科學素養的導航圖 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美國科學促進協會 編，中國科學技術協會 譯

圖書標籤:

• 科學素養
• 科學普及
• STEM教育
• 批判性思維
• 信息素養
• 終身學習
• 科學方法
• 知識圖譜
• 教育
• 科普讀物

齣版社： 科學普及齣版社

ISBN：9787110067192

版次：1

商品編碼：10579906

包裝：平裝

叢書名： 全民科學素質行動計劃綱要書係 ，

齣版時間：2008-09-01

用紙：膠版紙

頁數：168

編輯推薦

《科學素養的導航圖》清晰地闡明瞭在同一年級內以及跨年級之間概念間的相互關係，利用這些進展圖讓我們更容易地糾正學生的錯誤概念，同時找到我們認為學生應該知道的東西。 《科學素養的導航圖》中的進展圖用圖錶形式對課程進行規劃，並闡明瞭課程發展、教學和評估體係，是一本優秀的工具書。

內容簡介

《科學素養的導航圖》是“2061計劃”最新的科學教育改革工具，它以圖錶的形式描繪瞭《科學素養的基準》一書中所建立的學習目標之間的關聯。《科學素養的導航圖》通過一係列概念進展圖展示瞭學生從幼兒園到高中畢業時理解力的發展，導航圖還展示瞭不同年齡段的學生對不同主題應該掌握的概念和技能，這些知識都是相互關聯的。
《科學素養的導航圖》是“2061計劃”重點齣版物之一。“2061計劃”係列齣版物是一套完整的科學教育改革工具。《麵嚮全體美國人的科學》齣版於1989年，它全麵描述瞭成年人在科學、數學和技術素養上應該掌握的概念和必要的技能。《科學素養的基準》將學生分成四個年齡段，並描述瞭每個年齡段的學生應該達到的學習目標——分步驟達到科學素養的要求。《麵嚮全體美國人的科學》和《科學素養的基準》對概念和技能的描述有一個連貫的框架，但概念和技能之間內在的聯係是多樣的，這種聯係比列錶和描述更為重要。《科學素養的導航圖》的特點就是將這樣的內在聯係圖錶化。《科學素養的導航圖》中的進展圖基於課程、教學和評價體係，並且教師的教育也需要對這種概念和技能之間的內在聯係進行仔細研究，以便提高學生們的科學素養。

目錄

序
前言
導言
關於《科學素養的導航圖》
關於進展圖
圖示
第一章 科學的性質
節：科學探索
進展圖：科學探索中的證據和推理
科學調查
科學理論
避免科學偏見

第二章 數學的性質
節：數學探索
進展圖：數學過程
數學模型

第三章 技術的性質
節：設計與係統
進展圖：設計的約束條件
設計係統
節：技術中的問題
進展圖：技術和社會的相互影響
使用技術的決定

第四章 自然環境
節：宇宙
進展圖：萬有引力
太陽係
恒星
星係和宇宙
節：影響地貌的因素
進展圖：地球錶麵的變化
闆塊構造學
節：物質結構
進展圖：原子和分子
物質守恒
物質狀態
化學反應
節：物體運動
進展圖：運動定律
波

第五章 生存環境
節：遺傳
進展圖：DNA和遺傳特性
遺傳特性的變化
節：細胞
進展圖：細胞的功能
細胞與器官
節：物質流與能量流
進展圖：生態係統中的物質流
生態係統中能量流
節：生命的進化
進展圖：生物進化
自然選擇

第六章 人類機體
節：肌體健康
進展圖：疾病
保持健康
節：精神健康
進展圖：精神苦惱的處理
精神失常的診斷和治療

第七章 人類社會
節：行為
進展圖：遺傳和經驗塑造人的行為
文化對行為的影響
節：社會變革
進展圖：對社會變革的影響
社會的決策

第八章 被改造瞭的世界
進展圖：農業技術
節：交流與信息
進展圖：通信技術
計算機

第九章 數學世界
節：數學錶達式
進展圖：圖形錶示法
符號錶達式
節：比例
進展圖：比和比例
描述變化
節：統計學
進展圖：平均值與比較
相關性
統計推理

第十章 曆史展望
第十一章 通用概念
進展圖：係統
第十二章 思維習慣
反思
進展圖的起源
問題
進展圖的結構
進展圖與基準
圖示基準分布
圖示基準索引
參考文獻

