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将社会议题融入高阶STEM课程:生殖权利主题促进发育生物学知识迁移与跨学科思维
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Developmental Biology 2.5
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本研究针对STEM教育中知识迁移难题,创新性地将生殖权利(reproductive rights)社会议题引入发育生物学课程(BIO354),构建"内容学习-教材编写-科普展览"三阶段框架。通过每周博客任务促进社会学习(social learning),显著提升学生参与度与跨学科思维(interdisciplinary thinking),证实社会议题驱动模式能激发内在动机(intrinsic motivation),推动高阶认知目标实现。
在当代STEM教育领域,如何实现知识的有效迁移(knowledge transfer)始终是困扰教育工作者的核心难题。传统教学模式往往局限于学科内部的知识传授,导致学生难以将课堂所学应用于现实场景。这种现象在发育生物学(Developmental Biology)等前沿领域尤为突出——尽管该学科涉及气候变化、基因治疗(gene therapy)、干细胞技术(stem cell technologies)等重大社会议题,但常规课程设计鲜少建立科学与社会的有机联系。Union College的研究团队注意到,当前Z世代学生对生殖权利(reproductive rights)、环境正义等议题具有天然关注度,这种情感连接可能成为撬动深度学习的关键支点。
为验证这一假设,NT(作者名保留原文)领衔的研究团队在《Developmental Biology》发表创新性教学研究。该工作以BIO354发育生物学课程为载体,设计了三步递进式框架:首先夯实受精与早期发育(fertilization and early development)等基础概念,随后要求学生编写教材章节实现近迁移(near transfer),最终通过创作科普展览完成远迁移(far transfer)。研究特别引入每周博客作为社会学习(social learning)载体,采用混合评估方法(包括写作质量分析、概念图评估和LIKERT量表)追踪认知发展。
关键技术方法包括:1)基于10周学期制的纵向研究设计,样本来自Union College本科生;2)采用概念图(concept mapping)量化知识结构复杂度;3)通过迭代式写作评估(iterative writing assessment)监测科学传播能力提升;4)运用定性分析解析博客文本中的跨学科思维特征。
【INTRODUCTION】
发育生物学天然具备社会关联性,涉及堕胎(abortion)、生殖克隆(reproductive cloning)等争议性议题。已有研究表明,社会议题驱动教学能提升参与度(Gilbert & Fausto-Sterling, 2003),但缺乏系统性框架。本研究首次将生殖权利作为主线贯穿课程设计。
【ASSESSMENT METHODS】
在10周课程中分阶段评估:前期侧重内容掌握(考试+概念图),中期考核教材章节的学科整合能力,末期评估展览作品的公众传播效果。引入同行互评(peer review)机制提升博客反思质量。
【RESULTS】
数据显示:1)社会议题组期末概念图节点数增加37%,显著高于对照组;2)84%学生自发进行3轮以上展览修改,远超课程要求;3)博客文本分析显示跨学科引用次数每周增长21%。
【DISCUSSION】
该框架成功的关键在于:1)选择具有情感共鸣的社会议题触发内在动机;2)社会学习产生的群体动力(group dynamics)维持长期投入;3)远迁移任务倒逼深度学习。值得注意的是,学生为展览投入的额外精力(平均28小时/人)完全源于自主驱动。
【Conclusion】
这项研究证实,将生殖权利等社会议题有机整合至STEM课程,不仅能提升知识迁移效率,更培养了科学公民素养。其创新性在于:1)建立社会议题选择与学生认知发展的量化关联;2)开发可推广的三步迁移框架;3)揭示社会学习对维持engagement的隐性作用。该模式为气候变化、基因伦理等议题的教学设计提供了范式参考。
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