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| 編輯推薦： |
教学中怎么玩乐高？来自一线教师的优秀实例
动手实践式学习有助于培养孩子们的问题解决能力、协作能力、创造力、审辩思维和应变能力。这些能力对于孩子们而言，无论是身处校园，或是将来走上工作岗位，成为发明家或是领导者，都很重要。
应变能力的重要性显而易见，但如何培养呢？答案可能会比你想象的更加有趣：“寓学于乐”。 有些人会认为，玩乐和学习是对立的两面。然而，乐高基金会的研究表明，这未必正确。
成功的在校学习，是将寓学于乐贯穿在学校的各个领域，从教学设计到行政支持，到教师技能培训和专业发展。当学生们开始协作、做中学，并且把概念和内容与实际生活相结合，趣味开展STEAM教育所带来的好处就显而易见了。
希望本书能为教育工作者在STEAM课堂中开展跨学科融合提供经验借鉴，为建设高质量的教师队伍、推动STEAM教师队伍专业成长贡献力量。
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| 內容簡介： |
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创新是推动人类社会发展进步的不竭动力，也是我国新发展阶段五大新发展理念之一。教育部与乐高集团合作的“创新人才培养计划”，以“创新”为亮点，以STEAM教育教学能力提升为重点，持续开展高水平的教师教育培训。本书作为该项目实施应用成果集，呈现了2017-2019年，通过全国STEAM教育优秀教学案例展示大会遴选出的34个优秀教学实践案例。这些案例围绕着培养学生的创新能力，遵循“寓学于乐”的教学原则，课堂教学实施效果良好、可操作性较强，具有创新性和迁移借鉴价值。
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| 關於作者： |
主编：魏非，华东师范大学副研究员，教育技术学博士，硕士生导师。华东师范大学开放教育学院、教师发展学院院长助理，研发部主任。全国中小学教师信息技术应用能力提升工程执行办核心成员，参与“能力提升工程1.0”与“能力提升工程2.0”多项标准研制。主持全国教育科学“十二五”规划教育部青年课题、教育部人文社会科学研究青年基金、国家社会科学基金重大项目子课题等多项省部级课题研究。
副主编：钟蓓蓓，公共管理硕士，华东师范大学乐高基地培训师。2015—2020年期间负责教育部——乐高“创新人才培养计划”教师培训项目的统筹管理，参与项目规划及相关标准研制，策划并组织了三届乐高教育STEAM优秀教学案例展示大会，同时作为项目三期（2020-2024）课程研发课题组核心成员参与课程研发。
副主编：余国平，英国布里斯托尔大学“教育管理与政策研究”硕士。现任职于乐高教育，自2015年起负责教育部——乐高“创新人才培养计划”教师培训项目的实施，具有十多年的组织教育国际交流和教师专业发展培训的经验。
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| 目錄：
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2019年优秀案例
案例一： 蠕动的蚯蚓
（适用学科学段： 五年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 四川师范大学基地
作者： 古罗 成都市新都区繁江小学
案例二： 宇宙深处的神秘电波
（适用学科学段： 二年级科学 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 刘齐 华东师范大学开放教育学院
案例三： 连锁反应
（适用学科学段： 幼儿园大班 所用教具： STEAM百变乐园 建议课时： 1课时）
推荐单位： 广东第二师范学院基地
作者： 刘林凤 广州市黄埔区九龙中心幼儿园
案例四： 智能分类垃圾箱
（适用学科学段： 五、六年级科学 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 广东第二师范学院基地
作者： 陈兴豪 广州市黄埔区凤凰湖小学
案例五： 七品芝麻官
（适用学科学段： 二年级数学 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2课时）
推荐单位： 陕西学前师范学院基地
作者： 李姣 陕西省咸阳彩虹博美学校
案例六： 感应自动门
