STEM的教育变革研究
数字化时代的STEM教育与创客教育
数字化时代的STEM教育与创客教育一、本文概述随着数字化时代的到来,科技日新月异,社会对于人才的需求也在不断变化。
STEM教育(科学、技术、工程和数学)和创客教育(强调创新、实践、分享和跨学科学习)作为新时代教育的两大重要理念,正逐渐在全球范围内得到广泛推广与实践。
本文旨在探讨数字化时代下的STEM教育与创客教育的内涵、特点、发展现状及未来趋势,分析二者之间的联系与区别,并提出在新时代背景下如何有效整合这两种教育模式,以更好地培养适应未来社会需求的创新型人才。
通过深入分析数字化技术对STEM教育和创客教育的影响,本文旨在为教育工作者和政策制定者提供有益的参考和启示,推动教育领域的创新与变革。
二、STEM教育与创客教育的关系随着数字化时代的深入发展,STEM教育与创客教育之间的关系变得日益密切。
这两种教育理念在目标、方法和实践上都有着共通之处,同时也在某种程度上互为补充。
STEM教育与创客教育都强调跨学科的学习与实践。
STEM教育注重科学、技术、工程和数学这四个核心领域的整合,而创客教育则倡导将创意转化为实际产品的过程。
在这个过程中,学生需要运用跨学科的知识和技能,解决问题,实现创新。
因此,可以说创客教育是STEM教育理念的一种实践方式,它将STEM教育的理论知识转化为具体的项目实践。
STEM教育与创客教育都强调学生的主体性和参与性。
在这两种教育模式下,学生不再是被动地接受知识,而是主动地参与到问题的发现和解决过程中,通过实践来学习和掌握知识和技能。
这种以学生为中心的教育理念有助于激发学生的学习兴趣和创新精神,提高他们的问题解决能力和实践能力。
STEM教育与创客教育都强调合作与分享的精神。
在项目实施过程中,学生需要与他人合作,共同解决问题,实现目标。
他们也需要将自己的创意和成果分享给他人,接受他人的评价和反馈。
这种合作与分享的精神不仅有助于培养学生的团队协作能力,也有助于他们形成开放、包容、创新的态度和价值观。
美国K12阶段“科学、技术、工程和数学”教育研究
美国K12阶段“科学、技术、工程和数学”教育研究一、概述随着全球科技的迅猛发展和经济结构的深刻变革,科学、技术、工程和数学(STEM)教育在全球范围内受到了前所未有的关注。
作为世界最大经济体的美国,对STEM教育的重视程度更是达到了前所未有的高度。
K12阶段,即美国的中小学教育阶段,是STEM教育培养创新人才的关键期。
本文旨在全面探讨美国K12阶段STEM教育的现状、发展趋势、面临的挑战以及应对策略,以期为我国STEM教育的改革与发展提供有益的借鉴。
美国K12阶段的STEM教育,不仅注重学科知识的传授,更强调实践能力和创新思维的培养。
近年来,美国政府在STEM教育方面的投入持续增加,各级教育机构也积极开展STEM教育改革实践,旨在提高学生的STEM素养和综合能力,为国家的科技创新和经济发展提供坚实的人才保障。
美国K12阶段STEM教育也面临着诸多挑战。
如师资力量不足、教育资源分配不均、学生学习兴趣不高、性别和种族差异等问题,这些问题在一定程度上制约了STEM教育的深入发展。
如何有效应对这些挑战,进一步推进STEM教育的改革与发展,成为美国教育界和社会各界共同关注的焦点。
1.1 背景介绍随着全球化和知识经济的不断发展,科学、技术、工程和数学(STEM)领域的教育已成为各国关注的焦点。
在美国,K12阶段(即从幼儿园到高中的12年教育)的STEM教育尤为重要,它不仅关系到国家未来的科技创新能力,也直接影响到国家在全球竞争中的地位。
近年来,美国政府在STEM教育上投入了大量的资源和精力,旨在通过改革教育体制、提高教育质量,培养更多的STEM领域人才。
社会各界,包括企业、科研机构和非政府组织等,也积极参与STEM 教育的推动和实践,形成了政府、学校、社区等多方联动的教育生态。
尽管美国在STEM教育领域取得了一定的成果,但仍面临着诸多挑战。
例如,STEM领域的师资短缺、学生兴趣不足、教育资源分配不均等问题,都严重制约了STEM教育的深入发展。
stem教育概述
stem教育概述STEM教育概述STEM教育是一种综合性的教育模式,涵盖了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)等学科。
它的目标是培养学生的创新思维、问题解决能力和实践能力,以应对未来社会的挑战。
STEM教育的核心理念是将不同学科进行整合,通过跨学科的学习和实践,帮助学生培养综合性的能力。
在STEM教育中,学生不仅学习科学和数学的基础知识,还需要掌握技术运用和工程设计的方法。
STEM教育注重培养学生的动手能力和实践经验,通过项目制学习和实践活动,让学生能够将所学知识应用到实际问题中解决。
STEM教育的教学方法注重学生的主动参与和合作学习。
传统的教学模式强调教师的讲授和学生的被动接受,而STEM教育鼓励学生自主探索和解决问题。
学生在项目中扮演着主角的角色,通过自己的实践和合作,不断探索和发现,培养创新思维和解决问题的能力。
