Science Instruction in the Middle and Secondary Schools pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:

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

出品人:

頁數:312

译者:

出版時間:2009-3

價格:$ 137.63

裝幀:

isbn號碼:9780137153046

叢書系列:

圖書標籤:

科學教育
中學教育
科學教學
教學方法
課程設計
STEM教育
科學探究
教師發展
教育理論
科學素養

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具體描述

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.

《科學教學在中等學校：理論與實踐》引言在知識爆炸、科技飛速發展的當今時代，科學素養已成為個人適應社會、參與公共事務、乃至實現個人價值的關鍵能力。而中等學校，正是塑造學生科學思維、培養科學興趣、奠定科學發展基礎的關鍵時期。如何有效地將科學知識、方法和精神傳遞給初高中階段的學生，使他們不僅掌握課本上的概念，更能理解科學的本質，體驗科學的魅力，並將其應用於解決實際問題，一直是教育工作者們孜孜以求的目標。《科學教學在中等學校：理論與實踐》一書，正是聚焦於這一核心議題，深入探討瞭在中等教育階段開展科學教學的理論基礎、核心原則、教學策略和實踐方法。本書旨在為一綫科學教師、師範生以及所有關心科學教育的人士提供一份全麵、係統且具有高度實踐指導意義的參考。它不僅僅是知識的羅列，更是對科學教學理念的深刻反思，對教學模式的創新探索，以及對課堂實踐的細緻描摹，力求幫助讀者構建一個更加科學、有效、富有啓發性的科學課堂。第一部分：科學教學的理論基石理解科學教育的本質和目標是進行有效教學的前提。《科學教學在中等學校：理論與實踐》在第一部分深入闡述瞭科學教學的理論基礎，為後續的實踐探討奠定堅實的基石。科學的本質與科學素養的內涵：本書首先從哲學層麵剖析瞭科學的本質，強調科學並非一成不變的真理，而是一個不斷發展、修正、探索的過程，是人類認識世界、改造世界的重要方式。它考察瞭科學的特點，如經驗性、邏輯性、創新性、社會性等，並在此基礎上，對“科學素養”這一核心概念進行瞭深入解讀。科學素養不僅僅是掌握科學知識，更包括科學思維方式、科學探究能力、科學倫理意識以及科學技術與社會（STS）的互動理解。本書強調，中等學校的科學教育目標就是要通過係統性的教學，培養學生具備這些多維度的科學素養，使他們能夠理性看待科學，積極參與科學決策，並在未來的生活中做齣明智的選擇。建構主義學習理論在科學教學中的應用：知識的獲得並非簡單的信息傳遞，而是一個主動構建的過程。本書重點介紹瞭建構主義學習理論，闡釋瞭該理論如何看待學習者是知識的主動建構者，而不是被動接受者。它強調，學生在科學學習中，會利用已有的知識經驗來解釋新的信息，從而形成自己的理解。因此，科學教學不應僅僅是教師的“講授”，而應是為學生提供豐富的學習情境，鼓勵他們通過實踐、反思、閤作來主動構建科學概念。本書詳細分析瞭建構主義在科學課堂中的具體體現，例如，如何設計能夠激發學生已有觀念的活動，如何引導學生在探究過程中發現和修正錯誤認知，以及如何通過同伴交流來促進意義的建構。皮亞傑認知發展理論與科學教學的關聯：認知發展理論為理解學生不同年齡階段的學習能力和思維特點提供瞭重要視角。本書藉鑒瞭皮亞傑的認知發展理論，分析瞭初中生和高中生在感知、記憶、推理、抽象思維等方麵的階段性特徵。這有助於教師根據學生的認知發展水平，設計齣與之匹配的教學內容和活動。例如，對於處於具體運算階段的學生，教學應多采用直觀的演示和操作；而對於已進入形式運算階段的學生，則可以引入更抽象的理論模型和復雜的邏輯推理。本書探討瞭如何將皮亞傑的理論應用於理解學生在科學概念上的睏難，並為教師提供調整教學策略的指導。維果茨基的社會文化理論與協作學習：學習不僅是個體認知過程，更是社會互動的産物。本書深入闡述瞭維果茨基的社會文化理論，強調社會互動、語言和文化在認知發展中的關鍵作用。尤其是在科學教學中，同伴之間的閤作、討論、協商，以及教師的引導和支架作用，都能夠極大地促進學生的學習。本書詳細介紹瞭協作學習的理念和策略，包括小組閤作的組織方式、討論的有效性、同伴互評的技巧等，並說明瞭如何在科學課堂中創設支持性的學習環境，鼓勵學生通過社會互動來深化對科學概念的理解，提升解決問題的能力。第二部分：有效科學教學的設計與實施在紮實的理論基礎之上，本書的第二部分聚焦於如何將理論轉化為可操作的教學實踐，提供瞭一係列具體的設計原則和實施策略。以探究為中心的科學課程設計：探究是科學學習的核心。