2019年10月18~21日,第三屆中國STEM教育發展大會在西安高新國際學校隆重舉行。本屆大會由中國教育科學研究院、陝西省教育廳、西安市教育局和西安高新技術産業開發區管理委員會聯合主辦;由陝西省教育科學研究院、西安市教育科學研究所、西安高新區教育局承辦;西安高新國際學校、西安高新第一中學協辦。
本屆STEM教育發展大會以“融合的力量——STEM與學科教學”爲主題,圍繞“如何因地制宜開展STEM教育,如何突破STEM課程與教師匮乏兩大瓶頸,STEM教育如何實現與學科教學的融合,如何協同社會資源開展STEM教育,如何打造有機的STEM教育生態”等專題進行展開。來自國內外的知名專家學者、教育廳(局)長、知名校長、優秀教師、業界精英彙聚一堂,通過主旨論壇、院士講堂、場景化工作坊、方案展示活動等多種形式,傳播STEM教育最新理念,分享STEM教育成果,探討STEM教育發展之路。STEAM在線摘選出主要專家的發言概要,供大家參考了解,目前中國STEAM教育發展情況。
一、領導致辭
田慧生:教育部教材局局長、教育部基礎教育課程教材發展中心主任、課程教材研究所所長
田局長指出, STEM教育倡導多學科融合、注重創新精神和實踐能力培養,作爲科技創新教育的有效形態,已在世界範圍內形成引領科技發展和人才培養的新潮流。加快發展STEM教育,將有助于我們抓住第四次工業革命機遇,促進制造業的智能升級;有助于我們抓住信息技術和互聯網革命帶來的契機,在新興産業領域搶占先機;有助于我們培養大批面向未來的創新型人才,爲加快推進教育現代化、建設教育強國提供人才支撐。
他建議:推進中國STEM教育發展,一要著眼高處,把STEM教育放到爲黨育人、爲國育才的大戰略中,深刻認識STEM教育的重大意義;二要著眼深處,把STEM教育放到深化課程改革的大潮流中,科學推動STEM教育創新發展;三要著眼難處,把STEM教育放到協同創新的大格局中,共同破解STEM教育發展中的難題。
崔保師:中國教育科學研究院院長
崔院長指出,中國教科院作爲國家級教育智庫,把握時代脈搏,追蹤世界潮流,把STEM教育研究作爲一項重要工作進行布局。STEM教育是落實當前國家教育改革目標、促進育人方式變革和教育內涵式發展、辦人民滿意教育的重要抓手,意義重大,也大有可爲。
他提出三點建議:一是STEM教育發展要注重國際經驗的中國化改造,瞄准現代化教育戰略目標,紮根中國大地辦教育,探索符合中國實際,富有中國特色的STEM教育模式;二是STEM教育發展要注重實踐案例的理論化提煉,在前期優秀案例的基礎上,教研人員要與中小學以及廣大校長、教師密切合作,對優秀的STEM教育實踐案例進行經驗總結和理論化的研究;三是STEM教育發展要注重教師能力的現代化提升,在《STEM教師能力等級標准》的基礎上進一步加強打造中國STEM優質師資,夯實學校實施STEM教育的能力基礎,保障STEM教育的質量和實效。
黃錦良:香港教育工作者聯會主席、香港科技創新教育聯盟副主席
黃錦良主席表示,香港 STEM 教育近年取得了關鍵發展,民間教育團體大力推動STEM教育發展,中小學也在開展各種各樣的STEM教育活動。香港特區政府爲每所中學提供專門經費資助,推動STEM教育。他特別建議國家可以考慮把STEM 教育定名爲科技創新教育,因爲他認爲STEM教育的真正含義就是科技創新教育。
二、主旨論壇
楊宗凱:西安電子科技大學校長
《教育信息化2.0與STEM教育》
楊校長在以“教育信息化2.0與STEM教育”爲主題的報告中,指出:中國教育信息化已轉段到以“融合與創新”爲突出特征的2.0階段,在此背景下,STEM教育與教育信息化2.0同頻共振、同向而行、相互支撐的。教育信息化2.0時代,人工智能、區塊鏈、雲技術、大數據以及5G技術的導入,爲STEM教育的發展注入新的活力,人工智能和大數據的新的教育生態正在形成,教與學的方式發生了革命性轉變,必須要通過信息技術創造新的教與學環境,促進包括STEM教育在內的整個教育體系的全面創新。
丹尼斯·西蒙(Denis Simon):昆山杜克大學常務副校長
《STEM教育新方向》
Mr Denis在以“STEM教育的新方向”(New Direction of STEM Education)爲主題的報告中,將STEM教育劃分爲從1.0到4.0四個階段,當前正在實現從1.0時代到2.0時代的跨越。經過3.0的重組、整合,到了STEM4.0階段的時候,相關的專業就被融合成科學、技術、工程、數學,完全融合成一體的綜合性學科。隨著STEM教育的不斷升級換代,勢必會重新定義學習空間與學習方式。
王素:中國教育科學研究院國際與比較教育研究所所長、STEM教育研究中心主任
《融合的力量——智能時代的STEM教育》
