STEAM課程項目手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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北京市第五中學分校　編著 著

圖書標籤:

• STEAM教育
• 項目式學習
• 課程設計
• 教學資源
• 科學教育
• 技術教育
• 工程教育
• 藝術教育
• 數學教育
• 創新思維

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121324383

版次：1

商品編碼：12162663

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-08-01

用紙：膠版紙

頁數：52

字數：26000

正文語種：中文

內容簡介

北京五中分校的steam課程，是參考國際優秀steam課程課例，進行改造和創新，旨在讓學生開展以問題解決為基礎的項目式學習，在習得科學知識的基礎上，增加動手做的課堂體驗。學生應用所學到的數學和科學知識應對真實世界的挑戰時，通過定義問題、研究思考、計劃、製作、測試、反思以解決問題。

作者簡介

　　北京五中分校是北京市科技示範校。2007年，北京市五中分校在美國奪得瞭全球第25屆頭腦創新大賽項目冠軍；在全國*一屆中小學生創新思維(DI)競賽上，學校的八支代錶隊將全部奬牌的一半盡收囊中。自2006年至今，在連續五屆的全國青少年未來工程師競賽中，共獲得5次團體*一名。2009年，在北京青少年科技創新大賽和北京市金鵬科技論壇兩項重要的科技賽事上，奪得6個一等奬。

目錄

項目一　棉花糖塔挑戰 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
項目二　設計鑲嵌圖案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4
項目三　手電筒設計與製作挑戰 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 8
項目四　飛行項目挑戰賽 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12
項目五　紙牌搭橋（1） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15
項目六　紙牌搭橋（2） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 18
項目七　風動力小車設計挑戰 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 21
項目八　硬紙闆自動機（1） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 23
項目九　硬紙闆自動機（2） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
項目十　投石機的設計與製作 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29
附錄1　團隊協作 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 32
附錄2　創新思維的SCAMPER 策略 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 37
附錄3　設計思維 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 40
附錄4　工程思維 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 43

前言/序言

STEAM教育是近幾年國際科技教育領域新興的研究和實踐範式，逐漸被越來越多的人認可和接受。STEAM教育關注對科學知識的解釋，科學探究的實踐，以及工程設計的結閤，其目標是整閤各領域知識和技能，將知識學習與生活實踐結閤起來，解決真實世界中的實際問題，培養創新型人纔。

STEAM倡導孩子超學科學習的概念，注重學習與現實世界的聯係；在學科之間，相互支撐，相互補充，共同發展。在相互碰撞中，培養各方麵技能和認知，強調孩子的主動探索精神。同時鼓勵孩子在科學、技術、工程和數學領域的發展和提高，培養孩子的綜閤素養，從而提升其全球競爭力。

本書關於STEAM 課程的研發，是參考國際優秀STEAM課程課例，進行改造和創新，最後形成十個活動項目。在活動項目的實踐過程中，讓學生開展以問題解決為基礎的項目式學習，在習得科學知識的基礎上，增加動手做的課堂體驗。學生應用所學到的各學科的知識在應對真實世界的挑戰時，他們定義問題、研究思考、計劃、製作、測試、反思以解決問題。

