C6應(yīng)用數(shù)據(jù)分析模型—微能力認證(作業(yè))-(12)

1、數(shù)據(jù)模型分析的方法從目前的數(shù)據(jù)庫及 HYPERLINK /s/?w=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%BB%93%E5%BA%93&ch=ww.xqy.chain t _blank 數(shù)據(jù)倉庫建模方法來說，主要分為四類。 第一類是大家最為熟悉的 HYPERLINK /s/?w=%E5%85%B3%E7%B3%BB%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93&ch=ww.xqy.chain t _blank 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的三范式建模，通常我們將三范式建模方法用于建立各種操作型 HYPERLINK /s/?w=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB

2、%E7%BB%9F&ch=ww.xqy.chain t _blank 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 第二類是Inmon提倡的三范式數(shù)據(jù)倉庫建模，它和操作型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三范式建模在側(cè)重點上有些不同。Inmon的數(shù)據(jù)倉庫建模方法分為三層，第一層是實體關(guān)系層，也即企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型層，在這一層上和企業(yè)的操作型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建模方法是相同的；第二層是 HYPERLINK /s/?w=%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%A1%B9&ch=ww.xqy.chain t _blank 數(shù)據(jù)項集層，在這一層的建模方法根據(jù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生頻率及訪問頻率等因素與企業(yè)的操作型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建模方法產(chǎn)生了不同；第三層 HYPERLINK

3、 /s/?w=%E7%89%A9%E7%90%86%E5%B1%82&ch=ww.xqy.chain t _blank 物理層是第二層的具體實現(xiàn)。 第三類是Kimball提倡的數(shù)據(jù)倉庫的 HYPERLINK /s/?w=%E7%BB%B4%E5%BA%A6%E5%BB%BA%E6%A8%A1&ch=ww.xqy.chain t _blank 維度建模，我們一般也稱之為星型結(jié)構(gòu)建模，有時也加入一些雪花模型在里面。維度建模是一種面向用戶需求的、容易理解的、訪問效率高的建模方法，也是筆者比較喜歡的一種建模方式。 HYPERLINK /s/?w=%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E7%B1%BB&

4、ch=ww.xqy.chain t _blank 第四類是更為靈活的一種建模方式，通常用于后臺的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)，建模的方式不拘一格，以能滿足需要為目的，建好的表不對用戶提供接口，多為 HYPERLINK /s/?w=%E4%B8%B4%E6%97%B6%E8%A1%A8&ch=ww.xqy.chain t _blank 臨時表。 下面簡單談?wù)劦谒念惤７椒ǖ囊恍┑慕?jīng)驗。 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)有一個最大的特點，就是不會直接面對用戶，所以對數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)中的表進行操作的人只有ETL工程師。ETL工程師可以自己來決定表中數(shù)據(jù)的范圍和數(shù)據(jù)的生命周期。下面舉兩個例子： 1）數(shù)據(jù)范圍小的臨時表 當(dāng)需要整合或清洗的數(shù)據(jù)量過大

5、時，我們可以建立同樣結(jié)構(gòu)的臨時表，在臨時表中只保留我們需要處理的部分數(shù)據(jù)。這樣，不論是更新還是 HYPERLINK /s/?w=%E5%AF%B9%E8%A1%A8&ch=ww.xqy.chain t _blank 對表中某些項的計算都會效率提高很多。處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送入準(zhǔn)備加載到數(shù)據(jù)倉庫中的表中，最后一次性加載入數(shù)據(jù)倉庫。 2）帶有冗余字段的臨時表 由于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)中的表只有自己使用，所以建立冗余字段可以起到很好的作用而不用承擔(dān)風(fēng)險。 舉例來說，筆者在項目中曾遇到這樣的需求，客戶表客戶ID，客戶凈扣值，債項表債項ID，客戶ID，債項余額，債項凈扣值，即客戶和債項是 HYPERLINK /s/?w

