前 言
隨著我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育改革的不斷發(fā)展和深入推進(jìn)，教育界對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求也不斷提高。一方面，人工智能、量子計(jì)算、集成電路和腦科學(xué)等現(xiàn)代科技正以前所未有的速度改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)與生活方式，傳統(tǒng)的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段不僅難以滿足社會(huì)變革的需要，而且難以適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化；另一方面，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、腦成像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和信息技術(shù)等各種新興技術(shù)日新月異，使得教育資源的形態(tài)和內(nèi)容更加多樣化，也為教學(xué)方法和教學(xué)手段的創(chuàng)新提供了更多的可能性。在這樣的背景下，科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題的開(kāi)發(fā)成了當(dāng)今教育領(lǐng)域的重要議題。
為了更好地促進(jìn)科技與教育的融合，提高科技教育的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題系統(tǒng)、整合、多元與深度的開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科技教育一線課堂教學(xué)的實(shí)踐與研究，我們精心選取并整合了多個(gè)原創(chuàng)教學(xué)案例和項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題匯成本書，旨在基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、創(chuàng)客教育、STEAM教育和深度學(xué)習(xí)等理念，借助現(xiàn)代（軟件）技術(shù)、信息技術(shù)和教育技術(shù)等手段，提高（職前）科技教師的核心素養(yǎng)和教育創(chuàng)新能力。
本書選取了多個(gè)具有代表性的科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題和教學(xué)案例，以案例引出理論，用理論剖析案例，避免灌輸式教學(xué)。（職前）科技教師可以在系列項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題所創(chuàng)設(shè)的真實(shí)教學(xué)情境中體驗(yàn)教與學(xué)的方法創(chuàng)新，聚焦和發(fā)展自身的探究實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力；一方面，通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、超星、谷歌等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，搜集線上與線下的科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容，從系統(tǒng)化、跨學(xué)科和深度學(xué)習(xí)的視角，綜合開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)科技教育主題與素材；另一方面，在師范生課堂上引發(fā)項(xiàng)目學(xué)習(xí)討論，開(kāi)展創(chuàng)意頭腦風(fēng)暴，澄清開(kāi)發(fā)疑惑，提升教育創(chuàng)新認(rèn)識(shí)。本書在項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題整合與創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，遵循教育價(jià)值導(dǎo)向、內(nèi)容豐富、方法創(chuàng)新、難度適中的原則，力求為讀者呈現(xiàn)全面、深入的科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題開(kāi)發(fā)模式和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。每個(gè)項(xiàng)目都詳細(xì)描述了課程目標(biāo)、教學(xué)大綱、科學(xué)史溯源、內(nèi)容整合、探究實(shí)踐和創(chuàng)新開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，以便讀者了解科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題開(kāi)發(fā)的完整流程和關(guān)鍵要素。每個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題均包含針對(duì)不同年齡段學(xué)生設(shè)置的課程目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和探究實(shí)踐素養(yǎng)。
分析這些典型的科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題，我們可以凝練一些共性和特點(diǎn)。首先，這些主題的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)均凸顯了學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與核心素養(yǎng)，并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性；其次，科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題開(kāi)發(fā)過(guò)程充分利用線上線下的各類教育資源和課程資源，構(gòu)建了系統(tǒng)性、整合性、有深度的項(xiàng)目學(xué)習(xí)案例；再次，科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題開(kāi)發(fā)運(yùn)用了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和大單元學(xué)習(xí)等理念，對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)科技教育主題進(jìn)行了深度挖掘和創(chuàng)新開(kāi)發(fā)；最后，這些項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題都運(yùn)用了現(xiàn)代（軟件）技術(shù)，并結(jié)合科技教育的新思想和新理念，以適應(yīng)科技教育發(fā)展的新需要。
從培養(yǎng)（職前）科技教師的角度來(lái)看，通過(guò)對(duì)科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題的研討和對(duì)科技活動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐專題的探索，（職前）科技教師可形成較強(qiáng)的科技教育資源開(kāi)發(fā)能力和教育創(chuàng)新能力，不僅能重燃探究熱情，強(qiáng)化探究實(shí)踐的過(guò)程，還可以提升跨學(xué)科學(xué)習(xí)的意識(shí)和運(yùn)用現(xiàn)代（軟件）技術(shù)的能力，進(jìn)而產(chǎn)生真正意義上的深度學(xué)習(xí)。
在本書出版之際，我要感謝廣西師范大學(xué)2018級(jí)、2019級(jí)科學(xué)教育專業(yè)選修“科技教育資源開(kāi)發(fā)與實(shí)踐”課程的學(xué)生，是你們?cè)谡n程學(xué)習(xí)過(guò)程中的努力實(shí)踐和深入探索給了我成書的動(dòng)力和信心；特別感謝我的研究生李紅燕在本書整理過(guò)程中提供的幫助；感謝參與科技教育資源課程開(kāi)發(fā)的廣西師范大學(xué)科學(xué)教育研究所的同仁，感謝他們?yōu)榭萍冀逃Y源開(kāi)發(fā)提供的各類指導(dǎo)與建議；感謝廣西壯族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所李曉茵參與本書框架設(shè)計(jì)，以及部分內(nèi)容的完善。感謝廣西師范大學(xué)出版社的支持與協(xié)助，不僅讓本書能夠順利出版，而且為科技素養(yǎng)教育的創(chuàng)新發(fā)展注入了新的活力。
面對(duì)未來(lái)，我深感科技素養(yǎng)教育的責(zé)任重大。隨著科技的飛速發(fā)展，科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新將迎來(lái)更多挑戰(zhàn)與思考。期待廣大讀者能從本書獲得啟發(fā)，共同探索科技教育項(xiàng)目學(xué)習(xí)資源開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新視野。讓我們攜手前行，共同探索科技教育項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，形成更美好的育人生態(tài)！
作者
2024年3月
