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反思STEM教育:一门跨学科的STEAM课程(上篇)

 长沙7喜 2018-12-03

翻译:刘平瑶  东南大学生医学院脑与学习科学系

研究生导师:柏毅  夏小俊

作者:Margaret E. Maddena, Marsha Baxtera, Heather Beauchampa

摘要:在洛克希德·马丁公司的支持下,纽约州立大学波茨坦分校制定了一项多学科计划,旨在通过艺术、人文和STEM领域的联合培养学生的研究性、创造性思维。为了开发这个项目,STEAM团队成员研究了有关创造力发展的现有文献以及工业,商业和教育领域的多学科模型。该课程将通过学习社区,研究项目以及与外部机构的合作对传统的教育模式进行重组,使学习者参与到基于团队的多学科问题解决的最前沿。该计划将会成为培养科学家的摇篮,他们能够创造必要的现代技术,以解决人类社会面临的复杂问题。

关键词:STEM;STEAM;科学教育;课程;创造力;创新;



1

必要的创造性科学家


当今世界面临着比以往任何时候都更为严峻的人口、全球互联、科技等大规模问题,复杂问题的解决需要问题解决的技能、创新和复杂的解决方案。传统的科学训练为科学技术提供了坚实的基础,但很少探讨如何培养科学的、跨学科的问题识别和解决技能的问题。该项目的目标是开发一个课程,将科学培训与创造力发展相结合,以促进本科生的创新认知技能的发展。


纽约州立大学波茨坦分校是这一课程开发的理想场所。它是州立大学最古老的师范教育学校和音乐教育的发源地,在教育和艺术方面有着悠久的课程创新历史。


一个由多学科教师组成的团队(包括生物学,计算机科学,数学,音乐教育,心理学,戏剧,视觉艺术和声乐表演)通过共同合作,从他们自身学科的角度出发,开发跨学科的基于问题的课程结构。本文简要介绍了课程的研究基础和杰出学生的成果,结构设计和教学法。


2

科学的创造力


创造力概念涉及区分发散思维和聚合思维。聚合思维是遵循一个过程来达成问题的一个解决方案,而发散思维则涉及探索问题的许多可能解决方案。旨在培养创造力的课程通常侧重于教授学生促进发散思维的策略。发散思维和创造力是根据认知过程的流畅性,灵活性和原创性来定义的。许多现有文献都侧重于培养小学生。然而,年龄较大的学生却能够更好地参与发散思维,这使得高等教育课程成为促进创造力的理想工具。


创造力的概念还涉及流畅性,其指标是回答问题的数量;灵活性是指不同种类或响应的数量; 而独创性是该方法的独特性。其他研究区别了“大写C”和“小写C”所指的不同创造力,“大写C”指创造性天才,在广泛思考问题方面的创造力; “小写c”指创造力的概念,对个人而言是独一无二的,但不一定是对整个人类的影响。


各种研究表明:参与创造性课程的学生表现出更高级的思维; 更强的抗压能力; 更强的自我意识;更完备生活技能和社交技巧(即沟通,团队合作,自信,自主,动机)。此外,有证据表明,通过与同伴的互动交流以及多样化的教学实践和增强的协作学习,参与创造性课程的教师的有较高的满意度和保留率。


培训计划包含一些共同的要素, 这些计划以核心知识库为作为未来创造性尝试的跳板,并专注于提供充分的机会来实践所学的知识,所开发的知识和技能包含沟通,谈判、解决问题以及对真实问题的应用四个方面。


文献表明,有创造力的个体是积极的,并且对创造性思维持积极的态度。基于探究学习,学生在他们感兴趣的领域内确定问题,同时与跨学科的教师一起工作,培养与创造性解决问题相关的倾向,即创造性自我效能。学生未来职业道路的未知性使他们需要能够了解多个领域,并创造性地在各种领域之间建立联系,单一研究领域(即专业)已经过时。



在这些课程中取得成功的教师也有一些共同的特征,这对于课程的成功至关重要。任何课程的有效性取决于教师的兴趣,热情和参与程度。


教学是以探究为基础,围绕解决问题,学生和教师共同努力解决问题的学习。教师将模拟解决问题并鼓励反思,沟通,自主和自我监控。他们教会学生将问题视为机遇,并建立这样的观念:创造性的问题解决需要同伴间的协作交流。教师需要成为良好的沟通者,能够在不受控制的情况下设定明确的方向,他们必须表现出怜悯,同理心和无条件的积极关怀。


因此,教育的目标不是为了教“创造性”,而是摆脱创造性思维策略并引入元认知思维。有创造力的学生对课程和教学模式都有着巨大影响。


课程特点包括项目应用学习、减少对评价的恐惧、结合不同的培训方法。它依赖学生和教师确定的应用项目,这一点非常重要。课程应让学生参与有用的应用,现实生活中的问题和跨学科的工作,以促进深入参与。


鼓励学生反思他们的创作过程,并了解其过程是动态的但非线性的,反思和反复的过程是有价值的。


课程需要创建社区,提供刺激,多样和丰富的经验,以及充足的时间进行创造性思维,奖励创造性产品;允许错误; 包容各种观点; 质疑假设; 识别兴趣和问题,并产生多个假设。


(未完待续)

审核:林娉婷

责编:张骁妹

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