生物科学知识科普
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生物科学知识科普范文第1篇
[关键词] 生物素养；学科热点事件；屠呦呦；施一公
培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出，提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此，作为高中生物教师，应该充分利用各种课程资源，着力于提高学生的生物科学素养，合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件，开展教学不失为一种有效的选择。
一、解读生物科学素养的主要内容
我国现行的《普通高中生物n程标准》指出：生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年，美国生物科学课程研究所（简称BSCS）出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握，是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定，虽然在表述上略有不同，但总的来说，两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说，生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义：在知识层面上，要求学生掌握基本的生物科学知识，能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象；在能力层面上，要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力，具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力；在情感、态度、价值观层面上，要求学生形成正确的世界观和价值观，对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情，对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力，并且能根据自己的判断做出正确的抉择。
二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用
当今，随着信息传播手段的不断发展，人们获得各类信息的渠道增多，不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件，这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的，我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理，可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用，也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。
引导学生关注和探究这些学科热点事件，对于广大教师来说，也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面，学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注，乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究，本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养：素质教育的新起点》一文中指出：现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出，培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识，并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合；需要用人类最前沿的科普性知识，不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面，热点事件得到了社会层面较多的关注，在各种媒体中出现的频率也比较高，往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断，只要老师引导得法，学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得，学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。
一段时期以来，与生物科学相关的热点问题是很多的，笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。
（一）屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖
2015年，我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖，这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来，可谓举国沸腾，中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为，我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时，教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。
首先，教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖，但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定，是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少，在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步，但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖，而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪，“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此，生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。
其次，屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”，“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨，学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性，力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的，也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说：“药物是治疗疾病的主要手段，我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然，她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。
这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。
（二）施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理
在生物科技前沿领域，我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月，中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章，揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现，清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的，这是中国生命科学发展的一个里程碑，它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点，而帕特尔教授的评论，提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。
首先，教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂，创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件，我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义，更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举，要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题，而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术，并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许，同学们并不能理解这些技术的原理，但同学们一定要有勇于创新的意识。同时，我们要让学生对创新有一个正确的理解，创新并不一定就是“无中生有”，如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了，施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此，教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良，可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考，在科学的基础上勇于革新，创新并不是遥不可及的。对于学生来说，只有增强了他们对创新的理解，创新能力的提升才成为可能。
