描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111743842
编辑推荐
STEM教育强调不同学科之间的融合和跨学科的教学。当前基础教育阶段学校仍然是以学科教学为主，开发跨学科课程、打破学科之间的界限是学科融合和跨学科教学的关键。
为了帮助基础教育阶段教师解决这些难题，中国教育科学研究院STEM教育研究中心组建了一支由教育专家、教研员和一线优秀教师组成的团队，致力研发出优质的STEM课程资源，为学校开展STEM教育提供可操作的示范课例和教学方法。这些课程资源课例包括了优秀的STEM课程应该具有的框架和基本要素，同时提供了丰富的实践活动课例。我们相信，这些资源课例的有效利用不仅可以成为基础教育阶段教师开展STEM教育的抓手，也可作为STEM课程资源开发时模仿的样例。
我们期待这套“STEM精品课程资源丛书”能够成为基础教育阶段学校开展跨学科学习实践、做好科学教育加法的有效工具；成为基础教育阶段教师的贴心朋友和伙伴，也能让我们以丛书为平台，成为一个学习共同体。
为了帮助基础教育阶段教师解决这些难题，中国教育科学研究院STEM教育研究中心组建了一支由教育专家、教研员和一线优秀教师组成的团队，致力研发出优质的STEM课程资源，为学校开展STEM教育提供可操作的示范课例和教学方法。这些课程资源课例包括了优秀的STEM课程应该具有的框架和基本要素，同时提供了丰富的实践活动课例。我们相信，这些资源课例的有效利用不仅可以成为基础教育阶段教师开展STEM教育的抓手，也可作为STEM课程资源开发时模仿的样例。
我们期待这套“STEM精品课程资源丛书”能够成为基础教育阶段学校开展跨学科学习实践、做好科学教育加法的有效工具；成为基础教育阶段教师的贴心朋友和伙伴，也能让我们以丛书为平台，成为一个学习共同体。
内容简介
本书系“中国STEM教育2029行动计划”阶段性研究成果，以中国教育科学研究院STEM教育研究中心“STEM教师能力等级标准（试行）”为编写指导，致力于提升我国初中STEM相关学科教师的跨学科课程教学设计和实施能力。它从我国初中教师开展STEM教育教学的困境出发，帮助教师解决当下存在的问题。本书共2章：第1章围绕我国初中开展STEM教育所面临的8个主要问题，由本书作者集体讨论后撰写，给出可供参考的思路和解决方案；第2章是可供我国初中教师借鉴的15个STEM项目课例，课例来自中国教育科学研究院STEM教育研究中心的试验区征集作品和第四届中国STEM教育发展大会中的优秀作品。
??本书适合我国初中理科教师、科学教师及所有跨学科教学研究者使用。
??本书适合我国初中理科教师、科学教师及所有跨学科教学研究者使用。
目 录
目?录
丛书序
前言
第1章?理性探讨：初中阶段应当为学生提供怎样的STEM教育1
1.1?专业与职业：如何用STEM吸引你的学生1
1.2?课程建设点子库：与学科结合紧密的初中STEM项目主题有哪些11
1.3?辩证统一：STEM课程与常规学科课程的关系20
1.4?学科与STEM：如何用STEM活动解决课上未完成的学习25
1.5?面向未来：初中生通过STEM教育能发展哪些技能33
1.6?环境与硬件：学校可以为STEM教育的开展提供哪些有益的支持38
1.7?与评价结合：STEM教育与学生综合素质评价42
1.8?他山之石：国外的初中为学生提供了怎样的STEM教育52
第2章?与学科整合：适合初中开展的STEM项目课例设计60
2.1?课例1：伴EYE同行——常见眼病的可视化实物模型60
2.2?课例2：智能植物管家84
2.3?课例3：低碳循环“谐”奏曲——鱼菜共生系统的设计和制作103
2.4?课例4：无土栽培121
2.5?课例5：智慧照明，还城市夜的黑137
2.6?课例6：未来生活之地震救援车150
2.7?课例7：小小净水工程师——家庭净水计划166
2.8?课例8：寻找犯罪嫌疑人179
2.9?课例9：地下建筑自动闭合防洪堤坝的设计与制作200
2.10?课例10：设计制作再生纸简易笔记本232
