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人体工程学概述8篇

时间:2024-02-02 15:00:09

人体工程学概述

人体工程学概述篇1

【摘 要 题】语言学

【关 键 词】概念框架/认知操作/语义结构/谓元

【正 文】

1. 概念框架和语义结构

概念框架和语义结构可以从两个角度来表述,一个是各自和其他相关系统之间的连通关系,另一个是各自的内部动态结构。①

1. 1 外部连通关系

语言系统的操作可以延伸激活其他认知系统,其中包括感知系统、运动系统和情感系统;语言输入可以致使受话者通过感知神经路径获得信息,也可致使受话者执行某些动作或产生某种情绪。由此推导,语言系统和各认知系统连通,它们之间的连接部分在理论模式中可称为概念系统,和语言系统连接的概念系统部分称作概念语义。语言系统的操作包括概念语义和语法表达之间互相激活的(生成和理解)过程,即动态的体现关系。

小句的概念语义(或称概念内容)是情状。情状是概念语义系统中一种可分解整体性的关系网络,相当于一个概念语义的认知图式。所谓的可分解性就是情状由各概念组合而成;所谓的整体性就是情状可以在小部分输入的作用下,整体处于半激活状态(详见1. 2小节的实例解释)。情状和不同认知系统的连通,表现了情状的认知连通性。在笔者的认知功能模式中,小句情状的形式表征是概念框架。情状的认知连通性和可分解整体性也就由概念框架表述。

本文讨论的语义结构主要是简单小句的语义结构,其必有核心部分是述谓结构(predication structure),也称论元结构。述谓结构由谓词(predicator)和谓元(argument)组合而成:其中谓词主要体现为动词性的语法单位,谓元主要体现为名词性的语法单位。述谓结构既涉及结构成分之间的组合关系(tactics),又涉及各功能语义成分和语法单位之间的体现关系(realization)。②

概念框架重视情状和各认知系统之间的关系,所以必须处于各认知系统的接合部;而语义结构重视语义和语法之间的体现关系,所以它更接近语法结构。如果两者都存在于理论模式中,那么它们的连接位置是不同的(见图1)。

1. 2内部动态结构

概念框架和语义结构除了连接位置的不同,它们各自内部连接关系也不同,在理论模式中的形式表述也不相同。请比较以下两例句语义结构和概念框架的不同表述形式:

(1)ross smashed the glass with a hammer.

(2)the glass smashed into pieces.

两句的语法结构显然是不同的,它们的语义结构也不同,它们可形式表述如下:

施事[,ross]+smash+受事[,glass]+工具[,hammer]

客事[,glass]+smash+终状[,into pieces]

两句虽然动词相同,但语义结构却不同。

从概念语义的角度出发,两个小句都表达击毁情状。击毁情状有两个可分解的概念内容:打击动作和毁坏结果。基于经验,打击动作包括:打击者(动者)、打击动作(动)和打击对象(对象),它们组合成打击的动作概念结构。毁坏结果包括:使实体毁坏的致使者(使者)、致使(使)、致使对象(对象)以及作为致使倾向的被毁坏客体(客)及其毁坏后倾向性结果状态(终状),它们组合成表述毁坏结果的致使概念结构。其中动作概念结构和毁坏结果致使概念结构组合成击毁情状的核心概念内容。该概念内容可以形式表述为如下概念过程: 过 动者[,ross]+动[,smash]+对象[,glass]+工具[,hammer]

程 使者[,ross]+使+对象[,glass]+倾向[客

[,glass]+终状[,into pieces]]

概念过程中,动作概念结构和致使概念结构不是简单的组合,两个结构之间的一些参与者有重合关系。其中动作者(动者)和致使者(使者)重合成使动者ross,动作对象和致使对象客体重合成使动对象客体glass。

概念过程的始末可以由先设(条件)和推导(结果)来界定,并和先设、推导组合成概念框架: 先 [客[,glass]+状[,broken]]+否;……

过 动者[,ross]+动+对象[,glass]+工具[,hammer]

程 使者[,ross]+使+对象[,glass]+倾向[客

[,glass]+终状[,into pieces]]

推 客[,glass]+状[,broken]

概念框架是个可分解整体,它又是一个可以操作的认知图式。以上两个击毁小句只是这个相同概念框架的两个不同的激活过程。前句激活了概念过程的所有成分,后句则没有激活动作者和致使者,也没有激活工具,但在整体框架的作用下,它们都处于半激活状态(即框架的每一个没词项输入的单位都有一定值,但尚未到达激活的程度)。从连接关系的角度出发,概念框架和语法结构的体现关系是一对多的动态关系;从操作过程的角度出发,具体被激活的概念语义只能体现为一个语法结构。其他各理论模式中的语义结构一般不涉及操作过程,因此也不涉及整体半激活效应。

1. 3 形式表征的概括性

作为形式表征,概念框架和语义结构都有高度的概括性。但是,它们概括性的具体表现是不同的。语义结构关注的是语法结构的功能语义,所以它对小句表达的概念语义进行了舍取,获得了抽象的形式表征。虽然概念语义比语法语义精细繁复,但它的内部连接关系基于三个基本概念结构,所以概念框架在具备较大表述范围的同时,具有高度的概括性。将概念框架和语义结构进行比较,我们发现前者可以表述各小句之间更多的概念语义的相似性,因此其理论表述更加经济。例如:

(3)the tamer walked the tigers into their proper positions.

(4)the tigers walked into their proper positions.

前句是个致使小句,后句是个动作小句;致使是及物的,自动动作是不及物的;它们不同的语义结构可以形式表述如下:

施事+walk1+受事+终位

施事+walk2+终位

根据语义结构的表述,两个结构的动词语义也不同。前句的动词表示致使受事动作,后句的动词表示施事本身的动作。③

仅从语义结构的表征形式看,两句所表达的内容有两个相同的谓元,一个是施事,另一个是终位。事实上,这两个谓元只是语法语义(或功能语义)相同而已,它们的语法位置一个在句首,一个在句尾;它们的概念语义是不同的。前句的施事是个致使者,他自身可以不实施“走”的动作;后句的施事只是动作者,不含致使意义。从语义结构出发,前句的终位必须是受事的终位,而后句的终位只能是施事的。

从概念语义的角度出发,两个小句的概念内容只是范围不同而已。其中前句致使小句的概念内容涵盖了后句动作小句的概念内容;具体表现为:前句中致使倾向的概念内容“老虎走到各自位置上”和后句的概念内容相同。由此可见,语言对因果链的表达可以取整个因果关系(致使某实体动作)作为小句的范围,也可以取致使结果部分(某实体动作)作为小句的范围。在形式表述中,我们将如此两个小句的概念内容,放在单个概念框架中表述。其中“动作”和“致使倾向中的动作”用相同的形式来表征。这样的表征形式既合理又经济。它们的概念内容可以由“走”情状框架的概念过程表述如下: 过 (使者[,tamer]+使+对象[,tigers]+倾向)

程 [动者[,tigers]+动[,walk]+终位[,into positions]]

根据概念框架的形式表述,tamer是致使者,tigers是动作者,positions是动作者的终位。如此形式表征合乎两个小句的概念语义,因为“走”的动作者永远是tigers,终位也永远是动作者走动后的位置。如此概念语义自然也不悖于感知信息和运动信息。以上两例小句的操作过程中动作概念结构必须激活,致使概念结构可以激活可以不激活。在生成操作中,当致使概念结构激活时,及物小句激活;如果致使概念结构没有激活,那么不及物小句激活。

将概念框架和语义结构作一比较,如果将概念框架的成分称作参与者,将语义结构的成分称作谓元,那么两个不同的参与者(动作者、使动者)可以和一个谓元(施事)构成选择“或”的体现关系。因此,参与者和谓元的内部连接关系是不同的。由此推导,概念框架和语义结构也不相同。概念框架不仅在内部结构方面和语义结构不同,而且它有能力表述情状的认知连通可行性(见第2节)和认知操作可行性(见第3节)。

2. 认知连通可行性

情状的认知连通性具体表现为小句情状的概念语义和语言表达互相激活的可行性,也表现为它和其他认知系统(如感知系统、运动系统、情感系统等)的互相激活可行性。作为情状概念语义的形式表征,概念框架除了可以和语言表达互相激活外,还必须不悖于感知信息的操作,不悖于运动行为等等。概念框架合理的形式表述了情状概念语义的认知连通关系,而语义结构不将该认知特征作为自己的研究范围。我们举例说明两者在认知连通性方面的差异:

(5)larry hit the iron ball with the club.

(6)the club hit the iron ball.

(7)larry hit the iron ball into the corner.

(8)larry hit the club against the iron ball.

这四个小句所表达的概念内容有一个共同的打击情状。从运动系统的角度出发,通过对运动行为的观察我们可以证明:打击情状必须涉及“打击者(动者)、打击的具体动作(动)、被击实体(对象)和打击工具(工具)”。在打击情状框架中,这些动作参与者构成动作概念结构:

动者larry+动hit+对象ball+工具club

这个动作概念结构是打击概念过程必有的结构。当然,打击框架的概念过程除了动作概念结构外,还可以有范围和精度方面的内容。如用langacker[1] 的术语,概念语义可以构造(construe)概念内容(conceptual content)在范围或精度方面的不同构式(construal),这些构式激活不同的语法结构。如果将系统操作性放进来一起考虑,那么概念框架可以激活不同的概念内容范围。比如,句1激活了动作者、动作、动作对象和工具,但句2只激活了动作、动作对象和工具,动作者没有激活。不同的概念输入激活了不同的成分,相应的语法结构也不同。后两句和前两句不同,它们除了激活动作概念结构外,还激活其中一个致使概念结构,激活的致使概念结构或表示动作对象iron ball的致使倾向(句3),或精细表示工具club移动并碰击动作对象的致使倾向(句4)。从概念内容的角度出发,致使概念结构或表示句3中动作对象的因果关系,或表示句4中工具的因果关系。就整体框架的内部连接关系而言,两种致使概念结构都是可有成分: 过 动者+[,larry]+动[,hit]+对象[,iron ball]+工具[,club]

(使者[,larry]+使+对象[,iron ball]+倾向

[客[,iron ball]+终位[,corner]])|

程 (使者[,larry]+使+对象[,club]+倾向[客

[,club]+相对方向[,iron ball]])

从操作的角度出发,致使概念结构可以激活,也可以不激活。如果致使概念结构激活,那么一个小句的操作过程只激活一个致使概念结构。为了便于形式表述,概念过程设两个致使概念结构,它们之间是个选择“或”的关系(用“|”表示)。

语义结构的表述和概念框架的不同。首先,四个小句的语义结构是不同的,它们分别是:

施事+hit+受事+工具

施事(或工具)+hit+受事

施事+hit+受事+终位

施事+hit+受事+途径

不同的语义表征自然无法表述和解释各句之间概念语义的相同部分,也无法解释各句的概念内容和其他认知系统(比如运动系统)之间的操作关系。由此可见,语义结构的认知连通性非常有限。概念框架和语义结构之所以在认知连通性方面有差异,其中一个原因是概念框架的参与者和语义结构的谓元,它们有不同的定义;参与者概念更适合于表述概念语义,谓元更适合于表述功能语义或句法语义。

3. 认知操作可行性

语言的认知操作涉及提问、回答、推理等。其中推理可以是语义的,也可以是语用的。推理部分本文主要讨论语义推理。如果概念框架和语义结构是合理的形式表征,那么它们应该为语言认知操作提供必要的信息。事实证明,概念框架具有一定的认知可操作性,语义结构却没有涉及这个范围。请看以下例句:

(9)the gigantic hammer crushed the rocks into powder.

