生物学科知识与教学能力大全11篇

生物学科知识与教学能力篇（1）

一、问题的提出：

科技教育是我国提高国民科学素质，建设创新型国家的重要基础，是我国在2020年实现小康社会目标，最终实现中华民族伟大复兴的重要举措。

物理学是自然科学中发展历史最悠久、最复杂、最感动人心的科学之一，综观人类发展历史，物理学促进着人类社会的进步与繁荣，使人类社会发生一次又一次的科学技术革命，改变着人类的生产与生活，影响着人类社会的历史进程。

高中物理的知识涵盖了物理学的五大分枝和领域，各部分知识有着非常严密的逻辑联系，不但知识系统性强，而且所有知识都与科学技术密切相关，因此，把科技教育与物理教学结合起来是物理教学本身的基本属性和应该完成的基本任务。

二、科技教育与高中物理教学相结合的重要意义

（一）实施科技教育可以有效的提高课堂教学效益

科技知识与物理知识有着密切的联系，物理知识本身就蕴藏在科学技术里，因此，在物理教学中结合科技知识进行教育，具有很强的关联性。当我们把物理的基本规律、定理等运用在现代科技知识里的时候，课堂教学就摆脱了单纯的知识传授，使学生能通过不同的科技情景理解物理知识，这样不但可以帮助学生对物理知识的理解，更能有效提高学生对知识的掌握，使学生对物理概念的形成和规律的解剖起到独特的促进作用。从而提高了课堂教学效益。

（二）实施科技教育可以极大的培养学生创新精神

当学生接触到更多的高新科学技术时，他们将不断感悟到创新的价值和作用。高中物理教学很容易与高科技联系起来，不论是力学还是热学、光学、电磁学、原子和原子核物理学，每一分枝都与高新科技相关，只要教师在进行课堂教学中适时的联系高新科技，学生就会感受到创新的魅力与重要作用，他们会在一次又一次激励中逐渐树立一种永恒的创新精神。

（三）实施科技教育可以很好的培养学生实践能力

通过与物理知识相结合的科技实践活动的实施，不但可以培养学生的科学意识，还能提高他们的物理思维能力，更重要的是能培养他们利用科学规律进行观察、分析、研究、解剖、揭示的思维能力及行动能力。学生实践能力将得到真正提高。

（四）实施科技教育可以充分的激发学生学习兴趣

科学技术具有无穷的魅力，特别是随着高科技的发展，人类的生产、生活等能力得到高品质提高，人类对自然界的认识能力、对宇宙系统的开发能力，对海洋资源的开发能力，对地球系统的开发能力等等都在不断提高。高科技下人类的社会生产及生活，更容易激发学生对未来的遐想和渴望。在物理教学中，教师通过物理学知识在高科技中的运用，能迅速抓住学生的注意力，激发他们的学习欲望和学习兴趣，可以很快拓展物理教学的空间。

（五）实施科技教育可以广泛的培养学生爱国热情

课堂教学可以很方便的把我国在高科技方面的成就展现在学生面前。不论是航天及空间探测领域、军事科学领域，航海技术及海洋资源开发领域、能源工程领域等等。几乎在每一章每一节的物理知识教学中，我们总可以找到我国高科技领域突飞猛进的发展的案例，这些案例正是激发学生爱国热情，为祖国发奋学习的最好的素材。

三、科技教育与高中物理教学相结合的基本原则

（一）理论联系实际的原则

即把物理知识与相应的科技应用联系起来，这样做不但能有效的促进学生对物理知识的理解，更能有效的帮助学生理解物理概念和建立物理知识体系。

（二）高科技与实用技术并举的原则

即善于把物理教学与学生平时容易观察到的实用技术相联系，这样不但体现了科技知识的普遍存在，更能激发学生的学习兴趣和钻研、探究精神，能促进学生对科技知识更切身的理解。

（三）创新精神与实践能力相结合的原则

在教学中教师要培养学生敢于运用知识于实践的能力，要激发他们敢想，更要激励他们敢干。教师要有意识通过各种实践活动，把物理知识与高科技知识结合起来，促进学生思维能力和动手创造能力的提高。

（四）知识教学为主，科学技术传播为辅的原则

由于高中物理学有严密的体系，部分知识有一定难度。因此，教师在实施科技教育时，应紧紧把握高中物理知识教学的脉搏，要使学生掌握完整的知识系统，在此基础上，把科学技术与物理教学结合起来。不能因为科技教育而使物理教学的科学性和系统性受到影响。

四、科技教育与高中物理教学相结合的途径与方法

（一）充分挖掘教材中科技教育的素材，在课堂教学中适时运用

在高中物理第一册的绪言中，在叙述物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科时，教材介绍了哈勃太空望远镜和我国北京正负电子对撞机等大型科学技术设备。教师应充分利用这些难得的科技教育材料进行拓展讲解，这不但可以激发学生学习探索的欲望，更能使学生感受到物理学的重要地位和作用。

在高二年级动量守恒定律之后，教材安排了动量守恒定律的应用，选编了空中飞行的导弹爆炸的例题。这个例题实际上是科学技术在物理知识中的重要体现，教师要通过分析导弹爆炸时动量守恒，进一步拓展相关知识，使科技教育与物理知识教学的结合更加融洽自然。在讲解“反冲运动与火箭”这一节时，教师要在对反冲运用进行精细的分析之后，结合我国和世界各过火箭发展历史进行适当展开，让他们更广泛地了解世界高科技发展现状，打开科技视野。

（二）随时关注世界科技技术发展，及时在教学中加以运用

教师要善于通过网络、报刊以及各种信息渠道，随时收集相关高科技发展的信息，在课堂教学中适时加以运用。教师在教学中越是善于与时代科技发展相联系，学生越喜欢科学，科技教育与物理教学的结合越显鲜活。

在我国成功发射“嫦嫦二号”探测卫星之后，我们在第二天的教学中，结合运动与力的关系，比较详细的讲解“嫦娥二号”飞行的动力学问题。在讲解到万有引力定律在天文学上的运用这一节时，我们对“天宫一号与神州九号对接”全过程录像进行剪辑，重点播放了对接过程的轨道变化与对接飞行过程，并据此设计有效性物理问题，进行深层次探究。这样适时结合我国高科技成就进行科技教育，使学生充满着对科技的向往和追求，物理教学精彩飞扬，学生的科学兴趣日异倍增。

（三）注意挖掘地方科技教育资源，使课堂教学充满生机

当我国核工业在重庆涪陵地区的地下核工厂解密公开之后，我校物理组组迅速组织师生前往参观学习，把高中原子核部分章节的教学与核反应堆现场观摩结合起来，学生异常兴奋，学生不但掌握了相应核裂变反应方程。更知道了科学知识与科学技术之间相互结合的工艺流程。充分体现了高中新课程课堂教学的基本教学理念。

（四）通过物理知识与高技术的结合点进行专题讲座

在世界领先的我国新一代热核聚变装置“EAST” 2007年1月28日首次成功完成了放电实验，获得200千安电流、时间接近3秒的高温等离子体放电，中国EAST成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置，它将在未来10年内保持世界先进水平之时，我们结合高三原子核物理学的教学，对高三部分学生进行了关于《人类核聚变研究的现在与未来》的专题报告。在讲座中我们收集世界各国目前在核聚变研究领域的成就，特别是我国在原子核聚变实验方面的成就，给学生进行了全面的讲解，不但拓展了原子核物理方面知识的教学，也使学生对原子能的和平应用和美好前景有了全面了解。

（五）成立科技“小发明、小创造”小组，培养学生的科技创新能力

科技教育的落脚点应该是学生的动手动脑能力培养。在课堂教学之外，我们组织了课外科技发明小组，通过观察各种生产和生活中的现象，进行发明创造，这不但提高了学生对科技知识的应用能力，更使学生体会到科技知识并不高深，科学技术就在我们身边，只要我们善于动手实践就可以逐渐提高我们的科技能力，并创造一定的科技价值。

（六）组织学生进行参观考察，进行研究性学习

科技参观考察是实施科技教育中非常重要的途径。教师要善于抓住科技展览、科学博览会以及科技交流会等时机组织或发动学生自发的进行参观，拓展科技教育空间。

在中国航天在重庆进行展览期间，我们组织了部分学生对展览进行参观，在参观过程中，通过教师与学生对运载火箭、卫星以及飞船的亲身观察体念，使学生感受到了科学技术的无限魅力和强大生产力。在重庆三峡博物馆开通之初，我们组织学生参观学习，通过参观三峡博物馆文物，了解到科学技术在三峡历史文化发展中的演变过程。重庆轻轨开通之初，尽管车票比较贵，我们仍然组织学生亲身体念科技成果在轻型轨道交通的应用，使学生理解科学技术是社会发展第一生产力的重要思想。在参观过程中，教师结合相关物理知识进行解释，不但找到了科技教育的平台，也使物理教学跳出了课堂，自然地融入到社会生活之中。

