美国作为STEM教育的引领者,有何优势?

2021-11-16 11:08:41 250
美国作为STEM教育的引领者,有何优势?以下提供5点内容以及相关内容的5个STEM教育新闻报道。从中,我们可以感受到美国STEM教育的活力、弹性和持续深度发展的潜力。

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STEM教育已成为培养21世纪人才的重要力量,成为各国关注的重点,美国作为STEM教育的引领者,有何优势?


1、持续的国家政策推动STEM教育的发展


自1986年到2018年起,美国共出台了6份法案或报告,尤其是2018年的法案被誉为被誉为“北极星计划”。


加强理工学科,促进学科融合


其法案提出“在学科交叉领域吸引学生”,不仅倡导更多学科融合,而且要求学生在学习过程中加强对知识的深层次理解。突出STEM教育是将严谨的学科知识同生活问题结合,并运用到解决实际问题当中去的特点。


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《北极星计划》提出,“STEM不仅传授批判性思维,还要传授毅力、适应能力、合作能力、组织能力和责任感等行为能力。”


在教学过程中,通过启发式教学调动学习者的主动性和创造性,使学习者在学习过程中的角色更加主动,不依赖教师的传授,而是通过多种STEM跨学科活动来促进学习者的创新意识和创业意识。


这些活动要求参与者通过使用不同学科的知识和方法来解决问题,对STEM学习者来说,可以帮助偏科的学生通过融合课程的学习补齐短板,尤其是对数学等理学科目偏科的学生,通过将数学融合在其他学科之中的方式,使学习者在解决问题的过程中掌握辩证思维。


《北极星计划》为解决STEM教育资源不足问题提出的方案,即“发展和丰富伙伴关系”。在学习者个人层面上,要与他人结合形成共同学习探究的伙伴关系;同时在学校以及教育机构层面,也要与相关企业和产业建立战略伙伴关系,可将两者作为互补关系进行发展。


丰富教学资源,加强战略合作


首先,STEM教育机构同产业、企业、雇主以及社区相互结合建立起新的合作关系,能够在更广阔范围内加强教育资源的利用。


形成的战略伙伴关系能够提供给STEM学习者在企业中工作所需要的实际经验,也为学习者提供了更具有针对性、操作性的有效学习方式,加强了学习内容的真实性和趣味性。在多方组合为STEM教育服务的有机体系中,学习者区别于以往的学习视角,“将通过营造真实情景和现实挑战为途径,激发学习者进行深度学习”。


其次,相关企业也可以依托教育机构系统化的培训,针对企业需求来培养未来员工。从而更早地规划企业招聘、吸引人才进入企业,也为STEM人员的职业选择和就业提供更多的选项,为社会STEM劳动力建立了更加对口的就业方向。


最后,美国民间STEM组织自2015年奥巴马政府颁布《STEM教育法案》后,各州纷纷开始建立STEM教育中心,综合学校开设STEM课程,学习者可以通过此类非正式学习,在地域和时间层面上合理规划自己的学习生涯,并且通过该方式接触到各类教育人员,开阔自身学习视野。


融合计算思维,普及STEM素养


为加强STEM培养公民素养的性质,《北极星计划》首先强调新时期下应当提升公民的计算能力,即自身能够通过数码产品来搜索信息、解答问题、分享资源,“并且需要公民理解如何负责任地、安全地使用这些工具”,有意识地维护网络的安全与健康。


其次,《北极星计划》所推行的计算能力不仅仅是对计算机使用能力的要求,更加契合卡内基·梅隆大学的周以真2010年提出的“计算思维”理念:“进一步将计算思维表述为一种解决问题的思维过程,能够抽象、清晰地将解决方案和问题用信息处理代理(人或机器)有效执行的方式表述出来。“


信息时代下多元化的数据琳琅满目,有效地对数据进行分类、归纳并解决问题是对现代人才必备素养的基本考量。将STEM素养融合计算思维进行普及,不仅能促进公民思维能力和STEM素养的提升,而且能促进广大公民利用各类网络平台,打破时间和空间对学习STEM的约束,还能促进个性化教学的开展,为学习者提供更具有针对性的学习规划。


2、美国政府拨款


美国建立了全面的STEM教师教育保障机制。在资金保障方面,主要从立法或政策层面通过财政拨款为STEM教师培养培训给予支持。


以最近的新闻举例:新闻一:美国教育部拨款500万美元,支持堪萨斯的一个社区大学发展STEM教育


近日,美国教育部拨款500万美元给堪萨斯的一个社区大学,每年提供1百万美元,连续5年,支持其开发新的网络安全、机器人技术和农作物生产方面的STEM教育


随着信息技术的不断发展,以及产业自动化的不断发展,包括银行业、教育和制造业在内的各行各业都需要提升网络安全的水平,而大学合作伙伴像泰森食品和DEF等企业,甚至是当地奶牛场都在变得更加自动化,因此,为满足信息技术需求和解决许多制造业的问题,网络安全课程以及发展机器人技术成为该社区的迫切需求。