该小句框架中概念过程是: 过 动者+动[,crush]+对象[,rocks]+工具[,hammer]

程 使者+使+对象[,rocks]+倾向[客

[,rocks]+终状[,into powder]]

它的语义结构是:

施事(或工具)+crush+受事+终状

在会话中,受话者听到上述小句后,也许会问:" who operated the hammer? " 或" who crushed those rocks? " 受话者进行如此会话角色的转换,是因为该小句所表达的概念内容为提问提供了信息,即小句告诉我们,动作crush必须有一个动作者,而hammer只是动作的工具。

根据概念框架的可分解整体性,动作者和致使者虽然没有具体的输入,但由于概念框架的整体作用,它们都处于半激活的状态。由于半激活参与者没有具体的语词概念,它们都可以作为提问的对象。受话者之所以能够提出这样的问题,是因为它的情状概念内容中有如此的提问机制。概念框架则为我们提供了提问机制的形式表征,它就是操作中的半激活参与者。

语义结构没有如此的表述能力。无论第一个谓元归作施事还是归作工具,语义结构都无法为提问提供必要的可操作信息。如果该谓元归作施事,因施事已有具体的语词语义,我们无法再对施事提问。如果该谓元归作工具,那么语义结构本身连施事都没有,就更谈不上对施事提问了。

概念框架除了为提问提供信息,还可以为语义推理提供信息。例如:

(10)john broke the vase.

(11)the vase broke.

(12)the vase was broken.

如果有人问:" what happened to the vase? " ,以上任何一句都能推导出“客[,vase]+状[,broke]”的相同信息。根据语感我们知道如此概念语义是存在的。该概念内容,语义结构是无法表述的;但概念框架却可以。请看它们相应的概念框架: 例 john broke the the vase the vase

vase broke was broken

过 动者+动+对 客+变+ 客+静+

程 象 终状 状

使者+使+对

象+倾向[客+

终状]

推 客[,vase]+状[,broken]

三句的概念过程都含客体vase及其状态,所以它们的推导必定是相同的“客[,vase]+状[,broken]”。

4. 参与者和谓元

语义结构由谓词和谓元组合而成。就许多理论模式而言,谓元是元概念,是理论先设的[2]。问题是不同的理论模式,却有不同的谓元系统,不同的谓元系统有不同数目的谓元[3;4;5:41—46]。

谓元除了设定的数目不同外,定义策略也不同。定义策略总体上可以分出两种:一种用必要充分条件来定义谓元范畴,另一种用典型结构和亲属关系结构来定义谓元范畴[6;7:547—659]。谓元是语义结构的成分;语义结构和语法结构之间的体现关系,具体表现为谓元和语法单位之间的动态体现关系。如果如此体现关系是理论模式必须表述的,那么谓元不应该是假设性的元概念,而应该是基于体现关系并遵循科学理论表述四大总则而设立的功能语义单位[8:23—29]。如果以语法单位作为形式依据,那么不同的谓元必须基于不同的显性形式。但是,如此体现原则仍然无法彻底解决谓元和语义结构的问题。请比较以下两组例句:

(13)我们用墨水写字/*我们在墨水上写字。(工具)

(14)我们用宣纸写字/我们在宣纸上写字。(位置)

两组的前一句的“墨水”“宣纸”都可以归入谓元工具,因为它们可体现为语法结构中“用”字后面的语法单位。后句的“宣纸”可以作为位置,而“墨水”却无法作为位置。语义结构无法通过自身的形式表征来表述:为什么“宣纸”可以有工具和位置两种不同的语义功能,而“墨水”只能有工具一种语义功能。语义结构之所以无法解释这个问题,是因为这个问题不是语义结构的问题,而是概念语义的问题。概念框架却能对语义结构遗留的问题作出合理的形式表述。就“写”的情状而言,其框架的概念过程含以下概念结构: 过 动者[,我们]+动[,写]+对象[,字]+工具[,墨水]+位置[,宣

程 纸]

使者[,我们]+使+对象[,字]+倾向[客[,字]+终位

[,宣纸]]

其中“宣纸”永远是〈位置〉参与者,不是〈工具〉参与者。就概念语义和语法语义之间的体现关系而言,〈位置〉参与者一般体现为语义结构中的“位置”谓元,但在某条件下,也可以体现为语义结构中的“工具”谓元。但〈工具〉参与者不能体现为“位置”谓元。在笔者的认知功能模式中,语义结构表述功能语义,概念框架则表述概念语义,两者之间的体现关系表述了概念语义和语法语义之间的错位,即表述了两者之间不同结构的特征。

根据语符关系的研究,小句的语义除了每个小句成分的语义外,小句本身还有一个整体构架语义[9]。整体语义的存在可以明显地通过汉语变体句式来证明。汉语中成分相同或相似的小句,它们相应的把字句、被字句和一般句的可接受性是不同的。例如:

(15)老师请我们喝摩洛哥咖啡。

(16)*老师把我们请喝摩洛哥咖啡。

(17)*我们被老师请喝摩洛哥咖啡。

以上三个不同的句式中,只有一般句成立,把字句和被字句都不成立。它们不成立的原因不是语法结构不符合规律,在汉语中如此把字句和被字句的语法结构都可以成句,例如:

(18)老师把我们请进办公室。

(19)我们被老师请进办公室。

它们的“请”后面也都是“动+名”的语法结构。汉语的分析结果告诉我们,“喝咖啡”的把字句和被字句之所以不成立,是因为两种句式中不能出现具体动作的动词[10]。如此的句式限制是语义的,而不是语法的。这种语义限制本身就表明,不同句式有不同的结构语义。

如果结构语义确实存在,那么汉语各变体句式的结构语义是什么呢?语义结构是否能够形式表述结构语义呢?在回答如此理论问题之前,我们先来比较一下汉语的两个被字句:

(20)毒被人下到了鱼塘。

(21)鱼塘被人下了毒。

被字句大多数都有表示受负面影响的语义,以上两例句也有。根据受事谓元的定义,在被字句语法结构中体现为句首位置的谓元应该是受事。由此看来,语义结构应该具备形式表述被字句的能力。但是,实际情况并非如此。第一句的句首成分确实是受事“毒”的语法体现;第二句的句首成分也表达受负面影响的语义,根据受事定义,它也可以归作受事。问题是,如果将第二句句首成分“鱼塘”归作受事,那么“毒”如何处置?请比较:

施事[,人]+下+受事[,毒]+终位

施事[,人]+下+受事[,鱼塘]+?

解决如此问题的其中一个方法是设立两个受事。这样处理有两个缺陷:(1)“下鱼塘”中的“鱼塘”无法理解为受事,(2)表述形式缺乏经济性。根据以上的讨论,有一点可以肯定,就汉语被字句而言,语义结构作为一种形式表述,它显然是有缺陷的。

那么概念框架能否解决语义结构遗留下来的难题呢?笔者的回答是肯定的。从情状的角度出发,两个小句属于同一个情状,它们表达的概念内容都含“将毒下到鱼塘”的使动概念结构。但是,第二句所表达的概念内容还显示“毒对鱼塘造成影响”。因此,“毒”的致使倾向是位置的变化,“鱼塘”的致使倾向则是性状的变化。根据如此概念语义,我们可以将涉及两个句式的概念内容形式表述如下: 过 动者[,人]+动[,下]+对象[,毒]

使者[,人]+使+对象[,毒]+倾向[客[,毒]+终

程 位[,鱼塘]]

使者[,人]+使+对象[,鱼塘]+倾向[客[,鱼塘]+

终状[,受毒害]] 虽然鱼塘的终状没有显性语词表达,但常识告诉我们,“毒”对“鱼塘”会造成影响。由此可见,如果必要的话,终状的具体概念可以由概念框架和常识共同提供。当然,语义结构及其谓元是无法为如此被字句的认知操作提供信息的。

5. 结论

基于上文的举例论证,概念框架是概念语义的,语义结构则是语法语义的,两者表述的对象不同。语言理论模式之所以要设立表述概念语义的概念框架,是因为语义结构无法在表述语义结构和语法结构之间体现关系的同时,合理表述小句的概念内容。语义结构无法同时照顾到概念语义和语法结构。由此推导,语义结构无法作为合理表征小句动态概念语义的机制,也无法进行概念语义所要进行的认知操作(其中包括提问、对答、推理等操作,也包括概念语义和感知、运动等系统的互相激活,并指挥感知器官和运动肌肉操作)。而要表述和诠释语言系统及其基本特征,语言学理论模式又必须要表述和解释概念语义及其生理操作的可行性[11:36—40]。概念框架的表述则不悖于情状的认知连通可行性和认知操作可行性,所以它是一种合理的形式表征。

注释:

①连通表示可以激活,并有一定权值的连接关系

②本文所指的语法单位指的是具体语法位置上的语法单位。

③动词语义和结构语义之间的关系,笔者在待发的拙文《预示观·互动观·系统操作观》中展开讨论。

【参考文献】

[1]langacker, ronald w. grammar and conceptualization[m]. berlin: mouton de gruyter, 1999.

[2]jackendoff, ray. semantics and cognition[m]. cambridge, mass. : mit press, 1983.

[3]gruber, j. s. studies in lexical relations[d]. cambridge, ma: mit, 1965.

[4]anderson, john. the grammar of case: towards a localistic theory[m]. cambridge: cambridge university press, 1971.

[5]林杏光. 进一步深入研究现代汉语格关系[a]. 计算语言学研究与应用(jscl—1993论文集)[c]. 北京:北京语言学院出版社,1993.

[6]dowty, d. thematic proto-roles and argument selection[j]. language, 1991, (67).

[7]schlesinger, i. m. cognitive space and linguistic case: semantic and syntactic categories in english[m]. cambridge: cambridge university press, 1995.

[8]程琪龙. “语义结构”体现关系的探索[j]. 国外语言学,1995,(3).

[9]goldberg, adele. constructions: a construction grammar approach to argument structure[m]. chicago: the university of chicago press, 1995.

[10]李临定. 汉语比较交换语法[m]. 北京:中国社会科学出版社,1988.

