深度学习的发生。
三、STEM课程的跨学科整合模式
在课程方面STEM教育代表了课程组织方式的重大变革。目前中小学最广泛
应用的课程模式是分科教学模式即数学、科学等学科教师负责教授各自科目很少重视学科之间的联系。然而要让学生为未来的职业发展做准备他们必
须超越学科的界限进行思考。有研究表明学习者接受STEM教育有助于获得
对数学和科学等内容更加深入的理解FrykholmGlasso
2005同时也
有助于培养他们获得在真实世界应用这些知识解决问题的能力因为这些问题
从本质上就是跨学科的Asgharetal2012。因此STEM教育的课程设
计应该使用“整合的i
tegrated课程设计模式”即将科学、技术、工程和数
f学等整合在一起强调对知识的应用和对学科之间关系的关注Herschbach2011。
一跨学科整合的模式
针对STEM教育整合的课程设计美国马里兰大学赫希巴奇Herschbach2011提出两种最基本的课程模式相关课程thecorrelatedcurriculum模
式和广域课程thebroadfieldscurriculum模式。相关课程模式将各科目仍
保留为独立学科但各科目教学内容的安排注重彼此间的联系。例如上物理
课可能需要学生预先掌握数学概念数学和物理教师要通过沟通将这两次课
安排在时间节点相近且数学课教学排在前面。相关课程模式与学校目前的课程
模式很相近但最大的区别在于前者需要不同学科之间的教师对课程安排进行
详细、周密的协调和计划。
广域课程模式则取消了学科间的界限将所有学科内容整合到新的学习领域。STEM教育的广域课程模式不再强调物理、化学甚至科学作为独立的学科存在而是将科学、技术、工程和数学等内容整合起来形成结构化的课程结构。赫
希巴奇指出最常用的整合方式是通过活动activities形成连贯、有组织的
课程结构见图1Herschbach2011。例如教师围绕建构和测试太阳
能小车组织课程。在这样的课堂里教师通过设计太阳能小车将科学、技术
和工程等STEM学科相关知识均包含在内让学生通过活动进行学习。
总的来说上述两种课程整合模式各有优劣势。相关课程模式对教师来说比较
熟悉但需要各学科教师之间密切协商与交流广域课程模式打破了学科间的
界限通过活动促使学生在真实情景中学习各学科的知识但如何在打破的学
科之间取得平衡、建立新的课程结构对一线教师和政策制定者提出了新的挑战Herschbach2011。
二跨学科整合的基本取向
STEM教育要求四门学科在教学过程中必须紧密相连以整合的教学方式使得
学生掌握概念和技能并运用技能解决真实世界中的问题。如何将四门独立学
科知识紧密关联实现整r