学习科学与技术设计丛书：学习与理解——改进美国高中的数学与科学先修学习 (美)戈勒博 ；陈 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 教育科学出版社

ISBN：9787504139016

商品编码：29471443602

包装：平装

出版时间：2008-06-01

基本信息

书名：学习科学与技术设计丛书：学习与理解——改进美国高中的数学与科学先修学习

定价：39.00元

作者：(美)戈勒博 ；陈家刚

出版社：教育科学出版社

出版日期：2008-06-01

ISBN：9787504139016

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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这份报告呈现的是国家研究理事会的美国高中数学与科学先修学习项目委员会对美国高中数学和科学先修学习项目所进行的一项为期两年的调查的结果。该委员会聚焦于美国*广泛承认的两个项目，也是仅有的两个具有全国影响的项目，即进阶先修(AP)和国际(IB)项目。委员会也同时发现了AP和IB之外的一些其他选择项目，解决了关于先修学习的一些特定问题。在附录C中有委员会对任务和研究问题的陈述。
尽管国际上对参加先修学习的学生的实作表现的比较可以作为此研究的一个催化剂，但主要的推动因素是*近涌现的对教学和学习的更全面的、基于研究的理解，以及它在推进先修学习方面的应用。在完成该项职责的过程中，委员会考虑到了认知和学习科学方面的进展。委员会也运用大学理事会(College Board)和国际组织(IBO)所提供的信息，审视了关于AP和IB项目的研究。然而，无论是AP或IB项目，还是独立研究者，都没有收集到或发布委员会所寻求的关键数据。所以，委员会也依靠AP和IB项目官员和教师的材料及专家证词，来获得其分析中用到的一些数据。要回答这个报告所提出的问题还需要更多的研究。
委员会发现，现有的先修学习项目常常与关于认知与学习的研究的结果不相符合。这个报告描述了项目开发者、学校和教育者怎样通过考虑教育项目的所有组成部分来改进这个情况，这些组成部分包括课程、教学、持续评价和课程终结评价、教师培训和专业发展。
同时，也对先修学习的平等获得机会的问题进行了深入的探讨。先修学习不再仅仅是面向那些极其有天赋和有特权的精英学生；参与先修学习已几乎成为寻求录取到选拔严格的大学的学生的常态。然而，少数族裔、旧城区和乡村地区的学生进入这些项目时受到了严重限制。这些本来可以从先修学习中受益的更广泛的学生群体目前正被他们以前的教育经历、他们学校提供有效学习环境的能力，以及合格、有效教师的可获得性所限制。在这些领域作出改进，可以大大增加能享受有效先修学习的学生人数。
本委员会的专业力量包括科学研究者、AP和IB中学教师、关于教师教育和机会与公平问题的科学和数学教育者、认知科学家和教育管理者。学科(生物、化学、物理和数学)专家小组也为委员会提供建议。这四个小组报告为委员会的分析提供了重要基础，并可以独立于本报告使用。这些小组报告可以在线获得，并在附录A中进行了归纳。
本报告主要是面向那些关注高中科学和数学教育，尤其是关注先修学习的读者，包括项目开发者、高中和高等教育教师、大学和高中管理者、决策者和家长。

内容提要

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在科学、数学和技术领域始终保持是美国一直以来的追求，这种追求在教育中的反映便是对优质的科学和数学教育的高度重视。因此，在关于人是如何学习的研究取得新进展之后，美国国家研究理事会组织了一个由专业教育工作者、先修学习项目教师、大学科学和数学研究者、学习和能力发展专家，以及教育机会与公平研究组成的委员会，利用这些新研究成果对两个具影响力的高中数学与科学先修学习项目——进阶先修项H（AP）和国际项目（IB）进行评估。本书就是该委员会经过为期两年的调查后形成的终结果。
　　本书以“理解习”作为先修学习的目标，分别从课程、教学、评价和教师专业发展四个方面考察了AP和IB项目在多大程度上实现了这一目标。同时，根据认知和学习科学方面的研究进展，本书还归纳了促进理解习的七项原则，并根据这些原则对项目进行了分析，提出了旨在改进的十条建议。因此，本书的价值不仅在于能够让国内的教育决策者、研究者、教师拓宽国际视野，了解具有国际影响力的先修学习项目的运作机制和实施情况，更在于为如何基于学习科学研究的已有成果，进行学习项目的设计、开发、实施与评价提供了重要的参照与启发。