人体工程学概述篇2

一、概念图

20世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出“概念?D”一词,它是用来表征和组织知识的一种工具。在教学活动中,利用概念图可以将学科知识层次化、结构化,通过有意义的连接展现相关命题,不但形象化知识网络,而且促进学生有意义学习。

概念图包括概念、命题、交叉链接和层级结构等四大要素。通常情况下,概念是描述某种属性或规则的专有名词,可以是某一主题或任务、操作对象或操作命令等;层级结构是对主题或对象等概念间层次关系的描述;命题是对概念间有意义联系的描述;交叉链接是对不同概念之间或不同知识领域之间的横向关系。

二、《计算机基础》课程概况

《计算机基础》课程作为卫生职业院校各专业必修的文化课之一,强调技术性和应用性。课程所用教材中明确提出“培养学习者使用计算机解决学习、生活和工作中的实际问题能力,逐步养成独立思考、主动探究、团结协作的学习方法和工作态度,为终身学习奠定坚实基础”。教学内容不仅包括计算机基础知识及办公软件的操作实践等显性知识,而且还包括解决实际问题的相关隐形知识。

通过教学实践与调查,发现目前在该课程教学过程中,多数教师强调操作实践,为学生演示操作步骤并提供繁杂的操作任务,内容多、步骤繁,不能有效地实现教学目标。针对此种情况,作者深入研究课程教学内容与教学目标,挖掘各章节的概念及联系,利用概念图开展教学相关设计,帮助信息技术教师进一步教学目标明确化、教学内容形象化,从而优化课堂教学效果。

三、利用概念图进行教学设计的实例

根据建构主义教学设计模式,教学设计包含教学内容、教学目标、学习者、教学活动与策略、教学评价等相关设计环节,在此以《数据处理---信息资料的管理与分析》一节为教学实践案例,重点阐述利用概念图设计教学内容、教学目标与教学评价等三个环节,设计环境为Camp Tools概念图绘制软件。

1.教学内容的设计

该节学习内容属于办公软件EXCEL2010应用中的核心操作内容,具体包括数据清单的排序、筛选、分类汇总和透视表等四大操作命令,在学习、工作中使用频率较高,但是操作步骤注意事项较多,需要帮助学生深入理解和掌握该内容的核心与联系。

根据该节内容特征,首先,确定关键概念为“数据清单的管理与分析”这一任务主题。第二,按照操作命令与操作对象确定相关一级概念为数据清单、排序、筛选、汇总;二级概念为记录、字段、关键字、自动筛选、高级筛选、分类汇总、透视表;三级概念为字段名、字段值、条件区域、分类字段、标签等。第三,布局所有概念,分别建立操作对象与操作命令概念间的层级联系和横向连接。第四,通过描述概念间的意义连接,形成操作命题,例如:数据清单的筛选包括自动筛选和高级筛选,高级筛选需要先建立条件区域,条件区域由符合条件的字段名和字段值构成。第五,进行修订与完善。

注意事项:概念布局遵循的原则为操作对象放置上层、操作命令放置下层,操作对象的连接方向由上至下,操作命令的连接方向为由下至上。绘制的教学内容概念图如图1所示。

2.教学目标的呈现

《计算机基础》课程的课堂教学目标分为知识目标、技能目标、情感目标。一般表述为:认识操作对象,熟悉操作命令的含义;掌握操作命令的操作步骤;体验操作命令的制作功能与效果,深入分析操作对象。

具体绘制过程为:第一,确定操作对象及操作命令等关键概念;第二,建立概念间的方向与连接;第三,描述意义连接形成教学目标;第四,进行修订与完善。

3.教学评价的策略

《计算机基础》课程的教学评价一般分为过程评价和结果评价,教师利用上机实践操作观察学生的操作过程、评价学生的操作结果。根据学习内容,结合学生接受的难易程度,在教学中概念图评价的方式可以采用口述式、选择式、填图式、创建式等四种方式。口述式:在使用概念图工具的初期,可以呈现教师制作好的概念图,有针对性地请学生进行口头复述。选择式:教师制定概念图,空出其中的重点概念或连接词,给出多个选项,请学生进行选择。填图式:展示教师制作好的概念图,并空出其中某概念或者连接词,请学生进行填写。创建式:教师给出相关主题的文字性说明,请学生在空白纸上写出概念,并建立连接。在以上四种评价方式中具体评分分值由教师从概念、连接词、意义指向、横向连接及命题描述等方面设定相应比例。

人体工程学概述篇3

【摘 要 题】语言学

【关 键 词】概念框架/认知操作/语义结构/谓元

【正 文】

1. 概念框架和语义结构

概念框架和语义结构可以从两个角度来表述,一个是各自和其他相关系统之间的连通关系,另一个是各自的内部动态结构。①

1. 1 外部连通关系

语言系统的操作可以延伸激活其他认知系统,其中包括感知系统、运动系统和情感系统;语言输入可以致使受话者通过感知神经路径获得信息,也可致使受话者执行某些动作或产生某种情绪。由此推导,语言系统和各认知系统连通,它们之间的连接部分在理论模式中可称为概念系统,和语言系统连接的概念系统部分称作概念语义。语言系统的操作包括概念语义和语法表达之间互相激活的(生成和理解)过程,即动态的体现关系。

小句的概念语义(或称概念内容)是情状。情状是概念语义系统中一种可分解整体性的关系网络,相当于一个概念语义的认知图式。所谓的可分解性就是情状由各概念组合而成;所谓的整体性就是情状可以在小部分输入的作用下,整体处于半激活状态(详见1. 2小节的实例解释)。情状和不同认知系统的连通,表现了情状的认知连通性。在笔者的认知功能模式中,小句情状的形式表征是概念框架。情状的认知连通性和可分解整体性也就由概念框架表述。

本文讨论的语义结构主要是简单小句的语义结构,其必有核心部分是述谓结构(predication structure),也称论元结构。述谓结构由谓词(predicator)和谓元(argument)组合而成:其中谓词主要体现为动词性的语法单位,谓元主要体现为名词性的语法单位。述谓结构既涉及结构成分之间的组合关系(tactics),又涉及各功能语义成分和语法单位之间的体现关系(realization)。②

概念框架重视情状和各认知系统之间的关系,所以必须处于各认知系统的接合部;而语义结构重视语义和语法之间的体现关系,所以它更接近语法结构。如果两者都存在于理论模式中,那么它们的连接位置是不同的(见图1)。

1. 2内部动态结构

概念框架和语义结构除了连接位置的不同,它们各自内部连接关系也不同,在理论模式中的形式表述也不相同。请比较以下两例句语义结构和概念框架的不同表述形式:

(1)Ross smashed the glass with a hammer.

(2)The glass smashed into pieces.

两句的语法结构显然是不同的,它们的语义结构也不同,它们可形式表述如下:

施事[,Ross]+SMASH+受事[,glass]+工具[,hammer]

客事[,glass]+SMASH+终状[,into pieces]

两句虽然动词相同,但语义结构却不同。

从概念语义的角度出发,两个小句都表达击毁情状。击毁情状有两个可分解的概念内容:打击动作和毁坏结果。基于经验,打击动作包括:打击者(动者)、打击动作(动)和打击对象(对象),它们组合成打击的动作概念结构。毁坏结果包括:使实体毁坏的致使者(使者)、致使(使)、致使对象(对象)以及作为致使倾向的被毁坏客体(客)及其毁坏后倾向性结果状态(终状),它们组合成表述毁坏结果的致使概念结构。其中动作概念结构和毁坏结果致使概念结构组合成击毁情状的核心概念内容。该概念内容可以形式表述为如下概念过程: 过 动者[,Ross]+动[,smash]+对象[,glass]+工具[,hammer]

程 使者[,Ross]+使+对象[,glass]+倾向[客

[,glass]+终状[,into pieces]]

概念过程中,动作概念结构和致使概念结构不是简单的组合,两个结构之间的一些参与者有重合关系。其中动作者(动者)和致使者(使者)重合成使动者Ross,动作对象和致使对象客体重合成使动对象客体glass。

概念过程的始末可以由先设(条件)和推导(结果)来界定,并和先设、推导组合成概念框架: 先 [客[,glass]+状[,broken]]+否;……

过 动者[,Ross]+动+对象[,glass]+工具[,hammer]

程 使者[,Ross]+使+对象[,glass]+倾向[客

[,glass]+终状[,into pieces]]

推 客[,glass]+状[,broken]

概念框架是个可分解整体,它又是一个可以操作的认知图式。以上两个击毁小句只是这个相同概念框架的两个不同的激活过程。前句激活了概念过程的所有成分,后句则没有激活动作者和致使者,也没有激活工具,但在整体框架的作用下,它们都处于半激活状态(即框架的每一个没词项输入的单位都有一定值,但尚未到达激活的程度)。从连接关系的角度出发,概念框架和语法结构的体现关系是一对多的动态关系;从操作过程的角度出发,具体被激活的概念语义只能体现为一个语法结构。其他各理论模式中的语义结构一般不涉及操作过程,因此也不涉及整体半激活效应。

1. 3 形式表征的概括性

作为形式表征,概念框架和语义结构都有高度的概括性。但是,它们概括性的具体表现是不同的。语义结构关注的是语法结构的功能语义,所以它对小句表达的概念语义进行了舍取,获得了抽象的形式表征。虽然概念语义比语法语义精细繁复,但它的内部连接关系基于三个基本概念结构,所以概念框架在具备较大表述范围的同时,具有高度的概括性。将概念框架和语义结构进行比较,我们发现前者可以表述各小句之间更多的概念语义的相似性,因此其理论表述更加经济。例如:

(3)The tamer walked the tigers into their proper positions.

(4)The tigers walked into their proper positions.

