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如何以STEM教育引領(lǐng)教育未來?

作者:FM820 發(fā)布時(shí)間:

如何以STEM教育引領(lǐng)教育未來?

作者:FM820 發(fā)布時(shí)間:

摘要:STEM 教育的實(shí)踐社區(qū)將是相互協(xié)作、網(wǎng)狀化關(guān)系的系統(tǒng)。

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美國推出的《STEM 2026》報(bào)告,是專家學(xué)者針對美國國情所提出的對未來10年STEM教育的展望,對STEM教育普及具有非常明確的指向性,也提供了具體實(shí)例來幫助應(yīng)對目前STEM教育存在的挑戰(zhàn)。

《STEM 2026》旨在推進(jìn)STEM教育創(chuàng)新方面的研究和發(fā)展,并為之提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。該報(bào)告提出了6個(gè)愿景,力求在實(shí)踐社區(qū)、活動(dòng)設(shè)計(jì)、教育經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)評價(jià)、社會(huì)文化環(huán)境等方面促進(jìn) STEM 教育的發(fā)展,以確保各年齡階段以及各類型的學(xué)習(xí)者都能享有優(yōu)質(zhì)的 STEM 學(xué)習(xí)體驗(yàn),解決 STEM 教育公平問題,進(jìn)而保持美國的競爭力。?

1 網(wǎng)絡(luò)化且參與度高的實(shí)踐社區(qū)

STEM 教育的實(shí)踐社區(qū)(Communities of Practice)將是相互協(xié)作、網(wǎng)狀化關(guān)系的系統(tǒng),STEM 教育將滲透到學(xué)習(xí)者日常生活的方方面面。

教師、領(lǐng)導(dǎo)者、優(yōu)秀實(shí)踐者等各方力量,將與圖書館、博物館、學(xué)校、企業(yè)、社區(qū)組織、指導(dǎo)人員等各方面資源相整合,共同打造具有地方特色的實(shí)踐社區(qū)。

未來的實(shí)踐社區(qū)至少包含兩個(gè)目標(biāo):網(wǎng)絡(luò)化且參與度高。網(wǎng)絡(luò)化強(qiáng)調(diào)實(shí)踐社區(qū)的系統(tǒng)性,策略是可以組建專業(yè)網(wǎng)絡(luò),將教育者與創(chuàng)新者融人到實(shí)踐社區(qū)中,為所有人提供資源并提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

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2 加入特別設(shè)計(jì)的游戲和探險(xiǎn)類學(xué)習(xí)活動(dòng)

學(xué)校系統(tǒng)中一直被忽視的“做中學(xué)”恰恰在STEM教育中起到關(guān)鍵作用。

在未來10年中,學(xué)校學(xué)習(xí)的各個(gè)階段都將有意識地引入特別設(shè)計(jì)的游戲和探險(xiǎn)類活動(dòng),如引入最新的科學(xué)理念和技術(shù)并將科學(xué)競技類的比賽活動(dòng)整合到課堂活動(dòng)中。

此類活動(dòng)門檻低,容易掌握,適合包括殘疾學(xué)生、雙語學(xué)習(xí)者等所有類型的學(xué)習(xí)者。到2026年,在各類STEM 主題的課堂活動(dòng)中,學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的欲望將激發(fā)他們對 STEM 學(xué)習(xí)的好奇心;在與他人共同學(xué)習(xí)和思考的過程中,學(xué)習(xí)者將收獲歸屬感并學(xué)會(huì)以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式來解決現(xiàn)實(shí)世界的問題和挑戰(zhàn)。

3 用跨學(xué)科方法解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn)

“大挑戰(zhàn)”(Grand Challenges)指的是當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、國家層面或者全球范圍內(nèi)還未解決的問題,如節(jié)水或改善水質(zhì)問題;如何更好地了解人類大腦;發(fā)現(xiàn)預(yù)防、治療腦疾病或損傷的新方法等。

用跨學(xué)科方法解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn)至少強(qiáng)調(diào)3個(gè)特點(diǎn):

一是整合性,即將 STEM 學(xué)科之間以及與非 STEM 學(xué)科之間的分界打破;

二是與實(shí)際生活相結(jié)合,在學(xué)習(xí)過程中加入“大挑戰(zhàn)”任務(wù),以幫助學(xué)生們更好理解 STEM 與生活之間的相通性,看到 STEM 在實(shí)際生活中的價(jià)值,為自己和他人造福;

三是公平性,即在 STEM 學(xué)習(xí)過程中融入多元化的學(xué)生群體(異質(zhì)性),特別關(guān)注女性學(xué)習(xí)者、少數(shù)民族、低收入或殘疾的學(xué)生等。

