叢書序一

叢書序二

前言

第一章 什么是 STEM 教育……………………………………………………… 1

一、STEM 教育的演變 ………………………………………………… 3

（一）STEM 教育內(nèi)涵的演變……………………………………… 3

（二）STEM 教育目標(biāo)的演變……………………………………… 5

二、STEM 教育的內(nèi)涵 ………………………………………………… 8

（一）國家層面 …………………………………………………… 8

（二）課程層面 …………………………………………………… 10

（三）學(xué)習(xí)層面 …………………………………………………… 11

（四）教學(xué)層面 …………………………………………………… 12

（五）社會(huì)層面 …………………………………………………… 13

三、STEM 教育的目標(biāo) ………………………………………………… 14

（一）培養(yǎng)創(chuàng)新人才 ……………………………………………… 15

（二）培養(yǎng)未來勞動(dòng)力 …………………………………………… 15

（三）提升 STEM 素養(yǎng) …………………………………………… 16

（四）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 ……………………………………………… 16

四、STEM 教育的特征 ………………………………………………… 17

（一）跨學(xué)科整合性 ……………………………………………… 17

（二）情境化實(shí)踐性 ……………………………………………… 20

（三）STEM 素養(yǎng)導(dǎo)向性 ………………………………………… 22

（四）智能化創(chuàng)新性 ……………………………………………… 24

第二章 STEM 教育的發(fā)展歷程 ………………………………………………… 27

一、STEM 教育政策的發(fā)展歷程 ……………………………………… 29

（一）北美洲以美國為例……………………………………… 29

（二）歐洲以英國、德國、芬蘭為例 ………………………… 34

（三）亞洲以中國、韓國、馬來西亞為例 …………………… 41

（四）其他國家 …………………………………………………… 46

二、 STEM 教育標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 ……………………………………… 49

（一）北美洲以美國為例……………………………………… 49

（二）歐洲以英國、德國、芬蘭為例 ………………………… 56

（三）亞洲以中國、韓國、馬來西亞為例 …………………… 63

三、STEM 教育實(shí)踐的發(fā)展歷程 ……………………………………… 69

（一）北美洲以美國為例……………………………………… 70

（二）歐洲國家的 STEM 課程和實(shí)踐……………………………… 77

（三）亞洲國家的 STEM 課程和實(shí)踐……………………………… 85

第三章 教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與 STEM 教育 ………………………………………… 95

一、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景 ……………………………………… 97

（一）教育變革下的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型 ……………………………… 97

（二）技術(shù)賦能下的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型 ……………………………… 103

二、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵與發(fā)展 …………………………………… 106

（一）何為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型 ……………………………………… 106

（二）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的國際經(jīng)驗(yàn) ………………………………… 109

（三）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段 ………………………………… 111

（四）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展策略 ………………………………… 112

三、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型與 STEM 教育的關(guān)系 …………………………… 115

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)契合 ………………………………………… 115

（二）教與學(xué)方式契合 …………………………………………… 120

第四章 STEM 教育的作用 ……………………………………………………… 125

一、宏觀層面：STEM 教育在國家戰(zhàn)略中的作用 ……………………… 127

（一）國家安全 …………………………………………………… 127

（二）經(jīng)濟(jì)發(fā)展 …………………………………………………… 129

二、中觀層面：STEM 教育在教育改革中的作用 ……………………… 130

（一）教育目標(biāo)變革 ……………………………………………… 131

（二）教學(xué)方式變革 ……………………………………………… 137

（三）學(xué)習(xí)場(chǎng)景變革 ……………………………………………… 147

三、微觀層面：STEM 教育在人才培養(yǎng)中的作用 ……………………… 151

（一）培養(yǎng)創(chuàng)新人才 ……………………………………………… 152

（二）培養(yǎng)未來勞動(dòng)力 …………………………………………… 154

（三）提升核心素養(yǎng) ……………………………………………… 155

（四）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 ……………………………………………… 157

第五章 全球 STEM 教育實(shí)踐案例 ……………………………………………… 161

一、學(xué)校 STEM 教育實(shí)踐案例 ………………………………………… 163

（一）案例一：紙飛機(jī)中的工程設(shè)計(jì) ……………………………… 164

（二）案例二：回收材料中的機(jī)器人 ……………………………… 167

（三）案例三：建造抗震房屋 …………………………………… 169

（四）案例四：橡皮筋動(dòng)力車 …………………………………… 172

（五）學(xué)校 STEM 教育實(shí)踐案例特點(diǎn)及啟示 ……………………… 175

二、家庭 STEM 教育實(shí)踐案例 …………………………………………… 177

（一）案例一：簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿 ………………………………… 178

（二）案例二：遙感小調(diào)查 ……………………………………… 180

（三）案例三：化學(xué)能自制熔巖燈 …………………………… 182

（四）案例四：制作紙質(zhì)火星直升機(jī) ……………………………… 184

（五）家庭 STEM 教育實(shí)踐案例特點(diǎn)及啟示 ……………………… 186

三、校外 STEM 機(jī)構(gòu)中的 STEM 教育實(shí)踐案例 ……………………… 188

（一）案例一：制作天氣工具 …………………………………… 189

（二）案例二：水凈化 …………………………………………… 192

（三）案例三：制作起重機(jī) ……………………………………… 195

（四）案例四：火花科學(xué)中心 …………………………………… 197

（五）校外機(jī)構(gòu) STEM 教育實(shí)踐案例特點(diǎn)及啟示 ………………… 200

四、基于 STEM 學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的 STEM 教育實(shí)踐案例 ………………… 202

（一）案例一：普羅維登斯課后聯(lián)盟 ……………………………… 203

（二）案例二：芬蘭 LUMA 中心 ………………………………… 206

（三）案例三：英國國家 STEM 學(xué)習(xí)中心 ………………………… 209

（四）案例四：芝加哥地區(qū)大學(xué)預(yù)科科學(xué)與工程項(xiàng)目 …………… 211

（五）STEM 學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的教育實(shí)踐案例特點(diǎn)及啟示…………… 214

參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 218