初中物理能源分类篇（1）

生物学科是自然科学的一个极其重要的分支，是一门集实用性和兴趣为一体的学科。在新课程标准下，开展初中生物教学活动，要求强化学生生物知识的同时，还要培养学生综合素质、思考能力等。对此，革新初中生物教学是非常必要的。而在初中生物教学中合理运用视频资源是非常恰当的，其可以将抽象的生物知识具体化、简单化，使学生对生物学科产生兴趣，积极投入到教学活动中，学习知识、思考知识、探索知识，如此学生不仅掌握了生物知识，还能够提高自身的素质、能力、意识，为使自身良好的发展做铺垫。所以，视频资源合理运用于初中生物教学中是非常有意义的。

一、视频资源的应用分析

所谓视频，其实是由一帧帧图像高速连续播放而形成的。而本课题中所理解的视频资源则是直接运用于教师与学生的教与学活动中所有集文字、图形、声音、动画于一体的动态影像资料。我国《义务教育课程标准》中明确指出，教学中应当积极开发和利用各种课程资源。在当今这个信息时代中，视频资源越来越丰富，将其运用到教学活动中，可以丰富教学内容、优化教学方式、创新教学模式，使教师教学质量提高，使学生更好地掌握知识。但要想实现视频资源的有效应用，还要以以下理论为基础。

其一，建构主义学习理论。构建主义学习理论重点说明的是学习使学习者在环境交互作用过程中主动构建内部心理表征的过程，在学习的过程中强化“情境”非常必要，可以使学习者在相对理想的环境中学习，利于提高学习者的学习水平。

其二，戴尔的“经验之塔”理论。戴尔先生认为依据人类学习经验分类而构建的理想模型，可以将学习经验分为做的、观察的、抽象的经验人，如此循序渐进的引导学习者，可以使学习者逻辑思维能力增强，更好的学习抽象的知识。

二、初中生物视频资源的类别与特点

（一）初中生物视频资源的类别

受学科类型影响，初中生物教学的内容与生物圈、人、动物、植物、微生物等主题相关，那么相应的初中生物视频资源必然也离不开这些主题，需要将主题内容进行具体化、详细化的说明。因当前我国初中生物教学中，接触的生物实验较多，所以就以此为准来划分生物视频资源，即实验视频、非实验视频。除此之外，还可以根据生物视频资源的应用价值来分类，即具有直接应用价值的视频资源和具有潜在应用价值的视频资源。

（二）初中生物视频资源的特点

初中生物视频资源具有多种特点，如直观性，即生物视频的播放，可以使学生直接观看到一些生物现象或生物形态；丰富性，即生物视频涵盖的内容较多，包括自然环境中的植物动物、生物体的微妙的变化、生物实验过程等，这些集中在一起就使得生物资源视频内容较为丰富；易用性，即生物视频资源可以直接用于教学中，教师利用多媒体的播放、暂停、回放等功能就可操作，使生物视频呈现在课堂中。总之，生物视频资源具有直观性、丰富性、易用性等很多特点，将其有效运用于生物教学中，有利于提高教学水平。

三、初中生物教学中视频资源的有效应用

（一）合理运用视频资源，营造良好的学习氛围

基于视频资源应用的理论和特点，利用视频资源营造良好的学习氛围可以使学生快速的进入学习状态，积极投入到教学活动中。而要想利用视频资源来营造良好学习氛围，教师需要了解学生的兴趣爱好，在生物课程正式开始之前，应当利用多媒体播放与本次课程内容相关的、与学生兴趣爱好有联系的生物视频，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，使学生投入到课程教学中。在课程教学中结合视频内容来进行知识的教授，并鼓励参与知识的问答，如此可以营造轻松的、愉悦的、自然的学习氛围，为使学生更好的学习知识、探索知识做铺垫。

（二）科学运用视频资源，深化学生对知识的理解

因生物学科具有抽象性，而初中时期的学生逻辑思维能力不强，如若直接运用传统教学方法来教授学生生物知识，学生很难理解知识、掌握知识。因此，在生物课程教学中，应当科学运用视频资源来形象地、具体地说明抽象的生物知识，如微生物的生命体征、生物生长与发展规律等，这可以使学生参与知识的学习，再加之教师的正确引导，学生将思考、探索知识，这对于强化学生知识水平、培养学生的能力、素质有很大帮助。例如，生物教师在教授学生细胞分裂与生长这方面知识的过程中，可以通过视频来呈现细胞的形状、状态及其运动，在通过播放病毒细胞进入人体并在人体分裂、生长过程的视频，可以让学生直观的了解到细胞是如何分裂和成长的，这不仅可以使学生更容易掌握这部分知识，还可以使学生更注重维护自身的健康。

四、结束语

在我国科学技术应用越来越广泛的情况下，将科学技术合理的运用到教育领域中，利于我国教育水平的提高。就以初中生物教学中视频资源的应用来说，巧妙的、合理的运用视频资源，可以营造良好的学习氛围、使抽象的生物知识具体化，更好地教授学生，提高学生知识水平、逻辑思维能力、综合素质等，促进学生良好发展。

【参考文献】

[1]张莉莉.视频资源在初中生物教学中的应用研究[D].河南师范大学，2014

初中物理能源分类篇（2）

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2013）01/03-0058-05

一、引言

初中物理新课程标准明确指出，在“义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养”。由此可以清楚地看出，新课程标准强调知识传授与知识探究并重，强调学生的主体地位。随着物理新课程标准的实施，初中物理教学中学生的主体地位逐渐显现，倡导感知、实践、体验、参与、合作与交流等学习方式，发展学生的综合运用能力，实现教学目标；将一个能够融合计算机技术、微电子技术与通信技术，能够实现丰富多样的资源的灵活整合，能够进行人机、人际间的多重交互的智能平台-交互式电子白板（Interactive Electronic Whiteboard）应用于教学中，拓展学习空间，为师生提供一个交互式的教学平台，显著增加学生与教师的交流互动机会。

有学者结合物理学科的特点和交互式电子白板在课堂教学中的优点，总结了交互式电子白板在物理课堂教学中的优势主要有：（1）充分发挥学生的主体作用，激发学生学习物理的兴趣；（2）增加多元互动，促进合作学习、探究学习；（3）创设多元学习情景，有效突破教学中的重难点；（4）帮助架设信息桥梁，发展抽象思维能力；（5）模拟物理实验，帮助学生完成知识建构。

本研究采用课堂录像分析方法，从基本功能、内容呈现方式、交互方式、资源应用四方面建立针对交互式电子白板支持下的初中物理课堂教学活动的编码表，并利用该编码表借助视频分析工具观察利用交互式电子白板进行授课的初中物理课堂教学录像，进而统计编码数据。最后结合统计数据进行深入分析，根据分析结果总结交互式电子白板在初中物理课堂教学中的使用时机、使用方式以及提高教学效率的策略。

二、建立交互式电子白板支持下的初中物理课堂教学活动编码表

1.选择研究对象

我们选取甘肃省中小学交互式电子白板大奖赛课例中的八年级（上学期）物理课和九年级（下学期）物理课各一节，授课内容分别为第二章《光现象》中的第四节《光的折射》和第十五章《功和机械能》中的第一节《功》，授课教材均为人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书，所选八年级物理课例的授课教师为秦安县莲花中学高勇，九年级物理课例的授课教师为定西市安定区柏林学校牛明。之所以选择这两堂课，主要是考虑到它们将交互式电子白板的基本功能、内容呈现方式、交互方式和资源应用基本贯穿于整个课堂，可以全面地归纳和总结交互式电子白板在初中物理教学中的应用情况与利用交互式电子白板提高初中物理课堂教学效率的策略和方法。

2.设计编码类别

出于研究的需要，先观看所选择的物理课例。在观看课堂教学录像的过程中发现，在初中物理课堂教学中教师利用交互式电子白板进行授课主要用到了交互式电子白板的基本功能、内容呈现方式、交互方式和资源应用实施课堂教学活动。因此，将这四部分设计为编码类目，同时将各部分内容进一步细化，再进行编码。

3.建立编码表

为了提高编码的准确率，在建立编码表之前，我们分组对照编码类目再次观看课堂教学录像，对存在异议之处进行讨论、修改。最后得到如表1所示的交互式电子白板支持下的物理课堂教学活动编码表。