堪萨斯的农业经济是非常大的一个经济板块,农业生产相关的需求也在不断增长,从肥料到土壤再到杀虫剂,整个大学所在的社区都有这样的需求。


该大学将为每个新项目聘请全职教员,并对大学STEM教育中心进行改造。每年的资助金将可以帮助大学资助新的教师、新的设备和新的物理基础设施。


新的大学STEM教育中心将包括专门的物理和科学教室、机器人教室、网络安全教室以及专家指导会议间。同时还将建设全新的农作物生成项目温室。


3、国家机构和学术团体的广泛参与和合作


国家所拥有的资源能够为学生提供现实世界中应用STEM科目的体验,同时结合真实科学数据的课程能够给予学生学习生涯中难忘的教育经验,激发学生的学习兴趣。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,以下简称“NASA”)为教育工作者提供了访问真实科学数据的机会,并为教师寻找和使用数据资源提供支持和指导。


我们也举一个最近的新闻报道为例,新闻二:爱达荷州的一名教师因大力推广和融入STEM教育而获奖


凯莉·泰勒(kelly Taylor)在博伊西学区的霍桑小学( Hawthorne Elementary in the Boise School District.)教二、三年级。


泰勒从2004年开始当老师,她给小学生上工程学方面的简要课程,并提供基于项目的编程、机器人、无人机和实践科学学习。


她自己编写STEM教材,并组织和协调STEM之夜、家庭工程之夜、家庭创意学习研讨会、职业之夜、创客空间、课后机器人和3D打印小组。

 

她指导过很多项目,例如第一LEGO联盟、爱达荷科技挑战赛、爱达荷创意展览、少年机器人、麻省理工学院NASA机器人等。

 

通过与美国国家航空航天局微重力教育大学的合作,泰勒将她的100多名学生与美国国家航空航天局联系起来,观看其卫星发射实验设备在约翰逊航天中心进行现场测试。


4、在教师培训方面,国家、高等教育机构及非营利性机构等各方力量都在为提高STEM教师专业能力,打造优秀稳定的STEM教师团队努力。


这里也提供最近的一个相关新闻。新闻三:知名STEM教育导师在课堂亲历而为,把“真实世界”带入课堂,并培养STEM教师


梅丽莎·柯林斯(Melissa Collins)博士是位于田纳西州孟菲斯市的一位小学教师。作为2020年国家教师名人堂荣誉成就获得者、2021年亚马逊未来工程师教师奖获得者,柯林斯在STEM教育领域卓有成就。 


柯林斯博士一直认为如果考试只是为了分数,那么学生往往就会失去学习乐趣和兴趣,作为教育者,教师往往是学生进入某一学科或领域的第一人。因此,要让学习激发学生的兴趣。

 

在她自己的课堂上,她会利用一些简单东西来推广教育的“真实性”,例如,在从事科学项目时,她让学生穿白大褂,以推广作为“科学家”的体验。在学习和做小组练习时,她允许学生扮演科学家、测量员、记录员等角色,这让学生的想象变得疯狂,认为自己实际上就是在扮演那个角色。此外,通过分配提到的这些角色,柯林斯博士帮助学生建立领导、沟通和合作的软技能。


此外,她也会邀请已经进入职场的学生回到课堂,现身说法,帮学生从小就能够直接听取专业人士的意见。


例如,以前的两个学生,一个在护理学校,另一个在医学院,都来过柯林斯博士的小学二年级课堂。通过这些经历,学生们已经培养出更多的兴趣。


STEM教育工作者需要经常联络,确保他们的课程计划是最新的和相关的,以便更好激励下一代。


 利用壳牌(SHELL)城市科学教育工作者发展奖的获得者、美国国家科学教学协会(NSTA)弱势群体STEM教育支持项目的创始人之一等身份,柯林斯博士还兼任22位教育工作者的导师,通过每月虚拟或线下会面,讨论STEM教育领域的最新发展,以及如何将这种发展应用到教师们的教学计划中。


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5、鼓励企业的广泛参与和合作。


企业是促进STEM教育不容忽视的力量,它可以为学校发展STEM教育提供良好的实践,加强课堂与现实生活的联系,让教师和学生接触到科学、技术、数学和工程的实际应用与前沿发展,为学生提供利用多学科方法解决问题的机会,还能通过与科学家和工程师的直接接触,为学生提供学习榜样。