2.11?课例11：人脸跟随253
2.12?课例12：为杭州亚运会制作园林电子旅游宣传册272
2.13?课例13：当能源问题遇上设计思维——自发电夜跑灯的设计制作和推广290
2.14?课例14：月球基地空气循环系统的设计310
2.15?课例15：保护母亲河，我们在行动——“李冰号”智能水质检测船综合实践考察探究活动338
丛书序
前言
第1章?理性探讨：初中阶段应当为学生提供怎样的STEM教育1
1.1?专业与职业：如何用STEM吸引你的学生1
1.2?课程建设点子库：与学科结合紧密的初中STEM项目主题有哪些11
1.3?辩证统一：STEM课程与常规学科课程的关系20
1.4?学科与STEM：如何用STEM活动解决课上未完成的学习25
1.5?面向未来：初中生通过STEM教育能发展哪些技能33
1.6?环境与硬件：学校可以为STEM教育的开展提供哪些有益的支持38
1.7?与评价结合：STEM教育与学生综合素质评价42
1.8?他山之石：国外的初中为学生提供了怎样的STEM教育52
第2章?与学科整合：适合初中开展的STEM项目课例设计60
2.1?课例1：伴EYE同行——常见眼病的可视化实物模型60
2.2?课例2：智能植物管家84
2.3?课例3：低碳循环“谐”奏曲——鱼菜共生系统的设计和制作103
2.4?课例4：无土栽培121
2.5?课例5：智慧照明，还城市夜的黑137
2.6?课例6：未来生活之地震救援车150
2.7?课例7：小小净水工程师——家庭净水计划166
2.8?课例8：寻找犯罪嫌疑人179
2.9?课例9：地下建筑自动闭合防洪堤坝的设计与制作200
2.10?课例10：设计制作再生纸简易笔记本232
2.11?课例11：人脸跟随253
2.12?课例12：为杭州亚运会制作园林电子旅游宣传册272
2.13?课例13：当能源问题遇上设计思维——自发电夜跑灯的设计制作和推广290
2.14?课例14：月球基地空气循环系统的设计310
2.15?课例15：保护母亲河，我们在行动——“李冰号”智能水质检测船综合实践考察探究活动338
前 言
让学生爱上学习
当教师时间越长，就越有更多的困惑，我相信很多教师都有这样的感觉。
2003年，我刚刚来到清华大学附属中学（下文简称“清华附中”）工作，担任清华附中第一届高三美术班的班主任。第一学期期中考试后，班级中的一个男学生考了文科班全年级第一名。因为美术生每周要拿出两天的时间学习专业课，文化课学习时间比普通生少很多，所以他能取得这样的成绩就显得有些惊艳。年级组长找到我，希望让这个孩子在全年级做一次学法分享。我兴奋地找到这个学生，告诉他这一光荣任务，却没有得到任何欣喜的反馈。他犹豫一会儿，回答我说不想讲。面对我的诧异，他解释说，他没有什么可讲的，因为他特别厌恶现在的学习方式，之所以成绩好，不过是自律使然罢了。
这件事给我的触动特别大，我之前见到过厌学的学生，多数是因为学不会，或是因为习得性无助表现出来的根本不想学。但这个学生的成绩是第一名啊，我强烈地感觉到，我们的教育在什么地方出了问题。
什么是更好的教？什么是更好的学？
当我从人文学者钱理群教授那听到“精致的利己主义者”，从临床心理专家徐凯文博士那听到“时代空心病”，从中国国际积极心理学大会执行主席彭凯平教授那听到“四无少年”这些概念时，我强烈地意识到，中国的教育变革势在必行，任重道远。
2013年，在时任校长王殿军的推动下，清华附中的创客空间正式成立。两年之后，又与美国名校合作，成立了四个高等研究实验室（下文简称“高研”），在拔尖创新人才培养方面进行了扎实而有效的教育探索。我从2015年开始主管这方面的工作，至今已有8年时间。这8年中，我经常从这些创客和高研的师生眼中看到求知的热情和进取的执着，困惑我多年的教育谜题也终于找到了解答的思路。
