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  • 不仅是STEM,更是STEM+

    中国教育装备采购网 2015/10/30 16:08:00 围观18899次 我要分享

      2015年5月20-23日,美国科学教师协会(NSTA)2015年STEM教育大会在明尼阿波利斯的会展中心举行。上海市史坦默国际科学教育研究中心(STEM+研究中心)代表全程参与了今年度的STEM教育大会,向美国科学教师协会(NSTA)总裁Juliana女士介绍了“上海市基础教育推进STEM教育长周期实证研究项目计划”以及“STEM+项目/课程研究和教学实践的进程”,Juliana女士对这两个项目非常感兴趣。期间NSTA和上海STEM+研究中心达成意向性合作。

      此次盛会吸引了来自各地超过1万名的科学教育专家、研究者、教师、教育管理人员以及课程资源研发团队参与,4天的会议中,共有342场精彩的演讲和分享活动,其中主题演讲2场,STEM教育学前专场17场,小学专场32场,初中专场58场,高中专场46场,教育管理者专场18场,第三方教育机构专场35场,以及和STEM教育、创新教育相关的厂商专场74场。

      对上海地区的很多教育管理者和科技教育工作者来说,“STEM教育”已不再陌生而神秘,随着项目/课程的多元化和实践的深入,我们对STEM的原理和内涵也越来越清晰。STEM教育,首先是科学、技术、工程、数学学科的学习和实践;其次是通过参与真实世界的项目实现跨学科的融合;再次是凌驾于学科之上的学生未来职业和终身学习所需要的能力和素养的培养。STEM项目中要求学生参与、合作、创新、分享,以及象科学家一样做研究,象工程师一样做产品……。STEM教育呼吁学校、家庭、社会、企业等提供尽可能多的资源和平台让学生们能够真实参与其中。然而,当我们认知的高度和行动的步伐逐渐和国际STEM教育接轨时,我们不免更关心,今年NSTA举办的STEM教育大会有何创新点和亮点?

      我作为一名出席本次会议的研究员代表,真实感受是,说不出“新的概念”和“新的名词”,但又不可否认自己在经历一次高水准的教师专业发展培训和思维的再洗礼。因为它不但自上而下地展示出美国国家STEM教育战略愿景的描绘,同时更体现了众多教育从业者乃至全社会自下而上的对标准的支持和落实。从现场的每一场讲座,分享的每一个实践案例中,我更加深刻地体会到STEM教育的研究和实践,绝对不能只停留在S.T.E.M教育的浅层面,上海STEM+研究中心在开展STEM教育本土化探索之初就率先提出STEM+定位,确实具有前瞻性和远见卓识。STEM教育的这个“+”号,真是包罗万象,深不可测!

      这次大会,我感受到STEM是努力、创新、分享、合作,更是全民坚持不懈的践行!

      4天的学习大会,每天早上从8:00开始到晚上20:30结束,行程满到没有中场休息和用餐时间,会场也没有安排点心和茶歇,提供的福利只有冰水;环节与环节中间只有几分钟的穿场时间,参会的教师们象蚂蚁一样奔忙,饿了就在咖啡站买一个面包或汉堡填肚子,然而每一个人却都是那么认真和投入,脸上充满了热情、激情和求知的欲望,这让我改变了西方人比较惬意、懒散和享受的传统观念,原来是美国教师也是蛮拼的!

      这是一次分享的大会,268个来自第一线的校长和教师的演讲和分享活动都是“干货”,他们展示了所在学校、课堂实打实的经验,演讲者们毫无保留,大到六年的行动纲领、方案和计划,小到所用的表格、材料都提供实物和与会者分享。最让我感动的有两个案例:其中一位是小学STEM教师,当我走进她的教室,整个房间都摆满了各种各样的书、设备和材料,开始我以为是一家卖书和材料的厂家人员,后来才知道她是一位科学教师,她把自己教学中所有觉得有价值的参考书、能激发孩子好奇心的教具、最有效的实验动手材料和仪器设备不远千里都搬到了现场,真实地还原她的教室和课堂,让我们每个人都如身临其境。

      另外一位是Everett ( Wash.) Public Schools的校长,他为每一位学员准备了全套细致至极的文件资料,其中一项是他为了推进学校STEM发展战略,采用逐步演进的方式把学校所有年级的课程表兜底翻一遍,而新课表计划完全实施需要6年的周期,他把6年详细课程表都复印给我们了。大家都在动脑筋创造,大家都能不藏私的分享,很少有抄袭和山寨,让社会资源最大化,整个国家乃至社会总成本最低、效益最高,“众创”和“众享”也是STEM精神的体现。

