淺談STEM融入青少年科學(xué)教育

胡曉東

摘 要：STEM教育是時(shí)下流行的一種新的教育理念和教育模式，故就STEM教育的起源和發(fā)展，以及我國(guó)目前青少年科學(xué)教育中STEM教育發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，并且根據(jù)我國(guó)目前教育改革的現(xiàn)狀提出適合實(shí)際情況的STEM教育發(fā)展策略，解決目前青少年科學(xué)教育中遇到的困難和挑戰(zhàn)，從而推動(dòng)STEM教育的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM教育;科學(xué)教育;青少年;實(shí)踐課程

一、STEM教育的起源以及發(fā)展

STEM教育是科學(xué)教育、技術(shù)教育、工程教育和數(shù)學(xué)教育的一種跨學(xué)科式的整合。它起源于20世紀(jì)90年代的美國(guó)，是由美國(guó)的基金委員會(huì)聯(lián)合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這些領(lǐng)域的專(zhuān)家共同提出的STEM教育理念。顧名思義，STEM教育就是這幾門(mén)學(xué)科英文首字母縮寫(xiě)的整合，目的就是打破這四門(mén)學(xué)科之間的學(xué)科界限，從而培養(yǎng)出學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的人才。STEM教育最先被使用是在20世紀(jì)90年代初的科學(xué)基金會(huì)，不過(guò)當(dāng)初還不叫STEM，而是SMET，在后來(lái)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中逐漸被STEM取代。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)政府逐漸加大對(duì)于STEM教育的投資力度，并且政府也下發(fā)了專(zhuān)門(mén)的經(jīng)費(fèi)去培訓(xùn)STEM專(zhuān)業(yè)教師，STEM教育在發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中逐漸被其他國(guó)家所接受，并且引起了高度的共鳴，很多國(guó)家開(kāi)始開(kāi)設(shè)和STEM教育有關(guān)的課程，推動(dòng)STEM教育的本土化發(fā)展。

二、我國(guó)青少年科學(xué)教育中STEM發(fā)展現(xiàn)狀

和世界上其他很多國(guó)家相比，我國(guó)STEM教育起步晚而且發(fā)展和推廣的力度較小，而且關(guān)于STEM一系列教育系統(tǒng)的形成框架以及相關(guān)的各個(gè)要素和它們之前的聯(lián)系了解較少，很難能讓STEM教育發(fā)揮它本應(yīng)有的作用，造成了我國(guó)目前STEM教育發(fā)展中一系列問(wèn)題的出現(xiàn)。不過(guò)，從整體STEM教育的開(kāi)展情況來(lái)看，我國(guó)還是十分重視STEM教育的，并且也成立了和STEM相關(guān)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程，并且以STEM為主題而進(jìn)行的青少年科學(xué)教育活動(dòng)在近年來(lái)也不斷地被舉辦。STEM教育是適用于不斷發(fā)展的社會(huì)形式和科學(xué)技術(shù)的，也可為未來(lái)培育出來(lái)更好的人才?？傮w來(lái)說(shuō)，對(duì)于我國(guó)青少年科學(xué)教育的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

雖然我國(guó)的STEM教育開(kāi)展取得了一定的成效，但同時(shí)我們也不能忽略其中存在的短板。總體來(lái)看，我國(guó)STEM教育沒(méi)有一個(gè)連續(xù)性、系統(tǒng)性的策略，在計(jì)劃的指定和推行之間存在一定的誤區(qū)，或者是缺乏宏觀上的總體籌劃。再往小一點(diǎn)的方面來(lái)看，一些政府、學(xué)校、教育機(jī)構(gòu)等缺乏有關(guān)于STEM教育的推行機(jī)制，這就造成了STEM教育普及的困難。

再看到具體的STEM教學(xué)過(guò)程，我們不難發(fā)現(xiàn)，一些相關(guān)項(xiàng)目、教學(xué)方法、教學(xué)策略上還存在一定程度的欠缺，再加上我國(guó)本身發(fā)展STEM的時(shí)間就較短，很難能找到適合于我國(guó)STEM教育發(fā)展的優(yōu)秀案例，這在一定程度上導(dǎo)致教學(xué)案例失敗等問(wèn)題的出現(xiàn)。

