STEM學習入門：數學 MATHS pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Jenny Jacoby

圖書標籤:

• STEM
• 數學
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• 少兒
• 教育
• 學習
• MATHS
• 基礎
• 思維訓練
• 趣味數學

　　美國前任總統奧巴馬大力推行STEM教育 為知識型經濟培育具競爭力的人材
　　創新實踐 由STEM學習做起
　　探索科學知識 培養實踐求真的精神

　　STEM中的四個英文字母分彆代錶科學（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）和數學（Maths）。這四門學科的學習範疇緊密相連，互相影響發展。數學和科學是工程師用於解決問題、創造機械的工具。而科學上的發現也能啓發工程師，嘗試以從前不可能的方式解決難題。

　　《STEM學習入門》係列一共四冊，包括：《科學》、《科技》、《工程》及《數學》，通過有趣的錶達形式和簡潔的文字，培養孩子學習STEM學科的興趣，激發孩子的創意思維，同時鼓勵孩子探索科學知識，學會主動實踐求真。

　　數學與我們的日常生活息息相關，學習數學有助我們解決生活上的各種難題。本書教導孩子認識數數、計算、量度、估算、物體形狀和圖錶應用等概念，能提高孩子的觀察力、分析力和邏輯思考，讓他們終身受用。

本書特色

　　按STEM四個學科分為四冊，提高孩子對每一個學科的興趣。
　　通過有趣的錶達形式和簡潔的文字，培養孩子學習STEM學科的興趣，激發孩子的創意思維。
　　每個主題配以一個簡單的小活動或小問題，以加強孩子對該知識的掌握。

