國際STEM教育對我國中小學(xué)STEM課程的啟示

謝愛琳

【摘 要】STEM教育對未來國際競爭、社會(huì)發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。在實(shí)踐過程中我國也逐漸形成了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)：即培養(yǎng)STEM教師，為STEM課程實(shí)施提供保障;調(diào)整課程標(biāo)準(zhǔn)，順利實(shí)現(xiàn)STEM課程目標(biāo);挖掘多方力量，豐富中小學(xué)STEM課程資源;加強(qiáng)課程實(shí)踐鍛煉，培養(yǎng)STEM教育思維

【關(guān)鍵詞】STEM教育;課程實(shí)施;課程目標(biāo);課程資源

【中圖分類號(hào)】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）07-078-02

STEM分別代表著科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics），STEM教育就是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的教育，它不僅包括這四個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容，甚至社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)都與之有關(guān)[1]?，F(xiàn)實(shí)中的問題一般難以僅靠一門學(xué)科知識(shí)就解決，而需要依賴多重知識(shí)的組合，STEM教育就是培養(yǎng)全面應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題能力的教育，也可以說是培養(yǎng)STEM素養(yǎng)的教育。STEM教育與傳統(tǒng)的教育模式不同，它注重探究式的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生對多個(gè)學(xué)科的興趣，培養(yǎng)21世紀(jì)需要的全面技能以及能夠?qū)Νh(huán)境、經(jīng)濟(jì)和國家政策做出判斷的能力。因此，作為STEM教育的基礎(chǔ)階段，即中小學(xué)階段的STEM教育有著至關(guān)重要的位置。我國最新頒布的《中國STEM教育白皮書》更加肯定STEM教育在科技創(chuàng)新及增強(qiáng)國家競爭力方面的基礎(chǔ)性與先導(dǎo)性作用[2]。

一直以來，STEM教育在國際視野中備受青睞。從各國改革的情況看共分為兩種形式，即自上而下的政策執(zhí)行和自下而上的教育實(shí)踐探索，且在國內(nèi)紛紛展開了一系列的STEM教育發(fā)展戰(zhàn)略。雖然我國STEM教育的起步較晚且尚處于自下而上的自我摸索過程，但是這并不能否認(rèn)我國對STEM教育的重視。培養(yǎng)STEM素養(yǎng)的人才是提高社會(huì)及整個(gè)國家創(chuàng)新能力的基本保障，基礎(chǔ)教育又是STEM人才的基本著力點(diǎn)，但STEM教育的理想成果取決于STEM課程的設(shè)置與實(shí)施情況，所以促進(jìn)中小學(xué)STEM課程的有序發(fā)展是我國當(dāng)前的重要選擇。

培養(yǎng)STEM教師，保障STEM課程實(shí)施

實(shí)施STEM課程需要專業(yè)的STEM教師來完成，因此建立和完善教師制度是目前的緊要步驟。一方面，我們需要弄清楚STEM教師的基本素養(yǎng)是什么，因此必須明確制定STEM教師的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和培養(yǎng)計(jì)劃。這方面，美國政府與相關(guān)教師組織共同合作明確了STEM教師資格及其培訓(xùn)事宜，尤其針對數(shù)學(xué)和科學(xué)教師資格，保障了STEM課程教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化過程。基于此，我國在不斷革新理科教師應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也應(yīng)時(shí)刻關(guān)注相關(guān)STEM教師資格制度的建設(shè)。而且，反思師范院校的培養(yǎng)機(jī)制，應(yīng)重新審視理科師范生的培養(yǎng)方案，在課程設(shè)置中適當(dāng)加入工程和技術(shù)學(xué)科知識(shí)，讓師范院校成為培養(yǎng)STEM教師的重要基地。另一方面，STEM課程需要專業(yè)的STEM教師來任教。STEM教師不僅需要專業(yè)的學(xué)科知識(shí)，更需要基礎(chǔ)的STEM教學(xué)方法，因此，教師必須接受STEM專業(yè)發(fā)展項(xiàng)目的學(xué)習(xí)[3]。STEM教師專業(yè)發(fā)展項(xiàng)目的開展離不開高校和教育機(jī)構(gòu)的通力合作，通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)幫助教師獲得STEM教育的知識(shí)體系、最新理念以及跨學(xué)科的實(shí)踐能力。對于STEM課程必然需要一批優(yōu)秀、專業(yè)性強(qiáng)的教師隊(duì)伍，當(dāng)然也可以采取雙師教學(xué)模式，即課程專家和專業(yè)任教教師的協(xié)同教學(xué)模式，兩者優(yōu)勢互補(bǔ)，協(xié)調(diào)運(yùn)作。

