某创新项目解决方案课件.ppt
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1、2016.01Image by Ruben AlvaradoSTEM 创新项目解决方案1.背景与问题2.什么是STEM3.培生STEM 解决方案4.实施建议及效果5.案例分享Image by Photographers Name(Credit in black type)or Image by Photographers Name(Credit in white type)1.背景与问题大背景 在国家实力的比较中,获得STEM 学位的人数成为一个重要的指标,各国不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入,培养学生的综合素养。为应对世界科技革命和知识经济的挑战,世界各国都在加紧布局科技创新战略。我
2、国在十八大报告中明确提出走中国特色自主创新道路,并将此上升到国家基本战略地位。培养学生的创新精神和能力已成为国际社会的共识,创新型人才的培养要靠创新型教育。传统单学科学习方式存在的问题对创新能力培养 传统讲授式的教学方式占课堂教学相当比例,学生自主、合作、探究的学习需要进一步加强;各学科知识割裂、各学科之间不能建立有效的联系和联接;学生自主学习的深度与广度不够,很难实现探究式、体验式学习方式,所学的学科知识及技能不能与生活建立起联系,不能学以致用,学生学的是知识和技能,而非如何综合应用所学的知识和技能解决实际问题 学生学习的知识和技能和将来的学习及就业要求的技能没有联系 评价滞后,方式单一,缺
3、乏一整套完整、科学的评价体系,很难对过程性的学习结果进行跟踪及评估 缺乏创新型人才培养的课程体系和具体实施模式不利于创新能力培养STEM 教育是培养创新能力的重要方式与抓手2.什么是STEM什么什么是STEMl STEM 项目是整合科学、技术、工程学、数学学科教育的统称,重点是培养学生的科学素养和科学技能及创新思维和创新能力。l STEM 基于科学、技术、工程与数学之间的关系综合了各学科的特点,将知识的获取、方法与工具的利用以及创新生产的过程进行了有机的统一。综合了四门学科的知识,更加融合了不同学科所经历的不同实践活动、体现的不同精神和内涵,是一种多元学科文化的融合创新。技术技术在我们的生活中
4、无处不在。它不仅仅是电脑和电视机,我们使用的笔、纸盒,甚至我们所穿的鞋子,都是技术的产物。技术就是人们为了满足自己的需求而改变世界的方法。Technology 技术工程学利用科学来解决实际的问题。工程师探寻各种方法来满足我们的需求,用科学知识发明并改进技术。我们也可以用工程学来解决问题。Engineering 工程技术在我们的生活中无处不在。它不仅仅是电脑和电视机,我们使用的笔、纸盒,甚至我们所穿的鞋子,都是技术的产物。技术就是人们为了满足自己的需求而改变世界的方法。Mathematics 数学 科学帮助我们了解世界。科学家观察自然现象,提出问题,并通过实验来发现大自然的奥秘。他们将自己的研究
5、结果公诸于世,让我们了解自己身处的世界。Science 科学STEMp 2006 年:美国总统布什在其国情咨文中公布一项重要计划美国竞争力计划,提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM 素养的人才,并称其为全球竞争力的关键。由此,美国在STEM 教育方面不断加大投入,鼓励学生主修科学、技术、工程和数学,培养其科技理工素养。p 2007 年:美国国家科学委员会发表国家行动计划:应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要报告,提出的行动计划主要包括两个方面的措施:一是要求增强国家层面对K-12 阶段和本科阶段的STEM 教育的主导作用,在横向和纵向上进行协调;二是要提高教师的水平和增加
6、相应的研究投入。这一报告进一步显示了STEM 教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段,希望从中小学就开始实施STEM 教育。p 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,提出了扩大STEM 参与度,增强所有学生的STEM 素养的教育目标;美国州长协会针对STEM 教育行动发布了制定科学、技术、工程和数学教育议程:州级行动之更新报告,分析了该协会2007 年提出的行动议程中的弱势之处,重新提出“实施州级STEM 议程”的各项具体措施;发布总统预算要求和中小学教育改革蓝图法案,决定斥资2 亿600 万来推进STEM 有效
