科学课标三个阶段的科学课程学习及学业成就目标.docx

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科学课标三个阶段的科学课程学习及学业成就目标

课程目的（总体目标）

为所有青少年提供学习和体验科学探究活动的机会，达成科学课程的目标，包括：

1.使青少年在学习中获得成功体验，爱上学习，获得成长并取得学业成就。

2.使青少年在学习过程中成为自信的学习者，通过学习将知识用于实践，为自身创造安全、健康、满意的生活奠定基础。

3.使青少年通过学习成长为国家公民，对社会发展做出积极贡献。

科学的重要性（学科独特价值）

科学学习有助于激发学生对周遭世界各种现象的好奇心，科学知识给予了他们认识和理解万千世界的机会。

学习科学，让不同能力水平的学生获得科学知识，切身感受科学观点与实践经验间的联系。

通过试验和模型建构对科学现象进行解释和判断，也使学习者的批判性和创新性思维得以发展。

通过科学知识的学习，学生理解并意识到科学的基本思想基础是基于证据的推理。

通过学习，他们也将发现科学思想观点对推动生产技术发展变革的重大作用——科学技术影响了工业、商业、医学等领域的发展，并通过此改善人们的生活质量。

对世界范围内科学发展历程的学习，也使他们认识到科学发展的文化意义。

学习科学是一个让学生学会发现问题、提出问题并讨论问题的过程，相关问题应该涉及与学生切身生活、社会发展方向以及未来世界走向等关系国际民生的讨论议题。

1.核心概念（学科核心素养一）

在科学研究领域，有一些关键概念支撑着科学研究工作顺利开展。

学生需要理解这些概念，以帮助他们更加深入地理解所学的科学知识、技巧和科学观念。

1.1科学思维

A使用科学观点和模型解释现象，创造性的发展科学理论，并通过实验验证理论。

B通过观察和实验批判性的分析、评价相关科学证据。

1.2科学的运用及其启示

A富有创造性的对科学思想运用于实践以推动技术发展与变革展开探究，并认识到这一过程中人们是如何思考，如何开展行动的。

B对科学技术运用于实践其中可能蕴含的伦理道德启示等进行慎思。

1.3文化理解

A认识到不同的社会文化背景是现代科学发展的根源所在,处在不同社会文化背景中的人运用丰富多样的方式进行科学实践

1.4合作

分享发展与达成共识，打破学科边界，分享科学探究的经验。

解释/注释

♦现象解释：

至今，科学还不能对世界上所有现象给予很好的解释。

持续推进科学发展与理解意味着对新兴的、甚至是相斥的科学证据进行讨论和验证，这个过程事实上推进了新的科学解释与科学观点的诞生。

♦理论：

科学理论具有一致性、全面性、关联性，是对自然界各方面现象基于证据的推理。

理论，及其中的理论原则等是经得起科学观察和重复验证的。

♦伦理和道德启示：

科学家、个人以及社会在将科学技术运用于实际生活生产过程之前都需要权衡利弊。

（例如，对动物和食物进行选种交配或开展基因工程研究时、对具有潜在化学危害的产品是否投入使用、对新能源的运用等相关问题进行慎思）。

科学发展的方式应该有利于社会伦理道德的推进，例如利用动物进行实验研制出新的药物以延长人类的寿命等。

♦分享发展与达成共识：

各国范围内不同学科领域的科学家都使用国际上公认的数学、科学传统及术语表达与传播科学观点。

科学研究是一项团队工作，不同专业学科领域的研究者通过合作开展研究。

2关键过程（学科核心素养二）

需要学生掌握的科学研究过程中一些重要技能和程序

2.1实践和探究的技巧

学生应该能：

A使用一系列科学方法和技术发展并验证科学观点及其解释

B预估科学实验的危险，确保在实验室、不同领域和工作场所中安全的操作实验

C策划并开展个人或集体的科学研究活动

2.2批判性的理解科学证据

学生应该能够：

A初步获取、记录并分析一手或二手的数据资料，包括来自网络计算机信息技术的相关资源，并通过此为科学的解释提供证据。

B对科学的证据及研究方法进行评价和判断

2.3交流

学生应该能够：

A运用合适的方法，包括计算机信息技术，传播科学信息，开展科学问题研讨，就某一问题作相关陈述。

解释/注释

♦一手或二手的数据资料：

一手资料包括实验数据等原始记录，对于学生来说，网络资源中与科学实验相关的信息是重要的二手资料。

♦运用合适的方法、包括计算机信息技术、传播科学信息：

学生不单通过文本，也利用电子图片、视频、播客等方式展示自己的科学研究。

3课程内容范围（学科内容体系）

这个部分将对科学课程的内容范围作基本概述，教师将依据此开展教学。

科学课程的学习将包括：

3.1能量、电学和力学

A能量守恒：

能量可转换、储存或释放，却不可被创造或削减。

B相互作用力：

力产生于物质之间的相互作用，力塑造了物质的形态及物质的运动方式。

C电流：

电流的运动能够产生各种不同的电效应。

3.2化学和物质变化

A微粒模型为诠释不同物质的性质与运动方式提供了解释

B原子构成元素，不同元素通过化学变化形成新的混合物。

C元素与化合物在其物质变化过程中展现出各自不同的化学性质和类型。

3.3细胞组织、行为和健康

A细胞组织的构成人生命体的各组织、器官和身体系统，支撑了整个生命的发展。

B人类的繁殖系统包括青春期发育、生殖期以及胎儿发展等阶段。

C生命孕育、生长、发展、行为以及健康等都将受到饮食、药物以及疾病的影响。

D一切有生命的物质都会变异，借助这些形式可以将生物分类，同时也显示出不同生物类型间的相互依赖、彼此交互、适应环境等特点。

E生物的行为受到内外因素的影响，可以通过探查和检测生物的行为展开科学研究。

3.4环境、地球和宇宙

A地质活动是一个化学物理共同作用的过程。

B天文学和空间科学研究是人类探索自然的一个突破，是一个通过观察探测太阳、月球、星星、卫星以及其他星云体的学科。

C人类活动及自然进化同其生存环境相辅相成。

解释

♦能量:

