生物科學(xué)知識科普精選(九篇)
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第1篇：生物科學(xué)知識科普范文
【關(guān)鍵詞】科普教育；形象化；靈活性
中圖分類號：J954 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1007-0125（2015）12-0101-03
一、科普影片的傳播目的
“科普”一詞，應(yīng)源于1959年英國人查理斯?波西史諾《兩種文化與科學(xué)革命》的演講內(nèi)容，這是現(xiàn)代社會對于科普開始了解及重視的開端，在以人文社會為主流的時(shí)代，這一概念的提出也逐漸發(fā)掘了科學(xué)于社會發(fā)展和人民生活之間的重要聯(lián)系，因?yàn)榭茖W(xué)所要普及的即是以人文為主的社會環(huán)境。更好的公民科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成與質(zhì)量的提升，是促進(jìn)國家繁榮的重要因素，并可以提供更優(yōu)質(zhì)的社會決策和更高質(zhì)量的個(gè)人生活，提高廣大民眾的科學(xué)素養(yǎng)是對未來的投資。目前世界各國推廣科普教育的政策雖然各有不同，但是都對科普教育的推廣工作非常重視，且不乏積極發(fā)展的案例。在歐洲，大多數(shù)民眾都看好一般科學(xué)和技術(shù)所帶來的好處；根據(jù)美國相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究顯示，超過百分之八十的美國民眾表示出對生活上具有普遍利益的科學(xué)知識有一定的興趣；在澳洲，大部分的民眾也認(rèn)為，科學(xué)技術(shù)是改善生活的重要因素。
如何喚起學(xué)生對于科學(xué)知識的興趣與學(xué)習(xí)動(dòng)力，是近年來科學(xué)教育最關(guān)注的議題之一。過去科普或科教領(lǐng)域的研究主要關(guān)注于學(xué)習(xí)效率的提升，或改變教學(xué)策略對成就表現(xiàn)的影響。然而，推廣科學(xué)教育的目的是提升學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，有相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，觀眾在聽完科學(xué)知識講座后，自身在對科學(xué)知識的理解和對于相關(guān)知識的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)興趣方面有明顯提升。科學(xué)教育因內(nèi)容議題廣泛，對于科學(xué)知識的學(xué)習(xí)效益研究、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和科學(xué)素養(yǎng)等相關(guān)議題皆會產(chǎn)生積極影響。
學(xué)生在科學(xué)、科技知識課程中，能連結(jié)科學(xué)概念、理解與知識的相關(guān)應(yīng)用，甚至在課程結(jié)束后，會持續(xù)關(guān)注相關(guān)議題并統(tǒng)籌所學(xué)內(nèi)容，這就是科普影片所應(yīng)起到的作用。具體說來，注重科普影片的傳播可以達(dá)到以下的效果：
（一）大眾能肯定科學(xué)研究、科學(xué)方法、科學(xué)精神與其重要性，并能接受及推廣這些方法與價(jià)值；
（二）吸引更多民眾投入相關(guān)活動(dòng)；
（三）促進(jìn)專業(yè)與非專業(yè)領(lǐng)域的溝通了解，激發(fā)跨領(lǐng)域的新研究。
所以，科普影片的傳播目的不僅在于學(xué)習(xí)科學(xué)知識，更重要的是協(xié)助對科學(xué)的了解，并提升科普議題的關(guān)注與學(xué)習(xí)?？茖W(xué)知識是透過不斷辯證、收集數(shù)據(jù)并評估進(jìn)而取得發(fā)展的，所以，借由科普影片輔助及整合科學(xué)知識內(nèi)容，有助于延續(xù)學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)識得到進(jìn)一步發(fā)展。
二、三維動(dòng)畫科普影片的優(yōu)劣勢比較
近些年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，科普影片的拍攝形式也由過去依靠相機(jī)、攝像機(jī)實(shí)景實(shí)地拍攝的單一拍攝方式，轉(zhuǎn)為利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算三維動(dòng)畫仿真圖像的新型科普影片制作方式。那么，這種新型的科普影片拍攝方式相對于傳統(tǒng)拍攝方式，到底有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢？首先我們來探討優(yōu)點(diǎn)部分：第一，由于三維動(dòng)畫完全采用電腦進(jìn)行制作，在制作空間上可以節(jié)省許多，只要是能擺放電腦進(jìn)行創(chuàng)作的地方都可以進(jìn)行動(dòng)畫制作；而其他的影片制作方式，不管是用拍攝方式還是用手繪方式，除了要有繪畫或是制作道具的場地，還需要有拍攝用的攝影棚等工作場所才可以進(jìn)行制作。第二，利用三維動(dòng)畫方式制作影片，具有高度的制作靈活性，如果有不滿意的鏡頭需要修改，只需在軟件中修改原有文件的相關(guān)參數(shù)即可，使得制作和修改過程變得相對簡單；而其他的影片制作方式，一旦出現(xiàn)某個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤，可能就必須重做一次，好比實(shí)景拍攝的方式，只要有一個(gè)地方出錯(cuò)，可能整個(gè)鏡頭就需要全部重拍，這會使得制作過程變得冗長、繁瑣且會消耗更多的資源，拍攝時(shí)間上也得不到很好的保證。第三，因?yàn)槿S動(dòng)畫能夠模擬生成復(fù)雜的環(huán)境場面，比起傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫能夠呈現(xiàn)更大的空間變化和更為逼真的視覺效果，而傳統(tǒng)的攝影機(jī)或顯微鏡拍攝的方式因?yàn)闀艿江h(huán)境、光線以及器材的影響，使得拍攝過程受到諸多限制，往往效果會不盡人意。隨著電腦硬件和軟件科技的不斷向前發(fā)展，三維動(dòng)畫可以呈現(xiàn)出越來越多我們以往無法企及的視覺可能性，從而制作出更為逼真的影像效果。雖然這點(diǎn)有人認(rèn)為未必更好，但是若純粹以技術(shù)層面來看確實(shí)是一種進(jìn)步。第四，三維動(dòng)畫制作方式能夠節(jié)省更多的制作成本，因?yàn)椴恍枰罅康娜肆ξ锪Φ慕槿耄谫Y金有限的情況下，只要有一臺中等配置的電腦便能夠開始制作工作，而傳統(tǒng)拍攝方式除了要將畫面用相機(jī)或是攝影機(jī)拍攝下來，還要將拍攝素材送交后期剪輯以及合成部門進(jìn)行畫面的后續(xù)處理，而現(xiàn)在這些步驟在三維動(dòng)畫制作的流程里可以在同一臺電腦上完成。
在探討要三維動(dòng)畫的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，我們也應(yīng)注意到利用三維動(dòng)畫方式制作科普影片也存在一些缺點(diǎn)和問題。第一，是所有利用電腦進(jìn)行動(dòng)畫制作的方式下普遍存在的問題，就是過度依賴電腦使得資料的保存方式限于電腦硬件之內(nèi)，一旦電腦硬件出現(xiàn)損毀，辛苦創(chuàng)作的數(shù)據(jù)資料很有可能一瞬間化為烏有。第二，也與過度依賴電腦有關(guān)。由于制作過程全部或大部分透過電腦完成，軟、硬件之間的配合就顯得尤為重要。一旦軟、硬件之間出現(xiàn)不兼容的情形便會出現(xiàn)制作過程的停滯。例如：當(dāng)制作過程是由多人共同擔(dān)當(dāng)，并非個(gè)人獨(dú)立制作時(shí)，一旦所用的制作軟件不相同或是版本不同的時(shí)候，就有可能出現(xiàn)文件無法相容，導(dǎo)致制作過程停滯的情況。尤其是多人參與制作時(shí)，這是經(jīng)常出現(xiàn)的、非常麻煩的問題。第三，是與電腦硬件配置情況有關(guān)。雖然理論上只要電腦能安裝三維動(dòng)畫制作軟件，就可以進(jìn)行影片的制作工作，但是實(shí)際制作中如果電腦硬件設(shè)施過于老舊，即便是軟件能夠安裝，也很難正常使用。這個(gè)問題也會影響到將來圖像的輸出以及最終影片的完成時(shí)間。硬件設(shè)備的落后，使得相對的圖像運(yùn)算需要花費(fèi)更多的時(shí)間去完成，這會直接導(dǎo)致影片制作效率低下和制作成本的增加。
三、生物三維動(dòng)畫科普影片的特性與制作流程
傳統(tǒng)生物學(xué)教學(xué)影片注重知識化、通俗化和形象化，將艱深難懂的生物學(xué)知識和生物學(xué)技術(shù)普及給社會大眾。隨著時(shí)代的發(fā)展和生物學(xué)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，新世紀(jì)的生物學(xué)科普影片除了要繼承傳統(tǒng)生物學(xué)科普影片的現(xiàn)有特征以外，還應(yīng)探索面臨的新形勢、新內(nèi)容和新問題，并以此指導(dǎo)生物學(xué)科普影片的創(chuàng)作工作。
隨著音視頻技術(shù)和媒體傳播方式的變遷，利用傳統(tǒng)方式拍攝制作的生物學(xué)科普影片從畫面效果到視頻內(nèi)容方面，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今人們對于生物科學(xué)知識學(xué)習(xí)的渴望。近年來，由于三維動(dòng)畫技術(shù)的精確性、真實(shí)性和無限的可操作性，被廣泛應(yīng)用于影視、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。利用三維動(dòng)畫仿真技術(shù)制作的影片能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多觀眾的歡迎。在國外，三維動(dòng)畫仿真技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)影片、科研及科普等多個(gè)領(lǐng)域。那么，國內(nèi)生物三維動(dòng)畫科普影片的制作與發(fā)展現(xiàn)狀又是如何呢？針對這個(gè)問題，我們的科研小組做了一系列的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：首先，盡管生物學(xué)研究領(lǐng)域特別是教學(xué)方面極度需要相當(dāng)數(shù)量的三維生物學(xué)動(dòng)畫科普片的片源，但是國內(nèi)卻沒有一家機(jī)構(gòu)能夠?qū)I(yè)從事此類影片的制作，制作流程和技術(shù)表現(xiàn)特質(zhì)的研究方面仍屬空白；其次，國內(nèi)目前對于生物學(xué)科普影片的制作方面，仍然大多以電子顯微鏡或相機(jī)拍攝到的真實(shí)圖片或視頻為主，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)攝制條件的限制和軟硬件方面的制約，這種傳統(tǒng)拍攝方式得到的影片效果往往不盡人意；最后，國內(nèi)現(xiàn)在三維生物學(xué)動(dòng)畫科普片的來源，主要是依靠采購國外僅有的幾家相關(guān)制作機(jī)構(gòu)制作的片源，影片價(jià)格高居不下，內(nèi)容也不甚豐富，而且品質(zhì)良莠不齊。
通過以上的調(diào)查結(jié)果我們不難看出，目前我國生物科普影片的制作中在牢牢把握科學(xué)性的同時(shí)，必須考慮當(dāng)今受眾的需要――只有觀眾喜聞樂見的科普影片形式才是“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”。三維動(dòng)畫具備不受時(shí)空、結(jié)構(gòu)與尺度限制的特征，能以逼真的圖像表現(xiàn)無法實(shí)拍或者具有危險(xiǎn)性的生物生活環(huán)境或身體內(nèi)部構(gòu)造，使用三維動(dòng)畫技術(shù)能真實(shí)、清晰地展示想要表達(dá)的生物對象的每一個(gè)細(xì)節(jié)，可以在小規(guī)格時(shí)段內(nèi)模擬出實(shí)際發(fā)生過程漫長的生物研究過程，并可以突破物理屏障，深入對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行“拍攝”，也能夠輕松模擬在顯微鏡條件下難以拍攝到的對象外形和運(yùn)動(dòng)，適宜表現(xiàn)那些強(qiáng)調(diào)真實(shí)感、空間層次感的復(fù)雜研究題材，其制作修改靈活性較強(qiáng)，畫面質(zhì)量能得到很好地控制，以上特點(diǎn)使得三維動(dòng)畫將成為今后一段時(shí)間生物科普影片表現(xiàn)的主要手段和趨勢。
生物三維動(dòng)畫影片的制作過程依照制作團(tuán)隊(duì)人員的數(shù)量和制作成本的不同會有一些差異，但是其整體的制作流程大體相同。本文以筆者制作影片的過程為例，大致將生物三維動(dòng)畫科普影片的制作流程總結(jié)并劃分為：前期制作階段、動(dòng)畫中期制作階段和后期合成階段等三大步驟。
（一）前期制作階段
這一階段主要將影片的構(gòu)思、文獻(xiàn)收集過程中的生物物種、生活習(xí)性和細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等資料，透過與生物科學(xué)專家的不斷溝通交流，取得科學(xué)層面上的建議與確認(rèn)，并充分結(jié)合三維動(dòng)畫制作的特點(diǎn)，由故事大綱延伸出完整的文字劇本及基本美術(shù)造型設(shè)計(jì)方案，包括整體畫面風(fēng)格設(shè)計(jì)、生物造型設(shè)計(jì)、色彩氣氛設(shè)計(jì)等步驟，然后將細(xì)化的文字劇本給予鏡頭語言，制作成完整的畫面分鏡頭臺本，即完成影片的前期制作階段。
（二）動(dòng)畫中期制作階段
