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| 編輯推薦： |
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名家名篇，为中小学科学教育的高质量实施提供“助燃剂”。
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| 內容簡介： |
本书以中小学教师为读者对象，立足中小学教师提升科学素养的现实需要，聚焦天体物理学、人工智能、航空航天、生命科学与健康等重大科技领域，选取30 余篇名家名作，从科学知识、科学精神、科学能力和科学思维等方面，帮助教师拓宽视野，全面提升科学素养，來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本书为“中小学教师科学素养提升工程丛书之一。丛书围绕科学教育的需要选编关于科学、科学教育、科学进展、科技创新、科学史等方面的名家名篇，为中小学教师，尤其是科学教师提供最基础的、现成可用的阅读材料，为中小学科学教育的高质量实施提供“助燃剂”。
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| 關於作者： |
周忠和
古生物学家，中国科学院院士，美国科学院外籍院士。现任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员，《国家科学评论》副主编，Current Biology等刊物的编委等，曾担任中国科技大学人文与社会科学学院院长，中国科普作家协会理事长，国际古生物学会主席，新版《十万个为什么》(古生物卷)的主编等。
郑永和
北京师范大学教育学部教授，博士生导师，原国家自然科学基金委政策局局长。教育部科技委信息学部委员，教育部义务教育课程修订综合组、义务教育科学课标修订组专家，科学学与科技政策研究会理事，科技管理与科技评价专委会副主任委员，上海数字化教育装备工程技术研究中心技术委员会委员，教育大数据应用技术国家工程实验室技术委员会委员，高校计算机专业优秀教师奖励计划理事会秘书长。《中国基础科学》《智库理论与实践》《科学观察》《中国科技资源导刊》等杂志编委。研究方向为智能教育、科学教育、教育信息科学与技术科技与教育政策、科技规划与战略等。
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| 目錄：
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目录
前言 加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强／1
第一篇 天体物理学／1
从《星际穿越》到量子纠缠——相对论与量子力学漫谈／2
宇宙中的神奇幻觉——引|力透镜揭秘/11
太空中的璀璨礼花——伽马射线暴／16
光都无法逃逸的地方——超大质量黑洞探秘／22
暗物质——物理学的危与机/29
探索无穷——物质结构与宇宙/36
“看见”黑洞——解读人类首张黑洞照片／44
第二篇 生命科学与健康／53
理智与情感——大脑是如何决策的/54
我不是药神——癌症的科学认识与防治／66
人类“替难者”的故事——实验动物与克隆猴／72
奇妙基因之旅——认识、发现和改变基因／82
第三篇 人工智能／91
眼见为实？眼见为虚！——虚拟与现实的较量／92
机器可以有情感吗——人工智能发展现状／100
脑科学与人工智能／109
让机器像人一样思考——脑科学启发人工智能／115
第四篇 航空航天／123
太空探索大进展——从航天飞机到走出太阳系／124
什么样的飞机才是好飞机——C919大飞机的设计与制造／134
红色火星的蓝色星球梦——从火星探测到火星改造／142
“慧眼”望太空／150
中国的北斗，世界的北斗／159
“墨子号”量子卫星与网络／168
未来一百年，人类能到哪里去／175
第五篇 别有洞天／187
天外飞仙——陨石雨里的宇宙科学／188
声“琴”并茂——乐器的发声原理／194
从智人到神人——人类的过去、现在与未来／200
深海探测——向深海更深处钻研／210
千年莫高遇上现代科技——教煌艺术的保护与传承／215
开启“镁”好“氢”生活——从轻金属镁到轻能源氢／225
附录／233
一、2015—2024年诺贝尔奖获奖情况／234
二、2020—2024年中国科学十大进展／240
三、2020—2024年世界十大科技进展新闻／262