中國教育科學研究院STEM教育研究中心主任王素在以“融合的力量——智能時代STEM教育”爲主題的報告中,從國家安全、經濟發展、培養未來人才、新時代教育改革四個維度闡釋了加強STEM教育的緊迫性。智能時代爲教育的培養目標、教學方式等多方面帶來了機遇和挑戰,要重構課程,轉變學習方式,通過技術促進STEM教育公平,著力提升數字化素養。
王曉甯:中國教育科學研究院國際與比較教育研究所博士
《內地香港STEM現狀研究報告發布》
王曉甯博士發布了我國STEM現狀調研報告。《中國STEM教育調研報告》是中國教育科學研究院STEM教育研究中心的重要調研成果。該調研是“中國STEM教育2029行動計劃”大型研究項目的子項目,抽樣範圍覆蓋中國八大區域,包括中國內地華北、東北、華東、華南、華中、西南、西北,以及香港和澳門特別行政區。這是迄今爲止對于我國STEM教育發展情況最爲全面的調查研究,分別面向學校管理人員、教師、學生三大群體,曆時5個月最終回收問卷近5萬份,深度刻畫了我國STEM教育一線的實踐全景,以及STEM在未來教育中的關鍵性影響力與發展潛力。
Liza Cariaga-Lo:LCLO教育協會理事長、原布朗大學副校長、2014年獲得田長霖教育領袖獎,《融合、跨界的科學教育:STEM教育中基于問題的學習(PBL)方法的産出》
PBL,基于解決問題的學習課程設計,它有三個重要的原則,可以讓我們每一個設計者能夠很好的進行框架設計。第一,我們要理解它,這個理解是來自于我們和學習環境互動之間所構建的;第二,我們要知道認證沖突;第三,知識的演化來自于我們在社會當中的一些交際,以及我們對于個人理解能力的評估而發展而來的。
在STEM教育改革當中去實施基于問題性導向的學習,需要注意以下的基本組成部分:首先,必須關注創造一個跟真正生活相關的環境問題;第二,學生必須要以合作小組的方式來解決問題;第三,教師在課堂當中應該是一個指導者和協調者的角色,問題導向型學習要求老師要作爲課堂當中的專家、指導以及協調者,而不是僅僅去講課;第四,基于學生表現來進行評估,而這種評估的進行方式應該去關注在真實的世界當中,這些解決方案是如何來提出的;第五,每一個問題導向型學習的單元都必須要學回自省讓學生學習如何成爲終身學習者。
Natalie Clerke:英國工程技術學會法拉第挑戰日項目負責人
《The Institution of Engineering and Technology’s STEM Education Programmes in the UK》
IET提供相關工具和資源來培養老師,培養下一代工程師,我們的網站上面提供很多免費的小學以及中學教學資源,提供基金支持,職業發展相關的信息也會給相關的STEM活動提供指導。同時我們也推出了一個法拉第挑戰日項目,它是一個工程競賽,比賽誰能夠提出最好的解決既有問題的方案,所有的這些挑戰都是真真實實的工程挑戰,每一年會有不同的主題合作夥伴。
IET教育同時還有超過2500名會員,這些會員他們投入了自己的時間、激情,來推廣STEM教育,並且在生活以及在事業當中來展示STEM教育的價值。IET同時也跟不同機構展開合作來提供資源、資金,促進STEM項目的發展,支持STEM各項活動的開展。
Timothy Chan:新加坡管理學院全球教育學術處處長
《Using Design Thinking to Foster Character Development and to Empower Students in STEM Education》
一些學生失去了興趣點,基本上就是他們不知道爲什麽要學習這樣的課程。在這樣一種方式下,我們要把知識和技能有一個區分,我們給他們提供的是很多的活動,我們讓他們保持這樣的技能,讓他們有動手的能力。第一個過程我們讓學生進行發散性思維再進行融合性思維,接下來一個過程就叫原形。我們還會讓學生寫日志進行自我反思,這也是學習的一部分。
我們教育部的部長曾經在新加坡的一個演講當中,發表過一篇著名的演講,在這個演講當中他提到:我們要培養年輕一代,讓學生敢于創新,讓學生勇于解決新的問題,爲未來創造新的機遇。我們希望幫助年輕人建立一套健全的價值觀,使得他們有堅強的意志和韌性。一個好的老師絕對不僅僅是灌輸知識、技能。
Wiwat RUENGLERTPANYAKUL:Mahidol Wittayanusorn School校長
《Story Based Learning: when natural science meet social science》
我們的信仰是學生應該去學習感受,失敗也是一個學習的經驗,所以我們的學生在這個學校裏是允許失敗的。我們希望讓他們更加有創造力、有更多的數字運算能力,能夠解決現實生活中的各種各樣的問題。我們也提升學生的動手能力,幫助他們可以運用書本上的知識,來把這些東西變成一個自己動手的過程。我們希望他首先是一個有趣的人,在有趣的人的基礎上學習科學,成爲科學家,這是我們所學習的課程。我們的課程是以主題爲類別進行選擇的,也就是話題。學生也要做很多的項目,我們也設計了很多項目,有的時候這些項目很難,學生可能會從最開始就失敗,我們也非常清楚學生永遠不可能做完這個項目。那麽,我們在這個過程中,了解到你失敗了,那你是不是覺得你享受在這個探索的過程當中,你是不是學到了非常多的一些解決方法,那麽你可以去提升你的技能,這也就是最終我們能夠取得成功。
