STEM教育能給我們帶來些什么

【摘要】STEM是科學、技術、工程、數學四個詞的英文首字母集合，當前，STEM科學教育正在世界范圍內迅速發展。為此，學校和教師應當全面、深刻地認識STEM科學教育的價值，領會集成與融合是STEM教育的核心思想與理念，從課程建設的高度開展STEM教育，以有創新內涵的STEM課程為載體，充分、合理地融入技術、工程和數學等學科內容，并研究它們的整合方式，探討教學策略，從而提升STEM科學教育的價值，達到培養學生科學、技術、工程、數學素養的目的。

【關鍵詞】STEM；科學教育；發展態度；推進方法

【中圖分類號】G623.6 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）25-0055-02

【作者簡介】盧新祁，江蘇省中小學教學研究室（南京，210000）科學教研員，高級教師，中國教育學會科學教育分會副理事長，江蘇省基礎教育教學指導委員會科學學科專家組組長。

中國教育這些年有一個有意思的現象——猛追世界潮流，而在科學教育領域，有一個叫STEM的東西，不管你是不是想趕這個時髦，你都會被它被推著前進。STEM科學教育在世界范圍內來勢迅猛，發展神速，影響廣泛。

問題一：為什么STEM科學教育在中國及世界范圍內會受到如此高度的關注并迅猛發展？

我們回溯下國際科學教育的歷史就不難發現，STEM本不是一個新生事物，只是它在不斷地變化發展。從早期的STS（科學、技術、社會）到現在的STEM，這是科學教育順應時代發展的體現。而當下的STEM可以說是異常火熱，那么我們應怎樣認識這樣一種特殊的現象呢？筆者認為可以通過分析STEM科學教育如火如荼的發展態勢來認識STEM。STEM強調在一些獨立的學科和知識內容中建立一個新的橋梁，從而為學生提供整體認識世界的機會，在STEM教育中必須把這些維度結合起來，形成一個相互促進、共同發展的整體。集成與融合是STEM教育的核心思想，它摒棄簡單的組合拼湊，將科學、技術、工程和數學進行有目的、有方法、有系統的組合，然后形成一個多維度的學習內容或項目，從而為學生提供一系列具有一定關聯性的學習經歷。

STEM最早出現在美國，美國STEM教育進行得早，范圍也廣，他們的研究多元，學術理論和實踐都很豐富。在南美洲、北美洲、歐洲、亞洲、非洲的國家也都有各自的研究和實踐。各國的STEM科學教育既有各自的特點，也有一些共同點，大致是從以下層面開展各自的工作的。

從國家科技創新層面，從國家發展、綜合實力以及理工科人才培養的角度。國家科技創新戰略需要STEM教育，世界各國人才培養模式的變革也需要STEM教育，國家和社會需要那些能夠運用知識去解決復雜和未知難題的人才，而STEM科學教育則為這些創造了可能性。

從教育改革的層面，從課程改革入手構建一種全新的課程，形成一種跨學科的教學和學習方法。這是大綜合的科學教育理念，它強調將課內學習和課外學習結合起來，為學生提供更多的接觸世界的機會，創設更豐富的解決真實問題的情境。

從公民素養培養的層面，推動科技進步，提升社會民主程度，需要公民具備STEM素養。STEM教育已成體系，覆蓋幼兒園到高中。在強調“核心素養”的當下，這種綜合性的、實踐性的科學教育對提高民族科學素養有著重要的意義。

為貫徹落實《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，更好地培養學生的創新精神和實踐能力，江蘇省的很多中小學都在積極實踐STEM科學教育，如創建STEM專用教室和新型數字化探究實驗室，開設3D打印、機器人等相關課程，開展融合藝術、信息技術、通用技術等學科內容的主題活動等。

雖然很多地方和學校在積極學習并實踐STEM，但都處于低水平的階段，缺乏有實質性、有內涵的活動，缺少原創性的項目內容。此外，還存在這樣一些問題：（1）STEM理論的學習和研究不夠，沒有真正理解STEM教育的內涵，在認識不清、理念不明的情況下直接進行實踐，做的是形式上的STEM教育。（2）缺乏可行的STEM課程體系，由于缺乏課程融合和組織，STEM的精髓和教育價值并未體現，沒有形成超越以單科課程為主的課程體系，沒有形成有價值的綜合性課程。（3）對科學教育、技術教育、科學、科技、創客等概念不加區分，以至于思維混亂、重點不清、方向不明。（4）熱衷于場地硬件建設。很多學校都會建設STEM或創客教室等。一方面這些教室的使用情況很不理想，另一方面硬件設備不能很好地體現STEM教育的價值。（5）泛化STEM，凡是跟科學、科技有關的，都貼上STEM的標簽。把學校以往的各種科技教育都歸類到STEM中。（6）STEM教育各自為政。社會各界都在關注科學教育和創新人才的培養，他們也在做STEM方面的工作，如布點自己的實驗學校。媒體公司、硬件公司開發各自的產品，但各自為政，很難進入學校，也很難融入學校的課程。

問題二：我們應如何開展STEM科學教育？

STEM教育旨在培養具有綜合素養的人，它不僅要讓學生獲得科學、技術、工程和數學等領域的知識和技能，還要促進學生21世紀技能和核心素養的發展；它不僅要增強學生從事理工科工作的意愿，還要激發學生的興趣，更要提高STEM學科能力及解決問題的能力。

2017年2月，我國發布的修訂后的《義務教育小學科學課程標準》正式把“技術與工程領域”作為小學科學課程的內容之一，這使得STEM教育正式進入我國的小學科學課堂。因此，我們應大力提倡，深入研究，努力實踐STEM教育。在實踐過程中應當注意以下一些問題：

第一，從發展學生核心素養的高度來把握STEM教育的重要性，把培養STEM素養視為中小學教育的重點。

第二，全面、正確、深刻地認識STEM的本質。STEM科學教育主張打破學科邊界，通過學科融合、內容整合的方式擴大科學教育的外延，形成新的科學教育范式，培養復合型、創新型人才?；诖耍覀冃枰伎既绾瓮七MSTEM教育，如何克服學科短板，尤其是設計和工程方面的短板以及用數學思想和工具解決實際問題的短板。

第三，加強實踐性，把STEM教育融入日常生活。STEM的實踐性很強，它需要學生的親身探索和實踐，如果學生參與活動的時間得不到保證，也就談不上STEM教育。為此，學校可通過校本課程、綜合實踐活動、社團活動等，讓STEM教育惠及全體學生。

第四，重視師資隊伍建設?，F在從事STEM教育的主要是各學科的教師，學科性強，各有長處，各有短處。學校應把各學科教師整合起來，全員參與STEM活動。同時，要大力加強教師的培訓，提高參與STEM的教師的各方面知識和能力。

第五，努力解決資源不足的問題。課程資源方面，國際上有不少課程，國內也有一些，目前的主要問題是體系化建設不夠，本土化不夠，照搬國外的案例比較多。國際上有一些現成的課程、教材，可以借鑒，但我們更需要在實踐的基礎上開發有當地文化和學校特色的課程。

第六，整合各方面的力量?，F在社會上的不少行業都十分重視科學教育，也有很大的意愿從事STEM教育。我們應肯定社會組織參與STEM教育的價值和作用，營造STEM教育的社會文化環境，加強社會組織間的聯合行動，結合我國的國情來推進STEM教育。

第七，正確認識STEM教育與當下風行的創客教育的關系。輿論和市場把STEM和創客這兩個詞放在一起，雖然STEM和創客有關系，但絕不能混為一談，兩者之間有著很大的差異，在實踐中要加以區別。