科研课题申报模板：5123-项目导向的STEAM课程统整模式的研究与实践

1、优秀课题申报书模板精选项目导向的STEAM课程统整模式的研究与实践1.1 问题的提出而对狂飙突进的科技创新浪潮和复杂多变的世界格局，致力于学生21世纪核心素养的 培养，探索出一条具有中国特色的STEAM教育发展道路，是当前我国基础教育改革的核心要 务。尽管STEAM教育已经在部分大中型城市快速开展，且呈蓬勃发展之势，但是在STEAM教 育本上化推进的过程中，我们仍然而临着诸多问题和挑战。如缺少国家战略高度的顶层设计, STEAM教育多集中在大中型城巾，学校层而缺乏本土特色的STEAM课程标准、课程资源、监 测和评价体系、教师培养计划和配套资金支持等。我国正处于STEAM教育改革的起步阶段，其全

2、面开展需要长期布局，以及来自行政、学术和 民间力量的共同推进，而这场变革的落脚点和突破点即在于发展STEAM课程。目前中小学最 广泛采用的课程模式是分科教学，然而要让学生为未来的职业发展做好准备，他们必须超越 学科的界限进行思考。因此，STEAM教育的课程设计应该使用“统整的(Integrated)课程 设计模式”，即将科学、技术、工程、艺术和数学等整合在一起，通过基于现实的项目，进 行跨学科知识和技能的应用。综合培养学生的科学素养与人文素养，促进学生的全面发展。1.2 课题的界定项目学习：基于项目的学习(Project-based learning)是一种以建构主义学习理论为基础 的学习模式

3、。该模式需要学生以学科的概念和原理为中心，借助多种资源进行调研、查阅文 献、收集资料、分析数据，构建证据，得出结论。在基于项目的学习过程中，首先要以现实 生活中的真实问题为驱动，学生需要相互合作，通过运用跨学科的知识和技能来理解、分析、 解决问题，并以丰富多彩的作品形式表现最终的成果。项目导向的STEAM课程：项目导向的STEAM课程是以项目为核心，以工程设计为基石，借由 工程设计的历程，融入科学、技术、艺术和数学(Science, Technology» Engineering, Art. Mathematics)各个领域的知识来解决真实世界中的实际问题。课程中要求学生自主学习、团

4、 队协作，共同完成作品的制作。统整：统整(Integrated)强调联结与融合，这种联结与融合是持续的、动态的和以学习者 为中心的。包括学科关系的统整、学科内容的统整、学生个人经验的统整、学校学习与校外 活动的统整以及教育共同体的统整。1.3 国内外研究现状述评STEM最早由美国国家科学基金会于上世纪九十年代提出，是科学、技术、工程和数学首 字母的缩写。随着STEM运动的发展，2009年开始，A (艺术)这一要素受到越来越多的关 注，并逐渐融入到STEM教育中。形成了多元文化融合创新的理念，自此STEAM教育成为新 兴的教育趋势，在全球范围内开展起来。随着STEAM教育的不断推进，其研究已从教

5、育目标、课程教学、教育监测与评估和师资 培训四个方面深入开展起来。美国作为STEAM教育的发起者和倡导者，其研究最为深入也极 具代表性。目前只有美国针对不同的教育阶段，制定了具体的STEAM教育目标，并开发了 STEAM课程系列，如项目引领方向和基于设计的工程课程等。教学模式方面则提出了逆向设 计模式、知情设计模式和协同设计模式等。教育监测指标体系主要有：美国国家科学院2013 年颁布的STEM教育监测指标体系，2012年爱荷华州STEM教育监测指标体系，2012年“变 革方程组织”的STEM教育监测指标体系。师资培训方面，美国开发了中学STEM综合性教 师培训模型(The Secondary

