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建构主义的概念

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建构主义的概念

建构主义的概念范文第1篇

建构主义学生错误概念成因转化策略建构主义者提出,学习是学生通过原有认知结构与环境中的新信息相互作用主动建构信息意义的能动过程[1]。源于日常生活经验或父母的早期教育,儿童在接受正式的教育前,已经获得对外界环境和事物的初步理解,其中有些与科学概念相冲突,影响儿童对科学概念的学习,即“错误概念”(misconception)。

一、错误概念的形成原因及特点

错误概念的形成受学生、教师、学习内容等多种因素的影响。学习的实质是学习者在已有认知的基础上对新刺激、新内容进行新的意义建构,这是建构主义关于学习的最重要观点。在这个过程中,日常概念的干扰、知识的负迁移、心像系统的替代、学生的心理发展水平等,对学生错误概念的形成具有重要影响。

1.日常概念的干扰

日常概念(daily conception)是学生在日常生活中直接观察事物的外部特征而形成的概念。它一般在专门的教学之前获得。随着儿童交往、提问的逐渐扩大,日常概念形成了儿童对于世界的观念建构和再建构。如,刚出生的儿童会认为所有事物都有生命。随着经验的积累,这一观念再次建构为:只有移动的物体才有生命。因为汽车是移动的,所以有生命,而小草是不动的,所以没有生命。由于日常概念往往没有触及对事物的本质理解,因而具有宽泛性、多义性和模糊性等特点,对学生学习科学概念往往造成干扰。例如,学生在学习几何中的“垂直”概念时,根据日常观察和狭义的理解,总是认为,一条直线水平、另一条直线与之相交成90°所形成的图形才叫垂直。又如,生物课上,学生往往认为果实都是可以吃的,鸟类就是会飞的动物等等,不一而足,从而导致错误概念的产生。

2.知识的负迁移

迁移是指一种学习情境对另一种学习情境的影响。知识的学习离不开迁移。从两种学习情境相互影响的效果方面看,迁移分为两种:正迁移和负迁移。两种学习互相促进,形成正迁移;两种学习互相干扰或冲突,则形成负迁移。知识的正迁移和负迁移取决于两种学习在内容、过程、环境、条件等方面的相似性。当学生用先前经验和心向去建构内容、环境、条件等已发生变化的新任务时,就会造成对新任务的干扰,影响当前任务的学习。如,两种不同的语言,在语法规则上有很大的差异。学生如果根据先前的语法学习经验来建构另一种语言情境中的语法知识,往往会造成对概念的错误理解。又如,同一种化学物质在不同的条件下会产生不同的化学反应。当条件发生变化后,先前化学反应过程和结果的习得性知识极易形成学生的某种心理定势,对当前的认知产生不利影响,从而导致错误概念的发生。

3.心像系统的替代

1986年,加拿大心理学家Paivio及其团队提出了人脑认知系统的“双重编码”理论[2]。该理论认为,言语系统和心像系统,作为人的大脑认知系统中的两个子系统,分别对不同信息进行编码、存储等处理。前者主要处理言语类信息,后者主要处理声音、图像等非言语类信息。两个系统既独立又联系,既分工又合作。同时运作,可以降低学习负荷,增强理解、记忆能力,大大提高学习效果。这就是人们常说的“左右脑”全脑学习。但是,这两个系统在执行任务时并不是平均运作。多数情况下,某个系统比较强大时,另一个系统就会变得弱小。在早期概念教学中,这种不均衡被教师放大了。幼儿和小学教师在教授具体事物的概念时,一般直接用概念例子进行实物直观或模型直观,启动了儿童的心像系统,却疏忽了对儿童关于概念本质特征的言语信息输入。比如,花朵、交通工具,昆虫等概念。图像等非言语类信息的过多输入使得儿童的心像系统替代了言语系统本应发挥的作用。虽然,心像系统在理解和记忆概念时,有其自身的优点,如丰富性、深刻性、形象性、整体性等,但是它并不能取代概念定义的明确性、不变性和抽象性。最主要的是,它缺少概念定义的排他性。当然,把抽象的定义硬塞给低龄儿童确实不妥,但教师不可不作为,可将反映概念本质特征的抽象语言(即概念定义)进行具体、形象地言语转化后,配合直观教学,以灵活方式呈现出来。教师对概念定义的不作为,导致学生仅仅建立了概念的整体心理映像,对概念本质特征的理解模糊、易变,知其然而不知其所以然,为错误概念的产生提供了土壤。

4.学生心理发展水平的制约

20世纪最著名的发展心理学家Jean Piaget将学生从出生到成人的认知发展分为感知运动、前运算、具体运算和形式运算四个阶段[3]。这就是著名的Piaget认知发展阶段理论。它充分反映了学生心理和认知发展的阶段性差异以及在同一阶段内发展所具有的共性。知识的教学受到学生心理发展水平的制约。因此,教师在教学时,不能无视学生的心理发展水平(即学生的知识背景和认知水平)随意选择教学内容与方法,而应与之保持同步。如果教学内容与方法低于学生的心理发展水平,就会形成无效的教学,学生将得不到发展;超出了学生的心理发展水平,就会造成学生对概念的错误理解,甚至无法理解。例如,小学生的认知发展正处于具体运算阶段,如果数学教师忽略了这一点,对学生传授方程、函数等形式运算的内容,将会导致学生对这些概念的误解甚至不解。

