李 岩 陈 杰
随着智能互联技术的发展,知识经济、第四次工业革命呼唤创新型、复合型人才。STEM教育“以真实问题解决为任务驱动,在实践中应用知识、获得知识,培养学生的问题解决能力、复合思维和创新思维”,发展学生STEM素养以回应时代呼唤。
所谓STEM素养,即面向真实问题,综合运用数学、科学、技术、工程等学科相关知识、技能、方法、情感、态度和价值观解决复杂问题的能力。学生STEM素养发展首先伴随着跨学科学习的展开,跨学科学习可以促进学生发现科学、技术、数学、工程等各学科知识间的关联,改善传统的学习方式。发展STEM素养主要以面向真实情境的项目化实践为模式,实践中学生将所学与真实世界联结,综合运用多学科知识和技能,弥补分科教学知识割裂的不足。优秀的STEM素养意味着学生拥有创造性解决问题的能力,他们乐于科学探究,敢于技术实践,善于运用数学和编程等手段完成优选的工程作品或方案。
项目设计与实施对发展学生STEM素养的意义重大,体现在项目选题、方案构思、作品制作和评测优化等各个环节,下面以“人脸识别物联测温仪”项目为例。
“人脸识别物联测温仪”选取当下疫情防控的真实情境,组织学生通过分析,进一步明晰测温上报需要解决的一系列问题,如大量师生、多个入口、多个时段测温以及数据记录、判断报警、结果上报等,解决这些问题并没有成熟的路径、模式和方法可套用,需要学生调动已有的知识、能力、经验等,甚至需要重新学习、不断尝试,才有可能解决。……