自然科學基礎知識

1、自然科學知識一、教學要求1了解自然科學發(fā)展的歷史軌跡，了解現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢，了解觀 察、實驗方法，了解實驗結果的整理和總結，了解科學、技術、社會 與教育的關系。2理解自然科學的基本研究方法。二、內(nèi)容要求第一節(jié) 自然科學發(fā)展歷史軌跡古希臘的科學、古代中國的科學技術；近代自然科學誕生階段的三件大事、近代自然科學的發(fā)展；科學技術經(jīng)歷了空前的革命、 科學走向新的綜合、 科學技術的巨大作 用；第二節(jié) 自然科學的基本研究方法觀察、選題、實驗計劃的制訂； 觀察和實驗的作用、觀察和實驗的主要方法；觀察、實驗結果的整理和總結： 邏輯方法、數(shù)學方法、 假說及其檢驗； 實驗一 空氣中灰塵自然沉降量的測定；第三節(jié) 科

2、學、技術、社會與教育世紀之交人們關注的問題：能源、環(huán)境、信息；科學技術與理科教育：科學、科學教育；三、重點難點重點：現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢， 觀察、實驗方法， 實驗結果的整理和總結。四、教學建議1講解與學員自學相結合的方式。2自學時閱讀方法為主，可配合錄音帶。第二章 自然界的物質(zhì)性一、教學要求1了解人類賴以生存的地球，它在宇宙中的位置，地球的起源、結 構和地表的形態(tài)；了解大氣、水物質(zhì)的組成、分類、大氣和水對生命 的意義；了解酸堿指示性； 了解重要有機化合物的結構、 性質(zhì)和應用； 了解分散系的概念、 分類和性質(zhì)、 了解自然界是由形形色色的物質(zhì)所 組成。2理解地球形狀與大小，理解水溶液的濃度和酸堿性的表

3、示法和應 用，理解幾種典型的金屬、非金屬及其化合物的性質(zhì)、遞變規(guī)律，周 期率的原理和周期表的運用， 理解自然界中的生物和非生物， 基本類 群與基本特征，理解構成生物體的物質(zhì)基礎和結構基礎。3掌握物質(zhì)的量，掌握水溶液、掌握元素周期表中的短周期和同主 族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，掌握土壤的酸堿度和銨態(tài)氮的簡易測量方 法。4逐步樹立起自然界的物質(zhì)觀；學會使用顯微鏡。二、內(nèi)容要點第一節(jié) 地球概況地球在宇宙中的位置：恒星、銀河系、太陽、太陽系的九大行星；地球及其起源：地球的形狀和大小、地球的起源、地球的演化；地球的圈層結構：地球的超外圈磁層、地球的外部圈層、地球的 內(nèi)容圈層、地球的表層；地球的表面形態(tài)：海陸分

4、布、海洋的形態(tài)、陸地的形態(tài)、地表形態(tài)的 變化；第二節(jié) 自然界中的物質(zhì) 物質(zhì)的組成、物質(zhì)的結構、物質(zhì)的分類、物質(zhì)的量；大氣的組成、水在自然界的循環(huán)、水的性質(zhì)、水溶液； 非金屬及其化合物、金屬及其化合物、氧化還原反應，溶液的酸堿性和指示劑；元素周期表、元素周期律、 元素周期表中短周期和同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律；烴、烴的重要衍生物；分散系及其分類、分散系性質(zhì)；實驗二 土壤酸堿度和銨態(tài)氮的簡易測定；第三節(jié) 地球上的生物生物的基礎特征：嚴整復雜的結構、新陳代謝、生長、發(fā)育和生殖、應激性和適應性、遺傳和變異；生命存在的必要條件： 太陽是地球上生命的源泉、 地球上有適宜的溫度、地球上有生物賴以生存的液態(tài)水、

5、生命活動所需的氣體 .生命的物質(zhì)基礎：組成生物體的元素、組成生物體的化合物；生命的結構基礎：組成生物體的元素、組成生物體的化合物；生命的結構基礎：細胞的形態(tài)和大小、細胞的結構和功能、細胞的分裂和分化；生物的類群：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、動物界； 實驗三 顯微鏡的構造和作用方法；實驗四 鯽魚的解剖。三、重點難點重點：太陽及太陽系的九大行星、地球的外部圈層、陸地的形態(tài)、溶 液的濃度、無機物、元素周期率、烴及其重要衍生物的結構與性質(zhì)、 分散系的性質(zhì)、 組成生物體的化合物、 細胞的結構和功能、 細胞分裂 .難點：物質(zhì)的結構、物質(zhì)的量、濃度、氧化還原反應、溶液的酸 堿性、有機化合物的結構

