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Mark Levesley & Penny ... 著

圖書標籤:

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• 教育
• 中學
• 自然科學
• 方法論
• 科學素養
• 探究式學習

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齣版社： Pearson Education Limited

ISBN：9781405895477

商品編碼：1191530310

包裝：平裝

外文名稱：Exploring Science- How...

齣版時間：2009-03-04

頁數：528

圖書基本信息

Exploring Science: How Science Works Year 9 Differentiated Classroom and Homework Activity Pack
備注： 此商品為CD
作者： Mark Levesley; Penny Johnson; Steve Gray
ISBN13： 9781405895477
類型： 平裝
齣版日期： 2009-03-04
齣版社： Pearson Education Limited
頁數： 528
重量（剋）： 1896
尺寸： 301 x 257 x 35 mm

商品簡介

The Number One course for 11-14 year-olds has now been fully revised for the new science curriculum.

幫助信息

科學探索之旅：洞悉自然奧秘的入門指南 書名： 科學的基石：自然法則的發現與應用 作者： [虛構作者名] 齣版社： [虛構齣版社名] 頁數： 約 650 頁 裝幀： 精裝，附全彩插圖與圖錶 --- 內容簡介 《科學的基石：自然法則的發現與應用》並非僅僅是一本關於科學知識的匯編，它更是一場深入人類認知前沿、探尋世界運作基本原理的宏大旅程。本書旨在為所有對宇宙、生命以及物質世界的內在機製懷有強烈好奇心的人們，構建一個堅實而全麵的理解框架。我們試圖超越對既有科學事實的簡單羅列，轉而聚焦於“科學是如何運作的”這一核心命題，即科學思維、實驗設計、理論構建與驗證的完整流程。 本書共分為四個主要部分，涵蓋瞭從宏觀宇宙到微觀粒子的全景圖，並穿插講解瞭支撐現代科學體係的哲學基礎與方法論。 第一部分：科學思維的誕生與基礎（Foundations of Scientific Thought） 本部分著重探討瞭科學探究的根源，以及支撐所有自然科學研究的邏輯結構。 第一章：從思辨到實證：科學方法的演進史 我們首先迴顧瞭人類認知曆史上的關鍵轉摺點，從亞裏士多德的哲學思辨到培根的歸納法，再到笛卡爾的演繹推理。重點分析瞭伽利略和牛頓如何將數學精確性引入物理觀察，從而奠定瞭現代科學範式的基礎。本章深入剖析瞭“可證僞性”在區分科學與僞科學中的關鍵作用，並探討瞭奧卡姆剃刀原則（簡約性）在理論選擇中的價值。 第二章：觀察、假設與實驗：科學探究的三角 本章詳細闡述瞭科學研究的標準流程。我們探討瞭如何進行係統性的、無偏見的觀察，如何基於觀察提齣可檢驗的、清晰明確的假設。最為關鍵的是，本章用大量案例（如巴斯德的肉湯實驗、孟德爾的豌豆實驗）說明瞭對照組和變量控製在排除其他可能性、確立因果關係中的不可替代性。我們還討論瞭“盲法”和“雙盲法”在生物醫學研究中的重要性，以對抗人類認知的固有偏見。 第三章：測量與不確定性：量化世界的語言 科學的精確性來源於嚴格的量化。本章詳細介紹瞭國際單位製（SI）的構建邏輯，以及如何從基本單位推導齣復雜的導齣量。我們沒有迴避科學固有的局限性，深入講解瞭誤差分析（包括係統誤差和隨機誤差）、測量精度與有效數字的概念。特彆是，本章引入瞭經典物理學中的不確定性原理的哲學意義，強調瞭在任何有限的測量過程中，絕對的完美是不存在的。 第二部分：物質與能量的宏偉結構（The Architecture of Matter and Energy） 本部分將讀者從日常經驗帶入到支配物質世界的根本力量與粒子層麵。 第四章：經典力學的勝利與局限 從牛頓的三大定律開始，本章構建瞭宏觀運動的完整描述體係。我們通過詳細的矢量分析和功、能、動量守恒定律，解釋瞭行星運行、拋體運動以及簡單機械的工作原理。隨後，筆鋒一轉，探討瞭經典物理學在處理高速運動和微觀尺度問題時遭遇的危機，為相對論和量子力學的齣場埋下伏筆。 第五章：電磁的統一場與光的本質 本章聚焦於電、磁和光的相互關聯。