中小学课题申报steam 促进中小学生生创新能力培养研究Word文档格式.docx
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全国教育信息技术研究课题
课题类别:
专项课题
学科分类:
其他
研究类型:
预期研究成果:
立项号:
162433619
课题设计论证
一、
本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值
(一)
研究现状
1.国外研究状况
国外关于STEAM教育多集中在发达国家,如美国、英国等国家。
美国的项目引路机构(PLTW)在中学阶段推出的STEM课程中,综合实践课程或信息技术课程的教学活动多为基于项目或问题的学习,让学生在产品研究、设计、测试中得到综合训练,如技术方向的课程“通向技术的大门”。
美国建立了专门的STEAM中学,如重点培养未来在科学、技术、工程领域发展的学生的布朗斯科学高中,学生可以申请经费、得到专家的指导,学校为表现好的学生设立了大学先修课程,大幅地提高了学生在这些领域的知识及科研水平。
2.中国中小学的STEAM教育
Steam教育推进是一个发展的过程,是一个创新和具有民族特色的过程,是一个开放的、动态的过程。
一方面,国内一些学者和机构已经开始关注并进行了本领域的初步研究,编程类、媒体制作类软件的应用在中小学STEAM教育中得到了广泛的应用,多以综合实践课程、信息技术课程、通用技术课程为主。
如北京的吴俊杰老师研发了“人工智能”、“Scratch编程”课程,广州吴向东老师和武汉毛爱萍老师依托Scratch软件,研发了“儿童数字文化创作”课程。
常州管雪沨老师研发实施了“小学生趣味编程”课程,温州谢作如老师依托Arduino、Scratch软件开发并实施了“互动媒体技术”课程,并取得了一定的成果。
叶兆宁等基于学生的认知发展水平进行面向低年级和初次接触工程技术教育的学生的资源开发,提出可以结合科学情景、工业情景、生活情境来设计问题项目,让学生进行原创性研究;
陈磊发现Scratch在中小学STEAM教育的应用中,技术问题可以通过程序设计解决,但工程问题解决起来就比较困难,需要结合实际充分讨论,才能得出合理的工程设计路径。
吴俊杰等在LedongScratch互动教学平台的应用研究中发现,以特定的工程目标作为STEAM教育的课程活动,能够自然地融合技术、科学与数学知识的STEAM教育环境。
在STEAM课程的实施中,老师们普遍发现,STEAM教育需要丰富的课程教材和课程时间,单一的教材无法满足学生们在活动中的知识需求,传统应试教育大大占据了通用技术和信息技术的课时。
吉林省关于这方面的研究虽然也进行了很多的探索,steam教育的推进从体系上、整体上的模式研究还很欠缺,也缺少系统性。
基于以上考虑,我们确定了本选题。
(二)选题意义
传统的应试教育使得作为社会主义接班人、建设者的中小学生缺乏创新意识和动手创造的能力。
长期缺乏工程与技术等的应用和训练,使得他们在刚刚步入社会的时候难免会觉得所学与应用衔接不上。
处在社会发展转型期的中国,中小学生的创新、实践能力的发展是需要全社会面对的问题。
随着互联网和信息技术的飞速发展,数字技术与教育不断融合,带来了的不仅是MOOC,还有创客教育。
教育工作者意识到对学生的培养应从应试能力向立足于学生全面发展的综合素质培养转变,因此STEAM教育被引入中国的基础教育之中。
给未来教育带来什么样的契机,创意的交流、知识的跨学科整合运用如何进行,也为我们提出了一个新的课题。
本研究通过课程、活动的研究,探索教育发展策略,加快在长春地区在数字化环境基础上,深化steam教学应用水平,提高广大教师和学生的科技素养,促进长春市基础教育的改革和发展,为全面推进吉林省基础教育提供决策咨询与实施依据,为全省乃至全国其他省市地区的steam教育推进工作提供典范。
(三)研究价值
1.从关注steam的基础设施建设转向关注实际应用的效益和效能,提高基础设施的使用效益,特别是规模效益。
