教师STEM教育能力提升的区域实践

这是

第一届中国STEM教育发展大会系列报导 第10

  注:全文长3400字,阅读时间约为6分钟

  

  罗滨:海淀区教师进修学校校长

  ▲本文整理自罗滨在第一届中国教育发展大会上的主题报告,以下为口述摘录

  罗滨:

  做STEM教育的教师的专业发展,它的教育能力是怎样提升的?

  世界是迅猛变化的,未来难以预测。对于一个国家来说,最宝贵的资源是人力资源,除了广大的劳动者之外,我们特别需要拔尖创新人才、综合型的人才、跨界发展人才,能够解决未来问题、具有责任感和担当精神的人才。

  STEM教育的发展趋势是什么样的?第一,应用特定的教学理论开展STEM教育实践来提升教学效果,比如说基于项目的学习、基于问题的学习、协作学习等等。第二,STEM教育已经融入到学前、小学、中学所有的育人的活动当中,来培养学生的STEM素养。第三,通过STEM教育实践整合基础教育和高等教育。

  STEM教育对教师的专业和专业能力有什么要求?

  目前师范大学没有这个专业,我们从事STEM教育的老师都有自己独立的一个专门学科的。要看对老师的要求,首先看强调STEM素养对于学生来说最重要的是什么。

  《STEM》教育研究中提出,学生的STEM素养是综合、跨界、创新。具体包括科学素养、技术素养、工程素养、数学素养,但它不是简单的累计、堆砌,是多学科融合之后,从知识到技能,再到方法,特别是思路和方法可以去迁移去解决综合性的问题,是跨界去解决问题。

  

STEM教育就像立交桥,这个立交桥应该是搭建创新人才成长的立交桥

  到底STEM教育对教师专业能力有什么要求?

  第一个是对科学知识的跨学科融合能力。第二是应用工程技术方法的实践能力。第三是对批判性思维、创造性思维的应用能力。第四是是跟教育结合在一起的,是项目教学、问题教学的实施能力。2000-2015年在SSCI教师教育专业期盼的高频关健词的关键图谱中,出现了科学、数学、技术这样的关键词。

  

2000 - 2015年SSCI教师教育专业期刊的高频关键词关系图谱

  中小学STEM教育的现状调研

  2017年4月,为了解中小学STEM教育规划与实施现状、需求,我们学校“STEM项目”小组调研了八个省、市的中小学校老师,有效问卷679份。新手与专家型教师都有,学历以本科居多,任教学科也几乎覆盖了所有学科,排在第一位的学科是数学,然后是计算机、科学等等。

  同时,我们也调查了,老师们认为是否有必要开始STEM课程,多数教师认为小学、初中、高中阶段有必要开设STEAM课程。大多数教师认为STEAM具有其它学科不可替代的作用,但同时又认为STEAM教学目标可以通过其它学科叠加实现,说明对STEAM教育的价值认识还不是特别清楚。

  

多数教师认为小学、初中、高中阶段有必要开设STEAM课程

  对于创客教育TEAM教育就是创客教育或跨学科的综合实践活动,以及对STEM教育的理解,还有教师的配备、专业对口情况以及老师用何种方式进行研修都进行了调研。

  调查结果显示:第一,多数教师认为STEAM教育就是创客教育或跨学科的综合实践活动。老师是认同STEM教育,但是缺乏行动。第二是理解,只有1/4教师理解STEAM教育的核心,对于技术和工程容易忽视。第三,虽然教师有研修,但缺乏机制,特别是缺乏区域上的机制。

  STEAM课程师资人员普遍不足,学校STEAM教师专业对口情况不理想,近半数教师愿意参与STEAM课程建设与实施,教师最喜欢的STEAM课程培训方式为项目体验式培训。

  通过问卷我们得出的结论是:

  (1)认同但是缺乏行动。绝大多数教师认同STEAM教育的必要性,但是教师数量不足,大多数没有尝试过。

  (2)理解但是不够全面。对STEAM教育的理解有待深入、全面,特别是对“技术”与“工程”容易忽视。

  (3)实验但是不够专业。教师缺乏STEAM教育实践的专业化指导,缺乏同伴。

  (4)研修但缺乏机制。STEAM教师队伍发展的保障机制有待完善。其实,超越问卷之外,我们还看到了这样的STEM教育也缺乏全社会的认同和支持,特别是缺乏行政统一规划的推动和机制的保障,更缺乏专业团队的支持和指导。

