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关键词： 情境素材   真实问题解决   结构化教学  

摘要： 在对化学教学情境相关文献资料分析研究基础上,通过以“工业制硫酸”情境素材为例的高三复习课教学设计与实施,构建从情境素材到基于真实问题解决的化学课堂教学设计路径:情境素材选择→学科核心知识抽提→学科真实问题提出→教学目标制定→教学活动设计.

关键词： 锂金属电池   结构化设计   微表面   微纳米材料  

摘要： 锂金属电池因具有超高的理论比容量(3860mAhg−1)和极低的电化学氧化还原电位(较标准氢电极为−3.04V)而被视为继锂离子电池后最具潜力的下一代电池体系。然而，锂金属电池在实际应用中遇到了诸多挑战，其中最主要的问题是在多次沉积/溶解过程中，锂金属的体积膨胀、SEI破损和锂枝晶生长等。这些问题严重影响了锂金属电池的性能和寿命。本文旨在通过锂金属的微表面及结构化设计来解决其面临的问题。通过设计结构化锂金属、或构筑锂金属微表面，来引导锂离子的定向移动，从而有效抑制锂枝晶的生长。　　1.结构化锂金属负极的设计与研究。在Cu网基底表面生长具有亲锂特性的Cu3P纳米纤维(PCM)，并采用一步压制法(250 kPa)制备了三维Cu3P骨架和锂金属复合的负极材料(PCM@Li)。一方面，这种三维网状结构的PCM不仅缓解了Li+在沉积/溶解过程中的体积变化，而且降低了局部电流密度，实现电场与Li+通量的再分配。另一方面，Cu3P成分具有优异的亲锂性和电子/离子电导率，显著降低了Li+的成核势垒，并引导其定向移动，从而促进锂金属的均匀沉积。在这种结构和成分的协同作用下，Li+优先沉积在PCM骨架上，并随容量提高逐渐水平延伸到其网格空间内，形成紧密且光滑的锂沉积层。组成的对称电池在电流密度为3mAcm−2，面沉积容量为1mAhcm−2条件下，可稳定循环超过1000h且保持较低的极化电压(16.5 mV)，展现出优异的稳定性和循环寿命。　　2.锂金属微表面的构筑与研究。以上述制备得到的PCM为模板，采用印刷工艺成功制备了PCM-PLi。这种印刷工艺在锂金属表面形成了有序排列的凹孔结构，且孔内反应生成了具有亲锂性的Li3P纳米纤维和高导电的Li−Cu合金。这一设计旨在改善复合负极的体积密度不足等问题。微表面的创新设计大幅增加了锂金属的比表面积，并巧妙地控制了锂金属在沉积过程中的体积变化。同时，凹孔内亲锂性的Li3P活性位点引导锂金属在孔内优先沉积，随着容量的增加，凹孔逐渐被填满，实现了锂金属的模块化沉积。基于PCM-PLi的对称电池在1mAcm−2的电流密度和1mAhcm−2的面沉积容量下展现出超过3000h的稳定循环。此外，构筑的NCM622||PCM-PLi全电池也表现出优异的循环和倍率性能，特别是在7C高倍率条件下，仍能保持36.5mAhg−1的放电容量。

摘要： 研讨背景：《义务教育体育与健康课程标准（2022年版）》在“教学建议”中要求“教师应根据学习目标，从有利于促进学生核心素养形成和发展的角度，认真分析、选择和设计教学内容，避免孤立、静态地进行单一动作技术、单一知识点的碎片化教学，注重采用结构化知识与技能教学，加强学生对所学运动项目的完整体验和理解，提高学生在真实活动或比赛情境中运用知识与技能分析问题、解决问题的能力”。

关键词： 高中化学   知识结构化   教学策略  

摘要： 《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》强调教学应以“素养为本”。高中化学知识结构化教学设计与实践研究是一个旨在提升高中化学教学效果,落实化学学科素养的重要课题。 本文采用了文献分析法、问卷调查法以及教师访谈法,对知识结构化以及金属及其化合物的教学研究现状进行分析。在调研过程中,重点关注学生在利用思维导图等辅助工具分析、归纳和总结化学知识方面所存在的短板,以及学生在构建个人化“知识图谱”时遭遇的困难。针对这些痛点问题,提出了采用结构化教学法对金属及其化合物章节进行教学,并在实践中进行检验。 以“钠、铁及其化合物”为载体设计了6个课时的结构化教学方案,并在某市某中学的高一年级进行教学实践。通过知识结构化教学实践发现,学生能成功地建构以“钠及其化合物”和“铁及其化合物”为核心的知识体系,厘清知识框架和逻辑关系,促进了高中生的化学学科核心素养的养成。 本文为高中化学教师在金属及其化合物教学设计方面提供了结构化教学案例,该教学案例尊重学生的身心发展规律,强化化学学科育人价值,能将知识传授与价值引领相结合,培育学生的化学学科核心素养,教育和引导学生全面和个性发展,为高中化学金属及其化合物教学提供了借鉴,旨在为高中化学的金属及其化合物教学提供有益的参考,同时促进学生的全面发展。

