2019年10月18日至21日,以“融合的力量——STEM与学科教学”为主题的第三届中国STEM教育发展大会在陕西省西安高新国际学校举行,由中国教育科学研究院、陕西省教育厅、西安市教育局、西安高新技术产业开发区管理委员会主办,陕西省教育科学研究院、西安教育科学研究所、西安高新区教育局协办,西安高新国际学校、西安高新一中承办。
与会领导有教育部教材局局长、教育部基础教育课程教材发展中心主任、课程教材研究所所长田慧生,中国教育科学研究院院长崔保师,中国教育科学研究院国际与比较教育研究所所长、STEM教育研究中心主任王素,陕西省西安高新区党工委委员、管委会副主任王海若,陕西省委教育工作委员会副巡视员孙建宁,陕西省西安高新区党工委委员、管委会副主任牛恺,陕西省西安市教育局党委委员、副局长王纲,香港教育工作者联会主席、香港科技创新教育联盟副主席黄锦良等。来自全国各地两千余名各级教育行政部门领导、国内外学术研究专家、中小学校校长、STEM骨干教师参会。
大会围绕“如何因地制宜开展STEM教育?如何突破STEM课程与教师匮乏两大瓶颈?STEM教育如何实现与学科教学有机的教育生态?”等专题展开研讨。从理论高度到实践深度,给出立体化的回答。大会通过主旨论坛、主题论坛、院士讲堂、场景化工作坊、课题开题以及中期汇报等多个环节进行STEM教育理念的理解与实践交流,分享STEM教育成果,探索STEM与学科教学的融合之路。
图1 STEM会议现场
海淀区教师进修学校和海淀区各中、小学近三十所学校一行五十多位教师共赴西安进行学习、汇报、交流与分享。
图2 海淀区部分STEM教师合影
一、深度研究——主旨论坛引领STEM教育的学术方向
在主旨论坛中,中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任王素在报告《融合的力量-智能时代的STEM教育》中提出,在中国加强STEM教育是国家安全、经济发展、人的发展和教育变革的需要,她指出智能时代的STEM教育有五大发展战略:赋能学科教学,鼓励跨学科教学,学科教学是STEM教育的主阵地,要通过重构课程和转变学习方式,在学科教学中培养学生的STEM素养;通过技术促进STEM教育公平;着力提升数字化素养;合力建立数字化平台;建构中国STEM教育新生态。中国教育科学研究院国际与比较教育研究所王晓宁博士发布了《中国内地-港澳STEM教育大型调研报告》,调研面向学校管理人员、教师、学生三大群体,从理念认识、实践现状、应然性期待三个维度全面收集信息,通过分析得出STEM教育的七个主要发现,从而给出五条建议:促进STEM教育顶层设计,明确落地路径与方法论;关注独特影响变量,促进STEM均衡发展;丰富STEM课程形式,完善各环节评价体系;建设资源整合平台,贯通STEM师资培训体系;孕育STEM创新生态系统,打造人才战略高地。
LCLO教育协会理事长、原布朗大学副校长Liza Cariaga-Lo在《融合、跨界的科学教育:STEM教育中基于问题的学习(PBL)》中认为,“基于问题的学习”是一种能够促进学生进行深度学习非常有效的方式。她通过“基于问题的学习(PBL)”与项目式学习对比,阐明了其基本要素与课程设计实现途径,提出课程设计与实施应遵循的七个步骤,列问题清单;确定关键事实;头脑风暴;自主学习;学习新知识;应用新知识;分析结果。Liza Cariaga-Lo倡导在STEM教育中去实施“基于问题的学习”。第一,应创造一个跟真实生活相关的问题;第二,学生必须以合作的方式解决问题;第三,教师在课堂当中应该是指导者和协调者,而不仅仅是传授知识;第四,基于学生表现来进行评估,评估要关注在真实问题解决中的方案是如何提出的;第五,每一个“基于问题的学习”的单元都必须要让学生学会反思,学习如何成为终身学习者。
