搜索
泗泾小学STEM创新实验室建设方案泗泾小学STEM创新实验室建设方案2018年3月泗泾小学STEM创新实验室建设方案目录1.STEM创新实验室建设背景.............................................32.STEM创新实验室设计理念.............................................33.STEM创新实验室设计方案介绍....................................34.STEM创新实验室课程开发与实施介绍........................85.STEM创新实验室设备报价..........................................10泗泾小学STEM创新实验室建设方案1.STEM创新实验室建设背景国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）指出：把改革创新作为教育发展的强大动力，教育要发展，根本是改革。创新改革教学内容，方法、手段，建设现代学校制度。教育部于2017年出台了《小学科学课程标准》，首次在基础教育中把工程、技术与科学结合起来，展现出STEM教育的发展趋势。STEM教育最早是由美国佛吉尼理工学院暨州立大学学者GeorgetteYakman提出STEAM教育。其核心是推进跨学科知识融合，在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识基础之上，培养其创新精神与实践能力，促进创新型、创业型人才的成长。2.STEM创新实验室设计理念STEM创新实验室与传统科学教室或劳技教室最大的区别就在于它不是为了满足某个学科的专用教室，它是一个综合了科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）等多门学科的综合教室。例如为什么杯子里的热水会变凉?工程学则源于需要解决的某个难题，例如怎样让房子更保暖?这两个貌似不相同的问题，其本质却都是热学中能量的传递问题。当教学围绕这个本质展开时，就有了一条隐形的线索，将科学和工程问题有效地结合在一起。可见，STEM的教学并不是简单地将科学与工程组合起来，而是要把学生学习到的零碎的知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程。而我们所要做的就是创造有利于这四着之间互相联系的学习氛围和条件。引导学生深层次学习和理解性学习。3.STEM创新实验室设计方案介绍泗泾小学“STEM创新实验室”是一个将现代科技与创新实验室环境有机结合的创新平台。STEM创新实验室放眼未来，以“回归生活本身，创新无所不在”为理念，带领学生在STEM教育等领域开展基于项目的教学方法和基于真实环境的教学方法，引导学生深层次学习和理解性学习。学生可以在这里借助传感器、STEM实验包、可视化编程、3D打印、数字雕刻机等工具将自己的想法变为现实，泗泾小学STEM创新实验室建设方案体会创新型学习的乐趣。泗泾小学“STEM创新实验室”是有原击剑馆改建，面积约在140平方左右。整个项目将分三期完成。一期主要是完成区域空间分割和满足基础STEM课程开设。二期主要是围绕STEM创新教室内的环境建设和配套设施建设。三期重点完成STEM课程建设和课程建设中配套的硬软件设备，形成一个完整的STEM教育体系。3.1一期建设项目一期建设主要1）空间分割装饰。2）能满足STEM基础课程开设。1）空间分割装饰泗泾小学STEM创新教室是在原有的击剑馆基础上改建的，原击剑馆长20米，宽7米，总面积为140平方，呈长方形。设计考虑把整个空间分割为二个区域，一个是授课区，一个是办公区；授课区主要教学区、学习区、实验区、作品展示区、计算机创作和工具摆放区等。办公区主要有教师办公室和3D设备及数控设备工作间组成。办公室与设备工作室之间采用玻璃隔断，中间开移门（见图）根据设计，授课区长15米，宽7米，整个面积105平方。