方案背景 

科學教育是提升全民科學素質、建設創新型國家的基礎。小學科學教育對從小激發和保護孩子的好奇心和求知欲，培養學生的科學精神和實踐創新能力具有重要意義。自2017年小學科學課程起始年級調整為一年級。國家系列政策既為小學科學教育提供保障，拓展小學科學教育的空間和路徑，同時也為小學科學教育提出了新的挑戰。 

“推進義務教育階段的科技教育。完善中小學科學課程體系，研究提出中 小學科學學科素養，更新中小學科技教育內容，加強對探究性學習的指導?！?/span>

——《全民科學素質行動計劃綱要實施方案》（2016—2020 年） 

“……倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式……突出創設學習環境，為學生提供更多自主選擇的學習空間……科學學科與其他學科關系密切，倡導跨學科學習方式。STEM 是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于學生創新能力的培養?？茖W教師可以嘗試運用于自己的教學實踐……”

 ——《義務教育小學科學課程標準》（2017 年） 

“……要重視實驗教學，努力創設適宜的學習環境，促進學生積極參與、主動探究，引導學生做好每一個實驗。教師要加強實踐探究過程的指導……培養創新精神和實踐能力?！?/span>

 ——教育部關于印發《義務教育小學科學課程標準》的通知（2017 年）

方案簡介 

小學科學探究室是融合 STEM 教育理念的萊博士系列功能教室在小學科學領域的獨特代表。它秉承“開放創新、探究體驗、學科融合”的教育理念，以適度融合的PBL項目管理和 STEM教育理念設計的小學科學創新課程為核心，由領先的教育技術和產品（含科學實驗箱、小學科學教育云中心等）構成的小學科學教育整體解決方案。該方案以《小學科學課程標準》為依據，以涵蓋四大領域、匹配不同版本教材的科學實驗箱為支撐，依托設計獨具特色的科學創新課程，創設適合實踐探究的科學教育環境、幫助學生了解與認知水平相適應的科學知識，體驗科學探究的基本過程，進一步發展學生的科學探究能力，并在此過程中，使學生的學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力等得以綜合發展，并適度推動學生運用跨學科知識進行創新與實踐，提升綜合解決問題的能力，從而達到多維度、多層次地培養學生的科學素養。

方案特點

1.提供多層次科學教育，滿足學校個性化需求

該方案既著眼現階段學?？茖W教育的基礎需求，匹配主流教材版本，輔助日?？茖W課的實施，又在此基礎上提供創新型科學教育的需求，對標《小學科學課程標準》，從實驗器材到課程配套，全方位滿足學校關于科學教育的提升需求。學?？筛鶕陨硖厣翱茖W教育的發展重點及方向，選擇具有個性化需求的課程及器材組合。

2.課程引領技術融合，有效支撐科學創新教育

以美國科學教育 STEM課程設計理念為基礎，引入項目管理流程和思維導圖的科學創新課程是實施科學創新教育的核心。模塊化課程既相互依存，又自成體系。整個課程體系以課程標準涉及到的四大領域知識為基礎，又融合了語文、物理、藝術（音樂、美術）、建筑、金融等多學科相關概念和知識，培養學生動手操作、解決問題、語言表達、數據分析等能力，培養科學思維，初步感知跨學科解決問題的整體觀。配套課程的信息技術完全融入課程設計，體現學科特色和跨學科應用特點。

3.國際領先的實驗吊裝系統，實現教室功能分區多樣化

依據《小學科學課程標準》，深度分析國內主流教材版本，科學性的引入國際領先的專業化學科吊裝系統，實現水、電、氣、風的集成化控制和管理，滿足科學教學的日常所需，拓展科學實驗的寬度和深度，并體現教室功能的多樣化分區，實現探究、學習、討論、實驗在同一空間實現。

4.個性化科學教育私有云，提供校園版和教育局版

以輔助科學教育為基礎，同時兼顧科學教師發展、校本課程建設需求，以云計算為架構實現學?？茖W教育資源信息集中管理。在繼承私有云封閉特性的同時，兼顧資源橫向共建共享，實現科學教育資源的有效整合。平臺本身既可以作為單獨的科學教育信息系統，也可以作為學?，F有教育網的有力補充。

方案構成

1.吊裝系統

一切自然科學都來源于實踐。實驗作為科學教育的重要內容和方法，對學生掌握科學知識和研究方法、實驗技能以及創新精神的培養，具有重要地位和作用。根據《小學科學課程標準》所涉及的四大領域，學科吊裝系統創造性引進德國創新實驗室建設及設計理念、集成了常規實驗所需要的水、電、氣、網絡、通風管道等需求，形成模塊化的、可吊頂安裝的艙體設施、電動搖臂裝置以及中央智能控制系統，為科學實驗的實施提供安全、便捷的保障。