目录

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内容提要
章 导论
背景
项目的总体概述
什么是先修学习？
先修学习的学生群体
研究责任与方法
本报告的读者
本报告的总体概述与结构
第2章 先修学习的背景
政策背景
教育背景
先修学习的参与和成功机会的不平等
先修学习和高等教育之问的联系
后记
第3章 进阶先修项目
概述
AP课程
AP教学
AP评价
AP专业发展
第4章 国际项目
概述
IB课程
IB教学
IB评价
IB专业发展
第5章 先修学习的其他机会和途径
在高中提供大学层次学习的其他项目
拓展视野活动
结论
第6章 理解习：七个原则
人类学习的七个原则
结论
附录6-1 高能力学习者的特征及对课程与教学的意义
第7章 设计课程、教学、评价和专业发展
课程
教学
评价
教师专业发展
从框架到先修学习项目
第8章 基于学习研究对AP和IB项目的分析
原理性概念知识
先前知识
元认知
学习者差异
动机
学习共同体
在境脉中学习
结论
第9章 对AP和lB课程、教学、评价和专业发展的分析
课程
教学
评价
专业发展
结论
0章 对AP和IB的应用、误用和始料未及的结果
高风险
质量控制
机会与公平
大学学分和跳级
结论
1章 建议
建议1：先修学习的主要目标
建议2：机会与公平
建议3：学习原则
建议4：课程
建议5：教学
建议6：评价
建议7：合格教师与专业发展
建议8：其他选择项目
建议9：中学一大学的衔接
建议10：AP和IB项目的变革
参考书目
附录A：专家小组研究发现与建议概览
附录B：委员会成员简历
附录C：任务陈述
索引

