常州“STEM教育”復(fù)合型人才培養(yǎng)模式研究

宋仙花

摘要：隨著STEM教育概念逐漸傳入中國(guó)，引起越來(lái)越多的家長(zhǎng)及教育機(jī)構(gòu)的關(guān)注。常州市教育機(jī)構(gòu)也紛紛引入STEM教育，并取得了良好的成果。首先對(duì)STEM教育的概念及背景進(jìn)行介紹，了解STEM教育在常州市教育領(lǐng)域的實(shí)施現(xiàn)狀，研究STEM教育與復(fù)合型人才培養(yǎng)方案融合的過(guò)程并展望STEM教育的未來(lái)。

關(guān)鍵詞：STEM 復(fù)合型 人才培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：C961? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1009—5349（2019）17—0156—02

2016年起，我國(guó)將STEM教育逐步納入課標(biāo)。2016年教育部出臺(tái)了《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，明確指出有效利用信息技術(shù)推進(jìn)“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。2017年教育部印發(fā)了《義務(wù)教學(xué)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，把STEM教育列為新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容之一。2018年版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀中，提倡跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，運(yùn)用STEM教育系統(tǒng)將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)地融合在一起，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、STEM教育的概念及背景

STEM概念起源于美國(guó)，美國(guó)政府在提出STEM教育后一直不斷加大科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的投入，培養(yǎng)學(xué)生的科技理工素養(yǎng)。

近期加入了人文藝術(shù)，形成了STEAM。STEAM是五個(gè)單詞的縮寫(xiě)，即Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Arts（藝術(shù)）、Maths（數(shù)學(xué)）。

STEAM被稱(chēng)為美國(guó)的“素質(zhì)教育”，是其政府在反思基礎(chǔ)教育理工科方面的弱勢(shì)后提出的旨在加強(qiáng)K12科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)教育的倡議，逐漸發(fā)展為包容性更強(qiáng)的跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育。

二、STEM教育國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

STEAM教育代表一種范式的轉(zhuǎn)變，從基于標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試的傳統(tǒng)教育向聚焦于評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過(guò)程的現(xiàn)代教育轉(zhuǎn)變。

1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表了《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告，此報(bào)告被認(rèn)為是美國(guó)STEM教育的開(kāi)端。十年后，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)再次發(fā)表了《塑造未來(lái)：透視科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)的本科教育》報(bào)告，就學(xué)校教育問(wèn)題提出建議，其中就包括“培養(yǎng)K12教育系統(tǒng)中STEM教育的師資問(wèn)題”。

奧巴馬政府尤其重視STEM教育，從他就任美國(guó)總統(tǒng)之初，就強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的重要性和嚴(yán)肅性，并在任期內(nèi)不斷撥款支持STEM教育。為解決數(shù)學(xué)和教學(xué)師資短缺的問(wèn)題，奧巴馬政府還啟動(dòng)了“尊重項(xiàng)目”來(lái)提升教師的職業(yè)地位。

日本在經(jīng)歷金融危機(jī)后，進(jìn)一步加快對(duì)STEM教育的推廣和改革。1998年，日本就在中小學(xué)推行STEM教育，希望借此培養(yǎng)學(xué)生的生存能力和創(chuàng)造能力。英國(guó)在2002年的時(shí)候已經(jīng)把STEM教育正式寫(xiě)入政府文件。德國(guó)在2008年制定了《德累斯頓決議》，將MINT教育作為教育發(fā)展重要目標(biāo)。

我國(guó)STEM教育還處于概念性狀態(tài)，作為新興社會(huì)熱點(diǎn)受到社會(huì)資本的追捧。真正在從事STEM教育的是一小部分具有教育性質(zhì)的公司，其將STEM教育簡(jiǎn)單概括為機(jī)器人和編程課程，以提供課程和課外培訓(xùn)為主，作為短期課程，追求短期效益和結(jié)果，因此對(duì)于STEM教育的理解和開(kāi)展方向可能會(huì)相對(duì)片面。

在我國(guó)應(yīng)試教育的環(huán)境下，基于升學(xué)壓力，學(xué)生的動(dòng)手能力普遍過(guò)低。技術(shù)教育是一種探究性教育，STEM教育概念不僅意味著對(duì)科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)的認(rèn)知，而且要結(jié)合大量動(dòng)手實(shí)踐。然而，家長(zhǎng)、學(xué)生及大部分教育工作者對(duì)STEM教育不完全理解，導(dǎo)致在推廣和實(shí)施STEM教育過(guò)程中存在很多的困難和阻力。

