STEM创新项目解决方案(1)ppt课件

1、2021.01Image by Ruben AlvaradoSTEM创新工程处理方案1.背景与问题2.什么是STEM3.培生STEM处理方案4.实施建议及效果5.案例分享Image by Photographers Name (Credit in black type) or Image by Photographers Name (Credit in white type)21. 背景与问题大背景 在国家实力的比较中，获得STEM学位的人数成为一个重要的目的，各国不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入，培育学生的综合素养。为应对世界科技革命和知识经济的挑战，世界各国都在加紧规划科技创新战略

2、。我国在十八大报告中明确提出走中国特征自主创新道路，并将此上升到国家根本战略位置。培育学生的创新精神和才干已成为国际社会的共识，创新型人才的培育要靠创新型教育。4传统单学科学习方式存在的问题对创新才干培育传统讲授式的教学方式占课堂教学相当比例，学生自主、协作、探求的学习需求进一步加强；各学科知识割裂、各学科之间不能建立有效的联络和联接；学生自主学习的深度与广度不够，很难实现探求式、体验式学习方式，所学的学科知识及技艺不能与生活建立起联络，不能学以致用，学生学的是知识和技艺，而非如何综合运用所学的知识和技艺处理实践问题学生学习的知识和技艺和未来的学习及就业要求的技艺没有联络评价滞后，方式单一，缺

3、乏一整套完好、科学的评价体系，很难对过程性的学习结果进展跟踪及评价缺乏创新型人才培育的课程体系和详细实施方式不利于创新才干培育STEM教育是培育创新才干的重要方式与抓手52. 什么是STEM什么是STEMSTEM工程是整合科学、技术、工程学、数学学科教育的统称，重点是培育学生的科学素养和科学技艺及创新思想和创新才干。STEM基于科学、技术、工程与数学之间的关系综合了各学科的特点，将知识的获取、方法与工具的利用以及创新消费的过程进展了有机的一致。综合了四门学科的知识，更加交融了不同窗科所阅历的不同实际活动、表达的不同精神和内涵，是一种多元学科文化的交融创新。技术技术在我们的生活中无处不在。它不仅

4、仅是电脑和电视机，我们运用的笔、纸盒，甚至我们所穿的鞋子，都是技术的产物。技术就是人们为了满足本人的需求而改动世界的方法。Technology 技术工程学利用科学来处理实践的问题。工程师探寻各种方法来满足我们的需求，用科学知识发明并改良技术。我们也可以用工程学来处理问题。Engineering 工程技术在我们的生活中无处不在。它不仅仅是电脑和电视机，我们运用的笔、纸盒，甚至我们所穿的鞋子，都是技术的产物。技术就是人们为了满足本人的需求而改动世界的方法。Mathematics 数学 科学协助我们了解世界。科学家察看自然景象，提出问题，并经过实验来发现大自然的奥妙。他们将本人的研讨结果公诸于世，让

5、我们了解本人身处的世界。Science 科学STEM72006年：美国总统布什在其国情咨文中公布一项重要方案，提出知识经济时代教育目的之一是培育具有STEM素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。由此，美国在STEM教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培育其科技理工素养。2007年：美国国家科学委员会发表报告，提出的行动方案主要包括两个方面的措施：一是要求加强国家层面对K-12阶段和本科阶段的STEM教育的主导作用，在横向和纵向上进展协调；二是要提高教师的程度和添加相应的研讨投入。这一报告进一步显示了STEM教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段，希望从中小学就开场实施STEM

6、教育。2021年：美国国家科学院研讨委员会发布了的报告，提出了扩展STEM参与度，加强一切学生的STEM素养的教育目的; 美国州长协会针对STEM教育行动发布了报告，分析了该协会2007年提出的行动议程中的弱势之处，重新提出“实施州级STEM议程的各项详细措施; 发布，决议斥资2亿600万来推进STEM有效教学，方案在未来10年中培育10万名STEM教师。STEM来源STEM教育在美国得以极大关注主要源于对其国际竞争力下降的反思、对美国学生在国际数学、科学中表现欠佳的审视。美国STEM教育是一项由政府、国会、社会团体、公众共同参与和努力的系统工程。在美国的影响下，世界各国逐渐开场关注并加强各国