前句是个致使小句,后句是个动作小句;致使是及物的,自动动作是不及物的;它们不同的语义结构可以形式表述如下:

施事+WALK1+受事+终位

施事+WALK2+终位

根据语义结构的表述,两个结构的动词语义也不同。前句的动词表示致使受事动作,后句的动词表示施事本身的动作。③

仅从语义结构的表征形式看,两句所表达的内容有两个相同的谓元,一个是施事,另一个是终位。事实上,这两个谓元只是语法语义(或功能语义)相同而已,它们的语法位置一个在句首,一个在句尾;它们的概念语义是不同的。前句的施事是个致使者,他自身可以不实施“走”的动作;后句的施事只是动作者,不含致使意义。从语义结构出发,前句的终位必须是受事的终位,而后句的终位只能是施事的。

从概念语义的角度出发,两个小句的概念内容只是范围不同而已。其中前句致使小句的概念内容涵盖了后句动作小句的概念内容;具体表现为:前句中致使倾向的概念内容“老虎走到各自位置上”和后句的概念内容相同。由此可见,语言对因果链的表达可以取整个因果关系(致使某实体动作)作为小句的范围,也可以取致使结果部分(某实体动作)作为小句的范围。在形式表述中,我们将如此两个小句的概念内容,放在单个概念框架中表述。其中“动作”和“致使倾向中的动作”用相同的形式来表征。这样的表征形式既合理又经济。它们的概念内容可以由“走”情状框架的概念过程表述如下: 过 (使者[,tamer]+使+对象[,tigers]+倾向)

程 [动者[,tigers]+动[,walk]+终位[,into positions]]

根据概念框架的形式表述,tamer是致使者,tigers是动作者,positions是动作者的终位。如此形式表征合乎两个小句的概念语义,因为“走”的动作者永远是tigers,终位也永远是动作者走动后的位置。如此概念语义自然也不悖于感知信息和运动信息。以上两例小句的操作过程中动作概念结构必须激活,致使概念结构可以激活可以不激活。在生成操作中,当致使概念结构激活时,及物小句激活;如果致使概念结构没有激活,那么不及物小句激活。

将概念框架和语义结构作一比较,如果将概念框架的成分称作参与者,将语义结构的成分称作谓元,那么两个不同的参与者(动作者、使动者)可以和一个谓元(施事)构成选择“或”的体现关系。因此,参与者和谓元的内部连接关系是不同的。由此推导,概念框架和语义结构也不相同。概念框架不仅在内部结构方面和语义结构不同,而且它有能力表述情状的认知连通可行性(见第2节)和认知操作可行性(见第3节)。

2. 认知连通可行性

情状的认知连通性具体表现为小句情状的概念语义和语言表达互相激活的可行性,也表现为它和其他认知系统(如感知系统、运动系统、情感系统等)的互相激活可行性。作为情状概念语义的形式表征,概念框架除了可以和语言表达互相激活外,还必须不悖于感知信息的操作,不悖于运动行为等等。概念框架合理的形式表述了情状概念语义的认知连通关系,而语义结构不将该认知特征作为自己的研究范围。我们举例说明两者在认知连通性方面的差异:

(5)Larry hit the iron ball with the club.

(6)The club hit the iron ball.

(7)Larry hit the iron ball into the corner.

(8)Larry hit the club against the iron ball.

这四个小句所表达的概念内容有一个共同的打击情状。从运动系统的角度出发,通过对运动行为的观察我们可以证明:打击情状必须涉及“打击者(动者)、打击的具体动作(动)、被击实体(对象)和打击工具(工具)”。在打击情状框架中,这些动作参与者构成动作概念结构:

动者Larry+动hit+对象ball+工具club

这个动作概念结构是打击概念过程必有的结构。当然,打击框架的概念过程除了动作概念结构外,还可以有范围和精度方面的内容。如用Langacker[1] 的术语,概念语义可以构造(construe)概念内容(conceptual content)在范围或精度方面的不同构式(construal),这些构式激活不同的语法结构。如果将系统操作性放进来一起考虑,那么概念框架可以激活不同的概念内容范围。比如,句1激活了动作者、动作、动作对象和工具,但句2只激活了动作、动作对象和工具,动作者没有激活。不同的概念输入激活了不同的成分,相应的语法结构也不同。后两句和前两句不同,它们除了激活动作概念结构外,还激活其中一个致使概念结构,激活的致使概念结构或表示动作对象iron ball的致使倾向(句3),或精细表示工具club移动并碰击动作对象的致使倾向(句4)。从概念内容的角度出发,致使概念结构或表示句3中动作对象的因果关系,或表示句4中工具的因果关系。就整体框架的内部连接关系而言,两种致使概念结构都是可有成分: 过 动者+[,Larry]+动[,hit]+对象[,iron ball]+工具[,club]

(使者[,Larry]+使+对象[,iron ball]+倾向

[客[,iron ball]+终位[,corner]])|

程 (使者[,Larry]+使+对象[,club]+倾向[客

[,club]+相对方向[,iron ball]])

从操作的角度出发,致使概念结构可以激活,也可以不激活。如果致使概念结构激活,那么一个小句的操作过程只激活一个致使概念结构。为了便于形式表述,概念过程设两个致使概念结构,它们之间是个选择“或”的关系(用“|”表示)。

语义结构的表述和概念框架的不同。首先,四个小句的语义结构是不同的,它们分别是:

施事+HIT+受事+工具

施事(或工具)+HIT+受事

施事+HIT+受事+终位

施事+HIT+受事+途径

不同的语义表征自然无法表述和解释各句之间概念语义的相同部分,也无法解释各句的概念内容和其他认知系统(比如运动系统)之间的操作关系。由此可见,语义结构的认知连通性非常有限。概念框架和语义结构之所以在认知连通性方面有差异,其中一个原因是概念框架的参与者和语义结构的谓元,它们有不同的定义;参与者概念更适合于表述概念语义,谓元更适合于表述功能语义或句法语义。

3. 认知操作可行性

语言的认知操作涉及提问、回答、推理等。其中推理可以是语义的,也可以是语用的。推理部分本文主要讨论语义推理。如果概念框架和语义结构是合理的形式表征,那么它们应该为语言认知操作提供必要的信息。事实证明,概念框架具有一定的认知可操作性,语义结构却没有涉及这个范围。请看以下例句:

(9)The gigantic hammer crushed the rocks into powder.

该小句框架中概念过程是: 过 动者+动[,crush]+对象[,rocks]+工具[,hammer]

程 使者+使+对象[,rocks]+倾向[客

[,rocks]+终状[,into powder]]

它的语义结构是:

施事(或工具)+CRUSH+受事+终状

在会话中,受话者听到上述小句后,也许会问:" Who operated the hammer? " 或" Who crushed those rocks? " 受话者进行如此会话角色的转换,是因为该小句所表达的概念内容为提问提供了信息,即小句告诉我们,动作crush必须有一个动作者,而hammer只是动作的工具。

根据概念框架的可分解整体性,动作者和致使者虽然没有具体的输入,但由于概念框架的整体作用,它们都处于半激活的状态。由于半激活参与者没有具体的语词概念,它们都可以作为提问的对象。受话者之所以能够提出这样的问题,是因为它的情状概念内容中有如此的提问机制。概念框架则为我们提供了提问机制的形式表征,它就是操作中的半激活参与者。

语义结构没有如此的表述能力。无论第一个谓元归作施事还是归作工具,语义结构都无法为提问提供必要的可操作信息。如果该谓元归作施事,因施事已有具体的语词语义,我们无法再对施事提问。如果该谓元归作工具,那么语义结构本身连施事都没有,就更谈不上对施事提问了。

概念框架除了为提问提供信息,还可以为语义推理提供信息。例如:

(10)John broke the vase.

(11)The vase broke.

(12)The vase was broken.

如果有人问:" What happened to the vase? " ,以上任何一句都能推导出“客[,vase]+状[,broke]”的相同信息。根据语感我们知道如此概念语义是存在的。该概念内容,语义结构是无法表述的;但概念框架却可以。请看它们相应的概念框架: 例 John broke the The vase The vase

vase broke was broken

过 动者+动+对 客+变+ 客+静+

程 象 终状 状

使者+使+对

象+倾向[客+

终状]

推 客[,vase]+状[,broken]

三句的概念过程都含客体vase及其状态,所以它们的推导必定是相同的“客[,vase]+状[,broken]”。

4. 参与者和谓元

语义结构由谓词和谓元组合而成。就许多理论模式而言,谓元是元概念,是理论先设的[2]。问题是不同的理论模式,却有不同的谓元系统,不同的谓元系统有不同数目的谓元[3;4;5:41—46]。

谓元除了设定的数目不同外,定义策略也不同。定义策略总体上可以分出两种:一种用必要充分条件来定义谓元范畴,另一种用典型结构和亲属关系结构来定义谓元范畴[6;7:547—659]。谓元是语义结构的成分;语义结构和语法结构之间的体现关系,具体表现为谓元和语法单位之间的动态体现关系。如果如此体现关系是理论模式必须表述的,那么谓元不应该是假设性的元概念,而应该是基于体现关系并遵循科学理论表述四大总则而设立的功能语义单位[8:23—29]。如果以语法单位作为形式依据,那么不同的谓元必须基于不同的显性形式。但是,如此体现原则仍然无法彻底解决谓元和语义结构的问题。请比较以下两组例句:

(13)我们用墨水写字/*我们在墨水上写字。(工具)

(14)我们用宣纸写字/我们在宣纸上写字。(位置)

两组的前一句的“墨水”“宣纸”都可以归入谓元工具,因为它们可体现为语法结构中“用”字后面的语法单位。后句的“宣纸”可以作为位置,而“墨水”却无法作为位置。语义结构无法通过自身的形式表征来表述:为什么“宣纸”可以有工具和位置两种不同的语义功能,而“墨水”只能有工具一种语义功能。语义结构之所以无法解释这个问题,是因为这个问题不是语义结构的问题,而是概念语义的问题。概念框架却能对语义结构遗留的问题作出合理的形式表述。就“写”的情状而言,其框架的概念过程含以下概念结构: 过 动者[,我们]+动[,写]+对象[,字]+工具[,墨水]+位置[,宣

程 纸]

使者[,我们]+使+对象[,字]+倾向[客[,字]+终位

[,宣纸]]

其中“宣纸”永远是〈位置〉参与者,不是〈工具〉参与者。就概念语义和语法语义之间的体现关系而言,〈位置〉参与者一般体现为语义结构中的“位置”谓元,但在某条件下,也可以体现为语义结构中的“工具”谓元。但〈工具〉参与者不能体现为“位置”谓元。在笔者的认知功能模式中,语义结构表述功能语义,概念框架则表述概念语义,两者之间的体现关系表述了概念语义和语法语义之间的错位,即表述了两者之间不同结构的特征。

根据语符关系的研究,小句的语义除了每个小句成分的语义外,小句本身还有一个整体构架语义[9]。整体语义的存在可以明显地通过汉语变体句式来证明。汉语中成分相同或相似的小句,它们相应的把字句、被字句和一般句的可接受性是不同的。例如:

(15)老师请我们喝摩洛哥咖啡。

(16)*老师把我们请喝摩洛哥咖啡。

(17)*我们被老师请喝摩洛哥咖啡。

以上三个不同的句式中,只有一般句成立,把字句和被字句都不成立。它们不成立的原因不是语法结构不符合规律,在汉语中如此把字句和被字句的语法结构都可以成句,例如:

(18)老师把我们请进办公室。

(19)我们被老师请进办公室。

它们的“请”后面也都是“动+名”的语法结构。汉语的分析结果告诉我们,“喝咖啡”的把字句和被字句之所以不成立,是因为两种句式中不能出现具体动作的动词[10]。如此的句式限制是语义的,而不是语法的。这种语义限制本身就表明,不同句式有不同的结构语义。

如果结构语义确实存在,那么汉语各变体句式的结构语义是什么呢?语义结构是否能够形式表述结构语义呢?在回答如此理论问题之前,我们先来比较一下汉语的两个被字句:

(20)毒被人下到了鱼塘。

(21)鱼塘被人下了毒。

被字句大多数都有表示受负面影响的语义,以上两例句也有。根据受事谓元的定义,在被字句语法结构中体现为句首位置的谓元应该是受事。由此看来,语义结构应该具备形式表述被字句的能力。但是,实际情况并非如此。第一句的句首成分确实是受事“毒”的语法体现;第二句的句首成分也表达受负面影响的语义,根据受事定义,它也可以归作受事。问题是,如果将第二句句首成分“鱼塘”归作受事,那么“毒”如何处置?请比较:

施事[,人]+下+受事[,毒]+终位

施事[,人]+下+受事[,鱼塘]+?

