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天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心: 强化师资培训,让STEM教育更“…

时间:2020-10-17 11:08:50 来源: 丹江口市第一中学 作者: 赵有强 阅读:164

全国青少年科技辅导员培训基地建设是青辅协为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要实施方案(2016-2020年)》和《中国科协科普发展规划(2016-2020年)》有关要求,充分发动社会资源,推动科技辅导员培训体系建设的一项重要工作。
培训服务是广大科技辅导员会员最大的需求,目前协会命名的全国青少年科技辅导员培训基地已具备一定规模,在科技辅导员人才建设、培训课程开发等方面,体现出了各个基地得天独厚的特色与优势。
近期,我们陆续推出“培训基地巡礼”专题内容,带你了解这些基地在促进我国科技教师和科技辅导员在专业发展方面的默默耕耘。
STEM教师培训、STEM课程资源开发培训、综合实践活动教师培训……在天津,有这样一个与青少年STEM教育紧密连接的机构。
它有一个很长的名字——天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心(以下简称“中心”)。它由天津大学与天津市青少年科技中心、天津师范大学、天津市教研室等高校与科研机构联合创立,旨在更好地推动STEM教育应用实践。
目前,该中心依托天津大学雄厚科研力量、硬件条件与师资队伍,汇聚相关领域学者、教授,汇全球教育理念、集百家之长,通过课程设计、教材开发、教师培训、多元评价、校外场馆基地规划,通过家庭、学校、社会的教育融合,立足青少年真实生活,倡导学习与实践相结合的全人教育。
聚焦STEM,
打造“精、细、实、专”的师资队伍
近年来,STEM(科学、技术、工程、数学)教育逐渐成为一个国家提高创新能力和人才竞争力的重要因素,是世界各国教育界关注的焦点。
但是STEM教育作为一种新兴的教学方式,从理念到课程,从教学到评价,最大的“瓶颈”是缺乏专门的教师。谁来教、如何教、如何评价,都需要从根本上去破解。
为了发展和推广STEM教育,让老师们“教学有方”,天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心注重打造“精、细、实、专”的教师队伍。

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▲天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心教师们的研讨会
所谓“精”就是精益求精,为教师提供前沿的、有效的STEM教育专业发展课程和相关活动,帮助教师掌握教学实践的理论框架,并将其应用到日常课堂教学工作当中,从而解决在教育教学过程中遇到的各类问题。
所谓“实”就是加强执行力度,展示高效性。针对STEM领域教师的师资培训,以及综合实践活动教师培训(含科学课师资培训),他们开发了教育理论培训、教法培训、学情分析、课程设计、课程实施、教育技术应用、过程评价、终结性评价、活动案例设计、教案设计、调研报告与论文撰写等相关课程,涉及细分领域中的各个环节。
“专”就是具备专业态度。针对STEM课程资源开发,针对老师们教学过程中的各个环节,中心开展了教材设计与开发、教学案例设计、教育开发、实验材料开发、展品开发等工作,全方位提供专业的指导。
此外,该中心还开展了专门针对物联网、机器人、单片机、创客等人工智能课程教师的培训。同时,中心教师除了致力于实践研究外,还潜心理论研究,组织撰写STEM教学设计案例、STEM相关的学术论文等。
创新发展,
助推综合实践教育升温
综合实践活动课程是一门与学科课程并列、自成体系的新型课程,它在学生的课内与课外、学科世界和生活时空之间架起必要的桥梁,对于培养学生社会责任感、创新精神和实践能力等核心素养具有不可替代的作用。
在传统的教学模式中,老师通常站在白板前授课,学生静坐在课桌前吸收知识,理解数字和公式。而在综合实践课堂上,通常由一些精彩纷呈的活动组成,学生们通过活动去观察、实验,并解决问题,所有的学习都是通过动手操作来完成。
为了探索综合实践活动的创新发展,天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心主要开展了STEM与综合实践课程等理论与实践研究,面向真实生活和自主成长的课程开发与设计,主动实践和开放生成的课程实施,多元评价和综合考察的课程评价设计,以及教师培训与认证等相关工作。并且中心多次参与天津市科技月活动,并派出教师指导天津市中小学科技教师进行教学实践,在市级示范课上担任讲评专家,为中小学科技教学的教学实践提供理论与技术支持。
在第六届天津市青少年科技类综合实践活动中小学STEM与科技类综合实践课程论坛及优秀课展示暨天津市第二十中学首届科技节上,5节市级示范课、学生活动和18节学校科技节课程,作为重点内容在专家讲座之后同步展示。其中,市级示范课都经过了多次修改和评审,几经打磨,在学科、内容、表现手法等方面都颇具代表性;学生活动名为“综合实践活动大比拼——谁的小车跑得远”,与物理学科的教学内容息息相关,主要是对学生们创新能力和实践能力的一种考察。

