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在全球推广以研究为基础的STEM教学实践

项目资金

由一丹奖项目资金支持

教育主题

教育公平、受教育权与多样性

学习/授课方法与环境

科技

内容

概述

背景

理念

项目故事

探索更多

PhET全球倡议利用以研究为基础的教育资源和策略,通过主动的学习方式,建立起STEM教育工作者社群。

2.5亿

每年2.5亿次线上模拟

45000名

共45000名教师参与PhET专业发展计划

20余种

互动模拟新增20余种语言

PhET互动模拟采用趣味性、游戏化、互动式的方式帮助学生在游戏和探索中学习STEM课程。通过突显真实体验和底层科学概念的关系,这些免费的练习活动让棘手的数学和科学概念不再抽象,更易被学生理解。

得奖者
卡尔·威曼教授

斯坦福大学物理学系及教育学院名誉教授

背景

全民皆可学习STEM课程,但全球STEM教育水平参差不齐

让下一代参与并接受科学、技术、工程和数学(STEM)教育至关重要。他们会成为未来的科学家、工程师,他们需要更深入地了解我们所处的环境,培养解决问题的能力,从而应对当下最迫切的挑战。

 

学生们还需要科学和数学的基础能力,以此寻找就业方向,在科技世界中施展抱负。

 

每位学生都能学习STEM课程,但2018年国际学生评估项目(PISA)的结果表明,逾四成学生无法“有效参与解决与科学相关的问题”,而不到8%的学生则可以“创造性地、自主地将知识和技能应用于广泛的场景中”(2018年PISA报告,第一卷)。经费和教育资源匮乏的地区还会面临更大的挑战。

 

在卡尔·威曼(Carl Wieman)教授于科罗拉多大学博尔德分校开展的PhET互动模拟项目的基础上,PhET全球倡议希望学生能够更轻松地接受高水平的科学教育。线上模拟易于广泛使用,让学生在探索、实验和游戏中轻松学习——这些方式都是有理论依据支持的学习技巧。

理念

帮助学生培养科学家和数学家思维的工具

在最新教育研究的加持下,PhET互动模拟活动创建了开放的探索式环境,激发学生的求知欲,让他们参与科学探究和发现,培养他们的科学实践和思维方式,同时还能学习所需的知识。

 

项目包含四大关键内容:打造全新互动模拟应用及创作响应当下文化的内容,以填补现有课程的空白;携手教师,推进课堂实践;支持教师的专业发展;研究各种模式,培养解决问题技能。

 

互动模拟与课堂主动学习策略相结合时,1+1>2

PhET与非洲、拉丁美洲等各洲的教师合作,制定配适课堂实践的优质、以互动模拟为基础的授课计划。其理念是辅助本地课程,并提供探索和试验的空间。

 

教师和学生需要时间来适应这种新方法。因此,PhET特意在非洲和拉丁美洲启动了“PhET教师领袖”计划,协助教师领袖在社区内外成为STEM教育变革的推动者。PhET也会举办线上研讨会,帮助教师将互动模拟融入主动学习策略中,并促进教育工作者和研究者之间的交流,营造生机勃勃的教师社群。此外,PhET还与肯尼亚基巴比大学(Kibabii University)和乌拉圭教育文化部等地方和国际组织合作,通过线上工作坊来促进教师的专业发展。

 

随着PhET 蓬勃发展,互动模拟变得更加普惠

截至2023年初,PhET已支持120种语言。在一丹奖项目资金的支持下,项目团队先后推出非洲翻译员网络和全球翻译员网络。旨在让教育的大门向每个人打开。支持PhET推出更多语言版本的模拟,让学生在互动模拟活动中看到与自己长相吻合的形象,包括服饰、肤色、甚至各种物件,仿佛置身其中,从而让虚拟和现实世界紧密相连。

 

探究全新方式,培养学生解决问题的技能

具体而言,项目团队专注于开发及应用思维模型,帮助学生将所学的科学和数学知识,学以致用,做出明智的决策。此外,他们还在验证假设:参加互动模拟活动并完成思考练习之后,学生就可以像科学家和数学家一样,无论在任何环境下,都能够更出色地创建并应用这些思维模型。

 

PhET还在研究这种方式可以如何帮助学生解决复杂问题,这对于他们解决当下和未来的科技难题时至关重要。

项目团队利用2020年一丹教育研究奖得奖者卡尔·威曼(Carl Wieman)教授的项目资金推广PhET的工作,包括开发更多互动模拟,在非洲和拉丁美洲培养教师领袖,支持教师将PhET互动模拟练习活动融入课堂,以及为内容本地化而设立翻译员网络。

项目故事

玛莎,2022年PhET研究员,赞比亚

“在【2022年ADEA教育三年展】的展会上,我和PhET团队有机会在展位演示了PhET互动模拟并凸显其在教育中的应用。我们还介绍了如何使用该程序,以及如何获得它。有意思的是,尽管全球下载量超过10亿,但很多参展代表还不知道我们的互动模拟。因此,我们邀请他们进入模拟课堂,亲身感受如何通过模拟激发批判性思维和探索式学习。

 

参展的非洲国家向我们表达了强烈的合作意愿。我欣慰地看到与会代表认识到PhET互动模拟这一数字教学工具的重要性。”

图瓦亚,2022年PhET研究员,南非

“在2022年【ADEA教育】三年展上,我切身感受到了组织领导力。我和政府官员以及不同组织的代表见面,交流想法,探讨合作领域。

 

这份经历让我兴奋不已,因为我可以将PhET教师领袖项目中所学到的技能付诸实践。在成为PhET教师领袖之前,我缺乏足够的政策领导力知识。三年展开拓了我的思维,学习了领导者如何就诸多问题交流互动,以及如何做出决策以改变或制定新政策。”

 

照片说明:玛莎(左)和图瓦亚(右)参加【2022年ADEA教育三年展】