Science Instruction in the Middle and Secondary Schools pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Chiappetta, Eugene L./ Koballa, Thomas R.

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2009-3

价格:$ 137.63

装帧:

isbn号码:9780137153046

丛书系列:

图书标签:

科学教育
中学教育
科学教学
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课程设计
STEM教育
科学探究
教师发展
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科学素养

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具体描述

This science methods textbook is designed to provide middle and high school science teachers with the skills they need to help students become scientifically and technologically literate. To be successful, beginning teachers must master the basic functions of teaching. They are: * Understanding the purpose of science teaching* Planning science lessons that are engaging and lead to meaningful learning* Managing the science learning environment in ways that emphasize student responsibility* Assessing students science learning throughout the instructional process* Teaching in a way that is both active and personally rewarding. Once these basic skills have been mastered, then pre-service teachers are ready to tackle the other important topics relevant to science teaching and learning. In order to meet this goal, the authors immediately engage their readers with six introductory chapters on these basic skills. The remaining chapters focus on the foundational areas of science education and strategies for science teaching. Many vignettes and examples of classroom practices are included to reinforce the chapter content. The appendices provide Puzzling Situations, science demonstrations, science laboratory activities, and a scoring key for the science inventory found in Chapter One. New To This Edition: NEW: Opens each of the six introductory chapters with revised vignettes that serve as advanced organizers of the chapter-Focuses on the basic functions of science teaching-purpose: planning, assessing, teaching, and managing. NEW! Correlates the chapter content with the NSTA/NCATE 2003 Professional Standards for Science Teacher Preparation-Facilitates the preparation of the NCATE review process at many universities. NEW! Uses backwards design strategies (Wiggins & McTighe, 2005) to guide the discussion of instructional planning in Chapter Three-Emphasizes unit planning (rather than lesson planning) and the state science standards. * Guided by backward design strategies, the book stresses the use of state and locally developed curriculum frameworks and science literacy (strand) maps presented online by the National Science Digital Library. NEW! Introduces a Beginning Science Teacher's Checklist for evaluating lesson assessment practices (Chapter 4)-These three sections focus on assessment practices that should be addressed before, during, and after a lesson. NEW! Addresses Differentiated Instruction in Chapter 8 Diverse Adolescent Learners and Differentiated Instruction-Suggests ways teachers can address the diverse learning needs of today's students. NEW! Emphasizes the use of Technological Tools of Science Learning such as computer data collection probe-ware and graphing calculators in Chapter 15-Discusses their use in student investigations. NEW! Addresses learning through talk and argumentation in sections of Chapter 11-Shows uses of discussion, demonstration, and lecture in science teaching.