生物学科知识与教学能力篇（2）

1.引言

21世纪是知识经济时代，科学技术日新月异，同时世界各国之间的竞争日趋激烈，国与国之间的较量集中体现为人与人素质的较量。对于素质的界定，国内外学者有着不同的认识，通常将其构成要素界定为“知识与技能、科学方法、科学观和科学品质”［1］这四个要素，由此可看出科学方法对提高科学素养的重要性。

新课程标准提出的“课程目标”（知识与技能；过程与方法；情感、态度与价值观）有三个维度，也谈到了“方法”，可以看出，方法教育是课程目标的要求之一。而且这三个维度之间并不是毫无联系的，特别是“过程与方法”在“课程目标”中与其他两者有着深刻的联系，而且科学方法的教育对于“课程目标”的实现具有重要意义。

2.新课程理念及相关概念的界定

2.1新课程的理念。

新课程的理念集中体现在《普通高中物理课程标准（实验）》中，它对物理学科的界定为：“物理学是一门基础自然科学，它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法。”［2］从以上界定可以看出物理学本身包含着对“实验手段”和“思维方法”的研究，而方法的本质就是“解决某一实际问题，从实践上或理论上所采取的各种手段或方法的总和”［3］。既然科学方法是物理学的内在要求，那么，物理学的发展一定伴随着科学方法的发展，物理学的教育当然也离不开物理科学方法的教育。

2.2相关概念的界定。

2.2.1物理科学方法。

物理学本身是一门理论和实验高度结合的学科，它特别强调正确而有效的研究方法和过程，严谨缜密的推理和归纳。而物理学研究所采用的科学方法，从物理研究的一般顺序来讲可以理解为“物理学科学方法就是研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所采用的各种手段与方法”［4］。可以说物理科学方法的实质应该是“手段”与“方法”，这与新课程理念规定的高中物理的“课程目标”是极为契合的，从另一个侧面说明在高中阶段进行物理科学方法的教育是极为必要的。

2.2.2物理科学方法教育。

物理科学方法教育一直以来困扰着教育工作者，“长期以来，物理科学方法教育是最不清楚的问题之一”［5］。对于物理科学方法教育的疑惑主要集中在其内涵、途径、价值这几方面。

物理科学方法教育的界定简而言之就是“物理科学方法教育是指在物理教学过程中，有目的、有组织、有意识地渗透和传授研究方法，使学生在逐步掌握科学方法的同时，增强科学素养的活动”［6］，而更为完整的阐述为“高中物理科学方法教育，就是运用现代教育思想和教育手段，有目的、有计划、有步骤地传授和渗透物理学的研究方法，使学生受到科学方法的熏陶和训练，逐步掌握最基本的、最主要的物理科学方法，达到促进知识学习、增强实践能力和培养创新精神，树立辩证唯物主义的世界观，进而提高学生科学素养的目的”［7］。相比前者，后者更加明确了方法同知识、能力、科学观的关系，较为集中地体现了物理科学方法教育的价值。

3.高中物理科学方法教育的意义

3.1实施物理科学方法教育有利于“课程目标”的实现。

从物理科学方法教育概念的界定不难发现：高中物理课程目标中的每一维度都与科学方法有着深刻的联系。

3.1.1“知识与技能”与科学方法。

3.1.1.1科学方法寓于知识之中，又高于知识。

首先，“知识”与“方法”相互渗透，不可人为地割裂。任何方法都不是孤立存在的，都是和一定的现象或者知识联系起来的，或者说方法都是渗透在知识之中的。脱离了知识的方法，只能是毫无生气的、教条的、无法适应变化的；而同样知识也不能脱离方法而成为“纯粹的知识”，否则就会因为失去了贯穿知识的方法而成为一盘散沙，知识的学习也会变得低效和枯燥。

其次，掌握科学方法能够促进知识的学习。布鲁纳的认知发展理论认为学习本身是一种认知过程，而“学生的知识结构包括某一学科领域的基本观念，它不仅包括掌握一般原理，而且包括学习的态度和方法。通过科学方法的参与，客观存在的物理知识结构才能转化为学生头脑中的正确认知结构。准确、合理的认知结构促进知识的进一步学习”［8］。由此可见，科学方法的掌握并不是独立于知识学习之外的，而是可以有效促进知识学习，并使之更为高效和丰富多彩的。

从上面的分析可以看出，方法教育不但渗透于知识教育之中，而且“科学方法教育比知识教育具有更长远的意义［9］。

3.1.1.2科学方法是技能培养的重要内容。

《高中物理课程标准（实验）》对“技能”的要求为“认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成一些物理实验；能尝试运用有关的物理知识与技能解释一些自然现象和生活中的问题”［2］。高中物理对技能的要求偏重于物理实验中常用的技能，以及将所学知识运用到实际生活中去解决实际问题的能力。因此，这里的“技能”不再是单一的实验操作，而是更为高级的独立操作能力、应用物理理论的能力。而能力的获得和方法的掌握有着密切的联系。

“一般地说，如果一个人掌握了完成某种任务的方法，就意味着他实际上已经具备了完成这种任务的能力。人们完成任务的能力，与他们掌握完成这方面任务的方法的自觉程度和熟练程度是密切相关的”［10］。也就是说，技能的“习得”过程，也是方法的掌握过程，两者共同在一个过程中完成。从一定程度上可以说，方法的掌握与否可以成为衡量某一技能掌握与否的重要指标，进行科学方法教育对于能力的培养是必然的选择。

至此，知识、技能、方法之间的关系十分明显：方法是联系知识和能力的桥梁；方法渗透于知识之中，但又高于知识（法国科学家笛卡尔曾说：“最有价值的知识是关于方法的知识。”［11］）；方法的掌握是技能培养的重要内容。

3.1.2“过程与方法”与科学方法。

从这个目标可以清楚地看出它已经包含了“方法”，更为重要的是还有“过程”，这也提示我们，在实现课程目标的同时，必须重视诸多过程——比如物理史上重大发现的过程、重要理论的形成过程、重要公式的推导过程等。加强“过程”的呈现，首先可以使学生更加深刻地感受到物理学家是怎样经过艰辛的努力去认识客观世界的，有利于学生树立远大的理想，逐渐形成不畏艰难的意志，这也有利于科学态度的培养，更为重要的是可以把科学方法贯穿其中，使得知识、科学方法的融合更为自然。其次，科学方法教育能够优化物理的教学过程，“在物理知识教学过程中，同步进行物理科学方法教育，能够引导学生透过事物的现象深入本质的科学思维方法，从而促进学生认识能力的发展，使学生在知识的学习中不仅知道知识的本来面目，而且知道知识是如何获得的。进行科学方法教育有利于学生在知识获得的过程中对知识本身的理解，有利于学生建构新的知识结构”［12］。

因此，物理科学方法教育在使得知识与方法紧密结合的同时，还可以使得教与学更加高效，这就为“情感、态度与价值观”的培养提供了可能。

3.1.3“情感、态度与价值观”与科学方法

由于物理学的发展史本身就是一部物理学家通过不懈努力逐步加深对客观世界认识的历史，也可以说是一部科学方法创新的历史，因此，在展现物理过程、阐述物理方法的过程中就不可避免地会给学生以精神上的熏陶，会促使其认识到历代物理学家坚韧不拔、刻苦钻研、无私奉献的精神，以坚定终身学习的信念、树立崇高的理想。

另外，物理学是自然科学的基础，蕴含着对物质世界本质的看法，“物理学是关于物质的基本性质和能量转化的知识体系，可以说，物理学是其他自然科学和哲学的基础。物理科学方法必然与世界观密切相关……只有掌握了正确的思想方法和工作方法，才能提高学生的科学素养和科学鉴赏力，培养创造性能力，加快创造性人才的培养；只有了解了科学方法的内在规律和过程，才能在更深层次上理解科学，从而提高学习科学知识的自觉性。学习科学方法论也有助于更好地学习唯物辩证法，树立科学的世界观”［13］。

总之，实施物理科学方法教育有助于学生更好地学习、理解唯物论和辩证法，促进科学世界观的建立。

3.2实施物理科学方法教育有利于课程标准中“培养目标”的实现。

高中物理的“培养目标”是“进一步提高中学生的科学素养”，为了达到这个最高目标，新课程标准提出了课程基本理念，包括课程目的（提高全体学生的科学素养）、课程结构（注重共同基础，体现选择性）、课程内容（体现课程的时代性、基础性和选择性），最后新课程标准为课程的基本理念制定了载体和评价的标准——“课程目标”。“课程目标”是物理学科高中阶段新课程理念的集中体现，从一定意义上讲，课程目标的实现与否直接制约着高中物理教育最终目标——“培养目标”能否实现。

为了更好地实现课程标准的“培养目标”，就必须在深刻理解课程理念的基础上完成课程目标，而通过前面的分析可以看出科学方法教育对于三维的课程目标的完成起着关键的作用，因此，在高中物理教学中进行有效的科学方法教育就成为实现“培养目标”的必要条件。

