王鈺彪 徐晶
摘要:本文指出計算思維和STEM素養是學生應有的素養能力,當前推進培養兒童綜合素養的過程面臨著認知、師資以及學習環境等問題,這亟須采取相關策略如加強STEM教育師資培養、關注學生差異化需求、借助引導性游戲、開展手腦并用的實踐探究活動等,以積極應對新時代挑戰。
關鍵詞:人工智能;新時代;STEM教育;兒童教育
中圖分類號:G434 ?文獻標識碼:A ?論文編號:1674-2117(2019)13/14-0151-03
上海市科學教育中心2015年發布的STEM綜合素養測評統計報告顯示,上海市23.8%的中小學生STEM綜合素養不合格,而且優秀率僅為1.3%。在“PISA2015”測試結果中,中國的“北京-上海-江蘇-廣東”學生受測群體總分位居第十,名次較過往大幅下滑。雖然我們的學生在這類測試中的排名已不能引起大眾廣泛討論,但值得關注的是在促進學生如何學習方面的科學研究已經取得的重大進步。
同時,面對人工智能時代及未來社會對人才的需求,我們應該清醒地認識到教育領域存在的主要矛盾,即國家日益增長的對創新人才的需求和不平衡不充分的教育發展之間的矛盾。因此,更好地抓住主要矛盾、增強國際競爭力,打好新一輪教育改革的攻堅戰,是新時代教育事業的新愿景。
1.缺乏對培養兒童綜合素養的認知
本次信息技術課標改革引起了教育界的廣泛關注,有人認為學生編程訓練會加重學業,還有人認為學生未來不從事計算機行業或選擇文科類就不需要編程訓練,可見信息素養及計算思維仍然被低估。雖然部分學校在嘗試開展編程課程,但只是被冠以“創造”或“探索”名號。學校關注的還是可以輕松測量的內容——初級的事實性知識,傾向于強調自上而下的傳統計劃的價值,教學生分析已有的選項,并執行已有的計劃。這種教學模式有益于天生是計劃者的學生融入到課堂教學中,但卻忽略了缺乏計算思維且有網癮的學生。
2.STEM教育(綜合素養教育)專業師資力量薄弱
調查顯示,當前具有STEM綜合素養與能力的教師還相當緊缺,而且存在受過專業性培養的優秀大學生不愿意從事STEM課程教學的現象,甚至那些在STEM教學崗位上有經驗和技能的教師的就職穩定性也不高,這都令國內STEM教育師資現狀雪上加霜。雖然STEM教師的學歷水平較以前有所提高,但質量令人擔憂。目前,諸多編程課程、木工制作課程教師都是由科學及技術教師兼任或轉崗而來,專職STEM教師屈指可數。這在很大程度上影響了學生信息素養及計算思維的提升。
3.綜合素養的混合學習環境創設不足
目前,培養學生信息素養及計算思維都被教育者理解為“全方位”的教學過程,需要經歷長期的各種正式和非正式的學習環境才能完成。因此,可以類似興趣小組等非正式學習環境作為學生學習STEM課程的切入點,幫助他們初步建立對課程學習的興趣,之后再進一步扶持,使他們能通過學習途徑的拓展來達到有意義的學習。而現實情況是,大部分學校不把校外作業看作是學校的責任,認為沒有必要對學生的校外學習和工作給予評估或認可,這樣學生也就沒有在正式及非正式學習環境下主動參與進行實踐活動的機會。同時,學校仍存在大班額教學,這給編程課程的實施帶來了一定的難度,且大多數學校的資源和工具有限,無法讓學生在專門的實踐中找到有效解決問題的方法。
1.加強STEM教師的培養
改變教學模式的最大挑戰在于改變人們的態度。這就需要從教師開始,幫助他們認識到現代學生的特征是積極創造,而不是被動地接受信息。因此,要使下一代更好地在未來社會中競爭與發展,必須提升教師的綜合素養。具體方法有:①確立STEM教師資格認定制度,提高STEM教師的地位,實現真正意義上的全國STEM教師資格證書標準的統一;②運用工程商業模式,打造STEM教育改革生態圈,各學校之間共同創造一個目標明確、相互協作的STEM教育改革生態圈;③實施薪酬制度改革,提高STEM教師的薪資待遇。
2.綜合素養課堂教學中關注學生差異化需求
學校要密切關注學生對其周圍世界以及該世界如何運行的疑問,進而理解并回應學生對學校的期望,從而克服學校的“關注障礙”。教師在關注學優生的同時,也不應該忽略那些不愿意學習的學生和問題學生。教師應善用技術觸碰網癮少年的靈魂,指導學生參與程序設計、搭積木等教學活動,這樣能使學生在創造過程中不斷激發其內在潛能,并對某項技能產生濃厚興趣,進而逐漸擺脫網癮的困擾。
3.用引導性游戲提升學生的綜合素養
在引導性游戲中,教師可以創設靈活的以興趣為導向、以學生為中心的游戲環境,這樣做的目的是為學生創造更多的能夠在游戲中體驗的相關學習內容。研究顯示,引導性游戲不但能促進學生取得長期的學習興趣,而且能提高其創造力、信息素養及社交技巧,這超越了傳統教育中結構化項目帶來的效果。
4.開展手腦并用的實踐探究活動
學校必須為所有學生提供手腦并用的方法去學習基礎知識。手腦并用的方法可以讓學生參與和強化學習,并通過實踐與動手去應用基于學科的技能。例如,芬蘭學校到二年級才開始教授閱讀,且早期教育主要是游戲和做東西。此外,齊格紐斯開創的手工藝教育(一種實踐性手腦并用哲學)仍然在芬蘭使用,在教學活動中,教師引導學生主動建構解決問題的方法,促使學生內在未知潛能的自我發掘,有利于學生主人翁意識的形成、成長型思維模式的發展。毫無疑問,這種教育模式是理智的、有效的。
毋庸置疑,未來的智能時代對學生的素質有新的標準,但目前國內STEM教育仍處于探索的初級階段,高質量本土化的STEM教育項目屈指可數。本次信息技術課標修訂將學生計算思維置于新的高度,教師在把握機遇的同時也要做好迎接挑戰的準備,在深入領會STEM教育本質的前提下,結合當地學情,努力探索出本土化的STEM教育方式,促進學生綜合素養的提升。
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