设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者 [Design Make Play：Growing the Next Generation of STEM Innovators] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 玛格丽特·赫尼，[美] 大卫·E·坎特 编，赵中建 张悦 译，赵中建 注

图书标签:

• STEM教育
• 创新思维
• 动手实践
• 游戏化学习
• 设计思维
• 创造力
• 青少年教育
• STEAM教育
• 项目式学习
• 科技教育

出版社： 上海科技教育出版社

ISBN：9787542862396

版次：1

商品编码：11873106

包装：平装

丛书名： 中小学STEM教育丛书

外文名称：Design Make Play：Growing the Next Generation of STEM Innovators

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：纯质

编辑推荐

适读人群 ：适用于教育工作者阅读

本书在很大程度上融入了美国《K—12年级科学教育框架》和《下一代科学标准》的主要思想和观点，尤其是实践或跨学科学习的观点。本书是美国教育从业者、教育政策制定者、教育研究人员和创客的智慧结晶，他们用创新的前沿的方法激发诱导年轻人学习科学技术。本书包含13个章节内容，选编了有关科学与技术学习的创新性课程计划的真实案例，这些案例发生在学校、博物馆、社区中心、虚拟平台等地方。每个章节都介绍了学习方法，重新点燃了孩子们学习STEM的内在动力和天生好奇心。本书可为教育决策者、实践者、研究者和课程编制者提供借鉴。

内容简介

　　《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》的内容与美国新修订的中小学科学教育大纲衔接在一起，非常关注工程、设计以及跨学科教学。《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》是美国教育从业者、教育政策制定者、教育研究人员和创客的智囊，他们用创新的前沿的方法激发诱导年轻人学习科学技术。《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》包含十三个章节内容，探讨了现实世界创新过程的案例，这些案例发生在学校、博物馆、社区中心、虚拟平台等地方，非常广泛。每个章节都介绍了学习方法，重新点燃了孩子们学习STEM的内在动力和天生好奇心。《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》选编的有关科学与技术学习的创新性课程计划的真实案例，可为教育决策者、实践者、研究者和课程编制者提供借鉴。

作者简介

　　赵中建，华东师范大学教授、博士生导师，上海纽约大学文理学院副院长，兼任国家基础教育课程教材专家工作委员会委员、《全球教育展望》杂志副主编；曾任华东师范大学国际教育中心主任、课程与教学研究所副所长、中国教育学会比较教育分会秘书长：曾为英国伦敦大学教育学院客座研究员和美国宾夕法尼亚大学教育研究生院富布莱特高级访问学者。
　　坚持“立基点于本土，求视野于世界”之研究原则，长期从事联合国教科文组织文献研究、全民教育研究、印度教育研究、美国教育研究、国家创新政策比较研究，积极倡导应用现代管理思想以促进学校管理创新，策划“联合国教科文组织教育”丛书；主编“美国基础教育改革研究”丛书：合作主编“当代教育理论”译丛；出版《学校管理体系与ISO9000标准》《学校文化》《学校经营》《战后印度教育研究》《质量为本——美国基础教育热点问题研究》《欧洲国家创新政策热点问题研究》《创新引领世界一美国创新和竞争力战略》等著作。

内页插图

精彩书评

　　★这本书告诉我们如何点燃激情、推进学习，如何培养形形色色的下一代创新者和制造者。如果你关心祖国的未来，那就读这本书，并把这些理念带进工作，没什么比这更重要了。
　　——施乐公司主席兼CEO厄休拉·波恩
　　
　　★这本书阐释了校外学习的重要作用。每个关心STEM教育的人、每个关心孩子的全面教育的人都应该读读这本《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》。
　　——伦斯勒理工学院院长雪莉·安妮·杰克逊
　　
　　★作者创作了一本发人深省的书，提示我们当代教育面临的*紧迫的挑战：怎么确保甚至提高21世纪学校的STEM教育……作者通过展示*前沿的方法，用令人信服的论据说明教学中使用富有创意的动手游戏在提高学习兴趣方面发挥的巨大力量，这是学习成功的关键，无论是在中学、大学，还是在更遥远的未来。
　　——美国纽约大学校长约翰·塞克斯顿
　　
　　★《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》是一本精彩的、有益的书……许多书只是口头上服务于发现式学习，然而这本书告诉了我们切实可行的方法。
　　——美国国家工程院主任、麻省理工学院前校长查尔斯·韦斯特

