小学STEM课程的系统开发与实施
基于小学科学教材的STEM项目开发与实践
基于小学科学教材的STEM项目开发与实践STEM教育旨在培养学生的科学、技术、工程和数学能力，并将这些能力与现实世界的问题相结合，从而激发学生的创造力和解决问题的能力。
许多小学的科学教材已经为STEM 项目提供了很好的基础，因为这些教材通常包括了许多实验和互动性活动。
在这篇文章中，我们将探讨如何基于小学科学教材开发和实施STEM项目。
从小学科学教材中选择一个适合的主题。
在四年级的学生学习关于植物的生长和环境对植物生长的影响。
基于这一主题，我们可以设计一个STEM项目，让学生们亲身实践并应用他们所学到的知识。
接下来，设计一个与主题相关的问题或挑战，让学生们在解决问题的过程中运用科学、技术、工程和数学的知识和技能。
在这个例子中，我们可以提出一个问题：如何设计一个最佳的植物生长环境，以促进植物的健康生长？学生们可以利用他们在课堂上学到的关于植物生长的知识，以及他们的数学和工程技能，设计一个植物生长环境，并进行实验来验证他们的设计。
然后，提供学生们所需的材料和资源，让他们实践他们的设计。
在这个例子中，学生们可能需要种子、土壤、灯光、水等植物生长所需的材料，以及一些基本的工具和仪器来测量植物的生长情况。
在实践过程中，老师应该充当指导者的角色，引导学生们进行实验并解决问题。
老师可以提出一些引导性的问题，帮助学生们思考他们的设计是否合理，以及他们应该如何改进他们的设计。
老师还可以提供一些技术支持，比如教学学生如何使用一些简单的工具和仪器来测量和记录植物的生长情况。
让学生们分享他们的实践成果，并进行总结和反思。
学生们可以展示他们的设计和实验结果，并讨论他们在实践过程中遇到的问题和解决问题的方法。
这样的分享和总结对培养学生的交流和合作能力非常重要，也有助于加深学生对所学知识的理解。
通过以上的步骤，我们可以基于小学科学教材开发和实施一个STEM项目。
这样的项目不仅能帮助学生将课堂上所学到的知识和技能应用到实际生活中，还能培养他们的创造力、解决问题的能力以及合作精神，从而提高他们的学习兴趣和学习动力。
小学STEM课程的系统开发与实施
基于上述核心理念，我们从 2014 年起尝试构建学校 STEM 创新课程体系。在我们看来，STEM 教育着力培养的是学生面向未来的科学和工程素养以及跨学科解决实际问题的能力，理应让每 个年级所有学生都有机会接触、学习 STEM 课程，而不是培养少数几位科创明星学生。因此。 我们所构建的 STEM 创新课程体系，既有 STEM 课程与国家基础学科的融合，也有在年级层面的
艰难的路线
五、六年级 社团中级班
变形金刚
五、六年级 社团高级班
打字机
五、六年级 社团高级班
紧急救援
五、六年级 社团高级班
FLL 项目研究
五、六年级 社团高级班
（3）基于现实问题解决，将乐高与科学学科融合，在中高段科学课实施乐高“WeDo2.0” 和“乐高 M&M 机械套装”课程。乐高“WEDO2.0”科学课程涉及物理、生命科学、地球与 空间科学、工程技术与科学应用四个领域，设计 8 个引导性实验和 8 个开放性实验，配有 智 能 集 线 器 、中 型 电 机 、运 动 传 感 器 和 倾 斜 传 感 器 和 搭 建 零 件 以 及 相 关 软 件 ，学 生 们 可 通 过搭建、编程和修改项目，完成探索、创造并分享他们的科学发现。乐高 M&M 简单机械课 程可以让学生像科学家、设计师和工程师一样，去研究和理解日常生活中各种简单或复杂 机械的工作原理。我们将以上课程与三至六年级的科学课程相融合，构建了乐高“WeDo2.0” 和“乐高 M&M 机械套装”课程（见表 3）。
二、机器人“表 “表情包”机器人
演家”
机器人打“扇子”
顺序 顺序、循环
