STEM教学对学生学习效果的影响研究——基于62项实验与准实验研究的元分析

STEM教学注重通过跨学科整合模式发展学生的知识和能力。为深入挖掘STEM教学对学生学习效果的影响,使用元分析方法,对国内外期刊发表的62项STEM教学的实验与准实验研究进行系统分析。研究发现,STEM教学对学生的整体学习效果具有中等程度的正向影响;学段、学科、班级规模、实验周期、教学方法和教学场所等调节变量均会影响STEM教学的效果。研究结果不仅证明了STEM教学在提升学生学习效果方面的作用,而且为日后开展STEM教学实践提供了参考。

基于线上线下融合的双师型STEM教学模式构建

STEM教育模式的师资问题是制约其发展与应用的瓶颈,双师课堂依托线上互联网平台结合线下教学课堂传播优质教育资源,提升教师综合素养,能够促进STEM教育模式的推广与应用。本文分析了双师课堂与STEM教学模式的相关理论,融合线上线下课堂优势,依据专业特点,构建了以教师为主导、学生为主体的双师型STEM教学模式,为推动我国高校教学模式改革与双师型教师队伍建设提供了新思路。

动态数学环境支持下的STEM教学探索

STEM教育一般采用跨学科教学的方式。依托动态数学环境,积极开展STEM教学,有助于学生核心素养的培养和教师跨学科教学能力的提升。基于实践探索(特别是三个典型的教学案例),结合文献研究,提出了动态数学环境支持下的STEM教学模式和跨学科教学能力模型。前者以活动理论为理论基础,以“6E”为操作程序,以扎实理解教学框架为教学评价工具,同时具有基于问题的学习、基于探究的学习、基于设计的学习和基于协作的学习等关键特征。后者指向“端正态度,明确目标,掌握知识,提高技能”的教师培训方针。

问题驱动下的STEM教学

随着新课改的推进,STEM教育理念被广泛地应用于小学科学课堂。在此过程中,教师作为学生的引导者致力于激发学生的参与热情,培养他们的创新能力与实践能力。受年龄等多种因素的影响,小学生经常无法快速理解教学内容。为改变这一现象,教师应积极发挥自己的教学经验,循序渐进地引导学生独立发现问题、分析问题、解决问题。

“快递鸡蛋”STEM教学设计

STEM教育是当下热门的教育方式,我国推进STEM教育也有多年。但就我国现在的科学教育而言,STEM教育并没有落实到每一个孩子的课堂上,甚至好多科学教师还没有厘清如何有效开展STEM教育于课堂教学中。本文作者结合自身教育教学经历,结合STEM教育理论总结出一些教师设计STEM教学时的注意事项,供大家参考借享。

小学科学与多学科融合教学及STEM教学探究

随着当前社会的快速发展,人们对人才的质量要求也越来越高,逐渐由“单项型”向“综合性”方向发展,这就产生了多学科交叉的教学模式。小学 STEM教学重视学生的发展与发展,STEM在小学科学中的运用,引导了多元学科的融合,以多元思维的视角来培养小学生科学能力,有别于小学科学的传统教学,这是一种全新的教育观念。STEM教育已经在我国的小学中逐渐普及。文章分析了小学科学与多学科融合教学及STEM教学情况,希望可以提供一定的参考作用。

STEM教学法,小学科学教学的新抓手

小学科学教学新大纲要求,学科教师要善于借助STEM教学理念开展教学活动,这也是新时期小学科学高质量教学的重要抓手。STEM教学法无论对教师教学效率的提升,还是学生学科核心素养的培养都具有积极意义。本文主要论述了小学科学教师要在STEM教学法的帮助下,激发学生科学探究兴趣、培养科学思维品质、增强科学实践能力,从而实现小学生科学学科核心素养的培养。

面向工程设计思维培养的STEM教学模式构建与案例分析

依托STEM教育跨学科的优势发展学生的工程设计思维,已经成为STEM教育与工程教育共同追求的核心目标。然而在当前的STEM教学中,基于工程设计展开的教学模式大多刻板遵循流程,致使学生停留于机械操作与简单模仿层面,缺乏创新意识。为解决这一现实困境,在梳理工程设计思维内涵及相关研究述评的基础上,通过厘清工程设计思维与工程设计的内在联系,探讨逆向工程与工程设计整合的优势,将工程设计、STEM学科内容和逆向工程教学法相结合,提出面向工程设计思维培养的STEM教学模式。该模式旨在帮助学生树立自上而下的工程探索视角,使其在“需要知道”和“需要做”的内外部双循环过程中感知问题、解决挑战性任务、实现产品创新。同时根据该模式设计并实施了手持小风扇改造案例,验证了其对学生工程设计思维培养的正向促进作用。

