邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[NSTA专栏]制作一个高速公路 碰撞安全屏障

文_Todd Hutner Victor Sampson Hannah Brooks Christina Baze Jill Gregory Karen Sommerhauser Mark Broadway 翻译_杨 沨

2020-04/总第289期

阅读数64

由于缺乏高质量的教学材料,其中包括三个维度的教学、STEM整合,以及接口和包含对象等相关问题,我们开发了一个教学框架——论证导向工程(Argument-Driven Engineering,ADE),以及基于这一框架的STEM设计挑战(SDC)。ADE的开发旨在支持科学教师通过工程实践教授学科核心概念,从而使学生能够弄清工程和科学方面的问题,如事物的工作原理和发生原因。为促进SDC的发展,我们组建了由教育研究人员、学区管理人员和中学科学教师构成的团队。


论证导向工程

论证导向工程教学模型的目的是为教师提供一种专注于STEM和框架工程的方法,以进行积极的社会变革(NAE,2008)。我们将STEM定义为使用来自多个学科(科学、技术和计算机科学、工程学和数学)的核心概念和实践了解世界,改进现有的处事方式或找出问题的解决方案。我们的主要目标是让学生有更多机会使用学科核心概念(DCI)、跨学科概念(CC)和科学与工程实践(SEP)设计对他们而言重要且有意义的问题的解决方案。在设计ADE教学模型时,我们小组还非常重视评估学生的想法和观点,因为他们设计了有意义和相关问题的解决方案。反过来,这将帮助学生看到自己对工程学知识的熟悉和实践。此外,将工程学整合到中学科学课程中可以使工程学更具包容性,使所有学生,而不仅仅是少数学生,都可以享受这些经验。

为了向所有学生提供真实的工程经验,ADE教学框架使理科学生了解设计和系统思维的迭代性质,鼓励基于限制条件和标准的有目的的解决方案(NCE和NRC,2009)。此外,ADE教学模型突出了工程学的跨学科性质,并为学生提供了培养工程学思维习惯的机会,这意味着让学生更多地进行创造,保持乐观,开展协作、沟通和道德分析(NCE和NRC,2009)。在这些主题的基础上,ADE教学框架将论证嵌入到如图1所示的8个阶段的过程中。


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