其次，教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界，施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果，他略带传奇色彩的求学和科研之路，他对生命科学研究的执着追求，他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等，都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中，同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法，这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻，但是，他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩，这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。
再次，在学生对生物知识学习的层面上，这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理，高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景，便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境，学生的学习和探究就能更加投入和主动，这显然有利于学生对相关知识的学习。
当然，与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件，并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值，为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。
[参 考 文 献]
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.
[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2003.
生物科学知识科普范文第2篇
一、收看电视科普节目，与科学亲密接触
在每届七年级新生“绪论”课上，我都设置一个“谁知道的多”的交流环节，让学生向全班同学介绍自己知道的与生物科学有关的电视节目的名称、大致内容、播出频道、播出时间等。要求每位学生选其中一两个自己最感兴趣的节目，利用课余时间收看，既丰富课余文化生活，又从中获得大量生动、形象、准确、可靠的生物学知识，以助于形成正确的生物学观点。
二、参观游览，大开眼界
1.参观公园、植物园、动物园、森林公园、自然风景区。在与大自然的亲密接触中，学生了解了各种生物在自然界的生长、活动状况，既愉悦了身心，又获取了知识，增进了热爱大自然、热爱生物的情感（我经常对学生进行纪律和安全教育，建议在家长的带领下于双休日进行参观游览）。
2.参观生物集市。生物集市（菜市、水果市、花市、鸟市、鱼市）是识别动植物的好场所，又非常贴近生活。通过实地参观，学生可以认识更多种类的生物，亲身体会到生物与人类生产生活的密切关系，更深切地认识到人的生活离不开其他生物，同时在不知不觉中积累许多生物分类的知识。这样，既能满足学生的好奇心和求知欲，增加学生学习的兴趣，又能弥补学生对生物的直观认识的欠缺，在获得新知的同时，巩固旧知，强化效果。
三、养花种草，饲养小动物，和生物交朋友
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。做事如此，学习知识更应如此。然而通过调查，我发现虽然绝大部分学生家中都养有植物或小动物，但由学生自己养的却寥寥无几，这样学生就失去了身边的学习和实践机会。于是我要求学生从家庭实际情况出发，因地制宜，在自己家中养一到两种动植物，比一比，看谁养得好。
学生完成这项作业的积极性很高，查找资料，向师长、园丁、商贩请教养护方法，施肥、浇水、喂食、观察形态结构、了解生活习性、关注生存环境、写观察纪录，忙得不亦乐乎。有的学生还把鱼缸、盆栽花卉带到学校，美化教室环境。这样，学生在不知不觉中获取了许多生物学知识，动手实践能力也大大增强，达到了理论和实践的统一，同时也锻炼了意志，培养了吃苦耐劳的精神，增强了热爱生命、关心身边动植物的情感，更加认识到地球是人和其他生物共有的家园。家长也欣喜地发现孩子长大了许多：比以前勤快了，更加热爱劳动了，责任心也增强了。
四、搜集资料，资源共享
鲁迅说：“无论什么事，如果不断收集材料，积之十年，总可成一学者。”收集和分析资料是科学探究常用的方法之一，对此新教材（人教版）第一单元第二章第一节作了专门介绍。学完这节课，我不失时机地布置作业：每人准备一个“生物信息资料本”，汇总自己收集的各种与生物有关的资料。要求每个学生每周至少获取一条与生物学相关的科技新闻、生活小常识或趣味知识，注明出处、日期，并作简短评论。
这项作业，促使学生时时刻刻关注社会生活，关注生物科学的发展动态，比单纯地办生物知识简报更能培养学生良好的学习习惯，发挥全体学生学习的自觉性和主动性。学生的“生物信息资料本”上，有剪报、摘抄、图片，还有自己写的观察纪录、调查报告，图文并茂，丰富多彩。许多同学还对其进行了漂亮的装饰设计，看起来赏心悦目，令人耳目一新。学生的“信息资料本”定期展览，实现了资源共享，促进了学生之间的交流。同时，我从中了解到许多因时间、精力所限没有了解到的趣味生物知识，运用到教学中，使课堂更加生动活泼，收到了教学相长的效果。
五、提出问题，善于质疑
“问题是最好的老师”，没有问题就没有认识上的进步。发现新问题，提出新问题，是一个人科学素质的重要方面。为了培养学生发现问题、提出问题的意识，我在教学中要求学生把提问题当作作业来完成，鼓励学生从课本中、课外活动中或日常生活中发现并提出问题，无论课堂内外，都允许学生随时发问，并经常鼓励、奖励善于提问的学生。
由于提问的范围没有特别的限制，学生思维比较自由，想问而且敢问、会问，不仅提高了语言表达能力，而且培养了认真观察、积极思维的习惯。学生提的问题，有些是用当今的科学知识无法完全解释的，我向学生说明这一点，更激发了他们探索生物学的欲望和对生物学事业的热爱，产生了持久钻研生物学的动力，甚至把生物科学中与该问题相关的领域作为自己未来的奋斗方向。因疑而学，因学而疑，学生求知的欲望逐渐生成，对生物科学的浓厚兴趣随之产生。这种作业受到学生的普遍欢迎，成了学生学习生物科学的动力源泉之一。
六、参与课件制作与展示，让学生的特长有用武之地
1.把编写课件的思路和脚本给学生看，让学生提出改进意见，开阔课件的编制思路，提高课件的编制质量。
2.在进行课件制作的准备工作时，开展有关的图片、视频、声音等素材的征集活动，给被选上的材料评奖，并在课件上为材料提供者署名。
3.在教学课件制作过程中，把录音、拍摄、剪辑、电脑程序的编写等工作作为活动项目交给生物、计算机、科技等兴趣小组的同学，既发挥了学生特长，又提高了他们的学习兴趣，巩固了生物学知识。
生物科学知识科普范文第3篇
关键词: 高中生物 遗传与进化 STS教育
自20世纪80年代以来,STS的理念和教育模式作为科学教育领域内的一种新的尝试得到了世界众多国家的认同,成为世界科学教育改革的一个重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科学、技术和社会)的英文缩写,是研究科学、技术与社会的相互关系,以及科学技术服务于社会生产、生活及发展的科学教育思想,它要求学生懂得科学知识的应用,知道科学技术与社会之间的相互影响和作用,培养学生关注社会的意识,并能以正确的价值观和方法解决科技发展所带来的社会问题。
《普通高中生物课程标准(实验)》在课程性质部分明确指出:“高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。”
“遗传与进化”是高中生物必修模块,它是生物学的一个基础和核心内容,也是生物科学与社会、个人生活关系最密切的领域,在本部分内容里包含遗传的细胞基础、分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分,该模块主要从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性及生物进化的过程和原因。本文以该模块为切入点,对STS教育在生物学中的渗透进行探讨。
一、系统化生物学知识,在教学中贯穿STS教育
生物具有严整的结构,通过代谢表现为生长、繁殖等生命现象,具有应激性,能够适应并影响环境,因此生物学的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有着一定关联。在教学中,教师应心中有STS理念,在有意识地引导学生在学习生物学知识、技能的同时,建立起生物科技与社会的教育观念。
例如:学习细胞分裂知识后,分析细胞分裂中DNA、染色体变化规律,推导DNA与生物的遗传相关,通过“Avery实验、噬菌体侵染细菌实验”证明“DNA是主要的遗传物质”,继续追问思考:作为遗传物质应该具备什么条件?为什么DNA可以作为遗传物质?通过了解沃森和克里克成功的奥秘引出DNA结构、功能、中心法则这些遗传学的基本知识,由此引导学生关注:人类基因组计划、中国超级杂交水稻基因组计划、亲子鉴定、基因诊断与治疗、生物技术制药和研制疫苗、艾滋病病毒的遗传机理、基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、转基因食品、害虫和病原体抗药性形成、干细胞的应用、克隆技术、人体器官移植、组织培养、朊病毒等,这些都是极好的STS教育素材,教师只要随心巧用,必可达到良好的STS教育效果。
