突破科學教學中的兩難 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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　　《突破科學教學中的兩難》用心地提供瞭十六個科學教育中的當代議題。每一章聚焦在由教師撰寫在教室中真實的個案研究，再由知名的國際學者以較大的理論情境脈絡來探討平常教室中科學教學睏境引起的兩難議題。本書分成四個部分：

◎有關科學的兩難：科學的本質和定律、實驗室在學校科學中的角色。
◎有關不同的兩難：性彆、平等、文化和族群與權力在課室中的議題。
◎有關錶徵的兩難：教科書的使用、提問的角色、使用類比和學生的報告。
◎有關教學與學習的兩難：倫理、建構主義、課程改革，非本科專長的教學、全民科學。

　　《突破科學教學中的兩難》是一本令人興奮而且容易理解的書，是參與科學教育的任何人士基本的閱讀。職前教師會發現這本書可以幫助他們學習到如何反省他們自己的教學，同時，在職教師也會欣然地接受專傢對這些普遍問題的洞悉與建議。

John Wallace目前任職於加拿大多倫多大學課程、教學與學習學係教授
William Louden目前任職於西澳大學教育學係教授

好的，這是一份關於一本假想的圖書的詳細簡介，該書聚焦於教育心理學和跨學科實踐，完全不涉及“突破科學教學中的兩難”這一主題。 --- 書籍名稱：《認知負荷的精妙平衡：深度學習環境下的信息處理機製與教學設計》 導言：駕馭心智的疆界 在信息爆炸的當代教育圖景中，如何確保知識的有效傳遞和持久內化，始終是教育工作者麵臨的核心挑戰。《認知負荷的精妙平衡：深度學習環境下的信息處理機製與教學設計》 並非一本停留在宏觀理論闡述的著作，而是一部深刻剖析人類心智信息處理瓶頸，並提供精細化教學策略的實用指南。本書的核心在於對“認知負荷理論”（Cognitive Load Theory, CLT）的深入挖掘與創新性應用，尤其關注在復雜、高維度的學習任務中，如何通過精妙的教學設計，將學習者的工作記憶（Working Memory）資源優化配置，從而最大化長期記憶的編碼效率。 本書堅信，學習的效率並非與信息量的堆砌成正比，而是取決於學習者心智資源的有效管理。我們旨在為教師、課程設計師以及教育技術專傢提供一套堅實的理論框架和可操作的工具箱，用以應對日益復雜的學習內容和不斷變化的教學媒介。 第一部分：認知負荷理論的現代重構與批判性審視 本書首先對認知負荷理論（CLT）進行瞭全麵的梳理和更新。我們超越瞭經典的三種負荷（內在負荷、外在負荷、相關負荷）的簡單分類，引入瞭“情境化認知負荷”（Contextualized Cognitive Load）的概念。 第一章：工作記憶的瓶頸與學習的“天花闆” 詳細闡述瞭人類工作記憶的容量限製（如米勒的“神奇數字七加減二”的現代修正版本）及其在學習過程中的作用。重點分析瞭在大信息量輸入時，過度占據工作記憶資源所導緻的“認知過載”（Cognitive Overload）現象，並使用神經科學的最新發現來佐證這些心理學觀察。 第二章：內在負荷的結構化挑戰 內在負荷（Intrinsic Load）源於學習材料本身固有的復雜性和元素間相互依賴性（Element Interactivity）。本書提齣瞭“知識模塊化分解指數”（Knowledge Modularity Decomposition Index, KMDI），一個量化評估特定學科知識結構復雜度的工具。通過對不同學科（如高等數學、編程邏輯、復雜係統建模）的KMDI分析，展示如何識彆和重構那些因高依賴性而緻使學習者陷入睏境的知識點。 第三章：外在負荷的“隱形殺手”：教學設計的質量評估 外在負荷（Extraneous Load）是教學設計不當所産生的“無用功”。本書提供瞭一套詳盡的“認知效率審查清單”（Cognitive Efficiency Audit Checklist），用於評估教學材料（如幻燈片布局、多媒體呈現方式、指令清晰度）對學習者心智資源的浪費程度。其中深入探討瞭“冗餘效應”（Redundancy Effect）和“分割效應”（Split-Attention Effect）在數字教學環境中的新錶現形式。 第四章：相關負荷的驅動力：意義建構與自動化 相關負荷（Germane Load）是積極的負荷，它驅動著模式識彆和圖式（Schema）的構建。本書強調，並非所有的相關負荷都是等價的。我們區分瞭“淺層加工相關負荷”和“深度整閤相關負荷”。核心觀點在於：隻有當學習者已經有效管理瞭內在負荷和外在負荷後，纔能將剩餘資源投入到高效的相關負荷活動中去。我們提供瞭一係列鼓勵“有目的的努力”（Purposeful Effort）的策略，而非盲目的心智操練。 第二部分：跨學科場景下的負荷管理與教學創新 本部分將理論應用於具體的教學實踐中，展示如何通過精巧的教學技術來優化認知負荷分配，尤其關注需要整閤多種感官通道和學科知識的復雜任務。 第五章：多媒體學習環境下的“雙通道協調” 聚焦於視聽材料的使用。本書詳細分析瞭當文字和圖像信息在不同通道輸入時，如何避免通道飽和。提齣瞭“漸進式信息編碼模型”（Progressive Information Encoding Model），指導教師逐步暴露復雜信息，確保視覺通道和聽覺通道的負荷保持在最優區間。特彆關注瞭動畫與解說的時序匹配對理解流暢性的影響。 第六章：問題解決中的“腳手架的藝術” 在解決開放性或設計性問題時，學習者極易因缺乏方嚮而産生高額的外在負荷。本章闡述瞭“動態腳手架”（Dynamic Scaffolding）的設計原則——即腳手架應根據學習者的實時錶現進行增減和調整。我們詳細介紹瞭基於“錯誤分析”的負荷乾預技術，確保在學生剛開始感到吃力時，即時提供恰到好處的結構性支持。 第七章：跨語言與跨文化教學中的負荷轉移 對於有語言障礙或來自不同認知文化背景的學習者，語言的轉換和概念的類比本身就構成瞭額外的負荷。本書提供瞭一套“認知橋梁構建法”，通過使用具象的、跨文化的類比，降低新舊知識遷移過程中的認知阻力，有效減少因語言處理而産生的額外外在負荷。 第八章：技術賦能：智能係統如何承擔認知負擔 探討瞭人工智能和自適應學習係統在負荷管理中的潛力。重點不是AI教授知識，而是AI如何充當“認知管理者”——自動監測學生的認知狀態（通過反應時間、錯誤模式等指標），並實時調整練習難度、提供定製化的提示，從而確保學習者始終處於“最近發展區”的適度挑戰水平。 第三部分：評估與持續優化：從理論到實踐的閉環 教育評估往往是認知負荷管理的盲區。本書的最後一部分緻力於將負荷分析整閤到教學評估和課程改進的日常流程中。 第九章：負荷敏感型評估設計 傳統的考試往往隻評估瞭最終知識的掌握程度，卻未能區分是由於知識掌握不足（內在負荷問題）還是由於測試設計不良（外在負荷問題）。本書提齣瞭一係列“診斷性負荷測試項目”，用於區分不同類型的學習睏難，從而指導後續的教學乾預方嚮。例如，設計包含不同信息呈現方式的同等難度的題目，對比學生在不同條件下的錶現。 第十章：教師的自我校準與專業成長 認知負荷管理是一項持續的技能修煉。本章提供瞭一套自我反思框架，幫助教師係統性地分析自己課堂教學中的負荷分布情況。通過案例研究和反思日誌模闆，鼓勵教師將“我怎樣教？”轉化為“學生心智資源是如何被分配的？”的深度思考，最終實現教學實踐的持續、精細化優化。 結語：走嚮高效學習的未來 《認知負荷的精妙平衡》是一份對“有效教學”的深度承諾。它要求教育者超越錶麵的教學活動，深入理解學習者心智的內在運作規律。通過掌握本書提供的理論和工具，教育工作者將能夠從繁雜的教學材料中剝離冗餘，聚焦於知識的本質傳遞與深刻理解，最終實現學習效率和質量的顯著提升。本書的目標是，讓每一位學習者都能在最少的認知損耗下，達成最深遠的知識掌握。 --- 目標讀者： K-12及高等教育教師、課程與教材開發人員、教育技術專傢、教育心理學研究生。 預計篇幅： 約 350,000 字。

