中国教育科学研究院 国际比较教育研究中心 王素 2011.12.18.海淀 美国技术教育课程与实施 中国教育科学研究院 国际比较教育研究中心 王素 2011.12.18.海淀
提纲 美国的技术教育课程 美国技术教育课堂教学 美国技术教育学习环境
美国技术教育课程
美国技术教育概念的演变 工业与艺术 高技术素养 STEM(科学、技术、工程与数学)
课程标准 国家标准 州标准
纽约州立技术教育标准 标准1: 工程设计 工程设计是一个重复的过程,包括建模与在限定条件下对问题的技术解决方案的优化。 标准 2: 工具,资源,和技术流程 技术工具,材料和其他资源都应该基于安全、成本、有效性、适用性和对环境的影响来考虑,技术过程要把能源,信息和物质资源用更有用的方式使用。 标准 3: 计算机技术 计算机作为一种设计、建模、信息处理,交流和系统控制的工具,极大地增强了人类生产效率和知识 。 标准4: 技术系统 技术系统设计被用来取得特定的结果和产品输出,例如产品,结构,服务,能源或者系统。 标准5: 技术的历史与评估 技术是社会从农业社会向工业社会以及信息社会转化的驱动力 标准 6: 技术的影响 技术对个体、社会、环境具有正反两方面的影响。人类有能力和责任来约束与推动技术的发展。 标准 7: 技术的管理 项目管理非常必要,它能确保技术实施能够获得效益,而且保证产品与系统的高质量、安全、按时交工和把成本控制在预算内。
教科书 美国也有教科书,只是一般在技术教育课堂上不用,有 些学校会放一些教科书作为学生学习的参考。 GW出版 社出版了一套新的技术教育的教材分为四册,《能源、 动力和运输技术》、《技术与工程》、《探索设计、技 术与工程》、《技术:设计我们的世界》。每本教材都 配有学生实验工作手册。在书的封面上标明了STEM。 教材是按照STEM结合的理念设计的。
课程开发 美国的技术教育课程是由学校,主要是由技术教育 教师来完成的。学校会制定本校的技术教育课程。 一般在课堂上不使用教材,使用教师编写的课程方 案,很简单,一般是提出课程的目标,挑战任务。
课程实施 美国只有东部的一些州规定技术教育是学校的必修课 程。而在西部技术教育并不是学校的规定课程。在美国 的初中一般技术教育是必修课,而在高中技术教育是选 修课。技术教育是一个课程的类别而不是具体的课程名 称,学校的技术课程可能包括机械制图、摄影、电视节 目制作、工程原理、结构等。据纽约州立大学布法罗学 院的调查数据,纽约州技术教育课程的名称有100多种。
教学时数 一般美国技术教育的课程为一个学期或者一年,每 周5次课程,每次40分钟。所以学生在选修技术课 程的时候会天天上课,实验室是开放的,很多学生 在课后也回到实验室中继续完成项目。
课程评价 美国技术教育课程不在国家和州学业成就监测范围内, 一般由教师自己制定考核标准,然后给学生一个成绩。 各学校的教师制定的课程评价方案各不相同。 Mr.Curella 的课程(初中)评价方案如下: 实验室任务 50% 测试 25% 家庭作业 10% 考试 15%
课程方案 由于美国技术教育主要是由教师设计和实施的, 又不使用教科书,因此教师的课程方案就很重要, 课程方案的设计由教师自己完成,没有统一的格式。 有些课程方案有几十页,有些课程方案只有1页纸。
案例一:拉伊初中的技术教育课程 设计与工程, 机器人, 可再生能源, 交通系统, 制造, 结构与计算机建模。
6年级:6年级的学生将要通过可再生能源/绿色能源, 交通系统和问题解决探索前工程项目。 7年级:7年级的学生主要集中在工程与设计方面。学生 将会研究制造,结构,计算机建模和机器人。
课程方案案例:鸡蛋车工程挑战(初中) 一、课程考核标准 项目设计/头脑风暴(10分) 日常提问(40分) 第三章问题(20分) 项目设计/头脑风暴(10分) 日常提问(40分) 第三章问题(20分) 牛顿定律与惯性(25分) 第二章问题 (20分) 鸡蛋车分析(25分) 观察与测试结果(15分) 我学到了什么学习单(30分) 二、无失败保证政策! 三、课堂要求 四、鸡蛋车设计问题 鸡蛋车分析 我学到了什么 课程描述 每日问题
课程方案案例二:高中弹珠滚动项目 设计目标: 1。用纸建一个机构,让弹珠能够全程顺利的滚动。 2。在这个机构中要运用到动能、势能、机械能和能 量守恒定律。 测试弹珠从机构上的滚动下来的速度,滚动时间长 的为优胜。
美国技术教育教学
美国的技术教育课堂教学大部分采用项目式教学。一般来说技术教育教室由几个相连的教室构成,计算机室(计算机辅助绘图),加工教室(技术实验室),绘图教室。教师上课的时候,同一节课,学生可能在不同的教室中完成。
高中工程原理课堂教学 案例
课程任务 用Erector器材零件,设计并建造一个绞车(有马达和传动装置) 内容: 材料:有限的Erecotor器材零件和另外的绳索及导线(每块零件有固定的价格,最后要进行成本核算) 时间:2周 工程设计项目要求 设计目标:要求写出简洁的设计目的,其中包括回答诸如“你要做什么,你为什么要这样做?”这样的问题。
探索: 要提供与设计目标相关的研究信息,包括记录如下证据: 1.基于网络或者文献的信息资料,列出你搜索所使用的关键词。问题:什么时候你就知道已经收集到足够的信息了? 2.实验。提供使用真实材料进行探究和问题解决的证据。 3。建立数学模型。使用基本的数学与科学概念预测装置的表现,测试并计算达成目标所需要的数据。建议使用计算器,电子数据表和仿真软件。 4。测试:采集和记录那些能表明你的设计成功与失败的数据与信息 5。学习收获。记录你记住并会用于未来设计中的事情,以及记录你从中学到了教训并且以后再也不会犯错的事情。
模型 演示设计装置,提供测试模型的数据,回答下列概念:转矩、功率、效率 结果: 1。CAD绘图 2。CAD模型 3。CAD装配 4。设计重量的电子数据表格 5。设计成本的电子数据表 6。写出设计大纲,换句话说,为下一年级开展同样课题研究提供建议,你有什么成功的经验与他们分享。
学生设计作品测试
技术教育学习环境
初中技术教室
高中技术教室
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