《自然科学基础知识》教学大纲设计.docx
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《自然科学基础知识》教学大纲设计
《自然科学基础知识》教学大纲
第一部分课程性质与目的要求
一、课程性质:
《自然科学基础》是中央广播电视大学“人才培养模式改革和开放教育试点”小学教育专业的一门必修的综合基础课。
本课程将物理学、化学、生物学及地学的基础知识及其应用加以综合,理论联系实际,体现应用性和针对性。
二、课程目的要求
目的:
通过学习,使学员获得一些自然科学的基础知识,使其有利于现代生活及个人生活的实际应用,学习一些自然科学的基本思想方法,进一步树立辩证唯物主义观点,提高分析问题和解决问题的能力,开阔眼界,培养学员的科学态度,提高自身的科学素养,以适应小学教师文理兼教的实际需要。
要求:
课程内容按照自然界物质及其运动的发展规律,从低级到高级,从简单到复杂、从无生命到有生命、从认知到应用,将理、化、生、地的内容综合在一起。
以兼容性强与人们生活密切相关的课题:
例如自然、地球、能量、生活、环境等来包容素材,并加以整合。
让学员了解自然科学的发展简史,自然科学的基本原理与实际应用,了解一些自然科学的研究方法。
第二部分教学时数
本课程学分为4学分。
教学时间具体分配见下表:
教学内容
业余进修
第一章自然的探索
3
第二章自然界的物质性
16
第三章自然界的运动性
9
第四章生命与自然
10
第五章资源、能源及其利用
14
第六章生活中的科学与技术
13
第七章人类活动与地球环境
8
第八章人类科学技术的进步及其对生活的影响
合计
72
注:
如果学时数仅限于72学时,则可删去本大纲中打“*”的内容,72学时中,不包括实验、考试的时间
第三部分教学内容与要求
第一章自然的探索
一、教学要求
1.了解自然科学发展的历史轨迹,了解现代科技发展趋势,了解观察、实验方法,了解实验结果的整理和总结,了解科学、技术、社会与教育的关系。
2.理解自然科学的基本研究方法。
二、内容要求
第一节自然科学发展历史轨迹
古希腊的科学、古代中国的科学技术;
近代自然科学诞生阶段的三件大事、近代自然科学的发展;
科学技术经历了空前的革命、科学走向新的综合、科学技术的巨大作用;
第二节自然科学的基本研究方法
观察、选题、实验计划的制订;
观察和实验的作用、观察和实验的主要方法;
观察、实验结果的整理和总结:
逻辑方法、数学方法、假说及其检验;
实验一空气中灰尘自然沉降量的测定;
第三节科学、技术、社会与教育
世纪之交人们关注的问题:
能源、环境、信息;
科学技术与理科教育:
科学、科学教育;
三、重点难点
重点:
现代科技发展趋势,观察、实验方法,实验结果的整理和总结。
四、教学建议
1.讲解与学员自学相结合的方式。
2.自学时阅读方法为主,可配合录音带。
第二章自然界的物质性
一、教学要求
1.了解人类赖以生存的地球,它在宇宙中的位置,地球的起源、结构和地表的形态;了解大气、水物质的组成、分类、大气和水对生命的意义;了解酸碱指示性;了解重要有机化合物的结构、性质和应用;了解分散系的概念、分类和性质、了解自然界是由形形色色的物质所组成。
2.理解地球形状与大小,理解水溶液的浓度和酸碱性的表示法和应用,理解几种典型的金属、非金属及其化合物的性质、递变规律,周期率的原理和周期表的运用,理解自然界中的生物和非生物,基本类群与基本特征,理解构成生物体的物质基础和结构基础。
3.掌握物质的量,掌握水溶液、掌握元素周期表中的短周期和同主族元素性质的递变规律,掌握土壤的酸碱度和铵态氮的简易测量方法。
4.逐步树立起自然界的物质观;学会使用显微镜。
二、内容要点
第一节地球概况
地球在宇宙中的位置:
恒星、银河系、太阳、太阳系的九大行星;
地球及其起源:
地球的形状和大小、地球的起源、地球的演化;
地球的圈层结构:
地球的超外圈——磁层、地球的外部圈层、地球的内容圈层、地球的表层;
地球的表面形态:
海陆分布、海洋的形态、陆地的形态、地表形态的变化;
第二节自然界中的物质
物质的组成、物质的结构、物质的分类、物质的量;
大气的组成、水在自然界的循环、水的性质、水溶液;
非金属及其化合物、金属及其化合物、氧化——还原反应,溶液的酸碱性和指示剂;
元素周期表、元素周期律、元素周期表中短周期和同主族元素性质的递变规律;
烃、烃的重要衍生物;
分散系及其分类、分散系性质;
实验二土壤酸碱度和铵态氮的简易测定;
第三节地球上的生物
生物的基础特征:
严整复杂的结构、新陈代谢、生长、发育和生殖、应激性和适应性、遗传和变异;
生命存在的必要条件:
太阳是地球上生命的源泉、地球上有适宜的温度、地球上有生物赖以生存的液态水、生命活动所需的气体.
