对生物科学的认识例1

对生物学科的认识如下：

生物学是研究生命现象和生物活动规律的科学，该学科研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，生物学根据研究对象，分为动物学、植物学、微生物学等，根据研究内容，分为分类学、解剖学、生理学、遗传学、生态学等。是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等的科学。

（来源：文章屋网 ）

对生物科学的认识例2

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）19-182-01

一、教师自觉的原则

物理中科学方法通常以隐性的方式存在。教师在进行教材分析时，要充分发现和挖掘物理知识所蕴藏的科学方法教育因素。在选用物理问题指导学生研究时，也要有意识地选择科学方法，在物理教学过程中增强对学生的科学方法教育。这一切都必须依赖于教师的教育观念及其对科学方法教育作用的深刻认识。

二、科学方法寓于知识教学之中的原则

物理科学方法教学一般都应该是、而且必须是结合物理知识教学和能力训练的过程进行，即通过认识问题、分析问题和解决问题的思维过程，认识、理解并学会应用物理科学方法。任何脱离物理知识教学和物理问题研究而专门进行方法论的讲座的尝试，只会由于抽象的名词而增加学生的记忆负担，使学生失去学习的兴趣和动力，无法达到教学目的，只有植根于物理知识的沃土之中的物理科学方法教育才能结出灿烂的智慧之果。另外，进行科学方法教育时，要跟据具体问题，分清主次，突感重点。一个知识点的教学往往含有多种科学方法因素。因此，要抓住关键，突出主要的方法和精神的教育。

三、“隐性教育”和“显性教育”相结合的原则

一般地说，科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是用反映科学认识基本过程的科学方法的一般方式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程，使学生的认识过程模拟科学探究过程但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法一般程式的原理、各阶段具体方法的名称和有关知识；显性方式是在进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，传授有关该方法的知识，揭示方法的形式，操作过程，说明原理。教师公开宣称进行科学方法的教育，学生处于有意识地接受科学方法知识的状态。隐性方式重在使学生感受科学方法，受到科学方法的启蒙和熏陶，初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对这种方法的感性认识不足时，或者这种方法对所研究的问题并不占主要地位时。使用显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法，对科学方法进行操作训练，使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于在学生对这种科学方法的感性认识较丰富的前提下，有目的有意识地培养学生解决科学问题的能力时使用物理科学方法教育[13]。在初中阶段，科学方法教育通常不作显性处理，隐性教育占重要地位，但在高中阶段，显性教育就显得比较重要，因为高中物理教育的主要目的之一是培养学生的能力。“对能力弱者提供一个策略比他们自生一个策略好”，“学科内容只有在经过系统学习，使学生掌握经过整理的系统知识时，才能培养起进行思维活动的能力”。所以教师在教学过程中，必须对典型的物理科学方法在恰当时机加以显化，才能更好地达到教育之目的。所以物理科学方法教育需要隐性教育与显性教育相结合，在不同阶段对不同内容各有侧重，显性教育与隐性教育常常是相互交叉的，不能因为在这里要采取隐性方式就一点显性的内容都不 敢提，隐性起步、及时显化是科学方法教育的特点，当某一方法在某一知识教学中达到“呼之欲出”的程度时，就应及时进行显性教育。当然不能因为要采取显性方式就系统地讲述科学方法知识，显性方式的精髓在于点到为止，适可而止科学方法的学习，著名科学家杨振宁教授说：“学习有两种办法，一个办法是按部就班的；一个办法是渗透性的”，“很多东西是在不知不觉中，经过一个长时间的接触，就自己也不知道什么时候已经懂了”。隐性教育是显性教育的基础，显性教育是隐性教育的飞跃。在物理科学方法教育中，应采用显性教育与隐性教育相结合的方法。

四、科学方法教育实施方式主体性原则

对学生进行物理科学方法教育，教学中应避免仅仅将科学方法作为现成的知识，通过灌输或机械地训练传授给学生，学生在其中处于被动接受的状态，学生的主观能动作用不能得到调动和发挥。科学的思维方法只有在活动的思维操作过程中，在学生主体参与的情况下，才能发挥其教育功能。因此，科学方法教育的实施，首先要求教师要自觉地创设特定的思维情境，吸引学生深层次地投入，形成思维冲突，引导学生在多种矛盾中寻求解决问题的最佳方案，教师则通过画龙点睛式的点拨，促进学生思维的升华和飞跃，在切实的实践和体验中使学生思维能为获得培养和提高。重视让学生参加有关的科学实践活动，注意引导他们进行理性的思考、总结，按照知识的获得或应用过程来组织化学教学，让学生自主地参加解决问题的研究性学习活动，不但是进行科学方法学习的有效途径，还能有效地培养学生的科学精神、科学思想、科学态度和科学习惯。

对生物科学的认识例3

    2从探究视角促进学生认识发展科学探究是指科学家们在探索自然界的科学问题时,为获取证据和解释而开展的种种研究活动。科学探究是一种深层次的认识活动,是我们在发展学生认识能力过程中的不可或缺的一种实践活动。因此,新课程提出了以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。在“空气”一课教学中,如果仅把“测定空气里氧气含量”演示实验并作相关的讲解,学生的认识仅局限于对本实验的相关现象及结论的印象。这种认识是僵化的,没有迁移性,对促进学生认识发展影响较为微弱。可以把这一内容设计成如下问题引导探究的过程:[提出问题]空气对于动植物的重要性空气成分是怎样的?组成是不是单一的?(含有氧气等成分)如何证明空气中含有氧气?(可燃物可以在空气中燃烧、呼吸的氧气来自空气)如何测定空气中氧气含量?[设计实验]胶头滴管为什么能吸取液态物质?(吸液前挤压胶帽,滴管内空气减少,压强变小,外面大气压把液体挤压进滴管中,而且进入滴管的液体的体积等于滴管内空气减少的体积)这一原理对探究的问题有何启发?(把一充满空气的密闭容器中的氧气除去,这时压强变小,可用连接水的连通器测出气体的这种变化)用什么可除去空气中的氧气?(燃烧)是不是所有可燃物都可以呀?(介绍课本红磷的燃烧反应,对比蜡烛、木炭燃烧)小结实验原理和实验装置。[进行实验]结合以上探究完成实验。[解释与结论]实验现象(水倒流到集气瓶中,约占集气瓶体积的1/5)结论(空气的组成不是单一的,氧气约占空气组成的1/5)[讨论与反思]如果实验完毕,进入集气瓶的体积不到总容积的1/5,可能的原因是什么?这一实验装置有何不足之处,如何改进实验?在以上“空气的成分”内容教学中,通过开展科学探究活动,让学生经历了提出问题、设计实验、解释与结论、讨论与反思等科学探究的过程。在对这一内容认识不断深入的同时,学生也经历了“如何发现有价值的问题、如何通过各种方法解决问题”的认识发展过程。让学生更本质地认识问题,发展学生认识深度。中学化学有许多类似的内容,可通过深入挖掘科学探究的教学价值,促进学生认识发展。