可遗传的变异为生物的进化提供选择的材料,在生存斗争过程中适者生存,不适者淘汰,有利变异不断积累和加强,推进了生物的进化,学生沿着达尔文的思路,能了解达尔文的自然选择学说模型,教师提示学生达尔文进化学说的局限,能激发学生深入探究了解现代生物进化学说。不同的物种之间,生物和环境之间,在相互影响中不断进化和发展,即共同进化。至此,又很自然地把生物与环境的相关知识水到渠成的联系起来,在生物与环境里,生物性污染、生物净化、生物资源合理利用、绿色消费等又是渗透STS教育的良好素材。
以上的知识梳理只是一个示例,在任何一个模块的学习中,任何一个生物学的基本概念和规律的拓展,均可以作为主线将STS生物学知识框架建构。教师心中应有生物整体的概念,善于从不同角度把STS教育落实于生物教学实践中。
二、穿插应用生物科学史,渗透STS教育
生物科学史是一部科学发展的历史,它揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的STS教育材料。如孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献、我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸、袁隆平两系杂交水稻法、DNA双螺旋结构提出、《寂静的春天》带来的环保革命等,生物科学史为我们展示了生物科学事实、概念、原理、方法,以及技术发明的历史背景、发展历程、现实应用,对于学生深入了解生物学原理、生物学实验设计的基本思路、掌握科学研究的一般方法,提供了极好的范例,同时,从生命科学的发展史来看,每一项成就的获得无一不是生物学家们不断思考、不断探索,甚至是不断失败后反复实验而获得的成功,因此生物科学史在教学中的融合,既有助于学生理解知识和概念,培养科学思维,形成良好的知识结构,理解科学研究方法,掌握生物科学概念原理,又有利于培养学生科学态度和形成正确的价值观。
例如,“基因的分离定律”可以采用以下教学步骤:(1)问题引导,设疑激趣:简单解释“融合遗传”的观点,预测孟德尔豌豆杂交实验F1会是什么样颜色?实际结果F1紫色,与“融合理论”不符合,怎么解释?(2)设问:在孟德尔豌豆杂交实验里为什么F1全是高茎?矮茎消失了吗?F2为什么会出现3∶1这样的结果?是偶然的吗?怎么解释孟德尔的发现?(3)带着疑问,引导学生思考孟德尔对该实验现象的解释;它与“融合理论”的本质区别是什么?孟德尔的解释是否合理呢?怎么检验它的正确性?(4)介绍“假说―演绎法”,指导学生绘制一对相对性状的遗传图解,理解测交实验过程,预测测交实验结果,领悟“假说―演绎法”在科学实验研究中的价值。(5)师生共同归纳总结孟德尔基因分离定律的实质,并组织模拟性状分离比实验,体会模型意义。(6)介绍孟德尔定律在生产实践上的应用。通过设疑探究模拟孟德尔关于基因分离定律的过程,再现生物学家的实验设计和操作,让学生亲身体验和感受科学探究过程,学生能够较好理解基因的分离定律实质,理解“生物―技术―社会”之间的关系,并对“观察、发现问题―分析问题、假设―实验设计、验证―归纳总结”的一般研究过程有了真实的体验,实现知识(分离定律)、技能(科学研究方法)目标的达成。
三、情境创设、课堂引导,落实STS教育
建构主义观点认为:知识是从情境和活动中来的,学习是在真实的活动和社会性的互动里发生的,情境教学是教学研究中的一个重要问题,所谓“情境教学”,就是“从情与境、情与辞、情与理,情与全面发展的辩证关系出发,创设典型的场景,激起儿童热烈的情绪,把情感活动和认识活动结合起来,所创建的一种教学模式”,即“情境教学”指的是教师人为“创设”的情境中所进行的教学。[1]创设情境的目的或激发学习兴趣,或启迪思维,总的来说是为实现有效的教学服务,因此创设恰当的教学情境,开展STS教育活动,是生物教师的基本素质和能力体现。如学习“性别决定和伴性遗传”的内容时,我先给学生展示一位男明星和一位女明星的照片,设问:人都是由受精卵发育而来,为什么有的发育成雄性,有点发育成雌性?再讲述“色盲的发现”“月亮的女儿”的故事,提问:色盲和白化病的患病人群有什么不同?为什么会出现这样的情形呢?面对可能出现的不同的遗传病,如果你是一个遗传咨询师,你怎么给一个怀孕的母亲进行遗传咨询?在这样创设的提问情境,学生产生了价值取向,注意力集中,认真思考,为相关知识的学习做好了准备。随着一个个问题的解决,学生较好掌握了知识,同时在假设的情景里应用所学习知识分析问题,解决问题,“科学、技术、社会”的意识也自然地融入在教学活动中。
四、活动延伸,课外拓展STS教育
课堂教学的时间是有限的,因此教师在做好课堂教学的活动的同时,应充分组织学生围绕与生物学有关的科学、技术及社会问题开展以学生为主体,以实践性、趣味性为主要特征的活动课,对生物学课堂教予以必要延伸和拓展补充。如举办“基因工程和转基因技术”“克隆技术与人类未来”“人类基因组计划”等专题讲座,进行“生物与人类未来”“环境污染”“健康与生命”“健康与营养”等专题调查,推荐适合中学生的科普读物,收集报刊杂志上最新科技发展动态,开展阅读竞赛活动,进行小制作、小发明、小实验等丰富多彩的活动。学生通过活动的参与,能巩固已学的生物学知识,学和合作与分享,认识体会生物学科学的重要性,养成关注与生物学有关的社会问题的习惯,自觉运用生物学的相关知识解决人类面临的社会问题。
当今世界,生命科学日新月异,生物工程、克隆技术、转基因技术、人类基因组计划的研究在环境保护、医药生产和疾病预治等方面发挥巨大作用的背景下,在新课程理念的指导下,生物教学与STS教育相结合,把知识与应用、科技进步与社会发展,价值观与关注社会的理念融于教学过程中,能使生物教学的内容更趋于完整。教师应立足于社会生活中的实际情况和问题,利用好教材,使学生能够积极思考,理解生物科学与技术在社会中的作用及反作用,作出判断和决策,主动学习,寻求当今社会发展中的生物科学、技术运用的最佳方案,培养科学的价值观,具有对社会问题进行预测、判断、决策和解决的能力,使生物学科教学真正着眼于每个学生的全面发展和终身发展的需要,真正全面提高学生的生物科学素养。
参考文献:
生物科学知识科普范文第4篇
用创客思维学习生物
生物，神秘而精彩。作为一门在高考中与物理、化学具有同等地位的学科，生物却常常被忽视为“副科”。形成如此现象的原因之一，便是学生对于生物知识的认知有限。郑涛老师介绍时说：“高中的生物课程设计虽然全面，但其中涉及许多繁琐的理论，这就造成了我们平时所能了解的生物世界只是个巨大的抽象概念集合体，而不是一个与平日生活息息相关的生动集合。因而，我们想借助学生社团这个平台，使同学们更近一步去认识、了解身边这个熟悉而又陌生的世界，让他们重新理解生物的内涵。”
2012年9月，在生物校本课程《生活中的生物学》的基础上，由郑涛和吴庆红两位老师成立的Marimo生物智享工作坊，以“科技改变实际，巧手改变生活”为宗旨，开展了集生物社团、学生公司、生物竞赛、创新实践等多元一体的科普培养。每年，她们对遴选后加入工作坊的同学进行与生物科学知识相关的培养及训练，而学生成员作为不同项目的负责人，通过招新、招聘等方式吸纳更多同学入社，开展社团、社会实践等活动。三年多的时间，工作坊旗下分别成立了生物环保社团、生物模型社团、智在必享学生公司、创新实践研究小组4个分支组织。
利用课余休息时间，该社团的同学们用掌握的生物学知识和各种材料，进行生物模型的制作和展卖，同时研发生物模型周边产品，所获资金主要用于公益活动。通过各种动手实践与公益活动，社团为学生提供了更广阔的舞台，使同学们展现自己的能力和风采，也使他们在社会实践中锻炼能力，传播环保理念。社团成员王雨龙同学说：“进入社团后发现，这里不仅可以学习到生物知识，还能涉及许多其他方面的学习。来到社团我第一次接触生物模型，在老社团成员的带领下，我逐渐能够与人进行愉快的交流，感觉自己飞快地成长。比如去参加模型展示的时候，开始我还有点害羞，不知该怎么表达，后来在大家的帮助下逐渐能够放开，也发现向别人推荐自己做的模型真不简单，但却是非常有意义的事情。每次的活动都令我们有所提高，团队间的合作和分工也越来越清晰，大家在感受到生物知识的魅力的同时，也在实践过程中理解了科学与社会之间的联系。” 社团在“2014年朝阳区中学生社团嘉年华”接受媒体采访 社员们与参展的生态瓶
模型制作，把创意
转变为现实
Marimo生物模型社团以生物学科为背景支撑，进行生物模型的制作与展示，能够让对生物领域感兴趣的同学，用自己所掌握的知识，去创意、设计、制造，把各种创意转变为现实。
说起建立社团的初衷，郑涛老师毫不讳言：“进入高中生物课程改革后，高中生物知识内容抽象，不易理解，老师们提供的模型也只是上课演示时使用。我希望在课余时间，可以让同学们通过自己的巧手来制作生物模型，加深对生物学知识的理解。”
模型的制作过程主要分为三步骤：
选择材料
选择主体材料时，可尝试使用软陶、超轻黏土、泡沫黏土、无纺布、木棍等材料，同学们根据每种材料的特点，对其进行组合设计。
设计图样
根据所需材料和了解的生物知识，给模型设计图样，由于受到场地和工具的限制，在实施过程中还会进行调整。
制作
将现有材料按照模型设计的图样来动手制作。
尤其是讲到DNA双螺旋结构的课程时，社团的同学们会大开脑洞，制作生物演示模型。比如，用木棍、图钉、PVC塑料、颜料、塑料套可模拟制作DNA双螺旋结构;用超轻黏土、PVC透明板、铁丝可以模拟制作生物膜结构，等等。
Marimo生物模型社团在参加2014年朝阳区生物模型制作大赛时，取得了优异的成绩，并受邀参加第33届朝阳科技节、北京市阳光少年活动等。今年参加的全国科普日活动，是生物模型社团参加的多场大型活动中的一场，而今，团队里每位成员都已能从容地教授现场观众制作不同类型的模型了。同学们在将创意转变为现实的同时，也渐渐地成长起来。
生态瓶，
点点滴滴为环保
环境保护迫在眉睫，虽然人们的环保意识是有的，但是对于环境破坏的后果只能靠想象，而无法真实地感受到。Marimo生物环保社团的同学们现在都有个癖好，就是搜集各种使用过的空瓶子。原来，他们是利用生物学知识制作生态瓶。根据瓶子的形态和大小，他们会分门别类，将生态系统的各主要成分加入进去。对于生态瓶，不做任何外界物质（如营养、氧气）的添加，只需要在光下就可以完全模拟地球的运行系统。同时，大家还为每个生态瓶都制作了相应的生物说明书，以及生态系统稳定性的介绍，帮助同学们理解。