三、交互式电子白板支持下的初中物理课堂教学录像分析

笔者利用交互式电子白板支持下的初中物理课堂教学活动编码表，借助视频分析软件，对已选取的两节交互式电子白板初中物理课例进行编码分析，以期提升交互式电子白板在初中物理课堂教学中的教学效果和作用。

本研究中的课堂教学录像分析主要从四个方面进行分析，分别是基本功能、内容呈现方式、交互方式和资源应用。两节所选交互式电子白板课例整体分析结果如图1所示。

在初中物理《光的折射》和《功》的课堂教学过程中，交互式电子白板支持的课堂交互类型（交互方式）占61.56%，说明交互式电子白板为物理课堂教学的师生互动、生生互动、人-机互动提供了支持。利用交互式电子白板呈现物理教学内容的类型所占比例为17.96%，该数据为证明交互式电子白板终将代替传统使用“粉笔+黑板”呈现教学内容的方式提供依据。应用于物理课堂教学中的交互式电子白板的基本功能占16.31%。从物理资源的应用情况来看，其比例为4.17%，为教师开展物理教学提供丰富的资源支撑。对这四方面又进一步细化研究，具体结果分析如下：

1.用于物理课堂教学的交互式电子白板的基本功能分析

图2反映了在用于物理课堂教学的交互式电子白板的基本功能研究中，交互式电子白板与办公软件结合，书写、拖曳、绘图、批注、回放、重点突显、存储等功能均作用于物理课堂教学。在这些研究中，各功能均对物理课堂教学产生正向作用。由此显示，在物理课堂教学中，交互式电子白板是一个有效的教学工具。

在《光的折射》课中，交互式电子白板的重点突显功能表现得尤为明显，占42.86%，主要通过白板的幕布、探照灯和放大镜工具表现。比如，教师在讲解光学图时利用白板的幕布功能将一部分图遮盖住，教师用电子笔从上下左右四个方向拖曳幕布产生拉幕效果，让学生专注未遮盖部分；在讲解光的折射规律中折射角大于（小于）入射角的条件时教师利用白板的探照灯功能使学生的视线聚集于决定折射角与入射角大小关系的条件上，因此，探照灯的使用将学生的注意力吸引到探照灯照耀的教学内容上；在展示绘制光的折射图环节学生反映看不清，此时，教师调用白板的放大镜工具，根据需要放大图片，同时放大学生绘图的错误之处，以示强调，由此可以解决课件制作、作品制作时字体或图片过小而导致学生看不清的问题。同时，教师还利用电子白板直线与几何图形绘图工具绘制出完美规范的光的折射图，提高绘图质量。

《功》课中，当讲功的概念时，教师利用交互式电子白板的批注功能将关键词圈出来，引起学生的注意，强化记忆；当模拟“人推车前进”时，教师为了显性化做功需移动一段距离，使用白板的拖曳功能将其移至另一端；当讲解有关功的计算时，教师利用白板的书写功能书写计算过程，利用回放功能回放解题过程，同时告诉学生电子白板的存储功能和回放功能都支持课后再学习的需求，以满足不同层次学生的需要，达到分层教学的目的。

2.交互式电子白板物理教学内容呈现方式分析

图3分析了交互式电子白板物理教学内容的呈现方式，纳入分析的有九类，分别是文本、图片、音频、视频、动画、实物、文本+图片、文本+音频和图片+音频。从图中可见，《光的折射》课中主要是以文本和图片的形式呈现相关内容，分别占29.03%和41.94%；《功》课中的内容呈现形式以文本、文本和图片相结合的形式为主，分别占30.77%和23.08%。而其他的音频、视频、动画、实物、文本+音频、图片+音频内容呈现方式所占比例较小，其中文本与音频结合呈现教学内容的方式两节课均为零。

对于物理学科现象、概念、规律等的讲授，借助文本呈现，但图片、动画、实物、文本与图片相结合的呈现方式更能促进学生对知识的理解，虽然从分析结果图3来看，动画、实物类内容少于图片和文本+图片类内容，但从课堂效果来看，就物理中现象、概念、规律的教学，以动画、实物形式呈现的教学效果并不比以图片和文本+图片形式呈现的教学效果差。在课例《功》中教师利用交互式电子白板播放马拉车前进的动画、两人协作推车的图片、提水壶、推桌子等让学生直观感受物体在力的作用下移动一段距离，从而引出功的概念，激发学生的兴趣，提高了学生的参与性。而《光的折射》课中也采用了图片、动画、文本+图片的形式呈现教学内容。

《光的折射》课的开始，教师播放两张图片和“小熊的困惑”视频为学生创设问题情境，提高教学实效性。而在《功》课中并未体现这一优势。

3.互式电子白板物理课堂交互方式分析

许多研究表明，课堂教学中的师生互动，能更好地引领学生对新知识的理解、对原有知识的梳理，搭建更为合理有效的认知结构。因此，笔者在分析课例时，从人人交互（师生交互、生生交互）和人-机交互两方面对交互式电子白板支持课堂中的交互方式进行分析。

交互式电子白板课堂中的师生交互情况从师问生答、生问师答以及教师指导三个维度进行分析。《光的折射》和《功》课例中的师生交互方式在师问生答和教师指导方面均有表现，分别占82.25%，14.75%和79.00%，13.68%。《功》课中教师更多地采用直接向学生提问引导学生回答的方式，从而造成生问师答类师生交互方式所占比例为0，而在《光的折射》课中教师专门设计了学生提问环节，此环节有2名学生主动向教师提出问题，还有1名学生在小组间交流讨论时向教师提出问题，占本节课师生交互方式总数的3.16%（见图4），师生言语互动活跃。这说明，交互式电子白板的使用，增进了师生间的双向交流，使得师生关系更加和谐。

由图5可知，小组就一个问题内部展开讨论、交流在生生交互方式中的比例最大，《光的折射》课中组内互动占80.00%，《功》课中组内互动占66.67%，说明交互式电子白板的使用促进了学生之间的交流。相应地，组间互动所占比例较小，且组间互动形式单一，均以补充汇报小组意见为主。具体如图5所示。

人-机交互主要分析了教师与白板的交互和学生与白板的交互情况，由于教师利用交互式电子白板的书写、拖曳、绘图、批注、回放、重点突显等功能结合教学内容进行授课，因此，两节课例的人――机交互主要是以教师与白板的交互为主（见图6）。当然，教师也为学生提供了操作白板的机会，比如，在《光的折射》课的光学做图练习环节，教师让学生上台绘制光的折射图，未上台绘图的学生则将自己做好的光的折射图通过实物投影仪投影到电子白板屏幕上展示自己的作品，使得教学效果更加完美。而在《功》课中的巩固练习环节，教师让学生利用电子笔在白板屏幕上书写答题步骤。通过观察课堂实录发现，学生在操作白板间，学习兴趣提高了，参与度也提高了。因此，在以后的教学中，应更加注重学生操作白板机会的提高。

4.交互式电子白板物理教学资源应用情况分析

资源应用是使信息技术融入教学的重要环节。教师是否能够灵活、恰当地使用资源在很大程度上决定了课堂教学的成败。交互式电子白板为物理学科提供了内容丰富、形式多样的资源，如：图片、视频、音频、动画等，还内置了力学、光学、电学、电磁学、电学图例图库，能够绘制出更逼真的力学、光学、电学图，满足物理教学的需要；教师讲课的课件或讲稿带有超链接文件或在讲课时通过交互式电子白板的外部资源面板调用图片、多媒体文件、PPT等资源丰富课堂教学；在整个教学过程中，教师可以将在课堂上进行批注、重新组合、书写、绘图等操作的资源作为再生资源进行保存，以便师生以后的应用和再次呈现给其他班级的学生，实现资源重用，提高资源利用率。因此，交互式电子白板的资源应用情况分析从内部资源的调用、外部资源的应用和再生资源的应用三方面进行。

从图7中可以看出，课堂教学中教师更倾向于调用交互式电子白板内置资源库中的资源，分别占61.54%和83.33%。外部资源的利用率为0，出现这种现象的原因在很大程度上与教师不熟悉交互式电子白板的超链接功能和授课教室未联网有关。对于再生资源应用较少的情况，在课堂观察时发现，《光的折射》和《功》课中的教师在讲课时均有进行批注、绘图、书写等操作，但两位教师均没有保存的习惯，有时甚至还进行删除批注操作，因此，再生资源的应用比例较小。