  海淀教师STEM教育能力提升专项研修

  2016年8月~2018年7月,每年两次集中研修,每次4-5天;每年两次基于教学实践的网络研修。研修的目的是加深教师对科学本质、 STEM教育及课程的理解,提升科学教师的STEM课程教学的规划和实施能力。研修人员包括中学物理、化学、生物学科教师和教研员,共34名。专家团队是伊利诺伊理工学院Norman G. Lederman教授和Judith S. Lederman教授。研修方式是工作坊、项目体验、说课研讨、现场课、示范课。

  第一阶段:集中研修后,学员都完成了本学科融合科学探究及STEM教育的教学案例设计,并经过专家指导与反馈、学员反思与修改、课堂实施等环节,进一步完善了教学设计。

  第二阶段:研修课程主要以部分学员说课或课堂教学,专家组织研修班围绕说课内容和课堂观摩进行深入、激烈地讨论,在此基础上进行总结点评的方式展开。

  

  第一阶段是2016年8月15日-2016年8月19日,共5天,集中规划研修课程。第一天是理解科学探究,这些内容不是教授讲,而是教师在互动当中理解;第二天是体验探究,探究的本质和如何进行探究,学员们全部都是在活动中;第三天反过来再来解读学科本质是什么;第四天是理解工程的内涵;第五天进行教学设计。

  集中研修之后,每位老师有自己的教学设计案例,然后再跟美国的老师进行交流、修改,然后实施。然后进入到寒假第二阶段,第二阶段主要是直接到学校。老师说课,老师上课,学员研讨,专家指导,全部在学校当中。

  

  通过近一年的研修:

  (1)这个团队的老师对STEM教育理解更加的深刻。

  (2)教学行为有变化,教师课堂教学中体现STEM教育理念的教学行为增多。

  (3)获得国际认可。部分教师的教学案例通过NSTA(美国国家科学教师协会)遴选,将在2017年10月的年会上以工作坊的形式进行 “来自中国课堂的STEM教学活动”的主题研讨。第三阶段将在2017年8月1日到5日进行。

  我们研修的五大特色是:

  (1)跨学科,学科内综合和学科间的综合。

  (2)教研员+一线骨干一起。

  (3)项目式学习、设计,有实施、有改进,每一个学员参加。

  (4)重跟进,不是一次研究就结束,后面有改进和体验,

  (4)有输出。学员有“四个一”,一个本学科教学案例、一个跨学科教学案例、一次研修活动、一篇发表的文章(国外3篇以上)。

  如何加强STEM教育

  6-5-6”,六个基本观点、五个重要策略、六条建议。

  六个基本观点

  (1)育人模式的创新,高度分科课程学习补充。

  (2)是国家发展战略,储备未来科技创新人才。

  (3)重顶层设计规划,全民参与保证持续发展。

  (4)要面向全体学生,关注学生素养进阶发展。

  (5)教师素养是关键,提高课程育人学术能力。

  (6)是学生必备素养,通过后天教育才能获得。

  五个重要策略

  第一,STEM研究与教育实践相结合,没有研究,实践没有高水平。

  第二,STEM普及与创新人才的超前培养相结合。

  第三,STEM教育资源共建与共享相结合。

  第四,增加从事STEM教育工作的教师的数量,还要提高教师的质量。

  第五,行政推动专业指导和企业支持相结合。

  六条建议

  第一,在国家层面应该有一个STEM教育管理机构。

  第二,各级政府,特别是教育行政部门,要把它作为教育的常规计划。

  第三,加强STEM教师队伍建设。

  第四,建立一系列标准,进行STEM教育实施评估。

  第五,加强资源建设,特别是示范性项目的建设。

  第六,高效实施还需要系列的保障机制,这就是从政府到专业人员都要有保障机制。

  STEM教师专业发展,理念小变化,行动大改变,我们都可以去做中国特色STEM的教育,让我们共同做具有中国特色的STEM教育。

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