基于STEM 學(xué)科理論指導(dǎo)下的多課程協(xié)同教學(xué)模式

顧雪峰

摘要：STEM是集多學(xué)科下開展的跨學(xué)科知識融合教育理念。如何更好的將這些課程進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，幫助學(xué)生打好扎實(shí)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識，在采用多種協(xié)同教學(xué)的策略基礎(chǔ)上，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。基于此，在STEM教育理念下，如何將這些獨(dú)立的課程進(jìn)行有機(jī)的互聯(lián)，達(dá)到事半功倍的教育效果，以下提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：STEM;3D打印;機(jī)器人;趣味編程

STEM教育理念在教學(xué)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在教育中融入STEM教育理念能夠推進(jìn)多課程協(xié)同教學(xué)的發(fā)展，促進(jìn)各學(xué)科的相互融合，為之后開展教育教學(xué)提供了重要保障。本文將STEM教育理念融入到的教育教學(xué)中，能夠顯著提高教育教學(xué)的效果。其中3D打印、機(jī)器人、趣味編程得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，將STEM教育理念融入其中，能夠彰顯出多學(xué)科融合的應(yīng)用效果。而如何能夠?qū)崿F(xiàn)多學(xué)科融合，以下對此進(jìn)行了逐一的分析和探討，幫助學(xué)習(xí)在教育教學(xué)中認(rèn)識到跨學(xué)科知識融合的重要性。

一、STEM教育理念

STEM教育理念在美國20世紀(jì)80年代逐漸興起，其創(chuàng)建的目的就是為了調(diào)動(dòng)學(xué)生對理工科知識的學(xué)習(xí)積極性而特意建立的課程。眾所周知，STEM教育涉及的領(lǐng)域內(nèi)容較多，即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)容，這也已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)和學(xué)習(xí)的重要途徑。它通過對這些課程知識和內(nèi)容進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)對多學(xué)科內(nèi)容的交叉融合和有機(jī)整合到一起，這樣不僅能夠解決和培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為促進(jìn)課程的改革提供了重要的保障。

二、基于STEM教育理念下多學(xué)科課程融合的效果

（一）3D打印

在教育教學(xué)中開展趣味性學(xué)習(xí)已經(jīng)成為3D打印的核心關(guān)鍵，能夠幫助學(xué)生拓展自己的思維，在創(chuàng)作過程中通過自己的意愿表達(dá)進(jìn)行操作。這種方法能夠幫助學(xué)生在短短的時(shí)間內(nèi)掌握“搭積木”堆砌和拖拉等操作方式，還能夠?qū)?D繪畫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)予以掌握，這對提高學(xué)生的3D打印興趣發(fā)揮著重要作用。

（二）機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的開展

機(jī)器人融合的多學(xué)科內(nèi)容，例如：科學(xué)、技術(shù)和工程等內(nèi)容。機(jī)器人設(shè)計(jì)組裝和操控等能夠幫助學(xué)生了解更多的STEM教育理念知識，還能夠讓學(xué)生認(rèn)識到STEM教育理念發(fā)揮的重要性，提高學(xué)生的STEM綜合技能。首先，通過對多課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠幫助學(xué)生按照“宏觀-中觀-微觀”的模式進(jìn)行精心和精細(xì)的設(shè)計(jì);其次，搭建師生交互協(xié)同平臺(tái)，學(xué)生們對自己不懂的地方在協(xié)同平臺(tái)中進(jìn)行交流和溝通，以第一時(shí)間了解學(xué)生們的不足，從而達(dá)到教學(xué)的效果。

（三）圖形化編程（Scratch）的應(yīng)用

STEM教育理念融入到教學(xué)中，需要根據(jù)學(xué)生的特征和興趣愛好等進(jìn)行教學(xué)。這樣才能激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)的欲望。同時(shí)，圖形化編程更多是符合當(dāng)前學(xué)生的興趣愛好，其能夠提高學(xué)生的注意能力和培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。因此，在圖形化編程過程中為了凸顯編程的趣味性。則需要通過開展體驗(yàn)游戲教學(xué)的方法，讓學(xué)生在體驗(yàn)過程中構(gòu)建情境性和知識文化并重的教學(xué)。值得一提的是課堂知識點(diǎn)在講授時(shí)需要在STEM教育理念下對多學(xué)科課程融入到編程教學(xué)中，從而讓學(xué)生在探索的過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。因此，在編程教學(xué)中應(yīng)該對教材內(nèi)外的資源和內(nèi)容進(jìn)行充分的挖掘，通過在課前開展體驗(yàn)游戲，激發(fā)起學(xué)生的探索興趣和學(xué)習(xí)的興趣。

