小學STEM教育實踐路徑與方法——上海市世界外國語小學的探索 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張悅穎 等 編

圖書標籤:

• STEM教育
• 小學教育
• 實踐教學
• 教學方法
• 課程開發
• 外國語小學
• 上海教育
• 教育探索
• 創新教育
• 素質教育

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542865717

版次：1

商品編碼：12237761

包裝：平裝

叢書名： 中小學STEM教育叢書（第二輯）

開本：16

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：135

字數：182000

內容簡介

作為小學STEM教育的實踐者，作者在小學STEM實踐過程中形成具有一定本土特色的課程構架和教學模式以及積纍瞭操作性案例，本書或許可對其他學校開展小學STEM教育實踐具有建設性的幫助。

作者簡介

張悅穎是上海市世界外國語小學校長，也是上海市康健外國語小學校長。張悅穎還是市德育先進工作者、徐匯區園丁奬獲得者。瀋祖蕓是上海新優質學校研究所副所長、獨立教育媒體人。

目錄

PART Ⅰ

世外小學STEM課程的構建與運行

像科學傢、工程師工作般地學習

高質量STEM項目的標準有哪些

支持型的教學資源從何而來

教室環境布置怎樣支持探究式學習

思維導圖如何幫助我們理清思路

如何在STEM課堂中有效提問

如何組織和實施有效討論

誰決定瞭“等待時間”

“失敗”為什麼在探究過程中是重要的

怎樣確保學生在STEM課堂上的安全

PART Ⅱ

以科學課為核心課程的STEM教學

設計為先

3D打印技術支持下的課堂教學

小學VJC程序設計機器人課程創新的初步探索

IMMEX-C——基於問題解決的多媒體互動練習與評估

“荒島求生”

“屋頂農場”

世外TED大會——奇思妙想校長奬

精彩書摘

　　《小學STEM教育實踐路徑與方法：上海市世界外國語小學的探索》：
　　7.跳躍型思考者
　　這些學生思維極其敏銳和活躍，他們能夠想到用非常簡單和聰明的方法來解決問題。當所有學習內容呈現在他們眼前時，這些學生早已將其映人眼簾，並迅速在頭腦中進行分析和判斷。在課堂上邀請這類學生發言有時也是明智之舉，他們的迴答常常讓人眼前一亮，茅塞頓開，為全班打開通往知識王國的另一扇大門。
　　問題二：怎樣做纔能給所有學生提供參與學習的機會？
　　在課堂交流中，我們會發現有些學生常常保持沉默，幾乎沒有發言，有些學生發言則是吞喬吐吐，不甚流暢，這可能是由多種原因造成的。有些學生可能正在嘗試用新學到的內容和精確的語言來錶述答案；有些學生語言不太流利，或是對某些專業術語不熟悉。
　　針對學生的不同情況，教師可以使用不同的問題，如：
　　如果學生不願意當眾發言，教師可以問：“請你指齣它的根在哪裏。”
　　如果學生一次隻能說幾個單詞，教師可以問：“這是植物的根還是莖？”
　　如果學生隻使用短句來迴答問題，教師可以問：“請你來描述一下植物的根吧。”
　　如果學生能夠用精確的專業術語來錶述答案，教師可以問：“請你解釋一下植物是如何獲取水分的。”
　　通常，教師需要給這些學生足夠的等待時間，鼓勵他們說齣自己的理解和想法，也可以嘗試除口頭提問以外，在課堂上用文字、模型和圖像等多種方式來呈現問題，這也不失為另一個有效的方法。
　　……

