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第38期孵化营活动回顾:中小学STEAM教育普适化的探索与实践
来源: 教博会组委会 发表时间: 2020-09-08
摘要:

汇聚·碰撞·变革,教育创新提升中国力量!

93日,教育创新成果孵化营公益活动第38期“STEAM教育创新项目”专题成功举办。来自北京、深圳、甘肃等地的四个STEAM教育创新项目进行了分享,南京市玄武区教师发展中心冯凌老师和遵义市红花岗区教师培训教研中心孙旭亮老师与四位项目负责人围绕STEAM教育的创新发展与普适化推广进行了探讨和交流。

小编将每个项目的主要内容和专家的部分精彩点评进行了整理,错过直播的朋友们请看过来!同时,在文章末尾,还可以扫码回看线上活动哦~

【点评专家】

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冯凌

南京市玄武区教师发展中心小学科学、小学综合实践教研员、高级教师

区域STEM教育主要负责人

南师大小学教育专业综合实践学院导师

苏教版《科学》教材编写组成员

 

孙旭亮

遵义市红花岗区教师培训教研中心教研员

贵州省小学科学名师工作室主持人

遵义市青少年辅导员协会副秘书长

 

  

1. 气象联通校园 科技打造特色

说到STEAM,大家第一个想到的可能会是编程创客,但STEAM作为一种跨学科的教育,包括科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、艺术(Art)以及数学(Mathematics)等丰富的内容。

本次活动中,来自北京的未来菁英团队以气象作为切入点开展STEAM,让人耳目一新。该项目以校园气象站为联结点,以人工智能赋能气象科学,打破校与校间的时空界限,用科普彰显特色,构建气象科学教育发展共同体。

项目从空间建设——打造校园气象观测站、课程构建——提供一站式解决方案、社团打造——提升学生综合素养、定向培养——培养“未来气象家”四个方面为学校和学生提供服务。

课程是项目落地的基础,未来菁英联合中国气象局、南京信息工程大学、中国农业大学等机构联合开发出两套创新实践课程:“未来气象家”STEAM系列课程和探秘天气系列课程。同时还设计了社团活动,增加了课程的丰富性,促进了普适化推广。

 

比如,气象研学,邀请专家带队、全程指导,为学生制定每日探究计划,体验气象工作;气象主题科技节,宣传展示气象科技发展成果,促进气象科技与科普资源的开放融合,鼓励科技创新,营造良好校园科普氛围;科技月,每月不定期举办气象科技相关比赛,将气象科普教育常态化、系统化;气象科普大讲堂,与天气预报播报员、院士、科学家面对面学习气象科学知识等等。

未来菁英团队希望,将来能通过多方合作的形式,打通校内外资源,构建气象科技教育大平台。


【精彩点评】


  凌:以气象为切入点,很新颖,形成了比较完善的解决方案。建议在核心部分即课程的设计中,学习、研究相关学科的课程标准及教材,充分了解学科中现有的学习内容,将自己的课程做成模块化,以实现对现有课标的补充、拓展、超越。


孙旭亮:关注了学生动手能力和实践能力的培养,实施路径较清晰,定位较准确。建议思考怎样和小学科学已有的气象课程进行融合,使这个课程更好地落实到教育教学中。

 

2. STEM教育普适化解决方案:CSTEM分子课程

目前STEM教育存在泛化现状,出现偏科、碎片化、豪华化等问题,归纳起来有这几个方面:对教师专业要求高、课前备课效率低、对实验材料要求高、课堂教学效率低、对工具设备要求高、教学评价标准不清晰等等。

培识(北京)技术有限公司CSTEMComponentized STEM)分子课程项目,基于DSC三维人才培养目标模型,并将它转化为STEM主题、知识建模图、任务设计、交互设计以及学习评价操作,以实现“目标-手段-评价一致性”;将课程结构化拆分为ULAT四级分子课程框架,并为每个单元开发完整的、一致性的、分子化的资源,实现了产品市场化。培识为中小学校提供体系化、高质量的STEM课程产品——降低实施难度,提供移动互动教学工具——提高教学效率,提供标准有效的师训课程——提高师训效率,帮助中小学校零基础开展STEM教育。

严格的STEM课程开发流程,系统的计划和执行方案,降低了老师们在教学中的实施难度,提高了教学效率。

在教师专业能力培养方面,培识强调9个字:看得见、看得懂、敢动手,即看得见——为课堂教学过程提供教学示范,看得懂——在课程设计思路方面提供课程解析,敢动手——提供实验材料和操作过程。

未来,培识CSTEM分子课程还将构建STEM教师专业发展体系,课程产品会拓展到家庭STEM教育、课外STEM教育等领域。

【精彩点评】


  凌:从“学”与“培”两个方面组建成果内容,其中“学”的部分关注课程建设,课程设计符合STEM教育的基本原则,技术手段较先进,课程体系较完善;“培”的部分内容齐全,从教师备课手册、备课资源、共享平台、线下培训等方面均有详细设计。建议改革教师培训的方式方法,一线学校需要更优秀更全面的跨界培训,以此提升STEM教师的专业素养。


孙旭亮:紧紧围绕中小学STEM存在的痛点和难点,创新性的提出了解决方案,提出“目标-手段-评价一致性”的解决思路,具有创新性、实践性、解决问题的独创性,提出了CSTEM分子课程,值得称赞。建议探索怎样将目前的学科课程教学与 “CSTEM分子课程”融合,让STEM课程在常态课程中得到实践。

 

