教的更少 学得更多

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出版者:人民邮电出版社
作者:吴金闪
出品人:
页数:180
译者:
出版时间:2017-10-1
价格:49
装帧:平装
isbn号码:9787115466952
丛书系列:
图书标签:
  • 学习
  • 概念图
  • 学习方法论
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  • 成长
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具体描述

本书整理了概念地图教学法理论和使用经验,供其他老师和学生在学习、教学和研究中使用概念地图学习与教学方法。预期购买对象为各大高校图书馆、教师发展机构,高等教育研究人员、学习者等。

《教的更少,学得更多》图书内容简介 本书并非一本关于教育理念的探讨之作,也不是一本探讨教学方法的工具书。它是一部深入剖析高级材料科学与工程应用的权威指南,专注于揭示和应用前沿的纳米结构、复合材料以及智能材料在解决复杂工业和基础科学问题中的核心技术。 第一部分:纳米尺度下的材料本构与性能调控 本书的开篇聚焦于材料科学中最具革命性的领域——纳米技术。我们详细阐述了如何通过精确控制材料的晶格结构、晶界特性和表面能,从而实现宏观性能的颠覆性调控。 第一章:原子级界面工程与异质结的构建 本章深入探讨了二维材料(如石墨烯、过渡金属硫化物TMDs)的范德华异质结的构建原理。内容涵盖了从化学气相沉积(CVD)到分子束外延(MBE)等多种生长技术的物理化学基础。重点分析了界面电子态的耦合机制,包括肖特基势垒的形成与调控,以及如何利用这些界面效应来设计具有特定光电响应的高效能器件。我们提供了详细的计算模拟方法,用于预测不同堆叠顺序和旋转角度对载流子迁移率和带隙结构的影响。 第二章:高熵合金(HEAs)的复杂性与设计原则 与传统合金设计理论不同,本章系统梳理了高熵合金的“混乱”结构如何转化为优异的机械和热力学稳定性。我们不仅回顾了其组成设计空间(如5元素、7元素体系),更深入剖析了“高熵效应”、“迟滞效应”和“局部结构畸变”如何共同作用,赋予这些材料超高的屈服强度和优异的抗辐照能力。实验数据集中在这些合金在极端温度(超低温至超高温)下的蠕变行为和相变动力学分析。 第三章:智能响应性聚合物网络 本部分关注于具有环境敏感性的高分子材料。内容覆盖了形状记忆聚合物(SMPs)、自修复材料以及热致变色和光致变色聚合物的分子设计。详细介绍了动态共价键(如Diels-Alder反应、硫醇-烯点击化学)在构建可逆交联网络中的应用,以及如何通过精细调控交联密度和玻璃化转变温度(Tg),实现对外部刺激(温度、pH值、电场)的快速、可控响应。本章还包含了用于生物医学植入体和软体机器人的材料选择与性能验证标准。 第二部分:先进制造技术与结构完整性保证 本部分将视角转向材料的宏观应用和制造过程中的关键挑战,重点在于增材制造(3D打印)过程中的缺陷控制和材料的服役寿命预测。 第四章:选区激光熔化(SLM)过程的冶金学控制 本章是针对金属增材制造领域的核心技术指南。我们详细分析了激光-粉末相互作用的瞬态过程,包括熔池的动力学行为、再凝固过程中枝晶的形成与竞争。特别关注了增材制造中特有的缺陷——未熔合、气孔和裂纹的形成机理。通过引入计算流体力学(CFD)模型,我们指导读者如何优化扫描策略、激光功率密度和气体保护,以最小化残余应力和提高最终部件的密度与各向异性。 第五章:复合材料的界面增强与失效分析 本章集中于先进复合材料,尤其是碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)和陶瓷基复合材料(CMC)的设计与失效模式。详细讨论了纳米填料(如碳纳米管、石墨烯片层)在基体树脂中的分散技术,以提高层间韧性。失效分析部分采用了先进的无损检测技术(如超声波C扫描、声发射)来追踪疲劳裂纹的萌生和扩展路径。内容还涉及纤维/基体界面剪切强度的精确测量方法(如微观剪切测试)。 第六章:材料服役中的腐蚀与防护策略 本章探讨了材料在复杂化学环境下的降解机制,特别针对高温和高压工况下的腐蚀问题。内容包括应力腐蚀开裂(SCC)、氢脆(HE)以及高温氧化机制。防护策略部分侧重于先进涂层技术,如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备的致密氧化物保护层和多层功能性阻挡层。我们提供了评估涂层服役寿命和失效模式的加速腐蚀试验规程。 第三部分:计算材料学与数据驱动的材料发现 本书的最后部分着眼于未来,探讨如何利用计算工具和大数据来加速新材料的发现和性能预测,减少昂贵的实验试错成本。 第七章:第一性原理计算在材料设计中的应用 本章深入阐述了基于密度泛函理论(DFT)的计算方法。内容涵盖了如何精确计算材料的电子结构、晶格常数、弹性模量和缺陷形成能。详细介绍了如何将计算结果与实验数据进行交叉验证,特别是对新发现的催化剂活性位点和半导体界面能级的解析。 第八章:分子动力学模拟与微观动态行为 本章讲解了分子动力学(MD)模拟在理解材料动态行为中的作用。通过构建精细的势函数模型,模拟原子级别的扩散、位错运动和玻璃化转变过程。应用案例包括高分子链的缠结和流动行为,以及在特定外力作用下晶体结构的瞬态响应。 第九章:机器学习在材料性能预测中的集成 本书的收官之章聚焦于数据科学在材料科学中的前沿应用。我们介绍了如何利用高通量计算数据和实验数据库,构建和训练机器学习模型(如高斯过程回归、深度神经网络),以快速预测具有特定化学组成和微观结构的材料的特定性能(如硬度、带隙宽度)。内容包含了数据清洗、特征工程(材料指纹)的选择,以及模型的可解释性分析,旨在建立一套高效的“材料虚拟筛选”流程。 本书的每一章节都配有大量详实的实验数据、计算结果图表以及工程实例分析,旨在为材料科学家、工程师和高级研究人员提供一个扎实、前沿且高度实用的参考框架。