此外,在STEM教育中,教师也不再是传统的知识传授者,而是充当学生的指导者和引导者,帮助学生激发学习兴趣和培养学习策略。
STEM教育的重要性不容忽视。
随着科技的快速发展和社会的变革,未来的职业市场对STEM人才的需求将越来越大。
STEM教育可以培养学生的创新能力和实践经验,为他们未来的职业发展打下良好的基础。
同时,STEM教育也可以帮助学生更好地理解和应对现实生活中的问题,提高社会参与能力和解决问题的能力。
然而,STEM教育也面临一些挑战。
首先,由于STEM教育涉及多个学科的整合,需要教师具备跨学科的知识和能力,这对教师的专业素养提出了更高的要求。
同时,STEM教育的实施也需要投入大量的资源和设备,这对学校和教育机构的支持和配合至关重要。
另外,STEM教育的评价和考核体系也需要与传统教育模式相适应,以保证学生的学习成果得到有效评估。
STEM教育是一种新型的教育模式,具有重要的意义和价值。
它不仅可以培养学生的科学素养和创新能力,还可以提高解决问题和实践能力。
基于问题的教学模式 主题式教学模式 项目化教学模式 stem教育模式
基于问题的教学模式主题式教学模式项目化教学模式stem教育模式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:基于问题的教学模式、主题式教学模式、项目化教学模式以及STEM教育模式,是当今教育领域中备受关注的教学模式。
这些模式都致力于培养学生的创新能力、解决问题的能力和实践能力,促进学生全面发展。
本文将分别介绍这四种教学模式,并探讨它们在教育实践中的应用。
首先我们来谈谈基于问题的教学模式。
基于问题的教学模式是一种以问题为核心,以学生的问题为驱动,通过激发学生的好奇心和独立思考能力,引导学生主动探索问题解决路径的教学模式。
在这种模式下,教师不再是信息的传递者,而是学习的引领者和指导者。
学生通过在解决问题的过程中积累知识和技能,逐渐形成批判性思维和创新思维。
基于问题的教学模式能够激发学生的学习动机,提高学习效果,培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。
其次是主题式教学模式。
主题式教学模式是一种以主题为线索,整合跨学科知识,以帮助学生建立全面的知识体系和认知结构为目的的教学模式。
在主题式教学中,不同学科之间的界限被打破,学生通过围绕主题的学习,将知识整合应用于解决问题的实际情境中。
主题式教学能够培养学生的综合能力和创新思维,促进学生之间的合作与交流,提高学习的深度和广度。
接下来是项目化教学模式。
项目化教学模式是一种以项目为载体,以问题为导向,通过学生参与项目设计、实施和评价的全过程,培养学生的团队合作能力、解决问题能力和创新能力的教学模式。
在项目化教学中,学生通过实际项目的实践,将理论知识与实践经验相结合,培养学生的实践能力和创新思维。
项目化教学能够激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,培养学生面对问题时的解决能力和创新能力。
最后是STEM教育模式。
STEM教育是一种融合科学、技术、工程和数学的教育模式,旨在培养学生的跨学科能力、实践能力和创新能力。
STEM教育通过项目化教学、探究式学习和实践经验的结合,培养学生的系统思维和解决问题的能力,培养学生克服困难、合作共赢的精神。
STEAM教育行业分析报告
STEAM教育行业分析报告一、定义STEAM教育,即包括科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics)五个领域的跨领域综合教育。
它注重学生的实践能力和创新能力,旨在培养具备创新意识、问题解决能力、跨界合作能力等核心素养和技能的全面人才。
二、分类特点STEAM教育通常包括STEM教育和STEAM教育两类。
STEM 教育强调科学、技术、工程、数学四个领域的教学和融合,重视学生思维能力、实践能力、创造力和解决问题的能力。
而STEAM 教育则在STEM教育的基础上增加了艺术方面的知识和技能,注重学生的综合素养,更加注重培养学生的创新思维和领导力。
三、产业链STEAM教育产业链包括:教材、课程、机构、技术服务、比赛、展会等。
四、发展历程2001年,美国国家科技委员会提出STEM教育理念;2005-2006年间,美国STEM教育资源中心(SMERC)建立,就STEM教育教学资源、课程标准、课程设计、教师培训进行研究和制定相关规范;2012年,《美国科技展望》中提出STEAM教育理念;2014年,中国《科学素养评价指标体系》实施,从教育体制入手,要求培养更多具有科学素质的人才;2017年,拓展至全球,在全球范围内受到关注,并得到各国政府和机构的支持。
五、行业政策文件及其主要内容我国目前相关政策主要包括《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《中小学综合实践活动实施意见》等,其中主要内容为推进思维教育、创新教育和实践教育,培养学生的创新精神和实践能力。
六、经济环境随着全球经济发展和产业竞争加剧,STEAM人才已成为各个行业的紧缺资源,市场需求量逐年上升,预计未来将继续增长。
