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图书基本信息

Exploring Science: Working Scientifically Student Book Year 9
作者： Mark Levesley;P Johnson;Susan Kearsey;Iain Brand;Sue Robilliard
ISBN13： 9781447959625
类型： 平装(简装书)
出版日期： 2015-06-15
出版社： Pearson Education Limited
页数： 204
重量（克）： 594
尺寸： 222 x 277 x 20 mm

商品简介

A rich and stimulating learning experience – Exploring Science: Working Scientifically Student Books present Key Stage 3 Science in the series’ own unique style – packed with extraordinary photos and incredible facts – encouraging all students to explore, and to learn
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科学探索：实践与应用 一本深入浅出，全面涵盖现代科学核心概念与实践方法的权威指南 本书《科学探索：实践与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的科学知识框架。我们聚焦于科学思维的培养、核心理论的理解以及这些理论在现实世界中的应用，力求构建一座连接基础科学知识与前沿技术实践的坚实桥梁。本书内容涵盖了物理学、化学、生物学以及地球与空间科学的基石，并着重强调跨学科的整合性思维。 第一部分：科学思维的基石与方法论 本部分致力于解析科学探究的本质，引导读者掌握有效的观察、假设、实验设计与数据分析能力。 第一章：科学的本质与历史演变 科学不仅仅是知识的堆砌，更是一种严谨的、不断自我修正的思维过程。本章将追溯科学思想的起源，从古代哲学思辨到伽利略、牛顿等科学巨匠的突破性贡献。我们将探讨科学范式的转换，例如从亚里士多德的经典物理学到相对论和量子力学的转变，理解科学知识是如何在证据和逻辑的驱动下不断前进的。同时，我们将讨论科学伦理的重要性，强调研究者应秉持的客观性、可重复性和责任感。 第二章：实验设计与变量控制 高质量的科学研究依赖于严谨的实验设计。本章详细阐述了如何构建一个可检验的假设。我们将深入探讨独立变量、依赖变量和控制变量之间的关系，并教授读者如何识别和避免常见的实验偏差（如系统误差和随机误差）。内容包括对照组的设立、样本量的确定、以及盲法和双盲法的应用，确保实验结果的可靠性和有效性。 第三章：数据处理、统计推断与可视化 在现代科学中，数据是驱动决策的核心。本章将指导读者掌握从原始数据中提取意义的方法。我们从基础的描述性统计（均值、中位数、标准差）入手，逐步过渡到推断性统计。重点介绍假设检验（如t检验、卡方检验）的原理和适用场景，以及如何正确理解置信区间和P值。此外，我们将教授有效的数据可视化技巧，包括如何选择最恰当的图表类型（如散点图、直方图、箱线图）来清晰、无歧义地传达复杂的数据关系。 第二部分：物质世界的构成与相互作用（物理与化学基础） 本部分将物理学与化学的原理融会贯通，探索物质的宏观行为与微观结构。 第四章：经典力学与能量守恒 从牛顿三大定律出发，本章构建了我们理解物体运动的基础框架。我们将详细分析力和运动的关系，探讨功、动能和势能的概念，并深入讲解能量守恒定律在孤立系统中的普适性。内容延伸至圆周运动、万有引力，并引入角动量和转动惯量的概念，为理解更复杂的机械系统做好准备。 第五章：电磁学基础与波的性质 本章聚焦于电荷、电流、磁场及其相互作用。从库仑定律到法拉第电磁感应定律，我们系统地梳理了电磁现象的规律。重点讲解麦克斯韦方程组的物理意义，理解光作为电磁波的本质。此外，本章还将介绍波的叠加原理、衍射和干涉现象，并探讨电磁波谱在通信、医疗成像中的应用。 第六章：原子结构、元素周期律与化学键 化学的核心在于理解物质的组分和变化。本章从量子力学角度审视原子结构，解释电子排布如何决定元素的化学性质。我们将详细分析元素周期表的构建逻辑，并深入探究不同类型的化学键（离子键、共价键、金属键）的形成机制及其对物质宏观性质（如熔点、导电性）的影响。 第七章：化学反应动力学与热力学 理解化学反应的“快慢”与“能否发生”是化学应用的关键。本章首先介绍反应速率的影响因素（浓度、温度、催化剂），并讲解反应级数和半衰期的计算。随后，我们将转向热力学，探讨焓变、熵变和吉布斯自由能，从而准确预测反应的方向性与平衡状态。 第三部分：生命的科学：结构、功能与演化（生物学核心） 本部分以现代分子生物学的视角切入，解析生命的复杂性与统一性。 第八章：细胞：生命的结构与功能单位 细胞是生命活动的基本载体。本章详细描绘真核细胞与原核细胞的结构差异，重点解析线粒体、叶绿体、内质网和细胞核等重要细胞器的功能。我们将探讨细胞膜的流动镶嵌模型，以及物质跨膜运输的机制（主动运输与被动运输）。 第九章：遗传与分子生物学的核心机制 本章聚焦于遗传信息的存储、表达和传递。我们将解析DNA的双螺旋结构，阐述DNA复制、转录和翻译（蛋白质合成）的过程，揭示遗传密码的通用性。内容也将涵盖基因调控的复杂网络，以及孟德尔遗传定律在群体遗传学中的体现。 第十章：新陈代谢、能量转换与酶的作用 生命活动需要持续的能量供应。本章系统梳理细胞呼吸作用（糖酵解、克雷布斯循环、电子传递链）和光合作用的步骤、场所与能量效率。特别强调酶作为生物催化剂的特性，包括其底物特异性、活性位点以及环境因素对其活性的影响。 第十一章：进化论与生物多样性 达尔文的自然选择理论是现代生物学的核心主线。本章回顾自然选择、遗传漂变、基因流等驱动进化的机制，并探讨物种形成（生殖隔离）的过程。我们还将审视化石记录、分子证据等多个维度，以构建对地球生命演化史的全面理解。 第四部分：地球与空间：我们的环境与宇宙 本部分将视野扩展到地球系统以及人类探索的浩瀚宇宙。 第十二章：地球的内部结构与板块构造 本书将地球视为一个动态的、相互作用的系统。本章介绍地震波如何揭示地壳、地幔和地核的物理状态。我们将深入探讨板块构造理论，解释火山活动、地震带的分布以及大陆漂移的动力学机制。 第十三章：大气、水圈与气候系统 本章分析地球表层流体的运动规律。我们将解析水循环和碳循环等关键的生物地球化学循环，探讨大气层的分层结构及其对太阳辐射的吸收作用。重点分析温室效应的物理机制，以及人类活动对区域和全球气候模式的长期影响。 第十四章：天文学基础与太阳系探索 从观测基础（望远镜技术）出发，本章引导读者探索恒星的诞生、演化与死亡。我们将讨论黑洞、中子星等极端天体的形成。随后，聚焦于太阳系的构成，分析行星的形成模型，并回顾人类对火星、木星等关键天体的探测任务及其科学发现。 通过对以上四个维度的深入探讨，《科学探索：实践与应用》致力于培养读者批判性思考的能力，使他们不仅知晓科学“是什么”，更能理解科学“如何运作”，为未来的学术研究或技术创新奠定坚实的知识与方法论基础。