科学相关知识例1

小学科学与初中物理学科的教学手段不同，小学科学着眼于如何培养学生学科学的浓厚兴趣，并重点培养学生的探究欲望，让他们亲身经历以探究为主的学习过程；而初中物理教学则更侧重于引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，突出的是创新精神和实践能力的培养。在科学课上，需要小学科学教师把握好教材的重难点，在相应的知识点上及时点拨，更好地与初中物理学科相关的知识点衔接。如六年级上册《工具和机械》教学单元，教材从学生能够感知到的身边工具入手，调查在生活中我们使用过什么工具，用它来帮助我们做什么事？教材把原本枯燥无味的物理知识生活化，让学生感知到科学并不陌生，科学就在我们身边。从而引出科学概念“简单机械”，为后续的“杠杆的科学”“轮轴的秘密”“定滑轮和动滑轮”“滑轮组”“斜面的作用”这五种简单机械做了一个很好的铺垫。同时，调动了学生学习的兴趣，学生有了探究的欲望。教师在课前下功夫，找出与初中知识相关联的知识点，再用心备好学生，了解一下学生的前概念，这样课堂教学就鲜活起来了，内容也丰富了许多。通过以上的实例说明，小学生升入初中后对物理学科的兴趣与小学科学课程的教学密切相关。小学科学教学与初中物理教学应该是一个共有整体性和交流性的，教师应研究的是初中物理与小学科学在内容上有哪些衔接点，更要研究在思想上有哪些衔接点，从而达到两者之间的同化与顺应，建立科学的物理知识体系。

二、小学科学与初中化学知识点的衔接

初中化学知识在小学科学课程中“物质世界”部分中出现。物质世界让学生领略到一个无生命的物质世界与生命世界同样五光十色、精彩纷呈，充满形形色色的令人惊奇、迷惘、感叹的现象和过程。将这部分细分是初中的物理学科和化学学科，而化学学科具体编排在教材中的六年级下册“物质的变化”单元中，纵向的知识链是：物体――材料――物质这三个层次。“物质的变化”主要是了解物质一些基本的性质和变化过程，使学生的认识逐渐由具体向抽象过渡。目前，小学的科学教材倡导探究式学习的理念，在课堂上被广泛应用，这让学生经历和体验一个完整科学探究的过程。在“物质的变化”一单元中，学生的观察能力、描述能力、根据观察结果来进行解释的表达能力，学生的动手操作能力，在本单元中都有所体现。下面就《小苏打和白醋的变化》这节课，来谈谈我是如何更有效地把小学科学与初中化学知识点相衔接的。

《小苏打与白醋的变化》一课是处在“物质的变化”单元第四课。这之前学生已经观察到了两物质相遇，颜色发生了改变（米饭、淀粉和碘酒的变化）的化学变化。由于考虑到小学生认知的局限性和对食材的熟知性，教材用小苏打替代了初中化学课上的碱性物质，用9°白醋替代了初中化学课上的酸性物质。本课让学生用观察法来体验这两种物质相遇后的剧烈反应过程，体会到化学变化的奇妙和有趣。与初中化学教学方法有所不同，初中的化学课三维目标是把科学内容放在首位，其次是科学探究，最后是情感态度价值观；而小学科学的三维目标的顺序是：科学探究、情感态度与价值观，最后是科学内容。对比来看，小学阶段重视的是通过学生科学探究思维的培养，来达到一定的科学探究能力，在观察和动手实验中体会到科学的内容。学生在进行第一个活动时，着重运用感官“看、听、摸”来体验两种物质的一些特点；当进行第二个活动时，即猜测两物质相遇后产生大量的气泡，这气泡被分析定义为“气体”，到底是一种什么气体呢？课堂上我先引领学生分析气体的“无色”是否与空气相像，用PPT课件出示科普知识，呈现空气的成分，举出氧气、二氧化碳两种气体的性质区别点，即氧气能助燃，而二氧化碳能灭火。用同样的教学方法，完成了所生成的气体比空气重（因为氮气也能灭火）。基于小学阶段知识的局限，我们还不能用实验来验证，但到初中你们的化学老师将引领你们重温科学家们的实验，最终将获得有利的证据来验证鉴别所产生的气体就是二氧化碳。整节课学生们在我的引领下完成了两个实验活动的探究，孩子们意犹未尽，既有本课所获取知识的快乐，又期盼初中化学的学习，领略更多的化学知识。这种知识点的衔接恰到好处。初中的化学教师如果了解小学科学这部分化学知识，就不会出现在小学认知的知识，到了初中又重复进行的现象了。

三、小学科学与初中生物知识点的衔接

小学科学课程让学生接触了生动活泼的生命世界，去田野树林、山川湖泊，看花草树木、鱼虫鸟兽，感受生命的丰富多彩和引人入胜。他们会发现每一片树叶都不同，每一朵花儿都绚丽，从而激发热爱生命的情感和探究生命世界的意趣。“生命世界”内容标准的确定要让学生尽可能多地去认识不同种类、不同环境中的生物，这部分内容的学习并不拘泥于生物学上的专有名词和概念，这是与初中生物学科的不同。小学阶段是让学生深入探究生物生命活动中一些有意义的问题，来提升其思维能力，使他们整体、系统、全面、联系、发展地看待问题。

科学相关知识例2

一、问题提出

上世纪80年代中期，美国斯坦福大学教授舒尔曼（Shulman）首次提出学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK）这一重要概念，旨在打破教师学科知识与教学知识分离的状态，强化教师行业标准。〔1〕他认为学科教学知识是教师将具体学科内容转化和表征为适合于不同能力和背景学生的有教学意义的形式的能力，这是一个集教学知识、背景知识和学科知识为一体的综合知识体系。〔2〕这一知识体系还包括教师表达自己思想的方式，学生易于理解的表征方法（比如：样例、图示、类比、解释和演示等），教师对学生的了解（比如：学生对某一学科主题感到容易或困难的原因，学生对某一学科主题产生偏见或误解的原因，帮助学生消除偏见或误解的策略,特定的话题、问题、论点以怎样的方式组织、表达和调适使之适合于不同能力、兴趣和背景的学生，帮助或引导学生以自己认为有意义的方式理解学科内容等）。〔3〕学科教学知识是教师知识体系的内核，是教师成为学科专家必备的知识，可以作为区分专家教师和新手教师的重要依据。一般而言，经验越丰富、对各种知识整合程度越高的教师，其专业化程度也越高，相应地具有更系统的学科教学知识。〔4〕

幼儿期是“数学的启蒙期”。幼儿园的数学教育能够使幼儿学会“数学地” 思维，体验到数学在生活中的具体应用，逐步形成抽象思维能力。〔5〕幼儿园教师只有具备良好的数学教学能力才能胜任数学教育工作。为了帮助幼儿理解数学概念，学习数学知识，幼儿园教师在组织具体的数学教学活动时一般需要借助直观的实物，并作具体形象的讲解。正如有的学者所言，学科教学知识是教师运用类比、样例、图示、解释和演示等表征方法来帮助学生理解所学知识的一种能力，〔6〕是教师多种知识的融合及教学能力的综合体现。可见，幼儿园教师如果具备良好的学科教学知识，就会根据具体的数学活动，采用诸如类比、样例、图示、解释和演示等表征方法，甚至是更适合幼儿的其他表征方法来组织数学教育活动。

