国家开放大学 “开放教育试点”《科学与技术》课程教学大纲

国家开放大学“开放教育试点” 《科学与技术》课程教学大纲 第一部分大纲说明 、课程的性质与任务 《科学与技术概论》是教育学科教育类小学教育专业(专科起点本科)一门必修的专 业基础课。本课程站在终身学习的战略高度,以现代科学技术发展和应用为窗口,进一步加 强自然科学各学科的基础知识学习,又适当引进了当代各学科的发展前沿和研究热点,使学 员在获得新知识的同时,注意将理论与教育实践经验密切结合,提高实施素质教育的能力与 水平,力求其理论性、实践性与应用性并重。 二、课程的教学基本要求 1.从科学、技术的基本概念出发,引导学员走进科技、探索当代自然科学的某些重 大基本问题,介绍现代高新技术的重要领域,帮助学员建立可持续发展及人和自然协调发展 的观念,并对现代科技概貌有所了解,确立新的终身教育观念。 2.学习自然科学的基础知识,在纵向有所深化并与学科发展的前沿紧密联系,使学 员在获得新知识的同时开阔科技视野,激发创新意识 3.在科技知识的论述中注重人文内涵的渗透,引导学员了解科学技术对社会发展与 文化进步的影响以及对现代科技的理性思考,加强科学思想、科学方法和科学精神的启迪 提高学员提出问题、分析问题、解决问题的能力。 4.内容讲述以定性为主,避免繁复的数学运算,并重视理论对实践应用的指导,以 及对生活实际的科学解释。 课程的教学要求层次 教学要求中,有关科学概念、定义、性质、原理等内容按“了解、理解、掌握”三个 层次要求。 四、教学方法和教学形式建议 本课程是以远程教学形式进行教学,各教学点应以“自学和辅导”相结合的方式实施 教学。根据本课程的教学基本要求,突出重点,以讲述各学科基本概念、规律有关的重要知 识为主,侧重定性了解。教学中应贯彻理论和实践相结合的原则,注意联系生产实际和生活 实际,选择与学员自学相应的教学形式,以课堂辅导、小组讨论、提供参考资料等形式,组 织教学,激发学员的自觉性、积极性,提高学员的自学能力。 五、与相关课程的衔接 考虑到学员在专科阶段已经学过《自然科学基础》课程,因此,本课程将在此基础上进 行学习

1 国家开放大学 “开放教育试点” 《科学与技术》课程教学大纲 第一部分 大纲说明 一、课程的性质与任务 《科学与技术概论》是教育学科教育类小学教育专业（专科起点本科）一门必修的专 业基础课。本课程站在终身学习的战略高度，以现代科学技术发展和应用为窗口，进一步加 强自然科学各学科的基础知识学习，又适当引进了当代各学科的发展前沿和研究热点，使学 员在获得新知识的同时，注意将理论与教育实践经验密切结合，提高实施素质教育的能力与 水平，力求其理论性、实践性与应用性并重。 二、课程的教学基本要求 1．从科学、技术的基本概念出发，引导学员走进科技、探索当代自然科学的某些重 大基本问题，介绍现代高新技术的重要领域，帮助学员建立可持续发展及人和自然协调发展 的观念，并对现代科技概貌有所了解，确立新的终身教育观念。 2．学习自然科学的基础知识，在纵向有所深化并与学科发展的前沿紧密联系，使学 员在获得新知识的同时开阔科技视野，激发创新意识。 3．在科技知识的论述中注重人文内涵的渗透，引导学员了解科学技术对社会发展与 文化进步的影响以及对现代科技的理性思考，加强科学思想、科学方法和科学精神的启迪， 提高学员提出问题、分析问题、解决问题的能力。 4．内容讲述以定性为主，避免繁复的数学运算，并重视理论对实践应用的指导，以 及对生活实际的科学解释。 三、课程的教学要求层次 教学要求中，有关科学概念、定义、性质、原理等内容按“了解、理解、掌握”三个 层次要求。 四、教学方法和教学形式建议 本课程是以远程教学形式进行教学，各教学点应以“自学和辅导”相结合的方式实施 教学。根据本课程的教学基本要求，突出重点，以讲述各学科基本概念、规律有关的重要知 识为主，侧重定性了解。教学中应贯彻理论和实践相结合的原则，注意联系生产实际和生活 实际，选择与学员自学相应的教学形式，以课堂辅导、小组讨论、提供参考资料等形式，组 织教学，激发学员的自觉性、积极性，提高学员的自学能力。 五、与相关课程的衔接 考虑到学员在专科阶段已经学过《自然科学基础》课程，因此，本课程将在此基础上进 行学习

