国家教师资格考试·科学学科知识与教学能力（初级中学）复习备考辅导材料

国家教师资格考试 科学学科知识与教学能力（初级中学）科学学科知识与教学能力（初级中学） 复习备考复习备考辅导材料辅导材料 中公教育教师资格考试研究院 编 o f f c n 中公教师 备考备考攻略攻略 一、考情介绍 初中科学课程是一门综合性的科学课程，课程内容包括“科学探究” “生命科学” “物质 科学” “地球和宇宙” “科学、技术、社会、环境”五个部分。因此，科学教师必须掌握的科 学专业基础知识包括以下几个方面：物理中的力学、电磁学、热学、光学和原子与原子核 物理的基础知识；化学中的无机化学、有机化学的基础知识；生物学中的植物学、动物 学、生理学、生态学、遗传学、进化论的基础知识；自然地理和天文学方面相关的基础知 识。 教师资格考试要求考生具备一定的教学知识与实施教学的能力。 除科学专业知识外， 考 生需要掌握的教学知识包括义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 、科学课程教学的 基本原则、常用的教学方法、科学课程教学设计、教学实施以及教学评价的相关知识等。实 施教学的能力主要指考生不仅要掌握相关专业知识， 还要能够按照课程标准、 学生特点等因 素设计教学过程，包括教学设计、教学实施、教学评价等方面的内容。 教师资格考试考查形式稳定，笔试真题的题型、题量、知识点等具体情况如下表所示。 题型 题量/个 知识点 每题分值/分 合计 单项选择题 10 科学专业知识 4 150分 简答题 2 教学知识 10 案例分析题 2 教学实施、教学评价 20/30 教学设计题 2 科学专业知识、教学设计 10/30 二、试题解读 （一）单项（一）单项选择题选择题 单项选择题只考查科学专业知识。根据历年真题，可将其考查的内容分为物理、化学、 生物、地理四个学科，每个学科的题量分布均匀。 1.物理物理 科学课程中的物理知识主要包括机械运动和力、物态变化、电和磁、波、能量的转化与 守恒等。教师资格考试中考查的考点分布范围广，每套题的侧重点都有所不同。试题有一定 难度，考生需要着重掌握高中物理知识，熟记各类原理与计算公式。 “机械运动和力”的内容包括物理运动的速度与位移的计算，自由落体、平抛运动的规 律，牛顿运动定律，压强、摩擦力、弹力等知识。 “物态变化”主要包括物质的固态、液态、气态相互转化时的过程名称与特点。 “电和磁”的内容包括简单电路、欧姆定律、电磁感应等知识。 “波”的内容包括简谐波、光的传播、声波等知识。 “能量的转化与守恒”的内容主要包括动能与势能的转化、功与功率、机械能与内能的 转化等。 【2019 上】 如图所示， 空气中有一折射率为2的玻璃柱体， 其横截面是圆心角为 90， 半径为 R 的扇形 OAB。 一束平行光平行于横截面， 以 45入射角照射到 OA 上， OB 不透光。 若只考虑首次入射到圆弧 AB 上的光，则弧 AB 上有光透出的部分的弧长为（ ） 。 - 2 - o f f c n 中公教师 A. 1 6 R B. 1 4 R C. 1 3 R D. 5 12 R 【解题思路】 光线在 OA 面折射时， 设折射角为 r。 根据折射定律有 sin45 2 sin n r =， 得 sinr=0.5，可得折射角 r 为 30。设过 O 的光线垂直入射到 AB 界面上的 C 点射出，C 到 B 之间没有光线射出；越接近 A 的光线入射到 AB 界面上时的入射角越大，发生全反射的可能 性也越大。根据临界角公式 1 sinC n =，得临界角 C 为 30。如果 AB 界面上的临界点为 D， 此光线在 AO 界面上的 E 点入射，在三角形 ODE 中可求得 OD 与水平方向的夹角为 180- （120+45）=15，所以 A 到 D 之间没有光线射出。由此可得没有光线射出的圆弧对应的 圆心角为 90-（30+15）=45。所以有光透出的部分的弧长为 1 4 R。故本题选 B。 【考点点拨】要正确解答例题，考生需要掌握的知识包括折射率和全反射的概念、临界 角公式。考生要能够画出比较准确的光路图，分析临界光线，然后再利用几何关系和光的折 射定律进行求解。 物理的单项选择题是各学科中难度最大的，有时还需要进行相对较复杂的计算。因此， 考生不仅要熟读初中科学教材， 最好能够掌握高中物理教科书上的内容。 备考时要分专项进 行，如机械运动和力、电和磁，每复习完一个专项的知识，要进行一定量的练习，做到学练 结合，既能巩固知识，也能查漏补缺。 2.化学化学 科学课程中的化学知识主要包括物质的结构 （如构成物质的微粒、 元素） 、 物质的性质、 物质的分类（如化合物、纯净物） 、常见的化学反应（如氧化还原反应、置换反应） 、金属和 常见化合物（如酸、碱、水）的特性、化学能与热能的转化（比热容）等。试题难度中等， 要求考生具备较牢固的化学基础知识与一定的信息获取能力。 【2019 上】 我国中医药学家屠呦呦获得 2015 年诺贝尔生理学或医学奖， 其主要成果是 用乙醚从黄花蒿中提取出了一种用于治疗疟疾的药物（青蒿素） ，后来又研发了如二氢青蒿 素等更有效的抗疟药物。青蒿素的分子结构式如图所示。下列表述不正确的是（ ） 。 - 3 - o f f c n 中公教师 A.青蒿素提取技术应用了萃取原理 B.从青蒿素的结构式可以判断它是一种内酯类化合物 C.青蒿素在酸性条件中开环而溶于水，碱化后又闭环沉淀 D.