6、=%E4%B8%80%E5%AF%B9%E5%A4%9A&ch=ww.xqy.chain t _blank 一對多的關(guān)系。其中，客戶凈扣值和債項余額已知，需要計算債項凈扣值。計算的規(guī)則是按債項余額的比例分配客戶的凈扣值。這時，我們可以給兩個表增加幾個冗余字段，如客戶表客戶ID，客戶凈扣值，客戶余額，債項表債項ID，客戶ID，債項余額，債項凈扣值，客戶余額，客戶凈扣值。這樣通過三條SQL就可以直接完成整個計算過程。將債項余額匯總到客戶余額，將客戶余額和客戶凈扣值冗余到債項表中，在債項表中通過（債項余額客戶凈扣值/客戶余額）公式即可直接計算處債項凈扣值。 另外還有很多大家可以發(fā)揮的建表方式，如不需

7、要 HYPERLINK /s/?w=%E4%B8%BB%E9%94%AE&ch=ww.xqy.chain t _blank 主鍵的臨時表等等?？偨Y(jié)來說，正因為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)是不對用戶提供接口的，所以我們一定要利用好這一點，以給我們的數(shù)據(jù)處理工作帶來最大的便利為目的來進行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備區(qū)的表設(shè)計。數(shù)據(jù)分析模型在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)代社會已經(jīng)進入一個“信息化”時代，而信息的主要載體是數(shù)據(jù)，在當(dāng)今信息化社會中扮演著非常重要的角色。任何行業(yè)的各個領(lǐng)域都存在著海量數(shù)據(jù)，這些雜亂無章的數(shù)據(jù)隱含著一些本質(zhì)規(guī)律，而這些規(guī)律將為各行業(yè)的決策者進行科學(xué)的推斷與決策提供理論依據(jù)。數(shù)據(jù)分析就是討論如何對這些紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行分析，1

8、揭示其中隱含的內(nèi)在規(guī)律、發(fā)掘有用的信息，為決策者的正確決策提供理論依據(jù)?！皵?shù)據(jù)分析”是信息與計算科學(xué)等專業(yè)的必修課，是一門實用性很強的學(xué)科，它最大的特點就是“讓數(shù)據(jù)說話”。2，3該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生全面了解并掌握數(shù)據(jù)的描述性分析、推斷性分析的理論和方法，形成根據(jù)實際問題去收集、整理和分析數(shù)據(jù)，從中獲得有用信息的統(tǒng)計思維方式，其內(nèi)容豐富，方法眾多。因此，在教學(xué)中，要結(jié)合學(xué)科的特點，強化基本思想、基本步驟的教學(xué)，增加實際案例，注重培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和應(yīng)用計算機軟件的能力，增強學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識，才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量。一、目前數(shù)據(jù)分析教學(xué)中存在的問題1.理論教學(xué)與實踐教學(xué)的比重不協(xié)調(diào)有的數(shù)據(jù)分

9、析教學(xué)以數(shù)據(jù)分析軟件的教學(xué)與應(yīng)用為主，對理論講得過少；有的教學(xué)又過多注重理論教學(xué)，用于實際應(yīng)用的課時較少；有的將理論教學(xué)與實踐教學(xué)分為兩個學(xué)期，使得學(xué)生對理論不想學(xué)，實踐應(yīng)用時又缺乏理論做指導(dǎo)。2.學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高，存在厭學(xué)現(xiàn)象現(xiàn)在，許多大學(xué)生學(xué)習(xí)動機功利性較強，只對他們認為將來在工作中用得著的課程感興趣，而對其他課程則僅僅追求及格。雖然數(shù)據(jù)分析方法也是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科，但其需要的基礎(chǔ)理論要求比較高，而信息與計算科學(xué)專業(yè)的數(shù)據(jù)分析教材多以理論為主，學(xué)生普遍認為數(shù)據(jù)分析講述的抽象的理論方法在一些實際工作中很少用到，即使用到，也可以借助現(xiàn)成的工具加以解決，更加之有的學(xué)生沒有掌握好該課程的先

