基于STEAM教育的乐高机器人课程教学设计文献综述

 2022-08-12 10:08

杭州国际服务工程学院教务科

一、文献综述

  1. 国内外研究现状

美国自前苏联人造卫星发射后就深刻意识到:国家核心竞争力的本质是人才的竞争,科学家、工程师和技术工人将是21世纪处于主导地位的人力资源。在1986年,美国发布了《Undergraduate Science,Mathematics and Engineering Education》,整合了科学,技术,工程,数学等学科的STEM教育开始出现在大众视野。2006年,基于STEM教育的进一步整合了艺术(Art)这一学科的STEAM教育理念被提出。而美国作为STEM教育的发源地,其STEAM教育发展是较为成熟的,并且美国已经将STEAM教育上升到国家战略层面,颁布了一系列与STEAM教育相关的政府报告和政策文件,加大财政投入,从而来构建完整的STEAM教育体系,培养创新型的人才,增强国际竞争力。继美国之后,STEAM教育在全球多个国家和地区迅速普及。英国十分重视STEAM教育的发展,发布一系列的报告和文件,强调STEAM教育的重要性,加快推进STEAM教育发展,2014年,英国文化学习联盟(Culture Learning Alliance)还发布了STEM ARTS=STEAM报告,使英国的STEAM教育开始进入中小学。因为语言的缘故,德国通常将STEAM教育称为MINT(Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik)教育。德国历来有重视职业教育的传统,政府将保证劳动力的数量和质量视为工作重点,并且认为,专业技术人才的创造力是解决当前科技发展中遇到的关键问题以及迎接未来挑战的核心,因此德国的中小学阶段MINT教育更应关注学生在MINT职业上的兴趣和发展。除此之外,德国在多个政府报告中都体积MINT教育及相关领域,意图借助政府的支持推动MINT的实施和普及。另外,韩国,日本,澳大利亚等国家也都对STEAM教育越来越重视,陆续都推出了相关的政策文件,来支持发展STEAM教育,为国家培养创新型人才,提高国家的国际竞争力。

以上可以看出,STEAM教育在国外越来越受到关注,并且有越来越多的专家学者对此进行研究和探索。而在我国,对于STEAM教育的研究也在逐年递增。为了研究STEAM教育在我国研究现状,通过以“STEAM教育”和“STEM教育”为主题在中国知网(CNKI)进行检索,并对检索到的相关文献进行整理分析,下面是对他们的研究进行简单的介绍:

很多研究者都从研究美国的STEM教育入手,通过借鉴美国推进STEM教育的发展的手段,来得出对于中国的STEAM教育的发展的启示:朱丽娜在《英美STEM教育的异同》中,从STEM教育的内涵入手,重点对英美两国STEM教育的发展现状,课程改革,组织和实施进行异同比较分析,并据此提出了对我国教育思想,实施策略和课程改革的启示;杨亚平在《美国、德国与日本中小学STEM教育比较研究》中,从背景、目标和实施三个维度对美日德中小学阶段的STEM教育进行了宏观比较,据此提出了在中小学教育中渗透STEM职业教育等建议;还有研究者通过对中国STEAM教育的发展现状的分析,梳理了目前STEAM教育现在存在的问题,并提出了相应可行的建议:崔忠伟,陈民,何杏香,杨兰,龙洋在《STEAM教育的发展现状及对策研究》中,分析了STEAM教育的发展和特点,在研究STEAM教育现状的基础上,得出了STEAM教育现存在的师资队伍不足、可行实践项目缺少、融合的教育资源匮乏等问题,从而提出了促进STEAM教育发展的对策及建议。田雅慧在对《中国STEAM教育发展报告》进行解读后,提出了我国STEAM教育发展存在着STEAM教育模式与课程体系建设尚不健全,无法提供成熟可行的实施策略与方法,缺乏规范可持续的教师人才资源储备等问题,并对其提出了相应的对策,强调以学生需求为中心,以高校学科建设与专业教学改革为基点,加强高校STEAM教育体系与社会创新项目研发平台的交流与对接,从而来创建完善我国的STEAM教育体系。

  1. 研究主要成果

目前,STEAM教育在中国进入蓬勃发展阶段,在教育实践,理论研究和教育政策方面取得明显进展。首先,各地积极探索STEAM教育推进方式。一方面许多中小学学校建立了与STEAM教育相关的学习空间,在课堂教学中推动项目式学习,另一方面,校外的培训机构,也在积极地探索STEAM教育在中国的存在方式和未来的道路。

其次,STEAM教育研究呈现逐渐繁荣的态势。在2016年呈现出了爆发式增长,这一年发表的论文数量接近300篇。这些研究以基础研究为主,所占比例超过一半,并在政策、行业指导、科普等领域呈现多样化的态势。

再次,STEAM教育被纳入国家战略发展政策。我国《教育信息化“十三五”规划》明确指出:积极探索信息技术的应用,特别是在跨学科学习(STEAM教育)教育模式中,要培养学生的创新意识,提升学生的综合素养、促进学生的全面成长。

  1. 发展趋势

创新成为评价国家竞争力的12个指标之一,创新对于国家的发展有重要的作用,而培养创新型人才,是我国教育的一个重要目标。STEAM教育包含着创新思想的教育理念,并且其对培养学生的创新能力,问题解决能力等综合能力素养的效果日渐显著,因此,STEAM教育这一创新性教育,在未来将会持续不断发展,正如《中国STEAM教育发展报告》中所说:“随着调研的推进,我们发现我国STEAM教育在理论研究、实践应用方面也出现了一些问题,比如缺乏师资和难以进行评价这样一些与美国STEAM发展一样出现的共性问题,以及一些我国特有的问题,比如hellip;hellip;等问题。这些问题是我国下一阶段推进STEAM教育面临的重要挑战,当然,也是STEAM教育未来发展的主要方向”。由此可以这样说,对于STEAM教育在中国的发展,既是挑战,也是机遇。通过对文献资料的整理分析,总结出STEAM教育未来的发展趋势如下:

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