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不是工程师的我们,要如何教授学生STEM课程?

时间:2020-01-15 15:15 来源:综合 编辑:STEM汇

核心提示

作者:凯尔 瓦格纳 当我还是个孩子的时候,每当我看到兄长在没有参照任何说明书或指南时,也可以将整台电脑拆开并重新组装,我总会感到惊讶!再看看我自己,不管我怎么努力,总


  作者:凯尔 ·瓦格纳

  当我还是个孩子的时候,每当我看到兄长在没有参照任何说明书或指南时,也可以将整台电脑拆开并重新组装,我总会感到惊讶!再看看我自己,不管我怎么努力,总是没办法将家具很好地组装起来,以至于看起来十分尴尬!有时候,我甚至我无法更换一个灯泡!

  正是出于这样的“惶恐”和“不安”,我才开始接触STEM!但是,我既不是工程师,也不是科学家、更不是数学家,我能够教给孩子们什么呢?

  直到那天放学后,我极不情愿地参与到一个机器人项目当中,才渐渐开始有了信心。那次我在很多人的帮助下成功组装了我的第一个机器人,后来这件事对我来说变得越来越容易。我很快意识到,作为一名教师,进行成功的STEM教学与我们是不是一名工程师或是科学家关系并不大,很多时候与我们对待孩子的心态有关。

  以下是五种STEM教师应该具备的心态,以及培养它们的方法:

心态一:保持好奇心

  最好的STEM教师一定是好奇的。他们与学生一同学习。当你把铜线缠在磁铁上时,他们会像学生一样好奇会发生什么。

  如何实践:你可以先和一些能力比较强的学生一同尝试STEM项目,对期间的问题进行汇总,培养程序化的思维模型。

心态二:时常庆祝

  有效的创客会不断地庆祝。当他们犯下成千上万的错误时,他们知道每一个错误都会使他们更接近成功。因此,他们不仅庆祝自己的成功,也庆祝自己的失败!

  如何实践:你多久为学习庆祝一次呢?你曾用投影或者展板展示过学生的作品吗?

  记住,一定要展示那些花费了大量时间的中间过程,一系列的失败往往是通向成功的唯一途径。

心态三:坚持下去

  当你刚开始探索学习STEM和创客时,不可避免地会经历很多挫折。例如,你可能会一时找不到想要的零件,发动机可能会发生故障,孩子们会到处捣乱等等,但这正是有趣的地方。

  那次,我和我的学生试图一起设计一个有趣的电路,我们的目标是利用电池、几根电线和一个衣架来让LED灯亮起来。听起来很简单,对吧?但是,当孩子们想要中途放弃的时候,我开始参与到他们其中,鼓励他们坚持下去。我询问了所有可能的组合方式,当最终LED灯亮起来的时候,孩子们的脸上也洋溢着成功的喜悦。

  如何实践:怎么样来培养孩子们的应变能力呢?当学生遇到困难时,你是否准备了一些关键性的提示和策略来驱使他们继续前进呢?

  我发现,在开始一项任务以前,讲述一个主题为“坚持”的个人故事很有帮助,比如本杰明·富兰克林和电灯泡的故事,或是一些能说明这个问题的儿童故事。

心态四:信任学生

  当要求孩子们设计一个水培系统时,我们当时完全不知道自己应该做些什么?老师们当中并没有“园艺能手”。

  然而,真正的问题并不在于我们缺乏相应的能力,反倒是一个确保成功的过程。

  一旦我们让学生利用工程设计方法开始进行实践后,他们做出的成效简直令人难以置信。例如,为了应对水域污染,一些学生设计了竹制自行车,一些学生则设计了对环境友好的升级版购物袋,还有一些学生设计了属于自己的天然美容产品。

  这并不是因为这些学生是天生的STEM专家,而是因为他们通过同理心思考——定义问题——构思解决方案——设计原型——用户测试的一系列过程,确保了他们的最终设计是成功、有效的。

  如何实践:你是否为学生的STEM学习建立了历程、系统和流程呢?学生熟悉这些流程吗?你会尝试用类似的模型来进行教学吗?

  因此,我们在开始解决每一个挑战之前,都务必要遵循一个可靠的设计方法。我偏向于使用斯坦福大学的设计思维循环,还有MYP设计循环和NGSS设计循环等等。

心态五:准备好“放手”

  我曾经买过一台全新的3D打印机,但很遗憾,由于我不懂得怎么组装,大部分时间它都被封存在盒子里,以至于孩子们每周都会问我什么时候可以使用它。当时我并没有把东西直接交给孩子们,而是固执地坚持着,在我把打印机从盒子里拿出来之前,我就知道我肯定没办法搞定这个难题。最后,我放弃了,反倒是孩子们成功地把打印机组装好了。

  如何实践:你很难“放手”吗?你害怕的是什么?要如何让更多的学生参与到STEM项目的设计和实施过程中呢?

  “放手”确实很难做到,这将意味着孩子们会失去控制。但是想一下,最坏的结果会是什么?混乱的场面?嘈杂的声音?一大群开小差的学生?无论如何,这些都是学习过程的一部分。

  当然,为了让你可以“少操些心”,每次一定要在STEM项目开始的时候制定“基本规则”,并与学生达成“协议”。内容可以包括课堂秩序、课题发挥空间、设备使用方法和规范等等。

  运用这些方法,会让“放手”这件事对于你来说变得更加容易,并为学生的成功提供必要的自由。

  来源:STEM未来计划

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