科普知识

　　以前我国常见的知识读物重在知识灌输，轻视参与和操作，而西方发达国家一直非常重视少年儿童动手能力的培养，认为青少年有巨大的创造潜能。打开亚马逊图书网站，各种DIY图书琳琅满目，内容新奇巧妙，语言轻松活泼，能与读者产生良好的互动效果。国外出版的一些少儿知识科普图书值得国内的编辑参考学习。例如，德国经典儿童科普书《妙趣科学立体翻翻书》系列，就具有很强的互动性和趣味性，小读者在阅读过程中不知不觉地参与其中，加深了他们对知识的理解和把握；接力出版社从法国伽利玛出版社引进出版的《第一次发现》丛书，就从儿童的视角出发，运用解剖学原理，采用透明胶片双面印刷，激发孩子们亲身体验探索的热情，也培养他们发现和解决问题的能力。

　　活动规则是：参加活动的孩子都可以充当一次“和谐号”动车组司机，体验模拟驾驶的乐趣，车速都可以通过模拟器来控制，这样的角色扮演让他们在游戏中真切了解司机作业流程、线路信号特点、司机操作设施等许多铁路科普的相关知识。从驾驶舱出来后，再给每个孩子一张“动车司机你来问我来答”问答卷，这张问答卷上包含了不少孩子们感兴趣的话题，比如“动车组有多快？”、“动车司机操纵台上的电话是干什么用的？”、“动车组有几节车厢？”孩子可以根据填写好的问答卷交到“司机测评通过站”。如果“小司机”们通过测评，博物馆会为他们每个人制作一张贴有孩子自己照片的，属于他们独有的“动车组小司机”的胸章。孩子们通过充当“动车组司机”这种实在的全身感官体验接触，自己操作、探索，让青少年体会到现代化铁路科技的乐趣和魅力。

　　“铁路藏宝图”属于传授类科普教育活动。活动规则：参加活动的孩子会领取到一份专门为青少年设计的“铁路藏宝图”。目前绝大多数的博物馆都会设计印刷展览的手册、折页，引导、方便观众参观学习。而“铁路藏宝图”则与成人的不同，它是根据青少年的心理特点设计的，文字浅显易懂、图文并茂，符合他们的语言习惯。这张“铁路藏宝图”是根据博物馆的陈展情况，选择重点文物和展品制作的寻宝游戏，通俗讲就是一张博物馆的“藏宝图”，参加活动的孩子们拿着这张“藏宝图”参观博物馆，每找到一件铁路藏品就在图中标注一次，了解每件藏品的相关知识，直到他们参观结束时，可以数一数在博物馆一共找到了多少“宝贝”。这样的寻宝游戏无疑激发了他们的参与积极性，在找寻文物、破解问题的同时，通过讲解员专业的解说掌握每件“宝贝”所涵盖的科技知识。找到全部藏品后，孩子们还可以根据这张“铁路藏宝图”标注的文物数量，到博物馆设立的“鉴宝处”领取一份火车纪念品。通过这种科普体验活动，引导孩子们去看、去听、去摸、去想，让他们在边看边玩边学的轻松愉快环境下获得趣味盎然的铁路科普知识。

　　“动手拼装小火车”是属于竞技类科普教育活动，活动规则：参加活动的孩子领取一份专门为青少年设计的“火车的家庭聚会”纸板，在这张纸板上分布了有火车的各种零部件，比如车轮、连杆、气缸、轨道、座椅等，每一个零部件都可以单独拆下来，并和其它的零部件拼装在一起，这份“火车的家庭聚会”纸板，不仅有古老的蒸汽机车，还有内燃机车、电力机车和最新型的动车组。孩子们可以剪下“火车的家庭聚会”上的部件，涂上喜欢的颜色图案，再将它们组合成火车的立体模型，并且可以在每列拼装好的火车上写下他们自己的名字，变成“某某号”机车，让他们拥有属于自己的小火车。孩子们通过组装、拆卸这些结构简单的东西可以了解很多火车相关知识，这样的“动手拼装小火车”动手体验活动富有趣味性，让青少年们既能收获知识，又能玩得开心。