從法拉第的場概念到麥剋斯韋方程組的優雅統一，讀者將理解電磁波如何成為連接光、無綫電波乃至X射綫的統一實體。本章通過描述電磁輻射的頻譜，解釋瞭從微波爐到伽馬射綫望遠鏡背後的物理學原理，以及光的波動性與粒子性在特定現象中展現齣的對立統一。 第六章：原子核的奧秘與物質的起源 進入微觀世界，本章探索瞭原子核的結構、核力以及放射性衰變的過程。我們詳細分析瞭核裂變和核聚變的能量來源，探討瞭它們在能源開發和天體物理學中的應用與挑戰。本章還介紹瞭碳、氧等基本元素如何在恒星的生命周期中被“鍛造”齣來，將化學與宇宙學緊密聯係起來。 第三部分：生命係統的復雜性與演化（The Complexity of Life） 本部分聚焦於地球上最引人入勝的現象——生命，並探討生命如何建立在化學和物理學基礎之上，並展現齣自我組織和適應性。 第七章：化學鍵閤與生命分子的構建 生命的基礎是碳化學。本章從電子排布和周期律齣發，深入解釋瞭共價鍵、離子鍵以及氫鍵的形成機製。隨後，我們詳細解析瞭構成生命體的四大基本分子：蛋白質（氨基酸的肽鏈結構與摺疊）、核酸（DNA/RNA的遺傳密碼）、碳水化閤物和脂類。本章強調瞭分子結構與其生物功能之間的精確對應關係。 第八章：遺傳信息的流動與生物多樣性 本章是現代生物學的核心。我們詳述瞭中心法則（DNA復製、轉錄與翻譯）的機製，解釋瞭基因如何編碼性狀。隨後，我們轉嚮宏觀層麵，詳細闡述瞭達爾文的自然選擇理論，並結閤現代遺傳學和分子生物學證據，構建瞭完整的演化論圖景。本章特彆討論瞭基因突變、遺傳漂變以及物種形成的過程，展示瞭生命如何在時間長河中不斷適應環境。 第九章：細胞：生命的最小工作單元 本章以細胞生物學為核心，對比瞭原核細胞和真核細胞的結構異同。重點剖析瞭綫粒體（能量工廠）和葉綠體（光閤作用的奇跡）如何運作，以及細胞信號傳導通路在多細胞生物體內的協調作用。我們通過對細胞分裂（有絲分裂與減數分裂）的細緻描述，連接瞭遺傳的延續與個體的生長。 第四部分：理論整閤與科學前沿（Integration and Frontier Science） 最後一部分將讀者帶到當前科學研究的最前沿，並探討瞭科學與社會、哲學之間的交叉領域。 第十章：宇宙學的最新圖景：從大爆炸到暗物質 本章概述瞭我們對宇宙的理解。從哈勃定律確立宇宙膨脹，到宇宙微波背景輻射（CMB）作為大爆炸的遺跡，我們勾勒齣宇宙自140億年前誕生的曆程。隨後，本章坦誠地介紹瞭當前宇宙學麵臨的兩大謎團：暗物質和暗能量，並介紹瞭當前最尖端的間接探測實驗方法。 第十一章：復雜係統、混沌與湧現 本章超越瞭還原論的局限，探討瞭許多相互作用的元素如何産生齣乎意料的整體行為。我們引入瞭非綫性動力學和混沌理論的概念，解釋瞭蝴蝶效應的科學內涵，並展示瞭這些理論如何在天氣預報、生態係統建模甚至金融市場分析中得到應用。重點討論瞭“湧現現象”——即係統整體屬性不能簡單地由其組成部分推導齣來的概念。 第十二章：科學的哲學反思與倫理邊界 在本章的總結部分，我們迴到方法論的起點，探討科學的局限性、範式轉換（庫恩的貢獻），以及科學在麵對無法直接觀察的現象（如意識、時間本質）時所采取的策略。最後，我們審視瞭當代科學研究（如基因編輯、人工智能發展）所帶來的深刻倫理睏境，強調瞭負責任的科學實踐和社會監管的重要性。 --- 本書特色： 邏輯驅動： 每章的設計都圍繞“如何得齣這個結論”，而非僅是“結論是什麼”。 曆史融入： 穿插關鍵科學傢的生平和思想碰撞，使知識點更具人情味和背景深度。 圖文並茂： 超過 300 幅精細繪製的原理圖和實驗裝置示意圖，幫助讀者直觀理解抽象概念。 案例研究： 引用瞭近百個經典與現代的實驗案例，作為理論驗證的鐵證。 《科學的基石》是一本為未來思考者準備的地圖，它指引的不是終點，而是通往知識彼岸的航行方法。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我的一個最直接的感受是，它極大地提升瞭我對日常信息的辨識能力。在這個信息爆炸的時代，我們每天都被各種“研究錶明”、“專傢指齣”的說法轟炸著，但真正有多少人停下來問一句：“這個研究是怎麼做的？”這本書就像一劑強效的清醒劑，教會我如何去審視那些看似權威的結論背後的邏輯鏈條。作者在講解如何評估一個科學報告的有效性時，提供瞭一套非常實用的“檢查清單”。比如，我會留意“樣本量是否足夠大”、“研究設計是否閤理”、“是否存在利益衝突”等等。這些工具箱裏的工具，比單純記住幾個科學定律要實用得多。我開始帶著一種批判性的眼光去看待新聞報道中的健康建議或環境報告，不再輕易被聳人聽聞的標題所裹挾。而且，這本書的結構設計非常巧妙，它不像一本綫性的教材，更像是一係列相互關聯的深度訪談，每一章都在探討科學實踐中的一個關鍵環節，節奏感把握得恰到好處，讀起來一點也不拖遝，總能讓人期待下一頁會揭示哪個科學運作的“小秘密”。

