生物科學知識科普精選(九篇)

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第1篇：生物科學知識科普范文

【關鍵詞】科普教育；形象化；靈活性

中圖分類號：J954 文獻標志碼：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，應源于1959年英國人查理斯?波西史諾《兩種文化與科學革命》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代，這一概念的提出也逐漸發(fā)掘了科學于社會發(fā)展和人民生活之間的重要聯(lián)系，因為科學所要普及的即是以人文為主的社會環(huán)境。更好的公民科學素養(yǎng)的養(yǎng)成與質(zhì)量的提升，是促進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)量的個人生活，提高廣大民眾的科學素養(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和技術(shù)所帶來的好處；根據(jù)美國相關機構(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知識有一定的興趣；在澳洲，大部分的民眾也認為，科學技術(shù)是改善生活的重要因素。

如何喚起學生對于科學知識的興趣與學習動力，是近年來科學教育最關注的議題之一。過去科普或科教領域的研究主要關注于學習效率的提升，或改變教學策略對成就表現(xiàn)的影響。然而，推廣科學教育的目的是提升學生對科學的學習興趣，有相關機構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，觀眾在聽完科學知識講座后，自身在對科學知識的理解和對于相關知識的學習態(tài)度及學習興趣方面有明顯提升。科學教育因內(nèi)容議題廣泛，對于科學知識的學習效益研究、學習動機和科學素養(yǎng)等相關議題皆會產(chǎn)生積極影響。

學生在科學、科技知識課程中，能連結(jié)科學概念、理解與知識的相關應用，甚至在課程結(jié)束后，會持續(xù)關注相關議題并統(tǒng)籌所學內(nèi)容，這就是科普影片所應起到的作用。具體說來，注重科普影片的傳播可以達到以下的效果：

（一）大眾能肯定科學研究、科學方法、科學精神與其重要性，并能接受及推廣這些方法與價值；

（二）吸引更多民眾投入相關活動；

（三）促進專業(yè)與非專業(yè)領域的溝通了解，激發(fā)跨領域的新研究。

所以，科普影片的傳播目的不僅在于學習科學知識，更重要的是協(xié)助對科學的了解，并提升科普議題的關注與學習?？茖W知識是透過不斷辯證、收集數(shù)據(jù)并評估進而取得發(fā)展的，所以，借由科普影片輔助及整合科學知識內(nèi)容，有助于延續(xù)學生在科學領域的認識得到進一步發(fā)展。

二、三維動畫科普影片的優(yōu)劣勢比較

近些年來，隨著科技的不斷進步，科普影片的拍攝形式也由過去依靠相機、攝像機實景實地拍攝的單一拍攝方式，轉(zhuǎn)為利用計算機運算三維動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)缺點呢？首先我們來探討優(yōu)點部分：第一，由于三維動畫完全采用電腦進行制作，在制作空間上可以節(jié)省許多，只要是能擺放電腦進行創(chuàng)作的地方都可以進行動畫制作；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行制作。第二，利用三維動畫方式制作影片，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)某個環(huán)節(jié)的錯誤，可能就必須重做一次，好比實景拍攝的方式，只要有一個地方出錯，可能整個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，拍攝時間上也得不到很好的保證。第三，因為三維動畫能夠模擬生成復雜的環(huán)境場面，比起傳統(tǒng)手繪動畫能夠呈現(xiàn)更大的空間變化和更為逼真的視覺效果，而傳統(tǒng)的攝影機或顯微鏡拍攝的方式因為會受到環(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。雖然這點有人認為未必更好，但是若純粹以技術(shù)層面來看確實是一種進步。第四，三維動畫制作方式能夠節(jié)省更多的制作成本，因為不需要大量的人力物力的介入，在資金有限的情況下，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或是攝影機拍攝下來，還要將拍攝素材送交后期剪輯以及合成部門進行畫面的后續(xù)處理，而現(xiàn)在這些步驟在三維動畫制作的流程里可以在同一臺電腦上完成。

在探討要三維動畫的優(yōu)點的同時，我們也應注意到利用三維動畫方式制作科普影片也存在一些缺點和問題。第一，是所有利用電腦進行動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。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：當制作過程是由多人共同擔當，并非個人獨立制作時，一旦所用的制作軟件不相同或是版本不同的時候，就有可能出現(xiàn)文件無法相容，導致制作過程停滯的情況。尤其是多人參與制作時，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。雖然理論上只要電腦能安裝三維動畫制作軟件，就可以進行影片的制作工作，但是實際制作中如果電腦硬件設施過于老舊，即便是軟件能夠安裝，也很難正常使用。這個問題也會影響到將來圖像的輸出以及最終影片的完成時間。硬件設備的落后，使得相對的圖像運算需要花費更多的時間去完成，這會直接導致影片制作效率低下和制作成本的增加。

三、生物三維動畫科普影片的特性與制作流程

傳統(tǒng)生物學教學影片注重知識化、通俗化和形象化，將艱深難懂的生物學知識和生物學技術(shù)普及給社會大眾。隨著時代的發(fā)展和生物學教學模式的轉(zhuǎn)變，新世紀的生物學科普影片除了要繼承傳統(tǒng)生物學科普影片的現(xiàn)有特征以外，還應探索面臨的新形勢、新內(nèi)容和新問題，并以此指導生物學科普影片的創(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科普影片從畫面效果到視頻內(nèi)容方面，已遠遠不能滿足當今人們對于生物科學知識學習的渴望。近年來，由于三維動畫技術(shù)的精確性、真實性和無限的可操作性，被廣泛應用于影視、教育、軍事、娛樂等諸多領域。利用三維動畫仿真技術(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，三維動畫仿真技術(shù)也被廣泛應用于生物學教學影片、科研及科普等多個領域。那么，國內(nèi)生物三維動畫科普影片的制作與發(fā)展現(xiàn)狀又是如何呢？針對這個問題，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，盡管生物學研究領域特別是教學方面極度需要相當數(shù)量的三維生物學動畫科普片的片源，但是國內(nèi)卻沒有一家機構(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)目前對于生物學科普影片的制作方面，仍然大多以電子顯微鏡或相機拍攝到的真實圖片或視頻為主，因為現(xiàn)實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)在三維生物學動畫科普片的來源，主要是依靠采購國外僅有的幾家相關制作機構(gòu)制作的片源，影片價格高居不下，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性的同時，必須考慮當今受眾的需要――只有觀眾喜聞樂見的科普影片形式才是“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品”。三維動畫具備不受時空、結(jié)構(gòu)與尺度限制的特征，能以逼真的圖像表現(xiàn)無法實拍或者具有危險性的生物生活環(huán)境或身體內(nèi)部構(gòu)造，使用三維動畫技術(shù)能真實、清晰地展示想要表達的生物對象的每一個細節(jié)，可以在小規(guī)格時段內(nèi)模擬出實際發(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動，適宜表現(xiàn)那些強調(diào)真實感、空間層次感的復雜研究題材，其制作修改靈活性較強，畫面質(zhì)量能得到很好地控制，以上特點使得三維動畫將成為今后一段時間生物科普影片表現(xiàn)的主要手段和趨勢。

生物三維動畫影片的制作過程依照制作團隊人員的數(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，大致將生物三維動畫科普影片的制作流程總結(jié)并劃分為：前期制作階段、動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、文獻收集過程中的生物物種、生活習性和細胞結(jié)構(gòu)特點等資料，透過與生物科學專家的不斷溝通交流，取得科學層面上的建議與確認，并充分結(jié)合三維動畫制作的特點，由故事大綱延伸出完整的文字劇本及基本美術(shù)造型設計方案，包括整體畫面風格設計、生物造型設計、色彩氣氛設計等步驟，然后將細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)設計方案依照設計完成的圖樣，進行諸如三維數(shù)字模型搭建、材質(zhì)貼圖、骨架綁定等工作，之后再進行生物角色的動畫設計、三維虛擬鏡頭運鏡、燈光、特效等方面的設定與測試，最后進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)歸納的整個三維動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)有關于三維生物學動畫的制作案例，然而，這在我國生物學研究界的應用至今仍然處在起步階段。研究三維動畫在現(xiàn)代生物學研究活動中的運用，能夠使三維動畫更好地服務于生物學研究和其他相關科研項目，為生物學科研與科普活動的發(fā)展帶來新的契機。

參考文獻：

[1]彭國華，陳紅娟編著.3ds Max三維動畫制作技法（基礎篇）[M].科學出版社，2009.

