自组织(课堂PPT)
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才能形成有序结构建立自组织涨落原理系统理论与方法精品课程.ppt
这种有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维
持，因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。
协同学：1977年，德国科学家哈肯出版了《协同作用学导论》 一书，创立了协同学。
协同论是一门专门研究系统进化普遍规律的科学。它研究子 系统构成的系统是如何通过协作从无序到有序演化的规律。 “协同”思想有两个最基本的观点：①“协同效应”是核心 概念。即“协同导致有序”；②“自组织”是协同思想的硬 核。
关于系统的定义，不同学科由于研究范围和重点的不同，常 常给出不同的定义。
在技术学层次上，通常采用我国科学家钱学森的定义：系统 是由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体。
在基础科学层次上，通常采用美籍奥地利生物学家贝塔朗菲 （Luduig Von Bertalanffy）的定义：系统是相互联系、相互 作用的诸元素的综合体。
20世纪中期以来，当代自然科学的前沿出现了“耗散结 构论”(Dissipative Structure Theory)、“协同学” (Synergetics)、“突变论”(Morphogensis)、“超循环论” (Hypercycle Theory)、“混沌理论”(Chaos Theory)和 “分形理论”(Fractal Theory)等一批新兴学科。
不论是哪种定义都指出，系统是由部分构成且具有整体特性 的一类事物。
组织既指按照一定规则构成或存在某种秩序的事物，又指事 物形成一个空间、时间或功能上的有序结构的过程。前一种 情况是组织作名词解，后一种情况是作动词解。
系统和组织是描述事物同一种存在方式的两个不同概念，二 者的着眼点不同。系统是从整体性和相关性的立场上把握事 物，而组织是从结构和有序化的立场上把握对象。
2、自组织与他组织
持，因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。
协同学：1977年，德国科学家哈肯出版了《协同作用学导论》 一书，创立了协同学。
协同论是一门专门研究系统进化普遍规律的科学。它研究子 系统构成的系统是如何通过协作从无序到有序演化的规律。 “协同”思想有两个最基本的观点：①“协同效应”是核心 概念。即“协同导致有序”；②“自组织”是协同思想的硬 核。
关于系统的定义，不同学科由于研究范围和重点的不同，常 常给出不同的定义。
在技术学层次上，通常采用我国科学家钱学森的定义：系统 是由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体。
在基础科学层次上，通常采用美籍奥地利生物学家贝塔朗菲 （Luduig Von Bertalanffy）的定义：系统是相互联系、相互 作用的诸元素的综合体。
20世纪中期以来，当代自然科学的前沿出现了“耗散结 构论”(Dissipative Structure Theory)、“协同学” (Synergetics)、“突变论”(Morphogensis)、“超循环论” (Hypercycle Theory)、“混沌理论”(Chaos Theory)和 “分形理论”(Fractal Theory)等一批新兴学科。
不论是哪种定义都指出，系统是由部分构成且具有整体特性 的一类事物。
组织既指按照一定规则构成或存在某种秩序的事物，又指事 物形成一个空间、时间或功能上的有序结构的过程。前一种 情况是组织作名词解，后一种情况是作动词解。
系统和组织是描述事物同一种存在方式的两个不同概念，二 者的着眼点不同。系统是从整体性和相关性的立场上把握事 物，而组织是从结构和有序化的立场上把握对象。
2、自组织与他组织
自主合作探究的课堂教学 PPT
科学始于观察． 思维源于问题，教师在组织学生 学习物理概念规律时，一般从观 察和问题出发 ，引导 学生展开想象的翅膀 ．提出各种可供检验 的猜想和假 说 ，再经过分析推理和验证 ，直到问题的解决。这就 是我们所说的一般性科学探究活动 ．活动中要遵循由 浅入深 由表及里 循序渐进的原则 ，使学生既理解 了
评价检测，梳理提升（约10分钟）
教师：以多种形式展示精心设计好的检测题，让学生独立完成。 然后对检测情况进行客观公正的评价及提升。
学生：根据自己的学习情况畅谈自己这节课的收获感悟。
