设计.制作.游戏-培养下一代STEM创新者 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赫尼 著

图书标签:

• STEM教育
• 游戏化学习
• 创新思维
• 动手实践
• 青少年编程
• 设计思维
• STEAM教育
• 教育方法
• 儿童教育
• 科技启蒙

店铺： 北发图书网专营店

出版社： 上海科教

ISBN：9787542862396

商品编码：10193580256

出版时间：2015-12-01

基本信息

商品名称： 设计.制作.游戏-培养下一代STEM创新者	出版社： 上海科技教育出版社	出版时间：2015-12-01
作者：赫尼	译者：赵中建	开本： 16开
定价： 52.00	页数：203	印次： 1
ISBN号：9787542862396	商品类型：图书	版次： 1

编辑推荐

玛格丽特·赫尼、大卫·E·坎特主编的《设计制作游戏(培养下一代STEM创新者)/中小学STEM教育丛书》的内容与美国新修订的中小学科学教育大纲衔接在一起，非常关注工程、设计以及跨学科教学。本书是美国教育从业者、教育政策制定者、教育研究人员和创客的智囊，他们用创新的前沿的方法激发诱导年轻人学习科学技术。这本书包含十三个章节内容，探讨了现实世界创新过程的案例，这些案例发生在学校、博物馆、社区中心、虚拟平台等地方，非常广泛。每个章节都介绍了学习方法，重新点燃了孩子们学习STEM的内在动力和天生好奇心。本书选编的有关科学与技术学习的创新性课程计划的真实案例，可为教育决策者、实践者、研究者和课程编制者提供借鉴。

内容提要

本书是中小学STEM教育丛书中的一种，在很大程度上融入了美国《K—12年级科学教育框架》和《下一代科学标准》的主要思想和观点，尤其是实践或跨学科学习的观点。本书包含了13个章节内容，选编了有关科学与技术学习的创新性课程计划的真实案例，是美国教育从业者、教育政策制定者、教育研究人员和创客的智慧结晶。每个章节都介绍了激发孩子们学习STEM的内在动力和天生好奇心的教学方法。

作者简介

赵中建，华东师范大学教授、博士生导师，上海纽约大学文理学院副院长，兼任国家基础教育课程教材专家工作委员会委员、《全球教育展望》杂志副主编；曾任华东师范大学国际教育中心主任、课程与教学研究所副所长、中国教育学会比较教育分会秘书长：曾为英国伦敦大学教育学院客座研究员和美国宾夕法尼亚大学教育研究生院富布莱特高级访问学者。

坚持“立基点于本土，求视野于世界”之研究原则，长期从事联合国教科文组织文献研究、全民教育研究、印度教育研究、美国教育研究、国家创新政策比较研究，积极倡导应用现代管理思想以促进学校管理创新，策划“联合国教科文组织教育”丛书；主编“美国基础教育改革研究”丛书：合作主编“当代教育理论”译丛；出版《学校管理体系与ISO9000标准》《学校文化》《学校经营》《战后印度教育研究》《质量为本——美国基础教育热点问题研究》《欧洲国家创新政策热点问题研究》《创新引领世界一美国创新和竞争力战略》等著作。

目录

导言 设计?制作?游戏：培养下一代科学创新者…1
第一章 创客的思维模式…6
第二章 玩得开心：学习、实践和创造…11
第三章 设计、制作、游戏与K—12 年级科学教育学习目标的联系…16
第四章 纽约科学馆设计实验室：没有无聊的孩子！… 31
第五章 寓学于乐？…44
第六章 博物馆和科学中心为家庭学习设计创客空间…61
第七章 *街区派对：架起科学学习和游戏活动之间的金桥… 80
第八章 导电面团电路实验…100
第九章 教学资源区：教育者的创客宫殿…115
第十章 修补设计…135
第十一章 科学游戏：激励学生全情投入并参与科学学习的引导游戏…150
第十二章 开辟自主道路，培养下一代发明家…165
第十三章 马诺新技术高中：聚焦STEM 学校新浪潮…183
作者简介…194
致谢…201
译者后记…202

