儿童的感知运动
儿童从出生那一刻起，就开始感受这个世界，虽然此时，他们对外界概念是一片模糊，但慢慢我们发现，他们开始认识事物，开始学会推理、开始会思考……
儿童的智力是怎么发展起来的呢？
伟大的心理学家皮亚杰认为，婴幼儿通过某些动作来探索周围的环境刺激，从而认识主观世界与客观世界的关系，智能就是在这个过程当中发展起来的。也就是说，幼儿运动机能的发展在智能发展过程中起到重要的作用。活动是认识基础,智慧从动作开始。
心理、智力、思维，既不是起源于先天的成熟，也不是起源于后天的经验，而是起源于主体的动作。这种动作的本质是主体对客体的适应(adaptation)。主体通过动作对客体的适应，乃是心理发展的真正原因。在儿童思维发生学的研究中，国际不少心理学家提出了外部动作“内化”为智力活动的理论。维果斯基是“内化”学说最早推出人之一。学生通过教学而掌握全人类的经验内化为儿童自身的内部财富。
在我们共同探讨儿童是怎样通过动作来获得智慧之前，我们首先要对一些概念进行了解。
一、基本概念
感觉：感觉是指感觉器官，如眼、耳、鼻、皮肤、和舌头，产生对事物个别属性的认识，如苹果的色彩、形状和味道的信息！
知觉：知觉是指外界环境经过感觉器官而被转变成为的对象、事件、声音、味道等方面的经验。由于大脑的加工，人不仅仅可以认识事物的个别属性，而且可以获得关于事物各种属性之间的关系的认识！知觉不是被动地获取外部信息，而是主动的、积极地、有组织地获取信息！
感觉的生理机制：感觉的形成是分析器官活动的结果，当刺激物发出一定量的刺激作用于感觉器官（眼耳鼻舌）中的感觉细胞（感受器）时，感受器就会产生一定的神经冲动，神经冲动沿着传入神经传到大脑皮层的相关区域，这三个环节组成的神经机构叫做分析器（视觉分析器，嗅觉分析器。。。。。。）
知觉的生理机制：知觉是大脑皮层许多机能区协同活动的结果首先皮层感觉区间对感觉进行初步的分析，各
皮层感觉区邻近部位是他们相应的联络区，联络区的功能是辅助感觉区，是感觉区获得的信息更加精确并赋予其意义。知觉的产生是皮层感觉区与与其相应的联合区协同活动的结果！
反射：反射是指在中枢神经系统参与下的机体对内外环境刺激的规律性应答。它分为条件反射和非条件反射两类。非条件反射是指在出生后无需训练就具有的反射。如防御反射、食物反射等。这类反射能使机体初步适应环境，对个体生存与种系生存有重要生理意义。条件反射是指
在出生后通过训练而形成的反射。它可以建立，也可以消退，
数量可以不断增加。条件反射的建立扩大了机体的反应范围，
当生活环境改变时，条件也跟着改变，因此，条件反射较非条
件反射具有更大的灵活性，更适应于复杂变化的生存环境。同
时，由于人类还具有社会性活动，能通过劳动实践来改造环境，
与动物相比又有了质的不同，人类的神经系统活动显然是更进
一步发展了。
非条件反射的生理基础--反射弧：反射弧（reflex arc）是最简单的神经回路（Nerve Circuitry），由感受器、传入神经、神经系统的中枢部位、传出神经和效应器五个部分组成。
条件反射的生理机制：
二、儿童动作发展阶段特征
皮亚杰认为儿童的心理是有一定阶段性的，前一个阶段的品质是后一个阶段发展的基础。
（1）阶段出现的先后顺序固定不变，不能跨越，也不能颠倒。它们经历不变的、恒常的顺序，并且所有的儿童都遵循这样的发展顺序，因而阶段具有普通性。任何一个特定阶段的出现不取决于年龄而取决于智力发展水
平。皮亚杰在具体描述阶段时附上了大概的年龄只是为了表示各阶段可能出现的年龄范围。事实上由于社会文化不同，可文化相同但教育不同，各阶段出现的平均年龄有很大差别。
（2）每一阶段都有独特的认知结构，这些相对稳定的结构决定儿童行为的一般特点。儿童发展到某一阶段，就能从事水平相同的各种性质的活动。
（3）认知结构的发展是一个连续构造（建构）的过程，每一个阶段都是前一阶段的延伸，是在新水平上对前面阶段进行改组而形成新系统。每阶段的结构形成一个结构整体，它不是无关特性的并列和混合。前面阶段的结构是后面阶段结构的先决条件，并为后者取代。
基本逻辑：①、儿童是通过动作来发展自己的心理机能，通过内化的方式达到智力的发展，我们的工作不是要让孩子去跨越这些阶段，而是让每一阶段孩子的发展更充分，从而为下一阶段奠定更好的基础！
②、婴儿的感知觉不是被动接受，而是主动获得的，因此需要给婴儿创造主动获取的机会，而不是直接把结果放到婴儿面前
皮亚杰认为，儿童的人在发展处于感知运动发展阶段与前运算阶段，每个阶段的具体特征如下表。
表一、感知运动阶段特征
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皮亚杰：认知发展的四个阶段 1.感知运动阶段（0-2岁） 这个阶段的儿童的认知活动，主要通过探索感知觉与运动之间的关系获得动作经验，儿童的语言和表象尚未产生。这个时候，儿童形成了一些低级的行为图式，来适应外部环境，并进一步探索外部环境。儿童通过看、抓和嘴的吸吮来了解外部环境。这个阶段的后期，儿童开始使用符号和语言。 这个阶段，儿童在认知上发展了客体永恒性，知道了消逝了的事物的存在。另外，具有了合乎逻辑的目标定向行为。 2.前运算阶段（2-7岁） 运算是指内部的智力或者操作。儿童在感知运动阶段后期，能够运用一些动作图式，但是这些图式需要与具体运动动作相联系，对于回忆过去、明了信息、做计划是无效的。按照皮亚杰的观点，和动作分离的认知的第一种类型是使得动作图式符号化，即形成和使用字词，手势、标记、想象等符号的能力，而这些能力是前运算阶段的主要成就。这个阶段，儿童具备了符号言语功能，词汇得到发展。 这个阶段的儿童，思维具有不可逆性，尚未获得守恒概念。儿童还是自我中心主义的，虽然并非总会如此。 3.具体运算阶段（7-11岁） 这个阶段的儿童的认知结构已经发生了重组和改善，思维具有一定的弹性，思维可以逆转。随着守恒、分类、顺序排列、运算能力的掌握，处于具体运算阶段的学生已经发展出思维的完整性、逻辑性的体系。在皮亚杰看来，儿童解决守恒问题的依赖于三个基本原因的理解：同一性、补偿性、可逆性。但是这个阶段的儿童的思维仍然需要具体事务的支持，儿童还不能进行抽象逻辑思维。对于规则的遵守，变现比较刻板。 4.形式运算阶段（11岁-成年） 这个阶段的儿童的思维是以命题形式进行的，并且能够发展命题之间的关系，能够依据逻辑推理、归纳或者演绎的方式来解决问题；能够理解符号的意义、隐喻和直喻，能够做一定的概括，其思维发展水平已接近成人。 这个阶段的儿童能够进行“假设——演绎”推。具有了系统思维能力。这
