STEM课程设计与实施

第一章 STEM 课程建设概述…………………………………………………………1

第一节 STEM 课程建设的背景与挑战 ………………………………………3

一、社会变迁与经济发展的挑战 …………………………………………3

二、对分科林立的学科课程的质疑 ………………………………………4

三、教师角色优化的需要 …………………………………………………6

第二节 STEM 课程建设的本质、模式及特征 …………………………………7

一、STEM 课程的本质属性 ………………………………………………7

二、STEM 课程的建设模式 ………………………………………………9

三、STEM 课程的建设特征 ………………………………………………14

第三节 STEM 课程建设的问题与对策………………………………………16

一、STEM 课程建设的典型经验 …………………………………………16

二、STEM 课程建设的问题反思 …………………………………………18

三、STEM 课程建设的若干建议 …………………………………………20

第二章 STEM 课程目标设计………………………………………………………23

第一节 STEM 课程目标设计：依据及框架 …………………………………25

一、STEM 课程的目标设计依据 …………………………………………25

二、STEM 课程目标设计框架 ……………………………………………33

第二节 STEM 课程目标设计：原则及要求 …………………………………42

一、STEM 课程目标确定原则 ……………………………………………43

二、STEM 课程目标叙写要求 ……………………………………………45

第三节 STEM 课程目标设计：案例及示范 …………………………………50

一、案例 1：制作育种培育箱 …………………………………………50

二、案例 2：低温保鲜不能少……………………………………………52

第三章 STEM 课程内容开发………………………………………………………55

第一节 STEM 课程内容开发原则……………………………………………57

一、因地制宜，因材开发 ………………………………………………57

二、场景真实，任务可行 ………………………………………………58

三、学科整合，工程导向 ………………………………………………59

第二节 STEM 课程内容来源与转化…………………………………………61

一、开发拓展课程 ………………………………………………………61

二、转化竞赛项目 ………………………………………………………68

三、萃取身边资源 ………………………………………………………75

第三节 STEM 课程内容组织与呈现 …………………………………………81

一、STEM 课程内容组织 …………………………………………………82

二、STEM 课程内容呈现 …………………………………………………84

第四章 STEM 课程的实施路径………………………………………………… 101

第一节 课程为主线，工程设计贯穿 ………………………………………103

一、统筹安排课程要素 …………………………………………………103

二、工程贯穿实施全程 …………………………………………………109

第二节 活动为载体，综合拓展延伸 ………………………………………123

一、基于学科，开展创意小制作 ………………………………………123

二、结合节庆，凸显 STEM 元素 ………………………………………127

三、挖掘特色，打造科创品牌 …………………………………………130

第三节 协同为支撑，实现共建共育 ………………………………………134

一、开发家庭资源 ………………………………………………………134

二、建设实践基地 ………………………………………………………140

三、探索校企共育 ………………………………………………………144

第五章 STEM 课程评价………………………………………………………… 147

第一节 STEM 课程评价的特点和原则 ……………………………………149

一、STEM 课程评价的特点 ……………………………………………149

二、STEM 课程评价的原则 ……………………………………………152

第二节 对课程的评价：提升教师课程知能 …………………………154

一、课程设计开发阶段：当好项目设计师 ……………………………156

二、教学实施阶段：做学生的导师和合伙人 …………………………159

三、总结反思阶段：促进共同发展 ……………………………………162

第三节 对学生的评价：促进学生全面发展 ………………………………167

一、基于目标，设计评价量表 …………………………………………167

二、嵌入过程，开展过程性评价 ………………………………………173

三、方式多样，组合开展评价 …………………………………………178

第六章 STEM 课程设计与实施案例…………………………………………… 189

第一节 合奏《小星星变奏曲》——设计制作小乐器 ………………………191

一、课程设计方案 ………………………………………………………191

二、项目实施案例 ………………………………………………………201

第二节 设计一种室内环境监测仪…………………………………………214

一、课程设计方案 ………………………………………………………215

二、项目实施案例 ………………………………………………………227

第三节 智能种植——以设计与搭建铁皮石斛生境智能监控系统为例 …243

一、课程设计方案 ………………………………………………………244

二、项目实施案例 ………………………………………………………251

参考文献………………………………………………………………………… 263

后记 ……………………………………………………………………………… 267