探索创意无限：设计、制作与游戏，点燃下一代STEM创新火花 在这个快速变化、技术飞速发展的时代，培养具备创新思维、解决问题能力以及跨学科知识的下一代人才，已成为教育界和社会关注的焦点。传统的教育模式往往侧重于知识的传授，而忽视了学生动手实践、独立思考和创意生成的能力。《设计·制作·游戏——培养下一代STEM创新者》正是这样一本应运而生的著作，它并非仅仅是理论的堆砌，而是以一种充满活力和互动性的方式，引导读者深入理解STEM（科学、技术、工程、数学）领域的精髓，并通过“设计”、“制作”和“游戏”这三个核心驱动力，全面激发学生的创造潜能，为他们未来的创新之路奠定坚实基础。 本书的核心理念在于，创新并非源于枯燥的公式和抽象的概念，而是源于对世界的观察、对问题的思考、对解决方案的构思，以及将这些构思变为现实的实践过程。通过“设计”这一环节，我们鼓励读者跳出思维定势，以独特的视角审视周遭环境，识别潜在的需求和挑战，并构思出新颖的解决方案。这不仅仅是简单的头脑风暴，更是建立在对科学原理、技术应用、工程思维和数学逻辑深刻理解之上的创造性构想。设计的过程，是想象力的翱翔，是逻辑的梳理，是创新火花的最初闪烁。 “制作”则将抽象的设计构想转化为具象的实体，是实现创新的关键一步。本书强调“动手即是思考”，通过实际操作，读者能够更直观地理解设计背后的原理，发现设计中的不足，并在制作过程中不断调整和优化。无论是利用简单的材料制作一个可以解决日常小问题的装置，还是通过编程语言构建一个交互式的应用，制作的过程都是学习、探索和成长的宝贵机会。在这个过程中，读者将接触到各种工具、材料和技术，学习如何将理论知识应用于实践，克服技术障碍，并从一次次的失败中汲取经验，最终体验到创造的成就感。 而“游戏”作为贯穿始终的驱动力，则为学习过程注入了无限的乐趣和动力。本书并非指代简单的娱乐性游戏，而是将游戏的本质——挑战、规则、反馈、协作和奖励——融入到STEM学习的各个环节。通过设计游戏化的学习任务，学生可以在充满趣味的环境中主动探索科学原理，解决复杂的工程问题，掌握抽象的数学概念，并学会如何与他人协作，共同达成目标。游戏化的学习方式能够显著提高学生的参与度和专注度，让他们在玩乐中不知不觉地掌握知识，培养解决问题的能力，更重要的是，让他们爱上STEM，爱上探索和创造。 本书的结构设计巧妙，循序渐进，旨在引导不同年龄段和不同背景的读者，都能从中获得启发和收获。 第一部分：打开创意的闸门——设计的艺术与科学 在这一部分，我们将带领读者踏上设计的奇妙旅程。首先，我们会深入探讨“设计思维”的核心要素，包括同理心、定义问题、构思、原型制作和测试。我们将通过一系列生动的案例分析，展示优秀设计是如何诞生于对用户需求的深刻洞察，以及如何通过迭代的反馈机制不断完善。读者将学习如何观察生活中的细微之处，发现被忽视的痛点，并将其转化为创新的设计灵感。 观察与洞察： 如何像一位侦探一样观察世界，捕捉灵感？本书将引导读者培养敏锐的观察力，学会从日常生活中发现问题，例如：为什么开关电灯总是需要走到墙壁？有没有更便捷的方式？家里的玩具总是散落一地，如何设计一个既美观又能收纳的解决方案？ 定义问题： 明确问题是解决问题的第一步。本书将教授如何准确地界定和描述所要解决的问题，避免模糊不清和泛泛而谈。我们将引入“痛点分析”和“用户画像”等工具，帮助读者深入理解问题的本质和影响群体。 头脑风暴与发散思维： 鼓励大胆设想，不设限制。我们将介绍各种创意的激发方法，如“SCAMPER”法则（替代、合并、调整、修改、其他用途、消除、反转），引导读者跳出固有的思维模式，产生数量庞大且富有创意的点子。 创意筛选与概念发展： 如何从海量创意中挑选出最有潜力的方案？本书将介绍可行性分析、价值评估等方法，帮助读者将初步的创意转化为更具体、可实施的设计概念。 第二部分：从想象到现实——制作的实践与智慧 设计构思的实现离不开“制作”。这一部分将是本书的实践核心，我们将带领读者走进充满活力的制作世界。 原型制作的价值： 原型不仅仅是模型的复制，更是验证和优化的重要手段。本书将强调原型制作的迭代性，从粗糙的原型到精细的模型，每一步都承载着对设计的理解和提升。我们将介绍不同类型的原型制作方法，如草图、纸质模型、3D打印模型、简单的电路原型等。 材料与工具的运用： 了解不同材料的特性，掌握基本工具的使用方法，是实现制作的关键。本书将介绍各种常见的制作材料，如纸板、木材、塑料、金属，以及基础工具，如剪刀、锯子、螺丝刀、电烙铁等。我们将提供详细的操作指导和安全注意事项，确保读者能够安全有效地进行制作。 工程思维的融入： 制作过程往往伴随着工程学的思考。本书将渗透工程设计的理念，例如结构稳定性、力学原理、能源效率等。