《STEM教学实践指南》（美）理查德·M.费尔德（Richard M.Felder），（美）丽贝卡·布伦特（Rebecca|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《STEM教学实践指南》

【作　者】（美）理查德·M.费尔德（Richard M.Felder），（美）丽贝卡·布伦特（Rebecca

【丛书名】高校教师教学发展译丛

【页 数】 262

【出版社】 重庆：重庆大学出版社 , 2022.06

【ISBN号】978-7-5689-2916-5

【价 格】54.00

【分 类】高等学校-教学研究

【参考文献】 （美）理查德·M.费尔德（Richard M.Felder），（美）丽贝卡·布伦特（Rebecca. STEM教学实践指南. 重庆：重庆大学出版社, 2022.06.

图书封面：

图书目录：

《STEM教学实践指南》内容提要：

STEM是指科学、技术、工程和数学。本书的读者对象是高校教授这四类学科和专业的教师，如何有效提升教学技巧。该书涵盖了在科学、技术、工程和数学（STEM）学科教学中所特有的教学和学习问题，包含写作和使用学习目标、教学新课程和重新设计旧课程、计划课程、选择课文、编写教学大纲、有效教学的要素、主动学习、技术教学、评估学习等关键主题。该书使用了STEM学科的各种例子。在每一章之前，作者都包括了一个从学生的视角来学习的“插曲”。该书充满了具体的建议，综合的例子和实用的见解，为STEM教学和学习提供了丰富的学习指南。

《STEM教学实践指南》内容试读

1.初识大学教学

1.0欢迎你进入大学，这是你的办公室，祝你好运

众所周知，技能型人才在有资格独立从业之前都要遵循惯例接受专业培训。例如电气工程师、机械工程师和厨师在接受基础训练之后都要以学徒的身份再操练数月乃至数年。会计师、心理咨询师、物理学家和医师则要为获取各自领域的学位付出数年的努力，医师还要度过额外数年的实习期。很难想象，某个行业专业岗位的从业者不经培训就直接上岗，特别是这些从业者的过错还可能导致对他人的直接或间接伤害…而大学教师就是这个例外。

教师的职业生涯始于本专业的本科和研究生课程学习以及完成他人指定的项目研究。当你加入了大学院系之后，不少学校的入职培训可能只包含本节标题的那几句，最多再花半天或者一天的时间来告知你关于医疗与退休福利、实验室安全须知那些事。大家潜意识里的假设都是只要你拿到了某个学科的专业学位，你就一定懂得如何教好一门课。

任何一位曾经念过大学的人或许都体验过这种假设带来的恶果。谁不曾遇到过这样的

教授，他们要么授课毫无章法，丝毫不给学生理解的机会：要么在长达50分钟或者75分钟的课堂时间里把学生当作空气，单调枯燥的教学让人昏昏欲睡；要么就是以人类大脑无法企及的速度飞快地播放幻灯片，让人目不暇接。

遗憾的是，像这样糟糕的教师在大学里比比皆是。如果你也和他们一样，无论你的学术造诣多么深厚，表达多么精准，你在面对学生的考试成绩和课后评教时恐怕都难免尴尬。

1.初识大学教学/1

要想成为一位合格乃至杰出的教师，需要学习很多在研究所里学不到的东西，例如如何进行课程设计并有效教授，如何严格公正地布置作业和安排考试，如何进行课堂管理和解惑答疑，如何对付作弊等负面问题，等等。面对这些问题，靠自己独立解决绝非易事。尽管已经有一些关于试错学习的说法，但收效甚微。因为就教学而言，你的过错是由他人在承担后果。很多大学新教师花费数年去学习如何上好课，而有的人却从未付诸努力。

其实这一切都是可以避免的。在长期的教学实践中，人们已经发现了很多行之有效的好方法。通过这些方法可以激发学生的学习动机，帮助他们获取未来学业和职业发展所需的知识、技能和素养。这些方法中的大多数其实并不难一—你只需要了解它们是什么，然后就可以开始运用了。但这并不意味着这些方法可以帮助你把教学变得简单。事实上，要想上好一门课，尤其对于新手教师而言，必定是一项充满挑战又耗时耗力的任务，但也不要因此而畏惧。本书的目的就是帮助你学会如何教好一门课。

1.1如何让学习发生

知识加油站：当我们学习时大脑是如何运作的？

学习是在长时记忆中编码和存储信息这一过程的简称，通过学习使得这些信息以后可以被提取和使用。根据一个广泛使用的模型来看，新的信息通过感官进入大脑，在感觉记录器中保持几分之

一秒，之后要么传递到工作记忆中，要么丢失。一旦处于工作记忆中，大脑就会处理这些信息，并在几秒钟后（如果信息重复则需更长时间）要么将其存储到长时记忆中，要么丢失。

从一种输入到另一种输入，一个新感官输入能够转变成长时记忆的机会变幻莫测。最有可能与长时记忆相关的输入包括：(1)对学习者生存或幸福可能产生的威胁：其余的关联按降序排列分别是(2)与学习者的强烈情感联系；(3)与学习者的兴趣、目标、先备知识和过往经历有意义的关联以及(4)感觉（可理解性）。