    3从STS视角促进学生认识发展义务教育化学课程目标指出:引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。实现这一认识目标的转变最有效的途径就是开展STS(科学-技术-社会)教育。科学是人类认识自然的产物,技术是科学知识在社会实践中的应用。从本质看,科学、技术与社会是一个统一体,3者不可分割。化学教学中的STS教育要求学生不能孤立地理解科学知识,要广泛联系生产生活实际,关注科技发展和社会问题,把化学学习置于更宽广的知识背景中,达到更完整、更科学地认识物质世界。空气一课教学中不仅要深入地认识空气的成分,教学中还应从STS的视角更完整地认识这一内容。本课题的STS视角可以围绕以下2个主题开展:首先,从资源视角认识空气。人呼吸需要空气,它是人类生存离不开的资源,它是人类的最基本的生存资源。空气如此重要?但是空气是怎么样的物质?人呼吸所需的氧气在空气中占多少?由此引发人类对空气的不断探索,揭开了空气是由多种气体组成的真面目。在人类深入研究这些气体的相关性质之后,推动了人类进一步认识空气这一重要资源:空气除了为人类提供了呼吸所需的氧气,还可为燃料燃烧提供助燃剂;空气中还含有大量氮气,它是生产化肥所需的原料;此外,空气中的二氧化碳可以作为气体肥料、各种的稀有气体都在人类生产生活中扮演重要的角色。其次,可以围绕环境视角认识空气。空气不仅是人类的生存资源,也是人类的生存环境。人们一方面在利用空气资源的同时,也向空气中排入了大量的化学物质,也改变了人赖以生存的这一气体环境。特别是向空气中排放了大量的有害气体和烟尘,污染了空气,严重影响了人类的生产生活。空气污染的本质原因是空气的组成发生了改变。围绕如何保持空气的成分在正常组成范围,开展对空气污染的防护和治理,开展“关心空气质量”、“保护空气”的课外活动。通过STS视角,就不仅仅停留在知识层面上认识空气,而是把空气的内容置于更加真实的广阔背景中,能更好地理解空气与其他内容的内在关系以及学习空气的价值。为学生认识找到了支撑点和延伸点,达到了有意义地建构知识的目的。

对生物科学的认识例4

为了从学生的角度了解学生对生物课程的需求和认识，也为了进一步了解我校高二学生的学习行为与习惯，分析学生学习中存在的问题和困惑，为教师教学方式方法的改进提供参考，帮助学生增强学习的兴趣，改进学习方法，提高学习成绩，为更好地培养学生的生物科学素养打好基础，笔者设计实施了此次问卷调查，为后续的研究提供帮助。

二、问卷内容及样本的确定

三、调查结果与分析

1.学生的学习动机

市一中高二学生已经文理分科，对生物学科的态度有着明显的不同，所以，在问卷的分析中有所区别。另外，个别学生的问卷填写不合要求，问卷分析中不做统计。在学生学习态度方面，95.4%的理科生对生物课重视和较重视，而50.8%的文科生则选择了一般，说明文科生对仅仅要求学业水平测试的课程重视程度是不够的。大多数学生在学习中出现错误和困难的时候，通常会积极询问，或者自己沉思，直到理解清楚为止。66.5%的学生认为自己对生物学很感兴趣和比较感兴趣，70%的学生认为自己对嘉峪关乡土生物很感兴趣和比较感兴趣，58.9%的学生认为在初中时无论是学校、老师，还是自己，均不重视生物这门学科。说明学生还是比较喜欢生物学，渴望了解生物知识，但是没有引起重视。我认为是学业水平测试和高考体制以及教师本身的教学观念问题，如何保持文理科学生浓厚的学习兴趣，是教师要直面的一个问题。

2.学生对生物课程的认识

几乎全部的学生都认为生物较数理化等简单，有学生认为生物是理科中的文科，记忆较多，但对于记忆方法比较困惑，很多学生对老师有相当大的依赖性，约10%的学生认为老师很少或者从不教给他们记忆方法，理科生中有81.1%的学生认为老师的重视程度对自己学习的影响比较大或很大，而文科生调查中却只有54.4%，在简述的问题中，学生感觉在学习中主要困惑在于是生物学科的知识点比较多，比较乱，记不住。对文科生而言，还有些学生觉得学业水平测试如何通过比较头疼，对目前学习中练习比较少表示了质疑。61.8%的学生认为高一开始学习生物比较好。

3.学生的学习方式

学习过程方面，理科生中有22.3%最重视的环节是激发学习兴趣，有30%的学生认为知识的应用应该被重视，25.3%的学生认为应该重视思考、分析和观察。在文科生中，60.0%的学生认为知识的应用是最重要的环节。97.9%的文理科学生不会或者偶尔会有意识地看网络、电视和杂志中的生物学方面的信息。理科生中有10.3%的学生认为学习生物的主要动机是提高自身的科学素养，文科生中则更少，仅为6.8%，77.5%的学生选择了迫于考试的压力而学习。简述问题中，在完成老师布置的作业时，多数学生倾向于自己独立完成及与同学合作完成。

对生物科学的认识例5

“化学元素观”是中学化学的核心观念之一，通过初中化学的学习，学生首先应当建立起“化学元素观”。然而，学生对“化学元素观”的认识是伴随相关具体知识的学习而逐渐发展的。要在相关具体知识的教学中发展学生对“化学元素观”的认识，需要立足学科整体的高度，以“化学元素观”为统领来组织教学，思考具体知识的教学对物质及其化学变化等学科基本问题的渗透、落实和具体化。为此，笔者以初中化学“水的组成”教学为例展开讨论。

1 对初中阶段“化学元素观”的理解

化学是研究物质及其变化的科学，“化学元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解。作为化学核心观念之一的“化学元素观”具有统摄性和持久的迁移价值，不仅能促进学生把握最有价值的化学知识，而且能为学生形成相应的认识思路提供思考框架，为学生形成化学认识指明思维方向。具体来说，物质的元素组成是化学观念的基础，依据物质的元素组成对纯净物进行分类，以元素为核心认识物质及其变化，能够为研究物质的性质和化学反应建立认识框架。因此，化学元素观包括3方面的含义：一是对元素本身的认识，包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等；二是从元素角度看物质，即元素与物质有什么关系，具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等；三是从元素角度看化学反应，即元素与化学反应有什么关系，在化学反应中元素种类是否发生变化等。借鉴梁永平先生关于“化学元素观的基本内涵”的阐述，笔者认为，初中阶段“化学元素观”的基本理解如下，见表1。

学生“化学元素观”的形成和发展是一个循序渐进过程，在不同阶段，基于不同学习内容，学生需要发展的化学元素观不同，其认识层次也不同。如以电解水实验及生成物的检验等事实为支撑，“水的组成”的教学可以发展学生从元素的角度认识物质及其化学变化。从物质的元素组成来认识纯净物并将其分类、归纳，是“化学元素观”的主要内容之一，为此在“水的组成”教学中，可结合水电解前后各物质的元素组成特点，学习纯净物的分类，认识单质和化合物的概念、从水的元素组成特点认识氧化物概念，由此从物质分类的角度依次实现对水是纯净物、化合物、氧化物的认识。不仅如此，从物质的元素组成来认识物质的性质，也是初中阶段“化学元素观”的主要内容，在“水的组成”教学中还可以结合水电解前后各物质的元素组成与性质的差异，引导学生认识纯净物的性质要受到组成元素的影响，对于简单的化合物或单质，元素组成甚至起着决定性的作用。当然，物质的元素组成相同，其性质未必相同，这与物质的结构有关。因此，化学上还要依据物质的性质、结构对纯净物进行进一步的研究，这将是学生后续要学习的内容。

