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『簡體書』跨学科项目式学习：36个科学教育案例

書城自編碼： 3976551
分類：簡體書→大陸圖書→中小學教輔→学习方法/报考
作者： [美]Linda Froschauer[琳达·弗洛绍尔]编，
國際書號(ISBN)： 9787121472350
出版社：电子工业出版社
出版日期： 2024-04-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开釘裝：平装

售價：NT$ 434

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編輯推薦：

1. 本书立足学生核心素养发展，培养科学思维能力、探究能力和实践能力，促进学习能力和创新能力发展。

2. 本书是美国教师在幼儿园和小学课堂带领学生开展跨学科项目式学习的真实案例，按照美国《K12科学教育框架》，严格对标《新一代科学教育标准》（美国版新课标），可为中国教师提供实时策略和具体流程经验。

3. 本书提出的“参与—工程设计流程—解释—扩展—评估”五个环节(5E)，引导学生解决实际问题。

4. 科学教育的总课时已成为仅次于语文和数学的第三大学科，跨学科项目式学习将成为常态化学习方式，这本书将为广大教师提供重要参考。

內容簡介：

本书是由美国科学教育协会前主席主编的科学教育案例集，由深圳市盐田区教育科学研究院副院长陈尚宝、国际StarT项目式学习共同体中国区主任孙晓奎推荐，教育博士陈一彬等翻译。本书详细讲解怎样为不同年级的学生开展跨学科项目式学习，36个案例为教师提供课堂实施策略和流程参考。

新课标要求科学教育总课时达到8%~10%，仅次于语文和数学；并要求各门课程的跨学科主题学习不低于总课时的10%。

本书的内容是按照学生的年级段组织的，教师可以快速找到为特定年级制定的教学策略。无论教师是刚刚开始研究科学教育，还是一直在构建跨学科项目式课程，并正在寻找新创意，本书都是全新的、卓有成效的策略。

關於作者：

作者简介
琳达·弗洛绍尔（Linda Froschauer）曾任美国科学教育协会主席（2006—2007），是一位拥有超过37年教学经验的资深教育家，在儿童教学专业方向积累非常深厚，她同时也是《科学与儿童》（Science and Children）杂志的编辑。

译者简介
陈一彬，北京师范大学教育博士。曾任中学教师、小学校长，为践行教育理念自己创办七所幼儿园。自2005年起在全国范围内做家庭教育讲座上千次。担任全国200多家幼儿园、学校的特聘顾问、名誉园长、校长，国培计划专家团成员，深圳市罗湖区教育系统心理健康及家庭教育专家，著有畅销书《高效能陪伴》。
李娟，拥有商务英语口笔译中级资质，TESOL专家资质，小托福系培训教师，美国注册正面管教家长讲师，曾任某私校IB PYP协调员，通识课程研发及教育践行者，国内小学生文史学术营首创者，发起并运营多个教育类社群。

第一部分学前班到五年级
第 1 章如何制定工程设计任务
第 2 章留意设计的失策
第 3 章借助普及版图书教学
第 4 章更多借助普及版图书的教学

第二部分学前班到二年级
第 5 章给我一个 E
第 6 章工程设计流程 5E
第 7 章学生真的能像工程师那样做吗
第 8 章抓住我，如果你能做到的话
第 9 章将工程学带入科学实验室
第10 章综合设计
第 11 章象鼻和海豚尾巴
第 12 章工程项目改编
第 13 章迈入数字时代
第 14 章发明神秘机器
第 15 章我真的是在为小学生讲授工程学吗
第 16 章探寻 STEM
第 17 章打印游乐设备
第 18 章蔡斯家的狗舍
第 19 章测量成功

第三部分三年级到五年级
第 20 章思考、设计、建造、测试、优化
第 21 章基于社区的工程
第 22 章工程，学习
第 23 章设计一堵隔音墙
第 24 章叶片结构与风力涡轮机的功能
第 25 章与学生一起成为绿色工程师
第 26 章压扁牛奶纸盒
第 27 章制作一只假手
第 28 章理解滑翔
第 29 章系统的系统
第 30 章制造并发射玩具火箭
第 31 章向着工程领域“奔跑”
第 32 章恶劣的天气
第 33 章秸秆火箭真是太棒了
第 34 章将大自然作为灵感
第 35 章走钢丝的挑战
第 36 章模拟水的过滤

內容試閱：

2020年1月，世界经济论坛发布了《未来学校：定义第四次工业革命时代的新教育模式》(Schools of the Future Defining New Models of Education for the Fourth Industrial Revolution) 白皮书，在第四次工业革命的背景下，提出了《教育4.0全球框架》，从学习空间、教学内容、授课方法等多个维度预示着“教育4.0时代”已经到来。

