中职STEM课程建设的应用研究

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　　摘 要：随着中国市场经济的发展和教育领域的不断突破，中等职业教育受到了广泛的关注，但受传统教学观念的影响，提高学生的学习兴趣和加强课堂教学质量仍然是值得我们关注的问题。并且当前中职学生根据传统课程学习分离的专业知识与技能，在实际工作岗位上需要对工作任务进行分析问题并解决问题时，缺乏多学科综合应用的能力。STEM代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics），旨在多学科的融合，培养学生多角度解决问题的能力，弥补了传统教育的不足，这对于我们开展中职教育有着重要的指导意义。同时，STEM学位数也是评估一个国家综合国力的重要指标。甚少在高中阶段，特别是中职阶段展开研究，如果能过在中职教育加以渗透和体现，这无疑是提高我国综合教育水平的重要途径。
　　关键词：中职教育；STEM课程；开发路径；基本范式
　　一、问题的提出
　　21世纪，中国既需要发展知识密集型产业，也仍然要发展各种劳动密集型产业，我国的国情和所处的历史阶段决定了经济建设和社会发展对人才的要求是多样化的，不仅需要高层次创新人才，同时也需要在各行各业进行技术传播和技术应用并具有创新精神、创业能力的高素质劳动者，而培养高素质劳动者这一艰巨的任务便落到了中等职业教育上。因此，中等职业教育具有不可替代的重要的战略地位。
　　（一）学生发展需要
　　据调查显示，当前学生毕业后在工作岗位上需要对工作任务进行分析、处理时，缺乏多学科综合应用的能力。由此，本研究根据 STEM教育“学科融合”的理念和“项目教学”的模式探究中职 STEM课程的开发与应用，培养学生综合运用知识和技能解决问题的能力，帮助学生适应现代社会的就业和创业需求。
　　（二）中职开设STEM课程的重要性
　　STEM课程是跨学科课程，具有强烈的趣味性、艺术性，能够提升学生的体验感受，提高学生的协作能力，充分体现“做中学”，“学中做”的教学理念。
　　统筹考虑国家产业发展、人才储备和各级各类教育形成需求、内容、评价和路径一体化战略，开设STEM课程，将STEM课程纳入创新人才培养战略非常必要，既能有目的的培养创新人才，同时也能提供适宜于创新人才的环境。而目前中国的STEM教育并不是完全模仿国外的做法。相反，它结合了国家和社会的需求，汇集了各行各业的优势，不断探索新的实践路径。
　　国内目前有开设 STEM课程的基本在基础教育阶段，中等职业学校很少提供，也没有相应的教材。但中等职业学校作为教育不可少的一部分，不仅应该建设STEM课程，更要结合中职生的特殊性，创建工作路径、课堂模式和评价方式。因此，本研究将填补国内STEM课程建设应用研究的空白。
　　二、研究成果
　　（一）中职STEM课程建设工作路径
　　（二）中职STEM课程的基本范式
　　根据理论学习与实践探究，总结STEM的教学步骤主要应该包括以下5个环节：
　　1.发现问题
　　STEM学习是探究性学习，探究必须从问题开始。STEM的问题是基于生活情景的真实问题，这个问题可以由教师给定，也可以学习者自己发现。教师给定的，属于验证某个结论的，这样的探究具有模拟性。学习者发现的问题，如果没有一定的限定条件，与科学家发现问题完全一样，本身不是学生的学习。因此，STEM的问题既需要开放和创造，也需要一定的限定。教师要在一定的条件下引导学生发现问题，发现问题是STEM的开端。
　　2.提出假设或设计方案
　　科学假设是科学理论的一种可能表达。科学研究之所以不是盲目的尝试，就在于它是有根据的，是一个提出假设、求证假设的过程。科学假设是根据已有的科学知识和观察到的事实，对所研究的问题提出的一种猜测性陈述、一种可能性的解答。假说是一种猜想，但不同于无端的猜想，它是基于已有的科学知识和新的科学事实作出的一种科学假定，因此，假说是科学性和假定性的统一。提出假设固然要基于科学原理和事实，但假说的提出更需要思维的提炼。对于工程问题而言，提出假设的过程也是制定方案的过程。
　　3.科学求证或实施方案
　　假说是否是真理，需要科学验证。这种验证需要收集证据，需要对证据进行分析和验证，需要科学实验，也需要逻辑思维。证据收集是科学求证的第一步。证据可以来自于观察，也可以来自于实验，还可以基于科学原理的逻辑推理。求证过程中，需要对证据进行验证，显示其科学性。对于工程问题而言，就是要把设计的方案付诸实施，从而验证方案。如果无法验证或者验证不成功，就需要返回到步骤2，重新提出假说。因此，STEM是一种基于证据的学习。
　　4.得出结论或评估方案
　　科学假设通过科学求证和数据分析，对假设进行验证：假设是否成立，是否需要修正，等等，都需要通过科学验证后得出定论。由于科学研究的复杂性，一次实验求证不一定都能得出确定的结论。因此，它需要不断修正方案，不断进行验证，进而不断地修正结论。对于科学研究来说，这个过程看中的是结果，但对于STEM的学习而言，过程比结果重要，因為在过程中培养了学生的探索精神和解决问题的能力。对于工程问题而言，就是要根据方案的实施情况对方案进行评估，验证其效果，进而进行修正和完善。
　　5.反思分享
　　从提出问题到得出结论，是科学研究的完整过程。但作为一个教学策略，STEM还应该有一个反思分享环节，通过这一环节，学习者对自己发现问题、验证问题和得出结论中的经验和错误做出分析，提炼成功经验，促进解决方法的可迁移性，提升学习迁移能力。同时，与学习者共同的分享交流有助于产生新的观点，发现新的问题。
　　三、研究结论
　　STEM项目必定是源于生活，为了解决生活中的具体问题，根据综合运用科学、数学和技术的知识解决工程中问题的要求，STEM的教学步骤主要有：发现问题、提出假设或设计方案、科学求证或实施方案、得出结论或评估方案、分享与反思。问题的提炼是基础，科学求证或实施方案是核心。
　　参考文献：
　　[1] .北京成立STEM+创新教育中心.中国教育和科研计算机网.2016-10-19
　　[2] .张新立，温州大学，《STEM教育的核心精神，看这一篇就够了》，MOOC，2018.5.29
　　（作者单位：温州市瓯海职业中专集团学校）
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