目录

导言 设计·制作·游戏：培养下一代科学创新者
第一章 创客的思维模式
第二章 玩得开心：学习、实践和创造
第三章 设计、制作、游戏与K一12年级科学教育学习目标的联系
第四章 纽约科学馆设计实验室：没有无聊的孩子!
第五章 寓学于乐？
第六章 博物馆和科学中心为家庭学习设计创客空间
第七章 终极街区派对：架起科学学习和游戏活动之间的金桥
第八章 导电面团电路实验
第九章 教学资源区：教育者的创客宫殿
第十章 修补设计
第十一章 科学游戏：激励学生全情投入并参与科学学习的引导游戏
第十二章 开辟自主道路，培养下一代发明家
第十三章 马诺新技术高中：聚焦5TEM学校新浪潮
作者简介
致谢
译者后记

精彩书摘

　　《设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者》：
　　设计不一定是一种教授特定的STEM内容的有效途径，但它一定是激起学生学习STEM内容之欲望的有效且强有力的途径。以设计为基础的活动的优势在于，一旦设计活动顺利完成，则它们极具高激励性且是多学科的。设计精良的问题可以让学生投入精力，并鼓励他们用已知的知识来为自己界定问题。它们会触发一种强烈的求知需求，让学生有动力去学习相关的新的概念和技能。每一个精心设计的问题的核心，都是一种学习丰富的且以有用的信息、相关的概念、技术技能而呈现的STEM内容之机会，而这有助于学生进一步制定或改进设计。例如，当你设计一样帮助你在荒岛生存的物品时，你需要调查气候，辨认可找到的动植物，研究简单的水过滤方法，以及建造能承受极端天气的建筑物的材料强度。
　　设计活动要求有不同的解决方案，每一种解决方案如同其设计者一样是独一无二的。这使得设计活动与工程过程的一致性要远高于与科学过程的一致性。科学的目标是要达到最简洁有效的解释，而工程的目标是要协调折中以在众多可能的解决方案中达成一个最佳方案。把设计活动纳入要“涵盖”特定内容的标准课程中，这对教育者来说多少是个挑战，如果学生对一个问题有不同的反应，这就很难确保教育者们会高度关注这些需要传递的具体内容。
　　然而，以设计为基础的活动给予了所有学生以很高的奖赏。当孩子参与设计教学的活动时，我们观察到如下情况：
　　·孩子们，尤其是那些自认为不太擅长STEM的孩子，在直接体验到核心内容和技能对于解决问题（与个人相关且亲身参与）是如此不可或缺，且学习技能不能仅仅通过教授获得时，他们的动力会更强且会更多地进行参与。比如，通过设计一件家具来学习比例（scale），就比通过比率、比例计算问题来学习这一概念更能调动他们的积极性。
　　·当受到激励且亲身参与时，学生在面对困难时会更愿意坚持，从而开展更深内容的学习。
　　·当真正地遇到有意义的问题时，学生会开始把最初的失败看作是成功找到解决办法的必要尝试。
　　基于不同学习者的独特兴趣、癖好、背景知识和技能来创建设计问题是困难的，这在面对那些不愿学习的学生时尤其如此。因为他们还没有对诸如小汽车、火箭、机器人等此类典型的“移动型”（go-to）技术活动感兴趣。我们必须找到引起他们兴趣的新的问题情景。此外，年轻人更喜欢联系现实世界来看待问题，因为问题不是孤立地、内容形式单一地存在着，而是常常包含着多种理念多种学科。
　　……

