科技館實現STEM教育的有效途徑及策略

譚琛

摘 要：STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，注重將四門學科內容組合形成有機整體，以更好地培養青少年的創新精神與實踐能力。科技場館作為重要的社會教育場所，對科學教育，特別是校外STEM教育起到非常重要的作用，承擔著提高青少年科學素質的首要任務。本文通過探討在STEM教育理念下科技館依托展品設計STEM教育活動的一般規律，總結出科技館實現STEM教育的有效途徑及策略。

關鍵詞：STEM教育 科技館 有效途徑 策略

一、STEM教育內涵及特點

STEM教育（STEM Education）源于美國，近年來在國內興起。STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的簡稱，強調的是多學科的交叉融合。

融合的STEM教育具備九大核心特征：跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性和技術增強性。

1、跨學科

STEM教育最重要的核心特征是跨學科性。跨學科意味著在STEM教育中更多的強調利用科學、技術、工程或數學等學科相互關聯的知識解決問題，實現跨越學科界限。

2、趣味性

STEM教育注重將多學科知識融于有趣、具有挑戰性、與生活相關的問題中，問題和活動的設計要能激發學習者內在的學習動機，問題的解決要能讓學習者有成就感。

3、體驗性

STEM教育更多的強調學習者動手、動腦，參與學習過程。STEM提供了學習者動手做的學習體驗，學習者應用所學的各科知識應對現實世界問題，創造、設計、建構、發現、合作并解決問題。

4、情境性

STEM教育具有情境性特征，它強調把知識還原于豐富的生活，結合生活中有趣、挑戰的問題，通過實際的問題解決完成學習，讓學習者獲得將知識進行情境化應用的能力。

5、協作性

STEM教育具有協作性，強調在群體協同中相互幫助、相互啟發，進行群體性知識建構。

6、設計性

設計是STEM教育取得成功的關鍵因素。學習者通過設計可以更好地理解完成了的工作，從而解決開放性問題。在這個過程中，學習者學習知識、鍛煉能力、提高STEM素養。

7、藝術性

STEM教育強調在自然科學教學中增加學習者對人文科學和社會科學的關注與重視，注重以數學元素為基礎，從工程和藝術角度解釋科學和技術。

8、實證性

STEM教育注重科學的實證性，強調跨學科情景中通過對問題或項目的探索。

9、技術增強性

STEM教育強調學生要具備一定技術素養，強調學生要了解技術應用、技術發展過程，具備分析新技術如何影響自己乃至周邊環境的能力。

二、科技館依托展品設計STEM教育活動的一般規律

科技館是公眾體驗科普的重要場所，科技館一切活動的核心是體現“教育”的原則，而這種教育的最本質的方面在于：一是傳播科學知識，二是培養創新精神、創造思維和能力。筆者認為，科技館依托展品設計STEM教育活動的一般規律表現在：

1、活動內容注重知識性、趣味性、互動性的融合。在科技館平臺下設計STEM教育活動的基礎和核心是知識性，通過活動向公眾傳遞科學知識、科學方法和科學理念，同時考慮在參與的過程中讓參與者體會到快樂，趣味性則是一個不可忽視的重要因素。科技館于學校教育的最大區別就是互動性。為此，在設計活動的時候要避免傳統的陳列式的圖板宣教，開辟一些互動性、體驗性的活動項目。只有動手了、體驗了，才能引導參與者去觀察和思考。

2、活動形式體現實踐性、針對性和經濟性的結合。目前，大多科技館所開展的科技活動基本都與日常生活緊密關聯、感染性強，實踐性強，能夠激發起參與者對科學的興趣，形成科學意識，并且可以在以后的生活中利用所學的知識和技能解決實際問題。此外，由于科技館的受眾面較廣，其活動更多注重針對性，對于幼兒、兒童、青少年以及成人都應有不同的活動內容和活動形式，充分滿足不同年齡層次的公眾對科學的需求。此外，大多數的活動都提倡設計環境和社會友好型活動，鼓勵項目材料的可重復利用，開展項目的可持續性。

三、科技館實現STEM教育的有效途徑及策略

現今的科技館不再過多的關注觀眾能從中獲得多少知識，更多的是希望觀眾通過參觀科技館學會思考和提問。應從過去告訴公眾是什么的階段，過渡到引導公眾發現問題、解答為什么的新階段，即從認知層面上升到元認知層面。啟迪好奇心、培育想象力、激發創造力是科普教育的職責所在，這與STEM教育的目標是一致的。對STEM教育來說，其最終目標是提高人的創造力素養，核心觀念是跨界思維。為此，筆者認為科技館實現STEM教育的有效途徑及策略包括：

1、深度發掘展品資源，開展主題式展品教育活動

科技館通過深度發掘展廳資源，展品設計可以不再局限于將科學原理以單一學科來展示，展廳內可開設創客空間，以“動態”活動激活“靜態”展品，通過“問題導入、任務驅動”的方式，開展各類主題式展品教育活動。開展的主題式活動要基于科學情境，巧妙結合科學、技術和工程問題；注重將傳統的展品教育活動轉為基于項目的學習過程；注重跨學科開展，有助于參與者建立高階思維技能。

2、改變傳統展示形式，增設項目式體驗活動

打破常規的展示形式，科技館的參與者變成項目的設計者，設計精良的問題以觸發學參與者強烈的求知需求。真正通過項目的設計、討論、評價和反思來培養科學興趣、科學精神、科學態度、科學方法和科學思維。通過增設體驗式活動，促進參與者對展品的深度學習和知識的跨學科整合，提高參與者的問題解決能力和批判性思維，培養其創造力和合作交流能力。

3、打破科技館教育的局限，滿足多元化的觀展需求

在科技館推進跨學科知識融合的STEM教育理念，打破科技館教育的局限，實現各展品間的創新型聯系，以期滿足面向不同年齡層觀眾多元化的觀展需要。

4、整合社會資源，促進STEM教育的運用

通過政府主導平臺，整合社會各界資源，吸引更多的企業和企業中優秀的工程師積極參與到科技館的STEM教育中，開設館企結合的互動體驗項目，從而彌補科技館展廳內學習的不足。

參考文獻

1、葉兆林，融合：實現STEM教育的有效策略，《中國科技教育》，2013年2月

2、唐小為、王維真，整合STEM發展我國基礎科學教育的有效路徑分析，《教育研究》，2014年第9期

3、馮羽，探索科學素養的培養途徑——基于STEM教育，《科技資訊》2015年第20期