《表2 STEM教育三种课程组织形式》

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《中学STEM教师的TPCK知识结构分析》

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我们先梳理中学STEM教师的教学法知识构成。1.STEM教育理念。教育理念是指导教师开展教学的风向标。由于STEM教育是一个新的理念，有些教师在开展STEM教育时，不能准确全面地把握其内涵，片面地认为STEM课程即四门学科知识课程。因此笔者借助教师知识结构中的教学法知识，详细梳理STEM教师教学法知识的具体内容，细化中学STEM教师的教学法知识。STEM教育源于科学、技术、工程和数学，但又不止于这四门学科，STEM教育是要将这四门学科内容融合，进而形成一个有机整体，培养学生的创新精神和实践能力[8]。2.STEM教育目标。STEM教育目标是要培养学生的STEM素养，STEM素养不仅指科学、技术、工程和数学这四方面的素养，还包括运用已有的知识和技能去探索真知和改造世界的能力。[9]借助三维目标来看，中学阶段STEM教育的教育目标为:（1）知识与技能层面:数学工程学科的基本原理、程序设计与编写、工程设计与产品制作、数学统计与推理知识、实验操作知识等。（2）过程与方法层面:学生团队在教师的指导下，通过观察模仿、自主探究和设计操作完成数学推理、工程设计和科学实验探究等活动，逐步培养创新精神和问题解决能力。（3）情感态度和价值观层面:学生通过STEM学习过程，感受数学、工程和技术的魅力，在问题解决或项目设计的过程中养成勤于思考、善于创新的积极态度和优良品质。3.STEM教育方法。传统的教学方法包括讲授法、示范法、观察法等，传统的教学方法同样适用于STEM教师。由于STEM课程本身的性质，为加强学科之间的融合，Michael Berry提出了三种课程组织形式:（1）中心项目模式；（2）学生主导项目模式；（3）基于学生主导项目的课程[10]（详见表2）。