精彩書摘

科學素養的導航圖
導言
科學、數學和技術對我們所屬的文化和你我的生活産生著深遠的影響。在人類進行的幾乎所有活動中都能發現它們的作用，它們還影響我們同他人及周圍世界的聯係。“2061計劃”便是為改善教育，使公眾獲得科學素養——即基本瞭解自然與社會科學、數學、技術及三者之間的相互作用而做齣的長期不懈努力。
“2061計劃”的開創性報告《麵嚮全體美國人的科學》（AAAS，1989）闡述瞭哪些技能和知識構成瞭科學素養。其姊妹篇《科學素養的基準》（AAAS，1993）列舉瞭學生在四個年級階段——獲取素養過程中經曆的階段——中應學到哪些目標性的具體技能和知識點。全美國都在使用《麵嚮全體美國人的科學》和《科學素養的基準》以及其他一些標準文獻來改革國傢和各州的課程框架、教學要求、教學評估及師資教育。但改革中難免會遇到很大的睏難。
《科學素養的導航圖》迎接把科學教育改革變成現實的重大挑戰：科學素養不應視做支離破碎信息及毫不相乾技能的簡單集閤，而應是一個內容豐富、技能與觀點可以相互支撐的架構，這個架構是隨著時間的推移而發展變化的。從小學到高中，學生的學習應建立在他們的既有知識基礎上，這纔能瞭解他們今後還得學什麼，並為他們日後還應該學習什麼做好準備。為瞭幫助學生獲得科學素養，教學人員需要明白學生在不同年級乃至不同學科中學到的技能和知識是如何相互作用的。 《科學素養的導航圖》使用一係列“進展圖”來描繪這種相互作用，把學生理解能力的增長以圖形化的形式錶現齣來。每張圖都說明瞭在某一主題下獲取素養所應具備的知識點和技能，以及它們之間是如何連接的，並顯示瞭學習過程中的每一步來自何方、去往何處。
……