第二部分媒体使用和教学过程建议 1.学时分配 本课程3学分,总课时为54学时,教学安排在第3学期进行,计划一个学期完成全 部教学任务。根据远程教育的学习特点,建议安排15+3学时的讲授,15学时的音像教 材自学或集中辅导学习,其余学时多数应为利用多种媒体教材进行自学的时间。具体各部 分内容的学时分配可由辅导老师针对学习者个人情况分别制定适宜的学习计划来作出规 定。各章节课时大致安排见教学环节表 2.多种媒体教材的总体说明 本课程以文字教材为主要学习媒体。分立型的文字教材总篇幅在20万字以内。与文字 教材配合使用的录像教材15十3学时,15学时录象教材主要满足对于课程重点内容、难点 问题进行讲解、结合大量科学技术实验和实际图片、音像资料进行实例教学等方面的学习要 求。另外3学时用于期末复习指导。网络教学资料包括:IP课件8学时,主要是音像教材 的改编和提要;CAI课件;文本辅导材料、实验资料及作业练习与自测题。所有媒体教材的 设计和使用要以方便学习者学习使用为原则,突出发掘各个媒体在远程教学上的独特作用 3.教学环节 本课程的教学坚持以学生自学为主,各办学单位利用中央电大和上海师范大学的教学力 量和学习资源,严格认真组织课程学习支持服务,可采用面授辅导、网络教学活动、学习小 组活动和个别咨询辅导等方式保证平时教学过程的正常进行。提倡联系学员生活和工作的实 际学习本课程的内容。要求完成以作业与评价手册等形式所确定的平时作业,制定切实可行 的课程实践性环节的实施意见,并进行严格的形成性考核。 各部分教学内容建议安排的教学环节及学时数,详见下表 教学环节 课内电视面授练习实践|小计 学时教学辅导作业考察 教学内容 辅导 1绪论 2~3 第一章 2|科学发展与技术革命 10 3核物理学与核技术 2

2 第二部分 媒体使用和教学过程建议 1. 学时分配： 本课程 3 学分，总课时为 54 学时，教学安排在第 3 学期进行，计划一个学期完成全 部教学任务。根据远程教育的学习特点，建议安排 15＋3 学时的讲授，15 学时的音像教 材自学或集中辅导学习，其余学时多数应为利用多种媒体教材进行自学的时间。具体各部 分内容的学时分配可由辅导老师针对学习者个人情况分别制定适宜的学习计划来作出规 定。各章节课时大致安排见教学环节表。 2． 多种媒体教材的总体说明： 本课程以文字教材为主要学习媒体。分立型的文字教材总篇幅在 20 万字以内。与文字 教材配合使用的录像教材 15＋3 学时，15 学时录象教材主要满足对于课程重点内容、难点 问题进行讲解、结合大量科学技术实验和实际图片、音像资料进行实例教学等方面的学习要 求。另外 3 学时用于期末复习指导。网络教学资料包括：IP 课件 8 学时，主要是音像教材 的改编和提要；CAI 课件；文本辅导材料、实验资料及作业练习与自测题。所有媒体教材的 设计和使用要以方便学习者学习使用为原则，突出发掘各个媒体在远程教学上的独特作用。 3．教学环节 本课程的教学坚持以学生自学为主，各办学单位利用中央电大和上海师范大学的教学力 量和学习资源，严格认真组织课程学习支持服务，可采用面授辅导、网络教学活动、学习小 组活动和个别咨询辅导等方式保证平时教学过程的正常进行。提倡联系学员生活和工作的实 际学习本课程的内容。要求完成以作业与评价手册等形式所确定的平时作业，制定切实可行 的课程实践性环节的实施意见，并进行严格的形成性考核。 各部分教学内容建议安排的教学环节及学时数，详见下表： 教学环节 教学内容 课 内 学 时 电 视 教 学 辅 导 面 授 辅 导 练 习 作 业 实 践 考 察 小 计 1 绪论 2～3 1 1 1 2 7 2 第一章 科学发展与技术革命 6 1 1 2 2 1 0 3 第二章 核物理学与核技术 6 2 2 3 1 1 4