10、修課程“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”，導(dǎo)致本課程的學(xué)習(xí)更加困難。因此，很多學(xué)生對“數(shù)據(jù)分析”課程不感興趣。3.部分學(xué)生課堂參與性不強課堂上由于種種原因，師生互動有限，整體學(xué)習(xí)效果一般?，F(xiàn)在真正符合學(xué)生特點的數(shù)據(jù)分析教材也不多，多數(shù)教材存在與專業(yè)脫節(jié)、例題陳舊等不足。種種原因?qū)е铝恕皵?shù)據(jù)分析”教學(xué)內(nèi)容的選擇存在隨意性和盲目性，甚至存在著教學(xué)內(nèi)容因教材而設(shè)的現(xiàn)象，不能很好地為專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)提供服務(wù)。4.教學(xué)方法與考核方式不科學(xué)現(xiàn)在主要的教學(xué)方法單一，教學(xué)手段單調(diào)，教師根據(jù)教學(xué)大綱完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生學(xué)習(xí)教師課堂上講的東西；教師根據(jù)教材內(nèi)容布置作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)，然后教師批改作業(yè)；最后進行期終考試，學(xué)生應(yīng)付考試

11、，拿到了學(xué)分。由此造成教師傳授知識，學(xué)生被動地接受知識，學(xué)生能否運用數(shù)據(jù)分析的理論來解決實際的問題，則不得而知，不利于提高學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。二、“數(shù)據(jù)分析”課程教學(xué)的幾點體會1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，強化基礎(chǔ)理論和基本方法的教學(xué)“數(shù)據(jù)分析”的理論與方法內(nèi)容豐富，涉及面廣，應(yīng)用范圍大。它的主要內(nèi)容包含數(shù)據(jù)的描述性分析、多元回歸分析、方差分析、主成分分析、典型相關(guān)分析、聚類分析、判別分析等。數(shù)據(jù)分析各部分之間相互聯(lián)系，具有系統(tǒng)的理論和方法，而且數(shù)據(jù)分析的理論研究還會進一步地發(fā)展。因而課堂教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，將會對教師的上課效率與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生極大的影響。例如，主成分分析與典型相關(guān)分析這兩

12、部分內(nèi)容既有相同點又有各自的應(yīng)用范圍，可以將它們結(jié)合在一起進行討論。同時，為了有助于學(xué)生今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和方法的有效應(yīng)用，應(yīng)該重視數(shù)據(jù)分析基本理論、基本方法和基本步驟的教學(xué)和訓(xùn)練，使他們掌握數(shù)據(jù)分析基本理論和基本方法，掌握各主要內(nèi)容的模型、概念與理論及其應(yīng)用。如講解線性回歸模型時，對于參數(shù)的最小二乘估計和統(tǒng)計推斷內(nèi)容，應(yīng)對一些定理和公式逐步推導(dǎo)，讓學(xué)生不僅掌握了定理的內(nèi)容和證明技巧，搞清楚了有關(guān)的計算過程，而且為編寫線性模型的統(tǒng)計計算程序以及改進最小二乘方法奠定基礎(chǔ)。又如講解聚類分析與判別分析時，要讓學(xué)生了解它們都有各自的應(yīng)用范圍。聚類分析方法是按樣品（或變量）的數(shù)據(jù)特征，把相似的樣品（或變量）

13、傾向于分在同一類中，把不相似的樣品（或變量）傾向于分在不同類中；而判別分析方法假定組（或類）已事先分好，判別新樣品應(yīng)歸屬哪一組。在實際應(yīng)用中，又常常將聚類分析與判別分析結(jié)合應(yīng)用，也就是先利用聚類分析方法將樣品進行合適的分類，再運用判別分析方法將新出現(xiàn)的樣品劃分到已有的類別中去。由于“數(shù)據(jù)分析”內(nèi)容較多，而課時又不足，所以在教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)^復(fù)雜的基礎(chǔ)理論證明過程，加強教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化組織，在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上加強應(yīng)用教學(xué)。2.加強案例教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣興趣是學(xué)生最好的老師，只有學(xué)生對“數(shù)據(jù)分析”課程有了學(xué)習(xí)的興趣與動力，學(xué)生才能學(xué)好該課程，才能將其理論知識與方法應(yīng)用于實際。而案例教學(xué)是一種以

14、學(xué)生為中心，對現(xiàn)實問題和某一特定事實進行交互式探索的過程，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因而，在課堂教學(xué)中，我們應(yīng)該從實際問題出發(fā)，精選具有充分代表性、源于實際問題的典型例題與案例，讓學(xué)生對案例中的問題進行思考、分析、研究，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法對問題進行分析，結(jié)合數(shù)學(xué)軟件進行計算，最后對計算過程和結(jié)果進行討論，形成最后的總結(jié)報告。例如，在講解聚類分析與判別分析時，可以用家庭收支分析為例，首先要求學(xué)生們根據(jù)以下各項內(nèi)容調(diào)查各自家庭的收支情況：地區(qū)、食品、衣著、燃料、住房、生活用品、文化生活等，將數(shù)據(jù)匯總后，根據(jù)不同方法根據(jù)聚類分析，通過比較確定一個合適的分類方法，然后，再實際調(diào)查其他班級學(xué)生家庭