作者介绍

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文摘

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序言

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《探索知识边界：学习科学与技术设计丛书》 引言： 在快速发展的当今世界，知识的获取与应用已成为个人成长和社会进步的关键。教育，尤其是 STEM（科学、技术、工程、数学）领域的教育，更是肩负着培养下一代创新者和问题解决者的重任。然而，仅仅传授知识本身已不足以应对时代的挑战，如何引导学生真正地“学习”和“理解”，如何设计出能够激发内在学习动力、培养深度思考能力的教育模式，成为我们必须深入探索的课题。 《探索知识边界：学习科学与技术设计丛书》并非一本直接教授具体学科知识的书籍，它更像是一套宏观的思维导图和方法论的集合，旨在剖析学习的本质，审视当前教育设计的弊端，并提出一套以人为本、以理解为核心的创新教育理念。本丛书不局限于某一特定学科，而是以跨学科的视角，探讨如何在各个知识领域，特别是 STEM 领域，构建更有效的学习体验。它关注的重点在于“如何学”而非“学什么”，致力于为教育工作者、课程设计者、政策制定者乃至所有渴望提升学习能力的人提供一套系统性的思考框架和实践指南。 第一部分：理解学习的本质——认知科学与教育的交汇 本部分深入探讨了学习的认知机制，揭示了大脑在信息接收、加工、存储和提取过程中的运作方式。我们借鉴了认知心理学、神经科学等前沿研究成果，力求打破传统教育中“填鸭式”的灌输模式，转向基于对学习者认知过程的深刻理解。 知识的构建与连接： 学习并非被动接受信息，而是主动构建知识的过程。新的知识需要与已有的经验和认知结构建立连接，才能被有效地吸收和内化。本部分将详细阐述图式理论、信息加工理论等，解释学习者如何通过联想、类比、归纳、演绎等方式，将零散的信息整合成有意义的知识体系。我们将分析如何设计教学活动，鼓励学生主动探究，将新旧知识融会贯通，避免孤立的记忆。 深度理解的维度： 真正的学习超越了表面的记忆和机械的重复，而在于形成深刻的理解。本部分将分析“理解”的多个层面，包括概念性理解、程序性理解、元认知理解等。我们将探讨如何通过精心设计的提问、挑战性的问题、开放式的探索项目，引导学生超越“知道是什么”，达到“为什么是这样”和“如何应用”。强调批判性思维、分析能力、推理能力在培养深度理解中的核心作用。 动机与情感在学习中的角色： 学习的动力源于内在的兴趣、好奇心和成就感。本部分将深入分析自我决定理论、成就动机理论等，阐释外部奖励与内部动机的辩证关系。我们将探讨如何通过营造支持性的学习环境、提供有意义的学习任务、给予及时的反馈和肯定，激发学生持久的学习热情。同时，也会关注学习过程中情绪的调节，如何帮助学生克服焦虑、挫败感，培养坚韧的学习品质。 个体差异与差异化教学： 每个学习者都是独特的，拥有不同的学习风格、认知能力、兴趣特长和发展节奏。本部分将强调尊重和利用个体差异的重要性，并提供一系列策略，帮助教育者实施差异化教学。这包括但不限于：根据学生的起点和需求设计不同难度的学习任务，提供多种形式的学习资源和支持，允许学生选择适合自己的学习方式和评价方式。目标是让每一个学生都能在适合自己的轨道上获得最大的成长。 第二部分：技术赋能与设计创新——重塑学习体验 技术的发展为教育带来了前所未有的机遇，但也带来了新的挑战。本部分将探讨如何智慧地将技术融入学习设计，使其成为促进深度学习的强大工具，而非分散注意力的干扰项。 技术作为学习的媒介： 技术可以极大地丰富学习的媒介和形式。从互动模拟、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）到在线协作平台，技术的应用能够将抽象的概念具象化，将遥远的知识拉近。本部分将分析不同技术工具的特点及其在 STEM 教育中的潜在应用，例如，利用模拟软件进行复杂的物理实验，通过 VR 技术“亲临”历史场景，或使用数据分析工具解决实际问题。 设计驱动的教学： 传统的教学设计往往是被动地将知识点“装载”到课程中，而设计驱动的教学则以学生为中心，以解决问题和创造价值为导向。本部分将介绍设计思维（Design Thinking）在教育领域的应用，强调以同理心理解学习者的需求，通过原型制作、迭代测试等方式，不断优化教学设计。我们将探讨如何设计项目式学习（Project-Based Learning, PBL）、探究式学习（Inquiry-Based Learning）等，让学生在解决真实世界问题的过程中，主动学习、深度理解。 数据驱动的评估与反馈： 技术能够收集和分析大量的学习数据，为教师提供关于学生学习状况的宝贵信息。本部分将探讨如何利用学习分析技术，实时监测学生的学习进度、理解程度和参与度，从而及时调整教学策略，提供有针对性的反馈。强调数据分析的伦理问题，以及如何将数据转化为赋能学生、而非仅仅是评判学生的工具。 人机协同的未来学习空间： 技术的进步并非要取代教师，而是要创造一种人机协同的新型学习模式。本部分将探讨教师在未来学习空间中的角色转变，从知识的传授者转变为学习的设计者、引导者和激励者。我们将分析如何利用技术减轻教师的重复性工作，使其能够将更多精力投入到对学生的个性化指导和情感支持上，构建更加人性化和高效的学习环境。 第三部分：教育设计的哲学与实践——构建以理解为核心的体系 本部分将进一步升华教育设计的理念，回归教育的本质，探讨如何构建一个真正以“理解”为核心的教育体系。 情境化与真实世界的连接： 学习脱离了情境，就如同无根之木。本部分将强调将学习内容与真实世界的情境紧密连接的重要性。我们将探讨如何设计跨学科项目，让学生在解决实际问题中体验知识的力量，培养他们的应用能力和解决问题的信心。例如，让学生设计城市交通优化方案，或研发环保科技产品，让他们看到学习的价值和意义。 合作与社区的学习： 学习不是孤立的个体行为，而是一个社会性的过程。本部分将强调合作学习和学习社区的重要性。我们将探讨如何设计鼓励学生之间互助、协作、共同解决问题的活动，培养他们的团队合作精神、沟通能力和批判性对话能力。同时，也将关注如何构建线上线下的学习社区，促进知识的共享和思想的碰撞。 评估的转型： 传统的以标准化测试为主的评估方式，往往难以全面衡量学生的深度理解和关键能力。本部分将呼吁教育评估的转型，转向更加多元化、过程性、形成性的评估方式。我们将探讨如何利用作品集、项目展示、口头报告、同行评价等多种形式，全面、准确地反映学生的学习成果和发展潜力。强调评估应以促进学习为目的，而非仅仅为了排名。 教育的伦理与责任： 在倡导技术创新和设计变革的同时，本部分将回归教育最根本的伦理考量。我们将探讨教育的公平性、可及性问题，以及如何确保所有学生都能公平地受益于新的教育模式。同时，也将强调教育者在塑造学生价值观、培养公民素养方面的责任。教育的最终目标，是培养独立思考、负责任、能够为社会做出贡献的个体。 结论： 《探索知识边界：学习科学与技术设计丛书》提供了一个关于学习和教育设计的宏大叙事。它不是一份简单的操作手册，而是一套深刻的思考框架，引导读者去理解学习的复杂性，去审视教育的现状，去大胆地设计和实践更有效的学习方式。通过结合认知科学的洞察、技术的赋能以及教育哲学的思考，本丛书旨在激发教育的变革，让学习真正成为一个充满乐趣、富有成效、能够点燃学生生命潜能的旅程。它呼吁我们超越知识的边界，去探索理解的深度，去设计更美好的未来学习。