第三章 4|现代化学与新材料技术7 :上 14 四 5|现代生物学与生物技术8 17 第五章 6现代宇宙学与空间技术103 2 17 第六章 7计算机科学与现代信息|7 15 技术 第八章 8现代科技革命与可持续4~5 2 发展 9机动 学时总数 54 15 172515126 本课程的考试由中央电大统一组织,考试命题要全面,符合教学大纲的要求,体现教 学要求的重点和层次设计的规定。课程考核的具体办法由专门制定的课程考核说明作出规 第三部分教学内容和教学要求 绪论 (一)教学内容 科学的涵义、科学认识发展的动因 技术的涵义、什么是高新技术、技术的作用 科学与技术的关系、现代科技的文化精神、创新是科技进步的核心 (二)教学要求 1.理解什么是科学、什么是技术、科学与技术的主要区别和联系。 2.了解科学技术认识发展的动因、科学与生产实践、社会条件及与其他学科的关系 3.了解高新技术的范围及概况。 4.了解创新是科学技术的发展的动力 第一章科学发展与技术革命

3 4 第三章 现代化学与新材料技术 7 2 2 3 1 1 4 5 第四章 现代生物学与生物技术 8 2 3 3 1 1 7 6 第五章 现代宇宙学与空间技术 1 0 3 4 4 2 1 7 7 第六章 计算机科学与现代信息 技术 7 2 2 3 2 1 5 8 第八章 现代科技革命与可持续 发展 4～5 1 1 2 3 1 1 9 机动 2～4 1 1 1 6 学时总数 5 4 1 5 1 7 2 5 1 5 126 本课程的考试由中央电大统一组织，考试命题要全面，符合教学大纲的要求，体现教 学要求的重点和层次设计的规定。课程考核的具体办法由专门制定的课程考核说明作出规 定。 第三部分 教学内容和教学要求 绪论 （一）教学内容： 科学的涵义、科学认识发展的动因 技术的涵义、什么是高新技术、技术的作用 科学与技术的关系、现代科技的文化精神、创新是科技进步的核心 （二）教学要求： 1．理解什么是科学、什么是技术、科学与技术的主要区别和联系。 2．了解科学技术认识发展的动因、科学与生产实践、社会条件及与其他学科的关系。 3．了解高新技术的范围及概况。 4．了解创新是科学技术的发展的动力。 第一章 科学发展与技术革命

