stem教育的六个基本特征（美国知名STEM教育专家）

解决问题是STEM研究的核心，STEM专注于能够激发学生好奇心和调查兴趣的真实项目，这些问题在孩子从事真正重要的工作时会产生热情和同理心。

学生可以设计和创建解决方案使产品更安全或更具有成本效益。他们可能会设计一种方法，以最大程度地减少对本地环境的某种破坏。他们可能会针对健康问题或可访问性问题寻求解决方案。当他们一起工作时，他们意识到在课堂上学习的内容具有实际的应用价值。

一、选择真实的STEM问题的标准

识别学生可以理解和设计解决方案的现实问题可能是创建项目中最具挑战性的部分之一。在选择或开发STEM项目时，您可能会考虑以下一些技巧：

• 确保问题是真实的。它必须立足于影响人们生活和社区的问题。如果你遇到一个使用虚构场景（太空外星人、卡通人物、想象中的动物等）的项目，只要绕过并继续寻找。

• 保持问题可行。这个项目应该把重点放在学生可以合理解决的问题上。孩子们应该带着选择和测试解决方案所需的知识和技能来参加这个项目。
• 确保学生可以解决问题。他们需要关心这个问题。如果学生对这个问题不熟熟悉，可以用视频、实地考察、演讲者等方式将问题联系起来。
• 选择允许多种可接受的方法和解决方案的问题。甚至不要用一个预先确定的方法或一个“对”或“错”的答案来考虑问题。
• 选择一个基于工程的问题。请记住，学生将使用工程过程来设计和构造此问题的解决方案。而且，像工程师一样，他们将以团队合作的方式，提出并创创建可能的解决方案。

二、真实STEM问题的类型

您的项目应该解决什么类型的问题？首先检查您的课程目标。考虑问题是否需要与学校系统的进度指南中的一组特定的数学、或科学标准同步。一旦您决定了项目将要解决的标准，您可能会看到两类问题：本地问题和全球问题。

局部问题。 邀请社区成员将本地问题发布到学校或在线课堂上；或者，他们可以直接向学生发送有关“社区STEM项目”的书面建议。

您的学生还可以发现本地问题。这些问题的范围很广，从影响他们个人的问题到让学生探索学校和社区寻找需要解决方案的问题。

全球问题。要更广泛地了解我们世界面临的真实问题。这些问题分为四类，孩子可以与之相关，并且与大多数学校科学目标相吻合：可持续性，健康，安全和生活乐趣。以下是这些类别中我的学生最喜欢的一些东西：

• 经济的太阳能。该区域涉及捕获太阳的能量，将其转换为有用的形式，并存储以供使用。
• 获得清洁水。在这一类别中，学生可能会专注于开发一种净化循环水的方放法。或者他们可能会开始设计一种减少用水和浪费的方法。
• 保健和药品。该领域涉及提高医疗质量和效率，设计更好的药物以及应对广泛的突发卫生事件。
• 环境问题。这些形式多种多样，从设计更有效的肥料到为侵蚀创造屏障。孩孩子们可以解决涉及漏油、水污染、空气质量、濒临灭绝的物种、食物短却缺等问题。
• 城市基础设施。支持我们社区和地区的这些基本系统包括运输系统，电网，自来水和污水处理系统，铁路网络和市政结构。

到目前为止，您可能想知道学生如何解决此类复杂问题的真实解决方案。请记住，学生的解决方案可能实际上并未实施。通常，他们会集思广益。然后设计和测试用于解决问题的原型。（工程师在构造真实物体之前还先开发了原型。）

三、结论：

学生可以创建和设计有效的问题解决方案。强大的新技术使学生能够创建和传播解决前所未有的现实问题的解决方案。为孩子们进行真正有目的的改变的关键是人类体验的力量-移情，人际关系，改善的机会，以及对他们所做的事情有意义和有意义的感觉。

您教的学生年轻时会做什么？想到你有一个地方让他们掌握真正的技能、理解力和未来的思维方式，真是令人兴奋！

作者简介：Anne Jolly 是美国知名STEM教育专家，MiddleWeb博客作者和教学质量中心的在线社区组织者。她的职业生涯始于阿拉巴马州莫比尔县学校的一名中学科学老师，并且是前阿拉巴马州年度最佳教师。Anne最近在国家科学基金会的支持下共同开发了国家认可的STEM课程。她为各种出版物撰稿。她的最新著作《 Design of STEM》由Routledge Press出版。

作者：Anne Jolly，翻译：STEAM在线观察家

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