STEAM教育中协作学习活动的设计与应用开题报告

全文总字数：8230字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1986年，美国国家科学委员会发布了《本科的科学、数学和工程教育》报告，提出了stem教育概念，其目的是融合科学（science）、技术（technology）、工程（engineering）和数学（mathematics）四门学科，鼓励学生利用跨学科思维解决实际问题，这种教育理念很快被多个国家接纳并推广。steam教育理念的提出者georgette yakman认为，原有的stem教育只关注项目本身（whathow），而忽略了对人本身和背景的关注（whowhy），因此stem在跨学科知识的广度和深度上仍存在着一定的局限性，并在其教学过程中缺乏一定的趣味性、情境性和艺术性。因此，她将艺术（arts）与stem进行有机融合，并在2006年，提出了steam教育理念。stem art发展了steam教育理念，形成了以“数学为基础，通过工程和艺术理解科学和技术”的跨学科的、整合的steam教育^[1]。这种有别于传统课堂的新型教育，以跨学科整合的方式，让学生解决真实情境中的问题，有利于培养学生的创造力、提高学生学习的积极性。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

本研究通过分析国内外关于STEAM教育和协作学习的理论观点和现状，结合目前STEAM教育实际教学情况，提出STEAM教育中协作学习活动模式，基于该模式针对具体的STEAM教学内容具体设计和实践协作学习活动，收集和分析相关教学数据，得出结论。在此基础上，提出在STEAM教学中有效开展协作学习的建议。主要研究内容如下：

（1）国内外STEAM教育、协作学习活动设计的理论观点和研究现状。

查阅相关文献，了解国内外学者在STEAM教育和协作学习活动设计方面的理论依据、基本观点、研究内容、研究方向和研究成果等。

（2）协作学习应用于STEAM教育的现状。

查阅相关文献，了解国内外学者对协作学习应用于STEAM教育的研究成果，并且调研武汉积极开发区的VEX学苑机器人教育的实际教学情况。

（3）提出STEAM教育中协作学习活动模式

充分了解先前的研究成果、了解实际课堂中的资源之后，提出一种STEAM教育中协作学习活动模式。

（4）基于该模式，针对具体STEAM教学内容实际设计和实践协作学习活动，并收集相关教学数据，分析该协作学习活动的教学效果。

选取具体的STEAM教学内容，运用协作学习活动模式进行协作学习活动设计，并在实际STEAM教学课堂中进行应用。在教学过程中，观察学生的投入度、学生的操作能力、团队的分工与配合、学生思维的灵活性，收集学生最后的作品成果，得到的相关教学数据，分析教学数据得出结论。

（5）基于上述研究，对如何在STEAM教育中有效开展协作学习活动提出建议。

2.2研究目标

协作学习应用于STEAM教育对我国在中小学内开展素质教育具有很重要的意义，本研究的研究目标是：基于理论研究和实际调查，提出一种协作学习活动模式，通过教学实验和数据分析，分析提出的协作学习活动模式带来的教学效果，并对STEAM教学活动的设计提出合适建议。

2.3拟采用的技术方案及措施

本研究欲采用的研究方法有：

（1）文献研究法

查阅相关文献，了解国内外STEAM教育、协作学习活动设计以及协作学习应用于STEAM教育的理论和现状。

（2）访谈法

访谈STEAM教育的教师，询问STEAM实际课堂的教学情况，了解学生的特征和能力。

（3）观察法

观察一般模式中学生的表现情况和协作学习活动中学生的表现情况。

（4）调查法

开发评价量表将观察到的学生的各种表现对照量表进行打分，通过SPSS分析数据，从而判断两种模式下教学效果是否有差异。

对于教学实验，欲采用如下方案设计：

3. 研究计划与安排

1.2～1.20确定选题，和指导教师讨论选题，明确要完成的任务。

1.21～3.15 查阅并整理资料，撰写、修改和上传开题报告。

3.16～4.30 提交论文大纲，撰写论文初稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]赵慧臣,陆晓婷.开展steam教育,提高学生创新能力——访美国steam教育知名学者格雷特·亚克门教授[j].开放教育研究,2016,22(05):4-10.