错误概念具有广泛性和隐蔽性。不仅是儿童,即使是在大学生和成人中也屡见不鲜,并深藏于人的观念之中。由于错误概念通常能“解释”一些客观事物的表面现象,符合直观观察,表现出“合理的”一面,因此还具有顽固性。原有的错误概念可以引发新的错误概念,形成知识学习的恶性循环,具有很大的破坏力。

二、概念转化的条件

Posner等人在认知建构理论的基础上,提出概念转化(conceptual change)的条件理论[4]。他们认为,一个人的原有观念要发生转化,应具备四个条件:

一是对原有概念的不满,即它已经无法解释当前发生的学习情境,因而使学习者感到失望。二是新概念的可理解性。学习者能够理解新概念及其组织方式,这是学习者建立新的科学概念的前提条件。三是新概念的合理性。新概念与个体的其他知识经验、信念等保持一致,能够实现有效整合,而不是相互发生冲突。四是新概念的有效性。新概念能够提供对当前学习情境更好的解决方案,体现出巨大的价值和潜力。学生认识到新概念优于原有概念,是实现概念转变的现实动力。

个体的经验背景也是影响概念转化的重要因素。Posner等人称之为“概念生态”(conceptual ecology)[4]。它包含以下几个组成因子:一是认识信念;二是原有概念;三是获取知识的方式;四是解释知识的方式;五是问题解决策略;六是情绪情感;七是对科学本质的看法。概念生态构成的要素,例如问题解决的策略、情绪情感等,对学生学习的过程产生非常重要的影响,也都可能对不同的学习者的概念转化产生影响。1992年,针对该理论由于未重视学生的学习态度和动机所引起的质疑,Posner对此理论作了一些修改,把学习的动机因素也纳入概念生态中,进一步完善了概念转化的条件理论[5]。

三、促进错误概念转化的教学策略

有效的教学策略是实现学生错误概念转化的根本途径。在研究学生的心理发展水平的基础上,根据知识建构的过程和规律,尝试“探测错误概念引发认知冲突建构科学概念运用科学概念元认知监控(反思)”的五步转化法,是促使错误概念向科学概念最终转化的完整的、行之有效的教学策略与方法。

研究学生的心理发展水平,是教育适应学生身心发展规律的必然反映,是教学促进学生发展的客观要求,也是有效教学的基本条件。一切优化的教学都必须适应学生的心理发展水平和阶段特征。中小学生的心理发展多数处于具体运算阶段,在理解和运用概念时,需要具体经验的支持。针对这一心理特点,教师在教学中应综合使用实物直观、模型直观和言语直观,引导学生动手动脑,深入观察和实验,在此基础上进行感性概括,形成感性认识,并在教师的指导下进行理性概括,从而获得正确的概念。

1.探测学生的错误概念

在教学过程中,教师需要探测学生的错误概念。这是实现错误概念转化的前提。在揭示新概念之前,教师应首先尽力去了解学生对当前情境或任务的想法,采用具有揭示力的探测性问题,让学生积极参与,根据自己的理解,大胆推测可能的结果。教师先提供一种开放的问题情境,采用“如果……将会如何”的形式,鼓励学生说出自己的观点。可以先将学生进行分组,学生通过组内讨论充分发表意见,由自选代表进行综合后发言,更有利于激发学生的积极性。

2.引发学生的认知冲突

这是实现错误概念转化的重要环节。怎样制造认知冲突呢?较可行的思路是:诱导学生暴露其原有的概念或想法,创设情境使其与科学概念发生强烈冲突,使学生认识到自己的原有概念与科学概念产生了无法调和的矛盾,让学生产生“震撼”,以动摇其顽固信念的基础,而不得不以批判的眼光审视他曾深信不疑的东西,才有可能发现其原有概念的局限性和错误之处,才能彻底地抛弃它们。

3.建构科学概念

引发学生的认知冲突不是最终目的。当认知冲突的情境发生后,教师应进一步组织学生进行讨论,引导学生去思考现象背后说明的问题,促使学生主动思考造成冲突和差异的深层次原因。在讨论中,教师不要过多地干涉,应该让学生根据自己的理解充分发表意见,自然地进行感性概括。学生通过交流一一呈现对冲突情境的理解,并去粗取精,基本达成一致意见时,科学概念的重建就开始了。教师的任务是:其一,呈现科学概念的定义,深刻揭示概念的内涵与外延。概念的内涵是对概念本质属性的界定,是此概念区别于彼概念的标志,也是解答认知冲突情境的钥匙。概念的外延是概念所反映的对象的具体范围。定义的教学是学习科学概念的关键环节;其二,综合呈现与概念本质特征相关的言语信息和图形图像信息,同时启动学生的“双重编码”系统,培养学生的全脑思维能力,提高学习和记忆效果;其三,呈现足够的概念正例和适当的反例,促使学生对概念理解的精确化。呈现正例,把符合概念本质特征的对象变化范围尽可能包括进来,可以防止“概括不足”;然后呈现适当表面相似的概念反例,可以防止“过度概括”,把不符合概念本质特征的成员排除出去。前者提供对概念的证明,后者提供对概念的辨别。二者的综合使用,则会迅速促使学生对概念定义的精确理解;其四,解释科学概念的可理解性、合理性和有效性。如上所述,新概念要被学生接受是有条件的。教师应该通过科学概念的内涵与外延、科学概念与其他相关概念之间的联系、科学概念的运用等方面的具体解释和直观呈现,使学生在主观上认识到它的种种“优点”,从而在心理上真正接纳它,实现科学概念的重建。

