STEM創(chuàng)新項目解決方案.pptx

2016.01,Image by Ruben Alvarado,STEM創(chuàng)新項目解決方案,1.背景與問題 2.什么是STEM 3.培生STEM解決方案 4.實施建議及效果 5.案例分享,Image by Photographers Name (Credit in black type) or Image by Photographers Name (Credit in white type),1. 背景與問題,大背景,在國家實力的比較中，獲得STEM學位的人數(shù)成為一個重要的指標，各國不斷加大科學、技術、工程和數(shù)學教育的投入，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。 為應對世界科技革命和知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，世界各國都在加緊布局科技創(chuàng)新戰(zhàn)略。我國在十八大報告中明確提出走中國特色自主創(chuàng)新道路，并將此上升到國家基本戰(zhàn)略地位。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和能力已成為國際社會的共識，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)要靠創(chuàng)新型教育。,傳統(tǒng)單學科學習方式存在的問題對創(chuàng)新能力培養(yǎng),傳統(tǒng)講授式的教學方式占課堂教學相當比例，學生自主、合作、探究的學習需要進一步加強； 各學科知識割裂、各學科之間不能建立有效的聯(lián)系和聯(lián)接； 學生自主學習的深度與廣度不夠，很難實現(xiàn)探究式、體驗式學習方式，所學的學科知識及技能不能與生活建立起聯(lián)系， 不能學以致用，學生學的是知識和技能，而非如何綜合應用所學的知識和技能解決實際問題 學生學習的知識和技能和將來的學習及就業(yè)要求的技能沒有聯(lián)系 評價滯后，方式單一，缺乏一整套完整、科學的評價體系，很難對過程性的學習結果進行跟蹤及評估 缺乏創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的課程體系和具體實施模式,不利于創(chuàng)新能力培養(yǎng),STEM教育是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要方式與抓手,2. 什么是STEM,什么是STEM,STEM項目是整合科學、技術、工程學、數(shù)學學科教育的統(tǒng)稱，重點是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和科學技能及創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。 STEM基于科學、技術、工程與數(shù)學之間的關系綜合了各學科的特點，將知識的獲取、方法與工具的利用以及創(chuàng)新生產(chǎn)的過程進行了有機的統(tǒng)一。綜合了四門學科的知識，更加融合了不同學科所經(jīng)歷的不同實踐活動、體現(xiàn)的不同精神和內涵，是一種多元學科文化的融合創(chuàng)新。,技術,技術在我們的生活中無處不在。它不僅僅是電腦和電視機，我們使用的筆、紙盒，甚至我們所穿的鞋子，都是技術的產(chǎn)物。技術就是人們?yōu)榱藵M足自己的需求而改變世界的方法。,Technology 技術,工程學利用科學來解決實際的問題。工程師探尋各種方法來滿足我們的需求，用科學知識發(fā)明并改進技術。我們也可以用工程學來解決問題。,Engineering 工程,技術在我們的生活中無處不在。它不僅僅是電腦和電視機，我們使用的筆、紙盒，甚至我們所穿的鞋子，都是技術的產(chǎn)物。技術就是人們?yōu)榱藵M足自己的需求而改變世界的方法。,Mathematics 數(shù)學,科學幫助我們了解世界?？茖W家觀察自然現(xiàn)象，提出問題，并通過實驗來發(fā)現(xiàn)大自然的奧秘。他們將自己的研究結果公諸于世，讓我們了解自己身處的世界。