隨著以內(nèi)容為主導的課程迅速被旨在培養(yǎng)核心能力的編程所取代，教育工作者正在整合標準(例如由ISTE制定的標準)以重新設計其課程，以強調(diào)數(shù)字公民，創(chuàng)新設計，計算思維和全球聯(lián)系，以為學生做準備。尚不存在的職業(yè)。
但是，實施深刻變革的過程可能需要三到五年，因為它會影響學校的經(jīng)營方式以及基本的學校文化。
在艾伯塔省卡爾加里的7-12年級大學預科學校西島學院(WIC)，我們利用STEM學習實驗室的專業(yè)知識來領導學校的這一轉(zhuǎn)變。我們的目的是強調(diào)計算思維和計算機科學技能，確保數(shù)學表現(xiàn)始終如一，并結(jié)合更多真實世界的跨學科學習。
在我們合作的第一年，2017年，咨詢講師進入課堂指導教學，而我們的內(nèi)部教師則擔任助手。在第二年，我們的老師帶頭，一名顧問老師仍在現(xiàn)場，以提供支持和專業(yè)發(fā)展，這一安排將持續(xù)到明年。實踐證明，這種方法在幫助我們轉(zhuǎn)變教學方法和實踐方面非常成功。
轉(zhuǎn)向計算思維
當我們開始合作時，我們的主要目標是從我們的初中開始發(fā)展許多跨學科的項目，這些項目著重于課堂上的計算思維。
1.編碼
我們啟動的第一個項目圍繞使用Scratch 3.0進行編碼，Scratch 3.0是一種可視化的拖放式編程語言，可以激發(fā)創(chuàng)造力和計算思維。教師特別針對兩個在概念上具有挑戰(zhàn)性的主題：用模型減去整數(shù)，以及各種物質(zhì)及其各自的物質(zhì)狀態(tài)的熔點和凝固點。通過該項目，學生研究了溫度波動如何影響物質(zhì)的物質(zhì)狀態(tài)，并通過隨機生成數(shù)學表達式對主題環(huán)境進行了編碼以進行更改。這個過程不僅讓學生高度參與，而且還幫助他們以有意義的方式將概念內(nèi)在化-不久之后，我們注意到在一些更具挑戰(zhàn)性的概念問題上，學生評估結(jié)果有所改善。
2. 2050年之旅(Journey 2050)
然后，我們將注意力轉(zhuǎn)移到2050年之旅(Journey 2050)，這是一個針對7年級學生的環(huán)境科學單元，我們對其進行了升級，以通過基于STEM的活動，動手查詢，數(shù)據(jù)分析和以學生為中心的問題解決方案來包括跨學科的聯(lián)系。該單元強調(diào)科學主題，例如生態(tài)系統(tǒng)的相互作用和植物的營養(yǎng)素，同時我們還納入了與社會研究，數(shù)學，技術和語言藝術的聯(lián)系。在該單元結(jié)束時，學生通過向WIC社區(qū)成員介紹自己的提案而對公開演講充滿信心。此外，該單元還利用《旅程2050》的主題，《旅程2050》是一個基于課程的學校計劃，提供資源和虛擬模擬，以鼓勵學生探索世界糧食可持續(xù)性。
3.淡水和咸水系統(tǒng)
我們的第三個項目，即針對8年級學生的淡水和咸水系統(tǒng)，將淡水和咸水系統(tǒng)的研究與分析地球和火星地形的分析聯(lián)系起來。向?qū)W生們提供了我們星球和火星的圖像，數(shù)據(jù)集和Google地球地圖，以分析與地下水和冰層潛在相關的生物學和地質(zhì)指標。他們還評估了10個火星位置，并最終提出并提出了最佳的火星位置，以供將來人類居住。
額外的STEM學習充實
我們還利用與EdgeMakers的持續(xù)合作關系開發(fā)了許多其他經(jīng)驗，以進一步發(fā)展我們的員工和學生的能力。例如，我們的老師為100名我們的9年級學生提供了為期兩周的Python編碼講習班，以及一門高級計算機科學課程。
同時，我們設計了MathLab程序，以支持我們的初中學生在理解關鍵數(shù)學概念方面存在差距。咨詢導師與學生服務團隊一起，還幫助我們?yōu)?年級和8年級的學生開發(fā)了一個新的最終項目-Fitness Tracker項目。使用可穿戴技術，學生可以監(jiān)測他們的工作，康復和靜息心率。從健身追蹤器收集的數(shù)據(jù)將被帶到數(shù)學課上進行實際數(shù)據(jù)分析。
我們還開發(fā)了許多課后計劃，新手訓練營和夏令營講習班，以使學生接觸到各種其他STEM體驗，例如Raspberry Pi，Drones，Arduino，Minecraft和帶有HTML / CSS的Web開發(fā)。這些計劃不僅提供學習的豐富性，而且還將外部學生帶入我們的大樓，并繼續(xù)擴大我們教師的專業(yè)發(fā)展。
跨年級擴展
為了履行WIC創(chuàng)建創(chuàng)新者的使命，我們的目標是實現(xiàn)垂直整合并為此類跨學科編程建立可持續(xù)性，最終目標是在整個初中階段轉(zhuǎn)移文化。為此，我們明年將為初中學生創(chuàng)建四個基于項目的活動，同時將此類探究擴展到9年級。
隨著教育領域的不斷發(fā)展，當務之急是我們建筑中的教學法也要隨之改變。我們已經(jīng)目睹了學校文化的重大轉(zhuǎn)變，因為跨多個年級的教育者已經(jīng)從以內(nèi)容為中心的課程轉(zhuǎn)向開發(fā)新的和創(chuàng)新的STEM學習體驗，并且重要的是與其他人分享他們的專業(yè)知識。