天文学基本知识

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天文学基本知识范文第1篇

天文学是一门古老的学问，中国自古设有司天监等专门职位负责观测天象的工作。随着西方近代科学的兴起，古老的占星学转变成以科学为基础的天文学，不仅结合各种类别的科学，如物理、化学、生物、地质等，并需要尖端科技的协助，才能搜寻百亿光年远的天体，并能正确地解释现象。

台湾天文学正式教育属于地球科学，一切天文相关知识全放在国中以及高中的地球科学课本。地球科学还包含了地质、大气科学和海洋科学，内容繁杂，而各科又属不同领域，在大学教育中，分属不同科系，例如中央大学的地球科学系、大气科学系，台湾大学海洋研究所等，虽然台湾师范大学设有地球科学系，以培育台湾高中地球科学教师为主要方向，但并非所有负责教授高中地球科学的老师都受过所有的专业训练，实有必要了解高中天文教育的成效，可作为师资训练的方向。更进一步可以了解非理工科系大学生的天文知识程度，作为日后推广公众天文知识程度的参考。

此外，也希望透过问卷调查，了解星座和2012世界末日流言的对于公众的影响程度，以及公众天文知识程度之间的关系，作为破除相关流言的努力方向。

2调查内容与方法

此次天文知识初步调查是在宜兰礁溪A大学进行，该校通识教育中心在100学年度第1学期的自然与科学学门开了一门《地球科学》课程，分就地球科学、海洋、大气、太空和天文五门自然科学邀请五位专业教师授课，学生主要来自非理工科系，包括历史学系20人、传播学系17人、佛教学系16人、文学系11人、外国语文学系7人、社会学系6人、经济学系4人、乐活生命文化学系3人、资讯应用学系2人、国际与两岸事务学系2人、管理系2人、心理学系2人、公共事务学系2人、学习与数位科技学系1人、哲学系1人。天文学从12月15日开始授课，连续四周，在第一堂上课前发问卷调查，实收54份。

问卷设计主要参考美国在1999年6月发表的天文学调查测试第二版（ADT 2.0, Hufnagel et al. 2002），ADT是以研究作基础的工具，藉以了解学生对特定几个天文概念的熟知程度。ADT2.0共设计了30题，前21题属于天文基本知识的测验，后9题有关受测对象的背景资料，主要目的是要收集受测对象的年龄、职业、性别等相关资讯。ADT 2.0的主要目的还包括检视对非理工大学生的天文教学成效，因此测验方式会在授课前后各举行一次，经过相互比较，作为授课的参考。

本论文所使用的问卷共22题，前10题属于天文基本知识题，后12题属于背景资料题。前10题当中有8题完全取自ADT 2.0，分别是第1、3、4、5、6、7、8和9题，当中第1和9题在题目和答案略做修改，但不影响测验目的。除了ADT 2.0 的8题测验符合现有高中课程内容，另加上二题测验月相和哈柏定律的了解。背景资料题除了ADT 2.0的8题外，另加上第19、20、21和22 题，想要知道受测对象对伪科学的态度、获取天文知识的途径，以及对推广天文普及教育的态度。伪科学是指一种自我宣称科学、自以为是科学或者实践起来像是科学，但不依循科学方法，缺乏证据或可信度，且无法有效验证，美国国家科学院两年一次的科学和工程指标（Science and Engineering Indicators）报告是以占星学作为伪科学的指标，在此次问卷中，除了用占星学常用的星座外，还选了2012末日预言的热门话题作为伪科学调查的题目。

相较于ADT 2.0的基本知识题，此次问卷题目较少，也较为简单。问卷调查只在天文通识课程授课前进行，并采匿名填写，以保证调查结果的真实性。当场共回收54份问卷，其中只有一份问卷只填写后12题背景资料题，知识题的部分全都放弃作答。

3调查结果

3.1 天文基础知识的总体程度

从答对题数来看，分数平均值为30.93%（全部答对为100%），标准偏差(standard deviation)为15.55%，标准误差(standard error)为2.12%，从答对题数的分布情形（图1），没有钟形分布，可以清楚看到不对称的分布，显示题目对学生来说，较为困难。

3.2 天文基础知识总体程度与性别的关系

在受测样本中，女性占了35名，男性佔了18名，一名表明拒绝作答，从男女人数比例也可以显示在一个非理工的大学环境，选此课程且来上课的女性占了大多数。从分数来看，男性的平均分数为38.9%，标准差为18.8%，女性的平均分数为26.9%，标准差为11.9%，男性分数略高于女性，但女性分数分布较为集中（图2），两性的分布都没有呈现钟形分布，显示题目的难易度对两性来说都偏困难。

3.3 天文基础知识总体程度与自信心的关系

在自信心的表现上，女性对自认答题正确与否的信心和分数没有明显关连，但男性对自己的答题信心与分数成正比（图3），男性对于自己的答案有信心的平均分数为70%，女性则只有32.5%。不论性别，没有一位受测者对自己的答案非常有信心。

