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摘 要:广州市荔湾区较早地在基于综合实践活动的STEM教育领域开始了实践探索,在“STEM试点校”与相关课题引领下,与未来学校建设相互借力。荔湾区STEM教育在观念传播、师资培养、硬件设施建设、课程开发等方面成效显著,为继续提升区域STEM教育质量,荔湾区还应重视转变一线教育工作者的教学观念,打造并持续完善“智库—高校—社会·企业”STEM生态系统,发挥STEM教育在教育综合改革全局中的引领作用,立足广州实际体现荔湾特质,盘活学校特色,鼓励学校大胆创新,从而推动区域STEM教育的长足发展。
关键词:STEM教育;综合实践活动;STEM课程建设;创新型人才培养
中图分类号:G633.98 文献标识码:A 收稿日期:2019-10-19 文章编号:1674-120X(2020)11-0074-02
进入21世纪后,特别是近几年来,科技创新成为驱动人类文明变革的基础性、决定性力量。影响深远的“贸易战”背后,是国家科技创新之间的角逐,培养大批拔尖的创新人才和高科技人才,已经成为各国共同面临的重大课题和应对未来社会复杂挑战的关键因素。在这种大背景下,倡导多学科融合、注重创新精神和实践能力培养的STEM(科学、技术、工程与数学)教育被世界各国视为保持国家竞争力的重要手段,在许多国家被提升到了国家战略高度。
一、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育进展
荔湾区为落实教育部于2017年印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》,找准STEM教育本土化的切入口,将综合实践活动与STEM教育结合,跨学科实践课程渗透STEM教育理念,通过探究、服务、制作、体验等方式,培养学生创新精神和实践能力,使教育教学取得了显著进展。
(一)STEM教育观念得到认同
荔湾区中小学教师越来越认同“具有跨学科特征的综合实践活动是实施STEM教育的有效途径”这一观念,在STEM教育实施过程中,能够将自己定位为学生分享型学习的协助者;在综合实践活动和STEM教育的整合过程中,大多数教师能够有意识地设计培养学生批判性思维、创造性思维、科学思维、计算思维、设计思维、量化思维等思维的学习任务,并能够将综合实践活动与STEM教学内容、目标进行有机整合,根据STEM教学情境,选择使用恰当的教学策略和技术方法。
(二)STEM师资建设起步顺利
在区域层面开展STEM师资培训的同时,学校层面也积极提升教师的STEM素养。有的学校借助自身优势开展了校本培训,组织各学科教师开设STEM教育圆桌论坛;有的学校则与高校合作开展师资培训,如乐贤坊小学、坑口小学与北京师范大学、华南师范大学等高校开展合作,利用这些高校的资源开展STEM师资培训,为后续教育教学活动打下了良好的基础。
(三)STEM教育硬件设施不断完善
不少学校科学规划、做好硬件设施布局,为STEM教育的长远发展打下了基础。如广州市第一中学初步建成了低成本的实验室“原点创客空间”,该实验室分设3D打印制作区、电子制作区、机械加工区、讨论区、展览区、测试区、材料间等多个功能区。此外,该校还建成了能容纳54名学生同时使用的电子技术室、智能硬件技术室、化工技术探究室、食品技术探究室。
(四)STEM教育课程建设遍地开花
荔湾区各申报区域STEM教育课程开发项目的学校立足本校实际,与高校、企业合作,开展了有效探索。例如,龙津小学立足校园文化,以“国医、国学、国艺、国粹”龙文化课程为项目引导,以综合实践活动课程为载体,开展了STEM教育课程探索;花地中学与艾迪STEAM课程开发公司合作开发STEAM课程,面向没有电学基础的初一学生,通过小组活动“制作闪烁灯”,学生每一个方面的能力都得到了锻炼;乐贤坊小学组建STEM社团,邀请地质领域资深教师到校开展《地球探索》《神经元智造家案例》等课程的研发工作。一系列STEM课程开发项目的有效实施,提升了区域STEM教育的动力与活力。
