实现可持续发展。随着国际能源格局的风云变幻,中国正面临着世界各国能源战略部署所带来的挑战,这是中国国民经济发展的一个瓶颈问题,也是对中国和平崛起的严峻考验。所以,从战略高度全面分析能源形势,深入研究能源发展问题,对我国国民经济和社会发展的持续健康成长有着极其重要的意义。

一、世界各国能源发展战略概况

随着世界范围内对能源的需求和争夺态势的加强,世界各国都根据各自的国情,综合考虑本国的经济发展状况和能源储备、能耗效率、未来能源需求预测、环境条件制约等因素,采取相应的对策和措施,力求缓和能源问题。如调整能源消费结构,避免单一化,积极开发新能源,建立新的海上石油基地以及开展节能研究和采取节能措施等。

(一)世界发达国家能源发展战略

随着国际能源市场的风云变幻,世界各发达国家纷纷制定了相应策略,以保证本国能源供应的稳定。综观这些国家的能源战略和政策,可以概括出以下基本特点:

1.积极开拓海外能源市场

发达国家一直都在全球范围不断勘探、开发石油和天然气,加紧对世界油气资源的争夺和控制。对任何国家来说,多渠道的能源都是保障能源安全的基本条件。如美国出兵伊拉克,扶植成立新的亲美政权,主要目的之一就是力图控制其石油资源,以确立在世界石油资源争夺中的主导地位。

2.建立和加强能源战略储备

有国际舆论认为,争夺最后的丰富油气资源很可能成为21世纪地缘政治的主题,未来战争的根源即在于石油争夺。战略石油储备是石油消费国应付石油危机的最重要手段,所以,西方国家都把建立石油战略储备作为保障石油供应安全的首要战略。美、日是建立战略石油储备最早、储备量最多的国家。

3.积极开发利用新能源和可再生能源

日本政府于1993年就提出了旨在开发利用新能源的“新阳光计划”,大力开发新能源,采用太阳能、风能、燃料电池、氢能、超导能等。同时,日本还在积极开展潮汐、波浪、地热、垃圾等发电的研究和实验。美国《国家综合能源战略》确定的新能源开发利用目标是,发展先进的可再生能源技术,开发非常规甲烷资源,发展氢能的储存、分配和转化技术。

4.提高能源的利用效率,厉行节能政策

近年来,世界各国尤其是发达国家,都已经把提高能源的利用效率、节约能源作为其能源发展战略的重要目标。如美国在1998年推出的《国家综合能源战略》中,就要求电力系统到2010年燃煤发电效率由目前的35%提高到60%以上,燃气发电效率由目前的50%上升到70%;到2010年,主要能源密集型工业部门的能源消费总量将比现在减少25%,交通领域将推出燃料利用率3倍于常规交通工具的新型私人交通工具等。

5.大力发展清洁能源

自1997年京都环境会议以来,世界各国都以保障居民健康、改善区域及全球环境质量为目标,大力推广使用清洁能源。如丹麦大力发展风能、美国政府对国内天然气生产实行扶持政策、挪威水力发电的高效能源系统、德国实行地下煤气化和煤的液化等。

(二)发展中国家能源发展战略

为了应对全球性的能源竞争,发展中国家在能源问题上,也采取了一系列的对策,力求缓和能源问题。概括起来,发展中国家采取的能源发展战略主要如下:大力开展节能活动,用法律和经济手段促进节能降耗和能效的提高;积极开发和利用新能源和再生能源,尽快完成可再生能源替代常规能源的进程;加大对能源产业的资金投入,加强能源利用研究;吸收先进的经验技术,加强国际交流与合作;加大教育方面的投资,加强环境与能源的宣传教育,促进节能与新能源开发,等等。

总起来看,新技术成果在能源工业迅速推广应用,使整个能源工业由低技术向高技术过渡;节能新产品和新技术不断涌现;各种新能源和可再生能源的开发利用取得了很大进展;能源产品正在向洁净化、多元化方向发展。

二、我国能源现状

近年来,我国在能源发展方面已经取得了巨大进展,能源总产量翻了一番,在煤炭生产、石油天然气的勘探开发、大水电站建设、核电发展以及可再生能源的发展方面,都取得了巨大的成就。但另一方面我们也应看到,我国也是一个能源消费大国,我国经济社会发展对能源的依赖比发达国家大得多。同时,我国在开发和利用能源方面还存在着许多问题。

(一)能源的生产量不能满足能源消费需求的增长

据测算,到2050年,中国能源生产总量可达到35.4亿吨标准煤,其中,原煤33.5亿吨,占67.7%;原油2.3亿吨,占9.3%;天然气1500亿立方米,占5.6%,水电11540亿千瓦小时,占4.5%。但是,进入新世纪以来,我国经济呈现出新一轮的快速增长形势,能源生产的增长并不能满足能源需求的增长。据预测,我国国内能源供应的缺口量,在21世纪初期将超过1亿吨标准煤,2030年约为2.5亿吨标准煤,到2050年约为4.6亿吨标准煤,规模约占年能源需求量的1/10。