2 从化学元素观看“水的组成”及其教学价值

“水的组成”属于人教版教科书（2012版）第四单元课题3的内容。从“化学元素观”的角度看“水的组成”，就是把该部分内容放在物质及其化学变化等学科基本问题中去考量，思考“水的组成”与“化学元素观”的关系、“水的组成”处于什么位置，能起到什么作用，这样可以从对具体知识的理解上升到对学科基本问题的理解。

“水的组成”涉及较为丰富的事实性知识和概念性知识，这些知识与“化学元素观”之间存在的实质性联系可以用“水的组成”知识层级图来体现（见图1）。

“水的组成”这部分内容，借助电解水的实验及生成物的检验等知识，重在认识电解水实验的实质和水的组成，感悟通过化学实验研究物质元素组成的科学过程与方法，并从物质元素组成角度认识纯净物的分类。显然，这部分内容不仅能发展学生从化学的视角来认识水及其变化，而且能为学生“化学元素观”的认识发展提供有力的支撑：第一，根据电解水实验以及对生成的2种气体进行检验，证明水在通电后生成了氢气和氧气，可以揭示水在通电条件下发生了化学变化；第二，根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气燃烧生成水的实验事实，依据化学反应中元素不变，认识水是由氢、氧2种元素组成的；第三，根据电解水实验，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的元素组成特点，认识纯净物可依据元素组成分为单质和化合物，依据水的元素组成特点认识氧化物，发展学生对物质分类的认识；第四，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的性质差异，认识物质的性质与其元素组成有关，组成元素不同，物质性质不同。第五，结合之前学生学习的分子和原子的知识，启发学生初步从微观角度认识化学反应的实质，即水在通电情况下发生化学反应，组成水的氢、氧元素的原子重新组合生成了新物质，加深对化学反应中原子种类不变、元素不变的认识；第六，利用电解水实验来研究水的组成，可以启发学生认识不断分解物质直至不能分解为更简单的成分为止，于是就得到了元素的游离态，即“单质”，这是人类研究和认识物质组成的经验方法，通过此实验人们进一步认识了水：水还可再分，即水不是元素；第七，通过对电解水实验中生成氢气和氧气的体积比为2：1的分析，为水的化学式——H2O提供了事实依据，这为学生后续学习本单元课题4化学式与化合价打下了铺垫。可见，“水的组成”是发展学生“化学元素观”认识的重要载体。

3 如何围绕“化学元素观”展开深入学习

“化学元素观”是学生需要形成的体现学科本质的深层次理解，围绕“化学元素观”来展开“水的组成”的学习，需要对学生知识学习与化学观念认识发展等有整体考虑，让具体知识的学习为学生化学观念的认识发展提供支撑，使学生化学观念的认识伴随具体知识的学习而逐渐发展。

3.1以“化学元素观”为统领构建教学内容主线

化学观念是指居于化学学科的核心，体现化学学科本质，对学科的性质、研究对象、研究方法和学科的价值等学科基本问题的深层次理解。要从知识教学转向化学观念教学，就需要站在学科整体的高度，思考具体知识的教学对学科基本问题的渗透与落实，将化学观念的教学具体化，与此同时，需要兼顾课程的要求和学生的实际发展需要。为此，在“水的组成”课堂教学内容主线的设计方面，根据学生的实际和发展需要，以“化学元素观”为统领来搭建学生知识学习和观念认识发展的整体框架，把指向主要教学目标和教学重点的、能体现“化学元素观”的关键性内容具体化为教学任务，以此构建课堂教学内容的主线索，明确教学的核心所在。

基于上述考虑，“水的组成”一课的教学整体思路设计见表2。

3.2围绕“化学元素观”的关键性内容设计引导性问题

教学的目的在于促进学生对知识的深层理解，发展对化学观念的认识。把教学任务转化为问题，用问题驱动学生思维，是通向理解、发展化学观念认识的重要途径之一。为此，有必要思考应该提出怎样的引导性问题。笔者认为，在化学观念教学中，引导性问题是能激发学生思维，对达成教学目标起决定作用的、能体现化学观念的关键性问题，是统领课堂、推进教学的主线索。为此，在“水的组成”教学中，针对学生学习的实际，把指向主要教学目标和教学重点、能体现“化学元素观”关键内容的教学任务转化为统领课堂教学的引导性问题（见表2），为学生的思维过程指引方向。在“水的组成”教学中，要利用引导性问题调动学生参与学习过程，激发学生通过问题的思考去理解所学知识，在问题分析和解决的过程中去反复认识、体验和感悟“元素与物质的分类”、“元素与物质的性质”、“元素与化学反应”等学科基本问题，从而为从元素视角认识物质及其化学变化奠定知识和方法基础。

3.3将学习任务和引导性问题转化为“手脑并重”的学习活动

学生的学习需要通过活动体验来完成。活动设计需要注意活动的内容、方式要与教学目标、教学任务、以及引导性问题相一致，要针对教学任务和引导性问题，设计相应的手、脑并重的多样化活动。围绕“化学元素观”展开深入学习的活动设计，有以下几点考虑：

一是关注新旧知识的联系，注意调用学生的已有知识经验来学习新知识。如任务1中的问题1的设计，学生已经学过利用过氧化氢分解制取氧气，利用学生已知的这个反应可以搭建学习新知识的桥梁，启发学生思考水是由什么元素组成的，以及如何推测水的元素组成等问题。还可以借助这个反应，引导学生思考可以由水分解的产物来推测水是由什么元素组成，这样把学生的思维引向深入。

二是充分发挥实验的作用，为学生的学习和理解提供事实证据。电解水实验是学生学习“水的组成”、理解“化学元素观”的重要手段和方式。在活动设计方面，一方面通过电解水实验、电解水生成的2种气体的检验等，为学生提供丰富的感性认识，另一方面以实验事实为证据，根据实验的观察，引导学生思考：你认为水电解发生了什么变化？根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气在空气中燃烧生成水的实验事实，由反应前后各物质的元素组成，说明水是由什么元素组成的？为什么？由此引导学生基于实验事实进行分析、推理并获得相应的结论，使学生的认识从感性走向理性。

对生物科学的认识例6

目前，如何培养学生的科学素养问题是我国教育界探讨的热点问题之一。普遍观点认为学生的科学素养教育主要应包括以下内容：理解和应用科学知识与技能；理解科学方法；形成科学的情感态度与价值观；认识科学、技术与社会的关系。物理科学知识是构成人类自然科学知识体系的一个重要组成部分，是人类认识自然和改造自然的基础，同时物理知识在形成和运用过程中有着丰富的科学思想、科学方法和科学教育的内容，对提高学生的科学素养起着积极的促进作用。课堂教学作为物理知识获得的主渠道，就是要让学生理解物理知识和操作技能，学习探究自然规律的过程和方法，了解科学家的发现及思维过程，拥有积极的科学态度和科学精神，以及理解物理知识对社会发展的影响，最终提高学生的科学素养为教学的目的。