查阅相关文献资料发现，我国针对幼儿园教师群体的学科教学知识的理论研究和实证研究尚不多，研究幼儿园教师数学学科教学知识的更稀少。因此，开展幼儿园教师的数学学科教学知识（PCK）研究具有较大的理论和实践意义。

本研究希望通过关注和研究新手教师数学学科教学知识及其特点，为提高新手教师的数学教学水平提供帮助和指导。

二、研究方法

1．研究对象的选取

在重庆市主城区公办幼儿园中选取5位教龄均在3年以下的新手教师作为研究对象，基本信息见下表。因重庆市公办园中男教师较少，故本研究不做性别上的区分。

2．研究方法

采用访谈法，进行半结构式的深入访谈。

3．研究工具

采用自编半结构式访谈提纲进行访谈，访谈提纲涉及幼儿园教师数学教学知识的4个维度：数学内容知识、数学教学策略知识、关于幼儿的知识和数学教学情境知识。〔7-10〕

三、结果分析与讨论

1．数学内容知识

本研究中的幼儿园教师“数学内容知识”是指幼儿园数学教育的具体内容和最基本的数学知识，是教师应该知道的“教什么”的知识及幼儿需要学习的最基本的数学知识。在访谈过程中，5位新手教师都提及数学内容知识应与幼儿的生活经验相联系。

A教师：数学教育的内容肯定要与现实生活相联系，并渗透在幼儿的一日生活中。比如：数学中的序数，孩子们在生活中经常会接触到第一组、第二组、第三组这类概念，慢慢地，他们就对序数第一、第二、第三等有了一定的了解，参与数学教学活动之后他们又会有更清晰的认识，以后就可以运用到生活中去了。

C教师：幼儿园的数学教育内容与幼儿的日常生活有联系，幼儿的日常生活里充满了数学教育的资源，比如乘坐电梯、孩子过生日、拨打电话等，都可进行数学教育。

D教师：数学教育肯定与生活有联系，如幼儿园班级人数、孩子的生日、电话号码等，都是数学教育的内容。

由上可知，新手教师一致认为，数学教育的内容与幼儿的生活经验相联系。

2．数学教学策略知识

这里的幼儿园教师“数学教学策略知识”是指为了达到数学教育目标，根据幼儿认知特点、水平及不同幼儿之间的差异，选择合适的教学策略的知识。比如：选择类比、样例、图示、解释和演示等幼儿易于理解的表征方法帮助他们理解数学知识。访谈发现，5位新手教师普遍认为应该运用演示和图示等教学策略进行幼儿数学教育。

B教师：在日常幼儿数学教学活动中我经常运用的教学策略是演示和图示，具体则根据教学内容而定。

E教师：演示和图示这类策略很能抓住孩子的注意力。

可见，新手教师普遍认为，在进行幼儿园数学教学时运用演示和图示的教学策略，教学效果较好，策略的具体运用则要根据实际情况而定。

3．关于幼儿的知识

科学相关知识例3

中图分类号：G47

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2013）08-197-02

《人民日报》2010年8月18日报道：我国每年死于与吸烟相关疾病者多达100万，约占全部死亡人数的12%，超过了因艾滋病、肺结核、交通事故以及自杀死亡人数的总和。通过本次调查了解在校医学生对待未来吸烟行为的态度，更好的指导医学院校控烟工作的开展。近年来，大学生吸烟呈逐上升趋势，为了解大学生吸烟行为现状和健康危害知识知晓情况，课题组开展了本次调查研究，现报道如下。

一、对象与方法

（一）对象

用分层整群随机抽样，从5个系部3个年级中抽取学生1457人。

（二）方法

调查由经统一培训后的调查员以班级为单位，在任课教师回避的情况下统一调研。自填式封闭问卷，不记姓名，当场回收。

（三）统计分析

运用Epidata 3.1软件双录入建立数据库，SPSS 11.0进行数据分析。

（四）吸烟的定义

吸烟行为的界定参照世界卫生组织推荐的关于未成年人吸烟标准，吸烟者：每周至少吸烟一次，且时间长达3个月以上者。

二、结果

（一）医学生吸烟行为

调查结果总吸烟率为12.69%，总吸烟率95%CI为10.98%～14.44%；尝试吸烟率为14.95%，95%可CI为13.23%～16.67%。

（二）对烟草知识的知晓情况

1 医学生吸烟有害健康知识知晓率。从表1可知，认识吸烟引起肺癌的学生占94.43%，认识吸烟导致慢性支气管炎的学生占85.40%，意识到二手烟危害的学生占93.27%。认为吸烟有害健康的学生高达92.45%，但香烟对其他脏器危害的知晓率并不理想，比如“易患心脏病”、“记忆力减低”、“体重降低”等知晓率均低于50%。调查学生中仅66.85%认为较难戒掉，提示学生对于烟草带来成瘾性的认识不够充分。

2 不同吸烟行为学生烟草知识知晓率。具有不同吸烟行为的学生烟草认识各知识点有统计学差异（p

3 不同专业类型学生烟草知识知晓率 不同系部学生之间吸烟有害健康知识的各个知识点知晓情况差异有统计学意义（p0.05）。

4 不同生源地学生烟草知识知晓率 不同生源地学生之间吸烟有害健康知识的各个知识点知晓情况差异有统计学意义（p0.05）。

5 不同年级学生烟草知识知晓率 不同年级学生之间吸烟有害健康知识的各个知识点知晓情况差异较显著，表现在：“吸烟有害健康、二手烟有害”、“吸烟易患支气管炎、肺癌”等浅显知识上无差异（p>0.05）；但“易患心脏病、体重降低、记忆力减低”等更深入的知识差异交显著（p

（三）烟草知识获取频率比较

“吸烟有害健康知识”的接触频率不同，吸烟行为发生也有很大差异（x2=31.51，p

三、讨论

认识吸烟引起肺癌的学生占94.43%，认识吸烟导致慢性支气管炎的学生占85.40%，意识到二手烟危害的学生占93.27%。认为吸烟有害健康的学生高达92.45%表明都认识到烟草有害健康，但其对健康损害比如“易患心脏病”、“体重降低”、“记忆力减低”等的认识还不够详实，知晓率均低于50%并不理想。这种现象与《医学专业与非医学专业男大学生吸烟现状调查研究》中王喜梅等报道的“吸烟有害身体健康99%、吸烟与支气管炎有关90%、吸烟与肺癌有关89%、被动吸烟危害80%、吸烟与冠心病有关56%、吸烟与高血压有关48%、吸烟影响思维能力55%”规律基本一致。研究可见，大学生知晓烟草有害健康，但对香烟的危害理解并不如人们想象的那么系统、全面和深入。调查中，烟草对呼吸道危害的认识较好，而对全身其他器官的危害知识情况有待提高。

科学相关知识例4

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

苏霍姆林斯基说过，教师的知识功底和学科能力越深厚，视野就会越宽广，他就不仅仅只是一名教师，更是一位教育者。笔者在无数次的听课、教学研讨活动和调研中发现，多数中学生物教师对自身的学科知识功底和学科能力持肯定态度，而且发现中学生物教师自身学科知识功底越单薄，对自己缺乏学科知识和学科能力的觉察能力就越低下。这样，教师们对自身学科知识水平的评价与其在生物学课堂教学中的真实表现就出现了一个可观察到的明显差距。因此，“中学生物教师应该具备怎样的学科知识结构？”就成为一个需要迫切解决的问题。本文的目的在于建立中学生物教师学科知识结构模型，阐释中学生物教师学科知识结构特点，帮助中学生物教师准确检测自己的学科知识水平。