這一環(huán)節(jié)主要將完整的前期美術(shù)設(shè)計(jì)方案依照設(shè)計(jì)完成的圖樣，進(jìn)行諸如三維數(shù)字模型搭建、材質(zhì)貼圖、骨架綁定等工作，之后再進(jìn)行生物角色的動(dòng)畫設(shè)計(jì)、三維虛擬鏡頭運(yùn)鏡、燈光、特效等方面的設(shè)定與測試，最后進(jìn)行全片三維圖片序列素材的渲染輸出解算工作。
（三）后期合成階段
主要通過后期制作軟件完成圖片序列素材的剪輯與畫面效果調(diào)整處理工作，調(diào)整好畫面的節(jié)奏與色調(diào)，并對照畫面影像來制作影片中的全部字幕，最后將視頻進(jìn)行完整輸出，得到最終成片。
以下便是筆者總結(jié)歸納的整個(gè)三維動(dòng)畫科普影片的制作流程圖，如圖1所示：
盡管目前國外已經(jīng)有關(guān)于三維生物學(xué)動(dòng)畫的制作案例，然而，這在我國生物學(xué)研究界的應(yīng)用至今仍然處在起步階段。研究三維動(dòng)畫在現(xiàn)代生物學(xué)研究活動(dòng)中的運(yùn)用，能夠使三維動(dòng)畫更好地服務(wù)于生物學(xué)研究和其他相關(guān)科研項(xiàng)目，為生物學(xué)科研與科普活動(dòng)的發(fā)展帶來新的契機(jī)。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇：生物科學(xué)知識科普范文
一、重視情感教育，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識
1.積極參加繼續(xù)教育，適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育的需要，以自身廣博的專業(yè)知識和教學(xué)能力，在教學(xué)中樹立威信。教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者，也是教育改革的核心和素質(zhì)教育的實(shí)施者。教師在教學(xué)中能否從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育，樹立素質(zhì)教育觀點(diǎn)，關(guān)鍵在于教師的水平，因此，教育者必須先受教育，提高自身素質(zhì)是實(shí)施素質(zhì)教育的重要課題。
2.及時(shí)當(dāng)眾肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。愛因斯坦說過：“把學(xué)生的興趣激發(fā)起來，那么學(xué)校所規(guī)定的功課，學(xué)生就會當(dāng)做一種禮物來接受。”教師要經(jīng)常與學(xué)生談心，檢查他們的作業(yè)，指導(dǎo)他們的學(xué)習(xí)方法，同時(shí)耐心傾聽學(xué)生所提出的要求和建議，并給予答復(fù)，使學(xué)生產(chǎn)生一種被尊重的自豪感。
3.善于體會學(xué)生的情感 ，并設(shè)身處地為學(xué)生著想，理解他們學(xué)習(xí)中存在的認(rèn)識偏差和情緒上的種種障礙，并真誠幫助他們加以調(diào)整和克服。
4.利用親切的教態(tài)和優(yōu)美的語言來培養(yǎng)學(xué)生的情感。講臺如舞臺，作為生物教師我們要注意自己的語言和動(dòng)作，幽默是一個(gè)良好的修養(yǎng)。教師幽默風(fēng)趣地授課可使學(xué)生百聽不厭。
做好以上幾點(diǎn)，學(xué)生對教師就會愛戴和信賴，會對生物課產(chǎn)生興趣。長期堅(jiān)持這種教學(xué)態(tài)度和教學(xué)作風(fēng)，就能形成平等的師生關(guān)系，建立民主的課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識。
二、重視實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)興趣和觀察、動(dòng)手能力
生物是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的課程，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生獲得形成生物學(xué)概念所必需的感性認(rèn)識。特別是中學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心，對新奇、生動(dòng)、有趣的實(shí)驗(yàn)躍躍欲試。因此，我們應(yīng)盡量創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。教師要做好演示實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)撥學(xué)生自己得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓學(xué)生親自操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄，積極思考，養(yǎng)成動(dòng)手動(dòng)腦的好習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及不斷探索新知識的精神。生物教學(xué)要使學(xué)生在動(dòng)眼、動(dòng)手、動(dòng)腦時(shí)發(fā)現(xiàn)新問題，然后在尋求解決問題的過程中學(xué)到知識，提高科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)的能力和興趣。
三、充分利用多媒體教學(xué)，提高學(xué)生能力和興趣
隨著教學(xué)改革的不斷深入，電化教學(xué)手段在課堂教學(xué)中的應(yīng)用和推廣更為廣泛。根據(jù)教材靈活選擇教法，從多方位、多角度運(yùn)用電教媒體，設(shè)計(jì)教學(xué)程序，優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，注重指導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)踐活動(dòng)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的積極性，特別是利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。
四、開辟第二課堂，培養(yǎng)學(xué)生興趣和能力
積極組織學(xué)生開展課外活動(dòng)，不僅能培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣，而且能培養(yǎng)觀察能力和初步研究能力。
1.培養(yǎng)學(xué)生合理利用科普知識。廣大學(xué)生除具備必需的科學(xué)知識外，還應(yīng)具有運(yùn)用生物科學(xué)知識來解決實(shí)際問題的多種能力。任何一位理論課或?qū)嶒?yàn)課的教師，都不可能在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)傳授給學(xué)生全新的理論和實(shí)驗(yàn)技能。因此，在生物教學(xué)中合理利用生物科普知識，有利于擴(kuò)大學(xué)生知識面，而且學(xué)生通過科普知識的閱讀，以及相關(guān)資料的搜集、整理和積累，既增長知識又培養(yǎng)了能力。
2.開展興趣小組。由于學(xué)生來自不同的家庭，受不同環(huán)境條件的影響，對學(xué)習(xí)存在不同程度的差異。在教學(xué)中只有當(dāng)教師的教育方法和教育內(nèi)容與學(xué)生心理一致時(shí)，才能產(chǎn)生共鳴和興趣。因此，開展興趣小組可增加學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和好奇心。
第3篇：生物科學(xué)知識科普范文
一、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì),積極組織學(xué)生到校外、野外參觀、考察和訪問
我國的活動(dòng)教學(xué)先后在課外活動(dòng)、活動(dòng)課、活動(dòng)、活動(dòng)類課程、科學(xué)探究課、研究性學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐等活動(dòng)課程中得到充分體現(xiàn)和發(fā)展。但在具體學(xué)科教學(xué)過程中,這方面的研究比較欠缺。因此,初中生物課堂教學(xué)中如何設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí),積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí),生動(dòng)活潑地去探索,積極熱情地去交往,是初中生物教師面臨的一個(gè)新課題。
我市地處冀中平原,交通便利,經(jīng)濟(jì)文化都較發(fā)達(dá),植被也較豐富。在活動(dòng)中,我們抓住農(nóng)民種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化這一契機(jī),帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂,跨出校門,面對自然和社會,先后參觀和訪問了本地蔬菜生產(chǎn)園區(qū)的大棚生態(tài),縣城南郊的林果植被,奶?；丶笆秤镁行牡木N生產(chǎn)等。對各自然小區(qū)不同類型的生態(tài)環(huán)境和生物種類進(jìn)行實(shí)地考察,由我市生態(tài)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,激發(fā)學(xué)生們的興趣,引導(dǎo)學(xué)生由興趣變動(dòng)力,培養(yǎng)和樹立學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識,科技意識和參與意識。
二、抓住課堂教學(xué),寓教于樂,利用多種教學(xué)手段,鞏固知識
生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),教師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度適當(dāng)?shù)匕才艑?shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)結(jié)合教材組織靈活多樣的教學(xué)形式,如觀看教學(xué)實(shí)驗(yàn)錄像,同動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,在相互印證中鞏固提高;利用多媒體制作動(dòng)畫演示課件,使動(dòng)植物的呼吸以及動(dòng)物的消化等不易直接觀察的知識,在動(dòng)畫演示中一目了然,易于掌握;制作葉脈書簽和昆蟲標(biāo)本,掌握知識,提高基本技能;采取分組討論,組織課堂擂臺,就某一課題,辯論各自的可行性方案,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。
我國義務(wù)教育新一輪課程改革的基本理念是改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本變革。“充分調(diào)動(dòng)、發(fā)揮學(xué)生自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式”成為本次課程與教學(xué)改革的核心任務(wù)。學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變離不開教學(xué)方式的改革。教學(xué)方式的改革必須實(shí)現(xiàn)三大轉(zhuǎn)變:教學(xué)內(nèi)容從過去的以教材為中心的單一書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐越滩臑檩S線,以活動(dòng)為紐帶,與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的多元化的教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法從以知識量為目標(biāo),講授為基本方法的填鴨式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰槟繕?biāo),以活動(dòng)為基本方法,集中表現(xiàn)為“做中學(xué)”的開放式教學(xué);教師的角色也由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主、探究、合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和組織者。實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)轉(zhuǎn)變的核心,是能否有效地將“活動(dòng)”引入課堂,讓學(xué)生真正動(dòng)起來。
三、動(dòng)員學(xué)生搞好“生物角”將課內(nèi)教學(xué)向深處延伸
一切知識都是從生產(chǎn)和生活實(shí)踐中不斷發(fā)展和積累起來的。課內(nèi)教學(xué)的不足,需要課外科技活動(dòng)來補(bǔ)充和提高。根據(jù)我校農(nóng)村生源和城鎮(zhèn)生源的比例,合理劃分生物課外活動(dòng)小組,動(dòng)員學(xué)生充分利用自家的“庭院經(jīng)濟(jì)”,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)栽培、嫁接、繁殖和飼養(yǎng)等實(shí)用知識和生產(chǎn)技能。同時(shí)結(jié)合課堂教學(xué)對學(xué)生布置同教學(xué)進(jìn)度相匹配的選題,對自家栽養(yǎng)的樹木、花卉及各種小動(dòng)物的生活習(xí)性,形態(tài)行為和管理技術(shù)等進(jìn)行細(xì)微地觀察,實(shí)驗(yàn)和探究,挖掘課本以外的相關(guān)知識和技能,引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度觀察事物,比如,教材中講蚯蚓時(shí),只強(qiáng)調(diào)了其對改良土壤,促進(jìn)農(nóng)作物生長的作用,忽視了蚯蚓也有破壞植物根系的一面,布置這樣的觀察選題,對學(xué)生觀察了解事物的全面性,以及辯證客觀地評價(jià)事物有一個(gè)全新的理性認(rèn)識。
