前言：中文期刊网精心挑选了关于生物的科学知识范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
关于生物的科学知识范文1
课堂教学设计包括教学目标,教学重点和难点,教学策略,教学媒体等因素,本文拟就素质教育观念下的这些设计作新的审视.
一,对教学目标设定的新审视
教学目标是指学生通过教学活动后要达到的学习结果.教学过程是围绕教学目标而进行的,教学目标是教学活动的出发点和归宿.随着素质教育的深入,当前的生物课堂教学目标设定已向素质教育的要求迈进了一大步,如仅以认知为课堂教学目标的状况得到了很大的改观,但离素质教育的要求尚有差距.素质教育首先要有教学目标的素质化.
一是教学目标重心应向非认知领域转移.当前,生物课堂教学目标的设定大多仍是以认知为核心的,非认知目标仍是一种附属和点缀.表现在一方面目标设定中非认知目标往往可有可无或空泛含糊;另一方面在教学过程中教学的定向,调节和评价大多以认知目标为依据,学有余力时才顾及非认知目标,或者有人听课时才"贴"一些标签.发展学生全面素质是素质教育的基本特征之一.培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的核心.诚然,作为基础教学而言,认知无疑是十分重要的,它是创新的基石,没有一定的知识具备,缺乏必要的基本技能,即使有着创新的火花也会熄灭.但在创新机制中,基础知识主要提供的是材料支持,相对于创新意识,创新思维,创新能力等非认知因素来说,它是较为被动和次要的.在知识经济时代,获取知识并不难,人们常常可以直接应用前人创造的成果,直接站在巨人的肩膀上进行创造,难得的是好的创意.因此,把教学重心从认知向非认知(特别是创新精神和实践能力)转变,就成为一种必然.
二是教学目标的设定要面向全体学生.目前教师的教学目标设计大多忽视了全体学生的差异性.不同的班级不同的学生其学习目标是相同的,这种按统一标准设定的目标,必然难以落实面向全体学生的要求.面向全体学生是素质教育的另一基本特征.学生之间的差异是一种客观的存在,也是一种资源.要面向全体学生就必须充分认识到这种差异的存在,并针对这种差异因人定标,因材施教.要制订面向全班每个学生不同的教学目标是不现实的,但制订分层的教学目标则是可行而且必要的.
二,对教学重点和难点确定的新审视
教学重点是教材中举足轻重,关键性的,最基本的,最重要的中心内容,是课堂结构的主要线索,掌握了这部分内容,对于巩固旧知识和学习新知识都起着决定性作用.教学难点,是难于理解或领会的内容,或较抽象,或较复杂,或较深奥.难,包括学生难学和教师难教,由于学生难学致使教师难教.课堂教学过程是为了实现目标而展开的,确定教学重点,难点是为了进一步明确教学目标,以便教学过程中突出重点,突破难点,更好地为实现教学目标服务.因此目标的多样性,也就决定了教学重点,难点的多样性.但目前我们所见到的生物课堂教学设计中,重点和难点设定几乎都是在认知领域,很少见到有非认知领域的重点和难点的.当我们把教学目标从认知向非认知扩展的时候,也需要重点和难点的相应扩展,当我们把教学重心从认知向非认知转移的时候,也需要重点和难点的转移.人们在目标扩展和转移的同时,重点和难点的按兵不动也反映了人们观念并没有真正的转变.
目标的多元化要求重点难点的多元化,非认知目标比认知目标的落实更重要更困难,更难见效,因此在许多时候我们的重点和难点应该是非认知领域的.如高中生物中"DNA是主要的遗传物质","植物生命活动的调节"等部分内容,如果仅从认知角度来看,只需几句话就可概括,然而这些部分的教材内容中却包含了丰富的非认知因素,如科学实验的思想和方法,这理应是教学的重点,也是教学的难点.
三,对教学策略设计的新审视
教学策略是实现教学目标的方式.多年来,广大生物教师在教学策略上进行了不少实践和创新,不断地从传统的以教师为中心转向以学生为主体,这无疑体现了素质教育"以学生为主体,让学生主动地生动活泼地学习"的素质教育特征的.但由于教师"自我中心"意识的顽固和沿袭传统的惰性的影响,或者是由于缺少切实可行的操作措施,在教学过程中,教师唱主角,学生当配角的状态还未从根本上加以改变.例如,"自学辅导法"不失为引导学生主动学习,学会学习的一种好的方法,但教师在教学过程设计时往往是帮助学生确定好学习目标,同时将教材的知识内容转化为一个个具体的问题,要求学生在书本上找到现成的答案.由于学生的学习目标,学习程序,学习计划都是教师帮学生订制订的,学生也就失去了自我定向的机会.教师期待学生的学习过程按着教师指定的目标和思路进行;对学习过程的监控和调节,也是依据教师制订的学习目标,教师的评价指标和准则来完成.又如,"引导发现法"以解决问题为中心,以观察和实验为基础,引导学生运用创造性思维去获得亲身实证的知识,这对培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,培养学生的创造性思维有十分重要的意义,因此也是体现素质教育要求的.但在实际教学中,通过教师的"精心"设计和安排,学生往往已不需要对材料信息进行收集,选择和甄别;在"发现"过程中也不会遇到困境和挫折,也没有新的思路和方式;"发现"的结果自然也都是教师所预期的.这样学生的主体性也就无从得到真正的体现.
