网文撷英

2023-07-27 16:50
中国科技教育 2023年6期
关键词:科学数字教育

观点

从学科建设的角度看,需要更加强调学科育人导向和科学教育的一体化,重点关注学生科学必备知识的构建、科学关键能力的培养,以及正确科学价值取向的养成。从课程体系化设计安排角度来看,需要有整合思维,强调课程体系化设计,推进科学教育一体化建设,提倡多学科或跨学科融合与综合的课堂教学实践和多角度融合性课堂教学方式,形成体现微观层面课程体系化的课堂建构,让教师们能够大胆地对各门科学类课程进行科学的改造和创新。从学段有机衔接角度来看,一方面要体现在不同学段间的科学课程设计向下、向上的延伸,根本解决学生在不同学段间学习内容交叉重复以及不同学段间学习适应的问题;另一方面要实现各学段科学素养培育垂直贯通,要着力破除各学段科学教育之间的壁垒,推进中小学科学教育一体化,筑牢科学教育根基。

其一,科学教育需要跨学科思维。新时代中小学科学教育重在融合,需要相关学科横向配合,尤其需要高水平、复合型的理科专业教师,运用跨学科思维,充分利用跨学科主题学习开展实验和探究实践活动,彰显科学教育的实践性和综合性。其二,科学教育需要整合思维。新时代中小学科学教育注重校内外资源及国家、地方和校本资源的整合,广泛搭建和利用实体与数字化平台,以整合思维将学校课程、课后服务和课外实践活动进行一体化设计,实现中小学科学教育学校主阵地与社会大课堂的有机衔接与内外联动。其三,科学教育需要过程思维。新时代中小学科学教育注重将知识学习与科学实践相结合,强化做中学、用中学、创中学,注重引导学生在主题式、项目式的跨学科活动过程中体验、探究、实验,从而体悟劳动精神、钻研精神、创新精神、工匠精神,发展创新能力和科学素养。

校内科学教育要“向高处行”,拓展科学实践活动、开展跨学科学习、探索项目式学习的经验,培养学生的深度思维。校外系统支持要“往深处走”,改进学校教学与服务,鼓励高校和科研院所主动对接中小学,引领科学教育发展,并建立相应的激励机制。校外科学教育资源要“在宽处做”,用好社会大课堂。全面动员相关单位,加强场馆、基地、营地、园区、生产线等资源的建设与开放,为校外教育提供物质基础;强化供需双方对接,实现校外科学教育与学校的“双向奔赴”。同时,加大对科学教育资源的宣传推介力度,让科学教育资源获取方式家喻户晓,相关资源唾手可得,让爱科学、学科学、用科学成为社会风尚。

社会科学普及教育与学校科学教育融合是构建科学教育体系的必由之路。一是充分运用互联网、虚拟现实、人工智能等技术,通过推动虚拟科技馆、虚拟体验与学习中心的建设,实现大中城市社会化科学教育资源共享公平化。二是组织科学家团队开发前沿科学教育与科普数字教育资源,开发嵌入智能教师、智能学伴的AR 教材等交互性、沉浸性的数字教材,融合学习、评价功能的自适应学习系统。三是推动科学教育名师工作室建设,创新机制,推动跨校际、跨行业科学教育智力资源的网络化服务。四是构建科学教育数字化支撑服务体系,支持学生利用智能终端进行自主、合作、探究学习,学科教育教师全面开展人机协同教育,提升科学教育质量。

异域传真

在美国亚特兰大举行的NSTA 年度科学教育大会颁奖典礼上,壳牌美国公司和美国科学教育协会宣布2023 年度“壳牌城市科学教师发展奖”获奖者名单,Roy Basa 等6位科学教师获得表彰。壳牌基金会副总裁Frazier Wilson称,该项目支持科学教师开展探究性实践活动和专业发展,帮助他们适应有挑战性的环境,增加人才培养和参与科学领导计划的机会,这将有助于解决当今及未来的世界性问题。NSTA 主席Elizabeth Mulkerrin 称,获奖科学教师的成功之处是通过发展青少年需要的技能和知识,成为强有力的领导者。每名获奖教师将获得1800 美元奖金及参加NSTA 全国科学教育大会的机会。

