STEM+教育理念在高校课堂教学中的探索与应用

唐瑶 廖丹子

【摘要】STEM+教育理念下的课堂教学将突破传统单学科分科的教育方式，改变以教材、讲授为中心的课堂教学模式，以及以考试为主的考评方式。通过跨学科、多学科、知识整合型课程内容设计，构建以学生为中心的自主型、合作型、探索型教学模式，营造问题导向型情境化、个性化、多样化的课堂环境，辅以多维度、多形式、多主体的评价机制，最终完成实践创新型的人才培养目标。

【关键词】STEM+教育理念  高校课堂  教学改革

【课题项目】本项目是2018年浙江省高等教育十三五教学改革项目“STEM+教育理念推动的5E教学模式探索与实践（JG20

180202）”;2019年浙江财经大学虚拟仿真教学项目“基于多主体多阶段的社会保险待遇给付虚拟仿真系统构建”;2016年浙江省高等教育课程改革项目“通识课程教学中的学生学习考核量化评定规则（RUBRICS）建构与实践”的阶段性成果。

【中图分类号】G642.4      【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）50-0125-02

在美国提出STEM（Science，Technology，Engineering，Mat？鄄hematics首字母组合）教育之后，英、德、日等国也先后进行政策部署，推进STEM教育。近年来，我国也越来越关注STEM+教育。新时代教育思想变革给教育教学带来前所未有的机遇和挑战，同时呼唤教育方式和教学行为的转变。为了适应时代发展需求，高校课堂教学应当主动探索与新型教育理念同步的教学方式，培养符合时代要求的新型人才。

一、STEM+教育理念

归纳起来，STEM+教育理念传递着新的教育方向：

（一）“教育回归生活”的实用主义导向

STEM+教育理念强调教育返回现实生活，以解决问题为目的，注重实践和实际效用。要求把真实问题和现实情景作为教学的首要任务，强调基于实际问题的教学路径，和基于现实项目的探索型教学方法。

（二）“元科学”的课程融合导向

STEM+强调元科学概念，关注跨学科、多学科的知识整合，更好地应对真实世界经济、社会问题的整体性、复杂性。同时，跨学科亦是回应现代教育发展趋势，实现各学科思想、理论、方法、工具等相互影响和渗透。

（三）“做中学”的实践培养导向

STEM+教育强调体验和实践在教育中的作用，强调学生深度参與，在“做”中探索、“做”中思考、“做”中获得知识和技能。要求学生树立实践能力型学习任务，培养学生主动探索、勇于实践、善于发现的科学精神。

二、高校课堂教学的问题

STEM+教育理念能够有效改变目前高校课堂教学存在的如下问题：

（一）单学科的分科教育

从分科教育历史看，课程发展以学科课程发展为代表，可是学科教育专门化可能忽视知识本身的整体性、系统性特点，难以应对当前高度综合复杂的社会问题。国内很多高校正在积极探索构建综合性通识课程体系，培养学生宽阔知识面和均衡知识结构。但是，专业学科交叉融合方面的潜力有待进一步挖掘。

（二）教科书型的教学路径

课堂使用教材是为了帮助学生理解教材内容所涉及的学习对象和内容，教材本身只是媒介和手段，并非最终教学目的。教科书型的教学路径，难以适应各种具体的实践情景。此外，教材等书本知识在信息技术的应用下唾手可得，教育重心应当放在培养学生创造性学习和运用知识的能力上面。

（三）以“教”为中心的教学方法

课堂教学过程缺少因学而教、因学导教的教学认识，学生在课堂教学中的主体地位没有得到确立，学生独立自主的探索型学习模式还没有形成，多元化、个性化课堂教学发展还不充分，师生互动、生生互动的开放型课堂氛围有待改善，未能真正做到以“学”为中心的教学实践。

（四）以“应试”为主的考评模式

应试型考评模式是以识记为主要特征的结果导向型考评模式，针对传统知识型教学模式设计，难以适应新的实践能力型培养模式的评价要求。此外，应试型结果导向的考评模式容易产生学习功利化现象，学生期待老师期末复习归纳重点、考点，忽略了真正专业素养和学习能力的提高。

三、STEM+教育理念的目标

（一）建立跨学科、多学科、知识整合型课程内容

首先，凝练原课程知识点，将课程核心知识点与其他课程以及实践相融合，形成科学合理、相互支撑的多维知识结构和课程内容。其次，扩展交叉相关学科的关联内容，通过优化整合，增强课程的知识渗透力，拓展学生知识面。再次，整合学生前期知识储备，注重学生已有的知识积累，增强学习效果。

（二）确立以学生为中心的自主型、合作型、探索型教学方法

首先，建立以学生为主体，师生平等的互动关系。其次，倡导学生在自主探索中，实现自我感知、自我教育，培养学生对知识的好奇心、探究精神和自我约束力。再次，通过同学个体间、小组间沟通交流、协作分享、竞赛比拼，促进创新型思维发展，提升团队协作能力。

