基于深度学习理论的STEM教育教学模式研究.pdfVIP

摘 要 STEM 教育本质为科学、技术、工程、技术的跨学科教育，设计有效的教学 模式以满足社会需求是研究 STEM 教育的重要课题。深度学习理论的兴起是时 代发展追求优质教育的结果，以深度学习理论指导 STEM 教学活动的开展、促 进 STEM 教育实现深度学习是培养 21 实际新型人才、提升我国教育质量的关 键。 本研究围绕“深度学习理论如何优化 STEM 教育教学模式、基于深度学习 理论的 STEM 教育教学模式如何、基于深度学习理论的 STEM 教学模式效果如 何”这三个问题，以设计研究、行动研究为指导，从理论和实践相结合的角度开 展相关研究活动。在综述国内外相关文献的基础上，确定深度学习理论框架、 STEM 教育内涵及教学模式核心要素，构建基于深度学习理论的 STEM 教育教 学模式。在小学开展 STEM 教育实践教学，验证基于深度学习理论的 STEM 教 育教学模式的效果并根据实际效果完善该教学模式。 研究通过对已有文献的梳理、分析，形成由深度学习核心理念、深度学习过 程模型、深度学习教学设计、深度学习评价体系组成的深度学习理论框架，确定 教学模式要素为理论基础、学习目标、学习环境、学习内容、教学活动以及学习 评价。以深度学习为理论指导、STEM 教育为实践路径、教学设计理论为分析框 架，构建基于深度学习理论的 STEM 教育教学模式，该模式包括深入理解 STEM 知识、培养深度学习能力的目标，互动良好、空间资源丰富的学习环境，设计多 维融合的学习内容，三阶段七环节的教学活动，促进学习的多元评价体系。 在构建基于深度学习理论的 STEM 教育教学模式的基础上，设计 STEM 教 学案例并进行实践教学，验证模式的而可行性和有效性。研究利用 SOLO 理论 分析学生的 STEM 学习思维导图，学生认知水平多数处于多点结构水平、关联 结构水平；将学生深度学习能力前后测数据进行成对样本 T 检验分析，学生在掌 握核心知识、批判思维与问题解决、学会学习、学习信念、团队合作、沟通交流 等方面均有提升效果；分析课后反馈问卷数据，发现学生在 STEM 学习过程中 有较好的情感体验。本研究构建的基于深度学习理论的 STEM 教育教学模式有 具有一定的可行性及有效性。 关键词：STEM 教育；深度学习；教学模式；教学实践 I Abstract The STEM is actually an kind of interdisciplinary education of science, technology, engineering and technology, whose important task is to to design an effective teaching model for meeting the requirements of the society. The development of the times and the pursuit of quality education has resulted in the rise and development of deeper learning theory. The keys of training 21 practical new talents and improving the educational quality of our nation are to guide the development of STEM teaching activities by applying deeper learning theory and to promote STEM education for realizing deeper learning. There are three questions that have been paid attention to: How to optimize and improve STEM education teaching mode with deeper learning theory