Visualization in Mathematics, Reading and Science Education (Models and Modeling in Science Educatio pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Linda M. Phillips

出品人:

页数:120

译者:

出版时间:2010-07-01

价格:USD 139.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789048188154

丛书系列:

图书标签:

Visualization
Mathematics Education
Science Education
Reading Education
Models and Modeling
STEM Education
Cognitive Science
Educational Psychology
Data Visualization
Learning Sciences

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具体描述

《跨越学科界限：数学可视化、阅读与科学教育的深度融合》本书旨在探讨在当今知识体系日益交织的时代，如何将数学可视化、阅读理解以及科学教育三者有机结合，构建一个更为丰富、深刻且具实践性的学习体验。本书并非简单罗列某个学科的知识点，而是着眼于它们之间内在的联系与协同增效，揭示学习过程的深层机制，并为教育者和学习者提供一套全新的视角和方法论。数学可视化的力量：从抽象到直观的桥梁数学，作为科学的基石，其抽象性和逻辑性往往是初学者面临的挑战。本书将深入挖掘数学可视化的潜力，阐释如何通过图形、图表、模型以及动态模拟等形式，将枯燥的数字和公式转化为生动、可感的图像。这不仅能帮助学习者建立对数学概念更直观的理解，更能激发他们对数学的兴趣，培养初步的数学思维和解决问题的能力。我们将探讨不同数学领域，如代数、几何、微积分等，在可视化辅助下的教学实践，以及如何在不同年龄段和学习背景下，设计和应用有效的可视化工具。本书还将介绍一些前沿的可视化技术和软件，帮助教育者掌握运用现代工具来呈现数学内容的方法。阅读的智慧：理解科学的语言科学的进步离不开清晰、准确的表达。阅读，作为获取知识、理解概念、分析论证的关键技能，在科学教育中扮演着至关重要的角色。本书将聚焦于培养学习者对科学文本的深度阅读能力，不仅仅是识字，更要理解科学术语的含义、掌握科学原理的逻辑、分析实验数据的有效性，并能辨别科学论证的严谨性。我们将分析不同类型的科学读物，如教科书、科学论文、科普文章等，并提供一套系统性的阅读策略，帮助学习者在面对复杂的科学信息时，能够高效地提取关键信息，构建知识体系，并形成批判性思维。本书还将强调跨学科阅读的重要性，展示如何通过阅读来连接数学、科学以及其他学科的知识，培养学生整合信息的能力。科学教育的革新：模型与建模的实践传统的科学教育模式常常侧重于知识的传授，而忽略了科学探究的过程。本书将重点强调“模型与建模”（Models and Modeling）在科学教育中的核心地位。模型，既是科学知识的载体，也是理解和解释自然现象的工具。建模，则是科学研究的基本方法，通过构建模型来模拟、预测和优化系统。本书将深入探讨如何将模型构建和模型应用融入科学教学的各个环节，鼓励学生积极参与到科学概念的建构过程中。我们将介绍不同学科，如物理、化学、生物、地球科学等，在模型与建模方面的典型案例，并为教育者提供设计基于模型的探究式学习活动和项目式学习的实践指导。本书还将探讨如何利用数学可视化工具来辅助科学建模，进一步增强学习的直观性和有效性。跨学科融合的协同效应本书的核心在于揭示数学可视化、阅读理解和科学教育这三个看似独立的领域，实则相互依存、相互促进的深刻联系。数学可视化为理解抽象的科学概念提供了直观的工具；有效的阅读能力是掌握科学知识、理解科学理论的关键；而科学教育中的模型与建模，则为应用数学知识、深化科学理解提供了实践的平台。本书将通过丰富的案例研究和教学实践，展示如何将这三者有机地整合到课程设计和教学活动中。例如，如何利用可视化图表来辅助学生理解科学实验的数据；如何通过阅读科学文献来培养学生提出科学问题的能力，再运用数学建模来解答这些问题；如何设计需要学生运用数学模型来解释物理现象的探究性学习活动，并要求他们通过书面报告来清晰地表达他们的研究过程和结论。为未来的学习者赋能在这个信息爆炸、知识更新迭代迅速的时代，仅仅掌握零散的知识点是远远不够的。本书所倡导的跨学科融合教育，旨在培养学生具备以下核心素养：深度理解能力：能够透过现象看本质，深刻理解学科概念和原理。批判性思维：能够独立思考，辨别信息的真伪，形成自己的见解。问题解决能力：能够运用跨学科知识和技能，解决现实世界中的复杂问题。创新创造能力：能够将所学知识融会贯通，提出新颖的解决方案和思路。终身学习能力：能够主动适应变化，持续不断地学习新知识、新技能。本书适合作为高等教育中教育学、科学教育、数学教育等相关专业学生的学习材料，也为中小学教师、课程开发者以及对教育改革充满热情的各界人士提供了宝贵的理论指导和实践参考。通过本书，我们希望能够激发教育者创新的热情，帮助学习者打开通往知识殿堂的更宽广的道路，最终赋能下一代，让他们能够更好地理解和塑造我们所处的世界。