基於課程標準的教學設計 有趣有料有效的STEM跨學科培養教學方案 教師用書 教學法 中國青 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 翰林書苑圖書專營店

齣版社： 中國青年齣版社

ISBN：9787515349879

商品編碼：26869141287

叢書名： 教學設計

序　科創教育推動跨學科教學/ 楊念魯  

序　設計“雙贏”的STEM教育課程　建構適應課程改革的新能力 / 李希貴  

序　“STEM 創意寫作”：科創教育實踐的新思路 / 李亦菲 

前　言  

閱讀指南  

課堂教案

1  “日光節約時製”——夏時製中的科學  

學生們可以用一些荒誕可笑的假說來解釋夏時製，然後將這些假說寫下來。通過這個過程，學生們可以充分瞭解科學方法的基本知識。

2  製作紙飛機遊戲  

學生們可以有機會動手製作高性能的紙飛機，同時，在這個過程中，他們可以接觸到科技寫作和工程學的基本原則。

3  自製冰激淩與火箭科學  

通過冰激淩從液態到固態的過程，探索物理特性和工程原理，並設計製造一個存放冰激淩的冷藏箱。

4  星球歐不裂  

雖然學生們可能會有一點兒狼狽，但他們可以通過黏糊糊的歐不裂來探索我們的宇宙以及宇宙中的生物形態。

5  如何進行科幻寫作  

在本課中，學生們將進行大量的寫作練習，學會如何結閤科學原理和自己的想象力來創作一些非常棒的故事。

6  製造聲波  

學生們通過製造屬於自己的樂器和探索聲波的特性，一步步發現音樂與數學之間的關係。

7  那裏麵可能有骨頭  

噓……這是一個秘密。學生們將利用自己所掌握的偵探技巧來辨彆一個神秘之物中究竟有些什麼東西，並且在這個過程中學習一些相關的生物學知識。

8  打造锡紙船  

工程師——聽起來真厲害！學生們將會盡己所能設計並測試一艘航海锡紙船。在這個過程中，他們將接觸到一些關於密度的知識，然後結閤新學到的知識，創作乘船冒險和探險的故事。

9  水，到處都是水，可是沒一滴能喝  

不管對於哪一個STEM學科來說，水都是非常重要的。在本課堂中，學生們首先會用不同方法汙染水，隨後打造閤適的淨水器對水進行淨化，以此來探索水的不同特性。

10  關於超能力的科學  

在這個關於超能力的課堂中，學生們將會開展DNA提取、飛機設計、打造秘密基地，還有機會設計一款能夠幫助超ji英雄拯救世界的安全的交通工具。

11  無限循環  

在本課中，數學將會與詩歌摩擦齣精彩的火花。

12  重寫僵屍啓示錄  

這是對學生的考驗。學生需要利用自己科學方麵的所有知識，用智慧去戰勝入侵者僵屍。

附錄一　自我評價錶  

附錄二　學生問捲調查  

附錄三　科學百科  

《基於課程標準的STEM教學設計：有趣有料有效的STEM跨學科培養教學方案》這是一本關於STEM學科和創意寫作融閤培養的教學方法書。本書收錄瞭12個簡單、有趣又吸引人的各種各樣主題的課堂教案，涉及到物理、生物、數學、科學和寫作等知識內容，比如音樂中的物理、科幻小說寫作、超能力背後的科學、航空航天等，仔細規劃瞭講解、實驗、討論等教學活動的時間，介紹瞭激發學生學習STEM的內在動力和天生好奇心的教學方法。在每一個教案中，有效引導和實施STEM學科和寫作的融閤，幫助教師用學生感興趣的方式講解知識，並訓練學生使用科學語言寫作和描述事實的能力。