包括光和声的性质与运动形式，可再生能源，以及新近技术等内容，如燃料电池技术等。

♦形态及运动方式：

包括压力，线性动力及转矩（动力矩）等。

♦电路：

包括串联和并联电路中的电流和电压等问题

♦不同的效应：

电的装置受到电流不同的效应影响，包括热、化学变化和电磁效应影响。

♦元素：

包括化学元素周期表中各个元素的组成与发展。

♦化合物：

原子数量和性质的不同，及其排列方式的不同，构成了不同的化合物，其具有不同的化学和物理性质。

不同的化学性质和化学类型：

如金属与非金属反应，酸碱反应等。

♦饮食、药物与疾病：

包括知道合理膳食搭配、规律运动，以及各种药物，如酒精、香烟、大麻等对身心的不良影响。

也包括细菌和病毒，如那些涉及到性病传播的病毒等对身心的不良影响。

♦变异：

包括遗传和环境变异，也包括通过基因工程和良种交配所产生的变异。

♦行为：

包括人类和动物的行为变化（心理学和动物行为学的变化等）

♦地质活动：

包括岩石圈的塑造、形成过程和风化等内容。

4课程机会（学科内容学习方式）

在每个关键阶段都应该给予学生足够的学习机会，提高他们对科学概念，程序，课程内容的理解。

课程应该向青年学生提供：

1.研究、实验、讨论和辩论的机会。

2.根据个人兴趣独立从事科学探究的机会。

3.开展实地研究的机会。

4.在地区、全国乃至全球范围内展开科学研究的机会，并发掘这其间蕴涵的相互关联。

5.在学校外，包括工厂等地方，开展科学探究活动的机会

6.科学创造和科技创新的机会，意识到科学创新的重要性。

7.认识科技发展可持续性和重要性的机会

8.探索当代和历史上科学发展及科学技术传播的机会。

9.职业生涯发展的机会。

在关键阶段4，为学生的职业发展——无论是今后选择从事科学学习研究的学生还是选择其他领域发展——做准备。

10.思考科学知识对个人和社会决策具有的重要意义的机会，包括对性健康、药物滥用等社会问题的探讨。

11.将科学知识学习同其他学科课程领域知识结合起来思考科学问题的机会。

解释

♦独立探究：

包括运用一手资料进行实验操作，运用二手资料进行文献研究等。

♦科学创造和科技创新：

创造性是科学发展的关键。

科学实验产生前所未有的科学观点，其引领了新的发现与技术运用。

♦可持续性：

与可持续性相关的概念包括人类社会经济、社会、环境，以及非人类环境的各个方面。

可持续发展包括：

即满足当代人的需求，又不损害子孙后代的发展需要；包括对不可再生资源的开发利用，废弃资源的回收，能源储备与新能源的运用，环境污染治理等。

♦当代和历史上的（科学发展情况）：

学生应该知道全球范围内不同文化背景下自然科学的发展，以及为这些发展做出贡献的科学家们。

♦交流：

包括科学知识以何种方式进行合理（或不合理）表征以实现科学知识向公众传播的目的。

♦职业生涯发展机会：

通过学习科学获得实践工作中所需要的相关知识、技能和理论认识。

在（英国）国内，很多职业生涯发展需要相关的科学技术资格准入，体力型劳动者的入职除外。

♦药物滥用：

包括嗜酒，嗜烟，吸食大麻和其他药物，也包括溶解性或非溶解性药物。

♦性健康：

包括一系列通过避孕、妊娠等渠道转播的性疾病等。

整体思路：

教育总体目标-学科独特价值-学科核心素养

教育理念：

通过提供课程机会（学习方式），在学习学科内容体系的过程中形成学科核心素养

表现标准

表现标准1：

理解科学研究怎样进行

水平4

