常见的STEM教育的发展、特点和科学教育的改革.ppt

STEM 项目设计模式(见图2) 1.教学分析 1)教学目标;2)学习者特征;3)跨学科知识地图(学习内容)。 STEM 教育强调学习要完成真实情境中的任务，而要确保任务中包含教学目标，就需要对学习内容进行深入分析，明确所需学习的知识内容、知识内容间的结构关系和知识内容的类型。这可以通过绘制学习内容的知识地图，展示跨学科知识之间的关联，为整个课程知识均衡覆盖提供基础。 2． 学习任务设计 学习任务是整个STEM教学设计模式的核心和立足点。STEM教学是基于现实情境的，需要学习者置身于真实、非良构的学习任务。学习任务可以是问题或项目:它们均代表连续性的复杂问题，并要求学习者采取主动、建构、真实情境下的学习方式。 STEM 教学要基于前面的教学分析结果，对学习情境进行设计，使得学习问题能够与真实学习情境相融合，不处于分离或勉强合成的状态。 3． 工具与资源设计 设计适宜的学习环境和丰富的学习资源与工具是STEM教学设计必不可少的环节。学习环境设计主要包括教学中需要用到的设备、器材和各种信息化工具。 学习资源方面教师需要设计:1)了解有关学习问题的详细信息和必要的预备知识;2)学生在解决学习问题过程中可能需要查阅的信息;3)强化练习材料。 4． 学习支架设计 STEM 教师既需要保持对各个教学环节的控制、管理、帮助和指导，又需要从课堂主角变为幕后导演，成为学生意义建构的帮助者、促进者。 针对学生问题解决过程中可能遇到的困难，教师提供起支撑、承载、联结等作用的支架，是确保学生在最临近发展区内进行学习并解决问题的关键。 典型的支架包括:情境型支架，设置情境帮助进入学习;问题型支架，创设问题情境，引发思维;实验型支架，演示实验、学生实验、家庭实验等;信息型支架，包括教师已有知识、网络知识 、材料等;知识型支架，主要是提供评价和产生新的经验和信息的框架;程序型支架，是指做事的顺序;策略型支架，指在不同教学条件下，为达到不同教学效果所采用的手段和谋略;范例型支架指典型事例和范例;训练性支架指通过指导和练习强化学生认知理解，提升学生学习能力。 5． 学习活动设计 学生是在完成STEM教育项目过程中获取知识、认识客观世界的，认知与学习发生在完成任务和解决问题的过程中，是通过学习活动这一中介体完成的。 STEM 学习活动设计，就是教师根据教学目标、教学内容、教学情境灵活选择和设计学习活动，让学生通过参与活动进行学习。 6． 学习评价设计 教学评价包括形成性评价和总结性评价。 形成性评价偏向于使用量表、行为观察和知识测验等形式了解阶段性的教学成果和存在问题，及时对教学实施方案进行修改、完善。 总结性评价一般安排在教学活动告一段落后，为检验学习效果是否达到预期的教学目标而进行的评价。 7． 总结与强化练习 项目结束后需要适时进行教学总结，促进学习者将零散的知识系统化。教学总结可以由教师独立进行，也可以采取教师指导下学生小组合作汇报等形式进行。 完成教学总结后，教师应根据小组评价和自我评价结果，为学生设计一套可供选择并有针对性的补充学习材料和强化练习。 8． 项目方案试用与改进 项目实施过程中，一方面要严格按照设计的方案进行实施，确保教学方案的执行;另一方面，要根据现实教学条件和形成性评价的结果不断修订设计方案，保证灵活性。 四、从STEM教育到STEAM教育 STEAM 教育用跨学科的方法教授科学、技术、工程、艺术和数学方面的知识，引导学生适应不断更新的专业知识和快速变化的社会生活。STEAM 教育的理念可以概括为: 以数学为基础，通过工程和艺术解读科学和技术。STEAM 教育支持学生以学科整合的方式认识世界，以综合创新的形式改造世界，培养他们解决问题的创新能力。 STEAM 教育主要以基于项目的学习、问题的学习为主要教学( 学习)整合的方式认识世界，以综合创新的形式改造世界，培养他们解决问题的创新能力。STEAM教育主要以基于项目的学习、问题的学习为主要教学(学习)方式，引导学生通过合作与实践，完成主题项目和解决生活中遇到的难题。作为一种超越传统的教育模式，STEAM教育可以缩小学生现有知识技能与职业所需知识技能间的差距，提升学生的就业竟争力。 二、理解STEM教育 STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathmatics）英语首字母的缩写。STEM教育被称为是“后设学科”( Matadiscipline)。 STEM这门跨领域的学科将原本分散的四门学科集合成一个整体。这四门学科分别代表着四类素养—— 四个学科素养分别是： 科学素养