授课区与办公区之间采用轻钢龙骨隔断，在隔断墙上左右各开二扇进出门，分别进入办公室与设备工作室。考虑到原有击剑馆地板比较完整，所以地板不做改动，为了体现STME创新教室的整体氛围，天花板设计采用不规则的几何造型设计，配以科技、工程图案，体现STEM中的科学、工程元素。泗泾小学STEM创新实验室建设方案考虑到一期的工程费用，本着边使用边建设的原则，创新教室墙体只做平整和涂料粉刷，在二期时再考虑墙体装饰。在创新教室后面设计有教师办公室和设备间。教室办公室同时可以即做准备室。考虑到办公室只需大方实用，所以办公室只进行简装即可，为了方便教师管理，办公室设计有办公桌和储物柜，储物柜主要主要用于设备工具、课程材料存放等。办公室与设备间中间采用玻璃隔断，进出设计玻璃移门，这样老师可以随时观看设备间内的设备工作状态。由于3D打印等设备和雕刻设备会有异味和粉尘，故在设备间设计有独立的通风装置，保护教室环境。2）配套实施设备一期的主要目标是能够把STEM创新教室初步建设完成，并能满足STEM教育上课的基本要求，故一期设备配置主要有简单的多媒体设备，多功能组合桌椅，留言板及制作工具箱等。为了达到创新启蒙教育，从而让更多的学生能体验创新，体验创造的乐趣。同时结合泗泾小学原有的车船模特色课程，首期还配置了二套可用于STEM教育演示的交互式车船教学实验模型，并可纳入学校现有课程体系。同时配套提供4种规格的STEM实验包，用于学生自己搭建制作。3）一期的配套设备清单序号货物名称品牌规格型号数量单位一、STEM教室装修1教室装修费用预估1项二、配套设施设备2多媒体讲台SB-1800II1套3多媒体功放音箱CA91套4组合式课桌椅SB-SC8006套5实木软板800*600MM2块6STEM实验包套件JH-ST1024包7STEM实验包课程JH-STKB4门课8智慧种植展示系统JH-MZ1001套9无人驾驶汽车JH-WC1001套10常用工具箱24套11五金杂件1项泗泾小学STEM创新实验室建设方案3.2二期建设项目二期建设主要是在一期的基础上1）完善一些装饰布置，使环境更加有利于激发学生的创造力。2）继续完善配套设备，能实现STEM课程正常授课。1）环境装饰环境装饰主要是在一期的基础上进行墙体等软环境装饰，通过在墙体上增加数学符号等公式，体现STEM教室数学，技术等元素。同时在二侧把边柜和电脑制作配套的工作台全部布置到位，边柜主要可以存放学生平时制作的工具和一些材料，台面上可以摆放成品或半成品。这样即便于管理，也让学生养成一个良好的工作习惯。在后墙设计一组作品展示墙，主要用于展示学校STEM教育成果。使STEM课程成为学校常态化的创新课程。2）配套实施设备二期的主要目标在一期的基础上完善教学设施和设备，考虑到二期结束后，STEM创新教室将开始纳入正常教学安排中，所以在原有基础上丰富STEM课程内涵，同时配套提供了4种规格的STEM实验包，用于学生自己搭建制作。考虑到STEM教室是跨班级使用，为了便于学生快速了解课程安排，在STEM创新教室门口设计有一组信息发布系统（电子班牌系统），电子班牌系统主要用于发布课程信息和课程安排，有参观者时也可以播放一些学生日常活动的信息和欢迎词。3）二期的配套设备清单序号货物名称品牌规格型号数量单位一、教室装修1教室装修费用预估1项二、配套设施设备2纳米触控一体化电子黑板GPX7501套3电子班牌系统JH-XXP-1001套4环境监测系统JH-HJJC-1001套5可编程终端（含显示器）JH-SMP-10024套6边柜/储物柜600*80*60cm2套7STEM实验包套件JH-ST1024包泗泾小学STEM创新实验室建设方案8STEM实验包课程JH-STKB4门课9五金杂件1项3.2三期建设项目三期建设目标是在一、二期的基础上1）完善设备间与办公室内的装饰，同时对STEM创新教室软装继续完善。2）配齐输出打印设备及丰富STEM实验包，保障STEM创新教室进入正常运行。