2023年香港STEM教育对中学生物教学的启示.doc

香港香港 STEMSTEM 教育对中学生物教学的启示教育对中学生物教学的启示 李遂梅 教育信息化“十三五”规划明确指出，有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索 STEM 教育等新教育模式。2019 年 6 月，笔者作为广东省中小学新一轮“百千万人才培养工程”项目之“广东省高中名教师香港培训”中的一员，到香港进行了 10 天的参访，现结合参访经历说明香港 STEM 教育对中学生物教学的启示。一、香港 STEM 教育初探 1.政府及社会的大力支持 STEM 教育虽近几年才在香港兴起，但香港政府和社会对此非常重视，行政长官的施政报告提出多项措施，强化香港科研发展，并从资金、人员、场馆等方面给予了很大的支持。如政府每年给每所小学拨付 10 万港元、中学 20 万港元作为 STEM 教育专项资金;每年组织教师到海外进行培训，2019 年，香港组织了 20位教师到新加坡培训八个星期;每年组织校本资源小组到校指导师生开展 STEM教育;每年组织 STEM 教育分享会，通过分享案例进行研讨，实现以点带面示范效应。香港政府注重基础性投入，提供环境支撑，以培养学生对科技创新的兴趣，并推动科技教育融入课堂的普及，让学生享受科技创新的快乐。2017 年 10 月，教育局为了加强支持各中小学校推广 STEM 教育，成立香港教育局 STEM 教育中心，致力于提高學生学习科学、科技和数学的兴趣。STEM 教育中心设有创客空间，配备先进设备和工具，如全彩立体打印机、立体扫描器、激光切割雕刻机等，让学生参与更多探究、设计与制作的学习活动，有需要的学校通过预约就可以免费使用。此外，STEM 教育中心经常为教师举办有关 STEM 教育规划和实施的课程，举办有关 STEM 教育中常用设备和工具使用的工作坊活动，为中小学生举办一系列学习活动，为伙伴学校提供校本支援服务，安排到校支援及举办经验交流会等。香港的 STEM 教育工作有前瞻性，政府和社会对 STEM 教育给予关注与支持。2018 年 11 月，成立香港 STEM 教育联盟，自在为香港未来发展成国际创客中心积累具有创意及拥有综合、协作和解难能力的科技人才。相关领导担任主礼嘉宾，约 700 名关心和支持 STEM 教育的各界人士出席。2.STEM 教育助推“商院校”合作模式运用 STEM 教育包含科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等多门学科。它强调真实性，强调小组合作和项目式学习，在真实情境下，学生以小组为单位，以项目形式解决真实的问题，这既为学生提供了更多实践机会，又培养了学生将割裂的学科知识变成相联系的整体知识的能力，提高了学生综合解决实际问题能力、创新能力和合作能力。在香港，无论大学、中学、小学甚至幼儿园都围绕 STEM 教育设计主题教学活动。整个教育界和社会共同向这个方向发展，注重学生动手操作能力、跨学科学习能力、创造能力、协作能力和解决问题能力的培养，但中小学校往往设备落后或不够齐全，致使一些设计无法制作或加工。为此，香港推行“商院校”合作的 STEM 教育模式，学校负责设计产品，大学院校给予学术或技术上的支持，商家负责把产品推向市场。在“2019 电子教育电子商务电子管理及电子学习”展示的产品中，有许多是通过“商院校”合作模式产生的作品。3.STEM 教育创新学习方式 当世界乱了、社会变了、科技狂了、学习为重的时候，我们的学习应如何走向？香港一位教授说：“从宏观上看，教育的最终目的是学生的未来;从微观上看，教育的核心业务是学生的学习。在信息时代，学习应依赖科技，科技可以促进学习个别化，但科技的发展应是帮助到学生而不是单单教给学生技术。”香港有的学校在探索中前行，与时俱进，将新的科学技术、STEM 元素应用于各学科教学中，课程资源通过线上和线下实现共享，让师生受益匪浅。STEM 校本教材在 VR 环境下的学习教程让我们看到用科技创新学习方式，看到未来教室和未来教育的发展方向。例如，运用 STEM 教育理念设计的古诗文学习课程，学生可通过手机扫描二维码，利用虚拟增强技术在虚拟环境中与诗人对话，身临其境地体会写诗的意境，既提高了学生的学习自主性，又激发了学生学写诗词的兴趣。4.STEM 教育实现人人参与 STEM 教育是一种跨学科、大综合的科学教育理念，科学技术的发展在一定程度上决定着国家和民族的兴衰，科学技术影响着每个人的认知和行为模式，丰富多彩的科技活动，能充分培养青少年的好奇心、求知欲，激发创造力，帮助他们自主学习，独立思考，对未知领域进行探索，寻找解决问题的独创性方法。香港的初中开设有一门必修课“设计与科技”，一般都配有至少一间设计与科技室，让学生动手设计及完成一些小制作，进行低成本的实用小发明。这些小发明不要求有很高的科技含量，但要有创意、能解决生活中的问题，所以人人都能参与到科技活动中去。香港有的学校采取的 STEM 教育措施主要有四点。第一，通过课程实现人人参与。学校除初中开设“设计与科技”必修课程外，高中开设“设计与应用科技”课程及校本课程“创意创未来”，让学生学习 CorelDraw、SolidWorks 计算绘图软件、激光切割机、3D 打印机及计算机编程等，制作、测试及改良创意模型，培养学生解决问题能力。第二，学校成立创意学会，扩大影响力，帮助学生培养科技与设计的触觉和创业精神，为学生创设更多升学和就业、创业出路。第三，举办多元化的 STEM 活动，如节能教育计划活动、3D Printing 工作坊等。既有实用型的小创意发明，也有各种信息化平台，并以学生参与体验为主，科技创新教育活动效果明显。第四，成立 STEM 教育小组，加强跨学科协作，由教务主任召集生物、物理、化学、综合科学、信息及科技、设计与科技、数学等学科教学主任组成，定期集中研讨。5.STEM 教育融入设计思维 STEM 教育不是培养学生成为科学家，而是培养他们思考问题、解决问题的能力，希望学生学到用科学的思维解决学习、生活、工作中遇到的问题。香港在实施STEM 教育的过程中，教师很注重引导学生运用设计思维（Design Thinking）。设计思维是一种以人为本的思维方式，通过理解问题产生的背景，催生洞察力及解决方法，理性分析，找出最合适的解决方案。设计思维包括同理、定义、发想、原型、测试、学习，设身处地从对方所处的位置、角色、情境去思考、理解和处理问题。