全國青少年科技輔導員培訓基地建設是青輔協為貫徹落實《全民科學素質行動計劃綱要實施方案(2016-2020年)》和《中國科協科普發展規劃(2016-2020年)》有關要求,充分發動社會資源,推動科技輔導員培訓體系建設的一項重要工作。
培訓服務是廣大科技輔導員會員最大的需求,目前協會命名的全國青少年科技輔導員培訓基地已具備一定規模,在科技輔導員人才建設、培訓課程開發等方面,體現出了各個基地得天獨厚的特色與優勢。
近期,我們陸續推出「培訓基地巡禮」專題內容,帶你了解這些基地在促進我國科技教師和科技輔導員在專業發展方面的默默耕耘。
STEM教師培訓、STEM課程資源開發培訓、綜合實踐活動教師培訓……在天津,有這樣一個與青少年STEM教育緊密連接的機構。
它有一個很長的名字——天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心(以下簡稱「中心」)。它由天津大學與天津市青少年科技中心、天津師範大學、天津市教研室等高校與科研機構聯合創立,旨在更好地推動STEM教育應用實踐。
目前,該中心依託天津大學雄厚科研力量、硬體條件與師資隊伍,匯聚相關領域學者、教授,匯全球教育理念、集百家之長,通過課程設計、教材開發、教師培訓、多元評價、校外場館基地規劃,通過家庭、學校、社會的教育融合,立足青少年真實生活,倡導學習與實踐相結合的全人教育。
聚焦STEM,
打造「精、細、實、專」的師資隊伍
近年來,STEM(科學、技術、工程、數學)教育逐漸成為一個國家提高創新能力和人才競爭力的重要因素,是世界各國教育界關注的焦點。
但是STEM教育作為一種新興的教學方式,從理念到課程,從教學到評價,最大的「瓶頸」是缺乏專門的教師。誰來教、如何教、如何評價,都需要從根本上去破解。
為了發展和推廣STEM教育,讓老師們「教學有方」,天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心注重打造「精、細、實、專」的教師隊伍。
▲天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心教師們的研討會
所謂「精」就是精益求精,為教師提供前沿的、有效的STEM教育專業發展課程和相關活動,幫助教師掌握教學實踐的理論框架,並將其應用到日常課堂教學工作當中,從而解決在教育教學過程中遇到的各類問題。
所謂「實」就是加強執行力度,展示高效性。針對STEM領域教師的師資培訓,以及綜合實踐活動教師培訓(含科學課師資培訓),他們開發了教育理論培訓、教法培訓、學情分析、課程設計、課程實施、教育技術應用、過程評價、終結性評價、活動案例設計、教案設計、調研報告與論文撰寫等相關課程,涉及細分領域中的各個環節。
「專」就是具備專業態度。針對STEM課程資源開發,針對老師們教學過程中的各個環節,中心開展了教材設計與開發、教學案例設計、教育開發、實驗材料開發、展品開發等工作,全方位提供專業的指導。
此外,該中心還開展了專門針對物聯網、機器人、單片機、創客等人工智慧課程教師的培訓。同時,中心教師除了致力於實踐研究外,還潛心理論研究,組織撰寫STEM教學設計案例、STEM相關的學術論文等。
創新發展,
助推綜合實踐教育升溫
綜合實踐活動課程是一門與學科課程並列、自成體系的新型課程,它在學生的課內與課外、學科世界和生活時空之間架起必要的橋梁,對於培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力等核心素養具有不可替代的作用。
在傳統的教學模式中,老師通常站在白板前授課,學生靜坐在課桌前吸收知識,理解數字和公式。而在綜合實踐課堂上,通常由一些精彩紛呈的活動組成,學生們通過活動去觀察、實驗,並解決問題,所有的學習都是通過動手操作來完成。
為了探索綜合實踐活動的創新發展,天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心主要開展了STEM與綜合實踐課程等理論與實踐研究,面向真實生活和自主成長的課程開發與設計,主動實踐和開放生成的課程實施,多元評價和綜合考察的課程評價設計,以及教師培訓與認證等相關工作。並且中心多次參與天津市科技月活動,並派出教師指導天津市中小學科技教師進行教學實踐,在市級示範課上擔任講評專家,為中小學科技教學的教學實踐提供理論與技術支持。