[2][美]葛詹尼加等著.周曉林，高定國等譯.認知神經(jīng)科學――關于心智的生物學[M].機械工業(yè)出版社，2011.

[3]毛松午，李藝康，顧潔燕等.美國IMAX醫(yī)學科普電影《人體奇跡》給我們的啟示[J].中國醫(yī)學教育技術(shù)，2010（6）.

第2篇：生物科學知識科普范文

一、重視情感教育，培養(yǎng)學生的主動參與意識

1.積極參加繼續(xù)教育，適應當前素質(zhì)教育的需要，以自身廣博的專業(yè)知識和教學能力，在教學中樹立威信。教師是教學活動的組織者，也是教育改革的核心和素質(zhì)教育的實施者。教師在教學中能否從應試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育，樹立素質(zhì)教育觀點，關鍵在于教師的水平，因此，教育者必須先受教育，提高自身素質(zhì)是實施素質(zhì)教育的重要課題。

2.及時當眾肯定學生的學習積極性和創(chuàng)新能力。愛因斯坦說過：“把學生的興趣激發(fā)起來，那么學校所規(guī)定的功課，學生就會當做一種禮物來接受。”教師要經(jīng)常與學生談心，檢查他們的作業(yè)，指導他們的學習方法，同時耐心傾聽學生所提出的要求和建議，并給予答復，使學生產(chǎn)生一種被尊重的自豪感。

3.善于體會學生的情感 ，并設身處地為學生著想，理解他們學習中存在的認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作，幽默是一個良好的修養(yǎng)。教師幽默風趣地授課可使學生百聽不厭。

做好以上幾點，學生對教師就會愛戴和信賴，會對生物課產(chǎn)生興趣。長期堅持這種教學態(tài)度和教學作風，就能形成平等的師生關系，建立民主的課堂氛圍，培養(yǎng)學生的主動參與意識。

二、重視實驗，培養(yǎng)興趣和觀察、動手能力

生物是一門實驗性較強的課程，通過實驗教學能使學生獲得形成生物學概念所必需的感性認識。特別是中學生具有強烈的好奇心，對新奇、生動、有趣的實驗躍躍欲試。因此，我們應盡量創(chuàng)造實驗條件，開展實驗教學活動。教師要做好演示實驗，點撥學生自己得出結(jié)論。實驗應讓學生親自操作，仔細觀察，認真記錄，積極思考，養(yǎng)成動手動腦的好習慣，培養(yǎng)學生的實驗能力和實事求是的科學態(tài)度以及不斷探索新知識的精神。生物教學要使學生在動眼、動手、動腦時發(fā)現(xiàn)新問題，然后在尋求解決問題的過程中學到知識，提高科學素質(zhì)，培養(yǎng)學生生物學的能力和興趣。

三、充分利用多媒體教學，提高學生能力和興趣

隨著教學改革的不斷深入，電化教學手段在課堂教學中的應用和推廣更為廣泛。根據(jù)教材靈活選擇教法，從多方位、多角度運用電教媒體，設計教學程序，優(yōu)化課堂教學環(huán)節(jié)，注重指導、培養(yǎng)學生動手參與實踐活動，極大地調(diào)動了學生學習生物的積極性，特別是利用計算機輔助教學設計軟件進行課堂設計，極大地激發(fā)了學生學習生物學的興趣。

四、開辟第二課堂，培養(yǎng)學生興趣和能力

積極組織學生開展課外活動，不僅能培養(yǎng)學習的興趣，而且能培養(yǎng)觀察能力和初步研究能力。

1.培養(yǎng)學生合理利用科普知識。廣大學生除具備必需的科學知識外，還應具有運用生物科學知識來解決實際問題的多種能力。任何一位理論課或?qū)嶒炚n的教師，都不可能在有限的學時內(nèi)傳授給學生全新的理論和實驗技能。因此，在生物教學中合理利用生物科普知識，有利于擴大學生知識面，而且學生通過科普知識的閱讀，以及相關資料的搜集、整理和積累，既增長知識又培養(yǎng)了能力。

2.開展興趣小組。由于學生來自不同的家庭，受不同環(huán)境條件的影響，對學習存在不同程度的差異。在教學中只有當教師的教育方法和教育內(nèi)容與學生心理一致時，才能產(chǎn)生共鳴和興趣。因此，開展興趣小組可增加學生學習的熱情和好奇心。

第3篇：生物科學知識科普范文

一、結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟,積極組織學生到校外、野外參觀、考察和訪問

我國的活動教學先后在課外活動、活動課、活動、活動類課程、科學探究課、研究性學習、綜合實踐等活動課程中得到充分體現(xiàn)和發(fā)展。但在具體學科教學過程中,這方面的研究比較欠缺。因此,初中生物課堂教學中如何設計相關的教學活動,使學生在快樂中學習,積極主動地去學習,生動活潑地去探索,積極熱情地去交往,是初中生物教師面臨的一個新課題。

我市地處冀中平原,交通便利,經(jīng)濟文化都較發(fā)達,植被也較豐富。在活動中,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,帶領學生走出課堂,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)境和生物種類進行實地考察,由我市生態(tài)經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,激發(fā)學生們的興趣,引導學生由興趣變動力,培養(yǎng)和樹立學生的經(jīng)濟意識,科技意識和參與意識。

二、抓住課堂教學,寓教于樂,利用多種教學手段,鞏固知識

生物學是以實驗為基礎的自然科學,教師可以根據(jù)教學進度適當?shù)匕才艑嶒灲虒W,同時結(jié)合教材組織靈活多樣的教學形式,如觀看教學實驗錄像,同動手實驗相結(jié)合,在相互印證中鞏固提高;利用多媒體制作動畫演示課件,使動植物的呼吸以及動物的消化等不易直接觀察的知識,在動畫演示中一目了然,易于掌握;制作葉脈書簽和昆蟲標本,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,提高學生的綜合素質(zhì)能力。

我國義務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,倡導探究性學習,實現(xiàn)學生學習方式的根本變革。“充分調(diào)動、發(fā)揮學生自主、探究、合作的學習方式”成為本次課程與教學改革的核心任務。學習方式的轉(zhuǎn)變離不開教學方式的改革。教學方式的改革必須實現(xiàn)三大轉(zhuǎn)變:教學內(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,以活動為紐帶,與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的多元化的教學內(nèi)容;教學方法從以知識量為目標,講授為基本方法的填鴨式教學轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰槟繕?以活動為基本方法,集中表現(xiàn)為“做中學”的開放式教學;教師的角色也由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生自主、探究、合作學習活動的設計者和組織者。實現(xiàn)上述三個轉(zhuǎn)變的核心,是能否有效地將“活動”引入課堂,讓學生真正動起來。

三、動員學生搞好“生物角”將課內(nèi)教學向深處延伸

一切知識都是從生產(chǎn)和生活實踐中不斷發(fā)展和積累起來的。課內(nèi)教學的不足,需要課外科技活動來補充和提高。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小組,動員學生充分利用自家的“庭院經(jīng)濟”,指導學生學習有關栽培、嫁接、繁殖和飼養(yǎng)等實用知識和生產(chǎn)技能。同時結(jié)合課堂教學對學生布置同教學進度相匹配的選題,對自家栽養(yǎng)的樹木、花卉及各種小動物的生活習性,形態(tài)行為和管理技術(shù)等進行細微地觀察,實驗和探究,挖掘課本以外的相關知識和技能,引導學生從不同的角度觀察事物,比如,教材中講蚯蚓時,只強調(diào)了其對改良土壤,促進農(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,對學生觀察了解事物的全面性,以及辯證客觀地評價事物有一個全新的理性認識。

四、結(jié)合“課外讀”,夯實課內(nèi)知識,拓寬知識面

在這個知識總量飛速膨脹發(fā)展的時代,尤其是生物科學的發(fā)展曰新月異,課外知識是學生掌握生物科學的最基礎的知識儲備和學習新知識的方法論,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生物科學知識,才能對教村知識相互印證和夯實。例如,克隆羊“多利”的相關閱讀,可加深和拓展生物無性繁殖的概念;生物活性有機肥的生產(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：生物科學知識科普范文