四、結(jié)合“課外讀”,夯實(shí)課內(nèi)知識,拓寬知識面
在這個(gè)知識總量飛速膨脹發(fā)展的時(shí)代,尤其是生物科學(xué)的發(fā)展曰新月異,課外知識是學(xué)生掌握生物科學(xué)的最基礎(chǔ)的知識儲備和學(xué)習(xí)新知識的方法論,因此,必要的“課外讀’’是必不可少的,課本中也給我們展示了不少新的空間和思路,相關(guān)知識的鏈連,是對我們傳統(tǒng)教法的拓展,因此,只有大量的課外閱讀相關(guān)生物科學(xué)知識,才能對教村知識相互印證和夯實(shí)。例如,克隆羊“多利”的相關(guān)閱讀,可加深和拓展生物無性繁殖的概念;生物活性有機(jī)肥的生產(chǎn)和使用的閱讀,可加深對土壤的活性狀況,有益菌類的使用等等。
第4篇：生物科學(xué)知識科普范文
關(guān)鍵詞：生物；STS；滲透
一、滲透STS教育的意義
1.有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性
生物學(xué)科是研究生命活動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科，是農(nóng)、林、牧、漁、醫(yī)藥、衛(wèi)生以及生態(tài)工程必需的基礎(chǔ)學(xué)科，是21世紀(jì)最受關(guān)注的學(xué)科之一。在生物教學(xué)過程中如果能夠讓學(xué)生了解生物學(xué)的熱點(diǎn)問題，適時(shí)介紹一些現(xiàn)代生物科學(xué)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域里所取得的重大成就，使學(xué)生認(rèn)識到生物科學(xué)的發(fā)展前景以及與他們今后工作、學(xué)習(xí)、生活的關(guān)系，必將提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，極大地調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)生物的積極性，并逐漸讓學(xué)生樹立為征服生物科學(xué)而努力學(xué)習(xí)的信心。
比如在講授《生殖和發(fā)育》一章時(shí)滲透細(xì)胞全能性的概念、克隆技術(shù)及其實(shí)際意義。在講授《生物的遺傳》時(shí)，引入基因工程的概念及成果、人類基因組計(jì)劃等生命科學(xué)的前沿知識，讓學(xué)生了解人類基因組計(jì)劃已經(jīng)破解了人類10萬個(gè)基因的全部30億個(gè)遺傳密碼，繪制出人體全部基本圖譜，再過不久，疾病與基因的對應(yīng)關(guān)系就可以像查字典一樣查出來，通過基因修正后，困擾人類的頑疾如各種癌癥、艾滋病、遺傳病等將被攻克。當(dāng)然這也要求我們生物教師多了解和掌握生物科學(xué)發(fā)展的前沿和趨勢，通過生物高科技的滲透激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2.有利于增強(qiáng)學(xué)生的自我保健能力
生物教材的一個(gè)重要特點(diǎn)是實(shí)用性強(qiáng)，特別是《人體生理衛(wèi)生》部分對正處于青少年生長發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的初中生來說具有非常重要的指導(dǎo)意義。除了教材中的衛(wèi)生保健知識外，我們還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容滲透一些貼近學(xué)生生活的健康教育和生活小常識等。如《骨骼》內(nèi)容可滲透怎樣防止脊柱異常彎曲而導(dǎo)致駝背、雞胸等癥；《血液循環(huán)》可以滲透一些外傷出血的緊急護(hù)理知識，如簡易包扎法、止血法等；《呼吸》一章可以滲透煤氣中毒、觸電、溺水等意外事故的急救常識；《傳染病》一節(jié)可以滲透一些常見的傳染病預(yù)防知識。
除此之外，我們還可以結(jié)合團(tuán)隊(duì)活動(dòng)舉辦一些專題講座，如火災(zāi)的緊急對策、艾滋病的傳播與防治、酗酒的危害、吸煙與健康、遠(yuǎn)離等。通過這些講座，使學(xué)生極大地增強(qiáng)了自我保健能力，同時(shí)也培養(yǎng)了他們不吸煙、不喝酒的良好行為習(xí)慣，真正體現(xiàn)了既教書又育人的教育思想。
3.有利于增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識
學(xué)習(xí)生物的最終目的是運(yùn)用生物技術(shù)為人類造福謀利，但是我們也應(yīng)該讓學(xué)生知道，如果片面地、不合理地進(jìn)行高科技開發(fā)和無節(jié)制地利用自然資源，也會給人類的生活環(huán)境帶來消極的影響。工廠林立的大小煙囪雖然是工業(yè)發(fā)達(dá)的象征，但它冒出的黑煙卻會污染空氣，制造“酸雨”；城市快捷的小汽車雖然方便了人們的生活，但它排放的尾氣卻能制造出英國倫敦的“煙霧事件”，導(dǎo)致許多人因肺炎、肺結(jié)核、流感、肺癌而死。
近年來，每到春季我國西北部的“沙塵暴”就是書中“生態(tài)平衡”、“環(huán)境保護(hù)”等內(nèi)容生動(dòng)具體的教材，還有云南的大旱。由于人們肆意開發(fā)土地、濫伐森林、草原過度放牧、實(shí)行破壞性耕作制度，使地表植被大量減少，土地資源嚴(yán)重退化，最終造成水土流失、土地沙漠化?，F(xiàn)在國家推行的“退耕還林”政策正是防治土地沙漠化的一個(gè)重要措施。所以，結(jié)合學(xué)生身邊的實(shí)際，滲透STS教育可以讓學(xué)生體會到只有個(gè)人與科學(xué)、技術(shù)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展，整個(gè)社會才會長期穩(wěn)定地發(fā)展；如果人為地破壞了生物世界內(nèi)在的協(xié)調(diào)性與和諧性，破壞了生態(tài)平衡，必將遭到大自然無情的懲罰。
4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力
STS教育的一個(gè)顯著特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。生物實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的重要手段，除加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，我們還讓學(xué)生走出教室，開展各項(xiàng)生物實(shí)踐活動(dòng)，讓他們在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)、不斷創(chuàng)新。
我們組織學(xué)生開展了采集制作動(dòng)植物標(biāo)本的課外科技活動(dòng)，學(xué)生在采集制作過程中都能認(rèn)真地觀察、詳細(xì)地記錄、細(xì)心地操作，并能想辦法去解決各種技術(shù)難題，不僅培養(yǎng)了他們的觀察、操作和思維能力，而且逐步養(yǎng)成了他們科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的治學(xué)作風(fēng)。另外，我們與勞技課相結(jié)合，充分利用學(xué)校的花卉植物園和蔬菜種植基地，開展各種生物勞技實(shí)踐活動(dòng)，如鹽水選種、幼苗培育、人工授粉、花卉扦插壓條繁殖等。同時(shí)，我們還定期組織學(xué)生前往鄰近的林果場、種植專業(yè)戶、漁場、苗圃等單位去參觀、調(diào)查，讓學(xué)生了解生產(chǎn)新經(jīng)驗(yàn)和新技術(shù)，使他們懂得科技的重要性，并進(jìn)一步激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。
二、滲透STS教育的方法
1.充分利用校園宣傳欄。校園宣傳欄是最好的宣傳生物學(xué)知識的場所，學(xué)完“免疫”一節(jié)內(nèi)容后，結(jié)合學(xué)校的“艾滋病”知識宣傳，我校組織了一場轟轟烈烈的“預(yù)防艾滋病，從我們做起”的活動(dòng)，通過對艾滋病的起源，傳播途徑等一張張富有感染力的宣傳畫加深了學(xué)生的認(rèn)識，告訴學(xué)生“以預(yù)防為主”，同時(shí)強(qiáng)調(diào)“一般的接觸交往和護(hù)理工作是不會傳染上艾滋病的，使學(xué)生正視艾滋病，艾滋病和艾滋病病毒攜帶者。在“世界濕地月”“世界地球日”“世界無煙日”的時(shí)候組織學(xué)生出了一系列保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境等的板報(bào)，使學(xué)生認(rèn)識到，地球只有一個(gè)，地球是人類生存的唯一家園，引起學(xué)生的環(huán)保意識。
第5篇：生物科學(xué)知識科普范文
[關(guān)鍵詞] 知識營銷 營銷方式 創(chuàng)造需求 開拓市場
一、引言
隨著知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來臨，產(chǎn)品正在知識化，消費(fèi)者對高技術(shù)含量的產(chǎn)品和與產(chǎn)品相關(guān)的科技知識的需要越來越強(qiáng)烈，而廣大消費(fèi)者卻不具備足夠的知識識別自己的需求,掌握商品的相關(guān)知識,從而渴望通過一種快捷、有效的途徑熟悉和掌握所購或欲購商品的性能、選購方法及使用和保養(yǎng)等知識。因此，知識營銷作為一種新的營銷方式,便應(yīng)運(yùn)而生。
所謂知識營銷，是指企業(yè)在營銷過程中，使企業(yè)的廣告、宣傳、公關(guān)、產(chǎn)品注入一定的知識含量與文化內(nèi)蘊(yùn)，幫助消費(fèi)者增加與商品相關(guān)并實(shí)用的信息與知識，提高他們的消費(fèi)與生活質(zhì)量，從而達(dá)到推廣產(chǎn)品、建立形象、提升品牌力的目的。
二、知識營銷的特點(diǎn)
1.知識營銷以普及有關(guān)科學(xué)知識為手段,灌輸新觀點(diǎn),創(chuàng)造需求,開拓新的市場
市場開拓的中心思想是創(chuàng)造新的需求和消費(fèi)方式。只有消費(fèi)者知道了某種消費(fèi)方式, 并且對其評價(jià)良好,才可能產(chǎn)生需求。高技術(shù)產(chǎn)品往往是市場上從來沒有出現(xiàn)過的新產(chǎn)品,特別是消費(fèi)品領(lǐng)域新產(chǎn)品的市場需求極難預(yù)測和把握,一般市場調(diào)查的結(jié)果很難反映出用戶的真實(shí)需求,而用戶面對日新月異的高技術(shù)產(chǎn)品,自己也說不清楚自己的需求。因此,為了將用戶模糊的需求明晰化,創(chuàng)造新的市場需求,開拓新的市場,關(guān)鍵要抓住科學(xué)知識的普及, 灌輸新觀念。如比爾?蓋茨斥資2億元，成立蓋茨圖書館基金會，為全球一些低收入的地區(qū)圖書館配備最先進(jìn)的電腦，又捐贈(zèng)軟件讓公眾接受電腦知識。他的這種先教電腦，再賣電腦的做法不僅傳播了新知識，而且開拓了新的市場。
2.通過傳播知識,將產(chǎn)品與顧客在知識結(jié)構(gòu)上建立穩(wěn)固的關(guān)系,使客戶成為產(chǎn)品長期忠實(shí)的消費(fèi)者
在當(dāng)今買方市場下，商家靠打折、甩賣、獎(jiǎng)贈(zèng)等促銷手段很難在競爭中取勝，而將產(chǎn)品與顧客在知識結(jié)構(gòu)上建立穩(wěn)固的關(guān)系,使顧客成為產(chǎn)品長期忠實(shí)的消費(fèi)者,才能適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)的要求。
如長沙友誼集團(tuán)本著“引導(dǎo)消費(fèi)者,幫助消費(fèi)者,服務(wù)消費(fèi)者”的宗旨,創(chuàng)辦了國內(nèi)首家顧客學(xué)校,通過免費(fèi)開班授課,讓消費(fèi)者不斷提高消費(fèi)素質(zhì),并了解商品的性能、使用、維護(hù)等知識。這種“感情投資”,贏得了顧客發(fā)自內(nèi)心的感激和信賴,自然也會得到消費(fèi)者好的口碑和豐厚的回報(bào)。
3.“知識營銷”是實(shí)現(xiàn)企業(yè)、消費(fèi)者和社會三者利益統(tǒng)一的有效途徑
知識營銷不僅為全社會帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，更從根本上提高了全社會的知識素質(zhì)，其效益是難以估量的。如上海交大昂立公司舉辦的“送您一把健康金鑰匙”的公益活動(dòng),進(jìn)入社區(qū)進(jìn)行科普宣傳,舉辦科普講座,向市民廣贈(zèng)生物科學(xué)書籍，舉辦科普知識競賽等。通過這些活動(dòng)，創(chuàng)造了對該產(chǎn)品廣泛的市場潛在需求，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，又為消費(fèi)者帶來了新的科學(xué)保健觀念。既滿足了消費(fèi)者提高保健水平的要求，也為社會帶來了整體文明水平和知識素質(zhì)的提升，使三者的利益達(dá)到了完美的統(tǒng)一。
三、知識營銷在實(shí)踐中的應(yīng)用
知識營銷這種先進(jìn)的營銷方式，已被一些公司在實(shí)踐中成功地運(yùn)用，但要更大范圍地推廣，還需企業(yè)經(jīng)營者們切實(shí)轉(zhuǎn)變觀念，與企業(yè)目標(biāo)、企業(yè)產(chǎn)品、技術(shù)創(chuàng)新等很好地結(jié)合起來。
1.知識營銷的前提――樹立社會營銷觀念
即通過對營銷方案的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施及評估，從而影響目標(biāo)公眾自愿行為，改善目標(biāo)公眾及他們所在群體的福利。這種提高社會福利的營銷策略，不僅能增加銷售量和利潤，還能擴(kuò)大企業(yè)知名度。如美國華盛頓特區(qū)最大的超級連鎖商巨人公司，首創(chuàng)并實(shí)行單位定價(jià)法，標(biāo)明生產(chǎn)日期和營養(yǎng)成分，派家政學(xué)家到各個(gè)商店幫助顧客選購和更加合理地配備食品。巨人公司在傳播普及知識、技能時(shí)，雖然投入大量人力、物力、財(cái)力，但使消費(fèi)者掌握了選配食品的知識，同時(shí)產(chǎn)生了需求。巨人公司也名利雙收。通過樹立社會營銷觀念，充分發(fā)揮了知識營銷的作用。