(二)能源消费结构不合理

在我国的能源消费结构当中,煤炭占到了67%以上,而新能源,包括天然气、可再生能源、核电等,比例都很低。现在,我国的石油产量已不能满通的发展,汽车拥有量的增加对能源提出新的需求。我国已成为石油纯进口国家,而且进口量还在逐渐增加。随着国际石油价格的不断攀升,给我国的经济发展带来很大压力,对国家经济安全也构成了威胁。此外,长期消耗化石燃料,带来大量的污染和温室气体排放,也给我国环境造成巨大的压力。

(三)能源利用效率不高

总体来看,我国目前的能源利用效率低于国际先进水平10个百分点以上。国民经济的一些主要部门,如工业部门、交通部门、建筑部门及居民,对能源利用的效率普遍都很低。

(四)对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足

我国人口众多,人均能源资源相对匮乏。同时,由于我国能源利用结构不合理,对环境造成了极大的污染。因此,开发和利用新能源和可再生能源是我国能源发展的重点。但是,当前在我国发展新能源和可再生能源,对实施可持续发展以及减少环境污染的意义还没有得到充分、广泛的认识,对积极地、因地制宜地发展新能源和可再生能源的方针落实还不够。

三、我国能源发展战略

没有能源的发展,没有能源作为强大的物质基础,经济社会的可持续和稳定发展是不可能实现的。为了实现我国经济的健康稳步发展,应该以建设和谐社会,实现国民经济可持续发展战略为前提来制定我国的能源发展战略。

(一)我国能源发展战略

综合分析我国能源发展现状,我国能源发展战略应注意以下几点:

1.长期坚持节能降耗,提高能源利用率的战略

随着经济的增长,各个国家都已经把节能降耗,提高能源的利用率作为能源发展的目标。我国能源的利用率比较低,能源浪费的现象比比皆是。因此,在我国实行节能降耗和提高能效有着巨大的潜力和可能。中国要以较少能源投入实现经济增长的目标,很大程度上取决于节能潜力的挖掘。因此,应将节能放在能源战略的首要地位,持之以恒地坚持节能降耗,提高能源利用率的战略。

2.加速能源结构调整,大力发展清洁能源的战略

为了保护环境,实现能源、环境、经济的协调发展,世界各国都非常重视洁净能源的发展,以加速能源结构调整步伐。自2005年2月16日《联合国气候变化公约京都议定书》正式生效实施后,二氧化碳减排额将成为一种商品在世界流通。目前我国二氧化碳排放量已位居世界第二,其他温室气体排放量也居世界前列。如不加以控制,在将来受到具体减排指标约束时,很多行业会大受冲击,不得不花费大量资金向排放量较小的国家购买排放权。《京都议定书》在更深层次上推动了我国能源结构的变革,为新能源产业的发展提供了很好的机遇,能源结构调整将是我国新世纪能源战略的主题。

3.积极开发和利用可再生能源的战略

随着技术和管理水平的不断提高、产业规模的不断扩大,可再生能源在保障能源供应、实现可持续发展等方面将发挥越来越重要的作用,而且越来越受到各国政府的重视。开发利用可再生能源已经成为世界能源可持续发展战略的重点,成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的重要组成部分。国际能源机构预测,到2020年,可再生能源在全球能源消费中的比例将达到30%。面对即将到来的可再生能源时代,各国正在迅速前进。丹麦的风电已达到总发电量 的18%,而德国2002年风力发电已经占世界风力发电量的三分之一。法国计划在2025年风电达到发电总量的25%。我国具有丰富的水能、风能、太阳能等可再生资源,而且已经具备了一定的技术积累,在中长期战略上应做好大力发展可再生能源的部署。

(二)我国能源发展战略实施的对策和建议

1.培养节能意识

当前,我国能源浪费现象比较严重,很多地方对能源浪费现象还没有引起足够的重视和关注。倡导全社会节能降耗,培养全民的节能意识,对我国能源发展具有举足轻重的作用。

2.加强对开发利用新能源和可再生能源的认识

随着经济发展和环境保护意识的加强,开发和利用新能源越来越受到世界各国的重视。当前我国能源结构不合理,对发展新能源和可再生能源方面认识还不充分,应该加强对这方面的认识,促进我国能源发展。

3.借鉴国外先进技术和经验,加速能源结构调整

当前,由于我国能源结构不合理,已经对环境造成了巨大的压力。为了保护环境,应该积极吸收和推广国内外能源领域的先进技术,推进能源结构的调整,实现能源的可持续发展。

4.修订和制定能源政策

为了促进能源的发展,应充分发挥政策对新世纪能源战略实施的服务功能和保障机制作用。要加强对新世纪能源政策的研究和资金的投入,吸收外国能源政策的经验和成果,结合我国实际,制定和完善我国能源政策。

5.采用法律和经济手段,促进能源发展战略的实施

国家可以采用法律和经济手段,来促进我国能源政策法规的落实,以此保障能源发展战略的实施。如国家可以采用收能源税的方法,来控制能耗的增长,并引导能源生产和能源消耗朝着减少二氧化碳排放量的方向发展。

近年来,我国在能源发展方面已经取得了巨大进展,但在开发和利用能源方面还存在诸多问题,如能源的生产量不能满足能源消费需求的增长、能源结构不合理、能源利用效率不高以及对开发和利用新能源和可再生能源战略意义认识不足等。因此,我国的能源发展战略应该注意长期坚持节能降耗、提高能源利用率,加速能源结构调整,大力发展清洁能源和积极开发利用可再生能源。同时要采取各项措施,以促进战略的实施。

[参考文献]

[1]唐红义.我国能源问题的现状及思路[J].中国科技信息,2005,24.