七、社会环境随着人们对科学、技术和文化的认识不断提升,对跨领域教育的需求也相应增加。
此外,STEAM教育也能更好地培养学生的综合素质和能力,让新一代学生更好地适应未来社会的发展需要,因此,社会对STEAM教育提出了更高的期望。
教育改革中的成功案例与经验总结
教育改革中的成功案例与经验总结近年来,教育改革一直是各国关注的焦点之一。
在面对现代社会复杂多变的挑战时,如何培养具备创新思维、实践能力和社会责任感的学生成为了教育改革的核心目标。
本文将通过分析国内外教育改革中的成功案例,总结出一些宝贵的经验。
一、芬兰教育改革:重视个性化教育芬兰教育体制一直被世人所称道,其教育改革经验值得我们借鉴。
芬兰的教育改革关注学生的个体特点,提倡个性化教育。
在芬兰,教师具备高度专业素养,他们注重发掘学生的潜能,关注每个学生的需求,并为每个学生提供量身定制的学习计划。
学生在这种关怀和支持下,能够更好地发展自己的潜能,增强学习的主动性和积极性。
二、新加坡教育改革:强调综合素质教育新加坡是一个小国,资源有限,但却在教育领域取得了举世瞩目的成就。
新加坡的教育改革聚焦于培养学生的综合素质。
在新加坡,学生不仅仅是被动接收知识,更注重培养学生的创新能力、领导力和团队合作精神。
学校倡导实践教学,学生通过参与各种实际项目,培养解决问题的能力和动手实践的技能。
三、美国教育改革:注重STEM教育美国的教育改革以STEM教育为重点,即科学、技术、工程和数学教育。
这种教育模式注重培养学生的创新思维和问题解决能力。
在美国,学校鼓励学生进行实验研究、项目制学习,培养学生的实践能力和创造性思维,以适应快速发展的科技时代的需求。
四、中国教育改革:强调素质教育中国的教育改革不断取得成果,特别是在素质教育方面有很多值得借鉴的经验。
中国教育改革注重培养学生的综合素质,注重学生的品德和道德教育。
学校积极推行校本课程,鼓励学生参与社会实践活动,培养学生的社会责任感和创新精神。
同时,中国还重视发展职业教育,在培养学生实际能力和职业素养方面下了很大功夫。
五、总结与展望以上列举的教育改革案例并非详尽无遗,但它们都提供了宝贵的经验和启示。
教育改革需要关注学生的个体差异,注重培养学生的创新能力和实践能力,以及注重综合素质教育和道德教育。
当代中国STEM教育发展现状及可行性对策研究
当代中国STEM教育发展现状及可行性对策研究作者:刘一岑来源:《科学大众·教师版》2021年第09期摘要:随着STEM教育政策相继出台,STEM教育成为近几年来备受关注的教育话题。
但目前STEM教育发展尚不完善,在推进过程中存在较多问题。
本文从STEM教育对学生创造力的影响、教师的STEM教育教学素养和STEM课程研究出发,分析STEM教育的现状,给出可行的解决方案。
关键词:STEM教育; 创造力; 教师教学中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2021)9-039-002STEM教育的主要目标是培养学生的创新精神、创新能力以及实践能力。
STEM教育理念下科学教师教学素养同样备受人们关注。
科学教育工作者承担着培养学生科学素养的职责,国家创新人才培养的需求对科学教师的教学素养提出了更高的要求。
2017年教育部颁布了《义务教育小学科学课程标准》,增设了技术与工程领域,将STEM教育融入小学科学教育。
《义务教育小学科学课程标准》的出台,也对小学科学教师的素养提出了新的要求。
目前,国内的STEM教育研究热情高涨,但真正参与其中的人群较少,且尚未形成一个完整的体系。
研究STEM教育的方法也较为单一。
一、基于当代小学生现状,重新定义STEM教育教学要求STEM教育代表了课程组织方式的重大变革。
目前中小学最广泛应用的课程模式是分科教学模式,即数学、科学等学科教师负责教授各自科目,很少重视学科之间的联系。
因此,STEM教育的课程设计应该使用“整合的课程设计模式”,即将科学、技术、工程和数学等整合在一起,强调对知识的应用和对学科之间关系的关注。
STEM教学是多学科融合、面向复杂学习的过程,其对创造能力的影响须借助严谨的实验加以验证,而非简单体验或主观判断。
(一)当下STEM教育对学生创造力的影响目前来看,利用STEM教育进行教学可以激发学生的创新能力。
STEM教育整合了原本分离的学科知识,让学生更加系统的理解世界,并在发散思维——聚合思维的循环中发展出创新思维。
培养计算思维,发展STEM教育美国《K12计算机科学框架》解读及启示
培养计算思维,发展STEM教育美国《K12计算机科学框架》解读及启示一、本文概述本文旨在对美国《K12计算机科学框架》进行深入解读,探讨其如何培养计算思维并推动STEM(科学、技术、工程和数学)教育的发展。
我们将首先概述该框架的核心内容,包括其教育理念、目标设定以及实施策略。
接着,我们将分析该框架如何强调计算思维的重要性,并探讨如何通过计算机科学教育来培养这种思维。
我们将讨论该框架对我国的启示,包括如何优化我国的计算机科学教育,提高STEM 教育的整体质量,以及培养具备计算思维的新一代青少年。
