自然科学的奥秘精选(九篇)

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第1篇：自然科学的奥秘范文

【关键词】科学教学；实验设计；条件资源

小学自然科学是以实验为基础的学科。精心设计实验，让学生通过亲自参加实验获得知识是搞好小学自然科学教学的关键。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。如何搞好小学自然科学中的实验设计呢？我把自己的科学实验教学中的体会谈谈，与大家共享。

一、根据科学特点，合理设计科学实验

实践是自然科学的来源，科学知识都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学自然科学也不例外。教师在教学时，要让学生充分感受到大自然的丰富多彩，培养学生探求自然科学知识，兴趣、爱好，增强学生学科学、用科学的能力。

认识自然始于观察自然，让学生用观察的方法认识自然。如“四季星空”的教学，由于教学内容分散、抽象，学生很难形成对四季星空的整体认识。教师在实验设计时，要科学地安排学生观察四季星空，保证观察的持续、完整。指导学生用正确的方法观察，写出观察日记，积累有关四季星空的感性认识和材料。并引导学生归纳总结出：不同季节星座交替出现，北极星始终停留在原位置不动，周围的星座绕着它逆时针转圈，且一年转一圈等有关四季星空的变化规律。“水的循环”的教学设计则可以采取另一种方法。教师充分利用学生已有的对水的感性认识。如：天上有下不完的雨、雪，淋湿的衣服会干，冬天关在屋子里洗澡窗玻璃上会有水珠等。引导学生通过实验归纳总结出：水或冰受热变成水蒸气，水蒸气遇冷变成水或冰的循环规律。让学生通过实验的方法认识自然现象，总结自然规律，使感性认识上升到理性认识。为培养学生科学世界观创造条件，增加学生探索宇宙奥秘的兴趣爱好。

二、必须从学生的认知规律出发设计实验

在科学教学的双边活动中，学生是学习的主体。教师在实验设计时要充分考虑学生的主体地位，让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论，达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小，注意力不易集中，感知世界往往从兴趣出发，抓不住事物主要特征等特点。设计实验时要采取多种方式，调动他们的各种感官有意识地直接观察事物。如：“植物的根”的实验设计，教师可通过提供大量的可供学生观察的有代表性的实验材料──植物的根，让学生在观察、比较的基础上，归纳总结出：植物的根有直根和须根之分。常见的萝卜、胡萝卜等直根，土豆、红薯等须根，它们可以储藏养分即贮藏根。学生可以通过观察直接获得知识，而中高年级学生已初步具备了观察事物的能力，且能自己动手做一些实验。他们对神秘的自然界充满了好奇，对探索自然奥秘充满了自信。这时教师设计实验，主要是以一种引路的方式让学生多动手，多动脑，自己动手实验获得结论，并自己设计实验验证结论。设计“水的浮力”的教学实验，就可以通过学生自己动手将各种不同类型的实验材料放入水中观察现象，并动手将浮在水面的物体用手向下压，产生水有向上的浮力的直观感受，从而得出结论。然后让学生自己设计实验证明下沉物体也受到水的浮力的作用。并启发学生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠杆达到平衡。这种设计可满足学生强烈的求知欲，达到事半功倍的效果。

三、从实际出发，因地制宜，做好实验设计

教学大纲规定：“自然课要密切联系当地自然条件。”地处山区的学校，有丰富的动植物资源和矿产资源。这些抬头可见、垂手可得的实验材料，为丰富自然科学教学实验提供了方便。我在设计实验时，充分利用这一自然优势，通过多种形式，使原本生动的自然科学课教学更加丰富多彩。

“学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣”。小学生对周围的一切事物都充满了好奇，他们渴望认识自然，了解自然，弄清为什么有的树到了秋冬季就会落叶，而有的却抽出了新芽，动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。教师要充分利用学生这一兴趣特点进行实验设计。如昆虫是小学生常见的最易引起他们兴趣的一类动物，在山区无论是天上飞的，还是地上爬的应有尽有。教师在设计实验时可先安排学生到林间、树旁、小河边捕捉各种昆虫，并将各自捕捉的昆虫有选择地带到课堂，进行认真观察、研究，看它们都有一些什么共同特征，从而达到认识昆虫的教学目的。

第2篇：自然科学的奥秘范文

初中阶段是学生生理上和心理上都迅速发展，主体意识和劳动意识逐渐形成的时期，他们受教师的教育影响并非无条件地接受，更希望通过自己的亲身体验获取新知识以及亲身实践探究未知领域。作为教师要善于把握学生的年龄特点，组织活动内容，设计形式，为学生进行综合实践活动创造条件和理论指导，也不断激发、鼓励学生实践活动的活动性，充分发挥学生的主体性。使综合实践课得以顺利开展。

正文：

综合实践活动课程是基础教育课程改革的重要组织部分，综合实践活动课程分别落实到相关教研组和教师。其中自然科学的实践活动是综合实践活动课程的内容之一，为此，我就自然科学教学中谈综合实践活动课程的开展。

一、转变观念，尝试新教学模式

转变观念是切实保证新课程改革实验成功与否的关键。教育思想，教育方法的彻底改革，教师要树立“一切为了学生的发展”的理念，坚持学生的自主选择和主动参与，充分发挥学生的综合实践能力和综合思维能力。注重学生的亲身体验和积极实践。即由重结果转向重过程，由单向信息交流向综合信息交流转变，所以，教师角色不单是知识传授者，而是学生活动的引导者、组织者、参与者、领导者、评价者。根据自然科学的学科特点（科学性、实验性），以及充分利用学校实验条件，社会资源，制定切实可行的活动目标和内容。尝试以学生综合实践活动为主的新教学模式。如：

初一：侧重感性认识及知识直接运用，简单操作技能培养、情感培养

主要内容：自然科学教材中的实习和探索，当地的自然环境中的自然现象：水杉树的生长、考察蕨类、苔藓植物的生长环境……观察白鹭鸟的生活

初二初三：侧重应用原理、规律，解决实验问题能力，较高要求的操作技能培养，辩证唯物主义思想培养

主要内容：自然科学教材中的“实习和探索”，以及对生活环境中的自然现象的分析。如对附近化肥厂、造纸废水的监测，水葫芦生长的观察分析，对河口水电站的考察，德清大闸的船闸的考察，对城市中空气污染的粗步测定、分析。秋冬季草莓生长的合理环境等。

二、综合实践活动课的开展过程

1、教师根据自然科学的教材内容，学生的认知水平、技能水平，提出适当的活动要求或内容。

如：在初一自然科学中“其他绿色植物”学习后，安排学生去野外采集蕨类、苔藓、地衣（我们附近丘陵地带较多）等植物，并制成植物标本。

2、学生在教师指导下，主动设计活动过程，准备活动所需器材，实践、操作过程，并记录观察现象、数据，完成实践成果报告，得出活动结论，或预测某种自然现象发展趋势，或好的建议等，并且在此基础教师要组织学生相互交流、相互学习，乐于合作。这是实践活动课核心部分，是最关键的一步，也是充分体现学生主体性的环节。如上述活动内容较简单，可先组织学生讨论：“如何实施？”但也离不开教师引导，要采集完整的蕨类，需要把地下茎一起采集，有无孢子需分别采集等等。

