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ag亚游平台官网美国STEAM实验室的特征与启示

作为STEAM教育的重要支持,美国STEAM实验室在社会力量的凝聚与应用、设备资源的建设与更新、项目的设计与开发、人员的配置与培养等方面具备成熟的经验。

STEAM实验室;跨学科融合;项目活动;创新能力

原标题:美国STEAM实验室的特征与启示

作者简介:赵慧臣,河南大学教育科学学院现代教育研究所,河南大学河南省教育信息化发展研究中心副教授,博士,研究方向为教育信息化、STEM教育,邮箱为zhc412328@163.com,河南 开封 475004;陆晓婷,河南大学教育科学学院现代教育研究所,河南 开封 475004

内容提要:作为STEAM教育的重要支持,美国STEAM实验室在社会力量的凝聚与应用、设备资源的建设与更新、项目的设计与开发、人员的配置与培养等方面具备成熟的经验。文章通过分析美国典型的STEAM实验室案例,得出其较为显著的特征:共同参与的学习方式、丰富的资源设备支持、创新思维的引导、持续完善的分级项目和配置STEAM实验室协调员。据此,我国STEAM实验室在建设与应用方面应该面向现实需求加强社会支持,加大资源设备的建设;完善人员配置,培养具备综合素养的实验室协调员;基于学生认知与操作水平,不断更新项目活动;发挥STEAM实验室的作用,构建学习共同体;通过真实的创作过程,培养学生的创新思维。

关 键 词:STEAM实验室 跨学科融合 项目活动 创新能力

基金项目:本文为2016年度河南省软科学研究计划项目“中小学实施STEM教育的问题与对策研究”(项目编号:172400410320);2016年河南省哲学社会科学项目“我国中小学实施科学、技术、工程和数学教育的路径与对策研究”(项目编号:2016CJY032);2017年度河南省教师教育课程改革研究项目“中学教师STEM(科学、技术、工程、数学)教学能力提升的研究与实践”(项目编号:2017-JSJYYB-004)的阶段性研究成果。

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009—809704—0025—08

[DOI]103969/j.issn.1009-8097.2017.04.004

创新实验室可以为学生提供实践训练的场所和支持,让他们基于兴趣进行跨学科的创新活动和学习。我们应该借鉴国外创新实验室设施与资源建设理念,结合我国实际情况,进一步建设和完善我国创新实验室。STEAM教育具有依托新技术转变教学理念和教学模式的诸多优势,对于提升科技水平和保障国家战略发展具有重要作用[1]。美国STEAM实验室通过提供充分的教学设施与完善的教学资源,成为教师和学生开展STEAM创新学习与研究的重要支持。目前国内STEAM教育的研究由观摩学习转向理论构建与实践应用,但对STEAM实验室的研究相对较少。研究美国STEAM实验室的案例与特征,可以为我国STEAM实验室的建设和应用提供参考。

一 美国STEAM实验室概述

美国STEAM实验室根据STEAM教育理念,设计基于项目、活动以及问题的学习情境,让学生在实践操作过程中进行产品的研究、设计和开发,不断提高学生STEAM素养和解决复杂问题的能力。根据所属部门性质的不同,美国STEAM实验室针对学生、教师、家庭和公众等服务群体的差异,设计明确的教育目标,开设不同的项目实践,组织多种形式的创新活动。

美国有代表性的STEAM实验室分别为波士顿艺术学院STEAM实验室[2]、曼哈顿儿童博物馆STEAM实验室[3]、新罕布什州儿童博物馆STEAM创新实验室[4]、贝尔沃堡小学STEAM儿童实验室[5]、格林威治学院STEAM实验室[6]以及提顿县学区数字制造实验室[7],其简介和特点如表1所示。

美国STEAM实验室成为学生创新学习的实践空间、教师提升教学技能的孵化器、家庭融入学生学习的良好途径以及社会公众提升鉴赏能力的重要场所。在STEAM实验室中,学生、教师和家长可以模仿科学家、工程师或艺术家设计机器人、创建电路和制作工艺品等,甚至可以与科学家、工程师和艺术家一起探索现实问题。此外,美国STEAM实验室积极寻求与教育部门进入企业合作,得到资金补助或者赞助,更好地为学生创新学习提供基础设施和优质资源。

二 美国STEAM实验室的特征

作为STEAM教育的重要支持,美国STEAM实验室将跨学科的学习理念和项目实践学习结合起来,吸引社会(教育部门、企业、学校、社区和家长等)的支持,为学生提供丰富的资源工具,设计满足学生需求的项目活动来培养学生的创造能力。

1 营造共同参与的学习方式

美国STEAM实验室将学生置身于真实的综合活动实践中,让他们在实践中学习知识和获得创新能力。STEAM实验室借助学生、教师、家长和社会公众的帮助,营造共同参与的学习方式,不断发挥支持STEAM教育的作用。

首先,学生为STEAM实验室的最大受益者。学生在STEAM实验室进行团队活动、分享想法和头脑风暴,通过设计思维进行发散创新。当然,学生也可以发挥自身优势为STEAM实验室做出贡献。例如,在格林威治学院STEAM实验室中,部分学生通过培训后如果可以独立进行激光器和数控的操作,则能够成为实验室的助教或者助理。

其次,教师是STEAM实验室项目课程的设计者、学生项目活动的引导者。教师在餐桌上、教师休息室和大厅等地方定期进行教学研讨会和跨学科的项目活动设计。例如,新罕布什州STEAM创新实验室允许教师带着学生进行实地考察,将所获得的直接经验与课堂教学活动结合起来,为跨学科课程和创新项目提供支持。因此,STEAM实验室可以为教师提供专业发展方面的培训,提升教师的教学能力。

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