STEM+教育理念在高校課堂教學(xué)中的探索與應(yīng)用

唐瑤 廖丹子

【摘要】STEM+教育理念下的課堂教學(xué)將突破傳統(tǒng)單學(xué)科分科的教育方式，改變以教材、講授為中心的課堂教學(xué)模式，以及以考試為主的考評方式。通過跨學(xué)科、多學(xué)科、知識整合型課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，構(gòu)建以學(xué)生為中心的自主型、合作型、探索型教學(xué)模式，營造問題導(dǎo)向型情境化、個(gè)性化、多樣化的課堂環(huán)境，輔以多維度、多形式、多主體的評價(jià)機(jī)制，最終完成實(shí)踐創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】STEM+教育理念? 高校課堂? 教學(xué)改革

【課題項(xiàng)目】本項(xiàng)目是2018年浙江省高等教育十三五教學(xué)改革項(xiàng)目“STEM+教育理念推動的5E教學(xué)模式探索與實(shí)踐（JG20

180202）”;2019年浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目“基于多主體多階段的社會保險(xiǎn)待遇給付虛擬仿真系統(tǒng)構(gòu)建”;2016年浙江省高等教育課程改革項(xiàng)目“通識課程教學(xué)中的學(xué)生學(xué)習(xí)考核量化評定規(guī)則（RUBRICS）建構(gòu)與實(shí)踐”的階段性成果。

【中圖分類號】G642.4? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）50-0125-02

在美國提出STEM（Science，Technology，Engineering，Mat？鄄hematics首字母組合）教育之后，英、德、日等國也先后進(jìn)行政策部署，推進(jìn)STEM教育。近年來，我國也越來越關(guān)注STEM+教育。新時(shí)代教育思想變革給教育教學(xué)帶來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，同時(shí)呼喚教育方式和教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，高校課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)主動探索與新型教育理念同步的教學(xué)方式，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的新型人才。

一、STEM+教育理念

歸納起來，STEM+教育理念傳遞著新的教育方向：

（一）“教育回歸生活”的實(shí)用主義導(dǎo)向

STEM+教育理念強(qiáng)調(diào)教育返回現(xiàn)實(shí)生活，以解決問題為目的，注重實(shí)踐和實(shí)際效用。要求把真實(shí)問題和現(xiàn)實(shí)情景作為教學(xué)的首要任務(wù)，強(qiáng)調(diào)基于實(shí)際問題的教學(xué)路徑，和基于現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的探索型教學(xué)方法。

（二）“元科學(xué)”的課程融合導(dǎo)向

STEM+強(qiáng)調(diào)元科學(xué)概念，關(guān)注跨學(xué)科、多學(xué)科的知識整合，更好地應(yīng)對真實(shí)世界經(jīng)濟(jì)、社會問題的整體性、復(fù)雜性。同時(shí)，跨學(xué)科亦是回應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)各學(xué)科思想、理論、方法、工具等相互影響和滲透。

（三）“做中學(xué)”的實(shí)踐培養(yǎng)導(dǎo)向

STEM+教育強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)和實(shí)踐在教育中的作用，強(qiáng)調(diào)學(xué)生深度參與，在“做”中探索、“做”中思考、“做”中獲得知識和技能。要求學(xué)生樹立實(shí)踐能力型學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生主動探索、勇于實(shí)踐、善于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)精神。

二、高校課堂教學(xué)的問題

STEM+教育理念能夠有效改變目前高校課堂教學(xué)存在的如下問題：

（一）單學(xué)科的分科教育

從分科教育歷史看，課程發(fā)展以學(xué)科課程發(fā)展為代表，可是學(xué)科教育專門化可能忽視知識本身的整體性、系統(tǒng)性特點(diǎn)，難以應(yīng)對當(dāng)前高度綜合復(fù)雜的社會問題。國內(nèi)很多高校正在積極探索構(gòu)建綜合性通識課程體系，培養(yǎng)學(xué)生寬闊知識面和均衡知識結(jié)構(gòu)。但是，專業(yè)學(xué)科交叉融合方面的潛力有待進(jìn)一步挖掘。

（二）教科書型的教學(xué)路徑

課堂使用教材是為了幫助學(xué)生理解教材內(nèi)容所涉及的學(xué)習(xí)對象和內(nèi)容，教材本身只是媒介和手段，并非最終教學(xué)目的。教科書型的教學(xué)路徑，難以適應(yīng)各種具體的實(shí)踐情景。此外，教材等書本知識在信息技術(shù)的應(yīng)用下唾手可得，教育重心應(yīng)當(dāng)放在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識的能力上面。