儿童的感知运动 儿童从出生那一刻起，就开始感受这个世界，虽然此时，他们对外界概念是一片模糊，但慢慢我们发现，他们开始认识事物，开始学会推理、开始会思考…… 儿童的智力是怎么发展起来的呢？ 伟大的心理学家皮亚杰认为，婴幼儿通过某些动作来探索周围的环境刺激，从而认识主观世界与客观世界的关系，智能就是在这个过程当中发展起来的。也就是说，幼儿运动机能的发展在智能发展过程中起到重要的作用。活动是认识基础,智慧从动作开始。 心理、智力、思维，既不是起源于先天的成熟，也不是起源于后天的经验，而是起源于主体的动作。这种动作的本质是主体对客体的适应(adaptation)。主体通过动作对客体的适应，乃是心理发展的真正原因。在儿童思维发生学的研究中，国际不少心理学家提出了外部动作“内化”为智力活动的理论。维果斯基是“内化”学说最早推出人之一。学生通过教学而掌握全人类的经验内化为儿童自身的内部财富。 在我们共同探讨儿童是怎样通过动作来获得智慧之前，我们首先要对一些概念进行了解。 一、基本概念 感觉：感觉是指感觉器官，如眼、耳、鼻、皮肤、和舌头，产生对事物个别属性的认识，如苹果的色彩、形状和味道的信息！ 知觉：知觉是指外界环境经过感觉器官而被转变成为的对象、事件、声音、味道等方面的经验。由于大脑的加工，人不仅仅可以认识事物的个别属性，而且可以获得关于事物各种属性之间的关系的认识！知觉不是被动地获取外部信息，而是主动的、积极地、有组织地获取信息！ 感觉的生理机制：感觉的形成是分析器官活动的结果，当刺激物发出一定量的刺激作用于感觉器官（眼耳鼻舌）中的感觉细胞（感受器）时，感受器就会产生一定的神经冲动，神经冲动沿着传入神经传到大脑皮层的相关区域，这三个环节组成的神经机构叫做分析器（视觉分析器，嗅觉分析器。。。。。。） 知觉的生理机制：知觉是大脑皮层许多机能区协同活动的结果首先皮层感觉区间对感觉进行初步的分析，各皮层感觉区邻近部位是他们相应的联络区，联络区的功能是辅助感觉区，是感觉区获得的信息更加精确并赋予其意义。知觉的产生是皮层感觉区与与其相应的联合区协同活动的结果！ 反射：反射是指在中枢神经系统参与下的机体对内外环境刺激的规律性应答。它分为条件反射和非条件反射两类。非条件反射是指在出生后无需训练就具有的反射。如防御反射、食物反射等。这类反射能使机体初步适应环境，对个体生存与种系生存有重要生理意义。条件反射是指在出生后通过训练而形成的反射。它可以建立，也可以消退，数量可以不断增加。条件反射的建立扩大了机体的反应范围，当生活环境改变时，条件也跟着改变，因此，条件反射较非条件反射具有更大的灵活性，更适应于复杂变化的生存环境。同时，由于人类还具有社会性活动，能通过劳动实践来改造环境，与动物相比又有了质的不 同，人类的神经系统活动显然是更进一步发展了。 非条件反射的生理基础--反射弧：反射弧（reflex arc） 是最简单的神经回路（Nerve Circuitry），由感受器、传入 神经、神经系统的中枢部位、传出神经和效应器五个部分组成。 条件反射的生 理机制：
物联网感知层感知控制信息识别技术 文/郭松在物联网的“感知层”需要解决的问题是如何利用现有物品的传感设备组成的系统，以最少的资金投入将物品的感知和控制信息识别出来。 通过物联网综合安全系统的应用例，可以更加直观地理解物联网的感知层信息识别。 在公共安全系统中有包括视频监控系统、防盗报警系统、门禁控制系统等的安防系统，消防火灾报警系统、电梯安全报警对讲系统等。这三个安全系统分属安防、消防、电梯三个行业，每种系统都有物联网的应用方案，有些已经开始应用。 而物联网的应用不是单独一种物品或系统的物联网应用，它是可以实现多种类物品或系统能够相互信息交换。物联网综合安全系统就是将用户现有的安防系统、消防系统、电梯安全系统等多种安全系统集成一起，实现感知、控制、管理一体化。 在物联网综合安全系统的“感知层”，视频监控系统的物品或传感设备有摄像机、硬盘录像机、视频矩阵，防盗报警的传感设备是报警探测器，门禁系统的读卡器，消防系统的火灾报警探测器，电梯安全系统的电梯数据采集器、5方报警对讲设备等。这些传感设备有开关量信号传输方式、有RS485总线传输方式、消防24V总线传输方式、DTMF双音多频传输方式等，而每种厂家的传感控制设备传输协议又是不同的。要将这些传感控制设备的感知和控制信息进行统一识别是物联网综合安全系统“感知层”要解决的关键问题。 物联网的应用需要政府支持，但物联网的运营是要通过给用户提供增值的服务，为使用者节省费用、增加收益，来获取收益的。 介绍一种物联网综合安全系统应用方案，在用户现有安全系统基础上，在不影响原有系统的正常使用，只需添加加很少费用的软硬件设备，用一个本地电脑将安防系统、消防系统、电梯安全系统等传感控制器的感知和控制信息的统一识别、统一控制，实现物联网“感知层”的建设。 对物联网的深入理解将助于开阔思路，开发和利用创新技术来实现物联网的应用。本人将介绍物联网“感知层”、“网络层”、“应用层”的几项专利技术，希望有助于物联网的建设和发展。 物联网应用技术一：《设备数据比对转换系统》，发明专利申请号201120207496.1 如何解决物联网“感知层”物品感知信息和控制信息的识别？尤其是对已经使用中的传
皮亚杰认知发展阶段理论 皮亚杰是瑞士的心理学家，他认为个体认知的发展具有阶段性的特点。儿童从出生到成人的认知发展不是一个数量不断增加的简单累积过程，而是伴随同化性的认知结构的不断再构，使认知发展形成几个按不变顺序相继出现的阶段。每个阶段都有其独特的认知结构，标志着该阶段的年龄特征，以区别于其他阶段。各阶段出现的先后顺序是固定不变的，不能逾越，也不能颠倒，所有个体都遵循这一发展顺序，阶段具有普遍性。但受主体因素、环境、教育等因素的影响，各阶段的出现可以提前或推迟。 皮亚杰从逻辑学中引进“运算”的概念作为划分智慧发展阶段的依据，这里的运算并不是形式逻辑中的逻辑演算，而是指心理运算，即能在心理上进行的、内化了的动作。经过一系列的研究，皮亚杰将从婴儿到青春期的认知发展分为感知运算阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段等四个阶段。 1.感知运算阶段（0-2岁） 这个阶段儿童的认知发展主要是感觉和动作的分化。初生的婴儿只有一系列笼统的反射，随后的发展便是组织自己的感觉与动作以应付环境中的刺激。通过不断的学习与训练，更多新的刺激和客体被同化到先天的反射中。到这一阶段的后期，感觉与动作才渐渐分化，思维也开始萌芽。手的抓取和嘴的吮吸是这一阶段儿童探索周围世界的主要手段。 从出生到2岁这一时期，儿童的认知能力也逐渐发展。一个很大
