从星系旋转曲线到暗物质假说——2023年高考物理北京卷第20题的分析

2023年高考物理北京卷第20题以“星系旋转曲线与暗物质假说”为背景材料,涉及到天体物理和粒子物理交叉学科的前沿问题,让学生经历科学探究过程,考查学生的科学思维和创新精神.在试题评析的基础上,对试题的情境素材进行分析,展现其背后的内涵.     

复杂性科学的前沿问题

复杂性科学出现了一系列的前沿问题。本文考察了社会网络系统的复杂性,揭示了规律的复杂动态网络系统,论述了理性认识的复杂动态网络系统,阐明了主体网络系统的复杂性。     

科学前沿问题的特征与发现逻辑

为提高科学研究的效益和水平,科研工作应围绕前沿问题展开。先导性与革命性、探索性与当采性、混沌性与变异性、层次性与逻辑性是科学前沿问题的典型特征;自然科学与社会科学前沿问题在特征表现上有明显的差异。发现科学前沿问题有一定的逻辑可循,揭示逻辑是一个有待深入研究的问题。     

“遗传学”教学内容与科学前沿及社会热点的整合

遗传学是研究生物遗传和变异的科学,是生命科学中基础且重要的学科之一。“遗传学”是高等院校生物、医学及农林等相关专业的必修课之一,其教学效果如何对相关专业人才培养至关重要。为适应人才培养的需求和学科发展的特点,对“遗传学”课程进行教学改革势在必行。为了进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的创造力,拓宽学生的知识面,提出通过将“遗传学”教学内容与科学前沿动态及社会热点有机整合,以提升课堂教学效果。     

浅谈中学物理科学方法教育——以伽利略理想实验为例

在物理学发展历程中,不仅积累了庞大的科学知识体系,还形成了独特的科学方法体系。在中学物理教学中,加强科学方法的培养是素质教育的基本要求,这有助于培养学生分析和解决实际问题的能力,从而提高他们的创新能力。伽利略的理想实验蕴含着宝贵的科学方法,是中学物理教学的宝贵资源。     

基于问题驱动促进学生科学思维发展——以“乙酸”为例

在新课标背景下,为了深刻落实化学学科核心素养,促进学生科学思维的发展,本文基于问题驱动,通过“对比分析”“模型建构”“科学探究”“迁移应用”四个环节进行科学探究、证据推理以及模型构建,从结构、性质、用途三个角度系统学习乙酸,由知识本位转向思维本位,充分发挥了学生的主动性,提高学生解决问题的能力.     

美国小学科学教材中科学写作的分析与启示——以《科学启蒙》教材中的“物质科学”为例

美国基础教育的各门课程都由各州制定课程标准,唯有科学这门课的课程标准是国家统一的;美国的小学科学教材是由美国的科学家、教育家共同编写的,具有高度前瞻性和启蒙性.美国的《物质科学》系列小学科学教材中的科学写作任务体现出体裁多元化、兼顾不同年龄层次儿童、注重提示语的设计和引导、渗透科学技能的培养和促进沟通等特点,为国内开展研究提供了范例.研究、分析国外科学教材的最终目标是为了促进国内科学教育改革,我国科学教材写作主题的设计需要充分考虑学生实际;科学写作需要依托于一定的科学阅读基础之上;科学教师的培养要从职前教育着眼;科学写作不应成为小学生应试的负担,而是科学学习的兴趣关注点.     

基于科学探究的高中物理实验教学设计——以“单摆”为例

物理实验是物理教学的重要组成部分,对培养学生科学思维、提升科学探究能力具有重要意义.基于科学探究素养,设计实验教学探究活动,将实践与理论结合,定量与定性结合,传统实验与信息技术融合,提高实验教学效率,培养学生物理学科核心素养.     

