以工程问题为主线——STEM教育融入科学课程的路径探寻（课件 28张PPT）

(共28张PPT)
台州市路桥区教育局教研室 韩月红








时代不同了，答案在变化。
现代人类生活在人工世界中，
认知来自生活。
人工世界 VS 自然世界
人造物 VS 自然物
2107小学课标
应用型
学科相互渗透
学术型
一、为何要进行STEM教育？
1. 科学、技术、工程、数学的内在关系
2. 国际上科技教育的发展趋向
S、T、E、M呈融合趋势，科学、技术、工程、数学已极大地影响着人们的生活。
美国意识到增强国家竞争力，而加强科技教育。
2013出台《美国新一代科学课程标准》
我国STEAM 教育的目的：
打破学科单一化，发展高阶思维，培养创造型人才。
3. 我国的育人目标
整合学习内容；
改变学生的学习方式，将基于设计、问题解决、探索性学习等教学方法和策略融合在一起的。
提 纲
一、为何要进行STEM教育
二、何谓STEM教育
三、STEM教育融入初中科学的路径
（基础课程）
二、 什么是STEM教育
人类文明的进程，从好奇心驱使下，进行
科学（Science）规律的探索，到
工程（Engineering）的实践，整个过程以
技术（Technology）的应用，到
数学（Mathematics）为基础，呈螺旋式上升。
人类社会从工业革命阶段到信息革命阶段， S、T、E、M呈现融合之势。
科学（Science）在于认识世界，解释自然界的现象；
科学 技术 工程
技术（Technology）和工程（Engineering）则是在尊重自然规律的基础上，改造世界，实现对自然界的控制和利用，解决社会发展过程中遇到的难题；
数学（Mathematics）则是科学、技术、工程的基础。
STEM各元素在校内和校外的比较
科学探究与工程设计
STEM教育
STEM 教育的重要理念是整合甚至融合。
“Integrative STEM Education”（整合的STEM教育）已然成为STEM 教育的核心。

学习方式：基于设计、问题解决、探索性学习等教学方法和策略融合在一起的。


真实情境

STEM教育在义务教育中的课程形态:

1.作为拓展课
2 .融入基础科学课程（数学、科学）
三、STEM教育融入初中科学的路径
初中科学中如何突破整合的难题

“Integrative STEM Education”（整合的STEM教育）在义务教育基础科学课程中，怎么整？
1.内容？
2 .方式？
1. S、T、E、M整合的可能途径
不同范围
科学－数学整合？
科学－技术整合？
科学－工程整合
学生面向真实问题解决，
以工程设计为主线学习。
2. S、T、E、M整合的可能途径
不同范围
学生面向真实问题解决，
以工程设计为主线学习。
整合学习内容；
改变学生的学习方式，将基于设计、问题解决、探索性学习等教学方法和策略融合在一起的。
工程问题－背景经验活动－解决工程问题
学生STEM学习流程：
过程还可穿插写作与汇报，招标等模拟现实情境的活动。
以工程问题为主线的科学单元学习思路
重庆万州长江二桥公交车事故
10月31日21点31分开始起吊，离底起吊重力8.7吨。
一般的教学思路4
简单机械 之 杠杆
我们的尝试：







课时1







单元设计






简单机械 之 杠杆
微调查
对于“杠杆”内容，学生学习中的困难以及在后续考试中暴露的问题有哪些？








1. 为什么那些弯曲的、一点也不像“棒”的物体都能称作为“杠杆” ？








2. “力臂”的定义不讲理，若是规定为支点到力的作用点的距离多简单啊！








3. 直接代公式解题都会的，但一遇到真实复杂情境的问题时就束手无策了。








三.解决问题
一.初次设计
模拟真实情景:一辆小车已掉入烧杯中，利用自己制作的吊车如何快速方便地把小车给吊上来
二.制作和检验模型
案例：人工肾 单元设计
简易电子地磅秤