四、研究结论

从整体上看，进行分析的两节初中物理交互式电子白板课例中交互式电子白板的应用对初中物理课堂的教学促进效果明显。但是从细节上看，又暴露诸多问题，这说明有必要根据交互式电子白板的功能总结初中物理课堂教学的应用经验。通过分析，得到以下结果：

初中物理能源分类篇（3）

中图分类号： TN911?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）21?0021?03

Cloud computing virtual machine intelligent scheduling

based on K?means and bat algorithm

WANG Yan

（Department of Education， Hanjiang Normal University， Shiyan 442000， China）

Abstract： To solve the resource allocation imbalance problem existing in cloud computing virtual machine scheduling， a cloud computing virtual machine intelligent scheduling method based on K?means and bat algorithm is proposed. The method fully considers the complementarity of the physical node idle resource and the resource needed by virtual machine， selects the physical node as the initial clustering center， and uses the resource correlation to define the distance between them. The global searching ability of bat algorithm is used for iterative optimization to achieve the goal of reasonable virtual machine scheduling. The scheduling method was simulated. The experiment results show that the method has certain advantages in reducing the quantity of physical nodes and improving the resource utilization， and is an effective method.

Keywords： K?means； bat algorithm； cloud computing； virtual machine； scheduling

0 引 言

云计算是一种新型的商业计算模式，是分布式处理、并行处理和网络计算的拓展和延伸，已成为工业界和学术界的研究热点。云计算的本质是以虚拟化技术为基础，实现数据共享和服务共享。云平台通过虚拟机的方式，通过高速的互联网互连，形成虚拟资源池。虚拟机调度问题是云计算的关键技术之一，主要实现将虚拟机有效映射到相应的物理机上，达到物理机的负载均衡，有效利用现有资源。由于虚拟机需求量与物理集群的异构，可行部署空间增大，使云计算虚拟机调度成为一个NP?hard问题。本文主要基于K?means和蝙蝠混合算法研究了云计算虚拟机调度问题，实现了资源的高效平衡分配。

1 相关研究

云计算中虚拟机调度策略对云系统的性能具有很大的影响，能够提高资源的利用率，最大化满足用户的需求。目前已有不少学者对云计算的虚拟机调度机制进行了研究。文献[1]提出了一种基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略，该算法将虚拟机按资源特点进行分类量化，根据量化后的权向量和服务器资源的使用记录，实现虚拟机的调度。文献[2]在分组遗传算法的基础上，提出了基于多维资源协同聚合的虚拟机调度策略，对均衡资源分配具有一定的优势。文献[3]提出了云计算的改进的credit调度算法，根据空闲率、缓存等因素选择与其相关的任务，能提高缓存效率和增加延迟敏感型任务的响应速度。文献[4]提出基于能耗比例模型的虚拟机调度算法，并采用“最近最小能耗比例优先”的策略进行调度，提高了云系统的能效。文献[5]提出了基于改进NSGA Ⅱ的虚拟机调度算法，将该模型的求解转化为一个多目标优化问题，在任务执行时间、负载均衡和能量消耗方面具有一定的进步。本文在以上研究的基础上提出基于K?means和蝙蝠混合算法的云计算虚拟机调度方法，将虚拟机分配到与其资源互补的物理机上，充分利用物理机上的资源，达到最优化目标。

2 蝙蝠算法和K均值算法

2.1 蝙蝠算法

蝙蝠算法是剑桥大学学者Xin?She Yang于2010年提出的一种新型优化算法，主要是受自然界中的蝙蝠搜寻、捕食行为启发形成的新型优化算法，每个优化问题的解是搜索可行空间的一个蝙蝠[6?8]。

（1） 蝙蝠的运动

蝙蝠算法在[d]维空间中定义了蝙蝠的位置和速度的变化情况，蝙蝠[i]在[t]时刻的位置和速度的变化通过下列公式描述：

[fi=fmin+（fmax-fmin）β] （1）

[Vti=Vt-1i+（Xti-X*）fi] （2）

[Xti=Xt-1i+Vti] （3）

式中：[β]表示在[0，1]之间的随机变量；[x*]表示当前全局最优位置；[fi]为频率大小，根据要搜索的范围大小确定其最大值和最小值。局部搜索时，蝙蝠位置的更新公式为：

[Xnew=XOLD+εAt] （4）

式中：[ε∈[-1，1]]是随机数；[At]是所有蝙蝠在同一时间段的平均音量。

（2） 音量和脉冲发生率

当蝙蝠[i]找到目标时，音量[Ai]就会降低，同时脉冲发生率[ri]就会增加，其更新公式如下：

[At+1i=αAti] （5）

[rti=r0i[1-exp（-γt）]] （6）

式中：[α]和[γ]为常量，为简化变化过程通常取[α=γ=0.9。]

2.2 K?means算法

K?means算法以[K]为参数，把[n]个对象分为[K]个类，通过距离大小衡量聚类结果的优劣，聚类的距离越近，说明其相似度就越大，聚类效果越好[9?10]。聚类结果中在同一类中的对象相似度较高，而不同聚类中的对象相似度较小，其基本思想是在数据空间中任意选择[K]个数据对象作为初始聚类中心，根据其余数据与对应聚类中心的相似度进行聚类划分，然后再计算新的聚类中心，不断重复执行这一聚类过程，即可得到最终类别划分结果。聚类结果实际上是寻找数据集的划分过程，各聚类本身尽可能的紧凑，而各聚类之间尽可能的分开。

3 云计算虚拟机智能调度模型

云计算数据中心有[m]个物理节点，有[n]个虚拟机发送调度请求，每个物理节点的资源向量分为已使用的资源向量和空闲的资源向量，物量节点上的资源是多维的，包括CPU、内存、带宽和I/O等，每个物理节点已使用的资源等于分配到该节点的虚拟机资源之和[11?12]。设虚拟机集合为[V=VMi1≤i≤n，]物理节点集合为[M=PMj1≤j≤m}，]虚拟机调度的目的是利用最少的物理节点获得最大的资源利用率，并且保证物理节点分配的资源利用率不超过其资源的最大容量，其可以建立如下的目标和约束条件：

（1） 目标函数：

[mini=1muiui=1，PMj是活跃节点0，PMj是非活跃节点] （7）

[max1ki=1kui，j] （8）

约束条件：[ikqi，k≤jcj；1≤i≤n；1≤j≤m]

式中：[ui]表示第[i]个物理节点是否使用；[ui， j]表示物理节点在第[j]维度的利用率；[qi，k]表示虚拟机对资源[k]的需求量。

4 基于K?means和蝙蝠算法的虚拟机调度方法

4.1 调度思想

本文提出的虚拟机调度方法的基本思想是将每个虚拟机分配到距离最近的物理节点上，通过多次迭代，每个虚拟机都与所在的物理节点最近。在本文中虚拟机与物理节点的距离用资源相关系数表示，相关系数越小，说明虚拟机所需资源与物理节点拥有的资源之间具有更多的互补，在空闲资源满足条件的情况下，将其分配到相关系数小的物理节点，有利于更充分地利用资源。虚拟资源与物理节点之间的相关性采用皮尔逊相关系数表示，取值范围为[-1，1]：

[ρV，P=i=1t（Vi-V）（Pi-P）i=1t（Vi-V）2i=1t（Pi-P）2] （9）

将虚拟机与物理节点的距离定义为：

[dV，P=1+ρV，P2] （10）

则虚拟机与物理节点的距离取值范围为[0，1]。本文将虚拟机到不活跃物理节点的距离定义为最大，将其取为1，表示只有当虚拟机无法放置时才分配到新物理节点。

4.2 蝙蝠编码规则

蝙蝠算法采用实数据编码，一个编码对应一个可行解。本文采用[m]个物理节点为初始聚类中心，这样聚类对应的物理节点限定了聚类的大小，简化了对资源的考虑，并且确定的聚类减少了迁移的次数，使资源的分配更加稳定。