15、的收支情況，利用判別分析方法對其進行判別，通過這個過程使學(xué)生們不但了解了聚類分析與判別分析的異同，而且了解數(shù)據(jù)分析方法在實際中的應(yīng)用過程。通過案例教學(xué)，讓學(xué)生在解決實際問題的過程中，親身體驗到數(shù)據(jù)分析方法在解決實際問題方面的作用，看到它在實際應(yīng)用中有著廣闊的天地，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，逐步掌握利用數(shù)據(jù)分析解決實際問題的方法，切實提高他們的綜合能力。在實際教學(xué)中，不但要在課堂上利用案例教學(xué)，還要根據(jù)實際情況布置案例作業(yè)，讓學(xué)生在實際中體會數(shù)據(jù)分析的作用。3.注重實驗教學(xué),加強對學(xué)生計算機軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析的發(fā)展和廣泛應(yīng)用與計算機的發(fā)展是緊密聯(lián)系的，沒有計算機的應(yīng)用，就沒有數(shù)據(jù)分析

16、理論與方法解決實際問題的可能，學(xué)生在以后的工作中更多需要利用應(yīng)用軟件根據(jù)數(shù)據(jù)分析理論解決實際問題。由于數(shù)據(jù)分析主要用于從紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中揭示其隱含的內(nèi)在規(guī)律、發(fā)掘有用的信息，為決策提供理論支持。因而問題涉及的數(shù)據(jù)與變量非常多，因而需要利用的數(shù)據(jù)分析方法較多，計算量特別大，必須借助于計算機才能夠完成問題的求解。例如，要對汽車市場的需求進行預(yù)測時，影響汽車總銷售的因素有很多，包括國民生產(chǎn)總值（GDP）、第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重、全社會固定資產(chǎn)投資、社會消費品零售總額、人均年收入、城鄉(xiāng)居民儲蓄存款年末余額、保費等等，此時需要利用多元線性回歸分析方法進行預(yù)測，由于涉及的變量多，而且每個變量需要多組數(shù)值，

17、因而只有利用計算機才能順利完成此任務(wù)。實驗教學(xué)應(yīng)側(cè)重于對思維方式和動手能力的培養(yǎng)，作為理論教學(xué)的主要補充，它在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要地位，因此應(yīng)強化實驗教學(xué)在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用。實驗教學(xué)主要根據(jù)實際問題，利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析理論與方法建立數(shù)學(xué)模型，再利用相關(guān)數(shù)學(xué)軟件進行計算，最后分析計算結(jié)果形成報告?？捎糜跀?shù)據(jù)分析的相關(guān)軟件有統(tǒng)計軟件SAS、SPSS和數(shù)學(xué)軟件MATLAB等，可結(jié)合學(xué)生的實際情況，選用相應(yīng)的數(shù)學(xué)軟件，在教學(xué)實踐中選擇了SAS統(tǒng)計軟件來協(xié)助學(xué)生在計算機上對一些具體問題進行分析。在教學(xué)過程中，把課堂教學(xué)、實驗教學(xué)相互融合起來。課堂教學(xué)突出課程的基礎(chǔ)性，實驗教學(xué)強調(diào)課程的實踐性、應(yīng)用

18、性。通過這種理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的方式，學(xué)生不僅能較好地掌握與數(shù)據(jù)分析基本方法相關(guān)的一些分析過程，加深對基本理論的理解，還能增強他們學(xué)習(xí)的興趣、信心和分析解決問題的能力。當(dāng)然，利用計算機結(jié)合應(yīng)用軟件計算出的結(jié)果只是圖表或數(shù)字，必須結(jié)合實際對輸出結(jié)果進行分析、解釋。因而在教學(xué)中要針對實際問題組織學(xué)生對輸出結(jié)果進行解釋，培養(yǎng)學(xué)生對所得數(shù)據(jù)結(jié)果進行合理解釋的能力。4.建立合理的課程考核體系，確保教學(xué)效果數(shù)據(jù)分析本身就是“從實際中來，到實際中去”的典型代表，因此在整個教學(xué)過程中，應(yīng)該抓住培養(yǎng)“解決實際問題能力”這一落腳點，以往期末“一張卷”的考核模式偏離了數(shù)據(jù)分析的本質(zhì)。而課程考核是教學(xué)活動的重要