《科学教学在中等学校：理论与实践》引言在知识爆炸、科技飞速发展的当今时代，科学素养已成为个人适应社会、参与公共事务、乃至实现个人价值的关键能力。而中等学校，正是塑造学生科学思维、培养科学兴趣、奠定科学发展基础的关键时期。如何有效地将科学知识、方法和精神传递给初高中阶段的学生，使他们不仅掌握课本上的概念，更能理解科学的本质，体验科学的魅力，并将其应用于解决实际问题，一直是教育工作者们孜孜以求的目标。《科学教学在中等学校：理论与实践》一书，正是聚焦于这一核心议题，深入探讨了在中等教育阶段开展科学教学的理论基础、核心原则、教学策略和实践方法。本书旨在为一线科学教师、师范生以及所有关心科学教育的人士提供一份全面、系统且具有高度实践指导意义的参考。它不仅仅是知识的罗列，更是对科学教学理念的深刻反思，对教学模式的创新探索，以及对课堂实践的细致描摹，力求帮助读者构建一个更加科学、有效、富有启发性的科学课堂。第一部分：科学教学的理论基石理解科学教育的本质和目标是进行有效教学的前提。《科学教学在中等学校：理论与实践》在第一部分深入阐述了科学教学的理论基础，为后续的实践探讨奠定坚实的基石。科学的本质与科学素养的内涵：本书首先从哲学层面剖析了科学的本质，强调科学并非一成不变的真理，而是一个不断发展、修正、探索的过程，是人类认识世界、改造世界的重要方式。它考察了科学的特点，如经验性、逻辑性、创新性、社会性等，并在此基础上，对“科学素养”这一核心概念进行了深入解读。科学素养不仅仅是掌握科学知识，更包括科学思维方式、科学探究能力、科学伦理意识以及科学技术与社会（STS）的互动理解。本书强调，中等学校的科学教育目标就是要通过系统性的教学，培养学生具备这些多维度的科学素养，使他们能够理性看待科学，积极参与科学决策，并在未来的生活中做出明智的选择。建构主义学习理论在科学教学中的应用：知识的获得并非简单的信息传递，而是一个主动构建的过程。本书重点介绍了建构主义学习理论，阐释了该理论如何看待学习者是知识的主动建构者，而不是被动接受者。它强调，学生在科学学习中，会利用已有的知识经验来解释新的信息，从而形成自己的理解。因此，科学教学不应仅仅是教师的“讲授”，而应是为学生提供丰富的学习情境，鼓励他们通过实践、反思、合作来主动构建科学概念。本书详细分析了建构主义在科学课堂中的具体体现，例如，如何设计能够激发学生已有观念的活动，如何引导学生在探究过程中发现和修正错误认知，以及如何通过同伴交流来促进意义的建构。皮亚杰认知发展理论与科学教学的关联：认知发展理论为理解学生不同年龄阶段的学习能力和思维特点提供了重要视角。本书借鉴了皮亚杰的认知发展理论，分析了初中生和高中生在感知、记忆、推理、抽象思维等方面的阶段性特征。这有助于教师根据学生的认知发展水平，设计出与之匹配的教学内容和活动。例如，对于处于具体运算阶段的学生，教学应多采用直观的演示和操作；而对于已进入形式运算阶段的学生，则可以引入更抽象的理论模型和复杂的逻辑推理。本书探讨了如何将皮亚杰的理论应用于理解学生在科学概念上的困难，并为教师提供调整教学策略的指导。维果茨基的社会文化理论与协作学习：学习不仅是个体认知过程，更是社会互动的产物。本书深入阐述了维果茨基的社会文化理论，强调社会互动、语言和文化在认知发展中的关键作用。尤其是在科学教学中，同伴之间的合作、讨论、协商，以及教师的引导和支架作用，都能够极大地促进学生的学习。本书详细介绍了协作学习的理念和策略，包括小组合作的组织方式、讨论的有效性、同伴互评的技巧等，并说明了如何在科学课堂中创设支持性的学习环境，鼓励学生通过社会互动来深化对科学概念的理解，提升解决问题的能力。第二部分：有效科学教学的设计与实施在扎实的理论基础之上，本书的第二部分聚焦于如何将理论转化为可操作的教学实践，提供了一系列具体的设计原则和实施策略。以探究为中心的科学课程设计：探究是科学学习的核心。本书强调，科学教学的核心在于培养学生的探究能力，使其能够像科学家一样思考和行动。因此，课程设计应围绕“探究”展开。它详细阐述了探究式学习的模式，从提出问题、设计实验、收集和分析数据，到得出结论和交流成果，全过程都应由学生主导。本书提供了多种探究式学习的类型，如验证性探究、发现性探究、构思性探究等，并指导教师如何根据不同的教学目标、学生基础和教学资源，设计具有挑战性且可行的探究活动。此外，本书还强调了在探究过程中，教师如何扮演“引导者”和“促进者”的角色，提供必要的支持，帮助学生克服困难，深化理解。