關鍵詞：生物；STS；滲透

一、滲透STS教育的意義

1.有利于提高學生學習的積極性和主動性

生物學科是研究生命活動規(guī)律的一門學科，是農(nóng)、林、牧、漁、醫(yī)藥、衛(wèi)生以及生態(tài)工程必需的基礎學科，是21世紀最受關注的學科之一。在生物教學過程中如果能夠讓學生了解生物學的熱點問題，適時介紹一些現(xiàn)代生物科學在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領域里所取得的重大成就，使學生認識到生物科學的發(fā)展前景以及與他們今后工作、學習、生活的關系，必將提高學生學習生物的興趣，極大地調(diào)動他們學習生物的積極性，并逐漸讓學生樹立為征服生物科學而努力學習的信心。

比如在講授《生殖和發(fā)育》一章時滲透細胞全能性的概念、克隆技術(shù)及其實際意義。在講授《生物的遺傳》時，引入基因工程的概念及成果、人類基因組計劃等生命科學的前沿知識，讓學生了解人類基因組計劃已經(jīng)破解了人類10萬個基因的全部30億個遺傳密碼，繪制出人體全部基本圖譜，再過不久，疾病與基因的對應關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。當然這也要求我們生物教師多了解和掌握生物科學發(fā)展的前沿和趨勢，通過生物高科技的滲透激發(fā)學生的學習欲望。

2.有利于增強學生的自我保健能力

生物教材的一個重要特點是實用性強，特別是《人體生理衛(wèi)生》部分對正處于青少年生長發(fā)育關鍵時期的初中生來說具有非常重要的指導意義。除了教材中的衛(wèi)生保健知識外，我們還可以根據(jù)教學內(nèi)容滲透一些貼近學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防知識。

除此之外，我們還可以結(jié)合團隊活動舉辦一些專題講座，如火災的緊急對策、艾滋病的傳播與防治、酗酒的危害、吸煙與健康、遠離等。通過這些講座，使學生極大地增強了自我保健能力，同時也培養(yǎng)了他們不吸煙、不喝酒的良好行為習慣，真正體現(xiàn)了既教書又育人的教育思想。

3.有利于增強學生的環(huán)保意識

學習生物的最終目的是運用生物技術(shù)為人類造福謀利，但是我們也應該讓學生知道，如果片面地、不合理地進行高科技開發(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”等內(nèi)容生動具體的教材，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、實行破壞性耕作制度，使地表植被大量減少，土地資源嚴重退化，最終造成水土流失、土地沙漠化。現(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重要措施。所以，結(jié)合學生身邊的實際，滲透STS教育可以讓學生體會到只有個人與科學、技術(shù)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展，整個社會才會長期穩(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)學生的動手實踐能力

STS教育的一個顯著特點是強調(diào)培養(yǎng)學生的動手實踐能力。生物實驗是培養(yǎng)學生動手操作的重要手段，除加強實驗教學外，我們還讓學生走出教室，開展各項生物實踐活動，讓他們在實踐中不斷學習積累經(jīng)驗、不斷創(chuàng)新。

我們組織學生開展了采集制作動植物標本的課外科技活動，學生在采集制作過程中都能認真地觀察、詳細地記錄、細心地操作，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、嚴謹、認真的治學作風。另外，我們與勞技課相結(jié)合，充分利用學校的花卉植物園和蔬菜種植基地，開展各種生物勞技實踐活動，如鹽水選種、幼苗培育、人工授粉、花卉扦插壓條繁殖等。同時，我們還定期組織學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，讓學生了解生產(chǎn)新經(jīng)驗和新技術(shù)，使他們懂得科技的重要性，并進一步激發(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知識的場所，學完“免疫”一節(jié)內(nèi)容后，結(jié)合學校的“艾滋病”知識宣傳，我校組織了一場轟轟烈烈的“預防艾滋病，從我們做起”的活動，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生的認識，告訴學生“以預防為主”，同時強調(diào)“一般的接觸交往和護理工作是不會傳染上艾滋病的，使學生正視艾滋病，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”的時候組織學生出了一系列保護地球，保護環(huán)境等的板報，使學生認識到，地球只有一個，地球是人類生存的唯一家園，引起學生的環(huán)保意識。

第5篇：生物科學知識科普范文

[關鍵詞] 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)濟時代的來臨，產(chǎn)品正在知識化，消費者對高技術(shù)含量的產(chǎn)品和與產(chǎn)品相關的科技知識的需要越來越強烈，而廣大消費者卻不具備足夠的知識識別自己的需求,掌握商品的相關知識,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,便應運而生。

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、產(chǎn)品注入一定的知識含量與文化內(nèi)蘊，幫助消費者增加與商品相關并實用的信息與知識，提高他們的消費與生活質(zhì)量，從而達到推廣產(chǎn)品、建立形象、提升品牌力的目的。

二、知識營銷的特點

1.知識營銷以普及有關科學知識為手段,灌輸新觀點,創(chuàng)造需求,開拓新的市場

市場開拓的中心思想是創(chuàng)造新的需求和消費方式。只有消費者知道了某種消費方式, 并且對其評價良好,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,特別是消費品領域新產(chǎn)品的市場需求極難預測和把握,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,關鍵要抓住科學知識的普及, 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)圖書館配備最先進的電腦，又捐贈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)固的關系,使客戶成為產(chǎn)品長期忠實的消費者

在當今買方市場下，商家靠打折、甩賣、獎贈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)固的關系,使顧客成為產(chǎn)品長期忠實的消費者,才能適應知識經(jīng)濟的要求。

如長沙友誼集團本著“引導消費者,幫助消費者,服務消費者”的宗旨,創(chuàng)辦了國內(nèi)首家顧客學校,通過免費開班授課,讓消費者不斷提高消費素質(zhì),并了解商品的性能、使用、維護等知識。這種“感情投資”,贏得了顧客發(fā)自內(nèi)心的感激和信賴,自然也會得到消費者好的口碑和豐厚的回報。

3.“知識營銷”是實現(xiàn)企業(yè)、消費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,進入社區(qū)進行科普宣傳,舉辦科普講座,向市民廣贈生物科學書籍，舉辦科普知識競賽等。通過這些活動，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)濟效益，又為消費者帶來了新的科學保健觀念。既滿足了消費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，使三者的利益達到了完美的統(tǒng)一。

三、知識營銷在實踐中的應用

知識營銷這種先進的營銷方式，已被一些公司在實踐中成功地運用，但要更大范圍地推廣，還需企業(yè)經(jīng)營者們切實轉(zhuǎn)變觀念，與企業(yè)目標、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、設計、實施及評估，從而影響目標公眾自愿行為，改善目標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)并實行單位定價法，標明生產(chǎn)日期和營養(yǎng)成分，派家政學家到各個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，雖然投入大量人力、物力、財力，但使消費者掌握了選配食品的知識，同時產(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，選擇恰當?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行特定的設計，使推銷的產(chǎn)品、服務適應顧客的消費特點和價值觀念。各產(chǎn)業(yè)、各企業(yè)都有自身特點，在進行知識營銷時應立足自身優(yōu)勢。如果都使用整齊化一的營銷策略，就不能給消費者留下深刻印象，也達不到預期效果。

3.通過技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展知識營銷

知識營銷的特點在于向公眾傳播知識，擴大潛在市場，達到營銷目的。要做到這一點，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，領導了計算機行業(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：生物科學知識科普范文

聯(lián)系方式：胡小勇（曲岸），；QQ：472275060

教學設計概述

思路概述

《普通高中生物課程標準》提出“注重使學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學”，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策?！渡鷳B(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關系》，就是通過有效使用信息技術(shù)來實現(xiàn)上述課程理念的教學設計和實踐。

本教學內(nèi)容是上海市高中生命科學高二年級第二學期《生態(tài)系統(tǒng)》（教材《生命科學》，上海科學技術(shù)出版社）中的第一單元。由于本校高二學生已經(jīng)接受過信息技術(shù)課程教學，能夠熟練地操作電腦并掌握了概念圖軟件Mindmanager的使用方法，同時還具備一定的分析問題、解決問題能力，因此將教學設計思路定位為“基于信息技術(shù)的分組自主學習”。依據(jù)課程標準針對核心問題“生態(tài)系統(tǒng)的成分及它們之間的關系”，把學習設置在有意義的問題情境中（設計一個微型生態(tài)系統(tǒng)，讓其維持一定時間的運轉(zhuǎn)）。通過讓學生合作解決真實問題，來學習隱含于問題背后的生物科學知識，形成解決問題和自主學習的能力。教學設計還特別強調(diào)關注學生對設計實驗、分析實驗現(xiàn)象和改進實驗過程的體驗，從而理解“非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者、生態(tài)系統(tǒng)”等教學重點和難點。

