STEM视角下中美初中科学教材比较研究

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我们所处的这个时代已经能够深切体会到科技带给人类的改变,雨后春笋般的电子产品满足了许多不可思议的愿望,日新月异的新技术将科幻书中的想象带进现实生活。可见,我们已经离不开科技,少不了创造,而这些应运而生的新鲜事物就是基于科学、技术、工程和数学等学科知识的掌握与运用。美国先声夺人将科学、技术、工程和数学统称为STEM课程,纳入国家重点教育计划,用以培养新时期下学生的科学素养、技术能力、工程思想和数学思维。我国正处于经济建设的重要上升期,急需大量科技类人才,而且很显然当前的教育并不能满足这样的需求,加之我国在STEM教育这方面起步晚于欧美国家,所以我们需要做的就是在吸收国外优秀经验的基础之上,仔细审视我国科学课程的现状。教材在一定程度上就是打开STEM这扇丰富大门的钥匙。因此,本研究论文便是选取美国加州版初中科学教材(红绿蓝)和浙江教育出版社的初中《科学》初一至初三教材的相关内容作为研究对象,用STEM这个全新的视角来剖析这两套教材。而这个视角,笔者跟进STEM的最新研究,选取其综合性和实践性这两个鲜明的特性来展开研究。其中,笔者将系统和系统模型、能量和物质的流动、循环和储存、结构和功能的关系和均衡与变动四个跨学科概念来编码统计进行量化分析来反映两版教材在反映综合性上的特征。与此同时,通过选取两版教材中典型的实践活动进行质性分析,从提出问题到分析表达五个环节来剖析教材蕴含的实践性。通过文本分析法,笔者得到以下结论:1、综合性方面加州版初中学科学教材跨学科概念的总计达到113个,而浙教版只有86个。并且在呈现跨学科概念的方式上,浙教版相比加州版不够灵活,不够巧妙。2、实践性方面浙教版缺乏解释科学现象,设计解决方案、用证据阐明自己观点、获取信息,分析表达这三个环节的内容,在保证活动的完整性,以及培养学生科学实践的能力上与加州版存在着明显的不足。通过STEM的两个重要视角对两套教材的相关内容进行分析和比较,针对浙教版教材中存在的不足,为教材的编写和改进提供一些参考意见,对于本研究中存在的一些不足之处,希望在将来的研究中进行改进和完善。
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