芒果体育·(中国)官方网站

芒果体育STEM教育与科技教育]STEM的应用范畴(三)
发布时间:2023-05-15 23:17:11

  芒果体育截至前讲的讨论(见文末“更多阅读”),我们虽然给出了STEM教学的应用范畴,但我们其实还只是停留于利用STEM教学法转型当前教学法的概念。这一讲,我们就要从传统模式下的分科教学如何使用STEM教学等方面逐步递进解读。

  参照图1,我们可从规律上将STEM教学法的使用方式分成以下4种基本方式。

  无论是哪一个学科,总是存在着概念与知识。利用问题法(或称为“设问法”)形成知识的教学过程即便是在传统的教学模式(包括应试教育)中也是常见的。当我们在学科内引入STEM教学法时,我们最大的变化便是将原有的简单由提出问题到基本上是直接给出答案(而且通常是标准答案),转变成为一个所谓的“拉长的过程”。

  这个“拉长”的意思其实就包括了将凝练出问题的过程拉长;将寻求解决问题的知识的过程拉长;将利用知识建立预设答案,然后实验和验证预设答案是否合理和准确的过程拉长,最后进一步将答案是实现更多的延展应用的过程拉长。

  这样的一种“拉长”虽然可能占用了更多的时间芒果体育,但是却实现了更好的深度学习,在建立有关知识的高阶思维、理解深度,甚至是关于知识的理解性记忆上实现了更高的能级和成效,而且更多地建立了知识之间的关联,这样就极大地减轻了有关“复习”的压力和过程,取得了时空上的转换。

  在这样的意义下,即便我们不关注跨学科教学,在原有的单学科教学法中采取更多的学科内STEM模式,也会极大地转型当前教育的能效。所以,单学科STEM教学在当前的教育中一定是绩效斐然、势在必行、必不可少的。

  与单学科不同的是,这里出现于STEM过程用于解决问题的知识可以是2个学科甚至多个学科。不过,这些学科的知识都是并行地用来回答所具有的问题,各个学科的知识之间却并没有相互交叉和融合,各个学科的关联性没有必要反映出来。

  这样的教学对于学生而言,就好比面对同样一个问题,各个学科都各自按照STEM模式给出答案,但最后增加一个将各个学科的答案拼成一个“合成”答案的过程,像是从各个学科都给出了关于问题的答案然后并排放在一起。

  这样做的好处是,学生可实现多种学科面向真实问题的理解和思考,并最终在各个学科逐步建立有关问题的“全面却较为肤浅”的认识。

  不可否认的是,这种“并行”仍然会比单学科教学和单学科STEM教学取得更多的好处,包括不同侧面理解和解决问题、多角度思考与解决问题、更为多方面地建构知识联系(至少依照同一问题建立了不同学科知识之间的简单联系)等。

  在较为简单的情况下,这种教学模式还可在一定程度上节省教学时间的花费。比如引入同样一个问题在多学科分开教学时需要各自引入一次,现在却总起来类似于只需要一次。

  在今天的教学法转型中,我们很提倡采取这种类似“拼盘”的教学法。不过,也因为它只是一种“拼盘”,所以在实现STEM教学的角度只是一种低水平的层次,如果可以的话,还是尽可能提升到“学科交叉”型STEM。

  与多学科STEM不同的是,这里虽然一样出现了多个学科,但这些学科之间却不再仅仅是一种“并行的拼盘”,而是在知识的内容上具有了不同学科之间的相互渗透和交叉。我们不再仅仅停留在各个学科的并行回答问题之上,而是将各个学科进行了知识内在联系上的深度理解,然后将几个学科的知识最终只形成一个“建立了学科知识之间的规律”的答案。

  这样,我们对于多学科的知识的理解会再上一个层次,这样的知识理解也更加符合知识的本原,更加具有对问题解决的科学性和准确性,也更能反映自然界有关该问题的本质。

  严格意义上,STEM至少应该追求这样一种结果,因为这样的结果才是较为准确地实现了“STEM”,即在各个学科知识之间形成了有关S、T、E、M之间规律性的整合。

  从目前的STEM发展而言,实现这一结果正是目前大多数教师难以做到和做好的。这不仅是STEM各个范畴之间关联规律理解的难度,更是将各个学科的知识依照STEM规律理解和建构交叉联系从而实现真正深度学习的难度。所以,这里就需要教师加强学习,真正达成STEM的准确掌握。

  这种情况下,有关问题解决的各个学科的相关知识会发生整体的“聚会”,不会“缺席”或“漏掉”任何学科的相关知识。同时,各个学科知识之间真正实现了“融合”,彼此只为解决问题而存在,但不需要分清属于哪一学科。最终,“回答”问题的答案也只有一个,那就是已经模糊了学科知识概念的一个“真正全面总成”的答案。

  严格意义上,这是最终的STEM状态,但做到这一点极难。事实上,在学生知识有限和阶段学习的情况下,做到这一点几乎是不可能的芒果体育。不过,我们还是要坚持趋近这一结果。因为,这是学生学习知识的终极目标,实现了这一目标,学生的知识也就接近完整、全面、可用、可创新了。

  说到这里,不管您教什么课,无论什么学科,我相信,您总可以采取一种STEM教学模式,最终,转型您新时期的教学,乃至教育成效。

  博士,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光物理与工程技术的前沿研发,是参与产业经济战略与决策咨询、基础教育改革咨询、科技创新中心发展战略设计等多领域战略专家,也是上海市最为活跃的科技创新教育专家之一芒果体育。

HTML地图 网站地图