因此，如果教师提供的信息与学生所知道和所关心的事物都毫无关系，那对于学生来说，学习几乎没有任何意义。如果学生后来表现得好像从未听闻，那也就不足为奇了。这些信息永远不会成为学生们的长时记忆，所以出于某些实际目的，他们根本没有“听到”这些信息。除此之外，即便这些信息进入了长时记忆，除非通过强化训练（有意识的重复），否则包含信息的神经细胞簇之间的关联微弱，信息的提取也会遇到困难。

简言之，对于学生来说，越有意义的新信息越有可能被存储。一旦被存储，提取和运用这些信息的频率越高，学习就越有效(Sousa,2011）。

2/STEM教学实践指南

想想你真正擅长的事情吧，也许是踢足球、修理车、下象棋、弹钢琴、学物理、Java编程或其他任何事情。你大可继续思考，我们会耐心等待。

现在再想想你是如何变得擅长的。你可能会想到以前学过的某门课程，但更有可能想

起的应该是自己第一次尝试做这件事时的尴尬和失败，然后从他人获得反馈或从自身错误中吸取教训，再做尝试。如果你坚持走过了这个过程，最终便会开启成功之门。你得到的练习和反馈越多，就会变得越精通，直至达到目前的水平。

其实这就是人们学习的方式。掌握一项技能主要来自实践、关注与反思，以及可能从他人处获得的反馈。如果我们仅仅通过阅读文本、观看和聆听讲座来学习，收获通常不会太多，长时间保留信息的可能性也很小。关于学习的真理，先哲们的下述观点值得我们深

思和牢记：

人必须在做中学，即使你认为你已经会了，但在付诸实践之前你仍没有十足的把握。

一古希腊三大悲剧作家之一索福克勒斯

我们必须学会做的事，我们做中学。

一古希腊著名哲学家、科学家和教育家亚里士多德

你无法教会他人任何东西，你只可能帮助他自己去发现。

—意大利数学家、物理学家和天文学家伽利略

没有任何一种思想和观点能作为一种既定的观点传达给别人。

一美国哲学家和教育家约翰·杜威

现代认知科学和数十年的课堂研究表明，索福克勒斯和其他圣贤的思想是正确的。人

们是通过实践和反思，而不是通过观察和倾听来学习的。遗憾的是，大约从小学六年级开始直到大学，大多数课程都主要是通过聆听教师讲授来学习的。因此，传统教育对于大多数人来说既没有吸引力，也没有效果，甚至对有些人的终身学习还是一种严重并且永久的威胁。幸运的是，我们已经发现了代替纯讲授式教学的好办法。从本章的下一节开始，我

们将为大家介绍很多种有效的教学方法。这些方法在STEM教育中并不常见，但其合理性

已经在大量广泛的实证研究中得以证明，也有很多STEM教师接受并成功运用了这些方法。

此外，我们还有更多好消息与你分享：

1.初识大学教学/3

想要有效教学，你不必使用你所知的每一种也不必一次性实践太多种有效教学方法。

如果你试图彻底颠覆之前的教学方式，可能会让你和你的学生都感到不适，让课堂成为灾难，学生的抵抗情绪可能会很强烈，你自己也会失去尝试新方法的勇气。相反，从一个或两个相对简单的替代方法开始，例如主动学习，再逐步引入其他新方法，让学生始终保持在学习舒适区附近。只有采取这种温和的方式，你的教学和学生的学习才会稳步提高，这才应该是你的目标。

要成为一名教学更有效的老师并不需要抛弃一切传统的东西。

我们并不是要你放弃讲授，让你的每一堂课都成为学生活动的盛会。我们的建议是尽量避免以单一的讲授方式贯穿整个课堂。在你的前几节课程中引入1~2个学习活动，这样你和学生就可以逐渐适应这种模式，之后再逐渐增加活动的频率。当你继续使用这种方法时，你的信心会提升，对主动学习的应用熟练程度也可能随之增加。我们接下来要讨论的其他

教学方法也与此同理。再次强调，运用这些方法的关键是轻松平和的心态。

你没法保证让全班学生都达到你的要求，你也无须如此。

即使你使用教育领域最有效的教学方法，许多学生也不会因此取得最优异的成绩，甚

至还会不及格，但这并不意味着你是位失败的教师。学生在课程中的表现并不是简单地由

教师教学能力决定的，还取决于他们自身有多少把控主题的能力，对主题有多少兴趣，愿意和能够付出多少努力，课程成绩对他们有多重要以及很多其他因素。我们的建议是：作为教师，你的目标设定不应该是让100%的学生都达到你的要求，因为这样的要求通常都遥不可及。不是每个人都是天生的科学家、工程师或数学家。如果所有学生都能完全达到你设定的标准，那可能是标准设置得太低了。你的目标应该是让尽可能多的学生具备足够的能力、动机和职业道德，能顺利通过课程考核，并将所学迁移到其他课程以及未来的职业生涯中。这些是你可以做到的。