2.結(jié)合產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)闹R營銷方法
知識營銷多在家電產(chǎn)品尤其是一些新興的高科技產(chǎn)品的銷售中廣泛使用。以電子信息產(chǎn)業(yè)為例，技術(shù)權(quán)威對產(chǎn)品的性能、先進(jìn)性的保證，高校、政府部門等公眾部門對產(chǎn)品的率先采用是知識營銷的重要手段。而對于保健品、化妝品市場來說，營銷策略要針對不同類型的顧客進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)，使推銷的產(chǎn)品、服務(wù)適應(yīng)顧客的消費(fèi)特點(diǎn)和價(jià)值觀念。各產(chǎn)業(yè)、各企業(yè)都有自身特點(diǎn)，在進(jìn)行知識營銷時(shí)應(yīng)立足自身優(yōu)勢。如果都使用整齊化一的營銷策略，就不能給消費(fèi)者留下深刻印象，也達(dá)不到預(yù)期效果。
3.通過技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展知識營銷
知識營銷的特點(diǎn)在于向公眾傳播知識，擴(kuò)大潛在市場，達(dá)到營銷目的。要做到這一點(diǎn)，首先要掌握高新科技，產(chǎn)品技術(shù)含量高對現(xiàn)有市場有升級換代作用。微軟公司正是通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，從WIN32到WIN95、WIN98、WIN2000、再到WINXP，領(lǐng)導(dǎo)了計(jì)算機(jī)行業(yè)的技術(shù)更新潮流，其他公司不得不跟隨其后，不知不覺成為其附屬，微軟公司從而取得世界軟件行業(yè)霸主的地位。其產(chǎn)品不但暢銷發(fā)達(dá)國家，而且也熱銷一些低收入的發(fā)展中國家。
四、結(jié)語
第6篇：生物科學(xué)知識科普范文
聯(lián)系方式：胡小勇（曲岸），；QQ：472275060
教學(xué)設(shè)計(jì)概述
思路概述
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)”，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念，并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個(gè)人決策?！渡鷳B(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系》，就是通過有效使用信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述課程理念的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐。
本教學(xué)內(nèi)容是上海市高中生命科學(xué)高二年級第二學(xué)期《生態(tài)系統(tǒng)》（教材《生命科學(xué)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社）中的第一單元。由于本校高二學(xué)生已經(jīng)接受過信息技術(shù)課程教學(xué)，能夠熟練地操作電腦并掌握了概念圖軟件Mindmanager的使用方法，同時(shí)還具備一定的分析問題、解決問題能力，因此將教學(xué)設(shè)計(jì)思路定位為“基于信息技術(shù)的分組自主學(xué)習(xí)”。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)針對核心問題“生態(tài)系統(tǒng)的成分及它們之間的關(guān)系”，把學(xué)習(xí)設(shè)置在有意義的問題情境中（設(shè)計(jì)一個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng)，讓其維持一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)）。通過讓學(xué)生合作解決真實(shí)問題，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的生物科學(xué)知識，形成解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力。教學(xué)設(shè)計(jì)還特別強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程的體驗(yàn)，從而理解“非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、生態(tài)系統(tǒng)”等教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識和技能：掌握生態(tài)系統(tǒng)的概念與成分，及各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用；認(rèn)識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素；培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)和預(yù)測結(jié)果的能力。
過程和方法：引導(dǎo)和組織學(xué)生使用Mindmanager工具軟件開展自主學(xué)習(xí)和協(xié)作探究。
情感、態(tài)度和價(jià)值觀：學(xué)生首先通過自己動(dòng)手制作生態(tài)瓶并分析維持其平衡的必要條件，認(rèn)識到對于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，非生物成分和生物成分是缺一不可的。其次，通過了解美國生物圈II號失敗的教訓(xùn)，認(rèn)識到地球是我們唯一的家園，每個(gè)人都有責(zé)任保護(hù)地球，人類的一切活動(dòng)都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教學(xué)內(nèi)容包括“認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的成分和功能”、“分析地球之外是否有適合于人類居住的生態(tài)系統(tǒng)”兩部分，共設(shè)計(jì)了三個(gè)探究活動(dòng)。我們采用概念圖軟件Mindmanager，將學(xué)習(xí)活動(dòng)建構(gòu)繪制成一個(gè)可擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)支架，如圖1所示。在學(xué)習(xí)過程中通過按步驟展開概念圖，可以獲取學(xué)習(xí)資源，生成知識，解決問題。在每個(gè)活動(dòng)中，都設(shè)計(jì)了有意義的問題情境，逐層遞進(jìn)，從而有效地落實(shí)教學(xué)目標(biāo)。
圖1 基于Mindmanager的教學(xué)活動(dòng)框圖
活動(dòng)1：通過觀察微型生態(tài)球和Flash課件，初步認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)有哪些成分和它們之間的關(guān)系。達(dá)成知識目標(biāo)“掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的重要作用”、達(dá)成能力目標(biāo)“細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)問題”。
活動(dòng)2：通過模仿設(shè)計(jì)生態(tài)瓶并思考如何讓它維持的時(shí)間更長久，進(jìn)一步深入認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的成分和它們之間的關(guān)系，初步認(rèn)識到這是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。達(dá)成知識目標(biāo)“認(rèn)識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素”，達(dá)成能力目標(biāo)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)”。
活動(dòng)3：通過分析生物圈II號失敗的原因，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到“遵循生態(tài)規(guī)律，保護(hù)地球，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)野生動(dòng)植物資源，就是保護(hù)人類自己”，逐步樹立人與自然和諧共處的理念。達(dá)成情感目標(biāo)“地球是人類唯一的家園，人類的一切活動(dòng)都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律”等。
在教學(xué)過程中，應(yīng)用到的教學(xué)資源和材料主要包括：供學(xué)生自主學(xué)習(xí)參考的學(xué)案；Mindmanager學(xué)習(xí)概念圖、Flash課件、PPT課件、數(shù)字圖片，以及中國科普網(wǎng)絡(luò)資源等。
學(xué)生活動(dòng)：觀察研討
教師播放Flash課件，讓學(xué)生觀察風(fēng)靡歐洲的生態(tài)球，如圖2所示，激發(fā)學(xué)生思維：“為什么完全密閉的玻璃球中的小蝦能自由自在地生活？”
圖2 生態(tài)球
學(xué)生觀察生態(tài)球由哪些材料做成，然后歸類。
有了這些材料，生態(tài)球是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的？（觀看兩個(gè)Flas，得出結(jié)論）
通過活動(dòng)，學(xué)生概括出生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的作用，明確生態(tài)球能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的原因。
學(xué)生活動(dòng)：模仿實(shí)驗(yàn)
學(xué)生模仿生態(tài)球，自主嘗試動(dòng)手做一個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)思考：“如何讓它維持的時(shí)間更長久？”
學(xué)生交流分享，通過比較不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，推選出最佳組合方案。
師生共同總結(jié)，概括出生態(tài)系統(tǒng)的概念。
學(xué)生活動(dòng)：展示交流
學(xué)生代表作PPT展示：了解為了試驗(yàn)人類離開地球能否生存，美國建造了完全封閉的“生物圈II號”實(shí)驗(yàn)基地，如圖3所示。它是一個(gè)更大型的模擬生態(tài)系統(tǒng)，從成分上看，什么都不缺，但是最終這個(gè)計(jì)劃失敗了。
圖3 生物圈II號
應(yīng)用所學(xué)的生物原理思考和交流：你從“生物圈II號”的失敗中得到了什么啟示？ 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園，地球不是實(shí)驗(yàn)室，我們輸不起，只有善待和保護(hù)她才是我們真正的出路。
課堂實(shí)施效果
第7篇：生物科學(xué)知識科普范文
關(guān)鍵詞：公民科學(xué)素養(yǎng);公眾理解科學(xué);科學(xué)傳播
Abstract: The general three dimensional concepts of civic scientific literacy and related test items from Jon Miller and OECD’s PISA are reviewed. It is pointed out that there are still a lot of theoretical and practical problems to be considered， that the basic framework involved should come from science studies， and that China should set up its own measurement and explanation system to cope with the serious asymmetry of its local social and educational development. The problems found in the test partly reveal the limits of “deficient model” in the public understanding of science.
Key Words: civic scientific literacy，the public understanding of science， science communication
公民科學(xué)素養(yǎng)（civic scientific literacy）是公民文化素養(yǎng)（cultural literacy）的子集，是指一個(gè)社會中成年公民對科學(xué)技術(shù)的理解和運(yùn)用能力，通常指最低要求。它有4方面的問題：①它指的是什么？即如何定義它? ②它是干什么的？即用這個(gè)術(shù)語要做什么事情？③我們?nèi)绾螠y度它？即如何設(shè)計(jì)指標(biāo)體系實(shí)際測量它？④如何解釋調(diào)查得到的數(shù)據(jù)？據(jù)了解，我國只有中國科普研究所、中科院科技政策與管理研究所、中國科技信息研究所、北京大學(xué)等單位的少數(shù)研究人員在一定程度上研究過科學(xué)素養(yǎng)及其測試問題，其中李大光等人做了大量先驅(qū)性的工作[1－4]?，F(xiàn)在看來，國內(nèi)在這方面的理論研究相當(dāng)不足（國際上研究得也不充分，只是近些年研究的人員才多起來），無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。討論科學(xué)素養(yǎng)問題，廣義的科技傳播是一個(gè)良好的框架，《讓科技跨越時(shí)空：科技傳播與科技傳播學(xué)》一書提供了這樣的一種合適的語境[5]。無疑，科學(xué)素養(yǎng)問題只涉及科技傳播學(xué)中極小的一部分。
