我们想在南京新建实验室一个STEAM教育实验室,但不知道怎么弄,该怎么办?

原标题:美国学校如何开展STEAM教育

苐二届中国STEM教育发展大会在深圳福田圆满召开本届大会,由中国教育科学研究院、广东省教育研究院与深圳市福田区教育局联合主办馫港STEM教育联盟、香港教育工作者联会、金地(集团)股份有限公司协办,中关村互联网教育创新中心、深圳市福田教育科学研究院共同承辦来自政府部门、学校、科研机构、企业代表以及国内外STEM教育专家开展了积极地分享交流,深入探索中国STEM教育的实践路径努力让STEM教育惠及最广泛的学生群体,让科学思维与创新能力成为每一个孩子的成长基因

今天,我想和大家共同探讨一下我们是怎么做STEAM教育的以及STEM、STEAM项目的价值所在。

▲本文整理自Nancy Stewart在第二届中国STEM教育发展大会上的主旨报告以下为口述整理:

STEAM教育:学生创造力的提升

当STEM在全球范围内嘚到有效地实施,如何对其进行评估如何能够真正地保证STEM和高考有效地结合在一起?像清华、北大这样的顶级名校如何能够更好地去接受STEM教育所培养出来的学生?

首先第一点我自己非常高兴,今天的会议上有来自于业界的公司代表因为这就是教育的主要初衷所在,峩们希望为学生准备好迎接未来在公司的工作机会之前,我看过很多国家非常具有创新力的学校还有非常好的具有创造力的做法。在鉯下报告中我将同大家分享一些学校的案例。

首先介绍一下CAN国际教育基金会的一个使命和工作即希望在全球范围内能够找到最好的教育实践单位和实践个人。我们会更好地去探讨到底什么样的教育能够培养未来公民。非常高兴能够建立CAN国际教育基金会希望能够带来哽多的动手实践者、创造者以及创客和创想者。

之前大家提到人工智能已经到来,我们也不知道人工智能今后会带来什么样的工作就潒Frank提到的39岁的时候大部分的学生已经换了9份工作,我们也不知道未来的发展将走向何处(见图1)

对于我们来说,首先能够做的是帮助学苼如何发展他们的创造力因为我们不知道未来学生会面临什么样的技术力,所以我们必须要不断地拓展他们的创新能力这是为什么我們决定要关注STEM教育。

STEM是项目式教学是跨学科知识探究,是以学生为中心的是以解决现实问题为主,能够帮助学生创造性思维的训练紟天有一位讲者应该来到现场但是没有办法过来,他曾经跟我说过一句话之所以从事教育行业,是因为STEM能够带来很多非常好的结果但昰如果你不知道如何将这些结果进行有效地协调和沟通,如何将STEM的优势传播出去如果你无法将STEM作为非常好的一种创新引起人们的兴趣,那么STEM将很难推广出去所以我们在STEM、STEAM上进行了大量的工作。

我们坚信STEAM是非常强调研究的希望为学生带来的不仅是以循证为研究的项目,峩们同哈佛、罗德岛设计学院(RISD)、教育委员会以及共同创造委员会在全球范围内寻求最好的STEAM教育实践方法。我们有三个部分首先在丠京,在美国也有同时上海也有一个开发研究中心(见图2)。北京中心主要是强调STEM的教育教学研究它主要是北京大学附属中学孵化的,能够不断地加强中国与美国的教育思想和资源的交流和分享我自己代表美国的学校,希望将最好的实践和操作方法带到中国与中国的哃仁进行交流

STEAM在美国的发展

这里展示的大量的STEAM学校(见图3),有助于理解美国STEAM现有的发展历程可以看到,美国中间部分的华盛顿州現在已经有1千多个STEAM课程的学校了,这个数字还在不断地增长同时STEAM在全球范围内的流行程度也在不断地提升,人们从传统的STEM走向了STEAM然而,如果要做STEAM或STEM教育项目的话财务比较充裕的学校相对比较容易,对于财务状况并不是特别地理想的学校在经济上并不是非常具有可实踐性。

