
一、 项目背景与必要性
1.1 顺应创新人才培养战略:国务院《全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)》和教育部《关于加强小学科学教育的意见》等文件明确指出,要推进基于探究实践的科学教育,激发青少年好奇心和想象力,增强科学兴趣和创新意识。STEM教育(科学、技术、工程、数学)作为培养创新精神和实践能力的核心载体,是新时代教育改革的重点方向。
1.2 破解传统分科教学局限:传统教学模式中,科学、技术、工程、数学知识相对割裂,学生难以进行跨学科的知识整合与应用。建设STEM教育实验室,旨在创建一个以项目式学习(PBL)和设计思维为主导的实践环境,打破学科壁垒,让学生在做中学、创中学,解决真实世界的问题。
1.3 提升学校办学内涵与特色:建设STEM教育实验室是学校打造科技教育特色品牌、实现高质量发展的重要举措。它将不仅是教学场所,更是学生创客空间、创新孵化器,能显著提升学校的核心竞争力和社会影响力。
二、 项目建设目标
总体目标:建成一个支持跨学科融合、强调工程实践、赋能创新创造的现代化小学STEM教育实验室,成为区域STEM教育示范基地。
具体目标:
1. 环境构建:打造集“学习空间、创作空间、展示空间”于一体的智能实践场域,配备先进的数字化制造工具与智能探究设备。
2. 课程与教学:开发与实施一系列适合小学生的STEM项目式课程,形成校本特色课程体系。
3. 学生发展:培养学生的计算思维、工程设计能力、协作能力及坚韧不拔的创客精神。
4. 师资成长:打造一支能胜任STEM教学的专业师资队伍,推动教学范式变革。
三、需求分析
学科需求:需要将科学原理、数学计算、技术应用和工程设计进行有机融合的实践平台。
学生需求:渴望从“知识的消费者”转变为“知识的创造者和产品的设计者”,需要动手制作、迭代优化的机会。
教师需求:需要一套完整的解决方案(空间、设备、课程、培训)来降低开展STEM教学的门槛。
四、 建设方案与内容
4.1 空间规划与功能分区
功能区科:科学探究、信息技术、工程设计、数学思维和艺术表达。
4.2 课程资源
开发与设备匹配的STEM项目课程,确保“有设备可用,有课程可教。
五、预期效益
对学生:提供前所未有的动手创造体验,培养综合解决问题的能力,为未来成为创新人才奠定基础。
对教师:推动教师跨学科协作,从知识传授者转变为学习引导者和项目教练,获得专业成长新路径。
对学校:形成“科技创新”的办学特色,可通过举办科技节、开放日、承办赛事等活动大幅提升知名度。
一、基础设备部分
教师演示台
学生实验台
学生凳
仪器柜
二、实验仪器
第1部分 科学探究
AI时光隧道
AI开灯技巧
航天航空知识竞赛
AI人体骨骼系统
AI新能源
AI旋涡
AI化石
AI生物-节肢动物
AI太阳能钟
AI暴雨洪涝的灾害与防御
AI地震逃生与应急自救
AI雷电灾害
AI无人机
第2部分 信息技术
信息技术实验盒1型
信息技术实验盒2型
信息技术实验盒3型
第3部分 工程设计
建桥梁
旋转桥设计
北京鸟巢模型设计
纸飞机
机械设计实验箱2号
印刷机设计
多管火炮(机枪) 设计
桨叶船设计
自走车设计
古典巨形弩设计
巨形风筝设计)
机械鱼(机械潜艇)设计
古典炮艇设计
趣味智能机器人创客实验盒
电磁小车设计
搭建电路
太阳能唱机设计
太阳能收音机设计
警报器2型设计
趣味机械设计
现代车辆设计
能源技术模型设计
太阳能智能模型设计件
创客电子实验箱1型
创客电子实验箱2型
创客电子实验箱3型
创客电子实验箱5型
创客电子实验箱6型
创客电子实验箱7型
创客电子实验箱8型
第4部分 数学思维系列
思维训练之瞒天过海
思维训练之突破传统
思维训练之跨界创新
AI生命游戏
AI八皇后问题
AI蜗牛爬井
AI猜生肖
AI取火柴游戏
AI五角星棋
AI四色定理
AI摩斯密码
AI哥德巴赫猜想
AI勾股定律
第5部分 艺术表达
1、中国书法
AI兰亭序
2、美术
AI石器时代—岩石上的艺术
AI中国画-花鸟画
AI中国画-人物画
AI中国画-山水画
3、 陶瓷文化
AI中国的陶瓷文化
4、国外艺术(艺术与科学的融合)
AI河岸绘图
AI反射画
AI立体观察
AI阿尔的吊桥
AI拾麦穗
AI神奇的影子
AI向日葵
AI水乡
AI三维立体画
AI神奇的木箱子
AI亚维农的少女
AI记忆的永恒
AI数字油画
AI海七宝的波涛
AI分形几何
AI红蚁
AI春风杨柳
AI《拾穗者》