生命的物质基础:
组成生物体的元素、组成生物体的化合物;
生命的结构基础:
组成生物体的元素、组成生物体的化合物;
生命的结构基础:
细胞的形态和大小、细胞的结构和功能、细胞的分裂和分化;
生物的类群:
原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界;
实验三显微镜的构造和作用方法;
实验四鲫鱼的解剖。
三、重点难点
重点:
太阳及太阳系的九大行星、地球的外部圈层、陆地的形态、溶液的浓度、无机物、元素周期率、烃及其重要衍生物的结构与性质、分散系的性质、组成生物体的化合物、细胞的结构和功能、细胞分裂.
难点:
物质的结构、物质的量、浓度、氧化——还原反应、溶液的酸碱性、有机化合物的结构、蛋白质和核酸、细胞分裂。
四、教学建议
1.物质的结构:
了解物质的结构,知道用核外电子分层排布遵循的规律,理解1~20号元素和稀有气体元素原子的电子壳层排布。
2.理解物质的量浓度并应用于pH值的计算。
3.从分析不同反应着手,从化合价的升降和电子转移两个方面,搞清氧化剂、氧化反应、氧化产物、还原剂、还原反应、还原产物等概念。
4.从分析盐类的水解反应,让学员理解硫酸铵等盐溶液呈酸性、碳酸钠等盐溶液呈碱性的原因。
5.只讲基本类别和代表性化合物,知道烃类中有饱和烃、不饱和烃、芳香烃及其结构。
6.细胞的结构和功能的介绍,充分利用直观教具(挂图、模型、幻灯、投影片等)讲清细胞亚显微结构。
每介绍一种结构,均采用结构与功能相统一的教学方法。
7.细胞分裂的三种方式中,着重介绍细胞的有丝分裂,借助于直观教具,以植物细胞为例,讲清细胞分裂的过程,强调各期细胞的主要特征。
至于动物细胞的有丝分裂,则可运用对比法,找出地植物细胞分裂的异同点.
第三章自然界的运动性
一、教学要求
1.了解描述运动的相对性,了解重力势勇;了解大气运动是造成天气变化和气候分带的原因,了解各地区不同气候类型。
2.理解位移、速度和加速度、匀变速运动的规律,理解牛顿第一定律、第三定律,理解功、功能、动能定理,理解地球的自转、公转、理解季节和五带、历法和时间。
3.掌握牛顿第二定律、动量原理。
4.初步学会运用地球仪。
二、内容要点
第一节物体的最简单式
描述运动的相对性、位移、速度和加速度、几种变速运动的规律;
牛顿第一定律、第二定律、第三定律;
功、动能、动能定理、重力势能、*引力势能;
冲量、动量、动量守恒;
第二节天体的运行
地球的自转、地球的公转;
季节和五带、历法和时间;
大气环流、天气、气候;
实验五地球仪的运用。
三、重点难点
重点:
牛顿第二定律、牛顿第三定律、动量守恒定律、四季和五带产生的原因,时间和历法的规定。
难点:
牛顿第一定律、地球自转和公转的规律性及大气环流
四、教学建议
1.通过举例说明力不是维持物体运动的原因,消化难点,从而帮助学员纠正错误的固有观念。
2.通过实验演示,讲清地球自转和公转的规律性,注意自转时各地线速度相异,公转时地轴倾斜的影响。
3.结合插图讲清与中国有关的大气环流的内容,如副热带、高压带、西风带、季风等。
第四章生命与自然
一、教学要求
1.了解生物界的两大营养类型,了解动物的营养方式,了解生殖发育。
2.理解植物光合作用、理解食物的营养成份,食物的消化、吸收、人体建立均衡膳食的重要;理解遗传变异,理解生命起源、达尔文进化学说及其本质。
3.掌握孟德尔遗传规律。
4.逐步建立对统一、动态平衡的辩证观点。
二、内容要点
第一节植物的光合作用
光合作用的器官——叶、叶绿体;
光反应、暗反应;
把无机物制造成有机物、捕获太阳能、保护环境、物质循环;
第二节动物的营养
营养方式、食物的营养成分;
人体的消化系统、食物的消化、营养成分的吸收;
食物的分组、膳食的调配、均衡的膳食;
第三节生命的延续
生殖的基本类型、精子和卵细胞的形成、受精;
孟德尔的遗传规律、孟德尔的遗传规律的应用、孟德尔的遗传规律的发展、染色体与基因、基因的连锁和交换规律;
染色体畸变、基因突变;
*人类的几种遗传病、遗传病的预防;
第四节生命起源和生物进化
*生命起源:
生命不能自然产生、生命化学进化说;
生物进化的证据、生物进化的理论;
*第五节人类的起源
从猿到人;早期猿人、晚期猿人、早期智人、晚期智人。
三、重点难点
重点:
人体对食物的消化和吸收、孟德尔的分离规律和自由组合规律、孟德尔遗传规律的发展、人类遗传病的预防、生物进化的理论。
难点:
食物的消化、减数分裂、染色体与基因的连锁和交换规律。
四、教学建议
1.学习“食物的消化”前,学员必须掌握人体消化系统的结构,然后重点介绍口腔、胃、小肠中的消化过程,以及小肠部位对营养物质的吸收.
