賈金元(西北師范大學附屬中學)
STEM教育普遍被認作一種培育未來人才的創新教育范式,隨著STEM教育在基礎教育階段的不斷深入實施,教師的教研能力高低已成為影響STEM教師自身專業成長、提升教學質量和教學效果的一個重要因素。
STEM教育的特點決定了相關教師的教研內容、教研形式等不能完全照搬其他學科模式,因此,STEM教師應該具備哪些方面的教研能力,如何提升相關的教研能力成為亟待解決的問題。
教師上崗要根據國家相關政策規定取得教師資格證,而教師資格證是分學科進行資格準入。教師就是進行分科教學,對本學科的知識性、系統性、結構性內容關注較多。
高中很多STEM教師基本來自信息技術、通用技術或者物理等學科,對STEM教研指向內容關注度比較低、知識結構難以整合。在開展教研活動過程中,或認為STEM學科教研由四個具有對應學科背景的教師在一起對某個主題進行討論就是STEM教研活動;或認為組織學生參加機器人競賽、編程教育就可以等同于STEM課程,加之學生對STEM學科存在認知偏見,重視度不夠,教學實施效果不理想,很難有效彌合不同STEM教研中因為知識銜接導致的斷層現象。
在STEM教研中,教師受學科思維影響,往往從自身角度去理解、觀察、設計教學方案。因此,面對同一個STEM教研主題,會因為教師的教學水平、教學經驗、教學模式、知識立場的不一致,容易出現認知差異,某些觀念難以達成一致。
各種類型的教研活動以“公開課”“說課比賽”等形式居多,內容形式相對單一,缺少對常態課堂的跟蹤。在對教研產出的評價上,往往以量化的形式對教師課例獲獎、學生競賽成績等作為評價指標參數,教師在教研過程中存在課例打磨不夠,對于存在的真問題關注不夠的問題。
STEM強調各學科之間的有機、有效融合。如何進行有效教研一直是教學中存在的一個實際問題,教研落實的成果不等同于完成課題、論文或學生參加相關競賽活動獲得獎勵。我們更要關注教師在這個活動中所獲得的知識建構、經驗積累。教研的目的是要解決教學中的真問題,通過對教師的教與學生的學進行分析,最終達到優化教學、服務教學的作用。我們在訪談中發現,一些教師出現為應付各類職稱評比及考核,對教研不重視,理論脫離教學實際,不符合學校的實際校情及學情,因而通過教研總結出來的教學模式、形成的教學成果推廣起來困難重重。其中既有課程本身的原因,也有評價標準的問題,在這樣的目標導向下教師的教學業務能力不可能有實質性提高。
新課程背景下,學校要在教學中營造合作、探究、提升的教研氛圍,給教師有挖掘自身潛能的一個平臺。西北師大附中在2016年就成立STEAM科創中心,鼓勵STEM教師主動參與創新實踐,讓教師通過接觸、感知和體驗更多新興技術,深入探究其原理。研究跨學科的綜合性項目,通過各種STEM教育分享活動,提升技術素養并積極做實校本教研。
STEM教育關注所學知識和現實世界的關聯,STEM教師要具備注重基礎的信息素養,對學生開展STEM項目要做到可規劃、可指導。
教育主管部門及學校要開發適合教師的STEM教研基礎性知識、提升性知識,多措并舉提升教師的教研能力。
教師要主動學習,多觀摩、學習優秀課例,能夠真正認識并了解作為STEM教師的優勢與不足,積極參加一些面向教師的教研比賽,如中央電教館的“全國師生信息素養提升實踐活動”、教育主管部門的STEM教學案例比賽等,以教促研,以賽促研,在解決STEM教育實際問題的過程中快速成長,解決制約STEM教研意義發揮的障礙性問題。
STEM教研以基于問題解決的主題教研為主要方式,以真實問題的解決為著眼點,把教學中普遍存在的STEM教學資源開發、課堂教學、多元評價、技術支持等典型問題確立為教研主題。西北師大附中STEM教研中心在實踐探索中逐漸形成了一個完整的教研體系,包括“智慧餐廳項目”“數據與計算項目”“勇攀高峰項目”“太空行車項目”等,聚焦教學中的實際問題。
學校要建設資源平臺,實現課程開發、課時計劃、教學設計、資源開發、評價標準等全部過程的共享,同時,要提供STEM課程的課時、教學場所等方面的保障,并與博物館、科技館、高新企業等社會機構積極溝通,讓教師切實感覺到知識融會貫通的應用場景,將團隊的教研成果及過程可視化,并詳細記錄各項活動的工程筆記、教學評價、產出成果等,利用校園網絡,最終實現即時雙向互動的教研體系。
STEM教育與創客教育在課程開發、課程目的等方面具有強調學生主體相同點,提倡利用項目開展教學,綜合利用學校的各學科實驗室,開發多種類型的STEM課程,西北師大附中STEM教研組開發出《智慧餐廳》《逆風小車》《挑戰摩天塔》《人工智能與開源硬件》《智能打印》等系列課程,同時也出臺系列制度為教研活動保駕護航,比如將教師獎勵、績效工資與教研掛鉤,并對參加STEM課題研究的教師給予一定工作量的認定。
在高中的STEM教研活動中,部分學校的STEM教研活動開展得有聲有色,形成了可實踐、可落地、可評價的STEM課程體系。建立在掌握學生學習需求、學校已有STEM課程與教師專業能力等情況之上的教研活動,才有可能根據實際情況融進STEM課程、銜接到教學實踐中,反過來,促進STEM 教師經驗修正和專業發展。