目的：了解学生为下节课提供改进、借鉴、完善的依据。促使 学生知识系统化，进而形成学以致用的思想。 充分体验到成功的喜悦(陶冶情操、内化知识、发展思维)。
俄罗斯教育家乌申斯基指出：“没有丝毫兴趣的强制性学习， 将会扼杀学生探求真理的欲望。” 自主、合作、探究的一般操作模式：创设情境，有效质疑— —明确目标，自主学习——合作探究，互动双赢——反思回顾， 总结归纳——拓展延伸，创新实践。 叶圣陶先生说“学生犹如有机的种子，本身具有萌发生长的 机能，只要给他适宜的培育和护理，就能自然而然地长成佳谷、 美蔬、好树、好花。”
开展合作学习方法的几点思考： （1）合作学习情境的创设。 （2）合作学习动机的把握 。 （3）合作学习氛围的营造. （4）学生合作学习习惯的培养
探究性学习
就是从学科领域或现实社会生活中选
择和确定研究主题，在教学中，通过学生自主、独立地 发现问题，通过实验、操作、调查、搜集与处理信息、 表达与交流等探索活动获得知识、技能、情感与态度的 发展，特别是探索精神与创新能力的发展的学习方式和 学习过程。
质疑释难，主体参与（约15分钟）
教师：1 、教师要创设质疑的氛围，给学生提供展示自学结果的 机会。 2、对学生自学过程中遇到的难点、困惑点，教师要先给学生交 流的机会，必要时师生共同释疑。3、教师要善于启发学生思维， 必要时可调动各种教学资源突破思维难点。4 、教师指导学生归 纳时，要上升到一定的理论高度形成物理模型。 学生：在阅读教材后，对一些理解不到位的问题，先独立思考， 形成个性认识。然后将自己发现的尚未解决的问题提出，寻求 更多的帮助。 目的：最大限度地暴露学生自学后存在的疑难问题，教师及时 掌握学情，为教提供依据。
社区自组织和社区组织
（三）社区自组织陷入困境的原因 1、社会体系由解构转向重构的历史演变 行政社区” 公民社区” 2、从“行政社区”向“公民社区”转进的理念 冲突 3、民间自治精神的贫乏与自利意识的泛起 4、 社会中间阶层力量的薄弱 （四）社区自组织的困境对社区管理的影响
四、社区自组织在社区管理中的困境 化解
（一）调整社区发展的战略思路 （二）从法律上确保社区自组织在社区管理中的地位 制定“社区组织法” 1、制定“社区组织法”，进一步夯实社区发展的法 律基础。 律基础。 细化现行各项法律制度的内容， 2、细化现行各项法律制度的内容，明确各社区主体 的职责、功能边界，按章运作。 的职责、功能边界，按章运作。 适应时代发展需求，及时创新法律文本。 3、适应时代发展需求，及时创新法律文本。
七、社区组织系统与社区服务组织的形态
（一）社区组织的三大系统 1、家庭组织 2、行政组织系统 3、社团组织
（1）社区发展组织 （2）社区经济联合体 （3）社区单一经营性实体 （4）社区服务组织 （二）社区发展与社区服务的组织形态
八、社区组织与社会环境的相互作用 （一）城市化与社区组织的变革 （1）设立特区 （2）实行合并 （3）调整机构 （4）建立大城市联邦政府 （5）非地方化政策 （二）社会变革与社区组织的关系组
（二）社区自组织在社区管理中的角色功能定位 1、社区自组织应是推动社区发展的主人翁 2、社区自组织应是促进社区公益和社区文明的 倡导者 3、社区自组织应是增进社区参与和实现社区自 治的主力军 社区自组织应是有效开发、 4、社区自组织应是有效开发、利用社区资源的 整合器 社区自组织应是沟通社区关系， 5、社区自组织应是沟通社区关系，协调社区利 益矛盾的中间人 （三）国外社区自组织在社区中的管理实践
Байду номын сангаас
自组织理论简介PPT课件
开始液体没有任何宏观的运动。
当上下温差达到一定的程度，
液体中突然出现规则的六边形
对流图案。
ห้องสมุดไป่ตู้
返4 回
贝纳德对流
1900年，法国 科学家贝纳德 (E.Benard)做 了一个著名的 对流实验。
返5 回
2、B—Z反应
（1）化学钟
50年代初，俄国化学家别洛索夫用柠檬酸、
溴酸钾、硫酸作配剂，用铈盐作催化剂进行实
——进化
1返2 回
普利高津
1969年，在一次“理论物理与 生物学”国际会议上，比利时布鲁 塞尔学派的领导人普利高津教授 （1977年获诺贝尔化学奖）针对非 平衡热力学和统计物理学的发展提 出了一种新理论———耗散结构理 论。普利高津被 “时间悖论”惊呆了。经过刻 苦研究，他认为，要把热力学和动力学，热力 学与生物学统一起来，就必须研究非平衡态的 结构，必须研究更为普遍的热力学理论。 1返3 回
1945年，普利高津在原有理论基础上得出 最小熵产生原理。这一原理和昂萨格“倒易关 系”一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论 基础。