作者简介

吴金闪,北京师范大学系统科学学院教授,物理学专业。主持与协助组织每月定期举行的北京师范大学“概念地图教学讨论班”,与概念图专家阿尔伯特?卡弥亚斯(Alberto Ca?as)、概念图创始人约瑟夫?D .诺瓦克(Joseph D. Novak)教授共同参与概念图的相关培训工作,是国际概念图大会程序委员会委员。

目录信息

目录
第1章 引论:为什么需要概念地图的学习与教学方法
1.1 学习和教学需要方法而且有方法 4
1.2 学什么、教什么 6
1.3 怎么学、怎么教 9
1.4 本章小结 11
第2章 学习的目的:理解知识
2.1 只有理解的知识才是力量 14
2.2 “理解知识”的内涵和形式 16
2.3 理解型学习可以提高成绩、节省时间、提高自信心 21
2.4 从深度学习来看人类的学习:内化 24
2.5 本章小结 27
第3章 教学的目的:教会学习
3.1 以传授知识为目标的教学已经不可能 30
3.2 授人以渔:学习方法、知识组织方式、知识的理解、情感 31
3.3 本章小结 34
第4章 如何促进理解:什么是概念地图和理解型学习
4.1 什么是概念地图 36
4.2 什么是理解型学习 39
4.3 关于概念地图和理解型学习的研究结果 43
4.4 我自己的故事 48
4.5 本章小结 52
第5章 概念地图训练:提升自我
5.1 Cmaptools简介 55
5.2 概念地图制作举例 57
5.3 如何进一步提高概念地图制作的能力 66
5.4 本章小结 67
第6章 如何帮助学生促进理解:概念地图用于课程教学的
体系
6.1 以概念地图为基础的课程教学体系 69
6.2 不教知识能够教会学习方法、思维方式和学科大图景吗 72
6.3 检验这个体系可能的方法 73
6.4 本章小结 74
第7章 概念地图教学实践:案例
7.1 力学的例子 76
7.1.1 力学课程的大图 79
7.1.2 力学课程几个小问题的概念地图以及思考 80
7.2 量子力学的例子 83
7.2.1 量子力学知识结构大图 84
7.2.2 量子力学几个小图的例子 86
7.3 概念地图与网络课程的结合 91
7.4 概念地图在培育创造性方面的作用 93
7.5 本章小结 96
第8章 以概念地图为基础的理解型学习
8.1 学习方法的层面 98
8.2 学什么的层面 102
8.3 本章小结 104
第9章 概念地图作为学习体系的基础架构
9.1 按照大图景、核心思想来精简内容 106
9.2 视频课程的优点 109
9.3 课程视频的组织方式—从树形图到概念地图 111
9.4 让学习者明白每一步的目的 112
9.5 尊重学生选择权利的学习系统 116
9.6 以概念地图为基础架构的学习系统的学校 117
第10章 学生的反馈
10.1 一场学习的革命 120
10.1.1 原只想要改进,却闹了一场“革命” 121
10.1.2 原只想拥有武器和秘笈,却被要求达到一种境界 122
10.1.3 原只想开启一扇窗,却又开启一扇门 123
10.1.4 总结与建议 124
10.2 量子力学,与你有关的记忆 124
10.3 丢掉知识,收获智慧 129
10.3.1 告别“一团乱麻” 129
10.3.2 审视“自以为是” 131
10.3.3 遇见“灵光一现” 133
10.4 还是更喜欢树状图 134
10.5 概念地图与传统框架图的对比 135
10.5.1 初中物理概念图和框架图 136
10.5.2 关于理解型学习 137
10.5.3 关于系统科学 138