1中学生物教师学科知识的“球形结构”

教师的学科知识结构是指教师所具备的学科的各种知识之间的比例关系、关联程度、组合方式以及由此形成的功能整体。显然，教师的学科知识结构因人而异，但从胜任中学生物学教学角度讲，中学生物教师的学科知识结构应有一个基本框架和要求。

赵学漱研究员借助地球的内部结构模型来描绘中学生物教师的学科知识结构，如图1所示：描述“为什么”的知识——即原理性知识，位于最内层，构成模型的内核；描述“什么样”的知识——即定律性知识，位于中间层，构成模型的幔层；描述“是什么”的知识——即事实性知识，位于最外层，构成模型的外壳。这三层组成了一个形如地球内部结构的“球状结构”，形象地反映了生物教师学科知识结构内部的比例关系、关联程度等特征。但是，随着我国课程改革的深入，这种球形结构显然已经不能较好地适应生物新课程的需求。例如关于知识的产生背景、知识之间的联系、知识有什么用以及与工农业生产密切相关的实践性知识和学生的生活性知识等都没有涉及，因此需要建构一个更合理的模型来阐释与当前生物教师的工作任务相适应的中学生物教师的学科知识结构。

2中学生物教师学科知识结构的“塔形模型”及特点

2.1中学生物教师学科知识结构的“塔形模型”

从生物新课程的要求出发，借鉴上述“球形结构”，结合长期的教师培训研究，中学生物教师的学科知识结构可用“塔形模型”（图2）来描述。“塔形模型”包括三层：基底层、核心层和冠状层。

基底层是指生物学的基础知识和生物学的基本实验操作技能以及基本的生物学思维方法，除此之外，该层还必须包括与工农业生产密切相关的实践性知识和与生活常识紧密结合的生活性知识，以保证与学生自身的“最近发展区”紧密联系，避免由于极端理性教学所带来的学习兴趣的丧失和精神世界的萎缩。此层还应包括相关学科（如数学、物理、化学、环境科学、人文科学等）的知识。从以上描述可以看出，基底层反映的是生物教师学科功底的宽度和广度，是教师能胜任常规中学生物学教学任务的基础。

核心层是指生物学科特有的学科视角、思维方法以及学科的核心概念。该层反映的是生物教师对生物学知识之间的内在逻辑、生物学思维方法和学科本质的认识，代表中学生物教师学科知识功底的纵深度，是教师进行高效、优质教学的核心——帮助学生形成生物学科特有的视角和思维方法，帮助学生理解生物学科本质，建构学科的核心概念体系。生物学的核心概念居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值。这对培养学生的创新能力至关重要。因此该层是生物教师学科知识结构的主干部分。

冠状层是指生物学观念和生物学哲学。该层不是具体的生物学知识，而是在生物学的具体事实和生物学概念、原理、规律等学科知识和学科技能基础上加以提升和凝练而形成的思想性认识。该层反映了教师对生物学知识的哲学思考，该层不仅有助于教师讲清楚是什么，更有助于教师站在宽广的视野下阐明为什么，达到求本溯源的效果。

2.2中学生物教师学科知识结构的特点

教师的学科知识结构直接影响到学生的知识结构，进而影响到创新型人才的培养，因此教师应该具有合理的学科知识结构。依据上述模型，笔者认为，生物教师的合理学科知识结构具有如下特点：①知识内容系统、全面：博大与精深相统一，不仅要有扎实的本学科的知识功底，还要广泛涉猎，见多才能识广，才有利于把握知识的内在联系和必然规律，才能拓展思维，富于联想，从不同的角度启迪学生思维。②知识比例协调、均衡：在上述的塔形模型中，各层的配置适当，各要素比例协调。对基底层的知识要精于一点，通于一线，要广泛涉猎。对核心层的知识要达到精准和专深的程度，要及时更新。对冠状层的知识要不断地积累和内化与升华。③知识之间相互关联、可沟通：教师的生物学知识结构存在两种相关，即层次之间的纵向相关和各组成要素之间的横向相关。两者互相沟通、互相渗透、互相支撑，形成了一个相互联系的整体，达到了功能的最优化。④知识结构动态、可调节：生物教师的学科知识结构应具有开放性的特点，教师能够不断更新知识，淘汰过时陈旧的知识，及时吸纳新的知识，以便适应教学的需求，调整和扩展自己的知识结构。⑤知识结构要具有创造性：现代心理学认为，一种合理的知识结构，对于同化原有知识、概念从而形成新的观点和概念是十分有利的。教师合理的学科知识结构不仅能够体现知识之间的联系和规律，而且有助于教师对新生成的问题产生论断的力量，提出引发新问题、获取新知识的科学思维方法。

生物教师学科知识结构的核心是学科特有的学科视角、思维方法以及学科的核心概念。因为它反映的是生物教师对生物学知识之间的内在逻辑、生物学思维方法和学科本质的理解。

理解生物学科、理解学生学习生物学的心理过程和理解生物学教学规律是教师进行高效、优质教学的三大基石。其中理解生物学科是首要。生物学知识多的人不一定能成为好的生物教师，但优秀生物教师一定有好的生物学科功底。因此生物学教师要准确评价个人的学科知识水平，找到差距，建立合理的学科知识结构。这是把课讲得透彻、本质、简明扼要的基础。

科学相关知识例5

分类号　G250

知识链接是指从一个信息物体链接到另一个信息体，一般特指学术论文之间、概念单元之间和科学对象之间的链接关系。其发展与互联网的出现息息相关，很大程度上归功于互联网所提供的相互链接功能…。

通过知识链接，利用引文关系、上下位关系，可以不断扩大检索范围，掌握越来越多的相关文献。通过知识链接，可以处理异质信息资源，建立一个包括期刊杂志、科学数据、作者网页、专利信息和产品信息等互相链接的图书馆信息环境。随着技术的进步、资源的丰富和标准化工作的进展，知识链接还可以构成一个统一的知识体系结构，形成序列化或结构化的知识集合，构建知识网络门户体系，揭示知识的本质联系，继而对可链接的知识进行智能检索、知识导航、交叉揭示、统计分析，达到评价知识及其相关科学对象的目的。

因此，研究知识关联关系、知识链接原理，探讨知识链接的构建方式，对于实施知识链接的具体实践具有重要的现实意义。

1知识的关联关系

1，1知识的同一关系

指由知识节点间具有某种相同属性，各个知识单元间在中心主题、主题、主题因素、概念中所蕴含的形象、属性、关系所具有的某种程度的相同或相通(相似)之处。表明具有同一性的知识单元间的等同性、等价性、相似性、延展性，可以消解知识内容的离散性、重复性，即将大量离散的具有同一性的知识单元联系在一起。

1，2知识的隶属关系

指构成某知识节点的某一知识单元或知识单元集合隶属于某一概念、范畴和类别的逻辑关系。即将具有隶属关系的知识单元，按照一定的属种、总分、包含的抽象思维或形象思维的逻辑关系进行关联，使各个知识单元在属种、总分、包含关系中扩大或缩小适用功能和范围。即可以通过一般和个别、总体和部分的内在关联性来建立知识链接。