3、教师对活动的评价。学生活动中及实践成果汇报时，教师要尽可能多地发现并及时给予赞赏（象美国教师发现学生不用计算器进行计算就要大加赞赏一样）。再对活动成果进行较合理的评价。并且通过提问、答疑等形式把活动内容（或所含知识）与自然科学知识有机结合起来，使学生的知识网络化、系统化，同时培养学生处理信息的能力，分析和解决问题的能力。最后，还要鼓励学生不断地进行活动。

例如：在上第五册自然科学中“铁钉生锈实验”前一周，我对学生开展一项实践活动提出了要求：材料：每组两枚新铁钉，其他材料自己解决。活动要求：一星期后，一枚铁钉要生锈，另一枚完好，同时要上交活动采取的措施（方法），从观察生锈情况及提出防止生锈的方法。

活动结果：大多数活动小组达到了要求。

实验过程说明（即采取措施）有：①生锈：把铁钉放在洗菜的小槽里，铁钉埋在湿泥土中，铁钉部分浸在食盐水中，铁钉放在湿棉花上等。不生锈：用薄膜袋装起来，放在封瓶里，用纸包起来，铁钉表面涂了点食用油……

通过实践活动与自然科学知识的结合，使学生了解了生活生产中铁制品生锈的原因，及如何防止生锈可采取的一些措施。也培养了学生的实验能力，实事求是、严肃认真的科学态度和一些科学方法。

整个活动过程可表示为如下流程图：

教师：提出问题（参与、指导、评价 ）引导归纳、升华知识

学生：设计过程准备过程实践活动成果展示知识系统化

三、学生实践活动取得成果展示形式

成果展示是教师对学生实践活动的最高评价，使学生继续积极参与活动的催化剂，也是学校开展实践活动良性循环的动力。可通过以下几个阶段给予展示：

1、第一阶段：充分利用活动课，自然科学课，在课内进行班内展示、选拔，而后加以完善。这是人人参与的过程，是非常重要的一个环节。

2、第二阶段：在校内进行评比展示，如：小制作比赛，利用橱窗展示优秀作品（尽可能多），实践活动小论文评比，利用橱窗、校广播站、校报进行展示。

3、第三阶段：对于有创意的作品及优秀论文、优秀活动成果，可在“三小”竞赛时选送参赛。

四、实践活动课中教师的指导作用及合理评价的重要性

1、指导作用

要遵循“力所能及”的原则，提出的活动内容要恰当。在活动中使学生的活动能力、知识水平要处于“最近发展区”。

要善于通过设问，创设情境来激发学生探索奥秘的兴趣，积极参与实践活动的欲望。

挖掘个体潜能，让每个学生在实践活动中都有成功的机会。

2、合理评价

教师要对学生做出各方面的评价，如学习态度的评价，学习能力的评价，创新精神和实践能力发展情况的评价。

在活动过程中要及时给予赞赏、肯定。对基础差的自卑感强的学生更要有赞赏性评价，增添学生的成功感（收获感）（如美国大学都给通过努力能考及格的学生颁发奖学金一样），对于有较大潜能的学生，要不断鼓励激发他们。

五、实践活动课带来的变化

1、融洽了师生关系，调动了学生的积极性。

在实践活动课中，师生的角色不同于传统课堂上单一性，在共同探讨问题、共同操作实践活动中，培养了学生与教师的相互合作精神，师生交流机会增多了，彼此间相互了解、相互沟通，从而保证了实践活动继续开展及相关自然科学教学的顺利进行。

2、提高了学生的素质，也提高了教学质量

每参与一次实践活动，学生就要通过上网、阅读科普书籍、报刊，或向专业人员咨询等多种途径，以获取相关知识，并且亲身实践。使学生形成了主动积极的学习态度，以及良好的学习方式。在这个过程中既培养了动手操作、观察实验能力，也培养了学生积极思维，驾驭知识的综合能力。

实践活动的全过程，包含着对旧知识应用巩固、延伸和对新知识渴求探索，是学生主动学习的过程，所以，极大地提高了教学质量。

参考文献1.《新世纪教育现代化的使命》 楼世洲 主编

2.《教育原理》 孙喜亭 著

第3篇：自然科学的奥秘范文

关键词：自然观；形而上学；前提性知识

Abstract：The idea of nature is not a result of the science，but root in the social cultural field . It was the function of the prerequisite knowledge that it played science. The ideas， such as natural order， harmonious unifying， simplicity， etc. have influenced characteristic and form of science for modern times.

Key words: The ideal of nature， metaphysics， prerequisite knowledge

自然观由于其传统定义与自然科学的目的和内容有相当大的重合，人们又习惯于用自然科学的发展解释它的流变，于是给人们造成了一种“科学世界中的自然图景”的印象。在自然科学不断进步的今天，人们就对继续从事自然观的研究产生了怀疑。

在笔者看来，自然观的形成并不能简单地归结为对自然科学成果的总结，自然观的内容根植于更加广阔的社会文化背景，诸如自然秩序、和谐统一、简单性等观念都是对社会文化概念的推广，它们作为自然观的内容深刻影响了近现代自然科学的形式和特点，对自然科学起到了一种前提性知识的作用。因此，在自然科学不断进步的今天，不仅不能放弃对自然观的研究，反而要加强对它的内涵和功能的阐释。

一、 自然观的划界

为自然观划界并不是一件容易的事，因为它涉及到自然观与自然哲学和自然科学两方面的关系。要澄清自然观的独特内涵，就必须追溯自然科学独立后，自然观又在自然哲学内部同形而上学划清界限的历史。

近代以来，随着实验科学的兴起和数学方法的应用，自然科学从自然哲学中独立出来，成为探索自然的排头兵。哲学的研究重心也从本体论转向认识论。但是，本体论问题并没有随之消失，自然哲学仍然是哲学的一个研究领域；但是这个研究领域却在“自然观”和“形而上学”两条路线上前进。

就自然观而言，由于中世纪宗教神学的熏陶，逐渐形成了有关自然界的有序、和谐、统一、服从简单性原理等观念，这种自然观深刻影响了近代自然科学的思维，特别是在自然科学进入新的领域、遇到新的问题的时候，科学家都要从这些观念出发寻求解决的途径，例如笛卡尔、康德、拉普拉斯有关星云的假说。而就形而上学来说，有些哲学家则孜孜不倦于追求“关于普遍性的、关于支配宇宙最普遍原则的知识”[ ]。与神学不同的是，这些哲学家选择了利用自然科学成果继续营造包罗万象的自然体系的方式，黑格尔就是他们的典范。但是人们通常不仔细区分本体论的这两条路线，而是一概地称之为自然哲学或形而上学。这种混淆就给自然观带来了 “连坐”的厄运。

19世纪，孔德和马赫开始反对形而上学；20世纪初，逻辑经验主义更加旗帜鲜明地提出了拒斥形而上学的口号，认为这个领域里的全部断言都是无意义的，哲学对科学的作用仅仅在于对澄清命题。但是逻辑经验主义者也没有对形而上学进行详细分析，他们把自然观和纯粹的形而上学一起排斥在了科学之外。同时，他们对发现的上下文和证明的上下文的严格区分也使他们忽略了自然科学的发现过程和发现的机制，忽略了在这一过程中自然观的作用。于是，逻辑经验主义者把婴儿和水一起泼出了盆外。

