第8级概览
- 年级
- 8年级 · 初中
- 技术
- 数据科学
- 工具
- DataBot 传感器日志记录
- 套件
- 数据科学工具包，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
- 探索你的课堂
- 可持续发展主题
- 17项可持续发展目标（SDGs）中有13项处于同一层级
- 职业名称
- 人机交互设计师、室内空气质量专家、生物力学工程师
第8级书籍演示学生们制作了什么
来自“数据科学工具包”的项目
在本关卡结束时
学生可以
- 使用 DataBot 收集数据
- 运用概率与统计来解释结果
- 提出一个有数据支持的结论
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8级课程的全部学习成果及可持续发展目标
工程与设计
- 独立选择并界定一个个人或环境问题——这是该项目中首个完全由学生自主选择的毕业设计课题。
- 使用 DataBot 收集所选教室因素的真实传感器数据（光、声音或温度）（即“探索你的教室”挑战的挑战前/挑战后环节）。
- 分析收集到的传感器数据，并提出一项具体且有据可依的结论。
- 在整个数据收集和分析周期中，始终坚持自己选择的研究重点。
科学
- 利用传感器数据（如光或声的测量值）探究能量和波的概念（NGSS PS3；剑桥科学第8阶段——物理，该阶段的主线内容）。
- 调查一个与数据驱动型项目相关的生命科学主题（从分子到生物体）（NGSS LS1）。
- 通过收集环境数据，探索“人类活动与地球系统”这一主题（NGSS ESS3）。
- 将初中工程设计（NGSS MS-ETS1）和“科学思维与实践”应用于自主探究（剑桥科学第8阶段）。
数学
- 运用统计学概念（剑桥统计学；共同核心标准中的统计学与概率论）收集、整理和分析定量传感器数据。
- 运用代数或函数来描述从收集的数据中发现的规律（《剑桥代数》；《共同核心标准》中的“函数、表达式与方程”）。
- 根据需要运用数系和几何概念来处理和呈现数据（共同核心标准：数系；几何）。
计算机与编程
- 使用 DataBot 的传感器日志记录接口来采集、记录和导出多传感器数据（光、声音、温度等）。
- 应用基本的数据处理和概率/统计工作流程，对记录的传感器数据进行分析，并得出结论。
社交技能
担任项目型团队中的某个角色——项目负责人、物料经理、报告员或测试主管——并运用更高级的协作和演示技巧。
STEM职业素养
认可那些以传感器数据为核心的真正工程类及与数据相关的职业，例如人机交互设计师或室内空气质量专家。
可持续发展素养
根据其构建项目，确定相关的可持续发展目标，并利用真实的传感器数据，在单个关卡中涵盖17项可持续发展目标中的13项。
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
- 1 消除贫困
- 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
- 8 体面工作与经济增长
- 9 工业、创新与基础设施
- 10 缩小不平等现象
- 11 可持续城市与社区
- 12 负责任的消费和生产
- 13 气候行动
- 15 陆地上的生命
来源：SKOOL21 五大支柱框架。比较所有级别
试听课
项目1：空气质量分析
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。
一位美容院老板想检测她店里的通风情况，以确保在店内使用发胶、指甲油去除剂和蜡烛是安全的。你能编程让数据机器人检测空气质量，并在空气质量不达标时通过警报提醒客户吗？练习册中印出的题目。
- 进球者姓名
- 可持续发展目标 3 · 健康与福祉
- 职业名称
- 室内空气质量专家，企业主
- 引用的标准
- NGSS MS-PS1-3；剑桥科学8Cp.01；共同核心标准8.NS.A.1；剑桥数学8Ss.04
课程对接
第8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
- PS2
- PS3
- PS4
- LS1
- ESS3
- ETS1
剑桥科学各分支
- TWSc
- TWSa
- Bp
- Bs
- Cp
- Pf
- Ps
- Pe
- ESc
- SIC
剑桥数学子领域
- Gg
- Gp
- Ss
- Ae
- As
| 项目 | SDG | NGSS | 剑桥科学 | 剑桥数学 | 共同核心数学 | ISTE | 职业名称 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 空气质量分析 | (3) 身体健康与幸福感 | MS-PS1-3 | 8Cp.01 | 8Ss.04 | 8.NS.A.1 | 1.1.c (Empowered Learner) | 室内空气质量专家，企业主 |