我个人认为，目前以应试为导向的班级授课制是学生厌学的主要原因。在这种授课机制中，学生几乎是被动学习，学什么、怎么学都是教师安排好的。至于学习的意义，那还用问吗？当然是考试考出好成绩呀！这仿佛是天经地义的事情，谁如果质疑，就简直是“大逆不道”。考得好的，会受到人们的青睐；考得不好的，会觉得自己太笨，或者是不够努力，总之会觉得低人一等。然而，不论考得好坏，很少有人能体会到学习本身的快乐。
创客空间和高研建成之后，学生可以在每周的固定时间来到这里，跟着老师进行STEM学习。这里的学习不是以考试为目的，而是以提升问题解决能力和思维水平为目的。学什么，怎么学，学生有极大的选择权，即便是一些必修公共课，也是如此。因为这些课程是学生以后开展自主研究的基础，所以学习的意义就不言自明了。这种“在学中做、在做中学”的方式，让学生在应试教育的被动状态中得到短暂解脱，呼吸到自由的空气；在解决问题的过程中提升自身成长的成就感，体会学习本身带来的探索的快乐。
2022年第一学期初，我突然收到高研负责教师发给我的一段视频，内容是北京大学博士生陈廷瀚接受《新闻联播》的一段采访。这段视频一下就勾起了我对陈廷瀚同学的一段回忆。廷瀚自2015年进入高研学习，那一年正好赶上天津港爆炸事故，很多消防员在事故中牺牲。他感觉很震惊，消防员都有防毒面具，为什么没有发挥作用呢？后来，他经过调研得知，造成消防员牺牲的不是毒气，而是吸入了火场的高温气体，气管被严重灼伤，最终化脓感染而致。他经过搜索查证，发现世界上竟然没有便携式的快速降温装置。所以，高一下学期高研立项开题的时候，他就把发明这样的装置作为自己的研究方向，学校也为他邀请到了北京航空航天大学材料学资深教授进行指导。一年后，他不负众望，发明出一套便携式消防用感应控温维生呼吸器，并申请了专利，同时获得了清华大学、北京大学各60分的自主招生降分录取资格。但他的老师们在欣喜之余也为他感到担忧，因为他的文化课成绩只能在年级排在中游，加上60分，也是很难考上清华大学、北京大学的。可是刚刚进入高三的时候，陈廷瀚就通过班主任找到我，希望申请在学校住宿，他要把所有的时间都用来学习，争取考上清华大学或北京大学。我开始不同意，因为附中住宿资源紧张，他家离学校又比较近，不符合申请住宿的条件。无奈他三番五次地申请，最终学校还是同意让他住宿了。当然，一年之后，他用北京大学的录取通知书回报了母校。这次《新闻联播》的报道，介绍了他的博士课题就是为这个呼吸器进行升级换代。英国数学家、逻辑学家怀特海说过，教育的目的就是激发和引导学生的自我发展之路。陈廷瀚同学的案例恰恰说明，如果学生的进取精神被激活，他的发展就会有无限可能。
此次本书的出版，不仅系统介绍了清华附中对STEM教育的思考、理解和实践，更从全国范围精选了一些优秀的课例，对于各学校开展STEM教育会有很多借鉴意义。更难能可贵的是，书中的STEM课例，很多是出自非专职的STEM课程教师，他们有意识地在自己的学科教学过程中实践STEM教育理念，使得学科课程摆脱了应试教育的桎梏，让学生在课堂上真正地爱上学习。
感谢为此书出版付出努力的所有教师，感谢王素主任的悉心指导。我相信，本书的出版，会让越来越多的教师了解STEM课程与教学的魅力，让更多的学生在课堂上心怀梦想，眼中有光。
当教师时间越长，就越有更多的困惑，我相信很多教师都有这样的感觉。
2003年，我刚刚来到清华大学附属中学（下文简称“清华附中”）工作，担任清华附中第一届高三美术班的班主任。第一学期期中考试后，班级中的一个男学生考了文科班全年级第一名。因为美术生每周要拿出两天的时间学习专业课，文化课学习时间比普通生少很多，所以他能取得这样的成绩就显得有些惊艳。年级组长找到我，希望让这个孩子在全年级做一次学法分享。我兴奋地找到这个学生，告诉他这一光荣任务，却没有得到任何欣喜的反馈。他犹豫一会儿，回答我说不想讲。面对我的诧异，他解释说，他没有什么可讲的，因为他特别厌恶现在的学习方式，之所以成绩好，不过是自律使然罢了。
这件事给我的触动特别大，我之前见到过厌学的学生，多数是因为学不会，或是因为习得性无助表现出来的根本不想学。但这个学生的成绩是第一名啊，我强烈地感觉到，我们的教育在什么地方出了问题。
什么是更好的教？什么是更好的学？
