干货来了!第三届江苏STEM教育大会大咖精彩观点

图源:姑苏文教

来源 | STEAM在线
编辑 | 申晴

9月22-24日,江苏省第三届STEM教育大会在苏州姑苏区隆重举行。来自江苏省500余名领导专家、中小学教师代表参加了本次大会。大会精彩纷呈,干货满满,让我们了解到江苏省在STEM教育方面取得了系列丰硕成果。今天STEAM在线就带大家来学习下专家们看待STEM教育的精彩观点。

江苏省教育科学研究院基础教育研究所副所长万伟博士在会上作了《具有江苏特色的STEM教育体系构建与实践研究》研究报告,总结了江苏省的STEM教育实践经验与成果,指出江苏省在建立跨界专家团队、架构STEM教育实施体系、研制STEM课程指导纲要、开发系统课程、开展系列研究与师资培训等方面取得了显著成果,也介绍了世界STEM教育发展的前沿趋势和国内STEM教育发展面临的问题。

一、美国STEM教育的四个最新努力方向

1、在教育和工作之间建立更牢固的联系。为K-20(幼儿园到博士)阶段的学生提供基于工作的学习,包括学徒、实习、联合培养等。同时更紧密地将社区与地区利益联系起来,增进STEM职业教育。

2、专注于创新和创业。为今天的学习者做好准备迎接未来的工作,并赋予美国劳动力权力,这是特朗普政府议程的重中之重。让所有美国人参与前沿项目的设计与制定。

3、将计算机科学整合到是STEM教育中。最近几份美国的STEM教育报告中,提出(STEM——inparticular,computerscience),虽然没有在缩写字母(STEM)上体现,但是格外强调了计算机科学在STEM教育中的地位。

4、改善所有美国人的STEM计划。缩小劳动力技能水平之间的差距,必须确保所有的学习者,从幼儿到退休人员,都可以获得高质量的STEM和计算机科学课程学习机会。

二、在当前中国教育现状下STEM教育推进困难重重

教师们反映最大的困难是“学校STEM课程老师不足”、其次就是“学校的重视度不够”、“资金、硬件及软件等的配置缺乏”等问题。大多数老师对STEM的理念还不是很理解,不知道怎么在学科教学中渗透其思想。

总的来说,幼儿园的STEM充满生活气息,小学初中高中竞赛气息比较浓,大多数学校把部分学生参加的科创比赛、科技小发明等同于STEM,普及的内容少,作为一种思维方式、解决问题的方式,在教育中的渗透远远不够。

另外,STEM课程强调探究、设计、实践、创造,但是在课程实施的过程中往往呈现出实践有余、探究和设计不足

三、教育组织机构与制度、教师素养是制约STEM推进的深层原因

1、制度与组织机构没有改变。分科教育仍然是主流,各学科、各部门联动机制不健全。

2、教师的能力不足。

3、学校课程能力不足。

四、STEM教育推进需要本土化理解

1、不要过于强调边界。STEM、创客、综合实践、主题课程、统整课程、PBL、项目式学习都有内在的关联,又有细微的区别,这些课程、教学方式都是强调联系的,面向完整生活世界,解决实际问题。它们中的任何一项我们都还做得不够好,所以,降低门槛,减轻教师的畏惧感和压力。

2、不要一味强调科技。虽然STEM中的核心仍然是科技,也不要一味强调。美国做STEM是因为青少年学习的人少,而关注社会性学科的人多,美国是从整个战略性、整个国家的发展性来考虑的。我们在推进的时候更需要注意STEM对学生学习方式转变的意义。

在分科教学的大背景下,我们应该更多让教师以自己学科为基点,思考如何融合生活,解决问题,带领学生系统地认识和应用学科知识。

3、不要过于强调多学科。人们在分析一个活动案例是不是STEM的时候,喜欢一一对应,有没有科学、技术、工程、数学,好像少了一个学科就不是STEM,这显然也是不合理的。有的学校为了开展STEM,人为地将多个学科拼凑在一起,比如围绕水主题,语文老师、物理老师、地理教师都来讲,这样的拼凑还是没有真正实现内在的、深度的跨学科。学科知识的整合应该基于真实问题解决的需求。

4、不要过多依赖机器人、3D打印等硬件。机器人,3D打印本身都不是STEM,而是在STEM中偶尔用到的硬件或技术。相比较而言,我们更缺乏的是软件,更应侧重培养学生的软技能。如提出问题的技能、合作解决问题的技能、知识转化的技能、演讲和发布研究成果的技能等,如果某个活动对培养学生的这些软技能都有重要价值,就是很好的STEM活动。

五、STEM理念渗透到日常教育中的创新实施途径

1、在学科教学中基于问题设计跨学科的项目学习

2、学校传统活动、校本课程等的深度设计

案例:二十四节气主题活动设计

问题驱动:什么是二十四节气?为什么会有二十四节气?二十四节气现在还有用吗?

调查与研究:二十四节气名字的由来、二十四节气之农谚,二十四节气之民俗。

创意与物化:二十四节气书签制作;二十四机节气美食制作,创意设计二十四节气养生产品创意开发。

展示与评价、拓展与运用:经过这样的改造,活动更有深度,学生实践动手机会多了,创造能力得到培养,多学科知识在活动中得到综合运用。

3、使用有效的STEM教学策略

丹尼尔斯(Daniels)和海德(Hyde)等人针对美国科学和数学教师实施STEM最为有效的10条教学策略,分别是:

运用教具和动手学习;合作学习;讨论和探究;提问和推测;运用思维修正;形成反馈和问题解决的纸质报告;问题解决;整合技术;教师作为促进者;在教学中运用评价。

课堂教学中教师灵活运用上述STEM教学策略在大大提升教学效果的同时,也能提升学生在STEM方面的学术成就。

4、运用STEM的理念,改变学校课堂教学的深层结构

凯洛夫的五段教学:复习旧知、导入新课、传授新知、巩固练习、布置作业,在这个结构中,知识是主线。

STEM理念下课堂教学:问题解决与学生深度学习是主线

  • 首先课堂教学中学生面临的问题是什么?

  • 围绕问题解决,可以设计哪些探究、合作、实践的活动?

  • 在这些活动中学生可能要运用到哪些学科内或学科外的知识?

  • 运用到哪些认知策略和学习方法、研究方法?

  • 学生以什么方式来表达、呈现、展示问题探究的结果?

  • 根据自主的表达,教师怎样帮助他进一步优化调整,帮助他实现知识内化、素养提升。

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