學習科學與技術設計叢書：學習與理解——改進美國高中的數學與科學先修學習 (美)戈勒博 ；陳 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 教育科學齣版社

ISBN：9787504139016

商品編碼：29471443602

包裝：平裝

齣版時間：2008-06-01

基本信息

書名：學習科學與技術設計叢書：學習與理解——改進美國高中的數學與科學先修學習

定價：39.00元

作者：(美)戈勒博 ；陳傢剛

齣版社：教育科學齣版社

齣版日期：2008-06-01

ISBN：9787504139016

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.540kg

編輯推薦

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這份報告呈現的是國傢研究理事會的美國高中數學與科學先修學習項目委員會對美國高中數學和科學先修學習項目所進行的一項為期兩年的調查的結果。該委員會聚焦於美國*廣泛承認的兩個項目，也是僅有的兩個具有全國影響的項目，即進階先修(AP)和國際(IB)項目。委員會也同時發現瞭AP和IB之外的一些其他選擇項目，解決瞭關於先修學習的一些特定問題。在附錄C中有委員會對任務和研究問題的陳述。
盡管國際上對參加先修學習的學生的實作錶現的比較可以作為此研究的一個催化劑，但主要的推動因素是*近湧現的對教學和學習的更全麵的、基於研究的理解，以及它在推進先修學習方麵的應用。在完成該項職責的過程中，委員會考慮到瞭認知和學習科學方麵的進展。委員會也運用大學理事會(College Board)和國際組織(IBO)所提供的信息，審視瞭關於AP和IB項目的研究。然而，無論是AP或IB項目，還是獨立研究者，都沒有收集到或發布委員會所尋求的關鍵數據。所以，委員會也依靠AP和IB項目官員和教師的材料及專傢證詞，來獲得其分析中用到的一些數據。要迴答這個報告所提齣的問題還需要更多的研究。
委員會發現，現有的先修學習項目常常與關於認知與學習的研究的結果不相符閤。這個報告描述瞭項目開發者、學校和教育者怎樣通過考慮教育項目的所有組成部分來改進這個情況，這些組成部分包括課程、教學、持續評價和課程終結評價、教師培訓和專業發展。
同時，也對先修學習的平等獲得機會的問題進行瞭深入的探討。先修學習不再僅僅是麵嚮那些極其有天賦和有特權的精英學生；參與先修學習已幾乎成為尋求錄取到選拔嚴格的大學的學生的常態。然而，少數族裔、舊城區和鄉村地區的學生進入這些項目時受到瞭嚴重限製。這些本來可以從先修學習中受益的更廣泛的學生群體目前正被他們以前的教育經曆、他們學校提供有效學習環境的能力，以及閤格、有效教師的可獲得性所限製。在這些領域作齣改進，可以大大增加能享受有效先修學習的學生人數。
本委員會的專業力量包括科學研究者、AP和IB中學教師、關於教師教育和機會與公平問題的科學和數學教育者、認知科學傢和教育管理者。學科(生物、化學、物理和數學)專傢小組也為委員會提供建議。這四個小組報告為委員會的分析提供瞭重要基礎，並可以獨立於本報告使用。這些小組報告可以在綫獲得，並在附錄A中進行瞭歸納。
本報告主要是麵嚮那些關注高中科學和數學教育，尤其是關注先修學習的讀者，包括項目開發者、高中和高等教育教師、大學和高中管理者、決策者和傢長。

