小学生命科学领域STEM拓展课程的建构

STEM课程与国家课程融合实施是当前落实STEM教育的重要路径。国内成熟的STEM课程主要聚焦在交通、机械、建筑、航天、人工智能等领域,围绕生命科学领域开展拓展性STEM活动具有时代必然性,其在培养学生热爱大自然的美好情感、激发学生探究生命奥秘的欲望、建立人与自然和谐共生的价值观等方面具有重要意义。在生命科学领域STEM课程的开发与实施过程中,应融入“生活”“文化”“社会”等元素,以更加全面地提高学生的STEM素养。     

基于STEM理念的科学拓展活动设计与实践——以电单元“信号灯亮起来”为例

基于STEM理念的科学拓展活动,为学生提供了真实情境,将学习生活化。从为何用STEM理念开展科学拓展活动、如何项目化开展拓展活动、项目统整拓展活动设计理念建构以及规范拓展活动的量化评价等四个方面,阐述将STEM理念融入到科学拓展课程的意义和作用。     

幼儿园STEM项目实施的新视角

积木建构游戏中包含了STEM项目实施所需的核心要素和特色要素,且以其情境性、延续性、合作性等特质成为幼儿园开展STEM项目活动的优质载体。教师通过有效识别建构游戏中的教育契机生成STEM项目活动,并采取鼓励幼儿建构"前设计"、基于观察搭建"脚手架"、灵活开展项目评价等方式,有效转化建构资源,拓展STEM项目活动,丰富了幼儿园课程。     

STEM课程的评价领域及学习性评价策略

引入学习性评价符合STEM课程的特点,有助于提高STEM课程教学的有效性。根据学习性评价的四个策略,结合STEM课程的特点,从"测定与STEM课程标准符合的程度""衡量团队成功合作的程度""衡量学生能否顺利理解和正确运用知识""衡量学生在运用工程设计过程中的进步""评价学生在STEM课程中的情感态度、价值观""衡量不同学生群体在STEM课程中成就感和参与度"六个领域出发,设计了STEM课程的学习性评价策略,达到监控、指导和促进学习的目的。     

基于STEM理念的拓展性课程的实践与认识——以《做个环保电池》的教学研究为例

《义务教育小学科学课程标准(2017年版)》中指出小学科学课程的"综合性",新增"技术与工程"领域的课程内容,倡导跨学科的学习方式。无疑,在创新人才培养的背景下,科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)(即STEM)课程正是时下科学教育的热点。基于STEM理念,我们设计并开展了拓展性课程《做个环保电池》。本文呈现了STEM课例摸索中的三次设计理念、试教实践及反思认识的过程。     

面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式及应用

计算思维是STEM问题解决中的一项关键能力,培养学生的计算思维已逐渐成为STEM教育的重要目标。然而当前如何在STEM工程设计教学中培养学生的计算思维,还有待深入探索。面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式以计算思维、STEM学科内容知识以及教学法的整合为核心,通过工程设计发挥"系统流程"优势,将科学、技术与数学相关活动整合在一起,让学生在"需要知道"和"需要做"的循环过程中感知情境性问题,解决挑战性任务。该模式在STEM课程"植物工厂"中的教学应用表明:将计算思维的概念与实践融入STEM工程设计的各个环节,能显著提升学生的STEM态度和计算思维能力,并且STEM态度对计算思维具有预测作用。未来,通过STEM教育发展计算思维将成为一种跨学科的思维实践,基于证据的多元评价方式将有利于STEM教育中计算思维的培养。     

小学科学STEM项目式活动教学策略

在课程改革的背景下,小学科学要融入STEM教育理念,培养学生的创新能力。STEM项目式活动是STEM教育理念和PBL的融合,具有跨学科、项目导向的特点。教师可以多元化的项目实践构成STEM课程,利用问题式情境构造STEM空间,在开放的课堂中发展学生的STEM思维,在个性化的工程实践中启发学生的STEM表达,以高效的小组合作激发学生的STEM潜能,开展过程性评价延续学生的STEM热情,以达到在小学科学STEM项目式活动中培养学生创新能力的目的。     