恽爲民:上海交大博士、教育機器人學共同創始人、夥伴機器人學共同創始人
《基于SITA教育方法的STEM教育》
我們需要多元智能,尊重每個孩子的缺點、優點,不要拔苗助長,然後系統訓練他的成功能力,系統訓練他建構意識。STEM教育方法就可以借鑒,教育機器人的方法來實施,可以由淺入深的教育機器人項目,其它項目也可以。我想這是一個核心,它的能力和素養訓練和知識傳授要成爲非常清晰的兩個輪子,更便于能夠落實、落地。我們通過前面的研究,可以看出未來的教育模式,客觀知識的傳授慢慢往邊上走,能力訓練會中心,素養訓練會得到提升,這會越來越成爲核心。
于超:蒸汽科創聯合創始人、華東師範大學STEAM教育研究團隊成員、英國培生教育集團課程專家
《促進知識整合式學習的STEM課程生態》
促進知識整合式學習,第一個部分是科學教育趨向,整合的基礎是每個人頭腦當中對于這件事情的既有觀念庫,但我們的學習過程只要以集體形式開展,在這個過程當中我們就要尋找一個一致性解釋,我們是基于一個有差異的基礎去達到一個共同的目標。第二個是STEM與創新能力,學生的創新是拓寬他自己認識的邊界,他把知識學習這樣一個過程,我們讓他表現知識生産的能力,這個時候你就會發現他自己生産的知識補充了自己的觀念庫,他實際上體現的就是知識創新。第三個是項目學習模式,第四個是基于校情的生態構建。如果我們根據自己的地區特點、學校特點來設計,那麽它最終的效果呈現可能要被生搬硬套某一個固定模式要好的多。
三、院士講堂
段寶岩:中國工程院院士
《漫談工程系統設計、學科交叉與數理基礎》
段寶岩院士以“工程系統設計、學科交叉與數理基礎”爲主題強調工程設計離不開數據、物理、尤其離不開設計。這涉及到三個層面的問題:第一,物理把問題說清楚;第二,物理解釋了數學方面問題的數學描述;第三,需要在哲學上,上升爲理念,比如說應變能力、滿意率等。那麽要實現這三級跳,在思維方法上先有全局再有局部,先有戰略再有戰術,先有森林再有樹木。
舒德幹:中國科學院院士
《從進化論看人類智慧的源頭》
舒院士從進化論視角談人類智慧的源頭。而智慧的起源,涉及到人工智能,無論人工智能和其它的智慧都是來自于腦的。舒院士帶領參會嘉賓從生命進化的角度追問,我們的人類最早的源頭在哪裏,演化路徑是怎麽樣的,通過幾個生動有趣的故事,從中領悟出進化論精神的偉大。
四、STEM課程建構
解慧明:西安市教育科學研究所所長
《基于創新人才培養的STEM教育實踐探索》
我們需要創新人才,基礎教育要聚焦課程課堂,因爲課程是教育的載體,課堂是教育的主陣地,所以我們要把載體和主陣地要聚焦到位,來培養我們的創新人才。教師要研究從“如何教”轉向研究“如何學”,“如何教”轉向思考“教什麽”,要引導學生的“思維發展”,一是深化課堂變革,優化教學方式,讓核心素養在課堂落地;二是構建特色課程體系,發揮課程育人功能。西安也成立了課程發展研究中心,有課程教學實驗基地,基于此我們一直在致力于課程的變革,構建學校的特色課程體系,以及學科的課程建設。
黃志紅:廣東省教育研究院基礎教育研究室副主任、研究員
《以工程設計貫穿STEM課程開發與實施》
廣東在2018年代初成爲STEM教育協同創新中心之一,廣東STEM教育創新點是兩個,一個是普職融合,省內打通普通學校跟職業學校,二 是構建粵港澳大灣區STEM教育共同體。作爲STEM課程建設,我們在一線主要是幾條線推進,一是基于國家課程,比如科學學科領域、通用技術、信息技術學科領域、綜合實踐活動,還有基于科技創新和校本課程形式開設。我們主要以工程設計貫穿STEM課程開發:第一,以工程設計爲課程開發主攻方向。第二,把工程設計過程滲透到課程開發細節中。第三,工程設計貫穿課程開發過程帶來的模式轉變。第四,以項目式課程實施。
張軍霞:人民教育出版社理科綜合室負責人
《基于小學科學的STEM課程建構》
融入STEM教育是小學部科學課程不可回避的問題,所以小學科學老師要了解STEM教育,我們也要考慮在課程裏面融入STEM課程設計。STEM課程模式,基本上是一種集合整合式,強調各個領域之間的關聯,不是簡單將各個領域拼湊在一起,而是有目的、有方法、有系統的組合。科學與工程問題往往是課程的主要線索,圍繞主線創造一個多維空間,從而爲學生提供一系列具有一定程度關聯性的學習經曆。另外,人教版《科學》教材中同樣加入了STEM課程體系設計。
陳詠梅:北京市海澱區教師進修學校主任
《區域教育如何幫助學校構建STEM課程》
