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解码科创教育——师范生科创素养导读

样章
作者：
主编 李雪飞 副主编 赵永斌 费金有 程晓亮 姜大雨 赵瑞
定价：
36.30元
ISBN：
978-7-04-059000-5
版面字数：
440.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2022-11-14
读者对象：
高等教育
一级分类：
文化素质教育
二级分类：
文化素质教育

本书是提升高等学校师范类专业学生科创素养的基础教材，阐述了发展科创教育对科技创新和科技强国的重要性和必要性，通过对数学、物理学、化学、生物学和信息技术等学科的分析，结合各学科与科创教育和创新思维培养的关系，激发学生对科技创新的兴趣。本书提出科创教育培养的模式和途径，提供了各学科科创素养培养方面的案例和训练，通过案例教学模式提升学生的科创精神和能力。

  • 前辅文
  • 第一章 解码科创教育
    • 第一节 科技和科创教育的发展史
      • 一、科学技术助推社会发展
      • 二、近代科技发展的历程
      • 三、科创教育发展史
    • 第二节 师范生科创教育的重要性
    • 第三节 科创教育现存问题分析
    • 第四节 高校科创教育模式构建
      • 一、教师队伍培育
      • 二、课程体系构建
      • 三、实践教学模式构建
  • 数学篇
    • 第二章 什么是数学
      • 第一节 数学的理解
      • 第二节 数学的特点
        • 一、高度的抽象性
        • 二、严谨的逻辑性
        • 三、广泛的应用性
      • 第三节 数学的价值
        • 一、数学的社会价值
        • 二、数学的文化价值
        • 三、数学的教育价值
    • 第三章 数学素养与创新思维
      • 第一节 数学核心素养
        • 一、数学抽象
        • 二、逻辑推理
        • 三、数学建模
        • 四、直观想象
        • 五、数学运算
        • 六、数据分析
      • 第二节 数学思维品质
        • 一、数学思维的广阔性
        • 二、数学思维的深刻性
        • 三、数学思维的灵活性
        • 四、数学思维的敏捷性
        • 五、数学思维的概括性
        • 六、数学思维的间接性
        • 七、数学思维的问题性
        • 八、数学思维的复合性
        • 九、数学思维的辩证性
        • 十、数学思维的批判性
        • 十一、数学思维的独创性
        • 十二、数学思维的严谨性
      • 第三节 数学思维与创新思维
        • 一、数学思维
        • 二、创新思维
        • 三、培养数学创新思维能力的基本途径
    • 第四章 数学技术与科技创新
      • 第一节 计算机背后的数学
        • 一、数学在计算机科学中的重要性
        • 二、数学在计算机科学中的应用
      • 第二节 人工智能中的数学
        • 一、数学在人工智能发展过程中的应用
        • 二、数学对人工智能发展的重要性
      • 第三节 航天事业中的数学
        • 一、数学在航天事业中的价值
        • 二、航天事业发展过程中的数学原理分析
        • 三、数学在航天科技中的运用案例
      • 第四节 股票投资中的数学
        • 一、数学建模与投资中的风险管控
        • 二、数学知识在金融投资活动风险和收益中的应用
      • 第五节 高速铁路中的数学
    • 第五章 数学美学与设计创造
      • 第一节 莫比乌斯带与现代设计
        • 一、莫比乌斯带在现代设计中的运用
        • 二、莫比乌斯带与标识设计
      • 第二节 斐氏数列与东西方设计
        • 一、西方设计中的斐氏数列规律
        • 二、东方设计中的斐氏数列规律
      • 第三节 极小曲面与建筑造型
        • 一、极小曲面与索膜结构
        • 二、水立方中的极小曲面元素
        • 三、世博轴阳光谷
        • 四、台中大都会歌剧院（极小曲面造型）
        • 五、简俊凯、黄锦琦的Algorithmic Tower（极小曲面造型）
      • 第四节 分形与服装设计
        • 一、分形图案与理论
        • 二、分形图形特点
        • 三、分形图形在服装设计中的应用
      • 第五节 多边形与镶嵌
        • 一、用正多边形的平面镶嵌
        • 二、用非正多边形（凸多边形）的平面镶嵌
    • 第六章 数学素养贯通与基础教育案例探索
      • 第一节 认识克与千克教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第二节 排列组合的应用教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第三节 正数与负数教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第四节 三角形的特性教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第五节 圆的认识教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第六节 函数的概念教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
      • 第七节 勾股定理教学设计
        • 一、 教材分析
        • 二、 学情分析
        • 三、 教学目标
        • 四、 教学重难点
        • 五、 教学方法
        • 六、 教学过程