3.3实施物理科学方法教育是世界教育的趋势。

在知识大爆炸的时代里，为了应对面临的各种挑战，很多“国家和地区在制定课程目标时，都将科学方法列为目标之一，……世界各国，特别是美国、英国、法国、德国、俄罗斯、日本、韩国等发达国家十分重视科学方法的教育，普遍强调要让学生懂得‘研究方法’，要掌握‘获得知识的程序和手段’，要学会‘科学思维’”［13］。如1996年美国国家研究理事会颁布了《国家科学教育标准》，物理教育中采用的新的教学方法都必须能够反映物理学本身的研究方法，强调把科学探究作为一种认识世界的有效方式；在美国哈佛大学担任校长十年、现任哈佛名誉校长的陆登庭认为：“哈佛大学给予学生的是一种学习的方式和解决问题的方法。”［14］而英国的科学教育无论是从分科教育向综合平衡的科学教育转变，还是从知识教育向科学探究转变，都突出科学方法、科学思想在日常生活中的应用。

世界发达国家虽然在教育理念、教育目标等方面存在许多不同之处，但是通过以上分析不难看出，在进行物理科学方法教育这一认识上一致认为是十分必要的。

4.教学建议

既然科学方法教育不仅是必要的，而且是必需的，那么在实际的物理教学中就应该遵循以下原则。

4.1方法教育与知识教育的统一。

如果能够在知识的传授中合理渗透科学方法将是极有效果的：不仅能让学生了解科学方法，而且会促进学生对知识的理解和掌握。根据布鲁纳的理论，“学习本身是一种认知过程”，学生的知识结构不应只包括某一学科领域的基本观念，而且包括学习的态度和方法，通过科学方法的渗透，学生才有可能在头脑中形成正确的、动态的认知结构，这样也为学生进一步地学习奠定了良好的基础。方法与知识的不可分离的特性决定了在实际教学过程中不能人为地把它们割裂开，而应采用多种途径去实现它们的统一。比如可以采用显性教育与隐性教育相结合的方式，“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教育的内容都不敢提，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，显性教育方式的精髓在于点到为止、适可而止的科学方法的学习”［12］。

4.2知识与技能的获得，方法的培养，以及情感态度与价值观的形成同“过程”的统一。

首先，知识与技能的获得，以及方法的掌握不是一蹴而就的，而是通过不断进行知识的积累，以及认知的重构，反复进行才能实现的。因此，可以在教学过程中设置科学的方式以帮助学生完成这个过程；而情感、态度与价值观的形成更是需要一个长久的过程，这就要求在实际的物理教学过程中时刻注意将其考虑在内，设计出合理的教学方案，使得情感、态度与价值观的渗透富有成效。

其次，学生学习物理概念和物理规律是一个由简单到复杂、由具体到抽象的过程，物理思想和方法的渗透也只能在学生学习具体物理知识的过程中逐步展开，教师的教是由教学过程来实施的。因此，无论是教师的教，还是学生的学，都需要合理的过程，以完成既定的目标。

4.结语

综上所述，加强物理科学方法教育在高中物理教育中有着非常特殊的地位和极为重要的作用，因此，从新课程的三维“课程目标”入手，深刻理解科学方法教育，可以高效开展物理教学，更容易实现“课程目标”、“培养目标”。同时，这也是世界教育趋势大背景下的必然选择。

参考文献：

［1］周华.高中物理课堂教学中科学方法教育的现状及对策分析［D］.2007，09.

［2］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）［S］.北京：人民教育出版社，2003.

［3］廖林.高中物理科学方法教育实践研究［D］.2009，04.

［4］张宪魁.物理科学方法教育［M］.青岛海洋大学出版社，2000.

［5］张锦科，高中物理科学方法教育的实施建议［J］，教育科学论坛，2011，（2）：16.

［6］张博.新课标下中学物理科学方法教育的探究［D］.2007，09.

［7］宋淑飞.新课程下高中物理科学方法教育实施策略研究［D］.2009，05.

［8］陈万峰.高中物理教学中实施科学方法教育的途经研究［D］.2007，05.

［9］姚勇.运用原始问题促进中学物理科学方法教育的研究［D］.2007，05.

［10］陈万峰.高中物理教学中实施科学方法教育的途经研究［D］.2007，05.

［11］肖文志.中学物理科学方法的教育研究［D］.2004，04.

生物学科知识与教学能力篇（3）

“渗透式”教学是教学改革的出路之一,也是一种符合时代需求的教学方式。在教学过程中,注重学科内外知识的渗透,以形成立体性知识结构;注重相关学科知识的综合,以加深知识理解的深度和广度;注重能力的相通性,以培养创造型人才。

1.学科内知识的渗透和综合

教师要因势利导,善于给学生提出问题。生物学课堂教学既要重视基础知识的教学,又要抓住教材知识的主线,通过一定的方式,对教材内容进行梳理、归类和整理,使知识完整化、网络化,从而达到学科内各知识点的渗透和综合。例如,职业高中《生物》中“组成生物体的化合物”与“人和动物体内三大营养物质的代谢”的内容,从表面上看似乎是两个极其独立的知识板块,然而只要我们仔细推敲不难发现,这前后两块知识点之间有着许多的联系,三大类营养物质的代谢是建立在细胞的化学组成和生物体的结构组成上的。从生物学整体的角度来思考,诸如此类的知识相通点并不少,因此,教师应该充分利用教材特点,挖掘联系点,在教学中,注意对这些不同知识板块中的雷同点进行合理的渗透,使学生客观地、科学地认识生物界。

日常教学中,由于受课时的限制,教学过程难以面面俱到,所以,教师除了要注意知识的渗透和综合外,还应该注意重视发挥学生的主观能动性,注意对学生进行方法和思维的科学引导,从而推动学生主动地、积极地寻找和挖掘知识的内在联系,以更好地达到渗透式教学的效果。

2.学科间知识的渗透和综合

学习兴趣是学习动机中最活跃、最积极的成分,也是学习活动中最基本的内驱力因素。长期以来的单科课程设置,造成了一位教师只能教授一门课程的纯专业教学,教师在教学中往往对其他学科的内容避而不谈,从而导致了学生在学习该科知识时的单一性和狭隘性,使各学科之间缺乏应有的有机联系,这也是教师教得“累”,学生学得“苦”的根本原因。而渗透式教学正是要求教师以学科为中心的教学模式中解放出来,重视扩展知识面,重视学科间的渗透和综合。

在中等专业学校或者职业中学设置的课程体系中,生物学只是这个体系的一个子系统,但又是一门边缘性、实践性和整合性较强的学科,它与其他学科即其他子系统之间存在着交叉渗透、相辅相承的关系。虽然不同学科研究的对象不同,知识体系不同,但它们遵循着相同的认知规律,在研究方法上有许多共性。在众多的交叉学科中,生物学与物理学、化学有许多知识交汇点,如:生物新陈代谢章节中涉及到的能量转化就是理、化、生三科知识的交汇点,物理的功和能、化学的电解、生物的光合作用、呼吸作用、ATP的形成等都有着能量的转化过程。同时,教材中渗透着许多物理学和化学的知识:“物质的主动运输”“根的向重力性”“叶绿素吸收光能”“水分的蒸腾”“内环境的稳态”等分别与物理学中的力学、光学、热现象、压强等知识有关;“光合作用”“呼吸作用”“蛋白质的生物合成”“DNA的分子组成”等又与化学的有机、无机知识有关。教师应抓住这些知识交汇点,在学生已有认知结构的基础上,把握渗透的度,引导学生运用物理、化学知识,对相关生物学知识进行思考、分析、讨论和梳理,以加深对知识的理解力度。

“施教之法,贵在引导,妙在开窍。”与教师相比,学生在单科知识的学习上,是被教者,处于劣势,但在全面了解和知识综合的基础条件上常常是有优势的,利用所学各门课程的知识来解决某一问题,对他们而言不是一件不可能的事。让学生充分认识到自身的价值,调动和发挥自身优势,实现自己的主体地位,培养综合意识,正是渗透教学的目的所在。所以,在日常教学中,教师要有目的、有计划地将生物学与其他学科的知识相互迁移,互相渗透。另外,学生对生物学知识的理解能力是与其的阅读表达能力、逻辑思维能力、空间想像能力密切相关的,对不同学科知识点的理解能力即互相影响又互相交叉。因此,让学生学会借鉴其他学科的知识和方法解决生物学问题,既有助于科学思维方法的培养和渗透,也有助于21世纪中国人才科学素质的提高。

3.学科知识与社会生活的渗透和综合

生物学科知识与教学能力篇（4）

一、 生物科学素养相关理论界定

(一) 生物科学素养的概念界定

目前为止,学术界针对“科学素质”与“科学素养”这两者的使用没有明确的规定,翻译成英文都是Science Literacy。科学素养包含五大要素:科学品质、科学知识、科学能力、科学方法和科学意识。科学素养是通过日常生活以及媒体等渠道提供的信息获取方式而积累形成的对科学技术的主观理解,是以教育为基础的行为。科学素养的五大要素彼此相互影响、相互作用,是维系生物科学正常运转的最基本因素。

