基于项目的STEM课程群的构建实践与思维训练

STEM教育课程让学生通过参加基于问题、项目和活动的学习来体验开源合作分享的创客精神，激发学生的好奇心及参与积极性，从而能有效地促进知识内化迁移和高阶思维能力的提升，是培养学生核心素养的重要途径。 教育部中国教育信息化创客教育研究中心秘书长、《基础教育参考》责任编辑孙晓奎 《中小学信息技术教育》杂志社编辑部主任卢秋红 诚挚推荐

由于STEM研究项目目标的达成路径多元，有时连目标也相对模糊，需要基于设计思维进行明晰、优化，因此任务对学生都具有一定的复杂性、创新性和挑战性。本书以基于项目的STEM课程群校本化构建实践与思维训练为主题，结合具体STEM案例的实施进行深入研究。 本书分4章，分别为STEM课程群初始化、STEM课程群普及实施、基于STEM课程群的思维训练及STEM课程教学案例。前3章记录了笔者在构建与实施STEM课程中的心路旅程及反思、感悟，第4章则收录了笔者在各级各类STEM公开展示课中的教学案例。 相信本书对有志于STEM PBL课程开发及STEM课堂教学模式创新研究的教育行政管理人员和一线教师都有很好的借鉴意义。

周迎春：苏州市名教师，江苏省特级教师，江苏省优秀中小学科技辅导员，中国教育技术协会创新教育实践委员会专委会委员。多年来一直致力于致力于平民化本土化STEM课程的创建研究，2018年其独立完成的《小学普惠型STEM课程群的校本化构建实践》获得苏州市教育教学成果一等奖。《学习，为了学习力──一种STEM教育的实施路径》《给课堂添加“高阶思维”──以STEM课程实施为例》《让学生学会管理自己的思维──基于元认知的STEM教育实施》等近50篇论文先后在《人民教育》《基础教育参考》《中小学信息技术教育》《中国信息技术教育》等杂志发表。著有《中小学生3D建模打印教程》《面向STEM的Scratch创新课程》《面向STEM的mBlock智能机器人创新课程》等。

第 1章 STEM课程群初始化1

1.1　基于“电子慧谷”的STEM社团活动　1

1.2　3D建模打印课程─洁净水杯构建制作　9

1.3　3D建模打印课程—3D沙滩椅构件制作　13

1.4　虚拟现实之PhotoVista 2.0 全景图制作　21

1.5　面向STEM的教学案例─动态背景的制作　25

1.6　STEM教育空间建设探索　30

1.7　STEM教育校本化路径探索　36

第　2章 STEM课程群普及实施42

2.1　看小学生如何攻克“硕士毕业设计”　42

2.2　面向STEM的小学信息技术创新课程实践思考　48

2.3　重体验、显灵动、善创造的教学特色锻造　58

2.4　基于Arduino 的开源机器人创新课程创设　63

2.5　基于mBlock的人工智能教育探索　71

2.6　普惠型STEM创新课程群开启教育4.0 新时代　79

2.7　小学普惠型STEM创新课程群构建与区域推进策略　87

第3章　基于STEM课程群的思维训练　92

3.1　STEM PBL助力高阶思维能力培养　92

3.2　STEM PBL多维度助力学习力提升　103

3.3　基于设计思维框架的STEM PBL实施　117

3.4　基于计算思维培养的STEM课程实施　124

3.5　基于工程思维培养的STEM课程实施　132

第4章　STEM课程教学案例140

4.1　PicoBoard互动之小船过河　140

4.2　PicoBoard互动之黄山日出　143

4.3　Scratch可控动画背景创意制作.145

4.4　Scratch乒乓游戏制作　147

4.5　画正多边形　151

4.6　Scratch版“潜艇大战”游戏制作　157

4.7　S4A制作之智能灌溉系统　161

4.8　S4A制作之给普通电饭煲增加预约功能　166

4.9　感应式智能起落杆制作　169

4.10　mBlock之悬崖勒马　172

4.11　mBlock之巡线机器人　175

4.12　mBlock之避障机器人　178

参考文献　182