叶兆宁 朱丽娜 杨元魁

“集成式STEM”强调知识和技能的融会贯通，要求学生学习每个领域的知识和技能，并将这些知识和技能融会贯通到其他领域，或者将一个领域的方法和技能用于解决另一个领域的问题，从而实现跨学科、跨领域人才的培养。一般来说，“集成式STEM”教学基于问题、基于设计和基于项目学习，强调以学生为中心、学习经历和结果的开放性，强调对学生设计能力和解决问题能力的培养。

《电梯》这一课程单元由美国康涅狄格州科学中心与美国联合技术公司（UTC）在哈特福德公立学校合作开发，面向全体8年级学生。单元活动的设计兼顾康涅狄格州的科学标准、《美国州共同核心英语语言艺术标准》《美国州共同核心数学标准》（CommonCore Stale Standards for Mathematics，CCSSM）和《新一代K-12科学教育标准》（Next Generalion Scienc，eStandards，NGSS）。科学与工程实践是这一单元课程的重点，要求学生设计自己熟悉的实物模型。这样的设计可让教师更好地协调各学科课程，帮助学生在科学学习过程中运用适当的数学知识。

本单元的整体教学思路包括5个方面：一是教师围绕工程问题为学生提供一个真实的生活情境，要求他们为家乡的一所中学建造一个有效、负载最大、符合成本效益的电梯。二是在情境的引导下，学生提出并定义问题。如电梯的类型有哪些，电梯移动的物理原理是什么，需要使用哪些材料等。三是通过一系列背景体验活动来学习解决这些问题所需要的知识和技能，如什么是动力、能量与力之间的关系、如何减轻滑轮的负载等。……