师范生对STEM教育的认识（上篇）郭宪 东南大学生医学院脑与学习科学系
发布日期：2018-10-08 12:45:11
来源：changjianqiang
STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的缩写。STEM教育在许多国家得到推广，旨在让更多人了解STEM，培养人们在生活中的综合能力。此外，很多教育者希望通过STEM教育，解决学生在一些国际考试中得分低的问题，如TIMSS（第三次国际数学和科学评测）、PISA。并且越来越多的学生想要从事科技工作，例如，美国发布了一项国家计划旨在提高STEM学位的毕业生人数，以保持美国在全球经济中的竞争地位。
泰国政府正在大力推动STEM教育，因为泰国中小学和大学中，选择理科课程的人数持续减少，并且很多学生在国际科学和数学测试中得分较低，劳动力也较为缺乏。此外，在2016年，泰国总理提出了名为“泰国4.0”的新经济模式，该模式加强了创新技术在各种经济活动中的应用。教育者们希望通过STEM教育使每个泰国人都做好准备，去接受一个综合性社会。在这个社会里，每个人都要有个人技能和社会技能，以便同来自不同领域的人们合作。为了培养未来在STEM教育领域有所贡献的人，教师是其中最关键的领导者，并且教师为STEM课程准备的教学内容是至关重要的。
STEM是科学（S）、技术（T）、工程（E）和数学（M）的综合，它涉及社会劳动力和日常生活经验。STEM的学科是彼此相关的，因为在自然世界中，每个学科（S-T-E-M）并不单独存在，并且所有学科在研究过程中都会遇到不同方面的复杂难题。STEM教育是为了实现教育目标，为未来的生活和社会劳动力做好准备。整合和应用S-T-E-M概念和过程是所有人需要学习的，年轻人应该有机会参与真正的多学科教育情境。为此，本研究所采用的理论框架与STEM的综合教育方法有关。在不同的教育情境中，已经采用了多种方法，包括对STEM活动的单个或多个学科的贡献。然而，本研究采取综合方法的理由是，这样的框架将优化参与真实世界环境的机会，而真实世界环境的本质上是多学科的。
然而，研究表明师范生对STEM有误解或误解。本研究旨在探讨师范生对STEM教育的理解。研究的问题是：师范生对STEM教育的理解是什么？
方法
构建本研究的概念与建构主义学习观有关，建构主义学习观认为学生通过将新信息与先前知识联系起来来建构他们的学习。因此，培养学生对当前观念的认识，是发展适合他们的需求并促进新知识理解的STEM教育课程的基础。
研究对象
本研究的研究对象是来自泰国曼谷一所大学教育学院的87名主修教学科学（SC）、教学数学（M）、家庭经济学教育（HO）、商业和计算机教育（C）、体育和健康教育（HE）的师范生。他们所有人都通过了专业必修课程。
数据收集
在2018学年的第一学期，我们将一份在线问卷（Google表格）的邀请函发给了204名师范生，其中包含三年级生和四年级生，八十七位（43%）研究对象自愿回答了问题。本研究使用在线问卷进行调查，因为它易于创建并且便于被试者们回答。研究对象的回答将被自动收集以便于数据的汇总和比较，其中访谈时间约5-10分钟，访谈方式为视频通话。
数据分析
数据采用基于相似性的分类分析法。每个问题与问题描述一起展示出来，以便于加强被试者们对每个问题的理解。通过对他们的访谈，详细分析开放式在线提问的回答，以探讨和说明他们的答案。调查中的第九个问题是要求受访者画一个图表来表达他们对STEM的看法。利用主题分析方法分析这些图表，但与开放式问题是分开的。
结果
在回答第一个问题时，大多数被试者们（77名）表示他们听说过STEM。在第二个问题中也发现了类似的结果，77名被试者将S-T-E-M确定为科学、技术、工程和数学。在第三个问题中，被试者们被要求说出他们是从什么途径听说STEM的。结果发现，72名被试者表示他们是通过教师了解的。前三个问题表明，本组大部分师范生对“STEM”一词比较熟悉，他们的信息主要来自其教师。