另外一個(gè)不容忽視的短板就是關(guān)于STEM教育的師資力量，STEM教師一般都是從事物理、數(shù)學(xué)、科學(xué)或者其他理科類(lèi)教學(xué)的學(xué)科教師，雖然STEM教育是這些理科學(xué)科的一個(gè)整合，但是這些教師卻對(duì)于STEM教育的專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解得少之又少，也沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的STEM教育培訓(xùn)，所以在日常的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中很難能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨越學(xué)科性的思考，這也就違背了STEM教育的本意，STEM教育涉及了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這就需要專(zhuān)業(yè)教師具有綜合性的知識(shí)儲(chǔ)備，才能夠把各個(gè)學(xué)科聯(lián)系在一起，從而更好地教授給學(xué)生，所以從教師的專(zhuān)業(yè)水平來(lái)看，還存在很大的提高空間。另外就是我國(guó)的STEM教育缺乏系統(tǒng)性的課程體系以及實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)框架還有相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)性資源的支撐。STEM教育最終的表達(dá)方式就是通過(guò)具體的課程以及科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，而目前我國(guó)關(guān)于STEM教育的研究主要集中在概念理論上，這就造成了系統(tǒng)體系的一個(gè)空缺， 這方面的研究?jī)?nèi)容也比較少，阻礙了STEM教育理念在青少年科學(xué)教育中的實(shí)施。

我國(guó)有關(guān)于STEM的教育起步較晚，所以相關(guān)理論基礎(chǔ)也比較薄弱，雖然有國(guó)外的案例或者是理論可以去借鑒，但卻不能完全依靠，還是要根據(jù)我國(guó)教育改革的實(shí)際情況去實(shí)施。理論層面知識(shí)的缺失，就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中失去方向，缺乏指導(dǎo)，循環(huán)往復(fù)，就沒(méi)有優(yōu)秀的STEM教育案例可以供我們?nèi)⒖?，在?shí)踐層面上就不會(huì)形成能夠去推廣的成果。即使有個(gè)別優(yōu)秀案例可以去參考，但是卻缺乏一定的成果推廣機(jī)制，這就導(dǎo)致成功的實(shí)踐結(jié)果得不到借鑒，從而阻礙了STEM教育的進(jìn)一步推廣和傳播?？傮w來(lái)看，我國(guó)STEM教育發(fā)展的路徑還是一直向前的，但仍然還存在很多需要去改進(jìn)的地方。

三、STEM教育融入青少年科學(xué)教育的策略

（一）整合課程的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)

雖然目前來(lái)看，大部分的小學(xué)生都已經(jīng)掌握了一定的科學(xué)知識(shí)，但是他們卻缺乏了能夠?qū)嶋H操作實(shí)踐的能力，也缺乏能夠?qū)嶋H解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中，教師要學(xué)會(huì)多方面地引導(dǎo)學(xué)生，讓他們學(xué)會(huì)用綜合性的思維來(lái)考慮問(wèn)題。要學(xué)會(huì)合理運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)以及日常生活中積累的生活經(jīng)驗(yàn)去解決問(wèn)題。從目前的情況來(lái)看，我國(guó)青少年在學(xué)校所接受的科學(xué)教育都是分科教學(xué)的模式，即不同的內(nèi)容授課教師也不同，這就導(dǎo)致了涉及科學(xué)教育的不同學(xué)科之間獨(dú)立存在并且學(xué)科界限清晰，目前學(xué)校和相關(guān)教育單位應(yīng)該做的就是打破學(xué)科界限，選擇綜合性教材，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。

（二）整合青少年基礎(chǔ)科學(xué)教育的重點(diǎn)

應(yīng)該以目前青少年所接受的科學(xué)教育作為基礎(chǔ)，在這個(gè)載體之上去開(kāi)發(fā)和整合不同學(xué)科之間的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，并且能夠根據(jù)不同年齡段的學(xué)生需求特點(diǎn)和接受程度去設(shè)計(jì)出不同的教學(xué)方案。其次就是要幫助STEM教育的教師把握住STEM教育的目的，要注重在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)合。STEM教育本身就是一種學(xué)科綜合性的教育，它屬于一種類(lèi)似于項(xiàng)目類(lèi)型的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。無(wú)論是在課程的設(shè)計(jì)抑或是課程的組織上，都需要多個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)合教學(xué)才行，這樣才能實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的一個(gè)突破。依然可以組建專(zhuān)門(mén)的研究團(tuán)隊(duì)，為STEM教育提供具體的教學(xué)方案和系統(tǒng)理論等，從而降低科學(xué)研究的難度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的接受，提高青少年的科學(xué)能力，培養(yǎng)他們的科學(xué)素質(zhì)。

（三）社會(huì)各界發(fā)揮合力

1.政府需要為我國(guó)STEM教育的發(fā)展提供一個(gè)科學(xué)系統(tǒng)性的規(guī)劃，加大資金的投入力度。并且可以把STEM教育列入國(guó)家的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，這對(duì)于高科技人才的培養(yǎng)是十分有利的。相關(guān)部門(mén)可以進(jìn)一步深化青少年教育改革，把培育STEM專(zhuān)業(yè)教師列入國(guó)培的項(xiàng)目中去，在能力范圍內(nèi)扶持STEM教育的穩(wěn)定發(fā)展。

