具体描述
Many students find it difficult to learn the kind of knowledge and thinking required by college or high school courses in mathematics, science, or other complex domains. Thus they often emerge with significant misconceptions, fragmented knowledge, and inadequate problem-solving skills. Most instructors or textbook authors approach their teaching efforts with a good knowledge of their field of expertise but little awareness of the underlying thought processes and kinds of knowledge required for learning in scientific domains. In this book, Frederick Reif presents an accessible coherent introduction to some of the cognitive issues important for thinking and learning in scientific or other complex domains (such as mathematics, science, physics, chemistry, biology, engineering, or expository writing). Reif, whose experience teaching physics at the University of California led him to explore the relevance of cognitive science to education, examines with some care the kinds of knowledge and thought processes needed for good performance; discusses the difficulties faced by students trying to deal with unfamiliar scientific domains; describes some explicit teaching methods that can help students learn the requisite knowledge and thinking skills; and indicates how such methods can be implemented by instructors or textbook authors. Writing from a practically applied rather than predominantly theoretical perspective, Reif shows how findings from recent research in cognitive science can be applied to education. He discusses cognitive issues related to the kind of knowledge and thinking skills that are needed for science or mathematics courses in high school or colleges and that are essential prerequisites for more advanced intellectual performance. In particular, he argues that a better understanding of the underlying cognitive mechanisms should help to achieve a more scientific approach to science education.Frederick Reif is Emeritus Professor of Physics and Education at Carnegie Mellon University and the University of California, Berkeley.
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用户评价
我之所以高度推荐这本书，很大程度上是因为它提供了坚实的理论基础来支持那些直觉上“感觉有效”的教学行为。很多一线教师凭经验就知道，提问比单纯告知更有效，但这本书从“主动回忆效应”（Retrieval Practice Effect）的角度，量化了解释了为什么每次主动提取信息比被动重复阅读能带来更持久的学习成果。书中引用了大量跨学科的研究成果，构建了一个坚实的证据链条，让读者不仅“知道”这样做，更“明白”为什么这样做有效。其中关于“间隔效应”（Spacing Effect）的实验数据展示尤其具有说服力，它直观地揭示了分散学习相对于集中突击在长期记忆固化上的绝对优势。这种对“效率最大化”的科学追求，贯穿了全书的始终。它促使我们反思那些耗费大量时间却收效甚微的传统课堂惯例，并勇敢地用基于证据的策略取而代之。对于任何致力于提升教学效能的专业人士来说，这本书都是一本不可或缺的“校准工具”。
评分这本书的格局宏大，但落点却非常细微，真正做到了理论与实践的无缝对接。它不仅仅是一本理论介绍，更像是一本“认知科学教学手册”。我特别关注了书中关于“协作学习”的章节，它深入分析了群体互动中信息共享和知识冲突对认知发展的影响。作者指出，有效的协作并非仅仅是让学生坐在一起，而是需要精心设计的任务结构和明确的角色分配，以确保每个成员的认知资源都能得到最大化的激活和整合。书中提出的“脚手架式合作”（Scaffolded Collaboration）模型，为教师提供了操作层面的指导，如何通过逐步撤销支持，最终让学生实现独立解决问题的能力。此外，书中对技术在教育中的应用也持审慎而前瞻的态度，强调技术应作为认知工具的延伸，而非分散注意力的干扰源。总而言之，这本书成功地搭建了一座桥梁，连接了高深的认知科学研究和充满挑战的日常课堂，为我们描绘了一幅基于科学洞察的未来教育蓝图。
评分这本书的文字风格出乎意料的流畅且富有感染力，完全没有我预想中硬核学术著作的枯燥感。它更像是一位资深教育心理学家与一位充满热情的课堂教师之间的深度对话。作者在阐述复杂认知模型时，总能适时穿插一些极具画面感的比喻，让抽象的概念瞬间变得触手可及。例如，在解释“自动化”对流利度的贡献时，作者将其比作驾驶汽车：从需要集中所有注意力的手动挡操作，逐步过渡到几乎无需思考的自动挡体验。这种生动的类比极大地降低了读者的理解门槛。书中对不同年龄段学习者认知特点的细致区分也让人印象深刻。对于幼儿教育阶段，作者侧重于通过感官输入和游戏化来巩固短期记忆；而在面向青少年或成人学习时，则强调建立宏观知识结构和批判性思维的训练。这种针对性的、分层级的知识呈现方式，体现了作者对教育应用复杂性的深刻理解，绝非“一刀切”的通用方案，而是强调“因材施教”背后的科学依据。
评分这本聚焦于认知科学在教育领域的应用的著作，无疑是近年来教育学领域的一股清流。它没有落入空泛的理论阐述的窠臼，而是扎扎实实地将神经科学、心理学等前沿学科的发现，巧妙地融入到日常的教学实践之中。我特别欣赏作者对于“学习的本质”这一核心命题的深入剖析。书中详尽地探讨了信息如何在人脑中编码、存储和检索的过程，这些知识并非停留在教科书式的介绍，而是通过大量引人入胜的案例和实验设计，让读者得以窥见人类心智运作的精妙。例如，关于工作记忆容量限制的讨论，书中提出了许多富有创意的教学策略，指导教师如何通过分块化（chunking）和迁移（transfer）技术，有效减轻学生的认知负荷，从而优化知识的吸收效率。更令人称道的是，作者对“元认知”的阐释，不仅清晰界定了其内涵，更提供了具体的课堂活动模板，鼓励学生学会监控和调控自己的学习过程，这种赋能式的教育理念，远超出了单纯的知识传递范畴，直指培养终身学习者的核心目标。整本书的论证脉络清晰，逻辑严密，即便是对认知科学背景不深的教育工作者，也能循着作者的引导，逐步掌握将深奥理论转化为实用教学法的关键路径。
评分拿到这本书时，我首先被其独特的视角所吸引。它避开了传统教育学中关于“教学方法论”的陈词滥调，转而从学习者的大脑结构和信息处理机制出发，构建了一个全新的教学设计框架。书中对“情境化学习”（Situated Learning）的讨论尤为深刻，作者不再将知识视为可以脱离实际应用的抽象符号，而是强调学习必须发生在真实的、有意义的语境之中。我尤其喜欢其中关于“错误分析”的部分，它颠覆了将错误简单视为失败的传统观念，而是将其视为神经连接重塑的关键契机。通过对错误产生机制的科学解析，作者提供了一套系统的方法论，教导教师如何设计“有价值的错误体验”，引导学生在自我修正的过程中实现深层理解。此外，书中对“动机理论”的整合分析也十分到位，它没有孤立地谈论内在驱动力，而是将其与认知负荷理论、自我效能感等概念紧密联系起来，揭示了情感状态如何直接影响学习回路的激活效率。这本书无疑是为那些渴望从“教什么”转向“如何有效学”的教育实践者量身定做的指南。
评分对教高中/大学理科的老师可能有些帮助。作者整本书都在孜孜不倦地给各种commonsense的概念和自己发明的概念下定义。用他自己的理论来解释的话，本书读者能获得很多nominal但不是非常usable的知识。
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