[2]石定环.中国能源发展的现状和未来[J].中国科技产业,2005,10.

对可再生能源的认识篇(8)

一位心理学说过:“错误人皆有之,作为教师不加以利用是不可原谅的。”教师如何巧妙地利用“错题资源”为提高教学质量服务,是值得我们研究的课题。那么,小学数学教学教学中如何利用错题资源呢?

1.正确认识错题

在教学中,教师经常要和学生的错题打交道,教师想方设法地防错、堵错、纠错,但还是无济于事。其实根据布鲁纳的认识发展理论,学习本身是一种认识过程,在这个过程中,个体的学是要通过

已知的内部认知结构,对“从外到内”的输入信息进行整理加工,以一种易于掌握的形式加以储存。也就是说学生能从原有的知识结构中提取最有效的旧知识来吸纳新知识,即找到新旧知识的“媒介点”这样,新旧知识在学生的头脑中发生积极的相互作用和联系,导致原有知识结构的不断分化和重新组合,使学生获得新知识。但是这个过程并非总是一次性成功的,所以学生在学习过程中的错误是正常的,关键是教师能否善于捕捉学生的错误,并将错题变为教师的最好的教学资源。

2认真分析错题的类型

2.1 计算错误

计算错误除了学生的不认真、粗心以外,还有学生是否透彻地理解算理,正确地运用法则。例如教师在教学混合运算后,让学生做如下练习:(1)12×30+5×2;(2)240÷4+58÷2;(3)51-36÷3+12。结果,很多学生错误地认为(3)的计算顺序是先算51-36,再算3+12。显然学生受到(1)、(2)两题的定势影响,从而导致(3)解法出错。

2.2审题错误

学生在做题目时,都不愿多读题目,笼统地看一遍,不愿意多加思考分析出题者的目的,拿到题就做。比如三年级课本的一道题目:小明家和小红家、少年宫都在青年路上,小明家离少年宫3000米,小红家离少年宫 6000米,求小明家和小红家的距离。此题应该有两种可能,一种都在少年宫的一边,还有一种在少年宫的两边。可大部分学生抓到题目就能只想到一种方法,不画图解决。

2.3概念错误

数学教学的本质之一就是概念教学。小学数学教学中,诸多问题都需要学生有一个理解的过程,很多数学概念都没有明确指出。所以我们在教学中“多举些实例”让学生更多的建立对这种概念理解的表象。例如,五年级下册教了分数的意义以后,出现这样的填空:把4米平均分成5份,每份是 米;每份占全长的 ;学生首先会想到1/5,而不太会想到4/5米长,这是学生头脑中的分数意义的影响所致。在这儿我们不光要让学生明白前一个问题求的是具体的量,绳子的长度,用除法计算,并

用分数表示商,当然也可用小数表示。后一个问题是两个量相比的关系,是分率,除了用分数的意义,把4米看作单位1,平均分成,5份,每份是全长的1/5这样来解释外,也可以用两个量相比来解释,即每段是全长的几分之几,就是每段长度除以全长4/5米÷4米=1/5。

2.4 细节错误

小学生感知事物的特点是比较笼统、粗糙、不详细,往往一晃而过,仅看一次,不肯多看。例如,六年级下册,制作一个无盖的圆柱形水桶,底面半径3厘米,高5厘米,需要多少铁皮?这是求圆柱的表面积。有些同学就算:两个圆的面积+圆柱的侧面积,根本没看到“无盖”两个字。计算时对相似、相近的数据或符号轻易产生感知失真,造成差错,如一些学生常把“+”看做“×”,把“÷”看做“+”,把“75”看做“57”,把“209”看做“269”等。

3及时进行错题讲评

作业错题讲评是错题资源有效利用中最重要的一环,为让学生有两次认识错误的机会,让错题资源的利用最大化,使讲评真正收到实效,可采取课堂穿插讲评和单元集中讲评结合的方式。知识的学习具有时效性,学生作业中出现的错误不给予及时纠正,时间一长,错误的累积将影响后续知识的学习。

那么,在学生有限的学习和活动时间内,怎样才能把作业错题的讲评落到实处呢?笔者在实践中,把作业错误反馈穿插在课堂上进行:如果错误影响新课的学习,将讲评安排在新授开始之前的五分钟,有利于新课的学习;如果对新课没有影响或影响甚微,将讲评安排在课的结束前五分钟,不使讲评干扰新知识的学习;如果前一次作业中出现的错误题目会在下一堂课中再现,就结合在新课教学的过程中进行讲评。

学生学习知识的特点具有反复性,同样的错误在经过一周之后,可能会再次出现。 在实践中,为使错题资源的效用尽量发挥,笔者把学生作业中的错题制作成PPT,利用每周一节的数学活动课进行一次集中讲评。如果说课堂穿插讲评是属提示性、点到式的讲评,那么集中讲评就属系统性、深入式的讲评。有助于学生对错误原因再次反思,及时帮助学困生梳理知识脉络,积累错误题型和要点,减少错误的再发性,具有十分重要的意义。