三、STEM教育在常州市教育領(lǐng)域的實(shí)施現(xiàn)狀

1.STEM教育在常州市各學(xué)校的實(shí)施現(xiàn)狀

2015年江蘇省在全國(guó)率先啟動(dòng)STEM教育試點(diǎn)項(xiàng)目，2017年，省科協(xié)、省教育廳進(jìn)一步擴(kuò)大STEM教育項(xiàng)目試點(diǎn)工作，組織評(píng)審專(zhuān)家組根據(jù)學(xué)校軟硬件基礎(chǔ)、師資力量、發(fā)展規(guī)劃、經(jīng)費(fèi)投入等方面的標(biāo)準(zhǔn)，從各地推薦的學(xué)校中遴選了STEM教育項(xiàng)目試點(diǎn)學(xué)校243所（其中幼兒園32所、小學(xué)122所、初中47所、高中42所）。常州市被遴選17所學(xué)校，其中幼兒園2所，小學(xué)11所，初中3所，高中1所。

為做好STEM教育項(xiàng)目學(xué)校的建設(shè)與管理工作，《江蘇省STEM教育項(xiàng)目學(xué)校建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》）同時(shí)出臺(tái)。該《意見(jiàn)》要求項(xiàng)目學(xué)校積極參與實(shí)踐探索、創(chuàng)新課程內(nèi)容、引領(lǐng)教和學(xué)的方式變革、探索多樣化評(píng)價(jià)機(jī)制、打造STEM學(xué)習(xí)空間、探索STEM教育師資的培養(yǎng)機(jī)制、培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才、充分利用校外資源，形成經(jīng)驗(yàn)，輻射推廣，做好職責(zé)分工，組織管理，得到實(shí)施保障。

2017年在江蘇省教育廳組織下，常州市開(kāi)展了STEM課程培訓(xùn)，它是由美國(guó)學(xué)者提出的基于真實(shí)問(wèn)題解決的探究性學(xué)習(xí)課程，目的是在幫助學(xué)生打好扎實(shí)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

2.STEM教育在常州市各領(lǐng)域培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的實(shí)施現(xiàn)狀

近三年常州市兒童培訓(xùn)機(jī)構(gòu)大范圍地開(kāi)展STEM教育，以期增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手和表達(dá)能力。

常州鯨探號(hào)少兒科學(xué)院重視科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)，以學(xué)生主動(dòng)探究為主，保護(hù)學(xué)生的好奇心和想象力，幫助學(xué)生在實(shí)踐中不斷強(qiáng)化推理、創(chuàng)新和表達(dá)能力。其課程包括生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、設(shè)計(jì)和技術(shù)科學(xué)，將自然科學(xué)領(lǐng)域課程整合到一個(gè)教學(xué)平臺(tái)上，將腦科學(xué)的研究成果應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中，促進(jìn)我國(guó)幼兒園和小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和生活方式，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)。

以常州貝樂(lè)樂(lè)高機(jī)器人俱樂(lè)部為首的樂(lè)高教育機(jī)構(gòu)，用無(wú)盡的想象力帶兒童進(jìn)入無(wú)線(xiàn)的拼砌世界，在動(dòng)手建造的過(guò)程中激發(fā)孩子的創(chuàng)造力。樂(lè)高教育提倡的理念是“l(fā)earning through play”，即“玩中學(xué)”。在玩樂(lè)和動(dòng)手建造實(shí)體作品的過(guò)程中，孩子的空間感、邏輯思維、解決問(wèn)題的能力、合作能力等素養(yǎng)得到培養(yǎng)，并訓(xùn)練想象力和創(chuàng)造力。樂(lè)高教育提倡通過(guò)動(dòng)手和動(dòng)腦，解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，讓孩子在建構(gòu)中學(xué)習(xí)和發(fā)展思維，這與STEM教育所注重的跨學(xué)科學(xué)習(xí)、動(dòng)手、小組協(xié)作等一致。