每个蝙蝠由[m]个聚类中心构成。设当前虚拟机分为[m]类，每个数据为[d]维特征，用于实数进行编码，以K均值聚类中心作为寻优变量，每个可行解是由[m]个聚类中心构成，由于解的维数是[d]维，这里可行解的位置是[m×d]维向量，可行解的编码示例，其结构如下：

[[Z11] [Z12] … [Z1d] … … … [Zk1] [Zk2] … [Zkd] ]

其中[Zm1，Zm2，…，Zmd]代表第[m]类的[d]维聚类中心。

4.3 虚拟机调度步骤

（1） 蝙蝠初始化：给定含有[n]个虚拟机对象的数据集[T]和物理节点数[m，]基于蝙蝠算法的K?means聚类方法，将每类的聚类中心作为蝙蝠的位置编码，反复进行多次，生成[N]个初始蝙蝠。以上聚类中心方法执行多次，生成含有[n]个蝙蝠的初始化种群[XI（I=1，2，…，n），]其目标函数为[f（X），][X=（x1，x2，…，xd）T]。

（2） 初始化蝙蝠种群的速度、脉冲频率、脉冲响度和脉冲发射速率。

（3） 根据适应度公式计算每个蝙蝠的适应度值，保留最优解，并利用速度和位置公式对其他蝙蝠进行更新。

（4） 产生一个随机数rand1，if （rand1>[ri]），则对当前群体中最佳蝙蝠位置进行随机扰动得到替换当前蝙蝠的位置。

（5） 通过随意飞行产生新解，产生随机数rand2，if （rand2[

（6） 利用K?means方法对蝙蝠位置进行优化，按照最近邻近法原则确定对应的聚类划分，并重新计算聚类中心，更新蝙蝠的适应度，根据适应度函数排列蝙蝠，找到当前最佳位置，如果达到结束条件（满足条件的位置或最大迭代次数）则聚类完成，转到步骤（7），否则转到步骤（3）。

（7） 输出最优的蝙蝠位置对应的数据聚类结果。

5 仿真实验

采用CloudSim 3.0云平台软件对本文提出的调度方法进行模拟仿真，CloudSim是澳大利亚墨尔本大学的网格实验室和Gridbus项目宣布推出的云计算仿真软件。本仿真实验将虚拟机分别设置为100，200，300，400，500，每个实例取10次运算的平均值，将所需物理节点数量和系统资源综合利用率两方面与K?means调度方法进行比较。

（1） 物理节点数据对比

物理节点使用数量的对比情况见图1，可以看出，本文调度方法的物量节点的数量比K?means调度方法平均降低12%左右，有效地减少了资金投入，物理机节点的能耗也降低，使数据中心具有高密度、低成本的优点。主要原因是本文调度方法通过聚类方法将虚拟机分配到服务器中，并且将虚拟机到不活跃物理节点的距离设置为最大，表示只有当虚拟机无法放置时才分配到新的物理节点，这样有效地提高了数据中心物理节点的分配密度，降低了物理节点的节点数量。

（2） 系统资源综合利用率比较

系统资源综合利用率对比见图2，可以看出本文调度方法系统资源综合利用率比K?means调度方法平均提高了11%左右，有效地提高了资源的综合利用率。主要是因为本文调度方法在调度时考虑了虚拟机与服务器资源的互补性，有效地防止了一种资源过于饱和导致其他资源不能使用的情况，通过资源互补分配虚拟机有效地提高了资源的综合利用率。

6 结 语

在开放的云计算环境下，合理的虚拟机调度策略有利于提高资源的综合利用率，并有效地降低能耗。本文提出了一种云计算环境中使用的虚拟机智能调度方法，考虑了虚拟机与服务器资源的互补性，降低了云服务提供者的运营成本，仿真实验表明该方法在节省物理节点和提高综合资源利用率方面都取得了较好的效果，是一种可行的方法。

参考文献

[1] 庄威，桂小林，林建材，等.云环境下基于多属性层次分析的虚拟机部署与调度策略[J].西安交通大学学报，2013，47（2）：28?32.

[2] 袁爱平，万灿军.云环境下基于改进遗传算法的虚拟机调度策略[J].计算机应用，2014，34（2）：357?359.

[3] 暴锡文.一种云计算环境下基于Xen的虚拟机调度机制[J].计算机测量与控制，2014，22（10）：3381?3384.

[4] 肖鹏，刘洞波，屈喜龙.云计算中基于能耗比例模型的虚拟机调度算法[J].电子学报，2015，43（2）：305?310.

[5] 殷小龙，李君，万明祥.云环境下基于改进NSGAII的虚拟机调度算法[J].计算机技术与发展，2014，24（8）：71?75.

[6] 李煜，马良.新型全局优化蝙蝠算法[J].计算机科学，2013，40（9）：225?228.

[7] 金伟健，王春枝.基于蝙蝠算法的云计算资源分配研究[J].计算机应用研究，2015，32（4）：1184?1187.

[8] 全雪姣，孟凡荣，王志晓.对K?mean初始聚类中心的优化[J].计算机工程与设计，2011（8）：165?167.

[9] 吴夙慧，成颖，郑彦宁，等.K?means算法研究综述[J].现代图书情报技术，2011，31（5）：30?35.

初中物理能源分类篇（4）

德育是学校教育的组成部分，教师不仅要给学生传授知识，还要结合教材内容，适时对学生进行德育，促使学生健康成长。教师要善于挖掘教材中的德育因素，将德育渗透到生物教学中，使学生在掌握生物学知识的同时，接受德育。新课程的培养目标体现了时代的要求。在初中生物教学中渗透德育尤为重要，德育内容主要体现在一下方面：

一、对学生进行科学人生观的教育

初中生物教材阐述了生物学的概念，指出生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，生命本身是很复杂的，生命现象是物质运动的最高级的形式，初中生物讲述了生物体的构成、生物的特征、生物与环境的关系，探讨了生物的进化、遗传、变异现象，人体和绿色植物的形态结构，揭示了生命的本质和内在联系，现象本质、结构功能、个性共性、量变质变、同化异化、偶然必然等矛盾统一，展示了生物变化、发展的过程。初中生物教学中，教师要引导学生认真学习领会生物奥秘，促进学生形成辩证唯物主义世界观。例如，初中生物七年级上册《人的由来》，讲述了人类的起源和发展，人的个体的发育过程，优生优育知识，青春期的发育特点，卫生习惯的养成，解开了学生心中神秘的生物现象，科学地回答了“我从哪里来的？”“人类从哪里来的？”等问题，通过学习，帮助学生认识人生，树立科学的人生观，科学认识人的身心发育特点，健康活泼地生活成长。将德育寓于生物教学中，帮助学生形成辩证唯物主义的观点，学生在获得生物知识的同时，树立正确的人生观和世界观，形成良好的道德品质。

二、通过生物教学对学生进行爱国主义教育

爱国主义是中华民族的优良传统，是全国人民团结奋斗的凝聚力。

初中生物教学中，让学生了解我国生物学家的爱国事迹和卓越贡献，激发学生的民族自豪感。童第周怀着一颗报国心归国工作，陈章良放弃国外优厚待遇回国效力，“杂交水稻之父”袁隆平“外国人能做到的我们能做到，外国人不能做到的我们也能做到”的豪迈誓言，让人热血沸腾，心潮澎湃，学生为此感到骄傲和自豪，洋溢出强烈的爱国情怀，增强振兴祖国的使命感与责任感。如，在《认识生物的多样性》一节教学中，学生在了解我国的生物资源状况的基础上，注重培养学生爱家乡、爱祖国的思想情感，我国幅员辽阔，地形气候复杂多样，生物多种多样，动植物资源十分丰富，植物三万余种，鸟类一千多种，珍稀动植物，如大熊猫、金丝猴、银杏、白鳍豚等世界罕见，我国是一个生物资源的宝库，增强学生的爱国情感。通过了解我国的生态状况和加强学生的忧患意识，培养他们的责任感与使命感，科学的认识人类社会普遍存在的资源开发和环境保护问题，培养学生良好的道德情操和心理素质。