4 讲评后进行练习和检测

要想使学生解题过程更趋完善、合理,减少错误的再发性,扩大讲评课的辐射效果,设计有针对性的练习必不可少。可以根据一周来的错误情况,编制相应数量的练习题,在数学活动课集中讲评之后进行必要的练习。通过练习,使错误题目再次回放,对错误的认识再次升华。学生在对比中把握特征,归类中领会规律,使知识结构更加完善,思维能力更加完整、缜密。

根据学生学习具有反复的特点,在每一单元的学习内容结束之后,编制一份易错题检测卷对学生进行检测,再次了解学生的错误情况,检验讲评的效果也是相当必要的。 本次检测可以适当拔高,但拓展与提高题的设计,应尽量结合学生的生活实际,培养学生解决生活中数学问题的能力,让学生能够学以致用,体会到数学学习的乐趣。同时也要结合学生平时的作业和错误情况,让学生掌握一定的知识,获得必要的技能。

对可再生能源的认识篇(9)

二、中国传统知行观的阐述

春秋时期的孔子对知行进行了最早的论述,但是孔子在很大程度上论证的是知与学的关系。孔子通过知识的来源将知识分为天赋的知识和后天学习得到的知识,孔子认为只有通过学习才能使人获得更多的知识。荀子认为人的感觉器官在人的认识过程中起着基础的作用,那么这表明了荀子肯定了感性认识在认识过程中的地位,荀子还强调与感觉器官相对应的具有思维功能的“心”对人的感觉器官具有支配的作用。汉代大儒董仲舒的哲学思想非常强调天意,人们所做的事情对错与否都要看是否符合天意,他认为人认识来自上天的授予,而人的意识又决定了万事万物。唐代佛教的“知行合一”说主要在修身成佛方面进行论述的。在修行中强调“止、观”,大体上说心无杂念并对事物用心去体会与认识,二者相辅相成最终达到涅槃的境界。北宋时期程颐提出知先行后的观点,他认为知是行的根本,人们必须先有认识,之后人们会按照已有的认识去行动。朱熹也曾对“知先行后”的命题进行过系统的论述,他将“知”“行”先后的关系阐述的更加明确化,他认为知在认识过程中是第一位的,而行是第二位的。明末清初的王夫之提出了“知行相资以为用”的知行统一观。他认为,在人们具体的认识活动中人们通过行从不知到知,从知识的匮乏到知识的渊博而且在认识的过程中知始终伴随着行,而行也始终在知的指导下进行。近代资产阶级革命家孙中山指出,人的认识过程是“:其始则不知而行之,其继则行之而后知之,其终则因已知而更进于行。”这句话大概说人们最开始由于不知才会去“行”而后通过“行”使人们获得知识然后以或得的知识再促进行动从知再回到行。这种行—知—行的认识逻辑显带有辩证的唯物主义思想。

三、马克思主义实践观的超越性

第一,马克思主义认识论认识的来源更具超越性。中国传统知行观对于认识的来源问题即“知”与“行”的先后问题主要有“知先于行,行先于知”两种观点。孔子强调的“生而知之”观点到北宋程朱理学对于“知先行后”思想的论述表明“知”对“行”的决定作用都只是在浅显的论述“知行”的先后顺序而没有更进一步的去探究其来源。荀子则是“行先知后”观点的开创者,他承认客观事物是认识的根源。虽然这种观点较“知先行后”的观点具有了朴素唯物主义的韵味,但它对于客观的事物的理解只是直观的反应,不具有批判性。马克思主义实践观对实践的理解更具有革命性、批判性、彻底性。马克思主义认识论认为实践是认识的来源,人的认识得以产生和发展的途径是实践。人们只有通过实践才能对客观世界进行改造才能看清事物的本质,才能形成正确的认识,从根本上讲可以说实践是认识的唯一来源。

对可再生能源的认识篇(10)

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)54-0093-02

0 引言

郑州市人均水资源占有量很低, 随着近年来工业生产的迅猛发展,城市人口的大幅增加以及人们生活水平的提高,用水量大幅增加,污水排放量也在不断增加,水资源供需矛盾日益突出,水环境污染日益加剧。

为了加快建设节水型社会,节水是缓解水资源紧缺的重要措施,然而仅仅拧紧水龙头并不能彻底解决问题,把城市里的污水收集起来,经过深度处理后生产成可用的再生水,一方面可以大量节约清洁的水资源,另一方面可以减少污水排放量,保护水环境。

1 郑州市水资源供需形势

根据2005年~2009年的水资源公报,郑州市这5年的平均水资源总量为10.682亿m3(未计算黄河过境水量)。根据河南统计年鉴(2006年~2009年),2009年底郑州市总人口数达到666万人计算,人均水资源占有量为155.1m3。按照联合国规定的标准,人均水资源占有量少于700m3为严重缺水城市,郑州市人均水资源量远远低于这一标准,属于水资源严重缺乏的地区。并且郑州市区域内地表水污染严重,扣除郑州市主要河流全年水质劣于Ⅴ类水的河段,剩余河段的水量为地表水资源量的35.48%,加剧了郑州市的水资源短缺。

郑州市目前的水源主要为地表水(黄河水)和地下水。近年来黄河来水逐年减少,引黄河水用水不容乐观。上世纪80年代到2000年,郑州市的地下水超采严重,导致建成区地下水水位急剧下降,地下水漏斗面积不断扩大。