2.除了國(guó)家之外，地方政府可以在區(qū)域性STEM教育發(fā)展提供保障和支持。比如說(shuō)在地方的教育發(fā)展計(jì)劃當(dāng)中納入STEM教育，并且查閱相關(guān)理論和資料，制定STEM教育發(fā)展的具體方案。比如說(shuō)可以組織開(kāi)發(fā)相關(guān)教育單位引進(jìn)STEM教育課程?；蛘呤墙M織開(kāi)展區(qū)域性的STEM教育實(shí)踐活動(dòng)比賽，從而進(jìn)一步擴(kuò)大STEM教育的影響范圍，推動(dòng)STEM教育更好更快地發(fā)展。

3.高?？梢詾镾TEM教育的發(fā)展提供學(xué)術(shù)和理論上的支持，從而促進(jìn)實(shí)踐活動(dòng)的進(jìn)一步開(kāi)展。一些大學(xué)可以把STEM教育課程和青少年的科學(xué)教育課進(jìn)行銜接，從而為青少年STEM教育的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支柱。

4.企業(yè)和社會(huì)需要做的就是為STEM教育發(fā)展提供一個(gè)良好的環(huán)境。比如為青少年STEM教育的開(kāi)展提供創(chuàng)客空間、科創(chuàng)中心、實(shí)踐室等等，并且也要提供關(guān)于STEM教育的相關(guān)課程和產(chǎn)品服務(wù)。

5.最重要的是學(xué)校要為青少年提供一個(gè)可以接受STEM教育的平臺(tái)比如說(shuō)把STEM教育理念和校園文化結(jié)合，開(kāi)設(shè)相應(yīng)的科創(chuàng)中心等等，對(duì)于STEM教育的發(fā)展來(lái)說(shuō)都是具有很大幫助的。學(xué)校也可以加強(qiáng)和其他高校之間的聯(lián)系，或者是加大該方面的投資力度，高薪聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的師資，并且能夠結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況開(kāi)發(fā)出適用于青少年發(fā)展的STEM教育模式。

STEM教育理念是時(shí)代不斷發(fā)展進(jìn)步的產(chǎn)物，也是對(duì)于新世紀(jì)人才的更高要求。而且對(duì)于培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的全能型人才具有重要的推動(dòng)作用。在現(xiàn)在這個(gè)數(shù)字化大數(shù)據(jù)時(shí)代，強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的整合性正在悄無(wú)聲息地影響著教育領(lǐng)域。STEM教育目前在我國(guó)的教育行業(yè)還屬于一個(gè)新興的內(nèi)容，目前還沒(méi)有形成比較完整的理論體系和實(shí)踐模式。

當(dāng)今世界是一個(gè)科技和人才競(jìng)爭(zhēng)激烈的時(shí)代，所以我們要為STEM教育的發(fā)展提供多方面的支持和幫助，在多方面考慮后規(guī)劃STEM教育在國(guó)內(nèi)的進(jìn)一步發(fā)展。為其提供健康的發(fā)展環(huán)境和發(fā)展機(jī)遇。除此之外，還要考慮到STEM教育課程的推廣，并且要具有一定的規(guī)模，相關(guān)教育部門(mén)可以加大該方面的投入，加大STEM教育的宣傳力度。社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都要發(fā)揮相應(yīng)的作用，從而形成協(xié)同推進(jìn)的機(jī)制與合力，相關(guān)的教育工作者也要進(jìn)一步明確關(guān)于STEM教育的相關(guān)課程體系，探索適用于我國(guó)目前教育改革的教育模式，讓STEM教育成為促進(jìn)我國(guó)人才培育的重要力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁良峰，趙小軍.STEM教育理念下科學(xué)課程與技術(shù)實(shí)踐的融合[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器， 2019（1）.

[2]薛仕靜.“STEM教育+”：基于科學(xué)的學(xué)科融合教學(xué)的策略研究[J].教學(xué)月刊：中學(xué)版，2019（Z1）.

[3]陳鵬，田陽(yáng)，劉文龍.北極星計(jì)劃：以STEM教育為核心的全球創(chuàng)新人才培養(yǎng) ——《制定成功路線：美國(guó)STEM教育戰(zhàn)略》（2019-2023）解析[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019（2）.

[4]李揚(yáng).STEM教育視野下的科學(xué)課程構(gòu)建[D].浙江師范大學(xué)，2014.