(一)教学内容 细胞学说与科学进化论的确立 物理学理论的综合与技术革命(工业革命、电力革命)的兴起 化学基础理论的建立和化工技术革命 现代科学技术的发展与新技术革命 (二)教学要求 1.了解细胞学说、科学进化论的主要内容和意义 2.了解经典力学的建立,了解能量守恒和转化定律的主要内容,了解蒸汽机的发明 和工业革命对社会进步的影响,了解电磁理论的建立和电力革命对社会进步的影响 3.了解化学基础理论的建立和化工技术革命。 4.了解现代自然科学基础理论的重大进展,了解新技术革命的主要领域以及对社会进 步的巨大影响 重点:现代自然科学基础理论的重大进展、三次科技革命(工业革命、电力革命、新 技术革命)及其影响 第二章核物理学与核技术 (一)教学内容: 原子核的组成、质量数、质子数和中子数之间的关系 爱因斯坦质能方程、原子核的结合能、原子能的三种释放模式、人类目前大量释放原 子能的主要方式 核电站的工作原理及优点,核电站、核技术的两面性、中国核电站及核技术的现状 (二)教学要求: 1.了解原子核的组成,理解质量数、质子数和中子数之间的关系 2.理解爱因斯坦质能方程,理解原子核的结合能,了解原子能的三种释放模式。 3.了解核反应的基本过程、核电站的基本组成、优点以及中国目前已经投入使用和正 在建设的核电站的名称 4.了解核武器的基本工作原理,理解核武器的危害性,树立正确使用核技术的观念 重点:原子核的组成、爱因斯坦质能方程、原子核的结合能、原子能的三种释放模式 难点:原子核的结合能 第三章现代化学与新材料技术 (一)教学内容: 现代化学的学科特点、发展、研究对象及前沿 现代化学分析技术 传统材料的种类、性质与应用 新材料的种类、性质与应用 (二)教学要求 1.了解现代化学学科发展以及对社会进步和生产力提高的作用,了解化学学科研究的 方法和原理,掌握几种常规的化学分析手段。 2.了解一些传统材料(如金属、非金属、有机高分子材料)的化学特性,理解它们在 工农业生产和日常生活中的应用 3.了解化学科学与新材料革命的相互作用,理解几种新材料的化学特性及其应用 4.理解当代新材料发展趋势以及我国材料科学发展战略。 重点:现代化学和分析技术的发展、新材料技术

4 （一） 教学内容： 细胞学说与科学进化论的确立 物理学理论的综合与技术革命（工业革命、电力革命）的兴起 化学基础理论的建立和化工技术革命 现代科学技术的发展与新技术革命 （二）教学要求： 1．了解细胞学说、科学进化论的主要内容和意义。 2．了解经典力学的建立，了解能量守恒和转化定律的主要内容，了解蒸汽机的发明 和工业革命对社会进步的影响，了解电磁理论的建立和电力革命对社会进步的影响。 3． 了解化学基础理论的建立和化工技术革命。 4． 了解现代自然科学基础理论的重大进展，了解新技术革命的主要领域以及对社会进 步的巨大影响。 重点：现代自然科学基础理论的重大进展、三次科技革命（工业革命、电力革命、新 技术革命）及其影响 第二章 核物理学与核技术 （一）教学内容： 原子核的组成、质量数、质子数和中子数之间的关系 爱因斯坦质能方程、原子核的结合能、原子能的三种释放模式、人类目前大量释放原 子能的主要方式 核电站的工作原理及优点，核电站、核技术的两面性、中国核电站及核技术的现状 （二）教学要求： 1．了解原子核的组成，理解质量数、质子数和中子数之间的关系。 2．理解爱因斯坦质能方程，理解原子核的结合能，了解原子能的三种释放模式。 3．了解核反应的基本过程、核电站的基本组成、优点以及中国目前已经投入使用和正 在建设的核电站的名称。 4．了解核武器的基本工作原理，理解核武器的危害性，树立正确使用核技术的观念。 重点：原子核的组成、爱因斯坦质能方程、原子核的结合能、原子能的三种释放模式 难点：原子核的结合能 第三章 现代化学与新材料技术 （一）教学内容： 现代化学的学科特点、发展、研究对象及前沿 现代化学分析技术 传统材料的种类、性质与应用 新材料的种类、性质与应用 （二）教学要求： 1．了解现代化学学科发展以及对社会进步和生产力提高的作用，了解化学学科研究的 方法和原理，掌握几种常规的化学分析手段。 2．了解一些传统材料（如金属、非金属、有机高分子材料）的化学特性，理解它们在 工农业生产和日常生活中的应用。 3．了解化学科学与新材料革命的相互作用，理解几种新材料的化学特性及其应用。 4．理解当代新材料发展趋势以及我国材料科学发展战略。 重点：现代化学和分析技术的发展、新材料技术