7、教学,计划在未来10 年中培养10 万名STEM 教师。STEM 起源STEM教育在美国得以极大关注主要源于对其国际竞争力下降的反思、对美国学生在国际数学、科学中表现欠佳的审视。美国STEM教育是一项由政府、国会、社会团体、公众共同参与和努力的系统工程。在美国的影响下,世界各国逐渐开始关注并加强各国的STEM教育。美国大力发展STEM 教育带来效果来自2010 年中国社会科学院城市与竞争力研究中心发布的国家竞争力蓝皮书美国大力发展STEM 教育带来效果来自2010 年中国社会科学院城市与竞争力研究中心发布的国家竞争力蓝皮书3.培生STEM 解决方案 培生使命 服务终身学习,助人终身进步 培生
8、全球最大教育机构,营业额及服务范围均冠絶全球,拥有超过150年的丰富经验,服务覆盖越70个国家,为数以亿计、不同年龄的学习人士及教学人员提供各种教育服务 培生国际旗下有多个著名教育事业品牌 多个著名教育事业品牌,包括朗文(Longman)、Prentice Hall、Addison-Wesley、Cisco Press、Adobe Press、IBM Press、Wharton Business School Press等著名出版品牌.培生在高教的多种学科 高教的多种学科内均处于全球领先 全球领先地位如:计算机、工程、电子技术等,同时也有丰富的多媒体教学资源.在英语教育 英语教育和中小学教育教
9、材 中小学教育教材方面,培生也同样处于全球领先地位,如:朗文辞典、新概念英语等 培生向教育系统的管理者、教师以及学生提供了一系列的整体解决方案 整体解决方案,培生教育不只出版承载内容的书本而且还提供书本之外的数字化资源、价 数字化资源、价值与 值与支持 支持数字化教学资源传统印刷版教材定制出版教学辅助教师职业发展英语教师培训虚拟学习环境/教学平台数字化学习资源管理学生管理系统数据互通 测试设计、评判和实施 教学测评语言能力测试心理测评服务国家考试服务教学科技产品与服务专业测试与评估 资质认证和课程教学与学习资源 GCSE,GCE,iGCSE BTECs 等不同等级的学位认证服务英语语言教学英语
10、学校入学能力考试培生教育集团正在做什么?培生STEM 项目简介 STEM 项目是培生集团向学生提供的一套先进而严格的课程,旨在培养学生的创新精神和实践能力。STEM 课程包含18 个主题,内容涉及科学,技术,工程和数学领域。STEM 项目每个主题活动包含教材课本,实验工具箱和在线资源三个部分,教师可轻松地将STEM 课程融合到他们已有的科学和数学课程,或作为单独综合实践活动课开展项目。STEM 项目同时包含高品质的,以产品为中心的教师培训计划,以满足教师的培训和职业发展需求。STEM 项目也适用于课外课程,学校俱乐部和暑期课程。让学生在动手实践中应用STEM 的知识和技能,为学生的实践应用知识
11、的能力和创新能力打下坚实的基础。培生STEM 项目特点 方案整体性:提供整体的解决方案,提供教材、教师专业化成包、工具、在线平台资源的立体学习实践环境;课程标准化:体现了美国科学教育标准框架框架和我国基础教育的综合实践活动要求;课程体系性:共18 个主题,满足中小学应用的课程体系,保证小学段与中学段STEM 课程的连续性;易于操作性:提供可操作的项目活动设计,教师专业化发展,方法的指导和基于项目的学习的支持;评价完整性:基于过程和结果的教学评估,多样化的评估便于教师评价与学生自主评价学习效果;培养能力突出性:帮助学生学科知识和生活联系,形成大学科的概念和技能点,培养学生的问题解决与创新能力。培
12、生STEM 设计理念创造力自我管理创造力沟通协作能力问题解决能力自我发展系统思考自主探究信息整合情境学习理 论支架式学习理 论建构主义学习理 论认 知学徒制理论培生STEM 学习过程 我们如何帮助学生使用和理解这些过程?观 察模型制作测试和精修实 验发明/创造新知识,产品和过程18 采用项目制方式学习方式,学生实际操作设计出产品,在探究、合作、实际操作中培养学生的批判性思维能力、创新能力、合作能力、沟通能力,以及问题解决的能力。通过培训、备课、听课、评课等手段,提升教师的创新教学、评价能力与素养,探索培养创新人才的新路,掌握培养学生21 世纪能力的方法和策略,提升教师专业化水平。丰富学校课程内
13、容,帮助学校开展校本课程建设,搭建STEM 课程体系。本项目整合科学、技术、工程和数学(STEM)四个学科知识和方法,可与学校相关课程无缝整合,通过STEM 项目可以让学校现有课程内容更丰富,教学形式更多样。探索、总结多样化的评价方式,提炼实施21 世纪能力培养的有效办法和管理经验。STEM 项目实施目标19培生STEM 国外应用情况培生STEM有效实现创新教育服务内容 创新实验室;高素质的教师;高质量课程、工具及资源支持;明确评估机制;创创新新实验实验室室延伸作用:实施STEM 课程外,还可以是机器人制作等其它课程实施场地所在创新实验室主要包括教学与探究区、操作区、展示区、小型阅览区、加工区
