stem、steam与可能的实践路线 - 惟存教育

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1、STEM、STEAM与可能的实践路线柳栋　上海市虹口区教师进修学院上海市虹口区教育科学研究室2013.08温州目录STEM与其由来STEM产生的思想基础STEM可能的学习形态艺术与STEAM我国已有的实践可能的实践路线惟存教育www.being.org.cn21.STEM与其由来健康的经济基础并不只是金融等所谓的虚拟经济、服务经济，制造业尤其是高端制造业是社会健康经济真正的坚实基础之一。这里的高端包括两个层面的含义：一是产品质量上的高水平一是科技含量上的尖端性要求公民具备较高的科技素养。平民的孩子可以通过当工程师翻身。惟

2、存教育www.being.org.cn31.STEM与其由来STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathmatics)英语首字母缩写M数学的应用：计量的方法S科学观念的应用技术体系与工学概念E技术如何与人类社会相互作用T人和技术手段如何互动惟存教育www.being.org.cn41.STEM与其由来STEM由来1986年1996年2007年美国国家科学委员会——《本科的科学、数学和工程教育》报告——明确提出了高等教育领域中SME&T(科学、数学、工程和技

3、术)教育的纲领性建议美国国家科学基金会——《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》报告——针对社会发展中的形势和问题，对学校、地方政府、工商业界和基金会提出了明确的政策建议，包括大力培养K-12教育系统中STEM教育的师资问题。美国国家科学委员会——《国家行动计划：应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要》报告——行动计划中将STEM教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段，从中小学就开始实施STEM教育。惟存教育www.being.org.cn5系统科学2.STEM产生的思想基础知识论的合分合哲学发端于公元

4、前6世纪创始于米利都的泰勒斯哲学宗教原始宗教数学希腊科学（毕达哥拉斯）芝诺等公元前4世纪亚里士多德欧多克斯等公元前4世纪中古科学近代科学现代科学格罗斯泰特等公元13世纪中国与阿拉伯的贡献数学方法引入哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文等公元16-19世纪古典科学全面发展技术革命爱因斯坦、普朗克孟德尔等公元20世纪－现代科学科学的技术化、社会化价值论认识论本体论理论物理、天体物理、分子生物学等等脑科学、认知心理学等等科学哲学社会科学公元19世纪惟存教育www.being.org.cn62.STEM产生的思想基础美国实用主义哲

5、学的思想基础源流产生实用主义哲学的文化基础讲求实际，容许进行实验和创造实用主义哲学的产生与当代实验科学有密切联系基本观点实用主义哲学知识观－－重视学以致用实用主义哲学学习观－－重视学习者的实际经验惟存教育www.being.org.cn73.STEM可能的学习形态STEM课程的培养目标：科学素养（Scientificliteracy）是一种运用科学知识和过程（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的有关决策。技术素养（Technologicalliteracy）是指使用、管理、理解与评价技术的能

6、力。学生应当知道如何使用技术，了解技术的发展过程，具备分析新技术如何影响自己、国家乃至整个世界的能力。工程素养（Engineeringliteracy）是指对技术的工程设计与开发过程的理解。工程课程是基于项目，整合了多门学科的知识，使得难以理解的概念与学生生活密切相关，激发学生解决问题的兴趣。工程设计是把科学与数学原理系统地、创造性地用于实践的结果。数学素养（Mathematicalliteracy）指学生在发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题时进行分析、推断和有效交流思想的能力。惟存教育www.being.org

7、.cn83.STEM可能的学习形态STEAM的课堂基本学习方式基于真实问题解决的探究学习(PBL，Problem-BasedLearning)基于设计的学习(DBL，Design-BasedLeraning)几个特点它强调学生在看似杂乱无章的学习情境中发展设计能力与问题解决能力，因为真实的问题是劣构、错构的问题。STEM课堂上教师围绕一个真实问题，促进学生参与到一个班级范围内的小组中去开展研究，期间有可能通过面对面的方式、网络的方式与校外学习支持者、学习伙伴开展交流。在学习与研究的过程中，学生被要求使用技术搜集、分析数据

8、，并设计、测试和改进一个解决方案，然后与其同伴交流研究成果。这类学习方式，学生需要花费更多的课外时间。惟存教育www.being.org.cn93.STEM可能的学习形态可能的STEM的学习循环示意惟存教育www.being.org.cn103.STEM可能的学习形态一个国内的案例高一技术边界条件普通高中年级最差的班