青蒿素有类似与 H2O2的结构，故遇到强还原性的物质会变质 【解题思路】 青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯的一种无色针状 晶体。 提取的方法主要是利用乙醚将青蒿素从黄花蒿中提取出来， 原理是青蒿素易溶于乙醚、 不易溶于水， 属于萃取， A 项正确。 图中所示青蒿素的结构式中只有一个酯基 （COO） ， 由此可判断青蒿素是一种内酯类化合物，B 项正确。内酯化合物在热碱溶液中开环成盐而溶 于水中，酸化后又闭环沉淀，C 项错误。由青蒿素的结构式可知，青蒿素中含有过氧键，具 有强氧化性，能发生还原反应，遇到强还原性物质会发生变质，D 项正确。故本题选 C。 【考点点拨】例题图文结合，既要求考生能够准确获取题干中的信息，又要求考生具备 相关的化学知识。青蒿素是一种有机物，大多数有机物不溶于水而溶于有机溶剂，提纯时多 用萃取的方法。 解答本题时， 能否做出正确判断的关键在于考生是否知道内酯化合物的概念 与特性。内酯的环中只有一个酯基，若某物质的一个环中有两个以上的酯基，则该物质不是 内酯而是交酯。 化学知识要点繁多，考生可按照微观到宏观、特殊到普遍的顺序进行复习，如先复习物 质的结构，再复习物质的性质，因为化学物质的结构往往决定该物质的性质；先复习某种的 特性， 再归纳某一类物质的特性。 教师资格考试中， 考查频率相对较高的题目类型是有机物、 无机物的推理题， 因此考生着重要掌握的是各类物质的特性与相关的化学反应。 初中科学教 科书是考生必备的复习资料， 对相应内容的补充考生可参考高中化学教科书和大学化学教材。 3.生物生物 初中科学课程中的生物知识包括四个主要方面： 生命系统的构成层次， 生物体内物质和 能量的转换，生命活动的调节，生命的延续和进化。 “生命系统的构成层次”的内容包括生物的分类，生物体的构成（细胞组织器官 系统） ，种群、群落、生态系统、生物与环境的相关知识等。 “生物体内物质和能量的转换”的内容包括植物的蒸腾作用、光合作用、呼吸作用，以 及人体的消化、呼吸、血液循环与泌尿过程等。 “生命活动的调节”的内容包括植物的激素调节，人体的神经调节与激素调节，动物的 行为，传染病与人体的免疫调节等内容。 “生命的延续和进化” 的内容包括细菌和真菌的繁殖特点， 绿色开花植物的生殖和发育、 人与动物的生殖、发育，遗传的规律，现代生物进化论等知识。 【2019 上】蚕豆、烟草和苋菜的种子在有光和无光条件下的萌发率如图所示。在这些 种子中，萌发受光照强烈抑制的是（ ） 。 - 4 - o f f c n 中公教师 A.苋菜 B.烟草 C.蚕豆和烟草 D.烟草和苋菜 【解题思路】解答本题的关键是看清题目要求和准确识图。首先明确问题，“萌发受光 照强烈抑制”。 然后分析图中数据可知： 有光和无光条件下萌发率相差较大的是烟草和苋菜， 且在有光条件下，烟草萌发率高而苋菜萌发率低。由此可见，光照抑制了苋菜种子的萌发。 故本题选 A。 【考点点拨】例题主要考查考生获取信息的能力。生物题的难度较物理、化学题的难度 低，考生只要能够准确记忆相关知识，或是从题干中获取到关键信息，就能正确作答。生物 知识的特点是要准确记忆的要点较多，如每一类生物的生理特点、每种激素的作用特点、概 念的定义和结构图。 因此， 在复习这部分知识时， 考生要熟读教科书， 将主要信息提取出来， 做好笔记，最终形成知识网络。 4.地理地理 初中科学课程中的地理知识主要是自然地理，包括天文学知识，地壳运动与地形变化， 天气与气候，土壤、水体相关知识等。 天文学知识主要包括阳历与地球公转的关系，阴历与月相的关系，日食、月食的成因， 太阳系、银河系的构成，宇宙的演化等。 “地壳运动与地形变化” 的内容包括地球内部的圈层结构， 组成地壳的岩石种类， 火山、 地震、海啸的相关知识，板块构造学说，利用等高线识别主要地形等知识。 “天气与气候”的内容包括地球上的主要气候类型，影响地球天气与气候的因素，测量 气温、风向、湿度、气压的方法与仪器，我国气候的主要特点，主要气象灾害类型与防灾措 施等知识。 土壤的相关知识包括土壤的成分、 不同土壤类型对植被的影响等。 水体的相关知识包括 水体的分类、水循环的主要环节、海陆分布特点等。 【2019 上】 小明从野外捡到一块石头， 经鉴定主要由石英、 长石、 云母三种矿物组成。 该石头是（ ） 。 A.石灰岩 B.大理岩 C.玄武岩 D.花岗岩 【解题思路】 石灰岩的矿物成分主要为方解石。 大理岩的矿物成分主要为重结晶的方解 石和白云石。玄武岩的矿物成分以斜长石、辉石为主。花岗岩的主要矿物成分是石英、长石 和云母。故本题选 D。 【考点点拨】例题考查的是岩石的类型。地理题的难度一般都不大，但要求考生能够准 确识记相关概念，识别地理图像。因此，考生在复习时可先熟读教科书，按照章节进行归纳 总结， 再辅以相关练习题， 做到查漏补缺。 关于地理图像， 考生可尝试临摹， 既能巩固知识， 又能提升板画技能。完成一个阶段的学习后，考生要及时复习以防遗忘。 （二）简答题（二）简答题 简答题的考查形式一般是针对某一课内容，提出与该课教学相关的教学知识问题。 科学课程的教学知识，包括义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 中关于初中科 学课程的性质、基本理念和课程目标的阐述，科学课程教学的基本原则，科学课程教学过程 的基本特点及其规律，常用的教学方法、教学资源，教学评价的相关知识等。 