读者将学习如何根据设计需求，选择合适的材料和结构，搭建出稳定且功能完善的作品。 编程与电子技术的启蒙： 针对更具挑战性的项目，本书将引入基础的编程和电子技术知识。读者将有机会接触到Arduino、Raspberry Pi等开源硬件平台，学习如何编写简单的代码来控制设备，实现交互功能。例如，设计一个能够感应光线自动开关的台灯，或者一个可以通过手机APP控制的智能小车。 第三部分：乐趣驱动的探索——游戏的魅力与力量 “游戏”作为本书的点睛之笔，为STEM学习注入了源源不断的活力。 游戏化学习的理论基础： 为什么游戏能够如此有效地驱动学习？本书将探讨游戏化学习的心理学原理，如内在动机、即时反馈、成就感和竞争/协作等。 设计STEM主题游戏： 读者将学习如何将STEM知识融入到有趣的游戏设计中。例如： 科学游戏： 设计一个模拟行星运动的桌游，让玩家在游戏过程中理解引力定律；或者设计一个关于化学反应的解谜游戏，让玩家通过组合不同的元素来制造出特定的物质。 技术游戏： 设计一个简单的编程闯关游戏，让玩家通过编写代码控制角色完成任务，从而学习编程逻辑；或者设计一个机器人组装和挑战游戏，让玩家在模拟环境中搭建和操控机器人。 工程游戏： 设计一个桥梁搭建挑战赛，让玩家利用有限的材料搭建能够承受最大重量的桥梁，从而学习结构力学；或者设计一个自动化生产线模拟游戏，让玩家规划和优化生产流程。 数学游戏： 设计一个空间几何推理游戏，让玩家在虚拟空间中进行旋转、组合和切割，培养空间想象能力；或者设计一个概率统计的卡牌游戏，让玩家在博弈中理解概率分布。 协作与竞争的智慧： 许多游戏天然地鼓励团队合作和良性竞争。本书将指导读者如何通过游戏设计，促进学生之间的交流与协作，学习如何有效沟通、分工合作，以及如何从竞争中学习和成长。 游戏测试与迭代： 任何优秀的游戏都需要经过不断的测试和优化。本书将引导读者学会如何设计游戏测试方案，收集玩家反馈，并根据反馈对游戏进行改进，使其更具吸引力和教育意义。 《设计·制作·游戏——培养下一代STEM创新者》并非仅仅是一本教授技能的书籍，它更是一本关于如何激发热情、点燃好奇心、培养创造力的指南。它所倡导的理念，是让学生成为知识的创造者，而非被动的接受者。通过将设计、制作和游戏这三个看似独立的元素巧妙融合，本书为读者提供了一个全面、系统且充满乐趣的学习路径。 本书的语言风格通俗易懂，结合了大量的图示、案例和互动式练习，力求让每一个读者都能轻松上手，并在实践中获得深刻的理解和宝贵的经验。它适合学校的STEM教育课程，也适合家庭的亲子共创活动，更是所有对创新和未来充满憧憬的读者的良师益友。 拥抱《设计·制作·游戏》，就是拥抱一个充满无限可能的未来。它将帮助下一代不仅仅是掌握STEM知识，更能用这些知识去设计、去创造、去解决现实世界中的各种挑战，成为真正的STEM创新者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉呈现也给我留下了非常好的印象。它绝非那种只堆砌文字的学术专著，而是采用了大量图表、流程图和精美的插图来辅助说明复杂的概念。这种视觉化的表达方式，极大地提升了阅读体验，也更符合现代学习者，尤其是年轻一代的认知习惯。我发现，很多原本需要花费大量篇幅去解释的技术流程，通过一幅精心设计的图示就能瞬间清晰明了。此外，书中穿插的“创新者访谈”环节也极具价值。这些访谈对象涵盖了不同年龄段和不同领域的人士，他们分享的亲身经历和感悟，为书中的理论增添了真实可信的血肉。读者可以从中看到，那些看似遥不可及的“创新大师”们，在他们成长的道路上也曾遭遇迷茫和挑战，这无疑会给予正在摸索中的年轻读者极大的鼓舞和共鸣。这本书在形式和内容上都做到了现代教育工具所应有的高标准。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对“培养下一代STEM创新者”这个宏大的主题感到有些压力，担心这本书会要求读者掌握过于高深的知识。但阅读下来，我发现作者的出发点非常亲民且富有同理心。它并不要求所有的孩子都成为顶尖的发明家，而是希望每一个孩子都能发掘出自己内在的好奇心和解决问题的能力。书中对“工具箱”的构建有着非常务实的建议，它推荐的并非昂贵的前沿设备，而是那些价格低廉、易于获取的材料，比如纸板、胶带、简单的电子元件等，鼓励利用身边触手可及的资源进行创作。这表明，创新并非高不可攀的专利，而是人人都可以参与的日常活动。这种强调“动手实践”和“资源整合”的理念，对于资源相对有限的学校或家庭来说，具有极强的指导意义。这本书真正做到的，是把高屋建瓴的教育理念，落脚到了每一个具体的、可以被实践的微小步骤上，其可及性和普适性令人赞叹。

