对动物科学的认识精选(九篇)

第1篇：对动物科学的认识范文

Constructure of course contents of biopharmaceutics and pharmacokinetics according to the principles of genetic epistemology

TANG Yuan LIU Hongmei JIA Jiaojiao ZHANG Jianxiang LI Xiaohui JIA Yi

Department of Pharmaceutics， College of Pharmacy， the Third Military Medical University， Chongqing 400038， China

[Abstract] Biopharmaceutics and pharmacokinetics is one of the core curricula of pharmacy students， which study drug transport in vivo by mathematical methods and dynamics principle. The principle of genetic epistemology is established by psychologist Jean Piaget， and the nature of cognitive development is considered as a process of continuous adaptation and balance in the theory. The principle of genetic epistemology is used to construct course contents of biopharmaceutics and pharmacokinetics in this paper. The schema is carried out to promote the assimilation and adaptation to lead to reaching a new cognitive equilibrium in the teaching process； moreover， this process is helpful to achieve better teaching effects.

[Key words] Biopharmaceutics and pharmacokinetics； Genetic epistemology； Teaching contents； Constructure

生物药剂学与药物动力学原为两个独立的边缘学科，由于两者学科内容联系紧密，原卫生部将其教材合二为一，形成了“生物药剂学与药物动力学”，为药剂学的分支学科[1]。目前我国大部分高等医药院校药学专业和药剂学专业本科均开设此门课程。生物药剂学主要研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，而药物动力学应用动力学原理和数学方法，对药物进入体内后量时变化或血药浓度经时变化进行定量描述。该课程为药学类专业学生的核心专业课程之一，通过对药物体内过程的质与量进行研究，对于新药设计、新剂型新制剂开发、药物的质量评价、药品管理等工作都具有重要作用[2-3]。

生物药剂学与药物动力学涉及高等数学、分子生物学、药剂学、药物分析、药理学、生物化学等多学科知识，在本科教学过程中同学往往反映“难学懂、难记忆、难应用”。为了提升教学质量，国内多所学校已对该学科进行了多元教学法、多学科交叉法、以授课为基础的学习（lecture-based learning，LBL）、基于问题的学习（problem-based learning，PBL）、PBL-LBL结合模式等多种教学方法的研究与实践，取得了显著的教学效果[4-6]。发生认识论是由著名的瑞士心理学家让?皮亚杰（Jean Piaget，1896～1980）提出和建立的。其理论强调，教学过程中应以学生为中心，教师是学生意义建构的帮助者和促进者。坚持“以学生为中心”的教学，就是认为学生是认知行为的主体，新的知识必须与学生的经验和思维产生联系，并内化到学生原有的知识体系中；教师是教学行为的主导，在知识建构活动中发挥设计者、组织者、参与者、指导者和评估者的作用，其传授的知识要与学生的认知结构相适应。目前，尚未见对生物药剂学与药物动力学理论课教学内容进行分析和建构。本文拟应用“发生认识论”的原理和方法对生物药剂学与药物动力学教学内容进行建构，为上述教学方法的应用提供支撑。

1 皮亚杰发生认识论基本思想

发生认识论最初来源于对儿童数学学习等的研究。皮亚杰认为，认识起源于主体和客体之间相互作用的过程，知识不是现实的简单复制，获得的唯一途径是动作，动作是获得知识的源泉和基础；思维发展根源于主、客体相互作用的活动，经主体内化了的动作进一步协调而形成认知结构。皮亚杰据此提出了人的认知发展过程中四个最核心的概念：图式、同化、顺应、平衡。图式是指动作结构，是个体认识事物的基础；同化是客体对主体的适应，是个体将客体纳入主体已有的图式之中的?C能；顺应是主体过去已经形成的反应对客体的适应，是个体改变主体已有的图式以适应客体的机能。同化和顺应是皮亚杰认知发展理论的核心，既相互对立又相互依存。人对知识的学习是逐步从简单发展为复杂，不断促进认识的发展，其主要动力就是认识过程中的平衡。平衡是指个体通过自我调节机制，使认知发展从一个相对平衡的状态向另一种更高级状态过渡的过程。个体在认识过程中，总是先以已有图式去同化客体，若获得成功即得到认识结构的暂时平衡；若不成功，则做出顺应，改变现有图式，再去同化客体，直至达到认识结构的平衡[7-10]。

2 发生认识论适用于生物药剂学与药物动力学教学

生物药剂学与药物动力学的学习依赖分子生物学、药剂学、药物分析等基础学科，同时又与高等数学密切相关。该学科的本质是用数学方法和动力学原理研究药物在体内的转运过程，为合理用药和合理制药提供研究方法和科学依据。发生认识论具有在生物药剂学与药物动力学中应用的天然基础。

2.1 建立数学思维方式

生物药剂学与药物动力学主要应用动力学原理和数学的处理方法，研究通过口服、静脉注射、静脉滴注、肌内注射等多种途径给药后药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程的量变规律，以数学表达式阐明不同部位药物浓度与时间变化的关系，是一门用数学分析手段来处理药物在体内动态过程的科学。基础药学的学习需要大量的机械记忆，对抽象和逻辑思维能力锻炼较少，造成了药学专业学生思维往往拘泥于具体的对象，注重对其特征、形态、功能的观察和描述，不善于开展抽象思维活动。而数学的学习需要学生依靠已有的数学现实空间，将当前的知识纳入已有经验，进行归属或验证，通过新旧知识融合成为一个整体的、新的数学空间。而且学生对数学知识的建构，往往不能一次完成，需要经过多次反复和深化。发生认识论是在研究儿童数学学习过程中建立起来的，具有与本学科学习的共通性[11]。本学科的学习就需要学生从生物现象和临床特征出发，进行抽象思维和逻辑推理活动，经过多次知识融合，透过现象抓住本质，完成认识过程中的平衡化。

2.2 依赖于已有图式

发生认识论认为，认识来源于活动，并在活动的基础上建立起认识的图式[12]。人们总是用自己已经具有的图式去认识事物，具有累积性、交织性、由简单到复杂的特性。成功的教学必须是以学生现有的图式为基础，充分适应了学生同化、顺应和平衡过程的教学。学生在学习生物药剂学与药物动力学之前，已学习过高等数学、药剂学、分子生物学、药物分析学、药理学等基础课程和专业课程。在现有的学习过程中，需要教师充分了解上述学科的特点和学生的掌握情况，有针对性地促进学生已有的图式和当前教学活动的联系，使学生将新知识尽可能纳入已有经验，进行归属或验证，直至达成对知识的深层理解。经过多次的反复和深化，完成原有图式和本课程知识内容重新建构的顺应过程。

2.3 体现阶段性和连续性特征

发生认识论认为，认识的发展具有阶段性和连续性。人是在对具体知识的学习中，逐步从简单结构发展为复杂结构，并发展自己的认识的。人的认识发展具有阶段性，每个阶段具有不同的特征；同时，其发展阶段具有连续性，各个阶段按顺序发展，没有某个阶段会突然出现，也不会发生跳跃和颠倒。认识发展就是一个从平衡到不平衡、再到新的平衡不断往复提升的过程[13]。生物药剂学与药物动力学的阶段性和连续性特征，既体现在与其他学科的承前启后上，又体现在“先生物意义后数学模型”“先单室后多室”“先线性后非线性”等学科内在逻辑方面。

2.4 体现认知的个体差异

发生认识论认为，人认识的本质是认识主体在一定的社会环境下，通过自身的经验能动地建构对客体的认识。由于不同个体现有图式的不一致，导致其同化、顺应和平衡的过程也不一样。在学习过程中，学生都是以已有的背景知识为基础来建构新的知识体系，每个人的学习背景都是有差异的，从而导致了不同主体最终学习的效果不同。在教学过程中，我们发现学生课前对高等数学和药学专业课的掌握程度参差不齐，显著影响了生物药剂学与药物动力学的教学效果。例如，对动力学指标生物学意义的数学抽象能力不足，严重影响了数学公式在药物动力学实践中的准确应用。只有充分认识和考虑学生认知的个体差异，体现不同个体认知活动中同化、顺应和平衡活动的不同，才能提升学生的学习质量。

3 发生认识论对生物药剂学与药物动力学教学内容的建构

皮亚杰的发生认识论认为，头脑中的图式可以形成一个有规则的一般图式，其代表着主体某一时期的智力程度和认知水平；他还用同步性实验证实，人如果达到某种智慧水平，就能够完成同样水平的问题[14]。而且人的认识图式不是一成不变，是由低级向高级、由简单向复杂发展的，这就是图式的建构过程。生物药剂学与药物动力学的教学过程就是根据该学科的内在联系，让学生将生物药剂学的基本概念和基本理论同化到现有图式之中，改变原有的高等数学图式以适应药物动力学的理论、公式和应用，使学生的认知发展达到更高的平衡状态。由于每个学生的基础知识和思维模式都不相同，每个人的现有图式也不一样，因此教师在生物药剂学与药物动力学教学过程中对思维过程的展开不能替代学生自己的活动，而应该让学生在课前和课中不断地开展合理的图式准备，以利于新的图式平衡的达成。图式的发展演进情况最终体现在教学效果的好坏上。教材是教学的主要内容，对学生的学习起着重要的参考和引导作用，其编写要求为知识框架逻辑清楚、内容详实全面、公式及推导准确完整，但直接使用不一定适合于学生的思维展开。因此在实际授课过程中，教师应该运用发生认识论的原理对生物药剂学与药物动力学的教学内容进行重新建构。