1.2以学习者为中心的教学：定义、忠告与保障

著名的哲学家和教育家约翰·杜威曾经说过：“好比销售与购买，教学和学习也是两

4/STEM教学实践指南

个相互关联或相互对应的过程。也有人可能会说，不管有没有人购买，销售都可以照常进行，正如不管有没有人在学，他都可以教学一样。”(Dewey,1910:29)

这种说法看似有点道理，但并非每个人都这样认为。如果你在字典中查找“教”这个字，

会看到两种截然不同的解释：

1.教：展示或解释某物。

2.教：促使了解某物。

根据第一种定义，如果学生在一门课程中期待学习的东西涵盖于讲授与阅读中，那么教师就已经成功地教授了这门课程，不管学生有没有真正学会。根据第二种定义，如果学生没有学会，教师就没有教授成功。

许多STEM教师选择了第一种定义。“我的工作就是讲完教学大纲规定的内容，”他

们争辩道，“如果学生没有学会，那就是他们而不是我的问题。”他们使用以教师为中心的教学方法，由授课教师决定课程内容，设计和实施讲座式的教学方式，创建、管理和批改课后作业和测验，评定课程成绩…教师几乎控制了课程中发生的一切，唯独不关心学生的反应和收获。学生们的主要任务是静坐聆听，有些学生偶尔会提问或答问，但大多数

只是被动地观看。

学生们在课堂上竭尽所能去吸收教师所讲的内容，然后尽力在作业和考试中复制所

学一这种几乎代表了STEM高等教育现状的教学模式，已在世界各地实践了几百年之久，

尽管它并不符合当前我们关于学习的认知。

从本节伊始引用约翰·杜威的名言，可以清楚地看到他信奉“教”的第二种定义促使学习发生。该定义正是现在所提倡的以学习者为中心的教学精髓所在。在以学习者为中心的教学范式下，任课教师仍然需要设定广泛的教学参数，确保学习目标和课程内容涵盖应该涉及的所有知识和技能，确保课程评价符合目标并且公平合理，确保课程成绩与评估数据相一致。不同之处在于，学生不再是被动的接受者和信息的重复者，而要为自己的学习承担更多的责任。教师不再是智慧和知识的唯一来源，而是帮助学生获得所需知识和技能的教练或向导。

魏玛(Weimer,2013)查阅了大量关于不同形式以学习者为中心的教学的相关文献后得出结论，正确实施以学习者为中心的教学，效果优于以教师为中心的教学，并且前者几乎可以实现所有构想的学习成果。因此，我们将“以学习者为中心”作为本书的框架。在

1.初识大学教学/5

后面的章节中，我们将讨论具体的以学习者为中心的教学策略一这些策略是什么，相关

研究有哪些，如何实现这些策略，使用时可能出现的问题以及如何确保使用时不出问题。在预览下一节之前，我们想提醒你当你第一次使用以学习者为中心的教学方法时，可能并不会一帆风顺。当你要求学生对学习承担起前所未有的重任时，他们恐怕不会全部跳起来感激地拥抱你。魏玛就曾经提醒道：

一些教师（职员）发现支持以学习者为中心的论据非常有说服力，于是便以极大的热情开始创设新的教学任务，设计课堂活动并重新制订课程规

则。当他们完成这一系列规划后，会兴奋地觉得自己开发了一门全新的课程。

他们在开课第一天就介绍了这些新的课程特点，与学生分享这些变化将使课

程变得更好的坚定信念。接下来发生了什么呢？学生并没有给予他们相应的

热情回应。事实上，学生们说得很清楚。他们还是喜欢像大多数课程那样学

习。学生们的反应会让教师心灰意冷，有些激烈的言辞甚至堪比人身攻击。

(Weimer,2013:199)

如果你尚未使用过以学习者为中心的教学方法，当你第一次尝试时遇到的阻力可能会

给你造成不小的冲击。你的脑海中可能会浮现出学生评教分数急剧下降、职称晋升因此受

挫的画面，然后装作若无其事地说“谁要以学习者为中心呢”，便重新退回到原来的轨道。

如果你发现自己处于这样的境地，就要努力克服畏难的情绪。有几篇关于以学习者为中心的教学方法的参考文献也曾经讨论过学生抵制的现象，包括为什么会出现抵制现象，以何种形式抵制以及教师如何处理这种抵制等(Felder,2O07,20lla;Felder&Brent,1996;Seidel&Tanner,2013;Weimer,2013)。我们此时不会详细解析这种现象，但稍后当我们进入主动学习、合作式学习和其他以学习者为中心的方法等章节时，我们将探讨这个问题。现在，请留意学生抵制的可能性，并确信如果采取了我们建议的对策，你可以将学生的抵制情绪降到最低甚至完全消除。如果你迫切需要消除疑义，请查看刚刚引用的5篇参考文献中的任何一篇，便可以轻松应对。

你可能也会听到一些教职员工认为以学习者为中心不起作用。如果你听到了这样的观点，请热情地与他们分享能证实其有效性的相关研究（我们将为你提供大量的参考资料）。这些研究成果都是最有力的回应。

6/STEM教学实践指南

···试读结束···