STEM教育理念与跨学科整合模式.pptx

STEM教育理念与跨学科整合模式

目录CATALOGUE01STEM教育的起源与发展02STEM教育的核心特征03STEM课程的跨学科整合模式04跨学科整合的基本取向05跨学科整合的项目设计

Part01STEM教育的起源与发展

20世纪50年代，美国提出科学素养概念，认为提升国民科学素养是增强国家综合实力的关键。

随着科学知识体系稳定和技术工程发展，技术素养进入公众视野，STEM教育逐渐形成。从科学素养到STEM素养20世纪90年代，美国国家科学基金会首次使用STEM描述相关事件、政策和项目。

2001年后，STEM逐渐取代SMET，成为科学、技术、工程和数学教育的统称。

奥巴马总统执政后，STEM教育被提升到新的层次，政府和企业界共同推动其发展。STEM教育的发展历程STEM教育的起源

社会参与盖茨基金会和纽约卡内基公司支持企业CEO创建“变革方程”公益机构，推动STEM教育改革。

英国政府投入专项经费，促进企业职工参与学校STEM教育。政府推动美国政府通过立法和政策支持STEM教育，如《国家竞争力法》和《美国振兴及投资法案》。

白宫和教育部提出STEM国家人才培育策略，推动各州STEM创新网络合作和教师培训。PART01PART02STEM教育的推广

Part02STEM教育的核心特征

01知识融合STEM教育强调打破学科界限，将科学、技术、工程和数学知识整合为一个有机整体。

通过跨学科教学，培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。02真实世界应用STEM教育关注真实世界中的问题，让学生在解决实际问题的过程中学习知识。

例如，通过设计太阳能小车项目，将科学、技术和工程知识融合在一起。跨学科性

STEM教育通过设计有趣、具有挑战性的问题和活动，激发学生内在的学习动机。

例如，将STEM教育内容游戏化，让学生在探索和目标导向的学习中获得成就感。激发学习动机游戏化学习可以发展学生的团队技能，教授交叉课程概念，提高教育产出。

芬兰大学和美国北伊利诺伊大学合作开展基于游戏的STEM教育，取得了良好的效果。游戏化学习趣味性

STEM教育强调学生通过动手操作和实践来学习知识，而不仅仅是通过理论学习。

例如，学生通过搭建乐高组件测试相关原理，将抽象的物理知识与实际生活连接起来。动手实践学生在参与和体验知识获取的过程中，不仅获得结果性知识，还习得过程性知识。

这种体验性学习方式对学生未来的工作和生活产生深远影响。过程性知识体验性

STEM教育强调将知识还原于丰富的生活情境中，让学生在真实情境中应用知识。

例如，教师设计基于真实生活情景的项目，让学生在解决问题的过程中获得知识。知识情境化应用情境性问题的解决让学生体验真实生活，获得社会性成长，提高知识迁移运用的能力。社会性成长情境性

STEM教育强调在群体协同中进行知识建构，学生需要与他人交流和讨论来完成任务。

例如，学生以小组为单位共同搜集和分析学习资料，提出和验证假设。小组合作小组学习的评价以小组成员的共同表现为参考，而不是根据个人表现进行独立评价。评价方式协作性

设计是认知建构的过程，学生通过设计可以更好地理解完成的工作，解决开放性问题。认知建构STEM教育要求学生通过设计作品来促进知识的融合与迁移运用。

设计作品是获得成就感的重要方式，也是激发学习动机和保持学习好奇心的重要途径。设计作品设计性

在STEM教育中加入“Art”学科，强调艺术与人文属性。

例如，在教学中增加科学、技术或工程的发展历史，提高学生对STEM与生活联系的理解。STEAM教育在对学生设计作品的评价中加入审美维度，提高学生作品的艺术性和美感。审美评价艺术性

01科学原则STEM教育促进学生按照科学的原则设计作品，基于证据验证假设。

例如，学生在设计作品时需要遵循科学和数学的严谨规律。02STEM教育强调培养学生的科学精神和科学理性，促进知识向真实生活的迁移。科学精神实证性

技术作为认知工具无缝融入教学环节，培养学生运用技术解决问题的能力。02STEM教育强调学生要具备技术素养，了解技术应用和发展过程。

例如，利用技术手段激发和简化学生的创新过程，让创意得到分享和传播。01技术素养技术作为认知工具技术增强性

Part03STEM课程的跨学科整合模式

相关课程模式将各科目仍保留为独立学科，但各科目教学内容的安排注重彼此间的联系。

例如，物理课需要学生预先掌握数学概念，数学和物理教师通过沟通协调课程安排。课程安排协调相关课程模式对教师来说比较熟悉，但需要各学科教师之间密切协商与交流。优势与挑战相关课程模式

0102知识整合广域课程模式取消了学科间的界限，将所有学科内容整合到新的学习领域。

例如，通过设计太阳能小车项目，将科学、技术和工程等STEM学科知识整合在一起。优势与挑战广域课程模式打破了学科间的界限，通过