各位老朋友、新朋友：大家好！我是江阴市华士实验中学的科技教师肖建玉，很荣幸今天能和大家一起坐在这交流STEM项目，有说的不当之处，还望批评指正，谢谢。

一，定义

STEM教育现在是我们科技教育的热点，相信大家都并不陌生，她是科学、技术、工程和数学四门学科英语首字母的简写，STEM教育是一个偏理工、多学科融合与创新的教育思想和方法。STEM教育的过程不是将科学、技术、工程和数学知识进行简单叠加，而是强调将原本分散的四门学科内容自然组合，形成整体，实现跨学科的教学，以整合的教学方式培养学生，掌握概念和技能，并应用于解决真实世界中的问题。

所以说在科学、技术、工程和数学之间，存在着相互支撑、相互补充、共同发展的关系。如果要了解他们之间的关系，就不能独立其中任何一个部分，只有在交互中，在相互碰撞中，才能实现，深层次的学习、理解性的学习，也才能真正培养学生各方面的技能和认识。

二，发展历程

STEM教育首次出现是在美国，我们就先来了解一下以美国为代表的欧美国家的STEM教育。

1986年，美国国家科学委员会在《本科的科学、数学和工程教育》这个报告中第一个提出了高等教育领域中SME&T教育的纲领性建议。

１０年后，美国国家科学基金会在《塑造未来，透视科学、数学、工程和技术的本科教育》报告中，针对社会发展中的形势和问题，对学校、地方政府、工商业界和基金会提出了明确的政策建议，包括大力培养Ｋ－１２教育系统中，ＳＴＥＭ教育的师资问题，也对高校提出了今后教育的“行动指南”。

２００６年１月３１日，美国总统布什在《国情咨文》报告中公布了一个重要计划：《美国竞争力计划》，在这个计划中，提出了知识经济时代教育，教育目标之一就是培养具有ＳＴＥＭ素质的人才，并称其为全球竞争力的关键。在这个计划中有这一句我很喜欢如果我们确保美国的儿童。。。。。。用我们的话说其实就是儿童是祖国的未来和希望。

正因为此，２００７年，美国国家科学委员会紧接着就发表了《国家行动计划》，重点突出了《应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要》报告，在报告中指出，将ＳＴＥＭ教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段。

美国现任总统奥巴马同样也高度重视，２０１１年，奥巴马在新版《美国创新战略》中指出，创新教育运动必须以ＳＴＥＭ教育为基础。

从这些，我们不难看出，ＳＴＥＭ教育已经成为美国培养科技创新人才的关键，受到各级政府的高度重视。受美国ＳＴＥＭ教育的影响以及面对全球科技竞争加剧的压力，世界各国开始了积极推动ＳＴＥＭ教育。众所周知，创新是一个高度复杂的系统工程，往往需要多种学科知识的综合运用，需要科学思维与艺术思维的结合。基于此，近年来人们开始将艺术学科也纳入了ＳＴＥＭ教育的范畴，从而形成了ＳＴＥＡＭ教育。

西方很多国家ＳＴＥＭ教育已经有了近３０年的教学实践，也确实持续推动了这些国家创新人才的培养，所以说，ＳＴＥＭ课程已逐渐成为国际科学教育的主流课程。

在我国，近几年ＳＴＥＭ教育也越来越受到重视。２０１５年９月，国家教育部发布了《关于“十三五”期间，全面深入推进教育信息化工作的指导意见》，其中明确指出：鼓励探索ＳＴＥＡＭ教育模式。2016年3月底，STEM教育在江苏启动，无锡有我校江阴市华士实验学校，锡东高级中学，两所学校成为试点学校，我校常建强老师参与了南京的启动仪式，并且将相关精神传达给我们很多江阴的科技老师。其实我也是这个时候才开始专研STEM教育模式的，整个暑期我将好好利用这个时间学好这种模式。也真诚的希望大家能参与进来。２０１６年６月２日，多家世界５００强企业出席了我国首届，在重庆召开的ＳＴＥＭ国家教育展，并且成立了“中国ＳＴＥＭ教育协作联盟”，旨在推动逐步建立具有中国特色的STEM教育系统。这个月的17—20日，在苏州有一个国际STEM教育展演活动，相信有不少老师已经接到通知，参加观摩不需要任何条件，所以建议大家去看看。

个人觉得江苏STEM教育刚刚起步，恰恰是我们在座各位的一个机遇，希望大家都能抓住。

其实，STEM教育这个名词出现在我国虽然晚了些，实际上我国有些重大比赛流程与STEM教育不谋而合。如普通高校的，“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛；职业院校的，全国技能大赛；还有就是我们无锡很多中小学最近几年刚刚重视起来的，全国青少年科技创新大赛。这些比赛的项目制作过程其实就是我国STEM教育的实践，只是我们之前没这么称呼而已。学好了STEM教育，我相信我们的创新大赛成绩一定能取得突破性的发展。