,Science 科學,STEM,2006年：美國總統(tǒng)布什在其國情咨文中公布一項重要計劃美國競爭力計劃，提出知識經(jīng)濟時代教育目標之一是培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才，并稱其為全球競爭力的關鍵。由此，美國在STEM教育方面不斷加大投入，鼓勵學生主修科學、技術、工程和數(shù)學，培養(yǎng)其科技理工素養(yǎng)。 2007年：美國國家科學委員會發(fā)表國家行動計劃：應對美國科學、技術、工程和數(shù)學教育系統(tǒng)的緊急需要報告，提出的行動計劃主要包括兩個方面的措施：一是要求增強國家層面對K-12階段和本科階段的STEM教育的主導作用，在橫向和縱向上進行協(xié)調；二是要提高教師的水平和增加相應的研究投入。這一報告進一步顯示了STEM教育從本科階段延伸到中小學教育階段，希望從中小學就開始實施STEM教育。 2011年：美國國家科學院研究委員會發(fā)布了成功的K-12階段STEM教育：確認科學、技術、工程和數(shù)學的有效途徑的報告，提出了擴大STEM參與度，增強所有學生的STEM素養(yǎng)的教育目標; 美國州長協(xié)會針對STEM教育行動發(fā)布了制定科學、技術、工程和數(shù)學教育議程：州級行動之更新報告，分析了該協(xié)會2007年提出的行動議程中的弱勢之處，重新提出“實施州級STEM議程”的各項具體措施; 發(fā)布總統(tǒng)預算要求和中小學教育改革藍圖法案，決定斥資2億600萬來推進STEM有效教學，計劃在未來10年中培養(yǎng)10萬名STEM教師。,STEM起源 STEM教育在美國得以極大關注主要源于對其國際競爭力下降的反思、對美國學生在國際數(shù)學、科學中表現(xiàn)欠佳的審視。美國STEM教育是一項由政府、國會、社會團體、公眾共同參與和努力的系統(tǒng)工程。在美國的影響下，世界各國逐漸開始關注并加強各國的STEM教育。,美國大力發(fā)展STEM 教育帶來效果,來自2010 年中國社會科學院城市與競爭力研究中心發(fā)布的國家競爭力藍皮書,美國大力發(fā)展STEM 教育帶來效果,來自2010 年中國社會科學院城市與競爭力研究中心發(fā)布的國家競爭力藍皮書,3. 培生STEM解決方案,培生使命,服務終身學習，助人終身進步,培生,全球最大教育機構, 營業(yè)額及服務范圍均冠絶全球, 擁有超過150年的豐富經(jīng)驗, 服務覆蓋越70個國家,為數(shù)以億計、不同年齡的學習人士及教學人員提供各種教育服務 培生國際旗下有多個著名教育事業(yè)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.培生在高教的多種學科內均處于全球領先地位如:計算機、工程、電子技術等，同時也有豐富的多媒體教學資源.在英語教育和中小學教育教材方面，培生也同樣處于全球領先地位，如：朗文辭典、新概念英語等 培生向教育系統(tǒng)的管理者、教師以及學生提供了一系列的整體解決方案，培生教育不只出版承載內容的書本而且還提供書本之外的數(shù)字化資源、價值與支持,數(shù)字化教學資源 傳統(tǒng)印刷版教材 定制出版 教學輔助 教師職業(yè)發(fā)展 英語教師培訓,虛擬學習環(huán)境/教學平臺 數(shù)字化學習資源管理 學生管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)互通,測試設計、評判和實施 教學測評 語言能力測試 心理測評服務 國家考試服務,教學科技產(chǎn)品 與服務,專業(yè)測試 與評估,資質認證 和課程,教學與學習 資源,GCSE, GCE, iGCSE BTECs 等不同等級的 學位認證服務,英語語言教學,英語學校 入學能力考試,培生教育集團正在做什么？,培生STEM項目簡介,STEM項目是培生集團向學生提供的一套先進而嚴格的課程，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。STEM課程包含18個主題，內容涉及科學， 技術，工程和數(shù)學領域。STEM項目每個主題活動包含教材課本，實驗工具箱和在線資源三個部分，教師可輕松地將STEM課程融合到他們已有的科學和數(shù)學課程，或作為單獨綜合實踐活動課開展項目。 