Ⅰ 什麼是STEM課程
STEAM代表科學(Science),技術(Technology),工程(Engineering),藝術(Arts),數學(Mathematics)。STEAM教育就是集科學,技術,工程,藝術,數學多學科融合的綜合教育。
STEM教育(STEM Ecation)起源於美國,目前在全世界的中小學教育中得到普遍應用。然而,STEM課程並不是科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加,而是要將四門學科內容組合形成有機整體,以更好地培養學生的創新精神與實踐能力。
培養STEM能力的教育一般遵循Problem-based Learning(PBL)以問題作為導向的學習 的教學原則。PBL是一種以鼓勵學習者通過運用批判思考,問題解決技能和內容知識,去解決真實世界的問題和爭議的教學方法。
(1)stem課程的三個教學方法擴展閱讀
STEM的特點:
融合的 STEM 教育具備新的核心特徵:跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作、設計性、藝術性、實證性和技術增強性等。
(1)跨學科:跨學科意味著教育工作者在 STEM 教育中, 不再將重點放在某個特定學科或者過於關注學科界限,而是將重心放在特定問題。
,強調利用科學、技術、工程或數學等學科相互關聯的知識解決問題,實現跨越學科界限、從多學科知識綜合應用的角度提高學生解決實際問題的能力的教育目標。
(2)趣味性:STEM 教育強調分享、創造,強調讓學生體驗和獲得 分享中的快樂感與創造中的成就感。有的項目還把 STEM 教育內容游戲化(將游戲的元素、方法和框架 融於教育場景)。
因為將基於探索和目標導向的學 習嵌入游戲中,有利於發展學習者的團隊技能、教授 交叉課程概念和負責的科學內容主題,可以得到更 多、更理想的教育產出。
(3)體驗性:STEM 教育不僅主張通過自學或教師講授習得 抽象知識,更強調學生動手、動腦,參與學習過程。 STEM 提供了學生動手做的學習體驗,學生應用所 學的數學和科學知識應對現實世界問題,創造、設 計、建構、發現、合作並解決問題。
(4)情景性:STEM 教育強調把知識還原於豐富的 生活,結合生活中有趣、挑戰的問題,通過學生的問題解決完成教學。
STEM 教育強調讓學生獲得將知識進行情境化應用的能力,同時能夠理解和辨識不同情境的知識表現,即能夠根據知識所處背景信息聯繫上下文辨識問題本質並靈活解決問題。
(5)協作性:STEM 教育具有協作性,強調在群體協同中相互幫助、相互啟發,進行群體性知識建構。STEM 教育中的問題往往是真實的,真實任務的解決離不開其他同學、教師或專家的合作。在完成任務的過程中,學生需要與他人交流和討論。
(6)設計性:STEM 教育要求學習產出環節包含設計作品, 通過設計促進知識的融合與遷移運用,通過作品外 化學習的結果、外顯習得的知識和能力。
(7)藝術性:STEM 教育 的藝術性強調在自然科學教學中增加學習者對人文 科學和社會科學的關注與重視。
(8)實證性:,STEM 教育 不僅要注重科學的實證性,更強調跨學科情景中通 過對問題或項目的探索,培養學生向真實生活遷移 的科學精神和科學理性。
(9)技術增強性:STEM 教育強調學生要具備一定技術素養,強 調學生要了解技術應用、技術發展過程,具備分析新 技術如何影響自己乃至周邊環境的能力。
Ⅱ stem課程是什麼意思
stem課程指的是科學、技術、工程和數學教育四門課程。
STEM課程重點是加強對學生四個方面的教育:
1、科學素養
即運用科學知識(如物理、化學、生物科學和地球空間科學)理解自然界並參與影響自然界的過程。
2、技術素養
是使用、管理、理解和評價技術的能力。
3、工程素養
即對技術工程設計與開發過程的理解。
4、數學素養
也就是學生發現、表達、解釋和解決多種情境下的數學問題的能力。
(2)stem課程的三個教學方法擴展閱讀:
STEAM的教育理念:
1、STEAM是一種教育理念,有別於傳統的單學科、重書本知識的教育方式。STEAM是一種重實踐的超學科教育概念。
2、STEAM教育理念最早是美國政府提出的教育倡議,為加強美國K12關於科學、技術、工程、藝術以及數學的教育。
