STEM创新项目解决方案(课堂PPT).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,#,2016.01,Image by Ruben Alvarado,S,TEM,创新项目解决方案,1.,背景与问题,2.,什么是,STEM,3.,培生,STEM,解决方案,4.,实施建议及效果,5.,案例分享,Image by Photographers Name(Credit in black type)or,Image by Photographers Name(Credit in white type),2,1.,背景与问题,大背景,在,国家实力,的比较中，获得,STEM,学位的人数,成为一个重要的指标，各国不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入，培养学生的综合素养。,为应对世界科技革命和知识经济的挑战，世界各国都在加紧布局科技创新战略。我国在,十,八,大报告,中明确提出走中国特色,自主创新道路,，,并将此上升到国家基本战略地位。培养学生的,创新精神和能力,已成为国际社会的共识，,创新型人才的培养,要靠,创新型教育,。,4,Presentation Title runs here l 00/00/00,传统单学科学习方式存在的问题对创新能力培养,传统讲授式的教学方式占课堂教学相当比例，学生自主、合作、探究的学习需要进一步加强；,各学科知识割裂、各学科之间不能建立有效的联系和联接；,学生自主学习的深度与广度不够，很难实现探究式、体验式学习方式,，所学的学科知识及技能不能与生活建立起联系，,不能学以致用，学生学的是知识和技能，而非如何综合应用所学的知识和技能解决实际问题,学生学习的知识和技能和将来的学习及就业要求的技能没有联系,评价滞后，,方式单一，,缺乏一整套完整、科学的评价体系,，很难对过程性的学习结果进行跟踪及评估,缺乏创新型人才培养的课程体系和具体实施模式,不利于,创新能力培养,STEM,教育,是培养,创新,能力,的重要方式,与抓手,5,Presentation Title runs here l 00/00/00,2.,什么是,STEM,什么,是,STEM,STEM,项目是整合,科学、技术、工程学、数学,学科教育的统称，重点是培养学生的,科学素养和科学技能及创新思维和创新能力,。,STEM,基于科学、技术、工程与数学之间的关系综合了,各学科的特点,，将知识的获取、方法与工具的利用以及创新生产的过程进行了有机的统一。综合了四门学科的知识，更加融合了不同学科所经历的不同实践活动、体现的不同精神和内涵，,是一种多元学科文化的融合创新,。,技术,技术,在我们的生活中无处不在。它不仅仅是电脑和电视机，我们使用的笔、纸盒，甚至我们所穿的鞋子，都是技术的产物。技术就是人们为了满足自己的需求而改变世界的方法。,T,echnology,技术,工程,学利用科学来解决实际的问题。工程师探寻各种方法来满足我们的需求，用科学知识发明并改进技术。我们也可以用工程学来解决问题。,E,ngineering,工程,技术,在我们的生活中无处不在。它不仅仅是电脑和电视机，我们使用的笔、纸盒，甚至我们所穿的鞋子，都是技术的产物。技术就是人们为了满足自己的需求而改变世界的方法。,M,athematics,数学,科学,帮助我们了解世界。科学家观察自然现象，提出问题，并通过实验来发现大自然的奥秘。他们将自己的研究结果公诸于世，让我们了解自己身处的世界。,S,cience,科学,STEM,7,Presentation Title runs here l 00/00/00,2006,年,：美国,总统布什,在其国情咨文中公布一项重要计划,美国竞争力计划,，提出知识经济时代教育目标之一是培养具有,STEM,素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。由此，美国在,STEM,教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培养其科技理工素养。,2007,年,：美国国家科学委员会发表,国家行动计划：应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要,报告，提出的行动计划主要包括两个方面的措施：一是要求增强国家层面对,K-12,阶段和本科阶段的,STEM,教育的主导作用，在横向和纵向上进行协调；二是要提高教师的水平和增加相应的研究投入。