由於作者水平有限，書中難免會有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

STEAM課程項目手冊 探索與創新的實踐指南 引言 在日新月異的科技浪潮中，培養下一代的創新能力、解決問題的能力以及跨學科的思維方式已成為教育的核心目標。STEAM（科學、技術、工程、藝術、數學）教育的興起，正是為瞭迴應這一時代需求。它打破瞭傳統學科的界限，鼓勵學生將不同領域的知識融會貫通，以項目式學習（Project-Based Learning, PBL）為核心，通過動手實踐，激發他們的求知欲和創造潛能。 本書，《STEAM課程項目手冊》，正是為響應這一教育理念而精心打造的實踐性指導。它並非一套枯燥的理論說教，而是一本充滿活力、引領探索的行動指南。本書旨在為一綫教育工作者、課程開發者、學校管理者以及對STEAM教育充滿熱情的傢長提供一套係統、可操作的工具箱，幫助他們設計、實施和評估富有成效的STEAM課程項目。 我們深知，將STEAM理念轉化為生動的課堂實踐，需要豐富的創意、清晰的指導和可靠的資源。因此，本書的編寫宗旨是：賦能 Educators，激發 Learners，創造 Future。 我們希望本書能夠成為您在STEAM教育旅程中不可或缺的夥伴，助您點燃學生們心中科學的火花，驅動技術創新的引擎，解決工程挑戰的難題，揮灑藝術的靈感，並以數學的邏輯武裝他們的思維。 本書定位與價值 《STEAM課程項目手冊》 定位為一本麵嚮實際應用的指導書籍。它聚焦於如何將抽象的STEAM理念轉化為具體的、可執行的項目活動。本書並非一個簡單的項目集錦，而是提供瞭一套深入淺齣的方法論和框架，幫助使用者理解STEAM項目設計的核心要素，並能在此基礎上進行創新和拓展。 本書的獨特價值在於： 1. 實踐導嚮： 全書圍繞“如何做”展開，提供具體的項目設計流程、案例分析和評估工具，讓教育者能夠快速上手，將理念轉化為課堂實踐。 2. 係統性： 涵蓋瞭STEAM項目從概念提齣、目標設定、資源準備、活動設計、實施過程、成果展示到評價反饋的全流程，確保項目設計的完整性和有效性。 3. 跨學科整閤： 強調STEAM各學科之間的有機聯係，引導教育者設計能夠真正體現跨學科融閤的項目，避免“拼盤式”的簡單疊加。 4. 學生中心： 突齣以學生為中心的學習模式，鼓勵學生在項目中扮演主動探索者、問題解決者和創造者的角色。 5. 創新與可操作性： 提供可供參考的範例項目，並鼓勵讀者根據自身情況進行個性化改編，確保項目的靈活性和適用性。 6. 賦能教育者： 為教育者提供專業的指導和支持，幫助他們剋服在實施STEAM教育過程中可能遇到的挑戰，提升教學自信和專業技能。 本書內容框架 為瞭係統性地指導讀者完成STEAM課程項目的設計與實施，本書的結構設計力求邏輯清晰、循序漸進。我們將從STEAM教育的理念基礎齣發，逐步深入到項目設計的具體細節，並通過豐富的案例加以闡釋。 第一部分：STEAM教育的基石——理解與實踐 第一章：STEAM教育的時代意義與核心理念 為何需要STEAM教育？——21世紀人纔需求與教育變革的呼喚。 STEAM的構成與融通：深入理解Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics各自的內涵及其相互聯係。 STEAM教育的教育哲學：探究式學習、協作學習、問題解決式學習等關鍵要素。 STEAM教育的目標：培養創新思維、批判性思維、協作能力、溝通能力等核心素養。 第二章：項目式學習（PBL）與STEAM教育的完美結閤 PBL的本質與優勢：以真實世界問題為驅動的學習模式。 PBL在STEAM教育中的角色：如何通過項目來整閤學科知識和技能。 PBL的核心要素：挑戰性問題、真實情境、學生主導、深度探究、公眾展示。 STEAM項目的典型特徵：開放性、探索性、動手性、創新性。 第二部分：STEAM課程項目的設計——從構想到落地 第三章：項目主題的選取與確立 如何發現有價值的 STEAM 項目主題？——關注社會熱點、科技前沿、生活挑戰、學生興趣。 主題的適宜性評估：與課程目標、學生年齡、教學資源相匹配。 主題的延展性與深度：確保項目有足夠的探索空間和學習容量。 案例分析：不同領域 STEAM 項目主題的構思過程。 第四章：項目目標的設定與分解 SMART原則在目標設定中的應用。 學科知識與技能目標：明確學生需要掌握的科學原理、技術工具、工程方法、藝術錶現、數學概念。 核心素養發展目標：如解決問題能力、批判性思維、協作溝通、創新實踐等。 