學習目標

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；認識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素；培養(yǎng)學生的觀察能力；培養(yǎng)學生設計實驗、科學分析實驗和預測結(jié)果的能力。

過程和方法：引導和組織學生使用Mindmanager工具軟件開展自主學習和協(xié)作探究。

情感、態(tài)度和價值觀：學生首先通過自己動手制作生態(tài)瓶并分析維持其平衡的必要條件，認識到對于一個生態(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，認識到地球是我們唯一的家園，每個人都有責任保護地球，人類的一切活動都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律。

教學過程設計

教學內(nèi)容包括“認識生態(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，共設計了三個探究活動。我們采用概念圖軟件Mindmanager，將學習活動建構(gòu)繪制成一個可擴展的動態(tài)結(jié)構(gòu)支架，如圖1所示。在學習過程中通過按步驟展開概念圖，可以獲取學習資源，生成知識，解決問題。在每個活動中，都設計了有意義的問題情境，逐層遞進，從而有效地落實教學目標。

圖1 基于Mindmanager的教學活動框圖

活動1：通過觀察微型生態(tài)球和Flash課件，初步認識生態(tài)系統(tǒng)有哪些成分和它們之間的關系。達成知識目標“掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的重要作用”、達成能力目標“細心觀察，發(fā)現(xiàn)問題”。

活動2：通過模仿設計生態(tài)瓶并思考如何讓它維持的時間更長久，進一步深入認識生態(tài)系統(tǒng)的成分和它們之間的關系，初步認識到這是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎。達成知識目標“認識影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素”，達成能力目標“設計實驗、分析實驗現(xiàn)象和改進實驗”。

活動3：通過分析生物圈II號失敗的原因，引導學生認識到“遵循生態(tài)規(guī)律，保護地球，保護環(huán)境，保護野生動植物資源，就是保護人類自己”，逐步樹立人與自然和諧共處的理念。達成情感目標“地球是人類唯一的家園，人類的一切活動都要遵循生態(tài)平衡的客觀規(guī)律”等。

在教學過程中，應用到的教學資源和材料主要包括：供學生自主學習參考的學案；Mindmanager學習概念圖、Flash課件、PPT課件、數(shù)字圖片，以及中國科普網(wǎng)絡資源等。

學生活動：觀察研討

教師播放Flash課件，讓學生觀察風靡歐洲的生態(tài)球，如圖2所示，激發(fā)學生思維：“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)球是如何運轉(zhuǎn)的？（觀看兩個Flas，得出結(jié)論）

通過活動，學生概括出生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的作用，明確生態(tài)球能夠運轉(zhuǎn)的原因。

學生活動：模仿實驗

學生模仿生態(tài)球，自主嘗試動手做一個微型生態(tài)系統(tǒng)，同時思考：“如何讓它維持的時間更長久？”

學生交流分享，通過比較不同的實驗設計方案，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。

學生活動：展示交流

學生代表作PPT展示：了解為了試驗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”實驗基地，如圖3所示。它是一個更大型的模擬生態(tài)系統(tǒng)，從成分上看，什么都不缺，但是最終這個計劃失敗了。

圖3 生物圈II號

應用所學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)驗教訓：人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園，地球不是實驗室，我們輸不起，只有善待和保護她才是我們真正的出路。

課堂實施效果

第7篇：生物科學知識科普范文

關鍵詞：公民科學素養(yǎng);公眾理解科學;科學傳播

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

公民科學素養(yǎng)（civic scientific literacy）是公民文化素養(yǎng)（cultural literacy）的子集，是指一個社會中成年公民對科學技術(shù)的理解和運用能力，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？即用這個術(shù)語要做什么事情？③我們?nèi)绾螠y度它？即如何設計指標體系實際測量它？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、北京大學等單位的少數(shù)研究人員在一定程度上研究過科學素養(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），無法滿足實際應用的需要。討論科學素養(yǎng)問題，廣義的科技傳播是一個良好的框架，《讓科技跨越時空：科技傳播與科技傳播學》一書提供了這樣的一種合適的語境[5]。無疑，科學素養(yǎng)問題只涉及科技傳播學中極小的一部分。

一、公民科學素養(yǎng)的含義

喬治??梅森大學物理系的James Trefil教授給出的定義為：“如果一個人有足夠的科學背景，以應付其日常生活中所涉事物的科學成份，則他或她就具備科學素養(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，其中關注的自然科學問題也有相當?shù)牟顒e。科學素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的一個部分，而后者可以形象地比作一個龐大的知識母體（a large matrix of knowledge）。此知識母體具有馬太效應，基礎越好就越容易增添新內(nèi)容，基礎越不好就越不容易補充新內(nèi)容。這里“知識”一詞要做廣義的理解，包括事實、術(shù)語、方法、技能、觀念、哲學、歷史等等，并且它們彼此緊密交叉、處于動態(tài)發(fā)展過程之中。于是，“科學素養(yǎng)由一系列事實、概念、歷史、哲學和觀念組成，它們彼此通過邏輯紐帶聯(lián)系在一起。有科學素養(yǎng)的人關于宇宙運行的方式知道一些基本的事實，也在一定程度上了解科學家是如何得到那些知識的。有科學素養(yǎng)的人能夠處理進入他或她視野中的科學和技術(shù)事務，就如同他或她應付經(jīng)濟、法律或政府事務一樣熟練。注意，在此科學素養(yǎng)定義中，我沒有包括做科學（do science）的能力。當我去聽一場音樂會，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，方能進入音樂大廳。同樣我認為不應當要求人們會做科學，方能算作具備科學素養(yǎng)?！盵6]

科學素養(yǎng)與科普、科學傳播（SC）及科學教育關系甚密，近些年國內(nèi)許多部門都不斷地談起這個概念。我國從20世紀90年代從美國引入并開展公眾科學素養(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施，功勞巨大。

1992年米勒在《公眾理解科學》雜志第1卷第1期上著文《通向?qū)Α肮娎斫饪茖W技術(shù)”的一種科學理解》，較全面地總結(jié)了此前10多年的研究進展[7，8]，當時他為國際科學素養(yǎng)促進中心的主任，此中心隸屬于芝加哥科學院。米勒指出，對公眾理解科學的經(jīng)驗研究始于1957年由美國科學作家協(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寫作的讀者規(guī)模及需求，樣本為1 900個美國成人，問卷中只有一小部分內(nèi)容涉及科學技術(shù)問題。1972年，美國科學委員會（National Science Board）決定出版雙年度《科學指標》（Science Indicators，后來名稱略有改變，加上了“工程”，成了科學與工程指標），以反映美國的科技狀況，其中有一章是關于公眾對科技的態(tài)度的，并在全國實施了問卷調(diào)查。1972，1974，1976年的《科學指標》所開展的研究屬于第一階段。米勒講，這一階段被認為沒有很好地利用社會科學方面的資源。美國國家科學基金會（NSF）開始征集新方案，米勒與普萊維特（Kenneth Prewitt）擬定的一項建議被選中，于是開啟了《科學指標》系列出版物的第二階段的研究工作。1979年的《科學指標》具體反映了新階段的調(diào)查設計。正是在1979年的研究中米勒第一次實施了他所擬定的科學素養(yǎng)問卷調(diào)查，他把科學素養(yǎng)定義為一種三維建構(gòu)物，具體包括：（1）科學術(shù)語和科學概念的基本詞匯；（2）對科學過程的理解；（3）知道科學和技術(shù)對個體和對社會的影響。[6]實際上這一指標骨架依據(jù)的是米勒于1983年發(fā)表在《代達羅斯》（Daedalus）雜志上的文章《科學素養(yǎng)：概念評論與經(jīng)驗評論》。

