基于整体设计方法的整合型STEM教育项目设计研究

发布时间：2020-12-29 06:14

　　STEM教育已成为培养适应未来社会创新型人才的重要手段,整合型课程是STEM教育的主要模式,相应的项目设计理论研究是深入推进STEM教育实践的当务之急。本研究在借鉴基于整体设计方法的4C/ID教学系统设计模型的基础上,结合整合型STEM教育项目设计经验建构了由五个要素、十二个步骤构成的项目设计过程模式,即项目设计包括项目主题、学习任务、支持性信息、程序性信息和部分任务练习五个核心要素,设计过程包括STEM素养教育目标分析、基于跨学科大概念的主题确定、学习任务设计、学习任务排序等十二个步骤。在详细阐释模式内涵的基础上,本研究结合著名的火星教育STEM项目解析了各要素在实际项目设计中的应用。 

【文章来源】：开放教育研究. 2019年01期 北大核心CSSCI

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

整合型STEM教育项目设计过程模式·101·

生讲解“实践”“跨学科概念”“科学的本质”等一般、抽象的知能，再让他们完成一系列实践探究活动体验掌握具体的知能，最后让学生结合自己的活动过程通过小组合作给出说明这些信息的样例，即他们完成任务时经历了哪些科学和工程实践，所理解的科学本质是什么并陈述理由，深入理解相关知能。图2工程设计周期火星教育STEM项目的程序性信息包括具体操作的规则和程序以及如何正确执行规则和程序的前提知识。通过分析发现，火星教育STEM项目呈现程序性信息通常采用演绎讲解教学策略。例如，“科学研究”主题的“火星图像分析”学习任务中，学生计算探测器拍摄的火星表面图像中某个地貌特征范围大小时，可以先研习电子版学生指南中呈现的如何操作示证和实例:“首先要确定图片的比例系数，先使用以厘米为单位的直尺测量得出的图像距离是21cm，然后使用实际距离18km除以图像距离，得出0．86km就是图片的比例系数，接着使用直尺测量图片某个地貌的槽宽为2cm，再乘以比例系数得出这个地貌实际的槽宽1.72km。”之后让学生自己测量并记录所观察的火星表面图像中各种地貌特征的大小，并在此基础上进行迁移练习。如计算某个地貌的高度和深度，“学生可以用阴影的长度除以入射角的正切加以计算。具体步骤如下:以厘米为单位测量阴影的宽度;使用已经计算出的比例系数，将阴影测量单位转换为千米;用计算出的测量值除以入射角的正切值计算观测到的特征的深度。”(ArizonaStateUniversity’sMarsEducationProgram，2016)这一计算过程在呈现具体操作规则的同时解释了什么是“阴影”“入射角”等相关概念并列出了图片举例说明。

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚焦培育综合学习能力——访荷兰马斯特里赫特大学杰伦·范梅里恩伯尔教授[J]. 钟丽佳.  开放教育研究. 2018(02)
[2]STEM教育的国策分析与实践模式[J]. 祝智庭,雷云鹤.  电化教育研究. 2018(01)
[3]基于标准聚焦核心概念的STEM整合教育模式——美国I-STEM模式的特点及启示[J]. 管光海.  开放教育研究. 2017(06)



本文编号：2945168