Chemistry Education in the ICT Age pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gupta-bhowon, Minu (EDT)/ Jhaumeer-laulloo, Sabina (EDT)/ Li Kam Wah, Henri (EDT)/ Ramasami, Ponnadu

出品人:

页数:447

译者:

出版时间:

价格:1459.00 元

装帧:

isbn号码:9781402097317

丛书系列:

图书标签:

• 化学教育
• 信息技术
• ICT
• 教育技术
• 科学教育
• 化学教学
• 数字化学习
• 在线教育
• STEM教育
• 教育创新

《化学教育新视界：融合信息通信技术的创新实践》 内容梗概： 本书并非仅仅是关于“信息通信技术（ICT）在化学教育中的应用”，而是深入探讨了在数字化浪潮席卷的今天，如何重塑化学教育的理念、方法和实践，以培养适应未来社会发展需求的化学人才。本书旨在为广大化学教育工作者、课程开发者、教育技术研究者提供一套系统性的理论框架和可操作的实践指南，引领化学教育迈向一个更具启发性、更个性化、更具活力的崭新时代。 核心内容： 本书将从以下几个维度，全面剖析ICT如何革新化学教育： 第一部分：理论基石与时代背景 化学教育的范式转型： 探讨传统化学教育的优势与局限，分析信息时代对教育提出的新挑战与新机遇。重点阐述从知识传授型教育向能力导向型、素养导向型教育的转变，以及ICT在这一转型中的催化作用。 信息通信技术的教育学意涵： 深入解析ICT不仅仅是工具，更是促进学习方式变革的驱动力。从认知心理学、建构主义、联通主义等教育理论视角，解读ICT如何支持学生主动建构知识、发展高阶思维能力。 面向未来的化学素养： 界定在新时期，学生应具备的化学核心素养，包括科学探究能力、批判性思维、数据分析与解读能力、信息辨别与整合能力、协作与沟通能力，以及科学探究的伦理意识。探讨ICT如何帮助学生在实践中习得这些素养。 第二部分：ICT赋能的化学教学创新 沉浸式与交互式学习环境的构建： 虚拟仿真实验： 介绍如何利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术，构建安全、低成本、可重复的化学实验环境。重点关注虚拟仿真实验在概念理解、危险操作规避、数据采集与分析等方面的优势，并提供设计和应用虚拟实验的案例分析。 可视化与模型化： 讲解如何利用各种软件工具（如分子模型软件、数据可视化平台、模拟程序），将抽象的化学概念（如分子结构、反应机理、能量变化）具象化，帮助学生建立直观的理解。 互动式课件与在线学习平台： 探讨如何设计富含互动元素（如测验、讨论区、多媒体内容）的电子课件，以及如何利用在线学习管理系统（LMS）支持翻转课堂、混合式学习等新型教学模式。 个性化与差异化教学的实现： 自适应学习系统： 分析自适应学习系统如何通过数据追踪和智能算法，为每位学生提供个性化的学习路径、学习内容和反馈，满足不同学习速度和风格的学生需求。 在线学习资源的多样性： 介绍如何整合MOOCs、教育视频、在线百科、学术数据库等丰富的在线资源，支持学生进行自主学习和深入探究。 数据驱动的教学反馈： 探讨如何利用学习分析技术，收集和分析学生在ICT环境下的学习数据，教师据此及时调整教学策略，提供有针对性的指导和支持。 探究式与项目式学习的深化： 在线协同研究： 介绍如何利用在线协作工具（如共享文档、在线白板、视频会议），支持学生进行小组项目研究，促进知识共享和思维碰撞。 数据采集与分析工具的应用： 讲解如何利用传感器、电子表格、统计软件等，支持学生在真实或虚拟环境中进行科学探究，并对实验数据进行科学分析。 数字成果的展示与交流： 鼓励学生利用数字媒体（如博客、播客、视频、网页）展示他们的探究过程和研究成果，培养其科学传播能力。 第三部分：ICT在化学教育中的具体应用场景 概念理解的突破： 重点案例分析，如何利用ICT工具（如3D模型、动态模拟）帮助学生理解难懂的化学概念，例如量子力学、热力学、反应动力学等。 实验技能的提升： 探讨ICT如何辅助学生进行实验设计、数据记录、结果分析，以及如何通过虚拟实验弥补实际实验条件的不足。 科学探究能力的培养： 聚焦如何利用ICT支持学生从提出问题、设计方案、收集证据到得出结论的完整探究过程。 化学史与化学家精神的传承： 介绍如何利用数字档案、在线展览、虚拟访谈等方式，生动展现化学发展史，激发学生对科学的热情和对化学家精神的认同。 第四部分：挑战、伦理与未来展望 ICT应用的挑战与对策： 探讨在实际应用中可能遇到的技术障碍、教师培训需求、数字鸿沟、以及如何有效评估ICT教学效果等问题，并提出相应的解决方案。 数字时代的教育伦理： 关注数据隐私、信息安全、学术诚信、以及如何在ICT环境下培养学生的负责任的科学态度。 展望化学教育的未来： 预测随着人工智能（AI）、大数据、物联网等技术的进一步发展，化学教育将呈现出的新形态，如AI助教、个性化学习导师、智能反馈系统等，并探讨其对教学模式和师生角色的深远影响。 本书力求将理论与实践相结合，通过丰富的案例研究和详实的指导，帮助读者理解并实践ICT在化学教育中的创新应用，最终推动化学教育向更高效、更具吸引力、更符合时代需求的未来发展。

