STEM之T | 用 Technology 让孩子们创造更多可能

摘要: 技术是什么? 辞典上告诉我们,技术是人类改造自然与社会的所有手段的总和。其实,技术就在我们身边。

10-02 10:28 首页 培生教育

技术是什么?

辞典上告诉我们,技术是人类改造自然与社会的所有手段的总和。其实,技术就在我们身边。出门购物,可以不用带钱包;各国的服装零食,可以随时随地轻松下单。我们往往对习以为常的生活方式无动于衷,但是如果我们回忆一下十年前,你一定会感觉无法想象今天生活的便利程度。是的,技术本身默默无闻,但是技术的进步却声如洪钟,因为技术的进步常常超越我们的生活,定义我们的时代。我们今天所处的“互联网时代”,不就是被互联网技术所定义的吗?



你听说过无人超市吗?没有一位收银员或保安、无须排队结账的“无人超市” 都已经由理想变成了现实。这在以前想都不敢想的生活方式,真是让人感叹时代进步啊!


但同时你是否会好奇,无人超市究竟是如何实现购物结算的全过程,并能保证每个消费者都可以自觉结账离开?


其实,这些是通过利用视觉传感器、压力传感器、非接触式自动识别,以及物联网支付等先进技术,来实现自动识别和自动结账的。不仅有效降低了人力成本,也大大提升了购物体验。


技术的进步,让我们的生活变得神奇而美好。甚至可以说,今天是一个技术爆炸的时代,技术每时每刻都在进步,新的技术在替代老的技术。在这样的时代里,你是否思考过,我们应该培养什么样的人?培养什么样的技术素养?我们的教育应该给以何种回应?或许在STEM教育中,T-Technology(技术)的这一版块会给我们一些启发。



当今时代,技术素养前所未有的重要。面对各种各样的技术,能否深刻的理解技术,正确的使用技术,客观的评价技术,都决定了我们能否驾驭技术,为我们服务。作为教师,怎样才能培养学生的技术素养,让他们驾驭技术,成就梦想呢?本周,我们将带领大家理解技术素养,学会如何通过STEM教育,让孩子们利用技术创造更多可能。


追本溯源:理解技术的发展过程



技术的出现,有赖于科学的发展。这也是STEM中S与T的内在联系。第一次工业革命中,蒸汽机作为一种崭新的动力机械改变了整个传统工业,这一技术的出现离不开人类对力、功和能的深刻理解。而第二次工业革命涌现的所有发明,爱迪生的电灯、贝尔的电话、特斯拉的交流电,都离不开法拉第在电磁学上里程碑式的研究。



想要学生们理解这些技术,需要给学生建构一个科学层面的基础。在培生的STEM课程的《设计环保清洁剂》这一主题中,技术的焦点在于可降解生物材料,而微生物是什么?微生物的生理活动是怎样的?物质的微观结构如何?等等一系列科学问题的导入,给学生展开了一幅以时间为轴线的,从科学走向技术的宏大画卷。学生们不仅可以通过书本和网络来了解技术的发展背景和科学基础,还可以进入实际的场景和案例,在动手实践和头脑风暴中直观地理解技术的内涵。


对技术的理解是具有双重意义的,不仅改变了学生看待技术的角度,授之以渔,同时,给我们的课堂增加了一重跨学科的维度。这正是STEM教育需要给学生的学习支架,一种广泛联系而不是孤立的学习模式。


学以致用:正确的使用技术


对技术有了相应的了解之后,接下来就要学习如何使用了。STEM课程是面向真实问题的,解决问题能力的培养离不开技术的正确使用。


技术的使用会出现偏差吗?以我们每天使用的通讯APP为例吧,我们觉得这些通讯APP使用便捷,降低了我们的沟通成本,但是在一个没有网络的地方,面对一个没有智能手机的人,这些技术就完全失去了意义。每一个技术都受到来自客观环境,应用场景和使用对象的限制。在当前情境下效果显著的技术,应用于另一情境下,可能效果甚微,甚至会有负面影响。


在培生STEM的课堂上,学生面对一个个真实的问题,他们思考的解决路径往往千差万别,如何在这个过程中,培养学生正确使用技术的素养,是每一个教师必须面对的问题。而培生STEM课程的特色在于,给学生选择技术的权利。学生需要充分了解问题解决过程中的条件,然后选择最为便捷高效的技术



在《建造桥梁》这一主题中,由华东师范大学专业STEM研究团队研发的工具箱,给学生提供了足够的可能性,梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥,都可以通过不同材料的组合完成,学生可以根据具体的问题,选择最恰当的材料,让学生们在比较分析中了解到技术在解决问题的同时,也存在一定的局限性,并学会平衡利弊,找到适合当前情境的最优解。理解问题,做出选择,使用技术,这一过程正是学生技术素养提升的过程。


自主探究:客观的评价技术

 

再先进的技术也有其不可避免的缺陷。就像蒸汽机离不开水,内燃机离不开燃油,互联网离不开电,人工智能最怕致命的死循环BUG。教育的价值之一便是使人自由,不被外在的事物所牵制。对技术应用效果的评估,是STEM教育的重要环节。技术的适用性受制于哪些限制条件。培生STEM课程中非常重视对技术应用的反思,并且这种反思不仅仅局限于技术本身,还涉及到社会价值、人文价值等等。这种反思通过精心设计的探究活动和框架式讨论实现。在《设计再生纸》这一主题中,学生通过调整实验中的不同参数,不断改进和优化这一技术。同时,从应用层面和社会层面,反思这一技术的价值。


在《建造温室》这一主题中,学生通过测试不同的材料,检测温室的升温效果,确立技术进步的有效路径。


对技术的客观评价,充分了解技术的利弊,这不正是创新的起点吗?伟大的发明都来自于对现有技术某些缺陷的深刻理解,都来自对现有技术的客观评价。


深刻的理解技术、正确的使用技术、客观的评价技术,这三者构成的技术素养是孩子在这个时代的核心竞争力的重要组成部分。在STEM教育中,技术不仅仅是解决问题的工具,更多的是通过技术的运用和学习,构建学生的技术素养,让他们驾驭技术,以梦为马,为孩子们创造更多的可能,让孩子们创造更多的可能!



下周培生将为大家带来STEM项目之中Engineering的相关内容,敬请期待。


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