联想思维与“大语文”教育

联想思维与“大语文”教育（共11篇）

1.联想思维与“大语文”教育 篇一

下面是这堂课的实录:

师： 同学们, 我想了解一下, 你们学语文感到比较为难的是什么?

生 ：作文。 (还有少数认为是文言文)

师： 作文难在哪儿呢?

生 ：缺少生活内容, 无话可写。

师 ：生活十七八年, 从懂事到现在, 从家庭到学校, 到社会, 所见, 所闻, 所经历, 所感受的还少吗?(学生摇头, 表示“不少” )那么就不是“巧妇⋯⋯”

(学生齐 答“巧妇难为无米之炊。” )况且, 同样的生活经历, 为什么有的同学写不出文章, 有的同学却能写出很好的文章来呢?(学生沉思)

师：是书读得太少, 缺少借鉴吗?(引入学生思考) 从小学到现在, 光是课文就读了多少篇呢?初中、高中的语文课本就有 400 多篇优秀作品呀! ( 学生点头, 认同) 那么, 问题的症结在哪里呢?缺少的是什么呢?

(板书:“有心看木未成林” 〈打一字〉学生:“想” )

师：人有大脑, 就善于“想”。生活要想, 读书要想, 作文同样要想。所以, 人们历来就重视一个“想”字, 含 有“想”字的成语就不少, 同学们能说出多少?

生：想方设法, 想入非非, 奇思妙想,异想天开, 胡 思乱想, 冥思苦想, 朝思暮想, 浮想联翩⋯⋯

师 ：板书“浮想联翩” ) “浮想联翩”就是联想。联想是由一事物联系到另一事物,由此及彼的思维活动。

(出示一块红砖, 作自我介绍): 同学们请看, 我是 一块红砖, 你看我方方正正的, 有棱有角。聪明的同学, 你能联想到什么?

生 ：做人要端方正直, 有个性。

师 ：刚才是从外形联想的, 还能从其他角度联想 吗?

生 ：色—— —砖烧出来是红色的, 砌上墙, 一直到墙 坍塌, 它仍是红色的。做人要像红砖一样, 永不变质, 永 不变色。 (师加上“永不变形” , 风吹雨打不改其色, 启发学生对下联。

生:：天长地久不变其形, 日烤冰冻不变其形⋯⋯)

生 ：制作—— —砖的制作要经过冲压、火烧, 人的成 才要经历磨练。

生 ：作用—— —一块砖可能作不了多少用,而千千 万万的砖却能建成高楼大厦, 一个普通人的力量是小 的,但正是千千万万的普通人创造出了美好生活⋯⋯

生 ：砖越砌到后面的就越在上面, 可谓后来者居 上。

师(提示)： 后来居上的砖是有其他砖铺垫才能居上的, 所以一个人如果身居高位, 就不要⋯⋯ 生 目空一切、沾沾自喜、脱离群众、自以为了不起⋯⋯

生 ：一块完整的砖多好, 而一块残破的砖却不中 用, 人也要追求完美⋯⋯

师(提示) ：一块完美的砖固然好, 用途大, 但是一 块半截砖或缺角砖就没有用吗?

生 ：也有它的用处。

师： 那么, 我们联想一个人, 健全当然是美好的, 但是如果有残缺呢?

生 ：也不要自卑, 同样能作出自己的贡献,应自强 不息⋯⋯

师(提示) ：一块完整的砖, 为了砌墙的需要, 有时 却要砍断, 如果做人也像砖一样⋯⋯

生(接着说): 为了整体利益、国家利益,有时也要舍弃自我的完整来维护大局⋯⋯ 生：砖不管是砌墙, 还是铺路, 或是奠基, 放到哪 里, 都能发挥作用, 人也应是这样, 在任何岗位都要作 出贡献。

师：同学们从红砖的形状、颜色、用途展开了丰富的联想, 联想的人、事、理都与砖的某些特点有相似之处。 (板书: 相似联想。)

同学们, 还能不能从它相关的方面展开联想呢? (板书: 相关联想)

生：最早的砖是青砖, 后来是红砖, 现在赤橙黄绿青蓝紫应有尽有。砖的色彩变化, 反映了时代的变化, 砖的丰富色彩反映了生活的多姿多彩。

生 ：还可以从红砖联想到建筑工人, 他们天天与 砖打交道, 是那样默默无闻, 朴实无华, 是那样的平凡却又作出伟大的贡献。

生 ：普通的砖与长城的砖, 芦沟桥的砖,同样是 砖, 价值是不一样。丰富的阅历, 深厚的内涵, 生命就更 有份量, 更有意义。

师 ：同学们思路打开了, 展开了联想的翅膀, 能由红砖联想到很多相关的人和事, 能不能从它相反的(或 相对)的方面联想呢?(板书: 相反〈相对〉联想)

生： 砖是方正的, 有棱有角的, 鹅卵石却是圆滑的。做人要像砖, 不要学鹅卵石。

生 ：做人要像砖, 为人正直有原则, 但办事有时也要如鹅卵石一样有灵活性, 不拘泥死板。

师：很辩证,原则的坚定性和方法的灵活性辩证统一。这就是所谓(生:“外圆内方”。 )一块砖, 同学们从不同的角度看出它的不同特色, 联想到了不同的人、事、情、理。这使我联想到了苏轼的一句诗(生: 横看成岭侧成峰) 师 “横看成岭侧成峰, 远近高低各不同。”哪一位同学联想的角度最有新意, 表述的语言最优美呢? (学生指出并说明理由)

师 ：的确不错, 老师引用郑板桥的一幅对联的下联来赞美他:“删繁就简三秋树” , 下联是_____ 。 (生:“领异标新二月花”板书)

师 ：刚才, 同学们都是从实到虚的联想, 即从具体 的红砖联想到某种思想, 某种品质。反过来, 我们能不 能从虚到实联想呢?即由某种思想, 某种品质联想到砖或其他具体事物。

生：为人要端, 处事须正。这是先哲们教我们为人 处世的准则, 也是自身立于不败之地的基础。做人应像一块砖一样, 有棱有角, 方方正正, 身躯虽小, 但百年风 雨不改其色, 千斤重压不变其形⋯⋯

师 ：联想丰富, 语言优美。一块砖就可从多方面联 想, 其实取一个角度或者综观几个角度就能写成一篇 短文。有一副对联: 溺水三千, 单取一瓢饮; 沧海万顷, 唯系一江潮。 (板书: 溺水三千一瓢饮)同学们能从我们所见到的“桥”展开联想写出篇短文来吗?

(学生思考, 然后师生共同完成一篇短文。 )

师：展开了联想, 就文思泉涌, 一下子就写出了这么多优美的短文。写作中的障碍克服了一些吧!(接面 前的板书:“浮想联翩” , 板书:“文思来”。 )

师：前天, 我在网上读到了赵丽宏的一篇散文《生命》, 我爱其丰富的联想, 精妙的哲理, 优美的语言, 于是诵读再三: 假如生命是花。花开时是美好的, (启发学生接句“花落时也是美好的”)我要把生命的花瓣, 一瓣一瓣撒 在人生的旅途上⋯⋯ 假如生命是草,(启发学生从不同 角度联想, 接句。 )

生 1 决不因此自卑⋯⋯

生 2 当冰雪消融, 我就从地里钻出来,生根, 发 芽, 染绿, 为大地披上新装; 当寒霜降临, 我就同树叶一起枯萎, 无怨无悔,“化作春泥更护花”⋯⋯

生 3 我不会与百花争艳, 也不会与大树比高, 我 会以我特有的绿意铺满海角天涯⋯⋯

生 4 决不学鲜花爬上枝头炫耀, 也不学大树随风招摇⋯⋯

2.联想思维与“大语文”教育 篇二

电力系统是人类创造的最复杂的系统之一,也是社会发展的重要基础设施。为保障电力系统的绿色、高效、安全与充裕,各国都在大力建设覆盖发电、输电、变电、配电、用电及调度等环节的智能电网,即信息物理电力系统(cyber-physical power system,CPPS),它是针对电力系统的信息物理系统(cyber-physical system,CPS)。其基础是电力系统广域全景实时数据的采集、传输、存储、分析及决策支持。

2011年日本核泄漏灾难以惨痛的代价昭示了电力(能源)系统与广义的环境系统之间的紧密关系[1]。9.0级地震造成福岛核电站停堆,并失去外部电源,继发的海啸淹没了备用柴油发电机;由于移动电源没能正常供电,直升飞机又无处可降,故蓄电池耗尽后,冷却系统长期停止工作,造成核燃料棒熔融,氢气爆炸,安全壳破损,导致核泄漏不断升级。这一连串小概率事件最终酿成了人类历史上第3次重大核事故。

2012年印度大停电再一次表明:一次能源、能源体制、环保约束、监管规则、规划设计、电力基础设施、调度运行、信息技术、市场运营,以及各参与方的博弈等因素都可能给电力可靠性埋下隐患并在停电灾难中推波助澜[2]。

2015年,乌克兰电力监控管理系统遭到恶意代码攻击,导致23个35kV变电站、8万用户停电长达数小时。黑客以邮件发送恶意代码控制数据采集与监控(SCADA)节点,下达断电指令并阻止恢复,攻击成本低,但后果严重,凸显了网络安全对能源、社会安全的重要性[3]。

大能源思维就是为了确保电力、能源及环境的安全,而在协调的框架中研究整个能源流、信息流及相关资金流的可靠性,以及排放流与市场博弈的可控性。它将物理领域的范畴从电力系统扩展到能源系统及相关的非能源系统,推动一次能源的清洁替代与终端能源的电能替代,以确保可持续发展道路上的能源安全、市场安全与环境安全[4],从而将CPPS的概念拓展到信息物理能源系统(cyber-physical energy system,CPES)。

这就必然对数据采集的范畴与数据分析的技术提出新的挑战。大数据思维将各种数据资源从简单的处理对象转变为生产的基础要素,从大量多源、多态、异构数据中快速提炼深层知识并发挥其实用价值[5],成为复杂大系统(包括大能源系统)经济性与可靠性的重要保障技术。

大能源与大数据,这两种思维的融合提升了信息系统对能源系统的清洁智能及互联互动的支撑力度,包括对跨行业的广域多时间尺度数据的采集、传输、存储、交互、分析、展示和应用。

但是,当前大数据的成功案例基本上局限于由数据驱动的统计分析领域,例如网络商业、网络金融与面向消费的个性化服务,而在如何进入通常由因果关系数据一统天下的物理系统分析领域,进入传统上基于模型与常规数据的控制领域方面,则乏善可陈。大数据技术的另一使命,即在通常限于统计数据及经验决策的社会及企业管理问题中,引入数学模型及数值仿真来支持沙盘推演优化决策,则基本未能顾及。

为了从大数据中快速获得对具体物理系统有价值的知识,一方面要从数学与计算机技术的角度,研究大量群体的多维度数据及其融合;另一方面,必须紧密结合具体的物理系统及过程,甚至引入人的行为特征因素进行综合分析,才能有效挖掘知识。几乎所有关于大数据的论文都会强调不同类型数据之间的融合,但却鲜有认真讨论如何融合者。

在文献[6]的基础上,本文探讨在原本基于统计分析的课题中融入数学模型及因果分析的可能性,以及在基于数学模型的分析与控制领域中融入统计型数据及博弈型数据的有效性。前者的例子为:大扰动受扰轨迹的解读;对风电等随机时间序列的超短期预测;充裕性从经验调度到基于数学模型的优化调度。后者的例子包括:在可信度控制下的相继开断潮流快速计算;机理判据与实证阈值相结合来加快受扰轨迹稳定裕度的求取;振荡模式易变性概念的提出;停电防御系统对灾害天气的自适应能力。此外,还介绍了博弈型数据的多代理建模与仿真,包括电动汽车(EV)的购买、出行、参与电网备用服务等行为实证的多代理建模及混合仿真;政策对需求响应及碳排放的影响。

本文分析的案例均为笔者亲历,虽有利于归纳,但也必然存在较大的局限性。还要说明的是,文中从大数据理念出发的解读,并非都是当时就有的认识。只是那时对知识挖掘的理解及对算法改进的努力,在一定程度上符合了大数据思维。希望本文的思考与归纳有助于今后对先进方法论的自觉应用。

1 大能源系统研究中的大数据范式

实验曾是唯一的科学研究范式,然后出现基于定律和定理的理论研究,再后发展的计算机技术催生了计算科学。这3种研究范式针对的是因果关系型的数据。被认为是第4 种范式的数据驱动型范式,或称大数据范式,以统计关系型数据为主要研究对象,以协同化、网络化与数据驱动为主要特征,包括知识的发现、标识与评估。

大数据是指具有复杂结构,且其数据量对于待求解的问题来说足够大到具备统计意义的数据集,包括那些不具有或尚未掌握其因果关系的大量无模型数据。但是,大数据绝不应该排斥因果关系型数据及博弈关系型数据。

大数据研究范式强调从大数据中发现关联关系。若仅仅凭借统计关系型数据,就只能回答事物间的相关关系“是什么”,但无法回答“为什么”的问题。此时不可能采用严格推导的分析思路与精确算法,而适用粗略的统计算法。但是,大数据研究范式也绝不应该排斥因果分析技术。