1，3知识的相关关系

指在同一、隶属关系之外知识单元间所具有的相互依存、相互渗透、相互制约、相互作用的关系，一般是指相反、相对、因果、引用、应用、影响等各种关系，但其关系是不严格固定的或数量关系是不完全确定的。

除此之外，科学对象之间还有继承关系、沿革关系、合作关系，科学文献之间存在着引证关系(如互引、引文树)、同现关系(如同被引、共引、共词)、上下游间出版传播关系等，都可以构建知识的关联关系。

2知识链接的类分

2，1基于科学文献的知识链接

通过科学文献(学术论文、引文、专利、标准等)之间的引证关系，利用开放链接标准，确定引文链接网络地址(URL)，建立引文链接索引库，链接源与相应的目标可以是期刊论文、学位论文、标准、专利、图书篇目、会议录、文摘索引款目或甚至是Web站点、E-mail中的链接等。通过科学文献中的各类型引文，在文摘索引与其所标引文献、文后参考资料与被引用资料之间建立关联和链接。根据引文的引用、被引用和共同引用三种类型，可进行引文正向链接、引文反向链接和共引文献聚类链接等。用户通过互联网查询这些建立了论文引文链接的数据库和知识库，借助各种引用途径在整个知识体系中情景敏感地获得相关知识信息。

许多情况下使用知识链接的用户都处于一种包括OPAC系统、文摘索引数据库、电子期刊及Web信息资源服务等多种类型信息资源在内的复合图书馆环境之中。不仅实现同一个文献数据库中的文献链接，还能实现多个文献数据库的内容深度整合，在跨库多维链接的基础上，实现跨库引文分析与文献相似性分析，继而建立跨库的知识链接。

2，2基于知识元的知识链接

知识元是知识的最小单位，是知识结构的基本组成部分，它普遍存在于丰富多彩的文献世界中。不同的研究视角对知识元的称谓不同，定量化的研究角度称其为知识元或知识元素、知识因子，定性化的研究视角就是概念或事物。那么，在知识体系中知识元则作为结构最小的知识节点，用语词来表示就是关键词或关键词组。实现知识元链接，首先必须将这些最小的知识单元提炼出来。即把一个概念、一个事实或一个数据等实际能说明某个知识的各元素包括知识概念、关键词或关键词串等提炼出来，按照基本知识结构存储在知识元库中。

知识元库是知识元链接的中枢，由具有独立意义的知识元素构成，包括理论与方法、事实、数值型三类基本知识元。通过对知识信息点的元素化加工与概括提炼，可以了解各学科知识基本内容，并发现知识之间的内容关联。知识元库不仅可以直接表述知识的内容，也可以通过全文数据库的索引技术，将使用这一知识元的所有文献自动链接为知识体系。

2，3基于科学对象的知识链接

知识领域内存在着作者与作者、作者与机构、机构与机构、作者与主题间的学术关系，重要机构、团队、科研人员学术关系及其相关关系成为知识链接的基础。

通过对科学共同体、作者、出版社、基金组织等科学对象间学术资助、科学引证、科研合作、科学出版等关系的分析，对科学文献中学术参与者(机构和人)之间合著关系、引用关系、人员机构延续关系、人员和刊物关系等进行挖掘，可以实现对知识领域内科学对象(包括人和组织)的结构、活动模式和演化过程的揭示，实现对领域内典型学术关系网络的结构和演化过程的可视化表现，发现机构、科研团队和个人间学术网络关系的特点与趋势。

建立基于本体的科学对象网络体系，将这些科学对象进行揭示、集成和存储，有机组织到相应的知识组织体系之中，建立起科学对象和原始文献之间的关联关系，形成可供计算的科学对象与科技文献间关联数据。并在此基础之上，通过聚类、文献计量、引文追踪、链接分析、相关性规则计算等数据挖掘方法，识别出存在于科技文献之中的各种学术关系网络，对领域内存在的结构关系和知识领域演化发展过程进行描绘，以反映出当前相关领域的研究中所存在的主要研究团队和个人的特点、研究进展、研究主题分布情况、研究关键点等知识领域信息，从而为知识管理提供基础数据支持。

2，4基于知识要素的知识链接

科技文献中包含大量的技术、项目、产品及其参数、指标、相关的图形表格等知识要素，这些知识要素往往分散于各种类型、各种载体和各种内容的文献之中，各知识要素问也存在着相互关联，如项目创新技术、技术创造产品，产品又有各种相关的技术参数和指标，它们之间还存在着同一关系、上下位关系和相关关系等，存在着技术交替与延续、技术仿制及融合的发展

过程，而其表述除文本外，多数是图形和表格等。对知识要素进行识别和抽取，对图形表格语义特征与语义模型、语义属性进行标注及标引，可以建立知识要素的概念化描述以及知识要素间的链接关系。能够展现技术自身的实况，表现技术演化发展的过程，成为技术图谱。

在泛在知识环境下，随着互联网和数据库产业的发展，许多信息服务机构不仅在自己的数据库内提供链接，而且开始建立跨机构的知识链接，实现开放链接系统。其链接的方式也呈综合性，丰富多样，通过对链接解析工具的直接控制和使用，基于以DOI为唯一标识基础的链接推进了开放链接系统的产生，使文献间的链接在图书馆环境下普遍存在。同时也开始进行从文献到科学数据库的链接，将文章中的基因系列与基因数据库中的记录链接，实现文章内或文章间的化学结构、知识单元、科学对象以及相关的技术参数指标等知识要素的链接，将文章中对实验结果的描述与科学数据、科学参数结合等。

3知识链接的构建方式

3，1参考链接机制构建

超文本是一种按知识之间的关系非线性地存储、组织、管理和浏览知识的技术与方法。超文本链接是表现知识之间关系的一种手段，指使用超文本标记语言(HTML)的标记指令，通过统一资源定位符(URL)，指向链接对象的具置，在链接源(链源)与链接目标(链宿)间建立联系。其包括两个核心要素：节点和链。节点是展现知识的基本单元，可以是题录、不同载体形式的文献全文，也可以是文献的责任者、文献主题、文献出版机构等。链用来组织节点，表达节点问的关系，它是由一个节点指向其他节点，或从其他节点指向该节点，以表示不同节点间知识的关系，链需要采用相同的表述工具予以标识。所以，知识链接可作为一个过程，也可看作一个系统。

链接是超文本的核心，其基本特征是在嵌入URL标识的节点之间建立关系。适应数字环境下异构资源系统的发展，参考链接分为封闭式静态链接、开放式静态链接以及开放式动态链接。封闭式静态链接是指所有嵌入URL的信息链接点均在本地存储和控制，如ISI的Web of Science；开放式静态链接主要是链源和链宿互相提供链接对象的标识符或URL，如Cross-Ref；开放式动态链接主要是基于OpenURL协议的开放、扩展和多向性链接，OpenURL标准的出现为建立无缝的、上下文敏感链接提供基础，如SFX。它们都是采用超文本链接技术，通过唯一标识符的指向，将文献实体间的引证关系进行定位，从而构建参考链接机制。