但发现近平衡态线性区不能产生进化的系 统，所以促使他试图将这一原理延拓到远离平 衡的非线性区。经过20多年的努力，他终于与 布鲁塞尔学派的同事们创立了耗散结构理论。
耗散结构——消耗能量，吸收物质信息产 生有序结构的稳定系统。
Benard对流：
T较小时 流
dQ dts
(ddTz )z0
线性关系 力
T较大，达到或超过临界值时，流与力的线性 关系被破坏。非线性关系导致对流结果。
4、状态突变——分岔
控制参量 无序
T 反应物浓度 泵浦功率
有序
c
1返6 回
自组织(课堂PPT)
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32
用超循环理论解释生命起源 在前细胞进化中，随着足够复杂的蛋 白质和多核苷酸分子的形成，自复制 的超循环可能起到决定性的作用。
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自然观在自然科学研究活动中的作用
1、自然观为科学理论的建构提供总的蓝 图，提供哲学背景。
2、自然观为科学方法提供合理性依据。 3、自然观对认知价值观的形成和取向有
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耗散结构理论的形成：
1969年普利高津 （ Ilya Prigogine） 在“理论物理与生物学”国际会议上首 次提出。
普利高津考察了贝纳德效应：
贝纳德蛋卷
tc
硅黄
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10
贝纳德花纹
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“B—Z”反应 1950年，前苏联化学家贝洛索夫(Belowsov) 做了一个振荡化学实验。 1960年，扎鲍廷斯基(Zhabotinski)继续了 这一实验。
第六讲 自然界的演化规律
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1
自组织
所谓的自组织是指，其特定的结构和功 能的形成不是按照某种指令来完成的， 而是由于系统内部各要素彼此之间具有 协调、相干或自发的默契行为，那么这 种形成特定结构与功能的过程就叫做自 组织。
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2
自组织理论
自组织理论包括耗散结构理论、协同 学、混沌理论、超循环理论等。这些理 论尽管研究的具体对象和依据的理论背 景各不相同，但是它们共同主题就是力 图揭示自然物质系统演化过程中普遍存 在有序状态和无序状态相互转化的机制 和条件。
S ES E
EP P
2、催化循环 以反应循环作为子系统，这 些子系统循环地联系起来，构成了反应循环 的循环系统。催化循环已是一种自复制系统， 具有自复制能力。A E E 或 A+E 2E
自我管理教学课程PPT演示文稿模板
PTP课件
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自我管理一：养成好的生活习惯
4.适度
有规律的生活必须是有节制的生活，必须是适度的生活。
适度的例子： a) 适度消费 （买东西，如车，房子等透支消费） b) 适度饮食 （胖瘦引起身体不适） c) 适度饮酒、吸烟 （必须的场合，适度的控制） d) 适度看电视和打电动玩具 （娱乐，放松身心，适
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自我管理的三大好处：
1. 强化自我约束能力 2. 培养良好的生活习惯和工作习惯
3. 创造成功的机会
PTP课件
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自我管理一：养成好的生活习惯
好的生活习惯有哪些呢？ 1、生活有规律 2、坚持计划 3、守时 4、适度 5、好心情
PTP课件
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自我管理一：养成好的生活习惯
1.生活有规律
1.把要做的事情列举出来
2.以80:20法则决定工作优先顺序 3.必须最先解决需要对方答复的文件或事项
4.标明督促的对象
5.把集中精力要做PT的P课事件安排在上午
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自我管理二：养成好的工作习惯
a)把要做的事情列举出来
特点：决定工作次序时，不要连细节都定得死死的，必须 具有某种程度的弹性，这样才能让工作顺利进行.