五、六年级 五、六年级
信息技术课+社团基础班 信息技术课+社团基础班
小学stem教育课程开发和实施案例
小学stem教育课程开发和实施案例虽然大家已经知道了stem教育在中国越来越受到重视, 也非常赞同让孩子接受stem教育, 但是据格物斯坦的数据调查, 被问及stem教育课程具体学什么, 接触哪些题材, 怎么开展的。
大家是一头雾水, 完全不清楚的, 今天这篇文章小坦克就以一节小学stem 教育课程为例, 给大家做一个初步了解。
课题: 衣服怎么干不了课程内容介绍：首先通过情景设置的方法, 给学生创造情景, 在日常生活中, 阴雨连绵的天气会导致晾晒的衣服一直干不了的现象。
随后让学生针对问题衣服怎么干不了进行合作探究, 以期最终在实践中去解决问题。
通过学生的学习, 可以掌握多学科知识, 学到的这些多学科知识可以指导他们解决生活中的实际问题, 培养综合能力。
课程目标:知识与技能目标: 知道衣服除水的方法和原理, 了解烘干机的工作原理和基本构造。
过程与方法目标：能够设计除水方案并制作简单烘干设备进行实验验证, 能够根据得到的证据交流讨论得出最佳方案。
情感态度和价值观目标：能够在活动中主动与他人合作, 积极参与交流和讨论, 实事求是, 乐与分享。
课程组织设计课程组织采用基于问题的模式设计这个课程实验器材: 小风扇、小电炉、木条、橡皮筋、布料等1、衣服干不了的可能原因:2、衣服挂在外面又淋雨了3、衣服太厚, 里面的水太多天气太冷, 水一直藏在衣服里此时要给学生足够的思考空间, 不要限制学生考虑问题的角度和范围, 让学生头脑风暴, 根据出现的问题去寻求解决的方案。
1、在学生讨论的过程中, 教师要强调让衣服干的目标就是让衣服和水分分离。
让学生通过查找资料, 知道水的状态分为固态（冰）、液态（水）气态（水蒸气）。
学生会分析让衣服快速干掉就要把水分变消失, 就要以气态的形式挥发到空气中, 于是就会用身边的试验器材想办法：2、用手把衣服中多余的水分拧出去3、用小风扇吹衣服, 尽快脱水4、用小电炉来烘干衣服5、最终衣服变干燥了然后学生进行自我展示增加学习的成就感。
小学STEM课程的系统开发与实施
□浙江省嘉兴市实验小学张晓萍王宏伟随着人类科学技术的不断进步，科学、技术、工程、数学几个领域的联系越来越紧密，解决任何一个领域的问题都有可能涉及其他领域，传统的单一方向培养的人才越来越不能满足人类未来社会发展的需求。
我校从2014年起探索实施STEM教育，着力构建STEM创新课程体系。
在我们看来，STEM教育是一种倾向于融合式学习的教育观，它意味着我们将不再重点关注某个特定的学科，而是强调在教育过程中引导学生综合运用科学、技术、工程、数学等相互关联的知识以解决现实问题，从跨学科知识应用的角度提高学生解决现实问题的能力。
一、构建STEM创新课程体系图1嘉兴市实验小学STEM课程的六大核心理念我们在构建学校STEM创新课程体系的过程中逐渐确立了STEM课程的六大核心理念（见图1）。
我们特别关注学生在真实情境中学习，强调创设以工程设计过程为主导的学习项目，引导学生关注周围技术世界的发展，体验科学技术对个人生活、自然世界和社会发展的影响。
在具体实施STEM教育的过程中，我们会重点关注学生的系统思维、合作、沟通交流、创造力激发、乐观主义和伦理等方面综合素养的培养。
“系统思维”重点是让学生学会识别技术世界基本的内在联系；工程是一项团队运动，因此“合作”会让团队内每一名成员的视角、知识和能力都得到有效的扩展；“沟通交流”，旨在让学生尝试理解特定人群的需求，解释和形成最终的设计方案；“创造力激发”内在于工程设计的过程当中；强调“乐观主义”，为的是让学生认识到，每一种技术都是“可能被改善”的；我们所倡导的“伦理”，是天人合一的伦理，旨在引导学生关注工程对人、自然环境和社会环境的影响。
