一、项目分析

（一）项目简介

STEM是融合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的一种跨学科教学理念，是全球教育热题，更是教育界争相效仿的主流教学方式，许多国家都在积极推行STEM课程，建立STEM教师资源库。

我国缺乏核心科学竞争力、核心科学技术和科技人才，当下教育改革的大环境，目标就是大力发展素质教育，STEM正成为素质教育中越来越重要的组成部分，力争全面培养孩子创新力、创造力、动手实践等综合素质。

目前，世界各国陆续出台关于科学教育的国家标准，科学教育改革的趋势中出现了STEM、核心素养等关键词。

我国新科学教育标准也强调了科学与实践、跨学科概念、学科核心概念、工程与实践。其中工程与实践就是指向STEM教育。

STEM是深化基础教育改革的有力抓手，是培养学生综合素质的载体。随着STEM教育的不断发展，加上国家政策对STEM教育的支持和鼓励，STEM教育的重要性越来越凸显，并已经成为我国素质教育的重要组成部分。

自2015年以来，国家教育部陆续发文指出要求探索STEM教育新模式，持续关注STEM教育对中小学教育和课程发展的影响。并且已经有多个省市先后开启了STEM教育试点学校和试点项目。

STEM教学的典型特征就是开展跨学科综合实践活动，采用项目式、任务驱动等活动组织方式。因此，从事STEM教育必须要有跨学科的意识和观念，基于某一学科教学或者基于问题组织学生整合多个学科展开学习实践。

但我国推进幼儿园、中小学STEM教育面临STEM专业教师严重缺乏的现状。我们很难找到一个精通科学、技术、工程、数学的老师。究其原因，一是没有源头，高等师范类院校没有培养STEM教师的专业学科；二是培训跟不上，越来越多的学校、机构开始加入STEM教育，但针对STEM教师培训的机构比较少，STEM教师培养培训的格局尚未形成。

2018年，中国教育科学研究院STEM教育研究中心制定了《STEM教师能力等级标准（试行）》，对STEM专业教师的专业知识技能及发展提供了明确的要求和依据。

当前，由于我国STEM教育起步不久，一些教育机构的从业人员尚未活动教师资格，广大幼儿园、中小学相关教师对STEM教育了解尚不系统，很多教师不能完全胜任STEM内容的教学，STEM教育师资队伍整体水平不高。

STEM教育作为培养科技创新人才的有效途径，而专业的教师是开展STEM教育的关键因素。针对目前STEM教师数量不足，专业素养不够等现象，建立起系统有效的培训体系，加强STEM专业师资队伍建设迫在眉睫。

基于此，我们设立了STEM教学指导师的培训项目。

STEM教学指导师基于对国外STEM教育理论与时间的最新进展，把STEM专业知识、STEM教育理念、STEM教学规律和STEM教育实践有机结合，把握STEM课程有效实施的原则。积极推行STEM教育在更大范围的普及应用，是教学创新的推动者。

（二）市场分析

STEM教育具有综合、经济、创造和基础等特性，在英美等发达国家，已经实现了优势人才战略，但我国STEM教育方面的研究才刚刚起步，近两年也在借鉴国外STEM教师培养策略的基础上，不断深化本土化调查研究。

当下，STEM教育已经融入到学前、小学、中学所有的育人活动当中，来培养学生的综合素养，整合基础教育和高等教育。

对于大多数教师而言，转向STEM教师的最大问题就是STEM领域的专业知识和核心能力。STEM具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性、技术增强性等九个特征。完成STEM教育的目标，不是单一的课程能够解决的，需要打通学段来整体设计课程内容，保证知识结构的完整性和系统思维方法的培养。

我国STEM教育全面推进时间较短，各地发展极不均衡，目前针对STEM教师的培训主要以学校、教研机构举办的课堂教学观摩、专题讲座、学术论坛为主，缺少系统性的课程学习，而且主要集中在北京、上海等一线城市，远远不能满足全国STEM课程推广下，专业教师储备及专业技能提升的需求。

STEM教学指导师培训以系统化的课程学习，掌握STEM的课程开发技巧、科学进行STEM教学设计等，并结合了5E教学模式，地球与空间科学、生命科学、物质科学三大领域的实操案例，围绕学科核心概念，指向学科核心素养的培养，为一线教师开展STEM教学提供了高水平、高标准、高质量的学习、交流平台，以及切实有用的帮助。而且以线上课程为主的培训方式，有效打破了时空、地域限制，使得更多的老师、社会有志之士能够得到前沿的资源分享，专业化的培训指导。

接受STEM教学指导培训师的培训后，将会带来两大方面的赋能：一方面，受证的培训师能够作为导师进行STEM教学指导，同时也是自我能力提升的权威证明；另一方面“双减”改革下，专业技能认证是所有教培行业从业者的“准入证明”，经过培训考核后获得的证书能够为从事STEM相关教学、教研工作的职业之路打下坚实的基石。

因此，根据项目小组长时间的调查，我们认为STEM教学指导培训师将同时面对学校、校外机构（早教、编程、机器人教育等）、社区创客、个人端等几大需求，未来将会是一个巨大的蓝海市场。按照保守估计，未来至少有百万人需要参加STEM教学指导师培训，培训的市场价值达亿级。