　　＊適讀年齡：6歲或以上

好的，這是一份針對一本名為《STEM學習入門：數學 MATHS》的圖書的詳細內容簡介，這份簡介著重於該書之外的STEM領域知識，旨在展示STEM領域的廣闊性與深度，並且不會提及《STEM學習入門：數學 MATHS》這本書的任何內容。 --- STEM領域深度探索：跨越學科的創新與應用 本書旨在為渴望深入瞭解科學、技術、工程和數學（STEM）領域核心概念與前沿應用的讀者提供一份詳盡的指南。STEM教育的精髓在於知識的整閤與實際問題的解決能力，而不僅僅是單一學科知識的堆砌。本書將帶領讀者穿越四個關鍵領域的邊界，探索它們如何相互作用，驅動現代世界的進步與變革。 第一部分：科學的基石——物理、化學與生物學的宏觀與微觀世界 1. 經典力學與現代物理學的前沿 本部分將首先構建對物理世界的經典理解，從牛頓的運動定律、能量守恒到熱力學基本原理。我們將探討宏觀尺度下的物體運動規律、功與能的轉換，以及流體力學在工程設計中的應用。 隨後，視野將轉嚮微觀領域。量子力學的誕生如何顛覆瞭我們對物質和能量的認知？我們將深入解析原子結構、波粒二象性、不確定性原理，以及核物理中的基本概念。對半導體物理的介紹，將為後續技術篇章中的電子學打下堅實基礎。此外，相對論——狹義與廣義——將從概念上闡釋時空彎麯對現代導航技術和宇宙學研究的深遠影響。 2. 化學的演變：從元素周期律到材料科學 化學是理解物質構成與轉化的核心科學。我們將細緻迴顧元素周期錶的結構與規律，探討不同族元素（如堿金屬、鹵素、稀有氣體）的特性及其在工業中的用途。重點將放在化學鍵的類型（離子鍵、共價鍵、金屬鍵）如何決定物質的宏觀性質。 反應動力學與化學平衡的討論，將揭示化學反應的速率與方嚮性。在應用層麵，有機化學的介紹將聚焦於碳骨架的構建及其衍生物（如聚閤物、藥物分子）的閤成路徑。環境化學部分，將關注汙染物的轉化機製與綠色化學原則，強調可持續發展的化學解決方案。 3. 生命科學的復雜性：分子生物學與生態係統 生命科學是探索生命現象本質的學科。本部分將從分子層麵切入，詳細介紹細胞的基本結構與功能，包括核酸（DNA/RNA）的復製、轉錄和翻譯過程，這是理解遺傳與疾病的基礎。蛋白質的結構（一級到四級）及其酶催化功能，是生命活動的核心驅動力。 進化論的原理，特彆是自然選擇和遺傳漂變，將從生物多樣性的角度進行闡釋。最後，生態學部分將分析生物群落與環境的相互作用，探討生物圈的能量流動和物質循環，以及氣候變化對生物係統的影響。 第二部分：技術與工程的實踐——從設計到實現 4. 計算機科學與信息技術：算法、數據與智能 技術領域的驅動力在於信息處理的效率與創新。本部分將聚焦於算法設計與分析，探討排序、搜索、圖論等經典算法的效率比較（大O錶示法）。數據結構，如鏈錶、樹、哈希錶和圖，是構建復雜軟件係統的基礎模塊，我們將詳細剖析其操作原理。 操作係統作為連接硬件與軟件的橋梁，其內存管理、進程調度和文件係統的機製將被深入剖析。此外，網絡通信基礎，包括TCP/IP協議棧的工作原理，是現代互聯網運行的基石。 在人工智能的浪潮中，我們將迴顧機器學習的基本範式，包括監督學習、無監督學習，以及深度學習中神經網絡的基本結構（如捲積網絡CNN和循環網絡RNN）的工作流程與局限性。 5. 工程學的係統思維：結構、能源與製造 工程學是將科學原理轉化為實際解決方案的藝術。結構工程強調力學分析，包括靜力學與動力學在橋梁、高層建築設計中的應用，材料選擇（如鋼材、混凝土的應力-應變關係）至關重要。 能源工程則關注高效、清潔的能源轉換技術。我們將探討傳統熱力學循環（如朗肯循環、布雷頓循環）在發電中的應用，並對比可再生能源（太陽能光伏、風能）的係統集成挑戰。 先進製造技術是現代工業的命脈。從傳統的減材製造（機加工）到增材製造（3D打印）的工作原理和材料適應性，再到自動化控製係統（PLC、機器人學）在生産綫上的部署與優化，都將是討論的重點。 第三部分：交叉學科的前沿展望 6. 計算科學與大數據分析 計算科學是將數學模型應用於現實世界問題的橋梁。本部分將介紹數值分析的核心方法，例如如何使用有限元法（FEM）模擬流體動力學或結構應力分布，以及如何通過濛特卡洛模擬處理不確定性問題。 大數據處理不再僅僅是存儲，而是高效提取洞察。我們將討論分布式計算框架（如Hadoop、Spark）在處理TB級數據時的架構選擇，以及數據可視化技術如何將復雜的分析結果直觀地呈現給決策者。 7. 生物工程與閤成生物學 工程學正在深入生命體內部。生物工程利用工程原理來設計和改造生物係統。閤成生物學，作為其前沿分支，探討如何像設計電路一樣設計基因迴路，以實現新的生物功能，例如生産生物燃料或開發靶嚮藥物遞送係統。基因編輯技術（如CRISPR-Cas9）的精確性與倫理考量，是當前生物醫學領域的熱點。 總結：係統集成與未來挑戰 STEM的真正力量在於其係統集成性。本書的最後一部分將討論跨學科項目管理的方法論，強調在麵對復雜全球性挑戰（如氣候變化、資源短缺、公共衛生危機）時，整閤物理、信息技術和生命科學知識的重要性。成功的創新往往發生在學科的交叉點，理解這四個領域的基本語言和方法論，是成為未來問題解決者的關鍵。讀者將通過對這些領域的全麵審視，建立起應對未來技術變革的堅實知識框架。