（适用学科学段： 二年级自然 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 吴勍 华东师范大学第四附属中学
案例七： 基于项目式的学习之未来社区 智能快递机器人——智能停车
（适用学科学段： 四年级科学探究研学课程 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 广东第二师范学院基地
作者： 肖献华 广州市越秀区东风东路小学
案例八： 垃圾的处理
（适用学科学段： 五、六年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 东北师范大学基地
作者： 朱晓琳 长春市第一实验中海小学
案例九： 计数门禁
（适用学科学段： 六、七年级STEAM 所用教具： EV3或简单动力机械 建议课时： 1课时）
推荐单位： 四川师范大学基地
作者： 许浩 成都石室联合中学
案例十： 营救动力车
（适用学科学段： 五年级STEAM 所用教具： WeDo 2.0、简单动力机械 建议课时： 1课时）
推荐单位： 四川师范大学基地
作者： 徐媛媛、钟玲 成都市泡桐树小学西区分校
案例十一： 磁铁和我们的生活
（适用学科学段： 二年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 王馨 昆明高新一小附属磊鑫外国语学校
张向红 昆明市盘龙区教师进修学校
案例十二： 自动分拣机
（适用学科学段： 五年级信息技术 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 左俊、张力匀 昆明高新一小科医路校区
2018年优秀案例
案例十三： 芭蕾舞者
（适用学科学段： 三、四年级机器人课 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 陕西学前师范学院基地
作者： 梁佳 延安实验小学
案例十四： 自动投食喂鱼器
（适用学科学段： 五、六年级科学、机器人课 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 姚睿 昆明市盘龙区明通小学
李云鹏 昆明市盘龙小学
案例十五： 便利桥的设计
（适用学科学段： 五、六年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 3—4课时）
推荐单位： 东北师范大学基地
作者： 吴睿文 东北师范大学附属小学
案例十六： 桥的形状与结构
（适用学科学段： 六年级科学 所用教具： 简单动力机械、WeDo 2.0 建议课时： 5课时）
推荐单位： 四川师范大学基地
作者： 古罗 成都市新都区繁江小学
案例十七： 杠杆——《自行车与起重机》STEAM课程
（适用学科学段： 四年级科学与技术 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 1课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 徐斌 上海市民办阳浦小学
案例十八： 邮包天平
（适用学科学段： 二年级数学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 吴勍 华东师范大学第四附属中学
案例十九： 变速风扇
（适用学科学段： 三年级乐高编程 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 江苏师范大学基地
作者： 张松 江苏省徐州市青年路小学
案例二十： 摆的秘密
（适用学科学段： 六年级科学 所用教具： 简单动力机械、EV3 建议课时： 1课时）
推荐单位： 齐鲁师范学院基地
作者： 步立梅 潍坊新纪元学校
案例二十一： 有趣的圆的周长——EV3在小学数学教学中的应用
（适用学科学段： 四年级数学 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 西北师范大学基地
作者： 高晔 北京第二实验小学兰州分校
案例二十二： 小齿轮大用途
（适用学科学段： 六年级科学 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2课时）
推荐单位： 西北师范大学基地
作者： 李新雯 兰州市西固区福利东路第二小学
案例二十三： 科学探究——杠杆的平衡条件