笔者认为不应该孤立看待上述不同的研究范式。大数据技术不能局限于数据驱动,而应该覆盖所有类型的数据,涉及异类数据间的协同,精确算法与统计算法的融合,以及不同研究模式的协调。事实上,复杂现象除了反映在统计关系上,也会反映在因果关系上,3维的洛伦兹系统就是生动的例子[7]。由于基于因果关系的分析兼蓄了数学推导的严格性和物理概念的简明性,因此在揭示问题的内在关系和演化规律方面起着不可替代的作用。一方面,局部的因果关系往往有助于研究全局的统计关系;另一方面,在统计关系型数据中尽量挖掘出其中可能存在的(准)因果关系的数学模型,本身就是大数据技术的任务之一。

因此,广义的大数据范式应该包含实验、理论研究、计算科学、数据驱动等范式,而由数学模型、多代理、实验经济学仿真参与者动态交互驱动的混合仿真,就是数据驱动与实验、理论、计算等范式的结合。为此,需要探讨如何利用建模技术、仿真技术、算法及指标,来推动对统计关系型数据的研究。例如:因果关系中的不确定因素需要用统计关系来表达;统计关系中挖掘出来的机理则也可能表达为传递函数之类的因果关系[8]。

对于电力系统,其复杂性不但源自其高维时变的非线性,还反映在多领域(物理、经济、资源、环境、信息)、不同稳定性(静态、动态、暂态、周期、结构)、多时间尺度(电磁暂态、机电暂态、中期、长期)、多物理量(电流、电压、频率、功角)及多空间尺度(局部模式、全局模式)等方面[9,10]。

美国能源部对北美“8·14”大停电的调查报告指出:由于电力公司和电网监测中心未及时做出准确的分析和判断,没有在相继事故的间隔时段内及时采取有效措施,因此系统在多重相继开断下变得脆弱,最后发展为大停电[11],这涉及信息监测、在线分析和控制决策等3个任务。不论是预防控制、继电保护、紧急控制、校正控制,还是恢复控制,都需要自适应能力,即不断跟踪电网拓扑和工况的变化,及时更新最优决策。为此,需要将目前相互孤立的各种广域数据采集监控系统集成为统一、开放的广域信息平台。实时采集的静态/动态信息可以及时反映已发生的现象,但若要在推演场景下优化控制决策,就必须依靠仿真分析。

物理框架一旦从电力系统拓展到大能源系统,问题的复杂性必将成倍增加。为了支持更全面的分析、更准确的预测及更具价值的辅助决策,需要构筑多领域跨时空的数据价值链,建立完善的市场监测、预测和预警系统,管控能源金融风险及信息安全风险。

2 大能源系统对信息系统的要求

大能源系统的大数据分析对数据的采集、存储、集成、挖掘、管理、展现及安全的要求包括:①突破时空限制,快速处理跨物理空间和网络空间的各类数据资源;②打通各领域系统的业务流、资金流和信息流之间的藩篱,从价值的传递提升为价值的创造;③构建大能源数据中心及其运行管理平台,形成多业务多维度协同分析的数据价值链,支撑大能源的安全及高效利用;④确保网络安全和信息可靠。

在数据架构方面,需要突破传统信息技术针对特定应用的局限性。一方面要贯通各种能源系统内部各环节间的数据,推进多业务间的高效协同;另一方面要打通电力系统与一次能源、用户需求、自然环境、经济社会、管理政策之间的信息壁垒,为能源安全及环境安全提供信息支持。实现开放、融合、可扩展的分布式一体化数据服务体系。

在数据获取与集成方面,需要融合多源数据,大幅提高数据采集的准确性、时效性和可靠性。构建横向协同、纵向贯通的数据平台,支撑地理信息系统(GIS)、电力系统分析、运维检修、电力市场(包括发电侧、需求侧、输电权、辅助服务、碳资产)、电力营销、移动应用、云环境下的业务应用及集成服务模式,提升数据的完整性、及时性、有效性和一致性[12]。

在数据存储方面,需要有效、快速、可靠地存取甚至达到海量的数据,包括大容量、分布式集群存储设备,及数据归仓、云存储、虚拟存储等硬软件的研究,协同提高计算能力。

在数据管理方面,在对各类数据,特别对非结构化数据的组织、清洗、融合、集成、抽取、转换、装载、检索、维护时,减少数据冗余,提高数据共享、服务及管理效率。既要充分体现其内在联系,便于数据修改与扩充,又能保证数据的独立性、可靠性、安全性与完整性。

在数据分析与决策支持方面,需要深入探索大数据的挖掘技术,重视信息的深度加工和有效表达。文献[13]列举的大数据分析技术有:遗传算法、神经网络、数据挖掘、回归分析、分类分析、聚类分析、关联规则学习、数据融合与集成、机器学习、自然语言处理、情感分析、空间分析、时间序列分析等。

在信息安全方面,需要将信息安全从被动防御向多层次、主动防御转变。包括应用可信计算、并行加密、标识认证、智能分析等新技术,在支撑多类型终端开放互动能力的同时,保障信息的机密性、完整性、可用性和可控性,特别是云环境及移动互联环境下的安全性。要可靠防御黑客攻击及各种灾害对信息系统的破坏,正确处理大数据的开放与安全的矛盾。

在数据展现方面,需要把握数据的内在特征和规律,综合运用计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、历史流、空间信息流、计算机视觉及人机交互等领域技术,灵活地为不同的物理系统提供直观互动的可视化展现与虚拟现实,把复杂的数据转化为可以交互的图形,提升电力数据的可利用价值。

3 大能源系统中的大数据应用前景

大数据的研究从数据的挖掘、分析、处理到应用,其中应用是整个大数据的出发点和归宿,应该遵循需求牵引、问题导向、案例推理的原则。只有把大数据转化成思想及知识,才能带动大数据技术的产业。

3.1 智能电网

能源革命推进了智能电网与各种新能源及用电技术的关联;大规模风光电的接入大大增加了电力生产的不确定性及电网运行的困难;大规模EV的充放电又增加了电力消费的随机性;发、输、配、用、储,各环节内的不确定因素及其交互影响越来越复杂。大数据技术成为提高电力流效率及防御大停电灾难的基础。

2013年美国电力科学研究院(EPRI)启动了输电网及配电网的现代化示范项目;国际电工委员会(IEC)定义的智慧能源系统是以智能电网为核心,以先进的信息技术为支撑,实现电网与其他能源系统交互,推动大规模新能源接入[14]。

中国电机工程学会2013年发布了中国电力大数据发展白皮书[15]。国家电网公司也启动了设备状态预警、营销、用电、客户服务等方面的大数据示范应用研究,融合传感量测、信息通信、计算机、数据分析与领域技术。旨在:①通过各种渠道获得覆盖电力生产、输送、消费、交易、社会服务的电力大数据;②融合因果分析、统计分析、行为分析、智能分析等手段来挖掘知识,实现智能预测、精准调度、辅助服务、需求侧管理、个性化服务、状态检修、灾害预警、故障诊断、突发事件应对、行为分析、能效管理、投资管理、电力金融平台、市场交易;③提升对基础设施规划、设计、建设、运行、维护、营销、交易、监控、管理、资本运作的科学决策水平,持续推进能源体制创新。

3.2 大能源系统

以电为中心、以清洁化与智能化为特征的能源革命正在推动整个能源的生产、消费和管理模式的重大变化。促进各类数据资源整合,覆盖电力系统、供热(冷)系统、燃气系统、燃油系统,以及气象、经济、交通等非能源系统,而在各能源子系统内则覆盖了能源的生产、转换、传输、交易、存储、消费各环节。建设基于互联网的智慧用能的量测与交易平台,基于智能楼宇与智能工厂的能源综合服务中心,实现多种能源的智能定制;鼓励个人、家庭用户与分布式发电、储电、储热、储冷、储氢等多类型的分布式储能资源之间通过微平衡市场进行局部自主交易,推动紧急备用、调峰调频等增值服务。

3.3 环境安全

人类活动产生的排放若超过生态系统的自修复能力,就会破坏其平衡。反过来,后者将以频发的极端气候来增加停电风险等方式以惩罚人类,甚至引起气候系统崩溃而毁灭性地打击人类。因此,必须重视生态工程,并通过排放权市场及其监管来管理风险。为此需要获取环境信息,包括污染程度、类型、交叉程度、分布区域、危害、波及人数等数据,并在大数据支持下综合分析传统风险与新型风险。

虽然难以严格确定自然界的可恢复域,但人们按大数据及经验给出了温室气体排放的安全阈值。各国正在通过协商各自的排放额度,以保证全球气温上升幅度不超过2 ℃,并在实施气候工程以提高自然界修复能力的同时,监控各行各业,特别是能源流对应的排放。但要使更多民众积极参与到能源的清洁替代与电能替代措施中,则除了完善监控体制外,还必须制定适度的补贴及惩罚政策来引导人们参与能源流的优化行为。政策不到位就难以实现减排目的,但过激的政策又会使减排成本过高。两者都可能颠覆气候工程。

碳排放的动态过程受到众多参与者,包括各种化石类及可再生能源的生产商、发电商、终端能源商、监管者、政策制定者博弈行为的影响。他们的行为可能为有限理性,也可能为非理性。分析涉及各种一次能源的采集、输送和储藏,物理系统,经济系统,环境系统,及监管政策机制等领域的统计关系数据、因果关系数据及包括博弈数据在内的各种社会行为数据,使决策从当前基于主观经验的模式,发展为基于数学模型、参与者及多代理模型的混合仿真的沙盘推演模式。

3.4 市场经济

电力生产、电网运行与其营销、管理、资产全寿命管理等任务不但影响到能源经济、政策制定和经济决策,也受到经济社会状况及政策等外部环节的影响。大能源概念下出现的虚拟电厂、负荷集成商、第三方增值服务供应商等新兴市场主体,大大增加了灵活性资源供应。相应地,需要完善市场机制,兼容用户以直接、间接等多种方式自主参与灵活性资源市场交易的渠道;建立合理的灵活性资源补偿定价机制,保障灵活性资源投资拥有合理的收益回报。但是,当前的信息系统基本上局限于电力生产与调度的业务层,故难以有效地促进EV与智能电网间能量和信息的双向互动,推动智能充放电业务,鼓励用户参与电力需求响应,自主提供能量响应、调频、调峰等灵活的能源服务,实现EV与新能源的协同优化运行,以互联网平台为依托实现实时交易。

需要学习沃尔玛利用大数据思维从“啤酒与尿布”商业案例中受益的经验,挖掘市场参与者的行为特征,预测市场风险,支撑更灵活的交易,也促使各管理者和参与者转向采用量化的推演范式及决策机制。大数据思维将经典的市场理论与创新的数据驱动方法结合,在分析与决策中引入信息论和行为学,使宏观决策与微观决策之间的互动更加迅速高效。

基于客户服务系统、用户信息采集系统、营销业务系统等营销数据,评估客户信用,分析电能替代潜力、用电行为,预测售电量,评估市场风险,制定竞争策略,挖掘在电子商务、节能服务等领域的商业价值。

3.5 信息系统

在信息系统本身的建设与完善中,也应该充分发挥大数据技术的作用。包括加强信息安全体系及安全技术,大数据共享与隐私的协调,开放与防御的平衡,数据被窃或篡改的防御,个人信息开放和保护的平衡,高级可持续攻击的应对。

在分析与预警方面,由于发、输、变、配、用电需要保持瞬时平衡,在稳定性分析、可再生能源的预测及备用容量的调度、大停电风险分析与综合防御等方面均需突破。大数据算法的思路强调全部数据而不是个别子集,更加关注效率与相关性,关注混沌规律(无规律可寻)和浮动规律(有迹可寻,但要求数据足够多),而不是恒常规律(通常基于少量数据即可发现),从价值密度低、异源异构异质的大数据中有效提取价值并增值。此外,还需要建立参与者博弈行为的多代理模型;建立可同时支撑数学模型、多代理及真实参与者的混合仿真平台;克服知识挖掘中的瓶颈。利用统计分析技术提高模型仿真的速度,或利用(准)模型分析技术提高统计分析的质量[16,17,18,19,20]。

在决策与控制方面,需要提高监测预警、状态评估、故障分析、检修决策、风险管控、资源利用、信息安全等水平。例如,在非自治和非线性因素下,如何摆脱数学模型而仅根据实测轨迹来量化系统动态。需要在算法与受扰轨迹的知识提取上取得重大突破,才能真正发挥相量测量单元(PMU)在广域保护中的作用。

3.6 管理

重要的管理决策应该从当前基于主观意愿的经验模式,转为基于数学模型、实证多代理模型及真实参与者的混合仿真,通过沙盘推演来优化决策的科学模式。

4 利用因果分析的手段改进统计分析的适用性

对传统上依靠统计分析的经验判据来说,并非都是因为客观上不存在因果关系。至少下述案例说明:随着人们探索自然规律的不断深入,这些客观关系有可能用数学模型来表达。大数据技术不仅是实现该目标的重要手段,也将是受益的技术领域之一。

4.1将同步稳定性的分析从统计关系的定性判断提升为因果关系的量化指标

电力系统状态变量与时变参数的维数、多时间尺度及实时性要求等使其稳定分析和控制极为困难。当前,求取超大电网的受扰轨迹并无本质困难,但在得到由仿真给出的关于受扰轨迹的大量数据后,却只能凭经验来定性地判断系统是否稳定。为了避免将稳定轨迹误判为失稳轨迹,必须将该限值取得很大;而为了不漏判失稳轨迹,又必须将积分区间取得很长,从而进一步增加了计算量。有关的阈值是根据统计数据与经验而设定的,既无法估计稳定的充要条件,又无法比较参数对稳定性的影响程度;既难以探索稳定机理,又难以优化决策。