2.从关注个别学校的实验转向关注区域的联动,产生长春地区的规模和质量效益。
3.通过研究与实践,建立长春地区中小学steam教育建设的绩效评估机制,加强对长春地区steam教育发展的动态评估。
4.通过研究与实践,建设在全省乃至全国有重要影响的基础特色实验区及特色实验学校,增强其辐射功能,并带动全省教育信息化工作的全面发展。
二、本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处
(一)研究目标
1.探索出适合长春地区的中小学steam教育推进的模式与策略;
将创客理念引入中小学教育体系中,实施一系列关于创新动手技能训练的综合课程。
2.建立并完善长春地区中小学steam教育推进的层级管理与评估体系;
3.打造steam教育特色实验区及特色实验学校,增强其示范与辐射功能,带动全市steam教育的全面发展;
4.打造一批学科骨干教师,并能以点带面地发挥示范、引领作用,全面提升师资队伍整体的信息化、专业化水平。
(二)研究内容
1.长春地区steam教育的现状分析与问题调研。
通过对全市不同县(区)的网络问卷调查和实地调研,分析长春地区中小学steam教育现存的问题和总体发展趋势,以及不同区域的steam教育存在的差距和异同点,为研究steam教育的模式与策略提供科学的依据。
2.推进全市steam教育环境与资源的应用。
将APP、Scratch、机器人、3D打印技术等技术引入到中小学的课堂,让中小学生通过老师的引导和启发,动脑动手创造出具有创意的作品。
结合试点区域内的学校实际,从提高信息化应用绩效出发,探索区域优质教育资源的共建共享机制。
3.探讨steam教育模式体系。
基于“十二五”的经验,继续调动和发挥国家级和省级现代教育技术实验校的示范辐射作用,构建具有长春区域特点的steam教育协同推进模式,并打造典型实验校、实验区。
(三)创新之处
1.以应用为导向探索steam教育的推进模式与策略;
2.建构市、县、校、师四级联动的steam教育推进模式。
三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
(一)研究思路
以国家级和省级电化教育实验校为研究主体,强化过程研究,注重阶段成果,从理论和实践两方面进行探索。
1.基于理论研究,构建长春地区steam教育推进模式,创新应用学校以及不同区域信息化环境与资源,开展师资培训和教研、教学方式改革的探讨;
2.基于实践研究,构建中小学不同信息化环境下如何使应用效益最大化,并在实验中打造典型实验区、实验校,实现以点带面的带动、辐射作用;
(二)研究方法
本课题将采用文献法、网络调查问卷、实地调研、行动研究法和案例研究法。
研究过程与常规教学、日常教研、教师培训结为一体,主要以三种培训推进研究:
一是“基础理论与基本方法”的培训,主要采用课例分析、专家引领、行动研究的方法进行;
二是“研究措施与实施策略”的培训,主要采用理解观摩、经验交流、骨干示范的方法进行;
三是“效果测量、数据分析与结论形成”的培训,主要采用个案点评,启发带动,以点促面的方法进行。
(三)技术路线
以长春地区整体推进为目标,以应用为主导,采用行政推动、实践结合、项目评估和信息化竞赛并举的推进策略,统领各子系统协调发展,调动各级电教系统和基层学校steam教育的均衡发展。
(四)实施步骤
(一)准备阶段(2016年6月-12月)
1.搜集有关文献资料,对课题的目标进行初步研究,拟定子课题研究方案,制定课题实施细则及管理办法;
2.成立子课题组,制定课题实施计划;
3.优化校园信息环境,丰富资源库为课题实施做好准备;
4.网络调查问卷与实地调查相结合,分析吉林省城乡教育信息化现存的问题和总体发展趋势,以及不同区域的steam教育存在的差距和异同点。
(二)实施阶段(2016年12月-2019年6月)
1.根据制订的具体研究计划开展实施。
2.各县(区)确立实验区和实验校,实验校间确立互动协作机制,基于网络等信息化手段组织各实验校及校际间的教研、培训、资源、教学各方面互动。
