中学科学学科视角STEM教学设计的内容分析

陈凯 杨悦 郭金星

关键词：STEM;中学科学;教学设计;内容分析;教学评价

1研究背景

STEM教育往往以项目式学习方式用于基础教育界解决现实世界的任务，尤其需要经历基于设计的问题解决过程，类似于工程师或科学家思考的过程。STEM倡导者主张通过一定的教学策略实现STEM教育的最终目标。

虽然更多教育专家主张整合STEM课程单元解决当前STEM教学和学习的局限性，但是这些课程单元往往不是解决STEM知识构建的最好方法，而在具体的跨学科学习过程中，应用学科核心观念显得更为实际。虽然提倡跨学科整合，但是如果不注重概念教学，整合型STEM课程有可能不利于深度学习。对文献的系统回顾表明，在许多整合性STEM课程中，学生并未开展深入的学科概念建构，多个国家最初的STEM教育愿景并未实现，教学实践大多只是在科学和数学课程中简单联系到“技术”和“工程”维度的内容。国外STEM课程的很多教学设计围绕科学课程或相关工程学科主题，利用实验法来证明设计有效性。Chen等人提出了一个基于小学科学项目学习的教学设计框架，在学生开展项目学习后通过对师生的访谈、课堂观察以及学生的问卷等多维度收集数据，以此修订完善整合性STEM教学设计;Lai等人以科学课程中四轴飞行器课程为例，展开STEM教学设计的开发与评价。Ernst等人研究计算机学科领域的教学设计并付诸实践，借助多样化的媒体形式促进学生STEM学习能力提升。

国内STEM教育以理论思辨、政策比较的研究成果虽有涉及教学实践，但仍然不够丰富和深入。……