STEM教育中科学思维的培养探究

文章首先梳理了STEM教育与科学思维的关系,指出基于STEM教育培养科学思维有助于STEM知识创生、有利于提高问题解决能力、有益于实现STEM知识迁移。随后,文章根据"思维五步法"和STEM教育的核心理念,设计了STEM教育中科学思维的培养策略,具体包括"创设情境、发现问题,观察思考、确定问题,头脑风暴、合理设想,协作探究、科学推理,检验结果、证实推测,检视过程、深入反思"等六个步骤,并且需要教师全程进行指导。最后,文章以"如何制作美味的冰激凌"这一主题为例,对STEM教育中科学思维的培养策略进行了具体应用,并初步分析了其应用效果。STEM教育中科学思维培养策略的提出,可为我国中小学开设STEM课程、培养学生的科学思维提供理论参考,并有助于推动STEM教育的进一步发展。     

基于STEM教育学生创新实践能力的培养

STEM教育起源于美国。STEM是指科学、技术、工程和数学四个英文首字母的合称。STEM教育是一种跨学科整合的教育模式,通过整合科学、技术、工程和数学四学科相关技能,培养学生科学、技术、工程和数学方面的综合素养。综合实践课程是一门对提高学生的素质能力至关重要的课程,以培养学生的实践能力和创新能力为基本目标,以项目学习为抓手,着力于解决问题的过程,实现学与用的融合,从而促进学生综合素质的提高。本文就综合实践课程与STEM教育如何融合、实施策略进行了探讨。     

小学科学教师视角下的STEM教学特征——基于扎根理论的质性研究

本研究以小学科学教师为访谈对象,运用扎根理论研究方法,对小学科学教师视角下的STEM教学特征进行质性建构,以期为开展STEM教学提供可能的有效行动路径。通过对STEM教学理念、STEM教学模式、STEM教学评价以及STEM教学面临的挑战等方面的探查发现,小学科学教师认为STEM教育有利于学生综合能力和相关学科核心素养的培养,STEM教学不一定要同时整合科学、技术、工程和数学四个领域;教学内容应贴近实际生活,围绕某一个问题或项目展开,给学生充分的交流展示时间; STEM教学评价中及时性评价与延时性评价相结合,教师评价与学生互评相结合,评价维度涵纳学生创新思维、动手能力、合作交流、产品设计等; STEM教学目前面临的主要困难集中在政策推动、领导支持、教师共同体的建立、小班化教学、教师学科基础的提升等方面。改进我国STEM教学实践,可以采用下列措施:基于循证研究,制定STEM教学引领性文件;深化STEM教学理解,促进学生学科素养的发展;依托STEM教师共同体,搭建跨专业STEM教学平台以及推动专家与教师合作,开发本土化STEM课程资源。     

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。     

土耳其STEM教育:发展脉络、特点与主要经验

当前,STEM教育已被不少国家作为培养创新型人才、提升国家综合国力的重要途径。STEM教育在土耳其经历了资优生培养—科学高中建立—STEM教育兴起几个发展阶段。土耳其STEM教育的特点是:重视政府与大学共建STEM教育中心、重视STEM专业教师培训、强调学生的实践性课程学习和实践能力提升、搭建国际国内多种互动交流平台。土耳其STEM教育的主要经验是:不仅加强政府与高校合作、构建一体化STEM教育框架,而且注重建设良好的STEM教育环境,积极开展STEM国际交流。     

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。     

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。     

融合STEM教育 构建高效科学课堂

STEM教育是一种跨学科教育,其突出了学科交叉的特点,旨在培养学生的综合素质和科学素养。小学科学是一门综合性和实践性都很强的学科,与STEM教育存在着许多共通点。在小学科学课堂中融入STEM教育,可优化教学内容和形式,提升课堂教学实效。本文论述了小学科学课与STEM教育融合的意义及策略。     

让小学科学与STEM教育擦出精彩火花

STEM教育是一种跨学科教育理念,强调知识的综合运用和思维的跨界融合,注重培养学生的综合素养。小学科学作为一门科学素养的启蒙课程,具有综合性、实践性等特点,与STEM教育有着诸多相同之处,这也为STEM教育的渗透提供了有利条件。在小学科学教学中渗透STEM教育,开展跨学科教学,可以擦出精彩火花。     

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。     

融合5E模型的STEM教学模式应用研究

5E模型作为现代科学教育的典型范式,引导学生通过自主探究与合作学习来构建并形成对科学概念的理解.STEM着重培养批判性思维、解决问题能力、创造能力、沟通与协作等核心素养.将科学探究与工程设计进行有机整合是实施STEM课程的有效途径.融合5E模型的四种STEM教学模式,从不同角度整合科学与工程,帮助学生更好地掌握科学概念...     