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90年代后，米勒的體系進一步流傳，同時多國的比較研究方興未艾，針對特殊群體的科學素養(yǎng)調(diào)查研究也紛紛開展起來，如針對在校某一年齡段學生的調(diào)查研究。

到了2000年，聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）啟動了著名的PISA項目(三個一輪：2000年，2003年，2006年?，F(xiàn)在2003年的報告已經(jīng)出版)，32個國家（其中28個是OECD成員國）共有25萬學生參與了科學素養(yǎng)調(diào)查（另有13個國家準備加入，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？因為對于多數(shù)OECD成員國，15歲的學生馬上就要結(jié)束義務教育了，選擇這個時期進行測試能夠?qū)αx務教育的效果進行有效評估。PISA測試范圍較廣，包括3大類：閱讀素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。其中只有后者與米勒的測試有直接關系。

PISA科學素養(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報告指出：科學素養(yǎng)是指，在科學技術(shù)極大地影響著人們的生活的條件下，科學地思考問題的能力。這種素養(yǎng)包括理解科學概念并運用科學觀念的能力[7]。

第一維：科學概念（scientific concepts）。指為了理解自然界及其由于人類的活動所導致的變化，學生們需要掌握一系列基本的科學概念，這些概念涉及物理、化學、生物科學、地球與空間科學等學科。

第二維：科學過程（scientific processes）。PISA考察學生運用科學知識及對科學過程的了解。要求學生有獲取證據(jù)、解釋證據(jù)和運用證據(jù)的能力。具體講，考察5個方面的過程：①辨識科學問題；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知識。當然，其他過程嚴格說也不是與“科學”內(nèi)容無關的。

第三維：科學境況（scientific situations）?？茖W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與人們的關系。2000年的測試主要涉及3個方面：生活與健康中的科學；地球與環(huán)境中的科學；技術(shù)中的科學[7]。

二、公民科學素養(yǎng)的測試

以一種方便有效的辦法真正測試這三維，是相當困難的，問卷極難設計，特別是針對后兩維。據(jù)我們考察，米勒在實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計也有明顯不足。OECD的實際測試采用的主要是塞麥爾維斯（Ignaz Semmelweis，1818～1865）日記中的段落，而采用這個例子大概受到了著名科學哲學家亨普爾的《自然科學的哲學》一書的影響，亨普爾講述那個例子主要根據(jù)的是辛克萊的《塞麥爾維斯：他的生活和學說》（1909）一書。OECD 1999年的一份研究報告《測度學生的知識和技能：一個新的評估框架》詳細闡述了PISA科學素養(yǎng)評估的潛在概念框架。

現(xiàn)有的測試方案對于科學的社會運作（涉及后兩維），并沒有給出很好的測試題目。這方面的測試應當主要考察人們對“大科學”時代“同行評議”、“科學激勵機制”等制度安排的了解，這也是未來科學傳播的重點?；诖耍覀兛梢蕴岢鲎约旱目茖W素養(yǎng)體系及相關的測試方案，重點加強科學社會學的內(nèi)容，更好地反映科學—社會—個人之間復雜的互動關系。初步的設想仍然是三維：①科學概念維；②科學（內(nèi)在）過程維（對應科學哲學）；③科學（外在）運作維（對應科學社會學、科學傳播學等）。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，積累了大量的科學知識，涉及許多學科，其中的知識可以說是海量的，終生也學不完。但是，這些知識中有一些是基本的、對每個人差不多都是重要的，或者說應當知道的。

對第一維的測度，應當把握一個基本原則：不是多多益善。大量科學知識是相當專門化的；大量知識更新速度很快，即現(xiàn)在看來很準確，不久后就會過時甚至成為謬誤；擁有更多的知識，在相當程度上不說明問題，還要看這些知識的時空分布狀況等。對于測試而言，要求公眾掌握的是有一定時效性的、通用的、各學科均有分布的、難度適當?shù)闹R（包括事實、原理）。

科學素養(yǎng)包括許多內(nèi)容，一般來說不容易簡單地概括為幾個方面?！睹嫦蛉w美國人的科學》中認為，“科學素養(yǎng)包括數(shù)學、技術(shù)、自然科學和社會科學等許多方面，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、數(shù)學和技術(shù)互相依賴的一些重要方法；了解科學的一些重大概念和原理；有科學思維的能力；認識到科學、數(shù)學和技術(shù)是人類共同的事業(yè)，認識它們的長處和局限性。同時，還應該能夠運用科學知識和思維方法處理個人和社會問題?！盵9] 在這種理解中，采用了科學的廣義用法，科學一詞包含數(shù)學、自然科學(物理、化學、生物學等)、社會科學等，而狹義的用法中科學只指自然科學。在OECD的PISA項目中，科學也只指自然科學，在那里分別考慮數(shù)學素養(yǎng)和自然科學素養(yǎng)。

無論按廣義的理解還是狹義的理解，科學都是十分復雜的，科學素養(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，人們常常將科學素養(yǎng)簡化為三個維度。但是這三個維數(shù)與數(shù)學上的三維是不同的。數(shù)學上講的三維，彼此是獨立的，而這里僅僅是借用“維度”的概念，是一種比喻的說法。科學素養(yǎng)的三維之間有著內(nèi)在的復雜關聯(lián)。

在通常的認識中，三維素養(yǎng)呈現(xiàn)正相關變化，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?；\統(tǒng)講，這不算太錯，但不準確。細致分析，其中會存在反相關的情況。假定測試結(jié)果大致反映了實際的情況，針對不同的人群或者個體，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，對科學事實的了解，不等于對科學過程、科學本性、科學的社會與境的了解。

隨著科學本身的復雜化，科學傳播過程日益復雜化。三個維度的科學傳播之間可能還存在一種新情況：即相互沖突。英國科學技術(shù)辦公室(OST)與威爾康信托基金(WT)2001年報告指出，科學傳播系統(tǒng)中的不同主體(players)之間，關于向公眾傳播什么、為什么傳播和怎么傳播等，會存在一定的張力。試圖傳播關于科學的確定的“事實”的欲望，與試圖傳播科學之運作過程的需求之間，可能相互沖突[10]。前者力圖提供相對簡化而明確的科學信息，而后者試圖讓公眾明白科學發(fā)現(xiàn)過程中的接連不斷地提問題的過程，即關于科學本身也要不斷地問為什么。前者強調(diào)信，后者強調(diào)知。“更好地理解科學的過程是重要的，如果非科學家試圖搞明白被接受的理解如何可能被過高估計，以及新的解釋和結(jié)果是如何領先的。這樣，當新發(fā)現(xiàn)被宣布時，可以防止科學和科學家受到冷落，也會防止所謂的新發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤導作用[10]。

這就自然引出科學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的模型（這個模型相當有效，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（這個模型聽起來十分動聽，但操作起來有相當?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的細節(jié)才能夠討論科學的社會與倫理問題[10]。因為科學是高度分科的，就某一學科或者專門問題，確實存在專家與非專家之嚴格分界，但就整個科學而言，很難說誰是專家誰是非專家。比如，院士是科學家，是在某一專門領域有很高成就的科學家。通常人們以為他們對于科學的任何事物都是專家，即不僅僅是在他擅長的那個領域是專家而且也是其他領域的專家。這當然是沒有根據(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科了解得更多。比如陳景潤是數(shù)學中數(shù)論領域的專家，他對物理學、對社會科學可能就比較外行，甚至不如普通的文科大學生及普通市民。這也非常正常。

在科學的社會與境一維，更多涉及情感和價值觀。公眾與科學家更站在幾乎相近的平臺上?？茖W家群體可能更傾向于維護科學共同體的利益，而公眾可能更關心自身的利益，他們對同一個問題的看法可能相差很遠，也不能簡單地稱科學家的判斷更客觀、更合理。這時需要對“合理性”制定標準，而這個標準是相對的，隨著時代的不同也會有變化。

三、現(xiàn)有測試方案關于第二和第三維的處理及其問題

科學素養(yǎng)定義中包括了非常廣泛的內(nèi)容，也因而給進一步的界定和實際的測度帶來了一系列復雜問題，其中包括若干理論問題沒有解決。米勒的三維體系談論起來非常合理，但極難測試，實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事實和原理，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中的基本知識和原理；第二維涉及的是科學史、科學哲學；第三維涉及的是科學社會學和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困難了。即使對于專門學習科學史、科學哲學和科學社會學的學生，對相關問題的認識也有很大差別，一方面屬于較難掌握，另一方面這些學科、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可的選擇。