以“工程”为中心的STEM课程驱动问题设计研究

STEM教育源于美国实用主义国策,意在通过跨学科的学习方式培养学生的问题解决能力、创新能力、团队协作能力等21世纪人才需要的综合素养。近年来,STEM教育在我国蓬勃发展的同时,在实践中也存在着课程体系不成熟、教学设计不合理、与学科知识脱节等偏离STEM教育初衷的问题。针对这一情况,本文围绕STEM教育中的核心元素"工程",以工程设计过程为出发点,结合相关案例的分析,从问题的结构与基本特征两个维度探讨了STEM课程中驱动问题的设计。在STEM课程中,以"工程"为中心的驱动问题应当是劣构的、与情境紧密相连的,并且具有领域相关性与动态性。问题的3个关键元素——初始条件、障碍、目标通过与工程设计过程的融合可转换为课程设计的关键元素。以"工程"为中心的驱动问题设计对STEM教育实践的启示包括:在课程中正确地体现跨学科性,注重对学生问题解决能力与工程思维的培养、转变课程评价方式以及多方合力建设STEM课程生态共同体。     

美国K-12整合性STEM教育框架:理念、课程路径与支持系统

美国整合性STEM教育框架基于STEM理念,阐明对整合性STEM的共识性理解,首次提供了涵盖K-12阶段的整合性STEM课程资源,绘制了STEM课程路线图,提供在课堂层次实施STEM的课程路线,为整合STEM方法的系统转型提供支持,以数据驱动STEM教学与评价,制定有效的STEM课程项目和STEM教师专业发展框架,推动整合性STEM课程实施与教学方法改革,培养学生运用STEM知识去解决真实问题,提高创新、批判性思维和解决问题的能力,培养21世纪技能。美国整合性STEM教育框架的课程理念、课程路径与课程支持系统,对我国在基础教育阶段推进STEM教育改革,开发全学段的STEM教育整体框架和课程路线图可以提供有益借鉴,包括基于标准的整合性STEM课程框架,赋能STEM教师的整合性教学实践和推动整合性STEM教育的系统性转变。     

STEM课程的内涵与案例设计

STEM教育的兴起和"众创空间"的建设,着力于培养学生具有较强的信息意识与创新意识,养成数字化学习习惯。作为一名未来的教育工作者,应主动认知STEM教育的内涵,提高开展STEM课程教育的能力。本文重点从全面认识STEM教育的内涵、有效开展STEM课程教学、尝试设计STEM课程的案例三个方面来浅谈自己学习和实践的观点。     

例析以学生为中心的STEM课堂教学策略

STEM课堂以学生为中心,通过项目制作方式,让学生综合运用跨学科知识解决真实情境问题。根据运用SCAMPER法的STEM教学案例,分析了以学生为中心的STEM课堂教学策略,让学生在面对STEM项目时,从"不做""怕做"转变为"敢做""想做""乐做""会做""善做",从而有效开展STEM课程。     

STEM课程的进阶与优化——以“小小净水站”STEM课程开发为例

优质STEM课程是设计与实施相互调适、不断优化的结果。以“小小净水站”STEM课程开发为例,从课程设计(课程名称、学习目标和驱动性问题)、课程评价、学生成长和教师发展四个方面展示了STEM课程进阶优化过程,分析了STEM课程设计进阶优化的要点。     

美国研究性学习教材分析及其对我国的启示——以教材“STEM Student Research Handbook”为例

提升STEM教育质量,离不开STEM课程的创新设计。研究性学习与STEM课程的有机整合,逐步成为STEM课程建设的重要趋势。为挖掘研究性学习与STEM课程整合的内在逻辑,文章以美国“STEM Student Research Handbook”一书为分析对象,从教学内容、教学活动和教学评价三方面分析了该教材在指导学生STEM科学研究方面的特色,研究结果表明:该教材关注科学研究知识的系统性、强调以设计研究引导教学活动、借助信息技术提升研究效率、注重对学生多元学习证据的评价。基于此,文章从多元知识体系奠基、系统研究流程驱动、伴随性评价引导三个方面,论述了该教材对我国STEM课程建设的启示,以期为我国STEM课程的建设提供参考,并助推我国STEM课程与研究性学习的深度融合。     