（四）基于STEM理念的多學(xué)科的協(xié)同應(yīng)用

3D打印、機(jī)器人、圖形化編程等課程在各自開展的過程中需要STEM教育理念的指導(dǎo)，其實(shí)在宏觀的整體上，他們本身又構(gòu)成了一個(gè)STEM體系。比如在機(jī)器人課程體系中，會(huì)經(jīng)常使用到3D打印的零部件，而目前機(jī)器人編程的軟件大多是使用圖形化的界面進(jìn)行編程。所以從整體宏觀上來講，這些課程既可以獨(dú)立開展，又是整體中的一部分，都是基于STEM學(xué)科理論的指導(dǎo)。而這些課程間的協(xié)同教學(xué)模式，則更能全面發(fā)展學(xué)生STEM方面的天賦。

三、基于STEM教育理念下實(shí)施多課程協(xié)同教學(xué)的重要途徑

多課程協(xié)同教學(xué)應(yīng)該由各團(tuán)隊(duì)成員協(xié)同完成，因此提高教師協(xié)同合作意識就顯得更加重要。教師在協(xié)作過程中通過相互學(xué)習(xí)、相互尊重、相互磨合，以對多課程協(xié)同教學(xué)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)和完善，這樣才能實(shí)現(xiàn)課程的雙向發(fā)展，從而使得教學(xué)效果更加凸顯。

（一）構(gòu)建完善的多課程協(xié)同教學(xué)模式

多課程協(xié)同教學(xué)模式的創(chuàng)建需要以課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為基礎(chǔ)，這樣才能實(shí)現(xiàn)多課程協(xié)同發(fā)展。因此，多課程協(xié)同教學(xué)過程中應(yīng)該建立互動(dòng)交流平臺(tái)，在對信息進(jìn)行共享后，能夠?qū)虒W(xué)情況進(jìn)行監(jiān)控和評價(jià)，從而在課內(nèi)和課外互補(bǔ)下，保障多課程協(xié)作教學(xué)模式得到順利的落實(shí)和開展。另外保障協(xié)同教學(xué)模式中能夠?qū)崿F(xiàn)生生、師生的深度協(xié)同交互發(fā)展，使得知識體系構(gòu)建的更加完善。

（二）構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)文化氛圍

多課程協(xié)同教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。一方面，教師在教學(xué)過程中需要通過課堂的互動(dòng)和交流，借助在線學(xué)習(xí)的方法對知識進(jìn)行有效的構(gòu)建和引導(dǎo)，這樣才能通過生生之間的交流和互動(dòng)構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)文化氛圍。另一方面，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中通過互加好友或者組群等方面建立良好的師生關(guān)系，從而為課堂營造出更加有個(gè)性化的文化氛圍。這對落實(shí)和開展多課程協(xié)同教學(xué)模式提供了重要的保障。

（三）開展多元化的教學(xué)評價(jià)體系

多課程協(xié)同教學(xué)通過借助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)的優(yōu)勢，幫助學(xué)生掌握更多的知識儲(chǔ)備。教師在課堂教學(xué)中發(fā)揮著引導(dǎo)的作用;學(xué)生在教學(xué)中發(fā)揮著主體位置的作用，因此在開展教學(xué)評價(jià)時(shí)應(yīng)該充分考慮這一特征，分別從教與學(xué)兩個(gè)方面構(gòu)建多元化的教學(xué)評價(jià)。其中教主要是對當(dāng)前教學(xué)中存在的問題進(jìn)行完善，在對這些問題進(jìn)行評價(jià)后能夠制定出更加完善的整改方案;學(xué)的評價(jià)主要是對學(xué)生學(xué)習(xí)的情況和發(fā)展情況等進(jìn)行評價(jià)，這對提高學(xué)生的自主性和創(chuàng)新性發(fā)生了重要作用。

總結(jié)

3D打印、機(jī)器人、編程等教學(xué)過程中，不應(yīng)該過于關(guān)注技術(shù)的炫酷，還應(yīng)該注入更加合理、科學(xué)的教育設(shè)計(jì)，通過對多課程學(xué)科進(jìn)行融合后，能夠?yàn)榻逃虒W(xué)提供新的契機(jī)。而STEM教育理念提倡多學(xué)科的融合，因此本文在STEM教育理念下通過采用多種有效的途徑，使得多課程協(xié)同教學(xué)模式能夠發(fā)揮出最大的功效。

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