《小學STEM教育實踐路徑與方法——上海市世界外國語小學的探索》 一、引言 在全球教育改革的浪潮中，STEM（科學、技術、工程、數學）教育作為一項前瞻性、綜閤性的教育理念，正日益受到各國教育界的重視。它不僅僅是學科知識的簡單疊加，更是通過跨學科融閤，培養學生解決實際問題的能力、創新思維、協作精神和批判性思維。上海市世界外國語小學（以下簡稱“上外附小”）作為一所深耕教育沃土的學府，始終走在教育創新前沿，積極探索小學STEM教育的本土化實踐路徑與方法，為我國小學STEM教育的發展提供瞭寶貴的經驗與啓示。本書旨在係統梳理和展現上外附小在STEM教育方麵的深度探索與豐碩成果，為廣大教育工作者提供一個可藉鑒、可推廣的實踐範本。 二、STEM教育的時代價值與挑戰 在21世紀，知識更新迭代加速，社會對人纔的需求呈現齣多元化、高層次的特點。傳統的學科劃分教學模式，在一定程度上限製瞭學生綜閤能力的培養。STEM教育的興起，正是為瞭應對這一挑戰。它強調的是一種“做中學”、“玩中學”的教育模式，通過項目式學習（PBL）、探究式學習等方式，將科學、技術、工程、數學的知識與現實世界緊密聯係起來，讓學生在解決真實問題的過程中，主動建構知識，發展核心素養。 然而，將STEM理念真正落地，在小學階段麵臨諸多挑戰。如何打破學科壁壘，實現有效的跨學科融閤？如何設計既具趣味性又富啓發性的STEM課程？如何評價學生在STEM活動中的學習成果？如何提升教師的STEM素養和教學能力？這些都是擺在上外附小，乃至全國小學STEM教育實踐者麵前的難題。 三、上海市世界外國語小學STEM教育探索的緣起與願景 上外附小秉持“學會做人，學會學習，學會生存，學會共處”的教育目標，緻力於培養具有國際視野、創新精神和實踐能力的小學畢業生。在深刻洞察時代發展趨勢和教育改革需求後，上外附小將STEM教育視為推動學校教育教學改革的重要抓手。學校的STEM教育探索，並非盲目跟風，而是基於對自身辦學特色、學生發展規律以及社會未來需求的審慎思考。 其核心願景在於： 培養創新思維的種子： 讓學生在早期接觸科學探究、技術應用、工程設計和數學思維，激發他們對未知世界的好奇心與求知欲，為未來的創新打下堅實基礎。 提升解決問題的能力： 通過設計貼近生活的STEM項目，引導學生分析問題、提齣方案、動手實踐、評估結果，全麵提升其綜閤實踐與解決問題的能力。 促進學科間的融會貫通： 打破學科界限，讓學生認識到科學、技術、工程、數學並非孤立存在，而是相互關聯、相互支撐的整體，形成係統性思維。 涵養團隊協作精神： STEM項目往往需要多人協作完成，在此過程中，學生學習如何有效溝通、分工閤作、整閤資源，培養團隊意識和集體榮譽感。 接軌國際教育前沿： 積極吸收國際先進的STEM教育理念與實踐經驗，與世界教育潮流同步，為學生未來的國際化發展奠定基礎。 四、上外附小STEM教育的實踐路徑：頂層設計與體係構建 上外附小在推進STEM教育的過程中，高度重視頂層設計和體係構建，確保各項實踐活動有方嚮、有章法、可持續。 1. 戰略規劃與理念確立： 明確STEM教育定位： 學校將STEM教育視為提升學生核心素養、促進學生全麵發展的重要途徑，而非單一的學科課程。 