借助學科吊裝系統，還實現了科學教室的多樣化功能分區，拓展了實驗范圍和深度，且滿足轉身即可實驗，提升學生的實驗頻率和覆蓋率。

小學科學實驗教學過程中，不僅僅需要各種儀器設備及耗材，還需要實驗室具備便宜的水、電、通風等條件。以教科版教材為例，在必要的實驗前后洗手的需求之外，有不低于 40%的實驗中需要用到水，如物體在水中的沉浮、溶解等；有不少于10%的實驗中通風是非常必要的，如小蘇打和白醋的變化等。除此之外，很多科學實驗的開展過程中需要用到穩定的電源。因此，集成了水、電、風的吊裝設備在科學實驗室中是很有必要的，將為師生的科學實驗帶來更多的便利。

2.基礎配置

包括教師演示臺，學生實驗臺，實驗凳，學生桌面水槽，多功能水槽臺，實驗箱貨架。

3.實驗箱

(1)基礎試驗箱

以滿足學?；究茖W教育需求為目標，匹配教科版、人教版、湘教版、蘇教版等相應教材，依據教材年級設置的單元科學課程，配套相應的實驗器材和耗材。班級可按組配置， 4-6 人一組，有效支撐常規課堂實驗的進行。其中器材可重復使用，耗材可單獨重復購買。

(2) 創新實驗箱

以國家教育部頒布的《義務教育小學科學課程標準》為藍本，分為物質科學，生命科學，地球與宇宙，技術與工程四大領域，提供 26 個主題箱體，包括聲、光、電、磁、清潔能源、力與機械、生物標本、人體結構、建筑結構等主題，匹配融合了 STEM教學理念、參考了美國《科學素養導航圖》的科學創新課程及相應耗材，實現學?？茖W教育的創新及提升性需求。根據實驗涉及的學科寬度和深度，分為14箱體、20箱體、26箱體三種組合方式，學?？筛鶕枨筮M行自由選擇和組合。

4.科學創新課程套裝

該創新課程匹配“萊博士創新實驗箱“，引入美國《科學素養導航圖》和 STEM 課程設計理念，基于課標，又高于課程標準，在涵蓋科學知識、科學探究、科學態度的基礎上，更注重體現課程的寬度和深度，教師可通過“課程索引圖”，清晰了解每個課程里知識內容的覆蓋情況，并可通過定向學習或項目設計進行平衡調節，從而避免基礎知識的結構性缺失。

整個創新課程分為主題課程和STEM課程。通過 26個科學主題實驗箱，在覆蓋課程標準的四大領域，12個內容的基礎上，課程選題更以學生能夠感知的、貼近生活與技術發展趨勢的內容為主，通過一定程度的學科交叉，實現知識跨界，更深度地推進學習變革，使學生不因為學科的割裂而片段性地理解世界，而是感受世界是完整的，是相互聯系和諧共生的，讓學生初步感知跨學科解決問題的整體觀，為中學階段的STEM教育奠定基礎。

該課程套裝包括課程索引、教學案例、教師手冊、學生手冊、實驗評價五大部分，提供完整的課程實施路徑，是學校進行科學教育提升，以及STEM素養培養的有效解決方案。

STEM課程在設計寬度方面，體現通識理解，包括學科發展歷史，理解學科核心概念，打通對跨學科概念的理解；在課程設計深度方面，幫助學生理解科學研究的本質的基礎上，重點培養學生系統掌握科學的研究方法。

每個主題活動均體現了STEM跨學科概念和核心學科概念，并通過項目學習的方式，不斷模仿和重復科學研究和工程設計的標準化實踐流程。該課程體系覆蓋小學全部階段，普適易行、循序漸進，是學校引入STEM課程的最佳選擇。

5.云中心

科學教育云中心是小學科學教學專屬的學科私有云。該系統分為“同步資源、創新課程、課標&教研、校本課程、公開課等欄目，其中“同步資源”匹配國內主流科學教材版本，提供全系列的課件、教學設計資源，滿足科學老師日常備課所需；“創新課程”納入思維導圖和項目管理理念，為教師實施創新課程提供課程資源抓手；“期刊中心”提供與科學教育以及科學課有關的期刊雜志全文搜索及下載服務，滿足教師發展所需。

科學教育運中心以云計算為架構實現學科資源信息集中管理，融合“ 知識元” 的學科數據處理技術，系統呈現小學科學知識內容。平臺本身既可以作為單獨的科學學科信息系統，也可以作為學?，F有教育網的有力補充。云中心同時接入硬件，整合直播視頻處理器，實現對科學研究項目、課程進行過程管理，在繼承私有云的封閉特性的同時，兼顧資源橫向共建共享，完成科學教育資源的整合。

6.環境搭建

科學探究實驗室是典型的學科教室，承載更多的育人功能，以服務于學生學習為宗旨的學習資源和實驗器材及設備的配置要求離學生最近，而且保持開放性?？茖W探究室通過提供適合小學科學教學方式的學科特制桌椅、科普窗簾、開放式的展示柜/架等專業環境搭建，滿足小學科學教學和探究活動的開展。