　　“铁路趣味乐园”属于实践类科普教育活动，重在激发学生的认知兴趣和探究欲望。活动规则：参加活动的孩子来到博物馆的多媒体互动区，这里是孩子们的铁路趣味乐园。火车头拼图互动设备，可以让孩子们在竞技游戏中了解动车组和电力机车的外貌和特点；火车调车演示屏幕能让孩子们充当一回车站列车调度员，体验调车、编组列车的乐趣，这种游戏可以自己设立货车到达不同地方的车站、自己编组列车、自己调车到站场的不同股道，有趣之中了解了铁路运输基础知识。博物馆里的百事通、电子翻书、火车头拼图等寓教于乐的互动设施也深受孩子们欢迎，百事通让孩子们可以查阅铁路各行业相关的知识及图片，他们只需用手在书上轻轻晃动，电子翻书器像书一样翻开每一页。通过这样的科学互动展览、丰富的游戏体验装置，极大激发了孩子们的热情，充分调动他们的动手能力，收到了良好效果。

　　“探索.火车”属于宣传类科普教育活动，针对年龄较大的青少年，中国铁道博物馆开展“我心中的蒸汽机车”、“我的火车情结”、“如果我是火车司机”等主题演讲科普活动。活动规则：根据有关“探索.火车”的主题，针对中国铁道博物馆的某件藏品或某项铁路科技创新内容进行5分钟的演讲比赛。活动包括事先的准备和现场的表达两个阶段。演讲有四种方式：即席发言、凭记忆讲、有准备的脱稿讲、照稿宣讲。如果有一定的准备时间，最好选择有准备的脱稿讲。在这个活动的准备过程中，他们需要收集资料、查找文献、确定标题等一系列内容才能更好的完成本次活动，这对青少年的思维能力、写作能力和语言表达能力是极好锻炼，同时，对铁路知识的推广和普及无疑起到了很好的推动作用。

　　此外，博物馆还可以整合学校教育的有效资源，走出博物馆，举办校外儿童课堂、例如中国铁道博物馆在2011年举行的“科普进校园”的系列活动，以“弘扬铁路文化，践行北京精神”为主题，根据不同的需要将不同的展览内容制作成幻灯片，配合专业有趣的讲解，在中小学巡回讲解。同时，利用“国际博物馆日”、“北京科技周”和学生寒暑假期，有针对性地举办主题参观、知识讲座等不同形式的科普活动，做一些深受孩子们喜爱的“小火车模型”，这些生动逼真的机车模型设备齐全，灯光设备完善，有的模型通电后随着道岔转动，还能前后不停的走到各条轨道线路上，使孩子们在博物馆中实现与火车进行零距离的接触，也让孩子感到非常新奇。在游戏的互动和欢笑中，孩子们逐渐熟悉和了解铁路，学到了许多书本上难以获得的科技知识。

　　在本次考察的10种少儿杂志中，《新小牛顿》是唯一的少儿科普杂志。《新小牛顿》于2004年由《小牛顿》转换而来，至2012年3月共出版90期。杂志主要的阅读对象是5～10岁的儿童，亦即小学中低年级，因此杂志内容标有注音符号，字级较大，文图比为图像多于文字。杂志页数共82页，杂志的主题与科学相关，但也包含部分社会、人文、地理等篇章。综观2012年1～3月号的《新小牛顿》，杂志在每期都有特定主题，该期杂志所有篇章皆围绕主题而成。就笔者规纳，2012年1月号（88期）主题为“企鹅”，2012年2月号（89期）主题为“热”，2012年3月号（90期）的主题则为“树”。以90期内容为例，相关篇章便有《山上的台湾二叶松》、《妙手回春的树医生》、《树木家族点点名》、《大树小杀手进攻了！》、《树木家族点点名》、《守护行道树的好朋友》、《啄木鸟敲敲敲》、《爬树小精灵──树蛙》、《在雨林的顶端散步》、《树啊！我想认识你》、《帮老园丁种树》、《大树的回忆》。

　　1.课堂教学很难满足实际的教学需要。对于非生物学专业的大学生来说，《普通生物学》是一门提高学生综合素质的基础和通识教育课程。《普通生物学》课程知识广泛，内容涵盖面多，包括植物学、动物学、细胞生物学、生物化学、分子生物学、生理学、生态学、遗传与进化等生命科学的各个分支学科，可以说是生物学相关课程的高度概括和提炼[2]。生物学专业《普通生物学》的理论课教学在某些高校多达80学时，而非生物学专业的学时针对不同专业略有差别。本校动物医学专业《普通生物学》的理论课教学是40学时，食品专业由以前的32学时压缩到了24学时，化学专业由以前的32学时到今年取消了本门课程。理论教学学时的减少为实际的课程提出了很大的挑战。针对如此大生物学信息量的《普通生物学》课程，在实际教学中我们团队精选了教学内容，采取了多样化的教学方式包括多种课外活动进行了补充，取得了很好的效果。