3.1 开展图式准备

首先，?_展基础学科图式准备。生物药剂学与药物动力学是一门综合性课程，需要多学科知识的基础。教师在其教学过程中应该非常重视导入性的复习基础知识，比如：学习药物的跨膜转运和吸收，需要了解生物膜的结构和性质、胃肠道的结构与功能、皮肤和黏膜的结构与功能等生理学基础；学习药物的分布，需要了解循环系统、淋巴系统、血脑屏障、胎盘屏障等解剖学和生理学基础；学习药物的代谢，需要了解氧化、还原、水解、结合等代谢反应的生物化学基础；学习药物的排泄，需要了解肾脏排泄、胆汁排泄、其他途径排泄的生理学基础和疾病对其影响的病理学基础；学习药物动力学的各个模型，需要掌握动力学原理和高等数学的处理方法。

其次，完善学科内部图式准备。在学习生物药剂学与药物动力学之前，让学生了解本学科的主要研究内容和基本概念，勾勒出本学科的基本框架，对后期各章节的学习具有重要的指导意义。学习生物药剂学时，要让学生对物理性质、化学性质、剂型、配伍等药物因素，以及年龄、性别、生理、疾病、遗传等生物因素有明确认识；学习药物动力学时，要让学生知道动力学的研究有线性与非线性之分，而线性方法又包括单室模型和多室模型，同时还需要知道剂量、浓度、表观分布容积、速率常数、生物半衰期和清除率等关键参数。

通过上述图式基础的准备，调整了学生现有的认知结构，使之处于准备接受、处理新知识的状态，使本学科的新知识在学生的认知结构中易于找到可对应内容，以便与学生现有的认知结构发生实质性的融合。而且教师在图式基础的准备过程中，应该发挥“主导”作用，让学生认识到哪些知识准备是必须的，以便发挥自身的“主体”作用，针对性地补齐自己的短板。如果图式基础的准备到位，那么接下来的教学过程就容易事半功倍。

3.2 促进同化和顺应，达到新的平衡

第2篇：对动物科学的认识范文

一、优化教材的结构体系

自然界是统一的整体，学生对自然的认识也应具有整体性。2012年版《科学》以新修订的《初中科学课程标准（2011年版）》为依据，整合生命科学、物质科学、地球与宇宙等三个领域的学习内容，从“物质系统的结构层次”――从相对静态地描述自然界的图景开始，逐步过渡到可观察的“运动和变化”“相互作用”，以及较为抽象的“结构与功能”“转化与平衡”“发展与和谐”等动态地描述自然界的图景，形成了以“存在的自然―演化的自然―人与自然”为主线的结构体系。这样的结构体系不仅避免了不同学科领域之间知识的重复，更重要的是可以帮助学生从相互联系和发展的角度深入地理解科学，建立开放型的科学知识结构，深化对科学、技术、社会、环境之间相互联系的认识，更好地理解科学的本质，有利于学生从整体上认识自然和科学。

2012年版《科学》力求适度地呈现统一的概念和原理，梳理并提炼出不同章节所要呈现的核心概念以及学习主题，然后把它们结构化、逻辑系统化，这样，学生获得的知识才有条理、有层次，便于知识的迁移。例如，2012年版《科学》七年级上册的学习主题是“物质系统的层次”，教材安排了“观察生物”“人类的家园――地球”“物质的特性”三章内容的学习：“观察生物”阐述了“生物体的结构与层次”；“人类的家园――地球” 阐述了“地球的结构与层次”；“物质的特性”阐述了“物质的结构与层次”。这些内容的编排采用由近及远、由宏观到微观的呈现方式，让学生建构出一个比较有层次性的物质系统结构图像，符合学生的认知规律。

二、关注知识的内在联系

教材内容的编排力求顺应学生的心理特点和发展要求，实现学科内在逻辑与学生认识逻辑的统一。例如，2012年版《科学》对“地球和宇宙”的编排进行了适当调整，即对2001年版《科学》七年级上册第3章“地球与宇宙”和七年级下册第4章“不断运动的地球”进行了重新整合，将这两章内容中与地球概况有关的教学内容（包括地球形状、地球仪和地图、组成地壳的岩石、泥石流、地壳变动和火山地震、地球表面的板块、地形和表示地形的地图等）调整在一起，形成2012年版《科学》七年级上册第3章“人类家园――地球”；将这两章内容中与地球与太阳系、地球与宇宙相关的教学内容（太阳与月球、地球的运动、地球与月球、探索宇宙等）调整在一起，形成2012年版《科学》七年级下册第4章“地球与宇宙”。这样的调整体现了科学知识的学习由静态到动态的认识特点，关注学科知识的内在逻辑结构，有利于学生认识知识的内在联系，符合初中学生的认知特点。

2012年版《科学》在知识内容的编排上，更加符合知识的内在逻辑顺序。例如，2001年版《科学》七年级上册第2章“观察生物”内容的编排顺序为“生物与非生物的区别―常见的动物―常见的植物―细胞―显微镜下的各种生物（单细胞生物、细菌和真菌、组织）―生物体的结构层次（器官、系统）―生物的适应性和多样性”，这样的编排是按照“个体―细胞―个体”的逻辑顺序展开，不利于学生形成知识的内在逻辑结构。基于初中学生在小学阶段已经接触过许多动物、植物的内容，已经有许多关于动物、植物的感性认识，2012年版《科学》将这一内容编排顺序调整为“生物的基本特征（生物与非生物的区别）―细胞―组织―器官―系统―个体―常见的动物―常见的植物―物种的多样性（单细胞生物、多细胞生物）―物种多样性的保护”。这样的内容编排顺序，使“物质系统的结构层次”得到了明显体现，也使内容之间的关系更加合理，有利于学生知识的逻辑结构的形成。

三、注重学生的已有生活经验

初中学生正处在从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段。因此，教材内容的呈现应关注从具体到抽象、从特殊到一般的认识过程，从学生身边熟悉的事物出发，从科学现象与事实入手，创设教材情境，注重与学生生活的联系。2012年版《科学》在内容的呈现上注重从学生的生活经验出发，联系学生的生活，选择学生熟悉的生活和科技情景作为教材的素材，注意用生动形象的事物激发学生的兴趣和动机，引导学生自主学习、主动探究，用科学理论与方法理解或解释周围的事物，用科学方法解决身边的问题。这样的呈现方式，符合初中学生的认知特点，让学生感受到科学就在身边，感知科学技术对社会发展的推动作用，培养学生从身边现象探究科学规律、将科学知识与生活实践相联系的探究能力。例如，2012年版《科学》七年级下册“对环境的察觉”中，介绍看不见的光时，从电视机遥控器引入，用红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪、红外线制导来说明红外线的作用，用紫外线验钞机、紫外线杀菌等来说明紫外线的作用。这样的教材素材与学生的生活密切结合，关注学生的学习背景，引导学生从生活和自然中学习科学，强化“从生活到科学、从科学到社会”的课程理念。在这一章中，还安排了学生熟悉的生活和自然现象，如喝酒后不能驾车、分析蝉是怎样发声的、土电话、助听器、次声波、超声波、声源的分贝数、彩虹、海市蜃楼、数码照相机等，作为学生学习的素材，让学生感受到科学无时不在。

2012年版《科学》在内容的选取上，也力求反映科学技术发展的重要成果和科学思想。例如，在2012年版《科学》七年级上册中，选取了“激光测距仪、导航和数字地图、我国的北斗卫星导航系统、铁矿的形成和利用、汶川地震、防治泥石流的工程措施、火箭发射塔下的导流槽、航天器的盔甲――烧蚀材料”等与当代科学、技术、社会、环境有关的内容作为教材素材，引导学生关注科学技术的发展和对社会的促进作用，关注与科学技术有关的社会热点问题，关注科学技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和社会责任心。

四、分散学生学习的难点

2001年版《科学》在使用过程中，师生们反映有些章的内容学习难点过于集中，不利于学生的学习。2012年版《科学》对难点过于集中的“生活中的水”“地球与宇宙”等章进行了分散难点处理。如将“生活中的水”一章中四个难点知识：密度、压强、浮力、溶解度分散到三章来学习，即将密度移到七年级上册第4章“物质的特性”中学习，将水的压强移到七年级下册第3章“运动和力”中学习，将水的组成、水的浮力、物质在水中的发散、物质在水中的溶解、物质在水中的结晶、水的利用和保护等内容仍然放在八年级上册第1章学习，分散了学生学习的难点。2001年版《科学》七年级上册第3章“地球与宇宙”也是学生感觉较难理解的学习内容，2012年版《科学》的处理方法是让学生先在七年级上册学习“人类的家园――地球”，让学生从认识地球入手，着眼于地球表层的物质构成特点、物质的变化规律，再在七年级下册学习“地球与宇宙”，这样相对延迟了“观测太空、月相、日食和月食”等难点知识的学习时间，较好地顺应学生认知的发展。