许多新的技术标准陆续出现，推进了基于多样性信息环境的知识链接。RDF建立了表达语意和知识关系的模型，DOI和CrossRef可以用所建立的数字对象唯一标识体系固化相互之间的引用关系；OpenURL可以用来表达动态的、基于用户环境和身份的链接关系；而XLink支持多方向的扩展链接，可以在文档之间建立多向的复杂链接关系，实现链源到链宿之间的相互链接。

3，2科学对象词典编制

作者及其单位、基金、文献来源等是知识链接的科学对象，基于引文的知识链接，需要对其相关文献外部特征和内部特征进行规范合一，除对文献题目进行归一外，还需要对文献来源(期刊名称和出版社名称)、作者及其单位、基金等科学对象进行规范，是实现知识服务和统计评价功能的关键因素。

对科学对象的链接，需要在论文引文数据库建设过程中进行相关科学对象文本的抽取，制定相关规范及标准，建立面向科学对象词典的结构体系和标准，将文本内容中的科学对象提炼出来，编制成科学对象词典。例如，机构包括正式名称和别称，同一机构可以有许多不同的名称，实名和指称、译名、指代、缩写、简称等；机构间有代用、相关、从属等关系；需要辨析之间的同义、近义、反义、从属、隐含、关联等关系。

通过构建信息抽取原型系统，对知识内容点的要素化提炼和规范，采用KDD和数据挖掘(Data Mining)等技术方法，从海量的、结构化的数据集中识别出新颖、有效的要素，包括机构、人员等实体的抽取。同时，按照一定的分类体系，采用分类标引法和词语标引法揭示科学对象的主题内容和属性，标识出科学对象之间的相关关系，并进行族性组织和语义、特性组织，使科学对象之间具有等级关系和学科关系。编制出规模适当、具有语义关系、分级合理并可灵活配置的科学对象词典(对象本体)。这样，可以基于科学对象词典相关语义场运算技术，把知识特征(形式特征与内容特征)与词典中的标引词汇进行相符性比较，通过引文与论文之间的作者、机构、出版社、基金等的规范，通过科学对象关联特征实现实体之间的关联，进行多实体关联分析及多视角的实体分析，实现科学对象的相互链接和揭示，以及科学对象的导航和统计评价，继而达到发现知识之间内容关联的需要。

3，3主题图与知识元库建设

创建知识元库、构建主题图是实现知识链接的基础。作为一种知识组织体系，主题图／概念关系图是一个由众多的主题、主题间的关联关系组成的集合体。主题图由主题、关联来形成知识的结构与关联。主题可以表示任何概念化的知识。可根据应用领域和用户需求建立相应的主题概念集。关联表示相关主题之间互相的关系。将主题关联起来，就形成了主题间的语义联系。

文本中的知识元不是孤立的，知识元之间也存在着一定的逻辑关联。知识元有其相对应的主题／概念，一个知识元可以对应一个或多个主题／概念；反之，一个主题／概念也可以由多个知识元来表达。知识元最合适的表达方式是主题图，反映知识元之间的各种隐含的有效关联(如等级种属关系、矛盾关系、并列同一关系、簇类关系等)，通过主题、主题间的关系以及知识元与资源关系的表现来组织知识，并将其与相关信息资源进行链接。通过对文本中知识元的抽取，建立知识元与主题／概念间的有机联系，形成知识元库，可以通过知识元本身显现主题与资源实体之间的一种指向，实现对与知识元库中相关联的知识间的知识链接，形成一对一或一对多的指向，从而揭示单篇文献的个体“知识元”与某领域共性“知识结构”的链接关系。

分类法、主题词表是信息组织的有效工具，在数字环境下，分类主题一体化系统作为一种重要的主题图，可以在知识链接中发挥作用。其主要功能在于表示知识概念间的相互联系，利用主题概念间的等同关系、等级关系和相关关系等丰富的联系，结合知识元库，定位某一知识概念所在的资源位置，将主题、主题间的相互关联以及主题与信息资源的联系以特定的方式直观地展现出来，使抽象的知识内容组织成一个有坐标概念的知识地图，并形成结构化的语义网络，借助链接技术，将用户指引到相关的资源，获得所需要的知识。

3，4知识要素的抽取标引

对科技文献中参数指标和图形表格等知识要素的识别与抽取，进行图形表格语义特征及语义模型、语义属性的标注和标引，可以建立参数指标的概念化描述以及与其他知识要素的链接关系，实现数据聚合。

科学相关知识例6

关键词：浅议 高中 地理 认识 实践

高中地理是中学学科教学体系中一门特殊学科，它知识内容复杂，综合性强，与其他学科间横向联系密切。这种密切的科际联系对于全面提高地理教学质量、全面发展学生素质创造了有利的条件。

一、加强科际联系的意义

高中地理学科教学系统是学校教学系统的有机组成部分，通过教师、学生、教材等各要素间的相互联系、相互促进的教学过程来完成地理教学任务，实现地理教学目的。因此加强高中地理科际联系，从教师来说，可以开阔教学思路，挖掘教学潜力，提高教学效果；对学生来说，可以形成各学科间融会贯通的知识体系，培养和提高综合运用知识的能力和创造能力；对教材而言，可以取长补短使教材内容更加丰富多采，更为引人入胜。与此同时，也使教学过程变得生动活泼，可以从多方面提高教学质量发展学生素质。

二、加强科际联系的理论依据和现实要求

加强高中地理科际联系，是以系统科学理论中的整体相关性、动态有序性和最优化原则为依据的。从多学科组成的开放性教学系统来看，高中地理与其他学科一道既明确分工又密切合作共同完成知识传授、能力培养和思想教育等三项职能。因此必须树立整体观念，注重相关作用，以保证取得最佳效益。

高中地理具有自然科学和人文科学之知识兼容，感性知识和理性知识并重等明显特点。在综合性强、联系广泛的高中地理知识系统的学习过程中，相关学科的知识内容和理论方法可以帮助学生顺利理解和掌握地理知识，同时也为相关学科知识创造了横向迁移和实践应用的难得机会。这样就可形成地理学科与其他学科在教与学两方面都相互沟通、相互促进的正相关效应。

用动态的观点来看，加强高中地理科际联系是大势所趋。它不仅体现当今科学技术进一步分化必然导致进一步综合的发展方向，而且也反映了面向未来培养跨世纪的人才，必须全面贯彻教育方针全面提高教学质量，努力培养学生的综合应用能力和创造能力的改革方向。近年来，非智力因素的开发、课程综合化的探索和整体改革的成功经验确实值得我们认真学习和借鉴。

就学生而言，他们面对日益开放、纷繁复杂的现实社会，已有了自己的思考和疑惑。他们提出的问题往往超出课本的范围、学科的范围，一个知识结构单一对相关学科知识不甚了解的教师是很难作出圆满的答复的。这就要求教师必须更新和丰富课程观念，在教学过程中注意加强学科间的联系。

从教学效果的检查和评价的角度来看，近几年来，尽管以“3＋2”模式为代表的高考考试改革对中学地理学科造成了一定程度上的消极影响。但我们不能不看到，从素质教育的要求出发，高考各学科的命题逐年增加跨学科的综合题。如数学应用题通过计算能力的考核渗透人口意识和资源意识，英语阅读题通过阅读理解考察地温变化规律等。

