

一、建設(shè)背景與指導(dǎo)思想
1.1 建設(shè)背景
當(dāng)前,教育正經(jīng)歷從知識(shí)傳授向能力素養(yǎng)培育的深刻轉(zhuǎn)型。STEAM教育作為培養(yǎng)跨學(xué)科創(chuàng)新型人才的重要模式,已被納入我國(guó)基礎(chǔ)教育課程體系的核心范疇。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的重要性,要求學(xué)校具備開(kāi)展科學(xué)探究和工程實(shí)踐的條件。
然而,調(diào)研顯示當(dāng)前小學(xué)教師普遍存在“理科恐慌”——具備STEAM教學(xué)能力的教師缺口巨大。師范生在校期間多以理論學(xué)習(xí)為主,缺乏“動(dòng)手做”和“教別人動(dòng)手做”的訓(xùn)練。建設(shè)STEAM實(shí)訓(xùn)室,能讓師范生在“創(chuàng)中學(xué)”“做中教”,實(shí)現(xiàn)從“學(xué)生”到“STEAM教師”的無(wú)縫對(duì)接。
1.2 指導(dǎo)思想
本方案以“新師范”建設(shè)為引領(lǐng),遵循“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的師范專(zhuān)業(yè)認(rèn)證理念,構(gòu)建集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、研發(fā)、服務(wù)于一體的綜合性STEAM教育平臺(tái)。具體而言:
· 對(duì)標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)《教師教育課程標(biāo)準(zhǔn)》《小學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,精準(zhǔn)對(duì)接基礎(chǔ)教育對(duì)STEAM教師的能力要求;
· 服務(wù)區(qū)域發(fā)展:立足本校所在區(qū)域基礎(chǔ)教育實(shí)際,助力“雙減”背景下的課后服務(wù)提質(zhì)增效;
· 強(qiáng)化實(shí)踐導(dǎo)向:以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(PBL)為教學(xué)主線(xiàn),構(gòu)建“學(xué)-做-研-創(chuàng)”一體化的實(shí)訓(xùn)體系。
1.3 建設(shè)原則
1、師范性:區(qū)別于純理工科實(shí)驗(yàn)室,強(qiáng)調(diào)“教”的能力培養(yǎng),注重教學(xué)設(shè)計(jì)法的融入。
2、先進(jìn)性:對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)師范院校,引入前沿技術(shù)裝備。
共享性 面向校內(nèi)外開(kāi)放,服務(wù)師范生培養(yǎng)、中小學(xué)師資培訓(xùn)、科普研學(xué)等多元需求
3、可擴(kuò)展性:采取“基礎(chǔ)標(biāo)配+模塊選配”的建設(shè)策略,兼顧當(dāng)前需求與技術(shù)迭代空間。
4、安全性:嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范,保障師范生及來(lái)訪中小學(xué)生的人身安全。
二、建設(shè)目標(biāo)
2.1 總體目標(biāo)(注:學(xué)校根據(jù)實(shí)際情況確定)
建成“省內(nèi)一流、特色鮮明”的小學(xué)教育專(zhuān)業(yè)STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地,實(shí)現(xiàn)以下核心指標(biāo):
· 年服務(wù)師范生不少于500人次;
· 年開(kāi)發(fā)STEAM課程模塊不少于10個(gè);
· 年承接中小學(xué)教師培訓(xùn)不少于200人次;
· 3年內(nèi)產(chǎn)出省級(jí)以上教學(xué)成果或競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)不少于5項(xiàng)。
2.2 分項(xiàng)目標(biāo)
人才培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)具備跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐指導(dǎo)能力、科創(chuàng)社團(tuán)組織能力的“一專(zhuān)多能”型小學(xué)教師。學(xué)生畢業(yè)時(shí)能獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)施STEAM項(xiàng)目式課程,勝任小學(xué)科學(xué)、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等學(xué)科教學(xué)。