五、增强教材的可读性

2001年版《科学》为了突出学生学习的探究性，把教材中的一些活动（探究、实验）过程、结论等留成空白，希望学生通过活动（探究、实验）来填写完整。大多数师生反映教材文字量过少，不利于学生的阅读，也给学生的课前预习和课后复习带来了极大的麻烦。2012年版《科学》通过比较幽默风趣的语言、增加各种颜色的插图、图像更加真实化，或将人物卡通化、安排了大量的阅读材料等，增强教材的可读性。2012年版《科学》还对一些学生比较难理解的知识搭建必要的“脚手架”。例如在探究“凸透镜成像规律”之前，先让学生完成“凸透镜成像”的实验活动，让学生认识到凸透镜能够成像，并初步认识物距与像距的概念，这样教材做了合乎情理的铺垫和引导，学生对“凸透镜成像规律”的探究就能够自主展开。教材还通过增加实例的方式帮助学生更好地理解知识。例如在学习超声波和次声波的知识时，增加了“蝙蝠利用次声波捕食”“大象利用次声波交流”“用超声波检查胎儿的发育情况”等实例。这些实例，不但有利于学生的阅读，开拓知识面，而且也让学生将知识的学习与实际相联系。

六、遵循循序渐进的原则

2012年版《科学》在具体的知识学习中也尽可能遵循学生的认知规律。例如，在七年级下册第1章“代代相传的生命”一章内容呈现时，尽可能地遵循由近及远、由表及里、由浅入深的认知规律。教材从学生熟悉的人的生殖和发育过程引出动植物的生命周期和生殖的概念，从介绍各种生物的典型生殖方式后再概括生殖的类型和特点，从了解种子的结构和萌发过程、花的结构等知识后到形成植物生殖和生命周期的概念等。在展开内容时，注重动手操作、动脑思考和实践应用等情境的创设，有利于学生对有关知识的领悟和迁移，实现从感性认识逐步上升到理性认识。

第3篇：对动物科学的认识范文

关键词 水的组成 化学元素观 观念建构教学

“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。

三是注重在知识学习的同时，运用分析、比较、总结与概括等方法，提升学生的观念性认识。如问题4和活动4的设计，你知道为什么要对物质进行分类吗？根据电解水实验及生成物的检验，水分解前后各物质的性质有什么不同？从中你能获得哪些认识？这样的设计，改变了以往关注具体事实的识记，重在引导学生思考物质的元素组成与物质性质关系的问题，能够促进学生把握具体知识的本质所在，为学生今后进一步从元素角度认识物质的分类与物质性质的关系打下一定的基础。

第4篇：对动物科学的认识范文

关键词：科学预见性；可靠性；趋势判断

在科学的功能中，极其重要的一个方面就是科学的可预见性。这是因为，人类对于物质世界的认识是建立在世界是可以认识的前提之下，即世界是可知的。这是辩证唯物主义认识论的立场。对科学的预见性的思考正是建立在这一立场之上。科学预见性是对客观事物发展趋势的一种认识与把握，从而使人们对于客观世界不断获得一种可靠性，战胜对于不确定性的担心，实现一种在人类不断对自然改造过程中的客观现实世界的秩序。

1 科学预见性的内涵与知识地位

科学知识一旦形成，这就是一种过去形态，不仅这种知识的认识过程，这种知识本身，当然也包括知识所反映的客观物质世界本身，都意味着已经过去。因此，作为一种动态的、发展的知识观，知识都是对过去人类所发现和所发生客观物质世界现实的一种总结。但这是不是意味着科学知识只能解释过去，而不能预见未来。这在某种程度上又和决定论和非决定论有关。即世界发展是有规律的还是无规律的。

马克思主义认定了这种规律的存在，即在世界和人类认识发展过程中存在着必然的、稳定的和确定不移的趋势。所以一方面我们看到人类对于所面对的现实世界可以进行自己的认识，既能够做出自己的解释，这样就以无可辩驳地击败了认识论中的不可知论。同时，科学所具有的知识所具有的特性还包括可检验性，可重复性，可检验性确立了物质世界是可以感知、可以认识的信念。这事实上表明人类坚信，这个世界是一个由必然性支配和由偶然性显现的世界，所以物质现实世界是在不断发展过程之中，但是现实物质又是一个相对稳定、客观、统一、可理解的世界。现实物质世界的发展会不断呈现新的特质，但是物质世界的发展又是连续性和渐进性的统一。

所以，从这个意义上说，人类能够不断通过对于过去所发生的客观事实的总结而不断形成对未来的一种预见。当然，这种观点是建立在有限判断和不完全归纳的基础上的，休谟问题正是对此展开了质疑，所以科学知识本身不仅受到了现实的质疑，而且还受到了哲学思辨的质疑，所以从这个角度来说，我们还需要有一些超越现实的判断，这种判断自身是超越现实和理论本身的，同时也是在很大程度上也是免于受到反身性质疑的。同时，我们也可以看到，对于这个不断处于变动和无法全面认识的世界来说，人类或者单个的人也会秉承一种信念，这是因为我们具有这种信念，使人们在变动不居的物质世界中，确立了一种不可动摇的强大的精神支柱，使得人们依赖科学，不仅可以对比较熟悉的自然现象给出合理的解释，而且对未知的未来的物质世界也可以做出合乎逻辑的预言。

中国有这样一句话，“一朝被蛇咬，十年怕井绳”。从科学知识和实践的角度来说，这既反映了一种认识，也是一种实践；既是一种解释，也是一种预见；既是一种过去，也是一种未来。“一朝”表明了时间点是在过去，在过去所发生的一些事件，对于现实所发生和所经历的一种认识和总结，而这样一种认识延续到了未来“十年”，当然，从认识上看，对于未来的这种认识并由产生的行为是失当的，但是这种情况也反映了人对于自己认识判断或者行为失误的一种内心的伤害和恐惧。所以，从这个方面来说，人类的恐惧和痛苦往往来自于过去的经历和认知，但这种恐惧和痛苦又可能延续到未来，因为未来的不确定性和过去认知的错误而加重这种痛苦。

人类不断进行对于这个世界认识的目的，并不仅仅在于解释过去，更重要在于试图预见未来。因为对于未来的无知的解决其重要性远远大于对于过去的无知，过去的一页可以过去，而人类的未来才是我们所需要面对的和极其重要的。所以人类特别需要和特别感兴趣的是预言。而在人类的认知系统中存在着各种知识类型和范式的预言。但是科学预见不同于以日常经验为基础或者其他知识范式的预言。后者由于停留于现象而未深入事物的本质，或者是基于一种文化的、历史的、宗教或者迷信的范式来构成预言本身，往往具有较多的不可靠性，同时这些预言本身往往在很大程度上具有超验性，更多是基于一种“信则有，诚则灵，不信则无”的状态，但科学的预见性则完全不同，尤其是建立在近代自然科学基础上的科学知识，这是一种实证和建立在经验基础上科学知识。这样一种知识不仅充分认识客观世界的现象而且深入事物的本质层次，依据客观规律性和各种有效的科学技术手段，同时由现实与思维逻辑的必然性导出各种预测结果，因而，无论是在认识上，还是在实践上，都具有较高的准确性和可靠性。

所以在很大程度上，人类的知识不仅仅是指向过去和现实的，更重要的是指向未来的。科学知识不仅仅是一种静态的认识，而且也是一种动态的认识。科学知识不仅仅是指向了静态的客观物质世界本身，而且也将发展和变动引入到了认识的视野之中。而对于事物的运动和发展以及人的认识的关系，马克思主义认为这是一种认识与现实互相符合的发展变化模式，即人类的认识和世界的关联是以实践为桥梁的，即人类的认识是从实践到认识，从认识到实践，如此不断地实践、认识，实践、认识，循环往复以至无穷的过程，这是一种稳定性和变化性的统一，也是相对静止和无线运动的统一。未来是不断变化、运动、发展的，在这样一个过程中，人类能够认识这个无限发展的世界，是由于相对静止的存在，同时变化发展也并不是一个困扰的因素，也提供了一种契机。

因此，科学预见是科学理论的基本功能之一，也是科学理论相对性的表现。科学的预见性在科学理论的发展中既是一种方向，也是一种动力和预设条件。没有预见功能的理论是没有生命力的，理论正是在科学遇见的发展过程中不断取得突破的。理论思维通过科学预见能够超越认识的经验层次，大大扩展了人们的认识视野，也将人类的实践带入到了更为广阔的视野。同时，科学预见还能使人们在物质生产和社会实践领域中不断形成更为复杂的系统，并在此基础上有效地控制复杂系统，并对系统的进程进行监督，从而获得更大的稳定性和可控性，实现人类认识和实践的发展。

