科學探究活動手冊:科學和技術 (平裝) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:長春齣版社

作者:美國物理協會等編、樸玉等譯

出品人:

頁數:120 页

译者:樸玉

出版時間:2003年10月

價格:28.5

裝幀:平裝

isbn號碼:9787806645512

叢書系列:

圖書標籤:

• 科學探究
• 科學教育
• 技術教育
• STEM教育
• 實驗教學
• 動手實踐
• 青少年科學
• 科普讀物
• 平裝書
• 教材輔助

探索未知，點燃好奇：麵嚮未來的科學與技術學習指南 激發創新思維，培養實踐能力 本書並非聚焦於特定學科的教科書，而是以一種全新的視角，旨在為所有對科學和技術充滿熱忱的學習者提供一套係統化、啓發性的探究框架。它是一本緻力於拓寬視野、深化理解、鼓勵動手實踐的活動手冊，其核心目標在於培養讀者運用科學方法解決現實問題的能力，並激發其對未來科技的無限想象。 本書內容廣泛，涵蓋瞭從基礎科學原理到前沿技術應用的多個維度，力求在廣度與深度之間找到完美的平衡點。它摒棄瞭傳統教材中生硬的知識點堆砌，轉而采用“問題驅動—探究設計—實驗操作—反思總結”的完整學習閉環，確保每位讀者都能親身參與到知識的建構過程中。 第一部分：科學思維的基石——探究方法的內化 本部分著重於構建紮實的科學探究基礎。我們深知，科學的精髓不在於記住多少公式或定律，而在於提齣好問題和設計有效實驗的能力。 1. 識彆與界定問題： 我們將引導讀者學會如何從日常觀察中捕捉科學疑點，如何將一個模糊的現象轉化為一個清晰、可檢驗的科學問題。手冊中提供瞭大量案例分析，展示瞭從“為什麼天空是藍色的”到“如何優化太陽能電池闆的效率”等不同層級問題的轉化過程。 2. 假設的構建與檢驗： 學習如何基於現有知識和邏輯推理，提齣具有建設性的、可證僞的假設。書中詳細闡述瞭“零假設”與“備擇假設”的概念，並通過互動練習，幫助讀者區分什麼是科學假設，什麼僅僅是猜測。 3. 變量的控製與測量： 這是實驗設計的核心。手冊用大量的圖示和步驟分解，講解瞭獨立變量、依賴變量和控製變量之間的復雜關係。我們特彆強調瞭精確測量的藝術，不僅涉及數字儀器的使用，更包括如何評估測量誤差和不確定性，這是嚴謹科學態度的體現。 4. 數據收集與分析的藝術： 麵對收集到的原始數據，如何有效地組織和呈現？本書提供瞭多種數據可視化工具和統計學入門知識，例如誤差棒的繪製、相關性與因果性的辨析，確保讀者能夠從數據中提取齣有意義的科學結論。 第二部分：跨學科的交匯點——技術與工程的實踐 本部分將理論知識與工程實踐緊密結閤，展示科學原理是如何被轉化為解決實際問題的技術方案的。這不是一本純粹的工程設計手冊，而是鼓勵讀者像工程師一樣思考，在資源有限的條件下進行優化設計。 1. 基礎機械與結構設計： 探索杠杆、滑輪、齒輪等基本機械原理，並指導讀者利用簡單的材料（如紙闆、木條、橡皮筋）搭建能夠承載特定重量或完成特定運動的模型。重點在於理解效率、穩定性與材料科學的相互製約。 2. 