6、 STEM Integration teacher-training module).旨在培养 STEAM综合师资。欧洲国家对STEM的关注始于上世纪90年代。在英国，最初的重点是科学、工程和技术(SET), 规划课题、课题界定、研究现状、选题意义、研究价值、理论依据、研究目标、研究内容、研窕假设、创 新之处、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤优秀课题申报书模板精选到2006年也转变为了 STEM。在德国，STEM教育由于语言的关系被缩写为MINT教育。其政 府报告中多次提出在各个层而的教育系统中加强MINT教育。亚太地区方面，韩国教育部于 2011年推出了搞活整合型人才教育（STEAM）

7、项目，提出要实施以数学和科学为中心、与 工程技术相结合的STEAM课程，培养现代社会所需的具备科学技术素养的人才。2015年12 月澳大利亚联邦及各州和地区教育部长在“教育委员会”会议上签署了STEM学校国家战 略2016-2026，通过采取国家行动，改进澳大利亚学校的科学、数学和信息技术教学与学 习。新加坡于2014年成立了 STEM Incorporated,旨在推动中学生的STEM学习热情。其 2015年开展的“智慧国家”计划中指出STEM教育将是新加坡维持全球竞争力的关键。早在2001年，STEM教育就进入了我国教育研究者的视野，然而在2012年后才开始受到 越来越多的关注，并逐渐演化

8、为STEM+、STEAM教育。2016年，教育部在教育信息化“十 三五”规划中指出“有条件的地区要积极探索信息技术在防学科学习（STEAM教育）、创 客教育等新的教育模式中的应用“。2017年2月，教育部在义务教育小学科学课程标准 中首次定义了中国版STEM,言明STEM应是一种项目学习和问题解决为导向的跨学科课程组 织方式。北京师范大学余胜泉教授归纳了 STEM教育的九个核心特征，开发出了 STEM项目 设计模型。一线教师，吴俊杰、谢作如等基于我国基础教育的实际，提出了 STEM、STEAM教 育的实践路线。尽管STEAM教育这个名词是舶来品，但它所包含的思想与我国探索的基础教育改革方向是

9、一致的。我国现今仍处于STEAM教育的起步阶段，要想更好的与国际教育接轨，应当在本国 的基础上，吸取和借鉴他国经验，探索出一条具有中国特色的STEAM教育发展道路。1.4 选题意义与研究价值在全球化、信息化和知识经济的背景下，各国之间的竞争日益激烈，这种竞争归根到底 是教育和人才的竞争。为此，以经济发展为核心，以科技创新为动力，致力于培养拥有21 世纪核心素养的公民，逐渐成为世界发展的主题。作为STEM教育延伸与发展的STEAM教育 正是培养学生这些“明日所需素养”的教育理念和实施路径。为此，本课题立足于本上，兼具国际视野，以项目学习为导向，纵向衔接递进，横向连通拓 展，进行跨学科、跨领域、跨

10、学段的STEAM课程统整模式的研究与实践。丰富拓展STEAM教 育的研究视角和实施路径，为教师有效开展STEAM教学提供支持和参考，助力基础教育课程 改革的深化与发展。2. 1研究理论依据本课题将以建构主义学习理论、学习进阶、大概念、核心素养理论以及课程设计的相关 理论为依据进行研究和实践。2.2 研究目标高质量的STEAM教育是增强国家竞争力、培养创新人才的重要手段，课程是实现STEAM 教育目标的重要途径，是开展STEAM教学活动的载体。故而，本课题立基点于我国基础教育 课程改革的实际，吸取和借鉴国际经验，以培养学生21世纪核心素养为目的，以项目学习 为导向，纵向衔接递进，横向连通拓展，进

11、行STEAM课程统整模式的构建，并设计出具体的 课程案例。为STEAM教育本土化的研究提供理论依据和实证支持，也为教师有效开展STEAM 教学提供支架和参考。2.3 研究内容1 .依据核心素养，制定STEAM课程目标2016年发布的中国学生发展核心素养报告展示了中国教育对未来人才的新愿景，也 明确了 STEAM课程的价值取向。本课题将以核心素养为主轴，制定与学生各学段身心发展水 平密切结合的STEAM课程目标，为后续的研究工作提供“规划蓝图”。2 .项目导向的STEAM课程统整模式的理论研究通过问卷调查和访谈，了解我国STEAM教育的发展现状，以及STEAM课程在基础教育阶 段的实施效果和存在