| 2 防紫外线产品测试 | (12) 负责任的消费和生产 | MS-PS4-2 | 8Ps.04 | 8Ae.04 | 8.EE.C.7 | 1.1.c (Empowered Learner) | 质量控制技术员、研究员 |
| 3 跳数计数器 | (3) 身体健康与幸福感 | MS-LS1-5 | 8Bp.03 | 8As.07 | 8.F.B.5 | 1.1.c (Empowered Learner) | 物理治疗师、运动学家 |
| 4 隔音墙 | (1) 消除贫困 | MS-PS4-2 | 8TWSc.07 | 8As.04 | 8.F.B.4 | 1.1.c (Empowered Learner) | 音频工程师、数据分析师 |
| 5 温室效应 | (13) 气候行动 | MS-ESS3-5 | 8ESc.02 | 8Ae.04 | 8.F.A.3 | 1.1.c (Empowered Learner) | 气候科学家、环境科学家 |
| 6 防治山体滑坡 | (9) 工业、创新和基础设施 | MS-ESS3-2 | 8SIC.02 | 8Gg.11 | 8.G.A.5 | 1.1.c (Empowered Learner) | 土木工程师、环境科学家 |
| 7 遮光窗帘 | (5) 性别平等 | MS-PS4-2 | 8Ps.04 | 8Ss.05 | 8.SP.A.1 | 1.1.c (Empowered Learner) | 材料科学家、医疗专业人员 |
| 8 包裹降落伞 | (2) 消除饥饿 | MS-PS2-2 | 8Pf.03 | 8As.03 | 8.EE.B.5 | 1.1.c (Empowered Learner) | 航空航天工程师、航空工程师 |
| 9 分隔式保温午餐盒 | (4) 优质教育 | MS-PS3-3 | 8TWSa.04 | 8Ae.06 | 8.EE.C.8.c | 1.1.c (Empowered Learner) | 产品设计师、材料科学家 |
| 10 磁悬浮列车 | (7) 经济实惠且清洁的能源 | MS-PS3-2 | 8Pe.01 | 8As.04 | 8.EE.C.7 | 1.1.c (Empowered Learner) | 土木工程师、交通工程师 |
| 11 盲区传感器 | (9) 工业、创新和基础设施 | MS-ETS1-1 | 8SIC.02 | 8Ss.05 | 8.SP.A.4 | 1.1.c (Empowered Learner) | 电气工程师、交通工程师 |
| 12 电导率转换器 | (10) 缩小不平等现象 | MS-PS4-3 | 8TWSa.02 | 8As.07 | 8.F.B.5 | 1.1.c (Empowered Learner) | 人机交互设计师、音响工程师 |
| 13 平衡球椅 | (8) 体面工作与经济增长 | MS-ETS1-1 | 8Pf.05 | 8As.04 | 8.F.B.4 | 1.1.c (Empowered Learner) | 生物力学工程师、人体工学设计师 |
| 14 高原反应警报 | (15) 陆地生物 | MS-LS1-7 | 8Bs.04 | 8As.04 | 8.F.B.4 | 1.1.c (Empowered Learner) | 生物力学工程师、医生 |
| 15 自行车稳定性监测器 | (11) 可持续城市和社区 | MS-PS2-2 | 8Pf.03 | 8Gp.01 | 8.G.B.8 | 1.1.c (Empowered Learner) | 生物力学工程师、医生 |
| Capstone 私人教练 | (3) 身体健康与幸福感 | MS-ETS1-1 | 8Bp.03 | — | — | 1.1.c (Empowered Learner) | — |
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。
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| 项目 | 标题 | ISBN 或 SKU |
|---|---|---|
| 学生练习册 | 《STEM创新者练习册》，第8级 | 978-981-17494-2-1 |
| 教师指南 | 指南手册，第8级 | 978-981-17737-2-3 |
| 学习套装 | 数据科学工具包 | STEMSIHKitG8 |