学生能选择合适的方式，包括开展实验，选择合适的设备，提取相关信息以解决问题。

能够选择合适的研究方法展开研究。

在一定指导下进行科学探究，并能采取相应的措施防止实验中发生意外（实践和探究的技巧）。

在实验过程中，能够控制无关变量，观察并测查相关变量，通过观察、比较、测量等获得实验记录，并通过绘制图表等方式将实验结果表示出来（科学的运用；实践和探究的技巧）。

对测量中出现的正负数据做合理解释。

用数据、图表等表示实验结论，并将其转换成科学知识和理解（科学思维；批评性的理解证据）。

能够运用适当的科学术语表达科学结论，并为进一步改进自己的实验研究给予相应的意见和看法（交流能力；科学思维）。

水平5

学生能选择合适的方式，包括提取相关信息，采用相应的研究器材进行研究。

能选择合适的研究方法系统地进行数据收集，认识到试验中存在的危险迹象，并通过控制实验本身以预防这些危险（实践和探究的技巧）。

能使用线型图表表示数据，解释结论。

能基于证据对科学探究的发现和结论做分析。

能运用科学术语及数学公式表达实验结论（科学思维；批评性的理解证据）。

能够对自己的实验研究方法给予评论，并对今后实验的改进提出意见（交流能力；科学的运用；科学思维）。

水平6

学生在进行科学探究过程中能够识别和采纳合适的研究方法，选择和运用相关信息资源建构科学知识与理解。

能够选择并使用适当的研究方法收集数据，使用刻度精确的工具进行测量，并认识需要通过多次测量和观察才能得出相对精准的测量结果。

熟识研究中可能遇见的危险，并能够采取相应的方式防止意外发生。

选择合适的测量尺度对所收集的数据及其特征做有效记录，并通过图表将其表征出来。

（科学的运用；实践和探究的技巧）基于证据对科学探究的发现和结论是否符合科学理论依据做分析，并对不符合科学研究的证据给予判断。

能运用数据进行有效比较并得出有效结论。

运用科学公式和术语表示数据，无论是质的研究方法还是量的研究方法收集的数据。

（科学思维；批评性的理解证据）对证据进行评价，并对今后的实验提出改进意见。

（交流能力；科学思维）

水平7

通过整合一系列信息资源，学生能在部分变量控制不了的复杂背景下识别探究的关键因素，有计划的选择合适途径和程序展开科学研究。

能选择并运用合适的方法获得可靠数据，包括运用一系列测量工具进行系统观察和精密测量。

熟识研究中可能遇见的危险，并能搜集相关信息，采取相应的方式防止这种意外发生。

能通过图表等对测量数据做记录。

基于证据对科学探究的发现和结论是否符合科学理论知识依据做分析，并能对不符合科学研究的证据给予判断，认识到研究存在局限性。

运用量的方法分析不同变量之间的关系。

运用科学术语及数学公式表达实验结论，包括运用符号或流程表等。

对收集的数据是否充分、是否能够推导出结论做出合适的判断。

水平8

学生能认识到不同类型的科学问题研究需要运用不同的研究策略，对科学知识的理解有助于选择合适的研究策略展开研究。

通过向教师咨询，学生能选择合适的方式展开实践研究，并控制研究中的不安全因素。

能运用精确可靠的测量方法和工具收集数据，数据收集效度和精细性相对高。

对收集到的数据进行分析、解释，并能辨别数据收集中的异常情况。

能够操作多步骤的运算，使用合成测度测量速度（speed）等变量。

具有一定科学意识，将研究发现和科学论题介绍给别人。

能批判性地评价自己的研究，并对需要修正和改进之处提出诊断性意见。

优秀水平

学生能认识到不同类型的科学问题研究需要运用不同的研究策略，对科学知识的理解有助于选择合适的研究策略展开研究。