2 科学预见性的实践意义

科学技术对于现实物质世界具有理论指导功能，这种理论指导首先是为人类提供一种认识的基础，在人类社会的发展过程中，经过人类长期实践和现实生活的检验，总会有一些知识被人们所充分接受，被证实是正确的，如此，这样一些知识不仅为人们所认可，而且逐渐形成为一种知识体系和人类的知识基础。可以看到，这些知识基础本身所具有的价值是非常大的，它构成了人类基本经验的一部分，使人类具有某种程度的自信，这些知识基础不仅是科学技术继续发展的基础，或者是一些知识的基本前提和知识原则，同时还成为人类实践活动的一种认识基础，这样一种知识基础，在现实生活中，它使得人类的生活更加稳定，从而在一定的范围内尽可能减少生活和工作的不稳定性，而带给人类一种稳定性和舒适性。对于人类来说，不仅变化和创新意味着幸福和进步，而在很多领域，或者一些基本的生产和生活领域保持稳定对人类来说也是一种舒适和幸福。

科学的任务不仅在于帮助人类认识客观世界的过去和现在，使人们对当前所面对的世界有一个合理的解释，而且能够帮助人类预见世界的未来。这就使得人们的生活和认识具有了一定程度的稳定性和可靠性。科学的预见不经具有较大的科学知识系统内部的知识发展理论意义，而且也具有加大的现实实践意义。所以，如果科学认识只停留在人们对过去和现在的解释上，那这样人类的新生活就无法展开，那么科学知识只能说明已知的事实，就无法成为人们再认识的向导。事实上最重要的是人类就是要依靠科学的理论知识，不断分析自然界的事物和现象，不断深化对于自然界和人类社会万事万物的认识，从而预言新的科学发现，不断扩展自己的认识领域。这样才使人类对未来有一个更好地把握和认识。

依靠科学知识对于未来事物的发展进行预测，这其中的意义首先在于维持现有事物的稳定和秩序，也可以在一定程度上减少人类对于未来事物发展的恐慌和担心。从而对于当前和未来的发展作相应准备，以期收到较好的效果。几千年来，科学知识的广泛积累，科学理论体系的逐步建立，并且能够对人类社会的发展和客观物质世界逐步做出较为合理的解说，这是提高人类预测能力的基础。科学预见提供了人们认识事物发展的结果性预测，预见事物最近和未来发展前景的可能性，是人类改造世界的知识基础。

事实上，科学预测被广泛运用与人类的生产与生活中，如气象预报、地质灾害预报，各种疾病预报以及其他方面的预报等等，这些不仅产生了较大的社会效益，而且也具有和能够产生较大的经济效益，或者能够有效避免各种气候变化、自然灾害的发生所带给人的各种巨大损失，所以，科学的功能不仅使得人类不断战胜大自然，面对各种重大挑战而实现生存和更好地发展；实现人类对自然界和现实物质世界的一种改造，对物质使用价值的一种创造，还在于实现对未来发展趋势的一种判断，并借以不断合理规划自己的行动，做好各种预案，以更好地实现自己的生存和发展，创造更多的经济价值和社会价值。

在分析科学预见性的同时，我们还需要对科学的预见性和科学的其他方面功能之间的关系进行思考。例如对科学预见性和科学解释性的认识与思考。科学预见和科学解释是密切联系的，作为科学的两种基本功能，科学的预见性和科学的解释性都是根据理论本身所解释的本质和规律性，按照科学技术内在逻辑机制演绎出的结果。但是，科学解释是从已知事实概括、抽象出理论，再从基本理论逻辑地推导出事实与内容相协调的一种判断，主要是基于对过去和现在的科学事实进行分析与判断；而科学预见则是从该理论逻辑地推导出关于未来、未知事实的结论，这些事实或者可能已经存在但不为人所知，或暂不存在，但目前发展趋势中已经存在着现实的可能性，所以未来发生优势必然的，应当且能够在今后发生。

科学理论的解释功能和预见功能，是人们认识自然、改造自然的两种锐利武器。现在，随着自然科学的发展，这两种科学的基本功能日益展现出极其重大的作用，在科学技术发展过程中，随着自然科学、社会科学和思想科学等的交叉渗透，科学技术化、组织化、社会化、经济化的发展，科学理论的解释功能和预见功能将愈来愈发挥其更为重要的作用。

当然，科学的预见性并不是独立发挥作用，它是和科学的其他方面的功能密切结合在一起的，因此，要正确的认识科学的预见性，必须把科学的各方面功能进行综合的分析思考才能得出正确的结论，这就需要我们持有一种综合、系统和动态的观点，只有这样，才能真正发现客观现实世界真正的发展趋势，从而不断实现对于客观物质世界的一种正确判断，不断实现人类自身认识的正确性和行为的恰当性。

参考文献

[1]恩格斯.自然辩证法.马克思恩格斯全集.人民出版社.1957年版.第三卷.

[2]刘大椿.科学技术哲学导论.北京：中国人民大学出版社.2005.

第5篇：对动物科学的认识范文

通过三年的初中新课程实验，初中新课程教学积累了丰富的经验，如今已进入深化阶段，通过观摩《动物的运动》这堂课使我对初中的生物科教学有了进一步的认识，这堂课的教学活动设计是这样的：（一）、回顾了解动物的运动，提出问题“动物的各种器官是怎样完成各种运动的呢？”；（二）、教师演示教具----家兔的骨骼标本、人体的骨骼标本、关节模式图、肌肉与骨和关节的关系图等，学生观察与思考：关节对骨的运动有什么意义？一组肌肉的两端是附着在一块骨上，还是分别附在不同骨上，这对于运动有什么意义？（三）、师生共同讨论：1、大吊车的哪些部位相当于动物体的关节？2、除哺乳动外，其他脊椎动物的骨骼也有关节吗？3、蚯蚓体内有肌肉，但是没有骨骼，这是它不能快速运动的一个原因吗？4、举例说出，人体都有哪些部位有关节？进行体育运动时，哪些关节容易受伤？应当怎样保护？（四）、通过模拟演示“屈肘动作的产生”、“伸肘动作的产生”揭示骨、关节和肌肉的协调配合。师生通过回顾日常生活经历自然进入课题，师生充分利用课程资源，展开讨论充分认识、理解动物的运动，课堂氛围生动活跃，培养学生的学习兴趣和探究能力，充分体现出新课程的教学理念。如果高中生物科课堂教学能够主动与初中生物科课堂教学进行衔接，新课程的教学理念自然得到延续，学生的探究能力与创新能力也必将得到发展。

二、高中生物科教师要充分认识初中生物科教材，做到初中生物科教材与高中生物科教材的衔接。

高中生物科教材是以初中生物科教材为基础的，如今许多的中学初中与高中分离，有相当一部分教师对初中的生物教材不了解，即使过去教过初中的教师也因为新课程实验的开展，初中生物科教材已经发生了很大的变化，如果没有充分认知初中生物科教材，这也给高中生物科的教学带来一定的不利因素。我们都认识到初中生物教学与高中生物教学是有其内在的必然的联系，学生的认知，教师的教学，都是以教材为基础的，如果高中生物科教师能够提早认识初中生物科教材定能收到如下的效果。

一是教师充分认识新课程教材的结构特点，对中学阶段生物学科的教材所体现的知识体系有整体的认识，把握课程标准的整体要求，在知识体系上保持了初中与高中在教学上的延续性。

二是教师充分感知新课程所体现出的课程理念，明确了高中生物的课程资源不仅是教材，只要是有利于实现课程目标的条件因素都是课程资源，在我们的生活环境、生产环境中提供了丰富的实物资源，在人类的实践活动探索过程中提供了丰富的活动资源，社会发展的信息化可以从信息网络中获取丰富的课程资源。可以说我们的周围环境为高中生物的教学提供了丰富的课程资源。

三是教师可以为高中生物科新课程实验的开展打好知识贮备的基础，同时又了解新课程理念下学生的认知规律。

三、高中阶段学生能力的培养应当与初中教学能力培养进行衔接。

学习能力的培养是一项系统工程，不按照科学程序进行是很难奏效的。安排培养序列要以学生心理发展规律和教学原则为依据。青少年心理发展的连续性和阶段性告诉我们，能力培养既要注意能力的前后联系，又要把某些能力放在适合的阶段。

第6篇：对动物科学的认识范文

1.科学方法教育的概念

科学方法教育，指教育者根据学生的认知水平、特点及学生的心理发展情况，应用现代化的教育思想和手段，有目的、有意识、有步骤地传授和渗透某门学科的科学方法，让学生感受到科学方法的训练和熏陶，逐步掌握最为基本和最为主要的某门学科的方法，以达到促进知识的有效学习、实践操作能力的提高以及创新精神的培养，进而提高所有学生的科学素养。

