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本文集收集的内容全部来自中国知网教学同仁的研究成果,主要包括“STEM教育与研究现状”“STEM教育在中小学的教学应用”“中小学Arduino教学探索”“基于STEM的Arduino教学研究”等章节。汇编此文集旨在向同仁学习,更好地开展教学及开发适合于中小学开展Arduino教学的校本课程提供重要的参考。

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陈水平
惠安荷山中学
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STEM教育与Arduino教学

STEM教育与Arduino教学

STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。STEM教育强调培养学生四个方面的素养:一是科学素养,即运用科学知识(如物理、化学、生物科学和地球空间科学)理解自然界并参与影响自然界的过程;二是技术素养,也就是使用、管理、理解和评价技术的能力;三是工程素养,即对技术工程设计与开发过程的理解;四是数学素养,也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。

Arduino作为一种相对简单、开放的创客工具,越来越受Maker们的关注。在我国一些比较发达的地区,Arduino也逐渐走进中小学教学课程中。那么在中小学开展Arduino教学实践中,如何更有效地体现STEM教育?这便是编者乐于探索的问题。于是便汇编了此文集。

编者:陈水平

2017年12月10日

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第1章 STEM教育与研究现状
1.STEM教育的核心精神
吕延会
科学理解STEM教育,应该着眼于STEM教育的目标、课程和教学策略的三位一体。从教学目标来看,STEM教育是培养学生的STEM综合素养;从课程上看,STEM教育是一种综合性课程,但综合的程度不同,有相关课程、融合课程和核心课程,笔者更倾向于以社会为取向的核心课程;从教学策略看,它更强调科学探究和项...   详情>>
来源:《当代教育科学》 2017年第05期 作者:吕延会
2.STEM教育的五大争议及回应
赵兴龙;许林
STEM教育对推动信息技术与教育融合创新,促进学生的全面发展具有重要的作用。该文针对当前STEM教育的研究和应用现状,认为STEM教育面临着本质、本地化、与创客的关系、人才培养和课程等五个方面的争议,并分别进行了分析及回应,这有利于逐步完善对STEM教育的认知和理解,以期其在服务育人的全过...   详情>>
来源:《中国电化教育》 2016年第10期 作者:赵兴龙;许林
3.STEM教育国内研究状况及发展趋势综述
梁小帆;赵冬梅
STEM教育着眼于复合型创新性人才的培养,在经济全球化的今天已然成为了重要的教育发展战略。为了更好地了解STEM教育的研究现状,本文分析了2008-2015年发表的STEM教育相关文献,对156篇研究样本采用定性分析和定量分析结合的混合研究方法,从研究过程、研究热点、研究文献和文献作者四个维度进行...   详情>>
来源:《中国教育信息化》 2017年第09期 作者:梁小帆;赵冬梅
4.我国STEM教育研究热点与发展趋势分析
支彬茹
STEM教育是全球培养创新型、综合型、应用型人才的教育。自1986年STEM在美国被提出以来,STEM教育成为教育研究领域一个经久不衰的热词。我国自2008年开启STEM教育研究至今已近10年,其研究方向呈多角度发展,虽仍处于初级阶段,但已有一定的成就。基于CNKI中国知网,本文对我国的STEM教育研究相关...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2017年第06期 作者:支彬茹
第2章 STEM教育在中小学教学中的应用
1.从验证到创造——中小学STEM教育应用模式研究
傅骞;刘鹏飞
随着社会对人才需求的不断提高,以培养创新型复合人才的STEM教育正逐步在全球普及推广。该文首先描述了STEM教育的概念及发展历史,然后根据STEM教育应用成果的不同,把STEM教育应用模式分成了验证、探究、制造和创造四大类,每一类又可以根据应用成果达成方式的不同可以细分为支架类和开放类,并...   详情>>
来源:《中国电化教育》 2016年第04期 作者:傅骞;刘鹏飞
2.基于STEAM教育理念的中小学信息技术教学探究
侯晔;刘凤娟
本文提出在中小学信息技术教学中运用STEAM教育理念,设置情境导入,实施小组协作学习和任务驱动式学习,开展多种形式的教育活动,同时关注学科前沿知识和社会现象,以期为中小学信息技术教学的开展提供一种思路。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2017年第Z3期 作者:侯晔;刘凤娟
3.初中数学课程中的STEM教育初探
赵文静;张雨强
我国中学课程正处于从分科到综合的转型期,如何有效地实现课程综合化是目前新课程改革面临的重要问题。STEM教育是基于科学、技术、工程和数学的跨学科教育,它通过国家教育部门的支持、社会各界的关注及学校的重视,促进了学科之间的整合,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习能力。本文结合...   详情>>
来源:《中小学教师培训》 2016年第10期 作者:赵文静;张雨强
4.凸显STEM教育的初中物理教学设计初探——以“浮力”教学...
王玥月;陆建隆
以学科整合为背景的STEM教育在中学科学教育中发挥着越来越重要的作用.本文从初中物理课程实施的效果以及初中生思维特征的分析出发,结合STEM教育的理念对初中物理教学进行重新设计,并将其运用于初中浮力的教学设计之中.   详情>>
