STEM理念融合與教育裝備創(chuàng)新發(fā)展

吳昱寰

摘 要 在闡述STEM理念的基礎(chǔ)上，分析STEM理念融入教育裝備的必要性，探討融合STEM教育理念的教育裝備實(shí)踐策略。

關(guān)鍵詞 STEM理念；教育裝備；互聯(lián)網(wǎng)+教育

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）01-0014-02

1 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及互聯(lián)網(wǎng)的普及，教育信息化的趨勢越發(fā)凸顯，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將催生新的教育生態(tài)，驅(qū)動中國教育進(jìn)入一場基于信息技術(shù)的偉大變革中。有關(guān)研究表明，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展中對勞動力的需求中有超過75%的職業(yè)崗位與STEM素養(yǎng)相關(guān)，這就要求學(xué)校教育根據(jù)社會和企業(yè)的要求積極實(shí)施STEM教育，從而培養(yǎng)社會和企業(yè)需要的具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。

2 STEM理念概述

STEM是Science、Technology、Engineering、Maths這4個英文詞開頭字母的組合，翻譯為科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的教育。2011年，該詞由美國弗吉尼亞理工學(xué)院暨州立大學(xué)學(xué)者Georgette Yakman首次提出，之后迅速在教育界流行起來，越來越多的學(xué)者投入STEM理念的研究中。2015年11月，我國教育部發(fā)布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中正式提出要“探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”，將STEM教育列入下一個五年規(guī)劃中。

STEM教育的過程不僅是把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進(jìn)行簡單疊加，而是特別強(qiáng)調(diào)將本來分散的4門學(xué)科自然地組合形成新的整體，主張讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，像工程師一樣設(shè)計和實(shí)踐，即培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和自主實(shí)踐的能力。比如在做一個項目的過程中，讓學(xué)生自己去提出問題、設(shè)計方案、觀察實(shí)驗、修改方案并做出決定。從本質(zhì)上來說，STEM教育是為了更好地幫助學(xué)生不被單一學(xué)科知識體系所束縛，促進(jìn)教師在教學(xué)過程中更好地進(jìn)行跨學(xué)科融合，鼓勵學(xué)生跨學(xué)科解決問題。

3 融合STEM理念的教育裝備的可行性與必要性

網(wǎng)絡(luò)時代的到來使得人們的思想觀念由傳統(tǒng)慣性的自然思維方式轉(zhuǎn)變到開放的、系統(tǒng)性、挑戰(zhàn)型的思維方式，學(xué)校的教育模式也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。我國傳統(tǒng)的教育模式是單科型學(xué)習(xí)方式，課堂上多用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，這就導(dǎo)致學(xué)生自主合作探究的深度和廣度不夠，各學(xué)科知識割裂，不能有效建立起知識與生活的聯(lián)系，學(xué)到的知識和技能難以實(shí)際運(yùn)用，綜合處理問題的能力不強(qiáng)。而且傳統(tǒng)的評估方式比較單一，很難對過程性學(xué)習(xí)成果進(jìn)行跟蹤，形成完整有效的評估體系。

新時期就業(yè)市場需要人才具有包括創(chuàng)新能力、領(lǐng)導(dǎo)力和問題解決能力在內(nèi)的的生活與職業(yè)技能，以及媒體素養(yǎng)、信息處理能力和科學(xué)技能。然而事實(shí)上，教師和學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有為今天的技術(shù)變革和教育創(chuàng)新做好充分的準(zhǔn)備。在教育裝備實(shí)踐工作中引入和融合STEM理念，打破壁壘，以開放、共享、創(chuàng)新的模式，為學(xué)生創(chuàng)建一個從教室學(xué)習(xí)到職業(yè)生涯的廣闊課堂，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，使學(xué)生在學(xué)校教育中學(xué)有所長。教師在教學(xué)中要結(jié)合學(xué)生先天特長和后天興趣發(fā)展，選擇合適的教育裝備因“材”施教，符合我國堅持以能力為重的教育發(fā)展戰(zhàn)略和國際人才競爭力發(fā)展的方向。每一個學(xué)生的內(nèi)心世界與人格發(fā)展得到關(guān)注，學(xué)生的培養(yǎng)模式更顯著體現(xiàn)信息技術(shù)與教學(xué)完全融合，因材施教；更先進(jìn)的課堂，有效實(shí)現(xiàn)與課程特征相契合的課程效果，讓集體教學(xué)環(huán)境下的個別化學(xué)習(xí)成為可能，有助于培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的兼具跨學(xué)科人文與科學(xué)綜合素養(yǎng)的、具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