通过生态瓶的义卖，社团将所得的收入用于资助不同类型的环保项目，如为校园购买绿色植物，美化教室环境。同时同学们利用邮件、微信等网络资源，与生态瓶的购买者联系沟通，进行生态瓶观察的记录反馈搜集，并不时推送一些活动信息和环保信息。 正在动手制作并讨论生物模型的同学们 上图 减数分裂的过程、翻译过程
下图 豌豆、翻译过程，同源器官模型 左图 在2014年北京市朝阳区中学生社团嘉年华上，社员们手把手教小朋友做模型
中图 同学们在校外义卖自己制作的生态瓶
右图 学生制作的生物模型系列
生物科学知识科普范文第5篇
关键词：STS教育；生物教学；素质教育
新课程的理念之一是注重与现实生活的联系，STS就是让学生在现实生活的背景中学习科学与技术。这就要求生物学教学要涉及当地与生物学相关的事物或问题，让学生发现解决问题的方法，并在解决问题的过程中获取新的知识，形成科学的态度和世界观，提高科学探究的技能，养成科学思维的习惯。为此，教师要深入理解生物课程标准，在充分了解学生和当地资源的基础上，结合具体教学内容和要求，将“现实生活中的生物学”融入教学中，真正落实课程标准的要求。在教学实践中，我从以下几个方面对学生加强STS教育。
1.上好课内结合课，渗透STS教育
课堂教学是实施素质教育的主阵地和载体，教学中教师应及时联系社会、联系生活、联系技术，从而激发学生的学习兴趣。在课堂教学中可以通过以下途径渗透STS教育。
1.1在课题引入时对学生进行STS教育
教育心理学指出：情感是追求真理的动力，是智力发展的重要因素。积极的情感是人的认知活动的内驱力。教师以生物科技或社会问题作为引入，易于激发学生积极的情感，引起学生的
兴趣。
教学中教师可以生活中的某些问题引入课题。如在“细胞呼吸”的教学中，我以本地的传统生活习惯——过年时做米酒引入课题。请见过家人或亲手参与过制作的同学说出制作的大致过程，接着提出一系列的问题：做米酒时用什么米做原料最好？是饭盛出来就放入“酒药”还是等饭冷却后再放？为什么要放在被窝里焐？为什么要用盖子盖住坛子口？几天后闻到了香味，它是什么味道？是先产生水还是先产生酒？在这些问题的讨论中，学生自然而然地掌握了呼吸作用的底物、产物、影响细胞呼吸的因素等抽象的知识，起到了“春风化雨、润物无声”的作用。
1.2在新课教学时，对STS相关内容重点讲授
选修三的各个专题与农业、工业、健康等息息相关，能让学生较全面地了解科学技术应用的现状及发展前景，帮助学生体会到生物科学与人类社会、日常生活密切相关，并能对科学、技术的相互关系形成正确的认识。
如，在转基因生物的安全性教学中，我先让学生到超市调查转基因食品的现状，并通过网络、报纸等媒体了解转基因食品存在哪些安全隐患，结合书本内容，通过辩论的形式让学生重视从实际问题出发，认识科学技术给人类带来的“两面性”。
1.3在课堂小结中渗透STS教育
在课堂小结中讨论本节课的主要知识内容，及其在生活、技术的应用以及我们应获得的价值观。成功的结课，不仅可以对教学内容或教学活动起到系统性概括、画龙点睛和提炼升华的作用，还
可以对学生的后续学习产生重要的影响，全课结束前，在总结归纳的基础上，将所学知识引向未解的科学之谜或亟待解决的社会问题，拓宽学生的知识面，引发探究兴趣，激励学生利用生物学知识造福人类。如学习完了血糖的调节，师生共同总结血糖调节的过程，糖尿病的病因、症状后，引导学生思考糖尿病如何治疗，能否根治？如何才能根治？病人应怎样调整自己的饮食习惯？把学习的内容延伸到生活中，用学过的知识去解决生活中的问题。
1.4充分利用教材中的的阅读栏目进行STS教育
教材中的“科学·技术·社会”“拓宽视野”“科技探索之路”和
“与生物学有关的职业”等阅读栏目编入了大量的STS教育素材。用好“阅读”材料，可使学生从中感悟到生物与科学、技术、社会的密切联系，从中感悟到学好生物的意义和责任的重大。“与生活的联系”栏目如“脂肪类食物”“癌细胞”“咸的食物与细胞失水”。“与社会的联系”栏目如“大棚种植蔬菜”“空调病”“计划生育”等。这些都是科学技术与社会生活、生产、发展相关的问题。在教学中，教师应充分利用课本资源指导学生学习。
2.重视科技活动，发展学生特长
2.1精心设计专题讲座
科学技术发展日新月异，为了使学生了解当前的一些科技动态，对热点科技领域的新成就、新技术有大致的了解，适当补充一些科技资料进行专题讲座是必要的。
如，学完基因工程后，举办《基因工程的最新进展》专题讲座；学完由免疫失调引起的疾病后，举办《器官移植面面观》的讲座。这些丰富的素材为学生展示了科技有趣又有用的奇妙世界，这些科技成就与生物知识息息相关，通过这些活动使学生体会到生物学知识的实用性和重要性，开阔学生视野，陶冶学生情操，启发思维，激发学生学习兴趣。
2.2定期举办读书报告会
有计划地指导学生阅读与教材相关的科普读物，并要求学生写好读书笔记，同时灵活利用教材的阅读材料，充分利用图书馆进行读书活动，鼓励学生对生物学个别领域做较深入的钻研，扩
大和深化所学的生物知识，增长现代科学知识。如很多学生对是否可以克隆出恐龙存在着极大的好奇性，我向他们推荐了几本书，《谁克隆谁》《奇妙的克隆》等，让他们自己去寻找答案，并在读书报告会上向同学们汇报收获。
2.3充分利用校园宣传栏
校园宣传栏是最好的宣传生物学知识的场所，学完“免疫”一节内容后，结合学校的“艾滋病”知识宣传，我校组织了一场轰轰烈烈的“预防艾滋病，从我们做起”的活动，通过对艾滋病的起源、传播途径等介绍的一张张富有感染力的宣传画加深了学生的认识，告诉学生“以预防为主”。在“世界湿地月”“世界地球日”“世界无烟日”的时候组织学生出了一系列保护地球、保护环境等的板报，使学生认识到，地球只有一个，地球是人类生存的唯一家园，从而引起学生的环保意识。
3.加强社会实践，促进学生全面发展
教师让学生通过对社会实际的观察，了解生物学知识在生活、生产和科技方面的应用，结合生物知识对他们进行辩证唯物主义
科技世界观的教育。
3.1积极组织学生开展实践活动
生物科学技术和社会关系密切，内容丰富，教材中编排了一些STS教育的调查、参观等实践活动，教师可引导学生通过图书、报刊、音像和网络等了解更多的信息，开展调查、研究、讨论等活动，理解生物科学技术对社会发展的作用，同时也了解科学技术可能
带来的负面影响。
例如，学习了生物圈的稳态后，请同学们调查我校周围的环境
问题。学生花了两天的时间，走访了街道社区，甚至居民家，询问了各种行业的污染情况，得出我校附近的污染主要有水污染（印染厂排放大量污水）、空气污染（发电厂燃烧煤），以及粮食收获期间农民集中燃烧农作物秸秆造成的严重的空气污染。但有几位学生并没有走出校门，而是专门研究校内的污染情况（我校有条长长的小河，常年发出恶臭。）学生认真调查后得出结论，生活污水的直接排放是导致污染的主要原因，同时还提出了种种治理方法。这增强了学生保护校园环境的意识。
3.2给学生动手的机会，让学生亲身体验生物学就在身边
在教学中，教师通过引导学生注重联系工业生产和日常生活实际，使学生在学习知识的同时学习知识的实际应用，改变了过去那种重理论知识轻实际应用的趋向，提高了学生正确应用知识的能
力，使学生愿意把生物知识应用于实际生活中。每年的农忙季节，农民燃烧大量的秸秆使空中烟雾弥漫，影响交通。就这一问题请学生为农民找出一条合理利用秸秆的方法，学生纷纷动脑，想出了很多好的方法，如加工成饲料、用来养蘑菇、进行沼气发酵，甚至有学生想到用它来做成各种工艺品。真正做到学以致用，这些活动增强了学生在生活实践中主动学习生物学知识的能力。
STS教育正以它所涉及的学科、技术和社会的关系，科学技术在生产和生活中的应用，以及培养学生关心社会的意识，用正确的价值观处理社会问题的能力等，充实着生物学教学所需要的素质
教育的内容。当然，进行STS教育对教师也提出了更高的要求。教师必须不断学习，跟上科技的发展，注意收集各种新知识、新技术的资料，丰富自己，以使STS教育顺利推行。
参考文献：
翁兰穗.高中生物必修课运用STS模式的教学原则和策略.课
生物科学知识科普范文第6篇
关键词：公民科学素养;公众理解科学;科学传播
Abstract:ThegeneralthreedimensionalconceptsofcivicscientificliteracyandrelatedtestitemsfromJonMillerandOECD’sPISAarereviewed.Itispointedoutthattherearestillalotoftheoreticalandpracticalproblemstobeconsidered,thatthebasicframeworkinvolvedshouldcomefromsciencestudies,andthatChinashouldsetupitsownmeasurementandexplanationsystemtocopewiththeseriousasymmetryofitslocalsocialandeducationaldevelopment.Theproblemsfoundinthetestpartlyrevealthelimitsof“deficientmodel”inthepublicunderstandingofscience.
KeyWords:civicscientificliteracy，thepublicunderstandingofscience,sciencecommunication
公民科学素养（civicscientificliteracy）是公民文化素养（culturalliteracy）的子集，是指一个社会中成年公民对科学技术的理解和运用能力，通常指最低要求。它有4方面的问题：①它指的是什么？即如何定义它?②它是干什么的？即用这个术语要做什么事情？③我们如何测度它？即如何设计指标体系实际测量它？④如何解释调查得到的数据？据了解，我国只有中国科普研究所、中科院科技政策与管理研究所、中国科技信息研究所、北京大学等单位的少数研究人员在一定程度上研究过科学素养及其测试问题，其中李大光等人做了大量先驱性的工作[1－4]。现在看来，国内在这方面的理论研究相当不足（国际上研究得也不充分，只是近些年研究的人员才多起来），无法满足实际应用的需要。讨论科学素养问题，广义的科技传播是一个良好的框架，《让科技跨越时空：科技传播与科技传播学》一书提供了这样的一种合适的语境[5]。无疑，科学素养问题只涉及科技传播学中极小的一部分。