大扰动稳定性方面唯一成功的定量理论是为模型最简单的定常单机系统建立的等面积解析准则。它虽然不能计入耗散项和控制器等复杂模型,也不能分析多摆稳定性或多机系统稳定性,但该准则基于解析表达式来处理因果关系,具有清晰的物理概念、简明的解析性和直观的量化能力。

扩展等面积准则(EEAC)理论[21],先用数值积分法求取基于全模型的受扰全过程轨迹,再将观察空间从积分空间中分离出来,通过因果关系来识别主导模式,并定量分析受扰轨迹的稳定裕度和参数稳定裕度。为此,将高维轨迹严格地通过线性保稳降维映射,得到多个正交的单机轨迹,并将只适用于定常哈密顿单机系统的等面积解析准则拓广到复杂模型的单机系统。

EEAC证明了:多机系统分岔的充要条件是至少有一对互补群的群间相对动能超过了相应的势能壁垒;多机系统的临界模式和稳定极限则取决于最临界的映象。由此,在原本完全依靠经验与统计分析来解读受扰轨迹稳定性的过程中,加入了受扰轨迹集(大数据)与系统稳定裕度(单个标量数据)之间的因果关系分析,从而将经验的解读方式提升为严格的机理分析。不妨认为,EEAC是在处理统计数据中发现了客观上存在,但一直却鲜为人知的因果关系。笔者坚信,随着大数据研究的深入开展,类似的成果将大量涌现。

4.2 在风电的超短期预测中加入因果关系以获取自适应能力

风电预测技术并不会减少风电随机性的影响,但可降低其模糊性对电力系统的扰动。传统的时序预测方法按唯一的统计公式来外推时间序列,而未考虑其他众多相关因素对外推公式适应性的影响。其预测模型是以历史数据拟合的整体误差最小为准则而建立,既然是对所有样本集的折中结果,就不可能顾及实际预报时段内的具体特征。

文献[22]提出了 “离线分类优化,在线选配模型”的自适应预测方法,按照相关因素及风电动态特征,建立有限的因果关系,并据此选用不同的样本集,分别优化预测模型及参数。这使风电等随机时间序列的超短期预测从历史数据的笼统统计改进为与因果关系结合的分类统计,不但提高了预测精度,而且提供了对预测值的可信度评估信息。

“离线优化”是从历史风电功率时间序列中提取特征量并选择相关阈值,据之将风电功率时间序列划分为不同形态的子集,外加一个囊括所有不具有排他性分类特征的“非形态子集”。分别按对应的训练样本优化各子集专用的预测模型及参数。“在线匹配”是根据前一短时段内的形态识别结果,调用相应的模型预测。

时间序列预测法根据目标变量本身随时间变化的趋势外推,但输入数据单一、强壮性差。空间相关性是时序预测的有效补充,特别有利于应对风速骤变的不确定性。但有关文献仅考虑临近时间窗口的空间相关性,未将数据样本与相关特征勾连。上述时间序列自适应预测的思路也可用来处理空间相关性,以计入日历时辰、地貌、气象和距离等因素的影响。离线分类建模以参考风电场和目标风电场的全部历史数据的时间序列作为输入,抽取空间相关特征,分类并离线建立对应的预测模型;在线模型选取环节根据参考风电场的预测数据和气象等特征信息,选取合适的模型和参数预测,再结合本地的时序预测,与空间预测相互校验和修正。若能同时考虑本地风速的时序相关性,多地风速的空间相关性,以及数值天气预报的大尺度结果,则可实现更有效的风电时空预测。

4.3 充裕性调度从经验方式提升为协调优化方式

充裕性是系统在不同的时间尺度及潜在事件下,满足用户对功率、电量及电能质量需求的能力。传统上将充裕性视为静态问题,忽略冷备用升为热备用所需的时间延迟,不考虑博弈与环境等非电因素,从而粗放地按经验取负荷总量的某个固定比例来配置备用容量。但是,大规模可再生能源与充放电负荷的入网,需求驱动与博弈行为的大量增加,使充裕性问题甚至比稳定性问题更加复杂。备用容量及备用电量的调度方式必须加入更多的因果关系型数据及数学规划方法。

充裕性控制的内容包括合约决策及执行决策两个步骤,前者通过市场手段获取备用资源的控制权,后者在系统运行需要时根据各种备用资源的技术特性优化实施控制权。合约决策是运营部门与发电商或用户在控制权交易上的博弈;执行决策是调度部门按风险动态配置已获控制权的备用资源。决策过程还包括待调控出力的预报、充裕性事件的设定、系统功率平衡与备用功率的动态行为、充裕度量化指标的在线评估、备用资源的调度与控制[23]。

为此,需要采集涉及物理、经济、环境、行为方式等领域的大数据,充裕性决策框架基于数学模型、少量实验参与者与大量计算机代理的动态交互仿真。将获取的动态响应曲线作为合约市场的输出,提供给决策支持环节在线优化调度,包括冷备用与热备用等不同等级备用之间的动态升降,同时还要兼顾系统对安全稳定性和电能质量的要求。为此,需要将充裕控制问题按事件序列、相继事件、非预防性控制决策、预防性调度决策逐步解耦;基于防控代价及剩余风险之和最小的原则,从下到上逐层扩大优化范围。

5 利用统计分析的手段提高因果分析的效率

即使在传统上基于数学模型,且已相当成熟的因果算法中,也不乏利用中间结果的统计分析来提升算法效率的空间。

5.1 可信度控制下的相继开断潮流快速计算

若要精确而强壮地反映电网普适的物理规律及对象电网的行为特性,就必须基于数学模型的数值仿真。但相继开断的分析面临着维数灾和交流潮流计算量大的瓶颈。分布因子法以潮流方程在运行点的局部线性化为基础,大大减少了计算量。但由于其忽略了非线性因素,故其计算误差不但难以控制,而且将随着多重开断而迅速增大,严重阻碍其实际应用。显然,此处中间结论的可信度比精准度更重要。

通过大数据的相关性分析,可以确认分布因子法的大误差算例与交流潮流方程的海森阵的二范数之间呈现强相关性。为了克服直接计算该二范数的困难,提出了在解析求取一阶灵敏度阵的基础上,通过数值摄动方式快速求取近似二阶灵敏度阵,并取其二范数来评估分布因子法的可信度。据此,文献[24]提出在相继开断仿真中优先采用分布因子法,并估计其结果的可信度,当后者超过阈值时,自动运行交流潮流来消除累积误差。然后,以此为新起点,继续评估后续的开断。其中的阈值需要通过对大数据的统计处理得到。由于新方法融合了分布因子法的快速性和交流潮流法的精确性,大大减少了因果分析的计算量。

5.2 大扰动受扰轨迹稳定裕度的智能快速求取

运动稳定性量化分析算法EEAC由完全忽略时变因素的静态EEAC(SEEAC)、部分计及时变因素的动态EEAC(DEEAC)、严格保留全部时变因素的集成EEAC(IEEAC)这3种算法组成。三者的精度及计算量均依次增加。EEAC算法顺序调用三者,以协调精度和计算量。

长期的困惑是:为什么相当多的算例可以用解析型的SEEAC得到精确的结果,但另外一些却不行。显然,若能可靠识别前一类算例,就可节省大量计算量。对大量算例的中间结果的详尽分析与验证,归纳出SEEAC及DEEAC产生大误差的原因是映射步长太大而不能很好地反映映象系统的时变性。

这样,在用EEAC分析一个算例的过程中,尽可能地利用中间结果,自动判断是否可以提前终止从SEEAC,经DEEAC,到IEEAC的计算流程。例如,当DEEAC给出的结果与SEEAC充分接近时,就不必再调用IEEAC,从而显著减少了计算量[25]。

5.3 振荡模式的易变性概念及其应用

大扰动稳定性的传统研究方法缺乏动态模式对参数敏感性的概念,故难以研究参数空间中的混沌机理。小扰动稳定性的传统研究方法基于线性化的系统模型,故长期来并不了解动态模式随受扰过程而变的可能性。

利用EEAC的模式解耦理论及对动态模式的识别能力,在对大量实际电力系统的穷尽式仿真结果的统计分析中发现:在一些情况下,多机系统的动态模式对于参数极其敏感,甚至在失稳区域中出现稳定的孤岛[26]。而上述模式易变性与互补群各群内部的非同调性之间存在强相关。模式易变性概念的提出及其机理的发现,对于非线性运动系统稳定性的基础研究及工程应用意义重大。

通过参数摄动,分别考察各受扰轨迹的动态模式,可以判断系统的动态模式是否易变。但更希望可以不必摄动参数,而只根据目标参数点所对应轨迹的动态特征来识别系统的模式易变性。研究发现通过挖掘较大故障清除时间下的各机转子角间隙信息,就可完美地实现之,有关研究成果将另文发表。

不论是后验型的易变性定性分析,还是先验型的易变度定量分析,都是在因果型分析的EEAC中引入了统计关系型数据及对应的统计分析技术后得以成功。

5.4 停电防御系统对自然等外部环境的自适应能力

2008年的冰灾深刻揭示了极端外部灾害的及时预警和群发性相继故障的量化分析的重要性;大灾难往往由偶然故障引发,并经过一系列相继故障和人为错误的推波助澜演化而成。要避免由小概率灾害带来的高风险,必须将自然环境和社会环境信息纳入风险分析的信息采集范围,从技术、规划、措施、管理、公共危机处理等多维度实现时空协调的综合防御。

当前停电防御系统仅采集电力信息,并按固定的预想故障集分析。为了有效防御自然灾害引发大停电,需要利用卫星遥感数据,跟踪气象数据,掌握输电走廊的地形、地质及植被、电气设备的位置等非电信息。据此预测山火、台风、暴雨、山洪、滑坡和泥石流的时空演变,在线掌握断线、倒塔、闪络等故障率的变化,计算不同支路在自然灾害下的故障率及风险,在线动态修改安全分析的预想故障集。这样,跟随外部环境的变化来调整需要重点关注的故障,从而赋予停电防御系统一定的自适应能力[27]。

6 融合因果分析、统计分析与行为分析,开拓全新的研究领域

与前两节不同,在本节的案例中,两种分析方法融合的作用不再是改进原有算法,而是开辟了两种分析方法都无法单独完成的任务领域。

6.1 研究范式的深度融合

6.1.1 根据实证数据建立参与者博弈行为的多代理模型

将电力系统放入包括一次能源、环境、经济的大能源框架中,综合分析能源流、物质流、信息流、资金流的广义阻塞因素。针对节能减排及碳交易、用电侧EV、一次能源等具体问题建立动态仿真模型,研究决策支持,就必然遇到大量的博弈行为。

国际能源署(IEA)开发的Market Allocation Model(MARKAL)模型将参与者决策因素作为给定的边界条件,难以反映决策行为与其他模型之间的交互。基于有限理性经济人的假设研究决策行为,认为决策者的偏好和一系列心理规则决定了决策空间的边界。实验经济学通过真实人参与的实验,可探究博弈行为的影响,但需要长期占用大量合格的实验者,且难以分析决策对参数的敏感性。

笔者提出:通过对问卷调查,实验经济学仿真,或者参与者实际博弈数据的挖掘分析,提取描述其博弈行为中的多维随机变量的联合概率分布函数,就可以建立不同参与者行为的多代理模型,代替对应的参与者加入到反复的实验经济学仿真,实现对包括真实决策者在内的大规模复杂系统的仿真模拟,建立具有工程实用价值的决策大数据沙盘推演新方法[28]。

需要进一步研究自动学习及智能抽取特征的方法,对数据进行更加准确、有效的表达,并将其融入建模过程,减少人为设计中的不完备。

6.1.2 基于数学模型、实证多代理模型、真实参与者的混合仿真

实验经济学通过真实人参与的仿真,探究在一定的社会环境中支配经济行为的规律,以及有限理性或非理性博弈行为对系统行为的影响。但是,当通过摄动方式分析系统行为对某指定参数的敏感程度时,希望每个参与者仅根据该参数的变化来改变其决策,而对其他参数的态度则在多次仿真中保持一致,但真实人却难以符合此要求。此外也难以长期邀请到合格的专家参与仿真,故希望能尽量用多代理来代替参与仿真的真实人。其前提是该代理决策的概率分布在任一场景下都符合相关真实人(群)决策的概率分布。为了能尽量用多代理模型代替大部分(有限)理性的真实参与者的行为,根据上一节介绍的从大数据中提取多层次相关的统计信息,建立能真实反映特定样本集多维概率分布特性的多代理模型。

为此需要建立支持数学模型、多代理模型,以及反映特殊人群或非理性行为的少量真实人之间的动态交互混合仿真的平台,通过仿真可以计及各种不确定性因素对决策后效与系统态势的影响。

大数据思维将经典的市场理论与创新的数据驱动方法结合,在分析与决策中引入信息论和行为学,挖掘参与者的博弈行为,使宏观决策与微观决策之间的互动更加真实。包括预测市场风险,支撑更灵活的交易,完善市场监测、预测和预警系统,管控能源金融风险以及信息安全风险,同时也促使各参与者转向量化的推演范式及决策机制,支撑对人、机、物交互中引起的涌现性(emergence)的研究。

由于关注全部数据,关注效率及精度,关注统计关系及因果关系,关注混沌规律(无规律可寻)及浮动规律(有迹可寻,但要求数据足够多),故特别适合于(部分)缺乏严格因果关系的场合。