三、通过生物教学进行生命教育

敬畏生命，尊重一切生命是我们人类的道德范畴。生物圈是地球最大的生态系统，发现并命名的生物约有二百五十多万种，科学家推测地球上曾经生活过的生物有十亿种，茫茫宇宙中，地球是一个充满生机活力的星球，人类是具有最高智慧的万物之灵，人类生活的一切来源依赖于这个生物圈，空气、阳光、土地、水源，生活中的衣食住行都离不开大自然。感恩大自然丰厚的馈赠，人类要生存繁衍，必须与各种生物和谐共处，不能随意地践踏生命，大自然赐予的所有生命是平等的，每种生命都有生存的权利、价值和意义。万物之间和谐相处，生物圈才能够生生不息。初中生物教学要教育学生爱护一草一木，感恩自然。人类对草地的掠夺，对森林资源的不合理利用，生态环境遭到破坏，不少动植物种类减少，生物多样性遭到严重破坏，人类只有一个地球，地球为我们提供了丰富多彩的资源，地球正面临着严峻的环境危机，保护生物资源，保护环境迫在眉睫，生物教学加强学生的环保意识，维护地球生态平衡，感恩生命，敬畏生命。

初中生身体迅速发育，心理发生剧烈的变化。初中生物教师，对学生的德育要与生物教学有机结合起来，潜移默化地对学生进行德育，帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，形成良好的道德品质，利用德育素材，从学生的实际出发，动之以情，晓之以理，选择恰当的教育方式，在生物教学中潜移默化渗透德育。

《义务教育生物学课程标准》指出学生要了解我国的生物资源状况和生物科学技术发展状况，培养爱祖国、爱家乡的情感，增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。热爱大自然，珍爱生命，理解人与自然和谐发展的意义，提高环境保护意识。

初中物理能源分类篇（5）

类比法主要是指通过找出事物之间相关性的思维方式，对事物之间的特征特性进行比较的学习方法，并且在类比的基础上提炼出事物的本质。物理作为一门解释物理现象和规律的学科，需要学生具备缜密的逻辑思维意识和严谨的逻辑推理思路，要对物理概念和规律做到融会贯通，同时不断培养学生的知识迁移能力。在实际的物理教学中，教师不仅要对物理现象和概念原理之间的共同点和异同点进行分析，同时还要对物理知识做一个全方位的比较和处理，找出物理知识之间的联系和共性。类比法是初中物理教学过程中，比较常用的教学方法。以下就从几个方面阐述类比法在初中物理教学中的实际应用。

一、初中物理旧知识与新知识之间的类比

初中物理作为一门基础学科，有其自身的物理知识、概念和规律，而在物理知识之间是存在一定联系的。在学习新知识的时候，教师可以通过让学生回忆旧知识来唤起对新知识的求知欲，起到温故知新的效果。同时找出新旧知识之间的共性，给学生一定的启发，让学生在学习新知识的同时，巩固和回忆旧知识。

例如在学习《光》的相关内容的时候，光现象的一些概念和规律是需要学生重点掌握和理解的。但是这部分内容较为抽象，学生往往难以理解。所以教师可以把光的相关知识和声现象的相关知识联系起来，让学生建立起对旧知识的回忆思路。师：“光和声音同样需要有光源和声源，然后通过传播，分别到达人的眼睛和耳朵，让人能够感知到。”可以归纳出几点：（1）声音是从声源产生的。（2）通过介质进行传播。（3）需要人的器官去感知。不仅如此，光和声还存在一定的相同点，首先光和声音一样，不仅能在空气中传播，而且还能进行反射，传递能量，都是属于波的一种。不同点是光可以在真空状态下进行传播，而声音不能再真空状态下进行传播，而且声和光的传播速度不一样。

例如在学习《平面镜成像》的时候，同样可以通过类比的方法进行学习。平面镜成像是指一个物体在平面镜中所成的影像，平面成像的原理是光的反射定律，平面镜成像的特点是物体在平面镜中的像是虚的，并且成的像和物体是关于平面镜对称的。所以可以通过平面镜的特点和原理来确定像的位置。通过这样的类比可以让学生的思维加以发散，同时能够达到学习新知识的目的。

二、物理现象与生活规律之间的类比

物理是来源于生活继而又应用于生活的学科，物理可以解释生活中遇到的一些现象和规律，从科学的角度解释物理现象的发生。所以初中物理教学与生活中的规律和现象是紧密相连的。学生在日常的学习和生活要懂得积累一定的生活经验，用生活中的问题和实例对物理进行类比学习。这样不仅可以充分激发学生学习物理的积极性和主动性，让他们意识到物理现象和物理知识普遍存在，物理和生活密不可分，同时还能够培养学生的观察力和想象力，起到事半功倍的效果。

例如在学习声音是如何产生的这部分内容时，教师可以让学生用自己的手感受说话时候喉咙的轻微震动。然后对着喇叭说话，感受喇叭的震动。也可以通过物理实验器材，把音叉放在水里，让音叉发出声音，观察水的变化。最终让学生了解，一切发声的物体都在震动，所以得出声音是通过震动产生的这一结论。

再如在学习速度和加速度的时候，学生不能准确理解加速度减小而速度增加的这一问题。教师就可以从现实生活中寻找类比对象，帮助学生学习和理解。“人从出生开始到儿童再到青少年，身高是逐渐增高的趋势。但是当人到了成人阶段的时候，升高增长逐渐变小了，人的身高依然在增高，只是变慢了。当身高不再增长，是因为身高已经达到了最大值”。通过这一事例，引导学生来理解加速度与速度之间的关系就变得容易了。

三、物理知识与相关学科之间的类比

物理作为一门基础自然学科，与其他的学科也是有一定联系的。在初中物理的教学过程，教师应该积极的运用这一点，通过与其他学科进行类比，来完成物理的教学环节。比如平面镜成像中像和物体相对于平面镜来说是对称的，那么根据数学的相关知识，可以看出平面镜就是一条对称轴。另外，在学习声音是如何通过耳朵传播的？在探究这一问题的时候，可以用到生物学中关于耳朵结构和构造的相关知识，通过耳的构造来探究声音是如何传播的。还有在学习杠杆原理的时候，可以结合数学中相关的知识来学习。可见，把物理与其他学科进行类比，也是物理教学的重要方法，这样的类比不仅增强了学科知识之间的联系，同时也激发了学生的学习热情，而且从某种程度上，也降低了学生学习的难度。对于其他学科来说也是一种学习和巩固，可以更加完整系统地建立起相关的知识体系和框架。

四、结语

综上所述，类比法在初中物理的教学过程中，有着很重要的位置，是学习物理重要的方法。通过类比法可以发现物理知识之间存在的各种联系和区别，有助于进一步引入新的物理知识和概念。不断启发学生的逻辑思维，通过举一反三达到事半功倍的效果。而且还能通过类比法把一些复杂抽象的物理知识简单化，大大的提高了初中物理课堂的教学质量和水平，提高物理教学的有效性。

参考文献：

[1]叶家兴.如何运用类比、转换等方法提高初中学生物理学习能力[J].新课程教育学术.2010，（04）.

初中物理能源分类篇（6）

二、高中生物科教师要充分认识初中生物科教材，做到初中生物科教材与高中生物科教材的衔接。

高中生物科教材是以初中生物科教材为基础的，如今许多的中学初中与高中分离，有相当一部分教师对初中的生物教材不了解，即使过去教过初中的教师也因为新课程实验的开展，初中生物科教材已经发生了很大的变化，如果没有充分认知初中生物科教材，这也给高中生物科的教学带来一定的不利因素。我们都认识到初中生物教学与高中生物教学是有其内在的必然的联系，学生的认知，教师的教学，都是以教材为基础的，如果高中生物科教师能够提早认识初中生物科教材定能收到如下的效果。

一是教师充分认识新课程教材的结构特点，对中学阶段生物学科的教材所体现的知识体系有整体的认识，把握课程标准的整体要求，在知识体系上保持了初中与高中在教学上的延续性。

二是教师充分感知新课程所体现出的课程理念，明确了高中生物的课程资源不仅是教材，只要是有利于实现课程目标的条件因素都是课程资源，在我们的生活环境、生产环境中提供了丰富的实物资源，在人类的实践活动探索过程中提供了丰富的活动资源，社会发展的信息化可以从信息网络中获取丰富的课程资源。可以说我们的周围环境为高中生物的教学提供了丰富的课程资源。