2.初中生物科学方法教学的含义

生物是研究生命起源和发展规律的一门学科。初中生物教学中的科学方法教育就是在日常的生物教学活动中，以一定的生物学理论知识作为载体，以自然科学的基本理论和方法作为依据，应用一定的教学手段，让学生系统性地学习生物学知识，进而培养他们的创新能力和生物科学素养，促进学生的个体性发展。如：调查法旨在倡导学生就某个与生物学有关的问题进行调查，培训其实践能力。调查的内容可以是“校园内的植物种类”，也可以是本班同学某种生物性状如单双眼皮情况调查，学生有了参与调查的体验，进而对调查法加以运用，延伸扩展到对其他选题的调查。3.初中生物科学方法教学的选择原则初中生物科学方法教育的教学，应根据不同的教学内容，选取不同的科学方法，其选择原则是：（1）从初中生物课程的教学内容出发，生物学具有很强的实验性，几乎所有的生物学理论知识都是由无数的实验得出的，这就决定了每一个生物知识点都具有相对应的科学方法。学生学习不仅要了解生物学知识，还要掌握相关的科学方法。因而科学方法的选择必须建立在生物的具体知识的基础上。（2）从学生的知识水平出发，生物学知识对应的科学方法是多种多样的，但不是每一种科学方法都适合生物课程的教学，尤其是初中阶段，该阶段的学生开始形成认知观和世界观，对于科学方法的概念还是不够清晰，仍以形象思维为主，所以必须根据学生的个体差异、实际的知识水平等方面进行科学方法的选择。

二、我国初中生物科学方法教育的现状

1.对科学方法的具体内容不够清晰

目前我国生物教师对于观察法、科学实验法、对比法等一般普通的科学方法较为了解，但是对于模拟比较法、假说法及想象与创新思维等方法则较为陌生，甚至有些教师认为学习方法和教学方法就是科学方法。由于教师对科学方法的内容认识不到位，很难在实际教学中建立科学完整的科学方法体系。

2.科学方法还处于自发阶段

大部分初中生物教师在教学活动中，都是凭其感觉和以往的经验应用科学方法。没有从教育心理学等方面思考教学方法的适用性，大部分初中生物教师对于科学方法的选择和使用还处在自发操作阶段，没有很好地将科学方法和理论相结合。

3.科学方法的应用缺乏计划性、层次性和系统性

虽然说初中生物教师对于科学方法教育有一定程度的认识，也在实际的教学活动中有所注意，但是没有相对应的理论作为基础，并且没有形成系统性的知识，使得科学方法教育失去了完整的体系，缺乏完整性的安排，在使用科学方法教育时存在很大的随意性和盲目性，但实际的教学效果却不是很理想。

三、科学方法及初中科学方法教育在教学中的作用

1.初中生物教学中的科学方法

结合教育心理学、生物学等相关理论知识，从学生的已有知识水平出发，常用的初中生科学方法包括：（1）观察法。就是在自然发生的条件和一定的理论基础上，进行有目的、有计划、有步骤的考察研究，从而获得被观察事物现象的一种科学方法。如：观察花的结构。（2）科学实验法。为了达到一定的研究目的，应用一定的科学仪器、设备等，人为地进行操作和改变客观物质和过程，以求进一步认识自然生物规律。如，制作并观察植物细胞临时装片；（3）资料分析法。给学生提供图文资料，让学生进行分析，得出结论。（4）比较法。将研究对象的现象个别部分、个别方面和特征进行比较，确定比较对象异同点的方式。这四种是较为常用的科学方法，还有数学方法、假说方法、想象与创造性思维等科学方法。

2.科学方法教育对于学生的作用

新时期，教育有着不断的改革和发展，随着新课改的不断推进，极有必要对中学生进行科学方法的教育，让学生自己动手进行生物相关的实验，激发学生的兴趣和求知欲，让学生达到主动学习的目的，促进学生对新知识的接受能力。如，在探究非生物因素对动物的影响的教学内容，生物教师可引导学生对生物生存需要的因素做出总结，再进行假设、设计实验及开展实验，让学生进行自我组织讨论。如此不仅可以让学生了解实验其实很普通，并非只有科学专家才可使用，还可以极大地满足学生求知欲和好奇心，在实验的过程中感受学习的乐趣。对于学生而言，在观察生物表象、认识生物形成和构建、了解生物规律及分析解决实际的生物科学问题的过程当中，所有的认知结构及相关生物知识和方法都和科学方法教育有着密切的联系。

3.科学方法教育对于教师的作用

科学方法教育对于初中生物教师而言，主要是在教学设计中，需要积极地对学生的学习内容有所了解，针对每一个教学知识点和单元内容作出详细的科学方法目标，并且可以在恰当的时候把科学方法教育融入初中生物的教学活动中。如，植物的绿叶在光照作用下制造有机物的教学，生物教师需要根据教材内容找出可进行试验的素材，比如天竺葵，其他植物也可进行实验。但是菠菜叶是不可以进行的，因为其不可积累淀粉，所以不能进行相关实验，所以对于初中生物的教学，教师需要做足功课。

四、科学方法教育的教学模式意义

科学方法教育在初中生物教学中，需要确立学生在教学中的主体地位，根据学生的实际认知水平和思维方式，在教学中设计问答、思考、讨论等形式的教学活动。将科学方法教育融入实际的生物教学中，可进一步提高学生的生物科学素养，提高教师的教学效率，为学生的终身发展及应对未来发展奠定基础，为建设学习型、创新型、合作型的学习提供良好的方法支持。如，种子萌发条件的教学，教师可根据科学方法教育的理论，设计出以实验和讨论为形式的教学，让学生主动参与教学活动中，教师积极引导学生进行观察、思考、讨论。最后教师对种子萌发的条件及内部变化进行归纳阐述。根据初中生物教学内容和初中生的思维特点，教师需要把科学方法教育贯彻到整个教学活动中，包括教学设计、教学准备、教学开展和教学评价等环节，随着科学方法教育的开展，把科学方法教育和初中生物教学科学有机地结合起来。

第7篇：对动物科学的认识范文

【正文】

1　地学哲学建立的必要性

1.1　问题的提出

哲学是一种以抽象的原理、范畴等逻辑形式来反映事物运动的最一般规律的知识体系，它表现着人类认识所达到的最高成果。地学哲学作为科学哲学的一个分支，它研究的应当是地球运动的最一般规律、人类对地球运动认识的最一般规律，以及地球科学与社会相互作用的最一般规律。从研究领域上说，科学技术哲学（自然辩证法）比哲学原理低一个层次，地学哲学又比科学技术哲学低一个层次，在学科分类中，它属于第三级学科。

自70年代末科学技术哲学在中国复兴以来，它自身及其各个分支学科（包括地学哲学）都得到了长足发展，其中，地学哲学的研究以队伍实力雄厚并以得到强有力的行政和社会支持而显得格外蓬勃。尽管如此，关于地学哲学的存在根据问题仍然没有完全解决。一些学者认为，地学哲学实际上是哲学原理在地学研究中的应用，作为问题讨论是可以的，但作为一门学科，理由不够；另一些学者甚至就根本否认“地球科学”这一名称，他们认为，所谓“地球科学”实际上是一个模糊概念，研究地球运动只有从各个不同侧面、不同层次才能弄清楚其微观机理，如果笼统地谈地球运动规律研究，实际上什么也说不清。

对于上述疑问，首先应当解决“地球科学”是否存在的问题？因为“地球科学”毕竟是“皮”，而地学哲学则是“毛”，若“皮”之不存，则“毛”将焉附？

1.2　地球科学存在的根据

在遥远的古代，无论是西方还是中国，人们关于地球的知识都是笼统的和直观的，

这些认识在古代希腊有《气象论》（亚里士多德Aristoteles）、《博物学》（大普林尼Gaius Plinius Secundus）、《地理概论》（埃拉托色尼Eratosthenes）等；在古代中国有《山海经》、《禹贡》、《汉书·地理志》、《准南子》、《水经注》（郦道元）、《梦溪笔谈》（沈括）等，它们的共同缺点是感性色彩强烈和猜测性明显。

近代分析科学的兴起在人对自然的认识上产生了一个飞跃，一般说来，为了深入了解自然界的规律，不能不从细节入手，先把事物活生生的联系割断，分门别类地对微观机理展开研究，这样虽然取得了辉煌的成就，但也走向了另一个极端，即形成了僵化孤立的思想方法，限制了对自然界的系统把握。著名的法国数学家团体“布尔巴基”在谈到数学界的这种不幸时说过：“有许多数学家置身数学的各个小角落，他们也没有尽量从那里走出来，就不仅完全忽视不涉及他们所研究的科目的东西，而且甚至无法理解远离他们专业的同行们的语言和术语”。〔1〕上述弊病不仅在数学领域，而且是在各个领域都共同存在的。早在19世纪恩格斯就批评过：“18世纪上半叶的自然科学在知识上，甚至在材料的整理上是这样地高于希腊古代，它在观念地掌握这些材料方面，在一般的自然观上却是这样地低于希腊古代。”〔2〕事实上， 当时在天体演化方面从而在僵化的自然观上打开第一个缺口的，就并不是自然科学家，而是哲学家康德。这样说并不意味着不具备专业知识也可以取得成就，而是说仅具备专业知识，而不具备广博的知识和哲学素养，至少将可能在成就上受到很大限制。

从19世纪下半叶起，自然科学出现了整体化趋势：一方面，学科越分越细，分支学科如雨后春笋般涌现；另一方面，学科之间又相互渗透、融合、产生了大量的边缘科学、交叉科学，并产生了横断科学和综合科学，科学界出现了针对同一对象开展多学科协同研究的局面。