来源:《物理教师》 2017年第02期 作者:王玥月;陆建隆
5.把“STEM+”理念融入全课程——江苏南京外国语学校的“...
邹正
<正>"STEM+"课程扩充了STEM教育的内涵,强调了社会价值、人文艺术、信息技术的相互融合,增加了学生智力因素和非智力因素的交叉互动,为创造种子的萌芽、生长提供了肥沃的土壤。"人"是教育的出发点,也是教育的归宿。因此,学校教育在突出教育的社会价值的同时,还要进一步考虑实现其社会价值的基...   详情>>
来源:《人民教育》 2017年第01期 作者:邹正
第3章 中小学Arduino教学探索
1.Arduino单片机在信息技术教育中的应用研究
鲍若凡
分析了Arduino单片机功能与特性。在中小学信息技术教育中引进Arduino单片机教学,不但能够了解单片机硬件、学会编程,而且能让学生把自己的金点子转化为现实产品。Arduino图形化的编程界面,跳过了繁琐的代码,非常适合小学和初中低年级学生进行创新开发,有利于培养学生的创新能力。   详情>>
来源:《软件导刊》 2015年第06期 作者:鲍若凡
2.Arduino:开放的软硬件电子平台
李瑞;陈杰
在科技发展日新月异的今天,信息技术教学已经远离了开、关机还需要反复讲解的时代,三岁孩童熟练地摆弄着iPad已非奇事。自策划了"Scratch来了"这一专题之后,编辑深刻感受到研究程序语言的老师的可爱,他们的执著、他们的探索,使得程序教学不再那么枯燥,焕发出勃勃生机。因此,杂志特别策划了这一...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第11期 作者:李瑞;陈杰
3.Arduino选修课闪烁灯教学案例
张秀常
<正>自2012年7月浙江省高中课程改革以来,我校信息技术教研组陆续研究、开发并开设了图像处理、动画制作、趣味编程等7门选修课程。其中,Arduino创意电子设计课程因为融机械、传感与控制为一体,学生在手脑并用解决实际问题的过程中充分提高了逻辑思维、判断与动手创新能力,成为我校众多选修课...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2015年第02期 作者:张秀常
4.基于Arduino创新力培养课堂教学模式研究
丁飞
Arduino进入课堂教学标志着信息技术创新力培养教育新时代的到来。学生通过边动手、边体验、边思考、边学习的全新方式自主学习探究,通过Arduino学习体验智能生活。笔者通过实践总结出以微视频引导学生体验,以问题解决带领学生深入研究,以分组作品为实训成果三种课堂教学模式来架构Arduino创新...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2015年第07期 作者:丁飞
5.开源平台在中小学机器人教学中的应用——基于Arduino的...
骆巍
<正>我国的机器人教育在上世纪90年代才起步,相对于西方国家落后了近30年。目前我国机器人教育领域主要涉及机器人竞赛和课内外教学,江苏省《信息技术指导纲要》早在多年前就明确列入了机器人教育实施规划和指导意见。   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2012年第09期 作者:骆巍
第4章 基于STEM的Arduino教学研究
1.基于STEAM的小学《3D打印》课程设计与教学实践研究
郑贤
培养创新人才成为现代教育研究的重中之重,而基于STEAM的课程和教学则是创新人才培养的有效途径。该文基于STEAM教育思想,设计了3D打印课程,该课程既能传授现代科技新知,又能培养学生创新思维能力。最后,在设计基础上开展了针对小学生学习的3D打印课程设计与实践探索,探索了通过3D打印课程培养...   详情>>
来源:《中国电化教育》 2016年第08期 作者:郑贤
2.基于Arduino的高中通用技术电子控制技术的课程实践——...
陈杰;陈华
<正>通用技术(GT)是有别于信息技术的更为宽泛的、体现基础性和通用性并有别于专业技术的技术。而对于STEM(科学、技术、工程、数学)来说,通用技术的多样性、创新性与技术性正好符合STEM教育对于人才培养的要求,本文选取了某中学的《按键开关LED灯》教案,分析STEM对于高中通用技术课程的影响作...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2014年第03期 作者:陈杰;陈华
3.STEM理念下中小学Arduino机器人教学模式研究
吴秀凤;陈奕贤
在基础教育领域,Arduino机器人教育具有很强的实践性、综合性,核心价值在于对学生创造力思维以及实践能力的培养,符合STEM理念下四要素的有机整合。本文通过分析STEM教育理念,阐述了Arduino平台下开展中小学机器人教育的优势,并对如何开展Arduino机器人教学进行了探索。   详情>>
来源:《福建电脑》 2015年第05期 作者:吴秀凤;陈奕贤
4.小学生如何攻克“硕士毕业设计”——以STEM课程“雨水感...
周迎春
<正>STEM教育与创客教育的差异在于,创客教育注重造物,STEM教育关注跨学科知识融合解决问题的过程中学生STEM素养的提升。从一线教学实际看,那些能解决真实生活环境中的实际问题的STEM教学案例,往往更能吸引学生。这些造物的项目需要多种学科知识、多人协助、甚至穿越物理空间去寻求解决方案,...   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2017年第06期 作者:周迎春
价格:¥10.50

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