STEM教育理念如何落地教学实践

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1、STEM教育理念如何“落地”教学实践信小编说: 推进跨学科知识融合的STEM教育，在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识基础之上，培养其创新精神与实践能力，促进创新型、创业型人才的成长。我们看到： 创客教育是否能良性发展的核心是——STEM教育理念是否能被重视及应用; 而STEM教育是否能真正起到作用的核心是——如何能在教学及实践中真正推进跨学科的融合。 为此，这期STEM栏目将重点展现STEM教育理念是如何通过项目设计把各个学科真正融合起来;如何通过学科融合培养学生真正的综合素质。读者们如需了解STEM概念、核心特征等具体内容，可以翻看前几期栏目。概

2、念简介 STEM——Science、Technology、Engineering、Maths这四个词的开头字母的组合，STEM教育就是科学，技术，工程，数学的教育。2011年，美国佛吉尼理工学院暨州立大学学者GeorgetteYakman提出STEAM。STEM教育的过程不仅是把科学、技术、工程和数学知识进行简单叠加，而是特别强调将本来分散的四门学科自然地组合形成新的整体。总之,不论是STEM教育还是STEAM教育,都是为了更好地帮助学生不被单一学科的知识体系所束缚,促进教师在教学过程中更好地进行跨学科融合,鼓励学生跨学科解决问题。STEM教育的核心特征简介 

3、STEM教育中四门学科的教学必须紧密相连，以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能，并能进行灵活迁移应用解决真实世界的问题。融合的STEM教育具备新的核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性等。...STEM课程的跨学科整合 跨学科整合的模式 针对STEM教育整合的课程设计，美国马里兰大学赫希巴奇(Herschbach，2011)提出两种最基本的课程模式：相关课程(thecorrelatedcurriculum)模式和广域课程(thebroadfieldscurriculum)模式。 跨学科整合的基本取向 STEM教育

4、要求四门学科在教学过程中必须紧密相连，以整合的教学方式使得学生掌握概念和技能，并运用技能解决真实世界中的问题。如何将四门独立学科知识紧密关联实现整合，有三种取向：学科知识整合取向;生活经验整合取向;学习者中心整合取向;三种整合取向的共性问题及应对。　　跨学科整合的项目设计 STEM跨学科整合最核心、最重要的工作是项目或问题的设计，如果没有良好的结构化项目设计，会导致学习困难、效率不高、挫折感强、学习收获不大等系列问题。 STEM项目设计强调将知识蕴含于情境化的真实问题中，强调调动学生主动积极地利用各学科的相关知识设计解决方案，跨越学科界限提高学生解决实际问题的

5、能力。 STEM教育建立在建构主义和认知科学的研究成果之上(Sanders，2009)。布鲁因(Bruning，2004)等人指出，STEM教育与认知科学的主张一致：1)学习是建构而不是接受的过程;2)动机和信念在认知过程中至关重要;3)社会性互动是认知发展的基础;4)知识、策略和专门技术是情境化的。由此可见，STEM教育是一种典型的建构主义教学实践：为学习者提供学习情境，让他们积极地建构知识，从而强化对知识的记忆和促进迁移;以小组为单位进行活动，为知识的社会建构提供优越条件(Sanders，2009)。因此，实践STEM教学模式首先要符合建构性学习所强调的探

6、究、发现、协助等基本要求。... 可以说，STEM教育是一种典型的建构主义教学实践，本文参照基于建构主义的教学设计模式(余胜泉等，2000)尝试提出一种STEM项目设计模式。本模式在“教学分析”的基础上，以“项目或问题”为核心立足点，设计项目完成或问题解决过程中的学习资源与工具、学习活动过程、学习支架、学习评价等关键环节，同时关注项目完成后，学生获得知识的系统化与结构化迁移，并有相应的强化练习与总结提升。 图　STEM课程的跨学科整合模式　　1.教学分析 在教学设计前期，教师需要对以下三个方面进行细致分析：1)教学目标;2)学习者特征;3)跨学科知识地图(学习

7、内容)。分析教学目标是为了确定学习主题，对课程的三维目标做具体描述。分析学习者特征是为了确保项目设计适合学生的能力与知识水平，对学习者的智力因素和非智力因素进行充分分析。STEM教育强调学习要完成真实情境中的任务，而要确保任务中包含教学目标，就需要对学习内容进行深入分析，明确所需学习的知识内容、知识内容间的结构关系和知识内容的类型。这可以通过绘制学习内容的知识地图，展示跨学科知识之间的关联，为整个课程知识均衡覆盖提供基础。 2.学习任务设计 学习任务是整个STEM教学设计模式的核心和立足点。STEM教学是基于现实情境的，需要学习者置身于真实、非良构的学习任务中

8、。学生学习的过程就是解决实际问题和完成