通过跨学科STEM学习改变文化

随着以内容为主导的课程迅速被旨在培养核心能力的编程所取代，教育工作者正在整合标准(例如由ISTE制定的标准)以重新设计其课程，以强调数字公民，创新设计，计算思维和全球联系，以为学生做准备。尚不存在的职业。

但是，实施深刻变革的过程可能需要三到五年，因为它会影响学校的经营方式以及基本的学校文化。

在艾伯塔省卡尔加里的7-12年级大学预科学校西岛学院(WIC)，我们利用STEM学习实验室的专业知识来领导学校的这一转变。我们的目的是强调计算思维和计算机科学技能，确保数学表现始终如一，并结合更多真实世界的跨学科学习。

在我们合作的第一年，2017年，咨询讲师进入课堂指导教学，而我们的内部教师则担任助手。在第二年，我们的老师带头，一名顾问老师仍在现场，以提供支持和专业发展，这一安排将持续到明年。实践证明，这种方法在帮助我们转变教学方法和实践方面非常成功。

转向计算思维

当我们开始合作时，我们的主要目标是从我们的初中开始发展许多跨学科的项目，这些项目着重于课堂上的计算思维。

1.编码

我们启动的第一个项目围绕使用Scratch 3.0进行编码，Scratch 3.0是一种可视化的拖放式编程语言，可以激发创造力和计算思维。教师特别针对两个在概念上具有挑战性的主题：用模型减去整数，以及各种物质及其各自的物质状态的熔点和凝固点。通过该项目，学生研究了温度波动如何影响物质的物质状态，并通过随机生成数学表达式对主题环境进行了编码以进行更改。这个过程不仅让学生高度参与，而且还帮助他们以有意义的方式将概念内在化-不久之后，我们注意到在一些更具挑战性的概念问题上，学生评估结果有所改善。

2. 2050年之旅(Journey 2050)

然后，我们将注意力转移到2050年之旅(Journey 2050)，这是一个针对7年级学生的环境科学单元，我们对其进行了升级，以通过基于STEM的活动，动手查询，数据分析和以学生为中心的问题解决方案来包括跨学科的联系。该单元强调科学主题，例如生态系统的相互作用和植物的营养素，同时我们还纳入了与社会研究，数学，技术和语言艺术的联系。在该单元结束时，学生通过向WIC社区成员介绍自己的提案而对公开演讲充满信心。此外，该单元还利用《旅程2050》的主题，《旅程2050》是一个基于课程的学校计划，提供资源和虚拟模拟，以鼓励学生探索世界粮食可持续性。

3.淡水和咸水系统

我们的第三个项目，即针对8年级学生的淡水和咸水系统，将淡水和咸水系统的研究与分析地球和火星地形的分析联系起来。向学生们提供了我们星球和火星的图像，数据集和Google地球地图，以分析与地下水和冰层潜在相关的生物学和地质指标。他们还评估了10个火星位置，并最终提出并提出了最佳的火星位置，以供将来人类居住。

额外的STEM学习充实

我们还利用与EdgeMakers的持续合作关系开发了许多其他经验，以进一步发展我们的员工和学生的能力。例如，我们的老师为100名我们的9年级学生提供了为期两周的Python编码讲习班，以及一门高级计算机科学课程。

同时，我们设计了MathLab程序，以支持我们的初中学生在理解关键数学概念方面存在差距。咨询导师与学生服务团队一起，还帮助我们为7年级和8年级的学生开发了一个新的最终项目-Fitness Tracker项目。使用可穿戴技术，学生可以监测他们的工作，康复和静息心率。从健身追踪器收集的数据将被带到数学课上进行实际数据分析。

我们还开发了许多课后计划，新手训练营和夏令营讲习班，以使学生接触到各种其他STEM体验，例如Raspberry Pi，Drones，Arduino，Minecraft和带有HTML / CSS的Web开发。这些计划不仅提供学习的丰富性，而且还将外部学生带入我们的大楼，并继续扩大我们教师的专业发展。

跨年级扩展

为了履行WIC创建创新者的使命，我们的目标是实现垂直整合并为此类跨学科编程建立可持续性，最终目标是在整个初中阶段转移文化。为此，我们明年将为初中学生创建四个基于项目的活动，同时将此类探究扩展到9年级。

随着教育领域的不断发展，当务之急是我们建筑中的教学法也要随之改变。我们已经目睹了学校文化的重大转变，因为跨多个年级的教育者已经从以内容为中心的课程转向开发新的和创新的STEM学习体验，并且重要的是与其他人分享他们的专业知识。

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