STEM教学能提高学生创造力?——基于42项实验研究的元分析

培养创造力被认为是STEM教学的主要目标。然而,STEM教学真地能提高学生创造力吗?国内外学者已开展了大量实验与准实验研究,研究结论尚未统一。鉴于此,本研究采用元分析方法,以"STEM教学对学生创造力的影响"为主题,对2008-2018年国内外42项实验研究文献进行量化统计。研究发现:1)纳入研究的合并效应值为0.36,这说明STEM教学对提高学生创造力具有中等偏小的正向影响,且在创新思维、创新实践能力、创新人格与心理等层面不存在显著差异;2)从学段看,STEM教学对高中生创造力影响最大;3)从学科看,在创新科技类学科(信息技术、STEM课程、机器人、3D打印等)中实施STEM教学,对创造力的促进效果较明显;4)从教学周期看,实验周期愈长,STEM教学对创造力的影响效果愈明显;5)从教学主题看,科学探究和原型创造类教学主题对创造力的影响较明显;6)从教学方式看,探究式、问题式、设计式和项目式教学对创造力有中等偏小的正向影响,且四类教学方式无显著差异;7)从教学场域看,实验室和生活场景类教学场域对创造力影响较明显。基于上述发现,本研究建议降低STEM学习的认知负荷,优化STEM教学主题设计,实现STEM教学的学段贯通以及构建STEM教学的创新场域。

基于生活教育理念的小学科学STEM教学案例开发

生活教育理念即“生活是教育的本原,教育只有通过生活才能产生作用并真正成为教育”。STEM教育思想倡导从真实问题出发,强调探究、设计和创造的学习过程,最终使学生将知识应用到实际生活中,解决真实问题。两者从本质上来看追求是一致的。本文通过教学实例简单谈谈如何基于生活教育理念在小学科学教材中开发STEM教学案例。

互联网+背景下STEM教学模式在消化病教学中的应用

目的:探讨互联网+背景下STEM教学模式在消化病教学中的应用效果。方法:选取南通大学医学院2019级临床医学专业本科3个班级98例学生,随机分成联合组32例、STEM组32例及传统组34例。联合组采用互联网+背景下STEM教学模式,STEM组采用STEM教学模式,传统组采用传统教学方式。比较3组学生理论考核、实践技能考核成绩及对教学模式的认同度。结果:联合组理论考核、实践技能考核成绩分别为89.66±3.62分和90.03±5.18分,优于STEM组的85.22±5.28分和85.44±6.19分,优于传统组的80.35±5.80分和81.27±7.66分,差异均有统计学意义(P<0.05)。联合组学生对互联网+背景下STEM教学模式有助于提高自身学习主动性、提高分析问题解决问题的能力、提高掌握知识的能力以及课程的认同度优于STEM组和传统组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:互联网+背景下STEM教学模式适用于消化病教学,有助于发挥学生学习主动性,提升学生的综合素质。

基于项目的STEM教学模式在数字电路课程教学中的应用

为了促进数字电路课程教学效率的提高,文章首先对STEM教学模式进行了概述,接着提出了基于项目的STEM教学模式在数字电路课程中应用的具体策略,包括教学目标设计、教学任务的实施、教学过程及效果评价。

基于知识建构的STEM教学模式构建研究

培养创新型人才是提升我国教育质量的关键,STEM 教学顺应了时代的诉求,而设计有效的教学模式以满足社会需求是重要的研究课题。为此,文章通过对知识建构理念导向下STEM 教学基本原则的论述,构建了包括“知识共享协商、知识建构、知识集成”三个层面的STEM 教学模式。基于该教学模式进行为期一个月的实践教学后,通过单组前后测数据的分析结果表明:基于知识建构的STEM 教学模式能显著提升学生的知识建构水平和STEM 素养水平。其中,教学活动前后学生的观点改进能力和STEM 能力变化相对显著;在该教学模式下,多数学生处于网络中心位置;知识建构能力与师生交互对STEM 素养具有交互效应且体现为增益模式,师生互动对于低知识建构水平学生的促进作用也更为显著。