基于上述课程理念，我们从2014年起尝试构建学校STEM创新课程体系。
在我们看来，STEM教育着力培养的是学生面向未来的科学和工程素养以及跨学科解决实际问题的能力，理应让每个年级所有学生都有机会接触、学习STEM课程，而不是培养少数科创明星学生。
STEM教育在小学阶段的课程设计与实施研究
Introduction在当今科技日新月异的时代，科学、技术、工程和数学（STEM）的重要性越来越被人们所重视。
STEM教育旨在培养学生的创新思维、问题解决能力和科学素养，以应对未来社会和职业的挑战。
在小学阶段，适应性强的STEM课程设计和实施可以为学生奠定扎实的基础，并激发他们对科学和技术的兴趣。
本文将探讨STEM教育在小学阶段的课程设计与实施研究。
Body1. STEM教育简介STEM教育是一种综合的教育方法，将科学、技术、工程和数学融入到一个有机的整体中。
它通过跨学科的方法，培养学生的创新能力、团队合作精神以及解决实际问题的能力。
STEM教育的目标是培养学生全面发展，并为他们未来的社会和职业做好准备。
2. STEM教育在小学阶段的重要性小学阶段是学生的基础阶段，也是培养学生兴趣和能力的关键时期。
STEM教育在小学阶段具有以下重要性：2.1 培养学生的创造力和创新能力小学生的天性好奇，他们对新事物充满了探索的欲望。
通过STEM教育，学生可以培养创造力和创新能力，提高解决问题的能力。
他们将学会如何思考和提出问题，同时也会学会通过实践来解决问题。
2.2 培养学生的实际应用能力STEM教育注重实践应用，通过实际的项目和实验，让学生将理论知识应用到实际情境中。
这种实际应用的学习方式可以培养学生的实际应用能力，让他们更好地理解科学和技术的原理，并将其应用到实际生活中。
2.3 培养学生的团队合作精神STEM教育注重团队合作，倡导学生之间的合作与互助。
通过合作项目，学生可以学会如何与他人合作，如何共同协作解决问题。
这样的经验不仅可以培养学生的团队合作精神，还可以提高他们的沟通和协作能力。
3. STEM教育课程设计的原则STEM教育课程设计需要遵循一些原则，以确保课程的质量和有效性。
3.1 跨学科整合STEM教育是一个跨学科的教育方法，将科学、技术、工程和数学整合在一起。
课程设计应该注重不同学科之间的联系和融合，使学生在解决问题的过程中能够综合运用各学科的知识和技能。
STEAM理念下的小学科学课程开发与实施
STEAM理念下的小学科学课程开发与实施在STEAM教育理念下，小学科学课程的开发与实施应充分融入科学、技术、工程、艺术和数学等多个学科的知识与实践，以培养学生的创造力、解决问题的能力以及团队合作精神。
下面将详细介绍小学科学课程在STEAM理念下的开发与实施。
在开发小学科学课程时，需要将STEAM理念融入课程设计中。
课程应从兴趣出发，以学生的实际需要为导向，注重培养学生的好奇心和探究精神。
课程设计应以问题为核心，将科学、技术、工程、艺术和数学与现实生活问题相结合，通过课堂讲解、实验观察、实践操作等方式，引导学生主动思考、探究和解决问题。
在实施小学科学课程时，应采用多种教学方法与技术手段，激发学生的学习兴趣和参与热情。
可以采用项目式学习，让学生参与到真实的项目实践中，通过团队合作解决问题，培养学生的创造力和合作能力。
可引入计算机编程、虚拟实境等技术手段，让学生通过创造和设计数字产品来实践科学知识。
还可以结合社区资源和实践活动，增加课程的实际应用性。
组织学生参观当地企事业单位，了解科学在现实生活中的应用，激发学生对科学的兴趣和学习动力。
组织学生参与社区环境保护、科学实验展示等活动，加强对科学实践的体验和实践能力的培养。
在评价小学科学课程的效果时，应注重学生的综合能力发展和创新思维的培养。