这一报告进一步显示了,STEM,教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段，希望从中小学就开始实施,STEM,教育。,2011,年,：美国国家科学院研究委员会发布了,成功的,K-12,阶段,STEM,教育：确认科学、技术、工程和数学的有效途径,的报告，提出了扩大,STEM,参与度，增强所有学生的,STEM,素养的教育目标,;,美国州长协会,针对,STEM,教育行动发布了,制定科学、技术、工程和数学教育议程：州级行动之更新,报告，分析了该协会,2007,年提出的行动议程中的弱势之处，重新提出“,实施州级,STEM,议程,”的各项具体措施,;,发布,总统预算要求和中小学教育改革蓝图法案,，决定斥资,2,亿,600,万,来推进,STEM,有效教学，计划在未来,10,年,中培养,10,万名,STEM,教师,。,STEM,起源,STEM,教育在美国得以极大关注主要源于对其国际竞争力下降的反思、对美国学生在国际数学、科学中表现欠佳的审视。美国,STEM,教育是一项由政府、国会、社会团体、公众共同参与和努力的系统工程。在美国的影响下，世界各国逐渐开始关注并加强各国的,STEM,教育。,8,Presentation Title runs here l 00/00/00,美国大力发展,STEM,教育带来效果,来自,2010,年中国社会科学院城市与竞争力研究中心发布的,国家竞争力蓝皮书,9,Presentation Title runs here l 00/00/00,美国大力发展,STEM,教育带来效果,来自,2010,年中国社会科学院城市与竞争力研究中心发布的,国家竞争力蓝皮书,10,Presentation Title runs here l 00/00/00,3.,培生,STEM,解决方案,培生使命,服务终身学习，助人终身进步,12,培生,全球最大教育机构,营业额及服务范围均冠絶全球,拥有超过,150,年,的丰富经验,服务覆盖越,70,个国家,为数以亿计、,不同年龄的学习人士及教学人员,提供各种教育服务,培生国际旗下有,多个著名教育事业品牌,包括朗文,Longman),、,Prentice Hall,、,Addison-Wesley,、,Cisco Press,、,Adobe Press,、,IBM Press,、,Wharton Business School Press,等著名出版品牌,.,培生在,高教的多种学科,内均处于,全球领先,地位如,:,计算机、工程、电子技术等，同时也有丰富的多媒体教学资源,.,在,英语教育,和,中小学教育教材,方面，培生也同样处于全球领先地位，如：,朗文辞典,、,新概念英语,等,培生向教育系统的管理者、教师以及学生提供了一系列的,整体解决方案,，培生教育不只出版承载内容的书本而且还提供书本之外的,数字化资源价值与支持,13,Presentation Title runs here l 00/00/00,数字化教学资源,传统印刷版教材,定制出版,教学辅助,教师职业发展,英语教师培训,虚拟学习环境,/,教学平台,数字化学习资源管理,学生管理系统,数据互通,测试设计、评判和实施,教学测评,语言能力测试,心理测评服务,国家考试服务,教学科技产品,与服务,专业测试,与评估,资质认证,和课程,教学与学习,资源,GCSE,GCE,iGCSE BTECs,等不同等级的,学位认证服务,英语语言教学,英语学校,入学能力考试,培生教育集团正在做什么？,14,培生,STEM,项目简介,STEM,项目是培生集团向学生提供的,一套先进而严格的课程,，旨在培养学生的,创新精神和实践能力,。,STEM,课程包含,18,个,主题，内容涉及科学，技术，工程和数学领域。,STEM,项目每个主题活动包含,教材课本,，,实验工具箱,和,在线资源,三个部分，教师可轻松地将,STEM,课程,融合,到他们已有的科学和数学课程，或作为,单独综合实践活动课,开展项目。,STEM,项目同时包含高品质的，以产品为中心的,教师培训计划,，以满足教师的培训和职业发展需求。,STEM,项目也适用于,课外课程，学校俱乐部和暑期课程。,让学生在动手实践中应用,STEM,的知识和技能，为学生的实践应用知识的能力和创新能力打下坚实的基础。