米勒對科學素養(yǎng)的理論和實踐貢獻很大，但是因為他不是專門從事科學哲學、科學社會學工作的，他一定程度上低估了后兩維測試的困難。由此導致的直接后果是：

（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際反映對所聲稱的科學過程和科學方法的測試。

（2）第三維干脆不以客觀題的形式出現(xiàn)，不直接計入科學素養(yǎng)綜合指標的計算。這相當于說由原來的三維簡化為二維，而兩維也不夠全面，實際上目前世界各國所做的測試只做了一個半維，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素養(yǎng)的困難性，他于2001年指出：“你可能很吃驚，科學素養(yǎng)很難獲取也頗難傳播。 畢竟，科學是一種極為復雜而且精致的事物，只有博聞察驗、深思熟慮才能真正理解科學。人類文明用了數(shù)千年才算明白了它的道理，也許要花更多的時間才能掌握它。最近的一些著作已經(jīng)揭示了科學的非同尋常、反直覺和極其麻煩的本性，拒斥了天真的啟蒙觀點，啟蒙觀點認為科學不過是學科化了（disciplined）的常識?！盵11]

Richard Carrier指出：“在我的研究和隨后的測試中，‘科學素養(yǎng)’（scientific literacy）不是指科學的內(nèi)容（content），而是指科學的本性（nature）。科學內(nèi)容會鋪天蓋地地涌向公眾。許多科學事實是常識：現(xiàn)在大街上的普通人也比古代最有學識的人知道更多的科學事實?！盵11]

的確，這能說明什么呢？能說明現(xiàn)在的普通人，也比古時的學者更理性、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知識“闖關答題競賽”，測試的只是記憶力和條件反射速度。如果讓一位實驗室里成熟的科學家與一位初中生同臺對陣，按現(xiàn)在的標準，很可能那個初中生獲勝，這能說明他更懂科學、更懂科學方法，更具有科學素養(yǎng)嗎？一些電視臺以科學的名義所做的東西，一定程度上有令觀眾弱智化的傾向，對一個問題所提供的標準答案，實際上是對科學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，實際上等于歪曲科學，是提高真正的科學素養(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點本能的懷疑精神、探索求證精神，即降低原有的科學素養(yǎng)，對科學產(chǎn)生更大的誤解。

科學的本性，是科學哲學專門探討的問題，也很難理解的。根據(jù)Carrier，自然科學的本性有許多方面，但至少包括如下7個方面：①科學的結(jié)論是暫時性的；②科學是一種以經(jīng)驗為基礎的信念 (Science is an Empirical “Faith”)；③科學不是指某種單一的方法；④實驗是一種目標導向的科學觀察形式；⑤科學理論是對科學事實的說明；⑥科學定律是對自然行為的描述；⑦科學是一種創(chuàng)造性事業(yè)。[11]

現(xiàn)在許多國家采用的測試中，有兩道測試科學方法的試題，實際上它們是推理題。

“208.科學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，您認為哪一種方法最正確?1. 給1000個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個高血壓病人服用這種藥，另外500個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個高血壓病人服用這種藥，另外500個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]

這是一個改進后的試題。原來的試題選項中意欲的答案是2，當時沒有選項3，也沒有選項4。應當說，這一改進是必要的。但是，這類醫(yī)藥檢驗方面的試題仍然可以找到許多不嚴格的地方。這類題從正面補充，總是很難自圓其說。但是，公眾科學素養(yǎng)測試并非要求只從正面測試人們對科學的理解。正如，邏輯經(jīng)驗論者從正面證明科學的合理性、尋求科學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個患感冒者自愿測試。第1個人只吃A藥，第2個人只吃B藥，第3個人只吃一種安慰劑C。經(jīng)過3天的吃藥測試，第2個人痊愈，另兩個則仍然處于感冒狀態(tài)。請問下面的陳述哪個結(jié)論是較合理的？1．第2個人身體素質(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4是意欲中的答案，因為樣本數(shù)太少，如此簡單的測試不能說明關于醫(yī)藥療效方面如此復雜的問題，實際的情況可能是：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。這道題當然設置了陷阱，3選項好像是正確的，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。其實很難說，情況可能非常復雜。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，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“哪個結(jié)論是較合理的”，沒有問“哪個結(jié)論是科學的”。回答1或3是不科學的，但現(xiàn)實中有一定的合理性，因此可以給一定的分數(shù)。選項1雖然無法直接推出，但有相當?shù)暮侠硇?，給1分。選項2雖然在科學意義上有成立的可能性，但現(xiàn)實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3，似乎直接可從題目中推出、現(xiàn)實中多數(shù)人也會如此推斷，但不夠科學，給3分。

之所以給錯誤的“回答3”以還算高的分數(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)實合理性，雖然是科學上錯誤的；②它比其它回答畢竟有相當大的差別；③這是一個陷阱題，有的人細心考慮可能會選擇4，但由于不小心或者不了解命題者的動機，可能誤選了3，為避免與選擇4所得分數(shù)相差太多，故給3一定的分值；④減少因為用純邏輯推斷手法而選擇4所造成的不真實所帶來的分值差。有的人可能善于分析命題者的動機，從分析5個選項角度，有可能故意選擇4。

但是值得說明一下的是，經(jīng)常采用的兩個測試題本身并不真正涉及“經(jīng)驗科學”的內(nèi)容，即不直接屬于經(jīng)驗科學。所謂的經(jīng)驗科學就是指人們平時所講的狹義的自然科學?！敖?jīng)驗科學”與“形式科學”合起來共同構(gòu)成我們平時講的廣義的“科學”。如果要測試科學方法的話，更重要的是測試經(jīng)驗科學的方法?，F(xiàn)有的測試中的不足之處也在這個地方。OECD的測試采用了塞麥爾維斯的案例，同時設計了一組問題[12]。這樣做確實反映了實際的科學發(fā)現(xiàn)過程、對科學數(shù)據(jù)的理解等。應當說OECD關于科學方法的測試要明顯優(yōu)于米勒的做法。OECD此測試題的缺點是，敘述較復雜，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教育的15歲的學生，他們的素質(zhì)平均起來應當是較好的。這也提出一個問題：對于文化素質(zhì)不高的人，如何測試其對科學方法的理解程度？

第三維測試的是人們對科學技術(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，因為此類調(diào)查一方面想了解公眾對科學知識、科學方法掌握的程度，另一方面想知道公眾對當前的科技有什么樣的看法。后者更顯得關鍵，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、科學傳播必須關注的問題。

關于第三維，中國科協(xié)的測試中設計了一個大題，大題下面包括許多有趣的小題，題目尚好。但據(jù)說，在中國的實際計算中，這道題的得分并不計入實際的平均科學素養(yǎng)值的計算。因為歷次調(diào)查均沒有詳細說明平均值是如何計算出來的，與每道小題的關系如何，人們也就無法作進一步的評論。其實，具體的算法應當是透明的，也只有這樣，人們才能核對其計算的準確性，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)研項目，應當以某種形式公開、部分公開或者通過內(nèi)部報告發(fā)表其調(diào)研的具體方法、計算方法和程序。

此道題的優(yōu)點是多方面的，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代大科學的社會運行。公民理解科學的一個重要方面是，在現(xiàn)代條件下，科學是如何組織起來的，它們?nèi)粘Ｊ侨绾芜\作的，科學成果是如何發(fā)表和確認的，科學家是如何申請和運用研究基金的。在此一系列過程中，“同行評議”是十分關鍵的。中國大量的“民間科學愛好者”的出現(xiàn)，就與此有關。據(jù)我們了解，社會公眾普遍不了解科學是如何運作的。對此方面的不了解程度要甚于對科學知識的了解程度，甚至也不如對科學方法的了解。

