关注CPFS结构,完善认知结构,发展核心素养

良好的认知结构是掌握学习方法、提高教学效率的基础.研究者从数学认知结构与CPFS结构的概念与联系出发,分别从以下四个方面例谈教学设计与思考:思维导图提炼CPFS结构;激发式教学发展CPFS结构;问题链推进CPFS结构;多变式设计完善CPFS结构.

基于CPFS结构的圆锥曲线教学研究——以“椭圆的简单几何性质”为例

良好的数学认知结构应该呈现出一个层次分明的网络形式,如何构建起一个完整的数学认知框架对学生的数学学习起着关键作用.本文利用CPFS结构理论来分析高中圆锥曲线的CPFS结构,并以“椭圆的简单几何性质”一课为例,进行基于CPFS结构理论的圆锥曲线教学研究.

梯级水库群多目标优化调度模型及CPF-DPSA算法研究

梯级水库群多目标联合优化调度是水能资源高效利用的重要研究内容,现有水库群多目标优化调度模型及求解算法的通用性亟待提高。在总结现有三种目标函数型式(累积值、极值及百分比)的基础上,以梯级总发电量最大、最小出力最大和生态断面用水保证率最大为目标,建立了具有普适性的梯级水库群多目标优化调度模型,提出了求解该模型的基于惩罚因子的动态规划逐次逼近算法(CPF-DPSA),探究了各目标与对应惩罚系数之间的变化关系,确定了各惩罚系数的影响范围,获得了分布较为均匀和广泛的非劣解集。老挝南欧江梯级水库群应用表明,该模型具有较好的适用性,CPF-DPSA算法获得的非劣解集分布广泛、均匀。尤其在长系列优化方面,CPF-DPSA算法在结果精度、非劣解质量和非劣解分布等方面比第三代快速非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)表现出更好的性能。

CPFS结构理论视域下的大单元教学策略研究

CPFS结构理论是描述数学认知结构的理论,CPFS结构由概念域、概念系、命题域和命题系组成。大单元教学是指选定一个项目或主题,组织协调相关的知识内容去进行教学的教学模式。CPFS结构理论能明确地描述学生的数学知识结构,协调大单元各部分内容有机的整合。大单元教学能站在整体的角度上培养学生的CPFS结构,达到一般教学所达不到的效果。本文主要研究CPFS结构理论指导下的大单元教学策略,将CPFS结构理论与大单元教学相融合。以CPFS结构理论去指导大单元教学的开展,能够提高教师的教学效果和学生的学习效率,帮助学生建立良好的数学认知结构,从而让大单元教学取得更好的效果。

基于CPFS结构理论探讨数学解题前的“理解题目”——探索通过“理解题目”来提高学生数学阅读能力的方法

数学学习离不开解题,理解题目是解题的第一步.培养学生学会理解题目是提高学生数学阅读能力的一种常用方法.文章基于CPFS结构理论,以一道三角函数高考题为例,说明“理解题目”这一阶段应当注重:表层阅读与深层阅读相结合;有效教学与自发学习相统一;夯实学科基础与完善个体CPFS结构相促进,从而发展学生的数学学科核心素养.

在解题教学中发展和完善学生的CPFS结构

分析学生解题过程中的错误根源,能使我们认识到学生认知结构的残缺,从而使教学有的放矢.帮助学生完善CPFS结构,更有利于学生的问题解决,对此我在教学实践中深有体会.在一次数学测验中,曾对一道问题的错解进行了如下统计和访谈.

CRISPR/Cpf1双切刻系统的构建与活性检测

Cpf1是2类V型CRISPR-Cas系统的单个RNA引导的核酸内切酶,具有切割DNA的核酸酶活性。该系统由Cpf1核酸酶和CRISPR RNA(crRNA)组成,对于如何提高CRISPR/Cpf1系统的基因编辑效率主要集中在增强crRNA的稳定性、设计对PAM要求更简单的Cpf1变体或者鉴定新型Cpf1核酸内切酶。然而,其是否适用于构建双切刻系统还有待验证。因此,本研究旨在设计3种AsCpf1突变体以及成对的crRNA,进行瞬时转染,利用双荧光素酶报告基因检测评估AsCpf1双切刻系统的编辑效率;同时探究人工改造的crRNA能否提高AsCpf1双切刻系统的编辑效率;以及设计6对具有拓展PAMs序列的crRNA靶向位点,评估HkCpf1双切刻系统在哺乳动物基因组中的编辑效率。结果显示:3种AsCpf1突变体均能不同程度地提高报告基因的相对活性,并具有切割DNA单链的能力。在AsCpf1 crRNA发生突变和延伸后,它们仍然具有引导AsCpf1双切刻系统切割DNA单链的能力。HkCpf1不仅可以用做构建双切刻系统还具有较高的切割活性,并且可以识别5’-YTN和5’-TYYN PAMs序列,与AsCpf1相比,显著拓宽了其靶向范围。

