發(fā)布時間：2020-08-02 21:16

【摘要】：STEM教育是由美國學者提出,近期在我國興起的一種新興的教育模式。它試圖整合科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics),旨在通過跨學科方法培養(yǎng)具備問題解決能力的創(chuàng)新型人才。STEM教育一經提出,便受到我國學者的熱切關注。本研究以2002年人教版、2004年人教版和滬科版高中物理、化學和生物教材為研究對象,根據學者亞克曼(Yakman)的“ST?@M”教育金字塔中的STEM各個學科的具體分類和我國教材特點,采用內容分析法對教材內容進行分析。主要從STEM各科目知識點總數(shù)量和整合知識點的“數(shù)量”、“出現(xiàn)位置”、“整合類型”、“整合的緊密程度”、“教學目標”等方面對教材進行量化分析,研究發(fā)現(xiàn):一、整體來說,三版高中理科教材全面涵蓋了STEM各科目,且呈現(xiàn)出以科學為主體,工程和數(shù)學相對薄弱的特點。二、就整合知識點數(shù)量而言,兩門科目整合知識點數(shù)量最多,三門科目整合知識點數(shù)量次之,而STEM四門學科整合的知識點數(shù)量最少。三、就整合知識點出現(xiàn)位置而言,“正文”整合知識點出現(xiàn)數(shù)量最多,“引文”處出現(xiàn)次數(shù)最少。四、整合類型呈現(xiàn)明顯的學科差異。物理學科與數(shù)學聯(lián)系緊密,尤其是與數(shù)學中“代數(shù)”這一亞分類聯(lián)系密切。而化學和生物則與工程聯(lián)系緊密。五、就整合的緊密程度而言,教材中對整合知識點的敘述在“5句以內”(包括5句)的數(shù)量最多。其次是“5-10”、“10-15”、“15句以上”。六、教學目標三版教材中對整合知識點的教學目標呈現(xiàn)明顯版本和學科差異,“04版人教版”教材整合知識點以“應用”和“評價”為目的的數(shù)量最多,而“02年人教版”和“滬科版”以“知道”和“領會”為教學目標的數(shù)量居多。就教材科目而言,物理學科和化學學科要求學生對整合知識點達到“領會”程度的數(shù)量較生物來說更多。而生物學科對整合知識點要求學生進行“應用”的更多。最后,從教材編寫應在理論視角上兼顧學科邏輯和STEM教育,教材編寫價值取向上注重“創(chuàng)新型,復合型,應用型”人才培養(yǎng),選材上強調“生動化,生活化,情境化”教材內容等三方面提出今后的教材編寫中融入STEM教育理念的價值與策略,并就滬科版物理,高中二年級,第一學期第十四章“電磁感應現(xiàn)象”一節(jié)為樣本進行了教材編寫改進研究。
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：G632.3
【圖文】：

對STEM教育研究最多和最廣泛的國家，因此，筆者從美國STEM教育研究入手，來進行STEM教育的述評。STEM教育在美國經歷了從提出到發(fā)展近30多年的漫長階段，“圖1.1”以“時間”為線索介紹了STEM教育發(fā)展所經歷的重大階段2。美國在1983年，發(fā)布了《國家在危機中：教育改革勢在必行》的文件，首次提出了對“科學（Science）”、“技術（Technology）”和“數(shù)學（Mathematics）”三門學科的整合。1986年，美國國家科學委員會（National Science Foundation）發(fā)布《塑造未來：科學、數(shù)學、工程和技術的本科教育》報告，對10年來美國大學中STEM教育的開展進行了回顧與總結。2010年，美國總統(tǒng)科技顧問委員會（President’s Council ofAdvisers on Science and Technology ）提出《準備與激勵》（Preparation and Motivation）1康建朝.世界主要國家開展 STEM 教育的背景、特征與啟示[J].中國民族教育,2018(Z1):10-12.2伊瑞. 基于 STEM 的美國小學科學教材分析[D].華中師范大學,2017.

青島大學碩士學位論文程學內容、基本原理、工程學產品等多種方式1。從學科整合角度對教材進行研究的是學者周鵬琴和張韻。二者皆以國外學者亞克曼（Yakman）的“ST∑@M”教育模型為理論框架，在此基礎上確定了STEM各學科的定義和內涵，這使筆者深受啟發(fā)，也成為本文的理論框架和基礎。亞克曼提出的ST∑@M模型，是一個不斷發(fā)展的教育模型，通過這個框架將傳統(tǒng)的科學，技術，工程，數(shù)學和藝術整合到一起，亞克曼用這個框架來設計整體教育（Holistic education）。該模型以STEM教育為基礎，與以往單獨強調STEM學科中的各科或把STEM當做整體教育來說，這個模型既強調了各個學科的內容，又體現(xiàn)了這幾門學科的融合2。如圖1.2：

曼的“ST∑@M”框架對我國的高中理科教材進行整體全面的分析。（一）研究思路筆者在進行研究時候，將研究分為四大階段（見圖2.1），第一步，確定研究前提，其中包括研究目的的確定，即：“立足于學者亞克曼的“ST∑@M”教育框架，基于STEM學科整合視角，分析我國理科教材中的知識點整合情況，并為今后教材編寫中融入STEM教育理念的價值和策略進行探討”，研究目的是研究的前提，在此基礎上，確定了研究對象和研究方法。第二階段，開發(fā)研究量表，在參考以往研究的基礎和對教材進行初步分析之后，確定了分析單位和分析維度，并給出相關的操作性定義

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