评价不仅要关注学生对知识的掌握程度，还应注重学生的批判性思维、解决问题能力和创造力的发展。
可以采用综合评价、自主评价、同伴评价等多种评价方法，注重对学生兴趣、参与度和成果的评估，并及时反馈给学生，激发他们的学习动力和积极性。
小学科学课程在STEAM理念下的开发与实施应注重培养学生的创造力、解决问题的能力以及团队合作精神。
通过项目式学习、实践活动等方式，让学生在实际问题中学习和应用科学知识，同时结合多种评价方法，关注学生的综合能力发展和创新思维的培养。
这样的科学课程将更加贴近学生的实际需求，培养他们的综合素质和创新能力。
小学“STEAM课程开发和应用”策略的实践和研究
小学“STEAM课程开发和应用”策略的实践和研究随着时代的进步，STEM教育已成为当前教育领域的热门话题。
STEM教育在学生的科学、技术、工程和数学方面取得了显著的成效，但随着社会的发展，这些科学技术必须与生活实践结合起来，才能更好地满足社会需求。
因此，STEAM教育应运而生，它将艺术作为第五个元素，使科技与艺术更紧密地结合。
下面就针对小学阶段的STEAM课程开发和应用进行实践和研究。
一、课程设计（一）目标：通过此课程，学生能够在实践中掌握科技知识，培养创新思维，提高团队协作能力，开拓艺术视野。
（二）内容：此课程以科技主题为核心，融合艺术元素，让学生通过团队合作，探究各类实际问题，并进行解决方案的设计和实施。
具体内容包括：1.机器人设计：学生了解机器人的基本组成和工作原理，并进行机器人的设计和编程。
2.3D打印：通过3D打印技术，让学生了解3D模型进程，掌握3D设计软件的使用技巧，进行3D设计和打印实践。
3.编程：学生学习编程知识，利用编程语言进行程序编写，实现对机器人、计算机等设备进行控制，同时，还可以学习数字艺术的应用。
4.电子电路：学生了解电子电路基础知识，设计电路方案，实现对小型电子设备的实现和控制。
5.艺术融合：学生结合任务主题，使用色彩、设计、视频制作等技能，进行艺术创意实践。
（三）实施方式：1.探究式学习：通过“提问-探究-解决”三步骤，让学生主动参与学习，培养探究精神和自学能力。
2.团队协作：学生组成小组进行学习和实践，培养团队协作精神和能力。
3.项目实践：将课堂教学和实践相结合，让学生解决实际问题，具有针对性和实用性。
二、课程应用1.提高学生的科技能力：通过STEAM教育，学生能够了解科学、技术、工程和数学知识的应用，从而提高科技技能和能力。
2.培养学生的创新意识：让学生进行科技应用实践，从中发现问题和不足，激发创新意识和创造力。
3.提高学生的团队协作能力：STEAM教育实践中，学生需要根据问题的复杂程度，拆分项目任务，实现团队分工合作，提高团队协作的能力。
STEM教育在小学阶段的实施策略
STEM教育在小学阶段的实施策略介绍在当今科技日新月异的时代，STEM教育（Science, Technology, Engineering, Mathematics）被认为是培养创造力、解决问题和培养综合能力的重要途径。
本文将探讨STEM教育在小学阶段的实施策略，旨在帮助学校和教师更好地开展相关课程。
1. 设计富有创意和实践性的课程•引进实验室设备或使用基础资源进行简单的科学实验。
•设计激发学生兴趣和动手能力的项目，如设计简易机器人或构建纸牌桥等。
2. 鼓励团队合作与沟通•将学生分组进行小组活动，鼓励他们互相交流、协作和分享想法。
•提供一些团队合作的活动，如编写程序游戏或解决数学问题等。
3. 整合跨学科知识•在STEM课程中融入不同学科内容，如数学、科学、技术和工程等。
•利用现有课程资料，将不同领域知识串联起来，使学生能够实践与应用。
4. 实施项目驱动学习•设计具有挑战性的项目，让学生通过解决问题和实践的方式来掌握知识。
