弄懂STEAM教育,中学地理老师轻松搞定跨学科主题学习

文摘   2024-10-29 20:11   湖北  


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2022版义务教育地理课程标准要求初中地理教学要开展跨学科主题学习,而且要求课时容量不少于课程总量的10%。跨学科主题学习,这个概念对中学地理课标是首次提出。尽管课标对跨学科主题学习给出了一些教学参考和案例,但具体如何搞跨学科主题的学习,这对初中地理教师是一个机遇,也是一个挑战。

现在的初中地理为何要搞跨学科主题学习?这个可能跟STEAM教育来了有关,因此搞清楚了STEAM教育,可能搞清楚跨学科主题学习就不难了。关于STEAM教育的信息资料数不胜数,绝大多数信息破碎分散,难以系统了解STEAM教育的大致最新全貌,本文以国外一篇期刊文章《科学、技术、工程、艺术和数学 (STEAM) 教育的曙光:前景、优先事项、过程和问题》为主要内容,通过梳理其主要核心内容,介绍站在全球视角的最新STEAM教育。


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全面认识STEAM教育,需要有一个认识的框架


《科学、技术、工程、艺术和数学 (STEAM) 教育的曙光:前景、优先事项、过程和问题》一文最难得的是,它首先通过大量的文档收集、文档分析、主题解读、结果讨论,经过四次迭代,开发出了一个认识STEAM教育的框架模型。包括四个主题,第一个主题下有三个子主题 – 运动、目的和利益,分别有 12 个、7 个和 10 个概念代码。第二个主题是优先次序,有两个子主题,即课程整合和改革,分别有 13 个和 12 个理论代码。第三个主题,过程,有两个子主题,即教育学和评估,分别有 21 个和 15 个概念主题。最后一个主题,问题,有两个子主题,即对 STEAM 教育的批评和挑战,每个子主题有 13 个理论代码。最后以“h”扩展,共同导向人文和生态福祉。

由此可见,STEAM教育并不是一个非常简单可以简单理解的概念,它其实是一个非常复杂的概念体系,弄懂它的某一个方面,并不能对其有多少理解,要想有点懂,还是需要从体系着手比较好,至少需要知道四个主题。



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STEAM教育的前景


关于STEAM 教育的运动,政府和非政府机构和组织都在不断努力加强世界不同地区的 STEM/STEAM 教育。在过去的几十年里,STEM 运动一直是教育界的一个流行语。最近,美国政府对此进行了更严肃的考虑。美国总统行政办公室在一份题为《规划成功之路:美国 STEM 教育战略》的报告中宣布了一项战略计划。报告指出,“STEM 教育本身的特征已经从一组重叠的学科演变为一种更加综合和学科内的学习和技能发展方法”。该战略计划强调 STEM 是发现、变革性技术、竞争性经济、通过战略合作伙伴关系实现可持续未来的灵感来源、增加的多样性和公平性以及透明度和问责制。中国、韩国和新加坡是他们已经在学校发起 STEAM 教育的其他一些国家,要么作为常规课程的嵌入,要么作为充实计划。全球 STEM/STEAM 举措标志着通过综合或合并教学法,将不同学科的有意义的教学和学习相结合,朝着新的方向迈进。

关于STEAM 教育的目的,西澳大利亚州教育部指出,“通过 STEM,学生可以培养关键技能,包括解决问题、创造力、批判性分析、团队合作、独立思考、主动性、沟通和数字素养”。由于技术、行业和其他社会方面的快速变化,今天学到的技能很快就会过时。今天看到的工作可能在几年后不复存在,或者至少对于目前可以执行的相同技能水平来说还不够。在这种情况下,“我们正在为学生准备目前甚至不存在的工作”。因此,STEAM 教育被认为是提高学生创造力的选择之一,通过“以强大的方式整合概念、主题、标准和评估,扰乱我们学生的典型事件进程并帮助改变学校的旋转木马”。STEAM 教育的关键概念之一是学生通过艺术和设计以及人文学科的创造力,这可以帮助学生更深入地理解其他学科。将艺术和 STEM 融合到 STEAM 中为学生提供了既鼓舞人心又综合的体验。此外,STEAM 教育还希望培养出一个更具好奇心、坚持不懈、富有想象力、纪律性和协作能力的人。

关于STEAM 教育的好处,STEAM 教学方法在以下方面具有许多优势——学生和教师有意义地参与活动,通过艺术和设计将数学、科学、技术和工程与工程联系起来,在情境中真实体验教学,以及通过对新想法和事物的实验进行持续学习。这些活动是未来创新思维/大脑的基础。STEAM 教学法为学生提供认知和元认知工具,以探索解决问题的创造性方法。“STEM 科目自然而然地相互补充和信息,因此将 STEAM 原则实施到教育中可以在课堂上实现更多的理解、创新和有凝聚力的教育”。STEAM 教育可以适应学校和高等教育,以改变教育系统以应对 21 世纪及以后的挑战。这些挑战正在以超乎想象的速度加速。例如:如果森林砍伐继续以现在的速度发展,未来 50 年地球会发生什么变化?未来 50 年,一个国家的人口结构会是什么样子?天气模式会是什么?极地冰层会发生什么变化?许多濒临灭绝的物种会怎样?这些国家的地理区域是什么?未来 50 年,什么样的国际关系将占主导地位?这些不仅仅是针对特定学科的问题。这些也是人类面临的一些挑战。因此,学校或高等教育水平的教育应该接受这些挑战。在这方面,综合 STEAM 教育方法可以成为未来的希望。(很多挑战与地理学科有关)