第一部分　有關科學的兩難
第一章　科學本質
第二章　科學的定律
第三章　實驗室

第二部分　有關不同的兩難
第四章　性彆
第五章　平等
第六章　文化與少數民族
第七章　權力

第三部分　有關錶徵的兩難
第八章　教科書
第九章　學生的報告
第十章　提問
第十一章　類比

第四部分　有關教學與學習的兩難
第十二章　倫理的教導
第十三章　建構主義
第十四章　全民科學
第十五章　非本科專長的教學
第十六章　課程改革

评分☆☆☆☆☆

這本《突破科學教學中的兩難》，光聽書名就讓人眼睛一亮！身為在第一綫耕耘多年的國中理化老師，我真的太能體會那種“兩難”的滋味瞭。有時候，我們明明知道課本上的概念要怎麼講纔更容易被學生理解，但礙於時間、教學資源，或是要兼顧升學考試的壓力，就得做齣取捨，選擇“安全牌”。像是要不要花時間解釋一些學生可能覺得“好像跟考試沒太大關係”但卻非常關鍵的基礎概念？又或者是在講到需要動手實驗的部分，是該盡量讓每個學生都親自操作，感受科學的樂趣，還是為瞭教學進度和安全，隻做示範或小組閤作？這些都是我們每天都在麵對的挑戰。我期待這本書能提供一些新的視角和實用的方法，讓我們這些在教學現場的老師，能夠更有信心、更有創意地去“突破”這些限製，讓科學教育不再隻是知識的傳遞，而是真正點燃學生好奇心和探索欲的火花。我特彆希望能看到書中關於如何平衡“廣度”與“深度”的討論，以及如何在有限的課堂時間內，有效引導學生進行探究式學習的案例分析。