通过本文的解读和启示,我们期望能够为我国的计算机科学和STEM教育提供有益的参考和借鉴。
二、美国《K12计算机科学框架》概述美国《K12计算机科学框架》(K-12 Computer Science Framework,简称CSF)是由美国计算机科学教师协会(Computer Science Teachers Association,简称CSTA)、计算机科学教育周(Computer Science Education Week,简称CSEdWeek)以及计算机科学联盟(Coalition for Computer Science Education,简称CCSE)等多个组织共同研发的一项教育指导文件。
该框架旨在为美国的K-12阶段(即从幼儿园到高中的12年级)学生提供全面、系统的计算机科学教育指导,以培养学生的计算思维能力和STEM(科学、技术、工程和数学)素养。
《K12计算机科学框架》强调计算思维作为一种重要的问题解决方式,它能够帮助学生在面对复杂问题时采用系统化、逻辑化的思考方式,提升他们的创新能力和解决问题的能力。
因此,该框架在内容设计上,不仅注重计算机科学知识和技能的学习,更重视通过实际项目和实践活动来培养学生的计算思维。
在框架结构上,《K12计算机科学框架》将K-12阶段的计算机科学教育划分为若干个层次和主题,每个层次和主题都对应着相应的教育目标和教学内容。
STEM教育在中小学中的实施策略研究
STEM教育在中小学中的实施策略研究引言你是否曾经想过,如何培养学生对科学、技术、工程和数学(STEM)的兴趣?随着科技的快速发展和社会的不断变革,STEM教育在中小学中的地位愈发重要。
在这个信息爆炸的时代,学生们需要掌握解决问题的能力,培养创新思维和科学精神。
本文将探讨在中小学中实施STEM教育的策略,并提出一些有效的方法,以引导学生全面发展。
什么是STEM教育在开始具体讨论STEM教育的实施策略之前,我们先来了解一下什么是STEM教育。
STEM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的缩写,它倡导通过跨学科的教学方法来培养学生的科学思维和解决问题的能力。
与传统的学科教育相比,STEM教育注重学生的实践操作、探究研究和团队合作,使学生在学习过程中充满探索精神和创新意识。
STEM教育的重要性STEM教育在中小学中的重要性不言而喻。
首先,STEM教育可以培养学生的创新能力。
通过培养学生的科学思维和解决问题的能力,他们能够灵活运用所学知识,提出创新的想法,并将其付诸实践。
其次,STEM教育可以培养学生的合作精神。
在STEM教育中,学生需要与同学合作、分享思路、解决问题,培养团队协作的能力。
这种团队合作的经验对学生的终身发展具有重要意义。
最后,STEM教育可以培养学生的职业素养。
在现代社会中,科技创新已成为推动社会发展的重要引擎,STEM教育为学生提供了从小培养科技意识和素养的机会,为他们未来的职业发展打下坚实的基础。
STEM教育在中小学中的实施策略1. 制定全面的教学计划STEM教育的实施需要制定全面的教学计划,包括科学、技术、工程和数学的课程内容、教材选择、实践活动等方面的安排。
教师可以根据学生的年龄、兴趣和实际情况,设计有挑战性和趣味性的课程,并结合实际案例和问题进行教学。
在教学计划中,要注重培养学生的实践操作和探究精神,让他们在实践中感受到科学的魅力和乐趣。
基础教育中的STEM教育
基础教育中的STEM教育STEM教育(科学、技术、工程和数学教育)是一种新兴的教育理念,它强调将跨学科知识与实践技能融合在一起,以培养未来的科学家、工程师和技术领导者。
在当今日益复杂而快速变化的世界中,STEM教育日益受到关注,被认为是未来社会和经济的驱动力之一。
在基础教育中,STEM教育也开始占据越来越重要的地位,成为教育改革的重要一环,那么科学、技术、工程和数学的整合如何实现,并利用它来增强基础教育的质量和繁荣呢?本文将深入探讨这一问题。
I. 什么是STEM教育?STEM教育是一个综合性概念,它将科学、技术、工程和数学整合在一起,并强调它们之间的相互关系和交叉学科知识。
STEM 教育是一个跨学科的领域,它旨在培养学生发现、探索和创新的能力。
在STEM教育领域,学生不仅可以学习科学知识和技术技能,还可以开发其工程思维和解决问题的能力,以及数理思维和计算能力。
通过STEM教育,学生可以深入了解世界上各种科学现象和技术应用,并对未来的技术和社会变革做出准确的预测。
II. STEM教育在基础教育中的重要性在当前时代,科技飞速发展,全球竞争日益激烈。
为了应对未来的挑战,培养具备STEM技能的人才已成为各国政府的共同目标。
在基础教育中,STEM教育有很多优势:促进学习STEM教育的互动性、实践性和有趣性,激发了学生的学习兴趣和热情,使他们更容易学习和掌握新的知识和技能。
提高创造力STEM教育注重探索和创造,鼓励学生实践和创新,提高了学生的创造力和想象力。
培养逻辑思维STEM教育非常注重逻辑思维和解决问题的能力,让学生养成科学的思维方式,培养了他们的逻辑思维和问题解决能力。