根据STEM的概念，被试者们回答第四个问题：你们认为STEM是什么？大多数参与者（20名）将STEM确定为单纯的S-T-E-M四门学科的集合。然而，许多被试们也指出了STEM的一些优点，如“STEM教育能够提高学生的日常生活能力”。大多数被试者回答第五个问题：“STEM教育的目的是什么”时，回答道：“将生活和STEM教育联系起来”。第六个问题是：STEM教育对你来说重要吗？78名被试认同STEM教育的重要性，但没有人阐述理由。为了调查被试者们对于STEM教育如何与自己的专业领域关联的理解，我们设计了第七个问题：STEM教育和你的专业有怎样的联系？结果显示，大多数被试者在回答这个问题时都从科学的角度出发，例如：SC13认为科学是STEM中的一门，是STEM教育中重要的一部分。第八个问题：它们是如何整合的？结果显示，大多数被试者认为STEM是将两个或是更多门学科联系起来或是合并起来。第九个问题是要求被试者根据自己对于S-T-E-M的理解画一幅图表，将自己的理解可视化。我们分析每个图表并指出其主要特征，将这些特征进行分组标记为一个类别。
通过我们的分析，归纳出了以下七个大类。在第一个类别里，通过三个次类别的结果定义了STEM集成的本质：1）解决问题；2）项目；3）以学生为中心的创新。
类别1：结果
在解决问题子类别中，所有的图表都把问题解决作为STEM的结果。这些图表展示了S-T-E-M的交集以及利用这一交集解决问题。图1就是以这一想法制作出的图表。
图1结果（解决问题）——以SC21制作的图表为例
从SC21的访谈回答中，她证实STEM可以促进孩子应用所学知识解决与职业相关的问题。对于项目子类别，一些图表显示了可以在现实生活中使用的项目，而另一些图表没有显示任何项目，但是展示了每个项目分别从各个学科发展出去。
最后，以学生为中心的创新子类别的图表强调了学生作为创造者在日常生活中应用STEM来发展创新的重要性。在这个子类别中，有两组人对其有不同的看法。一些图表展示了学生在生活中应用整个STEM去创造新方法解决问题，另一些展示的结果是学生在生活中应用STEM中单独的部分去创造新方法。
泰国政府正在大力推动STEM教育，因为泰国中小学和大学中，选择理科课程的人数持续减少，并且很多学生在国际科学和数学测试中得分较低，劳动力也较为缺乏。此外，在2016年，泰国总理提出了名为“泰国4.0”的新经济模式，该模式加强了创新技术在各种经济活动中的应用。教育者们希望通过STEM教育使每个泰国人都做好准备，去接受一个综合性社会。在这个社会里，每个人都要有个人技能和社会技能，以便同来自不同领域的人们合作。为了培养未来在STEM教育领域有所贡献的人，教师是其中最关键的领导者，并且教师为STEM课程准备的教学内容是至关重要的。
STEM是科学（S）、技术（T）、工程（E）和数学（M）的综合，它涉及社会劳动力和日常生活经验。STEM的学科是彼此相关的，因为在自然世界中，每个学科（S-T-E-M）并不单独存在，并且所有学科在研究过程中都会遇到不同方面的复杂难题。STEM教育是为了实现教育目标，为未来的生活和社会劳动力做好准备。整合和应用S-T-E-M概念和过程是所有人需要学习的，年轻人应该有机会参与真正的多学科教育情境。为此，本研究所采用的理论框架与STEM的综合教育方法有关。在不同的教育情境中，已经采用了多种方法，包括对STEM活动的单个或多个学科的贡献。然而，本研究采取综合方法的理由是，这样的框架将优化参与真实世界环境的机会，而真实世界环境的本质上是多学科的。
然而，研究表明师范生对STEM有误解或误解。本研究旨在探讨师范生对STEM教育的理解。研究的问题是：师范生对STEM教育的理解是什么？