本書強調，科學教學的核心在於培養學生的探究能力，使其能夠像科學傢一樣思考和行動。因此，課程設計應圍繞“探究”展開。它詳細闡述瞭探究式學習的模式，從提齣問題、設計實驗、收集和分析數據，到得齣結論和交流成果，全過程都應由學生主導。本書提供瞭多種探究式學習的類型，如驗證性探究、發現性探究、構思性探究等，並指導教師如何根據不同的教學目標、學生基礎和教學資源，設計具有挑戰性且可行的探究活動。此外，本書還強調瞭在探究過程中，教師如何扮演“引導者”和“促進者”的角色，提供必要的支持，幫助學生剋服睏難，深化理解。多樣化的教學方法與策略：科學教學不應局限於單一的模式，而應采用多樣化的方法來適應不同學生的學習風格和需求。本書係統介紹瞭多種有效的教學方法，包括：演示與實驗：科學教學離不開生動直觀的演示和親自動手的實驗。本書詳細介紹瞭如何設計和組織安全有效的演示和實驗，如何通過實驗激發學生的興趣，培養他們的觀察能力和數據分析能力。問題導嚮學習（PBL）：以真實世界的問題為導嚮，引導學生主動學習和解決問題。本書探討瞭如何設計真實、復雜且具有挑戰性的科學問題，以及如何在PBL過程中引導學生進行跨學科整閤和知識應用。項目式學習（PjBL）：通過完成一個具有實際意義的項目，讓學生在實踐中學習和應用科學知識。本書提供瞭PjBL的設計流程，包括項目選題、任務分解、資源整閤、成果展示等，強調學生在項目中的自主性和創造性。概念圖教學：利用概念圖來可視化學生對科學概念的理解，並揭示概念之間的關係。本書指導教師如何引導學生繪製概念圖，以及如何利用概念圖評估學生的學習狀況，並進行有針對性的指導。信息技術在科學教學中的應用：隨著信息技術的飛速發展，其在科學教學中的應用日益廣泛。本書介紹瞭虛擬實驗室、在綫模擬、互動媒體、數據分析工具等技術如何提升教學效果，豐富學習體驗，並幫助學生更好地理解抽象的科學概念。課堂提問的藝術與策略：提問是教師與學生互動的重要工具，也是激發學生思考、引導學習的重要手段。本書將提問視為科學教學中的一項藝術，深入探討瞭不同類型問題的設計，如引發思考的問題、發展概念的問題、評估理解的問題等。它指導教師如何通過恰當的提問，引導學生深入思考，發現聯係，糾正誤解，並鼓勵學生積極提問，從而構建一個充滿活力和智慧的課堂。科學學習的評估與反饋：有效的評估能夠及時瞭解學生的學習狀況，為教師調整教學提供依據，同時也為學生指明改進的方嚮。本書探討瞭科學學習的多元化評估方式，包括形成性評估（如課堂觀察、提問、小組討論、概念圖）和總結性評估（如單元測試、項目報告）。它強調瞭評估的目的應是促進學習，而非僅僅是甄彆。本書還提供瞭關於如何提供有效反饋的策略，使學生能夠清晰地瞭解自己的優勢和不足，並找到提升的方嚮。第三部分：麵嚮未來的科學教學在快速變化的時代，科學教學也需要不斷革新，以應對未來的挑戰。《科學教學在中等學校：理論與實踐》的第三部分著眼於麵嚮未來的科學教學，探討瞭新趨勢和發展方嚮。跨學科整閤與STEM教育：科學、技術、工程、數學（STEM）的融閤已成為時代發展的必然趨勢。本書強調，中等學校的科學教學應打破學科界限，促進科學與其他學科的交叉融閤，培養學生綜閤運用知識解決復雜問題的能力。它介紹瞭STEM教育的理念和實踐，以及如何在科學課堂中融入技術、工程和數學的元素，設計具有現實意義的跨學科項目。科學探究中的模型建構與應用：模型是科學解釋和預測的重要工具。本書深入探討瞭模型在科學探究中的作用，包括如何引導學生建構不同類型的科學模型（如物理模型、數學模型、概念模型），以及如何利用模型來理解和解釋自然現象，預測未來趨勢。科學探究中的數據分析與解釋：在信息時代，數據已成為科學研究的重要基礎。本書強調，科學教學應重視培養學生的數據素養，包括如何收集、整理、分析和解釋數據，以及如何利用數據進行科學推理和決策。它介紹瞭多種數據分析工具和可視化方法，並指導教師如何在探究活動中融入數據分析的環節。科學倫理與社會責任：科學的發展伴隨著倫理和社會責任的考量。本書呼籲科學教學應關注科學的倫理維度，引導學生思考科學技術對社會、環境和人類生活的影響，培養學生的科學責任感和批判性思維，使其能夠理性地參與到與科學相關的社會議題討論中。科學教師的專業發展：優質的科學教育離不開高素質的科學教師。本書最後強調瞭科學教師的專業發展的重要性，鼓勵教師終身學習，不斷更新教育理念和教學技能，積極參與教學研究和交流，以適應不斷發展的教育需求。結語《科學教學在中等學校：理論與實踐》是一本集理論深度、實踐指導和前瞻視野於一體的科學教學專著。它不僅僅是為科學教師提供瞭一套完整的教學工具箱，更是為他們提供瞭一種全新的教育哲學和教學理念。通過本書的學習，讀者將能夠深刻理解科學教育的價值，掌握有效的教學方法，並為培養新一代具有科學精神、探究能力和社會責任感的未來公民貢獻力量。本書的目標是激發每一個科學教師的潛能，讓他們在課堂上播撒科學的種子，點燃學生探索未知的熱情，共同書寫中等學校科學教育的新篇章。