以大概念理念进行科学教育 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:科学普及出版社

作者:哈伦

出品人:

页数:71

译者:韦钰

出版时间:2016-3-1

价格:25

装帧:平装

isbn号码:9787110092927

丛书系列:

图书标签:

• 教育
• 自然科学
• 科学教育
• 育儿
• 通识
• 认知
• 科学大概念教学
• 已有2019
• 科学教育
• 大概念学习
• 概念教学
• 科学素养
• STEM教育
• 课程设计
• 教学方法
• 教育理念
• 学科整合
• 探究式学习

《科学的探索：方法、思维与创新》 内容简介 这是一本致力于激发读者对科学本质进行深度思考，并探寻科学知识生成与发展内在逻辑的专著。本书并非简单罗列科学知识点，而是着眼于科学研究的宏观视角，旨在帮助读者构建一套科学的探究框架，理解科学方法论的精髓，培养科学思维的敏锐性，并激发创新的火花。全书以严谨的学术态度，辅以大量生动翔实的案例，引导读者穿越科学史的长河，感悟科学巨匠们的智慧，学习他们是如何提出问题、设计实验、分析数据、形成理论，以及如何在这种不断试错与修正的过程中，推动人类认识的边界向前迈进。 第一部分：科学的基石——认识论与方法论 本部分将深入剖析科学认识的源头与发展路径，探讨我们如何认识世界，以及科学知识是如何被建构和验证的。 科学的本质与边界：我们将首先界定“科学”的概念，区分科学与伪科学、非科学的界限，探讨科学知识的特点，如可检验性、客观性、累积性等。同时，也将审视科学的局限性，认识到科学并非万能，它在解释宇宙终极奥秘、价值判断等问题上存在天然的边界。我们将引入历史唯物主义和辩证唯物主义的视角，探讨科学观念的演变，以及社会、文化、技术因素如何深刻影响科学的发展。 科学研究的基本范式：本书将详细阐述科学研究中存在的主要范式，从早期的经验归纳法，到现代的假说演绎法、模型构建法，再到当今学科交叉融合背景下的系统科学方法、计算科学方法等。我们将分析不同范式的特点、适用范围及其在推动科学进步中的作用。例如，我们会探讨牛顿如何通过对观察数据的归纳提出万有引力定律，爱因斯坦如何通过思想实验构建相对论，以及现代生物学家如何利用基因组学和计算生物学来理解生命过程。 科学思维的培养：科学思维并非天生，而是可以通过训练获得的。本部分将聚焦培养读者形成逻辑严谨、批判性强、开放包容的科学思维。我们将深入讲解逻辑推理的基本原则，如演绎推理、归纳推理、类比推理等，并展示如何在科学研究中灵活运用。批判性思维是科学思维的核心，本书将强调质疑精神、证据导向、避免认知偏差的重要性。我们将分析常见的逻辑谬误和认知陷阱，并提供识别和规避的方法。开放性思维则体现在愿意接受新观点、承认未知、勇于挑战既有权威。 科学方法论的演进：科学方法论并非一成不变，它随着科学实践的发展而不断演进。本部分将追溯科学方法论的历史发展脉络，从亚里士多德的思辨方法，到培根的经验主义，再到卡尔·波普尔的证伪主义，以及库恩的科学革命理论。我们将分析这些重要的理论对科学研究方法产生的深远影响，并探讨当代科学研究中方法论的新发展，如大数据分析、人工智能辅助研究等。 第二部分：科学的实践——探究、实验与验证 本部分将转向科学研究的具体实践环节，深入探讨科学家如何开展探究活动，设计和执行实验，以及如何对研究结果进行严谨的验证。 问题的提出与研究设计：科学研究始于一个有价值的问题。本书将指导读者如何从日常现象、理论困境、技术瓶颈中发现问题，并将模糊的问题转化为可研究、有意义的科学命题。我们将详细介绍研究设计的核心要素，包括明确研究目标、确定研究对象、选择研究方法、构建研究框架、制定研究计划等。我们会强调研究设计的周全性、可行性和创新性。 实验设计与执行的艺术：实验是验证科学假说的重要手段。本部分将深入探讨实验设计的原则，如控制变量、重复性、随机化、设盲等。我们将分析不同类型的实验，如观察性实验、对照实验、 field experiments 等，并探讨它们的优劣势。执行实验过程中，严谨的操作、精确的测量、细致的记录至关重要。我们将提供关于实验操作规范、数据采集技巧的实用建议，并强调实验室安全和伦理规范。 数据分析与解读的智慧：实验产生的数据是科学研究的宝贵财富，但数据的价值需要通过科学的分析和解读才能显现。本部分将介绍常用的数据分析方法，包括描述性统计、推断性统计、回归分析、方差分析等，并提供选择合适统计方法的指导。更重要的是，我们将强调对数据进行批判性解读，避免过度拟合、选择性偏差等问题，从数据中提炼出有意义的结论，并认识到数据本身的局限性。 理论的构建与模型的运用：科学研究的最终目的是构建能够解释现象、预测未来的理论。本部分将探讨科学理论的构成要素，如概念、定律、模型、假说等，并分析理论的评价标准，如解释力、预测力、简约性、一致性等。模型是理解复杂现象的有力工具，我们将介绍不同类型的科学模型，如物理模型、数学模型、概念模型等，并探讨模型在科学研究中的作用，以及如何构建和评估科学模型。 第三部分：科学的演进——创新、发展与未来 本部分将着眼于科学的动态发展，探讨创新在科学进步中的驱动作用，以及科学在不同领域的发展趋势与未来展望。 科学创新的驱动力与机制：创新是科学进步的不竭动力。本部分将深入剖析科学创新的来源，包括基础研究的突破、技术应用的牵引、学科交叉的融合、以及社会需求的激发。我们将探讨科学创新发生的机制，如灵感的迸发、思维的碰撞、试错与修正的迭代过程。本书还将介绍历史上伟大的科学创新案例，如量子力学的诞生、DNA双螺旋结构的发现、互联网的发明等，从中提炼出创新所需的品质和方法。 跨学科研究的视野：当今科学正日益呈现出跨学科融合的趋势。本部分将强调跨学科研究的意义和价值，分析不同学科之间的联系与互补性，并介绍如何有效地开展跨学科合作。我们将探讨学科边界模糊化带来的新机遇，以及如何整合不同领域的知识和方法来解决复杂的科学问题，例如，生态学与经济学、神经科学与人工智能的结合。 科学的社会责任与伦理：科学的发展离不开社会的支持，同时也对社会负有重大的责任。本部分将探讨科学研究的社会影响，包括技术进步对社会、经济、环境带来的变革，以及潜在的风险和挑战。我们将深入讨论科学研究中的伦理问题，如基因编辑、人工智能伦理、数据隐私等，并强调科学家在科技发展中应承担的伦理责任，推动科学朝着有益于人类福祉的方向发展。 科学的未来展望：我们将对当前科学研究的前沿领域进行梳理和展望，例如，宇宙学、量子信息科学、合成生物学、脑科学、气候科学等。本书将探讨这些领域可能带来的重大科学突破和技术变革，以及它们对人类社会未来发展可能产生的深远影响。我们将鼓励读者保持对科学前沿的关注，培养终身学习的习惯，为未来的科学探索贡献力量。 本书特色 宏观视野与微观视角结合：本书不仅从宏观上勾勒科学的整体图景，还深入到科学研究的具体实践层面，提供可操作的指南。 理论深度与实践指导并重：既阐述了深刻的科学哲学与方法论思想，又提供了培养科学思维和研究能力的实用方法。 案例丰富且富有启发性：通过大量详实的科学史案例和现代科学前沿的实例，帮助读者理解抽象概念，激发思考。 语言通俗易懂，逻辑清晰：力求以严谨而又不失可读性的语言，将复杂的科学理念呈现给广大读者。 强调批判性思维与创新精神：本书的核心目标是培养读者成为独立思考、勇于创新的科学探索者。 《科学的探索：方法、思维与创新》适合所有对科学怀有好奇心、希望深入理解科学本质、提升科学素养的读者，包括在校学生、科研人员、教育工作者以及任何对认识世界充满热情的人士。本书将是您踏上科学探索之旅，解锁智慧，激发创新的理想伙伴。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

