教师如何有效设计图示化支架支持STEM课程教学——基于30项实验和准实验研究的元分析

摘要

在STEM课程教学中,教师一般无法有效设计学习技术且存在"不教或少教"的现象.针对这些问题,学习科学领域的研究者提倡教师设计图示化支架以有效干预STEM课程教学.但目前对图示化支架在STEM课程教学中的作用并未进行系统研究.研究采用元分析方法,对近五年关注STEM课程教学中图示化支架效用的30项实验和准实验研究进行了深度分析.研究发现:在STEM课程中图示化支架对学习者学习效果具有中等偏上的积极影响.不仅能提升学习者的认知理解和学习动机,还能降低认知负荷、提升学习者的空间表征能力与问题解决能力.可视化信息、知识结构、动态知识、思维和学习过程的图示化支架在提升STEM课程学习效果上有不同的积极影响.另外,学段、学科、教学方式等因素会影响图示化支架在STEM课程中的效用.因此,为了充分发挥图示化支架在STEM课程中的育人价值,教师可以有意识地、个性化地、针对性地设计图示化支架,从而达到提升STEM课程教育教学质量的目的.