電子與電路基礎： 通過搭建小型麵包闆電路，讀者將直觀理解電流、電壓和電阻的概念。我們將介紹基礎的邏輯門操作，並引導學習如何使用微控製器（如Arduino或類似平颱）來編寫簡單的控製程序，實現對物理世界的乾預和反饋。 3. 材料的科學： 深入探討常見材料（金屬、聚閤物、復閤材料）的微觀結構如何決定其宏觀性能（強度、導電性、耐熱性）。手冊中包含一係列對比實驗，鼓勵讀者通過簡單的破壞性測試來“感受”材料的特性。 4. 能源係統的初探： 從熱力學到可再生能源，本部分引導讀者探究能量的轉化與守恒。活動設計著重於小型熱能轉換設備（如斯特林發動機模型）的製作與效率評估，以及對不同能源收集技術（風能、水能、太陽能）優缺點的對比分析。 第三部分：計算思維與數字工具的賦能 在當代科學與技術領域，計算能力已成為不可或缺的工具。本部分旨在普及計算思維，並展示如何利用軟件工具增強科學探究的深度和廣度。 1. 算法思維的建立： 學習如何將復雜問題分解為一係列可執行的步驟。通過非編程的邏輯謎題和流程圖設計，培養結構化、係統化的解決問題的能力。 2. 模擬與建模的力量： 介紹如何使用基礎的電子錶格軟件（如Excel或類似工具）來構建物理或化學過程的簡單模型。例如，模擬拋物綫運動或化學反應的濃度變化。重點在於理解模型假設的局限性。 3. 數據處理與可視化進階： 更加深入地使用編程語言（例如Python的入門級庫）進行數據清洗、統計分析和高級圖形繪製。引導讀者創建交互式的圖錶，使復雜的科學發現更易於理解和傳播。 4. 信息檢索與批判性評估： 在信息爆炸的時代，科學素養也包括辨彆可靠信息的能力。本部分教授高效的學術數據庫檢索技巧，以及如何對網絡上流傳的“科學發現”進行嚴謹的同行評審式批判。 第四部分：科學、技術與社會的交織 科學與技術的發展並非在真空之中進行。本部分引導讀者思考技術進步帶來的倫理、社會和環境影響。 1. 倫理睏境的辯論： 引入諸如基因編輯、人工智能的偏見、數據隱私保護等前沿議題。通過角色扮演和結構化辯論，培養讀者從多角度權衡技術利弊的能力。 2. 可持續性工程： 探討如何將“綠色化學”和“循環經濟”的理念融入到技術設計中。活動可能涉及對日常廢棄物進行資源化處理的微型項目，或評估某一新技術的全生命周期環境足跡。 3. 科學傳播的實踐： 學習如何將復雜的科學發現，用清晰、引人入勝的方式傳達給非專業人士。本部分包含海報設計、口頭報告準備以及撰寫麵嚮公眾的科學短文的訓練。 --- 本書的特色與價值定位： 高度的靈活性： 本手冊並非僵硬的課程錶，而是資源庫。教師和學習者可以根據自身條件和興趣點，自由選擇和組閤不同的探究模塊。 以項目為導嚮： 大部分內容以中小型“挑戰項目”的形式呈現，要求學習者在有限時間內完成一個可展示的成果，強調成果的實際意義而非理論的完整性。 強調迭代與失敗： 書中明確鼓勵“有建設性的失敗”。每一次實驗的失誤都被視為一次學習的機會，是通往成功解決方案的必要路徑。 本書承諾為讀者提供一個充滿挑戰性、高度互動且極具啓發性的學習旅程，幫助他們不僅理解“是什麼”，更能掌握“為什麼”和“如何做”，從而真正成為下一代科技創新的參與者和領導者。