19、環(huán)節(jié)，是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展的有效教育手段。因而要根據(jù)“數(shù)據(jù)分析”課程的特點與教學(xué)大綱的要求，科學(xué)、合理地設(shè)置課程考核體系，使其有效地反饋教師的教學(xué)活動與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。因此，數(shù)據(jù)分析考核時，要著重突出學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)與考核?？梢圆捎?：2：6的考核記分法，即平時作業(yè)成績占20，平時作業(yè)可以是開放式的作業(yè)，由學(xué)生根據(jù)實際情況從實際生活中選取實例，利用數(shù)據(jù)分析方法對問題分析并求解；上機實驗成績占20，上機實驗著重于軟件的應(yīng)用與結(jié)果的分析；期末考試成績占60，以全面培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力。對于平時作業(yè)與上機實驗可以編制數(shù)據(jù)分析案例庫，數(shù)據(jù)分析案例庫中的安全要求學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)分析的理論，建立解決

20、實際問題的模型，選取合適的應(yīng)用軟件，編制相應(yīng)的程序，最后給出結(jié)果分析，以這種“建模訓(xùn)練”為主線的教學(xué)理念，其目的是培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新意識和實踐能力”。今后可以探討以開放的考核作為主要方式，淡化甚至取消期末“一張卷”的考核模式，突出利用知識解決實際問題、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的考核手段。三、小結(jié)綜上所述，“數(shù)據(jù)分析”課的教學(xué)既要突出理論與方法的講解，又要重視培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。實際生活中往往需要對數(shù)據(jù)進行分析來解決問題，而對數(shù)據(jù)進行分析需要運用各種軟件，因此在教學(xué)中要加強分析方法與軟件操作的結(jié)合，這樣才能實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。能量的控制一、教材分析能量的控制是冀人版科學(xué)六年級上冊第二單元無處不

21、在的能量第六課內(nèi)容。在學(xué)生認識了聲、光、電、磁等現(xiàn)象后，幫助學(xué)生認識生活中的能量，并為后面進一步研究能源奠定基礎(chǔ)。通過前面幾課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道了我們生活中常見的能量以及能量的轉(zhuǎn)換。而本課學(xué)習(xí)能量的控制，是本單元的重點，讓學(xué)生感受到能量的轉(zhuǎn)化和控制促進了人類技術(shù)的進步和發(fā)展，技術(shù)的進步又為人類更好地控制、轉(zhuǎn)化能量提供了條件。體現(xiàn)了科學(xué)與社會、生活、技術(shù)之間的聯(lián)系。二、學(xué)情分析 這個單元主要學(xué)習(xí)與能量有關(guān)的知識，能量比較抽象，剛開始學(xué)這個單元的時候，學(xué)生沒多大的興趣，隨著學(xué)習(xí)的深入，興趣越來越高，因為能量與我們的生活很貼近，學(xué)生能夠比較主動的去學(xué)習(xí)，對實驗活動充滿興趣。三、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1

22、、愿意通過實驗或調(diào)查研究的方式對生活中的能量控制裝置進行探究。 2、分析常見的簡單能量控制裝置作用和操作方法，推測能量控制裝置的工作原理。 過程與方法：用圖形或文字的方式設(shè)計能量控制的裝置并制作。 情感態(tài)度與價值：能與同學(xué)交流自己的實驗方案和實驗發(fā)現(xiàn)。能將所獲得的知識運用到實際生活中，解決實際問題。四、實驗內(nèi)容1、探究生活中有哪些控制聲、光、電、磁、熱、氣等能量裝置，分析他們的作用，控制的是什么能量，是怎樣操作的，并完成記錄表。2、設(shè)計能量控制裝置：根據(jù)自己設(shè)計的主題，明確能量控制裝置的類型；根據(jù)裝置類型，設(shè)計能量控制裝置的結(jié)構(gòu)，并用簡圖表示出來；與小組同學(xué)交流合作，改進方案。五、教學(xué)準(zhǔn)備交互

