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第二届全国STEM教育发展大会会议综述 [复制链接]

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第二届全国STEM教育发展大会会议综述

吴建伟收集整理

    2018年6月30日第二届中国STEM教育发展大会在深圳市福田区红岭中学高中部隆重举行。本次大会由中国教育科学研究院、广东省教育研究院、深圳市福田区教育局联合主办,香港STEM教育联盟、香港教育工作者联会、金地(集团)股份有限公司协办,中关村互联网教育创新中心、深圳市福田区教育科学研究院承办。在“跨界新教育构建新生态”主题的引导下,来自国内外的知名专家学者、教育厅(局)长、优秀校长、业界精英汇聚一堂,通过主旨发言、圆桌论坛、实战培训坊、创意集市等多种形式,分享STEM教育成果,探讨STEM教育未来之路。来自全国各地的1600多名教育工作者现场参加了6月30日上午的开幕式,数万人通过视频观看现场直播。

    开幕式由福田区教育局局长田洪明主持,教育部教材局巡视员申继亮、中国教科院党委书记殷长春、香港教育局副局长蔡若莲及福田区区长高圣元等相继致辞。

    教育部教材局巡视员申继亮高度评价会议在深圳召开具有特殊意义,并从课程改革和课程建设角度对大会提出三点希望和建议。第一,他认为实施STEM教育,首先要把提高学生综合素质作为着力点,希望通过实施STEM教育,探索在分科教育的情况下,把知识有机融合,使碎片化知识结构化,让信息变成知识,让知识变成能力。第二,要把实施STEM教育的核心放在提高学生的问题意识和培养学生创新精神上来。“我们的学生,解决别人的问题多,探究自己的问题少。学生解决的问题里面有固定答案的问题多,开放性的问题少,涉及到单一知识的问题多,涉及到综合知识的少。如果不改变这个现状,创新精神、实践能力无从谈起。”第三,要将探究实践作为STEM教育的主线,让学生在学好课堂知识的同时,从现实生活和成长过程中,选取真实的问题,综合运用各科知识,动手实践提高问题解决能力。

中国教育科学研究院党委书记殷长春在致辞中指出,STEM教育有助于培养学生的科学探究能力、创新意识、批判性思维、信息技术能力等未来社会必备的技能。虽然我国STEM教育取得了显著进展,但总体而言还面临很多问题和挑战,如缺少国家战略高度的顶层设计、缺少社会联动机制、缺少贯通不同学段的整体设计、缺少标准与评估机制、缺少教师专业发展指南与相应的教师培训、缺少国家级的示范项目等。中国教育科学研究院2017年成立了STEM教育研究中心,成功举办全国首届STEM教育发展大会,并在较短时间内发布了两项科研成果。今年5月,中心还与金地集团联合启动“中国STEM教育2029行动计划”。殷长春在发言中充分肯定深圳、成都等城市出台相关文件,鼓励引导中小学开展STEM教育的做法,而江苏、香港等地不余遗力对STEM教育的推动也得到他的点赞。

    香港特别行政区教育局副局长蔡若莲随后介绍了香港的经验。据她介绍,香港教育局在2016年底发表了《推动STEM教育,发挥创意潜能》的报告,提出更新课程、加强教师培训、增加学生活动等多项推动STEM教育的建议策略,除了向公营学校发放津贴,鼓励学校购买资源和设备之外,教育局还鼓励学校更新科学、科技、数学等课程,以适应科学与科技的最新发展。此外,香港教育局也为中小学的领导和中层管理人员提供技能的提升培训,加强他们课程总体规划和跨学科领域、跨科目的协作能力。蔡若莲也提及香港与内地在STEM教育方面的合作,比如中国教育科学研究院与香港岭南大学共同发起的内地与港澳青少年STEM教育创客挑战比赛。据其介绍,本次大会共有40多位香港校长、老师、学者及教育局的人员前来参加。

    福田区区长高圣元致辞时提到,深圳市委、市政府坚持把“创新”作为城市发展的主导战略,STEM作为跨学科综合教育形态对落实中央和各级政府创新教育的战略,培养教育人才,提升国家未来竞争力有重大的意义。高圣元介绍,中国教育科学研究院与福田签约合作共建中国教育改革试验区以来,福田区教育局在中国教育科学研究院指导下积极探索STEM教育推进方式,坚持项目引领,搭建交流平台,优化人才梯队,借助科研机构、企业积极开发STEM课程,提升了福田STEM教育的品质,扩大了福田STEM教育的影响力。

    在由深圳教科院院长叶文梓主持的主旨发言环节,中国科学院院士、南方科技大学校长陈十一,中国工程院院士、哈尔滨工业大学校长周玉,以及中国科学院大学副校长杨国强,从高校的角度畅谈拔尖创新人才培养。福田区教育局局长田洪明全面介绍了STEM教育的福田探索。作为本次大会的“总统筹人”,中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任王素,就如何构建STEM教育新生态提出诸多真知灼见。

在开幕式的圆桌论坛上,上海市教育委员会副主任倪闽景、深圳市教育局副局长赵立、香港岭南大学社会科学学院院长魏向东以及南方科技大学副教务长黄克服等,围绕“基于STEM教育的人才培养路径”这一主题,介绍了地方政府的探索经验及未来发展思路。

    6月30日下午,即举行了主题为“STEM教育的实践路径探索”和“STEM教育与创新人才选拔培养”的两个分论坛。

主题论坛1:“STEM教育的实践路径探索”

山东省青岛第二中学孙先亮校长《融合STEAM教育,锻造学生创新素质》

    孙先亮校长主要从三个方面介绍STEAM教育的推进:一是创新人才素质培养的STEAM整合;二是STEAM促进“系统、实践、创新、自主”的学习;三是STEAM撬动学生创新素质的培养。创新人才的培养,无论从国家的战略角度,还是学校革新教育模式的角度,都是一种必须也是一种必然的要求,因此推进STEM教育能够实现学生素养的提升,是符合当今世界潮流的。山东省青岛第二中学确定以STEM撬动学生创新素质培养的目标,构建高段创新实验室群,着重打造创新指导团队。学校成立教师发展中心,整合自主发展、基础培训和高端培训,构建教师五级发展体系。同时建立校外实践基地,聘请专家指导团队助力。学校与多单位共建学生学术素养提升实践基地。目前青岛二中共聘请基地导师300余位专家,学生开展的课题研究400余项,参与课题研究的学生超过3000人次。青岛二中搭建了教师激情创新的平台,有利于集聚教育资源优势,充分支持学生优势智能发展,长远性上培养了学生生涯规划的能力。

深圳市盐田高级中学罗诚校长《科技改变未来,创新成就梦想——基于STEM课程理念的创客空间构建与实践》

    盐田高级中学被誉为最适宜现代学生成长的全海景最美高中,罗校长从创客空间建设的理念依托、创客空间建设的举措及成果、创客空间创建的未来规划三大方面讲述了盐田高级中学STEM教育实践路径的探索。盐田高级中学打造“创客梦工场”是立足“互联网+”时代背景,基于STEM教育新型教育模式的理念,强调做、学、创三者合一,以培养STEM复合型、创新性与创业型人才的成长。盐田高级中学的创客空间是STEM教育得以实施的良好平台,是学生自主探究、交流合作、动手实践的重要场所。构建时重点考虑了以下几点:教育教学的需求与实际的用途关系的分析,整体模式是教学空间与实践场所相结合。将创客空间风格定位为工业科技创造类空间形式,使用时间规划,资源配备也是各种工具包和模块包。创客空间的运营管理主要是创客老师主管,学生协助管理,所有的学生必须参与进来。“创客梦工厂”目前已开发了15间创客实验室、16个学生科技社团、12门创客教育课程,52个学生小课题立项。现在已有国际级获奖6人次,国家级41人次,省级136人次和市级182人次。我们看到了创客梦工厂能够促进学生逻辑思维能力、实践操作能力与团队合作精神,为教育改革引领支撑,促进教育信息化与教育教学活动的深度融合。