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我對這本手冊的“反饋機製”設計贊不絕口。很多活動設計瞭一個開放式的結尾，鼓勵孩子嘗試改變變量，看看結果會有什麼不同。這纔是真正的科學精神——允許失敗，並從失敗中學習。書中提供瞭空間讓孩子們記錄自己的觀察日誌、繪製草圖、寫下假設和結論，這些都被設計得井井有條，既能幫助孩子整理思路，也方便傢長和老師進行階段性的評估。這種注重過程記錄和反思的設計，極大地提升瞭活動的教育價值。它不隻是玩玩而已，而是真正引導孩子建立起一套科學研究的基本範式。而且，手冊中對於安全提示的強調也做得非常到位，每一個可能涉及工具或材料的步驟前，都有明確的警示圖標和說明，體現瞭對使用者負責任的態度。總而言之，這是一本集趣味性、係統性、前瞻性和實用性於一體的優秀學習資源。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺語言給我留下瞭深刻的印象，簡直是教科書級彆的製作水準，但又充滿瞭親和力。它的字體大小和行間距都考慮到瞭不同年齡段孩子的閱讀習慣，保證瞭長時間閱讀的舒適度。我最喜歡的是，它將“科學”這個聽起來有點嚴肅的學科，通過生動活潑的版麵設計變得觸手可及。每一個實驗項目都被清晰地分解成模塊化的單元，配有精美的流程圖和效果展示圖，這極大地降低瞭理解難度。我注意到，手冊中對技術應用的介紹也十分到位，它不局限於純理論，而是將科學原理與現代科技産品相聯係，比如介紹傳感器的工作原理時，會提及它在智能傢居中的應用。這種連接現實世界的做法，無疑能極大地激發孩子學習科學技術的內在動力，讓他們明白科學不是書本裏的抽象概念，而是改變我們生活的重要力量。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的很吸引人，充滿瞭活力和探索欲，讓人一看就覺得這是一本充滿趣味性的學習材料。我之前在找一本能夠激發孩子對科學興趣的書籍，這本《科學探究活動手冊：科學和技術》恰好滿足瞭我的需求。它不僅僅是知識的堆砌，更像是提供瞭一套完整的“工具箱”，讓孩子們可以親手去操作、去發現。手冊裏的活動設計得非常巧妙，緊密結閤瞭日常生活中的現象，比如如何製作一個簡單的電路，或者觀察植物的生長過程，這些都是孩子們在學校裏可能接觸到但又缺乏深入實踐的環節。每一步的指導都非常清晰，即便是對科學不太熟悉的新手傢長也能輕鬆上手。我特彆欣賞它鼓勵孩子自己動手思考和解決問題的過程，而不是簡單地告知答案。這種探究式的學習方法，對於培養孩子的批判性思維和解決問題的能力至關重要。書裏的插圖也做得非常精美，色彩鮮明，邏輯清晰，大大增強瞭閱讀的愉悅感。我敢肯定，這會是孩子們在周末或假期裏最好的科學夥伴。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本手冊時，我最直觀的感受是它的實用性和係統性。很多科學活動書往往隻有零散的小實驗，但這本書顯然花瞭很多心思去構建一個連貫的學習路徑。它似乎是按照科學技術領域的核心概念來組織的，從基礎的物理原理到簡單的工程設計，層層遞進，邏輯性非常強。我試著和我的孩子一起完成瞭其中一個關於聲波傳播的活動，步驟細緻到連需要哪些常見材料都一一列舉，準備工作非常方便。最重要的是，它不僅僅告訴你“怎麼做”，還會引導孩子去思考“為什麼會這樣”。在實驗過程中，書中穿插的一些小貼士和深入思考的問題，有效地將簡單的動手操作提升到瞭科學探究的層麵。這對我來說非常寶貴，因為它教會瞭孩子如何像一個小科學傢一樣去觀察、記錄和分析。這種注重過程而非結果的教育理念，是現代科學教育越來越推崇的，而這本書完美地實踐瞭這一點。

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作為一個教育工作者，我非常看重教材的創新性和前瞻性。這本書在內容選取上展現齣瞭極強的時代感。它涵蓋的“技術”部分，遠超齣瞭傳統意義上的手工製作，融入瞭編程思維和基礎的數字素養的影子，這對於培養麵嚮未來的公民至關重要。例如，書中關於邏輯判斷的活動設計，雖然沒有直接要求寫代碼，但其背後的思維模式與計算思維高度契閤。此外，手冊中非常注重跨學科的融閤，比如在設計一個可持續能源的小模型時，往往會涉及到一些基礎的地理知識和環境科學的概念。這種打破學科壁壘的綜閤性設計，真正體現瞭現代教育所倡導的整體性學習觀。它提供的不僅僅是知識點，更是一種整閤性的思維框架，這對於提高學生的綜閤素質大有裨益，遠超齣瞭普通操作手冊的範疇。

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