3.4 天文基础知识总体程度与自认科学数学程度的关系

在问卷第16和17题分别调查受测者自认数学和科学的程度，从图4可以看出，自认科学程度好的学生，天文基础知识的分数也较高，随着自认程度越好，分数越高，但自认数学程度和分数没有太明显的关连，自认数学好的学生比非常差的分数(30%)略高了6.7%，并且没有自认数学非常好的学生。

3.5 天文基础知识总体程度与知识途径的关系

媒体环境在最近几十年有明显改变，现在的网路无所不在，甚至改变人们生活和学习的型态。非理工大学生在获得天文知识的途径中(图5)，课本仍是主要的来源，佔了调查总人数的46%，网路最低，只有15%。但从分数的分布统计发现，选择网路的平均分数是36.7%，是课本(28%)的1.31倍，其次是电视，佔总人数的20%，分数则是32.7%，平面媒体则是19%，分数(27%)略低于课本。显见网路和电视是获得天文知识的主要且有效的途径。

3.6 天文基础知识总体程度与为科学的关系

此次调查与ADT 2.0最大不同的地方是两题与伪科学有关，分别是调查星座是否有科学根据（图6）和2012世界末日的最可能原因（图7）。大多数人都会相信星座，甚至认为星座是有科学根据，是经过统计所得到的结果，并且与天文学有关，但调查结果显示认为星座没有科学证据的分数较高(42.2%)，次高分数是没有作答的学生(40%)。另外，不相信有2012世界末日的分数也是最高(36%)。

4结论与讨论

本论文想藉由国际上常用的天文学调查测试（ADT 2.0）了解台湾非理工科系大学生的天文知识程度。虽然调查对象只针对一所非理工为主的大学，且选修通识课程的一班学生，但与美国大学普查结果比较，在总体程度与美国大学生差异不大，相关初步调查结果仍有研究的价值。

此次受测有效样本只有54名，平均分数(30.93%)略低于美国全国大学生普查(Deming, 2002)的平均分数（32.4 %），美国大学生的标准偏差为15.35%，标准误差为0.21%（受测学生5346名），本问卷的结果则是标准偏差15.55%，标准误差2.12%（受测学生54名），除因受测人数造成标准误差较大外，显示双方平均分数差异不大。

A大学共有四个学院，分别是人文学院、理工学院、社会科学暨管理学院和佛教学院，共24个学系，理工学院仅有4个学系，但全校男女学生比例接近。虽然测验当天有缺席的现象，但就出席学生做调查，女性人数近乎男性人数的1.9倍。单就分数来看，男性分数(38.9%)是女性(26.9%)的1.45倍，相较于美国普查结果(Derming, 2002)，男性分数(38%)是女性(27%)的1.41倍，二者差异不大。对于两性对自我天文程度的了解，男性自认天文程度高的分数(70%)也比较高，女性则没有明显趋势(图3)，此一男女之间的差异是否和个性有关，在本调查中无法得知，值得进一步研究。

在科学和数学程度的自我认知上，自认科学较好的学生，分数也相对较高，但在数学上没有类似的趋势（图4），一般认为数学程度应和科学程度有正相关的关系，可能受测学生普遍对数学没有信心。

从学习途径来看，课本仍是学习天文知识的主要来源，佔46%，其次分别为电视、平面媒体（报纸和杂志）、网路。根据美国国家科学院2010年科学和工程指标，相较于过去十多年，美国人民对当前科技新闻事件、科技讯息和特定科学议题的获取途径已有明显变化，在当前科技新闻事件的获得以电视为主要来源（佔45%），其次就是网路(24%)，在科技讯息方面，电视(34%)与网路(35%)不相上下，对特定科学议题，网路(59%)将近是电视(15%)的六倍，平面媒体除了在当前科技新闻事件佔了16%，其他都只有数个百分点，未来网路绝对是最重要的获取途径。中国大陆也对北京一般民众的天文知识程度做出初步普查(丁一等人2010)，结果显示书本、期刊、杂志是主要获取天文知识的途径（40.71%），透过网路的最低(17.7%)。但从我们调查的结果显示，网路虽然也是最低使用的途径，但却有较高的分数(36.3%)，其次是电视(32.7%)，此一结果或可作为选择提升天文知识较为有效传播媒介的参考。

最后，与其他普查报告不同的是有关伪科学的调查。在此次问卷中，额外增加2题与星座、2012世界末日有关，单就人数统计来看，不相信星座有科学根据的人占总人数的17%，远低于相信星座有或可能有科学根据的68.5%，而不相信2012世界末日的人则佔37%，是星座的2倍。可能原因是近来科学家与公众的直接沟通与相关正面报导有关，美国航太总署出面澄清，许多科普杂志专文反驳（如科学月刊、台北星空）。由于科学家提供相关证据，积极与公众说明解释，使得相信2012世界末日流言的人数少于相信星座有科学根据的人。若从美国科学和工程指标的调查结果，2010年有62%的成人不认为占星学是一门科学，若分别针对高中生、高中程度、大学程度和研究所以上程度，随着学历的增高，不认为占星学是科学的比例也逐渐增高，显示在美国，教育仍是破除伪科学的好方法。

若从本次调查的分数高低来看，认为星座没有科学根据，以及不相信世界末日的分数都高过其他人，显示在台湾，科学教育的落实可以有效破除伪科学，这对科学传播和推广是有正面鼓舞的作用。

参考文献：

[1] National Science Foundation (2012), Science and Engineering Indicators 2012,nsf.gov/statistics/seind12/.