STEM教育和海澱教育未來目標非常契合,是一個落地非常好的抓手,因此海澱的教育在創新教育方面我們希望能夠以STEM教育做載體。海澱教師進修學校作爲區域引領課程建設,我們構建一個課程內容和學習支持、學習方式共推學習者能夠達成課程目標的體系,中間用多元評價爲支撐始終能夠回看能不能達到課程目標。除了課程設計以外,課程實施也非常重要,構建了STEM課程教學實施方面的案例框架。我們把它跟各個學科、各個學段的老師的項目式學習課程融合在一起,進入到了研修課程體系裏面,進行大批量的工作坊的研修,形成非常多的典型案例。
陳有志:南通市教育科學研究院研究員
《STEM課程建設的點滴思考》
我們只有充分認識到STEM課程到底是什麽課程,我們才能找到解決它的辦法,才能讓STEM課程中國化。學習三個階段,首先是指導,其次是想到,三是做到。首先需要STEM課程本身與S、T、E、M的關系,其次是STEM課程與現行課程的關系。推進STEM中國化的四個策略,一是STEM課程化和課程STEM化,二是綜合實踐活動課程,三是建設課程超市,四是開展跨學科教研。
Gigi Carunungan:硅谷STEAM教育研究協會專家、斯坦福大學講師、玩創Lab首席教育官
《STEAM:孩子的學習方式如何影響學習效果》
STEAM是科學、技術、工程學、藝術、數學五個領域的交集,STEAM的教學方法,讓學生們像專業人士一樣進行實踐學習,如果我們想爲學生的未來做好准備,即將到來的工業化4.0要求我們對教學方法和內容進行創新。不同領域的交集産生了靈感和創新,在教育領域,最新的創新就是神經科學的學習方法。在一節一小時的課程中,我們就可以教授高階思維。
五、STEM空間建設
沈慶瀾:維創教育空間設計品牌創始人、北京新創中盛國際建築設計事務所合夥人
《學校空間設計本身就是一堂“STEAM”課,校長才是總導師》
作爲教育領域裏面的建築空間設計師,我們如果想把一個學校設計好,一個有創新的空間設計好,我們最主要的就是要了解未來國家培養人才的方向,只有我們了解了人才培養的方向才能夠知道,我們爲誰而設計、我們怎麽樣去設計。STEM文化也好,美國文化也好,還有我們未來人才培養的方向也好,其實有很多不謀而合的地方,都是培養人才創新的能力、合作的能力、思考的能力,我們怎麽樣去在我們的設計過程當中,爲學生、爲老師營造這種氛圍,這是我們思考的方向。我們叫我們提出的設計原則叫作學校設計3K原則,就是懂孩子,或者我們叫懂學生,懂教育,才能夠更懂得設計。在建築設計團隊中必須要有專家的參與,就是學校的建築設計必須要有教育專家的參與,也就是說咱們學校校長的參與,校園建築設計任務的核心所在是促進人與人之間、人與環境之間的交流與溝通。
王興橋:合肥市瑤海區教育體育局副局長
《STEM及創客空間建設的區域推進與策略》
合理籌措STEM空間的硬件建設,需要空間的需求性、空間的普適性、空間建設的科學性。而軟件建設,需要組織健全、制度保障、發展模式,以及STEM教師培養五個一。另外還有STEM教育發展的五個一,搭舞台、提能力、練內功、聚內涵以及挖潛力。教師素質、頂層設計、課程融合、瓶頸制約便是這之中STEM教育的成效與反思。改革最終發生在課堂,落實在學生身上,我區在STEM教育工作中有許多有益的嘗試,通過紮實開展STEM教育研究,教、學研、創“四位一體”,培養適應新時代發展的人才,成效顯著是最好的體現,瑤海區STEM教育一直走在路上,希望隨著教育信息化步伐的進一步加快,並借這次活動機會,沐浴STEM之光,揚帆遠航,不忘初心。
毛展煜:深圳市龍崗區平安裏學校校長
《STEM教育空間與環境創設的探索與實踐—以深圳市龍崗區平安裏學校爲例》
我們說的A-STEM是什麽呢?就是人文爲引領的STEM課程理念。創客更強調造物,而我們STEM更強調學科的整合,人文引領的STEM,我們更強調在STEM教育當中,我們來有一個人文的引領,所以這個A就是講人文。我們強調的是人文引領性,還有一個生長的共創性,還有一個重構的融合性,很多時候我們一講到STEM課程,特別在最後一點,重構融合性。STEM教育設計需要以人爲本,要考慮到不同的年齡、性別、不同的群體要求,還有學生對美感,對空間尺度的感覺,還有一個不同活動的個性需求。我們說要了解人文、曆史、藝術,同時要了解科學,它爲什麽會這麽做,它的物理性、堅固性等等,它當時存在的合理,還有它的技術怎麽來制作,因爲這裏面涉及了很多,學生要在計算機裏把這做出來就需要反複測試,這樣的課程我們認爲不是簡單的制作,而是融合的,不僅僅是疊加,而且它還會有一定的創新。
王立:深圳市龍華區行知實驗小學校長助理
《有料的STEM教育空間》
STEM教育可以沒有固定的課程、固定的課時、固定的學習空間,可以以某一個具體的學科功能視爲載體,要面向第一課堂,具有較強的融合性、整合性,符合相應的學習場景和學習內容,絕不是以單純技術和設備爲核心,是以人的參與爲主。主要原則有三個“合”,學科融合、資源整合及空間整合。我們希望學校在整體條件有限制的情況下,做小而精的發展,就是我們做一間成一間,希望每一間都能夠有料,讓孩子能們能夠真正喜歡,所以他說這是一間令兒童迷戀的中心,是一間永不關門的科技館。