四、細致分析大科學時代科學的本性是做好公民科學素養(yǎng)測試的前提

科學早已不是二戰(zhàn)前或19世紀以前的那種小科學。當代科學是一項重要的社會建制，是與國家行為、國計民生息息相關的龐大事業(yè)，與政治、經(jīng)濟、文化密切相關，其中滲透了社會的各個因素。在當前時代，僅僅從認知的角度理解科學，是顯然不夠的。對國家、對每一個人，科學不僅僅是一種認知活動。但是依據(jù)傳統(tǒng)的科學觀，人們習慣于只從認知的角度理解科學，這種想法也在公民科學素養(yǎng)測試過程中有所表現(xiàn)。一項反映時代狀況的有水準的測試，應當反映學術(shù)研究在半個多世紀內(nèi)的重大進展，把其中的一部分吸收過來，因此科學史的一些新結(jié)果和新理論、科學哲學在20世紀后半葉的進展(關于觀察與理論、科學事實的建構(gòu)性，科學說明、科學還原與統(tǒng)合等)、科學社會學(經(jīng)典學派與SSK)的新探索等，都應當有一定程度的體現(xiàn)。即使不直接體現(xiàn)出來，也要對此有所關注，正視這些學術(shù)的進展。但可惜的，無論我國的工作還是米勒的工作，都顯得對這些進展比較麻木，這也許與當事人的背景有關。作為初始嘗試，這些都沒有太大關系，事情總得啟動起來，再一步一步改進。問題是，多年過去了，研究工作沒有跟上去。

公民科學素養(yǎng)測試題要反映當代科學哲學與科學社會學的進展，充分利用它們的成果，通過專項研究，提供一套或多套合格的測試題。此工作是相當復雜的，其復雜性在于：①摘取知識中的核心知識涉及一定的價值判斷和隨意性；②學術(shù)界關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可的觀念？③如何把學術(shù)性的內(nèi)容通俗化，變成可用于測試的具體題目，同時還保持了敘述的準確性？這三個環(huán)節(jié)在目前的測試實踐中均沒有認真考慮，國際上也如此。

中國的科學素養(yǎng)測試要堅定地吸收米勒開創(chuàng)的三維模型，在此基礎上發(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想：

(1)公民科學素養(yǎng)測試是想通過一系列試題，了解中國公眾對科學的了解程度。(2)這種了解包括3個大的方面：科學知識；科學方法和過程；科學的社會運作及影響。上述3個方面同等重要，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。題目應當均為正誤判斷題，共計60小題，每題基本上是一句話的篇幅。(4)此難度需要反復試驗，要與中國國情聯(lián)系在一起，在各地做一些試驗性測試。試題要有一定的穩(wěn)定性，要與當前和未來一段時間內(nèi)科學的整體趨勢相一致。至少10年不要做根本性的改變。試題應當有良好的區(qū)分度，能夠反映中國公眾各個層次之間有差異。

有幾點附帶的說明：①測試的難點在于，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。解決這個矛盾的辦法是，不妨同時做兩套調(diào)查，一套嚴格按國際規(guī)范，一套按中國國情做，兩者可以不直接相關(總的趨勢相關，但側(cè)重點、區(qū)分度肯定不同)。③為便于統(tǒng)計，為使算法簡明，各地方各部門可自行進行局部調(diào)查，試題形式統(tǒng)一，分值統(tǒng)一。④試題需要反復做試驗性的測試，這需要相當長的時間和經(jīng)費。

公民科學素養(yǎng)測試的理論基礎是科學傳播第二階段“公眾理解科學”框架下的“缺失模型”，許多測試困難也與此模型的局限有關[13-16]。從廣義的科學傳播角度看以及從當代科學日益分化的局勢看，不但存在公眾理解科學的問題，也廣泛存在科學家理解科學甚至院士理解科學的問題。著名學者哈丁甚至提出第二種“科盲”（scientific illiteracy）的概念[17]。許多科學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，誰最了解科學成了一個大問題，這個問題沒有簡明的答案。專家通常只對科學的某一個局部細節(jié)非常了解，而對橫向上的其他學科非常陌生，對科學的歷史進程及社會運作也可能不甚了解。這也透露了科學傳播的一種發(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)實的要求。

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第8篇：生物科學知識科普范文

歐洲的文藝復興帶來了近代科學、藝術(shù)、文化以致于新哲學的曙光，達.芬奇是文藝復興早期最杰出的代表人物，他是工程師、也是物理學家、生物學家，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)在人們面前的一個個生動形象反映了資產(chǎn)階級人文主義的時代精神，從而使藝術(shù)獲得獨立，并使人們堅信藝術(shù)思維就是形象思維。這一時期各門學科相繼開始從自然哲學當中獨立出來。在科學技術(shù)活動中，又總是通過對具體事物的認識，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。如近代實驗科學的奠基人伽俐略在力學方面提出慣性原理，速度、加速度的概念及其關系等成為牛頓的人梯，在天文學上運用自制的望遠鏡發(fā)現(xiàn)了“新宇宙”，以大量的觀測事實支持和發(fā)展了哥白尼的日心說。天文學家第谷的一生就是進行了大量的、卓越的天文觀測，他的助手刻卜勒利用這些資料總結(jié)出了行星運動三定律，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)典力學體系。其它學科領域如生物學中，林耐搜集了大量標本進行分類，建立起植物分類系統(tǒng)等。搜集材料，然后進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，讓人們感覺到科學思維就是由具體走向抽象，是一種抽象思維。有了科學家的獻身精 神，有了科學實驗活動的理性思維方法，近代科學得以擺脫宗教神學的束縛走上獨立發(fā)展的道路。

本世紀二十年代以后，特別是二戰(zhàn)以后，不同學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)了科學家、哲學家、藝術(shù)家新的聯(lián)盟與合作。例如，《控制論》的誕生就是哲學思考、技術(shù)科學與生物科學結(jié)合的藝術(shù)杰作，它與數(shù)學家維納的思維方式及學識是分不開的。維納曾組織并參加每月一次由各門學科的專家、學者參加的科學方法討論班，從中獲得很多教益和啟發(fā)，他反對做狹隘分工的奴隸，認為應造就“一專多能”的人才。正是靠著這種才能帶領多領域的專家學者協(xié)同作戰(zhàn)，找到了技術(shù)科學和生物科學之間的本質(zhì)聯(lián)系，完成了自動高射火炮的研制工作，成為《控制論》這樣一門綜合性學科的奠基人。另外如美國的阿伯羅登月計劃的完成，八十年代初美國開始實施的星球大戰(zhàn)計劃等等。這些本世紀的重大科研項目無不體現(xiàn)著這種新的思維，即科學家、哲學家和藝術(shù)家的聯(lián)盟，科學、哲學和藝術(shù)的結(jié)合所顯示的巨大力量。這種學科之間的交叉滲透、知識的互補、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，而且是人類實踐活動目的所需要的。

科學的藝術(shù)思維與藝術(shù)的科學思維

科學的思維是藝術(shù)的，大科學家常常以藝術(shù)的尺度去評價科學理論；而藝術(shù)的思維也是科學的，大藝術(shù)家又往往用邏輯的眼光審視藝術(shù)作品?？茖W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、更開闊。如，牛頓的萬有引力公式，使具有廣泛而深刻內(nèi)容的力學定律只涉及三個參量：質(zhì)量m，距離r和力F。幾乎是簡單到了極點。牛頓對古典力學成功的進行了完美綜合。追求和諧、完美是所有科學家的目標，這也就難怪大科學家一般都有很高的藝術(shù)修養(yǎng)。麥克斯韋擅長數(shù)學并喜歡詩歌，在愛丁堡上中學的時候就從藝術(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有的嚴謹性，他決計用數(shù)學方法來彌補這方面的問題。以后的十多年中，他根據(jù)法拉第以及庫侖、安培、奧斯特等人由實驗總結(jié)出來的電磁學理論，逐步建立了統(tǒng)一而完美的經(jīng)典電磁學理論。特別值得指出的是他的一組方程中，第四個方程完全是從理論的對稱、優(yōu)美、和諧之數(shù)學美考慮，認為應有與第三個方程對稱的方程而進行的大膽假設，靠著這種藝術(shù)家般的思維方式，通過補充，麥克斯韋預見了電磁波。許多科學家推崇科學理論的數(shù)學美，主要是對切身體會的總結(jié)，如1928年，英國物理學家狄拉克在解自由電子相對性波動方程時，由于開平方根而得出電子的能量有正負兩個解，這就是負能困難，按照通常的觀念，負能解通常被舍棄，如同不能設想一間房子有正負兩個面積一樣，但是狄拉克寧可保持數(shù)學上的對稱美，這種科學的藝術(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獎。還比如我國阿爾法磁譜儀隨美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機升上太空，尋找宇宙中可能存在的反物質(zhì)，這項由多國、多學科科學家和技術(shù)專家參與的世界矚目的科學探測活動，是科學家半個多世紀的夢想，向著揭開宇宙起源之謎將邁出重要一步，是科學思維和藝術(shù)思維完美結(jié)合而產(chǎn)生的人類最尖端科學技術(shù)領域的一次偉大創(chuàng)舉。