3.乐智人工智能STEAM教育,进阶式培养孩子面向未来的能力

本项目源于北京大学工学院智能仿生设计实验室,最开始是为了参加高水平的国际大赛,现在逐步走向普适化STEAM课程的开发与培训。

乐智教育创新应用Simba软件交互平台与KenMiniKenBlcokKenFish等智能交互硬件,针对现阶段人工智能教育落地困难的现状,满足教师K12教育阶段人工智能与STEAM课程研发、教学应用与实验的授课需求;同时满足学生对人工智能领域的学习需求。

乐智人工智能STEAM课程的开发以当前教育各阶段能力培养需求为基础,融合新工科科学素养能力评价模型和人工智能知识体系,形成从小学到大学的课程体系。

在课堂实施方面,乐智人工智能STEAM课程采用项目制、探究式、跨学科的方式进行,让项目与现实中各个行业需求结合。实施过程按观察—分析—设计—制作—验证—推理—分享的逻辑进行,注重分析、设计、验证、推理能力的培养,而不是拿到材料或题目就马上动手做。

为更方便不同地区孩子的学习需求,乐智还打造了自己的课程平台,包含80多门课程的视频、案例、PPT、课后练习等,促进人工智能STEAM教育的普适化开展。

 

【精彩点评】


  凌:该项目改变原有信息技术只学技术知识的弊端,将解决问题与学习相结合,提供编程功能模块、创客套件,给予学生交互的机会,促进学生深层次学习的发生,建立逻辑思维。同时关注到工程师文化的培养。建议尝试开发适用不同地区学生需求的产品,提升西部地区学生接触人工智能的机会,满足他们的需求,以促进教育均衡发展。


孙旭亮:具有时代性、创新性、实践性、解决问题的独创性,非常值得称赞。特别是使用对象的清晰划分,为不同的人群提供了个性化的解决方案。目前,人工智能在国家教育均衡化推进还存在一些困难,希望结合小学、初中或高各学段开发出能够进行模拟设计训练的软件平台,方便经济稍弱的学校或学生也能通过该平台中得到发展和提升。

 

4.建构三维STEAM课程体系,培育学生创新素养

作为本次活动中唯一的学校代表,甘肃省临泽县第二中学的王伟老师分享了他在STEAM教育教学实践过程的经验。

2017年教育部印发《义务教育小学科学课程标准》,明确建议教师在教学实践中尝试STEAM教育。这一年,王伟老师和他的同事也开始了他们的STEAM教育探索之路。

在这过程中,王老师遇到了这样几个问题:人工智能教育基础薄弱的学校学生个体间差异性大、STEAM教育理论普及度不够 ;研究课例稀缺;实践活动课低效、没有可以广泛操作和推广的教学模式。

王伟老师和他的同事能想到的办法就是:不断到STEAM开展比较好的学校参访学习、研读STEAM专业书籍、引入课程等等。同时在相关政策和县、校领导的支持下,研发出一套适合本学校应用的STEAM课程,主要包括以下三个方面:

ü  重构信息技术课程。将编程能力的培养定为课程建设的核心。从初一年级开设《 scrach趣味编程》,初二年级开设《玩转开元机器人》教学,校企联合开发具有普适性教育的艾克编程平台,展示学生作品,实施大数据监测与分析,培养学生编程能力,关注学生解决问题能力的培养,为STEAM教育中的机器人、3D打印、航模等社团活动奠定了坚实的基础。

ü 重构社团活动课程。STEAM实验中心结合各功能室特点,开发“智造”“智航”“智创”“智工”“智艺”“智验”“智影”“智竞”八大类STEAM社团活动课程,开发中侧重与学科的融合,推动学校STEAM教育社团活动,将STEAM教学活动逐步融入到日常的学科教学中。如信息技术编程课程教学与机器人创意活动相结合,物理、化学、生物课虚拟教学实验活动和“实景”实验活动相结合。

ü 建构项目式活动课程。学校依托甘肃省级重点课题,结合师资现状,积极建设项目式学习课程,凸显多学科融合的特质和项目式学习(PBL)方式。

 该成果建构的STEAM教育三维课程体系,重视编程教学的基础性,强调社团活动课程的进阶性,凸现多学科学习的融合性,在实际教学活动中可操作性强,课时有保证。

目前,科技体育与电子竞技、创意机器人已成为该校STEAM教育的亮丽名片,申报的课题《初中STEAM校本课程开发与实施研究》被列为2018年度甘肃省“十三五”教育 科学规划重点课题。20195月,学校被甘肃省教育教育科学院命名为首批“甘肃省中小学STEAM教育实验校”。未来,学校计划进一步完善STEAM实验中心的设施设备,加大校本课程研发力度,建设复合型的师资队伍,订立项目课程评价标准体系,切实培训学生的创新能力。


【精彩点评】


  凌:在初中阶段将课程重构,以信息技术学科为突破口,创建基于跨学科教学观的课程设计,组建普及型+社团型+精英型的三维学习组织,通过体验式学习方式,借助数字化工具,倡导造物理念,组织项目学习。建议将研究成果渗透更多学科,共同进行课程改革,最终推进整体性课程改革。


孙旭亮:围绕STEAM在学校的现状和痛点进行设计研究,具有创新性、实践性、普惠性,特别提出了“普及型+社团型+精英型”相结合的课程,让不同的学生有不同的发展,将学生的成长建立在“以人为本”的基础之上,关注了学生学习进阶的问题。建议进一步挖掘整合学校资源,丰富STEAM教育的内涵,将学会思维作为steam的普及思维,将学校课程思维化,培养学生的设计思维,提升创新思维能力。

 

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