《自然科学概论》课程大纲001.docx

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《自然科学概论》课程大纲001

《自然科学概论》课程大纲

课程代码：

02083001

课程学分：

2

课程总学时：

28

适用专业：

小学教育专业

一、课程概述

（一）课程的性质

自然科学概论是小学教育专业开设的一门文理通识专业基础必修课，理论性、知识性都很强，作为小教专业的基础课之一，它是科学、哲学与技术发展的总结，是人类认识世界和改造世界成果的理论结晶。

它对培养学生科学的世界观和方法论，为科学献身的精神，拓宽知识面，了解科学技术发展、规律及新动态有重要作用。

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1.本课程是小学教育专业（本科）一门必修的专业基础课。

2.本课程试图结合不同时代的社会背景，沿历史的脉络粗线条的勾画出自然科学发展的源流。

3.本课程教学以现代自然科学成就为主要着眼点，力求反映当代最新科学成果，体现时代特征，同时充分揭示科学、技术与社会互动关联的实际，融科学精神与人文精神为一体。

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4.本课程在广泛介绍自然科学成就的基础上，大力挖掘科学成就的哲学意义，让学生在获得自然科学知识的同时，也受到哲学思想的熏陶，从而提高其综合素养。

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（二）设计理念与开发思路

1.设计理念

（1）在课程目标上注重提高全体学生的科学素养。

该课程旨在提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个方面培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。

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（2）在课程结构上重视基础，体现课程的选择性。

注重全体学生的共同基础，同时应该针对学生的兴趣、发展潜能和今后的需求，设计供学生选择的课程模块（选读），以满足学生的不同学习需求，促进学生自主地、富有个性地学习。

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（3）在课程内容上体现时代性、基础性和选择性。

该课程加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注科学技术应用所带来的社会热点问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。

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（4）在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化。

课程在精选终身学习必备的基础知识与技能，关注科学与其他学科的联系，培养学生基本能力的同时，应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考。

通过多样化的教学方式，帮助学生学习科学知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。

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（5）在课程评价上强调更新观念，促进学生发展。

课程应体现评价的内在激励功能和诊断功能，关注过程性评价，注意学生的个体差异，帮助学生认识自我、建立自信，促进学生在已有水平上发展。

通过评价还应促进教师的提高以及教学实践的改进等。

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2.开发思路

培养目标定位：

提高全体学生的科学素养

课程基本理念：

注重学生发展，改变学科本位；从生活走向科学，从科学走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化；注意学科渗透，关心科技发展；构建新的评价体系鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘。

课程目标：

知识与技能；过程与方法；情感态度与价值观

二、课程目标

课程目标是通过该门课的学习，要求学生达到的目标。

1.使学生对物质的基本结构、基本相互作用、基本运动形式与规律形成较完整的认识。

2.培养学生辩证唯物主义的思想方法和先进的自然观与科学观。

3.帮助学生掌握研究物质运动规律的基本方法，提高自学、研究和创新能力。

具体如下：

（一）知识目标

掌握自然科学的基本概念、基本理论及其发展规律。

掌握现代主要自然科学理论及高新技术。

明确科学技术与社会经济发展、国家兴衰的关系。

落实素质教育要求，理论联系实际，真正使学生具有创新精神。

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（二）能力目标

理解科技史是人类文明发展史的一个重要组成，了解科学家的精神世界，培养科学献身精神。

知道最新的科学知识和科学技术，把握时代发展节拍。

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（三）素质目标

认清作为一名大学生肩负的重任，有为科学献身的决心。

帮助学生树立正确的世界观、方法论，激发学生的时代紧迫感。

渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨。

三、课程内容与要求

（一）课程内容与要求

自然科学是研究自然界各种物质和现象的科学，是人类在认识自然、改造自然的过程中所获得的关于自然界各种事物的现象和规律的知识体系。

通过本课程的教学，达到基本要求：

以现代观点审视和重新组织教学内容，使课程的内容和结构、概念的提法、名词的解释和语言运用等都适合现代自然科学迅速发展的要求，建立新的、优化的自然科学课堂教学体系。

在课堂教学中以“打开窗口”、“安装接口”的方法反映当代自然科学各学科的成就，使学生在学习基础知识的同时，通过一定的“窗口”看到学科发展的前沿，通过“接口”看到目前学的基础知识与前沿的接轨，看到基础知识的延伸及与其他相关学科的密切联系，使学生在学习基础知识的同时获得一定量的最新信息，满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。

铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵。

篇章

学时

绪论

2

第一篇古代自然科学综述

8

第二篇近代自然科学综述

8

第三篇现代自然科学综述

6

第四篇现代高技术的发展与成就

2

第五篇科学技术与社会

2

具体如下：

第一篇科学技术与社会

教学基本要求：

掌握科学与技术的概念及其关系、了解科学技术的结构与20世纪科技的发展特点。

了解科学技术的社会功能。

掌握科学研究及其评价。

了解科学研究的方法。

擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢。

教学内容：

科学技术概述。

科学技术的社会功能。

科学研究及其评价。

科学研究的方法。

重点：

科学与技术的概念、科学研究及其评价。

难点：

科学研究的方法。

第二篇古代自然科学技术

教学基本要求：

了解自然科学的萌芽和兴起。

了解古代西方的科学技术，掌握古希腊的科学思想及其科技成就。

了解古代东方的科学技术，掌握古代中国的自然科学思想及其科学成就。

了解中世纪自然科学的发展历程。

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教学内容：

自然科学知识的起源。

古代西方的科学技术。

古代东方的科学技术。

古代的自然观。

重点：

古希腊的科学思想可科学技术。

难点：

古代中国的科学技术。

第三篇近代自然科学技术

教学基本要求：

了解近代自然科学产生的历史背景。

了解近代自然科学的革命、掌握近代自然科学发展的主要成就。

了解近代技术的革命和发展，掌握近代技术革命的特点。

了解近代自然观的主要特点。

坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱。

教学内容：

近代自然科学的革命和发展。

近代技术的革命和发展。

重点：

近代自然科学的主要成就。

难点：

近代技术革命的历史背景。

第四篇现代自然科学

教学基本要求：

了解20世纪物理学的主要成就，掌握相对论及其量子力学的主要内容及其哲学意义。

了解20世纪物质结构科学的主要成就，掌握物质的基本结构。

了解20世纪宇宙学的主要成就，掌握大爆炸宇宙学的主要内容。

了解20世纪生命与智力科学的主要成就，掌握分子生物学的主要内容。

了解20世纪生态与环境科学的主要成就。

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教学内容：

现代自然科学的革命。

物质结构科学。

宇宙空间科学。

生命与智力科学。

生态与环境科学。

重点：

分子生物学与大爆炸宇宙学

难点：

相对论

第五篇当代高新技术

教学基本要求：

了解信息科学与技术、激光与新能源技术的主要成就。

了解空间科学及技术、新材料科学技术的主要成就。

了解计算机技术与现代生物技术的发展现状，掌握克隆技术的原理和一般方法，了解克隆技术所引起的社会伦理道德问题。

了解海洋科学与海洋工程技术的主要内容，掌握数字地球的概念。

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教学内容：

材料技术、能源技术、计算机技术、信息技术、激光技术、生物技术、海洋技术、空间技术

重点：

信息技术与生物技术

难点：

材料技术与空间技术

（二）教学设计

绪论（2学时）

1、自然科学的概念、研究对象和特点（包含科学、技术基本概念、特征和属性及其区别）

2、自然科学的社会功能

3、自然科学的体系结构

第一篇古代自然科学（8学时）

（一）原始社会的自然科学

1、人类的起源

2、自然科学知识的萌芽

3、原始宗教的自然观

基本要求：

（1）了解自然科学发展的历史，就是人类认识自然.改造自然的历史；科学技术随着人类的产生而产生，随着人类的发展而发展。

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（2）了解原始的科学技术与原始宗教巫术是相伴而进展的。

（3）掌握在原始社会，人类关于自然界的知识是与人类的生产技能和生活本领完全结合在一起的---工具[石器]的制造；火的利用，原始农牧业及手工业等。

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学生复习：

（1）劳动在人类起源和自然科学萌芽中的意义？

（2）从原始社会的情况说明自然知识是怎样产生？

（3）原始宗教观在科技产生时的作用。

（二）奴隶社会的自然科学

1、两河流域的科学技术

2、古希腊、古罗马时期的科学技术

基本要求：

（1）了解奴隶社会自然科学的主要成就。

（2）掌握主要理论及科技发展的特点

学生复习：

（1）古埃及、古希腊有哪些主要的科学技术成就？

（2）简述毕达哥拉斯派和原子论派自然哲学的基本观点。

（3）古希腊、古罗马科学技术成就。

（三）封建社会的自然科学

1、古代中国的科学技术成就

2、古代阿拉伯的科学技术成就

3、欧洲中世纪的科学技术成就

基本要求：

（1）了解中国、印度和欧洲古代的主要科技成就。

（2）对比它们的发展特点。

学生复习：

（1）古代中国科学技术的主要成就?