【2019 上】初中科学某版本教科书在“原子结构模型的建立”一节中，介绍了从汤姆 - 5 - o f f c n 中公教师 生到玻尔对原子结构模型的认识， 以及现代科学家对原子结构模型的不断完善与修正。 结合 这一课例，简述模型在科学教学中的应用特点。 【解题思路】本题考查的是模型在科学教学中的应用。作答本题时，考生要明确题目的 要求是“结合这一课例”，不能直接回答模型的特点与应用。 【参考答案】 模型能立体地显示结构特征和各组成部分相互间的联系。在“原子结构模型的建立”一 节中应用模型，可体现模型的以下特点。 （1）模型使不能直接观察的事物具体化、形象化。原子结构本来是肉眼无法观察的， 容易在学生学习过程中形成阻碍。引入模型后，学生就能直观地对其观察、分析，使其形象 化、具体化，减轻了学生的思维负担。 （2）模型能揭示微观现象。利用原子结构模型能揭示微观的现象。学生更容易在学习 过程中抛去表象，而抓住学科的本质了。 （三）案例分析题（三）案例分析题 案例分析题的一般考查形式是给出一段材料， 提出与材料相关的两至三个问题。 材料的 内容有多种，如学生的实验方案、教师设计的习题、教学实录片段，材料内容所属的科目不 固定。几个问题中一般会有一问考查科学专业知识，但其分值占比低。材料分析题主要考查 考生应用教学知识进行教学的能力。 【2019 上】案例： 某初中科学教师关于“生态系统的结构和功能”的教学实录片段如下。 老师：同学们，这节课我们来学习生态系统的结构和功能，首先学习食物链。 教师出示鹰、蛇、蛙、蝗虫、狼、鼠、兔和几种植物的图片。 老师：同学们请看图片，谁能说说它们之间吃与被吃的关系？ 学生们看着图片，展开讨论。 学生甲：蛇吃蛙，青蛙可以捕食蝗虫，蝗虫吃植物叶子。 学生乙：狼既可以逮兔子，也可以逮老鼠；兔子吃草，但不吃窝边草。 老师：好，前面几位同学发言很踊跃，思维也很活跃。那么，在这些生物中，哪些可以 构成最长的吃与被吃的关系呢？ 学生丙：鹰吃蛇，蛇吃蛙，蛙吃蝗虫，蝗虫吃植物。 老师：很好！这种吃与被吃的关系，我们就称之为食物链。大家看大屏幕（图略） 。这 就是一条食物链。 教师在黑板上写出了食物链的概念。 老师：同学们，根据食物链的概念，大家再想一想还有其他什么食物链。接下来，我们 学习食物链中的生产者、消费者。 突然，学生丁举生，教师示意其发言。 学生丁：老师，我有一个问题。青蛙是有益的动物，蛇要咬人、要吃青蛙，太坏了。我 们把蛇消灭了多好。 学生乙：对，狼要吃兔子也要吃人，我们把狼也消灭掉。 教室一下热闹起来了，对学生丁和乙的观点，有同学赞同，也有同学反对。 - 6 - o f f c n 中公教师 老师：好，我们先讨论同学们争论的问题。大家思考一下，如果自然界的狼、虎、豹等 肉食动物都被消灭了，牛、羊、兔等植食动物没了天敌就会大量繁殖，对吧？ 同学们：对！ 老师：那大量的植物就会被吃掉。植物越来越少，植食动物没有食物就会大量死亡，这 又会导致肉食动物食物缺乏而大量死亡。 其实， 食物链是自然界物种之间的一种相互适应和 依存关系，我们应该保护好自然界的这种和谐关系。对吧？ 同学们：对！ 老师：好，这部分内容我们将在后续进一步深入讨论。现在接着学习食物链中的生产者 和消费者 问题： （1）写出食物链的概念。 （2）请写一条有五种生物的食物链（不包含案例中出现的食物链） ，并指出各生物在食 物链中的成分。 （3） 评述上述教学过程中教师的教学行为， 并结合案例阐述教学预设与教学生成的关系。 【解题思路】第一问要求考生准确写出食物链的概念，考生应熟记相关概念的表述。第 二问要求写出一条食物链，考生在书写时要明确要求，所写食物链不能与案例中的相同，还 要写出食物链中的成分。作答第三问时，考生要明确问题要求，先评述案例中教师的行为， 评述内容要根据案例，做到客观、全面。阐述教学预设与教学生成的关系时，要结合案例， 不能只是进行理论描述。 【参考答案】 （1）生态系统中的各种生物通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固 定的能量，这种单方向的营养关系叫食物链。 （2）食物链举例：青菜（生产者）菜青虫（初级消费者）鸡（二级消费者）狐狸 （三级消费者）老虎（四级消费者） 。 （3） 材料中的教师在教学过程中充分尊重了学生的主体地位， 在上课时通过师生互动， 不断提出问题，引导学生思考、讨论，最终达到了自己的教学目的。 教学预设是课前对教学目标、教学内容、教学过程、教学方法的预先设计。教学生成是 指在具体教学过程中因学情的变化， 对目标、 内容、 过程、 方法的适当调整， 使学生在知识、 能力或方法上实现自我建构。 教学预设与教学生成是辩证的对立统一体， 课堂教学既需要预 设，也需要生成，预设与生成是课堂教学的两翼，缺一不可。二者的关系的具体体现在以下 两个方面。 教学预设体现的是对文本的尊重，教学生成体现的是对学生的尊重。案例中，教师按 教学计划出示不同生物的图片，让同学说出“它们之间吃与被吃的关系” ，教学生成和教学 预设相符，学生通过讨论说出生物间吃与被吃的关系，使教学过程得以进一步展开。 教学预设体现教学的计划性，教学生成体现教学的动态开放性，两者具有互补性。