KSEN 5004-0

Brief

本門課程為三位老師共同合開。此部分為其中的六週課程。課程主要目標是介紹數學在STEM教育扮演的角色為何，以及在 STEM 課程中，培養學生對應的數學關鍵能力。另外，將介紹STEM課程的DDMT模式中，如何有機會發展學生跨領域知識，以及其應 用 其解決複雜生活脈絡問題的重要能力。 課程重點包括： 1.STEAM實驗教育的歷史背景與其設定的教育目標 2.STEAM實驗教育中，科學、科技、工程、藝術、數學的整合，以及數學扮演的角色為何 3.STEAM以數學為本的課程設計原則 4.STEM以數學為本的實徵研究結果

Description

Course keywords: STEM education, mathematics, 主題一：STEAM實驗教育的歷史背景 我們將介紹STEAM實驗教育的歷史源由、社會需求、以及國家教育政策的制訂與推行。STEAM背後教 育理念 與學習的哲學觀將做一討論。我們也將舉例說明不同國家如何落實STEAM實驗教育，以及如何整合 STEAM實 驗教育與既有的學校教育方式。 主題二：STEAM實驗教育的跨領域整合的意義以及數學所扮演的角色 STEAM實驗教育的中心思想是如何發展跨領域知識，以解決各種複雜的現實情境問題。目標是培養學 生問 題解決、探究和設計思考的能力。在這樣的中心理念下，我們將介紹清華大學STEAM學校的DDMT模 式，以 及這個模式如何發展學生科學、科技、工程、藝術、及數學的跨領域知識。另，我們也將深入討論 數學在 STEAM教育應該扮演的角色為何，以及如何在STEAM實驗教育中落實數學教育。 主題三：STEAM實驗以數學為本的課程設計 在設計研究法(design research)的思維下，我們將討論STEAM實驗課程設計原則為何。除了巨觀 的DDMT 課程設計模式之外，有哪些微觀原則可以落實STEAM的跨領域知識培養。 主題五：STEM以數學為本的教學實徵研究結果 STEAM實驗教育的落實需要教師更強的教學能力。本主題將從文獻資料中，探討STEAM實驗教育執行 時，教 師需要具備那些教學力，並且能依循STEAM實驗教育的學習哲學觀，確實幫助學生發展跨領域知識與 解決 問題的專業素養。同時呈現以數學為本的STEM教學之下，學生的學習成果。 上課方式： 課堂進行方式以討論與實作為主。 評量方式 （本門課總成績的1／3），其中 一、課堂參與(30%)：課堂參與包括上課時的討論、文獻分派工作的完成、文獻內容的理解、實作參 與。 二、出缺席（30%）：準時出席、上課是對老師和其他學生相互的尊重。缺席將嚴重影響本門課程的 成績。 三、實做報告(40%)：實做報告主題必須與本門課程相關，細節將於課堂上進一步討論。 參考文獻 Berland, L. K. (2014). Designing for STEM integration. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 3. Beth, B., Lucy, W., Marcelina, C., & Ryan, O. D. (2014). Learning mathematics through Minecraft. Teaching Children Mathematics, 21(1), 56-59. doi:10.5951/teacchilmath.21.1.0056 Bicer, A., Navruz, B., Capraro, R. M., & Capraro, M. M. (2014). STEM schools vs. Non-STEM schools: Comparing students mathematics state based test performance. International Journal of Global Education, 3(3), 8-18. Blackley, S., & Howell, J. (2015). A STEM Narrative: 15 Years in the Making. Australian Journal of Teacher Education, 40(7), 102-112. Bybee, R. W. (2010). Advancing STEM education: A 2020 version. Technology and Engineering teacher, 70(1), 30-35. Retrieved from https://search.proquest.com/docview/853062675?accountid=14427 Chalmers, C., Carter, M., Cooper, T., & Nason, R. (2017). Implementing “Big Ideas” to Advance the Teaching and Learning of Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM). International Journal of Science and Mathematics Education, 15(1), 25-43. doi:10.1007/s10763-017-9799-1 Chu, S. L., Quek, F., Bhangaonkar, S., Ging, A. B., & Sridharamurthy, K. (2015). Making the Maker: A Means-to-an-Ends approach to nurturing the Maker mindset in elementary-aged children. International Journal of Child-Computer Interaction, 5, 11-19. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijcci.2015.08.002 Diaz, D., & King, P. (2007). Adapting a post-secondary STEM instructional model to K-5 mathematics instruction. Honolulu, HI: Proceedings of the American Society for Engineering Education Annual Conference and Exposition. English, L. D. (2015). STEM: Challenges and Opportunities for Mathematics Education. In K. Beswick, T. Muir, & J. Wells (Eds.), Proceedings of the 39th Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education. Hobart, Australia: PME. English, L. D. (2016). STEM education K-12: perspectives on integration. International Journal of STEM Education, 3(1), 3. doi:10.1186/s40594-016-0036-1 English, L. D. (2017). Advancing Elementary and Middle School STEM Education. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(1), 5-24. doi:10.1007/s10763-017-9802-x English, L. D., & King, D. T. (2015). STEM learning through engineering design: fourth-grade students’ investigations in aerospace. International Journal of STEM Education, 2(1), 14. doi:10.1186/s40594-015-0027-7 Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. J. (2012). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Kuenzi, J. J. (2008). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: Background, federal policy, and legislative action (CRS report for Congress). Moore, T. J., & Smith, K. A. (2014). Advancing the state of the art of STEM integration. Journal of STEM Education, 15(1), 5-10. Moore, T. J., Stohlmann, M. S., Wang, H., Tank, K. M., Glancy, A. W., & Roehrig, G. H. (2014). Implementation and integration of engineering in K-12 STEM education. In S. Purzer, J. Strobel, & M. Cardella (Eds.), Engineering in Pre-college settings: research into practice. West Lafayette, Indiana: Purdue University Press. Pitt, J. (2009). Blurring the Boundaries-STEM Education and Education for sustainable development. Design and Technology Education, 14(1), 37-48. Sanders, M. (2009). STEM, STEM Education, STEMmania. The Technology Teacher, December/January, 20-26. Stohlmann, M., Moore, T. J., & Roehrig, G. H. (2012). Considerations for teaching integrated STEM. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER), 2. Williams, J. (2011). STEM Education: Proceed with caution. Design and Technology Education, 16(1), 26-35.

Timetable

Scores

Average Percentage 87.47

Std. Deviation 2.12

Remarks

Restrictions

限專班

Compulsory

Elective

Cross Discipline

First Specialization

Second Specialization