下面我们就以"牛顿第二定律"的教学为例，探讨在物理知识学习的过程中所蕴含的有关科学素养教育方面的内容。

一、学生对牛顿第二定律真实表达式的学习，从中认识到了物理定律的本质

中学物理教材通过验证性的实验，归纳出了牛顿第二定律的表达式 ，并给出了定律的适用范围是宏观低速运动的物体。而在牛顿第二定律得出的历史过程中，其真实的表达形式是 ，即物体所受合外力等于其动量对时间的变化率，并由此推出动量守恒定律。当时牛顿清楚地知道物体的质量 是个变量，意识到物体的质量和速度存在某种联系，因此他没有将 从微分号中拿出来。牛顿意识到的动质量 和速度 之间存在一定的关系，这是牛顿力学中辩证法的体现，牛顿力学中蕴涵了相对论的因素。

奥地利科学家、哲学家恩斯特马赫认为，牛顿第二定律应该理解为力是物体的质量与其加速度的乘积，即 ，这个表达形式就是我们现在中学教学中提到的。而马赫当年的目的是为了牛顿力学的普及、推广和应用。为了牛顿力学的通俗化和实用化，马赫把质量 从微分号内提了出来，由变量改为常量，免去了微分运算，使得具有初等数学水平的人也可以掌握和运用该定律，但是此时的牛顿第二定律对高速运动的物体就不适用了。马赫对定律的思考方式，使牛顿力学得到了极大的普及，但同时我们也会意识到马赫的思想歪曲了牛顿第二定律的本质。

教师在知识的教学中，向学生展示牛顿第二定律表达形式的发生、发展过程，学生既能体会到科学家的思维过程，又能认识到科学知识内在的本质，同时又让学生感受到物理知识背后隐含着人类认识世界的丰富智慧和科学思想。

二、学生通过实验探究得出了牛顿第二定律，加深了对物理学方法的理解

牛顿第二定律揭示了物体的加速度跟力和质量的定量关系，是在实验基础上，归纳总结建立起来的重要规律。实验归纳总结物理规律、控制变量的方法、减小误差的方法都是重要的物理学方法。学生在探究规律的过程中，亲身操作、记录数据、处理数据、画出图像、由图像得出结论，学生经历着发现规律的过程。在探究的过程中，学生们会思考小车与木板之间有摩擦力，怎样才能平衡摩擦力对实验的影响？为什么小车质量要远大于小桶和砝码的质量？ 处理数据时需要做出 图像，图像如果是一条过原点的倾斜直线，那么就能证明，当小车质量不变时，加速度与合外力成正比。但学生们却发现实际做出的图像有些弯曲，为什么会弯曲？学生们还对实验提出了改进建议，有的学生提出可以用计算机来处理数据、做出图像，还有的学生提出用气垫导轨来代替木板做实验等多种实验方法。在探究过程中，学生认识到实验的关键是如何根据实际情况，选择误差尽可能小的方法或途径来解决问题。

教师在学生探究的基础上，还指出目前人们还可以用传感器开展实验的设计与研究，实验结果与理论结果非常接近，让学生们课后查阅资料。此时的教学过程已经不仅仅是验证实验了，而是一种探究与创新相结合的探究过程了。在这个过程中，学生们对科学知识充满了兴趣，像科学家一样积极地设计实验，学会提出问题，学会独立地思考问题，更好地理解了物理学的研究方法，探究的同时也培养了学生良好的科学素养。

三、学生对牛顿第二定律意义的理解，反映了学生的质疑精神

学生在探究实验的基础上，得出了 的表达式。对于其中的 ，教师通常是引导学生分析物理学具有简洁美，研究物理就是发现最简单的规律，因此当 时，就能得出最简单的牛顿第二定律的表达形式。对于这种解释学生会产生质疑，认知上有困难。教师另一种讲授方法， ，则 ，规定在国际单位制中，质量为1kg的物体产生 的加速度时，所用的力是1N，于是 ，所以 ，学生这时真正地理解了 的物理意义，困惑也就解决了。学生对教师教授知识方式的困惑，体现了学生敢于质疑的精神。还有牛顿第二定律的表达式中，学生认为 如果 ，则 ，那么牛顿第二定律就成了牛顿第一定律，牛顿第一定律不就是第二定律的特例了吗，牛顿第一定律还有意义了吗？学生经过思维推理，产生了疑问，表达出自己的观点。可见，学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程，更需要学生具有一定的质疑能力，表达自己的观点，通过解释、推理的思维过程，逐步形成科学素养。质疑精神的培养在科学素养的养成中非常重要。

四、学生对牛顿第二定律应用的了解，体现了物理知识的有效性和价值性

牛顿第二定律的应用比较广泛，它与交通运输、与竞技体育、与科技生活都有着密切的联系。教师教学过程中，让学生认识到知识在社会、技术中的应用，体会物理学对经济、社会发展的贡献，关注并思考与物理学相关的热点问题，如技术与人类未来、科学技术与环境、核能利用与科学道德等。学生就会意识到物理学知识不仅能科学地解释各种自然界的物理现象，物理学知识还与许多社会问题有关。同时，学生还会认识到科学技术给人类文明幸福带来了巨大的作用，又警惕由于人类对科学技术的乱用和滥用给人类未来可能带来的弊端。此时的物理知识教学，在学生的情感、态度及价值观方面发挥着重要的教育功能。而未来社会的发展需要公民具有对科学本质和价值观认识的科学素养。

牛顿第二定律的数学表达式看上去简单完美，然而学生在学习该定律得出的过程、定律中物理量的意义、定律本身的物理意义，以及其广泛的应用前景这些知识时，就能认识到的科学知识的本质，理解科学研究的过程与方法，对科学充满兴趣，有探索科学的欲望，知识学习的过程中蕴含了对学生丰富的科学素养教育。为此，科学素养的培养需要渗透在每一堂课的教学中，需要每一位物理教师的亲身参与，更需要教师们努力地发现蕴含在知识教学中的科学素养教育。

对生物科学的认识例7

我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。

(一)科学素养概念的提出

20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。wwW.133229.cOM70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。

不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。

(二)具有科学素养的人

严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。

科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。

二、关于生物科学素养的认知

“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。

(一)生物学素养概念的提出

1993年，美国bscs(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。bscs认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。bscs还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。

(二)生物课程标准中的生物科学素养

2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”

课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：

1.科学态度和科学的世界观

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。

③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。

科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。 ②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。

此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。

2.科学探究方法与技能

科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。

科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。

3.科学、技术与社会(sts)

生物学课程对学生进行sts的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。

学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。

4.生物学知识和操作技能

这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。

生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。

(三)生物科学素养的不同水平

培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家david morgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。