华东师范大学STEM研究团队的于超博士在《促进知识整合式学习的STEM课程生态》报告中分享了四个观点,他认为科学教育取向正在从吸入取向走向整合取向;STEM教育与创新能力息息相关,这种关联需要课程教学策略支持;STEM教育常见的项目式学习由讲授、讨论、实践、技术辅助等行为模块构成,要从策略上提升效率,要适应教育信息化发展;STEM教育是促成基于校情的组织生态重构的有效途径。
二、系统实践——海淀区探索STEM教育的多元途径
在主题论坛“STEM课程建构”中,海淀教师进修学校创新教育研究中心副主任陈咏梅做了《区域教研如何帮助学校构建STEM课程》的汇报,从为什么推进STEM教育引入,对区域推进STEM教育的关键问题进行分析,对区域教研推动学校STEM课程建构的策略、平台搭建与成果展示做了展开说明。
图3 陈咏梅副主任做主题分享
海淀区共十六所学校参与了“中国STEM教育2029计划”课题的中期汇报。海淀区教师进修学校创新教育研究中心张柳老师在《促进STEM教师专业能力提升的区域实践研究》课题中期汇报中,介绍了区域STEM教师研修课程体系及专业能力发展模式的研究进展。课题组调研了区域STEM教师专业能力现状,对应区域STEM教师专业能力的实然状态,找出STEM教师专业能力的生长点。针对STEM教师的生长点,初步构建出三级递进式STEM教师区域研修的课程体系,形成一系列STEM跨学科教学案例,并探索区域STEM精品课程开发策略。
图4 张柳老师做课题中期汇报
北京航空航天大学附属实验学校潘芳老师在《中学STEM课程开发与建设的策略研究》课题汇报中指出,学校在研究中取得了丰富的阶段性成果,调研找问题定策略,学习促理论提升,多学科共同研发STEM课程,挖掘整合教学资源,实践中建构有效教学策略,展示交流中促教师成长,在STEM教育中促学生素养提升。
图5 潘芳老师做课题中期汇报
清华大学附属中学申大山老师在《初高中衔接STEM课程体系建设与实践研究》课题中期汇报中指出,学校构建了STEM教育的普及类、选修课程、课题研究三级课程体系,通过面向全体学生的科学类活动、面向有兴趣学生的选修课程、面向有研究潜力学生的学术性课程,在活动、创客空间和高研实验室中进行不同类型的STEM教育实践;并进行STEM课程标准研发的研究,推动学校STEM制度建设,逐步形成学校STEM教育生态系统。
图6 申大山老师做课题中期汇报
北京理工大学附属中学王雱老师在《基于STEM教育理念的活动设计与实践研究》课题中期汇报中指出,课题组开发了若干STEM案例,探索了STEM案例开发经验;梳理了STEM教育开展的形式,为STEM教育的推广提供建议;开展问卷调查,调查STEM教育对学生核心素养提升的影响。课题组对STEM教育进行了定位:补充而非替代,合作而非竞争,融合而非割裂,探索而非复制。
图7 王雱老师做课题中期汇报
中关村第二小学的张涛老师针对课题《小学STEM课程开发与建设研究》进行了中期汇报,自课题实施以来,课题组教师通过多种培训学习、教研形式提升认识达成共识;研磨核心素养下小学科学课堂开展STEM教学的课程案例;总结实际授课经验,梳理观点形成论文;学校活动处处渗透STEM理念。学校将继续邀请专家资源围绕STEM课题在校内教研中进行相关培训;完善STEM课程资源的教育文集和课程体系。
图8 张涛老师做课题中期汇报
北京市第一零一中学的孙越老师在《STEM课程开发与建设研究》课题汇报中指出,北京市第一零一中学作为 “中国STEM教育2029行动计划”中海淀区的首批领航学校,STEM教师团队在文献研究理论学习基础上,开发了一批基于学科的STEM教学案例和基于项目的STEM教学案例;探索了基于核心素养的学科课程融合策略,并在多学科进行实践;开发了基于项目的创新实践STEM课程群;做STEM课程实施的实践策略研究,做创新教育在学生成长发展中的作用研究。