能够识别研究中可能出现的危险情况，通过所掌握的资源评估这些情况。

通过向教师咨询，选择并运用合适的方式在实践中得当处理，并根据实际及时调整。

对观察和比较的结果进行记录，辨别出其中的关键因素。

能够根据情况选择精确度和安全性较高的测量工具进行数据收集。

能够基于证据对结论进行分析，解释数据的基本变化趋势和类型。

能有效地运用一系列量化的分析方法通过计算以区分不同变量之间的关系，并运用数据分析作为论据以支持研究结论。

对收集到的数据进行分析、解释，并能辨别数据收集中不定性与合理性。

能批判性地评价自己的研究，并对进一步研究所需要的证据收集提出自己的简介和意见。

表现标准2：

生物组织，运动行为以及环境发展

水平4

学生能对有关生物组织，运动行为以及环境发展过程及现象进行描述，例如：

用食物链的知识理解和解释植物和动物栖息间的相互关系。

（科学理解）能够认识到科学的证据即能证实也能证伪科学观点，如在识别和关注群居生物的时候。

（批判性的理解证据）能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如使用捕食动物来控制害虫等。

（科学的运用及其启示）

水平5

学生运用相对抽象的科学观点和术语对有关生物组织，运动行为以及环境发展过程及现象进行描述，例如：

植物和动物器官的主要功能是什么，这些功能怎么发挥作用。

（科学理解）能运用多步骤或通过模型解释有关生物组织，运动行为以及环境发展过程及现象，如解释人类生命发展的各个阶段，或植物开花结果的循环过程等。

（科学解释）能够在一些背景相似的情况下运用所学知识理解并分析问题，如在不同环境因素中对不同组织系统进行分析。

（科学思维）能够运用证据或一些创新性思维对科学观点的发展提出自己的看法，如运用新的、更有建设性的方式对生物进行分类等。

（批判性的理解证据；科学思维）能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如当生物某器官被损坏的时候提出一些有易于健康的问题解决方式。

（科学的运用及其启示）

水平6

学生运用相对抽象的科学观点和术语对有关生物组织，运动行为以及环境发展过程及现象进行描述，例如：

对单细胞结构和功能做描述。

（科学理解）在其解释相关活动过程及现象的时候能考虑到一系列因素对其的影响，并用抽象的观点或模型进行解释，如在特定环境中发现环境因素对特定细胞组织的影响。

（科学解释）运用证据对已经被证实的科学观点进行论证，如解释不同生物变异的原因。

（批判性的理解证据；科学思维）能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如怎样运用技术进行生物配种。

（科学的运用及其启示）

水平7

学生运用相对抽象的科学观点和术语对有关生物组织，运动行为以及环境发展过程及现象进行描述，例如：

对呼吸、光合作用、生物量金字塔的描述和解释。

（科学理解）通过对现象的理解与认识，发现不同领域学科间的联系性。

能够运用相对抽象的知识及理解在不同情境下解释现象，如遗传和环境变异的问题等。

（科学解释；科学思维）能够用证据论证以被证实的科学观点，包括论证细胞的功能和结构等问题。

（批判性的理解证据；科学思维）能够依据抽象的知识观点适时解释科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如开展干细胞研究对生物学发展的意义等。