的进展是儿童渐渐获得了客体永恒性，即当一客体从儿童视野中消失时，儿童知道该客体并非不存在了。儿童大约在9-12月获得客体永恒性，而在此之前，儿童认为不在眼前的事物就是不存在了，并且不再去寻找，客体永恒性是后来认识活动的基础。 2.前运算阶段（2-7岁） 这个阶段儿童的各种感知活动图式开始内化为表象或形象模式，特别是语言的出现和发展，使儿童日益频繁地用表象符号来代替外界事物，不再像感知运动阶段的儿童依靠实际动作对当前感知到的事物进行思维，但他们的语词或其他符号还不能代表抽象的概念，思维仍受具体直觉表象的束缚，难以从直觉中解放出来。处于这一阶段的个体尚未获得认知运算，他们进行的是半逻辑思维。 这一阶段的个体具有泛灵论倾向，无法区分有生命的事物与无生命的事物，认为外界的一切事物都是有生命的，无生命的事物同样也具有情绪、动机等生命特征，如儿童说“你踩在小草身上，它会疼得哭”。 自我中心主义也是前运算阶段个体的认知特征，自我中心主义是指个体只从自己的观点看待世界，难以认识他人的观点，认为所有的人都有相同的感受，经常假定其他人都在分享自己的情感、反应和看法。皮亚杰的“三山实验”证明了个体的自我中心的倾向。 前运算阶段儿童的思维具有不可逆性和刻板性，在注意事物的某一方面时往往忽略其他的方面，只注意事物变化的一个方面而不能同时注意事物变化的两个纬度。由于思维的不可逆性和刻板性等原因，
皮亚杰认知发展阶段理论 皮亚杰认知发展阶段理论作为教师招聘考试的重要考点，各位考生在备考时需要引起重视，尤其是各认知发展阶段的名称以及其对应的阶段特征需要清晰掌握。 皮亚杰，杰出的儿童心理学家，在长达数十年的学术生涯中，他深入研究了儿童心理发展的各个方面。他的很多思想，对后世产生了极大的影响和作用，其中认知发展理论被公认为20世纪发展心理学上最权威的理论。 在教师招聘考试中，皮亚杰的认知发展阶段理论为常考内容，其中前运算阶段特征为高频考点，常以选择题、简答题、论述题形式出现。考生在备考时，需了解认知发展阶段理论中各阶段对应的年龄、名称及主要特征，能够运用所学知识掌握选择、简答、论述题的答题方法。 关于认知发展理论，皮亚杰认为认知发展是一种建构的过程，是个体与环境的相互作用中实现的，从而表现出按不变顺序相继出现的四个阶段。每一个阶段有它主要的行为模式;其中，每一个阶段都是一个统一的整体。他提出了认知发展理论，并将个体的认知发展分为四个阶段：感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算。 一、感知运动阶段 儿童从出生到约2岁。这一阶段的儿童只能依靠自己的肌肉动作和感觉应付外界事物。他们的通过探索感知与运动之间的关系来获得动作经验，头脑中是低级的行为图式，而这时儿童获得的最大成就是客体的永恒性(9～12个月)，皮亚杰称它是“哥白尼式的革命”。 二、前运算阶段 2～7岁的儿童发展到了前运算阶段，因为他们只能以表象进行思维，所以他们的思维是表面的、原始的和混乱的。前运算阶段具有以下特点： 1.万物有灵论 4-6岁的儿童把一切事物都看成和人一样是有生命、有意识，是活的东西，
一、控制的方式与应用 任务二感知控制的应用 一、教学目标 1.观察生活中的案例，概括控制在生活生产中的应用。 二、教学重点、难点 控制在生活生产中的应用。 三、教学方法 讲授法，演示法，任务引导法 四、教学过程 1、情境导入 控制在生活中应用广泛。人类能够在一定程度上按照自已的意愿改变周围的环境，使之能满足自身的需要。银行的自动取款机通过对存取款的自动控制，编短了人们存取现金的时间，降低了差错率，而且使小额现金存取不受银行上下班时间的限制:公共场所的红外线自动水龙头通过对红外线强或弱的感应，自动控制水龙头的开或关，人们使用起来更方便、卫生，并且能够节约用水。 2、新课学习 技术体验 制作抛球器模型 体验目的:通过制作抛球器模型，感知控制在H常生活中的广泛应用。 情境展示:陈晨是学校乒乓球社团的队员，在训练时她发现教练捡球发球很辛苦，她和同学们在网上查到自动发球机可代替教练发球。于是大家产生了设计并制作一个抛球器模型的想法。 问题分析:制作抛球器模型，关键是要解央动力和方向控制问题。抛出乒乓球时，
如何产生抛球的动力?怎样设计触发动力的机关? 活动准备: 材料:规格为25 mmx25 mmx1 000 mm的方木条若干、35 mm铁钉若干、80 mm长螺栓螺相两个、100 mm的橡皮筋1根、砂纸、矿0" 泉水瓶盖、乒乓球。 工具:木工锯、木工凿、榔头、角尺、铅笔、手电钻、螺丝刀。 主要过程: 1.制作模型。 (1)将方木条截成2根200 mm 4根120mm. 5根80 mm、1根40 mm的短木条，在其中一根80 mm木条的中间开一槽，将40 mm木条的一端斜削平。 (2)用铁钉钉制模型的底架，將开槽的短木条钉在底架的前端。 (3)钉制垂直面框架，将1根80mm的木条锯成两段，作为框架支撑。 (4)在一根120 mm木条前端固定矿泉水瓶盖，用长螺杆、鰓相将其問定在底架中间，作为转动杆。 (5)将一根螺杆钉在底架中间的短木条的中间位置。 (6)用铁钉将斜削的短木条钉在开栖短木条的一侧。 (7)将橡皮筋的两端分别固定在如图4- 9中位置A。 2.抛球测试。 (1)用斜削的短木条将转动杆固定在底架位置，将乒乓球放在矿泉水瓶盖上，如图4 -9所示。 (2)旋转斜削的短木条，松开转动杆，乒乓球被抛出，如图4-10所示。 (3)测量乒乓球抛出的距离。 讨论: 1.如果要增大抛球距离，应该如何改进该装置? 2.如果要实现自动连续抛球，需要如何政进该装置?请设计方案并实现。 案例分析