4.运用科学概念

熟练地运用科学概念是检验概念掌握程度的标准,也是概念学习的最终目的。但是,错误概念的彻底转化和科学概念的真正建构不是一朝一夕就能达到的,必须经过反复地运用和练习才可以实现。在概念的运用阶段,教师应考虑到概念对象各种可能的变化类型(变式),通过训练学生对概念对象各种变式的理解与运用,触类旁通,才能促使学生错误概念的最终转化和科学概念的真正建构。

5.元认知监控(反思)

元认知,就是对认知的认知。具体地说,是指认知主体对自身思维和学习活动的自我认识、自我评价、自我监督和自我调控等。元认知对学习状态的改变具有监控、评价、管理等重要功能。在错误概念转化的学习过程中,元认知的参与可以使学生激发学习动机、端正学习态度、提高注意力、选择有效的学习策略等,使学习过程从死板低效变为富有生机和高效。在学习之后,通过反思概念转化的过程及评价学习过程的得失,使概念学习得到升华,学习兴趣得到培养,学习策略得到提高。

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参考文献

[1] 陈琦,刘儒德.教育心理学.北京:高等教育出版社,2005.

[2] Clark,J.M.,Paivio,A.Dual coding theory and education.Educational Psychology Review,1991(Vol 3).

[3] 皮亚杰,英海尔德.儿童心理学.吴福元译.北京:商务印书馆,1980.

建构主义的概念范文第2篇

一、分析对象与方法

研究对象确定为高中数学教材中关键的数学概念,以及那些学生在理解和接受过程中感到困难的数学概念.首先从教学的角度罗列并分析这些概念的特点,学生在学习和认知过程中会产生怎样的困难及为什么产生这样的困难; 然后思考并探索这些概念的教学策略; 再分阶段在高一、高二进行教学实验; 最后通过考试分析、与学生交流、对照试验,反馈并分析教学效果,总结相应的教学方法.

二、分析结果与建议

1.演绎建构教学

高中数学中有不少概念之间有着密切的逻辑关系,例如:函数与指数函数、对数函数、三角函数、数列,就是一般和特殊的关系.对数函数与指数函数通过反函数联系起来.此时,概念的学习本身就是一个“同化”或“顺应”的过程.概念间逻辑联系的确定不仅能帮助高中学生建立一种较牢固的知识结构,也帮助学生体会一般到特殊,或从特殊到一般的认知规律.所以对于那些与学生原有认知结构中的概念有逻辑关系的概念,我们可以通过逻辑演绎过程,帮助学生主动建构概念.

仅以数列通项公式为例,因为教材中数列的通项公式是通过观察规律引出的,很多学生甚至老师仅仅把它看作是数列的一种表达方式,根本未意识到数列的通项公式是一类特殊的函数(离散函数),所以后面在学习利用它研究单调性和求最值时,效果就打了折扣.其实我们可以通过利用研究函数概念的思想方法加深对数列通项的理解,一切显得顺理成章,只不过定义域变成正整数集而已.这样处理对学生来说,数列不再是孤立的知识,而是函数体系中一个特殊的内容而已.样题:已知数列{an}的前n项和为Sn=n2-7n,n∈[WTHZ]N[WTBX]*.问{an}的前几项和最小?解:将Sn看作二次函数,其对称轴为x=[SX(]7[]2[SX)],所以(Sn)min=S3=S4=-12.

2.类比建构教学

把类比方法用在两个平行(或者说并列)的概念上有较好的学习效果.在高中教学中,指数与对数;指数函数与对数函数;平面角与二面角;等差数列与等比数列;排列与组合;椭圆、双曲线与抛物线等概念,我们都可以将其看作有特殊关系的并列概念.

例如:指数运算与对数运算其实是逆运算的关系,我们完全可以提示学生通过指数运算的性质来主动寻找对数运算相应的性质;在学生完全掌握椭圆的概念和性质后,我们可以要求学生利用认识椭圆概念的方法和规律自己研究双曲线和抛物线,学生通过自己主动的思维活动得到的结果,更容易理解和掌握;平面角和二面角其实是二维平面和三维空间的不同表示形式,我们可以借助二维平面上角的概念来帮助学生理解三维空间角的度量的有关概念.上述过程,教师都只须充当一个引导者就行了.

3.模型建构教学

多数抽象的数学概念,我们可以为其找到具体的模型.在教学中,可以通过对具体模型的学习和认识来帮助学生掌握抽象概念的性质及特点,这样有助于学生对其产生形象的认识,促进学生对概念的主动建构.

