证据导向的STEM教学模式研究.doc

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1、证据导向的STEM教学模式研究打开文本图片集【摘要】：p ：当前我国STEM教育存在一些典型问题：过分关注技术而不遵循教育规律;学生只会模仿教师的操作，没有真正体验知识获得的过程;缺乏基于证据进行推理的过程导致学生科学意识不强;缺少过程性数据来验证学生的创新学习能力提升以及创新学习发生;缺少对学生知识掌握水平和能力素养评估导致STEM教育沦为一种职业技术培训。基于证据的学习理论为解决STEM教育问题提供了思路。它是为解决特定学习问题而运用一些证据验证假设、发现并得出解决问题方案的一种学习范式;强调关注学生的学习过程，基于证据来呈现学习结果并由此证明学习活动及学习成效已经发生。基于该理念构建的证

2、据导向的STEM教学模式，强调在设计问题或项目时注重知识的内在逻辑以及跨学科整合性;强调要以发展学生关键能力和核心素养为目标，积极开展形成性评价和表现性评价;强调要充分发挥大数据、人工智能等新一代信息技术的作用，创设良好的学习证据生成、采集、分析p 、利用的数据驱动的教学环境。实践案例表明：基于证据的学习有助于推进跨学科知识融合的 STEM 教育，帮助学生夯实科学、技术、工程和数学等知识基础，提升其创新精神与实践能力，实现创新型、创业型人才的培养。【关键词】：p ：基于证据的学习;证据导向;STEM教育;教学模式一、当前STEM教育中存在的典型问题1.课堂上过分关注技术而不遵循教育规律当前，中

3、小学校纷纷建设创客空间和手工作坊，大批量地引进开电路板、激光打印机、切割机、3D打印机、机器人套件等，在教育教学中过分关注各类技术和产品的炫酷、新颖程度，忽视教育教学规律，没有从学生个体身心发展的教育规律出发，没有遵循学生科学的认知规律，导致STEM课堂缺乏科学的课程规划和教学方案设计，STEM课程结构和生态体系松散，学生在学习过程中只是体验了技术的新奇感，而没有理解背后相关的科学原理，学完之后在知识和能力方面得不到提升，使得STEM教育变成华而不实的口号，对创新人才的培养未能起到应有的作用。2.学生只会模仿老师的操作而没有真正体验到知识获得的过程由于STEM课程缺少基础性学科知识的融合，没有

4、关联学科的核心素养，学生只知道模仿老师、重复过程性操作，而不了解操作过程背后隐含的学科原理与知识背景。没有掌握这些基础的学科知识与原理，不能进行知识的迁移和应用，创新思维和实践能力得不到发展，尤其是学生跨学科、情境性和社会化问题解决能力没有获得锻炼的机会，只是简单的技能熟练学习，使得STEM教育最后演化成职业教育早期阶段，与其最初的教育理念背道而驰。3.缺乏基于证据进行推理的过程，学生的科学意识不强STEM课程是围绕解决问题开展的，在解决问题的过程中需要学生理解问题情境、寻找解决问题的一系列证据，并对证据作科学的分析p ，在理性的分析p 和推理之后提出一个或多个科学的解决问题方案。学生在这个过

5、程中基于证据的推理，理解和掌握问题背后包含的学科知识和科学原理。然而，当前STEM的教学仍停留在让学生模仿操作的阶段，缺少对学生解决问题过程中证据的关注。学生缺少主动探寻解决问题的证据以及分析p 、推理的经验，导致科学意识不强，创新活动很难发生。因此，需要在STEM教育中渗透基于证据的思想，促进学生科学素养的提升。4.缺少过程性数据来验证学生的创新学习能力提升以及创新学习的发生大部分STEM课程都采用结果导向型评价，每门课程让学生完成一件作品，基于最终的作品去评价。评价依据和评价方式比较单一，即使加上生生互评或学生自评的方式，但是这种评价方式往往较为主观和具有不确定性。而STEM教育最关注的是

6、学生对知识的理解和各种能力的发展水平。由于这些能力的发展是循序渐进的，具有连续性和过程性，因此很难被表征和评估。只有一个最终作品或者问卷式的评价方式难以客观地展示出学生的学习过程，以及在这个过程中学生的能力变化。当前STEM教学中缺少过程性的评价和支持评价的学习证据。学生在STEM教育过程中到底学会了什么？能力上哪些方面得到了提升？这些都需要关注STEM教育的过程以及收集过程性的资料和数据去证明和评估。5.缺少对知识掌握水平和能力素养的评估导致STEM教育沦为一种职业技术培训如上所述，在STEM教育评价过程中常常以学生的作品为主要评价依据，缺少学生学习的过程性数据，不能做到证据支持的学习评价。

7、评价只注重单一学科知识的获得，没有包含對知识掌握水平的评价，只关注学生解决问题的结果，不关注学生在此过程中是否真正理解了问题背后包含的科学原理和学科知识，更没有关注学生的交叉学科知识应用水平。学生在综合应用各种知识解决问题的过程中会锻炼各种能力，如逻辑思维能力、抽象思维能力、判断能力、问题解决能力等，而这种基于结果的评价不能评估学生能力素养的发展水平。只关注学生是否解决问题或完成作品，而忽视学生知识理解水平和能力素养发展状况，导致STEM教育沦为一种职业技术培训。其实STEM课程不需要过于复杂的科学知识去包装，也不需要高科技的元素去修饰，它的重心在于课程内容的设计。也许只需要一些朴素的材料，简

8、单的活动就能帮助学生理解复杂的科学知识并锻炼跨学科解决问题的思维。而我们的学生花了不少时间去学习STEM课程，但他们只知道模仿，不明白其中的科学道理，创新能力也较差。这需要我们将关注的视线从STEM教育的外观、形式、结果转移到内容、设计和过程中，关注学生在STEM课堂中究竟学到了什么，是否真正理解了科学原理，跨学科解决问题的能力是否真正得到了锻炼，有哪些能力得到了提升，这些能力发展的程度又是如何等。这些都需要在STEM教育过程中寻找证据，精准地表征STEM教育的教学效果，关注STEM教育取得的实际成效，使学生的学习效率真正得到提升。因此，“基于证据的学习”这一理念为STEM教育的健康发展提供了科学的方向。二、基于证据的学习内涵与特征第 3 页 共 3 页