6、、蛋白質(zhì)和核酸、細胞分裂。四、教學建議1物質(zhì)的結構：了解物質(zhì)的結構，知道用核外電子分層排布遵循的 規(guī)律，理解 120 號元素和稀有氣體元素原子的電子殼層排布。2.理解物質(zhì)的量濃度并應用于 pH值的計算。3從分析不同反應著手，從化合價的升降和電子轉移兩個方面，搞 清氧化劑、氧化反應、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原反應、還原產(chǎn)物等概 念。4從分析鹽類的水解反應，讓學員理解硫酸銨等鹽溶液呈酸性、碳 酸鈉等鹽溶液呈堿性的原因。5只講基本類別和代表性化合物，知道烴類中有飽和烴、不飽和烴、 芳香烴及其結構。6細胞的結構和功能的介紹，充分利用直觀教具（掛圖、模型、幻 燈、投影片等）講清細胞亞顯微結構。每介紹一種結構

7、，均采用結構 與功能相統(tǒng)一的教學方法。7細胞分裂的三種方式中，著重介紹細胞的有絲分裂，借助于直觀 教具，以植物細胞為例，講清細胞分裂的過程，強調(diào)各期細胞的主要 特征。至于動物細胞的有絲分裂，則可運用對比法，找出地植物細胞 分裂的異同點 .第三章 自然界的運動性一、教學要求1了解描述運動的相對性，了解重力勢勇；了解大氣運動是造成天 氣變化和氣候分帶的原因，了解各地區(qū)不同氣候類型。2理解位移、速度和加速度、勻變速運動的規(guī)律，理解牛頓第一定 律、第三定律，理解功、功能、動能定理，理解地球的自轉、公轉、 理解季節(jié)和五帶、歷法和時間。3掌握牛頓第二定律、動量原理。4初步學會運用地球儀。 二、內(nèi)容要點 第

8、一節(jié) 物體的最簡單式 描述運動的相對性、位移、速度和加速度、幾種變速運動的規(guī)律； 牛頓第一定律、第二定律、第三定律； 功、動能、動能定理、重力勢能、 * 引力勢能； 沖量、動量、動量守恒； 第二節(jié) 天體的運行 地球的自轉、地球的公轉； 季節(jié)和五帶、歷法和時間； 大氣環(huán)流、天氣、氣候； 實驗五 地球儀的運用。三、重點難點 重點：牛頓第二定律、牛頓第三定律、動量守恒定律、四季和五帶產(chǎn)生的原因，時間和歷法的規(guī)定。 難點：牛頓第一定律、地球自轉和公轉的規(guī)律性及大氣環(huán)流 四、教學建議 1通過舉例說明力不是維持物體運動的原因，消化難點，從而幫助 學員糾正錯誤的固有觀念。2通過實驗演示，講清地球自轉和公轉的

9、規(guī)律性，注意自轉時各地 線速度相異，公轉時地軸傾斜的影響。3結合插圖講清與中國有關的大氣環(huán)流的內(nèi)容，如副熱帶、高壓帶、 西風帶、季風等。第四章 生命與自然一、教學要求1了解生物界的兩大營養(yǎng)類型，了解動物的營養(yǎng)方式，了解生殖發(fā) 育。2理解植物光合作用、理解食物的營養(yǎng)成份，食物的消化、吸收、 人體建立均衡膳食的重要；理解遺傳變異，理解生命起源、達爾文進 化學說及其本質(zhì)。3掌握孟德爾遺傳規(guī)律。4逐步建立對統(tǒng)一、動態(tài)平衡的辯證觀點。二、內(nèi)容要點 第一節(jié) 植物的光合作用 光合作用的器官葉、葉綠體； 光反應、暗反應；把無機物制造成有機物、捕獲太陽能、保護環(huán)境、物質(zhì)循環(huán)； 第二節(jié) 動物的營養(yǎng)營養(yǎng)方式、食物的