    • 第七章 什么是物理学
      • 第一节 认识物理学
        • 一、萌芽物理学时期
        • 二、经典物理学时期
        • 三、现代物理学时期
      • 第二节 物理学的特点
        • 一、物理学是一门以实验为基础的科学
        • 二、 物理学是一门精密的定量科学
        • 三、物理学是一门带有方法论性质的科学
      • 第三节 物理学的哲学价值
        • 一、对立与统一
        • 二、局部与整体
        • 三、对称与不对称
    • 第八章 物理学与创新思维
      • 第一节 物理核心素养
        • 一、物理观念
        • 二、科学思维
        • 三、科学探究
        • 四、科学态度与责任
      • 第二节 物理学中的创新思维
        • 一、发散和收敛思维
        • 二、分析与综合思维
        • 三、正向和逆向思维
        • 四、形象和抽象思维
      • 第三节 物理学中的科学方法
        • 一、理想实验法
        • 二、等效法
        • 三、极限法
        • 四、补偿法
        • 五、类比法
        • 六、归纳与演绎
    • 第九章 物理学与科技创新
      • 第一节 武器中的物理学
        • 一、阿基米德与武器
        • 二、墨子武器与物理学
        • 三、子弹飞行与物理学
      • 第二节 通信中的物理学
      • 第三节 航空航天中的物理学
        • 一、人造地球卫星
        • 二、飞机的机翼
      • 第四节 铁路中的物理学
        • 一、铁轨与物理学
        • 二、高铁与物理学
      • 第五节 油田中的物理学
        • 一、SAGD 技术
        • 二、蒸汽吞吐技术
    • 第十章 物理实验设计中的创新思维
      • 第一节 逆向思维：设计浮力秤
      • 第二节 形象思维：旋转的液体
      • 第三节 正向思维：研究落体运动
      • 第四节 发散思维：小孔成像
    • 第十一章 物理素养与基础教育案例探索
      • 第一节 反冲运动与水火箭
        • 一、 反冲运动的原理
        • 二、 水火箭的设计与制作
      • 第二节 连通器与自动给水器
        • 一、 连通器的原理
        • 二、 自动给水器的设计与制作
      • 第三节 流体压强与吸尘器
        • 一、 液体压强与流速的关系
        • 二、 自制吸尘器的设计与制作
      • 第四节 安培力与电动机
        • 一、 安培力原理
        • 二、 形式多样的电动机
      • 第五节 STEM 课程案例探讨
        • 一、　“ 风筝中的学问”案例探讨
        • 二、　“ 安全的降落伞”案例探讨
  • 物理学篇
    • 第十二章 化学是什么
      • 第一节 化学的理解
        • 一、化学物质
        • 二、化学品
        • 三、化学反应
      • 第二节 化学的特点
        • 一、内容广博
        • 二、微观本质
        • 三、科学性
        • 四、应用范围广
      • 第三节 化学的价值
        • 一、文化价值
        • 二、社会价值
        • 三、教学价值
      • 第四节 不同时代背景下的化学
        • 一、远古工艺化学时期
        • 二、近代化学时期
        • 三、现代化学时期
    • 第十三章 化学学科核心素养
      • 第一节 化学学科核心素养
        • 一、什么是核心素养
        • 二、化学学科核心素养解读
      • 第二节 化学学科能力
        • 一、什么是化学学科能力
        • 二、化学学科能力构成要素
        • 三、化学学科能力表现模型
    • 第十四章 生活中的化学
      • 第一节 生命健康中的化学
        • 一、必需元素
        • 二、非必需元素
      • 第二节 环境保护中的化学
        • 一、原子经济性
        • 二、绿色原料
      • 第三节 生物制药中的化学
        • 一、生物医药
        • 二、生化药物
      • 第四节 新型材料中的化学
        • 一、导电高分子
        • 二、抗菌高分子
      • 第五节 能源开发中的化学
        • 一、核能与化学
        • 二、电能与化学
      • 第六节 食品安全中的化学
        • 一、食品添加剂
        • 二、食品安全检测
    • 第十五章 化学教学与技术应用
      • 第一节 信息技术与化学教学之融合
        • 一、信息化时代背景
        • 二、信息技术助力教育发展
        • 三、信息化环境下化学教学发展新视角
      • 第二节 数字化实验与手持技术
        • 一、数字化实验的出现
        • 二、手持技术的发展
        • 三、数字化实验与手持技术应用
        • 四、数字化实验与手持技术发展前景
      • 第三节 创新思维与微型实验
        • 一、创新思维的提出
        • 二、微型实验的产生
        • 三、微型实验促进创新思维形成
      • 第四节 虚拟仿真技术与虚拟仿真实验平台
        • 一、虚拟仿真技术
        • 二、虚拟仿真实验平台
        • 三、虚拟仿真实验平台在中学化学实验教学中的应用
      • 第五节 化学教育游戏与游戏化教学
        • 一、化学教育游戏
        • 二、游戏化教学
        • 三、化学教育游戏实例
