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海淀区第二届中小学STEM教育大会暨航天类STEM课程教学研讨人大附中现场会
2020-12-15 15:02


2020年11月27日,“海淀区第二届中小学STEM教育大会暨航天类STEM课程教学中国人民大学附属中学(以下简称人大附中)现场会”活动在人大附中举行。

本次大会采取“现场会+在线直播”的形式。中国教育科学研究院国际与比较教育研究所所长王素,中国教育科学研究院主任助理刘志刚,北京市海淀区教委副主任史怀远,海淀区教师进修学校校长罗滨、副校长支瑶,人大附中校长党委书记刘小惠,人大附中党委副书记王晓楠,中国航天科技集团公司第五研究院研究员孟繁孔,北京师范大学教授李春密、副教授张志祯,北京景山学校毛澄洁老师及北京市内150余名教师现场参会,近6000名教师线上参会。会议由海淀进校创新教育研究中心陈咏梅副主任主持。




KY.COM校长罗滨致辞:

罗滨校长对中国教育科学院指导、人大附中承办此次大会表示感谢。罗校长指出,STEM课程和教学具有超越学科的特别贡献,更加强调家国情怀,强调学生的问题解决能力、创新能力和合作能力,学生需要在实践中学习,在跨学科、基于项目的学习中发展。希望STEM课程成为正餐,使全体学生受益。海淀进校将继续与教师共同研究STEM课程,研究学生如何进行STEM学习,更研究STEM教师的课程研发和实施能力等STEM教师的培养问题。


人大附中副校长高江涛对各位领导、专家以及参会教师表示热烈欢迎和诚挚感谢。并表示召开海淀区第二届STEM教育大会,聚焦航天主题STEM课程建设和实施,具有特别意义。


后疫情时代的STEM教育创新

中国教育科学研究院王素主任在报告中指出,后疫情时代数字化、网络化和智能化的新科技发展将推动教育在未来实现个性化学习。她从四项国际研究、三项数据报告中说明,STEM教育是无障碍、包容性的全纳教育;是面向复杂性未来、基于问题和协作的项目式学习;是参与世界和改变世界的深度学习;是保障国家科学竞争力、培养热爱科学事业和有科学探究兴趣的人才的科学素养教育。

王素主任提出后疫情时代STEM教育创新需要聚焦在五个维度:

把STEM教育提高到国家安全的战略角度去重视

建立贯通的能力标准

设立STEM教师能力提升工程

加强STEM供给社会化的建设与管理

建立科技后备人才(拔尖创新人才)的培养体系


课程视域下的STEM教师专业发展

海淀进校副校长支瑶介绍了海淀区STEM教育推进工作的总体思路、实施路径及策略、初步成效和下一步计划,重点指出STEM教育中教师是关键、课程是基础。






人大附中STEM教育的深度发展

人大附中和渊和武迪老师通过“大健康课程”和“跨学科人工智能课程”案例,展示人大附中STEM课程穿越学段和学科边界,将核心素养落地,实现深度发展的跨学科实践。体现出人大附中在STEM教育特色发展和深度发展、教师专业发展上构建的绿色生态支持系统。




人大附中观摩课

四节观摩课以2022年即将建成的“中国空间站”为背景, “中国空间站作为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地,在轨运营10年以上”,将总建设任务作为课程的真实情境和总项目任务,分解为载人航天器的能源、热控、姿轨控三个子系统,和一个宇宙空间的工作任务,通过四个挑战性任务实现STEM课程目标。


观摩课以项目式学习的方式进行,基于挑战性任务的拆解,找出影响因素,进行数学建模、定量计算并分析形成论证,实验探究或仿真实验理解技术原理,建构“系统”、“平衡体系”等跨学科概念,理解科学探究与工程实践的关系。

通过ClassIn技术支持,不同课堂在线实时连屏互动,形成对大挑战性任务的整体贯通,最终实现“中国空间站的工程系统”设计目标,发展学生工程思维及复杂问题解决能力。




学生设计方案展示

北京师范大学教授李春密、副教授张志祯、中国航天科技集团公司第五研究院研究员孟繁孔、北京景山学校教师毛澄洁对观摩课进行点评指导。

充分肯定:

课程主题上,航天选题体现了STEM特色的多要素、跨学科特点,注重真实情境在学生活动中发展核心素养的作用。引导学生体验航天精神,培养学生的品格和价值观。

课程设计上,从大问题引出挑战性任务,分解成小任务,能有效提升学生的复杂问题解决能力。

课程实施中,体现了学生为中心,在学生自主学习和问题解决中,逐步构建起“系统”、“平衡体系”等跨学科概念。基于评价标准做设计方案的评价与优化,能促进学生的认识建构。用技术支持学习过程,注重学生的学习体验和实时生成,有利于反思学习中是如何思考、如何解决问题的。

四位专家从课程要素角度提出了中肯的改进建议。

情境设计上,引入中国空间站各大系统的背景资料,有助于学生对航天系统工程形成完整认识。对载人登月、载人飞行探测车等复杂空间环境下的任务,进行迁移探究实践。

对于挑战性任务和驱动性问题,应该进一步优化驱动问题的表述;在解决复杂问题过程中,应突出主要因素,忽略次要因素,在小任务中强调控制变量;可以更真实地使用仿真系统,体验航天研究中仿真的必要性。

课程实施上,加强多学科教师合作,促进学生对学科概念的本质理解。学习过程中的评价量规应针对主题进行具体化设计。应更精准和有效使用针对主题的学习素材。


教师对本次活动留下最深印象的观点词云图

本次大会是STEM教师研究和实践分享的盛会。海淀进校会继续将STEM教育的研究与实践相结合。通过区域STEM教育创新,最终实现STEM教育的普及与创新人才的培养。

文:张柳,张乃新
图:王立辰,张乃新,ClassIn刘岩,人大附中
编辑:高琳


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