根据素质教育的特征,教师在设计教学策略时应着重思考下列问题:
一是要突出学生的主体地位.教师要转变观念,变"指挥者"为"引导者".要从学生的角度去设计教学过程,引导学生积极主动地参与到学习过程中去进行自主的学习活动.如:①引导学生自我定向.思考如何由学生自己确定学习目标,安排学习程序,制定学习计划,为自主学习定向.②引导学生自我探究.思考如何让学生通过独立思考,自主探究知识的发生过程.让学生按照自己的基础和习惯,水平和能力,去读,想,做,说,议,画,通过动手,动脑,动口等自主活动,独立发现问题,解决问题,得出科学结论.③引导学生自主评价.思考如何引导学生基于对自己的认识,依据学习目标和自身的评价指标和准则,对自身的学习目标,策略,方法,计划进行自我反思与评价,进而对学习过程进行积极的监控.④引导学生自我调控.思考如何让学生对照学习目标,寻找学习差距,考虑如何改 进自己的学习策略和方法,并采取针对性措施,及时调整自己的学习目标,策略和方法,以促进目标的达成.⑤引导学生自我激励.思考怎样引导学生在学习过程中,不断地激励自己战胜困难,获得学习成功,使自己始终处于积极,活跃的学习状态.二是要面向全体学生,重视学生的个性差异.在班级授课制下,如何使班级中不同层次的学生都能通过课堂教学活动有所提高发展,最基本的一条准则,就是要面向全体学生,正视学生的个性差异,因材施教.由于不同层次学生之间的学习起点(包括动机,态度,学习能力,知识基础等)落差较大,课堂教学起点准确定位是保障不同层学生都吃饱,吃好的关键.习惯的"抓两头促中间"的做法,实际上是以优等生为教学起点,放弃了中下等生的教学,以面向全体学生为出发点,但最终以落脚优等生为归宿.有的教师提出"抓中间促两头",以中等生为教学起点,这比起"抓两头促中间"的做法来得公正一些,但这是以优等生和学习困难学生的部分无效和低效学习时间为代价的.因此,在班级授课制中,没有分层的教学过程是难以实现面向全体学生的要求的.在设计教学过程中,要想办法积极创设让所有学生都能积极主动地学习的机会,如设计集体活动,小组活动,个别活动的环节,以便有针对性地加强对不同层次学生的学习指导;设计分层次的练习和作业,从不同层次学生的实际出发,安排难易适中,梯度明显的练习或作业,使不同层次的学生都可根据自己的学情,有弹性地加以选择和完成.对不同层次的学生实施不同的学业成就评价方法,以增强不同类型学生的学习信心,提高他们的学习兴趣,强化他们的学习动机,激励他们努力学习.
四,对教学媒体选择的新审视
教学媒体是教学设计中要涉及到的物质条件.随着学校教学条件的改善,教师在教学设计中涉及的教学媒体越来越丰富,也越来越先进.除了传统的挂图,模型,标本及实验设备外,录像,投影,录音等设备也已广泛地进入了课堂,多媒体运用也已不再是新鲜的事.但从实施素质教育要"以培养学生的创新精神和实践能力为重点"的要求来看,还需要在教学媒体设计上作进一步的拓展.
一是要为学生的学习和实践创造更丰富的物质条件.我们的教学在培养学生创新精神和实践能力方面有着明显的不足,其原因是多方面的,但缺少实践活动不能不说是重要的原因.我们的教材与国外的相比,实践方面已明显不足,而在我们相当部分教师的教学中实践又被大大削减了,许多学生实验变成了演示实验或教师讲实验.如果不加强实践环节,培养学生的实践能力也就成了空话.