物联网感知与控制技术复习 1、2009年10月（IBM）提出了“智慧地球”。 2、智慧地球是(美国)提出来的。 3、2003年11月4日，沃尔玛宣布：他将采用RFID技术追踪其供应链系统中的商品，并要求其前100大供应商从（2005年1月）起将所有发送到沃尔玛的货盘和外包装箱贴上电子标签。 4、我国开始传感网的研究是在（1999）年。 5、2009年8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G 中的TD技术结合起来”。 6、2010年1月，传感(物联)网技术产业联盟在无锡成立。 7、感知中国中心设在（无锡）。 8、物联网已被明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》和2050年国家产业路线图。 9、物联网的中国标准组织有那些（电子标签国家标准工作组、传感网络标准工作组、泛在网技术工作委员会、中国物联网标准联合工作组）。 10、物联网技术体系主要包括（感知延伸层技术、网络层技术、应用层技术）。 11、三层结构类型的物联网不包括（会话层）。 12、物联网网络层技术主要用于实现物联网信息的双向传递和控制，重点在于适应物物通信需求的无线接入网和核心网的网络改造和优化，以及满足低功耗、低速率等物物通信特点的感知层通信和组网技术。 13、物联网应用层主要包含应用支撑子层和应用服务子层，在技术方面主要用于支撑信息的智能处理和开放的业务环境，以及各种行业和公众的具体应用。 14、物联网信息开放平台：将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换，并在安全范围内开放给各种应用服务。 15、物联网中间件平台：用于支撑泛在应用的其他平台，例如封装和抽象网络和业务能力，向应用提供统一开放的接口等。 16、物联网服务可以划分为行业服务和公众服务。 17、物联网行业服务通常是面向行业自身特有的需求，由行业系统内企业提供的服务。如智能电力、智能交通、智能环境等。 18、物联网公共服务则是面向公众的普遍需求，由跨行业的企业主体提供的综合性服务，如智能家居等。 19、物联网共性支撑技术是不属于网络某个特定的层面，而是与网络的每层都有关系，主要包括：网络架构、标识解析、网络管理、安全、QoS等。 20、物联网的主要特征（全面感知、功能强大、可靠传送）。 21、物联网的工作原理。 ①、对物体属性进行标识（静态、动态），静态属性可以直接存储在标签中，动态属性要先由传感网实时进行探测 ②、需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式 ③、物体的信息通过网络传输到信息处理中心 ④、处理中心完成对物体通信的相关计算 22、运用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制，指的是（可靠传递）。 23、物联网的核心是（应用）。 24、物联网(Internet of things)被称为是信息技术的一次革命性创新，成为国内外IT 业界和社会关注的焦点之一。它可以分为标识、感知、处理、信息传送四个环节。 25、物联网的服务应用层主要功能：信息处理、应用集成、云计算、解析服务、网络管理、智能控制和Web服务等。 原理部分 1、IBM智能地球战略的主要构成部分（RFID标签、实时信息处理软件、传感器）。 2、数据采集和感知用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，主要包括（传感器、RFID 、二维码、多媒体信息采集）。 3、传感器的组成：传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成。 4、按转换原理分类：物理传感器和化学传感器 5、自动识别技术根据识别对象的特征可以分为两大类，分别是数据采集技术和特征提取技术。 6、传感器（Sensor / Transducer）是指能把物理、化学量转变成便于利用和输出的电信号，用于获取被测信息，完成信号的检测和转换的器件。 7、力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 10、声敏传感器接受声信息，并转化为电信号。 11、OCR的三个重要的应用领域是：办公室自动化中的文本输入、邮件自动处理、与自动获取文本过程相关的其他领域。 12、二维码目前不能表示的数据类型（视频）。
皮亚杰儿童认知发展阶段理论 一、运算(Operation) 运算就是皮亚杰理论的主要概念之一。在这里运算指的就是心理运算。 什么就是运算？运算就是动作,就是内化了的、可逆的、有守恒前提、有逻辑结构的动作。 从这个定义中可瞧出,运算或心理运算不四个重要特征: 1、心理运算就是一种在心理上进行的,内化了的动作。例如,把热水瓶里的水倒进杯子里去,倘若我们实际进行这一倒水的动作,就可以见到在这一动作中有一系列外显的,直接诉诸感官的特征。然而对于成人与一定年龄的儿童来说,可以用不着实际去做这个动作,而在头脑里想象完成这一动作并预见它的结果。这种心理上的倒水过程,就就是所谓"内化的动作",就是动作能被称之为运算的条件之一。可以瞧出,运算其实就就是一种由外在动作内化而成的思维,或就是说在思维指导下的动作。新生婴儿也有动作,哭叫、吸吮、抓握等,这些动作都就是一些没有思维的反射动作,所以,不能算做运算。事实上由于运算还有其它一些条件,儿童要到一定的年龄才能出现有称之为运算的动作。 2、心理运算就是一种可逆的内化动作。这里又引出可逆的概念。可以继续用上面倒水过程的例子加以解释,在头脑中我们可以将水从热水瓶倒入杯中,事实上我们也能够在头脑中让水从杯中回到热水瓶去,这就就是可逆性(reversibi lity),就是动作成为运算的又一个条件。一个儿童如果在思维中具有了可逆性,可以认为其智慧动作达到了运算水平。 3、运算就是有守恒性前提的动作。当一个动作已具备思维的意义,这个动作除了就是内化的可逆的动作,它同时还必定具有守恒性前提。所谓守恒性(con servaion)就是指认识到数目、长度、面积、体积、重量、质量等等尽管以不同的方式或不同的形式呈现,但保持不变。