例如:等差数列性质的学习,我们可以先选择一个具体的等差数列,如{an}:1,3,5,7,…来考察它的特点,再推广到一般的性质.又如:数学归纳法的学习,大多数学生对其中体现出来的递推原理及有限与无限思想很难理解.我们可以不断演示“多米诺骨牌”实验,让学生在其中体会“要使骨牌全部倒下,只需满足两个条件:(1)第一块倒下;(2)前一块倒下能使后一块也倒下,就足够了.”通过建立模型让学生从直观上对数学归纳法的思想有感性的认识,学生再利用这一思想去解决问题.课后反馈练习表明,超过九成的学生能理解数学归纳法的思想.这比不建立模型,而是单纯进行理论分析的教学方式的学生超出一成左右.

4.活动建构教学

高中数学中有一些概念,在学生原有的认知结构中很少有与之关联的内容,概念本身也显得较为独立.例如计数问题中的排列与组合概念,概率统计中的概率等概念.虽然高中学生有较强的逻辑思维和形式运算能力,但要在已有的认知结构中建构这些概念仅靠思维运算是不够的,至少效率不高.教师切忌用自己的感受去揣度学生,认为这些概念简单,学生很容易理解.

例如:为帮助学生建构排列的概念,我们可以创设情境,让学生自己去罗列某个排列的各种可能,让学生在罗列的过程中去体验什么是排列,什么叫一个排列,什么叫排列数;还可以引导学生反思乘法原理,促进学生对排列知识的主动建构.再如:为帮助学生理解概率的概念,我们可以让学生通过扔硬币抛图钉,在活动中体验概率与频率的关系,体会计算概率方法的合理性,引导学生主动建构概率的有关概念.

5.反思建构教学

对于很多抽象程度高又完全陌生的数学概念,学生即使能找到它与原有某个知识点的联系,也常常会因为对概念本身理解程度浅显而使这种联系很快消失,建构起来的概念也特别容易遗忘.对于这类型概念,我们不仅要增加学生对概念本身的操作和体验,更应帮助学生在这个过程中对自己的思维活动进行反思.

例如:对数的概念,虽然我们知道对数运算是指数运算的逆运算,但往往很多学生在刚开始接触时,却很难说出log39究竟是一个什么数.我们从数学概念的二重性(2)理论出发,因为对数既可以被看作一个过程,又可以被看作一个对象,而学生对这种概念的理解往往是从过程开始的,逐渐上升为一个对象.这种质变依靠反思更容易获得.因此,我们可以从解诸如3x=9这些方程出发,指出x=log39既可以看作一个运算(过程),又可以看作一个结果(对象),帮助学生反思这种运算过程,从中主动建构对对数概念本身的认识.在反函数的教学中也有类似情况,很多学生仅知道如何求一个函数的反函数,而认识不到反函数首先是一个函数.而对这个问题反思的结果不仅加深了学生对反函数概念的理解,也加深了对函数概念的理解.

建构主义的概念范文第3篇

关键词:建筑结构;结构设计;概念设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

概念设计是指在建筑设计过程中,设计师对结构形式、结构的变形和内力等一系列设计关键点的总体把握,概念设计不完全依赖于计算机技术,顾名思义,它要求设计人员对结构具有总体概念和定性分析的能力。具体地讲,概念设计就是要求设计人员在整个设计过程中,对结构的选型、结构分析计算、截面的设计以及细部的处理等方方面面,结合自身以往的结构设计经验,对结构设计的各种影响因素进行全面详细的考虑,在此基础上,选择合理的分析处理方式,最终完成一份优秀的结构设计。

当前随着科技技术的不断发展,尤其是计算机技术发展突飞猛进,各种设计辅助软件层出不穷,在一定程度上,这些设计辅助软件为广大结构设计人员提供了非常多的便利,让设计人员不再陷入各种费时费力的计算工作当中,也进一步提高了设计效率,缩短了设计周期,从这一角度来讲,部分设计软件的优越性得到了大家的一致认可。少部分设计人员对概念设计的重视程度相比以前,存在着一定程度的下滑。需要看到的是,当前设计软件智能化远未达到进行独立设计的程度,因此不能迷信软件,实践证明的确存在着少部分设计人员由于过度依赖计算机,导致出现较为严重的设计失误,所有的结构设计人员都应该避免出现这种情况。

2 概念设计的重要性

(1)结构设计虽然经历了多年的发展,已经十分成熟,但时至今日结构设计仍然存在着一定的不可计算性,由此带来了结构设计中某些结构构件存在无法计算的设计问题,众多设计实践证明,此类问题通过良好的概念设计以及通过采用合理的结构措施都可以解决。另外,设计软件计算结果数字化,久而久之,设计人员对结构设计的认识也存在着一定的“数字化”,长期发展下去必然导致设计的呆板、僵化。但概念设计很大程度上可以弥补当前这一方面的缺失,经过对概念设计的良好学习,设计人员可以对自己的设计方案有更加直观的认识,对结构的工作性能也有更深刻的体会。