一、公民科学素养的含义
乔治??梅森大学物理系的JamesTrefil教授给出的定义为：“如果一个人有足够的科学背景，以应付其日常生活中所涉事物的科学成份，则他或她就具备科学素养。”[6]由于我国城乡差别极大，人们的受教育程度、生产和生活方式差别很大，人们的“日常生活”很不相同，其中关注的自然科学问题也有相当的差别。科学素养是文化素养的一个部分，而后者可以形象地比作一个庞大的知识母体（alargematrixofknowledge）。此知识母体具有马太效应，基础越好就越容易增添新内容，基础越不好就越不容易补充新内容。这里“知识”一词要做广义的理解，包括事实、术语、方法、技能、观念、哲学、历史等等，并且它们彼此紧密交叉、处于动态发展过程之中。于是，“科学素养由一系列事实、概念、历史、哲学和观念组成，它们彼此通过逻辑纽带联系在一起。有科学素养的人关于宇宙运行的方式知道一些基本的事实，也在一定程度上了解科学家是如何得到那些知识的。有科学素养的人能够处理进入他或她视野中的科学和技术事务，就如同他或她应付经济、法律或政府事务一样熟练。注意，在此科学素养定义中，我没有包括做科学（doscience）的能力。当我去听一场音乐会，我不希望在前厅中被拦住并被要求展示对小提琴具有精湛技巧，方能进入音乐大厅。同样我认为不应当要求人们会做科学，方能算作具备科学素养。”[6]
科学素养与科普、科学传播（SC）及科学教育关系甚密，近些年国内许多部门都不断地谈起这个概念。我国从20世纪90年代从美国引入并开展公众科学素养调查，到目前为止已于1992,1994,1996,2001,2003共5次开展公众（18～69岁）科学素养的全国性调查。5次调查均由中国科普研究所等单位组织实施，功劳巨大。
1992年米勒在《公众理解科学》杂志第1卷第1期上著文《通向对“公众理解科学技术”的一种科学理解》，较全面地总结了此前10多年的研究进展[7，8]，当时他为国际科学素养促进中心的主任，此中心隶属于芝加哥科学院。米勒指出，对公众理解科学的经验研究始于1957年由美国科学作家协会（NASW）和洛克菲勒基金会资助的一次全美成人调查。此调查的目的是想了解科学写作的读者规模及需求，样本为1900个美国成人，问卷中只有一小部分内容涉及科学技术问题。1972年，美国科学委员会（NationalScienceBoard）决定出版双年度《科学指标》（ScienceIndicators，后来名称略有改变，加上了“工程”，成了科学与工程指标），以反映美国的科技状况，其中有一章是关于公众对科技的态度的，并在全国实施了问卷调查。1972,1974,1976年的《科学指标》所开展的研究属于第一阶段。米勒讲，这一阶段被认为没有很好地利用社会科学方面的资源。美国国家科学基金会（NSF）开始征集新方案，米勒与普莱维特（KennethPrewitt）拟定的一项建议被选中，于是开启了《科学指标》系列出版物的第二阶段的研究工作。1979年的《科学指标》具体反映了新阶段的调查设计。正是在1979年的研究中米勒第一次实施了他所拟定的科学素养问卷调查，他把科学素养定义为一种三维建构物，具体包括：（1）科学术语和科学概念的基本词汇；（2）对科学过程的理解；（3）知道科学和技术对个体和对社会的影响。[6]实际上这一指标骨架依据的是米勒于1983年发表在《代达罗斯》（Daedalus）杂志上的文章《科学素养：概念评论与经验评论》。
1985,1988,1990，2000年上述三维测度方案又有所修订。1988年英国的调查研究采用了米勒的体系，1989年加拿大的研究、1989年欧盟的研究及1990年新西兰的研究，均采用米勒的三维体系。
20世纪90年代后，米勒的体系进一步流传，同时多国的比较研究方兴未艾，针对特殊群体的科学素养调查研究也纷纷开展起来，如针对在校某一年龄段学生的调查研究。
到了2000年，联合国经济合作与发展组织（OECD）启动了著名的PISA项目(三个一轮：2000年,2003年,2006年。现在2003年的报告已经出版)，32个国家（其中28个是OECD成员国）共有25万学生参与了科学素养调查（另有13个国家准备加入，我们不知道为什么如此重视科教的中国反而不加入），有趣的是年龄一律限定在15岁。为什么选在15岁呢？因为对于多数OECD成员国，15岁的学生马上就要结束义务教育了，选择这个时期进行测试能够对义务教育的效果进行有效评估。PISA测试范围较广，包括3大类：阅读素养、数学素养和自然科学素养。其中只有后者与米勒的测试有直接关系。
PISA科学素养测试仍然采用了与米勒类似的三维结构体系，但阐述得更为清楚。PISA报告指出：科学素养是指，在科学技术极大地影响着人们的生活的条件下，科学地思考问题的能力。这种素养包括理解科学概念并运用科学观念的能力[7]。
第一维：科学概念（scientificconcepts）。指为了理解自然界及其由于人类的活动所导致的变化，学生们需要掌握一系列基本的科学概念，这些概念涉及物理、化学、生物科学、地球与空间科学等学科。
第二维：科学过程（scientificprocesses）。PISA考察学生运用科学知识及对科学过程的了解。要求学生有获取证据、解释证据和运用证据的能力。具体讲，考察5个方面的过程：①辨识科学问题；②识别证据；③得出结论；④交流或传播这些结论；⑤用演示表明自己对科学概念的理解。除了最后一条，其余几条并不直接要求具体的科学知识。当然，其他过程严格说也不是与“科学”内容无关的。
第三维：科学境况（scientificsituations）。科学素养测试想了解的主要是日常生活中涉及的科技问题或科技事务与人们的关系。2000年的测试主要涉及3个方面：生活与健康中的科学；地球与环境中的科学；技术中的科学[7]。
二、公民科学素养的测试
以一种方便有效的办法真正测试这三维，是相当困难的，问卷极难设计，特别是针对后两维。据我们考察，米勒在实际测试的问卷上也没有真正反映他的理论构想，中国历次的测试中针对后两维的试题设计也有明显不足。OECD的实际测试采用的主要是塞麦尔维斯（IgnazSemmelweis，1818～1865）日记中的段落，而采用这个例子大概受到了著名科学哲学家亨普尔的《自然科学的哲学》一书的影响，亨普尔讲述那个例子主要根据的是辛克莱的《塞麦尔维斯：他的生活和学说》（1909）一书。OECD1999年的一份研究报告《测度学生的知识和技能：一个新的评估框架》详细阐述了PISA科学素养评估的潜在概念框架。
现有的测试方案对于科学的社会运作（涉及后两维），并没有给出很好的测试题目。这方面的测试应当主要考察人们对“大科学”时代“同行评议”、“科学激励机制”等制度安排的了解，这也是未来科学传播的重点。基于此，我们可以提出自己的科学素养体系及相关的测试方案，重点加强科学社会学的内容，更好地反映科学—社会—个人之间复杂的互动关系。初步的设想仍然是三维：①科学概念维；②科学（内在）过程维（对应科学哲学）；③科学（外在）运作维（对应科学社会学、科学传播学等）。这需要一系列经过良好试测的试题作为支持。
人类社会发展到现在，积累了大量的科学知识，涉及许多学科，其中的知识可以说是海量的，终生也学不完。但是，这些知识中有一些是基本的、对每个人差不多都是重要的，或者说应当知道的。
对第一维的测度，应当把握一个基本原则：不是多多益善。大量科学知识是相当专门化的；大量知识更新速度很快，即现在看来很准确，不久后就会过时甚至成为谬误；拥有更多的知识，在相当程度上不说明问题，还要看这些知识的时空分布状况等。对于测试而言，要求公众掌握的是有一定时效性的、通用的、各学科均有分布的、难度适当的知识（包括事实、原理）。
科学素养包括许多内容，一般来说不容易简单地概括为几个方面。《面向全体美国人的科学》中认为，“科学素养包括数学、技术、自然科学和社会科学等许多方面，这些方面包括：熟悉自然界，尊重自然界的统一性；懂得科学、数学和技术互相依赖的一些重要方法；了解科学的一些重大概念和原理；有科学思维的能力；认识到科学、数学和技术是人类共同的事业，认识它们的长处和局限性。同时，还应该能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题。”[9]在这种理解中，采用了科学的广义用法，科学一词包含数学、自然科学(物理、化学、生物学等)、社会科学等，而狭义的用法中科学只指自然科学。在OECD的PISA项目中，科学也只指自然科学，在那里分别考虑数学素养和自然科学素养。
无论按广义的理解还是狭义的理解，科学都是十分复杂的，科学素养也都包含许多相互联系的方面。自米勒始，为了测试方便，人们常常将科学素养简化为三个维度。但是这三个维数与数学上的三维是不同的。数学上讲的三维，彼此是独立的，而这里仅仅是借用“维度”的概念，是一种比喻的说法。科学素养的三维之间有着内在的复杂关联。
在通常的认识中，三维素养呈现正相关变化，即第一维测试的数值越高，则第二维第三维测试的数值也高，反之亦然。笼统讲，这不算太错，但不准确。细致分析，其中会存在反相关的情况。假定测试结果大致反映了实际的情况，针对不同的人群或者个体，完全有可能对于第一维测试的数值高，而对于第二第三维反而很低，也可能存在另一种情况，即第二第三维数值高，而第一维相对较低。这种可能性特别值得指出来。它的含义是，对科学事实的了解，不等于对科学过程、科学本性、科学的社会与境的了解。
随着科学本身的复杂化，科学传播过程日益复杂化。三个维度的科学传播之间可能还存在一种新情况：即相互冲突。英国科学技术办公室(OST)与威尔康信托基金(WT)2001年报告指出，科学传播系统中的不同主体(players)之间，关于向公众传播什么、为什么传播和怎么传播等，会存在一定的张力。试图传播关于科学的确定的“事实”的欲望，与试图传播科学之运作过程的需求之间，可能相互冲突[10]。前者力图提供相对简化而明确的科学信息，而后者试图让公众明白科学发现过程中的接连不断地提问题的过程，即关于科学本身也要不断地问为什么。前者强调信，后者强调知。“更好地理解科学的过程是重要的，如果非科学家试图搞明白被接受的理解如何可能被过高估计，以及新的解释和结果是如何领先的。这样，当新发现被宣布时，可以防止科学和科学家受到冷落，也会防止所谓的新发现产生误导作用[10]。