二、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育特征
广州市有关于STEM教育的规划及荔湾区对未来学校的探索作为实践支撑,起点高、资源足是推进荔湾区STEM教育进程的独到优势。总结荔湾区STEM教育的特征,主要包括以下几点:
(一)“STEM试点校”与相关课题发挥引领作用
荔湾区借助广州市STEM教育规划,积极申报STEM教育试点校与相关课题,短短两年时间便在STEM教育方面取得了突出成效。其市区一级的顶层设计是一大优势,相对国内其他地区,如此科学、全面、客观并突出重点地开展STEM教育规划工作,也是不多见。
(二)未来学校建设与STEM教育相互借力
在未来学校建设的基础上推动STEM教育,是荔湾区开展STEM教育的又一大优势。未來学校的理念为中小学教育工作者提供了充分的想象空间,个性化教学、个性化学习、小组合作学习等理念与STEM教育又有诸多交集之处。未来学校建设与STEM教育相得益彰,相互促进。不少学校在推进未来学校建设的同时,在STEM教育课程设置、STEM师资培训方面取得了显著进展。
(三)综合实践活动带动STEM课程建设
如前所述,无论是学校与企业、高校联合开发STEM课程,抑或基于校本特色开发STEM课程,以综合实践活动为主要形式是荔湾区各学校开展STEM课程建设的共同特征。STEM教育强调跨学科整合,荔湾区绝大多数学校开展了科学、技术、工程、数学以及语文、历史、地理融合式教学活动。“项目式学习”“综合运用多学科知识教学”成为学校开展STEM教育的共识。
三、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育反思
总体而言,荔湾区基于综合实践活动的STEM教育实践顺应了中小学试点校教育创新的趋势,在全国范围内走在了前列,但仍存在不少待解决的问题。首先,部分教师对STEM教育理念认识不清,不能独立设计开发STEM课程,在实施基于综合实践活动的STEM教育活动过程中,不重视教学策略的研究,不重视实践活动的反思与优化等,教师的STEM素养有待提升。其次,区域STEM教育还存在师资短缺问题,有些学校的物理、化学、生物实验员,甚至是综合实践课程的教师全部由专职教师兼任,影响了课题研究开展以及STEM课程开发的进度与质量。再次,在工程和技术教学中,怎样让活动的素材更真实,怎样让活动的资料更完备,怎样让学生的创意物化,关于这些问题的解决方案还比较缺失。最后,部分学校STEM教育的知识分科割裂比较严重,学科联系较为单一,综合应用程度不高。以上都成为阻碍荔湾区STEM教育深化发展的绊脚石。 四、提升荔湾区STEM教育质量的策略探讨
(一)重视一线教育工作者教学观念的转变
深入开展STEM教育需要每一位置身其中的教育工作者全身心投入“做中学”中。毫无疑问,STEM教育强调跨学科学习、综合性教学,在给学生带来新挑战的同时,也给学科教师带来了新课题。围绕同一个项目,既有跨越不同学段的纵向教学,又有不同学科之间的横向联系,一线教育工作者只有转变教学观念,既遵从区域规划,又面向本校实际开展好“做中学”,才能使专业素养得以提升。
(二)打造并完善“智库—高校—社会·企业” STEM生态系统