后记／284
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| 內容試閱：
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前言
党的二十大报告强调，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”面对当今世界百年未有之大变局，在科技竞争、人才争夺加剧的现实背景下，实现中华民族伟大复兴，必须解决“科技自立自强的人才自主培养”问题。基础教育是教育的起始阶段，基础教育教师在学生成长中发挥着重要的启蒙作用。特别是科学教育及相关学科教师，往往是学生心中科学种子的播种者、科学兴趣的引导者和呵护者。推进基础教育阶段科学教师队伍建设势在必行。
科学教育是教育界和科技界乃至全社会的共同责任。教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》提出，要整合社会各方资源，健全大中小学及家校社协同育人机制，显著提高科学教育质量。
中小学校内科学教育在整个科学教育体系中占据核心地位。作为学生接受科学知识、养成科学思维习惯和培养探究实践能力的主要场所，学校科学教育的师资水平、教学与实验资源、教学方法与策略、课程设置和教材选择、评价与反馈机制以及学校管理和支持等因素相互作用，共同决定了科学教育的质量水平。其中师资建设，特别是科学教师专业化建设是影响校内科学教育质量的最关键因素。
小学科学教育对学生的科学兴趣发展、科学观念形成、科学方法掌握、科学探究实践和科学精神培育起着奠基作用。培养孩子的科学兴趣，让他们保持好奇心、形成良好的学习习惯、树立关键的意志品格，需要让孩子们在科学探究实践中深入学习和体验。近年来的国际学生评估项目和调查研究中，我国学生科学职业期望不高、问题解决与创新能力不足等问题引起广泛关注。青少年了解科学知识，却不知道科学知识从何而来，科学是什么、有何用、如何用。与此同时，科学课程改革持续推进，中小学科学教育越来越强调跨学科和综合性，注重通过科学推理、科学论证和科学建模促进科学学习，强调基于技术与工程的设计实践和真实情境的问题解决，以提高学生的动手能力和创新意识，持续丰富学生认识科学、理解科学、参与科学与体验科学的机会。《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求“创设良好的学习情境”“设计适宜的探究问题”“经历科学探究以及技术与工程的实践过程”等。这均表明，科学教师不能仅基于教材和学科知识开展科学课堂教学，还要通过综合科学课程的教学让学生理解什么是科学与怎么做科学，这就对科学教师的综合素养提出了更高要求。
科学教师要懂科学、懂教育，深刻理解科学教育应该教什么、学生如何学习科学、教师如何教科学。即科学教师要对科学本质、科学方法、科学精神、科学与社会等有充分认识，对科学探究和工程实践有真实经历，对科学教学规律和人才成长规律有科学把握，才能具备较好的科学教学胜任力，才能有足够信心去引导学生们走进科学。
我国小学科学教育主要以综合科学课程形式开展，其基础性、实践性和综合性对小学科学教师的科学素养和专业能力有较高要求。然而，当前我国小学科学教师队伍现状与现实发展需求之间存在较大差距，小学科学教师对科学本质和科学探究实践的理解与应用能力有限，对有效开展科学教学缺乏信心、自我效能感不足，不擅长以探究和实践的形式开展科学教学。小学科学教师队伍的规模扩大和结构优化任重道远。
我国小学科学教师队伍供给不足、专业知识不强、专业素养不高等问题已经严重制约科学教育高质量发展，若不尽快加以扭转，必将严重阻碍我国科技强国建设和科技事业的长远发展。做好科学教育“加法”，就是要在事关科学教育发展全局的关键问题上力争突破，就是要紧抓小学科学教师队伍专业化建设这个影响科学教育高质量发展的牛鼻子，实现我国科技创新人才培养全链条水涨船高的整体效应。
除了国家、省（区、市）、校等各级层面实施的培训，教师日常的学习和思考对提升自身科学素养也至关重要。教师需要结合日常工作不断丰富对科学、科学素养、科学家精神的理解与认识。
强教必先强师。高质量教师队伍是建设社会主义现代化教育强国的重要保障，有高质量的教师队伍，才会有高质量的教育。面向2035年远景目标，愿广大教师踔厉奋发、勇毅前行！
任友群 山东大学党委书记 中国教育学会副会长
郑永和 北京师范大学科学教育研究院院长
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