《基于STEM的PBL教學案例》選用了27個基于STEM的PBL教學案例,分為傳承創(chuàng)新、創(chuàng)意制作、科學探究和生態(tài)環(huán)境4個部分,既有學科拓展課例,也有綜合實踐活動課例,任課教師可以根據(jù)自己教學的需求選擇適合的案例進行參考。
《基于STEM的PBL教學案例》中,案例的教學設計分為項目背景、項目目標、適用學段、課時規(guī)劃、項目實施和教學反思6個版塊。這樣的設計使得教學者能很快找到適用于自己教學的案例,也可以通過案例的教學設計選擇或摒棄某些內(nèi)容,找到感興趣的主題進行STEM教育活動。
STEM是科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(Mathematics)四個學科的簡稱。STEM教育主張以整合的教學方式讓學生習得知識和技能,并靈活遷移來解決生活中真實存在的問題,目的是培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實踐能力。
STEM教育的課程內(nèi)容不局限于四門各自獨立的學科,也不是科學、技術(shù)、工程、數(shù)學的簡單疊加,其更關注整合的意義與價值,強調(diào)對知識的應用和學科知識之間的聯(lián)系。融合的STEM教育具有跨學科、協(xié)作性、體驗性、設計性、情境性等特征,通過基于活動的學習模型,給學生提供快速深入的學習機會,使學生對學科知識理解更深入,有利于學生探究能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力的提升。
項目式學習(PBL)是將現(xiàn)實中的復雜問題設計為學習項目,以明確的項目目標和學習目標為導向,通過模糊的學習過程來激發(fā)學生的創(chuàng)新意識并達成知識和技能習得的教學方式。在PBL中,整個活動的設計、實施由學生完成,教師的角色是對學生的興趣和活動進行適當指導,以激發(fā)學生更深層次的興趣,并促進學生的思維和能力向更高的階段持續(xù)性發(fā)展。PBL的主要特征是學生以一種很強的目的性展開任務,自我分配不同的任務,具有較高的動機價值。
張曉容,中學正高級教師,全國優(yōu)秀教師,四川省特級教師,四川省、成都市、天府新區(qū)三級名師工作室領銜人,四川省科技教育專家。長期進行中小學創(chuàng)新人才的選拔與培養(yǎng)研究,主持和參與了省級以上中小學教育科研課題11個,提出了培養(yǎng)高中生科技創(chuàng)新能力的SGC&UP實踐模式,獲得過國際工程與技術(shù)教育協(xié)會貢獻獎。公開發(fā)表論文20余篇,策劃指導編制初中物理創(chuàng)新實驗教學片74個,主持編寫教育專著10部。
任玉芹,碩士研究生。全國創(chuàng)意編程321名師計劃成員,全國3D創(chuàng)意設計“創(chuàng)客導師”,全國虛擬機器人競賽優(yōu)秀指導教師,國賽教練,優(yōu)秀輔導教師,四川省義務教育信息技術(shù)教材編委。教學成果曾入選中國教科院STEM課程資源。多篇論文發(fā)表在***、省級刊物上。
冰潔,碩士研究生。中學高級教師,國家二級心理咨詢師。全國STEM十佳教師,全國首批STEM種子教師,成都市學科帶頭人,成都市優(yōu)青,高新區(qū)名師工作室領銜人,高新區(qū)教師發(fā)展基地主持人。多次獲全國賽課一等獎。主編七本STEM教程;參編十五本省級信息技術(shù)教材,七本省級信息技術(shù)教輔,一本STEM實驗教材。公開發(fā)表多篇學術(shù)論文。主研的課題多次獲獎。曾受邀在全國、省、市研討會上執(zhí)教公開課、做專題講座及培訓。
徐光德,中國校園e站骨干教師,四川省生物骨干教師培訓專家,成都市生物骨干教師。多篇論文發(fā)表在***、省級刊物上,部分被人大報刊復印資料全文轉(zhuǎn)載;多節(jié)創(chuàng)新實驗微課被收錄到義務教育初中生物教師用書中。曾受邀在全國教材交流研討會上作專題發(fā)言。先后為西藏、安徽、四川等地教師培訓十余次。
楊波,中國STEM教育2029行動計劃全國首批“種子教師”,全國優(yōu)秀科技輔導教師,“一師一優(yōu)課,一課一名師”部級優(yōu)課獲得者。參編《帶你去創(chuàng)新》《金典中考·物理》等多部教材及教輔資料。主研多個省、市級課題。多次承擔各級各類示范課及講座。輔導的學生多次獲***、省級、市級獎勵。
STEM-PBL之傳承創(chuàng)新
古法制糖
深度解讀蘇軾,健全自身人格
剝繭抽絲
自制麥克斯韋滾擺
探索陶藝之旅,制作倒流香器
有故事的面具
STEM-PBL之創(chuàng)意制作
“檢驗光合作用釋放氧氣”演示裝置
能自動加熱的杯子
智能燈
微生物作畫
水火箭
自制照相機
紀念元素周期表150周年“華誕”
分子運動現(xiàn)象實驗裝置的改進
百變電筒
STEM-PBL之科學探究
點“橘皮”成“油”
葉脈藝術(shù)
創(chuàng)制簡易樂器
模擬根毛細胞的吸水和失水
探究溫度對加酶洗衣粉洗滌效果的影響
“浮力產(chǎn)生原因”演示裝置
假如我流落荒島
光影藝術(shù)之裸眼3D
STEM-PBL之生態(tài)環(huán)境
空氣中懸浮顆粒物的測定與分析
森林火險氣象站
水動力河道漂浮物清理裝置的設計
PM2.5監(jiān)測機器人設計