在第六屆天津市青少年科技類綜合實踐活動中小學STEM與科技類綜合實踐課程論壇及優秀課展示暨天津市第二十中學首屆科技節上,5節市級示範課、學生活動和18節學校科技節課程,作為重點內容在專家講座之後同步展示。其中,市級示範課都經過了多次修改和評審,幾經打磨,在學科、內容、表現手法等方面都頗具代表性;學生活動名為「綜合實踐活動大比拼——誰的小車跑得遠」,與物理學科的教學內容息息相關,主要是對學生們創新能力和實踐能力的一種考察。
▲第六屆天津市青少年科技類綜合實踐活動中小學STEM與科技類綜合實踐課程論壇及優秀課展示
▲綜合實踐活動大比拼——誰的小車跑得遠
這些課程和活動生動有趣,例如《芝麻開門——人臉識別背後的科學》展示課就藉助「芝麻開門」這個《一千零一夜》故事中的開門咒語,將學生們帶入了神奇的智能門時代。在新奇的名字之下,課程的內容頗為「硬核」——其主要目標是讓學生為自己家的車庫設計製作智能門,學會運用人工智慧技術解決現實世界中的問題,理解各種智能識別技術中蘊含的科學知識,並運用工程技巧完成各種不同形式的門體框架及傳動機制的設計與製作。
▲《芝麻開門——人臉識別背後的科學》展示課
不僅如此,研學實踐教育是校外教育,有助於開拓學生視野,增長見識。中心也十分注重產學研社模式研究,舉辦了多次產學研社專業志願者組織、培訓與管理工作。曾多次派出學生擔任各種科技活動的志願者,也同時派出專業教師參與STEM教育相關項目,如錄製視頻課程、擔任評委等工作,為STEM教學的推廣和應用起到積極作用。
此外,他們還開展了針對特定人群開展了教育技術能力提升工作。對一些基礎教育學校、場館、基地、社區、街道科普工作者,開展了包括音視頻採集錄製、腳本設計、非線性編輯、課件製作、虛擬實境技術初步、問卷調查應用、統計分析應用、評價方法等綜合能力提升的培訓。
倡導學習與實踐
相結合的「全人教育」
生活材料製作簡易吸塵器,把「山」搬到講堂,探究機翼對飛機升力的影響,見證化學與編程的神奇反應……2019年12月,首屆天津市大學生STEM設計大賽圓滿落下帷幕。
這場賽事從初賽到決賽,歷時3個月,吸引了來自天津大學、南開大學、天津師範大學、天津理工大學、天津科技大學等多所高校的多支隊伍積極參與,堪稱一場STEM教育的「盛會」。
這場活動承辦單位之一就是天津綜合實踐與STEM國際合作交流中心。18組進入決賽的隊伍通過其項目展示,充分體現了STEM教育的創新創意和可教性。大賽期間,還組織了STEM課程培訓觀摩、科技館參觀等多項實踐活動。
大賽鼓勵學生創造性地運用STEM相關知識和技能,聯繫生活實際提出自己的思考與解決方案。其中大賽一等獎《STEM課程之生活材料製作簡易吸塵器》通過親手製作吸塵器,使學生認識吸塵器工作的基本原理,發現從科學原理出發到工程應用的過程中可能產生的各種問題。
《山,我為你穿上綠衣——基於STEM的程序設計的開發與應用》中,將「山」搬到講堂上,通過測量山頂,山坡,山腳等不同的位置,使同學們觀察到隨著海拔的變化,氣溫會隨之產生變化的規律,寓教於樂。
這場STEM設計大賽,不僅培養了學生的科學探究能力、創新意識、批判性思維、信息技術能力等適應未來的關鍵能力,也教會了學生們在未來生活和工作中解決問題的能力。
未來,天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心將繼續加強學生三個素質的培養——科學素質,專業技能和堅實的科學素養,讓學生們在未來的工作中真正將各個學科知識融合起來,讓學生有能力和實力面對未來國際社會。
撰文/記者 李荔 編輯 劉昭
供圖/天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心
中國青少年科技輔導員協會
提醒廣大科技輔導員
戴口罩 勤洗手 少集會
不給病毒可乘之機!
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原標題:《培訓基地巡禮 | 天津大學STEM與綜合實踐國際合作交流中心: 強化師資培訓,讓STEM教育更「親民」》
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