关于生物的科学知识范文2
2.结合生产、生活实际了解烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
二、山东考试说明（与课标要求一致）
1.认识醇的典型代表物的组成和结构特点，知道醇与醛、羧酸之间的转化关系。
2.结合生产、生活实际了解烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
三、课标解读（教学目标）
1.通过【知识重温】回顾已学乙醇的化学反应，从而总结乙醇的部分化学性质。
2.通过分析醇的结构，结合前面的复习知道其化学反应主要涉及分子中碳氧键、氢氧键和碳氢键的断裂，根据醇的结构特点分析并总结乙醇的化学性质并能够熟练写出相关方程式和反应类型。
3.结合前面的学习，能够写出醇与烯烃、卤代烃、醛、酯等有机物之间的转化关系。
4.结合甲醇、乙醇在生产、生活实际中的应用，体会醇对环境和健康可能造成的影响，体现知识的重要性，从而激发学生学习的积极性。
四、教学评价
（一）课标评价
根据课标要求设计出4个教学任务，可以看出本节课的重点是醇的化学性质，教师在教学设计时要侧重醇的化学性质的探讨，设计足够的时间给学生理解醇反应的断键规律，并加强对应练习，充分体现本节课的重难点。
（二）历年考试试题评价
几乎每年的学业水平考试和高考都体现了乙醇的知识，重点考察乙醇的化学性质：取代反应（与金属钠、与羧酸的酯化反应、醇分子间的脱水反应）、消去反应、催化氧化。具体体现学业水平考试试题：
2010（山东省）
22.（8分）现有下列四种有机物：
分析：考察消去反应。
2008（山东省）
6.下列物质中加入金属钠不产生氢气的是
A.乙醇B.乙酸
C.水D.苯
分析：考察与金属钠的反应
23.（9分）乳酸是酸奶的成分之一，乳酸可以用化学方法合成，也可以由淀粉通过生物发酵法制备，利用乳酸可以合成多种具有生物兼容性和环保型的高分子材料。乳酸已成为近年来人们的研究热点之一。乳酸的结构简式为CH3CH（OH）COOH，以下是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程：
请根据乳酸的性质和上述信息填写以下空白：
（1）写出乳酸与NaOH溶液反应的化学方程式：
；
（2）写出乳酸与浓硫酸共热生成C6H8O4的化学方程式：
；
（3）（II）的反应类型是。
分析：考察与羧酸发生酯化反应
（2）高考试题
（2010山东）
12.下列叙述错误的是
A.乙烯和苯都使溴水褪色，褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同
C.煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
分析：考察取代反应
（2012山东）
10.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO，溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构休
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同
分析：考察取代反应
2009（山东卷）
33.（8分）（化学-有机化学基础）
下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是有直链有机物，E与FeCl3溶液作用显紫色。
请根据上述信息回答：
（1）H中含氧官能团的名称是。BI的反应类型为。
（2）只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是。
（3）H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为。
（4）D和F反应生成X的化学方程式为。
分析：考察与羧酸反应酯化反应、催化氧化反应。
（2012山东）
10.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同
分析：考察官能团和取代反应
五、学习目标
1.通过知识回顾，结合分析醇的结构特点总结醇的化学性质，能够熟练写出醇与烯烃、卤代烃、醛、酯等有机物相互转化的方程式。
2.结合资料介绍和生活实际能够列举醇在生产生活实践中的应用。
六、教材分析
（一）教材位置
本节在有机反应类型及反应规律的学习之后，学生已经具备了根据一定结构的有机化合物推测可能与什么样的试剂发生什么类型的反应、生成什么样的物质的思路和意识。本节内容是学生初次运用所学规律推测一类物质可能发生的反应，让他们用演绎法学习醇的性质并发展这种思路和方法，为后续学习打下基础。
（二）教材处理
对于醇的化学性质，通过回顾乙醇的化学性质推测醇的化学性质，从断键的角度推测产物，从而总结出醇消去、催化氧化反应的规律。
（三）与人教版教材的比较
编排的位置：
两个版本都是在介绍了烷烃、烯烃、苯及其同系物、卤代烃的基础上引入的，都是把醇作为烃的衍生物的第一种代表物进行介绍的，呈现的位置基本相同。
知识上的比较：
人教版对于醇的介绍从整体上分析比鲁科版相对简单，具体体现：
1.几种常见醇：人教版主要介绍了乙二醇和丙三醇的结构和物理性质的共性之处，对于甲醇的结构和物理性质没有介绍。
2.饱和一元醇：两个版本都对饱和一元醇的通式、沸点以及水溶性做了详细的介绍，通过表格数据的分析得出相关结论。但两个版本的切入点不同，鲁科版注重知识的系统性和完整性，人教版注重培养学生分析问题、解决问题的能力，注重联系生活实际。
3.醇的化学性质：两个版本都介绍了醇与金属钠、浓氢卤酸、消去反应、氧化反应，但知识的呈现方式不同，人教版注重实验的探究作用，对于醇分子间脱水的反应只是在资料卡片上出现，鲁科版则注重从官能团的角度进行分析，从断键上分析规律，帮助学生理解。
