STAM课程与教学的几个问题

关于STAM课程和教学,以下的内容值得认真学习和理解(摘录于:《STAM课程如何设计》 作者:[美] 米尔顿·霍林(Milton Huling)、[美] 杰姬·斯皮克·德怀尔,译者 刘恩山等  出版社:外语教学与研究出版社 出版时间:2020年09月 )
STEM项目应该包括以下四个特征( Morrison 2006):
●以问题解决、发现、探究性学习、独立或合作研究项目为驱动,要求学生积极关注与自然现象相关的问题,并找到解决方案;
●需要学生养成运用技术的思维习惯,整合工程设计,要求学生进行系统化思考(合作与交流)、维护和故障排除;
●以创新的教学方式让学生应用所学技能(读、写、说、听、算)对所有的核心学科(英语、数学、科学和社会学科)进行更深层的探究;
●通过技术为学生提供具有创造性和创新性的问题解决方法,让学生对其所学过的概念性内容进行应用。
学校要将STEM项目纳入现有课程,应关注知识的应用和学生高阶思维的发展。学生进行工程设计,可以打破核心学科之间的界限,促进科学和数学知识的迁移以及学术技能的应用。
STEM课堂具有以下七个特征:
●活跃且以学生为中心;
●能够支持学生自发提问以及制订探究计划;
●是发明与创新的中心;
●既是教室,又是实验室(包括工程实验室);
●支持多种教学模式;
●能覆盖具有不同学习风格以及有学习障碍的学生;
●整合真实世界中的情境或难题。
受过STEM数育的学生具有以下六个特征:
●他们是问题解决者,能够明确问题和难题,设计探究方案以获取、收集和整理数据,得出结论,并能够将相关知识应用到新的情境中;
●他们是创新者,能够将科学、数学和技术领域中的概念和原理创造性地应用到工程设计过程中;
●他们是发明者,能够认识到现实需求,并创造性地设计、测试、修改和实施解决方案;
●他们具有自主性,能够主动规划、自我激励、建立和发展自信,并按照指定的时间计划进行工作;
●他们是逻辑思考者,能够应用科学、数学和工程设计中的理性思维和逻辑思维进行创新和发明;
●他们具有较高的技术素养,能够解释技术的本质,发展所需的技能,并适当地应用技术。
优秀的STEM课程应该具备以下六个特征:
●关注现实世界中的问题与难题;
●由工程设计过程来引导
●让学生沉浸在动手探究和开放式探索之中
●让学生参与到富有成效的团队合作中;
●让学生应用学到的严密的数学和科学知识;
●允许多种正确答案,并将失败重新定义为学习的必要组成部分。
好的STAM课程必须把“做什么”与“为什么”联系起来。因此,仅仅动手实践的教学是不够的,我们需要的是一种让学生既动手又动脑的教学方法、学习方式。
欧美教育界比较推崇的5E教学模式(Bybee et al.2006,Bybee 2015),是一种适合STAM的教与学的方式。
注,5E:引入(Engage)探究(Explore)解释(Explain)精致(Elaborale)评价(Evaluate)
5E教学模式概要
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