STEM項目同時包含高品質的，以產(chǎn)品為中心的教師培訓計劃，以滿足教師的培訓和職業(yè)發(fā)展需求。 STEM項目也適用于課外課程，學校俱樂部和暑期課程。讓學生在動手實踐中應用STEM的知識和技能，為學生的實踐應用知識的能力和創(chuàng)新能力打下堅實的基礎。,培生STEM 項目特點,方案整體性：提供整體的解決方案，提供教材、教師專業(yè)化成包、工具、在線平臺資源的立體學習實踐環(huán)境； 課程標準化：體現(xiàn)了美國科學教育標準框架框架和我國基礎教育的綜合實踐活動要求； 課程體系性：共18個主題，滿足中小學應用的課程體系，保證小學段與中學段STEM課程的連續(xù)性； 易于操作性：提供可操作的項目活動設計，教師專業(yè)化發(fā)展，方法的指導和基于項目的學習的支持； 評價完整性：基于過程和結果的教學評估，多樣化的評估便于教師評價與學生自主評價學習效果； 培養(yǎng)能力突出性：幫助學生學科知識和生活聯(lián)系，形成大學科的概念和技能點，培養(yǎng)學生的問題解決與創(chuàng)新能力。,培生STEM設計理念,18,培生STEM學習過程,我們如何幫助學生使用和理解這些過程？,觀 察,模型制作,測試和精修,實 驗,發(fā)明/創(chuàng)造,新知識，產(chǎn)品和過程,采用項目制方式學習方式，學生實際操作設計出產(chǎn)品，在探究、合作、實際操作中培養(yǎng)學生的批判性思維能力、創(chuàng)新能力、合作能力、溝通能力，以及問題解決的能力。 通過培訓、備課、聽課、評課等手段，提升教師的創(chuàng)新教學、評價能力與素養(yǎng)，探索培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新路，掌握培養(yǎng)學生21世紀能力的方法和策略，提升教師專業(yè)化水平。 豐富學校課程內容，幫助學校開展校本課程建設，搭建STEM課程體系。本項目整合科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）四個學科知識和方法，可與學校相關課程無縫整合，通過STEM項目可以讓學?，F(xiàn)有課程內容更豐富，教學形式更多樣。 探索、總結多樣化的評價方式，提煉實施21世紀能力培養(yǎng)的有效辦法和管理經(jīng)驗。,19,STEM項目實施目標,培生STEM國外應用情況,培生STEM有效實現(xiàn)創(chuàng)新教育服務內容,創(chuàng)新實驗室； 高素質的教師； 高質量課程、工具及資源支持； 明確評估機制；,創(chuàng)新實驗室,延伸作用：實施STEM課程外，還可以是機器人制作等其它課程實施場地所在,創(chuàng)新實驗室主要包括教學與探究區(qū)、操作區(qū)、展示區(qū)、小型閱覽區(qū)、加工區(qū)、儲物區(qū)等不同區(qū)域，配置一定硬件以及與主題相關的制作工具包,多媒體投影儀、3D打印機、3D掃描儀、電子白板、展示臺、桌椅、電腦、工具箱等,高素質的教師,手段：培訓與聽評課活動 對象：管理者與教師 方式：線上與線下方式、國外專家與國內專家相結合 內容：創(chuàng)新教學的理念、教學策略及教學方法，21世紀能力的概念、內涵、培養(yǎng)方法、評價工具等方面 落實：示范課、聽課、評課等活動,DEMO：應用知識及實踐,1,2,高質量課程、工具及資源專家支持,小學,初中,高質量課程,拓展延伸：在此基礎上，學?？梢酝卣归_發(fā)與某個主題相關的其它課程，進一步豐富課程體系,1-3年級,4-6年級,包含18個主題，每個主題遵循同樣的教學結構：主題介紹、教學以及評估。這些主題覆蓋生命、地球和物理科學等，闡述STEM的四個領域是如何通過知識學習和實踐檢驗等學習探索活動融合在一起的。 包括教師用書與學生用書,培生STEM Project將跨學科知識無縫銜接，按照項目驅動方式組織研究和實踐活動任務，充分實現(xiàn)了學科整合。 培生STEM Project以具有學?；蛏鐣钋榫暗闹黝}來組織內容，讓學生在“做中學”，在探究學習中實踐創(chuàng)新，啟發(fā)學生思考各學科教育的社會應用價值。 培生STEM Project 全面培養(yǎng)學生的綜合科學素養(yǎng)，提升學生團隊合作能力、批判思維能力、創(chuàng)新思維能力等21世紀技能。