结论：通过两个版本的比较，进一步明确本节课的教学任务（重点知识）：
1.乙二醇与丙三醇的结构和物理性质
2.饱和一元醇的通式、水溶性的规律、沸点的规律
3.醇与金属钠、浓氢卤酸的反应以及醇的消去反应、氧化反应的规律。
七、学情分析
学生在必修内容及前面章节内容的学习中，已经对乙醇的结构和性质有所了解，并且能够从结构上简单区分醇和酚，但是从结构上对性质进行推测方面的能力还不太熟练，尤其对断键位置与反应类型间的关系上不能很熟练区分。
八、教学重点、难点
根据醇的结构推测醇的性质，掌握醇的化学性质
九、教学策略：
课前准备：（学案导学）
根据已有知识和教材资料总结醇的化学性质，能够写出乙醇与金属钠的取代反应、乙醇的消去反应、乙醇的氧化反应的方程式。
课堂探究：（交流、检测、讲解、练习相结合）
通过课堂小测和交流订正检查学生对乙醇知识的掌握情况，结合乙醇的结构特点引导学生分析，帮助学生理解结构对于有机物性质的重要性，强化结构决定性质的理念，同时由乙醇的性质引导学生分别探讨1-丙醇或2-丙醇的性质，知识得到提升；结合对应训练巩固本节知识，体现知识的迁移应用。
十、教学过程中注意的问题
1.重点要突出。
2.注意课本知识的整合。课本上是从吸引电子能力的强弱角度入手分析醇的结构，教师应根据学生的理解能力进行分析，可以把此环节变为知识的总结来处理，学生掌握了醇的反应之后，再来看键的极性以及断键就更好理解了。
十一、教学过程
【教师活动】组织小组内交流预习内容，完成学习目标的1、2
【投影】学习目标1、2
1.醇、酚的区别；认识几种常见的醇
2.总结饱和一元醇的通式、物理性质
【学生活动】小组内交流预习作业，订正答案，提出质疑。
【教师活动】【投影】【目标1评价】
1.醇酚的区别（填序号）
下列物质属于醇类的是 属于酚类的是
【目标2评价】
2.饱和一元醇的物理性质
下列每组物质的沸点高低比较不正确的是（）
A.乙二醇高于2-丙醇B.丁烷高于丙烷
C.乙醇高于甲醇D.乙醇低于丁烷
3.【学业水平考试试题】2010（山东省）
4.若从溴水中把溴萃取出来，可选用的萃取剂是
A.水 B.无水酒精 C.四氯化碳D.氢氧化钠溶液
【教师活动】学习目标3分析醇的结构特点掌握醇的化学性质
【学生活动】明确下一个学习任务。
【教师活动】
二、醇的化学性质
小组结合57页的【交流研讨】及以前的知识基础，以乙醇为例，预测醇能发生哪些类型的反应，反应时生成何种产物。
【学生活动】小组讨论，举出相应的实例，填写58页表格。
【学生活动】通过讨论分析，总结出醇在不同部位断键发生反应的类型：
⑴与金属钠发生取代反应
⑵与乙酸发生酯化反应
⑶消去反应
【教师活动】引导学生总结：羟基中的取代反应：引导学生从反应进行的条件和反应过程中断键的角度来区分分子内脱水和分子间脱水的联系和区别。
【练习巩固】写出1—丙醇发生反应的方程式
1.羟基的反应：
关于生物的科学知识范文3
【关键词】科普教育；形象化；灵活性
中图分类号：J954 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2015）12-0101-03
一、科普影片的传播目的
“科普”一词，应源于1959年英国人查理斯・波西史诺《两种文化与科学革命》的演讲内容，这是现代社会对于科普开始了解及重视的开端，在以人文社会为主流的时代，这一概念的提出也逐渐发掘了科学于社会发展和人民生活之间的重要联系，因为科学所要普及的即是以人文为主的社会环境。更好的公民科学素养的养成与质量的提升，是促进国家繁荣的重要因素，并可以提供更优质的社会决策和更高质量的个人生活，提高广大民众的科学素养是对未来的投资。目前世界各国推广科普教育的政策虽然各有不同，但是都对科普教育的推广工作非常重视，且不乏积极发展的案例。在欧洲，大多数民众都看好一般科学和技术所带来的好处；根据美国相关机构的研究显示，超过百分之八十的美国民众表示出对生活上具有普遍利益的科学知识有一定的兴趣；在澳洲，大部分的民众也认为，科学技术是改善生活的重要因素。
如何唤起学生对于科学知识的兴趣与学习动力，是近年来科学教育最关注的议题之一。过去科普或科教领域的研究主要关注于学习效率的提升，或改变教学策略对成就表现的影响。然而，推广科学教育的目的是提升学生对科学的学习兴趣，有相关机构调查发现，观众在听完科学知识讲座后，自身在对科学知识的理解和对于相关知识的学习态度及学习兴趣方面有明显提升。科学教育因内容议题广泛，对于科学知识的学习效益研究、学习动机和科学素养等相关议题皆会产生积极影响。
学生在科学、科技知识课程中，能连结科学概念、理解与知识的相关应用，甚至在课程结束后，会持续关注相关议题并统筹所学内容，这就是科普影片所应起到的作用。具体说来，注重科普影片的传播可以达到以下的效果：
（一）大众能肯定科学研究、科学方法、科学精神与其重要性，并能接受及推广这些方法与价值；
（二）吸引更多民众投入相关活动；
（三）促进专业与非专业领域的沟通了解，激发跨领域的新研究。
所以，科普影片的传播目的不仅在于学习科学知识，更重要的是协助对科学的了解，并提升科普议题的关注与学习。科学知识是透过不断辩证、收集数据并评估进而取得发展的，所以，借由科普影片辅助及整合科学知识内容，有助于延续学生在科学领域的认识得到进一步发展。
二、三维动画科普影片的优劣势比较