基于职业规划和STEM教学模式的高校商务统计课程教学改革探讨

目前我国高校商务统计课程的教学存在学生普遍不主动不积极的问题,其原因是因为缺乏知识经验而导致的从众心理。为了分别解决专业从众和学习从众两种典型的从众现象,根据职业规划指导和STEM教学模式创新,探讨了能激发学生学习商务统计主观能动性的创新实践。

小学科学教师视角下的STEM教学特征——基于扎根理论的质性研究

本研究以小学科学教师为访谈对象,运用扎根理论研究方法,对小学科学教师视角下的STEM教学特征进行质性建构,以期为开展STEM教学提供可能的有效行动路径。通过对STEM教学理念、STEM教学模式、STEM教学评价以及STEM教学面临的挑战等方面的探查发现,小学科学教师认为STEM教育有利于学生综合能力和相关学科核心素养的培养,STEM教学不一定要同时整合科学、技术、工程和数学四个领域;教学内容应贴近实际生活,围绕某一个问题或项目展开,给学生充分的交流展示时间;STEM教学评价中及时性评价与延时性评价相结合,教师评价与学生互评相结合,评价维度涵纳学生创新思维、动手能力、合作交流、产品设计等;STEM教学目前面临的主要困难集中在政策推动、领导支持、教师共同体的建立、小班化教学、教师学科基础的提升等方面。改进我国STEM教学实践,可以采用下列措施:基于循证研究,制定STEM教学引领性文件;深化STEM教学理解,促进学生学科素养的发展;依托STEM教师共同体,搭建跨专业STEM教学平台以及推动专家与教师合作,开发本土化STEM课程资源。

项目式STEM教学中学生参与度测量研究

学生参与度被认为是面向过程的、考核学生学习效果的重要指标。文章首先分析了国内外学生参与度研究现状;随后对项目式STEM(Science,Technology,Engineering,Mathematics)教学中学生参与度测量量表进行了设计,并通过问卷调查,对学生参与度及其四个子维度(包括认知参与度、行为参与度、情感参与度、社交参与度)与成绩、性别之间的相关关系进行了分析;最后针对测量结果,提出了项目式STEM教学中学生参与度的提高策略。文章的研究结论可为项目式STEM教学中教师有效指导学生参与学习提供理论参考,也有利于推动学生个性化学习的进一步发展。

幼儿园STEM教学活动案例与分析——以“小蚯蚓的家”为例

STEM教学已成为国际上幼儿园科学教育的一种新思潮,如何将其落实到具体实践中成为一个亟待探索的问题。笔者通过“小蚯蚓的家”这一案例的教案设计与策略分析,阐述了幼儿园STEM教育活动的实践路径,为国内幼儿园开展STEM教育教学活动提供参考。

国外中小学STEM教学影响学生学习效果的元分析

STEM教学的效果是各国研究者广泛关注的重要问题。文章采用元分析方法,探究国外STEM教学对学生学习效果的整体影响,揭示教学周期、教学方式、学段、性别等因素对学生学习效果的影响机制。研究结果表明:STEM教学能够有效提升学生的学习效果,在批判性思维、思维能力、实践能力、探究精神方面的提升效果更为显著;不同教学周期对学生学习效果均具有显著正向影响,教学周期长对学习效果的影响最不显著;不同教学方式对学生学习效果均具有正向影响;STEM教学对不同学段学生学习效果均具有正向影响,高中阶段的积极影响最显著;STEM教学对男、女生提升学习效果具有积极作用,对男生的积极影响效果较显著。就提升我国基础教育阶段STEM教学品质而言,应做好STEM教学活动的“统整”规划,强化STEM教学的“工程学”思维,加强对STEM任课教师的专业培训。

STEM教学在幼儿园区域活动中的运用——以大班科学区游戏“楼梯上的斜坡滚球”为例

STEM教学有助于幼儿萌发对科学的兴趣,提高动手操作及思维能力。本文以大班科学区游戏"楼梯上的斜坡滚球"为例,阐述在幼儿区域活动中运用STEM教学,通过因地制宜,挖掘学习机会;因材施教,提升问题意识;因势利导,结合评价环节等方式,促进幼儿进行深度学习。

STEM教学中关键概念的比较与落地——以科学探究、设计思维、计算思维、工程思维为例

科学探究、设计思维、计算思维、工程思维已成为STEM教学的关键词。准确理解并实践上述核心概念,是当前STEM教学中的一类重要问题。梳理概念内涵,以形成便于广泛传播、利于实践交流的共识,是解决这一问题的前提;以各概念模型与核心特征为参考,形成操作流程、教学脚手架等实践抓手,是支持这些概念在教学中准确落地的关键和核心。