这一偏颇迟早要被纠正。20世纪40年代，W.V.O.蒯因恢复了本体论在哲学中的地位，提出了“本体论的承诺”的概念。人们也逐渐认识到，在科学的发现过程中“形而上学”始终发挥着积极的作用。库恩的范式、S.E.图尔敏的“自然秩序概念”、I.拉卡托斯的“科学研究纲领”、L.劳丹的“研究传统”、麦克斯韦(N.Maxwell)的“形而上学蓝图”都不同程度地突出了自然科学研究中本体论或“形而上学”因素的作用。

然而，这些“形而上学”因素并不是黑格尔的传统——在很大程度上却是前面所划分出来的、与形而上学同处一室的另外一个部分——自然观的内容。这种自然观才是自然科学探索中、特别是科学发现中影响科学家思维方式的重要因素之一。库恩的范式中就包含科学共同体的信念，L.劳丹的研究传统也是“一组本体论和方法论规则”[ ]。这种自然观才真正履行了W.V.O.蒯恩所说的“本体论的承诺”的功能，也就是说它所涉及的东西虽然与自然界相关，但却不是自然本身，而是一种关于自然的整体观念。它们通常不来源于自然科学、也不是主观思辨，而是根植于广阔的社会文化背景，我们可以历数的自然秩序观念、自然的和谐统一观念、简单性原理等，实际上都是人对自然所做出的一种“规定”。

二、 自然观的承诺

人类开始探索自然的奥秘之初，其目的和动机也许是多种多样的，但是抱有的信念却大同小异，就是首先信奉自然是可以被认识或理解的，爱因斯坦就说：“……任何科学工作，除完全不需要理性干预的工作以外，都要从世界的合理性和可知性这种坚定的信念出发。”[ ]相信自然界的存在和运动有规律可循、并且人类有能力认识和理解这种存在和运动，是从事自然科学研究的首要观念。这种观念又包含了多方面的内容，诸如自然秩序观念、自然律（因果律）、自然界和谐统一观念、自然的简单性原理等。

（一） 自然秩序观念和自然律

怀特海说：“……，我们如果没有一种本能的信念，相信事物之中存在着一定的秩序，尤其是相信自然界中存在着秩序，那么，现代科学就不可能存在。”[ ] 自然秩序观念应该是自然合理性的首要内容，但它并非源于自然科学，而是古代西方人把希腊神话、艺术以及中世纪神学等领域中所包含的秩序观念向自然界推广的结果。

在希腊神话中包含有一种宇宙是怎样形成的、以及它是如何被安排的系统说明，也包含一套含蓄的关于人类行为的法则和模式：从某种原初混沌状态和早期几代神为争夺统治地位的争斗中，浮现出一种秩序，各种事物按照一条其必然性是不可动摇的同一性规律被整理得出了秩序[ ]。希腊戏剧作品、特别是悲剧作者认为，命运是冷酷无情的，其中驱使着悲剧性事件不可逃避地发生的思想也成为现代思想中的自然秩序[ ]。

中世纪的神学家，例如奥古斯丁、阿奎那，都力图通过自然界或自然秩序去证明上帝的存在。他们认为自然界的和谐秩序最能证明存在着一种超人的智慧，因而最能证明存在着一位无所不能的有理性的上帝[ ]。但是神学家的愿望之树却结出了意外的果实，通过自然界或自然秩序去证明上帝存在的理想逐渐异化成对自然界本身的秩序的认识。因为中世纪以后人们逐渐形成了这样一种观念——上帝造好了世界后就离开了，人们只能通过他的作品来认识他。斯宾诺莎就提出，不能通过奇迹认识上帝的性质和存在，而必须倒是由自然的确定不移的秩序来窥察[ ]。这样，自然秩序观念就演变成人们对世界的基本信念和从事自然探索的出发点。

与自然秩序观念密切相关的自然律概念也来自于古希腊罗马的法律观念和中世纪的上帝创世说。

奥古斯丁最早提出了“自然律”概念。根据这一概念，一切被造物都按照最初的原则，在恰当的事件中，在合适的时间里出现，并且每一个都按照它的本性衰败消亡。自然律概念又逐渐演变成自然规律概念，人们企图通过认识自然从而认识上帝的做法也逐渐异化成以认识自然本身为目的。笛卡尔就说：“神用他创造物质的同样方式继续保存物质。既然神保存物质，那就必然推出，在物质的各部分里应当有很多变化，这些变化我觉得真正说来是不能归给神的活动的，因为神的活动决不变化，我就把它们归给了自然。据以发生变化的那些规律，我就称之为自然规律。”[ ]

从此，认识和总结这些自然规律就成为近代自然科学的任务，其中一个完备的、有关外在世界的规律就是：如果客体在某一时刻的状态完全是已知的，那么，它们在任何时态的状态就完全事由自然规律决定的[ ]。牛顿说：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构和作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般定律——用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果”[ ]。经典力学体系恰恰就塑造了这样一个井然有序的自然图景。

（二） 自然的和谐统一

自然界的和谐统一观念同自然秩序观念一样，最初也来源于社会文化领域。在古希腊时期，人们就已经把世界的本源归结为某种单一的东西；而在中世纪的神学中存在的普遍信念就是上帝创造的世界是和谐、统一的，人们应该从自然界的和谐统一中认识上帝。例如开普勒就认为他对天体和谐的研究、他所提出的行星运行三定律不过是对上帝创世过程的探索。而这一目的逐渐演变成自然科学家对自然界本身的探索，并成为物理学研究的基本信念之一。

统一的目标在物理学史上为大家所熟悉。那时，每一种主要的理论都把物理学界当时所知道的主要事实统一起来，伽利略所概括的力学和牛顿用公式概括伽利略的理论就是这样；麦克斯韦的电动力学和波尔兹曼的热力学也是这样。20世纪，爱因斯坦对突破了19世纪物理学统一的、突然反常的世界图景的解释做出了贡献——狭义相对论使经典物理学产生的谜得到了前后一致和精确的解答；广义相对论则出乎意料地把几何学和力学结合了起来。

要知道，自然的和谐统一是爱因斯坦一生的信念，他曾明确提出：“要是不相信我们的理论构造能够掌握实在，要是不相信世界的内在和谐，那就不可能有科学。这种信念是，并且永远是一切科学创造的根本动力。”[ ]他没有满足于几何学和力学的统一，他还进一步寻求所有已知物理粒子和已知的时空力结合在自身没有时间性的统一场理论矩阵中。爱因斯坦生前只尝试了四种相互作用的普遍力中的两种（引力和电磁力）的统一，而没有考虑弱力和强力。其后，物理学家则把四种普遍力都包含在内，并把20世纪后半期发现的一大批粒子也纳入其中。[ ]欧文拉兹洛总结说，在20世纪后期，“现在正在进行的科学革命比哥白尼的革命发展得更快，比爱因斯坦发起的革命更广泛。它的典型特点是把范围广泛的发现都整合进一个高度统一的、简单的（即使是抽象的）理论框架。”[ ]