10、營養(yǎng)成分；人體的消化系統(tǒng)、食物的消化、營養(yǎng)成分的吸收； 食物的分組、膳食的調(diào)配、均衡的膳食； 第三節(jié) 生命的延續(xù) 生殖的基本類型、精子和卵細胞的形成、受精； 孟德爾的遺傳規(guī)律、 孟德爾的遺傳規(guī)律的應用、 孟德爾的遺傳規(guī)律的發(fā)展、染色體與基因、基因的連鎖和交換規(guī)律； 染色體畸變、基因突變；*人類的幾種遺傳病、遺傳病的預防；第四節(jié) 生命起源和生物進化*生命起源：生命不能自然產(chǎn)生、生命化學進化說；生物進化的證據(jù)、生物進化的理論；第五節(jié) 人類的起源 從猿到人；早期猿人、晚期猿人、早期智人、晚期智人。三、重點難點重點：人體對食物的消化和吸收、 孟德爾的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律、 孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)展、人類

11、遺傳病的預防、生物進化的理論。難點：食物的消化、減數(shù)分裂、染色體與基因的連鎖和交換規(guī)律。四、教學建議1學習“食物的消化”前，學員必須掌握人體消化系統(tǒng)的結構，然 后重點介紹口腔、胃、小腸中的消化過程，以及小腸部位對營養(yǎng)物質(zhì) 的吸收.2介紹孟德爾的遺傳規(guī)律，先從孟德爾的遺傳實驗講起，可利用磁 性黑板等教具，一步步講清實驗過程。講解時，應及時出現(xiàn)與闡述一 些名詞概念與符號，有利于分析和歸納出遺傳規(guī)律。3講解達爾文的進化學說人工選擇和自然選擇，重點講清人工 選擇的三要素和自然選擇的基本論點。第五章 資源、能源及其利用一、教學要求1了解自然資源、能源，了解氧化作用、了解一些重要氣體(ON2H2 C等)、

12、液體的來源，了解一些重要非金屬、金屬的 開發(fā)利用、金屬腐蝕與防護的方法，了解一些高他子材料的合成、性 能和應用。2理解煤、石油、天然氣等能源；理解機械能、內(nèi)能、電能及其它 們之間的轉化，理解電解食鹽水。3掌握化學平衡。4確立普遍的能量轉換及守恒的觀點。二、內(nèi)容要點第一節(jié) 地球上的資源土地資源的基本特征、土地資源現(xiàn)狀；水資源的基本特征、水資源現(xiàn)狀；生物資源的特性、森林資源、草地資源、野生動物資源；礦產(chǎn)資源的特點、礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀；第二節(jié) 地球上的能源能源概念、能源概況、能源分類； 煤、石油、天然氣、核能；太陽能、水能、風能等;第三節(jié)能量及其轉化劇烈氧化、緩慢氧化、生物氧化；動能和勢能的相互轉化、機

13、械能守恒定律；內(nèi)能、物體內(nèi)能的變化、熱力學第一定律、功率及代謝率；電功及電功率、電流的熱效應、電流的化學效應、電流的磁效應；能的轉化和守恒定律；第四節(jié)原材料的開發(fā)利用空氣分離、合成氨、化學平衡、電解食鹽水、硅酸鹽材料；銅鐵、鋁和銅、金屬腐蝕和防護；塑料、合成纖維、合成橡膠。三、重點難點重點：各類自然資源的特征，煤、石油、天然氣、太陽能、核能，能 源的概況和發(fā)展，合成氨、電解食鹽水原理、鐵、鋁、合成高分子材 料。難點：我國自然資源現(xiàn)狀與世界自然資源特征的異同、 化學反應速度 和化學平衡、金屬電化學腐蝕和防護。四、教學建議1以我國自然資源現(xiàn)狀為主，再與世界自然資源特征相比，突出講 解我國不足之處。

14、2以氫氣和氮氣反應生成氨氣為例，闡明各種因素對化學反應速度 的影響，并考慮影響平衡的因素， 幫助建立化學工業(yè)生產(chǎn)中所要注意 的辯證思維的方法。第六章 生活中的科學與技術一、教學要求1了解溫度、熱量、熱量的傳導方式，人體的體溫調(diào)節(jié)方式，了解 測能儀器的基本原理；了解信息的傳遞、處理、記憶及與人類生活的 關系。了解生物體內(nèi)的能量流通物質(zhì)與生命活動的關系。2理解光現(xiàn)象、聲現(xiàn)象及其光、聲現(xiàn)象在現(xiàn)代人類生活實踐中的應 用，理解光的反射、折射、透鏡成像及其全反射現(xiàn)象。3掌握投影片制作方法。4提高利用電教手段開展教學的能力。二、內(nèi)容要點第一節(jié) 光和眼 光源、發(fā)光強度、光通量、發(fā)光亮度、照度； 光的反射、反射

