STEM活动与竞赛

　　STEM教育理念的践行，离不开STEM活动的开展；STEM活动的开展，离不开STEM竞赛的带动。本书主要尝试针对幼儿园和中小学校开展STEM活动所涉及的基本概念、活动类型及对应的典型案例等方面进行梳理，从STEM活动实施主体、活动主题、活动形式等维度展开探讨，以期为一线教师开展STEM活动带来些许启示。此外，编者认为STEM竞赛是STEM活动的“高阶阶段”。本书也尝试从STEM竞赛发展趋势的研究视角出发，系统阐述参与STEM竞赛如何能带动STEM活动的开展，进而更好地促进STEM教育理念的落地。

　　刘志刚 / 中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任助理，未来工程师项目秘书长。主要负责“未来工程师”“中国STEM教育2029行动计划”等项目的活动策划及科研管理工作。研究方向为科技教育、STEM教育、科创活动等，多次获得“全国科技活动周先进个人”等荣誉称号。

第一章 STEM活动与竞赛的基本概念 1

一、四个基本概念 3

(一)STEM教育 3

(二)STEM课程 3

(三)STEM活动 4

(四)STEM竞赛 5

二、STEM活动、STEM课程、STEM竞赛之间的关系 6

(一)STEM活动与STEM课程的关系 6

(二)STEM活动与STEM竞赛的关系 7

(三)STEM课程与STEM竞赛的关系 7

(四)三者之间的关系 8

三、STEM活动实施策略 9

(一)STEM活动与其他学科结合 9

(二)STEM活动与其他活动结合 10

(三)整合利用社会资源 12

四、国内外STEM竞赛案例 13

(一)全国青少年科技创新大赛 13

(二)未来工程师项目 15

(三)DI青少年创新思维竞赛 19

第二章 按照实施主体划分的STEM活动 21

一、幼儿STEM活动 23

(一)幼儿STEM活动的特点 23

(二)适合幼儿的STEM活动案例 24

(三)幼儿园开展STEM活动的优势 49

(四)幼儿园开展STEM活动的注意事项 51

二、中小学生STEM活动 51

(一)中小学阶段是开展STEM活动的重要时期 52

(二)中小学阶段开展STEM活动的几个难点 52

(三)中小学阶段STEM活动的六个特征 53

三、教师STEM活动 55

(一)STEM教科研活动 56

(二)STEM教师竞赛 57

(三)STEM教师培训 58

第三章 按照活动主题划分的STEM活动 71

一、基于工程思维的STEM活动 73

(一)浅谈工程思维 73

(二)巧用工程日志 77

二、基于设计思维的STEM活动 94

(一)浅谈设计思维 94

(二)设计思维应用实例 95

三、基于问题解决的STEM活动 105

(一)问题解决的核心 105

(二)问题解决的目标及策略 105

(三)问题解决的实例 106

四、基于科技与人文素养融合的STEM活动 112

(一)从STEM到STEAM的演变 112

(二)基于科技与人文素养融合的STEM活动实例 113

五、基于人工智能的STEM活动 121

(一)人工智能与教育 121

(二)人工智能技术赋能STEM教育实施 123

(三)基于人工智能的STEM活动实例 125

六、基于学科的STEM活动 130

(一)学科特色活动的背景 130

(二)学科特色活动的目标 131

(三)学科特色活动的实例 132

第四章 按照活动形式划分的STEM活动 139

一、校本课程 141

(一)小学STEM校本课程实例 141

(二)初中STEM校本课程实例 150

(三)高中STEM校本课程实例 153

二、俱乐部和社团 158

(一)未来工程师俱乐部 159

(二)师生共建社团 167

(三)学生自建社团 171

三、科技节及相关活动 175

(一)科技节现状 175

(二)科技节实例 176

第五章 STEM竞赛的发展趋势 181

一、STEM竞赛日益受到重视 183

(一)国内中小学生竞赛现状 183

(二)STEM竞赛与科技竞赛的边界逐渐模糊 185

(三)制定STEM竞赛的标准 186

二、STEM竞赛实现全学段覆盖 189

(一)规范中小学STEM竞赛 189

(二)策划发起幼儿STEM竞赛 189

(三)大学STEM竞赛增设中小学组 190

三、STEM竞赛成为人才选拔的有效途径 190

(一)构建良性的竞赛生态系统 190

(二)展望STEM竞赛的发展趋势 192

参考文献 193

后记 194