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Innovative STEM:走近STEM教育,体验科技之美

我们是谁?我们去往何方?

2019年暑假,STEMERS团队迈开脚步,去调查研究南京市几所具有代表性的学校的STEM教育开展情况,并对江苏省内几所知名STEM教育机构展开调研,以探索STEM教育中国发展新模式。

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图 STEM教育示意图

项目介绍

探秘STEM教育发展 致力补齐发展短板

2015年以来,政府与教育部出台多项政策鼓励并支持STEM教育的发展。在政策驱动下,中小学校逐渐开始重视学生的跨学科学习,对STEM课程的需求也逐渐被挖掘。随着STEM课程形式不断丰富,大量资本涌入该领域,市场出现爆发性增长。然而中国现有STEM教育培训质量缺乏保证,STEM课程设计存在短板,真正具有行业标杆意义存在的企业依旧稀缺。

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图 对于STEM教育的政策扶持

本次实践我们将以“线上+线下”的方式,从学生、中小学校区、教育公司与机构、相似成功案例这四个方面进行调研,具体探究中国STEM教育现状、在发展上面临的问题以及影响其进一步发展的主要因素。我们希望能够通过在教育较为发达的江苏省进行调研,发现并研究具有参考价值的样本产品、样本机构,从而分析未来适合STEM 教育发展的培养策略与商业模式,结合部分教育落后地区的不成熟的STEM教育发展和素质教育模式,提出一些可行的发展建议,并为未来STEM教育发展以及融合教育并提出建议与构想,为STEM产品设计提供决策依据

实践准备

工欲善其事,必先利其器

首先,我们确定了之后进行调研的具体学校机构,制定了详细的访谈提纲和问卷调查以及确定研究所需要的数据,提前设想了不同的情况并作出具体的应急预案。

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图 STEMERS团队LOGO

其次,我们浏览了各大中外教育网站,教育机构网页等与stem教育相关的课程情况,集中关注名称、内容、收费情况以及目标客户、授课情况等等。并且查询了国内外文献资料,了解国家政府有关于STEM教育的政策支持,详细了解了STEM教育行业的发展背景和发展趋势,对研究问题进行理论研究,做好知识准备,并撰写前期的分析报告。

实践过程

01南京市游府西街小学

素质教育方兴未艾,STEM教育崭露头角

6月28日上午,我们团队的四位成员到达了游府西街小学。由于统一着实践服且有学校的推荐信,我们很快就与学校的副校长取得了联系,对他进行了采访。

采访过程中,我们了解到,游府西街小学STEM教育在课程设计方面,分社团课和常态化教学:社团课针对有兴趣的同学开设,有3D打印技术和机器人制造;常态化教学包括学校建设木工机场实验室,小学四年级及以上的同学可以参与到木工制作课程中。

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图 校内的STEM宣传

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图 对游府西街小学的同学进行采访

游府西街小学STEM教育在教育来源和师资配备方面,主要引进校外相关STEM教育机构完整的课堂体系,以北京康邦科技为主。本校的课程教授主要以信息技术老师教授为主,但师资有很大的缺口。评价机制上,学校鼓励学生去参加江苏省、南京市各区的STEM大赛,鼓励学生积极参加机器器人项目比赛。

对于STEM,学校更多的把它当成一种培养学生基本素质的手段,有些价值无法用分数衡量。教学时间上,社团课是每两周一次,整合综合实践课时间,有时一下午的时间用于教学。内容梯度方面,首先教材有区分度,高年级同学利用网易卡搭进行图形化编程,低年级同学则学习信息技术。考核标准方面,以平时参与度为主要参考标准,没有分数体制。校长还谈到,开设STEM教育的目的是培养学生相关兴趣,提升学生的素质教育。因为现如今升学教育标准在改变。相比应试教育,升学标准会比以往更看重素质教育。

此外,我们结束了对校长的访谈后,也对部分学生和家长进行了采访。在与他们的交流中,我们了解到学生普遍认为STEM教育十分有趣,丰富了他们的课余生活,在信息技术类似的课程中也学习到了许多平常接触不到的小知识。家长普遍支持学校开设STEM教育,同时表达对STEM课程不要流于形式的希望,他们也相信孩子能够在这种创新型课程中有新的收获。

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02南京市凤凰机器人教育培训机构

国外引进+自主培育,因材施教的分阶段授课

6月30日上午10时许,我们团队的三位成员到达了凤凰机器人教育培训机构。凤凰机器人是凤凰出版传媒集团旗下高端机器人教育学校,以为学生提供一个“学习科学知识,开发创造力与动手能力,培养学生团队协作能力”的平台为宗旨,在全国具有较大的知名度,也是较具代表性的STEM教育培训机构,因此我们选择来此调研。

走进该机构,负责人很快热情地接受了我们的采访。采访中,我们了解到,课程设计方面,由于凤凰机器人是全国连锁的机构,分部的课程内容全都由总部统一设计。课程内容方面,采取梯度型教学:

针对3-5岁的儿童,设计了“小小工程师”课程,帮助儿童认识世界,使用丹麦乐高教具,教孩子们搭建社区、城市交通、动植物模型等。

针对5-6岁的儿童,设计“创意机械师”课程,教会孩子探索世界,带领他们搭建各种交通工具、建筑工具等模型,了解各种机械的功能以及其工作原理。

针对7-8岁的孩子,采取“机器人建造师”课程,教他们建构世界,课程中使用合作器材商德国慧鱼所提供的专业少儿器材,强调自主动手搭建,在搭建过程中学习简单的机械原理以及所涉及到的相关物理力学、电学知识。