課程建設(shè)目標(biāo):建成“基礎(chǔ)素養(yǎng)→核心技能→教學(xué)應(yīng)用”三級(jí)遞進(jìn)的STEAM課程體系,開(kāi)發(fā)配套教材/講義3-5部,建設(shè)在線(xiàn)課程1-2門(mén)。
三、建設(shè)內(nèi)容
本項(xiàng)目旨在構(gòu)建一個(gè)集“教學(xué)實(shí)訓(xùn)、教研創(chuàng)新、成果孵化、社會(huì)服務(wù)”于一體的 STEAM 實(shí)訓(xùn)室。通過(guò)實(shí)訓(xùn)室,定向培養(yǎng)具備跨學(xué)科教學(xué)能力、創(chuàng)新實(shí)踐指導(dǎo)能力的高素質(zhì)的中小學(xué)教師,直接服務(wù)未來(lái)基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育與創(chuàng)客教育落地。
實(shí)訓(xùn)室主要由科學(xué)(生命科學(xué)、天文與地理、電磁學(xué) 、力學(xué) 、光學(xué)、聲學(xué))、技術(shù)(腦機(jī)接口技術(shù)、3D打印、VR技術(shù))工程(人工智能系列 、航天航空系列 )和數(shù)學(xué)四部分組成。
具體內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案。
四、STEM教育實(shí)訓(xùn)室功能
學(xué)生利用STEM教育實(shí)訓(xùn)室提供的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料,基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題,以工程設(shè)計(jì)過(guò)程為主導(dǎo),提出自己的解決問(wèn)題的思路,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大膽嘗試不同的想法,在不斷試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
STEM教育實(shí)訓(xùn)室提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可以培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、探索問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和驗(yàn)證問(wèn)題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。用科學(xué)的思維去解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題,不斷舉一反三,挑戰(zhàn)自己,在反復(fù)的嘗試過(guò)程中
五、建設(shè)預(yù)期成果
1、育人成效成果
實(shí)訓(xùn)室建成后,將在“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向”的師范教育理念引領(lǐng)下,圍繞教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證要求的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn),系統(tǒng)提升師范生的STEAM教學(xué)能力和跨學(xué)科素養(yǎng)。
1.1 師范生STEAM教學(xué)能力全面提升
實(shí)訓(xùn)室最核心的預(yù)期成果,是培養(yǎng)一批“懂STEAM、能開(kāi)發(fā)、會(huì)教學(xué)”的新型教師。根據(jù)調(diào)研,當(dāng)前師范生在跨學(xué)科整合方面普遍存在短板,有研究顯示87.5%的受訪師范生缺乏多學(xué)科實(shí)踐經(jīng)歷。實(shí)訓(xùn)室建成后,將從根本上改變這一狀況。
1.2 師范生競(jìng)賽獲獎(jiǎng)與成果產(chǎn)出
實(shí)訓(xùn)室將為師范生參加各級(jí)各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽提供支撐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué)、以賽促練”。
1.3 師范生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)