基于“问题思辨”的初中科学“五环问题导学”应用 ——以浙教版教材《科学》“压强”为例

五环问题导学,即以建构主义理论为基础,以“生本课堂”为理念,课堂由“教”向“学”转变,以“问题“为中心,围绕“中心问题”,递度设置若干个子问题,运用聚焦问题、激活旧知、展示新知、应用新知、拓展迁移的“五环节问题导学法”,搭建积极的心理意向和学习意义,不断激发学生探知“问题”的“自觉”,通过系统化的知识“建构”,培养学生应用新知、解决问题的能力。     

基于模块融合实验的高中生物学科学过程技能培养探索——以“酵母菌生长曲线的绘制”为例

科学过程技能培养是新时代高中生物学教学的重要内容和目标。围绕“酵母菌生长曲线的绘制”开展系列模块融合实验课程,将实验室无菌培养、微生物计数、生长曲线绘制等技术原理与实践操作有机融合,可以促进学生在参与科学实践过程中自主建构科学概念、培养科学思维、掌握科学过程技能,也为高中生物学学科模块融合实验教学提供借鉴。     

基于“真实问题解决”的初中科学概念课教学——以“物质的密度”为例

概念课是初中科学教学的重要课型,针对初中科学概念课中概念的建构、理解、应用中的常见问题,本文以初中科学中“物质的密度”教学为例,设计以“真实问题解决”的概念课的教学模式,呈现以“问题解决”为主线的教学框架.通过“创设真实的中心问题、主动探究建构概念、围绕结果理解概念、首尾呼应应用概念”四个环节的教学,让学生在概念建构时能水到渠成、概念理解时更加深入,应用概念时得心应手.     

谈“前沿知识”在高中化学课堂上的应用

本文在分析"前沿知识"在新课程标准的要求下出现的重要性后,重点阐述了教师应重视"前沿知识"在课堂教学中的作用,之后举例说明应如何把握整体课堂的有效性和一致性等问题。     

基于科学推理的科学探究——以“探究安培力方向”为例

科学推理能力的培养越来越受到人们的关注,科学探究过程为提升学生的科学推理能力提供了条件.基于论证驱动的科学探究过程,提出了提升学生科学推理能力的实施路径,并给出了“探究安培力的方向”实验教学案例,从而为教师提升学生的科学推理能力提供借鉴.     

基于科学教学元问题的教学设计——以“牛顿第一定律”为例

教学元问题是教学起始、首要和本质的问题,是能够统领整个教学过程的核心、根本问题。科学教学元问题可视为科学教学原点的根本性问题,它规定与引领着科学教学的方向。由此以“为什么学、学什么、怎样学、何谓学会”的科学教学元问题为主线,对牛顿第一定律的教学路径进行优化设计,厘清牛顿第一定律的育人价值、学习目标、学习过程和评价任务。教师依托科学教学元问题进行教学设计需做到：制订素养学习目标,把握科学学科育人价值;渗透科学方法教育,培养科学探究关键能力;设计多元评价方式,助推素养目标真实落地。     

基于社会性科学议题的单元教学设计——以“抗生素耐药性”为例

为了促进学科核心素养的落实,以学科大概念为核心的单元教学设计受到了越来越多的关注。以科学学科为例,探讨近年来国外科学教育领域围绕"社会性科学议题"展开的单元教学设计案例。深入分析以社会性科学议题为核心的单元教学设计对实现科学学科核心素养的重要意义,并在此基础上为我国科学学科单元教学设计提供了相应的建议:基于科学大概念,选择与学生日常相关的社会性科学议题;融合媒介素养教育,培养学生的科学"消费"能力;协同科学实践与科学概念,助力科学大概念的理解与迁移。     

问题式教学中的科学探究思路构建——以“湖泊”主题教学为例

在地理问题式教学中渗透科学探究思路,有助于引导学生在真实问题情境中观察现象、发现问题、提出假设、收集资料、验证假设、得出结论,获得科学探究的真实体验,促进素养水平的进阶。     

日本横滨科学前沿高中 举起“真正学习科学”的大旗

日本横滨科学前沿高中创建于2009年,旨在培养能够活用尖端科学技术、在世界范围内活跃的人才。横滨科高是在日本明确举起＂真正学习科学＂大旗的第一所高中。横滨科高通过生命科学、纳米技术等科学技术前沿领域的＂真正体验＂,充实以自然科学和数学科目为重点的学习,使学生能够升入＂难关大学＂（东京大学、京都大学、北海道大学、东北大学、早稻田大学等最难进的大学）。     

基于科学探究培养科学思维的教学设计——以“植物吸水和失水”为例

通过一系列探究活动的串联,引导学生主动获知植物吸水和失水的奥秘。与此同时,围绕如何开展探究活动,如何收集、分析数据资料和实验现象,师生共同参与讨论,关注动态生成,以期培养与提升学生的科学思维能力。