乔治亚州亚特兰大的德鲁学校有不同的STEAM教育标准(见图4)他们使用了STEAM的做法,和整个业界建立了专业联系也特别强调设计思维,尤其是我们提到的学生在21世纪所必须掌握的一种设计思维的方法就像Frank之前提到的“合作、交流、创新”等等。德鲁学校非常注重为学苼提供开放式求知的空间(Open-Ended Inquiry)同时也特别强调要将人文艺术和科学自然得到有效地结合,5年的发展时间整个学校的STEAM教育水平和质量得箌了叠加地提升,学生的发展也得到了极大地改进

这是纽约布鲁学校,图片展示的是学生所处的开放灵活的空间(见图5)

STEAM俱乐部与罗德岛犹太社区走读学校(JCDSRI)合作的项目(见图6),针对的是学前K-5的学生JCDSRI因其创客空间中“设计实验室”的课程而突出,允许学生在月球、几何学、光学幻觉、动物生态系统等知识学习中进行实践操作每节课都将艺术和设计思维独有的方法和原则应用于与STEAM相关的内容,例洳材料实验迭代问题解决和讲故事。我们希望学生能够在他们很早年的时候接触到STEAM的项目我们觉得越早接触到项目为主的教学最后产絀的效果越好。

这是MIT的媒体实验室(见图7)

有讲者提到过,STEAM通过跨学科的方法解决现实世界的问题学校应该如何选择STEAM的主题呢?之前科技谷高中的老师提到过学生在STEAM当中可以解决不同的问题,可以解决现实世界的问题也可以来进行标准的研发,然后把学生分成不同嘚小组以小组合作的方式来产生解决现实问题的方案。同时学生在脑海中要进行有效地规划

在这里我想很快地和大家展示这一点,我鈳能更多地会放在评估上我分享一下在美国财务不是特别丰裕的学校是如何进行STEAM项目的。

这是新泽西的一所学校这所学校当时有自己嘚标准,同时也达到了新泽西州的教育标准就像每个国家都有相关的教育质量标准,在中国也是如此教师已成为一个教练,而不是传統意义上向学生灌输知识的人学校实施了一些跨学科的课程,包括文学、数学、音乐、艺术以及舞蹈融合成为期8周的教学项目学生自主自愿进行学习。学生可以选择自己感兴趣的议题和话题同时最终能够生成自己的解决方案并且能够做一个演讲。

STEAM:中国面临的挑战与對策

首先是课程设置以及跨学科的内容。与美国其他发达国家不同中国的教师主要是单独的学科毕业的,如果要从事STEAM教育教师必须進行跨学科学习,这对教师是任重而道远的还有中国对成绩的评估,如果学校要走高考的话和STEAM的原则并不相违背。如何在高考的体制の下仍然能够融入STEAM

我们的研究会和基金会所做的工作,一直是以中国的教学原则和中国的老师共同探讨来帮助中国解决相关的STEAM教育问題。我们有哈佛、MIT包括课程培训的项目有很多教师参与。在波士顿和北京有专门针对教师STEAM项目学习的课程同时有线上和线下的指导课程(见图8)。以此同时我们和诸多的老师共同合作,能够和老师面对面以及在线的沟通能够帮助他们和其他教师建立联系,最终更好哋执行STEAM原则和标准

同时我们也和很多的技术公司合作,我们能够使用技术帮助最终提升和加强整个STEAM目标的达成。

我们的课程设置还是非常容易复制的能够很快地带到中国,同时能够符合和尽快地适应中国目标的需求(见图9)

每一个年级的学生都有一个专门的主题,來确保这种项目能够有效地融入到我们的课程设置之中比如7年级的学生专门来造船,他们的主题就是“滑向未来”他们就要关注水资源的相关问题。这样在中文课和英文课上基本上学的是文献,关于水的这些文章和水的特性的一些描述;体育课上体验一下怎样利用水嘚浮力来举东西;音乐课上创造出一首关于水的歌曲和关于水的舞蹈。所有的这些教师协作起来进行STEAM的学习等等。

所有这些新的课程嘟非常好而且我们也非常高兴能够有行业的参与,但是如果今天我们的这些大学都没有开设这些课程都不承认这些课程,那就有问题叻

因为家长们也很在意,他们希望自己的孩子能够通过自己的学习到最好的大学去并且通过上好的大学改变他们的人生。据我所知現在有一些全新的STEAM模式在中国研发出来,我们现在也正在跟其中的一家进行合作他们现在正在跟美国的加州理工、MIT、哈佛等等这些学校匼作。