成都师范银都小学文莉校长《STEM教育常态化、本土化探究》

    银都小学实现小班化教育18年,关注每一位学生个性化发展,文校长以银小的办学理念、育人思路、师生发展、持续创新开篇,主要从银小的发展概况、STEM课程(三课联动)、创新其他课程、我们一起成长四方面讲述了银都小学STEM教育实践路径的探索。文莉校长指出,对于课程来讲银都小学是以三课联动来构建STEM课程的体系,2015年学校就立项升级,以课题、课程、课堂三课联动推进STEM的专项课程。

珠海市第一中学韩延辉校长《“STEM课程开发与实践探索”》

    韩校长以学生高考志愿填报现状为引,致力打造出更多有吸引力的科技活动教育课程平台,把学生吸引进来,做起来、学起来、用起来、爱起来。珠海一中依托珠海航空产业优势,以航空特色为“车头”,实施多项目、多元化、多层面跨学科、跨部门、跨时段的活动,每年开展科技节、科普日活动创设校园科学探究氛围,希望STEM课程继续深耕、拓展成为核心校本课程四方面讲述了珠海一中STEM教育实践路径的探索。

    珠海一中从2009年起进行航空特色科普教育活动,与珠海雁洲飞机制造有限公司共同建设航空知识教育基地;定期举办“放飞梦想”航空科普夏令营活动。2013年起,创建航空航天发展室、飞行原理室、飞机结构室、驾驶体验室等独具特色的航空航天科普室。目前学校已组建了“创科工作坊”、“VEX机器人”、“飞行模拟驾驶班”、“3D创客空间”等特色项目平台,不但满足学生个性发展需求,给更多不同兴趣爱好特长学生挑选的机会。同时,也引来更多学科老师参与,使他们的专长有了用武之地。STEM活动室已增加到2600平米,15间教室。

    韩彦辉校长分享学校从四个方面创新组建STEM教师辅导团队。一是聘请热爱科技创新教育事业的有经验退休骨干教师;第二是聘请专业技术人员;第三是本校的兼职老师;第四是外聘相关领域的专家来学校兼职,从四方面解决师资问题。

    学校还和本市部分小学、初中老师牵头,自发组成珠海市“科英培”联盟群组,后来还有本市多所高校、科研院所及高新企业等加盟,把各时段和其他行业的“培英”力量形成合力,共同把培养创新型人才工作做好。

杭州市保俶塔实验学校周华松校长《“STEAM教育项目推进的‘保实路径’”》

    周校长首先分享了学校推进STEM教育的整体思路:一是做好顶层设计,整体谋划STEM教育项目推进的工作愿景、目标、师资培养、课程开发、评价等等;二是整合资源,把STEAM教育课程开发与实施作为一种融学习、工作和研究于一体的教师行为。探寻教师自主研发和社会高校、机构合作开发STEAM教育资源路径;三是稳妥推进,基于校情、学情,师情实施STEAM课程。

    保俶塔实验学校的推进路径共分为五个维度,包括运行机制、师资培养、课程开发、课程实施与硬件建设。其中学校通过外出专题考察、课堂教学研讨和微信、钉钉等方式形成灵活互进的STEAM学习社群,并通过立项课题研究,促进教师以科学的方法去开发与实施STEAM。学校有一个省级立项课题。有16位教师申报了与STEAM教育相关的市、区级立项课题,参与课题研究教师达60余人。学校还聘请国内顶级专家、校外各个领域的技术专家顾问作为教师培养和课程开发实施的指导团队,定期邀请专家到学校讲座引领,课堂观摩指导。优秀教师团队是STEAM教育推进的坚实保障。

    学校STEAM课程的开发也独具特色。一方面鼓励教师根据自己的专业特长和原有开设的拓展课程进行完善修改和创新开发。另一方面学校创建了较为系统的数字化创新学习环境和条件,打造STEAM实验室——CCTSS创新实验室,开发了“关怀与创造”课程。同时,学校积极与高校企业合作开发,与北航合作构建“航空工程”与青云合作构建“工程建筑”、“数学金融建模”,与奕阳合作构建“MARVEL工程建模”。

    课程实施常常采用基于项目的学习(PBL)、基于设计的学习(LBD)、科学探究5E学习环、混合式学习APB模式等STEAM教学模式开展教学。有利于学生以真实世界问题作为学习的起点,用智能技术作为学习的支撑环境和工具平台,让学生在应用技术解决问题与创造的过程中学习,实现技术与多学科知识融合,技术与实际生活的融合,技术创新与人文精神的融合,培养适应智能时代必备的素养。

东北师范大学附属中学邵志豪校长代表李伟老师《“学术型中学:STEAM课程的校本实践”》

    在“创新”作为社会、经济发展“第一驱动力”的时代背景下,东师附中致力建设“扎根中国大地,建设世界一流中学”。邵校长从学术型中学:东师附中的特色发展定位;学术型学生:基于发展定位的人才培养目标;层级式STEM课程:培养学术型学生的特色方案三方面讲述了东北师范大学附属中学STEM教育实践路径的探索。

    东北师范大学附属中学的李伟老师从地域背景和学校历史出发,凸显了东北师大附中在STEM教育推进中的独特性。东北师大附中虽然地处东北地区,仍然和南方的发达教育省份的兄弟院校一起,在STEM教育方面做了有益的积极尝试和探索。东北师范大学附属中学以培养具有扎实的基础科学素养、独特的高阶创新思维、卓越的自主实践能力和坚强的意志品质的学术型学生为目标,架构层级式STEM课程。主要包括“实践能力培养课程模组”、“创新思维训练课程模组”和“基础科学素养课程模组”,“意志品质训练课程模组”是为了实现上述模组而提出的。任一模组都对其中的课程目标、实现途径、课程内容、课程模式、课程范围与课程评价进行科学设计,目前已成功实践并继续探索“STEM+物理/美术/语文”、“制作属于你自己的智能盒子”、“无人机校本课程”、“科学技术兴趣培养课程”等丰富的课程项目。

    东北师范大学附属中学独具特色的STEM教育将进一步推动学校,向着现代化、国际化的学术型中学的发展方向迈进,为东师附中实现“扎根中国大地,建设世界一流中学”的教育梦想插上腾飞的翅膀。

    最后张丰主任作为会议主席,做了六个主旨发言的总结。他认为STEAM教育从国家角度和学校角度来看,都是在问题导向中的选择。学校实施中对低阶学习能力关注的多,而高阶学习能力关注不够,因此STEAM教育应当把促进孩子高阶学习能力作为主要路径。在今天我们对STEAM教育学术型关注的多,基础性关注的少,其实工程教育就是应用教育,我们应该引导和关注孩子的应用。另外,项目式学习不是一个人的学习,而是好几个孩子一起的学习,我们还应关注合作取向。应用学习、实践学习、综合学习、项目学习、设计型学习、表现性学习这六大点值得我们继续思考和继续探究。

主题论坛2:“STEM教育与创新人才选拔培养”

    “STEM教育与创新人才选拔培养”分论坛发言专家主要有北京师范大学STEM课程专家郑良栋、北京理工大学教授罗庆生、中国航天科技国际交流中心副主任周岫彬、香港STEM教育联盟副主席蔡诗赞、电子科技大学实验中学校长张平福、北京市八一学校副校长朱凯等专家,分别从STEM教育人才培养、青少年机器人教育、航天科技与中小学创新教育等角度阐述了自己对STEM教育的观点、开展的相关实践和成效,并从STEM人才的培养方面给出自己的解决办法。