（三） 自然的简单性原理

爱因斯坦说，“从希腊哲学到现代物理学的整个科学史中，不断有人力图把表面上复杂的自然现象归结为一些简单的基本观念和关系。这就是一切自然哲学的基本原理。”[ ]他举例说，德谟克利特就把世界的本原归结为简单的粒子，称为原子。

简单性原理在近代以来曾被奥康的威廉、牛顿、马赫、阿芬那留斯、奥斯特瓦尔德等人反复讨论过。也许奥康的威廉没有说过“如无必要，勿增实体”的话，但是他却表达过“能以较少者完成的事物若以较多者去做即是徒劳”的意思，因此罗素认为这是逻辑分析中最有成效的原则[ ]。

经典力学体系无疑是简单性原则的典范。从伽利略开始到牛顿，经典力学体系用不变的物体之间的简单的力解释了一切自然现象，并在天文学中取得了惊人的成就。[ ]

自然的简单性观念又逐渐发展成自然科学理论的逻辑简单性或数学简单性。在经典电磁学的创建过程中，法拉第在思考磁和电之间联系时，也曾设想过磁铁周围有磁力线，形成了一个磁场，导线周围有电场，它们之间是通过场相互作用的。但是法拉第的数学基础非常差，没有能力推导出这个公式。直到三十年后，麦克斯韦才凭借其数学天才建立了一组描述电磁场运动规律的方程，阐明了电磁感应的本质，最终建立了经典电磁学的理论基础。

而在现代物理学中，爱因斯坦的狭义和广义相对论也同样也遵循逻辑简单性的原理。爱因斯坦说：“广义相对性原理的著名的启发性意义就在于，它引导我们去探求那些在广义协变的表述中尽可能简单的方程组；我们应当从这些方程组中找到物理空间的场定律。”[ ]

K.波普尔曾经探问：“为什么简单性如此高度的合乎需要？”他给出了一种独断的答案：“为了理解这一点，我们不需要假定‘思维经济原理’或者任何这类原理。假如知识是我们的目的，简单的陈述就比不那么简单的陈述得到更高的评价，因为它们告诉我们更多的东西；因为它们的经验内容更多，因为它们更可检验。”[ ]

三、 自然观的前提性意义

综上，笔者探讨了有关自然观的一些理论问题，尝试着在自然观、自然哲学和自然科学间进行了划界，并列举了作为自然观典型内容的自然秩序观念、自然和谐统一观念、简单性原理的来源及其对自然科学的重大意义。实际上，这些观念都被单独讨论过，只不过没有将它们统一在自然观的概念之下。因此，如果说笔者在这里的阐述有一点新意的话，那也是受到了以往研究的启发。

可以看出，本文的自然观与传统意义上的自然观不同。如果仍然沿用自然观的经典定义，即“对自然的总的认识，包括人们关于自然界的本原、演化规律、结构以及人与自然关系的总的看法”，那么这里所谓“总的认识”或“总的看法”就不是对自然科学成果的概括和总结，而是人们根据自己的生活信念对自然界的一种想往或一种“承诺”，也就是康德所说的“人为自然立法”。

在这个意义上，笔者就对柯林武德的观点产生了疑问。柯林武德曾写道：“说自然科学的具体研究以自然的观念为基础，并非意味着自然的一般观念，或作为整体的自然观念，是在脱离对自然事实的具体研究的情形下首先产生的；也不是说当这种抽象的观念成形后，人们便在此基础上建立具体自然科学的上层建筑。它所指的是一种逻辑关系而不是时间关系。”但是，柯林武德在描述古代自然观的时候却又写道：“希腊自然科学是建立在自然界渗透或充满心灵(mind)这个原理之上的。希腊思想家把自然中心灵的存在当作自然界规则或秩序的源泉，而正是后者的存在使自然科学成为可能。”[ ]显然，柯林武德的观点前后有点矛盾。应该说，自然观与自然科学既有一种逻辑关系，同时也有一种时间关系。从逻辑关系上讲，自然观对自然科学家的思维起到了导向的作用，同时自然科学成果的证实与否还会影响到科学家对他一惯所抱有的自然观的态度的取舍——要么更加坚信，要么予以放弃。从时间关系上讲，自然观则可能比自然科学更古老，正是在那些社会文化观念的驱使下人们才开始认识和改造自然的活动，诸如自然秩序观念、自然律、自然和谐统一观念、简单性原理都同古希腊、中世纪以来的法律观念和上帝创世说密不可分。

于是乎自然观与自然科学所提供的经验或理论就有了本质的区别，它作为一种元理论或者前提性的知识（或称“第三种知识”）对自然科学发挥着导向作用。也正因为如此，有关自然观的研究就无法退出哲学或者其他有关自然科学的反思性活动。

除了划界问题外，有关自然观的其它问题，诸如具体探讨自然观形成的社会文化背景，应用具有社会文化内涵的自然观概念重新梳理20世纪以来的自然观的发展历史，分析它与现代自然科学的新型关系、特别是人与自然的关系等，都是值得深入探讨的论题。

参考文献

[ ] [德]莱欣巴赫.科学哲学的兴起[J].伯尼译.商务印书馆.1983.234.

[ ] [美]拉瑞劳丹.进步及其问题（第二版）[M].刘新民译.华夏出版社.1999.81.

[ ] 爱因斯坦文集(第1卷)[C].许良英等译.商务印书馆.1976.284.

[ ] [英]A.N.怀特海.科学与近代世界[M].何钦译.商务印书馆.1997.4.

[ ] [美]M.W.瓦托夫斯基.科学思想的概念基础——科学哲学导论[Z].范岱年等译.求实出版社.1989.92.

[ ] [英]A.N.怀特海.科学与近代世界[M].何钦译.商务印书馆.1997.10.

[ ] 吴忠.自然法、自然规律与近代科学[J].自然辩证法通讯.1985(6):29.

[ ] 王太庆等.西方自然哲学原著选辑(三)[Z].北京大学出版社.1993.135.

[ ] 王太庆等.西方自然哲学原著选辑(三)[Z].北京大学出版社.1993.90.

[ ] 爱因斯坦文集(第一卷)[Z].许良英等译.商务印书馆.1976.519.

[ ] 王太庆等.西方自然哲学原著选辑(三)[Z].北京大学出版社.1993.176.

[ ] 爱因斯坦文集(第一卷)[Z].许良英等译.商务印书馆.1976.379.

[ ] [美]欧文拉兹洛.微漪之塘——宇宙进化的新图景[M].钱兆华译.社会科学文献出版社.2001.126-127.

[ ] [美]欧文拉兹洛.微漪之塘——宇宙进化的新图景[M].钱兆华译.社会科学文献出版社.2001.125.

[ ] 爱因斯坦文集(第一卷)[Z].许良英等译.商务印书馆.1976.285.

[ ] [英]罗素.西方哲学史（上卷）[M].何兆武等译.商务印书馆.1963.573.

[ ] 爱因斯坦文集(第一卷)[Z].许良英等译.商务印书馆.1976.376.

[ ] 爱因斯坦文集(第一卷)[Z].许良英等译.商务印书馆.1976.31.重点处为原文所有.

