第1章 什么是STEM教育
1.1 STEM教育的前世今生
STEM教育产生的背景
1.2 揭开STEM教育的面纱
STEM教育素养
STEM教育的核心特征
1.3 为什么要发展STEM教育
社会转型的现实需要
未来教育发展新方向
1.4 从STEM到STEAM
STEAM产生背景
STEAM教育理念
1.5 奥利奥饼干的STEM化身
奥利奥饼干的科学献身
奥利奥饼干的工程实践
奥利奥饼干的数学融合
参考文献
第2章 STEM教育的发展
2.1 国际STEM教育的发展
美国STEM教育
芬兰STEM教育
德国STEM教育
英国、法国STEM教育
日本、韩国STEM教育
2.2 国际STEM教育典范案例
美国PLTW项目
芬兰LUMA项目
德国MINT项目
日本STEM项目
2.3 国内STEM教育的发展
国内STEM教育发展历程
国内STEM教育研究热点
2.4 STEM教育聚焦工程教育
国内工程教育一瞥
国内工程教育的发展特点
2.5 STEM教育实践初探
参考文献
第3章 STEM创新教学模式
3.1 STEM创新教学模式——PBL教学模式
PBL的教学流程
3.2 STEM创新教学模式——工程设计教学模式
常见的工程设计教学模式
典型的工程设计过程
3.3 STEM创新教学模式——CIL教学模式
CIL教学模式与STEM教学模式
参考文献
第4章 STEM创新教学活动设计
4.1 PBL教学活动设计
PBL教学活动设计流程
PBL教学活动设计案例
【案例一：净水大作战——设计一个污水处理装置】
【案例二：“星空的召唤——PBL的望远镜主题教育活动”】
活动展示：探秘伽利略望远镜
活动展示：揭秘开普勒式望远镜
4.2 工程设计教学活动设计
工程设计教学活动设计流程
工程设计教学活动设计案例
【案例一：基于Arduino的智能社区】
活动展示：马达的转动
活动展示：我的Arduino智能小车
【案例二：BuildingtowardstheFuture】
活动展示：学习三维坐标系
活动展示：学生操作真实的三维坐标系
活动展示：摩天大楼的结构及其设计原理
活动展示：设计报纸塔——怎样抵御强风
活动展示：从设计图纸到验证——设计巴尔萨塔
4.3 CIL教学活动设计
CIL教学活动设计流程
CIL教学活动设计案例
【案例：人工智能教育应用】
活动展示：小车主题活动——出租车计价器
活动展示：竞速赛车
参考文献
第5章 STEM教学研究实践
5.1 如何开展STEM教学研究
基于设计的研究
5.2 面向STEM的教学评价
国外STEM教学评价
国内STEM教学评价
关于构建STEM评价体系的一些思考
5.3 工程设计教学研究案例
工程设计的小学科学STEM教育活动研究
【活动设计阶段】
【活动实施阶段】
【研究结果分析与评价】
5.4 CIL教学研究案例
第一轮迭代研究
第二轮迭代研究
第三轮迭代研究
CIL中教学环节设置的变化
CIL教学模式的效果分析
参考文献
第6章 STEM教育的未来与展望
6.1 STEM教育前行之难
关于STEM课程
关于STEM教师的发展
6.2 STEM教育探索之路
STEM与VR/AR
STEM与大数据
STEM与人工智能
6.3 STEM教育理想之光
参考文献
附录A
附录B

本书系统地介绍了STEM教育的有关内容，主要包括STEM教育的产生及发展历史、STEM教育在世界各国中的具体实施、典型STEM教学模式及其应用、教学活动设计流程和教学研究案例等。
本书采用的各章节内容是基于团队多年从事STEM教育教学实践研究总结的成果，并呈现了丰富的典型案例。在本书每节末尾，我们都设置了“动动脑筋思考”环节，在帮助读者回顾所阅内容的同时激发读者探究更多关于STEM教育的内容。
本书在内容的组织上突破传统的做法，强调阅读的策略性和及时性，使读者在实践操作之前不必通读全书就可以获取所需信息。本书在前言中介绍了全书概貌，整体呈现本书各章节之间的逻辑结构和内容要点，方便读者根据自身需求进行策略性阅读（如老师可以重点选读第1章、第4章和第5章）或即时性阅读（如想了解科技馆sTEM科普活动的设计，可以快速定位第4章来参考活动设计详例）。以达到个性化、高效率阅读的目的。书中还提供了诸多评价量规的样本、表格、指南、范例和准备性文件，帮助读者实施基于STEM的教育教学及研究。
本书可作为中小学老师、高校老师进行STEM教育教学实践研究的参考书，还可作为教育管理部门相关人士、科研院所及科技馆等STEM教育从业人员的自学用书。