[2] Hufnagel, B. (2002), Development of the Astronomy Diagnostic Test, Astronomy Education Review, 1(1), 47-51.

[3] Deming, G. L. (2002), Results from the Astronomy Diagnostic Test National Project, Astronomy Education Review, 1(1), 52-57.

[4] 丁一、杨志良、万昊宜(2010).公众天文知识水平初步报告. 自然科学与博物馆研究，第五卷，页63-70.

[5] 张廷、陈文屏、赵丰、曾耀寰、金升光、郑运鸿(2012). 2012末日将至谣言破解传说终结. 科学月刊，元月，页16-52.

[6] 黄明辉（2011）. 破解2012末日预言. 台北星空，54，8-18.

天文学基本知识范文第2篇

刘洁民：首先必须承认，中小学科学课程的综合化是一个国际趋势。十多年来，我一直从事初中科学课程标准研制和课程实验，正是因为我坚信这门课程有利于提高学生的科学素养，符合我国初中科学教育的需求。但是，全面实施综合化的科学课程，需要在师资、课程资源、评价等方面有坚实的基础，还需要全社会对新的科学教育理念有足够的认同。2000年开始研制初中科学课程标准实验稿时，我们希望从少量实验区开始实验综合科学课程，用大约十年时间在全国大范围推广。现在看来，我们当时是太乐观了。经过这十多年的努力，目前科学课程资源已经有了明显的改善，但师资与评价等等诸多问题仍然存在，制约着综合科学课程的发展，社会认同程度也有待提高。另一个不容忽视的因素是，中国很大，不同地区的经济、文化和教育发展水平有较大差异，不可一概而论。因此，从我国初中科学教育现状来看，初中科学课程究竟应该采取综合的形式还是分科的形式，既不是单纯由课程本身的价值与合理性所决定的，也没有一个简单的答案。随着新课标的颁布，我们希望新的科学教育理念获得更广泛的理解和支持，也希望有更多的科学教育工作者在初中科学课程的师资培养、课程资源开发、评价体系的建立与完善等方面做更多的努力，为综合性的初中科学课程在我国的健康发展创设必要的条件和机会，从而进一步提升我国中小学生科学素养。

《中国教师》：初中科学课程被确定为“以提高学生科学素养为宗旨的课程”，实验稿并没有明确界定什么是科学素养，但2011年版课程标准中作了明确界定，您能否对此做一点说明？

刘洁民：“科学素养”概念是西方学者于20世纪50年代提出的，是一个不断发展的概念。2000年研制实验稿时，国内尚没有一个得到公认的科学素养概念，国际学术界的说法之间也有较为明显的差异，为避免争议，实验稿没有正面给出界定，但其中对课程总目标的表述实际上代表了研制组对科学素养的理解。2006年，国务院颁布了《全民科学素质行动计划纲要(2006—2010—2020年)》，其中明确写道：“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”此后国内大多数学者较为普遍地接受了这个界定。在修订课程标准过程中，修订组专家一致认可这个界定并将其写入前言，作为“课程性质”第一条的主要内容，只是根据学术界较通用的说法将其中使用的“科学素质”改为“科学素养”。我认为，明确对科学素养的理解，对于读者更深刻准确地理解课程标准显然有直接的帮助。

《中国教师》：与实验稿相比，2011年版课程标准关于科学本质的部分篇幅增加了一倍，请问其中的主要变化是什么，为什么会有这样的变化？

刘洁民：科学本质是当代科学教育中的重要内容，增进学生对科学本质的理解是科学教育的重要目标之一，也是近年来各国科学教育高度关注的问题。20世纪80年代以来，西方一些科学教育家以建构主义为指导思想，倡导一种将科学史、科学哲学和科学社会学（History，Philosophy and Sociology of Science，简称HPS）融入中小学科学课程和教学的科学教育模式，以促进学生对科学本质的理解。《美国国家科学教育标准》、美国科学促进协会“2061计划”丛书都有较多篇幅谈科学本质，将其放在重要位置；英国国家科学课程标准中也对各个学段的科学本质教育提出了相应的教学要求。在中国，长期以来，科学本质主要是科学哲学、科学史、科学社会学等学术领域关注的话题，直到20世纪90年代才明确进入科学教育领域。2001年的实验稿明确将对科学本质的认识作为课程基础，并将“体现科学本质”作为课程基本理念之一。