三是教师可以为高中生物科新课程实验的开展打好知识贮备的基础，同时又了解新课程理念下学生的认知规律。

三、高中阶段学生能力的培养应当与初中教学能力培养进行衔接。

初中物理能源分类篇（7）

中图分类号：G623.41 文献标志码：B 文章编号：1673-4289（2012）05-0050-02

《中小学心理健康教育指导纲要》明确要求“要把心理健康教育贯穿在学校教育教学活动之中”。初中是学生心理健康教育的关键阶段，历史教学尤其是历史人物教学，在学科渗透心理健康教育方面具有天然的学科优势，有助于培养初中生良好的心理素质，促进他们身心全面和谐发展。

一、初中历史人物教学的心育价值

（一）拓展心理健康教育途径

课堂教学历来被看作是心理健康教育的主渠道。调查显示，从全国总的情况看，开课(55.6%)、办板报(45.8%)和举办活动讲座(43.7%)是学校开展心理健康教育的三种最主要的途径。而心理健康课开设状况并不理想，“未开设”健康教育课的学校占总数的10.5%，“开而不足”的比例为31.4%，“开但经常被挤占”的比例为10.6%，这说明学生心理健康教育在课堂教学层面落实并不理想[1]。在历史人物教学中，让学生充分体验历史人物的性格特点、人生态度、奋斗历程等，在教与学活动中形成健全的人格和健康的审美情趣，确立积极进取的人生态度、坚强的意志和团结合作的精神，增强承受挫折、适应生存环境的能力，为其树立正确的世界观、人生观和价值观打下良好的基础。可见，在历史人物教学中渗透心理健康教育，无疑将大大拓宽心理健康教育渠道，增强心理健康教育的针对性和实效性。

（二）丰富心理健康教育资源

心理健康教育在我国有二十多年的历史,起步晚、底子薄、水平低[2]。心理健康教育资源多是“舶来品”。尽管近年来我国非常重视心理教育资源开发与利用，但总体上说心理健康教育资源比较匮乏，尤其是广大农村学校尤为突出。在本文第一部分中，作者已经论述了历史人物教学中的心育资源，并对其进行了初步分类。这些历史人物的事迹、经验、方法，蕴含着丰富的心理健康教育意识、心理健康基本知识和心理调节方法，对帮助学生认识心理异常现象，初步掌握心理保健常识，引导学生学会学习、人际交往、升学择业以及适应生活和社会，具有很强的启迪价值和教育意义。由此可见，挖掘并利用好历史人物中的心育资源，是丰富中小学心理健康教育资源的重要路径。

（三）为学生提供模仿学习对象

社会学习理论认为，学习的产生是通过模仿过程而获得的。大量的心理学研究结果也表明，人类的大多数行为都是通过观察学会的。对他人思想和行为结果的学习观察，能使儿童的行为产生强化作用。心理健康教育，除了需要帮助获得心理健康基本知识和基本技能外，关键是要给他们提供现实的、可供其进行模仿学习的对象。初中历史教材中筛选的历史人物是人类历史进程中涌现出的典型人物，为推动人类社会进步和发展作出过贡献，他们在追求人生理想、正确对待挫折、处理人际关系、参与社会活动等方面的思想观念、经验做法和技能技巧，是学生心理健康教育中的鲜活素材，是学生模仿学习的重要对象。多少年来，苏格拉底的智慧雄辩、孔子的博学善思、牛顿的成长故事、越王勾践的卧薪尝胆，都是广大青少年学生养成良好心理品质，形成积极健康心理的良好素材和学习楷模。

（四）营造积极健康的心理环境

心理学家巴甫洛夫认为：暗示是人类最简单、最典型的条件反射。心理暗示是学生日常学习生活中最常见的心理现象，也是最常见的心理健康教育方式。因此，《中小学心理健康教育指导纲要》明确提出，要创设符合心理健康教育所要求的物质环境、人际环境、心理环境。在历史人物教学中，学生直接学习的是历史人物及其相关的历史事件，而在学习过程中，历史任务教学所特有的心育环境会以非常自然的方式向个体发出信息，暗示个体学习模范历史人物，个体无意中接受这种信息，会做出一定的心理反应。由于历史任务及其相关事件往往是积极健康的，有很多人类认识世界、改造世界的闪光点，会给学生产生正向的暗示效应。比如在学时珍这一历史人物时，通过学习他历尽千辛万苦写出传世名著《本草纲目》这一历史事实，会为学生营造一种具有积极进取、勤于钻研、持之以恒等特征的心理环境，能帮助学生学习和体会树立人生远大理想，刻苦奋进，追求科学进步等积极向上的心理品质。

三、初中历史人物教学的心育策略

（一）增强承担心育的责任感

良好的心理素质是人的全面素质中的重要组成部分。教育部印发的《初中历史新课程标准（试行）》，将“历史课程应使学生获得基本的历史知识和能力，培养良好的品德和健全的人格”作为新课标中历史课程的基本理念之一。可见，历史教师应充分认识心理健康教育在培养高素质人才中的重要性，应充分发挥历史人物在中学心理健康教育中的重要作用，自觉承担起心育的教育责任，在历史人物学习过程中自觉将心理健康教育纳入教学视野，重视历史人物心育资源挖掘，把握心理健康教育的契机，拓展心育的内涵和途径，创新心育的措施和方法，提高全体学生的心理素质，充分开发他们的潜能，培养学生乐观、向上的心理品质，促进学生人格的健全发展。

（二）明确历史人物教学的心育目标

《初中历史新课程标准（试行）》提出的历史课程总体目标，除了包括学生在“知识与能力”、“过程与方法”等目标外，也确定了“情感态度与价值观”的总体目标。其中，“形成健全的人格和健康的审美情趣，确立积极进取的人生态度、坚强的意志和团结合作的精神，增强承受挫折、适应生存环境的能力，为树立正确的世界观、人生观和价值观打下良好的基础”是历史教学课程重要目标之一。可见，如果说历史教学目标是一堂历史人物教学的“明线”的话，那么心育目标则是它的“暗线”。这需要在历史人物教学过程中，正确处理好历史教学目标和心育目标之间的关系，在历史教学准备、实施过程等环节，将心育目标纳入课堂教学目标之中，依据学生心理特点展开历史人物教学，并自觉把学生心理健康成长状况作为课堂教学成效评价指标之一。

（三）尊重心理健康教育规律

心理健康教育的形式在初中以活动和体验为主，在做好心理品质教育的同时，要突出品格修养的教育，这是初中心理教育的基本规律。在历史人物教学中，应注重探究式学习，让学生在活动中了解历史人物的概况，学习解决历史问题的一些基本方法，学习运用历史的眼光来分析历史与现实问题，理解历史发展进程的同时，体验历史人物的事迹蕴含的健康理念、心理健康知识和心理调节方法。在历史学习活动中乐于同他人合作，共同探讨历史问题，交流学习心得。在评价历史人物过程中自觉坚持正确的心育观念，选择适合自身心理特点的途径和方法，提高心理健康水平，增强自我教育能力。

参考文献：

初中物理能源分类篇（8）

引言：生物学是初中生进入课程学习之后必须接触的一门学科，该学科主要目的在于培养学生对生物科学的正确认识，并深化锻炼、培养其实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯。对于初中生来说，是一门乐趣多多、十分有益的课程。当前初中生物教学课堂互动过程中，存在着一些误区，不仅影响了教学质量，对于师生在互动过程中获得更多促进课堂优化的信息、措施而言也十分不利。所以，明确当前初中生物课堂教学中的互动误区并积极加以改进，对于当前初中生物教学来说十分重要。本文对初中生物互动教学模式在实施中存在的误区进行分析，并对其相应的改善对策进行分析。

一、初中生物互动教学模式实施中存在的误区

当前初中生物教学中的互动误区总体来说以五种为主，分别是互动形式化、缺乏合理引导、互动形式简单、忽略情感互动、对各类生活资源挖掘力度不够，无法发挥合作交流学习优势。