(2)概念设计对方案设计也有着重要影响,初步设计当前还无法通过设计软件进行设计,因此在这一阶段,需要设计人员在没有设计软件高度精确的数据支持下,通过良好的概念设计能力,优选出效果与经济性俱优的结构方案。良好初步设计要求工程师不断丰富自身的结构概念知识,对各类结构的工作性能有着清楚而深刻的认识,并能够在设计工作中灵活运用。

3 概念设计的主要工作内容

概念设计的工作内容主要包含以下四个方面:

第一个方面是结构体系,概念设计阶段要重视结构的选型、注重建筑物平面与立面布置的规则性、重视结构体系的抗震与抗风性能、对结构体系的经济性进行优选。

第二个重要方面是结构布局,要对整个结构的布置进行整体把握,合理分配,尽量确保结构的质量、刚度与承载力能够合理布置,尽量规避采用不规则的结构设计方案,避免出现传力途径间断、结构局部削弱或刚度发生突变、某些部位出现过大应力集中等情况,对结构设计方案中的薄弱部位采取合理的抗震措施,确保结构拥有足够的变形能力的同时又能确保其薄弱层不发生转移。

第三个重要方面是结构构件,要确保各个结构构件既有必要的抗震承载力与刚度,又拥有良好的承受非弹性变形的能力,可以设置多道抗震防线,保留一定数量的内外剩余度,以保证结构的局部破坏不会引发大范围的倒塌。

第四个重要方面是结构的连接,结构构件的连接构造是需要重点考虑的部位,要确保结构各个节点之间的连接非常可靠、具有良好的延性以及具备耗散一定能量的能力,使得结构具有良好的整体稳定性。

4 建筑结构设计中概念设计应注意的问题

(1)适宜刚度概念

在建筑结构设计中,合理地确定建筑物的刚度是非常重要的。建筑物的刚度不宜太大,刚度大,结构自振周期就短,在地震时结构所承受的地震作用就大,相对后果较重,且造成材料的浪费;刚度也不宜过柔,过柔的建筑结构在地震时就会产生过大的变形,影响其强度、稳定性和正常使用。

(2)充分认识和掌握结构的破坏机制和塑化历程

建筑结构的破坏机制一般分为楼层破坏机制和整体破坏机制,设计人员在设计中应尽量避免结构产生楼层破坏机制,因为这种破坏机制说明结构中存在着薄弱环节,即在其它构件承载能力尚未充分发挥作用之前,整个结构已经提前破坏,设计人员的责任和主要任务就是努力实现理想的建筑结构的整体破坏机制,就是正确布置和掌握塑性铰出现的位置和出现顺序。

(3)等强度与耗能设计原则

这是抗震结构总体设计时必须认真考虑的设计原则,在结构设计中一定要避免由于设计考虑不周,或施工的局部缺陷,造成在水平作用下部分主要承重结构提前破坏,整幢建筑物连续破坏的局面。在结构的整体设计上要注意加强薄弱环节,尽量做到等强度,在注意等强度设计原则的同时,一定要注意使建筑结构在恰当的部位具有能消耗大量能量的性能,一个好的结构设计必定是一个好的耗能系统。在选择主要耗能构件时应注意以下几点:1)耗能构件的屈服应力仍然处于弹性阶段工作的构件的约束,即它们的屈服在整个建筑结构中应该是局部性的,不至于引起整体破坏;(2)耗能构件不应选用主要承受竖向荷载的构件,如柱、剪力墙等;3)为了更多地消耗地震能量,耗能构件应有相当的数量,且这些耗能构件应有较好的延性。

(4)结构延性设计原则

结构延性一般用延性系数表示,它表示的是结构极限变形与屈服变形的比值,该比值越大,结构的延性越好,如果组成整体结构的各个构件均具有较好的延性,那么整体结构本身会有较好的延性。

(5)强柱弱梁设计原则

强柱弱梁设计原则,其目的就是为了保证在强地震作用下,框架结构塑性铰首先在梁上发生而不在柱上发生,避免框架结构出现楼层破坏机制。

5概念设计的意义

(1)展现先进设计思想的关键

概念设计的根本宗旨,是在特定的建筑空间及地理条件下,用整体概念来考虑建筑结构的总体方案,且能有意识地发挥和利用结构总体系与分体系之间的力学特性与关系。运用概念设计从整体上把握结构的各项性能,方能对计算分析的结果进行科学判断和合理取舍。在概念设计之初的方案阶段,能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较、分析与选择,可采用概念性设计到工程中去。

(2)弥补设计、计算理论的不足

目前的结构设计计算水平难以有效地保证结构设计的抗震、抗风性能,尤其是抗震设计。以“5・12 汶川大地震”为代表的近几年国内外几次震害的经验教训充分说明,从某种意义上讲,概念设计确实比分析计算更为重要。目前,现行的结构设计理论和计算理论仍然存在着一些缺陷:如对混凝土结构设计,内力计算采用基于弹性理论的计算方法,而截面设计则采用是基于塑性理论的极限状态设计方法,两者的矛盾使计算结果与结构的实际受力状态存在较大差距。为了弥补设计、计算理论的缺陷,或实现对实际存在的大量难以计算的结构构件的设计,也需要概念设计与结构措施来共同满足结构设计的需要。