图9 孙越老师做课题中期汇报
北京大学附属小学杨融冰老师在《基于STEM理念,小学建筑类模型课程的开发与实践研究》课题中汇报,研究通过不同相关人群的需求分析得出结论,明确课程定位,从知识、过程与方法、科学态度、社会与环境四个维度设计课程目标,分析、实践、确定课程内容和活动方式,制定分学段的教学目标,形成实践活动设计策略和方案,形成了实践性和理论性成果。未来课题组将在评价方式和新的课程内容上做探索。
中国人民大学附属中学实验小学赵宇老师在《基于STEM教育理念的活动课程开发与实施研究》课题中指出,课题组初步形成了STEM课程框架,确立了学生培养的关键能力目标,形成了STEM课程开发的规范,形成了STEM课程的典型课例,探索了基于STEM 教育理念的活动课程开发与实施策略。未来将形成STEM课程开发策略,以及可推广的STEM教育特色课程体系,推动学校在教学内容和教学方式等方面的变革。
中国科学院附属玉泉小学王慧妍老师在《STEM课程开发与建设研究》课题中提出,在学校课程体系中,以超学科课程形态进行STEM课程开发,构建了“人与自然”、“人与社会”、“人与自我”三个领域及三个目标层次的课程体系,匹配学生的认知水平,形成课程设计结构化和课程内容系列化策略,形成课程实施流程,建设课程学习脚手架,形成课程实施评价方案。
中国人民大学附属中学和渊老师在《中学STEM课程体系的构建、实施和推广》课题中指出,学校STEM课程以活动为基础,以项目为切入点,基于问题解决的学习内容,学生获得将知识转化为应用实践的课堂体验。依据STEM课程开发流程,中期研究聚焦在STEM课程体系构建与实施上,主要形成了主题选择、课程设计方案范式、项目实施推进机制建设的系统,建立STEM课程开发与建设的体系框架,提炼实施策略,整合资源建设开放式课程资源体系和多媒体网络平台。
北京市海淀区第二实验小学吴思琦老师在《基于STEM的小学科技课程开发与建设研究》课题中汇报,学校形成了科技“未来”课程体系架构,并进行了课程内容编制与实施,对基础课程、拓展课程进行单元化整合,形成STEM课程设计基本框架,研究形成了多元化课程评价方案。从课程设置上形成拓展课程校本化必修机制,对社团活动进行课程化实施,形成校外课程生态化共同体。
清华永丰学校的黄正婧老师以《基于学生核心素养和创新能力发展的宽辐射型STEM沉浸式课程建设》开展了中期汇报,课题主要以沉浸式STEM课程案例探索教学模式。课题组认为该教学模式有两个核心要素,一是“学生主导,教师辅助”的教学方法,二是短期项目和学期项目的结合策略;研究解决两个核心问题,在沉浸式PBL中STEM的学习过程,以及学生收获的评价方案。
此外,还有四位老师做了课题中期汇报。他们分别是花园村第二小学王文胜老师的《小小城市设计师STEM课程建设》、北京市第五十七中学的邹玉环老师的《STEM课程开发与实施行动研究》、海淀区中关村第一小学邓翼涛老师的《基于STEM理念的科学实验室构建研究》、海淀区教师进修学校附属实验学校崔淼老师的《STEM课程开发与建设研究》。
海淀区共有两所学校参与了本届大会第二批课题学校的开题答辩。中国人民大学附属中学实验小学赵宇老师在《基于STEM教育的小学中低段绘本教学设计与实施的研究》课题中指出,将通过研究构建机制推动学校STEM教育,形成STEM教育的项目式学习教学策略,建构特色社团课程和特色STEM教育活动,初步形成基于绘本的STEM课程框架,形成课程开发策略。北京市二十一世纪国际学校的焦扬老师以《STEM课程内容研究》为主题进行了开题汇报。焦扬老师提到他们的主要课程针对私立国际学校学生学习特点,挖掘与之匹配的课程,在实践中发现问题,解决问题,运用多种研究方法实施调研。
