创新教育视野下的STEM理念的落地探索

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创新教育视野下的STEM理念的落地探索

  美国历来重视国家核心竞争力。20世纪80年代以来,美国为继续保持在全球经济领域的领导地位,深刻认识到科技教育的滑坡与缺失将会造成人才严重短缺。因此,他们富有创见地提出了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathmatics)学科集成(STEM)战略,即为保持国家可持续竞争力,必须大力培养训练有素的数学家、科学家、工程师、技术人员和具备科学素养的美国公民。

  STEM教育是培养科学、技术、工程、数学素养的教育。它着眼于复合型创新人才的培养和劳动力水平的提高。不同于传统教育模式,在STEM的课堂上,常常是基于真实问题解决的探究学习,强调的是学生在不同的学习情境中发展设计能力与问题解决能力。

  2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出,“把改革创新作为教育发展的强大动力。……强调基础教育要着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。

  在2015年度工作报告中指出,要增强学生的社会责任感、创新精神、实践能力,培养中国特色社会主义建设者和接班人。

  在国家层面开展的面向大、中、小学校园的科技竞赛、技能比拼更是不胜枚举。但是真正从STEM出发,能够系统性思考课程建设、实施,提出完整行动方案的尚不多见。

  2015年5月,国际教育信息化大会在青岛举办,STEM解决方案首次出现在北京中庆现代技术有限公司的展位上。同年11月,STEM犹如雨后春笋般涌现在第69届中国教育装备展示会上,据不完全统计,至少有10家企业展示了自己的STEM解决方案。

  就当下而言,国内提出的STEM解决方案主要有三种:第一种是基于实验室的STEM学习方法,鼓励学生在实验室中动手实践,提高专业方面的创造能力;第二种是借由智能机器人竞赛衍生的STEM应用;第三种是基于课程的STEM方案,强调有步骤、有层次地推进STEM教学。

  前两类STEM方案在国内较为常见,在培养学生的创新、动手能力上也卓有成效。但从实践角度来看,拔尖的功能强于普及的功能,且应用方案难成体系,拷贝执行难度较大。第三种STEM方案,从课程建设的关键点聚焦着力,分门别类地整合了跨学科的课程体系,目标是培养普及型的创新科技人才,更适合全方位、大面积的落地和执行。

  STEM教室的主人是以组为单位的学生团队,他们可以进行学习、思考、讨论、设计、制作、总结及展示,各司其职,各展其才。所以,STEM教室可以分为多个区域,如体感教学区、操作区、讨论学习区、展示区等,目的就是更好地实现教育功能。

  教师是影响教育质量的重要因素,STEM教育对教师的综合科技素养提出了更大的挑战。除了期待国家推出符合需求的师资配备方案外,针对现有课程教师的专业培养显得尤为重要。一个有经验的STEM团队不仅能缓解师资匮乏的困难,还能更好地推进STEM教育的可持续发展。

  从教学实践出发,如何开发基于STEM理念的课程对一线教师是困难的,个别成功的STEM教学案例又不足以形成体系。对于这一点,现代中庆的做法是:国外引进+本土化处理。如,2015年12月,根据北京市教委开展“开放性科学实践活动”的要求,结合STEM“替代能源与可再生能源”课题,现代中庆设计开发了“风能发电”实践课,基于立项-探索-解惑-实践的主线,让北师大附中、延庆四中的学生们自主完成风力发电机模型的学习,加深了学生对风能及风能利用的认识。

  总之,21世纪,在国家科技竞争力的比较中,获得STEM学位的人数已成为一个重要指标。今天,我们身边也出现越来越多零散的、局部的自主创新和教育探索,STEM教育开始在国内生根萌芽。从中,我们看到了“互联网+”时代教育创新的新特征:通过每一个人的个性化学习和自主参与,促进教育范式的整体转变,最终使变革成为一种生活方式。而STEM无疑成为教育兴国的下一个落脚点。