孩子们天生充满好奇心。他们热爱探索、发明、创造,并积极参与学习过程。随着学习的深入,科学、技术、工程和数学(简称STEM)等学科逐渐成为日常学习的重要组成部分。然而,当前将STEM融入课堂的教学方式过于排他且割裂。这意味着学习者必须具备先决技能——例如精通技术——才能参与STEM学习。
在东京国际印度学校,我们开设暑期学校项目,重点开展STEM主题活动,同时涵盖瑜伽、角色扮演、体育运动、机器人等多元课程。若您正在探索如何在课堂中推进STEM教育的方法、策略与创意,请继续阅读。
用这些精彩创意促进STEM学习
STEM学习基础
学习通过不同课程传授的概念进行,并强调在现实情境中应用知识。教学以实践性、真实世界的学习体验为载体。理论上,让学习者接触STEM领域并探索相关概念,应能激发他们的热情,从而有望促使他们深入学习这些学科。例如,学习编程基础不仅能帮助年轻学生提升数学和写作能力,还能培养创造力与自信心。
STEM教育以设计为导向,意味着学生将学习运用工具与技术来应对重大挑战或机遇。这种教育模式可视为挑战式或问题导向的学习方式。学生还将学习主动将所学知识与技能应用于现实问题,并提出解决方案——即项目式学习。STEM教育具有包容性,它融合多学科概念,因为现实问题往往跨越单一领域,需要跨学科的解决方案。
为什么它很重要
在全球化和知识型经济浪潮中,科技创新正占据核心地位。要在这个技术主导的社会中取得成功,学生必须提升自己的STEM技能。
帮助孩子们更好地为大学做准备
据统计,STEM职业岗位增长率达17%,而非STEM职业岗位仅增长9.8%。 尽管对STEM学习的需求日益增长,研究表明78%的高中毕业生尚未做好攻读大学课程及进入STEM领域的充分准备。若学生在高中阶段参与STEM学习,他们更可能选择STEM相关大学课程。由于STEM教育能培养批判性思维能力,提升科学素养、解决问题能力和创造力,学生在整体学业中将更具信心,辍学率也随之降低。
STEM教育对非STEM相关职业至关重要
尽管他们可能不会在大学里攻读STEM相关专业,但所学技能不仅限于课堂,更是日常生活和不同职业不可或缺的组成部分。虽然并非所有工作都涉及科学或工程领域,但大多数职业都包含技术和数学元素。例如,每个岗位都存在需要数学知识的财务环节。即使最终选择人文或艺术领域,掌握计算机技能同样具有重要价值。
它激发创造力,并帮助学习者理解所处环境。
STEM教育拓展视野;通过学习科学思维,学生们认识到运用试错法解决问题的创造性价值——这要求他们质疑事物本质、探求真理、积极探索事物运作规律。借助STEM教育,学生能深入理解环境与社会整体。 从气象到电力,从生物到经济,STEM学习对每个人都至关重要。由于STEM教育的目标是提升学习者的科技素养与数学能力,每位学习者都能从中获益。
让STEM教育更具吸引力与包容性的策略
1. 改变行话
要在课堂中融入STEM教育,首先需改变与学生的交流方式。尝试引入更多STEM主题的语言或词汇,例如试验、挑战、设计、开发、错误、观察、建模、修改、实施、维护和协作。这些科学术语的融入能让学生在日常活动中准确运用,从而更好地与STEM学习建立联系。在科学或工程课中实现这一点相当容易;但在其他学科中运用时,则需要发挥创造力。
2. 鼓励协作
您还可以通过营造协作文化,帮助学生培养科学思维。当学生逐渐适应团队合作时,他们将更清楚地认识到团队动态以及课堂中不同的互动方式。这不仅能使学习过程更加顺畅,更能提升学习价值。成功的团队合作要求学习者理解协作的价值与目的,培养团队归属感,掌握高效协作的技能,并对自身工作保持合理态度并承担责任。
为帮助学生更成功地协作,请通过以下方式组织和规划团队合作:确定团队规模、分配成员、收集材料,并确保学生具备协作所需的先决技能。务必让学生理解团队协作的意义及其价值。信息越详尽越好,甚至可以引用团队协作的实例,例如运动员的团队合作。
确定协作目标及应遵循的方法。通过提供流程清单明确指导协作方式。在团队协作过程中进行监督并给予建设性反馈;例如,若多个团队遇到相同问题,应将其召集起来查明症结所在。
3. 培养好奇心
与其通过书籍、讨论或视频向学生传递信息,不如将你想让他们学习的理念转化为问题或难题,让好奇心驱动他们的学习。学会提出开放式问题,引导他们思考可能的答案。你可以运用多样化的事件来激发学习者的兴趣,将他们引入问题之中。
另请阅读:日本最好的国际高中是哪家?
