提升stem素养（那些关于科学素养的门道）

看点 阅读无疑是获取知识的好方法，学习STEM也不例外。今年，美国国家科学教师协会联合儿童图书协会等另外三家机构，按照图书是否能引导思维和实践的标准，评选出31本年度最佳STEM图书。

编译 | 郑晓晨 编辑 | 李臻

阅读STEM图书是学生培养读写技能和学习STEM内容的绝佳方法。

建立在之前评选“优秀科学图书”榜单的经验之上，今年，美国国家科学教师协会（NSTA）委任了一个新的评审小组，选出年度最佳STEM图书。

第一届榜单由志愿教育者评选，与儿童图书协会（CBC）联合推出。

从表面上看，STEM是科学、技术、工程和数学这四个（或者更多）学科领域的概念联系，但它不仅止于此。它是认知和探索世界的一种独特的方式。STEM的方法中包含科学与工程实践的本质。

诸如数学、技术和沟通技巧都与STEM的探索密不可分。把这些技巧和STEM无缝衔接起来对全世界的教育者来说是个挑战。因此老师们想通过STEM图书把文学与STEM课程融合起来。

榜单介绍

今年是“最佳STEM图书”榜单的创始年。读者们和出版商们的兴趣都出乎寻常的高涨。创建榜单的动力在于，STEM图书与先前“优秀科学图书”榜单上评选的纯科学类书刊存在着很大的区别。

最佳STEM图书由美国工程教育学会（ASEE，the American Society for Engineering Education）、国际技术与工程教育者协会（ITEEA，the International Technology and Engineering Educators Association）、美国国家科学教师协会（NSTA，the National Science Teachers Association）、小学教育总统奖获奖者协会（SEPA，the Society of Elementary Presidential Awardees）和儿童图书协会联合（CBC，Children’s Book Council）呈现，为教育者、图书馆工作人员和家长推荐最佳STEM图书。