案 例中， 教师本来要讲解食物链中的消费者和分解者， 但是却因学生的发言临时改变教学计划， 和学生讨论能否“把狼消灭”的问题，目的是让学生通过讨论这一问题弄清食物链中不同生 物在的重要作用。 教学预设能使教学有计划地进行， 教学生成能让教师根据课堂情况调整教 学，使教学活动顺利进行，达到更好的教学效果。 - 7 - o f f c n 中公教师 （四）教学（四）教学设计题设计题 教学设计题共两道题，考查的形式为给出一些材料，根据材料提出相应的 23 个问题。 第一题分值为 10 分，共两问：第一问一般要求考生回答某概念的含义或意义，第二问一般 要求考生设计一个教学片段以帮助学生理解概念。第二题分值为 30 分，一般是 3 个问题： 前两问占 10分，考查科学专业知识；第三问要求根据材料完成教学设计。 教学设计题所给材料一般来自学生用科学教科书和课程标准， 科目不固定。 教学设计题 主要考查考生的基础专业知识与实际教学能力， 要求考生能站在教师的角度去处理教学问题 或进行教学工作。 【2019 上】阅读材料，根据要求完成任务。 材料一 义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 在“电和磁”中关于“电荷”的课程内容 标准为 “知道摩擦起电现象， 了解电荷之间的相互作用， ” 活动建议为 “观察摩擦起电现象” 。 材料二 初中科学某版本教材书中有关“摩擦起电”的内容如下： 材料三 教学对象为八年级学生， 基于生活中的静电现象感知与小学科学关于摩擦起电简单实验 的体验，已初步认识静电现象产生的原因。 - 8 - o f f c n 中公教师 任务： （1）写出“静电”产生的可能方式。 （2）简述“摩擦起电”的微观原理。 （3）完成“摩擦起电”教学设计片段，内容包括教学目标、教学重难点、教学过程、 要求含有教学环节、教学活动、设计意图等，可以采用表格式或叙述式。 【解题思路】 （1）静电的产生的方式有多种，因此考生在作答时要确保答案的完整性。静电产生的 可能方式主要是摩擦起电、接触起电和感应带电。 （2） 作答本题时， 要注意叙述的简洁性和条理性。 摩擦起电的本质是自由电子的转移。 任何物体都是由原子构成的， 而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成。 在通常情况 下，原子核带的正电荷数跟核外电子带的负电荷数相等，原子不显电性。两个物体互相摩擦 时，其中有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余的电子。如用玻璃棒跟丝绸摩擦， 玻璃棒的一些电子转移到丝绸上， 玻璃棒因失去电子而带正电， 丝绸因得到电子而带等负电。 （3）完成教学设计时，考生要掌握以下基本内容。 教学目标包含三个维度，答题时要一一列举，具体包括知识与技能、过程与方法、情感 态度与价值观；也可以按照课程标准，分为四个方面。教学目标的表述并不是随意书写的， 具有一定的规范和要求。描述教学目标的行为动词要明确、具体、恰当，行为主体应是学生 而不是教师。 教学重点是指在学习中那些贯穿全局、带动全面、应用广泛、对学生认知结构起核心作 用、 在进一步学习中起基础作用和纽带作用的内容。 教学难点是指学生接受起来比较困难的 知识点。 教学过程要紧紧围绕教学内容、教学目标、教学重难点和学生实际去精心安排。对不同 的教学任务、 不同的教学目的， 应有不同的教学安排， 不同的课型也应对应不同的教学过程。 教学过程中的各个具体环节都应有明确的目的， 环节与环节之间的衔接要自然流畅、 环环相 扣，形成一个有机的整体。 【考点点拨】考生可从以下几个方面来加强教学设计的练习： （1）熟悉相关知识点，尤其是加强对教学目标设计、教学重难点设计、导入设计的要 求的理解识记。 （2）在复习时阅读优秀教师的教学设计及教案，领会其精神，学习其方法。 （3）在对原理、技巧熟练掌握后，可针对教材内容进行设计练习。在练习中一定要多 写、多修改，要尽量多用专业术语，字体要工整、清晰、美观。 三、资料储备 初中科学教科书是学生学习的主要参考书， 是教师教学的重要资料， 也是教师资格考试 试题材料的主要来源。因此，考生手上应至少有一套教科书（学生用书及教师用书） 。通过 教科书，考生既能学习相关专业知识，又能进行教学设计练习。目前，初中科学教科书版本 包括浙教版、华师大版、沪教版等。更深入的科学专业知识的参考资料主要是高中、大学所 用的物理、化学、生物、地理教材。 义务教育初中科学课程标准（2011年版） 是现行教课书的编写依据，也是教师进行 - 9 - o f f c n 中公教师 教学最主要的参考文件。因此，考生一定要研读课程标准。 教学知识与教学设计是考生必须要掌握的， 这部分知识的学习考生可参考的主要教材是 科学课程教学论 （科学出版社）和科学课程与教学论 （高等教育出版社） 。 真题是考生复习、备考的重要依据，是最好的备考资源。考生可在中公教育网站上下载 真题进行练习，不断体会和总结考试的特点。 - 10 - o f f c n 中公教师 考试考试大纲大纲（节选）（节选） 一、考试目标 （一）科学学科与教学知识及能力（一）科学学科与教学知识及能力 掌握基础的科学知识、方法和实验技能，理解科学、技术、社会以及环境的相互关系， 具备运用科学知识和方法分析和解决实际问题的能力； 了解科学发展的历史和现状， 关注科 学的最新发展动态；熟悉义务教育初中科学课程标准（2011 年版） ；掌握科学课程教学 的基本理论，并能在教学中灵活运用。 （二）科学课程教学设计能力（二）科学课程教学设计能力 能根据义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 的要求，针对初中生的认知特征、 知识水平及学习需要选择合适的教学内容，制定教学目标，明确教学重点和难点，选择合理 的教学策略和教学方法，设计多种形式的教学活动；能合理利用教学资源，创设问题情境， 激发学生学习的主动性和积极性，引导学生自主、合作、探究学习；能依据教学目标和教学 内容编制、选择作业。 （三）科学课程教学实施能力（三）科学课程教学实施能力 能依据教学目标、 教学内容以及初中学生的认知特点与心理特征， 恰当地运用多样化的 教学方法组织教学； 能运用现代信息技术、 发挥多种媒体的教学功能； 能指导学生进行自主、 合作、探究学习；能适时地根据学生反馈优化教学。 （四）科学课程教学评价能力（四）科学课程教学评价能力 掌握科学课程教学评价的基本方法， 能恰当地对学生的学习进行评价； 注重评价目标的 多元化，能利用多样化的评价方式促进学生发展；了解教学反思的基本方法和策略，能对自 己的教学过程进行反思并改进教学。 二、考试内容模块与要求 （一）科学学科与教学知识（一）科学学科与教学知识 1.科学专业知识科学专业知识 （1）掌握与初中科学课程密切相关的科学基础知识，包括：大学物理中的力学、电磁 学、热学、光学和原子与原子核物理知识的基础知识；大学化学中的无机化学、有机化学的 基础知识； 大学生物学中的植物学、 动物学、 生理学、 生态学、 遗传学、 进化论的基础知识； 大学自然地理和天文学方面相关的基础知识。 （2）能运用科学基本原理和基本方法分析日常生活中涉及的相关科学现象。 （3）掌握科学研究方法和实验手段；了解科学发展的历史与最新发展动态。 2.科学教学知识科学教学知识 （1）熟悉义务教育初中科学课程标准（2011年版） ，理解初中科学课程的性质、基 本理念和课程目标。 （2）了解科学课程教学的基本原则，认识科学课程教学过程的基本特点及其规律，熟 - 11 - o f f c n 中公教师 悉一些常用的教学方法。 （3）了解科学教育的基本思想，具备科学课程教学设计、教学实施以及教学评价相关 知识。 （二）教学设计（二）教学设计 1.前期分析前期分析 （1）能根据义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 、科学教材以及学习者特征， 分析、处理教材内容，确定科学教学内容在初中科学课程中的地位和作用。 （2）能结合初中生的认知水平和心理特征、已有知识和能力，确立教学重点与难点。 2.确定教学目标确定教学目标 （1）理解“科学探究”“科学知识与技能”“科学态度、情感与价值观”“科学、技 术、社会、环境”四个方面的教学目标。 （2）能根据义务教育初中科学课程标准（2011年版） 、教学内容以及学生的基础和 发展需求，确定并准确表述具体的教学目标。 3.选择教学策略选择教学策略 （1）能根据教学目标、教学内容和初中生的特点，选择合适的教学策略和教学方法。 （2）能根据教学实际合理选择、利用和开发教学资源。 4.设计教学过程设计教学过程 （1）能根据科学课程教学过程的特点和规律，合理安排教学内容，选择教学方法，设 计教学过程。 （2）能创设教学问题情境，激发学生的学习兴趣，有效地开展教学。 （三）教学实施（三）教学实施 1.课堂学习指导课堂学习指导 （1）掌握指导学生学习科学课程的方法和策略，能依据科学课程特点和初中学生认知 特点和心理特征，恰当地运用教学方法与手段，帮助学生有效学习。 （2）能根据学生的反馈优化教学。 2.课堂教学组织课堂教学组织 （1）掌握初中科学课程教学的基本形式和策略，能有效组织多样化的教学，尤其是自 主、合作和探究学习。 （2）理解科学实验的教学功能、特点与方法，能在教学过程中有效运用科学实验开展 教学。 （3）教学过程条理清楚、重点突出，能适时地对教学内容进行归纳总结，合理布置作业。 （4）合理选用教学媒体，整合多种教学资源，提高科学课程教学效率。 （四）教学评价（四）教学评价 1.能依据义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 倡导的基本评价理念，在教学过 程中恰当体现评价的诊断、反馈、激励、甄别等功能。 2.能运用教学反思的基本方法和策略对教学过程进行反思， 并针对存在的问题提出改进 - 12 - o f f c n 中公教师 思路。 3.能编制、选择符合教学目标和教学内容的作业，能运用多样化的评价方法对学生的学 习活动进行正确评价，以促进学生的发展。 三、试卷结构 模块 比例 题型 科学知识与教学知识 40% 单项选择题 简答题 教学设计 25% 教学设计题 教学实施与教学评价 35% 教学案例分析题 简答题 合计 100% 单项选择题：约 27% 非选择题：约 73% 注注：考试大纲后半部分为试题样本，我们准备了两套真题供大家练习，故以上只呈现了 大纲关于中关于考试内容的要求。 - 13 - o f f c n 中公教师 真题实测真题实测 2019 年上年上半年中小学教师资格考试半年中小学教师资格考试 科学科学学科学科知识与教学能力试题（知识与教学能力试题（初初级中学）级中学） （精选）（精选） 注意事项： 1.