stem的小学科学拓展课程的开发与实践研究【字数：17751】
随着综合国力的竞争日趋激烈，美国在教育领域提出STEM教育，以加强国家科技人才的培养，来保持其国际竞争力。在中国，随着课改的深入发展，学科综合化已经成为教育发展的方向。STEM教育是以项目学习、工程设计和问题等方式为基础的学习，是将科学、技术、工程和数学教育融为一体的综合教育。虽然STEM教育在美国等国家已经有了很大的发展，但在中国，STEM教育仍处于起步阶段。本文将对STEM教育的理论与实践进行研究，在此基础上，开展小学科学拓展课程的开发，为中国STEM教育融入科学教育提供参考的角度。论文主要分为以下几个部分第一部分阐述本论文研究背景、目的和意义，介绍本论文的研究思路和方法，同时界定核心概念。第二部分对STEM教育文献进行归纳梳理，介绍目前研究现状。具体包括对教育的理论认识、STEM教育实践研究、STEM教师及其培训、STEM教育效果评价和STEM教育国内实践研究。第三部分阐述小学STEM课程的设计理念，阐明小学STEM课程的目标、内容、组织设计和课程评价。第四部分在以上研究的基础上，结合我国实际情况，开发小学STEM课程案例并进行实践研究。第五部分总结了本研究的不足之处，并对未来需要解决的问题进行了思考，展望STEM教育的未来。
目录
摘要 I
Abstract II
一、引言 1
（一）选题缘由 1
1.美国STEM教育的发展 1
2.我国小学科学教育现状 1
（二）研究意义 1
1.丰富我国STEM教育的理论研究 1
2.充实我国STEM教育的实践研究 1
二、国内外研究现状 3
（一）相关概念的界定 3
1.STEM教育 3
2.STEM学习 3
（二）理论基础 3
1.多元智能理论 3
2.建构主义 3
3.人本主义 4
（三）国外研究现状 4
1.STEM教育理论认知 4
2.STEM教育的实践研究 4
3.STEM教育效果评价 5
（四）国内研究现状 5
1.STEM教育研究 6
2.STEM教育评价 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.STEM师资培训 6
4.对国外STEM教育实例研究 6
5.STEM教育融入国内的实践研究 7
三、研究设计 8
（一）研究思路 8
（二）研究方法 8
四、小学STEM课程的开发 10
（一）STEM课程开发原则和理念 10
1.开发理念 10
2.开发原则 10
（二）STEM课程内容 10
（三）STEM课程的开发模式 11
（四）STEM教学评价模式 12
1.教学评价原则 12
2.教学评价目的 12
3.教学评价方式 12
五、小学STEM专题课程“建造节能型建筑”的开发与实践 14
（一）专题课程主题的确立 14
（二）问卷调查 14
1.问卷调查的目的和对象 14
2.问卷的编制 14
3.问卷调查的过程 15
（三）问卷调查结果与分析 15
1.科学概念在专题开发中的分布 15
2.当代技术在专题开发中的分布 16
3.数学思维在专题开发中的分布 17
4.最终确定活动框架 17
（四）基于工程设计的课程开发建造节能型建筑 18
1.课程内容介绍 18
2.课程目标 18
3.课程组织设计 18
4.教学评价 19
（五）“建造节能型建筑”课程实践研究 19
1.多种模型方案的设计 19
2.模型制作 20
3.记录与分析数据 21
4.交流与拓展 22
5.课后反思 22
六、研究反思与展望 24
参考文献 25
附录1 26
附录2 29
致谢 31
一、引言
（一）选题缘由
1.美国STEM教育的发展
STEM教育起源于美国，随着世界的发展，科技创新创造的财富在国家 GDP中的占比越来越高，美国政府高度关注国家科技创新能力，与此相对的是毕业于 STEM相关专业的学生越来越少。美国的教育界开发了许多的 STEM课程并运用于实践之中，在这些课程中，学生以互相合作的方式进行思考、设计、探究和反思，提高设计，协作和解决 STEM领域实际问题的能力。STEM学科对学习的兴趣得到了改善，STEM知识得到了培养。
2.我国小学科学教育现状
为响应“科教兴国战略”，提高中国科技实力，教育部于2001年7月颁布了“基础教育课程改革纲要（试行）”。该纲要指出了科学教育发展的方式。《全日制义务教育科学36年级课程标准（实验稿）》指出：“小学科学课程是一项旨在培养小学生科学素养的科学启蒙过程”倡导学生体验探索性学习活动，培养学生的好奇心和探索欲望。培养他们对科学本质的理解，使他们能够探索解决问题的策略[1]。
这里有一个问题需要解决，课程设计的思路还是局限于单独的学科领域范围，学科间没有进行融合，导致学生的知识体系是互相割裂的，不能形成一定的横向关系，不利于学生知识的整合和解决实际问题。
而STEM教育将科学、技术、工程和数学融为一体，充分发挥学生探索和解决实际问题的能力，是我国未来培养具备优秀科学素养的创新人才的发展方向。