在当前由应试教育向素质教育过渡的起步阶段，高考命题的正确导向无疑是为我们的改革和探索提供了难得的机会和动力。

三、加强科际联系的原则和方法

加强科际联系应有利于学生认知结构的形成与完善，有利于学生综合应用能力的提高，有利于学生素质的全面提高，并与学生当前的知识水平相适应。只有这样才能在教学过程中有序实施并确实取得最佳效益。

1、学科间沟通；为了保证学生能够通过加强科际联系获得正确反映地理环境整体特征的地理知识，形成各学科有机结合的知识体系和综合能力。在备课过程中，教师一方面要认真分析本学科的大纲和教材，准确把握学科知识要点和目标要求。另一方面更要通过有目的有侧重地阅读分析相关学科教材，通过和相关学科教师对相关知识及教法的探讨，来确定本学科与相关学科的相联系、相重复、相交叉、相衔接之处，来确定各学科间的分工协作。在此基础上有的放矢地决定安排具体的教学内容、形式和方法。

2、课内渗透；在课堂教学中引入相关学科，必须分清主辅关系保持本学科特色，做到适时适量适度。具体从以下各方面进行有机渗透。

2.1通过知识迁移，用相关学科知识帮助学生理解地理知识，为相关学科知识的应用创造条件。如引入比热的概念解释海陆差异的形成及其对气候的影响，引入轴对称的概念形象概括地球上气压带风带分布规律的同化迁移；引入诗歌描绘、刻划地理事物地理现象的特征规律的异化迁移；引入平面几何知识分析日照图中晨昏线、太阳光线、经纬线间的角度关系，分析太阳高度角和纬度的关系等方面问题的推导式迁移；引入语文课本中《宇宙中有些什么？》、《火刑》、《哥白尼》、《在烈日和暴雨下》、《看云识天气》等与课上所学地理知识密切相关的课文，在课前或课后安排学生阅读的基础上，进行解释分析，帮助学生加深理解所学地理知识。

2.2通过方法移植，用其他学科的理论方法直观地表现或分析地理现象和规律。如用平面坐标曲线表示太阳直射点的周年移动规律；又如将物理电磁学部分常用的左右手定则加以改造，用于演示或判断以南、北极点为中心的日照图中地球自转方向，用于演示或判断气旋、反气旋图中气流水平流动方向与气流垂直流动方向的关系特点等。

科学相关知识例7

二、挖掘课外学习资源中的科普知识，提高物理教学的有效性

在传统的高中物理教学中，教师只是注重教材上的有限知识，或者偶尔会参照练习册上的内容对物理知识进行拓展．由于物理知识涉及的内容较多，教师这样的讲解显然是不够的．根据新课改的相关要求以及高中理科生的实际情况，教师应该挖掘课外学习资源中的科普知识，然后引导学生阅读这些课外书籍中的科普内容，使学生将物理知识和科普内容紧密结合，从而丰富物理教学的外延性，提高物理教学的有效性，使学生的物理学习变得更加高效．例如，在讲“电磁原理”时，教师可以挖掘课外学习资源中的科普知识对其进行讲解．由于这部分知识和“电磁原理”相关，教师可以让学生阅读与“电磁原理的应用”相关的课外书籍，如“磁悬浮列车的运行原理”等．通过利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理，磁悬浮列车可以悬浮前进．当然，在我们的生活中，还有很多东西也结合该原理．教师应该引导学生阅读课外书籍，使学生从中了解相应的科普知识，从而更好地进行物理学习．由此看来，高中物理教师应该主动挖掘课外学习资源中的科普知识，让学生根据科普知识加深对所学物理知识的理解，从而进一步提高物理教学的有效性．

科学相关知识例8

一、我国学前科学教育工作的现状

在80年代的中后期之前，我国传统的学前科学教育工作的主要特征是对幼儿进行常识教育。常识性教育是指培育幼儿对社会事物与自然相关方面粗浅、基础知识的认识，是以具体事物本质知识为主旨，以知识作为本位的核心价值取向的教育，主要是对幼儿进行社会常识与自然知识的传授，当传授中以幼儿的学习、认识、记忆为主。随着学前科学教育工作的推进与发展，现阶段的学前科学教育的核心目标又转化为培育幼儿对身边事物的好奇心、兴趣与探索能力，但在实际的学前科学教育工作中，内容仍然以科学性的常识知识为主要内容。虽然在学生的生活实践中增添了一部分关于感性认识与实际操作的活动，但以教导幼儿理解常识知识与关系为主的活动仍然进行的是训练性与考证性的操作，而由于缺乏具体内容线索，为探索而进行探索，将探索混淆为实际动手操作等现象也层出不穷。科学事实是相关自然科学和客观事物的常识性知识，是较为浅显、易懂的。是以具体事实结果知识为主要核心，相应的教育活动也一定是围绕具体性、事实性知识的认知并开展的，相应的教育内容也偏重于低层次的认知，过于重视认识和记忆具体事实结果知识。即使在相应的科学活动中充分加入了考察与实际操作的流程，在以具体性、事实性的知识为中枢内容的思想下，考察与实际操作也是单纯的为了认知知识而实施的实际动手操作，真正意义上的幼儿进行推敲、研究与探索也是无法通过此种方式达成的。因此，建立全新的学前科学教育内容主框架、标准与体系是当今学前教育工作的迫切需求。幼儿园应充分考虑幼儿的年龄、认知能力、学习方式，创新学前科学教育工作内容的主框架与体系，丰富儿童成长的机会、机遇，在幼儿的教育中以构建知识为主，强化并扩展幼儿的好奇心，深化幼儿对于科学常识观点的理解。

二、我国学前科学教育相关工作存在的问题

（一）现阶段学前科学教育工作的内容主框架、标准与体系不够完善

现阶段，虽然我国幼儿园已经在科学教育方面相关的内容涵盖区域进行拓展，从幼儿生活中的常识性知识转向可探索的科学实际经验，在科学教育相应的内容取向上，也从以事实性科学的知识为主向科学经验与探索能力进行转变，且提高了对于科学情感态度方面的内容的关注程度。但是，相比较于发达国家、国际上的系统、有层次、完整的科学教育工作的内容主框架、标准与体系，我国仅仅是在相对明确的、传统的常识性教育相关内容的根基上，增加了目标性的学前科学教育方面内容的描述，还没有形成关于科学教育方面内容的合理的、完善的框架体系。此外，在我国学前科学教育的相关指南政策中，也没有充分明确学前科学教育的相关内容给极其内容相互之间的具体结构关系，且具有对于科学教育相关内容的实际规定通常为较为宏观性、目的性、方向性的描述，没有具体明确的科学教育相关工作内容的主框架，科学教育相应内容之间的衔接性与系统性不清楚；科学教育相应内容过于笼统，欠缺从地球与时空科学、自然科学、物质科学、生命科学等相关不同领域对其中枢理念进行建构，内容的探究程度不够；对理解科学、技术、科学应用、工程等相关方面的内容较少，没有在学前科学教育相关内容中充分体现科学教育的合并性特点等问题。

