通过设计与制作潜水艇、风车、滤水器、隔热房屋等作品，培养学生的学科知识融合应用能力、科学与工程实践能力、4C核心素养（沟通、协作、创新、批判性思维）与协作能力。

亲爱的同学们： 欢迎来到奇妙的STEM 世界！ Science，科学，可以用来描述、解释和预测各种现象。 Technology，技术，是人类创造的、用来满足需求的工具或方法。 Engineering，工程，是在有限的条件下解决问题的过程。 Mathematics，数学，是抽象出来的符号和原理，可以用于逻辑推理。 这本手册将陪伴你们，利用数学、技术和科学知识，完成一个工程任务。 希望你们能够像工程师一样： 1. 认真地进行实验和测试，准确地记录数据。 2. 基于数据和事实进行讨论，得出结论。 3. 不害怕失败，把失败当成持续改进的起点。 4. 互相配合、协作，给小伙伴鼓励和认可。 请带上你们的梦想和创造力，开始STEM 探索之旅吧！

第1 课 拯救金鱼 1 1-1 拯救金鱼 2 1-2 像工程师一样思考：风力涡轮机 4 1-3 像工程师一样思考：卷笔刀 5 1-4 像工程师一样思考：开瓶器 6 1-5 像工程师一样思考：汽车 7 1-6 动手绘制 8 1-7 学习小结 9 第2 课 风与能量 10 2-1 不同形式能量的传递或转换 11 2-2 寻找生活中的能量（一） 13 2-3 寻找生活中的能量（二） 14 2-4 寻找生活中的能量（三） 15 2-5 寻找生活中的能量（四） 16 2-6 学习小结 17 第3 课 了解机械 18 3-1 像机械工程师一样分析：胶棒 19 3-2 像机械工程师一样分析：自动铅笔 20 3-3 工程日志 21 3-4 拼装太阳能小车 22 第4 课 探索材料 23 4-1 材料及其属性 24 4-2 工程日志 26 4-3 设计船帆 27 4-4 制作并测试船帆 28 第5 课 单因素实验探究 29 5-1 实验探究：小船的航行距离与船帆材料的软硬是否有关？ 30 5-2 实验探究：小船的航行距离与船帆的形状是否有关？ 31 5-3 实验探究：小船的航行距离与船帆的大小是否有关？ 32 5-4 实验探究：小船的航行距离与船帆的重量是否有关？ 33 5-5 工程日志 34 5-6 学习小结 36 第6 课 设计风车 37 6-1 工程设计过程：提问 38 X 6-2 工程日志 39 6-3 工程设计过程：构想 40 6-4 工程设计过程：计划 42 第7 课 创建风车 44 7-1 工程日志 45 7-2 工程设计过程：创建 47 7-3 根据测试结果分析原因 48 第8 课 改进风车 49 8-1 工程日志 50 8-2 工程设计过程：改进 52 8-3 测试改进后的风车 53 8-4 单元小结 54 附录1 单元词汇表 55 附录2 CSTEM 工程设计过程 57 附录3 CSTEM 沟通三要素 58 附录4 CSTEM 协作四要素 59 附录5 CSTEM 三维培养目标 60 附录6 CSTEM 旗舰课程系列 61 第1 课 给小螃蟹一个干净的家 1 1-1 给小螃蟹一个干净的家 2 1-2 像工程师一样思考：污水处理沉淀池 4 1-3 像工程师一样思考：空气质量监测仪 5 1-4 像工程师一样思考：空气净化器 6 1-5 动手绘制 7 1-6 学习小结 8 第2 课 环境污染与治理 9 2-1 污染源和污染物 10 2-2 小小环保员（一） 11 2-3 小小环保员（二） 12 2-4 小小环保员（三） 13 2-5 小小环保员（四） 14 2-6 学习小结 15 IX 第3 课 生活中的过滤器 16 3-1 生活中的过滤器 17 3-2 寻找过滤器 18 3-3 分析过滤器的标准和规格：洗碗池滤网 19 3-4 分析过滤器的标准和规格：厨房净水器 20 3-5 分析过滤器的标准和规格：泳池过滤系统 21 3-6 分析过滤器的标准和规格：鱼缸过滤器 22 3-7 尝试分析过滤器 23 3-8 尝试设计滤水器 24 3-9 学习小结 25 第4 课 建立评价标准 26 4-1 材料及其属性 27 4-2 工程日志 28 4-3 建立评价标准 29 第5 课 开展对照实验 31 5-1 预测过滤效果 32 5-2 工程日志 33 5-3 填写对照实验数据记录单 34 5-4 填写对照实验总结记录单 36 5-5 学习小结 37 第6 课 设计滤水器 38 6-1 工程设计过程：提问 39 6-2 工程日志 40 6-3 工程设计过程：构想 42 6-4 工程设计过程：计划 44 第7 课 创建滤水器 46 7-1 工程日志 47 7-2 工程设计过程：创建 48 7-3 滤水器测试评分表 49 7-4 根据测试结果分析原因 50 第8 课 改进滤水器 51 8-1 工程日志 52 8-2 工程设计过程：改进 54 8-3 测试改进后的滤水器 56 8-4 单元小结 57 附录1 单元词汇表 58 附录2 CSTEM 工程设计过程 60 附录3 CSTEM 沟通三要素 61 附录4 CSTEM 协作四要素 62 附录5 CSTEM 三维培养目标 63 附录6 CSTEM 旗舰课程系列 64