随着郑州市社会经济的快速发展,常规水源难以承载。郑州市建设了一些新水源示范工程。如雨水利用工程(河南省体工大队等单位),但雨水利用工程水源不稳定,且尚未形成一定规模;如河南金星啤酒集团建设的工业循环水利用工程,局限性较大,只适用于特定的企业。

2 郑州市再生水利用的意义

再生水是将回收的污水进行深度处理后的水,据资料显示,将城市污水深度处理达到用做杂用水的程度,基建投资相当于从30km外引水,若处理到回用做高要求的工艺用水,其投资相当于从40km~60km里外引水。因此,在郑州市利用再生水比利用南水北调的来水更经济。

郑州市每天的污水排放量很大,把这些污水进行处理达到可回用的标准后,就能作为新的水源再利用,能大大减少水体中的污水排放量,有助于改善城市水域的生态环境,实现水生态环境的良性循环。

因此,生产和利用再生水可让城市水资源处于动态循环中,对于郑州市来说不仅可以“开源”,更重要的是对控制污染和保护水环境有重大意义。

3 郑州市再生水利用可供水量分析

郑州市已建成三座污水处理厂,分别为五龙口污水处理厂、王新庄污水处理厂和马头岗污水处理厂,日处理(生活用水)污水总量为90万t,全市污水处理率达到85%。

据《郑州节水型社会建设规划》,2010年污水排放量为48 709.1万m3,污水处理率达到90%,污水处理能力达到90万吨/日;2020年郑州市的污水排放量将达到61 310.9万m3,污水处理率要达到95%,污水处理能力达到150万t/日。

行政

分区 2010年 2020年

污水

排放量

(万m3) 污水

收集率

(%) 再生

水量

(万m3) 污水

排放量

(万m3) 污水

收集率

(%) 再生

水量

(万m3)

巩义市 6766.5 75 4059.9 8850.8 85 6108.54

登封市 2916.7 1750.2 3770.7 2564.08

荥阳市 4768.8 2861.28 6128.9 4167.65

新密市 6050.2 3630.12 7849.5 5337.66

新郑市 2832.2 1699.32 3971.0 2700.28

中牟县 5299.1 3179.46 6790.5 4617.54

郑州 20075.5 12045.3 23949.5 16285.66

全区 48709.1 29225.46 61310.9 41691.412

郑州市不同水平年再生水回用量预测表

注:表中所列污水排放量数据取自《郑州节水型社会建设规划》。

由上表得出,郑州市2020年可提供的再生水量为41 691.412万m3,相当于六十多个西流湖,相当于郑州市重要水源常庄水库总库容的20多倍。因此,大力发展再生水产业,对于缓解郑州市水资源的供需矛盾有重要作用。

4 郑州市再生水利用的障碍

郑州市的污水处理能力和污水处理率已经大大的提高,但和美国、以色列等国家相比,再生水利用尚未全面推广,生产量和利用量都还较小,运行管理情况也不理想。

第一,公众对再生水缺乏正确认知,制约再生水的利用范围。

一方面公众对水资源短缺的现状认识严重不足,很多人认为多用水无非是多交点水费;另一方面公众对再生水的认识十分缺乏,认为再生水就是脏水,绝对不可回用,没有把再生水作为一种新的水资源来认识。在错误观念的引导下,郑州市污水处理厂处理过的水要用于市政景观用水,在未找到使用回用水的单位之前,没有大规模的生产经过深度处理的再生水,没有得到更广泛和更深入的应用。

第二,再生水回用规模较小,成本较高。

目前郑州市再生水回用的主要模式是单位自建的再生水回用系统,这些系统都是各自独立的,就地回收、处理和回用的系统。这种系统规模一般不大,水源不够稳定,回用设施得不到充分利用,而且由于单位再生水的用量小,生产得多用得少,导致成本偏高。有些单位的再生水回用系统建成后,运行一段时间后由于成本过高,处于闲置状态。另外由于公众对再生水认识的不足,即使自用有余,供给其他单位也往往不被接受。

第三,缺乏再生水输配水系统。

郑州市的再生水管网基本为零,尽管现在污水处理厂已具备生产再生水的条件,但由于再生水管网的缺乏,直接制约着郑州市发展“市政再生水”。

第四,为促进再生水的回用,郑州市进行了一系列水价改革。

2005年《郑州水价改革方案》提出:再生水一、二级标准的再生水价格为0.55元,三级标准的再生水价格为1元;自来水价格居民生活用水价格为2.40元,工业和行政事业用水均为3.05元,经营服务用水4.05元,。再生水的价格相对于自来水价格已经具有价格优势。

第五,再生水回用制度不完善。

当前有关再生水回用的法规较少,只有建设部的《城市再生水设施管理暂行办法》(1995)使用范围也比较窄,法规和规定较为笼统,因此,在郑州市大力发展再生水,需要尽快出台和郑州市现状相适应的法规,制定再生水开发利用规划。

5郑州市再生水利用前景和对策

随着郑州市需水量的增加,再生水的发展前景良好,潜力巨大。

第一,尽快建设再生水输配水系统。

再生水输配水系统独立于自来水供应管网,是再生水回用的基础,管网建设工程不仅需要大量资金,更牵涉到城市建设的很多方面,非政府部门不可能完成这项工程,因此只能由政府来投资建设。同时,政府掌握更多的城市建设信息,能够根据具体情况统一规划、合理安排管网建设。政府出资成立市政再生水公司对培育再生水市场有重要的作用,不但可以培育再生水需求,还可以产生示范效应,吸引资本进入再生水回用产业。