（三）以“教”為中心的教學(xué)方法

課堂教學(xué)過程缺少因?qū)W而教、因?qū)W導(dǎo)教的教學(xué)認(rèn)識，學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體地位沒有得到確立，學(xué)生獨(dú)立自主的探索型學(xué)習(xí)模式還沒有形成，多元化、個(gè)性化課堂教學(xué)發(fā)展還不充分，師生互動、生生互動的開放型課堂氛圍有待改善，未能真正做到以“學(xué)”為中心的教學(xué)實(shí)踐。

（四）以“應(yīng)試”為主的考評模式

應(yīng)試型考評模式是以識記為主要特征的結(jié)果導(dǎo)向型考評模式，針對傳統(tǒng)知識型教學(xué)模式設(shè)計(jì)，難以適應(yīng)新的實(shí)踐能力型培養(yǎng)模式的評價(jià)要求。此外，應(yīng)試型結(jié)果導(dǎo)向的考評模式容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)功利化現(xiàn)象，學(xué)生期待老師期末復(fù)習(xí)歸納重點(diǎn)、考點(diǎn)，忽略了真正專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的提高。

三、STEM+教育理念的目標(biāo)

（一）建立跨學(xué)科、多學(xué)科、知識整合型課程內(nèi)容

首先，凝練原課程知識點(diǎn)，將課程核心知識點(diǎn)與其他課程以及實(shí)踐相融合，形成科學(xué)合理、相互支撐的多維知識結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容。其次，擴(kuò)展交叉相關(guān)學(xué)科的關(guān)聯(lián)內(nèi)容，通過優(yōu)化整合，增強(qiáng)課程的知識滲透力，拓展學(xué)生知識面。再次，整合學(xué)生前期知識儲備，注重學(xué)生已有的知識積累，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

（二）確立以學(xué)生為中心的自主型、合作型、探索型教學(xué)方法

首先，建立以學(xué)生為主體，師生平等的互動關(guān)系。其次，倡導(dǎo)學(xué)生在自主探索中，實(shí)現(xiàn)自我感知、自我教育，培養(yǎng)學(xué)生對知識的好奇心、探究精神和自我約束力。再次，通過同學(xué)個(gè)體間、小組間溝通交流、協(xié)作分享、競賽比拼，促進(jìn)創(chuàng)新型思維發(fā)展，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（三）營造問題導(dǎo)向型情境化、個(gè)性化、多樣化課堂環(huán)境

首先，根據(jù)課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)真實(shí)問題情境，喚起解決問題的需要，刺激學(xué)生參與興趣。其次，學(xué)生從不同視角探尋思路，提出個(gè)性化分析和解決方案。教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知差異，提供個(gè)性化指導(dǎo)。再次，通過案例驅(qū)動、小組驅(qū)動、競賽驅(qū)動，利用模擬、實(shí)驗(yàn)等多樣化教學(xué)手段豐富課堂氛圍。

（四）構(gòu)建實(shí)踐導(dǎo)向型多維度、多樣化、多主體評價(jià)機(jī)制

首先，增加過程性考核比重，設(shè)計(jì)發(fā)展性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建集診斷性評價(jià)、形成性評價(jià)、總結(jié)性評價(jià)等多維度評價(jià)機(jī)制。其次，根據(jù)考核目標(biāo)和評價(jià)對象差異，采用實(shí)踐報(bào)告、小組展示、成果匯報(bào)等方法，形成多樣化評價(jià)機(jī)制。再次，引導(dǎo)學(xué)生參與制定學(xué)業(yè)評估標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)過程，構(gòu)建多主體評價(jià)機(jī)制。

四、結(jié)合5E教學(xué)法探索STEM+教育理念的具體應(yīng)用

STEM+教育理念依照5E教學(xué)法遞進(jìn)展開：

（一）參與（Engage）

首先，了解學(xué)生關(guān)于新教學(xué)任務(wù)的前期知識積累、初始概念認(rèn)知;其次，結(jié)合課程知識點(diǎn)，將課程內(nèi)容置于有意義的項(xiàng)目活動或生活實(shí)例中，營造真實(shí)情景的初體驗(yàn)環(huán)節(jié)。再次，通過發(fā)散思維、小組協(xié)作等活動調(diào)動學(xué)生參與積極性，引發(fā)學(xué)生新舊知識的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生探索興趣。

（二）探索（Explore）

首先，引導(dǎo)學(xué)生在自主協(xié)作過程中，通過觀察、描述、類比、討論等方式，建立新舊知識的連接。其次，對學(xué)生和學(xué)習(xí)小組給予個(gè)性化指導(dǎo)，幫助學(xué)生尋找解決現(xiàn)實(shí)問題的突破口。再次，通過學(xué)生主動探索和教師適時(shí)引導(dǎo)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生知識的建構(gòu)和技能的掌握。