美国生物学课程研究所(bscs)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。

1.肤浅的生物学素养

学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。

2.功能化的生物学素养

学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。

3.结构化的生物学素养

学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。

4.多维的生物学素养

学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。

我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。

参考文献：

对生物科学的认识例8

1．1教师课程知识的内涵与结构舒尔曼把课程知识描述为教师的“职业工具”［2］，意思是指每一学科可用的材料和程序。这是最广泛意义上的课程知识，即为学生设置的全部课程、学习的编程和用来教授每一学科的各种课程资料，以及用来教授课程各方面的材料和资源等。课程论专家古德莱德把课程区分为5个层次［3］，认为课程知识既包括“理念的课程”（诸如政府、基金会或特定的专业团体探讨的课程问题、提出的课程变革方向）和“正式的课程”（由教育行政部门规定的课程计划、课程标准和教材），又包括“理解的课程”（学校教师对正式的课程加以解释后所认定的课程）、“运作的课程”（教师在课堂教学中实际执行的课程）和“经验的课程”（学生实际学习或经验的过程）。台湾学者单文经将教师的课程知识分为纵横两面的课程知识［4］。横面的课程知识，是指教师必须了解学生在同一时间内所学习其他各科的内容，以便在教学上做横向的贯通；纵面的课程知识，则是指教师必须了解学生在同一学科的内容上，过去曾经以及未来要学的教材主题及概念，以便在教学上作纵面的衔接。范良火将教师的课程知识分为教材知识（主要是关于教科书）、技术知识（主要是关于多媒体）以及其他教学资源知识（主要是关于教辅材料）等3部分［5］。随着课程概念的不断发展和丰富，课程知识的范围更加广阔，包括课程目标的确定、课程内容的选择和组织、课程实施、课程评价、课程开发和管理等一系列活动。教师课程实践的基本活动是以课程标准为指导，以教科书为内容资源、任务资源和活动资源，结合学生学习需要进行的认知性实践活动。因此，从教师课程实践的基本活动来看，教师课程知识中最为核心的是课程标准知识和教科书知识。

1．2化学教师课程知识的内涵与结构化学教师的课程知识按照其功能可以分为理解性的化学课程知识、实施性的化学课程知识、评价性的化学课程知识。理解性的化学课程知识，主要是指对于化学课程目标、课程结构、课程内容及其基本关系理解的课程知识。实施性的化学课程知识，主要是指依据课程标准确定教学目标，将内容标准的表述性要求转化为学生的学习要求，对教科书进行教学分析，选择课程资源，并在此基础上进行有效教学设计的知识。评价性的课程知识，主要是指依据课程标准对学生的化学学习效果进行评价的知识。化学教师关于化学课程的知识具有年段性、时段性、区域性和发展性。年段性指的是初中化学教师主要关注的是初中化学课程知识，高中化学教师主要关注的是高中化学课程知识。时段性指的是课程标准和教科书在一个时段是相对稳定的，一旦进行课程改革，或进行课程标准调整，或进行教科书变化，教师关于化学课程的知识就必须做出重大调整。区域性指的是在不同地区的学校所选用的教科书版本是不同的，教师的课程知识存在着区域性差异。发展性指的是教师的课程知识是随着教师的教学经验不断发展的，这种发展是永恒的。我国现阶段高中化学教师的课程知识分为3个层次：第一层次，关于化学课程总体目标和宏观课程结构的知识。高中化学课程作为科学学习领域的一个主要科目，是科学教育的重要组成部分。总体目标是从化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个维度进一步提高学生的科学素养。高中化学课程由2个必修模块（化学1、化学2）和6个选修模块（化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学）构成。第二层次，关于各化学课程模块的目标和教科书基本结构的知识。高中化学必修课程模块是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程，具有在义务教育化学课程基础上进一步发展学生化学素养，同时为每个高中生未来的个人发展奠定良好基础的双重意义。化学必修模块的目标是：认识常见的化学物质，学习重要的化学概念，形成基本的化学观念和科学探究能力，认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互关系，进一步提高学生的科学素养。选修课程是在必修课程基础上为满足学生的不同需要而设置的。选修课程在提高学生科学素养的总目标下各有侧重。如“化学与生活”模块的目标是：了解日常生活中常见物质的性质，探讨生活中常见的化学现象，体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用，形成合理使用化学品的意识，以及运用化学知识解决有关问题的能力。“物质结构与性质”模块的目标是：了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法，研究物质构成的奥秘，认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。高中化学教科书是按照模块进行编写的。每一模块教科书的结构总体上是与主题相对应的。不同版本的教科书在结构上又有自己的特点。如人教版《化学1》教科书的基本单元是，第一章“从实验学化学”，第二章“化学物质及其变化”，第三章“金属及其化合物”，第四章“非金属及其化合物”。鲁科版《化学1》教科书的基本单元是，第一章“认识化学科学”，第二章“元素与物质世界”，第三章“自然界中的元素”，第四章“元素与材料世界”。第三层次，关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。课程标准的“内容标准”规定了特定化学课题内容的教学要求，这是确定具体化学学习内容和学习要求的依据。特定课题的教科书组织是依据课程标准将特定课题内容具体化，考虑到学生的一般认知规律，按照认识活动的方式进行编写的。教科书是教师进行教学活动设计的主要资源，包括内容资源、情境资源、任务资源、活动资源、话语资源和教学表征资源等等。初中化学教师的课程知识分为2个层次：第一层次，关于化学课程目标和教科书基本结构的知识；第二层次，关于特定化学课题的课程标准要求和教科书组织的知识。在化学教师的课程知识结构中，前一层次的课程知识对后一层次的课程知识起着指导定位作用，教师关于特定课题课程标准要求的把握和教科书组织的课程知识直接影响着教师的具体课程实践。