对于任何一个对科学教育的未来抱有责任感的人来说，这本书都是一本不可或缺的案头参考书。它的价值远超出一本单纯的教学方法指南。它更像是一份宣言，一份对传统科学教育模式的温和而坚定的挑战书。作者的论证过程逻辑严密，引用了诸多现代认知科学的研究成果，使得“大概念”的引入不再是主观臆断，而是有坚实的科学基础支撑的。尤其赞赏它对“评估”环节的重视，提出了如何用概念理解力取代知识点记忆来衡量学生学习成果的评价体系，这才是真正实现教育目标的关键。我强烈推荐给所有校长、教研员以及所有热爱科学教育的同仁们，它会是你未来十年教学实践中，最有价值的投资之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直是为我们这些在教学一线摸爬滚打的老师们打开了一扇全新的窗户。我一直觉得，我们现在的科学教育，太多地陷在了知识点的堆砌里，学生们像一群被喂食的鸭子，囫囵吞枣，学完就忘，对科学的“为什么”和“是什么”总是不得要领。然而，这本书深入浅出地探讨了如何跳脱出这种“知识点驱动”的窠臼，转向一种以宏大叙事为核心的教学模式。它不仅仅是提出了一个理论框架，更是提供了大量可操作的、生动的案例，教我们如何将那些看似零散的物理、化学、生物知识点，编织进一个连贯的、有意义的科学故事里。读完后，我感觉自己对“科学”这两个字的理解都加深了，不再是孤立的公式和定律，而是一种看待世界、理解自然运行规律的思维方式。这种转变，对于激发学生的内在求知欲，比任何奖惩机制都来得有效。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初拿到这本书时，心里还有些忐忑，担心它会是那种只停留在口号上的“大概念”，难以落地。毕竟，在应试压力巨大的环境下，谁有时间去搞这些宏大的、貌似“不实用”的东西呢？然而，我的担忧是多余的。作者非常巧妙地平衡了理论深度和实践可行性。他没有要求教师立刻推翻现有课程体系，而是提供了一种“渐进式改革”的思路。比如，书中对如何将“能量守恒”这个核心概念，渗透到初中物理、高中化学乃至生物的遗传代谢中去的具体教学设计，简直是教科书级别的范例。它让我意识到，那些我们习惯于当作独立章节讲解的内容，其实都指向同一个宇宙运行的基本法则。这种整合性的视角，极大地减轻了知识重复的压力，反而让教学内容更加精炼和深刻。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注教育改革的业余研究者，我接触过不少关于课程设计的理论著作，大多晦涩难懂，像隔着一层毛玻璃在看东西。但这本《以大概念理念进行科学教育》却展现出了一种罕见的清晰和洞察力。作者的文笔流畅又不失严谨，他没有采用那种居高临下的说教口吻，而是像一位经验丰富的前辈在娓娓道来，分享他的“心法”。我特别欣赏其中对于“概念迁移”的论述，这触及了教育的本质——如何让学生把在课堂上学到的知识，应用到解决真实生活中的复杂问题上。书中对如何设计“概念驱动型”的探究活动给出了非常详尽的步骤指南，这远比那些空谈“项目式学习”的教材要扎实得多。它真正教会了我们如何从“教什么”转向“学到什么”，以及如何评估这种深层学习的达成度。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的冲击，更多的是一种思维模式的重塑。我过去常常在思考，如何让我的学生对科学产生兴趣？我尝试了各种新奇的实验、高科技的展示，但效果总是昙花一现。这本书指出，兴趣的源头，不在于表面的新奇，而在于对事物本质的理解所带来的那种“豁然开朗”的智力满足感。书中对“理解的层次”的划分极为精妙，它引导我们去设计那些能够挑战学生现有认知框架的问题，而不是只要求他们记忆结论。这种教学哲学，让我想起苏格拉底的助产术——教师不是知识的灌输者，而是帮助学生“分娩”出他们内在潜能的引导者。阅读过程中，我不断地停下来，对照我自己的教案，发现自己过去教得多么浅薄和碎片化，这是一种既痛苦又振奋的自我审视。