第二,适度发展小区域再生水回用。

在郑州市再生水管网还不完善时,在大型住宅区推行再生水“就地处理,就地回用”相对容易。再生水回用可不只限定在单个建筑或单个小区的范围内,应鼓励这些已建再生水设施充分利用现有的处理能力,甚至通过适当的改造扩大处理能力,向周边的小区或者市政绿化部门、洗车场等用水单位提供达标再生水;或者鼓励新建的建筑群组或小区群之间联合使用同一个再生水处理站,扩大建筑再生水的使用范围,提高再生水设施的运转效率,充分利用再生水设施的规模效应,从而有利于集中管理和降低成本。建议建立再生水的交易制度,允许再生水供需双方议定再生水价格,并应通过行政手段,保证交易的顺利实施,使再生水的买卖双方都会产生交易的需求和相应的效益保证。

第三,政府对再生水回用加强监管。

政府有关部门不但要对再生水质量要加强监管,同时对再生水的去向应该有一个明确的可追踪的记录,以免再生水被用到人的皮肤可接触的领域,使公众失去对再生水的信任。市政、供水、环保、卫生等部门都应该各司其职,起到相应的监管作用。立法机构应该考虑制定专门的再生水安全使用法规,要明确再生水使用流程中各方的责任,包括政府监管部门、再生水企业、用水企业等等,并设立相应的处罚标准,对于那些敢于私自更改再生水用途的企业,给予严厉的处罚。

第四,加强宣传,改善公众对于再生水的认识。

北京市建设的中水回用设施,八成在晒太阳,原因在于公众对于再生水回用意识淡薄。在郑州市,也需要加强宣传,促使人们认识再生水,理解再生水的使用意义,这样,当大量的中水来到公众身边,才能被接受,才能得到更好的应用。

参考文献

[1]郑州市水资源规划,2007,12.

[2]李春光,刘军坛,彭伟功.郑州污水资源化的现状及对策探讨[J].环境科学与管理,2008(7):66-68.

对可再生能源的认识篇(11)

分类号 B842

1 引言

自Ebbinghaus研究记忆以来,历时百余年,关于记忆的研究层出不穷。近些年来,越来越多的研究者提出,在有意识的外显记忆之外还存在着一个相对独立的记忆系统,即内隐记忆。另一方面随着人口老龄化趋势的日益严重,心理学研究者开始逐步关注人类的认知老化特性,尤其是记忆老化的过程。在此基础上,笔者拟对内隐记忆和外显记忆的终身发展模式加以比较,以探讨记忆选择性老化之根源所在。

综观目前的记忆老化研究,由于各研究之间在材料类型、呈现条件、间接记忆测验的类型等方面有很大的差异,结果纷繁复杂。

一方面,代表外显记忆的情节记忆会随年龄而下降,例如老年人在回忆和再认时会产生诸如停顿、反复、犹豫等提取困难的现象[1]。而在残缺补全、词干补笔、残缺单词识别或快速单词识别、语词确定、范畴判断、同音异义词拼读、单词发音、字谜解答和范畴名称自由联结等内隐任务中,大部分研究发现年轻被试与年老被试在启动效应的广度上是相似的[2,3]。这似乎表明记忆的老化具有选择性,即记忆老化主要发生在外显层面上,而内隐记忆具有抗老化效应。

另一方面,少部分研究[2]也显示出单个项目启动中存在显著的年龄差异。例如Chiarello和Hoyer,Hultsch,Masson和Small以及David等报导了词干补笔启动存在年龄效应[4]。Abbebhuis, Rssijmakers和Woerden等发现年轻被试比年老被试在单词识别上有更大的重复启动。这似乎又说明内隐记忆也存在年龄效应。

不可否认的是,上述研究中的直接测验和间接测验之间,可能存在着外显记忆与内隐记忆的相互“污染”,如线索回忆成绩可能受到内隐记忆的影响,同时词干补笔成绩受到外显记忆的影响,这也是造成目前关于记忆老化研究结果不一致的关键原因之一。为了避免这种相互“污染”,笔者拟采用加工分离程序(PDP),分离出记忆再认中的内隐和外显记忆成分。本研究选取再认作为切入点,是因为它既是一个相对无意识的过程,同时又受到加工水平等意识方面的影响[5]。

Jacoby[6]提出的加工分离程序为本研究提供了十分便利的方法,它使得意识性提取和自动提取在简单的再认任务中得以分离。Jacoby认为,再认的两个成分:意识性提取 (recollection)和自动提取 (automaticity)是功能上独立、存在着质的差异的两种记忆加工机制,前者是再认的外显记忆成分,而后者在记忆提取时是无意识发生的,具有内隐记忆的特征。由于意识性提取和自动提取是相互独立的加工过程,因而记忆任务的操作既可以是独立地基于意识性提取或自动提取,也可以是意识性提取和自动提取的共同作用。Jacoby根据测验指导语设计了两类测验,一类是包含测验(inclusion test),要求被试首先考虑用先前学习过的信息来完成测验,在包含测验中,被试利用有意识的提取和无意识熟悉性两种加工机制来完成任务。另一类是排除测验(exclusion test),要求被试用首先进入意识但又不能是先前学习过的信息来完成测验。这正和意识成分的作用相反。