增强竞争实力STEM领域的职业发展前景较好,拥有STEM技能的人才具备更强的竞争实力和市场价值,能更好地适应未来社会和经济的变化。
III. STEM教育的应用STEM教育不仅包括课堂教学,还包括实践性经验和实践性技能的培养。
以下是一些STEM教育的应用:第一,STEM实验室STEM实验室是STEM教育中最重要的一部分,它是学生认识和掌握新科学知识和技能的基础。
发展STEM教育
发展STEM教育
引言
Science, Technology, Engineering, and Math,又称为STEM,是一系列关于科学,技术,工程和数学教育的学科范畴。
近几年,STEM 教育受到了越来越多的重视,诸如美国经济合作和发展组织(OECD),联合国教育,科学和文化组织(UNESCO),美国国家教育网络(NEN),美国联邦政府都明确表示,STEM教育是未来发展成功的重要支持和基础,也是激发孩子的天赋和创造力,将科技融入到活力勃勃的经济中的关键。
在未来,STEM的应用将会发挥重要作用,它将会深刻影响全球的未来发展。
因此,对STEM教育的发展具有十分重要的意义。
本文将对发展STEM教育进行详细探讨,以及探讨可以采取的步骤。
1.敦促政府在STEM教育方面投入更多资源
政府应该投入更多的资源来支持发展STEM教育,通过投资发展,以及提供给孩子们更多高质量的教育资源,让孩子们能够更好地掌握STEM 知识,提高其创造力,并且激发孩子们的潜力。
政府在STEM教育方面的投资可以包括:通过加大资助给学校和科学教育研究,以及提供更多的科学和技术教育资源,如实验设备,教学资源和科学实验室,帮助孩子们掌握STEM知识。
教育改革研究报告:STEM教育对学生创造力的影响
教育改革研究报告:STEM教育对学生创造力的影响引言:随着科技的快速发展,社会对于科学、技术、工程和数学(STEM)领域的需求与日俱增。
为了培养适应未来社会变革的人才,教育领域开始重视STEM教育的重要性。
本文将探讨STEM教育对学生创造力的影响,并提出相关建议。
一、STEM教育的定义和目标STEM教育是一种综合性的学习模式,将科学、技术、工程和数学相互融合,培养学生跨学科思维和解决问题的能力。
STEM教育的目标是激发学生的创新意识,培养他们的创造力和实践能力。
二、STEM教育对学生思维方式的影响STEM教育注重培养学生的批判性思维、创造性思维和系统性思维。
这种思维方式能够培养学生的问题解决能力,激发他们对于新问题的好奇心,提高解决问题的效率。
三、STEM教育对学生创造力的培养创造力是指一个人在面对问题时能够提出新颖的解决方案或创造出新的东西。
STEM教育通过培养学生的实践能力、观察力和抽象思维,激发他们的创造潜能。
同时,STEM教育也注重培养学生的团队合作和沟通能力,使他们能够在多元化的环境中融合不同的思维方式。
四、STEM教育对学生职业发展的影响STEM领域的就业机会日益增多,而且很多创新的项目都来自于STEM教育背景的人才。
STEM教育不仅可以帮助学生更好地适应未来的工作环境,还可以培养他们的自信心和自主性,为他们的职业发展打下坚实的基础。
五、STEM教育的实施难点及解决方案实施STEM教育面临着课程设计、教师培训和教育资源等一系列难点。
针对这些问题,学校和政府可以加大对STEM教育的投入,提供师资培训和教育资源支持,同时鼓励学生参与STEM相关的竞赛和活动。
六、结语STEM教育对学生创造力的培养有着明显的积极影响。
为了适应未来社会的需求,教育领域应加大对STEM教育的支持和推广。
通过改革教育体制、提供更好的资源和培训教师,我们可以培养出更多具有创造力和创新能力的人才,为社会的发展做出贡献。
国内外STEM教育比较研究
国内外STEM教育比较研究STEM教育,即科学、技术、工程和数学的综合教育,近年来在全球范围内越来越受到重视。
虽然中国也在努力推行STEM教育,但与发达国家相比,仍存在一定差距。
本文将比较国内外STEM教育的现状和特点,探讨如何进一步推进STEM教育。
一、STEM教育的定义和意义STEM教育是以科技为基础,融合了科学、技术、工程和数学的综合性教育。
它旨在培养学生独立思考、创新意识和实践能力,以适应现代社会的发展需求。
STEM教育所培养的学生不仅能够掌握基础知识和技能,还能够应对日新月异的科技变革,为社会创造更多的价值。
二、国内外STEM教育的比较研究1. STEM教育的发展历程STEM教育在国外的推广比国内更早。
早在20世纪70年代,美国便开始推行STEM教育。
随着时代的变迁,欧洲、日本、澳大利亚等发达国家也相继加入了STEM教育的行列。
而中国在21世纪初才开始涉足STEM教育。
2. STEM教育的课程设置国外的STEM课程设置相对成熟,在课程内容和教学方法上较为完善。
美国、澳大利亚等国家开设了丰富的STEM教育课程,例如美国的FIRST机器人大赛、澳大利亚的WEEA工程教育、德国的“天才小制造商”等。
而中国STEM教育的课程设置相对较简单,仅有部分学校开设STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)等相关课程。