2教师课程知识发展的基本理论

理解性实践是教师课程知识发展的根本途径。首先，理解是教师课程知识发展的基础。教师实施课程的前提是教师对课程的理解。影响教师课程理解的因素主要有3个：（1）教师对化学科学的理解。教师对化学科学的理解影响着教师课程知识的发展。以初中化学课程标准中的5个基本主题为例，化学科学认识的基本问题是“物质及其转化”，因此“身边的化学物质”和“物质的化学变化”就自然成为2个基本的主题。化学科学认识的基本活动是科学探究，因此“科学探究”成为化学课程的重要主题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务：一是探寻“物质及其转化”的基本规律，一是建构“物质及其转化”的科学理论。从问题性质来说，既要探讨“物质及其转化”有什么规律，又要探讨“物质及其转化”为什么会呈现这样的规律。从方法论上来说，为了对复杂的物质及其转化世界形成有序的认识，化学学科采取了独特的认识视角———元素视角。物质按照元素组成可以进行分类，组成相似的物质性质上具有相似性。因此，在“身边的化学物质”主题中，在认识具体物质的基础上，进一步认识金属、酸、碱、盐等类别物质的性质相似性。为了解释“物质及其转化”的事实和规律性，化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构了相关的化学科学理论。因此，化学课程中就需要安排“物质构成的奥秘”这一主题。前4个主题是围绕化学科学本身的理解设定的，“化学与社会”主题是从化学与社会的关系角度来设定的。如果教师对于化学科学没有很好的理解，就不可能很好地理解5个主题及其基本关系。其实，高中化学必修课程的内容主题及其选修课程的结构就是围绕这样的基本理解形成螺旋递进的认识阶梯。（2）教师对教学的理解。教师对教学的理解制约着教师课程知识发展的思维方式。教学是一种有目的的认识活动，是以学科的标准和目标为依据的，这是教学的内在永恒法则。教学活动的本质任务就是知识传承和理性训练，在此基础上实现素质的发展和能力的培养。化学教学的根本任务就是以理解具体化学内容为基础，使学生达到对化学科学的理解。因此，化学教师的基本教学活动就是将自己理解的化学知识“转化”为学生理解的化学知识的过程。教师为了实现这一“转化”，就必须思考课程标准中相关内容标准的要求是什么？教科书对于相关的具体内容有哪些？这些具体内容的学习要求是什么？这些内容学习对于学生的化学理解有什么意义？怎样判断学生们是否已经理解了这个课题，理解到了什么程度？教科书有哪些可利用的的教学表征资源等等。（3）教师对学生学习的理解。教师对学生学习的理解制约着教师对教科书的教学分析。学生的学习有2条重要的原理：第一，学习需要原理。学生的学习是在产生学习需要的情况下发生的，这种学习需要往往是通过学习任务的挑战性来激发的。学习任务设计得太难或太容易都不能起到激发学习需要的目的。第二，有意义学习原理。有意义学习的基本要义是，当新的学习内容发生在原有学习经验基础之上的时候，能够发生知识间的有意义联系。按照学习需要原理，教师需要对教科书进行任务分析，充分利用教科书资源，设计能够促进学生“最近发展区的发展”的学习任务，以激发学生的学习需要。按照有意义学习原理，教师的教学设计要尽可能地将新的学习活动发生在原有的学习基础之上。这就要求教师把握教科书内容的基本结构，教学设计要尽可能考虑前后知识间的联系。需要强调的是，学生的化学学习活动也是一种科学认识活动，这是学生化学学习的一个重要特征。教师需要对教科书进行活动分析，充分利用教科书“活动”类资源，设计学习活动。其次，教师课程知识的发展是在教学实践中建构的。从知识性质来说，教师的课程知识是指向教学实践的。从知识的构成要素来说，教师的课程知识既包含有理论性认识要素，又包含有实践性知识要素。从知识的形成过程来说，教师的课程知识主要是通过教学实践建构而形成的。根据建构主义观点，知识不是通过传授或移植得到的，而是认知个体在一定的学习情境和社会文化背景下，利用必要的学习资源和工具，通过积极的意义建构的方式获得的。换言之，知识是认知个体与外在情境交互作用而建构出的产物［6］。因此，教师的课程知识是教师在教学实践中自主建构的。第三，教师课程知识的发展是一个非线性的、螺旋的动态发展过程。一方面，教师对课程的理解制约着教师的教学实践水平。如前所述，教师实施课程的前提是教师对课程的理解。另一方面，教师教学实践水平的提高又促进着教师对课程的理解。教师的课程知识是在理解与实践的互动过程中发展的。

3化学教师课程知识发展的策略

3．1理解化学科学化学课程的核心目标就是使学生认识化学科学、理解化学科学［7］。教师对化学科学的理解制约着教师的课程实践，影响着教师化学课程知识的发展。理解化学科学的标志是形成较为良好的化学知识结构。良好的化学知识结构包括3个维度：（1）化学内容知识，主要包括化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论。（2）化学认识论知识，主要包括对化学学科特征和化学科学认识方法论的理解。（3）化学科学的核心观念，主要有元素观、能量观和科学本质观。化学教师要积极发展和建构化学知识结构。首先，要从整体上把握化学科学。对化学科学的基本问题、化学科学的独特视角、化学科学认识的基本任务及其方法论以及化学科学的核心观念形成基本的理解。只有对这些问题形成基本的理解，才能在认识论层面上搞清楚化学的基本事实、基本概念、化学规律和化学理论之间的基本关系，从整体上理解化学科学，进而理解科学的本质。其次，要深化对具体化学概念和化学理论内容的理解。已有研究表明，WWHW的认识论思考模型可以帮助教师深化理解知识内容［8］。第三，建构有意义的化学知识结构。“物质及其转化”是化学学科的基本问题，对于具体化学内容的意义学习具有“回归性”作用，将似乎“无关”的内容很好地联系起来。基于化学核心观念的概念图技术可以帮助教师建构有意义的化学知识结构。

3．2理解化学课程结构首先，要理解化学课程的宏观结构。模块化和主题化是高中化学课程宏观结构的基本特点。教师在宏观上理解化学课程，就是要理解化学模块和内容主题的宏观组织结构。高中化学课程有2个必修模块和6个选修模块，每一模块都是由几个主题构成的。2个必修模块中的6个内容主题（认识化学科学、化学实验基础、常见无机物的性质与应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展）与义务教育阶段化学课程的5个内容主题（科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展）在内容性质上是一致的。其次，要理解各化学课程模块的目标价值取向。现行的高中6个选修模块从性质与功能上可以分为3类：第一类是与化学学科核心领域的发展相联系的模块，如“物质结构与性质”、“化学反应原理”、“有机化学基础”。这类模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和重要的思想方法，目的是让学生比较系统地学习化学核心知识，利用所学知识分析和解决化学问题。第二类是与化学实验有关的模块，即“实验化学”。该模块采用以实验活动为主的课程设计取向，目的是让学生学习化学实验的研究方法并通过实验的方式去学习化学核心知识，提高学生科学探究能力，使学生进一步体认到“化学是一门以实验为基础的自然科学”。第三类是STSE（科学、技术、社会和环境）取向的模块，如“化学与生活”和“化学与技术”。这类模块凸显社会生活问题中心、技术问题中心的课程设计取向，使学生认识到化学在生活、工农业生产、高新技术、能源开发及环境保护等方面发挥着重要的作用。第三，要理解各模块内容之间的层次关系。必修模块课程内容标准的一级主题是对义务教育阶段化学课程的5个一级主题的提升，2者是性质一致、螺旋上升与发展的关系。6个选修模块与2个必修模块的一级主题存在着螺旋上升、层级发展的关系。“认识化学科学”主题贯穿整个高中化学的各个模块，“实验化学”模块是必修化学1内容主题“化学实验基础”的发展，“有机化学基础”模块是必修化学1内容主题“常见无机物及其应用”的物质类别知识扩展，“物质的结构与性质”是必修化学2内容主题“物质结构基础”的深化发展，“化学反应原理”模块是必修化学2内容主题“化学反应与能量”的深化发展，“化学与生活”和“化学与技术”模块是必修化学2内容主题“化学与可持续发展”的扩展。

3．3理解化学教科书结构

教科书是教师开展教学活动所利用的主要教学资源，教师对教科书组织结构的把握程度影响着教师的教学实践。教师要将课程标准中的内容主题、化学科学理解的基本结构和学生认识规律结合起来理解化学教科书的组织结构。如现行人教版初中化学教科书围绕5个基本主题分12个单元进行编排。5个基本主题是：科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会。12个单元依次是：（1）走进化学世界；（2）我们周围的空气；（3）自然界的水；（4）物质构成的奥秘；（5）化学方程式；（6）碳和碳的氧化物；（7）燃料及其利用；（8）金属和金属材料；（9）溶液；（10）酸和碱；（11）盐、化肥；（12）化学与生活。“科学探究”主题贯穿整个化学学习过程。“身边的化学物质”主题分单元2、3、6、8、9、10、11按照学生的认识规律进行编排。“物质构成的奥秘”主题主要集中在单元4。“物质的化学变化”主题以集中（单元1和单元5）和分散（身边的化学物质各单元）的方式进行编排。“化学与社会”采取分散（身边的化学物质）和集中（单元12）的方式进行编排。

对生物科学的认识例9

一、关于科学素养的认知  

  

我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。  

  