近些年来，随着科技的不断进步，科普影片的拍摄形式也由过去依靠相机、摄像机实景实地拍摄的单一拍摄方式，转为利用计算机运算三维动画仿真图像的新型科普影片制作方式。那么，这种新型的科普影片拍摄方式相对于传统拍摄方式，到底有哪些优缺点呢？首先我们来探讨优点部分：第一，由于三维动画完全采用电脑进行制作，在制作空间上可以节省许多，只要是能摆放电脑进行创作的地方都可以进行动画制作；而其他的影片制作方式，不管是用拍摄方式还是用手绘方式，除了要有绘画或是制作道具的场地，还需要有拍摄用的摄影棚等工作场所才可以进行制作。第二，利用三维动画方式制作影片，具有高度的制作灵活性，如果有不满意的镜头需要修改，只需在软件中修改原有文件的相关参数即可，使得制作和修改过程变得相对简单；而其他的影片制作方式，一旦出现某个环节的错误，可能就必须重做一次，好比实景拍摄的方式，只要有一个地方出错，可能整个镜头就需要全部重拍，这会使得制作过程变得冗长、繁琐且会消耗更多的资源，拍摄时间上也得不到很好的保证。第三，因为三维动画能够模拟生成复杂的环境场面，比起传统手绘动画能够呈现更大的空间变化和更为逼真的视觉效果，而传统的摄影机或显微镜拍摄的方式因为会受到环境、光线以及器材的影响，使得拍摄过程受到诸多限制，往往效果会不尽人意。随着电脑硬件和软件科技的不断向前发展，三维动画可以呈现出越来越多我们以往无法企及的视觉可能性，从而制作出更为逼真的影像效果。虽然这点有人认为未必更好，但是若纯粹以技术层面来看确实是一种进步。第四，三维动画制作方式能够节省更多的制作成本，因为不需要大量的人力物力的介入，在资金有限的情况下，只要有一台中等配置的电脑便能够开始制作工作，而传统拍摄方式除了要将画面用相机或是摄影机拍摄下来，还要将拍摄素材送交后期剪辑以及合成部门进行画面的后续处理，而现在这些步骤在三维动画制作的流程里可以在同一台电脑上完成。
在探讨要三维动画的优点的同时，我们也应注意到利用三维动画方式制作科普影片也存在一些缺点和问题。第一，是所有利用电脑进行动画制作的方式下普遍存在的问题，就是过度依赖电脑使得资料的保存方式限于电脑硬件之内，一旦电脑硬件出现损毁，辛苦创作的数据资料很有可能一瞬间化为乌有。第二，也与过度依赖电脑有关。由于制作过程全部或大部分透过电脑完成，软、硬件之间的配合就显得尤为重要。一旦软、硬件之间出现不兼容的情形便会出现制作过程的停滞。例如：当制作过程是由多人共同担当，并非个人独立制作时，一旦所用的制作软件不相同或是版本不同的时候，就有可能出现文件无法相容，导致制作过程停滞的情况。尤其是多人参与制作时，这是经常出现的、非常麻烦的问题。第三，是与电脑硬件配置情况有关。虽然理论上只要电脑能安装三维动画制作软件，就可以进行影片的制作工作，但是实际制作中如果电脑硬件设施过于老旧，即便是软件能够安装，也很难正常使用。这个问题也会影响到将来图像的输出以及最终影片的完成时间。硬件设备的落后，使得相对的图像运算需要花费更多的时间去完成，这会直接导致影片制作效率低下和制作成本的增加。
三、生物三维动画科普影片的特性与制作流程
传统生物学教学影片注重知识化、通俗化和形象化，将艰深难懂的生物学知识和生物学技术普及给社会大众。随着时代的发展和生物学教学模式的转变，新世纪的生物学科普影片除了要继承传统生物学科普影片的现有特征以外，还应探索面临的新形势、新内容和新问题，并以此指导生物学科普影片的创作工作。
随着音视频技术和媒体传播方式的变迁，利用传统方式拍摄制作的生物学科普影片从画面效果到视频内容方面，已远远不能满足当今人们对于生物科学知识学习的渴望。近年来，由于三维动画技术的精确性、真实性和无限的可操作性，被广泛应用于影视、教育、军事、娱乐等诸多领域。利用三维动画仿真技术制作的影片能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多观众的欢迎。在国外，三维动画仿真技术也被广泛应用于生物学教学影片、科研及科普等多个领域。那么，国内生物三维动画科普影片的制作与发展现状又是如何呢？针对这个问题，我们的科研小组做了一系列的调查，结果发现：首先，尽管生物学研究领域特别是教学方面极度需要相当数量的三维生物学动画科普片的片源，但是国内却没有一家机构能够专业从事此类影片的制作，制作流程和技术表现特质的研究方面仍属空白；其次，国内目前对于生物学科普影片的制作方面，仍然大多以电子显微镜或相机拍摄到的真实图片或视频为主，因为现实摄制条件的限制和软硬件方面的制约，这种传统拍摄方式得到的影片效果往往不尽人意；最后，国内现在三维生物学动画科普片的来源，主要是依靠采购国外仅有的几家相关制作机构制作的片源，影片价格高居不下，内容也不甚丰富，而且品质良莠不齐。
通过以上的调查结果我们不难看出，目前我国生物科普影片的制作中在牢牢把握科学性的同时，必须考虑当今受众的需要――只有观众喜闻乐见的科普影片形式才是“优质产品”。三维动画具备不受时空、结构与尺度限制的特征，能以逼真的图像表现无法实拍或者具有危险性的生物生活环境或身体内部构造，使用三维动画技术能真实、清晰地展示想要表达的生物对象的每一个细节，可以在小规格时段内模拟出实际发生过程漫长的生物研究过程，并可以突破物理屏障，深入对象内部结构进行“拍摄”，也能够轻松模拟在显微镜条件下难以拍摄到的对象外形和运动，适宜表现那些强调真实感、空间层次感的复杂研究题材，其制作修改灵活性较强，画面质量能得到很好地控制，以上特点使得三维动画将成为今后一段时间生物科普影片表现的主要手段和趋势。
生物三维动画影片的制作过程依照制作团队人员的数量和制作成本的不同会有一些差异，但是其整体的制作流程大体相同。本文以笔者制作影片的过程为例，大致将生物三维动画科普影片的制作流程总结并划分为：前期制作阶段、动画中期制作阶段和后期合成阶段等三大步骤。
（一）前期制作阶段
这一阶段主要将影片的构思、文献收集过程中的生物物种、生活习性和细胞结构特点等资料，透过与生物科学专家的不断沟通交流，取得科学层面上的建议与确认，并充分结合三维动画制作的特点，由故事大纲延伸出完整的文字剧本及基本美术造型设计方案，包括整体画面风格设计、生物造型设计、色彩气氛设计等步骤，然后将细化的文字剧本给予镜头语言，制作成完整的画面分镜头台本，即完成影片的前期制作阶段。
（二）动画中期制作阶段