这就自然引出科学传播的两类不同模型。一类是传统的欠缺模型(deficientmodel,也译作缺失模型)，它是自上而下向群众教授科学的模型（这个模型相当有效，但也有一些问题）；另一类是介入模型、与境模型、民主模型、对话模型（这个模型听起来十分动听，但操作起来有相当的困难）等。
威尔康信托基金1998年的研究表明，非专家不需要了解一大堆科学的细节才能够讨论科学的社会与伦理问题[10]。因为科学是高度分科的，就某一学科或者专门问题，确实存在专家与非专家之严格分界，但就整个科学而言，很难说谁是专家谁是非专家。比如，院士是科学家，是在某一专门领域有很高成就的科学家。通常人们以为他们对于科学的任何事物都是专家，即不仅仅是在他擅长的那个领域是专家而且也是其他领域的专家。这当然是没有根据的，虽然一些院士知识面很广，但仍然得不出院士比普通人对其他学科了解得更多。比如陈景润是数学中数论领域的专家，他对物理学、对社会科学可能就比较外行，甚至不如普通的文科大学生及普通市民。这也非常正常。
在科学的社会与境一维，更多涉及情感和价值观。公众与科学家更站在几乎相近的平台上。科学家群体可能更倾向于维护科学共同体的利益，而公众可能更关心自身的利益，他们对同一个问题的看法可能相差很远，也不能简单地称科学家的判断更客观、更合理。这时需要对“合理性”制定标准，而这个标准是相对的，随着时代的不同也会有变化。
三、现有测试方案关于第二和第三维的处理及其问题
科学素养定义中包括了非常广泛的内容，也因而给进一步的界定和实际的测度带来了一系列复杂问题，其中包括若干理论问题没有解决。米勒的三维体系谈论起来非常合理，但极难测试，实际上各国在测试中也都做了灵活处理，包括米勒本人所做的测试。第一维涉及的主要是科学事实和原理，基本没有问题，但第二第三维问题很多。
宏观上讲，第一维涉及的各门自然科学中的基本知识和原理；第二维涉及的是科学史、科学哲学；第三维涉及的是科学社会学和STS等。对于普通公众，对于第一维可能还算容易掌握，但对于第二和第三维就显得相当困难了。即使对于专门学习科学史、科学哲学和科学社会学的学生，对相关问题的认识也有很大差别，一方面属于较难掌握，另一方面这些学科、问题仍然处于广泛讨论、争论之中，很难给出唯一能让大家认可的选择。
米勒对科学素养的理论和实践贡献很大，但是因为他不是专门从事科学哲学、科学社会学工作的，他一定程度上低估了后两维测试的困难。由此导致的直接后果是：
（1）对第二维的出题，显得过于简单，甚至文不对题，即所出题目并不能实际反映对所声称的科学过程和科学方法的测试。
（2）第三维干脆不以客观题的形式出现，不直接计入科学素养综合指标的计算。这相当于说由原来的三维简化为二维，而两维也不够全面，实际上目前世界各国所做的测试只做了一个半维，即第一维加上第二维的一半。
RichardCarrier坦率地道出了公众拥有科学素养的困难性，他于2001年指出：“你可能很吃惊，科学素养很难获取也颇难传播。毕竟，科学是一种极为复杂而且精致的事物，只有博闻察验、深思熟虑才能真正理解科学。人类文明用了数千年才算明白了它的道理，也许要花更多的时间才能掌握它。最近的一些著作已经揭示了科学的非同寻常、反直觉和极其麻烦的本性，拒斥了天真的启蒙观点，启蒙观点认为科学不过是学科化了（disciplined）的常识。”[11]
RichardCarrier指出：“在我的研究和随后的测试中，‘科学素养’（scientificliteracy）不是指科学的内容（content），而是指科学的本性（nature）。科学内容会铺天盖地地涌向公众。许多科学事实是常识：现在大街上的普通人也比古代最有学识的人知道更多的科学事实。”[11]
的确，这能说明什么呢？能说明现在的普通人，也比古时的学者更理性、更懂得思考、探索？绝对不是这么回事。另外，如今电视上播出的所谓科学知识“闯关答题竞赛”，测试的只是记忆力和条件反射速度。如果让一位实验室里成熟的科学家与一位初中生同台对阵，按现在的标准，很可能那个初中生获胜，这能说明他更懂科学、更懂科学方法，更具有科学素养吗？一些电视台以科学的名义所做的东西，一定程度上有令观众弱智化的倾向，对一个问题所提供的标准答案，实际上是对科学问题做了极端的简化，在不列出前提条件的情况下鲁莽地下结论。以那种方式传播科学，实际上等于歪曲科学，是提高真正的科学素养的一种反向作用，即它甚至能够降低人们本来可能具有的一点点本能的怀疑精神、探索求证精神，即降低原有的科学素养，对科学产生更大的误解。
科学的本性，是科学哲学专门探讨的问题，也很难理解的。根据Carrier，自然科学的本性有许多方面，但至少包括如下7个方面：①科学的结论是暂时性的；②科学是一种以经验为基础的信念(ScienceisanEmpirical“Faith”)；③科学不是指某种单一的方法；④实验是一种目标导向的科学观察形式；⑤科学理论是对科学事实的说明；⑥科学定律是对自然行为的描述；⑦科学是一种创造性事业。[11]
现在许多国家采用的测试中，有两道测试科学方法的试题，实际上它们是推理题。
“208.科学家想知道一种治疗高血压的新药是否有疗效。在以下的方法中，您认为哪一种方法最正确?1.给1000个高血压病人服用这种药，然后观察有多少人血压有所下降。2.给500个高血压病人服用这种药，另外500个高血压病人不服用这种药，然后观察两组病人中各有多少人的血压有所下降。3.给500个高血压病人服用这种药，另外500个高血压病人服用无效无害、外形相同的安慰剂，然后观察两组病人中各有多少人的血压有所下降。4.不清楚。”[3]
这是一个改进后的试题。原来的试题选项中意欲的答案是2，当时没有选项3，也没有选项4。应当说，这一改进是必要的。但是，这类医药检验方面的试题仍然可以找到许多不严格的地方。这类题从正面补充，总是很难自圆其说。但是，公众科学素养测试并非要求只从正面测试人们对科学的理解。正如，逻辑经验论者从正面证明科学的合理性、寻求科学划界问题的解答通常不成功，但也可以反过来思考，如波普尔不是从证实而是从证伪的角度考虑，模棱两可的情况就好办一些。
“H02某药厂欲测试两种感冒药的疗效，3个患感冒者自愿测试。第1个人只吃A药，第2个人只吃B药，第3个人只吃一种安慰剂C。经过3天的吃药测试，第2个人痊愈，另两个则仍然处于感冒状态。请问下面的陈述哪个结论是较合理的？1．第2个人身体素质好。（1分）2．A疗效好。（0分）3．B疗效好。（3分）4．无法判断。（10分）5．不知道。（0分）”
这里，选项4是意欲中的答案，因为样本数太少，如此简单的测试不能说明关于医药疗效方面如此复杂的问题，实际的情况可能是：A可能比B好，B也可能比A好，两者也可能都无效，甚至两者都可能有反作用。这道题当然设置了陷阱，3选项好像是正确的，在日常生活中人们也通常是这样判断的，比如比较两种感冒药的好坏。某次家人吃A，很快就好了，某次吃B，好久也没好。于是得出A比B好。其实很难说，情况可能非常复杂。特别是感冒病毒几乎每次都不同，人们患病程度也可能不同。百姓日常生活中的对待药物的态度，可能不够科学，此题恰好可以测试出其间的差别。此题给分也可以模糊处理，比如选择1给1分，选择2和5给0分，选择3给3分，选择4给10分。注意，试题中用语是“哪个结论是较合理的”，没有问“哪个结论是科学的”。回答1或3是不科学的，但现实中有一定的合理性，因此可以给一定的分数。选项1虽然无法直接推出，但有相当的合理性，给1分。选项2虽然在科学意义上有成立的可能性，但现实中这种回答是荒唐的，无法从题目中直接推出，因此给0分。选项3，似乎直接可从题目中推出、现实中多数人也会如此推断，但不够科学，给3分。
之所以给错误的“回答3”以还算高的分数3，有这样的考虑：①它与题目中的条件相符，有一定的现实合理性，虽然是科学上错误的；②它比其它回答毕竟有相当大的差别；③这是一个陷阱题，有的人细心考虑可能会选择4，但由于不小心或者不了解命题者的动机，可能误选了3，为避免与选择4所得分数相差太多，故给3一定的分值；④减少因为用纯逻辑推断手法而选择4所造成的不真实所带来的分值差。有的人可能善于分析命题者的动机，从分析5个选项角度，有可能故意选择4。
但是值得说明一下的是，经常采用的两个测试题本身并不真正涉及“经验科学”的内容，即不直接属于经验科学。所谓的经验科学就是指人们平时所讲的狭义的自然科学。“经验科学”与“形式科学”合起来共同构成我们平时讲的广义的“科学”。如果要测试科学方法的话，更重要的是测试经验科学的方法。现有的测试中的不足之处也在这个地方。OECD的测试采用了塞麦尔维斯的案例，同时设计了一组问题[12]。这样做确实反映了实际的科学发现过程、对科学数据的理解等。应当说OECD关于科学方法的测试要明显优于米勒的做法。OECD此测试题的缺点是，叙述较复杂，答题者需要耐心和判断力。OECD测试的对象是在校的即将完成义务教育的15岁的学生，他们的素质平均起来应当是较好的。这也提出一个问题：对于文化素质不高的人，如何测试其对科学方法的理解程度？
第三维测试的是人们对科学技术的态度和看法。这方面的内容显得越来越重要，是未来此类调查中最核心的部分，因为此类调查一方面想了解公众对科学知识、科学方法掌握的程度，另一方面想知道公众对当前的科技有什么样的看法。后者更显得关键，这些看法对于制定公共政策有重要参考意义，也是从事科普、科学传播必须关注的问题。
关于第三维，中国科协的测试中设计了一个大题，大题下面包括许多有趣的小题,题目尚好。但据说，在中国的实际计算中，这道题的得分并不计入实际的平均科学素养值的计算。因为历次调查均没有详细说明平均值是如何计算出来的，与每道小题的关系如何，人们也就无法作进一步的评论。其实，具体的算法应当是透明的，也只有这样，人们才能核对其计算的准确性，其他人才能够也做类似的调查并作对比研究。特别是由国家公共资金资助的调研项目，应当以某种形式公开、部分公开或者通过内部报告发表其调研的具体方法、计算方法和程序。
此道题的优点是多方面的，不必再专门讲述。不足之处在于，没有在宏观层面上大致反映出当代大科学的社会运行。公民理解科学的一个重要方面是，在现代条件下，科学是如何组织起来的，它们日常是如何运作的，科学成果是如何发表和确认的，科学家是如何申请和运用研究基金的。在此一系列过程中，“同行评议”是十分关键的。中国大量的“民间科学爱好者”的出现，就与此有关。据我们了解，社会公众普遍不了解科学是如何运作的。对此方面的不了解程度要甚于对科学知识的了解程度，甚至也不如对科学方法的了解。