　　2.教材很难跟进生物学的最新研究进展。本课程使用的是我们教学团队李连芳等主编的彩版《普通生物学》教材[3]。该教材内容相对完整精练，结构清晰，适合本课程教学大纲要求的安排，但是针对于非生物学专业的实际授课时，在内容的选取上根据不同专业有所侧重。尽管我们的教材是2012年出版的，是目前高校《普通生物学》中较新的教材，但生物学的发展日新月异，教材内容很难追踪生物学的最新的研究成果，这就要求我们教师关注生物学科的发展前沿和热点问题，结合自己的科研实践，及时地更新教学内容，使得《普通生物学》的教学体现生物学的创新性研究成果。因此，我们团队在实际的课程教学中每年都要进行教学内容的更新，补充生物学最新的研究成果。例如，每年的绪论中会介绍当年的诺贝尔生理与医学奖及化学奖，以及这些成果背后有意思的科研故事，让学生体会到生物学创新性研究的重要性及其应用价值。

　　1.通过多样化的教学形式，激发大学生学习生物学的兴趣。《普通生物学》是一门能够很好地与实际结合的课程。机械的按照教材章节教学，很难调动学生的学习兴趣。因此，我们教学团队精选了教学内容，采取多样化的教学方式，结合生活中的生物学实例以激发学生的学习兴趣。我们教学团队将教学内容分为四部分，第一部分为生物体的结构与层次；第二部分为生物的生殖与遗传；第三部分为生物的多样性；第四部分为生物与环境。在课堂教学中，我们采用课堂提问、课堂测验及多媒体等多样化的教学形式进行。课堂提问以实际生活中相关的生物学知识为主，例如：讲授消化系统为的结构与功能时，先提出问题“胃能消化食物，为什么没有把自己消化掉？”再结合学生自己身体器官介绍胃的结构，这样能够充分调动学生的学习积极性。课堂测验不会考察机械的知识，主要以灵活的问题进行。《普通生物学》多媒体教学中的概念或理论，大都利用现代多媒体技术配以图形和动画等形式，尤其是来自于相关实验的结果，以便于学生理解。

　　为了提高学生的生物学的能力和素质，我们教学团队积极开展了多种形式的课外拓展活动，包括课程论文，研究专题，小组研学及自学等多种形式。课程论文主要针对学生感兴趣的生物学现象，通过查阅相关的专业文献，总结目前已有的研究结果，并提出自己的看法和见解。研究专题以研究小组形式进行，通过小组讨论确定题目及完成的方法和手段，制作为PPT或视频进行课堂汇报，例如：有一个小组的研究专题是我校东校区栽培的植物品种，数量及分布。他们把整个校园的树木进行了统计分析，并录制了视频，还对学校的绿化提出了自己的建议。小组研学主要以学习小组的形式，通过大家共同讨论学习，增加对生物学知识的理解和认识。自学主要是课外对自己感兴兴趣的生物学热点及重要问题进行拓展阅读，提高学生分析和解决生物学问题的能力。通过《普通生物学》课程的学习和课外拓展活动，培养了学生从生物学专业的视角去客观地分析及评论自然界及人类生活中生物学相关的现象，理性地看待生物W问题，提高学生思考和分析问题的能力，培养生物学的科学素养，对整个社会具有积极和有意义的影响。

　　3.结合生物学科研进展，培养大学生的创新意识。创新是一个国家的灵魂，创新思维的养成是我们的大学教育的基本目的。《普通生物学》作为一门通识课程，不只是讲授生物学的理论知识，重要的是将生物学知识运用到我们的生活实际，创新性地解决问题。生物学技术的发展带来的是更多的生物学创新性研究成果。因此，《普通生物学》课程不能局限于教材，我们的教学团队每年都会要根据最新的生物学研究成果扩展教学内容，将国内外的最新科研成果更新到教学内容中，使学生感受到最新的科研方法及科研成果对我们生活的改变，培养学生今后从事科研的创新意识和思维。例如，MicroRNA、RNA干扰技术、宠物克隆、转基因食品安全与试管婴儿等与我们的生活直接相关的生物学技术与成果，都是我们拓展创新性成果很好的实例。