3、STEAM教育在美國的重要性不亞於中國的素質教育,在美國大部分中小學都設有STEAM教育的經費開支,而STEAM也被老師、校長、教育家們時時掛在嘴邊。
Ⅲ 什麼是STEAM教育
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Ⅳ STEM教育與情景教學、項目教學理念和形式的雷同與區別
摘要 區別:STEM課程並不是學科之間的簡單疊加,而是將科學、技術、工程與數學進行跨領域的融合,讓學生在學習過程中能夠了解更多相關領域的知識。在STEM核心理念之下的STEM課程必須具備相關特點,其課程主要通過項目驅動的教學方式,讓學生在解決問題的過程中學習。通常的方式是,首先給學生創設一個現實情境下的主題,通過教師、學生交流討論,明確問題,設定項目內容和項目具體的任務。
Ⅳ 幼兒園教育中的STEM初探
當下STEM是一個十分火熱的名詞,也不禁引起了我強烈的好奇心:STEM到底是什麼?它在幼兒園教育中的實踐運用價值可以發揮在哪些方面?又是通過何種途徑來實現的?......帶著一系列的疑問,我開始試著去學習和了解它,雖然這需要一個由淺入深、從理論到實踐的過程。
STEM一詞源於美國國家科學委員會的《本科的科學、數學和工程教育》報告中,主要是指科學、技術、工程、數學四門學科,但STEM教育並非四門學科的簡單疊加,而是具備極強的綜合性、豐富性和實踐性等特點。STEM教育理念旨在打破科學、技術、工程、數學四門學科的獨立性,引導人們追求學科的相互聯系,追求跨學科的價值。
它的核心價值體現在以下幾個方面:
1、整合性:STEM教育的首要特點是整合性。傳統教育追求科學、技術、工程、數學每一個學科的重要性,而STEM教育不再強調學科的獨立性,而是把科學、技術、工程和數學這四個學科結合在一起,充分利用四個學科之間的內在聯系,實現跨學科的「整合取向」。「整合取向」關注各個學科或領域之間的聯系,通過活動有機地將各學科或領域的知識融合在活動過程中。STEM教育的整合方法主要有兩種:多學科方法和跨學科方法。多學科方法仍保留獨立學科的內容,注重彼此之間的聯系。跨學科方法打破學科界限,試圖在學科之間建立連接,使學科知識整合到新的領域。這對培養幼兒的問題解決能力有很大的幫助。
2、實踐性:STEM教育具有實踐性的特點。同時,STEM教育打破傳統教師直接傳授知識和經驗、學生被動接受的方式,突出學生的中心作用,注重學生直接經驗的獲得,在師生之間形成學習共同體,學生在體驗中主動建構知識,獲得經驗,強化理解。幼兒園可以借鑒STEM教育理念,強調幼兒的動手探究,鼓勵幼兒在體驗中通過分析、發現、合作、創造等方式獲得結果,收獲解決問題的過程性知識。
3、情境性:STEM教育通過為學生提供真實的生活情境,將抽象的知識同實際生活聯系起來,在生活中還原知識,在解決實際情境問題的過程中獲得多學科的知識,體現了情境性的特點。幼兒園也強調幼兒通過與真實情境的互動,在現實情境下解決喜聞樂見並具有一定挑戰性的問題。為此,我們可以借鑒STEM教育理念,通過還原真實生活情境,幫助幼兒把握知識之間的聯系,舉一反三遷移知識,辨識問題本質並靈活解決情境性問題,在真實生活體驗中獲得成長。
4、趣味性:STEM教育因為強調多個學科知識的整合,活動設計時充分考慮與學生經驗的聯系,所以具有趣味性的特點。為此,幼兒園可以借鑒STEM教育理念,肯定動機的重要性,將基於實際問題的學習內容融入游戲之中,促使幼兒投入游戲,發揮團隊協作意識,通過分享和創造等方式,學習多學科的概念與內容,促使幼兒獲得快樂感和成就感,也培養幼兒解決實際問題的能力,以獲得更理想的教育產出。
那麼,作為幼兒園教育如何借鑒STEM教育理念呢?包括以下幾個方面:
1、樹立STEM教育類似的目標意識。
幼兒園借鑒STEM教育理念,可以將目標聚焦在鼓勵幼兒綜合運用科學經驗、技術經驗、工程經驗、數學經驗解決實際問題的能力。為此,教師應樹立類似STEM教育的目標意識。首先,應當明確教學是有目的的教,在進行環境創設、課程設計時,應讓幼兒充分地與環境互動,支持不同幼兒的學習與發展。比如:在活動「熊寶寶的椅子」中,通過設置小小熊椅子壞了的問題情境,引導幼兒思考椅子由哪幾部分組成(針對科學),需要藉助哪些材料和工具(針對技術),如何設計使椅子穩固(針對工程),比較設計後各自椅子之間的載重量大小(針對數學),觀察設計的椅子與他人的區別(針對技術)。其次,應當重視幼兒的探究,多向幼兒提問,鼓勵他們進行探究。幼兒園課程中的科學與數學是我國幼兒園教師所熟悉的領域,但在教育實踐中,許多教師往往忽視了其中的教育契機。