CPFS结构单元教学在初中章末复习课中的探索与思考——以人教版“一次函数”为例

《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出,探索大单元教学、单元整体教学等教学方式变革,以适应核心素养统领的课程内容结构化整合。文章基于以建立个体CPFS结构为主题的单元教学模式,首先分析了一次函数的CPFS结构,然后结合具体的教学内容,设计了三个教学环节,以引导学生在章末复习课中完善个体的CPFS结构,实现一次函数知识、方法、思想的结构化。最后提出了几点思考,为教师在章末复习课中更好地进行CPFS结构单元教学,发展学生的结构化思维,提升学生的数学素养提供了参考。

基于CPFS结构理论的初中数学教学探究——以“三角形”单元为例

CPFS结构是数学学习特有的认知结构,是在认知发展理论基础上发展而来的更为实用的结构理论,对初中生的数学各方面能力都能提升,用它来研究数学知识教学是十分有必要的。三角形知识作为初中阶段十分重要的知识板块,由于教材编排方式和本身抽象性、逻辑性强等特点,导致学生对三角形这块的知识掌握不太理想,从数学学习的本质和教学的根本任务上来看,形成一个良好的数学认知结构是解决三角形数学知识内化问题的关键。本文将从课标、三角形的知识结构与分布特点及CPFS结构理论的优势结合提出利用CPFS理论在三角形教学中的实际应用的对策,如采用变式教学、引导式教学、分层教学等。

CPFS结构理论下“直线与平面垂直的判定”的教学设计

CPFS结构理论是数学学科特有的理论,能有效地帮助学生构建完整的数学知识体系.研究以“直线与平面垂直的判定”为例,将此结构理论应用于教学中,以帮助学生更清晰地理解线面垂直的判定定理.

“素养”本位下基于CPFS结构理论的单元复习课——以“向量平行”单元复习课为例

依据《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》中关于落实数学教育根本任务的要求,基于CPFS结构理论,以“向量平行”单元复习课为例,探索在高中数学章末单元复习课中培养学生的综合核心素养的策略.

CPFS结构下促进数学概念深度学习的教学策略

数学概念是数学体系的基石,促进学生数学概念的深度学习是落实数学核心素养的关键,本文构建了数学概念深度学习的“五度”特征,并从喻平教授提出的CPFS结构出发,提出了与数学概念深度学习的“五度”特征相对应的五条教学策略,希望能为初中数学概念的教学提供一些参考,从而促进初中生数学概念的深度学习。

芒果苷上调HepG2细胞膜蛋白MRP3和核受体PXR、CPF表达

目的体外HepG2细胞培养观察芒果苷(mangiferin)对多耐药相关蛋白3(multidrug resistance-associate protein 3,MRP3)和核受体孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR)、CYP7A启动子结合因子(CYP7A promoter-binding factor,CPF)表达的影响。方法用芒果苷刺激HepG2细胞72 h后,分别抽提细胞RNA、膜蛋白及核蛋白,采用半定量RT-PCR和蛋白免疫印迹检测膜转运蛋白MRP3和核受体PXR、CPF在转录与蛋白水平的表达变化。熊脱氧胆酸(ursode-oxycholic acid,UDCA)处理的HepG2细胞作为阳性对照、DMSO处理细胞为阴性对照。结果芒果苷可显著刺激HepG2细胞膜转运蛋白MRP3的mRNA(比阴性对照组高3.0倍,P<0.05)和蛋白(比阴性对照组高3.3倍,P<0.05)表达,其作用强于UDCA。芒果苷也可明显上调核受体PXR[mRNA水平增高1.7倍(P<0.05),蛋白水平增高3.7倍(P<0.01)]、CPF[mRNA水平增高2.1倍(P<0.05),蛋白水平增高4.9倍(P<0.05)]的表达。结论芒果苷刺激肝癌细胞HepG2细胞膜转运蛋白MRP3的表达上调可能与核受体PXR、CPF途径相关。

个体CPFS结构与探究问题能力的关系研究

个体的CPFS结构,是指在数学学习中学习者在头脑中形成的概念域、概念系、命题域、命题系.CPFS结构是对数学知识表征的一种刻画、是数学学习特有的认知结构.个体CPFS结构与探究问题之间的关系的研究结果表明:个体CPFS结构与探究问题能力之间存在显著性相关;具有优良CPFS结构的被试与不良CPFS结构的被试在探究问题的成绩上存在显著性差异,但是在定向提问方面差异不显著,在直觉提问的探究问题性质方面差异显著;对被试而言,问题的熟悉程度与他们探究问题有直接影响,但问题的熟悉性与个体CPFS结构没有交互作用;在有外部调控的情况下,优良CPFS结构组和不良CPFS结构组的被试在探究中、低难度问题的成绩有显著差异,在探究高难度问题的成绩上没有显著差异.