14、、储物区等不同区域,配置一定硬件以及与主题相关的制作工具包多媒体投影仪、3D 打印机、3D 扫描仪、电子白板、展示台、桌椅、电脑、工具箱等高素高素质质的教的教师师 手段:培训与听评课活动 对象:管理者与教师 方式:线上与线下方式、国外专家与国内专家相结合 内容:创新教学的理念、教学策略及教学方法,21 世纪能力的概念、内涵、培养方法、评价工具等方面 落实:示范课、听课、评课等活动DEMO:应用知识及实践环 节 时 间 日程安排什么是STEM 90 分钟 介绍STEM 是如何整合科学、技术、工程和数学的 完成“Flight of Marshmallow”的任务概览工程学概念和设计90 分钟 在课
15、堂教学中整合工程学的概念及设计过程 完成“Packaging the Chew”的任务 反思STEM 课堂环境的创设 90 分钟 设计STEM 教室的布置场景,这会帮助搭建一个促进STEM 成功的基于问题的学习课堂学习环境课堂常规(仪式和流程)90 分钟 设计激发学生像工程师一样思考的STEM 课堂的课堂常规(仪式和流程)环 节 时 间 日程内容工程学、数学和科学的关系 90 分钟 检查工程师在他们的工作中使用科学和数学的方式 深入理解工程设计是如何和7E 一致的 比较和对比工程设计过程和科学方法的不同。STEM 实践:共同核心的联系 80 分钟 建立演示数理熟练程度和工程学概念及设计之间的联
16、系 完成STEM 任务分析及反思STEM 实践:与下一代科学标准的联系90 分钟 讨论科学和工程实践并展示科学理念,工程理念和设计及真实世界的高度应用之间的联系 参与一项整合科学和工程实践、数学实践的任务 完成STEM 任务分析及反思示范课 90 分钟 参与一节示范课,并建立理论和工程过程设计的联系。下一步 10 分钟 讨论下一步进行实验室研究的环节12高高质质量量课课程、工具及程、工具及资资源源专专家支持家支持 小学设计小径和道路制作量雨量器设计再生纸制作小船建造温室制作饲虫盒设计喂鸟器制作肺活量计设计环保清洁剂控制土壤侵蚀制作超级跑鞋设计桥梁 初中建造抗震设施设计航天器设计假体设计环保水坝
17、设计云霄飞车设计净水系统高质量课程拓展延伸:在此基础上,学校可以拓展开发与某个主题相关的其它课程,进一步丰富课程体系1-3年级4-6年级 包含18 个主题,每个主题遵循同样的教学结构:主题介绍、教学以及评估。这些主题覆盖生命、地球和物理科学等,阐述STEM 的四个领域是如何通过知识学习和实践检验等学习探索活动融合在一起的。包括教师用书与学生用书 培生STEM Project将跨学科知识无缝衔接,按照项目驱动方式组织研究和实践活动任务,充分实现了学科整合。培生STEM Project以具有学校或社会生活情景的主题来组织内容,让学生在“做中学”,在探究学习中实践创新,启发学生思考各学科教育的社会应
18、用价值。培生STEM Project 全面培养学生的综合科学素养,提升学生团队合作能力、批判思维能力、创新思维能力等21世纪技能。课程优势高质量课程提供实现STEM 创新教学模式的纸质的学生用书。学生用书通过工程学或者其他学科的设计过程引出解决问题的方案的过程,并针对相关主题引出需要学生探索和学习的内容,建立起所学知识和工程学、技术学、数学等其他学科之间的联系。同时设计了联系生活的专题实践活动,引导学生在完成专题任务的过程中探索科学的概念、生命、地球的概念,并设计相应的产品来应用科学、生物学、技术学、数学、工程学的知识及方法来解决问题。并提供评估和测验,跟踪学生的对相关主题的内容的掌握情况.学
19、生用书高质量课程DEMO:学生用书样章 Project STEM 教师用书为教师提供了清晰的教学指导,帮助教师设计和组织教学活动。包括教学内容、教学目标、核心知识点、建议学时等内容,为教师教学提供课程实施建议。教师用书高质量课程高高质质量量课课程、工具及程、工具及资资源支持源支持工具DEMO:设计肺活量测量计工具包序号 名称 数量1 塑料袋、Zip Lip,10 x 62 管道胶带、2 x 10 码 33 覆盖胶带 3/4 x 60 码 34 溴百里酚蓝钠盐 15 透明塑料杯 300 mL 126 塑料包装纸 12,100 卷 17 塑料匙 18 塑料吸管 包/50,19 雕塑粘土.5 kg(
20、1 磅)110 塑料吸管,包/50,111 一次性烧杯 250 612 铝箔锅,13 x 9 613 乙烯塑料管 5/16 614 聚丙烯测量杯 115 塑料滴管 1 与18 个主题相匹配的工具包,是方便学生实施设计方案,制作产品的必要材料。学生通过小组协作一起完成方案,做出作品。高高质质量量课课程、工具及程、工具及资资源支持源支持资源 国内外创新课程专家 数字资源 在线平台(目前开发中)培生提供专业在线学习支持服务,通过在线学习平台,广大师生可以了解创新学习世界最新动态,师生也可以通过在线学习平台下载创新学习需求的各种资源,以及进行互动学习。数字化资源案例明确的明确的评评估机制估机制 STE
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