（三）闡釋（Explain）

首先，學(xué)生通過小組協(xié)作、方案演示、討論辯論等形式，提供解決問題的多種途徑。其次，在解決問題過程中，強(qiáng)調(diào)科學(xué)分析方法，定量定性分析工具，注重學(xué)科間知識整合。再次，闡釋是師生雙向交流過程，培養(yǎng)學(xué)生分析、洞察能力，強(qiáng)化學(xué)生邏輯推理能力和創(chuàng)新能力。

（四）深入（Elaborate）

首先，通過課堂討論、交流協(xié)作等活動，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科知識的融會運(yùn)用。其次，通過分析解決關(guān)聯(lián)性現(xiàn)象和問題，對新知識、新概念不斷精細(xì)化、深入化。再次，通過使學(xué)生將內(nèi)化的知識運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)生活，增強(qiáng)學(xué)生觸類旁通的理論概括能力和理論遷移能力。

（五）評價(jià)（Evaluate）

首先，評價(jià)方式多樣化，不僅包括老師評價(jià)，還包括學(xué)生自評、互評和學(xué)習(xí)小組自評、互評等。其次，評價(jià)內(nèi)容多元化，包含過程性評價(jià)、發(fā)展性評價(jià)，以及總結(jié)性評價(jià)等。再次，運(yùn)用智能化學(xué)習(xí)分析技術(shù)，獲得學(xué)生個(gè)性化、全方位評價(jià)信息。

五、STEM+教育理念落實(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)

（一）如何設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)知識整合的合理性、應(yīng)用性、融合性

首先，挖掘?qū)W科之間共有的主題、概念、理論以及應(yīng)用。通過多學(xué)科角度來解決共同性問題。其次，利用具有交叉學(xué)科背景的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過合作與互補(bǔ)，拓寬課程專業(yè)知識背景。再次，通過項(xiàng)目研究、主題研究、實(shí)踐模擬等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科知識內(nèi)容從“混合物”到“化合物”的有機(jī)融合。

（二）如何發(fā)揮老師作用，促進(jìn)學(xué)生的自主性、探索性、協(xié)作性

首先，教師應(yīng)善于啟迪學(xué)生智慧，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科、多視角、創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)能力。其次，充分尊重學(xué)生的主體作用，鼓勵(lì)和支持學(xué)生敢于表達(dá)、質(zhì)疑和爭辯。再次，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)背景、思維理解偏差，提供個(gè)性化輔導(dǎo)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，而不是提供現(xiàn)成答案。

（三）如何施展教學(xué)藝術(shù)，打造課堂環(huán)境的情境化、個(gè)性化、多樣化

首先，通過完善教學(xué)條件，精心策劃教學(xué)方案、合理安排教學(xué)流程等，組織好課堂教學(xué)。其次，在教學(xué)實(shí)踐中，重視與學(xué)生的互動活動，多探索、多交流、多總結(jié)。再次，輕松和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，但是，教學(xué)過程仍然應(yīng)當(dāng)以獲得最大化教學(xué)效果為目標(biāo)，保證具體教學(xué)任務(wù)高質(zhì)量完成。

（四）如何改進(jìn)評價(jià)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)評價(jià)的公平性、合理性、導(dǎo)向性

首先，讓學(xué)生對多樣化評價(jià)方法、多維度評價(jià)內(nèi)容有比較清晰、完整的理解，師生之間達(dá)成共識。其次，在具體教學(xué)實(shí)踐中，需要及時(shí)根據(jù)學(xué)生反應(yīng)調(diào)整和改進(jìn)評價(jià)機(jī)制和評價(jià)辦法。再次，任何評定指標(biāo)、評定過程難免會受到知識、能力、信息等多方面局限，應(yīng)該告誡學(xué)生理性、客觀看待評價(jià)結(jié)果。

六、結(jié)語

STEM+教育理念給課堂教學(xué)帶來了思想變革，通過凝練原課程知識點(diǎn)、整合跨學(xué)科教育內(nèi)容;構(gòu)建以真實(shí)問題為導(dǎo)向的教學(xué)路徑;采用以學(xué)生為中心，開放、多元的教學(xué)方法;實(shí)施多維度、多樣化、多主體的實(shí)踐能力型評價(jià)體系，為促進(jìn)大學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，培養(yǎng)具有探索能力、創(chuàng)新意識的實(shí)踐型復(fù)合人才提供支持，增強(qiáng)人才的競爭力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]唐小為，王唯真.整合STEM發(fā)展我國基礎(chǔ)科學(xué)教育的有效路徑分析[J].教育研究，2014（09）：61-68.

作者簡介：

唐瑤（1984-），女，河南人，博士，講師，主要研究方向：社會學(xué)、老年照護(hù)。

廖丹子（1983-），女，江西人，博士，副教授，主要研究方向：行政管理、非傳統(tǒng)安全。