第4篇：自然科学的奥秘范文

这两类知识，涵盖天地、包罗万象的知识，都记载在不同的书中。所以，书是知识的金字塔、知识的大厦、知识的王国。中国有句古话：“秀才不出门，能知天下事。”这句话不无道理。秀才之所以能知天下大事，就在于他手中有书。同样，自学之所以成才，首先也在于有书，张海迪就是自学成才的典型范例。所以，我说书籍就是时代真正的大学。

不是吗？当我们打开书的时候，就好像打开了世界的大门、历史的通路，广大的世界缩小了，漫长的历史缩短了。天上人间尽收眼底，五湖四海就在足前，中外古今醒然可观，让你游历世界，认识社会，理解历史兴亡衰替、沉浮演变的规律。从而，可以给你提供改造世界、创造社会、促进历史发展的批判的武器。

不是吗？当我们打开书的时候，便有可能揭开自然的帷幕，既可以一览宏观世界，也可以洞察微观世界，时空无限的宇宙、天体演变的奥秘、地球结构的奇景、物质无穷的层次；既可以宏观到太阳的光芒，也可以微观到太阳的黑子，使你从理论的精义、科学的智能中直观人类，深切地感受到人为什么是宇宙的精华，万物的灵长。

不是吗？当我们打开书的时候，有可能进入数学的永恒的世界，探索“哥德巴赫猜想”，摘取数学王冠上的明珠；有可能进入化学的奇妙世界，探索物质的分解与化合，寻求生命繁衍的答案；有可能进入物理的复杂世界，沿着牛顿、爱因斯坦科学巨人的足迹，揭开物理学上斯芬克斯之谜，从必然的王国向自由的王国飞跃。

不是吗？当我们打开书的时候，我们可以和人间最优秀的人物结伴，置身于历代伟人巨匠之间，聆听智慧的告诫，如闻其声，如观其行，如见其人，让我们懂得什么是真、善、美，什么是假、恶、丑，什么是青春、爱情、友谊，什么是理想、信念、人生，什么是生活的真谛、人的价值，什么是应该选择的道路。

第5篇：自然科学的奥秘范文

关键词：学习；小学科学；大自然；和谐相处

一、了解大自然，激发学生探究自然奥秘的兴致

激发学习兴致是学生对所学内容效果的有效保证。教师应结合教学内容，激发学生的求知欲望，增强学生探求知识的自主性，促使学生自主去学习。针对小学生应自身的特性，应让他们走进大自然中，亲身实际检测自己在《科学》课堂上所学习到的知识效果。如，学习《蚂蚁》一课，科学教师将学生领到校园外、田野中，由学生自己去寻觅、去发现，观察了解蚂蚁是如何活动的，探寻蚂蚁有何生活习性，详细了解蚂蚁的生活特征，学生探究自然奥秘的兴致就会被我们激发出来。

二、激励学生于科学的探究中敢于创新

在当今的义务教育阶段，创新教育是素质教育的大环境，培养学生的创新思维是提升学生创新素质的主渠道。科学教师肩负着向学生进行科学启蒙教育的任务，我们要时刻关注学生科学创新思维的培养。创新意识即为学生在科学课的学习中提出的想法与众不同，可以展现学生对事物不同寻常的表现及一改常规的思维效果。科学教师在教学时，激励学生改正不变的程序，大胆求异思维，提出与同学不一致的观点，从而激励学生于科学的探究中敢于创新的精神。

三、让学生亲身走进观察实验中去获取新知

科学的教学中离不开观察实验，观察实验是我们认识自然的有效途径，探寻自然的规律，寻求自然科学的结论，主要靠的就是观察和实验。针对儿童的思维以抽象思维为主的特点依靠学生直观、形象的观察来得出结论。为此，科学教师要认真做好学生的观察实验，以激起学生的求知欲望与好奇心。如，在教学《物体的热胀冷缩》时，教师在烧杯里装好红色的水，瓶口插上带有玻璃管的胶塞，并在红水的液面做好一个记号，然后进行物体热胀冷缩的实验让学生进行观察，在观察之中找寻到物体热胀冷缩的规律，玻璃管内的红水柱的上升与下降一下子激起学生的学习兴致，引起学生探究问题的好奇心与求知欲。观察实验就是为了让学生获取到科学知识信息而服务的。通过观察与实验，教师引导学生从实验中探寻自然规律，并且还能把实验与生活实际联系在一起，从而让学生获取新知。

第6篇：自然科学的奥秘范文

摘 要：作为20世纪西方科学哲学主要流派的逻辑实证主义已日趋衰落，但是，逻辑实证主义对科学的根本看法以及关于科学和人文两个世界的截然划分等观点至今仍有很大的影响。本文试图通过对逻辑实证主义的科学观及其局限的解读，以阐明理论的得失。

关键词：逻辑实证主义；科学观；局限

逻辑实证主义认为，自然科学从可观察的经验出发，通过中立的观察、实验，并经过逻辑推导，排除了任何人为的主观因素，因此获得的科学知识是与自然的本来面目相一致的，是客观真实的。因此，认为自然科学知识具有严格的客观性、逻辑操作性、经验可证实性。从这种科学观出发，实证主义主张，一切知识称应该像自然科学知识一样受列经验的证实，包括科学术语在内的一切术语，只有严格地按照感官观察定义，才具有合法性。认为只有可经验证实或分析的命题才是真实有意义的。显然，逻辑实证主义的科学观有两个显著的特征：一是实证主义；二是科学主义。

一、逻辑实证主义的科学观

首先，逻辑实证主义的科学观是一种很强的实证主义的科学观。这种实证主义主要体现在其根本原则上，即“经验证实原则”之中。此原则规定：知识必须依据经验。任何命题必须表述为经验并且能够被经验所证实或证伪才有意义，否则就没有意义。按照石里克的话来说，“作为合理的、不可辩驳的实证论的哲学方向的内核，……就是每个命题的意义完全依存于给与的证实，是以此来决定的。”[1]他认为，哲学家和自然科学家必须固守在给与的范围之内，超出了这个给与的范围，是不可能的，或者毫无意义。逻辑实证主义的精神实质也非常符合孔德提出的实证精神。但是，逻辑实证主义的实证色彩比传统的实证色彩强得多。

其次，逻辑实证主义的科学观也是一种很强的科学主义的科学观。这种科学主义的特征是非常强调科学的独特性和其重要性的；他们不仅完全用逻辑的、实证的观点来审视科学，而且用这种完全的观点来审视整个文化。因此，在逻辑实证主义者看来，自然科学不仅是惟一种类的科学，而且也是在认识上惟一有意义的文化。

在逻辑实证主义者的视野里，科学是一种十分独特的文化，科学与其他文化之间存在着一条不可逾越的鸿沟。可将经验证实原则作为区分科学与非科学的划界标准。他们认为，科学以认识世界为对象，试图通过数学计算和经验证实的方法，建立起各种世界秩序的体系；而一切诗歌、艺术等非科学文化则以体验世界为目的，采用的则是丰富的想象与兴奋的情绪，追求一种身临其境的境界。[2]