这一环节主要将完整的前期美术设计方案依照设计完成的图样，进行诸如三维数字模型搭建、材质贴图、骨架绑定等工作，之后再进行生物角色的动画设计、三维虚拟镜头运镜、灯光、特效等方面的设定与测试，最后进行全片三维图片序列素材的渲染输出解算工作。
（三）后期合成阶段
主要通过后期制作软件完成图片序列素材的剪辑与画面效果调整处理工作，调整好画面的节奏与色调，并对照画面影像来制作影片中的全部字幕，最后将视频进行完整输出，得到最终成片。
以下便是笔者总结归纳的整个三维动画科普影片的制作流程图，如图1所示：
尽管目前国外已经有关于三维生物学动画的制作案例，然而，这在我国生物学研究界的应用至今仍然处在起步阶段。研究三维动画在现代生物学研究活动中的运用，能够使三维动画更好地服务于生物学研究和其他相关科研项目，为生物学科研与科普活动的发展带来新的契机。
参考文献：
[1]彭国华，陈红娟编著.3ds Max三维动画制作技法（基础篇）[M].科学出版社，2009.
[2][美]葛詹尼加等著.周晓林，高定国等译.认知神经科学――关于心智的生物学[M].机械工业出版社，2011.
[3]毛松午，李艺康，顾洁燕等.美国IMAX医学科普电影《人体奇迹》给我们的启示[J].中国医学教育技术，2010（6）.
关于生物的科学知识范文4
我国的幼儿科学教育主要将重点放在如何使幼儿形成概念、如何正确地认识具体的事物、并形成简单的概括能力。但是在美国，幼儿园科学教育的重点，在培养幼儿从小对科学的正确态度、正确认识和正确的价值观，以及对科学知识的尊重。美国幼儿科学教育重视让幼儿认识科学活动的过程，不仅让幼儿了解科学家发明了什么，更要使幼儿知道科学家是怎样发明的。可见并不同于我们，总是告诉幼儿哪位科学家发明了电话，哪位科学家发现了电或者看看老师的科学实验演示等等，只是一些纯粹的概念型知识。对科学认识的广泛使得美国的科学教育更重视幼儿科学探索技能的培养，和良好科学精神的树立。
美国人通过对幼儿进行科学教育，使儿童获得基本的科学概念，发展幼儿的创造性、批判性思维和对未知事物的探索能力、以及树立个人良好的道德观、价值观。在培养幼儿尊重科学的同时，又不迷信科学，而这一切正是从事科学活动所真正需要的品质，幼儿的科学教育其实是将促进幼儿认知发展和情感发展、心理发展相结合的一种教育，并不是简单意义上的学科教育。通过科学教育激发幼儿的求知欲和对事物的好奇心，而教育活动本身就为幼儿提供一个好的学习氛围，尽可能的发挥幼儿的创造力，逐渐让幼儿对学习本身产生兴趣。
在美国幼儿园科学教育的内容可谓是真正的丰富多样，有关于动物、植物、非生物、一年四季气候的变化等。但是没有统一的教育大纲，每一位教师根据自己的情况自由选择教育方案，制定适合的教育计划，对不同年龄的儿童排列出符合季节的课程，有系统按顺序进行教育。在每个班的教室中都设立一个便于进行科学教学和儿童实际操作活动的“科学中心”，里面有动物角、植物角为幼儿提供照料动物的机会，让他们通过喂食、浇水等学习基本的的动植物养植常识，从中自然地了解它们的生长特点和习性。
关于生物的科学知识范文5
关键词： 生物科学史 生物科学素养 培养策略
《普通高中生物课程标准》的前言部分描述了课程的基本理念，提高生物科学素养是四个基本理念之一，放在第一位描述。生物科学素养指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关情感态度与价值观，反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养，是本课程标准实施中的核心任务。《普通高中生物课程标准》在第四部分“实施建议”中明确指出：科学是一个发展的过程，学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究方法，学习科学家献身科学的精神，对提高学生生物科学素养是很有意义的。那么，如何在高中生物科学史教学中培养学生的生物科学素养呢？
一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观
好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯；而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的，科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程，科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容，科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度，是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程，是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的，这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这样的成绩，受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择，也离不开自身勤奋工作，不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善，整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的，需要不断修正和发展。又如基因位于染色体上的实验证据这部分科学史教学可以简要地简述摩尔根的故事。摩尔根最初认为孟德尔遗传规律是正确的，后来，由于他在自己进行的实验中没能取得类似的结果，便对这些定律产生怀疑，明确表示不相信孟德尔的理论，对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，说其是主观臆测，缺少实验证据。后来他经过认真观察，选择果蝇为实验材料，进行了一系列精心设计的果蝇杂交实验，通过实验，摩尔根和他学生把一个特定基因和一条特定染色体联系起来。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。通过该故事让学生认识到，摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人，并学习摩尔根这种可贵的品质。类似这样的例子还有很多，我们应该多引用挖掘，长此以往，就能逐渐培养出学生科学的情感态度价值观。