4 融合STEM教育理念的教育裝備實(shí)踐策略

充分利用豐富的社會文化資源，實(shí)現(xiàn)博物館與學(xué)校的互動 如何使社會教育資源得到充分利用，正成為學(xué)校和博物館等面對的共同課題。從目前情況來看，場館專門針對中小學(xué)生的資源開發(fā)還不夠系統(tǒng)，而學(xué)校對社會教育資源的利用也缺乏準(zhǔn)備。將博物館融入學(xué)校教學(xué)中正是STEM理念貫徹實(shí)施的典型例子，歐美教育界就博物館與學(xué)校教學(xué)的整合進(jìn)行研究，積累了豐富的經(jīng)驗。我國學(xué)校教學(xué)要結(jié)合具體學(xué)校的實(shí)際，借鑒歐美等國的成功經(jīng)驗，將博物館拓展為校外課堂，加強(qiáng)與博物館之間的合作交流，把課堂搬進(jìn)博物館；博物館要配合學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)，制訂參觀方案，推出“環(huán)境保護(hù)”“動植物生態(tài)”等淺顯易懂、娛樂性強(qiáng)的展覽與活動。學(xué)校要組織社會實(shí)踐，安排學(xué)生進(jìn)入博物館參觀學(xué)習(xí)，在參觀前，教師會引導(dǎo)學(xué)生思考各種問題，讓他們在參觀過程中答疑解惑。

關(guān)注個體發(fā)展，創(chuàng)建數(shù)字實(shí)驗室 隨著信息時代的到來，教育裝備在教育教學(xué)過程中發(fā)揮的作用越發(fā)凸顯，裝備成為教書育人的必要條件。為此學(xué)校要不斷加大教育裝備投入，為教育跨越式發(fā)展提供物質(zhì)條件，為多媒體教學(xué)、在線學(xué)習(xí)、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方式的實(shí)踐提供技術(shù)支撐。學(xué)校要結(jié)合實(shí)際探索創(chuàng)新裝備配備，按照標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)實(shí)驗教學(xué)和音體美裝備與場所，建設(shè)綜合實(shí)驗室、特色實(shí)驗室、學(xué)科功能教室、教育創(chuàng)客空間等教育環(huán)境，對現(xiàn)有教室進(jìn)行多功能技術(shù)改造，以適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)需求，探索建設(shè)智慧校園，根據(jù)教學(xué)活動需求加快配備多媒體教學(xué)和終端設(shè)備，推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)校校通，實(shí)現(xiàn)校園無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋

實(shí)現(xiàn)STEM教育理念與教學(xué)課程融合 創(chuàng)新是課程的核心，學(xué)生只有具有創(chuàng)新理念，才能夠從生活中發(fā)現(xiàn)問題，然后用這種創(chuàng)新的思維去解決問題。這就要求教育工作者不能狹隘地把教育裝備與教育教學(xué)畫等號，如很多學(xué)校配備3D打印機(jī)，但如果學(xué)生沒有創(chuàng)新的想法，打印機(jī)也只是一個工具。當(dāng)前在教育過程中普遍存在教育裝備與教育教學(xué)及課程相脫節(jié)的現(xiàn)象，不利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)。為此要將STEM教育的理念與現(xiàn)行教學(xué)課程進(jìn)行深度融合，推動裝備在教育教學(xué)中的深度應(yīng)用，服務(wù)教育教學(xué)各個環(huán)節(jié)，推行實(shí)驗室、專用教室全天向?qū)W生開放，建立有利于學(xué)生自主探究與合作學(xué)習(xí)的管理制度，更多啟發(fā)學(xué)生，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

STEM教育理念與教育裝備的融合離不開教師的支持，只有教師能夠正確理解STEM理念，具有熟練的操作教育裝備的技能，才能將STEM教育理念與教育裝備融合在一起。學(xué)校要高度重視教師的培養(yǎng)工作，制訂系統(tǒng)化的培訓(xùn)計劃，對相關(guān)專業(yè)教師、實(shí)驗教學(xué)人員、管理人員定期進(jìn)行裝備應(yīng)用與管理培訓(xùn)，特別是加強(qiáng)教師的裝備通用技能與專業(yè)技能培訓(xùn)，著力提高教師應(yīng)用水平；積極開展裝備應(yīng)用與學(xué)科教學(xué)教研活動，推動實(shí)驗管理、實(shí)驗教學(xué)與課程教學(xué)融為一體，提高教師教育教學(xué)水平。

5 結(jié)語

當(dāng)前的教與學(xué)方式正面臨重大而深刻的轉(zhuǎn)型，越來越需要教育實(shí)現(xiàn)為個體的量身訂制。在科技與信息技術(shù)日新月異的今天，面對企業(yè)和社會對復(fù)合型人才的強(qiáng)烈渴求，教育工作者要以強(qiáng)大的現(xiàn)代信息技術(shù)和多種教室功能為支撐，通過教育裝備的深入應(yīng)用，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，充分激發(fā)學(xué)生個體進(jìn)行自我導(dǎo)向型學(xué)習(xí)，從而引領(lǐng)學(xué)生健康發(fā)展、教師教學(xué)改革和發(fā)展。

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