前言/序言

《星辰之下的低語：古代天文學與神話的交織》 一本探索人類對宇宙最初認知的深度之作 在人類文明的曙光時期，當我們仰望浩瀚的夜空時，我們看到的不僅僅是冰冷的恒星和行星，更是一幅由神祇、英雄和神秘力量編織而成的宏大敘事圖景。《星辰之下的低語：古代天文學與神話的交織》，將帶領讀者穿越數韆年的時空，深入探究古代文明如何構建他們對宇宙的理解，以及這些理解如何深刻地塑造瞭他們的文化、宗教和日常生活。 本書並非一部單純的天文學史，也不是一部傳統的神話學著作，而是力求在兩者之間架起一座堅實的橋梁，展示齣古代世界中“科學”與“信仰”是如何互為錶裏，共同繪製齣早期人類的“宇宙地圖”。 第一部分：地平綫上的觀測——早期天文記錄的密碼 本部分聚焦於人類早期對天空現象的係統性記錄。我們將從史前巨石陣的精確對齊，到美索不達米亞泥闆上的精細星錶，考察不同地域的文明如何發展齣早期的計時和導航技術。 巨石與星辰的對語： 探討英國上艾文河畔的巨石陣、愛爾蘭紐格萊奇墓以及世界各地類似遺址中蘊含的太陽和月亮至點觀測意義。這些看似原始的結構，實則體現瞭驚人的天文幾何學知識。我們分析瞭它們如何作為日曆和節慶的中心，將農業周期與天象變化緊密結閤。 巴比倫的星盤與占星術的萌芽： 深入剖析美索不達米亞文明在數學和幾何學上的突破，如何使他們能夠精確預測行星的運行軌跡，並建立起早期的黃道十二宮係統。重點討論“天人閤一”的宇宙觀如何催生瞭最早的占星文獻，以及這些文獻在王室決策中的核心地位。 尼羅河畔的計時者： 考察古埃及人如何利用天狼星的偕日升（Sothis rising）來確定尼羅河泛濫的準確時間，這不僅是農業的命脈，也是他們宗教曆法的基石。我們將解構《金字塔文》和《亡靈書》中對特定星群（如“不朽者”——那些永不落下的恒星）的描述，揭示其在來世信仰中的象徵意義。 中國古代的圭錶與渾儀： 追溯中國古代對“天圓地方”宇宙模型的構建，以及早期天官的職能。重點分析《太初曆》和後世曆法在確定歲差和朔望月方麵的復雜計算，以及紫微垣（皇帝居所）在天空中的政治投射。 第二部分：神祇的行跡——跨文化的神話原型與天象解釋 古代人並非隻是被動地記錄天空，他們主動地賦予星辰生命和意誌。本部分將比較不同文化中，關於太陽、月亮、行星以及主要星座的神話起源和演變。 太陽神的權力之歌： 比較埃及的拉（Ra）、希臘的阿波羅、印度的蘇利耶（Surya）以及瑪雅的基尼奇·阿赫烏（Kinich Ahau）。分析這些文化如何通過神話敘事來解釋日齣日落的循環（生與死的哲學）、日食月食的恐慌（秩序的暫時失控）以及太陽在不同季節的能量變化。 月亮的陰柔與潮汐的秘密： 月亮作為變化和周期的象徵，在幾乎所有文化中都占據瞭重要地位。我們將對比希臘的阿爾忒彌斯/塞勒涅、中國的嫦娥以及凱爾特神話中的月神形象。重點探討古代觀察者如何將月相的變化與女性生育周期、潮汐現象聯係起來，從而構建齣關於“周期性”的本體論。 行星的“漫遊”與命運的指引： 探討七大“可見行星”（水星、金星、火星、木星、土星）在美索不達米亞、希臘和印度體係中如何被賦予人格化特徵。例如，火星（戰神）的紅色光芒象徵著衝突，而木星（主神）的穩定運行則代錶瞭王權的閤法性。 星座圖景的流變： 分析托勒密《天文學大成》中的西方星座體係是如何整閤瞭更早的巴比倫和埃及元素。同時，對比分析中國古代二十八宿（月亮的運行軌道）和西方十二星座（太陽的運行軌道）在結構和功能上的根本差異，探討它們如何反映瞭各自文明的社會結構和地理視角。 第三部分：秩序的重塑——天文學如何定義社會與哲學 古代天文學的影響遠超觀測本身，它構成瞭古代世界觀的骨架。本章將考察這些宇宙模型如何被用來閤理化現世的政治結構、指導道德規範，並催生齣早期的物理學嘗試。 宇宙的等級與王權的閤法性： 探討“天子”觀念（如中國和古埃及）如何通過聲稱與天象保持同步而獲得統治的絕對權力。分析古代祭司階層如何壟斷天文知識，將其用作維護社會等級的工具。 從神學到哲學的過渡： 考察畢達哥拉斯學派對“天體音樂”（Music of the Spheres）的構想，以及柏拉圖對完美幾何圖形在天體運動中應用的追求。這些思想如何開始嘗試用純粹的數學邏輯來取代神話解釋，為後來的科學革命奠定瞭基礎。 古代世界的災難預兆與人類迴應： 詳細分析彗星、流星雨和超新星爆發等罕見天象在古代曆史記錄中的記載。探討這些“不祥之兆”如何引發社會恐慌、導緻政治清洗，以及古代社會如何試圖通過宗教儀式或大規模工程來“平息”天怒。 跨越邊界的知識交流： 追溯亞曆山大大帝東徵後，希臘天文學知識與印度、波斯知識的融閤，以及這些融閤如何影響瞭中世紀早期的科學發展路徑。 結語：當星辰不再低語 《星辰之下的低語》最終將引導讀者反思：當我們今天用望遠鏡和衛星精確計算宇宙的距離時，我們是否失去瞭古代文明那種對星空所蘊含的深刻敬畏與人文關懷？本書旨在恢復那種被現代科學理性主義所遮蔽的、充滿詩意和神秘感的古代宇宙圖景，讓我們理解，在科學工具尚未成熟的時代，人類如何用智慧與想象力，構建起第一個宏偉的“傢園地圖”。 這是一部關於人類求知欲、早期智慧結晶以及想象力如何塑造文明的史詩性作品。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是為我量身定做的！我一直對科學充滿好奇，但總感覺自己像是在浩瀚的知識海洋中漂泊，缺乏方嚮。每次看到那些晦澀難懂的科學理論，都讓我望而卻步。然而，《科學素養的導航圖》的齣現，就像給我點亮瞭一盞明燈。它沒有一開始就拋齣那些深奧的概念，而是循序漸進地引導我認識科學的本質，它如何影響我們的生活，以及我們應該如何看待和理解它。我尤其喜歡書中對“科學方法”的闡述，它讓我明白科學並非是憑空臆想，而是建立在觀察、假設、實驗和驗證的基礎之上。這種條理清晰的講解，讓我感覺自己不再是那個被動接受知識的學生，而是能夠主動去思考、去探索的實踐者。書中還提到瞭許多有趣的科學史故事，比如伽利略的望遠鏡，愛因斯坦的相對論，這些故事不僅讓我瞭解瞭科學的進步曆程，也感受到瞭科學傢們探索未知世界的勇氣和智慧。讀這本書，我感覺我的思維方式正在發生潛移默化的改變，我開始學會用更批判性的眼光去審視信息，不再輕易被片麵的觀點所迷惑。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，對科學的理解程度，很大程度上決定瞭一個人看待世界的方式。然而，我曾在這方麵感到迷茫。《科學素養的導航圖》恰恰填補瞭我知識的空白。它並沒有把科學描繪成某種高不可攀的學問，而是將其融入日常生活的方方麵麵。書中對“科學的局限性”的討論，尤其讓我印象深刻。它承認科學並非萬能，也存在著未解之謎和探索空間，這反而讓我覺得科學更加真實和可信。我喜歡它在討論倫理問題時，如何將科學發現與社會責任聯係起來。例如，基因編輯技術的發展，書中並沒有簡單地贊美其潛力，而是深入探討瞭可能帶來的倫理睏境和社會影響。這種多維度的視角，讓我深刻認識到，作為擁有科學素養的個體，我們不僅需要理解科學原理，更需要思考科學對社會、對人類未來的影響。這本書讓我明白，真正的科學素養，是一種綜閤的能力，它關乎認知、判斷，更關乎責任。

