竞技宝官方网站 王益群

    2014年7月13-14日，我参加以色列理工学院在北京市八一中学举行的STEM工作坊活动，并专访了八一中学副校长朱凯和本次校本培训负责人、该校发展处副主任陈咏梅，了解学校培训和工作坊的组织情况；与以色列理工学院工作坊教师交流，深入了解以方工作坊的情况。现将有关情况报告如下。

    一、以色列STEM工作坊在北京市八一中学的活动，是学校校本培训的一项内容

    （一）八一中学校本培训。学校于2014年7月12-14日组织校本培训活动。培训内容主要有大数据系列培训、STEM课程、美学及国学，以及英国礼仪培训等培训内容。STEM课程是培训内容之一。

    （二）以色列STEM工作坊来校培训的缘起。以色列STEM工作坊作为学校教师培训课程，缘起于该校重视教师专业发展、国际交流和科技教育，以及以色列理工学院面向中学的理科教育特色。

    北京市八一中学是北京市示范性普通高中校，是北京百所“科技教育示范校”之一。八一中学非常重视科技教育，近几年来，学校投入近百万元为科技教育创设了良好的软硬件环境，并注重在科技竞赛和群体性科普活动两个方面协调发展。学校专门组建科技中心，投资成立各种专用实验室和科学科技课教室，并准备聘请外籍专职实验教师。实验室的建立，吸引了一批学有特长的学生，为他们的个性发展创造了时间和空间。

    八一中学的国际交流活动始于上个世纪八十年代，从2006 年起各类国际交流活动广泛展开，与十余所国外学校保持着可持续的友好校关系，涉及美国、英国、加拿大、德国、丹麦、以色列、日本、新加坡等国，每年接待国外友好学校的来访，寒暑假组织国内学生回访。学校为学生未来深造和师资培训交流搭建了多样化的平台。与以色列理工大学、加拿大滑铁卢大学等国外优质高校的合作，为学生的学科实践和未来深造提供了多种选择。近年已选派近百名教师和教学管理人员参加在新加坡、美国和加拿大举行的培训学习。

    八一中学校长去年组织学生前往以色列理工学院交流活动时，了解到以色列理工学院开展STEM教育活动有特色，邀请STEM工作坊团队来校为理科教师作STEM教育培训。

    （三）以色列理工学院STEM工作坊来校培训组织工作。培训组织工作由学校根据教师专业发展的需要，设计培训目标，提出培训课程内容要求，通过学校国际部与以色列理工学院商定，以色列方按学校的培训要求派出培训团队（工作坊团队）来校开展培训工作，学校提供培训条件和工作坊团队的活动经费。

    二、以色列STEM工作坊活动简介

    （一）工作坊活动内容简介。STEM工作坊组织研习会的目的是让教师接触和体验基于支持批判与创造性学习的构造论原则为基础的科学技术学习和教育方法。

    本次北京市八一中学研习会内容包括三个“构成部分”。一是对于全体参与者的中心演讲，简要介绍以色列教育学制及STEM教育的特点。二是3个组的研习会议：数学组–Liora Nutov博士主持；物理组–Liad Levi博士主持；生物组–Stela Magid先生主持。在每一组中，参与者将经历探索，发现，创造和分享几个阶段。参与者将通过在课堂上使用新技术工具，学习如何在现实生活中应用科学理论，并会亲身体验项目式学习。这是一个“实践”阶段，在这个阶段的最后，每个参与者将创造一个小项目。三是研讨会总结。在这一部分，各组将会集中起来，每组派出一名或者数名参与者，展示他们的项目。随后，教员将总结这些活动和研讨会的主题，关注跨学科教育方法，项目式学习，合作式学习，创新精神、创造力和批判式思维。

    （二）工作坊活动项目特点。

    1. 工作坊研习活动特点。

    （1）数学组研习会：研习“黄金博物馆”和“分形”两个主题。“黄金博物馆”主题的研习，通过参观“黄金博物馆”的活动来研习有关数学问题。学员将探究数学、生物学、哲学、艺术中的黄金比。“分形”主题的研习，以跨课程主题方式，学习和融汇20世纪数学理论，设计鼓励创造力的练习。

    （2）物理组研习会：研习内容包括物理学研究学习计划、体验TRACKER程序的使用、并以“发现动量和动量守恒”和“发现牛顿第二定律”两个主题的课堂学习。

    （3）生物组研习会：研习“借助科技通过社会伦理困境教学生物学”和“在生物学研究和生活中使用GPS”两个主题。

    工作坊3个研习活动的共同特点，一是以解决真实情境中的综合性的问题为研习主题；二是学员以参与式体验式参加研习，研习过程体现发现和创造的过程；三是运用互联网、Web平台、使用“Tracker”、“geogebra”程序软件等新技术；四是研习方式采用合作学习研究方式，重视学习作业设计创造和成果交流展示。

    2. 工作坊组织特点。工作坊团队由大学教师、企业科研人员和中学教员组织，充分体现STEM教育的协作特色。

    Liora Nutov博士是戈登教育学院高级讲师，以色列理工学院科学技术教育系的教师职业计划协调员。Liad Levi博士是以色列某高科技公司的激光器研发组人员。开发的研究性计划“研究中学习科学”，获得以色列教育部推广项目。Stela Magid先生是以色列理工学院和Beit Berl教师培训学院“教学STEM和生物学”讲师，担任科学和技术高中的地区协调员。

    三、STEM发展及国内外教育情况

    （一）STEM发展历程。

    1986年, 美国国家科学委员会（NSB）发表报告《本科的科学、数学和工程教育》,取科学、技术、工程、数学四个词的首字母组成了个合成词STEM，首次提出“科学、数学、工程和技术教育”的纲领性建议，被誉为STEM 的开端。