数学学习心理的CPFS结构理论

一个数学概念C的所有等价定义的图式,叫做概念C的概念域.一组具有数学抽象关系的概念网络的图式叫做概念系.与一个命题等价的命题集的图式叫做这个命题的命题域.在一个命题集中,任意一个命题都至少与其它某一个命题有“推出”关系,就称这个命题集的图式为一个命题系.概念域、概念系、命题域、命题系(记为CPFS结构)是对数学认知结构的精确描述,它反应了命题系数学学习特有的心理现象和规律.

完善中学生CPFS结构的生长教学策略研究

CPFS结构是由概念域、概念系、命题域、命题系形成的结构,是数学学习中特有的认知结构.生长教学策略包括生长策略、变式策略、反思策略、结构策略等主要子策略形态,它是根据数学知识独特的内部生长机理、学生的认知特点和学生头脑中数学认知结构的生长规律,把教材、学生、教学方法手段诸方面综合安排成一个完整的教学过程,从数学知识的生长点出发设计自然可信的模拟生长过程,让学生主动参与数学的研究、探索、发明、发现,促进学生数学知识与认知结构的自然生长.研究表明生长教学策略有助于学生CPFS结构的完善,并在一定程度上提高学生的数学学业成绩.

个体CPFS结构与阅读自我监控对数学阅读的影响

数学阅读是数学学习的一项重要技能,探讨影响数学阅读的因素对指导数学阅读教学具有重要作用.研究结果表明：个体的CPFS结构和阅读自我监控能力与数学阅读成绩之间有密切联系;数学阅读成绩高分组与低分组的被试,在CPFS结构和阅读自我监控能力方面都存在显著性差异;个体CPFS结构和数学阅读自我监控能力对数学阅读成绩有显著影响,其中,个体CPFS结构对数学阅读成绩的影响更大;个体CPFS结构与阅读自我监控能力在数学阅读中有独立的作用,二者没有显著性相关,但可以相互补偿.

新型混凝剂CPF改善水厂沉淀排泥水沉降性能研究

应用新型高分子混凝剂CPF改善水厂沉淀排泥水沉降性能的研究表明 ,CPF比聚丙烯酰胺及硫酸铝能更有效地改善污泥的沉降性能 :当投药量为污泥干重的 1 7‰时 ,与无混凝剂时的结果相比 ,CPF使污泥沉降性能提高了 5 1% ,而使用聚丙烯酰胺及硫酸铝时仅分别提高了 2 3%和0 5 %。在试验条件下 ,出水浊度可达 4NTU以下。此外 ,高强度的快速搅拌 ,常温范围内水温升高均有助于增强CPF对污泥的混凝沉降效果。

TiO_2/CPF纳米复合催化材料的制备

利用聚合-热转化两步法,以TiCl4作催化剂和Ti源,由糠醇单体聚合制备出了具有共轭结构的高分子(CPF)和TiO2的纳米复合催化材料(TiO2/CPF);用TEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等技术对其进行了表征,以亚甲基蓝(MB)为目标污染物研究了该材料在自然光条件下的催化性能。结果表明,由该方法可以得到纳米级TiO2/CPF复合材料,其中TiO2的结构为锐钛矿型,CPF具有大的共轭结构,且与TiO2之间存在强相互作用。CPF与TiO2的复合将TiO2的光谱响应拓展到了整个紫外-可见区,极大地改善了TiO2在自然光条件下的催化性能。在自然光条件下,该复合材料,能够在5 min将MB溶液完全脱色,COD去除率达93.9%;重复利用6次对MB溶液的脱色率依然在95%以上,而纯TiO2在紫外光照射3 h时COD去除率仅为54.4%。

中学生自我监控能力和CPFS结构对数学学业成绩的影响

探讨个体的自我监控、CPFS结构与数学学业成绩之间的关系对指导数学教学具有重要作用.研究结果表明:(1)解题自我监控能力和个体的CPFS结构与数学学业成绩之间有密切联系.(2)数学成绩优良组与数学成绩不良组的被试,在解题自我监控能力和CPFS结构方面都存在显著性差异.(3)数学自我监控能力和个体CPFS结构对数学学业成绩有显著影响.其中,个体CPFS结构对数学成绩的影响更大.(4)解题自我监控能力与个体CPFS结构在解答数学问题中有独立的作用,2者没有显著性相关,但可以相互补偿.