高中老師跨學科教學有什么好處?
非常感謝悟空邀請!在這里能為你解答這個問題,讓我帶領你們一起走進這個問題,現在讓我們一起探討一下。
一
跨學科教學是STEAM教育中的一種重要教學方法。然而,這種教學卻并不好做。
北京交通大學附屬中學因STEM教育出色,去年曾公開辦了一場跨學科教學示范課。他們以清潔能源為主題,融合了數學、物理、地理、生物四個學科的知識,通過動手實踐和探究思考等方式,幫助學生了解環境問題。在課程設計中,各學科知識的銜接十分緊密。然而,學校也表示,將跨學科課程常態化是個難題。
交大附中的姜華老師說,這節示范課要由四個學科老師一起備課,以一個主題為核心,將不同學科的知識點穿插進去,最終再由一個老師展示。
課是好課,但我們也明顯可以看到,它耗費了大量人力資源和時間。
南京師范大學教育科學學院教授、博導鐘柏昌曾經將STEM教育分為4個層次,其中最高級別就是學科融合型的STEM教育,但是這種課程,既要有一個系統的課程框架,又要保證各學科內容的內在邏輯性和外在關聯性。
他說,這種STEM教育對教師和學生的要求極高,個別中學可以試一試,大部分學校能發展到第三層,就非常成功了。
我們許多老師都是在學科嚴格分離的時代長大,讀的專業也細致到各個學科,進入工作后更是只負責自己那一小攤兒:你要么教語文,要么教數學,要么教物理,不可能什么都是,尤其進入初高中,更沒有跨學科代課的機會了。甚至有時候,你一個教地理的,跑去教政治,還會被學生“懷疑”不專業。
二
即使在跨學科教學似乎已成為常態的美國,這事兒也不好做。
上海高東中學的鄭鋼老師曾在美國加州約翰·格倫學校跟崗學習,這所學校“混搭”和“跨界”非常流行,他們的數學能和科學一起上;數學能和英語語言教學一起上;英語也能和科學混搭;學校不單獨上信息技術課,但所有課程中,學生都要用計算機收集信息、編輯和設計。
雖然這所學校的跨學科教學很成熟,但鄭鋼老師也看出一點問題:他們的英語科學課不是兩個老師上,而是一個老師教,這對教師的跨學科整合能力提出了很高的要求。
要么N個學科老師一起備課,小心翼翼地穿插知識點;要么從頭了解一門學科甚至兩三門學科,深入、內化,與自己教的本職學科各種融合……這樣的跨學科教學難嗎,你還敢嘗試嗎?
然而,在教育界,真的有一批老師愿意嘗試,并孜孜不倦地探索著。
三
Ed Kang自幼對科學有濃厚的興趣。經過不懈努力,他最終取得了神經科學博士學位。十多年前,他認為芝加哥的學生之所以不喜歡科學,是因為缺少熱愛科學的老師。于是,他離開學術界,到高中執教,并認識了自己的妻子,高中英文老師Amy Schwartzbach。
有一年,他倆有幸教同一批高中生。兩人決定做一個跨學科教學的實驗。
Amy 說,這種教育方法真的很有用。他們發現,學生的注意力集中了,能在英語課上想起科學課學到的東西。
然而,他們的教學并不適應傳統高中的日程與結構,學校的很多老師和領導,還是只關注考試分數。
于是夫妻倆一合計,在校外搞起了“小兼職”。他們辦了一系列科學營,并取名“實驗室”。第一個創意是讓孩子們沉浸在哈利·波特的世界里,接受科學與工程學的洗禮。8到12歲的孩子通過一道磚墻進入實驗室,就像進入霍格沃茨學習魔法的小巫師。他們穿著巫師長袍,第一天就要設計自己的魔法杖——用電路使其亮起來。為了學習“法術”,他們還要上拉丁語課。
一開始并不好做,Ed很容易設計過量的科學內容,不符合學生的接受程度。Amy說,他們經常“累得半死”。
然而,孩子們被故事世界吸引而來,卻因愛上科學而留下來。夫妻倆的科學營越做越大。Ed不得不辭職,全力設計科學營的課程。
因為課程實在新穎又有用,家長和學生紛紛化身“自來水”,狂熱宣傳學校。
有個小男孩叫Whitman,他對這段學習經歷始終念念不忘。甚至跑到學校里告訴了所有老師,連著幾周都“叨叨”個沒完。他的藝術老師也很激動,還捐了一筆資金,將這種STEAM教學法整合到全校的K-8課程中。之后又拿出一筆錢,帶全班學生去實驗室參觀。
Ed和Amy的勇敢嘗試,終于得到了學校和更多老師的認同。而經過奮斗淚泉滋養的芽兒,才能開出令人驚羨的成功的花。
四
現在許多大學,也開始提供跨學科的專業,如計算生物學、環境政策學。
美國頂級文理工程學院哈維穆德,是首批開設數學&計算生物學專業的大學之一。生物學教授Eliot Bush和計算機科學教授Yi-Chieh(Jessica)Wu正在這個項目中進行合作。
其他大學的計算生物學,學生的入門課程會開計算機科學和生物學兩個方向,但是哈維穆德學院將兩個學科充分融合了。大一新生剛來的時候全部要上計算機科學入門課。其中一個課程叫CS 5 Green,以生物學為主題。學生學的是計算機編程,但解決的問題都是生物學問題。等到下學期,所有學生又要上生物課Bio52,這是一門以基因組和人類健康為主題的生物學入門課。Bio52課程每周都有計算機編程作業。
大學的跨學科教學依然很難。
Bush說,由于這門課以前沒上過,所以沒有課本。他和一個計算機科學教授為此合著了一本名為《計算生物學:Python編程和原理》(Computing for biology: Python Programming and Principles)的教科書,以培養學生的編程技能,解決一系列生物學問題。
另一個難點是課后作業。
因為沒有教科書,他們也沒有課后作業。兩位老師要自己設計大量課后作業。這些作業還要緊密結合教科書,方便學生完成。
Jessica Wu雖然是計算機科學教授,但她上學時非常喜歡生物。上大學時,人類基因組計劃剛剛完成測序,她突然意識到,如果想用大數據集來解決生物學問題,就要努力學好計算機。于是,她選修了計算機科學課程,并最終獲得了計算進化生物學博士學位。
回憶起大學的學習生涯,Jessica說:“我很幸運在本科階段就有機會從事跨學科研究,這改變了我的職業軌跡。讀研究生時,我愛上了教學,所以畢業后當了一名大學老師。很高興能有機會給新一代的大學生帶來同樣的機會。”
談及學生的未來,Bush說:“我相信在未來,所有的生物學家都會成為計算生物學家——甚至實驗室或野外從事研究的生物學家也是如此。數據分析將成為他們的一項重要工作。而我們的跨學科教學,正是讓學生為這樣的未來作好準備。”
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