解决如此问题的其中一个方法是设立两个受事。这样处理有两个缺陷:(1)“下鱼塘”中的“鱼塘”无法理解为受事,(2)表述形式缺乏经济性。根据以上的讨论,有一点可以肯定,就汉语被字句而言,语义结构作为一种形式表述,它显然是有缺陷的。

那么概念框架能否解决语义结构遗留下来的难题呢?笔者的回答是肯定的。从情状的角度出发,两个小句属于同一个情状,它们表达的概念内容都含“将毒下到鱼塘”的使动概念结构。但是,第二句所表达的概念内容还显示“毒对鱼塘造成影响”。因此,“毒”的致使倾向是位置的变化,“鱼塘”的致使倾向则是性状的变化。根据如此概念语义,我们可以将涉及两个句式的概念内容形式表述如下: 过 动者[,人]+动[,下]+对象[,毒]

使者[,人]+使+对象[,毒]+倾向[客[,毒]+终

程 位[,鱼塘]]

使者[,人]+使+对象[,鱼塘]+倾向[客[,鱼塘]+

终状[,受毒害]] 虽然鱼塘的终状没有显性语词表达,但常识告诉我们,“毒”对“鱼塘”会造成影响。由此可见,如果必要的话,终状的具体概念可以由概念框架和常识共同提供。当然,语义结构及其谓元是无法为如此被字句的认知操作提供信息的。

5. 结论

基于上文的举例论证,概念框架是概念语义的,语义结构则是语法语义的,两者表述的对象不同。语言理论模式之所以要设立表述概念语义的概念框架,是因为语义结构无法在表述语义结构和语法结构之间体现关系的同时,合理表述小句的概念内容。语义结构无法同时照顾到概念语义和语法结构。由此推导,语义结构无法作为合理表征小句动态概念语义的机制,也无法进行概念语义所要进行的认知操作(其中包括提问、对答、推理等操作,也包括概念语义和感知、运动等系统的互相激活,并指挥感知器官和运动肌肉操作)。而要表述和诠释语言系统及其基本特征,语言学理论模式又必须要表述和解释概念语义及其生理操作的可行性[11:36—40]。概念框架的表述则不悖于情状的认知连通可行性和认知操作可行性,所以它是一种合理的形式表征。

注释:

①连通表示可以激活,并有一定权值的连接关系

②本文所指的语法单位指的是具体语法位置上的语法单位。

③动词语义和结构语义之间的关系,笔者在待发的拙文《预示观·互动观·系统操作观》中展开讨论。

【参考文献】

[1]Langacker, Ronald W. Grammar and Conceptualization[M]. Berlin: Mouton de Gruyter, 1999.

[2]Jackendoff, Ray. Semantics and Cognition[M]. Cambridge, Mass. : MIT Press, 1983.

[3]Gruber, J. S. Studies in lexical relations[D]. Cambridge, MA: MIT, 1965.

[4]Anderson, John. The Grammar of Case: Towards a Localistic Theory[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1971.

[5]林杏光. 进一步深入研究现代汉语格关系[A]. 计算语言学研究与应用(JSCL—1993论文集)[C]. 北京:北京语言学院出版社,1993.

[6]Dowty, D. Thematic proto-roles and argument selection[J]. Language, 1991, (67).

[7]Schlesinger, I. M. Cognitive Space and Linguistic Case: Semantic and Syntactic Categories in English[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1995.

[8]程琪龙. “语义结构”体现关系的探索[J]. 国外语言学,1995,(3).

[9]Goldberg, Adele. Constructions: A Construction Grammar Approach to Argument Structure[M]. Chicago: The University of Chicago Press, 1995.

[10]李临定. 汉语比较交换语法[M]. 北京:中国社会科学出版社,1988.

[11]程琪龙. 从理论到模式的语言学论证[J],中国外语,2004,(1).

人体工程学概述篇4

【关键词】软件工程应用 本体设计 实践

目前,我国对软件工程应用的重视程度逐渐提高,本体是软件工程中的重要内容,可以提供精确的定义术语源,这些术语可以再应用软件、组织、人群中得到有效沟通,使应用者达成共识。软件工程属于知识领域,其本体的设计仍不够完整详细,仅仅描述了软件工程方面达成专家共识的词条、概念、定义及意义。此外,这些概念应该重视相互关系,并通过这些关系实现语义的共享。设计开发软件工程的本体,应该允许复用并共享所有积累的知识。

本体源于哲学概念,即对科学进行研究,从而描述事物本质。近几年,本体作为描述知识和信息抽象的工具,在计算机领域得到应用,例如数据库设计、知识工程、集成系统、机器翻译和语言处理等。软件工程是信息技术行业的重要学科,但是目前,软件工程应用的知识仍依赖经验,没有达成普遍认可的概念,使开发人员与企业在合作时需要大量时间进行磨合。对软件工程本体进行合理设计,能够促进软件工程的应用和发展,为使用者提供有效服务,对其本体进行选择具有重要研究价值。

1 软件工程应用中的本体设计

1.1 本体设计规划

首先,要明确设计本体的目标,需要与上层或其他领域的本体整体留出接口,软件工程应用本体以其知识体系和知识库为主要目标;其次,对软件工程的概念及其关系进行整理,总结本体包含的所有概念,划分层次和模块;再次,将整理出的信息通过本体编辑工具进行编写,以网络本体语言的形式表示出来;最后,要确定工作中需要的硬件、软件、人员组织,合理配置资源。

1.2 获取本体信息

获取本体信息是建设知识本体的关键,获取信息的主要通过复用现存本体和利用相关方法两条途径。将这两种方法有效结合,能够获取更加准确和完整的本体信息。

1.2.1 复用现存本体

这是获取本体信息的基本方法,也是最切实可行的方法,即复用在各个学科领域已经得到广泛应用的分类表和叙词表。

1.2.2 利用相关方法

如果不存在可用的分类表和叙词表,获取本体信息可以采取如下方法:

(1)组织专家承建。每个领域的专家都掌握了该领域的知识,能够准确地提供或描述本体基本信息。

(2)通过知识获取工具从数据库中提取。可以将不同领域的数据库视为该领域知识源,通过专业的获取技术,例如学习技术、交互技术。E-R手段、数据字典等,提取专业定义,挖掘学科领域的基本知识。

1.3 确定本体的概念和关系

主要是确定本体的主要定义术语,揭示不同概念的相互关系,构筑本体概念模型。首先,要明确知识核心本体的概念集合。设计核心本体不追求完美,仅仅需要提取领域中重要的概念及关系,便于日后扩展。对领域的信息进行收集,能够了解相关知识,信息来源自网络、书籍或专家等资料,然后确定需构建的软件工程的核心本体。其次,设计本体概念的关系,即将获取的概念形成概念体系。根据收集和分析信息的情况,在实践中得到的主要结果包括类的概念、属性概念、关系概念;再次,揭示该领域内的主要关系。软件工程应用于开发软件的过程中,因此软件工程的本体侧重于研究软件过程。软件过程包括四个维度,其中角色维度由单个角色、团队机构、其他参与者构成;过程维度包括在软件生命周期的活动和任务;方法维度包括工具和方法;配置维度包括软件结构和组成,例如产品、数据、文档、程序等。这四个维度构成的四维模型体现了软件生产的完整场景。

1.4 本体形式化编码

在该环节,使用网络本体语言对本体进行描述,即用已经定义的元本体形式化地描述概念及关系,主要是定义类及其子类、具备的特性和属性。大多数本体利用专业编辑工具进行编写,完成后的本件仍以网络本体语言的格式保存。在软件工程中,本体中概念的名称,包括类的名称、槽和注释可以创建类的属性,并进一步约束其属性取值。在本体设计阶段,主要采用的是自顶向下的方法,随着构建本体的深入,逐渐增加子类。

2 软件工程中本体的应用

2.1 软件工程应用的知识体系

对软件工程本体的应用主要集中在知识在软件工程教学方面的应用。软件工程应用的本体通过网络本体语言表述,并导入到数据库当中,学习者可以利用相应的应用程序获得相关知识。学习者可以自行选择所需内容,通过显示界面充分掌握软件工程的知识。

2.2 软件工程应用的知识库

软件工程应用的核心本体初步构建完成,以此为基础可以对新的概念和属性进行定义,有助于软件工程本体的完善和扩展。设置概念属性为概念与其相应术语的替换提供了保障。但是对一个企业来说,本体仅属于框架,并不能对其软件过程进行掌控,还需要将概念组织起来,形成知识体系。企业要根据自身实际情况建立属于自己的知识库或其原有数据库进行扩展。

3 总结

长期以来,软件工程应用本体的分类并不明确,没有形成统一的标准,无法有效控制概念分类的合理性和一致性。在设计软件工程的本体时,可以借鉴参考元特性理论,对概念分类进行指导。将概念的特性视为出发点,总结归纳其元特性,通过逻辑公式严格定义概念的元特性。元特性有助于软件工程师明确分类关系,识别分类结构,设计出更加科学合理的知识本体,为领域知识共享奠定坚实的基础。

参考文献

[1]方芳,史子生,曾庆英.基于软件工程领域本体的构建[J].科技成果纵横,2012(02):40-43.

[2]蔡皎洁,张玉峰.基于软件工程开发的领域本体构建研究[J].现代情报,2012,32(08):37-40.

