王钰彪 徐晶
摘要:本文指出计算思维和STEM素养是学生应有的素养能力,当前推进培养儿童综合素养的过程面临着认知、师资以及学习环境等问题,这亟须采取相关策略如加强STEM教育师资培养、关注学生差异化需求、借助引导性游戏、开展手脑并用的实践探究活动等,以积极应对新时代挑战。
关键词:人工智能;新时代;STEM教育;儿童教育
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2019)13/14-0151-03
上海市科学教育中心2015年发布的STEM综合素养测评统计报告显示,上海市23.8%的中小学生STEM综合素养不合格,而且优秀率仅为1.3%。在“PISA2015”测试结果中,中国的“北京-上海-江苏-广东”学生受测群体总分位居第十,名次较过往大幅下滑。虽然我们的学生在这类测试中的排名已不能引起大众广泛讨论,但值得关注的是在促进学生如何学习方面的科学研究已经取得的重大进步。
同时,面对人工智能时代及未来社会对人才的需求,我们应该清醒地认识到教育领域存在的主要矛盾,即国家日益增长的对创新人才的需求和不平衡不充分的教育发展之间的矛盾。因此,更好地抓住主要矛盾、增强国际竞争力,打好新一轮教育改革的攻坚战,是新时代教育事业的新愿景。
1.缺乏对培养儿童综合素养的认知
本次信息技术课标改革引起了教育界的廣泛关注,有人认为学生编程训练会加重学业,还有人认为学生未来不从事计算机行业或选择文科类就不需要编程训练,可见信息素养及计算思维仍然被低估。虽然部分学校在尝试开展编程课程,但只是被冠以“创造”或“探索”名号。学校关注的还是可以轻松测量的内容——初级的事实性知识,倾向于强调自上而下的传统计划的价值,教学生分析已有的选项,并执行已有的计划。这种教学模式有益于天生是计划者的学生融入到课堂教学中,但却忽略了缺乏计算思维且有网瘾的学生。
2.STEM教育(综合素养教育)专业师资力量薄弱
调查显示,当前具有STEM综合素养与能力的教师还相当紧缺,而且存在受过专业性培养的优秀大学生不愿意从事STEM课程教学的现象,甚至那些在STEM教学岗位上有经验和技能的教师的就职稳定性也不高,这都令国内STEM教育师资现状雪上加霜。虽然STEM教师的学历水平较以前有所提高,但质量令人担忧。目前,诸多编程课程、木工制作课程教师都是由科学及技术教师兼任或转岗而来,专职STEM教师屈指可数。这在很大程度上影响了学生信息素养及计算思维的提升。
3.综合素养的混合学习环境创设不足
目前,培养学生信息素养及计算思维都被教育者理解为“全方位”的教学过程,需要经历长期的各种正式和非正式的学习环境才能完成。因此,可以类似兴趣小组等非正式学习环境作为学生学习STEM课程的切入点,帮助他们初步建立对课程学习的兴趣,之后再进一步扶持,使他们能通过学习途径的拓展来达到有意义的学习。而现实情况是,大部分学校不把校外作业看作是学校的责任,认为没有必要对学生的校外学习和工作给予评估或认可,这样学生也就没有在正式及非正式学习环境下主动参与进行实践活动的机会。同时,学校仍存在大班额教学,这给编程课程的实施带来了一定的难度,且大多数学校的资源和工具有限,无法让学生在专门的实践中找到有效解决问题的方法。
1.加强STEM教师的培养
改变教学模式的最大挑战在于改变人们的态度。这就需要从教师开始,帮助他们认识到现代学生的特征是积极创造,而不是被动地接受信息。因此,要使下一代更好地在未来社会中竞争与发展,必须提升教师的综合素养。具体方法有:①确立STEM教师资格认定制度,提高STEM教师的地位,实现真正意义上的全国STEM教师资格证书标准的统一;②运用工程商业模式,打造STEM教育改革生态圈,各学校之间共同创造一个目标明确、相互协作的STEM教育改革生态圈;③实施薪酬制度改革,提高STEM教师的薪资待遇。
2.综合素养课堂教学中关注学生差异化需求
学校要密切关注学生对其周围世界以及该世界如何运行的疑问,进而理解并回应学生对学校的期望,从而克服学校的“关注障碍”。教师在关注学优生的同时,也不应该忽略那些不愿意学习的学生和问题学生。教师应善用技术触碰网瘾少年的灵魂,指导学生参与程序设计、搭积木等教学活动,这样能使学生在创造过程中不断激发其内在潜能,并对某项技能产生浓厚兴趣,进而逐渐摆脱网瘾的困扰。
3.用引导性游戏提升学生的综合素养
在引导性游戏中,教师可以创设灵活的以兴趣为导向、以学生为中心的游戏环境,这样做的目的是为学生创造更多的能够在游戏中体验的相关学习内容。研究显示,引导性游戏不但能促进学生取得长期的学习兴趣,而且能提高其创造力、信息素养及社交技巧,这超越了传统教育中结构化项目带来的效果。
4.开展手脑并用的实践探究活动
学校必须为所有学生提供手脑并用的方法去学习基础知识。手脑并用的方法可以让学生参与和强化学习,并通过实践与动手去应用基于学科的技能。例如,芬兰学校到二年级才开始教授阅读,且早期教育主要是游戏和做东西。此外,齐格纽斯开创的手工艺教育(一种实践性手脑并用哲学)仍然在芬兰使用,在教学活动中,教师引导学生主动建构解决问题的方法,促使学生内在未知潜能的自我发掘,有利于学生主人翁意识的形成、成长型思维模式的发展。毫无疑问,这种教育模式是理智的、有效的。
毋庸置疑,未来的智能时代对学生的素质有新的标准,但目前国内STEM教育仍处于探索的初级阶段,高质量本土化的STEM教育项目屈指可数。本次信息技术课标修订将学生计算思维置于新的高度,教师在把握机遇的同时也要做好迎接挑战的准备,在深入领会STEM教育本质的前提下,结合当地学情,努力探索出本土化的STEM教育方式,促进学生综合素养的提升。
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