    1996年，国家科学基金会（NSF）发表报告《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》，明确提出培养K-12系统中STEM的师资问题。

    2007年，美国家科学委员会（NSB）再度发表报告《国家行动计划：应对美国科学、技术、数学和工程教育系统的紧急需要》，提出增强K-12阶段和本科阶段的STEM教育的主导作用和提高教师的水平。

    2011年，美国科学教育委员会正式发布《K-12科学教育的框架：实践、跨学科概念与核心概念》，提出“科学和工程实践、跨学科概念、学科核心概念”等三个维度内容。STEM走进K-12教育体系。

    （二）国外STEM开展情况。

    美国至2010 年6 月，国家数学、科学和技术特色中学联合体共包括100 多所STEM 中学成员，以及100 多个由大学、学院、暑期项目组、基金会和公司等组成的隶属成员。2010 年9 月，总统科技委员会发表报告《准备并激励：为了美国的未来进行K-12 科学、技术、工程和数学教育》，总统科技委员会的目标是在下一个十年增加1 000 所以科学为重点的学校，包括建立至少200 所以科学为重点的高中和800 所以科学为重点的小学和初中。奥巴马在2011年的国情咨文的指出，在未来10年要培养10万名优秀的STEM科目教师。奥巴马呼吁联邦政府投资8000万美元支持STEM教师培训项目。

    韩国2009 年12月颁布了《初、中等学校教育课程总论》（以下简称“2009年修订课程”），此次课程改革从2011年起陆续实施。新课程结构中以学科群的形式将原本孤立、相似的单科按其知识结构和内在逻辑组成一类学科，既加深了学科间的内在联系又关注了学生的发展需要。小学、初中阶段的课程设置中“科学/技术，家政”均为1门学科群，高中科学为1门学科群。高中的整合性科学课程实施第一年的2011年, 全国2440所高中, 2167所都采纳了新科学课程, 占比为89%。强调STEAM培养学生“另辟蹊径”的思维，以未来社会的需求为导向培养人才。

    （三）国内STEM开展情况。

    国内中小学的STEM教育，多以综合实践活动、科技创新活动、通用技术课、以及物理、化学、生物等学科课程中的实验、科学探究活动等课程要求的内容进行。教学实施以中小学课程方案中的学科或综合实践活动或科技活动的某项活动的方式开展，没有明确的STEM课程目标，也没有系列的STEM课程内容，教学内容的综合度较小，只是理念上和活动方式上包含有STEM的某些元素。

    （四）STEM教育目标和课程特点。

    2011年，美国国家科学院研究委员会发布了《成功的K-12阶段STEM 教育：确认科学、技术、工程和数学的有效途径》的报告，报告认为在中小学实施STEM 教育的目标主要有三个： 一是扩大在STEM 领域修读高级学位和从业学生的人数以及女性和少数族裔的参与度。二是扩大具有STEM 素养的高技能劳动力队伍。三是提升所有学生的STEM素养。

    STEM课程的特征：参与课程的学生能够进行以活动为基础、以项目为基础和基于问题解决的学习, 同时获得实践的课堂体验；学生应用在数学和科学学科所学知识来解决问题的同时, 能够进行创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。

    四、启示与建议

    （一）STEM工作坊研习活动的做法对改进我省中小学科学技术教育有很大的启示。STEM工作坊研习活动以解决真实情境中的综合性的问题为研习主题，以参与式体验式的研习，研习过程激励发现和创造，充分运用互联网、Web平台等新技术为手段进行研习等，这些做法都值得借鉴。它对于解决我省当前理科教育存在的重理论轻实践、重科学轻技术等问题，引导教师克服和解决教育过程中过于学科本位、新技术应用不够重视、缺乏科学与技术素养整体培养等现象具有重要的指导意义。

    （二）STEM工作坊研习活动对于推动我省中小学STEM教育有现实意义。我省当前的科学技术教育在教育理念、科学探究教学、理科研究性学习活动和通用技术课教学等方面，都能体现国家新课程教育理念和要求，但在人才培养质量特别是应用多学科知识自主研究解决实际问题能力、创新实践素质和能力方面还较为薄弱，与国际培养学生“科学、技术、工程和数学素养”的先进科学技术教育相比距离更大。因此，我省有必要开展STEM教育实验，通过开展STEM教育实验促进我省科学技术教育质量的提高，提高我省K-12年级学生“科学、技术、工程和数学素养”，实现全省未来科技创新人才培养质量的提升。

    （三）建议。一是建议建立广东省K-12年级科学技术教育创新教改实验项目，开展STEM教育实验。由省确定中小学幼儿园200所，作为广东省STEM教育实验学校，制订实验研究方案系统开展研究与实验，探索“科学、技术、工程和数学”的教改经验，为建设广东特色课程体系之自然科学教育探路。将工作坊培训作为省STEM教育实验培训和省科学技术教育骨干培训的一项内容进行实施，提高培训的效益。二是建议根据我省培训活动宗旨和目标，制订我省培训研修方案，提高培训的实效性。我省培训研修方案要依据我省最终确定的培训活动目标和任务、参加活动对象，精选以方已有的STEM项目成果内容，制订出具体培训研修活动方案。需要厅外事处牵头，汕头大学等学校协助联系以方提供他们的STEM项目框架和可供选择的较为成熟的讲课课程，充分沟通后，邀请以色列理工学院STEM工作团队来粤举行讲课活动。

    (原发表于《广东教学研究》2014年第5期)

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