数字时代的心智开发 面向21世纪教育的学习科学

本书总结了21世纪头20年来学习科学的进展和成就，展现了关于人如何学习的一系列新的科学研究，包括神经科学、教育学、计算机与信息科学、人工智能/机器学习和工程学以及社会、认知和行为科学等跨学科观点。这些新发展基于技术的进步，提供了引人入胜的新视角，使人们能够重新审视学习中长期存在的问题，为学习研究提供新方法。
全书共三个部分。第一部分阐述学习者与环境之间的相互作用，包括生命周期中生物、行为和认知发展的动态和互动因素，以及学习者与所处环境之间的相互作用。第二部分讨论技术学习话题，研究将人类学习原理运用于技术设计对于为学习提供有效支持并丰富学习内容的重要性。第三部分介绍学习科学的若干案例，探讨如何将学习科学的研究成果更多地运用到教学、学习和教育创新中。
本书优选的特点是通过实证研究的成果阐明学习科学的新视野、新领域和新方法，旨在促进人们从这些研究中获得教育实践和教育政策的启示，并以此不断丰富学习科学的研究和理论建设。

纲要1
学习者与环境之间的相互作用2
设计中的学习科学与学习技术的运用2
对教育研究、教育实践和教育政策的启示：机遇与挑战并存2
第一章引言5
为什么要研究学习科学？为什么要现在研究？6
本书框架概览6
关键主题与发现8
对教育研究、教育实践和教育政策的启示：机遇与挑战并存10
第一部分 学习者与环境之间的相互作用
第二章 神经科学与教育：早期大脑发育对学校的影响15
基础科学：婴儿是语言天才17
基础科学：婴儿如何学习语言18
基础科学：语言输入19
双语大脑科学20
干预措施：利用基于实证的实践加强早期语言学习21
干预科学：在敏感期培养双语儿童22
政策启示和儿童未来的成功24
参考文献25
第三章 成见如何影响儿童的STEM身份和学习29
建立概念框架30
小学阶段儿童数学成见和自我概念的发展33
关于儿童数学成见与自我概念的跨文化研究：新加坡34
我们能做些什么？构建心理科学与教育之间的桥梁36
转化影响37
参考文献38
第四章 种族与教育：不公平问题对学习的影响43
校园中的种族不平等问题45
研究实例47
维护和破坏不公平种族化学习通道的机制48
结论50
政策启示50
参考文献51
第五章焦虑与动机对学生数学及科学成绩的影响55
表现焦虑56
动机58
教师和父母对学生态度与表现的影响59
减少表现焦虑与强化动机的干预措施60
未来方向62
政策启示63
参考文献64
第六章 设计有效数字输入：认知科学的经验教训69
早期输入的作用71
干预措施73
功效研究：受控实验室环境中的干预74
有效性研究：在自然情境下的干预措施75
政策启示77
参考文献77
第七章 学习科学的窗口——手势83
研究背景84
手势与学习84
用实验操纵手势86
手势的机制87
政策启示90
参考文献91
第二部分 技术学习
第八章 空间学习技术99
研究背景100
空间技术100
草图理解101
地理信息系统105
结论109
政策启示110
参考文献110
第九章 数字媒体——联合注意与学习的催化剂115
全球获取数字内容和联网设备的现状116
技术在联合参与和学习中的强大应用118
政策启示121
参考文献123
第十章 设计媒体联合参与支持儿童的科学学习127
研究背景128
早期的科学和教育媒体128
支持早期科学学习的可能性与挑战129
将教育媒体和技术用于早期学习130
DJEM在课堂中的落实132
技术和研究的影响133
政策启示134
参考文献135
第十一章 技术的社会组成部分以及社会互动对学习的影响139
引言140
学习和行为中的技术的社会组成部分140
设计人与“物”之间的关系142
以教促学中的递归反馈143
教育领域的机器人编程145
政策启示146
参考文献147
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