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【规划参考】关于推动 STEM 教育发展的四个案例研究

已有 1366 次阅读 2022-1-9 21:12 |个人分类:域外动态|系统分类:论文交流

概述

科学、技术、工程和数学(Science, technology, engineering, and mathematics,STEM)教育在实现可持续发展目标(the Sustainable Development Goals,SDGs)方面发挥着重要作用,尤其在第四项可持续发展目标——确保包容和公平的优质教育,促进全民终身学习机会上有着不可或缺的推动作用。它通过把现实世界的复杂问题作为教学背景来促进学生的21世纪技能提升,还通过将工程技术与科学和数学相结合的方式来提高学生的就业技能、企业家精神和创新能力。STEM教育还能够提供以实用和直观的方式重新思考教学的机会。


亚洲开发银行(Asian Development Bank,ADB)的一份出版物展示了四个不同国家的案例研究中,并总结了关于如何实施STEM教育的经验教训。每个国家都有自己独特的STEM教育方法,但是都专注于促进学生的21世纪技能和学生的未来发展准备,同时STEM课程都强调了跨学科的融合、教学方法的创新和学生之间的合作。


泰国:项目式学习

(Project-Based Learning)

位于曼谷附近的学校Roong Aroon在进行STEM教育时有三个成功因素:第一,学科交叉;第二,全新教学实践;第三,带学生参与解决现实世界的问题。此类教学方法能够为学生提供基于项目的学习,鼓励学生成为自主学习者,从而在与他人合作时提高自己的协作技能。


对学生来说,与老师的合作不仅能够发掘学校内外存在的现实问题,而且还能够将其转化为STEM项目的重点研究问题。学生通过小组讨论来确定自己的研究问题,制定小组工作计划,进行团队合作,向老师展示团队的设计,尝试用实验的方法来系统地解决问题并证明他们的项目发明。对教师来说,可以在知识内容、学习目标、学习技能、价值观、学习过程、评价等比较关键的教育概念上给予学生理论指导,同时对学生的项目和发明创造给予操作层面的指导与支持。除此之外不需要话题宽泛的讲座来指导学生。


韩国:整合式学习

(STEAM Integration)

韩国已将艺术(因此称为STEAM)作为一种促进批判性思维的方式。其STEAM教育侧重于提高学生对科技的兴趣和认知,培养学生的STEAM素养和解决问题的能力。为实现这一目标,韩国发起了从国家到学校层面系统实施STEAM的倡议举措。在国家层面,运营示范学校将20%的STEAM相关内容整合到科学、数学、技术和家政、音乐和艺术课程的教学大纲中。同时为教师提供培训并打造教师社区,建立起STEAM教育平台,使科学相关的机构成为STEAM教育的机构。


整合式STEAM课程的框架包括以下步骤:第一步,情景联想(Context presentation)。提出一个学生可以有机会解决与他们的经历相关的问题的情况。第二步,创意设计(Creative design)。通过定义问题→生成替代解决方案→评估和选择替代方案→解决问题的步骤,让学生提出创造性的想法来解决问题。第三步,情感共鸣(Emotional touch)。为学生提供体验学习成功的机会,这不仅可以培养他们解决问题的能力,而且能够大大增强他们接受新挑战的信心。


新加坡:应用式学习

(Applied Learning)

自2014年以来,新加坡的STEM应用学习计划已在中学实施。旨在提高学生对STEM的兴趣,并鼓励学生追求相关的职业。新加坡的STEM学习更侧重于实践活动,提供与现实世界相关的挑战供学生解决。这种方法在不同学科之间建立关联,鼓励学生通过游戏和探索来学习。同时促进学生21世纪能力的发展,如协作、沟通和解决问题等技能。当学生找到问题的解决方案时,教师引导并激励他们进行下一步学习,让他们重新审视解决方案,修改各个方面并对其进行测试。在STEM项目结束时,学生们需要团队合作并运用所学知识来构建并完成一个原型解决方案。


STEM项目涵盖了新加坡的124所主流中学,项目专注于以下八个领域之一:(1)工程和机器人技术,(2)信息通信技术与编程;(3)食品科学与技术;(4)环境科学与可持续生活;(5)材料科学,(6)健康科技;(7)运输与通讯;(8)仿真与建模。学校主要工作人员与教育课程专家会讨论并最终确定定制课程的设计、开发和实施,学校会邀请工业工程师和合作伙伴到校与教师一起工作。政府提供财政支持,并派出一名STEM教育者到学校提供现场支持,如教师举办专业发展研讨会。


芬兰:创造式学习

(Creative Learning)


一群想要改变传统教学方式的教育工作者在芬兰奥卢的Yli-Ii学校开始了STEAM教育。这一举措贯穿于2017——2019年在中学实施的新国家基础教育核心课程中。新课程旨在加强学生的积极性,增加学习的意义,并通过发展创造性的学习环境和新的工作方式来促进学生获得成功的经验。


Yli-Ii学校的STEAM学习需要将多个学科与21世纪的技能相结合。它是通过一个名为Värkkäämö的学习环境来实施的,该环境促进以学生为中心的学习。该活动旨在提升学生的能力、自主性和参与度,并强调学生和教师之间的合作。学生在设计自主学习和学校的STEAM工作空间方面发挥着积极作用,他们可以在磨练自己实践技能和专业知识的同时选择适合自己的工作方法、平台和技术。与此同时,教师们合作教授跨学科科目为师生同时敞开课堂大门,并提供寻求最佳解决方案的思路。当学生在设定学习目标,学习协作和沟通技巧时能够得到老师的肯定和鼓励,他们就会变得更有学习的动力与自主性,并会学着像数学家和科学家一样思考。


建议

国家为了应对经济危机和环境挑战应运而生的STEM技能的强烈需求,需要进行教育改革才能满足。为了培养学生21世纪技能,学校需要设计情景化的课堂来呈现教学内容,并让学生在学校中体验探究和团队协作。因此在实施STEM教育时,需要有以下考虑:


第一,促进STEM教育共识达成。所有的利益相关者,包括教育部、教师、家长和学生以及非官方的教育部门,都应该对STEM教育的意义达成共识。第二,课程更新迭代。教师教学内容和学生学习材料需要及时更新,以内容为基础的课程需要转变为以能力为基础的课程,教师需要重点关注学生的批判性思维、创造力、沟通协作能力等未来的能力。教育必须与现实生活需求高度相关,并鼓励学生之间的合作。第三,提供教师职前和在职教育。教师必须具备多学科知识,并学会与其他教师合作。STEM教育中的专业发展机会将帮助教师培养学生的批判性思维、协作、解决问题和沟通技巧。这些举措必须在地方、区域和国家层面得到支持。第四,提供政府支持。政府的援助可以帮助将STEM教育扩展到所有学校。政府可以投资制定STEM课程和教师专业发展的指导方针,鼓励在STEM教育方面已经拥有良好实践的学校成为样本学校进行推广。第五,校企合作。教育系统可以与STEM教育相关的公司和研究组织合作,为教师和学生提供支持和指导。


原文链接:

https://development.asia/summary/four-case-studies-how-give-stem-education-push

作者:Jukka Tulivuori




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