3.做好标识
4.物品归位
PTP课件
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自我管理二：养成好的工作习惯
8.做好工作日记 工作日记是对一天工作的总结，它的内容 包括有：一天都做了哪些工作。 重点部分有：做错的事情、一时无法解决 的事情、需要进一步思考完善的事情。
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自我管理三：培养好的职业心态
什么是职业？
PTP课件
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现代汉语词典将“职业”解释为：
课堂管理ppt课件(图文)全
自组织性原则
教师通过发展和完善课堂内部结构及其积极的引导作用，能极大地 帮助学生对课堂发生的事件和行为予以恰当的解释；并给予更深刻 的自我反省，形成其责任与自律，实现课堂的自组织
课堂管理的原则
内在性原则：课堂管理过程常常比较 重视教师外在管理的作用，而对学生 的内在管理容易忽略。课堂管理要为 学生的主动性和积极性的发挥规定目 标，提供条件，激发和引导其内在动 机，实现学生的内在控制，这是现代 条件下课堂管理的一个根本性变革。
课堂管理的技巧
及时终止问题行为：
学生的问题行为，大多以轻度为主，因而大部分问题行为只需教师运用一定的影响方法便可得到制止。通常采用的影响 方式包括：信号暗示，使用幽默，创设情境，有意忽视，转移注意，移除媒介，正面批评，劝其暂离课堂，利用惩罚
行为矫正，有效转变问题行为:
课堂问题行为矫正的原则课堂问题行为矫正是一个复杂的过程， 需要做深入细致的工作。在整个过程中应遵循特定的原则。奖 励多于惩罚原则，坚持一般性原则，与心理辅导相结合原则
激励原则
有利教学顺利进行的民主氛围， 激励原则还要求教师在课堂管理 中发扬教学民主，鼓励学生主动 发问、质询和讨论，让学生思维
流程中的浪花不断跳跃激荡
课堂管理的原则
反馈原则:
运用信息反馈原理，对课堂管理进行 主动而自觉的调节和修正，是反馈原 则的基本思想。这既要求教师在教学 工作的起始环节——备课过程中，还 要求教师在课堂教学的过程中，不断 运用即时信息来调整管理活动。
C 可行性。不适当规则会因学生无法遵循而形同虚设，使学生产生“有些规则可以不遵循”的心理。
课堂管理的技巧
课堂规则制定的过程要有学生参与
课堂规则的制定应与学生讨论共同制定，以增加学生对规则的认同感，确保规则得到很好的执行。
教师通过发展和完善课堂内部结构及其积极的引导作用，能极大地 帮助学生对课堂发生的事件和行为予以恰当的解释；并给予更深刻 的自我反省，形成其责任与自律，实现课堂的自组织
课堂管理的原则
内在性原则：课堂管理过程常常比较 重视教师外在管理的作用，而对学生 的内在管理容易忽略。课堂管理要为 学生的主动性和积极性的发挥规定目 标，提供条件，激发和引导其内在动 机，实现学生的内在控制，这是现代 条件下课堂管理的一个根本性变革。
课堂管理的技巧
及时终止问题行为：
学生的问题行为，大多以轻度为主，因而大部分问题行为只需教师运用一定的影响方法便可得到制止。通常采用的影响 方式包括：信号暗示，使用幽默，创设情境，有意忽视，转移注意，移除媒介，正面批评，劝其暂离课堂，利用惩罚
行为矫正，有效转变问题行为:
课堂问题行为矫正的原则课堂问题行为矫正是一个复杂的过程， 需要做深入细致的工作。在整个过程中应遵循特定的原则。奖 励多于惩罚原则，坚持一般性原则，与心理辅导相结合原则
激励原则