装在大杯中的100毫升水倒进小杯中仍就是100毫升,一个完整的苹果切成4小块后其重量并不发生改变。自然界能量守恒、动量守恒、电荷守恒都就是具体的例子。当儿童的智力发展到了能认识到守恒性,则儿童的智力达到运算水平。守恒性与可逆性就是内在联系着的,就是同一过程的两种表现形式。可逆性就是指过程的转变方向可以为正或为逆,而守恒性表示过程中量的关系不变。儿童思维如果具备可逆性(或守恒性),则差不多可以说她们的思维也具备守恒性(或可逆性)。否则两者都不具备。 4、运算就是有逻辑结构的动作。 前面介绍过,智力就是有结构基础的,即图式。儿童的智力发展到运算水平,即动作已具备内化、可逆性与守恒性特征时,智力结构演变成运算图式。运算图式或者说运算不就是孤立存在的,而就是存在于一个有组织的运算系统之中。一个单独的内化动作并非运算而只就是一种简单的直觉表象。而事实上动作不就是单独,孤立的,而就是互相协调的,有结构的。例如一般地人们为了达到某种目的而采取动作,这时需要动作与目的有机配合,而在达到目的的过程中形成动作结构。在介绍图式时,已说过运算图式就是一种逻辑结构,这不仅因为运算的生物学生理基础目前尚不清楚而由人们推测而来,更重要的就是因为这种结构的观点就是符合逻辑学与认识论原理的,因为就是一种逻辑结构。故心理运算又就是有逻辑结构的动作。 以运算为标志,儿童智力的发展阶段可以分为前运算时期与运算时期;继之又可将前者分为感知运动阶段与表象阶段;后者区分为具体运算阶段与形式运算阶
皮亚杰将人的认知发展划分为四个阶段：感知运动阶段，前运算阶段，具体运算阶段，形式运算阶段，即认知发展阶段理论。 (一)感知运动阶段(0-2岁) 特点： 1.儿童形成了一些低级的行为图式，通过探索感知与运动之间的关系来获得动作经验。 举例说明：儿童通过看、抓和嘴的吸吮来了解外部环境。 2.获得了客体的永恒性(9～12个月)，当事物不在眼前时，依然能够认识到事物是存在的。 举例说明：和儿童做游戏时，把玩具藏到遮蔽物的后面，儿童看不见了，但知道到遮蔽物后面寻找。 (二)前运算阶段(2-7岁) 特点： 1.万物有灵论(泛灵论)，认为一切物体都是有生命的。 举例说明：3岁的小孩子会在自己吃饭的时候，喂洋娃娃吃饭，认为洋娃娃不吃饭就会和自己一样饿。 2.一切以自我为中心，只会站在自己的角度思考问题。 举例说明：4岁的小孩子给妈妈送礼物，会送自己喜欢的洋娃娃玩具，但是不会考虑妈妈的喜好，认为自己喜欢的就是妈妈喜欢的。 3.思维具有不可逆性 举例说明：告诉这个阶段的孩子小红是他的姐姐，他能够明白，但如果告诉他：“你是小红的弟弟，你怎么称呼小红?”这时候他就答不出，思维不能转换。 4.思维具有刻板性，集中化，作出判断时只能运用一个标准或维度。 举例说明：这个阶段的孩子认为长发的就是女生，短发的就是男生，穿裙子的就一定是女生。
5.没有守恒概念。 举例说明：给儿童呈现两排数量一样多糖果，前后排列一致，让他们回答两排糖果的数量是否一样多，儿童一般都能回答正确。但是如果实验者把其中的一排扩大或缩小间距，改变其外观形态，然后再让儿童回答两排糖果是否一样多，小于7岁的儿童往往回答错误。 (三)具体运算阶段(7-11岁) 特点： 1.这个阶段的标志是守恒观念的形成。 举例说明：将相同大小的橡皮泥做成圆饼状，柱状，球状等等，该阶段的孩子可以辨别出它们是相等的。 2. 思维运算必须有具体的事物支持，可以进行简单抽象思维。 举例说明：他无法理解抽象的“1， 2，3”，只能认识放在眼前的一个苹果，2个娃娃，3块饼干，儿童可能无法直接回答2+3=?但是如果允许他数手指时，他却知道先伸出两个指头，再伸出三个指头，一共伸出了五个指头。 3. 理解原则和规则，但只能刻板的遵守，不敢改变。 举例说明：老师告诉他们上课不要乱动，于是这个阶段的孩子就坐的规规矩矩，一动不动，他们并不知道，只要不开小差，不影响学习，也可以换轻松地姿势去坐。 4. 思维具有可逆性。 举例说明：问这个阶段的孩子：“你是小红的弟弟，你怎么称呼小红?”这时候他就能回答出小红是他的姐姐。 (四)形式运算阶段(11-16岁) 特点： 1.能够根据逻辑推理、归纳或演绎方式来解决问题。
正确对待体育教学中的运动记忆与运动表象 本文通过对体育教学中的运动记忆和运动表象的分析及其关系的论述，特别是运动表象在学习和掌握运动技术过程中的重要性，提出了对教学过程中教与学的不同要求，从而达到促进体育教学进展的目的。 一、在体育教学中，运动记忆具有重要意义。运动记忆是指对运动动作和完成动作过程的记忆，其基础是运动表象；运动表象是指在人脑中重现出来的动作形象。二者是相辅相成的，后者是前者的基础，而前者又依赖于后者。 1. 运动记忆是一种复杂的心理过程，其主要是忘记人们与运动有关的客观行为，包括有身体位置上的记忆，运动形式、方向、速度的记忆，以及复杂的成套技术和系统完整科学知识的记忆，而运动表象是对过去感知的肌肉动作在头脑中重现的结果，是针对动作形象而言，是通过视觉表象进行的，反映动作在一定时间、空间和力量方面的特点，如身体的位置、动作的力度、幅度、方向、速度等。运动表象是运动记忆的基础，运动记忆依赖于运动表象，只有在正确的运动表象的基础上才能形成正确的运动记忆，而运动记忆的加强又反过来促进运动表象的完善和精确，如成套的武术、体操动作记忆的好坏，就必须建立在过去正确的动作表象，即对过去感知的肌肉动作正确重现的基础上，相反，当正确规范地完成动作之后，正确的运动记忆会大大促进动
作表象的正确性及肌肉对动作感知的不断完善和肌肉感觉的精 确性。因而，当谈到运动记忆，则必须有相应的表象出现，并伴随有熟悉感。 2. 作为运动记忆基础的运动表象，在学习和掌握运动技术过程中具有最大的准确性和正确性。在体育教学中，如果学生不能形成正确而清楚的表象，便不可能正确掌握动作，而一旦形成错误动作定型，即使纠正，也是非常不易的，更谈不上记忆。因为学生总是先以他头脑中所重现的动作形象去完成动作的。教师的示范对形成正确的运动表象的作用就在于使学生通过视觉的 活动，形成正确的视觉表象。 3. 教学中，学生形成了正确的运动表象，就要及时过渡到教学过程的重要环节，即对所学运动的自觉识记阶段。这时，不仅要求学生有明确的目的和积极的态度，而且应注意运用多种运动分析器活动参与识记，使学生形成生动、清晰、正确的运动技术形象；并通过学生身体重复演练动作的训练过程而建立和巩固正确的动力定型，不断加快动作的熟悉和加深动作记忆，从而使学生逐步形成对身体位置、运动形式、方向、速度和技术要领有关的运动记忆。同时，要注意运用语言对表象进行概括，以便更有效地唤起学生头脑中的表象。如在上田径课时让学生在暗示语的指导下，头脑中反复想象跑时蹬地、摆腿、送胯等动作情境，建立跑的动力定型，从而形成良好的运动记忆，而后在此基础上，掌握正确运动技术，并逐渐趋于巩固和熟练化程度。