六、STEM教師培養
魏向東:香港嶺南大學校長內地事務特別顧問、香港嶺南大學經濟學系教授、潘蘇通上海—香港經濟政策研究中心主任
《從培養二十一世紀人才素質出發看STEAM教師培訓》
魏教授從21世紀能力出發看STEAM教師培訓,他強調21世紀我們面臨的三大挑戰,一是經濟的快速發展與地球的資源、環境之間的矛盾;二是我們人和機器的矛盾;三是我們面臨全球化、逆全球化走向民粹主義之間的矛盾,這三個矛盾對于我們的教育帶來了嚴峻的挑戰。首先老師是一個導學者,不應該做一個主講者,同時老師還要學會協作教學,另外優秀的STEM教師還要學會新的評估方法。
李德威:新加坡聯威教育管理集團總裁、新加坡特許科技學院院長
《創新教師培養:“嗚卡”進階“無咖”》
“嗚卡”是幾個英文字母的縮寫,它代表了我們今天所處的是一個模糊不清的、複雜的和快速多變的世界,面對這樣高度的複雜和變化的環境,我們作爲老師肩負著更重要的責任。我理解STEM教育有兩個核心,一個就是創新,一個實踐,實踐就是協作解決問題的能力,我把它們歸爲創新教育。我們教師培養其實主要圍繞技能、流程、態度這三個方面的知識來培養,這是抽離開各個學科的,重塑教育的模式,重塑課程其實也是重塑課堂的教學方式,這個技能、流程和態度是它的一個入手點,是我們老師培養的關鍵點。
高瑜珊:北京大學數字化學習研究中心核心成員
《以MOOC促進教師教學能力提升》
目前中國的教師培訓所面臨的一些問題和困境,首先很多培訓是爲培訓而培訓,整體設計的環節比較薄弱,培訓內容並不涉及真正教師一線教學的需求,缺乏比較精准的一個考核。另外培訓以面授爲主,效率低下。MOOC對于教師培訓來說有什麽樣的優勢?首先從技術上來說,MOOC課程可以反複學習,還給老師很多自主學習的機會,最後,它是一門真正的具備教師教學團隊,具備教學資源、教學活動、具備生命周期的課程。期望未來能夠以MOOC這種形式,能夠創新我們的STEM教師的培訓。
王彬武:陝西省教育廳教師工作處處長
《基于STEM教學理念的教師專業發展價值取向》
我們依據中國教科院STEM教師等級能力標准,制定了陝西省的幾個政策性的文件,一是《陝西省中小學STEM教師教學能手選拔與管理辦法》,STEM教師的篩選與認定辦法、教師的進階機制以及培訓辦法等等一些文件。通過這些文件讓STEM教師在職業生涯規劃和專業教學當中,知道該如何發展、如何去成長,最近還在制定相關培養方案以及遴選的標准。我們所做的工作,通過省教育行政部門的努力推進,來解決STEM教育最大的瓶頸,即教師培養的問題。
張豐:浙江省教育廳教研室副主任
《課程平移項目:國際化視野下的STEM教師研修》
STEM平移項目是浙江教育廳和美國的印地安納州教育合作實施的教育國際化交流項目,連續四年,暑假第一周、第二周,美國老師走進浙江的課堂,面對我們的學生開展STEM教學,就是組織項目學習,並組織老師深入課堂,體會美國老師的課堂組織和教學實施的經驗。在2018年課程平移項目運作成熟了,我們根據STEM教育種子學校工作,推動教師開展課例研究與跟進試驗,探索積累STEM教育新資源,構建有效教師培養的新模式。整個策劃由五部分組成,第一學生的項目學習,第二教師的實踐研修,第三學校的跟進試驗,第四課例成果的生成,第五學生的項目學習。
張軍紅:西安市航天城第一小學校長
《STEM教師培養路徑及思考》
西安市航天城一小對老師的培訓和培養基本上從五個方面進行培訓,第一個就是參加各級各類的培訓,第二依靠老師的興趣愛好自己去學習;第三學校出台一些鼓勵的政策;第四依托教育機構培訓;第五將本校老師送到其他學校跟崗學習。對于教師培養這一塊,我在這裏根據我們的一些想法,提出了自己的一些看法。第一建立完整的三級培養體系;第二我們講要建立學校聯合培養機制;第三應該建立第三方的評價機構。
七、STEM教學評價
張寶輝:陝西師範大學教育學院原院長、“曲江學者”特聘教授、國際科學教育學會理事會(ICASE)候任主席(2017-2020)
《STEM教育評價及其面臨的挑戰》
張教授以《STEM教育評價及其面臨的挑戰》爲主題,通過他自身豐富的經曆,對國內高校和基礎教育的教學實踐和管理經驗,以及對STEM教育的研究,提出了中國STEM教育所面臨的一些挑戰。對于創客和STEM教育,一定要深入考慮我們的目標和學習過程,如果僅僅以造物爲基礎,僅僅以學生獲獎、考試、升學、高分爲評價指標,通過這種評價是達不到我們所說的普惠型教育,也達不到幫助學生認識科學現象,掌握基本技能,高階思維能力、實踐能力等等核心素養培養目標。
周瑩:北京教育學院STEM教育研究中心主任
《2019STEM教師能力測評系統研究與開發》