（科学的运用及其启示）

水平8

学生具备有关细胞组织，运动行为以及环境发展过程及诸多现象进行描述的知识储备，并能够有效运用知识解释相关现象，认识不同知识论题间的关联性，如将有关器官组织结构的知识同生命发展过程相联系起来思考。

（科学解释；科学思维）能根据具体情境解释、评论并整合所收集到的数据资料，如从实践场域中获得有关环境状况的数据资料。

（实践和探究的技巧；科学思维）理解科学观点与科学证据之间的关系，知道不同时期科学观点变更的原因，例如在一个生态系统中解释环境变化的长时效应和短时效应间的关系。

（批判性的理解证据；科学思维）能够描述并解释科学知识的运用及其给人类生活带来启示的重要意义，如运用光合作用理论和植物呼吸的理论来解释空气质量变化和小麦生长变化的成因。

（科学的运用及其启示）

优秀水平

学生具备一定深度和宽度有关细胞组织，运动行为以及环境发展的知识储备，并能够有效运用知识解释相关现象，认识不同知识论题间的关联性，如运用细胞的内外结构特征解释生命发展进程。

（科学解释；科学思维）能根据具体情境解释、评论并整合所收集到的数据资料，运用知识理解整个大生态系统情况，如从实践场域中获得有关环境状况的数据资料。

基于问题、探究与证据积累解释和理解科学知识和问题发展变化的成因，例如对全球气候变化展开研究。

（批判性的理解证据；科学思维）能够在不同情境下（熟悉的情境或者陌生的情境）描述并解释科学知识的运用及其给人类生活带来启示的重要意义，如解释并试图解决由于全球气候变化给人类生活生产带来的问题。

（科学的运用及其启示）

表现标准3：

物质及其性质与成因

水平4

依据对科学知识的理解，运用适当的技术，学生能够对不同物质及其性质与成因等相关问题做描述，如对（物理化学中）的分离技术做描述。

认识到证据即能证实也能证伪科学观点，如对可逆和不可逆的（物理化学）反应分类等。

能将所学的科学知识运用于实践，并理解科学知识所蕴涵的启示，例如知道怎样安全的使用酸和碱。

水平5

依据对科学知识的理解，依据相对抽象的科学理论观点和正确的科学术语，学生能够对不同物质及其性质与成因等相关问题做描述，如对有关岩石风化做解释。

能运用多步骤或通过模型解释不同物质及其性质与成因等相关问题等一系列变化过程及现象，如解释岩石是怎样由各个部分物质沉积后形成的。

能在熟悉的情境中运用所学的知识和理解，如对地质变化各种形态做鉴别。

认识到科学证据的发现和创新性思维有助于科学思想观点的推进，如基于分离技术对物理和化学混合物进行离析。

能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如根据其特殊性质以合理利用金属，根据其短长优劣利用化石燃料等。

水平6

依据对科学知识的理解，依据相对抽象的科学理论观点和正确的科学术语，学生能够对不同物质及其性质与成因等相关问题做描述，如对固体、液体和气体等物质的微粒模型做解释。

能运用多步骤或通过模型、因式计算解释不同物质及其性质与成因等相关问题等一系列变化过程及现象，如运用等式表示这些现象及其成因。

能在新的情境下运用并解释科学知识及其现象，如根据能量转换原理解释火成岩的形成。

基于证据对已经被证实的科学结论进行验证，如验证酸和金属的化学反应类型，验证氧和不同物质的化学反应等。

能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如根据不同物质的特殊属性进行化学反应实验产生新的物质。

水平7

依据对科学知识的深入理解，依据相对抽象的科学理论观点、正确的科学术语以及数理推导，学生能够对不同物质及其性质与成因等相关问题做广泛深入的描述，如对岩石圈的形成做描述等。

通过对现象的理解与认识，发现不同领域学科间的联系性，如自然界与物质变化之间、与组成物质的微粒之间的关系等。

能在一系列不同类型的情境下运用和理解相对抽象的科学知识，如掌握物质的微粒模型，化合物和各种元素的符号及表达式等。

基于证据对已经被证实的科学结论进行验证，如验证有关金属的一系列化学反应。

能够依据抽象的知识观点适时解释科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如在开发能源和有关物质的时候能适时考虑资源的可开发性及开发造成的环境效应等。