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这本书的封面设计着实吸引眼球，那种深邃的蓝色调配上霓虹般的电路图纹理，立刻给人一种高科技与严谨科学并存的视觉冲击力。我是在一个科技教育论坛上偶然看到有人推荐的，当时正苦于如何将枯燥的化学概念与日益融入我们生活的数字技术更好地结合起来。翻开第一章，作者的笔触非常流畅，并非那种学院派的晦涩难懂，而是像一位经验丰富的老教师在娓娓道来，从宏观的教育信息化趋势切入，逐步深入到微观的课堂实践。书中对于“沉浸式学习环境构建”的论述尤其深刻，它没有停留在简单的软件罗列上，而是探讨了如何利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，让学生能够“亲手”操作那些在现实实验室中因安全或成本限制而难以实现的复杂反应。举例来说，书中详细分析了一个通过VR模拟硝酸的制备过程，学生不仅能观察到反应的各个阶段，还能实时调整温度和压力参数，观察对产率的影响，这种即时反馈机制极大地提升了学习的主动性和对化学原理的直观理解。对于一线教师来说，这本书简直是一份及时的“工具箱”，它不仅提供了理论支撑，更展示了大量的、可操作的教学案例和资源整合策略，让人读完后立刻充满将新理念付诸实践的冲动。它成功地架起了化学这门传统学科与信息时代的沟通桥梁，为我们指明了未来教学改革的方向。

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我是一名专注于课程开发的教育工作者，对于工具层面的介绍通常兴趣不大，我更关注的是教学法（Pedagogy）如何被技术重塑。这本书的价值恰恰在于它超越了工具层面，直击教学法的核心变革。它提出了一个非常具有启发性的概念——“网络化协作解谜（Networked Collaborative Puzzling）”。作者描述了一种场景：一个复杂的有机合成问题，被拆解成若干个子任务，分别分配给位于不同地理位置的学习小组。每个小组使用不同的在线协作平台（从共享文档到特定行业的数据库）进行研究，并通过实时视频会议进行信息交换和推理整合。这种设置，不仅模拟了现代科研团队的工作模式，更重要的是，它迫使学生必须掌握跨文化沟通、信息筛选和异步协作的能力，这些都是21世纪劳动者必须具备的“软技能”。书中对如何设计这些“解谜”任务，如何评估协作过程中的贡献度，都有非常细致的讨论。这让我意识到，ICT的引入，不只是让化学学习变得更容易，更重要的是让它变得更“真实”和更贴近未来职业需求，它将学习从个体封闭状态推向了开放的知识网络。

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这本书的文字风格和叙事结构，与我过去阅读的任何一本教育技术专著都大不相同。它没有采用标准的学术论文格式，而是更像是一场关于未来教学哲学的深度对话。我尤其欣赏作者在探讨“数字素养与化学安全”时的那种谨慎与平衡。我们都知道，过度依赖模拟可能会削弱学生对真实实验室操作的敬畏心和实际操作能力。这本书非常清醒地指出了这一点，它强调ICT工具是“增强”而非“取代”传统实验教学。它提出了一种“混合真实性”的教学模型，即先通过高度逼真的模拟进行概念学习和风险预演，然后将宝贵的面对面实验时间集中用于高风险、高价值的真实操作环节，确保学生在进入物理实验室时已经具备了必要的认知准备。这种深思熟虑的平衡感，体现了作者深厚的教学实践背景和对教育本质的深刻洞察。读起来，感觉就像是在听一位深谙教育艺术的大师分享经验，他既拥抱变革，又坚守教育的初心，这种既前沿又稳健的姿态，极大地增强了这本书的可信度和实用价值。

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从整体的阅读体验来看，这本书的结构设计非常精巧，它似乎是为那些既想了解技术趋势，又担心自己的化学专业背景不足以驾驭新兴技术的教师量身定做的。它的语言兼具学术的严谨性和面向实践的亲和力。特别值得称赞的是，书中对“开放教育资源（OER）”在化学教育中的应用进行了系统性的梳理和批判性分析。作者并没有盲目推崇所有免费资源，而是提供了一套评估OER质量、相关性和知识产权风险的实用框架。例如，如何判断一个开源的分子模型库是否在化学上准确无误，如何确保其符合最新的 IUPAC 命名规范。这种对资源“质量控制”的关注，显示出作者对职业教育标准的极高要求。读完后，我感觉自己不仅仅是获得了一堆新技术和新方法的介绍，更重要的是，获得了一种在新信息环境下评估、筛选和整合教学材料的批判性思维框架。这本书为我提供了一种清晰的路线图，指导我如何在资源爆炸的时代，坚定不移地聚焦于高质量的化学知识传授。

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我必须承认，起初我对这类主题的书籍抱持着一丝怀疑态度，总觉得“技术赋能教育”往往沦为空谈，最终还是回到了PPT加讲授的老路。然而，这本书却以一种近乎偏执的细致，剖析了信息技术在化学教学中“赋能”的真正含义。它没有止步于讨论如何使用电子白板或在线测试系统，而是深入挖掘了数据分析在形成性评估中的潜力。书中专门辟出几章，详细阐述了如何利用学习管理系统（LMS）收集的交互数据——比如学生在虚拟实验中停留的时间、重复尝试某个步骤的次数、以及他们在协作讨论区发言的频率和内容——来构建一个动态的学生知识图谱。这个图谱能够实时诊断出学生在哪个知识点上存在“概念盲区”，而非简单地给出一个分数。这种精细化的诊断能力，对于那些面对几十个不同学习水平学生的教师来说，无疑是雪中送炭。更令我印象深刻的是，作者引用了多个跨国研究的案例，用翔实的统计数据证明了这种基于数据的个性化干预策略，在提升学生对化学平衡和热力学等核心难点理解上的显著效果。这本书的论证逻辑严密，数据支撑充分，让人无可辩驳地相信，信息时代的教育，其核心在于如何更聪明地利用数据来优化学习路径。

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