2、領會STEM教育課程設計模式。
由於國內STEM教育相對國外起步較晚,國內STEM教育課程模式仍處於探索階段。因此,借鑒國外的STEM教育的課程模式對我國幼兒園開展科學教育大有裨益。國外常見的STEM課程教學模式有四種,分別是項目學習、問題學習、設計學習、5E教學模式。基於項目的學習,圍繞充滿挑戰的、需要解決的、源於現實的驅動性問題,通過師生合作彼此學習,使用技術表達想法。基於問題的學習,以問題為核心,針對真實情境,突出學習者的中心地位。基於設計的學習,通過情景設計,不斷調查與探索,學習科學知識,發展解決復雜問題的能力。5E教學模式是以建構理論為指導,包含參與、探究、解釋、詳細說明、評價五個活動。
根據幼兒的身心發展特點,基於項目的學習和基於問題學習的課程設計模式更加適用於幼兒園。盡管現在的幼兒園課程模式中強調幼兒的問題解決能力,並以項目活動或者主題活動形式開展,但在落地之時往往過分強調五大領域的界限,將多元的、零散的學習知識貫穿到各個領域的真實情境之中,各個領域之間沒有交叉,只是圍繞一個中心主題,師幼共同探究,開展相關活動。而基於STEM教育理念下的課程設計模式強調在各個領域的基礎之上,既突出主題中的核心概念,也強調主概念下跨領域技能的應用,如數學邏輯思維能力與科學研究能力的整合。這種交叉、整合是STEM教育的核心,也是幼兒園所應推崇的。
為此,教師應當具有問題意識,及時發現幼兒在現實生活中的興趣點,通過具有STEM特徵的問題,發展幼兒的相關素養。如在一次戶外散步中,幼兒發現操場旁邊的孤零零的樹,對其產生好奇心,並決定在教室中製作一棵樹,教師及時捕捉教育時機,開展了「樹」的項目活動。第一天,他們計劃如何使用不同的材料建造一棵樹(針對技術);第二天,幼兒以小組形式設計樹,保證樹的平衡性和穩定性(針對工程),並觀察設計的樹存在的問題(針對科學);第三天,幼兒發現樹有樹洞,於是在班級中的樹上剪了一個洞(針對科學);第四到六天,幼兒繼續完善他們的樹,利用圓柱形積木印出葉脈,測量樹干,並注意到樹葉的對稱性(針對數學)。在今後的日子裡,幼兒繼續觀察操場的樹木,發現了蜘蛛網的存在、葉子的變化(針對科學),並利用相機、幻燈片和投影儀等工具記錄和分享下與樹互動的瞬間。在該活動中,以科學為核心,涵蓋了技術、工程和數學的學科知識概念。
3、借鑒STEM教育實施路徑。
美國加州理工學院兒童中心創辦者Susan Wood在采訪中提到ECSTEM的概念,實際上正是將STEM教育應用到早期教育的體現,ES即Early Child。她還指出,和中小學STEM課程相比,早期教育中的STEM課程只是使用的方式、道具等不同,目標都是一樣的。因此,幼兒園借鑒STEM教育理念時應當考慮學前教育的特殊性,採取符合幼兒身心發展的教育策略。
如:項目活動——STEM教育的特點決定了STEM教育中「真實情境」的重要性。在STEM教育中,教師基於學生的興趣和身心發展規律以及當地資源選擇研究的主題,學生根據研究主題進行設計、操作,製作產品,一個STEM就是一個項目。在項目中,操作過程中包羅著數學和科學的思維,設計的過程蘊含著工程,而製作的產品正是技術的體現。在幼兒園中,可以利用項目活動開展各種探索活動,如在「三隻小豬的房子」活動中,基於幼兒所熟悉的三隻小豬的故事情境,教師可以提供給幼兒木串、工藝棒、牙簽、削尖的鉛筆、木片、紙杯、電風扇以及磁帶、活頁夾、膠水、訂書機等材料,引導幼兒使用電風扇研究風力,思考稻草屋和木頭屋倒掉的原因(針對科學);支持幼兒收集各種建造房子的材料(針對技術),設計一個比較堅固的房子(針對工程);思考如何改變或者增加材料使得房子既能保證小豬們安全,又能讓狼不會通過窗戶或煙囪等進入房子(針對技術);引導幼兒觀察附近房子的造型,思考蓋何種造型的房子是最牢固並能支撐最多的重量(針對數學)。在真實情景中,讓幼兒在動手操作中合作學習,將知識遷移到其他情景中,實現STEM教育理念的「做中學」本質。