（2）古阿拉伯在科技上的特殊贡献？

（3）你对欧洲中世纪的暗淡时期怎样理解？

第二篇近代自然科学（8学时）

（一）近代前期的自然科学诞生和第一次技术革命

1、近代自然科学诞生的历史背景

2、自然科学争取独立的伟大斗争

3、科学实验与实验科学的兴起

4、牛顿力学的建立及其影响

5、牛顿时代的其他科学发展

6、第一次技术革命

基本要求：

（1）了解掌握第一次技术革命的历史背景、标志和后果。

（2）掌握近代前期科学技术发展的特点。

（3）掌握近代著名科学家的主要科技成就和理论的内容。

学生复习：

（1）近代自然科学产生的条件有哪些？

（2）这个时代著名科学家的科学成就有哪些？

（3）第一次技术革命的特征和后果？

（二）近代后期的科学成就和第二次技术革命

1、近代天文学的进展

2、近代地质学的建立及其发展

3、经典物理学的形成与发展

4、近代化学的发展

5、近代生物的发展

6、第二次技术革命

基本要求：

（1）了解掌握第二次技术革命的历史背景、标志和后果。

（2）掌握近代后期科学技术发展的特点。

（3）掌握近代后期著名科学家的主要科技成就和理论的内容。

学生复习：

（1）简述星云学说，水成论、火成论、灾变论、渐成论的主要内容。

（2）试述进化论、细胞学、遗传理论的主要内容。

（3）阐述第二次技术革命形成特点及主要成就。

第三篇现代自然科学（6学时）

（一）现代物理学

1、物理学革命

2、原子物理、核物理和粒子物理

基本要求：

（1）了解现代物理学的三大发现和核物理、粒子物理的应用。

（2）掌握量子理论和相对论的基本内容。

学生复习：

（1）十九世纪物理学上的三大发现在哪些基本概念上向经典物理学提出了挑战？

（2）光量子理论、相对论的主要内容。

（3）重核裂变、轻核聚变的发现和应用。

（二）现代化学

1、现代化学的作用及与其它学科的关系

2、元素周期的研究

3、现代无机化学和分析化学

4、现代化学结构和化学键理论的建立和发展

基本要求：

（1）了解现代化学的新发现和新理论及与其它学科的关系

（2）掌握现代化学的基本概念。

学生复习：

（1）简述人类从提出原子价概念到认识化学键的历史过程？

（2）简述化学科学与其他学科的关系及在国民经济中的应用？

（3）略述人类对化学键本质的认识过程。

（三）现代数学

1、现代数学发展概念、特点及与现代科学技术关系

2、现代数学的几个主要分支

基本要求：

（1）了解现代数学的发展过程及与现代科技的关系。

（2）掌握现代数学主要分支的主要内容。

学生复习：

（1）简述数学与其他学科的关系及在国民经济中的应用。

（2）主要分支的主要内容。

（四）现代天文学

1、现代天文学

（1）现代天体演化理论

（2）现代宇宙学

（3）现代天文学面临的问题

基本要求：

了解现代天文学的新发现和新理论。

学生复习：

简述现代天文学对恒星演化的认识。

（五）现代地质学的研究进展

（1）地球的圈层结构及物理、化学性质

（2）大陆构造理论

（3）现代地质学存在的问题

基本要求：

了解现代地质学的新发现和新理论。

掌握板块学说、地球的圈层结构的主要内容。

学生复习：

略述板块构造学说的要点和提出此学说的依据。

（六）现代生物学

1、基因理论的建立

2、遗传之谜的破译

3、分子生物学的分支学科及生物改造技术的兴起

基本要求：

（1）了解它们的形成过程及发展趋势。

（2）掌握基因理论、遗传理论和生物改造技术的主要内容。

学生复习：

（1）简述遗传的基因理论。

（2）简述DNA的自我扶植。

（3）生物工程主要包括哪些？

它对人类有何意义？

（六）生态学与环境科学（自学）

1、环境和环境问题

2、环境治理

3、环境科学的兴起

基本要求：

（1）了解主要的环境问题及治理情况。

（2）掌握环境科学的主要内容及环境的分类。

学生复习：

（1）什么是环境、环境问题？

当前的主要环境问题？

（2）环境科学缠身的理论基础和技术条件？

（3）环境污染的综合防治的主要内容？

