《中学生物教学论》2 科学的本质与生物科学素养

自然科学的核心基础
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NO.5 终身学习的 基本能力和习惯 理解现象及规律 运用原理

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自然科学的核心基础
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理解现象及规律 运用原理 终身学习的 基本能力和习惯
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1.能理解科学，能理解科学的本质和价值。 科学能为我们做什么？ 2.能了解科学发展的历史（历时角度、纵向）
3.能理解科学与社会的关系（共时角度、横 向）。科学改变社会生产的方式和社会生活的 方式。 4.能解释和解决跟科学有关的问题
科学 素养
科学素 养概念 的提出

(二)观察与实验
观察和实验是自然科学的基石，也是自然科学区别 于其他学科的又一个重要特征。 通过实验来研究事物，特别是通过精确的对照实验 来探究问题，是自然科学的突出特征。在自然科学领域， 实验是向自然界准确的提出问题，寻找答案的方法。 科学家强调，实验是一种特殊的经历。在一个(科 学)实验中研究人员有一个要解决的真正的问题，并力 图通过实验去找出事物之间的关系，寻求问题的答案。 实验是人们从事的具有创造性的活动。
●科学和技术是一个硬币的两个面。 ●科学的成长和发展是扎根于社会之 中的。
科学技术社会的相互作用
Company Logo 科学技术社会
第二节 科学素养与生物科学素养
一、科学素养
科学素 养概念 的提出

具有科 学素养 的人
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自然科学的核心基础
终身学习的 基本能力和习惯 理解现象及规律 运用原理 理解或解释身边 的科学现象 指导行为
掌握技能

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科学素养的概念
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。 基本含义：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。 科学素养包括：
具有科 学素养 的人
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灰

暗
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每 两 人 有 一 人 迷 信 求 签
每 人 四 有 两 人 迷 信 星 座
2000年美国
9倍！！！
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测试
1、地心的温度非常高
2、地球围绕太阳转 3、我们呼吸的氧气来源于植物
4、父亲的基因决定孩子的性别
5、激光因汇聚声波而产生
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6、电子比原子小 7、抗生素既能杀死细菌也能杀死病毒 8、宇宙产生于大爆炸 9、数百万年来，我们生活的大陆一直在缓 慢地漂移并将继续漂移 10、就我们目前所知，人类是从早期动 物进化而来

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什么是科学素养
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指一个人 对自然科学领 域中核心的基 础内容的掌握 情况
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自然科学的核心基础
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自然科学的核心基础
理解现象及规律 运用原理 NO.5
终身学习的 基本能力和习惯 理解或解释身边 的科学现象
指导行为

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自然科学的核心基础
终身学习的 基本能力和习惯 理解现象及规律 运用原理 理解或解释身边 的科学现象 指导行为
第一节 关于自然科学
自然科学 是研究无机自然界和包括人的生物 属性在内的有机自然界的各门科学的总称。 自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性 质和运动规律的科学。它包括数学、物理学、化学、 天文学、气象学等基础科学和农业科学、生物学、 医学、材料科学等实用科学，是人类改造自然的实 践经验即生产斗争经验的总结。它的发展取决于生 产的发展。
第一节 关于自然科学
自然科学 认识的对象是整个自然界，即自然界
物质的各种类型、状态、属性及运动形式。 认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现 象发生过程的实质，进而把握这些现象和过程的规律性， 以便解读它们，并预见新的现象和过程，为在社会实践 中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途 径。
教育给予人的无非是一切已经学 过的东西都遗忘掉时所剩下来的 东西，剩下来的东西就是科学素 养
科学素养的两个方面
一
对科学知 识、态度 情感价值 观及科学 技能的掌 握情况
二
在已有基 础上提高 自己科学 素养的能 力

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科学素养
从微观上来看，科学素养包括：第Leabharlann 二 章科学的本质与 生物学素养
第二章
科学的本质与生物学素养
本章学习目标： 1.用自己的话解释科学的本质和特征 2.举例说明科学的不同维度 3．描述一个具有科学素养的人
本章的重点与难点： 能解释科学的本质和特征，描述一个具有科学素 养的人 ，理解生物科学素养的含义。
知道科学的特征
人的思维活动，推动深入的思考和推 理;而该两者是科学工作的重要部分。 科学离不开思维，思维存在于科学中。
科学是一系列的思维方式
Company Logo 科学是一系列的
科学是一套研究的方法
假设
观察
科学研究的 三个环节
实验
科学是一套研究的方法