有利教学顺利进行的民主氛围， 激励原则还要求教师在课堂管理 中发扬教学民主，鼓励学生主动 发问、质询和讨论，让学生思维
流程中的浪花不断跳跃激荡
课堂管理的原则
反馈原则:
运用信息反馈原理，对课堂管理进行 主动而自觉的调节和修正，是反馈原 则的基本思想。这既要求教师在教学 工作的起始环节——备课过程中，还 要求教师在课堂教学的过程中，不断 运用即时信息来调整管理活动。
C 可行性。不适当规则会因学生无法遵循而形同虚设，使学生产生“有些规则可以不遵循”的心理。
课堂管理的技巧
课堂规则制定的过程要有学生参与
课堂规则的制定应与学生讨论共同制定，以增加学生对规则的认同感，确保规则得到很好的执行。
第十一章 生态系统的自组织调节与系统稳定性PPT课件
我和你，心连心，同住地球村
思考题 1.试述草原生态系统的退化过程与恢复过程 2.如何维持生态系统的稳定性 3.盖亚假说的现实意义
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
第四节 盖亚假说
生态系统的自组织调节与生态系 统的稳定性问题，只是说明了生态 系统有受外界干扰发生变化的一面， 那么还有另一面呢，就是主动应变 的一面。盖亚假说正是说的这一面。
一、盖亚假说的提出
由英国独立科学家James E.Lovelock 和美国微生物学家 Lynn Margulis在20世纪 70年代提出的大地女神假说（Gaia Hypothesis，又称盖亚假说）。
(4) 序与稳定性：生态系统的进化过 程是系统从稳定性和有序性较低的稳态 向稳定性和有序性较高的稳态的发展过 程，这意味着，有序性和稳定性是一致 的，因此，可以根据有序性来研究稳定 性。
2. 熵、负熵、耗散结构、稳定性：
（1）“熵”：熵的大小反映了系统接 近平衡的程度。
“熵”的微观意义是：系统无序性(亦 即混乱度)的一种度量。因为系统的微观 状态数越多, 则熵就越大, 说明系统就 越混乱,越无秩序。所以说，熵的增加就 意味着系统无序性的增加。
草原退化
自然因素的作用：生态系统中，无论是
生产者，消费者，还是分解者，它们的生 存和生命活动均与栖息地的土质、温度、 降水、风力等自然因素密切相关。例如， 气候干旱，使生态系统内水源枯竭，土层 疏松而干燥，土壤肥力下降，植物种类与 数量显著减少，相应的动物种类与数量也 明显减少，系统生产力下降。
围湖造田
组织设计-系统自组织概述(PPT32页)
第10页
2019年4月25日
二、两种有序原理
管理学院
1、序的一般概念
自然科学认为序是对两个元素之间关系的确定。数学上严格定 义偏序，指一种具有传递性、反对称性和自反性的二元关系。
子系统之间有偏序关系的两个系统可以比较其有序程度。进一 步用有序、无序来描述系统的状态。
有序：系统组分之间有规则的联系与转化，即系统组分之间存 在类似数学的偏序关系。
(1) 相对于组织前的状态，其有序程度增加，对称性降低。 组织的有序结构与在系统科学中讨论的系统状态的有序、对称 性等性质可建立对应关系，这样可以从系统科学角度，从状态有序 无序变化来分析组织结构。
(2) 组织过程是系统发生质变的过程。 量变：状态随时间变化的函数关系形式不发生变化；
质变：系统状态突变，突变前后状态变量的数量、形式改变。
看如图5-1所示。
T2
T1 图5-1 立面图
从侧面看，形成一个个环，现象地成为贝纳尔蛋卷。
第8页
2019年4月25日
管理学院
从顶面向下看，是一个个正六边形，流体从六边形中心流上来，又 从六个边流下去，如图5-2所示。
图5-2 平面图