4. 将STEM融入课外活动
STEM教育常被局限于核心学科领域。虽然这些学科在日常生活中的重要性不言而喻,但其实还有更多机会将STEM融入其他领域。例如,可将STEM与服务学习相结合,帮助高中生发现并解决社区中的实际问题。 鼓励学生在晴好天气外出活动,将物理、生物甚至数学知识融入健身锻炼。在阅读等非STEM课程中运用现实案例,揭示STEM如何支撑着万物运行的奥秘。
5. 提供实践体验式学习
通过融入实践学习来改变教学方式。与其向学生描述学习内容,不如让他们亲身实践。通过体验和实践获得的知识远比被动接收信息更具吸引力。通过开展简单实验等活动,能激发学生的想象力,促使他们主动探索问题的解决方案。教师可通过提供实验所需材料来协助学生完成实践活动。
6. 组织实地考察
另一项经久不衰的体验式传统教学法,与STEM教育密不可分,那就是组织学生实地考察博物馆、制造工厂、发电站、实验室等场所,让他们亲眼见证课堂所授知识的实际应用。实地考察既能打破课堂教学的单调性,又能提供宝贵的学习体验。例如,您可在线获取实地考察指南、活动手册、教学指导或项目材料,这些资源将助您精心规划行程,实现考察价值最大化。
7. 鼓励失败
失败是学习过程中不可或缺的环节。正是通过失败,学生才能获得更多成长。实验与冒险精神是科学方法的重要组成部分。我们需要营造让学生敢于冒险探索答案的安全环境。 STEM教育需要大量学生参与、实践技能和批判性思维。由于教学常由学生主导,这可能打乱你的教学计划,难以系统性地覆盖必修内容。作为STEM教师,请保持时间安排和思维方式的灵活性。在学习过程中,你可能需要根据学生主导的探究、讨论和决策方向,适时调整教学计划。
8. 与学生探讨STEM领域的职业发展机遇
当大多数人听到STEM时,脑海中浮现的往往是实验服、工程师和程序员的身影。然而STEM的内涵远不止于此。它构筑了世界诸多领域的基石——从制造业到医疗保健,从经济运行到食品生产等。这意味着掌握STEM技能的学生拥有广阔的职业前景。如今,众多岗位和职业都要求学生具备某种程度的科学素养、数学素养或技术素养。
掌握STEM技能有助于他们轻松找到职业方向。但必须用他们易于理解且能激发好奇心的方式来传达。例如日本高中会安排学生与大学生交流,让他们认识到STEM学习与现实生活的关联性,从而打破刻板印象——许多学生认为STEM等同于成为科学家或工程师的职业道路。
在STEM教育领域,并不存在放之四海皆准的策略或方法——这种做法会疏远并边缘化大量学习者,只接纳那些符合特定模式的人。迄今为止,学校实施STEM教育的方式过于狭隘。不过,通过以下建议,您可以在课堂上让STEM教育更具包容性。
