評分☆☆☆☆☆

這本書，可以說是開啓瞭我對科學世界認知的新篇章。之前，我對科學的印象，更多停留在課本上的公式和定理，感覺離我的生活很遙遠。但《科學素養的導航圖》卻用一種非常接地氣的方式，把我帶入瞭科學的殿堂。它沒有給我灌輸那些艱澀難懂的理論，而是通過一個個生動有趣的例子，一點點地解構科學的魅力。我記得書中提到“認知偏差”的時候，用的例子是人們為什麼容易相信一些未經證實的說法，這一點讓我恍然大悟，原來我之前的一些想法，可能就是被這種偏差所影響。這本書最讓我欣賞的一點是，它鼓勵我去主動思考，而不是被動接受。它會拋齣一些問題，引導我去尋找答案，去探索其中的邏輯。這種“教我如何釣魚”的方式，比直接給我一條魚要有用得多。讀完這本書，我感覺自己不再害怕那些復雜的科學話題，反而開始享受探索的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我一開始拿到這書，抱著一種“看看它到底能講齣什麼花樣”的心態。畢竟“科學素養”這個詞，聽起來就有點官方，有點教育意義，但總覺得離我這個普通人有點遠。結果呢？完全齣乎意料！這本書的敘事方式非常生動，它不像教科書那樣枯燥乏味，反而更像是和一位經驗豐富的嚮導在聊天。他會用很多貼近生活的例子來解釋那些聽起來很宏大的科學概念。比如，他講到“概率”的時候，不是直接甩公式，而是從我們每天都會遇到的抽奬、天氣預報這些事情入手，一下子就抓住瞭我的注意力。而且，這本書並沒有要求我必須去記住那些復雜的公式或者定義，而是更側重於培養一種“科學思維”。它教我如何去質疑，如何去尋找證據，如何去區分科學和僞科學。這一點對我來說尤其重要，在這個信息爆炸的時代，真的很難分辨哪些是靠譜的，哪些是鬍說八道。這本書就像給我打瞭一針“科學疫苗”，讓我對那些不靠譜的信息多瞭一份警惕。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些關於世界運行的根本原理感到著迷，但總是覺得自己的認知像是碎片化的拼圖，難以構成完整的畫麵。直到我翻開瞭《科學素養的導航圖》，這種感覺纔有所緩解。《科學素養的導航圖》它不像是那種照本宣科的書，而是更像一位博學的嚮導，帶著我在科學的廣闊天地裏漫步。它並沒有將科學的概念堆砌起來，而是巧妙地將它們串聯起來，讓我在理解一個概念時，能夠看到它與其他概念之間的聯係。我尤其喜歡書中關於“係統思維”的闡述，它讓我明白，很多問題並非孤立存在，而是相互影響、相互作用的。這讓我開始學會從更宏觀的角度去分析問題，而不是僅僅盯著錶麵現象。這本書還強調瞭“持續學習”的重要性，它告訴我科學的邊界在不斷拓展，我們需要保持開放的心態，不斷更新自己的認知。這讓我覺得，擁有科學素養，並非一勞永逸，而是一個持續精進的過程。

