STEM教育在河北省的理論與實(shí)踐研究

李墨　顏麗　文晶晶　孟榮　曹敏

摘 要：STEM教育能夠?qū)⒖茖W(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科交叉融合，同時(shí)強(qiáng)調(diào)多學(xué)科融合，幫助學(xué)生在打好基礎(chǔ)的同時(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神以及實(shí)踐能力，有助于創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)。STEM教育理論以及其在教學(xué)過程中的實(shí)踐，都具有一定的教育價(jià)值?；诖?，本文對STEM教育在河北省的理論與實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了分析和探究。

關(guān)鍵詞：河北省;STEM教育;理論;實(shí)踐研究

新時(shí)期，河北省大力推行STEM教育，將STEM教育擺在教學(xué)的突出位置，先后制定了各項(xiàng)關(guān)于STEM教育的相關(guān)政策，旨在通過努力幫助更多的學(xué)生獲得更加優(yōu)質(zhì)的教育。當(dāng)前我國也十分重視STEM教育，運(yùn)用整合的教育視角去研究該教育，同新時(shí)期對于人才的需要相掛鉤，跨學(xué)科進(jìn)行STEM教育的整合。注重依靠STEM教育中的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，去解決實(shí)際問題，教給同學(xué)們應(yīng)用概念，運(yùn)用技能，培養(yǎng)他們發(fā)掘規(guī)律、尋找聯(lián)系的能力，以及跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)。這同河北省新時(shí)期推行的“新課改”也具有一致性。

一、STEM教育的理論研究

STEM教育是基于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科之間關(guān)系，綜合各個(gè)學(xué)科的特點(diǎn)，將知識(shí)獲取、方法和工具的利用還有創(chuàng)新生產(chǎn)過程有機(jī)的統(tǒng)起來。不僅能夠綜合這四門學(xué)科的知識(shí)，還能夠融合其他不同的學(xué)科，將不同的精神內(nèi)涵得以體現(xiàn)，是一種多元學(xué)科文化的融合創(chuàng)新。STEM教育具有真實(shí)情境、跨學(xué)科融合、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、評價(jià)遷移等特征，能夠?yàn)橥瑢W(xué)們提供更深層次的學(xué)習(xí)。

STEM教育具有非預(yù)測性及非零碎性知識(shí)片段的真實(shí)情境，能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)習(xí)更有代入感和沉浸感，將知識(shí)背景更加立體的展現(xiàn)出來;STEM教育能夠沖破學(xué)科之間的障礙，運(yùn)用融合的理念去解決問題，將很多大腦不認(rèn)知的區(qū)域激活，構(gòu)建了更多跨學(xué)科的體系，各個(gè)學(xué)科知識(shí)也能夠不斷的被理解以及遷移運(yùn)用，策略性知識(shí)和陳述性知識(shí)也能夠得到進(jìn)一步碰撞，產(chǎn)生新的火花;項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過程中，參與者能夠結(jié)合原有的認(rèn)知，去運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)，將生活實(shí)際和課本的上的知識(shí)更好結(jié)合起來;依靠形成性評價(jià)以及過程性評價(jià)的方式，可以對項(xiàng)目式學(xué)習(xí)做評價(jià)，同時(shí)根據(jù)評價(jià)結(jié)果去做好反饋并及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，為后續(xù)開展項(xiàng)目式活動(dòng)提供一定的參考經(jīng)驗(yàn)。

二、STEM教育的實(shí)踐研究

STEM教育的實(shí)踐性非常的強(qiáng)，這主要體現(xiàn)在STEM教育本身，將技術(shù)和工程兩大學(xué)科放在和科學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)科同等的教學(xué)位置，工程中的工程設(shè)計(jì)還有工思維習(xí)慣還會(huì)影響學(xué)生解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。另外，實(shí)踐性也體現(xiàn)在具體的課程之后，有效的課程組織以及過硬的教學(xué)設(shè)施，能夠促進(jìn)知識(shí)向?qū)嵺`關(guān)注方面的轉(zhuǎn)變，同時(shí)強(qiáng)調(diào)將活動(dòng)作為教學(xué)的基礎(chǔ)，基于問題去進(jìn)行學(xué)習(xí)，獲得更多的課堂經(jīng)驗(yàn)。另外，河北省在進(jìn)行STEM教育實(shí)踐的過程中，也建立起了師生交往的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了教師和學(xué)生的平等對話，師生交往過程中獲得了更多的知識(shí)，激發(fā)出更多的創(chuàng)造靈感。

（一）課程設(shè)計(jì)