评分☆☆☆☆☆

2018年2月13日读毕，此书是在2017年预防医学大会“健康融入所有政策”学术研讨会中听韦钰院士演讲后决定阅读的。这本书主要解决了知识学习的碎片化问题，强调大概念整合知识点解释世界运行的教育理念。并且该书一直强调通过大概念进行科学教育可以提高人的决策能力。一方面，这种方法可以提高直觉判断能力，这在缺少细节的情况下非常有价值；另一方面，这种方法可以提高探究细节的能力，可以帮助理解大概念形成的模型的应用情景，这对于研究非常有用。最后，如果这种教育理念成功，人的行为会完全取决于理性脑，行为经济学就可以消失了。

评分☆☆☆☆☆

我在听韦院士一次报告中了解到这本书。本书主要观点是，为应对以普遍联系的若干“元”（metta）概念为基础，塑造学生个性化、开放的的科学素养和运用科学认识世界改造世界的完整心智。在此基础上，提出了原则、大概念内涵、实施办法等内容。三点收获：一是基本科学教育应该强调科学的实践性，科学来自日常，也应用于日常；二是教育的目标是塑造“可塑的、差异化的”心性：我们每个人都能够以自己的方式探索和改造世界；三是这套面向STEM的教育方法应也可以拓展到其他学科，甚至是全科的通识教育：这可能是我们快速掌握一个学科的心法。 四是人之为人，在于迅速认识世界、能够改造世界。 推荐。

评分☆☆☆☆☆

科学大概念的描述不算十分准确，但是科学教育的理念讲得却是非常棒的！

评分☆☆☆☆☆

总体看是一本非常棒的可以指引科学教育者工作的书。但是对大概念的确定以及标定的参考年龄怎么出来的有所疑惑。（尤其生命都是细胞组成的那段，也就是说病毒不是生命咯）再详细点说，这个大概念怎么出来的，我还是挺好奇的

评分☆☆☆☆☆

总体看是一本非常棒的可以指引科学教育者工作的书。但是对大概念的确定以及标定的参考年龄怎么出来的有所疑惑。（尤其生命都是细胞组成的那段，也就是说病毒不是生命咯）再详细点说，这个大概念怎么出来的，我还是挺好奇的