《STEM教育：點燃孩子們的科學好奇心與創造力》 引言 在信息爆炸、科技飛速發展的今天，STEM（科學、技術、工程、數學）教育的重要性已毋庸置疑。它不再是簡單的學科知識傳授，而是培養學生解決問題能力、創新思維、團隊協作以及適應未來社會需求的綜閤性教育模式。本書旨在為一綫教育工作者提供一套係統、實用的STEM跨學科教學設計理念與實踐方案，幫助教師們在日常教學中，點燃孩子們對科學的好奇心，激發他們的創造潛能，培養具備未來核心競爭力的優秀人纔。 第一部分：STEM教育的時代脈搏與教育哲學 1. STEM教育的興起與時代背景： 全球視野下的STEM浪潮： 簡述STEM教育在全球範圍內的興起，及其與國傢發展戰略、人纔培養需求的緊密聯係。分析當前世界科技革命對教育提齣的新挑戰與新要求。 中國特色STEM教育的探索： 結閤中國教育改革的進程，探討STEM教育在中國的發展現狀、麵臨的機遇與挑戰。強調STEM教育與中國“立德樹人”根本任務的有機統一。 為什麼要推行STEM教育？ 從宏觀層麵分析STEM教育對培養創新型人纔、提升國傢競爭力、促進社會可持續發展的意義。具體闡述STEM教育如何幫助學生構建跨學科的知識體係，形成科學的世界觀和方法論。 2. STEM教育的核心理念與教育哲學： “跨學科”：打破學科壁壘，融匯貫通： 深入闡釋STEM教育的“跨學科”特質，並非簡單地將四個學科進行疊加，而是強調它們之間的內在聯係與相互促進。舉例說明，例如，設計一個能解決生活問題的機器人，就需要整閤科學（機械原理、電路）、技術（編程、傳感器）、工程（結構設計、材料選擇）和數學（幾何、代數、比例）等多個領域的知識。 “探究式學習”：從“知道”到“做到”，從“聽”到“創”： 強調STEM教育的核心在於“做中學”（Learning by Doing）和“探究式學習”（Inquiry-Based Learning）。教師的角色從知識的傳授者轉變為學習的引導者、促進者和閤作者。鼓勵學生主動發現問題、提齣假設、設計實驗、收集數據、分析結果，並從中得齣結論。 “問題導嚮”與“項目式學習”：解決真實世界的問題： STEM教育的精髓在於以真實世界中的問題為驅動，引導學生通過項目式學習（Project-Based Learning）來解決問題。這種學習方式能夠極大地激發學生的學習興趣和內在動機，讓他們感受到學習的價值和意義。 “計算思維”與“工程思維”：構建解決問題的能力框架： 詳細介紹計算思維（將復雜問題分解、模式識彆、抽象化、算法設計）和工程思維（定義問題、構思解決方案、原型製作、測試與迭代）在STEM教育中的重要性，以及如何將其融入教學實踐。 “核心素養”的培養：麵嚮未來的全麵發展： STEM教育不僅僅是學科知識的習得，更是為瞭培養學生在21世紀生存和發展所必需的核心素養，包括但不限於：批判性思維、創造力、閤作能力、溝通能力、信息素養、科學探究能力、設計與創新能力等。 第二部分：基於課程標準的STEM跨學科教學設計框架 1. 精準對接課程標準：STEM教育的“根”與“魂”： 理解課程標準： 詳細解讀國傢關於義務教育課程設置的指導意見，以及各學科的課程標準。強調STEM教學設計必須以國傢課程標準為根本依據，確保教學內容與學段目標相符。 “標準驅動”的STEM教學設計： 如何從課程標準的學科知識點、能力要求、核心素養目標齣發，提煉齣適閤開展STEM跨學科教學的切入點和主題。例如，學習“力與運動”的物理知識，可以與“設計一個能運送貨物的簡易裝置”的工程項目相結閤。 知識、技能與素養的整閤： STEM教學設計不是孤立的，而是要將各學科的知識點、操作技能與STEM核心素養的培養目標進行有機融閤，形成整體的教學目標。 2. 構建STEM跨學科教學設計模型： “問題-項目-探究-創造”四維一體設計模型： 發現真實問題： 如何引導學生從生活、自然、社會中發現值得探究的STEM問題，例如“如何設計一個更節能的照明係統？”、“如何淨化被汙染的水源？”。 設計STEM項目： 基於問題，設計一個具有挑戰性、趣味性和操作性的STEM項目。項目應包含明確的學習目標、可行的步驟、所需的資源和評價標準。 引導科學探究： 在項目執行過程中，引導學生運用科學探究方法，如觀察、實驗、測量、分析等，去理解問題背後的科學原理。 鼓勵協同創造： 鼓勵學生通過閤作，運用技術、工程、數學知識，設計、製作、測試、優化解決方案，最終實現創造。 PBL（Project-Based Learning）與STEM的融閤： 詳細闡述項目式學習在STEM教育中的應用，包括項目選擇、團隊組建、任務分配、過程指導、成果展示等關鍵環節。 STEAM（Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics）的延伸思考： 簡要探討在STEM教育中融入藝術（Arts）的價值，以及如何通過藝術設計、美學理念提升STEM作品的觀賞性和創新性，培養更具綜閤素養的人纔。 3. 教學環節的設計要點： 激發興趣與情境創設： 如何通過生動的導入、引人入勝的故事、有趣的實驗現象來激發學生對STEM學習的興趣，創設真實或模擬的探究情境。 引導探究與協作： 教師在教學過程中扮演何種角色？如何通過提問、示範、支持來引導學生主動探究？如何組織和管理學生小組閤作？ 技術工具的應用： 介紹適閤STEM教學的各類技術工具，如編程軟件（Scratch, Python）、3D打印機、傳感器、機器人套件、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）技術等，以及如何在教學中有效運用這些工具。 數學思維的滲透： 如何在STEM項目中自然地融入數學概念和數學思維，例如利用數據分析、幾何建模、函數關係等解決問題。 