陶莹教授：STEM综合教育实践探索.pdf

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幼儿园科学技术工程数学(STEM)综合教

育实践探索

陶莹

南京师范大学教科院学前系

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1.STEM教育是什么?

2.为什么要提出早期STEM综合教育?

3.STEM教育如何在幼儿园开展?

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STEM教育兴起的背景

STEM的基本概念

STEM的教育理念

幼儿园开展STEM综合教育的构想

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什么是STEM?

英文单词首字母构成。

广义：凡属于此四个学科领域的教育，皆可称为STEM

教育；

狭义：寻求四个学科之间的相互联系与整合，将四个学

科领域作为一个整体来设计课程、开展教育。(我们探

讨狭义上的定义)

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STEM各学科之间的联系

科学：反映客观现象、物质内部结构和运动规律的系统理

论知识，工程设计的基础；

技术：严格意义上说，技术并不是一门学科。它是科学或

工程的产物，同时技术也可应用于科学研究，支持工程活

动；

工程：运用科学知识、数学知识以及技术工具的实践活动，

用于解决实际问题或是制作一个实际的产品；

数学：运用于科学、技术和工程中

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STEM备受关注的原因

社会发展趋势：科学技术对社会、对生活的影响；

国家发展战略：科学、技术、工程、数学领域的人才储备、

创新人才的培养；

未来公民素养：不仅具备科学素养，更需要设计能力和工

程思维的创造者

儿童学习规律：真实情境中、有意义的问题解决学习，是

真正促进理解、运用、迁移的学习，是有效的教学方法

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STEM教育的基本概念

科学：是有关“是什么”、“为什么”的知识，以及获取

知识的过程和方法，是“发现”客观事实和规律的过程；

技术：是有关“做什么”、“怎样做”的方法和技巧，以

及相应的工具和产品，是“发明”的过程；

工程：是运用技术进行设计、解决问题、制作产品的过程；

数学：是对数、量、形关系的研究，是解决以上问题的工

具。

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科学探究VS工程设计

科学探究的特征：基于证据；基于逻辑推理与想象；进行

解释和预测；努力识别和避免偏见；反对权威

工程设计：有目的的；基于某种需求；一系列系统性的活

动；不断重复或者更新换代；具有创造性；允许多种解决

方案

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未来科学教育新方向——从“科学探究”到“工程实践”

美国《新一代科学课程标准》(NGSS)提出“科学与工程

实践”,将科学与工程这两种活动并列。《标准》提出的科

学与工程实践能力有(K-12年级):

提出/界定(科学/工程)问题

科学问题：question(需要寻找答案的问题)

工程问题：problem(需要解决的难题)

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开发和使用模型：尤其在工程活动中更为普遍的使用

计划和执行调查

分析和解读数据

使用数学和计算思维

设计工程解决方案

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工程思维

工程活动主要培养孩子的工程思维：

提出一个问题

寻找解决方案

设计与制造

实施解决方案

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在设计和制造的过程中

学习系统的思考问题

分析各种因素

借助模型检验解决方案的可行性

了解各方面的限制(材料、成本)

优化设计

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