当我从人文学者钱理群教授那听到“精致的利己主义者”，从临床心理专家徐凯文博士那听到“时代空心病”，从中国国际积极心理学大会执行主席彭凯平教授那听到“四无少年”这些概念时，我强烈地意识到，中国的教育变革势在必行，任重道远。
2013年，在时任校长王殿军的推动下，清华附中的创客空间正式成立。两年之后，又与美国名校合作，成立了四个高等研究实验室（下文简称“高研”），在拔尖创新人才培养方面进行了扎实而有效的教育探索。我从2015年开始主管这方面的工作，至今已有8年时间。这8年中，我经常从这些创客和高研的师生眼中看到求知的热情和进取的执着，困惑我多年的教育谜题也终于找到了解答的思路。
我个人认为，目前以应试为导向的班级授课制是学生厌学的主要原因。在这种授课机制中，学生几乎是被动学习，学什么、怎么学都是教师安排好的。至于学习的意义，那还用问吗？当然是考试考出好成绩呀！这仿佛是天经地义的事情，谁如果质疑，就简直是“大逆不道”。考得好的，会受到人们的青睐；考得不好的，会觉得自己太笨，或者是不够努力，总之会觉得低人一等。然而，不论考得好坏，很少有人能体会到学习本身的快乐。
创客空间和高研建成之后，学生可以在每周的固定时间来到这里，跟着老师进行STEM学习。这里的学习不是以考试为目的，而是以提升问题解决能力和思维水平为目的。学什么，怎么学，学生有极大的选择权，即便是一些必修公共课，也是如此。因为这些课程是学生以后开展自主研究的基础，所以学习的意义就不言自明了。这种“在学中做、在做中学”的方式，让学生在应试教育的被动状态中得到短暂解脱，呼吸到自由的空气；在解决问题的过程中提升自身成长的成就感，体会学习本身带来的探索的快乐。
2022年第一学期初，我突然收到高研负责教师发给我的一段视频，内容是北京大学博士生陈廷瀚接受《新闻联播》的一段采访。这段视频一下就勾起了我对陈廷瀚同学的一段回忆。廷瀚自2015年进入高研学习，那一年正好赶上天津港爆炸事故，很多消防员在事故中牺牲。他感觉很震惊，消防员都有防毒面具，为什么没有发挥作用呢？后来，他经过调研得知，造成消防员牺牲的不是毒气，而是吸入了火场的高温气体，气管被严重灼伤，最终化脓感染而致。他经过搜索查证，发现世界上竟然没有便携式的快速降温装置。所以，高一下学期高研立项开题的时候，他就把发明这样的装置作为自己的研究方向，学校也为他邀请到了北京航空航天大学材料学资深教授进行指导。一年后，他不负众望，发明出一套便携式消防用感应控温维生呼吸器，并申请了专利，同时获得了清华大学、北京大学各60分的自主招生降分录取资格。但他的老师们在欣喜之余也为他感到担忧，因为他的文化课成绩只能在年级排在中游，加上60分，也是很难考上清华大学、北京大学的。可是刚刚进入高三的时候，陈廷瀚就通过班主任找到我，希望申请在学校住宿，他要把所有的时间都用来学习，争取考上清华大学或北京大学。我开始不同意，因为附中住宿资源紧张，他家离学校又比较近，不符合申请住宿的条件。无奈他三番五次地申请，最终学校还是同意让他住宿了。当然，一年之后，他用北京大学的录取通知书回报了母校。这次《新闻联播》的报道，介绍了他的博士课题就是为这个呼吸器进行升级换代。英国数学家、逻辑学家怀特海说过，教育的目的就是激发和引导学生的自我发展之路。陈廷瀚同学的案例恰恰说明，如果学生的进取精神被激活，他的发展就会有无限可能。
此次本书的出版，不仅系统介绍了清华附中对STEM教育的思考、理解和实践，更从全国范围精选了一些优秀的课例，对于各学校开展STEM教育会有很多借鉴意义。更难能可贵的是，书中的STEM课例，很多是出自非专职的STEM课程教师，他们有意识地在自己的学科教学过程中实践STEM教育理念，使得学科课程摆脱了应试教育的桎梏，让学生在课堂上真正地爱上学习。
感谢为此书出版付出努力的所有教师，感谢王素主任的悉心指导。我相信，本书的出版，会让越来越多的教师了解STEM课程与教学的魅力，让更多的学生在课堂上心怀梦想，眼中有光。
白雪峰
书于清华园
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