构建“科学的哲学”，拒斥形而上学。逻辑实证主义者认为，哲学不是一种知识体系，而是一种活动的体系。于是，逻辑实证主义发起的那场举世瞩目的“科学的哲学”运动的目的之一就是要使哲学科学化，就是要消除形而上学。在逻辑实证主义者看来，形而上学的错误就是认为哲学命题的真正意义和最后内容可以再用陈述来表述，也就是说用知识来阐明。可以说，现代逻辑的发展，已经使我们有可能对形而上学的有效性和合理性问题提出新的、更明确的回答。

最后，逻辑实证主义强调科学的实证性和实证精神，强调从认识的角度对科学与非科学文化加以区别，如果不对他们加以绝对化的认识，应该说是有一定的道理的。因为毕竟自然科学的确具有很强的实证性。它需要实证精神，也离不开实证精神。要知道科学是对客观世界及其规律的认识，它的确比其他的文化具有重要的认识意义和认识价值。但是，其他的文化也存在着客观性，只是程度上的差别和含义上的不同罢了。

二、逻辑实证主义的局限

逻辑实证主义的科学主义的科学观告诉我们：科学世界在认识上是有意义的世界，而人文世界在认识世界上是无意义的世界。无疑，它提供了一个重要的视角，那就是用自然科学的方法来研究科学及其哲学。这对于后来推进和深化科学哲学及其认识论的研究有些意义。

逻辑实证主义科学观的根本局限，就是对科学的人文意义和人文价值的忽视。按照逻辑实证主义对科学的实证主义和科学主义的解释，“科学就被看成是某种超出人类或高于人类的本质，成为一种自我存在的实体，或者被当作是一种脱离了它赖以产生和发展的人类的状况、需要和利益的母体的‘事物’。”[3]因此，导致了以下几个方面的严重偏差及其后果。

第一，只注重“科学的逻辑”，而严重忽视了科学赖以产生和发展的人文背景。逻辑实证主义者科学理论的结构问题当作科学哲学的中心议题，而所谓科学理论的结构问题，实质上就是探讨科学理论的诸概念和陈述之间的逻辑关系；他们将科学方法论简单地归结为归纳逻辑，将对理论或假说的确认及其确认程度简单地归结为一类观察陈述同被检验的理论或假说之间的逻辑关系：显然，这种见解是极为片面的，事实上，科学与其它文化活动一样，也是一项人类的历史活动；它根植于整个人类社会，受时代的制约，受价值观念的影响，从某种意义上讲也具有丰富的人文意义。因此，脱离人、社会、历史和文化来谈科学，并将科学简单地归结为“逻辑”是十分肤浅的。

第二，只强调科学的实证精神，而严重忽视了人的创新精神。逻辑实证主义者对科学作了实证主义的理解：在他们那里，科学似乎变成了“观察陈述”和“经验命题”的堆积，科学方法论则变成了“狭隘的逻辑，即形式主义的算法或半算法系统。”[4]于是科学似乎不需要、也不可能有任何深层结构和理论框架的变化，因为既然科学是“真的经验命题”的集合，那么，科学变化只能涉及到这些集合的扩大与合并，而绝对不能改变这些“真的经验命题”本身。[5]这样看来，科学似乎是一项纯粹客观的事业，与人的创造性和创新精神并没有多大关系。显然这种见解是很片面的。它忽略了科学也是人类的一项极富有创造性的活动，充满着人类的创造精神。况且，没有创新，就没有科学的进步。

第三，强调科学与人文两个世界的截然区分，严重忽视了科学与人文文化的关联和科学的人文意义和人文价值。逻辑实证主义者强调认识世界和体验世界的截然区分，强调只有自然科学在认识上才是有意义的，而一切人文文化在认识上是无意义的[6]；这样做的结果，就使科学与人类其他文化活动的分离和科学与人文精神的分离。很显然，这种见解是极为片面的。科学与人文文化之间的划界只是相对的，而不是绝对的。至少，人文文化也具有重要的认识意义和认识价值。如果离开人类的思想、意志、情感和激情这些非理性的活动，就不可能有真正意义上的科学创造。这样将人类文化划分为截然不同的两个世界，不仅是人为的，而且是有害的，因为它直接导致了科学与人文精神的分离，严重地忽视了科学的人文意义和人文价值。[7]

三、结语

逻辑实证主义科学观的确存在着这样一种倾向，即严重忽视科学的人文意义和人文价值并直接导致了科学与人文精神的分离。当然，这种科学观也包含着不少积极的因素，比如，强调科学的认识意义和认识价值，肯定科学理想和科学精神，并且很想在整个人类文化中注入更多的科学因素和科学精神以及它所蕴含的实证精神等等，也具有些许人文气息，有利于我们现在深刻地思考科学的人文意义和人文价值。因此，我们需要的是一种探求自然奥秘、献身科学事业的科学精神，而不是把自身标榜为惟一具有知识合法性的科学主义。人类关注的不仅是头上的星空，还有内心的道德律，只有科学精神和人文精神携手共进，才能有完美的人类，才能塑造和谐的人类社会。[8]（作者单位：南京财经大学）

参考文献：

[1] 石里克.实在论与实证论[M].北京：商务印书馆，1993.

[2] 洪谦.维也纳学派哲学[M].北京：商务印书馆，1989.

[3] [美]卡尔纳普.通过语言的逻辑分析清除形而上学[M].北京：商务印书馆，1984.

[4] M.W.瓦托夫斯基.科学思想的概念基础—科学哲学导论[M].范岱年等译.北京：求实出版社，1982.

[5] 江天翼.当代西方科学哲学[M].北京：中国社会科学出版社，1984.

[6] 卡尔奥托.阿佩尔.哲学的改造[M].上海：上海译文出版社，1997.

[7] 艾耶尔.语言、逻辑与真理[M].上海：上海译文出版社，1981.

第7篇：自然科学的奥秘范文

他是一位美国物理学家，天文学家和数学家。在天文学方面，1672年牛顿创制了反射望远镜，他还解释了潮汐的现象，指出潮汐的大小不但痛塑望月有关，而且与太阳的引力也有关系，另外，牛顿从理论上推测地求不是球体，而且两极稍扁，赤道略鼓，并有词说明了岁者现象等。

在物理学上，牛顿基于伽利略开普勒等人的工作，建立了三条运动基本定律和万有引力定律，并建立了经典力学的理论体系。在数学上，牛顿创立了“牛顿二项定理”，分学。在光学方面，牛顿发现白色日光有不同颜色德光构成，并制成“牛顿色盘”关于光的本性，牛顿创立了光的“微粒说”。

在牛顿的着作《自然科学原理》中，他用数学解释了哥白尼的日心说和天体运动的现象。牛顿对人类的贡献是巨大的，正如恩格斯所说：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于创立了二项定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了的本质，而创立了科学的力学。”

第8篇：自然科学的奥秘范文

本单元所对应的是高中历史课程标准历史必修3的第7专题（以下简称本专题）。根据课标①所规定，本模块和本专题都包括史实和史识两个层次的学习目标，就本单元而言，史实层面的学习目标是了解近代科技史上取得的重大成果和重要人物;史识层面的学习目标是要理解和认识“经典物理学对自然科学的意义”，“量子力学和相对论的意义”，“科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”，“说明科学进步对社会发展的作用”。显然，认识和理解科学技术进展与人类思想文化和社会发展的关系，是相关教学的重点和难点。