评分☆☆☆☆☆

拜讀《突破科學教學中的兩難》一書，我腦海中浮現的，是過去在小學科學教學現場，那些令人頭疼卻又充滿啓發性的時刻。我是一名小學科學老師，經常在“讓學生盡情玩耍探索”和“確保教學進度與知識係統性”之間搖擺。比如說，在進行“認識浮力”的單元時，我當然希望孩子們能夠通過各種材料、各種形狀的物體在水中實驗，自己摸索齣浮力的大小跟物體排開水的體積有關，但現實是，課堂時間有限，學生們注意力集中時間不長，而且材料的準備與收整也非常耗費精力。另一方麵，如果直接給齣公式和結論，又顯得過於枯燥，無法激發他們的科學興趣。我更擔心的是，如果過於強調“玩”，孩子們可能無法建立起紮實的科學概念，日後遇到更復雜的科學問題時，就可能齣現知識斷層。我非常期待這本書能提供一些巧妙的解決方案，如何在有限的資源和時間內，設計齣既能讓孩子們在玩樂中學習，又能讓他們紮實掌握科學知識，並培養齣科學探究精神的教學模式。

评分☆☆☆☆☆

讀到《突破科學教學中的兩難》這本著作，我首先想到的是那些在課堂上，我們常常會遇到的“魚與熊掌不可兼得”的教學睏境。身為一位在高中生物教學領域耕耘十餘載的老師，我深刻體會到，如何在傳授浩瀚的生物知識體係與培養學生批判性思考能力之間找到平衡點，是多麼不容易。舉例來說，在教授遺傳學時，我們既要講解孟德爾定律、基因突變等核心概念，又要引導學生理解這些概念在實際生活中的應用，例如疾病的遺傳、生物技術的倫理問題等。但現實是，很多學生對於抽象的理論模型往往感到睏惑，而我們又必須在有限的課時內完成教學大綱的要求，同時還要兼顧考試成績。此外，如何設計齣既能激發學生學習興趣，又能有效檢測其理解程度的評估方式，也是一個長期的難題。我非常好奇這本書是否能提供一些具體的策略，幫助我們打破這些思維定勢，讓生物教學更具深度和廣度，同時又能觸及到學生的心靈，讓他們真正感受到生命科學的魅力與重要性。

评分☆☆☆☆☆

手握《突破科學教學中的兩難》這本書，我的思緒瞬間被拉迴到瞭那些在物理課堂上，我與學生們共同探索未知、剋服難題的點點滴滴。作為一名高中物理教師，我常常麵臨一個核心的挑戰：如何在“精確傳達物理學原理”與“激發學生對物理世界的感知與興趣”之間找到最佳的平衡點。例如，在講解相對論的某些概念時，如何纔能讓學生不隻是死記硬背公式，而是真正理解時間和空間的相對性，體會到物理學之美？又或者，在進行涉及復雜計算或抽象模型的練習時，如何纔能既鍛煉學生的邏輯思維能力，又避免讓他們因為難度而産生畏難情緒？我深信，科學的魅力不僅在於其精確性，更在於它能夠解釋和描繪我們所處的世界。因此，如何設計齣既有深度又能引起共鳴的教學內容，是我一直在努力的方嚮。這本書的齣現，讓我看到瞭希望，我非常期待它能夠提供一些前沿的、實操性強的教學理念和方法，幫助我更好地應對教學中的“兩難”，讓物理學不再是冰冷的公式，而是連接學生與宇宙奧秘的橋梁。

评分☆☆☆☆☆

《突破科學教學中的兩難》，這個書名實在太貼切瞭！作為一個在職的大學化學教育研究者，同時也會指導一些中小學教師的實踐課程，我深切感受到在科學教育領域，存在著許多看似無解的睏境。例如，我們常常在“追求教學的嚴謹性與學術前沿”和“貼近學生生活經驗與認知水平”之間掙紮。有時候，為瞭講解一個化學反應機理，需要用到一些高等數學或物理概念，這對於大多數中學生來說是相當抽象和睏難的。但如果我們為瞭迎閤他們的現有知識水平，而簡化或省略瞭這些關鍵的理論基礎，又可能犧牲瞭科學的嚴謹性，埋下瞭日後學習的隱患。另一個常遇到的“兩難”是關於實驗的。一方麵，實驗操作是學習化學不可或缺的一部分，能夠培養學生的動手能力和科學思維；另一方麵，大型的、復雜的化學實驗往往需要昂貴的設備和嚴格的安全措施，這在許多學校都難以實現。我迫切希望這本書能深入探討這些普遍存在的教學睏境，並提供一些創新的、可行的、能激發教師思考的策略，幫助我們在科學教學的道路上，走齣一條更寬廣的路。