第2级概览
- 年级
- 二年级 · 小学
- 技术
- 电子产品
- 工具
- 卡扣式电路模块
- 套件
- 早期电子套件，每四人一组一份
- 项目
- 15个项目和一个毕业设计
- 每周时间
- 一节45分钟或90分钟的课程
- 挑战前与挑战后
- 设计一款无声门铃
- 可持续发展主题
- 基础设施与教育机会
- 职业名称
- 电路设计工程师、音响工程师、激光技术员
第2级书籍演示学生们制作了什么
早期电子套件中的项目
在本关卡结束时
学生可以
- 使用卡扣式模块组装可工作的电路
- 解释电路中每个模块的作用
- 预测并验证某项更改会如何影响结果
摘自SKOOL21各等级结业成果。
设计流程
它们的工作原理
- 定义
- 设计
- 分享
- 反思
15个项目和一个毕业设计。如需完整的项目清单，请索取课程大纲。
第2级课程的全部学习成果及可持续发展目标
工程与设计
- 搭建一个能正常工作的电路（包括电池、导线、开关/按钮和LED灯），以解决一个指定的现实问题（“设计一款无声门铃”的课前/课后挑战）。
- 将“定义-构建-测试”流程具体应用于电路设计，测试按下按钮时电路是否会亮起。
- 通过直接动手测试，对未能按预期工作的电路进行测试和故障排查（本级别16个项目中有14个是纯粹的工程设计任务）。
- 针对给定的用户需求，设计一个无障碍/自适应的解决方案（例如，用视觉提示代替声音提示）。
科学
- 描述并选择电路搭建中所用物质的性质，例如导电材料与非导电材料（NGSS 物理科学——物质，PS1）。
- 解释一个简单电路如何通过电路连接产生光（剑桥科学第二阶段物理——电学，该阶段的核心内容）。
- 运用“科学思维与科学工作”技能，对电路搭建进行测试和优化（剑桥科学第二阶段）。
- 将一个动手制作项目与本级别（剑桥科学第二阶段）所涉及的“地球与空间”或“化学”主题联系起来。
数学
- 统计并整理电路元件，并根据重复实验的结果描述简单的可能性/概率概念（剑桥小学统计学，包括概率）。
- 在布置电路元件时，识别并运用二维/三维图形及空间布局（剑桥小学几何；共同核心几何）。
- 运用数运算来比较数量，例如电线长度或电池数量（剑桥小学数学：数；共同核心标准：十进制中的数与运算）。
- 在排查电路故障时，运用“坚持不懈”等数学实践（《共同核心数学实践标准》）。
计算机与编程
- 构建并测试一个带有触发器（开关/按钮）和输出（LED）的可正常工作的电路——这是基于电子学的“输入-处理-输出”逻辑的雏形。
社交技能
在构建团队中，承担并履行既定的团队角色——领导者、物料经理、报告员或测试主管——同时与团队成员协作、沟通并解决冲突。
STEM职业素养
了解本级别的项目如何与真实的电子工程职业相关联，例如电路设计工程师、音响工程师或激光技术员。
可持续发展素养
确定与他们的项目相关的可持续发展目标，该目标应以“基础设施与教育机会”为主题——并在毕业设计阶段，自行选择一个目标。
摘自 SKOOL21 级别结业成果。所列标准包括 NGSS、共同核心标准和剑桥课程体系。
该层级的可持续发展目标
- 2 消除饥饿
- 3 健康与福祉
- 4 优质教育
- 7 经济实惠且清洁的能源
- 9 工业、创新与基础设施
- 11 可持续城市与社区
- 12 负责任的消费和生产
- 13 气候行动
来源：SKOOL21 五大支柱框架。比较所有级别
试听课
项目1：设计一盏电灯
正如指南中所展示的，这是本级别中的第一个项目。完整的练习册已发布在下方阅读器中。
你的朋友想要一盏电灯，以便晚上看书。你们小组将帮助你的朋友设计一盏电灯。练习册中印出的题目。
- 进球者姓名
- 可持续发展目标4 · 优质教育
- 职业名称
- 电气工程师、产品设计师
- 引用的标准
- NGSS K-2 工程设计；剑桥科学 2Pe.01；共同核心标准 2.MD.C.7；剑桥数学 2Gt.02
课程对接
第2级中引用的标准（按项目列出）
每个项目占一行，引用格式与指南中的表述一致。空单元格表示该项目无引用。
NGSS子领域
- PS1
- ETS1
剑桥科学各分支
- TWSc
- TWSm
- Cp
- Pf
- Pe
- ESp
剑桥数学子领域
- Nc
- Ni
- Np
- Nf
- Gg
- Gt
- Ss
- Sp
- TWM
| 项目 | SDG | NGSS | 剑桥科学 | 剑桥数学 | 共同核心数学 | ISTE | 职业名称 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 设计一盏电灯 | 优质教育 | K-2-ETS1-1 | 2TWSc.022TWSc.04 | 2Gt.02 | 2.MD.C.7 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 电气工程师、产品设计师 |
| 2 设计一个开关 | 负责任的消费和生产 | 2-PS1-22-PS1-1 | 2Cp.012Cp.022Cp.03 | 2Ss.012Ss.02 | 2.MD.D.92.MD.D.10 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 安全工程师、材料科学家 |
| 3 设计一个门铃 | 工业、创新与基础设施 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Gg.01 | 2.G.A.1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 电气工程师、土木工程师 |