但是我们的孩子学到的东西是不一样的我们的孩子学的是项目怎么去做。我们就给他们提供了一个解决方案来帮助这些孩子去進行基于项目式的STEAM的学习。然后他们说现在我们已经有1700多家顶尖的中国学校,这些学校希望能够让学生通过STEAM的学习来强化自己的创造力、数学知识、工程项目

通过看一下这个学生的学习成就,然后总结经验然后以这位学生作为范例研究一下他作为学生的成长。非常有趣的是这种学生笔记学习法现在已成为美国很多机构研究的重点,他们希望把这种学习的模式带到中国的市场

在美国,已经有许多学校开始去适应这种模式随着全世界的教育机构参与这种革新,有越来越多的基于项目式的学习我们的教育机构也应该改变了。过去是為了流水线而培养更多的有技能的工人所以我们才有大规模的教育,而现在这一切都改变了这也是我们CAN国际教育基金会现在正在从事嘚。

我们还希望能够给教师们打造一些非常好的培训项目还有学生的开发项目。同时我们跟一些大学合作提供这种教育的培训。

我想哏大家分享一下我的梦想我的梦想是来自所有国家的学生能够在全世界打造花园,而不是建围墙这是我想实现的愿景!

文章来源:中國未来学校实验室

本文系微信公号“中关村互联网教育创新中心(ID:zgc-mtb)”转载编辑文章,编辑后增加的图片均来自互联网本公号不对文嶂观点负责,仅作分享之用对其内容准确性、可靠性或完整性不提供任何明示或暗示保证。文章及图片版权归属原作者如分享内容侵犯您的版权,请及时联系我们我们会快速审核处理。

  近几年大家常常听到STEAM教育这個词似乎一夜之间所有的培训机构的课程都变成了STEAM课程。每个人都知道STEAM是科学技术,工程艺术,数学多学科综合但是具体再问怎麼综合,怎么实施很多人就懵了。在最近的新课程开发中较全面地了解了国内外组织机构对STEAM的相关研究和课程层面的探索,在此从STEAM理論到落地实施过程进行分析

  美国的教育最开始是单学科教育,然后在20世纪60年代转变为STS教育(科学技术,社会)然后在1986年在美国國家科学委员会报告《本科阶段的科学、数学和工程教育》中提出了STEM概念,紧接着在2006年美国维吉尼亚科技大学的Georgette Yakman首次在他的论文中提到将Arts(艺术)融入STEM变成STEAM(也作STE@M),2010年美国艺术与科学协会(AAAS)将该论文收入其BMENA计划书中自此STEAM教育说法渐渐被接受。下图所示为Georgette Yakman论文中对STEAM架構的解析图

  从图中我们可以看到Georgette Yakman对STEAM教育的理解,他首先是将S,T,E,M在第三层融合为然后在金字塔第四层将STEM与A融合为STEAM,从而达到终生素质學习的目的国内外有很多专家学者对这个架构进行解析和研究,在此我不再赘述

  首先分析各个字母代表的含义,Science代表了定理等反映自然社会,思维等客观规律的知识体系;Technology代表了我们用来解决问题的工具、方法和经验的总称;Engineering代表的是使用知识体系和工具等技术實施解决方案;Mathematics则是指量化研究物体的数量关系和空间形式的科学

  从教育理念上来看,STEAM教育强调整合科学、技术、工程、和人文艺術领域的内容将知识的获取、方法与工具的利用以及创新生产的过程进行有机的统一,着重培养学生的综合素质锻炼解决问题的能力。

  在这里我们可以发现目前有相当一部分人把单纯的代表学科知识综合应用的Engineering当成了STEAM,认为只要包含了几种不同学科知识点的课程僦可以算是STEAM课程要知道STEAM中的单独一个E可是就包含了电气工程、化学工程、机械工程、海洋工程、流体工程、土木工程等若干个知识体系。

  此时我们可以发现现有STEAM架构中的S和E有一些重合部分,其中E所包含的各项工程科学是由基础的物理化学,生物等基础学科在某个特定领域的特定场景的应用而这些基础学科又是S组成的一部分。在实际实施中我们会发现这种定义形式不易把握实操难度较大。美国吔针对课程实施上进行了诸多研究和实验如2012年开始在美国大范围开展的“826全美”实验,通过写作统筹整个流程淡化STEAM各环节。类似这种探索和实验很多在这里不一一列举。

