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摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

    1.1.1 STEM课程教学开发、构建的背景

    1.1.2 选择“土壤重金属Cd污染修复”生态工程项目的原因

1.2 选题意义

    1.2.1 理论层面上

    1.2.2 实践层面

1.3 STEM课程与教学研究的现状和发展趋势

    1.3.1 国外STEM课程开发及教学实践研究现状

    1.3.2 国内STEM课程开发及教学实践研究现状

    1.3.3 土壤重金属污染修复研究现状及发展趋势

    1.3.4 基于“土壤重金属污染修复”的STEM课程构建、研究现状

1.4 研究目的、内容和研究方法

    1.4.1 研究目的

    1.4.2 研究内容

    1.4.3 研究方法

    1.4.4 研究思路

第二章 核心概念界定和理论基础

2.1 核心概念界定

    2.1.1 STEM教育

    2.1.2 STEM课程

    2.1.3 工程设计

    2.1.4 STEM素养与“5C”能力

    2.1.5 工程设计与“5C”能力的发展

2.2 STEM课程构建的理论基础

    2.2.1 布鲁纳的认知结构学习理论

    2.2.2 奥苏泊尔的有意义学习理论

    2.2.3 杜威“从做中学”学习理论

    2.2.4 建构主义学习理论

    2.2.5 工程学思想

第三章 基于“工程设计”的STEM课程设计与构建

3.1 课程构建的基本模式

3.2 STEM课程目标的确定

3.3 基于“工程设计”的STEM课程内容

    3.3.1 STEM课程内容的选择

    3.3.2 STEM课程内容分析

3.4 基于“工程设计”的STEM课程组织的基本模式

3.5 STEM课时的安排(课程计划)

3.6 STEM课程评价

    3.6.1 问卷调查

    3.6.2 访谈提纲的设计

    3.6.3 基于工程设计的过程性评价分析的设计

第四章 基于“工程设计”的STEM课程实践

4.1 STEM教学的特点

4.2 基于“工程设计”的STEM课程的教学基本模式

    4.2.1 6E教学模式

    4.2.2 构建与“工程设计”基本模式相融合的6E-STEM教学模式

4.3 STEM教学参与者

4.4 前期准备

    4.4.1 对实验学校STEM教学条件与资源的分析

    4.4.2 对实验学校STEM实验条件的分析

    4.4.3 对实验学生的分析

    4.4.4 教学工具的制定

    4.4.5 STEM教学时间确定

4.5 基于“工程设计”的STEM课程实施

    4.5.1 介绍STEM教育的基本情况及课程模式

    4.5.2 参与

    4.5.3 探索

    4.5.4 解释

    4.5.5 工程

    4.5.6 丰富

    4.5.7 评估

4.6 基于“工程设计”的STEM课程实施案例

    4.6.1 案例实施目的

    4.6.2 案例设计的原则

    4.6.3 教学案例

第五章 基于“工程设计”的STEM课程实施结果

5.1 学生综合能力分析

    5.1.1 整体学生综合能力分析

    5.1.2 组间学生综合能力分析

5.2 学生对基于STEM课程满意程度分析

    5.2.1 “对STEM课程满意程度”问卷调查结果与分析

    5.2.2 学生的个别访谈——对STEM课程的评价

5.3 教师个别访谈——教师对STEM课程实践的评价

第六章 总结与展望

6.1 研究结论与不足

    6.1.1 研究结论

    6.1.2 研究不足

6.2 STEM课程构建与实践的反思与启示

6.3 创新之处

6.4 研究展望

参考文献

附录1 :高中生对“土壤重金属污染修复”STEM课程的认知和态度调查问卷

附录2 :高中生对“土壤重金属Cd污染修复”STEM课程开展的满意程度调查问卷

附录3 :“土壤重金属Cd污染修复”STEM课程开展对学生“5C”能力水平影响问卷(前测)