10.5.4 关于我的学习 138
10.5.5 一些疑问或建议 139
10.6 一次与个性化思想交锋之喜悦和大胆自我剖析之快感的
旅程 140
10.6.1 学习《教的更少,学得更多—概念地图在学习与教学中的
应用》 140
10.6.2 学习心得 143
10.6.3 总结 145
10.7 树状图与概念地图的对比 146
10.8 利用概念地图学习方法学习量子力学的体会 148
10.9 从“做题机器”到“思考达人”,我仍在路上 150
10.9.1 选课初衷:会考试不会学习的困境 150
10.9.2 技能模块:外显的看到自己的思维 151
10.9.3 教育模块:对教与学的新体悟 152
10.9.4 读书反思与应用:进步与挫败共存 154
10.9.5 问题与建议 155
10.10 关于数学和科学理论与现实的关系以及学习方法
的对话 157
10.11 小白与吴金闪关于批判性思考、学会学习和思考的
对话 160
参考文献 168
术语索引 172
人名与常用翻译 176
附录 Novak所作的本书序的原文 178
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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**第五段** 这本书的装帧设计和排版绝对是艺术品级别的,纸张的质感、字体的选择,乃至书脊的内衬设计,都体现出出版商的匠心独运,拿到手里就有一种沉甸甸的、值得珍藏的感觉。然而,内容本身的阅读体验却与之形成了鲜明的对比。作者似乎有一种倾向,就是将每一个场景都描绘成一场盛大的戏剧,充满了夸张的动作和情绪的宣泄。我理解文学需要张力,但这种持续不断的、歇斯底里的情感输出,很快就会让人产生疲劳感。每个角色的情绪似乎都被设定在了“极度兴奋”或“极度绝望”这两个极端点上,中间的地带——那些微妙的、日常的情感波动——几乎完全缺失了。这使得人物形象趋于扁平化,他们存在的唯一目的似乎就是为了表达作者想要强加给他们的某种强烈的观点。我更喜欢那种能够展示生活细微纹理的作品,在安静的时刻中发现深刻的真理。这部作品像一首持续高亢的交响乐,虽然音量巨大,但缺乏旋律上的变化和层次感,听久了反而让人渴望片刻的宁静,甚至希望有人能按下音量键。对于一部声称要探讨人性的作品来说,其描绘的情感范围实在太过狭隘和极端了。

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**第三段** 我必须承认,这部作品的背景设定确实是其最大的亮点,那个架空的历史时期,充满了维多利亚时代的蒸汽朋克元素与某种东方哲学的奇特融合,构思之宏大令人赞叹。作者在构建这个世界时投入了惊人的细节,从社会阶层结构到货币体系,再到那些悬浮在空中的城市交通工具的设计,都展现出一种令人信服的逻辑自洽性。然而,一旦故事的舞台搭建完毕,真正的主角——即推动情节前进的冲突——却显得如此单薄和可笑。核心矛盾似乎是围绕着一个非常老套的“权力斗争”展开的,那些阴谋诡计的展开方式,我三年前在另一本畅销的奇幻小说中就已经看过了,而且处理得比这里更加巧妙。角色的动机变化得太快,几乎没有铺垫,某个人物可能在某一章还是坚定的理想主义者,到了下一章就为了区区一笔遗产出卖了所有信仰。这种突兀的转变,使得我无法对任何角色的命运产生真正的共情。期待一部史诗级的作品,结果却得到了一部专注于技术细节,却在人性深度上浅尝辄止的游乐园。对于如此精密的布景来说,里面的演员似乎只是按照剧本机械地移动,而不是真正生活在那个世界里。