一、公民科學(xué)素養(yǎng)的含義
喬治??梅森大學(xué)物理系的James Trefil教授給出的定義為：“如果一個(gè)人有足夠的科學(xué)背景，以應(yīng)付其日常生活中所涉事物的科學(xué)成份，則他或她就具備科學(xué)素養(yǎng)?！盵6] 由于我國城鄉(xiāng)差別極大，人們的受教育程度、生產(chǎn)和生活方式差別很大，人們的“日常生活”很不相同，其中關(guān)注的自然科學(xué)問題也有相當(dāng)?shù)牟顒e。科學(xué)素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的一個(gè)部分，而后者可以形象地比作一個(gè)龐大的知識母體（a large matrix of knowledge）。此知識母體具有馬太效應(yīng)，基礎(chǔ)越好就越容易增添新內(nèi)容，基礎(chǔ)越不好就越不容易補(bǔ)充新內(nèi)容。這里“知識”一詞要做廣義的理解，包括事實(shí)、術(shù)語、方法、技能、觀念、哲學(xué)、歷史等等，并且它們彼此緊密交叉、處于動(dòng)態(tài)發(fā)展過程之中。于是，“科學(xué)素養(yǎng)由一系列事實(shí)、概念、歷史、哲學(xué)和觀念組成，它們彼此通過邏輯紐帶聯(lián)系在一起。有科學(xué)素養(yǎng)的人關(guān)于宇宙運(yùn)行的方式知道一些基本的事實(shí)，也在一定程度上了解科學(xué)家是如何得到那些知識的。有科學(xué)素養(yǎng)的人能夠處理進(jìn)入他或她視野中的科學(xué)和技術(shù)事務(wù)，就如同他或她應(yīng)付經(jīng)濟(jì)、法律或政府事務(wù)一樣熟練。注意，在此科學(xué)素養(yǎng)定義中，我沒有包括做科學(xué)（do science）的能力。當(dāng)我去聽一場音樂會，我不希望在前廳中被攔住并被要求展示對小提琴具有精湛技巧，方能進(jìn)入音樂大廳。同樣我認(rèn)為不應(yīng)當(dāng)要求人們會做科學(xué)，方能算作具備科學(xué)素養(yǎng)?！盵6]
科學(xué)素養(yǎng)與科普、科學(xué)傳播（SC）及科學(xué)教育關(guān)系甚密，近些年國內(nèi)許多部門都不斷地談起這個(gè)概念。我國從20世紀(jì)90年代從美國引入并開展公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查，到目前為止已于1992，1994，1996，2001，2003共5次開展公眾（18～69歲）科學(xué)素養(yǎng)的全國性調(diào)查。5次調(diào)查均由中國科普研究所等單位組織實(shí)施，功勞巨大。
1992年米勒在《公眾理解科學(xué)》雜志第1卷第1期上著文《通向?qū)Α肮娎斫饪茖W(xué)技術(shù)”的一種科學(xué)理解》，較全面地總結(jié)了此前10多年的研究進(jìn)展[7，8]，當(dāng)時(shí)他為國際科學(xué)素養(yǎng)促進(jìn)中心的主任，此中心隸屬于芝加哥科學(xué)院。米勒指出，對公眾理解科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)研究始于1957年由美國科學(xué)作家協(xié)會（NASW）和洛克菲勒基金會資助的一次全美成人調(diào)查。此調(diào)查的目的是想了解科學(xué)寫作的讀者規(guī)模及需求，樣本為1 900個(gè)美國成人，問卷中只有一小部分內(nèi)容涉及科學(xué)技術(shù)問題。1972年，美國科學(xué)委員會（National Science Board）決定出版雙年度《科學(xué)指標(biāo)》（Science Indicators，后來名稱略有改變，加上了“工程”，成了科學(xué)與工程指標(biāo)），以反映美國的科技狀況，其中有一章是關(guān)于公眾對科技的態(tài)度的，并在全國實(shí)施了問卷調(diào)查。1972，1974，1976年的《科學(xué)指標(biāo)》所開展的研究屬于第一階段。米勒講，這一階段被認(rèn)為沒有很好地利用社會科學(xué)方面的資源。美國國家科學(xué)基金會（NSF）開始征集新方案，米勒與普萊維特（Kenneth Prewitt）擬定的一項(xiàng)建議被選中，于是開啟了《科學(xué)指標(biāo)》系列出版物的第二階段的研究工作。1979年的《科學(xué)指標(biāo)》具體反映了新階段的調(diào)查設(shè)計(jì)。正是在1979年的研究中米勒第一次實(shí)施了他所擬定的科學(xué)素養(yǎng)問卷調(diào)查，他把科學(xué)素養(yǎng)定義為一種三維建構(gòu)物，具體包括：（1）科學(xué)術(shù)語和科學(xué)概念的基本詞匯；（2）對科學(xué)過程的理解；（3）知道科學(xué)和技術(shù)對個(gè)體和對社會的影響。[6]實(shí)際上這一指標(biāo)骨架依據(jù)的是米勒于1983年發(fā)表在《代達(dá)羅斯》（Daedalus）雜志上的文章《科學(xué)素養(yǎng)：概念評論與經(jīng)驗(yàn)評論》。
1985，1988，1990，2000年上述三維測度方案又有所修訂。1988年英國的調(diào)查研究采用了米勒的體系，1989年加拿大的研究、1989年歐盟的研究及1990年新西蘭的研究，均采用米勒的三維體系。
20世紀(jì)90年代后，米勒的體系進(jìn)一步流傳，同時(shí)多國的比較研究方興未艾，針對特殊群體的科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查研究也紛紛開展起來，如針對在校某一年齡段學(xué)生的調(diào)查研究。
到了2000年，聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）啟動(dòng)了著名的PISA項(xiàng)目(三個(gè)一輪：2000年，2003年，2006年。現(xiàn)在2003年的報(bào)告已經(jīng)出版)，32個(gè)國家（其中28個(gè)是OECD成員國）共有25萬學(xué)生參與了科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查（另有13個(gè)國家準(zhǔn)備加入，我們不知道為什么如此重視科教的中國反而不加入），有趣的是年齡一律限定在15歲。為什么選在15歲呢？因?yàn)閷τ诙鄶?shù)OECD成員國，15歲的學(xué)生馬上就要結(jié)束義務(wù)教育了，選擇這個(gè)時(shí)期進(jìn)行測試能夠?qū)αx務(wù)教育的效果進(jìn)行有效評估。PISA測試范圍較廣，包括3大類：閱讀素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)和自然科學(xué)素養(yǎng)。其中只有后者與米勒的測試有直接關(guān)系。
PISA科學(xué)素養(yǎng)測試仍然采用了與米勒類似的三維結(jié)構(gòu)體系，但闡述得更為清楚。PISA報(bào)告指出：科學(xué)素養(yǎng)是指，在科學(xué)技術(shù)極大地影響著人們的生活的條件下，科學(xué)地思考問題的能力。這種素養(yǎng)包括理解科學(xué)概念并運(yùn)用科學(xué)觀念的能力[7]。
第一維：科學(xué)概念（scientific concepts）。指為了理解自然界及其由于人類的活動(dòng)所導(dǎo)致的變化，學(xué)生們需要掌握一系列基本的科學(xué)概念，這些概念涉及物理、化學(xué)、生物科學(xué)、地球與空間科學(xué)等學(xué)科。
第二維：科學(xué)過程（scientific processes）。PISA考察學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識及對科學(xué)過程的了解。要求學(xué)生有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運(yùn)用證據(jù)的能力。具體講，考察5個(gè)方面的過程：①辨識科學(xué)問題；②識別證據(jù)；③得出結(jié)論；④交流或傳播這些結(jié)論；⑤用演示表明自己對科學(xué)概念的理解。除了最后一條，其余幾條并不直接要求具體的科學(xué)知識。當(dāng)然，其他過程嚴(yán)格說也不是與“科學(xué)”內(nèi)容無關(guān)的。
第三維：科學(xué)境況（scientific situations）?？茖W(xué)素養(yǎng)測試想了解的主要是日常生活中涉及的科技問題或科技事務(wù)與人們的關(guān)系。2000年的測試主要涉及3個(gè)方面：生活與健康中的科學(xué)；地球與環(huán)境中的科學(xué)；技術(shù)中的科學(xué)[7]。
二、公民科學(xué)素養(yǎng)的測試
以一種方便有效的辦法真正測試這三維，是相當(dāng)困難的，問卷極難設(shè)計(jì)，特別是針對后兩維。據(jù)我們考察，米勒在實(shí)際測試的問卷上也沒有真正反映他的理論構(gòu)想，中國歷次的測試中針對后兩維的試題設(shè)計(jì)也有明顯不足。OECD的實(shí)際測試采用的主要是塞麥爾維斯（Ignaz Semmelweis，1818～1865）日記中的段落，而采用這個(gè)例子大概受到了著名科學(xué)哲學(xué)家亨普爾的《自然科學(xué)的哲學(xué)》一書的影響，亨普爾講述那個(gè)例子主要根據(jù)的是辛克萊的《塞麥爾維斯：他的生活和學(xué)說》（1909）一書。OECD 1999年的一份研究報(bào)告《測度學(xué)生的知識和技能：一個(gè)新的評估框架》詳細(xì)闡述了PISA科學(xué)素養(yǎng)評估的潛在概念框架。
現(xiàn)有的測試方案對于科學(xué)的社會運(yùn)作（涉及后兩維），并沒有給出很好的測試題目。這方面的測試應(yīng)當(dāng)主要考察人們對“大科學(xué)”時(shí)代“同行評議”、“科學(xué)激勵(lì)機(jī)制”等制度安排的了解，這也是未來科學(xué)傳播的重點(diǎn)。基于此，我們可以提出自己的科學(xué)素養(yǎng)體系及相關(guān)的測試方案，重點(diǎn)加強(qiáng)科學(xué)社會學(xué)的內(nèi)容，更好地反映科學(xué)—社會—個(gè)人之間復(fù)雜的互動(dòng)關(guān)系。初步的設(shè)想仍然是三維：①科學(xué)概念維；②科學(xué)（內(nèi)在）過程維（對應(yīng)科學(xué)哲學(xué)）；③科學(xué)（外在）運(yùn)作維（對應(yīng)科學(xué)社會學(xué)、科學(xué)傳播學(xué)等）。這需要一系列經(jīng)過良好試測的試題作為支持。
人類社會發(fā)展到現(xiàn)在，積累了大量的科學(xué)知識，涉及許多學(xué)科，其中的知識可以說是海量的，終生也學(xué)不完。但是，這些知識中有一些是基本的、對每個(gè)人差不多都是重要的，或者說應(yīng)當(dāng)知道的。
對第一維的測度，應(yīng)當(dāng)把握一個(gè)基本原則：不是多多益善。大量科學(xué)知識是相當(dāng)專門化的；大量知識更新速度很快，即現(xiàn)在看來很準(zhǔn)確，不久后就會過時(shí)甚至成為謬誤；擁有更多的知識，在相當(dāng)程度上不說明問題，還要看這些知識的時(shí)空分布狀況等。對于測試而言，要求公眾掌握的是有一定時(shí)效性的、通用的、各學(xué)科均有分布的、難度適當(dāng)?shù)闹R（包括事實(shí)、原理）。
科學(xué)素養(yǎng)包括許多內(nèi)容，一般來說不容易簡單地概括為幾個(gè)方面?！睹嫦蛉w美國人的科學(xué)》中認(rèn)為，“科學(xué)素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)、技術(shù)、自然科學(xué)和社會科學(xué)等許多方面，這些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的統(tǒng)一性；懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)互相依賴的一些重要方法；了解科學(xué)的一些重大概念和原理；有科學(xué)思維的能力；認(rèn)識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，認(rèn)識它們的長處和局限性。同時(shí)，還應(yīng)該能夠運(yùn)用科學(xué)知識和思維方法處理個(gè)人和社會問題。”[9] 在這種理解中，采用了科學(xué)的廣義用法，科學(xué)一詞包含數(shù)學(xué)、自然科學(xué)(物理、化學(xué)、生物學(xué)等)、社會科學(xué)等，而狹義的用法中科學(xué)只指自然科學(xué)。在OECD的PISA項(xiàng)目中，科學(xué)也只指自然科學(xué)，在那里分別考慮數(shù)學(xué)素養(yǎng)和自然科學(xué)素養(yǎng)。
無論按廣義的理解還是狹義的理解，科學(xué)都是十分復(fù)雜的，科學(xué)素養(yǎng)也都包含許多相互聯(lián)系的方面。自米勒始，為了測試方便，人們常常將科學(xué)素養(yǎng)簡化為三個(gè)維度。但是這三個(gè)維數(shù)與數(shù)學(xué)上的三維是不同的。數(shù)學(xué)上講的三維，彼此是獨(dú)立的，而這里僅僅是借用“維度”的概念，是一種比喻的說法。科學(xué)素養(yǎng)的三維之間有著內(nèi)在的復(fù)雜關(guān)聯(lián)。
在通常的認(rèn)識中，三維素養(yǎng)呈現(xiàn)正相關(guān)變化，即第一維測試的數(shù)值越高，則第二維第三維測試的數(shù)值也高，反之亦然。籠統(tǒng)講，這不算太錯(cuò)，但不準(zhǔn)確。細(xì)致分析，其中會存在反相關(guān)的情況。假定測試結(jié)果大致反映了實(shí)際的情況，針對不同的人群或者個(gè)體，完全有可能對于第一維測試的數(shù)值高，而對于第二第三維反而很低，也可能存在另一種情況，即第二第三維數(shù)值高，而第一維相對較低。這種可能性特別值得指出來。它的含義是，對科學(xué)事實(shí)的了解，不等于對科學(xué)過程、科學(xué)本性、科學(xué)的社會與境的了解。