實(shí)訓(xùn)室培養(yǎng)的師范生能夠有效滿(mǎn)足中小學(xué)對(duì)STEAM師資的迫切需求。當(dāng)前調(diào)研顯示,鮮有師范專(zhuān)業(yè)專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)STEM教師,中小學(xué)STEM師資面臨“總量不足、素養(yǎng)不均”的問(wèn)題。實(shí)訓(xùn)室培養(yǎng)的跨學(xué)科教學(xué)能力將成為師范生的顯著就業(yè)優(yōu)勢(shì):
2、教學(xué)改革成果
2.1 課程體系優(yōu)化與重構(gòu)
實(shí)訓(xùn)室的建成將有力推動(dòng)小學(xué)教育專(zhuān)業(yè)課程體系的優(yōu)化升級(jí)。
參照師范專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),課程體系對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系必須清晰明確,“能夠打破按照學(xué)科知識(shí)體系設(shè)置課程的方式,注重師范生學(xué)習(xí)能力、教育教學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”。實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)將為這一目標(biāo)提供堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐支撐,主要體現(xiàn)在:
· 課程開(kāi)設(shè):支撐6-8門(mén)STEAM相關(guān)課程的開(kāi)課,包括《STEAM教育理論與實(shí)踐》《項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)》《教育機(jī)器人與編程》《小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練》等。
· 課程整合:將STEAM教育理念融入有關(guān)核心課程,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科整合教學(xué)。通過(guò)實(shí)訓(xùn)室的實(shí)踐訓(xùn)練,使課程內(nèi)容從“知識(shí)傳承”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變。
2.2 校本課程資源開(kāi)發(fā)
實(shí)訓(xùn)室將推動(dòng)形成一批具有校本特色的STEAM課程資源和教學(xué)案例:
· 課程資源庫(kù):開(kāi)發(fā)STEAM課程資源包不少于3套(如“機(jī)器人編程與小學(xué)科學(xué)整合課程”“3D打印與數(shù)學(xué)空間思維課程”“傳感器應(yīng)用與科學(xué)探究課程”),涵蓋教學(xué)大綱、教案、課件、學(xué)案、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等完整資源。
· 教學(xué)案例庫(kù):積累優(yōu)秀跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)案例不少于20個(gè),每個(gè)案例均包含項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程、學(xué)生作品和反思評(píng)價(jià),可供后續(xù)教學(xué)參考和同行借鑒。
· 教材建設(shè):編寫(xiě)或參編STEAM教育相關(guān)教材1-2部,形成有影響力的教學(xué)成果。
2.3 教研成果與學(xué)術(shù)產(chǎn)出
實(shí)訓(xùn)室將有力推動(dòng)STEAM教育領(lǐng)域的教研成果產(chǎn)出:
· 教改項(xiàng)目:申報(bào)省級(jí)以上教學(xué)改革研究項(xiàng)目1-2項(xiàng),如“基于PBL的小學(xué)教育專(zhuān)業(yè)STEAM課程體系構(gòu)建與實(shí)踐研究”等。
· 論文發(fā)表:教師發(fā)表STEAM教育相關(guān)學(xué)術(shù)論文5-8篇(含核心期刊),在省內(nèi)外形成學(xué)術(shù)影響力。
· 教學(xué)成果獎(jiǎng):培育校級(jí)以上教學(xué)成果獎(jiǎng)1-2項(xiàng),力爭(zhēng)在省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)評(píng)選中實(shí)現(xiàn)突破。參照陜西學(xué)前師范學(xué)院榮獲2025年度STEAM教育最佳組織獎(jiǎng)的實(shí)踐,通過(guò)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)和課程改革積累優(yōu)秀教學(xué)案例,積極申報(bào)各級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)項(xiàng)。
