本书规范了STEM课程建设框架，系统梳理了STEM课程建设的实质问题，从目标、内容、实施、评价四个课程要素展开阐述，并通过典型案例来为教师进行课程设计提供参考样本。全书共分为六章，首先是STEM课程建设总体概述，接下来分目标设计、内容开发、实施路径、评价探索四章阐述课程设计实施的操作要领，最后选取了本书作者亲自设计与实施(指导)的部分典型案例作为印证和对照。全书编写既考虑STEM教育理念的“渗透”，也考虑到一线教师实施STEM课程建设的实际困难，嵌套了很多鲜活的案例，以达到“共情”的效果。编者希望通过自身的实际经历降低老师们进行STEM课程设计的“门槛”，同时也帮助各位老师少走一些“弯路”，最终推动我国基础教育迈入高质量发展的新时代。

黄志红，教育学博士，广东省教育研究院研究员。教育部基础教育综合实践活动指导专委会委员，教育部“国培计划”第二批专家库专家，广东省特殊教育专家指导委员会委员，华南师范大学教育博士校外导师，广东省中小学新一轮“百千万人才培养工程”教育家培养对象。主要研究方向：课程整合、STEM教育、跨学科学习、项目式学习等。

第一章 STEM课程建设概述
第一节 STEM课程建设的背景与挑战
一、社会变迁与经济发展的挑战
二、对分科林立的学科课程的质疑
三、教师角色优化的需要
第二节 STEM课程建设的本质、模式及特征
一、STEM课程的本质属性
二、STEM课程的建设模式
三、STEM课程的建设特征
第三节 STEM课程建设的问题与对策
一、STEM课程建设的典型经验
二、STEM课程建设的问题反思
三、STEM课程建设的若干建议
第二章 STEM课程目标设计
第一节 STEM课程目标设计：依据及框架
一、STEM课程的目标设计依据
二、STEM课程目标设计框架
第二节 STEM课程目标设计：原则及要求
一、STEM课程目标确定原则
二、STEM课程目标叙写要求
第三节 STEM课程目标设计：案例及示范
一、案例1：制作育种培育箱
二、案例2：低温保鲜不能少
第三章 STEM课程内容开发
第一节 STEM课程内容开发原则
一、因地制宜，因材开发
二、场景真实，任务可行
三、学科整合，工程导向
第二节 STEM课程内容来源与转化
一、开发拓展课程
二、转化竞赛项目
三、萃取身边资源
第三节 STEM课程内容组织与呈现
一、STEM课程内容组织
二、STEM课程内容呈现
第四章 STEM课程的实施路径
第一节 课程为主线。工程设计贯穿
一、统筹安排课程要素
二、工程贯穿实施全程
第二节 活动为载体，综合拓展延伸
一、基于学科，开展创意小制作
二、结合节庆，凸显STEM元素
三、挖掘特色，打造科创品牌
第三节 协同为支撑，实现共建共育
一、开发家庭资源
二、建设实践基地
三、探索校企共育
第五章 STEM课程评价
第一节 STEM课程评价的特点和原则
一、STEM课程评价的特点
二、STEM课程评价的原则
第二节 对课程的评价：提升教师课程知能
一、课程设计开发阶段：当好项目设计师
二、教学实施阶段：做学生的导师和合伙人
三、总结反思阶段：促进共同发展
第三节 对学生的评价：促进学生全面发展
一、基于目标，设计评价量表
二、嵌入过程，开展过程性评价
三、方式多样，组合开展评价
第六章 STEM课程设计与实施案例
第一节 合奏《小星星变奏曲》——设计制作小乐器
一、课程设计方案
二、项目实施案例
第二节 设计一种室内环境监测仪
一、课程设计方案
二、项目实施案例
第三节 智能种植——以设计与搭建铁皮石斛生境智能监控系统为例
一、课程设计方案
二、项目实施案例
参考文献
后记