（七）系统科学理论的形成和发展——横断科学（自学）

1、信息论

2、控制论

3、系统论

4、自组织、非线性与探索复杂性

基本要求：

（1）了解它们的形成过程及发趋势和在生产实践中的应用。

（2）掌握信息科学、系统论和控制论的主要内容。

学生复习：

（1）什么是信息？

它的特征及在通讯中的作用是什么?

（2）控制论、反馈在实践中的意义。

（3）怎样理解系统综合优化是系统研究的精髓?

第四篇现代高技术的发展与成就（2学时）

（一）高技术概述（2学时）

1、高技术及其产生的含义和特点

2、高技术产生和发展的背景

3、高技术的社会影响

（二）信息技术（自学）

1、信息技术的发展

2、信息技术在社会进步中的作用

3、微电子技术与计算机技术

4、现代通信网络与通信技术

5、网络技术

基本要求：

（1）了解电子计算机的发展趋势。

（2）掌握电子计算机技术的工作原理及应用。

学生复习：

（1）计算机的硬件由哪几部分构成？

功能有哪些？

（2）计算机的发展划分几代？

各有什么特点？

（3）计算机的应用及发展方向。

（二）激光技术与光纤通讯技术（自学）

1、激光技术

2、光导纤维和光纤通信

基本要求：

（1）掌握激光的特征、机理和应用。

（2）掌握光纤通信的优缺点。

学生复习：

（1）激光器是又那几部分组成？

（2）激光产生机理及应用。

（三）新材料技术（自学）

1、新型金属材料

2、无机非金属材料

3、新型高分子材料

4、新型复合材料

5、光电子材料

6、人类器官再造材料

7、新材料技术的发展趋势

基本要求：

（1）了解材料的发展前景和趋势。

（2）掌握材料的分类、特点和作用。

学生复习：

（1）材料在国民经济生产中有何重要意义？

（2）材料的主要种类？

发展趋势？

（3）高分子材料的特点？

为什么发展如此迅速？

（四）能源技术（自学）

1、人类利用能源的历史分类

2、常规能源

3、新能源的开发

基本要求：

（1）了解能源的发展历史和利用现状及前景。

（2）掌握能源分类、特点和作用。

学生复习：

（1）什么是能源？

分类？

能源在人类社会发展中有什么重要作用？

（2）简述各种能源在利用上的优缺点？

（3）原子能利用现状和前景？

（五）空间技术（自学）

1、空间技术的发展历史

2、主要空间技术

3、现代空间技术的影响

4、空间开发的前景

基本要求：

（1）掌握遥感技术的特点和应用。

（2）掌握空间和海洋开发的意义、现状和特点。

学生复习：

空间技术的应用既要感的特点和应用。

（六）海洋开发技术（自学）

海洋开发

基本要求：

掌握空间和海洋开发的意义、现状和特点。

学生复习：

（1）开发海洋的意义及海洋资源。

（2）海洋石油开发的特点、现状及前景。

第五篇科学技术与社会（2学时）

（一）科技进步与经济发展（1学时）

1、科学技术是第一生产力

2、科技进步是经济增长的源泉

3、科技进步是产业结构变革的动力

（二）科技进步与社会变革（0.5学时）

1、科技与社会

2、科技是推动社会变革的动力

（三）科技进步与可持续发展（0.5学时）

1、人类面临的全球性问题

2、产生全球性生态问题的原因——可持续发展理论的形成

3、科技进步是实现可持续发展的重要保证

（四）科学技术与科教兴国（自学）

1、知识经济的兴起及其启示

2、科学技术与生产力要素

3、实施科教兴国战略

（五）科学技术与人文社会科学（自学）

1、科学技术促进人类精神文明的建设

2、科学技术推进人类社会制度文明的发展

3、科学技术与人文文化相互渗透、协调发展

（六）世界科技研究中心转移（自学）

——自然科学研究与科学家

——诺贝尔自然科学奖和我国的科学技术水平离世界水平的差距。

基本要求：

（1）了解科技进步与经济发展、社会变革和可持续发展的关系；

（2）了解科学技术与实施科教兴国战略的关系；

（3）了解科学技术与人文社会科学的相互渗透和协调发展。

学生复习：

1、科学研究有何意义?