又如:區角活動——幼兒園可以通過區角,為幼兒提供諸多開展類似STEM教育的機會。如在戶外活動區中,為幼兒提供水桶和輪軸,通過滑輪帶動水桶,實現「提水」的目的,幫助幼兒感知滑輪可以改變力的方向(針對科學),感受到手拉動的繩子長度與水桶上升高度一致(針對數學);正確認識和使用滑輪(針對技術和工程)。在科學區中投放彩色拼貼紙、手電筒探索光與影的關系(針對數學和科學)或者光與色彩的關系(針對科學);投放斜坡與小球,探索小球移動速度與斜坡斜率的關系(針對數學、科學),正確使用斜面並認識生活中常見的斜面,如天橋、道路等。在自然角中可以提供各種探索工具(針對技術),幼兒可以通過尺子、量繩測量植物的長度(針對數學),使用天平學習量的相對性(針對數學和技術);幼兒可以使用放大鏡觀察自然角中的蜘蛛(針對科學),區分蜘蛛這種節肢動物和昆蟲的區別(針對數學);幼兒可以使用植物噴霧器觀察蛛絲的規律(針對技術)。在音樂區投放長短不一、粗細不一的玻璃瓶,幼兒可以通過改變敲擊的玻璃瓶大小來改變音高(針對科學);也可以按照大小、粗細對玻璃瓶進行排序再演奏(針對數學);學習聲音的產生與控制(技術與工程)。在建構區中,幼兒可以建造房屋、橋梁,解決顏色搭配、形狀組合,擺放空間重心、重力、對稱、平衡等問題。
此外,也可以將不同類型的學習區進行結合,如讓烹飪區與數學區相結合,讓幼兒使用數學區中不同形狀的模具以及烹飪區中的烤箱烘焙麵包,學習麵包在烘焙過程中物理變化的同時,也學習不同的形狀。有條件的幼兒園可以開設專門的類似STEM教育的學習區,為幼兒園提供豐富多彩的探索材料。
4、借鑒STEM教育理念進行評價。
我們借鑒STEM教育理念,並整合多領域知識,那麼如何知道教育效果呢?這就需要對上述課程進行評價。受到原來的習慣影響,我們經常按照領域進行分門別類的評價,較少做多領域整合的評價。因此,在評價的過程中,我們可以借鑒STEM教育理念進行跨領域評價。跨領域評價需要把握有兩條內容:一條是怎麼做綜合性評價,另外一條是怎麼做特徵評價。傳統觀念的幼兒園綜合評價強調過程性評價,注重活動過程中幼兒認知思維、社會交流、情感態度、動作技能、學習品質等方面的獲得,而借鑒STEM教育理念下的幼兒園教育綜合評價,應運用多個指標評價幼兒各方面能力的發展。
5、借鑒STEM教育理念進行師幼互動。
如:引導提問——要吸引孩子參與討論,並了解孩子已有的概念和認識;孩子往往會提出很多問題,有的適於探究,有的不適於探究,教師要根據教學計劃,經過和孩子的對話,引導孩子將精力集中在適於探究的問題上。
如:大膽假設——常用且有效的幾種假設方式:這是一種好方法嗎?我們需要做什麼實驗?還有一些工具,他們會不會有什麼特別的本領?我們能用其他方法嗎?搜集我們需要的證據,我們能做什麼?
如:實驗引導——可以提問的方式做實驗引導:怎樣證明你的設想是正確的呢?我們需要怎麼做?誰能幫助我們?這樣做可能會產生什麼問題?那可能會好一點嗎?我們做這個實驗需要按照一定順序嗎?
如:尋求實證——在證實的過程中可以用問題推動探索過程的進展:我們怎麼分工?先做什麼?需要注意哪些安全問題?還有什麼工具沒試過?我們怎樣用這些物品和工具?你想下一步會發生什麼?我們應該記錄什麼?是不是還需要再觀察其他現象?
又如:記錄發現——用提問的方式配合兒童對實驗結果的導出:我們發現了什麼?這說明……?它意味著什麼?這個發現和我們原來的猜想一樣嗎?哪裡一樣?哪裡不一樣?證明了我們的猜想嗎?這樣的結果令你感到驚訝嗎?
又如:交流表達——有效的問題誘導兒童對探索過程和結果的表達:我們得到結果了嗎?還有什麼不同的方法或想法嗎?你覺得使用哪種工具可以更方便地完成這個任務?為什麼他們用的也是這個工具卻沒能完成任務呢?這樣的結論和你的想法一樣嗎?·我們可以怎樣展示我們的發現或成果?
6、根據幼兒不同年齡拓展課程的廣度和深度。
主要包括:物質科學——事物(材料)之間的變化和關系。生命科學——讓幼兒在與大自然的互動中找到動物、植物和昆蟲的習性。地球科學——為幼兒提供更多安全、豐富的環境,讓他們在對自然的探索和發現中學習。技術與工程——技術側重於工具的使用,簡單的機械操作。
總之,在我看來幼兒園實施STEM教育並非拋棄原有的經驗,而是要在理解STEM理念的基礎上,對已有經驗進行改進和優化,我將結合自己的學習體驗與收獲,在教學實踐中嘗試探索,將具體案例整理出來與大家分享學習。