《表2 课程各环节教学活动设计意图及涉及的STEM学科知识、核心素养》

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《跨学科整合型STEM课程开发案例研究及启示——以美国火星教育项目STEM课程为例》

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STEM教育的核心目标是培养具备STEM素养的、能够适应未来社会创新工作的人才，但是如何在STEM课程教学中将STEM素养的培养落到实处是困扰国内STEM教育实践者的难题。美国州长协会将STEM素养界定为个体在科学、技术、工程和数学领域以及相关交叉领域中运用个人关于现实世界运行方式的知识的能力，是科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的综合[12]。据此，可以将STEM素养的结构在纵向上划分为以下两个层次:下层是STEM各相关学科知识、技能和态度的综合，上层是基于STEM具体学科知识、技能和态度基础之上的学科核心素养或21世纪技能。整合型STEM课程教学不但要实现STEM学科知识与技能的掌握，还要促进学生学科核心素养和21世纪技能的发展。火星教育项目STEM课程巧妙地将STEM素养培养目标落实到了具体的教学活动中，将科学概念的学习嵌入问题解决或项目设计实践工程中，将学科核心素养整合到科学探索和技术设计的实践活动中，将21世纪技能的发展渗透在教学过程的每次思考、讨论等活动中。结合前面对课程教学活动设计的介绍，可以通过对不同环节教学活动的设计意图以及各教学环节涉及的部分STEM学科知识和核心素养的分析，更深入地了解这一特点，见表2。