建構(gòu)主義視角下STEM教育的教學(xué)整合理念探討

摘 要：近年來(lái)興起的STEM教育鼓勵(lì)我們進(jìn)行跨學(xué)科融合，如何將STEM教育更好地與學(xué)習(xí)活動(dòng)整合在一起，成為人們關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文基于建構(gòu)主義視角，探討了STEM教育的教學(xué)整合理念，具體包括五個(gè)方面：情景引導(dǎo)式整合、學(xué)科知識(shí)互補(bǔ)式整合、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)嵌入式整合、互動(dòng)式整合以及意義構(gòu)建式整合。

關(guān)鍵詞：STEM教育;建構(gòu)主義;跨學(xué)科;整合

一、前言

2017年7月國(guó)務(wù)院頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》，強(qiáng)調(diào)到2030年我國(guó)人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。智能化時(shí)代的到來(lái)再一次向我們展示了科技力量的重要性，要想在激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中拔得頭籌，創(chuàng)新人才與科技人才是至關(guān)重要的，而STEM教育有助于我們對(duì)綜合型人才的培養(yǎng)。STEM教育教學(xué)理念先進(jìn)，它強(qiáng)調(diào)打破學(xué)科之間的界限，多方面地運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行分析與思考，最終促進(jìn)實(shí)際問(wèn)題的解決。教育部出臺(tái)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃”》中也明確指出，要有效利用信息技術(shù)推進(jìn)“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEM教育等新型教育模式。

二、STEM教育的研究現(xiàn)狀

STEM教育在智能時(shí)代、創(chuàng)新融合的大背景下興起。近年來(lái)，中國(guó)的STEM教育也在蓬勃之中，再加上人工智能時(shí)代的到來(lái)，STEM教育中所體現(xiàn)的創(chuàng)新精神也越來(lái)越引起人們的重視。如何將STEM教育從理念與思想層面轉(zhuǎn)化為卓有成效的行動(dòng)實(shí)踐也成為大家關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。

有學(xué)者談到融合的STEM教育具備：跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等9大核心特征[1]。目前我國(guó)STEM教育研究主要集中在發(fā)展背景研究、課程整合理念研究、STEM教育與創(chuàng)客教育的關(guān)系研究、教師教育研究、教學(xué)實(shí)踐研究等五個(gè)方面[2]。而此次本文聚焦于其中一點(diǎn)——關(guān)于課程整合理念進(jìn)行研究。

三、建構(gòu)主義思想與STEM教育理念的關(guān)聯(lián)

STEM教育的教育理念、教學(xué)模式與建構(gòu)主義的理念不謀而合。在知識(shí)觀上，二者均強(qiáng)調(diào)客觀知識(shí)是基于人們自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)客觀世界的一種假設(shè)和解釋?zhuān)珜?dǎo)學(xué)生靈活地對(duì)待理論知識(shí);在學(xué)習(xí)觀上，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程;在教學(xué)觀上，鼓勵(lì)教師們創(chuàng)設(shè)合適的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生推理、分析等高級(jí)的思維活動(dòng)最終促進(jìn)問(wèn)題的解決。

四、建構(gòu)主義視角下的STEM教育理念探究

基于上文提到的建構(gòu)主義和STEM教育理念的整合，本文結(jié)合教學(xué)活動(dòng)中教學(xué)前、教學(xué)中、教學(xué)后三個(gè)階段，提出了5個(gè)STEM教育的教學(xué)整合理念。

（一）情境引入式整合理念

在針對(duì)STEM課程的設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)當(dāng)通過(guò)引入具體有效的情境，將實(shí)際生活生產(chǎn)實(shí)踐與課堂教學(xué)有效整合起來(lái)，為合理的學(xué)習(xí)與知識(shí)運(yùn)用把握好方向。我們提倡STEM教育，最終還是要回歸到實(shí)際生活中，去解決實(shí)際生活中存在的問(wèn)題。

（二）學(xué)科知識(shí)互補(bǔ)式整合理念

當(dāng)今時(shí)代，單一的知識(shí)趨向已經(jīng)很難滿(mǎn)足社會(huì)的需求，我們?cè)絹?lái)越呼吁跨學(xué)科合作。STEM教育也是如此，它倡導(dǎo)在解決問(wèn)題過(guò)程中靈活運(yùn)用到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，比如數(shù)學(xué)的邏輯思維、技術(shù)類(lèi)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)技能等等[3]。以此來(lái)逾越跨在自己面前的鴻溝，最終運(yùn)用綜合性知識(shí)解決問(wèn)題。

（三）經(jīng)驗(yàn)知識(shí)嵌入式整合理念

經(jīng)驗(yàn)知識(shí)是解決問(wèn)題的助推器，在整合過(guò)程它更多地還是以嵌入的方式滲透到每一個(gè)環(huán)節(jié)，一方面經(jīng)驗(yàn)知識(shí)可以促進(jìn)問(wèn)題的解決，另一方面，一旦問(wèn)題解決目標(biāo)達(dá)成，經(jīng)驗(yàn)知識(shí)又可以得到豐富與發(fā)展，因此經(jīng)驗(yàn)知識(shí)可以在嵌入式整合中不斷完善，不斷更新，也促進(jìn)了新舊知識(shí)之間建立更加有意義的聯(lián)系。

（四）互動(dòng)式整合理念

在教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行中，更多時(shí)候我們會(huì)與他人進(jìn)行交流與協(xié)作從而達(dá)成我們的目標(biāo)。學(xué)習(xí)者與助學(xué)者之間在學(xué)習(xí)活動(dòng)中進(jìn)行溝通交流，分享各種學(xué)習(xí)資源，跨學(xué)科之間互相啟發(fā)，還有思維上的碰撞。彼此之間進(jìn)行互動(dòng)式整合，整合資源，整合思路，整合想法，最終有助于促進(jìn)問(wèn)題的解決。

（五）意義構(gòu)建式整合理念

STEM教育信息容量更加巨大，思維過(guò)程更加多樣化復(fù)雜化，為了達(dá)成最好的學(xué)習(xí)效果，我們強(qiáng)調(diào)在教學(xué)后，學(xué)習(xí)者應(yīng)當(dāng)構(gòu)建自己的知識(shí)框架，同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分析和歸納，把每一次的學(xué)習(xí)知識(shí)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行真正的吸收。

五、總結(jié)

當(dāng)前STEM教育正在如火如荼的展開(kāi)，關(guān)于STEM教育的研究也是層出不窮。STEM教育中體現(xiàn)了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）這四門(mén)課程的綜合，但它更深層次地實(shí)際上是強(qiáng)調(diào)了跨學(xué)科的整合思想。

本文希望基于建構(gòu)主義的視角，結(jié)合教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，探討STEM教育整合理念的具體5個(gè)方面，為STEM教育更好地融入課堂開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，更好地與實(shí)踐相結(jié)合，更好地促進(jìn)學(xué)生思維能力和綜合素質(zhì)的提高提出一些想法與建議。

參考文獻(xiàn)

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開(kāi)放教育研究，2015（4）：13-22.

[2]常詠梅，張雅雅，金仙芝.基于量化視角的STEM教育現(xiàn)狀研究[J].中國(guó)電化教育，2017（6）：114-119.

[3]張桂春.激進(jìn)建構(gòu)主義教學(xué)思潮研究[M].大連：遼寧師范大學(xué)出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介：郭榮（1993.12-），女，漢族，湖北省武穴市人，研究生，研究方向：STEM教育;用戶(hù)體驗(yàn);多媒體情緒設(shè)計(jì)。