在以往的记忆老化研究中,大多数研究者仅截取2至3个年龄段,如中青年组和老年组的对照,或幼儿组和成年组的对比;本研究拟选取5个年龄段,将来自高小、初三、大学、中年、老年的数据放在纵贯一生的连续体上加以比较,以得出对外显记忆和内隐记忆的毕生发展的较完整描述,并为揭示内隐记忆和外显记忆的本质提供学术参考。

基于既往研究和理论,本研究提出以下假设:内隐与外显记忆之间存在发展性分离,在从儿童期到老年期的发展阶段中,被试的内隐记忆表现得较为稳定;而外显记忆在个体一生中,则呈倒U形曲线的发展过程。

2 方法

2.1 被试

被试分为5个年龄组,每组各23人。所有被试均身体健康,校正视力正常。老年组被试年龄在60~71岁之间;中年组被试年龄在30~55岁之间;大学组被试年龄在18~25岁之间;初三组被试年龄在14~15岁之间;高小组被试平均年龄11岁。

2.2 材料

实验中采用再认能力最佳年龄研究[7]中的50个双字词作为文字材料。均为物体名称或地名。

2.3 实验设计

实验采用5(年龄:老年、中年、大学、初三和高小)×2(贡献来源:意识和无意识)的两因素混合设计。年龄为被试间设计,贡献来源为被试内设计。

2.4 程序

整个实验分为学习和测验两个阶段,所有被试均单独进行实验。从50张文字材料中,随机抽出10张作为学习材料。在学习阶段,每张材料的学习时间为2秒。测验阶段将每张学习过的材料和4张未学习过的材料编成一组,再对这10组材料先后进行包含测验和排除测验。在包含测验中,告知被试“在5个文字材料中再认出刚才呈现过的材料,如果认不出刚才呈现过的材料,就挑出第一个想到的材料”。在排除测验中,则告知被试“在5个文字材料中再认出刚才呈现过的材料,但不挑这张,而挑另一张可能的材料”。

3 结果

根据加工分离程序(PDP)中的包含测验和排除测验的结果,计算出各年龄组再认文字材料时,意识和无意识的贡献大小(见表1,括号中为标准差)。根据表1中的数据,绘出意识和无意识贡献的年龄曲线(见图1)。

从表2可知,年龄主效应极为显著,F(4,110)=13.74,p=0.000。贡献来源的主效应也极为显著,F(1,110)=1517.03,p=0.000。此外,两者的交互作用也极为显著, F(4,110)=36.25,p=0.000。

进一步的简单效应分析表明(见表3),在5个年龄段上,意识贡献和无意识贡献均有极其显著的差异;在意识贡献水平上,年龄差异极其显著,F(4,110)=40.87,p=0.000;而在无意识贡献水平上,年龄差异则不显著,F(4,110)=3.34,p=0.13。

从表4中各年龄组的意识贡献的均值比较可以看出,在以下组别间的意识贡献水平上存在极其显著的差异:老年组和大学生组、老年组和初三组、老年组和高小组、中年组和大学生组,及中年组和高小组;在以下组别间的意识贡献水平上存在显著的差异:中年组和初三组、初三组和高小组;其余组别间的意识贡献水平上均不存在显著的差异:老年组和中年组、大学生组和初三组、大学生组和高小组。

4 分析和讨论

本研究抽取了5个年龄段,探讨内隐记忆和外显记忆的发展特点。

4.1 文字再认中的意识贡献年龄曲线

简单效应分析表明,在再认的意识贡献中,年龄差异极其显著,F(4,110)=40.87,p=0.000。从图1中可以看出高小(11岁左右)的意识贡献水平达到最高点,随后下降,从初三(14~15岁)开始,意识贡献水平呈倒U曲线发展。

4.1.1 外显记忆的老化效应

这条曲线的后半段与以往的研究[1]有一定的吻合,即老年人的外显记忆从青年期开始逐步衰减。这一现象的发生,可归于老年人语义加工的缺乏、元记忆的失败、有意回忆的失败、加工源的还原,以及抑制过程的失败[7]。近来Moshe Naveh-Benjamin提出了联想不足理论(associative deficit hypothesis),对记忆老化现象赋予了新的解释,他们根据对单个属性的无年龄差异的记忆成绩,推出记忆老化源于老年人对属性间联接的记忆不足。

4.1.2 外显记忆的最高点

值得一提的是,本研究中曲线的前半段与以往的研究不尽相同。一般认为,外显记忆在个体一生的发展过程中,经历了一个近似倒U形曲线的过程。从儿童早期到青年期,诸如线索回忆、自由回忆和再认等外显记忆的操作,均随年龄增长而显著提高。而在本研究中,高小组的文字再认的意识贡献水平最高,显著高于初三组和中老年组,甚至高于大学生组,只是未达到显著水平。高小组这一突出的意识贡献水平,原因何在?

