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一场跨学科的知识盛宴


Maynard教授与参与培训的老师们。 学校供图


编者按:为使下一代具备良好的科学素养,培养他们应用跨学科知识解决问题的能力。STEM,融合科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)这四门学科的基础知识,在项目学习中应用跨学科知识综合培养学生21世纪的技能与核心素养,从1986年美国国家科学委员会发表《本科的科学、数学和工程教育》报告开始,经过近30年的发展,STEM已上升为培养美国科技人才的国家战略。本期,我们通过一位美国专家的视角感受她如何与中国老师一道参与STEM项目学习,享用这场跨学科的知识盛宴。   

近日,为开拓教师培训国际化视野,学习借鉴国外的先进教育理念和方法,北京教育学院针对北京市中小学科学教师的发展需要设计了“STEM培训班”,在曼普洛教育集团的支持下,邀请美国辛辛那提大学的Kathie Maynard教授为北京的一批中学骨干教师带来了一次原汁原味的STEM体验,地地道道的美国培训老师,土生土长的中国参训学员;以实验探究为主的西方教学方式邂逅以理论传输见长的中国式学习方法;理念的交融、思维的碰撞,对于有幸参加为期一周的STEM培训的教师来说,无疑是暑期中的一场跨学科知识“盛宴”。

Kathie Maynard教授任教于美国辛辛那提大学,她研究STEM教学法已经十余年了,作为该校STEM学术研究主任,Maynard在美国也负责培养和培训美国的中小学老师。在培训第一天,她黑色的西装里藏了一条红色花纹、绣有中国元素的裙子,看得出来,教授是用心准备的。


合作:让彼此提升的一把钥匙


离上课还有十分钟,Maynard与助教交流所有的教学材料是否准备到位,我有幸与Maynard做了短暂交流。当提及她对参与培训的老师有何期待时,Maynard不假思索地说:“我们要做的是相互学习,因为我们将成为紧密团结的一个团队”。在这位STEM专家眼里,“合作,是让彼此提升的一把钥匙”。

让参训老师全面而准确地理解STEM项目,并将STEM教学法引入课堂是Kathie Maynard定下的培训目标。而此次培训只有短短的7天,培训真的能如她所愿,让从未尝试过STEM教学的老师们理解STEM课程教学理念,并结合自身的教学风格为学生创建出高效的STEM课堂吗?对此,Maynard教授并不担心,“理论结合实践,沉浸式体验活动加上讨论、反思、小组协作活动,7天后,欢迎你再过来看看我们的成果。”她自信满满地说。


真实性学习:STEM教学的沃土


在美国,STEM教师并不指望每个孩子未来都成为工程师,而是希望学生们掌握在任何职业都能够取得良好发展的能力,即STEM能力:一种在未来全球竞争中,新的问题解决方式与思维模式。

而为了培养学生的这种能力,教师将STEM教学策略定位在学科合作中,运用多种方法使得他们的课堂更具真实性,让真实世界与未来职业紧密联系。这样,一个完整的STEM教学框架便浮现出来:设计与现实世界、职业生涯、社区合作伙伴紧密相连的任务,在合作中呵护孩子的好奇心、创造力,锻炼他们的协作能力、沟通能力与完整全面的思考能力。

真实性学习对学生来说到底有多重要,什么样的教学方法对于真实性学习是可行的?Maynard告诉我们,在真实性学习中,学生能深入探索学习内容,能够创作并向人们展示他们的学习成果或产品。这一过程将促使学生把课堂知识运用到现实世界中,激发学生合作,刺激学生思考“怎样学”与“学什么”。作为老师,野外实地学习、项目教学法、探究式学习、问题指向型学习、服务性学习都能很好地引导学生通过探究问题、动手实验、解决问题来探索现实世界。


实践:只有科学的想法是不够的


即使是具有多年教师培训经验的STEM教育专家,Maynard也有担忧:缺少实践,只有科学的想法是不够的;科学是理论与实践的结合,是知识的发展和精炼,简单的传递信息缺少实践会使想法孤立无援。科学与工程在真实世界与理论模型的争论、批判、解析中得到统一。

这一点也很好地体现在了此次培训中。来自北京的骨干教师按不同学科分组,迎接他们的是Maynard教授精心准备的“2015I-Games无脊椎昆虫奥运竞赛”,一场为6种仿真电子昆虫而准备的“奥运会”。

为了体现真实性,老师们分为“测试者”“推广者”两组。“测试者”类似于新闻发言人,工作是测试除本组所选的电子昆虫外,其他仿真电子昆虫的性能;而“推广者”类似于教练、评估者,工作是用设备来测量、记录仿真昆虫的技能、判断它们的场地适应性,并创建宣传视频,让更多的人支持他青睐的“运动员”。

短短2小时,数十段视频、过百张照片,不计其数的点赞已经刷爆了“运动组委会工作人员”的朋友圈。小组讨论、自主创意制作简易模型、实验、讨论等过程已让老师们进入了角色,显然,他们的收获与行动也对Maynard教授7天前定下的目标给出了答案。


链接·培训感悟

STEM课程对发展学生的核心素养有着非常重要的价值,它可以弥补传统分科课程的不足,STEM实践型教学方法对于激发学生兴趣是有显著效果的,这正是中国现在的应试教育为主的体系所缺乏的,只有当学生们真正对一件东西感兴趣后,他们才会进行钻研。 

——王钦忠 北京教育学院

在这次培训中,我们既以学习者的身份来亲身体验STEM教学,又从教学法的角度来理解工程设计,最后才从教师的角度来总结、反思构建STEM课堂的过程,收获良多。

——付鹂娟 北方交大附中

STEM课程相对于我国传统的教学,更突显了以学生为主体,深化并确切地实施了合作探究的模式,对课程进行优化整合。

——魏云 北京房山韩村河中学

什么是STEM教育?如何在实际教学中引入STEM课程?这些都是老师们特别关注和迫切需要了解的问题。培训围绕“STEM项目设计”这一真实任务,老师们通过深入思考、动手操作和充分交流,学习了STEM教学理念与方法。

——周莹 北京教育学院


□文/本报记者 何文洁 


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