周主任代表“中國STEM教師能力等級測評系統”研發團隊介紹系統的研發工作。該團隊由國內外知名的STEM教育理論與實踐專家構成,在中國教育科學研究院STEM研究中心統籌指導下,分爲理論組、教學實施組、教學設計組三部分開展工作。經過反複論證、精心設計,系統以教師專業發展理論、教育評價理論、STEM教育理論及實踐研究爲依據,分爲指標體系、測評框架、測評工具三大模塊,通過診斷測試、視頻評價、現場評價等不同環節,力求全面客觀地反映STEM教師的能力水平,爲促進教師改進教學實踐,發展專業能力提供重要的參考依據。
林秘:X SCHOOL未來學院創始人
《STEAM跨學科課程的同步測評實踐分享》
林秘稱,在創新的經濟時代,我們需要真正能夠給孩子提供一個創新環境的教育。我的項目看起來是一個教育項目,但是更多是一個測評項目,我們是基于孩子在每一個核心引領成長階段,我們所爲孩子們去打造的,他們的追蹤型的測評。比如當我們以解決問題型作爲我們的核心導向和孩子年齡段的階段導向的這種主題型的設計之後,我們希望通過重混的課程,跨學科的課程,項目的課程,能夠帶領孩子們去接觸一片新的天地。
馮書俠:江蘇省太倉市良輔中學校長
《跨學科素養視角下質量提升的校本化實踐》
我們學校從三個角度構建教育評價體系,第一,跨學科的素養,學生的能力問題,第二,教學質量問題,第三是品德提升問題,把學校一些大方面和領域統統融入到構建評價體系當中去。STEM教學是學校的全局性工作,光靠哪一個部門不行,教學評價成爲教學的一個部分,要把教學評價融入到課程設計,課程實施等等的過程當中。
鄭良棟:北師大STEM客座專家、清華複種STEM特聘專家、培生STEM專家
《以學生爲中心的STEM教育評價與實踐》
STEM教育非常強調過程要重于結果的,強調過程就要強調這個過程性評價,強調多元方式相結合。這裏面講STEM它的特點,第一是跨學科,這裏面跨學科是以工程爲主線,第二是一個項目式學習,PBL,項目式學習並不是STEM專有的,任何學科都可以開展項目式學習,第三,要解決一個實際問題,第四,解決問題是通過學生的合作和探究來的,這個理念和我們傳統上課以灌輸的方式不一樣的,第五,注重學習過程,第六,強調多元評價方式相結合。
八、STEM教學活動
楊開城:博士生導師、北京師範大學教育學部教育技術學院教授
《STEM學習活動的基本特征與開發困境》
STEM的三個方面,一個是運用知識,第二是目的創新能力,第三是創中學習。STEM學習活動的內部特征,第一是目標手段一致性,知識的整合是克服挑戰的能力,靠運用知識,思考、建模、嘗試、修改。第二是學生的參與度。第三是媒體多元性。第四是有價值。STEM學習活動的整個設計分兩大套路,一大套路就是經驗主義。我把它區分成兩大套路,課程開發,教學設計技術。STEM主題設計是最難的,主要是難在哪兒?我們不會發明創造。我最大挑戰不是難,整個STEM對教師的要求不是高,是新,是專業化。STEM是整個教育改革升級的問題,我們需要新的反饋、新的産品、新的運營方式,需要重新思考技術教育,到底需要什麽技術來應付我們實際上的困難。
李佩甯:美國教育聯合會駐華代表處副主任
《將科學閱讀與科學寫作納入STEM課程與教學》
我希望把科學閱讀能夠納入到STEM課程當中,幫助學生形成關于科學的正確認知和素養,我們需要通過科學閱讀去幫助學生構建關于科學的正確認知和素養,認識到科學不僅僅是一個公式、定理、結論、符號。我建議通過科學閱讀的加入幫助學生,給學生提供一個合適的“腳手架”。我們可以通過開展科學閱讀促進學校的均衡閱讀,通過科學閱讀促進學生高階思維技能發展。對于STEM課程當中,如果我們把閱讀引入STEM課程當中,有目的有意識的在STEM課程當中加入信息類的文本,並給他們更多的寫作空間。
洪霞:西安高新國際學校副校長
《化知識爲智慧—西安高新國際學校STEAM課程探索與實踐》
STEM是一種教育理念,透過其理論根源、目標指向,我們將STEM教育定位爲強調思維建構,融合應用知識和實踐創新能力培養的綜合學習方式,運用這種學習方式來培養學生綜合應用STEM知識解決現實問題的能力。西安高新國際學校STEM教育分爲四個階段,並取得了一些成績,但並不滿足于此,我們還需要在STEM教育熱衷保持思考,形成STEM發展內涵以及可能路徑的清醒認識,因爲畢竟STEM是舶來品,在把握STEM教育內涵的基礎上,適合我國發展的STEM教育路徑,借助互聯網+時代帶來的新理念新技術,將STEM教育真正落實到學校課程中,從而更有效推動STEM本土化教育和發展。
謝作如:溫州中學創客教育工作室負責人、浙江省特級教師、北京師範大學科學教育專業兼職教授
《促進高階思維能力的STEM課程設計》
我們要關注高階思維能力、良構問題。爲了提高效率,我們分割教學,要做一些綜合學習的事情,不管是綜合學習深度學習,最終都指向了STEM。學習工具如果不升級的話,有很多事情是做不了的,只有有了數字工具以後才更能體現數學跟科學的重要。關注未來科技,因爲只有你接觸物聯網、大數據、人工智能,這本來就是未來的發展時代,你要往這個方向走的話,你很多數學課程高階課程自然而然就上來了。開源分享,倡導數字工具,跨界融合,關注高階思維,邊緣改革,柔軟改變教育。