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STEAM 教育的优先事项



一是,STEAM 教育中的课程整合。不同国家(例如美国、韩国、新加坡以及欧洲和非洲国家)的 STEAM 课程整合正在稳步增加,越来越多的学校参与此类改革举措。在此背景下,私人咨询公司和公司已与政府和学校合作。Quigley 和 Herro 提出了综合 STEAM 课程的概念模型。他们使用互联学习理论来扩展模型,建议教师为什么以及如何进行综合教学实践。STEAM概念模型侧重于教师创造的课堂环境以及他们如何整合内容和技能。Quigley 和 Herro 进一步提出了一种基于问题的方法,包括真实的任务、多种解决方案、学生选择、技术整合、教师引导、学科整合、STEAM 课堂中的评估和 STEAM 课堂中的学生学习。

二是,作为课程改革的 STEAM 教育。由于改善学校教育的需求和压力,使得创新成为所有课程活动的中心,因此将STEAM教育作为一种新的课程方法的趋势越来越大。一些学者和教育领袖认为,跨学科合作是艺术融合教育的最佳实践,可以促进学生以创造力、协作、毅力和与未来的联系来学习。为了实现有意义的合作,艺术和设计教育者应与来自数学、科学、工程和技术的其他教育工作者一起确定将艺术与 STEM 相结合以创建 STEAM 课程的方法。韩国教育部强烈强调 STEAM 教育在国家课程中的重要性。它指示教育机构和学校确保将 STEAM 学习与每节课堂课程的规划直接联系起来。在这样的规划中,学校必须在科学、数学、技术、家政以及音乐和艺术课程中包括至少 20% 的 STEAM 相关内容。许多学校、学区、大学和政府强调 STEAM 综合方法,作为改革学生 21 世纪知识、技能和价值观课程的一种方式。



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STEAM 教育作为一个过程



STEAM作为一个教学过程。PBL 与跨学科知识、技能、态度和价值观相结合,可以培养学生解决问题的能力,使其具有更大的关注点、多样性、更深刻的好奇心和自主学习机会,STEAM 教育的支持者强烈支持 PBL。但是,将每节 STEAM 课程都转换为 PBL 可能不可行。标志性教学法应涵盖 STEAM 教育的三个基本领域——项目的批判性和从现实世界问题中基于对象的学习,批判与项目和设计相关的想法,并将每个项目带入展览中供他人观察、学习和批评。事实是,STEAM 教学法可以为小学、中学和高等教育提供信息,以促进为 21 世纪学习发展创造性教学法的价值。STEAM 教育促进综合教学,被称为跨课程和跨学科课程和教学方法。因此,STEAM 教学法是一种数学、科学、工程、艺术和技术教学的综合方法,它需要一个更广泛的教学框架,让学生参与情境中的服务学习、通过做事进行体验式学习、通过设计和实施与现实世界相关的项目进行基于项目的学习,以及结合问题识别、通过实验设计解决方案的探究式学习, 和测试设计。

STEAM作为一个评估过程。研究表明,学生对艺术的参与与他们在数学和科学方面的表现之间存在很强的相关性,尤其是那些被贴上高危标签的学生。在世界许多地方,数学和科学的评估仍然由死记硬背和常规问题解决驱动。例如,Park 等人报告说,数学和科学评估正在韩国的学校促进死记硬背。他们声称,问题是由于教学方法缺乏多样性。过去,数学不使用动手活动和基于探究的教学。数学和科学教师没有将教学法与日常生活联系起来。因此,数学和科学的学习没有效果。

Herro 等人 构建了一个工具,用于通过 STEAM 教学和协作问题解决 (CPS) 的活动来评估学生的学习和发展。他们的 Co-Measure 作为评估学生 CPS 的工具包括五个维度——同伴互动、积极沟通、探究丰富/多路径、真实的方法和任务以及跨学科思维。对 STEAM 教育中学生学习的评估与学生在学习和发展方面的成长有关。它应该以学生为中心,通过同伴评估和自我评估参与共同评估彼此的任务或项目。STEAM 评估还可能通过学生日记和作品集。这种评估可以是诊断性评估、形成性评估和总结性评估。

在基于项目的学习中,学生开发一个结合学术知识、技能、价值观和态度的协作项目来调查现实世界的问题。此类项目可以通过“结合团队绩效的同行评估和个人绩效的元评估”来评估。这种评估可以应用于 STEAM 项目,其标准是项目概念模型和实施的正确性、完整性、文档性、清晰度和可理解性。基于项目的学习中的另一种学生评估模型可以是对象过程方法,其中项目被观察为图形文本模型,以补充复杂系统的视觉表示。因此,STEAM 教育中的评估实践因任务、解决问题的性质和学生完成的项目而异。