7、的STEM教育。美国大力开展STEM 教育带来效果来自2021 年中国社会科学院城市与竞争力研讨中心发布的9美国大力开展STEM 教育带来效果来自2021 年中国社会科学院城市与竞争力研讨中心发布的103. 培生STEM处理方案 培生使命 效力终身学习，助人终身提高 培生全球最大教育机构, 营业额及效力范围均冠絶全球, 拥有超越150年的丰富阅历, 效力覆盖越70个国家,为数以亿计、不同年龄的学习人士及教学人员提供各种教育效力培生国际旗下有多个著名教育事业品牌,包括朗文(Longman)、Prentice Hall、Addison-Wesley、Cisco Press、Adobe Press、

8、IBM Press、Wharton Business School Press等著名出版品牌.培生在高教的多种学科内均处于全球领先位置如:计算机、工程、电子技术等，同时也有丰富的多媒体教学资源.在英语教育和中小学教育教材方面，培生也同样处于全球领先位置，如：、等培生向教育系统的管理者、教师以及学生提供了一系列的整体处理方案，培生教育不只出版承载内容的书本而且还提供书本之外的数字化资源、价值与支持13数字化教学资源传统印刷版教材定制出版教学辅助教师职业开展英语教师培训虚拟学习环境/教学平台数字化学习资源管理学生管理系统数据互通 测试设计、评判和实施 教学测评言语才干测试心思测评效力国家考试效力教

9、学科技产品与效力专业测试与评价 资质认证和课程教学与学习资源 GCSE, GCE, iGCSE BTECs 等不同等级的学位认证效力英语言语教学英语学校入学才干考试培生教育集团正在做什么？14培生STEM工程简介STEM工程是培生集团向学生提供的一套先进而严厉的课程，旨在培育学生的创新精神和实际才干。STEM课程包含18个主题，内容涉及科学， 技术，工程和数学领域。STEM工程每个主题活动包含教材课本，实验工具箱和在线资源三个部分，教师可轻松地将STEM课程交融到他们已有的科学和数学课程，或作为单独综合实际活动课开展工程。STEM工程同时包含高质量的，以产品为中心的教师培训方案，以满足教师的培

10、训和职业开展需求。STEM工程也适用于课外课程，学校俱乐部和暑期课程。让学生在动手实际中运用STEM的知识和技艺，为学生的实际运用知识的才干和创新才干打下坚实的根底。15培生STEM 工程特点方案整体性：提供整体的处理方案，提供教材、教师专业化成包、工具、在线平台资源的立体学习实际环境；课程规范化：表达了美国科学教育规范框架框架和我国根底教育的综合实际活动要求；课程体系性：共18个主题，满足中小学运用的课程体系，保证小学段与中学段STEM课程的延续性；易于操作性：提供可操作的工程活动设计，教师专业化开展，方法的指点和基于工程的学习的支持；评价完好性：基于过程和结果的教学评价，多样化的评价便于教

11、师评价与学生自主评价学习效果；培育才干突出性：协助学生学科知识和生活联络，构成大学科的概念和技艺点，培育学生的问题处理与创新才干。16培生STEM设计理念发明力自我管理发明力沟通协作才干问题处理才干自我开展系统思索自主探求信息整合数学工程技术科学 创新 思想情境学习实际支架式学习实际建构主义学习实际认知学徒制实际18培生STEM学习过程我们如何协助学生运用和了解这些过程？观 察模型制造测试和精修实 验发明/发明新知识，产品和过程采用工程制方式学习方式，学生实践操作设计出产品，在探求、协作、实践操作中培育学生的批判性思想才干、创新才干、协作才干、沟通才干，以及问题处理的才干。经过培训、备课、听课

12、、评课等手段，提升教师的创新教学、评价才干与素养，探求培育创新人才的新路，掌握培育学生21世纪才干的方法和战略，提升教师专业化程度。 丰富学校课程内容，协助学校开展校本课程建立，搭建STEM课程体系。本工程整合科学、技术、工程和数学STEM四个学科知识和方法，可与学校相关课程无缝整合，经过STEM工程可以让学校现有课程内容更丰富，教学方式更多样。探求、总结多样化的评价方式，提炼实施21世纪才干培育的有效方法和管理阅历。19STEM工程实施目的培生STEM国外运用情况20培生STEM有效实现创新教育效力内容创新实验室；高素质的教师；高质量课程、工具及资源支持；明确评价机制；21创新实验室延伸作用