前言/序言

“思维工坊”：激发创造力，点亮STEM新星 在瞬息万变的时代，培养下一代的创新能力，尤其是STEM（科学、技术、工程、数学）领域的创新精神，已成为全球教育领域的重要课题。然而，传统的教育模式往往侧重于知识的灌输，而忽略了动手实践、解决问题的能力以及跨学科的融合。正是基于这样的洞察，“思维工坊”系列丛书应运而生，它并非一本单纯的教科书，而是一套旨在重塑学习体验，鼓励孩子们成为主动探索者、好奇的实践者和未来的创新者的教育工具。 “思维工坊”系列丛书的核心理念在于“做中学”。它深信，真正的理解源于亲身体验，而深刻的创新则诞生于自由的探索。因此，这套丛书摒弃了枯燥的理论阐述，转而将孩子们带入一个充满活力、动手实践的“思维工坊”。在这里，每一个项目、每一个挑战，都围绕着核心的STEM概念展开，但其呈现方式却极富趣味性和启发性。 构建与发现：让好奇心驱动学习 “思维工坊”系列的第一批图书，将重点聚焦于“构建与发现”这一主题。孩子们将不再是被动地接收信息，而是成为积极的创造者。例如，在关于“机械工程入门”的章节中，我们不会简单地讲解齿轮、杠杆的原理，而是会引导孩子们利用提供的简易材料，动手搭建属于自己的小型机械装置——可能是能够自动完成简单任务的机器人手臂，也可能是可以穿越模拟障碍的车辆。在这个过程中，孩子们会在尝试、失败、再尝试中，自然而然地理解机械传动、力学平衡等核心概念。他们会学习如何分析问题，如何设计解决方案，如何用自己的双手将抽象的科学原理转化为可见、可操作的实体。 另一本聚焦于“电路与编程启蒙”的书籍，则会带领孩子们走进电子世界的奇妙之旅。通过使用安全的、易于操作的电子模块和可视化编程工具，孩子们可以亲手搭建简单的电路，并为其编写指令。他们可以制作一个能够根据光线强度自动亮起的夜灯，或者设计一个能响应声音的互动小装置。这种“边做边学”的方式，将抽象的编程逻辑变得直观易懂，让孩子们在享受创造的乐趣的同时，也掌握了未来至关重要的数字技能。他们会学会如何分解复杂的任务，如何进行逻辑思考，如何调试和优化自己的代码，这些都是培养计算思维的关键要素。 设计与创新：从想法到现实的飞跃 “思维工坊”系列更进一步，将重点放在“设计与创新”上。这部分内容旨在培养孩子们的创造性思维和解决问题的能力。书中会引入设计思维的框架，引导孩子们学会如何识别生活中的问题，如何构思创意解决方案，如何进行原型设计和迭代改进。 例如，一本名为“材料科学的创意实验室”的书籍，将鼓励孩子们探索不同材料的特性。他们可能会被要求利用回收材料设计一个能够承受一定重量的桥梁，或者用纸板制作一个能够抵御风吹雨打的庇护所。在这个过程中，孩子们需要考虑材料的强度、韧性、防水性等因素，并根据实验结果进行优化。他们会学习到，即使是最普通的材料，通过巧妙的设计也能焕发出新的生命力。 另一本关于“艺术与科技的融合”的书籍，则将鼓励孩子们将艺术的审美与科技的创造力相结合。他们可能会被引导用3D打印技术设计和制作独特的艺术品，或者利用微控制器和传感器创作交互式的艺术装置。这样的项目不仅能激发孩子们的想象力，还能让他们理解不同学科之间的联系，培养跨学科的视野。他们会意识到，科学和艺术并非割裂，而是可以相互启发，共同创造出更具深度和广度的作品。 协作与挑战：在互动中成长 “思维工坊”系列深知，学习不仅仅是个人的探索，更是团队协作与沟通的过程。因此，许多项目都被设计成适合小组合作的形式，鼓励孩子们在共同的目标下，分享想法，分工合作，解决难题。 例如，在“机器人挑战赛”的设计书中，孩子们会被分成小组，共同设计和建造一辆能够完成特定任务的机器人。在团队合作中，孩子们需要学会倾听彼此的意见，协商决策，甚至可能因为意见不合而产生冲突，但他们也会在解决这些问题的过程中，学会沟通、妥协和尊重。最终，当他们的团队共同克服困难，完成任务时，那种成就感和团队凝聚力将是无可比拟的。 此外，“思维工坊”系列还会提供一系列“创意挑战”单元。这些挑战可能是一个开放性的问题，例如“如何设计一个更可持续的校园环境”，或者是一个需要利用所学知识解决的实际问题。这些挑战没有标准答案，鼓励孩子们跳出思维定势，提出大胆的想法，并尝试用创新的方法去实现。这将极大地锻炼他们的批判性思维和独立思考能力。 面向未来：培养STEM的领航者 “思维工坊”系列丛书的核心目标，是为孩子们在未来的STEM领域打下坚实的基础，并培养他们成为具备创新精神、解决问题能力和终身学习意愿的未来领航者。 通过“设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者”这一主题，这套丛书传递了一个明确的信号：STEM教育不应是枯燥的理论学习，而应是充满乐趣的实践探索。它鼓励孩子们“设计”——拥抱创意，敢于构思；“制作”——动手实践，将想法变为现实；“游戏”——享受过程，在玩乐中学习。 这套丛书相信，每一个孩子都拥有成为创新者的潜力。通过提供一个安全、有趣、富有启发性的学习环境，“思维工坊”系列将点燃孩子们内心的好奇火花，引导他们主动探索科学的奥秘，拥抱技术的进步，挑战工程的极限，并用数学的思维解决问题。它将帮助孩子们建立自信，培养韧性，让他们相信，通过不懈的努力和不断的尝试，他们能够创造出属于自己的未来，并为社会带来积极的改变。 “思维工坊”系列不仅仅是图书，它更是一种教育理念的实践，一种对未来人才培养的承诺。它期待着看到一代又一代的STEM创新者，在“思维工坊”的启迪下，茁壮成长，点亮未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，色彩的搭配大胆而富有活力，那种明快的调子一下子就抓住了我的眼球。内页的排版也极其考究，信息密度适中，图文并茂的设计让人在阅读复杂概念时也不会感到枯燥。我特别喜欢它在视觉上传达出的那种鼓励探索和动手实践的氛围，那种“你也可以做到”的积极信号透过纸张都能传递出来。装帧的质感也非常好，拿在手里沉甸甸的，感觉就像是拿到了一份精心打磨的工具箱，而非仅仅是一本普通的书籍。这种对物理形态的重视，本身就在无声地告诉读者：设计和制作的过程，和最终的成果一样重要。光是翻阅这本书的初期体验，就已经让我对它所蕴含的知识充满了期待，它成功地建立了一种对未来学习旅程的兴奋感和仪式感。