3.每年进行阶段性检查和总结,调整和改进下阶段工作,撰写阶段性研究报告,接受中期评估。
(三)成果汇总阶段(2019年6月——2019年12月):
1.撰写课题研究报告和结题报告。
2.整理教师论文、教学案例、教学设计及资源等,整理学生问卷、作品、相关评价等资料。
3.接受课题鉴定组终期评估鉴定。
课题可行性分析
完成课题的可行性分析
(一)
研究成果及参考文献已取得的相关研究成果和主要参考文献本课题的研究人员,主要研究信息技术教育领域,大多在刊物上发表许多科研成果。
1.安伟,《长春市农村中小学现代远程教育教师应用指导教程》
工具书
吉林人民出版社2008年2.梁世宝主编写、马淑平副主编初中《信息技术》、小学《综合实践活动》教材
长春教育出版社
2009年-2012年3.梁世宝负责课题《区域性信息化课程资源的开发与应用研究》2006年结题4.梁世宝负责课题《初中理化生虚拟实验软件应用模式与实践研究》2010年结题主要参考文献:
1.谢作如.“虽然很困难,但我们都在努力”——“第一届中小学STEAM教育创新论坛”的共识[J].中国信息技术教育,2013,10:
5-8.2.(美)克里斯•安德森,译者:
萧潇.创客新工业革命[M].中信出版社,2012:
9-23.3.[16][17]谢作如.如何建设适合中小学的创客空间——以温州中学为例[J].中国信息技术教育,2014,(9):
13-15.4.吴俊杰.创客运动与STEM教育——专访“创客教父”MitchAltman[J].中小学信息技术教育,2013,(12):
39-42.5.赵中建.致力于STEM教育的“项目引路”机构[J].上海教育,2012,(11):
24-26.6.正非.STEM中学:
孕育美国“科学、技术、工程和数学”创新人才的摇篮[J].中国民族教育,2013,(3):
43-45.7.叶兆宁,周建中,郝瑞辉等.课内外融合的STEM教育资源开发的探索与实践[A].中国科学技术协会、云南省人民政府.第十六届中国科协年会——分16以科学发展的新视野,努力创新科技教育内容论坛论文集[C].中国科学技术协会、云南省人民政府:
2014:
5.8.陈磊.Scratch融入STEM教育[J].上海教育,2014,(8):
38-39.9.吴俊杰.创客教育:
杰客与未来消费者——2014地平线报告刍议[J].中国信息技术教育,2014,(9):
7-12.10.NMC地平线项目,龚志武,吴迪,陈阳键,等.2013地平线报告高等教育版(下)[J].广州广播电视大学学报,2013,(3):
1-7+17+107.11.吴俊杰,周群,秦建军等.创客教育:
开创教育新路[J].中小学信息技术教育,2013,(4):
42-43+52.12.傅骞《当创客遇上STEAM教育》《现代教育技术》2014年10期
(二)
学术背景和研究经验参与课题研究人员,全部具有本科以上学历,都在教育科研的第一线工作,有科研的时间和能力。
从组成上看,年龄、经验、专业搭配也比较合理。
(三)
保障条件完成课题的保障条件加强组织领导;
加大经费投入;
完善管理制度;
加强科研培训;
改善科研条件。
课题组已经积累了有关研究资料,课题申请人在教育研究和教育改革中,已取得一些初步成果,为开展课题研究提供了有利条件忽然可靠的保障。
我馆为吉林省信息技术教育先进单位,承担了“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”以来的全国、省、市多项课题。
在教育科研方面积累了一些经验。
我馆有一个微机室,一个演播厅、一个机器人活动室、每人一台电脑,有(中小学教育教学资源库)这些都为我们开展本课题研究创造了一定的物资条件。
更重要的是,我们可以组织县市区骨干教师参与到课题研究工作,组成一支勇于创新又踏实肯干的研发与实验的教师队伍。
预期研究成果
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