    郑良栋教授是培生STEM课程的教育专家,针对当前国内教育过于关注学生掌握大量的知识,但是对学生的批判性能力、沟通能力、协作能力培养是不够的现实,阐术了STEM教育的现实价值。分析了我国STEM教育在课程内容、师资、学习空间和课时安排等问题,郑教授从培生课程的体系性介绍了培生最近开发的STEM项目计划,培生通过“引进美国本地化的主题课程——合作开发综合实践活动课程的本地化项目——开发机器人竞赛相对应的机器人教育课程的特色项目”的策略,实现了PD服务,数字化资源和STEM活动的体系构建。在培生STEM课程案例中,郑教授重点介绍了培生课程的评估机制、课程体系等,并展示了张家港实验小学引入培生课程前后的学生能力发展差异。

    北京理工大学教授、中国青少年机器人教育专业委员会主任罗庆生老师有论坛主题是《依托STEM教育理念推进青少年机器人教育促进青少年创新成长》,从STEM教育和机器人教育的关系入手,认为机器人教育在培养学生动手能力,培养科学素养、了解传感器、赶超国际水平、了解机器人发展、迎接新时代等方面的重要性,阐述了机器人教育存在的问题,包括机器人产器适用性、资金与设施不足、教材质量缺乏科学规划与质量低下、师资不足,重视不够等。针对以上问题,罗教授在大会上介绍下比特创新教育资源包,包括机器人特色课程资源包、机器人技术项目资源包、机器人热点需求资源包等。为机器人教育提供了从小学,初中到高中及大学所适用的资源。

    中国航天科技国际交流中心副主任周岫彬则以钱学森同志的教育思想与实践作为论坛分享的重要内容,以及介绍了中国青少年科普创新品牌“中国青少年科普卫星星座工程”及“中国青少年北斗导航科普工程”两个具体项目,这两个具体项目都是中国航天科技教育联盟平台的具体教育项目。周教授对钱学森特与航天人才培养思想进行了系统地整理,以“大成智慧”教育和“集成”思想来总结钱学森教育思想,一是“量智”与“性智”结合,培养全才、通才、创新人才;二是科学技术三个层次(基础科学、技术科学、应用技术)结合、贯通、集成;三是科学与哲学结合与集成,在三个层次之上实现各学科的哲学摡括,建立一个科学的人生观、宇宙观;四是重视前科学知识的汲取与提炼,将逻辑思维与形象思维结合;五是培养高尚品格和科学精神,德智体美结合,造就科学家的科学精神和家国情怀;六是人机结合,利用计算机、信息技术,在人机互补优势中对知识有效地积累与继承,实现教育的信息化智慧化。

    期间安排有11间包括“课程开发与整合”、“跨学科理解与实践”、“教学实践”、“空间设计”等多维度展示STEM教育实践的“STEM教师场景化实战培训坊”。11间不同主题的实战培训坊给老师带来前所未有的全方位课堂体验,身临其境的感受最专业、最先进的STEM跨学科教育形式。每一间实战培训坊都精心打造了各自的STEM特色课程,准备了丰富多样的STEM教具赠送现场参会人员,现场活动火热持续整个下午,给所有参会校长和老师留下了深刻的印象。课程通过对知名设计公司和大型企业的成功设计案例进行分析,带领教师们将设计思维应用于STEM教育领域,通过体验式教学方式(Experiential Learning),在掌握设计思维这个方法的基础上,和教师一起探讨如何用设计思维开发STEM课程,促进学生学习。课程使教师们了解了无论是在教学中培养学生的创新能力,还是教师自己具体设计STEM课程,高精尖的技术或硬件场所都不是必须,学生和教师更不用成为某个领域的专家,只要掌握了正确的方法,立足于任何一个生活中的小事小物都可以进行创新,创新的关键在于掌握一套可以激发创新能力的方法,这就是设计思维的魅力。

    7月1日,随着闭幕式的开展,四个分论坛如期举行,主题分别为:STEM教育的评估与测量,STEM教育与课程重构,中国STEM教育2029行动专场以及STEM教育新生态。

主题论坛一:STEM教育的评估与测量

主持:汤贞敏

《未来学校与未来教育》

美国哈佛大学教育学员和建筑设计学员教授FrankLocker

      FrankLocker教授从他的研究和探索当中提出,要以学生为中心,着眼于学生的中心发展,创新实践和跨学科发展,创新和优化我们学校的空间布局、功能结构和建筑设计。从这样的角度谈了他对未来学校和未来教育的设想。

如何在跨年龄的教学环境中传播计算思维

顾学雍清华大学工业训练中心副主任

    顾教授指出:计算思维是教育的基础,是运用计算思维的科学概念和原理,对问题求解,是一种设计,人类行为理解等一系列思维活动的组成。计算思维他整合了数学思维、工程思维、科学思维,可以说综合程度高,涉及领域广。怎么样科学的设计计算思维课程体系,把整合性的思维贯穿到课程体系当中去,在与不同年龄阶段的受教育当中组织有效地教学,正确地传播教授计算思维,确实对受教育者随着时代的进步和发展,本身能够得到不断地进步成长,很有意义。美国高中STEM的教育经验

纽约科技谷高中的教师VaradaPandyaNVaughan女士

    来自美国纽约科技谷老师的两位老师,跟我们分享了美国特别是他们所在学校STEM的经验,让我们窥见美国STEM教育的概貌。美国科技谷高中课程设计和活动的开展,特别是基于项目式的学习培养学习解决问题的能力,让学生甚至失败当中体验,找到成功的方法和路径,这给我们具有非常深刻地印象。还有他们通过这种培养,让学生的职业兴趣逐步成长起来。社会有关力量的参与、推动STEM教育,这非常值得我们深思和借鉴的。

全面承接顶层设计构建STEM教育发展共同体

计算思维金地教育公司总经理梁经伟

    梁先生以金地教育公司为例,向我们分享了企业在STEM教育发展的思路、体验和成效,他们为了培养跨界人才负起企业的责任、担当和使命。有两点给我的印象特别深,他们诚心诚意重点做好STEM教育,帮助实施中国STEM教育2029行动计划。第二点他们还要举办未来学校,创建以科学教育为主导的创新型教育模式。

STEM发展的现状和趋势

美国CAN国际教育基金会理事会理事长、STEM全球项目主任
南希女士

    南希女士指出,STEM是项目式教学,他是跨学科知识的探究,STEM是以学生为中心的,这些都是STEM的原则,同时STEM是以解决现实问题为住,他能够帮助学生带来创造力的思想和培训。STEAM在中国遇到的挑战,首先是课程的设置,以及跨学科的内容,和美国其他发达国家不同,中国的老师他们主要是单独的学科毕业的,老师如果要从事STEAM教育必须进行跨学科的学习,这对老师是任重而道远。还有中国对成绩的评估,如果学校要走高考的话和STEAM的原则并不相违背。我们如何在高考的体制之下仍然能够融入STEAM,能够真正包括学习获得一定的教学和个人的提高。并结合实际西方学校的案例进行介绍。

STEM设计原则与评价方法

清华大学附属中学校长王殿军

    王校长指出STEM课程在培养人的能力和素养方面有其他任何课程不课取代的独特作用,培养创新研究精神,发展动手实践能力,激发学生的学习动力,培养团队合作意识,全面提高学生的心志尤其是智力发展。但是不要指望STEM课程可以替代学科教育。并介绍了中小学《STEM课程标准》研发进程,规范我们不同年龄段他的STEM课程里头涉及的这些所有的内容,不日将面世。