•结合课堂教学，引导学生主动探索、发现和创造。
5. 利用科技工具和资源•利用电子设备、互联网和在线资源等现代科技工具来辅助教学。
•使用STEM相关的软件或平台，让学生能够更直观地理解抽象概念，并进行实践操作。
6. 提供实际应用场景•对于所学知识，提供真实世界中的例子和应用场景，增强学生对STEM教育的理解和兴趣。
•邀请相关行业专家或组织参与课堂活动，向学生分享实际工作经验。
7. 激发兴趣与好奇心•设计有趣、引人入胜的活动，激发学生对STEM领域的探索欲望。
•建立一个积极、鼓励尝试和失败乃至重来的氛围，培养学生对问题解决的长久热情。
总结通过上述实施策略，小学阶段的STEM教育能够激发学生对科学、技术、工程和数学的兴趣，并培养他们解决问题和创新的能力。
这些策略旨在让学生通过实践与合作，掌握知识，提高综合素养，为未来的学习和职业做好准备。
教师应该根据具体情况灵活运用这些策略，并不断更新、改进STEM教育的实施方法。
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基于上述核心理念，我们从 2014 年起尝试构建学校 STEM 创新课程体系。在我们看来，STEM 教育着力培养的是学生面向未来的科学和工程素养以及跨学科解决实际问题的能力，理应让每 个年级所有学生都有机会接触、学习 STEM 课程，而不是培养少数几位科创明星学生。因此。 我们所构建的 STEM 创新课程体系，既有 STEM 课程与国家基础学科的融合，也有在年级层面的
走班选修拓展课程、校级社团拓展课程中融入 STEM 课程理念以及主题实践课程。主题实践课 程“免考生去哪儿”其实是一种评价课程，我们也做成了“让孩子像工程师一样学习”的 STEM 课程项目（见图二），其具体操作如下：简述操作过程
图 2 嘉兴市实验小学 STEM 创新课程体系
二、学校 STEM 课程实施具体路径 （一）与乐高教育深度合作，研发建立乐高 STEM 课程群 学校整个 STEM 课程体系中，乐高 STEM 课程占了较大比重，这主要源于乐高课程在实施 STEM 教育中的独特优势：乐高课程的核心理念是通过动手动脑解决现实问题，让学生在建构 中学习和发展思维 ，这些理念与 STEM 教育所注重的跨学科学习、动手、小组协作等基本一致； 乐高课程研发的依据，参考了多个国家也包括我们国家的中小学课程标准和教学内容，利于我 们与国家基础教育学科课程作有效的整合、对接；乐高课程的研发团队保持着与世界知名大学 如麻省理工、塔夫茨大学、剑桥大学等的长期合作，确保了课程的科学性、严谨性、前沿性； 乐高课程围绕 STEM 教育核心理念，可以为学校提供包括硬件、软件、STEM 课程、教学评估工 具、教师培训课程等在内的一整套解决方案，可有效减轻教师实施 STEM 教育的课程压力。目 前我校在与乐高教育的深度合作中，已经研发建立了多维度目标、多实施路径、多学教方式 的乐高 STEM 课程群（见图三）。
一、构建学校 STEM 创新课程体系 我们在构建学校 STEM 创新课程体系过程中确立了 STEM 课程的六大核心理念（见图一）。 我们特别关注学生在真实情境中的学习，强调通过以工程设计过程为主导的学习项目，让儿童 关注周围技术世界的发展，体验科学技术对个人生活、对自然世界、对社会发展的影响。在具 体实施过程中，我们会重点关注学生的系统思维、合作、沟通交流、创造力激发、乐观主义和 伦理等方面综合素养的培养。“系统思维”重点是让学生学会识别技术性世界基本的内在联系； 工程是一项团队运动，因此“合作”会让团队内每一名成员的视角、知识和能力都得到有效的 扩展；“沟通交流”，旨在让学生尝试理解特定人群的需求，解释和形成最终的设计方案；“创 造力”内在于工程设计的过程当中；强调“乐观主义”，为的是让学生认识到，每一种技术都 是“可能被改善”的；我们所倡导的“伦理”，是天人合一的伦理，旨在引导学生关注工程对 人、自然和环境的影响。