人体工程学概述篇5

民族教育资源本体知识库是基于本体技术的领域知识规范化与系统化的表示、组织与存储,提供了机器可理解的形式化表示方法,实现了资源的语义描述。具体来讲,本体知识库首先应包含民族领域教育资源的重要概念,且这些概念需要涵盖民族领域知识的方方面面;然后是定义层次结构、描述属性及其关系、声明知识领域的公理,便可以让计算机在一定程度上理解民族领域知识,实现推理与判断。民族教育信息资源领域知识库与一般领域知识库相比应具有一定的教学性,是为了有效支持学习者了解、学习民族文化而存在的,应能根据学生模型推送出具有语义的知识,辅助学生学习少数民族知识。基于此,在相关书籍与领域专家的支持下对民族教育信息资源提取知识点构建知识本体是必要的。目前已有的本体建模方法都不是特别完善,也没有统一的标准。借鉴软件工程方法学思想,民族教育资源本体知识库的构建可以如下规划:(1)本体规划阶段此阶段需要明确构建此知识库的意义,包括需求分析与总体设计两大部分。(2)本体框架建立阶段通过对各种建模方法与IEEE1074-1995标准的比较,采用“七步法”来建立本体框架。(3)本体形式化阶段要使计算机能理解构建的本体,需要采用计算机所能理解的语言将本体表达出来,这就是本体的形式化,也可以理解为本体编码的过程。(4)本体评价阶段此阶段主要是研究所构建的本体是否满足正确性、一致性、可扩展性和有效性原则;本体中的概念类是否被清晰的定义;本体中的概念类、相关关系是否完整等,若不符合上述要求,则需进行修改。(5)本体进化阶段本体构建是一个反复积累的过程,进化阶段体现了本体构建的迭代本质,每迭代一次,本体就进化一次,得到一个更完善的版本。如上所述,可得出本体知识库的构建方法如图1所示。本着建模的通用性原则,考虑具体构建对象的特点,这为民族领域本体知识库的构建提供了一种可借鉴的思路与方法。

2民族教育资源本体构建及其实现———以傣族教育资源为例

基于目前所能搜集到资源的丰富性、广泛性、典型性特征,构建少数民族教育信息资源知识库中择优选取傣族为特定的研究实例。根据图1详细阐述傣族领域知识点本体构建过程。在傣族教育资源知识点本体的构建中,分析本体的领域范围:以傣族领域范围内的教育信息资源为研究对象,试图建立傣族的领域本体知识库;明确构建此本体的目的:获取傣族教育信息资源中为大家所认可的共同知识点,建立相关关系,形成层次清晰的知识体系,为后续的应用提供底层数据和资源;明确本体的目标用户:一是使用者,包括学生、教师、大众;二是开发者,包括领域专家、本体开发人员、维护人员等。在描述语言方面,本文采用W3C推荐的OWL语言作为描述语言,Protege3.4.6作为开发工具。

2.1傣族教育资源概念的获取在对知识概念搜集之前,需要先了解知识的基本类型。不同的教育学者根据不同的维度对知识的分类是不同的,基于“ACT-R理论[5]”,本文将知识分为关于事实的陈述性知识(declarativeknowledge)和关于如何完成各种认知活动的程序性知识(proceduralknowledge)两种。在傣族领域的知识中,有哪些宗教、人口数是多少、聚集地等属于陈述性知识;孔雀舞的学习需要先掌握基本舞步,然后根据音乐将舞步串联,并加入个人情感,属于程序性知识;这两种知识之间是相互联系的,陈述性知识是基础,同时程序性知识的获得有助于学习新的程序性知识。确定本体的目的、范围后,便可从资源库中提取关键词汇,这类词汇是傣族知识本体中用来表达知识的术语,可能成为概念类、属性类或实例。通过相关专家的知识和书籍的参考,研究可得到部分词汇:傣族概括、人口、人种特征、分布地、聚居地、散居地、发祥地、组成、分支、傣族历史、傣族物质文化、工艺、建筑、寺塔建筑、民用建筑、服饰、男子服饰、女子服饰、头饰、手饰、饮食、日常饮食、礼仪饮食、傣族精神文化、历法、宗教、文字、艺术、文学、美术、舞蹈、音乐、宗教音乐、民间音乐、碧波孔雀、民间戏曲、民间歌曲、民间歌舞、孔雀舞、民间说唱、语言、风俗、婚俗、殡仪、礼仪、节日等。这些词汇集合中可能会存在语义上的重叠或属性无法确定,我们根据实际情况在类的确定及属性设置的过程中进行严格控制,对原有词汇进行添加、删除、修改等。在实现过程中发现傣族领域中陈述性知识多于过程性知识这一特性。

2.2傣族教育知识概念的层次结构本体概念是广义上的概念,它既可以是一般意义上的概念,也可以是任务、功能、行为、推理过程等,这些概念通常会构成一个分类层次。其中高层的类,代表着最抽象的实体概念。由于类具有继承性,故子类继承了其父类的抽象特征。知识间的继承性,能使知识库中的知识具有较小的冗余度,并使知识具有良好的重用性、共享性。比如,在OWL中所有的个体都是类OWL:Thing的成员,用户自定义的类都是OWL:Thing的一个子类,比如“傣族”是“中国民族”的子类,并且会继承“中国民族”的属性与规则。本文在选择类时是基于三个方面加以考虑的:一是基础要求,从最初的词汇集合中,根据该词汇是否可以描述抽象的实体概念,是否代表着一类具有共性的实例的对象来判断;二是学习理论要求,基于建构主义学习理论和层次网络模型的信息加工理论,我们需要考虑知识点本身的概念性质和联系,形成层次网络的体系结构;三是权威性要求,参考《民族文化传承与民族基础教育课程改革》一书对民族文化的划分(物质文化、精神文化、制度与习俗的具体定义)。应用到傣族的领域知识,整理出顶级概念类4个:“傣族概况”、“傣族精神文化”、“傣族物质文化”、“傣族制度与习俗”;二级概念类15个:“傣族人口”、“傣族人种特征”、“傣族分布地”、“傣族组成”、“傣族历史”、“傣族宗教”、“傣族文字”、“傣族艺术”、“傣族语言”、“傣族工艺”、“傣族建筑”、“傣族服饰”、“傣族饮食”、“傣族风俗”、“傣族历法”;三级概念类12个:“傣族文学”、“傣族美术”、“傣族舞蹈”、“傣族音乐”、“傣族寺塔建筑”、“傣族民用建筑”、“傣族日常饮食”、“傣族礼仪饮食”、“傣族婚俗”、“傣族殡仪”、“傣族礼仪”、“傣族节日”;四级概念类几十个,这些基本的概念类可以完全覆盖傣族的所有知识点。依据类的层次划分的基本原则,对傣族领域知识点概念类进行层次结构划分,形成本体类的树状结构,如图2所示。

2.3傣族教育知识概念的属性及关系构建本体的最大目的是为了实现资源的共享和重用,这就要求不仅能描述知识概念类,并能描述知识概念类的属性及关系,支持学生的有效学习。具体到傣族领域属性及属性关系的确定,需要解决以下几个问题:首先确定知识点所具有的通用属性,包括一般属性和教学属性;其次要确定不同知识点所具有独特的属性;再次是有效进行属性的分类与管理。为实现属性的分类与管理,文中知识点本体与学习资源本体的属性统一采用槽的描述方式。在王丽丽等对槽的定义与分类(属性槽,关系槽,属关槽,方法槽)基础上,结合本文的属性分类,我们提出了三类槽:属性槽(对应数据属性),一般为名词;关系槽(对应对象属性),一般为动词;约束槽是对属性槽和关系槽的限制,如槽值的类型、值域约束、关系的约束、公理的应用,一般包含在属性槽和关系槽中,此方法优化了属性的归类和管理。本文中对知识点本体的属性槽的确定是按上述理论分为了通用属性和特有属性。其中通用属性又细分为一般属性和教学属性,需要说明的是通用属性是所有知识点都应添加的,而教学属性能辅助学生学习,比如若知识点的教学属性难度系数较大,那么学习者可根据自身水平来决定是否学习该知识点。另外特有属性的设置是为了方便不同知识点的属性提取,从而从语义角度来实现知识点内容的描述。具体而言,所选取的通用属性为:ID(知识点序号)、Title(标题)、Key(关键字)、Describe(复合知识或元知识)、Description(描述)等一般属性;Type(知识类型)、Import(重要程度)、Ease(难度)、Sure(掌握程度)、Subject(学科)、Object(适用对象)等教学属性。因为特有属性的提取取决于具体的知识点,故节选傣族音乐举例说明。在文献中,李天成认为民族音乐可以从类型(民间音乐、文人音乐、宗教音乐、宫廷音乐)、民族、乐器、流传(包括流传地区、时期、人物、方式)四个属性对其进行完整的描述。例如,“阳关三叠”可以进行如下的本体描述。曲名:阳关三叠{类型:文人音乐———唱诵音乐民族:汉藏语系———汉语族———汉乐器:弦鸣乐器———弹拨弦鸣乐器———古琴流传:时期———隋唐人物———创作———王维}傣族音乐特有属性的确定借鉴李天成的基本思想及傣族音乐自身所携带的特色属性加以完善。在研究傣族音乐时,我们发现傣族音乐除具有通用民族音乐具有的四个类别属性之外,还具有曲调、别称两个共同特性并添加到属性类,无法提取为共同特性的内容可借用一般属性中的“Description”来实现,只提取共有属性是基于本体类的提取原则,其优势在于能实现知识点最大的共享。由于类型属性作为概念类提取的依据,并可以通过层次上下位关系、类的继承体现到具体音乐实例中,故此属性不必重复添加。综上所述,傣族音乐特有属性包括:民族、乐器、流传、曲调。傣族音乐中民间歌舞类中的“孔雀歌”进行本体描述:曲名:孔雀歌is-a民间歌舞{民族:傣族乐器:萧流传:{地区:云南德宏地区时期:近现代人物:杨丽萍方式:谱记}曲调:微调式傣语别称:喊罗永}•9•知识点间是相关联的,知识点本体的完成,还需要通过关系槽的设定使其构成完整的系统知识,同时也要对内部关系进行描述,满足建构主义学习理论的意义建构和层次网络模型的信息加工理论。依据傣族教育信息资源知识库的特色,先将关系槽定为建议前驱关系、建议后继关系、相关关系三种;其次是知识点内容本身间的关系,鉴于傣族领域知识点不同于学科知识、具有很强的逻辑链接,故将其简单的定义为父子关系、兄弟关系两种。

2.4傣族教育知识本体实例实例的创建是将获得的知识类创建一个实例,实现属性槽、关系槽、约束槽的赋值与界定,为本体框架构建的最后一步。理论上本体实例的创建可以通过三种方式实现[8]:一是利用Protégé工具的Individuals界面来创建;二是利用系统的批量导入来创建,主要是通过Jena的API将处理过的电子表格(Excel)实例数据直接导入本体库;三是利用系统创建本体实例,是通过Jena的API编程实现。本文采用第一种方式来实现实例的创建,以音乐实例“碧波孔雀”的创建进行举例说明。此过程分为两步:首先选择知识点中的音乐类创建实例“碧波孔雀”;然后填充槽及槽值,得到图3

3结论

人体工程学概述篇6

[关键词]概念图教学意义高职英语教学启示

[作者简介]海霞(1977-),女,河南周口人,浙江经济职业技术学院文化艺术学院,讲师,主要从事高职英语教学与研究工作。(浙江杭州310018)

