The Didactical Challenge of Symbolic Calculators pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Guin, Dominique (EDT)/ Ruthven, Kenneth (EDT)/ Trouche, Luc (EDT)

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2004-10

价格:$ 258.77

装帧:HRD

isbn号码:9780387231587

丛书系列:

图书标签:

• 符号计算
• 计算机代数系统
• 教育技术
• 数学软件
• 教学方法
• 计算数学
• 高等教育
• 数学教育
• CAS
• 教学挑战

数字时代的教育重塑：批判性思维、技术整合与未来素养的探索 本书聚焦于当代教育体系所面临的核心挑战：如何在技术深度融入学习环境的背景下，培养学生面向未来的关键能力。 本书摒弃了对特定工具或软件的详尽操作指南，转而深入探讨技术革命对教学法、课程设计、评估体系乃至教育哲学本身的深刻影响。它旨在为教育决策者、课程开发者、一线教师以及所有关心教育未来的人士提供一个审视当前趋势、规划未来路径的理论框架与实践参照。 第一部分：教育范式的转型与基础重构 第一章：知识生产的民主化与教师角色的演变 随着信息获取成本的急剧下降，传统上以知识传授为核心的“圣人式”教学模式正逐渐瓦解。本章首先分析了互联网、开放教育资源（OER）以及专业知识社区的兴起如何从根本上改变了知识的生产、分发与验证过程。我们探讨了教师角色如何从知识的“守门人”转变为学习体验的“设计师”、“引导者”和“批判性过滤器”。这种转变要求教师不仅要精通学科内容，更需要具备高效的信息素养和技术整合能力。本章详细考察了这种角色转变对教师专业发展（CPD）提出的新要求，特别是关于元认知指导（metacognitive guidance）和情境化学习设计（contextualized learning design）的必要性。 第二章：评估的困境与形成性反馈的复兴 当知识获取变得轻而易举时，评估的重点必须从记忆与再现转向应用、分析和创造。本书批判性地考察了标准化测试在衡量复杂认知技能方面的局限性。我们深入探讨了基于项目的学习（PBL）、真实性评估（Authentic Assessment）以及数字档案袋（e-Portfolios）的优势与实施障碍。重点关注了“形成性评估”在数字化环境下的深化——如何利用数据分析工具和实时反馈机制，构建一个持续优化学习过程的闭环系统，而非仅仅是学习终点的裁决。此外，本书还讨论了如何设计能够有效衡量学生协作能力、问题解决能力以及伦理判断力的评估工具。 第三章：深度学习与认知负荷管理 技术工具的丰富性带来了内容爆炸的风险，如果使用不当，可能导致学习过程的碎片化和认知负荷的过度增加。本章援引认知科学的最新研究成果，探讨了如何设计符合人类学习机制的数字化学习体验。我们区分了有益的认知负荷（如促进深层理解的推理挑战）和有害的认知负荷（如不必要的技术界面操作或信息过载）。本书提出了一系列策略，指导教育者如何在复杂的数字环境中，引导学生进行有效的“心智模型构建”（Mental Model Construction），确保技术的使用是服务于概念理解，而非分散注意力。 第二部分：核心素养的培养：跨越工具的鸿沟 第四章：培养数字时代的批判性思维与信息伦理 在信息泛滥的时代，分辨事实与虚构、识别偏见来源的能力已成为生存技能。本章超越了基础的技术操作层面，专注于培养学生对数字信息的“怀疑精神”和“批判性解码”能力。我们分析了“回音室效应”（Echo Chambers）和“过滤气泡”（Filter Bubbles）如何影响学生的观点形成过程，并提出了一系列旨在培养“跨文化、跨平台”信息验证技能的教学法。此外，本书还深入探讨了数字时代的知识产权、数据隐私和算法偏见等伦理议题，强调教育必须培养具有社会责任感的数字公民。 第五章：复杂系统思维与建模能力 现代世界的挑战（如气候变化、全球经济波动、公共卫生危机）本质上是复杂的、相互关联的系统问题。本书主张，教育应从教授分离的学科知识转向教授“系统思维”（Systems Thinking）。我们探讨了如何利用可视化工具和模拟技术，帮助学生理解反馈回路、延迟效应和涌现现象（Emergent Phenomena）。本章详细介绍了构建和分析简化模型的教育价值，这种能力使学生能够超越表象，探究事物背后的结构性关系。 第六章：创造力、协作与情感智能的数字化拓展 尽管技术提供了强大的个体化学习路径，但人类社会的进步仍依赖于有效的协作和创新。本章探讨了数字协作工具如何重塑团队动力学。我们考察了异步和同步协作平台如何支持跨地域、跨时区的团队项目。更重要的是，本书强调了情感智能（EQ）在技术驱动环境中的重要性——如何通过人机交互的设计，反过来促进学生对同理心、冲突解决和建设性反馈的理解与实践。创造力的培养不再是孤立的艺术活动，而是跨学科的、依赖于高效信息整合和迭代实验的过程。 第三部分：面向未来的教育生态构建 第七章：个性化学习路径的设计与技术中立性 个性化学习是教育领域的热点，但其成功的关键不在于技术本身，而在于教学设计。本章提出了“技术中立的个性化”框架，强调教育者必须首先明确学习目标，然后根据目标选择最合适的工具，而非被工具牵引。我们分析了自适应学习系统（Adaptive Learning Systems）在提供定制化练习和支持方面的潜力，同时也警示了过度依赖算法可能导致的创造性僵化。本章提供了创建灵活、可塑的课程结构的方法论，以适应学生不断变化的兴趣和发展速度。 第八章：教育的公平性与数字鸿沟的弥合 技术在带来巨大机遇的同时，也可能加剧现有的社会经济不平等。本书对“数字鸿沟”进行了多维度剖析，不仅关注硬件接入的差距，更关注“技能鸿沟”和“意义鸿沟”（即对技术应用价值的理解差异）。本章提出了促进教育公平的策略性干预措施，包括推广低成本、高可访问性的学习资源、设计包容性的界面，以及在社区层面进行持续的技术素养培训。目标是确保技术成为缩小差距的工具，而非放大隔离的壁垒。 第九章：终身学习的心态：持续适应的教育体系 在职业生涯周期不断延长的今天，教育不再是人生的一个阶段，而是一种持续状态。本书展望了教育体系如何适应这一现实，强调培养学生“学会如何学习”（Learning How to Learn）的元能力。我们讨论了微证书（Micro-credentials）、技能重塑（Reskilling）和继续教育模式的整合。最终，本书总结道，一个成功的教育体系必须是具有高度适应性和自我反思能力的生态系统，能够不断地评估其输出与社会需求之间的契合度，并持续进行自我革新。

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