本书从创新思维、科技创新、创新方法的教育与培训出发，所涉及的知识面广，编排系统又充分考虑了教学的特点，内容涉及科技创新与知识创新的重要概念、发明的传统方法、创新思维与技法、创新方法基础、技术系统进化、发明原理与应用、评价量规等。
本书精心安排了实验和思考环节，实操性强，把创新思维、科技创新与创新方法的概念、理论和技术知识融入实践中，帮助读者加深对学习的认识和理解，熟悉创新方法的实际应用。作为学习辅助，部分内容后还提供了问题的思考引导。
本书可作为中小学学习科技创新的应用型教材，也可为家长和科技工作者提供参考，或作为课外科技教育的材料。

上册
一、达·芬奇的发明之模型破解——机械自动机探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
二、达·芬奇的发明之模型破解——巨型弓弩探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
三、达·芬奇的发明之模型破解——扑翼飞机探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
四、达·芬奇的发明之模型破解——可调节射石炮探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
五、达·芬奇的发明之模型破解——明轮船探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
六、达·芬奇的发明之模型破解——自动打击鼓探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
下册
……
七、达·芬奇的发明之模型破解——直升机的探索
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
八、达·芬奇的发明之模型破解——走近旷世科技发明摇摆桥
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
九、达-芬奇的发明之模型破解——古代装甲车探秘
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
十、达·芬奇的发明之模型破解——威力惊人的多管火炮
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤一
※思维导图
※教学过程
十一、达-芬奇的发明之模型破解——汽车的“始祖”自驱式汽车
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程
十二、达·芬奇的发明之模型破解——幸运转盘的设计
※课程背景与目标
※课程领域
※建议年级
※建议时间
※课程任务
※案例实践
※制作步骤
※思维导图
※教学过程

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年
)》将“坚持以人为本、全 面实施素质教育“作为教育改
革发展的战略主题，强调要“面向全体学生、促进学生全
面发展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、
勇于探索的创新精神和善于解 决问题的实践能力“。《国
家教育事业发展“十三五“规划》及《中国制造2025》提
出 全面实施素质教育，着力提升学生的创新精神和实践动
手能力，为实现国家成为制造强 国的宏伟目标培养科技创
新人才这样的战略目标。
传统的教育把科技和艺术分离，随着时代的发展和社
会进步，人们已经认识到旧的 教育模式培养人才的弊病，
认识到要全面开发脑功能，实现逻辑思维和形象思维的统
一, 提高人才的综合素质和创造能力。可以说，科技与艺
术的结合是未来人类社会思想发展 的主流，在教育过程中
重视科技与艺术教育的结合，是培养具有良好的人文精神
和创新 能力的人才的重要途径。科学与艺术相结合是我们
不断探索的课题。在基础教育阶段， 我们为这一研究倾注
大量心血。实践表明，将科学知识的学习与艺术审美结合
起来，能 充分发挥学生的想象力和创造力，使学生的整体
能力得到全面发展。
科技的发展推动人类社会的不断进步，“追寻大师的
科创印迹”的设计思路，就是 以大师们的经典科技创新发
明为载体，通过现代科技手段多样化地实现出来，运用丰
富 的新一代声光电、信息传感等智能技术加以改进创新，
将经典发明全新展示在孩子们面 前，从而使孩子们切身感
受科技的力量，感受作品的美感，激发孩子们学习的热情
，为 孩子们学习科技创新创造条件。
STEM 是 science(科学)、technology(技术)、
engineering(工程)和 maths(数学) 四门学科英文首字母
缩写。STEAM就是在原有STEM教育基础上加入了 “艺术“
, 包含较广泛的人文艺术科目，涵盖社会研究(social
studies)、语言(language)、形体 (physical)、音乐
(musical)、美学(fine arts)和表演(performing)等。
STEAM 这五门学科, 将技术和工程结合，将艺术和数学结
合，打破了常规学科的界限。STEAM是一种重 实践的超学
科教育概念。任何事情的成功都不仅仅依靠某一种能力的
实现，而是需要 介于多种能力之间，比如，在高科技电子
产品的建造过程中，不但需要科学技术，创 新者要运用高
科技手段创新产品功能，还需要好看的外观，也就是说，
创新者还应具
备艺术等方面的综合才能；所以，单一技能的运用已
经无法支撑未来人才的发展。未来, 我们需要的是有多方
面才能的综合型人才。
在本书中，每个STEAM案例的形式呈现，学生和老师都
可以直接参考教学过程， 完成备课和讲授。特别地，老师
们需要关注以下问题：
（1） 充分借助互联网工具进行资料的收集整理，以
补充多学课知识的不足。
（2） 每个案例的导入是学生构建知识的基础，导入
的内容越宽广，学生的知识构 建就越有效，会直接影响学
生最后的产出。
（3） 老师结合认知的深度等级工具来看待每一个问
题，然后逐步学习设计高阶问 题，促进思维发展。
（4） 通过从实际出发，在实施的过程中调整难度以
适应学生的学习过程，保证产 出的质量。
（5） 利用好学生的好奇心，带领学生具体分析好每
一个任务的材料和工具的用途 和用法。
（6） 为便于教师对课程进行评价，本书中每个案例
都预制了评价量规，这种形成 性的评价方式能够帮助教师
对课程的实施效籍術价，教师可对评价量规进行适当调 整
，甚至可以和学生一起制定评价细节和要求。
（7） 课程反思是重要环节，学生在进行反思时需要
具体分析成功的原因和需要改 进的地方，从失败中总结经
验来获得最后的成功。
本书从创新思维、科技创新、创新方法的教育与培训
出发，所涉及的知识面广，编 排系统，且充分考虑了教学
的特点。本书内容涉及科技创新与知识创新的重要概念、
发 明的传统方法、创新思维与技法、创新方法基础、技术
系统进化、发明原理与应用、评 价量规等。
本书精心安排了实验和思考环节，实操性强，把创新
思维、科技创新与创新方法的 概念、理论和技术知识融入
实践中，以帮助读者加深对学习的认识和理解，熟悉创新
方 法的实际应用。作为学习辅助，部门内容后提供了问题
的思考与弓I导。
本书可作为中小学学习科技创新的应用型教材，也可
为家长和科技工作者提供参考, 或作为课外臟教育的教材
。