3. STEM教育的教学方法国外的STEM教育更加注重实践,开展实验和工程设计等活动,让学生在实践中掌握知识和技能。
而国内更多采用理论教学,缺乏实践环节。
4. STEM教育的师资队伍和资源投入国外的STEM教育师资队伍相对成熟,拥有一批高素质的STEM教师和专业的STEM教育机构。
同时,STEM教育得到了政府和社会的广泛支持,资源投入相对充足。
中国 STEM教育的师资队伍和资源投入还有待提高。
三、推进STEM教育的建议1. 完善STEM教育的课程设置应在国内各级教育体系中逐步推广STEM教育,并建立课程体系和课程标准。
STEM教育的实施挑战与对策
STEM教育的实施挑战与对策引言随着科技的快速发展和全球经济的变革,STEM(Science, Technology, Engineering, and Mathematics)教育成为当今教育领域的热门话题。
然而,尽管越来越多的国家和地区开始重视STEM教育,但在实施过程中仍然面临一些挑战。
本文将探讨STEM教育的实施挑战,并提出相应的对策。
实施挑战1. 缺乏专业师资力量STEM教育要求教师具备广泛的知识背景和跨学科的能力。
然而,在很多地方,缺乏受过专业培训和有相关经验的STEM教师。
这给STEM教育的质量提出了严峻挑战。
2. 课程与评估体系不完善由于STEM涵盖了多个学科领域,设计符合实际需求、能够培养学生综合能力的课程是一个复杂而困难的任务。
同时,缺乏相应标准化和有效性评估体系也使得衡量学生在STEM领域能力的难度增加。
3. 设备和资源不足STEM教育通常涉及到实验室设备、计算机软硬件和其他专业工具。
然而,由于经费紧张和缺乏相关配套设施,学校往往无法提供适当的设备和资源。
这意味着学生无法真正进行实践性学习,从而限制了他们在STEM领域的发展。
4. 社会观念与教育体制转变许多国家的教育体制仍然固守传统模式,依然注重传授知识而非培养实际应用能力。
此外,社会观念也仍然偏向某些职业领域,如医学或法律,导致STEM 教育在社会上得不到足够的认可和支持。
对策1. 培训和提升师资力量政府可以投入资金,并组织培训计划来提高STEM教师的素质和能力。
同时,建立跨学科合作机制,并与大学、研究机构等建立联系,促进知识共享与专业发展。
2. 制定完善的课程与评估体系政府、学校和教育机构应合作制定并更新适应时代需求的STEM课程和评估标准。
同时,鼓励学生在实践中学习,提供更多的实验室设备和资源。
3. 积极寻求外部资金支持学校可以与企业、社区组织等建立伙伴关系,争取外部资金支持。
政府可以通过激励措施或项目专项拨款来促进学校获得更多STEM相关设备和资源。
STEM教育(案例分析)
小学数学课程中的STEM教育——《圆的认识》案例分析有人说,“数学是思维的体操”,可是思维—看不见,摸不着,它—到底是什么呢?随着教育的变革,STEM教育需要慢慢渗透到我们的日常教学中去。
数学的学习,不仅要让学生学会知识、掌握科学方法,更重要的是领会数学思想与奥秘。
在《圆的认识》的教学中,要充分利用圆的特征,借助学生的已有生活经验让学生初步感受圆的本质特征及圆与正方形的不同。
在教学的过程中,通过套圈的游戏让这节课的教授变得有趣和具有更大的挑战性,更容易激发学生探究的兴趣,激发学生学习的主动性。
在数学知识的传授中,可以整合科学课程中的科学知识,例如:在生活中,为什么大多数井盖都是圆的,以此为契机激发学生探索圆特征的欲望。
在解决数学难题的同时又增加了科学素养。
在讲授这一节课的时候,还可以让学生谈谈水滴落到水里形成的涟漪为什么是圆的?了解这个问题物理背景是解决它们的前提。
从物理学科的角度引入数学问题,之后运用数学方法加以解决。
这节课需要渗透的物理知识是当水滴落到水里形成涟漪也就是形成波,波向水面各个方向传播的速度是一样的,最后再结合圆的本质特征认识到形成的涟漪是圆的。
在探究数学问题的过程中,需要科学严谨的精神,学生可通过观察、实验操作、逻辑推理、交流合作等多种手段来探索图形的性质。
在教授这一课时,为了让学生深刻体会日常生活中为什么车轮是圆形的,通过小组合作,让学生用做好的硬纸板“圆形车轮、正方形车轮、椭圆形车轮”沿直尺的边滚一滚,描出中心点留下的痕迹。
学生操作完成后教师又引导学生观察三种车轮中心点的痕迹。
思考:如果把他们分成两类,应该怎么分?根据什么标准分?通过讨论,学生会明白是按照痕迹是否直线来分。
从而比较并发现不同形状的车轮的中心在运动中高低的变化,也就是中心到地面距离的变化。
圆形车轮的车轴到地面的距离就是圆的半径,同一个圆的半径是相等的,所以圆形车轮的运动是平稳的;而正方形、椭圆形的点到中心点的距离不相等,因此滚动起来不平稳,由此引导学生理解车轮为什么是圆形的。
青少年创新教育下的STEAM教育研究
青少年创新教育下的STEAM教育研究一、引言随着社会的发展和科技的进步,STEAM教育成为了世界各个国家推动教育变革的一个重要方向。
STEAM教育指的是在科学、技术、工程、艺术和数学等领域中融合教育,旨在培养学生探究、实践、创新和合作的能力,从而促进学生思维的创新和全面发展。