（三）营造问题导向型情境化、个性化、多样化课堂环境

首先，根据课程内容，设计真实问题情境，唤起解决问题的需要，刺激学生参与兴趣。其次，学生从不同视角探寻思路，提出个性化分析和解决方案。教师根据学生学习风格和认知差异，提供个性化指导。再次，通过案例驱动、小组驱动、竞赛驱动，利用模拟、实验等多样化教学手段丰富课堂氛围。

（四）构建实践导向型多维度、多样化、多主体评价机制

首先，增加过程性考核比重，设计发展性评价标准，构建集诊断性评价、形成性评价、总结性评价等多维度评价机制。其次，根据考核目标和评价对象差异，采用实践报告、小组展示、成果汇报等方法，形成多样化评价机制。再次，引导学生参与制定学业评估标准和评价过程，构建多主体评价机制。

四、结合5E教学法探索STEM+教育理念的具体应用

STEM+教育理念依照5E教学法递进展开：

（一）参与（Engage）

首先，了解学生关于新教学任务的前期知识积累、初始概念认知;其次，结合课程知识点，将课程内容置于有意义的项目活动或生活实例中，营造真实情景的初体验环节。再次，通过发散思维、小组协作等活动调动学生参与积极性，引发学生新旧知识的认知冲突，激发学生探索兴趣。

（二）探索（Explore）

首先，引导学生在自主协作过程中，通过观察、描述、类比、讨论等方式，建立新旧知识的连接。其次，对学生和学习小组给予个性化指导，帮助学生寻找解决现实问题的突破口。再次，通过学生主动探索和教师适时引导，能够有效促进学生知识的建构和技能的掌握。

（三）阐释（Explain）

首先，学生通过小组协作、方案演示、讨论辩论等形式，提供解决问题的多种途径。其次，在解决问题过程中，强调科学分析方法，定量定性分析工具，注重学科间知识整合。再次，阐释是师生双向交流过程，培养学生分析、洞察能力，强化学生逻辑推理能力和创新能力。

（四）深入（Elaborate）

首先，通过课堂讨论、交流协作等活动，促进学生跨学科知识的融会运用。其次，通过分析解决关联性现象和问题，对新知识、新概念不断精细化、深入化。再次，通过使学生将内化的知识运用于现实生活，增强学生触类旁通的理论概括能力和理论迁移能力。

（五）评价（Evaluate）

首先，评价方式多样化，不仅包括老师评价，还包括学生自评、互评和学习小组自评、互评等。其次，评价内容多元化，包含过程性评价、发展性评价，以及总结性评价等。再次，运用智能化学习分析技术，获得学生个性化、全方位评价信息。

五、STEM+教育理念落实的关键点

（一）如何设计课程内容，实现知识整合的合理性、应用性、融合性

首先，挖掘学科之间共有的主题、概念、理论以及应用。通过多学科角度来解决共同性问题。其次，利用具有交叉学科背景的教师组成教学团队，通过合作与互补，拓宽课程专业知识背景。再次，通过项目研究、主题研究、实践模拟等环节，实现交叉学科知识内容从“混合物”到“化合物”的有机融合。

（二）如何发挥老师作用，促进学生的自主性、探索性、协作性

首先，教师应善于启迪学生智慧，引导学生进行跨学科、多视角、创造性思维，培养学生持续学习能力。其次，充分尊重学生的主体作用，鼓励和支持学生敢于表达、质疑和争辩。再次，根据学生学习背景、思维理解偏差，提供个性化辅导，帮助学生发现问题、分析问题，而不是提供现成答案。

（三）如何施展教学艺术，打造课堂环境的情境化、个性化、多样化

首先，通過完善教学条件，精心策划教学方案、合理安排教学流程等，组织好课堂教学。其次，在教学实践中，重视与学生的互动活动，多探索、多交流、多总结。再次，轻松和谐的学习环境可以促进学生学习热情，但是，教学过程仍然应当以获得最大化教学效果为目标，保证具体教学任务高质量完成。

（四）如何改进评价机制，实现评价的公平性、合理性、导向性

首先，让学生对多样化评价方法、多维度评价内容有比较清晰、完整的理解，师生之间达成共识。其次，在具体教学实践中，需要及时根据学生反应调整和改进评价机制和评价办法。再次，任何评定指标、评定过程难免会受到知识、能力、信息等多方面局限，应该告诫学生理性、客观看待评价结果。

六、结语

STEM+教育理念给课堂教学带来了思想变革，通过凝练原课程知识点、整合跨学科教育内容;构建以真实问题为导向的教学路径;采用以学生为中心，开放、多元的教学方法;实施多维度、多样化、多主体的实践能力型评价体系，为促进大学生知识、能力、素质协调发展，培养具有探索能力、创新意识的实践型复合人才提供支持，增强人才的竞争力。

参考文献：

[1]李春密，赵芸赫.STEM相关学科课程整合模式国际比较研究[J].比较教育研究，2017（05）：11-18.

[2]唐小为，王唯真.整合STEM发展我国基础科学教育的有效路径分析[J].教育研究，2014（09）：61-68.

作者简介：

唐瑶（1984-），女，河南人，博士，讲师，主要研究方向：社会学、老年照护。

廖丹子（1983-），女，江西人，博士，副教授，主要研究方向：行政管理、非传统安全。