（适用学科学段： 八年级物理 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 3课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 普晋 云南省昆明市第十中学
案例二十四： 基于STEAM教育的顺序结构程序设计
（适用学科学段： 九年级信息技术 所用教具： EV3 建议课时： 1课时）
推荐单位： 杭州师范大学基地
作者： 沈利娟 浙江省海盐县实验中学
案例二十五： 比较物体运动的快慢
（适用学科学段： 七年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 杭州师范大学基地
作者： 俞晓梨 浙江省海盐县实验中学
案例二十六： 探析结构的稳定性
（适用学科学段： 七、八年级科学、高一年级通用技术 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 河南师范大学基地
作者： 王国军 河南师大附中
2017年优秀案例
案例二十七： 陀螺发射器
（适用学科学段： 三年级机器人课 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 陕西学前师范学院基地
作者： 向金 西安交通大学附属小学
案例二十八： 乐高EV3机器人校本课程的实践研究——以华东师范大学附属小学《绿色城市》为例
（适用学科学段： 三年级信息技术 所用教具： EV3 建议课时： 2课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 卜龙海 华东师范大学附属小学
案例二十九： 运动与摩擦
（适用学科学段： 五年级科学 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 姚睿 昆明市盘龙区明通小学
张向红 昆明市盘龙区教师进修学校
案例三十： 自动驾驶——WeDo 2.0编程入门
（适用学科学段： 五年级STEAM 所用教具： WeDo 2.0 建议课时： 2—3课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 李云鹏、陈星宇 云南省昆明市盘龙区盘龙小学
案例三十一： 日食和月食
（适用学科学段： 六年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2—3课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 刘聪、王春林 昆明高新一小
案例三十二： 制作一个一分钟计时器
（适用学科学段： 五年级科学 所用教具： 简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 云南师范大学基地
作者： 王馨 昆明高新一小附属磊鑫外国语学校
案例三十三：“完美”的机械效率
（适用学科学段： 八年级物理 所用教具： 简单动力机械、EV3 建议课时： 2—3课时）
推荐单位： 华东师范大学基地
作者： 陈嘉月 上海市民办文绮中学
案例三十四： 三角函数机器人
（适用学科学段： 九年级数学 所用教具： EV3、简单动力机械 建议课时： 2课时）
推荐单位： 河南师范大学基地
作者： 焦普 河南师范大学物理学院
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| 內容試閱：
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前 言
教育部-乐高“创新人才培养计划”是由教育部和乐高集团共同发起的，旨在提升中小学幼儿园教师创新人才培养理念、方法与能力的教师培训项目，自2010年启动至今已走过十多个年头。2014年起，教育部教师工作司将该项目纳入了全国中小学教师信息技术应用能力提升工程。受教育部和乐高教育委托，华东师范大学作为全国中小学教师信息技术应用能力提升工程执行办（简称“工程办”），负责“创新人才培养计划”教师培训项目的整体规划与组织管理。根据项目安排，上海市教育科学研究院作为第三方评估机构对项目进行整体评估。
目前全国范围内有东北师范大学、华东师范大学、江苏师范大学、齐鲁师范学院、河南师范大学、广东第二师范学院、云南师范大学、陕西学前师范学院、西北师范大学、杭州师范大学、四川师范大学（排名不分先后）共11家高等师范院校作为项目基地，承担全国各地的教师培训任务，五年中通过面对面和远程方式培训了全国中小学教师十万余人。近年来，有17所中小学校陆续成为项目基地实践学校，开展创新教育的探索与实践，并通过课题研究、课程本地化、实践学校共建、教师培训以及优秀教学案例遴选等形式，将乐高教育“寓学于乐”的教学理念、教学方法传递给更多中小学幼儿园一线教师，帮助教师提升跨学科教学能力，开展STEAM教学实践，助力我国创新型教师队伍的建设及创新型人才的培养。