（二）研究意义
1.丰富我国STEM教育的理论研究
STEM教育在国际间兴起已久，而我国接触 STEM教育时间比较晚，发展相对比较缓慢，目前对于 STEM教育的研究还主要停留在宏观研究方面，没有大量的实践活动支撑，它也没有形成一套适合中国发展的具有中国特色的 STEM教育理论体系。本研究采用国内外STEM教育的研究文献。进行不同层次，不同角度的筛选归纳整理分析，从而充实中国STEM教育的理论研究理论。为进一步实施中国STEM教育奠定坚实的理论基础。
2.充实我国STEM教育的实践研究
目录
摘要 I
Abstract II
一、引言 1
（一）选题缘由 1
1.美国STEM教育的发展 1
2.我国小学科学教育现状 1
（二）研究意义 1
1.丰富我国STEM教育的理论研究 1
2.充实我国STEM教育的实践研究 1
二、国内外研究现状 3
（一）相关概念的界定 3
1.STEM教育 3
2.STEM学习 3
（二）理论基础 3
1.多元智能理论 3
2.建构主义 3
3.人本主义 4
（三）国外研究现状 4
1.STEM教育理论认知 4
2.STEM教育的实践研究 4
3.STEM教育效果评价 5
（四）国内研究现状 5
1.STEM教育研究 6
2.STEM教育评价 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.STEM师资培训 6
4.对国外STEM教育实例研究 6
5.STEM教育融入国内的实践研究 7
三、研究设计 8
（一）研究思路 8
（二）研究方法 8
四、小学STEM课程的开发 10
（一）STEM课程开发原则和理念 10
1.开发理念 10
2.开发原则 10
（二）STEM课程内容 10
（三）STEM课程的开发模式 11
（四）STEM教学评价模式 12
1.教学评价原则 12
2.教学评价目的 12
3.教学评价方式 12
五、小学STEM专题课程“建造节能型建筑”的开发与实践 14
（一）专题课程主题的确立 14
（二）问卷调查 14
1.问卷调查的目的和对象 14
2.问卷的编制 14
3.问卷调查的过程 15
（三）问卷调查结果与分析 15
1.科学概念在专题开发中的分布 15
2.当代技术在专题开发中的分布 16
3.数学思维在专题开发中的分布 17
4.最终确定活动框架 17
（四）基于工程设计的课程开发建造节能型建筑 18
1.课程内容介绍 18
2.课程目标 18
3.课程组织设计 18
4.教学评价 19
（五）“建造节能型建筑”课程实践研究 19
1.多种模型方案的设计 19
2.模型制作 20
3.记录与分析数据 21
4.交流与拓展 22
5.课后反思 22
六、研究反思与展望 24
参考文献 25
附录1 26
附录2 29
致谢 31
一、引言
（一）选题缘由
1.美国STEM教育的发展
STEM教育起源于美国，随着世界的发展，科技创新创造的财富在国家 GDP中的占比越来越高，美国政府高度关注国家科技创新能力，与此相对的是毕业于 STEM相关专业的学生越来越少。美国的教育界开发了许多的 STEM课程并运用于实践之中，在这些课程中，学生以互相合作的方式进行思考、设计、探究和反思，提高设计，协作和解决 STEM领域实际问题的能力。STEM学科对学习的兴趣得到了改善，STEM知识得到了培养。
2.我国小学科学教育现状
为响应“科教兴国战略”，提高中国科技实力，教育部于2001年7月颁布了“基础教育课程改革纲要（试行）”。该纲要指出了科学教育发展的方式。《全日制义务教育科学36年级课程标准（实验稿）》指出：“小学科学课程是一项旨在培养小学生科学素养的科学启蒙过程”倡导学生体验探索性学习活动，培养学生的好奇心和探索欲望。培养他们对科学本质的理解，使他们能够探索解决问题的策略[1]。
这里有一个问题需要解决，课程设计的思路还是局限于单独的学科领域范围，学科间没有进行融合，导致学生的知识体系是互相割裂的，不能形成一定的横向关系，不利于学生知识的整合和解决实际问题。
而STEM教育将科学、技术、工程和数学融为一体，充分发挥学生探索和解决实际问题的能力，是我国未来培养具备优秀科学素养的创新人才的发展方向。
（二）研究意义
1.丰富我国STEM教育的理论研究
STEM教育在国际间兴起已久，而我国接触 STEM教育时间比较晚，发展相对比较缓慢，目前对于 STEM教育的研究还主要停留在宏观研究方面，没有大量的实践活动支撑，它也没有形成一套适合中国发展的具有中国特色的 STEM教育理论体系。本研究采用国内外STEM教育的研究文献。进行不同层次，不同角度的筛选归纳整理分析，从而充实中国STEM教育的理论研究理论。为进一步实施中国STEM教育奠定坚实的理论基础。
2.充实我国STEM教育的实践研究
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