生物科学素养也是公民科学素养构成的重要组成部分,是指公民社会实践、经济实践、生产实践以及个人实践是所需的生物科学概念和科学探究能力的展现,是对科学价值观和科学态度的一种展现。随着生物科学技术的发展,生物科学已经逐渐的走入人们的生活,生物科学素养也就成为了现代公民必备素养的基本素养之一。

(二) 生物科学素养的基本构成

生物科学素养的基本构成主要可以分成生物知识素养和生物能力素养。生物知识素养内容是与人们日常生活联系最紧密的一个部分,与人类的生活、生产密切相关的部分,是反映现代生物科学技术的理论基础和科技水平,是能够让学生们接受生物知识的必要前提,以及生物方面的各种相应的理论要素。这些知识的构成是都是让中学生适应社会发展、时代进步、科技发展以及今后学习生活的理论基础知识。

生物能力素养是进行物科学研究和生物学习生的基本能力之一,这其中一共包含四个方面,观察能力、实验研究能力、实践活动能力以及探究性学习能力。第一,观察你是学习生物的必要前提,也是获得生物方面知识的首要步骤,学会观察你才能够对实验、实践以及探究做好必要的准备。第二,生物学是对实验的要求很严格,因此,实验研究能力也是学生获取知识和技能的一种基本能力。生物实验能研究能力包括①从实验中获取知识的能力②将这些知识运用到实践中的能力③能够在实践中利用实验手段解决问题的能力。第三,实践活动能力是学生学习生物应该具有的理论与实际相结合的能力,这其中包含着要灵活的运用书本知识的同时,将知识转化到实践中去,从而得出结论,更好的探究生物知识。最后,探究性学习能力是培养学生自主学习的一个重要方式。学生只有具有了探究性学习能力的本质才能培养创新生物科学的精神。

二、 国内生物科学素养教育的开展情况

国内生物科学素养教育起步较晚,就目前来看,可以总结成以下两个方面去概述生物科学素养教育的概况:一方面,通过改革生物课程结构和教材培养学生的生物科学素养。也就是说,打破单一的必修课结构,形成必修课选修课以及辅修课相结合的课程,让学生根据自己的兴趣爱好进行学习,将基础和必备的理论课程作为基础课程,培养学生的创新能力、实验操作能力以及生物科学的创新能力。这样,在学习过程中必修课是为学生在解决问题、获取生物知识以及培养能力做好夯实基础;接着就是必修课向选修课转化,培养学生的兴趣爱好,注重学生能力的培养和实验操作的训练;辅修课可以看做是一个小型的课题研究,有针对性的对学生的实践能力与创新能力的培养,有能够进一步是学生掌握生物科学的研究方法。

另一方面,通过改革教学方法以及教学模式培养学生的生物科学素养。学生的学习兴趣是教师在传授过程中引领的,这就要求,教师在授课的同时,不仅仅应该注重学生学习方法,也应该注重提升自己的教学方法和教学模式,在生物学科教育领域中,针对不同的教学内容,也同样有着不同的教学方法和教学模式,通过对教学方法和教学模式的改革和提升,从而能够激发学生的学习兴趣,培养学生主动学习的学习习惯和氛围,同时在教师的正确引导下,养成学习生物科学应具备的动手能力、动脑能力,实现提高学生的生物科学素养。

三、 培养中学生生物科学素养的途径和方法

(一) 优化教材内容,培养学生的自主学习能力

教材的使用是培养好学生的必要前提之一,是“教教科书”还是“用教科书教”是教育工作者所面临的挑战。在教学过程中,教师应该重新塑造教材观念,去除“唯书唯上”的错误观念,已经教学的要求,学生的特点进行教材的选取和重新设计教学计划和教学内容,增强学习的效率,使学生能够掌握更多的有用知识。

针对学生方面,学生在学习过程中不仅仅是接纳新知识,而且还要完善学生原有的认知结构,以便于学生平日学习知识内容的检索与提取。古语说“授之以鱼不如授之于渔”,优化教材内容就是教会学生正确的学习方法,教师在授课中培养学生的自主学习能力,将方法传授给学生,实现真正的“用教科书教”的说法,才能使学生融合贯通,灵活运用所学知识。

(二) 改革实验教学观念,加强学生的科学研究意识

知识的学习只有从自己思维中得来的才是自己的知识,自己再学习过程中总结的知识才是属于自己的知识。所以,在生物学科教学中,我们应该把重点放在生物教学的活动中,而不是把重点放在生物教学的结论中,我们要注重认知过程的学习和理解。

实验的方法是生物教学中最为基础的方法之一,从实验中观察到某一种现象、规律的形成过程以及得出一个相关的概念。在这样的一个过程中,教师要注意的不仅仅是学生在实验中的操作方法以及在整个实验中学生得出结论的过程,而且还要注重学生的学习思路和方法。

传统的实验教学方法重结论轻过程,而不是将实验的发现作为学习知识的形成过程。如此的机械式学习方法是不利于学生学习和记忆的。因此,改革传统的学习观念势在必行,建立生物实验模式的学习观念,充分挖掘学生的发现能力与创新能力,培养学生的科学严谨的研究能力,以及营造一个良好的生物实验环境。(作者单位:沈阳师范大学)

参考文献:

生物学科知识与教学能力篇（5）

【中图分类号】G622 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）3-0073-02

一、物理教学与现代科技结合的现实背景

初中物理《课程标准》中指出物理教学应以提高公民科学素养为宗旨，向学生倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神。而在当前国际教育现状中，我国13岁中学生的科学知识测试成绩总体偏低，特别是与日常生产生活密切相关的知识，学生出错比例大。这说明我们的学生科技素质偏低。作为国家未来建设者，出现这种状况不能不令人担忧。那是什么原因导致了这种局面呢？在我国的教育教学中注重系统知识的传授，而对学生的综合能力的培养还不到位，表现为注重对课本知识的理解与记忆，对物理理论知识与现代科技成果运用方面的联系教育却非常薄弱，使得绝大部分学生的潜能没有充分发挥出来，导致出现了课本与现代科技的脱节，即"高分低能"。

二、物理学的学科特点有利于对学生进行潜力发挥的培养

物理学是一门探索自然奥秘的科学，在现实生活、生产实践与科学研究中有着广泛的应用，也是学生力求认识和渴望探求的学科。所以说物理学科在对学生进行科技素养培养、发挥学生综合潜力方面占有巨大的优势。随着现代科技的飞速发展，教学中要增强学生的科技素养，提高学生对科学技术是第一生产力的认识，物理学科则起着至关重要的作用。所以说广大物理教师如何落实就显得尤为重要了。

三、物理教学与现代科技结合的三个原则

（一）物理教学要"知古"

知古就是让学生在学习物理知识的过程中尽可能多地了解历史上相关的事物、事件、人物等方面的信息。例如在学习与力学、电学等有关知识时，教师可以在传授知识的同时，让学生利用课外时间查阅相关科学家牛顿、爱迪生等的故事、科学专著、以及研究成果对人类科学进步有哪些巨大推动意义等问题，并在课上把查阅到的资料、感悟与全班同学一起分享，再由教师加以概括总结。这样做不但让学生自觉查阅资料、分析问题的能力提高了，又使学生开阔了眼界、拓宽了思路，从而在不知不觉中对学生进行科学探索精神、人文情怀等物理观念的渗透与培养。

（二）物理教学要"接地气"

教师应倡导学生在日常生活中学习物理知识。物理学早已存在于人类社会生活的方方面面。根据物理学知识的普遍性，在教学中我一直倡导学生走进生活学习物理科学，鼓励学生质疑和探讨物理问题、研究发明小制作等。例如：在学习了热学知识后，让学生分成几个小组调研"保温杯的性能比较"。学生在进行课外调查研究活动的过程中，不但能利用课本相关知识，研究理解现实生活中使用的商品的物理性能，也可以提高了综合分析问题、团队合作、对外交流与人沟通的综合能力，甚至还会提出一些改进创想。这些潜力的发挥，都是单纯的课堂教学所无法触及的。

生物学科知识与教学能力篇（6）

在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。

随着教育改革的不断深入，人们的教育观念、教学方法、教学模式等发生了根本性的转变。2001年7月，国家教育部制订了《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》，在新课程标准中明确提出了课程改革的培养目标应体现时代要求，培养适应时展与变化的人才，要注重能力与素质的培养，而不能简单的只是关注知识的掌握与应用，为此，在全国悄然掀起一场课堂教学改革的革命。一种以学生发展为本、以学生为主体的课堂教学应运而生，有探究教学、愉快教学、三边教学等，这些教学方法从某个角度改变了传统教学，但如何结合教师、学生、内容三者的特点，设计一种开放型的课堂教学模式一直在不断探索着。

针对初中学生的特点和物理是一门新学科的实际，从一开始应积极激发学生学习物理科学的兴趣，学习掌握初步的物理知识和物理实验技能，了解科学的研究方法，逐步跨入物理学科的殿堂。而物理实验恰好能使上述几方面得到体现，有利于学生形成对物理学科的兴趣及科学的认识惯性，从而能更高、更深层次达到提高学生综合素质的教育教学要求。