(3)体现结构设计的原则与灵活

建筑物是一个完整的空间结构,各构件都在以相当复杂的受力方式共同工作,而并非是独立于总体结构体系之外的单独构件。当前在建筑结构设计界,对具体空间结构体系的整体研究上还存在着局限性,以至于在设计过程中采用了许多假定与简化方法。作为结构工程师,一方面在设计过程中既要做到严格遵守和执行相关的强制性规范和要求,坚持结构设计的原则不能改变,另一方面,又不应盲目、教条、机械地照搬照抄,尤其是对推荐性规范和要求,应把它作为一种结构设计中的指导和参考意见,从而可在实际的设计项目中做出更为正确的选择。这就对结构设计工程师提出了要求,要对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有更为透彻的认识和深入的了解,把建筑结构概念设计应用到实际工作中去。

6 结束语

结构设计历经多年的发展,目前已经趋于成熟,尤其是以计算机技术为代表的科技爆发式发展,对结构设计也带来了巨大的影响,工程软件如雨后春笋般出现并在工程实践中大量应用,随之出现了少部分设计人员过于依赖计算机技术,使设计偏离了其原有轨道。在这样的时代背景下,概念设计成为一座将建筑与结构联系在一起的桥梁,使得两个专业的设计人员在这一平台上进行沟通与交流。概念设计的存在,也是对纯计算式设计一统天下的否定,但它又不是与结构计算分析对立的,相反概念设计可以弥补结构计算分析当前存在的不足,而且对结构计算分析提出了更高的要求,做到正确理解规范和灵活运用规范,做到概念设计与计算设计的相辅相成,使结构概念设计更加科学化与合理化,进一步推动计算机分析计算技术发展迈上新的台阶。

综上所述,建筑结构的概念设计对结构工程设计具有举足轻重的作用,可以说得上是结构工程设计的灵魂。可喜的是,当前越来越多的结构工程师开始接受概念设计的思想,并逐步应用到日常的设计工作中,概念设计正发挥着越来越重要的作用。

参考文献:

[1]朱慈勉,尹小明.概念设计的意义和应用分析[J].建筑技术,2005,36(8):626-628.

[2]樊永华.概念设计在结构设计中的应用[J].山西建筑,2008,34(12):84-85.

[3]高立人,方鄂华,钱稼茹.高层建筑结构概念设计[M].北京中国计划版社,2005.

[4]张维斌.多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

建构主义的概念范文第4篇

【关键词】概念设计;建筑结构;应用

传统上,建筑结构设计是从考虑结构方案开始,需要经历体系、布置、计算、构造到施工图这样一个过程,设计主要依据各种建筑结构设计规范,结合一些理论分析,基本上是按部就班、没有太多创新实践的流程性的活动,这样的方式难以实现建筑功能、结构、美观及建造的完美统一[1]。结构概念设计,在项目规划设计阶段就参与其中,通过宏观的把握,运用结构设计的理论和比较现有结构设计的实践成果,从建筑规划的意图、功能、材料、施工、造价等方面的综合理解出发,进行概念性的分析、估算、评价和选择,从而实现“多快好省”的设计目标。概念设计为建筑结构设计开创了新的设计空间,可以更好地适应当今建筑工程日趋复杂、不确定因素多的现实需求。因此,结构设计人员应当熟悉并用好概念设计方法,以达到更加合理、可靠、经济的设计目标。

1、建筑结构概念设计方法

1.1 概念设计过程

概念设计过程,是经过分析-综合-评价三个阶段的不断循环改进和提高而实现的,如图1所示。分析即通过对问题的剖析,加深对问题的理解。由于信息不太清晰,数据也不够完整,可供设计人员使用的是一些相对准确的描述性的概念。综合过程就是产生方案的过程。在此过程中,通过运用结构设计理论和工程经验,将方案以图形表达出来,而实现这一过程需要创造性的思维方式,甚至是设计的灵感。评价即经过判断和比较选择最佳方案。设计人员通过分析模型,并进行数据计算等方式,对各种方案进行比较,从而选择经济合理、技术可行的方案。由于方案不会一次就令人满意,需要经过多次的循环改进,直至令各方满意为止[2]。

1.2 概念设计原则

(1)全面分析、注重协调

全面分析就是既要考虑整体要求,也要顾及局部需求。先从整体入手,在通盘考虑建筑、结构、施工三维关系的基础上,思考建筑功能、技术、经济之间的特点和关联。根据建筑场地条件,确定主要分体系的结构形式、基础选型,进而确定构件类型及其连接关系。再从结构的使用要求、安全性能、耐久性和整体稳定性上进行调整。解决了三维构思的问题,就要考虑竖向分体系(即基础、柱、墙)和水平分体系(板、梁)之间的二维关系。最后就是进行一维施工图设计[3]。

功能协调就是充分考虑建筑、结构、设备、施工之间的协调。建筑与结构之间要考虑建筑的使用与结构的配置、建筑的分区与结构的分段之间的功能协调;结构与设备之间应思考结构布局与设备布置、结构构造与设备安排之间的功能协调;结构与施工之间需设想结构构件与施工可行性、局部构件与施工便利性、构件受力状态与施工做法之间的功能协调。