近代科技史作为高中历史学习的基本内容之一，既要理清与历史学科背景差异较大的科技发展史脉络，又要把握科技与社会、人文的内在关系，有机呈现两个层次的学习目标，确实不易把握。从抽到本单元参赛选手的现场表现看，基本都能思路清晰地处理属于史实层面的近代科技发展历程，但大部分选手基本忽略了史识层面的目标，即近代科学技术史与人类思想文化和社会发展的关系。主要表现在《物理学重大进展》一课只讲授人类物理学知识的进展，多反复强调“经典力学奠定了近代科学的基础”或“经典力学开创了实验的研究方法”，几乎没有选手去追问“近代科学为何首先以经典力学为突破？”或“实验何以如此重要，以致成为古代科学与近代科学的分水岭。”结果是同学们只能“知道”而非“认识”经典力学在近代自然科学理论发展中的意义;《探索生命起源奥秘》一课的教学则集中在从解剖学到细胞学，再到进化论等生命科学知识演进上，几乎无人概括科学与宗教在解释生命起源或人类起源问题上的根本分歧;《从蒸汽机到互联网》一课是科技与人类发展关系最直接的一课，但绝大多选手对本课的处理与历史（Ⅱ）中的“工业革命”无异。另有不少选手可能是出于对历史课堂人文性的追求和体现，在探索生命起源奥秘的教学中花了很多时间去介绍和讨论社会达尔文主义，还有个别选手在课堂上全方位地介绍宗教与科学的关系。由于这些内容对于选手们和“学生们”都非常陌生，使教与学的活动难以在“历史”的层面展开，而脱离了作为历史课程的课堂要求。

显然，学习科学技术史仅仅停留在自然科学发展脉络的层面，课标所规定的教学目标难以达成;完全脱离课标和学情，讨论社会达尔文主义与科学、宗教的关系，同样有失偏颇。造成这种偏颇的最重要原因之一，是将教学立意狭窄地集中于自然科学发展上。如何破解这个问题？我们认为，将科技史置于广阔的文化史视阈中，全面理解和把握科技与人文的密切关系，在此基础上，寻找切合课标、适合学情、紧扣教材的文化史视点，将对近代科技史的深刻认识体现在教学立意中，并以此统领教学设计，当可获得令人较为满意的教学效果。

从课标对近代以来世界科学发展历程的规定看，如前所述，它包含两个层次的学习目标;从教材内容的选取和设计来看，它包含着从古代科学向近代科学、从发现以求知到发明以致用的演进过程;从科学发展自身的特点来看，科学世界本身也是一个十分丰富的人文世界。科学发展依赖良好的社会环境和人文背景，需要社会人文因素的参与;反之，社会人文发展很大程度上也取决于科学的进步。只有将近代以来科学发展历程置于纵向的历史文化传统、横向的特定社会人文背景，以及深层的科学家的理想、信念、意志、兴趣、激情等文化史视阈中，才能深切理解、合理解释近代以来世界的科学历程，才能使科技史课堂彰显历史学科的价值与魅力。

纵向把握西方传统文化对于近代科学技术发展历程的关联。

包括科学技术史在内的人类历史都经历了从低级到高级的发展过程。“人是一种悬挂在自己编织的意义之网中的动物，文化就是这样一些由人自己编织的意义之网”，“人的思想、人的价值、人的行动甚至人的情感，都是文化的产物”。①可见，文化既是人的创造活动的成果，也是人的创造活动本身。进而，以往的文化传统影响并制约着以后历史中人的创造活动与创造成果，科学技术也不例外。近代以来世界的科学发展历程，必然受到古代科学、思想意识的影响。“《天体运行论》扉页的左页印有柏拉图的名言‘不懂几何者莫入’”;②解剖学创始人维萨留所说“人是艺术品，上帝就是艺术家……男人和女人都体现了艺术家的设计思想……提示设计者的思想和意图就是解剖学家的使命”，③是古代思想意识对近代科学影响的最生动注脚。

横向把握近代西方社会人文与近代科学技术发展的关联。

文化是一个包含多层次、多方内容的统一系统，或者说是由许多要素形成的有一定结构的系统。在这个系统中，文化按其所面对的问题可分为三个方面，即人和自然关系的方面、人与社会关系的方面、人自身精神与肉体的方面，科学、技术、政治、法律、文学、艺术等按其内容的侧重分别属于这三个方面，哲学、宗教处于核心的地位。④基于这种观点和方法，文化史的研究不是依据个别的、零散的事实，而是将事实整理为彼此关联的诸要素，在诸要素的相互作用下建立一个自身完备的结构总体。唯物史观认为科学技术的出发点是人的经济活动。认为人与自然的关系是在物质生产实践中形成的，但同时它又始终是一种社会性的关系，是处于一定社会关系中的人同自然的关系，科学技术是人发现自然、描述自然和适应自然、改造自然的过程和产物。“如果有望远镜，托勒密不会创立日心说”，①“技术是人类意志驾驭自然的物化方式”，②都是科学技术与各种社会因素之关系的形象注脚。

深入把握重要科学家个人的思想意志对近代科学技术发展的特殊作用。

西方的历史哲学认为，“历史不过是一群有思想的人干的事”，③科技史尤其如此，科学离不开对真理的追求和向往，离不开敢于怀疑、勇于批判的真知灼见。要理解科学技术史，不仅要关注科学技术发现、发明本身，还要透视科学技术发现发明背后的“思想”。马克思强调，“瓦特的伟大天才表现在，他在1784年4月获得的专利说明书中，预见到蒸汽机的一切可能用途，并指出利用它来建造机车锻造金属的可能性”;另一些科学家强调，“发明是一回事，会不会经营发明是另一会事”，都是有力的证明。

当我们将近代科学技术史置于上述三个维度的文化史视阈中，不仅可以“看到”，而且可以“看透”近代以来世界科学技术所取得一系列重大成果及其背后的思想文化。为达成课标所规定的基本教学目标、体现历史科学魅力与价值，迈出了实质性的步伐。

毕竟，历史课堂不是历史研究的翻版，教师的理解更不能代替学生的学习和思考，教学设计不必也不可能是鸿篇巨制的理论专著。在深入理解科学技术史背后的“思想文化”之后，需要找到合适的文化史视点、建构合理的相关教学立意，以统领教学设计。

找寻合适文化史视点的有效路径，就是在宽广的文化史视阈下，将上述研究和学习科技史的三维视角聚集于所要解决的核心问题。根据课标要求，本单元要解决的核心问题必须是，也只能是“近代以来世界的科学进展与人类进步的关系问题”，由此，本单元的教学立意即可确定为：人类与自然对话的过程漫长而曲折，科学技术是人类与自然对话的重要桥梁，它与一定的社会环境和人文因素相互作用。近代以来世界的科学技术，是在对未知真理不断探究精神的支持下、在近代特定的社会历史条件与思想文化因素交互作用下发展进步的;科学技术的发展，改变着人对自然、社会乃至科学技术本身的态度。