实验是理论与实践的衔接点，是学生理解现象掌握物理知识的必要途径，进而培养多方面的能力。通过实验，让学生认识到实验在科学研究中的实际意义，丰富活跃学生的物理思想，并怀着对科学的新奇、兴趣去探求知识，充分发挥个性，求异求真，自行探求和应用知识动手试验，对物理概念和物理规律进行验证、消化、理解，达到“知其然又知其所以然”的目的。这样，既培养了学生的观察能力、知识迁移应用能力、动手操作能力，又促进合作能力与创新能力的培养。

在2011年版《初中物理新课程标准》中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

生物学科知识与教学能力篇（7）

大学物理科学知识背后隐藏着许多物理科学方法，从培养人才来看，学习科学知识和掌握科学方法有利于培养高素质的创造型人才，要求大学实施科学方法教育。只有实现科学方法教育与科学知识教学的有机结合，才能保证科学方法教育的有效开展。

一、物理科学知识与物理科学方法教育

物理科学知识是物理科学方法的载体，学生的创新意识、创新精神、创新能力离不开科学方法的培养。教育学指出，要将知识结构转变为认知结构，科学方法的培养具有不可估量的力量。如果说知识的学习给学生提供的是“鱼”的话，那么方法的学习就是给学生提供“渔”的过程。通过应用科学方法，学生不但“学会”了，而且“会学”了。物理科学知识中的概念、规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等物理科学方法。这些物理科学方法对学习物理、学好物理有着事半功倍的效果，同时使学习物理更生动有趣，更重要的是培养学生分析和解决问题的能力。

为此，传统教育方式必须改变，需要实施物理科学方法教育。物理科学方法教育是一个综合课题，主要包括弘扬科学思想、掌握科学方法、树立科学态度，其中科学方法是主体。物理科学方法教育是一个永恒的、极具生命力的课题，只要物理教育存在，物理科学方法教育必然存在[1]。

二、制约大学物理科学方法教育的因素

在大学物理教学过程中，物理科学方法教育的实施受许多因素的制约：

1.缺乏明确的教学目标。物理科学方法常常隐藏在物理科学知识背后，很难像知识那样形成框架与体系，而物理科学方法教育往往隐含在理论知识灌输里，使得科学方法教育成了知识传授过程的副产品。

2.教学内容多、课时少。大学物理教学长期以来都是围绕理论知识进行的，加上受教学内容分量与课时矛盾的影响，大学物理教学基本就是单纯讲授概念、定律、原理。

3.学生重理论、轻方法。在大学许多学生学习的目的就是通过考试，看不到培养和掌握科学方法的重要性，平时学习很被动，往往只注重理论知识的学习，轻视方法学习。

三、大学物理科学知识与科学方法教育有机结合的举措

1.制定明确的教学目标，显化教学内容。定位物理科学方法在大学物理教学中的地位和价值，制定明确的教学目标。方法的传授离不开以知识为载体，若没有一个系统的教学安排，方法教育恐怕难以落到实处；没有一个明确的方法教育的教学计划作指导，方法教育将具有较强的随意性[2]。在教学过程中，有意识地把科学方法向学生进行公开式宣讲，既培养学生的兴趣，又有利于学生积极主动地参与探究和体验。

2.通过物理科学知识教学渗透物理科学方法教育。物理概念一般通过观察和实验引入，通过比较和分类、分析和综合、归纳和演绎等建立和发展；物理规律一般通过观察和实验、归纳和演绎、类比、想象、假说等方法建立和发展；物理实验的设计、操作离不开分析、观察、实验、归纳、演绎和数学方法；在应用概念、规律解决物理问题的过程中，一般要运用分析和综合方法、想象、理想化方法等。通过物理知识教学渗透科学方法是大学物理教学中实施科学方法培养的首要途径。

3.通过物理实验教学培养物理科学方法。实验教学是物理学科重要的教学方式，实验开始时提出问题就运用到了假说方法，然后根据假说收集资料和数据并进行演绎推理，得到相应的结论。每个实验都要运用多种方法，实验是培养学生科学方法的最有效、最直接的途径。

4.通过复习物理科学知识体验物理科学方法。习题是复习物理科学知识的首要方法，通过习题可以对学生进行思维方法训练，提高学生思维能力和分析解决问题的能力。教师应该认真了解习题类型，通过分析归类，然后精选典型题，对学生进行逻辑思维训练。教师在分析解题思路的过程中，应充分展示运用的科学思维方法。通过习题教学让学生充分体验物理科学方法的魅力。

此外，高等院校物理教育专业还应该开设“物理科学方法教育”选修课；教师培训应该开设“物理科学方法教育”研讨课；教材编写应该更系统地体现科学方法，体现教材不可替代的引领导向作用。

总之，物理科学方法教育需要潜移默化的熏陶，也需要有目的地训练。科学方法教育应该渗透在科学知识教育中，绝不能只讲授科学知识而忽略科学方法，也不能空谈科学方法而忽略科学知识的重要性，两者应该有机结合。

生物学科知识与教学能力篇（8）

物理学是自然科学的基础,这就决定了物理教学在培养学生科学素质方面起着举足轻重的作用。作为物理教学改革的一个方向,物理教学不能片面地强调精英教育,而要体现“科学为大众”的教育宗旨,这对提高整个民族的科学素质将起到深远的影响。

一、高中生科学素质现状及其特点分析

笔者设计了用于调查学生科学素质的问卷,本问卷所涉及到的知识以学生所学到的物理知识为主。问卷分为三个部分组成:判断题、填空题、选择题,前两部分涉及到与物理基础知识及其应用、发展有关的内容,选择题主要用于调查学生对科学、技术与社会问题的认识。问卷选取了江苏省某重点中学的两个高三教学班的学生(共计113人)为调查对象,其中一个是重点班(选修物理、化学),另一个是普通班(选修物理、生物)。问卷采取了当堂分发,当堂收回的方式,问卷全部收回。

问卷结果显示,高中生的科学素质水准令人堪忧:学生对科学知识的掌握比较好,但在科学思想、科学精神、科学价值观等方面有明显的不足,与经济、社会的发展要求差距较大。具体分析如下:

学生对于课本基础知识的掌握基本令人满意,但运用物理知识解释、解决实际问题的能力还处于较低的水准。例如,在日常生活中应用广泛的IC卡的IC所代表的意思——集成电路,113名学生中仅有4人知道;对于视觉暂留、火箭升空不久后脱落的泡沫的作用等这类应用物理知识解释的实际问题,以及目前应用极为广泛的激光的特性,大多数学生不能正确回答。

调查显示,多数学生的实验能力相对不足,但实验态度基本端正,并且学生在实验中表现出一定的合作与独立意识。对于一些需要学生自己动手操作的工作,知道有意义的学生多,但真正乐于实际参加的学生少。

多数学生认为自己掌握的科技知识并不丰富,课堂教学也不是起获取科技知识的主要来源,这反映出当前物理教学的封闭性。只有11%的学生认为自己掌握的科技知识比较丰富,67%的学生认为自己掌握的科技知识比较少;学生认为自己获取科技知识的主要来源依次是:电视或科普读物(60%)、课堂(32%)、课本(8%),经统计检验,前两个选项之间的差异极其显着,即学生认为自己获得科技知识的主要来源是科普读物或电视。学生认为,教师应该在授课过程中多讲一些与课本内容相关的科普知识。

另外一点值得注意的是:学生在回答怎样看待“天体十字排列,地球将遭受巨大灾难”这一传言时,选“说不准和相信”的占47%,选“不相信”的占53%,统计检验结果表明,两种看法之间没有显着的区别。这说明有相当部分学生不能正确区分迷信和科学,缺乏基本的科学精神和科学意识,部分学生还没有形成正确的科学观,这不能不说是我们物理教育的一个严重缺憾!另外相信“意念移物”等特异功能的学生也为数不少。

调查结果表明,学生对于与科学、技术相关的问题是比较关注的(例如:高中生普遍关心环境、能源等问题,拥护政府出台的使用无铅汽油的政策),学生具有较强的科学敏感性,但对科技前沿信息的了解还是比较少的,例如,1998年阿尔法磁谱仪(AMS)的发射,虽然当时的舆论相当关注,且中央电视台进行了现场直播,但是学生知道的只有极少一部分。

二、培养学生科学素质应采用的教学对策和建议

针对问卷调查所反映出来的学生科学素质的特点,笔者认为应该在物理教学中采用相应的方法加强学生科学素质的培养。具体方法如下:

1、加强实验教学,提高学生能力

物理是一门以观察和实验为基础的学科。教师必须加强实验教学,因为实验具有综合教育功能:它不仅为学生提供具体、形象和生动的感性材料,还能培养学生的实验技能,通过实验活动学生可以了解和掌握探索自然的科学方法,培养严谨的科学态度,进一步加深对自然现象的理解,认识人与自然的关系,树立科学的自然观。因此,物理实验教学的有效实施,将极大地促进学生科学素质的发展。结合物理教学和研究性学习,可以为学生设计一系列的“研究型”课题。例如,研究弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数、弹簧振子的质量、振幅之间的关系等等。这类研究型课题要易于操作,重点落在研究过程中,努力发现问题,有目的地观察和实验,收集有效信息,进行推理、建立假说、进行验证,通过科学的研究过程,发现科学规律和解释自然现象的方法。学生通过研究这些课题,能够理解并且实践科学研究的基本过程和方法,即科学家用于获得并不断修正的关于自然界知识的那些基本研究过程和方法。学生通过从事实践活动来理解重要的科学概念和规律,提高实验能力,这些实践活动还可以使学生理性地思考人与自然界相互作用的过程,形成科学的自然观。

2、注重 德育渗透,培养科学品质

结合物理教学内容,在传授知识和培养能力、指导学习方法的同时,潜移默化地对学生进行思想品德教育。物理学是一门自然科学,它对培养学生的科学态度具有特殊作用,要真正学好物理,必须以物论理。常言道:物理物理、见物说理、见物不说理、何必学物理。要培养学生尊重事实,尊重客观规律,勇于追求真理,实事求是的科学态度。通过对物理知识的学习,对物理规律的探索,注重观察和实验,坚持实践第一的思想,使学生逐步形成辨证唯物主义观点。坚持实事求是的科学态度和理论联系实际的作风,是一个人科学品质的反映,是人格素质的体现。

在物理教学中,应介绍我国的重大科学技术成就,激发学生爱祖国爱民族的热情,教育学生立志为建设祖国更美好的明天而勤奋学习科学知识,增强学习的动力;应介绍科学家的发明创造成果以及反复实验和研究的事迹,学习他们坚韧不拔、锲而不舍的钻研精神;应介绍物理规律、结论的获得过程是前人大量实验、艰苦努力的结果,培养学生热爱科学,求真务实,勇于探索的创造精神。

3、在物理教学中渗透科学、技术和社会知识

教师要充分发挥物理课堂教学培养学生科学素质的主渠道作用,在物理教学中渗透科学(science)、技术(technology)和社会(society)知识,即STS知识,以丰富物理教学内容、开拓学生的视野。教师要充分利用学生对科技知识的敏感性,在教学过程中渗透相关的科技知识,这是物理教学中培养学生科学素质的一项极其有力的措施。

现行的中学物理教材中以小实验、插图、阅读材料等形式,编入了一些与科学技术相联系的内容。教师首先要充分挖掘和利用教材中的此类材料,向学生介绍STS知识。其次,教师要选取合适的教学切入点,在物理教学中渗透STS知识。下列内容可以作为教师选材的教学切入点:与生产生活相关并且有广泛应用的物理知识;与社会发展有着重大关系的物理知识;与科学、技术有关的社会热点问题;物理学发展的成就及前沿问题等。围绕每一个教学切入点,都有许多可供选用的STS材料,教师在组织教学时,要结合教学内容、切入点和学生情况选取适当的教学素材。例如在进行人造卫星内容教学时,除介绍同步通讯卫星外,还应相应介绍宇宙飞船与空间站的对接;在学完《稳恒电流》一章后,指导学生阅读超导材料,介绍世界各国高温超导研究的进展;在进行核能的教学时,介绍环境污染、能源消耗等社会热点问题,这样做能够唤起学生的社会责任感。

4、重视基础知识的讲授,强调科学方法、科学思维习惯的教育

传统的物理教学向来重视基础知识的系统传授,但往往忽视传授知识的过程中学生所应掌握的学习方法和科学研究方法。实际上,科学不仅仅是一堆事实和理论,它更是一个动态化的过程。物理教学过程可以并应当看作是培养学生观察、推断和实验等诸种能力的过程。

在教学过程中,教师可以将科学方法进行显性处理,让学生在学习知识的过程中,掌握基本的科学研究方法。科学方法的掌握,将会帮助学生理解、巩固所学的知识,更深刻的领会科学研究过程,使学生能够很快的适应新的研究领域的要求。物理学中常用的科学方法主要有:质疑、观察、实验、测量、分析、图象法、归纳和演绎、形成模型、建立假说和验证假说等。科学方法的掌握不是一蹴而就的,学生在学习中通过模仿,从教师的授课过程之中或课本上学到一些基本的科学方法(不仅仅限于解题方法和策略),并在运用知识解决问题的过程之中掌握科学方法。

物理学为我们提供了大量联系实际的素材,我们可以将这些材料设计成习题或问题让学生去解决,因此,教师的教学就不应仅仅局限于知识的传授和大量的解题训练,而是要给学生提供应用知识解决实际问题的机会。学生只有在解决实际问题的过程中,通过亲身体验物理概念、规律与物理过程的相互作用后,才能真正理解科学,掌握科学方法。教师在设计此类习题或问题时要遵循这样一条原则:这类问题应该是学生感兴趣的、且又在其“最近发展区” 之内所能解决的。因为这样的问题既容易激发学生的学习积极性,又有利于学生抓住学习的要点。

物理课在讲解物理知识的同时,还有一个重要的任务是教导学生科学地思想,培养学生科学思维的习惯,那就是重证据,重理性思维(即逻辑思维)。在美国物理教学中,教师经常喜欢问的一个问题,就是How do we know?(我们是怎么知道的?)例如,我们是怎么知道地球是在自转的?我们是怎么知道物质是由大量分子组成的?一个好的科学理论不仅能以尽量少的假设去解释尽量广泛的事实,还必须能在科学思想、科学思维习惯的引导下去预言尚未发现的新现象。用牛顿力学和万有引力定律预言了海王星的存在就是光辉的范例。物理学里到处渗透着科学思想、科学思维习惯,学物理本身就一定会受到潜移默化的影响,区别只是各人自觉程度不同而已。

5、拓宽物理教育的视野和背景

随着物理和物理教育理论的发展,物理教育不应当仅局限于知识的传授,而应当拓宽物理教育的视野和背景,以适应学习化社会的发展。现代物理知识对其他学科的渗透比上个世纪要广泛的多,这些新的进展应该成为物理教育的基本内容。物理教育必须与时代相适应,与时俱进,教师在教学过程中必须拓宽视野,要注意科学素质的培养,重视物理学与人文科学和其它科学技术知识的交叉和拓宽,使所有学生都学有所得。在《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》中,提出了物理课程的基本理念:注重全体学生的发展;从生活走向物理,从物理走向社会;注重科学的探究,提倡学习方式多样化;注重科学渗透,关心科技发展;构建新的评价体系。可以说,这就是适应时展的物理教育新视野。当今社会面临着许多问题,如温室效应、物种的灭绝、臭氧层的破坏、核战争、大气污染、能源危机等,这些问题都是相互关联的,而对他们的理解又往往涉及到多学科的知识。这都要求我们把物理教育放在一个新的视野和广阔的(多学科)知识背景中,所以,在教学过程中,教师要注意基础性知识、拓展性知识和研究性知识的传授。基础性知识就是传统意义上的物理知识。拓展性知识是基础知识的拓展,与现实生活密切相关,可以为学生提供广阔的背景(如知识背景、生活背景、文化背景、政治背景),近几年高考试题的许多材料就是课本知识的拓展。教师还要注意研究性知识的传授,要逐步使学生学会“科学探究”,了解科学探究的一般方法,使学生在探究过程中获得知识、能力和情感的发展。

6、培养学生的信息能力

生物学科知识与教学能力篇（9）

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（c）-0039-01

高中阶段是学生形成正确世界观、人生观的时期。在这一时期学生的科学素养得到快速发展。《普通高中生物课程标准》强调“提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准的核心任务”。这给高中生物的教学指出了新的发展方向。当然，科学素养的提高对学生的发展有着重要的作用。生物科学素养的提高有利于学生的全面发展，有利于学生形成科学的、思维习惯和生活方式。

1 生物科学素养

科学素养是运用科学知识确定问题，得出结果和结论，是一种理解的能力和作出决定的能力。科学素养包含科学意识、科学知识、科学方法、科学能力、科学品质五大要素。科学知识是根基和基础，科学能力是科学素养的最终目标，科学意识和科学品质是主要的呈现方式，科学方法是对科学的认知方式。生物科学素养就是在生物学科内运用科学的方式理解生物科学的本质，理解生物科学、生物技术和社会的相互关系。它反映了一个人对生物科学知识的掌握和应用水平，另外也可以反映出个人不断提高自身科学素养的能力。

高中生物科学素养的培养包括以下几个方面的内容：首先，要让学生掌握生物科学领域的基础知识；其次，要让学生在基础知识的基础上不断的培养理解、探究能力；最后，要帮助学生形成相关的情感态度价值观。生物科学素养的三个内容是相互联系、相互依存的，知识素养是基础，能力培养是核心，情感态度与价值观素养的培养必须依存于知识教育与能力培养之中。高中生物科学素养的培养目标：第一，知识目标。基本生物学知识体系、先进的生物学技术等知识基础和技能基础；第二，能力目标。培养学生的观察能力、探究性学习的能力、实验研究能力、实践活动能力，锻炼其分析、思维、判断、比较、综合、概括等能力；第三，情感态度与价值观目标。培养学生的感恩精神、勇于探索、热爱生命的情感，培养其与人合作、辩证唯物主义、科学发展的精神。