(一)科学素养概念的提出  

20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。  

不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。  

  

(二)具有科学素养的人  

严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。  

科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。  

  

二、关于生物科学素养的认知  

  

“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。  

  

(一)生物学素养概念的提出  

1993年，美国bscs(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。bscs认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。bscs还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。  

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。  

  

(二)生物课程标准中的生物科学素养  

2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”  

课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：  

1.科学态度和科学的世界观  

科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。

③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。 

科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。 ②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。 

此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。 

2.科学探究方法与技能 

科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。 

科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。 

3.科学、技术与社会(sts) 

生物学课程对学生进行sts的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。 

学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。 

4.生物学知识和操作技能 

这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。 

生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。 

 

(三)生物科学素养的不同水平 

培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家david morgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。 

美国生物学课程研究所(bscs)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。 

1.肤浅的生物学素养 

学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。 

2.功能化的生物学素养 

学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。 

3.结构化的生物学素养 

学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。 

4.多维的生物学素养 

学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。 

我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。 

 

参考文献： 

对生物科学的认识例10

1.1 辩证唯物主义的认识论

早在1937年，伟人在他的哲学著作《实践论》就指出：“通过实践而发现真理，又通过实践而证实真理和发展真理.从感性认识而能动地发展到理性认识，又从理性认识而能动地指导革命实践，改造主观世界和客观世界.实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复以至无穷，而实践和认识之每一循环的内容，都比较地进到了高一级的程度.这就是辩证唯物论的全部认识论，这就是辩证唯物论的知行统一观.”

根据在《实践论》中对人类认识规律的精辟论述，可将人的认知过程概括为如下简图：

1.2 物理教学与认识论

物理学是研究物质世界的最普遍的运动形式及其变化规律的一门科学.物理教学的主要任务是形成物理概念、认识物理规律、进而应用物理规律指导实践和改造世界.物理概念是物理现象和物理过程在人脑中的反映，物理概念是物理思维的基础.所以物理概念的教学是物理教学的基础和关键.如果学生在学习过程中没有建立起清晰、准确的物理概念，就不可能掌握物理基础知识，也就无法进行进一步的学习和研究.初中生进入高中时，对物理概念掌握很少，而且有的概念并不准确和完整.高中物理学习的阶段，是大量物理概念形成的阶段，所以物理概念的教学就显得尤为重要.

按照对人类认识论的哲学思想，概念形成的过程是复杂的，决不仅仅是对一事物给出一个准确的定义.应用于教学过程，决非记得这个“定义”，概念就“形成”了.概念形成，不仅与“感性认识”、“理性认识”、“革命实践”有关，而且与“两个飞跃”、“科学方法”密切联系.应用于物理概念形成，则有：物理概念形成的基础是观察实验，获得感性认识；应用科学方法上升到理性认识；通过回到实践解决问题，巩固和检验物理概念的形成.由此可见，物理概念形成与物理观察实验是不能分割的；物理概念形成与物理问题解决是不能分割的；物理概念形成与物理科学方法是不能分割的.

物理学的原理、定律、定理或规律不是物理概念的堆砌，也不是一个或若干简单的公式，它是在观察实验现象的基础上，应用科学方法探究并用有关的物理概念总结出来的，客观的物质运动的规律.也要经过“实践、认识、再实践、再认识”的过程，也与“两个飞跃”和“科学方法”密不可分.

因此，经过多年的物理教学实践，我坚持认为中学物理的教学过程应该严格遵循辩证唯物主义认识论.但在实际教学中要想真正做到并不容易，因为认识过程的三个阶段可能出现一系列问题，从而对教学效果造成影响，因此如何进行问题诊断并如何针对性解决问题就成了中学物理教师长久的研究课题.那么，从认识论的角度来看，中学物理课堂教学中会出现哪些问题呢？又该如何解决呢？

（1）感性认识阶段

感性认识是人们在实践过程中通过自己的肉体感官（眼、耳、鼻、舌、身）直接接触客观外界，引起感觉，形成印象，对各种事物的表面的初步认识.由于不同学生个体对在生活实践中积累起来的感性印象的理解角度和丰富程度参差不齐，在教师举例时，学生按照自己的认识形成的初步概念就各不相同，在课堂上就会出现有的学生“心有灵犀一点通”而有的学生怎么解释也一脸迷茫或出现理解偏差的现象，从而成为教师在把握课堂进度、把控讲解深度及顾及各层次学生等方面的困扰.

针对这一问题，建议有两个解决途径，一是在教学中充分利用教材中的“说一说”“做一做”和“科学漫步”等素材，并尽可能多列举生活现象，多做演示实验和学生分组试验，加深体验，增加感性认识广度，从而统一各层次学生形成的初步概念；二是增加学生之间的交流，通过课堂交流迅速缩短认知差异，破除理解偏差，从而避免部分学生因跟不上教师进度而注意力转移，以及因认知偏差产生的思维混乱，有效完成感性认识阶段的知识渗透.

（2）理性认识阶段

理性认识是认识的高级阶段，是在感性认识的基础上，将所获得的直接经验和感性知识经过思考、分析，加以去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的整理和改造，形成概念、判断、推理，理性认识是感性认识的飞跃，它反映事物的全面的、本质的和内在的联系.它表现为一系列的抽象、概括、分析和综合的过程.在物理教学的实践中，由现象、事例、实验上升到概念、原理、规律的过程正是这样的理性认识过程，也是物理教学最难的部分.这一过程对学生的思维能力要求较高，但实际情况中，学生思维能力并不是先天具备的，需要进行系统性培养，另外，同一班级学生思维能力往往也是参差不齐的.因此，如何在确保课程进度的同时有效培养学生的思维能力，尤其是物理思维能力，并且不造成较大的个体差异性，正是当前困扰物理课堂教学的问题所在.传统模式下的“满堂灌”往往以教师讲解为主，教师希望通过学生“听”课就能形成正确的思维，这就使学生失去了思维的空间和时间，而结论式的教学方法又使学生没有了归纳抽象的机会，失去了创造性，更无法充分权衡和顾及班级所有层次学生.

应对理性认识阶段这些问题的办法，除了提高物理教师的专业素养和教学意识之外，较为有效的办法就是改变传统的教学模式，把学生真正变成课堂的主体.具体而言，充分利用新教材中的“思考与讨论”中提出的问题，同时鼓励学生踊跃提出自己的疑问和问题，给予学生积极探究问题的时间和空间，在学生交流讨论后，教师再不断加以引导，最后得出正确的结论.这样不仅使学生对物理规律和概念认识得透彻深刻，而且潜移默化的锻炼了学生的思维能力，同时也提高了学生探究问题的能力和科学素养.