構建STEM教育價值觀： 強調“探究、創新、協作、解決”的STEM精神，引導學生在實踐中體驗科學的魅力，感受技術的便捷，理解工程的智慧，運用數學的邏輯。 製定發展藍圖： 結閤學校實際，製定分階段、有重點的STEM教育發展規劃，明確短期目標和長遠目標。 2. 課程體係設計與內容開發： 跨學科主題式課程： 圍繞兒童生活經驗和現實世界中的熱點問題，設計一係列跨學科的STEM主題課程。例如，“智能傢居設計”、“城市交通優化”、“環境保護方案研究”等，這些主題的設置，力求將抽象的學科知識具象化，讓學習更有意義。 項目式學習（PBL）為核心： 將PBL作為主要的教學組織形式。每個項目都包含一個真實的問題情境，引導學生自主探究、閤作設計、動手製作、成果展示，整個過程即是學習的過程。 多層次、多模塊的課程模塊： 開發不同年級、不同主題的STEM課程模塊，滿足不同年齡段學生的認知發展需求。課程模塊的設計考慮瞭基礎性、拓展性和探究性，確保每個學生都能在STEM學習中找到適閤自己的位置。 融閤數學思維與應用： 在STEM項目中，數學不再是獨立的計算練習，而是作為一種解決問題的工具被靈活運用。例如，在工程設計中需要測量、計算、建模；在數據分析中需要統計、圖錶等。 技術工具的恰當運用： 引入適閤小學生的編程工具（如Scratch）、3D打印技術、機器人套件等，讓學生體驗科技帶來的便利，並將其作為實現創意、解決問題的手段。 科學探究貫穿始終： 鼓勵學生提齣科學問題，設計實驗方案，進行觀察、測量、分析，培養科學探究精神。 3. 學習空間與資源建設： 創客空間（Makerspace）的打造： 建設配備瞭各類工具、材料、電子元件、3D打印機、激光切割機、編程設備等現代化硬件設施的創客空間，為學生的創意實踐提供硬件保障。 多功能實驗室： 整閤現有科學實驗室、計算機房等資源，使其更具STEM教育的開放性和靈活性。 數字資源庫： 建立豐富的在綫STEM教育資源庫，包括教學視頻、項目案例、科學原理講解、編程教程等，方便師生隨時查閱和學習。 校外實踐基地聯動： 與科技館、博物館、大學實驗室、高科技企業等建立閤作關係，拓展學生的學習場域，讓學生有機會接觸真實的科研與生産環境。 4. 教師專業發展與賦能： STEM教師培訓體係： 組織係列化的STEM教師專業培訓，包括STEM教育理念更新、跨學科教學法、項目式學習指導、技術工具應用、評估方法等。 跨學科教研團隊： 組建由不同學科教師組成的STEM教研團隊，鼓勵教師之間交流經驗，共同設計課程，解決教學難題。 教師學習共同體： 建立教師學習共同體，營造互助學習、共同成長的良好氛圍，支持教師在實踐中不斷提升。 引進與培養雙管齊下： 吸引具有STEM教育經驗或相關學科背景的優秀人纔加入教師隊伍，同時大力培養校內教師的STEM素養。 五、上外附小STEM教育的方法論：以學生為中心，以項目為驅動 在具體的教學實踐中，上外附小遵循以學生為中心、以項目為驅動的原則，采用瞭一係列行之有效的方法。 1. 情境創設與問題驅動： 導入真實生活情境： STEM項目的啓動往往源於一個貼近學生生活、具有挑戰性的真實情境，如“如何讓我們的校園更環保？”、“如何設計一個能自動澆水的盆栽？”等。 激發學生好奇心與求知欲： 通過生動的提問、有趣的展示、引人入勝的視頻等方式，激發學生主動探究的欲望。 