用模型方法提高學生科學素養(yǎng)

1、1用模型方法提高學生科學素養(yǎng)用模型方法提高學生科學素養(yǎng)建甌一中左勤勇大家好！我是建甌一中左勤勇，今天與大家交流一下，從2009年11月立項并開題以來，我的課題思考和實踐。給大家匯報的主題是“基于生物學科科學方法的《提高學生科學素養(yǎng)的途徑與方法研究》課題思考和實踐研究。分三的方面的內容：1、思考和實踐的背景2、基于生物學科科學方法的課題思考和實踐研究3、共享一些資源1思考和實踐的背景1.1科學素養(yǎng)科學素養(yǎng)（ScientificLitera

2、cy）：國際上普遍將科學素養(yǎng)概括為三個組成部分，即對于科學知識達到基本的了解程度；對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度；對于科學技術對社會和個人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度。目前各國在測度本國公眾科學素養(yǎng)時普遍采用這個標準。只有在上述三個方面都達到要求者才算具備基本科學素養(yǎng)的公眾。1、科學基本觀念(科學知識)2、科學實踐過程(科學研究的過程)國際學生科學素養(yǎng)測試大綱（PISA）中提出，科學素養(yǎng)的測試應該有三個方面組成(在測試范圍上

3、)3、科學場景(科學對社會的作用)1、必要的科學知識2、科學的思維方式、對科學的理解《標準》指出3、科學的態(tài)度與價值觀科學素養(yǎng)的形成是長期的，早期的科學教育將對一個人的科學素養(yǎng)的形成具有決定性的作用。作為一位生物教師我們的課題和教學目標是“提高學生的生物科學素養(yǎng)”，在生物課程標準中，把“提高生物科學素養(yǎng)”這一課程理念轉化為課程目標的三個維度：知識、能力、情感態(tài)度與價值觀。同時這三個維度在課程實施中是一個有機的整體?！奔聪Ｍ麑W生們能更多、

4、更好地掌握和運用生命科學的概念和過程于生活和發(fā)展之中。1.2科學方法科學方法是人們?yōu)楂@得科學認識所采用的規(guī)則和手段系統(tǒng)。它是科學認識的成果和必要條件?？煞譃槿齻€層次：(1)單學科方法，也稱專門科學方法；(2)多學科方法，也稱一般科學方法，是適用于自然科學和社會科學的一般方式、手段和原則；(3)全學科方法，是具有最普遍方法論意義的哲學方法。簡單的講，科學方法是指進行科學研究，描述科學調查，根據(jù)證據(jù)獲得新知識的模式或過程。以我們的人教版普通

5、高中生物課程標準實驗教科書為例，人教版普通高中生物課程標準實驗教科書在著力構建知識體系的同時，也力圖構建符合高中學生探究能力發(fā)展需要的科學方法體系和技能體系。下面對教材中的科學方法體系作簡要的分析。學科教學中的科學方法層次內容第一學科內的特殊的方法，如生物學研究中的同位素標記示蹤法、分離細胞器的方法、解剖的方法等第二科學研究的一般方法，這些方法是從物理、化學、生物學等自然科學研究中概括出來的適用于各門自然科學研究的共同方法第三最具有普遍

6、意義的哲學方法，如唯物辯證法、矛盾分析法等，這些方法適用于自然科學、社會科學和思維科學科學方法具體如圖：3①是對實際對象的模仿和抽象；②組成體現(xiàn)認識對象系統(tǒng)中的主要因素：③反映主要因素之間的關系。2.2.3.1.2.模型的分類和特點從模型的表現(xiàn)形式分：形象(物理)模型和抽象模型（概念模型、數(shù)學模型、軟件模型等）從模型的研究對象分：真實模型、替代模型以及人工模擬模型等幾種類型我們從模型的表現(xiàn)形式上看看他們的特點：物理模型。以實物或圖畫形式

7、直觀反映認識對象的形態(tài)結構或三維結構，這類實物或圖畫即為物理模型。（1）物理模型的特點是：實物或圖畫的形態(tài)結構與真實事物的特征、本質非常相像，大小一般是按比例放大或縮小的。實物模型常見的有DNA雙螺旋結構模型、真核細胞亞顯微結構模型等(2)概念模型。以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式對事物的生命活動規(guī)律、機理進行描述、闡明，這就是概念模型。具體形式概念圖概念模型的特點是圖示比較直觀化、模式化，由箭頭等符號連接起來的文字、關鍵詞比較簡明

8、、清楚，它們既能揭示事物的主要特征、本質，又直觀形象、通俗易懂。例如植物細胞的有絲分裂概念模型、生態(tài)系統(tǒng)能量流動模型概念模型(3)數(shù)學模型。用來表達生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實驗數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等稱為數(shù)學模型。初中部分有：1、細胞體積為什么這么?。ú荒軣o限長大的數(shù)學建模解釋）（七上；第二單元生物體的結構第三章第三節(jié)細胞通過分裂而增殖P50活動：研究細胞體積與表面積的關系）計算公式或函數(shù)式則是根據(jù)數(shù)學上的等量關

9、系、用字母符號建立起來的變量之間定量關系式例種群數(shù)量計算公式曲線圖的特點是在利用坐標系描述2個變量之間的定性或定量關系酶的活性變化曲線、種群增長曲線、東亞飛蝗種群數(shù)量的波動餅形圖通常是百分比含量的圓餅狀表示組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）組成人體細胞的主要元素（占細胞干重的百分比）幼兒和成人體內的含水量、初中7年級下第4單元生物圈中的人第14章人在生物圈中的義務第一節(jié)人類活動對生物圈的影響P120頁圖142地球上的陸地狀況示

10、意圖柱形圖是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系內用柱形方式表示的2個變量之間不連續(xù)的定量關系它和柱形圖差別在于柱形圖中間是有空隙的，而直方圖是一個挨著一個的。在體育實踐中常常提到優(yōu)秀運動員的數(shù)學模型。如經(jīng)調查統(tǒng)計現(xiàn)代的世界級短跑運動健將模型為身高1.80米左右、體重70公斤左右，100米成績10秒左右或更好等。(4)軟件模型。用計算機語言編寫、反映變量之間邏輯關系的應用程序。這種抽象模型的計算機模擬在生態(tài)學、群體遺傳學、基因組研究等很多領域里已成為重

11、要的研究方法。2.1.3模型方法2.1.31模型方法的概念模型方法是一種現(xiàn)代科學認識手段和思維方法，以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質的方法，是邏輯方法的一種特有形式。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質的方法，是邏輯方法的一種特有形式。模型舍去了原型的一些次要的細節(jié)、非本質的聯(lián)系，以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復雜結構、功能和聯(lián)系，是連接理論和應用的橋梁?；蛘邠Q句話說，模型方法是把認識對象作為一個比較完整的形象表

12、示出來，從而使問題簡明扼要，以便窺見其本質的方法。從思維方法上遵循化繁為簡的原則，把復雜的實際問題轉化為理想的簡單問題。例如，揭示生物大分子的結構，用建立理想模型的方法是一種成功的選擇。模型實際上是假設的一種特殊形式，也可以說是科學性和假定性的辯證統(tǒng)一。它不僅要在時間中接受檢驗，而且還要在實踐中擴展、補充和修正。1951年11月，沃森在前人研究的基礎上著手建立DNA分子模型工作，但由于計算錯誤，第一次建立的DNA分子模型定為三股鏈的結構