2.介绍孟德尔的遗传规律,先从孟德尔的遗传实验讲起,可利用磁性黑板等教具,一步步讲清实验过程。
讲解时,应及时出现与阐述一些名词概念与符号,有利于分析和归纳出遗传规律。
3.讲解达尔文的进化学说——人工选择和自然选择,重点讲清人工选择的三要素和自然选择的基本论点。
第五章资源、能源及其利用
一、教学要求
1.了解自然资源、能源,了解氧化作用、了解一些重要气体(O2·N2·H2·C等)、液体的来源,了解一些重要非金属、金属的开发利用、金属腐蚀与防护的方法,了解一些高他子材料的合成、性能和应用。
2.理解煤、石油、天然气等能源;理解机械能、内能、电能及其它们之间的转化,理解电解食盐水。
3.掌握化学平衡。
4.确立普遍的能量转换及守恒的观点。
二、内容要点
第一节地球上的资源
土地资源的基本特征、土地资源现状;
水资源的基本特征、水资源现状;
生物资源的特性、森林资源、草地资源、野生动物资源;
矿产资源的特点、矿产资源的现状;
第二节地球上的能源
能源概念、能源概况、能源分类;
煤、石油、天然气、核能;
太阳能、水能、风能等;
第三节能量及其转化
剧烈氧化、缓慢氧化、生物氧化;
动能和势能的相互转化、机械能守恒定律;
内能、物体内能的变化、热力学第一定律、功率及代谢率;
电功及电功率、电流的热效应、电流的化学效应、电流的磁效应;
能的转化和守恒定律;
第四节原材料的开发利用
空气分离、合成氨、化学平衡、电解食盐水、硅酸盐材料;
铜铁、铝和铜、金属腐蚀和防护;
塑料、合成纤维、合成橡胶。
三、重点难点
重点:
各类自然资源的特征,煤、石油、天然气、太阳能、核能,能源的概况和发展,合成氨、电解食盐水原理、铁、铝、合成高分子材料。
难点:
我国自然资源现状与世界自然资源特征的异同、化学反应速度和化学平衡、金属电化学腐蚀和防护。
四、教学建议
1.以我国自然资源现状为主,再与世界自然资源特征相比,突出讲解我国不足之处。
2.以氢气和氮气反应生成氨气为例,阐明各种因素对化学反应速度的影响,并考虑影响平衡的因素,帮助建立化学工业生产中所要注意的辩证思维的方法。
第六章生活中的科学与技术
一、教学要求
1.了解温度、热量、热量的传导方式,人体的体温调节方式,了解测能仪器的基本原理;了解信息的传递、处理、记忆及与人类生活的关系。
了解生物体内的能量流通物质与生命活动的关系。
2.理解光现象、声现象及其光、声现象在现代人类生活实践中的应用,理解光的反射、折射、透镜成像及其全反射现象。
3.掌握投影片制作方法。
4.提高利用电教手段开展教学的能力。
二、内容要点
第一节光和眼
光源、发光强度、光通量、发光亮度、照度;
光的反射、反射定律、光的折射、折射定律、透镜成像;
全反射现象、全反射现象的应用;
眼睛、昆虫的复眼、光学仪器;
光的本性、电磁波谱;
实验六使用投影仪;
实验七综合运用投影片;
第二节声和耳
声音的产生、耳,声音的传播速度;
声波的反射、声波的衍射、声波的折射;
*音调和频率*响度和振幅度*音品和波形;
*驻波和共鸣*人的声音;
*超声及其应用、*次声及其应用;
第三节能量和生活
温度、热、热的传导方式、人体的体温调节;
测能仪器简介:
*生物体内能量流通物质——ATP;
第四节信息及其处理
通信的历史、通信模式;
信息处理的演变、电子计算机处理信息、电子计算机处理信息的实现、多媒体技术;
照片、录音磁带、磁带、光盘。
三、重点难点
重点:
光的反射定律、光的折射定律、全反射定律;
难点:
折射率、产生全反射的条件。
四、教学建议
1.折射率是掌握折射定律的关键,要由浅入深地从三个层次上来理解折射率,弄清楚媒质的折射率n跟光在其中的传播速度有关。
2.全反射现象在生活中常会遇到,并有广泛地应用,与现代科学技术的发展关系更为密切,教学中多联系实际运用,有助于加深理解。
3.结合生活中的应用,学习透镜成像的规律,成像的性质。
第七章人类活动与地球环境
一、教学要求