,15,Presentation Title runs here l 00/00/00,培生,STEM,项目特点,方案整体性：,提供整体的解决方案，提供教材、教师专业化成包、工具、在线平台资源的立体学习实践环境；,课程标准化：,体现了美国科学教育标准框架框架和我国基础教育的综合实践活动要求；,课程体系性：,共,18,个主题，满足中小学应用的课程体系，保证小学段与中学段,STEM,课程的连续性；,易于操作性：,提供可操作的项目活动设计，教师专业化发展，方法的指导和基于项目的学习的支持；,评价完整性：,基于过程和结果的教学评估，多样化的评估便于教师评价与学生自主评价学习效果；,培养能力突出性：,帮助学生学科知识和生活联系，形成大学科的概念和技能点，培养学生的问题解决与创新能力。,16,Presentation Title runs here l 00/00/00,培生,STEM,设计理念,创造力,自我管理,创造力,沟通协作能力,问题解决能力,自我发展,系统思考,自主探究,信息整合,数学,工程,技术,科学,创新,思维,情境学习理论,支架式学习理论,建构主义学习理论,认知学徒制理论,17,Presentation Title runs here l 00/00/00,18,培生,STEM,学习过程,我们如何帮助学生使用和理解这些过程？,观 察,模型制作,测试和精修,实 验,发明,/,创造,新知识，产品和过程,采用项目制方式学习方式，学生实际操作设计出产品，在探究、合作、实际操作中培养学生的批判性思维能力、创新能力、合作能力、沟通能力，以及问题解决的能力。,通过培训、备课、听课、评课等手段，提升教师的创新教学、评价能力与素养，探索培养创新人才的新路，掌握培养学生,21,世纪能力的方法和策略,，提升教师专业化水平,。,丰富学校课程内容,，,帮助学校开展校本课程建设，搭建,STEM,课程体系。本项目整合科学、技术、工程和数学（,STEM,）四个学科知识和方法，可与学校相关课程无缝整合，通过,STEM,项目可以让学校现有课程内容更丰富，教学形式更多样。,探索、总结多样化的评价方式，提炼实施,21,世纪能力培养的有效办法和管理经验。,19,STEM,项目实施目标,Presentation Title runs here l 00/00/00,培生,STEM,国外应用情况,20,培生,STEM,有效实现创新教育服务内容,创新实验室；,高素质的教师；,高质量课程、工具及资源支持；,明确,评估机制；,21,Presentation Title runs here l 00/00/00,创新实验室,延伸作用：实施,STEM,课程外，还可以是机器人制作等其它课程实施场地所在,创新实验室,主要,包括教学与探究区、操作区、展示区、小型阅览区、加工区、储物区等不同区域，配置一定硬件以及与主题相关的制作工具包,多媒体投影仪、,3D,打印机、,3D,扫描仪、电子白板、展示台、桌椅、,电脑、工具箱等,22,Presentation Title runs here l 00/00/00,高素质的教师,手段：,培训与听评课活动,对象：,管理者与教师,方式：,线上与线下方式、国外专家与国内专家相结合,内容：,创新教学的理念、教学策略及教学方法，,21,世纪能力的概念、内涵、培养方法、评价工具,等方面,落实：,示范课、听课、评课等活动,23,Presentation Title runs here l 00/00/00,DEMO,：,应用知识及实践,环 节,时 间,日程安排,什么是,STEM,90,分钟,介绍,STEM,是如何整合科学、技术、工程和数学的,完成“,Flight of Marshmallow,”的任务,概览,工程学概念和设计,90,分钟,在课堂教学中整合工程学的概念及设计过程,完成“,Packaging the Chew,”的任务,反思,STEM,课堂环境的创设,90,分钟,设计,STEM,教室的布置场景，这会帮助搭建一个促进,STEM,成功的基于问题的学习课堂学习环境,课堂常规（仪式和流程）,90,分钟,设计激发学生像工程师一样思考的,STEM,课堂的课堂常规（仪式和流程）,环 节,时 间,日程内容,工程学、数学和科学的关系,90,分钟,检查工程师在他们的工作中使用科学和数学的方式,深入理解工程设计是如何和,7E,一致的,比较和对比工程设计过程和科学方法的不同。,STEM,实践：共同核心的联系,80,分钟,建立演示数理熟练程度和工程学概念及设计之间的联系,完成,STEM,任务分析及反思,STEM,实践：与下一代科学标准的联系,90,分钟,讨论科学和工程实践并展示科学理念，工程理念和设计及真实世界的高度应用之间的联系,参与一项整合科学和工程实践、数学实践的任务,完成,STEM,任务分析及反思,示范课,90,分钟,参与一节示范课，并建立理论和工程过程设计的联系。