STEM教育创新实践
在上海核力教育的教学体系中,动手实践与数字技术形成有机融合。课程设计遵循儿童认知发展规律,从具象搭建过渡到抽象编程,通过16周系统化训练完成知识迁移。
教学模块解析
阶段 | 核心内容 | 能力培养 |
---|---|---|
基础构建 | 机械原理认知 结构稳定性分析 | 空间想象力 工程思维 |
编程启蒙 | 图形化指令组合 算法流程设计 | 逻辑推理 问题拆解 |
综合应用 | 智能装置开发 团队项目协作 | 创新思维 沟通协调 |
知识体系构建路径
课程初期重点建立物理结构认知,通过汉堡包式分层搭建法掌握基础构造原理。中期引入动力系统组件,学习齿轮传动比计算与能量转换规律。后期结合Scratch编程平台,实现机械装置的可控化运作。
- 机械工程:结构力学/传动系统/材料特性
- 计算机科学:事件驱动/条件判断/循环控制
- 数学应用:几何测量/变量计算/概率分析
教学成效评估体系
采用三维度评估机制:工程日志记录搭建过程完整性,编程任务完成度反映算法理解深度,小组答辩评估方案创新性。每月进行作品展示会,邀请家长参与互动评价。
特别设置创客挑战环节,要求学员在限定材料内完成指定功能的智能装置开发,培养资源优化配置能力。
技术工具支持
教学采用LEGO® Education SPIKE™ Prime套装,配合MIT开发的Scratch3.0编程环境。实践环节使用数字化建模软件进行结构预演,减少实物试错成本。
高阶课程引入Python语言控制EV3机器人,实现人脸识别、路径规划等人工智能基础应用。