为了促进培训理念的实践转化，打造STEAM教育实践共同体，激励产出更多优秀实践成果，项目自2017年起每年举办乐高教育STEAM优秀教学实践案例的遴选和展示交流活动，三年间累计评选出36个优秀教学案例，其中34个案例收录至本案例集。所有案例均经过一线教学实践，经反复打磨修改，通过各培训基地推荐，并在年度的展示交流与评选环节中脱颖而出。收录案例选题开阔、实施形式多样，涉及中、小、幼各个学段，覆盖科学、数学、物理、生物、地理、信息技术、艺术等多个学科。在案例集的编撰过程中，邀请到研究者与信息技术学科教研员对案例进行指导，并作为点评专家对案例逐个评析。案例集的出版既是
对项目五年实践成果的总结，同时也希望能启发我国教师开展STEAM教学和跨学科教学。
2020年，教育部和乐高集团签署了新一轮五年合作备忘录。期待在新一轮五年项目推进中，更多的学校与教师参与进来，携手打造STEAM教育实践共同体，助力中国创新教育事业。
序
以能力为本位，聚焦学生核心素养，培养面向未来的创新人才
闫寒冰
华东师范大学开放教育学院院长、教授、博士生导师
全国中小学教师信息技术应用能力提升工程执行办副主任
全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0专家工作组组长
现代社会正在从工业化时代全面进入知识经济时代，创新能力是未来人才必备的关键素养。关注学生的创新能力和综合素养提升，广泛地培养优质师资力量是我国在未来日趋激烈的教育竞赛中领跑的关键。在这种时代背景下，我们的人才培养观也逐步由重知识向重能力和素养转变，而“当学生把知识都忘记时，他们还剩下什么？”也俨然成为摆在每一个教育工作者面前的重要问题。研究者与实践者经过反复探索，对此基本达成共识——学科核心素养。作为教育创新的引擎，学科核心素养是指学生在学科学习过程中而逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念。只有从核心素养这个出发点来重新思考教学创新的方法、路径与载体，未来人才的培养才能找到方向与动力。其中跨学科融合的STEAM教育是培养学生学科核心素养的重要载体之一，它强调能力本位，关注培养学生综合应用学科知识与各项技能去解决实际问题的能力。因此以学生为中心，营造真实的科学体验与建设跨学科整合课程是开展创新教育变革的出发点与落脚点。
一线教师正是学生们创新能力与核心素养培养的关键助力，是课程的设计、组织、促动、指导和评价者。然而当前我国一线教师普遍缺少跨学科教学指导与实践经验，STEAM课程质量参差不齐，因此从跨学科整合视角来开发优质的STEAM课程以指导教学、培养优质师资迫在眉睫。教育部教师工作司与乐高集团于2015年启动了“创新人才培养计划”教师培训项目，华东师范大学开放教育学院作为工程办在教育部教师工作司的指导下，与乐高教育携手，在过去六年里，通过在高校建立教师培训基地、开展实践案例交流分享等方式助力STEAM教师培训，已成为STEAM教师培训领域一道靓丽的风景线。
乐高教育致力于创新教育探索已有四十余年，乐高“寓学于乐”的教学理念中动手实践与玩中学体现了优秀STEAM课程的关键特征，整合乐高教具的跨学科课程强调聚焦真实世界的问题和解决方法，鼓励学生们动手实践和开放探索，并引导学生讨论、反思，从而可以有效激发学生自主思考与深化理解。“创新人才培养计划”开展中的系列培训与活动，为教师开展跨学科教学提供了理论和方法支持，为提升团队STEAM教育及创新教育能力提供了助力，同时也产出了丰富的成果与案例。自2017年起，乐高教育与工程办连续三年策划组织了STEAM优秀教学实践案例遴选和展示交流活动，我也参与了案例的评审和展示活动，非常惊喜地看到了众多立意创新、选题开放、操作多样的课程案例。现在，工程办遴选了实施效果好、可操作性强、具有创新性与迁移借鉴价值的优秀实践成果，以案例集的方式呈现给大家，相信这些前瞻性的、关注学生学科核心素养培养的案例能够很好地向一线教师解释如何在STEAM课程中实现跨学科融合，为教师培养学生的核心能力、释放学生探究与创新的潜能提供借鉴。教育实践者在阅读这本案例集时，可以结合自身的学科特点与课标进行思考，以优化与拓展当前的跨学科课程设计与规划，孵化和打磨出更多优秀成果。