上下温度差在水平方向上并没有变化，却在水平方向上造成流 体微团的不同运动，目前无法解释。系统温度差达到临界值后系统 状态发生突变，也无法分析外界控制与系统响应之间的关系，称为 系统自组织。此时，外界作用不称为控制，而称为实现自组织的条 件。
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2019年4月25日
管理学院
利用演化方程分析系统组织的过程时，通常无法采用分析 其演化轨道的方法，而是对方程进行定性分析，讨论方程解的 个数、状态的稳定性，讨论参量变化如何影响系统状态稳定性 发生的条件。
小学生自主学习的组织与管理ppt课件教案
小学生自主学习的组织与管 理ppt课件教案
contents
目录
• 引言 • 小学生自主学习现状分析 • 组织策略 • 管理方法 • 辅助工具与技术 • 家校合作与沟通 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
培养学生自主学习能力
促进教师专业发展
通过组织与管理ppt课件教案，引导 学生主动参与学习过程，提高自主学 习能力。
孩子的自主学习能力。
03
促进家庭和谐氛围
家长与孩子共同学习，可以增加亲子互动和交流，促进家庭和谐氛围的
形成。
家校沟通与合作方式探讨
定期举行家长会
学校可以定期举行家长会，让家长了解孩子在学校的学习 情况和表现，同时也让老师了解孩子在家庭中的学习状况 和需求。
利用网络平台
学校可以利用网络平台，如班级微信群、QQ群等，及时 发布学生的学习情况和作业要求，方便家长随时掌握孩子 的学习动态。
改进措施
根据问题诊断结果，制定相应的改进措施，如调整学习计划、提供额 外辅导等，确保学生能够在后续学习中取得进步。
05
辅助工具与技术
学习资源推荐与整合
学习资源分类
根据学科和知识点，推荐适合小学生的优质学习资源，如课本、 教辅、习题集等。
资源获取途径
介绍学校图书馆、公共图书馆、互联网等获取学习资源的途径， 并指导学生如何有效检索和筛选信息。
资源整合策略
教授学生如何将获取的学习资源进行整合，形成个性化的学习资 料库，提高学习效率。
在线学习平台利用
1 2 3
在线课程介绍
推荐适合小学生的在线课程和学习网站，如网易 公开课、慕课网等，引导学生体验在线学习的便 捷和多样性。
平台使用指南
指导学生熟悉在线学习平台的操作界面和功能， 掌握课程选择、视频播放、在线测试等学习流程 。
contents
目录
• 引言 • 小学生自主学习现状分析 • 组织策略 • 管理方法 • 辅助工具与技术 • 家校合作与沟通 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
培养学生自主学习能力
促进教师专业发展
通过组织与管理ppt课件教案，引导 学生主动参与学习过程，提高自主学 习能力。
孩子的自主学习能力。
03
促进家庭和谐氛围
家长与孩子共同学习，可以增加亲子互动和交流，促进家庭和谐氛围的
形成。
家校沟通与合作方式探讨
定期举行家长会
学校可以定期举行家长会，让家长了解孩子在学校的学习 情况和表现，同时也让老师了解孩子在家庭中的学习状况 和需求。
利用网络平台
学校可以利用网络平台，如班级微信群、QQ群等，及时 发布学生的学习情况和作业要求，方便家长随时掌握孩子 的学习动态。
改进措施
根据问题诊断结果，制定相应的改进措施，如调整学习计划、提供额 外辅导等，确保学生能够在后续学习中取得进步。
05
辅助工具与技术
学习资源推荐与整合
学习资源分类
根据学科和知识点，推荐适合小学生的优质学习资源，如课本、 教辅、习题集等。
资源获取途径
