初中STEM精品课程资源课例
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作者王殿军
出版社机械工业出版社
ISBN9787111743842
出版时间2024-03
装帧平装
开本16开
定价89元
货号29693162
上书时间2024-10-21
商品详情
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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。
白雪峰
书于清华园
导语摘要
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。
作者简介
丛书主编：王素，中国教育科学研究院国际与比较教育研究所所长，研究员，中国教育科学研究院未来学校实验室主任，中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任。主要研究领域涉及实证的国际教育政策比较研究、未来学校研究、中小学STEM教育研究、青少年科学素养监测研究、学校建筑与学习空间研究等。
本书主编：王殿军,教授,清华大学附属中学原校长,清华大学教育研究院基础教育研究所所长, 第二届教育信息化专家组成员,2020年12月，被提议担任教育教学质量评价指导专委会副主任委员。
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
内容摘要
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。
主编推荐
丛书主编：王素，中国教育科学研究院国际与比较教育研究所所长，研究员，中国教育科学研究院未来学校实验室主任，中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任。主要研究领域涉及实证的国际教育政策比较研究、未来学校研究、中小学STEM教育研究、青少年科学素养监测研究、学校建筑与学习空间研究等。
本书主编：王殿军,教授,清华大学附属中学原校长,清华大学教育研究院基础教育研究所所长, 第二届教育信息化专家组成员,2020年12月，被提议担任教育教学质量评价指导专委会副主任委员。
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