2 学生的科学素养培养对策

2.1 实施探究式教学

高中生物教学目标要求要培养学生的探究精神，因此，在教学过程中我们可以运用探究式教学来培养学生的科学素养。高中生物科学是一门以实验为基础的科学，是非常适合运用探究式教学的。所以教师应把探究式教学作为教学方式，结合学校课程资源与学生实际，实行创造性探究活动。在这里我们可以设定探究式教学的教学流程：提出问题、做出假设、设计实验、验证假设、得出结论、合作交流。引导学生形成问题意识，给学生大胆猜测和“异想天开”的机会，让他们在好奇心和兴趣的推动下来主动的进行学习。指导学生作出科学而合理的假设，引导学生自主地收集资料，积极引导学生的交流，鼓励学生积极发表自己的观点，引导学生运用所学知识解决实际问题。引导学生就问题进行实验的设计，设计实验方法，选择实验器材，收集实验数据。最后分析数据和得出结论。

2.2 培养实际操作能力

培养学生的动手能力对于高中生物教学来说也是非常重要的。我们知道，在高中生物教学中有许多的实验教学，而实验可以很好的培养学生的动手能力。最为简单的就是让学生根据教材的实验，亲自动手，独立的或者是分小组的完成实验，让学生锻炼动手能力，同时也更加深刻的掌握所学的内容，还可以培养学生的观察能力和思维能力。另外，教师还可以引导学生自己设计实验来验证结果。有些学生由于在实验中操作不规范导致了实验结果的偏差，这时候教师就可以引导学生分析其中的原因，找出实验失败的原因，然后要求学生再重复进行实验，直到实验成功。

2.3 加强学科间知识联系

随着素质教育的推行，各种学科之间的相互联系越来越密切。在高中生物教材中，都许多的知识点都需要运用其他学科的知识来进行学习。例如：分泌蛋白的分泌过程就是利用物理方法来解决的；叶绿体中色素的提取和分离是利用化学方法解决的；此外哲学中的许多原理在生物教学中也随处可见。生物体的生命活动正是处于物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中。在生物教学中，运用其他学科的知识来解决生物上的问题，不但有利于学生对生物知识的掌握，还有利于学生综合实力的提升，对于学生的科学素养的培养有着重要的作用。当然，在生物教学中运用其他学科的知识，要在不削弱乃至强化生物学科教学效果的前提下进行，根据有关篇目中与生物科学素养有紧密联系的知识点，找准渗透点，有计划、有目的地进行。

2.4 提高教师自身的科学素养

要培养学生的科学素养，教师自身即必须要有比较高的科学素养。提高教师的生物科学素养是基础教育改革对广大教师提出的一项新要求。教师作为知识的传播者，只有不断提高自身的科学素养，才能更好的进行教学，才知道要怎么样去提高学生的科学素养。所以提高生物教师的科学素养是实施素质教育，提高学生科学素养的首要任务。首先，要加强师德修养，增强生物学教师的事业心。只有热爱自己的事业，对自己的工作拥有无限热情的教师才可能教好学生；其次，要让教师树立终身学习的理念。学习不能是一朝一夕的事情，作为教师也要不断的学习，不断的提升自己，才能不断的进步，才能胜任教学的需要；最后，教师要不断的探究教材中的知识点，找出其与科学素养的联系，并利用这些知识点不断的培养自身和学生的科学素养。

总之，科学素养的教育，是一个长期的系统工程。生物教师应该转变原有的陈旧的教育观念，在深刻理解高中生物教学目标的基础上，根据教学内容运用探究式教学方式，培养学生的探究能力；运用生物实验教学培养学生的动手能力；运用不同学科知识点之间的联系提升学生的综合实力。最后还要提高教师自身的科学素养，使教师树立终身学习的理念。

参考文献

[1] 梁振.在高中生物教学中培养学生的生物科学素养[J].文理导航（中旬），2011（11）：56.

生物学科知识与教学能力篇（10）

一、素质教育

素质教育是把所有的学生培养成为协调发展、基本素质健全的人的教育。实施素质教育是人终身发展的需要。当今世界，人类面临的是信息万变的时代。在这样的时代里，“一劳永逸地获取知识”已成为神话，一如既往地生活已经不可能。这样，教育需要做而且可能做的就是为学生的终身发展和做人奠定足够的底蕴。素质教育不是对教育的分类，也不是一种教育模式，更不是一种教育制度 ，强调的是一种基础、一种素养、一种做人的哲理、做事的能力和做学问的功底。实施素质教育的前提就是要有教育思想的转变。有什么样的思想就有什么样的教育行为和实践。为了实施素质教育则必须有以下观念的转变：从以教师讲授为中心转向以学生主体参与为中心；从片面追求升学率转向对全体学生的教育；从眼前教育转向终生教育；从封闭式教育转向开放式教育；从学校教育转向学校、家庭、社会的整体教育。

作为教师，首先，要具有良好的思想道德素质。其次，要具有一定深度和广度的专业理论知识，有较好的教学组织、科学研究、教学技巧等方面的能力。要调整教育内容，教育内容是由教育目标确定的，而学生的素质结构又是由教育内容来确定的。因此，调整教育内容就成了开展素质教育的基点。所谓调整，首先根据对人的基本素质的需求补充和丰富教育内容。其次，删减重复、过时、无用的内容。课程内容在强调基础性的同时，必须注意综合性和实践性。注意最新信息的采集和新科学、新技术的引入、强调动口、动手能力和手工操作能力的培养。

二、物理教学的特点及现状

1.物理教学的特点

中学物理作为义务教育必修的一门基础课程，如果不突出物理学科的特点、不突出与物理特征相关的物理教学的特点，实现物理教育的目标只能是一句空话。下面就是从物理教学实践中总结出来的中学物理教学的几个特点：物理学知识以观察和实验为基础的特征；物理学知识紧密联系实际的实践性特征；物理学知识的抽象思维性、科学美的特征；物理学方法严密的逻辑性特征；物理学知识和物理学史明晰哲理性特征。

2.当前物理教学存在的问题

⑴思想陈旧。表现在三个方面：第一，从实际教学看，违背实践—认识—再实践—再认识的认识规律。重理论轻实践，学生活动除书面作业外，动手实验几乎一片空白；第二是教学中教师主导有余，学生主体不足，不是因学论教，而是因教论学，教师独霸讲台，很大程度上抑制了学生学习积极性。最后，是缺乏教育学生学的全面观念，只重书本知识，忽视学生道德水平的提高和全面素质的培养。

⑵方法落后。反映在三个方面：注重教死书、念死书，形成学生念死书的习惯，不注重学生素质能力的培养；注重演译忽视归纳，从理论到实践，忽视物理现象和物理实验；满堂灌彼彼皆是，启发式鲜为人知，没有在教会学生学习上做文章。

⑶效果低下。表现也有三个方面：首先是达不到大纲要求，40%以上的学生获得知识不系统、不深刻、不牢固；其次，教师对物理厌教使绝大多数学生没有对物理感兴趣；最后，是学生动手能力差，实验观念薄。

以上物理教学中的问题，和当前大力提倡的全面实施素质教育，提高全体国民素质相违背。这些问题的存在不利于素质教育的实施。为顺利实施素质教育，培养高素质人才，适应形势发展的需要，必须对物理教学进行深化改革。

三、对中学物理教师知识结构的要求

1.物理教师要有宽广的基础理论和较深的专业知识

作为中学物理教师，我们应积极应对物理新课程带来的挑战，不断提高自己的专业素质，以适应物理新课程的实施。具体而言，新课程从专业知识、专业技能以及专业情意等三个方面对中学物理教师提出了新的要求。

⑴物理学科专业知识

丰富的物理学科专业知识是物理教师搞好教学所必备的先决条件之一。中学物理教师应具备的学科知识包括物理学科的体系框架、物理学科中各逻辑知识点的内容以及物理学科所需要的技能知识等。面对新课程，中学物理教师对物理学科知识的掌握应达到以下三个不同层面：首先要对物理学科知识的完整体系有一个比较清楚的理解，能够正确熟练地掌握物理学中的每个概念和原理；其次要了解和掌握与物理学科内容有关的背景知识和材料，以加深对本学科教育教学的理解；还要了解物理学科产生和发展的背景知识及其学科发展的趋势，以便教师可以从物理学科发展与人的发展、社会发展的关系出发，开展更为有效的教学活动，促进学生对物理学学习的主动性。

⑵物理教育学科知识

新课程十分重视物理知识的教育价值和育人功能，目的在于帮助学生认识自我，建立自信，发展学生的个性。与传统的物理教育理论重结果、轻过程的观点相比较，新课程强调教学既是一个认识过程，更是一个发展过程。新课程要求中学物理教师不仅要懂得教什么，而且要懂得怎么教，还应明白为什么这样教，能运用教育理论来指导教学实践，完成对学生的合理教育，促进学生的发展。新课程要求中学物理教师应具备以下教育科学知识：普通教育学、物理教育学知识、普通心理学、教育心理学知识、物理课程论知识、物理教学论知识、教育测量与评价知识、教育科研方法知识等。

