《基于STEM的PBL教学案例》选用了27个基于STEM的PBL教学案例,分为传承创新、创意制作、科学探究和生态环境4个部分,既有学科拓展课例,也有综合实践活动课例,任课教师可以根据自己教学的需求选择适合的案例进行参考。
《基于STEM的PBL教学案例》中,案例的教学设计分为项目背景、项目目标、适用学段、课时规划、项目实施和教学反思6个版块。这样的设计使得教学者能很快找到适用于自己教学的案例,也可以通过案例的教学设计选择或摒弃某些内容,找到感兴趣的主题进行STEM教育活动。
STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四个学科的简称。STEM教育主张以整合的教学方式让学生习得知识和技能,并灵活迁移来解决生活中真实存在的问题,目的是培养学生的综合素养、创新精神与实践能力。
STEM教育的课程内容不局限于四门各自独立的学科,也不是科学、技术、工程、数学的简单叠加,其更关注整合的意义与价值,强调对知识的应用和学科知识之间的联系。融合的STEM教育具有跨学科、协作性、体验性、设计性、情境性等特征,通过基于活动的学习模型,给学生提供快速深入的学习机会,使学生对学科知识理解更深入,有利于学生探究能力、协作能力和创造能力的提升。
项目式学习(PBL)是将现实中的复杂问题设计为学习项目,以明确的项目目标和学习目标为导向,通过模糊的学习过程来激发学生的创新意识并达成知识和技能习得的教学方式。在PBL中,整个活动的设计、实施由学生完成,教师的角色是对学生的兴趣和活动进行适当指导,以激发学生更深层次的兴趣,并促进学生的思维和能力向更高的阶段持续性发展。PBL的主要特征是学生以一种很强的目的性展开任务,自我分配不同的任务,具有较高的动机价值。
张晓容,中学正高级教师,全国优秀教师,四川省特级教师,四川省、成都市、天府新区三级名师工作室领衔人,四川省科技教育专家。长期进行中小学创新人才的选拔与培养研究,主持和参与了省级以上中小学教育科研课题11个,提出了培养高中生科技创新能力的SGC&UP实践模式,获得过国际工程与技术教育协会贡献奖。公开发表论文20余篇,策划指导编制初中物理创新实验教学片74个,主持编写教育专著10部。
任玉芹,硕士研究生。全国创意编程321名师计划成员,全国3D创意设计“创客导师”,全国虚拟机器人竞赛优秀指导教师,国赛教练,优秀辅导教师,四川省义务教育信息技术教材编委。教学成果曾入选中国教科院STEM课程资源。多篇论文发表在***、省级刊物上。
冰洁,硕士研究生。中学高级教师,国家二级心理咨询师。全国STEM十佳教师,全国首批STEM种子教师,成都市学科带头人,成都市优青,高新区名师工作室领衔人,高新区教师发展基地主持人。多次获全国赛课一等奖。主编七本STEM教程;参编十五本省级信息技术教材,七本省级信息技术教辅,一本STEM实验教材。公开发表多篇学术论文。主研的课题多次获奖。曾受邀在全国、省、市研讨会上执教公开课、做专题讲座及培训。
徐光德,中国校园e站骨干教师,四川省生物骨干教师培训专家,成都市生物骨干教师。多篇论文发表在***、省级刊物上,部分被人大报刊复印资料全文转载;多节创新实验微课被收录到义务教育初中生物教师用书中。曾受邀在全国教材交流研讨会上作专题发言。先后为西藏、安徽、四川等地教师培训十余次。
杨波,中国STEM教育2029行动计划全国首批“种子教师”,全国优秀科技辅导教师,“一师一优课,一课一名师”部级优课获得者。参编《带你去创新》《金典中考·物理》等多部教材及教辅资料。主研多个省、市级课题。多次承担各级各类示范课及讲座。辅导的学生多次获***、省级、市级奖励。
STEM-PBL之传承创新
古法制糖
深度解读苏轼,健全自身人格
剥茧抽丝
自制麦克斯韦滚摆
探索陶艺之旅,制作倒流香器
有故事的面具
STEM-PBL之创意制作
“检验光合作用释放氧气”演示装置
能自动加热的杯子
智能灯
微生物作画
水火箭
自制照相机
纪念元素周期表150周年“华诞”
分子运动现象实验装置的改进
百变电筒
STEM-PBL之科学探究
点“橘皮”成“油”
叶脉艺术
创制简易乐器
模拟根毛细胞的吸水和失水
探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
“浮力产生原因”演示装置
假如我流落荒岛
光影艺术之裸眼3D
STEM-PBL之生态环境
空气中悬浮颗粒物的测定与分析
森林火险气象站
水动力河道漂浮物清理装置的设计
PM2.5监测机器人设计