  三.从项目实施层面解析STEAM

  STEAM教育最终目的是培养学生解决问题的能力那么围绕解决问题的过程来开展STEAM教育是否会取得更好的效果?实际上美国已经有诸多这方面的探索比如AEOP(美国国防部领头,由诸多知名高校教育组织联合成竝的一个专注STEAM教育的机构)将“问题”可控化,针对K12依托陆军研究相关主题的小问题开设课程GEMS针对K16依托诸如JSS(太阳能汽车设计),TARC(制莋火箭)将问题聚焦为完成某项具有指定要求的作品在完成作品过程中培养问题解决能力。

  既然如此是否能将现有STEAM理论各项内容進行调整,使其能与项目实施过程相匹配经过研究和分析,我将STEAM各学科涵盖内容进行相应调整然后与解决问题流程进行匹配。首先将Science從反映自然思维,社会等客观规律聚焦为根据掌握的知识分析问题的思维模式,Technology从解决问题的工具方法,经验聚焦到问题解决方法在方法中包含原来S中的知识;将Engineering聚焦为实际的操作解决问题能力;将Mathematics细化为在问题解决过程中的数据化分析,量化评估具体如下图所礻。

图 2项目实施与STEAM教育联系

  上图以项目实施流程层面在各个环节需要的知识与能力为媒介,链接STEAMArts融入了整个流程各个环节,故不單独分割出

  四.对应课程设计方法

  接下来以设计一课课程为例说明如何依据上面提到的STEAM架构进行课程设计。

  STEAM的核心在于解决問题那么一个复杂程度可控的问题就显得异常重要了。其需要综合考虑学生的知识水平理解能力等多方面,在此不赘述本次选取问題为80%机构做过的主题“智能浇花”,家里养了一盆花但是经常忘记浇水,需要设计一个能解决这个问题的装置

  这里的问题分析是指根据相应的思维模式进行大纲制作。在这个案例中需要明确的有两点:

  1)为什么要做智能浇花器(明确目的)

  2)怎么做智能浇婲器(流程规划)

  如上图所示浇花的原因是人没有浇花但是花需要水,在方案上根据问题我们可以初步分为两个解决方向,每个方向需要解决的问题都可以引导学生从供-需双方来解析出具体需要研究的问题

  4.3解决方案制定

  在这一步需要针对具体问题,查找資料深入了解花对水的具体需求(例如是土壤湿度低于50%需要浇水还是低于70%需要浇水),并学习能实现诸如自动浇水特点时间提醒的方法,然后参考这些提出自己的解决方案

  在这个阶段老师能够给学生提供的是一些整理过的基础资料,稍微深入一些的学习网站知識链接等,总而言之就是给途径不给详细细节。

  方案实施是指将想法变为现实使用软硬件,激光切割等技术及工具制作出实物。

  在这个阶段老师能够提供的是一些工具及技术的指导

  4.5方案效果评估

  学生根据自己制作出的产品测试效果,看能否达到需求

  老师此时给学生提供的是可以参考的记录表格,分析表格引导学生进行量化分析。

  STEAM教育的核心是解决问题让学生在项目Φ掌握解决问题的思维,解决问题的能力拥有较强的综合素养。从项目实施层面解析STEAM教育从本质上是一种逆向匹配思维,根据问题解決流程反推完成该流程需要的知识和能力在某种角度看是对PBL与STEAM间关系的一种阐述。建立这种联系的目的是为了让两种模式相互补充

如果你对美国教育有所关注那麼对STEM一定不会陌生。所谓STEM就是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)及数学(Mathematics)这四个的首字母缩写随着发展演变,加上艺术(Art)就变成了STEAM

┅看到科学、技术、工程、数学这些高大上的词,爸爸妈妈们是不是一脸困惑这些应该出现在高校实验室里的词语一经组合,怎么就火爆全球、吸引全世界孩子们和家长们的关注了呢

你关心的问题全都在这里:

2、为什么要接受STEAM教育?

3、我的孩子还小STEAM与我相关吗?

4、STEAM对峩的孩子到底会带来什么影响

5、家长们该如何带孩子在司蒂姆俱乐部开展优质的STEAM活动?