6.2 通过混合仿真,实现沙盘推演

6.2.1 EV购车愿望、出行及参与电网辅助服务行为的沙盘推演

EV是在终端能源侧实现电能替代的重要手段。文献[29]等根据特定人群给出的一组关于购买偏好(或出行意愿)的问卷答案,构建对应的多代理的概率模型。对于给定的具体场景,该多代理多次决策的概率分布可以非常接近于问卷答案的概率分布。

为确保多代理模型的输出与某个指定人群的行为在统计学上的一致性,需要从学习样本集挖掘有关的多特征量心理阈值的联合概率分布。为此,利用关注度排序方法来反映学习样本人群对各因素的重视程度,利用树型频次矩阵反映相邻重要层决策之间的关联性,同时通过引入规则,以减少对问卷数的依赖。通过蒙特卡洛方法按上述数据结构反映的权重完成意愿的随机抽取,从而构建重现人群意愿分布的多代理模型。学习样本集可来自仔细设计的调查问卷,或实验经济学仿真结果或实际行为的记录。

这样,就可用得到的多代理模拟该人群的决策行为或意愿,用不同的多代理代替行为特征不同的人群参与大量仿真。同时,由少量的真实人参与实验经济学仿真,以反映特殊人群的主观意愿。两者结合可以穷尽式地研究涉及大量参与者的社会问题,提供科学决策支持。例如出行距离、续驶里程焦虑、行程充电次数等因素对EV出行影响的贡献度,以及影响参与电网辅助服务意愿的主要因素。

6.2.2 碳排放市场的沙盘推演

为保障能源可持续发展与环境安全的分段目标合理化,并优化对应的动态路径,希望依靠混合仿真平台,计及广义环境及博弈行为的不确定性,推演整个博弈过程的轨迹。人类的社会行为信息非常复杂,而分析其与物理系统的交互影响则更加困难。文献[30]根据参与者实际博弈数据建立了对应的多代理模型,进而从混合仿真得到的轨迹中提取各种量化指标,有效评估不同方案的减排效果及风险防控能力,支撑碳市场的构建与运行决策。

6.3 跨领域CPS的协同分析

要实现物理系统的高效、高可靠和自愈,需要实现信息在物理系统内的广泛共享和有效利用,提高对系统的感知和控制能力。两者深度融合成为CPS,是物理系统智能化的关键。

普适的大数据技术要与具体业务配合。在数据的获取、存储、处理、安全、隐私保护的技术层面和管理层面都存在着新的挑战。在技术层面上包括:对有效数据的可靠采集;数据种类交叉、冗余、不一致、不完整、异步采集等壁垒;数据完整性、质量、一致性与多源的矛盾;开放性与隐私保护的矛盾;广度与深度的矛盾;大数据与深层知识的矛盾;统计分析与个性化服务的矛盾;数据的大量与知识的精准的矛盾。在管理层面上包括:消除多领域跨部门之间的数据孤岛与藩篱;共享交互与知识产权的矛盾;数据价值的评估体系。

6.3.1 CPPS领域的研究

电力系统内部数据源包括广域测量系统(WAMS)、SCADA、用电信息采集系统(AMI)、生产管理系统(PMIS)、能量管理系统(EMS)、配电管理系统、电力设备在线监测系统、客户服务系统、财务管理系统;电网外部来源包括气象信息系统、GIS、互联网、公共服务部门、经济运行发展及用电需求等。

现代电力系统要求统筹考虑经济、社会、环境等方面对电力的要求与影响,解决广义阻塞[31],综合信息、物理以及人的行为因素,优化能源、经济及环境的整体解决方案。为此,电力大数据除了对电力系统内部的发电、输电、变电、配电、用电及调度等不同环节之间数据的互联互通提出更高要求外,电力流、信息流[32]、资金流、排放流、综合能源流、非能源的业务流之间的协调优化也需要在更广泛的多领域之间共享数据,提升数据价值利用水平[33]。这反映在电力流的以下不同环节中。①发电领域:提升能源转换效率,提高风光电预报精度,协调消纳大规模新能源及分布式能源,深度调节火电。②输电领域:提升能源输送能力及效率,提升在线监测、抵御自然灾害风险及自愈能力。③变电领域:提升变电侧状态感知、广域全景实时信息共享和网络优化、实时控制和智能化运行及资产全寿命管理。④配电领域:分布式电源及储能的友好接入,提升供电可靠率及配电网控制水平,推进配电网能量流、信息流和业务流的融合及双向互动。⑤用电领域:实时电价及能耗,节能等用电服务模式,优化用电管理、用户能效诊断等增值服务。⑥调度领域:建设以数据驱动的智能调度体系,拓展对电力领域可靠性问题影响的研究至非电力领域,推进自动化、协调互动、科学组织生产,确保电网安全、经济、优质运行。

借助于数据统计、机器学习、传统数据挖掘、领域知识挖掘,以及数据可视化等技术,洞察并展现一些隐藏于大数据中的分布、关系、趋势、模式、规律及性质,从中获悉用户个性化用能需求与特性、能耗的时空分布等。

数据驱动的无模型分析适用于相对简单、直观、数据性明显的业务。分析智能表计数据,可获得用户的分类、行为特性及价格敏感度信息,有助于差异化服务需求。对于因果关系强的业务则必须与领域知识相结合,而涉及博弈行为时则需要依靠数学模型、多代理与实验经济学的混合仿真[34]。由计算设备、通信网络、传感设备与各种固定或移动的物理设备协同,在计算机虚拟环境中同步构造了物理系统的镜像,从物理系统和信息系统的整体视角预警风险,推演决策。许多物理部件都将植入嵌入式控制设备并通过通信网络与控制中心互联,控制中心可以根据传感器网络收集到的系统内外信息,在线自适应地修改分散控制器的参数或流程,甚至信息系统的结构。在反复的沙盘推演基础上,协调众多个体和系统之间的优化,提高整个系统的功效。

6.3.2 CPES领域的研究

全球能源安全和气候变化问题迫切需要科学合理的能源整体解决方案。大能源观以电能为核心,将一次能源、二次能源、终端能源等环节视为整体,并计及与经济发展、社会文明、民生福利、气候环境、政策法规等的交互影响,来研究能源安全与能源经济。它以系统论的方法,可持续发展的理念,从全局、整体、历史、开放、普遍联系的视角统筹考虑能源发展与经济、社会、环境、外交等各方面的关系,推动能源发展方式转变。为此,需要构建一个融合开放的大能源数据平台,支撑经济环境、一次能源、管理政策、能源需求及用电方式变化等因素的统筹协调,协同解决广义阻塞问题[35]。

在一次能源侧构建多元互补的综合能源系统,优化制氢等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命的综合储能系统以及就地可调负荷,以应对可再生能源的随机性及模糊性,减少弃风弃光。鼓励化石类能源加工的优化,分质分级利用,促进可再生能源与化石能源的协同生产。在能源输送环节协调建设及运行电网、热网、石油管网、天然气网、交通网。在终端能源侧构建与互联网深度融合、与分布式能源友好的冷热电三联供微网。通过能源流监测、管理和调度的网络化,推动分布式可再生能源的发展。

单领域信息所包含的知识量有限,而相关的多领域的信息结合,知识量将大大增加。但如何找到并揭示未知的知识,则是关键。CPES是以整个能源系统为物理基础的CPS。它通过传感测量、专用网、互联网、大数据、计算机和控制技术与各种一次能源、二次能源及终端能源深度融合而成。在先进的信息通信技术支撑下,以电能为核心枢纽,经济而有效地支撑一次能源的清洁替代,可靠而开放地推动终端能源的电能替代。多少有些令人遗憾的是,人们将其概念范畴的某个子集称为能源互联网(Energy Internet)[36]。

一次能源、排放、自然灾害、电力市场、资金约束、通信等领域的事件都会通过影响电力系统内部环节而引发充裕性问题,故与广义阻塞概念的引入类似,有必要将充裕性的概念扩展到广义范畴。文献[37]讨论了一次能源对电力系统充裕度的影响,并建议将停电防御框架拓展至一次能源领域。

CPES将网络技术深度嵌入到能源系统中,感知和改变后者的状态,从多种形式的数据中提取知识及决策支持[38]。提供更加细致的保护和防御以抵御对数据、硬件及功能的威胁。包括基于模型的程序指引,从数据中学习并预测,及根据例子预测和判断。由于相关人员的参与面及程度的加大,行为数据及其影响大大增加。

需要将广域信息的采集范围从电力系统内部扩大到自然环境和社会环境,对冻雨、台风、雷击等自然灾害早期预警,将预警目标从单故障风险拓展到群发性相继故障的风险,跟踪一次能源和环境条件等的变化态势,动态评估信息系统的风险及其对停电防御的影响,留出更长的时间来准备应对预案。将自适应优化的决策范畴从减少停电规模(通过预防控制和紧急控制)扩展到同时考虑减少停电时间(通过恢复控制)。尽量避免突发的小概率事件演化为大范围的公共危机,并通过对灾难的善后处理尽快地回归正常秩序。

泛在信息网络包括因特网与各种专用网。一方面,综合能源系统的调度与控制需要依靠专用网来保证其可靠性及实时性。对各种能源系统的专用信息网络建立有序的共享,实现整个能源流的实时监测、动态控制,实现人与物理进程的交互控制。另一方面,转变能源生产和消费模式都需要发挥市场在资源配置中的决定性作用,提高用户参与能源交易的广度与深度,建立新型能源市场交易体系和商业运营平台,发展储能和EV应用、智慧用能和增值服务、绿色能源灵活交易,破除物理系统及信息系统各自内部及相互之间的藩篱,促进人才、资金、资源、技术等要素的流通。

建立多方参与、充分竞争,以能源、辅助服务、新能源配额、碳排放、虚拟能源货币等为标的物的多元能源市场交易体系,鼓励众多参与者灵活自主地参与能源市场,并通过沙盘推演,研究参与者的博弈行为对行动计划效果的影响。这些都需要在保障信息安全和市场参与者的合法权益的前提下,依靠互联网的开放性及商业性开展[39]。

7 讨论

“CPES”的名称较贴切地反映了智能电网的发展方向,电力与能源及环境的关联,以及大数据等信息技术及大能源物理技术深度融合的需求[40]。为此,不但需要将物理目标从电力流扩充到整个能源流,而且需要将相关的信息系统从企业专用网拓展到电子商务、社交网络、物联网、移动互联网、数据终端。所涉及的数据范畴则在物理系统内部数据上增添了覆盖环境、能源、市场、金融、社会等方面的数据。由于计及了各种能源系统(或相关的非能源系统)与电力系统之间的交互影响,可以更真实地描述电力安全、能源安全及环境安全;按大数据思维预测非电的能源系统及非能源的外部环节的演变态势,显著增加了风险预警的提前时间。

大数据包括来自物理世界的传感(或实验)数据,以及来自人类社会的行为数据、媒体数据及日志数据。后者不但非结构化数据多,而且价值密度很低,故比科学实验的数据分析更困难。发展趋势是:不断将常规的小数据拓广为更广泛的非常规的大数据,同时,又不断地从大数据中抽取出能用小数据表达的深层知识。如果未与信息提炼及知识发现过程紧密结合,大数据往往成为负资产。这是大数据与小数据之间的辩证关系。

严格来讲,统计学无法检验逻辑上的因果关系。文献[41]中的例子很生动:统计结果表明“吸烟人群的肺癌发病率会比不吸烟的人群高几倍”,但无法得出“吸烟致癌”的逻辑结论。因为至少有另一种假设也能解释该统计结果,即有一种基因能使人喜欢抽烟,同时又使其容易得肺癌。在这种假设下,该基因和肺癌就是因果关系,而吸烟和肺癌则仅有相关性。统计学的相关性还可能产生错觉:例如统计结果表明,下雨之前常见到燕子低飞。若从时序看,得到的结论可能是“燕子低飞是下雨的原因”,而客观上的因果关系却是“即将下雨是燕子低飞的原因”。

基于实证数据的统计分析方法既不依赖于数学模型及参数,也不苛求场景细节,但是却难以回答“为什么”的问题,也难以分析特征对于参数及行为的敏感度。基于模型仿真的因果分析则相反:有清晰的物理概念,有利于机理分析。但由于针对具体案例,每次仿真必须事前确定全部数学模型、参数及仿真场景,故计算量大,存在维数灾,且难以计及非常规数据的影响。

因此,大数据的统计分析与数学模型分析不可能相互取代。数据量再大,数据驱动技术再发展,也不能代替基础理论研究。人类探索未知世界不仅想知道“是什么”,也想知道“为什么”。事实上,大数据技术的目的之一就是为了揭示事实上存在,但目前并不掌握的(准)因果关系。

不论是认为当前电力领域没有研究大数据的空间,还是将所有的电力系统问题都冠以“大数据”,这两个极端都是对电力大数据的误解。其共同点是没有把数据转化成思想或知识。笔者认同文献[42]指出的:在通常具有较完备理论体系的电力系统中引入大数据技术,应针对常规方法无法解决的问题和潜在的需求,而不是希望以大数据技术完全取代现有技术。要充分发挥大数据技术的作用,就要结合具体问题,协调好因果分析与统计分析各自的优点。

在大能源领域中应用大数据技术,应该将物理系统的范畴扩大到整个能源流。针对要解决的具体问题的特点,充分利用实时网、管理网、互联网、仿真网等传送的各类数据。同时,还应该拓广研究的范式,包括:在原本完全依靠经验与统计分析的过程中加入数学模型及因果分析的手段;在原本完全依靠数学模型的分析方法中加入统计分析的手段;将涉及博弈因素大数据,建立反映多维联合概率分布函数的多代理模型,通过实验经济学仿真实现沙盘推演。