,下一步,10,分钟,讨论下一步进行实验室研究的环节,1,2,24,Presentation Title runs here l 00/00/00,高质量课程、工具及资源专家支持,小学,设计小径和道路,制作量,雨量器,设计再生纸,制作小船,建造温室,制作饲虫盒,设计喂鸟器,制作,肺活量计,设计环保清洁剂,控制土壤侵蚀,制作超级跑鞋,设计,桥梁,初中,建造抗震设施,设计航天器,设计假体,设计,环保水坝,设计云霄飞车,设计净水系统,高质量课程,拓展延伸,：在此基础上，学校可以拓展开发与某个主题相关的其它课程，进一步丰富课程体系,1-3,年级,4-6,年级,包含,18,个主题，每个主题遵循同样的教学结构：主题介绍、教学以及评估。这些主题覆盖生命、地球和物理科学等，阐述,STEM,的四个领域是如何通过知识学习和实践检验等学习探索活动融合在一起的。,包括教师用书与学生用书,25,Presentation Title runs here l 00/00/00,培生,STEM Project,将跨学科知识无缝衔接，按照项目驱动方式组织研究和实践活动任务，充分实现了学科整合。,培生,STEM Project,以具有学校或社会生活情景的主题来组织内容，让学生在“做中学”，在探究学习中实践创新，启发学生思考各学科教育的社会应用价值。,培生,STEM Project,全面培养学生的综合科学素养，提升学生团队合作能力、批判思维能力、创新思维能力等,21,世纪技能。,课程优势,高质量课程,26,Presentation Title runs here l 00/00/00,提供实现,STEM,创新教学模式的纸质的学生用书。,学生用书通过工程学或者其他学科的设计过程引出解决问题的方案的过程，并针对相关主题引出需要学生探索和学习的内容，建立起所学知识和工程学、技术学、数学等其他学科之间的联系。同时设计了联系生活的专题实践活动，引导学生在完成专题任务的过程中探索科学的概念、生命、地球的概念，并设计相应的产品来应用科学、生物学、技术学、数学、工程学的知识及方法来解决问题。并提供评估和测验，跟踪学生的对相关主题的内容的掌握情况,.,学生用书,高质量课程,27,Presentation Title runs here l 00/00/00,DEMO:,学生用书样章,28,Presentation Title runs here l 00/00/00,Project STEM,教师用书为教师提供了清晰的教学指导，帮助教师设计和组织教学活动。包括教学内容、教学目标、核心知识点、建议学时等内容，为教师教学提供课程实施建议。,教师用书,高质量课程,29,Presentation Title runs here l 00/00/00,高质量课程、工具及资源支持,工具,DEMO,：设计肺活量测量计工具包,序号,名称,数量,1,塑料袋、,Zip Lip,10 x,6,2,管道胶带、,2 x 10,码,3,3,覆盖胶带3/4 x 60,码,3,4,溴百里酚蓝钠盐,1,5,透明塑料杯,300 mL,12,6,塑料包装纸,12,100,卷,1,7,塑料匙,1,8,塑料吸管 包,/50,1,9,雕塑粘土,.5 kg(1,磅,),1,10,塑料吸管,包,/50,1,11,一次性烧杯,250,6,12,铝箔锅,13 x 9,6,13,乙烯塑料管,5/16,6,14,聚丙烯测量杯,1,15,塑料滴管,1,与,18,个主题相匹配的工具包，是方便学生实施设计方案，制作产品的必要材料。,学生通过小组协作一起完成方案，做出作品。,30,Presentation Title runs here l 00/00/00,高质量课程工具及资源支持,资源,国内外创新课程专家,数字资源,在线平台,（目前开发中）,培,生提供专业在线学习支持服务，通过在线学习平台，广大师生可以了解创新学习世界最新动态，师生也可以通过在线学习平台下载创新学习需求的各种资源，以及进行互动学习。,数字化资源,案例,31,Presentation Title runs here l 00/00/00,明确的评估机制,STEM,课程学习评价包含学前测试，表现评估和结题测试三种评估方式。,STEM,课程多样化的评估方式涉及到每个主题的背景知识、科学探究、职业发展、工程设计等过程，可以用于监测学生的学习过程与学习结果，还可以用于评估学生在升学和求职准备上的水平，培养学生们的批判性思维能力解决问题能力，最终提升学习成绩和综合能力。,多维度评估,：,传统评估，表现评估和标准化的测试预备,传统评估与表现评估：,评价学生对,STEM,概念的理解,测试预备,：,可以快速检验学生对概念和技能的理解,评价形式,：,三种评估方式包含概念图、多项选择、学生写作和,KWL,图表等多种形式。