以通用技术课程为核心的高中STEM教育的可行性分析

文章首先分析了目前高中阶段发展STEM教育存在的障碍,再从通用技术课程本身的特点进行分析,找出为什么通用技术是开展高中STEM教育的重要平台,并以项目融合教学为主要教学模式,从问题、工具与资源、活动、评价等环节阐述与实践论证了以通用技术课程为核心的高中STEM教育的可行性,以期为同行提供参考。     

STEM教育能给我们带来些什么

STEM是科学、技术、工程、数学四个词的英文首字母集合,当前,STEM科学教育正在世界范围内迅速发展。为此,学校和教师应当全面、深刻地认识STEM科学教育的价值,领会集成与融合是STEM教育的核心思想与理念,从课程建设的高度开展STEM教育,以有创新内涵的STEM课程为载体,充分、合理地融入技术、工程和数学等学科内容,并研究它们的整合方式,探讨教学策略,从而提升STEM科学教育的价值,达到培养学生科学、技术、工程、数学素养的目的。     

智慧教育背景下的STEM课例教学活动设计案例研究

随着技术的高速发展以及智慧教育的出现,未来的就业和社会发展对人才提出了新的要求。STEM教育的出现能帮助我们在教学中更好地培养未来人才,因此STEM课程案例的开发成为当下的重点。作者从第一届粤港澳促进STEM教育大会中的STEM教学设计案例入手,通过主题界定、目标、过程、学习活动支架设计、作品创作、评价等维度对课程案例进行分析,找出课例教学设计中存在的共同点,并在当前STEM课程教学设计案例的基础上,提出在智慧教育背景下设计STEM课程的若干建议,以期为同行提供借鉴。     

基于Ardulno的高中通用技术电子控制技术的课程实践——STEM教育视角下综合课程教学案例

通用技术（GT）是有别于信息技术的更为宽泛的、体现基础性和通用性并有别于专业技术的技术。而对于STEM（科学、技术、工程、数学）来说，通用技术的多样性、创新性与技术性正好符合STEM教育对于人才培养的要求，本文选取了某中学的《按键开关LED灯》教案，分析STEM对于高中通用技术课程的影响作用，     

美国STEM教育发展经验及其对中国的启示

美国STEM教育起步早,积累了较为丰富的经验。基于此,从时代变革对STEM人才的迫切需求,科技发展对教育提出的新要求,美国强烈的竞争意识和危机意识三个方面深入了解美国STEM教育提出的背景;继而从美国STEM课程趋于融合,兼顾趣味性和实用性,教学方法立足探究性、自主性和合作性,教育目标侧重于创新和发展等特点对美国STEM教育进行系统分析;并从基于具体国情制定STEM教育相关政策,注重营造创新、活跃的教学氛围,创造真实的问题情境,激发学生的探究欲,培养STEM师资,扩大师资队伍,广泛动员社会力量形成支持STEM教育发展的集合力等方面进行经验借鉴;有利于中国STEM教育实现后来居上的发展。     

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。     

整合性STEM教育理念下的课程改革初探

高质量的STEM(科学、技术、工程和数学)教育是增强国家竞争力、培养创新性人才的重要手段。STEM教育的历史证明,学科交叉和知识融合的整合性STEM教育具有深化发展的必然趋势。在课程改革的研究中,工程取向的STEM课程被证明是落实整合性STEM教育理念的最适切形式,包含情境学习、工程设计和科学探究三大核心要素。基于该课程框架,依据6E设计型学习模式,以液压机械手臂为例进行了STEM课程的设计,以期为此类研究提供参考。     

STEM教育的困境及出路

STEM教育的宗旨是整合创新,这对STEM课程的设计、开发和实施都提出了很高的要求。然而我国STEM教育领域却存在课程体系不明、课程目标不清晰、缺乏细致的探究学习设计、专业教师储备不足、未形成健康生态等问题。STEM教育遭遇的困境实际上是经验主义的前现代教育不适应现代社会发展要求的表现。STEM教育不是教学法意义上的教育革新,而是全新的教育实践。STEM教育需要与以往不同的教育实践生态。因此只有升级为现代教育,STEM教育才能摆脱上述困境。这就需要我们努力发展新教育学,并在新教育学理论指导下组建新的专业团队,构建健康的STEM共同体和企业联盟,开发新的STEM课程并提供STEM教师专业发展服务,培养STEM专业教师以基于一致性的新方式实施课程,允许教师以教育众筹的方式参与STEM课程升级,最终实现STEM整合创新的教育旨趣。     