多样化的教学方法与策略：科学教学不应局限于单一的模式，而应采用多样化的方法来适应不同学生的学习风格和需求。本书系统介绍了多种有效的教学方法，包括：演示与实验：科学教学离不开生动直观的演示和亲自动手的实验。本书详细介绍了如何设计和组织安全有效的演示和实验，如何通过实验激发学生的兴趣，培养他们的观察能力和数据分析能力。问题导向学习（PBL）：以真实世界的问题为导向，引导学生主动学习和解决问题。本书探讨了如何设计真实、复杂且具有挑战性的科学问题，以及如何在PBL过程中引导学生进行跨学科整合和知识应用。项目式学习（PjBL）：通过完成一个具有实际意义的项目，让学生在实践中学习和应用科学知识。本书提供了PjBL的设计流程，包括项目选题、任务分解、资源整合、成果展示等，强调学生在项目中的自主性和创造性。概念图教学：利用概念图来可视化学生对科学概念的理解，并揭示概念之间的关系。本书指导教师如何引导学生绘制概念图，以及如何利用概念图评估学生的学习状况，并进行有针对性的指导。信息技术在科学教学中的应用：随着信息技术的飞速发展，其在科学教学中的应用日益广泛。本书介绍了虚拟实验室、在线模拟、互动媒体、数据分析工具等技术如何提升教学效果，丰富学习体验，并帮助学生更好地理解抽象的科学概念。课堂提问的艺术与策略：提问是教师与学生互动的重要工具，也是激发学生思考、引导学习的重要手段。本书将提问视为科学教学中的一项艺术，深入探讨了不同类型问题的设计，如引发思考的问题、发展概念的问题、评估理解的问题等。它指导教师如何通过恰当的提问，引导学生深入思考，发现联系，纠正误解，并鼓励学生积极提问，从而构建一个充满活力和智慧的课堂。科学学习的评估与反馈：有效的评估能够及时了解学生的学习状况，为教师调整教学提供依据，同时也为学生指明改进的方向。本书探讨了科学学习的多元化评估方式，包括形成性评估（如课堂观察、提问、小组讨论、概念图）和总结性评估（如单元测试、项目报告）。它强调了评估的目的应是促进学习，而非仅仅是甄别。本书还提供了关于如何提供有效反馈的策略，使学生能够清晰地了解自己的优势和不足，并找到提升的方向。第三部分：面向未来的科学教学在快速变化的时代，科学教学也需要不断革新，以应对未来的挑战。《科学教学在中等学校：理论与实践》的第三部分着眼于面向未来的科学教学，探讨了新趋势和发展方向。跨学科整合与STEM教育：科学、技术、工程、数学（STEM）的融合已成为时代发展的必然趋势。本书强调，中等学校的科学教学应打破学科界限，促进科学与其他学科的交叉融合，培养学生综合运用知识解决复杂问题的能力。它介绍了STEM教育的理念和实践，以及如何在科学课堂中融入技术、工程和数学的元素，设计具有现实意义的跨学科项目。科学探究中的模型建构与应用：模型是科学解释和预测的重要工具。本书深入探讨了模型在科学探究中的作用，包括如何引导学生建构不同类型的科学模型（如物理模型、数学模型、概念模型），以及如何利用模型来理解和解释自然现象，预测未来趋势。科学探究中的数据分析与解释：在信息时代，数据已成为科学研究的重要基础。本书强调，科学教学应重视培养学生的数据素养，包括如何收集、整理、分析和解释数据，以及如何利用数据进行科学推理和决策。它介绍了多种数据分析工具和可视化方法，并指导教师如何在探究活动中融入数据分析的环节。科学伦理与社会责任：科学的发展伴随着伦理和社会责任的考量。本书呼吁科学教学应关注科学的伦理维度，引导学生思考科学技术对社会、环境和人类生活的影响，培养学生的科学责任感和批判性思维，使其能够理性地参与到与科学相关的社会议题讨论中。科学教师的专业发展：优质的科学教育离不开高素质的科学教师。本书最后强调了科学教师的专业发展的重要性，鼓励教师终身学习，不断更新教育理念和教学技能，积极参与教学研究和交流，以适应不断发展的教育需求。结语《科学教学在中等学校：理论与实践》是一本集理论深度、实践指导和前瞻视野于一体的科学教学专著。它不仅仅是为科学教师提供了一套完整的教学工具箱，更是为他们提供了一种全新的教育哲学和教学理念。通过本书的学习，读者将能够深刻理解科学教育的价值，掌握有效的教学方法，并为培养新一代具有科学精神、探究能力和社会责任感的未来公民贡献力量。本书的目标是激发每一个科学教师的潜能，让他们在课堂上播撒科学的种子，点燃学生探索未知的热情，共同书写中等学校科学教育的新篇章。