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国际项目式STEM教育的研究现状与启示

王巍 教育文摘周报 2023-06-28

STEM教育作为培养创造型人才的重要途径,对我国实现强国梦具有重要作用。尽管我国STEM教育起步晚,但发展势头强劲有力,为了更好地推动我国STEM教育的实践发展,本文对项目式STEM教育研究成果进行了分析和概括,结合我国当前STEM教育发展的客观实际,对未来STEM教育发展提出以下建议。

一、构建多方联动教师专业发展机制








STEM教师培养是当前STEM教育工作的重要部分,中国教育科学研究院发布的《中国STEM教师能力等级标准(试行)》指引了教师培训和教师专业发展的方向。但是由于职前教师培养周期较长,且当前师范院校的STEM职前师资培养方案仍在探索阶段,培训在职教师是缓解STEM教师严重缺乏的当务之急。尽管高等师范院校的发展以“综合性”为目标,但工程技术类的智库资源状况想要满足STEM教师对工程技术知识和技能的强烈需求,需要联合多方专业团队助力师范院校实施教师专业发展项目。在坚持STEM教育教学理念和跨学科整合的方针指引下,未来的STEM师资培养主体突出综合性、异质性,以师范院校为引领,同时联合工程技术类高等院校和学院、企事业单位或机构,尤其是前沿的工程、技术与科学领域的研发团队,在为STEM教师提供专业知识的同时拓宽STEM领域发展的视野,提高STEM教师对STEM职业的认同,只有教师了解了工程师的职业特点才能鼓励学生从事工程或者STEM领域的职业。
另外,探索高校工程专业学生与STEM学科教师双向培养的机制,为STEM职前教师培养开拓路径,使STEM师资可持续发展获得更多的智力支持和后备力量。实施办法是将工程类本科、研究生的专业实习与中小学STEM教师专业发展相结合,以“工程教师”服务基础教育为宗旨,发挥“影子”指导作用。“工程教师”辅助STEM教师学习专业的工程技术知识,促进STEM教师在STEM知识和技能方面的专业化、精准化,同时STEM教师指导“工程教师”教育方法、课程标准等教育学和心理学方面的内容,有助于“工程教师”对STEM教师的教学实践提出改进建议。
二、开发垂直整合、动态发展的STEM课程






当前,从基础教育到高等教育对STEM课程都表现出了强烈的需求,尤其在资本市场的利益驱动下,各种STEM教育形式呈现了百花齐放的局面,这为推进学校STEM教育起了关键的作用,也对正式教育条件下的STEM课程发展提出了挑战。STEM教育不仅需要整合性课程开发团队,还需要丰富的教育资源支持,尤其是以创客、机器人编程为代表的STEM课程需要学校层面做出更多的财政规划和人力分配,对于小型、资源有限的学校而言,发展STEM教育存在一定的阻碍。多方联动的STEM教师培训团队可以为STEM师资的可持续发展提供重要支持,也可以成为STEM课程开发和资源支持的重要力量。STEM培训团队的专家们是各级各类前沿课题的研究者或STEM领域实践项目的领导者,课题研究或实践项目以解决当前社会发展过程中的问题为目标,研究过程需要高精尖的设备支持和资源投入,这为中小学的STEM课程孵化提供了重要平台。大学研究项目和综合实践项目兼具知识性与实践性,将成熟的大学研究课题或者实践项目按照学段分解成递进式的低水平课程,使学术研究和实践发展的前沿动态传播到基础教育学段。
三、基于教学情境生成教学策略和教学方法






对STEM教育教学方法和教学策略的探讨屡见不鲜,多项研究成果证明,以项目为基础的教学方法对学生STEM学习是有效的,这也是本研究的研究缘起。然而没有研究充分显示项目式学习在教与学中的优势,也没有研究成果表明何种策略方法适合所有的STEM教育情境,STEM教师在理论学习基础上根据具体的教学情境选择和改善教学方法,基于结构化流程发展出基于游戏的项目、基于社区的项目、基于科幻小说的工程设计等多种教学变式,进一步体现STEM综合性和跨学科的特点,增强学生对不同情境的敏感性,发展学生创造力和想象力。STEM活动时间限制、学生合作态度消极、评价形式机械化、思维发展模式化等问题随着STEM教育的出现而衍生发展,这些问题一方面需要学校管理者和地方教育部门调整政策制度,为STEM教师提供教学保障,另一方面促进STEM教师思考新时期和新理念下的师生角色定位,探索职业发展的核心竞争力。智能化教育手段的发展提升了教师劳动效率,使学生的教育地位更加突出,对学生学习过程中思维路径、情绪调节、时间管理、演讲表达等方面的把握能力体现了高水平教师的职业竞争优势,这不仅对STEM教师提出了更高的要求,也对教师教育的发展提出了挑战。


(全文见《现代远距离教育》2019年第4期 )


文章来源 | 《教育文摘周报》2019年第47期
责任编辑 | 张北北
微信编辑 | 孟思杨


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