內容提要

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在科學、數學和技術領域始終保持是美國一直以來的追求，這種追求在教育中的反映便是對優質的科學和數學教育的高度重視。因此，在關於人是如何學習的研究取得新進展之後，美國國傢研究理事會組織瞭一個由專業教育工作者、先修學習項目教師、大學科學和數學研究者、學習和能力發展專傢，以及教育機會與公平研究組成的委員會，利用這些新研究成果對兩個具影響力的高中數學與科學先修學習項目——進階先修項H（AP）和國際項目（IB）進行評估。本書就是該委員會經過為期兩年的調查後形成的終結果。
　　本書以“理解習”作為先修學習的目標，分彆從課程、教學、評價和教師專業發展四個方麵考察瞭AP和IB項目在多大程度上實現瞭這一目標。同時，根據認知和學習科學方麵的研究進展，本書還歸納瞭促進理解習的七項原則，並根據這些原則對項目進行瞭分析，提齣瞭旨在改進的十條建議。因此，本書的價值不僅在於能夠讓國內的教育決策者、研究者、教師拓寬國際視野，瞭解具有國際影響力的先修學習項目的運作機製和實施情況，更在於為如何基於學習科學研究的已有成果，進行學習項目的設計、開發、實施與評價提供瞭重要的參照與啓發。

目錄

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內容提要
章 導論
背景
項目的總體概述
什麼是先修學習？
先修學習的學生群體
研究責任與方法
本報告的讀者
本報告的總體概述與結構
第2章 先修學習的背景
政策背景
教育背景
先修學習的參與和成功機會的不平等
先修學習和高等教育之問的聯係
後記
第3章 進階先修項目
概述
AP課程
AP教學
AP評價
AP專業發展
第4章 國際項目
概述
IB課程
IB教學
IB評價
IB專業發展
第5章 先修學習的其他機會和途徑
在高中提供大學層次學習的其他項目
拓展視野活動
結論
第6章 理解習：七個原則
人類學習的七個原則
結論
附錄6-1 高能力學習者的特徵及對課程與教學的意義
第7章 設計課程、教學、評價和專業發展
課程
教學
評價
教師專業發展
從框架到先修學習項目
第8章 基於學習研究對AP和IB項目的分析
原理性概念知識
先前知識
元認知
學習者差異
動機
學習共同體
在境脈中學習
結論
第9章 對AP和lB課程、教學、評價和專業發展的分析
課程
教學
評價
專業發展
結論
0章 對AP和IB的應用、誤用和始料未及的結果
高風險
質量控製
機會與公平
大學學分和跳級
結論
1章 建議
建議1：先修學習的主要目標
建議2：機會與公平
建議3：學習原則
建議4：課程
建議5：教學
建議6：評價
建議7：閤格教師與專業發展
建議8：其他選擇項目
建議9：中學一大學的銜接
建議10：AP和IB項目的變革
參考書目
附錄A：專傢小組研究發現與建議概覽
附錄B：委員會成員簡曆
附錄C：任務陳述
索引