（一）互动形式化

在生物课堂教学中，师生互动普遍趋向于形式化，摆花架子。往往重形式轻效果的操作很大程度上影响了师生双方长期良性持续互动习惯的养成，不利于双方在积极的氛围中完成教学有关信息的交流。互动的目的在于激发学生参与积极性，开发其兴趣和好奇心，从而促使学生积极发挥自身的主观能动性，更好的配合教师完成教学任务和目标，但是当前课堂中虽然互动形式多但是却不免流于表面，课堂看似氛围热烈，但是从教学质量和效果来看却不尽如人意，所以真正优秀的互动教学必须克服这种形式化，深入学生内心了解其需求，由教师主导、引领学生展开真正的强效互动[1]。

（二）缺乏合理引导

互动课堂中，教师为了让学生完成自主学习，通常会给予其一定的自主学习空间，把不少课堂时间、不少讨论问题留给了学生，这种做法虽然看似有一定效果，但是很多时候只是触及毛皮，学生在自身认知和能力都有局限的情况下，无法很好的按照教师的设计完成教学内容的整理和呈现，因此互动的效果也没有达到，这就需要教师通过增强教学实践和积累，充分把握各个阶段学生们的学习和心理变化，合理应用适度引导这种手段，避免弄巧成拙等各类情况的发生。

（三）互动形式简单

生物课堂中互动形式简单主要是指师生之间过于局限双向互动，在自身定位与角色变化方面较少，无法更好的适应当前教学改革和素质教学所带来的众多学习角色变化，双方都有些被动，无法更好的应用各类教学辅助资源来为自己的教学和学习服务，这就意味着双方在互动过程中的主观能动性都受到了一定限制，是十分不利的。

（四）缺乏情感互动

课堂教学通过认知获得知识、丰富技能、形成情感、提高智慧、完善人格。目前生物课堂教学中多以知识掌握为主要目标，重视认知互动。由于无法直接检测的原因，许多教师把情感态度价值观的形成看成是可有可无的目标，因而课堂上缺乏师生间的情感交流，教师舍不得花时间让学生展示个性化的学习方式，使师生彼此借鉴，共同进行情感体验。

（五）缺乏各类生活资源挖掘力度

生物学是一门自然科学，将生活中的各类信息资源和经验引入教学是增添教学趣味性吸引学生参与的好手段，但是不少生物教师在课堂中对于课本和实验十分重视，但是在切入实际让学生将所学知识进行更好的学以致用方面却并不十分出众，这也导致了学生知识学以致用方面能力的培养和锻炼受到限制，所以互动课堂中必须明确认识这个问题并合理设计各类教学方案以达到充分培养的目的。

二、初中生物互动教学模式实施的有效改善

初中生物教学互动过程中的误区使得教学效果受影响，要在明确问题的基础上探索合理解决对策。

（一）更新教学观念

教学活动从本质上讲是人类一种特殊的交往活动，教师在观念方面实时进行更新，加深对于当前教学改革和素质教学的理解和认知是改善课堂教学模式的重要基础，只有观念与时俱进得到更新，才能够更好的把握教材变化，在课堂教学中合理调整教学方式和手段。师生互动过程中，才能够从全新的角度认识和探索教学问题，才能够让课堂变得更加不一样，师生在崭新的环境下焕发活力与积极性，通过共同合作探究完成生物实验或者问题的解决。所以，师生双方与时俱进更新观念，认识到之前互动教学中的误区并积极加以改进是生物课堂实现改革与进步的第一步。

（二）加强教师自身训练

教师自身要加强专业知识深造，深入钻研教法、心理学等教育理论并结合成功实践进行操作与探索，学生们要通过良性互动积极将各类问题反馈给教师，双方共同为打造一个优秀的、成功的生物互动课堂而努力。教师要合理利用各类生活资源和课程资源，创设合理教学情境，促使学生在主动获得体验的过程中获取新知识和解决问题的方法与手段。

三、结语

面对初中生物课堂互动教学的误区，要从全面更新观念开始，提升师生双方的认知和理解，积极创设良好的教学情境，应用多种科学合理的互动手段促进学生自主学习、合作学习，在完成教学任务和目标的过程中使自身的能力得到充分的培养与锻炼，以能够有效提高学生课堂学习效果。

初中物理能源分类篇（9）

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2017）13/14-0081-03

物理是一门以实验为基础的学科，许多物理概念、现象、规律都是通过实验发现总结出来的。研读初中、高中课程标准以及分析初中生、高中生的心理特点可以发现，初中更强调所有的物理客观规律建立在实验的基础上，所以初中物理实验的教学对学生学习物理至关重要。然而，在目前初中物理实验开展的过程中仍存在一些问题。如学生局限于教材和教师讲解来完成物理实验；在预习环节，学生不能感知真实的实验仪器，在实验室中很难全面掌握实验内容；实验学习资源不够丰富，学生遇到问题时很难及时找到合适资源。[1-2]针对这些实验教学中的问题，教学方式的改变、课程资源库的建设成为课程开展的一项重要内容。本文旨在通过当下流行、操作简便的云存储平台来构建初中物理实验开放课程资源库，并使用该平台进行翻转课堂教学，摸索出初中物理实验教学有效的新路径。

翻转课堂在初中物理实验课的适切性分析

在传统教学中，教师利用大部分时间来讲解实验操作步骤、注意事项以及实验题，学生真正动手的时间很少，学生的注意力也集中在实验操作步骤上，而不是实验原理和实验操作中遇到的实际问题上，这样不利于培养学生的科学能力。并且初中生在实验课堂中容易被一些器具吸引而分神，从而在一定程度上影响了教学效果。而教师利用翻转课堂，能让学生在课前对物理定理、定律或者自然规律有一定了解，对实验原理、实验步骤和实验仪器也有一定熟悉；然后在课堂上学生主要进行实验以及提出在课前自主学习中出现的问题，这样教师能有充足的时间对学生进行操作规范和数据处理的指导，使学生正确使用实验仪器，并合理地处理实验数据。

基于云存储的初中物理实验开放课程资源库的开发流程

在当今开放式信息环境下，过多的信息会给学生造成一定的学习负担，所以课型的转变是新时代教育的趋势。将有效的教学课件、视频等资源收集并建立资源库，有助于提高学生的学习效率。云存储作为网络数据存储的最新形式，能将互联网的交互操作、数据传输、数据共享等功能进一步整合强化。本文选择百度云盘作为建立平台，因为云盘操作简便，不需要代码编写网页和域名，降低了教师教学平台建设和开发的技术门槛。云盘自身配备的“评论”“回复”等功能，使师生之间可以实时交流。对于云盘存储的多种形式的资源，教师既可以在线浏览，也可以下载离线浏览，还可以通过超级链接将其内容在互联网上，使资源库成为一个既保持相对独立又实现动态开放的系统。[3-4]

1.选择资源

鉴于本研究的课程范围是初中物理实验课程，笔者主要搜集整合初中物理实验教材、实验仪器图片或音视频资源、实验过程幻灯片或音视频资源、实验原理文档、幻灯片、图片或音视频资源，以及教师实验课实录、自制的微课等。

2.创建百度云盘账号

登录百度云首页（http：//），即可看到云盘注册页面。根据注册页面提示，完成云盘注册。

3.上传资源

教师可以将前期收集到的资源按一定分类标准整合到一起，然后依据各自不同的特点进行细分，依据课程标准内容创建库文件夹，在库文件夹下建立力学实验资源文件夹、热学实验资源文件夹、电磁学实验资源文件夹、光学实验资源文件夹、资源导航文件夹以及自我检测文件夹。以电磁学实验资源为例，先点击电磁学实验资源文件夹，在里面建立各个实验的文件夹，然后在各个实验的文件夹中建立实验原理文件夹、实验器材文件夹、实验过程文件夹、数据处理文件夹、相关习题文件夹、自我检测文件夹等，接着将制作好的实验微课、音视频、图片、文档、幻灯片等资源根据内容放进相应的文件夹中，最后将上述已经归类完毕的课程资源文件夹分别上传到云盘空间。所有的课程资源全部上传到云盘空间后，就建立起了一个初中物理实验开放课程资源库，师生都可以通过电脑端、手机端、平板电脑端等的云盘对其进行预览、分享等管理操作。[5]