考试时间为 120分钟，满分为 150 分。 2.请按规定在答题卡上填涂、作答。在试卷上作答无效，不予评分。 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用 2B 铅笔把答题卡上对 应题目的答案字母按要求涂黑。错选、多选或未选均无分。 1.图 1 为初中科学某版本教科书的一个演示实验，将兵乓球放在倒置的漏斗里，对着漏 斗嘴使劲向下吹气，兵乓球会在漏斗里跳动但不往下掉。该实验现象说明 了（ ） 。 A.大气压强的存在 B.气体的压强与流速的关系 C.物体振动与气体流速的关系 D.气体的流动与物体所受重力的关系 2.蚕豆、烟草和苋菜的种子在有光和无光条件下的萌发率如图 2 所示。在这些种子中， 萌发受光照强烈抑制的是（ ） 。 图 2 A.苋菜 B.烟草 C.蚕豆和烟草 D.烟草和苋菜 3.小明从野外捡到一块石头，经鉴定主要由石英、长石、云母三种矿物组成。该石头是 （ ） 。 A.石灰岩 B.大理岩 C.玄武岩 D.花岗岩 4.缺。 5.地球上的观察者在月全食时可见到红月亮，产生这种现象的主要原因是太阳光穿过地 球大气发生（ ） 。 A.衍射 B.反射 图 - 14 - o f f c n 中公教师 C.偏振 D.折射 6.如图 3 所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为 90，半径 为 R 的扇形 OAB。一束平行光平行于横截面，以 45入射角照射到 OA 上，OB 不透光，若 只考虑首次入射到圆弧 AB 上的光，则弧 AB 上有光透出的部分的弧长为（ ） 。 A. 1 6 R B. 1 4 R C. 1 3 R D. 5 12 R 7.我国中医药学家屠呦呦获得 2015 年诺贝尔生理学或医学奖，其主要成果是用乙醚从 黄花蒿中提取出了一种用于治疗疟疾的药物（青蒿素） ，后来又研发了如二氢青蒿素等更有 效的抗疟药物。青蒿素分子结构式如图所示。下列表述不正确的是（ ） 。 图 4 A.青蒿素提取技术应用了萃取原理 B.从青蒿素的结构式可以判断它是一种内酯类化合物 C.青蒿素在酸性条件中开环而溶于水，碱化后又闭环沉淀 D.青蒿素有类似与 H2O2的结构，故遇到强还原性的物质会变质 8.缺。 9.图 5 中半径为 R 的不带电导体球附近放置一电量为 q的点电荷，与导体球心的距离为 d，设无穷远处为零电势，则导体球心 O 点的电势强度与电流强度分别为（ ） 。 图 5 A.E=0，V=0 B.E=0，V= 0 4 q d 图 3 - 15 - o f f c n 中公教师 C.E= 2 0 4 q d ，V= 0 4 q R D.E= 2 0 4 q R ，V= 0 4 q d 10.某溶液中可能含有 Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和 K+，取该溶液 100 mL， 加入过量 NaOH 溶液，加热得到 0.01 mol 气体，同时产生红褐色沉淀；过滤、洗涤、灼烧 后得到 0.80 g 固体；向上述滤液中加足量 BaCl2溶液，得到 2.33 g 不溶于盐酸的沉淀。由此 可推断原溶液中（ ） 。 A.至少存在 5 种离子 B.CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在 C.Cl-一定存在，且 c（Cl-）0.2 mol/L D.SO42-、NH4+、Fe3+一定存在，Cl-可能不存在 二、简答题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 11.初中科学某版本教科书在“原子结构模型的建立”一节中，介绍了从汤姆生到玻尔 对原子结构模型的认识， 以及现代科学家对原子结构模型的不断完善与修正。 结合这一课例， 简述模型在科学教学中的应用特点。 12.某初中科学教师引导学生观察地球仪上的经纬网，认识东西半球的划分（如图 6） 。 结合“经纬网”这一课例，简述观察法在科学教学中的作用。 图 6 - 16 - o f f c n 中公教师 三、案例分析题（本大题共 2 小题，第 13 题 20 分，第 14 题 30 分，共 50 分） 阅读案例，并回答问题。 13.案例： 下面是某初中科学教师设计的一道测试试题及学生们关于该测试题解题结果的统计。 题目：四位同学按特定实验目的设计了如下装置，其中符合实验目的的是（ ） 。 学生答题情况统计： 选项 A B C D 比例 20.3% 13.4% 58.2 8.1% 问题： （1）选择正确的选项，并分析其他选项错误的原因。 （4分） （2）设计验证铁、铜、银金属活动性强弱的一种实验方案。 （6 分） （3） 基于学生答题情况统计， 设计一个教学片段 （思路） ， 帮助学生理解解题思路。 （10分） 14.案例： 某初中科学教师关于“生态系统的结构和功能”的教学实录片段如下。 老师：同学们，这节课我们来学习生态系统的结构和功能，首先学习食物链。 教师出示鹰、蛇、蛙、蝗虫、狼、鼠、兔和几种植物的图片。 老师：同学们请看图片，谁能说说它们之间吃与被吃的关系？ 学生们看着图片，展开讨论。 学生甲：蛇吃蛙，青蛙可以捕食蝗虫，蝗虫吃植物叶子。 学生乙：狼既可以逮兔子，也可以逮老鼠；兔子吃草，但不吃窝边草。 老师：好，前面几位同学发言很踊跃，思维也很活跃。那么，在这些生物中，哪些可以构成 最长的吃与被吃的关系呢？ 