文献[43]预测了大数据发展趋势。为了使知识资源能像物质资源一样有效流通与分配,并能从数据利用的视角揭示信息流与物理流之间的交互规律,需要定量地对知识及其提取方法做恰当的评价。

8 结语

大能源观覆盖了包括电力系统与各种一次能源与广义的终端能源在内的整个能源流,并反映了能源流与外界环境、管理政策、用户需求、信息及人的行为等系统之间的交互影响,是对孤立研究电力系统的思维模式的重大革新。

大数据思维是协同处理统计型、因果型及博弈型等不同类型数据的知识获取新范式。大数据技术并不是常规数据技术的简单演化,而是在数据管理、知识提取和价值应用各方面的思维革新。

大能源思维与大数据思维的碰撞,将信息演变成为新型生产资料,并与能源深度融合,大大提升了电力与能源数据价值应用的层次和水平。这不仅有助于能源的高效利用,而且为能源资源评估、用能预测,能源规划、运行、协同调度、转换、管理的高效协调和可持续发展奠定了科学与技术基础。

摘要：前一篇论文诠释了大数据及电力大数据思维。一方面将能源系统作为信息物理系统(CPS)概念中的物理系统,以打通电力系统与一次能源系统及终端能源系统之间的物理藩篱;另一方面,将专用网及互联网共同组成通信环节,打通调度业务与经营业务之间的信息壁垒。通过因果关系型、统计关系型及博弈等行为关系型的数据及相应的大数据技术,物理系统与信息系统融合为信息物理能源系统(CPES)。作为两篇论文的续篇按此观点探索电力(能源)大数据的应用,并通过若干课题的研究,归纳大数据技术对提高能源流在不同时间尺度及空间中的经济性与可靠性的作用与途径。包括:1在原本完全依靠统计分析的过程中加入因果分析手段,以提高前者的适用性与精度;2在原本完全依靠数学模型分析的过程中加入统计分析手段,以提高前者的效率;3综合应用模型分析、相关分析、行为分析与实验经济学仿真分析等手段,开创那些无法单独采用一种分析手段有效探索的研究领域,例如大能源系统与自然环境、社会环境、市场经济、政策等非能源环节的交互影响。

3.写作教学中的联想思维训练 篇三

【文章编号】0450-988911B-

0069-02

写作在中学语文卷中有着非常重要的地位，占全卷分数40%以上。写作离不开联想思维，培养学生在写作过程中展开联想的翅膀至关重要。因此，如何在写作教学中训练学生的联想思维能力，是语文教师的一项重要课题。

联想，就是由一事物的观念想到另一事物的观念的心理过程。这一定义可以简化为公式：A―→B。联想是人们常用的一种思维活动方式，广泛运用于记叙文、议论文、说明文。最常用的联想有相似联想、相关联想和相反联想。

一、相似联想

相似联想，就是由某一事物或现象想到与它相似的其他事物或现象，进而产生的某种新设想。它反映的是事物间的相似性和共性。根据事物之间相似点的不同情况，相似联想可分为三种类型：外部形态相似、内部逻辑相似、情感反映相似。

如郑振铎的《海燕》中有这么两段：

“就在这时，我们的小燕子，二只，三只，四只，在海上出现了，它们仍是隽逸的从容的在海面上斜掠着，如在小湖面上一般;海水被它似剪的尾与翼一打，也仍是连漾了好几圈圆晕。小小的燕子，浩莽的大海，飞着飞着，不会觉得倦么?不会遇着暴风急雨么?我们真替它担心呢!”

“在故乡，我们还会想象得到我们的小燕子是这样的一个海上英雄么?”

作者背井离乡，在远洋轮上见到矫健、从容的燕子，联想到自己故乡的小燕子，惊喜之中，把海上的小燕子幻化成了自己故乡的小燕子。这里是因海上的燕子外部形态和家乡的小燕子相似而运用了相似联想，成功地达到了抒发作者爱国恋乡的目的。

又如杨朔的《荔枝蜜》：

“我不禁一颤：多么可爱的小生灵啊!对人无所求，给人的`却是极好的东西。蜜蜂是在酿蜜，又是在酿造生活;不是为自己，而是为人类酿造最甜的生活。蜜蜂是渺小的，蜜蜂却又是多么高尚啊!”

“透过荔枝树林，我望着远远的田野。那儿正有农民立在水田里，辛勤地分秧插秧。他们正努力建设自己的生活，实际也是在酿蜜――为自己，为别人，也为后世子孙酿造生活的蜜。”

两段的对象分别是蜜蜂和农民，但它们的内部逻辑却又有共性：蜜蜂酿蜜―→酿造生活―→为人类酿造最甜的生活;农民插秧―→建设自己的生活―→为后世子孙酿造生活的蜜。二者在“为建设美好生活而无私奉献”的精神上何其相似!这就是内部逻辑相似联想。

情感反映相似联想是当事人看到事物或现象时，因主观情感而产生的联想，常运用比喻这一修辞手法。如老舍《济南的冬天》：

“小山整把济南围了个圈儿，只有北边缺着点口儿。这一圈小山在冬天特别可爱，好象是把济南放在一个小摇篮里，它们安静不动地低声地说：‘你们放心吧，这儿准保暖和。’”

作者因济南的全貌触动自己的内心，进而引入了一个比喻――小摇篮，由此可见作者慈母一样善良的心。

二、相关联想

古人说过，文章写得好，能够做到“思接千载，视通万里”。一个人的思想怎么可以跟千年前相衔接，一个人的眼睛怎么可以看到万里之外的景物呢?“相关联想”在其中发挥了重要作用。

相关联想，又称“接近联想”，是由一个人或事物想到在时间或空间上相接近的另一个人或事物。它的特点是所联想的事物之间具有时间相关性和空间相关性。

从时间角度打开思路，即是由当前人或物联想与之相关的过去、现在、将来的不同时间的人或事物，这是一种纵向思维。

如《一件珍贵衬衫》中：

“在我的家里，珍藏着一件白色的确良衬衫。这不是一件普通的衬衫。这衬衫，凝聚着敬爱的周总理对工人群众的阶级深情。每当我看到它，周总理那高大光辉的形象就浮现在我的眼前;每当我捧起它，就不由得回想起那激动人心的往事。”

文章是由一件珍藏着的白色的确良衬衫联想到与之相关的过去的事情――这件衬衫的由来。虽然事情已经过去，但由眼前的东西想起的与它有关的过去(或幻想将来)，这在时间上有很大的跨度，属于时间相关联想。

空间相关联想就是从空间角度打开思路，联想的是与人或事物相关的不同地域、不同领域的人或事物，这是一种横向思维。

如就“读书”这个话题展开空间相关联想：

中小学生，读《哈利・波特》等幻想性强的书;

农民，读科学种田方面的实用图书;

医生，读医学保健的图书。

中小学生、农民与医生是不同领域的人，这是依据话题展开的空间相关联想。若要与之相比的话，也可以进行时间相关联想：1.古代有关“读书”的人或故事，及古人对读书的看法。2.现代中学生读书有什么变化，怎样读书才能适应未来社会等。3.可以将不同时期的人对“读书”的不同选择、看法进行对比。

诚然，无论是时间还是空间都没有明确的界定，这只是一种简单的训练方法。其实，只要想到与人或事物相关的人或事物就行。再如以“黑板”为例，你固然可以由它联想一位难忘的老师，也可以联想某位卫生值日的同学擦黑板擦得非常干净，当然也可以联想一位默默地代替别人擦黑板而不让别人知道的人，这些都是运用相关联想的结果。

三.相反联想

相反联想，是由某一人或某一事物想到与其对立的人或事物的联想，也叫对比联想。从思维学角度讲，相反联想是一种逆向思维。

在日常生活中，人们从白天会想到黑夜，从水会想要火，从高会想到矮，从大会想到小，从真善美会想到假恶丑等。显而见之，事物之间的对立关系就是相反联想的客观基础。

《司马光砸缸》这个故事大家很熟悉。当一个小朋友掉落入大水缸时，其他小朋友跑去叫人来救，小司马光却搬起大石头，砸破大水缸，顺利地救出人来。遇到这种情况，常规思维是――让人离开水，但小司马光却进行逆向思考――让水离开人。这是运用相反联想的范例。

在写作上，有时反弹琵琶，从相反或相对的角度去思考，关注其微小、潜在甚至相反的可能性，引出新思索，产生的新构思，反而让人耳目一新，收到意想不到的效果。

成语“班门弄斧”的意思是让人不要到高人鲁班门前耍弄斧头。然而，武侠小说有去“找高手过招而练成绝技”的人物，不到“班门”怎知自己的缺陷?一个真正追求卓越且最终达到自己目标的人，必须是一个屡次到“班门”“弄斧”的人。因此，“弄斧必到班门”这个思维角度，不仅让人始料未及，而且可使文章具有深刻的意义。

再如“感谢挫折”“水，未必往高处流”“死亡，也可以是一个开始”等，这些与正常思维相悖的观点一出现，肯定会夺人眼球。但是，相反联想核心在“逆”、在“异”，可绝不是刻意猎奇、标新立异。求异要讲究科学态度，防止陈旧观念、贬义成语等随意翻“新”，反对故意编造怪异荒诞的情节;求异要理由充分，言之有理，使除旧与创新都符合客观规律。

古希腊哲人亚里士多德早在两千多年前就指出：“只有不断使自己的思维从已存在的一点出发，或从已知事物的相似点、相近点或相反点出发，才能获得对事物的新的看法，世界因此才不断前进。”

有的学生写作，或者记人，或者叙事，或者写景，经常是无东西可写，即便勉强写了也只是干巴巴的几条筋。试想，这些学生多注意观察生活，多注意积累，再多些联想，怎会没事情可写?作文内容怎会单调、无味?

4.联想思维与“大语文”教育 篇四

1、了解大画家韩美林与小狗之间发生的故事，感受他们的患难之情以及小狗的善良，产生热爱动物的思想感情，并懂得应该善待动物。

2、有感情地朗读课文。

3、写出段落大意。

教学重点：了解大画家韩美林与小狗之间发生的故事，感受他们的患难之情以及小狗的善良，产生热爱动物的思想感情，并懂得应该善待动物。

教学难点：理解“人的生存空间中应当有动物们的一方自有天地，从任何一种角度来看，这对人本身都是有益的。我希望一切有灵性的生物都能和平友好地与人类一同生存在地球上。”这句话的含义。

教 具：课件

一、揭示课题，回忆内容

1、(齐读课题)通过上节课的学习，我们认识了对动物情有独钟的韩美林。这节课，让我们再次走近韩美林，了解它与动物之间的深情。

2、浏览课文：课文写了小狗儿与大画家之间的哪几件事?分别是哪几个自然段写的?

(两件事，智勇救主2——4，舍命救友5——6)

二、品读课文，深入感悟

(一)学习第一件事——波波智勇救主

1、波彼是怎么救了美林的呢?默读课文2——4自然段，边读边想象当时的情景。

2、同桌交流

3、全班交流，教师适时点拨。

预设：

(1)当学生谈到“乱转、狂叫不已”看出波彼很关心主人。

适时引导：波彼狂叫不已，它好像在说什么?你能想象一下吗?(“主人，快醒醒，你怎么了?”、“生病了吗?” )

(2)当学生谈到“飞奔”——飞快的跑，看出心情十分焦急，救主人心切。

适时引导：波彼怎么知道韩美林现在不行了?你能联系上下文来说说吗?(学生联系“无论什么时候总是形影不离”、“心灵相通，整日相守”谈理解。)

还从那看出他想救主人，心情焦急?(发现门关着，使劲向上蹿，想够安在门边上一米多高的门铃;发现一切徒劳，用变调的叫声召唤人;对屋内所有的人乱扑乱咬)。

4、句式引领，师引读

[出示课件]

当(韩美林感觉更加难受，身不由己地向地面滑落)的时候，波彼(乱转、狂叫不已。)

当(主人支撑不住)的时候，波彼(飞奔上四楼找人)。

当(发现门关着)的时候，波彼(使劲向上蹿，想够安在门边上

一米多高的门铃)。

当(发现一切徒劳)的时候，波彼(用变调的叫声召唤人)。

当(屋内的门被众人打开)的时候，波彼(对屋内所有的人乱扑乱咬)

【设计意图：引导学生通过朗读来理解课文的内容与结构，帮助学生理解。为下面概括这件事做好铺垫。】

4、自己练习有感情地朗读第3自然段，体会波彼焦急的心情，对主人的爱与忠诚。

5、指名读课文的第4自然段，思考：波波为什么能在美林的生死关头救了他呢?他们是怎样的感情?(亲情)

6、自己再读读3、4自然段，用简洁的语言概括一下这件事，写在书上合适的位置(全班交流后再修改。)

(二)学习第二件事——“患难小友”舍命救友

导语：美林爱狗是颇有渊源的。提起往事，他总提到他最早的“患难小友”，心中不免带有无限的遗憾。

1、默读画批：

自学提示：默读课文5、6自然段，思考“患难小友”与韩美林之间建立了怎样的情谊?你是从哪儿感受到的?画出相关的语句，选择感受深的地方进行批注。

2、全班交流

指导要点：

(1)“美林在高温难耐的窑里烧瓷，人都烫得浑身难受，可那小狗却吐出小红舌头，四爪轮流着地，跟着他待在热窑里。”

①出示对比句，对比读：

[出示课件]

美林在高温难耐的窑里烧瓷，人都烫得浑身难受，可那小狗却吐出小红舌头，四爪轮流着地，跟着他待在热窑里。

美林在高温难耐的窑里烧瓷，小狗也跟着他待在热窑里。

②说说有什么不同。

(2)补充资料：他们是怎么认识的?