下一代评估
——全新的STEM教学方式

NatashaStillwell

      NatashaStillwell介绍说Twig教育集团是英国的一家教育技术公司,我们为全球市场提供STEM资源,能够开发学生的评判性思维和解决问题的能力。并结合实例向大家展示了STEM的学习效果的评估:表现期望——基于表现的总结性评估——教学材料——形成性评估策略这样回溯式设计评估方法,为评估提供四个层级的指引(刚出现、发展中、掌握、进阶),同时呈现评估的成效:评估之后学生的参与程度非常高,学生也非常希望参与到这种评估的过程当中,学生非常期待着去分享和炫耀自己所学到的知识。

主题论坛二:STEM教育与课程重构

主持人:西安市教育科学研究所所长解慧明

培养未来STEM专家——小学STEM课程设计

(香港教育大学教授苏咏梅)

    苏教授首先简单介绍了STEM的内涵,特别强调了工程部分。苏教授认为,小学生做工程并不是不切实际的,虽然他们搭建的一些模型在未来不一定有应用前景,但较早地接触工程类实践活动可以为学生未来从事STEM行业打下基础。STEM教育不是单看STEM每个字,而是要考虑每个部分对其他部分的有利影响,因此整合是非常重要的,也是最难的。

    她认为STEM教育要以科学探究和工程设计为基础,以科技素养和数学思维为辅,在真实的情境中连接各个部分,最好有学生发明创造的成果展示机会。她简单地介绍了香港发展STEM教育的概况,主要是政策支持和经费补助。苏教授认为,现在各地大力推动的STEM教育,不应该是国家、政府、学校在呼喊,而应该听见学生主动呼喊,但目前很少。因为中小学生其实还不懂什么是STEM,他们对未来也没有一个长远的预见,只是一味地被动接受,这是一个问题。所以,让中小学生意识到STEM教育对自身成长及未来发展的重要性,是值得重视的。如将来从事的职业,具有一定的创造性,成为一个明智的公民,聪明的消费者,或者有STEM理念的业外从业者。让学生参与STEM,要站在社会公义立场而不是社会需要立场,并非每一个学生未来都要成为科学家、工程师,但可以理解STEM,成为具备STEM基本素养的人,强调了理想教育的重要性。

    香港的学校在发展STEM教育上,科学探究是最常见的形式。比如让学生去体验VR眼镜,目的不是让学生去制作VR眼镜,而是利用VR眼镜去进行一些科学探究。在应用科技和创新方面,让学生去体验新兴科技成果、科技产品,让他们从产品的消费者变为产品的创造者。最后,她提到了如今多数地区开展STEM教育所面临的两个挑战:学生没有STEM抱负(理想)教师的专业水准不够高,缺少继续教育的平台。结合案例,分享了香港不同的小学如何开展与STEM专家的合作交流的。

STEM教育类型和实证研究

上海师范大学教授  江丰光

    到底STEM教育是什么?江丰光教授的发言,语速颇快,内容涵盖丰富,且干货满满。江教授梳理了一些国内外相关的案例,并结合他的研究经历,从STEM背景与目标、STEM类型与教育理念、STEM教育的评估方法以及STEM教育的实证研究四个方面带来了分享。江教授将STEM教育归为三大类:1.基于教室开展的STEM课程;2.正式与非正式场馆结合的学习活动;3.学习共同体STEM项目。他认为基于教室开展的STEM课程需要教师设计一个主题,这个主题需要有跨学科理念。至于跨多少学科,目前在学术界尚有争议,没有统一标准。鼓励教师合理利用校外资源,给学生提供有趣的、生活化的学习环境,充分挖掘良好的场馆资源。通过实践探究获得知识的同时,也为师生了解掌握跨学科概念提供便利。3.学生共同体STEM项目。这是非常庞大的项目,涉及政府、企业、中小学、高校、研究所等,需要联动全社会的学习生态系统,促成社会公民的终身学习。这一块在我国尚缺,实现起来非常困难,需要有很多的顶层设计来帮助社会联动。希望通过推进STEM教育来促成这一学习生态系统的组建。

    江教授的实证研究,总结了我国中小学开展STEM教育的五大优点:可以促进学生内在学习动机、提高其学习兴趣;对提升低水平学生学习成效有显著效果;培养合作意识、团队领导力、项目学习能力;有效提高科学与工程学科学习成效;提高对未来STEM工作的职业认同度。

STEAM教育的南山探索与实践

深圳市南山区教育科学研究中心主任余耀贤

    余主任主要从三个角度来介绍南山区STEM教育的做法和探索。

    首先是南山教育改革及STEM探索。南山区是中国改革开放打响第一声炮响的地方,目前有28年的建区历史,南山是深圳的中心城区之一,是深圳高校科研院所聚集区。南山提出要打造东方硅谷,因此教育必须先行。

南山区持续推进以课程创新为基础的教育改革。

    第一阶段,2001年,南山作为全国教育部门首批课程改革试验区,率先开始跨学科的整合探索,把物理、化学、自然地理整合成科学,把历史、政治、人文地理整合成社会。同时,也开展了许多综合实践活动,进行探究性学习活动。

    第二阶段,启动南山的课堂文化建设。通过文化建设的理念,把工作凝聚到学生身上,制定了以学定教的课堂教学模式,更强调以学生为本、以课堂为主的工作策略。同时还开展了学习探索,让学校连接社会,连接校内校外,把学习不断向生活、向社会延伸。

    第三阶段,教育南山质量,同时启动了评价改革。现在南山的期末考试已经不是一张试卷。其中包含70分卷面成绩、10分过程性评价成绩、20分表现性评价成绩。

    南山在课程改革的几个阶段当中酝酿了STEM理念。培养学生面向真实的世界、面向未来的核心素养和能力是多年来南山课程改革的追求。STEM的种子在南山历次课改中汲取养分、萌芽生长,直到今天有了基本的路径和方法。

     余主任认为STEM不单纯是学科的整合,更多是:基于合作、创新等议题的可持续发展的价值追求;基于系统化的领域跨越和方法论体系;通过开展STEM教育,培养学生面向跨学科,面向未来,面向复杂和真实世界的核心能力。

    其次是南山STEM教育的实践。作为区域,南山考虑几个要素:必须要有老师,并且老师要有一定的工程技术基础和整合能力。可创设情境的空间和技术资源;便于社会性参与的伙伴,校内伙伴、社会伙伴、家庭里面的伙伴;调配各种资源的有效机制。

    南山区提倡的是精简式的STEM学科教学。只要在你的学科教学当中你能够根据你个人的专业领域,根据你的教学素材能够整合一些跨学科东西,就认为你这是STEM教育的课程案例,区教育局就会推广和鼓励。

    在STEM项目学习中,南山成立青少年创新院,实施青少年创新行动;跟高新企业合作,推动人工智能课程进校园;结合新高考改革,推进STEM创新教育;开展多形式社团活动;利用四点半课程,开展STEM教育。

    最后是STEM教育的愿景与展望。首先是教师发展,这是目前需要迫切解决的问题,主要是提高教师在理论体系和方法论体系的理解,对专业和工程教学实施的综合认知,这是重点。只有教师发展,才有课程的深入。第二,是STEM教育的大生态建设,需要全社会长期努力,这是大工程大项目,是未来南山教育发展的大方向。第三,全面推进工程教育和创新教育,加大力度推进南山区工程教育和创新教育,以STEM教育补齐课程短板,切实提高学生工程素养和创新能力。