难点:现代化学分析技术 第四章现代生物学与生物技术 (一)教学内容 细胞理论和生物化学的发展 分子生物学的诞生和发展、核酸的组成与结构、遗传信息的传递 生物技术的涵义、基因工程的原理、细胞工程的常见技术、其他生物技术 生物技术的应用与前景 (二)教学要求 1.了解细胞的亚显微结构,理解细胞的全能性。 2.理解蛋白质的组成与结构,了解酶的定义、特点和催化机理。 3.了解分子生物学的诞生和发展,掌握核酸的种类、DNA的结构、基因的定义,了 解核酸的组成、RNA的结构、遗传密码子,理解遗传信息的传递。 4.了解生物技术的定义与范围,了解基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程与蛋 白质工程的概念,理解基因工程的一般操作过程、细胞工程的常用技术 5.了解生物技术的应用和前景,理解生物技术的伦理和安全性问题。 重点:蛋白质的组成与结构、核酸的种类及DNA的结构、基因工程及应用、细胞工 程及应用 难点:DNA的结构、遗传密码子、遗传信息的传递、基因工程的一般操作过程 第五章现代字宙学与空间技术 (一)教学内容 宇宙概观与人类宇宙观的演变 大爆炸宇宙学、宇宙的演化与未来 星系、恒星、太阳系的特征和演化 地球的特征和演化 空 间技术的 发展与人类对宇宙的探索 二)教学要求 1.了解人类宇宙观的演变 2.了解大爆炸宇宙学的基本观点。 理解星系、恒星、太阳系的特征,了解星系、恒星、太阳系的演化 4.掌握地球圈层的特征,了解地球圈层的形成,理解板块构造。 5.理解空间技术的特点和手段,了解空间技术的发展。 重点:星系、恒星、太阳系的特征、地球圈层结构、现代空间技术的发展 难点:星系、恒星、太阳系、地球的演化过程以及地球板块构造 第六章计算机科学与现代信息技术 第六章计算机科学与现代信息技术 (一)教学内容 电子计算机的构成、电子管计算机的发展历史 杂质半导体的类型、晶体二极管和三极管的特性、集成电路的概念及制作流程图 压力传感器、遥感的类型 通信系统的类型、数字通信技术

5 难点：现代化学分析技术 第四章 现代生物学与生物技术 （一）教学内容： 细胞理论和生物化学的发展 分子生物学的诞生和发展、核酸的组成与结构、遗传信息的传递 生物技术的涵义、基因工程的原理、细胞工程的常见技术、其他生物技术 生物技术的应用与前景 （二）教学要求： 1．了解细胞的亚显微结构，理解细胞的全能性。 2．理解蛋白质的组成与结构，了解酶的定义、特点和催化机理。 3．了解分子生物学的诞生和发展，掌握核酸的种类、DNA 的结构、基因的定义，了 解核酸的组成、RNA 的结构、遗传密码子，理解遗传信息的传递。 4．了解生物技术的定义与范围，了解基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程与蛋 白质工程的概念，理解基因工程的一般操作过程、细胞工程的常用技术。 5．了解生物技术的应用和前景，理解生物技术的伦理和安全性问题。 重点：蛋白质的组成与结构、核酸的种类及 DNA 的结构、基因工程及应用、细胞工 程及应用 难点：DNA 的结构、遗传密码子、遗传信息的传递、基因工程的一般操作过程 第五章 现代宇宙学与空间技术 （一）教学内容： 宇宙概观与人类宇宙观的演变 大爆炸宇宙学、宇宙的演化与未来 星系、恒星、太阳系的特征和演化 地球的特征和演化 空间技术的发展与人类对宇宙的探索 （二）教学要求： 1．了解人类宇宙观的演变。 2．了解大爆炸宇宙学的基本观点。 3．理解星系、恒星、太阳系的特征，了解星系、恒星、太阳系的演化。 4．掌握地球圈层的特征，了解地球圈层的形成，理解板块构造。 5．理解空间技术的特点和手段，了解空间技术的发展。 重点：星系、恒星、太阳系的特征、地球圈层结构、现代空间技术的发展 难点：星系、恒星、太阳系、地球的演化过程以及地球板块构造 第六章 计算机科学与现代信息技术 第六章 计算机科学与现代信息技术 （一）教学内容： 电子计算机的构成、电子管计算机的发展历史 杂质半导体的类型、晶体二极管和三极管的特性、集成电路的概念及制作流程图 压力传感器、遥感的类型 通信系统的类型、数字通信技术