与实验稿相比，2011年版对科学本质的表述更为明确和详细，增加了对科学知识基本形式和建构过程、科学探究过程以及科学伦理的描写。全部内容分为四段：

第一段从科学知识建构的角度概述科学的性质，也是大家普遍所了解的，即科学是一个有价值的知识体系。

第二段着重谈科学探究。在教育的范畴中谈探究，探究往往被作为教学的手段，但在科学的范畴中，探究是本质，是人类发现知识的方法和途径。鉴于教学实践中大家对科学探究的片面理解甚至误解，课程标准中给予了非常清晰的表达：科学探究是创造性思维活动、实验活动和逻辑推理交互作用的过程，往往需要经过多次循环，不断有新的发现和问题，在解决这些问题的过程中推动科学的发展。

第三段说明科学是开放的系统，是一个不断发展的过程。教师可以借用一些科学史上的著名案例，引导学生理解科学的开放性和发展性。例如，根据直接的观察和朴素的推理，世界各古代文明都曾产生过原始的地平说，并认为日月星辰都围绕大地运转。公元2世纪，希腊天文学家托勒密运用数学方法处理前人的观测结果，构建了一个相当精致的地心说理论体系，代表了当时的科学认识水平。但是，随着观测仪器精准度的提高和新的观测结果的积累，科学家们发现了越来越多无法用地心说解释的现象，1543年哥白尼发表了日心说理论，其正确性直到17世纪以后才随着其他科学理论的发展而逐渐确立。19世纪以后，人们进一步认识到太阳并不是宇宙的中心。再比如，对地球形状和大小的认识，对物质结构的认识，对生命本质的认识，都是随着人类科学探究能力的提高而不断改进的。所以，科学不是僵化的、封闭的，而是在不断发展进步中。认识到这些，对促使学生形成正确的科学观、世界观非常重要。

最后一段说的是科学伦理。科学家是人，科学是人类活动，科学家在从事研究和相互交往的过程中既要受到人类社会基本法律和伦理的制约，还要受到科学规范、科学伦理的制约。20世纪以来，科学技术对人类的生活方式和自身安全的影响越来越深远，例如核能、人类基因组、转基因等研究既可以造福于人类，也为研制大规模杀伤性武器提供了基础，而克隆人研究则带来一系列伦理和法律问题。正因为科学技术对人类社会的影响太大了，因此其发展必须受到全社会的关注，虽然历史上多次发生世俗伦理和法律阻碍科学发展的事件，但必要的法律、伦理制约仍然是不可缺少的。

以上对2011年版中关于科学本质的部分作了十分简略的解说，课程标准解读对此有更详细的说明。由于初中科学课程是体现科学本质的课程，因此，正确认识科学本质，对科学教科书的编写和科学课程的教学都有至关重要的意义。

《中国教师》：实验稿基本理念中有一条是“突出科学探究”，2011年版中改成了“体现科学探究的精神”，课程目标和课程内容中对科学探究的表述也有明显的改变，请问主要变化是什么？对科学课程的实施将会产生什么样的影响？

刘洁民：课程改革之前，我国的理科教学习惯于以教师讲授为主，很多学校的理化生课程连学生需要完成的最起码的理科实验都不能保证，更谈不到以科学探究的方式实施教学。针对这种情况，实验稿对与科学探究有关的内容在表述上作了强化处理，试图引起广大一线教师和科学教育界的重视。经过十年来的课程改革，科学探究的理念已经较为普遍地为人们所接受，但在课程实验中却出现了两方面问题：一是表面化，即看起来像是探究式的科学教学，其实不然，例如师生问答、学生活动及动手实验等，表面上在探究，实际上学生根据教师安排好的套路作出机械反应，缺少真正的思考和理解；二是模式化，即把科学探究过程固定为一个统一的模式。为纠正表面化的倾向，2011年版强调“体现科学探究的精神”，其含义不言而喻。为纠正模式化的倾向，2011年版在表述科学探究的课程内容时明确指出，“科学探究的方式和过程是多种多样的，没有一成不变的模式”，并将实验稿中明确概括的六要素改以举例的形式表述。在教学建议中又指出，“学生的探究活动可以采用多种形式，有些探究活动是完整的，有些只包含部分要素，但无论何种形式，均须体现科学探究的基本思想和特征”，“探究教学不是科学教学中的唯一方式，它应该与其他各种行之有效的教学方式有机地结合”。

实验稿中，关于科学探究的课程目标完全按照所谓“六要素”设定，2011年版则增加了理解科学探究过程、能开展科学探究活动的要求，并明确提出了科学探究所需要的基本技能要求，特别是对观察、实验获取信息能力的要求。

从总体上看，2011年版对科学探究的要求比实验稿更为深入、细致和全面，同时也更为务实，并且力图纠正表面化和形式化的倾向，科学教科书的编写和科学课程的教学应尽可能落实这些基本要求。

《中国教师》：科学课程的另一个基本特征是整合，在这方面2011年版有什么新的内容？

刘洁民：首先，“确定了科学课程应包括以下方面内容：统一的科学概念与原理；科学探究的基本过程和方法；自然科学中最基本的事实、概念、原理、观点和思想；发展学生思维能力、创新精神和实践能力的内容；培养学生科学精神、科学态度的内容；反映现代科学技术发展的新成果以及科学技术社会之间关系的内容”。强调“通过对内容的整合使学生从整体上认识自然和理解科学，并不刻意追求不同学科知识的综合程度”。