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**第二段** 这本小说在语言风格上展现出一种近乎偏执的精确性,句子结构常常出人意料地复杂,充满了大量从句和罕见的词汇选择。这无疑给阅读带来了一定的挑战,有时候我需要停下来,反复咀嚼才能真正理解作者想要构建的那个微观画面。然而,这种精雕细琢的语言并非总是服务于内容的。有那么几次,我感觉自己被那些过于繁复的修饰语绊住了脚,以至于错过了故事本身的呼吸。比如,在描述那个乡村集市的场景时,作者用了整整三页纸来描绘光线如何穿过尘埃颗粒,以及不同摊位上香料气味的微妙层次变化。这无疑是文学技巧的展示,但从叙事流畅性来看,这更像是一场马拉松运动员在起跑线上进行过于复杂的拉伸动作,耗费了读者本该用来投入故事的精力。更让我感到遗憾的是,角色的对话,在这种精炼的笔调下,常常显得刻板和不自然,他们说话的方式更像是作者在精心编排的哲学辩论,而不是日常人与人之间的交流。我更欣赏那种能够将深刻的洞察隐藏在朴实无华的对话背后的写作,而不是这种处处彰显自身功力的表达方式。这部作品需要极大的耐心才能读完,但收获的满足感,却似乎与付出的努力不成正比。

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**第四段** 读完这本书,我脑海中挥之不去的是一种强烈的“未竟全功”之感。作者似乎非常热衷于探讨“身份的模糊性”与“记忆的不可靠性”这两个宏大主题,并在文本中设置了多个可以被解读为象征性的交叉点。理论上,这应该是一次引人深思的阅读体验。但实际上,由于作者不断地在时间线上进行跳跃和倒叙,并且频繁地引入新的、但最终并未得到充分发展的次要人物,导致整个叙事线索变得支离破碎。我感觉自己像是在试图用一块块形状各异的拼图来拼凑一幅本应完整的图画,但关键的几块碎片却被作者藏了起来,或者干脆就没画出来。尤其是在后半部分,当主角开始质疑自己过往经历的真实性时,作品本该迎来一次精神上的高潮,但作者选择了一种非常模糊的处理方式——所有谜团都被笼罩在一片迷雾之中,没有一个清晰的答案或强有力的暗示。这种刻意的模糊,在一些先锋文学中或许是有效的,但对于这部拥有明确历史框架的作品来说,它更像是一种逃避深入挖掘主题的便捷方式,留给读者的只有一堆悬而未决的问号和未被满足的求知欲。

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**第一段** 这本书的叙事节奏把握得实在有些失衡,初读时会让人感到一股莫名的推力,仿佛作者急于将你拽入一个特定的情境中,但随后的展开却又显得过于散漫和拖沓。情节的推进像极了夏日午后突然袭来的阵雨,来得猛烈却又很快就消散了,留下的湿漉漉的地面让人摸不着头脑。我尤其对主角处理几个人物关系的方式感到不解,那份处理方式显得过于理想化,缺乏现实生活中的那种摩擦和挣扎。举例来说,当他面对那个关键性的道德困境时,他的选择几乎是瞬间完成的,没有任何内在的挣扎或自我怀疑的描写,这使得整个高潮部分显得苍白无力,像是一场预先写好的剧本,而非真实人性的爆发。再者,作品中反复出现的那些象征手法——那些关于“破碎的镜子”和“永恒的钟摆”的意象——虽然初看颇有诗意,但随着阅读的深入,它们被过度使用,反而失去了原有的深度,变成了装饰性的词藻,分散了对核心主题的关注。我期待的是一种更细腻、更需要读者自己去挖掘的作品,而不是这种过于直白或过于空泛的表达。整体感觉,作者似乎将太多的笔墨花在了环境的渲染上,而对人物心理深度的挖掘却显得力不从心,使得这部作品像一座华丽却内部空洞的建筑。

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知其然,知其所以然,知其所以所以然。

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介绍了概念图(或概念地图),这的确是能帮助理解知识,建立知识体系的思维工具。对比思维导图各有用处。

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