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▲第六届天津市青少年科技类综合实践活动中小学STEM与科技类综合实践课程论坛及优秀课展示

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▲综合实践活动大比拼——谁的小车跑得远
这些课程和活动生动有趣,例如《芝麻开门——人脸识别背后的科学》展示课就借助“芝麻开门”这个《一千零一夜》故事中的开门咒语,将学生们带入了神奇的智能门时代。在新奇的名字之下,课程的内容颇为“硬核”——其主要目标是让学生为自己家的车库设计制作智能门,学会运用人工智能技术解决现实世界中的问题,理解各种智能识别技术中蕴含的科学知识,并运用工程技巧完成各种不同形式的门体框架及传动机制的设计与制作。

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▲《芝麻开门——人脸识别背后的科学》展示课
不仅如此,研学实践教育是校外教育,有助于开拓学生视野,增长见识。中心也十分注重产学研社模式研究,举办了多次产学研社专业志愿者组织、培训与管理工作。曾多次派出学生担任各种科技活动的志愿者,也同时派出专业教师参与STEM教育相关项目,如录制视频课程、担任评委等工作,为STEM教学的推广和应用起到积极作用。
此外,他们还开展了针对特定人群开展了教育技术能力提升工作。对一些基础教育学校、场馆、基地、社区、街道科普工作者,开展了包括音视频采集录制、脚本设计、非线性编辑、课件制作、虚拟现实技术初步、问卷调查应用、统计分析应用、评价方法等综合能力提升的培训。
倡导学习与实践
相结合的“全人教育”
生活材料制作简易吸尘器,把“山”搬到讲堂,探究机翼对飞机升力的影响,见证化学与编程的神奇反应……2019年12月,首届天津市大学生STEM设计大赛圆满落下帷幕。
这场赛事从初赛到决赛,历时3个月,吸引了来自天津大学、南开大学、天津师范大学、天津理工大学、天津科技大学等多所高校的多支队伍积极参与,堪称一场STEM教育的“盛会”。
这场活动承办单位之一就是天津综合实践与STEM国际合作交流中心。18组进入决赛的队伍通过其项目展示,充分体现了STEM教育的创新创意和可教性。大赛期间,还组织了STEM课程培训观摩、科技馆参观等多项实践活动。

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大赛鼓励学生创造性地运用STEM相关知识和技能,联系生活实际提出自己的思考与解决方案。其中大赛一等奖《STEM课程之生活材料制作简易吸尘器》通过亲手制作吸尘器,使学生认识吸尘器工作的基本原理,发现从科学原理出发到工程应用的过程中可能产生的各种问题。
《山,我为你穿上绿衣——基于STEM的程序设计的开发与应用》中,将“山”搬到讲堂上,通过测量山顶,山坡,山脚等不同的位置,使同学们观察到随着海拔的变化,气温会随之产生变化的规律,寓教于乐。
这场STEM设计大赛,不仅培养了学生的科学探究能力、创新意识、批判性思维、信息技术能力等适应未来的关键能力,也教会了学生们在未来生活和工作中解决问题的能力。
未来,天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心将继续加强学生三个素质的培养——科学素质,专业技能和坚实的科学素养,让学生们在未来的工作中真正将各个学科知识融合起来,让学生有能力和实力面对未来国际社会。
撰文/记者 李荔 编辑 刘昭
供图/天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心
中国青少年科技辅导员协会
提醒广大科技辅导员
戴口罩 勤洗手 少集会
不给病毒可乘之机!
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原标题:《​培训基地巡礼 | 天津大学STEM与综合实践国际合作交流中心: 强化师资培训,让STEM教育更“亲民”》

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