学生丙：鹰吃蛇，蛇吃蛙，蛙吃蝗虫，蝗虫吃植物。 老师：很好！这种吃与被吃的关系，我们就称之为食物链。大家看大屏幕（图略） 。这就是 一条食物链。 教师在黑板上写出了食物链的概念。 老师：同学们，根据食物链的概念，大家再想一想还有其他什么食物链。接下来，我们学习 - 17 - o f f c n 中公教师 食物链中的生产者、消费者。 突然，学生丁举生，教师示意其发言。 学生丁：老师，我有一个问题。青蛙是有益的动物，蛇要咬人、要吃青蛙，太坏了。我们把 蛇消灭了多好。 学生乙：对，狼要吃兔子也要吃人，我们把狼也消灭掉。 教室一下热闹起来了，对学生丁和乙的观点，有同学赞同，也有同学反对。 老师：好，我们先讨论同学们争论的问题。大家思考一下，如果自然界的狼、虎、豹等肉食 动物都被消灭了，牛、羊、兔等植食动物没了天敌就会大量繁殖，对吧？ 同学们：对！ 老师：那大量的植物就会被吃掉。植物越来越少，植食动物没有食物就会大量死亡，这又会 导致肉食动物食物缺乏而大量死亡。 其实， 食物链是自然界物种之间的一种相互适应和依存关系， 我们应该保护好自然界的这种和谐关系。对吧？ 同学们：对！ 老师：好，这部分内容我们将在后续进一步深入讨论。现在接着学习食物链中的生产者和消 费者 问题： （1）写出食物链的概念。 （4分） （2）请写一条有五种生物的食物链（不包含案例中出现的食物链） ，并指出各生物在食 物链中的成分。 （6分） （3）评述上述教学过程中教师的教学行为，并结合案例阐述教学预设与教学生成的关 系。 （20分） 四、四、教学教学设计题题设计题题（本大题共（本大题共 2 小题，小题，第第 15 题题 10 分分，第，第 16 题题 30 分分，共共 40 分）分） 15.阅读材料，根据要求完成任务。 材料： 图 8 为初中科学某版教科书“物质的酸碱性”一节关于“常见的酸”的卡通图。 图 8 - 18 - o f f c n 中公教师 任务： （1）简述该教科书中设计“常见的酸”卡通图的意义。 （4 分） （2）利用这一卡通图，设计一个教学片段，引导学生认识“酸”的概念。 （6分） 16.阅读材料，根据要求完成任务。 材料一 义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 在“电和磁”中关于“电荷”的课程内容标 准为“知道摩擦起电现象，了解电荷之间的相互作用， ”活动建议为“观察察摩擦起电现象” 。 材料二 初中科学某版本教材书中有关“摩擦起电”的内容如下： - 19 - o f f c n 中公教师 材料三 教学对象为八年级学生， 基于生活中的静电现象感知与小学科学关于摩擦起电简单实验 的体验，已初步认识静电现象产生的原因。 任务： （1）写出“静电”产生的可能方式。 （4分） （2）简述“摩擦起电”的微观原理。 （6分） （3）完成“摩擦起电”教学设计片段，内容包括教学目标、教学重难点、教学过程、 要求含有教学环节、教学活动、设计意图等，可以采用表格式或叙述式。 （20分） - 20 - o f f c n 中公教师 2018 年下年下半年中小学教师资格考试半年中小学教师资格考试 科学科学学科学科知识与教学能力试题（知识与教学能力试题（初初级中学）级中学） 注意事项：注意事项： 1.考试时间为 120分钟，满分为 150 分。 2.请按规定在答题卡上填涂、作答。在试卷上作答无效，不予评分。 一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请用 2B 铅笔把答题卡上对 应题目的答案字母按要求涂黑。错选、多选或未选均无分。 1.下列四种常见岩石名称及其结构描述正确的是（ ） 。 A.玄武岩：片状结构 B.花岗岩：多孔结构 C.砂岩：层状结构 D.大理岩：柱状结构 2.激光矫视是现代医学矫正近视的一种技术， 它是利用激光对近视患者的角膜进行适当 切削来矫正视力。激光切削角膜的目的是（ ） 。 A.改变眼球折光系统的焦距 B.改变晶状体过凸的状态 C.减少进入眼球的光线 D.增强晶状体的调节能力 3.人工合成的某些化合物，其结构与某些昆虫的性外激素非常类似，因此可以用来防治 农田的害虫。这种防治手段从本质上而言是（ ） 。 A.降低害虫的出生率 B.改变害虫的繁殖周期 C.缩短害虫的可育年龄 D.延长害虫虫卵的孵化期 4.火星“冲日”是指火星、 地球与太阳三者近似位于同一条直线上的天文现象 （如图 1） 。 “冲日”期间， 在地球上用天文望远镜观察火星， 所见的天文现象类似于月相中的 （ ） 。 图 1 A.新月 B.满月 C.上弦月 D.下弦月 5.将某一物体从地面竖直上抛（空气阻力大小恒定） 。设该物体在地面时的重力势能为 零。 E 为该物体的机械能， h 为该物体距地面的高度。 从该物体被抛出到落回原地的过程中， 关于 E与 h的关系正确的是（ ） 。 - 21 - o f f c n 中公教师 6.下列表述不正确的是（ ） 。 A.洒落在地面上的少量金属汞可用硫磺粉进行处理 B.区分葡萄糖和蔗糖可用新制的 Cu(OH)2悬浊液 C.除去硬质酸钠溶液中所含甘油的方法是加入食盐并过滤 D.做“钠与水反应”的实验，先将绿豆大小的金属钠放入烧杯中，再加入少量水 7.图 2 为某山地的等高线地形图，CB、DB 是两条攀登 B山顶的登山路线。下列关于攀 登 B 山顶的路线选择及选择原因表述正确的是（ ） 。 