Uncovering Student Ideas in Science pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Natl Science Teachers Assn

作者:Keeley, Page/ Eberle, Francis/ Tugel, Joyce

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:

价格:244.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780873552738

丛书系列:

图书标签:

• 科学教育
• 概念转变
• 学生误解
• 教学评估
• 科学认知
• 探究式学习
• 诊断性评估
• 课堂实践
• 教师专业发展
• 科学素养

科学教育的深度探索：超越表象，触及真实理解的实践指南 《洞察科学思维：从误解到精通的教学路径》 图书简介 本书旨在为K-12阶段的科学教师、课程设计者以及教育研究人员提供一套系统、深入且极具操作性的工具和理论框架，用以识别、诊断和有效应对学生在科学学习过程中普遍存在的、根深蒂固的认知误区和概念性障碍。我们深刻认识到，科学学习远不止是记忆事实和程序，而是一个复杂的主动建构过程。学生带着他们原有的、基于日常经验形成的“朴素科学观”进入课堂，这些观念往往与成熟的科学理论存在显著冲突，成为理解科学知识的巨大阻碍。 本书的核心论点在于：有效的科学教学必须以学生现有的心智模型为起点，并系统地引导他们经历概念转变（Conceptual Change）的过程。 这要求教师具备高度的诊断能力，能够穿透学生口头表达的表面，直抵其背后的思维结构。 第一部分：诊断的艺术——学生科学思维的隐秘景观 本部分首先建立了一个坚实的理论基础，探讨了认知心理学、发展心理学与科学教育交叉领域的关键发现。我们不再将学生的错误理解视为简单的“无知”，而是视为一种“具有内部一致性的、基于经验的解释系统”。 朴素理论的形成与持久性： 我们详细分析了生活经验如何塑造了儿童和青少年对运动、物质、生命、能量等核心科学概念的初步理解。例如，物体为何停止运动（惯性误解的细致剖析）、生命力的概念（vitalism）在当代生物学教育中的残留影响。 评估工具的精进： 书中详述了多种高质量的诊断性评估技术，超越传统的选择题和填空题。我们提供了构建概念清单（Conceptual Inventory）的详细步骤，强调了概念图（Concept Mapping）在揭示概念间关联结构中的强大效力，以及如何通过结构化的“情境驱动型开放问题”（Context-Rich Probes）来诱发学生的深层思维。 误解的类型学： 本章构建了一个详尽的误解分类系统，区分了事实性错误（Factual Errors）、结构性误解（Structural Misconceptions）和范式性偏差（Paradigmatic Divergences）。这种细致的分类有助于教师选择最恰当的干预策略。 第二部分：干预的策略——架构概念转变的教学桥梁 基于对学生思维的精准诊断，本书的第二部分聚焦于一系列经过实践检验的、旨在促进学生概念重构的教学干预方法。我们摒弃了单纯的“纠正”模式，转而倡导一个更具对话性和建构性的过程。 对比与冲突策略（Conflict-Based Instruction）： 我们深入探讨了如何精心设计教学情境，使学生的原有信念与新的科学解释产生“认知冲突”（Cognitive Conflict）。这不仅仅是展示科学实验的结果，更重要的是引导学生反思其现有模型在解释该现象时的局限性。书中提供了多个学科领域（如物理学的力和运动，化学的物质守恒）的冲突情境设计范例。 表征转换（Representation Shifting）： 科学知识常常以多种形式存在：文字叙述、数学公式、图表、物理模型。本书强调，学生对一个概念的真正掌握体现在他们能否在这些不同表征系统之间进行流畅的转换。我们提供了大量练习，旨在帮助学生将口头描述转化为定量模型，或将抽象的公式可视化。 类比与隐喻的审慎使用： 类比是连接已知与未知的有力工具，但也是一把双刃剑。本章批判性地分析了有效类比的设计原则——如何确保类比的焦点（Focus）、基础（Ground）和限制（Limits）被清晰界定，避免引入新的、潜在的误解。 基于调查的学习（Inquiry-Based Learning）的深化： 我们探讨了如何将探究过程与概念转变目标紧密结合。成功的探究不仅仅是“发现”科学事实，更是让学生在实验设计、数据分析和结论建构的过程中，系统性地解构和重建自己的心智模型。书中详述了“证据-论证-推理”（Evidence-Reasoning-Claim, ERC）框架在引导学生构建科学论证时的应用。 第三部分：教学实践的整合与反思 本部分将理论和策略融入日常的课堂实践中，关注教师的专业发展和持续改进。 课程单元的重构： 书中提供了一个详细的模板，指导教师如何将概念转变的视角整合到现有的课程单元计划中。这包括预先识别关键的难点概念、设计“诊断-干预-巩固”的循环结构，并确保教学活动能够持续激活和挑战学生的既有思维。 形成性评估的再定义： 形成性评估的目的在于实时追踪学生概念的演变轨迹。我们探讨了如何利用课堂讨论、即时反馈工具和学生自我反思日志，来持续收集关于学生理解深度的证据，并据此动态调整教学节奏和侧重点。 教师的元认知与自我发展： 理解学生思维是困难的，因为它要求教师首先高度自觉自己的知识结构和教学假设。本书鼓励教师进行“教学反思日志”的实践，专门记录自己对某一特定学生误解的反应，并分析这些反应是否促进了或阻碍了学生的学习。 本书不是一套现成的答案手册，而是一份邀请函，邀请科学教育者深入学生的思维世界，以更具同理心和策略性的方式，推动每一个学生实现真正的、持久的科学理解。它为那些致力于将科学教育从信息传递提升到认知重塑的教师，提供了必需的深度与广度。 目标读者： 小学、初中、高中科学教师（涵盖生物、化学、物理及综合科学）。 科学教育课程开发与教材编写人员。 教育学院的研究生和师范生。 负责教师专业发展的教育管理者。

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