水平8

学生具备不同物质及其性质与成因等相关问题进行描述和解释的知识储备，如对有关岩石的形成模式、质地及矿物成分做分析。

能够有效运用知识解释相关现象，认识不同知识论题间的关联性。

能运用化学式表示常用的化合物，并能够完成化学方程式的配平。

能根据具体情境解释、评论并整合从不同途径和情境所收集到的数据资料，如解释物质的化学反应，物质的分类，以及化学变化如何产生新的物质等。

理解科学观点与科学证据之间的关系，知道不同时期科学观点变更的原因。

能够描述并解释科学知识的运用及其给人类生活带来启示的重要意义。

优秀水平

学生具备一定深度和宽度有关不同物质及其性质与成因等相关问题的知识储备，如解释不同时期岩石形成和风化发生的情况。

能够有效运用知识解释相关现象，认识不同知识论题间的关联性，如认识物质微粒的天然成分和相关性质。

能根据具体情境解释、评论并整合所收集到的数据资料，运用知识理解整个化学系统的情况，如对化学变化中出现的一些意外现象进行解释。

基于问题、探究与证据积累解释和理解科学知识和问题发展变化的成因，例如对全球气候变化展开研究。

能够在不同情境下（熟悉的情境或者陌生的情境）描述并解释科学知识的运用及其给人类生活带来启示的重要意义。

表现标准4：

能量、作用力以及空间

水平4

依据对科学知识的理解，运用适当的技术，学生能够对有关能量、作用力以及空间等问题做描述，如解释所能观察到的一天内太阳的位置变化。

能认识到证据即能证实也能证伪科学的观点，如证实声音可以通过各种介质得以传播。

能将所学的科学知识运用于实践，并理解科学知识所蕴涵的启示，例如运用电的知识原理制作电路装置等。

水平5

依据对科学知识的理解，依据相对抽象的科学理论观点和正确的科学术语，学生能够对有关能量、作用力以及空间等问题做描述，如对“二力平衡”进行解释。

能运用多步骤或通过模型解释关于能量、作用力以及空间等一系列过程及现象，如对一天的长短或一年的四季变化做解释。

能在熟悉的情境中运用所学的知识和理解。

认识到科学证据的发现和创新性思维有助于科学思想观点的推进，如理解人类之所以可以看到万千世界不是因眼睛能发光，而是世界万物的光折射入我们的眼睛使得我们看到了万千世界的一切。

能够认识到科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如解释声音是如何产生的，据此探究乐器制作的原理等。

水平6

依据对科学知识的理解，依据相对抽象的科学理论观点和正确的科学术语，学生能够对有关能量、作用力以及空间等问题做描述，如对电流是一种能量传播的方式进行解释。

能运用相对抽象的思维方式及模型、因式计算解释有关能量、作用力以及空间等运作过程及现象，如对星星和星星的亮度进行解释等。

能在新的情境下运用并解释科学知识及其现象。

基于证据对已被证实的科学结论进行验证，如验证光、声和电的能量转换规律，验证光的散射与折射规律等。

能够解释科学知识的运用及其给人类生活带来启示的重要性，如认识到对不可再生能源滥用的严重后果等。

水平7

依据对科学知识的深入理解，依据相对抽象的科学理论观点、正确的科学术语以及数理推导，学生能够对有关能量、作用力以及空间等问题做广泛深入的描述，如对辐射如何转换和传播能量做解释。

通过对现象的理解与认识，发现不同领域学科间的联系性，如理解电和磁之间的关系等。

能在一系列不同类型的情境下运用和理解相对抽象的科学知识，如解释不同光波作用下物质的不同呈现。

基于证据对已经被证实的科学结论进行验证，如验证太阳系中地球引力对物质运动产生的影响等。

能够依据抽象的知识观点适时解释科学知识的运用及其给人类生活带来的启示，如电磁铁的运用。

水平8

学生具备有关能量、作用力以及空间等问题进行描述和解释的知识储备，并能够有效运用知识解释相关现象，认识不同知识论题间的关联性，如