基于STEM教育的小学科学专题案例的开发——以“小型净水箱”为例

摘要

20世纪80年代以来，国际间的竞争日益加剧，经济全球化成为不可阻挡的历史潮流。美国在教育领域提出STEM教育，以继续保持国家经济的全球领导地位。STEM教育即通过基于问题学习、基于项目学习、基于工程设计等方式将科学、技术、工程和数学四门学科融合起来的教育。STEM教育是STEM理念在教育中的反映，是付诸教育实践的一种思考。
　　本论文对STEM教育实践课程展开研究，研读整理相关文献资料，从STEM课程编排的原则和特点等方面出发，在此基础上确定小学科学专题案例开发的主题—“小型净水箱”。进一步设置此主题下的活动框架内容，编制成李克特量表包括科学、技术、数学三个领域，每道题目设置五个选项:很有必要、非常必要、必要、可有可无、不必要，采取正向积分的方式，分别赋值为5、4、3、2、1。对STEM专家及南京各小学科学老师进行问卷调查，根据数据结果统计分析，保留得分高于3.0的活动内容，删除得分较低的，并根据活动内容之间的逻辑及类属关系进行了整合，最终确定“小型净水箱”主题下的二级活动框架。活动一:去除水体中可见杂质;活动二:观察水体中微小动植物;活动三:计算水体中细菌的数量;活动四:生产实践中常见的灭菌方法;活动五:植物的自净作用，最终要求学生完成工程设计—“小型净水箱”并展示交流。为将STEM教育整合融入我国科学教育、改善科学教育课程设计提供一个参考视角。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1．2 我国基础课程设置现状

1．2 研究目的与意义

1．2．1 丰富我国STEM教育的理论研究

1．2．2 丰富我国STEM教育的实践研究

1．3 国内外STEM教育研究现状

1．3．1 国外STEM教育研究现状

1．3．2 国内STEM教育研究现状

1．4 主要概念界定

1．4．1 STEM教育

1．4．2 STEM素养

1．4．3 STEM学习

1．4．4 创客教育

1．5 理论基础

1．5．1 建构主义

1．5．2 人本主义

1．5．3 多元智能理论

1．6 研究方法

1．6．1 文献研究法

1．6．2 问卷调查法

第2章 基于工程设计的STEM学习

2．1 科学、技术、工程、数学四门学科间的内在联系

2．2 工程设计过程的七个步骤

2．3 课堂中的“工程”的优点

2．4 5E模型与工程设计过程之间的联系

2．5 基于STEM课程案例分析

2．5．1 EiE项目课程分析

第3章 小学科学“小型净水箱”专题案例的开发

3．1 专题案例主题的确定

3．2 问卷调查

3．2．1 问卷调查的目的和对象

3．2．2 问卷的编制

3．2．3 问卷调查的过程

3．3 问卷调查结果与分析

3．3．1 科学概念在专题开发中的分布

3．3．2 当代技术在专题开发中的分布

3．3．3 数学思维在专题开发中的分布

第4章 确定最终的活动框架

第5章 结论与展望

参考文献

附录

致谢