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评估教材时选择的主要科学概念

  物理学:分子运动理论

  从《科学素养的基准》第四章D部分以及《国家科学教育标准》中的“物理学标准B”中选择了该理论的以下这些主要概念作为评估教材的基础内容。

  AAAS“2061计划”初中科学教材评估

• 初中科学教材评估
• 评估的主要概念
教材在教学引导方面的质量评估标准
 帮助学生学习分子运动理论
• 教学引导方面的质量等级

  所有物质都由原子和分子(既非连续亦非孤立的微粒)构成。这些粒子非常小,小到甚至用显微镜也看不到。原子和分子是永动的,随着温度的升高,分子运动越激烈,所以大部分物质受热后会膨胀。

  固体、液体和气体内部的分子和原子各有不同的排列和运动方式:

  • 固体中,粒子之间(i)排列紧凑, (ii) 排列规则,(iii)无规律震动 (iv)相互吸引十分紧凑。
  • 液体中,粒子之间(i)排列紧凑 (ii) 排列不规则 (iii) 可以随意滑动 (iv)彼此之间的连接很松散。 
  • 气体中,粒子之间(i) 距离较远, (ii) 随机排列, (iii)分布均匀, (iv)运动不规则 (v) 除了碰撞,粒子之间没有联系。
     
    对原子和分子排列方式的变化、相互作用以及运动方式的解释。如:融化、冻结、蒸发、冷凝和消失。

  温度升高与能量增加之间的关系:温度升高意味着分子的平均动能增加,所以当温度升高时,大部分物质会膨胀。

  生命科学:物质与能量的转化、转移

  从《科学素养的基准》第五章E部分以及《国家科学教育标准》中的“生命科学标准C”中选择了该理论的以下这些主要概念作为评估教材的基础内容:

  食物(如糖),(以分子形式)为所有生物提供能量和养分。植物自己生产所需要的食物,动物则通过食用其它生物来获取所需食物。

  物质在生命系统中的转换:

  • 植物将空气和水中的二氧化碳合成为糖。
  • 然后将合成的糖类还原分解成简单的物质——二氧化碳和水——同时在植物体内积累一部分糖(其中包括能量的贮存)。
  • 其他生物分解植物储存的糖或通过分解所食用的动植物将糖转化为简单的物质后又储存在自己体内(其中包括能量的储存)。
  • 食腐生物将死亡了的生物分解成简单的物质,从而其他生物又可以再次利用。

  能量在生物系统中的转化:

  • 植物通过光合作用产生的能量合成“高能量”的糖类。
  • 植物通过分解糖类获得能量并释放热能。
  • 其他生物体则将所食用的生物结构分解成为糖类,然后再分解糖类以满足生长需要,并向周围环境释放一部分热能。

    物质和能量在不同生物体之间以及生物体与周围物理环境之间反复转换。

  地球科学:地球形成的过程

  • 从《科学素养的基准》第四章C部分以及《国家科学教育标准》中的“地球科学标准D”中选择了该理论的以下这些主要概念作为评估教材的基础内容:
  • (看似固定不变的)地球一直在不停的变化之中(不仅过去有变化,而且现在仍在变化中)。
  • 有几个进程促进了地球及其表面的形成。
  • 现在仍在改变地球形状的一些进程与过去形成地球形状的进程相类似(此处不涉及比例)。
  • 有些进程是突发的,如地震和火山爆发;有些进程则是渐进的,如大陆漂移和侵蚀。 缓慢但持续不断的进程在经过很长时间之后,会造成地球表面的重大改变(例如,水流侵蚀山体并形成沉积)。
  • 相互匹配的海岸线和岩石、化石中的相似成分,证明今天地球上的几个大陆是由很久以前的一个整体大陆分离而来的。
  • 坚固的地壳由一些移动非常缓慢的分离的板块组成,这些板块在有的地方相互挤压,有时又相互牵引。
  • 大部分地质运动,如地震、火山爆发和山脉的形成等,都是由这些板块运动所引发的。

  请继续阅读:《教材在教学引导方面的质量评估标准》

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