我们在这里提供两个最近的新闻报道。


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新闻四:化学公司Chemours捐款425万美元以及实验室设备和导师,支持两所学校发展STEM教育


首先我们来看特拉华州的总部位于威尔明顿(Wilmington)的化学公司Chemours,这家公司之前属于杜邦公司。在近日公司宣布向公司附近的两所学校捐款,支持其科学和技术(STEM)教育。


第一所私立学校将获得Chemours公司的25万美金捐款,用于未来四年为学校八年级学生资助一个顶尖科学教育项目。公司还将为学校提供科学实验室的设备和导师,帮助学校的学生完成为期一年的项目。


公司在一年前就开始了支持工作,帮助装备科学实验室,指导学校的科学老师,并派员工去帮助学生进行实验室实验。


学生现在已经穿着印有Chemours标志的实验服,戴着该公司捐赠的护目镜。


第二所公立特许学校将获得Chemours公司的400万美元捐款,用于建设一个1300万美金的STEM教育中心。


Chemours公司总裁说,”在未来的20年里,(在美国)将有超过80万份高薪的STEM领域工作,而现在,没有足够的STEM专业人士准备进入这些工作。“


他认为Chemours公司作为社区成员,通过把”真实世界“带入课堂,公司很乐意帮助这些学生为这些顶尖的STEM教育机会做好准备。

 

Chemours公司总裁说,整个项目计划通过研讨会(讲座)的方式让学生有机会进入企业实地考察、实践学习,并接触到STEM领域的行业专家。


此外,威尔明顿(Wilmington)市图书馆也将支持该特许学校的STEM教育中心建立编程项目。


新闻五:亚马逊公司资助30所小学的计算机科学教育和教师专业发展,惠及1万多名学生


近日,亚马逊公司宣布资助佐治亚州迪卡尔布县学区(DCSD)30所小学的计算机科学教育和教师专业发展,这笔资金将帮助到1万多名学生。


亚马逊公司的资助将使得教师得到他们需要的教学工具,并在线上和线下带给学生强大吸引力的、包括数字素养、数字能力和计算思维的编程课程。


在小学阶段感受并学习高质量的计算机科学教育,将帮助学生在未来更好掌握在现代社会茁壮成长的关键技能。


 亚马逊未来工程师全球总监Victor Reinoso表示: ”“我们致力于提供高质量的课程、专业发展和福利,以支持教育工作者,帮助学区的学生发展改变生活的技能,掌握计算机科学和编程,并在不同的行业或领域实现他们的梦想和职业。”


亚马逊未来工程师(Amazon Future Engineer)是一个从儿童STEM教育到职业计算机科学教育的综合项目,旨在激励和教育全球数百万来自弱势群体的学生,其中包括美国各地的学生。


限于篇幅,我们不能完全展开介绍美国STEM教育的优势,总的来说,社会组织、学术机构、相关企业等社会力量纷纷投身于STEM教育,由此形成了以持续的国家政策为指导,社会各方力量协同参与的联动机制


从以上五点以及五个新闻报道的举例,我们也看到了包括政府、私营企业、中小学、大学、一线教师们在内的美国社会各界都在一起合作,开发和开展STEM中小学乃至大学的STEM教育。从中,我们感受到了美国STEM教育的活力、弹性和持续深度发展的潜力。


想要成为STEM教师,该如何选择专业?


如果你想要成为一名STEM教师,成为STEM课程开发和教学的顶级人才,欢迎了解约翰·霍普金斯大学教育学院ITGL项目下的——STEM教育专业!


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自2022-2023届起,约翰霍普金斯大学新推出了教育学理学硕士(Master of Science in Education)的STEM 教育(STEM Education)专业项目


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图源:JHU教育学院官网


文章插图——STEM教育.jpg点击上图,了解更多内容


该项目的毕业学生可以获得由约翰·霍普金斯大学颁发的教育学理学硕士(Master of Science in Education)学位证书。


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Sample,约翰霍普金斯大学教育学理学硕士学位证书


更多申请详情请点击并参考文章:


申请须知和课程介绍


(1)约翰·霍普金斯大学教育学院1年制教育学硕士项目 (ITGL) 2022秋季入学申请正式开启!

(2)约翰霍普金斯大学STEM教育专业硕士文凭项目(2022-2023届课程介绍和课程安排)

(3)STEM专业仅限于理工科吗?

(4)什么是STEM教育?


就业前景和方向


(5)“双减”政策的背后,意味着什么样的教育更刚需?

(6)STEM教育硕士毕业生如何在美国找工作?

(7)海归STEM教育硕士有哪些就业方向?

(8)想在美国当老师,读什么专业最合适?


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