STEM教育理念已在我国中小学获得广泛认可,但是在西南片区还处于初级阶段,普遍存在的问题是教师的STEM教育能力亟待提高,特别是一线教师对课程的理解存在很多问题,学生的STEM兴趣与态度存在学段差异,且受到父母的学历及职业影响。本文就一线教师在日常教学中如何上好STEM课程做出了详细的介绍,从课前、课中、课后三个维度诠释了教学的方法与内容,为一线教师的有效教学奠定结实的基础。
[关键字]
STEM教育、教学方法、项目式、学习
当前,STEM教育在中国已成为世界性教育发展趋势,在中国也取得了突破性发展,这不仅回应了国家经济社会转型对我国人才培养的崭新诉求,更将成为中国立足于世界强国之列、实现大国梦想的教育方案。
一、开展背景
目前,STEM教育理念已在我国中小学获得广泛认可,STEM教育的跨学科性、培养创新精神与实践能力、面向多数学生等基本理念,得到了大部分教师和教育管理人员的认可,但是在西南片区还处于初级阶段,普遍存在的问题是教师的STEM教育能力亟待提高,特别是一线教师对课程的理解存在很多问题,大部分一线教师不懂如何上好STEM课程。笔者认为可以从以下方面考虑。
二、课前思索
(一)STEM概念深层次的理解
所有执教的一线教师首先需要明确何为STEM教育,其核心概念是促进多学科融合,培养创新人才。STEM教育强调跨学科整合,其学习方式主要有三种:基于问题的学习、基于项目的学习、基于设计的学习,这些方式对于培养学生跨学科解决问题的能力,培养学生21世纪技能,包括沟通交流能力、合作协调能力、批判性思维能力、创造创新能力等都发挥着重要作用。
(二)项目的选择
STEM课程设计以跨学科、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为核心特征。很多教师在设计课程时,总是困惑于课程素材的来源,不少教师因此追求较为前言的课题。学生虽然完成了课程任务,但是对课程所涉及的科学原理及技能的学习,并没有比传统课堂更为扎实。这也是STEM教育在推广过程中受部分学校排斥的原因。
(三)仔细研读教材
教师应仔细研读所用教材。“建造温室”项目由“培生STEM项目”自主设计并研发,包涵全套的教师用书、学生用书和网络课程资源,根据已有的课程资源,再结合本地学情、原有认知结构和地域特点进行课程的整合,以开发适合自己的教学班的课程,高效教学,切实提高学生综合素质能力。
(四)精心备课(备学生、备教案、备PPT、备课程资源)
教师研读教材后,基于STEM理念的备课,摆脱传统课程的束缚,强调任务式、启发式的学习方式,小组合作式的探究学习方式,对教材的重难点知识进行整理,精心制作适合学生心理特点并符合认知规律的幻灯片,应有视频软件录制微视频,将传统教学方式与数字化的教学方式相结合,传统教学方式已经逐渐在落后,智慧课堂慢慢深入教学。
三、课程实施
(一)注重工程性思维的培养
有研究表明,学生喜欢动手实践,通过实验探究进行学习,但是在日常教学中教师发现,虽然学生的兴趣高涨,但实际解决问题的能力较差,出现缺少工程思维的现象。为了解决学生工程性思维的欠缺、工程素养较低的现状,需要将STEM教育倡导的跨学科整合、项目式学习、工程思维与科学教育相融合。
(二)重过程,略结果
STEM教育不仅仅看学生制作的作品,更重要的是关注学生在整个学习的过程当中进步,她的思维有没有多方面整个各学科的知识点,有没有主动的参与各个环节的过程,有没有思考所有的问题,设计性思维的培养,都是在过程中的体现,学生的作品情况到底如何另当别论,要从过程着手。通过不断的设疑,不断的解决又遇到新的问题,提高学生解决问题的能力。
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(二)课程内容的自我开发与实践
市面上大部分的STEM课程都比较笼统,有最终的目标和简单的教学过程,但是中间的环节如何设置,如何导入?哪里是课程的重难点?哪些问题是可以深入研究的内容?等很多的关键点都比较缺乏,因此教师要有自己的想法,基于课本现有的知识点,能够从中挖掘出什么,能够做哪些改进,能够怎样设计更有新意,更有特点。
(三)STEM课程内容与小学科学课程有效的整合
小学科学课程教学内容涉及自然科学领域等方方面面,这与STEM教育在教学内容综合性的特征上是一致的,并且科学课程也具有较强的实践性,在教材中设计有实验、讨论等教学实践活动,让学生在亲自动手操作中掌握知识和技能,小学科学课程的这些特征为STEM教育的开展提供了有利的条件。
(四)直面问题
现在基于问题解决式的教育已经越来越常见,问题就是课程,如何解决这个问题可以让学生自己讨论,自己探究,发现问题的关键,为什么会不成功,为什么没有现象,为什么没有变化,让学生自己在问题中找到解决问题的办法,切实的提高学生解决问题的能力,直面问题,解决问题。
(五)课程整合
STEM课程的设置是有一定顺序的,都按照工程设计的五个过程来设置的:第一步发现问题;第二部做计划,画图纸;第三部选择材料,第四部制作并测试,第五步记录并分享。并且根据任务讨论出STEM各学科之间的关联,即每个学科是如何促进其它学科,或如何利用其它学科的知识技能。鼓励学生讨论出课程当中是如何体现科学、技术、工程学和数学各方面的知识。
四、课后延伸
(一)全面的评价体系
课程的总评价是过程性评价与结果性评价的综合。过程性评价是一个长期的、动态的过程。一方面,教师通过过程性评价能对学生的学习情况进行检测;另一方面,教师依据评价的情况及时作出教学上的调整,包括提问方式、教学进度、项目开展形式等方面。结果性评价一般以传统的考试为主,考试的习题主要考察学生知识点的运用上,不能仅仅局限于传统的知识点,应该与真实的环境问题相结合,培养学生解决问题的能力。
(二)课程反思
在STEM课程中,反思的环节至关重要,反思时不能泛泛地谈情感上的体会,而要具体地说成功的原因与需要改进之处。允许失败、允许犯错是STEM课程的特色,学生需要从失败中总结经验来获得未来的成功,教师需要从失败中找到新的教学方法。
(三)STEM课程的多样化实施
结合STEM课程的不同教学目标与内容,我们采用了不同的课程实施形式。除了常规的课堂教学,还探索了其他实施形式,如组织“马料河水样的采集与观察”、“凤仙花种植与观察”、“小小工程师之民居设计”、“环保服装秀”等多个自定义主题的STEM实践活动。
(四)师资培训
保障STEM教育有效开展的首要任务是要充实师资队伍力量,教育管理部门应当制定明确的STEM教师资格认证制度,确保新入职教师达到教学的基本要求,建立有效的STEM教师培养和培训体系,加强具有跨学科背景的师资培养,尤其是针对相对落后地区的师资培训。
总之,一线教师STEM教学才刚刚开始,对教学方法的探究远远不止于此,相信未来在大家的努力之下“中国STEM教育2029行动计划”宏伟蓝图也会逐步实现。
参考文献:
[1]“中国STEM教育2029行动计划”课题组.我国中小学STEM教育现状的调研与分析[M].北京:人民教育出版社,2019:22
[2]段勇.如何进行跨学科融合的STEM课程设计[M].北京:人民教育出版社,2019:22
[3]龙丽辉.基于移动终端的精熟学习策略[M].北京:人民教育出版社,2019:22
论文作者:胡文云
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年8月第15期
论文发表时间:2020/1/15
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