青少年作为社会的未来,他们的教育不仅关乎个人的成长和未来,也关系到国家的发展和未来。
因此,如何在青少年教育中借助STEAM教育,为他们提供更好的教育方式,成为了研究者们关注的问题之一。
二、STEAM教育在青少年教育中的应用1. STEAM教育的优势STEAM教育的受益者不仅仅是青少年,也包括教师、学校和社会。
具体来说,STEAM教育能够培养学生的实践和创新能力,其次,STEAM教育能够培养学生的合作意识和团队精神,再者,STEAM教育能够让学生在学习过程中发现问题,并通过合作和思考寻找解决问题的方法,最后,STEAM教育还能提高青少年对科学、技术、工程、艺术和数学等领域的兴趣,从而引导他们对未来科技发展做出更有价值的贡献。
2. STEAM教育在创新教育中的应用创新教育强调的是以学生为中心的教育,通过积极参与实践,对问题进行深度思考和探究,不仅能够让学生有更深刻的学习体验,还能够增加学生的自信心和掌握问题的能力。
而STEAM教育在创新教育中得以应用,能够让学生更深刻地了解科技发展的背景和正确的思考模式。
同时,由于STEAM教育注重实践,学生将有更多的机会与同伴合作,在实践中探索问题,并寻找解决方法。
这些实践积累的经验可以让学生在未来的学习和工作中更加游刃有余。
3. STEAM教育在素质教育中的应用与传统教育单一强调知识点不同,素质教育提出了问题的解决和人格的培养,STEAM教育在素质教育中的应用主要关注学生的学习与实践中获得的能力和经验。
在STEAM教育的课程设计中,没有标准答案,学生需要不断尝试、探索和和改进,最终获得的是一种灵活的思考方式和不断挑战自己的勇气。
科技创新与STEM教育方案
科技创新与STEM教育方案科技创新是当代社会发展的引擎,而STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)教育则是培养科技人才的重要途径。
科技创新与STEM教育方案的关系密不可分。
本文将从不同角度探讨科技创新与STEM教育的关系,并介绍一些有效的STEM教育方案。
一、科技创新对社会发展的重要性科技创新是社会进步的驱动力。
随着科学技术的不断发展,我们的生活方式、经济体制等都在发生着深刻的变革。
科技创新可以提高生产力,推动产业升级,创造出更多的就业机会。
科技创新还能改善人们的生活质量,为人类解决各种问题提供更好的方案。
因此,加强科技创新是每个国家都需要关注的重要议题。
二、STEM教育的定义和重要性STEM教育是一种综合性的学科教育,旨在培养学生的科学、技术、工程和数学素养。
STEM教育注重培养学生的创新思维、问题解决能力和团队合作精神,为他们今后参与科技创新提供扎实的基础。
在一个高度科技化的信息时代,STEM教育的重要性不言而喻。
三、科技创新与STEM教育的关系科技创新需要有一支高水平的科技人才队伍。
而STEM教育,则是培养这支科技人才的有效途径。
通过STEM教育,学生可以接触到真实的科学实践和工程设计,培养他们的实践能力和创新意识。
STEM教育还能激发学生对科技的兴趣,引导他们选择相关的专业和职业,从而保持科技创新的后续推动力。
四、STEM教育的优势STEM教育有许多优势。
首先,它培养的学科素养是综合的,有助于学生全面发展。
其次,STEM教育注重实践,学生通过实际操作来培养解决问题的能力。
再次,STEM教育重视团队合作,培养学生的合作精神和沟通能力。
最后,STEM教育与职业技术要求相结合,为学生今后的职业生涯提供有力支持。
五、STEM教育方案之校企合作校企合作是一种有效的STEM教育方案。
通过与企业合作,学校可以提供更丰富的培训资源和实践机会给学生。
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模棱两可,立场不定
批判性(审辩)思维
从不同立场、不同角度进行综合观察和全面分析 结合实际,有责任有担当地做出取舍、行动决断
STEM
泛化 窄化
STEM能包治百病 把所有的教育都STEM化
开设的一门课而已 让学生活动而已
二、STEM之“石”
• 为什么? • 是什么? • 学什么?
STEM:为什么?
项目学习(PBL) 基本要素
• 内容:真实世界的问题 • 活动:综合运用知识,用技术工具和研究方法解决问题 • 资源:有助与学生解决问题的支撑系统 3D打印设备、机
器人传感器、计算机房、IPAD\木工锯床
、电子元件、校外专家、模型等各种环境、资源、平台 • 结果:生成一个作品,在学习探究过程、生成作品过程中
能量的储存形式可以从一种形式转化为另一种形式 • 文学作品常用虚幻来表现真实
架设问题骨架
• 大概念(核心观念)——基本问题——支架问题 • 大概念:跨学科、统摄性的综合论断
• 基本问题:持久理解终身受用的基本论断,支撑大概念 • 支架问题:帮助理解基本问题的更具体的小探究性问题
“理解”的真正意义: 转化成终身受用的可迁移到解决真实问题情境的“智慧”
案例:我的困惑
• 要设计一个STEM项目,五年级
• 从哪里开始呢?
应该 •
从哪里开始呢?