23、式電子白板、交互式白板學(xué)科工具、多媒體課件、101教育PPT軟件、電池盒、導(dǎo)線、燈泡、鉛筆芯、電源開關(guān)、廢舊水瓶、小水車、玩具喇叭、蜂鳴器、蠟燭、瓷盤、鐵釘、卡紙、剪刀、膠帶、線繩等，展示超聲波傳感器、光敏傳感器、熱敏電阻、人體傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯戎悄芸刂圃Ａ?、?chuàng)新要點本課利用交互式電子白板，通過學(xué)科工具，讓學(xué)生認識生活中常用的能量控制裝置，把一些常用的實驗元件導(dǎo)入資源庫，課堂上隨時拖拉到白板上供學(xué)生使用，感受實物電路中能量的控制裝置。本課教材中只提供了兩個實驗，我們除了讓學(xué)生探索生活中一些常見的能量控制裝置外，還搜集許多操作材料，包括一些學(xué)生搜集的廢舊材料，讓學(xué)生自制能量控制

24、裝置，更是創(chuàng)新設(shè)計了聲能、熱能、生物能、電能、電磁能、風(fēng)能等能量控制裝置。實驗后展示了超聲波傳感器、光敏傳感器、熱敏電阻、人體傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯戎悄芸刂圃?，讓學(xué)生感受在數(shù)字化的今天，我們應(yīng)該怎樣利用科技力量，控制能量，讓各種能量更好的為我們?nèi)祟惙?wù)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。七、教學(xué)過程1、尋找生活中的能量控制裝置出示課前布置的預(yù)習(xí)作業(yè)表格尋找能量控制裝置，學(xué)生進行交流，小組匯報：你找到哪些能量控制裝置，他們控制的是什么能量？引導(dǎo)學(xué)生從不同角度闡述自己的看法，引導(dǎo)學(xué)生提出為什么的問題。 尋找能量控制裝置班級： 姓名：裝置名稱作用控制的能量操作方法原理探究2、這些裝置有什么用途，它

25、們是怎樣工作的？教師出示百葉窗、太陽傘、手電筒開關(guān)、收音機旋鈕等能量控制裝置，請學(xué)生說出他們有什么用途，他們是怎樣工作的？3、探究小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速快慢的原因用互動電子白板電路學(xué)科工具展示臺燈燈泡由亮到暗及由暗到亮的變化過程，探究能量控制裝置的作用及其工作原理，推測生活中常見的簡單控制裝置的工作原理（課本第57頁圖片）4、我設(shè)計的能量控制裝置嘗試用一些實驗材料和生活中的廢舊材料自主設(shè)計一個能量控制裝置。我的能量控制裝置 班級： 姓名：裝置名稱控制的能量工作原理設(shè)計思路先根據(jù)設(shè)計的題目，明確能量自控裝置的類型根據(jù)裝置的類型，設(shè)計自控裝置的結(jié)構(gòu)，并用簡圖或文字表示出來。與小組的同學(xué)交流自己的設(shè)計思路，根據(jù)

26、小組成員溝通建議，取長補短，修改自己的方案。設(shè)計制作，小組展示交流，比一比誰的設(shè)計更新穎，評選最佳方案。5、智能時代的控制元件展示超聲波傳感器、光敏傳感器、熱敏電阻、人體傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯戎悄芸刂圃?，讓學(xué)生感受在數(shù)字化的今天，我們應(yīng)該怎樣利用科技力量，控制能量，讓各種能量更好的為我們?nèi)祟惙?wù)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。6、自我評價展示活動結(jié)束后，利用評價表進行自我評價?；顒幼晕以u價評價項目懂得自控裝置的意義能從生活中找出2-5個控制能量的裝置能分析各種能量控制裝置的作用和操作方法愿意設(shè)計、制作能量控制裝置能與其他同學(xué)交流自己的發(fā)現(xiàn)6、材料收集、整理，分享鼓勵學(xué)生收集更多的有關(guān)資料