摘要： 结构化思维是学生语文学习中重要的一种文本思维。《义务教育语文课程标准》基于培育学生语文核心素养视角，提出了“任务群”驱动的教学方式。“任务群”不仅是学生语文学习的重要载体，也是学生语文学习的重要内驱力。小学语文教学中，教师要积极研发、设计“任务群”，有效应用“任务群”，让“任务群”能有效培育学生的结构性思维，从而真正发挥其育人功能、彰显育人价值。

关键词： 初中语文   学习任务   结构化设计  

摘要： 语文学习任务是连接学习主题和学习活动的桥梁，语文学习任务结构化设计关系着教师课堂教学质量和学生学习效率。教师在设计语文学习任务的过程中需要遵循学科逻辑、认知逻辑和生活逻辑，提炼学科基本问题，组织具有内在关联的学习任务，融入多样的语文学习活动，明确语文学习任务结构化设计的基本路径。同时，还要注意处理好学习任务设计的层级关系，并运用多种课型增强学习任务的可操作性。

关键词： 结构化   单元进阶   化学教学  

摘要： 教学内容的结构化包含知识关联结构化、认识思路结构、核心观念结构化三个进阶层次，其设计是实现知识向学科核心素养转化的关键。在导向结构化的教学单元进阶设计中，教师可建构进阶设计模型，并基于学习进阶理论，从宏观、中观、微观三个层面进行规划。在宏观层面，教师要系统着眼，聚焦总目标，整体规划进阶层级；在中观层面，教师要细化层级，明确学习内容，建构进阶阶级；在微观层面，教师要创设情境，以任务驱动为主线，设计进阶任务。在此过程中，教师要关注知识关联、认识思路、核心观念的结构化建构，引导学生在真实复杂问题任务的解决中发展能力和品格。

关键词： 离散事件系统   有限自动机   形式化方法   矩阵半张量积   不透明性   能观性   故障可诊断性   故障预诊断性  

摘要： 信息物理系统(CPSs)研究正成为支撑各个产业信息化提升以及产业间深度交叉融合的关键技术,但因为网络环境的复杂性,信息安全与隐私保护成为实现CPSs功能安全的重要保障,也是相关技术研究中的重点和难点。以离散事件系统(DESs)建模CPSs的高阶行为,分析讨论其安全性相关问题是一个有意义且深受关注的课题。论文基于形式化方法和代数状态空间方法研究了有限自动机模型下的DESs不透明性、能观性、故障可诊断性、故障预诊断性等安全相关问题。具体地,论文主要工作包括以下几个方面: (1)关于DESs的不透明性问题:针对更复杂的现实环境和更严格的安全性要求,提出了三种新的强不透明性定义,即强W、(W,M)和(W,∞)不透明性,通过构造一种带有标签的W-受限状态估计器,实现了三种强不透明性的验证。与已有的不透明性定义相比,三个新定义增加了对系统的安全性量化功能,特别地,强(W,M)和(W,∞)不透明性首次综合了当前信息、延时信息和预测性进行分析,提高了系统的安全性要求。 (2)关于DESs的不透明性加强问题:针对不能自然地满足强(W,∞)不透明性的系统,提出了强(Wmax,∞)不透明性的概念,并给出了验证和求解Wmax的方法。根据“防御+反击”的强(Wmax,∞)不透明性加强目标,针对有效的替换函数提出了私立智能安全性的定义,构造了Wmax-受限替换-状态观测器,并在此基础上给出了有效的替换函数存在的充分必要条件。新的不透明性加强目标具有保护秘密信息不被暴露和诱导隐秘入侵者暴露身份的双重安全属性。 (3)关于DESs的能观性问题:针对结构更复杂的并联、串联和反馈合成自动机,利用矩阵半张量积建立了结构一致的代数模型,构造了初始状态-输出关联多项式矩阵和当前状态-输出关联多项式矩阵,并基于两个多项式矩阵给出了验证四种能观性的充要条件和算法。所提算法主要依赖于矩阵操作,易于计算机实现。 (4)关于DESs的故障可诊断性问题:针对由状态转移耦合形成的并联和乘积复合自动机,利用半张量积理论分别建立了结构一致的代数表达式。考虑一种新的故障形式,提出了基于代数状态空间的故障可诊断性的新定义。构造了矩阵观测器来验证系统是否故障可诊断,并给出了相应的算法。矩阵方法刻画形式简单,为离散事件系统故障可诊断性研究提供了新的思路。 (5)关于DESs的故障预诊断性问题:针对具有(M,K)性能界的分散式预诊断器的存在问题,提出了基于状态估计的更广义的SE-协预诊断性概念,并针对三种不同情况设计了相应的分散式故障预诊断器。将形式化方法与代数状态空间方法相结合,提出了新的状态估计算法,并在此基础上解决了SE-协预诊断性的验证问题。考虑到通信信道的可靠性问题,提出了z-可靠SE-协预诊断性的概念,并设计出有效的z-可靠分散式预诊断器。