,32,Presentation Title runs here l 00/00/00,竞争分析,对手,培训机构：基本以,某个主题实施,STEM,教育,达内教育：乐高机器人项目，编程和搭积木结合起来，设计幼儿到中学的科学课程。,搭搭乐乐：创意教学实验包：注射器、弹射器、吸管火箭等多种看起来像玩具的教学器材，有配套的课程体系。（,Title runs here l 00/00/00,培生,STEM,项目技术控标点,主要需求,关键衡量指标,培生的满足情况及客户收益,课程体系性,满足中小学应用的完整课程体系,小学：,设计小径和道路,、,制作量雨计,、,设计再生纸,、,制作船只,、,建造温室,、,搭建昆虫屋,、,设计喂鸟器,、,制作肺活量计,、,设计绿色清洁剂,、,建造侵蚀防治结构,、,制作超级跑鞋,、,桥梁设计,等,12,个主题课程；中学：,搭建防震建筑,、,设计太空飞船,、,设计太空飞船,、,设计生态友好的大坝,、,设计过山车,、,设计净水系统,等,6,个主题课程,保持小学段与中学段,STEM,课程的连续性,教师专业化发展,STEM,教师,专业化发展发展需求的国外培训课程内容,培训模块示例：,应用知识及实践培训模块,：,什么是,STEM,、,工程学概念和设计,、,STEM,课堂环境的创设,、,课堂常规（仪式和流程）的设计,、,工程学,，,数学和科学的关系,、,STEM,实践：共同核心的联系,、,STEM,实践：与下一代科学标准的联系,、,示范课,等内容；,强化和评估实践培训模块,：,培训,21,世纪技能,、,如何发起课堂讨论,、,实践应用：检查一个,STEM,任务,、,应用领域：工程，数学和科学,、,STEM,基于项目的学习环境,等内容,培养专业化的,STEM教师,评价完整性,课程中包括完整的评价体系,课程中包括,传统评估,、,表现评估和标准化的测试预备三种评估方式,便于教师评价与学生自主评价学习效果,34,Presentation Title runs here l 00/00/00,5.,实施建议及效果,项目实施过程建议,前期准备阶段,（项目实施前一个月）,实验室建设,教师培训：,STEM,产品培训,、,STEM,创新教学模式培训,等,教学研讨,教学材料准备：学生用书，教师用书和工具包,建立学校,STEM,创新教学项目组,中期实施阶段,（实施至少一学期或一学年）,组织参与项目的班级实施前测,(,可选,),。,定期项目会议,：,每月一次的项目组成员会议，沟通项目实施中的进展情况,，进行听评课活动,。,中期培训,：主题（可选），,培训将根据项目的需求来提供培训，,比如,21,世,纪能力通识培训,、,STEM,创新教育教学策略培训,、,STEM,创新型教学活动设计培训,、,过程性评估和创新性评价培训进阶研究和评估实践培训,等。,后期总结阶段,（一学期或一学年的末尾月）,项目实施后测及统计分析,项目学习完成后，组织后测。获得数据并进行统计分析，比较参与项目班级与对比班级学生的创造力、问题解决、沟通与协作方面的能力的差异。,总结报告会,:,组织项目组成员进行项目总结，分享,STEM,创新教学经验及案例,36,Presentation Title runs here l 00/00/00,项目实施效果,于教育政府部门,深化创新教育改革和创新人才培养机制探索,通过项目提升本区的学生的综合实践能力及科技素养,深化基于学习成果的教学评估和教学改革,于学校,通过,STEM,项目建立,STEM,校本课程和,STEM,项目实践教学教学体系,提高学校的素质教育水平，加强学校的,STEM,教师人才队伍建设,于教师,提高老师整合学科教学的能力，通过整合学科的教学提升基于项目的综合活动实践教学能力,提升教师的创新教育和,STEM,教学能力,提升教师培养学生,21,世纪技能的能力,37,Presentation Title runs here l 00/00/00,于学生,增强学习和探索的动机及兴趣,提高批判思维和问题解决能力,提高学生的设计和创新性思维的能力,在团队协作中学会如何一起完成目标,为学生将来的大学及职业发展作准备通过理论联系实践，学生能够知道数学、工程、科学中的概念和设计与日常生活的联系，如建筑、大桥、公园、大自然等，获得灵活运用知识和技能的能力，并进一步提高科学素养和创新性思维。,项目实施效果,38,Presentation Title runs here l 00/00/00,5.,案例分享,案例分享,40,Presentation Title runs here l 00/00/00,效果分析,41,