27、，制作成資料卡片，與同學(xué)分享。八、教學(xué)反思本課從實驗材料、實驗效果、實驗評價等方面依據(jù)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)新的課程理念：1.面向全體學(xué)生；2.倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)；3.保護學(xué)生的好奇心和求知欲；4.突出學(xué)生的主體地位。 活動過程滿足了孩子們探究欲望，彌補教材兩個實驗單一的問題，同時還可以不斷拓展，突出了學(xué)生的主體地位，盡可能多的滿足全體學(xué)生不同需求，學(xué)生課下結(jié)合查閱資料，自己探究實驗，滿足孩子們的求知欲，實驗效果非常明顯。通過交互式電子白板，將先進的信息技術(shù)與科學(xué)課相融合，通過虛擬實驗、現(xiàn)實實驗，滿足孩子們的求知欲，實驗效果非常明顯。通過對實驗材料的改進，學(xué)生的參與性更廣，探究性更強?？梢允共煌瑢哟蔚娜?/p>

28、體學(xué)生都能獲得更多的學(xué)習(xí)機會。本節(jié)課在學(xué)生實驗探究過程中，采用評價量表與實驗記錄單相結(jié)合的方式進行過程性評價。星級評測方式，使學(xué)生更容易直觀的了解自己達成了哪些目標(biāo)。模型介紹學(xué)習(xí)力的重要性毋庸置疑。所謂學(xué)習(xí)力就是學(xué)習(xí)動力，學(xué)習(xí)毅力和 HYPERLINK /item/%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E8%83%BD%E5%8A%9B/4182064 t /item/%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E5%8A%9B/_blank 學(xué)習(xí)能力三要素。學(xué)習(xí)力是把知識資源轉(zhuǎn)化為知識資本的 HYPERLINK /item/%E8%83%BD%E5%8A%9B/33045 t /item/%E5%

29、AD%A6%E4%B9%A0%E5%8A%9B/_blank 能力。（1）學(xué)習(xí)動力是指自覺的內(nèi)在驅(qū)動力，主要包括學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)情感和學(xué)習(xí)興趣。（2）學(xué)習(xí)毅力，即學(xué)習(xí)意志，是指自覺地確定學(xué)習(xí)目標(biāo)并支配其行為克服困難實現(xiàn)預(yù)定學(xué)習(xí)目標(biāo)的狀態(tài)。它是學(xué)習(xí)行為的保持因素，在學(xué)習(xí)力中是一個不可或缺的要素。（3）學(xué)習(xí)能力，是指由學(xué)習(xí)動力，學(xué)習(xí)毅力直接驅(qū)動而產(chǎn)生的接受新知識、新信息并用所接受的知識和信息分析問題、認識問題、解決問題的智力，主要包括感知力、記憶力、思維力、想象力等。相對于學(xué)習(xí)而言，它是基礎(chǔ)性智力，是產(chǎn)生學(xué)習(xí)力的基礎(chǔ)因素。三要素之間的關(guān)系學(xué)習(xí)力是由三個要素組成的。這三個要素分別是學(xué)習(xí)的動力、學(xué)習(xí)的毅

30、力和學(xué)習(xí)的能力（如左圖）。學(xué)習(xí)的動力體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的目標(biāo)；學(xué)習(xí)的毅力反映了學(xué)習(xí)者的意志；學(xué)習(xí)的能力則來源于學(xué)習(xí)者掌握的知識及其在實踐中的應(yīng)用。一個人、一個組織是否有很強的學(xué)習(xí)力，完全取決于這個人、這個組織是否有明確的奮斗目標(biāo)、堅強的意志和豐富的理論知識以及大量的實踐經(jīng)驗。右圖是學(xué)習(xí)力的模型。這個模型揭示了學(xué)習(xí)力和其三要素的內(nèi)在聯(lián)系。這個模型告訴我們，學(xué)習(xí)力是其三個要素的交集，只有同時具備了三要素，才能成為真正的學(xué)習(xí)力。當(dāng)你有了努力的目標(biāo)，你只是具備了“應(yīng)學(xué)”的動力；當(dāng)你具備了豐富的理論和實踐經(jīng)驗，你僅僅具有了“能學(xué)”的力量；而當(dāng)你學(xué)習(xí)的意志很堅定的時候，你不過是有了“能學(xué)”的可能性。只有將三者合而