明确了本单元的核心问题和教学立意后，具体到每课的核心问题和教学立意，问题也就迎刃而解：

第11课《物理学的重大进展》要解决的核心问题是“探究精神、思想解放、物质条件等与物理学近代化和现代化的关系问题”，即将课标中要求的“认识经典物理学对于理论科学的意义”聚焦在研究手段的转型上，实验较之数学与逻辑的方式更加客观、更加接近客观真理，更符合科学求真求实的精神，它对于追求真理而言如此重要，以致成为近论科学的基石。将课标要求的“相对论与量子力学的意义”聚焦在对世界看法的改变上，如果说用简单法则或机械运动解释世界的经典力学给社会带来理性和规则，那么微观世界运动形式的复杂和无规律则带给社会多样性和包容性。物理学的进展就是这样与社会、人文交互作用。由此，本课的教学立意可确立为：对客观真理探究的冲动深深根植于西方文化传统，数学、逻辑都曾是西方历史上探究和认识客观真理的手段与方式。文艺复兴后对客观真理的探究进入崭新阶段，近代物理学、现代物理学相继诞生的同时奠定了理论科学最本质的特征――以实验为基础、以数学为表达。本课以近代物理学对客观真理的探究历程为线索，了解近代以来物理学在客观真理探究中取得的辉煌成就，感受社会、人文因素与物理学进展的相互作用，深入理解经典物理学、相对论、量子论的深层意义。

第12课《探索生命起源之迷》要解决的核心问题是“探究精神如何将生物学从服务信仰推向排除上帝”，即将课标明确要求的“概括宗教与科学在人类起源上的根本分歧”，聚焦在达尔文进化论诞生的过程之中，既让同学们理解科学曾服务于宗教，宗教也曾借助自己的力量使科学得到发展，又让同学们明白宗教和科学是在不同的社会历史条件下产生的两种不同的对世界的解释方式。如此，既达成课标所要求的基本目标，又不必过于复杂地涉及宗教与科学的关系问题。由此，本课的教学立意可确立为：生命起源是人类自我认识的亘古之谜。中世纪西欧基督教万流归宗的地位，使神创万物成为普遍信仰。文艺复兴以来，伴随着思想解放、先进工具的出现，在人们试图用新工具和新方法进一步理解神创万物的过程中，生理学、细胞学、进化论先后诞生并不断完善，直到将神从生命起源中的主角位置上排除。本课将以与生命科学的关系为线索，考察生命奥秘的探索历程，理解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

第13课《从蒸汽机到互联网》所要解决的核心问题是“科学技术社会化背后的推动力”。科学技术社会化，是科技对人类社会发生影响的前提，要达成课标所规定的“理解科学技术的发展对人类社会发展的作用和网络信息技术对人类社会的影响”，必须聚焦于科学技术社会化及其背景的推动力上。近代以来，生产方式的改变，人对提高生产效率的追求，不断推动科学技术社会化，直至科学技术成为第一生产力，反之，科技社会化又为科学的进一步发展提供更先进的研究设备、更大规模的研究群体。如此，既能实现课标的要求，又不至于讲成又一堂“工业革命”。由此，本课的教学立意可确立为：科学技术史是人类社会与自然对话的历史。科技活动及其成果的本质是社会性的。把科技成果普及到社会中服务于生产生活、促进人类社会发展体现了科学技术社会性的本质特征。从蒸汽时代到电气时代再到信息时代，人类对自身发展的追求推动科学技术不断社会化，科学技术社会化程度加深反过来推动科学技术更加迅猛的发展。本课以科技社会化为线索，让同学们感受科技社会化过程中科学家们的执著与追求，认识科技成果社会化背后的真正推动力。

简言之，近代科学技术史是中学历史教学的重要内容，也是不易把握的难点。在教学中，既要让学生从史实层面了解近代科技史上取得的重大成果和重要人物，又要从史识层面把握科技进步与人类思想文化和社会发展的关系。为此，教师必须加强史学理论学习，提高史学修养，以宽广的文化史视阈把握教学层次，以合适的文化史视点建构教学立意，进而，使近代科技史教学成为中学生拓展人文视野、训练史学思维的园地。

第9篇：自然科学的奥秘范文

一、我们的学生状况

本期我所任教的几个班级中，112班学生相对基础较好一些，学生的学习已经形成了良好的习惯，班级学风较为浓厚，大多数学生都有很强的上进心和学习积极性，有极强的求知欲，这就为本期的教学提供了较好的教学素材，也对老师的教学工作提出较高的要求；但相对来说，113却是全校里较差的一个班，有的是因为没有养成良好的学习兴趣，有的是因为在生理上有一定的不足，而导致这些学生对学习产生了厌倦情绪，这就给教学工作的开展带来了较大的难度，对于不同这样差距比较大的学生，我们只能因材施教，对寄宿班和普通班做不同层次的要求，使学生能够各取所需，在不同层次上得到充分的发展，同时又能轻松适应较园生活，做到真以人为本。

二、教材分析

九年级的化学教材为新教材，分为上下两册，其中上册为本期的教学内容，它由七个单元组成：

第一单元 走进化学世界 从三个方面向学生介绍了化学是一门以实验为基础的自然科学，通过一些日常生活中的化学现象将学生带入化学的殿堂，从而很自然地接受这门新的课程，并激发了学生的学习兴趣。

第二单元 我们周围的空气 首先从学生最熟悉的物质空气着手，研究了空气的组成，学习了空气中与人生命息息相关的一种气体——氧气，并探究了氧气的实验与工业制法。

第三单元 自然界的水 从水的组成，导入到微观世界，了解了分子和原子，为使书本知识与实践有机地结合起来，又对水的净化与水资源的保护进行了分析。

第四单元 物质构成的奥秘 这一单元抽象地向学生介绍了物质的微观构成，使学生学会去理解物质是怎样构成的，为今后的探究打下基础。

第五单元 化学方程式 这一单元让学生懂得物质不生不灭的道理，学会写化学方程式，并初步引入了化学计算。

第六单元 碳和碳的氧化物 从学生比较熟悉的碳元素组成的一些物质着手，对形成物质最多的一种元素进行学习，并探究了二氧化碳的制取。

第七单元 燃料及其利用 从燃烧的现象开始，去探究燃烧的条件，同时得出灭火的方法。让学生从身边去发现化学知识，了解燃料的种类以及燃烧对环境的影响。

三、学习方法

启发式教学，引导学生自主学习、合作学习、探究学习

注重实验教学，提高学生动手操作能力，要使得学生能在实验中用探究的方法去学习，领会知识的内涵，同时在一定程度上能够学会去发明创造。

四、教学目的

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学领域内的探索成果关系到生产力的发展，通过初中化学的教育，激发学生探索自然变化规律，加强学习化学深层理论打下坚实的基础，锻炼学生的独立操作能力，培养学生的阅读、思考与理解能力，提高分析问题与解决问题的能力，使学生做到学一行，精一行，真正做到学以致用。

五、课时安排

1、走进化学世界————5小时

2、我们周围的空气————6小时

3、自然界的水————7小时

4、物质构成的奥秘————8小时

5、化学方程式————6小时

6、碳和碳和氧化物————6小时

7、燃料及其利用————5小时