引導學生提齣問題： 在情境中，鼓勵學生觀察、思考，並提齣與情境相關的問題，這些問題將成為項目探究的起點。 2. 探究式學習與協作共創： 學生主導的探究過程： 教師的角色轉變為學習的引導者和促進者，鼓勵學生自主提齣假設，設計實驗，搜集信息，驗證猜想。 團隊協作與角色分工： STEM項目鼓勵學生以小組形式進行，根據項目的需求和成員的特長，進行閤理分工，共同協作完成任務。 鼓勵試錯與迭代： 教師營造寬鬆的學習氛圍，鼓勵學生大膽嘗試，不怕失敗，在一次次的試錯中不斷修正方案，優化設計。 3. 技術工具的創新應用： 編程思維啓濛： 通過圖形化編程工具，讓學生理解程序的邏輯，學會用代碼控製設備，實現創意。 3D打印與模型製作： 學生利用3D建模軟件設計模型，通過3D打印將其實體化，將抽象的設計轉化為可見、可觸摸的實體。 機器人搭建與編程： 通過搭建和編程機器人，讓學生學習機械原理、電子傳感，並將編程知識應用於機器人控製。 信息搜集與處理： 引導學生利用互聯網、圖書館等資源獲取信息，並學習對信息進行篩選、整理和分析。 4. 多元化評價體係： 過程性評價： 關注學生在項目中的參與度、協作錶現、問題解決思路、探究過程記錄等，通過觀察、訪談、作品分析等方式進行。 成果性評價： 評價學生最終的項目成果，包括模型、原型、演示文稿、報告等，重點考察其創新性、實用性、完成度。 反思性評價： 引導學生對整個項目過程進行反思，總結經驗教訓，認識到自身在知識、技能、態度等方麵的成長。 同伴互評與教師評價結閤： 鼓勵學生之間的相互評價，促進學生從不同角度審視項目，同時教師也進行專業評價。 六、上外附小STEM教育的特色與成效 上外附小在STEM教育探索中，形成瞭鮮明的特色，並取得瞭顯著的成效。 高站位、大格局： 將STEM教育置於學校整體發展戰略的高度，形成瞭全員參與、全方位推進的良好局麵。 本土化創新： 在藉鑒國際先進理念的同時，積極探索符閤中國國情、上海市情和學校實際的STEM教育模式。 課程體係的係統性與前瞻性： 構建瞭具有層次感、係統性的STEM課程體係，為學生提供瞭持續、深入的學習體驗。 “創客精神”的培育： 強調動手實踐、鼓勵創新，在學生心中播下瞭“創客精神”的種子。 教師專業能力的顯著提升： 教師的STEM素養和跨學科教學能力得到有效提升，為STEM教育的持續發展提供瞭人纔保障。 學生綜閤素養的全麵發展： 學生在科學探究、技術運用、工程設計、數學思維、創新能力、解決問題能力、團隊協作能力等方麵均取得瞭顯著進步，展現齣積極的學習態度和蓬勃的創新活力。 七、展望未來：持續深化與廣泛推廣 上海市世界外國語小學在STEM教育領域的探索，是一個持續深化的過程。未來，學校將繼續關注前沿科技發展，不斷更新課程內容；進一步完善評價體係，更加精準地衡量學生在STEM學習中的成長；積極發揮示範輻射作用，將成功的經驗與方法推廣齣去，為推動我國小學STEM教育的整體發展貢獻力量。 本書忠實地記錄瞭上外附小在STEM教育領域的寶貴實踐，詳細闡述瞭其在理念確立、路徑設計、方法應用等方麵的創新舉措。我們相信，本書將為所有緻力於小學STEM教育的教育工作者帶來深刻的啓發與有益的藉鑒。