隨著科學(xué)本身的復(fù)雜化，科學(xué)傳播過程日益復(fù)雜化。三個(gè)維度的科學(xué)傳播之間可能還存在一種新情況：即相互沖突。英國科學(xué)技術(shù)辦公室(OST)與威爾康信托基金(WT)2001年報(bào)告指出，科學(xué)傳播系統(tǒng)中的不同主體(players)之間，關(guān)于向公眾傳播什么、為什么傳播和怎么傳播等，會存在一定的張力。試圖傳播關(guān)于科學(xué)的確定的“事實(shí)”的欲望，與試圖傳播科學(xué)之運(yùn)作過程的需求之間，可能相互沖突[10]。前者力圖提供相對簡化而明確的科學(xué)信息，而后者試圖讓公眾明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的接連不斷地提問題的過程，即關(guān)于科學(xué)本身也要不斷地問為什么。前者強(qiáng)調(diào)信，后者強(qiáng)調(diào)知?！案玫乩斫饪茖W(xué)的過程是重要的，如果非科學(xué)家試圖搞明白被接受的理解如何可能被過高估計(jì)，以及新的解釋和結(jié)果是如何領(lǐng)先的。這樣，當(dāng)新發(fā)現(xiàn)被宣布時(shí)，可以防止科學(xué)和科學(xué)家受到冷落，也會防止所謂的新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤導(dǎo)作用[10]。
這就自然引出科學(xué)傳播的兩類不同模型。一類是傳統(tǒng)的欠缺模型(deficient model，也譯作缺失模型)，它是自上而下向群眾教授科學(xué)的模型（這個(gè)模型相當(dāng)有效，但也有一些問題）；另一類是介入模型、與境模型、民主模型、對話模型（這個(gè)模型聽起來十分動(dòng)聽，但操作起來有相當(dāng)?shù)睦щy）等。
威爾康信托基金1998年的研究表明，非專家不需要了解一大堆科學(xué)的細(xì)節(jié)才能夠討論科學(xué)的社會與倫理問題[10]。因?yàn)榭茖W(xué)是高度分科的，就某一學(xué)科或者專門問題，確實(shí)存在專家與非專家之嚴(yán)格分界，但就整個(gè)科學(xué)而言，很難說誰是專家誰是非專家。比如，院士是科學(xué)家，是在某一專門領(lǐng)域有很高成就的科學(xué)家。通常人們以為他們對于科學(xué)的任何事物都是專家，即不僅僅是在他擅長的那個(gè)領(lǐng)域是專家而且也是其他領(lǐng)域的專家。這當(dāng)然是沒有根據(jù)的，雖然一些院士知識面很廣，但仍然得不出院士比普通人對其他學(xué)科了解得更多。比如陳景潤是數(shù)學(xué)中數(shù)論領(lǐng)域的專家，他對物理學(xué)、對社會科學(xué)可能就比較外行，甚至不如普通的文科大學(xué)生及普通市民。這也非常正常。
在科學(xué)的社會與境一維，更多涉及情感和價(jià)值觀。公眾與科學(xué)家更站在幾乎相近的平臺上?？茖W(xué)家群體可能更傾向于維護(hù)科學(xué)共同體的利益，而公眾可能更關(guān)心自身的利益，他們對同一個(gè)問題的看法可能相差很遠(yuǎn)，也不能簡單地稱科學(xué)家的判斷更客觀、更合理。這時(shí)需要對“合理性”制定標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是相對的，隨著時(shí)代的不同也會有變化。
三、現(xiàn)有測試方案關(guān)于第二和第三維的處理及其問題
科學(xué)素養(yǎng)定義中包括了非常廣泛的內(nèi)容，也因而給進(jìn)一步的界定和實(shí)際的測度帶來了一系列復(fù)雜問題，其中包括若干理論問題沒有解決。米勒的三維體系談?wù)撈饋矸浅：侠恚珮O難測試，實(shí)際上各國在測試中也都做了靈活處理，包括米勒本人所做的測試。第一維涉及的主要是科學(xué)事實(shí)和原理，基本沒有問題，但第二第三維問題很多。
宏觀上講，第一維涉及的各門自然科學(xué)中的基本知識和原理；第二維涉及的是科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)；第三維涉及的是科學(xué)社會學(xué)和STS等。對于普通公眾，對于第一維可能還算容易掌握，但對于第二和第三維就顯得相當(dāng)困難了。即使對于專門學(xué)習(xí)科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)的學(xué)生，對相關(guān)問題的認(rèn)識也有很大差別，一方面屬于較難掌握，另一方面這些學(xué)科、問題仍然處于廣泛討論、爭論之中，很難給出唯一能讓大家認(rèn)可的選擇。
米勒對科學(xué)素養(yǎng)的理論和實(shí)踐貢獻(xiàn)很大，但是因?yàn)樗皇菍ｉT從事科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)工作的，他一定程度上低估了后兩維測試的困難。由此導(dǎo)致的直接后果是：
（1）對第二維的出題，顯得過于簡單，甚至文不對題，即所出題目并不能實(shí)際反映對所聲稱的科學(xué)過程和科學(xué)方法的測試。
（2）第三維干脆不以客觀題的形式出現(xiàn)，不直接計(jì)入科學(xué)素養(yǎng)綜合指標(biāo)的計(jì)算。這相當(dāng)于說由原來的三維簡化為二維，而兩維也不夠全面，實(shí)際上目前世界各國所做的測試只做了一個(gè)半維，即第一維加上第二維的一半。
Richard Carrier 坦率地道出了公眾擁有科學(xué)素養(yǎng)的困難性，他于2001年指出：“你可能很吃驚，科學(xué)素養(yǎng)很難獲取也頗難傳播。 畢竟，科學(xué)是一種極為復(fù)雜而且精致的事物，只有博聞察驗(yàn)、深思熟慮才能真正理解科學(xué)。人類文明用了數(shù)千年才算明白了它的道理，也許要花更多的時(shí)間才能掌握它。最近的一些著作已經(jīng)揭示了科學(xué)的非同尋常、反直覺和極其麻煩的本性，拒斥了天真的啟蒙觀點(diǎn)，啟蒙觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)不過是學(xué)科化了（disciplined）的常識?！盵11]
Richard Carrier指出：“在我的研究和隨后的測試中，‘科學(xué)素養(yǎng)’（scientific literacy）不是指科學(xué)的內(nèi)容（content），而是指科學(xué)的本性（nature）。科學(xué)內(nèi)容會鋪天蓋地地涌向公眾。許多科學(xué)事實(shí)是常識：現(xiàn)在大街上的普通人也比古代最有學(xué)識的人知道更多的科學(xué)事實(shí)。”[11]
的確，這能說明什么呢？能說明現(xiàn)在的普通人，也比古時(shí)的學(xué)者更理性、更懂得思考、探索？絕對不是這么回事。另外，如今電視上播出的所謂科學(xué)知識“闖關(guān)答題競賽”，測試的只是記憶力和條件反射速度。如果讓一位實(shí)驗(yàn)室里成熟的科學(xué)家與一位初中生同臺對陣，按現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，很可能那個(gè)初中生獲勝，這能說明他更懂科學(xué)、更懂科學(xué)方法，更具有科學(xué)素養(yǎng)嗎？一些電視臺以科學(xué)的名義所做的東西，一定程度上有令觀眾弱智化的傾向，對一個(gè)問題所提供的標(biāo)準(zhǔn)答案，實(shí)際上是對科學(xué)問題做了極端的簡化，在不列出前提條件的情況下魯莽地下結(jié)論。以那種方式傳播科學(xué)，實(shí)際上等于歪曲科學(xué)，是提高真正的科學(xué)素養(yǎng)的一種反向作用，即它甚至能夠降低人們本來可能具有的一點(diǎn)點(diǎn)本能的懷疑精神、探索求證精神，即降低原有的科學(xué)素養(yǎng)，對科學(xué)產(chǎn)生更大的誤解。
科學(xué)的本性，是科學(xué)哲學(xué)專門探討的問題，也很難理解的。根據(jù)Carrier，自然科學(xué)的本性有許多方面，但至少包括如下7個(gè)方面：①科學(xué)的結(jié)論是暫時(shí)性的；②科學(xué)是一種以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的信念 (Science is an Empirical “Faith”)；③科學(xué)不是指某種單一的方法；④實(shí)驗(yàn)是一種目標(biāo)導(dǎo)向的科學(xué)觀察形式；⑤科學(xué)理論是對科學(xué)事實(shí)的說明；⑥科學(xué)定律是對自然行為的描述；⑦科學(xué)是一種創(chuàng)造性事業(yè)。[11]
現(xiàn)在許多國家采用的測試中，有兩道測試科學(xué)方法的試題，實(shí)際上它們是推理題。
“208.科學(xué)家想知道一種治療高血壓的新藥是否有療效。在以下的方法中，您認(rèn)為哪一種方法最正確?1. 給1000個(gè)高血壓病人服用這種藥，然后觀察有多少人血壓有所下降。2. 給500個(gè)高血壓病人服用這種藥，另外500個(gè)高血壓病人不服用這種藥，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。3. 給500個(gè)高血壓病人服用這種藥，另外500個(gè)高血壓病人服用無效無害、外形相同的安慰劑，然后觀察兩組病人中各有多少人的血壓有所下降。4. 不清楚?！盵3]
這是一個(gè)改進(jìn)后的試題。原來的試題選項(xiàng)中意欲的答案是2，當(dāng)時(shí)沒有選項(xiàng)3，也沒有選項(xiàng)4。應(yīng)當(dāng)說，這一改進(jìn)是必要的。但是，這類醫(yī)藥檢驗(yàn)方面的試題仍然可以找到許多不嚴(yán)格的地方。這類題從正面補(bǔ)充，總是很難自圓其說。但是，公眾科學(xué)素養(yǎng)測試并非要求只從正面測試人們對科學(xué)的理解。正如，邏輯經(jīng)驗(yàn)論者從正面證明科學(xué)的合理性、尋求科學(xué)劃界問題的解答通常不成功，但也可以反過來思考，如波普爾不是從證實(shí)而是從證偽的角度考慮，模棱兩可的情況就好辦一些。
“H02某藥廠欲測試兩種感冒藥的療效，3個(gè)患感冒者自愿測試。第1個(gè)人只吃A藥，第2個(gè)人只吃B藥，第3個(gè)人只吃一種安慰劑C。經(jīng)過3天的吃藥測試，第2個(gè)人痊愈，另兩個(gè)則仍然處于感冒狀態(tài)。請問下面的陳述哪個(gè)結(jié)論是較合理的？1．第2個(gè)人身體素質(zhì)好。（1分）2．A療效好。（0分）3．B療效好。（3分）4．無法判斷。（10分）5．不知道。（0分）”
這里，選項(xiàng)4是意欲中的答案，因?yàn)闃颖緮?shù)太少，如此簡單的測試不能說明關(guān)于醫(yī)藥療效方面如此復(fù)雜的問題，實(shí)際的情況可能是：A可能比B好，B也可能比A好，兩者也可能都無效，甚至兩者都可能有反作用。這道題當(dāng)然設(shè)置了陷阱，3選項(xiàng)好像是正確的，在日常生活中人們也通常是這樣判斷的，比如比較兩種感冒藥的好壞。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也沒好。于是得出A比B好。其實(shí)很難說，情況可能非常復(fù)雜。特別是感冒病毒幾乎每次都不同，人們患病程度也可能不同。百姓日常生活中的對待藥物的態(tài)度，可能不夠科學(xué)，此題恰好可以測試出其間的差別。此題給分也可以模糊處理，比如選擇1給1分，選擇2和5給0分，選擇3給3分，選擇4給10分。注意，試題中用語是“哪個(gè)結(jié)論是較合理的”，沒有問“哪個(gè)結(jié)論是科學(xué)的”?；卮?或3是不科學(xué)的，但現(xiàn)實(shí)中有一定的合理性，因此可以給一定的分?jǐn)?shù)。選項(xiàng)1雖然無法直接推出，但有相當(dāng)?shù)暮侠硇?，給1分。選項(xiàng)2雖然在科學(xué)意義上有成立的可能性，但現(xiàn)實(shí)中這種回答是荒唐的，無法從題目中直接推出，因此給0分。選項(xiàng)3，似乎直接可從題目中推出、現(xiàn)實(shí)中多數(shù)人也會如此推斷，但不夠科學(xué)，給3分。
之所以給錯(cuò)誤的“回答3”以還算高的分?jǐn)?shù)3，有這樣的考慮：①它與題目中的條件相符，有一定的現(xiàn)實(shí)合理性，雖然是科學(xué)上錯(cuò)誤的；②它比其它回答畢竟有相當(dāng)大的差別；③這是一個(gè)陷阱題，有的人細(xì)心考慮可能會選擇4，但由于不小心或者不了解命題者的動(dòng)機(jī)，可能誤選了3，為避免與選擇4所得分?jǐn)?shù)相差太多，故給3一定的分值；④減少因?yàn)橛眉冞壿嬐茢嗍址ǘx擇4所造成的不真實(shí)所帶來的分值差。有的人可能善于分析命題者的動(dòng)機(jī)，從分析5個(gè)選項(xiàng)角度，有可能故意選擇4。
但是值得說明一下的是，經(jīng)常采用的兩個(gè)測試題本身并不真正涉及“經(jīng)驗(yàn)科學(xué)”的內(nèi)容，即不直接屬于經(jīng)驗(yàn)科學(xué)。所謂的經(jīng)驗(yàn)科學(xué)就是指人們平時(shí)所講的狹義的自然科學(xué)?！敖?jīng)驗(yàn)科學(xué)”與“形式科學(xué)”合起來共同構(gòu)成我們平時(shí)講的廣義的“科學(xué)”。如果要測試科學(xué)方法的話，更重要的是測試經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的方法。現(xiàn)有的測試中的不足之處也在這個(gè)地方。OECD的測試采用了塞麥爾維斯的案例，同時(shí)設(shè)計(jì)了一組問題[12]。這樣做確實(shí)反映了實(shí)際的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程、對科學(xué)數(shù)據(jù)的理解等。應(yīng)當(dāng)說OECD關(guān)于科學(xué)方法的測試要明顯優(yōu)于米勒的做法。OECD此測試題的缺點(diǎn)是，敘述較復(fù)雜，答題者需要耐心和判斷力。OECD測試的對象是在校的即將完成義務(wù)教育的15歲的學(xué)生，他們的素質(zhì)平均起來應(yīng)當(dāng)是較好的。這也提出一個(gè)問題：對于文化素質(zhì)不高的人，如何測試其對科學(xué)方法的理解程度？