13、：实施STEM课程外，还可以是机器人制造等其它课程实施场地所在创新实验室主要包括教学与探求区、操作区、展现区、小型阅览区、加工区、储物区等不同区域，配置一定硬件以及与主题相关的制造工具包多媒体投影仪、3D打印机、3D扫描仪、电子白板、展现台、桌椅、电脑、工具箱等22高素质的教师手段：培训与听评课活动对象：管理者与教师方式：线上与线下方式、国外专家与国内专家相结合内容：创新教学的理念、教学战略及教学方法，21世纪才干的概念、内涵、培育方法、评价工具等方面落实：示范课、听课、评课等活动23DEMO：运用知识及实际环 节时 间日程安排什么是STEM90分钟介绍STEM是如何整合科学、技术、工程和数学

14、的完成“ Flight of Marshmallow ”的任务概览工程学概念和设计90分钟在课堂教学中整合工程学的概念及设计过程完成“Packaging the Chew”的任务反思STEM 课堂环境的创设90分钟设计STEM教室的布置场景，这会帮助搭建一个促进STEM成功的基于问题的学习课堂学习环境课堂常规（仪式和流程）90分钟设计激发学生像工程师一样思考的STEM课堂的课堂常规（仪式和流程）环 节时 间日程内容工程学、数学和科学的关系90分钟检查工程师在他们的工作中使用科学和数学的方式深入理解工程设计是如何和7E一致的比较和对比工程设计过程和科学方法的不同。STEM 实践：共同核心的联系8

15、0 分钟建立演示数理熟练程度和工程学概念及设计之间的联系完成STEM任务分析及反思STEM实践：与下一代科学标准的联系90 分钟讨论科学和工程实践并展示科学理念，工程理念和设计及真实世界的高度应用之间的联系参与一项整合科学和工程实践、数学实践的任务完成STEM任务分析及反思示范课90 分钟参与一节示范课，并建立理论和工程过程设计的联系。下一步10 分钟讨论下一步进行实验室研究的环节1224高质量课程、工具及资源专家支持小学设计小径和道路制作量雨量器设计再生纸制作小船建造温室制作饲虫盒设计喂鸟器制作肺活量计设计环保清洁剂控制土壤侵蚀制作超级跑鞋设计桥梁初中建造抗震设施设计航天器设计假体设计环保水

16、坝设计云霄飞车设计净水系统高质量课程拓展延伸：在此根底上，学校可以拓展开发与某个主题相关的其它课程，进一步丰富课程体系1-3年级4-6年级包含18个主题，每个主题遵照同样的教学构造：主题引见、教学以及评价。这些主题覆盖生命、地球和物文科学等，论述STEM的四个领域是如何经过知识学习和实际检验等学习探求活动交融在一同的。包括教师用书与学生用书25培生STEM Project将跨学科知识无缝衔接，按照工程驱动方式组织研讨和实际活动义务，充分实现了学科整合。培生STEM Project以具有学校或社会生活情景的主题来组织内容，让学生在“做中学，在探求学习中实际创新，启发学生思索各学科教育的社会运用价

17、值。培生STEM Project 全面培育学生的综合科学素养，提升学生团队协作才干、批判思想才干、创新思想才干等21世纪技艺。课程优势高质量课程提供实现STEM创新教学方式的纸质的学生用书。学生用书经过工程学或者其他学科的设计过程引出处理问题的方案的过程，并针对相关主题引出需求学生探求和学习的内容，建立起所学知识和工程学、技术学、数学等其他学科之间的联络。同时设计了联络生活的专题实际活动，引导学生在完成专题义务的过程中探求科学的概念、生命、地球的概念，并设计相应的产品来运用科学、生物学、技术学、数学、工程学的知识及方法来处理问题。并提供评价和检验，跟踪学生的对相关主题的内容的掌握情况.学生用书

18、高质量课程27DEMO:学生用书样章28 Project STEM教师用书为教师提供了明晰的教学指点，协助教师设计和组织教学活动。包括教学内容、教学目的、中心知识点、建议学时等内容，为教师教学提供课程实施建议。 教师用书高质量课程29高质量课程、工具及资源支持工具DEMO：设计肺活量丈量计工具包序号名称数量1塑料袋、 Zip Lip, 10 x62管道胶带、 2 x 10 码33覆盖胶带 3/4 x 60 码34溴百里酚蓝钠盐15透明塑料杯 300 mL126塑料包装纸 12,100 卷17塑料匙18塑料吸管 包/50,19雕塑粘土.5 kg (1 磅)110塑料吸管, 包/50,111一次性