（二）学前科学教育相关内容在实践中存在的问题

由于现阶段没有完善的学前科学教育工作的内容主框架、标准与体系，在学前科学教育进行实践时，教师通常常会采取天气、水、磁、火、光等常规教学主题，再在其中加入自身认可的教学内容，没有充分考虑幼儿的自身经验，忽略了真善美原则与经典科学价值方面的内容，过于着重教材主要内容，虽范围广泛，但均衡性不足，脱离幼儿的实际生活状况，甚至还存在一定程度上的科学性错误，且随意性较强，偏重知识的认知与记忆，缺乏规范性，趣味性配比过高，科学性配比过低，探究程度不足，过于复杂、繁琐，导致幼儿难以进行真正有效的对于科学教育相关内容的学习，幼儿难以理解，学习效率不高，学习效果不强。

三、学前科学教育相关课程改革的有效途径

（一）我国相关机构应加强对于科学教育相应内容标准与体系的建立

学前教育的关键构成是学前科学教育相应的内容，在相关政策标准中应该得到应有的明文规定。而当前的学前教育相关的纲领性与指导性政策中，尚未组建出完备的科学教育相关内容的整体框架。因此，加强宏观层面的相应科学教育具体内容的相关标准、体系的研发力度，对于促进我国学前科学教育相关内容的发展具备着不可或缺的重要意义。我国相关机构应充分进行反思我国现行的科学教育相关实践与课程内容等，并与世界上发达、完善的科学教育相关研究成果、理念相结合，以世界上学前科学教育方面的相应实践研发成果为主要基础，进行对学前科学教育相关内容的主框架、标准、体系进行的拟建，并加强推进力度。

（二）以核心概念为主要理念建构科学领域相关内容

现阶段，学前科学教育相关的内容理念逐渐产生变化，科学教育方面应不再着重重视科学方面的知识传授，而是通过结合国际上科学教育发展方面的主要趋势，更加精确、优质、高效率的课程设置理念，以核心概念为主要理念来整合繁杂的学科知识，进行构建、完善学前科学教育相关的内容，让幼儿学习的内容变得简洁、有效不再过于繁重，能够更有效地对幼儿的知识进行构建，提升幼儿的学习效率，降低幼儿的学习压力，让幼儿着重深入认知与探索核心概念，有益于幼儿在今后的发展、工作中充分使用现在所学的科学理论知识与实践成果，并为社会做出应有的贡献。

（三）以领域内容为主要基础通过横向整合改进我国科学教育相关内容

目前，我国科学教育相关内容，并不具备具体、完善的领域内容，在科学与工程、地球与实践科学、技术、物质科学、生命科学等方面尚未形成详尽的科学教育相关内容的范畴。而横向整合是指在不同阶段的科学教育相关内容中，在展现跨学科概念与学科主要概念的互相融合的基础上，并让学科主要概念充分联系ST－SE、语言、数学、科学本质等。因此，当前科学教育工作应在科学相关的各个领域内容方面拟建鲜明的内容框架，在学前教育阶段涵盖的不同领域的内容进行明晰的规范与形容，并且在科学教育相关内容上充分融入幼儿对与科学主要概念与跨学科理念的理解，科学与工程实际实践技能的掌握等，为教师实施科学教育相关工作提供合理、科学的依据。以领域内容为主要基础，由核心概念进行引导，形成的主要理念内容，并让其与跨年级的教育内容、其他学科内容、同一年龄不同班级的内容户进行有机联系，能够推动我国学前科学教育内容的横向整合工作，是未来学前科学教育相关内容进行改进与完善的主要方向。

科学相关知识例9

一、高中理科生综合能力的构成分析

首先会对于高中理科生综合能力的概念进行介绍，使得本文的主体被清楚理解；又引入了构成其综合能力的几种重要元素实施分析，包括静态与动态的结合，将学习能力作为重要的基础，将学习活动作为主要的提升途径。

（一）概念的界定

高中生所具备的综合能力是建立在对其所学课程熟练掌握的基础上形成的，理科生应该具备相应的学科能力，也就是指理科生在认真学习相应学科后，具备的利用学科知识解决问题的能力。其所具备的学科能力是相关知识、方式、用途的高度融合。因此，高中理科生所具备的综合能力可以定义成：在努力完成相关学科学习的基础上，利用平时的积累，尤其是通过对于学科的深入分析所形成的能力，具体涵盖知识掌握能力、学习方法能力及对于实际遇到的问题实施解决的能力。

（二）相关构成元素分析

1.静态与动态的结合

理科生所具备的综合能力是静态与动态的相结合，由于其所具备的知识是在经过教师灌输后，对于事物的认知，因此从这个角度讲其是静态的；根据理科生所具备的综合能力是逐渐发展的，具有不断填补性，学生通过课本将自身的能力逐渐提升，因此从这个方面对于理科生综合能力的认识是动态的。动态性决定了理科学习过程中具备的可操作性，高中生可以利用其所学的知识，在不断地对相关理科知识进行深入挖掘，发现更好的方法。

2.以理科学习能力为基础

高中性理科综合能力的提升是将学生的学习能力作为基础的，在理科学习过程中需要学生具备更强的思考能力，其不同于文科的学习，理科学习要求具备更好的创造性。在学习过程中需要具备循环渐进的能力，因此在掌握基本的概念之后，学生需要利用其较强的学习能力对其进行思考，并将其利用到实际问题的解决中，需要做到举一反三。学生把各个学科的知识、方法进行融会贯通，从而可以形成高度的认知能力，提升其具备的综合能力。

3.以学习活动为途径

高中理科生综合能力的提升是在对于相关知识的学习过程中不断形成的。高中生的学习活动主要包括两个部分外部及内部，外部活动指高中生在实际学习中的实践；内部活动指学生所具备的在学习过程中的各种内心活动。在学习活动中要将内部与外部的各项活动实施统一，在学习客观知识的过程中，需要将自身所形成的价值观结合起来，从而使得学习变得有趣，最终提升理科生的综合能力。

二、培养高中理科生综合能力的必要性

高中理科生的学习更偏向于枯燥性，因此需要提升学习各个方面的能力，使得其学兴趣得到提升，从而增强学生的学习的能力。使得理科生的知识不局限于数理化，可以将学习变得具有丰富性。改变以往对高中理科生的偏见，更好的提升其各个方面的能力。

（一）使其学会学习

在高中理科生学生过程中，要使其学会学习。首先，学生需理解、掌握知识；其次，更重要的是，学生需要掌握其中的策略、方法。也就是说，通过培养学生的认知能力使得学生掌握反思能力，利用其具备的反思能力，可以使得学生从不同的角度思考问题。理科学生不同于文科生，没有固定的方式，没有固定不变的题目，学生需要根据其学习能力，利用具有的策略解决没有遇到过的题目，从而使得思路得到不断地开拓。

（二）学科特点的要求

高中理科具有抽象性，对于理科学生需要具备良好的数学功底，要将学习对象理解清楚需要以不同的背景知识为基础。理科学习中的新概念众多，需要将各类知识进行实际联系，经历理论到实际的过程，才能使得学生真正掌握相关知识。由于理科知识的抽样性，需要学生进行深入学习，不断思考，综合各种学习能力，才能使得学生对于知识得到真正的掌握。

三、培养高中理科生综合能力的策略

（一）探究式教学

高中理科生学习过程中由于相关知识的特点，教师在教学中可以利用探究式的教学方法，指学生在学习过程中，教师可以提出一些相关问题，鼓励学生通过一些方式自己去独立研究，从而可以通过自身的理解掌握相关的基本理论；教师在学生得到初步理解的基础上，对其理解进行分析，在讲解知识中蕴藏的更深的结论。从而可以使得学生自主学习的能力得到提升的同时，也将所学知识进行深入理解。该方法由于其具有耗时性，因此不一定适合所有的教学内容及学生，从而教师还需根据实际情况进行不同教学方式的选择。