地理学科与STEM教育融合教学探究

地理学科与STEM教育的融合是一种跨学科教学模式,它将地理学科的地理思维与STEM教育的科学、技术、工程和数学元素相结合。这种融合不仅拓宽了学生的学科视野,还促进了学生跨学科综合素养的提升。本文分析了地理学科与STEM教育的关系和互补性,阐述了两者融合培养的意义,并结合教学实践案例,提出在地理教学中融入STEM教育的策略。     

《新教师》书架 奉献精彩图书

<正>本期特别推荐《小学科学生活化主题STEM课程建构》作者:张彩琴定价:32.00元本书从小学科学生活化教育教学出发进行生活化主题STEM课程的建构,解决了科学与生活相融合的问题,培养学生科学改造生活、解释生活和普及科学的能力。开展生活化主题STEM教学实践,可以让学生更好地掌握如何运用所学的知识,系统地、创造性地解决问题的方法,也为培养学生高阶思维能力提供了学习机会。     

对STEM课程本地化实施的思考

<正>STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的结合。STEM教育就是科学、技术、工程、数学(STEM)的综合性教育。STEM课程计划是一项鼓励学生主修科学、技术、工程和数学领域的计划。在实施过程中不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入,用以培养学生的科技理工素养。STEM源于20世纪80年代,美国为     

STEM在小学科学教学中的实践研究

<正>STEM教育源于美国,STEM是科学、技术、工程和数学四门学科的简称。STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加,而是强调多学科的交叉融合,将四门学科内容组合形成有机整体,以更好地培养学生的创新精神与实践能力。近年来,我国STEM教育也是遍地开花,很多地方开始尝试进行STEM教学,他们的尝试给我们科学教育工作者积累了宝贵的经验。作为一名小学科学教师,笔者也在自己的小学科学教学中进行了STEM教育的尝试,实际教学中我深     

STEM教育中如何开展科学探究——以“福尔摩斯探案系列”校本课程为例

以科学探究为取向的STEM教育是培养学生科学精神与科学家潜质的重要途径。为改善科学探究效果,教师可依据探究活动设计的四要素（目标、内容、过程和方法）,构建在STEM教育中开展科学探究的策略框架,通过强调STEM学科的融合、针对学生的年龄特点和心理特征设计真实有趣的主题、重视技术支持下的科学探究等方式,有效落实核心素养,激发学生的认知兴趣和探究欲望,促进学生自主建构知识。     

美国大学少数族裔STEM教育的现状、影响因素及发展路径

通过对美国大学少数族裔STEM教育的现状分析发现,美国大学的少数族裔整体接受STEM教育的比率仍然较低,黑人学生STEM教育的参与度不高,原住民学生的STEM教育入学率低下,少数族裔女性学生在STEM职业发展中处于不利地位。这受到美国历史、文化、经济和教育等多元化因素的综合影响。为此,美国实施多元化的路径提升少数族裔STEM教育质量,例如,设置适合少数族裔发展的STEM教学培养模式,设立不同类型的STEM奖学金资助计划,建立有助于提升少数族裔STEM研究能力的研究机构,开发优秀的STEM大学课程资源等。这对我国少数民族的理工科教育的发展具有一定的借鉴意义。     

以学生为中心,创设新型STEM学习空间

<正>随着全球科技的飞速发展,培养具备科技创新能力和跨学科知识的复合型人才变得至关重要。STEM教育通过引导学生参与科学、技术、工程和数学等领域的实践活动,培养学生的合作精神、批判性思维和持续学习的能力,为未来创新人才的培养奠定坚实基础(Avner Caspi et al.,2023)。近年来各国政府和教育机构纷纷将STEM教育纳入国家战略和教育改革计划。在中国上海设立教科文组织STEM教育一类机构,不仅体现了STEM教育在世界范围内的重要意义,也意味着中国的STEM教育正逐步与国际接轨(中华人民共和国教育部,2023)。     

STEM教育理念对小学科学教学的启示

STEM教育具有整合性、体验性、探究性、合作性等特征,对培养学生创新精神和实践能力将起到重要作用,也给小学科学课程改革提供了新思路和方法。本文概述了STEM教育的起源、发展与特征,分析了当前小学科学课程教学的问题与困惑,并提出我国小学科学课程教学改革的几点思路。     

STEM教育理念下的小学科学教育实践

STEM教育是知识经济时代的全新教育模式,对学生学习能力和创新能力的提高发挥了巨大作用,有利于人才的培养。本文阐述了STEM教育理念在小学科学课堂教学中的实践。