AI STEM+ROBOT

2025年2月18日（蛇年正月廿一日，雨水）

上一个视频我们介绍了美国一年级的STEM知识点，虽然全年只有5个STEM项目，但是要扎实完成的话，一年级小学生的知识面、社会认知和编程能力都会有显著提高。今天，我们来看看美国四年级小学生的7个STEM知识点1，相信看完之后，你就会明白为什么美国有很多人不用上大学也能获得成功。

飞兔STEM设计了对应的STEM编程项目，具体介绍如下：

序号 名称 知识点 STEM项目 编程平台 设计细节
1 输入/输出：计算机系统 类比人体与计算机的相似之处，通过测量反应时间等方式，探索计算机的工作原理 研究并诊断脑震荡，设计一个反应时间测试程序，用于评估脑震荡发生前的基准状态 Arduino编程，红外、震动、倾斜、光敏等传感器模拟脑震荡症状，分析脑震荡致病原理 构建脑震荡症状模拟器，检测环境和人体状态，模拟脑震荡引起的混乱、头痛、失去平衡和光敏感等症状，并分析脑震荡的致病原理
2 输入/输出：人脑 神经元之间传递的信号使我们能够接收外界刺激，并将信息传递到大脑进行处理，产生相应的反应 提高对脑震荡的认识，制作视频或动画，向同学们介绍如何预防因打闹、游戏等意外造成的脑震荡 剪映、微信、小红书、抖音视频号 团队合作，设计、创建一个视频或播客，以教育儿童如何识别和预防脑震荡
3 波与光的性质 理解波的振幅、波长和能量传递的关系，以及光的反射和折射原理 通过使用 Arduino 和光相关传感器，探究光的折射、反射，并理解光的能量传递 arduino、太阳能光伏板、电流传感器、三棱镜、颜色传感器、红外传感器 利用太阳能光伏板发电；利用三棱镜、颜色传感器实现光的折射和感知，理解光颜色/波长关系；红外传感器检测光在不同材料表面的反射
4 生物体：结构与功能 探索不同生物独特的内部和外部结构，理解生物体结构与其功能之间的关系，以及结构如何支持生物的生存 研究并设计一款适用于受伤动物的假肢模型 Arduino、轮子和相应的电机驱动 考虑材料、单轮或者多轮、电机控制方式、电源等因素，设计安全舒适的动物假肢
5 地球：过去、现在与未来 研究地形如何因风化和侵蚀作用而发生变化，探究机械风化和化学风化对地球的影响，并进行实地考察，识别风化现象 设计并搭建环境参数监测系统，随后到周口店猿人遗址进行实地考察，最终制作一部纪录片 Arduino及温度、湿度、气压、土壤湿度、光照和风速传感器，剪映 开发系统实地测量温度、湿度、气压、土壤湿度、光照和风速传感器等数据，研究风化和侵蚀对地形变化的影响，制作纪录片
6 地球：人类影响与自然灾害 了解人类活动对环境的影响，学习如何减少这些影响，并设计一款可以帮助人们避灾的系统或装置 开发一款微信小程序，展示商住楼宇室内地图，实时显示火灾和烟雾报警等危险源数据，并规划最佳逃生路线 树莓派、火灾和烟雾传感器、微信小程序、室内地图编辑器 小程序实时显示基于室内地图的火灾和烟雾传感器数据；自动指示基于地图的最佳逃生路线
7 能源探索 了解能源在日常生活中的应用，以及如何利用可再生能源 设计并搭建一个可再生能源发电系统 树莓派，风力、太阳能和机械发电装置 使用树莓派，配备风力、太阳和机械发电装置，实现电池蓄能和发电实时监测


如上是美国四年级学生需要的七个STEM项目，包括计算机工作原理、神经信号、光的特性、生物结构、地球变化、人类对环境的影响和可再生能源。通过这些项目，学生将学习科学知识，提升观察和实验能力，学会解决实际问题，掌握编程技能，体验设计流程，使用各种工具，发展数学、语言和艺术能力。总之，这些项目帮助学生全面提高科学素养和综合能力，为未来学习打下基础。

引文

  1. Project Lead The Way官网
Last modified: Wednesday, 19 February 2025, 1:35 AM