德国“小科学家之家”项目的理念、运作机制及启示

STEM教育对国家的科技发展至关重要。德国从早期教育开始就持续培养公民的科学、数学和技术技能,从而使他们能够做出独立判断、应对生活挑战。“小科学家之家”项目是德国规模最大的早期教育项目,旨在增强3~10岁儿童的STEM教育机会。项目通过建立本地网络,提供课程支持,开展教师培训等举措,促进儿童的STEM学习。     

基于STEM相融合培养小学生创造力的《科学》学科课堂实践探究

作为基础课程的小学课程当中,能够更好地落实和实施STEM教育的课程是《科学》。小学科学新课标将"技术与工程"以章节形式归为单独一大类,适应了社会发展、科技发展的时代需求,这也是渗透STEM教育的体现。本文重点探讨STEM教育在小学科学教学中的实施以及培养学生创造力的经验做法。     

我国STEM教育的研究热点与发展趋势分析——基于共词分析的可视化研究

以中国知网数据库中与STEM教育相关的195篇CSSCI期刊为研究对象,通过高频关键词的聚类分析、社会网络分析等可视化地呈现我国STEM教育研究的热点和发展趋势。结果表明,我国STEM教育研究的热点包括面向核心素养培养的STEM教育与创客教育融合研究、融入STEM的基础教育课程改革研究、STEM跨学科教学模式研究、美国STEM教育研究及本土化发展等四个方面。未来需要拓宽研究领域,关注STEM在高职和高等教育等的应用;立足实践积极探索STEM与创客教育的“融合创新”;转变研究范式,从“思辨范式”向“实证研究”转换;完善评价机制,提升STEM教育研究的科学性和系统性。     

STEM课程校本开发的国际经验与启示

在STEM教育起步阶段,课程选择是教学实践的首要问题。通过文献分析发现,“国家或地方非营利性组织机构”提供的支持或指导型STEM课程、“第三方机构”提供的直接交付型STEM课程以及学校自主开发或与其它组织合作开发的校本开发型STEM课程构成了STEM课程可选择的三种类型。其中,兼具“学生发展立场-学校改革创新-教师专业实践”多重内涵的“校本开发型STEM课程”是办学主体实践智慧的凝结。国际上主要从教育决策、学校发展定位、教师专业发展、课程开发方法和策略等四个方面展开STEM课程校本开发的研究和实践。STEM课程校本开发的国际经验为我国STEM教育起步和发展提供了有益借鉴。     

我国STEM教育的研究现状、热点及趋势——基于CNKI刊载相关文献的可视化分析

文章基于CNKI刊载的我国STEM教育相关文献,采用CiteSpace知识图谱工具,从年发文量、作者所属机构、关键词词频与共现、关键词聚类以及关键词突现等方面进行可视化分析,发现创客教育、课程开发和教学改革为我国STEM教育近几年的研究热点;基于创客空间的STEM教育各学科融合研究、“双减”政策下创新素养的培养研究,人工智能与STEM教育的融合研究将成为未来的研究趋势;根据发展趋势提出了完善创客空间以实现资源和工具的整合,设计有趣、可持续探究和融合各学科知识的学习活动,培养具有专业素养的STEM教师以及应用新兴技术的能力三条发展建议。     

STEM教师培养的国际比较研究——以中、美、英、德为例

STEM教育的提出源于发达国家对于经济发展和人才培养的反思,其目的是倡导由问题解决驱动的跨学科教育,促使未来人才适应当今知识经济全球化水平、复杂性和合作性不断增强的大趋势。我国也一直坚持科技人才战略,秉承"科学技术是第一生产力",因此STEM教育在我国"十三五"发展战略规划中也肩负着为祖国输送高新产业技术人才的伟大使命。而基础教育阶段的STEM教师培养和储备直接决定了STEM教育的质量。但是相比美国、英国和德国等发达国家,我国STEM教师培养场所还比较单一,年限学制相对较短,STEM专业课程所占比例太多而教育类和实践类课程所占比例过少,STEM教师认证上相较于发达国家也比较宽松。研究结论对我国今后STEM教师培养改革有一定的参考价值。     