希望借助这本案例集，在“创新人才培养计划”教师培训项目的引领下，可以辐射带动更广大的一线教师开展跨学科教学实践。同时在实践过程中不断迭代，形成更多的实践智慧，推动我国STEAM教师队伍的专业成长与发展，共同启迪与培养我们未来的创新人才。
序
通过寓学于乐，提升学生创新力、应变能力和学习自信心
姚思鹏（Esben Staerk Joergensen）
乐高教育全球总裁
2020年是乐高教育STEAM（科学、技术、工程、人文和数学）动手实践式学习的第40年。一直以来，乐高教育致力于将这一学习体验带入每个教室，让每位学生都能体验到寓学于乐的神奇力量。我们不仅顺应全球学生的学习需求，而且持续陪伴学生成长。最新的教育解决方案——LEGO Education SPIKETM Prime科创套装，就承载了我们40年的努力，帮助教师激发学生的好奇心和创造力。我们也正处在一个重要时刻，需要去探究世界会如何发展，应该如何与之保持同步，从而确保孩子们能够在未来取得成功。我们的共同目标是帮助学生更好地提升21世纪社会发展所需要的核心素养，以及协助教师开展有效的STEAM教学。
10年来，我们通过与教育部极具意义的合作项目“创新人才培养计划”，有幸从中国基础教育改革中汲取经验，并且为STEAM教育的快速发展贡献力量。在教育部的指导下，得益于华东师范大学作为工程办出色的规划和执行，我们实施了许多具有深远影响的举措，包括： 建立了11个高度专业的教师培训基地与创新实验室；在17所中小学建立了STEAM应用的教学实践基地；邀请教育工作者分享和传播优秀教学案例；结合中国教育教学改革需求开展有关STEAM创新应用的课题研究，并且邀请到上海市教科院对项目进行了持续的第三方评估等等。在过去的五年间，我们多次荣获中国教育部“最佳合作伙伴”奖项。我们对所获得的荣誉极为珍视。得益于项目各方的齐心协力，培训10万名教师的目标成功达成。
鉴于当前环境给教育系统、全球劳动力和技术发展等领域造成的长期影响，虽然我们目前还只能推测和假设，但是可以确定的一点是，培养学生的应变能力比以往任何时候都更为重要。注重应变能力的培养并不是一个新观念。长期以来，教育工作者都面临这样的挑战： 如何把学生培养成能够胜任未来工作岗位与技术要求的人才。教育工作者甚至需要在工作岗位和技术尚未产生之前便未雨绸缪，帮助学生做好准备。全球疫情的爆发将加速影响以上诸多变化，学生将面临更加不确定的未来前景，从而使得世界各国教育工作者的教学任务难上加难。
动手实践式学习有助于培养孩子们的问题解决能力、协作能力、创造力、审辩思维和应变能力。这些能力对于孩子们而言，无论是身处校园，还是将来走上工作岗位，成为发明家或是领导者，都很重要。应变能力的重要性显而易见，但如何培养呢？答案可能会比你想象的更加有趣：“寓学于乐”。有些人会认为，玩乐和学习是对立的两面。然而，乐高基金会的研究表明，这未必正确。成功的在校学习，是将“寓学于乐”贯穿在学校的各个领域，从教学设计到行政支持，到教师技能培训和专业发展。当学生们开始协作、在做中学，并且把概念和内容与实际生活相结合时，融入趣味地开展STEAM教育所带来的好处就显而易见了。
我们见证了世界的飞速变化，也深切体会到应变能力和自信心一如既往的重要性。随着学生应变能力的不断提升，他们将能够视挑战为机遇，通过施展他们的创造力和自信心去寻找解决方案，从而做好重新塑造世界的准备。
在教育部的指导下，乐高教育委托工程办和华东师范大学出版社精心打造的《玩转科创教育： 教育部-乐高“创新人才培养计划”优秀STEAM教学实践案例集》，收录了2017—2019年在全国STEAM教育优秀教学案例展示和交流大会上呈现的34个精彩案例，并有幸邀请到研究者与信息技术学科教研员对案例进行指导与点评。
通过这样的方式，我们希望能够把教育部-乐高“创新人才培养计划”教师培训项目自2015年以来所取得的经验成果，与更广泛的人群分享，从而帮助学校的管理者了解STEAM教育如何在学校有效实施；帮助教师提升自身的跨学科和“寓学于乐”的教学能力；帮助家长更好地理解学校改革与创新如何落地开花。案例集将搭建一座桥梁，帮助全社会理解STEAM教育能够助力学生更好地应对复杂的未来社会挑战，成为具有创造力、应变能力和学习自信心的终身学习者。
感谢教育部、感谢所有教师培训基地的指导和推荐，感谢34个优秀案例的作者和学校，感谢华东师范大学的魏非主编，以及其他为此案例集出版付出辛苦努力的指导专家和编委成员。我从阅读案例中深受启发，看到了教育在培养下一代，帮助学生成为自信的终身学习者方面拥有的巨大潜力。让我们携手合作，把每位学生与生俱来的好奇心转变为创造性探索，使他们能够适应不断变化的未来！
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