項目成果目標：對學生最終産齣的具體要求。 目標與評估的關聯：如何使目標成為評價的標尺。 第五章：項目挑戰性問題（Driving Question）的設計 什麼是有效的驅動性問題？——開放性、引人入勝、激發思考。 驅動性問題的不同類型：探究式、解決式、創造式。 驅動性問題與項目目標的對應關係。 設計驅動性問題的策略與技巧。 案例：針對不同主題的驅動性問題設計範例。 第六章：學習活動與過程的設計 STEAM項目學習的典型流程：啓動、探究、實踐、反思、展示。 如何設計引人入勝的啓動活動？——激發興趣、引入問題。 探究與研究活動的組織：引導學生搜集信息、分析數據、形成假設。 動手實踐與原型製作：工程設計過程、技術工具的應用、藝術創作手法。 協作與溝通的融入：團隊分工、信息共享、意見交流。 反思與迭代：引導學生審視過程、分析問題、改進方案。 跨學科知識與技能的有機整閤：如何讓各學科知識自然地在活動中發揮作用。 第七章：資源需求分析與準備 物質資源：器材、材料、工具、技術設備（如3D打印機、傳感器、編程軟件等）。 信息資源：書籍、網絡資料、數據庫、專傢訪談。 人力資源：教師指導、專傢顧問、社區支持。 時間與空間資源：課時安排、實驗室、創客空間、戶外場地。 資源獲取與管理策略。 第八章：成果展示與分享 多樣的成果形式：模型、報告、演示文稿、視頻、藝術作品、創新産品等。 如何設計有意義的展示平颱？——課堂匯報、作品展覽、科技競賽、社區分享會。 展示與溝通能力的培養：引導學生清晰、有效地錶達自己的創意與成果。 公眾反饋與評價：從同伴、教師、傢長、社區成員處獲取有價值的反饋。 第三部分：STEAM課程項目的實施與評估 第九章：教師在STEAM項目中的角色 從知識傳授者到學習引導者、促進者。 如何設計和管理項目？ 如何提供及時有效的支持與反饋？ 如何激發學生的學習動力和自主性？ 跨學科協作與教師專業發展。 第十章：學生在STEAM項目中的角色 主動的探究者、問題解決者、閤作者、創造者。 如何培養學生的自主學習能力？ 如何提升學生的團隊協作與溝通技巧？ 如何鼓勵學生勇於嘗試、不怕失敗？ 第十一章： STEAM 項目的評估體係 評估的意義與目的：診斷、形成性評價、總結性評價。 過程性評估：觀察記錄、反思日誌、同伴互評、教師評價。 結果性評估：項目成果的質量、創新性、展示效果。 核心素養的評估：如何評價學生在協作、創新、批判性思維等方麵的進步。 多樣化的評估工具與方法：量規（Rubrics）、評分標準、作品集、訪談。 評估反饋與指導：如何將評估結果轉化為學生進一步學習的動力。 第十二章： STEAM 項目的挑戰與應對策略 時間管理與進度控製。 學生興趣與參與度的維持。 技術與資源的可獲得性問題。 跨學科教師的協作睏難。 評價的客觀性與公正性。 安全教育與風險管理。 第四部分：精選STEAM項目案例庫（示例） 本書將收錄一係列精心設計的 STEAM 項目案例，涵蓋不同年齡段和學科交叉點，旨在為讀者提供具體的參考和靈感。每個案例都將包含： 項目名稱與主題 適宜年級 學科融閤點 核心驅動問題 學習目標（知識、技能、素養） 項目流程與活動設計 所需資源 成果展示形式 評估建議 拓展與變通思路 例如，部分案例可能包含： “我的城市，我的未來”： （工程、數學、藝術、地理）—— 學生設計一個可持續發展的城市模型，考慮能源、交通、建築、綠化等因素。 “會唱歌的機器人”： （技術、工程、藝術、數學）—— 學生利用編程和電子元件製作一個能演奏簡單鏇律的機器人。 “智能農業的探索”： （科學、技術、工程、數學）—— 學生設計並模擬一個基於傳感器和自動化技術的智能種植係統。 “時光膠囊的記錄者”： （科學、技術、藝術、曆史）—— 學生運用多媒體技術，製作一個代錶當今社會重要元素的“時光膠囊”數字檔案。 “生態平衡的守護者”： （科學、工程、數學、藝術）—— 學生研究本地生態係統，設計解決方案以改善或保護其生態平衡。 結語 《STEAM課程項目手冊》 的編寫，凝聚瞭我們對STEAM教育深刻的理解和對未來教育的殷切期望。我們相信，通過本書提供的係統性指導和豐富實踐案例，教育者們能夠更加自信、高效地開展STEAM教育，為學生們搭建一個充滿探索、創造與無限可能性的學習平颱。 STEAM教育並非遙不可及的宏大敘事，它就蘊藏在每一個好奇的眼神，每一次大膽的嘗試，每一個巧妙的構思之中。本書正是為瞭捕捉和放大這些閃光點，將它們轉化為孩子們認識世界、改變世界的力量。 願本書成為您點燃學生學習熱情、引領創新實踐的得力助手。讓我們攜手，共同開啓STEAM教育的美好未來！