[出示课件]

工厂杨师傅家养了一只小狗，韩美林常常给它肉皮吃，日子久了就成为了朋友。他回忆说：“我进窑它也跟着进窑，那个窑最冷却的时候还是180度呢，那小狗趴着不走也跟我走。后来我回上海，它撵着那个火车走。一次韩美林被拉着游街，“没想到这个时候人都怕，没想到这个狗出来以后见我亲得甭提了，这个小狗就在我这扒拉扒拉，那么亲，在我裤裆里面，裤腿这儿钻来钻去，他不知道这个朋友是个受罪的这么一个，就被人打了一棍子，把它腰给打断了，旁边这个人又一杠子，后来三杠子这个狗断了腰就出去了。”

(3)造反派”对美林拳打脚踢的时候，谁都不敢站出来阻拦，唯有狂叫着的小卷毛狗冲上前来咬打人者的裤脚，用舌头去舔倒在泥土上的美林的脸，还时时用弱小的身躯遮挡打过来的拳头与木棒……

①读一读，体会小狗与韩美林间的情谊。

②你从哪些词中体会到的，谈谈你的感受?

③同桌读，指名读，评读。

④师引读。

(4)小狗哀嚎着无助地倒在了美林身边，无论别人怎样将它拖来拉去，它还是挣扎着用小舌头去舔美林的脸。

①看到这样的情景，如果你是美林你会怎么想呢?自读体会。指名读，评读。

②师范读，体会老师读的，你有什么感受?

③想象：小狗可能说什么呢?

预设：

生1：我要保护我的好朋友，休想伤害我的朋友。

生2：美林，你要坚持住呀!

④再练读。

(5)美林季度受尽折磨，他都挺过来了，可当他见小狗为他而受苦时，他却泪水如涌泉一样淌了出来，这是为什么呢?想一想这是什么样的泪水?

① 全班交流

[出示课件]

这是 的泪，因为 。

②小结：一个顶天立地的男子汉惨遭时都挺过来了，没有流泪，而当他看到此时此刻的情景时，他的泪水竟淌了出来。4年之后，当他自由后，想去看望救护过自己的小狗时，听到的却是个噩耗——小狗死了，为了救美林死了，美林再也抑制不住自己的感情了，手中捧着的一包专门为它买的肉全撒在了地上……

(6)简练的语言概括这个故事。

【设计意图：让学生从小狗的动作中，体会他们之间的深深的情意。同时，安排写作训练，既是对学生写作的锻炼，又是锻炼学生的合理想象。】

三、激发情感，总结升华。

(引读第7自然段)

(一)出示“患难小友”图

(二)理解美林话的最后两句

[出示课件]

人的生存空间中应当有动物们的一方自由天地，从任何一种角度来看，这对人本身都是有益的。我希望一切有灵性的生物都能和平友好地与人类一同生存在地球上。

1、谈谈你的理解。

2、读一读

(三)总结升华

1、补充出示动物与人和睦相处的图片。

[出示课件]

2、师引导学生产生热爱动物的思想感情，并懂得应该善待动物的感情。

【设计意图：通过图片上人与狗之间和睦相处、其乐融融的情景，激发学生热爱动物，善待动物的情感。】

四、布置作业

1、有感情的朗读。

2、读语文读本《藏獒》。

3、写读后感。

板书设计

热爱动物 善待动物

小狗儿与大画家

(动物) (人类)

通人性 善良、忠诚

教学流程

揭示课题，回忆内容

以读代讲，体会感情

激发情感，总结升华

细细品味，深入感悟

教材分析：这篇课文以朴实的语言，真实地记叙了大画家韩美林与小狗之间发生的两个感人的故事，讲述了他与小狗的患难之情，展示了人与动物的亲密关系，歌颂了动物的善良与通人性，表达了韩美林对动物的厚爱。全文分四个部分，期中的两个故事分别为两个部分。文章开头使读者轻松进入，结尾震撼而出。材料安排也应和了文章的情感模式。

5.浅谈语文教学中的联想法 篇五

阅读的主要目的在于学习知识。但我们也明白，知识的价值不仅在于知道，更可贵的在于灵活运用。读书的效果通常是从它的使用价值来含衡量的。如何才能促使知识的应用呢？联想法是比较有效的阅读方法之一。如果说一般的阅读读方法是单纯的涉及某种知识，其实更多的时候是两种不同思维、想法的碰撞。在很多时候，这种碰撞的结果能促进思维的活跃，使阅读收到意想不到的收获。进而可能给学生带来创造性的突破。

联想法是由一事物想到另一事物的心理过程。所谓联想阅读法，就是指阅读者借助联想进行阅读的方法，俄国剧作家、诗人克尼雅宁说：“读书有三种方法，一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而又懂得书上所没有的东西。”。中国有句成语叫“字里行间”，这就需要学生在接触到新的文本以及新的知识的时候，不是仅仅的去读懂字面上的意思，而是积极的去思考，结合生活实际去思考。在阅读过程中，阅读者并不只应满足于“读懂”“纸面上的话”，其主要目的在于读到书上所没有的东西。这就要求阅读者对所读的知识不能仅仅停留在理解上，而且要在理解的基础上进行探索的联想，从而有所发现，有所创新。

一千个读者，一千个哈姆雷特。客观事物也是如此。具有各种不同联系的事物反映在人脑中，就会形成各种不同的联想。从思维运用的角度划分，联想可具体分为接近联想，类似联想，对比联想，移植联想等几种类型。因此，联想阅读法通常也表现以下几种形式。

其一，接近联想阅读法。接近联想阅读法，是指阅读者在读书时由所阅读的知识刺激而产生的在时间或空间上与这种知识有关或相近的联想。这种联想要求联想的跨度要适当，所联想的事物与书本知识不仅有相似性，更主要的是有相关性。运用接近联想法阅读，能帮助阅读者打破学科的界限，学会统筹兼顾，组合知识的本领，如看到鱼，马上会想到水；提到哈尔滨，马上想起寒冷以及冰雕；一提到北京会想到天安门广场和“鸟巢”等，这些都是因为在空间上有接近之处。又如，一提起诸葛亮，马上就会想“火烧赤壁”和“三顾茅庐”,这是因为这些事情在时间上接近。运用接近联想，把遇到的事实、事物和学到的知识与接近事物联系在一起，形成空间或时间上有相关之外的系统，就可产生联想，而且提起一种东西就可能联想到一大串内容。这种方法可以使阅读者的思维活动从一个定向点向接近的知识领域拓展。这些知识的重新组合与融汇通常能引导阅读者提出具有创造性的观点和主张。

其二，类似联想阅读法。类似联想阅读法，就是指阅读者由所阅读的知识的刺激而自然产生与书本知识相似或相仿的联想。这种阅读法可以引起连锁反应，促使阅读者把有关或同类的知识加以联系，延伸，比较，补充，从而丰富和扩大。，如著名豪放派词人苏轼的作品境界雄阔豪迈，个性鲜明，意趣横生。像他的“大江东去浪淘尽，千古风流人物”。由此，阅读者可以联想到毛泽东同志所写《沁园春 雪》中的名句“俱往矣，数风流人物还看今朝”，纵论历代英雄人物，抒发了主席创建新中国的伟大抱负及其雄才大略。这一系列的类似联

想，可以使阅读者开阔自己的阅读视野，从一本书联想到与其他作品。这样，阅读者联想的面越大，学到的知识越多。

其三，对比联想阅读法。对比联想阅读法是指读者，由所阅读的知识刺激而产生的与本知识完全相反或根本对立的联想。客观世界普遍存在着矛盾对立的现象，事物都是相对存在的。对比联想反映了识记对象之间的这种独立性，我们可以据此进行记忆。利用事物内在的对立统一关系，可以帮助我们从一个方面回忆起另一个方面。两个相反的对象，只要想到一个，便自然而然地会想出相对的那个来。诗词中运用对比联想的地方也很多，试举杜牧七律三例： 牧羊驱马虽戎服，白发丹心尽汉臣。（《河湟》颔练，意思是：河湟百姓尽管身着异族服装，处境艰苦屈辱，处境艰苦屈辱，但他们的心却没有被征服。这是以外表与内心对比。）青苔寺里无马迹，绿水桥边多酒楼。（《润州二首》颈联，意思是：先朝遗寺荒凉冷落，河边酒楼盛景繁荣。这是以一衰一盛对比。）君意如鸿高的的，我心悬旆正摇摇。（《宣州送裴坦判官往舒州，时牧欲赴官归京》颔联，意思是：行者踌躇满志，乐观开朗，送行者空虚无着，怅然若失。这是以二者心境对比。）这类诗句对仗工整，对比鲜明，形式上一目了然，意义上深切感人，这是有利于记忆的。在阅读和科学实践中，采用对比联想的方法，反书本已有知识之道而行之，很多时候反而能自生机杼，独创一格，获得意想不到的成功。

其四，移植联想阅读法。移植联想阅读法，就是指阅读者由阅读的知识刺激而产生的把某方面的知识转移应用到其他方面的联想。移

植联想往往是跨学科跨领域的创造性的联想。如有人读三国，并把《三国演义》从文学作品范畴推广度到其他领域，就是运用的移植联想的方法。有人认为：“《三国演义》是一本探讨如何分析形势，调动有利因素，战胜对手，壮大自己的书，值得企业家好好研读。”《孙子兵法》是我国古代一部军事经典著作。但许多企业家把它移植运用到企业管理中去，取得了很大成功。这一切都表明，巧妙地运用移植联想阅读法，可以使阅读者在阅读过程中做出创造性的成绩。

联想在阅读过程中的作用是不可低估的，联想阅读法，对于培养阅读者的创造性思维是有益的。但是，其运用也并非易事，它通常需要阅读者掌握四个要点，第一，联想要跳出自身思维的框架。如果我们在读书过程中所展开的一系列联想都与本知识相差不远，或与别人一般性的想法没有多大区别。那么这种联想就没有多大的价值，所以，阅读时，阅读者要克服各种惯性的约束。自觉地，有意识地让自己进行多方面特别是独到的联想。第二，联想要符合客观规律。阅读顺理成章，水到渠成，才会有所提高，有所长进。阅读者千万不要为联想而联想，毫无根据的胡思乱想。第三，联想不要脱离书本知识与社会实践。书本知识和社会实践是联想与想象的前提，脱离了这两者联想就成了无源之水，无本之木。书本知识来源于生活，又是联想与想象的触介，阅读者对本知识理解得越全面，越深刻，其联想的基础就扎实，方向就越明确，独到的见解，新观念产生的可能性就越大，同样，阅读者的社会生活经验和体会积累得就越多。联想的外延就越宽，内容也更精彩丰富。第四，联想不要局限于一种内容和和形式。联想

要尽可能多种多样，要善于从各个不同的侧面，层次，角度，重点去探索和追寻，比如阅读者可以把类似联想，接近联想，对比联想，移植联想等融合起来，交叉，组合运用，然后再加以科学的联想。

6.联想思维:学习生物的主要方法 篇六

生物课程拥有广泛的知识材料，无疑给学生的掌握造成一定的记忆困难。尤其是高一的学生，由于刚从初三的形象思维形式进入到抽象思维形式，往往不适应。学生对于大量的生物方程式中看似零碎其实很有规律性的元素知识，以及生物理论等方面的材料记不住，更不会融会贯通。究竟怎样学才能事半功倍呢?有效方法之一就是“联想”。

联想是一种思维方法，也是一种记忆方法。巴甫洛夫认为：“联想是由于两个或几个刺激物同时或连续地发生作用而产生的暂时神经联系。”他还指出：“记忆要依靠联想，而联想则是新旧知识建立联系的产物。”旧知识积累得越多，就越容易产生联想，越容易理解和记住新知识。实践证明：能引起较多联想的材料，记忆效果好。

生物事物虽然形态各异，性质不同，但相互之间总是存在着千丝万缕的联系，有的是直接的，有的是间接的。同时，生物知识与其它客观事物也存在着程度不同的共性，这些就提供了联想思维的客观条件。

人的头脑里，脑神经细胞之间交织着稠密的神经网络，大脑皮层上建立的暂时神经联系也结成错综复杂的联结链，中枢神经暂时联系的规律，构成了联想的物质基础，也就是联想思维的主观条件。在识记材料与大脑之间，联想能架起一座桥梁，以保证知识之间互相来回畅通。

联想不是异想天开，胡思乱想。它需要一定的基础。

一、生物现象和客观事实的基础

如果自然界里从来未发生过某些生物现象，人们对这些现象也就谈不上什么联想;如果一个学生没有生物方面的知识，那么其它知识也不可能与生物知识构成联想，更谈不上掌握和记忆。

二、思维方面的基础

联想的能力取决于思维的广阔性和灵活性，即应能熟练运用多种思维形式。如形象思维、形式逻辑思维、辩证思维或者发散思维。在生物知识的海洋里，丰富的材料和知识的开拓性，以及它们与社会生活和生产的联系，为思维的灵活性提供了广阔的天地，因而为联想思维提供了用武之地。