三、理性提炼——领航学校STEM教育的持续探索
在本届大会中,展出了“中国STEM教育2029行动计划”海淀区十所领航学校在近一年的实践中形成的STEM教育成果。
海淀区第一批“中国STEM教育2029行动计划”领航学校展示海报
图10 领航学校海报展示板(一)
图11 领航学校海报展示板(二)
图12 领航学校海报展示板(三)
四、多元成果——海淀区STEM教育收获满满
第三届STEM教育大会评选出若干奖项,海淀区六所学校获得最佳STEM课程资源奖:北京市八一学校、中国人民大学附属中学、清华大学附属中学、KY.COM附属实验学校、北京市八一学校小学部和北京市二十一世纪国际学校。三所学校获得最佳STEM论文奖:北京市第一零一中学、北京市海淀实验中学和中国人民大学附属中学实验小学。两所学校获得最佳STEM推进案例奖:北京明天幼稚集团第七沙沟幼儿园、人大附中航天城学校。
图13 海淀区部分获奖学校代表领奖
五、与会者说——海淀区STEM教师的心声
参加此次西安的STEM盛会,又一次深切感受到了各地区、学校和一线老师对于STEM教育的热情,也更加看到自己工作的价值。在各论坛上听到来自各个领域的分享,大家对于STEM的认识逐步达成共识,开展STEM教育的方式和内容各有特色,这是STEM教育在中国本土化过程中一个巨大进步,让我们更加坚定更加自信。尤其是中国教科院发布的调研报告,让我领略了科学的研究方法和严谨的研究态度,也明显感受到STEM在区域、年龄、资源投入上的不平衡,更感受到先进理念和优质项目仍非常匮乏。清华附中作为首批领航学校之一,我个人作为清华附中STEM课程实施的一线教师,应该更加努力地做好探索工作,积极地将相关经验和资源进行交流共享,促进共同发展。
——清华大学附属中学 申大山
这次参加第三届全国STEM教育发展大会,让我认识到STEM教育已在世界范围内形成引领科技发展和人才培养的新潮流,要把STEM教育放到为党育人、为国育才的大战略中,深刻认识到STEM教育对于国家和民族发展的重要意义和价值。同时增强了对STEM教育的信心,与会专家、学者和STEM教师们从课程建设、学科融合、STEM教学与评价等多角度提供了丰富的案例,为我们继续探索STEM教育提供了有益的借鉴,增强了我们行动的信心和决心。也有了明确的方向感,我作为STEM课题校之一做了中期汇报,专家的指导让我明确了学校STEM教育需要努力的方向。总之,收获满满,信心倍增。
——北京市第五十七中学 邹玉环
参加西安举行的第三届STEM教育发展大会收获满满。我有幸在现场见识到了来自全国各地的优秀同仁为中国STEM教育建言献策、聚智聚力。给我留下深刻印象的是来自温州中学的谢作如老师:他从教20余年的丰富阅历里转到对STEM教育的开展伊始的困境与令人眼花缭乱的丰富案例,培养孩子们的高阶思维;提出的中肯建议背后的教育情怀更是对我有较大触动。非常感谢海淀教师进修学校提供的宝贵学习机会,让我参与到此次STEM教育盛会,愿意为海淀校园的STEM教育发展尽一份绵薄之力。
——北京市建华实验学校 杨二帅
参加第三届STEM教育大会,收获颇丰。从各位专家高屋建瓴的汇报中,重新对STEM教育有了更加深刻的认识,体会到学校培养创新人才开展STEM教育的迫切需求,也对国外STEM教育的现状有了了解。在课题中期汇报中,有感于各学校在开展STEM教育各项研究中的智慧、经验及成果,感受了大家对STEM教育推广的高昂热情。尤其在各个分论坛,在课程建设,课程评价主题中的专家分享,让我对课程建设也有很多收获,好的方法和实践思路可以在本校开展后续实践研究中加以应用。再次感谢本次会议主办方,各位专家和老师的分享!
——北京市第一零一中学 孙越
文:陈咏梅,张柳,张乃新
图:张乃新
编辑:夏玲玉