体育锻炼对记忆的影响 李勤 2008212138 日本一所中学曾做过这样的一个有趣实验：让500名生在不同状态下背诵课文, 以坐在椅子上背诵课文的学生成绩假定为零。结果发现站着不动者背诵成绩为-5.6分，从40厘米高的台阶上跳上跳下运动1分钟后再背诵的成绩为+5.5分，跑步后休息2分钟再背诵者成绩为+2.7分，跑步后休息3分钟或10分钟后再背诵者成绩为+9.1分和0.8分。我国学者曾采用功率自行车对15名运动员进行定量负荷测试, 内容包括运动前及运动后运动员的视听简单反应时和视听短时记忆数字广度的前后对比。结果表明：运动员在运动后简单反应时比运动前缩短, 且记忆广度也明显增加。为什么出现以上这些现象呢？现代科学研究已经为我们作出解答：人的记忆力在最佳状态时大脑血糖浓度在120毫升/100毫升左右, 而达到这一理想浓度需要有一定的条件, 即人的心率必需落在120-140/分之间。适量的运动能提高记忆能力。体育锻炼能促进人脑释放脑啡吠、内啡吠等特殊化学物质, 这些物质对智力发展和帮助记忆有着积极的作用。 体育锻炼能提高人的记忆力，这主要在于经常参加体育锻炼能改善神经系统的功能。一方面可以促使中枢神经系统及其主导部位大脑皮层的兴奋性增强, 抑制加深，使兴奋和抑制更加集中，从而改善神经过程的均衡性和灵活性，提高大脑的分析综合能力，以保证机体对外界不断变化的环境有更大的适应能力；另一方面，可以改善和提高中枢神经系统对身体内部器官的调节作用。例如短跑可以提高大脑皮层兴奋和抑制的转变速度；体操可以使大脑皮层有关中枢间协调关系得到改善；发展力量素质可使大脑皮层神经活动的强度、集中程度得到加强。再者，体育锻炼能加强两种信号系统的协同活动。在体育锻炼过程中，无论是重复固有的动作技能，还是新学习的技术动作，都是两种信号的协同活动，纯粹第一信号系统活动或第二信号系统活动是没有的。第二信号系统经常受到第一信号系统活动的支持，第一信号系统活动经常受到第二信号系统活动的调节。总之, 经常参加体育锻炼，能使大脑神经细胞工作能力提高，反应迅速灵活、准确协调。 经常参加体育锻炼，能增强体质，保证大脑的健康和提高大脑的工作效率。因为脑神经的生理活动，需要有雄厚的物质基础，就是氧气和其它营养物质的供应。脑需氧量占全身需氧量的四分之一，约为肌肉需氧量的一、二十倍，居第一
摘要 随着机器人的应用范围的不断拓宽，机器人所面临的工作环境也越来越复杂，往往是未知的、动态的、非结构化的，所以，要在这种环境下实时地完成各种任务，就对机器人的控制提出了新的挑战。 本文的主要工作和创新点包括：对移动机器人的硬件模块进行了分析。详细研究了移动机器人的感知系统，包括超声波传感器和视觉传感器两大模块。移动机器人采用了两款超声波传感器组合使用，用于探测更为全面的障碍物特征信息。通过对基于行为控制技术的论述，设计了一种用于移动机器人完成多目标任务的基于行为控制系统。另外机器人采用了 Sony EVI-D31 PTZ 摄像头，成功地实现了计算机串口控制，大大的扩展了机器人的视觉功能，可以更多的获取外界信息。 关键词：移动机器人、硬件模块、行为控制。
Abstract With the development of applied range, the work condition faced by robot is more complex, which always is unknown, dynamic and unstructured. So the control of robot t o fulfill a mission in real time under this environment has a new challenge. The ma in work and innovative ideas include. The structure of RIRA-Mobile robot is introduced. Furthermore, the driving model and power model are analyzed. The perception system of RIRA-Mobile robot is demonstrated particularly, which includes two models of vision and ultrasonic sensor. RIRA-Mobile robot uses two type s ultrasonic sensors so as to detect the general obstacles’ information. In addition, Sony EVI-D31 PTZ camera is also used, which can de controlled by computer serials that the vision function of robot is extended greatly to get more environment information. Through exploring the behavior-based control technology, a behavior-based control system has been designed for mobile robot fulfilling multiple objective missions. KEYWORDS:mobile robot; hardware modules; behavior control.