三、观察方面的基础

能否恰当地展开联想，与一个人的见识是否广博，观察是否深刻密切相关。要增强自己的联系思维的能力，我们就必须时时注意观察自然界的直接或间接的与生物有关的生活实际和各领域的知识。例如，有一名学生曾经观察过游泳池里放水和泄水现象。他发现游泳池旁的水龙头一直开着，水源源不断地流入水池，却不见水面升上来，为什么?后来，他又发现水池底部有一出水口，正以相当的速度放水，因而水池里的水不会上升也不会下降，即进水速度与出水速度相等。当学习生物平衡这一内容时，由于联想到水池的现象，他就很容易理解当V正=V逆，体系达到平衡的原理。这两个方面的知识的联想无疑加强了该学生的生物知识的学习和记忆。

四、记忆基础

联想思维与大脑中已有的记忆网络有直接关系，头脑中积累的材料越多，联想越容易、越巧妙，正像电脑内存量越大，库存的信息越多，提取也就越方便。头脑中积累的材料，主要指以往已掌握的生物知识，但联想的记忆基础并不仅仅是生物知识，而是生活中各种各样的知识越多越好，见多识广，提供联想思维的材料越丰富，联想越容易，记忆效果就越好。例如，在学炼铁知识的时候，高耸入云的高炉，铁花飞舞的壮观景象便是联想的绝好材料。又如学习光合作用的有关内容时，金鱼缸里放入金鱼藻后，金鱼欢快游动的形象也是联想的材料，因为金鱼藻发生了光合作用反应，产生了氧气，金鱼才会欢快地游动。

长期以来，我们的教育重视继承、接受，轻视质疑、创新;重视划一、同步，排斥个性、创见。教育模式是教师讲授，学生接受，教育检查，评分排队。而学生长期处于被动状态，失去了自由表现的机会，独立人格、独特个性、主体地位、自主精神被弱化;接受知识的能力被强化，而问题意识、探究能力被忽视。学生逐步形成循规蹈矩的思维定势和行为模式，他们很少也很难发表独到的见解，表现独立的个性，做出独特的事情。所以我们要创设和营造一个宽松的环境，要解放思想、松绑限制、减轻过重的负担，让他们有活动的时间、想象的空间，解放他们的头脑，松开他们的手脚，给他们的眼睛和嘴巴以自由，让他们有自由表现的机会，不要挑剔他们的想法和做法，使他们有自由飞翔的安全感。我们要对不同观点的学生表示赞许，重视他们的意见，营造一种自由、安全、热烈的课堂氛围，使学生思维活跃，发挥创造潜能。同时我们要对有些负面情况加以引导，尽力创造使学生发挥才能的机会。

7.联想思维与“大语文”教育 篇七

识字是低年级语文教学的主要任务。低年级识字教学的目标首先是让学生“喜欢学习汉字，有主动识字的愿望”。《语文课程标准》中规定：识字、写字、阅读和写作的基础是1—2年级的教学重点。第一学段，要认识常用汉字1600—1800个，其中800---1000个会写。这一安排，体现认写分开，多识少写的原则。其目的，就是为了让学生尽快地多认识一些汉字，迅速扫除读写障碍，尽快进入阅读和习作。那么，怎样让学生在教师的引导下喜欢识字、爱识字，从而主动识字，并逐渐形成识字的能力，是许多教师不断思索的问题。在这一学年中，温暖课题组进行了《低年级奇特联想识字的探索与实践》的研究。在研究的过程中，我们有许多的启发，积累了新的经验，对识字教学有了新的认识。

一、在轻松愉快的学习中突破字型难点。

刚刚入学的孩子年龄小，注意力不集中，易于疲劳，教学时要采用多种方式方法，激发学习情绪，使他们在兴趣盎然中边玩边学，充分调动学生的无意注意的同时促使有意注意的发展，所以，每种方式练习前都要提出明确的目的和要求，并且老师要为解决困难创设情境，以促使学生思维敏捷、灵活、有创造性的发展。以下介绍几种趣味识字方法：

 每人准备一份偏旁部首和常用独体字的小卡片，要求学生在学每一课生字的前一天把要用的卡片找出用皮筋捆好放在铅笔盒中，课堂自学或巩固复习时可让学生边摆边说出字型。

 排队组字。老师把一个字或几个字的构字部件卡片打乱，发给每人一张，让他们到讲台前来组成老师读出的生字，全体学生认读和评议。

 抢卡片。老师把许多卡片放在黑板槽里，指名2—3人站在黑板前，按老师读的字音，找出有关的卡片组成字，读后组词或说一句话，谁抢得多谁就可以得到一面小红旗。

 编故事巧记字形。著名语言文字学家安子介曾说过：汉字是一个阿丽斯仙境的领域，每一个转弯抹角就有一段故事。在教学中要根据学生年龄特征和构字的特点，充分发挥学生的联想去揭示汉字的造字原理和字、形、义的关系。通过直观手段、形象语言、生动故事，把一个个抽象的汉字演绎活化成一幅幅图画，或一段小故事。如：学“呆”时，教师边讲故事边写笔画：“一个人张着大嘴巴（口），像木头一样一动不动，原来他在发呆。

 猜字谜记字形。在识字教学中，原原本本把字摆出来，学生没有多大的兴趣，而采用猜字谜游戏就不一样了。老师先给出谜面，让学生尝试写出字型。也可以和学生一道编字谜。如：“思”即“十张口，一颗心，猜猜看，动脑筋。”“出”即“山上山。”

二、在生活中识字以巩固字形。

生字，只有在具体的语言环境中与之反复见面，才能真正变成熟字，进而才有可能举一反三地运用。汉字在我们生活中随处可见，而识字也应该是为我们的生活服务。让学生养成留意周围事物、学习生字的习惯，对生字的认知大有帮助。电视里、书报上有学过的生字；标语牌、广告牌、商店牌也有学过的字；吃、穿、用这些东西的外包装等均有学过的字。教师要有意识地引发学生自主、自由地把识字与生活相联系，这样即达到了学以致用，也丰富了学生的积累。同时，可以利用儿童的生活经验，将识字和生活、识字和认识事物相结合。例如在教“黄牛”、“花猫”、“鸭子”、“小鸟”等词是，可以先让学生读词，再让学生观察本课挂图，把词语贴在图中对应的事物的旁边，这一形式有效地激发了学生的学习兴趣，并巩固了生字。

三、引导学生在识字过程中认识汉字的构字规律

识字教学方法适当，才能培养学生的识字能力，达到教学的预期效果。汉字的构字是有一定规律可循的，引导学生在识字中逐渐了解、体会和总结汉字本身的规律，对于解决字形的难点是十分有利的。

开始识字时就要重视字形的分析，把常见的几种汉字组成的特点教给学生。比如：象形字日、月、火、木等，除去让学生细致观察图画以外，还要把它们演变到“日、月、火、木”等方块字的过程告诉学生。而会意字也要直观、形象地指给学生，帮他们记忆字形，了解词义。尤其是形声字在低年级出现得较多，教学时强调形旁标义，声旁表音的特点。（一年级只让学生认识声旁尚能起标音作用的形声字，随着年级的升高再提高认识。）除此，结合合体字的学习让学生了解汉字一般是：一个字加一部分或换一部分成为另一个字。学生懂得这些后就要求他们独立分析字形。开始时让学习好的同学说，其他同学听、学；然后中等生说，其他同学听；最后稍差的同学在大家的带动下，自然而然地能够自己分析字形了，至此，可以说字形教学的难点突破了。比如：“鱼”字，可以在独体字“田”字的上边加“ヶ”下边加“ー”。花字可用加部首，换部首和形声字三种方法记忆字形。坚持用以上方法分析字形、记忆字形，不但可以活跃学生思维，也训练了他们的听、说能力。

四、教学生在自学中掌握汉字的构字规律

过去的教学一般是老师教，学生学，学生处于被动地位。实验证明学生在充分自学中用多种方法思考、记忆、分析字形，是培养识字能力的捷径。当然自学不等于老师不教，教的目的是为了不教，放手让学生自己思考，自己发现问题，获得知识，这样的所获才扎实牢固，还可以从中摸索体会汉字的规律。

汉语拼音教学开始即教给学生自学的方法，试着从形象、具体的图画中观察思考所学字母的读音和字型。经过一段时间的指导练习，学生初步了解了如何自学，自学的好处，对自学产生了兴趣。学生学习独体字时已会用汉语拼音识字，教学要求就以分析字形、思考词义为主，大部分独体字学生能用笔画组成的方法分析字形，少部分教给学生用笔画和构件来分析。自学要求也随着教学的逐步深入不断提高。对学生的自学要求是：1看拼音读准字音；2借助读音和结构分析字型；3看图想想字义；4读读句子。坚持让学生自学可以活跃学生思维，训练听、说能力，又可以解决识字中的字形难点。

同时，有些字在千百年的演变之后，已经失去了原本规律性的东西。这时我们还可以合理的发挥想象。在分析字形时注意启发学生动脑想办法记忆字形，培养学生独立掌握汉字的能力。如学“驮”字时，可告诉学生马长大才能驮东西，所以“马”字加“大”念tuo。学“浆、桨、奖”三个字时，学生说船桨一般是木头做的，所以桨是“木”字底；打浆糊要加水，所以浆是“水”字底；有了大的进步或做出大的成绩才能受到奖励，所以“大”字做底的是奖励的奖，虽然三字易混，但学生掌握了汉字构字规律，就分得很清楚了。

五、开展了丰富多彩的课外实践活动，引导学生在课外通过多种途径学习生字，用生字。 阅读课外书识字。

一年级新生在入学4――6周左右，便可熟练掌握汉语拼音，并利用音节读一些浅显的儿歌和儿童故事。此时，教师一边教生字，一边引导学生读一些自己感兴趣的课外书，既激发学生阅读的兴趣，也有效地巩固了汉语拼音，更重要的是学生初学的生字一般都 是常用字，这些字在书中出现的频率非常之高（如“日、月、水、火、的、了”等字）。学生在新的语言环境中重会所学过的字，是一种知识的迁移，是兴趣盎然中的再学习，获得的是“温故而知新”的效果，但开始时，不可急功近利，盲目拔高要求，否则将“弄巧成拙”，扼杀学生阅读的热情。 读、背古诗识字。

中国是诗的国度，从古至今，流传着许多千古佳句。尤其是其中的五言、七言诗，既简洁明快，又琅琅上口，易于记诵，学生爱读、爱背。虽然“好读书，不求甚解”，但读、背古诗的过程亦是积累语言、认识汉字的过程。古时蒙童入学，必先背韵文，也是这个道理。因此，倡导学生在课外多读诗、多背诗，通过读、背的过程在不知不觉中增加识字量。 游戏识字。

“做游戏”是低年级学生最喜爱的一种活动。通过丰富多彩的游戏，让学生“在玩中学，学中玩”，可谓是其乐无穷。学习生字以后，引导学生为生字编字谜，并互相考一考，既是对生字的巩固，也培养了学生正确拆分字形、正确认识汉字形体特点的能力。如学习了“亭”字，学生编的字谜：“一点一横长，口字在中央，下面一个秃宝盖，丁字在下方”。不好编字谜的字，就直接拆分，如：左边一个单立头（亻），右边一个“也”字，是什么字？上面一个雨字头，下面一个“田”字，是什么？„„在猜字游戏中，考字的人头脑中必须对该字有清晰的印象，才会正确说出字的组成；而猜字的人也饶有兴致，猜得着，固然好；猜不着，便急切地想知道谜底，积极去思考，去寻找，又重新认识了生字，强化了记忆。

通过长长一学年的研究与实践，使学生的思维和创造性都得到了发展学生不再视识字为难事。他们想识字，爱识字、主动地识字，其识字能力得到了提高，识字教学的质和量也得到了有力的保证。同时，学生的思维及创造性能力得到了发展，取得了良好的效果。而作为研究者的我们，也得到了提高，有不少的收获。

课题组成员 孙文艳 李玉明 张清岚 周艳芳

8.联想思维与“大语文”教育 篇八

一、接近性联想的作用

接近性联想是指对当前事物或问题感知时, 形成表征或产生直感以后, 对过去的在时间上、空间上或关系、性质方面很接近的事物或问题的回忆。

问题1:袋中装有一个红球和一个黄球, 他们除了颜色外都相同。随机从中摸出一球, 记录下颜色后放回袋中, 充分摇匀后, 再随机摸出一球。两次都摸到红球的概率是多少?

问题2:在生物学中, 我们学习过遗传基因, 知道遗传基因决定生男生女。如果父亲的基因用X和Y来表示, 母亲的基因用X和X来表示, X和Y搭配表示生男孩, X和X搭配表示生女孩, 请问生男孩和生女孩的概率各是多少?

联想:北师大版《数学》九年级上162页例一随机掷一枚均匀的硬币两次, 至少有一次正面朝上的概率是多少?解:随机掷一枚均匀的硬币两次, 所有可能出现的结果如下:总共有四种结果, 每种结果出现的可能性相同, 而至少有一次正面朝上的结果有三种。

因此至少有一次正面朝上的概率为。

在教学中, 如果能启发学生从事物的本质入手, 充分运用这种接近性联想的思维方式, 就能达到事半功倍的效果。

二、类似性联想的作用

类似性联想是对当前事物或问题进行表征后产生相似直感而回忆起另一具有图形相似、图式相似或方法类似的事物或问题的联想。

问题1:利用计算器产生0～9这是个整数的随机数, 问连续两次随机数相同的概率是多少?

问题2:袋中有5个颜色不同的球, 这些球除了颜色不同外完全相同, 先从中有放回的连续摸两次, 两次摸到的球颜色相同的概率是多少?

问题3:一个房间里有5双不同型号的鞋子, 某人从左脚鞋的5只中任意拿了一只。拿出的两只恰好是一双的概率是多少?