每所学校都能STEM

上海市世界外国语小学,项目负责人,陈铀、凌寅威

    上海市世界外国语小学的凌老师和陈老师,带着上海的前卫前沿,以组合的方式,向我们讲述了精彩的STEM案例,且毫不保留地分享了他们历时8年的STEM教育路上的经验和感悟。

    两位老师提出,在中国实施STEM主要有以下困难:课程如何构架?教学如何实施?经费如何保障?关于一、二两点,详细如下:


课程构架:


     ⑴
以独立的课程样态附加在主体结构外围。


    它常以兴趣小组、拓展课、社团活动的形式开展,如:荒岛求生搭帐篷或制作担架;暑期进行奇思妙想校长奖奇思妙想校长奖用做小课题的方式去探索和实践,找到生活中的问题并加以解决,最终以TED大会的形式与大家分享探索结果。如:自动喂猫器、仰卧起坐感应器(用测距离的感应器使妈妈仰卧起坐动作标准,帮助减肥)。


    优点:以项目为载体,不破坏原来的课程体系结构,相对容易,且其中的项目设计也有较大的自由空间和开放度。缺点:或因项目设计的指向性不明确,设计项目相对随意。因此是一种简单的叠加法,游离于基础课程,只在外围活动,或成为可有可无的不稳定的课程部分。


项目学习形式渗透到核心课程之中


    把STEM教育无孔不入地渗透到基础课程中去,需要在课程标准下对原有的课程进行结构性改造,包括内容、策略和评价方式以及课堂教学组织形成。在各学科标准下设计与学科知识点高度相关的STEM项目。这种方式需要知识点与基础课程高度契合,如:设计与美术课程、手机万花筒镜头、数学应用(自动圆规)、制作时钟、正方体(考虑怎么节省材料、怎么样组合、连接)、东南西北(制作指南针,进行校运寻宝并完成校园拼图)、校园测绘与建筑(把测量、计算、绘图、3D打印、建模等结合后完美展现:
校园等比例缩放、在123D Design中进行设计绘图,最后设计制作校园每个楼层的三维视图)


    学科主阵地在科学(Science )课程,以科学课为核心STEAM教学,从工程技术、数学建模、艺术人文等多种维度,帮助学生建构对于学科概念体现的认识。如《月相》中,制作月相模型可以选择3D打印、乒乓球,甚至是奥利奥饼干,有趣味性地完成。再比如《生态系统》中,其中伪装(Camouflage),进行:看你能不能在校园中找到我的活动,各种藏匿方式,脑洞大开。


    综上,不论哪个学科,总能找到1-2个点,在不影响知识高密度传授的基础上,实施STEM教学方案。优点:让STEM项目与各学科标准高度相关,让学生在能力培养知识获取中保持平衡而持续的进步。


STEM
教学的路径和课堂样态

    在STEM课堂上,学生学习的过程应该是这样的:学生根据一个需求引发一个待解决的问题;学生预设结果并设计方案;学生实施方案并制作成品;学生观察过程后记录数据并进行分析;学生修改方案并建立起初步概念体系;学生开展交流并选择最有效可行性方案。我们希望孩子们在STEM课堂上能像科学家发现未知和工程师解决问题的方法一样去经历这种学习。

    像科学家和工程师般地学习(Scientific and EngineeringPractice),经历的思维路径如下:问题,假设,计划/设计,实验/制作,测试,观察记录,分析修改,表达分享。

    在这个过程中,通过APP以照片和文字的形式记录:问题、预设解决方案、探索过程、观点、测试、产品特征、最终设计。

    最后,两位老师根据8年的实践经验,总结了STEM教育的四个切忌

    第一,切忌教师预设结果,按图索骥式的过程传授。不要因为想节约时间或因为可能的错误结果而习惯性地用传授式的方式去教学,剥夺了孩子们自由探索的过程。如:超级挂钩活动,钉上6个钉子挂上6样东西。STEM课堂里,要求学生采用像科学家、工程师那种质疑探研的学习式力求实验与思维的有机结合,层层递进,使学生始终处于积极参与的状态中。不仅关注要学生知道什么,更关注学生怎样才能知道失败是不可避免的,而失败体验最可贵的是,加深了学生对事物的认识和观察,学生在寻找失败原因的过程中,最后完成对知识的动态建构

     第二,切忌采购相同材料,加工场式的批量组装。要区别传统的手工课,可采用不同的材料,选取不同的路径。如能量转换(Energy Conversion”“势能转化为动能生态系统(Biodomes,可以用多米诺骨牌,PVC,木板,折纸,乐高等。因此,STEM教育目标达成度主要取决于理念的转换和行动的落实而不是材料装备配置上攀比。

    第三,切忌主次不分,牵强联结所有学科。并不是每一次的STEM项目,都需要把STEM都加入,需要看这个项目与各个要素的关联度,也可以加艺术和人文。如Space-Constellation,和植物-光合作用(Plants-Photosythesis,可以利用棉花糖或植物,更多结合人文和艺术,科学也可以很美。切忌跨学科而跨学科,若牵强联结各条线索,都设计到,会使项目重点不突出,分散,偏离STEM的初衷。

    第四,切忌没有思维工具,仅限于项目的完成。比如进行头脑风暴,可以利用思维导图,下定义、对比等,将思维方式直观形象演绎,进行反思,将这样的整个过程记录到APP软件中的一个账号中。思维工具有利于建立人们对思考问题进行全方位和系统的描述和分析,非常有助于人们对所研究的问题进行深刻和富有创造性的思考,从而有利于解决问题的关键因素或关键环节。

中学STEM教育的启动和发展

香港培桥中学校长伍焕杰

    伍校长作为香港学校的代表,分享香港在STEM方面的发展和设立STEM的过程,介绍从STEMSTEAMSTREAM的过程。

    首先,介绍香港培桥中学的情况,学校的教育理念是培桥思报国,桥教在精诚,是一个传统的爱国学校。

    香港在学校课程中提到学会学习2+,要培养学生终身学习的能力,促进学生全能发展的方向,在初中阶段要以发展STEM教育,科技教育为重点,香港为推进STEM教育设立了专项津贴。

作为中学,从以下几个方面考虑:

    ①要发展培养有学习能力,有终身合作能力的孩子。科技教育的发展基础,特别是教师能力。学生的需要。目前对于很多学生,特别是能力很强的学生,他们都希望能考到比较好的大学,不需要把时间花费在其他地方,做白老鼠,发展其他课程。实施相关课程的空间。目前我们的球场、礼堂还会用来做年段的测验,空间不足。校内校外资源方面。用好校友资源,邀请了北京大学医学院知名校友黄超教授,分享她为什么能走上科研的道路。邀请商界的知名校友,谈物联网的发展,以调动全校师生积极性。

    经过一年的研讨和实施,提出希望实施STREAM,在STEAM上增加R,强调学生在做项目时需要大量的阅读,是在做研究,需要阅读和写作,而非纯粹做手工,培养学生21世纪需要的复杂多元的技能。

    培养学生对科学、科技和数学的兴趣,扭转香港不重视科学教育的趋势,提升对数学和科学的兴趣。要做好STREAM,获得成功的体验,就需要学生有稳固的基础知识,综合应用不同学科的知识与技能的能力,加强学生的创造能力、协作能力、解决问题能力。

      2017年启动项目,进行探索和发展。2016年,发展信息技术课程,引入新的知识和元素到常规课程中,整理经验;推动科学周,进行多元化的活动,营造校园氛围;鼓励学生参与境外课程的学习;组织跨学科的教师分享经验;推动中四及中五学生到大湾区各城市考察,推动教师培训。