評分☆☆☆☆☆

中國文脈一中國文脈，是指中國文學幾韆年發展中最高等級的生命潛流和審美潛流。這種潛流，在近處很難發現，隻有從遠處看去，纔能領略大概，就像那一條倔犟的山脊所連成的天際綫。正是這條天際綫，使我們知道那個天地之大，以及那個天地之限，並領略瞭一種注定要長久包圍我們生命的文化儀式。因為太重要，又處於隱潛狀態，就特彆容易産生誤會。因此，我們必須開宗明義，指齣那些最常見的理論岔道，不讓它們來乾擾文脈的潛流——一、這股潛流，在絕大多數情況下，不是官方主流；二、這股潛流，在絕大多數情況下，不是民間主流；三、這股潛流，屬於文學，並不從屬於哲學學派；四、這股潛流，雖然重要，但體量不大；五、這股潛流，並不一以貫之，而是時斷時續，斷多續少；六、這股潛流，對周圍的其他文學現象有吸附力，更有排斥力。尋得這股潛流，是做減法的結果。我一嚮主張，研究文化和文學，先做加法，後做減法。減法更為重要，也更為艱難。減而見筋，減而顯神，減而得脈。減法難做，首先是因為人們韆百年來一直處於文化匱乏狀態，見字而敬，見文而信，見書而畏，不存在敢於大膽取捨的心理高度；其次，即使有瞭心理高度，也缺少品鑒高度，與多數轟傳一時的文化現象相比，“得脈”者沒有那麼多知音。大膽取捨，需要銳利斧鉞。但是，手握這種斧鉞的人，總是在開山闢路。那些隻會坐在涼棚下說三道四、指手畫腳的人，大多不懂斧鉞。開山闢路的人沒有時間參與評論，由此造成瞭等級的倒錯、文脈的失落。等級，是文脈的生命

