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应用CDIO模式的高中生物STEM课程设计与实施研究
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应用CDIO模式的高中生物STEM课程设计与实施研究

作者: 张馨予 
关键词: 黄鹤; 
出版日期:2021年
摘要:建设教育强国一直是中华民族伟大复兴的基础工程,深化教育改革、加快教育现代化进程是中国教育工作者义不容辞的责任。近十年来,随着基础教育课程改革的深入,我国教育学者已经逐渐认识到工程学在基础教育阶段的重要教育价值,为帮助培养学生核心素养,在新一轮课改时提出将工程教育引进科学教育中。同时,包括工程学在内的STEM课程也在我国被大力倡导,各学校积极响应开展各类型STEM课程。然而,STEM课程中如何能保证真正重视工程教育,工程教育有无较好的模式可以应用于STEM课程,目前的研究不是很丰富。据此,本论文聚焦“工程教育有何较好的教育模式”“该模式如何应用于高中生物STEM课程中以及应用效果如何”两个问题。本研究通过七个章节展开,首先,通过文献梳理,论述了STEM课程和CDIO模式内涵、特点,总结目前高中生物STEM课程实施过程中存在的问题,以及CDIO模式的优势;随后,基于对STEM课程和CDIO模式内涵、特点的比较,分析了CDIO模式应用于STEM课程的可行性,总结出应用CDIO模式的高中生物STEM课程设计原型;最后,本文采用案例分析法和问卷调查法,以课程设计原型设计的“无土栽培”主题STEM课程为案例,通过教学实践,得出CDIO模式在高中生物STEM课程中的应用效果,并总结实施经验。经理论与实践研究发现,STEM课程是跨学科的、具备整合性质的课程,工程是其关键,而CDIO模式作为较好的工程教育模式,应用于高中生物STEM课程具有可行性,可为STEM课程提供完整的工程实践框架,贯穿于STEM课程全过程中,具有较强的理论和实践意义。通过案例实施发现,应用CDIO模式的高中生物STEM课程达到的应用效果有三:一是能够使学生在今后更加主动地运用科学知识解决生活问题;二是使学生的系统性思维、变通思维和创新设计思维等综合思维能力有所提升;三是对学生信息获取、口头表达、人际沟通等可迁移能力得到发展。此外,本研究基于课程实施过程提出建议:STEM课程的开展需要充足的时间,教师要留给学生充足的时间思考、讨论,学校也要留给教师充足的时间完成以此完整的STEM课程;在STEM课程进行中,教师要做到“少说多观察”,尽可能少地将观点传递给学生,尽可能详细地了解每个学生所处状态并及时提供帮助。
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