《基于STEM的PBL教學(xué)案例》選用了27個(gè)基于STEM的PBL教學(xué)案例,分為傳承創(chuàng)新、創(chuàng)意制作、科學(xué)探究和生態(tài)環(huán)境4個(gè)部分,既有學(xué)科拓展課例,也有綜合實(shí)踐活動(dòng)課例,任課教師可以根據(jù)自己教學(xué)的需求選擇適合的案例進(jìn)行參考。
《基于STEM的PBL教學(xué)案例》中,案例的教學(xué)設(shè)計(jì)分為項(xiàng)目背景、項(xiàng)目目標(biāo)、適用學(xué)段、課時(shí)規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施和教學(xué)反思6個(gè)版塊。這樣的設(shè)計(jì)使得教學(xué)者能很快找到適用于自己教學(xué)的案例,也可以通過案例的教學(xué)設(shè)計(jì)選擇或摒棄某些內(nèi)容,找到感興趣的主題進(jìn)行STEM教育活動(dòng)。
STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)四個(gè)學(xué)科的簡稱。STEM教育主張以整合的教學(xué)方式讓學(xué)生習(xí)得知識(shí)和技能,并靈活遷移來解決生活中真實(shí)存在的問題,目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。
STEM教育的課程內(nèi)容不局限于四門各自獨(dú)立的學(xué)科,也不是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的簡單疊加,其更關(guān)注整合的意義與價(jià)值,強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系。融合的STEM教育具有跨學(xué)科、協(xié)作性、體驗(yàn)性、設(shè)計(jì)性、情境性等特征,通過基于活動(dòng)的學(xué)習(xí)模型,給學(xué)生提供快速深入的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),使學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)理解更深入,有利于學(xué)生探究能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力的提升。
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(PBL)是將現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜問題設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)項(xiàng)目,以明確的項(xiàng)目目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向,通過模糊的學(xué)習(xí)過程來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)并達(dá)成知識(shí)和技能習(xí)得的教學(xué)方式。在PBL中,整個(gè)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施由學(xué)生完成,教師的角色是對(duì)學(xué)生的興趣和活動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo),以激發(fā)學(xué)生更深層次的興趣,并促進(jìn)學(xué)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(xué)生以一種很強(qiáng)的目的性展開任務(wù),自我分配不同的任務(wù),具有較高的動(dòng)機(jī)價(jià)值。
張曉容,中學(xué)正高級(jí)教師,全國優(yōu)秀教師,四川省特級(jí)教師,四川省、成都市、天府新區(qū)三級(jí)名師工作室領(lǐng)銜人,四川省科技教育專家。長期進(jìn)行中小學(xué)創(chuàng)新人才的選拔與培養(yǎng)研究,主持和參與了省級(jí)以上中小學(xué)教育科研課題11個(gè),提出了培養(yǎng)高中生科技創(chuàng)新能力的SGC&UP實(shí)踐模式,獲得過國際工程與技術(shù)教育協(xié)會(huì)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。公開發(fā)表論文20余篇,策劃指導(dǎo)編制初中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)片74個(gè),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(jì)劃成員,全國3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)“創(chuàng)客導(dǎo)師”,全國虛擬機(jī)器人競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師,國賽教練,優(yōu)秀輔導(dǎo)教師,四川省義務(wù)教育信息技術(shù)教材編委。教學(xué)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(jí)刊物上。
冰潔,碩士研究生。中學(xué)高級(jí)教師,國家二級(jí)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(xué)科帶頭人,成都市優(yōu)青,高新區(qū)名師工作室領(lǐng)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(jiǎng)。主編七本STEM教程;參編十五本省級(jí)信息技術(shù)教材,七本省級(jí)信息技術(shù)教輔,一本STEM實(shí)驗(yàn)教材。公開發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。主研的課題多次獲獎(jiǎng)。曾受邀在全國、省、市研討會(huì)上執(zhí)教公開課、做專題講座及培訓(xùn)。
徐光德,中國校園e站骨干教師,四川省生物骨干教師培訓(xùn)專家,成都市生物骨干教師。多篇論文發(fā)表在***、省級(jí)刊物上,部分被人大報(bào)刊復(fù)印資料全文轉(zhuǎn)載;多節(jié)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)微課被收錄到義務(wù)教育初中生物教師用書中。曾受邀在全國教材交流研討會(huì)上作專題發(fā)言。先后為西藏、安徽、四川等地教師培訓(xùn)十余次。
楊波,中國STEM教育2029行動(dòng)計(jì)劃全國首批“種子教師”,全國優(yōu)秀科技輔導(dǎo)教師,“一師一優(yōu)課,一課一名師”部級(jí)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(gè)省、市級(jí)課題。多次承擔(dān)各級(jí)各類示范課及講座。輔導(dǎo)的學(xué)生多次獲***、省級(jí)、市級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。
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(yàn)光合作用釋放氧氣”演示裝置
能自動(dòng)加熱的杯子
智能燈
微生物作畫
水火箭
自制照相機(jī)
紀(jì)念元素周期表150周年“華誕”
分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
百變電筒
STEM-PBL之科學(xué)探究
點(diǎn)“橘皮”成“油”
葉脈藝術(shù)
創(chuàng)制簡易樂器
模擬根毛細(xì)胞的吸水和失水
探究溫度對(duì)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(xiǎn)氣象站
水動(dòng)力河道漂浮物清理裝置的設(shè)計(jì)
PM2.5監(jiān)測機(jī)器人設(shè)計(jì)