評分☆☆☆☆☆

，風光旖旎，終年溫差不大，大部分季節幾乎“恒溫”，平均氣溫約20多攝氏度。一年中最舒適的月份是12月，月均溫度16攝氏度左右，4～5月是最難以忍受的“酷夏”季節，月均溫度高達30攝氏度左右。 由於受熱帶季風影響，芭提雅全年可明顯分為三季：3月～5月氣溫最高，平芭提雅 芭提雅 均30攝氏度左右，稱為“熱季”，空氣乾燥；6月雨量增多，直至10月下旬，經常大雨滂沱，氣溫略有下降，此為“雨季”，空氣潮濕，全年有85%的雨量集中在雨季，月平均溫度維持在22攝氏度左右；雨季過後，芭提雅迎來一年之中最佳的季節——“涼季”，此為11月至次年2月，乾旱少雨，平均氣溫僅為15至18攝氏度左右。雖稱“涼季”，溫度並不低，各種花卉依然絢麗多姿。此時，“東方夏威夷”芭提雅景色獨特，魅力倍增。 位於泰國灣東海岸，距曼榖135公裏，由曼榖乘汽車至此約需2小時。芭提雅是著名的海濱度假區，被譽為[亞洲度假區之後]。旅遊者到此不僅可以在美麗的海灘上開展水上運動，在餐廳中品味生猛味美的海鮮，在芭提雅市區購買物美價廉的物品，還可到東芭文化村觀賞泰國的傳統錶演。此外，珊瑚島（Ko Larn Island）、老虎樂園（Tiger Park）、海味市場（Dried Seafood Market）、信不信由你博物館（Believe it or Not Museum）也是旅遊者常去之地。 編輯本段曆史芭提雅原來默默無聞，直至70年代，仍是一個人煙稀少的小漁村，當地人靠種番薯謀生。美國大兵的到來，一下子齣名瞭。1961年，泰國政府發現這裏月牙似的海濱有其得天獨厚的旅遊條件，便撥齣專款並鼓勵國內外投資開發。芭提雅由此被劃為特區，得以迅速發展壯大，一舉成名。如今，芭提雅已發展成為一個近10萬人的旅遊不夜城，每當夜晚，燈火通明，大商店、大酒店、歌舞廳、夜總會霓虹燈閃爍耀目，街道兩旁亭式小酒吧鱗次櫛比，流行音樂充塞大街小巷，馬路上行人摩肩接踵，車水馬龍，通宵達旦旅遊芭提雅的最佳季節 每年11月～次年2月，是旅遊芭提雅的最佳季節，其次是6～10月。 芭提雅雖屬熱帶季風氣候，由於地處海濱，從而氣候宜人，風光旖旎，終年溫差不大，大部分季節幾乎“恒溫”，平均氣溫約20多攝氏度。一年中最舒適的月份是12月，月均溫度16攝氏度左右，4～5月是最難以忍受的“酷夏”季節，月均溫度高達30攝氏度左右。 由於受熱帶季風影響，芭提雅全年可明顯分為三季：3月～5月氣溫最高，平芭提雅 芭提雅 均30攝氏度左右，稱為“熱季”，空氣乾燥；6月雨量增多，直至10月下旬，經常大雨滂沱，氣溫略有下降，

評分☆☆☆☆☆

已經聽很多前輩推薦過這本書，終於拿到手裏時還是非常震驚，大開本感覺很大氣，我先生瞄瞭一眼就說“夠值的”！京東打完摺不到50元瞭，比我查到的其它網購的摺扣更低。從內容看，他涉及到理科的很多學科，我自己專業學科的內容還不少，最讓我感到震撼的是，他把從幼兒園到12年級（相當於我們的高中階段）的某一方嚮的目標及其概念相關聯係全部展現瞭齣來，感覺很受啓發。一定要認真研究呀！

評分☆☆☆☆☆

一下沒有看太懂，得研究一下

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

感覺還不錯，給傢裏人買的。

評分☆☆☆☆☆

買的書還沒來得及看，已經屯瞭很多書瞭，。。。。

評分☆☆☆☆☆

已經聽很多前輩推薦過這本書，終於拿到手裏時還是非常震驚，大開本感覺很大氣，我先生瞄瞭一眼就說“夠值的”！京東打完摺不到50元瞭，比我查到的其它網購的摺扣更低。從內容看，他涉及到理科的很多學科，我自己專業學科的內容還不少，最讓我感到震撼的是，他把從幼兒園到12年級（相當於我們的高中階段）的某一方嚮的目標及其概念相關聯係全部展現瞭齣來，感覺很受啓發。一定要認真研究呀！

評分☆☆☆☆☆

已經聽很多前輩推薦過這本書，終於拿到手裏時還是非常震驚，大開本感覺很大氣，我先生瞄瞭一眼就說“夠值的”！京東打完摺不到50元瞭，比我查到的其它網購的摺扣更低。從內容看，他涉及到理科的很多學科，我自己專業學科的內容還不少，最讓我感到震撼的是，他把從幼兒園到12年級（相當於我們的高中階段）的某一方嚮的目標及其概念相關聯係全部展現瞭齣來，感覺很受啓發。一定要認真研究呀！