科學思維與藝術(shù)思維的有機結(jié)合提高創(chuàng)造力

第9篇：生物科學知識科普范文

關鍵詞：美；早期教育；發(fā)展

中圖分類號：I106 文獻標識碼：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，無論是對當時，還是現(xiàn)世都有著深遠影響。它不僅涉及哲學，書中的教育內(nèi)容對當今社會依然有啟發(fā)，本文試圖就人類的初等教育進行研究，期望探索出早期教育應該給孩子的內(nèi)容。

一、《理想國》給孩童界定的美好初等教育

《理想國》中，柏拉圖首先對當時世俗的三種不正義觀進行反駁：克法洛斯認為正義就是言行誠信；波勒馬霍斯認為正義就是幫助朋友加害敵人；色拉敘馬霍斯認為正義就是強者的利益。接著，最具挑戰(zhàn)性的觀點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，從而得出個人的正義。一個城邦的構(gòu)建，起初是應該有商品交換的，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，不滿足于當前的現(xiàn)狀，開始想要搶奪別人的利益，這個時候就有了戰(zhàn)爭，就需要有衛(wèi)士來保衛(wèi)國家的安全，而一個好的衛(wèi)士應該具備勇敢、智慧、敏捷和有力等品質(zhì)，那么應該怎么選拔這些衛(wèi)士呢？首先對公民進行教育，然后從中選拔合格的衛(wèi)士。這時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：

首先進行智力教育，而孩子的智力教育主要是通過講故事來進行的，那么，應該給兒童講哪些故事呢？這個時候，就需要對故事進行篩選，用篩選好的故事塑造兒童的心性。我們應該摒棄赫西俄德和荷馬的史詩，因為他們的故事是虛假的，是對神的一種污蔑，例如：赫西奧德講的關于烏拉諾斯的錯誤事件和克法洛斯復仇的錯誤傳說，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)容應該這樣描寫：關于神的看法，我們應該描述神原本的樣子，因為神的本性是善的。神是善的原因，而不是一切事物之因。神永遠只有一種形式，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該要自由，應該怕做奴隸，而不應該怕死[1]；為了培養(yǎng)自我節(jié)制的品質(zhì)，學會控制自己的情緒，控制自己飲食等肉體上的欲望。

故事的形式應該是這樣的：它的體裁一種是模仿，一種是表達詩人感情的抒情詩體。我們不應該模仿女人、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，我們應該選擇能夠激發(fā)兒童勇敢節(jié)制的曲調(diào)，而不應該選擇復雜的節(jié)奏。音樂教育的最終目的是達到對美的愛。

在體育教育方面，作者認為，衛(wèi)士應該戒酒、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)。而他也強調(diào)心靈塑造的關鍵作用，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，一個外表有缺陷的人，我們可以接受，但是一個內(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依據(jù)呢，我查閱了最近幾年相關內(nèi)容，試圖對此作一個很好的推論。

二、當代科學論美的初等教育

（一）《從神經(jīng)細胞到社會成員：兒童早期發(fā)展的科學》中良好的養(yǎng)育關系

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)育關系、政府干預等因素的影響。經(jīng)濟困難的家庭、家庭暴力、一個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。從行為科學和神經(jīng)生物科學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，古典音樂能促進孩子智力發(fā)展的說法是沒有科學依據(jù)的，用于提高 兒童的基本讀寫能力和數(shù)的能力的資源，應該改其方向，用在將關于幼兒的情緒、調(diào)節(jié)和社會發(fā)展的基礎知識轉(zhuǎn)化為培養(yǎng)兒童下列能力的有效策略上來：在學習環(huán)境中的好奇心、自我導向和堅持性的發(fā)展；與他人合作，關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并體驗自己的動力的能力[5]。

從上述可以看出，良好的養(yǎng)育關系是核心，過多的讓孩子接觸現(xiàn)實的不美好，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實的基礎。

（二）《兒童的一百種語言》給孩子和諧的環(huán)境

瑞吉歐?艾蜜莉亞是意大利北部的一座小城市，但是，卻因為其優(yōu)秀的幼兒教育聞名于世，《兒童的一百種語言》就是將發(fā)生在瑞吉歐學校和課堂上的一些小故事，組合成一本書，整個課程開展的方式和老師愛護學生的精神，對當今學前教育仍有著深刻的啟發(fā)。

整個學校的教育模式是：給孩子提供一個和諧的環(huán)境，讓孩子在這樣一個充滿智慧、溫馨的學校群中，參與有趣的課程項目活動。瑞吉歐?艾蜜莉亞教育課程創(chuàng)辦人羅里斯?馬拉古奇認為最純真的幼兒教師應該來自未受大城市道德敗壞污染的少女?？梢娫谠缙诮逃薪o孩子一個美好的內(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，可能會讓孩子因為擁有不同的觀點二進行爭辯的機會。而孩子只有在不同思想的碰撞中才能更好的進步。瑞吉歐?艾蜜莉亞的課程示范了教師如何透過記錄與團隊工作，準備學校的環(huán)境以及活動，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，才能以喝水的方式認識成人實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。

（三）《活動中的幼兒―幼兒認知發(fā)展課程》與現(xiàn)實的主動相互作用

這本書是美國海伊斯科普教育科學研究所編寫和出版的一本幼兒教師工作手冊，以皮亞杰的認知發(fā)展理論為基礎，吸取現(xiàn)代教育學和心理學的研究成果，建立起了一種頗具特色的幼兒認知發(fā)展課程，其主導思想是讓幼兒在主動的活動中學習并獲得發(fā)展。

書中提到，通過嚴厲的懲罰來規(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：“皮亞杰的認識論觀點在于兒童通過與現(xiàn)實的主動相互作用，而不是通過與發(fā)生認識論家的主動相互作業(yè)來概括出潛在的真理?！盵7]兒童要對自己的活動負責人，這樣才能加強自己的自我價值感和獨立性，才能更好的適應社會。

（四）其他相關論述

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。順應愛美天性，以美的藝術(shù)形式進一步促發(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，不應該用社會的規(guī)矩束縛他們，否則就會阻礙他們個性自由地、健康地發(fā)展。他關注人性，熱愛人性，主張應該尊重孩子的天性。

中央電視臺少兒頻道導演尹永斌曾經(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，它應該歸類于藝術(shù)教育活動，藝術(shù)教育里蘊含著陽光、希望和美―對于一個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很深刻的看法：教師在“把科學知識傳授給兒童時，切切不可破壞兒童的情感、理智和美感等領域之間的和諧，務必使兒童明白，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：過早的關注孩子的教育，并沒有錯，也不是沒有順應孩子的發(fā)展，但是怎樣進行早期教學就是一個很重要的問題。對于幼兒來說，選擇一種適合他們的教學方式會有著事半功倍的效果，更加適應孩童的天性，比如：乘法口訣的學習，不應該讓他們背下來，因為他們根本沒有這個能力，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。只要懷著正義的價值觀，才不會走偏路。也希望未來的學前教育能更好的適應孩童的天性，不磨滅孩子的天真爛漫。

參考文獻：

〔1〕〔2〕〔3〕柏拉圖.理想國[M].北京：商務印書館，1986.83， 104，113.

〔4〕〔5〕（美）杰克?肖克夫，（美）黛博拉?菲利普斯.從神經(jīng)細胞到社會成員：兒童早期發(fā)展的科學[M].南京：南京師范大學出版社，2007：6，335，366.

〔6〕卡洛琳?愛德華茲，萊拉?甘第尼.兒童的一百種語言[M].南京：南京師范大學出版社，2006.70.

〔7〕[美]瑪麗?霍曼，伯納德?班納特，戴維?P?韋卡特.活動中的幼兒―幼兒認知發(fā)展課程[M].北京：人民教育出版社，1995.8.