解決問(wèn)題是STEM研究的核心，STEM專注于能夠激發(fā)學(xué)生好奇心和調(diào)查興趣的真實(shí)項(xiàng)目，這些問(wèn)題在孩子從事真正重要的工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱情和同理心。

學(xué)生可以設(shè)計(jì)和創(chuàng)建解決方案使產(chǎn)品更安全或更具有成本效益。他們可能會(huì)設(shè)計(jì)一種方法，以最大程度地減少對(duì)本地環(huán)境的某種破壞。他們可能會(huì)針對(duì)健康問(wèn)題或可訪問(wèn)性問(wèn)題尋求解決方案。當(dāng)他們一起工作時(shí)，他們意識(shí)到在課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

一、選擇真實(shí)的STEM問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)

識(shí)別學(xué)生可以理解和設(shè)計(jì)解決方案的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題可能是創(chuàng)建項(xiàng)目中最具挑戰(zhàn)性的部分之一。在選擇或開(kāi)發(fā)STEM項(xiàng)目時(shí)，您可能會(huì)考慮以下一些技巧：

確保問(wèn)題是真實(shí)的。它必須立足于影響人們生活和社區(qū)的問(wèn)題。如果你遇到一個(gè)使用虛構(gòu)場(chǎng)景（太空外星人、卡通人物、想象中的動(dòng)物等）的項(xiàng)目，只要繞過(guò)并繼續(xù)尋找。

保持問(wèn)題可行。這個(gè)項(xiàng)目應(yīng)該把重點(diǎn)放在學(xué)生可以合理解決的問(wèn)題上。孩子們應(yīng)該帶著選擇和測(cè)試解決方案所需的知識(shí)和技能來(lái)參加這個(gè)項(xiàng)目。

確保學(xué)生可以解決問(wèn)題。他們需要關(guān)心這個(gè)問(wèn)題。如果學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題不熟熟悉，可以用視頻、實(shí)地考察、演講者等方式將問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)。

選擇允許多種可接受的方法和解決方案的問(wèn)題。甚至不要用一個(gè)預(yù)先確定的方法或一個(gè)“對(duì)”或“錯(cuò)”的答案來(lái)考慮問(wèn)題。

選擇一個(gè)基于工程的問(wèn)題。請(qǐng)記住，學(xué)生將使用工程過(guò)程來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)造此問(wèn)題的解決方案。而且，像工程師一樣，他們將以團(tuán)隊(duì)合作的方式，提出并創(chuàng)創(chuàng)建可能的解決方案。

二、真實(shí)STEM問(wèn)題的類型

您的項(xiàng)目應(yīng)該解決什么類型的問(wèn)題？首先檢查您的課程目標(biāo)。考慮問(wèn)題是否需要與學(xué)校系統(tǒng)的進(jìn)度指南中的一組特定的數(shù)學(xué)、或科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)同步。一旦您決定了項(xiàng)目將要解決的標(biāo)準(zhǔn)，您可能會(huì)看到兩類問(wèn)題：本地問(wèn)題和全球問(wèn)題。

局部問(wèn)題。 邀請(qǐng)社區(qū)成員將本地問(wèn)題發(fā)布到學(xué)?；蛟诰€課堂上；或者，他們可以直接向?qū)W生發(fā)送有關(guān)“社區(qū)STEM項(xiàng)目”的書面建議。

您的學(xué)生還可以發(fā)現(xiàn)本地問(wèn)題。這些問(wèn)題的范圍很廣，從影響他們個(gè)人的問(wèn)題到讓學(xué)生探索學(xué)校和社區(qū)尋找需要解決方案的問(wèn)題。

全球問(wèn)題。要更廣泛地了解我們世界面臨的真實(shí)問(wèn)題。這些問(wèn)題分為四類，孩子可以與之相關(guān)，并且與大多數(shù)學(xué)?？茖W(xué)目標(biāo)相吻合：可持續(xù)性，健康，安全和生活樂(lè)趣。以下是這些類別中我的學(xué)生最喜歡的一些東西：

經(jīng)濟(jì)的太陽(yáng)能。該區(qū)域涉及捕獲太陽(yáng)的能量，將其轉(zhuǎn)換為有用的形式，并存儲(chǔ)以供使用。

獲得清潔水。在這一類別中，學(xué)生可能會(huì)專注于開(kāi)發(fā)一種凈化循環(huán)水的方放法?；蛘咚麄兛赡軙?huì)開(kāi)始設(shè)計(jì)一種減少用水和浪費(fèi)的方法。

保健和藥品。該領(lǐng)域涉及提高醫(yī)療質(zhì)量和效率，設(shè)計(jì)更好的藥物以及應(yīng)對(duì)廣泛的突發(fā)衛(wèi)生事件。

環(huán)境問(wèn)題。這些形式多種多樣，從設(shè)計(jì)更有效的肥料到為侵蝕創(chuàng)造屏障。孩孩子們可以解決涉及漏油、水污染、空氣質(zhì)量、瀕臨滅絕的物種、食物短卻缺等問(wèn)題。

城市基礎(chǔ)設(shè)施。支持我們社區(qū)和地區(qū)的這些基本系統(tǒng)包括運(yùn)輸系統(tǒng)，電網(wǎng)，自來(lái)水和污水處理系統(tǒng)，鐵路網(wǎng)絡(luò)和市政結(jié)構(gòu)。

到目前為止，您可能想知道學(xué)生如何解決此類復(fù)雜問(wèn)題的真實(shí)解決方案。請(qǐng)記住，學(xué)生的解決方案可能實(shí)際上并未實(shí)施。通常，他們會(huì)集思廣益。然后設(shè)計(jì)和測(cè)試用于解決問(wèn)題的原型。（工程師在構(gòu)造真實(shí)物體之前還先開(kāi)發(fā)了原型。）

三、結(jié)論：

學(xué)生可以創(chuàng)建和設(shè)計(jì)有效的問(wèn)題解決方案。強(qiáng)大的新技術(shù)使學(xué)生能夠創(chuàng)建和傳播解決前所未有的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決方案。為孩子們進(jìn)行真正有目的的改變的關(guān)鍵是人類體驗(yàn)的力量-移情，人際關(guān)系，改善的機(jī)會(huì)，以及對(duì)他們所做的事情有意義和有意義的感覺(jué)。

您教的學(xué)生年輕時(shí)會(huì)做什么？想到你有一個(gè)地方讓他們掌握真正的技能、理解力和未來(lái)的思維方式，真是令人興奮！

作者簡(jiǎn)介：Anne Jolly 是美國(guó)知名STEM教育專家，MiddleWeb博客作者和教學(xué)質(zhì)量中心的在線社區(qū)組織者。她的職業(yè)生涯始于阿拉巴馬州莫比爾縣學(xué)校的一名中學(xué)科學(xué)老師，并且是前阿拉巴馬州年度最佳教師。Anne最近在國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持下共同開(kāi)發(fā)了國(guó)家認(rèn)可的STEM課程。她為各種出版物撰稿。她的最新著作《 Design of STEM》由Routledge Press出版。

作者：Anne Jolly，翻譯：STEAM在線觀察家

（聲明：除STEAM在線·觀察家原創(chuàng)文章外，STEAM在線·觀察家分享和轉(zhuǎn)載的文章皆為促進(jìn)STEAM教育行業(yè)在中國(guó)的發(fā)展，僅做學(xué)習(xí)交流，非商業(yè)用途，都會(huì)注明來(lái)源，如文章、照片的原作者有異議，請(qǐng)聯(lián)系后臺(tái)快速處理或刪除，謝謝支持。）