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通过跨学科的STEM学习改变文化

随着内容驱动的课程迅速让位于旨在培养核心能力的课程,教育工作者正在整合标准 - 例如ISTE开发的标准- 重新构建其课程,以强调数字公民身份,创新设计,计算思维和全球联系,为学生做好准备职业生涯尚不存在。

然而,实施深度变革的过程可能需要三到五年,因为它会影响学校开展业务的方式以及基础学校文化。

在西澳大利亚学院(WIC),这是一所位于阿尔伯塔省卡尔加里的7-12级大学预科学校,我们利用STEM学习实验室的专业知识在我们学校内领导这一转变。我们的目标是强调计算思维和计算机科学技能,确保数学表现一致,并融入更多真实世界的跨学科学习。

2017年,我们合作的第一年,咨询讲师进入教室,领导教学,而我们的内部教师担任助手。在第二年,我们的老师带头,一名咨询指导员留在现场,提供支持和专业发展,这项安排将在明年继续进行。事实证明,这种方法在帮助我们改变教学法和实践方面非常成功。

转向计算思维

当我们开始合作时,我们的主要目标是从我们的初中开始开发一些跨学科项目,强调课堂中的计算思维。

1.编码

我们推出的第一个项目围绕使用Scratch 3.0进行编码,Scratch 3.0是一种可视化的拖放式编程语言,可激发创造力和计算思维。教师特别针对两个概念上具有挑战性的主题:用模型减去整数,以及各种物质的熔点和凝固点以及它们各自的物质状态。通过这个项目,学生们研究了温度波动如何影响物质的物质状态,并通过随机生成数学表达式来编码其主题环境。这个过程不仅对学生非常有吸引力,而且还帮助他们以有意义的方式将概念内化 - 不久之后,我们注意到学生评估结果在一些更具挑战性的概念问题上得到了改进。

2. 2050年旅程

然后我们将注意力转向了2050旅程,这是一个为七年级学生提供的环境科学单元,我们通过基于STEM的活动,实践探究,数据分析和以学生为中心的问题解决,将其升级为跨学科联系。虽然该单元强调科学主题,如生态系统相互作用和植物营养素,但我们也将社会研究,数学,技术和语言艺术联系起来。在该单元结束时,学生通过向WIC社区成员提出他们的建议,获得了公众演讲的信心。此外,该单元利用来自Journey 2050的主题,这是一个基于课程的学校计划,提供资源和虚拟模拟,以鼓励学生探索世界粮食可持续性。

3.淡水和咸水系统

我们的第三个项目,即8年级的淡水和咸水系统,将淡水和咸水系统的研究与地球和火星地形的比较分析联系起来。向学生提供我们的星球和火星的图像,数据集和Google地球地图,以分析可能与地下水和冰有关的生物和地质指标。他们还评估了10个火星位置,并最终提出并展示了未来人类居住的最佳位置。

额外的STEM学习丰富

我们还利用与EdgeMakers的持续合作伙伴关系,开发了许多其他经验,以进一步发展我们的员工和学生的能力。例如,我们的老师为100名9年级学生提供了为期两周的Python编码研讨会,以及高级计算机科学课程。

同时,我们设计了一个MathLab计划,以支持我们的初中学生在理解关键数学概念方面存在差距。与我们的学生服务团队一起工作,咨询讲师还帮助我们为7年级和8年级学生开发了一个新的最终项目 - 健身追踪项目。使用可穿戴技术,学生可以监控他们的工作,康复和静息心率。从健身追踪器收集的数据将被带到数学课堂进行实际数据分析。

我们还开发了许多课后计划,新兵训练营和夏令营研讨会,以向学生展示各种其他STEM体验,例如Raspberry Pi,无人机,Arduino,Minecraft和使用HTML / CSS的Web开发。这些课程不仅提供学习丰富,还将外部学生带入我们的建筑,并继续扩大我们教师的专业发展。

跨年级扩大

为了与WIC创建创新者的使命保持一致,我们的目标是实现垂直整合,并为这种跨学科规划建立可持续性,最终目标是将文化转移到整个初中部分。为此,我们将在明年为初中生创建四个基于项目的活动,同时将此类调查扩展到9年级。

随着教育领域的不断发展,我们建筑中的教学法必然会随之发生变化。我们已经目睹了学校文化的重大转变,因为跨学科的教育工作者已经从以内容为中心的课程转向开发新的创新STEM学习体验,更重要的是,与他人分享他们的专业知识。