成果展示與評價： 如何讓學生展示他們的項目成果？STEM項目的評價體係應包含哪些維度？如何進行過程性評價與終結性評價？ 第三部分：STEM跨學科教學方案示例與實踐指導 1. 具體教學方案設計（示例）： 示例一：環保主題——“我的綠色傢園” 目標學段： 小學中高年級 核心問題： 如何減少傢庭垃圾，保護環境？ 學科融閤： 科學： 認識垃圾分類的科學原理、瞭解廢棄物的降解過程、學習簡單的環保知識。 技術： 學習使用簡單的編程工具設計與垃圾分類相關的互動遊戲或提示應用。 工程： 設計和製作環保分類垃圾桶、簡易的堆肥裝置、或利用廢棄物製作有用的物品。 數學： 統計傢庭垃圾的種類和數量，計算垃圾的減量化效果，理解百分比等概念。 項目活動： 開展傢庭垃圾分類實踐、設計和製作環保海報、組織一次環保主題班會、製作“變廢為寶”的手工藝品。 評價方式： 學生項目報告、作品展示、小組閤作情況、知識問答。 示例二：機械運動主題——“讓小車動起來” 目標學段： 初中 核心問題： 如何設計一個能夠自主移動並完成特定任務的小車？ 學科融閤： 科學： 學習力的概念（推力、摩擦力、重力）、運動規律、簡單電路知識。 技術： 學習使用圖形化編程或簡單的代碼（如Arduino C）控製電機、傳感器。 工程： 設計小車的底盤結構、選擇閤適的驅動方式、集成傳感器和控製模塊，製作小車原型。 數學： 計算小車的速度、距離、時間關係，利用比例和幾何知識進行結構設計。 項目活動： 組裝和調試小車、編寫控製程序、測試小車在不同路況下的行駛能力、設計小車完成迷宮穿越或障礙越野任務。 評價方式： 小車設計圖、程序代碼、測試報告、任務完成度、團隊協作錶現。 （可設計更多不同主題、不同學段的示例方案，例如：人工智能初步、智能傢居體驗、水資源利用、太空探索等） 2. 教師的角色與能力提升： 從“知識傳授者”到“學習引導者”： 闡述教師在STEM教育中的新定位，強調引導、提問、支持、激發學生主動性和創造性的重要性。 跨學科教學能力的培養： 教師如何提升自己的跨學科知識儲備和教學設計能力？建議教師們主動學習新的科學技術知識，參與相關的培訓和交流活動。 問題解決與創新思維的示範： 教師應成為學生解決問題和創新思維的榜樣，在教學中展現齣積極探索、勇於試錯的態度。 信息技術與工具的應用： 鼓勵教師熟練掌握和應用各種STEM教學相關的軟硬件工具，利用技術提升教學效果。 與傢長和社區的閤作： 鼓勵教師與傢長溝通，爭取傢庭支持；與社區資源對接，拓展STEM學習的空間和可能性。 3. STEM教學的評價與反思： 多元化的評價方式： STEM教育的評價應超越傳統的紙筆測試，采用更加多元化的方式，包括項目展示、作品集、過程性評價、同行評價、自我評價等。 關注過程與結果： 評價不僅要看最終成果，更要關注學生在學習過程中的思考、探索、閤作與進步。 教學反思與持續改進： 鼓勵教師對每一次STEM教學活動進行反思，總結經驗，不斷優化教學設計，提升教學質量。 結語 STEM教育是一場深刻的教育變革，它呼喚著教育者們用全新的視角和創新的方法去培養下一代。本書提供瞭一套係統性的STEM跨學科教學設計理念和實踐指南，希望能為廣大教育工作者提供有力的支持，讓STEM教育在課堂中落地生根，開花結果。讓我們攜手同行，用科學、技術、工程、數學的智慧，點燃孩子們探索世界的火花，為他們的未來賦能，為國傢的創新發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究如何將跨學科的思維模式更有效地融入日常教學實踐中，市麵上很多理論書籍讀起來總是高高在上，缺乏可操作性，感覺像是空中樓閣。然而，這本書真正觸動我的地方在於，它似乎能精準地把握住一綫教師的睏境，用一種極其接地氣的方式來闡述復雜的教育理念。它不是空泛地談論“為什麼要做STEM教育”，而是像一位經驗豐富的導師，手把手地教你“怎麼做”。我特彆欣賞其中對不同學科知識點進行有機整閤的具體案例解析，那種將物理、數學、工程知識在解決一個實際問題時自然交織在一起的示範，真是醍醐灌頂。它提供瞭一套清晰的、可復製的“腳手架”，讓原本覺得無從下手的教師，也能鼓起勇氣去嘗試設計那些宏大且復雜的項目式學習。這種從“知道”到“做到”的轉化路徑，纔是真正有價值的教育資源，它帶來的不是壓力，而是實實在在的信心和方嚮感。我感覺自己手裏握著的，不再是一本理論書，而是一套經過實戰檢驗的“工具箱”，裏麵裝著解決教學難題的精良器械。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，配上簡潔的白色字體，一下子就抓住瞭我的注意力。我一直很喜歡那種設計風格，感覺既專業又不失藝術感，拿在手裏很有分量，紙張的質感也相當不錯，翻閱起來非常舒服，不會有廉價感。內容排版上，作者顯然花瞭不少心思，字裏行間留白得當，使得閱讀體驗非常流暢，即便是麵對稍顯復雜的理論概念，也能保持清晰的脈絡。更讓我驚喜的是，書中的插圖和圖錶，設計得非常直觀且富有現代感，那些流程圖和案例分析的視覺呈現，比起我讀過的許多同類書籍都要精美和高效，能夠迅速幫助讀者抓住核心要點。整體來看，這本書從外在到內在，都體現齣一種對細節的極緻追求，這種對“美”和“功能性”的平衡把握，極大地提升瞭閱讀的愉悅度和知識吸收的效率。對於一個注重閱讀體驗的書籍愛好者來說，光是翻開它，就已經是一種享受瞭。我能感受到齣版方在製作這本書時，是真正用心去對待讀者的，這種用心，是能從細節中品味齣來的，讓人忍不住想要立刻沉浸其中，探索它所蘊含的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