        • 四、游戏化教学发展前景
  • 化学篇
    • 第十六章 化学素养贯通与基础教育案例探索
      • 第一节 化学科学与实验探究主题教学案例
        • 一、教学目标
        • 二、核心素养
        • 三、认知模型
        • 四、教学设计
      • 第二节 常见的无机物及其应用主题教学案例
        • 一、教学目标
        • 二、核心素养
        • 三、认知模型
        • 四、教学设计
      • 第三节 物质结构基础与化学反应规律主题教学案例
        • 一、教学目标
        • 二、核心素养
        • 三、认知模型
        • 四、教学设计
      • 第四节 简单的有机化合物及其应用主题教学案例
        • 一、教学目标
        • 二、核心素养
        • 三、认知模型
        • 四、教学设计
      • 第五节 化学与社会发展主题教学案例
        • 一、教学目标
        • 二、核心素养
        • 三、认知模型
        • 四、教学设计
  • 生物学篇
    • 第十七章 什么是生物学
      • 第一节 认识生物学
        • 一、生命科学的发展概况
        • 二、生物学的特点
      • 第二节 生物与人类的关系
        • 一、生物资源是人类赖以生存的物质基础
        • 二、生物与农业的关系
        • 三、生物与环境的关系
        • 四、生物与医学的关系
      • 第三节 生物学科的价值
      • 第四节 生物学的发展与展望
        • 一、现代生命科学的发展趋势
        • 二、生命科学的发展展望
    • 第十八章 生物学素养与创新思维
      • 第一节 生物学核心素养
        • 一、生命观念
        • 二、科学思维
        • 三、科学探究
        • 四、社会责任
      • 第二节 生物学思维与创新思维
        • 一、批判性思维
        • 二、类比思维
        • 三、发散思维
        • 四、分合思维
        • 五、逆向思维
        • 六、侧向思维
      • 第三节 生物学中的科学方法
        • 一、科学以逻辑思维为基础
        • 二、以观察和实验来检验预测
        • 三、获得充分支持的假说可转变为学说
    • 第十九章 生物技术与科技创新
      • 第一节 医药卫生领域的生物技术
        • 一、新型特效药
        • 二、新型诊断试剂和诊断技术
        • 三、基因工程
      • 第二节 生物工程技术在食品领域中的实际应用
        • 一、生物工程技术在食品生产中的应用
        • 二、生物工程技术在食品开发中的应用
        • 三、生物工程技术在食品加工中的应用
        • 四、生物工程技术在食品安全检测中的应用
      • 第三节 环保领域的生物技术
        • 一、生物监测技术
        • 二、处理土壤污染
        • 三、废水的生物净化
        • 四、废气的生物净化
        • 五、消除白色污染
        • 六、预防污染
      • 第四节 农林领域的生物技术
        • 一、农业方面
        • 二、林业方面
      • 第五节 人工智能领域的生物技术
        • 一、专家系统
        • 二、纳米机器人
        • 三、生物识别技术
    • 第二十章 生物学课程与其他学科的融合教学案例
      • 第一节 美学与生物学科整合融合案例
      • 第二节 化学与生物学科整合融合案例
      • 第三节 物理与生物学科整合融合案例
      • 第四节 信息技术与生物学科整合融合案例
  • 信息技术篇
    • 第二十一章 什么是信息技术
      • 第一节 信息技术的理解
      • 第二节 信息技术的发展
    • 第二十二章 信息技术核心素养与思维品质
      • 第一节 信息技术核心素养
      • 第二节 信息技术思维品质
        • 一、计算思维
        • 二、创新思维
        • 三、批判性思维
        • 四、合作思维
        • 五、设计思维
    • 第二十三章 信息技术与科技创新
      • 第一节 人工智能
        • 一、专家系统
        • 二、自动定理证明
        • 三、模式识别
        • 四、机器学习
        • 五、自然语言理解及自动程序设计
        • 六、人工智能在教育领域的应用
      • 第二节 大数据
        • 一、大数据简介
        • 二、大数据在教育领域的应用
      • 第三节 云计算
        • 一、云计算简介
        • 二、云计算在教育领域的应用
      • 第四节 物联网
        • 一、物联网简介
        • 二、物联网在教育领域的应用
      • 第五节 区块链
        • 一、区块链简介
        • 二、区块链在教育领域的应用
    • 第二十四章 信息素养贯通与基础教育案例
      • 第一节 STEAM 教育理念与信息技术学科的契合性
      • 第二节 小学阶段
        • 一、案例1——颜色的秘密
        • 二、案例2——地震，我们能做什么？
      • 第三节 初中阶段
        • 一、案例1——碳足迹计算器
        • 二、案例2——包装盒的设计与制作
      • 第四节 高中阶段
        • 一、案例1——小艾来报时
        • 二、案例2——某市公共自行车使用情况调查分析

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