· 科研課題:依托實(shí)訓(xùn)室申報(bào)各級(jí)各類(lèi)科研課題2-3項(xiàng),如省級(jí)教育規(guī)劃課題、人文社科研究項(xiàng)目等,推動(dòng)STEAM教育在理論研究和實(shí)踐探索兩個(gè)層面的協(xié)同發(fā)展。
序號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 單位 數(shù)量
一、基礎(chǔ)設(shè)備部分
1 教師演示臺(tái) 張 1
2 拼裝實(shí)驗(yàn)桌 套 9
3 儀器柜 張 2
4 電腦 臺(tái) 1
二、實(shí)驗(yàn)儀器
第1部分 科學(xué)
1、生命科學(xué)系列
1 生物數(shù)碼互動(dòng)顯微系統(tǒng) 套 8
2 AI孕育生命★(提供樣品) 套 1
3 AI化石 套 1
4 人體軀干 套 1
5 骨骼模型2型 套 1
6 牙齒模型 套 1
7 人的大腦 套 1
8 心臟模型2型 套 1
9 肺呼吸模型2型 套 1
10 眼球模型2型 套 1
11 昆蟲(chóng)腹部觀察鏡 套 1
12 動(dòng)物解剖-蝸牛 套 1
13 動(dòng)物解剖-青蛙 套 1
14 昆蟲(chóng)研究 套 1
15 觀察雞蛋的孵化過(guò)程 套 1
2、天文與地理系列
1 智能地球儀3型 套 8
3 體驗(yàn)地震臺(tái)3型 套 1
4 天文望遠(yuǎn)鏡3型 套 1
6 月相變化演示儀3型 套 1
7 月球儀 套 1
3、電磁學(xué)系列
1 AI光電盤(pán) 套 1
2 AI輝光球 套 1
3 AI人體導(dǎo)電 套 1
4 AI磁共振 套 1
5 AI溫柔電擊" 套 1
6 AI風(fēng)力發(fā)電 套 1
7 AI發(fā)電蘑菇 套 1
8 AI雅各布天梯 套 1
9 AI手蓄電池 套 1
10 會(huì)爬墻的列車(chē) 套 1
11 電磁加速器3型 套 1
12 電磁小車(chē) 套 1
13 旋轉(zhuǎn)的銀蛋3型 套 1
14 懸浮電動(dòng)機(jī)3型 套 1
15 小球圓周運(yùn)動(dòng) 套 1
16 磁懸轉(zhuǎn)輪 套 1
17 海獅戲球 套 1
18 手搖式發(fā)電機(jī) 套 1
19 電磁彈簧振子 套 1
20 靜電感應(yīng)起電機(jī) 臺(tái) 1
21 靜電轉(zhuǎn)輪 臺(tái) 1
22 火焰發(fā)電 臺(tái) 1
23 多彩的手印 套 1
24 電磁制動(dòng)器 臺(tái) 1
25 動(dòng)量倍增演示儀 套 1
26 滾球運(yùn)動(dòng) 套 1
28 電路迷宮 套 1
29 太陽(yáng)能直升機(jī)2型 套 8
30 平衡球2型 套 1
31 新能源綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)) 套 1
32 趣味電學(xué)實(shí)驗(yàn)盒 套 4
33 電磁實(shí)驗(yàn)盒3型 套 2
34 電和磁實(shí)驗(yàn)盒2號(hào) 套 2
35 懸浮電動(dòng)機(jī)3型 套 1
36 小球圓周運(yùn)動(dòng) 套 1
37 滾球運(yùn)動(dòng) 套 1
38 太陽(yáng)能電磁鐘擺★(提供樣品) 套 1
4、力學(xué)系列
1 AI旋渦 套 1
2 AI聽(tīng)話(huà)的小球 套 1
3 大鷹飛翔 套 1
4 AI石油采油磕頭機(jī) 套 1
5 趣味動(dòng)感魚(yú) 套 1
6 升國(guó)旗奏國(guó)歌 套 1
7 萬(wàn)有引力2型 套 1
8 怪坡(會(huì)爬坡的錐體) 套 1
9 動(dòng)物下坡 套 1
10 鋼球爬坡3型 套 1
11 龍卷風(fēng)3型 套 1
12 會(huì)翻跟頭的魔丸 套 1
13 飛機(jī)為何飛起來(lái) 套 1
14 北京鳥(niǎo)巢模型 套 8
15 旋轉(zhuǎn)木馬2型 套 8
16 仿生大鵬 套 1
17 彈跳小球 套 1
18 液體流速比較實(shí)驗(yàn)儀 套 1
19 AI聽(tīng)話(huà)的小球 套 1
5、光學(xué)系列
1 光學(xué)實(shí)驗(yàn)箱 箱 8
2 動(dòng)畫(huà)杯3型 套 8
3 新型小孔成像 套 8
4 空中成像 套 1
5 穿墻而過(guò) 套 1
6 魔 箱 套 1
7 電動(dòng)調(diào)色盤(pán) 套 1
8 彩色旋轉(zhuǎn)反射燈 套 1
9 百頁(yè)窗模型 套 1
10 調(diào)光玻璃 套 1
11 變臉魔箱 套 1
12 多像鏡2型 套 1
13 玄機(jī)杯 套 1
14 摸不到的花 套 1
15 AI時(shí)光隧道 套 1
16 AI電影原理 套 1
6、 聲學(xué)系列
1 太陽(yáng)能收音機(jī) 套 8
2 神奇樂(lè)器 套 8