我特彆喜歡這本書中強調的“未來導嚮”和“文化適應性”的視角。在快速變化的21世紀，教育的終極目標已經不再是知識的灌輸，而是培養學生麵嚮未知的適應能力和創新精神。這本書非常敏銳地捕捉到瞭這一點，它提供的教學方案並非僵硬的模闆，而是鼓勵教師根據本地的文化背景、學生的興趣點以及社區的資源，進行富有創造性的本地化改造。作者反復強調，真正的有效教學，必須是深深紮根於現實土壤的，要善於利用身邊的資源，將教室延伸到社區乃至自然環境中。這種“立足本土、放眼世界”的視野，讓整本書的理論框架顯得既紮實又富有生命力，它沒有將教師塑造成單純的執行者，而是激發瞭他們作為教育設計師和課程創新者的潛能。讀完之後，我感覺自己的教育視野被極大地拓寬瞭，不再局限於傳統的學科壁壘，而是開始思考如何培養能夠真正適應和塑造未來世界的公民。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格有一種奇妙的魔力，它不像傳統的學術著作那樣嚴肅刻闆，反而是充滿瞭活力和一種對教育的赤誠熱情。作者的筆觸非常生動，讀起來就像是和一位學識淵博卻又風趣幽默的同行在深夜咖啡館裏交流心得。他常常會穿插一些自己教學過程中的“翻車”經曆或者“靈光乍現”的瞬間，這種坦誠和真實感，瞬間拉近瞭與讀者的距離。他很少使用晦澀難懂的教育術語，即便需要引入專業概念，也會用日常的語言和生動的比喻來加以解釋，讓即便是初次接觸這些前沿教育理念的讀者也能毫不費力地跟上節奏。閱讀過程中，我常常會因為某個巧妙的觀點或某個有趣的例子而會心一笑，這種輕鬆愉快的閱讀體驗，極大地降低瞭知識學習的心理門檻。它成功地做到瞭寓教於樂，讓學習不再是枯燥的任務，而是一場充滿驚喜的探索之旅，這種對“人”的關懷，在教育書籍中是極其難得的。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象尤為深刻的是，這本書對於“評價體係”的探討。在如今這個高度重視量化成果的時代，如何科學、公正地評價跨學科項目學習的效果，一直是睏擾我的一個大難題。這本書並沒有簡單地套用傳統的筆試或測驗模式，而是深入挖掘瞭形成性評價在整個教學循環中的核心地位。它提供瞭一係列細緻入微的觀察工具和多元化的成果展示方式，比如如何通過學生的作品集分析其思維的深度、如何設計有效的同伴互評機製，甚至是如何評估團隊協作中的貢獻度。這些工具不僅具有很高的專業性，而且在實際操作中顯得非常可行。它引導我們跳齣“分數至上”的窠臼，轉而關注學生在解決問題過程中展現齣的能力發展和思維的遷移。這不僅僅是關於“教什麼”和“怎麼教”的指南，更是一部關於“如何真正看到學生的成長”的深刻反思錄，對於重塑教師的評價觀有著顛覆性的影響。