基于云存储平台的初中物理实验翻转课堂教学流程

美国人萨尔曼・可汗创立的可汗学院是翻转课堂（The Flipped Classroom）的起源地之一。这里“翻转”的定义是指重新建构了学习流程。[6]在新的翻转课堂教学模式中，学生可以通过百度云盘提前观看教师准备的实验原理音视频或幻灯片文件、实验过程音视频或幻灯片文件、实验仪器音视频或幻灯片等有关资料，完成课前的任务单，再回到实验室中做实验，当学生在实验中遇到困难时，教师会针对不同的学生进行区别化指导。笔者设计了基于云存储的初中物理实验翻转课堂的教学流程（如图1），力求将学习的主动权还给学生，避免学生只是单纯地记住知识的一些现象。下面，笔者将以人教版初中物理九年级的伏安法测电阻实验为例进行详细阐述。

1.使用初中物理实验课程资源库

笔者主要收集整合伏安法测电阻的实验教材文档、实验仪器图片或音视频资源、实验过程幻灯片或音视频资源、实验原理文档、幻灯片、图片或音视频资源，以及教师实验课实录、自制微课视频等。先将前期收集到的这些资源按一定分类标准整合到一起。然后依据课程内容放入相应的实验原理文件夹、实验器材文件夹、实验过程文件夹、数据处理文件夹、相关习题文件夹、自我检测文件夹中。接着点击实验过程、器材文件夹，将视频放入其中；点击数据处理文件夹，在里面建立计算法处理数据文件夹、作图法处理数据文件夹等；将制作好的实验微课、音视频、图片、文档、幻灯片等资源根据内容放进相应的文件夹中。最后将上述已经归类完毕的课程资源文件夹上传到云盘空间，建立QQ班级学习群并将伏安法测电阻整个文件夹分享到群中，学生打开链接后既可以保存到自己的网盘中，也可以下载到手机、电脑、平板上。

2.学生学习过程

（1）查看学习任务单

实验课前，教师在分析学习内容和学习者特征的基础上，要确定教学目标，将所设置实验项目包含的知识细化为相对较小、较完整且相互关联的小知识点，制订任务单（学生在课前自学过程中需要掌握的内容）。学生可以根据任务单的要求完成课前学习，制订《伏安法测电阻实验》任务单（如图2）。

（2）实验资源学习

实验课前，学习者可以随时随地利用各种移动终端访问百度云盘中的实验学习资源。 学生在明白原理之后，可以观看仪器的图片，弄清仪器的构成与使用，观看实验过程视频，并根据任务单的要求重点学习某一部分。然后打开相关的习题文件夹以及自我检测文件夹，将里面的Word文档打印出来进行习题训练。教师通过收上来的文档可以了解学生的学习情况。

实验课上，教师通过设置有针对性的任务，了解学生课前学习的情况。如果学生在课前学习过程中没有遇到学习问题，则直接完成实验；如果学生在学习过程中有疑或者难题，可以将课前遇到的难题在实验课中反馈给教师，然后在教师给予个别化的指导后，再完成实验。在这种教学模式中，课前的实验资源学习、完成实验是一个循环。在任何环节中遇到问题，学生都可以再次进入云盘，进入实验资源学习环节，还可以根据自身的学习特点和学习能力自行选择学习的顺序。

总之，本研究基于云存储平台，初步构建出初中物理实验开放课程资源库的内容体系，并使用该库进行翻转课堂教学，以期改善初中物理实验教学效果，探索出一条基于网络翻转教学的开放式新途径。

参考文献：

[1]孙宝光，张启义，谭仁兵.基于微信平台的大学物理实验考核系统构建与使用[J].物理实验，2016，5（36）：22-24.

[2]何永凡，周红，周晓兵，等.利用大学物理实验平台培养学生实践创新能力[J].实验技术与管理，2016，33（6）：180-183.

[3]陈滢生.基于云平台的辅助教学研究[J].无线互联科技，2016（09）：92-93.

[4]李海宝.基于共享网络空间的物理演示实验教学平台[J].实验室研究与探索，2015，5（34）：177-181.

初中物理能源分类篇（10）

新课程改革的全面实施个农村初中的生物教学提供了良好的机遇和广阔的发展空间，同时也给农村生物教学带来了严峻的挑战。新的课程标准，新的教材，需要以新的教学理念，教学原则，教学策略和方法去支撑。而广大农村初中由于交通不便利，信息滞后，思想保守，师资力量相对较弱，硬件实施不完善等诸多不利条件所限制，使新课改在农村推行过程中遇到了不少困难，但农村初中拥有丰富的动植物资源，又有农、林、牧等与生物密切相关的产业，这些都是生物教学的重要课程资源，使得农村初中生物教学具有独特的魄力。笔者长期工作于农村教学第一线，从事生物教学。新课改实施以来。笔者结合农村初中的实际情况，刻苦钻研教法，创造性的开展教学，在教学实践中总结经验，探索教学规律。现就如何搞好新课改理念下的农村初中生物教学，简谈如下：

1．以生为本，关注生命价值，促进学生全面发展

生物学是研究生命运动的科学，通过生物教学，我们应该使学生了解自己，了解生命，尊重生命。现实中漠视生命、践踏生命的现象屡见不鲜。从清华大学生刘海洋“伤熊”事件到云南大学生马家爵谋害同窗好友，从放纵自己到自杀事件的不断多，诸多不尊重生命，漠视生命的事件，不得不引起我们教育者的思考，难道不应该放弃应试教育，让教育回归到他们本来的面目吗？教育，特别是生物教育更应该以人为本，关注生命教育，促进学生的全面发展。

2．加强实验教学，引导学生进行探究性学习

生物学是一门实验科学，培养学生的实验技能是课程标准中的教学目标之一。尽管农村初中没有完善的仪器设备、用具和实验材料，但我们可以利用农村动植物资源丰富的特点，就地取材，在教学中，我们把实验分成两类来处理：必修实验和选修实验，对于必修实验，对于必修实验能用本地简单实验代替的，就做代替实验，无法代替的必修实验，按学期依次分别配置，这样即达到了实验的目的，又不会给学校增添过大的经济压力，对于选修实验，我往往结合本地情况适当选做，在实验中，我们即注重培养学生的实验技能，又强调控制变量，设计对照，量的检测，数据的整理，分析即表达方式。在实验过程中，我注重创设情景，让学生置疑，从而实施探究式教育，让教育回归本位，还学生的主体地位，通过学生自主，独立地发现问题，实验操作，调查收集，处理信息，表达与交流等探索活动，让学生获得知识、技能、情感态度的发展。让学生体验科学家研究的快乐，从而培养学生的探索精神和创新能力。

3．充分挖掘生物生物学科中的思想教育资源，对学生进行思想教育。

3．1　充分利用学科内容，帮助学生树立辨证唯物主义思想。通过讲授学科知识，使学生明白生命并不神秘，生命无非是物质的一种运动形式罢了，从而破除封建迷信，让学生初步树立辨证唯物主义观点。

3．2　通过生物进化、培养学生的竞争意识，一切生命的进化史都要遵循“物竞天则，适者生存”这个永恒的道理，人类也难逃其律。在讲课时，我们要适时的教育学生，培养他们的竞争意识，让他们明白，只有发展才会有出路，才可能免遭淘汰，才有机会实现自己的理想，同样，对外，我们的国家必须参加到激烈的国际竞争之中，对内我们的祖国也要不断的改革，自我创新，只有这样我们的国家才能繁荣昌盛。通过这样的思想教育既培养了学生的竞争意识和忧虑意识，也增强了同学们的责任感和使命感。

3．3　通过生物教育，使学生理解和谐思想，自然界，生命，生命现象是相互联系相互制约、辨证统一的，任何一个生物体都是一个有机和谐的整体，人类也是如此。

3．4　通过生物教育，培养学生的环保意识，任何生物的生存与发展都离不开周围的环境，任何生物在其生存和发展过程中总要与周围的环境进行物质和能量的交换，没有适宜的生存环境，恐龙的悲剧可能会在人类的身上从演，通过讲授这些内容，同学们的环保意识会油然而生。

4．认真抓好实践活动为基础的第二课堂，积极开展STS教育

农村初中拥有丰富的动植物资源，我们可以制作动植物标本，观察农作物的生长发育历程、饲养小动物、组织学生踏青、到田间地头实习参观等丰富多彩的第二课堂活动，通过开展这些活动不仅丰富了同学们课外知识也提高了同学们的学习积极性，增强了学习的实践能力。

参考文献