⑶一般科学文化知识和工具性知识

物理新课程的实施需要教师具备雄厚的科学文化知识。科学文化知识是指具有当代科学和人文发展的基本知识。人文发展的基本知识是指对人文学科即哲学、语言学、文学艺术、历史等方面的知识有必要的了解和把握。专家们一致认为，工具性知识应包括外语、计算机语言与操作、现代教育技术知识。在信息技术飞速发展的今天，工具性知识已成为教师学习和获取新知识的必要条件和重要手段。只有工具性知识掌握好了，应用起来才能得心应手，否则就寸步难行。

2.全方位的能力素质

能力是教师专业素质的重要组成部分，作为一名教师，拥有较多的知识积累，并不意味着他就具有较高的执教能力。面对新课程中学物理教师应具有以下能力：

⑴教育教学基本能力

具备较强的教育教学基本能力，是教师顺利完成教育教学的根本保证。教育教学基本能力是指运用教育法规、教育学、心理学、学科教学论等基本理论，指导并创造性地从事教育与物理教学的基本能力。包括教育教学过程的设计与操作能力、组织管理能力、课堂讲授能力、语言表达能力、书写能力、运用现代教育技术手段的能力、教学设计与创新能力及对学生进行评价的能力。

⑵交往与合作能力

教师的交往与合作能力是顺利实施新课程必不可少的条件，只有教师具备了一定交往与合作能力，才可能有效地指导学生之间的合作，否则，对学生的指导便是一句空话.

⑶物理观察与实验能力

为了全面推进物理新课程的实施，特别是为了能开展正常的实验教学，中学物理教师除了应掌握必要的物理实验技能外，还应该对实验在物理教学中的意义和作用有正确的理解，对物理教学实验设计的基本原理和组织学生实验的方法与技巧有基本的了解。新课标要求学生能自己设计实验来验证某一个问题的正确性，因此，必须要求教师的实验知识丰富，实验操作熟练，灵活。在学习“气体压强与流速的关系”之前，我先让学生观察鹰和其他各种鸟的翅膀的形状，他们都和飞机的机翼有什么相同之处，这样有了对比学生学这节课的内容就简单，容易多了。

⑷运用物理思想方法解决问题的能力

物理学的思想方法是其他学科所不具备的，如物理学时空观、物理学物质观、物理学方法论等。运用物理学思想方法分析解决问题的能力是物理教师与其他学科教师区别的标志之一。物理教学本身的改革要求我们在教学中渗透和融入新的物理学的方法论以与新课程、新教材的要求相适应。因此，中学物理教师应具有较强的运用物理学思想方法解决问题的能力。

⑸获取和处理信息的能力

在新课程中，教师应学会掌握筛选、吸收、利用各种信息的方法，如了解国内外教育发展的最新动态，了解本学科发展的最新进展，从而把握学科发展、教育发展乃至社会发展的脉搏.在这个过程中，不断更新、重组自己的知识结构，从而达到更加胜任教育工作的要求，提高自己的信息素养，以便有能力对学生进行指导，发展学生多方面获取信息的能力，适应可持续发展的社会对人的要求。

教师只有勤奋好学、力求上进、不断追求新知识，才能不断发展，才能教出勤奋好学的学生。唯有这样，教师的教学水平才能更上一层楼，中国教育的明天才会更加辉煌。

【参考文献】

1.课程教材研究所：《中学义务教育课程标准实验教科书九年级物理》，人民教育出版社，2002.

2.吴中任：《中学教师心理素质研究与养成训练》，广西民族出版社， 1998.7.

3.袁桂林：《现代教育思想专题》，东北师范大学出版社，1999.6.

生物学科知识与教学能力篇（11）

随着教育事业的不断发展，生物学科的重要性日益突出。在高中生物课程理念中，提高生物科学素养位居统领地位，对于促进学生生物技能的发展具有重要作用。然而长期以来，在应试教育的影响下，高中生物教学只注重讲授生物学知识，忽略了培养学生的生物科学素养。本文针对高中生物课堂教学，提出了培养生物科学素养的五种途径，以更有效地完成生物教学任务。

一、倡导探究性学习，建立科学思维

高中生物新课标的四大理念之一是倡导探究性学习，它是指在生物教学中，选择一些学科领域或生活中具有研究性的问题，教师作为引导者与促进者，引导学生独立完成发现问题、解决问题等一系列活动，有助于主动建构生物学知识，使其整体化与系统化，培养学生的科学思维方式。孔子曰“不愤不启，不悱不发”，学生首先要有自己的思考，然后教师给予适当的启发，这与探究性学习不谋而合。在探究性学习中，充分体现了以学生为主体、以问题为中心的教学特色，通过教与学的有机结合，学生积极思考，主动探索发现新知识，不断提高自身的综合学习能力。在生物教学中，教师要倡导探究性学习，进一步培养学生的科学思维方式。比如，在学习“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时，按照“提出问题作出假设制定计划实施计划得出结论表达交流”的教学思路，学生积极主动地学习，通过不断的思考、质疑、探究、讨论等活动，在解决实际问题的过程中获得新知，发展学生的创造性思维，提高自身的科学探究能力，进一步培养学生的科学思维方式，促进学生生物科学素养的全面发展。

二、重视实验教学，提高生物实验技能

高中生物学是一门以实验为基础的科学，在实验的过程中，学生可以接触到生物体本身，直观地研究生物现象，激发学习生物知识的兴趣，培养学生的动手操作能力，以及科学的思维方法与研究能力。通过生物学实验，学生不仅可以牢固的掌握生物学知识，还有利于提高学生的实践能力与生物学相关技能，不断提高生物科学素养。在高中生物教学中，教师要发挥实验教学的作用，具体做到以下几点：一是注重科学研究方法，教师应该充分利用学校的实验资源，积极开设生物实验课，引导学生在实验的过程中，自主思考实验的方法与思路，促进学生手脑并用，注重实验的过程，领悟科学的研究方法；二是把验证性实验改为探究性实验，学生在发现问题、提出问题等过程中，体验科学探究的乐趣，从而提高学生的实验技能与探究能力；三是拓展课外实验内容，实验教学不应只是按照教材实验操作，生物教师要注重联系实际生活，善于发现教材实验之外的教学材料，引导学生主动思考，培养学生的创新能力。

三、加强其他学科渗透，培养综合运用知识能力

高中生物课程是一门综合课程，它涉及到物理、化学、数学等方面的知识内容。加强学科之间的联系，客观把握不同知识的内在联系，有利于学生从整体上掌握科学知识，进而建立科学的自然观，提高综合分析能力。在生物教学中，教师要善于发挥其他学科的优势，用已知学科的知识解决未知学科问题，注重学科之间的知识渗透，提高学生综合运用知识的能力。比如，学习“基因工程”时，通过学科之间的联系，建立知识结构图[1]（见图一）。这样不仅可以加深学生对所学知识的理解，还有利于建构知识网络，培养综合运用知识能力，提高生物科学素养。

四、注重生物科学史教育，领悟科学精神

建构主义学者认为，学生不是空着脑袋走进教室，他们的学习是主动建构的过程。然而，生物科学史就像一部科学探究史，它不是简单的史事堆积，而是很多生物学家不畏艰辛、勇于探索的智慧结晶，需要学生主动学习。生物科学史中蕴含着丰富的教育内容，对于培养学生的态度、科学精神等方面发挥重要作用。在人教版高中生物教材中，蕴藏着很多生物科学史知识。比如，遗传学之父孟德尔经过8年的不懈努力，做了无数次的豌豆杂交试验，最终得出了基因的分离定律和自由组合定律，为遗传学的发展奠定了科学基础；达尔文冒着生命危险，历经5年环球航行，并用23年写出进化论巨著《物种起源》，推动了生物进化的发展等。教师要充分挖掘教材的内在资源，注重生物科学史教育。通过对生物科学史的学习，学生不仅可以感受到科学家不畏艰难、勇于献身、坚持不懈的科学态度与科学精神，还可以激发学生的创造热情，拓展学生思维，培养积极探索的科学精神，树立实事求是的科学态度，从而提高学生的生物科学素养。

五、渗透STS理念，树立科学意识

“STS”教育是指“科学、技术、社会”教育，强调科学技术与现实社会之间的联系。在生物教学中渗透STS理念，将抽象的理论知识得到感性支持，注重知识内化过程，意识到生物知识与现实社会的联系，并运用生物概念、原理等解决实际问题，达到学以致用的目的，培养学生的科学意识。在高中的生物教学中，有很多与STS教育相关的知识。比如，在讲授“蛋白质、糖类、脂质”等相关知识时，教师要注重与现实生活的联系，引导学生思考肥胖者、糖尿病患者产生的原因，以及健康生活中应该注意的问题，从而学生树立正确的饮食观念，注重自身的饮食健康，促进学生的良好发展。