《物联网感知、识别与控制技术》教学大纲 （学分3 理论学时32，实验学时24） 一、课程说明 本课程要求学生掌握物联网相关系统设计的基本概念，并重点掌握传感器技术、RFID技术及在物联网中涉及到的信息识别检测、数据处理、人机交互、数字通信、外设驱动、系统防干扰与低功耗的部分的设计方法，以及物联网系统开发与应用技术等相关内容，以便使学生们能够比较全面地了解和掌握物联网领域相关知识和应用技术，为今后投身IT类相关领域的工作打下坚实的基础。 二、教学内容、基本要求与学时分配 序 号 教学内容教学要求学时教学方式 1 物联网简介 1．物联网结构及相关知识。 2．物联网的关键技术 1.了解本课程研究的对象、内容 2.了解物联网的关键技术 2 讲授 2 感知与识别技术 1．传感器及应用技术。 2．自动识别技术 3. RFID应用实例 1．理解传感器及应用技术 2．理解自动识别技术 3．掌握RFID技术的组成、分类 方法、基本工作原理 7 讲授 3 数据获取与处理 1．信号检测与采集 2．信息数据的处理 3. 多传感器信息融合 1．了解信息的处理技术 2．理解信号的检测技术 4 讲授 4 人机交互系统 1．键盘接口技术。 2．显示器接口技术 3. 触摸屏接口技术 1．理解键盘接口技术 2．理解显示器应用技术 3. 了解触摸屏应用技术 4 讲授 5 物联网通信技术 1．标准串行通信接口。 2．无线通信技术 3. 无线传感器网络 4. 卫星定位技术 1．理解标准串行通信接口 2．理解无线通信技术 3. 掌握无线传感器网络技术 4. 了解卫星定位技术 6 讲授 6 外设驱动与控制技术 1. 模拟信号输出通道 2. 开关量输出与驱动 1. 掌握模拟喜欢输出通道 2. 理解开关量输出与驱动 3 讲授
思维的原理 别名：元素智能//记忆、回忆、想象、运动的原理//元素生精神、意识、思维、智能、智慧//意识的诞生//神经元使人记忆、回忆、想象和运动/ 现代，人们已经普遍知道了，记忆与思维的器官是大脑。更深入点，是神经元记录了各种信息。但是，神经元是怎样精准地、有序地记忆色彩、空间、时间等信息，又如何记忆一个图案、面孔、旋律和一件事情的经过呢。 人为什么会回忆起相同、相关的记忆，而非回忆起不相干的记忆？ 记忆是现实的，想象基于记忆，却又狂放不羁、超脱现实，如何实现？ 趋利地、避害地运动是以记忆为依据，但以哪个记忆为依据，如何选择？ 本文将逐步解答以上问题。 一、客观的记忆 1.元和素、真值与表值 神经元如何记录时间、空间、色彩等信息？ 图1 如图1，视网膜上有感光单元。各感光单元接收一定色彩的混光，转化为信号，信号激发神经元。被激发的神经元有一部分记录该混光的色彩，这一部分称为元，在图中用实心圆表示。 如图1、2，被激发的神经元间的连接也被激发，形成素，每一个素独立记录元间的时间、空间、色彩关系或其他关系，在图中用一个箭头表示。如图1，黑色箭头为基素，记录了所连两元的色彩关系，还记录了两元是相同或毗邻的感应单元在临近时间激发的元。 图 2 大量的元和素各自具有一个参数值记录信息，可以用一个对应的数字来表示，这个数字就称为元或素的真值。 元和素记录一定的信息，真值也是确定的，所以，又可以用所记录的信息表述真值，称为表值。如图1、3：一个元有一定的真值记录了700nm的红色，它的表值为700nm；一个空间素具有一定的真值记录了一个23步的距离，
它的表值为23步；一个时间素具有一定的真值记录3秒的时长，它的表值为3秒。 2.排系 大量的元和素各自记录信息，如何有条不紊地关联在一起？ 如图3：每个素有3个接点，分别为初接点、末接点在素的两端，靠近末接点处有一中接点。这些接点与该素的真值、表值无关，而是用于与其他元和素建立连接。直接的连接类型有3种，特定的连接关系又称为排系。 图 3 ●一素的两端与两元相接。这样的素称为直连素，有基素、质素、空间素、时间素4种，在图中分别用黑色、蓝色、绿色、红色箭 头表示。描述为：直连素初排系一元、终排系另一元。简化描述为：直连素连接两元；两元连接以直连素。 ●一素的两端与两素的中接点相触，这样的素称为结构素，在图中用橙色箭头表示。可描述为结构素初排系一素、终排系另一素； 简化描述为结构素连接两素、两素连接以结构素。 ●两素连接同一元或同一中接点，可描述为两素衔接排系；或两素衔接。 在初排系、末排系、衔接的基础上，元和素又有间接的多类连接关系，排系类型也多样。 所连的两素有多种类型，结构素也有多种类型。如连接两个基素的称为基比素；连接两个质素的为质比素；连接两个空间素的为空比素；连接两个时间素的为时比素。 3.素的定量与律 距离长短、明暗关系、时间长短如何得出？如何记录？相同的本质是什么？ 基素很短只能连接邻近的元，是相同或毗邻的感应单元在一定时限内激发的元，记录所连元有单位空间、时间距离。 空间素只能连接一定时限内激发的元，记录了所连两元有单位时间距离。空间素的真值基于所连两元间的最小基素跨度定量，以最小基素跨度作为一个空间素的表值，单位为步，记录所连两元的空间距离。