| 4 设计一个磁石探测器 | 优质教育 | 2-PS1-22-PS1-1 | 2Cp.032ESp.01 | 2Ss.012Ss.02 | 2.MD.D.92.MD.D.10 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 地质学家、材料科学家 |
| 5 设计一款通信设备 | 工业、创新与基础设施 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022TWSm.02 | 2Sp.01 | MP6 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 通信工程师、船舶工程师 |
| 6 设计一把风扇 | 气候行动 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.032Pf.03 | 2Nf.01 | 2.G.A.3 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 机械工程师、电气工程师 |
| 7 设计电路 | 工业、创新与基础设施 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Np.01 | 2.NBT.A.1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 灯光设计师、激光技术员 |
| 8 设计一个运动传感器 | 零饥饿 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Gg.032Gg.04 | 2.MD.A.1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 安全工程师、电气工程师 |
| 9 设计一个运动报警器 | 可持续城市与社区 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Np.03 | 2.NBT.A.4 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 安防技术员、电气工程师 |
| 10 设计一场灯光秀 | 经济实惠且清洁的能源 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 3Ni.04 | 2.NBT.B.7 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 电气工程师、激光技术员 |
| 11 设计一款小行星游戏 | 优质教育 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Np.01 | 2.NBT.A.1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 游戏电子工程师、电气工程师 |
| 12 设计一个生日惊喜 | 身体健康与幸福 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Ni.01 | 2.NBT.A.3 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 电路设计工程师、音响工程师 |
| 13 设计一款夜灯 | 经济实惠且清洁的能源 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Nc.052Ni.04 | 2.OA.C.4 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 传感器系统工程师、电气工程师 |
| 14 设计一辆电动汽车 | 可持续城市与社区 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | 2Ss.01 | 2.OA.A.1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 电动汽车工程师、电气工程师 |
| 15 设计一条高速公路 | 工业、创新与基础设施 | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | TWM.01TWM.08 | MP1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | 土木工程师、城市规划师 |
| Capstone STEM挑战赛 | 目标选择（由学生自主选择） | K-2-ETS1-1 | 2Pe.022Pe.03 | TWM.01TWM.08 | MP1 | 1.3.d.1.4.c.1.7.c. | — |
来源：SKOOL21 A至12年级课程对照表（2026年），根据教师指南和学生用书编纂而成。若两者内容不一致，以学生用书为准。
一窥内情
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完整的练习册和教师指南已以“引人入胜的读物”的形式出版。
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| 项目 | 标题 | ISBN 或 SKU |
|---|---|---|
| 学生练习册 | 《STEM创新者练习册》，第2级 | 978-981-17521-1-7 |
| 教师指南 | 指南手册，第2级 | 978-981-17736-6-2 |
| 学习套装 | 早期电子套件 | STEMSIHKitG2 |