[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)11-0121-02

概念图最早是在20世纪60年代由美国康奈尔大学诺瓦克教授等人提出、用来组织和表征知识的工具,其理论根据是奥苏贝尔的有意义学习理论。奥苏贝尔认为,人的学习应该是意义学习,要满足两个条件:一是学生表现出一种意义学习的心向,即表现出一种在新学的内容与自己已有的知识之间建立联系的倾向;二是学习内容对学生具有潜在意义,即能够与学生已有的知识结构联系起来。作为奥苏贝尔重要合作者之一的诺瓦克教授以此理论为基础,提出了概念图的概念。

一、概念图的核心要素与关键步骤

1.概念图的核心要素。概念、命题、交叉连接和层级结构是概念图的核心要素。其中,概念又称节点,是广义概念,泛指感知到的事物的规则属性,可用专有名词、思想、情感、教学或符号进行标记,并置于圆圈或方框中。命题是两个概念之间通过箭头和连接词而形成的意义关系,箭头可以单向,也可以双向。交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系。层级结构是概念的展现方式,一般性、概括性强的概念置于概念图的上层,特殊的、从属的概念置于下层,某一领域的知识还可以通过超链接来展示相关的文献资料和背景知识等。

2.概念图制作的关键步骤。确定关键概念、概念排序、各级连接、反思完善等是概念图制作的关键步骤。确定关键概念,在概念图制作过程中,要选择含义最广、最有包容性、最先出现的概念作为“主题概念”,并用方框框起放在图的顶端。关键概念在整个概念图中是核心。概念排序,在确定关键概念或主题概念后,要在其下面依据任务需要及逻辑关系增加更多的具体概念,并依据概念的概括性进行概念排序。把概括性最强的概念置于顶层,依次向下。各级连接,给各级概念排好序后,建立概念间的深层次交叉联系。交叉连接需要发散思维,是发现和形成概念间新关系、产生新知识的重要一环。此外,还要进一步拓展概念的数量,研究当前概念和其他概念之间的关系。反思完善,随着学习的深入,对原有知识的理解会加深和改变,要随时调整与充实概念图,不断完善和重建自己的认知结构,从而使概念图成为促进学生意义建构的有力工具。

二、概念图的教学意义

1.知识迁移的有效途径。学习心理学把知识按照陈述性方式和程序性方式分类。陈述性知识用来表征知晓的事物、事情和观点,能使学习者了解并形成观点,构成思考和运用观点的基础。程序性知识是运用陈述性知识的知识,是关于如何解决问题、制订计划、作出决策和策略的知识。陈述性知识和程序性知识是相互依赖的。陈述性知识是静态的,需要通过激活才能成为程序性知识,因此,掌握大量的陈述性知识,并不一定会应用或使用这类知识。概念图可以成为陈述性知识与程序性知识相互迁移的桥梁。概念图通过核心要素的确定及关键步骤的实施,促成一种中间知识类型――结构化知识。结构化知识是指在一个领域中如何把概念一体化并使其相互联系的知识,能把陈述性知识和程序性知识联系起来。研究表明,拥有高水平结构化知识的学习者,同时也是很好的问题解决者。拥有概念图设计经验的学生在动手处理问题时,首先会把问题的相关要素绘制成草图,然后从中找出最具决定性的一点作为突破口,并以此为切入点解决问题。教学中引入概念图,能够帮助学生激活并迁移所学知识,使所学知识动态化。

2.提升教学水平的有效工具。教学本身既是生态的,又是系统的。在这一生态式系统中,既有主体、客体关系协调的问题,又有主客体关系协调的工具、手段与方法的问题,还有一些促进教学目标达成、实现教育目的的相关环境因素。因此,教学过程是一个动态的、立体的、一体化的过程。从教学环节上看,谁教谁学、教什么学什么、如何教如何学、教的如何学的如何、如何评价与改进等都是教学生态系统不可或缺的、相互牵连的要素。概念图能够促进教学主体的能动性,能够通过绘制保证知识之间的迁移关系,最终达成教学目标,考察知识掌握程度,评价和反馈教学。因此,不少学者认为概念图可以作为学习工具、教学工具、反思工具、交流工具、评价工具等。

3.学习态度改善的有效载体。有学者研究指出,在不同的教学条件、情景和方法中,应用概念图策略会使学生的成绩增加,对学习的态度变得更加积极,获得知识策略,提高学习的元认知水平,增强自我效能感,体现出自我的意义。

三、概念图对高职英语教学的意义和应用

1.概念图可以帮助教师制定职业发展规划。当前,我国高职的发展要求教师既要具有语言表达、人际交往、运用现代教育技术、终身学习等方面的基础能力,又要具有了解学生、把握教材教法、进行教学设计和实施、开发课程与科研、指导学生学习等方面的职业能力,还要具有职业分析、服务社会、创新性实践等方面的发展能力。因此,高职教师的专业成长成为了一大课题。高职教师要想成长,就必须改变自我成长的方式和途径。概念图能够帮助教师理清思路,把握自我成长的核心任务,促进自我专业成长。对高职英语教师而言,高职英语教师可以通过概念图制定自我专业成长规划。“主题概念”是“现代高职教师标准”,在此基础上,反思“我有了什么”“我还需要什么”,设计一些途径来达到现代高职教师标准的要求,最后,在概念图中设计补救措施完善概念图。

2.概念图可以帮助教师进行教学设计。教学设计需要兼顾教学目标、学生状况、教学环境、教学内容、教学过程与方法、教学效果的评价等诸多方面,并且要使这些方面整合为一个有机的整体。在此情况下,概念图可以发挥很大作用。结合高职课程、教学及教材特点,高职英语具有课程综合性强、教学活动性强、教材主题性强等特点。课程综合性强是指高职英语课程大多需要以项目为载体,以工作过程为导向,包括教学要求、企业行业岗位要求、公民教育要求等多方面元素。教学的活动性强,是基于高职教学的整体要求而说的,高职教学不同于体系化的学科本位教学,是一种通过学习者主动和全面的学习,由师生共同确定的行动产品来引导教学组织的过程,是有目的系统化地组织学习者在实际或模拟的专业环境中,参与设计、实施、引导、检查和评价的过程,通过学习者发现、探讨和解决职业活动中出现的问题,体验并反思学习行动的过程,并获得完成相关职业活动所需的知识和能力。教材的主题性强是指高职英语教材一般是以一个个完整的主题来安排教材内容的。高职英语教学设计环节,可以结合高职英语的特点,利用概念图对教学内容、教学方法、教学过程、教学效果、学生参与、教师角色、教学评价等进行整体设计与安排,为有效教学、优化教学提供保障。

3.概念图可以帮助优化教学过程,提高教学效果。在当前

高职英语教学过程中,学生参与性不强,学习兴趣不高,学习方法不当,学习效率不佳等问题广泛存在。这种缺乏主体参与的课堂教学模式虽广受批判,但改革一直步履维艰。事实上,要彻底改变传统的“授受式教学”,就需要找到一个很好的改革抓手。概念图可以成为这一有效抓手。在教学过程中,概念图不再是教师的“专利”,学生也可以参与概念图的绘制与修改,达到师生互动合作的目的。研究表明,概念图是实现课堂互动、合作学习的有利工具。在合作学习中,由于个体的认知水平不同,对概念的理解也不同,因此,从个性化概念图到班级概念图的过程就是思想碰撞、探究合作的过程;从个体对潜在概念图的质疑、反思、批判到科学概念图的形成、发展、应用,不仅需要师生共同构建和谐、健康的学习情境,而且需要努力挖掘和共享学习资源,促进知识的同化,实现有意义学习。教学过程中教师利用概念图绘制、整合的过程,采用不同的合作方式,调动学生学习的积极性和主动性,鼓励学生用英语表达自己的想法和观点,使学生在轻松、和谐和民主的气氛中有效地提高语言交际能力。学生在这样的交流平台上,有机会表达自己的观点,可以将自己的思路和想法具体化、明确化。学生通过与教师共创概念图,使思维得以延伸、扩展和完善。整个教学过程呈互动状态,学生居于学习的主体地位,发挥自主性;教师作为引导者指导学生学习,解答概念图制作过程中遇到的问题。

4.概念图可以提升教学效果,评价教学水平。目前的高职英语教学效果评价一般还是以考试、测验、毕业论文等终结性评价为主,很难从细节上显示学生的英语知识、技能的掌握程度,把握高职生面向工作过程和学习领域的应职应岗能力状况。概念图以意义学习和建构主义为理论基础,通过概念图的绘制,把握学习任务、安排学习计划、设置学习途径、提高学习过程中的创新思维能力水平等。在高职英语教学中,教师可以让学生参与教学概念图的设计、补充与完善,也可以让学生就教学内容设计出概念图。学生设计概念图的过程是有意义学习与建构知识、技能的过程。教师可以依据学生概念图设计与制作、概念图讲解、基于概念图的问答、小组合作等方面的情况给予评判。也可引导学生进行概念图交流互评,达到思维共享和创新,并建立学生个体概念图档案袋和课程教学概念图资源库。

5.概念图可以提高学生的综合素质。高职教育是以就业为导向的专业技术与技能教育。是否具有胜任未来就业岗位的相关经验和素质是高职生能否顺利就业的关键。现代职场的蓝领人才,要对自己的岗位工作过程、岗位任务、岗位任务完成途径、岗位任务完成绩效等方面有设计和把握能力。概念图能够帮助职业人完成上述任务。在高职英语教学乃至整个高职教学过程中,引导学生绘制概念图可以帮助学生积累规划设计方面的经验,培养学生思维的独立性、敏捷性、选择性和创造性,培养创新意识、创新技能和创新能力,提高学生的综合素质。

高职英语教学作为高职教育的重要组成部分,是提高高职学生职业核心能力和通用能力的重要载体之一,也是培养学生英语语言素养和技能的重要途径之一。基于奥苏贝尔有意义学习理论的概念图,旨在通过概念与概念之间的逻辑连接与层次构筑,促使学习者在知识建构中达到认知目的,对高职英语教学具有重要意义。

[参考文献]

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[2]袁维新.概念图:一种促进知识建构的学习策略[J].学科教育,2004(2).

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[4]齐伟.概念图:思维导图(2)――用Inspiration制作概念图[J].软件导刊,2005(6).

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[7]王立君,顾海根.概念图对学生成绩和态度影响的元分析[J].心理科学,2008(6).