为了帮助所有年龄段的学习者了解如何安全地观察2023 年10 月14 日的日环食和2024 年4 月8 日的日全食,美国国家航空航天局(NASA)为教育工作者发布了一套以日食为中心的新资源“我的NASA 数据”,可帮助3—12 年级的学生和教师分析、解释NASA 任务数据,支持教育工作者将真实的地球系统数据整合到教学中。日食资源包括课程计划、迷你课程(便于学生快速参与的短活动)、基于网络的师生互动和更长的“故事地图”。学习者参与之前日食期间收集数据的整理,包括地图和可视化,以及如何使用数据预测未来的日食。学生分析来自日地关系观测站、太阳动力学观测站和深空气候观测站NASA 任务数据,在日食期间使用工具收集云和温度观测数据。“我的NASA 数据”是一个国际科学和教育计划,为世界各地的学生和公众提供了参与数据收集和科学过程的机会,为人类理解地球系统和全球环境作出贡献。

过去10 年中,从事STEM 工作的女性人数增加了31%,但在一些增长最快、薪酬最高的工作中,男性仍占据主导——包括工程、计算机科学和物理科学领域的职位。为了让年轻女性对STEM 相关职业产生兴趣,应当尽早激发她们对STEM 学习的热情,并在整个学术生涯中持续提供支持。一方面,增强女孩的能力,使其出类拔萃。为了建立女孩的信心并消除她们对与数学、科学相关领域的刻板印象,寻找长期的、可覆盖3—12 年级代表性不足群体的项目变得非常重要,其中尤为重要的是这些项目将在年轻女性为大学和校外生活作出决策时提供额外支持。通过为教师提供课堂资源、实践培训,以及建立和维持STEM学科专长的训练,女孩可以成为自信和创造性问题的解决者。另一方面,通过专业发展释放STEM 潜力。为了增强女孩的能力并支持她们对STEM 的兴趣,还应增强教育者的能力。其中,STEM 资源对教师工作影响重大。几十年的研究证实,基于证据的专业发展可為教师提供提高学生(包括女生)STEM 成绩所需的内容和教学知识。

社会和情感学习(SEL)是指通过个体学习和应用一系列社会、情感及相关技能,态度、行为和价值观,帮助引导他们的思想、情感和行动,使他们能在学校、工作和生活中取得成功的过程。SEL 在教育中占据了突出的地位,嵌入到STEM 学习经验之中。学术、社会和情感学习协作组织(CASEL)在其SEL 框架中确定了5 个能力领域:自我意识、自我管理、社会意识、积极的关系、负责任的决策,这些元素均与STEM 学习的核心技能、态度、行为和价值观具有协同作用。每当学习者决定如何应对失败时,自我管理就会在STEM 中发挥作用,许多STEM 的学习经验也努力与学生的生活及周围的世界建立紧密的联系,并将共情的实践融入到工程设计过程中。STEM 离不开团队合作,学习如何真正倾听别人的想法、表达想法,是建立技能和行为的一部分,这对积极的关系至关重要。

调查

数字压力是指对特定刺激(如信息通知)或刺激类别(如数字媒体)的一种主观生理、情感或行为反应。数据显示,我国青少年数字压力得分为2.69 分(总分5 分),低于国外青少年数字压力测量得分(2.74 分)。其中,可得性压力(2.81 分)与认可焦虑维度(2.82 分)得分最高,且均高于国外得分;信息过载(2.63 分)与在线警惕维度(2.68分)得分居中,与网络成瘾相关的在线警惕维度得分显著低于国外得分;错失恐惧维度得分最低,为2.50 分。分析结果显示,个人、家庭、学校层面的多因素都能够对青少年数字压力产生影响。其中个人因素影响最强,解释力度为44.9%;家庭因素次之,解释力度为0.6%;学校因素影响最小,解释力度为0.1%。另外,男生数字压力(2.72 分)整体略高于女生(2.66 分);高中生数字压力得分高于初中生,除初三和高三外,青少年数字压力呈现出随着年级升高而增加的趋势;成绩较好的青少年使用网络频率低、依赖性弱,数字压力较小。

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