發(fā)揮核心知識(shí)認(rèn)識(shí)發(fā)展價(jià)值提高課堂教學(xué)效益(已修改)
2025-10-10 12:08 本頁(yè)面
【正文】 發(fā)揮核心知識(shí)認(rèn)識(shí)發(fā)展價(jià)值 提高課堂教學(xué)效益 王 磊 北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所 科學(xué)的核心 ，這項(xiàng)努力需要世界上成千上萬(wàn)的人去追尋理解物質(zhì)世界和運(yùn)用這種理解解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的目標(biāo)； ，該知識(shí)逐步積累和發(fā)展，最后形成經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)的前后一致的銜接清晰的書(shū)面理論； ，該實(shí)踐包括調(diào)查、模型和假設(shè)的發(fā)展、理論的建立、爭(zhēng)議、分析和關(guān)于能夠促進(jìn)新的理解的物質(zhì)世界的相關(guān)發(fā)現(xiàn)的交流； 和策略。 科學(xué)家和工程師如何工作 ? 了解科學(xué)家和工程師的工作的一種方式是將他們的工作框定為三個(gè)方面。大致可以理解為一個(gè)空間里的主導(dǎo)活動(dòng)是調(diào)查和實(shí)證探究，在第二空間工作的本質(zhì)是假說(shuō)，模型或原型設(shè)計(jì)構(gòu)建，在第三合作空間里如合適的想法對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，或?qū)嶒?yàn)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)恰當(dāng)將被辯論和評(píng)估。 ? 在調(diào)查空間里，科學(xué)家們從事觀察自然現(xiàn)象，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)或觀察方案和數(shù)據(jù)收集，建造儀器的過(guò)程，決定哪些需要被測(cè)量，從事有訓(xùn)練的實(shí)地考察，以及定義不確定的來(lái)源。同樣，工程師調(diào)查所設(shè)計(jì)的世界，收集數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估特殊設(shè)計(jì)解決方案的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)。 ? 在假設(shè)空間里，科學(xué)家和工程師發(fā)展他們的理論，設(shè)計(jì)和建模，并考慮其他解釋。在這里，科學(xué)家建構(gòu)對(duì)物質(zhì)世界的解釋模式，工程師開(kāi)發(fā)和重新定義技術(shù)問(wèn)題的可能解決方案。 ? 合作空間就是指調(diào)查空間的工作即所謂實(shí)證探究與假設(shè)空間即建構(gòu)理論和模型以及進(jìn)行預(yù)測(cè)或者提出設(shè)計(jì)解決路徑相關(guān)聯(lián)的所在。這里主要的實(shí)踐是分析，論證，與批判。無(wú)論是新理論，新奇的方式收集數(shù)據(jù)，或是對(duì)舊的證據(jù)新鮮詮釋，科學(xué)家利用以證據(jù)為基礎(chǔ)的論證來(lái)來(lái)堅(jiān)持他們的新想法。作為回應(yīng)，其他科學(xué)家試圖找出不足和局限。這個(gè)進(jìn)程是推進(jìn)科學(xué)知識(shí)和理解的關(guān)鍵。 ? 調(diào)查，假設(shè)，和合作 ? 模型 ? 交流與對(duì)話 科學(xué)學(xué)習(xí)的核心 ? 核心學(xué)科思想 ：生命科學(xué)、地球和空間科學(xué)、物理科學(xué)以及工程和科技學(xué)。 ? 科學(xué)、工程和社會(huì)之間的聯(lián)系： 尤其是與學(xué)生生活的聯(lián)系，這些包括科學(xué)技術(shù)的歷史和文化角色?？茖W(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響；社會(huì)規(guī)范和價(jià)值觀在科學(xué)和工程學(xué)上影響；科學(xué)家，工程師，醫(yī)師的職業(yè)責(zé)任，科學(xué)技術(shù)在個(gè)人決定中扮演的角色；從事科學(xué)和工程學(xué)的生涯和職業(yè)， ? 科學(xué)和工程實(shí)踐 ： 調(diào)查，假設(shè)，和合作；模型；交流與對(duì)話 自然科學(xué)上的核心思想 ? 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性 ? PS1：物質(zhì)的宏觀狀態(tài)和特征性質(zhì)取決于物質(zhì)的類型，組合和以分子和原子為單位的例子的運(yùn)動(dòng) ? 物質(zhì)是由什么構(gòu)成的呢？它們的結(jié)構(gòu)又是如何影響它們的特性的呢？ ? ？（物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)） ? ？（物質(zhì)的特性） ? 相互作用，穩(wěn)定性和變化 PS2：由互相作用產(chǎn)生的力量構(gòu)成了一切物質(zhì)，結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)；這種力量的平衡性和不平衡性決定了穩(wěn)定性和系統(tǒng)內(nèi)部的變化。 ? 當(dāng)物質(zhì)相互作用或者變化時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？我們?nèi)绾蚊枥L，解釋和預(yù)測(cè)即將或以后將會(huì)發(fā)生的情況呢？ ? ？（基本的相互作用） ? ，變化或者物體的穩(wěn)定呢？（運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定） ? ？我們?nèi)绾蚊枋?，解釋和?duì)轉(zhuǎn)變作出預(yù)測(cè)呢？（物質(zhì)的轉(zhuǎn)變） 能量及其轉(zhuǎn)化 ? PS3：系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的能量轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)不會(huì)改變能量總量，但是能量往往會(huì)分散；所得的能量決定了任何過(guò)程中會(huì)發(fā)生什么。 ? 什么是能量？它為什么很重要？ ? ？（能量的描述） ? ，我們?nèi)绾卫盟鼈兡?？食物和燃料如何給我們能量呢？（生活和實(shí)際使用的能量：食物和燃料的特殊作用） ? ，但是它們是如何相關(guān)的呢？（能量和力量的關(guān)系） 波作為能量的信息攜帶者 ? PS4:我們對(duì)波的性能的理解，加上適當(dāng)?shù)膬x器，讓我們能夠利用波，特別是地磁波和聲波，來(lái)對(duì)自然進(jìn)行各種規(guī)模的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們的直接感官知覺(jué)的調(diào)查。 ? 波有什麼特別之處呢？為什么會(huì)有光波和聲波一說(shuō)呢 ？ ? ？（波的特點(diǎn)） ? ？（電磁輻射） ? 我們的感官能力？（偵察和解釋，儀器） 工程和技術(shù)學(xué)中的核心思想 ? ET1:關(guān)于設(shè)計(jì)的研究就是研究設(shè)計(jì)系統(tǒng)、過(guò)程、材料、產(chǎn)品以及它們起作用的技術(shù)和科學(xué)原則。（已被設(shè)計(jì)的世界） ? 什么是產(chǎn)品、流程和組成設(shè)計(jì)世界的系統(tǒng)？并且它們?cè)趺创嬖冢? ? ET2
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