基于STEM教育理念的风能主题综合实践活动设计与实施.pdf

山东师范大学硕士学位论文 目 录 摘要I AbstractIII 第一章 绪论1 1.1研究背景1 1.2 研究目的与意义7 1.3研究预期目标8 1.4 研究思路与内容8 1.5研究方法10 1.6研究综述11 第二章 理论基础17 2.1皮亚杰认知发展阶段理论17 2.2 “做中学”17 2.3BOPPPS有效教学法18 2.4 布鲁姆教育目标层次分类法19 第三章 科技场馆活动设计与实施21 3.1活动设计背景21 3.2 课程简介21 3.3 实施内容23 3.3.1 实施流程23 3.3.2 活动效果31 3.3.3 评价反馈31 3.3.4 材料清单37 3.3.5 形成评价效果较好的评分仪器38 3.4 实施评价39 3.5 总结与思考43 第四章 高中教学活动设计与实施47 4.1活动任务47 4.2 教学设计47 山东师范大学硕士学位论文 4.2.1教学目标47 4.2.2 教学重难点48 4.2.3 综合实践活动的融合性特点49 4.2.4 教学过程49 4.2.5评价与后期拓展56 4.2.6材料清单56 4.3 教学模式分析：BOPPPS有效教学法57 4.4 数据分析与总结59 4.4.1活动环境的营造59 4.4.2 学生前测情况62 4.4.3 学生实施中设计方式与调整64 4.4.4 学生后测及活动实践效果问卷数据分析67 第五章 结论与展望77 5.1学习效果77 5.2 教学活动建议78 5.2.1案例内容78 5.2.2 相同点与不同点78 5.3研究不足79 5.4 未来展望79 参考文献81 附录85 附录1：科普教育活动效果调查问卷85 附录2：高中风能主题Arduino课程学习效果评价问卷87 攻读硕士学位期间获得科研成果89 致谢90 山东师范大学硕士学位论文 基于STEM 教育理念的风能主题综合实践活动设计与实施 摘要 综合实践活动是我国近年来着力开发的一种课程形式，逐步纳入到必修课程 的范围当中，强调学生在实践中提高综合能力。而目前的综合实践活动的实现方 式尚处于探索阶段，许多学校对于该类活动的重视度不够，实施方式存在很大的 局限性。因此如何协调好综合实践活动中学生的兴趣度与知识性是当前的关键。 STEM 教育是一种先进的教育理念，它将科学、技术、工程与数学进行有效的整 合，对于提高学生的跨学科应用能力具有重要作用。同时STEM 教育与综合实 践活动的内容要求又有着部分重合，将其应用于教学当中可以更好的弥补传统综 合实践活动的不足，有利于培养能将知识综合、灵活应用的创新性人才。 当前能源问题是一个世界性的焦点难题，而风能资源作为一种清洁新能源具 有较大的开发潜力，可以通过开设活动课程，引导学生体会风能应用与能源的转 化方式。本文主要选取小学高年级学段和高中二年级两个年龄段的学生，基于 STEM 教育理念和课程标准，开展风能主题综合实践活动的探索。分别基于不同 年龄段学生的认知特点，采用不同的授课方式，使学生获得综合能力的提升。 第一章为绪论，主要介绍STEM 教育及综合实践活动的起源与发展，风能 应用情况，课程标准要求以及