其次，突出统一的概念与原理的地位和作用，例如物质，运动及其相互作用，能量，信息，系统、结构与功能，演化平衡，守恒等。在具体知识内容方面，调整、合并了部分内容，删除了一些较难的内容，并明确提出了对学生相关技能的要求。

《中国教师》：我一直认为初中科学课程标准制定的科学态度、情感与价值观目标非常好，凸显了科学素养的基本要求。2011年版的课标将原来的4条科学态度、情感与价值观目标整合为3条：对自然和社会的态度，对科学的态度，学习科学、处理事务与人际关系的态度。在教学中如何落实这些目标，仍将是初中科学教育实践中的难点。在此，可否请您给教师们提出一些建议？

刘洁民：科学态度、情感与价值观的培养，一定要避免表面化、形式化的倾向，忌讳空洞地讲大道理。这应该是一种“鱼在水中，不知有水”的教育境界，教师要采用潜移默化的方式，“随风潜入夜，润物细无声”。教师首先要有科学态度、情感与价值观教育的明确意识，将其落实在具体的教学行为之中。可以说，所有科学知识都富有科学态度、情感与价值观的教育价值，就看教师心中是否有这类目标，眼中能否看到这些教育价值。例如，在天文部分的教学中，可以通过解释地球是唯一的一个拥有高级生命的星球，让学生感受珍惜和爱护地球的责任和义务；通过展示人类对地球形状的认识过程，使学生了解人类对自然界的认识是不断深化的；通过观测星空，引导学生感受大自然的壮美和奥秘，激发他们对大自然的热爱和探索热情；通过引导学生了解人类对宇宙起源和演化的认识过程，提高区分科学理论、神话传说、迷信及邪说的能力；通过介绍天文学家为探索宇宙奥秘不畏艰辛，甚至不惜献出生命的事迹，激发学生探索真理、热爱科学的情感。

《中国教师》：教师们曾经反映初中科学课程中天文学的内容过难，为什么本次课标修订仍然保持了对天文学内容的较高要求？广大初中科学教师应该怎样适应这种要求？

刘洁民：天文学是自然科学的基础领域之一。自20世纪80年代以来，欧美及亚洲的许多国家在初中科学课程中都对天文教育给予了足够的重视。单纯从实用角度考虑，对于现代人来说，天文学几乎完全是无用的，但从全面培养学生科学素养的角度看，天文教育无疑有着十分深刻的意义：

（1）基本的天文知识是现代公民科学素养的有机组成部分。我是谁？我来自哪里？我现在在哪里？这是自蒙昧时代以来人类一直在思考的问题，也是每个有自我意识的人或早或迟必然要遇到的问题。对这些问题给出与现代科学相协调的回答，而不是归之于臆想、神话和玄学，当然体现了一个人的科学素养。在做出这样的回答时，天文学起着不可或缺的作用。

（2）天文学有助于培养学生对自然和科学的兴趣。日月辉煌灿烂，星空神秘幽远，每一个注视它们的人，或为之震撼，或引发遐思。古今中外，无数哲人、艺术家和科学家为之倾倒。星空对中小学生来说，既是熟悉的，也是陌生而神秘的。天文学以神秘的宇宙作为研究对象，永远是激发人类好奇心和挑战人类想象力的重要源泉，是一门适合培养学生对自然和科学兴趣的学科。

（3）天文学有助于陶冶性情，启人心智。学习天文，观测星空，可以开阔人的眼界和胸襟，使人变得博大而深沉。康德曾说：“世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。”还有天文学家说：“与浩瀚的宇宙相比，尘世间那些鸡毛蒜皮算得了什么？”天文学首先是一门观测的科学。天文学的观测，要求精细、持久、有系统，从而可以培养人们精细、耐心、有条理的心理品质。学习天文，观测星空，可以激发人的想象力，启人心智。

（4）天文学有助于学习科学方法。天文学首先是一门观测的科学，它的研究对象是可望而不可及的遥远的天体。观测（观察）是非常基本的科学方法。此外，天文学在其漫长的发展过程中，还产生或运用了其他一些重要的科学方法，学习天文也就同时学习了这些科学方法。

（5）天文学有助于培养科学世界观。所谓世界观或宇宙观，指的是我们对世界的总的看法。天文学的研究对象是天体，是宇宙，它为我们客观地、理性地认识世界、认识宇宙提供了科学的基础，所谓科学的世界观，追根寻源，来自我们对宇宙的认识。

（6）了解天文学家的探索历程，有助于培育科学思想和科学精神。伟大的天文学家都是执著地追求真理的人。哥白尼、伽利略、牛顿、哈雷、哈勃、霍金，这些伟大的名字，他们的辉煌业绩和崇高精神，永远激励着后人。

关于教师在天文学教学方面遇到的困难，我想，解决的办法，一是希望大学本科教育中加强天文学教育，例如地理系开设天文必修课，物理系开设天文选修课；二是可设计一个约30个课时的天文学培训课程，对在职科学教师提供直接的帮助；三是进一步密切科学教育专家与一线教师的联系，给一线教师提供更多帮助和引导。实际上，只要有较好的参考资料和好的建议，初中科学课程中的天文内容大部分都是容易自学的。