美國將會(huì)通過有效的機(jī)制來支持學(xué)生獲得跨學(xué)科解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn),以確保所有學(xué)生可公平地獲得優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn),并將跨文化、跨專業(yè)合作的方法和內(nèi)容引入到STEM教學(xué)中。

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4 創(chuàng)新技術(shù)支持的靈活且包容的學(xué)習(xí)空間

在組織、裝備和獲取信息方面為教育者和學(xué)習(xí)者提供更為靈活的空間,包括傳統(tǒng)教室、自然世界、創(chuàng)客空間以及通過虛擬現(xiàn)實(shí)手段或基于技術(shù)的平臺等,以加強(qiáng)學(xué)習(xí)者的 STEM 體驗(yàn)。

未來的 STEM 教育會(huì)利用翻轉(zhuǎn)課堂和技術(shù)支持的工具,來創(chuàng)造更具靈活性和包容性的學(xué)習(xí)空間,并建立有效機(jī)制以確保獲得和使用這些方法和工具的公平性。

《STEM 2026》報(bào)告中提到,未來可能顛覆 STEM 課堂的六類技術(shù):

①在線協(xié)作工具

②在線混合的教育環(huán)境

③沉浸式媒體

④仿真游戲

⑤智能導(dǎo)師系統(tǒng)

⑥增強(qiáng)與虛擬現(xiàn)實(shí)

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5 創(chuàng)新且具操作性的學(xué)習(xí)評價(jià)

在之后的20年里,學(xué)習(xí)評價(jià)的重點(diǎn)將是學(xué)習(xí)者的持續(xù)學(xué)習(xí)能力、個(gè)人素養(yǎng)、學(xué)術(shù)探究能力以及終身技能學(xué)習(xí)等方面。

報(bào)告指出:未來的學(xué)習(xí)評價(jià)將具有可操作性。采用不會(huì)過多占用課堂時(shí)間的形成性評價(jià),能夠?yàn)榻逃邘韺W(xué)習(xí)者的真實(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),像安排學(xué)習(xí)觀察者、根據(jù)學(xué)生作業(yè)集評分、學(xué)生展示等都是較好的操作性強(qiáng)的形成性評價(jià)方式。

此外,學(xué)習(xí)評價(jià)需要?jiǎng)?chuàng)新。隨著技術(shù)的引入,像電子徽章、教育游戲、實(shí)時(shí)評估等,都是學(xué)習(xí)評價(jià)的創(chuàng)新實(shí)踐。其中,實(shí)時(shí)評估通過識別有意義的行為模式,可幫助教育者根據(jù)學(xué)習(xí)評價(jià)結(jié)果調(diào)整教學(xué)。

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6 促進(jìn)多元化且多機(jī)遇的社會(huì)文化環(huán)境

未來 STEM 的社會(huì)文化環(huán)境,將是多元化且多機(jī)遇的。采取的策略是:

一方面,促進(jìn)社會(huì)多元文化交融,提升包容性,逐漸減少隱性偏見,尤其是在性別、種族、人種等方面;

另一方面,為了能夠有效消除人們對 STEM 的歷史偏見,減少因偏見所造成的發(fā)展阻力,美國將在媒體影視形象創(chuàng)作、軟件游戲開發(fā)等方面,宣傳對 STEM 教育的正確認(rèn)識觀,在 STEM 教具開發(fā)方面,注重描繪種族、文化和性別等身份多樣性問題。

小 結(jié)

該報(bào)告對我國的STEM教育發(fā)展規(guī)劃和研究定位具有非常深遠(yuǎn)的借鑒意義。我國在重視STEM教育發(fā)展的同時(shí),應(yīng)該思考如何為STEM教育提供創(chuàng)新的、健康的發(fā)展環(huán)境和機(jī)遇。

需要考慮在國家層面規(guī)劃未來STEM教育的課程設(shè)置方式、師資培養(yǎng)模式和教育創(chuàng)新模式,增加學(xué)科融合的正式和非正式探究類課程類型,幫助學(xué)生沖破現(xiàn)有分科教學(xué)的局限性,學(xué)會(huì)多學(xué)科解決問題的方法,以培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)問題的能力、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。

另外,還需要思考STEM教育的推廣和規(guī)?;?,增加社會(huì)參與路徑、 宣傳力度和資金投入,將STEM教育和學(xué)校教育、創(chuàng)客教育、實(shí)踐社區(qū)等方面結(jié)合起來,促進(jìn)STEM教育的參與性、共享性和普及性。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“FM820”,來源STEM未來計(jì)劃、浙江STEAM云中心。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn),不代表芥末堆立場。

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