人体工程学概述篇7

    上述问题都涉及教师对于所教知识的基本认识:中学生物学应教给学生什么知识?什么样的知识对于学生更有价值?为提高教学有效性,有必要对于所教知识从性质及其价值上进行认识,并据此作出教学思考。

    一、对中学生物学知识的基本认识

    从不同的角度出发,人们对于知识作出了不同的分类,而这些分类都有助于建立和丰富我们对于所教生物学知识的基本认识。

    1.建立广义的生物学知识观,知识与技能并重

    从知识获得的心理加工过程出发,知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息,是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序,本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述,而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在。当学生习得了程序性知识,并具有运用这套程序办事的能力时,就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分,狭义的知识概念仅指陈述性知识,而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。各种相关概念之间的关系见图1[1]。

    在中学生物学知识中,以言语信息的形式所呈现的事实、概念、原理等都可归类为陈述性知识。在观察、发现和使用事实,理解、运用概念和原理办事时,则需要运用到程序性知识,如生物学实验技能和分析、推理等智慧技能,以及列表、画概念图等认知策略。需要指出的是,实验技能并非等同于动作技能(即实验操作),它还包含智慧技能(如设计和分析实验)和认知策略(如反省实验技能的习得过程),可以将生物学实验技能理解为通常所说的实验与探究能力。

    由此可见,(狭义)知识与技能统一在广义的知识概念中。技能是以知识为基础,在知识学习过程中逐渐形成的。这种广义的知识观有助于我们全面地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”,在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具,掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”,并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”,从中也可以看出建立广义的生物学知识观,在教学中知识与技能并重的重要性。

    2.认识不同性质的生物学知识,区分事实与概念

    按照知识的性质,可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识[2],将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识[3]。两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识,如描述生物体的各种具体细节和现象,及有关的生物学术语;概念与基于概念之间关系的原理在一个层面,两者构成了概念性知识,是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识,包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等;方法性知识是关于程序和方法的知识,如观察事实和现象的各种生物实验方法,及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中,应用性知识是指导具体实践活动的知识,如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理。应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。

    区分事实与概念对于教学很有价值,但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的,是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中,有一个理性的认识,因此事实不等同于现象,事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。把感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念,因此概念的形成要经过思维,是主观的东西。

    例如,“工业污染区,深色的桦尺蛾越来越多,浅色的桦尺蛾越来越少”,所陈述的是一个通过调查观测到的现象,是一个客观事实;而“工业污染区,桦尺蛾的变化是自然选择的结果”的陈述,是有人在解释上述事实时的一种观点,是主观的,因而是一个概念。又如,“基因位于染色体上”这种概括性的陈述是一个概念,而“某基因位于某染色体上”的具体陈述是一个事实。

    3.理清不同分类知识之间的关系,澄清认识上的误区

    在文献检索中发现,有人将生物学概念视为陈述性知识,而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢?上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢?

    为了澄清认识上的误区,理清不同分类知识之间的关系,现根据上述两种知识分类的结果进行比较,见表1。

    可以看出,事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述,即所谓的言语信息。在学习中,如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息,表明只是发生了低层次的学习,学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念,并回过来运用概念解释事实、解决问题时,才能说学生理解了这些知识,表明发生了高层次的学习,学生习得了相关的程序性知识。因此,陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限,而是层进的,学习要使陈述性知识向程序性知识转化。以生物学概念知识的学习为例,其学习价值不仅在于学生习得概念的表述(即陈述性知识),更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能(即程序性知识)。从这个意义上讲,生物学概念既是陈述性知识,也可被视为程序性知识。

    还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时,都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如,事实性知识的学习并非就是简单的识记,从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习,低层次的学习是知道并能说出某种方法(即仅习得陈述性知识),而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法,在实际中选择和运用方法,并对自己运用方法的情况作出评价(即掌握了程序性知识)。

    二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考

    对于生物学知识,即事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识等不同性质的知识都可以有不同水平的学习要求,教授知识的同时要重视技能的提高和能力的培养,运用所述基本认识去分析教材,设计教学,将有助于提高教学的有效性。

    1.从知识性质的角度分析教学内容

    高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识(含应用性知识)。教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用,可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化,即运用概念解决实际问题。学生掌握了应用性知识,表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中,有的会在教材中直接呈现,如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方法,而有的不一定会直接呈现,如思维方法。

    在教材中,一个知识点往往同时包含了事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识,并以其中某类知识为重点,可为确立教学目标及重难点提供依据。例如,在人教版“基因在染色体上”一课中,“基因位于染色体上”是一个概念,但该概念的得出是一个事实的发现过程,在此过程中科学家运用了类比推理、假说演绎等方法,而在将基因定位于染色体上之后,就可以从基因水平上去理解孟德尔遗传规律的实质。因此,该课的学习目标可确立为:类比推理,说出基因位于染色体上的理论假说;假说演绎,说明基因位于染色体上的实验证据(重、难点);运用“基因位于染色体上”的概念,阐明孟德尔遗传规律的实质(重点)。为达到目标,单一的讲授显然是不够的,教师还需要引导学生开展思考、归纳、画图、解释、类比、推理等多种形式的学习活动。

    2.从知识价值的角度把握不同性质知识的教学要求

    知识学习的价值不仅在于习得知识,更在于提升技能、提高能力。理解力是一切能力的基础,而不同性质的知识在促进学生的理解力方面具有层进关系,能够由浅入深,由表及里,不同程度地增进学生的理解力。例如,事实的背后是概念或原理,当现象或信息被注入概念或原理的时候就成了有说服力的事实,它可以增进理解力,也具有一定的解释力。否则,事实仅仅是信息;当概念或原理背后的方法被揭示的时候,概念或原理就被激活了,它可以进一步地增进人的理解力,也具有更进一步的解释力[2]。

人体工程学概述篇8

上述问题都涉及教师对于所教知识的基本认识:中学生物学应教给学生什么知识?什么样的知识对于学生更有价值?为提高教学有效性,有必要对于所教知识从性质及其价值上进行认识,并据此作出教学思考。

一、对中学生物学知识的基本认识

从不同的角度出发,人们对于知识作出了不同的分类,而这些分类都有助于建立和丰富我们对于所教生物学知识的基本认识。

1.建立广义的生物学知识观,知识与技能并重

从知识获得的心理加工过程出发,知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息,是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序,本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述,而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在。当学生习得了程序性知识,并具有运用这套程序办事的能力时,就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分,狭义的知识概念仅指陈述性知识,而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。各种相关概念之间的关系见图1[1]。

在中学生物学知识中,以言语信息的形式所呈现的事实、概念、原理等都可归类为陈述性知识。在观察、发现和使用事实,理解、运用概念和原理办事时,则需要运用到程序性知识,如生物学实验技能和分析、推理等智慧技能,以及列表、画概念图等认知策略。需要指出的是,实验技能并非等同于动作技能(即实验操作),它还包含智慧技能(如设计和分析实验)和认知策略(如反省实验技能的习得过程),可以将生物学实验技能理解为通常所说的实验与探究能力。

由此可见,(狭义)知识与技能统一在广义的知识概念中。技能是以知识为基础,在知识学习过程中逐渐形成的。这种广义的知识观有助于我们全面地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”,在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具,掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”,并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”,从中也可以看出建立广义的生物学知识观,在教学中知识与技能并重的重要性。

2.认识不同性质的生物学知识,区分事实与概念

按照知识的性质,可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识[2],将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识[3]。两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识,如描述生物体的各种具体细节和现象,及有关的生物学术语;概念与基于概念之间关系的原理在一个层面,两者构成了概念性知识,是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识,包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等;方法性知识是关于程序和方法的知识,如观察事实和现象的各种生物实验方法,及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中,应用性知识是指导具体实践活动的知识,如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理。应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。

区分事实与概念对于教学很有价值,但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的,是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中,有一个理性的认识,因此事实不等同于现象,事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。把感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念,因此概念的形成要经过思维,是主观的东西。

例如,“工业污染区,深色的桦尺蛾越来越多,浅色的桦尺蛾越来越少”,所陈述的是一个通过调查观测到的现象,是一个客观事实;而“工业污染区,桦尺蛾的变化是自然选择的结果”的陈述,是有人在解释上述事实时的一种观点,是主观的,因而是一个概念。又如,“基因位于染色体上”这种概括性的陈述是一个概念,而“某基因位于某染色体上”的具体陈述是一个事实。

3.理清不同分类知识之间的关系,澄清认识上的误区

在文献检索中发现,有人将生物学概念视为陈述性知识,而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢?上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢?

为了澄清认识上的误区,理清不同分类知识之间的关系,现根据上述两种知识分类的结果进行比较,见表1。

可以看出,事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述,即所谓的言语信息。在学习中,如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息,表明只是发生了低层次的学习,学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念,并回过来运用概念解释事实、解决问题时,才能说学生理解了这些知识,表明发生了高层次的学习,学生习得了相关的程序性知识。因此,陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限,而是层进的,学习要使陈述性知识向程序性知识转化。以生物学概念知识的学习为例,其学习价值不仅在于学生习得概念的表述(即陈述性知识),更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能(即程序性知识)。从这个意义上讲,生物学概念既是陈述性知识,也可被视为程序性知识。

还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时,都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如,事实性知识的学习并非就是简单的识记,从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习,低层次的学习是知道并能说出某种方法(即仅习得陈述性知识),而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法,在实际中选择和运用方法,并对自己运用方法的情况作出评价(即掌握了程序性知识)。

二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考

对于生物学知识,即事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识等不同性质的知识都可以有不同水平的学习要求,教授知识的同时要重视技能的提高和能力的培养,运用所述基本认识去分析教材,设计教学,将有助于提高教学的有效性。

1.从知识性质的角度分析教学内容

高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识(含应用性知识)。教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用,可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化,即运用概念解决实际问题。学生掌握了应用性知识,表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中,有的会在教材中直接呈现,如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方 法,而有的不一定会直接呈现,如思维方法。

在教材中,一个知识点往往同时包含了事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识,并以其中某类知识为重点,可为确立教学目标及重难点提供依据。例如,在人教版“基因在染色体上”一课中,“基因位于染色体上”是一个概念,但该概念的得出是一个事实的发现过程,在此过程中科学家运用了类比推理、假说演绎等方法,而在将基因定位于染色体上之后,就可以从基因水平上去理解孟德尔遗传规律的实质。因此,该课的学习目标可确立为:类比推理,说出基因位于染色体上的理论假说;假说演绎,说明基因位于染色体上的实验证据(重、难点);运用“基因位于染色体上”的概念,阐明孟德尔遗传规律的实质(重点)。为达到目标,单一的讲授显然是不够的,教师还需要引导学生开展思考、归纳、画图、解释、类比、推理等多种形式的学习活动。

2.从知识价值的角度把握不同性质知识的教学要求

知识学习的价值不仅在于习得知识,更在于提升技能、提高能力。理解力是一切能力的基础,而不同性质的知识在促进学生的理解力方面具有层进关系,能够由浅入深,由表及里,不同程度地增进学生的理解力。例如,事实的背后是概念或原理,当现象或信息被注入概念或原理的时候就成了有说服力的事实,它可以增进理解力,也具有一定的解释力。否则,事实仅仅是信息;当概念或原理背后的方法被揭示的时候,概念或原理就被激活了,它可以进一步地增进人的理解力,也具有更进一步的解释力[2]。

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