《中国教师》：2011年版课程标准将实验稿中的“科学、技术与社会的关系”改为“科学、技术、社会、环境”，其中的主要变化是什么？

刘洁民：主要有四方面变化。

（1）增加了主题“科学、技术、社会、环境的关系”，在其中增加了环境教育的内容，并对四者关系给出了较为具体的表述。

（2）将“科学史”调整为“科学技术史”，参照“科学的本质”改写了“科学技术史在科学课程中的地位与作用”，使其更为具体并有所深化；将“科学史进入科学课程的基本方式”改写为“科学技术史融入科学课程的若干建议”，使之具有更明确、更具体的指导意义；删去“科学史料举例”，因其已包含在内容标准的有关部分。

（3）增加了对技术素养的界定，重新表述了技术设计部分的内容及要求，使之更为具体、确切和具有可操作性。

（4）重新设计了“当代重大课题”，对设置这部分内容的意图作了更明确的表述。由于具体课题的内容目标和活动建议实质上已出现在内容标准的前几部分，故删去细节，仅列举若干重大课题。

与实验稿相比，这部分内容变化很大，限于篇幅无法详细说明，有兴趣的读者可进一步阅读课程标准解读的相关内容。

《中国教师》：在过去的十年中，初中科学课程步履维艰。接下来的几年中，为使这一课程健康发展，需要做哪些努力？

刘洁民：任何改革都不是一蹴而就的。过去十年中，虽然科学课程实验确实遇到了一些问题，但一些地区的实验表明，这门课程有利于提高学生的科学素养，科学课程标准的理念、目标、内容和结构基本符合国际科学课程的发展趋势，符合我国初中科学教育的需求。对目前实施科学课程的实验区进行的问卷调查结果也表明，科学教师对科学课程标准的基本理念和设计思路是普遍认同的，初中科学课程改革的方向是正确的，初中科学课程标准实验稿的基本框架和内容是值得肯定的。现在修订过的课程标准已经由教育部正式颁布，初中科学课程未来的发展，需要教育界以及社会各方的共同努力，通力合作。

科学教育界内人士可集中力量做好三方面的工作：科学教科书的编写、科学课程学业评价改革以及科学师资队伍的建设。首先，初中科学教科书要充分体现课程标准的理念，充分体现科学教育的价值，为教师创造性地进行教学提供适宜的平台，促进学生科学素养的提升。现在曾在实验区使用过的几套初中科学教科书正在修订，有过去十年的工作基础和实验积累，我相信修订版教科书在整体构思和细节处理上都会有明显的提升。

评价改革一直是科学教育改革的难点。这次课标修订，我们下了很大工夫对评价建议作出较大修改，旨在更好地指导评价实施。例如，在评价原则方面首先提出导向性原则，“评价应以本标准为基本依据，评价目标要与课程目标一致，评价的内容和方式应有利于引导教师实施真正意义上的科学教育，体现本课程整合和探究的特点，增进学生对科学的理解，提高学生的科学素养”，还包括发展性原则、科学性原则、多元化原则和公平性原则，评价内容和方式也在实验稿的基础上作了更为细致和准确的说明。由于目前科学课程尚未确立具有足够针对性和权威性的评价体系，我们希望这些评价原则能为科学课程的学业评价提供一个基本的依据，使学业评价成为科学课程建设与发展的推动力量，而不是干扰与阻碍因素。

师资队伍是目前我国实施综合科学课程的另一个主要瓶颈。高水平师资队伍的建设，一方面要着眼于高校本科层面的教育改革，培养优秀的准教师；另一方面要着眼于在职教师的继续教育工作，尽快提升在职科学教师的专业素养。由于目前国内部分高师院校在本科教育中直接培养初中科学教师的模式存在争议，其实施也遇到一定困难，所以加强继续教育会是当前提升科学师资队伍专业素养的主要途径。过去十年的经验表明，“短平快”式的培训不能真正解决科学教师所面临的主要困难。建议统一规划科学教师培训项目与内容，例如经过专家论证和实验区调研，制定专门的科学教师专业发展规划，将其纳入常规的教师在职培训总体方案，从而使之既具有足够的针对性又具有足够的稳定性；又比如为每个科学教师提供三年一阶段的培训机会，使他们在完成初中三年的科学课程教学之后，有机会交流、总结、充实和提升。培训内容可由三大板块组成：一是教育教学基本理论方法，二是学科基本知识，三是科学实验与设计、科学史等专题课程，使得科学教师在学科知识、学科方法和技能、学科思想、学科文化等四个层面上全面获得提升。

还有一些工作，则不是科学教育界所能解决的，需要整个社会的支持。例如，国家和地方政府对初中科学课程实验区要给予足够的政策支持，在财政上要确保科学课程的实验经费（例如科学教师的培训经费、科学实验室的配备经费、购买科学图书的经费等等），并使其生存和发展获得一定程度的法律保障，不致因某些临时性的动议就导致实验区下马，使广大教师和科学教育工作者的多年努力毁于一旦。