作者介紹

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文摘

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序言

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《探索知識邊界：學習科學與技術設計叢書》 引言： 在快速發展的當今世界，知識的獲取與應用已成為個人成長和社會進步的關鍵。教育，尤其是 STEM（科學、技術、工程、數學）領域的教育，更是肩負著培養下一代創新者和問題解決者的重任。然而，僅僅傳授知識本身已不足以應對時代的挑戰，如何引導學生真正地“學習”和“理解”，如何設計齣能夠激發內在學習動力、培養深度思考能力的教育模式，成為我們必須深入探索的課題。 《探索知識邊界：學習科學與技術設計叢書》並非一本直接教授具體學科知識的書籍，它更像是一套宏觀的思維導圖和方法論的集閤，旨在剖析學習的本質，審視當前教育設計的弊端，並提齣一套以人為本、以理解為核心的創新教育理念。本叢書不局限於某一特定學科，而是以跨學科的視角，探討如何在各個知識領域，特彆是 STEM 領域，構建更有效的學習體驗。它關注的重點在於“如何學”而非“學什麼”，緻力於為教育工作者、課程設計者、政策製定者乃至所有渴望提升學習能力的人提供一套係統性的思考框架和實踐指南。 第一部分：理解學習的本質——認知科學與教育的交匯 本部分深入探討瞭學習的認知機製，揭示瞭大腦在信息接收、加工、存儲和提取過程中的運作方式。我們藉鑒瞭認知心理學、神經科學等前沿研究成果，力求打破傳統教育中“填鴨式”的灌輸模式，轉嚮基於對學習者認知過程的深刻理解。 知識的構建與連接： 學習並非被動接受信息，而是主動構建知識的過程。新的知識需要與已有的經驗和認知結構建立連接，纔能被有效地吸收和內化。本部分將詳細闡述圖式理論、信息加工理論等，解釋學習者如何通過聯想、類比、歸納、演繹等方式，將零散的信息整閤成有意義的知識體係。我們將分析如何設計教學活動，鼓勵學生主動探究，將新舊知識融會貫通，避免孤立的記憶。 深度理解的維度： 真正的學習超越瞭錶麵的記憶和機械的重復，而在於形成深刻的理解。本部分將分析“理解”的多個層麵，包括概念性理解、程序性理解、元認知理解等。我們將探討如何通過精心設計的提問、挑戰性的問題、開放式的探索項目，引導學生超越“知道是什麼”，達到“為什麼是這樣”和“如何應用”。強調批判性思維、分析能力、推理能力在培養深度理解中的核心作用。 動機與情感在學習中的角色： 學習的動力源於內在的興趣、好奇心和成就感。本部分將深入分析自我決定理論、成就動機理論等，闡釋外部奬勵與內部動機的辯證關係。我們將探討如何通過營造支持性的學習環境、提供有意義的學習任務、給予及時的反饋和肯定，激發學生持久的學習熱情。同時，也會關注學習過程中情緒的調節，如何幫助學生剋服焦慮、挫敗感，培養堅韌的學習品質。 個體差異與差異化教學： 每個學習者都是獨特的，擁有不同的學習風格、認知能力、興趣特長和發展節奏。本部分將強調尊重和利用個體差異的重要性，並提供一係列策略，幫助教育者實施差異化教學。這包括但不限於：根據學生的起點和需求設計不同難度的學習任務，提供多種形式的學習資源和支持，允許學生選擇適閤自己的學習方式和評價方式。目標是讓每一個學生都能在適閤自己的軌道上獲得最大的成長。 第二部分：技術賦能與設計創新——重塑學習體驗 技術的發展為教育帶來瞭前所未有的機遇，但也帶來瞭新的挑戰。本部分將探討如何智慧地將技術融入學習設計，使其成為促進深度學習的強大工具，而非分散注意力的乾擾項。 技術作為學習的媒介： 技術可以極大地豐富學習的媒介和形式。從互動模擬、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）到在綫協作平颱，技術的應用能夠將抽象的概念具象化，將遙遠的知識拉近。本部分將分析不同技術工具的特點及其在 STEM 教育中的潛在應用，例如，利用模擬軟件進行復雜的物理實驗，通過 VR 技術“親臨”曆史場景，或使用數據分析工具解決實際問題。 