附录4 :“土壤重金属Cd污染修复”STEM课程开展对学生“5C”能力水平影响问卷(后测)

附录5 :教师访谈提纲

附录6 :学生访谈提纲

附录7 :基于工程设计的过程性评价分析

附录8 :教材——土壤重金属污染的治理

附录9 :基于工程设计的“土壤重金属Cd污染修复”项目的设计与实践——行动指南

附录10 :学生档案袋

致谢

文章摘要:自2012年我国引入STEM教育理念,对STEM教育越来越重视。2017年,由中国教育研究院发表的《中国STEM教育白皮书》中明确表示为了满足国家对创新人才和高水平技能人才的需要,启动“中国STEM教育2029创新行动计划”,打造覆盖全国的STEM教育示范基地。在国家政策的支持下,学校、教师、企业、教育机构掀起了研究、开发STEM课程的热潮。但由于我国的STEM教育起步较晚,理论基础和实践经验都够不充分,STEM教育在教学实践中仍存在着一些问题:比如,STEM课程时间过短,教学无法深入化,学生对核心问题的探索比较浅显;教学过程缺乏师生互动,不重视学生对工程问题的设计与实践,教学仍偏重知识的习得,而非能力及STEM素养的发展。由此导致学生参与STEM课程缺乏深度学习,出现低水平的课堂教学。因此,此次课题通过文献研究法,对国内外STEM教育现状、趋势及实践案例的深入分析,锤炼国内外STEM课程构建及教学实践行之有效的方法,结合对STEM核心概念及相关理论基础的思考,提出基于工程设计的STEM课程构建的基本模式。以“土壤重金属Cd污染修复”为主题,依据STEM课程构建的基本模式设计STEM课程。在将STEM课程付诸实践之前,依据6E教学模式与工程设计基本模式之间的联系,构建具有“工程设计”特点的6E-STEM教学模式。利用问卷调查法及访谈法,对STEM课程实施结果进行分析,发现学生通过对STEM课程的学习,“5C”能力（创造力,问题解决能力,批判性思维,团队协作能力,沟通交流能力）有所提高;对STEM教学的兴趣与参与度有所提高;对生态健康及科学探究的兴趣有所提高。这表明此次STEM课程实践较为成功,基于工程设计的STEM课程构建与6E-STEM教学模式在实际教学运用中具备一定的可行性与教育意义。但此次研究仍有许多不足之处:STEM教师团队的专业素养训练不够;STEM课时仍不够充分,如果能将STEM课时拓展至一个学期,甚至多个学年,教学效果将更佳,“5C”问卷的测量结果也将更具科学性和信服度;另外实验对象的人数偏少,STEM课程模式应用效果缺乏一定的说服力。综上,总结了STEM课程构建与实践过程中的启示,以期促进我国STEM课程顺利开展,学生综合能力有效提高。后续研究中将关注STEM专业教师的训练与培养;将STEM课程的实践与学习进阶相联系,构建适应不同学段水平的特色STEM课程;利用此次提出的基于“工程设计”的STEM课程构建模式与教学模式,创建更多主题的STEM项目及课程,丰富我国STEM课程构建的理论基础与实践应用。

文章关键词:

论文DOI:10.27245/d.cnki.gnjsu.2020.001464

论文分类号:G642;X53-4

文章来源：《工程设计学报》 网址: http://www.gcsjxbzz.cn/qikandaodu/2022/0210/933.html

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