目前,荔湾区学校基本上都是遵循“上级规划—课题立项—课题申报—执行课题—课题评价”的步骤来实施STEM教育,与智库的互动仅限于有限的专家指导,与企业的互动也仅限于企业为之提供设备。鉴于STEM教育的开放性、发展性,荔湾区中小学与智库、高校、社会企业之间的互动需要更加立体化。首先,学校可依照“中国STEM教育2029行动计划”,申报领航学校,培养种子教师,借助智库的力量,与全国各地的同行沟通交流,并及时借鉴国际上已有的先进做法。其次,继续鼓励中学与高校互动联合,共建实验室,通过联合开展研究,及时发现在STEM领域内有天赋、有资质的学生,及早将此类学生纳入高校招生范围并对其重点培养。再次,充分利用沿海开放城市的优势,与先进国企、外企开展有效互动,实行“基于工作的学习”, 帮助学生实现创意物化的同时,让学生近距离感知企业生产的综合性与真实性。此外,还需将学校STEM教育推向社会,让利益相关者如家长、企业、博物馆、媒体等参与进来,共同发挥聪明才智。
(三)发挥STEM教育在教育综合改革全局中的引领作用
广州已经实现了教育高位均衡,进一步开展教育改革,理当以提升教育质量为目标,以彰显教育创新为使命。STEM教育的深入实施,使得“深度学习”“走班制教学”“项目式学习”“计算机技能培养”等教育改革术语或教育改革观念深入人心,并持续发挥深远的作用。因此,后续工作理应进一步完善STEM教育的各项举措,发挥好新科技驱动下的STEM教育在教改全局中的引领作用。
(四)立足广州实际,体现广州特色下的荔湾特质
荔湾区应借力粤港澳大湾区建设之机遇,发挥近水楼台的地理优势,利用好香港、澳门地区的STEM教育资源。荔湾区作为中国教育科学研究院教育综合改革实验区,多年來已经形成“国家教育智库—区域教育改革”合作的态势,荔湾区教育当“百尺竿头,更进一步”,进一步体现广州特色下的荔湾特质。
(五)盘活学校特色,鼓励学校大胆创新
在我国教育改革语境中,近几年的教育改革往往强调“一校一品”,但凡校园文化、校本课程、学校国际理解教育,以及“让教育家办学”的理念等,无一不打上学校自身特色的烙印,STEM教育也不例外。每所学校的基础不同,文化积淀不同,学校STEM教育从理念到课程安排再到实践也有所不同。这就要求学校方面自主发展,立足学校育人本位,做好STEM教育设计。
参考文献:
[1]李 杨.STEM 教育视野下科学课程的构建[D].浙江:浙江师范大学,2014.
[2]郭元祥.综合实践活动课程与教学论[M]. 北京:人民教育出版社,2013.
关键词:STEM教育;综合实践活动;STEM课程建设;创新型人才培养
中图分类号:G633.98 文献标识码:A 收稿日期:2019-10-19 文章编号:1674-120X(2020)11-0074-02
进入21世纪后,特别是近几年来,科技创新成为驱动人类文明变革的基础性、决定性力量。影响深远的“贸易战”背后,是国家科技创新之间的角逐,培养大批拔尖的创新人才和高科技人才,已经成为各国共同面临的重大课题和应对未来社会复杂挑战的关键因素。在这种大背景下,倡导多学科融合、注重创新精神和实践能力培养的STEM(科学、技术、工程与数学)教育被世界各国视为保持国家竞争力的重要手段,在许多国家被提升到了国家战略高度。
一、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育进展
荔湾区为落实教育部于2017年印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》,找准STEM教育本土化的切入口,将综合实践活动与STEM教育结合,跨学科实践课程渗透STEM教育理念,通过探究、服务、制作、体验等方式,培养学生创新精神和实践能力,使教育教学取得了显著进展。
(一)STEM教育观念得到认同