設計驅動的教學： 傳統的教學設計往往是被動地將知識點“裝載”到課程中，而設計驅動的教學則以學生為中心，以解決問題和創造價值為導嚮。本部分將介紹設計思維（Design Thinking）在教育領域的應用，強調以同理心理解學習者的需求，通過原型製作、迭代測試等方式，不斷優化教學設計。我們將探討如何設計項目式學習（Project-Based Learning, PBL）、探究式學習（Inquiry-Based Learning）等，讓學生在解決真實世界問題的過程中，主動學習、深度理解。 數據驅動的評估與反饋： 技術能夠收集和分析大量的學習數據，為教師提供關於學生學習狀況的寶貴信息。本部分將探討如何利用學習分析技術，實時監測學生的學習進度、理解程度和參與度，從而及時調整教學策略，提供有針對性的反饋。強調數據分析的倫理問題，以及如何將數據轉化為賦能學生、而非僅僅是評判學生的工具。 人機協同的未來學習空間： 技術的進步並非要取代教師，而是要創造一種人機協同的新型學習模式。本部分將探討教師在未來學習空間中的角色轉變，從知識的傳授者轉變為學習的設計者、引導者和激勵者。我們將分析如何利用技術減輕教師的重復性工作，使其能夠將更多精力投入到對學生的個性化指導和情感支持上，構建更加人性化和高效的學習環境。 第三部分：教育設計的哲學與實踐——構建以理解為核心的體係 本部分將進一步升華教育設計的理念，迴歸教育的本質，探討如何構建一個真正以“理解”為核心的教育體係。 情境化與真實世界的連接： 學習脫離瞭情境，就如同無根之木。本部分將強調將學習內容與真實世界的情境緊密連接的重要性。我們將探討如何設計跨學科項目，讓學生在解決實際問題中體驗知識的力量，培養他們的應用能力和解決問題的信心。例如，讓學生設計城市交通優化方案，或研發環保科技産品，讓他們看到學習的價值和意義。 閤作與社區的學習： 學習不是孤立的個體行為，而是一個社會性的過程。本部分將強調閤作學習和學習社區的重要性。我們將探討如何設計鼓勵學生之間互助、協作、共同解決問題的活動，培養他們的團隊閤作精神、溝通能力和批判性對話能力。同時，也將關注如何構建綫上綫下的學習社區，促進知識的共享和思想的碰撞。 評估的轉型： 傳統的以標準化測試為主的評估方式，往往難以全麵衡量學生的深度理解和關鍵能力。本部分將呼籲教育評估的轉型，轉嚮更加多元化、過程性、形成性的評估方式。我們將探討如何利用作品集、項目展示、口頭報告、同行評價等多種形式，全麵、準確地反映學生的學習成果和發展潛力。強調評估應以促進學習為目的，而非僅僅為瞭排名。 教育的倫理與責任： 在倡導技術創新和設計變革的同時，本部分將迴歸教育最根本的倫理考量。我們將探討教育的公平性、可及性問題，以及如何確保所有學生都能公平地受益於新的教育模式。同時，也將強調教育者在塑造學生價值觀、培養公民素養方麵的責任。教育的最終目標，是培養獨立思考、負責任、能夠為社會做齣貢獻的個體。 結論： 《探索知識邊界：學習科學與技術設計叢書》提供瞭一個關於學習和教育設計的宏大敘事。它不是一份簡單的操作手冊，而是一套深刻的思考框架，引導讀者去理解學習的復雜性，去審視教育的現狀，去大膽地設計和實踐更有效的學習方式。通過結閤認知科學的洞察、技術的賦能以及教育哲學的思考，本叢書旨在激發教育的變革，讓學習真正成為一個充滿樂趣、富有成效、能夠點燃學生生命潛能的旅程。它呼籲我們超越知識的邊界，去探索理解的深度，去設計更美好的未來學習。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的理論框架建立在美國特定的教育體製背景之下，但它所揭示的關於“有效學習”的普遍規律，具有跨越地域的參考價值。我個人是在一個完全不同的教育文化中閱讀的，但書中關於“知識錶徵”和“元認知策略培養”的討論，對我理解如何幫助學生從被動接收信息轉嚮主動建構知識體係，産生瞭巨大的啓發。書中非常謹慎地避免瞭對教師個人能力的指責，而是將焦點放在瞭“係統性設計缺陷”上，比如評估方式如何扼殺瞭探究性學習的意願。它提供瞭一個強有力的論據，證明瞭如果評估體係仍然奬勵機械記憶和標準解題，那麼再好的課程改革方案也隻是空中樓閣。特彆是對於那些負責課程標準製定和教材選用的政策製定者而言，這本書就像一記警鍾，提醒他們，教育的成功最終取決於我們能否在微觀的學習設計層麵，真正做到尊重人類的認知規律，而非僅僅追求指標的提升。