(2)因地制宜、精益求精

因地制宜就是设计方案要针对当地的实际情况,如了解气象、水文、地质等自然条件;考察民情、民俗、传统文化背景等社会环境;研究当地资源、设备供应、施工技术等施工所具备的能力。

精益求精就是设计方案要能够做到优中选优。不仅从“面”上考虑,还要顾及到“点”和“线”;既要思考纵向体系,也要分析水平体系;不仅能分析问题,还要会提出问题;采用方法上,既要有理论定性分析,也需做模拟试验来判断;评价上,除了评价能否的问题,还要知道可否、值否,更要会分析应否。

(3)减轻自重、合理受力

努力减轻建筑自重,应成为结构设计人员不懈追求的目标和进行概念设计的原则。减轻自重的好处包括降低荷载、减小地震作用效应、节省成本、提高施工速度、节约资源等。减轻自重的方法是积极采用高强材料、新型材料;结构布置上更加合理;采用有效减轻自重的结构体系和高效结构型式,如预应力结构、网架网壳体系、空间桁架等。

合理受力是要求结构构件受力均匀、传力简捷和清晰。因此,应利用结构的对称性、刚度的相对性以及变形的连续性和协同性,充分考虑受力的合理性。对于协调受力的构件,应将其作为整体来看待,如进行基础设计时要将地基、基础、上部结构视为整体,并利用等带刚度法考虑上部结构对基础的影响。

(4)空间作用、优化选型。

在进行建筑结构计算时,出于分析和计算的方便,而将建筑分解成平面状态进行分析,而实际上建筑物是空间结构,因此进行概念设计时就应该考虑建筑空间作用,例如考虑板与梁的相互作用、剪力墙体系与框架体系的相互作用等。

优化选型主要是优化结构体系、优化结构布置及构造合理化等原则。优化结构体系,即根据建筑、使用、环境和荷载优化选用合适的构件,再构成体系;优化结构布置,是在满足使用要求前提下,合理布置纵向体系、水平体系和基础系统;构造合理化是构造的理论要求应与实际构造做法保持一致等。

2、概念设计在结构设计中的应用

2.1 在抗震设计中的应用

传统结构设计方法,主要关心提高结构抗力 ,以至于陷入混凝土强度等级越用越高,配筋量越用越多,结构自重越来越大,造价越来越高的误区。结果造成到处都是肥梁、胖柱、深基础的怪现象。具体到抗震设计方面,初定尺寸、混凝土强度等级 结构强度 地震力 配筋率。为了抵御地震作用去配筋,必然增加结构刚度,整体刚度增加又必然导致地震作用效应增强[3]。

采用概念设计的思想,可以有效克服这种困境。譬如采用隔振消能的做法,在基础与主体结构之间加设柔性的隔震层、隔震器,或者在建筑顶部安装“反摆”装置等,通过增加阻尼,降低加速度,减小地震作用效应,提高建筑的安全性,实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。图2是减震器的例子。

建构主义的概念范文第5篇

摘要:建构主义理论虽然起步较晚,但是其在借鉴和吸纳了诸多国际关系理论流派的精髓之后,取得的进展却是显著的。在建构主义理论发展过程中,不可忽视的是亚历山大·温特所做出的重大贡献,他奠定了建构主义跻身主流国际关系理论的基础。凭借着严密科学的理论体系,建构主义在反思主义阵营中崭露头角,跃居国际关系理论主流行列,但其自身同样存在着不可忽视的缺点。

关键词:建构主义;理论体系;温特;认识

20世纪80年代,建构主义应用于国际关系研究领域。建构主义作为一种思想理念,它的产生有着深刻的历史渊源。在大量吸收社会学、语言学以及其他学科养分的基础上不断地发展壮大,在建构主义阵营中,最引人注目的,最具有标志性的莫过于温特的理论。本文将通过介绍建构主义理论的发展历程、理论体系和理论观点,从而对建构主义进行评价,并对其在中国的发展前景作出相关思考。

一、建构主义理论的发展历程

(一)思想渊源

首先从社会学方面说,建构主义的根源应溯及涂尔干和韦伯。涂尔干认为社会世界的核心概念是观念,观念具有自我完整性,无法简约为其他因素。而韦伯认为社会科学可以独立成为体系,人具有赋予世界以意义的特殊能力,这是自然界所没有的,这在很大程度上影响了建构主义的认识论。

其次语言学是建构主义国际关系理论的另外一个主要思想源泉。这种对于语言学的借鉴在建构主义产生的早期较为明显。后期的维特根斯坦、奥斯丁和塞尔等语言哲学家对建构主义理论的发展也作出了重要贡献。此外,建构主义理论也直接借鉴英国学派、新功能主义和交流沟通理论等流派的思想。

(二)理论产生

上世纪八十年代,新现实主义与新自由制度主义这两个占据主流地位的国际关系理论之间的争论为开拓新的研究领域提供了客观环境。九十年代以来,出现了一系列对主流理论发起了挑战的理论。建构主义是其中的重要一支。