評分☆☆☆☆☆

《STEAM課程項目手冊》這本書，給我帶來的最大感受就是“啓發”。它就像一把鑰匙，打開瞭我思維的鎖，讓我看到瞭STEAM教育的更多可能性。書中並沒有設置固定的“標準答案”，而是鼓勵讀者根據自己的實際情況，靈活運用其中的方法和思路。我尤其欣賞書中對於“跨學科融閤”的強調，它不僅僅是將科學、技術、工程、藝術、數學孤立地分開講解，而是巧妙地將它們融為一體，讓學生在解決一個實際問題的過程中，自然而然地接觸和運用到不同學科的知識。我嘗試瞭書中一個關於“環保科技裝置”的項目，它要求學生設計一個能夠監測和淨化空氣的裝置。在這個過程中，我的學生們不僅學習瞭傳感器的工作原理和單片機的編程，還學會瞭如何運用流體力學來優化空氣流通，以及如何從美學的角度來設計裝置的外觀。這本書不僅僅提供瞭項目的設計思路，更重要的是，它培養瞭一種解決問題的思維模式，一種將理論知識應用於實踐，並從中獲得創新靈感的思維模式。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到《STEAM課程項目手冊》這本書的時候，我並沒有抱太高的期望。畢竟，市麵上關於STEAM的書籍多如牛毛，真正能讓我眼前一亮的卻少之又少。然而，這本書卻齣乎意料地讓我感到驚喜。它沒有華麗的辭藻，也沒有晦澀難懂的理論，隻有實實在在的乾貨。書中每一個項目的呈現都力求精簡而精準，從材料清單到操作步驟，再到預期效果，都經過瞭精心設計。我尤其喜歡它在鼓勵學生自主探索方麵的篇幅，作者並沒有把答案直接擺在麵前，而是通過巧妙的提問和引導，讓學生在解決問題的過程中，主動去思考、去嘗試。我嘗試瞭書中一個關於“智能傢居模型”的項目，它要求學生設計並搭建一個能夠響應特定指令的智能傢居係統。在這個過程中，我的學生們不僅學習瞭電路知識和編程技能，更學會瞭如何分析問題、解決問題，以及團隊協作的重要性。這本書不僅僅是為教育者提供瞭課程資源，更重要的是，它傳遞瞭一種教育理念，一種鼓勵學生勇於嘗試、不怕失敗、並在實踐中不斷成長的教育理念。

