持续发展:STEM 教师的有效专业学习共同体

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教育界正处于一场持续的变革之中,其使命是培养学生的 21 世纪核心素养。这场变革的核心就是 STEM(科学、技术、工程和数学)教育。STEM 不仅仅是一种学科融合的教学方法,它更是一种旨在培养学生批判性思维、问题解决能力、协作精神和创新能力等关键素养的教学理念。

然而,要将这种整合且充满活力的教学方法有效地带入课堂,要求教师也必须持续地进行自我更新。正是在这一点上,专业学习共同体 (Professional Learning Communities, 简称 PLC) 作为 STEM 教师不可或缺的成长工具脱颖而出。

 

STEM 教育中持续发展的重要性

 

STEM 教育与传统教学方法不同,它提供了一个基于实践、以探究为核心、跨学科的学习过程。这种方法要求教师不断地掌握新知识、将最新的技术融入课堂,并与来自不同学科的同事进行协作。

正如 Canan Bektan 所说,成为一名 STEM 教师意味着**“在不断变化、发展的时代和世代中自我革新,适应学习方式的转变,并重新规划教学模式。”**

满足这种持续革新需求的,仅靠教师的个人努力是远远不够的。它需要一个共同的愿景、一个支持性的环境和一个结构化的协作过程。专业学习共同体(PLC)正是为满足这些需求而设计的。

 

什么是专业学习共同体,为何重要?

 

专业学习共同体(PLC)是一群由共同的学习愿景驱动的教育工作者,他们定期聚集在一起,目的是提高学生的学习成效并改进教学实践。这些共同体通过分享专业知识和经验,并利用基于数据和实证的探究过程来协同工作。

在 STEM 领域,PLC 的关键作用包括:

  • 跨学科协作: STEM 的本质在于整合。PLC 使得科学、数学、工程和技术教师能够聚集在一起,共同制定跨学科的项目方案,并将课程围绕一个共同的主题进行整合。
  • 实践与经验分享: 教师可以分享他们在课堂上实施的新 STEM 活动,以及使用的工程设计循环设计流程等教学方法。这种“优秀案例”的分享,丰富了每位教师的教学“工具箱”。
  • 快速反馈与创新: STEM 方法论强调利用流程循环,即时尝试想法并不断改进。PLC 也反映了这一循环,它为教师提供了一个安全的空间,让他们尝试新的实践,从同行那里获得反馈,并迅速改进自己的教学。
  • 培养 21 世纪核心素养: 在 PLC 中,教师们聚在一起,亲身体验他们希望培养给学生的批判性思维、问题解决和协作能力等核心素养,并学习如何在课堂上更有效地进行教学。

 

有效 STEM  的核心要素

 

一个真正有效的专业学习共同体,不仅仅是聚在一起,它必须具备特定的结构和文化要素:

  1. 共同和共享的愿景: 共同体的所有成员都应有一个清晰而共同的目标,例如提高学生的学习产出。在 STEM 背景下,这个愿景可能是培养学生的探究、制作和发明能力。
  2. 协作文化和结构化交流: PLC 不仅是传递信息的研讨会;它们是知识和经验共享、互动密集的环境。在一个有效的 PLC 中,教师会:
    • 共同设计课程计划。
    • 联合实施一个 STEM 项目。
    • 分析学生的作品和数据,以确定学习中的不足。
    • 建立观察和反馈循环。
  3. 以实践为导向和基于证据的探究: 有效的 PLC 超越了理论讨论,专注于课堂内部的实践。一个 STEM PLC 会:
    • 识别 STEM 主题中的特定挑战。
    • 选择一个新的教学策略(例如工程设计过程)来克服这一挑战。
    • 实施该策略,收集数据(学生表现、兴趣)。
    • 分析数据以评估实践的成功,并计划下一步。
  4. 获取外部资源和建立网络: 为了持续发展,PLC 必须向其学校/机构之外开放。对于 STEM 教师而言,这包括融入全球和本地网络:
    • 例如,与**联合国教科文组织国际 STEM 教育研究所(UNESCO-IISTEM,设于上海)**等机构建立联系,获取全球前沿资源和最佳实践。
    • 参与全国性的 STEM 教育研究基地和智库(如《STEM 教育 2035 行动计划》中提出的),推动 STEM 课程的协同开发。

 

中国 STEM 教师的专业发展方向

 

在中国,STEM(以及更广泛的 STEAM 教育,包含艺术 Art)的发展已上升到国家战略层面,旨在服务“教育强国”建设。国家倡导**“以工程为载体”来牵动 STEM 教育,鼓励跨学科实践、项目式学习和综合性教学**。在此背景下,可通过 PLC 重点发展的具体领域包括:

  • 构建跨学科知识结构: 中国的 STEM 教师需要沿着**“主干课—拓展课—综合应用—提升课—再综合”的螺旋式课程设置路径发展。PLC 可以组建学校发展共同体**,加强跨学科背景师资的培养,提升教师对科学、技术、工程和数学的本质认识,促进教师将 STEM 教育真正融入课堂。
  • 学段衔接与系统化构建: 针对目前 STEM 教育内容在不同学段间目标不衔接的问题,PLC 可以专注于跨学段的系统性、整体性课程构建,探索以贯通培养为主体的 STEM 教育机制,确保人才培养的叠加效应。
  • 信息技术与计算思维的融合: 随着人工智能、开源硬件项目设计等纳入高中课程,以及在中小学推广编程教育,PLC 应加强教师在数字素养计算思维方面的能力建设,有效利用现代信息技术手段推进智慧教学。
  • 多元化评价体系的应用: 改变 STEM 教学中以往单一的评价方式。PLC 应倡导和实践多元评价主体、形成性评价、面向学习过程的评价,让学生本人、同伴和教师共同参与评估,关注学生的学习态度、兴趣和任务完成情况。

 

总结

 

STEM 教育是培养未来科学家、工程师和技术创新者的关键。实现这一愿景,有赖于那些能够引领变革、持续学习和教学的 STEM 教师

专业学习共同体为 STEM 教师提供了强大的支持机制,让他们在这段充满挑战且有意义的旅程中感受到集体的力量,分享知识、经验和灵感。一个 PLC 可以保持教师的学习热情,帮助他们紧跟时代和世代的变化,从而最大限度地发挥每位学生的潜力。

我们必须记住,当一位教师停止学习时,他也会限制学生的学习旅程。因此,STEM 领域的持续发展不仅仅是一种必要性,它更是对学生美好未来所做的最宝贵的投资。

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