计算机网络的分类、三网合一、网络道德 (二)教学要求 1.了解电子计算机的基本结构及发展历史,理解电子计算机对现代生活的影响。 2.了解半导体的物理特性,理解晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理,了解集 成电路的概念及其发展。 3.了解传感器的实际应用,了解遥感的分类与遥感的应用。 4.了解通信系统的分类,了解数字通信技术对现代通信发展的影响。 5.理解计算机网络的分类,了解“三网合一”的含义和意义,培养“网德”,树立正 确地使用网络技术的观念。 重点:晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理、通信系统的分类、数字通信技术对 现代通信发展的影响、计算机网络的分类、网络道德 难点:晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理、数字通信技术对现代通信发展的影 响、压力传感器、光敏传感器的实际应用、遥感的应用 第七章现代科技革命与可持续发展 (一)教学内容: 科技革命的两重性 环境与环境问题、当代环境热点问题、环境治理与环境工程、环境教育 全球环境会议、可持续发展战略思想、中国的可持续发展 (二)教学要求 1.了解现代科技发展对生态环境的负面效应 2.了解环境的概念和影响环境的各种因素,了解环境科学发展的历史,了解环境科 学的基本理论,了解当代环境问题及其危害 3.理解环境污染治理的原理和技术,理解部分环境监测的方法和技能,并能指导学 生进行环境问题探究活动。 4.了解人与自然的和谐发展关系、人类走可持续发展的基本途 重点:环境科学基础知识、可持续发展战略 难点:环境科学研究方法、环境治理技术

6 计算机网络的分类、三网合一、网络道德 （二）教学要求： 1．了解电子计算机的基本结构及发展历史，理解电子计算机对现代生活的影响。 2．了解半导体的物理特性，理解晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理，了解集 成电路的概念及其发展。 3．了解传感器的实际应用，了解遥感的分类与遥感的应用。 4．了解通信系统的分类，了解数字通信技术对现代通信发展的影响。 5．理解计算机网络的分类，了解“三网合一”的含义和意义，培养“网德”，树立正 确地使用网络技术的观念。 重点：晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理、通信系统的分类、数字通信技术对 现代通信发展的影响、计算机网络的分类、网络道德 难点：晶体二极管和晶体三极管的基本工作原理、数字通信技术对现代通信发展的影 响、压力传感器、光敏传感器的实际应用、遥感的应用 第七章 现代科技革命与可持续发展 （一） 教学内容： 科技革命的两重性 环境与环境问题、当代环境热点问题、环境治理与环境工程、环境教育 全球环境会议、可持续发展战略思想、中国的可持续发展 （二）教学要求： 1．了解现代科技发展对生态环境的负面效应。 2．了解环境的概念和影响环境的各种因素，了解环境科学发展的历史，了解环境科 学的基本理论，了解当代环境问题及其危害。 3．理解环境污染治理的原理和技术，理解部分环境监测的方法和技能，并能指导学 生进行环境问题探究活动。 4．了解人与自然的和谐发展关系、人类走可持续发展的基本途径。 重点：环境科学基础知识、可持续发展战略 难点：环境科学研究方法、环境治理技术