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11、吸烟会导致肺癌 12、最早期的人类与恐龙生活在同一个年代 13、含有放射性物质的牛奶经过煮沸后对 人体无害 14、光速比声速快 15、所有的放射性现象都是人为造成的 16、地球围绕太阳转一圈的时间为一天
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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” 60年代开始，随理科课程改革的浪潮，才提 出了科学素养理念 70年代初期，一些教育发达的国家在中学自 然科学课程中提出了科学素养的理念，并把 培养学生的这样一个理念作为课程的基本任 务 80年代以后，这一课程的理念被科学教育家 和大多数理科教师所认同
思
解释科学素养 解释生物科学素养
路
描述一个具有生物科学素养的人
有意识地培养众多具有生物科学素养的人
科学：
辞海的概念： 关于自然、社会和思维 的知识体系。是应人们改造自然和社会的 需要而产生和发展，是实践经验的结晶。 科学可分为自然科学和社会科学两大类， 哲学是二者的概括和总结。科学以逻辑和 概念等抽象形式反映世界，任务是揭示事 物发展的客观规律，探究客观真理，作为 人们改造世界的指南。
(三)量化的预期
人们在研究自然界的过程中对预期的要求是出自人 们对自然界的认识，认为自然界的运动是有规律的。一 旦人们了解了其中的规律，便能够做出的预期。 预期要经得住实验的检验。科学理论只有当它们被 实验反复证实之后，科学家们才会接受。
体验性小实验： ⑴ 对纸的折叠次数做出预期 实验材料：报纸（全开和对开的两种），与报纸大小相同的较厚 的杂志纸（全开和对开的两种）。 实验要求：将上述纸张反复对折，直到不能再折为止。 预期： 能折多少次？全开和对开的纸那种折的次数多？
体验性小实验： ⑵动手验证：对纸折叠次数所做预期的自我更正 结论：
(五) 科学过程
科学家们在探索自然奥秘方面做出的不懈的努力，以 及科学家们在思考和解决问题中所运用的思维方式和 工作方法，人们称之为科学过程。P24 科学过程主要有如下的工作步骤： 确认和表述问题 根据问题提出假设 为检验假设而寻找证据 根据证据来评价假设的真实性，如有必要，对假设 进行修改。 得出结论，并将结论应用于解决相似的问题之中
第一节 关于自然科学
一、科学的本质和特征
(一)定量化 (二)观察与实验 (三)量化的预期 (四) 在自我更正的过程中积累 (五) 科学过程
(一)定量化
科学依赖于定量化的工作、依赖于精确的测量。 科学家常常要考虑:这些现象能否被测量?它的变化 速率是怎样的。例如：新课标中.. 当一种自然规律以数学公式表示时，要比用文字的 方法更准确，更容易让学生理解。例如：光合作用 定量化、精确的测量，以及充分使用数学的方法， 对数据进行分析和处理，是自然科学的特征之一。
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理解现象及规律 运用原理

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每 五 人 有 一 人 迷 信 解 梦

50 人 只 有 一 人 具 备 基 本 科 学 素 养
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公 众 的 科 学 素 养 在 个 人 素 养 中 的 比 重
１ ． ９ ８ ％
2003年中国
１ ７ ％
(四) 在自我更正的过程中积累
自然科学的另一个特点是它的积累和进步。 积累-----自我更正------实现科学的积累和进步。 在科学研究的过程中，科学家对有些问题会进行激 烈的争论，但随着科学的进步，会最终达成共识。1895 年，达尔文的自然选择的观点发表后，有长达几十年的 争论，直至20世纪才被广泛接受。
Company Logo 科学过程
科学是一个结构化的知识体系
动静结合
科学静态的维度
科学动态的维度 ——科学具有科 学探究的过程。
——科学知识是 科学探究的结果 。
科学是一个知识体
Company Logo 科学是一个知识
科学－技术－社会的相互作用
科学
技术
社会
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自然科学的核心基础
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理解现象及规律 运用原理 终身学习的 基本能力和习惯
理解或解释身边 的科学现象

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自然科学的核心基础
理解现象及规律 运用原理 NO.5
终身学习的 基本能力和习惯 理解或解释身边 的科学现象
科学态度和精神（好奇、实证、客观、不迷信、求异性、 批判性） 科学知识（原理、概念） 科学能力（探究、解决问题）
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科学素养 科学的行为表现与习惯
科学知识、技能、方法和能力
科学精神、态度、价值观
科学家的元素组成
科学素养
C3H3 清醒的头脑（clear head ） 灵巧的双手（clever hands） 洁净的习惯（clean habit） ——卢嘉锡
列举科学过程的运用：
2003年，SARS的大面积爆发，引起了世人的关注
（确认和表述问题）
科学家们大胆推测，SARS是由病毒引起的肺典型性肺炎（根据问题提出假设） 科学家们从病患身上采集样品（为检验假设而寻找证据） 确认SARS是由病毒引起的（根据证据来评价假设的真实性，如有必要，对假设进行修改。 确定SRAS的成因以及各类症状，研发新型药物。（得出结论，并将结论应用于
1、2、3、4、6、8、9、10、11、14

5、7、12、13、15、16
解决相似的问题之中）
）
自然科学的四个维度
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科学是一系列的思维方式 科学是一套研究的方法
科学是一个知识体
科学-技术-社会的相互作用

科学的四个维度
Company Logo 科学的四个维度
科学是一系列的思维方式
科学家的思维方式和思维习惯是构成科学的主 要维度之一。