評分☆☆☆☆☆

我必須稱贊這本書在排版和視覺呈現上的用心。雖然內容主要聚焦於方法論和思維過程，但它並非一本沉悶的純文字著作。書中穿插瞭許多高質量的圖錶和信息圖，這些視覺元素的設計不僅僅是為瞭美觀，更是為瞭輔助理解那些難以用純文字解釋的概念。例如，關於“貝葉斯推理”的那一章，作者沒有陷入復雜的公式推導，而是設計瞭一個關於丟失的鑰匙的概率圖解，清晰地展示瞭新證據如何動態地更新我們對初始假設的信念程度。這種“圖文並茂”的深度融閤，讓閱讀體驗提升到瞭一個新的層次。此外，作者的語言風格中流露齣一種深沉的幽默感，尤其是在描述一些曆史上的科學爭論時，那種“文人相輕”的趣味性被展現得淋灕盡緻，讓人在嚴肅思考之餘不時會心一笑。這本書讀完後，我沒有感覺到知識的灌輸，而是一種思維方式的重塑，它讓我學會瞭如何以一種更開放、更質疑、更結構化的方式去觀察和理解我們周圍的世界。這絕對是一筆值得的投資。

評分☆☆☆☆☆

這本新近齣版的科普讀物，著實讓我眼前一亮。它的切入點非常新穎，沒有拘泥於羅列已知的科學事實，而是將重點放在瞭“科學是如何運作的”這一核心議題上。作者似乎深諳如何將那些看似高深莫測的科學方法論，用極其平易近人的語言娓娓道來。我特彆欣賞其中對於“可證僞性”的闡述，那一段簡直是撥雲見日，讓我這個非專業人士也能清晰地理解，為什麼一個科學理論的價值，恰恰在於它是否能被挑戰和推翻。書中穿插瞭許多曆史上的經典案例，比如伽利略的斜塔實驗（雖然現代人多半知道那是思想實驗，但作者的描述讓這個過程充滿瞭戲劇張力），以及愛因斯坦相對論的早期驗證過程。這些故事不僅僅是曆史迴顧，更是生動的教學範本，展示瞭科學傢們在麵對未知時，是如何設計實驗、收集數據、修正假設的。閱讀過程中，我仿佛不再是一個被動的接受者，而是一個參與者，親眼見證著科學真理是如何一步步被構建起來的。那種嚴謹而不失靈動的敘事風格，使得即便是探討邏輯推理和概率統計的部分，也變得引人入勝，完全沒有傳統教科書的枯燥感。這本書無疑為那些對科學思維而非科學知識本身感興趣的讀者，打開瞭一扇全新的窗戶。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我原本對這類探討“科學哲學”的書籍抱持著一絲警惕，總擔心它們會陷入晦澀難懂的理論泥潭，最終變成一本隻有學者纔看得懂的“學術囈語”。然而，這本書的作者顯然具有極高的文字駕馭能力和同理心。他似乎知道讀者的知識背景可能韆差萬彆，因此在介紹基礎概念時，總能找到一個絕佳的平衡點——既不低估讀者的智力，也不讓他們感到被排斥。書中對於“對照組”和“盲法”的解釋，簡直是教科書級彆的典範。作者沒有直接拋齣定義，而是構建瞭一個關於藥物測試的虛構場景，通過這個場景的層層推進，自然而然地引齣瞭控製變量的重要性，以及雙盲實驗在消除主觀偏見方麵的不可替代性。這種情景化的教學方法，極大地增強瞭知識的粘性。更令人稱道的是，作者還勇敢地觸及瞭科學界的一些灰色地帶，比如數據“清洗”的倫理睏境，以及科學研究中經費支持對研究方嚮可能産生的微妙影響。這使得全書的視野更加開闊和真實，不再是那種不食人間煙火的理想化描繪，而是充滿瞭人性的復雜性和現實的考量，讓科學的形象更加立體和可信。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於培養年輕一代的科學素養具有不可估量的價值。我為我那正在上中學的侄子買瞭一本，發現即便是他這樣的年齡段，也能從中汲取到養分。作者運用瞭一種非常生動的類比方式來解釋復雜的統計學概念，比如將“標準差”比喻成大傢在排隊時，隊伍是鬆散地站著還是一絲不苟地緊密排列，這個比喻讓那個抽象的數學概念瞬間變得可視化瞭。書中也著重強調瞭“失敗是成功之母”在科學領域中的真正含義——失敗不僅僅是經驗的積纍，更是排除錯誤選項、逼近真理的關鍵步驟。它糾正瞭許多人對科學的刻闆印象，即科學傢總是一帆風順地得齣驚人發現。相反，書中描繪瞭無數次失敗的實驗、被同行無情拒絕的論文草稿，這些真實的挫摺感，反而能激勵那些害怕犯錯的孩子，讓他們明白探索未知必然伴隨著大量的試錯。總而言之，這是一本充滿人文關懷，又兼具硬核思維訓練價值的佳作，非常適閤作為傢庭閱讀材料。