科学技术的发展就是为了满足人们日益增长的物质要求吗？

2、科学家是如何产生的、他们存在有何社会作用?

3、成为一名科学家应该具备哪些方面的素质、在现今的社会背景之下应如何培养科学家?

四、课程实施建议

课程实施建议内容包括教学建议、教学评价、教材选编、课程资源开发与利用等方面的建议。

（一）教学建议

本课程采用讲授为主，辅以课堂讨论、科教视频、多媒体课件等（强调课堂教学与学生的课后复习、讨论及专题讲座相接合，并注意通过各种渠道保持与学生的联系，随时了解他们对教学的意见和要求，改进教学方法和教学手段）猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬。

（二）教学评价

评价应该落实课程标准的目标和理念，在内容和形式上，应该关注以下几个方面。

强调评价在促进学生发展方面的作用，不强调评价的甄别与选拔的功能。

重视学习过程的评价，不以考试的结果作为唯一的评价依据。

把学生在活动、制作、探究等方面的表现纳入评价范围，不以书面考试为唯一的评价方式。

倡导客观记录学生学习过程中的具体事实，不过分强调评价的标准化。

教师要转变在学生学习评价中的裁判员角色，要成为学生学习的促进者、合作者，学习评价的指导者，学习潜能的开发者。

提倡评价的多主体。

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学生要参与学习过程的评价，进行自我评价和同学之间的互评。

本课程采用期末考试成绩与平时作业、答疑、测试成绩相结合，要体现学生的综合能力。

本课程通过两方面进行考核：

平时作业四次，学生研究报告一次，作业与论文报告30%；开卷（或闭卷）考试70%。

内容主要是重点掌握和一般掌握的内容和综合能力。

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（三）教材选编

建议教材：

（1）李春杰《自然科学导论》人民教育出版社，2011.8

（2）文帧中《自然科学概论》新世纪高等师范院校专业系列教材》南京大学出版社，2012.5

（3）盂振庭等主编《自然科学概论》陕西人民出版社，2010.4

（4）吴国盛著《科学的历程》北京大学出版社，2002.2

主要参考书目：

（1）陈忠伟、胡省三编《科学技术发展概述》华东师范大学出版社，2003

（2）潘永祥等编《自然科学概论》北京：

北京大学出版社，

（3）胡显章、曾国屏编《科学技术概论》北京：

高等教育出版社

（4）王士航、黄自励编《科学技术发展简史》北京：

北京大学出版社

（5）王天雨、刘晓武编《科学技术发展启示录》北京：

天津人民出版社

（6）刘大椿、何立松编《现代科技导论》北京：

中国人民大学出版社

（7）申先甲、李艳平《现代科学技术简明教程》北京：

首都师范大学出版社

（8）赵祖华主编《现代科学技术概述》北京：

北京理工大学出版社

（9）单鹰《现代科学技术史》武汉：

武汉大学出版社,2000

（10）刘华等编《自然科学概论》（第二版），海洋出版社，2003

（四）课程资源的开发与应用

重视教科书等文字课程资源的利用与开发。

我国地域辽阔、人口众多、经济社会发展不平衡，应该组织编撰适应不同地区需要、不同特色的多样化的教科书。

倡导不受某一种教科书的束缚，吸收和利用各种有利于学生发展的课程资源。

教师应根据本校特点和学生的需求，精选课程资源，充实大学物理课程的教学内容。

组织力量编写某些教学材料，并指导选择、利用这些资源。

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加快多种媒体课程资源的利用与开发。

加强课程资源的管理，尽快建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高利用效率。

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社会课程资源的开发和利用。

互联网可以用于支持师生之间和学生同伴之间的沟通。

除了传递教育信息外，可作为认知工具来用。

在互联网上的科学教学网站与传统的课堂教学相比具有个别化、交互性、信息资源的丰富性和时空不限性，鼓励教师和学生能熟练运用这种新的资源。

教师应向学生介绍与科学教育相关的网站。

识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒侬减。

五、其它说明

编写者（课程负责人）：

徐敬标

审核者（专业负责人）：

院系教学委员会主任：

2017年2月10日