　　全科型的小学教师培养既符合我国国情，也是我国教育面向未来、面向世界的需要。河南省是农业大省，南阳市又是农业大市且有山区，由于农村人口居住比较分散，加之多年来实行计划生育，使得现在绝大部分农村小学处于一种人数少班级多的状态，只能实行“小班化”教学，不可能实现“一课一师”的教学模式。同时，“小班化”也是目前国际上通行的小学教学模式。语文、数学、社会、科学、音乐、体育、图画、写字等多门课程由一个老师教。因此，小学教育急需多门课程一肩挑的全科型“全才”老师。全科型小学教师培养正是为适应社会的这一发展应运而生的。普通物理课是高等师范院校培养全科型小学教师的重要基础课之一。现行的课时有限，教师要在较短时间内使学生既掌握一定的基础物理知识，又具有一定的实际操作能力，按现行教材的内容和要求要达到这一点是有困难的。因此，全科型小学教师培养的普通物理教学改革势在必行。这项改革是一项整体性的配套工程，它涉及到教育观念的转变、课程结构的调整、学科体系和内容的优化、教学模式和方法的更新以及教学评价的完善等。我们项目组就全科型小学教师培养与普通物理课程的任务、教学内容和教学方法的改革进行探讨。

　　传统的小学教育目标是以读、写、算为基础的读书教育，这种教育方式单纯强调对知识的记忆和获取，它对教师的要求是具有在某一方面的专门学科知识，知识的结构是线型的单一的。在广大的农村，尤其是山区，受小学的办学条件、班级人数等因素的影响，再加上现代科学呈现既高度分化又高度综合的发展趋势，促使了“全才”教育的兴起和发展。可以肯定，未来小学教师的知识结构绝不可能是单一的而应当是复合型结构。这就要求教师不仅具有多学科专业知识，更要求其成为知识结构合理，懂教育、会管理的全才型教育者。因此，大专学历层次的全科型小学教师培养的普通物理学教学，其教学指导思想、课程结构以及教学方式都应发生重大的变革来适应时代和社会的发展。它要求教师以广泛需要的物理学基础知识教育学生，使他们具有一定的基本技能和能力，了解物理与社会生活、工农业生产和科学技术等方面的联系，培养他们科学的态度，训练他们科学的方法，达到进一步提高学生科学素养的目的。也就是要把科学素质教育和生活知识教育引入普通物理教学中，这无疑是一个更高层次上的要求和变革。要使培养出来的小学教师不仅具有丰厚的学科知识，还要具备广泛的社会实践能力、创新意识和动手操作能力。

　　教材是教学的基础，教材的选择十分重要。目前普通物理学的教材依然采用专业本科教材。南阳理工学院是一所以理工科为主的综合院校，我们师范学院使用的教材也是理工科专业的公修教材，这显然不太符合全科型小学教师培养的需要。随着高等师范院校培养方案和培养对象的改变，需要调整高等师范院校普通物理学的课程内容。首先必须对现有教材内容及其编排进行必要的调整，以解决普通物理课教学时数缩减而教学内容较多的矛盾。针对未来小学教师的特点和小学新“课程改革”特别是小学课程改革的需要，结合农村教学的实际情况，应该编写具有地方特色的新教材。新教材从培养全体学生 （未来小学教师） 的科学素养，进而促进小学新“课程改革”的良好愿望出发，在结构、内容、体例、表述等也应该有大胆的探索和改革。在教学内容上可以删去了原教材难度大而实用性不强的纯理论性内容，偏重物理与材料、物理与能源、物理与环境、物理与生活、物理与科技等方面的内容，增加了一些与社会发展要求相适应的新知识。同时倡导探究性学习，使教材具有时代性、系统性、灵活性和可操作性等特点。总之，教学内容调整的目标是既要使学生掌握一般的基础物理知识，还要培养他们为适应小学课程教学而应具备的科学态度和科学方法。

　　物理学是一门以实验为基础的学科。实验对于完成高等师范院校普通物理课程任务具有不可替代的作用，无论是传授知识、训练技能、发展能力、培养科学态度和科学方法，还是进行思想政治教育和品德教育，都离不开物理学实验。因此，应十分重视实验教学。我们南阳理工学院师范学院在实验教学时，从物理学教学总体效果考虑，一方面将学生实验与有关教学内容融合在一起编写，另一方面将部分演示实验改为边讲边做。从而使教材中的物理学基本概念和原理、物理学计算与物理实验成为有机的不可分割的整体。学院还进行了有别于传统顺式实验模式的逆式实验模式教学改革，在这种逆式模式实验课中，教师只提出实验目的和要求，由学生根据实验目的结合所学知识设计实验方案。在设计实验方案的过程中，学生要考虑实验原理、所用仪器、实验步骤、数据记录、实验的合理性诸因素，积极开动脑筋最终设计出能达到实验目的的各种实验方案。这样学生在设计实验方案完成实验的同时也培养了创新能力。在学校条件许可的前提下，应适当调整原有实验室的使用格局，引进多媒体技术进行物理学实验教学。