,課程優(yōu)勢,高質量課程,提供實現(xiàn)STEM創(chuàng)新教學模式的紙質的學生用書。 學生用書通過工程學或者其他學科的設計過程引出解決問題的方案的過程，并針對相關主題引出需要學生探索和學習的內容，建立起所學知識和工程學、技術學、數(shù)學等其他學科之間的聯(lián)系。同時設計了聯(lián)系生活的專題實踐活動，引導學生在完成專題任務的過程中探索科學的概念、生命、地球的概念，并設計相應的產(chǎn)品來應用科學、生物學、技術學、數(shù)學、工程學的知識及方法來解決問題。并提供評估和測驗，跟蹤學生的對相關主題的內容的掌握情況.,學生用書,高質量課程,DEMO:學生用書樣章,Project STEM教師用書為教師提供了清晰的教學指導，幫助教師設計和組織教學活動。包括教學內容、教學目標、核心知識點、建議學時等內容，為教師教學提供課程實施建議。,教師用書,高質量課程,高質量課程、工具及資源支持,工具,DEMO：設計肺活量測量計工具包,與18個主題相匹配的工具包，是方便學生實施設計方案，制作產(chǎn)品的必要材料。學生通過小組協(xié)作一起完成方案，做出作品。,高質量課程、工具及資源支持,資源,國內外創(chuàng)新課程專家 數(shù)字資源 在線平臺（目前開發(fā)中） 培生提供專業(yè)在線學習支持服務，通過在線學習平臺，廣大師生可以了解創(chuàng)新學習世界最新動態(tài)，師生也可以通過在線學習平臺下載創(chuàng)新學習需求的各種資源，以及進行互動學習。 數(shù)字化資源案例,明確的評估機制,STEM課程學習評價包含學前測試，表現(xiàn)評估和結題測試三種評估方式。STEM課程多樣化的評估方式涉及到每個主題的背景知識、科學探究、職業(yè)發(fā)展、工程設計等過程，可以用于監(jiān)測學生的學習過程與學習結果，還可以用于評估學生在升學和求職準備上的水平，培養(yǎng)學生們的批判性思維能力解決問題能力，最終提升學習成績和綜合能力。 多維度評估：傳統(tǒng)評估，表現(xiàn)評估和標準化的測試預備 傳統(tǒng)評估與表現(xiàn)評估：評價學生對STEM概念的理解 測試預備：可以快速檢驗學生對概念和技能的理解 評價形式：三種評估方式包含概念圖、多項選擇、學生寫作和KWL圖表等多種形式。,競爭分析,對手 培訓機構：基本以某個主題實施STEM教育 達內教育：樂高機器人項目，編程和搭積木結合起來，設計幼兒到中學的科學課程。 搭搭樂樂：創(chuàng)意教學實驗包：注射器、彈射器、吸管火箭等多種看起來像玩具的教學器材，有配套的課程體系。（/） 上海STEM云中心：借助上海市科協(xié)專業(yè)協(xié)會、學會、研究會的支持，依托華東師范大學及國內外高校、科技企業(yè)的資源，通過社會化合作和運行模式共同打造而成的全國首家STEM教育平臺。STEM云中心提供STEM云平臺、STEM課程研發(fā)、STEM課程授課、STEM素質綜合測評系統(tǒng)、課題研究檢索查新系統(tǒng)、實驗室預約管理系統(tǒng)、STEM出國培訓等一系列STEM教育資源與服務，旨在為中國提供最全面、最專業(yè)的STEM教育服務。（/） 索尼國際教育與“一起作業(yè)網(wǎng)”合作推廣STEM、樂高機器人等； 體制內學校：目前大學、中學部分老師對STEM、創(chuàng)客教育進行研究，比如北師大傅騫、景山學校吳俊杰老師、浙江嘉興吳建偉老師等，但大面積實施完整的STEM教育比較少。 培生STEM 培生STEM課程標準化、體系性、易于操作、評價完整，利于培養(yǎng)學生的能力，有一套資源提供、教師培訓等完整的服務體系，為在項目實施提供了堅實的基礎，比較適合于在體制內中小學內大面積推廣應用。,培生STEM項目技術控標點,5. 實施建議及效果,項目實施過程建議,前期準備階段（項目實施前一個月） 實驗室建設 教師培訓：STEM產(chǎn)品培訓、STEM創(chuàng)新教學模式培訓等 教學研討 教學材料準備：學生用書，教師用書和工具包 建立學校STEM創(chuàng)新教學項目組 中期實施階段（實施至少一學期或一學年） 組織參與項目的班級實施前測(可選)。 定期項目會議：每月一次的項目組成員會議，溝通項目實施