应用LACID理论进行STEM课程开发初探

课程开发是STEM领域首个需要解决的问题。一个合格的STEM课程不但要以问题驱动、创中学、协作探究和设计制造为外部特征,而且还要满足目标-手段一致性、学生参与度、媒体多元性、教师自由度以及STEM整合度等指标的要求。这种STEM课程的开发需要运用课程开发技术和教学设计技术,并且需要详案设计。该文在以学习活动为中心的教学设计(Learning-Activity-Centered Instructional Design,LACID)理论基础上,构建了一个STEM课程开发过程模式,并以"设计风车"主题为例,介绍了一个STEM课程单元的设计细节。这个课程开发过程模式的主要步骤包括:创设STEM主题、知识建模、学习活动设计、设计优化、缺陷分析与修正,其中STEM主题的核心内容必须包括学生作品的功能与测试方法、学生需要解决的问题,知识建模的作用是使STEM课程知识内容的清晰化和可视化,也是后续学习活动设计的数据基础。     

九年一贯制学校STEM模块化课程开发和实施策略研究

STEM学习是一种将科学、技术、工程、数学乃至艺术等学科有机融合的跨学科教育学习。作为九年一贯制的学校,苏州工业区金鸡湖学校依靠学段优势,在两年的探索中,针对本校STEM学习特点,积极实施STEM模块化课程,融合各学科特点,进行STEM学习策略研究。就该校STEM模块化课程开发和实施策略,进行阐述。实践表明,运用这些教学策略实施STEM学习,不仅大大提高了课堂效率,有效地培养了学生的创新素养和能力,还能促进学生的可持续发展,让每一个孩子能在课程中"闪耀光芒"。     

基于STEM教育理念的“配电网自动化技术”教学探究

本文基于STEM理念,实现STEM教育与"配电网自动化技术"课程教学的结合,分析了基于STEM教育理念的"配电网自动化技术"课程教学的综合性、实践性和学生为主体的特征,并进一步以学生为中心,以学生学习成果为导向,注重于学生工程知识、能力和素养的培养为目标进行教学体系构建和探究。研究对于未来教育教学发展具有一定的指导和借鉴意义。     

课程视野下的STEM学习

为充分发挥科学技术教育在培育学生核心素养方面的作用,需要从课程视野研究STEM学习,明确其课程目标、开发既有理论依据又有实践价值的项目、建立有效组织课程实施措施及全面客观评价课程机制。STEM学习的项目应以工程实验为起点,围绕各学科核心概念设计项目,制定操作性强的教学方案;教师是STEM学习组织的关键;精准设计项目、提高选择性,确保综合课程与分科课程恰当互补,整合资源,形成STEM学习生态系统是STEM实施的保障;在STEM评价中要坚持形成性评价与终结性评价结合、知识评价与能力评价结合、自主发展评价与社会参与评价结合。     

中国理工科STEM教育发展探究

随着信息时代的到来,STEM(Science,Technology,Engineering,Maths)教育成为了技术创新的理论基础和实践手段。但就现阶段而言,我国理工科STEM教育存在诸多问题。鉴于此,文章指出STEM教育具有跨学科性、实践性和情境性等特点,分析了STEM教育的国内外发展现状,提出了适合中国理工科STEM教育的发展取向:设计基于认知学习理论的"项目等级学习塔";借鉴相关课程融合模式和广域课程融合模式,逐渐完善理工科STEM教育融合课程体系;加强技术在STEM教育中的作用。     

提升学生工程思维能力的STEM理念教学

在日常的小学教学中,注重提升学生的综合素养,促使学生将所学知识融会贯通并综合运用,是STEM课程的最终目标.为了达到这个目标,以STEM理念为基础,促进学生提升相应的工程思维能力是第一步.本文以针对小学六年级学生设计的"打造电动船"一课为例,探讨在基于STEM课程理念的教学中如何提升学生的工程思维能力.     

基于6E设计型学习模式的初中STEM课程设计与实践——以"智能菜园"为例

构建STEM整合课程是当前课程改革的重点方向之一.文章将STEM跨学科的理念与初中课程融合,以设计"智能菜园"为问题情境,基于以工程设计为主轴的"参与、探索、解释、工程、深化、评价"6E模式开展STEM课程实践,在课程中学生设计并搭建水循环、菜苗催芽育苗、研究光质比的调配、参观植物工厂等,提高学习的主动性和参与度,培养学生利用跨学科知识在真实情境中解决问题的能力.