评分☆☆☆☆☆

这本书在案例选择上的独到眼光，简直是教科书级别的示范。它呈现的不仅仅是成功的范例，更有许多“失败后如何优化”的真实记录。我记得有一个关于可穿戴技术的小节，作者详尽地分析了早期的原型在人体工程学上遇到的重重困难，以及团队如何通过迭代设计来解决问题。这种坦诚和务实，让我觉得作者真正理解创作者的心路历程——创新从来都不是一帆风顺的直线。通过这些鲜活的、带着泥土气息的案例，我学到的不仅仅是技术知识，更是面对挫折时应有的韧性和系统性的问题解决能力。这些案例的丰富性与代表性，远远超出了我对一本聚焦于“下一代”培养的书的预期。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，这本书保持了一种令人耳目一新的平衡感。它既有学术讨论的严谨性，确保了内容的可靠性，又充满了面向青少年的那种鼓舞人心的热情和亲和力。作者似乎非常擅长用生动的比喻和日常生活的观察来解释复杂的工程术语，读起来毫不费力，就像是朋友间的深入交流，而不是居高临下的说教。尤其是那些引导思考的提问部分，它们都不是那种标准答案式的测试题，而是激发深度批判性思考的开放式邀约。这种既不失专业水准，又不失趣味性的叙事方式，成功地建立起了一种双向的、对话式的学习体验，让阅读过程充满了互动的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

读完第一部分，我最大的感受是作者在构建知识体系上的那种匠心独运，完全没有采用那种传统的、堆砌事实的教科书模式。它更像是一场精心编排的探险，每章的过渡都自然流畅，仿佛你在跟随一位经验丰富的导师，一步步地从基础的“为什么”过渡到高阶的“怎么办”。我尤其欣赏它如何巧妙地将看似孤立的科学原理、工程思维与实际的创造过程编织在一起，让读者不再觉得STEM是几个分散的科目，而是一个相互依存的有机整体。那种深层次的逻辑串联，使得许多过去模糊不清的概念瞬间变得清晰起来，就像是给我的思维打通了新的经络。这种由浅入深、层层递进的结构，极大地降低了学习的门槛，却丝毫不牺牲内容的深度。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的价值远远超越了一本单纯的“教育指南”。它更像是一份关于未来公民素养的蓝图，它强调的“设计思维”和“创新精神”已经渗透到社会运行的每一个角落。我感触最深的是，它不仅仅关注技术层面的技能培养，更深入地探讨了伦理责任、协作精神以及如何将技术应用于解决现实世界中的复杂挑战。它在潜移默化中塑造读者看待问题的方式，教会我们如何从一个“消费者”转变为一个有能力创造和改进的“构建者”。这本书的最终输出，我认为不是一个会编程的孩子，而是一个拥有强大适应力和创造力的思考者，这是它最宝贵的贡献。

评分☆☆☆☆☆

书的质量不错，应该是正版的，包装也很好，送货速度也很快！

评分☆☆☆☆☆

很好，值得读

评分☆☆☆☆☆

讲解步骤十分清晰！

评分☆☆☆☆☆

图书很好！

评分☆☆☆☆☆

给公司采购的资料，还挺不错的。

评分☆☆☆☆☆

确实很好，灵感很多

评分☆☆☆☆☆

设计·制作·游戏：培养下一代STEM创新者

评分☆☆☆☆☆

学习中……物流很快

评分☆☆☆☆☆

对实际工作有不错的指导