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世华STEM科创项目:激发学生创新与实践能力

2023-12-18发布于江苏

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STEM项目,集科学,技术,工程,数学多学科于一体,对学生而言,STEM项目式学习远不止获取知识这么简单,而是通过学科融合、跨学科思维和实际操作,锻炼创造性思维和解决问题的能力。


在世华学校,我们将STEM教育与IB深度融合,让学生在STEM的项目式中从概念出发,打通学科壁垒,融会贯通知识与技能,进行创新并解决问题。


*STEM理论课课堂


世华STEM科创项目


STEM不仅可以有机整合IBDP的三大核心领域:TOK,EE,CAS,我们的课程还通过技术和工程的设计过程,整合科学和数学的知识内容,为学生创建基于真实情境的项目和问题,由学生自行或合作设计解决问题的方案并付诸实施。 


学习这类课程的目的就是要培养学生综合利用多学科知识和方法发现问题,研究并解决的能力,提升思维水平。在STEM项目中,学生真正意义上成为问题解决者、团队协作者和未来领袖。


在过去的几个月,我们的老师主要带领学生研究了两个非常有意思的项目:鸡蛋保护降落伞项目和昆承湖水质采样、分析与处理项目。在这两个项目中,理论的学习是基础,实践操作则让学生们在巩固理论知识的基础上,学会如何将理论知识应用到实际中。


01#

Parachute&Egg fall

降落伞与鸡蛋的降落

在这个项目中,老师先深入引导学生们了解影响降落伞性能的各种因素,包括空气阻力、流体阻力等。在了解理论之后的实际操作阶段,学生们被分为多个小组,小组内部成员紧密合作,集思广益,共同确定降落伞制作方案。每组的方案经过同学们的计算和讨论,都各不相同,在这个过程中,他们发现问题,并通过积极的团队合作不断改进降落伞的设计,以提升其稳定性。


*学生在制作降落伞


在项目的最后,同学们还精心制作了项目海报,将整个过程中的经验和心得分享给大家,也完成了对整个项目学习过程的深度回顾。


*降落伞项目海报展示


值得一提的是,这个项目并不特别困难,但对于那些平时缺乏动手操作经验的学生来说,既带有一定的挑战性,又蕴含着趣味无穷。老师们期望通过这样的活动,激发学生们对科学的浓厚兴趣,使他们在实践中更好地理解和应用所学的知识。


*Tom和Allen在与李老师讨论他们的降落伞降落实验

除了老师教到的理论知识,我们还在网络上搜集更多资料,通过科学计算的方式确定伞面的材质、大小,和绳子的数量,我们还用了非常规的方式将原本很大的方形桌布进行有效裁剪,所以我们最后的降落是非常稳的。这个项目让我们能够应用所学,还让锻炼了查找信息、独立解决问题的能力。

——FP Tom & Allen


02#

Water quality sampling ,analysis and treatment of Kuncheng Lake 

昆承湖水质采样、分析与处理


在为期6-7周的昆承湖水质研究项目中,学生们深入参与了水质采样、分析与处理的全过程,通过理论学习、实地采样和实验操作,全面提升了科学实践和团队合作能力。项目伊始,老师们为学生教授水质研究的基础理论,了解什么样的水被认为是优质水,探究水质评估中哪些参数至关重要。此外,老师还教授了传感器和IA实验传感器的使用方法,为接下来运用科学仪器进行水质分析做准备。


*昆承湖水采样现场


在实验阶段,学生们分组前往昆承湖进行水质采样,参考水质评估标准,对采样水的污染程度进行定量分析。到这里,这个项目远没有结束,在接下来的理论课上,老师们向同学们介绍污染水的处理方法,并引导学生设计简易的水处理器。在水处理器制作过程中,老师并没有给出统一的标准,因此每组在选择材料及用量时的方案各不相同,学生们也充分发挥探究和创新精神,跳出老师给出的参考材料,力求做出效果更好的水处理装置。


*学生水处理装置及海报展示

在我们的项目中,我们基于理论知识设计了水处理装置,上层用于过滤大颗粒,下层用于过滤小颗粒。但是,在初步制作完成后,我们也遇到了一些问题,发现有些材料会漏出,因此,我们及时加入了一层额外的过滤材料,最后整个过滤系统的稳定性和效果很好,这个过程比单纯的理论学习更深刻有趣。

——FP Terry & Johnson

*Terry和Johnson在分享他们的水处理装置


通过以上两个项目,我们不难看到,我们的STEM项目在多方面为学生提供了丰富的学习体验和机会,无论是趣味性的鸡蛋降落实验,还是更有社会意义的水处理实验,都是在给学生一定理论引导的前提下,鼓励学生发挥个性,学会合作,锻炼动手能力和解决问题的能力,而这是我们STEM课程的老师们一直坚持在做的事。

老师反馈 TEACHER'S FEEDBACK



IB部 STEM课程

李老师


我们STEM项目的设计,难度是是循序渐进的,我们考虑到有很多学生以前很少有机会动手实操,或是不太愿意上手操作,所以我们会先设置一个相对容易的项目让他们能够上手,有了几次项目的经历,我们也很高兴地看到有很多学生逐渐了乐于上手,学会与他人合作,能够通过组内讨论确定方案,合理分工,甚至处理冲突等等。目前我们的学生正在策划下一个项目,制作实体模型,可以期待学期末的成品展示!



*学生在分享他们的方案


正如李老师所说,我们的学生依然在更多项目的探索和实践中,期待他们给我们带来更多惊艳的作品。世华学校也将继续在STEM教育中引导学生培养创新、创造和实践能力,帮助他们成为积极参与、主动学习的探索者。

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