第三維測試的是人們對科學(xué)技術(shù)的態(tài)度和看法。這方面的內(nèi)容顯得越來越重要，是未來此類調(diào)查中最核心的部分，因?yàn)榇祟愓{(diào)查一方面想了解公眾對科學(xué)知識、科學(xué)方法掌握的程度，另一方面想知道公眾對當(dāng)前的科技有什么樣的看法。后者更顯得關(guān)鍵，這些看法對于制定公共政策有重要參考意義，也是從事科普、科學(xué)傳播必須關(guān)注的問題。
關(guān)于第三維，中國科協(xié)的測試中設(shè)計(jì)了一個(gè)大題，大題下面包括許多有趣的小題，題目尚好。但據(jù)說，在中國的實(shí)際計(jì)算中，這道題的得分并不計(jì)入實(shí)際的平均科學(xué)素養(yǎng)值的計(jì)算。因?yàn)闅v次調(diào)查均沒有詳細(xì)說明平均值是如何計(jì)算出來的，與每道小題的關(guān)系如何，人們也就無法作進(jìn)一步的評論。其實(shí)，具體的算法應(yīng)當(dāng)是透明的，也只有這樣，人們才能核對其計(jì)算的準(zhǔn)確性，其他人才能夠也做類似的調(diào)查并作對比研究。特別是由國家公共資金資助的調(diào)研項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)以某種形式公開、部分公開或者通過內(nèi)部報(bào)告發(fā)表其調(diào)研的具體方法、計(jì)算方法和程序。
此道題的優(yōu)點(diǎn)是多方面的，不必再專門講述。不足之處在于，沒有在宏觀層面上大致反映出當(dāng)代大科學(xué)的社會運(yùn)行。公民理解科學(xué)的一個(gè)重要方面是，在現(xiàn)代條件下，科學(xué)是如何組織起來的，它們?nèi)粘Ｊ侨绾芜\(yùn)作的，科學(xué)成果是如何發(fā)表和確認(rèn)的，科學(xué)家是如何申請和運(yùn)用研究基金的。在此一系列過程中，“同行評議”是十分關(guān)鍵的。中國大量的“民間科學(xué)愛好者”的出現(xiàn)，就與此有關(guān)。據(jù)我們了解，社會公眾普遍不了解科學(xué)是如何運(yùn)作的。對此方面的不了解程度要甚于對科學(xué)知識的了解程度，甚至也不如對科學(xué)方法的了解。
四、細(xì)致分析大科學(xué)時(shí)代科學(xué)的本性是做好公民科學(xué)素養(yǎng)測試的前提
科學(xué)早已不是二戰(zhàn)前或19世紀(jì)以前的那種小科學(xué)。當(dāng)代科學(xué)是一項(xiàng)重要的社會建制，是與國家行為、國計(jì)民生息息相關(guān)的龐大事業(yè)，與政治、經(jīng)濟(jì)、文化密切相關(guān)，其中滲透了社會的各個(gè)因素。在當(dāng)前時(shí)代，僅僅從認(rèn)知的角度理解科學(xué)，是顯然不夠的。對國家、對每一個(gè)人，科學(xué)不僅僅是一種認(rèn)知活動(dòng)。但是依據(jù)傳統(tǒng)的科學(xué)觀，人們習(xí)慣于只從認(rèn)知的角度理解科學(xué)，這種想法也在公民科學(xué)素養(yǎng)測試過程中有所表現(xiàn)。一項(xiàng)反映時(shí)代狀況的有水準(zhǔn)的測試，應(yīng)當(dāng)反映學(xué)術(shù)研究在半個(gè)多世紀(jì)內(nèi)的重大進(jìn)展，把其中的一部分吸收過來，因此科學(xué)史的一些新結(jié)果和新理論、科學(xué)哲學(xué)在20世紀(jì)后半葉的進(jìn)展(關(guān)于觀察與理論、科學(xué)事實(shí)的建構(gòu)性，科學(xué)說明、科學(xué)還原與統(tǒng)合等)、科學(xué)社會學(xué)(經(jīng)典學(xué)派與SSK)的新探索等，都應(yīng)當(dāng)有一定程度的體現(xiàn)。即使不直接體現(xiàn)出來，也要對此有所關(guān)注，正視這些學(xué)術(shù)的進(jìn)展。但可惜的，無論我國的工作還是米勒的工作，都顯得對這些進(jìn)展比較麻木，這也許與當(dāng)事人的背景有關(guān)。作為初始嘗試，這些都沒有太大關(guān)系，事情總得啟動(dòng)起來，再一步一步改進(jìn)。問題是，多年過去了，研究工作沒有跟上去。
公民科學(xué)素養(yǎng)測試題要反映當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會學(xué)的進(jìn)展，充分利用它們的成果，通過專項(xiàng)研究，提供一套或多套合格的測試題。此工作是相當(dāng)復(fù)雜的，其復(fù)雜性在于：①摘取知識中的核心知識涉及一定的價(jià)值判斷和隨意性；②學(xué)術(shù)界關(guān)于許多重要論題長期以來就在爭論，如何從爭論中提取大家共同認(rèn)可的觀念？③如何把學(xué)術(shù)性的內(nèi)容通俗化，變成可用于測試的具體題目，同時(shí)還保持了敘述的準(zhǔn)確性？這三個(gè)環(huán)節(jié)在目前的測試實(shí)踐中均沒有認(rèn)真考慮，國際上也如此。
中國的科學(xué)素養(yǎng)測試要堅(jiān)定地吸收米勒開創(chuàng)的三維模型，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出一套適合中國國情的簡化的測試方案。具體講有如下基本設(shè)想：
(1)公民科學(xué)素養(yǎng)測試是想通過一系列試題，了解中國公眾對科學(xué)的了解程度。(2)這種了解包括3個(gè)大的方面：科學(xué)知識；科學(xué)方法和過程；科學(xué)的社會運(yùn)作及影響。上述3個(gè)方面同等重要，在測試題的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)測試題總量不宜過大或者過小，而且要方便被測者答題。題目應(yīng)當(dāng)均為正誤判斷題，共計(jì)60小題，每題基本上是一句話的篇幅。(4)此難度需要反復(fù)試驗(yàn)，要與中國國情聯(lián)系在一起，在各地做一些試驗(yàn)性測試。試題要有一定的穩(wěn)定性，要與當(dāng)前和未來一段時(shí)間內(nèi)科學(xué)的整體趨勢相一致。至少10年不要做根本性的改變。試題應(yīng)當(dāng)有良好的區(qū)分度，能夠反映中國公眾各個(gè)層次之間有差異。
有幾點(diǎn)附帶的說明：①測試的難點(diǎn)在于，對于后兩維，很難出題。②試題的形式要整齊，不必與國際的做法完全一樣。國際對比是一方面，更重要的是國內(nèi)自身對比。解決這個(gè)矛盾的辦法是，不妨同時(shí)做兩套調(diào)查，一套嚴(yán)格按國際規(guī)范，一套按中國國情做，兩者可以不直接相關(guān)(總的趨勢相關(guān)，但側(cè)重點(diǎn)、區(qū)分度肯定不同)。③為便于統(tǒng)計(jì)，為使算法簡明，各地方各部門可自行進(jìn)行局部調(diào)查，試題形式統(tǒng)一，分值統(tǒng)一。④試題需要反復(fù)做試驗(yàn)性的測試，這需要相當(dāng)長的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。
公民科學(xué)素養(yǎng)測試的理論基礎(chǔ)是科學(xué)傳播第二階段“公眾理解科學(xué)”框架下的“缺失模型”，許多測試?yán)щy也與此模型的局限有關(guān)[13-16]。從廣義的科學(xué)傳播角度看以及從當(dāng)代科學(xué)日益分化的局勢看，不但存在公眾理解科學(xué)的問題，也廣泛存在科學(xué)家理解科學(xué)甚至院士理解科學(xué)的問題。著名學(xué)者哈丁甚至提出第二種“科盲”（scientific illiteracy）的概念[17]。許多科學(xué)家固然不是第一意義上的科盲，卻是第二種意義上的科盲。于是，誰最了解科學(xué)成了一個(gè)大問題，這個(gè)問題沒有簡明的答案。專家通常只對科學(xué)的某一個(gè)局部細(xì)節(jié)非常了解，而對橫向上的其他學(xué)科非常陌生，對科學(xué)的歷史進(jìn)程及社會運(yùn)作也可能不甚了解。這也透露了科學(xué)傳播的一種發(fā)展思路，通向“對話模型”可能是不可避免的，這不僅是民主的要求，也是客觀現(xiàn)實(shí)的要求。
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第8篇：生物科學(xué)知識科普范文
歐洲的文藝復(fù)興帶來了近代科學(xué)、藝術(shù)、文化以致于新哲學(xué)的曙光，達(dá).芬奇是文藝復(fù)興早期最杰出的代表人物，他是工程師、也是物理學(xué)家、生物學(xué)家，不過他的名字只所以流芳百世，還在于他是一名大畫家、藝術(shù)家，在《最后的晚餐》、《蒙娜麗莎》等作品中創(chuàng)造了真實(shí)而又健美的藝術(shù)形象，再如雕刻家米開朗琪羅的代表作《大衛(wèi)》雕像，展現(xiàn)在人們面前的一個(gè)個(gè)生動(dòng)形象反映了資產(chǎn)階級人文主義的時(shí)代精神，從而使藝術(shù)獲得獨(dú)立，并使人們堅(jiān)信藝術(shù)思維就是形象思維。這一時(shí)期各門學(xué)科相繼開始從自然哲學(xué)當(dāng)中獨(dú)立出來。在科學(xué)技術(shù)活動(dòng)中，又總是通過對具體事物的認(rèn)識，來概括出其中的規(guī)律性，是從具體到一般的過程，更側(cè)重于理性的抽象。如近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人伽俐略在力學(xué)方面提出慣性原理，速度、加速度的概念及其關(guān)系等成為牛頓的人梯，在天文學(xué)上運(yùn)用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了“新宇宙”，以大量的觀測事實(shí)支持和發(fā)展了哥白尼的日心說。天文學(xué)家第谷的一生就是進(jìn)行了大量的、卓越的天文觀測，他的助手刻卜勒利用這些資料總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)三定律，成為牛頓萬有引力定律的直接前提。牛頓站在巨人的肩上建立起經(jīng)典力學(xué)體系。其它學(xué)科領(lǐng)域如生物學(xué)中，林耐搜集了大量標(biāo)本進(jìn)行分類，建立起植物分類系統(tǒng)等。搜集材料，然后進(jìn)行分門別類的整理材料、加工材料并上升成理論，即先要知道“是什么”，然后研究“為什么”，這一過程，更多的運(yùn)用了分析、綜合、分類、類比、歸納與演繹等理性思維方法，讓人們感覺到科學(xué)思維就是由具體走向抽象，是一種抽象思維。有了科學(xué)家的獻(xiàn)身精 神，有了科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的理性思維方法，近代科學(xué)得以擺脫宗教神學(xué)的束縛走上獨(dú)立發(fā)展的道路。
本世紀(jì)二十年代以后，特別是二戰(zhàn)以后，不同學(xué)科之間越來越趨于相互交叉、彼此滲透，更高層次上的一體化、綜合化趨勢日益顯著。這樣的發(fā)展趨勢開創(chuàng)了科學(xué)家、哲學(xué)家、藝術(shù)家新的聯(lián)盟與合作。例如，《控制論》的誕生就是哲學(xué)思考、技術(shù)科學(xué)與生物科學(xué)結(jié)合的藝術(shù)杰作，它與數(shù)學(xué)家維納的思維方式及學(xué)識是分不開的。維納曾組織并參加每月一次由各門學(xué)科的專家、學(xué)者參加的科學(xué)方法討論班，從中獲得很多教益和啟發(fā)，他反對做狹隘分工的奴隸，認(rèn)為應(yīng)造就“一專多能”的人才。正是靠著這種才能帶領(lǐng)多領(lǐng)域的專家學(xué)者協(xié)同作戰(zhàn)，找到了技術(shù)科學(xué)和生物科學(xué)之間的本質(zhì)聯(lián)系，完成了自動(dòng)高射火炮的研制工作，成為《控制論》這樣一門綜合性學(xué)科的奠基人。另外如美國的阿伯羅登月計(jì)劃的完成，八十年代初美國開始實(shí)施的星球大戰(zhàn)計(jì)劃等等。這些本世紀(jì)的重大科研項(xiàng)目無不體現(xiàn)著這種新的思維，即科學(xué)家、哲學(xué)家和藝術(shù)家的聯(lián)盟，科學(xué)、哲學(xué)和藝術(shù)的結(jié)合所顯示的巨大力量。這種學(xué)科之間的交叉滲透、知識的互補(bǔ)、思維方式的綜合化不但以事物相互聯(lián)系的本質(zhì)統(tǒng)一性作為基礎(chǔ)，而且是人類實(shí)踐活動(dòng)目的所需要的。
科學(xué)的藝術(shù)思維與藝術(shù)的科學(xué)思維
科學(xué)的思維是藝術(shù)的，大科學(xué)家常常以藝術(shù)的尺度去評價(jià)科學(xué)理論；而藝術(shù)的思維也是科學(xué)的，大藝術(shù)家又往往用邏輯的眼光審視藝術(shù)作品?？茖W(xué)思維和藝術(shù)思維的結(jié)合，能夠充分挖掘人類的潛能、發(fā)揮創(chuàng)造力，使人類的眼界更高遠(yuǎn)、更開闊。如，牛頓的萬有引力公式，使具有廣泛而深刻內(nèi)容的力學(xué)定律只涉及三個(gè)參量：質(zhì)量m，距離r和力F。幾乎是簡單到了極點(diǎn)。牛頓對古典力學(xué)成功的進(jìn)行了完美綜合。追求和諧、完美是所有科學(xué)家的目標(biāo)，這也就難怪大科學(xué)家一般都有很高的藝術(shù)修養(yǎng)。麥克斯韋擅長數(shù)學(xué)并喜歡詩歌，在愛丁堡上中學(xué)的時(shí)候就從藝術(shù)家的啟發(fā)中發(fā)現(xiàn)了一種繪制橢圓形的方法，并組成藝術(shù)圖案。麥克斯韋從劍橋大學(xué)畢業(yè)后，對法拉第的著作發(fā)生濃厚的興趣，但感到法拉第的理論美中不足之處是缺乏應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)性，他決計(jì)用數(shù)學(xué)方法來彌補(bǔ)這方面的問題。以后的十多年中，他根據(jù)法拉第以及庫侖、安培、奧斯特等人由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的電磁學(xué)理論，逐步建立了統(tǒng)一而完美的經(jīng)典電磁學(xué)理論。特別值得指出的是他的一組方程中，第四個(gè)方程完全是從理論的對稱、優(yōu)美、和諧之?dāng)?shù)學(xué)美考慮，認(rèn)為應(yīng)有與第三個(gè)方程對稱的方程而進(jìn)行的大膽假設(shè)，靠著這種藝術(shù)家般的思維方式，通過補(bǔ)充，麥克斯韋預(yù)見了電磁波。許多科學(xué)家推崇科學(xué)理論的數(shù)學(xué)美，主要是對切身體會的總結(jié)，如1928年，英國物理學(xué)家狄拉克在解自由電子相對性波動(dòng)方程時(shí)，由于開平方根而得出電子的能量有正負(fù)兩個(gè)解，這就是負(fù)能困難，按照通常的觀念，負(fù)能解通常被舍棄，如同不能設(shè)想一間房子有正負(fù)兩個(gè)面積一樣，但是狄拉克寧可保持?jǐn)?shù)學(xué)上的對稱美，這種科學(xué)的藝術(shù)思維，使他后來提出了完全與眾不同的反物質(zhì)理論。狄拉克也因此于1933年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。還比如我國阿爾法磁譜儀隨美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)升上太空，尋找宇宙中可能存在的反物質(zhì)，這項(xiàng)由多國、多學(xué)科科學(xué)家和技術(shù)專家參與的世界矚目的科學(xué)探測活動(dòng)，是科學(xué)家半個(gè)多世紀(jì)的夢想，向著揭開宇宙起源之謎將邁出重要一步，是科學(xué)思維和藝術(shù)思維完美結(jié)合而產(chǎn)生的人類最尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一次偉大創(chuàng)舉。
