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什么叫STEM教育,它与创客教育有何区别?

(一)什么是STEM教育

STEM教育是一种新的教学模式,它是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的简称,从真实世界的问题出发,重视四门学科之间的联系。相比传统的学科教学,STEM更是一种具有特色的跨学科教学和学习方法,结合学生的兴趣与学科知识来开展教学活动,将课堂学习与真实世界相结合,注重培养学生的创新能力、合作能力以及问题解决能力等。

基于一个问题或者一个项目进行跨学科学习,正是STEM教育的核心内涵。随着STEM教育的发展,其从四门独立学科的简称衍化为强调学科整合、基于项目、问题解决、培养高阶思维的自下而上的教学理念。

STEM教育的成就主要有两个部分,一是达到基本的STEM学科教育,而是在教育层面上实现非STEM学科教育与STEM教育的结合。同时,对于不同学段的学生,STEM教育的定义和侧重点也不相同。它将课程和生活紧密结合,知识不再是高高在上的说教和枯燥乏味的背诵,而是“接地气”的动手操作和亲自体验,学习过程变的生动有趣,从而让学生对STEM领域的相关学科产生浓厚的学习兴趣。

什么叫STEM教育

总体来说,STEM教育有以下八大特征:

1、在做中学;

2、科学探究与工具使用;

3、跨学科整合;

4、基于问题的学习;

5、基于项目的学习;

6、真实情景下的活动中学习;

7、要求合作学习解决问题;

8、学习者自主探究建构知识。

对于目前同样火热的创客教育,STEM和其既有联系又有区别。

能力培养:STEM教育和创客教育都注重培养学生综合问题的解决能力,而STEM教育强调跨学科的思维和应用能力,创客教育强调独立的创造思维能力。

教学设计:STEM教育和创客教育中的问题都来自真实生活情景,而STEM教育中的问题更多是由教师经过设计后提出,创客教育中的问题更多是由学生自主发现。

课程实践:STEM教育和创客教育都要求学生动手实践。在创客教育中,学生发挥创意,亲手制作,完成作品,目标就基本达成了;而在STEM教育中,并不一定会产出一个作品,但是最终一定要回归知识,确保学生们在实践中学会了知识。

(二)STEM教育的起源与发展

STEM教育起源于美国,其最初是美国为提高全球科技竞争力所提出的创新型人才培养战略。20世纪80年代,美国有感于国内理工科教育的不振及科技人才的缺乏,其美国国家科学基金会(NSF)于1986年发布《本科科学、数学工程教育教育》报告,并就此作为纲领,采取了一系列的行动,以推动STEM教育的发展。21世纪以来,美国的STEM教育已初现成效,STEM职业的就业趋势比非STEM更有利。

以美国为起点,“STEM教育”兴起之后,逐渐在世界范围内引起关注,许多国家和地区也都纷纷建立了推动STEM教育发展的法律和政策,通过推动STEM劳动力市场的发展,进而促进国家经济发展。

其中,以美国为代表的多数西方国家和少数亚洲国家,如澳大利亚、加拿大、英国和日本等国推动STEM教育发展的缘由基本一致:首先,在基础教育方面,中小学生在PISA等国际测试中,科学和数学的成绩不理想;其次,在国家发展方面,越来越少的大学生愿意进入STEM相关领域工作和学习,导致市场上高质量的STEM劳动力严重不足,从而影响国家经济和科技实力的发展。

韩国、我国的大陆地区和台湾地区,重视STEM教育的发展,则更希望能够提升中小学生的科学研究能力和创新能力。例如,通过设计工程项目、设计科学实验等基于项目的学习,提高学生的动手能力、自主学习以及合作学习能力等。

巴西、南非等正在崛起的发展中国家,制定的STEM教育政策,则大多围绕提升基础教育的质量和水平。

(三)世界各国的STEM教育政策

世界各国在发展STEM教育时,采取的方式基本有三种:

第一,大多数国家在推动STEM教育时,是由政府发行政策,建设全国性的STEM发展战略,例如美国、澳大利亚等英语国家,法国、俄罗斯等西欧国家,以及中国、日本等亚洲国家。

第二,许多学术研究组织会承担起国家STEM研究发展的责任。例如加拿大健康研究机构、加拿大自然科学与工程研究协会、加拿大社会科学与人类研究协会等,成立STEM研究项目,吸纳社会资金,推动STEM的发展。

第三,有一些国家是各高校之间成立联盟,或是民间组织发起项目,推动STEM教育的发展,例如:芬兰在2002成立LUMA国家科学教育中心,促进自然科学、数学和计算机科学、技术的学习和教学,融合了中小学、大学、企业等各个不同机构的老师、学生,真正形成了STEM教育社会生态圈。

同时,各个国家针对不同的教育阶段,推行的STEM教育政策也有所不同。一些国家十分重视STEM教师的培养,如韩国政府为发展STEM教育,鼓励教师参加线上和线下的培训活动,帮助教师熟悉STEM教育的教学模式,促进不同教师之间合作。

许多国家十分关注女性在STEM领域的发展情况,在美国、加拿大、澳大利亚、英国等欧美国家,十分关注女性在劳动市场的就业情况,并且制定优惠政策,吸引更多的女性在STEM相关领域学习和工作。

STEM教育的发展在全球范围内如火如荼,也引起了我国的关注。我国教育部门从2015年起教育政策,支持STEM教育在我国的发展。2015年9月,教育部“十三五规划纲要”中首次提出“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识”。2016年工作要点,把“STEAM课程”作为加强创新创造教育研究的中心工作。2017年6月,中国教育科学研究院正式成立STEM教育研究中心,发布了《中国STEM教育白皮书》和《STEM教师能力等级标准》等文件,对我国的STEM教育发展规划和研究定位将具有非常深远的影响和意义。

(四)为什么要发展STEM

世界多国从国家战略高度制定了STEM教育的政策与措施,在学前教育、基础教育、高等教育、职业技术教育中,广泛开展促进STEM教育和人才培养的项目,并积极探索正式到非正式学习、终身学习的多种模式。然而,我国目前创新人才和高水平技能人才仍然十分缺乏。《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》指出:高级、中级、初级专业技术人才比例应为10∶40∶50。我国人才发展的总体水平同世界先进国家相比仍存在差距,主要是:高层次创新型人才匮乏,人才创新创业能力不强,人才结构和布局不尽合理,人才发展体制机制障碍尚未消除,人才资源开发投入不足等。

虽然我国的STEM教育已被纳入国家战略发展政策,然而中小学教育中依然存在问题与挑战,如应试教育的“唯分数论”、教材内容与生活联系不紧密、以教师讲授为主的教学模式、单一的考试评价以及创新教学实践不足等。

STEM教育的目标主要是:

1、STEM人才储备、创新人才培养

2、提高学生兴趣、参与度

3、终身学习能力

4、知识运用能力

5、为教师提供STEM学科知识与教学内容

6、学习共同体概念(学校、商业、高校、政府部门共同建构)

7、社会参与教育

STEM素养主要包括:

1、能够意识到科学、技术、工程、数学在现代社会的重要角色

2、认识和熟悉对每个领域的一些基本概念

3、能够达到应用流畅的基本水平

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