面向整合式STEM的教师跨学科素养：结构模型与发展路径
来源:用户上传
作者:宋歌 管珏琪
摘要：整合式STEM能够有效解决STEM教育中的“形式化”和“异化”等问题，更好地培养学生的跨学科思维与行动力，其有效实施依赖于STEM教师的跨学科素养。因此培养教师的跨学科素养既是STEM教育转向整合式STEM教育发展的时代诉求，也是教师专业发展的现实需要。STEM教师的跨学科素养主要包括跨学科意向、跨学科认知、跨学科应用与技术应用能力4个核心组成维度，并可将其进一步划分为10个素养指标，为STEM教师跨学科素养发展提供方向指引。当前STEM教师跨学科素养的发展受学校等外部环境、教师知识基础与跨学科体验等个体特征变量以及有效的专业发展培训的综合影响。未来我国STEM教师跨学科素养的培养应当注重：变革学校制度和支持系统，鼓励教师成为课程开发主体;组建跨学科学习共同体，创新教师“学习”方式;善用技术创新培训，通过智能研修支持教师持续自主发展。
关键词：STEM教师;跨学科素养;整合式STEM;教师专业发展
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1009-5195（2022）03-0058-09 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2022.03.007
基金项目：教育部人文社会科学研究基金2020年度青年基金“基础教育科学课程中‘跨学科素养’的框架建构及测评研究”（20YJC88080）;2021年河南省哲学社会科学规划年度项目“整合式STEM视域下教师跨学科素养模型构建与提升路径研究”（2021BJY025）。
作者简介：宋歌，博士，讲师，硕士生导师，河南师范大学教育学部（河南新乡 453007）;管珏琪，博士，副教授，硕士生导师，浙江师范大学教师教育学院（浙江金华 321004）。
一、整合式STEM教育的核心议题：发展教 师跨学科素养
STEM教育源于美国国家科学委员会提出的集成科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）教育的纲领性建议（National Science Board，1987），旨在培养学习者的跨学科思维。21世纪以来，整合式STEM日益成为全球化背景下跨学科课程与教学的基本取向。由于STEM教育关乎国家未来竞争力，各国纷纷将其提升至国家战略高度，并在K-12阶段的教育政策中，充分体现对STEM学科的整合，以实现将学生培养成跨学科思考者和行动者的愿景。
STEM教育历经三十多年的发展，越来越多的教师认同其潜在价值（中国教科院STEM教育研究中心，2019）。然而，在从教育思潮到课程实体的转变过程中，仍存在以下突出问题：一是从整合的水平来看，STEM依然只是作为四门学科首字母的缩略词，并未弱化学科边界（Wang et al.，2011）;二是从整合的内容来看，STEM仅仅致力于提升科学与数学的整合（Czerniak et al.，2014），工程和技术占比偏低（Hoachlander et al.，2011）;三是从整合的取向来看，任务设计欠缺与学生现实生活的关联性（Charette，2014），许多学校和教师仅将STEM教育定位于培养学生的动手操作能力或编程能力（袁磊等，2020）。国内外学者就上述“形式化”和“异化”问题展开充分探讨，相关研究催生了“整合式STEM”（Integrative STEM，以下简称I-STEM）。2014年美国国家工程院和国家科学委员会联合发布《K-12教育中的STEM整合：现状、前景和研究议程》，该文件确定了I-STEM的核心要义是跨学科（Honey et al.，2014）。学界也就I-STEM的课程性质达成共识（Kelley et al.，2016）：一方面，整合超越了四个分支学科的关联程度，转向学科之间的相互融合;另一方面，整合触及儿童经验和社会关切，在关联学校学习、未来工作和社会生活的跨域情境中帮助学生理解所居世界的复杂性并作出有效决策。
I-STEM的整合新理念唯有通过教师有效的课程设计与教学实施，才能转化为学生综合能力的提升。但大量中小学课堂证据显示，STEM教师往往欠缺对整合的正确理解（EL-Deghaidy et al.，2017;Kurup et al.，2019），以及与之相适的课程设计与教学实施能力（Graves et al.，2016）。因此，STEM教师跨学科素养的培养亟需被提上日程，使他们能充分认识多学科知识间的联结，合理实现学科间的关联与整合。同时，在“中国STEM教育2029行动计划”实施背景下，直面现实问题，发展STEM教师跨学科素养，是落实“将I-STEM作为培养跨学科创新型人才的重要战略”与打造具有中国特色的I-STEM教育的重要路径。
二、STEM教师跨学科素养内涵与结构模型
教师的跨学科素养水平是决定STEM教育成效的关键，是构建I-STEM教育新生态的源动力。界定STEM教师的跨学科素养在本质上就是要回答“培养什么样的STEM教师”。
1.内涵解读
对特定的职业而言，素养是个体为了能够胜任某项工作，而需具备的相关知识、技能及其特质（杨向东，2020），其突出特征在于个体能否选择和应用已有的认知和非认知资源，来应对现实工作中的各种复杂需求和挑战。跨学科素养正是STEM教育转向I-STEM教育背景下对教师专业发展新诉求的回应。
I-STEM不单关注跨学科教学的结果和产物，更强调整合多个学科概念、观点和思维方式来解决问题的过程和方法。从这个意义上讲，教师在I-STEM教学中的主要责任并不是指导学生完成某个产品或作品，而是能够合理预设、解读和判断跨学科教学中的各种场景，并采取相应的行动。因此，教师在具备深厚的学科素养基础上，需要跳出单一学科经验的“舒适圈”，形成跨学科的意愿，确保在教与学的过程中合理融入跨学科要素，有效把握STEM学科之间的整合，建立STEM内容知识与实践活动之间的紧密联系，并借助在线协作工具、增强与虚拟现实以及智能导师系统等技术，创建灵活且包容的I-STEM学习空间，培养学生突破学科界限、以整合的方式进行思考、解决复杂情境中劣构问题的能力。综上所述，STEM教师的跨学科素养是在与I-STEM教学互动过程中所蕴含的踊意识、价值观念、相关知识和各种技能等综合性品质。
nlc202207061826
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15435516.htm