四、细致分析大科学时代科学的本性是做好公民科学素养测试的前提
科学早已不是二战前或19世纪以前的那种小科学。当代科学是一项重要的社会建制，是与国家行为、国计民生息息相关的庞大事业，与政治、经济、文化密切相关，其中渗透了社会的各个因素。在当前时代，仅仅从认知的角度理解科学，是显然不够的。对国家、对每一个人，科学不仅仅是一种认知活动。但是依据传统的科学观，人们习惯于只从认知的角度理解科学，这种想法也在公民科学素养测试过程中有所表现。一项反映时代状况的有水准的测试，应当反映学术研究在半个多世纪内的重大进展，把其中的一部分吸收过来，因此科学史的一些新结果和新理论、科学哲学在20世纪后半叶的进展(关于观察与理论、科学事实的建构性，科学说明、科学还原与统合等)、科学社会学(经典学派与SSK)的新探索等，都应当有一定程度的体现。即使不直接体现出来，也要对此有所关注，正视这些学术的进展。但可惜的，无论我国的工作还是米勒的工作，都显得对这些进展比较麻木，这也许与当事人的背景有关。作为初始尝试，这些都没有太大关系，事情总得启动起来，再一步一步改进。问题是，多年过去了，研究工作没有跟上去。
公民科学素养测试题要反映当代科学哲学与科学社会学的进展，充分利用它们的成果，通过专项研究，提供一套或多套合格的测试题。此工作是相当复杂的,其复杂性在于：①摘取知识中的核心知识涉及一定的价值判断和随意性；②学术界关于许多重要论题长期以来就在争论，如何从争论中提取大家共同认可的观念？③如何把学术性的内容通俗化，变成可用于测试的具体题目，同时还保持了叙述的准确性？这三个环节在目前的测试实践中均没有认真考虑，国际上也如此。
中国的科学素养测试要坚定地吸收米勒开创的三维模型，在此基础上发展出一套适合中国国情的简化的测试方案。具体讲有如下基本设想：
(1)公民科学素养测试是想通过一系列试题，了解中国公众对科学的了解程度。(2)这种了解包括3个大的方面：科学知识；科学方法和过程；科学的社会运作及影响。上述3个方面同等重要，在测试题的分值安排上基本上做到1﹕1﹕1。(3)测试题总量不宜过大或者过小，而且要方便被测者答题。题目应当均为正误判断题，共计60小题，每题基本上是一句话的篇幅。(4)此难度需要反复试验，要与中国国情联系在一起，在各地做一些试验性测试。试题要有一定的稳定性，要与当前和未来一段时间内科学的整体趋势相一致。至少10年不要做根本性的改变。试题应当有良好的区分度，能够反映中国公众各个层次之间有差异。
有几点附带的说明：①测试的难点在于，对于后两维，很难出题。②试题的形式要整齐，不必与国际的做法完全一样。国际对比是一方面，更重要的是国内自身对比。解决这个矛盾的办法是，不妨同时做两套调查，一套严格按国际规范，一套按中国国情做，两者可以不直接相关(总的趋势相关，但侧重点、区分度肯定不同)。③为便于统计，为使算法简明，各地方各部门可自行进行局部调查，试题形式统一，分值统一。④试题需要反复做试验性的测试，这需要相当长的时间和经费。
公民科学素养测试的理论基础是科学传播第二阶段“公众理解科学”框架下的“缺失模型”，许多测试困难也与此模型的局限有关[13-16]。从广义的科学传播角度看以及从当代科学日益分化的局势看，不但存在公众理解科学的问题，也广泛存在科学家理解科学甚至院士理解科学的问题。著名学者哈丁甚至提出第二种“科盲”（scientificilliteracy）的概念[17]。许多科学家固然不是第一意义上的科盲，却是第二种意义上的科盲。于是，谁最了解科学成了一个大问题，这个问题没有简明的答案。专家通常只对科学的某一个局部细节非常了解，而对横向上的其他学科非常陌生，对科学的历史进程及社会运作也可能不甚了解。这也透露了科学传播的一种发展思路，通向“对话模型”可能是不可避免的，这不仅是民主的要求，也是客观现实的要求。
参考文献：
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生物科学知识科普范文第7篇
现代社会要求公民具备良好的人文素养和科学素养，具备创新精神。语文作为一门学科，本身具有一定的科学性，语文教育应该而且能够为造就现代社会所需的一代新人发挥重要作用。语文教师若能把科学知识、科学的思维方法、科学的态度渗透到语文教学中，不仅能在学生的心田播种下科学创新的种子，激发他们从小热爱科学的兴趣，而且可以培养学生多方面的科学素养，挖掘、提升他们的科学创新潜能。如何让我们的语文课堂进发出科学创新的火花呢?
一、营造和谐民主的学习氛围。激发学生的科学创新兴趣
杨振宁教授曾经指出：“科学成功的秘诀在于兴趣。”一个人的创造性成果无一不是在对所研究的问题产生浓厚兴趣的情况下取得的，因此，在教学过程中，教师要注重激发学生的兴趣，只有这样，学生才敢于说话，无所顾忌，迸发出智慧的火花，透露出科学创新的萌芽。我认为课堂创设和谐民主的氛围，发挥学生的主动性，对培养学生的创新能力至关重要。
以前课堂上，教师与学生之间总有一张讲桌隔开，我首先改变这一做法，去掉讲桌，把学生的课桌面向黑板改为两张桌子对着摆放。这样的改变有利于师生互动，使师生关系更为融洽，也便于老师走近每一个学生，拉近了学生与老师之间的距离，双边互动也随意了许多，教师和学生都减轻了心理压力，课堂上学生回答问题的积极性也提高了，为学生的创新能力培养提供了良好的环境。
教学中，应十分重视民主的、和谐的师生关系。教师要把学生看做是学习的主人，克服自我中心意识，最大限度地发挥学生学习的积极性，切忌“用自己的演讲来代替学生的思维”。教师在教学中要尽可能地发现每个学生身上的闪光点，多鼓励，少批评，增强学生的自信心，从而使教学气氛活跃，更好地激发学生的创新灵感。教师在课堂上应多用一些鼓励性的语言，如“你的回答与众不同”“你说到老师的心坎里了”，使学生敢于在课堂上质疑、发问，从而激发科学创新的兴趣。
二、开发课堂教学内容。培养科学创新精神
叶圣陶先生几十年前就指出：“教材无非是个例子。”新课程改革后，语文教材也朝着贴近生活，贴近时代，面向未来的方向改进，语文教材中有许多素材蕴含着科学教育，我们要努力开发课堂教学内容中的科学信息，对学生进行语文基础知识、能力训练的同时，培养学生的科学创新精神。
语文教材其实是一本科学的百科全书，教师可利用课堂教学内容，丰富学生的科学知识，激发学生的求知欲，培养科学精神和探索未知世界的兴趣。如，通过学习《马》《绿色蝈蝈》《旅鼠之谜》《大雁归来》《生物入侵者》这些科普说明文，让学生了解生物科学的知识；学习《月亮上的足迹》《落日的幻觉》《看云识天气》《大自然的语言》，让学生了解一些天文气象知识；学习《敬畏自然》《罗布泊，消逝的仙湖》，让学生了解自然科学知识；学习《奇妙的克隆》《阿西莫夫短文两篇》，让学生了解一些科技知识。
学生在学习这些科学知识的同时，还能端正讲究实证的科学态度，培养求真创新的科学精神。如，学习物理学家杨振宁写的课文《邓稼先》，学生课堂上除了为这位中华文化孕育出的具有最高奉献精神的儿子感到骄傲和自豪外，还可以从文中学习到这位科学家热爱祖国、鞠躬尽瘁、一切以科学为重的无私奉献精神。学习罗迦·费·因格的《事物的正确答案不止一个》，可激发学生的科学创新精神，培养他们的独特思维能力和发散思维能力。
三、鼓励学生敢于质疑，拓宽科学创新的思维
陶行知先生告诉我们：处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之才。语文是一门充满思想，充满人文精神，充满智慧的学科，语文教学重视“双基”的培养，但知识不等于智慧。如果语文教学只是让学生记忆知识，而忽视了对学生运用知识去探究未知世界的能力的培养，忽视了学生质疑问难的探究精神的培养，就会抹杀学生个性化的理解和独特的内心体验，久而久之就容易养成思维的惰性，变得不善思维，那就偏离了素质教育的大方向了。
如，在教学《奇妙的克隆》这篇课文时，我提出问题让学生探究：科学的发展在造福人类的同时，也危害着人类，那么，我们要不要继续发展科学呢?话音刚落，学生异口同声地回答：要。课代表站起来回答：科学是把双刃剑，既可以造福人类，也会危害人类，而且科学造福人类和危害人类的速度、程度也同步增长……然后全班同学展开了激烈的辩论。正方举了许多造福人类的事例，证明科学发展的重要性；反方代表也列举了科学危害人类的生动例证。最终通过辩论得出结论：科学是把双刃剑，但想阻止科学技术进步是徒劳无益的，科学未知领域的探索是历史发展的必然趋势，人类始终要进步。
教师课堂上通过开放式提问，恰当地鼓励学生敢于质疑，使他们掌握一定的思维方法和技能，从而为他们的创新思维和拓宽思维空间打下良好的基础，促进了学生科学创新能力的提高。
四、放飞想象的翅膀。提升学生的科学创新能力
一切科学都离不开想象，人类的想象总是先于科学，学生课堂上今天的想象也许就是明天的现实。在语文课堂上，教师应允许并善于引导学生头脑中的那些“奇思妙想”。加拿大多伦多大学心理学家亚当·安德森经研究发现，利用想象可以激发人积极的正面情绪，有利于发挥学生的创造力，加强学生的横向思维，打破定势思维。可见，语文课堂上合理地放飞学生想象的翅膀，可以开拓学生的思维，提升学生的科学创新能力。
如，在学习《月亮上的足迹》一课时，学生发现文中有四幅插图，我们可以结合插图引导：“同学们看着这些精美的插图，你们想象一下，月亮上是不是和我们地球上一样也有水和空气呢?如果你是宇航员，在空中会有什么感受?”是啊，月球上是什么样子呢?学生立刻展开想象的翅膀，开始在空中“邀游”，课堂也随即活跃起来。
再如，学习《故乡》一课时，教师可引导学生思考：假如你是闰土，在现在的社会里，怎样才能摆脱贫困?学生们积极思考，大胆想象，有的学生建议闰土南下打工，因为他身材高大，有的是力气；有的建议闰土干个体户，从小本生意做起，再借鲁迅小说的名气，打出“闰土”品牌……这样的问题激起了学生思想的浪花，既唤起了学生的想象，又引起学生对社会问题的思考，达到了学以致用的目的，也提升了学生的科学创新能力。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。21世纪需要创造性人才，作为教育工作者，我们任重而道远，笔者衷心希望我们的语文课堂能为学生营造和谐民主的学习氛围，开发课堂教学内容，鼓励学生敢于质疑，放飞想象的翅膀，让语文课堂进发出科学创新的火花。
参考文献：
[1]胡涛，拿什么调动学生：名师生态课堂的情绪管理，重庆：西南师范大学出版社，2008-07.
