“科-工整合”实践对初中生工程实践能力影响的实证研究

工程实践能力是工程教育的重要培养目标.对科学整合工程实践的理论进行分析,设计和实施在初中科学课程中融入工程实践活动的教学实验.研究表明,科学整合工程实践的教学活动能够有效提升学生的工程实践能力,为进一步探索“科-工整合”培养学生的工程实践能力提出参考性建议.

基于STEM“科-工整合”的教师教育实践研究——以广东省初中信息技术科骨干教师培训为例

笔者采用STEM"科-工整合"的思想设计了广东省初中信息技术学科骨干教师培训模式和课程。实践结果 :基于任务的STEM"科-工整合"模式适合于信息技术学科教师的短期培训。主要问题:制造型学习活动满意度较低,原因在于忽略了学员的学习经验和条件。从侧面反映出STEM教育的师资资源从信息技术教师直接转化可行性不高。影响因素:教师的STEM教育的概念、教师的引导和教学方法 ;学习活动设计的情景化;实践过程中的同伴评价和非正式学习;评价方式、学习经验和条件。

整合STEM发展我国基础科学教育的有效路径分析

STEM整合这一教育改革思路被介绍到我国后引发了争论。研究表明,科—数整合教育无需"引进",科—技整合教育有将科学教育带上培养"能工巧匠"歧途的风险,科—工整合才是最符合我国基础科学教育发展需要的STEM整合类型。对1993年以来国外文献中30个科—工整合教育案例所做编码分析显示,其整合思路可归为应用延伸、工程框架、设计即探究三种。我国已有科—工整合尝试多借鉴工程框架思路,与国外同类案例相比,能达成"熟悉工程设计思路"的目标,但冷落了建构解释的探究目标。因此,我国基础科学教育借鉴科—工整合的重点应放在如下工作上:以已有科学课程为载体,开发整合与不同学科内容相关的工程设计任务;帮助教师把握整合教育目的,注重教学实施中科学探究与工程设计的有机结合;组成研究团队,针对特定科学内容开发设计即探究型整合课程。

新工程教育: STEM课程的视角

工程教育进入中小学,在创意设计、动手实践等方面丰富了学校课程的内涵与价值,为整合科学、数学和技术等的STEM教育有效实施提供了连接点。本研究通过文献分析,沿着国际工程教育范式转变--经验范式、技术范式、科学范式和实践范式,从历史发展的视角梳理中小学新工程教育的概念及内涵;从学生发展、社会需求和工程创新维度,分析中小学新工程教育的必要性;通过比较科学探究和工程设计过程的异同,提出中小学新工程教育基于"科-工整合"的STEM课程模式,并以案例的方式进行解释与说明。

基于工程设计的化学活动课开发——以“熟石膏铸造工艺品”为例

STEM教育是目前世界范围内基础教育改革的热点之一,已纳入我国国家战略发展政策中,但在基础教育中落实STEM教育还面临较多困境。基于科-工整合的STEM教育类型,设计了以工程设计为主的科-工整合教学模式,包括教学分析、工程设计过程、教学总结三大部分。以化学活动课为载体,开发“熟石膏铸造工艺品”的主题活动,主要包括遵循工程设计过程的七大教学环节:界定问题;学习相关科学知识并收集信息;研究并形成问题解决方案;创建模型或原型;测试模型或原型,记录并处理数据;权衡、迭代循环、最优化;成果分享、讨论交流等,使学生体会工程设计过程,提高动手能力,激发对工程的兴趣。