    基于这段时间的尝试,我们总结了经验:应该提供学生多阅读STEM相关书籍和影片的机会;组织学生更多参与科普讲座、展览和博物馆;提升教学时的互动性和实物示范,增加学生尝试动手的机会;提供合适的教具,让学生能透过实际操作综合运用所学,发挥创意;鼓励学生参加比赛,拓宽视野,提升积极性,为了学生长远的发展目标,引入专家学者的支持,发展以学生为本的校本课程。

    成长过程中,做到了接触与发展的平衡,从点到面,设定了STREAM课程的时间。如以建设智能校园为主题,从课外活动扩展到每个学期最少10节,每节1小时的STREAM课程,让孩子们在没有考评压力下参与,享受学习的兴趣。由课程发展主任牵动,多种形式开发课程,由理科、艺术、人文教师组成的STREAM活动小组,完善STREAM课程的硬件,建立管理系统。

STEM 教育在翰林学校教育教学中的实施

山东梓县翰林学校校长
王雪宽

    来自山东梓县翰林学校王雪宽校长,带些豪迈与豪气,在一所幼儿园、小学、初中、高中全面覆盖的大校、强校(K12年级高标准示范学校)中,如火如荼地开展STEM课程,且卓有成效。王校长高屋建瓴,从就业趋势、教育信息化等方面着眼,讲述了STEM课程在该校的设立过程和发展。主要有以下部分:

资源建设

完善STEM教育设施设备

    作为翰林的STEM教育,资源平台建设应该是主要的方向。回顾大中小学的发展史,充足的教育资源是教育改革、教育质量提升的关键。具体到STEM教育方面,一方面构建STEM教育相关的设备,包括天象馆、天文望远镜、创客实验室、3D打印室等。

充分利用社会STEM教育资源。

    校外的资源也非常重要,作为一个蔬菜大县,翰林有一个最大的蔬菜生产基地,展现蔬菜生产现代化的实验机构正好在学校旁边,这些都为翰林开展STEM教育相关活动观摩和学习提供了资源建设上的帮助。

课程与教学

    首先对相关的学科,基本上是数学、物理、化学、生物等理科,翰林抓好导、学、展、点、练STEM学科教学,用STEM的跨学科思想来引导孩子们的学习思考,鼓励学生将学习成效通过说、做、写展示出来。

    翰林开展STEM教育是润物细无声,不会告诉学生这就是STEM教育,翰林的学生到现在都不知道什么叫STEM,但STEM有润化到每一门理科当中。

    翰林开展绿色、生态、生活化的第二课堂。教育即生长、学校即社会,这是出自杜威名言。项目学习是STEM教育的内在要求,其实也是约翰杜威的生活教育论在当前教改中的集中体现。翰林开展STEM教育也是在做中学,针对活动式教与学的特征,我们立足导、学、展、点、练课堂的教学的基础上,着力打造绿色、生态、生活化的STEM教育第二课堂。如,生物课堂,就地取材。第二课堂,走出校外,翰林不仅在学校里开设创意实验,还和莘县的嘉年华联合建立学校的实验基地。在基地,学生发挥自己的聪明才智,运用所学的知识,种植自己的试验田。

社区融合学校即社会

    翰林制定很多STEM教育的活动基地,比如在汽修基地建立选修课程,像这样绿色生态化的第二课堂,每学期、每学科都开设很多课程重构,让学生多了解科学、技术、工程、数学这些知识的融合。

项目学习与学生赛事

    STEM学习解放了创造力,激发学生的创新精神。学校为了形成一种新的教育生态,在信息化技术手段的支撑下,让广大老师更加主动、更有创意性的投入到校园的生活当中去,形成了一种健康向上、勇于创新、勇于担当的校园生态文化。

    学校购置了人形机器人以及多个智能机器人学习包,建立了智能创客试验室、3D打印室、数字化试验室、无人机、机器人,营造学校的科技氛围,还建立了科技文化长廊。这些都为STEM教育在翰林真正的生根发芽提供了有利的保证。

主题论坛三:中国STEM教育2029行动专场

主持人:

协同创新推动区域STEM教育发展

郭斌
四川省教育科学研究院教育科研信息中心主任

    四川省教育科学研究院有幸成为了全国11个十一五教育协同创新中心的一员,为配合中国教科院实施中国STEM教育2029行动计划,作为省级教研部门,推动STEM在全省的发展。郭主任指出,推动是STEM教育的三大重要性质,第一是指导学校的STEM基础建设;第二是引领学校的生物课程再造;三是带动教师的发展变革。在推进过程中应该遵循三大原则:一是因地制宜,西部教育的推进一定要结合学校发展实际;二是自下而上,西部教育的根本还是在学校;三是百花齐放,STEM教育不能千篇一律,应该各校各有自己的特点。我们认为STEM教育对于学校创新人才的培养,以及学校自身发展的需求和运营的本质追求都将起到积极的作用。同时还有助于学校突破发展利润,满足自身学科发展的需求。STEM教育能有效地助推学校发展内在动力和调动以及潜力的挖掘,有助于培养跨学科综合素质强的教师队伍,有助于打造学校的教育品牌。

    发展西部教育的思路主要有三点:一是严格执行中国教科院西部教育研究中心的要求。二是创建四川省义务教育共同体,在四川教科院的带领下,和全国公开学术期刊,教育科学论坛杂志资源平台进行合作,探索我省新闻教育发展的路路程,加强全省学校尤其是民族地区学校的合作与交流,促进共同发展,全面提升我省制定教育发展水平。三是以领航学校带动片区联动,加强西部教育行学校和总之学校的建设,引导学校研发STEM教学资源,建设制定课程,打造全省的新闻教育示范性学校和培训基地,起到示范引领的作用,带动片区学校共同发展。

    四川由于地理关系,要走民族地区开展STEM教育的思路,要探索STEM教育的民族地区的发展,并从以下几方面进行规划。第一就是整体规划,按照民族地区特点,统筹安排科学过程,探索适合民主的渠道,STEM教育的新模式。第二步就是师资培训。从教育的理念,教学方法教学能力等方面进行专项培训。第三部是资源挖掘,利用民族地区得天独厚的资源优势,结合民族特色文化进行资源开发。第四步是课程开发,开发适合民族地区的特色制定课程。

粤港澳大湾区背景下普职融合STEM教育的思考

李海东
广东省教育研究院副院长

    李副院长指出粤港澳的大观区作为粤港澳的大观区,缺少科技创新,而STEM教育的目标是培养拔尖创新人才。推行人才战略,也要从基础教育上抓紧。

    发展STEM教育,一定是一种组织融合的教育,也是产教融合的教育,将动手实践内容纳入中小学相关和学生综合素质评价,从小就要培育这个工匠精神,敬业精神,精益求精。跨界体现在两个方面,一个是跟职业教育的组织融合,第二个是跟产业融合,广州从14年开始成立这个创客实验室,15年深圳成立首批32个中小学的创客实验室,15年佛山启动教育创客培养计划,18年东莞资助成立79所窗口学校,广东对STEM教育的热爱和群众基础并不是空穴来风,我们一直在朝这个方向努力。倡导用问题解决的项目,探究任务驱动的方式,就是授人以渔,让你去解决问题,做项目。在学习方式上,以学生为主,强调学生动手动脑结合,自己发现问题提出问题解决问题,学生学科学习在STEM里头得到跨学科的综合运用和拓展。STEM教育没有标准答案,过程比结果更加重要,这需要我们改变传统思维。 STEM教育是一种可持续发展理念的教育,它是一种生态的教育,而不是一种物理化的教育机械的教育,它一定是一种生态的教育模式中的教育。打造教师三支队伍,普通中小学跨学科的专兼职兼结合的队伍、职业教育的队伍、高校跟企业的队伍。推进方式有三条路径,一个是加强顶层设计协同创新,第二个是分类建设,第三个是科技引领产教融合。