（三）培训对象及就业方向

1、 培训对象：

a) 从事STEM 教育的教学人员、机构人员、管理者；

b) 学前教育，中小学教师、管理人员、教研员；

c）创客项目人员、负责人；

d）想从事STEM教学&教研培训工作的有志之士。

2、就业方向：

        a）学前教育（幼儿园）STEM教学&教研指导；

        b）中小学STEM教学&教研指导；

        c）校外培训机构、少年宫等STEM相关素质教育科目教学&教研指导；

        d）STEM教学培训；

        e）少儿人工智能、编程课程教学指导。

二、课程体系

（一）课程目标

本培训体系教程为《STEM教学指导培训》，旨在为STEM教学从业者、教研员、相关教学管理者提供快捷高效的学习平台和系统针对性课程。

该课程系统的学习了STEM教学方法论、STEM课程整合设计方法、基本要素，以及如何结合5E教学模式开展STEM教学。并且结合了地球与空间科学、生命科学、和物质科学领域6个教学课例，围绕学科核心概念，将STEM与学科教学紧密结合，培训老师如何将STEM教育融入到现有学科中，通过不同范畴的技术，加强老师整合和运用STEM的能力，并培养其创造力、协作和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学员通过基础理论知识和实例相结合的学习方法，深入全面地了解、掌握STEM教学实践技能，具备职业发展的核心竞争力。

（二）培训模式与教学方式

    培训教学模式： 理论实践结合、线上教学

（三）课程内容与时间安排

课程内容与时间安排

课程名称	课程内容	学时
《STEM教学指导师》	第一章 STEM教学理论基础	1
	第二章 STEM课程整合开发与设计	4
	第三章 5E教学模式探究与开展STEM教学	2
	第四章 《美国科学》STEM课例之地球与空间科学	2
	第五章 《美国科学》STEM课例之生命科学	2
	第六章 《美国科学》STEM课例之物质科学	2
	第七章  STEM教师专业成长与发展	2
	合计	15

 

三、教材介绍

    目录

 

第一章 STEM教学理论基础

第二章 STEM课程整合开发与设计

     ·课程设计的基本要素：教学对象、目标与内容

     ·课程设计的基本要素：教学方法和评鉴

     ·课纲与价值体系

     ·学生的心灵状态

第三章 5E教学模式探究与开展STEM教学

第四章 《美国科学》STEM课例之地球与空间科学

·飞向太空，浩瀚无限（地球与空间科学：地球与太阳系）

· 植物，植物快快长（地球与空间科学：地球物质与系统

第五章 《美国科学》STEM课例之生命科学

      ·细胞都市大揭秘（生命科学：结构和功能）

      ·小小蜘蛛结新网（生命科学：生态系统中相互依存关系）

第六章 《美国科学》STEM课例之物质科学

      ·航空母舰弹射器（物质科学：力与运动）

      ·镜子，镜子墙上挂（物质科学：电磁辐射）

第七章  STEM教师专业成长与发展

      ·STEM教育个性化与智能化

      ·STEM教育研究常用方法与成果提升

（二）项目等级要求

初级要求

1、 热爱STEM教学事业，掌握STEM教学理论及专业基础。  

 2、至少精通某一学科知识体系，并了解其他学科知识体系，能够根据STEM课程需要，分析其中的相互关联。                            

3、能够围绕一个主题、任务、项目、问题，用跨学科的知识和方法开展STEM实践、课程设计。

4、能够表达STEM教育设计过程或进行成果展示。                         

                      

中级要求

1、能够把握STEM 教育理念、 熟悉掌握STEM相关教学知识。                 

2、能够基于STEM课程的实施需求和学生的发展需求，挖掘整合校内外各类STEM课程资源，并指导应用。                        

3、在发开和整合STEM课程设计过程中，运用丰富教学方法，注重研究性学习、问题导向等学习模式的运用。

4、能够对STEM教育的实施过程及结果进行反馈与指导。                    

高级要求

1、具备对科学知识的跨学科融合能力，应用工程技术方法的实践能力，对批判性思维、创造性思维的应用能力。

2、能够设计并实施项目式学习活动，把握STEM教育的精髓，将STEM有效地融入现有的课堂教学中。

3、能够理解掌握课程评价、学习评价等评价理论与方法，建立多元的STEM教育评价机制。

4、能够不断提高开展STEM教学活动的实施能力，不断推动人才培养模式创新。    

（三）考试重点

根据初级、中级、高级各级别所具备能力的不同要求，针对STEM教学及课程整合设计、评估、实操等相关专业知识进行相应考核。

五、授课讲师介绍

李艳燕

·北京师范大学教育学部教授，博士生导师。

·教育技术学北京市重点实验室副主任，北京师范大学知识工程中心主任。

·在国内率先开展STEM教育、学习分析与人工智能教育应用相关研究，并面向中小学和大学进行了广泛的应用实践。

·主持了多项国家级课题以及STEM教育北京市教育规划重点课题，在国内外核心期刊发表了相关高质量论文，出版专著《STEM创新教学模式与实践》。获得中国科协科普部授予的 “优秀指导教师”称号。

 

舒兰兰

·教育学硕士，毕业于华东师范大学，华东师范大学学习科学研究中心成员。

·2014年起，担任上海STEM云中心课程教师，在上海青少年科学社及多所中小学教授STEM课程，并借助中国e站云教室平台让延安、上饶、武汉、成都等西北部地区的400多名学生体验STEM课程。

·2016年起，担任上海STEM云中心课程培训师，为全国各地的骨干科技教师进行STEM课程培训。