      大会的每一个教室都充满了创意和新奇的好点子,比如:我们日常生活中不起眼的吸管和幼教玩具扭扭棒,却被一位高中STEM教师运用得淋漓尽致,他用吸管和扭扭棒教学生变数学中的立体几何形状,变力学中不同的建筑、桥梁、过山车等,变化学中复杂的分子结构,变生物中的细胞结构、生物链等,变成各种各样的艺术品,就在这变、变、变中让枯燥的学科变得充满了魔力和吸引力。同时我又发现,我参加的所有活动的主讲者都不约而同地指向了共同的标准、共同的纲领性文件、共同的参考文献,原来特立独行的美国人善于创新和喜欢“翻花头”的背后,在宏观战略上却是全民共识,从一而终的落实和坚持不懈的践行。

      这次大会,我感受到STEM是人类对更美好生活的憧憬,是对自然与世界的博爱!

      翻开STEM教育大会的会刊,不难发现,大部分的STEM项目案例都围绕着“人类生活更美好(Human+)”、“设计义肢”、“清理污染”、“清洁能源”、“可持续发展”、“生活中的工程”、“厨房里的科学”等开展,哪怕是3D打印、DIS传感技术、代码与编程、机器人技术等技术型的分享活动,项目主题也都是与海洋、湿地、气候、环境、水资源、仿生科学、现代生物医药等相关的话题。其中我参加了一个十分有趣的项目,由一位中学STEM教师主持,现场挑战学员能设计多少种捕鼠器小车,也许是美国人民从小看着《猫和老鼠》长大的原因,他们对设计和制作捕鼠器乐此不彼,这位教师居然围绕捕鼠器小车有400多个作品,把涉及到的物理知识融于不同的捕鼠器小车中,现场展示了他即将出版了一本题为《捕鼠器小车》的STEM教材,厚如圣经,参加这个项目的教师挤了一屋子,大家都很HAPPY。

      另外,STEM+研究中心研发的项目/课程中有一个《设计义肢》的项目,当我看到本次会议同样有一个《设计义肢》项目分享活动时,我特别激动,毫不犹豫地报名参加了,项目介绍了一位中学女教师整整用了三年的时间在她的课堂中带领6-8年级的学生设计和制作义肢,第一年研究人体的手,第二年研究人体的腿脚,第三年研究动物的肢体,从为残疾人设计义肢,到现代医学中的肌肉萎缩的治疗,再到伤残动物的救治,以及设计仿生机器人来帮助人类生活更美好。一位女老师三年如一日地坚持想来是孤独的,但现场的她却充满着激情,娓娓道来,我想这一切的原动力应该是人们对更美好生活的憧憬,对世界的博爱吧!

      今年9月,《设计义肢》项目就要在徐汇实验区首批参加实验的4所初中进行课堂实践了,在教师备课会上,我一定要把这个故事,这种人文、关爱的情怀讲给我们的老师听,要请他们在课程教学中传递给孩子们。

      这次大会,我感受到STEM首先是对孩子好奇心的激发和保护,是引导孩子观察、思考、提问和探究,更是缜密的科学研究!

      这次STEM大会分享的案例中,反复强调的关键字是Curiosity(好奇心)和Inquiry(探究),好的STEM项目要能激发孩子的好奇心和发展孩子探究的能力。在题为《探索儿童早期教育中日常建立STEM联系的活动》演讲中,儿童早期教育顾问Donna Knoell女士,一位年近七旬的老太太在她的幼儿园教学活动中使用数字传感设备(DIS)引导孩子在真实环境和真实生活中做探究实验,孩子们通过观察数据的变化和数字图形探索“冷和热、远和近、重和轻、日和夜、快和慢、清和浊......”,我觉得使用电脑和数字传感技术无论对她这样一位老人,还是幼儿宝宝们都是极大的挑战,而她却不这么认为,她说是好奇心激发了她们一直往下探索的兴趣,瞬间让我明白了好奇心不是儿童的专利,它是人与生俱来的天性,是人学习和探索的原动力,要尽可能被激发和保护到老,不要过早被泯灭才好。

      说到“缜密的科学研究”,是国内师生的薄弱环节,也是STEM+研究中心在项目/课程设计中最为关注的部分。我此行最丰盛的收获是不惜行李超重罚款,带回了多本关于引领学生做科学研究的著作和书籍。我们常常听到STEM的形容词是开放、多元、跨界、创意,然而在科学的研究这个层面,我这次学到的一个单词是“STEM Buddhist”,象佛教徒一样要遵守清规戒律。在NSTA的教学资源展区,最丰富的资源是为不同年段的学生撰写的如何进行科学研究、工程设计和学术论证的图书,你真的很难想象,记笔记也可以写成一本厚厚的教科书,不同的对象、做不同的研究应该怎样选用不同规格的笔记本也是有规定的......事实上,科学就是这么严谨的,美国孩子从小就在接受这种关于缜密科学研究方法论的训练!