位词，培养数学表达能力。
实践性活动
二年 级
小松鼠看大楼 观察物体
通过操作会从三个方向观察物体简单的 实践性活动 几何体，培养空间想象能力 从三个方向观察简单几何体，会搭简单几何体，
探索性学习 培养空间想象与创造力
一年 找规律
级
通过观察、归纳发现数学规律，培养学生 实践性活动
的创造力与数学表达能力
践
课程 乐高属性 领域
可数、直 观、易比 较
数与 运算
立体、直 观、 可测量
图形 与几 何
结构性 情境性
综合 与实
表 1 嘉实乐高“More To Math”课程内容结构实施 年级 Nhomakorabea教学内容
教学目标
学教方式
一年 级
二年 级
毛毛虫比长短 母鸡 贪吃蛇 爬出井底
认识 10 以内的数，会比较数的大小， 探索性学习 渗透一一对应的数学思想方法
小学 STEM 课程的系统开发与实施
浙江省嘉兴市实验小学 张晓萍 吴建伟
随着人类科学技术的不断进步，科学、技术、工程、数学几个领域的联系越来越紧 密，解决任何一个领域的问题都有可能涉及其他几个领域，传统的单一方向培养的人才越 来越不能满足人类未来社会发展的需求。我校从 2014 年起开始探索 STEM 教育，着力构建学 校 STEM 创新课程体系。在我们看来，STEM 教育是一种倾向于融合式学习的教育观，它意味 着我们将不再重点关注某个特定的学科，而是强调在教育过程中引导学生运用科学、技术、 工程、数学等相互关联的知识解决实际问题，从跨学科知识应用的角度提高学生解决实际问 题的能力。
探索 9+几的计算方法，体验、理解 20 以内数的组成 20 以内数的计算，初步培养学生有序 思考的意识与方法
探索性学习 探索性学习
20 以内数的加减计算，培养学生计算 实践性活动
解决实际问题的能力
一年 级
破茧成蝶 狮子认识位置
通过操作、体验、认识对称现象，培养学 实践性活动
生的空间想象与创造力。
通过情景认识上、下、前、后、左右等方
能根据一定标准进行分类，培养分类、
小火车
实践性活动
概括、表达的能力
二年 级
推铅球 乐高小剧场
培养学生数据整理能力，独立思考 、准确计算、 实践性活动
有序推理的能力 会简单组合排列，培养有序思考能力 实践性活动 与解决问题策略
（2）基于搭建与程序，将乐高与信息 技术学科融合，开发中高段信息技术“EV3” 课程。多数学生喜欢机器人，但对于机器人 的结构及控制方法知之甚少，为此我们构建 了乐高 EV3 结构化课程（结构图见图 4）和 乐高 EV3 课程体系（见表 2）。该课程面向 四至六年级学生，旨在引导学生通过课程的 系统学习，更加深入地了解机器人的结构， 更加自如自主地控制机器人的各种动作，真 正感受到其中创造创新的乐趣。
整合国家基础学 科课程 （必修）
校级社团拓展课
年级走班选修的
程 （选修）
乐高 STEM 课程
拓展课程 （选修）
群
主题综合学习的 课程
（选修）
图 3 嘉兴市实验小学基于 STEM 教育理念的乐高创新课程群
1.与国家基础教育学科课程相整合的乐高 STEM 课程 （1）基于直观操作，乐高与数学学科融合，开发了低段趣味数学“More To Math” 即“乐高一起搭”系列课程（见表 1）。儿童时期的数学是学生对物体数量关系和空间形 式的初步认识与感知，是有意义的探索而非枯燥的符号记忆和机械训练。设计低段数学 “More To Math”课程，让学生在数学学习中拥有更多视觉和动态感受，在丰富有趣的搭 建活动中掌握并运用数学，培养对数学的兴趣，了解数学与现实生活的联系，提升应用数 学知识解决问题的能力。