評分☆☆☆☆☆

第一次接觸《STEAM課程項目手冊》這本書，純粹是齣於好奇，想看看如今的教育界都在玩些什麼新花樣。結果，這本書徹底顛覆瞭我對“課程手冊”的刻闆印象。它不像一般的教輔材料那樣，隻會告訴你“照做就行”，而是像一位經驗豐富的老朋友，在你需要的時候，悄悄地在你耳邊低語，給齣最恰當的建議。書中不乏一些極具挑戰性的項目，但作者總是能用一種非常接地氣的方式來解讀，將復雜的概念拆解成一個個易於理解的小步驟。我印象最深刻的是書中關於“機器人編程與藝術創作”的章節，它不僅僅是教你如何控製機器人做齣簡單的動作，更是引導你如何將編程語言的邏輯與藝術的韻律相結閤，創造齣獨一無二的藝術作品。我嘗試瞭其中一個項目，讓機器人根據音樂的節奏來繪製圖案，最終的結果齣乎我的意料，它不僅完成瞭技術上的要求，更展現齣瞭一種前所未有的藝術生命力。這本書的價值，絕不僅僅在於它提供瞭多少個項目，更在於它激發瞭我內心深處對創造和探索的熱情，讓我重新審視瞭教育的本質，以及它在培養下一代創新人纔方麵的關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

《STEAM課程項目手冊》這本書，從我翻開它第一頁開始，就有一種被點燃瞭的感覺。它不是那種枯燥的理論堆砌，也不是那種遙不可及的學術論文，而更像是一本充滿活力的工具箱，裏麵裝著各種奇思妙想和實操方法。我尤其欣賞它在項目設計上的循序漸進，從最初的概念構思，到細緻的資源準備，再到最後的成果展示，每一個環節都給齣瞭清晰的指導和具體的案例。書中那些五彩斑斕的圖示和清晰明瞭的步驟，讓我這個對STEAM領域不算特彆精通的讀者，也能夠毫不費力地跟著操作。我嘗試瞭書中一個關於“可持續城市模型”的項目，原本以為會很復雜，結果在手冊的引導下，從搭建微縮建築到編程控製交通信號燈，整個過程既有趣又有成就感。更重要的是，這本書不僅僅教授“怎麼做”，更強調“為什麼這樣做”，它鼓勵我們在項目中融入科學探究、技術創新、工程設計、藝術錶現和數學思考，讓我深刻理解瞭STEAM教育的核心理念，並且能夠靈活運用到自己的教學實踐中。這本書為我打開瞭一扇新的大門，讓我看到STEAM教育的無限可能，它不隻是課程，更是一種解決問題、激發創造力的生活方式。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《STEAM課程項目手冊》這本書，是我近期讀到的最令人興奮的教育類書籍之一。它以一種非常生動有趣的方式，將STEAM教育的理念和實踐相結閤，讓讀者在輕鬆愉快的閱讀過程中，就能掌握各種項目設計和實施的技巧。我非常喜歡書中對於“項目驅動式學習”的詳細闡述，作者並沒有把學生置於被動的接受者地位，而是鼓勵他們成為主動的學習者和創造者。我特彆提到書中關於“利用3D打印技術製作科學模型”的章節，它不僅僅是教你如何操作3D打印機，更重要的是引導你去思考，如何將抽象的科學概念，通過3D打印技術具象化，從而更好地理解和記憶。我的學生們用3D打印技術製作瞭一個精密的DNA雙螺鏇模型，這遠遠比看書上的插圖來得直觀和深刻。這本書不僅僅為我提供瞭一係列可操作的項目，更重要的是，它讓我認識到，STEAM教育的精髓在於培養學生的創造力、批判性思維和解決問題的能力，而這本書正是實現這些目標的最有力的助手。