地球研究在自然科学整体化发展趋势中是一个典型。地球这个对象与物理学、化学、生物学研究的对象有很大不同，它不仅本身就包含各种运动形式，而且无论在空间上还是在时间上都很难直接把握，因此，观察方法以及历史和逻辑的方法，在地球研究中一直居于主导地位。在一个很长的历史时期内，由于有关地球的研究被肢解为一系列壁垒森严的学科，不少认识往往往囿于一得之思和一孔之见，表现出很大的局限性和片面性，很多学术之争都是由于各执一端（例如关于地球演化的“水成说”与“火成说”，“渐进论”与“灾变论”等）引起的。尽管各种带有局限性的假说论争的结果总会导致认识的深入，但很显然，如果各个领域的科学工作者能够有意识地填平专业之间人为掘出的鸿沟，完全可以避免大量时间和精力的无谓消耗。随着对地球认识的深化，这种迫切性已经出现。最强劲的推动来自板块学说的诞生，板块学说是关于地球图景的大革命，其意义可与物理学中的相对论和量子力学相比。板块运动是地球整体运动的表现，一方面它自身提出了牵涉陆地、海洋、表层、深层，生物、非生物，区域、全球，地球、外星等的多个学科、多种手段开展综合研究的客观需要，非如此便不可能取得成效。另一方面，即使是对那些工作在具体的局部领域的科学技术人员来说，也必须以整体运动为工作背景，否则就可能陷入片面认识。加拿大地质学家 J. T.威尔逊（Wilson）说过：“在现代地学革命中，贡献最大的地球科学家，一般都具备两个共同的特点：渊博的教育素养（包括熟练地掌握物理学知识）和对全球问题产生浓厚兴趣，而不是限于对一个小区域的研究。”〔3〕

有关地球的科学研究整体化的另一个推动来自人类生态学的诞生。“人类生态学”这个名词是美国地理学家H.巴洛斯（Barrows ）在1923年提出的。他认为地理学应致力于研究人类的生态，或人类对环境的适应。地理学应当有一个统一的课题，以便把地理学研究联成整体，人类生态学研究的就是这样的统一课题。20世纪70年代之后，人类生态学的论著纷纷问世，绝大多数论著认为，人类生态学是一门不仅包括多门自然科学，而且牵涉社会科学和哲学的大跨度的综合性学科，它的任务是解决当代人类面临的人口、食物、资源和环境等全球性问题。当代人类活动程度之剧烈，已经使地表各圈层的变化大大超过了自然过程本身的变化。这种态势造成了两方面的效应：一方面，各门与地球有关的学科都不能不研究人类活动的影响，采纳人类生态学的思想和方法；另一方面，人类生态学又成为与地球有关的各门学科由此达彼的桥梁。

至少从以上两个方面可见，有关地球的科学研究已经越来越难以分割，所谓“地球科学”实际上属于美国科学家D. 普赖斯（Price））在1963年提出的“大科学（Big Science）”，是一类科学的总称， 这类科学是通过研究课题的协作来进行联系的。

1.3　地学哲学存在的根据

科学的整体化发展呈现出一种仿佛向古代科学回归的局面。古代科学是笼统直观的，这就是许多在各专业钻研很深的科学工作者对科学的整体化趋势难以理解的主要原因，但也正因为如此，才更需要提倡专业人员学习哲学。辩证法认为，如同别的事物一样，科学的发展也总是经过否定之否定过程呈螺旋式上升的。科学的这种回归是自然观在更高层次上的复归，是在对微观机理有了深入剖析的基础上产生的对事物的总体把握，而不是倒退。

在这种整体化形势下，每个科学工作者实际上都面临着适者生存的选择。适应科学的整体化发展绝不是要科学工作者放弃自己的专业，而主要应当提高理论思维能力，所谓理论思维主要是指哲学思维。恩格斯对此说过：“经验自然科学积累了如此庞大数量的确实的知识材料，以致在每一个研究领域中有系统地和依据其内在联系把这些材料加以整理的必要，就简直成为不可避免的。建立各个知识领域互相间的正确联系，也同样成为不可避免的。因此，自然科学便走进了理论的领域，而在这里经验的方法就不中用了，在这里只有理论思维才能有所帮助。但理论思维仅仅作为一种能力才具有天生就有的性质。这种能力必须加以发展和训练，而为了给以这种训练，除了学习以往的哲学，直到现在还没有别的手段。”〔4〕如果说物理学、化学、 生物学等学科尚且需要运用理论思维来指导实验和提炼实证材料的话，那么对地球科学这种难以通过实验来揭示研究对象规律的科学来说，理论思维就更有特殊的意义，脱离理论思维，恐怕就只能陷于瞎子摸象的被动境地。所以，不仅地球科学的存在是有根据的，而且地学哲学的存在也是有根据的。

2　地学哲学的范畴问题

2.1　地学哲学应当有自己特有的范畴

地学哲学作为一门学科独立存在，社会需要只是一个必要条件而不是充分条件。一门学科的建立，除了要有明确的研究对象之外，还应当有它自己特有的范畴。科学的最高成果是概念。一门科学的最基本的逻辑概念就是它的范畴，范畴是人们用来反映、概括和把握客观世界时所使用的最普遍的本质概念。由一系列概念、范畴构成的理论体系的形成，是科学成熟的重要标志。

在辩证唯物主义哲学中，范畴大体上可分为三个层次。第一个层次是一般的哲学范畴，例如物质和精神、运动和静止、时间和空间、对立性和统一性、质和量、肯定和否定、必然和偶然、可能和现实、内容和形式、现象和本质、原因和结果、特殊和一般等。它们是人们对世界总过程认识之网的纽结，是最高的哲学范畴。第二个层次是历史唯物主义、辩证逻辑和科学技术哲学（自然辩证法）的范畴，它们分别是对人类社会的历史和现状、辩证思维和自然界三个领域认识之网的纽结，例如历史唯物主义有社会存和社会意识、生产力和生产关系、经济基础和上层建筑等。科学技术哲学有结构和功能、对称和非对称、连续和间断、可逆和不可逆、简单性和复杂性、渐变和突变、精确性和模糊性等。一般的哲学范畴都适合这三个领域，但并不能代替这三个领域自己的范畴。如果缺乏第二个层次的范畴，对这些领域的认识就将显得空洞和僵硬。

在科学技术哲学层次以下的各门科学哲学，例如物理学哲学、化学哲学、生物学哲学、天文学哲学，地学哲学是否独立存在，这是一个目前尚有争议的问题，也是一个很难解决的问题，问题的关键在于其范畴较难确立。这个层次紧紧夹挤在具体科学和科学技术哲学之间，能上升到哲学的范畴几乎已被科技哲学所抽取，可提炼的“资源”已十分稀缺。有的学者采取把科技哲学中适合于地学哲学的范畴“移植”到地学哲学中的办法，以解决地学哲学的范畴问题，这样当然能说明不少地学哲学问题，但它毕竟还只是一种应用，缺乏对地学领域特殊规律的更深刻、更生动的反映。可以设想，在社会历史领域，如果没有历史唯物主义范畴，单凭辩证唯物主义范畴来把握，确实也可以说明一些问题，但社会发展规律就不会揭示得那么充分。

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2.2　地学哲学范畴探讨

从目前来看，地学哲学可以确立以下4对范畴：

（1）现实图景与反演图景

现实图景是人们根据所获取的关于地球的实证材料以及目前掌握的影响地球运动的作用所得到的对地球现今运动状态的反映，是与经验世界比较接近的、比较确定的理性认识；反演图景是对地球发展变化历史的考证，是人们通过逻辑推理对所掌握实证材料作出的追溯性解释，是与经验世界比较远离的、猜测性较强的理性认识。由于地学研究对象的特殊性质，客体的运动很难通过受控性实验进行直接地把握，因而必须站在已有事实的基础上，充分展开思维之翼自由翱翔，对现存事实形成的历史过程进行大胆推测、提出假说，对实证材料作出说明，以揭示地球运动的规律。所以，现实图景和反演图景是地学研究中带普遍性的最基本的概念。

现实图景与反演图景是与时间有关的一对范畴。这对范畴与哲学原理中的原因和结果有密切联系，但又不能用原因和结果来取代。原因和结果是反映运动过程中前后相继事物之间的相互制约、相互依存关系的一对范畴。但在地学中，由于空间广大和时间久远，现实材料永远是不完备的，用这种不完备的材料去重新塑造演化过程，永远具有以偏概全的的性质。也就是说，人们总是在使用部分结果，来推测着地球变化的全部动因。从另一方面说，由于历史过程中的不可避免的偶然性因素的作用，现今正对地球演化发生作用的因素并不一定能产生它在远古时代所能产生的结果。“灾变论”在现代的复兴说明，即使我们能完备掌握现今所有的地质资料，也由于某种不可逆性规律，使得我们只能不断逼近而无法完全重现地球的演化。这是对以今论古的“均变论”的严重动摇。