荔湾区中小学教师越来越认同“具有跨学科特征的综合实践活动是实施STEM教育的有效途径”这一观念,在STEM教育实施过程中,能够将自己定位为学生分享型学习的协助者;在综合实践活动和STEM教育的整合过程中,大多数教师能够有意识地设计培养学生批判性思维、创造性思维、科学思维、计算思维、设计思维、量化思维等思维的学习任务,并能够将综合实践活动与STEM教学内容、目标进行有机整合,根据STEM教学情境,选择使用恰当的教学策略和技术方法。
(二)STEM师资建设起步顺利
在区域层面开展STEM师资培训的同时,学校层面也积极提升教师的STEM素养。有的学校借助自身优势开展了校本培训,组织各学科教师开设STEM教育圆桌论坛;有的学校则与高校合作开展师资培训,如乐贤坊小学、坑口小学与北京师范大学、华南师范大学等高校开展合作,利用这些高校的资源开展STEM师资培训,为后续教育教学活动打下了良好的基础。
(三)STEM教育硬件设施不断完善
不少学校科学规划、做好硬件设施布局,为STEM教育的长远发展打下了基础。如广州市第一中学初步建成了低成本的实验室“原点创客空间”,该实验室分设3D打印制作区、电子制作区、机械加工区、讨论区、展览区、测试区、材料间等多个功能区。此外,该校还建成了能容纳54名学生同时使用的电子技术室、智能硬件技术室、化工技术探究室、食品技术探究室。
(四)STEM教育课程建设遍地开花
荔湾区各申报区域STEM教育课程开发项目的学校立足本校实际,与高校、企业合作,开展了有效探索。例如,龙津小学立足校园文化,以“国医、国学、国艺、国粹”龙文化课程为项目引导,以综合实践活动课程为载体,开展了STEM教育课程探索;花地中学与艾迪STEAM课程开发公司合作开发STEAM课程,面向没有电学基础的初一学生,通过小组活动“制作闪烁灯”,学生每一个方面的能力都得到了锻炼;乐贤坊小学组建STEM社团,邀请地质领域资深教师到校开展《地球探索》《神经元智造家案例》等课程的研发工作。一系列STEM课程开发项目的有效实施,提升了区域STEM教育的动力与活力。
二、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育特征
广州市有关于STEM教育的规划及荔湾区对未来学校的探索作为实践支撑,起点高、资源足是推进荔湾区STEM教育进程的独到优势。总结荔湾区STEM教育的特征,主要包括以下几点:
(一)“STEM试点校”与相关课题发挥引领作用
荔湾区借助广州市STEM教育规划,积极申报STEM教育试点校与相关课题,短短两年时间便在STEM教育方面取得了突出成效。其市区一级的顶层设计是一大优势,相对国内其他地区,如此科学、全面、客观并突出重点地开展STEM教育规划工作,也是不多见。
(二)未来学校建设与STEM教育相互借力
在未来学校建设的基础上推动STEM教育,是荔湾区开展STEM教育的又一大优势。未來学校的理念为中小学教育工作者提供了充分的想象空间,个性化教学、个性化学习、小组合作学习等理念与STEM教育又有诸多交集之处。未来学校建设与STEM教育相得益彰,相互促进。不少学校在推进未来学校建设的同时,在STEM教育课程设置、STEM师资培训方面取得了显著进展。
(三)综合实践活动带动STEM课程建设
如前所述,无论是学校与企业、高校联合开发STEM课程,抑或基于校本特色开发STEM课程,以综合实践活动为主要形式是荔湾区各学校开展STEM课程建设的共同特征。STEM教育强调跨学科整合,荔湾区绝大多数学校开展了科学、技术、工程、数学以及语文、历史、地理融合式教学活动。“项目式学习”“综合运用多学科知识教学”成为学校开展STEM教育的共识。
三、荔湾区基于综合实践活动的STEM教育反思