协同深入推进STEM教育的发展——基于我国香港特别行政区政策和实践的启示

为了推动STEM教育的深入发展,我国香港特别行政区相关机构相继推出一系列文件,包括《STEM教育提升——释放创新潜力》报告、《推动STEM+(科学、技术、工程和数学)教育》报告和《前线STEM教师支援政策研究报告》等。这几个文件内容一脉相承,后面两个文件是第一个文件的补充和扩展。在上述政策的指引下,香港中小学进行了STEM教育实践。通过对香港中小学STEM教育的分析发现,香港STEM教育的推动具有如下特点:高度重视STEM教育发展,顶层设计,统一推进;在充分实证的基础上制定相关策略;多方面协同推进,大力促进STEM教育的深入发展,具体包括更新科学、技术、数学教育课程,重视学生学习活动的参与,提供学和教的资源,提升学校和教师的专业发展,加强合作和宣传好的实践案例等;举措具体可行;在所有中小学全面铺开。我国香港特别行政区STEM教育的发展给了内地一定的启示,包括:充分认识STEM教育的重要性和紧迫性,出台具体明确的STEM发展规划;在充分调查的基础上制定相关政策;多方面协同,共同推进,具体包括持续进行课程的更新、提供多种形式的丰富的教学资源、组织各类学习活动、与各个利益相关者进行合作、注重教师的专业发展、注重核心素养的培养;全面铺开。     

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。     

美国K-12技术教育与STEM教育的共生关系研究

发源于外部社会发展新要求的STEM教育理念与美国现存教育体系中的技术教育实践之间存在着共生关系,其基础是STEM需要技术教育对技术的深刻理解和其在教育体系中的基础,技术教育则可借助STEM提升认知度和培养技术素养。共生关系主要通过转变教育教学组织、建立教育教学新标准等方式构建,并最终产生技术教育目标复杂化、课程教学工程化以及教师队伍综合化三方面效果。     

OECD“催化剂项目”中的STEM教学模式及其启示北大核心CSSCI

随着科技创新能力日益成为国际竞争的核心要素,以培养创新人才为主要目标的STEM教育正逐渐被世界各国视为一种国家发展战略。该文首先描述了OECD"催化剂项目"的基本情况,然后分析了该项目中STEM教学模式所依据的主要理论——"做中学""情境学习理论"与形成性评价,并进一步归纳了"催化剂项目"所倡导的教育游戏、线上实验室、通过技术的合作、实时形成性评价和基于技能的课程模块等五种STEM教学模式的基本形式和经典案例。基于此,提出我国在STEM教育教学模式上应加大资金投入,完善STEM教育的技术支持和设施建设;整合教育课程,构建以技能为导向的STEM课程体系;加快STEM师资培养,提高STEM教师的教学能力;构建实时的、多元化的形成性教育评价体系,提升STEM教学效果;强化顶层设计,合作开发与共享STEM教育资源。     

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。     

基于设计思维的技术教育STEM整合课程研究--以“设计更好的学校”课程为例

设计是技术教育中不可忽略的关键要素之一,设计思维可为各个领域的创新工作提供策略与方法上的指导。基于此,文章首先分析了技术教育中开展基于设计思维的STEM整合课程的机遇和必要性;接着,文章以“设计”为核心理念,提出了技术教育STEM整合课程的设计理念,并以此为指导,构建了基于设计思维的技术教育STEM整合课程框架;随后,文章以“设计更好的学校”课程为例,进行了框架的实践应用;最后,文章就未来技术教育的发展提出了建议。基于设计思维的STEM整合课程将技术与数学、科学、工程进行整合,让学生基于真实的设计挑战开展实践,有助于培养学生的批判性思维、问题解决能力和创新能力。