12、的问题。基于现有STEAM课程开展的实际情况，构建项目导向的STEAM 课程统整模式。（1）纵向衔接递进的课程统整模式基于学习进阶理论，遵循各阶段学生认识水平和思维方式的发展，进行STEAM课程的统 整。小学阶段以活动、游戏的形式学习STEAM课程，让学生对STEAM有初步理解和认识，增 强他们的学习兴趣。初中阶段以解决真实的实际问题为出发点，结合探究学习和工程设计， 进行项目活动的开展，并制作出相关的作品。高中阶段相较于初中阶段，会更多的考虑学生 的兴趣，并增加就业和生涯规划。（2）横向连通拓展的课程统整模式横向统整分为三个层级，第一级别为学科关系的统整，即以某一学科为主，围绕学科大 概念，

13、融入其它学科的相关学习元素。第二级别为学科内容的统整，以主题学习的形式打破 学科边界，综合各学科、各领域的学习元素，以跨学科大概念为经纬线进行课程的统整。第 三级别以学生的兴趣和需求为中心决定学习内容。重在学生个人经验的统整、校内和校外学 习的统整，打通正式学习和非正式学习的界限，使得学习的场所不再局限于教室，也可以是 社区、博物馆、科技馆和高新企业。3 .项目导向的STEAM课程统整模式的实践研究依据构建的STEAM课程统整模式设计相应的课程案例，开展教学实践。收集相关数据， 并基于结构方程模型进行建模分析，揭示STEAM课程对学生学习态度和行为意向的影响。2. 4假设研究1 .构建的STE

14、AM课程统整模式，有助于推动STEAM教育在中国真正落地，有效提高中国学 生的核心素养。2 .依据统整模式开发的STEAM课程案例，能够为一线教师有效开展STEAM教学提供支持和 参考。2. 5创新之处L构建的STEAM课程统整模式纵向打通学段，横向融通各学科领域内容，形成具有系统性、 连续性和完备性的课程结构。2.基于实证的研究，开展STEAM课程的实践。通过结构方程模型的建模与分析，对STEAM 课程进行效果论证。3. 1研究思路本课题的研究思路流程如图1所示，首先依据中国学生核心素养发展框架，制定出STEAM 课程目标。然后基于课程目标，从纵向连续贯通，横向融合拓展，进行项目导向的STE

15、AM课 程统整模式的构建。最后，通过教学实践，进行STEAM课程的效果论证，为中国特色STEAM 教育的发展提供理论和实证支持。（流程图见附件）3. 2研究方法1 .文献法：对国内外相关理论和实践研究进行收集、鉴别、整理和分析，把握关于21世纪 核心素养和STEM (STEAM)教育的研究进展与趋势。2 .比较分析法：从多方面、多维度、立体化的视角解析各国关于STEM (STEAM)教育的研 究，深入分析它们的共性与差异。3 .问卷调查法：设计问卷进行调查，了解我国STEAM教育发展和实施现状，以及当前所面 临的挑战和存在的问题。4 .访谈法：在问卷调查的基础上对教育管理者、一线教师、相关领域专家和学生进行深入 访谈。深入了解STEAM课程在基础教育阶段的实施效果和当前所遭遇的瓶颈问题。5 .量化分析法：对收集的数据进行统计分析，并通过结构方程模型的建模与分析，对STEAM 课程的实践效果进行论证。3. 3实施步骤2018. 062018. 09在全球范闱内选取具有代表性的国家进行比较，明晰各国核心素养的共性与差异，了解STEM (STEAM)教育的发展现状和趋势。4. 18.10*2018. 12设计问卷进行调查，开展深入访谈，明确我国