天文学基本知识范文第3篇

建所五十余年来，自然科学史研究所共编辑、撰写和出版学术专著及相关文集300余部，发表学术论文7000余篇，曾获得近20余项国家和中国科学院自然科学奖，多项部委科技成果奖以及中国图书奖。研究所在中国数学史、天文学史方面的研究有数十年的历史，在国际科技史界享有巨大声誉。近年来，研究所积极组织力量和资源，推动在西方科学技术史、中外科学技术交流与比较以及科技政策方面的研究。

自然科学史研究所在科学技术史（理科一级学科）和科学技术哲学（哲学二级学科）设有硕士学位和博士学位授予点，所内外共有近20余位博士生导师参与招生，每年招收博士研究生十名左右。在科学技术史方面，现设有科学史、技术史两个二级学科；各二级学科下还设有中国古代科学技术史、中国近现代科学技术史、西方科技史、医学史、生命科学史、科技战略和科技考古等研究方向。在科学技术哲学方面，设有科学哲学、科学文化现象研究、科学技术与社会、科学体制化研究等研究方向。

欢迎您报考自然科学史研究所，与我们一道共同繁荣我国科技史事业。

地　 址：北京市海淀区中关村东路55号 邮政编码：100190

部 门：研究生部　 联 系 人：代丹

联系电话：010－57552514 电子邮件：daidan@ihns.ac.cn

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中国科学院自然科学史研究所2013年博士学位研究生招生信息表

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注：1、表中导师可能重复出现，但这只表示可能的招生范围，其年度招生人数仍受备注限制。

2、综合试卷涉及世界通史、中国通史、科学社会学以及科学哲学中的基本知识。

天文学基本知识范文第4篇

【关键词】 物理教学；创造思维能力；模型思维能力；分析解决实际问题能力

物理课程标准明确指出：物理教学要重视培养提高学生的能力。要通过观察现象，观看演示和学生自己做实验，培养学生的创造思维能力。要通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的运用等，培养学生模型思维能力。要通过学生运用数学知识处理问题，培养分析和解决实际问题能力，以及获取新知识和创新能力等。针对课程标准中提出的学生这几方面能力培养的要求，在高中物理教学中应如何培养学生这几方面的能力呢？

一、培养学生创造思维能力

物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理定律，而且能够提供科学的思维方法，加深对基本知识的认识程度，激发学生的求知欲，培养学生的探索能力。学生对自然界的事物怀有好奇心，对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该爱护学生的这种精神，可以和学生一起设计实验，组织他们观察现象，引导他们积极思考，培养他们的创造思维能力。例如“判定感生电流方向的楞次定律”的教学，课前可先留给学生一个思考题：如何判定感生电流方向？怎样通过实验加以归纳得出？强化学生的创造意识。在此基础上，将学生带到实验室，根据电磁感应现象的知识，共同设计一个用线圈、电流表、条形磁铁组成的实验线路。让学生自己动手连接线路，观察实验现象，并做好记录。引导学生边观察，边思考，边发现问题，边解决问题，并根据实验记录加以分析、归纳和总结，帮助学生从中得出感生电流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化的结论。然后，引导学生将磁铁换成通电螺线管再做实验，或把通电螺线管放在线圈中，改变通电螺线管电流的大小，并观察实验现象，记录实验结果。最后，归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象所产生的感生电流的磁场，总要阻碍原来磁场的变化的结论，即楞次定律。通过启发诱导，大部分学生都能熟练应用楞次定律，收到良好的教学成效。

二、培养学生模型思维能力

物理模型方法是物理学中最常见、最重要的科研方法之一。高中物理教学中学生模型思维能力的培养，对于提高学生的学科综合能力有着重要作用。比如，在《万有引力》一章的教学中，就可以重点突出物理模型对物理学发展的重要作用。当物理学还只是作为自然哲学一部分时，为了说明各个天体的各种表观运动，托勒密建立了一个由偏心轮、本轮―均轮和等距轮三种几何图形组成的表示一组匀速圆周运动组合的模型。在这个“地心”模型中，托勒密用了约八十个圆周来解释天体的运动，他本人意识到，这种任意加圈的办法不可能具有物理的真实性。但是由于它能相当准确地测算出太阳、月亮和行星的方位，符合古代人们关于“天然位置”和“天然运动”的见解，同人们的直观经验相一致，后来又为宗教所利用，所以得以流行约一千四百来年。而后哥白尼建立了“日心”模型，他将托勒密体系的八十多个圆周减少到了三十四个，使得天文学上的测算变得更加简单容易。但他仍然把匀速圆周运动看作是最完美最和谐的运动，因而坚持以偏心轮和均轮―本轮的组合来说明宇宙的结构，这使他的体系失去了更彻底的简单性，并导致这一新体系在天文测算的精度上较旧体系并无多大的提高。直到开普勒大胆抛弃了束缚人们头脑两千年之久的天体作“匀速圆周运动”的模型，转向用第谷的观测数据去确定行星的运行轨道，最终发现了行星运动的真实规律，建立以“行星运动三定律”为核心的太阳系整体模型。开普勒的这一模型为牛顿创立他的天体力学理论奠定了基础。物理学这一段发展史告诉我们，一个物理理论或学说都是建立在一个物理模型基础上的，理论的完善和发展离不开物理模型的不断完善和发展。