视频赏析

接下来，让我们放松一下，一起来看看加拿大一所中学，利用STEM教育模式展开的学生科技制作课。请欣赏。

三，特征

欣赏完视频，我们可以发现STEM教育具有六个重要的特征：

1、STEM课程关注现实问题；

2、STEM课程是以工程设计过程为引导的；

3、STEM课程让学生沉浸在动手探究和结果开放的探索之中；

4、 STEM课程使学生融入高效的团队合作中；

5、STEM课程提供了学生们正在学习的、严谨的数学和科学内容；

6、STEM课程中允许多个正确答案，对失败作品的重新研制是学习的一个必要部分 。

四，不同阶段

也就是研究过程，与我们平时课堂上进行的科学实验不同，STEM项目是一个长期的、全面的、严谨的科学研究过程，学生学好这个研究过程，必然会对今后的学习、工作带来没大的好处。我们一起来初步了解一下STEM项目的几个阶段：1、生成研究主题，就是确定你想要研究什么。2、制定研究计划，主要是初步确定要检测和测定的变量，并确认实验技术和实验资源。3、了解自己的研究主题，也就是进行详细的背景研究，对项目研究进行知识储备。4、撰写研究方案，这一阶段包括撰写假设、开展预实验、学习实验技能、科学写作、确定最好的实验步骤，同时注意实验安全和伦理问题。5、准备 开展实验，这个时候要准备实验本，进行数据收集。6、统计分析，对收集到的原始数据进行统计和处理，将数据做成表格和图形，并寻找模式和规律。7,、解释数据，这一步是在统计分析的基础上，试图分析数据说明了什么？能否接受或者推翻假设，还需要解释实验结果在本领域或其他领域是否有价值。8、报告结果，通过撰写科研论文或者报告的形式向他人展示你的成果。

这是理论上的STEM项目研究过程，但是我们知道科学研究的过程是不断的提问、验证、再提问的循环过程，在每一个环节，我们都是抱着尝试的态度进行，因此循环是一个常态，每一个阶段新的发现可能都会引导你，回过头去，重新审视之前的方案，而当你完成最后一步的时候，你可能会发现更有价值的研究主题，进入一个新的研究循环。所以说在STEM项目研究过程中，循环是必须的！

五、生成研究主题

接下来我们一起了解这些过程中的第一步——生成研究主题，也就是我们常说的选题。这是科学研究类项目的第一步，这一步将决定着研究项目的方向和目标。

爱因斯坦曾经说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，科学难题是科学进步的阶梯。因为，解决一个问题，也许仅是一个数学上，或者实验上的技巧而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看已有的问题，却需要有创造性的想象力，而且也标志着科学的真正进步。

所以说，选题很重要，我们经常对很多事物都产生兴趣，比如你最近感兴趣的东西，在电影、新闻中看到的信息，或者是你在家中、学校内发生的现象，都有可能诞生出伟大的研究主题，因此，选题并不是随便提出一个问题那么简单。

现在我们看看这些项目的研究主题，这些项目囊括了生活的方方面面，但是仔细分析一下，你会发现，并不是每一个你提出的问题都适合作为研究主题。如第二个：家庭花卉种类的调查及分析报告 ，题目陈旧，缺乏创新；鱼会笑吗？这个主题缺乏理论意义，同时也缺乏实践价值；另外还有一些选题如基因工程，光合作用的机理，固氮工程等等，太过深奥，脱离了学生的生活实践，也不是我们理想的选题，如折叠技术在大型空间望远镜运输过程中的应用。

那么如何才能提出一个好的研究主题呢？下面我将结合往年创新大赛中的部分作品，讲讲相关的方法，希望能对您的选题提供更直接的帮助。

选题方法一：从别人的论文、著作中选题。这是对已经有一定研究成果的课题进行创新研究，但需要敏锐的目光。具体的说，可以寻找一个新颖的角度进行研究，或者加大其深度和广度，或者查看他们未完成的问题，将其变成自己的选题。在别人的基础上开展研究是一个不错的选择。

第二种方法，可以从自身出发，根据自己的兴趣、专长选题。一个人对某方面感兴趣，在做这一类感兴趣之事时，往往会表现得痴迷、表现得百折不挠、废寝忘食。这样的现象我们很多人都遇到过，如爱打篮球的学生，爱玩游戏的孩子等等。同样，在科学研究中，学生如果对某一领域中的某一问题有浓厚的兴趣，对这一方面的选题就容易产生强烈的研究欲望，也很容易寻觅、捕捉到适合自己的题目，在此基础上集中精力进行探索。

比如说获得第２７届全国创新大赛，中国科协主席奖的“回转工作台心轴与导轨的改进＂这个作品。小作者的父亲开厂利用重型机床生产零件，小作者从小耳濡目染、潜移默化，对家中的各种机床相处出感情，对他们产生了浓厚的兴趣，在观察和实践中发现，有时候零件过重，或重心不在工作台中心，工作台旋转时就会发生漂摆和抖动，严重影响加工精度，特别是转速一旦过快，工作台导轨还会划伤。于是开始了长达两年的痴迷研究，最终取得了成功改进。这个获奖作品的题目就来源于兴趣。

