基于2017年义务教育小学科学课程标准，通过设计与制作潜水艇、风车、滤水器、隔热房屋等作品，培养学生的学科知识融合应用能力、科学与工程实践能力、4C核心素养（沟通、协作、创新、批判性思维）与协作能力。CSTEM课程旨在减轻一线教师的工作量，基于“拿来即用”、“开箱即用”的原则开发课程相关资源，提供单元目标及评估量表、知识建模图、学习活动流程图、教学设计详案、学习任务单、PPT及相关网络课程资源等。本书为学生手册，分几个单元引导学生设计与制作不同作品，每个单元都包括情景案例课、知识准备课、工程实践课和挑战汇报课。本书为学生提供：（1）案例背景材料；（2）实验任务单、实验提示；（3）小组协作记录单、注意事项；（4）分享汇报记录单、注意事项。
课 拯救金鱼 1
1-1 拯救金鱼 2
1-2 像工程师一样思考：风力涡轮机 4
1-3 像工程师一样思考：卷笔刀 5
1-4 像工程师一样思考：开瓶器 6
1-5 像工程师一样思考：汽车 7
1-6 动手绘制 8
1-7 学习小结 9
第2 课 风与能量 10
2-1 不同形式能量的传递或转换 11
2-2 寻找生活中的能量（一） 13
2-3 寻找生活中的能量（二） 14
2-4 寻找生活中的能量（三） 15
2-5 寻找生活中的能量（四） 16
2-6 学习小结 17
第3 课 了解机械 18
3-1 像机械工程师一样分析：胶棒 19
3-2 像机械工程师一样分析：自动铅笔 20
3-3 工程日志 21
3-4 拼装太阳能小车 22
第4 课 探索材料 23
4-1 材料及其属性 24
4-2 工程日志 26
4-3 设计船帆 27
4-4 制作并测试船帆 28
第5 课 单因素实验探究 29
5-1 实验探究：小船的航行距离与船帆材料的软硬是否有关？ 30
5-2 实验探究：小船的航行距离与船帆的形状是否有关？ 31
5-3 实验探究：小船的航行距离与船帆的大小是否有关？ 32
5-4 实验探究：小船的航行距离与船帆的重量是否有关？ 33
5-5 工程日志 34
5-6 学习小结 36
第6 课 设计风车 37
6-1 工程设计过程：提问 38
X
6-2 工程日志 39
6-3 工程设计过程：构想 40
6-4 工程设计过程：计划 42
第7 课 创建风车 44
7-1 工程日志 45
7-2 工程设计过程：创建 47
7-3 根据测试结果分析原因 48
第8 课 改进风车 49
8-1 工程日志 50
8-2 工程设计过程：改进 52
8-3 测试改进后的风车 53
8-4 单元小结 54
附录1 单元词汇表 55
附录2 CSTEM 工程设计过程 57
附录3 CSTEM 沟通三要素 58
附录4 CSTEM 协作四要素 59
附录5 CSTEM 三维培养目标 60
附录6 CSTEM 旗舰课程系列 61
课 给小螃蟹一个干净的家 1
1-1 给小螃蟹一个干净的家 2
1-2 像工程师一样思考：污水处理沉淀池 4
1-3 像工程师一样思考：空气质量监测仪 5
1-4 像工程师一样思考：空气净化器 6
1-5 动手绘制 7
1-6 学习小结 8
第2 课 环境污染与治理 9
2-1 污染源和污染物 10
2-2 小小环保员（一） 11
2-3 小小环保员（二） 12
2-4 小小环保员（三） 13
2-5 小小环保员（四） 14
2-6 学习小结 15
IX
第3 课 生活中的过滤器 16
3-1 生活中的过滤器 17
3-2 寻找过滤器 18
3-3 分析过滤器的标准和规格：洗碗池滤网 19
3-4 分析过滤器的标准和规格：厨房净水器 20
3-5 分析过滤器的标准和规格：泳池过滤系统 21
3-6 分析过滤器的标准和规格：鱼缸过滤器 22
3-7 尝试分析过滤器 23
3-8 尝试设计滤水器 24
3-9 学习小结 25
第4 课 建立评价标准 26
4-1 材料及其属性 27
4-2 工程日志 28
4-3 建立评价标准 29
第5 课 开展对照实验 31
5-1 预测过滤效果 32
5-2 工程日志 33
5-3 填写对照实验数据记录单 34
5-4 填写对照实验总结记录单 36
5-5 学习小结 37
第6 课 设计滤水器 38
6-1 工程设计过程：提问 39
6-2 工程日志 40
6-3 工程设计过程：构想 42
6-4 工程设计过程：计划 44
第7 课 创建滤水器 46
7-1 工程日志 47
7-2 工程设计过程：创建 48
7-3 滤水器测试评分表 49
7-4 根据测试结果分析原因 50
第8 课 改进滤水器 51
8-1 工程日志 52
8-2 工程设计过程：改进 54
8-3 测试改进后的滤水器 56
8-4 单元小结 57
附录1 单元词汇表 58
附录2 CSTEM 工程设计过程 60
附录3 CSTEM 沟通三要素 61
附录4 CSTEM 协作四要素 62
附录5 CSTEM 三维培养目标 63
附录6 CSTEM 旗舰课程系列 64