20世纪初，量子力学的诞生动摇了反映单一因果关系的拉普拉斯（Laplace）决定论，代之而起的是反映多因果关系的统计决定论。 这既是自然图景的大革命，也是科学思想方法的大革命。目前一场类似的革命正在地学领域兴起，这场革命把“现实图景”与“反演图景”作为最基本的逻辑概念从地学中提升了出来，反映出地学认识中具有一般意义的多因果关系。现实图景是反演图景的基础。反演图景是现实图景的深化，引导现实图景向前发展。但现实图景也不是消极被动的，随着人的认识的拓展，总会有新的事实被发现，从而形成新的现实图景，并会对已有反演图景提出挑战，甚至推翻已有的反演图景，致使新的反演图景诞生。例如地质学中的“水成论”与“火成论”之争，就是这样的过程。

（2）表层认识与深层认识

“表层认识”指人们根据直接从地球表层获得的感性材料，通过抽象思维所得到的对地球表层运动规律的认识；这是与经验世界比较接近的、比较确定的理性认识。深层认识是人们根据来自地球深层的信息，通过逻辑推理所得到的对地球深层运动规律的认识，这是与经验世界比较远离的、富有推测性的理性认识。表层认识和深层认识是与空间有关的一对范畴。在地学研究中一直有着两大障碍：一是地球外部的广大，二是地球内部的深邃。现在由于航天科学技术的发展，外部的广大已越来越不是认识的障碍。但受技术手段所限制，内部的深邃仍然是探测的壁垒。

地球表层的运动在很大程度上是依托深层运动进行的，但对深层运动的了解一般都从对表层运动的认识入手。表层认识的深化有赖于深层认识的发展，而表层认识深化之后，又会导致新事实的发现并与已有的深层认识发生矛盾，推动人们从深层上对新的事实作出解释。所以表层认识和深层认识也是地学研究中具有普遍性的最基本的概念。例如，根据大西洋两岸大陆海岸轮廓、地质构造、地层岩性和生物群落等的相似性，南半球各大陆古生代后期冰碛层的分布和冰川擦痕走向的连续性，非洲片麻岩高原和巴西片麻岩高原古代褶皱方向的一致性，关于环太平洋山系、阿尔卑斯山系和喜马拉雅山系的成因问题，关于按现今大陆配置产生的地极和古气候带变动存在的问题等，推动了反映深层运动的板块学说的诞生。板块学说作为一种科学假说提出之后，又需要进一步从表层认识上寻找论证依据，表层证据的搜索一方面促进了板块学说的完善，另一方面又发现了与板块学说相冲突的新事实。例如，按照板块理论，地震主要发生在海沟的消减带，但大陆板块内自80年代以来却地震频发；又如，大陆板块内部还有的推覆构造、伸展构造、走滑断裂等形式的构造形变，与板块构造学说有很大差异。这些反常事实对板块学说形成了挑战，推动地学基础理论向前发展。

（3）分布与构造

分布指物质在地球空间上的聚集情况，构造指物质的联系和组织方式。

地球是太阳系类地行星中非常特殊的一颗行星，它有复杂的圈层，各个圈层及同一圈层各个部位的物质组分不同，物质的状态不同，其联系和组织的方式也不同。事物量的积累会导致质的变化，不同的质对应着不同的运动，这是运动的特殊性在地球上的体现。地学研究中无论哪一个领域都不能不涉及这两个范畴。

物质的分布决定着构造。例如，根据板块学说，地壳岩石和上地幔岩石在最近的地质时期里，基本物理性状是相似的，都表现出脆硬特征，因此，它们可以划为地球构造的同一层次，称为“岩石圈”。地幔上层之下广泛存在着一个密度相对低的物质层，这层物质既有固体特征，又显示出流动特征，称为“软流圈”，其分布决定了岩石圈和软流圈会相对运动。岩石圈分为形状各异的各个板块，由于各个板块交界处的物质分布不同，其相对运动也就不同，按运动特征，边界可分为：分离型（大洋中脊）、海沟俯冲型、地缝合线型和转换断层型。反之，构造也可以改变物质的分布。例如，根据板块构造学说，地幔中有一个圆环对流体驱使超基性物质从大洋中脊裂缝中上升，形成新的洋壳。地幔物质牵引地壳不断向两侧扩展，老地壳遇到深海沟就下钻入地幔之中，于是出现一面生长、一面消亡的更新趋势。

分布和构造的对应关系在生物界也同样存在着，生物与非生物环境在地球上按地理位置不同有着不同的种类分布，不同的生物与相应的非生物环境构成不同的生态系统。反之，构造也可以影响分布。如果生态系统优越，无不良因素干扰破坏，生态系统就会发育进化，使得生态因子的多样性增加，联系趋于密切、复杂；而如果生态系统承受过重的外在因素压力，系统就会受到伤害，使得生态因子间的联系削弱，生态因子减少，甚至被毁灭。

根据分布可以推测构造，根据构造也可以推测分布。这是地球科学研究中的一个普遍性方法。我国地质研究中关于陆相生油的理论，就是在深入把握油气的构造条件之后，根据构造成功地把握到油气分布规律的。

（4）人与地

在马克思主义哲学中，人的本质不完全等同于人类普遍具有的生产劳动这一区别于动物的特点。人的本质是由一系列关系确定的，这些关系包括：人和自然之间进行的物质变换关系、在此基础形成的各种人际关系，以及贯穿于这两个方面的主观和客观的关系。马克思认为：“人的本质并不是单个人所固有的抽象物。在其现实意义上，它是一切社会关系的总和。”〔5〕 地这个范畴不等同于地学中所说的地球这部分自然界。地学中所说的“地”是一个具体科学概念，而地学哲学中所说的“地”则是一个哲学概念。按照马克思主义的观点，人类诞生以后的自然，已不同于原生状态的自然，这种自然是渗透着社会因素的自然，其中不仅有人改造的印记，而且有完全由人工创造的物品，同时其演变在很大程度上受人类活动的影响，这是一种人化的自然。

人类脱离动物界以后，就以创造性的劳动把地球环境作为自己生存和发展的条件，作为自己的“无机身体”。自然界的人化，归根结底是人的本质力量外化的结果。人在认识自然、改造自然的过程中，不断以自然界的物质和自然界的规律充实着自身，使自己的本质力量不断提高，这是一个自然的人化和人的自然化的双向过程。

人改造自然的行动也带来了负面影响，产生了环境问题。环境问题，说到底是人改造自然的结果反过来与人自身对立的问题。人为了在自然面前争取自由，需要消除自然灾害的威胁和自然条件对人不断增长的需要的匮乏状态。但是人的生产实践是有创造与破坏二重性的，当人类不能控制自身的时候，生产的结果将表现为一种异己的力量。在这种情况下，即使人掌握了先进的技术，仍然不能摆脱盲目自然力的统治，在自然面前仍然是不自由的。

人获得自由的过程是一个全面解放的过程，人的解放包含3 重意义：摆脱思想上的盲目性，实现意识的自由；摆脱盲目自然力量的统治，实现对自然的自由；摆脱异化劳动，实现对社会关系的自由。在这3 者中，意识自由是后两者的前提，对自然的自由是意识自由的基础，而对社会关系的自由则是对自然自由的条件和手段，作为手段的东西，在一定意义上也起着关键的作用。因此，环境问题的解决，绝不是单纯的技术经济手段可以奏效的，从根本上说，技术经济手段的运用必然会受人的价值观念支配，如果人对自身价值实现的认识不正确，那末就不能改变难以持久的消费方式，于是，难以持久的开发方式也不能改变，这样，环境问题的解决便将永远没有希望。

在地学研究中，无论哪个领域都回避不了从高层次上讨论人与地的关系，把它们作为一对哲学范畴是完全有必要的。

参考文献

〔1〕N.布尔巴基：数学的建造，见：林夏水主编， 数学哲学译文集，知识出版社，1986，第361页。

〔2〕〔4〕恩格斯：自然辩证法，人民出版社，1984，第9～10、45页。

第8篇：对动物科学的认识范文

物理学是自然科学和工程技术的基础，没有物理学的发展，就没有现代科技和现代文明.但是长期以来，人们对物理学在人才培养中的基础作用并没有足够认识，对其特殊的教育功能缺乏深入的研究.这是因为物理学工作者的兴趣往往集中在物理科学的前沿研究上.由于种种历史原因，教育家又对物理科学了解甚少，往往不愿意直接深入到学科教育的研究中，所以物理学在教育人方面的潜在功能一直没有被充分认识和挖掘.一切科学作用都离不开人的行为，物理学的基础作用，很重要的方面也是通过受过物理教育的人发挥其作用的.这场基础教育课程标准改革促使人们从科学教育本质上去认识物理教育的社会功能，为挖掘物理教育的育人功能，发挥其在科学素质教育中的基础作用，提供了历史机遇和良好的条件.

中学物理教育是科学教育，它的目的是提高全体学生的科学素质；科学教育的基本形式是动手动脑相结合的科学活动.上个世纪50年代，在我国流传着一个非常响亮的口号：“知识就是力量”，这个口号曾鼓励多少人去刻苦钻研，攻克难关.对于我国的科研进步和教育发展曾经产生过很大影响.但是也使有些人长期陷入科学教育等于知识教育的误区.