介绍学校图书馆、公共图书馆、互联网等获取学习资源的途径， 并指导学生如何有效检索和筛选信息。
资源整合策略
教授学生如何将获取的学习资源进行整合，形成个性化的学习资 料库，提高学习效率。
在线学习平台利用
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在线课程介绍
推荐适合小学生的在线课程和学习网站，如网易 公开课、慕课网等，引导学生体验在线学习的便 捷和多样性。
平台使用指南
指导学生熟悉在线学习平台的操作界面和功能， 掌握课程选择、视频播放、在线测试等学习流程 。
相关主题
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超循环理论
——自组织演化的形式
艾根 德国化学家
循环是一种普遍的客观现象。由A和P组 成的系统，A P，宏观地看，系统内部
各要素之间的线性或非线性相互作用就
成了循环组织形式。平衡循环是
若deS<0，即负熵流，且|deS|> diS 则 dS 为负值，即系统的熵减少，有
序程度提高。
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正反馈、负反馈
CH3COOCH3+H2O = CH3COOH+ CH3OH
正反馈
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耗散结构理论在方法上的创新与突破:
1、揭示了由无序转化为有序的机制。
2、揭示了自然界中进化与退化的辩证关
系。
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熵 有序 无序
克劳修斯热力学第二定律表明孤立系统的熵 自发地增加到最大值。
熵是系统无序程度的表征。 对于开放系统，有 dS=diS + deS
diS为系统熵增， diS > 0； deS为熵流， deS 0 或 deS < 0 若deS<0，即负熵流，且|deS|> diS 则 dS 为负值，即系统的熵减少，有序程度 提高。
混沌理论是20世纪60年代开始发展起来的。 主要创始人洛仑兹(E.N.Lorenz）。
混沌（chaos）的涵义：混沌是一种确定的 系统中出现的无规则运动。
一个过程看起来是随机发生的而实际上其行 为却由精确的法则决定。包含着丰富的产生 有序能力的系统处于最无序状态。
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倍周期分岔
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柯赫曲线
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3
自然界中存在的两对矛盾
一、牛顿力学与热力学第二定律之间的矛盾
牛顿力学是“关于存在的物理学”，热力学 第二定律是“关于过程的物理学”
dS=dQ/T 表示系统混乱度、无序程度的物 理量
克劳修斯 玻耳兹曼 二、热力学第二定律与达尔文生物进化论之 间的矛盾
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4
可逆与不可逆：
一个系统经过某一演化过程，从某种 初始状态达到另一状态，如果存在着另一 过程，使该系统与外部环境完全回到原来 的初始状态，则原来的过程称为可逆过程， 或称该过程可逆。
进化与退化是相互转化、相互包含、
相互制约的。
3、丰富了对可逆与不可逆过程的辩证关
系的认识。
.