笔者认为,对这一现象的产生有多种解释。首先,可能是反应偏向(response bias )所致。Buchner等认为PDP再认测验中,除意识性提取和熟悉性的影响外,还有猜测引起的反应偏向,PDP的意识性提取和无意识贡献都会由于反应偏向的影响而失真。本研究中高小组的较高的意识贡献水平,就可能源于反应偏向,例如在包含测验中对判断为旧项目采用低标准,而排除测验中采用高标准,就有可能造就较高的意识贡献水平。二则,可能是指导语理解的问题。由于PDP中包含测验和排除测验的指导语较难理解,并且容易产生混淆,而11岁儿童的言语理解能力相对不足,有可能影响PDP对意识贡献和无意识贡献的有效测量。再则,本研究仅对文字材料的再认记忆进行考察,这种测验材料的局限也可能是原因之一。

另一方面基于本研究所采用的PDP对分离意识和无意识贡献的可靠性考虑。笔者大胆假设,对文字材料的外显记忆的真实发展水平恰如本研究结果所示,即个体在11岁左右的外显记忆达到最高水平,而后逐渐下降至14~15岁,在21岁左右迎来外显记忆的第二个高峰,随后呈衰减状,直至生命终结。以往研究中的测量工具不可避免地存在着意识和无意识的相互“污染”的缺陷,因此,生命早期较高的意识贡献水平和较低的无意识贡献水平,可能被混合为较低的“外显记忆”起点。

当然这一假设还需要进一步的实验证明,因此在后继研究中需要采用更易被理解的指导语,对多种记忆材料,如非文字材料的记忆加以考察。同时采用针对PDP反应偏向问题的修正模型,如Buchner等提出的扩展模型 (extended model ),或Yonelinas等提出的双加工信号检测模型 (dual-process signal -detection model ),这或许对探明外显记忆的真实发展特点有所帮助。

4.2 文字再认中的无意识贡献的年龄曲线

在文字材料再认的无意识贡献水平上,年龄差异则不显著,F(4,110)=3.34,p=0.13。这一结果证明了文字材料再认的内隐记忆具有抗老化性,同时也说明这方面的记忆老化具有选择性,老化主要发生在意识层面上。这与Rastle等人的启动效应的研究结果一致。许多研究都表明内隐记忆相对于外显记忆而言,出现较早,衰退较晚,始终较为稳定。鉴于此,许多学者对内隐记忆的实质作出了理论假设。Metchell认为:“程序记忆似乎从人一出生就是一种硬件配线,经受得住年龄变化 (和疾病、创伤 )的影响。”[8]

4.3 外显记忆和内隐记忆的发展性比较

本研究结果表明,对文字材料的再认中,意识贡献和无意识贡献遵循着不同的发展曲线。这就证明了本实验的假设,即内隐记忆和外显记忆存在发展性的分离。这就与许多研究成果达成一致。例如Metchell[8]通过比较九项研究中儿童、青少年和中老年人内隐和外显记忆的操作,描述了这两种类型记忆在个体一生中的发展变化曲线。他的研究表明,儿童和老年人的有意识回忆成绩较差,青年期记忆的保持达到顶峰,相比之下,从3岁到83岁期间,他们的内隐记忆却保持平稳发展。

这似乎都支持了内隐记忆是一个独立于外显记忆而存在的系统。Tulving和Squire等人提出的多重记忆系统理论 (multiple memory systems theory),把内隐与外显记忆的差异归因于存在的不同的记忆系统,改变了过去将记忆视为一个单一系统的观点。概括讲,系统说把记忆看作是由内隐和外显记忆两个不同的操作系统所组成的复合系统。而每一个操作系统都由若干特定的加工过程组成,并且在理论上允许每一个记忆系统有其特定的神经机制与行为指标。来自临床的研究结果,即健忘症病人中调节外显记忆的皮层区域受到损伤,也支持了这种机能定位的思想。年龄影响外显记忆的发展,但不影响内隐记忆的发展,这就产生了内隐与外显记忆的发展性分离现象。多重记忆系统理论恰好为这种分离提供了理论依据。

5 结论

本研究以考察内隐和外显记忆的发展模式为目的。实验采用5(年龄:老年中年、大学生、初三、高小)2(贡献来源:意识和无意识)的两因素混合设计,通过加工分离程序(PDP)的包含和排除测验,计算意识和无意识的贡献大小。结果显示:(1)在文字再认的意识贡献中,年龄差异极其显著。高小(11岁左右)的意识贡献水平达到最高点;从初三开始,意识贡献水平呈倒U曲线发展。(2)在文字材料再认的无意识贡献水平上,年龄差异不显著。由此说明,内隐记忆和外显记忆存在发展性的分离,支持多重记忆系统理论。

参 考 文 献

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3 Carolyn R, Collier R. Dissociations in infant memory: Rethinking the development of implicit and explicit memory. Journal of Experimental Child Psychology. 1997,104(3):467~498

4 David B M. Implicit and explicit memory for pictures: Multiple views across the life span. In: Graf P, Masson M E. eds. Implicit Memory: New Directions in Cognition, Development and Neuropsychology. Lawrence Erlbaum Associates,1993.171~190

5 Jason L H, Richard L M. Toward specifying the attentional demands of recognition memory. Journal of Exprimental Psychology: Learning, Memory and Cognition ,2000,26:1483~1498

6 Jacoby L. A process dissociation framework: Separating automatic from intentional uses of memory. Journal of Memory and Language, 1991,30:513~541

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8 Moshe N B. Adult age differences in memory performance: Tests of an associative deficit hypothesis. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition,2000,26:1170~1187

IMPLICIT AND EXPLICIT MEMORY ON LINGUISTIC RECOGNITION:

A DEVELOPMENT STUDY

Yang Zhiliang, Zhou Ying