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

[STEM教育与科技教育]STEM教育的教学法案例(三)

向世清

2020-09/总第294期

阅读数6

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本讲我们将给出第3种类型的STEM教育的教学法案例。我们的体例仍然简单遵循九步法的直接对照说明(再次请大家一直将九步法框架存在脑海中)。

案例类型三:科学(自然)问题探究型

这一类型是我们人类对自然界背后的科学规律与机制进行探究和研究并最终获得解释和揭秘的基本概念,又可称为科学规律发现型或研究型。狭义的科学研究正是指的这一内涵性概念,它同时也是构成后续人类形成技术和工程成果的前期准备和根本基础。在基本意义上,这一类型与工程问题的解决类型共同构成人类科技探索的整体范畴。

科学探究的本质是以大自然为对象(现在也可包括社会科学探究,它以人类社会和人自身的规律为对象。但就学生的知识建构过程看,早期应尽量以探究自然规律为好),通过探究和研究过程,认识自然界的本质、现象背后的原因,以及事物发展变化乃至演化的规律。自然界的现象从简单到复杂,需要逐步认知,这一认知过程正是学生科学认知逐步成长的过程。尤其在当今科技高度发达的时代,人类已经对大自然有了一定的了解和解释能力,但仍然还处于相对未知的阶段(较为可靠的说法,自然界还有超过90%的内容未被我们人类认知),所以我们更需要学生不仅掌握已经建立的认知(这是适应当前科技时代的基础),而且建构起进一步认知未知的习惯、方法和愿望(这是人类依靠现有的青少年在未来进一步实现发展的根本)。在中小学的STEM教育中,利用这一类型实现科技教育乃至创新教育的意义是十分基础性的,不仅是为了让学生认识科技,更是为了让学生能够学会使用以已有认知探究更多未知的基本方法、思维和套路,甚至更是为了在早期尽早让学生建立科学探究的习惯。

简单而言,科学探究是通过合适的观察、测量、实验和分析,将自然界的事物或者现象所基于的“是什么”和“为什么”予以了解、证实和确认,其结果是最后知道“那是什么”和“那为什么”,以及“这样的话又代表了什么或还能怎样变化”。我们已有的科学就是通过逐步解决这样的问题,所以到目前为止我们已了解了自然界如天气、运动、树木等,以及伴随的各类现象。一个孩子一生下来,他最必要的就是要逐步认识周围的世界,而认知的过程就是逐步探究的过程。不能认知自然界的人最终是无法很好地生活于这个世界的(这其实也说明了学习基本物理的必要性和重要性。我国现有的教育中因为要分科应试,导致最终物理课可以不学,这是很荒唐的事情)。

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