• 问题:
• 学校开发STEM学习单元,合情合理合法的路径是怎样的呢 ?
头脑风暴:可能的情况
• 看一下国内外现成有什么项目,借鉴过来 • 拍一下脑袋,想一个项目出来 • 有据可循地一步一步开发一个项目来 • ……
提升发现问题、团队合作、运用知识解决问题的能力
项目学习基本流程
现实问题 总结评估
案例一:
偏向STEM 与非偏向STEM的教学设计的比较 《做沙包》
STEM 与非STEM的教学设计的比较《做沙包》
着眼素养
• 项目为纵深,多个学科之间横跨,为学生提供了一个综 合认知世界、运用知识解决问题的学习体验,在这个过 程中,学生的多种素养得到很好地锻炼和发展。
STEM:学什么?
• 跨学科、超学科整合 • 聚焦真实问题 • 强调探究与合作学习 • 注重运用工程设计方法原理支撑学习过程 • 强调错误中学习 • 聚焦问题解决与创新能力发展 • ……
工程设计与科学过程
科学家的思维模式
工程师的思维模式
STEM教育的特征与倡导价值
• 基于标准:课程标准为设计的依据 • 追求理解:真正的理解为价值追求 • 依托项目:项目学习作为基本方式 • 着眼素养:发展核心素养为落脚点
• 沟通、合作、批判性思维、多角度思维、包容……
三、我们的“玉”: ——我们的情境、问题和追求
• 教育的现实情境 • 寻找深化课改的突破口 • 学校价值彰显与教师发展
教育的现实情境比较
• 课程制度
• 1.美国课程政策:国家(洲)制定课程标准,学区、学校 或者教师自己开发或者选择教材。教师具备较大的课程 设计、整合、开发空间。
基于标准
• 课程标准是设计、开发STEM学习单元的依据 基于标准,使得STEM教学探索变得有理有据,,记住事实、概念,而是建立学习内容、 学生个体和真实世界 三者之间的广泛恒久的联系。
• 媒介:Bigidea 大概念(核心观念)
大概念不是一个事实,而是一个观点,对终身理解世 界和改造世界都有实际意义、能够统摄若干事实、概念和 原理的一个论断。
STEM的教育变革研究
技术创新,变革未来
提纲
• 元思考 • STEM之“石” • 我们之“玉” • 再思考
一、元思考
对待新事物,我们怎么想
二元思维
不是对的,就是错的 不是好的,就是坏的 不是黑的,就是白的
……
偏执于一端
两可思维
我觉得这是方的 !
我觉得这是圆的 !
对,这就是方的!
对,这就是圆的!
终身的、 整合的
智慧 知识 信息 数据
未来,我们要重新定义“智慧教育 ”
智慧 知识 信息 数据
人类 优势区间
人工 智能
智慧 专门技能 认识 知识
搜索 引擎
信息
数据
依托项目
• 真实世界问题情境为学习入口 • 在项目空间里,经历科学探究过程、工程设计过程 • 充分开展团队协作、实践体验式的学习方式 • 在项目学习过程中,培养发现问题、解决问题的能力 • 评价既关注知识、技能形成、问题解决以及核心素养表现
• 两个回应: • 1.劳动者理工科素养不高;理工科就业岗位需求增长 • 2.保持全球领先的科技创新优势
2013
NGSS
STEM:是什么?
STEM:发展
• +A(艺术、人文) STEAM
• +R(写作) STREAM
• +S(社会) STEAMS
• STEAM+
• ……
无论怎么变化,主旨不变:强调融合
• 2.芬兰,从3-4年前试点“现象教学”,2016年开始正式作为一种要求 提出,让老师引导学生从真实生活世界的现象中去发现项目,展开研 究学习,要求每个学期必须让学生经历1-2个项目。如“难民问题”。 ——类似于我们的研究性学习。
• 3.国内教育,根据知识性学习、传授式学习比例过重的弊端,为了增加 全局的实践性、探究性学习比例,于2001年课改,专门提出一门新课 程——综合实践活动课程,试图平衡学生学习经验的失衡。根据工程 教育严重缺乏的现实,在小学课程标准中将工程技术作为一个领域。
• 2.国内教育政策:国家制定课标、国家、省级教育行政部 门规定教材;中考和高考规定了评价的主要方式。教师 可以自主支配的空间非常有限。教师在中考、高考的指 挥棒下能够放开手脚展示自己教育情怀的裁量空间有限 。
教育的现实情境比较
• 课程结构
• 1.美国的课程,每一门课知识教学要求没有我们高,每一门课都可以充 分让学生展开研究性、项目式学习。全科、多科教学比较普遍,老师 可以在自己教学空间内去整合多个学科,美国似乎没有专门一门综合 实践活动课。
Bigidea 具有统摄性、跨学科的特点。因为是一个论断 ,一个观点,因此和价值、信念相关联系,与学生本身产生
紧密联系,同时,BIGidea又是和真实世界紧密联系。
Bigidea举例
• 飞机翼面上一个小的变化对飞机飞行路径产生大的影响 • 对声音或光线进行有效控制可以编码和传递信息 • 物体可以对一定距离以外的物体产生作用 • 宇宙中的能量总量总是不变的,但在某种事件发生过程中,