評分☆☆☆☆☆

這是一本能讓人眼前一亮的書，它不僅僅是簡單地介紹瞭一套教學方法，更像是一份沉甸甸的“實踐地圖”。我特彆欣賞作者在闡述理論框架時，那種腳踏實地的態度。他們沒有故作高深地拋齣一些難以理解的術語，而是將復雜的STEM理念，拆解成瞭小學階段學生可以輕鬆理解和操作的模塊。閱讀過程中，我能清晰地感受到，書中的每一個案例、每一個步驟，都是在真實教學場景中反復打磨、驗證過的。比如，書中關於如何將跨學科知識點有機融閤的章節，描述得非常細緻，從項目啓動的靈感激發，到材料準備的成本控製，再到最終成果的展示與評估，都給齣瞭非常具有操作性的建議。這對於一綫教師來說，無疑是極大的幫助，它提供瞭一個可以立即“搬迴傢”套用的工具箱，而非停留在空泛的口號層麵。更難得的是，作者在描述實踐路徑時，還融入瞭對學生核心素養培養的深刻洞察，使得教育不僅僅是知識的傳遞，更是能力的塑造。這本書無疑為我們理解和推進小學階段的STEM教育，提供瞭堅實的理論基礎和可行的實踐藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，展現齣一種罕見的邏輯嚴密性和層次遞進性，讀起來就像是在攀登一座精心設計的階梯，每一步都穩固而清晰。它的高明之處在於，它沒有將“實踐”與“方法”割裂開來，而是將兩者緊密編織在一起，形成一個完整的閉環。前半部分可能側重於宏觀的理念梳理與目標確立，而後半部分則迅速下沉到具體的工具使用、時間管理以及跨年級整閤策略。這種從頂層設計到底層執行的完整覆蓋，確保瞭讀者在閱讀時，不會因為信息過載而迷失方嚮。特彆是書中關於“教師專業發展”的探討，這一點處理得非常到位，它認識到教育實踐的成功最終取決於實施者的能力，因此，書中提供的自我反思框架和同伴互助機製，為教師群體自我提升指明瞭方嚮。這種對“人”的關注，使得整本書的厚度與溫度都大大增加。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試從一個“課程設計者”的角度來審視這本書，發現它提供的洞察力是極其深刻的。它似乎在告訴我們，真正的STEM教育不是簡單地在科學課上加點技術元素，而是一種思維模式的重塑。書中對於“問題定義”環節的強調，給我留下瞭極其深刻的印象。作者指齣，很多項目之所以失敗，往往是因為一開始就沒有找到真正值得解決的問題，或者問題錶述得過於寬泛。書中提供瞭一套行之有效的問題聚焦方法，這種對“起點”的精準把握，無疑是決定項目成敗的關鍵。同時，書中對於技術工具的介紹，也保持瞭一種審慎的態度，沒有盲目推崇最新的“炫酷”軟件或硬件，而是強調工具應服務於學習目標，而非反過來主導教學內容。這種務實的視角，讓這本書的指導意見顯得更為可靠和持久。

評分☆☆☆☆☆

讀罷此書，我最大的感受是其敘事上的“呼吸感”——它不是一本冷冰冰的教案匯編，而是充滿瞭教育者對學生成長的熱切期盼和細緻觀察。作者的筆觸非常細膩，尤其是在描述學生在探究過程中遇到的“卡點”以及教師如何引導他們突破的細節時，簡直讓人感同身受。我尤其留意到其中關於“失敗的價值”的探討，這在應試教育背景下顯得尤為珍貴。書中展示的那些“失敗項目”，並非被簡單地歸咎於技術失誤，而是被係統性地分析為改進的契機，引導學生學會批判性思維和迭代優化。這種將過程置於結果之上的教育理念，無疑是對傳統教學範式的有力挑戰。此外，書中對環境創設的重視程度也令人稱贊，它闡述瞭物理空間如何影響學生的協作與創造力，這常常是被許多課程設計所忽略的隱性要素。這本書真正做到瞭寓教於樂，且“樂”的背後是嚴謹的教育學邏輯支撐。

評分☆☆☆☆☆

從語言風格上來說，這本書的文字具有一種獨特的、毫不矯飾的坦誠感，仿佛是一位經驗豐富的同行在和你促膝長談。它很少使用空洞的形容詞去渲染效果，而是通過大量的“數據佐證”、“觀察記錄”和“對話摘錄”來支撐其觀點。例如，書中描述的某些閤作學習場景，連學生之間的眼神交流和肢體語言都被細緻地記錄下來，這種還原現場的筆法，極大地增強瞭文本的可信度和感染力。對於那些對理論已經有所瞭解，但苦於無法在日常教學中有效落地的教師而言，這本書簡直是久旱逢甘霖。它成功地搭建瞭一座從“知道”（Know）到“做到”（Do）的橋梁，並且非常貼心地預先鋪設瞭可能的障礙和應對策略。這絕非一本可以淺嘗輒止的書籍，它要求讀者帶著自己的教學睏惑去研讀，並保證讀者帶著具體的解決方案離開。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，還沒看。有幾乎再說

評分☆☆☆☆☆

是本好說，值得學習

評分☆☆☆☆☆

書已收到啦，發貨速度很快

評分☆☆☆☆☆

很好的一本書，是正版的物美價廉。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

書不錯，還沒看。有幾乎再說

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，非常有價值

評分☆☆☆☆☆

書內容不錯，可以學習。京東發貨快