作者簡介

珍妮‧積及比（Jenny Jacoby）

　　一個經驗豐富的編輯和作傢，作品類型包括兒童和成人的小說，非小說，圖畫書和品牌寫作。

　　她寫作，編輯和管理項目，從非小說書籍到兒童書籍內容；主要編輯藝術組織的文本，以及兒童獲奬者的後續詞，還有學術期刊的新聞和評論。

繪者簡介

維姬‧巴剋（Vicky Barker）

　　英國全職自由插畫傢、設計師及藝術總監，畢業於利物浦約翰摩爾斯大學美術係。維姬‧巴剋多為幼兒圖書設計插畫，題材涉獵貼紙書及遊戲書，風格簡潔，色彩鮮艷。

什麼是數學？
 
數學不單止是加、減、乘、除。數學也不止是數字！數學是每個人日常生活的一部分，從付款到點算找續，到正確按照食譜做菜，甚至關乎找齣世界上的規律，以及與朋友平均地分享東西。學習數學有組我們解決生活上的各種難題，認識數數、計算、量度、估算、物體形狀和圖錶應用等概念，能提高我們的觀察力、分析力和邏輯思考，讓我們終身受用。
 
什麼是STEM？
 
STEM是代錶科學（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics） 這四門學科的英文首字母的縮寫。這四門學科的學習範疇緊密相連，互相影響發展。數學和科學是工程師用於解決問題、創造機械的工具。而科學上的發現也能啓發工程師，從前不可能的方式解決難題。
 
購物
 
在日常生活的各個層麵中我們都會應用數學，例如在購物時你需要先把你身上的錢加起來，看看是否有足夠的金錢購買你想要的物品，把所需的正確金額交給收銀員。
 
時間競賽
 
認識時間是非常重要的，因為要生活正常我們就得好好規劃時間。例如孩子要有適當的時間進行學習和玩樂，平日準時到達學校上課。在運動場上，你會發現人們常常在量度時間，例如賽跑比賽上，人們會記錄時間，從而得知他們花瞭多少時間去完成比賽。時間可以用秒、分鍾和小時做量度單位。1分鍾有60秒，1小時有60分鍾。
 
這位裁判隻記下瞭卡頓的比賽時間，你能夠幫助他找齣其餘選手的比賽時間嗎？請你算一算其他選手的比賽時間，並寫在橫綫上。
 
阿莫德 -10秒
貝蒂 -5秒
卡頓65秒
丹尼爾 +7秒
艾菲 +12秒
 
第一名：阿莫德__________
第二名：貝蒂__________
第三名：卡頓__________
第四名：丹尼爾__________
第五名：艾菲__________

评分☆☆☆☆☆

說實在話，我本來對STEM教育的“數學”這塊有點打退堂鼓，總覺得那是需要天賦纔能搞定的東西。但是，這本《STEM學習入門：數學 MATHS》真的徹底顛覆瞭我的想法。它不是那種硬邦邦的學術著作，而是用一種非常親切、有溫度的方式來介紹數學。我特彆喜歡書中對於“為什麼”的解釋，它不是直接告訴你公式，而是讓你理解這個公式是怎麼來的，以及在現實生活中有什麼實際應用。比方說，書中講到分數的時候，沒有直接扔一堆分數計算題給你，而是用切披薩、分蛋糕來舉例，讓小朋友（還有我這個大人！）瞬間就能明白分數的概念。另外，它也很注重培養數學思維，不是要你去解難題，而是引導你用數學的邏輯去思考問題。我常常覺得，很多時候我們排斥數學，是因為我們沒有遇到對的老師，或是對的教材。這本書就像一個非常棒的引路人，它讓你看到數學的美，看到數學在生活中無處不在的可能性。我看完之後，感覺自己好像重新認識瞭數學，也更有信心去引導我的孩子瞭。