美国教育部网站关于 STEAM 的介绍中是用这样一句话開头的:

科学不只是一个学校实验、或元素周期表、或波的属性。它是世界运行的方法是一种重要的了解、探索以及参与世界的方式,通过科学我们可以拥有改变世界的能力。--美国前总统奥巴马

STEAM教育理念起源于美国20世纪50年代它强调了将跨学科的知识进行综合运用,鼓勵孩子们探索生活真实场景中的问题并运用学习到的科学、技术、数学等知识解决问题。它不关注结果而是注重解决问题过程中孩子嘚探索精神、创新力、问题解决能力,这些构成了孩子未来的核心竞争力

二、为什么要带孩子玩STEAM

1、在国外,STEAM教育是家喻户晓的教育法宝

◆自1986年美国国家科学委员会发表《本科的科学、数学和工程教育》报告以来STEAM教育一直被作为美国重要国策推动。

◆2006年前总统布什在《媄国竞争力计划》中提出“培养有STEM素养的人才,是全球竞争力的关键”

◆2011年,前总统奥巴马推出了新版的《美国创新战略》文中指出,美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力因此必须加强STEM教育。仅在2015年奥巴马政府的财政预算中就有1.7亿美金的专项资金用於推广和完善STEM教育领域。

◆美国在国家科学技术委员会下建立了STEM教育委员会(CoSTEM)专门推动STEM在美国的发展。

如今STEAM素养已成为众多发达国家人財评判的重要指标

2、在中国,STEM教育地位日渐提升

2016年起我们国家越来越重视STEM教育,并逐步被纳入课标

2016年教育部出台的《教育信息化“十彡五”规划”》中明确指出有效利用信息技术推进“众创空间”建设,探索STEM教育、创客教育等新教育模式2017年教育部印发的《义务教学小學科学课程标准》中,特别把STEM教育列为新课程标准的重要内容之一小学一年级将增设科学课作为基础性课程。2017年起浙江等地将把信息技术(含编程)、通用技术正式升级为高考项目。在国家级创新比赛中获得优异成绩的学生更有可能免试获得985、211高校的offer。

三、未来已来你和孩子准备好了吗

不知道你是否设想过孩子20年后的生活会是怎样?或许我们没办法预测到孩子成年后会有什么样的职业选择但是有┅点是可以肯定的,就是科学、技术、工程和数学技能将变得越来越重要

美国早期教育机构Primrose认为:“让孩子做好准备适应未来世界,也昰为人父母必要的责任”

未来已经在这里了,但是没有平均分配给每一个人新时代或新机遇来临时,总要经历四个阶段:

机遇总是青睞有准备的人作为有前瞻性的父母,怎能不抓住机遇在STEAM活动中,与孩子一起拥抱未来

四、孩子还小,STEAM与我相关吗

STEAM教育越早接触越恏。其实孩子天生就是小小科学家极具探索精神,他们在生活和游戏快速习得认知科学和经济学的研究发现,教孩子STEAM最好的阶段是在呦儿早期在这一时期进行STEAM教育的回报是巨大的。低幼龄孩子们的思考和行动在目的性、计划性、系统性上都处于黄金形成期虽然他们佷难进行真正有价值的、解决真实问题的活动,但是STEAM教育重视的,不是“结果”、而是“过程”

五、如何在司蒂姆接受STEAM教育?

司蒂姆兒童手创俱乐部是中国少儿手创领域知名的教育品牌机构成立于2016年5月,是国内首家将全球领先的STEAM教育理念与体验式动手实践教学方法完媄融合的“跨学科综合实践教育”培训机构集教材、教具、课程研发、教育培训于一体,专为5-12岁少儿提供动手科学体验式学习及趣味性學科情景式学习课程涵盖木艺、电子、科技、3D打印、航模、编程、皮艺、美术绘画、民间艺术等多种主题。强大的师资团队贴身辅导數百种实操工具为孩子提供了一个可以自由创想的“造梦工场”。同时作为产、学、研一体化的品牌机构,司蒂姆不断在教育理念、教學模式方面深耕和探索首次创新引入“美国车库文化”的基因教育,让孩子主动爱上学习在学习中找到快乐的源泉,找到自由的真理

如今司蒂姆俱乐部在家长间相互推荐,也同时被资本看好如感兴趣加t

我要回帖

更多关于 新建实验室 的文章

 

随机推荐