优化工作机制协同推进2029行动计划

李正福
中国教育科学研究院STEM教育研究中心副主任

    李主任指出推进2029行程计划发挥我们的职能,把教育决策咨询服务做一个重要的研究内容,并进一步丰富和完善实验的教育理论体系,不光是实践者,我们还是探索者和共享教育者;推进和引领STEM教育更加深入地开展;探索和构建STEM教育协同创新机制。中国教育科学研究院成立了STEM教育研究中心,11家的协同单位,主要完成三个重要任务:打造435教育政策咨询的新高地;构筑STEM教育研究理论的新平台;构建STEM教育实践创新的示范区。并向大家介绍了研究院的工作机制:一是以中国教科院STEM教育研究中心来牵头组织,我们11家行政中心主动参与开展了决策议事机构,地方各个协同中心的老师和领导也有沟通;二是个中心有秘书处和联络处具体组织实施推进相关工作,三是有一定的专家委员会来提供专业的支撑;四是部分领航学校具体开展STEM教育实施工作;五是相关的企业等机构来服务到我们的教育实践,提供相关实施。

    李主任还向大家汇报了研究院已完成相应工作并展望了下阶段工作,重点研究学生的STEM素养或者在STEM领域的相关能力品格研究学生的STEM素养或者在STEM领域的相关能力品格以及STEM课程理念的研究。

穿越边界的STEM教师发展

罗滨
北京市海淀区教师进修学校校长


    罗校长联系生活实际问题求解,引出解决问题途径及主体的多样化,来引出STEM教育,并指出四个穿越发展STEM教师,一是穿越学科的链接,从学科孤立走向学科融合,穿越学科边界是以学科思想方法为主,合作培养种子教师。二是教师穿越课程的研究,老师的发展从现在的教学能力的提高要转向课程育人能力,以实践类的课程为主,提升老师的课程设计能力。三是穿越教学的边界,由原来倾听为主,现在转向实践,强调的是真实情境,压力轻松和复杂问题。四是穿越资源的边界,由模仿向制作穿越。

中国STEM教育2029行动计划

王素
中国教育科学研究院STEM教育研究中心副主任

    王素主任向大家详细的介绍了“2029行动计划”这个项目的产业与人才背景、社会经济发展背景。国家工科人才多,查16年鉴,理工科本科生与人家研究生阶段基本持平,本科生是人家两倍,但是合作解决问题的能力,我们排在第26位,在创新能力方面落后,现在已经进入全球化的4.0时代,即民粹主义抬头以及全球化共存的个时代。

    并明确了新定位:STEM教师纳入国家战略发展政策,希望通过这个2029计划,能够让全国做STEM教育的人群聚集起来,同时也切实地针对中国本土的2029,就是中国本土的STEM,拿出我们中国自己的方案。通过战略性研究,摸底性调查为国家决策提供支撑并进行实践的探索。

    赋予了中国背景下STEM教育内涵。STEM教育作为学校内部它是一个跨学科跨学段的连贯的课程群,STEM一定是培养学生综合素质的。STEM真的是能够培养学生核心素养的,它最应该做的就是理工科当中的跨学科,在中国最核心的就是技术与工程教育,这个是它的本质。

创新领航
协作扬帆 全面开启陕西STEM教育实践研究新纪元

杨晓研
陕西省教育科学院院长

    杨院长陕西去年7月份已经成为STEM教育系统,紧紧围绕中国思想教育2029这个创新行动计划,介入教科研的发展平台,积极的作为,整合资源,科学重组的培养目标,协同建设。先从领航学校开始,把重点打造的师资队伍,合理研发的课程的体系,今年3月份成立了陕西的STEM编码卫生中心,主要做了以下尝试:一是很多课程编制的一些教材,教师用书,从四个一调研摸底,树立标杆,选了一批STEM教育理工学院,把这个北方学院作为时代的孵化基地,从空间建设课程结构及实施培训的方面,要成体系的一个计划;二是组建团队,重点培养培训的STEM教育的主教师,队伍建设是党校培训的角度,对不同层次的教师相关的毕业生测评态度;三是呈多元化,借鉴国内外成熟的课程体系,做文化的一个实验,看着基于实践,向社区构建了三级设备分级培养,私人课程体系。并针对存在问题提出几个建议,一是加强顶层设计,从国家层面出台,二是建立学员联系,共同参与的合作机制,三是召开横向联合的会议。

主题论坛四:STEAM教育新生态

主持人:林家锐(四川省教育科学研究院)

创设有“魂”的青少年创客教育空间——陶春

    本次大会,中国宋庆龄青少年科技文化交流中心·体验中心的负责人陶春女士以创客为载体,探讨了在非正式教育环境下如何去打造孩子们专属的有“魂”的青少年“探”客教育空间。何所谓“魂”,在陶春女士看来,就是孩子的“创”和“玩”,怎么创?如何玩?就是在“探”中不断尝试,体验失败,总结经验,然后继续尝试,在这逐层递进的过程中,培养孩子的“一心二力”——启蒙好奇心,培育想象力,激发创造力。如何保证一心二力的培育目标有效落实,该中心通过“启”、“蒙”、“创”、“粹”四个不同主题的活动空间,面向青少年、儿童,构建科技、艺术、文化、运动、自然教育、社会交往等六大体系的体验教育平台来激发青少年科技创新的灵感,传播中华优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范,引导青少年构筑健康心理品格,养成良好行为习惯,促使青少年在尝试创新中获得知识与技能,提升综合素养,最终把创和玩有机的结合,打造一个情境化的STEM课堂,这就是所谓的“魂”。

区域推进STEAM课程的可能性实践路线——曾亚琼

    重庆市渝北区教育科学研究所所长曾亚琼女士从三个方面来解读了《区域推进STEAM课程的可能性实践路线》。第一、在当今信息化、数字化、智能化的时代背景下,人工智能飞速发展,人类越来越多的工作被机器所替代,无数新的工作形式又将出现,作为教育者,我们面对未来所做的调整是什么?我们今天所交给学生的,能否让他们从容应对20-30年后的世界?这些问题的答案,STEAM课程给了我们一个切实可行的的解决方案,这也正是我们极力推进该课程实施的关键。第二、区域推进STEAM教育路径的可能性上,首先通过教育职能部门要制定相关的政策法规及组织教师交流培训等行为,从政府层面引导区域STEM教育。学校层面通过结合自身的实际情况,组建STEAM课程教研团队,开发有自身特色的STEAM课程,再进行推广应用。第三、曾亚琼所长通过《重建金门大桥》STEAM案例来介绍分享渝北区推进STEAM课程的实践路线研究。

用好中科院资源,共襄科教融合大计——陆建伟

    中国科学院行政管理局科学文化传播处陆建伟处长通过“三出”——出人才、出成果、出战略思想来介绍中科院的深厚底蕴和优良资源。中科院通过依托院内资源、集成社会资源的形式来推动高端科研资源科普化成果与教育的有效融合,积极探索社会化、市场化服务机制,促进中国科学院科普事业可持续发展,服务国家创新后备人才培养,助力公众科学素养提升。在具体的实施过程中,依据行政、公益、市场的三支力量,遵循添彩不添乱、酬劳要从优、院地相联动、多态来运营的四项原则,做到中科院、社会力量、需求侧、供给侧、专家之间的五方联动,应用议事、协调、学术研究、资源共享、质量监控、评估奖惩六大机制来用好中科院资源,共襄科教融合大计。具体的做法有组织“科学家进校园”作科普报告、开展科学教育服务项目、创新探究型实验室和校园科学环境创设等形式。在报告末尾,陆所长表示中科院所有的师资及相关研究机构和硬件设备都为学校的STEAM教育提供力所能及的服务和支持!