1）办公室与设备间装修设备间与办公室全部采用简装为主，办公室同时也可做准备间用。由于设备间会有3D打印机，雕刻机等设备，工作时会有异味和粉尘，所以，设备间设计有抽排风系统，保证良好的环境质量。2）配套实施设备三期设备配置主要有输出打印设备和3D创作设备，包括高精度的3D打印机，立体雕刻机，成套电动工具等。有让学生自主学习的扫码课堂和AI学习系统，有把整个课程录制下来做成精品课程的自动录播设备，录下来的精品课程可以作为AI学习系统的学习教材使用。通过这些系统的学习和这些设备的掌握使用，可以让学生体验从设计、制作（制作过程中的自主学习）到最终成品的全过程。培养学生的动手能力，创新意识，跨学科学习的能力。3）三期的配套设备清单序号货物名称品牌规格型号数量单位一、办公室、设备间装修1教室装修费用预估1项二、配套设施设备2录播系统TY-HD9001套3测试台SB-SS15001套4STEM实验包套件JH-ST1012包5STEM实验包课程JH-STKB2门课6环境智能播报展示系统JH-ZM1001套7活力脉动JH-HL1001套8智能访客系统JH-ZF1001套9AI制作系统JH-AI-II1套10扫描课堂JH-SC2.01套11AI扫描终端JH-AI-BOX3套泗泾小学STEM创新实验室建设方案123D打印机3DN21台13数控雕刻机CNC60401台143D打印软件123D1套15钻，切，磨工具1套16常用工具箱24套17五金杂件1项4.STEM创新实验室课程开发与实施介绍STEM创新实验室是创新教育课程的平台，STEM课程教育的开发与实施才是创新育人的载体。STEM创新实验室的课程建设主要依附于目前科技前沿的物联网技术，人工智能技术。该些技术主要涉及传感器设别和智能化控制，在生活当中处处可见，例如“扫地机器人”、“智能门锁”和“智能花盆”等等，这些都可作为创新实验室的课程主题。STEM创新实验室是面向全体学生的创新教育平台，创新课程的建设应遵循“人人可行、拉开差距”的教育理念，既要保证能让绝大多数同学参与其中，又要让每个学生都有个性发展的空间。STEM课程设计按照小学生的特点和学校现有的师资力量分为三个层次：基础课、拓展课、探究课。将分别重点培养学生动手实践的能力、设计应用的能力与发明创造的能力。通过基础课程适用于开始接触编程设计阶段。主要以真实环境（STEM创新实验室）为场景，利用教室内的各种电子传感器、学习可视化编程，掌握基本的硬件设备搭建技能和编程基础，提高动手实践能力，为中级课程做铺垫。拓展课程将与人工智能为重点，通过选择生活中的实用性产品为目标，通过与结构搭建结合起来进行综合性的课程设计。结合人工智能技术和3D打印从“智能生活”、“娱乐活动”、“环境保护”等方面开展课程。学生们将通过一个个综合性作品的完成，深度理解这些作品蕴含的科学原理与科学实践，提高对于新科技、新技能的认知；体验从创意、设计、制作、调试到成品的研发过程；能够灵活运用所学来解决实际应用中遇到的问题，为之后的延伸探究课程打好基础。探究类课程是对学生在生活中发现问题、分析问题和解决问题能力的综合考验，锻炼学生将科技应用于实际生活中的能力。该课程体系不仅能提升学生的创泗泾小学STEM创新实验室建设方案新意识和创新思维，而且还会培养学生热爱科学、热爱环境的优良品质和良好的创新思维。探究类课程开展的基本步骤为“提出问题”、“收集资料”、“项目规划”、“开展项目”、“成果展示”和“交流总结”。课程内容：主题课题内容课时智能生活珍惜时间学习如何合理安排时间，制作一个能够自动进行时间提醒的小闹钟。2消防小助手认识日常生活当中的警示标志，制作一个能够感应烟雾的火灾报警器。2迎客机器人利用人脸设别技术，制作一个迎客机器人，当设别出是认识的人时，就说：欢迎，欢迎；当设别不出时就说：对不起，不认识。2节能的电器了解人体感应模块的工作原理，制作一个自动感应人体的节能台灯。2环境保护环境监测小卫士使用粉尘模块检测空气当中的CO2、PM2.5含量。并可预设报警2空气净化器的探究结合环境监测小卫士实验装置，通过科学探究的