姜樹華:江蘇南通市紫琅第一小學校長
《走“童”心,“創”未來——江蘇南通紫琅一小STEM教學構想與實踐》
我們學校的目標是從心從腦從手而出的,有愛心有創建有行動,它指向的是STEM教育的終極目標。讓我們的孩子打開好奇心,打開探究欲,讓他增進對生活的關注,對世界美好的一種期待。STEM教育應該是全學科老師的事情,讓孩子從各個學科去打通。同樣我們應該爲STEM教育立新,最好的陽光給教室,讓孩子走進校園,整個學校就是一個大的學習場,讓孩子走進天地自然的課程,讓他感覺到身邊的每一個人、每一個事、每一個物都可以作爲我們的老師。我們永遠堅持走“童”心,我相信只有走“童”心才能讓孩子“創”未來。
王芳:1+5+N中小學人工智能教育項目組核心成員、十三五課題子課題研究員、編程貓公立教育售前與政府項目總監
《AI雙師課堂如何在編程實踐教學中解決教育公平》
什麽是編程呢?第一種聲音比較專業,認爲編程就是程序設計,就是程序員寫一些程序,針對計算機下一些指令,解決一些任務。第二,有些老師認爲編程是一種工具。第三種聲音更有趣了,他們認爲學編程不是學編程,而是編程學,因爲編程有一個任務,當你有一個目標的時候你需要規劃、需要分解、分類、策劃,然後循序漸進不斷調試,再互動再調試。雙師是什麽?有一個AI的學習引擎,個性化的推動,智能的批改,推送給學生,有遠程的線上老師。雙師課堂開展過程中,第一是根據學校的需求去確定課程,第二爲所有的老師開展培訓,第三老師和學生可以得到個性化的授課,沉浸式學習、智能批改、課堂報告、學情分析、實時答疑等等。根據雙師課堂的整體反映情況,學習效率比傳統學習效率得到了提升。
九、STEM教育資源聯合
闫建來:中國汽車工程學會副秘書長
《STEM-汽車領域的探索與實踐》
我們是第一大國沒有錯,但是我們並不是第一強國,媒體經常報道我們這個落後,那個落後,核心的因素是人。我們沒有正向開發的人才。什麽叫做正向開發?從零開始。20年前,我突然意識到要想成爲強國要開發正向人才。我個人認爲目前教育的主要矛盾是教育需求和教育供給之間的矛盾,中國就有三所學校:清華、北大、其他。好學校非常少,上千萬人怎麽辦?保證教育公平,誰當教育部長都一樣,只能用應試辦法解決這個問題。第二個矛盾是教育資源的嚴重浪費。一定要以興趣教育爲核心,幫助我們好好保留孩子們的童真和興趣。未來的經濟一定是技術經濟,玩經濟的人才有未來,玩技術的人才有未來。
鄭思晨:中國福利會少年宮黨總支副書記、上海市青少年科學教育協會副秘書長
《面向未來的STEM+課程》
我們面對未來的發展,作爲老師應該如何應對。少年宮都是學生們在課余的時候來到這裏進行學習,我們作爲校外教育又如何來彌補現在孩子們的短板,對于我們現在的孩子來講,怎麽樣從素質教育解放出來,真正學習和提升自己的綜合素養,對于每一個從事教育的工作者來講都是要不斷去思考的話題。現在社會發展非常快,這個世界在殘酷的懲罰不改變的人,因爲每一項新事物的産生。對老師來講,如何去應對,如何把握好STEM的發展,最關鍵的一點,我們每位老師都要有一個善于改變的理念。最後這句話也是共勉,“當我們談論未來的時候,未來已來,當我們討論將至的可能性時,將至已至”。
王長遠:陝西省教育科學研究院教師發展研究中心主任
《雙線並行 三研並舉 探索構建陝西STEM教育發展新生態》
我們建設“陝西STEM教育網”打造全頻段線上服務平台,重視三個領域的拓展:第一拓展爲教師服務的廣度。第二提升爲學生服務的精度,“三研”共舉,統籌推進,構建推動陝西STEM教育的基本模式。陝西從去年STEM成立以後,課程實施和項目推廣最主要就是教師問題。在種子教師培養內容方面,我們經曆了從理論、講座到實踐、示範相互融合的過程。第三建強團隊,整合資源,凝聚陝西STEM教育發展的堅強。未來將充分發掘陝西悠久的曆史文化和豐富的紅色資源。也建設基于紅色革命的基因傳承,做大做強陝西STEM課程的本土特色。構建信息資源聯盟,建立長效工作機制,STEM是新理念,推廣教育任重道遠。
曹偉勳:博士(比特實驗室創始人)、全國青少年人工智能創新教育聯盟秘書長
《人工智能STEAM綜合實踐活動課程模式及其課堂設計》
現在時代變化非常快,我們從幾百年到幾千年到幾十年,裏面有一個核心點,我們的工具不停在發生變化,學曆史的人知道,人類發明一直靠著工具發明,現在工具發展到最後來到一個奇點時代,我們到了人類發展的高速期,這個時期典型特征就是:中國原以爲圍棋是智力最高點,但是被機器人打敗了。前面整個時代都是平滑,突然之間出來了一個奇點,有兩個標志:第一個標志,我們以爲的職業發生了變化,還有很多現有職業將會小時,這樣使得教育裏面産生了主題思想,以知識技能爲主的灌輸式學習時代宣告結束。人工智能時代的教育以情感態度價值觀爲第一,把過程方法作爲第二,把知識與技能作爲第三。我們希望用這個形式推動整個教育,在課程裏面學會內在驅動力,怎樣成爲一個AI時代的強者。