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作为自组织的耗散系统的生命 生命系统是一种具有耗散结构而远离
平衡态的开放系统，它必须不断地从外界 获得食物或依靠外界的能量而自行制造食 物，并把“废物”和“废热”排到环境中 去，使自身的有序程度提高。新陈代谢中 的本质的东西，就是使有机体成功地消除 了当它自身活着的时候不得不产生的全部 的熵。
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分形 自相似 分维
丢勒图形
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蝴蝶效应
在巴西的蝴蝶拍打翅膀会引发得克萨斯 州的一场龙卷风吗？
混沌态是指具有确定演化规律却无法预 测其演化结果的系统。
混沌态的动力学方程对初始条件极其敏 感，微小扰动会导致定性不同的结果。
由于大气环流是一个混沌系统，因此长 期天气预报是不可能的。
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用耗散结构理论解释前生物进化
阈值 涨落引起不稳定性，形成新的耗散结构
熵产生增加
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协同学
1969年 德国物理学家 哈肯 协同学综合地考察了自组织发展的
各种内部因素的作用，发现了系统 内部大量子系统的竞争、合作产生 的协同效应，以及由此带来的序参 量支配过程，是系统自组织的动力。
.
19
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7
进化与退化
进化一般是指系统演化由无序到有序、 由低序到高序的趋势和过程。
退化一般是指系统演化由有序到无序、 由高序到低序的趋势和过程。
热力学第二定律反映了孤立系统的退 化，并由此得出“宇宙热寂”的结论。 进化论揭示了生物由低级向高级进化的 过程。因此，热力学与进化论存在着矛 盾。
现代宇宙论描述的也. 是一个进化过程。 8
如果不存在使该系统与外部环境完全 复原的过程，则原来的过程称为不可逆过 程，或称该过程不可逆。
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不可逆与时间之箭：
可逆意味着时间流逝没有实质的 物理意义，意味着演化不存在。
在现实的自然物质系统中，不存 在严格的可逆过程。热传导、化学 反应、分子扩散、物种进化都是不 可逆过程。
不可逆使演化成为可能，不可逆 演化的方向就是时间箭头。
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耗散结构理论的形成：
1969年普利高津 （ Ilya Prigogine） 在“理论物理与生物学”国际会议上首 次提出。
普利高津考察了贝纳德效应：
贝纳德蛋卷
tc
硅黄
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贝纳德花纹
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“B—Z”反应 1950年，前苏联化学家贝洛索夫(Belowsov) 做了一个振荡化学实验。 1960年，扎鲍廷斯基(Zhabotinski)继续了 这一实验。
1、竞争与协同 竞争,是系统间或系统内各要素或各子系统间 相互争胜，力图取得支配和主导地位的活动 与过程。 协同，系统中许多子系统的联合作用。各个 要素之间，或各个子系统之间在演化过程中 存在着联接、合作、协调与同步行为。 2、序参量与支配过程
快变量 慢变量 序参量
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混沌理论 ——自组织演化的复杂性
第六讲 自然界的演化规律
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自组织
所谓的自组织是指，其特定的结构和功 能的形成不是按照某种指令来完成的， 而是由于系统内部各要素彼此之间具有 协调、相干或自发的默契行为，那么这 种形成特定结构与功能的过程就叫做自 组织。
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自组织理论
自组织理论包括耗散结构理论、协同 学、混沌理论、超循环理论等。这些理 论尽管研究的具体对象和依据的理论背 景各不相同，但是它们共同主题就是力 图揭示自然物质系统演化过程中普遍存 在有序状态和无序状态相互转化的机制 和条件。
耗散结构理论
比利时物理学家 普利高津
一个远离平衡态的开放系统，可以不 断地与外界交换物质、能量和信息，在 外界条件达到一定的阈值时，从原有的 混沌无序状态进化成时间、空间有序状 态。所谓的“耗散结构”，就是指这种 在远离平衡条件下所形成的新的有序结 构。研究耗散结构的理论就叫耗散结构 理论。
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形成耗散结构的条件：
（1）开放系统，有负熵流入； （2）远离平衡态； （3）系统各要素之间存在非线性相
互作用； （4）随机涨落； （5）涨落被正反馈放大。
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对于开放系统，有 dS=diS + deS diS为系统熵增， diS > 0； deS为熵流， deS 0 或 deS < 0