评分☆☆☆☆☆

我對於 STEM 教育的理解一直有些模糊，總覺得它離我們的生活很遙遠，尤其是數學這一塊，常常讓我覺得是一個高冷、難以親近的學科。但是，讀瞭這本《STEM學習入門：數學 MATHS》之後，我整個觀念都改變瞭。它真的把數學變得超級親民，讓我這種對數字不太敏感的人，也能看得津津有味。書裏有好多好多生活中的小例子，比如說，怎麼用數學來估算傢裏有多少顆糖果，或者是在玩遊戲的時候怎麼計算得分。這些都讓我覺得，原來數學不是隻存在於課本裏，而是滲透在我們日常生活的每一個角落。而且，這本書的插圖設計也超級棒，顔色很鮮艷，圖案也很可愛，讓整個閱讀過程變得很輕鬆愉快，一點都沒有壓迫感。最讓我驚喜的是，它並不是一味地講解知識點，而是通過提問和互動的方式，引導讀者去思考。我經常會在閱讀的時候停下來，試著自己迴答書裏提齣的問題，這種參與感很強。看完之後，我感覺自己對數學的恐懼感少瞭很多，也更願意去引導我的孩子去接觸數學瞭。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，在孩子學習的初期，建立興趣遠比灌輸知識來得重要。市麵上關於STEM的書籍不少，但很多都過於強調理論，或者內容太深奧，反而容易讓孩子望而卻步。這本《STEM學習入門：數學 MATHS》恰好填補瞭這個空缺。它不僅僅是一本數學教材，更像是一本引導孩子探索數學世界的“故事書”。書中的案例設計非常巧妙，將抽象的數學概念融入到生動有趣的故事場景中，比如利用數學來規劃一次神奇的旅行，或者通過數字的規律來破解一個神秘的謎團。這些情節設計不僅能夠牢牢抓住孩子的注意力，更能讓他們在不知不覺中理解數學的邏輯和應用。而且，這本書的語言風格也非常活潑，避免瞭枯燥的專業術語，而是用孩子們能夠理解的白話文來闡述。每次和孩子一起閱讀，他都會提齣很多“為什麼”，而書中提供的解釋總是能讓他豁然開朗。我尤其欣賞書中強調的“數學思維”，它不是教孩子怎麼做題，而是教孩子怎麼思考，怎麼用數學的視角去觀察和分析世界。這對於培養孩子的創新能力和解決問題的能力，具有長遠的意義。

评分☆☆☆☆☆

這本書我前陣子趁著博客來打摺時入手瞭，本來以為是那種會讓人頭昏眼花的教科書，結果沒想到打開後，裏麵滿滿都是插畫跟生活化的例子！我兒子現在國小三年級，對數字一直有點抗拒，常常一看到公式就喊頭痛。我本來是想找一本能讓他稍微接觸一下數學概念的，沒想到這本書的編排方式真的太驚艷瞭。它不是那種要你死記硬背的，而是從生活周遭的事物開始講起，像是怎麼用數學來分配零用錢，或是計算去遊樂園的票價優惠，甚至還講到搭公車要怎麼計算時間。這些例子都貼近小孩子的日常，讓他們覺得數學不是遙不可及的學問，而是很有趣、很有用的工具。而且圖畫風格也很可愛，不會太復雜，讓孩子在閱讀時不會有壓力。最棒的是，它還會適時地穿插一些小問題，讓孩子動腦思考，而不是被動地接受資訊。我兒子最近看到這本書，還會主動拿起來翻，甚至跑來問我一些他不懂的數學小概念，這對我來說已經是很大的進步瞭！這本書真的讓我對STEM教育有瞭新的認識，原來入門可以這麼有趣，這麼輕鬆。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，一個好的科普讀物，不僅僅是傳遞知識，更重要的是點燃孩子的好奇心和求知欲。《STEM學習入門：數學 MATHS》在這方麵做得非常齣色。它沒有采用傳統數學教材的枯燥講義模式，而是巧妙地將數學概念融入到一係列引人入勝的探索活動和案例研究中。例如，書中會通過“設計一座理想的城市”來講解幾何學和比例的概念，或者通過“解開一個古代文明的密碼”來展示數字和模式的奧秘。這些設計不僅充滿瞭趣味性，更能讓孩子們在實踐和解決問題的過程中，主動去理解和運用數學知識。我尤其欣賞書中對於“邏輯思維”的培養，它鼓勵孩子去觀察、去分析、去推理，而不是死記硬背公式。通過書中提齣的各種挑戰和思考題，孩子們能夠學會如何用數學的語言來描述和解決現實世界的問題。這種“玩中學，學中玩”的學習方式，對於培養孩子的批判性思維和創新能力，具有非常重要的意義。這本書就像一把鑰匙，為孩子們打開瞭通往數學和STEM世界的大門，讓他們在這個過程中發現數學的樂趣和價值。