31、為一，將三者集于一身，你才真正地擁有學(xué)習(xí)力。背景學(xué)習(xí)力自1956年隨著學(xué)習(xí)型組織的提出緣起于管理領(lǐng)域，后被遷移到教育領(lǐng)域，主要研究教學(xué)中如何構(gòu)建學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)力以促其有效終身學(xué)習(xí)。因為學(xué)習(xí)力理論早期研究主要集中在管理領(lǐng)域，國外植根教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)力研究并不多，從全球范圍來看，教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)力教育研究都尚處于初級階段。國內(nèi)最早在教育領(lǐng)域進行學(xué)習(xí)力教育系統(tǒng)研究的是著名學(xué)習(xí)力教育專家余建祥，目前已進行了十多年的研究和實踐，逐步形成了較完整、系統(tǒng)的教育領(lǐng)域?qū)W習(xí)力教育理論體系和訓(xùn)練體系。他創(chuàng)立了學(xué)習(xí)力“六要素說”，認學(xué)習(xí)力主要包括學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)動力、時間管理、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)心智（情商管理）、學(xué)習(xí)意志六個要素

32、，這六個要素互相關(guān)聯(lián)又相對獨立，任何一個要素的改善，都會促進學(xué)習(xí)能力的改善和提升。學(xué)習(xí)力“六要素說”相較于原先的“四要素說”和“七要素說”理論，更傾向于實踐性和可實施性，把學(xué)習(xí)力教育理論朝應(yīng)用領(lǐng)域大大推進了一步。根據(jù)調(diào)查，剛?cè)雽W(xué)的五六歲兒童，約有82%對自己的學(xué)習(xí)能力極有自信，而當(dāng)他們16歲時，這一百分比急降為18。五分之四的青少年和成年人在重新面對學(xué)習(xí)時會有無力感。為什么呢？是沒有學(xué)會學(xué)習(xí)！“未來的文盲不再是不認識字的人，而是沒有學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)的人。” 埃德加沙因（世界著名未來學(xué)家）復(fù)旦大學(xué)原校長楊家福教授曾說，一個大學(xué)生在畢業(yè)離開大學(xué)的那天，他在這四年里所學(xué)的知識有50%已經(jīng)過時。這是現(xiàn)代社

33、會的一個重要特征：知識創(chuàng)造與更新的速度日益加快。人類知識總量翻番所需要的時間已從過去的100年、20年、10年縮短到目前的3年左右。有人預(yù)計，在50年后，人類所擁有的知識總量中，現(xiàn)存知識只占其中的1%。換句話說，在未來的50年中我們所用的知識絕大部分都是新知識。因此，個人社會競爭力的高底不僅僅取決于你現(xiàn)在掌握了多少知識，更大程度上取決于你學(xué)習(xí)掌握新知識的速度和能力的大小。也就是說今天知識折舊速度加快。計算機和現(xiàn)代通信技術(shù)使知識的實效性和時效性變得很快。大部分的知識可以復(fù)制。擁有某種知識的優(yōu)勢會迅速失去。未來唯一持久的優(yōu)勢，是有能力比你的競爭對手學(xué)習(xí)得更快。所以未來個人學(xué)習(xí)力將是其最核心的競爭力

34、。來源因研究的視角不一，導(dǎo)致各學(xué)者對其構(gòu)成要素的說法不一，較為典型的有以下幾種說法：1.“四要素說”。英國布里斯托爾大學(xué)Guy Claxton教授（2002）首先提出了學(xué)習(xí)力構(gòu)建的四個要素，即通過四種行為所表現(xiàn)出來的四種力量“4R”：順應(yīng)/順應(yīng)力（resilient/resilience）、策應(yīng)/策應(yīng)力（resourceful/Resourcefulness）、反省/反省力（Reflective/Reflection）、互惠/互惠力（reciprocal/Relationships）。2.“七要素說”。英國 ELLI項目以Guy Claxton教授的開拓性研究為基礎(chǔ)，后經(jīng)過深層次研究豐富了學(xué)習(xí)力的構(gòu)建要素，并在語言表達上做了精確定義，它們分別是：變化和學(xué)習(xí)（Changing and Learning）、關(guān)鍵好奇心（Critical Curiosity）、意義形成（Meaning Making）、創(chuàng)造性（Creativity）、學(xué)