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        stem教育的起源與特點

         隨著信息通訊的不斷發展進步,人工智能科技已經是顛覆創新加速的時代,對青少年科技創新教育領域的改革提出了全新的要求。中國的青少年科創教育模式也悄然發生著變化,應試教育與填鴨式教育不再占據絕對的統治地位。

        STEM教育是一種具有國際影響力的歐美前沿教育理念,她堅持以青少年為中心強調系統邏輯思維,鼓勵合作、想象、創作、創新、測試、改進,通過跨學科學習,提升學生探究、創新和解決問題的能力,培養科學、技術、工程、藝術和數學素養和創新精神與實踐能力。

        提升多元思維,來了解時下火爆的STEM前沿教育

        一、STEM在歐美的興起

        STEM教育通過跨學科教育方式培養科學創新復合型人才,對于提升孩子的問題解決能力、創新思維、創造能力、具有十分重要的意義,STEM代表科學( Science ),技術( Technology ),工程(Engineering ),藝術(Art),數學( Mathematics )的跨學科綜合解決教育理念的簡寫。

        STEM教育興起于20世紀80年代的美國。1986年,美國國家科學委員會提出了STEM的概念。最初,這一概念只包含Science(科學),Technology(技術),Engineering(工程),Mathematics(數學)四科,主要應用于高等教育階段。

        進入21世紀以后,國際高科技人才的激烈競爭、美國學生科學技術素養的下滑引起了美國政府與社會的憂慮,STEM教育引起了高度的重視。2009年,時任美國總統奧巴馬提出了教育創新運動,強調美國將優先發展STEM,決心把美國科學和數學教育的排名從中間位置提高到世界前列。此后,美國聯邦投入了大量資金,用以支持幼兒園到12年級(K12)階段和高等教育階段的STEM教育研究。美國各州也紛紛采取了促進STEM教育發展的有效措施,包括創建全州STEM教育網絡、成立區域STEM中心、創辦STEM高中、啟動幼兒園到8年級(K8)階段學生計劃項目、加強教師專業發展。

        2010年,美國維吉尼亞科技大學學者格雷特•亞克門(Georgette Yakman)第一次提出將Arts(藝術)納入到STEM中。Arts廣義上包括了美術、音樂、社會、語言等人文藝術學科。整合的STEM教育不僅可以促進學生的認知發展,還可以促進他們的情感和精神境界的提升,增強他們的批判思維和問題解決能力,培養他們的創造力。在美國,STEM教育已經被認為是幼兒園到12年級(K12) 階段的一個重要的國家教育改革戰?略;一大批創新型人才在這樣的教育模式下成長起來。

        二、STEM教育特點和實質

        1、跨學科融合性

        傳統上將知識按學科進行劃分,對于自然科學探究和將知識劃分為易于教授的模塊有所助益,但隨著科技進步和發展其弊端也逐漸顯現。STEM 教育因此應運而生,跨學科融合性是它最重要的核心特征。她強調面向每一個學生,通過科學、技術、工程和數學等領域的學科知識與方法的有機整合,加上藝術的元素。發展學生在知識融通與綜合應用,系統設計與創新能力,物化實踐與語言表達,文化體驗與價值認同,科學態度與責任擔當等方面的素養。 其根本的目的在于通過跨學科學習,提升學生探究、創新和解決問題的能力,培養科學、技術、工程、藝術和數學素養和創新精神與實踐能力。

        2、系統邏輯思維

        在STEM教育過程中,圍繞一個真實的學生感興趣的科學問題展開,讓學生通過動手操作實踐,利用已有知識與資源平臺,共同搜集學習材料,運用數學知識分析數據和工程思想建構模型,注重多學科知識的綜合運用,強調整體化的系統邏輯思維,激發創新意識,拓展實踐能力。 注重在討論和交流中激發創造靈感,強調在解決問題中分享成果,體驗樂趣。通過科學、數學的知識綜合運用,采用技術的手段,工程的思路,藝術化的構思,實現學習目標多樣化,強調解決問題的工程的整體系統思維和技術含量技術支持。

        3、以學生為中心,注重生活場景融入

        STEM教育堅持以學生為中心的思想,實施過程中要把多學科知識融于有趣、具有挑戰性、與學生生活相關的問題中,以此激發學習者內在的學習動機和解決問題的成就感。STEM 教育強調分享、創造,強調讓學生體驗和獲得分享中的快樂感與創造中的成就感。STEM教育是讓學生去解決生活中學生感興趣的社會、經濟和環境問題,學生對學習內容的有極高的熱情和興趣,是一個真實的問題場景,而非假設虛構。情境是STEM 教育重要而有意義的組成部分,只有當學習鑲嵌在運用該知識的情境之中,有意義的學習才可能發生。

        4、培養實際問題解決能力

        STEM 教育的藝術性強調以數學元素為基礎,從工程和藝術角度解釋科學和技術。在自然科學教學中增加學習者對人文科學和社會科學的關注與重視,例如在教學中增加科學、技術或工程等相關學科發展歷史,從而培養學生多元思維模式。另外,STEM 教育主張技術作為認知工具,無縫地融入到教學各個環節,培養學生善于運用技術解決問題的能力,增強個人駕馭復雜信息、進行復雜建模與計算的能力,讓創意得到分享和傳播,從而支持深度學習的發生。

        5、項目化協作,解決問題

        STEM教育強調項目化的學習。學習需要建立成功的學習小組,通過團隊協作,倡導采用以學生為中心的實操教學方法(教育內容具有靈活性和可選擇性,鼓勵學生想象、創作、測試、改進。 同時構建一個安全的學習環境,允許學生犯錯誤,不怕學生犯錯誤),學生可以創建一個能夠看得見、摸得著的原型與模型。通過測試原型,評估結果和重新設計來提升結果,并進行改進。

        三、中國家長對STEM教育意識覺醒

        根據《中國STEM教育白皮書》預測,到2025年,中國的新一代信息技術產業人才缺口950萬,高檔數控機床和機器人產業人才缺口450萬,電力裝備產業人才缺口905萬,新材料產業人才缺口400萬,新能源汽車產業人才缺口103萬??科技發展使得社會對具備STEM素質的人才需求旺盛。國家層面不斷出臺政策鼓勵素質教育的發展,為STEM教育興起提供了強有力的支持。

        新時代人才需求背景下,應試教育轉軌素質教育進程加速,政策改革決心已顯:從2015年教育部《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》首次提及STEM教育、創客教育等新教育模式開始,近年來,我國素質教育改革相關文件頻頻出臺,改革行動速度明顯加快。

        這些都使得STEM前沿教育在中國獲得推崇并逐漸火爆,隨著中國家長結構年輕化,“80后”“90后”逐漸成為家長,整體社會的家長結構開始年輕化。這一部分家長教育觀念更加開放,對于互聯網的接納程度更強,更加注重對子女的溝通表達能力及動手操作能力的培養。對于孩子培養的關注點,也從應試教育開始轉向更全面的哲科素質培養。

        讓我們一起幫助每一個孩子在成長的過程中構建多元的思維和能力,更好地迎接日新月異的科技未來吧!

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