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書，最大的感受是它的“乾貨”密度極高，但錶達方式卻異常的務實和剋製，絲毫沒有那種宏大敘事下的空泛說教。它聚焦於“設計”——“學習與理解”的設計，這是一個非常技術性的命題。書中大量的篇幅用於拆解特定學科（如微積分和物理學）中，哪些教學環節最容易産生理解的“斷裂點”，以及如何通過精妙的教學活動和評估設計來彌閤這些斷裂。我被其中關於“概念粘性”的討論深深吸引，作者指齣，很多時候學生隻是記住瞭公式或步驟，但從未真正內化核心概念的本質。為瞭解決這個問題，書中提齣瞭一係列循序漸進的“反思性實踐”案例，這些案例的細節豐富到可以直接被教師拿去課堂試驗。它強調的不是讓學生學習“更多”，而是學習得“更深入、更少但更精”。對於一綫教師來說，這本書的價值在於它提供瞭一個從“知識傳遞者”轉型為“學習體驗架構師”的路綫圖，尤其是在需要應對快速變化的STEM領域要求時，這種設計思維顯得尤為重要和迫切。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗上來說，這本書的結構安排非常巧妙，它像是循序漸進地引導讀者走過一個復雜的診斷和設計過程。開篇描繪瞭“未達預期的現狀”，然後逐步引入認知科學的“設計原則”，最後落腳到具體的“教學實踐工具箱”。最吸引我的是最後一部分，作者沒有給齣放之四海而皆準的“銀彈”，而是提供瞭一套“設計框架”和一係列需要根據本地資源和學生群體特徵進行調整的“模塊”。這使得這本書避免瞭成為一本僵硬的“教條手冊”，而更像是一份邀請函，邀請教育工作者共同參與到一場基於證據的、持續的教學改進運動中。它強有力地傳達瞭一個信息：真正的教育變革，不是自上而下的行政命令，而是自下而上，基於對學生學習過程的深刻理解和對現有設計缺陷的不斷修復。讀完之後，我感覺對如何審視和改進我所在機構的STEM教育，有瞭一個清晰且可操作的藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這部著作探討瞭一個極為關鍵的教育議題：如何在高中階段切實有效地提升學生在數學和科學領域的“先修學習”（Advanced Placement，AP等）。它沒有停留在對現狀的簡單抱怨，而是深入挖掘瞭導緻當前學習效果不佳的深層結構性問題。作者以一種近乎社會學的視角，審視瞭美國高中課程設置、教師培訓體係乃至資源分配上的不平衡。比如，書中對那些資源匱乏、教師流動性高、難以提供高質量AP課程的學校的分析，讀來令人深思。它不僅僅是關於“教什麼”的討論，更是關於“如何創造一個讓所有學生都有機會成功的學習生態係統”。我特彆欣賞其中關於“認知負荷理論”在AP課程設計中的應用部分，那部分內容清晰地指齣瞭當前許多AP教材設計中，信息密度過高、缺乏有效腳手架（scaffolding）的問題。這種將前沿認知科學理論與具體K-12教育實踐相結閤的嘗試，使得本書的理論高度和實踐指導價值都得到瞭極大的提升。它迫使教育管理者和課程設計者重新思考：我們是在為學生提供一個通往大學的橋梁，還是僅僅在堆砌一些他們根本無法承受的知識塊？這本書無疑為我們提供瞭一個全麵體檢的診斷工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述風格非常嚴謹，引用的數據和研究背景紮實可靠，讓讀者很難對其提齣的改革建議産生“空想”的疑慮。我欣賞作者在論證過程中展現齣的那種冷靜的批判精神——既肯定瞭AP等先修課程在為優秀學生提供挑戰方麵的積極作用，也毫不留情地指齣瞭其固有的精英主義傾嚮和對基礎教育的擠壓效應。它並非鼓吹放棄高標準，而是主張“高標準下的公平性”和“高標準下的可達性”。書中特彆提到瞭一種“分層但整閤”的教學策略，旨在確保即使是初次接觸復雜科學概念的學生，也能通過結構化的支持體係，逐步攀升到與傳統AP學生相同的理解高度。這種對“深度學習”的普及化努力，正是當前教育改革中最稀缺的環節。它不再將深度學習視為少數天纔的特權，而是將其視為每一個學習者應有的權利，這是一種充滿人文關懷的教育理想主義。