STEM教育现存问题与对策研究

于大海

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是把零碎知识变成相互联系的统一整体，倡导由问题解决驱动的跨学科理科教育，旨在培养学生的科学素养、技术素养、工程素养和数学素养。STEM教育包括了K-12阶段、大学阶段以及研究生阶段的教育，它彰显了一种学习文化，一种偏向工科思维的学习系统，一种趋于能力和智慧叠加的行动学习。

STEAM教育作为一种培养未来综合性人才的教育模式和教育趋势，对于促进教育教学改革具有重要意义。目前，在国际上逐渐掀起一股STEAM教育热潮，我国也有学校自小学阶段就重视对科学的“体验”，强调在科技领域“做中学”，强调创新能力在“体验”中的提升。

然而在中国大部分学校与国外的教育方式、教育文化不统一，在开展STEAM教育时存在各种实施上的问题。

一、存在问题

1.缺乏可行的实施方案

我国教育面临着完成产业转型、提高国际竞争力的巨大挑战。目前，致力于培养实用型、创新型人才的STEAM教育处于发展初期阶段，缺少具体的执行方案，多数成果停留在理论层面；同时，在STEAM教育推进过程中，存在“孤立化”和“学科化”倾向，即将STEAM视为动手课、操作课、实践课等。实际上，STEAM在理论层面讲它是一种方法论，STEAM教育的践行融合多个学科，需要多维度的顶层设计、建立教育改革生态圈；需要转变人才培养模式和方法，提高创新思维能力，整合科技创新力；需要利用信息技术推进“众创空间”建设，探索创客教育等新教育模式、新创作理念，使学习者具有较强的信息意识与创新意识，以信息技术与教育全面融合作为改革的切入点和突破口；需要加强STEAM教育师资培养，转变人才培养模式，以专业建设为基点、提高学生的综合素养和实践动手能力，为国家提供教育创新人才储备；需要校企合作开设实验室、创办项目，将资源以学生为中心进行重组整合，打造软硬件平台等。

2.缺少融合的教育资源

要实现学习方式的根本转变，需要建立提供学习质量的条件保障，核心是资源建设。但在我国基础教育课程体系中，课程之间一直缺乏整合性和现实性，使得学生习得的知识处于高度碎片化独立化的状态；当下的STEAM教育缺乏与具体学科的融合，既有的课程资源零散且不规范，分学科的设计思路仍较多地局限于各自领域范围，难以形成科学、完善的课程资源体系。STEAM教育如何将信息技术、通用技术和其它学科课程对接融合，执行起来难度较大；同时STEAM课程发展缓慢，既有的课程仍以知识为核心，课程整合理念的接受度不高，整体理念亟待加强。因此，STEAM资源建设应采用多元化的建设方式及智能化的建设技术，以问题为中心，从科学情境、工业情境及生活情境出发，开发多种类课程，并辅以3D技术、机器人、电子课本等教学材料；同时和拓展型課程、研究型课程对接，将企业的资源和STEAM学校教育资源有机结合，多角度开展创新创造，为不同学习风格的学习者提不同的学习资源。

3.专业师资及培养机制匮乏

STEAM教育的核心是培养创新能力的综合性人才，但目前我国的学校教育基本是按照学科分类、以学科为独立的知识体系，种以知识获取为核心的分科式科技教育模式，为我国培养了大量知识面广、基础扎实的人才，但不利于创新型人才的培养，致使适应国家创新形势、具有教育创新理念、教学应用丰富多样的STEAM教育人才稀缺。此外，STEAM课程讲授难度较大，需要教师有较强的学科知识储备，具备较高的创新、实践能力、人文艺术素养及多元智能；需要教师跨学科能够发起合作；需要定期接受培训，掌握新的知识与技能，并具备多种学科整合的能力，了解领域最新的发展趋势。但目前的技术教师多数仅仅具备STEAM教育的某一方面或几方面，合作能力差，致使STEAM师资力量欠缺，因此，STEAM教育需要建立长效师资培养机制，以持续培养具备学科综合能力的师资队伍，构建以“跨学科、高技术”为主要特征的创新型人才培养与发展机制，培养学习者跨学科综合知识应用能力、创造力和创新能力。

二、反思与对策

1.制定顶层战略规划

“互联网+”时代技术正催生教育理念、教育模式、学习行为、认知方式、学习模式等方面的变革。技术与教育的全面融合需要在课程、资源、教与学、评价等层面进行顶层设计。如何利用互联网平台和信息通信技术，促进创新创造型人才培养、支持创新型国家建设，需要与之匹配的知识体系与人才培养方式。STEAM教育是变革教育组织形式，培养创新型人才、抢占人才高地的一个核心环节，需要全社会的参与合作。加强STEAM教育理论与实践方面的前瞻性研究，制定跨学科综合素质教育发展的政策导向，引导STEAM教育的推广和实践，这是“互联网+”时代教育面临的新机遇和新挑战，也是广大教育工作者必须探讨、不可回避的重大理论和实践问题。

2.与创客教育融合

近年来，Fab Lab 与DIY（Do It Yourself）理念与实践在全球传播，致使Artisans Asylum、Mt.Elliott等创客空间不断涌现。作为教育变革的重要策略和关键技术，创客已被写入2014 年新媒体联盟《地平线报告》（基础教育版）和（高等教育版），预计在未来五年其将对全球教育改革与发展产生重要影响。创客教育是基于真实的工程问题解决， 能够有效改变学生在STEAM 中习得的内容和学习的方式；通过“创客”活动和课程，让学生们接触最前沿的技术，培养其创新力、批判性思维、问题解决与协同合作能力。当前，越来越多的教育工作者开始关注STEAM教育和创客教育，其实，创客教育是实施STEM 教育的一种重要方式，创客教育中自然发生着STEAM 教育。STEAM 教育与创客教育的融合，将全面推动学

生创新能力、高阶思维能力的培养，发展高级技能，建立与现实生活的连接，弥补工程教育的不足。

3.搭建电子书包平台

电子书包是一款致力于提高学生课堂学习效率，培养自主学习能力，提高探究性学习的新技术产品。一方面，电子书包通过增强现实技术的多媒体仿真功能， 模拟真实的自然现象， 建立虚拟学习环境，并提供人机交互和参数控制，培养学生积极参与、不断探索的精神和科学研究方法，实现个性化、探究性、社会化、情境化、游戏化、自组织、深度的学习，转变教与学方式；另一方面，电子书包通过主动认知加工将信息转化为知识，促进学习者高阶思维发展。作为个人学习平台，电子书包具有的海量资源、结构化知识及随时接入网络的功能为学习者带来学习支持，其优化组合的效果全方位地满足了学习者的需要。

STEAM 教育提供了较好的课程改革视角，目前，以STEAM 模型为基础的综合技术教育转向，正逐渐在世界技术教育界流行。毫无疑问，“创新”已成为我们所处时代的主旋律， 要实现教育为时代育人的使命， 就需要积极吸纳包括STEM 教育在内的世界各国优秀科技教育经验，不断发现我国教育问题现存问题，对此提出各种解决方案，促进STEM 教育实践的健康发展

参考文献：

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