      这次大会,我感受到STEM是工程、艺术,更是用最少的资源创造最多的生意!

      此次赴美之行,登上达美航空公司航班,我就被一句话吸引“Use less to create more”,用最少的资源创造最多。在尔后几天的会议中,这个理念在多方面不断地被反复传递和论证。无论是管理者和研究者在介绍《如何评价成功的K-12STEM学校》、《高中STEM学校的8要素》、《有效的STEM评估标准》时,还是各个有关工程教室、工程设计、工程材料的分享环节和动手活动,都在不断强调真实的STEM项目需要考虑时间、人力和经济成本限制;大部分厂商和学校提供的工程材料和元件都是取材于非常简单的原料(例如木棒、木片、纸板、塑料管、小元件、橡皮筋、胶管、针管等);并不断地用醒目的标题倡导:“工程活动不需要昂贵”、“用简单、低成本的工具材料构建你的工程教室”、“小材料也有大创意”等。在我参加的一个题为《通过艺术呈现STEM》的活动中,还进一步介绍了如何通过艺术创意来美化、展示、推销由简单材料制作出来的创意工程产品。

      这次大会,我感受到STEM是教育本源的回归,是梦想!

      大会由一位23岁的年轻飞行员Barrington Irving的演讲拉开帷幕,这是一位从小有着飞行梦想的飞行员,他找到赞助商赞助了一台飞机引擎,然后自己DIY了一架飞机开始了环太平洋飞行。他一边飞行,一边改进他的飞机,一边把他的飞行日志、各地的人文地貌、饮食文化融入很多科学和动手活动,编成了基于STEM项目和职业引导的在线课程,数万名学生在网上跟着他学习。在他的飞行经历中,曾经穷到身上只剩下25美金,在沙漠中租不起骆驼,然而驱使他坚持不懈的力量是因为“梦想”。梦想是伟大的!诚如华特.迪士尼说:“If you candream it,you can do it!”

      大会的闭幕式演讲嘉宾是美国的教育功臣,被《时代周刊》誉为全球100位最具有影响力的人物之一,马里兰大学-巴尔迪默分校总裁Freeman Hrabowski,出乎我的意料,STEM大会他的演讲内容不是STEM,也不是科学、技术、工程或者数学的任何一门学科领域,而是“梦想”,他推荐的资源是一本名为《DREAM》的书,他分享了自己成长经历中最直接而伟大的教育来自于他的母亲——一位普通的黑人女性,母亲从小告诉他要追随自己的内心,坚持做自己……发言完毕,所有的在场的美国教师全部自觉起立,为他的演讲、为梦想鼓掌,掌声经久不息。

      4天短暂的学术聚会和思想交锋很快就过去了,然而为什么而教?为什么而学?为什么而战?将成为永恒的命题留驻在我们的心间,值得我们每一个STEM教育工作者不断地思考和探索。

      后记:在被誉为美国的“父亲之河”、“国家之体”的密西西比河上游河段上,坐落着美国中北部最年轻的大城市明尼阿波利斯,它和圣保罗合称为“双子城”,也称为“千湖之城”。明尼阿波利斯是著名的文化城。这里的明尼苏达大学(University of Minnesota)(1851年)久负盛名,曾培养出14位诺贝尔奖金得主。在化学,医学,经济学,物理学等方面师资质量之高是全美公认的。这里还有以演出古典戏剧著称的蒂尤·格思里剧院,被认为是纽约百老汇之外最佳的剧场。这里的明尼苏达交响乐团可与美国任何一个最优秀的乐团比肩。施密特音乐中心的建筑物外墙上的手绘乐谱、明尼阿波利斯艺术馆陈列的欧洲古典大师们的油画以及沃克艺术中心的现代艺术风采展处处向世人展示了这个城市崇尚自由和创新的传统。

    来源:STEM研究中心微信公众平台 责任编辑:王晓宇 我要投稿
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