评分☆☆☆☆☆

我一直关注着全球范围内对未来人才培养的讨论，这本书无疑是其中一个非常独特的视角。它似乎在悄悄地挑战一些根深蒂固的教育观念，比如“先学理论再实践”的传统路径。作者非常强调“沉浸式体验”的重要性，认为真正的学习发生在解决实际问题的过程中，而不是在被动的知识接收里。书中对于如何构建一个支持创造性学习的“环境”着墨颇多，这不仅仅指物理空间的搭建，比如创客空间（Makerspace）的设置，更重要的是文化氛围的营造——鼓励提问、包容差异、推崇合作。我尤其欣赏作者对于“跨界合作”的强调，书中不厌其烦地举例说明，当工程师和艺术家、设计师和科学家走到一起时，所能产生的化学反应是多么惊人。这让我意识到，未来的工作场所需要的不再是单一技能的专家，而是能够与不同背景的人高效沟通、协同作战的复合型人才。这本书无疑为我们提供了一份详尽的路线图，指导我们如何从教育的源头开始，培育出这种具备全球视野和跨界整合能力的“下一代”。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我就被它的名字吸引了，感觉它是一本能激发年轻人创造力的指南。我原本以为它会是一本纯粹的技术手册，教你如何写代码或者使用特定的软件工具，毕竟“设计”和“制作”这两个词听起来就有点硬核。然而，翻开之后才发现，这本书的视野要开阔得多。它更像是一份培养未来创新者的宣言，强调的是一种跨学科的思维方式，而不是单纯的技能堆砌。我特别欣赏作者在书中阐述的那个观点，就是STEM教育不应该仅仅局限于传统的科学、技术、工程和数学，而应该融入更多艺术和设计的元素，创造出STEAM，这样才能真正培养出能够解决复杂现实问题的“全能型”人才。书中用了很多生动的案例，比如如何将一个简单的废旧物品通过巧妙的设计和制作，变成一个具有教育意义的互动装置，这些例子非常具有启发性，让我开始重新思考我们目前的教育体系中，哪些环节可以做得更好，才能真正点燃孩子们对探索和创造的热情。这本书对于想要提升孩子综合素质的家长，或者一线教育工作者来说，都是一本不可多得的参考书，它提供的不仅仅是“做什么”的方法论，更是“为什么这么做”的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常引人入胜，完全不像我预想中那种枯燥的理论书籍。它更像是一位经验丰富的导师，耐心地引导读者进入一个充满想象力的世界。我读到其中关于“项目式学习”（PBL）的章节时，深有感悟。作者没有空泛地谈论PBL的好处，而是通过一个接一个具体的“挑战”，带着读者亲自动手去体验项目从概念到落地的全过程。这种“边学边做”的模式，极大地降低了入门的门槛，让那些原本觉得自己缺乏动手能力的人也能找到自信。尤其让我印象深刻的是，书中对“失败的价值”的探讨。它非常坦诚地指出，在创新过程中，原型制作和测试环节必然会伴随着无数次的失败，但这些失败不是终点，而是通往成功的必经之路。书中倡导的“快速迭代”理念，不仅是技术层面的操作，更是一种心理建设，教会年轻人在面对挫折时不气馁，反而从中吸取教训，不断优化自己的方案。这种积极向上的态度和实用的操作指南相结合，使得整本书读起来既有理论深度，又不失趣味性和可操作性。