STEM之福田表达——杨春生

    深圳市福田区教育科学研究院杨春生副院长首先介绍了中外在科技原创及创新人才储备上的差异,目前中国在制造业四级梯队格局中处于中下阶段暨中低端制造领域。造成这种格局的原因是教育在培养创新型人才机制上的缺失和观念上的落后。如今我们的教育正面临着时代的新要求、社会的高期待,必须要做到主动求变、缺而思变、因势而变。当下热门的STEAM教育正是教育改革主动求变的最好契机,但在实践过程中,杨院长指出大部分学校及老师急于求成,对STEAM教育的重点落实有所缺失。STEAM教育应该是从真实情景到理想模型,再到真实情景这样一个完整的教学过程。而老师们往往忽略了重要的第一环节,没有了真实情景,直接跳到模型到应用这一环节。这样的教学,学生只知道套公式,做例题,至于其根本原理,一无所知。最后杨院长分析了创客教育和STEM教育的异同点。创客教育是自下而上的科创活动,强调创意实现与产品分享,而STEM教育则是自上而下的教育战略,强调跨学科和问题解决。它们的交集就是有创意产品的跨学科学习。通过《海洋溢油》、《桥的研究》、《爬树极》等案例具体介绍了STEAM项目的实施过程和方法。

城市STEM的发展西普科创中心(STC)的探索实践——迮建华

    西交利物浦大学科学技术与创造力研究中心迮建华主任,介绍了西交利物浦大学的概况和如何从城市建设STEM教育的新生态。迮主任从三座城市——南京、苏州、成都来介绍STEM城市教育的工作开展情况。这三座城市从政府部门、教育机构、学校教师这三个层面和西普科创中心展开洽谈和合作,从制定相关政策法规到开展相关活动峰会及打造实验室培养教师等方面,来协助地方城市推进STEM教育。

STEM课程开发与评价——王志锋

    吉大附中力旺实验中学王志锋校长介绍了自己学校STEM课程的开发与评价。课程的开发通过四个步骤进行,首先是学校深入了解STEM课程理念,创设符合学校“启发潜能教育”理念的STEM课程,为教师制定了“请进来,走出去”的培训方案;其次是打造专业STEM教师团队,每周举办1-2次研讨沙龙,实行多学科集体备课制度,进行跨学科共同备课;然后建构校本化的STEM课程体系,在STEM课程进行时,教师关注的是学生的学习过程,使学生学习过程显性化,教师是课堂的设计者、辅助者和指导者,并从知识的传授者转变为问题的推进者;最后开展特色STEM活动,全校每周STEM课程共计18学时,学生自主选择课程,实行走班制,再结合STEM冬令营、交流会、创造大赛等活动来落实和推广STEM课程。课程的评价在遵守主体性原则、激励性原则、多元化原则的基础上,教师通过制作评估报告,用计算机大数据对学生形成过程性评价;学生在学习、创新等方面进行自评、师评,并且STEM教育评价占学生期末非笔试成绩的50%;教师方面则在备课、创新、探究、拓展等能力上进行自评、生评和校评,综合以上多元化的评价方法,形成科学系统的STEM评级体系。

    期间设有6间STEM教育创意集市,开设以“课堂透视”、“教师培养”、“创新机‘育’”、“教学资源”为主题板块的STEM教育创新集市。STEM教育创意集市可以体验新潮的教育理念,提升眼界,刷新视野,感受不一样的STEM教育。

    幻景科技创始人桑运超分别分享主题《VR航天STEAM》。带来了幻景VR航天STEM中心整体解决方案。建设幻景VR航天STEM中心,将充分利用以VR为主的智能设备所具备的“沉浸感、交互性、构想性”的基本特性,以科学教育为主线,以STEM教育为开展模式,依托丰富的高质量的教学资源,打造集终端、应用系统、线下加工于一体的教学场所。中心依据功能划分为“教学活动区”、“展示交流区”及“科普文化区”,为学生创设最接近真实场景的“高度开放、可交互、沉浸式”的三维学习环境,将抽象概念具象化,使学生获得可终身受益的科普教育。

    寓乐湾在线教育事业部产品总监赵晓楠分享主题为《STEM教育资源服务模式探索》,为参会者们详细解读了全国最大规模的STEAM教育云平台(寓乐湾青少年STEAM云平台)、国内首个青少年科技创新能力大数据测评系统(寓乐湾青少年STEAM智能测评系统)的成功实施与落地,使参会者们对STEM在线教育与能力测评系统有了更深入的了解。成功实践的经验与案例的分享也引导着参会者们进行深度的思考与探索,对如何实现更高效更高质的STEM教育有了更开阔的思路。

    编程猫首席学术官、高校发展合作负责人夏立分享主题《图形化编程在编程与算法入门学习中的作用与实践》利用编程猫自主研发的图形化编程工具,以拼搭积木的方式全景展示对问题的逻辑思考过程,将静态于纸面的数学题目以一种动态的方式呈现。通过亲身感受编程猫的创意集市,老师们不仅对编程、对编程猫、对编程与学科融合的创意创新,有了更深入的了解,也对STEM教育与编程猫提出了不少宝贵建议。通过案例的分析,关注编程与算法在数学学科中的实际应用,强调图形化编程在实现思考逻辑与计算过程中的可操作性与易用性,并认为此技术可以帮助学生提高分析解决问题能力,真正将信息技术应用到学习学科知识的过程中。

    中国教育机器人大赛创始人、全童科教总经理秦志强博士分享主题《中小学如何开展STEAM课程》。全童科教多年来致力于青少年机器人STEAM教育研究和实践,拥有上百所合作学校,每年有数万名学员受益于全童科教的机器人STEAM课程,培养了一批又一批创新创造型人才,得到政府、学校、专家和家长的充分认可。在创意集市中,全童科教董事长秦志强博士强调系统性的课程非常关键,孤立的STEAM项目对于孩子的培养仍旧会是事倍功半,赛学合一是推动STEM教育的有效手段。全童科教作为国内机器人STEAM教育的佼佼者,凭借其雄厚的综合实力、优质的解决方案和品牌美誉度,一举夺得了2018年度最佳STEM解决方案奖。

    耕子教育(妙小程)金牌讲师周晟分享主题《人工智能时代学校和培训机构如何落地编程教育》,周老师从人工智能时代,教育行业的大趋势、少儿编程的最佳学习路径和课程体系、少儿编程教育应该如何落地三个方便展开论述。

    青云在线教育金牌讲师梁丹丹分享主题:《过山车轨道》课程体验。希望老师们通过实战PK体验STEM课的设计。老师们走下讲台,陌生人之间迅速组队,实战PK。基于美国麦克劳-希尔教育集团最新出版的STEM教材,STEM未来计划与中科院、上海交大、浙江师范大学、美国斯坦福大学等多个国内外高校实验室合作,组织教研员和一线教师,自主研发出适用于本土化项目式学习的STEM课程实施与开发体系,可落地可复制,既能辅助有一定实践基础的学校做系统性提升,更能帮助零基础的学校实现普遍开课。目前,STEM未来计划已在全国12省(市)100多所学校使用。

    2018年7月2日上午,由福田区教育局主办,深圳市福田区教育科学研究院和深圳市福田区侨香外国语学校承办,深圳市中科思达青少年科学探索研究中心协办的第十九届青少年科技节暨第二届STEM教育嘉年华,在福田区侨香外国语学校盛大开幕。活动以“AI时代•福田教育•赋能未来”为主题,处处闪烁着人工智能的智慧光芒。

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