联想:北师大版《数学》九年级上190页第38题两人一组, 每人在纸上随机写下一个不大于5的正整数。两人所写的正整数恰好相同的概率是多少?解:用列表法可知:所求概率为。

实际上, 上面的三个问题都是本例题的类似性翻版, 只要我们善于利用类似性联想, 就不难迅速地找出问题的答案。

三、相反性联想的作用

相反性联想是逆向思维的一种形式, 是由当前事物或问题引起的对具有相反关系或对比联系的另一事物或对象的回忆。它在数学学习中具有明显的特殊作用, 往往是由前几种联想不能有效地深入思维时, 出现的转向联想思维方式。

问题1:6件产品中有三件为次品, 从中任取两件, 则至少取到一件次品的概率是多少?

问题2:假如一个家庭有5个孩子, 那么至少有一个男孩的概率是多少?

问题3:4个人中, 至少有两个人的生日在同一个月的概率是多少? (假设每个月的天数相同)

联想:一个事件发生的概率是, 这个事件不发生的概率是多少?

解:这个事件不发生的概率是

在问题1中, 可以从它的反面入手, 先求全部为正品的概率, 那么所求问题的概率就迎刃而解了。结果为

问题2也可以从问题的反面入手, 先求全部是女孩的概率, 那么, 至少一个男孩的概率为。

问题3至少有两个人的生日在同一月的情况较复杂, 如果先求都不在同一个月的概率:, 那么, 所求问题的概率就很容易求出了:

9.色相环的联想思维与创意设计 篇九

色相环练习是色彩构成教学内容中必不可少的训练环节,一般情况下都是让学生参照色相环图谱进行制作。笔者在近几年的教学观摩中发现,有很多的作品都是直接临摹色相环图谱,在思维上缺乏灵感,在设计上缺乏创意与创新,其中主要的原因还是对色相环的认识不够以及创新意识的缺乏。

1 深入理解色相环

色相环可以看成是一个由不同颜色之间相互过渡的色轮,常见色相环有十二色相环,二十四色相环等。以图为例(见图1),内部是十二色相环,外围是二十四色相环。

1.1 从调色上理解制作方法

首先确定色料三原色(在这里特别要说明一下,大红、绿、蓝是色光的三原色)品红、柠檬黄、青色,把这作为三个基本色。接下来制作二次色,用青色和柠檬黄混合得到绿色,用青色和品红混合得到蓝色,再用柠檬黄和品红混合得到大红,这样就出现了6个颜色。最后制作三次色,用大红与柠檬黄进行一定比例混合得到橙色,用大红与品红混合得到紫红,用蓝色与品红混合得到紫色,用蓝色与青色混合得到青蓝,用绿色与青色混合得到青绿,用绿色与柠檬黄混合得到黄绿,这样就完成了十二色相环的制作过程。如果要制作外围的二十四色相环那就非常简单了,根据以上原理,在十二色相环基础上依次用相连的两种颜色进行混合得到四次色便可完成。

1.2 从圆周上理解组合构成

从图1中我们可以看出,色料三原色呈等边三角形,从青色到柠檬黄是顺时针120度,从青色到品红是逆时针120度。色光三原色也是呈正三角形,从大红到蓝色是顺时针120度,从大红到绿色是逆时针120度。十二色相环每一种色相的间隔角度是30度,二十四色相环间隔角度是15度。随着色相的增加,色相间的度数会相应减少,如果以大红色为0度开始,那么360度也是大红。

1.3 从色彩属性上理解分布规律

把图1中的二十四色相环每一个色块用数字进行编号,以顺时针为方向,色相环是由中性色到冷色系再到中性色再到暖色系的分布状态。1到3号可以看成是中性色,从4到14号则是冷色系,从15到16号又是中性色,17到24号则是暖色系。随角度的大小我们还可以分同类色、近似色、互补色等。同类色是指同一种色相的色彩,比如大红、紫红、品红,他们都属于红色,他们之间的角度要小些。近似色是指颜色相邻近的色彩,比如青色、绿色,绿色中有青色的感觉,青色中也有绿色的成分,这样你中有我,我中有你,它们的角度较同类色更远。互补色是色相环上直径相对的色彩,比如品红和绿色、青蓝色和橙色。

2 运用联想思维,使色相环更生动形象

马克斯韦尔·莫尔兹曾经说过:“人具有动物没有的东西———创造性、想象力”。联想思维是无穷无尽的,赋予了想象的事物会变得生动形象,也会更让人理解与接受。

我们能够深刻感受到天气随着一年十二个月的变化会出现冷与暖、潮湿与干燥、舒适与闷躁等变化,可以根据这个特点与十二色相环的颜色进行联系。例如:一年中最热的时候是7月,天气酷热,骄阳似火,在色彩上最火热的,可以对应大红;随着8月立秋的到来温度会适当下调,但天气还是比较炎热,大红应该降低,可以对应紫红;9月秋高气爽,天气不再酷热,温度较前两个月变得更低,可以对应品红;十月更加凉爽,是外出活动旅游最舒适的时节,色彩上应该偏向中性,有冷色和暖色的成份,可以对应紫色;十一月的天气就开始转凉了,天气有点冷,色彩上应该偏冷,可以对应蓝色;十二月更是寒冷,天气也会变得干燥,色彩为冷色基调,可以对应青蓝色;一月是最寒冷的时节,冰冷的严冬寒风刺骨,处处让人感觉冰冷的存在,可以对应青色;二月是冬季的最后一个月,也是春季的第一个月,寒冷依然存在,但气温稍微升高,可以对应青绿色;三月气温有所回升,春天的气息更浓,但天气还是冷意居多,可以对应绿色;四月温度变得更高,颜色上应该向暖色过度,可以对应黄绿;五月开始暖和起来,但有时候气温会下降,天气有点潮湿闷躁,色彩上应该以暖色为主偏点冷色,可以对应柠檬黄;六月基本上宣布夏天的到来,天气开始变得炎热,可以对应橙色。

3 使用材料制作色相环,使创意设计更新颖

在进行色相环制作的时候,一般都是如图1中那样做一个圆形的色轮,直接把颜料涂在纸上,以圆周进行等距离划分,这种形式单一乏味,缺乏创意与创新。色相环创意设计应该放弃传统形式,可以用特殊的材料为对象,将色彩染在材料上,然后利用的材料的特点,结合一定的主题进行创意设计。例如:由色相环我们想到了霓虹灯,两者之间在颜色上有很紧密的联系,可以做一个以“七彩霓虹”为主题的色相环创意设计,我们利用手电筒中小灯泡作为设计材料,将不同颜色按照色相环规律饱和均匀的涂抹在灯泡表面,最后将所有灯泡有趣的组合起来,在构图上可以最求多变,这样一个新颖独特的色相环创意设计便制作完成。这个案例对比传统做法不仅在材料、制作、构图等上有很大突破,而且完美的体现了创意主题,使色相环活灵活现。

4 总结

正确理解并运用色相环是色彩构成的学习重点之一,只有在熟练掌握色相环原理的基础上用才能做出优秀的创意设计。

参考文献

[1]范小春,周小瓯.色彩构成教程[M].浙江人民美术出版社,2004.

[2]杨高钰,杨柳青.如何帮助学生理解色相环[J].美术教育研究,2010.

10.联想思维与“大语文”教育 篇十

六年级上册语文第八单元作文：剪纸联想800字 剪纸是一门艺术，也是我国文化艺术瑰宝之一。

一把普普通通的剪刀，一张普普通通的彩纸，在心灵手巧的中国剪纸艺人面前翻来折去，便要什么有什么，望着这些色彩缤纷，形象生动，美不胜收深受人们喜爱的剪纸，我不禁想起了几句名言：

“艺术是高尚情操的渲泄。”——穆而

“艺术使自然更完美。”——雷诺兹

“艺术不是技艺，他是艺术家体验了感情的传达。”

“艺术家是每个事物的创造者。”

“伟大的艺术从来就是最富有装饰价值的。”

„„

每一个生动的剪纸背后，都有一个神秘动人的故事。我翻着一张张栩栩如生的剪纸，其中有一张最吸引人的眼球，是这样的：一个活泼可爱的的小男孩，斜背着响鼓他一捶起来就发狠了，忘情了，没命了！面对这一副剪纸，我呆呆的思索着，情不自禁摆动衣襟，飞向了想象的王国。

想象的翅膀带着我飞向一个人不生，地不熟的地方。这地方寸草不生、青石嶙峋到处都是黄黄的土地。忽然，不知从何处传来一阵阵隆隆，隆隆的声音。那声音震撼着我，烧灼着我，威逼着我。它使我从来没有如此鲜明的感受到生命的存在、活跃和强盛。好奇心拉着我随着声音走去。走了许久，才看到一群后生正有力的搏击着腰鼓。瞧，他们的认真样，原来他们是为后天的表演作准备。„„

11.联想思维与“大语文”教育 篇十一

一、因果联想

数学中的许多知识之间存在因果关系，因而从因果关系联想，这是最基本的一种联想，例如，在分数应用题教学中，有的题目中的量率是没有直接对应的，常涉及标准量的转化。要为熟练解答该类应用题，有目的地开展分率联想练习。例如“甲数是乙数的”，看到这句话，可引导学生联系有关知识进行想象:甲数比乙少;甲乙两数的和是乙数的倍，乙数是甲数的倍;乙数比乙甲数多;甲、乙两数的和占甲数的倍;乙数是5份数，甲数是3份数，甲、乙两数的比是3:5，乙、甲两数的比是5:3;甲数是甲乙两数和的;乙数是甲、乙两数和的。这样，可以促使学生把平时学到的知识系统归类，使前后教材贯穿起来，具体到某一道题，同学们就可以根据联想出的倍数关系，提出多种解题方法，从而训练思维的敏捷性，形成知识网络，开阔学生的思路。

二、可逆联想

联想，有时可能是单向的，也可能是双向的，双向的联想也就是可逆联想。在小学数学知识中，加法与减法、乘法与除法、面积与周长等具有可逆成分，可以帮助学生建立可逆联想。如减法的性质:a-b-c=a- (b+c) , 把它反过来就是a- (b+c) =a―b―c;乘法分配律 (a+b) ×c=a×c+b×c，把它反过来即a×c+b×c= (a+b) ×c，这样理解它们的这种逆向性质，有助于提高学生的计算能力。比如，让学生计算86.5×65+86.5×36-86.5，学生可依据乘法分配律进行推广，凭借可逆想象得出 (65+36-1) ×86.5=8650。加强可逆联想训练，不仅有利于加深基础知识的理解，而且从中还能提出一些新问题，发现一些新规律，有利于培养学生创造思维能力。

三、数形联想

在数学教学中，把数形结合起来便于深刻理解数学知识，从心理学角度来看，就是直观与抽象，感知与思维的结合。所以数形联想是学习数学常用的一种有效方法。例如:数的认识借用图形的性质，可以使一些抽象的概念直观化，形象化。比如在认识“”时，指导学生用同样大的正方形纸片，用不同的方法折出这张纸的二分之一，有助于学生通过直观，加深对分数“”意义的理解。同时，通过观察，使学生认识图形的某些特征，如正方形有四条边，四条边都一样长。

“形”可以帮助理解数的知识，“数”又可以反映形的本质特征。教材中能形的认识，特别是对形的本质特征往往是通过数和数的计算来提示的，并且是通过计算来加深理解和巩固的，如五年级认识三角形时，通过具体计算，让学生发现“三角形的一个外角等于不相邻的两个内角之和”。教材虽然没有明确提示这一规律，但运用数的计算，潜移默化地提示了其本质特征，这为今后学习几何知识打下基础。

四、类比联想

类比联想是由相似的、相关特点的事物而连成的一种更为重要的联想，它有利于创造思维的培养。例如“车站有货物45吨，用甲汽车10小时可以运完，用乙汽车15时可以运完，用两辆汽车同时运，多少小时可以运完?”一般学生都能用以前学过的解整数应用题的方法解答:“45÷ (45÷10+45÷15) ”，在此基础上还可启发学生根据分数乘法的意义进行联想，先求出甲、乙两辆汽车速度之和，列式为“;”也可根据工程问题:甲乙两地相距45千米，A从甲地到乙地需行10小时，B从乙地到甲地需行15小时，两同时从甲、乙两地相向而行，多少小时可以相遇?让学生沿着工作效率，工作时间，工作量三者的关系和速度、时间、路的关系进行类比联想，使学生明确，虽然以上两类不同的应用题，反映的事例不同，表达的方式有异，但数量关系一样，问题的实质基本不变。这不仅可以避免繁琐的整数运算，而且可使学生更好地明确题量之间的联系和区别，通过联想，达到融会贯通，防止学生孤立地看待某些问题，只见其特殊性，不见其普遍性，从而加大思维的联想跨度。

五、与生活联想

两步应用题之后的教学，我让学生“创作”应用题，学生们积极思考，发挥自己的想象力:“一份鸡翅8元，一个汉堡包比它贵4元，我吃了一份鸡翅和一个汉堡包，你们说我用了多少元?”“我的妈妈上午买了一斤青菜，买的萝卜是青菜的两倍，请问我的妈妈一共买了几斤菜?《西游记》有62集，《西游记续集》比它多5集，《西游记续集》有多少集?”学生们编应用题时眉飞色舞的神态，夸张的动作，幽默风趣的语言常常引起哄堂大笑。由于题材来自学生所熟知的事物，学生发言积极、语言流畅，思维呈多极化和多元化，得出“雪融化后是春天而不是水”的新思路，因创造而倍感兴奋，更体会到生活中处处有数学。