河北省當(dāng)前所開展的STEM教育，多是國外購買，是國外依據(jù)其自身的教育狀況所開發(fā)和運(yùn)用的課程，另外一種就是由自身學(xué)校的信息技術(shù)教師，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)和利用的，且當(dāng)前這種形式是比較常見的。由于國外的課程不僅價(jià)格昂貴，且很多知識(shí)并不完全適用于國內(nèi)的學(xué)習(xí)者，教師在使用過程中，還需要做好學(xué)習(xí)培訓(xùn)，為STEM教育的正常運(yùn)行使用造成了一些困擾，所以當(dāng)前我省的教育工作者還需要著重做好STEM教育的課程設(shè)計(jì)。

基于STEM教育的設(shè)計(jì)，在課程內(nèi)容的選擇上，河北省可以進(jìn)一步做好數(shù)學(xué)和工程這兩大學(xué)科的融合，更加充分的考慮實(shí)踐性，并且將知識(shí)之間的聯(lián)系性體現(xiàn)出來，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多的機(jī)會(huì)去運(yùn)用自身所學(xué)的知識(shí)與技能去解決問題。結(jié)合科學(xué)方面的知識(shí)，從科學(xué)課程的角度整合技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等方面的內(nèi)容，構(gòu)建綜合性的STEM課程。同時(shí)，可以通過我國的數(shù)理化等課程的考察來選擇科學(xué)課程的內(nèi)容及范圍。

（二）科學(xué)教學(xué)策略

首先，STEM教育的教學(xué)策略在實(shí)踐中，體現(xiàn)出非常強(qiáng)的實(shí)踐性，像一般性的探究性教學(xué)：注重教師引導(dǎo)學(xué)生去自主、合作的去進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，去掌握教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，同學(xué)們在教學(xué)過程中的主體地位得到了非常好的體現(xiàn)。通過情境創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)思考、討論交流、合作總結(jié)提升等方式，去更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)。

其次，進(jìn)行整合性的探究性教學(xué)，這一教學(xué)模式也是將學(xué)生作為教學(xué)的中心，整合性的進(jìn)行學(xué)習(xí)。首先是參與階段，該階段主要是為了吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們?nèi)ニ伎迹忍岢鲆粋€(gè)問題，之后請同學(xué)們展開思考，構(gòu)建一個(gè)可行性的方案或是對問題的解釋;之后去進(jìn)行探索，主要是請學(xué)生去進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，并且將組織和調(diào)查到的信息進(jìn)行有效的組織。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生可以通過建立其STEM教育中學(xué)科和其他學(xué)科之間的可聯(lián)系，之后選擇合適的方式去回答這些問題;之后對自己探索和分析出的內(nèi)容進(jìn)行解釋，依靠口語分析、數(shù)據(jù)解釋、溝通交流等手段，去進(jìn)行分析交流;之后做好延伸，去做進(jìn)一步的探索;最后要做好評估。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，教師和學(xué)生都有非常明確的分工，教師一直承擔(dān)的是指導(dǎo)者的角色，引導(dǎo)學(xué)生對主題內(nèi)容去進(jìn)行有效探索，開展后續(xù)的研究。

除此之外，河北省還需要制訂科學(xué)的教學(xué)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，更好地發(fā)揮出評價(jià)的改進(jìn)功能，創(chuàng)新評價(jià)方式，通過自評互評等多種方式，注重改進(jìn)和激勵(lì)的評價(jià)，關(guān)注學(xué)生天態(tài)度和情感的體驗(yàn)，促進(jìn)他們的進(jìn)步和發(fā)展。

三、結(jié)語

綜上所述，河北省的STEM教育在教學(xué)過程中的應(yīng)用，是具有一定理論意義和實(shí)踐意義的。當(dāng)前在教育改革過程中，十分重視對STEM教育進(jìn)行理論和實(shí)踐的研究，旨在通過對其的分析探究，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型、科學(xué)型的人才。河北省的STEM教育作為一種新興的跨學(xué)科教育，能夠?qū)⒏囝I(lǐng)域中的知識(shí)進(jìn)行有效的整合，對于學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)及綜合素質(zhì)養(yǎng)成也具有重要的意義，這種教育方式逐漸受到更多教育者的認(rèn)可，逐漸成為科學(xué)教育改革的一大趨勢。當(dāng)前，河北省對于該教育形式的理論與實(shí)踐研究還需要進(jìn)一步深化，才能更好的促進(jìn)該教育形式的推行，為社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)出更多的高質(zhì)量人才。

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