【摘要】：STEM教育指科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)這四門學科的統(tǒng)稱。整合性STEM教育(Integrated STEM Education)突出整合性、跨學科的特征,以問題解決或工程項目為途徑整合多學科知識進行教學。生物學不僅與數(shù)學、化學、地理學等基礎學科相交叉,而且與工程學、能源學等領域相融合,是一門應用廣泛的綜合性學科。《義務教育生物課程標準(2011年版)》將發(fā)展學生的生物科學素養(yǎng)作為課程基本理念,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態(tài)度和價值觀,與強調科學、技術、工程和數(shù)學的STEM教育不謀而合。本論文進行了整合性STEM教育在初中生物學教學中的實踐研究,有助于系統(tǒng)地、多角度地培育學生的生物科學素養(yǎng),對生物課程改革有積極的促進作用�；谡闲許TEM教育理念和《義務教育生物課程標準(2011年版)》,筆者構建了整合性STEM教育理念下初中生物學教學流程。教學流程共包含五個環(huán)節(jié):(1)創(chuàng)設工程或科學情境,明確主題。(2)明確生物學核心概念。(3)小組協(xié)作反復修正完善解決問題或完成項目。(4)匯報成果。(5)強化練習。以呼和浩特市某中學七年級學生為研究對象,選取生物學知識初始水平相同、各科任課教師相同的兩個班級,利用案例研究、教師訪談、問卷調查和成績分析的方式進行整合性STEM教學實踐研究,研究結果如下:(1)教師訪談結果表明:教師對STEM教育持積極態(tài)度,愿意將STEM活動融入到生物學教學實踐中。(2)調查問卷結果表明:STEM教學實踐后,學生在意識、感知能力、價值和承諾四個維度上均有提高,其中意識、價值和承諾三個維度較前測值均有極顯著性差異。(3)成績分析結果表明:STEM教學實踐前后學生的生物學成績在平均分、及格率、優(yōu)秀率三個方面均有所提高。綜上所述,通過本次實踐研究,構建了師生互動的新模式,提高了學生生物學學習興趣和對生物學的重視程度,提升了學生的科學探究能力和技術操作能力,培養(yǎng)了學生的批判性思維能力和決策能力,為初中生物學一線教師開展STEM教育提供了借鑒材料。
【學位授予單位】：內蒙古師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：G633.91
【圖文】：

1 引言程和數(shù)學四門學科的統(tǒng)稱[15]。1996 年，美國國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）回顧和總結了近十年來美國大學的 STEM 教育，發(fā)表報告《塑造未來：展望本科教育中的科學、數(shù)學、工程和技術》（Shaping the Future：Perspectives on Undergraduate EducationScience，Mathematics，Engineering，and Technology ），報告充分考慮了當時美國面臨的復雜形勢，建議關注中小學 STEM 教育的發(fā)展，建立中小學與高等教育之間的聯(lián)系。在接下來的十年，美國相繼發(fā)布了許多相關的政策、法案、報告以及科學課程標準（見圖 1-1），STEM 教育在國家的大力支持下，進入了飛速發(fā)展的階段[16-22]。

內蒙古師范大學碩士學位論文STEM 課程的整合性，將他在弗吉尼亞理工大學（Virginia Tech）的研究生課程更名為“整合性 STEM 教育”�？梢哉f，“整合性”已經(jīng)成為 STEM 教育的靈魂和核心。STEM 教育自 1986 年被提出以來，至今已取得了豐富的研究成果。在 SpringerLink 數(shù)據(jù)庫輸入關鍵詞“STEM education”，以“Education”為學科領域，搜索得到“STEM education”的相關外文文獻有 20244 篇，其中期刊 19972 篇，圖書 98 種；以“Integrated STEM education”為關鍵詞，搜索得到相關外文文獻有 429 篇，期刊403 篇，外文圖書 1 種（截止 2019 年 1 月 1 日）。在 1986 年至 2007 年這近二十年中，STEM 教育相關研究增長緩慢，文獻數(shù)量僅 6000 多篇。到 2008 年至 2018 年文獻發(fā)表量逐年快速增長（見圖 1-2），達到 1986 年至 2007 年文獻發(fā)表量的 2.3 倍左右。

內蒙古師范大學碩士學位論文M 教學實踐方面，Barrows 等人認為，學生應該積極學習，使解決問題并進行批判性思考[31-33]，為此，STEM 教育的實施主習[34,35]和基于項目的學習[36]兩大模式，有效促進了 STEM 各。尚普蘭山谷聯(lián)合高中設置了基于“賽耶模型”的課程（見的以問題解決為核心的循環(huán)模型，主要有四個步驟：引導學生求，確定解決方案，然后重新定義問題[38,39]。

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本文編號：2751644