1.了解环境保护和减灾的重要意义和对策。
2.理解环境和生物、人类的相互关系,理解人中增长和人口分布的基本特点,理解人类活动对环境的(负面)影响,理解可技续发展的观念。
3.掌握生态环境系统和生态平衡的概念,掌握人口问题的影响。
二、内容要点
第一节人类生存的环境
环境对生物的作用,生物影响环境、生物对环境的适应。
生态系统结构、生态系统的能量流动和物质循环、生态系统类型;
*人类生态系统的特点、*保持生态平衡、*建立良好的农田生态系统;
第二节人口的增长和人口问题
世界人口增长的情况、我国人口的增长情况;
世界人口分布、我国人口的分布、影响人口分布的因素;
人口问题产生、人口问题的影响、人口问题的对策;
第三节环境保护和人类发展
对大气的影响、对土地的影响、对水资源的影响、对生物的影响;
大气污染与防治、水污染与水环境保护、土壤污染与防治、噪声污染与防治;
*当前自然灾害的特点、*主要自然灾害、*减灾防灾对策;
传统发展观、可持续发展观、可持续发展之路;
实习:
掌握小区人口、资源、环境的调查。
三、重点难点
重点;生态系统结构、生态平衡概念、人口问题的产生和影响、自然灾害特点、可持续发展观。
难点:
生态系统的能量流动和物质循环、环境污染的原因。
四、教学建议
1.生态系统的能量流动和物质循环,教学时要注意抓住两者的作用,不同的特征和相互之间的联系。
2.讲解环境污染的原因,应先分述各类污染的来源,再综述人类活动是环境污染的根本原因。
*第八章人类科学技术的进步及其对生活的影响
一、教学要求
了解信息技术、生物技术和新材料等一系列高新技术的知识,认识到科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,已成为推动现代生产力发展的最活跃因素。
要加速我国的科技进步,一定要更快地提高教师的科技素质,使教师不断吸取新的知识,充实自己。
二、内容要点
第一节生物技术
基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程;
医药工业、食品和发酵工业、农业、畜牧业;
第二节覆盖全球的无线电通讯网
数字化技术;
通过电波收发信息;
智能化网络;
第三节人类文明的物质基层
材料发展概况;
传统材料的新发展:
金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料;
材料技术的发展趋势:
电子材料、光电子材料、材料技术的发展趋势;
第四节激光科学技术
激光产生历史、激光的产生、激光器的结构;
激光器的分类;
激光的应用和前景。
三、重点难点
四、教学建议
本章以自学为主,还可结合有关知识材料让学员以专题形式自由报告、讨论。
第四部分课程教学建议
一、教学组织形式:
本课程以课堂讲授为主,有条件可适当组织参观、访问,增加学员的直观感受。
二、教学方法和手段:
1.在课堂讲授的过程中,可以配合与知识相关的图片,有条件还可以利用多媒体教学手段,激发学员的学习兴趣,提高教学效率。
2.要把握好教学的深广度,根据本课程的目的要求,着重讲授理科基本概念、规律和重要知识,定性介绍一般性知识。
3.在教学中,尽量做好演示实验,根据条件安排学员实验;重视科学方法教学,培养学员的科学态度,提高他们的逻辑思维能力以及分析和解决问题的能力。
三、考核方式:
闭卷考核。
四、注意事项:
在教学中,注意理论联系实际和生活实际,重视对社会发展起巨大推动作用的知识的教学,使学员在学习自然科学知识的同时,了解自然科学对生产技术的发展和社会进步所起的作用。
五、教材和教学参考书:
主教材:
《自然科学基础》(高等教育出版社出版)
辅助教材:
《自然科学基础学习指导书》(高等教育出版社出版)
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 自然科学基础知识 自然科学 基础知识 教学大纲 设计