15、定律、光的折射、折射定律、透鏡成像； 全反射現(xiàn)象、全反射現(xiàn)象的應用； 眼睛、昆蟲的復眼、光學儀器； 光的本性、電磁波譜；實驗六 使用投影儀；實驗七 綜合運用投影片；第二節(jié) 聲和耳聲音的產(chǎn)生、耳，聲音的傳播速度； 聲波的反射、聲波的衍射、聲波的折射；* 音調(diào)和頻率 * 響度和振幅度 * 音品和波形；* 駐波和共鳴 * 人的聲音；* 超聲及其應用、 * 次聲及其應用； 第三節(jié) 能量和生活溫度、熱、熱的傳導方式、人體的體溫調(diào)節(jié)；測能儀器簡介：* 生物體內(nèi)能量流通物質(zhì) ATP；第四節(jié) 信息及其處理通信的歷史、通信模式；信息處理的演變、電子計算機處理信息、 電子計算機處理信息的實現(xiàn)、 多媒體技術；照片、

16、錄音磁帶、磁帶、光盤。三、重點難點重點：光的反射定律、光的折射定律、全反射定律；難點：折射率、產(chǎn)生全反射的條件。四、教學建議1折射率是掌握折射定律的關鍵，要由淺入深地從三個層次上來理 解折射率，弄清楚媒質(zhì)的折射率 n 跟光在其中的傳播速度有關。2全反射現(xiàn)象在生活中常會遇到，并有廣泛地應用，與現(xiàn)代科學技 術的發(fā)展關系更為密切，教學中多聯(lián)系實際運用，有助于加深理解。3結合生活中的應用，學習透鏡成像的規(guī)律，成像的性質(zhì)。第七章 人類活動與地球環(huán)境一、教學要求1了解環(huán)境保護和減災的重要意義和對策。2理解環(huán)境和生物、人類的相互關系，理解人中增長和人口分布的 基本特點，理解人類活動對環(huán)境的（負面）影響，理解

17、可技續(xù)發(fā)展的 觀念。3掌握生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和生態(tài)平衡的概念，掌握人口問題的影響。二、內(nèi)容要點第一節(jié) 人類生存的環(huán)境環(huán)境對生物的作用，生物影響環(huán)境、生物對環(huán)境的適應。生態(tài)系統(tǒng)結構、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)類型；* 人類生態(tài)系統(tǒng)的特點、 * 保持生態(tài)平衡、 * 建立良好的農(nóng)田生態(tài)系 統(tǒng)；第二節(jié) 人口的增長和人口問題 世界人口增長的情況、我國人口的增長情況； 世界人口分布、我國人口的分布、影響人口分布的因素； 人口問題產(chǎn)生、人口問題的影響、人口問題的對策；第三節(jié) 環(huán)境保護和人類發(fā)展 對大氣的影響、對土地的影響、對水資源的影響、對生物的影響； 大氣污染與防治、水污染與水環(huán)境保護、土壤污染與防

18、治、噪聲污染與防治；* 當前自然災害的特點、 * 主要自然災害、 * 減災防災對策； 傳統(tǒng)發(fā)展觀、可持續(xù)發(fā)展觀、可持續(xù)發(fā)展之路； 實習：掌握小區(qū)人口、資源、環(huán)境的調(diào)查。三、重點難點 重點；生態(tài)系統(tǒng)結構、生態(tài)平衡概念、人口問題的產(chǎn)生和影響、自然災害特點、可持續(xù)發(fā)展觀。 難點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)、環(huán)境污染的原因。四、教學建議1生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)， 教學時要注意抓住兩者的作用， 不同的特征和相互之間的聯(lián)系。2講解環(huán)境污染的原因，應先分述各類污染的來源，再綜述人類活 動是環(huán)境污染的根本原因。* 第八章 人類科學技術的進步及其對生活的影響一、教學要求了解信息技術、 生物技術和新材料等一系列高新技術的知識， 認識到 科學技術日益滲透于經(jīng)濟發(fā)展和社會生活的各個領域， 已成為推動現(xiàn) 代生產(chǎn)力發(fā)展的最活躍因素。 要加速我國的科技進步， 一定要更快地 提高教師的科技素質(zhì)，使教師不斷吸取新的知識，充實自己。二、內(nèi)容要點第一節(jié) 生物技術基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程；醫(yī)藥工業(yè)、食品和發(fā)酵工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)；第二節(jié) 覆蓋全球的無