向教育4.0过渡，需要从四个方面进行学习经验的转变：(1)个性化和自定进度的学习；(2)可及性和包容性学习；(3)基于问题和协作的学习；(4)终身学习和学生自驱动的学习。这些关键特征定义了高质量学习，为学习者适应未来社会提供了指导原则。

教育4.0代表了教育领域的新阶段，提出在人工智能、量子技术、空间探索、全球变暖、能源危机等时代背景下，教育应如何适应并推动社会的快速发展的议题。它倡导深度学习、解决复杂问题以及应对快速革新的科技，这都需要教育方式和手段的创新。

跨学科项目式学习正是这种创新的具体实践之一。传统的分科式教育存在学科间的壁垒，不利于学生对知识体系从部分到整体的把握和理解。而跨学科项目式学习则通过整合不同学科的知识，让学生在解决实际问题的过程中进行深度学习，提升综合能力和解决问题的能力。

美国历来重视科学教育，对科学教育的探索随着时代的变迁而不断深化。2011年，由美国国家科学研究委员会 (NRC，United States National Research Council) 主持，全美科学教育协会和科学促进协会共同编写并发布了美国基础教育《K-12科学教育框架：实践、跨学科概念和学科核心思想》(A Framework for K-12 Science Education:Practice， Crosscutting Concepts，and Core Ideas，以下简称《K-12科学教育框架》)，紧接着在2013年颁布了《新一代科学教育标准》(Next Generation Science Standards)，强调重视教学内容的整合性、重视 K-12年级课程设置的连贯性、注重教学过程的实践性以及关注教育目的的人本性等特点。

这与我国新课改中培养“全面发展的人”、注重学生核心素养和学科核心素养等教育目的具有一致性。

我国新颁布的《义务教育课程方案(2022年版)》指出，要加强课程综合，注重关联。加强课程内容与学生经验、社会生活的联系，强化学科内知识整合，统筹设计综合课程和跨学科主题学习。开展跨学科主题教学，强化课程协同育人功能。并要求各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。

在深化教学改革方面，新课标要求强化学科实践。注重“做中学”，引导学生参与学科探究活动，经历发现问题、解决问题、建构知识、运用知识的过程，体会学科思想方法。新课标要求推进综合学习。探索大单元教学，积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动，促进学生举一反三、融会贯通，加强知识间的内在关联，促进知识结构化。

《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出，要立足学生核心素养的发展，以了解物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程等领域的一些常见基础知识，并初步形成基本的科学观念为基础，以科学思维能力、科学探究和实践能力、科学态度与社会责任的培养为重点，促进学习能力、创新能力的发展。规划适合不同学段的探究和实践活动，形成有序递进的课程结构。

因此，我很高兴看到这本《跨学科项目式学习：36个科学教育案例》的引进出版。这是一本美国教师在幼儿园和小学课堂开展跨学科项目式学习的实践案例集，将教学内容严格对标《新一代科学教育标准》，明确其中的各种联系，并对不同学段如何开展活动进行了合理划分，可为中国教师提供可行的课堂实施策略和具体流程参考。

本书提出的“参与—工程设计流程—解释—扩展—评估”五个环节，让学生在解决问题之前考虑各种约束条件和标准，并且掌握一些在解决问题时有用的相关知识，让学生提出可能的解决方案，并且做出决策，通过计划、创建、测试和评估，多次循环以解决实际问题。

我在深圳市盐田区推广项目式学习已有八年时间，我和研究团队基于盐田特色，把项目式学习重新划分为三个层面：一是基于学科的项目式学习，二是基于情境的项目式学习，三是基于真实生活的项目式学习。盐田区将这种模式重新命名为“推进项目式学习的ASR-PBL模式”。选取英文单词“学术 (Academic)”“情境 (Scenario)”和“真实生活 (Real life )”的首字母与PBL组合而成，让项目式学习、科学教育在教育高质量发展的目标引领下有了全新的升级。

我们还研发出一种适合区域开展跨学科项目式学习的课程设计模型——“3SE”模型 (包括情境导入、职业体验、科学探究、工程制作、汇报展示、评价反思六个环节)。该模型在盐田区进行了大范围应用，实践效果显著。

近年来，盐田区推荐的案例在芬兰举办的国际 StarT 项目评选中屡获大奖：深圳市盐田区云海学校的《图书馆保卫计划》和深圳市盐田区盐港小学的《盐田河生态提升工程项目式学习——盐田河淤泥治理初探》分别荣获全球学生项目金奖；深圳市盐田区外国语小学的《壹海城游乐设施安全提升——“秋千的保护罩”》获得组委会特别认可荣誉奖。

跨学科项目式学习将成为常态化学习方式，它不能通过知识的搬运、学科的简单叠加来实现，而需要通过问题解决的项目逻辑实现创造性地转化，将个学科知识重新整合，并与实际生活进行联系。这给教师提出了新的要求和期望。