皮亚杰认知发展理论及实例 儿童认知发展研究发端于瑞士心理学家皮亚杰的有关研究。 一．认知发展的实质皮亚杰提出认知发展的实质是适应，儿童的认知是在已有图式的基础上，通过同化，顺应和平衡，不断从低级向高级发展。 其中，图式：是指儿童对环境进行适应的认知结构；同化：是指个体利用已有的图式把新的刺激纳入到已有的认知结构中去的过程；顺应：是指儿童改变已有的图式或形成新的图式适应新刺激的认知过程，通过顺应个体的认知能力达到新水平；平衡：指同化和顺应间的均衡。同化是图式发生量变的过程，顺应是图式发生质变的过程。 举例说明：比如给床边放一个玩具，当小孩看到时会伸手去抓它，多次之后最终拿到玩具。这就是同化的过程；然而如果将玩具放入靠近床中心的位置，这时小孩看到时仍然会用手去抓（即使他原有的认知结构），但多次抓取之后他未能拿到玩具，这时他发现把床单拽着抖动时玩具会往床边动（即形成了新的认知结构），这时他便拿到了玩具。这就是顺应的过程。过后他就会想当玩具在床边时，我只需伸手去抓就可得到，而当玩具在床中间时就需通过抖动床单来获得，这时便建立起同化—顺应之间的平衡。 二．影响认知发展的因素： 1.成熟：指机体的成长，特别是神经系统和内分泌系统的成熟。 2.练习与习得经验：指个体对物体施加动作过程中的练习和习得的 经验。 3.社会性经验：社会环境中人与人之间的相互作用和社会文化的传
递。 4.平衡化个体在与环境相互作用过程中的自我调节。是心理发展的决定因素。 三：认知发展阶段理论： 皮亚杰将人的发展划分为四个阶段：感知运动，前运算，具体运算，形式运算阶段。即认知发展阶段理论。 （一）感知运动阶段（0-2岁） 仅靠感觉和动作适应外部环境，应付外界事物。语言和表象尚未完全形成。 特点：（1）通过探索感知与运动之间的关系来获得动作经验； ⑵获得了客体的永恒性（9?12个月）。客体永恒性就是指当事物不在眼前时，依然能够认识到事物是存在的。 举例说明：爸爸离开了，没有获得客体永恒性的儿童，不 能认识到爸爸依然存在，以为爸爸从此消失，不会有找的行为；获得客体永恒性的儿童能够认识到爸爸是存在的，就会去找。 3?理解原则和规则，但只能刻板遵守规则，不敢改变； 4?思维具有可逆性（儿童思维发展的最重要特征）。 （二）前运算阶段（2-7岁）特点：1.万物有灵论”也叫泛灵论）举例说明： 3 岁的小孩子会在自己吃饭的时候，喂洋娃娃吃饭， 认为洋娃娃不吃饭就会和自己一样饿。 2.一切以自我为中心，只会站在自己的角度思考问题
一、名词解释： 1．感觉 2．知觉 3．动觉 4．听觉 5．平衡觉 二、选择题 1.单选题 （1）人对刺激物整体属性的直接反映是 A感觉 B知觉 C直觉 D错觉 （2）人对刺激物个别属性的直接反映是 A感觉 B知觉 C直觉 D错觉 （3）下列不属于知觉的是 A空间知觉 B时间知觉 C运动知觉 D错觉 E机体觉 （4）下列属于感觉的是 A空间知觉 B时间知觉 C运动知觉 D错觉 E机体觉 （5）表示绝对感受性可以用 A绝对感觉阈限 B差别感觉阈限 C差别感受性 D相对感觉阈限（6）刚刚能够引起感官感觉的刺激量是 A绝对感觉阈限 B差别感觉阈限 C差别感受性 D相对感觉阈限（7）刚刚能够引起差别感觉的刺激量是 A绝对感觉阈限 B差别感觉阈限 C差别感受性 D相对感觉阈限（8）月明星稀这种现象属于 A感觉适应 B感觉对比 C感觉阈限 D感觉后像 （9）感受性变化最根本的条件是 A感觉适应 B感觉对比 C社会实践 D感觉相互作用 （10）入芝兰之室，久而不闻其香,这是 A感觉适应 B感觉对比 C社会实践 D感觉相互作用 （11）从不同角度看足球门，其形状基本不变，这是知觉的
A选择性 B整体性 C理解性 D恒常性 （12）知觉时对象与背景会发生变化,这是知觉的 A选择性 B整体性 C理解性 D恒常性 （13）人知觉的信息往往比事物本身包含的信息要多这体现了知觉的A选择性 B整体性 C理解性 D恒常性 （14）不同人知觉同一事物获得的意义各不相同体现了知觉的 A选择性 B整体性 C理解性 D恒常性 2.多选题 （1）感觉与知觉的共同特点有 A属于感性认识 B对事物的直接反映 C同时发生 D发生又先后次序 （2）感觉剥夺实验可以说明感觉与知觉 A是认知的基础 B是知识的来源 C不能剥夺 D剥夺会造成心理功能受损 （3）按物质存在的属性知觉可分为 A空间知觉 B时间知觉 C运动知觉 D错觉 （4）外部感觉分为 A视觉 B听觉 C味觉 D嗅觉 E肤觉 （5）内部感觉分为 A运动觉 B听觉 C平衡觉 D嗅觉 E机体觉 （6）感受性可以分为 A绝对感觉阈限 B差别感觉阈限 C绝对感受性 D差别感受性（7）感觉阈限可以分为 A绝对感觉阈限 B差别感觉阈限 C绝对感受性 D差别感受性（8）感受性变化的基本规律是 A适应 B感觉的相互作用 C社会实践 D感觉补偿 （9）知觉的一般规律包括. A选择性 B整体性 C理解性 D恒常性 三、判断题