常州昂立STEM機(jī)構(gòu)在研究國(guó)內(nèi)外STEM教育的前提之下，創(chuàng)新性整合科學(xué)實(shí)驗(yàn)、模型建構(gòu)、趣味數(shù)學(xué)、機(jī)器人編程等，并聚焦最新科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，建立了一套完整科學(xué)的STEM課程體系。昂立STEM課程跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)式、情景化、協(xié)作性、創(chuàng)新性，以孩子為中心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造與創(chuàng)新、邏輯思維、問(wèn)題解決和決策能力、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、溝通交流/團(tuán)隊(duì)合作、信息素養(yǎng)/信息技術(shù)、跨學(xué)科知識(shí)運(yùn)用、探索精神八大核心素養(yǎng)。

四、STEM教育與復(fù)合型人才培養(yǎng)建設(shè)

1.加強(qiáng)學(xué)科整合，開(kāi)設(shè)特色的STEM課程

STEM教育特色模式是跨學(xué)科教學(xué)，重視知識(shí)的連貫性和整合。在此過(guò)程中，應(yīng)把理論的知識(shí)和遇到的問(wèn)題進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生自主、積極地參與，通過(guò)自身認(rèn)知條件，找到自己的處理方法，提升學(xué)生處理現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的實(shí)踐水平。關(guān)鍵是設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)。STEM教學(xué)模式的學(xué)習(xí)任務(wù)是整個(gè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和始點(diǎn)。將學(xué)習(xí)任務(wù)與教學(xué)環(huán)境相結(jié)合，細(xì)致處理，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生陳述每個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的任務(wù)、完成原理和完成過(guò)程，形成過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。

2.參與競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新素養(yǎng)

學(xué)生在競(jìng)賽當(dāng)中，獨(dú)立或以團(tuán)隊(duì)狀態(tài)完成項(xiàng)目，需靠個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的認(rèn)知能力來(lái)解決可能遇到的所有問(wèn)題，在這一過(guò)程中學(xué)生會(huì)創(chuàng)新解決方法，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)能動(dòng)性。

3.增加實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生的STEM綜合素質(zhì)

實(shí)踐訓(xùn)練包含動(dòng)手實(shí)踐、闡釋過(guò)程和原理。之前我們的學(xué)習(xí)方式是啃書(shū)本，只以卷面成績(jī)作為考核的最終標(biāo)準(zhǔn)。STEM教育要求學(xué)生真實(shí)地參與到每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，通過(guò)個(gè)人或團(tuán)隊(duì)動(dòng)手實(shí)踐，了解原理，并最終能夠陳述完成的過(guò)程和知識(shí)點(diǎn)。

五、STEM教育的未來(lái)前景

近幾年，STEM教育加入了藝術(shù)元素，形成了STEAM教育。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意，將藝術(shù)和創(chuàng)意融入其中，能夠更好地開(kāi)展STEM教育。STEAM教育作為新興教育鏈，要在全國(guó)普及和實(shí)施，需要教育高層的推動(dòng)和引導(dǎo)，需要政策和資源的支持。相關(guān)部門(mén)細(xì)化STEM教育的指導(dǎo)性工作，進(jìn)一步確立STEAM教育的重要戰(zhàn)略地位開(kāi)展，團(tuán)隊(duì)建設(shè)，建立執(zhí)行、監(jiān)督、反饋部門(mén)，使相關(guān)的教育機(jī)構(gòu)能夠得到明確和實(shí)質(zhì)性的進(jìn)行。

STEAM教育需要整合課程資源，開(kāi)設(shè)綜合性課程。相關(guān)教育機(jī)構(gòu)應(yīng)合理設(shè)置學(xué)時(shí)，整合課程內(nèi)容。重點(diǎn)在于綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)和技能，能夠多維度的解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。且STEAM教育課程的開(kāi)展離不開(kāi)各種硬件設(shè)備和教具，不應(yīng)紙上談兵，應(yīng)使用真實(shí)教具和設(shè)備，這樣對(duì)學(xué)員才有視覺(jué)沖擊效果。

人才競(jìng)爭(zhēng)劇烈和競(jìng)爭(zhēng)上崗的大環(huán)境下，STEM教育無(wú)疑是大趨勢(shì)，不會(huì)只限于K12。各教育機(jī)構(gòu)將會(huì)深入融合該教育系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教育的整合，全面提升教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李艷燕.STEM創(chuàng)新教學(xué)模式與實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2019.

責(zé)任編輯：景辰