评选标准

经过约一年的研究，评审小组认为适合年轻读者的最佳STEM图书应该具备以下标准：

❖ 最佳图书通过以下方式引导孩子STEM类思维：

• 把现实世界的创新模型化

• 拥抱现实世界的设计、发明和创新

• 与真实的经验相联系

• 表现出新思想的同化

• 用图表举例说明团队合作、多样化技巧、创造力以及配合

• 引导发散性思维和实践

• 融合跨学科方法与创造性方法

• 探索解决问题的多种方法

• 处理STEM学科间的联系

• 探索大脑的工程习惯：

• 系统性思维

• 创造力

• 优化

• 协作

❖ 最佳STEM图书会通过以下方式呈现科学和工程的实践：

• 提出问题，解决问题，设计和重新设计

• 融合STEM学科

• 显示发明和/或工程的渐进性过程

• 论证设计、重新设计、改进，建设，或修复一个产品或想法的过程

• 展现工作中尝试和出错的过程

• 逐步发展更好的工程解决方案

• 在过程中分析所做的努力并进行必要的修改

• 在关键的地方作阐释，说明失败是可以接受的，要提供反思和学习

• 沟通

• 伦理方面的考虑

获奖图书

Ada Byron Lovelace and the Thinking Machine

作者：Laurie Wallmark

插图：April Chu

Ada是一个奇特的女子，她把创造性思维模型化，把数学和科学应用到设计中，发布了一个具有开创意义的电脑程序。

Ada’s Ideas

作者：Fiona Robinson

讲述了Ada Byron Lovelace的励志故事，她克服困难，追求对数学和科学的兴趣。

Ada Lovelace, Poet of Science：Ada Lovelace

作者：Diane Stanley

插图：Jessie Hartland

她成功培育了自己的想象力，并且把创造性思维模型化，开发了第一套电脑程序。

Ben Franklin’s Big Splash

作者：Barb Rosenstock

插图：S.D. Schindler

尽管还是个小男孩，BenFranklin运用设计思维探索了多套解决发明游泳脚蹼的方案。

Breakthrough

作者：Jack Andraka

面对多重挑战，少年科学家Jack Andraka坚持设计了一套可以检测多种癌症的测试。

Emmet’s Storm

作者：Ann Rubino

Emmet通过努力，解决了他在书中生活的时代里的一个社区问题。

最佳STEM图书

Fearless Flyer

作者：Heather Lang

插图：Raúl Colón

Ruth Law是一位生活在1916年的双翼飞机驾驶员，他改进并重新设计了飞行设备，勇敢地驾驶飞机穿越了国家，创造了一个新的远程飞行记录。

The Inventor’s Secret

作者：Suzanne Slade

插图：Jennifer Black Reinhardt

爱迪生和福特两位发明家充满了好奇心，本书通过描写他们所做的事情（包括一路上犯的错误），突出了发明家的坚韧精神，强调了设计、重新设计的过程。

Genetic Engineering

作者：Michael Burgan

本书着重描写了快速变化的基因工程领域，邀请读者一起探索多种解决方案，理解其中的含义。

The Marvelous Thing That Came froma Spring

作者：Gilbert Ford

Richard James是一个梦想家，尽管他的职业是海洋工程师，负责不让船只振动，但他设计了美国历史上最受欢迎的玩具之一：the Slinky。

A Global Warming Primer

作者：Jeffrey Bennet

本书详细呈现了全球变暖的影响。

The Most Magnificent Thing

作者：Ashley Spires

一个小女孩参与设计了一样最伟大的东西，到底是什么呢？要看到最后才会揭晓。

Green City

作者：Allan Drummond

一座城市被龙卷风毁于一旦，市民们设计了多种方案重建城市，使城市拥有了一个可持续发展的环境。

Red Madness

作者：Gail Jarrow

数百万人染上了一种名为陪拉格病的神秘疾病，一位公共卫生战士通过结合多方意见和研究医学成果，治愈了这种疾病。

Hello Ruby

作者：Linda Liukas

Ruby和她的小伙伴探索隐藏在编程底下的逻辑技巧，本书适合小朋友阅读。

Sabotage

作者：Neal Bascomb

面临德国对挪威的入侵，九个挪威突击队成员探索解决这个生死攸关的问题的方法，改变了二战进程。

Inventions that Could Have Changed the World... But Didn’t

作者：Joe Rhatigan

插图：Anthony Owsley

会飞的汽车、会在起床时间把睡眠者弹出的床、为猫设计的厕所坐垫——人们曾想象过、创造过、有些还申请过专利但没有改变世界的发明有很多，以上三件仅仅是其中几个例子。

The Secret Subway

作者：Shana Corey

插图：Red Nose Studio

Alfred Ely Beach吸取了社区经验，运用发散性思维，解决了当地一个交通问题，本书含有许多生动的相关图解。

Ticktock Banneker’s Clock

作者：Shana Keller

插图：David C. Gardner

年轻的本杰明·班纳克在研究了一块怀表之后，逆向运用其中工程原理，建造了一座大钟。

Six Dots

作者：Jen Bryant

插图：Boris Kulikov

盲人Louis Braille在15岁时，通过坚持和创造力，建立了一套供盲人通过代码来阅读和写作的系统。

Trailblazers

作者：Rachel Swaby

本书记录了33个女科学家取得进步的生活点滴，同时描绘了她们的坚持、创新、改变和发现。

Solving the Puzzle Under the Sea

作者：Robert Burleigh

插图：Raúl Colón

在1948年的哥伦比亚大学，Marie Tharpe仔细测算了大西洋的深度数据，最终发现了海洋里一个惊人的结构——大西洋中脊。

Wangari Maathai

作者：Franck Prévot

插图：Aurélia Fronty

Wangari Maatha，一位坚强无畏的女性，担起了维护和平与环境的指责，坚持不懈地解决了许多问题。

Steve Jobs

作者：Jessie Hartland

这本书用图文的形式记录了乔布斯这位古怪天才的好奇心、对完美的追求和不完善的人格。

Welcome to Mars

作者：Buzz Aldrin with Marianne J. Dyson

宇航员Buzz Aldrin分享了在一个真实的太空环境中遇到的失败和成功，同时鼓励我们在计划一趟火星之旅时要学会批判性思考。

Super Gear

作者：Jennifer Swanson

更强、更轻、更安全、更快：通过纳米技术我们取得了创新性进步，许多事情有了更好的解决方案，改变了运动的世界。

What Does It Mean To Be An Entrepreneur

作者：Rana DiOrio and Emma D. Dryden

插图：Ken Min

故事把重点放在创新性和开放性思维上，讲述一个小企业家展现好奇心和毅力、应对风险、克服挑战的过程。

SWAP!

作者：Steve Light

一个小海盗用巧妙的思维把一艘旧船改造成了新船，让他的朋友引以为傲。

Whoosh!

作者：Chris Barton

插图：Don Tate

在塔斯基吉长大，后来进入NASA，非裔工程师Lonnie Johnson结合自身成长经历设计并建造了the Super Soaker水枪。

Women of Steel and Stone

作者:Anna M. Lewis

这本书收集了多位女性建筑师的传记，让读者了解女性遇到的挑战，引人深思。

Women Who Launched the Computer Age

作者：Laurie Calkhoven

插图：Alyssa Petersen

本书从历史和科技的视角出发，讲述了二战时期女性“电脑”的故事，以及她们为世界上第一台通用电脑设计第一个程序的过程。

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