三、培养分析和解决实际问题的能力

培养分析和解决实际问题的能力，平时应该引导学生做好以下两点：

1.引导学生联系生活实际，勤于思考。

我们知道物理知识来源于生活实际，是人类在生产、生活、社会实践中获得的经验总结。所以，学习物理要联系实际，把知识学活用活真正培养学生的分析和解决实际问题的能力。在日常生活中存在着大量的各种各样的问题，如日月的东升西落，冰、水的相互转化，电流使灯泡发光，电流使电阻丝受热等问题。要多引导学生平时善于观察物理现象并多问几个“为什么、是什么”自觉利用所学物理知识去分析思考，得出问题答案，从而提高这方面能力。

天文学基本知识范文第5篇

一、提问要有目的性，忌东拉西扯，偏离主题

目标是新课程标准对教学的要求，是教师所预期的教学目的。课堂提问就是达到目标的重要手段之一。纵观目前的课堂教学，课堂提问的随意性和盲目性、偏离主题的现象时有发生。如一位教师在教《数星星的孩子》最后一段时这样提问。

师：数星星的孩子叫什么名字？

生：张衡。

师：张衡是什么朝代的人？

生：汉朝。

师：他长大以后成了什么？

生：天文学家。

师：为什么呢？

生：因为他从小就有这个爱好。

上述案例中，单纯的教师问、学生答，表面上课堂气氛活跃。实则存在较大的盲目性和随意生，学生没有自主学习的动力和机会。为什么会出现这种情况，主要是因为没有规范的目标指向造成的。

无论课前教师备课预设的问题，还是课堂生成的问题，都是本节课教学目标所决定的。为了达到有效的教学目标，教师要精心选择提问的“拐点”，不能就课本谈课本，应当联系学生的生活实际，培养学生的发散思维和创造性思维。

二、提问要抓住时机，于“愤”“悱”之际

叶圣陶指出：“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导。”课堂提问要求教师看准火候，把握时机，在学生处于积极活跃的思维状态下及时“投石”，以取得“一石激起千层浪”的效果。比如，我在教《养花》的课后小结时，设计这么几个问题：

师：养花的乐趣是什么？

生：“养花有喜有忧，有笑有泪，有花有果，有香有色，既须劳动，又长见识，这就是养花的乐趣。”

师：“喜”“笑”当然是乐趣，为什么作者说“忧”“泪”也是乐趣呢？

对于这样的问题，小学生不太容易理解，我就让小组讨论，学生结合课文内容发表自己的看法，课文的主题也逐渐在学生的脑海中清晰起来。这既促使学生由表及里、由浅入深地思考，又体现了《全日制义务教育语文课程标准》“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”的教学理念。

在语文教学中，教师为了突出教学重难点，常常精心设计课堂提问，细心选择课堂提问时机。教学实践证明:提问时机过早，学生因对教材认识缺乏准备，只会使教师启而不发；时机过迟，问题已解决，提问成了马后炮。只有提问于“愤”“悱”之际。才能激发学生思考的积极性，取得超过预期的教学效果。

三、提问要设置坡度，挖掘深度

所谓坡度，就是在提问时，做到由易到难，由浅入深，由简到繁，层层递进，步步深入，从而有利于“难点”逐步化解。例如，教学《花瓣飘香》一课，如果在课堂一开始教师就爆出一个冷炮：“课题为什么叫‘花瓣飘香’？”学生对课文不理解，势必无动于衷，一时难以做出回答。就是回答也是肤浅的、零碎的。针对这个问题，我设计了三个层次：

1.小女孩怎么摘花瓣的？

2.小女孩为什么只摘花瓣呢？

3.小女孩摘花瓣做什么？

凭借这三个学习的“拐棍”。我继续追问：“课题中‘花瓣飘香’，这‘花瓣’仅仅是花瓣吗？妈妈闻到的仅仅是月季花的香味吗？”……这样的教学既没有越过学生的“最近发展区”，又激发了学生的学习兴趣，深化了本文的主题。

四、问后评价要及时准确，做到收放自如

第斯多惠说：“教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”因而教学评价在课堂教学就显得尤为重要。但是当前的语文课堂上常常会看到这样一些镜头。

镜头一：一堂课上，教师为了响应新的教学理念，抛给学生许多问题，即使相同的问题出现精彩的答案，要么没有评价，要么是简单的“不错”“真棒”……

镜头二：《狐狸和乌鸦》的拓展想象练习环节。

师：你想对狐狸和乌鸦说点什么？

生：乌鸦今后不要只听好话，会上当受骗的。

师：建议合理。对狐狸可以说点什么呢？

生：狐狸不费一点力气就得到了肉，你很聪明。

师：有个性，很会思考。