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  • 从了解到深知,你该对STEM教育另眼相看

    中国教育装备采购网 2018/8/8 10:15:53 围观1546次 我要分享

      近年来。国内STEM教育同样也掀起了教育科技的热潮。在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中,就提出要“有效利用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEM教育、创客教育等新的教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识”。而正当STEM教育逐渐成为未来教育大趋势的同时,我们也应该深思我们目前所了解的STEM与正真意义上的STEM是否相同?如果有偏差该怎样深入认识STEM?又该怎样具体实施?

      一、你所了解的,是真正的STEM教育吗?

      我国《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出,“改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状”,“设置综合课程,以适应不同地区和学生发展的需求,体现课程结构的均衡性、综合性和选择性”,“加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验”。但同时伴随跨学科整合课程的巨大需求,STEM教育理念进入公众视野,但是,广泛关注的背后也存在一些问题。

      1. 很多学校知道 STEM教育理念,也知道 S、T、E、M 的含义和学科特点,但是整合课程无处获取

      2. 很多教师只是根据自己对 STEM的片面理解来改造现有的科学课、劳技课,结果成了“四不像”

      3. 很多学校认为 STEM课程必须要有物态的学生成果产出,并且将结果作为唯一的评价标准

      4. 一些学校从社会机构购买了 STEM课程,但是实施后发现课程及教学质量水平无法保障,并且本校教师的理念和教学水平均没有改观

      5. 不少人片面地以为机器人、编程、机械加工就是 STEM课程的全部,很多做这方面课程的培训机构摇身一变,用 STEM教育为自己打广告。

      显然,目前国内的 STEM教育没有形成合力,没有适合本国的标准,没有成体系的STEM课程。再如目前许多了解 STEM的教育工作者都能说出 STEM的基本含义,但对四门学科以哪个为主以及整合的方式方法等问题很少有人能说清楚,所以,我们需要对STEM的实施理念及具体整合方式进行深度剖析。

      二、五把钥匙帮我们深度认识STEM

      1. 科学或工程作为整合的核心

      美国 2013 年颁布的《下一代科学课程标准》从三个维度对各年级的科学教育进行了界定,即学科核心概念、科学与工程实践和跨学科思维。其中,学科核心概念相当于我们教材中的各个知识点,科学与工程实践是关于如何将所学的知识应用于现实生活、研究现象或解决问题,跨学科思维则是让学生体会学科之上的思维方式,如因果思维、结构性思考、系统化思维、模式化解决、规模比例与数量思维等。

      显然,《下一代科学课程标准》期望教师将学科核心理念与科学研究的内容或工程相结合,进而转化为学生的能力与素养。综上所述,问题的答案呼之欲出,四门学科要以科学或工程作为整合的核心。

      2. 通过具体现象探索事物发展规律

      我们每一个人也许不止一次观察到高处坠物这一现象,却只有牛顿这位伟大的科学家深入研究了这一现象,并发现了万有引力。高处的物体坠落是一种自然现象,因此,科学家就是以研究现象为主要工作的人。他们研究现象,提出问题和假设,寻找变量,控制变量,进行实验,得出规律并验证,这就是科学家的工作思路。科学就是靠这样的研究流程来整合其他学科内容的。

      3. 利工程设计循环来整合其他学科内容

      工程师是一个很广泛的职业类型,有 IT(互联网技术)工程师、石油工程师、航天工程师等。到底是什么要素使得这些来自不同行业的人都被称为工程师呢?答案显而易见,这些人都是解决问题的人,他们解决问题的思路是基本相同的,即提出问题、界定问题、制定解决方案、落实方案、落实过程中发现的新问题、再次界定问题、制定新的解决方案,直到问题彻底解决。这是一个多次循环的过程,叫作工程设计循环。工程就是靠工程设计循环来整合其他学科内容的。

      4. 巧妙地利用技术来解决问题

      技术在当今社会中广泛存在,我们并不陌生。在课堂上,我们可以将技术狭义地理解为通用技术和信息技术,广义地理解为帮助教师和学生达成 STEM课程学习任务所使用的各种实体或非实体工具,它是教师提升学生信息素养的重要实现方式。

      5. 对STEM的了解也有狭义与广义之分

      课程的主题并不是判断的标准,教师对 STEM课程的理解也有狭义与广义之分。对 STEM课程的狭义理解就是指那些体现科学研究流程或工程设计循环的整合课程,还包括由科学现象和工程问题衍生出的培养学生想象力和创造力的课程。对 STEM课程的广义理解就是那些在 STEM相关学科中设计了动手环节,并设计了足够的如想象,挑战,创新,创造的学习环节的课程,都可以视为STEM课程。

      STEM教育的目的是让更多学生对科学和工程产生浓厚兴趣,因此,从动机角度出发,让学生有充分的兴趣是在设计 STEM课程时必须要考虑的,而如何让学生充满兴趣,则需要具体实施过程来逐步引导。

      三、如何在实践中解决问题

      STEM课程的效果取决于对知识储备和跨学科整合、设计的能力,同时还需要不断启发学生,使之具备开放的思路、沟通合作能力以及较强的动手能力。所以,STEM教育知易行难,需要我们在实践中解决问题。

      1.STEM课程主题跨越多个学科,要加强快速地检索、收集、整理、学习未知领域的信息

      2.要深刻认识到每个主题的导入都是学生构建知识的基础

      3.要保证每份教案提问都是经过深思熟虑的,结合认知的深度等级工具来看待每一个问题,深入体会问题属于哪一个等级,然后逐步学习自己设计高阶问题,促进学生思维发展

      4.每个主题至少有一个任务。而且每一个任务都要有一句简洁的语言来描述任务内容,教师要带领学生逐字逐句地审读

      5.学生对实验材料的好奇心往往是巨大的,在实验课上,要充分利用实验器材

      6.在 STEM课程中,反思的环节至关重要

      7.许多主题可以重复讲授,多次挑战会有更多的收获

      所以,STEM教育不仅是提倡学习这五个学科知识,而是注重学习与现实世界的联系和一种新的教学方式。它能够让学生们自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,在过程中学习各种学科以及跨学科的知识。以转变教育教学方式,促进学生的创造性学习和自身的专业发展。

      (原标题:从“了解”到“深知”,你该对STEM教育另眼相看)

    来源:节选自 :《美国STEM课例设计》 责任编辑:赵国成 我要投稿
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