总体而言,荔湾区基于综合实践活动的STEM教育实践顺应了中小学试点校教育创新的趋势,在全国范围内走在了前列,但仍存在不少待解决的问题。首先,部分教师对STEM教育理念认识不清,不能独立设计开发STEM课程,在实施基于综合实践活动的STEM教育活动过程中,不重视教学策略的研究,不重视实践活动的反思与优化等,教师的STEM素养有待提升。其次,区域STEM教育还存在师资短缺问题,有些学校的物理、化学、生物实验员,甚至是综合实践课程的教师全部由专职教师兼任,影响了课题研究开展以及STEM课程开发的进度与质量。再次,在工程和技术教学中,怎样让活动的素材更真实,怎样让活动的资料更完备,怎样让学生的创意物化,关于这些问题的解决方案还比较缺失。最后,部分学校STEM教育的知识分科割裂比较严重,学科联系较为单一,综合应用程度不高。以上都成为阻碍荔湾区STEM教育深化发展的绊脚石。 四、提升荔湾区STEM教育质量的策略探讨
(一)重视一线教育工作者教学观念的转变
深入开展STEM教育需要每一位置身其中的教育工作者全身心投入“做中学”中。毫无疑问,STEM教育强调跨学科学习、综合性教学,在给学生带来新挑战的同时,也给学科教师带来了新课题。围绕同一个项目,既有跨越不同学段的纵向教学,又有不同学科之间的横向联系,一线教育工作者只有转变教学观念,既遵从区域规划,又面向本校实际开展好“做中学”,才能使专业素养得以提升。
(二)打造并完善“智库—高校—社会·企业” STEM生态系统
目前,荔湾区学校基本上都是遵循“上级规划—课题立项—课题申报—执行课题—课题评价”的步骤来实施STEM教育,与智库的互动仅限于有限的专家指导,与企业的互动也仅限于企业为之提供设备。鉴于STEM教育的开放性、发展性,荔湾区中小学与智库、高校、社会企业之间的互动需要更加立体化。首先,学校可依照“中国STEM教育2029行动计划”,申报领航学校,培养种子教师,借助智库的力量,与全国各地的同行沟通交流,并及时借鉴国际上已有的先进做法。其次,继续鼓励中学与高校互动联合,共建实验室,通过联合开展研究,及时发现在STEM领域内有天赋、有资质的学生,及早将此类学生纳入高校招生范围并对其重点培养。再次,充分利用沿海开放城市的优势,与先进国企、外企开展有效互动,实行“基于工作的学习”, 帮助学生实现创意物化的同时,让学生近距离感知企业生产的综合性与真实性。此外,还需将学校STEM教育推向社会,让利益相关者如家长、企业、博物馆、媒体等参与进来,共同发挥聪明才智。
(三)发挥STEM教育在教育综合改革全局中的引领作用
广州已经实现了教育高位均衡,进一步开展教育改革,理当以提升教育质量为目标,以彰显教育创新为使命。STEM教育的深入实施,使得“深度学习”“走班制教学”“项目式学习”“计算机技能培养”等教育改革术语或教育改革观念深入人心,并持续发挥深远的作用。因此,后续工作理应进一步完善STEM教育的各项举措,发挥好新科技驱动下的STEM教育在教改全局中的引领作用。
(四)立足广州实际,体现广州特色下的荔湾特质
荔湾区应借力粤港澳大湾区建设之机遇,发挥近水楼台的地理优势,利用好香港、澳门地区的STEM教育资源。荔湾区作为中国教育科学研究院教育综合改革实验区,多年來已经形成“国家教育智库—区域教育改革”合作的态势,荔湾区教育当“百尺竿头,更进一步”,进一步体现广州特色下的荔湾特质。
(五)盘活学校特色,鼓励学校大胆创新
在我国教育改革语境中,近几年的教育改革往往强调“一校一品”,但凡校园文化、校本课程、学校国际理解教育,以及“让教育家办学”的理念等,无一不打上学校自身特色的烙印,STEM教育也不例外。每所学校的基础不同,文化积淀不同,学校STEM教育从理念到课程安排再到实践也有所不同。这就要求学校方面自主发展,立足学校育人本位,做好STEM教育设计。
参考文献:
[1]李 杨.STEM 教育视野下科学课程的构建[D].浙江:浙江师范大学,2014.
[2]郭元祥.综合实践活动课程与教学论[M]. 北京:人民教育出版社,2013.