改革开放后，发现我国物理教育相对于先进国家存在明显差距：重理论、轻实验，重知识、重习题、轻动手技能，重知识传授、忽略学生自主学习活动和科学情感教育等倾向相当严重.这种状况表明我们的物理教育在科学教育理念方面还停留在科学等于知识的时代.科学是由包括科学知识、科学思想、科学方法、科学精神和科学态度等构成的一个整体.《中学物理课程标准》提出的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”，即“三维教学目标”全面地反映了科学教育的性质和功能.科学教育仅仅停留在科学知识教育层面上是一个历史时期在认识上的局限性.那种教育，是与科学技术十年、几十年基本不变，有了一定的知识和技能就够用一辈子的传统社会相适应的.当今信息社会、知识爆炸、科学技术日新月异，一个人的一生要经历很多科学技术的划时代变化，因而，把科学当作知识的时代已经过时了.回顾20世纪，由于现代物理学的发展，人们曾一次次地欢呼进入“电气化时代”、“原子能时代、”、“半导体时代”、“激光时代”、“计算机时代”，“超导时代”、“纳米时代”、“生命科学时代”等等.面对如此日新月异的世界，对一个人来说最重要的是学习能力、创新的思想、创新能力和探索未知的本领.这就是提出这场中学物理课程改革的基本理念与三维教学目标的背景.《中学物理课程标准》是我国科学教育工作者对社会发展、科学教育本质和青少年心理特性的综合研究的成果，是科学教育研究在理论和实践上的重大创新.其基本点是把中学物理课程从片面地传授知识转变到以为学生为本，让学生自主学习，强调经历过程与方法，把动手动脑的科学活动作为物理教育的基本形式.

当前，我们国家正在发挥各级政府的领导作用，用行政力量大力推行基础教育课程改革，这是具有重大意义的.但是行政命令，并不能代替科学教育理念的力量.课程改革的首要任务是全面普及科学教育的理念，要使每个教育工作者、学生、家长和方方面面都接受课程标准基本理念.首先全体教师要迅速转变理念，要他们相信学习物理归根结底要通过每个学生的心理活动，靠学生自己动手动脑活动才能学会.要宣传江苏省启东中学采用自主学习方式，多年来在国际奥林匹克物理竞赛连续“摘金夺银”的成功经验.要让人们相信科学在改变世界中具有强大力量那样，相信科学教育在培养教育人中也具有比传统教育方式更强大的力量，要使科学教育的理念变成一种社会文化，我们的中学物理教育才会彻底抛弃“背概念、套公式、做习题”的传统教育理念，才会使大家认识到“题海战术”是扼杀青少年学习积极性、创造性的桎梏，应该彻底予以解脱.

第9篇：对动物科学的认识范文

关键词：原子物理学 教学方法 量子理论

中图分类号：G652 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0174-01

原子物理学是研究原子结构、运动规律及相互作用的学科，是物理学专业的基础课程，也是核类专业重要的专业基础课程，上承经典物理学，下接量子力学和原子核物理等重要课程。相比经典物理学课程原子物理学有很大差别，首先，原子物理学课程不像普通物理学课程从基本物理概念和物理规律出发进行严密的理论运算推导得到更普遍的基础理论，而是遵循从实践出发―理论模型建立―实践检验的认识过程，应用更多的是总结、归纳的方法；其次，研究对象是微观体系，而学生对微观现象缺乏直观的感性认识。正是由于这些差异，大部分学生在学习中感觉原子物理学知识点凌乱，理不清头绪，导致不能巩固和深化所学知识。因此，在教学中如何激发学生的学习兴趣，引导学生把握课程主线，认识原子运动规律，形成新概念，进而培养学生自学能力、思维能力、研究能力等成为原子物理学教学中需要探讨的问题。本文针对褚圣麟先生教材《原子物理学》的教学浅谈个人教学过程中的认识。

1 学习兴趣的培养

学习兴趣指一个人对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态。学生对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志地钻研它，从而提高学习效果。学习兴趣既是学习的原因，又是学习的结果。由此，培养学生最初的学习兴趣，促进学生在学习中找到乐趣，由被动的学习转变为主动学习、好学、乐学，在培养学生的自学能力过程中具有重要的意义。如何培养学生对原子物理学学习的兴趣，笔者从教学实践中总结如下几个方面。

1.1 结合物理学史增强学习内容的趣味性

原子物理发展史料丰富，若将史料运用于原子物理教学中，将起到事半功倍的效果。在授课中将原子物理学发展史融入知识的传授可增强学习的趣味性。如电子发现最早进行试验的并不是汤姆逊，试验结果最精确的也不是汤姆逊，但汤姆逊是第一个敢于突破常规认识而提出新粒子是电子的人，这一简介让学生明白科学研究中要尊重科学事实，敢于突破传统认识；讲述量子化概念提出时介绍普朗克为解释黑体辐射提出量子化概念的历程，由于这一崭新理论与经典理论的冲突，普朗克本人也不是特别坚决，此后他曾试图放弃量子论，用经典物理学方法重新解决黑体辐射问题，但均未成功，让学生认识科学发展中开创性革新的不易。可以说原子物理的发展中，充满对已有思想观念的颠覆和新思想的建立，这些都需要科学怀疑和批判精神，充分说明科学无绝对权威，科学怀疑精神和独立思考是科学进步的动力。通过物理学史的介绍，能在课堂上吸引学生的注意，使课堂气氛活跃，激发学生对原子物理学的兴趣，在轻松快乐的氛围中学习，同时学习科学的批判精神，培养学生创新能力。

1.2 结合课程内容介绍原子物理学中的难题激发学生钻研兴趣

好奇心和探索欲望是科学研究的原动力，在教学中通过介绍课本中出现而尚未完全认识明白的物理概念、物理问题，能极大激发学生的认识和探索欲望，教师可引导学生对相关问题的研究现状进行调研并汇报，在这一过程中既能促进学生了解学科的研究前沿，也能使学生加深对基本物理概念、原理的认识，同时有助于培养学生的实践能力和初步的科研能力。在原子物理学教材中有不少世界性的难题，如，在索末菲椭圆轨道理论和相对论效应中提出的精细结构常数所包含的物理含义、数值为什么刚好约为1/137；为解释光谱精细结构产生而引人的电子自旋的概念人们是否已经完全认识清楚等，这些问题在教学中可充分利用，调动学生的探索欲望，激发学生的钻研兴趣。

1.3 结合物理学发展前沿介绍激发学生研究兴趣

原子是从宏观到微观的第一个层次，物质世界各个层次的结构和运动变化相互联系、相互影响，很多其他重要学科和技术的发展以原子物理为基础，在课程教学中结合课程内容穿插原子物理学与相关学科的交叉及原子物理学发展的前沿介绍，可激发学生学习兴趣和钻研热情。如讲述α粒子散射实验时，介绍原子碰撞研究方法已经发展成为一个重要的研究方向，涉及各种基本粒子与原子和分子碰撞的物理过程等；讲述激光原理时，介绍激光技术的发展及其对原子物理学发展的促进，介绍我国激光领域研究的国际地位等。学科前沿的介绍能帮助学生认识学习本学科的社会意义及其与个人的关系，有助于激发学生学习的社会责任感。

2 把握课程主线

原子物理学的内容不像经典物理学具有严密的逻辑体系，因此在教学中拎课程的主线有助于学生系统的掌握课程的知识内容。对原子结构的认识发展，课程以光谱分析法为主线：从原子光谱规律出发，原子光谱规律的变化可以反映出原子内部能级的特点，进而探究原子内部的作用及其规律。对原子内部作用的认识，课程以量子力学中的角动量概念为主线：从玻尔氢原子理论的角动量量子化假设的提出，到单电子的轨道角动量与自旋角动量的耦合解释精细结构的产生，及两个电子体系的LS耦合和JJ耦合等，并进一步明确角动量与磁矩概念的对应，角动量耦合的本质是粒子间电磁相互作用，自旋和轨道运动的相互作用引起原子能级的分裂和塞曼效应能级分裂在本质上是相同的。

3 讲清基本概念

杨福家先生提出了原子物理学教学要注重“培养智能”，课程讲述做到“言犹未尽”，“既讲清楚又不讲清楚”。这也就要求老师要把握课程教学中哪些要讲清楚，哪些可不讲清楚。对基本概念和基本物理模型我们要力图阐述清楚，如，原子结构模型的提出，从背景到实验过程、理论推导和实验验证给出了详细的讲解，而其中卢瑟福散射理论公式（散射角与瞄准距离关系式）的推导可以引导学生自己在课余推导。又如，原子空间取向量子化概念，学生刚接触量子理论，很容易将角动量量子化与取向量子化混淆，讲解中要让学生理解取向的概念即矢量方向的描述，讲清了这个概念有助于对史特恩-盖拉赫实验的理解，而实验中偏转位移公式的推导可以留给学生自己完成等等。

根据原子物理学的特点，在教学中要努力贯彻启发式教学原则，倡导学生加强课外阅读，进行读书报告、讨论等多种教学模式有机结合，对提高原子物理学教学是非常必要的。

参考文献

[1] 丁肇中.论科学研究的原动力―好奇心是科学研究的原动力[J].上海交通大学学报：哲学社会科学版，2002，10（4）：3-5.