第三种选题方法：从自己熟悉的社会实践中选题也是一种不错的方法。理论来自实践，社会实践是人们永恒的科研源泉，因此，学生需要用心观察周围的事物，对平时生活、学习、社会实践等过程中出现的问题进行深入思考，不断质疑，不断探索，也可以为项目选题指明方向。

比如说第26届创新大赛，获得中国科协主席奖的“便携式球体印章“作品，就是这样的例子。浙江瑞安市实验小学陈琪佳同学，家住瑞安市湖岭镇，中国著名的工艺品之乡，全镇几乎挨家挨户生产出口欧美的工艺品，而这些工艺品必须依靠家乡人民手工描绘图案在上面，叔叔阿姨们经常会聚精会神地坐在那，给这些球形工艺品绘画，不仅效率低，而且很多人都患有了不同程度的肩椎病。生活在这样的环境，陈琪佳就想减轻他们的负担，提高乡亲们的效率，于是开动脑筋，这个工具设计也就水到渠成的产生了。

方法四：从热门话题，或人们普遍关注的焦点问题上选题。热门话题和焦点问题的研究和解决具有很大的现实意义，如良好的社会收益或丰厚的经济效益。

比如获得第26届创新大赛，中国科协主席奖的“北京城区12种行道树树叶固碳能力比较研究“，就是从”环保、低碳“这个热点问题出发的一个选题，作者对城市排碳量，以及城市植被固碳、制氧能力进行比较，有较强的现实意义和科研价值。将这个报告结果送交政府，一定会受到政府和国家的欢迎，若是政府落实到实处，又将是一项丰功伟绩，惠民工程啊。而且这样的作品也会很受评委们的喜爱。

当然，我们也可以引导学生从怀疑、猜想中选题。这类选题，也包括了工作中、生活中发现的问题。

比如：“对广州地区，萤火虫生存情况的研究“这个课题，就是学生在一次夜间散步的时候，偶然发现了萤火虫，并产生了是否是广州城市环境变化导致了萤火虫重新出现，这样一个问题，并且对其展开了研究。在我们小时候经常会看到萤火虫的，然而如今，我估计我也有近20年未见萤火虫了。有时候，夏天的夜晚，也会感慨一下捕捉萤火虫的童年生活，可惜没对此进行深入的思考和质疑。今后要将这种质疑的思想灌输给我们的学生，让怀疑猜想成为孩子们的习惯。

另外，学生项目在确定选题时，应与指导教师多沟通，认真听取指导教师的意见，反复商榷，最后确定选题，当然我们作为指导教师，也要虚心向专家学习，勤奋的向网络学习，这样也才能更好的指导好学生。

比如说，“幼苗结薯现象的发现与实验探究“这个获奖作品就是学生在偶然发现了马铃薯幼苗结薯的奇怪现象之后，在老师的指导之下开展的研究。

方法七：我们还可以在人们常常忽略的地方进行选题。人类对自然的认识永远处在一个不断深入与发展的过程中。前人对自然的认识必定有不足之处，同代人也会由于不同角度，及其他因素而出现一些偏差与空白。学生在选题时，不要轻易错过别人忽略的地方，要在这些地方寻找到矛盾，发现问题，进行深入研究，这种选题具有创造性和一定使用价值。

比如前些天，我有家人生病住院，小脑脑梗，处于昏迷状态就有一周，最多的时候每天需要输液三次，总计12瓶，其中一次大约是夜里2点到4点，输液就要看好什么时候要换药，这就给陪护的亲人带来了麻烦，当时我在看护的时候就想这个输液装置应该有不足，若是能自动报警给值班护士就好了。回家后我马上上午查找，发现早就有输液报警器了，按道理就该放弃这个选题了，但是我不灰心，于是开始研究这种报警器，发现现有的报警器仍然有不足的地方，或者说有发明者忽略的地方，所以还是可以继续深入研究的。

我们再看一个创新大赛的获奖作品：“安全偏口钳子“。普通的偏口钳子是这样的，广泛应用在我们的生活当中。小作者在使用的时候，发现在剪短细小金属的时候，剪断的部分会乱飞，这样很容易造成危险，若是飞溅到某人的眼睛位置，很可能出大事故。如何避免这种安全隐患，小作者就挖掘出了这样一个课题。有的人可能好奇怎么解决的呢，其实很简单，就是借鉴的一种剥线钳的技术，我们学校就有这类剥线钳。

我觉得这种方法很实用，因为在我们国家还有很多专利、发明都未经开发应用，我认为主要原因就是这类专利还有他的缺陷，针对这个缺陷入手研究，就可以很快确定选题了。

现在我们已经了解了7种STEM项目选题的思路，通过前面的方法介绍和创新大赛获奖项目的分析，我觉得选题要注意以下几点：一忌大，二忌空，三要避免脱离实践，四要避免抽象笼统。

STEM项目的学习我们也才是刚刚开始，让我们一起携手，共同提高。谢谢大家，祝大家幸福、快乐、进步。