STEM教学设计与实施 课件 2.3 STEM课堂教学

第二章STEM教学设计第三节STEM课堂教学一、课堂教学流程STEM学习理论涉及项目化、跨学科、探究性、工程学等多个领域，如何在实际课堂教学中实施STEM项目教学，我们给出如下建议流程。第一，创设情境。在情境中产生疑难，在疑难中产生问题，激发学生的认知冲突，引起学生积极思维，这是创设情境的目的。在STEAM教学中，教师要设计一些能够使学生产生认知冲突的“两难情境”，或者看似与现实生活和已有经验相矛盾的情境，以此激发学生的参与欲望，启发学生积极思维，主动完成知识结构的构建。第二，提出问题。问题最好是在教师创设的基于生活实际、接近真实案例、紧扣教学内容的情境中由学生自己提出，以激发积极思维和内在动机。优秀问题标准：问题的设计有思维性和挑战性、开放性和探索性、准确性和适切性、层次性和条理性。对教师而言，要留足思考时间，给予恰当引导；反馈要具有针对性，并鼓励自我评价。第三节STEM课堂教学一、课堂教学流程STEM学习理论涉及项目化、跨学科、探究性、工程学等多个领域，如何在实际课堂教学中实施STEM项目教学，我们给出如下建议流程。第三，自主探究。已有研究表明，教师引导下的自主探究能更好地促进学生知识和技能的发展。在STEM教学中，教师：一方面要加强与学生心理或行为的情景互动，基于项目、创新设计、任务探索等过程完成认知(思维)互动、情感互动、行为互动；一方面还应恰当地列举生活中的典型事例，唤起学生已有的感性认识，将自主探究映射至校外活动。第四，合作交流。随着探究教学理论的发展，探究教学和合作学习已经有机结合起来，形成了合作探究式学习。合作交流与自主探究本质上没有明确的时间序列界限，合作探究式学习阶段就是探究中交流、交流中积极思维的过程。在STEM课堂教学中，教师可根据教学内容利用合适的观点指导学生进行有效的合作交流。第三节STEM课堂教学一、课堂教学流程STEM学习理论涉及项目化、跨学科、探究性、工程学等多个领域，如何在实际课堂教学中实施STEM项目教学，我们给出如下建议流程。第五，总结反思。总结反思本质上是思维的自我监控，是教师教学能力和学生学习能力的核心，是对合作探究式学习过程和结果的自我意识表达。在此阶段，教师要引导学生对知识和方法、技术与过程、思维方式等进行总结和反思，使学生加深对知识、技能、方法、过程的理解，提炼而形成自己的认知策略。第六，应用迁移。良好的应用迁移应是与所学内容相关的，能够激发学生积极思维，能引导学生联系实际而自主解决问题。一是将知识和方法运用到真实情境和其它领域，解决实际问题；一是将学习过程中形成的行为规范和价值观以不同形式迁移到日常生活中，形成良好的伙伴关系。第三节STEM课堂教学二、STEM课堂教学操作（一）凸显学生的自主“学”在STEM课程实施过程中，教师需要平衡好对学生项目的控制和学生自主学习的关系。尽管学生的学习需要指导、反馈和支持，但是更重要的是要让他们自己选择有兴趣的研究课题。基于好奇心的探索，即能产生学习的需求，更能激发学习动力。自主学习能力是面向未来创新人才的必备基本功，正如著名数学家华罗庚先生所说：“一切创造发明，

都不是靠别人教会的，而是靠自己想、自己做，不断取得进步的。”STEM教育就是给学生提供各种适合自主学习的机会，让他们在自主体验、自主探索和自主调整的过程中学会自主学习，变被动吸收为主动追求，从而奠定终身学习的心理和能力基础。第三节STEM课堂教学二、STEM课堂教学操作（二）探索教师的科学“导”STEM课程实施对教师教学设计的能力提出了巨大的挑战。例如，同样是教音乐，传统课程重在教会孩子唱歌，识谱或使用乐器，而在STEM课程实施过程中，更看重的是通过“设计”，让学生在具体的情景和活动过程中，感受生活之美，学会创意表达，如用旋律和节奏来传递不同的情绪和感受等。正如美国教育心理学家加涅在《教学设计原理》一书中所说：“教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。教学系统本身是对资源和程序作出有利于学习的安排。任何组织机构，如果其目的旨在开发人的才能均可以被包括在教学系统中。”在STEM课程教学过程中，我们关注的不再是结果而是过程。不仅要看到教学的即时、显现的成效，更在意课程的长期“育人”效应，给学生以设计又不露痕迹的“引导”。当教师蹲下身子与学生平等沟通和交流，这一互动过程本身就在点燃学生的创新激情，从而养成自主探究的习惯和方法。第三节STEM课堂教学二、STEM课堂教学操作（三）寻求知识与情景的“无缝对接”STEM课程的一大特色就是把学习放在生活情境中进行，因为人的素养是在知识学习过程中逐步提升的，情景是知识转化为素养最主要的路径。如果缺了情景，知识就只剩下描述性意义，描述性意义的学习不是知识学习的全部意义，知识的全部意义的学习需要体验和感受。所以，基于知识、结合情景，才能让学生通过学习达到内心世界更加充实，更加丰富。跨学科综合性的STEM课程教学和探究活动中，大多源于现实社会和学生在生活中发生的问题，在“知识”与“情景”中实现“无缝对接”，有利于学生的主体意识和逻辑思维意识的提升，有利于推进学生学习兴趣与潜能的匹配，激发学生的成长与飞跃。第三节STEM课堂教学二、STEM课堂教学操作（四）达成智力发展与德育养成“共进”STEM教育是开放性的，信息社会的到来正在改变人们的时空观念，但是从课程的角度出发，我们还是可以围绕“智力发展”和“德育养成”共同实施课堂教学。学生智力发展和德育养成可以从文化修养、社会参与和自主发展三个维度来认识：文化修养是个体有效参与社会和自主发展的必要基础；个体的自主发展和社会参与，反过来又能激发学生更强烈学习文化的兴趣和动机。因此，文化修养、社会参与和自主发展三大维度的智力发展与德育养成紧密联系、相互促进，构成一个严谨且具有前瞻性的结构体