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出版者:Teacher Created Resources

作者:Amy Gammill

出品人:

页数:144

译者:

出版时间:2004-11-03

价格:USD 15.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780743938426

丛书系列:

图书标签:

• 科学活动
• 网络资源
• STEM教育
• 科学教学
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• 在线资源
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• 教育技术
• 科学普及
• 教学参考

新视角下的科学探索：超越数字资源的实践指南 图书名称：实践出真知：构建科学探究的动手能力 图书简介： 在信息爆炸的时代，科学知识的获取变得前所未有的便捷。然而，真正的科学素养并非仅仅是信息的吸收，更是将理论应用于实践、将假设转化为可观察结果的能力。本书《实践出真知：构建科学探究的动手能力》，正是为弥补当前科学教育中“重理论、轻实践”的鸿沟而精心打造的一部深度指南。它摒弃了对网络资源的过度依赖，转而聚焦于那些坚实、可靠且无需高科技基础设施即可开展的经典与创新科学实验、项目和探究活动。 本书旨在培养读者建立一套完整的科学思维流程：从提出问题、设计实验、收集数据、分析结果到最终得出结论。我们深知，许多优质的学习资源往往隐藏在那些不易被搜索引擎捕捉的角落，或是需要深厚的实践经验才能掌握的“手艺”之中。因此，本书的内容核心在于可操作性、低成本和高教育价值的结合。 第一部分：基础科学技能的铸造——重拾经典与手工艺术 本部分致力于重建和强化读者在基础科学领域中的动手能力。我们认为，掌握基本的工具使用和材料处理是任何高级科学探究的基石。 第一章：实验室的“原住民”：基础器械的熟练操作与维护。 本章详细介绍了玻璃仪器的安全使用、校准与基础维护，包括如何准确地进行体积测量、加热和冷却的技巧。重点讲解了如何利用简单的日常用品替代昂贵的专业设备，例如使用自制滴定管进行溶液浓度的粗略估算，以及如何搭建简易的真空环境。我们特别强调了精确记录实验过程的重要性，并提供了一套详尽的实验日志模板，这种记录方式比电子文档更利于现场观察和修改。 第二章：化学反应的触感与嗅觉：无需通风橱的微量合成与分析。 针对学校或个人资源有限的环境，本章提供了一系列在安全条件下进行的化学反应实例。内容包括：利用家用酸碱指示剂进行酸碱滴定、通过结晶法纯化简单的无机盐（如明矾或胆矾），以及使用基础的沉淀反应来识别常见的金属离子。我们深入探讨了反应速率的控制，例如通过改变温度和浓度来实现目标产物的选择性生成，这完全依赖于实验者的精细操作和观察。 第三章：机械与运动的直观理解：杠杆、滑轮与能量的转化。 本章侧重于物理学的实践应用。读者将学习如何搭建和测试不同类型的简单机械系统，例如设计一个平衡性极佳的天平，或建造一个能够将重物提升至特定高度的滑轮组。内容不依赖于复杂的传感器，而是强调使用棉线、木块、铅块等基础材料，通过精确的长度测量和时间记录来计算效率和功。我们还引入了基于弹簧和橡皮筋的势能与动能转换实验，直观展示能量守恒定律。 第二部分：生物与环境的微观世界——田野考察与室内解剖 生物学和生态学的学习，其精髓在于对自然界的直接接触和细致入微的观察。本书将引导读者走出虚拟环境，深入到实际的生态系统中。 第四章：野外生存的科学：植物识别、土壤采样与水质监测。 本章提供了一套完整的野外考察技术。内容涵盖：如何使用简易的地图和指南针进行定向，绘制特定区域的植被分布图，以及采集不同深度的土壤样本并进行基本的机械分析（沙粒、淤泥、粘土的比例估算）。水质监测部分，我们教授如何使用pH试纸或自制的石蕊溶液来测量水体的酸碱度，并演示如何通过显微镜（即使是低倍率的光学显微镜）观察水体中的微小生物。 第五章：解剖学的入门：结构、功能与伦理的平衡。 针对需要了解生命体内部构造的学习者，本章提供了一套标准化的、使用负责任材料的解剖流程。我们详细介绍了如何对常见的、易于获取的生物样本（如鱼类或小型无脊椎动物）进行系统解剖。重点在于制备和染色技术，包括如何安全地固定和切片组织，以及使用基础染料（如碘液或亚甲蓝）来增强细胞结构的可见性。本书严格遵循伦理规范，所有实验均使用合法且人道的材料。 第六章：生态系统的动态建模：食物网的构建与食物链的追踪。 本章指导读者如何建立一个微型的、封闭或半封闭的生态系统模型。内容涉及：选择合适的底物、控制光照和湿度，并追踪生产者、消费者和分解者之间的物质和能量流动。关键在于如何通过定期的生物量测量和物种计数，来量化系统的稳定性与变化趋势。 第三部分：工程与创新——从概念到实物 科学的最终目的之一是创造和解决问题。本部分着重于将科学原理转化为可运作的装置。 第七章：能源的转化与储存：自制电池与简易发电机。 本章深入探讨电化学和电磁学的实践。读者将学会如何利用不同金属片和电解质（如盐水或醋）搭建一系列电池（如柠檬电池、土豆电池的升级版），并测试它们的电压和电流输出。更具挑战性的是，我们将指导读者如何利用强力磁铁和漆包线绕制的线圈，制作一个能驱动微小LED灯泡的简易发电机，从而直观理解法拉第电磁感应定律。 第八章：光学与成像的奥秘：自制望远镜与投影仪。 聚焦于光学原理的应用，本书详细分解了如何使用不同焦距的凸透镜和凹透镜，通过精确的间距调整，组装一个低倍率的折射式望远镜。此外，我们还提供了利用手电筒、磨砂玻璃和放大镜制作简易投影仪的步骤，用以演示光线直线传播和成像的基本规律。 第九章：材料科学的初探：聚合物的合成与测试。 本章涉及基础的有机化学实践，教授如何在家用环境中合成简单的聚合物，例如通过醋酸乙烯酯的聚合反应制作出粘性物质，或通过硼砂与白胶（聚乙烯醇）的交联反应制作史莱姆（Oobleck的复杂版本）。本章的重点在于测试这些新材料的拉伸强度、弹性极限和耐热性。 总结： 《实践出真知：构建科学探究的动手能力》是一本“反潮流”的教科书，它倡导回归科学探究的本质——动手、观察和思考。本书不依赖于任何在线资源库，其提供的所有知识和操作指南都已被证实可以在传统的或低成本的环境下成功复现。它鼓励学习者成为主动的创造者，而非被动的知识接收者，从而真正掌握科学这门“实践的艺术”。阅读和实践完本书后，读者将拥有一套经得起检验的、扎实的、源于亲身体验的科学知识体系。

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