（3）指导实践阶段

从感性认识到理性认识是认识过程中的第一次飞跃，但认识过程并没有完成，还需要由理性认识再回到实践中去，实现认识过程的又一次，也是更重要的一次飞跃.对于教学而言，理论指导实践就是让学生把由感性认识升华形成的理性认识用于指导实践进行“再实践，再认识”.在“再实践，再认识”的过程中，检验认识的正确性，同时对已有认识进行修正、补充、丰富和发展，从而不断完善自己的认识，使得对自然规律的认识提升一个水平，实现第二次飞跃.在这个过程中，学生的各方面能力也将得到进一步提升.在教学环节中，“再实践，再认识”环节最主要的手段即例题讲解和习题练习.但在应试教育的压力下，仍然存在着几个方面的问题，并没有在真正意义上实现“再实践，再认识”，仅仅培养了学生的应试能力，其他能力没有得到锻炼和提高.问题如下：

①学生不动脑子，一有问题就问；教师就怕学生不会，讲解的太勤太多，没能给学生动脑子的时间和机会；

②题海战术，大量习题的模仿练习使学生丧失了对物理学习的新鲜感，不再进行深入思考，甚至抄答案、碰答案；

③频繁考试使学生产生厌倦心理，只为应付考试而根本不可能从中总结提炼.

针对以上指导实践阶段的问题的解决办法是，一方面认真选题，杜绝题海，做到精选、精讲、精练，另一方面给学生充分的时间进行独立思考与实践.如何做到第二方面呢？建议教师应做到“三不讲”，即学生一看就会的不讲，学生通过自己努力能学会的不讲，讲了也不会的不讲；此外，还应加强学生之间的交流和互查、互评、互讲，一来可以激发兴趣，二来又可取长补短，共同提升认识，缩短认识差异.

1.3 教学改革与认识论

近几年来，在新课标的要求下，教学改革的浪潮滚滚而来，五花八门的教学模式应运而生，名称叫得一个比一个响亮，甚至于把数字和英文字母都用上，以增加神秘色彩.其实，只要是能够遵循人的认识规律的教学模式，就能收到较好的教学效果.不需要对传统教学的“颠覆”，也不需要华而不实的“包装”，更不需要经过几个小时的精心排练而进行的一节课的“表 演”.而应该是根据辩证唯物主义的认识论，结合学生的具体情况，设计自己的教学模式，实实在在的教会学生如何学习，如何获取知识，如何发现问题，如何探究问题，如何解决问题，也就是如何提高学生的学习能力和科学探究能力，这才是课改的真正目的.

2 物理教学中的科学探究

2.1 科学探究在物理课改中的必要性和重要性

科学探究是人们认识世界改造世界的过程中，必要且重要的手段，而物理是建立在观察与实验、总结与归纳基础之上的学科，科学探究在物理的教学与研究中，起着重要的作用，也是培养学生创造性思维的重要途径.《普通高中物理课程新标准》强调指出，学生要学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决问题.科学探究是新课程的一个亮点，探究已经成了新课改的关键词，科学探究得到了普遍的重视.

2.2 科学探究在物理教学中的形式的多样性

中学物理教学中，科学探究的形式是多种多样的，新课程标准指出教学中科学探究的几个要素是：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与讨论、评估、交流与合作.但是，在中学物理教学中，科学探究的要素不能求全，《课程标准高中物理教科书（人教版）物理1、物理2编写思想》指出，一个具体的教学过程，只要有几个这样的要素就有了探究性，就体现了探究的精神.例如，质子带正电，中子不带电，为什么质子和中子能聚在一起构成原子核呢？教师提出这个问题，学生自然会想：“对啊，同性相斥，……可能除了库仑力之外，还存在另一种力，使得质子相互吸引，不然怎么会……”这一小段教学过程，包含了提出问题、猜想与假设、分析问题.尽管学生不可能得出可靠的结论，但因其具有科学探究的典型要素，这就是一段科学探究.这样的教学过程，就是在“播种一种行为，收获一种习惯”，这对培养创新性人才是非常重要的.

2.3 科学探究在物理新课标中具有三重性

中学物理教学中科学探究是一种学习方法，强调学生自己不断发现问题，解决问题，在这个过程中，获取知识，体会科学方法，实现认识的飞跃.科学探究本身也是学习的内容，属于程序性知识，是新课标要求学会的.科学探究还是一种精神，要用这种精神探索和研究自然规律，也要用这种精神学习整个课程中的所有内容.这点尤为重要，教师要想尽一切办法调动学生探求新知识的积极性和主动性，引导学生主动探索，积极运用，努力营造科学探究的教学氛围.

3 高中物理循环探究式教学模式初探

结合我们忻州师范学院附属中学理综组全体物理教师自主探索教学改革的过程中积累的经验，再结合我对辩证唯物主义认识论的理解，在不断的尝试和实践中，提出了此教学模式.设计了一套包含课前预习、课堂探究讨论、课后练习的完整的教学模式.此教学模式的主干是：在自主学习的基础上提出问题，探究问题，交流讨论，归纳总结.这样在一个个“提出问题―探究问题―交流讨论―归纳总结”的循环下完成课堂教学，在课后独立完成作业的基础上提出新问题，再形成“问题―探究―讨论―总结”的循环，直到本节知识全部掌握，完成一个大循环 （循环示意图如图2）.

在如上所述的教学过程中，“提出问题”可以是教师提出，也可以是学生提出.在学生自主学习阶段，由教师根据教学内容提出一些引导学生自学的问题和自主探究的问题.引导自学的问题可以是问答的形式，也可以是填空的形式.自主探究的问题是本节的重点和难点，是需要更深理解的内容，编成问题由教师提出，这些问题要求学生自主完成，如果不能很好的完成就应在课堂上提出，分组讨论或师生共同探讨完成.

在经过自主学习和自主探究之后，学生们肯定会生成自己的问题，以小组交流本组成员提出的问题，问题经归纳、汇总后在全班提出，与其它小组交流，教师再将学生提出的问题进行整理、归纳、汇总后展示在黑板上.先让小组讨论，后再全班交流，师生共探，直到问题解决，进行了又一个“循环”.

问题探究包括自主探究和合作探究.自主探究就是自己通过观察现象，查阅资料，猜想与假设、设计实验、进行实验、分析推理，推导论证等科学研究的方法，对所提问题进行研究，得出对问题的解答.合作探究就是与合作者（一般是小组成员）一起，有分工、有协作的采用各种科学探究的方法，解决问题.不管是自主探究还是合作探究都要在小组内进行交流.

这样，经过以上的教学，就由感性认识升华形成了的理性认识，完成了由感性认识到理性认识的飞跃，在这次飞跃中，科学探究起到了不可替代的重要作用，促进了感性认识到理性认识的转化.

案例精讲和课堂练习也是必要的一个过程.通过案例精讲，将抽象概念和方法具体化，帮助学生对所学知识的理解和深化，再通过课堂练习，检验自己对所学知识的掌握.在这一环节还可能会生成一些问题.生成问题后，再通过小组讨论和师生共探解决，这又是一次“循环”.在这个过程中，把前边形成的物理概念和规律用于指导实践，进行“再实践，再认识”，检验对这些物理概念和规律的认识的正确性，对已有认识进行修正、补充、丰富和发展，从而不断完善自己的认识，使得对自然规律 的认识提升一个水平，实现第二次飞跃.在这个过程中，科学探究也起着重要的作用.只有这样，学生的各方面能力才能得到进一步提升.

综上所述，在一次次“提出问题―探究问题―交流讨论―归纳总结”的循环中完成一节内容的教学.这样就做到了让全部的学生都动了起来，成为教学的主体，课堂大部分时间还给了学生.在这样的教学模式下，教师起的作用是引导学生自主学习，组织学生探究问题，交流讨论，帮助学生解决疑难问题，把握结论的准确性.