我国改革开放以来的
发展经验表明，人才，尤
其是科技人才是国家实现
从富起来到强起来伟大飞
跃的重要资源。党和国家
领导人历来对人才工作高
度重视，从邓小平同志提
出“尊重知识，尊重人才”
，到习近平总书记提出“
人才是第一资源”，无不
体现了这一点。现今，在
我国迈向第二个百年奋斗
目标的新征程上，科技人
才的重要作用更加凸显。
一方面，在后疫情时代全
球经济增长放缓、“贸易
战”频发、大国力量对比
变化等影响下，“技术脱
钩”“教育脱钩”等正成为
阻碍全球发展的重要因素
，国际环境日趋复杂；另
一方面，新一轮科技革命
和产业革命的加速拓展使
得全球创新版图正在重构
，抢占科技制高点的竞争
将更加激烈。
在这样的背景下，科
技人才自主培养就成为我
国建设现代化强国的重要
保障，也赋予教育新的重
要时代使命。在过去，我
们的教育虽不及发达国家
，但可以充分利用“超级
全球化”的红利和机会，
通过广泛的教育与科研国
际合作交流弥补我们在科
技人才培育上的不足；但
是在当今全球化受阻、“
逆全球化”势力抬头的背
景下，原来的科技领域国
际合作交流路径障碍重重
，所以必须对教育发展作
出新的调整与规划，“提
高人才供给自主可控能力
”。正如习近平总书记《
在中国科学院第二十次院
士大会、中国工程院第十
五次院士大会、中国科协
第十次全国代表大会上的
讲话》中所指出的：“培
养创新型人才是国家、民
族长远发展的大计。当今
世界的竞争说到底是人才
竞争、教育竞争。要更加
重视人才自主培养，更加
重视科学精神、创新能力
、批判性思维的培养培育
。”
虽然高等教育直接关
系到科技人才，特别是创
新科技人才的培养，但是
中小学教育阶段所发挥的
奠基性作用也不容忽视。
国内外研究均表明，许多
大科学家对科学的终身兴
趣始于童年，所以从小保
护好学生的科学兴趣并且
让其一直持续下去就非常
重要。另外，科学精神、
科学思维等是成长为科学
家的必备素养，而这些素
养需要从小培育。相比于
西方发达国家，我们目前
的科学教育体系还存在着
不少问题，这也是目前我
国面临技术“卡脖子”难题
的重要根由。在这里，我
愿意结合我自己的学习与
工作经历，就中小学阶段
的科技人才培养谈几个需
要关注的问题。
第一，如何进一步提
高理科教育在中小学的地
位。在过去，我们有“学
好数理化，走遍全天下”
的口号，影响了一批又一
批的高中生在高中文理分
科时选择理科，在高考志
愿填报时选择理工类专业
。近些年来，在取消文理
分科后，不少学生在选择
高考科目时避难就易，再
加上缺少必要的指导，使
得物理、化学、生物学等
科目的受重视度不够。而
从国际发展经验和相关研
究来看，科学领域的人才
培养需要从青少年时期抓
起，这已经成为国际共识
。以美国为例，美国在科
学和工程教育上处于世界
领先地位，而美国2022
年发布的《学前至小学阶
段的科学与工程：儿童聪
慧与教育者优势》强调指
出：应该从学前阶段就开
始进行科学和工程教育，
包括重视学习环境建设、
注重学科整合、加强课程
资源和教师队伍建设等。
第二，如何改革理科
课程、教学与评价体系，
以更好地培养中小学生的
科学兴趣与科学思维。经
过改革开放几十年以来的
发展，我国的中小学教育
已经解决了“有学上”的普
遍需求，随着社会主要矛
盾转化为“人民日益增长
的美好生活需要和不平衡
不充分的发展之间的矛盾
”，人们对教育的需求也
开始向‘上好学”转变。教
育的“内卷”成为一种突出
的社会现象，中小学理科
教育的应试化现象仍然没
有得到有效解决。中国科
学院2021年针对220多位
院士的调研结果显示，
79.1％的院士认为基础教
育阶段的过度“刷题”磨灭
了学生的好奇心与科学兴
趣。解决这一问题，需要
科学的制度设计，其中，
课程、教学与评价体系的
改革既是关键，也是基础
。
第三，如何开发和利
用好校外科学教育学习资
源。课外的科学学习资源
对于扩大学生视野、激发
学习热情具有重要的价值
。我在上中小学的时候，
科学方面的课外图书资源
相当有限，还是高中时读
到的《化石》杂志激起了
我对古生物学的兴趣。通
过课外阅读，我开始了最
初关于生物进化的思考，
并在高考时选择了古生物
学专业，最终走上古鸟类
研究之路，推究原因，也
正是源于青少年时期这段
启蒙经历。现在的课外学
习资源除了纸质的书籍外
，还有各种各样的电子资
源，比我们那时丰富了不
少，所以要有效利用起来
。国外在这方面已经形成
了一些成熟的做法。例如
，美国课后联盟(The
Afterschool Alliance)发布
的报告显示：2020年，
73％的家长反映他们的孩
子课外学习项目中有
STEM学习的内容，60％
的家长反映他们的孩子每
周至少参与两次STEM活
动；57％的社区图书馆会
为学龄前儿童提供STEM
课程，87％的图书馆会为
小学生提供STEM课程等
。站在新的历史起点，参
考他山之石，我们在推进
中小学科学