科學(xué)思維與藝術(shù)思維的有機(jī)結(jié)合提高創(chuàng)造力
第9篇：生物科學(xué)知識科普范文
關(guān)鍵詞：美；早期教育；發(fā)展
中圖分類號：I106 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-2596（2016）05-0189-02
孩子早期教育最近幾年越發(fā)引起人們的廣泛重視，家長們一致同意：孩子不能輸在起跑線上。但是早期教育給孩子灌輸什么內(nèi)容，一直以來眾說紛紜，沒有明確的定論。柏拉圖的《理想國》是古希臘一部驚鴻大作，無論是對當(dāng)時(shí)，還是現(xiàn)世都有著深遠(yuǎn)影響。它不僅涉及哲學(xué)，書中的教育內(nèi)容對當(dāng)今社會依然有啟發(fā)，本文試圖就人類的初等教育進(jìn)行研究，期望探索出早期教育應(yīng)該給孩子的內(nèi)容。
一、《理想國》給孩童界定的美好初等教育
《理想國》中，柏拉圖首先對當(dāng)時(shí)世俗的三種不正義觀進(jìn)行反駁：克法洛斯認(rèn)為正義就是言行誠信；波勒馬霍斯認(rèn)為正義就是幫助朋友加害敵人；色拉敘馬霍斯認(rèn)為正義就是強(qiáng)者的利益。接著，最具挑戰(zhàn)性的觀點(diǎn)是社會契約論的代表人物格勞孔提出的：正義是社會約定的產(chǎn)物，并不具有社會必然性。柏拉圖針對這個(gè)問題，企圖通過以大見小的方式來回答：通過探索城邦的正義，從而得出個(gè)人的正義。一個(gè)城邦的構(gòu)建，起初是應(yīng)該有商品交換的，有了商品交換，就有了商店，有了市場，這樣一個(gè)完整的城邦慢慢的成型。人們生活變得越來越富足，逐漸欲望越來越大，不滿足于當(dāng)前的現(xiàn)狀，開始想要搶奪別人的利益，這個(gè)時(shí)候就有了戰(zhàn)爭，就需要有衛(wèi)士來保衛(wèi)國家的安全，而一個(gè)好的衛(wèi)士應(yīng)該具備勇敢、智慧、敏捷和有力等品質(zhì)，那么應(yīng)該怎么選拔這些衛(wèi)士呢？首先對公民進(jìn)行教育，然后從中選拔合格的衛(wèi)士。這時(shí)候就有了本文要探索的初等教育問題。柏拉圖在對公民的初等教育中做了如下闡述：
首先進(jìn)行智力教育，而孩子的智力教育主要是通過講故事來進(jìn)行的，那么，應(yīng)該給兒童講哪些故事呢？這個(gè)時(shí)候，就需要對故事進(jìn)行篩選，用篩選好的故事塑造兒童的心性。我們應(yīng)該摒棄赫西俄德和荷馬的史詩，因?yàn)樗麄兊墓适率翘摷俚模菍ι竦囊环N污蔑，例如：赫西奧德講的關(guān)于烏拉諾斯的錯(cuò)誤事件和克法洛斯復(fù)仇的錯(cuò)誤傳說，這段故事常被引用說明子女虐待父母是公正的。我們的故事的內(nèi)容應(yīng)該這樣描寫：關(guān)于神的看法，我們應(yīng)該描述神原本的樣子，因?yàn)樯竦谋拘允巧频?。神是善的原因，而不是一切事物之因。神永遠(yuǎn)只有一種形式，而并不會轉(zhuǎn)化成其他的狀態(tài)；為了培養(yǎng)兒童勇敢自由的品質(zhì)，應(yīng)該稱贊地獄生活，而不要信口雌黃，把它說的一無是處。這些兒童和成年人應(yīng)該要自由，應(yīng)該怕做奴隸，而不應(yīng)該怕死[1]；為了培養(yǎng)自我節(jié)制的品質(zhì)，學(xué)會控制自己的情緒，控制自己飲食等肉體上的欲望。
故事的形式應(yīng)該是這樣的：它的體裁一種是模仿，一種是表達(dá)詩人感情的抒情詩體。我們不應(yīng)該模仿女人、奴隸、壞人、鄙夫等一切不好的人，我們，為了對自己有益，要任用較為嚴(yán)肅較為正派的詩人或講故事的人，模仿好人的語言，按照我們開始立法時(shí)所定的規(guī)范來說唱故事以教育戰(zhàn)士們[2]。
在音樂教育方面，我們應(yīng)該選擇能夠激發(fā)兒童勇敢節(jié)制的曲調(diào)，而不應(yīng)該選擇復(fù)雜的節(jié)奏。音樂教育的最終目的是達(dá)到對美的愛。
在體育教育方面，作者認(rèn)為，衛(wèi)士應(yīng)該戒酒、嗜睡、不吃肉和甜食、混雜的飲食。書中有一句非常有意義的話：我覺得憑一個(gè)好的身體，不一定就能造就好的心靈好的品格。相反，有了好的心靈和品格就能使天賦的體質(zhì)達(dá)到最好[3]。
以上，我們可以看到柏拉圖對孩子的教育中，無論是智力教育還是其他教育，都主張摒棄一切會影響孩子的發(fā)展的不好的東西，企圖培養(yǎng)孩子勇敢、節(jié)制、虔誠、自由的品質(zhì)。而他也強(qiáng)調(diào)心靈塑造的關(guān)鍵作用，就好像一棵美麗的參天大樹，里面有了蛀蟲，總是不好的，總會影響樹的發(fā)展。對于一個(gè)人來說，內(nèi)心精神的美好可以通過外在的氣質(zhì)表現(xiàn)出來，一個(gè)外表有缺陷的人，我們可以接受，但是一個(gè)內(nèi)心窮兇極惡的人，我們就無比反感。所以，對孩子的早期教育應(yīng)該提供一切美好的東西，良好的教育環(huán)境，塑造美的、善的心靈，讓其在早期教育中就有一個(gè)好的開始，才能更好的發(fā)展。談到這里，就會有爭議的疑問出現(xiàn)：孩子的教育內(nèi)容是美好的，但是這個(gè)社會并沒有像早期教育內(nèi)容一樣美好，只是給孩子灌輸一切好的東西，會不會將他們困在一個(gè)童話般的井底，而不能看見外面的世界。這樣的爭論看似有理，究竟是不是符合科學(xué)依據(jù)呢，我查閱了最近幾年相關(guān)內(nèi)容，試圖對此作一個(gè)很好的推論。
二、當(dāng)代科學(xué)論美的初等教育
（一）《從神經(jīng)細(xì)胞到社會成員：兒童早期發(fā)展的科學(xué)》中良好的養(yǎng)育關(guān)系
此書中提出，在現(xiàn)在遺傳和教育對孩子影響孰輕孰重爭論很多，討論這個(gè)沒有意義，重要的是怎么樣讓遺傳因素在后期的教育中得到持續(xù)有效的發(fā)展。用遺傳學(xué)的話講，就是表型是由遺傳因素和環(huán)境因素互作產(chǎn)生的。兒童早期教育主要受到養(yǎng)育環(huán)境和外部環(huán)境、養(yǎng)育關(guān)系、政府干預(yù)等因素的影響。經(jīng)濟(jì)困難的家庭、家庭暴力、一個(gè)道德敗壞和充滿暴力的社區(qū)都會給孩子帶來不利的影響，不能提供健康的生活環(huán)境，很可能造成孩子不好的心理問題。從行為科學(xué)和神經(jīng)生物科學(xué)的研究中都已得到豐富的證據(jù)充分證明：眾多環(huán)境因素都會威脅兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展，例如：營養(yǎng)不良、某些傳染病、環(huán)境中的毒素和藥物的使用，以及來自虐待或忽視的長期壓力等。這些因素從胎兒期開始，在整個(gè)早期甚至以后，如同幽靈一般始終徘徊在兒童的身邊[4]。
書中更提到，古典音樂能促進(jìn)孩子智力發(fā)展的說法是沒有科學(xué)依據(jù)的，用于提高 兒童的基本讀寫能力和數(shù)的能力的資源，應(yīng)該改其方向，用在將關(guān)于幼兒的情緒、調(diào)節(jié)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)兒童下列能力的有效策略上來：在學(xué)習(xí)環(huán)境中的好奇心、自我導(dǎo)向和堅(jiān)持性的發(fā)展；與他人合作，關(guān)愛他人和解決與同伴的沖突的能力；帶著自信和被愛的感覺增強(qiáng)并體驗(yàn)自己的動(dòng)力的能力[5]。
從上述可以看出，良好的養(yǎng)育關(guān)系是核心，過多的讓孩子接觸現(xiàn)實(shí)的不美好，是不利于孩子身心發(fā)展的，只有良好的教育才會讓孩子有驚人的發(fā)展能力，為以后的成功埋下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（二）《兒童的一百種語言》給孩子和諧的環(huán)境
瑞吉?dú)W?艾蜜莉亞是意大利北部的一座小城市，但是，卻因?yàn)槠鋬?yōu)秀的幼兒教育聞名于世，《兒童的一百種語言》就是將發(fā)生在瑞吉?dú)W學(xué)校和課堂上的一些小故事，組合成一本書，整個(gè)課程開展的方式和老師愛護(hù)學(xué)生的精神，對當(dāng)今學(xué)前教育仍有著深刻的啟發(fā)。
整個(gè)學(xué)校的教育模式是：給孩子提供一個(gè)和諧的環(huán)境，讓孩子在這樣一個(gè)充滿智慧、溫馨的學(xué)校群中，參與有趣的課程項(xiàng)目活動(dòng)。瑞吉?dú)W?艾蜜莉亞教育課程創(chuàng)辦人羅里斯?馬拉古奇認(rèn)為最純真的幼兒教師應(yīng)該來自未受大城市道德敗壞污染的少女。可見在早期教育中給孩子一個(gè)美好的內(nèi)容是多么重要的啊。
但是，它并沒有完全讓孩子置身于完美的童話世界中，他們希望幼兒能夠?qū)W會與人相處之道，過度采取溫和的態(tài)度，可能會讓孩子因?yàn)閾碛胁煌挠^點(diǎn)二進(jìn)行爭辯的機(jī)會。而孩子只有在不同思想的碰撞中才能更好的進(jìn)步。瑞吉?dú)W?艾蜜莉亞的課程示范了教師如何透過記錄與團(tuán)隊(duì)工作，準(zhǔn)備學(xué)校的環(huán)境以及活動(dòng)，以喚起幼兒的感覺、研究，以及呈現(xiàn)周遭自然與文化美好和具有規(guī)律的世界的能力。幼兒通過理性的引導(dǎo)，才能以喝水的方式認(rèn)識成人實(shí)際中重要的象征符號和知識體系，才能為以后更好的融于社會打下基礎(chǔ)。
（三）《活動(dòng)中的幼兒―幼兒認(rèn)知發(fā)展課程》與現(xiàn)實(shí)的主動(dòng)相互作用
這本書是美國海伊斯科普教育科學(xué)研究所編寫和出版的一本幼兒教師工作手冊，以皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論為基礎(chǔ)，吸取現(xiàn)代教育學(xué)和心理學(xué)的研究成果，建立起了一種頗具特色的幼兒認(rèn)知發(fā)展課程，其主導(dǎo)思想是讓幼兒在主動(dòng)的活動(dòng)中學(xué)習(xí)并獲得發(fā)展。
書中提到，通過嚴(yán)厲的懲罰來規(guī)范兒童的行為，并不利于兒童發(fā)展的需要。班納特曾經(jīng)寫道：“皮亞杰的認(rèn)識論觀點(diǎn)在于兒童通過與現(xiàn)實(shí)的主動(dòng)相互作用，而不是通過與發(fā)生認(rèn)識論家的主動(dòng)相互作業(yè)來概括出潛在的真理。”[7]兒童要對自己的活動(dòng)負(fù)責(zé)人，這樣才能加強(qiáng)自己的自我價(jià)值感和獨(dú)立性，才能更好的適應(yīng)社會。
（四）其他相關(guān)論述
中國流行音樂的奠基人黎錦暉的音樂作品中，愛和美是非常突出的主題。順應(yīng)愛美天性，以美的藝術(shù)形式進(jìn)一步促發(fā)兒童的愛美之心，便成為了他歌舞創(chuàng)作的另一大原則[8]。他的音樂中的美多是指培養(yǎng)孩子的品行美，對于如一張白紙一樣的兒童，我們要培養(yǎng)孩子的愛美之心，不應(yīng)該用社會的規(guī)矩束縛他們，否則就會阻礙他們個(gè)性自由地、健康地發(fā)展。他關(guān)注人性，熱愛人性，主張應(yīng)該尊重孩子的天性。
中央電視臺少兒頻道導(dǎo)演尹永斌曾經(jīng)說過：“做兒童電視節(jié)目跟別的行業(yè)、別的節(jié)目不一樣，它應(yīng)該歸類于藝術(shù)教育活動(dòng)，藝術(shù)教育里蘊(yùn)含著陽光、希望和美―對于一個(gè)孩子的影響可能是一輩子的?！?/p>
著名教育家蘇霍姆林斯基有一個(gè)很深刻的看法：教師在“把科學(xué)知識傳授給兒童時(shí)，切切不可破壞兒童的情感、理智和美感等領(lǐng)域之間的和諧，務(wù)必使兒童明白，除了有益與有害的概念之外，還存在美與丑的概念?！盵9]
如前所述可知：過早的關(guān)注孩子的教育，并沒有錯(cuò)，也不是沒有順應(yīng)孩子的發(fā)展，但是怎樣進(jìn)行早期教學(xué)就是一個(gè)很重要的問題。對于幼兒來說，選擇一種適合他們的教學(xué)方式會有著事半功倍的效果，更加適應(yīng)孩童的天性，比如：乘法口訣的學(xué)習(xí)，不應(yīng)該讓他們背下來，因?yàn)樗麄兏緵]有這個(gè)能力，但是卻可以用一種繪圖的方式，首先將自己喜愛的蘋果進(jìn)行分堆，然后讓他們自己畫出來，最后就可以很容易算出總共有多少個(gè)蘋果，而且，做的非常棒的孩子還可以得到自己的喜愛的蘋果，這樣的教學(xué)方式會增加他們的興趣，更加有利于以后的發(fā)展。所以，教給孩子美好的東西，也可以以一種與社會接觸的方式進(jìn)行，這樣才有利于未來自身的發(fā)展和更好的融入社會。只要懷著正義的價(jià)值觀，才不會走偏路。也希望未來的學(xué)前教育能更好的適應(yīng)孩童的天性，不磨滅孩子的天真爛漫。
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