（二）构建认知结构

利用构建符合学习内容的情景及新旧知识中的联系，从而可以将理科生之前的学习内容与当前的知识进行联系，并将这种相关性实施分析。理科生所学知识具有很强的关联性，前面的知识与后面的知识不是独立存在的，而是基础与延续的关系。因此，需要构建知识的相关认知结构。教师对于理科生认知结构的提升也需要对于学生后期学习资料的补充。通过不同情景的设定，使得学生可以利用万变不离其宗的特点，将知识的认知结构得到进一步的夯实。

（三）实施小课题学习

小课题学习指在老师的引导下，选择与所学知识相关的课题进行学习，主要的目的是可以转变学生的学习方式，从被动接受变为主动接受。为学生提供一种开放轻松的学习环境，从而可以利用各种渠道巩固旧知识，获得新知识。通过小课题可以使得学生彼此进行学习，将学到的知识有机会利用到实际中，从而可以使得理科生不单是懂知识。可以提升其学习的综合能力。培养其积极的学习态度。

四、结语

随着社会的信息化，未来社会对于理科生的能力提出了更高的要求。满足其需求需要从基础抓起，因此，提升现代高中理科生的综合能力是迫在眉睫的。从而可以培养出具有创造能力的综合性人才，不仅需要理科生掌握书本的理论知识，更重要的是增强其学习技能，培养其解决实际问题的能力。使得其所拥有的知识、策略、价值观得到高度融合。构建其合理的认知结构，使得理科生的综合能力得到全面提升。

【参考文献】

[1]杜瑞姣.高中立体几何高考试题分析及教学对策研究[D].洛阳师范学院，2016.

科学相关知识例10

高中地理学科教学系统是学校教学系统的有机组成部分，通过教师、学生、教材等各要素间的相互联系、 相互促进的教学过程来完成地理教学任务，实现地理教学目的。因此加强高中地理科际联系，从教师来说，可 以开阔教学思路，挖掘教学潜力，提高教学效果；对学生来说，可以形成各学科间融会贯通的知识体系，培养 和提高综合运用知识的能力和创造能力；对教材而言，可以取长补短使教材内容更加丰富多采，更为引人入胜 。与此同时，也使教学过程变得生动活泼，可以从多方面提高教学质量发展学生素质。

二、加强科际联系的理论依据和现实要求

加强高中地理科际联系，是以系统科学理论中的整体相关性、动态有序性和最优化原则为依据的。

从多学科组成的开放性教学系统来看，高中地理与其他学科一道既明确分工又密切合作共同完成知识传授 、能力培养和思想教育等三项职能。因此必须树立整体观念，注重相关作用，以保证取得最佳效益。

高中地理具有自然科学和人文科学之知识兼容，感性知识和理性知识并重等明显特点。在综合性强、联系 广泛的高中地理知识系统的学习过程中，相关学科的知识内容和理论方法可以帮助学生顺利理解和掌握地理知 识，同时也为相关学科知识创造了横向迁移和实践应用的难得机会。这样就可形成地理学科与其他学科在教与 学两方面都相互沟通、相互促进的正相关效应。

用动态的观点来看，加强高中地理科际联系是大势所趋。它不仅体现当今科学技术进一步分化必然导致进 一步综合的发展方向，而且也反映了面向未来培养跨世纪的人才，必须全面贯彻教育方针全面提高教学质量， 努力培养学生的综合应用能力和创造能力的改革方向。近年来，非智力因素的开发、课程综合化的探索和整体 改革的成功经验确实值得我们认真学习和借鉴。

就学生而言，他们面对日益开放、纷繁复杂的现实社会，已有了自己的思考和疑惑。他们提出的问题往往 超出课本的范围、学科的范围，一个知识结构单一对相关学科知识不甚了解的教师是很难作出圆满的答复的。 这就要求教师必须更新和丰富课程观念，在教学过程中注意加强学科间的联系。

从教学效果的检查和评价的角度来看，近几年来，尽管以“3＋2”模式为代表的高考考试改革对中学地理 学科造成了一定程度上的消极影响。但我们不能不看到，从素质教育的要求出发，高考各学科的命题逐年增加 跨学科的综合题。如数学应用题通过计算能力的考核渗透人口意识和资源意识，英语阅读题通过阅读理解考察 地温变化规律等。在当前由应试教育向素质教育过渡的起步阶段，高考命题的正确导向无疑是为我们的改革和 探索提供了难得的机会和动力。

三、加强科际联系的原则和方法

加强科际联系应有利于学生认知结构的形成与完善，有利于学生综合应用能力的提高，有利于学生素质的 全面提高，并与学生当前的知识水平相适应。只有这样才能在教学过程中有序实施并确实取得最佳效益。

（一）学科间沟通

为了保证学生能够通过加强科际联系获得正确反映地理环境整体特征的地理知识，形成各学科有机结合的 知识体系和综合能力。在备课过程中，教师一方面要认真分析本学科的大纲和教材，准确把握学科知识要点和 目标要求。另一方面更要通过有目的有侧重地阅读分析相关学科教材，通过和相关学科教师对相关知识及教法 的探讨，来确定本学科与相关学科的相联系、相重复、相交叉、相衔接之处，来确定各学科间的分工协作。在 此基础上有的放矢地决定安排具体的教学内容、形式和方法。

（二）课内渗透

在课堂教学中引入相关学科，必须分清主辅关系保持本学科特色，做到适时适量适度。具体从以下各方面 进行有机渗透。

1.通过知识迁移，用相关学科知识帮助学生理解地理知识，为相关学科知识的应用创造条件。如引入比热 的概念解释海陆差异的形成及其对气候的影响，引入轴对称的概念形象概括地球上气压带风带分布规律的同化 迁移；引入诗歌描绘、刻划地理事物地理现象的特征规律的异化迁移；引入平面几何知识分析日照图中晨昏线 、太阳光线、经纬线间的角度关系，分析太阳高度角和纬度的关系等方面问题的推导式迁移；引入语文课本中 《宇宙中有些什么？》、《火刑》、《哥白尼》、《在烈日和暴雨下》、《看云识天气》等与课上所学地理知 识密切相关的课文，在课前或课后安排学生阅读的基础上，进行解释分析，帮助学生加深理解所学地理知识。

2.通过方法移植，用其他学科的理论方法直观地表现或分析地理现象和规律。如用平面坐标曲线表示太阳 直射点的周年移动规律；又如将物理电磁学部分常用的左右手定则加以改造，用于演示或判断以南、北极点为 中心的日照图中地球自转方向，用于演示或判断气旋、反气旋图中气流水平流动方向与气流垂直流动方向的关 系特点等。

3.创设问题情境，应用地理知识解决相关学科问题。如在讲授地球公转轨道特点时，利用所学知识解释语 文课文《两小儿辨日》中“太阳到底是早晨还是中午离人近？”的问题。这样，既帮助学生深入浅出地理解和 掌握了地球公转的有关知识，又激发和促进了学生学习语文的兴趣。