屈寶峰:長春吉大附中力旺實驗中學STEM中心主任
《中學 STEM 課程“3×3”體系構建及實施》
每一位教育工作者所要搜尋或者自己內心當中的理想目標,爲了這個理想目標,我們力旺實驗中心想要從STEM開始尋找一個突破口,要想建立起來符合自己學校實際發展的STEM課程,才是每一所學校要著力去親曆打造,在學習的過程中我們就在尋求著課程的體系應該如何才能夠實現。課程體系目標是三個創造,1.0版本複制中創思、2.0版本中探究中創新、3.0版本中構建中創造、4.0版本當中是生態系統。用這三個創作促進的是三個課程,基礎類課程、拓展類課程、發展類課程,這三類課程推動了學生創造力,教師的專業力,學校的教育力。希望伸出你們的手,伸出我的手,把中國STEM教育推到更高更理想的水平。
張逸中:華東師範大學計算機理論研究所博士、上海STEM雲中心主任
《如何有效尋找、辯識、整合STEM教育資源》
如何有效尋找、辨識、整合資源。STEM未來的發展趨勢,並不是把STEM教育與傳統學科割裂開來。當你們理解STEM深層次含義發現,STEM更多是一個學習方法、深度學習,對于學習的變革。大家要更多絲毫STEM更好的幫助各位老師們,讓孩子們學好不同的學科。到哪裏找資源,今天用STEM的方法解決這個問題,對于尋找資源根本思想方法是三個:思想、方法、工具。基于問題,我如何找到資源。另外,對事物有一個相對開關的認識,資源的代價,尋找資源都是有代價的。爲了結合老師們最關心的,怎麽樣用更經濟的方式,我們研究了STEM各種各樣的課程,濃縮了100種器材,這個器材基本上能兼容目前大多數的STEM課程,你可以拿來上課,你也可以拿來開發,我們推出了這樣的工作站。
十、STEM機器人教育新內核
萬德遠:紐約州立大學教育學博士
《創新教育與STEAM教育之關聯》
在信息化時代下的知識型人才培養在創新這方面,很大程度圍繞以學生爲中心,讓他們積極投入參與,自主地去學習。我們教育團體把創客的概念融入到教學理念來,它給學生創造一個平台,使學生能夠積極地參與,然後把知識能夠融合地去運用,同時學生在這個過程中得到收獲、興趣和發展。創新教育不僅僅在于科學,在教育的流程各個方面,整合我們的知識,不僅來自于單科,而是知識的融合來解決問題。
薛耿劍:能力風暴教育機器人首席産品官
《流程圖編程chart和條形圖編程scratch比較研究》
STEM教育就是講訓練能力和提升素養,這兩個目標非常明確,所以它講創新。它的整個目標的主體很明確。教育機器人是集電子機械,軟件等于一體,非常具有綜合性,先進性和進化性,是設計各類項目最佳的載體。編程我們認爲是項目訓練的核心手段,創造空間,實踐空間特別大,成本可高可低。同樣的程序綜合來看,chart更適合青少年能力和素養訓練。我們圖形化編程自己已經申請了專利,整個技術現在在全球30多個國家在用,也是中國對全球STEM教育做的創造性的貢獻。
羅慶生:北京理工大學教授
《強化和提升機器人教育在STEM中的作用和地位》
新時代要有新發展,新發展要有新理念,新理念要有新抓手,我們認爲這個新抓手就是機器人教育。機器人教育最適合展示STEM的教育內核,最能體現STEM教育的要點,能夠成爲實施STEM教育的最好渠道,在現今我國素質教育創新教育當中十分重要,卻仍面臨一定局限性。我們以機器人教育作爲抓手,因爲機器人是一個融合體,它代表當代先進技術的融合是成功的,是有效的,我相信我們向下延伸,在中小學生的STEM教育當中同樣可以發揮作用。
王淑芳:西安高新第一中學黨總支書記、校長
《如何在教育改革中尋找中間路線》
與國際上的一些交流,讓我們更加深刻地明確了我們的方向,在我們當今面對高考重壓下,我們可以做一些事情,這就是我們的實踐。在教學的方法上和學校的組織結構上,如何建立一個新的生態,我想我們的探索是內外兼修,四個融合,打通創新人才的培養之路。我從這四個方面來彙報一下我們的探索之路。把學生的追求和國家的需求相融合,把課內學和課外學相融合,把書本知識和科技發展相融合,把校內外優質教育資源相融合。我們要有夢,並且去追求,世界都會爲你讓路。作爲基礎教育工作者我們有這樣的夢想一定會達成。
盧通:南甯市新民中學教師
《基于教育機器人的STEM課程》
教育機器人是在這種枯燥上面,把枯燥變生動的一個最好的載體。我們現在想要把我們的STEM課程做成一個體系,這個體系是我在去年才頓悟出來,我們的課程必須要有自己的特色,形成自己的體系,而不是一味地去模仿,這樣對我們的學生來說才是最有效的。我覺得教育機器人是一個非常好的平台,我也希望我們能在教育機器人的平台上面,能看到我們更多的老師共同參與到教育機器人共同的研發促進當中,能更好地反饋到我們的STEM教育當中。
來源:中國未來學校實驗室
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