关于STEM教育发展的几点思考

众所周知，科技创新是社会发展的主要力量。当前社会科技迅速发展，科技型人才是实现科技创新和提升综合竞争力的关键因素，科技创新人才培养已经开始成为共识。通过教育改革来培养科学技术人才已成为各国实施科教兴国的必经之路。2013年美国公布了《新一代科学课程标准》，首次将STEM教育正式纳入国家教育标准STEM教育近年来不断发展并得到更多国家的认可。2015年，美国政府通过了《STEM教育法》，通过立法的形式把STEM教育拓展至从幼儿园阶段到大学本科阶段，形成面向各阶段美国学生的STEM教育体系，以此来增强美国教育的核心竞争力。

STEM 教育三十年来为美国培养了大量创新人才，保证了美国的科学技术领导地位。从国家立法推动到形成专门的 STEM 特色学校，美国政府、研究中心、学校和有关机构等相互配合，逐渐形成了特色鲜明的美国 STEM 教育教育体系，STEM 教育成为美国 K12 科学教育的一个战略发展方向。很多发达国家纷纷跟进，我国教育界开始高度关注。

一、STEM教育概念

STEM是科学（Science）、技术(Technology)、工程(Engneering)和数学(Mathematics)的简称，中国的《小学科学课标》将STEM定义为“一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式，将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，有利于学生创新能力的培养”。韦钰院士对STEM四个方面进行了详细的解读：

1.科学：经实证检验的有关自然界的概念，它们在产生这些概念的时间长河和过程中不断积累而成；

2.技术：为服务于人类自身的需要和向往，由人类产生的系统、过程和人工制品；

3.工程：为解决人类面对的问题，由科学知识职称、具有设计目标的、系统的和可重复的过程；

4.数学：对模型和定量关系的研究，用数字的形式和形状作为符号表达数和空间，并通过逻辑推理来证实。

从上可以看出，STEM 教育旨在将学生置于现实情况中，面对现实问题，应用科学、技术和数学多个领域的知识系统地解决现实中的问题，并在原有独立的学科素养基础上获得综合的理解，提升解决实际问题的综合能力，在实践中体现了一定的教育价值。

二、STEM教育的特点

（一）STEM教育是跨学科的融合

STEM教育并不是指把各个学科内容罗列在一起就可以当做是跨学科，更重要的是跨学科概念的运用和理解。STEM教育从真实问题出发，以多学科交叉融合的理念作为指导，在解决问题的过程中灵活运用科学、技术、工程和数学等学科的知识领域，它们存在于真实世界中，彼此不可或缺、互相联系。跨学科不再将重点放在某一个特定的学科，而是将重点放在特定的问题上，强调利用科学、技术、工程或者数学等学科相互关联的知识解决问题，综合应用多个学科的知识来提高学生解决实际问题的能力。因此，在STEM教育中提出的跨学科概念有利于阐明各个学科核心概念的现象或者问题，把各学科的内容有逻辑地联系到一起，同时打通跨学科融合的壁垒，满足了参与者的认知需要，提升参与者整合夺门学科解决实际问题的能力，在实践中体现了一定的教育价值，并在原有孤立的学科素养基础上获得了一种综合的理解。

（二）STEM教育强调实践体验

STEM教育重视学习过程，强调学习者积极主动地参与和实践，让学习者通过观察和操作自主参与学习过程，体验创造、设计、建构、发现、合作并解决问题的整个流程，同时把知识还原于丰富的生活，结合生活中、有挑战性的、复杂有趣的问题，让学习者在问题解决过程中不仅吸收新的知识，同时能够运用改进或者优化中所得出的方案，在学习体验中探究、反思与提高，。让学习者以一种类似科学家做科研工作的方式去体验和实践，是STEM教育的另一大核心特征。

（三）STEM教育是基于实践的探究

STEM教育强调基于“探究”的“实践”，以获得直接经验为目的，通过实践的过程设计完成项目或者探索要解决的问题。美国2013年发布的《新一代科学教育标准》提出的三个维度：科学与工程实践、跨学科概念和学科核心概念，不论是强调工程实践性还是跨学科的概念都属于科学探究的范畴，而STEM 教育正是基于科学与工程实践的跨学科探究式学习。因此探究是STEM 教育的一个基本属性。

2017 年我国发布的新课程标准提出 “科学教育要和 STEM 教育理念相结合”，因此，STEM理念与科学教育整合的相关探索也将成为未来科技馆教育发展方向。

                            王雪颖 重庆科技馆供稿

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