对于9岁以上的孩子,使用“进入程序的世界”的课程,用儿童编程软件“Scratch”进行教学,结合凤凰机器人自主研发的器材,让孩子掌握世界前沿的儿童编程技术。

而对于12岁以上的学生,采用“机器人运动员”课程,结合STEM项目教学理念,将科学、技术、工程、数学知识融入教学过程中,培养学生使用已学知识解决现实问题的能力,能够带着自己设计的机器人作品与来自世界30多个国家地区的少年高手同台竞技。

我们也可以看出,凤凰机器人的教具主要来源于国外进口及自主设计相结合,课程中重视鼓励学生去参加国内外相关创新性比赛,这也是符合如今教育改革趋势的。

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图 部分教材和教具展示

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图 学习成果展示——用乐高搭成的摩天轮

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03 苏州市TOOT托特教育

系统训练、高端教具带来的技能提升

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图 STEMERS和TOOT负责人合影留念

7月6日上午我们到达托特教育机构所在地并进行采访。托特教育相关负责人耐心而又细致地回答了我们的问题。

经过这次采访我们了解到,托特教育设计了三大教育体系,分别为基础科学课,科技课,全系统科学课。

其中,基础科学课有专门的教室,还有专门的设备,小朋友们可以一边接触最先进的设备一边学习基础知识。基础科学课的课程是总部从美国引进的,当然也有自主研发的部分。托特教育也在与相关学校进行合作,为学校提供课程体系以及相应的师资,更集中于幼儿园和小学,也就是4-8岁的孩子们。

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图 TOOT教育课堂实录

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图 科技加持的STEM教具

托特教育对于孩子的考核也是别有一套,在上完基础科学课和科技课之后,他们会进入全系统科学课,也就是老师们会发布有关主题,然后让孩子们完成,完成的孩子们会获得技能卡牌,以此证明已掌握某项技能。从这一点我们也可以看出,托特教育显然更重视孩子的动手能力。

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04 NJUSTEAM教育机构

传承与创新——属于南大人的品牌

在指导老师的推荐下,我们有幸提前联系了NJUSTEAM教育机构的创始人之一——薛老师,并约定好进行电话采访。

在开始时问及办学的初衷,薛老师谈到,她最初是有感于霍金的逝世,产生了“中国科学的土壤,科学的氛围是不是不够浓厚?”的想法,随后中兴事件出现,薛老师又因此从女儿身上,感受到了中国科学课的薄弱,因此立即与几位老师联合起来并注册了公司。

老师介绍道:STEM课程特别的地方在于是用科学实验来实现科学教育,每个学生有自己的一套器材,所有的科学实验都是由孩子自己去完成,通过实验发现科学。

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图NJUSTEAM办学理念

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图 孩子们自主实验完成探究

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图 NJUSTEAM的线上小课堂

谈到师资力量,薛老师说,课程设计大多是由南大博士生,或者具有博士学位的、还战斗在第一科研战线的老师们完成的。教师招聘基本上集中在南大毕业生,薛老师这样做是希望NJUSTEAM可以建立一种南大传承的师风,让南大人的精神影响更多人。

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图 课程介绍——中班上(level1)

在实验器材上,NJUSTEAM有老师们自己配装的实验包,并保证每一位学员都有一套自己的仪器。老师也谈到未来实验包可能会在线上进行售卖,他们将向广大青少年儿童分享优质的资源。

整体的课程体系是横向纵向双线交叉的。横向上来说是分级教学:课程分了小班、中班、大班、一年级、二年级和高年级一、高年级二,每个年级有对应的课程。纵向则是分为不同的专题。而每一门课程都是以实验为主导,具体分为引入实验、主题实验以及拓展实验。

最后,老师说也会有一定的评价机制,如每一节课都会对每一个学生的表现以及成果进行一个评价,也会选拔一些优秀的孩子参加一些科学创新比赛,如“五小”比赛、中美创客比赛等。

实践经验分享

世事洞明皆学问,人情练达即文章

在调研过程中,有些机构或学校的受访者不配合我们的调研,拒绝接受我们的采访。我们的对策是——利用组员相应的社会人脉资源;组员之间共同讨论应对方案,分享自己的调查方式,并借鉴和采纳他人的经验,调整采访调查方法或态度,解释我们的目的和项目情况,并提供校方证明以及学生证等,让受访者确认我们的身份,建立和受访者之间的信任;要有耐心,站在受访者角度考虑采访流程,不问过于极端或者敏感的话题,不在未进行解释说明的情况下使用难懂的专业术语;对于实在不愿意配合调查的受访对象,积极寻找类似受访者或者其他获得信息的相似的可靠的渠道进行替代。

后记,小编朋友研发了一个游戏化的少儿编程在线课程(5-12岁),游戏化教学结合scratch(一款在线少儿编程工具,类似乐高的积木拼搭),我家娃娃学了几次课,非常喜欢(超预期),16次课才200多块钱,对锻炼孩子的思维能力和动手动力很有帮助。

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