二、通过生物科学史教学积累科学知识
生物科学知识在培养学生生物科学素养中起着基础性作用，是培养和形成其他要素的载体。新人教版必修模块中的科学史素材有20多处，如与细胞有关的主要是“细胞学说的建立过程”、“对细胞核功能的探索”等；遗传方面主要有“孟德尔遗传实验的科学方法”、“基因位于染色体上的实验证据”、“人类对遗传物质的探索过程”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”等。这些生物科学史的历史事实，有的是课程的内容要素，有的仅是教学素材。两者教学要求不同，重点也不一样。前者的历史事实既是手段又是目标，学生要能概述其历程，并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住，只是增进学生对结论性知识的理解，促成对科学本质的理解。无论哪种类型的生物科学史，都或多或少要求学生掌握一定的生物学知识。例如“生物膜流动镶嵌模型的建立过程”要求学生简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容；“DNA双螺旋结构模型的构建过程”要求学生概述DNA分子结构的主要特点；“光合作用的探究历程”要求学生掌握的内容则更多――简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验，总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水、简述光合作用的概念等。这些生物科学史蕴含的知识就是生物科学知识的重要组成部分，学生学习生物科学史的过程本身就是积累生物科学知识的过程。
三、通过生物科学史教学掌握科学方法、提高科学能力
科学方法是科学的认识方式，是帮助学生有效获得知识和能力的工具。科学方法是生物科学素养的重要因素。新人教版必修模块中生物科学史的内容，许多都是按科学发现史的线索编写的，选取的科学史素材生动再现了科学家们研究相应问题的情境及取得重大突破采用的科学方法。例如“孟德尔遗传实验的科学方法”这部分内容以分离定律的发现过程为载体对学生进行科学方法教育。孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验观察，提出问题“F2中出现3：1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢？”。孟德尔在观察和分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因提出假说；然后根据假说演绎推理测交实验的结果，再通过测交实验检验演绎推理的结论。这种研究方法叫做假说――演绎法，是现代科学研究中常用的一种科学方法。又如“生物膜的流动镶嵌模型”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”均运用了模型建构法；基因位于染色体上假说的提出运用了类比推理法等。通过生物科学史的案例教学使学生掌握一定的科学方法。
科学能力主要包括科学思维能力和科学实践能力。科学思维有形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性逻辑思维等；科学实践能力是综合运用科学知识、科学方法、科学品质和科学意识解决问题的才能和力量，是生物科学素养的核心。在教学过程中，对生物科学史的某些经典实验进行适当处理，从而达到培养学生分析问题、解决问题等多方面能力的目的。例如“光合作用探究历程”的科学史教学，在介绍恩格尔曼（G.Engelmann）实验时，演示课件“恩格尔曼实验”动画过程，让学生观看动画，结合教材内容思考讨论有关问题：（1）恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处？（2）恩格尔曼实验的结论是什么？教师有针对性地指导学生分析资料，学会观察与思考，并找到答案。又如学习摩尔根果蝇杂交实验之后，可以让学生进行实验设计：如果让你再设计一个实验验证摩尔根的推论是正确的，可以怎样设计？看最多能设计出几种不同的方案？以小组为单位，完成讨论和设计。各小组派代表介绍本小组的设计方案。这一教学环节的设置对学生思维能力、探究能力、合作能力等诸多科学能力培养是大有裨益的。
总之，生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。随着生物科学技术的迅猛发展和人民生活水平的提高，生物科学素养已经成为现代公民必备的基本素质之一。在高中生物教学过程中，恰当处理和使用生物科学史素材是培养学生生物科学素养的一个重要途径。要真正实现生物科学史在高中生物教学中的教育价值，需要广大教师进一步更新观念，学习相关理论知识，进行切实的教学实践和教学研究。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准.
[2]陈维.利用生物科学史培养核心价值观.中学生物教学，2015（1-2）：73-74.