评分☆☆☆☆☆

这部著作探讨了一个极为关键的教育议题：如何在高中阶段切实有效地提升学生在数学和科学领域的“先修学习”（Advanced Placement，AP等）。它没有停留在对现状的简单抱怨，而是深入挖掘了导致当前学习效果不佳的深层结构性问题。作者以一种近乎社会学的视角，审视了美国高中课程设置、教师培训体系乃至资源分配上的不平衡。比如，书中对那些资源匮乏、教师流动性高、难以提供高质量AP课程的学校的分析，读来令人深思。它不仅仅是关于“教什么”的讨论，更是关于“如何创造一个让所有学生都有机会成功的学习生态系统”。我特别欣赏其中关于“认知负荷理论”在AP课程设计中的应用部分，那部分内容清晰地指出了当前许多AP教材设计中，信息密度过高、缺乏有效脚手架（scaffolding）的问题。这种将前沿认知科学理论与具体K-12教育实践相结合的尝试，使得本书的理论高度和实践指导价值都得到了极大的提升。它迫使教育管理者和课程设计者重新思考：我们是在为学生提供一个通往大学的桥梁，还是仅仅在堆砌一些他们根本无法承受的知识块？这本书无疑为我们提供了一个全面体检的诊断工具。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书，最大的感受是它的“干货”密度极高，但表达方式却异常的务实和克制，丝毫没有那种宏大叙事下的空泛说教。它聚焦于“设计”——“学习与理解”的设计，这是一个非常技术性的命题。书中大量的篇幅用于拆解特定学科（如微积分和物理学）中，哪些教学环节最容易产生理解的“断裂点”，以及如何通过精妙的教学活动和评估设计来弥合这些断裂。我被其中关于“概念粘性”的讨论深深吸引，作者指出，很多时候学生只是记住了公式或步骤，但从未真正内化核心概念的本质。为了解决这个问题，书中提出了一系列循序渐进的“反思性实践”案例，这些案例的细节丰富到可以直接被教师拿去课堂试验。它强调的不是让学生学习“更多”，而是学习得“更深入、更少但更精”。对于一线教师来说，这本书的价值在于它提供了一个从“知识传递者”转型为“学习体验架构师”的路线图，尤其是在需要应对快速变化的STEM领域要求时，这种设计思维显得尤为重要和迫切。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的理论框架建立在美国特定的教育体制背景之下，但它所揭示的关于“有效学习”的普遍规律，具有跨越地域的参考价值。我个人是在一个完全不同的教育文化中阅读的，但书中关于“知识表征”和“元认知策略培养”的讨论，对我理解如何帮助学生从被动接收信息转向主动建构知识体系，产生了巨大的启发。书中非常谨慎地避免了对教师个人能力的指责，而是将焦点放在了“系统性设计缺陷”上，比如评估方式如何扼杀了探究性学习的意愿。它提供了一个强有力的论据，证明了如果评估体系仍然奖励机械记忆和标准解题，那么再好的课程改革方案也只是空中楼阁。特别是对于那些负责课程标准制定和教材选用的政策制定者而言，这本书就像一记警钟，提醒他们，教育的成功最终取决于我们能否在微观的学习设计层面，真正做到尊重人类的认知规律，而非仅仅追求指标的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论述风格非常严谨，引用的数据和研究背景扎实可靠，让读者很难对其提出的改革建议产生“空想”的疑虑。我欣赏作者在论证过程中展现出的那种冷静的批判精神——既肯定了AP等先修课程在为优秀学生提供挑战方面的积极作用，也毫不留情地指出了其固有的精英主义倾向和对基础教育的挤压效应。它并非鼓吹放弃高标准，而是主张“高标准下的公平性”和“高标准下的可达性”。书中特别提到了一种“分层但整合”的教学策略，旨在确保即使是初次接触复杂科学概念的学生，也能通过结构化的支持体系，逐步攀升到与传统AP学生相同的理解高度。这种对“深度学习”的普及化努力，正是当前教育改革中最稀缺的环节。它不再将深度学习视为少数天才的特权，而是将其视为每一个学习者应有的权利，这是一种充满人文关怀的教育理想主义。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上来说，这本书的结构安排非常巧妙，它像是循序渐进地引导读者走过一个复杂的诊断和设计过程。开篇描绘了“未达预期的现状”，然后逐步引入认知科学的“设计原则”，最后落脚到具体的“教学实践工具箱”。最吸引我的是最后一部分，作者没有给出放之四海而皆准的“银弹”，而是提供了一套“设计框架”和一系列需要根据本地资源和学生群体特征进行调整的“模块”。这使得这本书避免了成为一本僵硬的“教条手册”，而更像是一份邀请函，邀请教育工作者共同参与到一场基于证据的、持续的教学改进运动中。它强有力地传达了一个信息：真正的教育变革，不是自上而下的行政命令，而是自下而上，基于对学生学习过程的深刻理解和对现有设计缺陷的不断修复。读完之后，我感觉对如何审视和改进我所在机构的STEM教育，有了一个清晰且可操作的蓝图。