冷战的结束与建构主义理论的兴起有重要关系。1989年奥努弗首先提出了“建构主义”这一概念。到后来温特的《国际政治的社会理论》的发表,期间经历十年的发展,建构主义形成了相对完善的理论体系。从总体来看,建构主义重视文化、规范、认同、实践、主体间性、知识等社会性因素在国际关系中所起的作用。

二、建构主义的理论体系

从本体论而言,建构主义是反理性主义的,认为国际政治的社会性结构不仅仅影响行为体行为,更重要的是建构行为体的身份和利益。在方法论上,建构主义是整体主义。从世界观而言,建构主义不否认物质的客观存在,但反对把物质的客观存在作为解释行为体行为的惟一和最主要原因的单纯物质主义观点。建构主义是理念主义的观点,认为权力主要是由观念和文化情境建构的。权力分配的意义在很大程度上是由利益分配建构的,利益的内容在很大程度上又是由观念建构的。因此,正是由于观念建构作用的存在,才使得权力和利益的作用得以充分发挥。

建构理论采用科学实证主义的认识论,但其解释模式是根据部分规律(每一阶段的规律)的个性化模式,即研究者解释某一事件是通过对引起该事件发生的前后一系列情况进行详尽的描述。

三、亚历山大·温特的主要理论观点

建构主义的兴起与温特的贡献息息相关,特别是《国际政治的社会理论》的问世,奠定了建构主义与传统主流学派并驾齐驱地位的基础。

(一)施动者与结构互相建构

温特建构主义的核心是结构与施动者之间的建构关系。温特认为施动者与结构是相互依存的,施动者是受结构界定的,结构只有通过施动者及其活动的中介才会存在。施动者与结构的相互建构对于解释社会行为是很有意义的:并不完全由个体行为就决定了社会形式,也不是完全由社会形式决定了个体行为。

(二)身份、利益与行为

温特认为由于身份具有不同程度的文化内容,所以利益也有不同程度的文化内容。身份和利益是共同起作用的,身份决定利益,利益决定行为,兼顾考虑身份、利益、认识,才能解释行为。

(三)无政府状态的三种文化

温特反对将无政府状态作为国际关系研究的理论前提和基本假设。温特认为,无政府状态是一种体系结构,通过行为体间的相互作用机制,不同的行为就可以产生不同特征的无政府状态。因此,温特提出了可能存在的三种无政府文化:人人为敌的霍布斯“敌人”文化、自己生存也让他人生存的洛克式“对手”文化和非暴力互助康德式文化。建构主义更加强调对外政策决策者的行为选择。

四、对建构主义理论的认识

建构主义推动了国际政治社会学研究的深入、系统发展。建构主义将一些主流理论忽视的概念或主流理论认为是假设前提、自变量的变量重新提了出来,它从认识论、方法论上升到本体论,涉及无政府状态、实践、国家、身份、利益、权力、、制度等几乎所有的基本概念,以社会学的最新工具,达到一种国际政治社会学研究的新的理论综合。建构主义理论的主要贡献之一就是重视和强调观念因素的建构作用。

每一种理论范式的强项也正是其弱点所在,建构主义也不例外。建构主义阐明并丰富了为新现实主义忽略的国际生活的一些方面,但在解释力和预测力方面建构主义无法与新现实主义匹敌。建构主义的不足还在于至今未建立起关于观念认同产生发展的系统理论,使其陷人解释历史强于预测未来的境地。

总之,我们不能期望有一个理论强大到可以解释当代世界政治的全部纷繁复杂的问题,当然我也不认为存在那样一种理论。每个时期都会有不同的特征,理论会随着时代应运而生,甚至同一时期不同阶段,不同事件也会有不同理论加以诠释。和只有一个正统理论相比,更希望有不同的理论声音及其争论。

五、建构主义在中国的发展前景

总的来说,建构主义在中国前途乐观,一方面是因为中国具备建构主义发展的社会土壤,另一方面是它在世界秩序、中国和平崛起以及台湾等问题上拥有较强的解释力。建构主义理论在客观上满足了处于社会转型期的中国的需求,特别是随着当前国际形势的变化,中国在国际社会的地位的变化和角色的调整,运用建构主义国际关系理论的身份、利益和行为等相关的理论观点,将有助于我们更加全面、清晰地认识和观察当今国际社会形势的演变过程。而这对于中国塑造和平与负责任的大国形象,以更加建设性的姿态投身到国际组织与国际事务的活动之中,积极构建和谐世界和与相关国家建立新型大国关系具有十分重要的启迪作用。

正是由于建构主义国际关系理论范式与中国传统文化的特质有某种程度的契合性以及建构主义对中国和平发展道路的解释功用,使得这一理论在中国找到了合适的土壤并得以迅速发展。但同时也必须认识到,建构主义并不是中国的国际关系理论,它产生于西方的文化环境,因此必须使之本土化以为我国的国家利益和和平发展服务。(作者单位:河南师范大学)

参考文献:

[1](美)亚历山大·温特.国际政治的社会理论[M].秦亚青译.上海:上海人民出版社,2000.

[2]姚勤华.建构主义对国际关系理论发展的影响[J].社会科学,2010(12).

[3]白云真、李开盛.国际关系理论流派概论[M].杭州:浙江人民出版社,2009.