图 2 A.CB 路线：CB 路线较近，坡度较缓 B.CB路线：等高线较密集，坡度较缓 C.DB 路线：DB路线较远，坡度较陡 D.DB 路线：等高线较稀疏，坡度较缓 8.X、Y、Z是原子序数依次增大且属于不同周期的三种常见短周期元素。三种元素相互 之间可以形成 11 型的化合物 M、N、R。常温下 M、N 为固体，R 为液体。M 和 N 遇水 都能产生气体，且产生的气体可以相互化合。下列表述正确的是（ ） 。 A.Z是地壳中含量最多的金属元素 B.M、N、R 三种化合物都是离子晶体 C.少量 M、N 分别与水作用，所得相应溶液的溶质相同 D.三种元素形成的离子半径大小顺序与其相应的原子半径大小顺序相同 9.如图 3所示，两个底面积均为 S 的圆筒内装有水（水的密度为 ） ，两圆筒放置在同一 水平面上，水面高度分别为 h1和 h2。打开阀门直至两圆筒内水面高度相等，这一过程中水 的重力做功为（ ） 。 - 22 - o f f c n 中公教师 A. 2 12 1 2 gS hh（ ） B. 2 12 gS hh（ ） C. 2 12 1 4 gS hh（ ） D. 2 2 gSh 10.某湖泊生态系统中有甲、乙、丙、丁、戊五种不同的生物，经测定，富集在这五种 生物体内两种污染物 （汞、 某种杀虫剂） 的含量如图 4所示。 下列有关叙述正确的是 （ ） 。 图 4 A.戊是分解者 B.甲所在的营养级所积聚的能量最少 C.乙、丙、丁都是消费者 D.最长的食物链是乙丙丁甲 二、简答题（本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分） 11.地震是一种会给人类带来巨大灾难的自然现象。结合初中科学某版本教科书中“地 震”的章节内容，简述地震的概念及在科学教学中如何体现 STSE 教育理念。 12.关于“磁性与磁化”的教学往往以“铁棒的磁化”实验活动作 为情境导入新课。某科学教师在这一课例中，则以生活中常见的硬币 为材料进行情境创设（现象之一如图 5，六枚硬币竖立在白纸上方，白 纸下方是一块强磁铁） 。 图 3 图 5 - 23 - o f f c n 中公教师 结合上述材料，回答问题： （1）简述以“硬币”代替“铁棒”创设情境的优点与不足。 （4 分） （2）针对“磁性与磁化”这一主题，创设一个教学情境导入新课（不能与本题的两种 导入方式相同） 。 （6 分） 三、案例分析题（本大题共 2 小题，第 13 题 20 分，第 14 题 30 分，共 50 分） 阅读案例，并回答问题。 13.案例： 关于“研究影响动能大小因素”这节课。某初中科学教师在学生已知道“一切做机械运 动的物体都具有动能”的基础上，提出问题： “物体的动能大小与哪些因素有关？”进而引 导学生小组合作进行探究方案设计。图 6 是两组学生设计的实验方案： 图 6 在实验过程中，两小组得出结论如下： 小组 1： “物体所处高度越高，它的动能越大” ； 小组 2： “物体的重力越大，它的动能越大” 。 问题： （1）简述两组实验方案所体现的科学方法。 （4 分） （2）判断小组 1、小组 2所得结论的正误，并简述理由。 （6分） （3） 若要测定木块在水平桌面滑行而产生的热量， 教师提供了四组实验仪器： A.量筒、 温度计；B.弹簧秤、刻度尺；C.天平、秒表；D.电压表、电流表。选择其中一组实验仪器， 并简要写出测量过程。 （10 分） - 24 - o f f c n 中公教师 14.案例： 某初中科学教师在“酸、碱、盐”的复习课教学中，出示了一瓶装有氢氧化钠固体的试 剂瓶，要求学生对该试剂瓶中的氢氧化钠固体有无变质进行鉴定。教学实录片段如下： 老师：引起氢氧化钠固体变质的原因是什么？ 学生： 暴露在空气中的氢氧化钠固体易潮解， 并能跟空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。 老师： 很好！ 下面我们就对试剂瓶中的氢氧化钠固体有无变质进行鉴定。 请各小组讨论， 并设计实验方案。 10 分钟后，各小组展示设计的实验方案。 小组 1：往试剂瓶中滴加无色酚酞试剂，观察有无变红。 小组 2 ：往试剂瓶中滴加稀盐酸，观察有无气体产生。 小组 3：往盛有少量试样的试管中，滴加氢氧化钠溶液，观察有无白色沉淀产生。 小组 4：往盛有少量试样的试管中，滴加蒸馏水，触摸试管有无变热。 老师： 问题： （1）简述氢氧化钠溶于水放出热量的原因。 （6 分） （2）分别评述上述四个小组的实验方案。 （8分） （3）若你是该老师，各小组展示实验方案后，你将如何开展后续教学？（16分） 四、教学设计题题（本大题共 2 小题，第 15 题 10 分，第 16 题 30 分，共 40 分） 15.阅读材料，根据要求完成任务。 材料： 图 7 为初中科学某版本教科书 “金属的化学性质” 一节中 “金属与氧气反应” 的实验图。 图 7 任务： （1）写出燃烧的概念。 （4 分） （2）设计一个教学片段（思路） ，帮助学生理解镁与铜不同的化学特性。 （6分） - 25 - o f f c n 中公教师 16.阅读下列材料，根据要求完成教学设计任务。 材料一 义务教育初中科学课程标准（2011 年版） 关于“消化系统的组成”的课程没人标准 为：“描述消化系统的结构和食物的消化与吸收过程”。活动建议为：“观看介绍消化系统 的录像或多媒体课件”