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STEAM 教育中的问题



对 STEAM 教育的批评。一些 STEAM 教育的批评者认为,在教学中使用艺术和 STEM 可能会占用更多时间,而这些时间会占用对数学、科学、技术和工程的科学探索。其他人认为 STEAM 教育可能有用,但缺乏了解 STEAM 教育本质的专家教师。其他学者认为整合是不必要的,这造成了对STEAM学科的更多误解,而不是使其高效和有效。这些批评者认为,全面整合干扰了院系的完整性,并在缺乏资源的情况下瓦解了稳定的学校结构。在规划教学模式方面存在严重问题,这些问题挑战了STEAM课程和教学法的可持续性。同时,许多教师在创建材料、计划课程和在跨学科STEAM课程中教学方面准备不足。此外,由于与 STEAM 相关的术语(例如多声部、多视角和复杂),因此在定义 STEAM 教育的含义方面仍然存在问题,这在各个利益相关者之间引起了对学校 STEAM 教育的内容和方式的不满。

批评者声称,通往 STEAM 的道路听起来令人兴奋。尽管如此,如果在没有正确理解其微妙之处及其意图以及实施的复杂性的情况下实施这一举措,那么这一举措可能是危险的。英国教育研究协会 (British Educational Research Association) 最近一份关于 STEAM 教育的报告发现,STEAM 术语、教学法和研究存在一些不一致和概念不明确。将更多的学科放在一起可能会增加宽度,但不会增加深度,这可能意味着我们以综合跨学科认识论的名义使每个学科在知识、技能和经验上变得肤浅。

STEAM 教育面临多项挑战。其中一些与教师培训有关,以实施综合课程和教师的专业发展,以升级跨学科方法和理念,以转化为课堂教学。STEAM 教学法的另一个挑战是资金和资源不足,尤其是在发展中国家,那里的学校甚至没有足够的书籍、书桌、技术工具和大班授课。在院系内部也存在学科的自我中心主义,他们不喜欢与其他院系的教职员工分享想法。学生也缺乏接受、接受和参与数学、科学、艺术和工程与技术跨学科教育的准备。其他问题与 STEAM 教育中的模块化和学期化有关,由于缺乏准备和培训时间以及缺乏整合课堂实践的资源,这些问题可能会成为实施 STEAM 教育的障碍。如果没有内容集成,几乎不可能只实施流程集成。由于后勤和智力因素,跨学科或跨学科合作存在挑战。对于 STEAM 教育法,教师需要拥有广泛的知识,这对至少初中/高中及以上阶段的教师来说并不容易。各学院和大学的部门都是以学科课程、教学、研究和项目以及评估的思维方式建立的。传统的机构结构可能会对促进教师合作构成挑战。

STEAM 教师的信仰与他们在课堂上所做的也存在不匹配。例如,Shin 发现,尽管大多数韩国教师(约 65%)同意 STEAM 教育的必要性,但只有大约 18% 的教师在他们的课堂上实施了 STEAM 课程。Owens 研究了教师对 STEM 实施的看法,重点关注他们的能力和专业发展。Owens 报告说,教师大多数教师对自己的知识和有效整合 STEM 的能力缺乏信心。教师们觉得需要实践培训和专业发展。他们还认为他们没有足够的时间、领导力和适当的指导来有效地整合 STEM。总之,STEAM 教育是一项复杂的工作,在教师、学校领导、大学部门、教职员工、整合成本和资源管理方面面临许多挑战。



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结语


STEAM 教育的主要动力来自 21 世纪对未来就业市场和经济的技能,以及对可用自然和其他资源的合理使用。不幸的是,今天的许多毕业生不具备来自各个学科的这些技能。独特的学科知识、技能、价值观和态度被认为不足以保证一个人在 21 世纪的成功职业生涯。今天在学校里的明天的年轻人需要更深入的知识和技能,以解决问题、设计和创造新知识,并将艺术、数学、科学、工程和技术的综合思想结合在一起。没有这些技能和专业知识,世界各国就无法解决这些国家面临的问题和挑战。STEAM 的实施帮助学生发展知识和各种技能,例如批判性思维、创意设计、解决问题和为当前问题创新解决方案、更有力地沟通以影响他人、为互惠互利和信任而合作,以及激发和发展企业家精神。这些技能可以通过整合跨学科知识和专业知识的教育来实现,即 STEAM 教育。STEAM 教育共同是一种协同作用,旨在创造新的模型、设计和技术,作为现实世界问题的解决方案。事实是,STEAM 教育对学生未来就业能力的价值似乎如此引人注目,以至于高等教育机构应该开始着手整合 STEAM 学习课程,而无需等待进一步的研究证据。

尽管怀疑论者对此持批评态度。STEAM 教育计划似乎具有优点,它将科学、技术、工程、艺术和数学的理论、方法和实践放在一个地方,同时教授、学习和研究这些学科。但我们如何在学校和更高层次的教学中建立这种联系对于 STEAM 教育的成功至关重要。

梅的生活启示录
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