关于生物的科学知识范文6
关键词：菜单式教学；生物教学；实验教学
一、菜单式教学方法设计
本研究生物菜单式教学方案如下图所示：
在生物菜单式教学流程中，首先教师教学时应先以交谈（interview）或其他诊断技术了解学生已知知识，并以既有知识及生活经验为基础，应用适当教学策略以帮助学生达成有意义的学习。
其次，教师教学应以科学概念知识为主轴，注重基本科学概念了解和融会贯通；教学内容应尽量与生活经验及乡土教材相结合，不宜过于强调零碎知识的记忆。
再次，教师教学时应多以发问方式启发学生思考，积极鼓励学生参与讨论活动，以帮助学生了解教材内容，引起学生的学习动机和兴趣，并积极鼓励学生发问以促进学生的自我学习。
接下来，教师教学时除了应注重学生对科学概念知识的学习外，也应兼顾科学过程技能（如推理、预测、解释资料、提出假设、设计实验等）和科学态度（如尊重数据、慎下结论等）的培养。
然后，教师教学时应适应教材特性，适当应用教学媒体来辅助教学或实施户外教学，以帮助学生对科学概念知识的了解，并精炼科学过程技能。
最后，教师教学时应照顾到学生的个别差异，对于学习较快或较慢的学生，应该适应其学习情况适当实施充实或补救教学。
二、教学资源的使用
学校除应依教育部颁布设备标准设置专用生物实验室和生物实验准备室以及实验安全设备外，并应视需要妥善设置生物活体饲养设备等相关设施，配置适当管理人员，以利于生物教学的进行。同时，妥善充实教学必需相关设备、器材、药品和生物活体及标本（含玻片标本），并购置教学所需模型、挂图、录影带及光碟等教学媒体以配合教学外，也应提供相关材料鼓励教师自制教学媒体，以配合教学使用。
另外，实验室及进行实验活动的场所应特别注意通风及安全设施，教师应辅导学生正确使用、操作与生物学习相关的各项设备（如显微镜等），并适当维护这些仪器设备。而且，学校应尽量配合教学需求，购置与生物教学相关的书籍、期刊、杂志等参考资料供师生借阅，并作为学生学习及教学研究的参考。
三、菜单式教学评价
菜单式教学评价首先应以课程目标及教学目标为依据，并兼顾认知、技能和情感三个领域的学习，以检测学生是否习得基本的科学概念知识、科学过程技能和科学态度等。认知领域学习目标的评价除应包括知晓、了解的表现外，也应注重应用、整合等高层认知能力及批判思考等的表现。
其次，菜单式教学评价的实施应善用诊断性（diagnostic）、形成性（formative）与总结性（summative）评价的特性，采用定期与不定期考查的方式实施，希望随时诊断学生的学习困难，检测学生的学习进展，评价学生的学习成果，以作为改进教学、促进学生学习的参考。同时，它应发挥督促、鼓励和启发学生反省思考的功能，并引导学生察觉自己学习方式的优缺点，不宜仅作为评价学生学习成就的工具。
在实施菜单式教学评价时，应适时发掘有特殊学习困难或具有特殊科学性向及才赋的学生，给予适当的补救教学或个别辅导。这种教学评价应秉持真实性评价的精神，采取多元的方式实施，除由教师进行考评外，也得辅以学生自我评鉴等方式，以考查学生是否达成教学目标，希望作为改进教学策略，提升教学成效的参考。
菜单式教学评价的实施方式不宜仅局限于纸笔测验，可兼采观察、晤谈、实作、缴交报告或成品、设计实验及档案评价等方式，以期能公正、客观地评估学生的学习情况，并激发学生的学习动机，增进学习绩效。
另外，实施菜单式教学评价时，除了以常模参照评价的理念来解释学生的学习成就外，也应斟酌情况采用标准参照评价的理念来解释学生的学习成就，以发挥菜单式教学评价在检测学生学习进展状况，提升学生学习兴趣的功效。
四、关于生物菜单式教学的讨论
基于菜单式生物实验教学目标的评价主要包括知晓、了解、应用、整合等四个阶层认知能力的学习表现，这四个阶层认知能力的定义如下：
1.知晓科学知识
（1）记忆在学校课程或日常生活经验中所习得科学事实或知识
（2）区别或界定基本科学名词、术语或科学实验器材
（3）阅读图表
2.了解基本科学原理法则
（1）了解基本科学概念、原理、法则
（2）了解科学学说和定律的内容
（3）了解科学知识间的关系
3.应用基本科学信息
（1）分析及解释资料
（2）应用科学知识进行推理、推论、预测
（3）分析资料并应用资料进行推理、推论、预测
4.整合科学信息
（1）综合各项信息，指出各变项间的关系
（2）整合实验过程及数据，指出拟验证假设及提出结论
（3）整合科学概念提出结论
（4）综合各阶层科学知识以解决问题
基于菜单式教学的生物教学是以未来国民应具备基本生物学知识，以及适合全体高中学生修习程度为取舍选裁依据，教学设计采用菜单式课程的理念，菜单式生物教学内容着重在了解生命的共同性和多样性，以及探讨生物和人类与环境间的交互作用。它由生命现象的基本特性着手，探讨生物的共同性和多样性，再经由宏观的审视生物与环境以及人类与环境的关系，来了解并认可持续发展的意义及其重要性，以培养学生鉴赏生命与自然的和谐美，以及尊重生命、爱护生态环境和维持可持续发展的情操。
科学教学除了必须反映科技快速发展、知识积累以及社会需求外，更应考量教学实施的可行性。此外，教学改革不但涉及教材的更迭，还牵涉到师资教育（职前培育、师资检定和在职教育等）的配合、教学相关设备的充实及更新、评价制度的更张、人员的重新安置等配套问题。因此，这次生物菜单式教学方法的设计是以发展和渐进改革的理念来进行，除了积极纳入生物学新知外，尽可能维持必要的稳定性，以提升未来教学实施的可行性。
参考文献：
[1]应俊峰.研究性课程[M].天津教育出版社，2001.
[2]马友兰，吴立人.自助式实验教学模式的探索[J].生物学教学，2001（07）.
[3]朱正威，肖尧望.高中生物教案（二年级）[M].北京师范大学出版社，1999（10）.
[4]汪桂清.高中生物学实验的改进[J].生物教学和实验，2001.