生物科学知识科普范文第8篇
美国国家化学周是美国一年一度的科技普及活动，美国化学会的这项活动主要目的不只是希望化学周能成为调动美国化学会各地方性组织积极性的一种有效机制，希望通过组织地方性的实验活动激励美国化学会会员，更重要的希望借此使公众对化学的印象有一个积极的转变[1]。每年十月份国家化学周活动都成为各国化学会关注的焦点，而2008年为了庆祝北京奥运，也体现出化学与奥运项目、奥运器材及运动员营养的广泛联系，2008年美国国家化学周的主题就是――与化学一起狂欢（Have a ball with chemistry!）[2]。本文介绍2008年美国国家化学周实验活动，以期能给我国的中学化学实验活动提供一些参考。
12008年美国国家化学周化学实验活动简介
丰富多彩、形式多样的实验活动一直是美国国家化学周活动的亮点，每年化学周的实验活动都紧扣年度主题，以其原料简单易得，实验操作简单和趣味性强而深受化学教育工作者的关注。今年实验活动以运动项目及器材中的科学原理为设计原则，从不同角度出发揭示了各种奥林匹克运动项目的神秘面纱，加深了民众对运动了解的，更揭示了化学在人类发展中的重要作用[3]。 表1所列的就是以2008年主题“与化学一起狂欢”开展的主要实验活动。
为了让大家更好地了解08年化学周实验活动的特性，本文选取了两个案例为大家详细介绍。
实验活动一、含氯消毒剂对微生物的作用
为了保障游泳运动员的卫生，游泳池必须消毒，氯是最常用的消毒剂之一。这个实验就是利用生活素材，设计一个借消毒剂对酵母菌作用以模拟游泳池中杀菌过程的实验方案。
实验用品：聚苯乙烯大塑料杯、温水、200-400mL的容器、15cm的带塞试管、蜡笔、1.25mL茶匙和15mL大汤匙、直径9英寸的气球、刻度尺；含氯消毒剂（如“84消毒液”）、食盐、洗手液、液体皂、发酵粉NaHCO3、糖、干酵母粉。
活动要求：本活动要求分组进行。每个组必须搭建自己的装置和选择某种化学药品（具备一定消毒功能的药品，以下称“待测物”）
实验步骤：（1）在塑料杯中倒入半杯温水，将杯子放在较大容器中防止翻倒。
（2）将气球略吹鼓胀，用蜡笔在气球直径最宽处划线做记号。对着气球反复吹气放气，增强气球的弹性。
（3）给两支试管标号,试管1为标准参照，试管2中加入一定待测物。分别在两支试管中加入15mL热水、1.25mL(茶匙量取)糖和1.25mL(茶匙量取)酵母。塞上塞子，振荡20s使得装入的物质混合均匀。取下塞子，将试管1和2放在热水浴中。
（4）将2.5mL（茶匙量取）一种待检物（表格2中列出的）装入试管2中，塞上塞子，振荡20s。取下塞子后将试管放在热水浴中加热。
（5）将气球套在试管口上，用刻度尺沿着之前气球上的标记量出周长，再将试管放入热水浴中。此时开始观察试管中气泡的数量和相对大小。注意在这个实验中酵母的量可以改变，如果试管1中的气泡较少的话，可适当增加步骤3中酵母的量。
（6）30min后，记下气球的周长。在表格2中记下相应的信息。
（7）选取表格2中另一种待检物质，重复上述实验步骤，并记录相应信息。
这个活动是利用了常见的干酵母――一种处于休眠状态的小的菌类，来模拟生长在游泳池中的细菌和藻类。酵母菌能分解糖产生二氧化碳气体，使套在试管口的气球变大。通过测量使用不同化学物质时气球的最大周长，来比较这些物质的杀菌效果。最终结果发现在试管中加入含氯的消毒剂产生的二氧化碳比标准参照试管要少，说明含氯消毒剂杀死了一些酵母菌，具有较强的杀菌效果。中学化学教师和授课学生一向缺乏对消毒杀菌的感官认识，而这个实验活动中所用到物品生活气息浓厚，操作简便，通过联系生物科学知识，帮助学生了解含氯漂白剂的杀菌原理，有利于学生增进对高一必修1化学教材含氯化合物的理解。
实验活动二、运动饮料中的电解质
为了补充运动中出汗流失的电解质，运动饮料中通常都会添加一些电解质离子如Na+、K+。本实验的目的就是用下列用品设计一个检验出饮料中电解质的量。
实验用品：直径2-4mm的吸水晶体、佳得乐（或者其他运动饮料）、瓶装矿泉水、蒸馏水、自来水、大塑料杯（每个样品一个）、量杯、滤网、记号笔
实验步骤：（1）在每个装样品的塑料杯上贴上标签；将每种液体样品的名称填在表格中。通过观察配料表尽可能地记下样品中的成分。
（2）在每个杯子中放入10块吸水的晶体，确保每个杯子中的晶体大小相近，且分布均匀。
（3）在每个杯子中加入150mL待测液体。静置几个小时或一晚。
（4）把滤网架在量杯上，把杯中的待测物往上倒。待液体全部流入量杯后，把滤网中的吸水晶体再放回原杯子中。记录下量杯中收集到液体的体积后，把液体倒入下水道。
（5）用150mL减去收集在量杯中液体的体积，得出被吸水晶体吸收的水的体积。
（6）每个样品都要按4、5步再次测定。
（7）将数据填入表3中，分析结果。
这个实验中使用的吸水晶体是含钠聚丙烯酰胺，由于它包含了能吸引极性水分子的离子，所以它能反复吸水，最多能达自身重量的几十至几百倍。聚丙烯酰胺用途很广泛，比如尿不湿中用的就是这种材料。当运动饮料和含钠聚丙烯酰胺接触时，饮料中的离子和高分子材料中的离子相互竞争水分子。饮料中的离子越多，高分子材料所能吸收的水分子就越少。这样，高分子材料在高浓度的离子溶液中就膨胀得越小[5]。
分析实验结果发现，纯净水中的吸水晶体膨胀的最大，运动饮料和矿泉水中的则膨胀得最小。而自来水中晶体膨胀的大小和采集的自来水样品有关。
22008年美国国家化学周实验活动点评
由表1分析可见不同的实验体现了不同的应用层次，适合不同年级的学生包括中小学生开展活动，也体现了化学周活动的大众性特点。
将化学周活动中的化学主题实验应用于新课程的课堂教学和课外探究，都是非常有意义的。总结起来，化学实验活动体现了以下特点。
2.1活动内容联系奥运盛会，体现运动主题
四年一度的奥运会，不仅是运动的盛事，也是科技的盛事。北京奥运会就提出了“科技奥运”的口号，化学作为一门自然学科，也在北京奥运中表现了积极的推动作用。
本次美国国家化学周活动的实验活动将运动鞋材料、运动员起居饮食、参赛破记录的运动法宝等作为设计主题，给大众呈现出一片体育运动中凸显的科技新视野。
2.2活动用品简单易得
本文介绍的两个实验中所用到的酵母、实验、洗手液、发酵粉和饮料都是取自于生活。美国国家化学周活动的原料大多是取日常生活中的最常见的物品，趣味性强，包含着与公众日常生活息息相关的化学知识、原理和方法，这正是公众了解和走近化学的一个重要的途径。在化学实验中使用来自于生活的材料，也有助于降低实验成本，不会产生污染物，很多材料还能循环使用，符合节能减排的要求，也贴近北京奥运会提出的“绿色奥运”的主题。建议国内中小学将本次化学周活动融入教学，以回顾北京奥运为契机，以科学活动为手段，以宣传科普和环保为目的，相信可以取得较好的效果。
2.3活动原理简单，操作简便
纵观每年的美国国家化学周的实验活动，共同特点就在于原理简单，操作简便。今年也不例外。本次化学周实验，都与国内中学化学教学内容密切相关，如“餐中的卡路里”实验基于化学反应中的能量变化，“聚氨酯泡沫”活动基于中学的酯化反应。活动二“测定电解质的含量”虽然形式新颖，所用高聚物对中学生也稍显陌生，但本质是利用了水分子具有极性的特点，学生进行活动的时候就不难理解。
2.4体现学科综合渗透
化学周实验活动包含物质科学多方面知识，不只限于化学学科，还渗透了物理、生物知识，均体现了科学在体育运动中的积极作用。
3总结
美国化学会经过精心设计和组织推出了一系列的有趣的科技实验活动，通过简单的科学活动吸取越来越多的国民的参与，有利于达到教育国民、普及科技常识的基本目标。其创新的理念和创新的内容是其能够长久不衰的主要原因。我们关注美国国家化学周，其实也希望国内化学教育工作者能汲取其中养分，并应用于我国的学校教学活动，组织学生参与这些活动，开阔其视野，锻炼其动手能力，更重要的是帮助学生通过这些活动重新认识化学、理解化学带给人类的积极的作用[6]。
参考文献：
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[3]Janice Hall Tomasik．The Chemistry of Sports[J]．Journal of Chemical Education，2008，85（10）：1334.
[4]省略/ncw/index.jsp.