方法
构建本研究的概念与建构主义学习观有关，建构主义学习观认为学生通过将新信息与先前知识联系起来来建构他们的学习。因此，培养学生对当前观念的认识，是发展适合他们的需求并促进新知识理解的STEM教育课程的基础。
研究对象
本研究的研究对象是来自泰国曼谷一所大学教育学院的87名主修教学科学（SC）、教学数学（M）、家庭经济学教育（HO）、商业和计算机教育（C）、体育和健康教育（HE）的师范生。他们所有人都通过了专业必修课程。
数据收集
在2018学年的第一学期，我们将一份在线问卷（Google表格）的邀请函发给了204名师范生，其中包含三年级生和四年级生，八十七位（43%）研究对象自愿回答了问题。本研究使用在线问卷进行调查，因为它易于创建并且便于被试者们回答。研究对象的回答将被自动收集以便于数据的汇总和比较，其中访谈时间约5-10分钟，访谈方式为视频通话。
数据分析
数据采用基于相似性的分类分析法。每个问题与问题描述一起展示出来，以便于加强被试者们对每个问题的理解。通过对他们的访谈，详细分析开放式在线提问的回答，以探讨和说明他们的答案。调查中的第九个问题是要求受访者画一个图表来表达他们对STEM的看法。利用主题分析方法分析这些图表，但与开放式问题是分开的。
结果
在回答第一个问题时，大多数被试者们（77名）表示他们听说过STEM。在第二个问题中也发现了类似的结果，77名被试者将S-T-E-M确定为科学、技术、工程和数学。在第三个问题中，被试者们被要求说出他们是从什么途径听说STEM的。结果发现，72名被试者表示他们是通过教师了解的。前三个问题表明，本组大部分师范生对“STEM”一词比较熟悉，他们的信息主要来自其教师。
根据STEM的概念，被试者们回答第四个问题：你们认为STEM是什么？大多数参与者（20名）将STEM确定为单纯的S-T-E-M四门学科的集合。然而，许多被试们也指出了STEM的一些优点，如“STEM教育能够提高学生的日常生活能力”。大多数被试者回答第五个问题：“STEM教育的目的是什么”时，回答道：“将生活和STEM教育联系起来”。第六个问题是：STEM教育对你来说重要吗？78名被试认同STEM教育的重要性，但没有人阐述理由。为了调查被试者们对于STEM教育如何与自己的专业领域关联的理解，我们设计了第七个问题：STEM教育和你的专业有怎样的联系？结果显示，大多数被试者在回答这个问题时都从科学的角度出发，例如：SC13认为科学是STEM中的一门，是STEM教育中重要的一部分。第八个问题：它们是如何整合的？结果显示，大多数被试者认为STEM是将两个或是更多门学科联系起来或是合并起来。第九个问题是要求被试者根据自己对于S-T-E-M的理解画一幅图表，将自己的理解可视化。我们分析每个图表并指出其主要特征，将这些特征进行分组标记为一个类别。
通过我们的分析，归纳出了以下七个大类。在第一个类别里，通过三个次类别的结果定义了STEM集成的本质：1）解决问题；2）项目；3）以学生为中心的创新。
类别1：结果
在解决问题子类别中，所有的图表都把问题解决作为STEM的结果。这些图表展示了S-T-E-M的交集以及利用这一交集解决问题。图1就是以这一想法制作出的图表。
图1结果（解决问题）——以SC21制作的图表为例
从SC21的访谈回答中，她证实STEM可以促进孩子应用所学知识解决与职业相关的问题。对于项目子类别，一些图表显示了可以在现实生活中使用的项目，而另一些图表没有显示任何项目，但是展示了每个项目分别从各个学科发展出去。
最后，以学生为中心的创新子类别的图表强调了学生作为创造者在日常生活中应用STEM来发展创新的重要性。在这个子类别中，有两组人对其有不同的看法。一些图表展示了学生在生活中应用整个STEM去创造新方法解决问题，另一些展示的结果是学生在生活中应用STEM中单独的部分去创造新方法。