調(diào)整課程標(biāo)準(zhǔn)，順利實(shí)現(xiàn)STEM課程目標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)是課程設(shè)置、實(shí)施的綱領(lǐng)性文件，無論國內(nèi)外STEM教育項(xiàng)目均需依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，例如，PLTW課程、英國的3D打印試點(diǎn)項(xiàng)目都不能脫離相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)。所以，我們應(yīng)注意課程標(biāo)準(zhǔn)對STEM教育項(xiàng)目的引導(dǎo)，使其遵照課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)期目標(biāo)和知識(shí)目標(biāo)。STEM課程注重知識(shí)的融合和可操作性，尤其是技術(shù)與工程的學(xué)科性質(zhì)，但是國內(nèi)的科學(xué)和數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)并沒有融入技術(shù)和工程的內(nèi)容。因此，依照STEM課程的教育理念，應(yīng)適當(dāng)加入技術(shù)和工程的內(nèi)容，及時(shí)調(diào)整數(shù)學(xué)和科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)，保持STEM課程的應(yīng)用性。只有如此STEM課程的實(shí)施才能有標(biāo)準(zhǔn)可依，才能得到足夠重視。另外，實(shí)施STEM課程的前提是必須清楚STEM教育的培養(yǎng)目標(biāo)，預(yù)防STEM課程實(shí)施的功利化。中小學(xué)階段的STEM課程需要在學(xué)校教育目標(biāo)的引領(lǐng)下，依據(jù)其發(fā)展特色來具體規(guī)劃STEM課程的培養(yǎng)目標(biāo)。最后，目前中小學(xué)的課時(shí)都被占滿，因此STEM課程可以嘗試與當(dāng)前的學(xué)生課程糅合開展。如北京市某小學(xué)的“綜合社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)”，旨在設(shè)計(jì)“跨學(xué)科”主題的課程活動(dòng)，完全可以與STEM課程相結(jié)合。

挖掘多方力量，豐富中小學(xué)STEM課程資源

STEM課程受多方因素的影響，目前課程資源并不豐富。為豐富STEM課程資源我們必須充分利用當(dāng)前條件，拓寬資源渠道，為STEM課程尋求更大的可用范圍。首先，中小學(xué)應(yīng)善于利用學(xué)校的設(shè)備資源，如圖書館、科技館，通過遠(yuǎn)程交流可適當(dāng)吸收外校的學(xué)習(xí)資源，不僅能夠提高科普單位作為知識(shí)領(lǐng)域的利用率，還可以打破STEM課程資源的校際邊界。除此之外，中小學(xué)也應(yīng)嘗試與高校建立穩(wěn)定的合作關(guān)系。與高校的合作不僅能夠獲得豐富的課程資源，降低課程開設(shè)的成本，而且兩者分別形成的STEM課程項(xiàng)目能夠互相交流與溝通，互補(bǔ)劣勢。其次，尋求社會(huì)機(jī)構(gòu)也是中小學(xué)的選擇之一，因此積極鼓勵(lì)社會(huì)教育機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)組織和公益組織參與其中，為學(xué)校的STEM課程提供有力支持。最后，在物質(zhì)資源的滿足之下，也應(yīng)該重視STEM課程的人力資源。目前看，不論是國家、地方課程標(biāo)準(zhǔn)，其中的數(shù)學(xué)、科學(xué)等課程安排不能滿足STEM教育的需求，所以應(yīng)著手做到：一是鼓勵(lì)和帶動(dòng)教師設(shè)立STEM教育選修課程。二是引用高校課程研發(fā)機(jī)構(gòu)的成果。例如，北京某中學(xué)與清華大學(xué)的合作;美國某公司可根據(jù)發(fā)展需求為K12階段的學(xué)校專門設(shè)置課程。雖然國內(nèi)的課程研發(fā)機(jī)構(gòu)尚未成熟，相信隨著教育科研的進(jìn)步，各學(xué)校將會(huì)更加便捷地獲得各類STEM課程資源。

加強(qiáng)課程實(shí)踐鍛煉，培養(yǎng)STEM教育思維

目前，多數(shù)學(xué)校仍然將升學(xué)目標(biāo)作為學(xué)校發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ行W(xué)教育的應(yīng)試思想短時(shí)期內(nèi)很難得到改變。然而，在日新月異的時(shí)代，創(chuàng)新能力是提高國家競爭力的主要力量，作為基礎(chǔ)教育的中流砥柱應(yīng)注重培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新思維，這不僅是學(xué)生個(gè)體素質(zhì)的需要，更是國家發(fā)展的核心需求。所以，我們必須重視STEM教育在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，抓住STEM課程在中小學(xué)的實(shí)施環(huán)節(jié)。首先，增多學(xué)校STEM課程的實(shí)踐機(jī)會(huì)，比如，在日常教育中借鑒美國“工程設(shè)計(jì)”，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和善于整合運(yùn)用的能力。其次，加入STEM主題的課外實(shí)踐環(huán)節(jié)。雖然我國中小學(xué)STEM教育的效果顯著，但是在表現(xiàn)實(shí)踐能力的問題面前卻令人不甚滿意。因此，帶領(lǐng)學(xué)生走出課程，參與課外，甚至是校外的實(shí)踐項(xiàng)目，必將有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力與實(shí)踐能力。最后，注重教學(xué)之中的課程融合。不管是中小學(xué)教育還是其他教育階段，應(yīng)認(rèn)識(shí)到各個(gè)課程之間是彼此關(guān)聯(lián)與融合的關(guān)系。正確理解STEM課程的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生的STEM教育思維，對STEM教育形成真正的興趣與熱愛。

參考文獻(xiàn)

田慧生. 中國STEM教育白皮書發(fā)布：提高學(xué)科的本質(zhì)認(rèn)知和科學(xué)素養(yǎng)[N]. 中國教育報(bào)，2017-8-26（3）.

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