19、烧杯 250612铝箔锅, 13 x 9613乙烯塑料管 5/16614聚丙烯测量杯115塑料滴管1 与18个主题相匹配的工具包，是方便学生实施设计方案，制造产品的必要资料。学生经过小组协作一同完成方案，做出作品。30高质量课程、工具及资源支持资源国内外创新课程专家数字资源在线平台目前开发中培生提供专业在线学习支持效力，经过在线学习平台，宽广师生可以了解创新学习世界最新动态，师生也可以经过在线学习平台下载创新学习需求的各种资源，以及进展互动学习。数字化资源案例31明确的评价机制STEM课程学习评价包含学前测试，表现评价和结题测试三种评价方式。STEM课程多样化的评价方式涉及到每个主题的背景知识

20、、科学探求、职业开展、工程设计等过程，可以用于监测学生的学习过程与学习结果，还可以用于评价学生在升学和求职预备上的程度，培育学生们的批判性思想才干处理问题才干，最终提升学习成果和综合才干。多维度评价：传统评价，表现评价和规范化的测试预备传统评价与表现评价：评价学生对STEM概念的了解测试预备：可以快速检验学生对概念和技艺的了解评价方式：三种评价方式包含概念图、多项选择、学生写作和KWL图表等多种方式。32竞争分析对手培训机构：根本以某个主题实施STEM教育达内教育：乐高机器人工程，编程和搭积木结合起来，设计幼儿到中学的科学课程。搭搭乐乐：创意教学实验包：注射器、弹射器、吸管火箭等多种看起来像玩

21、具的教学器材，有配套的课程体系。dadalele/上海STEM云中心：借助上海市科协专业协会、学会、研讨会的支持，依托华东师范大学及国内外高校、科技企业的资源，经过社会化协作和运转方式共同打造而成的全国首家STEM教育平台。STEM云中心提供STEM云平台stemcloud、STEM课程研发、STEM课程授课、STEM素质综合测评系统、课题研讨检索查新系统、实验室约定管理系统、STEM出国培训等一系列STEM教育资源与效力，旨在为中国提供最全面、最专业的STEM教育效力。stemcloud/索尼国际教育与“一同作业网协作推行STEM、乐高机器人等；体制内学校：目前大学、中学部分教师对STEM、

22、创客教育进展研讨，比如北师大傅骞、景山学校吴豪杰教师、浙江嘉兴吴建伟教师等，但大面积实施完好的STEM教育比较少。 培生STEM培生STEM课程规范化、体系性、易于操作、评价完好，利于培育学生的才干，有一套资源提供、教师培训等完好的效力体系，为在工程实施提供了坚实的根底，比较适宜于在体制内中小学内大面积推行运用。33培生STEM工程技术控标点主要需求关键衡量指标培生的满足情况及客户收益课程体系性满足中小学应用的完整课程体系小学：设计小径和道路、制作量雨计、设计再生纸、制作船只、建造温室、搭建昆虫屋、设计喂鸟器、制作肺活量计、设计绿色清洁剂、建造侵蚀防治结构、制作超级跑鞋、桥梁设计等12个主题课

23、程；中学：搭建防震建筑、设计太空飞船、设计太空飞船、设计生态友好的大坝、设计过山车、设计净水系统等6个主题课程保持小学段与中学段STEM课程的连续性教师专业化发展STEM教师专业化发展发展需求的国外培训课程内容培训模块示例：应用知识及实践培训模块：什么是STEM、工程学概念和设计、STEM 课堂环境的创设、课堂常规（仪式和流程）的设计、工程学，数学和科学的关系、STEM 实践：共同核心的联系、STEM实践：与下一代科学标准的联系、示范课等内容；强化和评估实践培训模块：培训21世纪技能、如何发起课堂讨论、实践应用：检查一个STEM任务、应用领域：工程，数学和科学、STEM 基于项目的学习环境等内容培养专业化的STEM教师评价完整性课程中包括完整的评价体系课程中包括传统评估、表现评估和标准化的测试预备三种评估方式便于教师评价与学生自主评价学习效果345. 实施建议及效果工程实施过程建议前期预备阶段工程实施前一个月