3 無(wú)線(xiàn)電臺(tái) 套 1
4 聲音的能量 套 1
5 聲音的奧秘 套 1
6 魚(yú)洗實(shí)驗(yàn)器 套 1
7 無(wú)弦琴 套 1
8 超聲霧化 套 1
9 音樂(lè)編鐘 套 1
10 孔雀開(kāi)屏 套 1
11 AI雪浪聲波 套 1
第2部分 技術(shù)
1、腦機(jī)接口技術(shù)
1 腦機(jī)接口技術(shù)-腦控飛機(jī) 套 1
2 腦機(jī)接口技術(shù)-腦控吹球比賽 套 1
2、3D打印
1 3d打印機(jī) 臺(tái) 1
2 3D打印材料 卷 1
3、VR技術(shù)
1 VR教學(xué)系統(tǒng) 套 1
2 虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔 套 1
第3部分 工程
1、人工智能系列
1 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱1型 套 8
2 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱2型 套 8
3 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱3型 套 8
4 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱4型 套 1
5 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱5型 套 1
6 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱6型 套 1
7 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱7型 套 1
8 AI通識(shí)教育實(shí)驗(yàn)箱8型 套 1
9 人工智能編程套裝 套 2
10 人工智能科創(chuàng)套裝 套 4
11 交互式可編程機(jī)器人套裝 套 1
12 趣味智能機(jī)器人 套 4
13 人工智能(機(jī)械臂) 套 2
14 智能駕駛智慧交通活動(dòng)套裝 套 2
15 語(yǔ)音識(shí)別教學(xué)套裝2型 套 1
16 圖像識(shí)別教學(xué)套裝2型 套 1
2、航天航空系列
1 太陽(yáng)能航模智能套件 套 8
2 創(chuàng)客教育—太陽(yáng)能機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱3號(hào) 套 8
3 航天機(jī)器人 套 4
4 火星探測(cè)車(chē)5型 套 1
5 北斗衛(wèi)星系統(tǒng) 套 1
6 探視火箭發(fā)射內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型 套 1
7 探視航天飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型 套 1
8 探視火星探測(cè)車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型 套 1
9 火箭拼裝與拆解 套 1
10 太空探究實(shí)驗(yàn)盒 套 1
11 海陸空飛行器 套 1
12 VR航模 套 1
13 2.4G 四通道遙控直升機(jī) 套 1
14 基礎(chǔ)無(wú)人機(jī) 套 8
15 編程編隊(duì)無(wú)人機(jī) 臺(tái) 3
第4部分 數(shù)學(xué)系列
1 體積單位演示器 套 8
2 容量單位演示器 套 8
3 圓錐體截面 套 8
4 球體截面 套 8
5 圓柱體截面 套 8
6 正方體截面 套 8
7 相遇問(wèn)題 套 8
8 立體積木 套 8
9 齒輪大鐘 套 8
10 數(shù)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái) 套 1
11 數(shù)字化七巧板 套 1
12 數(shù)字華容道 套 1
13 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 套 1
14 3個(gè)不規(guī)則形狀擴(kuò)展的容器系列 套 1
15 多用旋轉(zhuǎn)體探究實(shí)驗(yàn)儀 套 1
16 拋物線(xiàn)形成探究實(shí)驗(yàn)儀 套 1
17 哥德巴赫猜想 套 1
18 斐波那契樹(shù) 套 1
19 四色定理 套 1
20 思維訓(xùn)練之瞞天過(guò)海 套 1
21 思維訓(xùn)練之突破傳統(tǒng) 套 1
22 思維訓(xùn)練之跨界創(chuàng)新 套 1
23 莫比烏斯帶3型 套 1
24 梵天塔 套 1
智慧墻
1 AI試試手氣 塊 1
2 AI猜中思想 塊 1
3 AI抽屜原理 塊 1
4 AI點(diǎn)燈游戲 塊 1
5 AI生命游戲 塊 1
6 AI編寫(xiě)指令 塊 1