我们应当充分借鉴国内外优秀的课程案例和实施流程，与本地教育有机结合，并不断迭代，形成适合区域推广的模式。相信本书能为广大教师提供充足的课程创意和教学方法，逐步培养学生的核心素养，帮助学生形成适合个人终身发展和社会发展所需要的关键能力。

陈尚宝
深市盐田区教育科学研究院副院长，正高级教师

第 1 章如何制定工程设计任务
7步创建你自己的设计活动
最近，在美国的州与国家层面，各界力推将工程教育内容与实践整合到基础教育的科学教育范围中。要将工程教育纳入小学科学课程中，一种方式是将工程设计任务作为传授科学内容的手段。尽管工程设计任务可能有益于学生的科学学习，可以增强他们对科学与工程学的兴趣，但几乎没有哪位老师接受过相关的培训，不知道怎样制定他们自己的基于标准的工程设计任务。在本章中，我们将概述工程和工程设计流程，然后描述我们在制定一项五年级的基于标准的工程设计任务时所采用的步骤，该任务的标题是 “分解污垢”，在本章中将被称为“堆肥箱”。

本章内容更加侧重于模拟我们制作和撰写原创的设计概要时采用的一些不连续的步骤。这些步骤是通用的，可以作为你成功创建基于课堂的工程设计任务的一般程序步骤。这种工程设计任务能够补充你的课程，并且可以强化学生的科学学习。为了将我们的写作步骤置于实践的背景之中，我们一致同意将堆肥箱作为原始任务，并且为完成这一任务提供有益的指导性策略。

什么是工程与工程设计流程
美国基础教育《K-12 科学教育框架》将工程定义为：“以找到人类特定问题的解决方法为目标而从事的系统性的设计实践。”工程师运用他们对数学与科学概念的理解，找到结构不良的问题的解决方案。这些问题可能是“凌乱的”，因为不存在正确的解决方案，或者说，没有哪条路径是通往解决方案的唯一路径。相反，工程师在运用他们的科学知识和数学概念来制订解决方案时，会进行一系列的权衡。他们一步步走完工程设计流程，构思该问题的解决方案，要么是一个人工制品，要么是一套流程。工程设计是一个迭代的过程，在其中，工程师找出问题，围绕创意进行头脑风暴，制订设计方案，创建和测试设计雏形，并且在必要时重新设计他们的方案雏形。

在小学的科学课堂上，老师可以通过设计概要向学生介绍工程设计任务。设计概要描述一位遇到了需要解决的现实问题的客户的情况。首先，学生单独制订问题的解决计划，并且在笔记本上记下数据。然后，老师将学生分配到由3~4名学生组成的团队中，让学生与团队成员分享他们个人的计划，并且讨论每个创意的优劣。最终，设计团队提出一个小组设计，并且使用家里或教室里随时可用的材料来构建一个设计雏形。接下来，全班根据设计概要中确定的标准与约束条件来评估结果。学生向班上同学介绍他们的设计，并且解释如何运用科学概念来完善设计。学生根据测试结果重新设计方案雏形，以更好地满足客户的需要。这个流程可以进行修改，以包含更多的老师指导内容为小学低年级学生使用。

科学探索与工程设计
基于科学探索的与基于工程设计的学习，一个重要的特点是，学习活动以学生为中心而不是以老师为中心开展。除此之外，科学探索和工程设计都可以用于高效传授科学概念与解决问题的实践。然而，这两种方法之间存在的两个重要差别，使它们成为两个迥然相异的主体。

差别之一是起点不同。科学探索活动从需要回答的问题开始，基于工程设计的活动则从需要解决的问题开始。差别之二是老师为每种活动采用的教学方法不同。针对科学探索活动，老师采用的方法可能是指导性的、引导性的和开放性的。每一种方法都取决于老师在多大程度上提供了详尽的指导。例如，指导的科学探索活动通常用于验证某一科学思想。因此，对某项科学探索活动来讲，它存在一个预先确定的正确答案。基于工程设计的活动则没有确定的答案，解决问题的方式有很多。科学探索活动的最终成果是回答某个问题，而工程设计活动的最终成果是一个人工构建的作品或流程。

创建你自己的工程设计任务以下步骤概述了我们用来制定一项五年级的工程设计任务的流程。在描述每个步骤的同时，我们将设计任务的例子（堆肥箱）并排放置，以阐述我们用来制定自己的设计任务的流程。在这项任务中，老师要求学生帮助海地的农民制作一些高效的堆肥箱，以生产更好的堆肥，为农作物施肥。遵循下面的步骤，你可以制定出原创的设计任务，或者将现有的活动改造成一项设计任务。

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